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    公开号:WO1989007032A1
    申请号:PCT/JP1989/000087
    申请日:1989-01-30
    公开日:1989-08-10
    发明作者:Haruki Obara；Syunzo Izumiya
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23H7-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 害
    [0002] ワイヤカ ツ ト故電加工機のギャップ電圧検出装置 技 術 万 Sr
    [0003] 本発明は、 ワイヤ電極とワーク間のギャ ップ電圧を正 確に検出でき るワイヤカッ ト放電加工接のギャ ップ電圧 検出装蚩に閬する。
    [0004] 背 景 技 術
    [0005] ワイヤカッ ト 放電加工機において、 ワイヤ電極 （以下 ワイヤと云う） とワーク間のギャ ップ電圧の検出値に基 づいて適正な放電加工制御を行う ことが知られている。 従来、 ワークの上方または下方に配され加工電源とワイ ャとを接続する通電子とワークとの間の電圧をギヤ ッブ 電圧と して検出している。 しかしながら、 この検出電圧 は通電子とワーク間のワイヤ抵抗に起因する電圧降下分 および通電子とワーク間のインダク タンスに起因する電 圧降下分を含み、 これらの電圧降下分はワイヤとワーク 間での放電位置の変動に伴って変動し、 特に、 ワークの 厚さが大きいほど変動が大き く なる。 このよ うに、 検出 電圧は放電位 gの変動に伴う変動分を含み、 正確なギヤ ップ電圧を表さない。
    [0006] また、 曰本国特閗昭 6 0— 1 8 0 7 1 9号公報に閗示 されたよ うに、 通電子とワーク間のインダク タンスに起 因する電圧降下分を表す補正値を検出電圧から差し引い て検出電圧を補正するこ とが知られている。 しかしなが ら、 この場合にも、 補正値が電圧降下分の変動を反映す るものではないので、 補正した検出電圧は正確なギヤッ ブ電圧を表さない。 ワイヤ抵抗による電圧降下分につい て補正を行う場合も同様にギヤッブ電圧を正確に検出で きない。
    [0007] 発 明 の 開 示
    [0008] 本発明の目的は、 放電位置の変動の影響を除外してヮ ィャ電極とワーク間のギヤッブ電圧を正確に検出できる ようにしたワイヤカッ ト放電加工機のギャッブ電圧検出 装置を提供することにある。
    [0009] 上述の目的を達成するため、 本発明のワイヤカッ ト放 電加工機のギャップ電圧検出装 gは、 第 1 の通電子とヮ ーク間の第 1の電圧を検出するための手段と、 ワークに 閬して第 1の通電子と対向して配された第 2の通電子と ワーク間の第 2の電圧を検出するための手段と、 斯く検 出された第 1 および第 2の電圧の加算値に基づいてギヤ ッブ電圧を検出するための手段とを備える。
    [0010] 好ま し くは、 ギャップ電圧検出装置は、 放電電流を検 出するための手段と、 放電電流の微分値を検出するため の手段とを含み、 ギャップ電圧検出手段は、 斯く検出さ れた放電電流およびその微分値に基づいて第 1 および第 2の通電子間のワイヤ抵抗に起因する第 1 の電圧降下分 および両該通電子問のインダクタンスに起因する第 2の 電圧降下分を検出し、 斯く検出した第 1 および第 2の電 圧降下分を用いて第 1および第 2の電圧の加算値を補正 することによりギャップ電圧を検出する。 上述のように、 本発明は、 第 1 の通電子とワーク間の 電圧と第 2の通電子とワーク間の電圧との加算値に基づ いてギャップ電圧を検出するようにし、 好ましく は、 両 通電子間のワイヤ抵抗およびインダクタンスによる電圧 降下分で加算値を補正するようにしたので、 放電位蚩の 変動の影響を受けずに正確なギャップ電圧を検出できる。
    [0011] 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0012] 第 1 図は本発明の一実施例によるギャップ電圧検出装 置を装備したワイヤカツ ト放電加工機の要部を示す概略 図、 および、 第 2図は第 1図の裝蘆の作動原理を説明す るための図である。
    [0013] 発明を実施するための最良の形態
    [0014] 第 1 図を参照すると、 本発明の一実施例のギャップ電 圧検出装置を搭載したワイヤカッ ト放電加工機は、 ヮー ク 3の上方にそれぞれ配された上ガイ ドローラ 6および 上ワイヤガイ ド 8と、 ワーク 3に閬してそれぞれ要素 6， 8に対向して配された下ワイヤガイ ド 9および下ガイ ド ローラ 7 とを備え、 要素 6〜 9によりワイヤ 2をガイ ド するようにしている。 ワイヤガイ ド 8， 9の近傍にはヮ ィャ 2と当接自在に上通電子 4および下通電子 5がそれ ぞれ配され、 各通電子は加工電源 1の一出力端子に接続 されている。 加工電源 1 の他方の出力端子は、 接地され たワーク 3に接続されている。
    [0015] 上通電子 4は、 抵抗器 R 1 1 , R 1 2よ りなり上通電 子 4とワーク 3間の電圧を検出するための第 1 の分圧回 路を介してワーク 3に接統ざれ、 両抵抗器の接続点は、 ワイヤ 2とワーク 3間のギャップ電圧を検出するための 演算増幅器 （加算器） 1 1の第 1の入力端子に抵抗器 R 1 3を介して接続されている。 また、 下通電子 5は、 抵 抗器 R 2 1 , R 2 2よりなり下通電子 5とワーク 3間の 電圧を検出するための第 2の分圧回路を介してワーク 3 に接統され、 両抵抗器の接続点は抵抗器 R 2 3を介して 演算増幅器 1 1 の第 1の入力端子に接続されている。
    [0016] 参照符号 1 0は放電電流の微分値を検出するための検 出コイルを示し、 加工電源 1 とワーク 3とを接続するリ ー ド線が検出コイル 1 0を揷通している。 検出コイル 1 0の一端は接地され、 他端は、 第 1の可変抵抗器 R V I を介して演算増幅器 1 1 の第 2の入力端子に接続される と共に、 放電電流を検出するための積分回路 1 2の入力 端子に接銃されている。 そして、 積分回路 1 2の出力端 子は第 2の可変抵抗器 R V 2を介して演算増幅器 1 1 の 第 2の入力端子に接続されている。 なお、 検出コイル 1 0の巻線方向は、 演算増幅器 1 1 の両入力端子に印加さ れる電圧の極性が互いに反対になるように定められてい る。
    [0017] 以下、 上述の構成の放電加工機の作動を説明する。 放電加工檨を稼働させる'と、 第 1図に示す要素 6〜 9 に沿ってかつワーク 3の加工開始孔または加工溝を通つ て図中上から下に向かって走行するワイヤ 2に加工電源 1 から放電電力が供耠され、 ワイヤ 2とワーク 3間に放 電が生じて放電加工が行われる。
    [0018] ここで、 第 2図に参照符号 Pで示す放電位萤において 放電が生じたとすると、 上通電子 4とワーク 3間の電圧 V U, 下通電子 5とワーク 3間の電圧 V Lおよび両電圧 の加算値 VG ( = V U + V L ) は下言己の第 （ 1 ) 式から 第 （ 3 ) 式によ りそれぞれ表される。 但し、 ここでは抵 抗器 R l l， R 1 2, R 2 1. R 22等を考慮していな い。
    [0019] V U = V g + r 1 ♦ i 1 + L 1 ♦ ( d i 1 / d t )
    [0020] ♦ — ( 1 )
    [0021] V L = V g + r 2 » i 2 + L 2 « ( d i 2 / d t )
    [0022] • ♦ ♦ ( 2〉
    [0023] V G = 2 V g + r l ♦ i 1 + r 2 ♦ i 2 +
    [0024] L 1 ♦ ( d i l / d t ) + L 2 * ( d i 2 / d t )
    [0025] · ♦ ♦ ( 3 ) ここで、 符号 V gはギャップ電圧， r l は上通電子 4 と放電位 SP間のワイヤ抵抗， L 1 は上通電子 4と放電 位匿 P間のインダク タンス， r 2は下通電子 5と放電位 ¾P間のワイヤ抵抗， L 2は下通電子 5と放電位置 P間 のインダク タンス， i 1 は上通電子 4を通って流れる電 流， i 2は下通電子 5を通って流れる電流をそれぞれ表 す （第 2図参照） 。
    [0026] 上記イ ンダク タ ンス L 1 および L 2は、 加工電源 1 と 上， 下通電子 4, 5間のインダク タンス L 1 ' およひヮ -ク 3 と加工電源 1 間のインダク タンス L 2 ' よ り も相 当小ざい。 従って、 電流 i 1 および i 2は近似的には互 いに等し く （ i l i 2 i i )、 第 （3 ) 式を変形して 下記の近似式 （4 ) を得る。
    [0027] V G 2 V g + i ( r 1 + r 2 ) +
    [0028] (L l + L 2 ) d i / d t · · · ( 4 ) 第 （ 4 ) 式において、 値 r 1 + r 2および L 1 + L 2 は両通電子 4， 5間のヮィャ抵抗および両通電子間のィ ンダクタンスをそれぞれ表し、 双方共に放電加工機の構 成に応じて一義的に定ま り、 放電位置 Pの変動に伴って 変動することはない。 結局、 第 （4) 式の右辺の値はギ ヤップ電圧 V gに正確に対応する。
    [0029] さて、 放電加工中、 上通電子 4とワーク 3とを接続す る第 1の分圧回路の抵抗器 R 1 1， R 1 2の接統点には 電圧 V Uを表す電圧が現れ、 下通電子 5とワーク 3とを 接統する第 2の分圧回路の抵抗器 R 2 1, R 22の接続 点には電圧 V Lを表す電圧が現れ、 両該電圧の加算値が 演算増幅器 1 1の第 1の入力端子に印加される。 当該端 子に印加される加算値は第 （4) 式の右辺の値に対応し、 従って、 ギヤッブ電圧 V gに正確に対応する。
    [0030] 放電加工中、 検出コイル 1 0には加工電源 1 とワーク 3間に流れる放電電流の時間的変化高 （微分値） d i Z d tに応じた電圧が誘起し、 検出コイル 1 0は、 放電電 流の微分値を表す出力信号を第 1 の可変抵抗器 R V 1 を 介して演算増幅器 1 1 の第 2の入力端子に印加する。 積 分回路 1 2は、 検出コ イル 1 0の出力信号を入力してこ れを積分し、 放電電流 i を表す出力信号を第 2の可変抵 抗器 R V 2を介して増幅器 1 1の第 2の入力端子に印加 する。 なお、 夫々の可変抵抗器 R V 1, R V 2を介して 増幅器 1 1の第 2の入力端子に印加ざれる電圧が第 （4) 式の右辺第 3項 （ （L 1 + L 2) d i / d t ) および第 2項 （ i ( r l + r 2) 〉 を表すように、 両該可変抵抗 器の抵抗値を予め調整しておく。
    [0031] 演算増幅器 1 1 は第 1の入力端子を介して第 （4) 式 の右辺の第 1項ないし第 3項の和に対応する電圧を入力 し、 また、 第 2の入力端子を介して第 （4〉 式の第 2項 および第 3項の和に対応しかつ第 1の入力端子に加わる 電圧と極性が反対の電圧を入力し、 第 （4〉 式の第 1項 ( 2 V g ) に対応する電圧を出力する。 結局、 演算増幅 器 1 1 の出力電圧は、 放電位 gPの変動の影響を受けず 従ってギャップ電圧 V gに正確に対応する電圧と両通電 子 4， 5間のワイヤ抵抗およびインダクタンスに起因す る電圧降下分との和から当該電圧降下分を差し引いたも のに対応し、 従って、 ギヤッブ電圧を正確に表す。
    [0032] 本発明は上記実施例に限定されるものではなく、 種々 の変形が可能である。 例えば、 上記実施例では上通電子 4とワーク 3間の電圧と下通電子 5とワーク 3間の電圧 との加算値を電圧降下分で補正してギャップ電圧を検出 するようにしたが、 単に、 加算値をギャップ電圧として 検出しても良い。
    权利要求:
    Claims 32 - 8 一 請 求 の 範 囲
    1 . 第 1 の通電子とワーク間の第 1の電圧を検出するた めの手段と、 前記ワークに関して前記第 1の通電子と 対向して Kされた第 2の通電子と前記ヮーク間の第 2 の電圧を検出するための手段と、 斯く検出された第 1 および第 2の電圧の加算値に基づいてギヤッブ電圧を 検出するための手段とを備えるワイヤカツ ト放電加工 機のギヤッブ電圧検出裝匿。
    2. 放電電流を検出するための手段と、 前記放電電流の 微分値を検出するための手段とを含み、 前記ギヤッブ 電圧検出手段は、 斯く検出された放電電流およびその 微分値に基づいて前記第 1 および第 2の通電子間のヮ ィャ抵抗に起因する第 1の電圧降下分および両該通電 子間のインダクタンスに起因する第 2の電圧降下分を 検出し、 斯く検出した第 1.および第 2の電圧降下分を 用いて前記第 1 および第 2の電圧の加算値を補正する ことによりギヤッブ電圧を検出する請求の範囲第 1項 記载のギヤッブ電圧検出装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    EP0354967B1|1992-08-19|
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    JPH01199725A|1989-08-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-06-22| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989901745 Country of ref document: EP |
    1989-08-10| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1989-08-10| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1990-02-21| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989901745 Country of ref document: EP |
    1992-08-19| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1989901745 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP63022117A|JP2522685B2|1988-02-03|1988-02-03|ワイヤカットのギャップ電圧検出装置|
    JP63/22117||1988-02-03||DE1989602520| DE68902520T2|1988-02-03|1989-01-30|Spannungsdetektor in der oeffnung fuer funkerosiondrahtschneidvorrichtung.|
    KR1019890701816A| KR900700221A|1988-02-03|1989-09-30|와이어 커트 방전가공기의 갭전압 검출장치|
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