放電加工機
【課題】 水と油を混合して得られる加工液に減少量分の水を供給することができる放電加工機を提供する。
【解決手段】ワークＷと加工電極Ｅを水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽５を備えワークＷの放電加工を行う放電加工機１において、加工液の重量を測定する測定装置３０と、加工液に水を供給する水供給装置４０と、測定装置３０により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段７２および該演算手段７２により演算された減少量に基づいて水供給装置４０を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段７４を有する制御装置５０と、を備える。
【解決手段】ワークＷと加工電極Ｅを水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽５を備えワークＷの放電加工を行う放電加工機１において、加工液の重量を測定する測定装置３０と、加工液に水を供給する水供給装置４０と、測定装置３０により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段７２および該演算手段７２により演算された減少量に基づいて水供給装置４０を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段７４を有する制御装置５０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工機に関し、特に水と油を混合して得られる加工液に減少量分の水を供給する構成を備えた放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電加工は、加工液にワークと加工電極を浸漬した状態で該ワークと加工電極との間に形成される極間に放電を発生させつつ行うものであり、加工液には、特許文献１および特許文献２に開示されるように、加工速度の向上を図るべく水と油を混合したものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１８１５２２号公報
【特許文献２】特開昭５８−１８１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、放電加工においては極間が高温にさらされて加工液中の水分量が低下し、あるいは自然蒸発により水分量が低下することがある。このように水と油を混合した加工液中において水分量が低下すると、加工速度が大幅に低下する等、安定した放電加工を妨げる一因となり、その問題解決が強く望まれていた。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水と油を混合して得られる加工液に減少量分の水を供給することができる放電加工機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、放電加工機に係る請求項１の発明は、ワークの放電加工を行う加工電極と、前記ワークと前記加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽と、を備える放電加工機において、前記加工液の重量を測定する測定装置と、前記加工液に水を供給する水供給装置と、前記測定装置により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段および該演算手段により演算された減少量に基づいて前記水供給装置を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段を有する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記加工液の重量を測定する測定装置と、前記加工液に水を供給する水供給装置と、前記測定装置により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段および該演算手段により演算された減少量に基づいて前記水供給装置を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段を有する制御装置と、を備えることとしたので、減少量分の水を加工液に確実に供給することができる。
【０００８】
ここで、前記演算手段は、前記加工液の重量に基づいて該加工液の密度を演算しつつ前記加工液中の水の減少量を演算することとすることができる（請求項２）。すなわち、加工液を構成する水と油は密度差が大きいので、加工液の密度に基づく加工液中の水の減少量の演算を正確に行うことができる。
前記測定装置は、前記加工液を一定の体積貯留し該加工液の重量の測定に供する測定用タンクと、該測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器と、を有することとすれば、加工液の密度の演算を簡素化することができる（請求項３）。
【０００９】
前記測定装置は、前記加工液を前記測定用タンクに供給する加工液供給手段と前記測定用タンク内の加工液を排出する加工液排出手段を有するとともに、前記制御信号生成手段は、前記加工液の重量の測定開始前に、前記加工液排出手段を動作させる制御信号を生成し、かつ、該加工液排出手段の動作終了後に前記加工液供給手段を動作させる制御信号を生成することとすれば、測定用タンクに最新の加工液を貯留しつつ重量の測定を行うことが可能となる（請求項４）。
【００１０】
前記加工液排出手段は、排出ポンプ、前記測定用タンクから前記排出ポンプに至る吸い込みライン、および前記排出ポンプの吐出ラインを有し、前記吸い込みラインは、前記測定用タンク内から前記測定用タンクの上端開口を介して前記排出ポンプに至り前記測定用タンクと非接続とすることとすれば、排出ポンプの吸い込みラインが測定用タンクに干渉することなく加工液の重量を測定することができ、該測定を正確に行うことができる（請求項５）。
なお、前記制御装置は、該制御装置を前記演算手段として機能させるプログラムを記憶する記憶手段を有することとすることができる（請求項６）。
【００１１】
上記目的を達成するために、放電加工機に係る請求項７の発明は、ワークの放電加工を行う加工電極と、前記ワークと前記加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽と、該加工槽に前記加工液を循環供給する加工液循環供給系統と、を備える放電加工機において、前記加工槽から排出された汚れた加工液を貯留する汚液槽、該汚液槽の汚れた加工液を清澄化しつつ貯留し該貯留した加工液を前記加工槽に供給する清水槽、および液面レベルを検出する第１の液面検出器を有し前記加工液を前記加工槽に循環供給するサービスタンクと；液面レベルを検出する第２の液面検出器を有し前記サービスタンクに貯留された加工液の一部を一定体積貯留し該加工液の重量の間欠的な測定に供する測定用タンク、前記加工液を前記測定用タンクに供給する供給ポンプと前記サービスタンク内の下部から前記供給ポンプに至る吸い込みラインと前記供給ポンプから前記測定用タンクの上端開口を介して前記測定用タンク内に至り前記測定用タンクと非接続の吐出ラインを有する加工液供給手段、前記測定用タンクから前記サービスタンクに前記加工液を排出する排出ポンプと前記測定用タンクの下部から前記測定用タンクの上端開口を介して前記排出ポンプに至り前記測定用タンクと非接続の吸い込みラインを有する加工液排出手段、および前記測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器を有する測定装置と；流量計を有し、前記サービスタンクに水を計測しつつ供給する水供給装置と；演算手段、制御信号生成手段、および記憶手段を有する制御装置と；を備え、前記演算手段は、前記測定用タンクの液面レベルに基づいて該測定用タンクに貯留された加工液の体積を演算するとともに、該加工液の体積と前記加工液の重量に基づいて前記加工液の密度を演算し、かつ、前記サービスタンクの液面レベルに基づいて該サービスタンクに貯留された加工液の体積を演算し、更に前記加工液の密度、前記水の密度、および前記油の密度に基づいて前記測定用タンクにおける加工液中の水の濃度を演算しつつ、該演算した水の濃度、前記サービスタンクに貯留された加工液の体積、および予め設定された水の濃度の目標値に基づいて前記サービスタンクにおける水の減少量を演算し、前記制御信号生成手段は、前記流量計により計測された流量が前記演算手段により演算された前記サービスタンクにおける水の減少量に達するまで前記水供給装置を動作させる制御信号、前記加工液の重量の測定開始前に、前記測定用タンクの液面レベルが下限値に達するまで前記排出ポンプを動作させる制御信号、および前記排出ポンプの動作終了後に、前記測定用タンクの液面レベルが設定値に達するまで前記供給ポンプを動作させる制御信号を、一定の間隔を置いて間欠的に生成し、前記記憶手段は、前記制御装置を前記演算手段および前記制御信号生成手段として機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
本発明によれば、減少量分の水を加工液に確実に供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、加工液に減少量分の水を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る放電加工機の全体構成の概略を示す正面図である。
【図２】放電加工機における加工液循環供給系統の構成を示す系統図である。
【図３】制御装置の構成の概要を示すブロック図である。
【図４】制御装置による水の供給方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の変形例に係る加工液循環供給系統の構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示すワイヤ放電加工機の全体構成の概要を示す正面図である。同図を参照してワイヤ放電加工機１の概要を説明すると、ワイヤ放電加工機１は、上側ガイド組体２と下側ガイド組体３との間に加工電極としてのワイヤ電極Ｅを連続的に供給し、ワークスタンド４に取り付けられたワークＷとワイヤ電極Ｅを加工槽５内において加工液に浸漬した状態で、各軸の駆動モータ６によりワークＷとワイヤ電極Ｅとの極間距離を所定に設定しつつ電源装置７により極間に所定の電圧を印加して放電を発生させワークＷの放電加工を行う構成となっており、加工槽５には加工液循環供給系統１０により加工液が連続的に循環供給される。ワイヤ放電加工機１は、制御装置５０を備えており、該制御装置５０から各軸の駆動モータ６および電源装置７を動作させる制御信号が出力されるとともに、加工液循環供給系統１０を動作させる制御信号が出力される。なお、加工液には、水と灯油系の油を混合しエマルジョン化して得られる加工液が採用されている。
【００１５】
図２に示すように、加工液循環供給系統１０は、サービスタンク２０、測定装置３０、および水供給装置４０を備えている。
サービスタンク２０は、汚液槽２１および清水槽２２を有しており、汚液槽２１は、弁２３を介して加工槽５から排出された汚れた加工液を供給し貯留する。清水槽２２は、汚液槽２１の汚れた加工液を移送ポンプ２４および第１のフィルタ２５を介して清澄化しつつ貯留する。また、清水槽２２は、貯留した加工液を、加工用供給ポンプ２６を介して加工槽５に供給する。このサービスタンク２０は、液面レベルを検出する第１の液面検出器２７を有しており、検出された液面レベルに基づいて制御装置５０によりサービスタンク２０に貯留された加工液の体積が演算可能となっている。
【００１６】
測定装置３０は、測定用タンク３１、加工液供給手段３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）、加工液排出手段３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ）、および重量測定器３４を有している。
測定用タンク３１は、重量測定器３４の上面に載置されており、サービスタンク２０に貯留された加工液の一部を一定体積貯留して加工液の重量の間欠的な測定に供する。すなわち、測定用タンク３１は、液面レベルを検出する第２の液面検出器３７を有しており、液面レベルが所定の設定値に達するまで加工液が貯留される。第２の液面検出器３７により検出された液面レベルに基づいてつまり液面レベルの設定値に基づいて制御装置５０により測定用タンク３１に貯留された加工液の体積が演算可能となっている。
【００１７】
加工液供給手段３２は、加工液をサービスタンク２０の清水槽２２から測定用タンク３１に供給する機能を有しており、測定用供給ポンプ３２ａ、吸い込みライン３２ｂ、および吐出ライン３２ｃを含む。吸い込みライン３２ｂは、サービスタンク２０の清水槽２２内の下部から測定用供給ポンプ３２ａの吸い込み側に至る配管ラインである。吐出ライン３２ｃは、測定用供給ポンプ３２ａの吐出側から測定用タンク３１内に至る配管ラインであり、第２のフィルタ３５および第１の電磁弁３６が備えられている。吐出ライン３２ｃは、測定用タンク３１の上端開口を介して測定用タンク３１内に達しており、測定用タンク３１と非接続となっている。
【００１８】
加工液排出手段３３は、加工液の重量の測定終了後、測定用タンク３１の加工液をサービスタンク２０の清水槽２２に排出する機能を有しており、ドレイン排出ポンプ３３ａ、吸い込みライン３３ｂ、および吐出ライン３３ｃを含む。吸い込みライン３３ｂは、測定用タンク３１内の下部からドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込み側に至る配管ラインである。吸い込みライン３３ｂは、測定用タンク３１の上端開口を介して測定用タンク３１内の下部からドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込み側に達しており、測定用タンク３１と非接続となっている。また、吐出ライン３３ｃは、ドレイン排出ポンプ３３ａの吐出側からサービスタンク２０の清水槽２２内に至る配管ラインである。
【００１９】
重量測定器３４は、測定用タンク３１に貯留された加工液の重量を測定する。すなわち、重量測定器３４は、加工液が貯留された測定用タンク３１の重量から加工液が貯留されていない空の状態の測定用タンク３１の重量を差し引いて加工液の重量を測定することができる。
【００２０】
水供給装置４０は、水源４１、第２の電磁弁４２、イオン交換樹脂４３、および流量計４４を有している。すなわち、水供給装置４０は、水源４１から供給された水道水を第２の電磁弁４２を介してイオン交換樹脂４３に供給しイオン交換水を生成する。そして、水供給装置４０は、生成されたイオン交換水をサービスタンク２０の清水槽２２に供給する。更に、水供給装置４０は、流量計４４により、イオン交換樹脂４３から清水槽２２に供給されるイオン交換水の重量流量を計測することができる。
【００２１】
制御装置５０は、図３に示すように、入力手段６０、処理手段７０、および記憶手段８０を有している。
入力手段６０は、キーボード、マウス、タッチパネル等で構成され、オペレータが入力手段６０を所要に操作することにより処理手段７０における各種処理に必要な情報が入力される。本発明においては、入力手段６０からは、処理手段７０が、記憶手段８０に記憶された各種情報を読み出すための情報および各種検出信号を取得するための情報が入力される。
【００２２】
処理手段７０は、各軸の駆動モータ６および電源装置７を動作させる制御信号を出力し放電加工を実行する手段として機能するとともに、加工液循環供給系統１０を動作させる制御信号を出力し所要の加工液の制御を行う手段として機能し、より詳しくは、データ取得手段７１、演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４として機能する。
【００２３】
すなわち、データ取得手段７１は、入力手段６０から入力された情報に基づいて記憶手段８０に記憶された各種情報を読み出して取得し、該取得した情報を演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４に出力する。また、データ取得手段７１は、第１の液面検出器２７、重量検出器３４、第２の液面検出器３７、および流量計４４から出力された検出信号を入力して取得し、該取得した信号情報を演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４に出力する。
【００２４】
演算手段７２は、データ取得手段７１により取得されたデータに基づいて各種演算処理を行う。
すなわち、演算手段７２は、測定用タンク３１の液面レベル（より詳しくは液面レベルの設定値）および測定用タンク３１の寸法データに基づいて該測定用タンク３１に貯留された加工液の体積Ｖ１[ｍ＾３]を演算するとともに、サービスタンク２０の液面レベルおよびサービスタンク２０の寸法データに基づいて該サービスタンク２０に貯留された加工液の体積Ｖ２[ｍ＾３]を演算する。
【００２５】
また、演算手段７２は、演算された測定用タンク３１の加工液の体積Ｖ１および測定された加工液の重量Ｍ１[ｋｇ]に基づいて、数１により加工液の密度Ｘ[ｋｇ／ｍ＾３]を演算するとともに、該演算した加工液の密度Ｘ、加工液を構成する水の密度ρ１[ｋｇ／ｍ＾３]、および油の密度ρ２[ｋｇ／ｍ＾３]に基づいて、数２により測定用タンク３１における加工液中の水の濃度Ａ[％]を演算する。
【００２６】
更に、演算手段７２は、演算したサービスタンク２０の加工液の体積Ｖ２および加工液の密度Ｘに基づいて数３によりサービスタンク２０に貯留された加工液の重量Ｍ２[ｋｇ]を演算するとともに、加工液中の水の濃度Ａを考慮して数４によりサービスタンク２０に貯留された加工液中の水の重量ＭＷ[ｋｇ]を演算する。
そして、更に演算手段７２は、予め設定された加工液中の水の濃度の目標値Ａ´[％]、サービスタンク２０に貯留された加工液の重量Ｍ２、該加工液中の水の重量ＭＷ[ｋｇ]に基づいて、数５によりサービスタンク２０における水の減少量α[ｋｇ]つまり水供給装置４０における水の供給量αを演算する。
【００２７】
[数１]
Ｘ＝Ｍ１／Ｖ１
[数２]
Ａ＝１００×（Ｘ−ρ２）／（ρ１−ρ２）
[数３]
Ｍ２＝Ｖ２×Ｘ
[数４]
ＭＷ＝Ｍ２×Ａ／１００
[数５]
α＝（Ａ´×Ｍ２−１００×ＭＷ）／（１００−Ａ´）
【００２８】
判断手段７３は、処理手段７０による各種情報処理に必要な判断を行う。すなわち、判断手段７３は、流量計４４により計測された水の流量が、演算された水の減少量αに達したか否か、測定用タンク３１の液面レベルが設定値または下限値に達したか否か、の各判断を行う。
【００２９】
制御信号生成手段７４は、第１の電磁弁３６、第２の電磁弁４２、測定用供給ポンプ３２ａ、およびドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成する。
すなわち、制御信号生成手段７４は、流量計４４により計測された流量が、演算手段７２により演算された水の減少量αに達するまで水供給装置４０の第２の電磁弁４２を開放動作させる制御信号を生成する。
【００３０】
また、制御信号生成手段７４は、加工液の重量の測定開始前に、測定用タンク３１の液面レベルが下限値に達するまでドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成する。
更に、制御信号生成手段７４は、ドレイン排出ポンプ３３ａの動作終了後に、測定用タンク３１の液面レベルが設定値に達するまで第１の電磁弁３６を開放動作させつつ測定用供給ポンプ３２ａを動作させる制御信号を生成する。なお、処理手段７０は、ＣＰＵとメモリが協働してその機能を果たす。
【００３１】
記憶手段８０は、制御装置５０を、演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４として機能させるプログラムを記憶する。また、記憶手段８０は、測定用タンク３１の液面レベルの設定値および下限値、サービスタンク２０および測定用タンク３１の寸法データ、加工液を構成する水の密度ρ１および油の密度ρ２、加工液中の水の濃度の目標値Ａ´を記憶する（水の濃度の目標値Ａ´は例えば１５％程度に設定される）。なお、記憶手段８０は、ハードディスクまたはメモリがその機能を果たす。
【００３２】
次に、制御装置５０による水の供給方法を図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず始めに、ステップＳ１０において、オペレータが入力手段６０を介して所要の情報を入力するとともに、該入力された情報に基づいて、データ取得手段７１が、各種データを取得する。すなわち、データ取得手段７１が、第１の液面検出器２７、重量検出器３４、第２の液面検出器３７、および流量計４４から出力された各検出信号の取得を開始する。また、データ取得手段７１が、記憶手段８０に記憶された測定用タンク３１の液面レベルの設定値および下限値、測定用タンク３１およびサービスタンク２０の寸法データ、水の密度ρ１および油の密度ρ２、加工液中の水の濃度の目標値Ａ´を読み出して取得する。更に、データ取得手段７１が、記憶手段８０に記憶されたプログラムを読み出して取得し、以後制御装置５０を、演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４として機能させる。
【００３３】
次いで、ステップＳ２０において、判断手段７３が、第２の液面検出器３７の検出信号に基づいて測定用タンク３１の液面レベルが下限値を超えていると判断したときは、ステップＳ３０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して液面レベルが下限値以下となるまでドレイン排出ポンプ３３ａをＯＮ動作させる。
一方、ステップＳ２０において、判断手段７３が、測定用タンク３１の液面レベルが下限値以下であると判断したときは、ステップＳ４０において、制御信号生成手段７４が制御信号を生成してドレイン排出ポンプ３３ａをＯＦＦとする。
【００３４】
次に、ステップＳ５０において、制御信号生成手段７４が、更に制御信号を生成して第１の電磁弁３６を開放動作させるとともに、測定用供給ポンプ３２ａをＯＮ動作させ、測定用タンク３１への加工液の供給を行う。
続いて、ステップＳ６０において、判断手段７３が、第２の液面検出器３７の検出信号に基づいて測定用タンク３１の液面レベルが設定値に達したと判断したときは、ステップＳ７０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して第１の電磁弁３６を閉塞動作させるとともに、測定用供給ポンプ３２ａをＯＦＦとし、測定用タンク３１への加工液の供給を停止する。
【００３５】
そして、ステップＳ８０において、演算手段７２が、測定用タンク３１の寸法データ、測定用タンク３１に貯留された加工液の液面レベル、および前記加工液の重量Ｍ１に基づいて数１により加工液の密度Ｘを演算する。
次に、ステップＳ９０において、演算手段７２が、加工液の密度Ｘ、水の密度ρ１、および油の密度ρ２に基づいて数２により加工液中の水の濃度Ａを演算し、ステップＳ１００において、演算手段７２が、サービスタンク２０の寸法データおよびサービスタンク２０に貯留された加工液の液面レベルも考慮して数３により前記加工液の重量Ｍ２を演算するとともに、数４によりサービスタンク２０に貯留された加工液中の水の重量ＭＷを演算し、更に加工液中の水の濃度の目標値Ａ´も考慮して数５により水の供給量αを演算する。
【００３６】
続いて、ステップＳ１１０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して第２の電磁弁４２を開放動作させてサービスタンク２０への水の供給を開始する。
そして、ステップＳ１２０において、判断手段７３が、計測された水の流量が演算された供給量αに達したと判断したときは、ステップＳ１３０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して第２の電磁弁４２を閉塞動作させ、制御装置５０による水の供給動作を終了する。なお、かかるステップＳ１０乃至ステップＳ１３０の水供給動作は、一定の間隔を置いて間欠的に行われる。すなわち、本発明者により、加工液中の水の濃度は数％から１５％程度の範囲とすれば足りることが明らかとされており、かかる間欠的な制御に対応して測定用タンク３１は上記の如く加工液の重量の間欠的な測定に供する構成となっている。
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、水と油を混合して得られる加工液の重量を測定する測定装置３０、該加工液に水を供給する水供給装置４０と、測定装置３０により測定された加工液の重量に基づいて該加工液の密度を演算しつつ加工液中の水の減少量を演算する演算手段７２および該演算手段７２により演算された減少量に基づいて水供給装置４０を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段７４を有する制御装置５０と、を備えることとしたので、減少量分の水を加工液に確実に供給することができ、水と油を混合して得られる加工液を用いた放電加工において加工速度の低下を防止することができる。しかも、加工液を構成する水と油は密度差が大きいので、加工液の密度に基づく加工液中の水の減少量の演算を正確に行うことができる。
【００３８】
また、測定装置３０は、加工液を一定の体積貯留し該加工液の重量の測定に供する測定用タンク３１と、該測定用タンク３１に貯留された加工液の重量を測定する重量測定器３４と、を有することとしたので、加工液の単位体積当たりの重量つまり密度の演算を簡素化することができる。
【００３９】
更に、演算手段７２は、液面レベルに基づいて測定用タンク３１に貯留された加工液の体積を演算するとともに、該演算された加工液の体積、測定された加工液の重量、水の密度、および油の密度に基づいて加工液中の水の濃度を演算し、更に該演算した水の濃度と予め設定された水の濃度の目標値に基づいて水の減少量を演算することとしたので、加工液中の水の減少量を確実に演算することができる。
【００４０】
更にまた、測定装置３０は、加工液を測定用タンク３１に供給する測定用供給ポンプ３２ａと測定用タンク３１内の加工液を排出するドレイン排出ポンプ３３ａを有するとともに、制御信号生成手段７４は、加工液の重量の測定開始前に、ドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成し、かつ、ドレイン排出ポンプ３３ａの動作終了後に測定用供給ポンプ３１ａを動作させる制御信号を生成することとしたので、測定用タンク３１に最新の加工液を貯留しつつ重量の測定を行うことが可能となる。
【００４１】
また、測定用供給ポンプ３２ａの吐出ライン３２ｃを、測定用タンク３１の上端開口を介して測定用タンク３１内に達するように構成し測定用タンク３１と非接続とするとともに、ドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込みライン３３ｂを、測定用タンク３１の下部から測定用タンク３１の上端開口を介してドレイン排出ポンプ３３ａに達するように構成し測定用タンク３１と非接続とすることとしたので、測定用供給ポンプ３２ａの吐出ライン３２ｃおよびドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込みライン３３ｂが測定用タンク３１に干渉することなく加工液の重量を測定することができ、該測定を正確に行うことができる。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、加工液に減少量分の水を供給する構成をワイヤ放電加工機に備えることとしているが、形彫放電加工機に備えることとしてもよい。
【００４３】
また、加工液の供給ポンプとして、加工槽５に供給する加工用供給ポンプ２６、および測定用タンク３１に供給する測定用供給ポンプ３２ａを有することとしているが、図５に示すように、測定用供給ポンプ３２ａを省略し、加工用供給ポンプ２６を加工液供給手段３２の一構成として測定用タンク３１に加工液を供給することとしてもよい。
【００４４】
更に、制御信号生成手段７４は、加工液の重量の測定開始前に、ドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成することとしているが、前の水供給動作の終了後に所定の制御信号を生成してドレイン排出ポンプ３３ａを動作させることとしてもよい。すなわち、加工液の重量の測定開始前とは、前の水供給動作の終了後も含む概念である。
【００４５】
更にまた、加工液の密度の演算を、測定用タンク３１の寸法に基づいて行うこととしているが、測定用タンク３１に貯留される加工液の一定体積を、単位体積（例えば１Ｌ）とすることとすれば、測定用タンク３１の寸法データを介することなく加工液の密度を容易に演算することができ、該演算を簡素化することができる。
【００４６】
なお、上述した実施形態において、測定用タンク３１の液面レベルの設定値を設定せず、検出された任意の液面レベルに基づいて演算手段７２により測定用タンク３１に貯留された加工液の体積を演算しつつ、数１乃至数５に基づき水の供給量αの演算が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、放電加工機に利用できる。具体的には水と油を混合して得られる加工液を用いた放電加工を安定して行う場合に役立つ。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ：加工液中の水の濃度
Ａ´：加工液中の水の濃度の目標値
Ｖ１：測定用タンクに貯留された加工液の体積
Ｖ２：サービスタンクに貯留された加工液の体積
Ｍ１：測定用タンクに貯留された加工液の重量
Ｍ２：サービスタンクに貯留された加工液の重量
ＭＷ：サービスタンクに貯留された加工液中の水の重量
α：サービスタンクにおける水の減少量（供給量）
Ｘ：加工液の密度
ρ１：水の密度
ρ２：油の密度
１：ワイヤ放電加工機
２：上側ガイド組体
３：下側ガイド組体
４：ワークスタンド
５：加工槽
６：各軸の駆動モータ
７：電源装置
１０：加工液循環供給系統
２０：サービスタンク
２１：汚液槽
２２：清水槽
２３：弁
２４：移送ポンプ
２５：第１のフィルタ
２６：加工用供給ポンプ
２７：第１の液面検出器
３０：測定装置
３１：測定用タンク
３２：加工液供給手段
３２ａ：測定用供給ポンプ
３２ｂ：吸い込みライン
３２ｃ：吐出ライン
３３：加工液排出手段
３３ａ：ドレイン排出ポンプ
３３ｂ：吸い込みライン
３３ｃ：吐出ライン
３４：重量測定器
３５：第２のフィルタ
３６：第１の電磁弁
３７：第２の液面検出器
４０：水供給装置
４１：水源
４２：第２の電磁弁
４３：イオン交換樹脂
４４：流量計
５０：制御装置
６０：入力手段
７０：処理手段
７１：データ取得手段
７２：演算手段
７３：判断手段
７４：制御信号生成手段
８０：記憶手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工機に関し、特に水と油を混合して得られる加工液に減少量分の水を供給する構成を備えた放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電加工は、加工液にワークと加工電極を浸漬した状態で該ワークと加工電極との間に形成される極間に放電を発生させつつ行うものであり、加工液には、特許文献１および特許文献２に開示されるように、加工速度の向上を図るべく水と油を混合したものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１８１５２２号公報
【特許文献２】特開昭５８−１８１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、放電加工においては極間が高温にさらされて加工液中の水分量が低下し、あるいは自然蒸発により水分量が低下することがある。このように水と油を混合した加工液中において水分量が低下すると、加工速度が大幅に低下する等、安定した放電加工を妨げる一因となり、その問題解決が強く望まれていた。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水と油を混合して得られる加工液に減少量分の水を供給することができる放電加工機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、放電加工機に係る請求項１の発明は、ワークの放電加工を行う加工電極と、前記ワークと前記加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽と、を備える放電加工機において、前記加工液の重量を測定する測定装置と、前記加工液に水を供給する水供給装置と、前記測定装置により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段および該演算手段により演算された減少量に基づいて前記水供給装置を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段を有する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記加工液の重量を測定する測定装置と、前記加工液に水を供給する水供給装置と、前記測定装置により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段および該演算手段により演算された減少量に基づいて前記水供給装置を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段を有する制御装置と、を備えることとしたので、減少量分の水を加工液に確実に供給することができる。
【０００８】
ここで、前記演算手段は、前記加工液の重量に基づいて該加工液の密度を演算しつつ前記加工液中の水の減少量を演算することとすることができる（請求項２）。すなわち、加工液を構成する水と油は密度差が大きいので、加工液の密度に基づく加工液中の水の減少量の演算を正確に行うことができる。
前記測定装置は、前記加工液を一定の体積貯留し該加工液の重量の測定に供する測定用タンクと、該測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器と、を有することとすれば、加工液の密度の演算を簡素化することができる（請求項３）。
【０００９】
前記測定装置は、前記加工液を前記測定用タンクに供給する加工液供給手段と前記測定用タンク内の加工液を排出する加工液排出手段を有するとともに、前記制御信号生成手段は、前記加工液の重量の測定開始前に、前記加工液排出手段を動作させる制御信号を生成し、かつ、該加工液排出手段の動作終了後に前記加工液供給手段を動作させる制御信号を生成することとすれば、測定用タンクに最新の加工液を貯留しつつ重量の測定を行うことが可能となる（請求項４）。
【００１０】
前記加工液排出手段は、排出ポンプ、前記測定用タンクから前記排出ポンプに至る吸い込みライン、および前記排出ポンプの吐出ラインを有し、前記吸い込みラインは、前記測定用タンク内から前記測定用タンクの上端開口を介して前記排出ポンプに至り前記測定用タンクと非接続とすることとすれば、排出ポンプの吸い込みラインが測定用タンクに干渉することなく加工液の重量を測定することができ、該測定を正確に行うことができる（請求項５）。
なお、前記制御装置は、該制御装置を前記演算手段として機能させるプログラムを記憶する記憶手段を有することとすることができる（請求項６）。
【００１１】
上記目的を達成するために、放電加工機に係る請求項７の発明は、ワークの放電加工を行う加工電極と、前記ワークと前記加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽と、該加工槽に前記加工液を循環供給する加工液循環供給系統と、を備える放電加工機において、前記加工槽から排出された汚れた加工液を貯留する汚液槽、該汚液槽の汚れた加工液を清澄化しつつ貯留し該貯留した加工液を前記加工槽に供給する清水槽、および液面レベルを検出する第１の液面検出器を有し前記加工液を前記加工槽に循環供給するサービスタンクと；液面レベルを検出する第２の液面検出器を有し前記サービスタンクに貯留された加工液の一部を一定体積貯留し該加工液の重量の間欠的な測定に供する測定用タンク、前記加工液を前記測定用タンクに供給する供給ポンプと前記サービスタンク内の下部から前記供給ポンプに至る吸い込みラインと前記供給ポンプから前記測定用タンクの上端開口を介して前記測定用タンク内に至り前記測定用タンクと非接続の吐出ラインを有する加工液供給手段、前記測定用タンクから前記サービスタンクに前記加工液を排出する排出ポンプと前記測定用タンクの下部から前記測定用タンクの上端開口を介して前記排出ポンプに至り前記測定用タンクと非接続の吸い込みラインを有する加工液排出手段、および前記測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器を有する測定装置と；流量計を有し、前記サービスタンクに水を計測しつつ供給する水供給装置と；演算手段、制御信号生成手段、および記憶手段を有する制御装置と；を備え、前記演算手段は、前記測定用タンクの液面レベルに基づいて該測定用タンクに貯留された加工液の体積を演算するとともに、該加工液の体積と前記加工液の重量に基づいて前記加工液の密度を演算し、かつ、前記サービスタンクの液面レベルに基づいて該サービスタンクに貯留された加工液の体積を演算し、更に前記加工液の密度、前記水の密度、および前記油の密度に基づいて前記測定用タンクにおける加工液中の水の濃度を演算しつつ、該演算した水の濃度、前記サービスタンクに貯留された加工液の体積、および予め設定された水の濃度の目標値に基づいて前記サービスタンクにおける水の減少量を演算し、前記制御信号生成手段は、前記流量計により計測された流量が前記演算手段により演算された前記サービスタンクにおける水の減少量に達するまで前記水供給装置を動作させる制御信号、前記加工液の重量の測定開始前に、前記測定用タンクの液面レベルが下限値に達するまで前記排出ポンプを動作させる制御信号、および前記排出ポンプの動作終了後に、前記測定用タンクの液面レベルが設定値に達するまで前記供給ポンプを動作させる制御信号を、一定の間隔を置いて間欠的に生成し、前記記憶手段は、前記制御装置を前記演算手段および前記制御信号生成手段として機能させるプログラムを記憶することを特徴とする。
本発明によれば、減少量分の水を加工液に確実に供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、加工液に減少量分の水を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る放電加工機の全体構成の概略を示す正面図である。
【図２】放電加工機における加工液循環供給系統の構成を示す系統図である。
【図３】制御装置の構成の概要を示すブロック図である。
【図４】制御装置による水の供給方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の変形例に係る加工液循環供給系統の構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示すワイヤ放電加工機の全体構成の概要を示す正面図である。同図を参照してワイヤ放電加工機１の概要を説明すると、ワイヤ放電加工機１は、上側ガイド組体２と下側ガイド組体３との間に加工電極としてのワイヤ電極Ｅを連続的に供給し、ワークスタンド４に取り付けられたワークＷとワイヤ電極Ｅを加工槽５内において加工液に浸漬した状態で、各軸の駆動モータ６によりワークＷとワイヤ電極Ｅとの極間距離を所定に設定しつつ電源装置７により極間に所定の電圧を印加して放電を発生させワークＷの放電加工を行う構成となっており、加工槽５には加工液循環供給系統１０により加工液が連続的に循環供給される。ワイヤ放電加工機１は、制御装置５０を備えており、該制御装置５０から各軸の駆動モータ６および電源装置７を動作させる制御信号が出力されるとともに、加工液循環供給系統１０を動作させる制御信号が出力される。なお、加工液には、水と灯油系の油を混合しエマルジョン化して得られる加工液が採用されている。
【００１５】
図２に示すように、加工液循環供給系統１０は、サービスタンク２０、測定装置３０、および水供給装置４０を備えている。
サービスタンク２０は、汚液槽２１および清水槽２２を有しており、汚液槽２１は、弁２３を介して加工槽５から排出された汚れた加工液を供給し貯留する。清水槽２２は、汚液槽２１の汚れた加工液を移送ポンプ２４および第１のフィルタ２５を介して清澄化しつつ貯留する。また、清水槽２２は、貯留した加工液を、加工用供給ポンプ２６を介して加工槽５に供給する。このサービスタンク２０は、液面レベルを検出する第１の液面検出器２７を有しており、検出された液面レベルに基づいて制御装置５０によりサービスタンク２０に貯留された加工液の体積が演算可能となっている。
【００１６】
測定装置３０は、測定用タンク３１、加工液供給手段３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）、加工液排出手段３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ）、および重量測定器３４を有している。
測定用タンク３１は、重量測定器３４の上面に載置されており、サービスタンク２０に貯留された加工液の一部を一定体積貯留して加工液の重量の間欠的な測定に供する。すなわち、測定用タンク３１は、液面レベルを検出する第２の液面検出器３７を有しており、液面レベルが所定の設定値に達するまで加工液が貯留される。第２の液面検出器３７により検出された液面レベルに基づいてつまり液面レベルの設定値に基づいて制御装置５０により測定用タンク３１に貯留された加工液の体積が演算可能となっている。
【００１７】
加工液供給手段３２は、加工液をサービスタンク２０の清水槽２２から測定用タンク３１に供給する機能を有しており、測定用供給ポンプ３２ａ、吸い込みライン３２ｂ、および吐出ライン３２ｃを含む。吸い込みライン３２ｂは、サービスタンク２０の清水槽２２内の下部から測定用供給ポンプ３２ａの吸い込み側に至る配管ラインである。吐出ライン３２ｃは、測定用供給ポンプ３２ａの吐出側から測定用タンク３１内に至る配管ラインであり、第２のフィルタ３５および第１の電磁弁３６が備えられている。吐出ライン３２ｃは、測定用タンク３１の上端開口を介して測定用タンク３１内に達しており、測定用タンク３１と非接続となっている。
【００１８】
加工液排出手段３３は、加工液の重量の測定終了後、測定用タンク３１の加工液をサービスタンク２０の清水槽２２に排出する機能を有しており、ドレイン排出ポンプ３３ａ、吸い込みライン３３ｂ、および吐出ライン３３ｃを含む。吸い込みライン３３ｂは、測定用タンク３１内の下部からドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込み側に至る配管ラインである。吸い込みライン３３ｂは、測定用タンク３１の上端開口を介して測定用タンク３１内の下部からドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込み側に達しており、測定用タンク３１と非接続となっている。また、吐出ライン３３ｃは、ドレイン排出ポンプ３３ａの吐出側からサービスタンク２０の清水槽２２内に至る配管ラインである。
【００１９】
重量測定器３４は、測定用タンク３１に貯留された加工液の重量を測定する。すなわち、重量測定器３４は、加工液が貯留された測定用タンク３１の重量から加工液が貯留されていない空の状態の測定用タンク３１の重量を差し引いて加工液の重量を測定することができる。
【００２０】
水供給装置４０は、水源４１、第２の電磁弁４２、イオン交換樹脂４３、および流量計４４を有している。すなわち、水供給装置４０は、水源４１から供給された水道水を第２の電磁弁４２を介してイオン交換樹脂４３に供給しイオン交換水を生成する。そして、水供給装置４０は、生成されたイオン交換水をサービスタンク２０の清水槽２２に供給する。更に、水供給装置４０は、流量計４４により、イオン交換樹脂４３から清水槽２２に供給されるイオン交換水の重量流量を計測することができる。
【００２１】
制御装置５０は、図３に示すように、入力手段６０、処理手段７０、および記憶手段８０を有している。
入力手段６０は、キーボード、マウス、タッチパネル等で構成され、オペレータが入力手段６０を所要に操作することにより処理手段７０における各種処理に必要な情報が入力される。本発明においては、入力手段６０からは、処理手段７０が、記憶手段８０に記憶された各種情報を読み出すための情報および各種検出信号を取得するための情報が入力される。
【００２２】
処理手段７０は、各軸の駆動モータ６および電源装置７を動作させる制御信号を出力し放電加工を実行する手段として機能するとともに、加工液循環供給系統１０を動作させる制御信号を出力し所要の加工液の制御を行う手段として機能し、より詳しくは、データ取得手段７１、演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４として機能する。
【００２３】
すなわち、データ取得手段７１は、入力手段６０から入力された情報に基づいて記憶手段８０に記憶された各種情報を読み出して取得し、該取得した情報を演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４に出力する。また、データ取得手段７１は、第１の液面検出器２７、重量検出器３４、第２の液面検出器３７、および流量計４４から出力された検出信号を入力して取得し、該取得した信号情報を演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４に出力する。
【００２４】
演算手段７２は、データ取得手段７１により取得されたデータに基づいて各種演算処理を行う。
すなわち、演算手段７２は、測定用タンク３１の液面レベル（より詳しくは液面レベルの設定値）および測定用タンク３１の寸法データに基づいて該測定用タンク３１に貯留された加工液の体積Ｖ１[ｍ＾３]を演算するとともに、サービスタンク２０の液面レベルおよびサービスタンク２０の寸法データに基づいて該サービスタンク２０に貯留された加工液の体積Ｖ２[ｍ＾３]を演算する。
【００２５】
また、演算手段７２は、演算された測定用タンク３１の加工液の体積Ｖ１および測定された加工液の重量Ｍ１[ｋｇ]に基づいて、数１により加工液の密度Ｘ[ｋｇ／ｍ＾３]を演算するとともに、該演算した加工液の密度Ｘ、加工液を構成する水の密度ρ１[ｋｇ／ｍ＾３]、および油の密度ρ２[ｋｇ／ｍ＾３]に基づいて、数２により測定用タンク３１における加工液中の水の濃度Ａ[％]を演算する。
【００２６】
更に、演算手段７２は、演算したサービスタンク２０の加工液の体積Ｖ２および加工液の密度Ｘに基づいて数３によりサービスタンク２０に貯留された加工液の重量Ｍ２[ｋｇ]を演算するとともに、加工液中の水の濃度Ａを考慮して数４によりサービスタンク２０に貯留された加工液中の水の重量ＭＷ[ｋｇ]を演算する。
そして、更に演算手段７２は、予め設定された加工液中の水の濃度の目標値Ａ´[％]、サービスタンク２０に貯留された加工液の重量Ｍ２、該加工液中の水の重量ＭＷ[ｋｇ]に基づいて、数５によりサービスタンク２０における水の減少量α[ｋｇ]つまり水供給装置４０における水の供給量αを演算する。
【００２７】
[数１]
Ｘ＝Ｍ１／Ｖ１
[数２]
Ａ＝１００×（Ｘ−ρ２）／（ρ１−ρ２）
[数３]
Ｍ２＝Ｖ２×Ｘ
[数４]
ＭＷ＝Ｍ２×Ａ／１００
[数５]
α＝（Ａ´×Ｍ２−１００×ＭＷ）／（１００−Ａ´）
【００２８】
判断手段７３は、処理手段７０による各種情報処理に必要な判断を行う。すなわち、判断手段７３は、流量計４４により計測された水の流量が、演算された水の減少量αに達したか否か、測定用タンク３１の液面レベルが設定値または下限値に達したか否か、の各判断を行う。
【００２９】
制御信号生成手段７４は、第１の電磁弁３６、第２の電磁弁４２、測定用供給ポンプ３２ａ、およびドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成する。
すなわち、制御信号生成手段７４は、流量計４４により計測された流量が、演算手段７２により演算された水の減少量αに達するまで水供給装置４０の第２の電磁弁４２を開放動作させる制御信号を生成する。
【００３０】
また、制御信号生成手段７４は、加工液の重量の測定開始前に、測定用タンク３１の液面レベルが下限値に達するまでドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成する。
更に、制御信号生成手段７４は、ドレイン排出ポンプ３３ａの動作終了後に、測定用タンク３１の液面レベルが設定値に達するまで第１の電磁弁３６を開放動作させつつ測定用供給ポンプ３２ａを動作させる制御信号を生成する。なお、処理手段７０は、ＣＰＵとメモリが協働してその機能を果たす。
【００３１】
記憶手段８０は、制御装置５０を、演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４として機能させるプログラムを記憶する。また、記憶手段８０は、測定用タンク３１の液面レベルの設定値および下限値、サービスタンク２０および測定用タンク３１の寸法データ、加工液を構成する水の密度ρ１および油の密度ρ２、加工液中の水の濃度の目標値Ａ´を記憶する（水の濃度の目標値Ａ´は例えば１５％程度に設定される）。なお、記憶手段８０は、ハードディスクまたはメモリがその機能を果たす。
【００３２】
次に、制御装置５０による水の供給方法を図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず始めに、ステップＳ１０において、オペレータが入力手段６０を介して所要の情報を入力するとともに、該入力された情報に基づいて、データ取得手段７１が、各種データを取得する。すなわち、データ取得手段７１が、第１の液面検出器２７、重量検出器３４、第２の液面検出器３７、および流量計４４から出力された各検出信号の取得を開始する。また、データ取得手段７１が、記憶手段８０に記憶された測定用タンク３１の液面レベルの設定値および下限値、測定用タンク３１およびサービスタンク２０の寸法データ、水の密度ρ１および油の密度ρ２、加工液中の水の濃度の目標値Ａ´を読み出して取得する。更に、データ取得手段７１が、記憶手段８０に記憶されたプログラムを読み出して取得し、以後制御装置５０を、演算手段７２、判断手段７３、および制御信号生成手段７４として機能させる。
【００３３】
次いで、ステップＳ２０において、判断手段７３が、第２の液面検出器３７の検出信号に基づいて測定用タンク３１の液面レベルが下限値を超えていると判断したときは、ステップＳ３０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して液面レベルが下限値以下となるまでドレイン排出ポンプ３３ａをＯＮ動作させる。
一方、ステップＳ２０において、判断手段７３が、測定用タンク３１の液面レベルが下限値以下であると判断したときは、ステップＳ４０において、制御信号生成手段７４が制御信号を生成してドレイン排出ポンプ３３ａをＯＦＦとする。
【００３４】
次に、ステップＳ５０において、制御信号生成手段７４が、更に制御信号を生成して第１の電磁弁３６を開放動作させるとともに、測定用供給ポンプ３２ａをＯＮ動作させ、測定用タンク３１への加工液の供給を行う。
続いて、ステップＳ６０において、判断手段７３が、第２の液面検出器３７の検出信号に基づいて測定用タンク３１の液面レベルが設定値に達したと判断したときは、ステップＳ７０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して第１の電磁弁３６を閉塞動作させるとともに、測定用供給ポンプ３２ａをＯＦＦとし、測定用タンク３１への加工液の供給を停止する。
【００３５】
そして、ステップＳ８０において、演算手段７２が、測定用タンク３１の寸法データ、測定用タンク３１に貯留された加工液の液面レベル、および前記加工液の重量Ｍ１に基づいて数１により加工液の密度Ｘを演算する。
次に、ステップＳ９０において、演算手段７２が、加工液の密度Ｘ、水の密度ρ１、および油の密度ρ２に基づいて数２により加工液中の水の濃度Ａを演算し、ステップＳ１００において、演算手段７２が、サービスタンク２０の寸法データおよびサービスタンク２０に貯留された加工液の液面レベルも考慮して数３により前記加工液の重量Ｍ２を演算するとともに、数４によりサービスタンク２０に貯留された加工液中の水の重量ＭＷを演算し、更に加工液中の水の濃度の目標値Ａ´も考慮して数５により水の供給量αを演算する。
【００３６】
続いて、ステップＳ１１０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して第２の電磁弁４２を開放動作させてサービスタンク２０への水の供給を開始する。
そして、ステップＳ１２０において、判断手段７３が、計測された水の流量が演算された供給量αに達したと判断したときは、ステップＳ１３０において、制御信号生成手段７４が、制御信号を生成して第２の電磁弁４２を閉塞動作させ、制御装置５０による水の供給動作を終了する。なお、かかるステップＳ１０乃至ステップＳ１３０の水供給動作は、一定の間隔を置いて間欠的に行われる。すなわち、本発明者により、加工液中の水の濃度は数％から１５％程度の範囲とすれば足りることが明らかとされており、かかる間欠的な制御に対応して測定用タンク３１は上記の如く加工液の重量の間欠的な測定に供する構成となっている。
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、水と油を混合して得られる加工液の重量を測定する測定装置３０、該加工液に水を供給する水供給装置４０と、測定装置３０により測定された加工液の重量に基づいて該加工液の密度を演算しつつ加工液中の水の減少量を演算する演算手段７２および該演算手段７２により演算された減少量に基づいて水供給装置４０を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段７４を有する制御装置５０と、を備えることとしたので、減少量分の水を加工液に確実に供給することができ、水と油を混合して得られる加工液を用いた放電加工において加工速度の低下を防止することができる。しかも、加工液を構成する水と油は密度差が大きいので、加工液の密度に基づく加工液中の水の減少量の演算を正確に行うことができる。
【００３８】
また、測定装置３０は、加工液を一定の体積貯留し該加工液の重量の測定に供する測定用タンク３１と、該測定用タンク３１に貯留された加工液の重量を測定する重量測定器３４と、を有することとしたので、加工液の単位体積当たりの重量つまり密度の演算を簡素化することができる。
【００３９】
更に、演算手段７２は、液面レベルに基づいて測定用タンク３１に貯留された加工液の体積を演算するとともに、該演算された加工液の体積、測定された加工液の重量、水の密度、および油の密度に基づいて加工液中の水の濃度を演算し、更に該演算した水の濃度と予め設定された水の濃度の目標値に基づいて水の減少量を演算することとしたので、加工液中の水の減少量を確実に演算することができる。
【００４０】
更にまた、測定装置３０は、加工液を測定用タンク３１に供給する測定用供給ポンプ３２ａと測定用タンク３１内の加工液を排出するドレイン排出ポンプ３３ａを有するとともに、制御信号生成手段７４は、加工液の重量の測定開始前に、ドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成し、かつ、ドレイン排出ポンプ３３ａの動作終了後に測定用供給ポンプ３１ａを動作させる制御信号を生成することとしたので、測定用タンク３１に最新の加工液を貯留しつつ重量の測定を行うことが可能となる。
【００４１】
また、測定用供給ポンプ３２ａの吐出ライン３２ｃを、測定用タンク３１の上端開口を介して測定用タンク３１内に達するように構成し測定用タンク３１と非接続とするとともに、ドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込みライン３３ｂを、測定用タンク３１の下部から測定用タンク３１の上端開口を介してドレイン排出ポンプ３３ａに達するように構成し測定用タンク３１と非接続とすることとしたので、測定用供給ポンプ３２ａの吐出ライン３２ｃおよびドレイン排出ポンプ３３ａの吸い込みライン３３ｂが測定用タンク３１に干渉することなく加工液の重量を測定することができ、該測定を正確に行うことができる。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、加工液に減少量分の水を供給する構成をワイヤ放電加工機に備えることとしているが、形彫放電加工機に備えることとしてもよい。
【００４３】
また、加工液の供給ポンプとして、加工槽５に供給する加工用供給ポンプ２６、および測定用タンク３１に供給する測定用供給ポンプ３２ａを有することとしているが、図５に示すように、測定用供給ポンプ３２ａを省略し、加工用供給ポンプ２６を加工液供給手段３２の一構成として測定用タンク３１に加工液を供給することとしてもよい。
【００４４】
更に、制御信号生成手段７４は、加工液の重量の測定開始前に、ドレイン排出ポンプ３３ａを動作させる制御信号を生成することとしているが、前の水供給動作の終了後に所定の制御信号を生成してドレイン排出ポンプ３３ａを動作させることとしてもよい。すなわち、加工液の重量の測定開始前とは、前の水供給動作の終了後も含む概念である。
【００４５】
更にまた、加工液の密度の演算を、測定用タンク３１の寸法に基づいて行うこととしているが、測定用タンク３１に貯留される加工液の一定体積を、単位体積（例えば１Ｌ）とすることとすれば、測定用タンク３１の寸法データを介することなく加工液の密度を容易に演算することができ、該演算を簡素化することができる。
【００４６】
なお、上述した実施形態において、測定用タンク３１の液面レベルの設定値を設定せず、検出された任意の液面レベルに基づいて演算手段７２により測定用タンク３１に貯留された加工液の体積を演算しつつ、数１乃至数５に基づき水の供給量αの演算が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、放電加工機に利用できる。具体的には水と油を混合して得られる加工液を用いた放電加工を安定して行う場合に役立つ。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ：加工液中の水の濃度
Ａ´：加工液中の水の濃度の目標値
Ｖ１：測定用タンクに貯留された加工液の体積
Ｖ２：サービスタンクに貯留された加工液の体積
Ｍ１：測定用タンクに貯留された加工液の重量
Ｍ２：サービスタンクに貯留された加工液の重量
ＭＷ：サービスタンクに貯留された加工液中の水の重量
α：サービスタンクにおける水の減少量（供給量）
Ｘ：加工液の密度
ρ１：水の密度
ρ２：油の密度
１：ワイヤ放電加工機
２：上側ガイド組体
３：下側ガイド組体
４：ワークスタンド
５：加工槽
６：各軸の駆動モータ
７：電源装置
１０：加工液循環供給系統
２０：サービスタンク
２１：汚液槽
２２：清水槽
２３：弁
２４：移送ポンプ
２５：第１のフィルタ
２６：加工用供給ポンプ
２７：第１の液面検出器
３０：測定装置
３１：測定用タンク
３２：加工液供給手段
３２ａ：測定用供給ポンプ
３２ｂ：吸い込みライン
３２ｃ：吐出ライン
３３：加工液排出手段
３３ａ：ドレイン排出ポンプ
３３ｂ：吸い込みライン
３３ｃ：吐出ライン
３４：重量測定器
３５：第２のフィルタ
３６：第１の電磁弁
３７：第２の液面検出器
４０：水供給装置
４１：水源
４２：第２の電磁弁
４３：イオン交換樹脂
４４：流量計
５０：制御装置
６０：入力手段
７０：処理手段
７１：データ取得手段
７２：演算手段
７３：判断手段
７４：制御信号生成手段
８０：記憶手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークと加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽を備え前記ワークの放電加工を行う放電加工機において、
前記加工液の重量を測定する測定装置と、
前記加工液に水を供給する水供給装置と、
前記測定装置により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段および該演算手段により演算された減少量に基づいて前記水供給装置を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段を有する制御装置と、を備えることを特徴とする放電加工機。
【請求項２】
前記演算手段は、前記加工液の重量に基づいて該加工液の密度を演算しつつ前記加工液中の水の減少量を演算することを特徴とする請求項１に記載の放電加工機。
【請求項３】
前記測定装置は、前記加工液を一定の体積貯留し該加工液の重量の測定に供する測定用タンクと、該測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器と、を有することを特徴とする請求項２に記載の放電加工機。
【請求項４】
前記測定装置は、前記加工液を前記測定用タンクに供給する加工液供給手段と前記測定用タンクの加工液を排出する加工液排出手段を有するとともに、
前記制御信号生成手段は、前記加工液の重量の測定開始前に、前記加工液排出手段を動作させる制御信号を生成し、かつ、該加工液排出手段の動作終了後に前記加工液供給手段を動作させる制御信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の放電加工機。
【請求項５】
前記加工液排出手段は、排出ポンプ、前記測定用タンクから前記排出ポンプに至る吸い込みライン、および前記排出ポンプの吐出ラインを有し、
前記吸い込みラインは、前記測定用タンク内から前記測定用タンクの開口を介して前記排出ポンプに至り前記測定用タンクと非接続とすることを特徴とする請求項４に記載の放電加工機。
【請求項６】
前記制御装置は、該制御装置を前記演算手段として機能させるプログラムを記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項５に記載の放電加工機。
【請求項７】
ワークの放電加工を行う加工電極と、前記ワークと前記加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽と、該加工槽に前記加工液を循環供給する加工液循環供給系統と、を備える放電加工機において、
前記加工槽から排出された汚れた加工液を貯留する汚液槽、該汚液槽の汚れた加工液を清澄化しつつ貯留し該貯留した加工液を前記加工槽に供給する清水槽、および液面レベルを検出する第１の液面検出器を有し前記加工液を前記加工槽に循環供給するサービスタンクと；
液面レベルを検出する第２の液面検出器を有し前記サービスタンクに貯留された加工液の一部を一定体積貯留し該加工液の重量の間欠的な測定に供する測定用タンク、前記加工液を前記測定用タンクに供給する供給ポンプと前記サービスタンク内の下部から前記供給ポンプの吸い込み側に至る吸い込みラインと前記供給ポンプの吐出側から前記測定用タンクの上端開口を介して前記測定用タンク内に至り前記測定用タンクと非接続の吐出ラインを有する加工液供給手段、前記測定用タンクから前記サービスタンクに前記加工液を排出する排出ポンプと前記測定用タンクの下部から前記測定用タンクの上端開口を介して前記排出ポンプの吸い込み側に至り前記測定用タンクと非接続の吸い込みラインと前記排出ポンプの吐出側から前記サービスタンク内に至る吐出ラインを有する加工液排出手段、および前記測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器を有する測定装置と；
流量計を有し、前記サービスタンクに水を計測しつつ供給する水供給装置と；
演算手段、制御信号生成手段、および記憶手段を有する制御装置と；を備え、
前記演算手段は、前記測定用タンクの液面レベルに基づいて該測定用タンクに貯留された加工液の体積を演算するとともに、該加工液の体積と前記加工液の重量に基づいて前記加工液の密度を演算し、かつ、前記サービスタンクの液面レベルに基づいて該サービスタンクに貯留された加工液の体積を演算し、更に前記加工液の密度、前記水の密度、および前記油の密度に基づいて前記測定用タンクにおける加工液中の水の濃度を演算しつつ、該演算した水の濃度、前記サービスタンクに貯留された加工液の体積、および予め設定された水の濃度の目標値に基づいて前記サービスタンクにおける水の減少量を演算し、
前記制御信号生成手段は、前記流量計により計測された流量が前記演算手段により演算された前記サービスタンクにおける水の減少量に達するまで前記水供給装置を動作させる制御信号、前記加工液の重量の測定開始前に、前記測定用タンクの液面レベルが下限値に達するまで前記排出ポンプを動作させる制御信号、および前記排出ポンプの動作終了後に、前記測定用タンクの液面レベルが設定値に達するまで前記供給ポンプを動作させる制御信号を、一定の間隔を置いて間欠的に生成し、
前記記憶手段は、前記制御装置を前記演算手段および前記制御信号生成手段として機能させるプログラムを記憶することを特徴とする放電加工機。
【請求項１】
ワークと加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽を備え前記ワークの放電加工を行う放電加工機において、
前記加工液の重量を測定する測定装置と、
前記加工液に水を供給する水供給装置と、
前記測定装置により測定された加工液の重量に基づいて該加工液中の水の減少量を演算する演算手段および該演算手段により演算された減少量に基づいて前記水供給装置を動作させる制御信号を生成する制御信号生成手段を有する制御装置と、を備えることを特徴とする放電加工機。
【請求項２】
前記演算手段は、前記加工液の重量に基づいて該加工液の密度を演算しつつ前記加工液中の水の減少量を演算することを特徴とする請求項１に記載の放電加工機。
【請求項３】
前記測定装置は、前記加工液を一定の体積貯留し該加工液の重量の測定に供する測定用タンクと、該測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器と、を有することを特徴とする請求項２に記載の放電加工機。
【請求項４】
前記測定装置は、前記加工液を前記測定用タンクに供給する加工液供給手段と前記測定用タンクの加工液を排出する加工液排出手段を有するとともに、
前記制御信号生成手段は、前記加工液の重量の測定開始前に、前記加工液排出手段を動作させる制御信号を生成し、かつ、該加工液排出手段の動作終了後に前記加工液供給手段を動作させる制御信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の放電加工機。
【請求項５】
前記加工液排出手段は、排出ポンプ、前記測定用タンクから前記排出ポンプに至る吸い込みライン、および前記排出ポンプの吐出ラインを有し、
前記吸い込みラインは、前記測定用タンク内から前記測定用タンクの開口を介して前記排出ポンプに至り前記測定用タンクと非接続とすることを特徴とする請求項４に記載の放電加工機。
【請求項６】
前記制御装置は、該制御装置を前記演算手段として機能させるプログラムを記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項５に記載の放電加工機。
【請求項７】
ワークの放電加工を行う加工電極と、前記ワークと前記加工電極を水と油を混合して得られる加工液に浸漬する加工槽と、該加工槽に前記加工液を循環供給する加工液循環供給系統と、を備える放電加工機において、
前記加工槽から排出された汚れた加工液を貯留する汚液槽、該汚液槽の汚れた加工液を清澄化しつつ貯留し該貯留した加工液を前記加工槽に供給する清水槽、および液面レベルを検出する第１の液面検出器を有し前記加工液を前記加工槽に循環供給するサービスタンクと；
液面レベルを検出する第２の液面検出器を有し前記サービスタンクに貯留された加工液の一部を一定体積貯留し該加工液の重量の間欠的な測定に供する測定用タンク、前記加工液を前記測定用タンクに供給する供給ポンプと前記サービスタンク内の下部から前記供給ポンプの吸い込み側に至る吸い込みラインと前記供給ポンプの吐出側から前記測定用タンクの上端開口を介して前記測定用タンク内に至り前記測定用タンクと非接続の吐出ラインを有する加工液供給手段、前記測定用タンクから前記サービスタンクに前記加工液を排出する排出ポンプと前記測定用タンクの下部から前記測定用タンクの上端開口を介して前記排出ポンプの吸い込み側に至り前記測定用タンクと非接続の吸い込みラインと前記排出ポンプの吐出側から前記サービスタンク内に至る吐出ラインを有する加工液排出手段、および前記測定用タンクに貯留された加工液の重量を測定する重量測定器を有する測定装置と；
流量計を有し、前記サービスタンクに水を計測しつつ供給する水供給装置と；
演算手段、制御信号生成手段、および記憶手段を有する制御装置と；を備え、
前記演算手段は、前記測定用タンクの液面レベルに基づいて該測定用タンクに貯留された加工液の体積を演算するとともに、該加工液の体積と前記加工液の重量に基づいて前記加工液の密度を演算し、かつ、前記サービスタンクの液面レベルに基づいて該サービスタンクに貯留された加工液の体積を演算し、更に前記加工液の密度、前記水の密度、および前記油の密度に基づいて前記測定用タンクにおける加工液中の水の濃度を演算しつつ、該演算した水の濃度、前記サービスタンクに貯留された加工液の体積、および予め設定された水の濃度の目標値に基づいて前記サービスタンクにおける水の減少量を演算し、
前記制御信号生成手段は、前記流量計により計測された流量が前記演算手段により演算された前記サービスタンクにおける水の減少量に達するまで前記水供給装置を動作させる制御信号、前記加工液の重量の測定開始前に、前記測定用タンクの液面レベルが下限値に達するまで前記排出ポンプを動作させる制御信号、および前記排出ポンプの動作終了後に、前記測定用タンクの液面レベルが設定値に達するまで前記供給ポンプを動作させる制御信号を、一定の間隔を置いて間欠的に生成し、
前記記憶手段は、前記制御装置を前記演算手段および前記制御信号生成手段として機能させるプログラムを記憶することを特徴とする放電加工機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９２５１２（Ｐ２０１２−１９２５１２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０４２５（Ｐ２０１１−６０４２５）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１３２７２５）株式会社ソディック (197)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００１３２７２５）株式会社ソディック (197)
【Ｆターム（参考）】
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