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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-21
(45)【発行日】2022-11-30
(54)【発明の名称】放電加工機用電源装置の診断装置
(51)【国際特許分類】
B23H 1/02 20060101AFI20221122BHJP
【ＦＩ】
B23H1/02 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021169869
(22)【出願日】2021-10-15
【審査請求日】2021-10-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000154990
【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100160705
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 勝智
【審査官】柏原 郁昭
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－９７３１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－１２３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－８３５５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｈ １／００－１１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
放電加工機によってワークを放電加工するために予め決定された間隙を設けて互いに対向するワーク及び電極から構成される極間にパルス状の電圧を印加する放電加工機用電源装置の診断装置であって、放電加工機の導電部を介して放電加工機用電源装置の一方の側と導通可能な第１の接触子と、
ワークを配置したテーブルの導電部を介して放電加工機用電源装置の他方の側と導通可能であり、前記第１の接触子と接触又は離間可能な第２の接触子と、
前記第１の接触子と前記第２の接触子とが接触した状態において放電加工機用電源装置に直列に接続され、極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流を、放電加工機用電源装置の印加電圧に基づいて生成する模擬電流生成部と、
前記模擬電流を検出し、前記模擬電流に基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う判定部と、
を備える、放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項2】
前記判定部は、前記模擬電流の平均電流と前記模擬電流のオンタイム及びオフタイムのうちの少なくとも一つに基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う、請求項１に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項3】
前記判定部は、前記模擬電流を生成する前に、前記第１の接触子と前記第２の接触子とが接触した状態又は前記第１の接触子と前記第２の接触子とが接触しない状態において放電加工機用電源装置によって生成される極間の絶縁破壊前の電圧を模擬した模擬電圧を検出し、前記模擬電圧に基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う、請求項１に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項4】
前記判定部は、前記模擬電圧のピーク電圧と前記模擬電圧の立上り時間のうちの少なくとも一つに基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う、請求項３に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項5】
前記模擬電流生成部は、放電加工機用電源装置に直列に接続された抵抗器を有し、前記抵抗器は、前記絶縁破壊が生じたときの極間の抵抗値に相当する抵抗値を有する、請求項３に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項6】
前記模擬電流生成部は、前記抵抗器に直列に接続されたスイッチング素子を更に有し、前記スイッチング素子は、前記模擬電圧を生成する際に放電加工機のＮＣ装置によって開状態にされ、前記模擬電流を生成する際に放電加工機のＮＣ装置によって閉状態にされる、請求項５に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項7】
前記スイッチング素子は、コンタクタスイッチである、請求項６に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項8】
前記判定部は、前記第１の接触子と前記第２の接触子との接触不良の有無についての判定を行う、請求項１に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【請求項9】
前記判定部は、前記スイッチング素子の動作不良の有無についての判定を行う、請求項６に記載の放電加工機用電源装置の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放電加工機用電源装置の診断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
放電加工機によってワークを放電加工（細穴放電加工、形彫放電加工等）するために、予め決定された間隙を設けて互いに対向するワーク及び電極から構成される極間にパルス状の電圧を印加する放電加工機用電源装置が使用される。このような放電加工機用電源装置は、電流を生成するための電圧を極間に印加するために極間に直列に接続した直流電源と、極間と直流電源の間に配置したスイッチング素子と、を備え、極間とスイッチング素子の間にケーブルが介在する。
【0003】
従来、ワークの加工中の極間の放電電圧、放電電流又はインピーダンスのレベルを検出し、放電電圧、放電電流又はインピーダンスの検出レベルが所定条件を満たさないときに異常放電が発生したと判断する放電加工機が提案されている（例えば、特許文献１）。このような放電加工機では、不良品が生じるのを回避するために、異常放電を除去した後に正常放電を発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開昭６１－２９３７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の放電加工機では、放電加工機用電源装置に故障のような異常がある場合にはワークの加工中に生じる異常放電を除去した後に正常放電を発生させることができない。異常がある放電加工機用電源装置を使用した放電加工機によってワークを放電加工した場合、不良品が生じるのを回避することができない。
【0006】
本発明の目的は、放電加工機によってワークを放電加工する前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を行うことができる放電加工機用電源装置の診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明による放電加工機用電源装置の診断装置は、放電加工機によってワークを放電加工するために予め決定された間隙を設けて互いに対向するワーク及び電極から構成される極間にパルス状の電圧を印加する放電加工機用電源装置の診断装置であって、放電加工機の導電部を介して放電加工機用電源装置の一方の側と導通可能な第１の接触子と、ワークを配置したテーブルの導電部を介して放電加工機用電源装置の他方の側と導通可能であり、第１の接触子と接触又は離間可能な第２の接触子と、第１の接触子と第２の接触子とが接触した状態において放電加工機用電源装置に直列に接続され、極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流を、放電加工機用電源装置の印加電圧に基づいて生成する模擬電流生成部と、模擬電流を検出し、模擬電流に基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う判定部と、を備える。
【0008】
本発明によれば、第１の接触子と第２の接触子とが接触した状態において放電加工機用電源装置に直列に接続された模擬電流生成部は、極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流を、放電加工機用電源装置の印加電圧に基づいて生成する。そして、判定部は、模擬電流を検出し、模擬電流に基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う。極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流に基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行うので、放電加工機によるワークの放電加工前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を行うことができる。
【0009】
また、本発明によれば、放電加工機によってワークを放電加工する前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を行うことにより、放電加工機用電源装置に異常がある場合に放電加工機用電源装置の故障個所の修理、放電加工機用電源装置の交換等を行うことができる。放電加工機用電源装置の故障個所の修理、放電加工機用電源装置の交換等を行うことによって、放電加工機用電源装置を正常にすることができるので、異常がある放電加工機用電源装置を使用した放電加工機によるワークの放電加工によって不良品が生じるのを回避することができる。
【0010】
さらに、本発明によれば、異常がある放電加工機用電源装置を使用した放電加工機によるワークの放電加工によって不良品が生じるのを回避することができる。したがって、異常がある放電加工機用電源装置を使用した放電加工機によるワークの放電加工によって不良品が生じた際の点検のためのワークの加工の中断及び不良品の処分を必要としない。また、異常がある放電加工機用電源装置を使用した放電加工機によるワークの放電加工によって不良品が生じる際の電極の消耗を回避することができる。
【0011】
好適には、判定部は、模擬電流の平均電流と模擬電流のオンタイム及びオフタイムのうちの少なくとも一つに基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う。放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を模擬電流の平均電流と模擬電流のオンタイム及びオフタイムのうちの少なくとも一つに基づいて行うことによって、放電加工機によるワークの放電加工前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を正確に行うことができる。
【0012】
好適には、判定部は、模擬電流を生成する前に、第１の接触子と第２の接触子とが接触した状態又は第１の接触子と第２の接触子とが接触しない状態において放電加工機用電源装置によって生成される極間の絶縁破壊前の電圧を模擬した模擬電圧を検出し、模擬電圧に基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う。これによって、模擬電流を生成する前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を行うことができる。
【0013】
好適には、判定部は、模擬電圧のピーク電圧と模擬電圧の立上り時間のうちの少なくとも一つに基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う。放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を模擬電圧のピーク電圧と模擬電圧の立上り時間のうちの少なくとも一つに基づいて行うことによって、模擬電流を生成する前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を正確に行うことができる。
【0014】
好適には、模擬電流生成部は、放電加工機用電源装置に直列に接続された抵抗器を有し、抵抗器は、絶縁破壊が生じたときの極間の抵抗値に相当する抵抗値を有する。このような抵抗器を使用することよって、模擬電流は、極間の絶縁破壊によって生じた電流を正確に模擬することができる。
【0015】
好適には、模擬電流生成部は、抵抗器に直列に接続されたスイッチング素子を更に有し、スイッチング素子は、模擬電圧を生成する際に放電加工機のＮＣ装置によって開状態にされ、模擬電流を生成する際に放電加工機のＮＣ装置によって閉状態にされる。このようなスイッチング素子を使用することによって、模擬電圧及び模擬電流を迅速に生成することができる。
【0016】
好適には、スイッチング素子は、コンタクタスイッチである。スイッチング素子としてコンタクタスイッチを使用することによって、放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定のばらつきを減少させることができる。
【0017】
好適には、判定部は、第１の接触子と第２の接触子との接触不良の有無についての判定を行う。このように第１の接触子と第２の接触子との接触不良の有無についての判定を行うことによって、第１の接触子と第２の接触子との接触不良がある場合に第１の接触子と第２の接触子との接触不良の個所の修理を行うことができる。
【0018】
好適には、判定部は、スイッチング素子の動作不良の有無についての判定を行う。このようにスイッチング素子の動作不良の有無についての判定を行うことによって、スイッチング素子の動作不良がある場合にスイッチング素子の交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施の形態による放電加工機用電源装置の診断装置を有するシステムを示す図である。
【図4】コンタクタスイッチの動作不良の有無及び接触子の接触不良の有無についての判定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図5】コンタクタスイッチの動作不良の有無及び模擬電圧に基づく放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図6】コンタクタスイッチの動作不良の有無及び模擬電流に基づく放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図7】本発明の他の実施の形態による放電加工機用電源装置の診断装置を有するシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明による放電加工機用電源装置の診断装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による放電加工機用電源装置の診断装置を有するシステムを示す図である。図１において、診断装置１は、放電加工機用電源装置２の異常の有無についての診断を行う。すなわち、診断装置１は、放電加工機用電源装置２の異常の有無について判定し、異常がある場合には、放電加工機用電源装置２に異常がある旨のアラームを生成して表示する。診断装置１は、放電加工機用電源装置の診断装置の一例である。
図１は、本発明の一実施の形態による放電加工機用電源装置の診断装置を有するシステムを示す図である。図１において、診断装置１は、放電加工機用電源装置２の異常の有無についての診断を行う。すなわち、診断装置１は、放電加工機用電源装置２の異常の有無について判定し、異常がある場合には、放電加工機用電源装置２に異常がある旨のアラームを生成して表示する。診断装置１は、放電加工機用電源装置の診断装置の一例である。
【0021】
放電加工機用電源装置２は、加工槽３の中の放電加工液に浸漬されたテーブル４に配置されたワーク５を細穴放電加工機６によって放電加工する。このために、放電加工機用電源装置２は、予め決定された間隙を設けて互いに対向するワーク５及びパイプ電極７から構成される極間にケーブル８を介してパルス状の電圧を印加する。細穴放電加工機６は、放電加工機の一例である。パイプ電極７は、電極の一例である。
【0022】
放電加工機用電源装置２は、直流電源（図示せず）と、ＮＭＯＳトランジスタのようなスイッチング素子（図示せず）と、を有する。放電加工機用電源装置２のスイッチング素子には、ワーク５の加工条件設定（この場合、細穴放電加工）、後に説明する診断条件等に対応するパルス発生条件に基づいてパルス発生回路９によって発生するパルス信号が入力される。放電加工機用電源装置２のスイッチング素子は、パルス信号に応じて、放電加工機用電源装置２の直流電源による細穴放電加工機６への給電の制御を行う。ワーク５の加工条件設定は、ワーク５の材質、パイプ電極７の材質、ワーク５の加工形状等に関連して決定される。パルス発生条件は、パルス列のパルスオンオフ時間、パルス列のパルス数、パルス休止時間等を含む。
【0023】
加工槽３には、テーブル４の他にスタンド２１が配置される。スタンド２１の上端には、絶縁部２２が設けられる。テーブル４は、矢印Ａに沿って旋回可能にワーク５を支持することができる傾斜テーブル２３と、矢印Ｂに沿って旋回可能にワーク５を支持する回転テーブル２４と、導電材料によって構成されるとともに回転テーブル２４に設けられた導電部２５と、を有する。
【0024】
細穴放電加工機６は、ワーク５を放電加工するために設けられる。細穴放電加工機６は、電極ホルダ３１が装着された主軸装置３２と、給電線３３が内蔵されたガイドアーム３４と、パイプ電極７に直接的に接触して給電するためにガイドアーム３４の先端部に取り付けられることによって給電線３３に導通（電気的に接続）した給電ベース３５と、を備える。電極ホルダ３１は、パイプ電極７を保持する。また、給電線３３は、一端が放電加工機用電源装置２の一方の側（例えば、放電加工機用電源装置２の直流電源のプラス側）に接続されたケーブル８と導通する。給電線３３及び給電ベース３５は、放電加工機の導電部の一例である。
【0025】
主軸装置３２は、細穴放電加工機６のサーボモータ（図示せず）によって、３次元座標系のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って移動可能である。ガイドアーム３４及び給電ベース３５は、細穴放電加工機６のサーボモータによって、主軸装置３２に対してＺ軸に平行な移動軸であるＷ軸に沿ってａ方向又はｂ方向に移動可能である。
【0026】
診断装置１は、接触子１１，１２と、模擬電流生成部１３と、電圧検出部としてのオペアンプ１４と、電流検出部１５と、アナログ－デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１６，１７と、演算部１８，１９と、ＮＣ装置２０と、を備える。
【0027】
接触子１１は、給電ベース３５に取り付けられ、給電線３３、給電ベース３５及びケーブル８を介して放電加工機用電源装置２の一方の側と導通する。
【0028】
接触子１２は、絶縁部２２の上に設けられ、導電部２５を介して放電加工機用電源装置２の他方の側（例えば、放電加工機用電源装置２の直流電源のマイナス側）と導通可能である。導電部２５は、テーブルの導電部の一例である。
【0029】
主軸装置３２がスタンド２１の真上でＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って移動した後、接触子１１がガイドアーム３４及び給電ベース３５と共にＷ軸に沿ってａ方向又はｂ方向に移動することによって、接触子１１と接触子１２とが相対的に移動する。これによって、接触子１２は、接触子１１と接触又は離間可能となる。
【0030】
模擬電流生成部１３は、接触子１１と接触子１２とが接触した状態であるときに放電加工機用電源装置２に直列に接続される。模擬電流生成部１３は、コンタクタスイッチ１３ａと、抵抗器１３ｂと、を有する。コンタクタスイッチ１３ａは、抵抗器１３ｂに直列に接続される。コンタクタスイッチ１３ａは、スイッチング素子の一例である。抵抗器１３ｂは、放電加工機用電源装置２に直列に接続され、極間に絶縁破壊が生じたときのワーク５とパイプ電極７の間の抵抗値に相当する抵抗値を有する。
【0031】
本実施の形態では、模擬電流生成部１３は、接触子１１と接触子１２とが接触した状態であるとともにコンタクタスイッチ１３ａが閉状態であるときに、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３に対する印加電圧に基づいて模擬電流Ｉsimを生成する。模擬電流Ｉsimは、極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した電流である。
【0032】
電圧検出部は、放電加工機用電源装置２前後の電圧を、オペアンプ１４を通して検出する。オペアンプ１４は、放電加工機用電源装置２に並列に接続され、非反転入力部及び反転入力部と、ＡＤＣ１６の入力部に接続された出力部と、を有する。
【0033】
本実施の形態では、電圧検出部としてのオペアンプ１４は、接触子１１と接触子１２とが接触した状態であるとともにコンタクタスイッチ１３ａが開状態であるときに、放電加工機用電源装置２によって生成される極間の絶縁破壊前の電圧を模擬した模擬電圧Ｖsimを検出する。そして、オペアンプ１４は、検出した模擬電圧ＶsimをＡＤＣ１６の入力部に出力する。
【0034】
電流検出部１５は、シャント抵抗器１５ａと、電流センスアンプ１５ｂと、を有する。シャント抵抗器１５ａは、導電部２５と放電加工機用電源装置２の間に接続される。電流センスアンプ１５ｂは、抵抗器１３ｂに流れる電流の値に対応するシャント抵抗器１５ａの両端の電圧を増幅してＡＤＣ１７の入力部に出力する。
【0035】
本実施の形態では、電流検出部１５は、接触子１１と接触子１２とが接触した状態であるとともにコンタクタスイッチ１３ａが閉状態であるときに、極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流Ｉsimの値に対応するシャント抵抗器１５ａの両端の電圧を検出する。そして、電流検出部１５は、検出した電圧をＡＤＣ１７の入力部に出力する。
【0036】
ＡＤＣ１６は、電圧検出部としてのオペアンプ１４が検出した模擬電圧Ｖsimをアナログ－デジタル変換し、アナログ－デジタル変換した模擬電圧Ｖsimを演算部１８に出力する。ＡＤＣ１７は、電流検出部１５が検出した電圧をアナログ－デジタル変換し、アナログ－デジタル変換した電圧を演算部１９に出力する。
【0037】
演算部１８，１９は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）によって構成される。演算部１８は、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧及び模擬電圧Ｖsimの立上り時間を演算する。演算部１９は、演算部１９の記憶部（図示せず）に格納された電圧及び電流の関係を表すテーブルに基づいて電流センスアンプ１５ｂから出力された電圧の値を電流の値に変換することによって、模擬電流Ｉsimの値を取得する。
【0038】
そして、演算部１９は、模擬電流Ｉsimの平均電流並びに模擬電流Ｉsimのオンタイム及びオフタイムを演算し、模擬電流Ｉsimの平均電流並びに模擬電流Ｉsimのオンタイム及びオフタイムのデータを演算部１８に供給する。演算部１８は、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧、模擬電圧Ｖsimの立上り時間模擬電流Ｉsimの平均電流並びに模擬電流Ｉsimのオンタイム及びオフタイムのデータをＮＣ装置２０に供給する。
【0039】
ＮＣ装置２０は、加工条件設定を記述したＮＣプログラムをＮＣ装置２０の記憶部（図示せず）から読み取るとともに解釈し、加工条件設定をパルス発生回路９に供給する。また、ＮＣ装置２０は、主軸装置３２をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に駆動するサーボモータ並びにガイドアーム３４及び給電ベース３５をＷ軸方向に駆動するサーボモータを制御する。また、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチ１３ａの開状態又は閉状態の制御を行う。
【0040】
本実施の形態では、ＮＣ装置２０は、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧、模擬電圧Ｖsimの立上り時間、模擬電流Ｉsimの平均電流並びに模擬電流Ｉsimのオンタイム及びオフタイムのデータに基づいて、放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行う。具体的には、ＮＣ装置２０の記憶部は、上述したように放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行うための後に説明するコンピュータプログラムを格納する。ＮＣ装置２０は、上述したように放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行うための回路を備えてもよい。電圧検出部としてのオペアンプ１４、電流検出部１５、ＡＤＣ１６，１７、演算部１８，１９及びＮＣ装置２０の組合せは、判定部の一例である。
【0041】
図２は、図１の放電加工機用電源装置の診断装置によって検出される模擬電圧を示す図である。ＮＣ装置２０は、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧ＶPの値が予め決定された範囲にあるか否かを判定する。例えば、ＮＣ装置２０は、ピーク電圧ＶPの値がピーク電圧の予め決定された基準値の９５％以上１０５％以下であるか否かを判定する。模擬電圧Ｖsimのピーク電圧ＶPの値が予め決定された範囲にある場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常がないと判定する。それに対し、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧ＶPの値が予め決定された範囲にない場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、放電加工機用電源装置２に異常がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部（図示せず）に表示する。ＮＣ装置２０の表示部は、例えば、タッチパネルディスプレイによって構成される。
【0042】
また、ＮＣ装置２０は、模擬電圧Ｖsimの立上り時間ｔrが予め決定された範囲にあるか否かを判定する。例えば、ＮＣ装置２０は、立上り時間ｔrが立上り時間ｔrの予め決定された基準値の９５％以上１０５％以下であるか否かを判定する。立上り時間ｔrが予め決定された範囲にある場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常がないと判定する。それに対し、立上り時間ｔrが予め決定された範囲にない場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、放電加工機用電源装置２に異常がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する。
【0043】
図３は、図１の放電加工機用電源装置の診断装置によって検出される模擬電流を示す図である。ＮＣ装置２０は、模擬電流Ｉsimの平均電流の値ＩAVRが予め決定された範囲にあるか否かを判定する。例えば、ＮＣ装置２０は、平均電流の値ＩAVRが平均電流の予め決定された基準値の９５％以上１０５％以下であるか否かを判定する。平均電流の値ＩAVRが予め決定された範囲にある場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常がないと判定する。それに対し、平均電流の値ＩAVRが予め決定された範囲にない場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、放電加工機用電源装置２に異常がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する。
【0044】
また、ＮＣ装置２０は、模擬電流ＩsimのオンタイムｔONとオフタイムｔOFFの両方が予め決定された範囲にあるか否かを判定する。例えば、ＮＣ装置２０は、模擬電流ＩsimのオンタイムｔONがオンタイムの予め決定された基準値の９５％以上１０５％以下であり、かつ、模擬電流ＩsimのオフタイムｔOFFがオフタイムの予め決定された基準値の９５％以上１０５％以下であるか否かを判定する。模擬電流ＩsimのオンタイムｔONとオフタイムｔOFFの両方が予め決定された範囲にある場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常がないと判定する。それに対し、模擬電流ＩsimのオンタイムｔONとオフタイムｔOFFのうちの少なくとも一方が予め決定された範囲にない場合、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２に異常があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、放電加工機用電源装置２に異常がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する。
【0045】
図４は、コンタクタスイッチの動作不良の有無及び接触子の接触不良の有無についての判定の動作を説明するためのフローチャートである。このフローは、ＮＣ装置２０の記憶部に記憶されているコンタクタスイッチの動作不良の有無及び接触子の接触不良の有無についての判定のためのコンピュータプログラムに基づいてＮＣ装置２０によって実行される。また、このフローは、模擬電圧Ｖsimに基づく放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行う前に接触子１１と接触子１２とが離間した状態で開始される。
【0046】
先ず、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチ１３ａを開状態にする（ステップＳ１）。次に、ＮＣ装置２０は、ガイドアーム３４及び給電ベース３５をＷ軸に沿ってａ方向に移動させることによって、接触子１１が接触子１２に接触した状態になるように接触子１１を移動させる（ステップＳ２）。
【0047】
次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路が導通状態であるか否かの判定を行う（ステップＳ３）。放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路が導通状態であるか否かの判定は、例えば、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流に基づいて行われる。具体的には、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０であるか否かの判定が行われる。放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧は、ＮＣ装置２０の指令に基づいてパルス発生回路９によって発生するパルス信号が放電加工機用電源装置２に入力されたときに生成される。
【0048】
放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路が導通状態である場合、すなわち、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０でない場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチの動作不良があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、コンタクタスイッチの動作不良がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する（ステップＳ４）。そして、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。
【0049】
放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路が導通状態でない場合、すなわち、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０である場合（ステップＳ３のＮ０）、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチ１３ａを閉状態にする（ステップＳ５）。
【0050】
次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路が導通状態であるか否かの判定を行う（ステップＳ６）。ステップＳ６で行われる判定は、ステップＳ４で行われる判定と同様である。
【0051】
放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路が導通状態でない場合（ステップＳ６のＮｏ）、すなわち、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０である場合、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチの動作不良又は接触子の接触不良があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、コンタクタスイッチの動作不良又は接触子の接触不良がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する（ステップＳ７）。ステップＳ７の後、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。
【0052】
放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路が導通状態である場合、すなわち、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０でない場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、ＮＣ装置２０は、診断条件を設定する（ステップＳ８）。診断条件は、放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断後に実行される加工の種類（仕上げ加工、粗加工、細穴放電加工等）に応じて設定される放電加工機用電源装置２の印加電圧の大きさ及び供給電流の大きさ等である。ステップＳ８の後、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。
【0053】
図５は、コンタクタスイッチの動作不良の有無及び模擬電圧に基づく放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定の動作を説明するためのフローチャートである。このフローは、コンタクタスイッチの動作不良の有無及び模擬電圧に基づく放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定のためのコンピュータプログラムに基づいてＮＣ装置２０によって実行される。また、このフローは、ＮＣ装置２０が診断条件を設定した後に接触子１１と接触子１２とが接触した状態で開始される。
【0054】
先ず、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチ１３ａを開状態にする（ステップＳ１１）。次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づいて模擬電圧Ｖsimを生成するためのパルス信号を放電加工機用電源装置２に入力する旨の指令（パルス信号入力指令）をパルス発生回路９に送信する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で送信されるパルス信号入力指令は、診断条件に基づいて設定される。
【0055】
次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０であるか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０でない場合（ステップＳ１３のＮｏ）、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチの動作不良があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、コンタクタスイッチの動作不良がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の後、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。
【0056】
放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０である場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、ＮＣ装置２０は、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧ＶP及び立上り時間ｔrを演算部１８から取得する（ステップＳ１５）。
【0057】
次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づいて模擬電圧Ｖsimを生成するためのパルス信号の放電加工機用電源装置２への入力を停止する旨の指令（パルス信号停止指令）をパルス発生回路９に送信する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６で送信されるパルス信号停止指令は、診断条件に基づいて設定される。次に、ＮＣ装置２０は、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧ＶP及び立上り時間ｔrをＮＣ装置２０の記憶部に記録する（ステップＳ１７）。
【0058】
次に、ＮＣ装置２０は、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧ＶP及び立上り時間ｔrに基づいて放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行う（ステップＳ１８）。放電加工機用電源装置２に異常がある場合（ステップＳ１８のＹｅｓ）、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の異常があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、放電加工機用電源装置２の異常がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の後、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。放電加工機用電源装置２に異常がない場合（ステップＳ１８のＮｏ）、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。
【0059】
図６は、コンタクタスイッチの動作不良の有無及び模擬電流に基づく放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定の動作を説明するためのフローチャートである。このフローは、コンタクタスイッチの動作不良の有無及び模擬電流に基づく放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定のためのコンピュータプログラムに基づいてＮＣ装置２０によって実行される。また、このフローは、図５のフローチャートのステップＳ１８で放電加工機用電源装置２に異常がないと判定された後に接触子１１と接触子１２とが接触した状態で開始される。
【0060】
先ず、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチ１３ａを閉状態にする（ステップＳ２１）。次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づいて模擬電流Ｉsimを生成するためのパルス信号を放電加工機用電源装置２に入力する旨の指令（パルス信号入力指令）をパルス発生回路９に送信する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２で送信されるパルス信号入力指令は、診断条件に基づいて設定される。
【0061】
次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０であるか否かの判定を行う（ステップＳ２３）。放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０である場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、ＮＣ装置２０は、コンタクタスイッチの動作不良又は接触子の接触不良があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、コンタクタスイッチの動作不良又は接触子の接触不良がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の後、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。
【0062】
放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づく電流の値が０でない場合（ステップＳ２３のＮｏ）、ＮＣ装置２０は、模擬電流ＩsimのオンタイムｔON及びオフタイムｔOFF並びに平均電流の値ＩAVRを演算部１８から取得する（ステップＳ２５）。
【0063】
次に、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の模擬電流生成部１３への印加電圧に基づいて模擬電流Ｉsimを生成するためのパルス信号の放電加工機用電源装置２への入力を停止する旨の指令（パルス信号停止指令）をパルス発生回路９に送信する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６で送信されるパルス信号停止指令は、診断条件に基づいて設定される。ステップＳ２６の後、ＮＣ装置２０は、模擬電流ＩsimのオンタイムｔON及びオフタイムｔOFF並びに平均電流の値ＩAVRをＮＣ装置２０の記憶部に記録する（ステップＳ２７）。
【0064】
次に、ＮＣ装置２０は、模擬電流Ｉsimの平均電流の値ＩAVR並びにオンタイムｔON及びオフタイムｔOFFに基づいて放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行う（ステップＳ２８）。放電加工機用電源装置２に異常がある場合（ステップＳ２８のＹｅｓ）、ＮＣ装置２０は、放電加工機用電源装置２の異常があると判定する。そして、ＮＣ装置２０は、細穴放電加工機６の動作を停止させ、放電加工機用電源装置２の異常がある旨のアラームをＮＣ装置２０の表示部に表示する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９の後、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。放電加工機用電源装置２に異常がない場合（ステップＳ２８のＮｏ）、ＮＣ装置２０は、処理を終了する。図６のフローチャートのステップＳ２８で放電加工機用電源装置２に異常がないと判定された場合、細穴放電加工機６によるワーク５の放電加工を開始することができる。
【0065】
本実施の形態によれば、模擬電流生成部１３は、接触子１１と接触子１２とが接触した状態において、極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流Ｉsimを、放電加工機用電源装置２の印加電圧に基づいて生成する。そして、ＮＣ装置２０は、模擬電流Ｉsimに基づいて放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行う。極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流Ｉsimに基づいて放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行うので、細穴放電加工機６によるワーク５の放電加工前に放電加工機用電源装置２の異常の有無についての診断を行うことができる。
【0066】
また、本実施の形態によれば、細穴放電加工機６によってワーク５を放電加工する前に放電加工機用電源装置２の異常の有無についての診断を行うことにより、放電加工機用電源装置２に異常がある場合に放電加工機用電源装置２の故障個所の修理、放電加工機用電源装置の交換等を行うことができる。放電加工機用電源装置２の故障個所の修理、放電加工機用電源装置の交換等を行うことによって、放電加工機用電源装置２を正常にすることができるので、異常がある放電加工機用電源装置２を使用した細穴放電加工機６によるワーク５の放電加工によって不良品が生じるのを回避することができる。
【0067】
また、本実施の形態によれば、異常がある放電加工機用電源装置２を使用した細穴放電加工機６によるワーク５の放電加工によって不良品が生じるのを回避することができる。したがって、異常がある放電加工機用電源装置２を使用した細穴放電加工機６によるワーク５の放電加工によって不良品が生じた際の点検のためのワーク５の加工の中断及び不良品の処分を必要としない。また、異常がある放電加工機用電源装置２を使用した細穴放電加工機６によるワーク５の放電加工によって不良品が生じる際のパイプ電極７の消耗を回避することができる。
【0068】
また、本実施の形態によれば、放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を模擬電流Ｉsimの平均電流の値ＩAVR並びにオンタイムｔON及びオフタイムｔOFFに基づいて行う。これによって、細穴放電加工機６によるワーク５の放電加工前に放電加工機用電源装置２の異常の有無についての診断を正確に行うことができる。
【0069】
また、本実施の形態によれば、模擬電圧Ｖsimに基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行うことによって、模擬電流Ｉsimを生成する前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を行うことができる。
【0070】
また、本実施の形態によれば、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧ＶP及び立上り時間ｔrに基づいて放電加工機用電源装置の異常の有無についての判定を行うことによって、模擬電流Ｉsimを生成する前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を正確に行うことができる。
【0071】
また、本実施の形態によれば、絶縁破壊が生じたときの極間の抵抗値に相当する抵抗値を有する抵抗器１３ｂを使用することよって、模擬電流Ｉsimは、極間の絶縁破壊によって生じた電流を正確に模擬することができる。
【0072】
また、本実施の形態によれば、模擬電圧Ｖsimを生成する際に開状態にされるとともに模擬電流Ｉsimを生成する際に閉状態にされるコンタクタスイッチ１３aを使用することによって、模擬電圧Ｖsim及び模擬電流Ｉsimを迅速に生成することができる。
【0073】
また、本実施の形態によれば、コンタクタスイッチ１３ａを使用することによって、放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定のばらつきを減少させることができる。
【0074】
また、本実施の形態によれば、第１の接触子と第２の接触子との接触不良の有無についての判定を行うことによって、第１の接触子と第２の接触子との接触不良がある場合に第１の接触子と第２の接触子との接触不良の個所の修理を行うことができる。
【0075】
また、本実施の形態によれば、コンタクタスイッチ１３ａの動作不良の有無についての判定を行うことによって、コンタクタスイッチ１３ａの動作不良がある場合にコンタクタスイッチ１３ａの交換を行うことができる。
【0076】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、導電部２５を、テーブル４の任意の位置に設けてもよい。また、接触子１１と接触子１２とが接触又は離間可能となるようにするために、絶縁部２２を介して接触子１２を設けたスタンド２１をａ方向又はｂ方向に移動自在にすることによって接触子１１と接触子１２とが相対的に移動できるようにしてもよい。この場合、接触子１１を、細穴放電加工機６に固定されるとともにケーブル８を放電加工機用電源装置２の一方の側と導通可能になる導電部に設けてもよい。
【0077】
また、模擬電流生成部１３を、放電加工機用電源装置２の一方の側から他方の側までの経路の任意の位置に配置してもよい。また、コンタクタスイッチ１３ａ以外のスイッチング素子（例えば、ＮＭＯＳトランジスタ）を使用してもよい。また、コンタクタスイッチ１３ａを省略し、コンタクタスイッチ１３ａによって行われるスイッチング動作を、接触子１１と接触子１２との接触又は離間によって行ってもよい。
【0078】
また、放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を、模擬電圧Ｖsimのピーク電圧、模擬電圧Ｖsimの立上り時間、模擬電流Ｉsimの平均電流並びに模擬電流Ｉsimのオンタイム及びオフタイムのうちの少なくとも一つに基づいて行ってもよい。さらに、ピーク電流、電流分布、平均電圧、電圧分布、デューティファクタ、周波数等の異常性を判断できる他の要素を検出することによって、周波数等の放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行ってもよい。また、放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定をＮＣ装置２０以外の装置（例えば、演算部１８）で行ってもよい。
【0079】
また、加工槽３に放電加工液がない状態で放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行ってもよい。また、ワーク５とパイプ電極７のうちの少なくとも一方がない状態で放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行ってもよい。さらに、コンタクタスイッチ１３ａの動作不良の有無についての判定又は接触子１１，１２の接触不良の有無についての判定を、ワーク５の加工前の任意の時点で行ってもよい。
【0080】
本発明は、上記実施の形態の細穴放電加工機６に限らず他の放電加工機に適用してもよい。例えば、本発明は、形彫放電加工機に適用してもよい。その一例を図７に示す。図７において、診断装置１’は、接触子１１’，１２’と、模擬電流生成部１３と、電圧検出部としてのオペアンプ１４と、電流検出部１５と、アナログ－デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１６，１７と、演算部１８，１９と、ＮＣ装置２０と、を備える。ベッド４１の上面にテーブル４’が固定され、テーブル４’の上面にワーク５’が取り付けられる。テーブル４’の周囲は、ａ’方向又はｂ’方向に昇降可能な加工槽３’で囲われ、形彫放電加工機６’によるワーク加工時には、加工槽３’が上昇し、放電加工液が供給される。ベッド４１には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能なＸＹスライダ４２が設けられ、ＸＹスライダ４２の先端部には、主軸装置３２’がＺ軸方向に移動可能に設けられる。主軸装置３２’の下端には、電極ホルダ３１’を介して電極７’が取り付けられる。形彫放電加工機６’による加工放電は、電極ホルダ３１’の給電ベース３５’に放電加工機用電源装置２の一方の側を接続し、テーブル４’の導電部２５’に放電加工機用電源装置２の他方の側を接続し、極間にパルス電圧を印加し、放電加工液中でワーク５’と電極７’とを相対移動させることによって行われる。
【0081】
図１に示す実施の形態の接触子１１，１２に相当する図７に示す実施の形態の接触子１１’，１２’は、電極ホルダ３１’及びベッド４１に立設されたスタンド２１’の上部にそれぞれ設けられている。接触子１２’は、絶縁部２２’を介してスタンド２１’に固定されている。接触子１１’は、給電ベース３５’を介して放電加工機用電源装置２の一方の側と導通する。接触子１２’は、模擬電流生成部１３を介してテーブル４’の導電部２５’と導通し、結局は放電加工機用電源装置２の他方の側と導通可能である。
【0082】
形彫放電加工機６’による放電加工の前段階の加工槽３’が上昇して放電加工液が供給されるのに先立って、接触子１１’，１２’のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿った相対移動により接触子１１’，１２’を接触させ、図１に示す実施の形態について説明した方法と同様の方法で放電加工機用電源装置２の診断を行うことができる。また、模擬電流生成部１３のコンタクタスイッチ１３ａの動作不良の有無及び接触子１１’，１２’の接触不良の有無についても、図１に示す実施の形態について説明した方法と同様の方法で行うことができる。模擬電流生成部１３、オペアンプ１４，シャント抵抗器１５ａ、電流センスアンプ１５ｂ、ＡＤＣ１６，１７、演算部１８，１９、ＮＣ装置２０、パルス発生回路９及び放電加工機用電源装置２の構成及び作用の説明は、図１に示す実施の形態について説明したものと同一であるので省略する。
【符号の説明】
【0083】
１，１’ 診断装置
２ 放電加工機用電源装置
３，３’ 加工槽
４，４’ テーブル
５，５’ ワーク
６ 細穴放電加工機
６’ 形彫放電加工機
７ パイプ電極
７’ 電極
９ パルス発生回路
１１，１２，１１’，１２’ 接触子
１３ 模擬電流生成部
１４ オペアンプ
１５ 電流検出部
１８，１９ 演算部
２０ ＮＣ装置
２５ 導電部
３１，３１’ 電極ホルダ
３２，３２’ 主軸装置
３５，３５’ 給電ベース
２ 放電加工機用電源装置
３，３’ 加工槽
４，４’ テーブル
５，５’ ワーク
６ 細穴放電加工機
６’ 形彫放電加工機
７ パイプ電極
７’ 電極
９ パルス発生回路
１１，１２，１１’，１２’ 接触子
１３ 模擬電流生成部
１４ オペアンプ
１５ 電流検出部
１８，１９ 演算部
２０ ＮＣ装置
２５ 導電部
３１，３１’ 電極ホルダ
３２，３２’ 主軸装置
３５，３５’ 給電ベース
【要約】
【課題】 放電加工機によってワークを放電加工する前に放電加工機用電源装置の異常の有無についての診断を行うことができる放電加工機用電源装置の診断装置を提供する。
【解決手段】 模擬電流生成部１３は、接触子１１と接触子１２とが接触した状態において放電加工機用電源装置２に直列に接続され、細穴放電加工機６によってワーク５を放電加工するために予め決定された間隙を設けて互いに対向するワーク５及びパイプ電極７から構成される極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流Ｉsimを、放電加工機用電源装置２の印加電圧に基づいて生成する。ＮＣ装置２０は、電流検出部１５によって検出された模擬電流Ｉsimに基づいて放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】 模擬電流生成部１３は、接触子１１と接触子１２とが接触した状態において放電加工機用電源装置２に直列に接続され、細穴放電加工機６によってワーク５を放電加工するために予め決定された間隙を設けて互いに対向するワーク５及びパイプ電極７から構成される極間の絶縁破壊によって生じた電流を模擬した模擬電流Ｉsimを、放電加工機用電源装置２の印加電圧に基づいて生成する。ＮＣ装置２０は、電流検出部１５によって検出された模擬電流Ｉsimに基づいて放電加工機用電源装置２の異常の有無についての判定を行う。
【選択図】 図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】