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JPH0716819B2 - EDM distance control device - Google Patents

EDM distance control device

Info

Publication number
JPH0716819B2
JPH0716819B2 JP63244467A JP24446788A JPH0716819B2 JP H0716819 B2 JPH0716819 B2 JP H0716819B2 JP 63244467 A JP63244467 A JP 63244467A JP 24446788 A JP24446788 A JP 24446788A JP H0716819 B2 JPH0716819 B2 JP H0716819B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load time
electrode
load
time
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63244467A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0295515A (en
Inventor
淳 種田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63244467A priority Critical patent/JPH0716819B2/en
Publication of JPH0295515A publication Critical patent/JPH0295515A/en
Publication of JPH0716819B2 publication Critical patent/JPH0716819B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は放電加工の電極間距離制御装置、特に電極間
距離を放電の持続に最適となるように制御するようにし
たものに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inter-electrode distance control device for electric discharge machining, and more particularly to a device for controlling the inter-electrode distance so as to be optimum for sustaining an electric discharge.

導電性のある金属等の材料を、電気放電時に発生する高
温エネルギーを利用して溶融加工をおこなう放電加工装
置は周知のものである。
A known electric discharge machining apparatus is one that melts a material such as a conductive metal using high temperature energy generated during electric discharge.

この放電加工装置においては通常電気エネルギーとして
パルス状の電流が用いられるが、このパルス状の電流に
よる放電を持続させるためには、工具電極と被加工物と
の距離、即ち極間距離の維持が重要である。特に被加工
物は加工が進行するにつれて溶融除去されるため、電極
と被加工物とが固定されている場合、この電極間距離は
拡大されて、放電の起こりにくい状態へと推移してい
き、ついには放電が持続できない距離まで拡大されてし
まい放電加工はそこで停止してしまう。
In this electric discharge machine, a pulsed electric current is usually used as electric energy, but in order to maintain the electric discharge by the pulsed electric current, it is necessary to maintain the distance between the tool electrode and the workpiece, that is, the distance between the electrodes. is important. In particular, since the work piece is melted and removed as the working progresses, when the electrode and the work piece are fixed, the distance between the electrodes is expanded and the state in which discharge is unlikely to occur occurs, Eventually, the electric discharge is expanded to a distance that cannot be sustained, and electric discharge machining stops there.

これを防止して一定の放電状態を維持するために、通常
は加工進行にともない電極を被加工物へと近付け、極間
距離を維持する制御が行なわれる。
In order to prevent this and maintain a constant discharge state, usually, as the machining progresses, the electrode is brought closer to the workpiece and control is performed to maintain the inter-electrode distance.

ところで加工中、極間においては、加工によって生じた
スラッジが発生し、これは通常加工液等によって洗い流
される。しかし、加工液が放電位置に充分供給できない
場合や、極間距離が小さい場合などはスラッジの排出が
滞るため、スラッジが極間を橋絡し、電気的に短絡する
ことがしばしば生じる。この場合は、極間に放電を発生
させるに充分な電圧が発生しなくなり、放電が停止した
り、過大な電流が集中して被加工物に損傷を与えたりし
てしまう。このような場合は極間距離を拡大させ、橋
絡、短絡した部分を切り放したり、加工液の流路を確保
したりすることが行なわれる。
By the way, during machining, sludge generated by machining is generated between the gaps, which is usually washed away by a working fluid or the like. However, when the machining fluid cannot be sufficiently supplied to the discharge position or when the distance between the electrodes is small, sludge discharge is delayed, so that the sludge often bridges the electrodes and is electrically short-circuited. In this case, a sufficient voltage to generate an electric discharge between the electrodes is not generated, the electric discharge is stopped, or an excessive current is concentrated to damage the work piece. In such a case, the distance between the electrodes is increased, the bridging or short-circuited portion is cut off, or the flow path of the working liquid is secured.

つまり、放電加工においては、極間距離を縮小したり拡
大したりする制御の元で、平均的にはほぼ一定の極間距
離を維持しながら加工が進行していくが、この極間距離
の制御は、加工能力に対して大きな影響を持つ基本的性
能である。
That is, in electrical discharge machining, under the control of reducing or expanding the gap distance, machining progresses while maintaining a constant gap distance on average. Control is a fundamental performance that has a large impact on processing capacity.

このように、極間距離の制御と維持は放電加工において
基本的かつ重要な性能であるが、放電中の極間距離を測
定することは容易なことではなく、実際上は不可能であ
る。このため通常は極間距離と等価と見なすことのでき
る状態量を検出することにより、電極間距離を判定し、
放電の持続に最適な電極間距離に対して、その大小を比
較し、制御を行なっている。
As described above, controlling and maintaining the distance between the electrodes is a fundamental and important performance in electric discharge machining, but it is not easy and practically impossible to measure the distance between the electrodes during electric discharge. Therefore, normally, by detecting the state quantity that can be regarded as equivalent to the inter-electrode distance, the inter-electrode distance is determined,
Control is performed by comparing the magnitude of the inter-electrode distance that is optimal for sustaining the discharge.

[従来の技術] 第3図は従来の放電加工の電極間距離制御装置を示すブ
ロック図、第4図(a)は電極間電圧の波形図、第4図
(b)は偏差信号の波形図である。図において、(1)
は放電加工装置の放電加工用電源、(2)は加工電流設
定用の抵抗、(3)はスイッチング素子、(4)は被加
工物、(5)は加工用電極、(6)は電極駆動用のアク
チュエータ、(7)は加工用電極(5)と被加工物
(4)の極間電圧を検出する極間電圧検出器、(8)は
極間電圧検出器(7)が検出した極間電圧と基準電圧設
定器(9)の基準電圧Vrとを比較する比較器、(10)は
比較器(8)より出力される偏差信号Sに基づいてアク
チュエータ(6)に電極駆動信号を送る電極駆動回路で
ある。(11)は電極間電圧Vgの極間電圧波形における無
負荷電圧時間、(12)は電圧印加休止時間、(13)は放
電持続時間である。
[Prior Art] FIG. 3 is a block diagram showing a conventional inter-electrode distance control device for electric discharge machining, FIG. 4 (a) is a waveform diagram of an inter-electrode voltage, and FIG. 4 (b) is a waveform diagram of a deviation signal. Is. In the figure, (1)
Is a power supply for electric discharge machining of an electric discharge machine, (2) is a resistance for setting a machining current, (3) is a switching element, (4) is a workpiece, (5) is a machining electrode, and (6) is an electrode drive. Actuator, (7) an inter-electrode voltage detector for detecting the inter-electrode voltage between the machining electrode (5) and the workpiece (4), and (8) an electrode detected by the inter-electrode voltage detector (7). A comparator for comparing the inter-voltage and the reference voltage Vr of the reference voltage setter (9), (10) sends an electrode drive signal to the actuator (6) based on the deviation signal S output from the comparator (8). It is an electrode drive circuit. (11) is the no-load voltage time in the voltage waveform between electrodes of the interelectrode voltage Vg, (12) is the voltage application pause time, and (13) is the discharge duration time.

従来の放電加工の電極間距離制御装置は上記のように構
成され、放電加工中、極間電圧検出器(7)は加工用電
極(5)と被加工物(4)の電極間電圧を検出してい
る。その電極間電圧Vgの極間電圧波形は第4図(a)に
示す如くものである。比較器(8)では極間電圧検出器
(7)が検出した電極間電圧Vgと基準電圧設定器(9)
の予め放電の持続に最適な極間距離のときの基準電圧Vr
とを比較し、第4図(b)に示す如く偏差信号Sを出力
する。その比較器(8)による極間距離の判定は、極間
距離が広がった場合は通常、放電が起こりにくくなるた
め、電極間に電圧が印加されてから放電に至るまでの時
間、即ち無負荷電圧時間(11)が長くなり、反対に極間
距離が狭かった場合は無負荷時間(11)が短くなる。例
えば、第4図(a)に示す極間電圧検出器(7)から出
力されたパルス分の電圧波形の無負荷電圧時間(11a)
を基準電圧波形の無負荷電圧時間とすると各1パルス分
の電圧波形の無負荷電圧時間(11c),(11d)は長いほ
うとなり、(11b)は短いほうとなる。この場合、第4
図(b)に示す偏差信号Sの波形は極間電圧(これは無
負荷電圧時間、放電持続時間及び電圧印加休止時間を含
めた1パルス分の平均極間電圧を指す)に対応して作ら
れるために第4図(b)のような信号の波形となる。
The conventional inter-electrode distance control device for electric discharge machining is configured as described above, and during electric discharge machining, the inter-electrode voltage detector (7) detects the inter-electrode voltage between the machining electrode (5) and the workpiece (4). is doing. The inter-electrode voltage waveform of the inter-electrode voltage Vg is as shown in FIG. 4 (a). In the comparator (8), the inter-electrode voltage Vg detected by the inter-electrode voltage detector (7) and the reference voltage setting device (9)
Of the reference voltage Vr when the inter-electrode distance is optimal for sustaining the discharge of
Are compared and the deviation signal S is output as shown in FIG. The comparator (8) determines the distance between the electrodes. Normally, when the distance between the electrodes is widened, the discharge is unlikely to occur. Therefore, the time from the application of the voltage between the electrodes to the discharge, that is, no load is applied. The voltage time (11) becomes long, and conversely, when the distance between the electrodes is short, the no-load time (11) becomes short. For example, the no-load voltage time (11a) of the voltage waveform of the pulse output from the voltage detector between electrodes (7) shown in FIG. 4 (a).
Is the no-load voltage time of the reference voltage waveform, the no-load voltage time (11c), (11d) of the voltage waveform for each one pulse is the longer one, and (11b) is the shorter one. In this case, the fourth
The waveform of the deviation signal S shown in FIG. 6B is created corresponding to the voltage between contacts (this means the average voltage between contacts for one pulse including the no-load voltage time, discharge duration and voltage application pause time). Therefore, the waveform of the signal is as shown in FIG.

第4図(b)に示す偏差信号Sの波形において、無負荷
電圧時間(11a)を有する1パルス分の電圧波形の極間
電圧値は加工用電極(5)が動かされない偏差信号Sの
波形となる。それは無負荷電圧時間(11a)をを持つ波
形が得られる状態を、電極駆動の基準にしているため、
無負荷電圧時間(11a)、放電持続時間(13)、電圧印
加休止時間(12)の該当する1パルス分から得られる偏
差信号Sは、それぞれ下げ、上げ(小)、上げ(大)の
指令値を持つものとなるが、その偏差信号Sは積算する
と、上げ、下げどちらにも偏らない値となる。即ち、駆
動の基準値と一致し、加工用電極(5)が動かされない
偏差信号Sとなる。
In the waveform of the deviation signal S shown in FIG. 4 (b), the voltage value between contacts of the voltage waveform for one pulse having the no-load voltage time (11a) is the waveform of the deviation signal S in which the machining electrode (5) is not moved. Becomes Since it uses the condition that a waveform with no-load voltage time (11a) is obtained as the reference for electrode drive,
The deviation signal S obtained from the corresponding one pulse of the no-load voltage time (11a), the discharge duration (13), and the voltage application pause time (12) is the command value for lowering, raising (small), and raising (large), respectively. However, when the deviation signal S is integrated, the deviation signal S has a value that is neither biased up nor biased down. That is, the deviation signal S coincides with the driving reference value and the machining electrode (5) is not moved.

そして、無負荷電圧時間(11a)よりも短い無負荷電圧
時間(11b)が極間電圧波形として得られる場合は、同
様に無負荷電圧時間(11b)、放電持続時間(13)、電
圧印加休止時間(12)に対応した偏差信号Sが得られる
が、これら1パルス分を積算すると、駆動量は下げがよ
り多くなるため、無負荷電圧時間(11b)に相当する偏
差信号Sは、加工用電極(5)を上げる偏差信号Sの波
形となる。
When a no-load voltage time (11b) shorter than the no-load voltage time (11a) is obtained as the voltage waveform between contacts, similarly, the no-load voltage time (11b), discharge duration (13), voltage application pause The deviation signal S corresponding to the time (12) is obtained. However, when the one pulse is integrated, the drive amount is further reduced, so the deviation signal S corresponding to the no-load voltage time (11b) is for machining. The waveform of the deviation signal S that raises the electrode (5) is obtained.

また、無負荷電圧時間(11a)よりも短い無負荷電圧時
間(11c)或いは無負荷電圧時間(11d)が極間電圧波形
として得られる場合は、無負荷電圧時間(11c)或いは
無負荷電圧時間(11d)、放電持続時間(13)、電圧印
加休止時間(12)に対応した偏差信号Sが得られるが、
これら1パルス分を積算すると、駆動量は上げがより多
くなるため、無負荷電圧時間(11c)或いは無負荷電圧
時間(11d)に相当する偏差信号Sは、加工用電極
(5)を下げる偏差信号Sの波形となる。この比較器
(8)から出力される偏差信号Sに基づいて電極駆動回
路(10)では放電加工装置のアクチュエータ(6)に電
極駆動信号Dsを送り、アクチュエータ(6)の作動によ
って加工用電極(5)と被加工物(4)との極間距離が
制御され、極間距離が一定に保持されて最適な状態の放
電加工が維持される。
When the no-load voltage time (11c) or the no-load voltage time (11d) shorter than the no-load voltage time (11a) is obtained as the voltage waveform between contacts, the no-load voltage time (11c) or the no-load voltage time (11d), discharge duration (13), voltage application pause time (12) corresponding to the deviation signal S,
When these 1 pulses are integrated, the drive amount increases more. Therefore, the deviation signal S corresponding to the no-load voltage time (11c) or the no-load voltage time (11d) is the deviation that lowers the machining electrode (5). It becomes the waveform of the signal S. Based on the deviation signal S output from the comparator (8), the electrode drive circuit (10) sends an electrode drive signal Ds to the actuator (6) of the electric discharge machining device, and the machining electrode ( The distance between the electrodes 5) and the workpiece (4) is controlled, the distance between the electrodes is kept constant, and the electric discharge machining in the optimum state is maintained.

ところで、上記の方法によれば、放電加工中の極間距離
を一定に保持することができるが、この方法では極間距
離の制御に、放電加工の加工条件、すなわち電圧印加休
止時間(12)や放電持続時間(13)の影響が現れてく
る。
By the way, according to the above method, it is possible to keep the distance between the electrodes constant during the electric discharge machining. However, in this method, the machining distance for controlling the distance between the electrodes, that is, the voltage application pause time (12) And the effect of discharge duration (13) appears.

加工条件は、被加工物の大きさや形状、電極の種類、希
望する加工速度と加工後の加工面の状態、等によって選
択されるものであり、多くの異なる組合せが存在する。
これに対して極間距離の制御は、選択された加工条件に
左右されずに常に最適状態の制御を行うことを要求され
るものである。
The processing conditions are selected according to the size and shape of the workpiece, the type of electrode, the desired processing speed and the state of the processed surface after processing, and there are many different combinations.
On the other hand, the control of the inter-electrode distance is required to always perform the control in the optimum state regardless of the selected processing conditions.

ところが上記従来例では例えば休止時間(12)を変化さ
せると電極駆動回路(10)への信号も変化するため、極
間距離に変化を与えてしまい、休止時間と同時に極間距
離にも変化を与えて加工状態をより大きく変更させてし
まうことになる。
However, in the above-mentioned conventional example, for example, when the pause time (12) is changed, the signal to the electrode drive circuit (10) also changes, so that the gap distance is changed, and the gap distance is also changed at the same time as the pause time. It gives a large change in the processing state.

これを防止するために、極間電圧波形の中から、電圧が
印加されてから放電にいたるまでの無負荷時間を基準と
して極間距離の制御を行なう方法がある。
In order to prevent this, there is a method of controlling the distance between the electrodes from the waveform of the voltage between the electrodes based on the no-load time from the application of the voltage to the discharge.

第5図はその一つであり、無負荷時間の測定を3区分に
分けておこなっている。つまり、t1<t2であるt1、t2
より時間区分を設けて、無負荷時間tdが0<td<t1であ
る第一区分時間、t1<td<t2である第二区分時間、t2
tdである第三区分時間とに分類している。そして、第一
区分時間に該当するパルスの場合は、極間距離が小さい
と判断して電極を上昇させ、第二区分時間に該当する場
合は、極間距離が適切とし判断して電極は上げも下げも
しない停止状態、第三区分時間に該当する場合は、極間
距離が広いと判断して電極を下降させるように、電極の
駆動装置を駆動する様になっている。この場合、電極の
移動量は、各時間区分に対して与えられるため、その指
令値は3通りしか存在しない。つまり無負荷時間の細か
い変化には対応できず、一種の離散値制御となってい
る。このため精度の高い制御には対応できない。
Fig. 5 shows one of them, and the measurement of the no-load time is divided into three categories. That, t 1 <provided t 2 a is t 1, t 2 by time division, the first segment time unloading time td is 0 <td <t 1, t 1 <td < Second is t 2 Classification time, t 2 <
It is categorized as td 3rd division time. Then, in the case of a pulse corresponding to the first division time, it is determined that the inter-electrode distance is small and the electrode is raised, and in the case of the second division time, it is determined that the inter-electrode distance is appropriate and the electrode is raised. In the stopped state where the electrode is not lowered and when it corresponds to the third division time, the electrode driving device is driven so as to lower the electrode by determining that the distance between the electrodes is wide. In this case, since the movement amount of the electrode is given for each time segment, there are only three command values. In other words, it cannot handle small changes in the no-load time and is a kind of discrete value control. Therefore, it is not possible to cope with highly accurate control.

第6図はまた別の例である。この例では、無負荷時間の
分布を検出し、その分布形状に応じて電極の移動指令を
決定している。この場合は、検出量である時間分布の測
定に多くの時間を要するため、高速な制御はおこなうこ
とができず、制御の応答性は非常に悪いものとなり、実
用には向かない場合が多い。
FIG. 6 shows another example. In this example, the distribution of the no-load time is detected, and the electrode movement command is determined according to the distribution shape. In this case, since it takes a lot of time to measure the time distribution which is the detection amount, high-speed control cannot be performed, the control response becomes extremely poor, and it is often not suitable for practical use.

無負荷時間を制御量とする異を考えた場合に、各パルス
における無負荷時間に対応した電極移動量を指令値とす
るのが、最も本質的であり、自然な考え方でもある。し
かし、無負荷時間を電極移動の制御量として使用した場
合は、一般に次の点において実現が困難となる。
When considering the difference in which the no-load time is the control amount, it is the most essential and natural idea to use the electrode movement amount corresponding to the no-load time in each pulse as the command value. However, when the no-load time is used as the control amount of the electrode movement, it is generally difficult to realize in the following points.

すなわち、原理的に、無負荷時間の検出は放電が発生し
て初めて測定、検出が完了するものであるため、放電が
発生しない場合は、電極移動指令を発生することができ
ない。このため極間の短絡等により、一旦電極が大きく
後退して、スラッジ等の排出によりその後極間が解放状
態になった場合、次の放電が発生しない限り、電極降下
指令が出力されないため、電極は解放状態のまま再び被
加工物に接近することができず、制御不能な状態に陥っ
てしまう。
That is, in principle, the no-load time is detected only after the discharge is generated, and the measurement and the detection are completed. Therefore, when the discharge is not generated, the electrode movement command cannot be generated. Therefore, if the electrodes retreat significantly due to a short circuit between the electrodes and then the gap between electrodes is released due to the discharge of sludge, etc., the electrode drop command will not be output unless the next discharge occurs. Cannot access the work piece again in the released state, resulting in an uncontrollable state.

従来技術においては、この点を回避するために、上記例
の様に測定対象とする無負荷電圧時間帯を三区分に限定
したり、時間分布で対応ているが、この場合に発生する
問題点は、上記の通りである。
In the prior art, in order to avoid this point, the no-load voltage time zone to be measured is limited to three sections as in the above example, or the time distribution is dealt with, but the problem that occurs in this case Is as described above.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来の放電加工の電極間距離の制御装置に
おいては、極間の電圧を制御量とした場合は、高速応答
が可能である反面、加工条件によって極間制御量が変化
し、制御状態を一定に保持できない問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional device for controlling the distance between electrodes in electric discharge machining as described above, when the voltage between the electrodes is used as a controlled variable, high-speed response is possible, but it depends on the machining conditions. There is a problem in that the control state cannot be kept constant because the inter-pole control amount changes.

また極間電圧波形の無負荷時間を制御量とした場合、加
工条件の影響は受けないものの、従来の方法では高速か
つ高精度な検出が実現できずに、本来の制御性能を発揮
することができなかった。
In addition, when the no-load time of the voltage waveform between contacts is used as the control amount, it is not affected by the processing conditions, but the conventional method cannot achieve high-speed and highly accurate detection, and the original control performance can be achieved. could not.

本発明は以上の様な問題点を省みておこなわれたもので
あり、加工条件の影響を受けない無負荷時間を制御量と
して用いて、高速、高精度な制御を実現するため、各パ
ルスごとに正確な無負荷時間の検出を可能とするもので
ある。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and in order to realize high-speed and high-precision control by using a no-load time that is not affected by processing conditions as a controlled variable, This makes it possible to accurately detect the no-load time.

[課題を解決するための手段] 上記のように従来の放電加工において極間距離の制御量
として用いられていた極間電圧波形をその無負荷時間に
置き換え、さらにその無負荷時間の検出を高速、高精度
に検出するため、以下の様に構成されたものである。
[Means for Solving the Problem] As described above, the inter-electrode voltage waveform used as the control amount of the inter-electrode distance in the conventional electric discharge machining is replaced with the no-load time, and the no-load time is detected at high speed. In order to detect with high accuracy, it is configured as follows.

すなわち、加工用電極と被加工物との電極間の無負荷電
圧状態を検出する第1の検出器と、その無負荷電圧状態
の無負荷時間を計測する無負荷時間計測装置と、所定の
無負荷時間上限値を設定する無負荷時間上限値設定器
と、一定時間以上の無負荷時間を検出し、無負荷時間上
限値設定器の無負荷時間上限値を出力する第2の検出器
と、無負荷時間計測装置の無負荷時間の現在値を保持し
て出力し、かつ第2の検出器が一定時間以上の無負荷時
間を検出したときに無負荷時間上限値を保持して出力す
る保持器と、保持器から出力された保持信号と予め設定
された無負荷時間設定値信号とを比較して偏差信号を出
力する比較器と、比較器の偏差信号から加工用電極を駆
動する電極駆動信号を出力する電極駆動回路とを備える
ように構成したものである。
That is, a first detector that detects a no-load voltage state between the machining electrode and the electrode of the workpiece, a no-load time measuring device that measures a no-load time in the no-load voltage state, and a predetermined no-load time measuring device. A no-load time upper limit value setting unit that sets a no-load time upper limit value, and a second detector that detects a no-load time of a certain time or more and outputs the no-load time upper limit value of the no-load time upper limit value setter, Hold for holding and outputting the current value of the no-load time of the no-load time measuring device, and for holding and outputting the no-load time upper limit value when the second detector detects the no-load time of a certain time or more And a comparator that outputs a deviation signal by comparing the holding signal output from the holder with a preset no-load time set value signal, and an electrode drive that drives the machining electrode from the deviation signal of the comparator What is configured to include an electrode drive circuit that outputs a signal A.

[作用] この発明においては、放電加工中、第1の検出器が加工
用電極と被加工物との電極間の極間電圧波形から無負荷
電圧状態を検出し、無負荷時間計測装置では第1の検出
器が検出した無負荷電圧状態の無負荷時間を計測し、そ
の計測された無負荷時間の現在値を保持器で一パルス分
毎に保持して出力する。比較器では保持器から出力され
た無負荷時間の現在値と制御目標として予め設定された
無負荷時間とを比較して偏差信号を出力し、電極駆動回
路ではその偏差信号から加工用電極を駆動する電極駆動
信号を出力して極間距離を制御する。また、放電が起き
ないほど電極間距離が離れている場合には、無負荷時間
がたいへん大きく保持器で無負荷時間の現在値を一パル
ス毎に保持して出力することはできない。そこで、第2
の検出器が一定時間以上の無負荷時間を検出し、無負荷
時間上限値設定器によって設定された無負荷時間上限値
を保持器に出力し、保持器ではその無負荷時間上限値を
保持して比較器に出力させる。比較器ではその無負荷時
間上限値と設定された無負荷時間とを比較して偏差信号
を出力し、電極駆動回路ではその偏差信号から電極駆動
信号を出力して放電可能な極間距離に制御する。
[Operation] In the present invention, the first detector detects the no-load voltage state from the voltage waveform between the electrodes of the machining electrode and the workpiece during the electric discharge machining, and the first time in the no-load time measuring device. The no-load time in the no-load voltage state detected by the first detector is measured, and the current value of the measured no-load time is held by the holder for each pulse and output. The comparator outputs the deviation signal by comparing the current value of the no-load time output from the cage with the no-load time preset as the control target, and the electrode drive circuit drives the machining electrode from the deviation signal. An electrode driving signal for controlling the distance between the electrodes is controlled. Further, when the inter-electrode distance is so large that no discharge occurs, the no-load time is so large that the current value of the no-load time cannot be held and output for each pulse by the retainer. Therefore, the second
Detector detects the no-load time of a certain time or more, and outputs the no-load time upper limit set by the no-load time upper limit setter to the cage, and the cage holds the no-load time upper limit. Output to the comparator. The comparator compares the no-load time upper limit value with the set no-load time to output a deviation signal, and the electrode drive circuit outputs an electrode drive signal from the deviation signal to control the distance between the dischargeable electrodes. To do.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
(a)は電極間電圧の波形図、第2図(b)は無負荷時
間信号の波形図、第2図(c)は無負荷時間上限値信号
の波形図、第2図(d)は電極駆動信号の波形図であ
る。図において、従来例と同一の構成は同一符号を付し
て重複した構成の説明を省略する。(20)は加工用電極
(5)と被加工物(4)との電極間における電極間電圧
Vgの極間電圧波形より無負荷電圧状態を検出して無負荷
電圧信号Vsを出力する第1の検出器、(21)は第1の検
出器(20)からの無負荷電圧信号Vsに基づいて無負荷時
間を計測し、無負荷時間信号Tsを出力する無負荷時間計
測装置、(22)は所定の無負荷時間上限値を設定する無
負荷時間上限値設定器、(23)は電極間電圧Vgの極間電
圧波形より一定時間以上の無負荷時間を検出し、無負荷
時間上限値設定器(22)の無負荷時間上限値信号Tusを
出力する第2の検出器、(24)は無負荷電圧信号Vsと無
負荷時間上限値信号Tusにより制御され、無負荷時間計
測装置(21)の無負荷時間信号Ts或いは、第2の検出器
(23)の検出時における無負荷時間上限値信号Tusを保
持して出力する保持器、(25)は制御目標値とする無負
荷時間に相当する無負荷時間設定値信号Trsを出力する
無負荷時間設定器、(26)は無負荷時間設定器(25)の
無負荷時間設定値信号Trsと無負荷時間計測器(21)の
無負荷時間信号Ts或いは第2の検出器(23)の無負荷時
間上限値信号Tusを比較して偏差信号Sを出力する比較
器、(27)は比較器(26)の出力する偏差信号Sに基づ
きアクチュエータ(6)を駆動する電極駆動信号Dsを出
力する電極駆動回路である。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a waveform diagram of an electrode voltage, and FIG. 2 (b) is a waveform diagram of a no-load time signal. FIG. 2C is a waveform diagram of the no-load time upper limit value signal, and FIG. 2D is a waveform diagram of the electrode drive signal. In the figure, the same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and the description of the duplicate components is omitted. (20) is the inter-electrode voltage between the machining electrode (5) and the workpiece (4)
A first detector that detects a no-load voltage state from the voltage waveform of Vg between electrodes and outputs a no-load voltage signal Vs, (21) is based on the no-load voltage signal Vs from the first detector (20) No-load time measuring device that measures the no-load time and outputs the no-load time signal Ts, (22) is a no-load time upper limit setter that sets a predetermined no-load time upper limit, and (23) is between electrodes The second detector (24) that detects the no-load time of a certain time or more from the voltage waveform of the voltage Vg and outputs the no-load time upper limit signal Tus of the no-load time upper limit setter (22) is Controlled by the no-load voltage signal Vs and the no-load time upper limit signal Tus, the no-load time signal Ts of the no-load time measuring device (21) or the no-load time upper limit at the time of detection of the second detector (23) Retainer that holds and outputs the signal Tus, (25) is the no-load time set value corresponding to the no-load time as the control target value No load time setter that outputs the No. Trs, (26) is the no load time set value signal Trs of the no load time setter (25) and the no load time signal Ts of the no load time measuring instrument (21) or the second A comparator that compares the no-load time upper limit signal Tus of the detector (23) and outputs a deviation signal S, and (27) drives an actuator (6) based on the deviation signal S output by the comparator (26). It is an electrode drive circuit that outputs an electrode drive signal Ds.

次に、上記実施例の動作を第1図及び第2図を参照しな
がら説明する。
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIGS.

放電加工装置による放電加工中、加工用電極(5)と被
加工物(4)との電極に電極間電圧が印加される。この
極間電圧Vgの極間電圧波形は第2図(a)に示す如くも
のである。第1の検出器(20)はこの極間電圧波形から
無負荷電圧状態を検出し、第2図(b)に示すように無
負荷電圧信号Vsを出力する。この無負荷電圧信号Vsを受
けた無負荷時間計測装置(21)では、無負荷電圧状態が
継続している無負荷時間を計測して無負荷時間に対応し
た無負荷時間信号Tsを出力する。この信号Tsと無負荷電
圧信号Vsを受けた保持器(24)では一パルス分毎に時間
保持した無負荷時間現在値信号Tpsを次の無負荷時間の
計測が終了するまで比較器(26)に出力する。比較器
(26)では、保持器(24)から出力された無負荷時間現
在値信号Tpsと無負荷時間設定器(25)によって設定さ
れた無負荷時間設定値信号Trsとを比較して無負荷時間
を一定に制御するための偏差信号Sを出力する。
During electric discharge machining by the electric discharge machine, an inter-electrode voltage is applied to the electrodes of the machining electrode (5) and the workpiece (4). The waveform of the voltage between contacts of this contact voltage Vg is as shown in FIG. 2 (a). The first detector (20) detects the no-load voltage state from this voltage waveform between contacts and outputs the no-load voltage signal Vs as shown in FIG. 2 (b). The no-load time measuring device (21) which receives the no-load voltage signal Vs measures the no-load time during which the no-load voltage state continues and outputs the no-load time signal Ts corresponding to the no-load time. The retainer (24) that receives this signal Ts and the no-load voltage signal Vs compares the no-load time present value signal Tps, which holds the time for each pulse, until the next no-load time measurement ends (26). Output to. The comparator (26) compares the current no-load time value signal Tps output from the retainer (24) with the no-load time set value signal Trs set by the no-load time setter (25) to obtain no-load. The deviation signal S for controlling the time constant is output.

ここで、第2図(b)に示す第1の検出器(20)によっ
て検出された無負荷時間信号Ts1の無負荷時間を無負荷
時間設定器(25)によって設定された無負荷時間設定器
信号Trsの無負荷時間設定値と同じとすると、無負荷時
間信号Ts2の無負荷時間は無負荷時間設定値より小さ
く、無負荷時間信号T3の無負荷時間は無負荷時間設定値
より大きい。そこで比較器(26)が出力する偏差信号S
は信号Ts2のときは、加工用電極(5)を上げるような
第2図(d)に示す如く電極駆動信号Dsの作成を命じる
信号となり、無負荷時間信号Ts3のときには加工用電極
(5)を下げるような電極駆動信号Dsの作成を命じる信
号となる。
Here, the no-load time of the no-load time signal Ts 1 detected by the first detector (20) shown in FIG. 2 (b) is set by the no-load time setter (25). If the same as the no-load time set value of the instrument signal Trs, the no-load time of the no-load time signal Ts 2 is smaller than the no-load time set value, and the no-load time of the no-load time signal T 3 is less than the no-load time set value. large. Therefore, the deviation signal S output from the comparator (26)
Is a signal that commands the creation of an electrode drive signal Ds as shown in FIG. 2 (d) that raises the machining electrode (5) when the signal is Ts 2 , and when the no-load time signal Ts 3 is the machining electrode ( It becomes a signal for instructing the creation of the electrode drive signal Ds that lowers 5).

なお、無負荷時間設定器(25)によって設定される無負
荷時間を変化させることにより、維持したい極間距離を
変更させることができる。比較器(26)から出力された
偏差信号Sを受けた電極駆動回路(27)では加工用電極
(5)を電極駆動信号Dsを放電加工装置のアクチュエー
タ(6)に送り、アクチュエータ(6)の作動によって
加工用電極(5)と被加工物(4)との極間距離を制御
する。この実施例の極間距離の制御は任意に選択される
加工条件等に影響されることのない、より本質的に放電
状態を検出できる無負荷時間に基づいて極間距離の制御
を行なうため、加工条件等の変化の影響を受けないだけ
でなく、集中放電、アーク放電等の異常状態になりにく
い最適な極間距離の制御となっている。
By changing the no-load time set by the no-load time setting device (25), it is possible to change the inter-electrode distance to be maintained. In the electrode drive circuit (27) that receives the deviation signal S output from the comparator (26), the electrode (5) for machining is sent to the actuator (6) of the electric discharge machining device, and the electrode drive signal Ds is sent to the actuator (6). The operation controls the distance between the machining electrode (5) and the workpiece (4). The control of the gap distance of this embodiment is not affected by the arbitrarily selected machining conditions, etc., and is because the gap distance is controlled based on the no-load time that can essentially detect the discharge state. Not only is it not affected by changes in processing conditions, but it also controls the optimal distance between the poles so that abnormal conditions such as concentrated discharge and arc discharge do not easily occur.

ところで、例えば、放電するに十分近い距離まで放電を
伴わずに加工用電極(5)を被加工物(4)付近までの
長い距離を移動させなければない場合とか放電加工開始
直後や短絡により大きく距離が開いた場合とか、更に極
間のスラッジ排除のため故意に大きく加工用電極(5)
を上昇させた場合とかの放電が起きないほど極間距離が
離れている場合には、放電して始めて保持器(24)で無
負荷時間の現在値を一パルス毎に保持して出力し、比較
器(26)、電極駆動回路(27)によって極間距離を変更
させる制御ができるものであるため、放電が起きない状
態では、極間距離の制御を行うことはできない。
By the way, for example, when the machining electrode (5) has to be moved a long distance to the vicinity of the workpiece (4) without being accompanied by electric discharge to a distance sufficiently close to electric discharge, or immediately after the start of electric discharge machining or due to a short circuit. If the distance is wide, or if the sludge between the poles is eliminated, the machining electrode is intentionally made larger (5)
If the inter-electrode distance is so large that the discharge does not occur, such as when the voltage is raised, the current value of the no-load time is held and output for each pulse by the retainer (24) only after discharging. Since the comparator (26) and the electrode driving circuit (27) can be controlled to change the inter-electrode distance, the inter-electrode distance cannot be controlled in the state where no discharge occurs.

この場合、放電が起きないほど極間距離が離れている場
合には、極間に電力が印加されたままの状態となってい
るため、無負荷時間はたいへん大きなものとなる。そこ
で、この状態のときには第2図(b)に示すように第2
の検出器(23)は一定時間以上の無負荷時間信号Ts4
検出すると、第2図(c)に示すような無負荷時間上限
値設定器(22)によって設定された無負荷時間上限値信
号Tusを保持器(24)に出力させる。保持器(24)では
その無負荷上限値信号Tusを保持して比較器(26)に出
力させる。比較器(26)では、その無負荷時間上限値信
号Tusの無負荷時間上限値と設定された無負荷時間信号T
rsの無負荷時間とを比較して偏差信号Sを出力し、電極
駆動回路(27)では、その偏差信号Sから電極駆動信号
Dsを出力して放電可能な極間距離に制御する。従って、
放電が行われる極間距離は勿論、放電が起きないほど極
間距離が離れている場合にも、極間距離の制御が正常に
しかも最適に行なうことができる。
In this case, when the distance between the electrodes is so large that no discharge occurs, the no-load time becomes very large because the electric power remains applied between the electrodes. Therefore, in this state, as shown in FIG.
When the detector (23) detects the no-load time signal Ts 4 of a certain time or longer, the no-load time upper limit value set by the no-load time upper limit value setter (22) as shown in FIG. 2 (c). The signal Tus is output to the holder (24). The holder (24) holds the no-load upper limit signal Tus and outputs it to the comparator (26). In the comparator (26), the no-load time upper limit value Tus of the no-load time upper limit signal Tus and the set no-load time signal T
The deviation signal S is output by comparing with the no-load time of rs, and the electrode driving circuit (27) outputs the deviation signal S from the deviation signal S.
Output Ds and control the distance between the electrodes so that discharge is possible. Therefore,
It is possible to properly and optimally control the inter-electrode distance not only when the inter-electrode distance is discharged but also when the inter-electrode distance is so large that no electric discharge occurs.

なお、この実施例の無負荷時間計測装置(21)はコンデ
ンサと抵抗を用いたアナログ充電回路により構成される
もののほか、基準の発振クロックとカウンタ回路を用い
たデジタル回路D/A変換器等により構成されるものであ
ってもよい。また、無負荷時間をデータとして取り込
み、電極駆動回路を含めてソフトウェアで処理すること
もできる。
The no-load time measuring device (21) of this embodiment is configured by an analog charging circuit using a capacitor and a resistor, a digital circuit D / A converter using a reference oscillation clock and a counter circuit, and the like. It may be configured. Further, the no-load time can be fetched as data and processed by software including the electrode drive circuit.

[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、第1の検出器によって
電極間の極間電圧波形から無負荷電圧状態を検出し、無
負荷時間計測装置でその無負荷電圧状態の無負荷時間を
計測し、保持器によりその無負荷時間の現在値を一パル
ス毎に保持して出力させるか、第2図の検出器によっ
て、一定時間以上の無負荷時間を検出し、無負荷時間上
限値設定器によって設定された無負荷時間上限値を保持
器により保持して出力させ、比較器では制御目標として
予め設定された無負荷時間と、保持器から出力された無
負荷時間の現在値或いは無負荷時間上限値とを比較して
偏差信号を出力し、電極駆動回路でその偏差信号から加
工用電極を駆動する電極駆動信号を出力して、極間距離
を制御するようにしたので、放電が行われる極間距離の
場合には任意に選択される加工条件に左右されることな
く、より本質的に放電状態を検出できる無負荷電圧時間
に基づいて極間距離の制御を行うこととなり、集中放電
やアーク放電といった異常放電になりにくい最適な極間
距離の制御を行なうことができ、放電が起きないほど極
間距離が離れている場合に制御の応答性を高め、極間距
離の制御が正常に行われることにより、加工中の加工効
率も上がり、従来よりも2割速い高速度な放電加工を実
現することができるという効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention detects the no-load voltage state from the inter-electrode voltage waveform between the electrodes by the first detector, and the no-load time state measuring device detects the no-load voltage state. Is measured and the current value of the no-load time is held and output for each pulse by the holder, or the no-load time of a certain time or more is detected by the detector of FIG. The no-load time upper limit set by the setter is held and output by the retainer, and the comparator outputs the no-load time preset as the control target and the current value or no-load of the no-load time output from the retainer. The deviation signal is output by comparing with the load time upper limit value, and the electrode driving circuit outputs the electrode driving signal for driving the machining electrode from the deviation signal to control the distance between the electrodes. In case of distance between poles Is controlled by the no-load voltage time that can essentially detect the discharge state without being influenced by the arbitrarily selected processing conditions, and abnormal discharge such as concentrated discharge or arc discharge is performed. It is possible to control the optimum inter-electrode distance that is unlikely to occur, improve the control response when the inter-electrode distance is far enough to prevent discharge, and perform normal inter-electrode distance control. There is an effect that machining efficiency during machining is also improved, and high-speed electric discharge machining which is 20% faster than the conventional one can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
(a)は電極間電圧の波形図、第2図(b)は無負荷時
間信号の波形図、第2図(c)は無負荷時間上限値信号
の波形図、第2図(d)は電極駆動信号の波形図、第3
図は従来の放電加工の電極間距離制御装置を示すブロッ
ク図、第4図(a)は電極間電圧の波形図、第4図
(b)は偏差信号の波形図、第5図は従来の別の放電加
工の無負荷時間を三つに区別けした極間制御方法を示す
波形図で、(50)のt1,(51)の52はその区間を区切る
ため設定時間、(52)は検出した無負荷時間を基準に設
定された極間制御信号を示し、第6図は従来の更に別の
放電加工の無負荷時間の分布に応じて電極移動を行う極
間制御方法を示す波形図で、(53),(54),(55),
(56),(57)の(a),(b),(c)はそれぞれ開
放状態、アーク状態、狭極間状態、正常状態、広極間状
態の極間電圧波形と無負荷時間の分布を示している。 図において、(4)は被加工物、(5)は加工用電極、
(20)は第1の検出器、(21)は無負荷時間計測装置、
(22)は無負荷時間上限値設定器、(23)は第2の検出
器、(24)は保持器、(26)は比較器、(27)は電極駆
動回路である。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a waveform diagram of inter-electrode voltage, FIG. 2 (b) is a waveform diagram of no-load time signal, and FIG. 2 (c). Is a waveform diagram of the no-load time upper limit value signal, FIG. 2 (d) is a waveform diagram of the electrode drive signal, and FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional inter-electrode distance control device for electric discharge machining, FIG. 4 (a) is a waveform diagram of an inter-electrode voltage, FIG. 4 (b) is a waveform diagram of a deviation signal, and FIG. In the waveform diagram showing the inter-electrode control method that distinguishes the no-load time of different electric discharge machining into three, t 1 of (50) and 5 2 of (51) are set time to divide the section, (52) Shows a machining gap control signal set on the basis of the detected no-load time, and FIG. 6 is a waveform showing a machining gap control method for performing electrode movement according to another conventional no-load time distribution of electric discharge machining. In the figure, (53), (54), (55),
(56), (57), (a), (b) and (c) are the distributions of the voltage between contacts and the no-load time in the open state, arc state, narrow pole state, normal state and wide pole state, respectively. Is shown. In the figure, (4) is a workpiece, (5) is a processing electrode,
(20) is the first detector, (21) is the no-load time measuring device,
(22) is a no-load time upper limit setting device, (23) is a second detector, (24) is a holder, (26) is a comparator, and (27) is an electrode drive circuit. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】放電加工を行う加工用電極と被加工物との
電極間に電圧を印加してから放電までの無負荷電圧状態
を検出する第1の検出器と、第1の検出器が検出した無
負荷電圧状態の無負荷時間を計測する無負荷時間計測装
置と、所定の無負荷時間上限値を設定する無負荷時間上
限値設定器と、一定時間以上の無負荷時間を検出し、無
負荷時間上限値設定器の無負荷時間上限値を検出する第
2の検出器と、無負荷時間計測装置によって計測された
無負荷時間の現在値を保持して出力し、かつ第2の検出
器が一定時間以上の無負荷時間を検出した時に無負荷時
間上限値設定器によって設定された無負荷時間上限値を
保持して出力する保持器と、保持器から出力された保持
信号と予め設定された無負荷時間設定値信号とを比較し
て偏差信号を出力する比較器と、比較器の偏差信号から
加工用電極を駆動する電極駆動信号を出力する電極駆動
回路とを備えてなることを特徴とする放電加工の電極間
距離制御装置。
1. A first detector for detecting a no-load voltage state from application of a voltage between an electrode for machining to be subjected to electric discharge machining and an electrode for a workpiece to a discharge, and a first detector. A no-load time measuring device that measures the no-load time of the detected no-load voltage state, a no-load time upper limit value setter that sets a predetermined no-load time upper limit value, and detects a no-load time of a certain time or more, A second detector for detecting the no-load time upper limit value of the no-load time upper limit value setting device, and a current value of the no-load time measured by the no-load time measuring device being held and output, and a second detection When the container detects a no-load time of a certain time or more, the holder that holds and outputs the no-load time upper limit set by the no-load time upper limit setter, the holding signal output from the holder, and the preset Deviation signal is output by comparing with the no-load time set value signal That comparator and comparator electrode distance control device for electrical discharge machining, characterized by comprising an electrode driving circuit for outputting an electrode driving signal for driving the tool electrode from the deviation signal.
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