JPH0335932A - 加工状態報知装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、加工状態に応じて表示などを行う加工状態報
知装置に関する。

（従来の技術） 放電加工にはワイヤ放電加工や形彫り放電加工などがあ
るが、このうち例えばワイヤ放電加工について説明する
と、これは被加工物に対してワイヤ電極を所定間隔おい
て配置してこれら被加工物及びワイヤ電極を加工槽の中
に浸透し、この状態に被加工物とワイヤ電極との間に直
流電圧を印加する。そして、例えばワイヤ電極を被加工
物に接近させてそのギャップ量が所定量になるとワイヤ
電極と被加工物との間に放電が発生する。しかるに、こ
の放電エネルギーによって被加工物は加工される。

このようなワイヤａｋ　７１ｉ加工では加工状態の良否
が判断されるが、この判断は放電状態の良否から判断し
ており、この良否の判断は次のような方法によって行わ
れている。すなわち、 ■作業員が放電柱を目視し、この放電柱の輝度から経験
や勘によって放電状態の良好を判断する。

■作業員が放電の片を聞き、この放電の片から経験や勘
によって放電状態の良好を判断する。

■ワイヤ放電用り装置にオンロスコープが６１えられＣ
いれば、このオンロスコープに例えばワイヤ電極と彼加
［物との間の印加電圧及び放電電流の波１じを表示させ
、これら印加電圧及び放電電流から放電状態を判断する
。

■・ノイヤ放電加工装置に予め放電状、態の良否の払準
か設定されていれば、この誌準に従って放電状ずきをｔ
ｌｌ　Ｉｌｉする。

しかしながら、上記各方法では放電の正常及び１／、ｊ
常状態は判別できるものの、現在行なわれている放電加
工が荒加工なのか、或いは仕上げ加工なのかｔｒｉ別で
きない。さらに、これら荒加工、仕上げ加工に応じて放
電加工状態、例えば未放電パルスの発生割合などを表示
することは不可能であ−〕た。なお、このことはワイヤ
放電加工に限らず放電用」ニー酸に言えることである。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように現在行なわれている放電加工が荒加工なの
か、或いは仕上げ加工なのかの放電加工状態の判別でき
ず、これら荒加工、仕上げ加圧に応した放電加工状態の
表示が困難であった。

そこで本発明は、放電加工状態が判別できてこの放電加
工状態に応じた放電加工状態の表示ができる加工状態報
知装置を堤供することを１−１的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、放電加工機器・＼の族７１Ｓ？８圧及び放電
電流を検出する検出器と、この検出器からの検出信号を
一定間隔毎の信号採取期間において所定のサンプリング
周期で同時にディジタル変換して取込む信号採取手段と
、この信号採取手段で採取されたディジタル検出信号の
ピーク値を求めてこのピーク値とＰめ設定されたしきい
値とを比較して加工［、状態を判定する加工状態判定手
段と、信号採取手段で採取されたディジタル検出信号の
ピーク値を求め゛にのピーク値に応じて測定レンジを設
定変更するとともに信号採取手段におけるサンプリング
周期を変更設定するレンジ変更手段と、このレンジ責更
″［段で変更設定されたサンプリング周期で採取された
ディジタル検出信号から放電用［機器での放電状態を解
析するとともにこの解扛１結果をレンジ変更手段で変更
設定された測定レンジでかつ加工状態判定手段で判定さ
れた加工状態とともに報知する加工状Ｂ報知手段とを備
えて上記目的を達成しようとする加工状態報知装置であ
る。

（作　用） このような手段を備λたことにより、放電側１、機器・
＼の放電電圧及び放電電流が検出されて信号採取１段に
よりディジタル変換されて取り込まれ、加工状態判定手
段によりディジタル検出信号のピーク値としきい値とが
比較されて加Ｊ二状聾が１１１定されるとともに、レン
ジ変更手段により電流ピーク値に応じて測定レンジ及び
信号採取手段におけるサンプリング周期が変更設定され
る。そして、変更設定されたサンプリング周期で採取さ
れたディジタル検出信号から加工状！ｒ３報知手段はｈ
ｋ電ＪＪＩ工機器での放電状態を解析するとともにこの
解析結果をレンジ変更手段で変更設定された測定レンジ
でかつ加工状態判定手段で判定された加工状態とともに
報知する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面をｅ　！！ｊｔし
て説明する。

第１図はワイヤ加工機器に適用した加工状態報知装置の
全体構成図である。加工槽１の内部には被加工物２が浸
透され、この被加工物２には所定間隔をおいてワイヤ電
極３が配置されている。なお、このワイヤ電極３は上部
ワイヤガイド体４及び図示しない下部ワイヤガイド体に
より支持されている。これら被加工物２とワイヤ電極３
との間には放電制御回路５を介して直流電源６が接続さ
れて放電回路を形成している。この場合、直流電源６は
正極を被加工物２に接続している。かかる放電回路には
電圧検出器７が直流電源６に対して並列接続されるとと
もに電流検出器８が直流電源６に対して直列接続されて
いる。

一方、１０は報知装置本体であって、この報知装置本体
１０にはアッテネータ（ＡＴＴ）１１゜１２が備えられ
て一方のアッテネータ１１に電圧検出器７が接続され、
他方のアッテネータ１２に電流検出器８が接続されてい
る。これらアッテネータ１１．．１２にはそれぞれメモ
リが内蔵された＆Ａ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）変
換器１３゜１４が接続され、これらＡ／Ｄ変換器１３．
１４はバス１５を介してＣＰＵ　（中央処理装置）１６
に接続されている。このＣＰＵ１６にはバス１５を介し
てタイミングコントローラ１７、ＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）１８、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモ
リ）１９及び表示駆動部２０が接続されている。タイミ
ングコントローラ１７はＡ／Ｄ変換器１３．１４におけ
る信号取込みタイミングを制御するものである。又、表
示駆動部２０には表示器２１が接続されている。

ＲＯＭ１９には、取込んだ放電電圧及び放電電流から放
電開始時刻や放電終了時刻、電流ピーク値、パルス間隔
など放電データを求め、この放電データから放電の良否
を判断する内容の放電解析プログラムが記憶されている
。又、ＲＯＭ１９には、タイミングコントローラ１７で
のＡ／Ｄ変換器１３．１４に対する信号採取タイミング
プログラムが記憶されている。しかるに、この信号採取
タイミングプログラムにより＆Ａ／Ｄ変換器１３゜１４
は例えばｘｎｓ又はｙｎｓ毎に同時に電圧検出信号、電
流検出信号をそれぞれ８ビツトにディジタル変換して取
り込んで１回の信号採取期間で例えば１０２４〜６５５
３６　Ｂのデータを採取するものとなる。

そうして、この信号採取期間の間隔は一定期間ΔＨ毎に
設定されている。これにより、各Ａ／Ｄ変換器１３，１
４、ＣＰＵ１６、タイミングコントローラ１７及びＲＯ
Ｍ１９により信号採取手段が構成されている。

さらに、ＲＯＭ１９には、採取したディジタル電圧検出
信号及びディジタル電流検出信号のピーク値を求め、こ
のピーク値と予め設定されたしきい値とを比較してピー
ク値がしきい値よりも大きければ荒加工と判定し、ピー
ク値がしきい値よりも小さければ仕上げ加工と判定する
加工状態判定プログラムと、採取したディジタル電圧検
出器７叉はディジタル電流検出１３号から放電電圧又は
放電電流の各ピーク値を求め、これらピーク値が各Ａ／
Ｄ変換器１３．１４で取り込む際の測定レンジのフルス
ケールに対して所定の割合例えば４０％以上となる各測
定レンジに設定変更するとともに、上記判定された加工
状態が荒加工であればＡ／Ｄ変換器１３．１４でのサン
プリング周期をｘｎｓに設定変更し、又仕上げ加工であ
ればＡ／Ｄ変換器１３．１４でのサンプリング周期をｙ
ｎｓに設定変更するレンジ変更プログラムとが記憶され
ている。

さらに、ＲＯＭ１９には変更設定されたサンプリング周
期で採取されたディジタル電圧検出信号又はディジタル
電流検出信号からワイヤ放電加工での放電状態を解析す
るとともにこの解析結果を変更設定された測定レンゲで
かつ判定された加工状態とともに表示器２１に表示させ
る加工状態報知プログラムが記憶されている。

次に上記の如く構成された装置の作用について第２図に
示す放電状態表示流れ図を参照して説明する。

ＣＰＵ１６はステップｓｌにおいて′Ａｐ＋定範囲が最
大の測定レンジ、例えば電流の測定範囲が０〜１０００
Ａで電圧の測定範囲が０〜１００ＯＶの測定レンジに設
定する。これにより、各Ａ／Ｄ変換器１３゜１４は例え
ば電流検出信号を測定範囲０−１０００Ａにおいて８ビ
ツトでディジタル変換することになる。

次にＣＰＵ１６はステップｓ２に移って電圧検出信号及
び電流検出信号を採取する。すなわち、被加工物２とワ
イヤ電極３との間に直流電源６から放電制御回路５を通
してパルス直流電圧が印加され、この状態に被加工物２
とワイヤ電極３とのギャップ量が所定量となると、被加
工物２とワイヤ電極３　極３との間にパルス放電が発生
ずる。このパルス放電のエネ／ｌ、ギにより被加工物２
は加工される。

この状態に電圧検出器７は被加工物２とワイヤ７１ｉｔ
！ＩＡ３との間に印加されたパルス直流電圧を検出して
その電圧検出信号を出力し、又電流検出器８は被加工物
２からワイヤ電極３に流れたパルス放電電流を検出して
その電流検出信号を出力する。

これら電圧検出信号及び電流検出信号はそれぞれアッテ
ネータ１１，１．２で処理しやすいレベルに減衰されて
Ａ　、／　Ｄ変換器１３．１４に人力する。

このとき、各Ａ　／　Ｄ　を換ｕ１３．１４は共にタイ
ミングコントローラ１７により制御されて第３図に示す
各信号採取期間Ｈ，，Ｈ２・・においてそれぞれ例えば
５０ｎｓ毎に同時に電圧検出信号、電流検出信（ｌをそ
れぞれ上記電圧範囲０〜１ｏｏｏｖ、電流範ｌ！ｌＩ０
〜ｌｌ１００ＡのＡ）Ｊ定しンジで８ビツトにディジタ
ル変換して取込む。これにより、１回の信号採取期間例
えば信号採取期間Ｈｌにおいて例えば１０２４〜０５５
３８　Ｂのデータが取込まれる。そして、この信号採取
期間Ｈ，，Ｈ２・・・が−発明間ごとに到来する。この
ようにして１回の信号１″Ａ取ＪＯｊ間例えばＨｌで取
込んだディジタル電圧検出信号及びディジタル電流信号
はそれぞれ各Ａ／Ｄ変換器１３．１４内のメモリに一時
記憶され、信号採取期間Ｈｌの経過の後にＣＰＵ１６に
よってＲＡ　Ｍ２Ｓに移されて記憶される。そうして、
次の信号採取期間Ｈ２になって各Ａ／Ｄ変換器１３．１
４にディジタル電圧検出信号及びディジタル電流ｌ３号
が一時：ｉ２憶されると、ＣＰＵ１６は上記ｌｌ１１様
に信号採取期間Ｈ２の経過の後にディジタル７じ圧検出
信号及びディジタル電流信月をＲＡＭ１８に移して記憶
する。

このようにディジタル電圧検出信号及びディジタル電流
信号が取込まれてＲＡ　Ｍ　１８に記憶され、数「（ｊ
ｌの信号採取期間が終了すると、ｃｐｔｚ６はステップ
ｍ３に移って加工状態を判定する。すなわち、ＣＰ　Ｕ
　１．６は第４図に示す加工状態判定流れ図に従ってそ
のステップ「１においてＲＡＭ１８に記憶されたディジ
タル電流検出信号から電流ビク値を求め、次のステップ
ｍ３においてこの電流ピーク値としきい値とを比較する
。この比較により、電流ビーク値がしきい値よりも大き
ければ、ＣＰＵ１６はステップ１″３に移って現在行な
われていＳ　Ｒ’ｌ電加主加工加工と判断し、又電流ピ
ーク値がしきい値よりも大きければ、ＣＰＵ１６はステ
ップｍ３に移って放電加工は仕上げ加工と１１断する。

次にＣＰ　Ｕ　］、　６はステップｍ４において測定レ
ノ２′を設定する。すなわち、ＣＰＵ１６は第５図に、
六すレンジ変更流れ図に従ってそのステップｍ３におい
てＲＡＭ１８に記憶された各ディジタル電圧検出信号及
びディジタル電流信号から電流ピーク及び電圧ピークを
求める。次にＣＰＵ１６はステップ１ｉ２において電流
ピーク値が、１Ｐ１定レンジの電流範囲０〜１００ＯＡ
に対して所定割合例えば４０％以上であるかを判断する
。ここで、電流ピーク値が第６図に示すように１５０Ａ
であると、この電流ピーク値は電流範囲０〜１００ＯＡ
に対して４０％以下であるので、ＣＰＵ１６はステップ
ｍ３に移ってＭ１定レンジを１レンジダウンさせて第７
図に示すような電流範囲Ｏ〜４００　ＡのｌＰ１定レン
ジに変更する。ＦｉｒびＣＰＵ１６はステップ１１２に
おいてｔＳ電流ピーク値測定レンジの電流範囲０〜４０
０Ａに対して４０％以上であるかを判断する。この場合
も電流ピーク値は電流範囲Ｏ〜４００　Ａに対して４０
９６以下であるので、ＣＰＵ１６は再びステップｍ３に
移ってＡｌ１ｊ定レンジをさらに１レンジダウンさせて
第８図に示すような電流範囲Ｏ〜２０ＯＡのＡｐｌ定レ
アレンジ更する。かくして、電流ピーク値は電流範囲０
〜２０ＯＡに対して４０％以上となり、電流範囲の１％
１定レンジは０〜２００Ａに設定される。次にＣＰＵ１
６はステップｍ４及び−５において電流範囲のＡＰＩ定
レアレンジ定したのと同様に電圧に対する測定レンジを
設定する。

次にＣＰＵ１６はステップｍ６に移って上記判断された
放電加工状態が荒加工であるが仕上げ加１１であるかを
判断し、荒加工であればステップｍ７に移って各Ａ／Ｄ
変換器１３．１４でのサンプリング周期をｘｎｓに設定
し、仕上げ加圧であればステラフ１Ｂに移って各Ａ／Ｄ
変換器１３．１４でのすンプリング周期をｙｎｓに設定
する。第９図はかかるサンプリング周期ｘｎｓ、ｙｎｓ
での例えば放電電流のサンプリングタイミングを示して
いる。

この後、ＣＰＵ１６はステップＳ５に移って放電加工状
態が荒加工であれば、各信号採取期間ＨＨ２・・・にお
いてｘ、ｎｓ毎に電流検出信号を電流範囲Ｏ〜２０ＯＡ
のＡＰＩ定レンジで８ビツトにディジタル変換して取込
むとともに電圧検出信号を変更設定されたｉｐ＋定レア
レンジり込む。そうして信号採取期間が数回例えば１０
回到来すると、ＣＰＵ１６はステップＳ６に移って各デ
ィジタル電圧検出信号及びディジタル電流信号から放電
発生数、放電開始時刻、放電終了時刻、放電電圧、電流
ピーク、電流パルス幅、放電エネルギ及びパルス間隔な
どの放電データを求め、さらにこの放電データから効率
や安定度などを算出する。そして、ＣＰＵ１６はステッ
プＳ７において放電加工状態例えば荒加工を表示駆動部
２０に送って表示器２１に表示させるとともに、放電デ
ータ及び効率などを表示駆動部２０に送って表示器２１
に表示させる。第１Ｏ図はかかる表示例であって、〈荒
加工〉が表示されるとともに放電発生数、発生した放電
のうち正常（有効）放電の割合が放電の良否として表示
されている。ここで、放電発生数は荒加工と仕上げ加工
とでは電流及び電圧検出信号のサンプリング周期が異な
っているので、加工に応じたサンプリング周期も表示さ
れる。

このように上記一実施例においては、放電電圧及び放電
電流を検出してこれら放電電圧及び放電電流のピーク値
としきい値とから荒加工か仕上げ加工かを判定し、かつ
ピーク値に応じて測定レンジ及びサンプリング周期を変
更設定し、さらに変更設定されたサンプリング周期で採
取されたディジタル検出信号から放電状態を解析すると
ともにこの解析結果を変更設定されたｌｐｊ定レアレン
ジ示するとともに荒加工か仕上げ加工かを表示するよう
にしたので、現在層なわれている放電加工が荒加工であ
るか仕上げ加工であるか容易に確認でき、そのうえ放電
加工の状態が放電発生数や電流ピーク値、効率などから
正確に分かる。従って、荒加工と仕上げ加工とで各検出
信号のサンプリング周期が異なっていても、これら荒加
工及び仕上げ加Ｊ二別に放電加工状態を判定できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。則えば、信
号採取期間ＩＩ、Ｈ２・・・及びこれら期間Ｈ１，Ｈ２
・・・におけるサンプリング周期は１１４に設定して良
い。又、荒加工又は仕上げ加工の加工状態や放電加工の
状態は表示器２１に表示するばかりでなくプリンタを設
けてプリントアウトしても良い。さらに、本装置はワイ
ヤ放電加工装置に限らず、形彫り放電加工や電解加工、
さらには電圧信号及び電流信号のサンプリングのレンジ
変更により溶接機やレーザ応用機器、照明機器、スパッ
タリング装置、ＰＶＤ？ＣＶＤのプラズマ加工装置など
の放電応用機器にも適用できる。このうちスパッタリン
グ装置では放電状態を検出することで放電媒体の流量５
！整ができる。

［発明の効果コ 以上詳記したように本発明によれば、放電加工状態が判
別できてこの放電加工状態に応じた放電加工状態の表示
ができる加工状態報知装置を提１３１−できる。

４、図面のｆｆＴｌｔｉｔな説明 第１図乃至第１０図は本発明に係イつる加工状態報知装
置の一実施例を説明するための図であって、第１図は全
体構成図、第２図は加工状態報知流れ図、第３図は信号
採取期間を示す模式図、第４図は加工状態判定流れ図、
第５図は１（ＩＩＩ定レンし変更流れ図、第６図乃至第
８図はｉｌＰ＋定レンジの変更設定を説明するための図
、第９図はサンプリング周期を示す模式図、第１Ｏ図は
表示例を示す図である。

１・・・加工槽、２・・・被加工物、３・・・ワイヤ電
極、４・・・上部ワイヤガイド体、５・・・放電１１１
回路、６・・・直流電源、７・・・電圧検出器、８・・
・７ｔＳ流検出器、１０・・・報知装置本体、１１．１
２・・・アッテネータ、１３．１４・・・Ａ／Ｄ変換器
、１５・・・バス、１６・・・ＣＰＵ、１７・・・タイ
ミングコントローラ、１８・・・ＲＡＭ、１９・・・Ｒ
ＯＭ、２０・・・表示駆動部、２１・・・表示器。

第 ２ ンシ 第 図 第 閃 １ 第 図 時間 第 図 時間 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放電加工機器への放電電圧及び放電電流を検出する検出
   器と、この検出器からの検出信号を一定間隔毎の信号採
   取期間において所定のサンプリング周期で同時にディジ
   タル変換して取込む信号採取手段と、この信号採取手段
   で採取されたディジタル検出信号のピーク値を求めてこ
   のピーク値と予め設定されたしきい値とを比較して加工
   状態を判定する加工状態判定手段と、前記信号採取手段
   で採取されたディジタル検出信号のピーク値を求めてこ
   のピーク値に応じて測定レンジを設定変更するとともに
   前記信号採取手段におけるサンプリング周期を変更設定
   するレンジ変更手段と、このレンジ変更手段で変更設定
   されたサンプリング周期で採取されたディジタル検出信
   号から前記放電加工機器での放電状態を解析するととも
   にこの解析結果を前記レンジ変更手段で変更設定された
   測定レンジでかつ前記加工状態判定手段で判定された加
   工状態とともに報知する加工状態報知手段とを具備した
   ことを特徴とする加工状態報知装置。