JPH03281150A - 接触検出装置 - Google Patents
接触検出装置Info
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- JPH03281150A JPH03281150A JP2079509A JP7950990A JPH03281150A JP H03281150 A JPH03281150 A JP H03281150A JP 2079509 A JP2079509 A JP 2079509A JP 7950990 A JP7950990 A JP 7950990A JP H03281150 A JPH03281150 A JP H03281150A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/06—Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
- B23H7/065—Electric circuits specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H2500/00—Holding and positioning of tool electrodes
- B23H2500/20—Methods or devices for detecting wire or workpiece position
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (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〕
この発明は、例えば放電加工機等における工具電極と被
加工物と接触検出装置に関するもので、工具電極と、被
加工物を相対的に移動させて被加工物の基準面と工具電
極面を接触させて、その接３、 触点から工具電極と被加工物の相対位置を判定する接触
検出装置に関するものである。
加工物と接触検出装置に関するもので、工具電極と、被
加工物を相対的に移動させて被加工物の基準面と工具電
極面を接触させて、その接３、 触点から工具電極と被加工物の相対位置を判定する接触
検出装置に関するものである。
以下、説明の便宜上、接触検出装置を、ワイヤ電極（以
下、ワイヤと称する。）を用いて被加工物（以下、ワー
クと称する。）を加工するワイヤ放電加工機に適用した
場合を例に挙げて説明する。
下、ワイヤと称する。）を用いて被加工物（以下、ワー
クと称する。）を加工するワイヤ放電加工機に適用した
場合を例に挙げて説明する。
一般に、数値制御装置（以下、ＮＧ装置と称する）の指
令に基づいて、電極と被加工物の相対位置を変化させな
がら、電極と被加工物の間に生ずる放電によって加工を
行なう放電加工機において。
令に基づいて、電極と被加工物の相対位置を変化させな
がら、電極と被加工物の間に生ずる放電によって加工を
行なう放電加工機において。
高度な加工精度を得るには、電極と被加工物の相対位置
を正確に把握する必要がある。
を正確に把握する必要がある。
従来このような要求に答えるものの一つに、電極と被加
工物を直接接触させ、電極と被加工物の接触位置を相対
位置の基準とする接触位置決め機能を有する放電加工機
の接触検出装置がある。
工物を直接接触させ、電極と被加工物の接触位置を相対
位置の基準とする接触位置決め機能を有する放電加工機
の接触検出装置がある。
第７図は、従来のワイヤ放電加工機の接触検出装置を示
す模式的回路図で、（１）はワイヤ、（２）はワーク、
（３）はワイヤ（１）とワーク（２）間に放電を発生さ
せる加工電源、（３０）はダイオード、（３１）（３２
）は抵抗器、（３３）はコンパレータ、（４１）はＮＣ
装置を示している。
す模式的回路図で、（１）はワイヤ、（２）はワーク、
（３）はワイヤ（１）とワーク（２）間に放電を発生さ
せる加工電源、（３０）はダイオード、（３１）（３２
）は抵抗器、（３３）はコンパレータ、（４１）はＮＣ
装置を示している。
この図に示す従来装置では、放電加工を行なう際には、
加工電源（３）より例えばワイヤ（１）に−１００ｖ程
度の電圧を加えて加工が行なわれるが、この加工中には
ダイオード（３ｏ）によってワイヤ（１）に加わる電圧
をブロックしてコンパレータ（３３）に人力されないよ
うにしており、ワイヤ（１）とワーク（２）の位置決め
を行なう際には抵抗器（３１） （３２）、ダイオード
（３０）を介して、負の低電圧（例えば−５ｖ、あるい
は−１５Ｖ等）を印加し、ワイヤ（１）とワーク（２）
を相対移動させてワイヤｆｌ）とワーク（２）が接触す
ると、ダイオード（３ｏ）、抵抗器（３１）を介してコ
ンパレータ（３３）の入力が変化するから、この変化を
基準電圧ＶＬと比較してワイヤ（１）とワーク（２）の
接触を検出し、ワイヤ（１）とワーク（２）の相対位置
を判定している。
加工電源（３）より例えばワイヤ（１）に−１００ｖ程
度の電圧を加えて加工が行なわれるが、この加工中には
ダイオード（３ｏ）によってワイヤ（１）に加わる電圧
をブロックしてコンパレータ（３３）に人力されないよ
うにしており、ワイヤ（１）とワーク（２）の位置決め
を行なう際には抵抗器（３１） （３２）、ダイオード
（３０）を介して、負の低電圧（例えば−５ｖ、あるい
は−１５Ｖ等）を印加し、ワイヤ（１）とワーク（２）
を相対移動させてワイヤｆｌ）とワーク（２）が接触す
ると、ダイオード（３ｏ）、抵抗器（３１）を介してコ
ンパレータ（３３）の入力が変化するから、この変化を
基準電圧ＶＬと比較してワイヤ（１）とワーク（２）の
接触を検出し、ワイヤ（１）とワーク（２）の相対位置
を判定している。
しかし、上記装置においては、直流電圧を印加してワイ
ヤ（１）とワーク（２）を接触させており、このことが
、ワーク（２）の接触面に放電痕等を発生させる原因と
なっている。通常、ワイヤ（１〕とワーク（２）の相対
位置を判定するには、繰り返し数回ワイヤ（１）とワー
ク（２）を接触させるが、上記のように接触面に放電痕
等の傷がつくと精度が低下する。また、放電加工の加工
液に水を使用するワイヤ放電加工機においては、水中ま
たはワイヤ（１）あるいはワーク（２）に水滴が付着し
た状態で位置決めを行うと、接触面に錆が発生し、接触
面の通電性が低下したり、接触面が電解により傷ついた
りするため、精度は一層低下する。
ヤ（１）とワーク（２）を接触させており、このことが
、ワーク（２）の接触面に放電痕等を発生させる原因と
なっている。通常、ワイヤ（１〕とワーク（２）の相対
位置を判定するには、繰り返し数回ワイヤ（１）とワー
ク（２）を接触させるが、上記のように接触面に放電痕
等の傷がつくと精度が低下する。また、放電加工の加工
液に水を使用するワイヤ放電加工機においては、水中ま
たはワイヤ（１）あるいはワーク（２）に水滴が付着し
た状態で位置決めを行うと、接触面に錆が発生し、接触
面の通電性が低下したり、接触面が電解により傷ついた
りするため、精度は一層低下する。
上記従来装置の欠点を解消する装置して、例えば特開昭
６０−２９２４６号公報で提案されている装置がある。
６０−２９２４６号公報で提案されている装置がある。
第８図は上記特開昭６０−２９２４６号公報で提案され
ている装置を説明する図で、ワイヤ（１）とワーク（２
）間（以下、極間と称する）に電圧を印加し、極間の電
圧の変化により接触を検出する接触検出装置を備えたワ
イヤ放電加工機の概要を示したものである。
ている装置を説明する図で、ワイヤ（１）とワーク（２
）間（以下、極間と称する）に電圧を印加し、極間の電
圧の変化により接触を検出する接触検出装置を備えたワ
イヤ放電加工機の概要を示したものである。
図において、（１）はワイヤ、（２）はワーク、（４０
）はワーク（２）を載置し、Ｘ軸・Ｙ軸方向に移動が可
能な可動テーブル、（４１）はＮＣ装置、（４２） （
４３）はＮＣ装置（４Ｉ）の指令に基づいて可動テーブ
ル（４０）を移動させるモータ、（４）は極間の接触・
非接触を判別し、ＮＣ装置（４１）に信号を送る接触検
出装置である。なお、ワーク（２）と可動テーブル（４
０）間は電気的導通状態にある。
）はワーク（２）を載置し、Ｘ軸・Ｙ軸方向に移動が可
能な可動テーブル、（４１）はＮＣ装置、（４２） （
４３）はＮＣ装置（４Ｉ）の指令に基づいて可動テーブ
ル（４０）を移動させるモータ、（４）は極間の接触・
非接触を判別し、ＮＣ装置（４１）に信号を送る接触検
出装置である。なお、ワーク（２）と可動テーブル（４
０）間は電気的導通状態にある。
上記接触検出装置（４）は、極間に検出用の両極性パル
ス状電圧を印加し、放電痕、錆、電解等の発生の低減に
より、極間接触の検出精度の向上を図った一例を示すも
ので、トランジスタ（５０）、トランジスタ（５０）の
オン・オフを制御する基準発振信号発生電源（５１）、
ダイオード（５２）、パルストランス（５３）から構成
される被検出用の両極性パルス状電圧発生手段（５）と
、電流制限用の抵抗器（５４）と、検出用両極性パルス
状電圧の極間への印加を制限するスイッチ（５５）と、
極間の電圧レベルによって極間の接触・非接触を判定し
、信号をＮＣ装置（４１）に送る接触判定手段（６）か
ら構成されており、更に上記接触判定手段（６）は、極
間電圧を全波整流する絶対値回路（６０）、全波整流さ
れた電圧を平滑化する平滑回路（６１）、余波整流して
平滑化された極間電圧と基準電圧■、とを比較し、ＮＣ
装置（４１）に信号を送るコンパレータ（６２）から構
成されている。
ス状電圧を印加し、放電痕、錆、電解等の発生の低減に
より、極間接触の検出精度の向上を図った一例を示すも
ので、トランジスタ（５０）、トランジスタ（５０）の
オン・オフを制御する基準発振信号発生電源（５１）、
ダイオード（５２）、パルストランス（５３）から構成
される被検出用の両極性パルス状電圧発生手段（５）と
、電流制限用の抵抗器（５４）と、検出用両極性パルス
状電圧の極間への印加を制限するスイッチ（５５）と、
極間の電圧レベルによって極間の接触・非接触を判定し
、信号をＮＣ装置（４１）に送る接触判定手段（６）か
ら構成されており、更に上記接触判定手段（６）は、極
間電圧を全波整流する絶対値回路（６０）、全波整流さ
れた電圧を平滑化する平滑回路（６１）、余波整流して
平滑化された極間電圧と基準電圧■、とを比較し、ＮＣ
装置（４１）に信号を送るコンパレータ（６２）から構
成されている。
次に、上記従来の接触検出装置による接触位置決め動作
を、第８図及び第９図を参照しながら説明する。第９図
は第８図の回路主要部の電圧波形を用いて接触検出装置
（４）の接触判定動作を説明したものである。
を、第８図及び第９図を参照しながら説明する。第９図
は第８図の回路主要部の電圧波形を用いて接触検出装置
（４）の接触判定動作を説明したものである。
まず、ＮＣ装置（４１）に接触位置決め動作を要求する
指令が伝達されると、スイッチ（５５）が閉じ、両極性
パルス状電圧発生手段（５）から検出用両極性パルス状
電圧が極間に印加される。次に、ワイヤ（１）とワーク
（２）の接近の速度及び接近の方向が決められると、ワ
イヤ（］）とワーク（２）が接近する。この時随時、接
触判定手段（６）において、極間電圧を全波整流して平
滑化した後、コンパレータ（６２）が所定の基準電圧Ｖ
Ｉと比較し、極間の接触・非接触を判定している。極間
の接近により全波整流され平滑化された極間電圧が、基
準電圧ｖＩより小さくなると、接触判定手段（６）より
、接触を意味する信号がＮＣ装置（４１）に送られて、
極間の接近が停止し、接触位置決め動作が完了する。
指令が伝達されると、スイッチ（５５）が閉じ、両極性
パルス状電圧発生手段（５）から検出用両極性パルス状
電圧が極間に印加される。次に、ワイヤ（１）とワーク
（２）の接近の速度及び接近の方向が決められると、ワ
イヤ（］）とワーク（２）が接近する。この時随時、接
触判定手段（６）において、極間電圧を全波整流して平
滑化した後、コンパレータ（６２）が所定の基準電圧Ｖ
Ｉと比較し、極間の接触・非接触を判定している。極間
の接近により全波整流され平滑化された極間電圧が、基
準電圧ｖＩより小さくなると、接触判定手段（６）より
、接触を意味する信号がＮＣ装置（４１）に送られて、
極間の接近が停止し、接触位置決め動作が完了する。
［発明が解決しようとする課題］
上記のように従来の接触検出装置においては、接触判定
手段（６）において、極間電圧を絶対値回路（６０）、
平滑回路（６１）を通した後にコンパレータ（６２）で
基準電圧Ｖ１との比較を行なっている。
手段（６）において、極間電圧を絶対値回路（６０）、
平滑回路（６１）を通した後にコンパレータ（６２）で
基準電圧Ｖ１との比較を行なっている。
従って、実際の極間の変化に対し接触検出装置（４）の
接触・非接触の判定は絶対値回路（６０）、平滑回路（
６１）での遅れを含んでいる。特に、パルス電圧無印加
時間Ｔｏｆｆやパルス電圧の極性交替時ＰＬに接触と誤
判定しないために、平滑回路（６１）の時定数は非常に
大きいものにする必要があった。
接触・非接触の判定は絶対値回路（６０）、平滑回路（
６１）での遅れを含んでいる。特に、パルス電圧無印加
時間Ｔｏｆｆやパルス電圧の極性交替時ＰＬに接触と誤
判定しないために、平滑回路（６１）の時定数は非常に
大きいものにする必要があった。
その結果、接触位置決め時、ワイヤ（１）がワーク（２
）に突っ込んで動作が完了する傾向が強く、極間状態の
微妙な変化を判定するのが不可能であり（７） た。
）に突っ込んで動作が完了する傾向が強く、極間状態の
微妙な変化を判定するのが不可能であり（７） た。
また、判定の遅れを小さくするために絶対値回路（６０
）、平滑回路（６１）の時定数を小さくするには、パル
ス電圧無印加時間Ｔｏｆｆを小さくし、検出パルスの高
ピーク側の電圧とダイオードでカットされる低ピーク側
の電圧差も小さ（する必要があった。つまり、検出パル
スのデユーティ−は大きく、両極性パルスの正側と負側
か対称形に近いものであったため、極間の接近ならびに
接触時に、放電、短絡、水中においては電解によって流
れる電流が大きく、ワイヤ（１）やワーク（２）に大き
なダメージが及ぼされるため、位置決めの繰り返し精度
は悪く、接触検出も不安定であった。
）、平滑回路（６１）の時定数を小さくするには、パル
ス電圧無印加時間Ｔｏｆｆを小さくし、検出パルスの高
ピーク側の電圧とダイオードでカットされる低ピーク側
の電圧差も小さ（する必要があった。つまり、検出パル
スのデユーティ−は大きく、両極性パルスの正側と負側
か対称形に近いものであったため、極間の接近ならびに
接触時に、放電、短絡、水中においては電解によって流
れる電流が大きく、ワイヤ（１）やワーク（２）に大き
なダメージが及ぼされるため、位置決めの繰り返し精度
は悪く、接触検出も不安定であった。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、接触位置決め時に電極や被加工物に与えるダメージ
が小さく、検出部の検出速度及び感度の高い、高精度な
位置決めを可能とする接触検出装置を得ることを目的と
する。
で、接触位置決め時に電極や被加工物に与えるダメージ
が小さく、検出部の検出速度及び感度の高い、高精度な
位置決めを可能とする接触検出装置を得ることを目的と
する。
〔課題を解決するための手段］
この発明に係る接触検出装置は、工具電極と被（８）
加工物の間に非対称両極性パルス状電圧を繰り返し印加
し、上記非対称両極性パルス状電圧の変化により上記工
具電極と被加工物の接触を検出する接触検出するもので
ある。
し、上記非対称両極性パルス状電圧の変化により上記工
具電極と被加工物の接触を検出する接触検出するもので
ある。
更に又、この発明に係る接触検出装置は、工具電極と被
加工物の間に印加される非対称両極性パルス状電圧の周
期に同期して上記非対称両極性パルス状電圧の高ピーク
側の電圧レベルを検出し、上記工具電極と被加工物の接
触・非接触の判定を行なう接触判定手段を具備するもの
である。
加工物の間に印加される非対称両極性パルス状電圧の周
期に同期して上記非対称両極性パルス状電圧の高ピーク
側の電圧レベルを検出し、上記工具電極と被加工物の接
触・非接触の判定を行なう接触判定手段を具備するもの
である。
この発明においては、接触位置決め時に工具電極と被加
工物との極間に非対称両極性パルス状電圧を印加し、上
記極間の接触・非接触の判定を行なう。
工物との極間に非対称両極性パルス状電圧を印加し、上
記極間の接触・非接触の判定を行なう。
更に又、この発明の別の発明においては、接触位置決め
時に工具電極と被加工物との極間に非対称両極性パルス
状電圧を印加し、この非対称両極パルス状の周期に同期
して、上記非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の電
圧レベルを検出して上記極間の接触・非接触の判定を行
なう。
時に工具電極と被加工物との極間に非対称両極性パルス
状電圧を印加し、この非対称両極パルス状の周期に同期
して、上記非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の電
圧レベルを検出して上記極間の接触・非接触の判定を行
なう。
第１図はこの発明の一実施例を示すもので、極間の接触
検出装置を備えたワイヤ放電加工機の概要図である。
検出装置を備えたワイヤ放電加工機の概要図である。
図において、第８図と同一符号は同−又は相当部分を示
し、（１０）はこの発明の主要部を構成するミスパルス
検出手段で、このミスパルス検出手段（１０）は、極間
に印加された非対称両極性パルス状電圧の周期に同期し
て、該非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の電圧レ
ベルを検出し、極間の接触・非接触を判定してＮＣ装置
（４１）に信号を伝達するものである。
し、（１０）はこの発明の主要部を構成するミスパルス
検出手段で、このミスパルス検出手段（１０）は、極間
に印加された非対称両極性パルス状電圧の周期に同期し
て、該非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の電圧レ
ベルを検出し、極間の接触・非接触を判定してＮＣ装置
（４１）に信号を伝達するものである。
第２図は、ミスパルス検出手段（ｌＯ）の一実施例を示
すものである。図において、（１１）は極間に印加され
ているアナログ信号をデジタル信号に変換するインター
フェース部を示し、（１２）はインターフェース部（１
１１によりデジタル化された極間信号を基に、極間の接
触・非接触を判定し、ＮＣ装置（４１）に送るデジタル
信号を形成する信号形成部である。インターフェース部
（１１）において、（２１）は極間電圧を基準電圧ｖ２
と比較し、その大小を意味するデジタル信号を出力する
コンパレータである。又、信号形成部（１２）において
、（２２）は第１図中のトランジスタ（５０）のオン・
オフを制御している基準発振信号（第３図中の■）を反
転させるインバータを示し、（２３）はインバータ（２
２）により反転された信号と、インターフェース部（１
１）によってデジタル化された信号を基に、検出パルス
の周期に同期して、極間の接触・非接触を意味する信号
を形成するフリップフロップで、Ｔ入力の立上がり時の
Ｄ入力の状態を、次にＴ入力に立上がりが入ってくる瞬
間まで出力し続けるというものである。
すものである。図において、（１１）は極間に印加され
ているアナログ信号をデジタル信号に変換するインター
フェース部を示し、（１２）はインターフェース部（１
１１によりデジタル化された極間信号を基に、極間の接
触・非接触を判定し、ＮＣ装置（４１）に送るデジタル
信号を形成する信号形成部である。インターフェース部
（１１）において、（２１）は極間電圧を基準電圧ｖ２
と比較し、その大小を意味するデジタル信号を出力する
コンパレータである。又、信号形成部（１２）において
、（２２）は第１図中のトランジスタ（５０）のオン・
オフを制御している基準発振信号（第３図中の■）を反
転させるインバータを示し、（２３）はインバータ（２
２）により反転された信号と、インターフェース部（１
１）によってデジタル化された信号を基に、検出パルス
の周期に同期して、極間の接触・非接触を意味する信号
を形成するフリップフロップで、Ｔ入力の立上がり時の
Ｄ入力の状態を、次にＴ入力に立上がりが入ってくる瞬
間まで出力し続けるというものである。
次に上記実施例の動作を第１図、第２図、第３図を参照
しながら説明する。第３図は第１図、第２図で示される
接触検出装置を具備したワイヤ放電加工機の接触位置決
め動作を、第１図、第２図における回路主要部での信号
変化を示して説明したものである。
しながら説明する。第３図は第１図、第２図で示される
接触検出装置を具備したワイヤ放電加工機の接触位置決
め動作を、第１図、第２図における回路主要部での信号
変化を示して説明したものである。
（１１）
まず、ＮＣ装置（４１）に接触位置決め動作を要求する
指令が伝達されると、スイッチ（５５）が閉じ、両極性
パルス状電圧発生手段（５）から低デユーティ−の非対
称両極性パルス状電圧が極間に印加される。非対称両極
性パルス状電圧は、パルストランス（５３）とダイオー
ド（５２）を組み合わせたものの一次側に単極性のパル
スを加えることによって、パルストランス（５３）の二
次側に発生するものであり、立ち上がり側すなわちダイ
オード（５２）により電圧をカットされない側が高ピー
ク値を有する。
指令が伝達されると、スイッチ（５５）が閉じ、両極性
パルス状電圧発生手段（５）から低デユーティ−の非対
称両極性パルス状電圧が極間に印加される。非対称両極
性パルス状電圧は、パルストランス（５３）とダイオー
ド（５２）を組み合わせたものの一次側に単極性のパル
スを加えることによって、パルストランス（５３）の二
次側に発生するものであり、立ち上がり側すなわちダイ
オード（５２）により電圧をカットされない側が高ピー
ク値を有する。
次に、ワイヤ［１）とワーク（２）の接近の速度、及び
、接近の方向が決められると、ワイヤ（１）とワク（２
）が接近する。
、接近の方向が決められると、ワイヤ（１）とワク（２
）が接近する。
この時、ミスパルス検出手段（ｌＯ）は、パルストラン
ス（５３）の−次側に印加される単極性パルス電圧の立
ち上がりと同期して、周期的に極間電圧すなわち非対称
両極性パルス状電圧の高ピーク側の電圧を基準電圧■２
と比較し、該非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の
電圧が■２以下の場合は、検出パルス周期だけ接触を意
味する信号がＮ（１２） Ｃ装置（４１）に送られ、極間の接近が停止し位置決め
動作が完了する。即ち、接触検出は非対称両極性パルス
状電圧の周期と全く同期して確実に行なわれ、検出の遅
れは検出パルスの周期以下になる。
ス（５３）の−次側に印加される単極性パルス電圧の立
ち上がりと同期して、周期的に極間電圧すなわち非対称
両極性パルス状電圧の高ピーク側の電圧を基準電圧■２
と比較し、該非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の
電圧が■２以下の場合は、検出パルス周期だけ接触を意
味する信号がＮ（１２） Ｃ装置（４１）に送られ、極間の接近が停止し位置決め
動作が完了する。即ち、接触検出は非対称両極性パルス
状電圧の周期と全く同期して確実に行なわれ、検出の遅
れは検出パルスの周期以下になる。
ここで、極間に印加される検出パルスの高ピーク側のみ
で接触・非接触の判定をしているので、パルス電圧無印
加時間Ｔｏｆｆや、検出パルスの低ピーク側の電圧は接
触・非接触の判定に関与しないため、極間に供給される
検出パルスはデユーティ−を極めて低くできる。即ち、
数ｍｓ〜数十ｍＳのパルス周期に比べて、パルス幅Ｔｏ
ｎを数十μＳ以下の小さい値にすることができる。
で接触・非接触の判定をしているので、パルス電圧無印
加時間Ｔｏｆｆや、検出パルスの低ピーク側の電圧は接
触・非接触の判定に関与しないため、極間に供給される
検出パルスはデユーティ−を極めて低くできる。即ち、
数ｍｓ〜数十ｍＳのパルス周期に比べて、パルス幅Ｔｏ
ｎを数十μＳ以下の小さい値にすることができる。
さらに、検出パルスを非対称形、即ち、検出パルスの高
ピーク側に比べ低ピーク側の電圧を極めて低くできる。
ピーク側に比べ低ピーク側の電圧を極めて低くできる。
極間に供給される検出パルスのデユーティ−を極めて低
くできるため、極間の接近ならびに接触時に、放電、短
絡、水中においては電解によって流れる電流が小さくて
、ワイヤ（１）。
くできるため、極間の接近ならびに接触時に、放電、短
絡、水中においては電解によって流れる電流が小さくて
、ワイヤ（１）。
ワーク（２）に及ぼされるダメージが小さく繰り返し位
置決めしても精度は低下しない。
置決めしても精度は低下しない。
検出パルスの周期もダメージおよび検出精度に大きく影
響をあたえるファクターであり、周期が長いほどダメー
ジは少なくなる一方、検出遅れが増大すると考えられる
が、−Ｍ的な位置決めのテーブル送り速度においては、
パルス周期がｌＯｍ ｓｅｃ程度以下であれば、遅れに
よる誤差はほとんど発生することなく、かつ、極間の微
妙な変化も検出することができる。また、検出パルスの
低ピーク側の電圧レベルを低くおさえることができるた
め、高ピーク側の電圧レベルを比較的高くすることがで
き、極間が開放したときと接触したときとの極間での差
電圧を大きくすることができて接触検出をより高感度に
行なうことが可能である。
響をあたえるファクターであり、周期が長いほどダメー
ジは少なくなる一方、検出遅れが増大すると考えられる
が、−Ｍ的な位置決めのテーブル送り速度においては、
パルス周期がｌＯｍ ｓｅｃ程度以下であれば、遅れに
よる誤差はほとんど発生することなく、かつ、極間の微
妙な変化も検出することができる。また、検出パルスの
低ピーク側の電圧レベルを低くおさえることができるた
め、高ピーク側の電圧レベルを比較的高くすることがで
き、極間が開放したときと接触したときとの極間での差
電圧を大きくすることができて接触検出をより高感度に
行なうことが可能である。
なお、上記実施例ではワイヤ（１）側に非対称両極性パ
ルスの正のピーク電圧が印加される場合を示したが、電
位が逆であっても位置決め精度に大差はなく同等の効果
が得られる。
ルスの正のピーク電圧が印加される場合を示したが、電
位が逆であっても位置決め精度に大差はなく同等の効果
が得られる。
また、第２図に示されるインターフェース部（１１）の
他の実施例として、第４図に示すホトカブラを利用した
ものも考えられる。
他の実施例として、第４図に示すホトカブラを利用した
ものも考えられる。
第４図において、（２４）はホトカプラであり、ダイオ
ード側に流れる電流値によりトランジスタのオン・オフ
が制御されるものである。（２５）はホトカプラ（２４
）に過大な逆電圧が印加されるのを保護するダイオード
、（２６）はホトカプラ（２４）のダイオード側に流れ
る電流を制御し、ホトカプラ（２４）のトランジスタの
オン・オフ状態が変化する極間電圧値を決定する可変抵
抗器、（２７）は抵抗器である。
ード側に流れる電流値によりトランジスタのオン・オフ
が制御されるものである。（２５）はホトカプラ（２４
）に過大な逆電圧が印加されるのを保護するダイオード
、（２６）はホトカプラ（２４）のダイオード側に流れ
る電流を制御し、ホトカプラ（２４）のトランジスタの
オン・オフ状態が変化する極間電圧値を決定する可変抵
抗器、（２７）は抵抗器である。
例えば、ホトカプラ（２４）のダイオードに流れる電流
値が１２より大きい時、ホトカプラ（２４）のトランジ
スタがオンし、電流値■２より小さい時、ホトカプラ（
２４）のトランジスタがオフすると仮定した場合、可変
抵抗器（２６）の抵抗値をＶ ２ ／ Ｉ ２とするこ
とにより極間電圧値がｖ２より大きい時には■にｒＨＪ
の信号が現れ、極間電圧値がｖ２より小さい時には■に
「Ｌ」の信号が現れることになり、極間電圧と信号形成
部（１２）に送られる信号の関係が第２図、第３図に示
されるものと同一となる。
値が１２より大きい時、ホトカプラ（２４）のトランジ
スタがオンし、電流値■２より小さい時、ホトカプラ（
２４）のトランジスタがオフすると仮定した場合、可変
抵抗器（２６）の抵抗値をＶ ２ ／ Ｉ ２とするこ
とにより極間電圧値がｖ２より大きい時には■にｒＨＪ
の信号が現れ、極間電圧値がｖ２より小さい時には■に
「Ｌ」の信号が現れることになり、極間電圧と信号形成
部（１２）に送られる信号の関係が第２図、第３図に示
されるものと同一となる。
一方、第２図に示される信号形成部（１２）の他の（１
５） 実施例として、第５図に示されるワンショット回路を利
用したものも考えられる。第５図に示されるワンショッ
ト回路は、Ｔ入力に立上がり信号が入るとＱ出力がｒＨ
Ｊになり、そのｒＨ」の状態を所定時間Ｔ Ｈ保持し、
所定時間、即ち、信号保持時間ＴＨが経過するとＱ出力
が「Ｌ」になり、再びＴ入力に立ち上がり信号が入るま
でＱ出力がｒＬＪに保持されるものである。なお、Ｑ出
力が「Ｈ」の状態でＴ入力に立上がり信号が入るとその
時点からＱ出力が信号保持時間ＴＨの間「Ｈ」の状態に
保持される。従って、基準発振信号■を入力することな
く、検出パルスの周期に同期して極間の接触・非接触を
検出できる。
５） 実施例として、第５図に示されるワンショット回路を利
用したものも考えられる。第５図に示されるワンショッ
ト回路は、Ｔ入力に立上がり信号が入るとＱ出力がｒＨ
Ｊになり、そのｒＨ」の状態を所定時間Ｔ Ｈ保持し、
所定時間、即ち、信号保持時間ＴＨが経過するとＱ出力
が「Ｌ」になり、再びＴ入力に立ち上がり信号が入るま
でＱ出力がｒＬＪに保持されるものである。なお、Ｑ出
力が「Ｈ」の状態でＴ入力に立上がり信号が入るとその
時点からＱ出力が信号保持時間ＴＨの間「Ｈ」の状態に
保持される。従って、基準発振信号■を入力することな
く、検出パルスの周期に同期して極間の接触・非接触を
検出できる。
ここで、信号保持時間ＴＨは任意に設定可能であるので
、信号保持時間ＴＨを検出パルスの周期より多少長（す
れば、第２図、第３図に示されるものとほぼ同等の判断
動作が得られる。
、信号保持時間ＴＨを検出パルスの周期より多少長（す
れば、第２図、第３図に示されるものとほぼ同等の判断
動作が得られる。
また、ワイヤ（１）の振動や導電性付着物により極間の
微妙な状態変化に対し、接触・非接触の判定を行うべき
でない場合などは、ミスパルス検出（１６） 手段（１０）の後段に別のワンショット回路を付加し、
状態変化時にＮＧ装置（４１）に送られる信号を、極間
に印加される検出パルスの周期の数倍以上に保持させる
ことにより、検出パルスのデユーティ−周波数、ピーク
電圧などを変化させることなく、接触判定の速度を低下
させ、極間の微妙な状態変化に対し、接触・非接触の判
定を中断させることも可能である。
微妙な状態変化に対し、接触・非接触の判定を行うべき
でない場合などは、ミスパルス検出（１６） 手段（１０）の後段に別のワンショット回路を付加し、
状態変化時にＮＧ装置（４１）に送られる信号を、極間
に印加される検出パルスの周期の数倍以上に保持させる
ことにより、検出パルスのデユーティ−周波数、ピーク
電圧などを変化させることなく、接触判定の速度を低下
させ、極間の微妙な状態変化に対し、接触・非接触の判
定を中断させることも可能である。
第６図はミスパルス検出手段（１０）の後段のワンショ
ット回路の信号保持時間ＴＨを、検出用非対称交流パル
ス状電圧の周期Ｔ１の２倍以上にしたもののタイミング
チャート図である。この場合、検出パルスの周期の２倍
以上極間が連続して接触していないと、ＮＧ装置（４１
）へ接触を意味する信号が送られないことになる。
ット回路の信号保持時間ＴＨを、検出用非対称交流パル
ス状電圧の周期Ｔ１の２倍以上にしたもののタイミング
チャート図である。この場合、検出パルスの周期の２倍
以上極間が連続して接触していないと、ＮＧ装置（４１
）へ接触を意味する信号が送られないことになる。
ところで、上記の説明ではワイヤ放電加工機における接
触位置決め機能を中心に説明をしたが、形彫り放電加工
機における接触機能にも利用できるし、その他の接触検
出を必要とする装置への適用も可能である。
触位置決め機能を中心に説明をしたが、形彫り放電加工
機における接触機能にも利用できるし、その他の接触検
出を必要とする装置への適用も可能である。
４゜
［発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、工具電極と被加工物化
に非対称両極性パルス状電圧を印加して工具電極と被加
工物の接触・非接触の検出をするもので５検出精度が向
上する。
に非対称両極性パルス状電圧を印加して工具電極と被加
工物の接触・非接触の検出をするもので５検出精度が向
上する。
又、この発明の別の発明においては、ミスパルス検出手
段により非対称両極性パルス状電圧の周期に同期して、
該非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の電圧レベル
を検出し、工具電極と被加工物の接触・非接触の判定を
行なう構成としたため、接触位置決めの際、工具電極及
び被加工物のダメージ少なく、さらには検出遅れの発生
もないため、接触位置決めの精度の低下を著しく低減す
る効果がある。
段により非対称両極性パルス状電圧の周期に同期して、
該非対称両極性パルス状電圧の高ピーク側の電圧レベル
を検出し、工具電極と被加工物の接触・非接触の判定を
行なう構成としたため、接触位置決めの際、工具電極及
び被加工物のダメージ少なく、さらには検出遅れの発生
もないため、接触位置決めの精度の低下を著しく低減す
る効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示すワイヤ放電加工機の
接触検出装置の回路図、第２図はこの発明に関する接触
検出装置のミスパルス検出手段の一実施例を示す回路図
、第３図は第１図、第２図に示すこの発明の一実施例の
動作説明図、第４図はこの発明に関するミスパルス検出
手段のインタフェース部の他の実施例を示す回路図、第
５図はこの発明に関するミスパルス検出手段の信号形成
部の他の実施例を示す回路図、第６図はこの発明に関す
る他の実施例の動作説明図、第７図は従来の接触検出装
置の回路図、第８図は第７図に示す従来装置の課題を解
決する接触検出装置の他の従来回路図、第９図は、その
動作説明図である。 図中、（１）は工具電極、（２）は被加工物、（４）は
接触検出装置、（５）は両極性パルス状電圧発生手段、
（６）は接触判定手段、（ｌＯ）はミスパルス検出手段
、（２１）はコンパレータ、（２３）はフリップフロッ
プ、（２４）はホトカプラ、（２８）はワンショット回
路、（４１）はＮＣ装置、（５３）はパルストランス、
（６０）は絶対値回路、（６１）は平滑回路、（６２）
はコンパレータである。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
接触検出装置の回路図、第２図はこの発明に関する接触
検出装置のミスパルス検出手段の一実施例を示す回路図
、第３図は第１図、第２図に示すこの発明の一実施例の
動作説明図、第４図はこの発明に関するミスパルス検出
手段のインタフェース部の他の実施例を示す回路図、第
５図はこの発明に関するミスパルス検出手段の信号形成
部の他の実施例を示す回路図、第６図はこの発明に関す
る他の実施例の動作説明図、第７図は従来の接触検出装
置の回路図、第８図は第７図に示す従来装置の課題を解
決する接触検出装置の他の従来回路図、第９図は、その
動作説明図である。 図中、（１）は工具電極、（２）は被加工物、（４）は
接触検出装置、（５）は両極性パルス状電圧発生手段、
（６）は接触判定手段、（ｌＯ）はミスパルス検出手段
、（２１）はコンパレータ、（２３）はフリップフロッ
プ、（２４）はホトカプラ、（２８）はワンショット回
路、（４１）はＮＣ装置、（５３）はパルストランス、
（６０）は絶対値回路、（６１）は平滑回路、（６２）
はコンパレータである。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）工具電極と被加工物の間に、非対称両極性パルス
状電圧を繰り返し印加し、上記非対称両極性パルス状電
圧の変化により上記工具電極と被加工物の接触を検出す
る接触検出装置。 - （２）工具電極と被加工物の間に印加される非対称両極
性パルス状電圧の周期に同期して上記非対称両極性パル
ス状電圧の高ピーク側の電圧レベルを検出し、上記工具
電極と被加工物の接触、非接触の判定を行なう接触判定
手段を具備する接触検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079509A JP2536223B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 接触検出装置 |
| US07/618,446 US5254826A (en) | 1990-03-28 | 1990-11-27 | Contact detecting device for positioning relatively movable elements |
| DE69025917T DE69025917T2 (de) | 1990-03-28 | 1990-12-07 | Berührungswahrnehmungsvorrichtung zum Positionieren von verschiebbaren Elementen |
| EP90123566A EP0451350B1 (en) | 1990-03-28 | 1990-12-07 | Contact detecting device for positioning relatively movable elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2079509A JP2536223B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 接触検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281150A true JPH03281150A (ja) | 1991-12-11 |
| JP2536223B2 JP2536223B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=13691922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2079509A Expired - Lifetime JP2536223B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 接触検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5254826A (ja) |
| EP (1) | EP0451350B1 (ja) |
| JP (1) | JP2536223B2 (ja) |
| DE (1) | DE69025917T2 (ja) |
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| EP2656954A2 (en) | 2012-04-24 | 2013-10-30 | Fanuc Corporation | Contact detection apparatus for wire electrical discharge machine with capability to vary applied gap voltage |
| RU2669673C2 (ru) * | 2016-05-31 | 2018-10-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ и устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом |
| JP2020157434A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機および端面位置決定方法 |
| JP2021094603A (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | ファナック株式会社 | 制御装置及びプログラム |
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| JP3390652B2 (ja) * | 1998-02-10 | 2003-03-24 | 株式会社ソディック | 放電加工装置 |
| KR100370853B1 (ko) * | 1998-05-08 | 2003-02-05 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 방전가공기의 위치결정장치 및 그 방법 |
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-
1990
- 1990-03-28 JP JP2079509A patent/JP2536223B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-27 US US07/618,446 patent/US5254826A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-07 DE DE69025917T patent/DE69025917T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-07 EP EP90123566A patent/EP0451350B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| EP0451350A2 (en) | 1991-10-16 |
| EP0451350B1 (en) | 1996-03-13 |
| JP2536223B2 (ja) | 1996-09-18 |
| US5254826A (en) | 1993-10-19 |
| EP0451350A3 (en) | 1993-01-27 |
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| DE69025917D1 (de) | 1996-04-18 |
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