JPH0757445B2 - Discharge analysis device - Google Patents
Discharge analysis deviceInfo
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- JPH0757445B2 JPH0757445B2 JP1169603A JP16960389A JPH0757445B2 JP H0757445 B2 JPH0757445 B2 JP H0757445B2 JP 1169603 A JP1169603 A JP 1169603A JP 16960389 A JP16960389 A JP 16960389A JP H0757445 B2 JPH0757445 B2 JP H0757445B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、放電加工のギャップなどの状態を表示する放
電解析装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric discharge analysis apparatus for displaying a state such as a gap in electric discharge machining.
(従来の技術) 例えば放電加工にはワイヤ放電加工や形彫り放電加工な
どがあるが、このうち例えばワイヤ放電加工について説
明すると、これは被加工物に対してワイヤ電極を所定間
隔おいて配置してこれら被加工物及びワイヤ電極を加工
槽の中に浸透し、この状態に被加工物とワイヤ電極との
間に直流電圧を印加する。そして、例えばワイヤ電極を
被加工物に接近させてそのギャップ量が所定量になると
ワイヤ電極と被加工物との間に放電が発生する。しかる
に、この放電エネルギーによって被加工物は加工され
る。(Prior Art) For example, electric discharge machining includes wire electric discharge machining and die-sinking electric discharge machining. Of these, for example, wire electric discharge machining will be explained by arranging wire electrodes at predetermined intervals with respect to a workpiece. The workpiece and the wire electrode are soaked into the machining tank, and a DC voltage is applied between the workpiece and the wire electrode in this state. Then, for example, when the wire electrode is brought close to the workpiece and the gap amount becomes a predetermined amount, electric discharge is generated between the wire electrode and the workpiece. However, the workpiece is processed by this discharge energy.
このようなワイヤ放電加工では加工状態の良否が判断さ
れるが、この判断は放電状態が正常であるか異常である
かにより判断しており、この判断は次のような方法によ
って行われている。すなわち、 作業員が放電柱を目視し、この放電柱の輝度から経験
や勘によって放電状態を判断する。In such wire electric discharge machining, the quality of the machining state is judged. This judgment is made based on whether the electric discharge state is normal or abnormal. This judgment is made by the following method. . That is, a worker visually checks the discharge column and judges the discharge state by experience and intuition based on the brightness of the discharge column.
作業員が放電の音を聞き、この放電の音から経験や勘
によって放電状態を判断する。The worker hears the sound of the discharge, and judges the discharge state from the sound of the discharge by experience and intuition.
ワイヤ放電加工装置にオシロスコープが備えられてい
れば、このオシロスコープに例えばワイヤ電極と被加工
物との間の放電電圧及び放電電流の波形を表示させ、こ
れら放電電圧及び放電電流から放電状態を判断する。If the wire electric discharge machine is equipped with an oscilloscope, the oscilloscope displays, for example, the waveforms of the discharge voltage and the discharge current between the wire electrode and the workpiece, and the discharge state is judged from these discharge voltage and discharge current. .
ワイヤ放電加工装置に予め放電状態の良否の基準が設
定されていれば、この基準に従って放電状態を判断す
る。If a standard for the quality of the discharge state is set in advance in the wire electric discharge machine, the discharge state is determined according to this standard.
しかしながら、上記各方法では異常放電は検知できるも
ののその信頼性は低く、ましてワイヤ電極と被加工物と
のギャップ量は全く検出することができない。このた
め、ギャップ量が大きいのか小さいのか判らず、かつそ
のときの放電エネルギも大きいのか小さいのか全く判ら
ない。従って、これらギャップ量及び放電エネルギを最
適に制御することは困難となっている。However, although the above-mentioned methods can detect abnormal discharge, their reliability is low, and much less the amount of the gap between the wire electrode and the work piece can be detected. For this reason, it is not known whether the gap amount is large or small, and the discharge energy at that time is also large or small. Therefore, it is difficult to optimally control the gap amount and the discharge energy.
(発明が解決しようとする課題) 以上のようにワイヤ電極と被加工物とのギャップ量及び
放電エネルギを検出することができず、これらギャップ
量及び放電エネルギを最適に制御することが困難となっ
ている。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the gap amount and the discharge energy between the wire electrode and the workpiece cannot be detected, and it becomes difficult to optimally control the gap amount and the discharge energy. ing.
そこで本発明は、放電電極と被加工物とのギャップ量及
び放電エネルギをグラフィック化して表示できる放電解
析装置を提供することを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide a discharge analysis device capable of graphically displaying a gap amount between a discharge electrode and a workpiece and discharge energy.
[発明の構成] 本発明は、被加工物への放電電圧及び放電電流を検出す
る検出器と、この検出器からの検出信号を一定間隔ごと
の複数の信号採取期間にて所定のサンプリング周期でデ
ィジタル変換して取り込む信号採取手段と、この信号採
取手段で採取された各検出信号から各放電における少な
くとも放電電圧値データ及び放電電流パルス幅データか
ら成る放電データを作成する放電データ作成手段と、こ
の放電データ作成手段で作成された放電電圧データを予
め設定されている放電限界電圧と比較し、この比較結果
に基づいて異常放電データを検出するとともにこの異常
放電データを除外した放電電圧データについてヒストグ
ラムを作成し、この作成したヒストグラムの頻度分布に
基づいて正常放電データとこの正常放電データの低電圧
側にて異なる分布モードを呈する過渡的放電データとに
分類する放電分類手段と、複数の信号採取期間を合計し
信号採取期間総和値を求めるとともに放電分類手段にて
判定された正常放電データに対応する放電電流パルス幅
データを合計し放電電流パルス幅総和値を求め、信号採
取期間総和値に対する放電電流パルス幅総和値の比をパ
ルス発生間隔として求めた後このパルス発化間隔に基づ
いて放電電極と被加工物とのギャップ量を求めるギャッ
プ量算出手段と、このギャップ量算出手段にて算出され
たギャップ量並びに異常放電データの数及び過渡的放電
データの数により決定される加工限界値に基づいて放電
電極と被加工物との間の加工屑の排出状況を示す加工エ
ネルギ範囲を求める加工エネルギ範囲算出手段と、放電
電極と被加工物とを位置算出手段にて求められたギャッ
プ量に対応した間隔でグラフィック表示するとともに、
加工エネルギ範囲をグラフィック表示されている放電電
極を基準としてグラフィック表示することにより放電加
工状態を表示する表示器とを具備して、上記目的を達成
しようとする放電解析装置である。[Configuration of the Invention] The present invention is a detector for detecting a discharge voltage and a discharge current to a workpiece, and a detection signal from the detector at a predetermined sampling period in a plurality of signal sampling periods at regular intervals. A signal sampling means for digitally converting and fetching, a discharge data creating means for creating discharge data composed of at least discharge voltage value data and discharge current pulse width data in each discharge from each detection signal sampled by the signal sampling means, The discharge voltage data created by the discharge data creating means is compared with a preset discharge limit voltage, abnormal discharge data is detected based on this comparison result, and a histogram is created for discharge voltage data excluding this abnormal discharge data. Create the normal discharge data and the low voltage side of this normal discharge data based on the frequency distribution of this created histogram Discharge classification means for classifying into transient discharge data exhibiting different distribution modes, and summing a plurality of signal sampling periods to obtain a signal sampling period total value and corresponding to normal discharge data determined by the discharge classifying means. The discharge current pulse width data is summed to obtain the discharge current pulse width sum value, and the ratio of the discharge current pulse width sum value to the signal sampling period sum value is calculated as the pulse generation interval, and then the discharge electrode is determined based on this pulse generation interval. Based on the gap amount calculation means for obtaining the gap amount with the workpiece, and the machining limit value determined by the gap amount calculated by this gap amount calculation means and the number of abnormal discharge data and the number of transient discharge data A machining energy range calculation means for obtaining a machining energy range showing a discharge state of machining chips between the discharge electrode and the workpiece, and the discharge electrode and the workpiece. As well as the graphic display at intervals corresponding to the gap amount obtained by 置算 detecting means,
An electric discharge analysis apparatus for achieving the above object, comprising a display for displaying an electric discharge machining state by graphically displaying a machining energy range on the basis of an electric discharge electrode which is graphically displayed.
(作用) このような手段を備えたことにより、放電電圧又は放電
電流のいずれか一方又は両方が検出されると、この検出
信号が所定間隔毎の信号採取期間ごとにディジタル変換
されて取り込まれて放電電圧などの放電データとして作
成される。(Operation) With the provision of such means, when either or both of the discharge voltage and the discharge current are detected, this detection signal is digitally converted and taken in every signal sampling period at a predetermined interval. It is created as discharge data such as discharge voltage.
このように放電データが作成されると、この放電データ
に基づいて放電電極と被加工物とのギャップ量が求めら
れるとともに放電電極と被加工物との間の加工屑の排出
状況に応じた加工エネルギ範囲が求められる。When the discharge data is created in this way, the gap amount between the discharge electrode and the work piece is obtained based on the discharge data, and machining according to the discharge status of machining scraps between the discharge electrode and the work piece is performed. Energy range is required.
そして、放電電極と被加工物とがそのギャップ量に対応
した間隔で表示器にグラフィック化して表示され、これ
と共に加工エネルギ範囲が範囲指示枠として加工屑の排
出状況に応じて移動して表示器にグラフィック化して表
示される。Then, the discharge electrode and the workpiece are graphically displayed on the display at intervals corresponding to the gap amount, and together with this, the processing energy range moves as a range indication frame according to the discharge status of the processing chips and is displayed. It is displayed as a graphic on.
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。(Example) Hereinafter, one example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は放電解析装置の全体構成図である。加工槽1の
内部には被加工物2が浸透されている。この被加工物2
には所定間隔をおいてワイヤ電極3が配置されている。
なお、このワイヤ電極3は上部ワイヤガイド体4及び図
示しない下部ワイヤガイド体により支持されている。こ
れら被加工物2とワイヤ電極3との間には放電制御回路
5を介して直流電源6が接続されて放電回路を形成して
いる。この場合、直流電源6は正極を被加工物2に接続
している。かかる放電回路には電圧検出器7が直流電源
6に対して並列接続されるとともに電流検出器8が直流
電源6に対して直列接続されている。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a discharge analysis device. The workpiece 2 is infiltrated into the processing tank 1. This work piece 2
Wire electrodes 3 are arranged at predetermined intervals.
The wire electrode 3 is supported by the upper wire guide body 4 and a lower wire guide body (not shown). A DC power supply 6 is connected between the work piece 2 and the wire electrode 3 via a discharge control circuit 5 to form a discharge circuit. In this case, the DC power supply 6 has its positive electrode connected to the workpiece 2. A voltage detector 7 is connected in parallel to the DC power supply 6 and a current detector 8 is connected in series to the DC power supply 6 in this discharge circuit.
一方、10は解析装置本体であって、この解析装置本体10
にはアッテネータ(ATT)11,12が備えられ、一方のアッ
テネータ11に電圧検出器7が接続されるとともに他方の
アッテネータ12に電流検出器8が接続されている。これ
らアッテネータ11,12にはそれぞれメモリが内蔵された
各A/D(アナログ/ディジタル)変換器13,14が接続さ
れ、これらA/D変換器13,14はバス15を介してCPU(中央
処理装置)16に接続されている。このCPU16にはバス15
を介してタイミングコントローラ17、RAM(ランダム・
アクセス・メモリ)18、ROM(リード・オンリ・メモ
リ)19及び表示駆動部20が接続されている。タイミング
コントローラ17はA/D変換器13,14における信号取込みタ
イミングを制御するものである。又、表示駆動部20には
表示器21が接続されて表示器21を表示駆動するものとな
っている。ROM19には、取込んだ放電電圧及び放電電流
から放電開始時刻や放電終了時刻、電流ピーク値、パル
ス間隔など放電データを求め、この放電データから放電
の良否を判断する放電解析プログラムが記憶されてい
る。又、ROM19には、タイミングコントローラ17でのA/D
変換器13,14に対する信号採取タイミングプログラムが
記憶されている。しかるに、この信号採取タイミングプ
ログラムによりA/D変換器13,14は一定間隔毎の信号採取
期間に例えばxns毎に同時に電圧検出信号、電流検出信
号をそれぞれ8ビットにディジタル変換して1回の信号
採取期間で例えば1024〜65536Bのデータを採取するもの
となる。なお、各信号採取期間の間隔は一定間隔ΔH毎
に到来する。しかるに、各A/D変換器13,14、CPU16、タ
イミングコントローラ17及びROM19により信号採取手段
が構成されている。又、ROM19には放電データ作成プロ
グラム及び加工状態表示プログラムが記憶されている。
これにより、上記CPU16は第2図に示すように信号採取
手段16−1、放電データ作成手段16−2及び加工状態表
示手段16−3の各機能を有するものとなる。なお、信号
採取手段16−1は上記の如く信号採取手段の一部の機能
を有したものとなっている。放電データ作成手段16−2
は、信号採取手段で採取されたディジタル電圧検出信号
及びディジタル電流検出信号から各放電における放電電
圧や放電電流などのパラメータから成る放電データを作
成する機能を有するものである。On the other hand, 10 is the analyzer body, and the analyzer body 10
Is provided with attenuators (ATT) 11 and 12, and the voltage detector 7 is connected to one attenuator 11 and the current detector 8 is connected to the other attenuator 12. Attenuators 11 and 12 are connected to respective A / D (analog / digital) converters 13 and 14 each having a built-in memory, and these A / D converters 13 and 14 are connected to a CPU (central processing unit) via a bus 15. Device) 16 is connected. This CPU16 has a bus 15
Through the timing controller 17, RAM (random
An access memory) 18, a ROM (read only memory) 19 and a display drive unit 20 are connected. The timing controller 17 controls the signal acquisition timing in the A / D converters 13 and 14. Further, a display device 21 is connected to the display drive section 20 to drive the display device 21 for display. The ROM 19 stores a discharge analysis program that determines discharge data such as a discharge start time, a discharge end time, a current peak value, and a pulse interval from the captured discharge voltage and discharge current, and determines the quality of the discharge from the discharge data. There is. In addition, the ROM 19 has an A / D for the timing controller 17.
A signal sampling timing program for the converters 13 and 14 is stored. However, this signal sampling timing program causes the A / D converters 13 and 14 to digitally convert the voltage detection signal and the current detection signal into 8-bit signals at the same time, for example, at every xns during the signal sampling period at regular intervals, and then once During the sampling period, for example, data of 1024 to 65536B will be collected. In addition, the intervals of the respective signal acquisition periods come at regular intervals ΔH. Therefore, the A / D converters 13, 14, the CPU 16, the timing controller 17, and the ROM 19 constitute a signal sampling means. Further, the ROM 19 stores a discharge data creation program and a machining state display program.
As a result, the CPU 16 has the respective functions of the signal sampling means 16-1, the discharge data creating means 16-2 and the processing state display means 16-3 as shown in FIG. The signal sampling means 16-1 has a part of the functions of the signal sampling means as described above. Discharge data creating means 16-2
Has a function of creating discharge data composed of parameters such as discharge voltage and discharge current in each discharge from the digital voltage detection signal and the digital current detection signal sampled by the signal sampling means.
又、加工状態表示手段16−3は放電データ作成手段16−
2で作成された放電データからワイヤ電極3と被加工物
2との位置関係を求めるとともにこれらワイヤ電極3と
被加工物3との間の加工屑の排出状況に応じたワイヤ電
極3からの加工エネルギ範囲を求め、これらワイヤ電極
3と被加工物2との位置関係及び加工エネルギ範囲をグ
ラフィック化して表示器21に表示する機能を有するもの
である。具体的には、ギャップ量算出手段16−4と加工
エネルギ算出手段16−5とから構成されている。Further, the processing state display means 16-3 is the discharge data creating means 16-
The positional relationship between the wire electrode 3 and the workpiece 2 is obtained from the discharge data created in 2 and machining from the wire electrode 3 is performed according to the discharge status of machining waste between the wire electrode 3 and the workpiece 3. It has a function of obtaining an energy range, and graphically displaying the positional relationship between the wire electrode 3 and the workpiece 2 and the processing energy range on the display 21. Specifically, it comprises a gap amount calculating means 16-4 and a processing energy calculating means 16-5.
ギャップ量算出手段16−4は、ワイヤ電極3と被加工物
2とのギャップ量Fを正常放電の発生数から求めるもの
である。具体的には、例えば10回の信号採取期間におけ
る、後述するようにして求められる正常放電の電流パル
ス幅の合計期間Etを求めるとともに同信号採取期間の合
計期間H0を求め、これら合計期間の比、つまり正常放電
のパルス発生間隔Q Q=H0/Et …(1) を算出し、続いてギャップ量F F=a・W・f(E,V,発生数)/Q …(2) を算出するものとなっている。The gap amount calculation means 16-4 calculates the gap amount F between the wire electrode 3 and the workpiece 2 from the number of normal discharges. Specifically, for example, in 10 signal acquisition periods, the total period Et of the current pulse width of the normal discharge obtained as described below is calculated, and the total period H 0 of the same signal acquisition period is calculated. Ratio, that is, the pulse generation interval Q Q = H 0 / Et (1) for normal discharge, and then the gap amount F F = a · W · f (E, V, number of generated) / Q (2) Is to be calculated.
ここで、aは実験的に求められる定数である。また、W
は、後述するグラフィック出力時の描画定数である。ま
た、f(E,V,発生数)は、E(1放電パルスに要する加
工エネルギで、1放電パルス期間中における放電電圧と
放電電流の積の積分値)及びV(放電電圧)及び“発生
数”(全信号採取期間における、後述する正常放電デー
タ数と後述する過渡的放電データ数との和)により決定
される関数である。Here, a is a constant that is experimentally obtained. Also, W
Is a drawing constant at the time of graphic output described later. Further, f (E, V, number of occurrences) is E (processing energy required for one discharge pulse, an integrated value of the product of discharge voltage and discharge current during one discharge pulse period), V (discharge voltage) and "generation". It is a function determined by the number "(sum of normal discharge data number described later and transient discharge data number described later in all signal sampling periods).
この関数は、ギャップ量Fが、後述する異常放電データ
数を一定とした場合、“発生数”の減少に伴い増加する
傾向を示し、また、Eの増加に伴い、減少する傾向を示
す特性を考慮して定式化されている。さらに、Qは上記
パルス発生間隔である。This function shows a characteristic that the gap amount F tends to increase with a decrease in the “number of occurrences” and a tendency to decrease with an increase in E when the number of abnormal discharge data described later is constant. It is formulated with consideration. Further, Q is the pulse generation interval.
又、加工エネルギ範囲算出手段16−5は、ワイヤ電極3
と被加工物3との間の加工屑の排出状況に応じた加工エ
ネルギ範囲Deを求めるものである。この場合、この加工
エネルギ範囲Deは、絶対的な値を示すものではなく、ワ
イヤ電極3と被加工物3との間の放電がどの範囲まで正
常に行われているかを示すためのものである。Further, the processing energy range calculation means 16-5 is used for the wire electrode 3
The processing energy range De corresponding to the discharge status of the processing waste between the workpiece 3 and the workpiece 3 is obtained. In this case, the processing energy range De does not indicate an absolute value, but indicates a range to which the electric discharge between the wire electrode 3 and the workpiece 3 is normally performed. .
すなわち、第5図に示すように、ワイヤ電極3を基準位
置とする加工エネルギ範囲Deの範囲指示枠Kが被加工物
3の手前にある場合は、“正常放電状態”を示し、第7
図に示すように、加工エネルギ範囲Deの範囲指示枠Kが
被加工物3の内部にある場合は、“異常放電状態”を示
す。このような加工エネルギ範囲Deは、次式(3)で表
される。That is, as shown in FIG. 5, when the range designating frame K of the machining energy range De with the wire electrode 3 as the reference position is in front of the workpiece 3, the "normal discharge state" is indicated, and
As shown in the figure, when the range designating frame K of the machining energy range De is inside the work piece 3, it indicates the "abnormal discharge state". Such a processing energy range De is expressed by the following equation (3).
De=F+f(Xs) …(3) ここで、Fはギャップ量である。また、f(Xs)は、加
工限界値であって、Xs(後述する異常放電データ数と後
述する過渡的放電データ数との和)により決定される関
数である。De = F + f (Xs) (3) Here, F is the gap amount. Further, f (Xs) is a machining limit value, which is a function determined by Xs (sum of abnormal discharge data number described later and transient discharge data number described later).
一般に、正常放電だけの場合は、十分絶縁状態が回復
し、加工屑がほぼ完全に排出されてから、次の放電が起
こる。この正常放電は、放電ギャップの雰囲気(加工屑
の排出状態)の影響を大きく受けないため、設定した条
件に最も近い形での放電を形成することができる。Generally, in the case of normal discharge only, the next discharge occurs after the insulating state is sufficiently recovered and the processing waste is almost completely discharged. Since this normal discharge is not greatly affected by the atmosphere of the discharge gap (the discharge state of the processing waste), it is possible to form the discharge in the form closest to the set conditions.
しかし、加工屑の一部が残存したままであると絶縁が完
全に回復していないので、比抵抗が低くなり、低電流か
つ低電圧で次の放電が起こる。これが、過渡的放電であ
る。この過渡的放電は、電気的導通(アーク放電又は短
絡)状態である異常放電と異なり、放電加工は行われる
が、その加工能力は小さい。このような過渡的放電の発
生は、正常放電が発生した後の絶縁回復状態に依存す
る。However, if a part of the processing waste remains, the insulation is not completely restored, so that the specific resistance becomes low and the next discharge occurs at a low current and a low voltage. This is a transient discharge. This transient discharge is different from the abnormal discharge that is in an electrically conductive (arc discharge or short-circuit) state, but discharge machining is performed, but its machining capability is small. The generation of such a transient discharge depends on the insulation recovery state after the normal discharge has occurred.
ところで、異常放電は、ギャップ量Fがかなり狭くなっ
てから発生する傾向があり、このような場合の放電ギャ
ップの雰囲気(加工屑の排出状態)をギャップ量Fだけ
で判断することはできない。そこで、ギャップ量Fに、
異常放電データ数と過渡的放電データ数により決定され
る加工限界値f(Xs)を加えることにより、放電ギャッ
プの雰囲気(加工屑の排出状態)を表示するように定式
化したものが、式(3)である。By the way, the abnormal discharge tends to occur after the gap amount F is considerably narrowed, and the atmosphere of the discharge gap (the discharge state of the processing waste) in such a case cannot be judged only by the gap amount F. Therefore, in the gap amount F,
By adding the machining limit value f (Xs) determined by the number of abnormal discharge data and the number of transient discharge data, a formula formulated to display the atmosphere of the discharge gap (discharged state of machining chips) is 3).
すなわち、この式(3)は、放電ギャップに加工屑が増
え始め、正常放電に過渡的放電が加わりだすと、加工エ
ネルギ範囲Deも大きくなり、第6図のように加工エネル
ギ範囲Deの範囲指示枠Kが被加工物3に近接した状態と
なる。That is, according to this formula (3), when the processing dust starts to increase in the discharge gap and the transient discharge is added to the normal discharge, the processing energy range De also becomes large, and as shown in FIG. The frame K is in a state of being close to the workpiece 3.
また、放電ギャップに加工屑が激増し電気的導通が生じ
異常放電が発生しだすと、加工エネルギ範囲Deは急増
し、第7図に示すように加工エネルギ範囲Deの先端Kが
被加工物3の内部となる。よって、加工エネルギ範囲De
の範囲指示枠Kがどこにあるかにより、放電加工状態を
判定することができる。Further, when the machining scraps drastically increase in the discharge gap, electrical conduction occurs, and abnormal electric discharge starts, the machining energy range De rapidly increases, and the tip K of the machining energy range De becomes the workpiece 3 as shown in FIG. Be inside. Therefore, the processing energy range De
The electric discharge machining state can be determined depending on where the range designation frame K is.
次に上記の如く構成された装置の作用について参照して
説明する。Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
被加工物2とワイヤ電極3との間に直流電源6から放電
制御回路5を通して直流電圧が印加され、この状態に被
加工物2とワイヤ電極3とのギャップ量が所定量となる
と、被加工物2とワイヤ電極3との間にパルス放電が発
生する。このパルス放電のエネルギにより被加工物2は
加工される。A DC voltage is applied between the work piece 2 and the wire electrode 3 from the DC power supply 6 through the discharge control circuit 5, and when the gap amount between the work piece 2 and the wire electrode 3 reaches a predetermined amount in this state, the work piece is processed. A pulse discharge is generated between the object 2 and the wire electrode 3. The workpiece 2 is processed by the energy of this pulse discharge.
この状態に電圧検出器7は被加工物2とワイヤ電極3と
の間のパルスの放電電圧を検出してその電圧検出信号を
出力し、又電流検出器8は被加工物2からワイヤ電極3
に流れたパルスの放電電流を検出してその電流検出信号
を出力する。これら電圧検出信号及び電流検出信号はそ
れぞれアッテネータ11,12で処理しやすいレベルに減衰
されてA/D変換器13,14に入力する。このとき、各A/D変
換器13,14は共にタイミングコントローラ17により制御
されてそれぞれ電圧検出信号、電流検出信号をディジタ
ル変換して取り込む。つまり、各A/D変換器13,14は第3
図に示すように一定間隔ΔH毎の各信号採取期間H1,H2
…においてそれぞれ例えばxns毎に同時に電圧検出信
号、電流検出信号をそれぞれ8ビットにディジタル変換
して取り込む。これにより、1回の信号採取期間例えば
信号採取期間H1において例えば1024〜65536Bのデータが
取込まれる。このように1回の信号採取期間H1,H2…で
取込んだディジタル電圧検出信号及びディジタル電流信
号はそれぞれ各A/D変換器13,14内のメモリに一時記憶さ
れ、各信号採取期間H1,H2…の経過の後にCPU16によって
RAM18に移されて記憶される。In this state, the voltage detector 7 detects the discharge voltage of the pulse between the workpiece 2 and the wire electrode 3 and outputs the voltage detection signal, and the current detector 8 outputs the voltage from the workpiece 2 to the wire electrode 3.
The discharge current of the pulse that has flowed to the circuit is detected and the current detection signal is output. The voltage detection signal and the current detection signal are respectively attenuated to a level that can be easily processed by the attenuators 11 and 12 and input to the A / D converters 13 and 14. At this time, the A / D converters 13 and 14 are both controlled by the timing controller 17 to digitally convert the voltage detection signal and the current detection signal, respectively. In other words, each A / D converter 13, 14 has a third
As shown in the figure, each signal sampling period H 1 and H 2 at regular intervals ΔH
.., the voltage detection signal and the current detection signal are simultaneously digitally converted into 8 bits and fetched, for example, every xns. As a result, data of, for example, 1024 to 65536B is captured in one signal sampling period, for example, the signal sampling period H 1 . In this way, the digital voltage detection signal and the digital current signal captured in one signal sampling period H 1 , H 2 ... are temporarily stored in the memory in each A / D converter 13 and 14, respectively, and are collected in each signal sampling period. After the passage of H 1 , H 2 … by CPU16
It is moved to RAM 18 and stored.
このようにディジタル電圧検出信号及びディジタル電流
信号が取込まれてRAM18に記憶され、例えば12回の信号
採取期間が終了すると、CPU16の放電データ作成手段16
−2は各ディジタル電圧検出信号及びディジタル電流信
号からそれぞれ放電電圧及び放電電流の各波形を求め、
これら波形からパルス放電発生の順番に発生番号「1」
「2」…「N」を付す。ただし、電圧を印加しても被加
工物2とワイヤ電極3との間に放電が発生せず、放電電
流が全く流れない無放電の場合は、発生番号を付さな
い。つまり、番号を付すのはあくまでも放電が発生した
場合のみである。そして、CPU16はこれら波形から各パ
ルス放電における放電開始時点a1,a2…anや放電終了時
点b1,b2…bn、放電電圧c1,c2…cn、電流ピーク値d1,d2
…dn、電流パルス幅e1,e2…en、放電エネルギf1,f2…f
n、パルス間隔g1,g2…gnなどの各パラメータから成る放
電データDを求めてテーブル化してRAM18に記憶する。In this way, the digital voltage detection signal and the digital current signal are fetched and stored in the RAM 18, and for example, when the signal sampling period of 12 times ends, the discharge data creating means 16 of the CPU 16
-2 obtains respective waveforms of discharge voltage and discharge current from each digital voltage detection signal and digital current signal,
Occurrence number "1" in order of pulse discharge generation from these waveforms
"2" ... "N" is added. However, when no voltage is applied and no discharge is generated between the workpiece 2 and the wire electrode 3 and no discharge current flows, no generation number is given. That is, the numbers are attached only when the discharge occurs. Then, the CPU 16 determines from these waveforms that the discharge start points a1, a2 ... An, the discharge end points b1, B2 ... Bn, the discharge voltage c1, C2 ... Cn, the current peak values d1, d2 in each pulse discharge.
… Dn, current pulse width e1, e2… en, discharge energy f1, f2… f
The discharge data D consisting of parameters such as n and pulse intervals g1, g2 ... Gn are obtained, tabulated and stored in the RAM 18.
次にCPU16の位置算出手段16−4は予め設定された放電
限界電圧と12回の信号採取期間における各放電電圧c1,c
2…cnとを比較して放電限界電圧よりもレベルが低い放
電電圧例えばc2を異常放電であるアーク放電パルス及び
短絡として検出し、放電データDから異常放電のデータ
を削除して正常放電の発生番号のデータのみとする。次
にギャップ量算出手段16−4は正常放電の電流パルス幅
e1,e3,e4…enの合計期間Etを求めるとともに12回の信号
採取期間H1,H2,…H12の合計期間H0を求め、これら合計
期間Et、H0から上記第(1)式に従ってパルス発生間隔
Qを算出し、続いて上記第(2)式に従ってワイヤ電極
3と被加工物2とのギャップ量Fを算出する。なお、こ
のギャップ量Fは表示器21の画面上の位置となる。 Next, the position calculation means 16-4 of the CPU 16 sets the discharge limit voltage set in advance and the discharge voltages c1 and c in the 12 signal sampling periods.
2 ... cn is detected to detect a discharge voltage having a level lower than the discharge limit voltage, for example, c2 as an arc discharge pulse or a short circuit which is an abnormal discharge, and the abnormal discharge data is deleted from the discharge data D to generate a normal discharge. Only number data. Next, the gap amount calculating means 16-4 determines the current pulse width of normal discharge.
The total period Et of e1, e3, e4 ... en is calculated, and the total period H 0 of 12 signal sampling periods H 1 , H 2 , ... H 12 is calculated, and from these total periods Et, H 0 , the above (1) The pulse generation interval Q is calculated according to the equation, and then the gap amount F between the wire electrode 3 and the workpiece 2 is calculated according to the equation (2). The gap amount F is located on the screen of the display 21.
加工エネルギ範囲算出手段16−5は、過渡的放電データ
数と異常放電データ数の和Xsを、12回の全信号採取期間
にわたって求める。そして、求めた過渡的放電データ数
と異常放電データ数の和Xsに基づいて前述した加工限界
値f(Xs)を算出するとともに、上記式(3)に従っ
て、この加工限界値f(Xs)とギャップ量Fとを加算す
ることにより加工エネルギ範囲Deを算出する。The processing energy range calculation means 16-5 obtains the sum Xs of the number of transient discharge data and the number of abnormal discharge data over the 12 signal acquisition periods. Then, the above-described machining limit value f (Xs) is calculated based on the obtained sum Xs of the transient discharge data number and the abnormal discharge data number, and the machining limit value f (Xs) is calculated according to the above equation (3). The processing energy range De is calculated by adding the gap amount F.
しかして、正常放電データと過渡的放電データ及び異常
放電データは、CPU16のギャップ量算出手段16−4に
て、次のようにして分類される。Then, the normal discharge data, the transient discharge data and the abnormal discharge data are classified by the gap amount calculating means 16-4 of the CPU 16 as follows.
先ず、前述したようにして、異常放電データと、異常で
ない放電データとを分類する。次に、異常でない放電デ
ータDから放電電圧を抽出して、第4図に示すヒストグ
ラムを作成する。First, as described above, abnormal discharge data and non-abnormal discharge data are classified. Next, the discharge voltage is extracted from the discharge data D that is not abnormal, and the histogram shown in FIG. 4 is created.
このヒストグラムには、正常放電を示す正規分布Q1と、
この正規分布Q1の低電圧側に位置する過渡的放電を示す
正規分布Q2が現れる。In this histogram, the normal distribution Q 1 showing normal discharge and
A normal distribution Q 2 showing a transient discharge located on the low voltage side of the normal distribution Q 1 appears.
そこで、ギャップ量算出手段16−4は、正規分布Q1に属
する放電データを正常放電データと分類し、正規分布Q2
に属する放電データを過渡的放電データと分類する。し
かして、CPU16はこれらギャップ量F及び加工エネルギ
範囲Deを表示器21にグラフィック化して表示する。すな
わち、第5図乃至第7図はかかる表示例を示し、第5図
はワイヤ電極3が被加工物2の加工面から離れ過ぎてい
る状態であって、この場合加工にはまだ放電エネルギに
ついて余裕がある。又、第6図は範囲指示枠Kと被加工
物2の面との各位置がほぼ一致して最良の加工状態とな
っていることを示す。さらに第7図はワイヤ電極3が被
加工物2に接触していたり、又加工に無理がかかってい
る状態を示している。Therefore, the gap amount calculation means 16-4 classifies the discharge data belonging to the normal distribution Q 1 as the normal discharge data, and calculates the normal distribution Q 2
The discharge data that belongs to is classified as transient discharge data. Then, the CPU 16 graphically displays the gap amount F and the processing energy range De on the display 21. That is, FIGS. 5 to 7 show such display examples, and FIG. 5 shows a state in which the wire electrode 3 is too far from the machined surface of the workpiece 2 and in this case, the discharge energy is Afford. Further, FIG. 6 shows that the respective positions of the range designating frame K and the surface of the workpiece 2 are substantially coincident with each other to be in the best machining state. Further, FIG. 7 shows a state in which the wire electrode 3 is in contact with the workpiece 2 or the processing is unreasonable.
このように上記一実施例においては、放電電圧及び放電
電流を取り込んで放電データを作成し、この放電データ
からワイヤ電極3と被加工物2との位置関係を求めると
ともにこれらワイヤ電極3と被加工物2との間の加工屑
の排出状況に応じた加工エネルギ範囲Deを求めてグラフ
ィック化して表示するようにしたので、放電加工中に現
在のワイヤ電極3と被加工物2との進行方向のギャップ
量Fが大きいのか小さいのかが視覚的に判り、かつその
ときの加工エネルギ範囲Deも大きいのか小さいのかが視
覚的に判る。これにより、正規の加工エネルギ範囲に対
する加工屑の排出状態の良否の割合をもってイメージ化
できる。このうち加工エネルギ範囲Deからはワイヤ電極
3と被加工物2との間における加工屑の量が分かる。す
なわち、加工エネルギ範囲Deが広ければ加工屑量は少な
く、狭ければ加工屑量は多いことを示している。しかる
に、これらギャップ量F及び加工エネルギ範囲Deの表示
結果からギャップ量F及び加工エネルギを最適に制御す
ることが可能となる。As described above, in the above-described embodiment, the discharge voltage and the discharge current are taken in to create discharge data, the positional relationship between the wire electrode 3 and the workpiece 2 is determined from the discharge data, and the wire electrode 3 and the workpiece are processed. Since the machining energy range De corresponding to the discharge status of machining scraps between the workpiece 2 and the workpiece 2 is obtained and displayed graphically, the current traveling direction of the wire electrode 3 and the workpiece 2 during the electric discharge machining is displayed. It can be visually recognized whether the gap amount F is large or small, and whether the processing energy range De at that time is also large or small. As a result, an image can be obtained based on the ratio of the quality of the discharged state of the processing waste to the normal processing energy range. Among these, the amount of processing waste between the wire electrode 3 and the workpiece 2 can be known from the processing energy range De. That is, if the processing energy range De is wide, the amount of processing waste is small, and if the processing energy range De is narrow, the amount of processing waste is large. Therefore, it is possible to optimally control the gap amount F and the processing energy from the display results of the gap amount F and the processing energy range De.
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えば、上
記一実施例において異常放電の分類は放電電圧によって
行なっているが、放電ピークや放電エネルギf1,f2…fn
のヒストグラムを作成してその正規分布から分類しても
よい。さらに、効率の表示はバー表示に限られるもので
はない。又、本装置はワイヤ放電加工装置に限らず、形
彫り放電加工や電解加工、さらには電圧信号及び電流信
号のサンプリングのレンジ変更により溶接機やレーザ応
用機器、照明機器、スパッタリング装置、PVDやCVDのプ
ラズマ加工装置などの放電応用機器にも適用できる。こ
のうちスパッタリング装置では放電状態を検出すること
で放電媒体の流量調整ができる。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified without departing from the spirit of the invention. For example, although the abnormal discharge is classified according to the discharge voltage in the above embodiment, the discharge peak and the discharge energies f1, f2 ...
It is also possible to create a histogram of and classify from the normal distribution. Further, the display of efficiency is not limited to the bar display. In addition, this equipment is not limited to wire electric discharge machining equipment, but can also be used for die-sinking electric discharge machining, electrolytic machining, and by changing the sampling range of voltage and current signals, welding machines, laser applied equipment, lighting equipment, sputtering equipment, PVD and CVD equipment. It can also be applied to electric discharge application equipment such as plasma processing equipment. Among them, the sputtering apparatus can adjust the flow rate of the discharge medium by detecting the discharge state.
[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、放電電極と被加工
物とのギャップ量及び加工エネルギ範囲をグラフィック
化して表示でき、この加工エネルギ範囲から放電電極と
被加工物との間の加工屑の排出状況を視覚的にイメージ
化して把握でき、加工エネルギ範囲を最適に制御するこ
とが可能にできる放電解析装置を提供できる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, the gap amount between the discharge electrode and the workpiece and the processing energy range can be displayed graphically, and the discharge electrode and the workpiece can be displayed from this processing energy range. It is possible to provide an electric discharge analysis device capable of visually visualizing and grasping the discharge status of machining waste during the period and capable of optimally controlling the machining energy range.
第1図乃至第7図は本発明に係わる放電解析装置の一実
施例を説明するための図であって、第1図は構成図、第
2図は機能ブロック図、第3図は放電加工状態の表示内
容を示す図、第4図は異常放電の分類の作用を説明する
ための図、第5図乃至第7図は放電加工状態の表示例を
示す図である。 1……加工槽、2……被加工物、3……ワイヤ電極、4
……上部ワイヤガイド体、5……放電制御回路、6……
直流電源、7……電圧検出器、8……電流検出器、10…
…解析装置本体、11,12……アッテネータ、13,14……A/
D変換器、15……バス、16……CPU、16−1……信号採取
手段、16−2……放電データ作成手段、16−3……加工
状態表示手段、16−4……位置算出手段、16−5……加
工エネルギ算出手段、17……タイミングコントローラ、
18……RAM、19……ROM、20……表示駆動部、21……表示
器。1 to 7 are views for explaining an embodiment of an electric discharge analysis apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram, FIG. 2 is a functional block diagram, and FIG. 3 is electric discharge machining. FIG. 4 is a diagram showing the display contents of the state, FIG. 4 is a diagram for explaining the action of classification of abnormal discharge, and FIGS. 5 to 7 are diagrams showing display examples of the electric discharge machining state. 1 ... Machining tank, 2 ... Workpiece, 3 ... Wire electrode, 4
...... Upper wire guide body, 5 …… Discharge control circuit, 6 ……
DC power supply, 7 ... voltage detector, 8 ... current detector, 10 ...
… Analysis device body, 11,12 …… Attenuator, 13,14 …… A /
D converter, 15 ... Bus, 16 ... CPU, 16-1 ... Signal sampling means, 16-2 ... Discharge data creating means, 16-3 ... Machining status display means, 16-4 ... Position calculation Means, 16-5 ... Machining energy calculation means, 17 ... Timing controller,
18 …… RAM, 19 …… ROM, 20 …… Display drive, 21 …… Display unit.
Claims (1)
物と放電電極との間に周期的に電圧を印加して前記被加
工物を放電加工する際の放電加工状態を解析する放電解
析装置。 (イ)被加工物と放電電極との間の放電電圧及び放電電
流を検出する検出器。 (ロ)前記検出器からの検出信号を所定の信号採取期間
にわたってディジタル変換して取り込む信号採取手段。 (ハ)前記信号採取手段で採取された検出信号に基づい
て放電発生ごとに少なくとも放電電圧データ及び放電電
流パルス幅データから成る放電データを作成する放電デ
ータ作成手段。 (ニ)前記放電データ作成手段で作成された放電電圧デ
ータを予め設定されている放電限界電圧と比較し、この
比較結果に基づいて異常放電データを検出するとともに
この異常放電データを除外した放電電圧データについて
ヒストグラムを作成し、この作成したヒストグラムの頻
度分布に基づいて正常放電データとこの正常放電データ
の低電圧側にて異なる分布モードを呈する過渡的放電デ
ータとに分類し、前記正常放電データに対応する放電電
流パルス幅データを合計して放電電流パルス幅総和値を
求め、前記信号採取期間に対するこの放電電流パルス幅
総和値の比をパルス発生間隔として求めた後、このパル
ス発生間隔に基づいて前記放電電極と前記被加工物との
ギャップ量を求めるギャップ量算出手段。 (ホ)前記ギャップ量算出手段にて算出されたギャップ
量並びに前記異常放電データの数及び前記過渡的放電デ
ータの数により決定される加工限界値に基づいて前記放
電電極と前記被加工物との間における加工屑の排出状況
を示す加工エネルギ範囲を求める加工エネルギ範囲算出
手段。 (ヘ)前記放電電極と前記被加工物とを前記ギャップ量
算出手段にて求められたギャップ量に対応した間隔でグ
ラフィック表示するとともに、前記加工エネルギ範囲
を、前記グラフィック表示されている放電電極を基準と
してグラフィック表示することにより前記放電加工状態
を表示する表示器。1. An electric discharge machining state comprising the following constitutions (a) to (f), wherein a voltage is periodically applied between a workpiece and an electric discharge electrode to perform electric discharge machining of the workpiece. Discharge analysis device for analysis. (A) A detector that detects a discharge voltage and a discharge current between the workpiece and the discharge electrode. (B) Signal sampling means for digitally capturing the detection signal from the detector for a predetermined signal sampling period. (C) Discharge data creating means for creating discharge data consisting of at least discharge voltage data and discharge current pulse width data at each discharge occurrence based on the detection signal collected by the signal collecting means. (D) The discharge voltage data created by the discharge data creating means is compared with a preset discharge limit voltage, abnormal discharge data is detected based on the comparison result, and the discharge voltage excluding this abnormal discharge data is detected. A histogram is created for the data, and it is classified into normal discharge data and transient discharge data exhibiting different distribution modes on the low voltage side of this normal discharge data based on the frequency distribution of the created histogram, and in the normal discharge data. The corresponding discharge current pulse width data is summed to obtain the discharge current pulse width sum value, and the ratio of this discharge current pulse width sum value to the signal sampling period is obtained as the pulse generation interval, and then based on this pulse generation interval. Gap amount calculation means for obtaining a gap amount between the discharge electrode and the workpiece. (E) The discharge electrode and the workpiece are separated from each other on the basis of the gap amount calculated by the gap amount calculation means and the machining limit value determined by the number of the abnormal discharge data and the number of the transient discharge data. Machining energy range calculation means for obtaining a machining energy range that indicates the discharge status of machining chips during the period. (F) The discharge electrode and the workpiece are graphically displayed at intervals corresponding to the gap amount obtained by the gap amount calculating means, and the machining energy range is displayed by the discharge electrode graphically displayed. A display for displaying the electric discharge machining state by displaying a graphic as a reference.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169603A JPH0757445B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Discharge analysis device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1169603A JPH0757445B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Discharge analysis device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335931A JPH0335931A (en) | 1991-02-15 |
| JPH0757445B2 true JPH0757445B2 (en) | 1995-06-21 |
Family
ID=15889558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1169603A Expired - Lifetime JPH0757445B2 (en) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | Discharge analysis device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757445B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4137384B2 (en) | 1998-12-02 | 2008-08-20 | 三菱電機株式会社 | EDM machine machining condition pass / fail judgment device |
| CN113219308B (en) * | 2021-02-05 | 2024-01-26 | 中国电力科学研究院有限公司 | A method and system for determining impulse discharge voltage during operation of complex gap structures |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63200918A (en) * | 1987-02-16 | 1988-08-19 | Hitachi Seiko Ltd | Electric discharge machine |
| JP2565906B2 (en) * | 1987-06-30 | 1996-12-18 | 株式会社東芝 | Electric discharge machine |
| JPH0197522A (en) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Fanuc Ltd | Electric discharge pattern detecting device for electric discharge machine |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1169603A patent/JPH0757445B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335931A (en) | 1991-02-15 |
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