JPH0585522U - 放電加工機用電流検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線の状態等によって電流検出のための特性
が変化することがなく、極めて安定に加工のためのパル
ス状電流の検出を行なうことができる放電加工機用電流
検出センサを提供すること。 【構成】 放電加工用電源装置から供給される放電加工
のためのパルス状電流を通過させるための導電性部材の
周囲に、該導電性部材と所定の相対位置関係を保つよう
に検出用コイルを設けるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、放電加工用電源装置から放電加工間隙に供給される加工電流を検出 するための、放電加工機用電流検出センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、ワイヤカット放電加工機では、電流波高値の大きい電流を放電加工間 隙にインピーダンスの影響をできるだけ受けずに流すことにより、加工性能、特 に加工速度、が向上することが知られている。したがって、放電加工用電源と加 工機本体とを接続する出力線として一般にシールド線が使用され、加工機本体側 でこの出力線はさらにシールドされていない２つの非シールド線、すなわち、陽 極非シールド線と陰極非シールド線とに分けられる。そして、陽極非シールド線 は被加工物と電気的に接続され、陰極非シールド線はワイヤ電極に電流を供給す るための給電体と電気的に接続される。

【０００３】 しかし、被加工物の寸法が大きい場合には、機械の寸法も大きくなる等の理由 により非シールド線により配線される部分の長さが長くなり、インピーダンスの 影響を受け易くなるという問題を生じる。この問題を解決するため、非シールド 線部分のインピーダンス成分を少なくする目的で、非シールド線部分の導電線を 複数本使用するか、又は径のより太い導電線にて接続するなどの対策がとられて いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、加工状態を検出するため、誘導起電流を利用した電流測定プローブ によってワイヤ電極に給電体を通して流れる高周波電流を測定する場合、非シー ルド線部分を電流測定プローブの中空部分に通して両者を電磁結合させなければ ならないが、上述の如く、放電加工機の大きさによって非シールド線部分の径が 異なるので、線材を貫通させる測定のための中空部分の径に余裕のある電流測定 プローブを使用しなくてはならない。

【０００５】 この結果、出力線の非シールド線部分と電流測定プローブの測定部分との間に は一般にすき間が生じており、したがって両者の相対位置関係は加工機本体のＸ −Ｙテーブルの移動に伴い変化してしまう傾向を生じる。この相対位置関係の変 化は、電流測定プローブと非シールド線とによって構成される測定系の特性に影 響を与え、正確な電流測定を行なうことができないという不具合を生じる。

【０００６】 この不具合を解決するため、非シールド線と電流測定プローブとの間の相対位 置関係がＸ−Ｙテーブルの移動等に拘らず変化することがないように、両者を適 宜の手段で固定してしまうことも考えられる。しかし、複数の非シールド線が用 いられている場合などでは非シールド線の交換時に以前と同じ位置関係に固定す ることは難しく、交換の前後において測定値が変化することもあり、上下給電体 と接続されている非シールド線間に設けられた各々の電流測定プローブの検出感 度をそのたびに再調整する必要が生じる等の別の問題を生じることとなる。

【０００７】 上記では、ワイヤカット放電加工機における加工電流の測定の場合を例にとっ て説明したが、型彫放電加工機の場合にも同様の問題を生じうるものである。

【０００８】 本考案の目的は、したがって、従来技術における上述の不具合を解決すること ができる、改善された放電加工機用電流検出センサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための本考案の特徴は、放電加工用電源装置から供給され る放電加工のためのパルス状電流を通過させるための導電性部材の周囲に、該導 電性部材と所定の相対位置関係を保つように検出用コイルを設け、該検出用コイ ルから前記パルス状電流に相応した電気信号を得るようにした点にある。

【００１０】

【作用】 被測定電流であるパルス状電流を流すための導電性部材が検出用コイルと所定 の相対位置関係を保つようにして設けられているので、電流測定回路のために構 成される回路が、配線状態、放電加工機の作動状態等の影響を受けることがない 。

【００１１】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の一実施例につき詳細に説明する。 図３は、本考案による電流検出センサを用いて放電加工パルス電流の波高値を 検出するように構成されたワイヤカット放電加工装置１を概略的に示す構成図で ある。

【００１２】 ワイヤカット放電加工装置１は、ワイヤカット放電加工機本体２と加工用電源 ３とから成っている。ワイヤカット放電加工機本体２は、ワイヤボビン４に巻か れているワイヤ電極５を駆動ローラ６を介して一対のワイヤガイド７、８に送り 、さらにワイヤ引出し装置９によって使用済みのワイヤ電極５を引張り出す、公 知の構成のワイヤ走行系１０を有しており、これにより、ワイヤ電極５はワイヤ ガイド７−８間において所要の張力を保ちつつ所定の通路に沿って走行すること ができる。

【００１３】 符号１１で示されるのは、被加工物１２を取付けるためのワークスタンドであ り、ワークスタンド１１は、図示しないＸ軸モータ及びＹ軸モータによってＸ− Ｙ平面内で移動できるように設けられたＸ−Ｙテーブル１３上に固定されている 。このＸ−Ｙテーブル１３は公知の方法で位置制御され、これにより被加工物１ ２とワイヤ電極５との間に所要の相対運動を与えることができる構成となってい る。なお、Ｘ−Ｙテーブル１３の駆動系統は公知の構成であるから、その詳細を 説明するのを省略する。

【００１４】 被加工物１２とワイヤ電極５との間に形成される放電加工間隙Ｇに放電加工の ための電気エネルギーを間歇的に供給するため、加工用電源３からは加工用パル ス電圧が供給されており、この加工用パルス電圧は、シールド線１４を介してワ イヤカット放電加工機本体２に送られる。

【００１５】 シールド線１４のワイヤカット放電加工機本体２側の端部には、その芯線と接 続されている陽極非シールド線１４ｐとその外被の網線と接続されている陰極非 シールド線１４ｎとが設けられており、これらの陽極及び陰極非シールド線１４ ｐ、１４ｎはＸ−Ｙテーブル１３に固着されている端子板１５の端子１５ｐ、１ ５ｎに夫々接続されている。端子１５ｎはワイヤ１６によって被加工物１２と電 気的に接続されており、一方、端子１５ｐは、ワイヤ１７ａ、１７ｂ及び第１電 流検出センサ２０を介して上側給電体Ｕと電気的に接続されるほか、ワイヤ１８ ａ、１８ｂ及び第２電流検出センサ２１を介して下側給電体Ｌと電気的に接続さ れている。

【００１６】 上側給電体Ｕは走行するワイヤ電極５と接触するようにワイヤガイド７の上流 側に設けられており、下側給電体Ｌは走行するワイヤ電極５と接触するようにワ イヤガイド８の下流側に設けられている。このように、陽極非シールド線１４ｐ は上下に配置された一対の上側及び下側給電体Ｕ、Ｌと上述の如く接続されてお り、放電加工間隙Ｇにおいて放電が発生すると、放電電流は、ワイヤ１７ａ、１ ７ｂを含む第１の経路及びワイヤ１８ａ、１８ｂを含む第２の経路を通って放電 加工間隙Ｇに流れ込むことになる。

【００１７】 ワイヤ１７ａ、１７ｂを含む第１の経路及びワイヤ１８ａ、１８ｂを含む第２ の経路を流れる放電加工のための各パルス電流の波高値を検出するため、ワイヤ １７ａと１７ｂとの間には第１電流検出センサ２０が設けられ、一方、ワイヤ１ ８ａと１８ｂとの間には第２電流検出センサ２１が設けらている。第１及び第２ 電流検出センサ２０、２１は、いずれも本考案により構成されたものであり、そ の構成は全く同一である。

【００１８】 したがって、以下においては第１電流検出センサ２０の構成のみを図１及び図 ２を参照しながら詳しく説明する。 第１電流検出センサ２０は、放電加工機本体２の図示しないフレームの適宜の 箇所にボルト止めなどの適宜の手段で固定される基台３１と一体に形成されてい る円筒状ケース部３２を有し、円筒状ケース部３２内に検出用コイル３３が固定 配置され、これにより電流プローブが構成されている。検出用コイル３３の巻始 め端と巻終わり端とに接続されている出力リード線３３ａ、３３ｂは円筒状ケー ス部３２から外部に引き出されており、第１演算増幅器５１の入力に接続されて いる（図３参照）。

【００１９】 円筒状ケース部３２の中心にあけられている貫通孔３４には、スリーブ状の位 置調整部材３５を介して、銅から成る電流通路部材３６が嵌め込まれている。図 １から判るように、図示の実施例では、電流通路部材３６は円柱状となっており 、その外径は位置調整部材３５の内径よりわずかに小さく定められており、且つ 位置調整部材３５の外径は貫通孔３４の内径よりもわずかに小さく定められてい る。この結果、円柱状の電流通路部材３６は位置調整部材３５を介して貫通孔３ ４に殆ど遊びが生じないようにして嵌入されている。

【００２０】 上述の如くして貫通孔３４内に収納される電流通路部材３６をそこにしっかり と固定するため、電流通路部材３６の各端部に形成されたねじ穴３６ａ、３６ｂ には、貫通孔３４の直径よりも大きな外径を有する固定蓋３７、３８を介してボ ルト３９、４０が螺入されており、これにより電流通路部材３６が貫通孔３４内 にしっかりと固定され、電流通路部材３６と検出用コイル３３との相対位置関係 が所定の関係に固定される。

【００２１】 ボルト３９の頭部３９ａと固定蓋３７との間には、図３に示す端子２０ａを構 成する端子板４１が把持されるよう固定蓋３７と共締めされており、端子板４１ にワイヤ１７ａの一端がかしめ等の適宜の手段で電気的に接続されている。ボル ト４０の頭部４０ａと固定蓋３８との間には図３に示す端子２０ｂを構成する別 の端子板４２が同様にして取り付けられており、端子板４２にはワイヤ１７ｂの 一端がかしめ等の適宜の手段で電気的に接続されている。

【００２２】 なお、図１では、第１電流検出センサ２０と上側給電体Ｕ及び端子１５ｐを接 続するためのワイヤがそれぞれ１本だけの場合を示したが、これらのワイヤは必 要な電気容量を考慮して、複数本としてもよい。

【００２３】 この構成によると、放電加工間隙Ｇにおいて放電が生じ、端子１５ｐから上側 給電体Ｕに向けてパルス状の加工電流が流れると、このパルス状の加工電流は電 流通路部材３６を流れることになる。上記説明から判るように、検出用コイル３ ３は電流通路部材３６を囲むようにして配置され、電流通路部材３６と検出用コ イル３３とによって、電流検出用回路として働く変流器が構成されている。した がって、電流通路部材３６に流れる電流に応じた電流が、検出用コイル３３から 第１検出電流Ｉ１として取り出される。

【００２４】 この場合、検出用コイル３３と電流通路部材３６との相対位置関係は固定され ているので、第１電流検出センサ２０の電気的諸特性は、Ｘ−Ｙテーブルの運動 や、ワイヤ１７ａ、１７ｂの配線状態などの影響を一切受けることがなく、所要 の電流検出を良好に行なうことができる。

【００２５】 図３に示されているように、第１検出電流Ｉ１は第１演算増幅器５１で増幅さ れた後、第１検出回路５２に入力され、ここで、上側給電体Ｕを介して放電加工 間隙Ｇに流れ込む加工用パルス電流の波高値が検出され、その検出結果を示す第 １波高値信号Ｓ１が加工用電源３に入力されている。

【００２６】 第２電流検出センサ２１も第１電流検出センサ２０と同じ構成であり、下側給 電体Ｌを介して放電加工間隙Ｇに流れる加工用パルス電流に相応した第２検出電 流Ｉ２が第２電流検出センサ２１から出力される。第２検出電流Ｉ２は、第２演 算増幅器６２で増幅された後、第２検出回路６２に入力され、ここで、下側給電 体Ｌを介して放電加工間隙Ｇに流れ込む加工用パルス電流の波高値が検出され、 その検出結果を示す第２波高値信号Ｓ２が加工用電源３に入力されている。

【００２７】 加工用電源３内には、放電加工用パルスの発生状態を制御するための公知の制 御部が設けられており、第１及び第２波高値信号Ｓ１、Ｓ２により、ワイヤ電極 ５の特定の箇所に放電が集中していないか、許容値以上の電流が流れていないか 、加工電流のレベルは予定通りか等のチェックが行なわれる。

【００２８】 既に説明したように、第１及び第２電流検出センサ２０、２１は、いずれも、 検出用コイル３３を含む電流プローブと同軸に配置された電流通路部材３６を流 れる電流を測定するので、ワイヤカット放電加工のための比較的パルス幅のせま いパルスでも極めて良好且つ安定にその波高値を測定することができる。

【００２９】 図４、図５には、本考案の他の実施例が示されている。図４、図５に示される 電流検出センサ７０は、良好な導電性材料である銅から成る電流通路部材７１の 両側面に、段付ボルト７２、７３をそれぞれ一体に形成し、段付ボルト７２、７ ３の各段部７２ａ、７３ａに脚部材７４、７５を端子板７６、７７と共にはめ合 わせてナット止めし、この電流通路部材７１と脚部材７４、７５とによる組立体 をコイルボビンに見立て、検出用コイル７８を電流通路部材７１の外周面に捲回 し固定部材７９で固定した構成となっている。

【００３０】 上述の如く構成した電流検出センサ７０もまた、電流プローブとして働く検出 用コイル７８と電流通路部材７１との間の相対位置関係が固定されていて一定で あり、したがって、図１、図２に示した電流検出センサと同様の効果を得ること ができる。

【００３１】 なお、上記実施例では、本考案による電流検出センサをワイヤカット放電加工 装置の上下給電体に対応して設け、これらの給電体を介して加工間隙に流れ込む パルス電流を検出するために用いた例を示したが、本考案はこの用途に限定され るものではなく、例えば、型彫用放電加工機におけるパルス電流の検出等放電加 工用として広く適用できるものである。

【００３２】

【考案の効果】

本考案によれば、上述の如く、検出用コイルを含む電流プローブと所定の位置 関係に固定された導電性部材を予め設けておき、この導電性部材に被測定電流で ある放電加工のためのパルス状電流を流すようにしたので、配線の状態、放電加 工機の移動テーブルの作動状態等によって電流検出のための特性が変化すること がなく、極めて安定に、且つ精度よく加工のためのパルス状電流の検出を行なう ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による電流検出センサの一実施例の構造
を示す、図２のＡ−Ａ線断面図。

【図２】本考案による電流検出センサの一実施例を示す
斜視図。

【図３】図２に示す電流検出センサを用いたワイヤカッ
ト放電加工機の構成図。

【図４】本考案による電流検出センサの他の実施例を示
す斜視図。

【図５】図４に示す電流検出センサのＢ−Ｂ線断面図。

【符号の説明】

２０ 第１電流検出センサ ２１ 第２電流検出センサ ３３、７８ 検出用コイル ３６、７１ 電流通路部材 ３７、３８ 固定蓋 ３９、４０ ボルト ７０ 電流検出センサ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電加工用電源装置から供給される放電
   加工のためのパルス状電流を検出するための放電加工機
   用電流検出センサにおいて、検出用コイルが捲回されて
   成る電流プローブと、該検出用コイルを貫通し且つ該検
   出用コイルと所定の相対位置関係を保つよう前記電流プ
   ローブに取付けられる導電性部材とを有し、該導電性部
   材に前記パルス状電流を流すようにしたことを特徴とす
   る放電加工機用電流検出センサ。
2. 【請求項２】 放電加工機用電流検出センサにおいて、
   放電加工用電源装置から供給される放電加工のためのパ
   ルス状電流を通過させるための導電性部材と、該導電性
   部材の周囲に該導電性部材と所定の相対位置関係を保つ
   ように設けられた検出用コイルとを有し、該検出用コイ
   ルから前記パルス状電流に相応した電気信号を得るよう
   にしたことを特徴とする放電加工機用電流検出センサ。