特開 2022-63572 放電加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022063572

(43)【公開日】2022-04-22

(54)【発明の名称】放電加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23H 1/10 20060101AFI20220415BHJP

   B23H 7/02 20060101ALI20220415BHJP

   G01N 21/43 20060101ALI20220415BHJP

【ＦＩ】

B23H1/10 A

B23H7/02 R

B23H7/02 S

G01N21/43

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020171905

(22)【出願日】2020-10-12

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-07-07

(71)【出願人】

【識別番号】000132725

【氏名又は名称】株式会社ソディック

(72)【発明者】

【氏名】山田 邦治

【テーマコード（参考）】

2G059

3C059

【Ｆターム（参考）】

2G059AA01

2G059AA02

2G059BB04

2G059DD12

2G059EE02

2G059GG02

2G059JJ12

2G059KK04

2G059MM12

2G059NN02

3C059AA01

3C059CB10

3C059CC07

3C059CF05

3C059CJ02

3C059CJ04

3C059EA02

3C059EC04

(57)【要約】

【課題】 正確かつ迅速に加工液中の腐食防止剤の濃度を検出することが可能な放電加工装置を提供すること。
【解決手段】 腐食防止剤が添加された加工液Ｌの臨界角θを検出する臨界角検出装置４５を備えた放電加工装置１００であって、臨界角検出装置４５は、入射面４５３ａ、境界面４５３ｂ、反射面４５３ｃおよび出射面４５３ｄを有するプリズム４５３と、境界面４５３ｂおよび反射面４５３ｃより反射した反射光Ｒ２を検出する複数の受光素子ｃｎを備えたイメージセンサ４５９と、受光素子ｃｎから出力された出力信号を演算処理して臨界角θを算出する電気回路を備え、プリズム４５３とイメージセンサ４５９の間の反射光Ｒ２の光軸上には散乱光を遮断するためのスリット４５８が設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

腐食防止剤が添加された加工液の臨界角を検出する臨界角検出装置を備えた放電加工装置であって、
前記臨界角検出装置は、入射面、境界面、反射面および出射面を有するプリズムと、前記プリズムと前記加工液との境界面に前記入射面から入射光を照射する光源と、前記境界面および前記反射面より反射した反射光を検出する複数の受光素子を備えたイメージセンサと、前記受光素子から出力された出力信号を演算処理して前記臨界角を算出する電気回路を備え、
前記プリズムと前記イメージセンサの間の前記反射光の光軸上には散乱光を遮断するためのスリットが設けられていることを特徴とする放電加工装置。

【請求項2】

前記電気回路は、前記イメージセンサから前記出力信号を読み出すごとに閾値を決定する閾値決定回路と、前記閾値よりも前記出力信号が小さい前記受光素子の数をカウントして前記臨界角を算出する臨界角演算回路を有することを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。

【請求項3】

前記閾値決定回路は、最初に読み出した前記受光素子の前記出力信号に定数を加算して前記閾値とすることを特徴とする請求項２記載の放電加工装置。

【請求項4】

前記閾値決定回路は、最初に読み出した複数の前記受光素子の前記出力信号を平均した値に定数を加算して前記閾値とすることを特徴とする請求項２記載の放電加工装置。

【請求項5】

前記電気回路は、前記受光素子から読み出した前記出力信号を多変量解析することにより前記臨界角を算出する臨界角演算回路を有することを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。

【請求項6】

前記臨界角検出装置は、前記加工液の温度を検出する温度検出器を備え、前記電気回路は、前記温度検出器が検出した温度により前記腐食防止剤の濃度補正を行う温度補正回路を備えたことを特徴とする請求項２記載の放電加工装置。

【請求項7】

前記放電加工装置は、前記腐食防止剤を前記加工液に添加する添加装置を備え、前記臨界角検出装置により検出した前記腐食防止剤の濃度が低い場合は前記添加装置を駆動して前記腐食防止剤を前記加工液に添加することを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。

【請求項8】

前記臨界角検出装置は、前記臨界角検出装置の内部を流れる前記加工液の前記臨界角を検出することを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。

【請求項9】

前記放電加工装置は、機械本機と、加工液供給装置から構成され、前記臨界角検出装置は前記加工液供給装置の前記加工液を循環させるための管路に設けられていることを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汚水槽と清水槽とを有する加工液供給槽を備えた放電加工装置および放電加工方法に関し、特に、放電加工の際に生じるワークの電気腐食を防止する放電加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

水系加工液にワークを浸漬して放電加工する場合、鉄系や超硬合金（焼結合金）のワークに電気腐食が生じることが知られている。ワークにおける電気腐食は、黄銅のワイヤ電極を負極、鉄系や超硬合金のワークを正極として、負極と正極の電位差から負極と正極との間に腐食電流が流れて、正極側のワークが溶出して生じると考えられている。また、水系加工液中の腐食性イオンが作用してワークに腐食を生じさせることもある。
そこで従来から、ワークの腐食を防止するために、加工液に腐食防止剤を添加し、加工液中の腐食防止剤の濃度を検出して規定範囲内に調整する管理が行われていた。

【0003】

特許文献１には、防錆剤と呈色試薬とからなる金属錯体の発色を利用し、その色の変化に伴う特性の変化を一定時間ごとに検出器で検出する技術が開示されている。防錆剤の濃度が一定値より下回ると加工液の色が薄くなり、防錆剤の濃度が一定値より上回ると加工液の色が濃くなるため、その変化を光センサで検出して、制御装置に防錆剤または加工液を添加する指令を出すことが記載されている。

【0004】

特許文献２には、粉末状のアデニンを腐食防止剤として使用した技術が開示されている。オペレータがアデニン濃度を入力すると、アデニン添加制御手段がアデニン添加装置のポンプの吐出量を所定に設定し加工液中のアデニン濃度を調整することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６２０８７２３号公報

【特許文献2】特許第４６２３７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

加工液中の腐食防止剤は所定の濃度範囲にある場合には効果を発揮するが、濃度範囲から外れると防錆効果が減少することが知られている。よって、加工液中の腐食防止剤の濃度をリアルタイムに検出して適切な範囲内に調整する管理が重要となる。
液中の濃度は様々な手法により検出することができ、例えば透過濃度計や反射濃度計等の光を用いる検出方法が用いられる（特許文献１）。しかしながら、このような濃度検出方法においては組立時の設置誤差、計器の経年劣化や計器の汚れ等による検出誤差、加工液の温度が変化する等の外部環境の変化によって、測定値にばらつきが生じ、正確な濃度を検出することが難しい。

【0007】

上記を解決する策として特許文献１においては呈色試薬や蛍光試薬等を添加して測定光を検出しやすくする工夫がなされている。しかしながら、試薬を添加する必要があるため作業が煩雑になるうえ、試薬を別途購入する必要があるため濃度検出のためのコストが増加してしまう。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、正確かつ迅速に加工液中の腐食防止剤の濃度を検出することが可能で、加工液の温度変化等、外的要因により測定光が減少する場合であっても適切に腐食防止剤の濃度を規定範囲内に管理することができる放電加工装置を提供することを目的とする。さらに、放電加工装置の腐食防止剤の添加装置と組み合わせることで、無人で腐食防止剤の濃度管理が可能な放電加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、腐食防止剤が添加された加工液の臨界角を検出する臨界角検出装置を備えた放電加工装置であって、前記臨界角検出装置は、入射面、境界面、反射面および出射面を有するプリズムと、前記プリズムと前記加工液との境界面に前記入射面から入射光を照射する光源と、前記境界面および前記反射面より反射した反射光を検出する複数の受光素子を備えたイメージセンサと、前記受光素子から出力された出力信号を演算処理して前記臨界角を算出する電気回路を備え、
前記プリズムと前記イメージセンサの間の前記反射光の光軸上には散乱光を遮断するためのスリットが設けられていることを特徴とする。
また、本発明の前記電気回路は、前記イメージセンサから前記出力信号を読み出すごとに閾値を決定する閾値決定回路と、前記閾値よりも前記出力信号が小さい前記受光素子の数をカウントして前記臨界角を算出する臨界角演算回路を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、加工液の臨界角を検出する臨界角検出装置を設け、臨界角検出装置の内部にスリットを設置することで散乱光を適切に除去して計測を行い、さらに臨界角を決定する閾値を１回の読み出しごとに変更して外部環境の変化による濃度値のずれを吸収するため、より正確に加工液中の腐食防止剤の濃度を検出することが可能となる。
また放電加工装置の腐食防止剤の添加装置と組み合わせることで、無人で腐食防止剤の濃度管理が可能な放電加工装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る放電加工装置１００の外観を示す概略図である。

【図2】上記実施形態に係る加工液供給装置４０の外観を示す背面側斜視図である。

【図3】上記実施形態に係る加工液供給装置４０の装置構成を示す系統図である。

【図4】上記実施形態に係る腐食防止剤の添加装置４４の構成を示す模式図である。

【図5】図２に示されたＡ拡大図である。

【図6】上記実施形態に係る臨界角検出装置４５の内部構成を示す模式図である。

【図7】図６に示されたＢ拡大図である。

【図8】上記実施形態に係る臨界角検出装置４５の入射光Ｒ１および反射光Ｒ２を説明するための説明図である。

【図9】上記実施形態に係る臨界角検出装置４５のスリット４５８を示す模式図である。

【図10】上記実施形態に係る加工液供給装置４０の構成を示すブロック図である。

【図11】上記実施形態に係る臨界角検出回路４５６ｅａの臨界角検出処理を示す説明図である。

【図12】イメージセンサ４５９の受光素子の位置と各受光素子の出力電圧との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る放電加工装置１００の外観を示す概略図である。放電加工装置１００は、機械本機１０と、機械本機１０に隣接して設けられた加工液供給装置４０を具備する。

【0013】

機械本機１０は、ワイヤ電極ＥとワークＷとの間に形成される極間に放電を発生させて放電加工を行う装置であり、ベース２と、ベース２の後部から立設するコラム３と、コラム３の前面上部に装着される加工ヘッド４と、ベース２の前部に載置される加工槽１と、加工槽１に収容されワークＷを保持するワークテーブル６と、を有する。加工ヘッド４に上側ガイド組体７が、コラム３の前面下部に下側ガイド組体８が、ワークＷを挟むように備えられており、上側ガイド組体７と下側ガイド組体８との間に工具電極としてのワイヤ電極Ｅを連続的に供給し、ワークＷを加工槽１において水系加工液Ｌ（以下、水系加工液を単に加工液とする）に浸漬しつつワイヤ電極ＥとワークＷとの間に形成される極間に電圧を印加して放電を発生させて放電加工を行う構成となっている。

【0014】

図２は、上記実施形態に係る加工液供給装置４０の外観を示す背面側斜視図であり、図３は、上記実施形態に係る加工液供給装置４０の装置構成を示す系統図である。
加工液供給装置４０は、腐食防止剤を添加した加工液Ｌを加工槽１に連続的に循環供給する装置であり、加工槽１から排出された汚れた加工液Ｌを貯留する汚水槽４１ａと、汚れた加工液Ｌを清澄化するろ過フィルタ４１ｂと、ろ過フィルタ４１ｂを介して清澄化された加工液Ｌを貯留する清水槽４１ｃと、イオン交換樹脂４２と、加工液温度設定装置４３と、腐食防止剤の添加装置４４と、加工液の臨界角検出装置４５と、加工液供給装置４０の全体の制御を行う制御部４６と、加工液Ｌを循環させるための管路４７を備える。ここで、汚水槽４１ａと清水槽４１ｃとを併せて加工液供給槽４１と称する。

【0015】

ワークＷを浸漬しながら放電加工を行うことにより汚れた加工液Ｌは、機械本機１０の加工槽１から加工液供給装置４０の汚水槽４１ａに排出され、汚水槽４１ａに貯留される。汚水槽４１ａに貯留された加工液Ｌは、ポンプ４１ｄを作動することによりろ過フィルタ４１ｂを介して清澄化されて清水槽４１ｃに貯留される。加工液供給槽４１内の加工液Ｌは、ポンプ４２ａ，４３ａを作動することによりイオン交換樹脂４２、加工液温度設定装置４３に循環供給され、加工液ＬのｐＨ、温度、および比抵抗値が所定の値に設定される。さらに臨界角検出装置４５により加工液Ｌの臨界角θが検出され、臨界角θから加工液Ｌ中の腐食防止剤の濃度を演算し、必要があれば腐食防止剤が添加装置４４により加工液Ｌに添加される。

【0016】

イオン交換樹脂４２は、加工液Ｌを供給することによりイオン交換を行い、所定の比抵抗値に調整することで放電加工の加工媒体として必要な絶縁性を加工液Ｌに与えるものである。ポンプ４２ａを作動させて清水槽４１ｃ内の加工液Ｌを管路４７内からイオン交換樹脂４２に供給し、イオン交換された加工液Ｌを再び清水槽４１ｃに戻す。

【0017】

加工液温度設定装置４３は、加工液Ｌの温度を所定の値に調整する装置である。ポンプ４３ａを作動させて清水槽４１ｃ内の加工液Ｌを加工液温度設定装置４３に供給し、加工液Ｌの温度を上昇または下降させたのち汚水槽４１ａに排出することで、加工液供給槽４１内の加工液Ｌを温度調整しながら循環する。

【0018】

図４は、上記実施形態に係る腐食防止剤の添加装置４４の構成を示す模式図である。
腐食防止剤の添加装置４４は、清水槽４１ｃ内の加工液Ｌに腐食防止剤を所定量添加して汚水槽４１ａに循環供給する装置である。
腐食防止剤の添加装置４４は、ポンプ４４ａおよび溶解槽４４ｂを備えている。溶解槽４４ｂは、網状の仕切り４４ｃにより下部側に形成される加工液流入部４４ｄと中間部から上部側にかけて形成される溶解部４４ｅに区画されており、加工液流入部４４ｄを介して清水槽４１ｃからの加工液Ｌが溶解部４４ｅに供給される。
溶解部４４ｅには不織布等の通水性のある包装材４４ｆに包装された粉末状の腐食防止剤４４ｇが備えられており、溶解部４４ｅにおいて腐食防止剤４４ｇを加工液Ｌに溶解しながら添加する。加工液Ｌ中の腐食防止剤の濃度は、ポンプ４４ａの吐出量を所定に設定することにより調節可能となっている。
腐食防止剤は、粉末状のアデニン（６－アミノプリン）〔ＣＡＳ登録番号７３－２４－５〕を使用することができる。

【0019】

腐食防止剤の臨界角検出装置４５は、加工液Ｌの臨界角θを検出する装置である。清水槽４１ｃ内の加工液Ｌは、ポンプ４５ａを作動することにより臨界角検出装置４５の測定空間４５２に供給される。臨界角検出装置４５は、測定空間４５２内を流れる加工液Ｌの臨界角θを計測し、再び清水槽４１ｃ内に加工液Ｌを排出するものである。

【0020】

制御部４６は、加工液供給装置４０全体の制御を行う装置であり、図示しない入力部４６１、記憶部４６２、処理部４６３および表示部４６４からなる。
入力部４６１は、例えば、キーボード、マウス、或いはタッチパネル等で構成されており、入力部４６１を介してオペレータが処理部４６３における各種処理に必要な操作や情報の入力を行う。入力部４６１を介してオペレータが腐食防止剤の濃度を計測する時間間隔を変更することができる。
表示部４６４は例えばモニタ等であり、各種処理に必要な情報の表示を行う。

【0021】

記憶部４６２は、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ等で構成されており、機械本機１０から回収した加工液Ｌを加工槽１に連続的に循環供給する際に必要なプログラムおよびデータを記憶する機能を有している。

【0022】

処理部４６３は、記憶部４６２に記憶されているプログラムやデータに基づいて、ポンプ４１ｄ，４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａを駆動するとともにイオン交換樹脂４２、加工液温度設定装置４３、添加装置４４および臨界角検出装置４５の制御を行う。
例えば、所定の時間間隔で臨界角検出装置４５を駆動し、加工液Ｌの臨界角θを計測し、臨界角θから演算した腐食防止剤の濃度が低い場合は、添加装置４４を駆動して腐食防止剤を添加する。

【0023】

図５は、図２に示されたＡ拡大図であり、図６は、上記実施形態に係る臨界角検出装置４５の内部構成を示す模式図である。図７は、図６に示されたＢ拡大図であり、図８は、上記実施形態に係る臨界角検出装置４５の入射光Ｒ１および反射光Ｒ２を説明するための説明図である。
腐食防止剤の臨界角検出装置４５は、屈折率計等により使用される臨界角法を利用して加工液Ｌの臨界角θを測定するものである。加工液Ｌとプリズム４５３の境界面４５３ｂでの臨界角θが加工液Ｌの腐食防止剤の濃度に依存することから、光量の明暗で示される臨界角θの境界（臨界角θの位置）をイメージセンサ４５９によって読み取ることにより臨界角θを検出するものである。

【0024】

臨界角検出装置４５は、筐体４５１と、筐体４５１の内部に設けられた測定空間４５２と、プリズム４５３と、光源４５４と、温度検出器４５５と、電気回路４５６と、レンズ４５７と、スリット４５８と、イメージセンサ４５９から構成される。
測定空間４５２に流入した加工液Ｌとプリズム４５３との境界面４５３ｂにプリズム４５３の入射面４５３ａ側に設けられた光源４５４から入射光Ｒ１を照射し、境界面４５３ｂで反射する反射光Ｒ２をプリズム４５３の反射面４５３ｃでさらに反射させ、レンズ４５７およびスリット４５８を介してイメージセンサ４５９でその反射光Ｒ２を受光する。

【0025】

測定空間４５２は、清水槽４１ｃ内の加工液Ｌを一時的に流入させる領域であり、流入口および流出口が管路４７に接続されている。清水槽４１ｃ内の加工液Ｌは、ポンプ４５ａを作動することで管路４７を介して流入口から測定空間４５２に流入し、測定空間４５２内を流れる加工液Ｌの臨界角θを計測後、測定空間４５２内を流れて流出口から排出され、清水槽４１ｃ内に戻る。

【0026】

プリズム４５３は、光源４５４の入射光Ｒ１が照射する入射面４５３ａ、加工液Ｌとの境界面４５３ｂ、反射面４５３ｃ、反射光Ｒ２を出射する出射面４５３ｄを有し、入射面４５３ａには乱反射防止のためのすりガラス加工が施されている。

【0027】

光源４５４は、プリズム４５３の入射面４５３ａに設けられたＬＥＤ等の発光体である。

【0028】

温度検出器４５５は、臨界角測定時の加工液Ｌの温度を検出する温度センサであり、例えば測温抵抗体が使用される。屈折率は温度に依存するため、加工液Ｌの腐食防止剤の濃度と臨界角θの関係も温度によって変化する。よって、温度検出器４５５を測定空間４５２に近接して設けることで加工液Ｌの温度を検出し、その検出値を利用して濃度補正を行うことで正確な濃度を算出することが可能となる。

【0029】

レンズ４５７は、プリズム４５３から出射された反射光Ｒ２をイメージセンサ４５９に結像させるための凸レンズである。

【0030】

図９は、上記実施形態に係る臨界角検出装置４５のスリット４５８を示す模式図である。
スリット４５８は、散乱光がイメージセンサ４５９に入射するのを防止するための部材であって、長尺状の通孔が形成されており、レンズ４５７の出射面側で、プリズム４５３とイメージセンサ４５９の間の反射光Ｒ２の光軸上に設けられている。

【0031】

イメージセンサ４５９は、加工液Ｌとプリズム４５３の境界面４５３ｂの反射光Ｒ２を受光するための受光センサであって、複数の受光素子ｃ１，ｃ２，・・・，ｃｎ，・・・，ｃＮを直線状に配設したラインセンサが使用できる。
イメージセンサ４５９は、プリズム４５３から出射される反射光Ｒ２が垂直に入射するように配設されており、またスリット４５８の通孔の水平方向の位置とイメージセンサ４５９の水平方向の位置が一致するように配置されている。

【0032】

図１０は、上記実施形態に係る加工液供給装置４０の構成を示すブロック図である。
電気回路４５６は、イメージセンサ４５９および温度検出器４５５からの出力を演算処理する回路であり、温度検出器４５５に接続された増幅回路４５６ａと、増幅回路４５６ａに接続されたＡ／Ｄ変換回路４５６ｃと、イメージセンサ４５９に接続された増幅回路４５６ｂと、増幅回路４５６ｂに接続されたＡ／Ｄ変換回路４５６ｄと、Ａ／Ｄ変換回路４５６ｃ，４５６ｄに接続された演算回路４５６ｅを含む。

【0033】

増幅回路４５６ａは、温度検出器４５５が検出した温度の出力信号を増幅する回路である。増幅回路４５６ｂは、イメージセンサ４５９からの出力信号を差動増幅するオペアンプである。

【0034】

Ａ／Ｄ変換回路４５６ｃは、増幅回路４５６ａが出力した温度の出力信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換回路４５６ｄは、増幅回路４５６ｂが出力した各受光素子ｃｎの出力信号である出力電圧をデジタル信号に変換する。

【0035】

演算回路４５６ｅは、Ａ／Ｄ変換回路４５６ｄから出力された出力電圧のデジタル信号Ｖｃ１，・・・，Ｖｃｎ，・・・，ＶｃＮから臨界角θの位置を検出する臨界角検出回路４５６ｅａと、Ａ／Ｄ変換回路４５６ｃから出力された温度のデジタル信号を温度補正値に変換する温度補正回路４５６ｅｂを備える。

【0036】

図１１は、上記実施形態に係る臨界角検出回路４５６ｅａの臨界角検出処理を示す説明図であり、図１２は、イメージセンサ４５９の受光素子の位置と各受光素子の出力電圧との関係を示すグラフである。
ここで、臨界角検出回路４５６ｅａで行われる臨界角検出処理の概要について説明を行う。

【0037】

本発明の臨界角検出処理は、液体の屈折率が可溶性物質の含有量によって変化するため、屈折率の違いを濃度に換算して加工液Ｌ中の腐食防止剤の濃度を測定する原理を利用したものである。
具体的には、加工液Ｌと屈折率が既知であるプリズム４５３との境界面４５３ｂにおける臨界角θから加工液Ｌの屈折率を演算するというものである。加工液Ｌからプリズム４５３に向かって入射光Ｒ１を入射させると、境界面４５３ｂにおいて臨界角θで屈折した反射光Ｒ２がプリズム４５３から出射する方向に、明暗の境界線を生じさせる。この明暗の境界線である臨界角θの位置をイメージセンサ４５９で検出したデジタル信号Ｖｃｎから演算回路４５６ｅによって算出する。

【0038】

臨界角検出回路４５６ｅａは、閾値決定回路と臨界角演算回路から構成される。
図１２に示す通り、Ａ／Ｄ変換回路４５６ｄにおいて変換されたイメージセンサ４５９からのデジタル信号Ｖｃｎは受光素子ｃｎごとに変化している。明暗の境界線である臨界角θの位置を決定するためにデジタル信号Ｖｃｎが閾値Ｖｔｈよりも大きい受光素子とデジタル信号Ｖｃｎが閾値Ｖｔｈよりも小さい受光素子ｃｎに分け、閾値Ｖｔｈよりもデジタル信号Ｖｃｎが小さい受光素子ｃｎの数（以下、有効受光素子と記す。）をカウントすることで臨界角θの位置を算出する。
臨界角θは加工液Ｌの腐食防止剤の濃度に依存するため、算出された臨界角θの位置から加工液Ｌ中の腐食防止剤の濃度を算出することができる。

【0039】

閾値決定回路では閾値Ｖｔｈを算出する。閾値Ｖｔｈは、最初に読み出す受光素子ｃ１のデジタル信号Ｖｃ１に対して定数Ｃｔｈを加算することで算出する方法や、受光素子ｃｎを複数読み出してデジタル信号Ｖｃｎを平均したものに定数Ｃｔｈを加算して算出する方法を適用することができる。閾値決定回路は、イメージセンサ４５９から出力信号を１回読み出すごとに、具体的には受光素子ｃｎから出力信号を読み出すごとに閾値を決定する。

【0040】

臨界角演算回路では、閾値Ｖｔｈよりもデジタル信号Ｖｃｎが小さい受光素子ｃｎの数をカウントすることで、臨界角θの位置を算出する。

【0041】

演算回路４５６ｅでは閾値Ｖｔｈを使用して有効受光素子を算出したが、例えば閾値決定回路を設けることなく臨界角演算回路にて判別分析等の多変量解析を使用して算出し、臨界角θの位置を算出してもよい。

【0042】

また、臨界角θは加工液Ｌの温度に依存するため、加工液Ｌの温度によって濃度の補正を行う必要がある。温度検出器４５５が検出した温度および臨界角検出回路４５６ｅａが算出した臨界角θを温度補正回路４５６ｅｂに入力し、温度補正を行う。

【0043】

温度補正後の加工液Ｌの臨界角θは、制御部４６に送られる。制御部４６では臨界角θから加工液Ｌ中の腐食防止剤の濃度を算出して表示部４６４に表示するとともに、腐食防止剤の濃度が低い場合は、添加装置４４を駆動して腐食防止剤を添加する。

【0044】

このように臨界角θの位置を決定する閾値Ｖｔｈを１回の読み出しごとに変更することや、温度検出器４５５を設けて加工液Ｌの温度により腐食防止剤の濃度を補正することで、外部環境の変化による濃度値のずれを吸収し、より正確に加工液Ｌ中の腐食防止剤の濃度を検出することが可能となる。

【0045】

本実施形態においては、制御部４６にて臨界角θから加工液Ｌ中の腐食防止剤の濃度を算出していたが、放電加工装置１００の全体の制御を行うＮＣ制御装置に臨界角θを送信して、ＮＣ制御装置にて濃度を算出してもよい。
また本実施形態では、温度補正回路４５６ｅｂにより臨界角θの温度補正を行っていたが、温度補正回路４５６ｅｂを設けないことも可能である。その場合は、温度補正前の臨界角θおよび温度検出器４５５が検出した温度を制御部４６またはＮＣ制御装置に送信することで、制御部４６またはＮＣ制御装置にて温度補正および濃度の算出を行う。

【符号の説明】

【0046】

１ 加工槽
２ ベース
３ コラム
４ 加工ヘッド
６ ワークテーブル
７ 上側ガイド組体
８ 下側ガイド組体
１０ 機械本機
４０ 加工液供給装置
４１ 加工液供給槽
４１ａ 汚水槽
４１ｂ ろ過フィルタ
４１ｃ 清水槽
４２ イオン交換樹脂
４３ 加工液温度設定装置
４４ 添加装置
４５ 臨界角検出装置
４５１ 筐体
４５２ 測定空間
４５３ プリズム
４５３ａ 入射面
４５３ｂ 境界面
４５３ｃ 反射面
４５３ｄ 出射面
４５４ 光源
４５５ 温度検出器
４５６ 電気回路
４５７ レンズ
４５８ スリット
４５９ イメージセンサ
４６ 制御部
４７ 管路
Ｅ ワイヤ電極
Ｗ ワーク
Ｌ 加工液
１００ 放電加工装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】