专利名称：放电加工用的加工液处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电线放电加工装置等中使用的放电加工用的加工液处理装置。
背景技术：
在电线电极和被加工物之间，外施电压，使其之间产生放电，由此在加工被加工物的电线放电加工中，由放电现象而从被加工物除去部分被加工物，产生加工屑。同样地，在雕模放电加工中，也产生加工屑。该加工屑是放电加工特有的微细状粉末，一般称为“淤渣”。另外，在放电加工的时候，电极也消耗，产生电线屑那样的微细的电极屑。
在电线放电加工的时候，电线放电加工装置中，以冷却加工槽内加工区域为目的，从导向电线电极的上下的导向部分对加工区域喷射加工液(水或油等)。该被喷射的加工液作为含有所述淤渣和电线屑的污浊液从加工槽内回收到加工液处理装置的污浊液槽，由过滤装置用泵，从污浊液槽输送到过滤装置。然后，通过利用过滤装置的过滤构件，从污浊液过滤出淤渣和电线屑，污浊液变为净化液并储存在净化液槽。储存在该净化液槽的净化液由加工液供给泵再次作为电线放电加工用的加工液提供给上下的电线导向部，并喷射到加工区域。这样，加工液从电线放电加工区域通过污浊液槽、净化液槽，再次返回电线放电加工区域，被循环、重复利用。
过滤装置的过滤构件由筛孔结构的过滤纸构成，在污浊液通过该过滤装置时，淤渣和电线屑被过滤纸的筛孔结构捕获而从污浊液除去。进一步，被过滤纸捕获的淤渣和电线屑若堆积在过滤纸上，则也形成一种筛孔结构，能捕获淤渣和电线屑。结果，只有净化液能通过过滤纸本身的筛孔结构、和淤渣与电线屑组合的筛孔结构。这样，污浊液从过滤装置以净化液被取出，流入净化液槽。
但是，流入过滤装置的污浊液的流速大于规定值的情况下，淤渣和电线屑以高速到达过滤纸的筛孔并深入筛孔，早期产生堵塞。另外，由于淤渣和电线屑在过滤纸的筛孔上不形成保持适当间隙的筛孔结构，而以凝缩状态紧贴堆积在过滤纸的筛孔表面，所以加工液难以通过。若成为这样的状态，则过滤装置的过滤能力迅速下降，过滤纸(即，过滤构件)的寿命变短。
特开平2002-283146号公报公开了一种电线放电加工机的加工液处理装置，为了检测出该过滤构件的寿命等，在过滤泵和过滤构件之间设置液压传感器来检测出过滤压，判断过滤器的堵塞。
另外，特开平8-1443号公报公开了一种放电加工机的加工液处理装置，将加工液循环泵从污浊液槽取出的污浊液利用过滤器变为净化液并提供给净化液槽，同时检测出从净化液槽供给放电加工区域的净化液的流量，控制由所述加工液循环用泵返回到净化液槽的加工液的流量比检测出的供给放电加工区域的净化液的流量稍微大一些。
同样，还公知一种装置，检测出供给放电加工区域的净化液的流量，以与该检测出流量相同或稍微大的流量为目标值，进行反馈控制，以便反馈将从污浊液槽来的加工液送入过滤器的过滤泵的吐出流量，使过滤泵的吐出流量比供给放电加工区域的加工液的流量稍微大一些。另外，特公平7-41512号公报提出一种加工液的过滤控制方法，在该情况下，代替检测流量而检测压力，在压力/流量变换部件变化为流量。
进一步，实公平6-32259号公报公开了一种放电加工机的加工液循环装置，为了防止从排液槽(污浊液槽)经过滤器等将加工液提供给供液槽(净化液槽)的泵因一直工作而发热，设置检测排液槽(污浊液槽)的液面上升到规定液面、或者供液槽(净化液槽)的液面下降到规定液面的液面传感器，在供液槽的液面下降到规定液面时使泵开动，另外，开动后经过规定时间时或者排液槽的液面上升到规定液面时，使泵停止工作。
但是，特开2002-283146号公报中记载的发明中，为了解决流入过滤装置的污浊液的流速比规定值快时，过滤装置的过滤能力迅速下降，过滤构件的寿命变短的所述问题，以检测出过滤构件的寿命为目的，不是以延长过滤构件寿命为目的。
另外，特开平8-1443号公报、特公平7-41512号公报中记载的发明中，通过控制为供给过滤装置的污浊液的流量比供给放电加工区域净化液的流量稍微大一些，控制供给过滤装置的加工液的流量。但是，净化液槽的加工液除了用作供给加工时的放电加工区域的加工液之外，还用作保持加工槽内的液位的补充液，或者用作供给加工液冷却装置的加工液，或者还用作提供给管理加工液的电阻系数的离子交换树脂装置的加工液，进一步，还用作在自动电线连接中的净化液槽的加工液。为此，即使检测出供给放电加工区域的加工液，向过滤装置供给与该被检测出的加工液量相同的流量或比加工液量稍大流量的加工液，将净化液供给了净化液槽，净化液槽的加工液也有可能不足。
进一步，实公平6-32259号公报中记载的发明，用液面传感器检测出了供液槽(净化液槽)的液面下降到规定液面时，使过滤装置用泵开动，将污浊液供给过滤装置，经过规定时间后或液面达到了规定位置时，使过滤装置用泵停止工作，控制净化液槽的液面水平。因此，由于过滤装置用泵频繁地运转和停止，控制过滤装置用泵的控制基板和电磁开关以及过滤装置用泵本身承担着过大的负荷。
发明内容
所以，本发明的目的是为了解决所述问题，提供一种将净化液槽的液面保持在适当的水平，不对过滤装置用泵及其控制电路等施加过大的负荷，防止了过滤构件早期堵塞的放电加工用的加工液处理装置。
根据本发明，一种利用对电极和被加工物之间外施电压而产生的放电，对被加工物进行加工的放电加工装置中使用的加工液处理装置，具备回收和储存加工中使用过的使用完的加工液的污浊液槽；采用过滤装置用泵，从所述污浊液槽将污浊的加工液输送到过滤装置并进行过滤，储存由此生成的净化的加工液的净化液槽；在加工时，从该净化液槽将加工液供给放电加工区域的加工液供给泵；控制所述过滤装置用泵的吐出量的泵控制装置的放电加工用的加工液处理装置中，设置检测出所述净化液槽内的净化液的液面水平的液面检测部件；和根据由该液面检测部件检测出的液面水平，求出所述过滤装置用泵的吐出量指令的控制部分，该控制部分向所述泵控制装置发出求得的吐出量指令，该泵控制装置根据该吐出量指令控制所述过滤装置用泵，从所述污浊液槽经所述过滤装置向所述净化液槽输送加工液。
所述液面检测部件既可以由摇臂式浮子开关构成，也可以由液压传感器、和通过将该液压传感器检测出的液压变换为液面水平来检测液面水平的部件构成。
最好是，所述控制部分基于预先确定的基准液面水平与所述液面检测部件检测出的液面水平的差，求出吐出加减量，以该时刻的吐出量指令加上了该吐出加减量的值作为更新的吐出量指令，输出到泵控制装置。
另外，更好是，所述液面检测部件由为了可以阶段性地检测液面水平而配置在净化液槽内不同深度的位置的多个浮子开关构成，所述控制部分根据所述液面检测部件检测出的液面水平，求出过滤装置用泵的吐出量指令。此时，所述控制部分采用对应由各个浮子开关检测出的液面水平而预先设定存储的吐出加减量，求出对应于所述检测出的液面水平的吐出加减量，将求出的吐出加减量加上了该时刻的吐出量指令的值作为更新的吐出量指令，输出到泵控制装置。
另外，最好是，在净化液槽的液面显著下降时，所述控制部分限制不急剧增加过滤装置用泵的吐出量指令的增加量。
所述放电加工用的加工液处理装置中，放电加工装置既可以采用电线放电加工装置，也可以采是雕模放电加工装置。
根据本发明的放电加工用的加工液处理装置，不对过滤装置用泵及其控制回路等施加过大的负荷，就可以防止过滤构件早期堵塞。另外，即使因过滤构件早期堵塞，流入净化液槽的加工液量发生变化、也通过改变吐出量指令，可以将净化液槽的液面水平保持在基准液面的水平。
以下，参照附图，根据本发明的实施例具体说明本发明的所述以及其他目的、特征、优点。
图1是本发明的实施例1的框图。
图2是实施例1的过滤装置用泵的控制处理的流程图。
图3是表示使用本发明的实施例2可用的多个浮子开关检测液面水平的液面检测装置的示意图。
图4是存储对实施例2的浮子开关的吐出加减量的图表的说明图。
图5是在实施例2的过滤装置用泵的控制处理的流程图。
图6是表示使用本发明的实施例2可用的液压传感器检测液面水平的液面检测装置的示意图。
具体实施例方式
以下，参考附图具体说明本发明的实施例。
图1是本发明的实施例1的框图。
图1中，参考标号1是净化液槽，参考标号2是污浊液槽。在净化液槽1设置有用于检测储存的净化液的液面水平的液面检测装置5。污浊液槽2内的含有淤渣和电线屑的污浊液由过滤装置用泵7吸取，并供给过滤装置6以后，由过滤装置6过滤成为净化的加工液，并供给净化液槽1。另外，净化液槽1中储存的净化的加工液的一部分由加工液冷却装置4冷却，并供给污浊液槽2。
电线放电加工装置20备有上下相对配置的电线引导装置11和在上下的电线导向装置11之间延伸的电线电极(未图示)，利用在电线电极和被加工物之间发生的放电，可以对被加工物进行加工。在放电加工时，开动加工液供给泵8，将净化的加工液从净化液槽1供给电线导向装置11，并喷射到加工区域。喷射到加工区域的加工液汇集到加工槽3，从该加工槽3送往污浊液槽2。另外，在浸渍加工(在蓄积于加工槽3的加工液中进行加工的加工)的情况下，由于加工中，在加工槽3中必须蓄积加工液，所以设置附加的补充加工液供给泵9，加工时，该补充加工液供给泵9一直开动，将净化液槽1的加工液供给加工槽3。进一步，为了浸渍加工，还配置用于加工槽蓄积加工液的加工液蓄积用泵10，开动该加工液蓄积用泵10，从净化液槽1向加工槽3供给净化的加工液。
净化液槽1的加工液的液面水平由液面检测装置5检测出，其输出被输送到控制部分12。控制部分12根据该被检测出的液面水平，将吐出量指令输出到控制过滤装置用泵7的工作的过滤装置用泵控制装置13。泵控制装置13根据该吐出量指令，利用反相器控制等来控制过滤装置用泵7的吐出量。
图2是该控制部分12实施的过滤装置用泵7的控制处理的流程图。
一输入对过滤装置用泵7的指令，控制部分12的处理器首先将预先设定的基准吐出量Qs储存在存储吐出量Q的指令的吐出量指令寄存器R(Q)中，在存储吐出加减量ΔQ的吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)中设定“0”(步骤100)。接着，判断加工液蓄积用泵10是否ON(步骤101)，如不是ON(或是OFF)，则进入步骤106，将对吐出量指令寄存器R(Q)的值加上了在吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)中被存储的吐出加减量ΔQ而得到的值重新储存在吐出量指令寄存器R(Q)，更新吐出量指令。接着，将吐出量指令寄存器R(Q)中储存并更新的吐出量Q作为吐出量指令，输出到过滤装置用泵控制装置13(步骤106)。泵控制装置13接收该吐出量指令，控制过滤装置用泵7的动作，以便吐出量成为指令值。
接着，从检测出净化液槽1的液面水平的液面检测装置5读取检测输出Lr(步骤107)，对从预先设定的基准液面水平Ls减去检测液面水平Lr得到的值，乘以系数k，求出吐出加减量(步骤108)。在此，系数k由净化液槽1的水平截面积确定，确定对应基准液面水平Ls和检测液面水平Lr的差以及净化液槽1的大小的吐出加减量ΔQ。该吐出加减量ΔQ在检测液面水平Lr比基准液面水平Ls还低时成为正值，相反，在检测液面水平Lr比基准液面水平Ls还高时成为负值。
其次，判断在步骤108求出的吐出加减量ΔQ与吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)中存储的前一次的吐出加减量ΔQ的差的绝对值是否大于设定最大值ΔQmax(步骤109)，若不大于最大值ΔQmax(或比设定最大值ΔQmax小)，则在吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)储存在步骤108求出的吐出加减量ΔQ(步骤110)。另一方面，若大于设定最大值ΔQmax，则在吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)储存设定最大值ΔQmax(步骤111)。然后返回到步骤101。
然后，加工液蓄积用泵10只要不是ON，则在每个规定周期执行步骤101、步骤106～111的处理。检测液面水平Lr比基准液面水平Ls低时，吐出加减量ΔQ成正值，对过滤装置用泵的吐出量指令，被比该时刻的吐出量指令增加了的吐出量指令更新，使过滤装置用泵7从污浊液槽2经过滤装置6而供给净化液槽1的被净化的加工液的供给量增加。另一方面，检测液面水平Lr比基准液面水平Ls高时，吐出加减量ΔQ成负值，对过滤装置用泵7的吐出量指令，被比该时刻的吐出量指令减少的吐出量指令更新，使过滤装置用泵7从污浊液槽2经过滤装置6供给净化液槽1的加工液的供给量减少。
如上所述，根据被检测出的净化液槽1的液面水平，控制对过滤装置用泵7的吐出量指令，但是，即使发出同一个吐出量指令，根据在过滤装置6的过滤纸(即，过滤构件)的筛孔的堵塞程度，从过滤装置6放出到净化液槽1的净化的加工液的液量也不同。但是，净化液槽1的液面水平到达基准液面水平Lr之前，吐出量指令Q增加，液面水平一到达基准液面水平Lr，吐出加减量ΔQ就成为“0”，吐出量指令Q保持此时的吐出量指令。然后，过滤器开始堵塞，由于从过滤装置6放出到净化液槽1的加工液的流量减少等，若净化液槽1的液面水平发生变化，则求出与其对应的吐出加减量ΔQ，更新吐出量指令Q，控制净化液槽1的液面水平成为基准液面水平Lr。
进一步，本实施例中，利用步骤109～111的处理求出本周期的吐出加减量ΔQ和上周期的吐出加减量ΔQ的差，该差大于规定值Qmax时，将该值ΔQmax设定为本周期的吐出加减量ΔQ，将吐出量指令的增加限制在规定值ΔQmax以下。由此，由于抑制吐出量指令急剧变化，所以可以防止因加工液流速急剧变化而产生的过滤装置6的过滤构件(例如过滤纸)的堵塞、和淤渣与电线屑不以适当的间隙堆积，而成为凝缩状态，紧贴堆积在筛孔表面。
另一方面，加工液蓄积用泵10成为ON的时候，净化液槽1的加工液迅速被该加工液蓄积用泵10吸取，供给加工槽3，所以净化液槽1的液面水平迅速下降。为此，本实施例中，在步骤101一检测出加工液蓄积用泵10为ON状态，就将规定量的加工液蓄积用的吐出量指令输出给过滤装置用泵控制装置13(步骤102)。然后，判断加工液蓄积用泵10是否ON(步骤103)，加工液蓄积用泵10一成为OFF，就将计时器复位之后再开始(步骤104)，经过规定时间(步骤105)，转移到步骤106，实施上述的常规处理。
在该实施例1，作为液面检测装置5的例子，在图1中示出了摇臂式的液面检测装置，但也可以使用其他类型的液面检测装置。例如，如图6所示，也可以使用采用液压传感器5′检测出加工液的液压，根据被检测出的液压，求出液面水平的类型的液面检测装置。另外，也可以使用采用多个浮子开关阶段性地检测液面水平类型的液面检测装置。
图3是示出使用多个浮子开关，阶段性地检测液面水平的上述液面检测装置的示意图。以下，将图3中所示类型的液面检测装置代替图1的液面检测装置而使用的例子作为实施例2进行说明。
图3中，N个浮子开关FS1～FSN配置在净化液槽1的不同深度位置，作为浮子开关编号从1至N的数字，如用FS1表示在最高位置配置的浮子开关，用FSN表示在最低位置配置的浮子开关，对各浮子开关标以FS。各浮子开关FS1～FSN具有在加工液中漂浮的浮子21、和该浮子21因加工液漂浮而达到移动上限时输出ON信号的接点22。
另一方面，在控制部分12的存储器中，如图4所示，具有设定、存储对应于每个浮子开关编号的吐出加减量ΔQi的图表。另外，对应于配置在最下位的浮子开关FSN不为ON时的吐出加减量ΔQn+1，对应于虚拟的浮子开关编号N+1而设定、存储。
图5是该实施例2的过滤装置用泵的控制处理的流程图。
步骤200至步骤205与图2所示的实施例1的处理步骤100～105相同。即，控制部分12的处理器在吐出量指令寄存器R(Q)设定预先设定的基准吐出量Qs，将吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)设为“0”(步骤200)，判断加工液蓄积用泵是否ON(步骤201)，如果是ON，就进行与图2的步骤102～105相同的处理，进入步骤206，另外，如果不是ON，就从步骤201直接进入步骤206。
在步骤206，将浮子开关编号i设为“1”，判断该浮子开关编号i的浮子开关FSi是否ON(步骤207)，如不是ON，将液面开关编号i只增加“1”(步骤208)，判断该浮子开关编号i是否超过浮子开关数N(步骤209)，如果没有超过、就返回步骤207。这样，一边使浮子开关编号i只增加“1”，一边从检测高液面水平的浮子开关向检测低液面水平的浮子开关依次判断是否为ON。然后，一检测出成为ON的浮子开关FSi，就将对应于该浮子开关FSi的浮子开关编号i的吐出加减量ΔQi从在处理器中存储的图表读出(步骤210)。
接着，判断读出的吐出加减量ΔQi和在吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)中存储的前一次的吐出加减量ΔQ的差的绝对值是否大于设定最大值ΔQmax(步骤211)，若不大于设定最大值ΔQmax(或小于设定最大值ΔQmax)，则将吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)中储存在步骤210求出的吐出加减量ΔQi(步骤212)。另一方面，若大于设定最大值ΔQmax，则在吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)储存设定最大值ΔQmax(步骤213)。然后，将对吐出量指令寄存器R(Q)值加上了吐出加减量存储寄存器R(ΔQ)中存储的吐出加减量ΔQ的值，储存在吐出量指令寄存器R(Q)，并更新吐出量指令。接着，将在吐出量指令寄存器R(Q)中储存的、被更新的吐出量Q作为吐出量指令，输送给过滤装置用泵的控制装置13(步骤214)。泵控制装置13接收该吐出量指令，控制过滤装置用泵7的动作，以便吐出量成为被指令的值。
此后，返回步骤201。之后在每个规定周期重复执行步骤201步骤～214的处理。
以上，就附图所示的实施例说明了本发明，但是，该实施例只是用于说明的，并没有限制的意义。因此，本发明的范围由权利要求的范围限定，在不脱离权利要求的范围的情况下可以修改和变更本发明的实施例。例如，所述实施例叙述了该加工液处理装置适用于电线放电加工装置20的例子，但也可以适用于模雕放电加工装置等的其他放电加工装置。
权利要求
1.一种利用对电极和被加工物之间外施电压而产生的放电，对被加工物进行加工的放电加工装置中使用的加工液处理装置，具备回收和储存加工中使用过的使用完的污浊的加工液的污浊液槽；采用过滤装置用泵，从所述污浊液槽将污浊的加工液输送到过滤装置并进行过滤，储存由此生成的净化的加工液的净化液槽；在加工时，从该净化液槽将加工液供给放电加工区域的加工液供给泵；控制所述过滤装置用泵的吐出量的泵控制装置，设置检测出所述净化液槽内的净化液的液面水平的液面检测部件；和根据由该液面检测部件检测出的液面水平，求出所述过滤装置用泵的吐出量指令的控制部分，该控制部分向所述泵控制装置发出求得的吐出量指令，该泵控制装置根据该吐出量指令控制所述过滤装置用泵，从所述污浊液槽经所述过滤装置向所述净化液槽输送加工液。
2.如权利要求1所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述液面检测部件由摇臂式浮子开关构成。
3.如权利要求1所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述液面检测部件由液压传感器、和通过将该液压传感器检测出的液压变换为液面水平来检测液面水平的部件构成。
4.如权利要求1所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述控制部分基于预先确定的基准液面水平与所述液面检测部件检测出的液面水平的差，求出吐出加减量，以该时刻的吐出量指令加上了该吐出加减量的值作为更新的吐出量指令，输出到泵控制装置。
5.如权利要求2所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述控制部分基于预先确定的基准液面水平与所述液面检测部件检测出的液面水平的差，求出吐出加减量，以该时刻的吐出量指令加上了该吐出加减量的值作为更新的吐出量指令，输出到泵控制装置。
6.如权利要求3所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述控制部分基于预先确定的基准液面水平与所述液面检测部件检测出的液面水平的差，求出吐出加减量，以该时刻的吐出量指令加上了该吐出加减量的值作为更新的吐出量指令，输出到泵控制装置。
7.如权利要求1所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述液面检测部件由为了可以阶段性地检测液面水平而配置在净化液槽内不同深度的位置的多个浮子开关构成，所述控制部分根据所述液面检测部件检测出的液面水平，求出过滤装置用泵的吐出量指令。
8.如权利要求7所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述控制部分采用对应由各个浮子开关检测出的液面水平而预先设定存储的吐出加减量，求出对应于所述检测出的液面水平的吐出加减量，将求出的吐出加减量加上了该时刻的吐出量指令的值作为更新的吐出量指令，输出到泵控制装置。
9.如权利要求1所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述控制部分在净化液槽的液面显著下降时，限制不急剧增加过滤装置用泵的吐出量指令的增加量。
10.如权利要求1所述的放电加工用的加工液处理装置，其特征在于所述放电加工装置是电线放电加工装置。
全文摘要
加工液处理装置具有检测出净化液槽的净化液的液面水平的液面检测装置、和根据由液面检测装置检测出的液面水平而求出过滤装置用泵的吐出量指令的加减量的控制部分。控制部分通过在当前的吐出量指令加上了求出的加减量而求出更新的吐出量指令，将该被更新的吐出量指令输出到泵控制装置。泵控制装置利用吐出量指令而驱动过滤装置用泵、从污浊液槽经过滤装置向净化液槽输送加工液。
文档编号B23H1/00GK1579693SQ20041007114
公开日2005年2月16日 申请日期2004年7月28日 优先权日2003年7月31日
发明者喜多佑树, 高山雄司 申请人:发那科株式会社