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(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】P2023099249
(43)【公開日】2023-07-12
(54)【発明の名称】ワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法
(51)【国際特許分類】
B23H 7/02 20060101AFI20230705BHJP
B23H 7/04 20060101ALI20230705BHJP
【ＦＩ】
B23H7/02 R
B23H7/04 E
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021213595
(22)【出願日】2021-12-28
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-07-04
(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
(72)【発明者】
【氏名】塙 智仁
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 慶輝
【テーマコード（参考）】
3C059
【Ｆターム（参考）】
3C059AA01
3C059AB05
3C059CB02
3C059CC01
3C059CC02
3C059CD03
3C059CE04
3C059DA06
(57)【要約】 （修正有）
【課題】予備放電電流から求めた放電位置により集中放電をリアルタイムに検出できるとともに、板厚等の計測に使用するための正確な放電位置を算出することが可能なワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法を提供すること。
【解決手段】本発明のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物とで形成される加工間隙に供給される予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから主放電電流が供給されるまでの第２の期間において電流検出器を通して検出されるそれぞれの予備放電電流から放電位置を算出する放電位置演算回路を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物とで形成される加工間隙に供給される予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから主放電電流が供給されるまでの第２の期間において電流検出器を通して検出されるそれぞれの予備放電電流から放電位置を算出する放電位置演算回路を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤ電極と被加工物とで形成される加工間隙に放電の発生を誘起する電圧を印加して予備放電電流を供給する補助電源回路と、前記加工間隙に主放電電流を供給する主電源回路と、前記被加工物を挟んで上下にそれぞれ設けられ前記ワイヤ電極に放電電流を供給する一対の通電体と前記加工間隙との間に流れる前記放電電流を検出する電流検出器と、前記加工間隙に供給される前記予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから前記主放電電流が供給されるまでの第２の期間において前記電流検出器を通して検出されるそれぞれの前記予備放電電流から放電位置を算出する放電位置演算回路と、を備えたワイヤ放電加工装置。
【請求項2】
前記電流検出器は、上側通電体を介して前記補助電源回路の電圧の印加により前記加工間隙を流れる前記予備放電電流を検出するセンサと、下側通電体を介して前記補助電源回路の電圧の印加により前記加工間隙を流れる電流を検出するセンサを備え、前記放電位置演算回路は、各々の前記センサから前記予備放電電流を取得し前記予備放電電流の積分値を演算してそれぞれ面積を求め、前記面積の比を求めることで放電位置を算出することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項3】
前記ワイヤ放電加工装置は、さらに集中放電検出回路を備え、前記集中放電検出回路は前記第１の期間に算出した放電位置から集中放電を判別することを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項4】
前記ワイヤ放電加工装置は、前記集中放電検出回路が集中放電を判別した場合、前記主電源回路からの前記ワイヤ電極への前記主放電電流の供給を停止することを特徴とする請求項３記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項5】
前記ワイヤ放電加工装置は、前記第２の期間において算出した放電位置から板厚を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項6】
前記ワイヤ放電加工装置は、さらに部分放電検出回路を備え、前記部分放電検出回路は前記第２の期間に算出した放電位置から前記被加工物の加工面の形状を推定し、部分的に放電が偏っていることを判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項7】
被加工物とワイヤ電極との間の加工間隙に放電の発生を誘起する電圧を印加して予備放電電流を供給し、その後、前記加工間隙に主放電電流を供給するワイヤ放電加工方法において、前記加工間隙に供給される前記予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから前記主放電電流が供給されるまでの第２の期間において前記予備放電電流の電流値により放電位置を検出することを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワイヤ電極と被加工物との間に形成される加工間隙に間欠的に電圧を供給して加工を行うワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
放電加工は、ワイヤ電極と被加工物を対向配置させ、ワイヤ電極と被加工物の間に形成される加工間隙に繰返し電圧パルスを供給することにより連続的に放電を発生させて放電エネルギーよって加工を行う電気加工方法である。ワイヤ電極と被加工物間に放電が発生すると、被加工物の放電発生部分（放電位置）では、放電の発生にともなう衝撃によって材料が吹き飛ばされ、その後に発熱にともなって温度が急激に上昇し、被加工物材料は、局所的に溶融し蒸発する。被加工物から除去された材料は、冷却されて加工粉となって飛散する。そして、所定時間後に電圧パルスの供給が遮断されることによって一発の放電が終了し、被加工物の表面に放電電流の大きさにおおよそ比例した大きさの放電痕が形成される。
【0003】
ところで、放電エネルギーは被加工物材料のみを除去するために消費されるだけではなく電極側にも影響し電極材料にも損傷を与えてしまうことが知られており、これを電極消耗と呼んでいる。この電極消耗は、放電加工において避け難い現象であり、放電位置の分散が不十分でおよそ同じ位置に集中放電が発生するとワイヤ電極の断線の原因となってしまう。
よって、加工中の放電位置を計測し、集中放電が発生する場合には極間への電圧印加を停止させる技術が開示されている。
よって、加工中の放電位置を計測し、集中放電が発生する場合には極間への電圧印加を停止させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第５０３７９４１号公報
【特許文献2】特許第３０８５０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１においては、予備放電電流に基づきワイヤ電極における放電位置を判定し、主放電用電圧の印加を停止させることや加工エネルギーの計算・出力調整が行われている。放電位置の検出タイミングは、予備放電電流が微弱電流であり様々な外乱（例えば浮遊容量や浮遊インダクタンス）の影響を受け易いことから、放電初期から１５０ｎｓ～３００ｎｓ遅らせた時間としている。
【0006】
しかしながら、予備放電電流から求めた放電位置をもとに集中放電を検出し主放電用電圧の印加を停止させる場合、放電が開始された後なるべく早いタイミングで放電位置を検出することが望ましい。
なぜなら主放電の停止をリアルタイムで行うためには、極間に予備放電電流が流れた後、主放電用電圧パルスを極間に印加する前に主放電用電圧パルスの供給を停止するか否かの判断をする必要があり、短時間の処理が求められるからである。
なぜなら主放電の停止をリアルタイムで行うためには、極間に予備放電電流が流れた後、主放電用電圧パルスを極間に印加する前に主放電用電圧パルスの供給を停止するか否かの判断をする必要があり、短時間の処理が求められるからである。
【0007】
また、放電位置を利用して被加工物の板厚等の演算を行うことが行われている（特許文献２）。放電位置により板厚を演算する場合は集中放電を検出する場合とは異なり、放電位置の検出を短時間で行う必要はなく、外乱等の加工環境の影響が比較的少ないタイミングで行うことが望ましい。なぜなら正確な放電位置を使用すれば、板厚計測の精度が上がるからである。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みて、予備放電電流から求めた放電位置により集中放電をリアルタイムに検出できるとともに、板厚等の計測に使用するための正確な放電位置を算出することが可能なワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物とで形成される加工間隙に放電の発生を誘起する電圧を印加して予備放電電流を供給する補助電源回路と、前記加工間隙に主放電電流を供給する主電源回路と、前記被加工物を挟んで上下にそれぞれ設けられ前記ワイヤ電極に放電電流を供給する一対の通電体と前記加工間隙との間に流れる前記放電電流を検出する電流検出器と、前記加工間隙に供給される前記予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから前記主放電電流が供給されるまでの第２の期間において前記電流検出器を通して検出されるそれぞれの前記予備放電電流から放電位置を算出する放電位置演算回路と、を備えたことを特徴とする。
また本発明は被加工物とワイヤ電極との間の加工間隙に放電の発生を誘起する電圧を印加して予備放電電流を供給し、その後、前記加工間隙に主放電電流を供給するワイヤ放電加工方法において、前記加工間隙に供給される前記予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから前記主放電電流が供給されるまでの第２の期間において前記予備放電電流の電流値により放電位置を検出することを特徴とする。
また本発明は被加工物とワイヤ電極との間の加工間隙に放電の発生を誘起する電圧を印加して予備放電電流を供給し、その後、前記加工間隙に主放電電流を供給するワイヤ放電加工方法において、前記加工間隙に供給される前記予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから前記主放電電流が供給されるまでの第２の期間において前記予備放電電流の電流値により放電位置を検出することを特徴とする。
【0010】
ここで「予備放電電流」とは補助電源回路からの電圧の印加により加工間隙に流れる電流であり、「主放電電流」とは主電源回路からの電圧の印加により加工間隙に流れる電流である。また「放電電流」とは、予備放電電流および主放電電流の総称である。
また「放電位置」とはワイヤ電極上の放電点の位置であり、放電点と同義である。
本発明によれば、予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間と、一定の電流値に到達してから主放電電流が供給されるまでの第２の期間において予備放電電流の電流値により放電位置を検出する。予備放電電流の早いタイミングである第１の期間で放電位置を検出すると、主放電電流の供給の停止をより迅速に行うことができる。また外乱等の加工環境の影響が少ない第２の期間で放電位置を検出すると、正確な放電位置を板厚等の演算に使用することができる。このように第１の期間および第２の期間の両方の期間で放電位置を検出することで集中放電をリアルタイムに検出して停止することができるとともに、正確な放電位置をその他の演算に有効活用することが可能となる。
また「放電位置」とはワイヤ電極上の放電点の位置であり、放電点と同義である。
本発明によれば、予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間と、一定の電流値に到達してから主放電電流が供給されるまでの第２の期間において予備放電電流の電流値により放電位置を検出する。予備放電電流の早いタイミングである第１の期間で放電位置を検出すると、主放電電流の供給の停止をより迅速に行うことができる。また外乱等の加工環境の影響が少ない第２の期間で放電位置を検出すると、正確な放電位置を板厚等の演算に使用することができる。このように第１の期間および第２の期間の両方の期間で放電位置を検出することで集中放電をリアルタイムに検出して停止することができるとともに、正確な放電位置をその他の演算に有効活用することが可能となる。
【0011】
本発明の前記電流検出器は、上側通電体を介して前記補助電源回路の電圧の印加により前記加工間隙を流れる前記予備放電電流を検出するセンサと、下側通電体を介して前記補助電源回路の電圧の印加により前記加工間隙を流れる電流を検出するセンサを備え、本発明の前記放電位置演算回路は、各々の前記センサから前記予備放電電流を取得し前記予備放電電流の積分値を演算してそれぞれ面積を求め、前記面積の比を求めることで放電位置を算出することを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、予備放電電流の積分値から面積を算出して面積比により放電位置を算出しているため、加算による積分効果により外乱の影響を減少させることが可能となる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、加工間隙に供給される予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから主放電電流が供給されるまでの第２の期間において放電位置を算出するため、主放電電流の供給の停止を迅速に行うことができるとともに、より正確な板厚の計測を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明のワイヤ放電加工装置１００を示すブロック図である。
【図2】本発明のワイヤ放電加工装置１００における加工用電源１の回路の一例を示す回路構成図である。
【図3】本発明のワイヤ放電加工装置１００の正常動作を説明するタイミングチャートである。
【図4】本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図5】本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出回路４３１の動作を説明するタイミングチャートである。
【図6】本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出回路４３１の動作を説明する模式図である。
【図7】本発明のワイヤ放電加工装置１００の板厚演算回路４３２の動作を説明する模式図である。
【図8】本発明のワイヤ放電加工装置１００の部分放電検出回路４３３の動作を説明する模式図である。
【図9】本発明のワイヤ放電加工装置１００の部分放電検出時の動作を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜１．ワイヤ放電加工装置１００の構成＞
図１は、本発明のワイヤ放電加工装置１００を示すブロック図であり、図２は、本発明のワイヤ放電加工装置１００における加工用電源１の回路の一例を示す回路構成図である。
ワイヤ放電加工装置１００は、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを被加工物Ｗに対してＸＹ平面上に移動させて、ワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとに形成される加工間隙１０に所定の加工電圧パルスを繰返し印加して断続的に放電を発生させ、放電エネルギーによって被加工物Ｗから材料を除去し、被加工物Ｗを所望の加工形状に切断加工するものである。
ワイヤ放電加工装置１００は、加工用電源１と、電圧検出器２と、電流検出器３と、判定回路４と、制御装置７と、通電体９と、ワイヤ電極Ｅとを含んでなる。
図１は、本発明のワイヤ放電加工装置１００を示すブロック図であり、図２は、本発明のワイヤ放電加工装置１００における加工用電源１の回路の一例を示す回路構成図である。
ワイヤ放電加工装置１００は、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを被加工物Ｗに対してＸＹ平面上に移動させて、ワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとに形成される加工間隙１０に所定の加工電圧パルスを繰返し印加して断続的に放電を発生させ、放電エネルギーによって被加工物Ｗから材料を除去し、被加工物Ｗを所望の加工形状に切断加工するものである。
ワイヤ放電加工装置１００は、加工用電源１と、電圧検出器２と、電流検出器３と、判定回路４と、制御装置７と、通電体９と、ワイヤ電極Ｅとを含んでなる。
【0016】
加工用電源１は、ワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗに放電を発生させるための電圧を印加するための電源回路であり、主電源回路１Ａと補助電源回路１Ｂから構成される。ワイヤ放電加工装置１００においては、パルス発生回路４４からの指示により補助電源回路１Ｂと主電源回路１Ａを切り替えて放電を発生させる。
【0017】
主電源回路１Ａは、加工間隙１０に加工用の主放電電流Ｉａを供給するための電圧を印加する電源回路である。加工間隙１０に放電が発生して予備放電電流Ｉｂが流れ始めたときに主電源回路１Ａの電圧の印加により主放電電流Ｉａが供給される。
主電源回路１Ａは、加工間隙１０に直列に設けられ直流電圧を出力する直流電源１１と、加工間隙１０と直流電源１１との間に直列に設けられる１以上のスイッチング素子１２と、コンデンサ１３と、加工間隙１０に直列に挿設される逆流阻止ダイオード１４とを含んでなる。
主電源回路１Ａは、加工間隙１０に直列に設けられ直流電圧を出力する直流電源１１と、加工間隙１０と直流電源１１との間に直列に設けられる１以上のスイッチング素子１２と、コンデンサ１３と、加工間隙１０に直列に挿設される逆流阻止ダイオード１４とを含んでなる。
【0018】
スイッチング素子１２は、立上がりの性能と耐圧性能に優れるタイプの電解効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。コンデンサ１３は、直流電源１１と並列に設けられた電圧変動を防ぐための平滑コンデンサである。逆流阻止ダイオード１４は、加工間隙１０に発生する逆起電圧に因る逆流電流が直流電源１１に還流することを防ぐ。
【0019】
補助電源回路１Ｂは、加工間隙１０に放電を誘起するための電圧を印加する電源回路であり、補助電源回路１Bの電圧の印加により予備放電電流Ｉｂが加工間隙１０に供給される。
補助電源回路１Ｂは、加工間隙１０に直列かつ主電源回路１Ａの直流電源１１に並列に設けられ直流電圧を出力する直流電源２１と、加工間隙１０と直流電源２１との間に直列に設けられる１以上のスイッチング素子２２と、加工間隙１０と直流電源２１との間でスイッチング素子２２に直列に設けられる電流制限抵抗２３と、直流電源２１に直列に設けられる逆流阻止ダイオード２４と、直流電源２１とスイッチング素子２２との間に設けられるスイッチング素子のブリッジ回路でなる極性切換回路２５と、コンデンサ２６を含んでなる。
補助電源回路１Ｂは、加工間隙１０に直列かつ主電源回路１Ａの直流電源１１に並列に設けられ直流電圧を出力する直流電源２１と、加工間隙１０と直流電源２１との間に直列に設けられる１以上のスイッチング素子２２と、加工間隙１０と直流電源２１との間でスイッチング素子２２に直列に設けられる電流制限抵抗２３と、直流電源２１に直列に設けられる逆流阻止ダイオード２４と、直流電源２１とスイッチング素子２２との間に設けられるスイッチング素子のブリッジ回路でなる極性切換回路２５と、コンデンサ２６を含んでなる。
【0020】
スイッチング素子２２は、スイッチング素子１２と基本的に同じ構成である。電流制限抵抗２３は、加工間隙１０に放電が発生した直後に流れる予備放電電流Ｉｂが途中で途切れることがない範囲で電流値を十分に小さくする相応の抵抗値を有する。逆流阻止ダイオード２４は、突発電流が直流電源２１を含む補助電源回路１Ｂに還流することを防ぐ。極性切換回路２５は、直流電源２１から出力される直流電圧の極性を選択的に切り換える。コンデンサ２６は、直流電源２１と並列に設けられた電圧変動を防ぐための平滑コンデンサである。
【0021】
電圧検出器２は、ワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとの極間の無負荷時および放電時の電圧を検出するセンサであり、主電源用電圧センサ２Ａと、補助電源用電圧センサ２Ｂから構成される。
主電源用電圧センサ２Ａは、主電源回路１Ａと上側通電体９Ａの間に設けられ、主電源回路１Ａの電圧の印加による極間の無負荷時および放電時の電圧を検出する。
また補助電源用電圧センサ２Ｂは、補助電源回路１Ｂと上側通電体９Ａの間に設けられ、補助電源回路１Ｂの電圧の印加による極間の無負荷時および放電時の電圧を検出する。
電圧検出器２により検出された極間電圧値は判定回路４に与えられる。
主電源用電圧センサ２Ａは、主電源回路１Ａと上側通電体９Ａの間に設けられ、主電源回路１Ａの電圧の印加による極間の無負荷時および放電時の電圧を検出する。
また補助電源用電圧センサ２Ｂは、補助電源回路１Ｂと上側通電体９Ａの間に設けられ、補助電源回路１Ｂの電圧の印加による極間の無負荷時および放電時の電圧を検出する。
電圧検出器２により検出された極間電圧値は判定回路４に与えられる。
【0022】
電流検出器３は、極間に流れる電流を検出する電流センサであり、主電源用上側電流センサ３１Ａ、主電源用下側電流センサ３１Ｂ、補助電源用上側電流センサ３２Ａ、補助電源用下側電流センサ３２Ｂから構成される。
主電源用上側電流センサ３１Ａは、上側通電体９Ａを介して主電源回路１Ａの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサである。一方、主電源用下側電流センサ３１Ｂは、下側通電体９Ｂを介して主電源回路１Ａの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサである。
また補助電源用上側電流センサ３２Ａは、上側通電体９Ａを介して補助電源回路１Ｂの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサであり、補助電源用下側電流センサ３２Ｂは、下側通電体９Ｂを介して補助電源回路１Ｂの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサである。
電流検出器３は、上側通電体９Ａまたは下側通電体９Ｂと加工用電源１との接続線間に設けられる。電流検出器３により検出された電流値は、判定回路４にそれぞれ与えられる。
主電源用上側電流センサ３１Ａは、上側通電体９Ａを介して主電源回路１Ａの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサである。一方、主電源用下側電流センサ３１Ｂは、下側通電体９Ｂを介して主電源回路１Ａの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサである。
また補助電源用上側電流センサ３２Ａは、上側通電体９Ａを介して補助電源回路１Ｂの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサであり、補助電源用下側電流センサ３２Ｂは、下側通電体９Ｂを介して補助電源回路１Ｂの電圧の印加によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗの間を流れる電流を検出するセンサである。
電流検出器３は、上側通電体９Ａまたは下側通電体９Ｂと加工用電源１との接続線間に設けられる。電流検出器３により検出された電流値は、判定回路４にそれぞれ与えられる。
【0023】
判定回路４は、電圧検出器２から与えられる極間電圧値と電流検出器３から与えられる電流値と制御装置７から与えられる加工条件により、加工用電源１のスイッチング素子１２，２２をオンオフ制御するとともに放電位置の演算を行う回路である。
判定回路４は、具体的には放電検出回路４１と、放電位置演算回路４２と、集中放電検出回路４３１と、板厚演算回路４３２と、部分放電検出回路４３３と、パルス発生回路４４と、記憶部４５から構成される。
判定回路４は、具体的には放電検出回路４１と、放電位置演算回路４２と、集中放電検出回路４３１と、板厚演算回路４３２と、部分放電検出回路４３３と、パルス発生回路４４と、記憶部４５から構成される。
【0024】
放電検出回路４１は、加工間隙１０の極間電圧が基準電圧Ｖｒ以下になったときに加工間隙１０に放電が発生したことを示す放電発生信号Ｓｔを出力する回路である。具体的には、放電検出回路４１は電圧検出器２から取得した極間電圧値と基準電圧Ｖｒを比較し、極間電圧値が基準電圧Ｖｒ以下に降下した場合にパルス発生回路４４および放電位置演算回路４２に放電発生信号Ｓｔを出力する。
基準電圧Ｖｒは、放電が発生したときに加工間隙１０に補助電源回路１Ｂから供給される予備放電電流Ｉｂが流れ始めて極間電圧が降下したことが最小の遅延時間で確実に検出できる適切な値に設定される。基準電圧Ｖｒのデータは、制御装置７によって書き換えることができる。
基準電圧Ｖｒは、放電が発生したときに加工間隙１０に補助電源回路１Ｂから供給される予備放電電流Ｉｂが流れ始めて極間電圧が降下したことが最小の遅延時間で確実に検出できる適切な値に設定される。基準電圧Ｖｒのデータは、制御装置７によって書き換えることができる。
【0025】
放電位置演算回路４２は、放電検出回路４１から放電発生信号Ｓｔを受信した場合に、放電位置を２回にわけて演算する回路である。放電位置演算回路４２は、放電発生信号Ｓｔが入力されると、補助電源用上側電流センサ３２Ａおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから電流値を取得し、予備放電電流Ｉｂの立ち上がり期間Ｔｔ（第１の期間）と定常期間Ｔｓ（第２の期間）に２回、放電位置の演算を行う。予備放電電流Ｉｂの立ち上がり期間Ｔｔに取得した放電位置を第１の放電位置Ｈ１ｎ（ｎ＝１，・・・，Ｎ Ｎは総数）として演算を行い、予備放電電流Ｉｂの定常期間Ｔｓに取得した放電位置を第２の放電位置Ｈ２ｍ（ｍ＝１，・・・，Ｍ Ｍは総数）として演算を行う。第１の放電位置Ｈ１ｎおよび第２の放電位置Ｈ２ｍは、それぞれ記憶部４５に時系列順に格納されるとともに、第１の放電位置Ｈ１ｎは集中放電検出回路４３１に出力され、第２の放電位置Ｈ２ｍは部分放電検出回路４３３に出力される。
【0026】
集中放電検出回路４３１は、第１の放電位置Ｈ１ｎの情報から集中放電が発生しているか否かを検出する回路である。集中放電検出回路４３１は、集中放電が発生していることを検出した場合、短い時間幅の集中放電信号Ｓｓをパルス発生回路４４に出力する。
【0027】
板厚演算回路４３２は、記憶部４５に時系列式に記憶された第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から、板厚Ｌを演算する回路である。
【0028】
部分放電検出回路４３３は、第１の放電位置Ｈ１ｎの情報および記憶部４５に時系列式に記憶された第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から被加工物Ｗの加工面の形状を推定し、部分的に放電が偏っていることを判定する回路である。
ワイヤ放電加工において一部の範囲のみに局所的に放電が発生した場合、被加工物Ｗの加工面の真直度が低下し、加工精度が低下する。例えば、加工面の中央部に放電が集中した場合は、端部よりも凹んでいるタイコ形状となったり、加工面の端部に放電が集中した場合は、中央部が端部よりも突出している逆タイコ形状となったりすることがある。よって、部分放電検出回路４３３は、被加工物Ｗの加工面の形状を推定し、部分的に放電が偏っていることを検出した場合には、短い時間幅の部分放電信号Ｓｂをパルス発生回路４４に出力する。
ワイヤ放電加工において一部の範囲のみに局所的に放電が発生した場合、被加工物Ｗの加工面の真直度が低下し、加工精度が低下する。例えば、加工面の中央部に放電が集中した場合は、端部よりも凹んでいるタイコ形状となったり、加工面の端部に放電が集中した場合は、中央部が端部よりも突出している逆タイコ形状となったりすることがある。よって、部分放電検出回路４３３は、被加工物Ｗの加工面の形状を推定し、部分的に放電が偏っていることを検出した場合には、短い時間幅の部分放電信号Ｓｂをパルス発生回路４４に出力する。
【0029】
パルス発生回路４４は、放電検出回路４１からの放電発生信号Ｓｔ、集中放電検出回路４３１からの集中放電信号Ｓｓ、部分放電検出回路４３３からの部分放電信号Ｓｂ、電圧検出器２から与えられる極間電圧値と電流検出器３から与えられる電流値と制御装置７から与えられる加工条件により、加工用電源１のスイッチング素子をオンオフ制御するゲート回路を有する。
具体的にパルス発生回路４４は、ゲート回路を通して第１のゲート信号を主電源回路１Ａのスイッチング素子１２に供給し、第２のゲート信号を補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２に供給する。
パルス発生回路４４が第１のゲート信号を主電源回路１Ａへ出力すると、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２がオンされて主放電電流Ｉａが供給される。また、パルス発生回路４４が補助電源回路１Ｂへ第２のゲート信号を出力すると、補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２がオンされて予備放電電流Ｉｂが供給される。
具体的にパルス発生回路４４は、ゲート回路を通して第１のゲート信号を主電源回路１Ａのスイッチング素子１２に供給し、第２のゲート信号を補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２に供給する。
パルス発生回路４４が第１のゲート信号を主電源回路１Ａへ出力すると、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２がオンされて主放電電流Ｉａが供給される。また、パルス発生回路４４が補助電源回路１Ｂへ第２のゲート信号を出力すると、補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２がオンされて予備放電電流Ｉｂが供給される。
【0030】
具体的にパルス発生回路４４は、制御装置７から取得した加工条件を参照し、第２のゲート信号を出力してスイッチング素子２２をオンし、加工間隙１０に補助電源回路１Ｂの直流電源２１の電圧を印加して放電を誘起させる。放電が発生して予備放電電流Ｉｂが設定されたピーク電流値まで立ち上がったことを電流検出器３から与えられる電流値により検出し、第２のゲート信号の出力を停止してスイッチング素子２２をオフし、補助電源回路１Ｂを遮断する。
【0031】
またパルス発生回路４４は、補助電源回路１Ｂにより放電が発生し放電検出回路４１から放電発生信号Ｓｔを受信すると、第１のゲート信号を出力してスイッチング素子１２をオンして主放電電流Ｉａを供給する。そして、１発目の主放電電流Ｉａが設定されたピーク電流値まで立ち上がるころに第１のゲート信号の出力を停止する。１発目の主放電電流Ｉａの放電電流パルス以降、パルス発生回路４４は、電流検出器３の電流検出信号を入力して、加工間隙１０に主放電電流Ｉａが減衰して流れなくなるまで予め設定された放電周波数に従う１ＭＨｚ以上のオンオフ繰返し周波数でスイッチング素子１２を高速にオンオフさせて高周波の放電電流パルスである主放電電流Ｉａを供給する。
【0032】
記憶部４５は、第１の放電位置Ｈ１ｎおよび第２の放電位置Ｈ２ｍ等を格納するメモリである。
【0033】
制御装置７は、ワイヤ放電加工装置１００の全体の動作を制御する装置であり、内部に記憶部７１を備える。
制御装置７は、板厚演算回路４３２で算出された板厚Ｌｐのデータから、必要に応じて板厚Ｌｐに適応する加工条件に変更設定する。具体的には板厚Ｌｐに適応する加工条件を記憶部７１に記憶されている複数の加工条件の組合せの中から検索して抽出する。そして、制御装置７は、変更される加工条件に相当するパルス指令信号を出力して加工条件を変更設定する。
記憶部７１には、動作に必要な加工条件のデータが格納され、具体的には休止時間（オフ時間）Ｏｆと、１ＭＨｚ以上の高周波の放電の繰返し周波数（放電周波数）Ｍｏと、主放電電流Ｉａの持続時間（パルス幅）Ｍａと、印加電圧（直流電源電圧）Ｖｏと、加工電流（ピーク電流値）Ｉｐと、基準電圧Ｖｒと、電流基準値Ｉｒと、遅延時間Ｔａ等が格納されている。
制御装置７は、板厚演算回路４３２で算出された板厚Ｌｐのデータから、必要に応じて板厚Ｌｐに適応する加工条件に変更設定する。具体的には板厚Ｌｐに適応する加工条件を記憶部７１に記憶されている複数の加工条件の組合せの中から検索して抽出する。そして、制御装置７は、変更される加工条件に相当するパルス指令信号を出力して加工条件を変更設定する。
記憶部７１には、動作に必要な加工条件のデータが格納され、具体的には休止時間（オフ時間）Ｏｆと、１ＭＨｚ以上の高周波の放電の繰返し周波数（放電周波数）Ｍｏと、主放電電流Ｉａの持続時間（パルス幅）Ｍａと、印加電圧（直流電源電圧）Ｖｏと、加工電流（ピーク電流値）Ｉｐと、基準電圧Ｖｒと、電流基準値Ｉｒと、遅延時間Ｔａ等が格納されている。
【0034】
通電体９は、ワイヤ電極Ｅに接触して加工用電源１から放電加工のための電流を供給するための部材であり、被加工物Ｗを挟んで上下に上側通電体９Ａと、下側通電体９Ｂが設けられる。
ワイヤ放電加工装置１００は、上側ガイドアッセンブリと下側ガイドアッセンブリとが設けられている。被加工物Ｗの上側に設けられる上側ガイドアッセンブリには、上側ワイヤガイドと、上側通電体９Ａと、加工液噴流ノズルとがハウジングに一体的に組み込まれてなる。また、被加工物Ｗの下側に設けられる下側ガイドアッセンブリは、下側ワイヤガイドと、下側通電体９Ｂと、加工液噴流ノズルとがハウジングに一体的に組み込まれてなる。加工用電源１の電源端子が上側通電体９Ａ、下側通電体９Ｂと接続されており、上側通電体９Ａおよび下側通電体９Ｂを介してワイヤ電極Ｅに電流を供給する。
ワイヤ放電加工装置１００は、上側ガイドアッセンブリと下側ガイドアッセンブリとが設けられている。被加工物Ｗの上側に設けられる上側ガイドアッセンブリには、上側ワイヤガイドと、上側通電体９Ａと、加工液噴流ノズルとがハウジングに一体的に組み込まれてなる。また、被加工物Ｗの下側に設けられる下側ガイドアッセンブリは、下側ワイヤガイドと、下側通電体９Ｂと、加工液噴流ノズルとがハウジングに一体的に組み込まれてなる。加工用電源１の電源端子が上側通電体９Ａ、下側通電体９Ｂと接続されており、上側通電体９Ａおよび下側通電体９Ｂを介してワイヤ電極Ｅに電流を供給する。
【0035】
ワイヤ電極Ｅは、導電性材料から製作されたワイヤ状の放電加工用工具である。ワイヤ電極Ｅは、被加工物Ｗとの間に加工間隙が形成されるように対向配置されており、移動装置によって任意の方向に被加工物Ｗを基準として相対移動する。ワイヤ電極Ｅは、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドに挿通されており、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイド間にテンションが付与された状態で張架される。
また、ワイヤ電極Ｅは、上側通電体９Ａ、下側通電体９Ｂを介して加工用電源１の電源端子と接続される。また、被加工物Ｗも、通電治具を介して加工用電源１の電源端子に接続される。この加工用電源１によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとの両極間に所定の電圧が印加されると、ワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとの間に放電が発生し、放電加工が行われる。
また、ワイヤ電極Ｅは、上側通電体９Ａ、下側通電体９Ｂを介して加工用電源１の電源端子と接続される。また、被加工物Ｗも、通電治具を介して加工用電源１の電源端子に接続される。この加工用電源１によりワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとの両極間に所定の電圧が印加されると、ワイヤ電極Ｅと被加工物Ｗとの間に放電が発生し、放電加工が行われる。
【0036】
＜２．放電位置演算回路４２の説明＞
図５は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出回路４３１の動作を説明するタイミングチャートである。
放電位置演算回路４２は、放電発生信号Ｓｔが入力されると、予備放電電流Ｉｂの立ち上がり期間Ｔｔと定常期間Ｔｓに２回、放電位置の演算を行う。
ワイヤ放電加工装置１００では、上側通電体９Ａおよび下側通電体９Ｂの上下２箇所からワイヤ電極Ｅ上の放電位置を介して被加工物Ｗに放電電流Ｉｓを供給している。よって、上側通電体９Ａから放電位置を介して被加工物Ｗへ放電電流Ｉｓが流れる回路と、下側通電体９Ｂから放電位置を介して被加工物Ｗへ放電電流Ｉｓが流れる回路の並列回路となっている。ワイヤ電極Ｅは抵抗体であるから抵抗比の違いに応じて発生する回路の電流差を電流検出器３によって検出することによって放電位置を検出することができる。
本発明においては、補助電源用上側電流センサ３２Ａおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから上ガイド放電電流Ｉｓｕおよび下ガイド放電電流Ｉｓｄの時系列データを取得し、時系列データを時間で積分することによって面積を求め、上ガイド放電電流Ｉｓｕと下ガイド放電電流Ｉｓｄの面積比により放電位置を算出する。
図５は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出回路４３１の動作を説明するタイミングチャートである。
放電位置演算回路４２は、放電発生信号Ｓｔが入力されると、予備放電電流Ｉｂの立ち上がり期間Ｔｔと定常期間Ｔｓに２回、放電位置の演算を行う。
ワイヤ放電加工装置１００では、上側通電体９Ａおよび下側通電体９Ｂの上下２箇所からワイヤ電極Ｅ上の放電位置を介して被加工物Ｗに放電電流Ｉｓを供給している。よって、上側通電体９Ａから放電位置を介して被加工物Ｗへ放電電流Ｉｓが流れる回路と、下側通電体９Ｂから放電位置を介して被加工物Ｗへ放電電流Ｉｓが流れる回路の並列回路となっている。ワイヤ電極Ｅは抵抗体であるから抵抗比の違いに応じて発生する回路の電流差を電流検出器３によって検出することによって放電位置を検出することができる。
本発明においては、補助電源用上側電流センサ３２Ａおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから上ガイド放電電流Ｉｓｕおよび下ガイド放電電流Ｉｓｄの時系列データを取得し、時系列データを時間で積分することによって面積を求め、上ガイド放電電流Ｉｓｕと下ガイド放電電流Ｉｓｄの面積比により放電位置を算出する。
【0037】
具体的な立ち上がり期間Ｔｔで演算する第１の放電位置Ｈ１ｎの算出方法は、以下の通りである。
時刻ｔ２から時刻ｔ２１までの間に補助電源用上側電流センサ３２Ａから上ガイド放電電流Ｉｓｕの時系列データおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから下ガイド放電電流Ｉｓｄの時系列データを順次取得し、検出精度向上のためバンドパスフィルタに通すことで特定の周波数帯域のみ抽出する。
そして、抽出した時系列データから立ち上がり期間Ｔｔを時間幅とする上ガイド放電電流Ｉｓｕの積分値Ｑｓｕを求め、同様に立ち上がり期間Ｔｔを時間幅とする下ガイド放電電流Ｉｓｄの積分値Ｑｓｄを求める。上ガイド放電電流Ｉｓｕの積分値Ｑｓｕと下ガイド放電電流Ｉｓｄの積分値Ｑｓｄの面積比を求めることで第１の放電位置Ｈ１ｎを算出する。
立ち上がり期間Ｔｔの開始時刻である時刻ｔ２は、放電位置演算回路４２が放電発生信号Ｓｔを受信した時刻である。立ち上がり期間Ｔｔの終了時刻であるｔ２１は、加工間隙１０に予備放電電流Ｉｂが流れ始めて徐々に増大した後に一定に収まる時刻とする。この時刻ｔ２１は上ガイド放電電流Ｉｓｕと下ガイド放電電流Ｉｓｄを加算した予備放電電流Ｉｂの微分変化を検出し、その微分変化の値が規定範囲内となる時刻としてもよいし、時刻ｔ２から予め定められた時間幅を加算することで時刻ｔ２１としてもよい。
算出した第１の放電位置Ｈ１ｎは、記憶部４５に格納されるとともに集中放電検出回路４３１に出力される。
時刻ｔ２から時刻ｔ２１までの間に補助電源用上側電流センサ３２Ａから上ガイド放電電流Ｉｓｕの時系列データおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから下ガイド放電電流Ｉｓｄの時系列データを順次取得し、検出精度向上のためバンドパスフィルタに通すことで特定の周波数帯域のみ抽出する。
そして、抽出した時系列データから立ち上がり期間Ｔｔを時間幅とする上ガイド放電電流Ｉｓｕの積分値Ｑｓｕを求め、同様に立ち上がり期間Ｔｔを時間幅とする下ガイド放電電流Ｉｓｄの積分値Ｑｓｄを求める。上ガイド放電電流Ｉｓｕの積分値Ｑｓｕと下ガイド放電電流Ｉｓｄの積分値Ｑｓｄの面積比を求めることで第１の放電位置Ｈ１ｎを算出する。
立ち上がり期間Ｔｔの開始時刻である時刻ｔ２は、放電位置演算回路４２が放電発生信号Ｓｔを受信した時刻である。立ち上がり期間Ｔｔの終了時刻であるｔ２１は、加工間隙１０に予備放電電流Ｉｂが流れ始めて徐々に増大した後に一定に収まる時刻とする。この時刻ｔ２１は上ガイド放電電流Ｉｓｕと下ガイド放電電流Ｉｓｄを加算した予備放電電流Ｉｂの微分変化を検出し、その微分変化の値が規定範囲内となる時刻としてもよいし、時刻ｔ２から予め定められた時間幅を加算することで時刻ｔ２１としてもよい。
算出した第１の放電位置Ｈ１ｎは、記憶部４５に格納されるとともに集中放電検出回路４３１に出力される。
【0038】
定常期間Ｔｓで演算する第２の放電位置Ｈ２ｍの算出方法も同様に、時刻ｔ２２から時刻ｔ３までの間に補助電源用上側電流センサ３２Ａから上ガイド放電電流Ｉｓｕの時系列データおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから下ガイド放電電流Ｉｓｄの時系列データを順次取得する。次に、時系列データを検出精度向上のためローパスフィルタに通すことでノイズを除去し特定の周波数帯域のみ抽出する。そして、抽出した時系列データから定常期間Ｔｓを時間幅とする上ガイド放電電流Ｉｓｕの積分値Ｑｓｕを求め、同様に定常期間Ｔｓを時間幅とする下ガイド放電電流Ｉｓｄの積分値Ｑｓｄを求める。上ガイド放電電流Ｉｓｕの積分値Ｑｓｕと下ガイド放電電流Ｉｓｄの積分値Ｑｓｄの面積比を求めることで第２の放電位置Ｈ２ｍを算出する。
定常期間Ｔｓの開始時刻である時刻ｔ２２は、立ち上がり期間Ｔｔが終わり、予備放電電流Ｉｂが一定値に落ち着いた時刻であり、この時刻ｔ２２は時刻ｔ２から予め定められた時間幅Ｔｂを加算することで時刻ｔ２２とすることもできるし、予備放電電流Ｉｂの微分変化を検出し、その微分変化の値が一定の範囲に落ち着いたところを検出して時刻ｔ２２としてもよい。
また、定常期間Ｔｓの終了時刻である時刻ｔ３は、時刻ｔ２から遅延時間Ｔａを加算した時刻である。
算出した第２の放電位置Ｈ２ｍは、記憶部４５に格納されるとともに部分放電検出回路４３３に出力される。
定常期間Ｔｓの開始時刻である時刻ｔ２２は、立ち上がり期間Ｔｔが終わり、予備放電電流Ｉｂが一定値に落ち着いた時刻であり、この時刻ｔ２２は時刻ｔ２から予め定められた時間幅Ｔｂを加算することで時刻ｔ２２とすることもできるし、予備放電電流Ｉｂの微分変化を検出し、その微分変化の値が一定の範囲に落ち着いたところを検出して時刻ｔ２２としてもよい。
また、定常期間Ｔｓの終了時刻である時刻ｔ３は、時刻ｔ２から遅延時間Ｔａを加算した時刻である。
算出した第２の放電位置Ｈ２ｍは、記憶部４５に格納されるとともに部分放電検出回路４３３に出力される。
【0039】
＜４．集中放電検出回路４３１の説明＞
図６は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出回路４３１の動作を説明する模式図である。
集中放電検出回路４３１は、第１の放電位置Ｈ１ｎの情報から集中放電が発生しているかを検出する回路である。具体的には、記憶部４５には加工開始後に演算した第１の放電位置Ｈ１ｎ-１が時刻ｓ１ｎ-１とともに時系列順に格納されているとする。時刻ｓｎに第１の放電位置Ｈ１ｎが算出されると、集中放電検出回路４３１は第１の放電位置Ｈ１ｎを中心として一定幅を集中放電検出範囲Ｗ１として設定する。ここで、集中放電検出範囲Ｗ１は、ワイヤ電極送り方向ＦをＦ軸とした場合のワイヤ電極ＥのＦ軸上の範囲である。集中放電検出回路４３１は、時刻ｓｎから時系列を遡り、時刻ｓｎ以前の第１の放電位置Ｈ１ｎ-１のデータが規定数Ｐ１分連続して集中放電検出範囲Ｗ１に含まれるかを判定する。
例えば規定数Ｐ１＝３である場合、時刻ｓｎから時系列を遡り、時刻ｓｎ-１の第１の放電位置Ｈ１ｎ-１、時刻ｓｎ-２の第１の放電位置Ｈ１ｎ-２および時刻ｓｎ-３の第１の放電位置Ｈ１ｎ-３の全てが集中放電検出範囲Ｗ１に含まれているか否かを判定する。集中放電検出回路４３１は、判定の結果、全て集中放電検出範囲Ｗ１に含まれていると判断した場合、集中放電が発生していると判断し、短い時間幅の集中放電信号Ｓｓをパルス発生回路４４に出力する。
ここで集中放電検出範囲Ｗ１は、後述する部分放電検出回路４３３で使用される小範囲幅Ｗ２よりも広く設定されている。それは、第１の放電位置Ｈ１ｎは立ち上がり期間Ｔｔで取得されていることから外乱の影響を受けやすいためであり、集中放電発生の判定に幅を持たせる構成としている。
図６は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出回路４３１の動作を説明する模式図である。
集中放電検出回路４３１は、第１の放電位置Ｈ１ｎの情報から集中放電が発生しているかを検出する回路である。具体的には、記憶部４５には加工開始後に演算した第１の放電位置Ｈ１ｎ-１が時刻ｓ１ｎ-１とともに時系列順に格納されているとする。時刻ｓｎに第１の放電位置Ｈ１ｎが算出されると、集中放電検出回路４３１は第１の放電位置Ｈ１ｎを中心として一定幅を集中放電検出範囲Ｗ１として設定する。ここで、集中放電検出範囲Ｗ１は、ワイヤ電極送り方向ＦをＦ軸とした場合のワイヤ電極ＥのＦ軸上の範囲である。集中放電検出回路４３１は、時刻ｓｎから時系列を遡り、時刻ｓｎ以前の第１の放電位置Ｈ１ｎ-１のデータが規定数Ｐ１分連続して集中放電検出範囲Ｗ１に含まれるかを判定する。
例えば規定数Ｐ１＝３である場合、時刻ｓｎから時系列を遡り、時刻ｓｎ-１の第１の放電位置Ｈ１ｎ-１、時刻ｓｎ-２の第１の放電位置Ｈ１ｎ-２および時刻ｓｎ-３の第１の放電位置Ｈ１ｎ-３の全てが集中放電検出範囲Ｗ１に含まれているか否かを判定する。集中放電検出回路４３１は、判定の結果、全て集中放電検出範囲Ｗ１に含まれていると判断した場合、集中放電が発生していると判断し、短い時間幅の集中放電信号Ｓｓをパルス発生回路４４に出力する。
ここで集中放電検出範囲Ｗ１は、後述する部分放電検出回路４３３で使用される小範囲幅Ｗ２よりも広く設定されている。それは、第１の放電位置Ｈ１ｎは立ち上がり期間Ｔｔで取得されていることから外乱の影響を受けやすいためであり、集中放電発生の判定に幅を持たせる構成としている。
【0040】
＜５．板厚演算回路４３２の説明＞
図７は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の板厚演算回路４３２の動作を説明する模式図である。
板厚演算回路４３２は、記憶部４５に時系列式に記憶された第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から、被加工物Ｗの板厚Ｌｐ（ｐ＝１，・・・，Ｐ Ｐは板厚の総数）を演算する回路である。
具体的に板厚演算回路４３２は、時系列式に記憶された第２の放電位置Ｈ２ｍのデータから第２の放電位置Ｈ２ｍのＦ軸方向の分布を算出し、第２の放電位置Ｈ２ｍのＦ軸方向の上限位置と下限位置から板厚Ｌｐを演算する。板厚演算回路４３２は、放電位置演算回路４２により第２の放電位置Ｈ２ｍが演算されるたびに板厚Ｌｐを演算し、板厚Ｌｐを制御装置７に出力する。
図７は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の板厚演算回路４３２の動作を説明する模式図である。
板厚演算回路４３２は、記憶部４５に時系列式に記憶された第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から、被加工物Ｗの板厚Ｌｐ（ｐ＝１，・・・，Ｐ Ｐは板厚の総数）を演算する回路である。
具体的に板厚演算回路４３２は、時系列式に記憶された第２の放電位置Ｈ２ｍのデータから第２の放電位置Ｈ２ｍのＦ軸方向の分布を算出し、第２の放電位置Ｈ２ｍのＦ軸方向の上限位置と下限位置から板厚Ｌｐを演算する。板厚演算回路４３２は、放電位置演算回路４２により第２の放電位置Ｈ２ｍが演算されるたびに板厚Ｌｐを演算し、板厚Ｌｐを制御装置７に出力する。
【0041】
＜６．部分放電検出回路４３３の説明＞
図８は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の部分放電検出回路４３３の動作を説明する模式図である。
部分放電検出回路４３３は、記憶部４５に時系列順に格納された第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から被加工物Ｗの加工面の形状を推定する。具体的には、記憶部４５には加工開始後に演算した第２の放電位置Ｈ２ｍが時系列順に格納されている。部分放電検出回路４３３は、Ｆ軸上のワイヤ電極Ｅの上側通電体９Ａと接する位置から下側通電体９Ｂと接する位置までを小範囲幅Ｗ２に分割する。ここで、小範囲幅Ｗ２に分割した小範囲を上側通電体９Ａと接する位置から順にＷ２１，Ｗ２２，・・・，Ｗ２ｑ，・・・，Ｗ２Ｑ（ｑ＝１，２，・・・，Ｑ Ｑは分割数）とする。部分放電検出回路４３３は、加工開始後から第２の放電位置Ｈ２ｍが演算されるたびに小範囲Ｗ２ｑ内に含まれる第２の放電位置Ｈ２ｍのデータの数（カウント数）をカウントし、さらに小範囲Ｗ２ｑ内に含まれる第２の放電位置Ｈ２ｍのカウント数が予め決められた閾値ＴＨ以上であるかを演算する。そして、記憶部４５に小範囲Ｗ２ｑ、カウント数およびカウント数が閾値ＴＨ以上であることの情報をセットとして格納する。
図８は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の部分放電検出回路４３３の動作を説明する模式図である。
部分放電検出回路４３３は、記憶部４５に時系列順に格納された第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から被加工物Ｗの加工面の形状を推定する。具体的には、記憶部４５には加工開始後に演算した第２の放電位置Ｈ２ｍが時系列順に格納されている。部分放電検出回路４３３は、Ｆ軸上のワイヤ電極Ｅの上側通電体９Ａと接する位置から下側通電体９Ｂと接する位置までを小範囲幅Ｗ２に分割する。ここで、小範囲幅Ｗ２に分割した小範囲を上側通電体９Ａと接する位置から順にＷ２１，Ｗ２２，・・・，Ｗ２ｑ，・・・，Ｗ２Ｑ（ｑ＝１，２，・・・，Ｑ Ｑは分割数）とする。部分放電検出回路４３３は、加工開始後から第２の放電位置Ｈ２ｍが演算されるたびに小範囲Ｗ２ｑ内に含まれる第２の放電位置Ｈ２ｍのデータの数（カウント数）をカウントし、さらに小範囲Ｗ２ｑ内に含まれる第２の放電位置Ｈ２ｍのカウント数が予め決められた閾値ＴＨ以上であるかを演算する。そして、記憶部４５に小範囲Ｗ２ｑ、カウント数およびカウント数が閾値ＴＨ以上であることの情報をセットとして格納する。
【0042】
時刻ｓ２ｍ+１に第２の放電位置Ｈ２ｍ+１が算出され放電位置演算回路４２から出力されると、部分放電検出回路４３３は第２の放電位置Ｈ２ｍ+１が含まれる小範囲Ｗ２ｑを検出して、データの数（カウント数）をカウントする。そして、第２の放電位置Ｈ２ｍ+１が含まれる小範囲Ｗ２ｑのカウント数が閾値ＴＨ以上である場合は、部分的に放電が偏っていると判断し、短い時間幅の部分放電信号Ｓｂをパルス発生回路４４に出力する。
ここで、部分放電検出回路４３３に対して放電位置演算回路４２から第１の放電位置Ｈ１ｎ+１が出力されるようにして、第１の放電位置Ｈ１ｎ+１の情報により部分放電信号Ｓｂを出力してもよい。具体的には、部分放電検出回路４３３は第１の放電位置Ｈ１ｎ+１を受け取ると、第１の放電位置Ｈ１ｎ+１が含まれる小範囲Ｗ２ｑを検出し、第１の放電位置Ｈ１ｎ+１が含まれる小範囲Ｗ２ｑのカウント数が閾値ＴＨ以上である場合は、部分的に放電が偏っていると判断し、短い時間幅の部分放電信号Ｓｂをパルス発生回路４４に出力してもよい。そうすればより迅速に放電電流Ｉｓの供給を停止することが可能となる。
ここで、部分放電検出回路４３３に対して放電位置演算回路４２から第１の放電位置Ｈ１ｎ+１が出力されるようにして、第１の放電位置Ｈ１ｎ+１の情報により部分放電信号Ｓｂを出力してもよい。具体的には、部分放電検出回路４３３は第１の放電位置Ｈ１ｎ+１を受け取ると、第１の放電位置Ｈ１ｎ+１が含まれる小範囲Ｗ２ｑを検出し、第１の放電位置Ｈ１ｎ+１が含まれる小範囲Ｗ２ｑのカウント数が閾値ＴＨ以上である場合は、部分的に放電が偏っていると判断し、短い時間幅の部分放電信号Ｓｂをパルス発生回路４４に出力してもよい。そうすればより迅速に放電電流Ｉｓの供給を停止することが可能となる。
【0043】
ここで、部分放電検出回路４３３で使用される小範囲幅Ｗ２は、集中放電検出回路４３１で使用される集中放電検出範囲Ｗ１よりも狭く設定されている。それは、第２の放電位置Ｈ２ｍは定常期間Ｔｓで取得されていることから外乱の影響が抑えられており、第１の放電位置Ｈ１ｎよりも正確な放電位置が算出されているからである。
【0044】
＜７．ワイヤ放電加工装置１００の正常動作および集中放電検出時の動作の説明＞
図３は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の正常動作を説明するタイミングチャートである。図４は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出時の動作を説明するタイミングチャートである。図におけるＡｇａｔｅは第２のゲート信号の波形、Ｖｇは加工間隙１０の極間電圧の波形、Ｓｔは放電発生信号の波形、Ｍｇａｔｅは第１のゲート信号の波形、Ｉｓは加工間隙１０の放電電流の波形である。
図３は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の正常動作を説明するタイミングチャートである。図４は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の集中放電検出時の動作を説明するタイミングチャートである。図におけるＡｇａｔｅは第２のゲート信号の波形、Ｖｇは加工間隙１０の極間電圧の波形、Ｓｔは放電発生信号の波形、Ｍｇａｔｅは第１のゲート信号の波形、Ｉｓは加工間隙１０の放電電流の波形である。
【0045】
操作者は、予め任意の加工条件のデータを制御装置７に入力し設定する。加工条件のデータは、制御装置７の記憶部７１に記憶される。記憶部７１に記憶された加工条件のデータまたは加工条件に基づく切換信号は、加工をするときにパルス発生回路４４に出力される。
実施の形態の加工電源装置の動作に必要な加工条件のデータは、例えば、休止時間（オフ時間）Ｏｆと、１ＭＨｚ以上の高周波の放電の繰返し周波数（放電周波数）Ｍｏと、主放電電流Ｉａの持続時間（パルス幅）Ｍａと、印加電圧（直流電源電圧）Ｖｏと、加工電流（ピーク電流値）Ｉｐと、基準電圧Ｖｒと、放電電流が流れているかどうかを判断する電流基準値Ｉｒと、遅延時間Ｔａである。
実施の形態の加工電源装置の動作に必要な加工条件のデータは、例えば、休止時間（オフ時間）Ｏｆと、１ＭＨｚ以上の高周波の放電の繰返し周波数（放電周波数）Ｍｏと、主放電電流Ｉａの持続時間（パルス幅）Ｍａと、印加電圧（直流電源電圧）Ｖｏと、加工電流（ピーク電流値）Ｉｐと、基準電圧Ｖｒと、放電電流が流れているかどうかを判断する電流基準値Ｉｒと、遅延時間Ｔａである。
【0046】
制御装置７は、オフ時間Ｏｆと、放電周波数Ｍｏと、パルス幅Ｍａとの各加工条件のデータをパルス発生回路４４に出力し、パルス発生回路４４は、各加工条件のデータを設定回路にセットする。また、制御装置７は、印加電圧Ｖｏに基づく切換信号を可変の直流電源１１に出力して直流電源電圧を印加電圧Ｖｏにするとともに、放電の発生を検出するための基準電圧Ｖｒのデータを電圧検出器２に出力する。
また制御装置７は、板厚演算回路４３２から新しい板厚Ｌｐのデータが入力された場合は、入力された板厚Ｌｐに適応する加工条件の変更設定を行い、パルス発生回路４４に新しく変更設定された加工条件のデータを出力する。
また制御装置７は、板厚演算回路４３２から新しい板厚Ｌｐのデータが入力された場合は、入力された板厚Ｌｐに適応する加工条件の変更設定を行い、パルス発生回路４４に新しく変更設定された加工条件のデータを出力する。
【0047】
パルス発生回路４４は、加工中、設定回路に設定された加工条件のオフ時間Ｏｆを計測する。設定されたオフ時間Ｏｆ経過した時刻ｔ１で、パルス発生回路４４は、第２のゲート信号Ａｇａｔｅを出力する。パルス発生回路４４から出力された第２のゲート信号Ａｇａｔｅは、補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２のゲートに供給される。その結果、スイッチング素子２２がオンして補助電源回路１Ｂの直流電源２１から放電を誘起するための直流電圧が加工間隙１０に印加される。
【0048】
時刻ｔ１の時点では、予備放電電流Ｉｂ（Ｉｓ）が加工間隙１０に流れていない。そして、時刻ｔ１から不特定の放電待機時間Ｔｗ後の時刻ｔ２で加工間隙１０に放電が発生すると、加工間隙１０に予備放電電流Ｉｂ（Ｉｓ）が流れ始めて極間電圧Ｖｇが急激に降下する。このとき、予備放電電流Ｉｂ（Ｉｓ）は徐々に増大する。
極間電圧Ｖｇが降下すると極間電圧Ｖｇが基準電圧Ｖｒ以下になる。その結果、電圧検出器２から短い時間幅の放電発生信号Ｓｔがパルス発生回路４４および放電位置演算回路４２に出力される。
極間電圧Ｖｇが降下すると極間電圧Ｖｇが基準電圧Ｖｒ以下になる。その結果、電圧検出器２から短い時間幅の放電発生信号Ｓｔがパルス発生回路４４および放電位置演算回路４２に出力される。
【0049】
放電位置演算回路４２は、放電発生信号Ｓｔが入力されると、補助電源用上側電流センサ３２Ａおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから電流値を取得し、予備放電電流Ｉｂの立ち上がり期間Ｔｔと定常期間Ｔｓに２回、放電位置の演算を行う。
放電位置演算回路４２が算出した立ち上がり期間Ｔｔの放電位置である第１の放電位置Ｈ１ｎおよび定常期間Ｔｓの第２の放電位置Ｈ２ｍは記憶部４５に格納されるとともに、第１の放電位置Ｈ１ｎは集中放電検出回路４３１に出力され、第２の放電位置Ｈ２ｍは部分放電検出回路４３３に出力される。
放電位置演算回路４２が算出した立ち上がり期間Ｔｔの放電位置である第１の放電位置Ｈ１ｎおよび定常期間Ｔｓの第２の放電位置Ｈ２ｍは記憶部４５に格納されるとともに、第１の放電位置Ｈ１ｎは集中放電検出回路４３１に出力され、第２の放電位置Ｈ２ｍは部分放電検出回路４３３に出力される。
【0050】
板厚演算回路４３２は、記憶部４５に時系列式に記憶された第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から被加工物Ｗの板厚Ｌｐを演算し、板厚Ｌｐのデータを制御装置７に出力する。
【0051】
部分放電検出回路４３３は、第２の放電位置Ｈ２ｍの情報から部分的に放電が偏っているか否かの判定を行い、部分的に放電が偏っている場合は短い時間幅の部分放電信号Ｓｂをパルス発生回路４４に出力する。部分放電検出時の動作は後述する。
【0052】
集中放電検出回路４３１は、第１の放電位置Ｈ１ｎの情報から集中放電を判別し、集中放電が発生していることを検出した場合、短い時間幅の集中放電信号Ｓｓをパルス発生回路４４に出力する。
【0053】
パルス発生回路４４は、電圧検出器２から放電発生信号Ｓｔが入力されると、時刻ｔ２から遅延時間Ｔａ後の時刻ｔ３で第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力する。そして、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２がオンして主電源回路１Ａから大きい主放電電流Ｉａが加工間隙１０に供給される。このとき、第２のゲート信号Ａｇａｔｅが出力されたままであるので、主電源回路１Ａの直流電源１１の電圧が重畳され、予備放電電流Ｉｂと主放電電流Ｉａを合算した放電電流Ｉｓが設定されたピーク電流値Ｉｐまで急激に立ち上がる。
一方、パルス発生回路４４は、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に集中放電検出回路４３１から集中放電信号Ｓｓを受け取った場合は、第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力せず、第２のゲート信号Ａｇａｔｅの出力を停止する（図４）。その結果、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２と補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２が共に非導通となり、極間電圧Ｖｇが急速に降下し、放電電流Ｉｓ（予備放電電流Ｉｂ）が急激に立ち下がって消弧する。この場合、放電電流Ｉｓが流れなくなった時刻ｔ９で、パルス発生回路４４は設定された加工条件のオフ時間Ｏｆの計測を開始する。そして、オフ時間Ｏｆ経過後の時刻ｔ１０で再び第２のゲート信号Ａｇａｔｅを出力して補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２をオンすることで次の放電を開始する（図４）。
一方、パルス発生回路４４は、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に集中放電検出回路４３１から集中放電信号Ｓｓを受け取った場合は、第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力せず、第２のゲート信号Ａｇａｔｅの出力を停止する（図４）。その結果、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２と補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２が共に非導通となり、極間電圧Ｖｇが急速に降下し、放電電流Ｉｓ（予備放電電流Ｉｂ）が急激に立ち下がって消弧する。この場合、放電電流Ｉｓが流れなくなった時刻ｔ９で、パルス発生回路４４は設定された加工条件のオフ時間Ｏｆの計測を開始する。そして、オフ時間Ｏｆ経過後の時刻ｔ１０で再び第２のゲート信号Ａｇａｔｅを出力して補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２をオンすることで次の放電を開始する（図４）。
【0054】
パルス発生回路４４は、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に集中放電検出回路４３１から集中放電信号Ｓｓを受信しなかった場合（図３）、第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力した後、予め設定されたパルス幅Ｍａに従う所定時間後の時刻ｔ４で第１のゲート信号Ｍｇａｔｅと第２のゲート信号Ａｇａｔｅの出力を停止する。そのため、時刻ｔ４で主電源回路１Ａのスイッチング素子１２と補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２が共に非導通になる。その結果、極間電圧Ｖｇが急速に降下し、放電電流Ｉｓが設定されたピーク電流値Ｉｐから急激に立ち下がって時刻ｔ５で消弧する。
【0055】
パルス発生回路４４は、放電が発生してから１発目の放電電流Ｉｓを供給した以降は、設定された放電周波数Ｍｏとパルス幅Ｍａに従ってスイッチング素子１２が１ＭＨｚ以上の高周波でオンオフを繰り返すように、第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力する（図３）。したがって、パルス発生回路４４は、第１のゲート信号Ｍｇａｔｅの出力を停止してから放電周波数Ｍｏとパルス幅Ｍａで決まる休止幅τｏｆｆ後の時刻ｔ６に再び第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力する。
主電源回路１Ａに放電電流Ｉｓ（主放電電流Ｉａ）が流れ続けている間は、設定された放電周波数Ｍｏに従って高周波の所定の周波数で第１のゲート信号Ｍｇａｔｅが出力され、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２が繰返し高速でオンオフされて、放電電流Ｉｓが供給される。
主電源回路１Ａに放電電流Ｉｓ（主放電電流Ｉａ）が流れ続けている間は、設定された放電周波数Ｍｏに従って高周波の所定の周波数で第１のゲート信号Ｍｇａｔｅが出力され、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２が繰返し高速でオンオフされて、放電電流Ｉｓが供給される。
【0056】
放電電流Ｉｓが時間の経過とともに減衰していき、電流基準値Ｉｒを下回って流れなくなった時刻ｔ７で、パルス発生回路４４は、第１のゲート信号Ｍｇａｔｅの出力を停止してスイッチング素子１２をオフするとともに、設定された加工条件のオフ時間Ｏｆの計測を開始する。そして、オフ時間Ｏｆ経過後の時刻ｔ８で再び第２のゲート信号Ａｇａｔｅを出力して補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２をオンすることで次の放電を開始する。
【0057】
＜８．ワイヤ放電加工装置１００の部分放電検出時の動作の説明＞
図９は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の部分放電検出時の動作を説明するタイミングチャートである。
パルス発生回路４４が時刻ｔ１で第２のゲート信号Ａｇａｔｅを出力し、補助電源回路１Ｂの直流電源２１から放電を誘起するための直流電圧が加工間隙１０に印加されると、時刻ｔ２で加工間隙１０に放電が発生する。そして、加工間隙１０に予備放電電流Ｉｂが徐々に増加して、極間電圧Ｖｇが急激に降下する。極間電圧Ｖｇの降下により、電圧検出器２から放電発生信号Ｓｔがパルス発生回路４４および放電位置演算回路４２に出力される。
図９は、本発明のワイヤ放電加工装置１００の部分放電検出時の動作を説明するタイミングチャートである。
パルス発生回路４４が時刻ｔ１で第２のゲート信号Ａｇａｔｅを出力し、補助電源回路１Ｂの直流電源２１から放電を誘起するための直流電圧が加工間隙１０に印加されると、時刻ｔ２で加工間隙１０に放電が発生する。そして、加工間隙１０に予備放電電流Ｉｂが徐々に増加して、極間電圧Ｖｇが急激に降下する。極間電圧Ｖｇの降下により、電圧検出器２から放電発生信号Ｓｔがパルス発生回路４４および放電位置演算回路４２に出力される。
【0058】
パルス発生回路４４は、電圧検出器２から放電発生信号Ｓｔが入力されると、時刻ｔ３で第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力し、主電源回路１Ａから主放電電流Ｉａが加工間隙１０に供給される。予備放電電流Ｉｂと主放電電流Ｉａを合算した放電電流Ｉｓが設定されたピーク電流値Ｉｐまで急激に立ち上がる。
【0059】
放電位置演算回路４２は、放電発生信号Ｓｔが入力されると、補助電源用上側電流センサ３２Ａおよび補助電源用下側電流センサ３２Ｂから電流値を取得し、予備放電電流Ｉｂの立ち上がり期間Ｔｔと定常期間Ｔｓに２回、放電位置の演算を行う。
放電位置演算回路４２が算出した定常期間Ｔｓの放電位置である第２の放電位置Ｈ２ｍは、記憶部４５に格納されるとともに部分放電検出回路４３３に出力される。
放電位置演算回路４２が算出した定常期間Ｔｓの放電位置である第２の放電位置Ｈ２ｍは、記憶部４５に格納されるとともに部分放電検出回路４３３に出力される。
【0060】
部分放電検出回路４３３は、記憶部４５に格納された第２の放電位置Ｈ２ｍ－１の情報から加工開始後から小範囲Ｗ２ｑ内に含まれる第２の放電位置Ｈ２ｍのデータの数を小範囲Ｗ２ｑごとにカウントする。さらに放電位置演算回路４２から出力された第２の放電位置Ｈ２ｍが含まれる小範囲Ｗ２ｑを演算し、その小範囲Ｗ２ｑのカウント数が閾値ＴＨ以上である場合は、部分放電信号Ｓｂをパルス発生回路４４に出力する（図９）。
【0061】
パルス発生回路４４は、正常動作を行う場合は放電が発生してから１発目の放電電流Ｉｓを供給した後、設定された放電周波数Ｍｏとパルス幅Ｍａに従ってスイッチング素子１２が１ＭＨｚ以上の高周波でオンオフを繰り返すように第１のゲート信号Ｍｇａｔｅを出力するが、部分放電検出回路４３３から時刻ｔ１２に部分放電信号Ｓｂを受信した場合、受信した時点以降の第１のゲート信号Ｍｇａｔｅの出力を停止する（図９）。その結果、主電源回路１Ａのスイッチング素子１２と補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２が共に非導通となり、極間電圧Ｖｇが急速に降下し、放電電流Ｉｓ（予備放電電流Ｉｂ）が急激に立ち下がって消弧する。この場合、放電電流Ｉｓが流れなくなった時刻ｔ１３で、パルス発生回路４４は設定された加工条件のオフ時間Ｏｆの計測を開始する。そして、オフ時間Ｏｆ経過後の時刻ｔ１４で再び第２のゲート信号Ａｇａｔｅを出力して補助電源回路１Ｂのスイッチング素子２２をオンして、次の放電を開始する。
【0062】
以上に説明される実施の形態の加工電源装置は、すでにいくつかの具体的な例が示されているが、本発明の技術思想に反しない限りにおいて、実施の形態と同じ構成に限定されることなく、種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明は、金属加工に利用することができる。特に、本発明の加工電源装置は、ワイヤカットに有益である。
【符号の説明】
【0064】
１ 加工用電源
１Ａ 主電源回路
１Ｂ 補助電源回路
２ 電圧検出器
２Ａ 主電源用電圧センサ
２Ｂ 補助電源用電圧センサ
３ 電流検出器
３１Ａ 主電源用上側電流センサ
３１Ｂ 主電源用下側電流センサ
３２Ａ 補助電源用上側電流センサ
３２Ｂ 補助電源用下側電流センサ
４ 判定回路
４１ 放電検出回路
４２ 放電位置演算回路
４３１ 集中放電検出回路
４３２ 板厚演算回路
４３３ 部分放電検出回路
４４ パルス発生回路
４５ 記憶部
７ 制御装置
７１ 記憶部
９ 通電体
９Ａ 上側通電体
９Ｂ 下側通電体
１０ 加工間隙
Ｅ ワイヤ電極
Ｗ 被加工物
１Ａ 主電源回路
１Ｂ 補助電源回路
２ 電圧検出器
２Ａ 主電源用電圧センサ
２Ｂ 補助電源用電圧センサ
３ 電流検出器
３１Ａ 主電源用上側電流センサ
３１Ｂ 主電源用下側電流センサ
３２Ａ 補助電源用上側電流センサ
３２Ｂ 補助電源用下側電流センサ
４ 判定回路
４１ 放電検出回路
４２ 放電位置演算回路
４３１ 集中放電検出回路
４３２ 板厚演算回路
４３３ 部分放電検出回路
４４ パルス発生回路
４５ 記憶部
７ 制御装置
７１ 記憶部
９ 通電体
９Ａ 上側通電体
９Ｂ 下側通電体
１０ 加工間隙
Ｅ ワイヤ電極
Ｗ 被加工物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤ電極と被加工物とで形成される加工間隙に放電の発生を誘起する電圧を印加して予備放電電流を供給する補助電源回路と、前記加工間隙に主放電電流を供給する主電源回路と、前記被加工物を挟んで上下にそれぞれ設けられ前記ワイヤ電極に放電電流を供給する上側通電体および下側通電体と、前記加工間隙との間に流れる前記放電電流を検出する電流検出器と、前記加工間隙に供給される前記予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから前記主放電電流が供給されるまでの第２の期間において前記電流検出器を通して検出されるそれぞれの前記予備放電電流を検出し、前記上側通電体から放電位置を介して前記被加工物へ電流が流れる回路と前記下側通電体から前記放電位置を介して前記被加工物へ放電電流が流れる回路を並列回路とみなした場合の抵抗比の違いに応じて発生する前記予備放電電流の電流差から前記放電位置を算出する放電位置演算回路と、を備えたワイヤ放電加工装置。
【請求項2】
前記電流検出器は、前記上側通電体を介して前記補助電源回路の電圧の印加により前記加工間隙を流れる前記予備放電電流を検出するセンサと、前記下側通電体を介して前記補助電源回路の電圧の印加により前記加工間隙を流れる電流を検出するセンサを備え、前記放電位置演算回路は、各々の前記センサから前記予備放電電流を取得し前記予備放電電流の積分値を演算してそれぞれ面積を求めることで放電位置を算出することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項3】
前記ワイヤ放電加工装置は、さらに集中放電検出回路を備え、前記集中放電検出回路は前記第１の期間に算出した放電位置から集中放電を判別することを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項4】
前記ワイヤ放電加工装置は、前記集中放電検出回路が集中放電を判別した場合、前記主電源回路からの前記ワイヤ電極への前記主放電電流の供給を停止することを特徴とする請求項３記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項5】
前記ワイヤ放電加工装置は、前記第２の期間において算出した放電位置から板厚を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項6】
前記ワイヤ放電加工装置は、さらに部分放電検出回路を備え、前記部分放電検出回路は前記第２の期間に算出した放電位置から前記被加工物の加工面の形状を推定し、部分的に放電が偏っていることを判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項7】
被加工物とワイヤ電極との間の加工間隙に放電の発生を誘起する電圧を印加して予備放電電流を供給し、その後、前記加工間隙に主放電電流を供給するワイヤ放電加工方法において、前記加工間隙に供給される前記予備放電電流の波形の立ち上がりから一定の電流値に到達するまでの第１の期間および一定の電流値に到達してから前記主放電電流が供給されるまでの第２の期間において前記予備放電電流の電流値を検出し、上側通電体から放電位置を介して被加工物へ電流が流れる回路と下側通電体から前記放電位置を介して前記被加工物へ放電電流が流れる回路を並列回路とみなした場合の抵抗比の違いに応じて発生する前記予備放電電流の電流差から放電位置を算出することを特徴とするワイヤ放電加工方法。