专利名称：放电加工机的定位装置及其方法
技术领域：
本发明涉及检测放电加工机的电极及被加工件间的间隔的位置检测装置及其方法的改进，其中，利用使电极与被加工件相对移动，在两者间产生的放电进行上述间隙的检测。
背景技术：
在利用根据指令使电极与被加工件的相对位置变化，同时电极与被加工件间(下文，称为极间)产生的放电，加工被加工件的放电加工机中，为了得到高的形状精度，设定用于正确把握上述相对位置的基准值。以往，定位装置使电极与被加工件直接接触，以该接触位置为基准，设定上述基准值。
参照
图10说明该定位装置。图10是以往放电加工机的整体框图。图10中，放电加工机主要部件包括加工用电极101；用于对电极101使被加工件102相对移动的X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105；在电极101与被加工件102间施加电压脉冲的加工用电源106；向X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105提供位置指令的NC控制手段107；作为检测电极101与被加工件102接触状态的定位装置的接触检测手段108。
参照图10说明如上所述构成的放电加工机的定位。首先，在加工前的准备作业中，根据来自NC控制手段107的位置指令，X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105动作，接触检测手段108检测电极101接触被加工件102，从而设定基准值。由于可检测电极101与被加工件102的相对位置座标，可进行高精度加工。
但是，上述已有技术装置存在的第1个问题是，在电极101的接触部非常细小时，由于电极101与被加工件102接触，电极101尖端有因撞击而破损的可能。
为了作非常细微的加工，虽然可用块状电极、线电极，通过反向放电修整成形电极101的直径约数+μm的杆电极，然后用成形的电极101进行细微的加工，但存在与上述第1个问题相同的问题。
另外，存在的第2个问题在于，在定位完毕接着进行的实际加工后的深度，如图11所示，为加工时的轴进给量加上放电隙量。因而，进给量为加工后的深度减去放电隙量，对每一电气条件必须预先取得放电隙量的数据，但放电隙量的值根据喷至极间的加工液的喷出压力、极间淤渣等的状况而变化，这对高精度加工是不适宜的。
发明揭示本发明为解决上述课题，其目的在于提供一种简易的电极与被加工件间的放电加工机的定位装置及其方法。
为了达到上述目的，根据本发明第1方面的一种放电加工机的定位装置包括向电极与被加工件之间施加脉冲电压的电源；检测在所述电极与所述被加工件之间产生放电的放电检测手段；根据所述放电检测手段的检测信号产生定位完成信号的手段。
根据本发明第2方面的一种放电加工机的定位装置包括向电极与被加工件之间施加脉冲电压的电源；检测在所述电极与所述被加工件之间产生放电的放电检测手段；对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号的计数手段；根据所述计数手段的完成信号产生定位完成信号的手段。
根据本发明第3方面的放电加工机的定位装置，还包括根据所述定位完成信号的检测，停止所述电源脉冲并产生停止所述电极移动的信号的停止手段。
根据本发明第4方面的一种放电加工机的定位装置，它包括向电极与被加工件之间施加脉冲电压的电源，以及取得所述电极与所述被加工件之间的平均电压的平均电压取得手段，根据所述平均电压取得手段的平均电压值，控制所述电极与所述被加工件的间隙；该定位装置还包括检测所述电极与所述被加工件间产生放电的放电检测手段；对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号的计数手段；根据所述计数手段的完成信号，在任意电压短路所述电极与所述被加工件的短路手段。
根据本发明第5方面的放电加工机的定位装置，还包括根据所述电极对所述被加工件的相对移动，比较所述平均电压取得手段的平均电压值与基准电压值的比较手段；当所述比较手段确定所述平均电压值为所述基准电压以下时，产生停止所述电极移动的停止信号并停止所述电源输出的停止手段。
根据本发明第6方面的一种放电加工机的定位方法，它包括下述步骤向电极与被加工件之间施加脉冲电压；由放电检测手段检测在所述电极与所述被加工件间产生放电；根据所述放电检测手段的检测信号，产生定位完成信号。
根据本发明第7方面的一种放电加工机的定位方法，它包括下述步骤向电极与被加工件之间施加脉冲电压；由放电检测手段检测在所述电极与所述被加工件间产生放电；由计数手段对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号；根据所述计数手段的完成信号，产生定位完成信号。
根据本发明第8方面的一种放电加工机的定位方法，它通过由电源的电极与被加工件间施加脉冲电压并由平均电压取得手段取得所述电极与所述被加工件间的平均电压，从而根据所述平均电压取得手段的平均电压值控制所述电极与所述被加工件的间隙；该方法包括下述步骤由放电检测手段检测所述电极与所述被加工件之间产生的放电；由计数手段对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号；根据所述计数手段的完成信号，由短路手段在任意电压短路所述电极与所述被加工件。
附图概述图1是本发明一实施例的放电加工装置的整体框图。
图2是图1的放电脉冲检测电路的示意图。
图3是图1的计数手段的示意图。
图4是表示图1动作的流程图。
图5是表示图1动作的定时图。
图6是采用简单电极加工被加工件的立体图。
图7是说明如图6所示加工被加工件的顺序的侧视图。
图8是本发明另一实施例的放电加工机的整体框图。
图9是图8动作的流程图。
图10是以往的放电加工装置的整体构成框图。
图11是采用示于图10的定位装置定位的电极与被加工件的侧视图。
实施发明的最佳形态下文，叙述本发明的实施例。实施例1参照图1～图3，说明本发明的一个实施例。图1是放电加工机的整体框图，图2是图1所示的放电检测手段的示意图，图3是图1的计数手段的示意图。图中，与以往装置相同的标号表示相同或相当部分并省略其说明。
在图1～图3中，放电加工机的定位装置备有对电极101的X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105发出位置指令并判定定位完成的控制手段1107；检测电极101与被加工件102间产生放电的放电检测手段1108；对该放电检测手段1108检测的脉冲检测信号进行计数，直至达到预定次数并产生计数完成信号的计数手段1109；由该计数手段1109的完成信号产生定位完成信号，并产生使电源106的输出及X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105停止的停止信号的停止手段1110。
放电检测手段1108连接对电极101与被加工件102的间隙的电压进行分压的电阻302并经电阻302连接电压比较器301的输入端。又，302是设定基准电压值的电阻。
计数手段1109和停止手段1110包括计算放电检测手段1108的输出脉冲数并输出该脉冲数的计数器501，输入该计数器501的输出信号并比较是否预定次数的比较器502，经电阻R1～R4设定比较器502的上述次数的选择开关503，输入比较器502的输出信号以产生定位完成信号Py并复位计数器501的触发器504。
接着，参照图1至图3及图4的流程图和图5的定时图，说明如上所述构成的定位装置的动作。首先，定位开始时，由电源106向电极101与被加工件102施加脉冲电压(步骤S101)，控制手段1107相对于定位方向动作X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105，将电极101进给固定单位(步骤S103)。每单位的电极进给量通常由NC控制装置的最小指令单位给出。
电源106向极间施加电压，很快在极间产生放电。因此，极间电压V如图5所示急剧降低，电压比较器301的基准电压与极间电压值进行比较，极间电压变得比基准电压值低，从而在电压比较器301的输出端产生放电脉冲Pa作为检测放电的信号(步骤S105)。
计数器501对放电脉冲Pa计数(步骤S107)，比较器502判断是否达到预定的设定次数“3”(步骤S109)，在达到预定次数时，触发器504产生定位完成信号Py(步骤S111)。另一方面，若未达到预定次数，测流程返回步骤S105。
这里，在进给固定单位期间或移动单位量后，停止手段1110判断是否产生完成信号Py(步骤S113)，在产生完成信号时，切断电源106输出，停止极间放电(步骤S111)，由停止信号停止X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105的动作(步骤S113)，完成定位。另一方面，在步骤S113中若该完成信号没有输出，则流程返回步骤S110。
由于上述定位的判定是通过多次放电脉冲信号Pa的检测加以完成的，可抑制定位偏差。而且，与以往接触定位不同，放电在极间保持一定距离的情况下产生，因而可非接触地定位。再者，定位完成后的极间距离由放电隙决定，因而可由施加至极间的放电脉冲等电气条件任意设定。
接着，参照图7，说明采用上述定位装置，由简单电极，如图6(b)所示，倾斜加工示于图6(a)的岛屿形状的情况。如图7(a)所示，电极101预先相对于基准面定位后，电极101根据虚线所示的斜面形状移动其轨迹。但是，移动中的电极101由于电极消耗而中途中断放电，从而形成的形状为如图7(b)所示。因此，再次对基准面定位，修正电极101的消耗，通过重复进行上述同样轨迹的加工，可逐渐获得目的形状(图7(b)～(e))。实施例2以往，电极间电压波形得到的极间电压平均值用作可视为与极间距离等价的其他状态量。这称为平均电压伺服方式，可认为在极间产生放电，使平均电压为预定值以下时，结束定位。但是，在检测中，因在产生多次放电后产生完成信号，从而在加工被加工件后定位，所以欠妥。因此，本发明的另一实施例旨在采用平均电压伺服方式解决上述课题。
参照图8说明本发明的另一实施例。图8是放电定位装置整体框图。图中，与图1相同的符号表示相同或相当部分并省略其说明。图8中，定位装置包括由计数手段1109的完成信号在任意电压短路极间的短路手段1401、取得极间平均电压的平均电压取得手段1402、比较平均电压取得手段1402的平均电压值与基准电压值的比较手段1403，以及在平均电压值比基准电压值低时，产生停止信号使电源106输出及X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105停止的停止手段1410。
参照图8及图9的流程图，说明如上所述构成的定位装置的动作。首先，定位开始时，由电源106向电极101与被加工件102施加脉冲电压(步骤S201)，控制手段1107相对于定位方向动作X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105，将电极101进给固定单位(步骤S203)。又，每单位电极进给量通常由NC控制装置的最小指定单位给出。
电源106向极间施加电压，很快在极间产生放电。因此极间电压V如图5所示急剧降低，对电压比较器301的基准电压值与极间电压值进行比较，极间电压值变得比基准电压值低，从而在电压比较器301的输出端产生放电脉冲Pa作为检测放电信号(步骤S205)。
计数器501对放电脉冲Pa计数(步骤S207)，比较器502判断是否达到预设次数“3”(步骤S209)，在达到时，短路手段1401使电极101接触被加工件102，在任意电压短路(步骤S211)。另一方面，若未达到预设次数，则流程返回步骤S205。
接着，平均电压取得手段1402在固定单位进给期间取入极间平均电压值(步骤S215)，比较手段1403判断平均电压值是否在基准电压值以下(步骤S217)，在基准电压值以下时，断开电源106输出，停止极间放电(步骤S219)，由停止信号停止X轴移动手段103、Y轴移动手段104、Z轴移动手段105的动作(步骤S221)，定位完成。另一方面，若在步骤S217比基准值高时，流程返回步骤S203。
如上所述，根据第1或第6发明，电极与被加工件的间隙可定位于任意距离，而且可非接触定位，从而具有电极尖端不易破损，电极易于修整成形的效果。
根据第2或第7发明，在第1或第6发明的效果上还附加有可抑制定位偏差的效果。
根据第3发明，在第1或第2发明效果的基础上，还附加有电极与被加工件的间隙可为任意距离的效果。
根据第4或第8发明，具有通过使电极与被加工件短路从而强制结束定位的效果。
根据第5发明，在第4发明效果的基础上，还具有下述效果即使极间短路，加工可稍维持一些时间，因而通常在设定单位的电极进给完成后，定位完成。
工业应用性如上所述，本发明的放电加工机的定位装置及其方法适用于定位。
权利要求
1.一种放电加工机的定位装置，其特征在于它包括向电极与被加工件之间施加脉冲电压的电源；检测在所述电极与所述被加工件之间产生放电的放电检测手段；根据所述放电检测手段的检测信号产生定位完成信号的手段。
2.一种放电加工机的定位装置，其特征在于它包括向电极与被加工件之间施加脉冲电压的电源；检测在所述电极与所述被加工件之间产生放电的放电检测手段；对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号的计数手段；根据所述计数手段的完成信号产生定位完成信号的手段。
3.如权利要求1或2所述的放电加工机的定位装置，其特征在于，还包括根据所述定位完成信号的检测，停止所述电源脉冲并产生停止所述电极移动的信号的停止手段。
4.一种放电加工机的定位装置，它包括向电极与被加工件之间施加脉冲电压的电源，以及取得所述电极与所述被加工件之间的平均电压的平均电压取得手段，根据所述平均电压取得手段的平均电压值，控制所述电极与所述被加工件的间隙；其特征在于，该定位装置还包括检测所述电极与所述被加工件间产生放电的放电检测手段；对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号的计数手段；根据所述计数手段的完成信号，在任意电压短路所述电极与所述被加工件的短路手段。
5.如权利要求4所述的放电加工机的定位装置，其特征在于还包括根据所述电极对所述被加工件的相对移动，比较所述平均电压取得手段的平均电压值与基准电压值的比较手段；当所述比较手段确定所述平均电压值为所述基准电压以下时，产生停止所述电极移动的停止信号并停止所述电源输出的停止手段。
6.一种放电加工机的定位方法，其特征在于，它包括下述步骤向电极与被加工件之间施加脉冲电压；由放电检测手段检测在所述电极与所述被加工件间产生放电；根据所述放电检测手段的检测信号，产生定位完成信号。
7.一种放电加工机的定位方法，其特征在于，它包括下述步骤向电极与被加工件之间施加脉冲电压；由放电检测手段检测在所述电极与所述被加工件间产生放电；由计数手段对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号；根据所述计数手段的完成信号，产生定位完成信号。
8.一种放电加工机的定位方法，它通过由电源向电极与被加工件间施加脉冲电压并由平均电压取得手段取得所述电极与所述被加工件间的平均电压，从而根据所述平均电压取得手段的平均电压值控制所述电极与所述被加工件的间隙；其特征在于，该方法包括下述步骤由放电检测手段检测所述电极与所述被加工件之间产生的放电；由计数手段对所述放电检测手段的检测信号进行预定次数的计数并产生计数完成信号；根据所述计数手段的完成信号，由短路手段在任意电压短路所述电极与所述被加工件。
全文摘要
本发明揭示一种放电加工机的定位装置,它包括:向电极(101)与被加工件(102)之间施加脉冲电压的电源(106);检测电极(101)与被加工件(102)之间产生放电的放电检测手段(1108);根据该放电检测手段(1108)的检测信号,产生定位完成信号的手段。
文档编号B23H7/18GK1261832SQ98806849
公开日2000年8月2日 申请日期1998年5月8日 优先权日1998年5月8日
发明者汤泽隆, 山本政博 申请人:三菱电机株式会社, 三菱电机工程株式会社