JPS63185520A - 放電加工制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電極と工作物との間に電圧を印加して放電さ
せ、工作物を加工する放電加工において、特定の個所で
集中的に放電が行われるのを未然に防止するための放電
加工制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

放電加工において、放電がある特定の個所に集中する所
謂集中放電が発生すると、放電加工上さまざまの悪影響
を及ぼすことが知られている。例えば、型彫り放電加工
においては、工作物の熱影響層が厚くなるとか、面粗さ
が荒くなるとかして、加工面の品質や加工精度を保証す
ることが出来なくなる。場合によっては連続的アーク放
電に移行してしまい、工作物を熱的に損傷してしまうこ
とさえある。また、ワイヤ放電加工においては、ワイヤ
が断線してしまい、加工が続行出来なくなってしまう。

ワイヤを結線し直し、再加工を行ったのでは、自動化を
はかることが困難となる。

そのため、従来、電極と工作物間の電圧、電流の波形を
観測することにより集中放電が発生することを防止する
対策が、考慮されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記した従来技術は、集中放電が発生し
たのを検出してから制御するものであるので、集中放電
を止める制御をしてみたところで、加工精度或いは加工
品質等の面から見た場合、既に手遅れとなってしまうと
いう問題点があった。

即ち、集中放電が一旦発生してしまうと、その部分の極
間の状況は劣悪になり、この状況で加工された面の品質
は、たとえ、その後集中放電が除去されたとしても、回
復が極めて困難であった。また、ワイヤ放電加工にあっ
ては、集中放電によってワイヤが断線することがしばし
ばある。ということは、集中放電を検出できるかできな
いかのうちに、制御の重要な手段であるワイヤを失って
しまうということになる。

従って、集中放電が発生してから制御したのでは、充分
な効果は得られなかった。

本発明は、以上のような問題点を解決することを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記した問題点を解決するため、本発明では、集中放電
が発生してからではなく、発生しそうになるのを察知し
て、その時点で集中放電防止のための制御を行うという
基本的な考えをとった。そのために、放電位置を放電加
工中一定時間毎にリアルタイムに計測し、放電が同じ位
置ないしはその近傍で繰り返し行われていないかどうか
を監視することとした。放電位置を計測するために、放
電に伴って発生するＡ　Ｅ　（Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ）信号と呼ばれる超音波信号を検出するＡ
Ｅセンサを、電極又は工作物若しくはそれら双方に複数
個設けた。そして、放電開始時点からＡＢ信号各ＡＥセ
ンサに到達する時点までの時間を基に、放電位置を求め
た。集中放電を除去するための制御手段としては、前記
した従来用いられていたものを用いた。

従って、具体的には、本発明の放電加工制御装置では、
工作物又は電極若しくは双方に設けた複数個のＡＥセン
サと、前記放電用パルス電圧を連続して印加し続ける期
間である連続加工期間を設定することにより放電加工状
態を中断する手段と、該連続加工期間の終了後ＡＥ傷信
号消失を待って次の連続加工期間を開始する手段と、前
記連続加工期間に入って最初の放電開始時点よりＡＢ信
号各ＡＥセンサに到達する時点までの時間を測定するＡ
Ｅ信号到達時間測定手段と、該ＡＥ信号到達時間測定手
段によって得られた測定値が前回の測定値を中心とした
所定範囲内にある時は放電位置を移動させるよう加工条
件を制御する手段とを有することとした。

〔実　施　例〕

第１図は、本発明の実施例におけるＡＥセンサの取付個
所を示す図である。第１図において、ｌは直流電源、ｍ
は保護抵抗、ｎはスイ・ノチング用トランジスタ、ｓｌ
ないしＳ、はＡＥセンサ、Ａは放？ｉ１個所、ｐは加工
用電極、ｑは工作物である。

ＡＥセンサは、加工用電極ｐ又は工作物ｑのみに取付け
られてもよいし、それら双方に取付けられてもよい。但
し、放電位置を特定するために、複数個取付けられるこ
とが必要である。放電個所Ａから、各ＡＥセンサＳＩ＋
Ｓ！、３３までの距離は、それぞれ’ｌ＝’！＋ｒ３で
あるので、放電個所Ａで発したＡＣ信号が各ＡＥセンサ
に到達する迄の時間は、その距離に対応したものになる
。ＡＥセンサで検出された信号は、同軸ケーブルを経て
制御回路へ送られる。

第２図は、その制御回路である。第２図において、ａは
増幅器、ｂはダイオード、Ｃは電池、ｄはコンパレータ
、ｅはダイオード、ｆ、ないしｒ４は論理素子、ｇ＋、
ｇｚはフリップ・フロップ、ｈ、ないしり、はラッチ回
路、１０は連続加工期間計測用カウンタ、１１ないしｉ
３はＡＥ信号到達時間測定用カウンタ、ｊ、には論理素
子、ｌは直流電源、ｍは保護抵抗、ｎはスイッチング用
トランジスタ、Ｕは放電開始検出回路である。

第３図は、第２図の各個所の波形を示す図であり、第２
図中の丸で囲んだ番号は、第３図の番号に対応する。

第２図に於ける動作は、次の通りである。第１図から送
られて来る各ＡＥセンサの信号は、増幅器ａ、ダイオー
ドｂ、電池Ｃ，コンパレータｄ。

ダイオードｅ等で構成される増幅・整形回路を経て、そ
れぞれ対応する論理素子ｆ１〜ｒ、に導かれる。一方、
直情型Ｒ１から保護抵抗ｍ、ススイツチングトランジス
タｎを経て電圧が印加されて放電が開始されると、それ
を放電開始検出回路Ｕが検出し、フリップ・フロップｇ
１より放電開始の信号を出す。その信号を受けて論理素
子ｒ、〜ｒ、は、ＡＥ波が到達したとの信号を受は取る
までクロックを通過させ、対応するＡＥ信号到達時間測
定用カウンタ１１〜ｉ、にインプットする。

ＡＥ信号到達時間測定用カウンタｉ、〜ｉ３のカウント
数で、各ＡＢセンサＳ１〜Ｓ、から、放電個所へまでの
距離を知ることが出来る。但しこれは、放電加工の開始
後における最初の１発の放電の個所である。放電は次々
と行われるが、２発目からの放電個所は、測定出来ない
。なぜなら、１発目の放電によるＡＥ波が発生してしま
うと、その残響が暫く残るため、２発目の放電によるＡ
Ｅ波がいつＡＥセンサに到達したのかは分からな（なる
からである。そこで、放電用パルス電圧を連続して印加
し続ける期間である連続加工期間を成る一定値に設定し
ておき、その期間が経過すると放電を中止し、全てのＡ
Ｅ波の残害がなくなった時点でまた放電を再開させる。

１０は、その一定の連続加工期間が経過するのを計測す
る連続加工期間計測用カウンタである。論理素子ｒ４が
、全てのＡＥセンサにおいてＡＥ波の残響が無くなった
ことを知らせるためのものである。全てのＡＥセンサに
ＡＥ波が到達すると、測定しようとしている全ての距離
ｒ１〜ｒ、に関するデータはＡＥ信号到達時間測定用カ
ウンタ１１〜ｉ３に取り込まれたことになる。そこで、
論理素子ｋにより全てのＡＥセンサにＡＥ波が到達した
ことを検知して、ラッチ回路り、〜ｈ、に測定データを
ラッチする。以上のようにして、前記した一定の加工時
間１回につき、１組のデータが採取されることになる。

採取されたデータは、コンビ二一夕に送られ、例えば、
第４図の手順によって処理される。

第４図は、測定したデータをコンピュータで処理する手
順の一例を示す図である。コンピュータでは、何回（例
えば、ｎ回）か測定したデータの平均化処理値を求め、
前回の平均化処理値と比較して、放電が同一位置ないし
はその近傍で行われているかどうかを判断する。以下第
４図についての説明に於ける番号■〜■は、第４図に示
す処理■〜■に対応する。

■　データを９回入力する。

■　各ＡＥセンサＳ１〜ｓ３のデータ毎に平均化処理し
、平均化処理値Ａ、Ｂ、Ｃを求める。

■　前記Ａ、　Ｂ、　Ｃが、前回の平均化処理値Ｐ。

Ｑ、　　Ｒの近傍の範囲にあるものかどうか調べる。

■　近傍の範囲にあれば、集中放電の前兆であると判断
されるから、それを避けるための制御手段（例えば、電
極位置の制御、投入電気条件の制御、加工液の噴射制御
等）を講じる。

■　近傍の範囲になければ、Ｐ、Ｑ、Ｒを新しい平均化
処理値Ａ、Ｂ、Ｃで置き換える。

なお、第４図に示した処理では、複数回（ｎ回）測定し
て平均化処理したデータを、前回の平均化処理データと
比較しているが、１回の測定のデータ同志を比較するこ
ととしても良い。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、放電位置をリアルタ
イムに計測し、放電が同じ位置ないしはその近傍で行わ
れると、直ちに放電位置を移動させるよう制御するので
、集中放電に至るのを未然に防止することが出来るよう
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の実施例におけるＡＥセンサの取付
個所を示す図 第２図・・・本発明の実施例における制御回路第３図・
・・第２図の制御回路の各部の波形図第４図・・・測定
データの処理手順を示す図図において、Ａは放電個所、
ａは増幅器、ｂはダイオード、Ｃは電池、ｄはコンパレ
ータ、ｅはダイオード、ｆｌないしｆ４は論理素子、ｇ
＋＋ｇ２はフリップ・フロップ、ｈｌないしり、はラッ
チ回路、１０は連続加工期間計測用カウンタ、１１ない
しｉ、はＡＥ信号到達時間測定用カウンタ、」、には論
理素子、■は直流電源、ｍは保護抵抗、ｎはスイッチン
グ用トランジスタ、ｐは加工用電極、ｑは工作物、Ｕは
放電開始検出回路である。 特許出願人　　武　藤　−夫（外１名）代理人弁理士　
森　１）　寛（外３名）！　４　閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極と工作物との間に放電用パルス電圧を印加して放電
   させ、加工条件を制御しながら工作物を加工する放電加
   工制御装置において、工作物又は電極若しくは双方に設
   けた複数個のＡＥセンサと、前記放電用パルス電圧を連
   続して印加し続ける期間である連続加工期間を設定する
   ことにより放電加工状態を中断する手段と、該連続加工
   期間の終了後ＡＥ信号の消失を待って次の連続加工期間
   を開始する手段と、前記連続加工期間に入って最初の放
   電開始時点よりＡＢ信号が各ＡＥセンサに到達する時点
   までの時間を測定するＡＥ信号到達時間測定手段と、該
   ＡＥ信号到達時間測定手段によって得られた測定値が前
   回の測定値を中心とした所定範囲内にある時は放電位置
   を移動させるよう加工条件を制御する手段とを有するこ
   とを特徴とする放電加工制御装置。