JPH02303721A - 放電加工機の電極送り制御方式 - Google Patents
放電加工機の電極送り制御方式Info
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- JPH02303721A JPH02303721A JP12085689A JP12085689A JPH02303721A JP H02303721 A JPH02303721 A JP H02303721A JP 12085689 A JP12085689 A JP 12085689A JP 12085689 A JP12085689 A JP 12085689A JP H02303721 A JPH02303721 A JP H02303721A
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 title abstract 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 14
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は放電加工機の電極送り制御方式に関し、特にフ
ァジィ制御を使用して電極の送りを制御する放電加工機
の電極送り制御方式に関する。
ァジィ制御を使用して電極の送りを制御する放電加工機
の電極送り制御方式に関する。
型彫放電加工機の電極送り制御方式としては、放電電圧
波形の平均電圧や放電開始までの遅延時間等を検出して
、これらの検出値を基準目標電圧や基準目標遅延時間に
なるように、サーボモータで極間距離を制御する方式が
とられている。
波形の平均電圧や放電開始までの遅延時間等を検出して
、これらの検出値を基準目標電圧や基準目標遅延時間に
なるように、サーボモータで極間距離を制御する方式が
とられている。
この制御は概路次のようにおこなわれる。
（ａ）放電電圧波形の平均電圧や放電開始までの遅延時
間等を検出する。
間等を検出する。
（ｂ）この検出値とあらかじめ設定されている基準目標
電圧や基準目標遅延時間等との差を求める（Ｃ）この差
にあるゲインを掛けた値を、サーボモータへの移動指令
とする。
電圧や基準目標遅延時間等との差を求める（Ｃ）この差
にあるゲインを掛けた値を、サーボモータへの移動指令
とする。
（ｄ）（ａ）〜（ｃ）を一定周期毎に繰り返す。
これにより、電極をたえず基準目標距離になるように制
御する。
御する。
しかし、放電電圧波形の平均電圧や放電開始までの遅延
時間等の検出値は放電毎に異なるのが一般である。すな
わち、これらの検出値は電極とワークのギャップ距離だ
けで決まるのではなく、電極間のスラッジ（加工カス）
の状態や、イオンの状態など複雑な要因で変化する。
時間等の検出値は放電毎に異なるのが一般である。すな
わち、これらの検出値は電極とワークのギャップ距離だ
けで決まるのではなく、電極間のスラッジ（加工カス）
の状態や、イオンの状態など複雑な要因で変化する。
このため従来のような制御方式では、加工速度の低下、
あるいは放電が不安定になるなどの問題があった。
あるいは放電が不安定になるなどの問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、フ
ァジィ制御を使用して電極の送り速度を制御する放電加
工機の電極送り制御方式を提供す】 ることを目的と
する。
ァジィ制御を使用して電極の送り速度を制御する放電加
工機の電極送り制御方式を提供す】 ることを目的と
する。
本発明では上記課題を解決するために、放電加工機の電
極の送りを制御する放電加工機の電極送り制御方式にお
いて、前記電極の送り速度をファジィ制御によって制御
することを特徴とする放電加工機の電極送り制御方式が
提供される。
極の送りを制御する放電加工機の電極送り制御方式にお
いて、前記電極の送り速度をファジィ制御によって制御
することを特徴とする放電加工機の電極送り制御方式が
提供される。
ギャップ電圧、放電遅れ時間等のギャップ電圧波形の特
徴的な要素を検出し、これらの値に基づいてファジィ推
論を実行し、ディファジィ化した出力で電極の送り速度
を制御する。
徴的な要素を検出し、これらの値に基づいてファジィ推
論を実行し、ディファジィ化した出力で電極の送り速度
を制御する。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明を実施するためのＣＮＣ型彫放電加工２
機の構成を示したブロック図である。加工条件／加工工
程設定手段１３はＣＲＴ／ＭＤＩユニット１１より所要
のデータを人力し、加工電圧あるいは加工電流に関する
加工電源用パラメータを加工電源４０に、揺動に関する
制御パラメータを電極揺動制御手段１４に、ジャンプ周
期及びジャンプ距離に関する制御パラメータをジャンプ
制御手段１５に人力する。サーボ制御手段１６は電極揺
動制御手段１４、ジャンプ制御手段１５、及び後述する
ファジィ制御部１２から出力された各指令を人力して、
Ｘ軸周サーボモータ３１、Ｙ軸層サーボモータ３２及び
ｚｍ用サーボモータ３３を駆動する。
機の構成を示したブロック図である。加工条件／加工工
程設定手段１３はＣＲＴ／ＭＤＩユニット１１より所要
のデータを人力し、加工電圧あるいは加工電流に関する
加工電源用パラメータを加工電源４０に、揺動に関する
制御パラメータを電極揺動制御手段１４に、ジャンプ周
期及びジャンプ距離に関する制御パラメータをジャンプ
制御手段１５に人力する。サーボ制御手段１６は電極揺
動制御手段１４、ジャンプ制御手段１５、及び後述する
ファジィ制御部１２から出力された各指令を人力して、
Ｘ軸周サーボモータ３１、Ｙ軸層サーボモータ３２及び
ｚｍ用サーボモータ３３を駆動する。
加工電源４０からは高周波のパルス電圧が出力されて電
極３４とテーブル３日上に固定された被加工物３５との
間に印加されると共に、加工工程の指令に従ってテーブ
ル３６がＸ−Ｙ平面上を、電極３４が２軸上を移動して
被加工物３４が放電加工される。
極３４とテーブル３日上に固定された被加工物３５との
間に印加されると共に、加工工程の指令に従ってテーブ
ル３６がＸ−Ｙ平面上を、電極３４が２軸上を移動して
被加工物３４が放電加工される。
ギャップ電圧波形検出手段１７は電極３４と被加工物３
５間のギャップ電圧波形を検出し、ＡＤ変換器１８に送
る。ＡＤ変換器１８はこの電圧波形をディジタル化し、
波形特徴抽出手段１９に送る。
５間のギャップ電圧波形を検出し、ＡＤ変換器１８に送
る。ＡＤ変換器１８はこの電圧波形をディジタル化し、
波形特徴抽出手段１９に送る。
第２図に波形特徴抽出手段１９に入力されるギャップ電
圧波形の一例を示す。ギャップ電圧波形５０はＶｎを最
大値として、所定の放電遅れ時間Ｔｎ後に放電が生じて
低電圧となり、このす”イクルを高周波で繰り返す。最
大値Ｖｎ及び放電遅れ時間ＴｎＯ値は正常なスパーク時
にはそれぞれ所定の範囲内にあるが、放電の状態により
変化し、例えば完全なオープン時には１サイクルの始め
から終わりまで最大値Ｖｎを一定に保ったままの波形、
すなわち放電遅れ時間Ｔｎが１サイクルの周期に一致す
る。逆に、ショート時には始めから低電圧となり、放電
遅れ時間Ｔｎは０となる。
圧波形の一例を示す。ギャップ電圧波形５０はＶｎを最
大値として、所定の放電遅れ時間Ｔｎ後に放電が生じて
低電圧となり、このす”イクルを高周波で繰り返す。最
大値Ｖｎ及び放電遅れ時間ＴｎＯ値は正常なスパーク時
にはそれぞれ所定の範囲内にあるが、放電の状態により
変化し、例えば完全なオープン時には１サイクルの始め
から終わりまで最大値Ｖｎを一定に保ったままの波形、
すなわち放電遅れ時間Ｔｎが１サイクルの周期に一致す
る。逆に、ショート時には始めから低電圧となり、放電
遅れ時間Ｔｎは０となる。
再び第１図に戻り、説明する。波形特徴検出手段１９は
ギャップ電圧の最大値Ｖｎ及び放電遅れ時間Ｔｎの値を
検出し、平滑化手段２０に送る。
ギャップ電圧の最大値Ｖｎ及び放電遅れ時間Ｔｎの値を
検出し、平滑化手段２０に送る。
平滑化手段２０はこれらの値の平均値をとるなどして平
滑化したＶｉ及びＴｉを生成し、ファジィ制御部１２に
入力する。
滑化したＶｉ及びＴｉを生成し、ファジィ制御部１２に
入力する。
ファジィ制御部１２ではこれらに基づいてファジィ推論
部１２ａでファジィ推論を実行し、解釈部１２ｂでディ
ファジィ化し２、移動指令（送り指令パルスＰｎ）を出
力する。゛ 第３図（ａ）及び（ｂ）はファジィ推論部１２ａ内に設
けられたファジィルールの説明図である。
部１２ａでファジィ推論を実行し、解釈部１２ｂでディ
ファジィ化し２、移動指令（送り指令パルスＰｎ）を出
力する。゛ 第３図（ａ）及び（ｂ）はファジィ推論部１２ａ内に設
けられたファジィルールの説明図である。
図において、６０はＲ’−Ｒ５より構成されるファジィ
ルール、ＡＩｌ〜Ａ１４は最大電圧Ｖｉと適合度との関
係を示したメンバーシップ関数、Ａ２２〜Ａ２５は放電
遅れ時間Ｔｉと適合度との関係を示したメンバーシップ
関数、８１〜Ｂ５１；！送り指令パルスＰｉと適合度と
の関係を示したメンバーシップ関数である。
ルール、ＡＩｌ〜Ａ１４は最大電圧Ｖｉと適合度との関
係を示したメンバーシップ関数、Ａ２２〜Ａ２５は放電
遅れ時間Ｔｉと適合度との関係を示したメンバーシップ
関数、８１〜Ｂ５１；！送り指令パルスＰｉと適合度と
の関係を示したメンバーシップ関数である。
ここで、ファジィルールＲ’はメンバーシップ関数Ａｌ
ｌ及びＢ１に基づいて、 Ｒ１： Ｖｉが小さければ、Ｐｉを正の大きな値にせよと推論す
るルールである。
ｌ及びＢ１に基づいて、 Ｒ１： Ｖｉが小さければ、Ｐｉを正の大きな値にせよと推論す
るルールである。
同様にして、ファジィルールＲ２はメンバーシップ関数
Ａ１２、Ａ２２及びＢ２、ファジィルールＲ３はメンバ
ーシップ関数Ａ１３、Ａ２３及びＢ３、ファジィルール
Ｒ４はメンバーシップ関数Ａ１４、Ａ２４及びＢ４、フ
ァジィルールＲ５はメンバーシップ関数Ａ２５及びＢ５
に基づいて推論するルールであり、 Ｒ２： Ｖｉが中くらいで且つＴｉが小さければ、Ｐｉを正のや
や大きな値にせよ Ｒ３゜ Ｖｉが大きく且つＴｉが小さければ、Ｐｉを０にせよ Ｒ４＝ Ｖｉが大きく且つＴｉが中くらいならば、Ｐｉを負のや
や小さな値にせよ Ｒ５゜ Ｔｉが大きければＰｉを負の大きな値にせよである。
Ａ１２、Ａ２２及びＢ２、ファジィルールＲ３はメンバ
ーシップ関数Ａ１３、Ａ２３及びＢ３、ファジィルール
Ｒ４はメンバーシップ関数Ａ１４、Ａ２４及びＢ４、フ
ァジィルールＲ５はメンバーシップ関数Ａ２５及びＢ５
に基づいて推論するルールであり、 Ｒ２： Ｖｉが中くらいで且つＴｉが小さければ、Ｐｉを正のや
や大きな値にせよ Ｒ３゜ Ｖｉが大きく且つＴｉが小さければ、Ｐｉを０にせよ Ｒ４＝ Ｖｉが大きく且つＴｉが中くらいならば、Ｐｉを負のや
や小さな値にせよ Ｒ５゜ Ｔｉが大きければＰｉを負の大きな値にせよである。
ファジィ推論部１２ａは入力されたギャップ電圧の最大
値Ｖｉと放電遅れ時間Ｔｉを上記のファジィルールＲ’
−Ｒ’に照らし合わせ、メンバーシップ関数３１〜Ｂ５
においてそれぞれの送り指令パルスＰｉの適合度を求め
、これらを重ね合わせて図示されていない推論結果を表
ｔメンバーシップ関数を生成し、解釈部１２ｂに送出す
る。
値Ｖｉと放電遅れ時間Ｔｉを上記のファジィルールＲ’
−Ｒ’に照らし合わせ、メンバーシップ関数３１〜Ｂ５
においてそれぞれの送り指令パルスＰｉの適合度を求め
、これらを重ね合わせて図示されていない推論結果を表
ｔメンバーシップ関数を生成し、解釈部１２ｂに送出す
る。
解釈部１２ｂはこのメンバーシップ関数に対して、例え
ば重心法によりディファジィフィケーションを行−って
送り指令パルスＰｎの値を決定し、出力するわ 第４図は本発明を実施するための他のＣＮＣ型彫放電加
工機の構成を示したブロック図である。
ば重心法によりディファジィフィケーションを行−って
送り指令パルスＰｎの値を決定し、出力するわ 第４図は本発明を実施するための他のＣＮＣ型彫放電加
工機の構成を示したブロック図である。
第１図との相違点は平滑化手段２０に換えて極間距離推
定手段２１、演算器２２ａ及び微分器２２ｂを設けたこ
とである。すなわち、極間距離推定手段２０は波形特徴
抽出手段１９から出力された最大電圧Ｖｎ及び放電遅れ
時間Ｔｎに基づいて電極３４と被加工物３５とのギャッ
プ距離を求め、演算器２２に入力する。演算器２２はこ
のギャップ距離と加工条件／加工工程設定手段１３から
の目標基準値との差分を演算してファジィ制御部２３の
ファジィ推論部２３ａに入力する。微分器２ｇｂはギャ
ップ距離と目標基準値との差分εの変化箪δεを演算し
てファジィ制御部２３のファジィ推論部２３ａに人力す
る。ファジィ推論部２３ａでは入力されたデータに基づ
いてファジィ推論を実行し、解釈部２３ｂでディファジ
ィフィヶーションを行って送り指令パルスＰｎを出力す
る。
定手段２１、演算器２２ａ及び微分器２２ｂを設けたこ
とである。すなわち、極間距離推定手段２０は波形特徴
抽出手段１９から出力された最大電圧Ｖｎ及び放電遅れ
時間Ｔｎに基づいて電極３４と被加工物３５とのギャッ
プ距離を求め、演算器２２に入力する。演算器２２はこ
のギャップ距離と加工条件／加工工程設定手段１３から
の目標基準値との差分を演算してファジィ制御部２３の
ファジィ推論部２３ａに入力する。微分器２ｇｂはギャ
ップ距離と目標基準値との差分εの変化箪δεを演算し
てファジィ制御部２３のファジィ推論部２３ａに人力す
る。ファジィ推論部２３ａでは入力されたデータに基づ
いてファジィ推論を実行し、解釈部２３ｂでディファジ
ィフィヶーションを行って送り指令パルスＰｎを出力す
る。
その他、第１図と同じ番号を付した要素はそれぞれ同一
の機能を有するものであり、説明を省略する。
の機能を有するものであり、説明を省略する。
また電極送りの制御を行うファジィコントローラのファ
ジィルールとメンバーシップ関数を複数個登録しておき
、加工方法や被加工物の材質等に応じて選択し、選択し
たファジィルール七メンバーシップ関数によりファジィ
制御するようにすることもできる。
ジィルールとメンバーシップ関数を複数個登録しておき
、加工方法や被加工物の材質等に応じて選択し、選択し
たファジィルール七メンバーシップ関数によりファジィ
制御するようにすることもできる。
の送りを制御することで説明したが、同様な構成でワイ
ヤカット放電加工機械の極間距離等も制御できる。
ヤカット放電加工機械の極間距離等も制御できる。
以上説明したように本発明では、ギャップ電圧の最大値
及び放電遅れ時間を検出し、これらに基づいてファジィ
推論を実行し、その出力で電極の送り速度を制御するよ
うにしたので、高度な電極制御の実現が可能になり、加
工速度の向上とクリアランスを含めた加工精度の向上を
はかることができる。
及び放電遅れ時間を検出し、これらに基づいてファジィ
推論を実行し、その出力で電極の送り速度を制御するよ
うにしたので、高度な電極制御の実現が可能になり、加
工速度の向上とクリアランスを含めた加工精度の向上を
はかることができる。
第１図は本発明を実施するためのＣＮＣ型彫放電加工機
の構成を示したブロック図、 第２図はギャップ電圧波形の一例、 第３図（ａ）、（ｂ）はファジィルールの説明図、 第４図は本発明を実施するための他のＣＮＣ型彫放電加
工機の構成を示したブロック図である。 １２．２３ ・ファジィ制御部 １２ａ、２３ａ ” ファジィ推論部１２ｂ、２３
ｂ 解釈部 １６ ・サーボ制御手段 １９−− 波形特徴抽出手段 ２０ 平滑化手段 ２１ 極間距離推定手段 ２２ 演算器 ３４ 電極 ３５ 被加工物 ４０ 加工電源 ６０ ファジィルール Ｖｉ ギャップ電圧の最大値 Ｔｉ 放電遅れ時間
の構成を示したブロック図、 第２図はギャップ電圧波形の一例、 第３図（ａ）、（ｂ）はファジィルールの説明図、 第４図は本発明を実施するための他のＣＮＣ型彫放電加
工機の構成を示したブロック図である。 １２．２３ ・ファジィ制御部 １２ａ、２３ａ ” ファジィ推論部１２ｂ、２３
ｂ 解釈部 １６ ・サーボ制御手段 １９−− 波形特徴抽出手段 ２０ 平滑化手段 ２１ 極間距離推定手段 ２２ 演算器 ３４ 電極 ３５ 被加工物 ４０ 加工電源 ６０ ファジィルール Ｖｉ ギャップ電圧の最大値 Ｔｉ 放電遅れ時間
Claims (4)
- （１）放電加工機の電極の送りを制御する放電加工機の
電極送り制御方式において、 前記電極の送りをファジィ制御によって制御することを
特徴とする放電加工機の電極送り制御方式。 - （２）前記ファジィ制御のファジィルールとメンバーシ
ップ関数をデータベースとして複数保存しておき、加工
の種類に応じて選択できるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の放電加工機の電極送り制御
方式。 - （３）ギャップ電圧の最大値及び放電遅れ時間を入力と
し、電極の送り指令パルスを出力とし、これらの間の制
御をファジィ推論で行うことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の放電加工機の電極送り制御方式。 - （４）極間距離推定手段より検出されたギャップ距離と
目標距離との差とこの差分の変化量を入力とし、電極の
送り指令パルスを出力とし、これらの間の制御をファジ
ィ推論で行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の放電加工機の電極送り制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12085689A JPH02303721A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 放電加工機の電極送り制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12085689A JPH02303721A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 放電加工機の電極送り制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02303721A true JPH02303721A (ja) | 1990-12-17 |
Family
ID=14796643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12085689A Pending JPH02303721A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 放電加工機の電極送り制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02303721A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216218A (en) * | 1990-07-30 | 1993-06-01 | Mitsubishi Denki K.K. | Control unit for electrical discharge machine |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP12085689A patent/JPH02303721A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216218A (en) * | 1990-07-30 | 1993-06-01 | Mitsubishi Denki K.K. | Control unit for electrical discharge machine |
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