JPS637227A - 放電加工サ−ボ送り方式 - 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、ワイヤカット放電加工別におけるサーボ送り
方式に関するものである。

従来の技術 ワイヤカット放電加工機におけるワークとワイヤ電極間
の相対的な送り速度を制御する方式として、サーボ送り
方式が従来から採用されている。

このサーボ送り方式は、ワークとワイヤ電極間に印加さ
れる平均加工電圧の分圧１直から設定電圧を差引き、そ
の差引いた１直に比例した送りパルスを出力し、１パル
ス当りの重みは常に一定としてテーブルを送っていた。

発明が解決しようとする問題点 上記従来のサーボ送り方式であると、仕上げ加工のよう
な１回当りの放電エネルギーが少ない加工時において、
理由は明らかではないが、直線加工からコーナ加工等に
移り加工徊が増加したとき送りが早いことによりワーク
とワイヤ電極がショートし、ハンチングを起こすことが
ある。又、加１母が少なくなったときには、送りが遅く
なりすぎて加工量を増大させ加工精度を落とす原因とな
っていた。

そこで、本発明の目的はサーボ送りのサーボゲインを調
整することによって、安定した放電と均一な加工面が得
られる放電加工サーボ送り方式を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は、ワークとワイヤ電極間の平均加工電圧の分圧
値と基準電圧とを比較し、その差電圧を電圧周波数変換
器でパルス列に変換し、該出力パルス列によって、各軸
を送りワークとワイヤ電極とを相対的に移動させる放電
加工サーボ送りにおいて、一定周期毎に上記電圧周波数
変換器の出力パルスを計数し、該計数値と設定値との差
による偏差ゲインを求め、当該周期に出力したサーボ送
り系のサーボゲインに該偏差ゲインを加算して出力して
次周期のサーボゲインを調整することによって、上記問
題点を解決した。

作　　用 上記電圧周波数変換器からの一定周期内の出力パルス数
をＰｉ、設定送り速度に対する設定値をＰとし、上記偏
差ゲインをへＧｉ、当該周期におけるサーボゲインをＧ
ｉ１次周期におけるサーボゲインをＱｉ−ｍｌとすると
、偏差ゲインΔＱｉは第１式に示す値となる。

△Ｏｉ　＝Ｋ　（Ｐｉ　−Ｐ）　　　　　・・・（１）
なお、Ｋは定数である。そして、この偏差ゲインを当該
周期のゲインＧｉに加算して、次周期のサーボゲインＧ
１＋１は次の第２式のようになる。

Ｇｉ　＋１　＝Ｇｉ＋△Ｑｉ　　　　　・・・（２）−
方、−周期内に出力される電圧周波数変換器からのパル
ス数Ｐ１は平均加工電圧と基準電圧との差に比例して出
されるものであるから、上記パルス数Ｐｉはワークとワ
イヤ電極間の平均加工電圧を示すものであり、今、コー
ナ等で加工量が増加し平均加工電圧が低下し、電圧周波
数変換器から出力される一周期内のパルス数Ｐ１が減少
して設定値Ｐより小さくなると、第１式より偏差ゲイン
ΔＧｉは負となり、第２式より次周期のサーボゲインＧ
ｉ＋１は減少することとなる。サーボゲインＱｉ＋１が
減少すると、ワークとワイヤ１４ｆの相対的な送り速度
は減少し、その結果ワークとワイヤ電極間のギャップが
大きくなり、平均加工電圧は増大し一周期内のパルス数
Ｐｉは増大し、設定値Ｐと等しくなると、第１式より偏
差ゲイン△Ｇｉは０となり、第２式より次周期のサーボ
ゲインＱｉ＋１は前の周期と同じ値となり、パルス数Ｐ
１が設定ＩＰと等しいかぎりサーボゲインは変動せず一
定に保持される。又、加工量が減少して平均加工電圧が
増大し電圧周波数変換器からの一周明内の出力パルスＰ
ｉが設定値を超えると偏差ゲインΔＱｉは正の値となり
、第２式より次周期のサーボゲインＧｉ　＋１を増大さ
せ、ワークとワイヤ電極の相対的送り速度を増大させ、
その結果、ワークとワイヤ電極間のギャップが小さくな
り平均加工電圧は減少し、−周期内の電圧周波数変換器
からの出力パルス数Ｐｉは減少する。そして、該パルス
数Ｐｉが設定ｆｉｆｉＰと等しくなると、前述同様サー
ボゲインは変動せず一定に保持される。

即ち、平均加工電圧が一定になるよう（電圧周波数変換
器からの一周期内での出力パルスＰｉが設定値Ｐになる
よう）サーボゲインを変えてすばやくワークとワイヤ電
極の相対的な送り速度を変えることとなる。

実施例 第７図は、本発明を実施する一実施例のブロック図で、
１はワイヤ電極、２はワーク、Ｒ，Ｒはワイヤ電極１と
ワーク２間の電圧を分圧する抵抗、３は抵抗Ｒ，Ｒによ
って分圧したワイヤ電極１とワーク２間の電圧を平滑化
して平均加工電圧を取出す積分器、４は該積分器３の出
力である平均加工電圧と基準電圧Ｖｏとの差を増幅する
差動増幅器、５は差動増幅器４の出力電圧をパルス列の
周波数に変える電圧周波数変換器、６は数値制御装置で
電圧周波数変換器５からパルス列の周波数を分周する分
周手段７．サーボゲインとしての上記分周手段７の分周
率を調整すると共に加ニブログラムにより、ワイヤ放電
加工機の各軸（Ｘ軸とＹ軸のみを図示する）のインクレ
メンタル値の移動量を算出して各軸のパルス分配器に出
力するマイクロプロセッサで構成された演算処理部８．
制御プログラムやデータの一時記憶のためのメモリ部９
、電圧周波数変換器５の出力を一周期毎に計数するカウ
ンタ１０．ＮＣ加ニブログラムを記憶するテープ１２よ
りプログラムを読取るテープリーダ１１．各種指令やデ
ータを入力する手動データ入力装置１３．さらに、演算
処理部８から出力される各軸に対する移動量を分周手段
７から出力される速度指令としてのパルス列によって各
軸のサーボ回路１６．１７に出力するパルス分配器１４
゜１５を有している。１６はＸ軸のサーボ回路、１７は
Ｙ軸のサーボ回路、１８はＸ軸を駆動するサーボモータ
、１９はＹ軸を駆動するサーボモータである。

次に本実施例の動作を説明する。

まず、手動データ入力装置１３よりサーボ送りにおける
ワーク２とワイヤ電極１の相対的な設定送り速度Ｐと、
分周手段の分周率と対応するサーボゲインの初期値Ｇｏ
を設定する（分周手段の分周率をλとし、サーボゲイン
をＧとすると、λ＝１／Ｇの関係にある）。そして、テ
ープリーダ１１よりＮＧ加ニブログラムを読み加工開始
させると、ワイヤ電極１とワーク２間に印加された電圧
は抵抗Ｒ，Ｒで分圧されこの分圧電圧は積分器３で平滑
されて平均加工電圧として差動増幅器４に入力される。

差動増幅器４では基準電圧Ｖｏと比較されて、その差が
増幅して出力され電圧周波数変換器５でパルスよりの周
波数に変換される。該電圧周波数変換器５の出力はカウ
ンタ１０に入力されその出力パルスが計数されると共に
分周手段７で分周されて送り速度指令としてＸ軸、Ｙ＠
のパルス分配器１４．１５に入力される。パルス分配器
１４．１５は演算処理部８からＮＧ加ニブログラムに従
って各軸へ出力されたインクレメンタルな移動指令△×
、△Ｙがセットされるレジスタと、アキュームレータと
、分周手段７からパルスが発生する毎に該レジスタにセ
ットされたインクリメンタル値△Ｘ、△Ｙをアキューム
レータの内容に加え込む加算器を有している。そして、
かかるパルス分配器１４．１５においては各アキューム
レータから発生するオーバフローパルスが分配パルスと
なって次段の各軸サーボ回路１６．１７に印加されてＸ
軸及びＹ軸のサーボモータをそれぞれ駆動し、ワイヤ電
極をワークに対して相対的に指令加工通路に沿って移動
させることとなる。

−方、演算処理部８のマイクロプロセッサは第２図に示
す処理を一定周期で行っており、まず、カウンタ１０の
値Ｐｉを読取り、その後該カウンタ１０をリレットする
（ステップＳ１）。次に第１式で示した演算、即ち読取
ったカウンタ１０の値Ｐｉより、送り速度指令としての
設定値Ｐを差し引き定数Ｋを乗じてＶｉＭ差ゲインΔＧ
を求める（゛ステプ３２）。次に求められた偏差ゲイン
ΔＧをメモリ９に記憶している当該周期のサーボゲイン
Ｇ（始めは初１１１１設定値Ｇｏ　）に加等し、サーボ
ゲインを記憶するメモリ９の番地の記憶内容をこの新し
いサーボゲインに書変え、かつ、この新しいサーボゲイ
ンを分周手段７に出力し分周率を変える。即、第２式の
演口を行って新しいサーボゲインを求め分周手段７の分
周率を変えることとなる（ステップ８３．３４）。

演算処理部ではこの処理を一定周期毎に行っており、今
、加工量が増加して平均加工電圧が減少したとする。差
動増幅器４からの出力は小さくなり、電圧周波数変換器
５から出力される周波数は減少し、ステップＳ１で読取
ったカウンタ１０の値Ｐ１は小さくなる。そのため、ス
テップＳ２で求められる偏差ゲインΔＧは負の１直とな
る（今までは加工量が一定で、ΔＧ＝Ｏの状態でサーボ
ゲインＧは一定であったとする）。

その結果、ステップＳ３で求められる新しいサーボゲイ
ンＧは減少し、分周手段７から出力されるパルス列は、
Ｐｌ　・Ｇであるので、その出力パルス数は減少しｘｌ
ＮＩ、Ｙ軸パルス分配器から出力される分配パルスの速
度は減少し、Ｘ＠、Ｙ軸のサーボモータの回転速度を落
し、ワーク２とワイヤ電極１の相対的な送り速度は低下
し、ワーク２とワイヤ電極１間のギャップが大きくなる
から平均加工電圧が上昇し、差動増幅器４からの出力電
圧は増大し電圧周波数変換器５の出力は増大して、カウ
ンタ１０で計数する一周期内のパルスｖｌＰｉも増大し
て偏差ゲインΔＧを上背させ、サーボゲインＧを増大さ
せる。そして、−周期内のパスル数Ｐｉが設定値Ｐを超
えると、偏差ゲインΔＧは正の値となりサーボゲインＧ
を大きくし、ワーク２とワイヤ電極１の相対的な送り速
度は増大することとなる。この動作が順次行われ、偏差
ゲインΔＧがＯになるようにすばやくサーボゲインＧが
調整されることとなる。

又、加工量が急に減少したときも同様に、偏差ゲインΔ
ＧがすばやくＯになるようにサーボゲインＧが調整され
るから、従来のように、ハンチングを生こしたり、加工
しすぎて加工精度を落とすようなことはなくなった。

なお、サーボゲインを調整する方法として、分周手段７
の会同率を変える方法以外にも差動増幅器４の基準電圧
を微調整する方法もある。即ち、ステップ８１〜Ｓ４で
得られたサーボゲインＧが大きくなったときは、Ｄ／Ａ
変換器によって基準電圧Ｖｏを下げサーボゲインを大き
くし、ステップ８１〜Ｓ４で得られたサーボゲインが小
さくなったときは、基準電圧Ｖｏを上げてサーボゲイン
を小さくして、基準電圧を微調整することによって行っ
てもよい。

発明の効果 以上述べたように、コーナ等の加工で加工量が増大した
ときには、すばやくサーボゲインを下げてワークとワイ
ヤ電極の相対的な送り速度を落し、加工量が減少したと
きには、すばやくサーボゲインを上げて送り速度を上げ
るようにしたから、ワークとワイヤ電極の相対的な送り
速度は、ワークの加工ωの増減に合わせて、自動的にす
ばやく変化し、平均加工電圧を一定にするよう作動する
から、仕上加工時等、ハンチングを起こすことなく常に
時間当りの加工量が一定で加工面が均一となり、仕上げ
而が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する一実施例のブロック図、第２
図はサーボゲインの調整処理のフローチャートである。 １・・・ワイヤ電極、２・・・ワーク、３・・・積分器
、４・・・差動増幅器、５・・・電圧周波数変換器、６
・・・数値制御装置、７・・・分周手段、８・・・演算
処理部、１０・・・カウンタ。 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークとワイヤ電極間の平均加工電圧の分圧値と
   基準電圧とを比較し、その差電圧を電圧周波数変換器で
   パルス列により変換し、該出力パルス列によつて各軸を
   送りワークとワイヤ電極とを相対的に移動させる放電加
   工サーボ送りにおいて、一定周期毎に上記電圧周波数変
   換器の出力パルスを計数し、該計数値と設定値との差に
   よる偏差ゲインを求め、当該周期に出力したサーボ送り
   系のサーボゲインに該偏差ゲインを加算して次周期のサ
   ーボゲインにした放電加工サーボ送り方式。
2. （２）上記電圧周波数変換器の出力パルスを分周手段に
   よつて分周し、該分周手段の出力により各軸を送り、上
   記分周手段の分周率を変えることによつて上記サーボゲ
   インを変える特許請求の範囲第１項記載の放電加工送り
   方式。