JPS6284917A - 放電加工装置の異常放電防止方法及びその装置 - Google Patents
放電加工装置の異常放電防止方法及びその装置Info
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- JPS6284917A JPS6284917A JP22279285A JP22279285A JPS6284917A JP S6284917 A JPS6284917 A JP S6284917A JP 22279285 A JP22279285 A JP 22279285A JP 22279285 A JP22279285 A JP 22279285A JP S6284917 A JPS6284917 A JP S6284917A
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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】
(発明の分野)
この発明はコンデンサ放電回路を有する放電加工装置の
異常放電防止装置に関する。
異常放電防止装置に関する。
(従来技術の説明)
従来の、放電回路にコンデンサを右ざない形のいわゆる
非蓄勢式の放電加工装置では加工状態をTT効に検出可
能の加工状態検出装置が備えられている。この例として
は、トランジスタスイッチ回路を介して小間に与えられ
るパルス上圧を繕準電位と比較し、(小間電圧が所定の
電位にあることで放電状態の適否を検出するようにした
例がある(特公昭47−50277参照)。
非蓄勢式の放電加工装置では加工状態をTT効に検出可
能の加工状態検出装置が備えられている。この例として
は、トランジスタスイッチ回路を介して小間に与えられ
るパルス上圧を繕準電位と比較し、(小間電圧が所定の
電位にあることで放電状態の適否を検出するようにした
例がある(特公昭47−50277参照)。
しかしながら、従来の、放電回路にコンデンサを有する
形の静電型や電磁型の蓄勢式の放電加工装置では、加工
状態を有効に検出できる加工状態検出装置が開発されて
おらず、又、この装置を利用して作動される異常放電防
止装置も開発されていなかった。
形の静電型や電磁型の蓄勢式の放電加工装置では、加工
状態を有効に検出できる加工状態検出装置が開発されて
おらず、又、この装置を利用して作動される異常放電防
止装置も開発されていなかった。
蓄勢式の11i電加工装置は、超合金の放電加工等で必
要とされる例えば150A程度の高出力のピーク電流を
比較的小規模安価な回路で容易に得ることができる利点
があるにもかかわらず、従来の蓄勢式の放電装置にあっ
ては上記の異常放電防止装置が備えられていなかったた
め、例えば、特にいわゆる喰い付き部や扱は際等で電流
密度が過大となり加工安定性が阻害されているという問
題点があった。
要とされる例えば150A程度の高出力のピーク電流を
比較的小規模安価な回路で容易に得ることができる利点
があるにもかかわらず、従来の蓄勢式の放電装置にあっ
ては上記の異常放電防止装置が備えられていなかったた
め、例えば、特にいわゆる喰い付き部や扱は際等で電流
密度が過大となり加工安定性が阻害されているという問
題点があった。
従って、蓄勢式の放電加工装置に異常放電防止装置を備
えることができるなら、高範な被加工材料に安定して高
度な放電加工を施すことができる蓄勢式の放電加工装置
を提供することができるようになる。
えることができるなら、高範な被加工材料に安定して高
度な放電加工を施すことができる蓄勢式の放電加工装置
を提供することができるようになる。
(発明の目的)
この発明は上記点に鑑みて、蓄勢式の放電加工装置の加
工状態を有効に検出し、加工に有害な電流を排除して放
電安定性を向上させることができる放電加工装置の異常
放電方法及びその装置を提供することを目的とする。
工状態を有効に検出し、加工に有害な電流を排除して放
電安定性を向上させることができる放電加工装置の異常
放電方法及びその装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、この発明では、コンデンサ
放電回路を有する放電加工装置の極間電圧信号が所定の
降下をすることで正常放電の状態を検出するようにし、
他の状態の検出はこの正常放電が行われたのち前記コン
デンサが充電されるのを待って検出するようにし、加工
に有害な電流を与えることとなる状態が所定時間以上継
続する場合には前記コンデンサへの充電を一時中断する
ようにした。又、放電加工装置の異常放電防止装置を、
コンデンサ放電回路を有する放電加工装置の極間電圧信
号を基準電位と比較する信号比較部と、前記極間電圧信
号が所定の降下をすることで正常放電の状態を検出する
第1加工状態検出部と、該検出部が正常放電の状態を検
出したのち前記コンデンサが充電するまでの間他の加工
状態の検出を禁止する検出禁止部と、該禁止部が検出禁
止していないことを条件として前記信号比較部の比較結
果に基いて他の加工状態を検出ける第2加工状態検出部
と、前記第1及び第2の加工状態検出部で検出した検出
信号を入力し加工に有害な電流を与えることとなる状態
が所定時間以上継続した場合には前記コンデンサへの充
電を一時中断する異常放電防上回路と、を備えて構成し
、有害電流を与えることとなる状態、例えば、いわゆる
短絡状態が所定時間以上継続した場合には放電加工を一
時中断するようにした。
放電回路を有する放電加工装置の極間電圧信号が所定の
降下をすることで正常放電の状態を検出するようにし、
他の状態の検出はこの正常放電が行われたのち前記コン
デンサが充電されるのを待って検出するようにし、加工
に有害な電流を与えることとなる状態が所定時間以上継
続する場合には前記コンデンサへの充電を一時中断する
ようにした。又、放電加工装置の異常放電防止装置を、
コンデンサ放電回路を有する放電加工装置の極間電圧信
号を基準電位と比較する信号比較部と、前記極間電圧信
号が所定の降下をすることで正常放電の状態を検出する
第1加工状態検出部と、該検出部が正常放電の状態を検
出したのち前記コンデンサが充電するまでの間他の加工
状態の検出を禁止する検出禁止部と、該禁止部が検出禁
止していないことを条件として前記信号比較部の比較結
果に基いて他の加工状態を検出ける第2加工状態検出部
と、前記第1及び第2の加工状態検出部で検出した検出
信号を入力し加工に有害な電流を与えることとなる状態
が所定時間以上継続した場合には前記コンデンサへの充
電を一時中断する異常放電防上回路と、を備えて構成し
、有害電流を与えることとなる状態、例えば、いわゆる
短絡状態が所定時間以上継続した場合には放電加工を一
時中断するようにした。
以下、この発明の一実施例を説明する。
第1図は静電型の蓄勢式放電加工装置の電気回路を示1
゛ブロック図、第2図は加工状態検出回路の回路図、第
3図は各部の信号状態を示すタイムチャート、第4図は
異常放電防止回路の回路図、第5図は情報出力回路の回
路図である。
゛ブロック図、第2図は加工状態検出回路の回路図、第
3図は各部の信号状態を示すタイムチャート、第4図は
異常放電防止回路の回路図、第5図は情報出力回路の回
路図である。
第1図に示したように、放電加工装置1は放電加工を行
うための加工回路3と、この回路3と3つの端子T+
、T2 、T3を介して接続される加工状態検出回路5
と、該回路5と4つの端子T41Ts 、To 、T7
を介して接続される異常放電防止回路7A及び情報出力
回路7Bと、で構成されている。異常放電防止回路7A
は、端子T8と接続され、端子T8は前記ベースドライ
ブ回路17と接続されている。
うための加工回路3と、この回路3と3つの端子T+
、T2 、T3を介して接続される加工状態検出回路5
と、該回路5と4つの端子T41Ts 、To 、T7
を介して接続される異常放電防止回路7A及び情報出力
回路7Bと、で構成されている。異常放電防止回路7A
は、端子T8と接続され、端子T8は前記ベースドライ
ブ回路17と接続されている。
加工回路3は対向電極(加工間隙)9、加工用直流電源
11、限流抵抗13、パワートランジスタ15とで形成
される直列回路と、前記パワートランジスタ15のベー
スと接続されるベースドライブ回路17と、前記対向電
極9と並列に接続される蓄勢式電源ユニット19と、で
構成さ些ている。
11、限流抵抗13、パワートランジスタ15とで形成
される直列回路と、前記パワートランジスタ15のベー
スと接続されるベースドライブ回路17と、前記対向電
極9と並列に接続される蓄勢式電源ユニット19と、で
構成さ些ている。
ベースドライブ回路17は第3図(b )に示したよう
なパルス状のベース電圧信号VBを出力しこの信号が高
レベルにあるときパワートランジスタ15を導通させる
。電源ユニット19はリレー(RYl 〜RYn )及
びコンデンサ(C1〜Cn )の直列回路をn個並列に
接続して構成され、n([XlのリレーRY1〜RYn
’を切替11り御することにより、その容品を変更可能
としである。そして、電源ユニット19は前記ベースド
ライブ回路17の作動により直流電源11から所定の電
圧を受けて所定の電気エネルギーを蓄積し、電極9の絶
縁破壊によって電極9間にエネルギーを一気に放出し、
所定の放電加工を行う。
なパルス状のベース電圧信号VBを出力しこの信号が高
レベルにあるときパワートランジスタ15を導通させる
。電源ユニット19はリレー(RYl 〜RYn )及
びコンデンサ(C1〜Cn )の直列回路をn個並列に
接続して構成され、n([XlのリレーRY1〜RYn
’を切替11り御することにより、その容品を変更可能
としである。そして、電源ユニット19は前記ベースド
ライブ回路17の作動により直流電源11から所定の電
圧を受けて所定の電気エネルギーを蓄積し、電極9の絶
縁破壊によって電極9間にエネルギーを一気に放出し、
所定の放電加工を行う。
加工回路3の極間電圧VGA11は前記端子T1゜T2
に与えられている。ベースドライブ回路17から出力さ
れるベース電圧VBはベース電圧信号Vsとして前記端
子T3に与えられている。
に与えられている。ベースドライブ回路17から出力さ
れるベース電圧VBはベース電圧信号Vsとして前記端
子T3に与えられている。
第2図に示したように、加工状態検出回路5は信号比較
部21と、第1加工状態検出部23と、検出禁止部25
と、第2加工状態検出部27と、で構成されている。
部21と、第1加工状態検出部23と、検出禁止部25
と、第2加工状態検出部27と、で構成されている。
信号比較部21は端子T+ 、T2と接続される電圧レ
ベル変換器29と、この変換器29と接続される2つの
比較器31.33と、で構成されている。
ベル変換器29と、この変換器29と接続される2つの
比較器31.33と、で構成されている。
電圧レベル変換器29は、高インピーダンスを介して極
間電圧VGADを入力し、この極間電圧VGADに比例
すると共に、最大振幅でも比較器31.33の最大入力
範囲を越えない程度の極間電圧信号VGを出力する。比
較器31.33は入力された極間電圧信号Vaを、高、
低2レベルの基準電位V+ 、V2でそれぞれ比較し、
極間電圧信号vGが基準電位V+ 、V2より大きいと
きハイレベルとなる比較結果信号C81、C32をそれ
ぞれ出力する。
間電圧VGADを入力し、この極間電圧VGADに比例
すると共に、最大振幅でも比較器31.33の最大入力
範囲を越えない程度の極間電圧信号VGを出力する。比
較器31.33は入力された極間電圧信号Vaを、高、
低2レベルの基準電位V+ 、V2でそれぞれ比較し、
極間電圧信号vGが基準電位V+ 、V2より大きいと
きハイレベルとなる比較結果信号C81、C32をそれ
ぞれ出力する。
第1加工状態検出部23は正常放電の状態を検出するも
ので、図示の如く、インバータ35と、単安定マルチバ
イブレータ37と、3つのナントゲート39.41.4
3と、で構成されている。
ので、図示の如く、インバータ35と、単安定マルチバ
イブレータ37と、3つのナントゲート39.41.4
3と、で構成されている。
単安定マルチバイブレータ37は高電位比較器31の比
較結果信号C81を入力し、極間電圧信号VGが基準電
位■1以下となったとき比較結果信5csiのローレベ
ル化によってトリガされ、第3図(a)、(C)に示し
たように予め設定された時間T1だけ放電予測信号[E
X SPKを出力する。時間T1は極間電圧が充電電位
からほぼピロ電位に達つするまでの時間として実験的に
定めたものである。なお、実際の放電時間はコンデンサ
容品を一定とすればほぼ一定となる。このbk電子測信
号EX SPKは、まもなく正常放電が行われるであろ
うことの予測をし、又、正常放電の終了時点を規制する
信号となる。
較結果信号C81を入力し、極間電圧信号VGが基準電
位■1以下となったとき比較結果信5csiのローレベ
ル化によってトリガされ、第3図(a)、(C)に示し
たように予め設定された時間T1だけ放電予測信号[E
X SPKを出力する。時間T1は極間電圧が充電電位
からほぼピロ電位に達つするまでの時間として実験的に
定めたものである。なお、実際の放電時間はコンデンサ
容品を一定とすればほぼ一定となる。このbk電子測信
号EX SPKは、まもなく正常放電が行われるであろ
うことの予測をし、又、正常放電の終了時点を規制する
信号となる。
インバータ35は低電位比較器33の比較結果信号C8
2を入力し、これを反転する。
2を入力し、これを反転する。
ナントゲート39はその入力端子にli安定マルチバイ
ブレータ37の出力とインバータ35の出力とを入力し
、両信号が共にハイレベルにあるときローレベルとなる
信号SPを出力する。即ち、ナントゲート39は第3図
(C)に示した放電予測信号Ex SPKが高レベルに
あって、極間電圧信号VGが基準電位V2以下となった
とき、IJ′i電が実際に開始されたことをローレベル
ひ示す信号SPを出力する。
ブレータ37の出力とインバータ35の出力とを入力し
、両信号が共にハイレベルにあるときローレベルとなる
信号SPを出力する。即ち、ナントゲート39は第3図
(C)に示した放電予測信号Ex SPKが高レベルに
あって、極間電圧信号VGが基準電位V2以下となった
とき、IJ′i電が実際に開始されたことをローレベル
ひ示す信号SPを出力する。
犬ンドゲート43はこの信号SPを一入力端子に受けて
おり、この信号SPのローレベル化に伴ってハイレベル
となる正常放電検出信号SPKを出力する。
おり、この信号SPのローレベル化に伴ってハイレベル
となる正常放電検出信号SPKを出力する。
ナントゲート41は前記正常放電検出信号S l)Kと
前記放電予測15号EX SPKとを入力し、両信号が
共にハイレベルにあるときローレベルとなる信号を出力
しており、放電予測信号Ex SPKがハイレベルにあ
る間ナントゲート43にローレベルの信号を出力する。
前記放電予測15号EX SPKとを入力し、両信号が
共にハイレベルにあるときローレベルとなる信号を出力
しており、放電予測信号Ex SPKがハイレベルにあ
る間ナントゲート43にローレベルの信号を出力する。
ナントゲート43は、ローレベルの2人力信号が共にハ
イレベル化されるとき、言い換えれば、放電予測信号E
x SPKがローレベル化されると共に比較結果信号C
32がハイレベル化されるときローレベル化されるよう
になる。
イレベル化されるとき、言い換えれば、放電予測信号E
x SPKがローレベル化されると共に比較結果信号C
32がハイレベル化されるときローレベル化されるよう
になる。
よって、第1加工状態検出部23は第3図(d )に示
したような正常放電検出信号SPKを出力することにな
るが、この正常放電検出信号SPKの立上り点は、正常
放電の放電量始点を示し、又、立下り点は正常放電の放
電終了点を承りことになる。正常放電検出信号SPKは
前記端子T7から出力され、異常放電防止回路7A及び
情報出力回路7Bで利用される。
したような正常放電検出信号SPKを出力することにな
るが、この正常放電検出信号SPKの立上り点は、正常
放電の放電量始点を示し、又、立下り点は正常放電の放
電終了点を承りことになる。正常放電検出信号SPKは
前記端子T7から出力され、異常放電防止回路7A及び
情報出力回路7Bで利用される。
検出禁止部25はその他の加工状態の検出を所定条件で
禁止するもので、2つのナントゲート45.47と、プ
リセッタブルカウンタ49と、3つのインバータ51,
53.55と、で構成されている。
禁止するもので、2つのナントゲート45.47と、プ
リセッタブルカウンタ49と、3つのインバータ51,
53.55と、で構成されている。
ナントゲート45はその入力端子にベース電圧信Q V
sと、プリセッタブルカウンタ49の出力Qを入力し
ている。プリセッタブルカウンタ49はプリセット入力
端子に前記正常放電検出信号SPKを入力し、他の入力
端子にナントゲート45の出力を入力している。従って
、プリセッタブルカウンタ49は正常放電検出信号SP
Kの立上りに同期してベース電圧信号VGの反転信号の
パルス数を計数し、この計数値が設定データと同じにな
るまでその出力をハイレベルとする信号を出力する。
sと、プリセッタブルカウンタ49の出力Qを入力し
ている。プリセッタブルカウンタ49はプリセット入力
端子に前記正常放電検出信号SPKを入力し、他の入力
端子にナントゲート45の出力を入力している。従って
、プリセッタブルカウンタ49は正常放電検出信号SP
Kの立上りに同期してベース電圧信号VGの反転信号の
パルス数を計数し、この計数値が設定データと同じにな
るまでその出力をハイレベルとする信号を出力する。
インバータ53はプリセッタブルカウンタ49の出力を
反転し、プリセッタブルカウンタ49の出力Qがハイレ
ベルにある間その出力をローレベルとする。ナントゲー
ト47は、その入力端子にインバータ53の出力を入力
しているので、正常放電検出信号SPKの立上りに同期
して、プリセッタブルカウンタ49のデータ設定で定ま
る所定時間TTABだけその出力をローレベルとするこ
とになる。一方、ナントゲート47の他の入力端子には
インバータ51からベース電圧信号VBの反転信号が入
力されている。従ってナントゲート47はプリセッタブ
ルカウンタ49がハイレベルの信号を出力している間そ
の出力をハイレベル化し、それ以外はベース電圧信号■
8を出力するようになる。
反転し、プリセッタブルカウンタ49の出力Qがハイレ
ベルにある間その出力をローレベルとする。ナントゲー
ト47は、その入力端子にインバータ53の出力を入力
しているので、正常放電検出信号SPKの立上りに同期
して、プリセッタブルカウンタ49のデータ設定で定ま
る所定時間TTABだけその出力をローレベルとするこ
とになる。一方、ナントゲート47の他の入力端子には
インバータ51からベース電圧信号VBの反転信号が入
力されている。従ってナントゲート47はプリセッタブ
ルカウンタ49がハイレベルの信号を出力している間そ
の出力をハイレベル化し、それ以外はベース電圧信号■
8を出力するようになる。
インバータ55はナントゲート47から出力される信号
を反転して出力する。
を反転して出力する。
よって、検出禁止部25は、第3図(e)に示したよう
に、正常放電検出信号SPKの立ち上りに同期して所定
の時間(区間> TT A Bだけ強制的にローレベル
としたベース電圧信号の反転信号を出力する。以下、こ
の信号を検出禁止信号TABと呼ぶ。検出禁止信号TA
Bは、以下説明される第2加工状態検出部27に供給さ
れ、その他の加工状態の検出の規制を行う役目を為す。
に、正常放電検出信号SPKの立ち上りに同期して所定
の時間(区間> TT A Bだけ強制的にローレベル
としたベース電圧信号の反転信号を出力する。以下、こ
の信号を検出禁止信号TABと呼ぶ。検出禁止信号TA
Bは、以下説明される第2加工状態検出部27に供給さ
れ、その他の加工状態の検出の規制を行う役目を為す。
第2加工状態検出部27は極間電圧信号Vaが基準電位
V1より上にあるか(VG>Vl)、中間にあるか(V
l ≧VG、>V2 ) 、あるいは基準電位V2以下
にあるか(VG≦V2 )の加工状態を検出するもので
ある。第2加工状態検出部27は単安定マルチバイブレ
ータ57と、3つつのナントゲート59.61.63と
、2つのフリップフロップ65.67と、3つつのイン
バータ69.71.73、と3つつのアンドゲート75
.77.79と、で構成されている。
V1より上にあるか(VG>Vl)、中間にあるか(V
l ≧VG、>V2 ) 、あるいは基準電位V2以下
にあるか(VG≦V2 )の加工状態を検出するもので
ある。第2加工状態検出部27は単安定マルチバイブレ
ータ57と、3つつのナントゲート59.61.63と
、2つのフリップフロップ65.67と、3つつのイン
バータ69.71.73、と3つつのアンドゲート75
.77.79と、で構成されている。
単安定マルチバイブレータ57はベース電圧信qVBを
入力し、この信号VBの立上りに同期して僅か50〜1
00nsecの間口−レベルとなるパルス信号Pを出力
する。
入力し、この信号VBの立上りに同期して僅か50〜1
00nsecの間口−レベルとなるパルス信号Pを出力
する。
ナントゲート59は比較結果信号C81とベース電圧信
号v8とを入力し、比較結果15号C81がハイレベル
の間ベース電圧信号VBの反転信号を出力する。
号v8とを入力し、比較結果15号C81がハイレベル
の間ベース電圧信号VBの反転信号を出力する。
フリップフロップ65はセット端子Sにナントゲート5
9の出力を反転して入力し、リセット端子Rにマルチバ
イブレータ57の出力を反転して入力している。従って
フリップフロップ65は、比較結果信号C81がハイレ
ベルにあることを条件としてベース電圧信号VBのハイ
レベル信号でセットされ、次いでリセット端子に入力さ
れるハイレベルのパルス信号でリセットされて、リセッ
ト端子Rに次のパルスのハイレベル信号が入力されるま
での間その出力Q1をハイレベルとする。
9の出力を反転して入力し、リセット端子Rにマルチバ
イブレータ57の出力を反転して入力している。従って
フリップフロップ65は、比較結果信号C81がハイレ
ベルにあることを条件としてベース電圧信号VBのハイ
レベル信号でセットされ、次いでリセット端子に入力さ
れるハイレベルのパルス信号でリセットされて、リセッ
ト端子Rに次のパルスのハイレベル信号が入力されるま
での間その出力Q1をハイレベルとする。
そしてフリップフロップ65はリセット端子Rに入力さ
れる次のパルスのハイレベル信号によってクリアされる
が、このときセット端子Sにハイレベルの信号が与えら
れていれば当該パルスのローレベル化に伴って直ちにセ
ットされその出力をハイレベルとする。このようにフリ
ップフロップ65からハイレベルの信号が出力される作
用は比較結果信号C81がハイレベルの間繰り返えされ
ることになる。そして、フリップフロ・ツブ65はセッ
ト端子Sに与えられている信号がローレベルとなり、次
いでリセット端子に与えられる信号がハイレベルとなっ
た時点でその出力をローレベルとする。
れる次のパルスのハイレベル信号によってクリアされる
が、このときセット端子Sにハイレベルの信号が与えら
れていれば当該パルスのローレベル化に伴って直ちにセ
ットされその出力をハイレベルとする。このようにフリ
ップフロップ65からハイレベルの信号が出力される作
用は比較結果信号C81がハイレベルの間繰り返えされ
ることになる。そして、フリップフロ・ツブ65はセッ
ト端子Sに与えられている信号がローレベルとなり、次
いでリセット端子に与えられる信号がハイレベルとなっ
た時点でその出力をローレベルとする。
アンドゲート75は、その入力端子に7リツプフロツブ
65の出力信号Q1と前記検出禁止信号TABとを入力
し、第3図(「)に示したように、両信号が、ハイレベ
ルにある間ハイレベルとなる高電位検出信号VHPを端
子T4出力する、。
65の出力信号Q1と前記検出禁止信号TABとを入力
し、第3図(「)に示したように、両信号が、ハイレベ
ルにある間ハイレベルとなる高電位検出信号VHPを端
子T4出力する、。
ナンドグー1−61は、低電位比較器33の比較結果信
号C82とベース電圧信号VBとを入力し、前記ナント
ゲート5つと同様に、比較結果信号C82がハイレベル
にある間、言い換えれば、極間電圧信号VGが基?$電
位V2より大きい間ベース電圧信号VBの反転信号を出
力する。
号C82とベース電圧信号VBとを入力し、前記ナント
ゲート5つと同様に、比較結果信号C82がハイレベル
にある間、言い換えれば、極間電圧信号VGが基?$電
位V2より大きい間ベース電圧信号VBの反転信号を出
力する。
フリップフロップ67は、前記フリップフロップ65と
同様に、単安定マルチバイブレータ57から出力される
パルス信号に基いて比較結果信号C82がハイレベルに
ある間、言い換えれば、極間電圧信号V G /)S
)、を準電位V2より大きくなった時点/)11う極間
電圧信号\/Gが基準電位V2以下となり次いで単安定
マルチバイブレータ57から次のローレベルのパルス信
号が出力されるまでの間、パルス毎の微小時間を除いて
ハイレベルとなる信号Q2を出力する。
同様に、単安定マルチバイブレータ57から出力される
パルス信号に基いて比較結果信号C82がハイレベルに
ある間、言い換えれば、極間電圧信号V G /)S
)、を準電位V2より大きくなった時点/)11う極間
電圧信号\/Gが基準電位V2以下となり次いで単安定
マルチバイブレータ57から次のローレベルのパルス信
号が出力されるまでの間、パルス毎の微小時間を除いて
ハイレベルとなる信号Q2を出力する。
インバータ71はこの信号02を反転し、(船間電圧信
号vGが基準電位v2より大きくない、即ち、基準電位
V2以下であることをハイレベルで表わす信号を出力す
る。
号vGが基準電位v2より大きくない、即ち、基準電位
V2以下であることをハイレベルで表わす信号を出力す
る。
プントゲート79は、インバータ71から出力された信
号と前記検出禁止信号TABとを入力し、第3図(q
)に示したように、両信号がハイレベルのときハイレベ
ルとなる低電位検出信号Vl−Pを端子Toに出力する
。
号と前記検出禁止信号TABとを入力し、第3図(q
)に示したように、両信号がハイレベルのときハイレベ
ルとなる低電位検出信号Vl−Pを端子Toに出力する
。
インバータ69はフリップフロップ65の出力信号Q1
を反転する。ナントゲート63はこの反転信号とフリッ
プフロップ67の出力信号Q2とを入力し、両信号がハ
イレベルにあるときローレベルとなる信号を出力する。
を反転する。ナントゲート63はこの反転信号とフリッ
プフロップ67の出力信号Q2とを入力し、両信号がハ
イレベルにあるときローレベルとなる信号を出力する。
従って、ナンドグー1−63は、極間電圧信号VGが基
準電位V+以下で、かつ、基準電位V2より大きいとき
、即ち、極間電圧信号VGが中間電位にあるときローレ
ベルとなる信号を出力する。
準電位V+以下で、かつ、基準電位V2より大きいとき
、即ち、極間電圧信号VGが中間電位にあるときローレ
ベルとなる信号を出力する。
インバータ73はナントゲート63の出力信号を反転し
、衡量電圧信号VGが中間電位にあるときハイレベルと
なる信号を出力する。シントゲ−ドア7はインバータ7
3の出力信号と前記検出禁止信号TABとを入力してお
り、第3図(h)に示したように、両信号がハイレベル
にあるどきハイレベルとなる中間電位信号VMPを喘子
丁5に出力する。
、衡量電圧信号VGが中間電位にあるときハイレベルと
なる信号を出力する。シントゲ−ドア7はインバータ7
3の出力信号と前記検出禁止信号TABとを入力してお
り、第3図(h)に示したように、両信号がハイレベル
にあるどきハイレベルとなる中間電位信号VMPを喘子
丁5に出力する。
以上により、第2図に示した加工状態検出回路5は、4
種の検出信号SPK、Vu P、V)J P、VLPを
出力するようになる。これら検出信号の内容を要約する
と次のようになる。
種の検出信号SPK、Vu P、V)J P、VLPを
出力するようになる。これら検出信号の内容を要約する
と次のようになる。
■ 1営t′と検宇−4”SPK
この検出信号SPKは、第3図(d )に示したように
、極間電圧信号VOが基準電Ill V 2以下になっ
た時に同期して立上がり、所定の時間T1又は極間電圧
信号Voが基準゛電位V2より大きくなる時に同期して
立ち下がる信号であり、正常放電1回につき時間T2だ
け1回ハイレベルとなる信号である。
、極間電圧信号VOが基準電Ill V 2以下になっ
た時に同期して立上がり、所定の時間T1又は極間電圧
信号Voが基準゛電位V2より大きくなる時に同期して
立ち下がる信号であり、正常放電1回につき時間T2だ
け1回ハイレベルとなる信号である。
■ −71中身PH
この検出信号VHPは、第3図(f )に示したように
、極間電圧信号VGが基準電位V+ より大きいとき、
即ち、VQ >V+ のとき、充電ff、7間丁TAB
を除いて出力されるパルス状の信号である。
、極間電圧信号VGが基準電位V+ より大きいとき、
即ち、VQ >V+ のとき、充電ff、7間丁TAB
を除いて出力されるパルス状の信号である。
パルス波形はベース電圧信号VBの波形を反転した形で
ある。つまり、ベース電圧信号VBを時計信号とするな
らば、高電位検出傾QVI−11つも時計信号となる。
ある。つまり、ベース電圧信号VBを時計信号とするな
らば、高電位検出傾QVI−11つも時計信号となる。
■ 中間電位検出信号VMP
この検出信号VMPは、第3図(h)に示したように、
極間電圧信号VGが中間電位にあるとき、即ら、V1≧
VG>V2のとき、充電時間TTABを除いてで出力さ
れるパルス状の信号である。
極間電圧信号VGが中間電位にあるとき、即ら、V1≧
VG>V2のとき、充電時間TTABを除いてで出力さ
れるパルス状の信号である。
パルス波形の内容は高電位検出傾S″1VuPと同様で
ある。
ある。
■ ・・ 10vL P
この検出信号は、第3図((+ )に示したように、極
間電圧信号VGが基準電位v2以下の時、即ち、VG≦
v2のとき充電時間TTABを除いて出力されるパルス
状の信号である。パルス波形の内容は検出信号VHP、
VM Pと同様である。
間電圧信号VGが基準電位v2以下の時、即ち、VG≦
v2のとき充電時間TTABを除いて出力されるパルス
状の信号である。パルス波形の内容は検出信号VHP、
VM Pと同様である。
第4図に示したように、異常放電防止回路7Aは、オア
ゲート81と、プリセットカウンタ83と、単安定マル
チバイブレータ85とで構成されている。
ゲート81と、プリセットカウンタ83と、単安定マル
チバイブレータ85とで構成されている。
オアゲート81は高電位及び中間電位の検出信号並びに
正常放電の検出信@VHp、VM P、SPKをそれぞ
れ入力し、これら入力信号のいずれかにハイレベルの信
号が現われたときハイレベルの信号を出力する。
正常放電の検出信@VHp、VM P、SPKをそれぞ
れ入力し、これら入力信号のいずれかにハイレベルの信
号が現われたときハイレベルの信号を出力する。
プリセットカウンタ83は、プリセット端子PEを前記
オアゲートと接続し、クロック入力端子CKを端子T6
と接続し、データ設定端子PDをデータ入ノj用の端子
T+oに接続し、プリセット端子PEにハイレベルの信
号が現われたとき、設定データをプリセットし、その後
、クロック入力端子GKに入力されるパルス数を計数し
、計数値が設定データを越えた時ハイレベルとなるカウ
ントオーバ信号COを出力する。
オアゲートと接続し、クロック入力端子CKを端子T6
と接続し、データ設定端子PDをデータ入ノj用の端子
T+oに接続し、プリセット端子PEにハイレベルの信
号が現われたとき、設定データをプリセットし、その後
、クロック入力端子GKに入力されるパルス数を計数し
、計数値が設定データを越えた時ハイレベルとなるカウ
ントオーバ信号COを出力する。
単安定マルチバイブレーク85は、前記カウントオーバ
ー信号COを入力し、この信号coがハイレベルとなっ
たとき所定時間だけハイレベルとなる中断信号INTを
出力する。中断信号INTはベース電圧VBを一時的に
ローレベル化させるための信号である。
ー信号COを入力し、この信号coがハイレベルとなっ
たとき所定時間だけハイレベルとなる中断信号INTを
出力する。中断信号INTはベース電圧VBを一時的に
ローレベル化させるための信号である。
以上により、異常放電防止回路7Aは、加工状態が継続
して短絡状態にあるとき、言い換えれば、加工に有害な
電流が与えられそうになったとき単安定マルチバイブレ
ータ85から中断信号INTを出力するようになる。そ
して、この中断信号■NTが出力された場合にはベース
ドライブ回路17は一時的にパワートランジスタ15を
オフするようになり、コンデンサ01〜Onへの充電が
一時中断されるようになる。
して短絡状態にあるとき、言い換えれば、加工に有害な
電流が与えられそうになったとき単安定マルチバイブレ
ータ85から中断信号INTを出力するようになる。そ
して、この中断信号■NTが出力された場合にはベース
ドライブ回路17は一時的にパワートランジスタ15を
オフするようになり、コンデンサ01〜Onへの充電が
一時中断されるようになる。
かくして、異常放電防止回路7Aは放電加工に有害な電
流を有効に除去できるので、加工面積の変化に対応して
最適電流密度とすることが可能であり、電極や加工製品
に損傷を与えることがない。
流を有効に除去できるので、加工面積の変化に対応して
最適電流密度とすることが可能であり、電極や加工製品
に損傷を与えることがない。
又、この結果加工面積が極端に小さくなることのあるい
わゆる喰い付き部の加工や貫通加工の扱は陥部での加工
仕上げを良好とする。
わゆる喰い付き部の加工や貫通加工の扱は陥部での加工
仕上げを良好とする。
第5図に示したように、情報出力回路7Bは、4つつの
カウンタ87.89.91.93と、マイクロプロセッ
サ95と、処理プログラムを格納したメモリ97と、割
り込みタイマ99と、で構成されている。情報出力回路
7Bは、前記検出信号Vl−IP、VM P%VL P
、SPKを入力し、無放電状態、電極汚染状態、短絡状
態、正常放電状fffを使用に便なる形で出力するもの
である。
カウンタ87.89.91.93と、マイクロプロセッ
サ95と、処理プログラムを格納したメモリ97と、割
り込みタイマ99と、で構成されている。情報出力回路
7Bは、前記検出信号Vl−IP、VM P%VL P
、SPKを入力し、無放電状態、電極汚染状態、短絡状
態、正常放電状fffを使用に便なる形で出力するもの
である。
各カウンタ87〜93は情報源として前記加工状態検出
信号VHP、Vlll PSVL P、SPKをそれぞ
れ入力し、所定時間T内に入力される信号のパルス数を
それぞれ計数する。カウンタ87〜93の計数値はそれ
ぞれnl、n2.n3.Nであるとする。なお、カウン
タ93に入力されるパルスは正常放電1回に対し1回で
あるが(第3図(d )参照)、他のカウンタ87.8
9.91に入力されるパルス数は極間電圧信号VGが所
定電位の領域に入ったとき一気に1又は複数個入力され
る態様である(第3図([)、(g)、(h)参照)。
信号VHP、Vlll PSVL P、SPKをそれぞ
れ入力し、所定時間T内に入力される信号のパルス数を
それぞれ計数する。カウンタ87〜93の計数値はそれ
ぞれnl、n2.n3.Nであるとする。なお、カウン
タ93に入力されるパルスは正常放電1回に対し1回で
あるが(第3図(d )参照)、他のカウンタ87.8
9.91に入力されるパルス数は極間電圧信号VGが所
定電位の領域に入ったとき一気に1又は複数個入力され
る態様である(第3図([)、(g)、(h)参照)。
マイクロプロセッサ95は所定時間T毎にカウンタ87
〜93の計数を読み込み、メモリ97に格納されている
プログラムに基いて以下■〜■の処理を行う。
〜93の計数を読み込み、メモリ97に格納されている
プログラムに基いて以下■〜■の処理を行う。
マイクブOt?ッサ95はタイマTからの割込み信号に
基いてカウンタ93の内容を読込み、次式で計数値のF
(’¥に対する割合[%5PKJを演算する。
基いてカウンタ93の内容を読込み、次式で計数値のF
(’¥に対する割合[%5PKJを演算する。
%5PK= (N/Ns xl 00>・・・・・・(
1)ここにNは計数値、NSは理想状態における標準値
である。
1)ここにNは計数値、NSは理想状態における標準値
である。
理想状態における標準値NSは計測時間Tを1回の充放
電サイクルTCで割ることでNs =T/Tcとして求
められる。ここに、充放電サイクルTcは、コンデンサ
の容量をC1コンデンサ充電用の限流抵抗値をR、ベー
ス電圧VBのオン時間をT on、同じくオフ時間をT
o F F 、コンデンサ充電時定数の補正値をA1正
常放N1回当りの標準放電時間をT+jisとすれば次
式で求まる。
電サイクルTCで割ることでNs =T/Tcとして求
められる。ここに、充放電サイクルTcは、コンデンサ
の容量をC1コンデンサ充電用の限流抵抗値をR、ベー
ス電圧VBのオン時間をT on、同じくオフ時間をT
o F F 、コンデンサ充電時定数の補正値をA1正
常放N1回当りの標準放電時間をT+jisとすれば次
式で求まる。
Tc=A−C−R−(Ton +TOFF ゾ丁。
、+TdiS ・・・(2)右辺第
1項はA=1のとき極間電圧VGADを所定電圧の63
%まで充電するのに要する時間を示す。本例では、無負
荷電圧100ボルト、高電位の基準電位を60ボルトと
して、A−1,4とした。このとき、(2)式の右辺第
1項は無負荷電圧の約75%まで充電するのに要する時
間を表わしている。放電時間TdiSは、コンデンサ容
量Cと放電回路のインピーダンスにより定まる値である
。
1項はA=1のとき極間電圧VGADを所定電圧の63
%まで充電するのに要する時間を示す。本例では、無負
荷電圧100ボルト、高電位の基準電位を60ボルトと
して、A−1,4とした。このとき、(2)式の右辺第
1項は無負荷電圧の約75%まで充電するのに要する時
間を表わしている。放電時間TdiSは、コンデンサ容
量Cと放電回路のインピーダンスにより定まる値である
。
この値は予めメモリ内に格納しておいて、コンデンサ0
1〜Cnの組み合わせに応じて所定の値を読出すように
するのが良い。
1〜Cnの組み合わせに応じて所定の値を読出すように
するのが良い。
マイクロプロセッサ95は、上記(1)式で求められた
Vl[%5PKJが100より大きい値場合には、これ
を100とし、求めた値を一時記憶する。
Vl[%5PKJが100より大きい値場合には、これ
を100とし、求めた値を一時記憶する。
マイクロプロセッサ85はタイマ99からのv1込み信
号に基いてカウンタ87.89.91の内容を読込み、
次式を演算する。
号に基いてカウンタ87.89.91の内容を読込み、
次式を演算する。
n =n i+n 2+n 3 ・・・
(3)%0PN−(n 1/n )(100−%5PK
)・・・・・・(4) %POL−(n 2/n )(100−%5PK)・・
・・・・(5) %5HT−(、n 3/n )(100−%5PK)・
・・・・・(6) ここに1%0PNJは無放電状態の割合を表わしており
、「%POLJは汚染状態の割合を表わしており、[%
5HTJは短絡状態の割合を表わしている。
(3)%0PN−(n 1/n )(100−%5PK
)・・・・・・(4) %POL−(n 2/n )(100−%5PK)・・
・・・・(5) %5HT−(、n 3/n )(100−%5PK)・
・・・・・(6) ここに1%0PNJは無放電状態の割合を表わしており
、「%POLJは汚染状態の割合を表わしており、[%
5HTJは短絡状態の割合を表わしている。
■、ヱニ」し肚力」しl
マイクロプロセッサ95は以上の如くして求めたlr%
5PKJ、[%0PNJ、r%POLJ、「%S l−
I T Jを所定の5A置に出力する。所定の装置とは
図示しない表示装置や間隙制御装置、加工液制611装
置、その他の適応制御装置等である。
5PKJ、[%0PNJ、r%POLJ、「%S l−
I T Jを所定の5A置に出力する。所定の装置とは
図示しない表示装置や間隙制御装置、加工液制611装
置、その他の適応制御装置等である。
表示装置の例で言えば、正常放電、無放電、汚染、短絡
の順でioo、o、o、oとか、80゜10.5.5と
か、或いは60,10.10.20とかのごとく表示す
ることができるのでオペレータはこれら表示を見て加工
状態を適確に捉えることが可能となる。
の順でioo、o、o、oとか、80゜10.5.5と
か、或いは60,10.10.20とかのごとく表示す
ることができるのでオペレータはこれら表示を見て加工
状態を適確に捉えることが可能となる。
又、間隙制御装置の例で云えば[%0PNJに基いて、
例えばこの値が小さければ間隙を縮め加工速度を速める
ようにすること等が可能T−tFろ。
例えばこの値が小さければ間隙を縮め加工速度を速める
ようにすること等が可能T−tFろ。
更に、[%POLJに基いてベースド イブ回路17を
制御し、[%POLJが所定の小さな値となるまでの間
加工途中に微小時間放電中断部分を挿入すること等が可
能である。
制御し、[%POLJが所定の小さな値となるまでの間
加工途中に微小時間放電中断部分を挿入すること等が可
能である。
又更に、「%5HTJに基いて異常放電防止回路7Aで
行なったと同様の一時中断制御も可能である。
行なったと同様の一時中断制御も可能である。
(発明の効果〕
以上の通り、この発明によれば、蓄勢式の放電加工装置
の加工状態を有効に検出し、加工に有害な電流を排除す
ることができるので各種各様の放電加工に対し放電安定
性を向上させることができるようになる。
の加工状態を有効に検出し、加工に有害な電流を排除す
ることができるので各種各様の放電加工に対し放電安定
性を向上させることができるようになる。
この発明はコンデンサ放電回路を有する放電加工装置の
異常放電防止装置に関する。 〔従来技術の説明〕 従来の、放電回路にコンデンづをイfさない形のいわゆ
る非蓄勢式の放電加工装置では7J11■状態を有効に
検出可能の加工状態検出装置が備えられている。この例
とし【は、トランジスタスイッチ回路を介して極間に与
えられるパルス電圧を基準電位と比較し、極間電圧が所
定の電位にあることで放電状態の適否を検出するように
した例がある(特公昭47−50277参照)。 しかしながら、従来の、放電回路にコンデンサを仔する
形の静電型や電磁型の蓄勢式の放電加工装置では、加工
状態を有効に検出できる加工状態検出装置が開発されて
おらず、又、この袋間を利用して作動される異常111
m防止装置も開発されていなかった。 蓄勢式の放電加工装置は、超硬合金の放電加工等で必要
とされる例えば150△程度の高出力のピーク電流を比
較的小規模安価な回路で容易に(7ることができる利点
があるにもかかわらず、従来の蓄勢式の敢電装首にあっ
ては」−記の異常放電防止装置が1Ii1′1えられて
いなかったため、例えば、特にいわゆる喰い付ぎ部や扱
は際等で電流密度が過大とlzり加工安定性が用言され
ているという問題点があった。 従って、蓄勢式の放電加工装置に異常放電防止装置を備
えることができるなら、高屈な被加工材料に安定して検
疫なIJIi電加工を施すことができる蓄勢式の放電加
工装置を提供することができるようになる。 〔発明の目的〕 この発明は上記点に鑑みて、蓄勢式の放電加工装置の加
工状態を有効に検出し、加Tに有害な電流を排除して放
電安定性を向上させることができる放電加工装置の異常
放電防止方法及びその装置を提供することを目的とη゛
る。 (発明の概要] 上記目的を達成づるために、この発明Cは、コンデンサ
放電回路を0′づ゛る放電加工装置の極間電圧信号が所
定の降下をすることで正メδ放電の状態を検出するよう
にし、他の状態の検出はこの正゛jδb!i電が行われ
たのち前記コンデンサが充電されるのを持って検出する
J:うにし、加工に有害な電流を与えることとなる状態
が所定時間以上継続1−る場合には前記コンデンサへの
充電を一時中断するようにした。又、放電加工装置の異
常放電防止装置を、コンデンサ放電回路を右する放電加
工装置の極間電圧信号を基準電位と比較づる信号比較部
と、1)り記極間電圧信号が所定の降下をすることて正
常IIi電の状態を検出する第1加工状態検出部と、該
検出部が正常放電の状態を検出したのち前記コンデンサ
が充電するまでの間池の加工状態の検出を禁止する検出
禁止部と、該禁止部が検出禁止していないことを条!1
として前記信号比較部の比較結果に基いて他の加工状態
を検出する第2加工状態検出部と、前記第1及び第2の
加工状態検出部で検出した検出信号を入力し加工に有害
な電流を与えることとなる状態が所定時間以上継続した
場合には前記コンデンサへの充電を一時中断する異常放
電防止回路と、を備えて構成し、有害電流を与えること
となる状態、例えば、いわゆる短絡状態が所定時間以上
継続した場合には放電加工を一時中断するようにした。 〔実施例の説明〕 以下、この発明の一実施例を説明する。 第1図は静電型の蓄勢式放電加工装置の電気回路を示ず
ブロック図、M2図は加工状態検出回路の回路図、第3
図は各部の信号状態を示すタイムチャート、第4図は異
常1!i電防止回路の回路図、第5図は情報出力回路の
回路図である。 第1図に示したように、放電加工装置1は放電加工を行
うための加工回路3と、この回路3と3つの端子T+
、T2 、T3を介して接続される加工状態検出回路5
と、該回路5と4つの端子−[1゜Ts 、To 、T
7を介して接続される異常放電防止回路7A及び情報出
力回路7Bと、で構成されている。異常放電防止回路7
Aは、端子T8と接続され、端子T8は前記ベースドラ
イブ回路17ど接続されている。 加工回路3は対向電極(加工間隙〉9、加工用直流電源
11、限流抵抗13、パワートランジスタ15とで形成
される直列回路と、前記パワートランジスタ15のベー
スと接続されるベースドライブ回路17と、前記対向電
極9と並列に接続される蓄勢式電源ユニット19と、で
構成されている。 ベースドライブ回路17は第3図(b)に示したような
パルス状のベース電圧信@VBを出力しこの信号が高レ
ベルにあるときパワートランジスタ15を導通させる。 電源ユニット19はリレー(RY1〜RYO)及びコン
デンサ(Cl 〜Cn )の直列回路をn個並列に接続
して構成され、n個のリレーRY1〜RYnを切替制御
することにより、だの8笛を変更可能としである。そし
て、電源ユニット19は前記ベースドライブ回路17の
作動により直流電源11から所定の電圧を受けて所定の
電気エネルギーを蓄積し、電極9の絶縁破壊によって電
極9間にエネルギーを一気に放出し、所定の放電加工を
行う。 加工回路3の極間電圧VCI A pは前記端子TI
。 T2に与えられている。ベースドライブ回路17から出
力されるベース電圧VBはベース電圧信号VBとして前
記端子T3に与えられている。 第2図に示したように、加工状態検出回路5は信g比較
部21と、第1加工状態検出部23と、検出禁止部25
と、第2加工状態検出部27と、で構成されている。 信号比較部21は端子TI 、丁2と接続される電圧レ
ベル変l!i!!器2つと、この変換器29と接続され
る2つの比較1431.33と、で構成されている。 電圧レベル変換器29は、高インピーダンスを介して極
間電圧VGADを入力し、この極間電圧V G A p
に比列すると共に、最大振幅でも比較器31.33の最
大入力範囲を越えない程度の極間電圧信号VGを出力す
る。比較器31.33は入力された極間電圧信号VGを
、高、低2レベルの基準電位V+ 、V2でそれぞれ比
較し、極間電圧信号VGが基準電位Vl 、V2より大
きいとぎハイレベルどなる比較結果信号C8I、C82
をそれぞれ出力する。 第1加工状態検出部23は正常放電の状態を検出するも
ので、図示の如く、インバータ35と、単安定マルチバ
イブレータ37と、3つのナントゲート39,41.4
3と、で構成されている。 単安定マルチバイブレータ37は高電位比較器31の比
較結果信号C81を入力し、極間電圧信号VGが基準電
位V1以下となったとぎ比較結果信号C81の立ち下が
りによってトリガされ、第3図(a)、(C)に示した
」:うに予め設定された時間T1だ1ノ放電子測fAn
[X5PKを出力する。時間T1は正常/1文電によっ
て極間電圧が充電電位からほぼり日電位に達っするまで
の時間どして実験的に定めたものである。なお、実際の
敢′泄時u!Jはコンデンサ8mを一定とすればほぼ一
定となる。 インバータ35は低電位比較器33の比較
結果信号C82を入力し、これを反転する。 ナントゲート3つはその入力端子に甲安定マルヂバイブ
レーク37の出力とインバータ35の出力とを入力し、
両信号が共にハイレベルにあるときローレベルとなる信
号SPを出力り゛る。即ち、ナントゲート3つは第3図
(C)に示した放電予測信号ExSPKが高レベルにあ
って、極間電圧信g V G IfiLL準電位V2以
下となったとき、放電が実際に開始されたことをローレ
ベルで示す信号SPを出力する。 プントゲート43はこの信号SPを一入力端子に受けて
おり、この信号SPのローレベル化に作ってハイレベル
となる正常放電検出信号S ID Kを出力する。 ナントゲート41は前記正常放電検出信号SP1〈と1
)右記放電子測信弓Ex SPKとを入力し、両信8が
共にハイレベルにあるときローレベルと4する13号を
出力しており、放電子測信gcx SPKがハイレベル
にある間シントゲ−1〜43にrコーレベルの信号を出
力する。ナントゲート43は、ローレベルの2人力信号
が共にハイレベル化されるとき、言い換えれば、放電予
測信号Ex SPKがローレベル化されると共に比較結
果信号C82がハイレベル化されるときローレベル化さ
れるようになる。 よって、第1加工状態検出部23は第3図((1)に示
したような正常放電検出信号SPKを出力することにな
る。正常放電検出信号SPKは前記端子T7から出力さ
れ、異常放電防止回路7Δ及び情報出力回路7Bで利用
される。 検出禁止部25はその他の加工状態の検出を所定条件で
禁止するもので、2つのナントゲート45.47と、プ
リセッタブルカウンタ49と、3つのインバータ51,
53.55と、で(を成されている1゜ ナンドグ−1へ45はその入力端子にベース電圧信号V
Bと、プリセッタブルカウンタ49の出力Qを入力して
いる。プリセッタブルカウンタ49(Jブリセラ1−入
力端子にI’li’f記正常放電検出信号SPKを入力
し、他の入力端子にナントゲート45の出力を入力して
いる。従って、ブリごツタプルカウンタ49は正常放電
検出信号SPKの立上りに同期してベース電圧(Δ号V
Gの反転信号のパルス数の計数を開始し、このH,1数
伯が設定データと同じになるまでその出力をハイレベル
とする信号を出力覆る。 インバータ53はプリセッタブルカウンタ4つの出力を
反転し、プリセッタブルカウンタ4つの出力Qがハイレ
ベルにある間その出力をローレベルどする。ナンドグ−
1〜47は、その入力端子にインバータ53の出力を入
力しているのC1正常hり電検出11翼SPKの立上り
に同期して、プリセッタブルカウンタ49のデータ設定
で定:Lる所定時間TT A [3だ【Uその入力を[
ノーレベルとすることになる。一方、ナンドグー1〜4
7の他の入力端子にはインバータ51からベース電圧仏
D V [3の反転信号が入力されている。従ってプン
トゲート471まプリセッタブルカウンタ4つがハイレ
ベルの1.−s W:を出力している間その出力をハイ
レベル化し、それ以外はベース電1「信号VBを出力す
るようになる。 インバータ55は犬ンドグー1〜47から出力される信
号を反転しで出力Mる。 よって、検出禁止部25は、第3図(e)に示したJ、
うに、正常放電検出13号SPKのずfちトりに同期し
て所定の時間(区17?I)−r丁A [3だけ強J、
目的にローレベルとしたベース電圧信号の反転信号を出
力する。以下、この信号を検出禁1ト信号TABと呼ぶ
。検出禁止111号TABは、以下説明される第2加工
状態検出部27に供給され、その他の加工状態の検出の
規制を行う役目を為す。 第2加工状態検出部27は極間電圧信号V aがM準電
位V+より上にあるか(VG>Vl>、中問にあるか(
V+ ≧VG>V2)、あるいは基準電位■2以下にあ
るか(VG≦V2 )の加工状rMを検出するものであ
る。第2加工状態検出部27は単安定マルチバイブレー
タ57と、3つつのナントゲート59.61.63と、
2つ負論理入力のフリップフロップ65.67と、3つ
つのインバータ6つ、71.73、と3つつのアンドゲ
ート75.77.79と、で構成されている。 単安定マルチバイブレータ57はベース電圧信号VBを
入力し、この信号Vaの立上りに同期して僅か50〜1
00nsecの間口−レベルとなるパルス信号Pを出力
する。 ナントゲート59は比較結果信号C81とベース電圧信
号V[3とを入力し、比較結果信号C31がハイレベル
かつベース電圧信号VBがハイレベルのどきローレベル
のパルスを出力する。 フリップフロップ65はセット端子Sにナントゲート5
9の出力を入力し、リセット端子Rにマルブーパイブレ
ータ57の出力を入力している。従ってフリップフロッ
プ65は、比較結果信号C81がハイレベルにあること
を柔性としてベース電圧信号Vnのハイレベル信号Cセ
ットされ、リセット端子Rに次のパルスの[1−レベル
信号が入力されるまでの間その出力Q1をハイレベルと
する。 そしてフリップフロップ65はリセット端子Rに入力さ
れる次のパルスのローレベル信号によってクリアされる
が、このときセット端子Sにローレベルの信号が与えら
れていればリセットはされずその出力をハイレベルとす
る。このようにフリップフロップ65からハイレベルの
信号が出力される作用は比較結果信号C31がハイレベ
ルの間繰り返えされることになる。そして、フリップフ
ロップ65はセラ1〜端子Sに与えられている信号がハ
イレベルとなり、次いでリセット端子に与えられる信号
がローレベルとなった時点でその出力をローレベルとす
る。 アンドグー1−75は、その入力端子に7リツプフロツ
ブ65の出力信11ij Q 、と前記検出禁止信号T
A[3とを入力し、第3図([)に示したように、両信
号が、ハイレベルにある間ハイレベルとなる高電位検出
信j7V++pを端子T4出力する。 ナントゲート61は、低電位比較器33の比較結果信号
C82とベース電圧信qVBとを入力し、前記ナントゲ
ート59と同様に、比較結果信号C82がハイレベルに
ある間、言い換えれば、極間電圧信号VGが基準電位V
2.より大きい間ベース電圧信号VBの反転信号を出力
する。 フリップフロップ67は、前記フリップフロップ65と
同様に、単安定マルチバイブレータ57から出力される
パルス信号に基いて比較結果信号C82がハイレベルに
ある間、言い換えれば、極間電圧信号VGが基準電位V
2より大きくなった時点か5極同電圧信号Vaが基準電
位V2以下となり次いで単安定マルチバイブレータ57
から次のローレベルのパルス信号が出力されるまでの聞
、ハイレベルとなる18号02を出力する。 インバータ71はこの信号Q2を反転し、極間電圧信5
’; V Gが基準電位V2より大きくない、即ち、基
準電位V2以下であることをハイレベルで表わづ信号を
出力する。 アンドゲート79は、インバータ71から出力された信
号と前記検出禁止信号T A Bとを入力し・第3図<
g)に示したように、両信号がハイレベルのときハイレ
ベルとなる低電位検出信号VLPを端子T6に出力する
。 インバータ69はフリップフロップ65の出力信QQ1
を反転する。ナントゲート63はこの反転信号とフリッ
プフロップ67の出力信F3 Q 2とを入力し、両信
号がハイレベルにあるときローレベルとなる信号を出力
する。従って、ナントゲート63は、極間電圧13号V
Gが基準電位v1以下で、かつ、基準電位V2より大ぎ
いとさ゛、叩ら、極間電圧信号VGが中間電位にあると
きローレベルとなる信号を出力する。 インバータ73はアンドゲート63の出力(、Hr、7
を反転し、極間電圧信号VGが中間電位にあるときハイ
レベルとなる信号を出力する。アンドゲート77はイン
バータ73の出力信号と前記検出禁l[信号TABとを
入力しており、第3図(h)に示したように、両信号が
ハイレベルにあるときハイレベルどなる中間電位信号V
MPを端子T5に出力づる。 以りにより、第2図に示した加工状態検出回路5は、4
種の検出信号SPK、VHP、VM P、Vl−Pを出
力がるようになる。これら検出信号の内容を要約すると
次のようになる。 ■ 正常Lm今宇モ):t PK この検出信fisPKは、第3図(d )に示したよう
に、極間電圧信号VGがVG>Vlの状態からVGが低
下してvl 〉vGとなった瞬間から所定の時間T1以
内にV2 >Vaとなったときハイレベルとなり、T1
経過後ローレベルとなる信号であり、正常敢Ti1回に
つき時間T2だ(−J1回ハイレベルとなる信号ひある
。 (■ 、I7″g 中こβVl(P この検出信号VHPは、第3図(f)に示したよう゛に
、極間電圧信@ V G 75”基準電位V1より大き
いとき、即ち、VG >Vl のとき、充電時間TTA
[3を除いて出ツノされるパルス状の信号である。 パルス波形はベース電圧信号VBの波形を反転した形で
ある。 ■ 中間雪−検出舊号VuP この検出信MVMPは、第3図(11)に示したように
、極間電圧信号Vaが中間電位にあるとさ、即ち、v1
≧VC>V2のとき、充電旧聞1丁ABを除いてで出力
されるパルス状の信号である。 パルス波形の内容は高電位検出信号V++Pど同様であ
る。 ■ F 、 、 Ill 、1mμ し)この検出
信号は、第3図(9)に示したように、極間電圧信号V
Gが基準電位V2以下の時、即ら、Va≦V2のとき充
電時間TT A Elを除いて出力されるパルス状の信
号である。パルス波形の内容は検出信号Vll p、V
M Pと同様である。 第4図に示したように、異常放電防止回路7Aは、オア
ゲート81と、プリセットカウンタ83と、単安定マル
チバイブレータ85とで構成されている。 オアゲート81は高電位及び中間電位の検出信号並びに
正常放電の検出信号HP、VMP、SPKをそれぞれ入
力し、これら入力信号のいずれかにハイレベルの信号が
現われたとぎハイレベルの1言号を出力する。 プリセラ1〜カウンタ83は、プリセット端子PEを前
記オアゲートと接続し、クロック入力端子CKを端子T
6と接続し、データ設定端子PDをデータ入力用の端子
TIOに接続し、プリセット端子PEにハイレベルの信
号が現われたどさ、設定データをブリセラ1〜し、その
後、クロック入力端子GKに入力されるパルス数を計数
し、計数値が設定データを越えた時ハイレベルとなるカ
ウントオーバ信号COを出力ザる。 単安定マルチバイブレータ85は、前記カウントオーバ
ー信号COを入力し、この信号COがハイレベルとなっ
たことによりトリがされ所定時間だ【ノハイレベルとな
る中断信号INTを出力する。 中断信号INTはベース電圧VBを一時的にローレベル
化させるための信号である。 以上により、異常放電防止回路7△tま、加工状態が継
続して短絡状態にあるどさ、言い換えれば、加工に有害
な電流が与えられそうになったどき単安定マルチバイブ
レータ85から中断信QINTを出力するようになる。 そして、この中断信J3 JNTが出力された場合には
ベースドライブ回路17は一時的にパワートランジスタ
15をオフするようになり、コンデンサC1〜Cnへの
充電が一時中断されるようになる。 かくして、異常放電防止回路TAtよIIJ、主加工に
有害な電流を有効に除去できるので、加工面積の変化に
対応して最適電流密度とすることが可能であり、電極や
加工製品に101具を与えることが/’jい。 又、この結果加工面積が極端に小さくなることのあるい
わゆる喰い付き部の加工やn通加工の扱()隔部での加
工安定性を良好とづる。 第5図に示したように、情報出力回路70は、4つつの
カウンタ87.89.91.93と、マイクロブ[コレ
ツリ95と、処理プログラムを洛納したメモリ97と、
割り込みタイマ99と、で構成されている。情報出力回
路7Bは、1)r1記検出信g V HP、VM P、
VL PlSPKを人力し、無放電状態、電極汚染状態
、短絡状態、正常放電状態を使用に便なる形で出力する
ものである。 各カウンタ87〜93は情報源として前記加工状態検出
信号V)I P、VM P、Vl−P、SPKをそれぞ
れ入力し、所定時間T内に入力される信号のパルス数を
それぞれ計数づる。カウンタ87〜93の計数値はそれ
ぞれn+、R2,R3,Nrあるとする。なお、カウン
タ93に入力されるパルスは正常放電1回に対し1回で
あるが(第3図((1)参照)、他のカウンタ87.8
9.91に入力されるパルス数は極間電圧信号VGが所
定電位の領域に入ったとき一気に1又は複数量入力され
る態様である(第3図(f)、(Ω)、(h)参照)。 マイクロプロセッサ95は所定時間T毎にカウンタ87
〜93の計数を読み込み、メ℃す97に格納されている
プログラムに暴いて以下■〜■の処理を行う。 1.1mの1. 1 ための ”iJ−一%、P の: マイクプロセッサ95はタイマTからの割込み信号に基
いてカウンタ93の内容を読込み、次式で計数値の標準
に対する割合「%5PKJを演障する。 %5PK= (N/Ns xl 00>・・・・・・(
1)ここにNは計数値、NSは理想状態にJ3りる標準
値である。 理想状態にお【プる標準値NSは計測時間Tを1回の充
放電1ナイクルTcで割ることでNS =T/Tcとし
て求められる。ここに、充放電サイクルTcは、コンデ
ンサの6伍をC、コンデンサ充電用の限流抵抗値をR1
ベース電圧VBのオン時間をTon、同じくオン時間を
TOF F 、コンデンサ充電時定数の補正値をA、正
常放電1回当りの標準放電時間をTdisとすれば次式
で求まる。 TC−八・C−R・(TOn 十TOFF)−1−Td
is ・・・(2) ・右辺第
1項はA=1のとき極間電IEVGApを所定電圧の6
3%まで充電するのに要する時間を示す。本例では、無
負荷電圧1oOボルト、高電位の基準電位を60ボルト
として、A=1.4とした。このとき、(2)式の右辺
第1項は無負荷電圧の約75%まで充電ブるのに要する
時間を表わしている。放電時間T disは、コンデン
丈容全Cと放電回路のインピーダンスにより定まる値で
ある。 この値は予めメモリ内に格納しておいて、コンデンサC
1〜Cnの騎1み合わぜに応じて所定の値を読出すよう
にするのが良い。 マイクロプロセッサ95は、上記<4)式で求められた
値、F%5PKJが100より大きい値場合には、これ
を100どし、求めた値を一時記憶する。 マイクロプロセッサ85はタイマ99からの刈込み信号
に基いてカウンタ87.89.91の内容を読込み、次
式を演算する。 n=n1 −ト n 2−ト n 3
・・・ (3
)%0PN−(n 1/n )(100−%5PK)・
・・・・・(4) %POL= (n 2/n )(100−%5P
K)・・・・・・(5) % S H丁 −(n 3/n ) (1
00−% 5PK)・・・・・・〈6) ここに「%0PNJは無放電状態の割合を表わしており
、「%P OL Jは汚染状態の割合を表わしており、
[%S l−I T Jは短絡状態の割合を表わしてい
る。 ■、1:じヨ圧力」■艷 マイクロプロセッサ95は以」−の如くして求めた値[
%5PKJ、r % OP N J、r%POLJ、[
%S l−11−を所定の装置に出力する。所定の装置
とは図示しない表示装置や間隙制御装置、加工液制御装
置、その他の適応制御装置等である。 表示装置の例で言えば、正常放電、無放電、汚染、短絡
の順で100.O,O,Oとか、80゜10.5.5と
か、或いは60,10.10.20とかのごとく表示す
ることができるのでAベレークはこれら表示を見て加工
状態を適確に捉えるこ、とが可能となる。 又、間隙制御装置の例で云えば「%0PNJに基いて、
例えばこの値が小さければ間隙を縮め加工速度を速める
ようにすること等が可能である。 更に、「%P OL jに1tいてベースドライブ回路
17を制御し、[%POLJが所定の小さな値となるま
での間加工途中に微小時間放電中断部分を挿入Jること
等が可能である。 又更に、「%S l−I T Jに基いて異常放電防止
回路7△で行なったと同様の一時中断制御も可能である
。 〔発明の効宋〕 以上の通り、この発明によれば、蓄勢式の放電加工装置
の加工状態を有効に検出し、加工に有害な電流を排除す
ることができるので各種各様の放電加工に対しrIl、
電々定性を向上させることができるようになる。 4、図面の簡単な説明 図面はいずれも実施例を示し、第1図は放電加工)?置
の電気回路を示す全体図、第2図は加工状態検出回路の
回路図、第3図は加工状態検出回路の各部の信号状態を
示寸タイムチt′−ト・第4図は異常放電防止回路の回
路図、第5図は情報出力回路の回路図である。 1・・・放電加工装置 3・・・加工回路 5・・・加工状態検出回路 7△・・・異常放電防止回路 7B・・・情報出力回路 21・・・信号比較部 23・・・第1加工状態検出部 25・・・検出禁止部 27・・・第2加工状態検出部 VG・・・極間電圧信号 VB・・・ベース電圧信号 ExSPK・・・放電予測信号 SPK・・・正常放電検出信号 TAB・・・検出禁止信号 VHP・・・高電位検出信号 VMP・・・中間電位検出信号 VLP・・・低電位検出信号 INT・・・中断信号 %SPK・・・放電データ %OPN・・・無放電アーク %Pot−・・・汚染データ %SHT・・・短絡データ 代理人 弁理士 三 好 保 男:「i−・−
゛・−ノ、′°・ ニーニー−+喝1:、+
異常放電防止装置に関する。 〔従来技術の説明〕 従来の、放電回路にコンデンづをイfさない形のいわゆ
る非蓄勢式の放電加工装置では7J11■状態を有効に
検出可能の加工状態検出装置が備えられている。この例
とし【は、トランジスタスイッチ回路を介して極間に与
えられるパルス電圧を基準電位と比較し、極間電圧が所
定の電位にあることで放電状態の適否を検出するように
した例がある(特公昭47−50277参照)。 しかしながら、従来の、放電回路にコンデンサを仔する
形の静電型や電磁型の蓄勢式の放電加工装置では、加工
状態を有効に検出できる加工状態検出装置が開発されて
おらず、又、この袋間を利用して作動される異常111
m防止装置も開発されていなかった。 蓄勢式の放電加工装置は、超硬合金の放電加工等で必要
とされる例えば150△程度の高出力のピーク電流を比
較的小規模安価な回路で容易に(7ることができる利点
があるにもかかわらず、従来の蓄勢式の敢電装首にあっ
ては」−記の異常放電防止装置が1Ii1′1えられて
いなかったため、例えば、特にいわゆる喰い付ぎ部や扱
は際等で電流密度が過大とlzり加工安定性が用言され
ているという問題点があった。 従って、蓄勢式の放電加工装置に異常放電防止装置を備
えることができるなら、高屈な被加工材料に安定して検
疫なIJIi電加工を施すことができる蓄勢式の放電加
工装置を提供することができるようになる。 〔発明の目的〕 この発明は上記点に鑑みて、蓄勢式の放電加工装置の加
工状態を有効に検出し、加Tに有害な電流を排除して放
電安定性を向上させることができる放電加工装置の異常
放電防止方法及びその装置を提供することを目的とη゛
る。 (発明の概要] 上記目的を達成づるために、この発明Cは、コンデンサ
放電回路を0′づ゛る放電加工装置の極間電圧信号が所
定の降下をすることで正メδ放電の状態を検出するよう
にし、他の状態の検出はこの正゛jδb!i電が行われ
たのち前記コンデンサが充電されるのを持って検出する
J:うにし、加工に有害な電流を与えることとなる状態
が所定時間以上継続1−る場合には前記コンデンサへの
充電を一時中断するようにした。又、放電加工装置の異
常放電防止装置を、コンデンサ放電回路を右する放電加
工装置の極間電圧信号を基準電位と比較づる信号比較部
と、1)り記極間電圧信号が所定の降下をすることて正
常IIi電の状態を検出する第1加工状態検出部と、該
検出部が正常放電の状態を検出したのち前記コンデンサ
が充電するまでの間池の加工状態の検出を禁止する検出
禁止部と、該禁止部が検出禁止していないことを条!1
として前記信号比較部の比較結果に基いて他の加工状態
を検出する第2加工状態検出部と、前記第1及び第2の
加工状態検出部で検出した検出信号を入力し加工に有害
な電流を与えることとなる状態が所定時間以上継続した
場合には前記コンデンサへの充電を一時中断する異常放
電防止回路と、を備えて構成し、有害電流を与えること
となる状態、例えば、いわゆる短絡状態が所定時間以上
継続した場合には放電加工を一時中断するようにした。 〔実施例の説明〕 以下、この発明の一実施例を説明する。 第1図は静電型の蓄勢式放電加工装置の電気回路を示ず
ブロック図、M2図は加工状態検出回路の回路図、第3
図は各部の信号状態を示すタイムチャート、第4図は異
常1!i電防止回路の回路図、第5図は情報出力回路の
回路図である。 第1図に示したように、放電加工装置1は放電加工を行
うための加工回路3と、この回路3と3つの端子T+
、T2 、T3を介して接続される加工状態検出回路5
と、該回路5と4つの端子−[1゜Ts 、To 、T
7を介して接続される異常放電防止回路7A及び情報出
力回路7Bと、で構成されている。異常放電防止回路7
Aは、端子T8と接続され、端子T8は前記ベースドラ
イブ回路17ど接続されている。 加工回路3は対向電極(加工間隙〉9、加工用直流電源
11、限流抵抗13、パワートランジスタ15とで形成
される直列回路と、前記パワートランジスタ15のベー
スと接続されるベースドライブ回路17と、前記対向電
極9と並列に接続される蓄勢式電源ユニット19と、で
構成されている。 ベースドライブ回路17は第3図(b)に示したような
パルス状のベース電圧信@VBを出力しこの信号が高レ
ベルにあるときパワートランジスタ15を導通させる。 電源ユニット19はリレー(RY1〜RYO)及びコン
デンサ(Cl 〜Cn )の直列回路をn個並列に接続
して構成され、n個のリレーRY1〜RYnを切替制御
することにより、だの8笛を変更可能としである。そし
て、電源ユニット19は前記ベースドライブ回路17の
作動により直流電源11から所定の電圧を受けて所定の
電気エネルギーを蓄積し、電極9の絶縁破壊によって電
極9間にエネルギーを一気に放出し、所定の放電加工を
行う。 加工回路3の極間電圧VCI A pは前記端子TI
。 T2に与えられている。ベースドライブ回路17から出
力されるベース電圧VBはベース電圧信号VBとして前
記端子T3に与えられている。 第2図に示したように、加工状態検出回路5は信g比較
部21と、第1加工状態検出部23と、検出禁止部25
と、第2加工状態検出部27と、で構成されている。 信号比較部21は端子TI 、丁2と接続される電圧レ
ベル変l!i!!器2つと、この変換器29と接続され
る2つの比較1431.33と、で構成されている。 電圧レベル変換器29は、高インピーダンスを介して極
間電圧VGADを入力し、この極間電圧V G A p
に比列すると共に、最大振幅でも比較器31.33の最
大入力範囲を越えない程度の極間電圧信号VGを出力す
る。比較器31.33は入力された極間電圧信号VGを
、高、低2レベルの基準電位V+ 、V2でそれぞれ比
較し、極間電圧信号VGが基準電位Vl 、V2より大
きいとぎハイレベルどなる比較結果信号C8I、C82
をそれぞれ出力する。 第1加工状態検出部23は正常放電の状態を検出するも
ので、図示の如く、インバータ35と、単安定マルチバ
イブレータ37と、3つのナントゲート39,41.4
3と、で構成されている。 単安定マルチバイブレータ37は高電位比較器31の比
較結果信号C81を入力し、極間電圧信号VGが基準電
位V1以下となったとぎ比較結果信号C81の立ち下が
りによってトリガされ、第3図(a)、(C)に示した
」:うに予め設定された時間T1だ1ノ放電子測fAn
[X5PKを出力する。時間T1は正常/1文電によっ
て極間電圧が充電電位からほぼり日電位に達っするまで
の時間どして実験的に定めたものである。なお、実際の
敢′泄時u!Jはコンデンサ8mを一定とすればほぼ一
定となる。 インバータ35は低電位比較器33の比較
結果信号C82を入力し、これを反転する。 ナントゲート3つはその入力端子に甲安定マルヂバイブ
レーク37の出力とインバータ35の出力とを入力し、
両信号が共にハイレベルにあるときローレベルとなる信
号SPを出力り゛る。即ち、ナントゲート3つは第3図
(C)に示した放電予測信号ExSPKが高レベルにあ
って、極間電圧信g V G IfiLL準電位V2以
下となったとき、放電が実際に開始されたことをローレ
ベルで示す信号SPを出力する。 プントゲート43はこの信号SPを一入力端子に受けて
おり、この信号SPのローレベル化に作ってハイレベル
となる正常放電検出信号S ID Kを出力する。 ナントゲート41は前記正常放電検出信号SP1〈と1
)右記放電子測信弓Ex SPKとを入力し、両信8が
共にハイレベルにあるときローレベルと4する13号を
出力しており、放電子測信gcx SPKがハイレベル
にある間シントゲ−1〜43にrコーレベルの信号を出
力する。ナントゲート43は、ローレベルの2人力信号
が共にハイレベル化されるとき、言い換えれば、放電予
測信号Ex SPKがローレベル化されると共に比較結
果信号C82がハイレベル化されるときローレベル化さ
れるようになる。 よって、第1加工状態検出部23は第3図((1)に示
したような正常放電検出信号SPKを出力することにな
る。正常放電検出信号SPKは前記端子T7から出力さ
れ、異常放電防止回路7Δ及び情報出力回路7Bで利用
される。 検出禁止部25はその他の加工状態の検出を所定条件で
禁止するもので、2つのナントゲート45.47と、プ
リセッタブルカウンタ49と、3つのインバータ51,
53.55と、で(を成されている1゜ ナンドグ−1へ45はその入力端子にベース電圧信号V
Bと、プリセッタブルカウンタ49の出力Qを入力して
いる。プリセッタブルカウンタ49(Jブリセラ1−入
力端子にI’li’f記正常放電検出信号SPKを入力
し、他の入力端子にナントゲート45の出力を入力して
いる。従って、ブリごツタプルカウンタ49は正常放電
検出信号SPKの立上りに同期してベース電圧(Δ号V
Gの反転信号のパルス数の計数を開始し、このH,1数
伯が設定データと同じになるまでその出力をハイレベル
とする信号を出力覆る。 インバータ53はプリセッタブルカウンタ4つの出力を
反転し、プリセッタブルカウンタ4つの出力Qがハイレ
ベルにある間その出力をローレベルどする。ナンドグ−
1〜47は、その入力端子にインバータ53の出力を入
力しているのC1正常hり電検出11翼SPKの立上り
に同期して、プリセッタブルカウンタ49のデータ設定
で定:Lる所定時間TT A [3だ【Uその入力を[
ノーレベルとすることになる。一方、ナンドグー1〜4
7の他の入力端子にはインバータ51からベース電圧仏
D V [3の反転信号が入力されている。従ってプン
トゲート471まプリセッタブルカウンタ4つがハイレ
ベルの1.−s W:を出力している間その出力をハイ
レベル化し、それ以外はベース電1「信号VBを出力す
るようになる。 インバータ55は犬ンドグー1〜47から出力される信
号を反転しで出力Mる。 よって、検出禁止部25は、第3図(e)に示したJ、
うに、正常放電検出13号SPKのずfちトりに同期し
て所定の時間(区17?I)−r丁A [3だけ強J、
目的にローレベルとしたベース電圧信号の反転信号を出
力する。以下、この信号を検出禁1ト信号TABと呼ぶ
。検出禁止111号TABは、以下説明される第2加工
状態検出部27に供給され、その他の加工状態の検出の
規制を行う役目を為す。 第2加工状態検出部27は極間電圧信号V aがM準電
位V+より上にあるか(VG>Vl>、中問にあるか(
V+ ≧VG>V2)、あるいは基準電位■2以下にあ
るか(VG≦V2 )の加工状rMを検出するものであ
る。第2加工状態検出部27は単安定マルチバイブレー
タ57と、3つつのナントゲート59.61.63と、
2つ負論理入力のフリップフロップ65.67と、3つ
つのインバータ6つ、71.73、と3つつのアンドゲ
ート75.77.79と、で構成されている。 単安定マルチバイブレータ57はベース電圧信号VBを
入力し、この信号Vaの立上りに同期して僅か50〜1
00nsecの間口−レベルとなるパルス信号Pを出力
する。 ナントゲート59は比較結果信号C81とベース電圧信
号V[3とを入力し、比較結果信号C31がハイレベル
かつベース電圧信号VBがハイレベルのどきローレベル
のパルスを出力する。 フリップフロップ65はセット端子Sにナントゲート5
9の出力を入力し、リセット端子Rにマルブーパイブレ
ータ57の出力を入力している。従ってフリップフロッ
プ65は、比較結果信号C81がハイレベルにあること
を柔性としてベース電圧信号Vnのハイレベル信号Cセ
ットされ、リセット端子Rに次のパルスの[1−レベル
信号が入力されるまでの間その出力Q1をハイレベルと
する。 そしてフリップフロップ65はリセット端子Rに入力さ
れる次のパルスのローレベル信号によってクリアされる
が、このときセット端子Sにローレベルの信号が与えら
れていればリセットはされずその出力をハイレベルとす
る。このようにフリップフロップ65からハイレベルの
信号が出力される作用は比較結果信号C31がハイレベ
ルの間繰り返えされることになる。そして、フリップフ
ロップ65はセラ1〜端子Sに与えられている信号がハ
イレベルとなり、次いでリセット端子に与えられる信号
がローレベルとなった時点でその出力をローレベルとす
る。 アンドグー1−75は、その入力端子に7リツプフロツ
ブ65の出力信11ij Q 、と前記検出禁止信号T
A[3とを入力し、第3図([)に示したように、両信
号が、ハイレベルにある間ハイレベルとなる高電位検出
信j7V++pを端子T4出力する。 ナントゲート61は、低電位比較器33の比較結果信号
C82とベース電圧信qVBとを入力し、前記ナントゲ
ート59と同様に、比較結果信号C82がハイレベルに
ある間、言い換えれば、極間電圧信号VGが基準電位V
2.より大きい間ベース電圧信号VBの反転信号を出力
する。 フリップフロップ67は、前記フリップフロップ65と
同様に、単安定マルチバイブレータ57から出力される
パルス信号に基いて比較結果信号C82がハイレベルに
ある間、言い換えれば、極間電圧信号VGが基準電位V
2より大きくなった時点か5極同電圧信号Vaが基準電
位V2以下となり次いで単安定マルチバイブレータ57
から次のローレベルのパルス信号が出力されるまでの聞
、ハイレベルとなる18号02を出力する。 インバータ71はこの信号Q2を反転し、極間電圧信5
’; V Gが基準電位V2より大きくない、即ち、基
準電位V2以下であることをハイレベルで表わづ信号を
出力する。 アンドゲート79は、インバータ71から出力された信
号と前記検出禁止信号T A Bとを入力し・第3図<
g)に示したように、両信号がハイレベルのときハイレ
ベルとなる低電位検出信号VLPを端子T6に出力する
。 インバータ69はフリップフロップ65の出力信QQ1
を反転する。ナントゲート63はこの反転信号とフリッ
プフロップ67の出力信F3 Q 2とを入力し、両信
号がハイレベルにあるときローレベルとなる信号を出力
する。従って、ナントゲート63は、極間電圧13号V
Gが基準電位v1以下で、かつ、基準電位V2より大ぎ
いとさ゛、叩ら、極間電圧信号VGが中間電位にあると
きローレベルとなる信号を出力する。 インバータ73はアンドゲート63の出力(、Hr、7
を反転し、極間電圧信号VGが中間電位にあるときハイ
レベルとなる信号を出力する。アンドゲート77はイン
バータ73の出力信号と前記検出禁l[信号TABとを
入力しており、第3図(h)に示したように、両信号が
ハイレベルにあるときハイレベルどなる中間電位信号V
MPを端子T5に出力づる。 以りにより、第2図に示した加工状態検出回路5は、4
種の検出信号SPK、VHP、VM P、Vl−Pを出
力がるようになる。これら検出信号の内容を要約すると
次のようになる。 ■ 正常Lm今宇モ):t PK この検出信fisPKは、第3図(d )に示したよう
に、極間電圧信号VGがVG>Vlの状態からVGが低
下してvl 〉vGとなった瞬間から所定の時間T1以
内にV2 >Vaとなったときハイレベルとなり、T1
経過後ローレベルとなる信号であり、正常敢Ti1回に
つき時間T2だ(−J1回ハイレベルとなる信号ひある
。 (■ 、I7″g 中こβVl(P この検出信号VHPは、第3図(f)に示したよう゛に
、極間電圧信@ V G 75”基準電位V1より大き
いとき、即ち、VG >Vl のとき、充電時間TTA
[3を除いて出ツノされるパルス状の信号である。 パルス波形はベース電圧信号VBの波形を反転した形で
ある。 ■ 中間雪−検出舊号VuP この検出信MVMPは、第3図(11)に示したように
、極間電圧信号Vaが中間電位にあるとさ、即ち、v1
≧VC>V2のとき、充電旧聞1丁ABを除いてで出力
されるパルス状の信号である。 パルス波形の内容は高電位検出信号V++Pど同様であ
る。 ■ F 、 、 Ill 、1mμ し)この検出
信号は、第3図(9)に示したように、極間電圧信号V
Gが基準電位V2以下の時、即ら、Va≦V2のとき充
電時間TT A Elを除いて出力されるパルス状の信
号である。パルス波形の内容は検出信号Vll p、V
M Pと同様である。 第4図に示したように、異常放電防止回路7Aは、オア
ゲート81と、プリセットカウンタ83と、単安定マル
チバイブレータ85とで構成されている。 オアゲート81は高電位及び中間電位の検出信号並びに
正常放電の検出信号HP、VMP、SPKをそれぞれ入
力し、これら入力信号のいずれかにハイレベルの信号が
現われたとぎハイレベルの1言号を出力する。 プリセラ1〜カウンタ83は、プリセット端子PEを前
記オアゲートと接続し、クロック入力端子CKを端子T
6と接続し、データ設定端子PDをデータ入力用の端子
TIOに接続し、プリセット端子PEにハイレベルの信
号が現われたどさ、設定データをブリセラ1〜し、その
後、クロック入力端子GKに入力されるパルス数を計数
し、計数値が設定データを越えた時ハイレベルとなるカ
ウントオーバ信号COを出力ザる。 単安定マルチバイブレータ85は、前記カウントオーバ
ー信号COを入力し、この信号COがハイレベルとなっ
たことによりトリがされ所定時間だ【ノハイレベルとな
る中断信号INTを出力する。 中断信号INTはベース電圧VBを一時的にローレベル
化させるための信号である。 以上により、異常放電防止回路7△tま、加工状態が継
続して短絡状態にあるどさ、言い換えれば、加工に有害
な電流が与えられそうになったどき単安定マルチバイブ
レータ85から中断信QINTを出力するようになる。 そして、この中断信J3 JNTが出力された場合には
ベースドライブ回路17は一時的にパワートランジスタ
15をオフするようになり、コンデンサC1〜Cnへの
充電が一時中断されるようになる。 かくして、異常放電防止回路TAtよIIJ、主加工に
有害な電流を有効に除去できるので、加工面積の変化に
対応して最適電流密度とすることが可能であり、電極や
加工製品に101具を与えることが/’jい。 又、この結果加工面積が極端に小さくなることのあるい
わゆる喰い付き部の加工やn通加工の扱()隔部での加
工安定性を良好とづる。 第5図に示したように、情報出力回路70は、4つつの
カウンタ87.89.91.93と、マイクロブ[コレ
ツリ95と、処理プログラムを洛納したメモリ97と、
割り込みタイマ99と、で構成されている。情報出力回
路7Bは、1)r1記検出信g V HP、VM P、
VL PlSPKを人力し、無放電状態、電極汚染状態
、短絡状態、正常放電状態を使用に便なる形で出力する
ものである。 各カウンタ87〜93は情報源として前記加工状態検出
信号V)I P、VM P、Vl−P、SPKをそれぞ
れ入力し、所定時間T内に入力される信号のパルス数を
それぞれ計数づる。カウンタ87〜93の計数値はそれ
ぞれn+、R2,R3,Nrあるとする。なお、カウン
タ93に入力されるパルスは正常放電1回に対し1回で
あるが(第3図((1)参照)、他のカウンタ87.8
9.91に入力されるパルス数は極間電圧信号VGが所
定電位の領域に入ったとき一気に1又は複数量入力され
る態様である(第3図(f)、(Ω)、(h)参照)。 マイクロプロセッサ95は所定時間T毎にカウンタ87
〜93の計数を読み込み、メ℃す97に格納されている
プログラムに暴いて以下■〜■の処理を行う。 1.1mの1. 1 ための ”iJ−一%、P の: マイクプロセッサ95はタイマTからの割込み信号に基
いてカウンタ93の内容を読込み、次式で計数値の標準
に対する割合「%5PKJを演障する。 %5PK= (N/Ns xl 00>・・・・・・(
1)ここにNは計数値、NSは理想状態にJ3りる標準
値である。 理想状態にお【プる標準値NSは計測時間Tを1回の充
放電1ナイクルTcで割ることでNS =T/Tcとし
て求められる。ここに、充放電サイクルTcは、コンデ
ンサの6伍をC、コンデンサ充電用の限流抵抗値をR1
ベース電圧VBのオン時間をTon、同じくオン時間を
TOF F 、コンデンサ充電時定数の補正値をA、正
常放電1回当りの標準放電時間をTdisとすれば次式
で求まる。 TC−八・C−R・(TOn 十TOFF)−1−Td
is ・・・(2) ・右辺第
1項はA=1のとき極間電IEVGApを所定電圧の6
3%まで充電するのに要する時間を示す。本例では、無
負荷電圧1oOボルト、高電位の基準電位を60ボルト
として、A=1.4とした。このとき、(2)式の右辺
第1項は無負荷電圧の約75%まで充電ブるのに要する
時間を表わしている。放電時間T disは、コンデン
丈容全Cと放電回路のインピーダンスにより定まる値で
ある。 この値は予めメモリ内に格納しておいて、コンデンサC
1〜Cnの騎1み合わぜに応じて所定の値を読出すよう
にするのが良い。 マイクロプロセッサ95は、上記<4)式で求められた
値、F%5PKJが100より大きい値場合には、これ
を100どし、求めた値を一時記憶する。 マイクロプロセッサ85はタイマ99からの刈込み信号
に基いてカウンタ87.89.91の内容を読込み、次
式を演算する。 n=n1 −ト n 2−ト n 3
・・・ (3
)%0PN−(n 1/n )(100−%5PK)・
・・・・・(4) %POL= (n 2/n )(100−%5P
K)・・・・・・(5) % S H丁 −(n 3/n ) (1
00−% 5PK)・・・・・・〈6) ここに「%0PNJは無放電状態の割合を表わしており
、「%P OL Jは汚染状態の割合を表わしており、
[%S l−I T Jは短絡状態の割合を表わしてい
る。 ■、1:じヨ圧力」■艷 マイクロプロセッサ95は以」−の如くして求めた値[
%5PKJ、r % OP N J、r%POLJ、[
%S l−11−を所定の装置に出力する。所定の装置
とは図示しない表示装置や間隙制御装置、加工液制御装
置、その他の適応制御装置等である。 表示装置の例で言えば、正常放電、無放電、汚染、短絡
の順で100.O,O,Oとか、80゜10.5.5と
か、或いは60,10.10.20とかのごとく表示す
ることができるのでAベレークはこれら表示を見て加工
状態を適確に捉えるこ、とが可能となる。 又、間隙制御装置の例で云えば「%0PNJに基いて、
例えばこの値が小さければ間隙を縮め加工速度を速める
ようにすること等が可能である。 更に、「%P OL jに1tいてベースドライブ回路
17を制御し、[%POLJが所定の小さな値となるま
での間加工途中に微小時間放電中断部分を挿入Jること
等が可能である。 又更に、「%S l−I T Jに基いて異常放電防止
回路7△で行なったと同様の一時中断制御も可能である
。 〔発明の効宋〕 以上の通り、この発明によれば、蓄勢式の放電加工装置
の加工状態を有効に検出し、加工に有害な電流を排除す
ることができるので各種各様の放電加工に対しrIl、
電々定性を向上させることができるようになる。 4、図面の簡単な説明 図面はいずれも実施例を示し、第1図は放電加工)?置
の電気回路を示す全体図、第2図は加工状態検出回路の
回路図、第3図は加工状態検出回路の各部の信号状態を
示寸タイムチt′−ト・第4図は異常放電防止回路の回
路図、第5図は情報出力回路の回路図である。 1・・・放電加工装置 3・・・加工回路 5・・・加工状態検出回路 7△・・・異常放電防止回路 7B・・・情報出力回路 21・・・信号比較部 23・・・第1加工状態検出部 25・・・検出禁止部 27・・・第2加工状態検出部 VG・・・極間電圧信号 VB・・・ベース電圧信号 ExSPK・・・放電予測信号 SPK・・・正常放電検出信号 TAB・・・検出禁止信号 VHP・・・高電位検出信号 VMP・・・中間電位検出信号 VLP・・・低電位検出信号 INT・・・中断信号 %SPK・・・放電データ %OPN・・・無放電アーク %Pot−・・・汚染データ %SHT・・・短絡データ 代理人 弁理士 三 好 保 男:「i−・−
゛・−ノ、′°・ ニーニー−+喝1:、+
Claims (2)
- (1)コンデンサ放電回路を有する放電加工装置の極間
電圧信号が所定の降下をすることで正常放電の状態を検
出するようにし、他の状態の検出はこの正常放電が行わ
れたのち前記コンデンサが充電されるのを待つて検出す
るようにし、加工に有害な電流を与えることとなる状態
が所定時間以上継続する場合には前記コンデンサへの充
電を一時中断するようにしたことを特徴とする放電加工
装置の異常放電防止方法。 - (2)コンデンサ放電回路を有する放電加工装置の極間
電圧信号を基準電位と比較する信号比較部と、前記極間
電圧信号が所定の降下をすることで正常放電の状態を検
出する第1加工状態検出部と、該検出部が正常放電の状
態を検出したのち前記コンデンサが充電するまでの間他
の加工状態の検出を禁止する検出禁止部と、該禁止部が
検出禁止していないことを条件として前記信号比較部の
比較結果に基いて他の加工状態を検出する第2加工状態
検出部と、前記第1及び第2の加工状態検出部で検出し
た検出信号を入力し加工に有害な電流を与えることとな
る状態が所定時間以上継続した場合には前記コンデンサ
への充電を一時中断する異常放電防止回路と、を備えて
構成される放電加工装置の異常放電防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22279285A JPS6284917A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 放電加工装置の異常放電防止方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22279285A JPS6284917A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 放電加工装置の異常放電防止方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284917A true JPS6284917A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=16787969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22279285A Pending JPS6284917A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 放電加工装置の異常放電防止方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6284917A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0197522A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Fanuc Ltd | 放電加工機における放電パターン検出装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163835A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-16 | Hitachi Seiko Ltd | Detecting device for electric discharge machining state |
| JPS57189724A (en) * | 1981-05-18 | 1982-11-22 | Hitachi Seiko Ltd | Electric discharge machining condition detector |
| JPS5819408A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-04 | Tatsuro Kuratomi | 炭化物硼化物複合固結体の製造法 |
| JPS5847293A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | 石川島播磨重工業株式会社 | 原子炉格納容器ダイヤフラムフロアのシ−ルベロ−ズユニツトの構造及びその据付方法 |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP22279285A patent/JPS6284917A/ja active Pending
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