動作状態診断システム、監視装置、制御方法、及びプログラム
【課題】被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機について、加工動作の状態を診断すること。
【解決手段】電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段と、電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置１１０とを備え、監視装置１１０は、物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部１１３と、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部１１４とを有する。
【解決手段】電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段と、電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置１１０とを備え、監視装置１１０は、物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部１１３と、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部１１４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作状態診断システム、監視装置、制御方法、及びプログラムに関する。特に本発明は、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機について、加工動作の状態を診断する動作状態診断システム、電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置、当該監視装置を制御する制御方法、並びに当該監視装置用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンやジェットエンジン等に用いられる静翼や動翼の冷却孔は、孔径が小さく、且つ孔径に対して孔の深さが深い小径深孔として形成されている。このような静翼や動翼等のように、ドリル加工ができない耐熱合金等に対して小径深孔を加工するには、電解加工法が用いられることが多い。
【０００３】
図６は、電解加工法の原理を示す。電解加工法は、電極８２０を負極、被加工物９００を正極として間隙を隔ててセットし、間隙に電解液を流しながら直流電圧をかけることにより加工する、電解作用を用いた金属の加工方法である。このような電解加工法においては、電極８２０と被加工物９００との間隔を適切に設定しないと期待した加工ができない場合が発生する。一例として、電極８２０と被加工物９００の短絡がしばしば発生するが、電極８２０と被加工物９００とが短絡したまま加工しようとしても、電極８２０と被加工物９００との間に電位差が発生しないため加工ができなくなる。
【０００４】
図７は、電解加工機８００の動作の一例を示す。電解加工機８００の装置本体８１０は、被加工物９００の上方に配置される。装置本体８１０の下面には、可撓性を有する電極８２０が吊るされるようにして装着されている。また、装置本体８１０と被加工物９００との間には、電極ガイド８３０が配置される。電極ガイド８３０には、上面から下面の所定方向へ貫通する孔が形成されている。電極８２０は、電極ガイド８３０の孔に挿通される。そして、装置本体８１０が下方へ移動すると、電極８２０は、電極ガイド８３０の孔の向いている所定方向へ案内されるように送り出される。その結果、被加工物には、電極８２０が送り出される所定方向に延びる加工孔が形成される（例えば、図７（ａ）参照。）。
【０００５】
このように、電極８２０は、装置本体８１０の移動に伴って、電極ガイド８３０の孔の中へ送り出されることになるが、その一部が孔の入口に引っ掛かったり、孔の内部での摩擦によりスティックしたりすることがしばしば発生する（例えば、図７（ｂ）参照。）。そのまま装置本体８１０が下方へ移動し続けると、電極８２０は、その引っ掛かった部分から上側の部分が、電極ガイド８３０の上面と装置本体８１０の下面との間で押し潰されるようにして撓んでしまい、正しい送り方向へ送り出されなくなってしまう。電極８２０の一部が電極ガイド８３０の孔の入口や内部に引っ掛かったまま加工し続けると、停止している電極８２０の先端付近だけで電解作用が進んでしまい、その部分の加工孔が局所的に拡がってしまう。
【０００６】
図８は、特許文献１のように電極を回転させながら加工を行う電解加工機８００の動作の別の例を示す。この例における電解加工機８００では、電極８２０が回転するように装置本体８１０に装着されている。電極８２０は、何ら異常がない場合、装置本体８１０に装着されている端部から被加工物９００に望む先端まで、一様の軌跡をとるように、自身の軸心と同心で回転する（例えば、図８（ａ）参照。）。
【０００７】
ところで、電極８２０は、装置本体８１０への装着時や動作時に無理な力が加えられ、塑性変形していることがしばしば発生する。電極８２０が塑性変形したまま加工すると、電極８２０は、自身の軸心と同心で回転せずに、偏心して回転する。そのため、電極８２０の回転軌跡は、装置本体８１０に装着されている端部から被加工物９００に望む先端まで、一様の軌跡をとらない。その結果、電極８２０の先端は、回転に応じて、送り方向への前進と後退を繰り返すように動いてしまう。電極８２０が塑性変形したまま加工し続けると、電極８２０を送り出す速度に対する電極８２０の先端の位置が一定にならないため、被加工物９００における加工孔の形状が意図しない形状となるおそれがある（例えば、図８（ｂ）参照。）。
【０００８】
このように、電解加工機８００では、様々な問題がしばしば発生する。このような問題に鑑みた技術としては、短絡時の加工不良を早期に検出するための技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この技術では、被加工物との間に電解電圧を印加すると共に被加工物との間に電解液を供給する加工部を、被加工物に対して接近離間する方向に移動させる。このとき、例えば、加工部に働く荷重のうち、接近離間方向成分の変化を検出することによって、電極の短絡を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３８７７４号公報
【特許文献２】特開２００８−１８８７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の技術によると、例えば、加工部に働く荷重のうち、接近離間方向成分の変化を検出することによって、電極の短絡を検出する。しかしながら、特許文献２に記載の技術では、電極が電極ガイドに引っ掛かったり、電極が塑性変形したりする問題への対策方法は何ら開示していない。現状では、電解加工機の動作時に生じる電極の短絡以外のこれら問題について有効な対策は何ら提案されておらず、作業者が目視して、これら問題が発生していないか監視している。
【００１１】
しかしながら、作業者の目視による監視では、発生している問題を迅速に発見することは困難である。そのため、現状は、問題を発見することができたとしても、既に加工孔の形状に不良が生じてしまっていることも多く、製品の歩留まりが低下してしまう。そこで、作業者が目視により監視する場合には、問題の発見の精度を上げるために、加工速度を落とす等の対策がとられている。ところが、その場合には、製品の生産効率が低下してしまう。
【００１２】
このように、電解加工法では、製品の歩留まりと生産効率とを同時に向上させることが困難となっており、電極の短絡だけでなく、それ以外の問題についても機械的に発見することができる技術の提案が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機について、加工動作の状態を診断する動作状態診断システムであって、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段と、電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置とを備え、監視装置は、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、しきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部とを有する。
【００１４】
物理量測定手段は、電解加工機が電極を送り出す際に、電極に流れる電流が一定となるよう定電流制御している場合、電極の先端と被加工物との間に印加している電圧を測定してよい。
【００１５】
しきい値判定部は、電極の先端と被加工物との間に印加される電圧の許容範囲の上限値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電圧がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電圧がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断してよい。
【００１６】
電解加工機が、電極を回転させながら送り出して被加工物を穿孔加工する場合、しきい値判定部は、電極の先端と被加工物との間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断してよい。
【００１７】
物理量測定手段は、電解加工機が電極を送り出す際に、電極の先端と被加工物との間に印加される電圧が一定となるよう定電圧制御している場合、電極に流されている電流を測定してよい。
【００１８】
しきい値判定部は、電極に流れる電流の許容範囲の下限値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電流がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電流がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断してよい。
【００１９】
電解加工機が、電極を回転させながら送り出して被加工物を穿孔加工する場合、しきい値判定部は、電極に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断してよい。
【００２０】
物理量測定手段は、電解加工機が電極を送り出す際に、電極の先端から吐出される電解液の流量が一定となるよう定流量制御している場合、電極内に供給している電解液の液圧を測定してよい。
【００２１】
しきい値判定部は、電極内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された液圧がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された液圧がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に送り出されていない動作不良が発生していると診断してよい。
【００２２】
電解加工機が、電極を回転させながら送り出して被加工物を穿孔加工する場合、しきい値判定部は、電極内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断してよい。
【００２３】
監視装置は、電解加工機の加工動作の状態について、特定の動作不良が生じていると動作状態診断部が診断した場合に、加工動作を停止させるべく電解加工機を制御する加工機制御部を更に有してよい。
【００２４】
本発明の第２の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置であって、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、しきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部とを備える。
【００２５】
本発明の第３の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置を制御する制御方法であって、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定段階と、しきい値を超えたとしきい値判定段階において判定された場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断段階とを備える。
【００２６】
本発明の第４の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置用のプログラムであって、監視装置を、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部、しきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部として機能させる。
【００２７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００２８】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、電解加工法によって被加工物を加工するにあたり、電極と被加工物との短絡だけでなく、電極が正常に送り出されていない動作不良や、電極が正常に回転していない動作不良をも検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態に係る動作状態診断システム１００の利用環境の一例を示す図である。
【図２】制御コントローラ１１０のブロック構成の一例を示す図である。
【図３】制御コントローラ１１０の動作フローの一例を示す図である。
【図４】制御コントローラ１１０の動作フローの一例を示す図である。
【図５】制御コントローラ１１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図６】電解加工法の原理を示す。
【図７】電解加工機の動作の一例を示す。
【図８】電解加工機の動作の別の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００３１】
図１は、一実施形態に係る動作状態診断システム１００の利用環境の一例を示す。動作状態診断システム１００は、電解加工機１の加工動作の状態を診断するためのシステムである。
【００３２】
電解加工機１は、動翼Ｘの翼頂部から翼根部に向けて複数の冷却孔Ｈａ、ｂ、ｃ、・・・（以下、冷却孔Ｈと総称する。）を穿孔する装置である。具体的には、電解加工機１は、動翼Ｘの端面に対向させた管状の複数の電極棒２ａ〜ｆ（以下、電極棒２と総称する。）の先端と、動翼Ｘの被穿孔部分との間に直流電圧を印加することによって、動翼Ｘの被穿孔部分を電解させて、動翼Ｘに穿孔加工を行う。電解加工機１は、複数の電極棒２を装着しているため、複数の冷却孔Ｈを同時に穿孔することができる。なお、動翼Ｘは、この発明における「被加工物」の一例であってよい。また、電極棒２は、この発明における「電極」の一例であってよい。また、以下の説明においては、穿孔方向の前方側である電極棒２の先端側を下方と称し、その反対側である電極棒２の基端側を上方と称する。
【００３３】
電解加工機１は、複数の電極棒２の他に、複数のチャックホルダー４ａ〜ｆ（以下、チャックホルダー４と総称する。）、２つの回転機構５Ａ、Ｂ（以下、回転機構５と総称する。）、２つの駆動源６Ａ、Ｂ（以下、駆動源６と総称する。）、複数のブラシ７ａ〜ｆ（以下、ブラシ７と総称する。）、筐体８、電解液チャンバ９、及び昇降機構１０を備えている。
【００３４】
電極棒２は、可撓性を有する円筒形状の棒材である。電極２は、基端側の把持される部分とその反対側の先端部分以外の部分が絶縁されている。例えば、電極棒２は、チタン等の導電性材料によって形成される。
【００３５】
筐体８は、断面視矩形状の箱体である。筐体８の内部には、チャックホルダー４、回転機構５、及びブラシ７がそれぞれ収容されている。また、筐体８の上壁８０及び下壁８１には、互いに上下に対向配置された一対の回転軸受８２、８３が複数配置されている。
【００３６】
チャックホルダー４は、電極棒２の上部を把持する手段である。チャックホルダー４は、筐体８に複数配設されている。具体的には、チャックホルダー４は、一対の回転軸受８２、８３を介して筐体８に軸回転可能に支持されている。また、チャックホルダー４は、導電性を有する金属材料によって形成される。
【００３７】
回転機構５は、複数のチャックホルダー４に対して相互に同期して軸回転力を付与する機構である。具体的には、回転機構５Ａは、駆動ギヤ５０Ａ、及び複数の受動ギヤ５１ａ〜ｃによって構成されている。駆動ギヤ５０Ａは、駆動源６ａの駆動軸６０ａに軸支された歯車である。各受動ギヤ５１ａ〜ｃは、それぞれチャックホルダー４ａ〜ｃに固定された歯車である。駆動ギヤ５０Ａは、受動ギヤ５１ａと噛合している。また、各受動ギヤは、隣り合う隣接ギヤと噛合している。そして、受動ギヤ５１ａは、駆動ギヤ５０Ａが回転すると、駆動ギヤ５０Ａとは反対回りに回転し、チャックホルダー４ａに対して軸回転力を付与する。そして、受動ギヤ５１ｂは、受動ギヤ５１ａが回転すると、受動ギヤ５０ａとは反対回りに回転し、チャックホルダー４ｂに対して軸回転力を付与する。そして、受動ギヤ５１ｃは、受動ギヤ５１ｂが回転すると、受動ギヤ５１ｂとは反対回りに回転し、チャックホルダー４ｃに対して軸回転力を付与する。このようにして、回転機構５Ａは、チャックホルダー４ａ〜ｃに対して相互に同期して軸回転力を付与する。同様に、回転機構５Ｂは、チャックホルダー４ｄ〜ｆに対して相互に同期して軸回転力を付与する。
【００３８】
駆動源６は、回転機構５を駆動させる原動機である。具体的には、駆動源６Ａは、駆動軸６０Ａを軸回転させるモーターである。駆動源６は、筐体８の上面に載置されている。また、駆動軸６０Ａは、筐体８の上壁８０を貫通して筐体８の内側に挿入され、駆動ギヤ５０Ａを軸支している。そして、駆動ギヤ５０Ａは、モーターの力で駆動軸６０Ａが回転することによって一緒に回転する。このようにして、駆動源６Ａは、回転機構５Ａを駆動させる。同様に、駆動源６Ｂは、回転機構５Ｂを駆動させる。
【００３９】
ブラシ７は、軸回転する電極棒２に通電することを目的とした部品である。具体的には、ブラシ７には、軸回転する電極棒２を磨耗させないよう、カーボンや白金、チタン等、柔らかい材質が用いられる。また、ブラシ７は、軸回転する電極棒２に対して押し付けられるように接触している。
【００４０】
また、ブラシ７ａ〜ｆには、電源ユニット１３０ａ〜ｆ（以下、電源ユニット１３０と総称する。）がそれぞれ電気的に接続されている（図１では、電源ユニット１３０ａのみ図示している。）。具体的には、電源ユニット１３０は、直流電源１３１を内蔵しており、直流電源１３１の負極がブラシ７に、直流電源１３１の正極が電源ユニット１３０に接続されている。また、電源ユニット１３０は、定電圧源として動作するよう制御される場合と、定電流源として動作するよう制御される場合とがある。
【００４１】
電解液チャンバ９は、内部に電解液が貯留される箱体である。具体的には、電解液チャンバ９は、筐体８の上面に載置されている。そして、電解液チャンバ９の下壁９１には、筐体８の上面に載置された状態において、筐体８の上壁８０に形成されている複数の貫通孔とそれぞれ重なり合う位置に、複数の貫通孔が形成されている。この下壁９１に形成された各貫通孔には、チャックホルダー４の上端から突出している各電極棒２の上部がそれぞれ挿通される。なお、壁９１に形成された各貫通孔には、電解液チャンバ９内に貯留された電解液が漏れ出さないよう、Ｏリング状のシール材がそれぞれ嵌合される。電極棒２は、このシール材の内側に挿通されることになる。
【００４２】
また、電解液チャンバ９の内部には、電解液チャンバ９の上壁９０から下壁９０に亘る複数の隔壁９４が配設されている。これら隔壁９４によって、電解液チャンバ９の内部は、複数の液室９３ａ〜ｆ（以下、液室９３と総称する。）に分割される。そして、各液室９３内には、それぞれ電極棒２が１本ずつ挿通された状態となる。
【００４３】
また、電解液チャンバ９には、電解液を供給するための供給管９５ａ〜ｆ（以下、供給管９５と総称する。）が液室９３毎に接続されている。また、各供給管９５は、電解液タンク等の電解液の供給源とも接続されている。供給源に貯留されている電解液は、各供給管９５を通って各液室９３内に供給されることになる。
【００４４】
また、各供給管９５には、流量制御弁９６ａ〜ｆ（以下、流量制御弁９６と総称する。）がそれぞれ設けられている。流量制御弁９６は、入力ポートと出力ポートとの間の流体通過部の開度を変化させることにより、流体の通過量を制御するものである。また、流体制御弁９６は、流体通過部を通過する電解液の流量が一定となるよう、流体通過部の開度が電気的に制御される。
【００４５】
昇降機構１０は、電解加工機１を昇降させる機構である。具体的には、昇降機構１０は、ボールネジ機構やシリンダー機構等の公知の往復動機構を用いた構成であってよい。
【００４６】
このような電解加工機１の下方には、ワーク固定ジグ３が設置される。ワーク固定ジグ３は、動翼Ｘを固定する台座である。具体的には、ワーク固定ジグ３には、図示しない固定手段を備えている。そして、ワーク固定ジグ３には、動翼Ｘが翼根部を下にして翼頂部を上向きにした姿勢で載置され、固定手段によって固定される。
【００４７】
また、電解加工機１とワーク固定ジグ３に載置された動翼Ｘとの間には、電極ガイド１１が配設される。電極ガイド１１は、電極棒２が押し出される方向を案内する部材である。具体的には、電極ガイド１１は、その上部から下部に亘る複数のガイド孔１４ａ〜ｆ（以下、ガイド孔１４と総称する。）が形成されたブロック状の部材である。各ガイド孔１４は、各冷却孔Ｈの穿孔位置及び穿孔角度に対応した貫通孔である。各電極棒２は、電解加工機１が加工するに際し、各ガイド孔１４にそれぞれ挿入される。そして、その状体のまま電解加工機１が加工し続けると、各電極棒２は、それぞれ各ガイド孔１４を通って、電極ガイド１１の下方へ所定の向きに押し出されることになる。
【００４８】
このように構成された電解加工機１は、動翼Ｘの翼頂部から翼根部に向けて複数の冷却孔Ｈを穿孔する。具体的には、まず、ワーク固定ジグ３には、動翼Ｘを固定しておく。また、各電極棒２の下端は、電極ガイド１１の対応するガイド孔１４にそれぞれ挿通させておく。
【００４９】
このような状態において、電解加工機１は、昇降機構１０が駆動することによって徐々に下降する。電解加工機１が下降するにつれ、各電極棒２の下端は、動翼Ｘに徐々に近づくことになる。このとき、各電極棒２は、駆動源６によって回転機構５が駆動することにより、軸回転する。
【００５０】
また、電解液チャンバ９の各液室９３には、供給管９５を介して電解液が供給される。そして、各液室９３に供給された電解液は、電極棒２内を流通して電極棒２の下端から流出することになる。この状態で、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間には、電源ユニット１３０によって直流電圧がそれぞれ印加される。
【００５１】
このようにして、動翼Ｘでは、各電極棒２の下端がそれぞれ対向している部分が電解され、複数の冷却孔Ｈが同時に穿孔され始める。各冷却孔Ｈは、電解加工機１が下降するにつれて、徐々に深く穿孔されることになる。このとき、各電極棒２は、電極ガイド１１のガイド孔１４によって案内されることで、それぞれ所定の方向に押し出される。その結果、動翼Ｘの各冷却孔Ｈは、各電極棒２が押し出される方向に非直線的に穿孔されることになる。
【００５２】
このとき、電解加工機１では、電極ガイド１１のガイド孔１４に挿通された電極棒２が、電解加工機１が下降するのに伴って下方へ押し出されるときに、うまく押し出されず、電極ガイド１１のガイド孔１４の入口に引っ掛かってしまうことがある。また、電解加工機１では、電極棒２が塑性変形していると、その電極棒２が回転するにあたり、自身の軸心と同心で回転せずに偏心して回転してしまい、その電極棒２の下端が送り方向に対して前進と後退とを繰り返すような動作をとってしまう。また、電解加工機１では、動翼Ｘに電極棒２の先端が触れてしまうと、短絡が生じてしまう。
【００５３】
このような電極棒２の引っ掛かり、塑性変形による偏心回転、及び短絡等の動作不良が生じた場合に、動作状態診断システム１００は、いずれの動作不良が生じたかを迅速に診断すると共に、電解加工機１の加工動作を停止させるものである。
【００５４】
動作状態診断システム１００は、制御コントローラ１１０、複数の電圧計１３２ａ〜ｆ（以下、電圧計１３２と総称する。（図１では、電圧計１３２ａのみ図示している。））、複数の電流計１３３ａ〜ｆ（以下、電流計１３３と総称する。（図１では、電流計１３３ａのみ図示している。））、複数の流量計１４０ａ〜ｆ（以下、流量計１４０と総称する。（図１では、流量計１４０ａのみ図示している。））、及び複数の水圧計１５０ａ〜ｆ（以下、水圧計１５０と総称する。（図１では、水圧計１５０ａのみ図示している。））を備える。
【００５５】
制御コントローラ１１０は、電解加工機１の加工動作の状態を監視すると共に、電解加工機１の加工動作を制御する装置である。具体的には、制御コントローラ１１０は、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、各電源ユニット１３０、各流量計１４０、及び各水圧計１５０とそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御コントローラ１１０は、各電源ユニット１３０、各流量計１４０、及び各水圧計１５０からそれぞれ出力される電気信号に基づいて、電解加工機１の加工動作の状態を監視する。また、制御コントローラ１１０は、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を電気的に制御することによって、電解加工機１の加工動作を制御する。なお、制御コントローラ１１０は、この発明における「監視装置」の一例であってよい。
【００５６】
電圧計１３２は、直流電源１３１の正極と負極間の電位差を測定する電気計器である。具体的には、電圧計１３２は、直流電源１３１と電気的に並列に接続された状態で電源ユニット１３０に内蔵されている。そして、電圧計１３２は、直流電源１３１の正極と負極間の電位差を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、電圧計１３２は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００５７】
電流計１３３は、直流電源１３１の出力電流を測定する電気計器である。具体的には、電流計１３３は、直流電源１３１の正極側に電気的に直列に接続された状態で電源ユニット１３０に内蔵されている。そして、電流計１３３は、直流電源１３１の出力電流を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、電流計１３３は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００５８】
流量計１４０は、電解液の流量を測定する装置である。具体的には、流量計１４０は、供給管９５の流量制御弁９６よりも下流に設けられている。そして、流量計１４０は、供給管９５内を流れている電解液の流量を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、流量計１４０は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００５９】
水圧計１５０は、電解液の液圧を測定する装置である。具体的には、水圧計１５０は、液室９３内に設けられている。そして、水圧計１５０は、電解液が流れることによって生じる液圧を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、水圧計１５０は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００６０】
このような構成の動作状態診断システム１００において、制御コントローラ１１０は、電解加工機１が始動すると、各電源ユニット１３０、各流量計１４０、及び各水圧計１５０からそれぞれ出力される電気信号の入力を受け付ける。なお、電源ユニット１３０から出力される電気信号は、電圧計１３２から出力された電気信号と、電流計１３３から出力された電気信号とを含む信号である。
【００６１】
そして、制御コントローラ１１０は、電源ユニット１３０を定電圧源として動作させる場合、電源ユニット１３０から出力される電気信号のうち、電圧計１３２から出力された電気信号によって示される電圧値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０の動作を制御する。
【００６２】
このとき、制御コントローラ１１０は、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の経時的な変化を監視する。状態が安定したときの電流値の予測値を予め求めておき、制御コントローラ１１０は、この予測値を基準に、予測値よりも大きい値の上限のしきい値と、予測値よりも小さい値の下限のしきい値とを設定し、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値がこれらしきい値を超えないか監視する。
【００６３】
例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が下限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。具体的には、電極棒２ａが正常に送り出されていない場合、動翼Ｘの冷却孔Ｈａは、電極棒２ａの先端が同じ位置に留まったまま電解作用が進行することによって、局所的に徐々に広くなる。その結果、その位置の電解液の量が徐々に増加するので抵抗値が徐々に大きくなり、それに伴って、定電圧制御されている電源ユニット１３０ａの出力電流は、徐々に小さくなる。
【００６４】
したがって、動作状態診断システム１００では、冷却孔Ｈが理想的な状態に加工されていればあり得ない電流値をしきい値として、そのしきい値よりも電流値が小さくなったときに、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００６５】
また、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が上限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが動翼Ｘに接触して短絡が生じたと診断する。
【００６６】
また、制御コントローラ１１０は、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量を監視している。具体的には、電極棒２が自身の軸心と同心で理想的に回転していれば、電極棒２の先端は、送り方向に対してあまり変動しない筈である。その場合、電流値は、経時的にほぼ一定となり、周期的にもあまり変化しない。そこで、制御コントローラ１１０は、電流値の周期的な変化量の許容値を基準にしきい値を設定し、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量がしきい値を超えないか監視する。
【００６７】
例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。具体的には、電極棒２ａが偏心して回転する等して正常に回転していない場合、電極棒２ａの先端は、回転に伴って、送り方向に対して周期的に前進したり後退したりする。その結果、電極棒２ａの先端が前進しているときと後退しているときの抵抗となり得る電解液の量が異なるため、抵抗値は、回転周期に伴って周期的に変化することになる。そのため、定電圧制御されている電源ユニット１３０ａの出力電流は、周期的に変化する。また、出力電流の周期的な変化量は、電極棒２ａの前進しているときの位置と後退しているときの位置との差が離れるにつれ大きくなる。
【００６８】
したがって、動作状態診断システム１００では、回転棒２の先端の位置の変動が許容範囲内であればあり得ない電流値の周期的な変化量をしきい値として、そのしきい値よりも電流値の周期的な変化量が大きくなったときに、電極棒２が正常に回転していない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００６９】
ところで、電解棒２の先端と動翼Ｘとの間の電解量の増減は、電流値に依存する。即ち、電解量を一定に保つためには、電流を一定に保つことが望ましい。そこで、制御コントローラ１１０は、電解棒２と動翼Ｘとの間の抵抗値が安定した後、電源ユニット１３０を定電流源として動作させるよう制御する。具体的には、制御コントローラ１１０は、電源ユニット１３０を定電圧源として動作させるよう制御しているときに、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の経時的な変化が一定となった場合に、電解棒２と動翼Ｘとの間の抵抗値が安定したと判定する。その後、制御コントローラ１１０は、電源ユニット１３０を定電流源として動作させるため、電源ユニット１３０から出力される電気信号のうち、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０の動作を制御する。
【００７０】
このとき、制御コントローラ１１０は、電圧計１３２から出力された電気信号によって示される電圧値の経時的な変化を監視している。具体的には、動翼Ｘの穿孔加工がある程度進んだ後は、電解棒２の先端と動翼Ｘとの間の電解液の量が変わらないため、電圧計１３２によって測定される電圧値は、経時的に一定となる筈である。このときの電圧値は、電解液や動翼Ｘの素材、定電流の設定値等から、予測値として予め算出しておくことができる。そこで、制御コントローラ１１０は、動翼Ｘの穿孔加工がある程度進んだ後の電圧値の予測値を基準に、予測値よりも大きい値の上限のしきい値と、予測値よりも小さい値の下限のしきい値とを設定し、電圧計１３２から出力された電気信号によって示される電圧値がこれらしきい値を超えないか監視する。
【００７１】
例えば、電圧計１３３ａから出力された電気信号によって示される電圧値が上限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが正常に送り出されていない場合、電解棒２ａの先端付近の電解液の量が徐々に増加するので抵抗値が徐々に大きくなり、それに伴って、定電流制御されている電源ユニット１３０ａによる印加電圧は、徐々に大きくなる。
【００７２】
したがって、動作状態診断システム１００では、冷却孔Ｈが理想的な状態に加工されていればあり得ない電圧値をしきい値として、そのしきい値よりも電圧値が大きくなったときに、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００７３】
また、例えば、電圧計１３３ａから出力された電気信号によって示される電圧値が下限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが動翼Ｘに接触して短絡が生じたと診断する。
【００７４】
また、制御コントローラ１１０は、電圧計１３３から出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量を監視している。具体的には、上記のように、電極棒２が自身の軸心と同心で理想的に回転していれば、電極棒２の先端は、送り方向に対してあまり変動しない筈である。その場合、電圧値は、経時的にほぼ一定となり、周期的にもあまり変化しない。そこで、制御コントローラ１１０は、電圧値の周期的な変化量の許容値を基準にしきい値を設定し、電圧計１３３から出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えないか監視する。
【００７５】
例えば、電圧計１３３ａから出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが偏心して回転する等して正常に回転していない場合、電極棒２ａの先端と動翼Ｘとの間の抵抗値は、回転周期に伴って周期的に変化することになる。そのため、定電流制御されている電源ユニット１３０ａによる印加電圧は、周期的に変化する。また、印加電圧の周期的な変化量は、電極棒２ａの前進しているときの位置と後退しているときの位置との差が離れるにつれ大きくなる。
【００７６】
したがって、動作状態診断システム１００では、回転棒２の先端の位置の変動が許容範囲内であればあり得ない電圧値の周期的な変化量をしきい値として、そのしきい値よりも電圧値の周期的な変化量が大きくなったときに、電極棒２が正常に回転していない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００７７】
一方、制御コントローラ１１０は、電解液の流量を一定にするために、流量計１４０から出力された電気信号によって示される流量値が経時的に一定となるよう、流体制御弁９６の流体通過部の開度を制御する。具体的には、制御コントローラ１１０は、電解加工機１が動作している間、流体制御弁９６をこのように制御する。
【００７８】
このとき、制御コントローラ１１０は、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の経時的な変化を監視している。具体的には、水圧計１５０によって測定される液圧は、電解加工が進行するにつれ、穿孔された孔の深さが深くなっていくので、徐々に高くなる筈である。何ら問題なく電解加工が進行しているときの液圧値は、電解液の流量や電解加工が進行する速さ等から、予測値として予め算出しておくことができる。そこで、制御コントローラ１１０は、何ら問題なく電解加工が進行しているときの液圧の予測値を基準に、予測値よりも小さい値の下限のしきい値を設定し、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値がしきい値を超えないか監視する。
【００７９】
例えば、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが正常に送り出されていない場合、動翼Ｘの冷却孔Ｈａは、電極棒２ａの先端が同じ位置に留まったまま電解作用が進行することによって、局所的に徐々に広くなる。その結果、同じ流量の電解液を供給し続けたとしても、そのときの流路の液圧は、徐々に低くなる。
【００８０】
したがって、動作状態診断システム１００では、冷却孔Ｈが理想的な状態に加工されていればあり得ない液圧値をしきい値として、そのしきい値よりも液圧値が低くなったときに、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００８１】
また、制御コントローラ１１０は、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量を監視している。具体的には、上記のように、電極棒２が自身の軸心と同心で理想的に回転していれば、電極棒２の先端は、送り方向に対してあまり変動しない筈である。その場合、液圧は、経時的にほぼ一定となり、周期的にもあまり変化しない。そこで、制御コントローラ１１０は、液圧値の周期的な変化量の許容値を基準にしきい値を設定し、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えないか監視する。
【００８２】
例えば、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが偏心して回転する等して正常に回転していない場合、電極棒２ａの先端は、回転に伴って、送り方向に対して周期的に前進したり後退したりする。その結果、電極棒２ａの先端が前進しているときと後退しているときの、孔の中での深さが異なるため、液圧は、回転周期に伴って周期的に変化することになる。また、液圧の周期的な変化量は、電極棒２ａの前進しているときの位置と後退しているときの位置との差が離れるにつれ大きくなる。
【００８３】
したがって、動作状態診断システム１００では、回転棒２の先端の位置の変動が許容範囲内であればあり得ない液圧の周期的な変化量をしきい値として、そのしきい値よりも液圧の周期的な変化量が大きくなったときに、電極棒２が正常に回転していない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００８４】
このように、動作不良が生じていると診断した場合、制御コントローラ１１０は、各駆動源６、昇降機構１０、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する。また、制御コントローラ１１０は、各流量制御弁９６の流体通過部を完全に閉じるべく制御する。このようにして、電解加工機１は、電解加工の動作を停止することになる。
【００８５】
また、制御コントローラ１１０は、電解加工機１について、如何なる状態にあるのかを示す情報をディスプレイ等に出力する。このようにして、作業者は、ディスプレイに表示された情報を確認することによって、電解加工機１の加工動作の状態を把握することができるようになる。
【００８６】
なお、本実施形態では、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、動作状態診断システム１００が一の制御コントローラ１１０を備える構成について説明したが、動作状態診断システム１００は、複数の制御コントローラ１１０を備えてよい。
【００８７】
図２は、制御コントローラ１１０のブロック構成の一例を示す。制御コントローラ１１０は、指示入力受付部１１１、信号入力受付部１１２、しきい値判定部１１３、動作状態診断部１１４、加工機制御部１１５、及び状態情報出力部１１６を有する。以下に、各構成要素の機能及び動作を説明する。
【００８８】
指示入力受付部１１１は、電解加工機１の始動又は停止を指示する旨の入力を受け付ける。具体的には、電解加工機１には、例えば、電解加工機１を始動させるための始動ボタンと、電解加工機１の加工動作を停止させるための停止ボタンとが設けられている。始動ボタン、及び停止ボタンは、押下されることによって電気信号を出力する。指示入力受付部１１１は、始動ボタンから出力された電気信号の入力を受け付けると、始動ボタンが押下操作されたことを示すデータを加工機制御部１１５に送る。同様に、指示入力受付部１１１は、停止ボタンから出力された電気信号の入力を受け付けると、停止ボタンが押下操作されたことを示すデータを加工機制御部１１５に送る。
【００８９】
信号入力受付部１１２は、電気信号の入力を受け付ける。具体的には、信号入力受付部１１２は、電源ユニット１３０、流量計１４０、及び水圧計１５０からそれぞれ出力された電気信号の入力を経時的に受け付ける。そして、信号入力受付部１１２は、電源ユニット１３０、及び水圧計１５０からそれぞれ出力された電気信号の入力を受け付けると、その電気信号をしきい値判定部１１３、及び加工機制御部１１５に送る。また、信号入力受付部１１２は、水圧計１５０から出力された電気信号の入力を受け付けると、その電気信号を加工機制御部１１５に送る。
【００９０】
しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の許容値をしきい値として、電圧計１３２によって測定された電圧値がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧値の許容範囲の上限値と下限値とを、それぞれしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電流源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれる電圧値が各しきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電圧値がいずれかのしきい値を超えたと判定した場合、いずれのしきい値を超えたのかを示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９１】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、電圧計１３２によって測定された電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、上記のように、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧値の周期的な変化量の許容値をしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電流源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたと判定した場合、その旨を示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９２】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の許容値をしきい値として、電流計１３３によって測定された電流値がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、上記のように、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流値の許容範囲の上限値と下限値とを、それぞれしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電流値が各しきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電流値がいずれかのしきい値を超えたと判定した場合、いずれのしきい値を超えたのかを示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９３】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、電流計１３３によって測定された電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、上記のように、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたと判定した場合、その旨を示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９４】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の許容値をしきい値として、水圧計１５０によって測定された液圧値がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、しきい値判定部１１３は、電極部尾２内に供給される電解液の液圧の許容範囲の上限値と下限値とを、それぞれしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、水圧計１５０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号によって示される液圧値がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、液圧値がいずれかのしきい値を超えたと判定した場合、いずれのしきい値を超えたのかを示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９５】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、水圧計１５０によって測定された液圧の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、水圧計１５０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号によって示される液圧値の主機的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたと判定した場合、その旨を示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９６】
動作状態診断部１１４は、しきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合、その判定結果に基づいて、電解加工機１の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する。具体的には、動作状態診断部１１４は、例えば、電圧計１３２ａから出力された電気信号によって示される電圧値が、上限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が、下限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、水圧計１５０ａから出力された電気信号によって示される液圧値が、下限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、電圧計１３２ａから出力された電気信号によって示される電圧値が、下限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が、上限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する。また、動作状態診断部１１４は、例えば、電圧計１３２ａから出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量が、しきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。また、動作状態診断部１１４は、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量が、しきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。また、動作状態診断部１１４は、例えば、水圧計１５０ａから出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量が、しきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。そして、動作状態診断部１１４は、このように、電解加工機１の加工動作の状態について、動作不良が生じていると診断すると、その旨を示すデータを加工機制御部１１５、及び状態データ出力部１１６に送る。
【００９７】
加工機制御部１１５は、電解加工機１の加工動作を制御すべく、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を制御する。具体的には、加工機制御部１１５は、始動ボタンが押下操作されたことを示すデータを指示入力受付部１１１から受け取ると、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０を始動させるべく制御する。このとき、加工機制御部１１５は、予め設定された制御内容に基づいて、各駆動源６、及び昇降機構１０の動作を制御する。また、このとき、加工機制御部１１５は、電解加工機１３０を定電圧源、又は定電流源のいずれかの動作方式で動作させるべく制御する。例えば、加工機制御部１１５は、電解加工機１が始動すると、電解加工機１３０を定電圧源として動作させるべく制御する。その場合、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電圧値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０を制御する。そして、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０が定電圧源として動作するよう制御されていることを示すデータをしきい値判定部１１３に送る。また、加工機制御部１１５は、例えば、電解加工機１３０を定電圧源として動作させるべく制御しているときに、電源ユニット１３０から出力された電気信号によって示される電流値が経時的に一定となった場合、電解加工機１３０を定電流源として動作させるべく制御する。その場合、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電流値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０を制御する。そして、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０が定電流源として動作するよう制御されていることを示すデータをしきい値判定部１１３に送る。また、加工機制御部１１５は、例えば、流量計１４０ａから出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号によって示される流量値が経時的に一定となるよう、流体制御弁９６ａの流体通過部の開度を制御する。また、加工機制御部１１５は、停止ボタンが押下操作されたことを示すデータを指示入力受付部１１１から受け取ると、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する。
【００９８】
また、加工機制御部１１５は、電解加工機１の加工動作の状態について、特定の動作不良が生じていると動作状態診断部１１４が診断した場合、加工動作を停止させるべく電解加工機１を制御する。具体的には、加工機制御部１１５は、電解加工機１の加工動作の状態について、動作不良が生じていること示すデータを動作状態診断部１１４から受け取ると、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する。
【００９９】
状態情報出力部１１６は、電解加工機１の加工動作の状態を示すデータを出力する。具体的には、状態情報出力部１１６は、電解加工機１の加工動作の状態について、動作不良が生じていると診断したことを示すデータを動作状態診断部１１４から受け取ると、如何なる動作不良が生じているのかを示すデータを、ディスプレイ等の出力手段に出力する。
【０１００】
図３及び図４は、制御コントローラ１１０の動作フローの一例を示す。まず、電解加工機１に設けられた始動ボタンが押下操作されると、指示入力受付部１１１は、始動ボタンから出力された電気信号を受け付ける。このようにして、指示入力受付部１１１は、電解加工機１を始動するよう指示する旨の入力を受け付けることになる（Ｓ１０１）。
【０１０１】
そして、加工機制御部１１５は、電解加工機１を各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０を始動させるべく制御する（Ｓ１０２）。このようにして、各駆動源６が駆動することによって、各電解棒２は、回転する。また、各流量制御弁９６の流体通過部の開度が制御されることによって、各電極棒２内には、一定流量の電解液が供給される。また、各電源ユニット１３０が定電圧制御されることによって、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間には、一定の電圧が印加される。また、昇降機構１０が駆動することによって、電解加工機１は、徐々に加工する。その結果、各電極棒２の先端では、動翼Ｘとの間で電解作用が生じ、各冷却孔Ｈが徐々に形成されることになる。
【０１０２】
このとき、しきい値判定部１１３は、各電流棒２に流れる電流の許容範囲の上限値をしきい値として、各電流計１３３によって測定された電流値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０３）。また、しきい値判定部１１３は、各電流棒２に流れる電流の許容範囲の下限値をしきい値として、各電流計１３３によって測定された電流値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０４）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０５）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各電流計１３３によって測定された電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０６）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０７）。
【０１０３】
そして、加工機制御部１１５は、各電流計１３３によって測定された電流値が一定になると（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、各電源ユニット１３０を定電流源として動作させるよう駆動する（Ｓ１０９）。また、電解加工機１の加工動作の状態について、何ら動作不良が生じなければ、しきい値判定部１１３は、各電流計１３３によって測定された電流値が一定になるまで、上記の処理を繰り返すことになる（Ｓ１０３：Ｎｏ→Ｓ１０４：Ｎｏ→Ｓ１０５：Ｎｏ→Ｓ１０６：Ｎｏ→Ｓ１０７：Ｎｏ→Ｓ１０８：Ｎｏの繰り返し。）。
【０１０４】
各電源ユニット１３０が定電流制御されるようになると、しきい値判定部１１３は、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の許容範囲の下限値をしきい値として、各電圧計１３２によって測定された電圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１０）。また、しきい値判定部１１３は、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の許容範囲の上限値をしきい値として、各電圧計１３２によって測定された電圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１１）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１２）。また、しきい値判定部１１３は、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各電圧計１３２によって測定された電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１３）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１４）。
【０１０５】
電解加工機１の加工動作の状態について、何ら動作不良が生じなければ、しきい値判定部１１３は、電解加工機１の動作を停止するよう指示する旨の入力を指示入力受付部１１１が受け付けるまでの間、上記の処理を繰り返すことになる（Ｓ１１０：Ｎｏ→Ｓ１１１：Ｎｏ→Ｓ１１２：Ｎｏ→Ｓ１１３：Ｎｏ→Ｓ１１４：Ｎｏ→Ｓ１１５：Ｎｏの繰り返し。）。
【０１０６】
ところで、上記Ｓ１０３の処理において、例えば、電流計１３３ａによって測定された電流値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１６）。
【０１０７】
また、上記Ｓ１０４の処理において、例えば、電流計１３３ａによって測定された電流値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１７）。
【０１０８】
また、上記Ｓ１０５の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合にも（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１７）。
【０１０９】
また、上記Ｓ１０６の処理において、例えば、電流計１３３ａによって測定された電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１８）。
【０１１０】
また、上記Ｓ１０７の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合にも（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１８）。
【０１１１】
また、上記Ｓ１１０の処理において、例えば、電圧計１３２ａによって測定された電圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１９）。
【０１１２】
また、上記Ｓ１１１の処理において、例えば、電圧計１３２ａによって測定された電圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２０）。
【０１１３】
また、Ｓ１１２の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合にも（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２０）。
【０１１４】
また、Ｓ１１３の処理において、例えば、電圧計１３２ａによって測定された電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２１）。
【０１１５】
また、Ｓ１１４の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合にも（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２１）。
【０１１６】
このように、電解加工機１の加工動作の状態について動作不良が生じていると動作状態診断部１１４が診断すると、加工機制御部１１５は、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する（Ｓ１２２）。このようにして、各駆動源６が停止することによって、各電解棒２は、回転を停止する。また、各流量制御弁９６の流体通過部が閉められることによって、各電極棒２内には、電解液が供給されなくなる。また、各電源ユニット１３０が停止することによって、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間には、電圧が印加されなくなる。また、昇降機構１０が停止することによって、電解加工機１は、下降しなくなる。その結果、電解加工機１は、電解加工のための動作を停止することになる。
【０１１７】
そして、状態データ出力部１１６は、如何なる動作不良が生じているのか示すデータをディスプレイに出力する（Ｓ１２３）。このようにして、ディスプレイには、如何なる動作不良が生じているのかを示す情報が表示されることになる。
【０１１８】
また、加工機制御部１１５は、電解加工機１の動作を停止するよう指示する旨の入力を指示入力受付部１１１が受け付けたときにも（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する（Ｓ１２２）。
【０１１９】
以上説明したように、動作状態診断システム１００は、電解加工法によって動翼Ｘを加工するにあたり、電極棒２と動翼Ｘとの短絡だけでなく、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良や、電極棒２が正常に回転していない動作不良をも検知することができる。
【０１２０】
図５は、制御コントローラ１１０をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。制御コントローラ１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ９０１により相互に接続されるＣＰＵ９０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、グラフィック・コントローラ９０４、及び表示装置９０５を有する。入出力部は、入出力コントローラ９０６によりホスト・コントローラ９０１に接続される通信インターフェイス９０７、ハードディスクドライブ９０８、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ９０９を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ９０６に接続されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９１０、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、及び入出力チップ９１２を有する。
【０１２１】
ホスト・コントローラ９０１は、ＲＡＭ９０３と、高い転送レートでＲＡＭ９０３をアクセスするＣＰＵ９０２、及びグラフィック・コントローラ９０４とを接続する。ＣＰＵ９０２は、ＲＯＭ９１０、及びＲＡＭ９０３に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部の制御をする。グラフィック・コントローラ９０４は、ＣＰＵ９０２等がＲＡＭ９０３内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置９０５上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ９０４は、ＣＰＵ９０２等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【０１２２】
入出力コントローラ９０６は、ホスト・コントローラ９０１と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ９０８、通信インターフェイス９０７、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０９を接続する。ハードディスクドライブ９０８は、ＣＰＵ９０２が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェイス９０７は、ネットワーク通信装置９９１に接続してプログラム又はデータを送受信する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０９は、ＣＤ−ＲＯＭ９９２からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してハードディスクドライブ９０８、及び通信インターフェイス９０７に提供する。
【０１２３】
入出力コントローラ９０６には、ＲＯＭ９１０と、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、及び入出力チップ９１２の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ９１０は、制御コントローラ１１０が起動時に実行するブート・プログラム、あるいは制御コントローラ１１０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ９１１は、フレキシブルディスク９９３からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してハードディスクドライブ９０８、及び通信インターフェイス９０７に提供する。入出力チップ９１２は、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、あるいはパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
【０１２４】
ＣＰＵ９０２が実行するプログラムは、フレキシブルディスク９９３、ＣＤ−ＲＯＭ９９２、又はＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ９０８にインストールされ、ＲＡＭ９０３に読み出されてＣＰＵ９０２により実行される。ＣＰＵ９０２により実行されるプログラムは、制御コントローラ１１０を、図１から図４に関連して説明した指示入力受付部１１１、信号入力受付部１１２、しきい値判定部１１３、動作状態診断部１１４、加工機制御部１１５、及び状態情報出力部１１６として機能させる。
【０１２５】
以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク９９３、ＣＤ−ＲＯＭ９９２の他に、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）又はＰＤ（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｓｋ）等の光学記録媒体、ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。
【０１２６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【０１２７】
Ｈ 冷却孔
Ｘ 動翼
１ 電解加工機
２ 電極棒
３ ワーク固定ジグ
４ チャックホルダー
５ 回転機構
６ 駆動源
７ ブラシ
８ 筐体
９ 電解液チャンバ
１０ 昇降機構
１１ 電極ガイド
１４ ガイド孔
５０ 駆動ギヤ
５１ 受動ギヤ
６０ 駆動軸
８０ 上壁
８１ 下壁
８２ 回転軸受
８３ 回転軸受
９０ 上壁
９１ 下壁
９３ 液室
９４ 隔壁
９５ 供給管
９６ 流量制御弁
１００ 動作状態診断システム
１１０ 制御コントローラ
１１１ 指示入力受付部
１１２ 信号入力受付部
１１３ しきい値判定部
１１４ 動作状態診断部
１１５ 加工機制御部
１１６ 状態情報出力部
１３０ 電源ユニット
１３１ 直流電源
１３２ 電圧計
１３３ 電流計
１４０ 流量計
１５０ 水圧計
９０１ ホスト・コントローラ
９０２ ＣＰＵ
９０３ ＲＡＭ
９０４ グラフィック・コントローラ
９０５ 表示装置
９０６ 入出力コントローラ
９０７ 通信インターフェイス
９０８ ハードディスクドライブ
９０９ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
９１０ ＲＯＭ
９１１ フレキシブルディスク・ドライブ
９１２ 入出力チップ
９９１ ネットワーク通信装置
９９２ ＣＤ−ＲＯＭ
９９３ フレキシブルディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作状態診断システム、監視装置、制御方法、及びプログラムに関する。特に本発明は、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機について、加工動作の状態を診断する動作状態診断システム、電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置、当該監視装置を制御する制御方法、並びに当該監視装置用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンやジェットエンジン等に用いられる静翼や動翼の冷却孔は、孔径が小さく、且つ孔径に対して孔の深さが深い小径深孔として形成されている。このような静翼や動翼等のように、ドリル加工ができない耐熱合金等に対して小径深孔を加工するには、電解加工法が用いられることが多い。
【０００３】
図６は、電解加工法の原理を示す。電解加工法は、電極８２０を負極、被加工物９００を正極として間隙を隔ててセットし、間隙に電解液を流しながら直流電圧をかけることにより加工する、電解作用を用いた金属の加工方法である。このような電解加工法においては、電極８２０と被加工物９００との間隔を適切に設定しないと期待した加工ができない場合が発生する。一例として、電極８２０と被加工物９００の短絡がしばしば発生するが、電極８２０と被加工物９００とが短絡したまま加工しようとしても、電極８２０と被加工物９００との間に電位差が発生しないため加工ができなくなる。
【０００４】
図７は、電解加工機８００の動作の一例を示す。電解加工機８００の装置本体８１０は、被加工物９００の上方に配置される。装置本体８１０の下面には、可撓性を有する電極８２０が吊るされるようにして装着されている。また、装置本体８１０と被加工物９００との間には、電極ガイド８３０が配置される。電極ガイド８３０には、上面から下面の所定方向へ貫通する孔が形成されている。電極８２０は、電極ガイド８３０の孔に挿通される。そして、装置本体８１０が下方へ移動すると、電極８２０は、電極ガイド８３０の孔の向いている所定方向へ案内されるように送り出される。その結果、被加工物には、電極８２０が送り出される所定方向に延びる加工孔が形成される（例えば、図７（ａ）参照。）。
【０００５】
このように、電極８２０は、装置本体８１０の移動に伴って、電極ガイド８３０の孔の中へ送り出されることになるが、その一部が孔の入口に引っ掛かったり、孔の内部での摩擦によりスティックしたりすることがしばしば発生する（例えば、図７（ｂ）参照。）。そのまま装置本体８１０が下方へ移動し続けると、電極８２０は、その引っ掛かった部分から上側の部分が、電極ガイド８３０の上面と装置本体８１０の下面との間で押し潰されるようにして撓んでしまい、正しい送り方向へ送り出されなくなってしまう。電極８２０の一部が電極ガイド８３０の孔の入口や内部に引っ掛かったまま加工し続けると、停止している電極８２０の先端付近だけで電解作用が進んでしまい、その部分の加工孔が局所的に拡がってしまう。
【０００６】
図８は、特許文献１のように電極を回転させながら加工を行う電解加工機８００の動作の別の例を示す。この例における電解加工機８００では、電極８２０が回転するように装置本体８１０に装着されている。電極８２０は、何ら異常がない場合、装置本体８１０に装着されている端部から被加工物９００に望む先端まで、一様の軌跡をとるように、自身の軸心と同心で回転する（例えば、図８（ａ）参照。）。
【０００７】
ところで、電極８２０は、装置本体８１０への装着時や動作時に無理な力が加えられ、塑性変形していることがしばしば発生する。電極８２０が塑性変形したまま加工すると、電極８２０は、自身の軸心と同心で回転せずに、偏心して回転する。そのため、電極８２０の回転軌跡は、装置本体８１０に装着されている端部から被加工物９００に望む先端まで、一様の軌跡をとらない。その結果、電極８２０の先端は、回転に応じて、送り方向への前進と後退を繰り返すように動いてしまう。電極８２０が塑性変形したまま加工し続けると、電極８２０を送り出す速度に対する電極８２０の先端の位置が一定にならないため、被加工物９００における加工孔の形状が意図しない形状となるおそれがある（例えば、図８（ｂ）参照。）。
【０００８】
このように、電解加工機８００では、様々な問題がしばしば発生する。このような問題に鑑みた技術としては、短絡時の加工不良を早期に検出するための技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この技術では、被加工物との間に電解電圧を印加すると共に被加工物との間に電解液を供給する加工部を、被加工物に対して接近離間する方向に移動させる。このとき、例えば、加工部に働く荷重のうち、接近離間方向成分の変化を検出することによって、電極の短絡を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３８７７４号公報
【特許文献２】特開２００８−１８８７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の技術によると、例えば、加工部に働く荷重のうち、接近離間方向成分の変化を検出することによって、電極の短絡を検出する。しかしながら、特許文献２に記載の技術では、電極が電極ガイドに引っ掛かったり、電極が塑性変形したりする問題への対策方法は何ら開示していない。現状では、電解加工機の動作時に生じる電極の短絡以外のこれら問題について有効な対策は何ら提案されておらず、作業者が目視して、これら問題が発生していないか監視している。
【００１１】
しかしながら、作業者の目視による監視では、発生している問題を迅速に発見することは困難である。そのため、現状は、問題を発見することができたとしても、既に加工孔の形状に不良が生じてしまっていることも多く、製品の歩留まりが低下してしまう。そこで、作業者が目視により監視する場合には、問題の発見の精度を上げるために、加工速度を落とす等の対策がとられている。ところが、その場合には、製品の生産効率が低下してしまう。
【００１２】
このように、電解加工法では、製品の歩留まりと生産効率とを同時に向上させることが困難となっており、電極の短絡だけでなく、それ以外の問題についても機械的に発見することができる技術の提案が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機について、加工動作の状態を診断する動作状態診断システムであって、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段と、電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置とを備え、監視装置は、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、しきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部とを有する。
【００１４】
物理量測定手段は、電解加工機が電極を送り出す際に、電極に流れる電流が一定となるよう定電流制御している場合、電極の先端と被加工物との間に印加している電圧を測定してよい。
【００１５】
しきい値判定部は、電極の先端と被加工物との間に印加される電圧の許容範囲の上限値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電圧がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電圧がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断してよい。
【００１６】
電解加工機が、電極を回転させながら送り出して被加工物を穿孔加工する場合、しきい値判定部は、電極の先端と被加工物との間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断してよい。
【００１７】
物理量測定手段は、電解加工機が電極を送り出す際に、電極の先端と被加工物との間に印加される電圧が一定となるよう定電圧制御している場合、電極に流されている電流を測定してよい。
【００１８】
しきい値判定部は、電極に流れる電流の許容範囲の下限値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電流がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電流がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断してよい。
【００１９】
電解加工機が、電極を回転させながら送り出して被加工物を穿孔加工する場合、しきい値判定部は、電極に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断してよい。
【００２０】
物理量測定手段は、電解加工機が電極を送り出す際に、電極の先端から吐出される電解液の流量が一定となるよう定流量制御している場合、電極内に供給している電解液の液圧を測定してよい。
【００２１】
しきい値判定部は、電極内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された液圧がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された液圧がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に送り出されていない動作不良が発生していると診断してよい。
【００２２】
電解加工機が、電極を回転させながら送り出して被加工物を穿孔加工する場合、しきい値判定部は、電極内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定し、動作状態診断部は、物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合、電解加工機の加工動作の状態について、電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断してよい。
【００２３】
監視装置は、電解加工機の加工動作の状態について、特定の動作不良が生じていると動作状態診断部が診断した場合に、加工動作を停止させるべく電解加工機を制御する加工機制御部を更に有してよい。
【００２４】
本発明の第２の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置であって、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、しきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部とを備える。
【００２５】
本発明の第３の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置を制御する制御方法であって、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定段階と、しきい値を超えたとしきい値判定段階において判定された場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断段階とを備える。
【００２６】
本発明の第４の形態によると、被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、電極の先端と被加工物との間に電圧を印加すると共に、被加工物に向けて電極を送り出して被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置用のプログラムであって、監視装置を、電解加工機が電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部、しきい値を超えたとしきい値判定部が判定した場合に、物理量、又は物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部として機能させる。
【００２７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００２８】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、電解加工法によって被加工物を加工するにあたり、電極と被加工物との短絡だけでなく、電極が正常に送り出されていない動作不良や、電極が正常に回転していない動作不良をも検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態に係る動作状態診断システム１００の利用環境の一例を示す図である。
【図２】制御コントローラ１１０のブロック構成の一例を示す図である。
【図３】制御コントローラ１１０の動作フローの一例を示す図である。
【図４】制御コントローラ１１０の動作フローの一例を示す図である。
【図５】制御コントローラ１１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図６】電解加工法の原理を示す。
【図７】電解加工機の動作の一例を示す。
【図８】電解加工機の動作の別の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００３１】
図１は、一実施形態に係る動作状態診断システム１００の利用環境の一例を示す。動作状態診断システム１００は、電解加工機１の加工動作の状態を診断するためのシステムである。
【００３２】
電解加工機１は、動翼Ｘの翼頂部から翼根部に向けて複数の冷却孔Ｈａ、ｂ、ｃ、・・・（以下、冷却孔Ｈと総称する。）を穿孔する装置である。具体的には、電解加工機１は、動翼Ｘの端面に対向させた管状の複数の電極棒２ａ〜ｆ（以下、電極棒２と総称する。）の先端と、動翼Ｘの被穿孔部分との間に直流電圧を印加することによって、動翼Ｘの被穿孔部分を電解させて、動翼Ｘに穿孔加工を行う。電解加工機１は、複数の電極棒２を装着しているため、複数の冷却孔Ｈを同時に穿孔することができる。なお、動翼Ｘは、この発明における「被加工物」の一例であってよい。また、電極棒２は、この発明における「電極」の一例であってよい。また、以下の説明においては、穿孔方向の前方側である電極棒２の先端側を下方と称し、その反対側である電極棒２の基端側を上方と称する。
【００３３】
電解加工機１は、複数の電極棒２の他に、複数のチャックホルダー４ａ〜ｆ（以下、チャックホルダー４と総称する。）、２つの回転機構５Ａ、Ｂ（以下、回転機構５と総称する。）、２つの駆動源６Ａ、Ｂ（以下、駆動源６と総称する。）、複数のブラシ７ａ〜ｆ（以下、ブラシ７と総称する。）、筐体８、電解液チャンバ９、及び昇降機構１０を備えている。
【００３４】
電極棒２は、可撓性を有する円筒形状の棒材である。電極２は、基端側の把持される部分とその反対側の先端部分以外の部分が絶縁されている。例えば、電極棒２は、チタン等の導電性材料によって形成される。
【００３５】
筐体８は、断面視矩形状の箱体である。筐体８の内部には、チャックホルダー４、回転機構５、及びブラシ７がそれぞれ収容されている。また、筐体８の上壁８０及び下壁８１には、互いに上下に対向配置された一対の回転軸受８２、８３が複数配置されている。
【００３６】
チャックホルダー４は、電極棒２の上部を把持する手段である。チャックホルダー４は、筐体８に複数配設されている。具体的には、チャックホルダー４は、一対の回転軸受８２、８３を介して筐体８に軸回転可能に支持されている。また、チャックホルダー４は、導電性を有する金属材料によって形成される。
【００３７】
回転機構５は、複数のチャックホルダー４に対して相互に同期して軸回転力を付与する機構である。具体的には、回転機構５Ａは、駆動ギヤ５０Ａ、及び複数の受動ギヤ５１ａ〜ｃによって構成されている。駆動ギヤ５０Ａは、駆動源６ａの駆動軸６０ａに軸支された歯車である。各受動ギヤ５１ａ〜ｃは、それぞれチャックホルダー４ａ〜ｃに固定された歯車である。駆動ギヤ５０Ａは、受動ギヤ５１ａと噛合している。また、各受動ギヤは、隣り合う隣接ギヤと噛合している。そして、受動ギヤ５１ａは、駆動ギヤ５０Ａが回転すると、駆動ギヤ５０Ａとは反対回りに回転し、チャックホルダー４ａに対して軸回転力を付与する。そして、受動ギヤ５１ｂは、受動ギヤ５１ａが回転すると、受動ギヤ５０ａとは反対回りに回転し、チャックホルダー４ｂに対して軸回転力を付与する。そして、受動ギヤ５１ｃは、受動ギヤ５１ｂが回転すると、受動ギヤ５１ｂとは反対回りに回転し、チャックホルダー４ｃに対して軸回転力を付与する。このようにして、回転機構５Ａは、チャックホルダー４ａ〜ｃに対して相互に同期して軸回転力を付与する。同様に、回転機構５Ｂは、チャックホルダー４ｄ〜ｆに対して相互に同期して軸回転力を付与する。
【００３８】
駆動源６は、回転機構５を駆動させる原動機である。具体的には、駆動源６Ａは、駆動軸６０Ａを軸回転させるモーターである。駆動源６は、筐体８の上面に載置されている。また、駆動軸６０Ａは、筐体８の上壁８０を貫通して筐体８の内側に挿入され、駆動ギヤ５０Ａを軸支している。そして、駆動ギヤ５０Ａは、モーターの力で駆動軸６０Ａが回転することによって一緒に回転する。このようにして、駆動源６Ａは、回転機構５Ａを駆動させる。同様に、駆動源６Ｂは、回転機構５Ｂを駆動させる。
【００３９】
ブラシ７は、軸回転する電極棒２に通電することを目的とした部品である。具体的には、ブラシ７には、軸回転する電極棒２を磨耗させないよう、カーボンや白金、チタン等、柔らかい材質が用いられる。また、ブラシ７は、軸回転する電極棒２に対して押し付けられるように接触している。
【００４０】
また、ブラシ７ａ〜ｆには、電源ユニット１３０ａ〜ｆ（以下、電源ユニット１３０と総称する。）がそれぞれ電気的に接続されている（図１では、電源ユニット１３０ａのみ図示している。）。具体的には、電源ユニット１３０は、直流電源１３１を内蔵しており、直流電源１３１の負極がブラシ７に、直流電源１３１の正極が電源ユニット１３０に接続されている。また、電源ユニット１３０は、定電圧源として動作するよう制御される場合と、定電流源として動作するよう制御される場合とがある。
【００４１】
電解液チャンバ９は、内部に電解液が貯留される箱体である。具体的には、電解液チャンバ９は、筐体８の上面に載置されている。そして、電解液チャンバ９の下壁９１には、筐体８の上面に載置された状態において、筐体８の上壁８０に形成されている複数の貫通孔とそれぞれ重なり合う位置に、複数の貫通孔が形成されている。この下壁９１に形成された各貫通孔には、チャックホルダー４の上端から突出している各電極棒２の上部がそれぞれ挿通される。なお、壁９１に形成された各貫通孔には、電解液チャンバ９内に貯留された電解液が漏れ出さないよう、Ｏリング状のシール材がそれぞれ嵌合される。電極棒２は、このシール材の内側に挿通されることになる。
【００４２】
また、電解液チャンバ９の内部には、電解液チャンバ９の上壁９０から下壁９０に亘る複数の隔壁９４が配設されている。これら隔壁９４によって、電解液チャンバ９の内部は、複数の液室９３ａ〜ｆ（以下、液室９３と総称する。）に分割される。そして、各液室９３内には、それぞれ電極棒２が１本ずつ挿通された状態となる。
【００４３】
また、電解液チャンバ９には、電解液を供給するための供給管９５ａ〜ｆ（以下、供給管９５と総称する。）が液室９３毎に接続されている。また、各供給管９５は、電解液タンク等の電解液の供給源とも接続されている。供給源に貯留されている電解液は、各供給管９５を通って各液室９３内に供給されることになる。
【００４４】
また、各供給管９５には、流量制御弁９６ａ〜ｆ（以下、流量制御弁９６と総称する。）がそれぞれ設けられている。流量制御弁９６は、入力ポートと出力ポートとの間の流体通過部の開度を変化させることにより、流体の通過量を制御するものである。また、流体制御弁９６は、流体通過部を通過する電解液の流量が一定となるよう、流体通過部の開度が電気的に制御される。
【００４５】
昇降機構１０は、電解加工機１を昇降させる機構である。具体的には、昇降機構１０は、ボールネジ機構やシリンダー機構等の公知の往復動機構を用いた構成であってよい。
【００４６】
このような電解加工機１の下方には、ワーク固定ジグ３が設置される。ワーク固定ジグ３は、動翼Ｘを固定する台座である。具体的には、ワーク固定ジグ３には、図示しない固定手段を備えている。そして、ワーク固定ジグ３には、動翼Ｘが翼根部を下にして翼頂部を上向きにした姿勢で載置され、固定手段によって固定される。
【００４７】
また、電解加工機１とワーク固定ジグ３に載置された動翼Ｘとの間には、電極ガイド１１が配設される。電極ガイド１１は、電極棒２が押し出される方向を案内する部材である。具体的には、電極ガイド１１は、その上部から下部に亘る複数のガイド孔１４ａ〜ｆ（以下、ガイド孔１４と総称する。）が形成されたブロック状の部材である。各ガイド孔１４は、各冷却孔Ｈの穿孔位置及び穿孔角度に対応した貫通孔である。各電極棒２は、電解加工機１が加工するに際し、各ガイド孔１４にそれぞれ挿入される。そして、その状体のまま電解加工機１が加工し続けると、各電極棒２は、それぞれ各ガイド孔１４を通って、電極ガイド１１の下方へ所定の向きに押し出されることになる。
【００４８】
このように構成された電解加工機１は、動翼Ｘの翼頂部から翼根部に向けて複数の冷却孔Ｈを穿孔する。具体的には、まず、ワーク固定ジグ３には、動翼Ｘを固定しておく。また、各電極棒２の下端は、電極ガイド１１の対応するガイド孔１４にそれぞれ挿通させておく。
【００４９】
このような状態において、電解加工機１は、昇降機構１０が駆動することによって徐々に下降する。電解加工機１が下降するにつれ、各電極棒２の下端は、動翼Ｘに徐々に近づくことになる。このとき、各電極棒２は、駆動源６によって回転機構５が駆動することにより、軸回転する。
【００５０】
また、電解液チャンバ９の各液室９３には、供給管９５を介して電解液が供給される。そして、各液室９３に供給された電解液は、電極棒２内を流通して電極棒２の下端から流出することになる。この状態で、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間には、電源ユニット１３０によって直流電圧がそれぞれ印加される。
【００５１】
このようにして、動翼Ｘでは、各電極棒２の下端がそれぞれ対向している部分が電解され、複数の冷却孔Ｈが同時に穿孔され始める。各冷却孔Ｈは、電解加工機１が下降するにつれて、徐々に深く穿孔されることになる。このとき、各電極棒２は、電極ガイド１１のガイド孔１４によって案内されることで、それぞれ所定の方向に押し出される。その結果、動翼Ｘの各冷却孔Ｈは、各電極棒２が押し出される方向に非直線的に穿孔されることになる。
【００５２】
このとき、電解加工機１では、電極ガイド１１のガイド孔１４に挿通された電極棒２が、電解加工機１が下降するのに伴って下方へ押し出されるときに、うまく押し出されず、電極ガイド１１のガイド孔１４の入口に引っ掛かってしまうことがある。また、電解加工機１では、電極棒２が塑性変形していると、その電極棒２が回転するにあたり、自身の軸心と同心で回転せずに偏心して回転してしまい、その電極棒２の下端が送り方向に対して前進と後退とを繰り返すような動作をとってしまう。また、電解加工機１では、動翼Ｘに電極棒２の先端が触れてしまうと、短絡が生じてしまう。
【００５３】
このような電極棒２の引っ掛かり、塑性変形による偏心回転、及び短絡等の動作不良が生じた場合に、動作状態診断システム１００は、いずれの動作不良が生じたかを迅速に診断すると共に、電解加工機１の加工動作を停止させるものである。
【００５４】
動作状態診断システム１００は、制御コントローラ１１０、複数の電圧計１３２ａ〜ｆ（以下、電圧計１３２と総称する。（図１では、電圧計１３２ａのみ図示している。））、複数の電流計１３３ａ〜ｆ（以下、電流計１３３と総称する。（図１では、電流計１３３ａのみ図示している。））、複数の流量計１４０ａ〜ｆ（以下、流量計１４０と総称する。（図１では、流量計１４０ａのみ図示している。））、及び複数の水圧計１５０ａ〜ｆ（以下、水圧計１５０と総称する。（図１では、水圧計１５０ａのみ図示している。））を備える。
【００５５】
制御コントローラ１１０は、電解加工機１の加工動作の状態を監視すると共に、電解加工機１の加工動作を制御する装置である。具体的には、制御コントローラ１１０は、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、各電源ユニット１３０、各流量計１４０、及び各水圧計１５０とそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御コントローラ１１０は、各電源ユニット１３０、各流量計１４０、及び各水圧計１５０からそれぞれ出力される電気信号に基づいて、電解加工機１の加工動作の状態を監視する。また、制御コントローラ１１０は、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を電気的に制御することによって、電解加工機１の加工動作を制御する。なお、制御コントローラ１１０は、この発明における「監視装置」の一例であってよい。
【００５６】
電圧計１３２は、直流電源１３１の正極と負極間の電位差を測定する電気計器である。具体的には、電圧計１３２は、直流電源１３１と電気的に並列に接続された状態で電源ユニット１３０に内蔵されている。そして、電圧計１３２は、直流電源１３１の正極と負極間の電位差を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、電圧計１３２は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００５７】
電流計１３３は、直流電源１３１の出力電流を測定する電気計器である。具体的には、電流計１３３は、直流電源１３１の正極側に電気的に直列に接続された状態で電源ユニット１３０に内蔵されている。そして、電流計１３３は、直流電源１３１の出力電流を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、電流計１３３は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００５８】
流量計１４０は、電解液の流量を測定する装置である。具体的には、流量計１４０は、供給管９５の流量制御弁９６よりも下流に設けられている。そして、流量計１４０は、供給管９５内を流れている電解液の流量を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、流量計１４０は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００５９】
水圧計１５０は、電解液の液圧を測定する装置である。具体的には、水圧計１５０は、液室９３内に設けられている。そして、水圧計１５０は、電解液が流れることによって生じる液圧を測定すると、その値を示す電気信号を出力する。なお、水圧計１５０は、この発明における「物理量測定手段」の一例であってよい。
【００６０】
このような構成の動作状態診断システム１００において、制御コントローラ１１０は、電解加工機１が始動すると、各電源ユニット１３０、各流量計１４０、及び各水圧計１５０からそれぞれ出力される電気信号の入力を受け付ける。なお、電源ユニット１３０から出力される電気信号は、電圧計１３２から出力された電気信号と、電流計１３３から出力された電気信号とを含む信号である。
【００６１】
そして、制御コントローラ１１０は、電源ユニット１３０を定電圧源として動作させる場合、電源ユニット１３０から出力される電気信号のうち、電圧計１３２から出力された電気信号によって示される電圧値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０の動作を制御する。
【００６２】
このとき、制御コントローラ１１０は、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の経時的な変化を監視する。状態が安定したときの電流値の予測値を予め求めておき、制御コントローラ１１０は、この予測値を基準に、予測値よりも大きい値の上限のしきい値と、予測値よりも小さい値の下限のしきい値とを設定し、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値がこれらしきい値を超えないか監視する。
【００６３】
例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が下限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。具体的には、電極棒２ａが正常に送り出されていない場合、動翼Ｘの冷却孔Ｈａは、電極棒２ａの先端が同じ位置に留まったまま電解作用が進行することによって、局所的に徐々に広くなる。その結果、その位置の電解液の量が徐々に増加するので抵抗値が徐々に大きくなり、それに伴って、定電圧制御されている電源ユニット１３０ａの出力電流は、徐々に小さくなる。
【００６４】
したがって、動作状態診断システム１００では、冷却孔Ｈが理想的な状態に加工されていればあり得ない電流値をしきい値として、そのしきい値よりも電流値が小さくなったときに、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００６５】
また、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が上限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが動翼Ｘに接触して短絡が生じたと診断する。
【００６６】
また、制御コントローラ１１０は、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量を監視している。具体的には、電極棒２が自身の軸心と同心で理想的に回転していれば、電極棒２の先端は、送り方向に対してあまり変動しない筈である。その場合、電流値は、経時的にほぼ一定となり、周期的にもあまり変化しない。そこで、制御コントローラ１１０は、電流値の周期的な変化量の許容値を基準にしきい値を設定し、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量がしきい値を超えないか監視する。
【００６７】
例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。具体的には、電極棒２ａが偏心して回転する等して正常に回転していない場合、電極棒２ａの先端は、回転に伴って、送り方向に対して周期的に前進したり後退したりする。その結果、電極棒２ａの先端が前進しているときと後退しているときの抵抗となり得る電解液の量が異なるため、抵抗値は、回転周期に伴って周期的に変化することになる。そのため、定電圧制御されている電源ユニット１３０ａの出力電流は、周期的に変化する。また、出力電流の周期的な変化量は、電極棒２ａの前進しているときの位置と後退しているときの位置との差が離れるにつれ大きくなる。
【００６８】
したがって、動作状態診断システム１００では、回転棒２の先端の位置の変動が許容範囲内であればあり得ない電流値の周期的な変化量をしきい値として、そのしきい値よりも電流値の周期的な変化量が大きくなったときに、電極棒２が正常に回転していない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００６９】
ところで、電解棒２の先端と動翼Ｘとの間の電解量の増減は、電流値に依存する。即ち、電解量を一定に保つためには、電流を一定に保つことが望ましい。そこで、制御コントローラ１１０は、電解棒２と動翼Ｘとの間の抵抗値が安定した後、電源ユニット１３０を定電流源として動作させるよう制御する。具体的には、制御コントローラ１１０は、電源ユニット１３０を定電圧源として動作させるよう制御しているときに、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値の経時的な変化が一定となった場合に、電解棒２と動翼Ｘとの間の抵抗値が安定したと判定する。その後、制御コントローラ１１０は、電源ユニット１３０を定電流源として動作させるため、電源ユニット１３０から出力される電気信号のうち、電流計１３３から出力された電気信号によって示される電流値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０の動作を制御する。
【００７０】
このとき、制御コントローラ１１０は、電圧計１３２から出力された電気信号によって示される電圧値の経時的な変化を監視している。具体的には、動翼Ｘの穿孔加工がある程度進んだ後は、電解棒２の先端と動翼Ｘとの間の電解液の量が変わらないため、電圧計１３２によって測定される電圧値は、経時的に一定となる筈である。このときの電圧値は、電解液や動翼Ｘの素材、定電流の設定値等から、予測値として予め算出しておくことができる。そこで、制御コントローラ１１０は、動翼Ｘの穿孔加工がある程度進んだ後の電圧値の予測値を基準に、予測値よりも大きい値の上限のしきい値と、予測値よりも小さい値の下限のしきい値とを設定し、電圧計１３２から出力された電気信号によって示される電圧値がこれらしきい値を超えないか監視する。
【００７１】
例えば、電圧計１３３ａから出力された電気信号によって示される電圧値が上限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが正常に送り出されていない場合、電解棒２ａの先端付近の電解液の量が徐々に増加するので抵抗値が徐々に大きくなり、それに伴って、定電流制御されている電源ユニット１３０ａによる印加電圧は、徐々に大きくなる。
【００７２】
したがって、動作状態診断システム１００では、冷却孔Ｈが理想的な状態に加工されていればあり得ない電圧値をしきい値として、そのしきい値よりも電圧値が大きくなったときに、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００７３】
また、例えば、電圧計１３３ａから出力された電気信号によって示される電圧値が下限のしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが動翼Ｘに接触して短絡が生じたと診断する。
【００７４】
また、制御コントローラ１１０は、電圧計１３３から出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量を監視している。具体的には、上記のように、電極棒２が自身の軸心と同心で理想的に回転していれば、電極棒２の先端は、送り方向に対してあまり変動しない筈である。その場合、電圧値は、経時的にほぼ一定となり、周期的にもあまり変化しない。そこで、制御コントローラ１１０は、電圧値の周期的な変化量の許容値を基準にしきい値を設定し、電圧計１３３から出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えないか監視する。
【００７５】
例えば、電圧計１３３ａから出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが偏心して回転する等して正常に回転していない場合、電極棒２ａの先端と動翼Ｘとの間の抵抗値は、回転周期に伴って周期的に変化することになる。そのため、定電流制御されている電源ユニット１３０ａによる印加電圧は、周期的に変化する。また、印加電圧の周期的な変化量は、電極棒２ａの前進しているときの位置と後退しているときの位置との差が離れるにつれ大きくなる。
【００７６】
したがって、動作状態診断システム１００では、回転棒２の先端の位置の変動が許容範囲内であればあり得ない電圧値の周期的な変化量をしきい値として、そのしきい値よりも電圧値の周期的な変化量が大きくなったときに、電極棒２が正常に回転していない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００７７】
一方、制御コントローラ１１０は、電解液の流量を一定にするために、流量計１４０から出力された電気信号によって示される流量値が経時的に一定となるよう、流体制御弁９６の流体通過部の開度を制御する。具体的には、制御コントローラ１１０は、電解加工機１が動作している間、流体制御弁９６をこのように制御する。
【００７８】
このとき、制御コントローラ１１０は、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の経時的な変化を監視している。具体的には、水圧計１５０によって測定される液圧は、電解加工が進行するにつれ、穿孔された孔の深さが深くなっていくので、徐々に高くなる筈である。何ら問題なく電解加工が進行しているときの液圧値は、電解液の流量や電解加工が進行する速さ等から、予測値として予め算出しておくことができる。そこで、制御コントローラ１１０は、何ら問題なく電解加工が進行しているときの液圧の予測値を基準に、予測値よりも小さい値の下限のしきい値を設定し、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値がしきい値を超えないか監視する。
【００７９】
例えば、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが正常に送り出されていない場合、動翼Ｘの冷却孔Ｈａは、電極棒２ａの先端が同じ位置に留まったまま電解作用が進行することによって、局所的に徐々に広くなる。その結果、同じ流量の電解液を供給し続けたとしても、そのときの流路の液圧は、徐々に低くなる。
【００８０】
したがって、動作状態診断システム１００では、冷却孔Ｈが理想的な状態に加工されていればあり得ない液圧値をしきい値として、そのしきい値よりも液圧値が低くなったときに、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００８１】
また、制御コントローラ１１０は、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量を監視している。具体的には、上記のように、電極棒２が自身の軸心と同心で理想的に回転していれば、電極棒２の先端は、送り方向に対してあまり変動しない筈である。その場合、液圧は、経時的にほぼ一定となり、周期的にもあまり変化しない。そこで、制御コントローラ１１０は、液圧値の周期的な変化量の許容値を基準にしきい値を設定し、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えないか監視する。
【００８２】
例えば、水圧計１５０から出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えた場合、制御コントローラ１１０は、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。具体的には、上記のように、電極棒２ａが偏心して回転する等して正常に回転していない場合、電極棒２ａの先端は、回転に伴って、送り方向に対して周期的に前進したり後退したりする。その結果、電極棒２ａの先端が前進しているときと後退しているときの、孔の中での深さが異なるため、液圧は、回転周期に伴って周期的に変化することになる。また、液圧の周期的な変化量は、電極棒２ａの前進しているときの位置と後退しているときの位置との差が離れるにつれ大きくなる。
【００８３】
したがって、動作状態診断システム１００では、回転棒２の先端の位置の変動が許容範囲内であればあり得ない液圧の周期的な変化量をしきい値として、そのしきい値よりも液圧の周期的な変化量が大きくなったときに、電極棒２が正常に回転していない動作不良が生じていると診断するようにした。
【００８４】
このように、動作不良が生じていると診断した場合、制御コントローラ１１０は、各駆動源６、昇降機構１０、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する。また、制御コントローラ１１０は、各流量制御弁９６の流体通過部を完全に閉じるべく制御する。このようにして、電解加工機１は、電解加工の動作を停止することになる。
【００８５】
また、制御コントローラ１１０は、電解加工機１について、如何なる状態にあるのかを示す情報をディスプレイ等に出力する。このようにして、作業者は、ディスプレイに表示された情報を確認することによって、電解加工機１の加工動作の状態を把握することができるようになる。
【００８６】
なお、本実施形態では、説明が煩雑になることを防ぐことを目的として、動作状態診断システム１００が一の制御コントローラ１１０を備える構成について説明したが、動作状態診断システム１００は、複数の制御コントローラ１１０を備えてよい。
【００８７】
図２は、制御コントローラ１１０のブロック構成の一例を示す。制御コントローラ１１０は、指示入力受付部１１１、信号入力受付部１１２、しきい値判定部１１３、動作状態診断部１１４、加工機制御部１１５、及び状態情報出力部１１６を有する。以下に、各構成要素の機能及び動作を説明する。
【００８８】
指示入力受付部１１１は、電解加工機１の始動又は停止を指示する旨の入力を受け付ける。具体的には、電解加工機１には、例えば、電解加工機１を始動させるための始動ボタンと、電解加工機１の加工動作を停止させるための停止ボタンとが設けられている。始動ボタン、及び停止ボタンは、押下されることによって電気信号を出力する。指示入力受付部１１１は、始動ボタンから出力された電気信号の入力を受け付けると、始動ボタンが押下操作されたことを示すデータを加工機制御部１１５に送る。同様に、指示入力受付部１１１は、停止ボタンから出力された電気信号の入力を受け付けると、停止ボタンが押下操作されたことを示すデータを加工機制御部１１５に送る。
【００８９】
信号入力受付部１１２は、電気信号の入力を受け付ける。具体的には、信号入力受付部１１２は、電源ユニット１３０、流量計１４０、及び水圧計１５０からそれぞれ出力された電気信号の入力を経時的に受け付ける。そして、信号入力受付部１１２は、電源ユニット１３０、及び水圧計１５０からそれぞれ出力された電気信号の入力を受け付けると、その電気信号をしきい値判定部１１３、及び加工機制御部１１５に送る。また、信号入力受付部１１２は、水圧計１５０から出力された電気信号の入力を受け付けると、その電気信号を加工機制御部１１５に送る。
【００９０】
しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の許容値をしきい値として、電圧計１３２によって測定された電圧値がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧値の許容範囲の上限値と下限値とを、それぞれしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電流源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれる電圧値が各しきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電圧値がいずれかのしきい値を超えたと判定した場合、いずれのしきい値を超えたのかを示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９１】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、電圧計１３２によって測定された電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、上記のように、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧値の周期的な変化量の許容値をしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電流源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたと判定した場合、その旨を示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９２】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の許容値をしきい値として、電流計１３３によって測定された電流値がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、上記のように、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流値の許容範囲の上限値と下限値とを、それぞれしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電流値が各しきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電流値がいずれかのしきい値を超えたと判定した場合、いずれのしきい値を超えたのかを示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９３】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、電流計１３３によって測定された電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、上記のように、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源、又は定電流源のいずれの動作方式で動作するよう制御されているのかを示すデータを加工機制御部１１５から受け取ると、その動作方式を記憶している。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、電源ユニット１３０が定電圧源として動作するよう制御されている場合、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたと判定した場合、その旨を示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９４】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の許容値をしきい値として、水圧計１５０によって測定された液圧値がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、しきい値判定部１１３は、電極部尾２内に供給される電解液の液圧の許容範囲の上限値と下限値とを、それぞれしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、水圧計１５０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号によって示される液圧値がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、液圧値がいずれかのしきい値を超えたと判定した場合、いずれのしきい値を超えたのかを示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９５】
また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、水圧計１５０によって測定された液圧の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。具体的には、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として記憶している。そして、しきい値判定部１１３は、水圧計１５０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号によって示される液圧値の主機的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する。そして、しきい値判定部１１３は、液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたと判定した場合、その旨を示すデータを動作状態診断部１１４に送る。
【００９６】
動作状態診断部１１４は、しきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合、その判定結果に基づいて、電解加工機１の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する。具体的には、動作状態診断部１１４は、例えば、電圧計１３２ａから出力された電気信号によって示される電圧値が、上限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が、下限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、水圧計１５０ａから出力された電気信号によって示される液圧値が、下限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、電圧計１３２ａから出力された電気信号によって示される電圧値が、下限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する。また、動作診断部１１４は、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値が、上限のしきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する。また、動作状態診断部１１４は、例えば、電圧計１３２ａから出力された電気信号によって示される電圧値の周期的な変化量が、しきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取ると、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。また、動作状態診断部１１４は、例えば、電流計１３３ａから出力された電気信号によって示される電流値の周期的な変化量が、しきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。また、動作状態診断部１１４は、例えば、水圧計１５０ａから出力された電気信号によって示される液圧値の周期的な変化量が、しきい値を超えたことを示すデータをしきい値判定部１１３から受け取った場合にも、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する。そして、動作状態診断部１１４は、このように、電解加工機１の加工動作の状態について、動作不良が生じていると診断すると、その旨を示すデータを加工機制御部１１５、及び状態データ出力部１１６に送る。
【００９７】
加工機制御部１１５は、電解加工機１の加工動作を制御すべく、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を制御する。具体的には、加工機制御部１１５は、始動ボタンが押下操作されたことを示すデータを指示入力受付部１１１から受け取ると、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０を始動させるべく制御する。このとき、加工機制御部１１５は、予め設定された制御内容に基づいて、各駆動源６、及び昇降機構１０の動作を制御する。また、このとき、加工機制御部１１５は、電解加工機１３０を定電圧源、又は定電流源のいずれかの動作方式で動作させるべく制御する。例えば、加工機制御部１１５は、電解加工機１が始動すると、電解加工機１３０を定電圧源として動作させるべく制御する。その場合、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電圧値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０を制御する。そして、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０が定電圧源として動作するよう制御されていることを示すデータをしきい値判定部１１３に送る。また、加工機制御部１１５は、例えば、電解加工機１３０を定電圧源として動作させるべく制御しているときに、電源ユニット１３０から出力された電気信号によって示される電流値が経時的に一定となった場合、電解加工機１３０を定電流源として動作させるべく制御する。その場合、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０から出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号に含まれている電流値が経時的に一定となるよう、電源ユニット１３０を制御する。そして、加工機制御部１１５は、電源ユニット１３０が定電流源として動作するよう制御されていることを示すデータをしきい値判定部１１３に送る。また、加工機制御部１１５は、例えば、流量計１４０ａから出力された電気信号を信号入力受付部１１２から受け取ると、その電気信号によって示される流量値が経時的に一定となるよう、流体制御弁９６ａの流体通過部の開度を制御する。また、加工機制御部１１５は、停止ボタンが押下操作されたことを示すデータを指示入力受付部１１１から受け取ると、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する。
【００９８】
また、加工機制御部１１５は、電解加工機１の加工動作の状態について、特定の動作不良が生じていると動作状態診断部１１４が診断した場合、加工動作を停止させるべく電解加工機１を制御する。具体的には、加工機制御部１１５は、電解加工機１の加工動作の状態について、動作不良が生じていること示すデータを動作状態診断部１１４から受け取ると、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する。
【００９９】
状態情報出力部１１６は、電解加工機１の加工動作の状態を示すデータを出力する。具体的には、状態情報出力部１１６は、電解加工機１の加工動作の状態について、動作不良が生じていると診断したことを示すデータを動作状態診断部１１４から受け取ると、如何なる動作不良が生じているのかを示すデータを、ディスプレイ等の出力手段に出力する。
【０１００】
図３及び図４は、制御コントローラ１１０の動作フローの一例を示す。まず、電解加工機１に設けられた始動ボタンが押下操作されると、指示入力受付部１１１は、始動ボタンから出力された電気信号を受け付ける。このようにして、指示入力受付部１１１は、電解加工機１を始動するよう指示する旨の入力を受け付けることになる（Ｓ１０１）。
【０１０１】
そして、加工機制御部１１５は、電解加工機１を各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０を始動させるべく制御する（Ｓ１０２）。このようにして、各駆動源６が駆動することによって、各電解棒２は、回転する。また、各流量制御弁９６の流体通過部の開度が制御されることによって、各電極棒２内には、一定流量の電解液が供給される。また、各電源ユニット１３０が定電圧制御されることによって、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間には、一定の電圧が印加される。また、昇降機構１０が駆動することによって、電解加工機１は、徐々に加工する。その結果、各電極棒２の先端では、動翼Ｘとの間で電解作用が生じ、各冷却孔Ｈが徐々に形成されることになる。
【０１０２】
このとき、しきい値判定部１１３は、各電流棒２に流れる電流の許容範囲の上限値をしきい値として、各電流計１３３によって測定された電流値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０３）。また、しきい値判定部１１３は、各電流棒２に流れる電流の許容範囲の下限値をしきい値として、各電流計１３３によって測定された電流値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０４）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０５）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各電流計１３３によって測定された電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０６）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１０７）。
【０１０３】
そして、加工機制御部１１５は、各電流計１３３によって測定された電流値が一定になると（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、各電源ユニット１３０を定電流源として動作させるよう駆動する（Ｓ１０９）。また、電解加工機１の加工動作の状態について、何ら動作不良が生じなければ、しきい値判定部１１３は、各電流計１３３によって測定された電流値が一定になるまで、上記の処理を繰り返すことになる（Ｓ１０３：Ｎｏ→Ｓ１０４：Ｎｏ→Ｓ１０５：Ｎｏ→Ｓ１０６：Ｎｏ→Ｓ１０７：Ｎｏ→Ｓ１０８：Ｎｏの繰り返し。）。
【０１０４】
各電源ユニット１３０が定電流制御されるようになると、しきい値判定部１１３は、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の許容範囲の下限値をしきい値として、各電圧計１３２によって測定された電圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１０）。また、しきい値判定部１１３は、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の許容範囲の上限値をしきい値として、各電圧計１３２によって測定された電圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１１）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１２）。また、しきい値判定部１１３は、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各電圧計１３２によって測定された電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１３）。また、しきい値判定部１１３は、電極棒２内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、各水圧計１５０によって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたか否か判定する（Ｓ１１４）。
【０１０５】
電解加工機１の加工動作の状態について、何ら動作不良が生じなければ、しきい値判定部１１３は、電解加工機１の動作を停止するよう指示する旨の入力を指示入力受付部１１１が受け付けるまでの間、上記の処理を繰り返すことになる（Ｓ１１０：Ｎｏ→Ｓ１１１：Ｎｏ→Ｓ１１２：Ｎｏ→Ｓ１１３：Ｎｏ→Ｓ１１４：Ｎｏ→Ｓ１１５：Ｎｏの繰り返し。）。
【０１０６】
ところで、上記Ｓ１０３の処理において、例えば、電流計１３３ａによって測定された電流値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１６）。
【０１０７】
また、上記Ｓ１０４の処理において、例えば、電流計１３３ａによって測定された電流値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１７）。
【０１０８】
また、上記Ｓ１０５の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合にも（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１７）。
【０１０９】
また、上記Ｓ１０６の処理において、例えば、電流計１３３ａによって測定された電流値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１８）。
【０１１０】
また、上記Ｓ１０７の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１３が判定した場合にも（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１８）。
【０１１１】
また、上記Ｓ１１０の処理において、例えば、電圧計１３２ａによって測定された電圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが短絡した動作不良が生じていると診断する（Ｓ１１９）。
【０１１２】
また、上記Ｓ１１１の処理において、例えば、電圧計１３２ａによって測定された電圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２０）。
【０１１３】
また、Ｓ１１２の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合にも（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２０）。
【０１１４】
また、Ｓ１１３の処理において、例えば、電圧計１３２ａによって測定された電圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２１）。
【０１１５】
また、Ｓ１１４の処理において、例えば、水圧計１５０ａによって測定された液圧値の周期的な変化量がしきい値を超えたとしきい値判定部１１２が判定した場合にも（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、動作状態診断部１１４は、電解加工機１の加工動作の状態について、電極棒２ａが正常に回転していない動作不良が生じていると診断する（Ｓ１２１）。
【０１１６】
このように、電解加工機１の加工動作の状態について動作不良が生じていると動作状態診断部１１４が診断すると、加工機制御部１１５は、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する（Ｓ１２２）。このようにして、各駆動源６が停止することによって、各電解棒２は、回転を停止する。また、各流量制御弁９６の流体通過部が閉められることによって、各電極棒２内には、電解液が供給されなくなる。また、各電源ユニット１３０が停止することによって、各電極棒２の先端と動翼Ｘとの間には、電圧が印加されなくなる。また、昇降機構１０が停止することによって、電解加工機１は、下降しなくなる。その結果、電解加工機１は、電解加工のための動作を停止することになる。
【０１１７】
そして、状態データ出力部１１６は、如何なる動作不良が生じているのか示すデータをディスプレイに出力する（Ｓ１２３）。このようにして、ディスプレイには、如何なる動作不良が生じているのかを示す情報が表示されることになる。
【０１１８】
また、加工機制御部１１５は、電解加工機１の動作を停止するよう指示する旨の入力を指示入力受付部１１１が受け付けたときにも（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、各駆動源６、昇降機構１０、各流量制御弁９６、及び各電源ユニット１３０の動作を停止させるべく制御する（Ｓ１２２）。
【０１１９】
以上説明したように、動作状態診断システム１００は、電解加工法によって動翼Ｘを加工するにあたり、電極棒２と動翼Ｘとの短絡だけでなく、電極棒２が正常に送り出されていない動作不良や、電極棒２が正常に回転していない動作不良をも検知することができる。
【０１２０】
図５は、制御コントローラ１１０をコンピュータ等の電子情報処理装置で構成した場合のハードウェア構成の一例を示す。制御コントローラ１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ９０１により相互に接続されるＣＰＵ９０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、グラフィック・コントローラ９０４、及び表示装置９０５を有する。入出力部は、入出力コントローラ９０６によりホスト・コントローラ９０１に接続される通信インターフェイス９０７、ハードディスクドライブ９０８、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ９０９を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ９０６に接続されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９１０、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、及び入出力チップ９１２を有する。
【０１２１】
ホスト・コントローラ９０１は、ＲＡＭ９０３と、高い転送レートでＲＡＭ９０３をアクセスするＣＰＵ９０２、及びグラフィック・コントローラ９０４とを接続する。ＣＰＵ９０２は、ＲＯＭ９１０、及びＲＡＭ９０３に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部の制御をする。グラフィック・コントローラ９０４は、ＣＰＵ９０２等がＲＡＭ９０３内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置９０５上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ９０４は、ＣＰＵ９０２等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【０１２２】
入出力コントローラ９０６は、ホスト・コントローラ９０１と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ９０８、通信インターフェイス９０７、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０９を接続する。ハードディスクドライブ９０８は、ＣＰＵ９０２が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェイス９０７は、ネットワーク通信装置９９１に接続してプログラム又はデータを送受信する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０９は、ＣＤ−ＲＯＭ９９２からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してハードディスクドライブ９０８、及び通信インターフェイス９０７に提供する。
【０１２３】
入出力コントローラ９０６には、ＲＯＭ９１０と、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、及び入出力チップ９１２の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ９１０は、制御コントローラ１１０が起動時に実行するブート・プログラム、あるいは制御コントローラ１１０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ９１１は、フレキシブルディスク９９３からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してハードディスクドライブ９０８、及び通信インターフェイス９０７に提供する。入出力チップ９１２は、フレキシブルディスク・ドライブ９１１、あるいはパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
【０１２４】
ＣＰＵ９０２が実行するプログラムは、フレキシブルディスク９９３、ＣＤ−ＲＯＭ９９２、又はＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ９０８にインストールされ、ＲＡＭ９０３に読み出されてＣＰＵ９０２により実行される。ＣＰＵ９０２により実行されるプログラムは、制御コントローラ１１０を、図１から図４に関連して説明した指示入力受付部１１１、信号入力受付部１１２、しきい値判定部１１３、動作状態診断部１１４、加工機制御部１１５、及び状態情報出力部１１６として機能させる。
【０１２５】
以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク９９３、ＣＤ−ＲＯＭ９９２の他に、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）又はＰＤ（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｓｋ）等の光学記録媒体、ＭＤ（ＭｉｎｉＤｉｓｋ）等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。
【０１２６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【０１２７】
Ｈ 冷却孔
Ｘ 動翼
１ 電解加工機
２ 電極棒
３ ワーク固定ジグ
４ チャックホルダー
５ 回転機構
６ 駆動源
７ ブラシ
８ 筐体
９ 電解液チャンバ
１０ 昇降機構
１１ 電極ガイド
１４ ガイド孔
５０ 駆動ギヤ
５１ 受動ギヤ
６０ 駆動軸
８０ 上壁
８１ 下壁
８２ 回転軸受
８３ 回転軸受
９０ 上壁
９１ 下壁
９３ 液室
９４ 隔壁
９５ 供給管
９６ 流量制御弁
１００ 動作状態診断システム
１１０ 制御コントローラ
１１１ 指示入力受付部
１１２ 信号入力受付部
１１３ しきい値判定部
１１４ 動作状態診断部
１１５ 加工機制御部
１１６ 状態情報出力部
１３０ 電源ユニット
１３１ 直流電源
１３２ 電圧計
１３３ 電流計
１４０ 流量計
１５０ 水圧計
９０１ ホスト・コントローラ
９０２ ＣＰＵ
９０３ ＲＡＭ
９０４ グラフィック・コントローラ
９０５ 表示装置
９０６ 入出力コントローラ
９０７ 通信インターフェイス
９０８ ハードディスクドライブ
９０９ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
９１０ ＲＯＭ
９１１ フレキシブルディスク・ドライブ
９１２ 入出力チップ
９９１ ネットワーク通信装置
９９２ ＣＤ−ＲＯＭ
９９３ フレキシブルディスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機について、加工動作の状態を診断する動作状態診断システムであって、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段と、前記電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置とを備え、
前記監視装置は、
前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部と
を有する動作状態診断システム。
【請求項２】
前記物理量測定手段は、前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、前記電極に流れる電流が一定となるよう定電流制御している場合、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加している電圧を測定する
請求項１に記載の動作状態診断システム。
【請求項３】
前記しきい値判定部は、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加される電圧の許容範囲の上限値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電圧が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電圧が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する
請求項２に記載の動作状態診断システム。
【請求項４】
前記電解加工機が、前記電極を回転させながら送り出して前記被加工物を穿孔加工する場合、
前記しきい値判定部は、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断する
請求項２に記載の動作状態診断システム。
【請求項５】
前記物理量測定手段は、前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加される電圧が一定となるよう定電圧制御している場合、前記電極に流されている電流を測定する
請求項１に記載の動作状態診断システム。
【請求項６】
前記しきい値判定部は、前記電極に流れる電流の許容範囲の下限値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電流が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電流が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する
請求項５に記載の動作状態診断システム。
【請求項７】
前記電解加工機が、前記電極を回転させながら送り出して前記被加工物を穿孔加工する場合、
前記しきい値判定部は、前記電極に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断する
請求項５に記載の動作状態診断システム。
【請求項８】
前記物理量測定手段は、前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、前記電極の先端から吐出される電解液の流量が一定となるよう定流量制御している場合、前記電極内に供給している電解液の液圧を測定する
請求項１乃至７のいずれかに記載の動作状態診断システム。
【請求項９】
前記しきい値判定部は、前記電極内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された液圧が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された液圧が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に送り出されていない動作不良が発生していると診断する
請求項８に記載の動作状態診断システム。
【請求項１０】
前記電解加工機が、前記電極を回転させながら送り出して前記被加工物を穿孔加工する場合、
前記しきい値判定部は、前記電極内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断する
請求項８に記載の動作状態診断システム。
【請求項１１】
前記監視装置は、
前記電解加工機の加工動作の状態について、特定の動作不良が生じていると前記動作状態診断部が診断した場合に、加工動作を停止させるべく前記電解加工機を制御する加工機制御部
を更に有する請求項１乃至１０のいずれかに記載の動作状態診断システム。
【請求項１２】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置であって、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部と
を備える監視装置。
【請求項１３】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置を制御する制御方法であって、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定段階と、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定段階において判定された場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断段階と
を備える制御方法。
【請求項１４】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置用のプログラムであって、前記監視装置を、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部
として機能させるプログラム。
【請求項１】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機について、加工動作の状態を診断する動作状態診断システムであって、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段と、前記電解加工機の加工動作の状態を監視する監視装置とを備え、
前記監視装置は、
前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部と
を有する動作状態診断システム。
【請求項２】
前記物理量測定手段は、前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、前記電極に流れる電流が一定となるよう定電流制御している場合、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加している電圧を測定する
請求項１に記載の動作状態診断システム。
【請求項３】
前記しきい値判定部は、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加される電圧の許容範囲の上限値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電圧が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電圧が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する
請求項２に記載の動作状態診断システム。
【請求項４】
前記電解加工機が、前記電極を回転させながら送り出して前記被加工物を穿孔加工する場合、
前記しきい値判定部は、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加される電圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断する
請求項２に記載の動作状態診断システム。
【請求項５】
前記物理量測定手段は、前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、前記電極の先端と前記被加工物との間に印加される電圧が一定となるよう定電圧制御している場合、前記電極に流されている電流を測定する
請求項１に記載の動作状態診断システム。
【請求項６】
前記しきい値判定部は、前記電極に流れる電流の許容範囲の下限値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電流が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電流が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に送り出されていない動作不良が生じていると診断する
請求項５に記載の動作状態診断システム。
【請求項７】
前記電解加工機が、前記電極を回転させながら送り出して前記被加工物を穿孔加工する場合、
前記しきい値判定部は、前記電極に流れる電流の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された電流の周期的な変化量が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断する
請求項５に記載の動作状態診断システム。
【請求項８】
前記物理量測定手段は、前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、前記電極の先端から吐出される電解液の流量が一定となるよう定流量制御している場合、前記電極内に供給している電解液の液圧を測定する
請求項１乃至７のいずれかに記載の動作状態診断システム。
【請求項９】
前記しきい値判定部は、前記電極内に供給される電解液の液圧の許容範囲の下限値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された液圧が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された液圧が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に送り出されていない動作不良が発生していると診断する
請求項８に記載の動作状態診断システム。
【請求項１０】
前記電解加工機が、前記電極を回転させながら送り出して前記被加工物を穿孔加工する場合、
前記しきい値判定部は、前記電極内に供給される電解液の液圧の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定し、
前記動作状態診断部は、前記物理量測定手段によって測定された液圧の周期的な変化量が前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合、前記電解加工機の加工動作の状態について、前記電極が正常に回転していない動作不良が生じていると診断する
請求項８に記載の動作状態診断システム。
【請求項１１】
前記監視装置は、
前記電解加工機の加工動作の状態について、特定の動作不良が生じていると前記動作状態診断部が診断した場合に、加工動作を停止させるべく前記電解加工機を制御する加工機制御部
を更に有する請求項１乃至１０のいずれかに記載の動作状態診断システム。
【請求項１２】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置であって、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部と、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部と
を備える監視装置。
【請求項１３】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置を制御する制御方法であって、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定段階と、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定段階において判定された場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断段階と
を備える制御方法。
【請求項１４】
被加工物に対して管状の電極の先端から電解液を吐出させ、前記電極の先端と前記被加工物との間に電圧を印加すると共に、前記被加工物に向けて前記電極を送り出して前記被加工物を穿孔加工する電解加工機の状態を監視する監視装置用のプログラムであって、前記監視装置を、
前記電解加工機が前記電極を送り出す際に、特定の物理量が一定となるよう定量制御している場合、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量の許容値、又は当該物理量の周期的な変化量の許容値をしきい値として、前記特定の物理量と相関関係のある別の物理量を測定する物理量測定手段によって測定された物理量、又は当該物理量の周期的な変化量が前記しきい値を超えたか否か判定するしきい値判定部、
前記しきい値を超えたと前記しきい値判定部が判定した場合に、前記物理量、又は前記物理量の周期的な変化量のいずれが、如何なるしきい値を超えたのか、その判定結果に基づいて、前記電解加工機の加工動作の状態について、如何なる動作不良が生じているか診断する動作状態診断部
として機能させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７７８１９（Ｐ２０１１−１７７８１９Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３２８２（Ｐ２０１０−４３２８２）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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