(57)【要約】  液質調整装置は、加工液を脱イオン化させる純水化手段（２）と、加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段（３）と、加工液を循環させる上流側水路系（２０）及び下流側水路系（３０）と、純水化手段（２）及び第一防食手段（３）を迂回して加工液を加工液槽（４０）に戻すバイパス水路（１）と、循環ポンプ（６）と、純水化手段（２）を通過させる流量を可変する第一流量制限弁（４）と、第一防食手段（３）を通過する流量を可変する第二流量制限弁（５）と、加工液の比抵抗値を測定する比抵抗値測定手段（７）と、測定された比抵抗値に基づいて、第一流量制限弁（４）と第二流量制限弁（５）を制御する制御手段（８）とを備えており、防食イオン交換樹脂の長寿命化を図りつつ、加工液の比抵抗値を常に測定することができる。
2012056788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、
前記純水化手段及び前記第一防食手段を並列に接続し、加工液循環用の循環ポンプが設けられ、前記加工液槽と前記純水化手段及び前記第一防食手段との間で加工液を循環させる循環水路系を形成する上流側水路系及び下流側水路系と、
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回して加工液を前記加工液槽に戻すバイパス水路と、
を備えたことを特徴とする液質調整装置。
【請求項２】
放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、
前記純水化手段及び前記第一防食手段を並列に接続するとともに、前記加工液槽と前記純水化手段及び前記第一防食手段との間で加工液を循環させる循環水路系を形成する上流側水路系及び下流側水路系と、
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回して加工液を前記加工液槽に戻すバイパス水路と、
前記上流側水路系に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液を前記純水化手段、前記第一防食手段及び前記バイパス水路に圧送する循環ポンプと、
前記上流側水路系に設けられて、前記純水化手段を通過させる加工液の流量を制限する第一流量制限手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記第一防食手段を通過させる加工液の流量を制限する第二流量制限手段と、
前記バイパス水路を通り加工液が循環している上流側水路系、下流側水路系、または、バイパス水路に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液の比抵抗値を測定する比抵抗値測定手段と、
前記比抵抗値測定手段の測定した前記比抵抗値に基づいて、前記第一流量制限手段と前記第二流量制限手段を制御することにより前記バイパス水路を介して所定量の加工液を前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回させて前記加工液槽に戻す制御手段と、
を備えたことを特徴とする液質調整装置。
【請求項３】
前記バイパス水路を通過する加工液の流量が、前記循環ポンプが吐出する加工液の流量以下である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液質調整装置。
【請求項４】
前記制御手段は、下基準値＜上基準値の関係の少なくとも二つのしきい値を有しており、前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回ると、前記純水化手段へ通水させ、一方、加工液の比抵抗値が上基準値を上回ると、前記第一防食手段へ通水させ、加工液の比抵抗値が下基準値と上基準値の間にある場合には、条件により前記純水化手段及び前記第一防食手段双方への通水を停止させ、加工液を前記バイパス水路を介して前記加工液槽に戻す
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。
【請求項５】
前記制御手段は、下基準値＜中基準値＜上基準値の関係の三つのしきい値を有しており、前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回る場合には、前記純水化手段へ通水させ、前記第一防食手段への通水は停止させ、
前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が上基準値を上回る場合には、
前記第一防食手段へ通水させ、前記純水化手段への通水は停止させ、
上基準値を上回る比抵抗値が低下してゆく過程で、中基準値を下回ると前記純水化手段及び前記第一防食手段の双方への通水を停止させ、すべての加工液を前記バイパス水路を介して前記加工液槽に戻す
ことを特徴とする請求項４に記載の液質調整装置。
【請求項６】
前記バイパス水路に設けられて、前記バイパス水路を通過する加工液の流量を可変する第三流量制限手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記比抵抗値測定手段の測定した前記比抵抗値に基づいて、前記第三流量制限手段を制御することにより前記バイパス水路を介して迂回する加工液の量を制限する
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。
【請求項７】
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、加工液を通過させて加工液のｐＨ値をコントロールする第二防食手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液のｐＨ値を測定するｐＨ値測定手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記第二防食手段を通過する加工液の流量を制限する第四流量制限手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記ｐＨ値測定手段の測定したｐＨ値に基づいて、前記加工液のｐＨ値が所定の値となるように第四流量制限手段を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。
【請求項８】
前記制御手段は、被加工物の材質情報に応じて、前記第一防食手段と前記第二防食手段のいずれかを選択し、選択した前記第一防食手段と前記第二防食手段のいずれか一方と、前記純水化手段とを用いて加工液の液質調整する
ことを特徴とする請求項７に記載の液質調整装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記循環ポンプの運転を制御するポンプ制御部を備え、
前記ポンプ制御部は、前記比抵抗値測定手段の検出した前記比抵抗値が電気的に絶縁された大きな値になると、前記循環ポンプを停止させる
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。
【請求項１０】
前記上流側水路系に設けられて、通過する加工液を一時的に貯留する検査用タンクと、  前記検査用タンクに貯留された加工液の液面レベルを検出する液面レベル検出手段と、  液面レベル基準値を予め記憶する記憶手段と、
前記液面レベル検出手段により検出された加工液の液面レベルと前記液面レベル基準値とを比較する液面レベル比較手段と、を備え、
前記ポンプ制御部は、前記液面レベル比較手段の比較結果に基づき、前記液面レベル検出手段により検出された液面レベルが前記液面レベル基準値を下まわるとき、前記循環ポンプを停止させる
ことを特徴とする請求項９に記載の液質調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水を加工液として用いる放電加工機（ワイヤ放電加工機）の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水を加工液として用いるワイヤ放電加工では、安定した加工を行うために加工液の比抵抗値が所定の範囲内となるように制御する必要がある。一般的に、ワイヤ放電加工で使用する加工液の比抵抗値の制御には、純水化樹脂に加工液を通過させて脱イオン化させる方法が用いられる。【０００３】
被加工物には鉄系材料が用いられることが多いが、脱イオン化された加工液中では金型用鋼や工具鋼などの鉄系金属を加工する際に鉄系金属が錆びることから、加工精度に影響を与えたり、除錆工程の追加を必要としたりするといった問題があった。これに対して従来、防食イオンを用いる方法が知られている。【０００４】
特許文献１に開示された防食方法においては、防食イオン交換樹脂を充填したカラムと、純水化樹脂を充填したカラムと、リザーブタンクと、タンク内に配設された比抵抗センサとを備え、加工液の比抵抗値が所定の値よりも大きい場合には、加工液をすべて防食イオン交換樹脂へ通水させ、加工液の比抵抗値が所定の値よりも小さくなった場合には、加工液の一部を純水化樹脂へ、残りの加工液を防食イオン交換樹脂へ通水させる技術が提案されている。【０００５】
また特許文献２に開示された装置は、特許文献１と同様に防食イオン交換樹脂を備え、鉄系金属の錆を防ぎ、さらに取り扱いが容易な構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０１６２４号公報
【特許文献２】特開２０１０−５５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の方法では、リザーブタンク内で比抵抗値を測定し、加工液の比抵抗値が所定の値よりも大きいときには、防食イオン交換樹脂を充填したカラムへ通水させ、所定の値よりも小さくなると、純水化樹脂を充填したカラムへも通水させている。加工液の比抵抗値は加工の状況や周辺環境によって変化するため、常に測定して調整する必要があり、一般に循環ポンプは常に運転された状態にある。【０００８】
加工液の比抵抗値を常に測定するため、特許文献１では、流量の増減はあるものの防食イオン交換樹脂を充填したカラムへ常時通水されている状態となっており、加工液が防食イオンに常に供給され続けるという問題があった。また、純水化樹脂および防食イオン交換樹脂を充填したカラムが重く取り扱いが困難であるという問題もあった。【０００９】
特許文献２の装置は、特許文献１における取り扱いによる作業負荷を軽減させたもので、防食イオン交換樹脂タンクと循環ポンプとフィルタを備えており、可動式で既存の加工機においても防食処理を行うために後付けで装備することができる。しかしながら、特許文献２の装置は、加工液の比抵抗値を測定しておらず、特許文献１と同様に加工液が防食イオン交換樹脂へ常時通水された状態であるため、防食イオン交換樹脂の寿命が短くランニングコストが大きいという問題があった。【００１０】
すなわち、防食イオン交換樹脂の長寿命化のためには、防食イオン交換樹脂が充填された防食手段への加工液の通水時間を短くすればよいが、加工状況や周辺環境により刻々と変化する加工液の比抵抗値を、防食イオン樹脂へ通水させずに測定する手段が、従来には無かった。【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、防食イオン交換樹脂への通水時間を極力少なくし、防食イオン交換樹脂の長寿命化を図りランニングコストを低減するとともに、加工液の比抵抗値を常に測定することができ、この比抵抗値に基づいて純水化樹脂や防食イオン交換樹脂に通水させずに加工液を加工液槽に戻すこともできる液質調整装置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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液質調整装置は、放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、加工液を脱イオン化させる純水化手段と、加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、純水化手段及び第一防食手段とを並列に接続するとともに、加工液槽と純水化手段及び第一防食手段との間で加工液を循環させる循環水路系を形成する上流側水路系及び下流側水路系と、上流側水路系と下流側水路系との間に、純水化手段及び第一防食手段と並列に設けられ、純水化手段及び第一防食手段を迂回して加工液を加工液槽に戻すバイパス水路と、上流側水路系に設けられて、加工液槽から汲み上げた加工液を純水化手段、第一防食手段及びバイパス水路に圧送する循環ポンプと、上流側水路系に設けられて、純水化手段を通過させる加工液の流量を制限する第一流量制限手段と、上流側水路系に設けられて、第一防食手段を通過させる加工液の流量を制限する第二流量制限手段と、上流側水路系に設けられて、加工液槽から汲み上げた加工液の比抵抗値を測定する比抵抗値測定手段と、比抵抗値測定手段の測定した比抵抗値に基づいて、第一流量制限手段と第二流量制限手段を制御することによりバイパス水路を介して所定量の加工液を純水化手段及び第一防食手段を迂回させて加工液槽に戻す制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、バイパス水路を取り付けたことにより、加工液を純水化手段、第一防食手段へ通水させずにワイヤ放電加工機へ戻すことができるので、純水化手段、第一防食手段への通水時間を最小限に抑え、防食イオン交換樹脂の長寿命化を図りつつ、加工液の比抵抗値を常時測定することができる。また、比抵抗値測定手段を装置内の流路に設けることで、可動式になり作業性も向上するため既存の加工機においても容易に取り付ける（後付けする）ことができ液質を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態１の水路系統図である。
【図２】図２は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態２の水路系統図である。
【図３】図３は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態３の水路系統図である。
【図４】図４は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態４の水路系統図である。
【図５】図５は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態５の水路系統図である。
【図６】図６は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態６の水路系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる液質調整装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態１の水路系統図である。図１において、通常、放電加工機（ワイヤ放電加工機）には、加工液を貯留する加工液槽４０が装備される（図１中、放電加工機の機械本体は省略し加工液槽４０のみを示している）。加工液槽４０には、加工に必要な十分な量の水が加工液として貯留されている。
【００１７】
本実施の形態１の液質調整装置１０１は、純水化手段２と、第一防食手段３と、加工液槽４０と純水化手段２及び第一防食手段３との間で加工液を循環させる循環水路系を形成する上流側水路系２０及び下流側水路系３０とを備えている。上流側水路系２０及び下流側水路系３０は配管で構成され所定の位置で分岐し、純水化手段２及び第一防食手段３を構成する容器と連通している。純水化手段２は、容器内に粒状の純水化樹脂が充填された構成を成し、通水する加工液を脱イオン化する。また、第一防食手段３は、容器内に粒状の防食イオン交換樹脂が充填された構成を成し、加工液を通水することにより、加工液中のイオンを防食イオンに交換する。純水化手段２と第一防食手段３とは、上流側水路系２０及び下流側水路系３０により並列に接続されている。
【００１８】
第一防食手段３に用いられる防食イオン交換樹脂には、被加工物である鋼材に対して防食効果が得られる防食イオンが担持されており、一般的にはＮＯ２−を用いるが、他のイオン、たとえばＭｏＯ４２−やＷＯ４２−を用いてもよい。
【００１９】
そして、本実施の形態１の液質調整装置１０１は、上流側水路系２０と下流側水路系３０との間に、純水化手段２及び第一防食手段３を迂回して加工液を加工液槽４０に戻すバイパス水路１が設けられている。バイパス水路１は、上流側水路系２０と下流側水路系３０との間に、純水化手段２及び第一防食手段３と並列となるように設けられている。
【００２０】
上流側水路系２０は、加工液槽４０から延出する共通水路２１と、この共通水路２１から純水化手段２及び第一防食手段３にそれぞれ分岐して延びる第一分岐水路２２と第二分岐水路２３とから構成されている。下流側水路系３０は、純水化手段２及び第一防食手段３とからそれぞれ延びる第一分岐水路３２と第二分岐水路３３と、これら第一分岐水路３２と第二分岐水路３３とを統合して加工液槽４０まで延びる共通水路３１とから構成されている。バイパス水路１は、共通水路２１と共通水路３１との間に、両水路に連通するようにして設けられている。
【００２１】
共通水路２１のバイパス水路１が接続する位置より上流に循環ポンプ６が設けられている。循環ポンプ６は、加工液槽４０から加工液を汲み上げて、この汲み上げた加工液を純水化手段２、第一防食手段３及びバイパス水路１に向けて所定の圧力にて圧送する。
【００２２】
第一分岐水路２２には、例えば電磁開閉弁で構成された第一流量制限弁（第一流量制限手段）４が設けられている。一方、第二分岐水路２３には、同じく電磁開閉弁で構成された第二流量制限弁（第二流量制限手段）５が設けられている。第一流量制限弁４及び第二流量制限弁５には、制御手段８の制御命令が入力されるようになっている。第一流量制限弁４は、制御手段８により制御されて第一分岐水路２２を開閉して、純水化手段２に向かう加工液（純水化手段２を通過させる加工液）を通水及び通水停止させる。第二流量制限弁５は、同じく制御手段８により制御されて第二分岐水路２３を開閉して、第一防食手段３に向かう加工液（第一防食手段３を通過させる加工液）を通水及び通水停止させる。第一流量制限弁４及び第二流量制限弁５が絞られて通水が停止すると加工液は相対的にバイパス水路１に流れる。
【００２３】
共通水路２１の循環ポンプ６より上流の位置に比抵抗センサでなる比抵抗値測定手段７が設けられている。比抵抗値測定手段７は、センサ面を共通水路２１の内面に露出して設けられ、加工液槽４０から汲み上げた加工液の比抵抗値を測定して制御手段８に出力する。制御手段８は、この比抵抗値に基づいて第一流量制限弁４と第二流量制限弁５を制御する。
【００２４】
なお、バイパス水路１を流通する加工液の流量は、循環ポンプ６が吐出する流量よりも小さくなるように設計されている。バイパス水路１を流通する加工液の流量が、循環ポンプ６が吐出する流量よりも大きいと、加工液がすべてバイパス水路１側に流れ、純水化手段２及び第一防食手段３側に流れないからである。
【００２５】
制御手段８は、演算装置及び記憶装置を備えたパソコン等にて構成され、所定の信号を入力すると、その信号に対して判断をした後、その結果として所定の信号を出力するものであり、その動作を行うプログラミングができる構成となっている。なお、本実施の形態の制御手段８は、パソコンにて構成しているが、上記の動作ができるものであればよく、パソコンに限らず、シーケンサ、マイコン、コンピュータなど他のハードウェアを用いてもよい。
【００２６】
加工液槽４０に貯留されている加工液は循環ポンプ６により汲み出され、バイパス水路１、純水化手段２、第一防食手段３へと送出される。循環ポンプ６により送り出された加工液は、第一流量制限弁４を介して純水化手段２へ通水され、脱イオン化されて加工液槽４０にもどり、また、第二流量制限弁５を介して第一防食手段３へ通水され加工液中のイオンは防食イオンに交換され加工液槽４０にもどる。第一流量制限弁４、第二流量制限弁５は比抵抗値測定手段７により測定された加工液の比抵抗値に応じて、制御手段８により制御される。加工液を純水化手段２、第一防食手段３のいずれにも通水させない場合は、バイパス水路１を介して加工液槽４０に戻る。
【００２７】
次に、本実施の形態１の液質調整装置１０１の行う制御動作の思想を説明する。制御手段８は、比抵抗値のしきい値として少なくとも下基準値と上基準値の二つのしきい値とを有している。そして、比抵抗値測定手段７で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回ると、純水化手段２へ通水させ、比抵抗値を上昇させる。一方、加工液の比抵抗値が上基準値を上回ると、純水化手段２への通水を停止させ、第一防食手段３へ通水させる。純水化手段２への通水を停止させたことで、比抵抗値は低下し始める。そして、加工液の比抵抗値が下基準値と上基準値の間にある場合に、所定の条件により純水化手段２と第一防食手段３の双方への通水を停止させ、バイパス水路１を介して、すべての加工液を加工液槽４０に戻す。これにより、純水化手段２と第一防食手段３双方へ通水させない期間を発生させ、防食イオン交換樹脂の長寿命化を図りつつ、加工液の比抵抗値を常に測定することを可能にする。
【００２８】
次に実際に行われる制御動作を詳細に説明する。制御手段８は、比抵抗値のしきい値として、下基準値＜中基準値＜上基準値とする三つのしきい値を記憶部に記憶している。比抵抗値測定手段７で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回ると、純水化手段２へ通水させ、比抵抗値を上昇させる。このとき、第一防食手段３への通水は停止させておく。上昇させた加工液の比抵抗値が上基準値を上回るまで上昇すると、純水化手段２への通水を停止させ、第一防食手段３へ通水させる。純水化手段２への通水を停止させているため、やがて比抵抗値は徐々に低下してくる。この比抵抗値が低下する過程において、中基準値を下回ると第一防食手段３への通水を停止させる。つまり、第一防食手段３と純水化手段２と双方への通水が停止する。この状態においては純水化手段２と第一防食手段３への通水が停止するので、加工液はすべてバイパス水路１を通って加工液槽４０に戻る。そして、比抵抗値がさらに下降し下基準値を下回ると、再び純水化手段２への通水を開始し、上記に述べた制御シーケンスを繰り返す。
【００２９】
以上のように、本実施の形態１では、液質調整装置にバイパス水路１を設けることで、加工液を純水化手段２、第一防食手段３へ通水させずに加工液槽４０へ戻すことができるため、純水化手段２、第一防食手段３への通水時間が必要最小限となるように制御することができ、防食イオン交換樹脂の長寿命化を図るとともに、加工液の比抵抗値を常に測定しながら加工液の液質を調整することができる。また、液質調整装置内にて加工液の比抵抗値を測定することができるので、既存の加工機に容易に取り付ける（後付けする）ことができる。
【００３０】
なお、本実施の形態の第一流量制限弁（第一流量制限手段）４及び第二流量制限弁（第二流量制限手段）５には、水路を開状態と閉状態で切り替える電磁開閉弁が用いられているが、さらに流量調整が可能な電磁流量調整弁が用いられてもよい。さらには、制御手段８の出力する信号を受けて水路の開閉、すなわち、純水化手段２及び第一防食手段３に向かう加工液の通水及び通水停止ができるものであれば、電磁弁でなくその他の手段でもよい。
【００３１】
実施の形態２．
図２は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態２の水路系統図である。図２において、本実施の形態２の液質調整装置１０２は、実施の形態１の液質調整装置１０１の構成に加えて、バイパス水路１に、バイパス水路１を通過する加工液の流量を可変する電磁流量調整弁である第三流量制限弁（第三流量制限手段）９が設けられている。
【００３２】
制御手段８は、比抵抗値測定手段７の測定した比抵抗値に基づいて、第三流量制限弁９を制御することにより、バイパス水路１を介して迂回する加工液の量を制限する。なお、バイパス水路１を介して迂回する加工液の量は、実施の形態１のように循環ポンプ６の流量よりも小さい常に固定された量でもよく、その場合は、第三流量制限弁９に替えて予め設計された流量を通過させる定流量弁が用いられてもよい。
【００３３】
本実施の形態２によれば、純水化手段２、第一防食手段３へ加工液を通水させるときに、制御手段８により、この第三流量制限弁９を制御して、バイパス水路１への通水を停止させる。第三流量制限弁９を設けることにより、バイパス水路１を通過する加工液の流量を循環ポンプ６の吐出流量よりも小さくする必要がなくなるため、設計が容易になる。また、条件により循環ポンプ６から送出された加工液を、すべて純水化手段２及び第一防食手段３へすべて通水させることもできるため、液質調整の効率が向上する。
【００３４】
実施の形態３．
図３は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態３の水路系統図である。本実施の形態３の液質調整装置１０３においては、図３に示すように、実施の形態１の液質調整装置１０１の構成に加えて、上流側水路系２０と下流側水路系３０との間に、第二防食手段１０が設けられている。第二防食手段１０は、共通水路２１からさらに分岐する第三分岐水路２４と、共通水路３１にさらに統合する第三分岐水路３４とにより、純水化手段２及び第一防食手段３に対して並列に接続されている。第二防食手段１０は、加工液を通過させて加工液のｐＨ値をコントロールする。
【００３５】
また、上流側水路系２０の第三分岐水路２４には、第二防食手段１０を通過する加工液を通水及び通水停止する第四流量制限弁（第四流量制限手段）１１が設けられている。さらに、上流側水路系２０の共通水路２１には、加工液槽４０から汲み上げた加工液のｐＨ値を測定するｐＨ値測定手段１２が設けられている。制御手段８は、ｐＨ値測定手段１２の測定したｐＨ値に基づいて、加工液のｐＨ値が所定の値となるように第四流量制限弁１１を制御する。
【００３６】
第四流量制限弁１１は、加工液の比抵抗値によらず、ｐＨ値測定手段１２により測定された加工液のｐＨ値に応じて、ある所定のｐＨ値となるように制御手段８により制御され、第二防食手段１０へ加工液を通水させる。
【００３７】
具体的には、つぎのように制御する。すなわち、ｐＨ値の基準値（しきい値）を設け、加工液のｐＨ値が基準値を保つようにする。酸性のイオン交換樹脂であれば、加工液のｐＨ値が基準値よりも大きくなったときに通水させ、基準値に達すると通水を停止させ、アルカリ性のイオン交換樹脂であれば、加工液のｐＨ値が基準値よりも低下したときに通水させ、基準値に達すると通水を停止させる。
【００３８】
被加工物において、主に鋼材には第一防食手段３が有効であり、一方、主に超硬材には第二防食手段１０が有効である。第二防食手段１０を備えることで、一台の装置で複数の材質に対して防食効果を得ることができる。
【００３９】
実施の形態４．
図４は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態４の水路系統図である。図４において、本実施の形態４の液質調整装置１０４は、実施の形態３の液質調整装置１０３の構成に加えて、制御手段８は、外部から入力された被加工物の材質情報１３に応じて、第一防食手段３と第二防食手段１０のいずれかを選択し、選択された第一防食手段３と第二防食手段１０のいずれか一方と、純水化手段２とを用いて加工液の液質調整をする。
【００４０】
すなわち、被加工物の材質情報１３により、第一防食手段３と第二防食手段１０のいずれかを選択することができ、鋼材の加工時には第二防食手段１０への通水を停止させ、超硬材の加工時には第一防食手段３への通水を停止させる。
【００４１】
被加工物の材質として、鋼材と超硬材では有効な防食方法が異なる。これに対して、本実施の形態４の液質調整装置１０４は、第一防食手段３と第二防食手段１０とを備えることで、鋼材、超硬材の材質を選ばず防食効果を得ることができ、一台の加工機で鋼材、超硬材の被加工物を適切に加工することができる。
【００４２】
実施の形態３では、加工液の比抵抗値に応じて制御される第二流量制限弁５を介して第一防食手段３へ、加工液のｐＨ値に応じて制御される第四流量制限弁１１を介して第二防食手段１０へ、それぞれ加工液を通水させている。しかしながら、第一防食手段３で供給されるイオンには超硬材の腐食をわずかに促進する作用がある。そこで、被加工物の材質情報１３により第一防食手段３と第二防食手段１０を選択することで、超硬材の加工時には第一防食手段３への通水を停止させ、より高い防食効果を得ることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、被加工物の材質情報１３は、上記のように外部から入力されてもよいが、被加工物の材質情報１３は、あらかじめ制御手段８の記憶部に記憶されてもよいし、第一防食手段３と第二防食手段１０の選択は、制御手段８の演算部が行ってもよい。
【００４４】
実施の形態５．
図５は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態５の水路系統図である。図５において、本実施の形態５の液質調整装置１０５は、実施の形態１の液質調整装置１０１の構成に加えて、制御手段８が内部にポンプ制御部８ｐを有している。ワイヤ放電加工機に貯留されている加工液が少なくなると、空気が循環ポンプ６に入り込み、モータの焼きつきが起こることがある。加工液がなくなると大気で電気的に絶縁されるため、比抵抗値測定手段７により測定された比抵抗値は、大きい値になる。そこで、比抵抗値測定手段７により測定された加工液の比抵抗値が、電気的に絶縁された大きい値になると制御手段８内のポンプ制御部８ｐにより循環ポンプ６を停止させる。加工液の比抵抗値が閾値を超えると循環ポンプ６を停止させることで、加工液不足による空気の侵入で起こる循環ポンプ６のモータの焼きつきを防ぐことができる。
【００４５】
実施の形態６．
図６は、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態６の水路系統図である。図６において、本実施の形態６の液質調整装置１０６は、実施の形態５の液質調整装置１０５の構成に加えて、上流側水路系２０の共通水路２１に設けられて、加工液を一時的に貯留できる検査用タンク１４と、検査用タンク１４に貯留された加工液の液面レベルを検出する液面レベル検出手段１５と、液面レベル基準値を予め記憶する記憶手段１６と、液面レベル検出手段１５により検出された加工液の液面レベルと液面レベル基準値とを比較する液面レベル比較手段１７とを備えている。
【００４６】
ポンプ制御部８ｐは、液面レベル比較手段１７の比較結果に基づき、液面レベル検出手段１５により検出された液面レベルが液面レベル基準値を下まわるとき、循環ポンプ６を停止させる。
【００４７】
液面レベル検出手段１５で検出された加工液の液面レベルの値は、記憶手段１６に記憶されている液面レベル基準値と液面レベル比較手段１７で比較される。液面レベル比較手段１７から出力された結果は制御手段８へ入力され、検出された加工液の液面レベルの値が、基準値を下回った場合は、ポンプ制御部８ｐにより循環ポンプ６を停止させる。
【００４８】
検査用タンク１４に貯留された加工液の液面レベルを検出する液面レベル検出手段１５により、加工液の残量を正確に検出することができるため、加工液が不足してきた段階で循環ポンプ６を停止させることができ、実施の形態５に比べ、より確実に循環ポンプ６の故障を防ぐことができ信頼性が向上する。なお、液面レベル基準値を予め記憶する記憶手段１６と、液面レベル検出手段１５により検出された加工液の液面レベルと液面レベル基準値とを比較する液面レベル比較手段１７は、制御手段８の外部に設けられているが、制御手段８の内部に設けられて、上記比較及停止の制御が制御手段８によって行われるようにしてもよい。
【００４９】
以上、この発明にかかる液質調整装置の実施の形態１から６を説明したが、それぞれの実施の形態は、単独で実現されるのはもちろんのこと、互いに組み合わされて実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる液質調整装置は、放電加工機（ワイヤ放電加工機）の加工液の液質を調整する液質調整装置に有用であり、特に、防食イオン交換樹脂の長寿命化を図る液質調整装置に適している。
【符号の説明】
【００５１】
１  バイパス水路
２  純水化手段
３  第一防食手段
４  第一流量制限弁（第一流量制限手段）
５  第二流量制限弁（第二流量制限手段）
６  循環ポンプ
７  比抵抗値測定手段
８  制御手段
８ｐ  ポンプ制御部
９  第三流量制限弁（第三流量制限手段）
１０  第二防食手段
１１  第四流量制限弁（第四流量制限手段）
１２  ｐＨ値測定手段
１３  被加工物の材質情報
１４  検査用タンク
１５  液面レベル検出手段
１６  記憶手段
１７  液面レベル比較手段
２０  上流側水路系
２１，３１  共通水路
２２，３２  第一分岐水路
２３，３３  第二分岐水路
２４，３４  第三分岐水路
３０  下流側水路系
４０  加工液槽
【図１】
2012056788.tif 000003
【図２】
2012056788.tif 000004
【図３】
2012056788.tif 000005
【図４】
2012056788.tif 000006
【図５】
2012056788.tif 000007
【図６】
2012056788.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、
前記純水化手段及び前記第一防食手段を並列に接続し、加工液循環用の循環ポンプが設けられ、前記加工液槽と前記純水化手段及び前記第一防食手段との間で加工液を循環させ、前記純水化手段及び前記第一防食手段へ通水される前の上流側水路系と前記純水化手段及び第一防食手段へ通水された後の下流側水路系から形成される循環水路系と、
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回して加工液を前記加工液槽に戻すバイパス水路と、
を備えたことを特徴とする液質調整装置。
【請求項２】
放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、
前記純水化手段及び前記第一防食手段を並列に接続するとともに、前記加工液槽と前記純水化手段及び前記第一防食手段との間で加工液を循環させ、前記純水化手段及び前記第一防食手段へ通水される前の上流側水路系と前記純水化手段及び第一防食手段へ通水された後の下流側水路系から形成される循環水路と、
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回して加工液を前記加工液槽に戻すバイパス水路と、
前記上流側水路系に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液を前記純水化手段、前記第一防食手段及び前記バイパス水路に圧送する循環ポンプと、
前記上流側水路系に設けられて、前記純水化手段を通過させる加工液の流量を制限する第一流量制限手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記第一防食手段を通過させる加工液の流量を制限する第二流量制限手段と、
前記バイパス水路を通り加工液が循環している上流側水路系、下流側水路系、または、バイパス水路に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液の比抵抗値を測定する比抵抗値測定手段と、
前記比抵抗値測定手段の測定した前記比抵抗値に基づいて、前記第一流量制限手段と前記第二流量制限手段を制御することにより前記バイパス水路を介して所定量の加工液を前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回させて前記加工液槽に戻す制御手段と、
を備えたことを特徴とする液質調整装置。
【請求項３】
前記制御手段は、下基準値＜上基準値の関係の少なくとも二つのしきい値を有しており、前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回ると、前記純水化手段へ通水させ、一方、加工液の比抵抗値が上基準値を上回ると、前記第一防食手段へ通水させ、加工液の比抵抗値が下基準値と上基準値の間にある場合には、条件により前記純水化手段及び前記第一防食手段双方への通水を停止させ、加工液を前記バイパス水路を介して前記加工液槽に戻す
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。 
【請求項４】
前記制御手段は、下基準値＜中基準値＜上基準値の関係の三つのしきい値を有しており、前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回る場合には、前記純水化手段へ通水させ、前記第一防食手段への通水は停止させ、
前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が上基準値を上回る場合には、
前記第一防食手段へ通水させ、前記純水化手段への通水は停止させ、
上基準値を上回る比抵抗値が低下してゆく過程で、中基準値を下回ると前記純水化手段及び前記第一防食手段の双方への通水を停止させ、すべての加工液を前記バイパス水路を介して前記加工液槽に戻す
ことを特徴とする請求項３に記載の液質調整装置。 
【請求項５】
前記バイパス水路に設けられて、前記バイパス水路を通過する加工液の流量を可変する第三流量制限手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記比抵抗値測定手段の測定した前記比抵抗値に基づいて、前記第三流量制限手段を制御することにより前記バイパス水路を介して迂回する加工液の量を制限する
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。 
【請求項６】
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、加工液を通過させて加工液のｐＨ値をコントロールする第二防食手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液のｐＨ値を測定するｐＨ値測定手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記第二防食手段を通過する加工液の流量を制限する第四流量制限手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記ｐＨ値測定手段の測定したｐＨ値に基づいて、前記加工液のｐＨ値が所定の値となるように第四流量制限手段を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。 
【請求項７】
前記制御手段は、被加工物の材質情報に応じて、前記第一防食手段と前記第二防食手段のいずれかを選択し、選択した前記第一防食手段と前記第二防食手段のいずれか一方と、前記純水化手段とを用いて加工液の液質調整する
ことを特徴とする請求項６に記載の液質調整装置。 
【請求項８】
前記制御手段は、前記循環ポンプの運転を制御するポンプ制御部を備え、
前記ポンプ制御部は、前記比抵抗値測定手段の検出した前記比抵抗値が電気的に絶縁された大きな値になると、前記循環ポンプを停止させる
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。 
【請求項９】
前記上流側水路系に設けられて、通過する加工液を一時的に貯留する検査用タンクと、  前記検査用タンクに貯留された加工液の液面レベルを検出する液面レベル検出手段と、  液面レベル基準値を予め記憶する記憶手段と、
前記液面レベル検出手段により検出された加工液の液面レベルと前記液面レベル基準値とを比較する液面レベル比較手段と、を備え、
前記ポンプ制御部は、前記液面レベル比較手段の比較結果に基づき、前記液面レベル検出手段により検出された液面レベルが前記液面レベル基準値を下まわるとき、前記循環ポンプを停止させる
ことを特徴とする請求項８に記載の液質調整装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月19日(2013.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、
前記純水化手段及び前記第一防食手段を並列に接続するとともに、前記加工液槽と前記純水化手段及び前記第一防食手段との間で加工液を循環させ、前記純水化手段及び前記第一防食手段へ通水される前の上流側水路系と前記純水化手段及び第一防食手段へ通水された後の下流側水路系から形成される循環水路系と、
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回して加工液を前記加工液槽に戻すバイパス水路と、
前記純水化手段、前記第一防食手段および前記バイパス水路の分岐点と、加工液槽との間に設けられ、加工液を圧送する循環ポンプと、
前記上流側水路系に設けられて、前記純水化手段を通過させる加工液の流量を制限する第一流量制限手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記第一防食手段を通過させる加工液の流量を制限する第二流量制限手段と、
前記バイパス水路を通り加工液が循環している上流側水路系、下流側水路系、または、バイパス水路に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液の比抵抗値を測定する比抵抗値測定手段と、
前記比抵抗値測定手段の測定した前記比抵抗値に基づいて、前記第一流量制限手段と前記第二流量制限手段を制御することにより前記バイパス水路を介して所定量の加工液を、前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回させて前記加工液槽に戻す制御手段と、
を備えたことを特徴とする液質調整装置。
【請求項２】
前記制御手段は、下基準値＜上基準値の関係の少なくとも二つのしきい値を有しており、前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回ると、前記純水化手段へ通水させ、一方、加工液の比抵抗値が上基準値を上回ると、前記第一防食手段へ通水させ、加工液の比抵抗値が下基準値と上基準値の間にある場合には、条件により前記純水化手段及び前記第一防食手段双方への通水を停止させ、加工液を前記バイパス水路を介して前記加工液槽に戻す
ことを特徴とする請求項１に記載の液質調整装置。
【請求項３】
前記制御手段は、下基準値＜中基準値＜上基準値の関係の三つのしきい値を有しており、前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が下基準値を下回る場合には、前記純水化手段へ通水させ、前記第一防食手段への通水は停止させ、
前記比抵抗値測定手段で測定された加工液の比抵抗値が上基準値を上回る場合には、
前記第一防食手段へ通水させ、前記純水化手段への通水は停止させ、
上基準値を上回る比抵抗値が低下してゆく過程で、中基準値を下回ると前記純水化手段及び前記第一防食手段の双方への通水を停止させ、すべての加工液を前記バイパス水路を介して前記加工液槽に戻す
ことを特徴とする請求項２に記載の液質調整装置。
【請求項４】
前記バイパス水路に設けられて、前記バイパス水路を通過する加工液の流量を可変する第三流量制限手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記比抵抗値測定手段の測定した前記比抵抗値に基づいて、前記第三流量制限手段を制御することにより前記バイパス水路を介して迂回する加工液の量を制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の液質調整装置。
【請求項５】
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、加工液を通過させて加工液のｐＨ値をコントロールする第二防食手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液のｐＨ値を測定するｐＨ値測定手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記第二防食手段を通過する加工液の流量を制限する第四流量制限手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記ｐＨ値測定手段の測定したｐＨ値に基づいて、前記加工液のｐＨ値が所定の値となるように第四流量制限手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の液質調整装置。
【請求項６】
前記制御手段は、被加工物の材質情報に応じて、前記第一防食手段と前記第二防食手段のいずれかを選択し、選択した前記第一防食手段と前記第二防食手段のいずれか一方と、前記純水化手段とを用いて加工液の液質調整する
ことを特徴とする請求項５に記載の液質調整装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記循環ポンプの運転を制御するポンプ制御部を備え、
前記ポンプ制御部は、前記比抵抗値測定手段の検出した前記比抵抗値が電気的に絶縁された大きな値になると、前記循環ポンプを停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の液質調整装置。
【請求項８】
放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、
加工液を脱イオン化させる純水化手段と、
加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、
前記純水化手段及び前記第一防食手段を並列に接続するとともに、前記加工液槽と前記純水化手段及び前記第一防食手段との間で加工液を循環させ、前記純水化手段及び前記第一防食手段へ通水される前の上流側水路系と前記純水化手段及び第一防食手段へ通水された後の下流側水路系から形成される循環水路系と、
前記上流側水路系と前記下流側水路系との間に、前記純水化手段及び前記第一防食手段と並列に設けられ、前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回して加工液を前記加工液槽に戻すバイパス水路と、
前記上流側水路系に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液を、前記純水化手段、前記第一防食手段および前記バイパス水路に圧送する循環ポンプと、
前記上流側水路系に設けられて、前記純水化手段を通過させる加工液の流量を制限する第一流量制限手段と、
前記上流側水路系に設けられて、前記第一防食手段を通過させる加工液の流量を制限する第二流量制限手段と、
前記バイパス水路を通り加工液が循環している上流側水路系、下流側水路系、または、バイパス水路に設けられて、前記加工液槽から汲み上げた加工液の比抵抗値を測定する比抵抗値測定手段と、
前記比抵抗値測定手段の検出した前記比抵抗値が電気的に絶縁された大きな値になると、前記循環ポンプを停止させ、前記循環ポンプの運転を制御するポンプ制御部を備え、前記比抵抗値測定手段の測定した前記比抵抗値に基づいて、前記第一流量制限手段と前記第二流量制限手段を制御することにより前記バイパス水路を介して所定量の加工液を前記純水化手段及び前記第一防食手段を迂回させて前記加工液槽に戻す制御手段と、
前記上流側水路系に設けられて、通過する加工液を一時的に貯留する検査用タンクと、
前記検査用タンクに貯留された加工液の液面レベルを検出する液面レベル検出手段と、
液面レベル基準値を予め記憶する記憶手段と、
前記液面レベル検出手段により検出された加工液の液面レベルと前記液面レベル基準値とを比較する液面レベル比較手段と、を備え、
前記ポンプ制御部は、前記液面レベル比較手段の比較結果に基づき、前記液面レベル検出手段により検出された液面レベルが前記液面レベル基準値を下まわるとき、前記循環ポンプを停止させる
ことを特徴とする液質調整装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液質調整装置は、放電加工機の加工液槽に貯留された加工液の液質を調整する液質調整装置において、加工液を脱イオン化させる純水化手段と、加工液中のイオンを防食イオンに交換する第一防食手段と、純水化手段及び第一防食手段とを並列に接続するとともに、加工液槽と純水化手段及び第一防食手段との間で加工液を循環させ、前記純水化手段及び前記第一防食手段へ通水される前の上流側水路系と前記純水化手段及び第一防食手段へ通水された後の下流側水路系から形成される循環水路系と、上流側水路系と下流側水路系との間に、純水化手段及び第一防食手段と並列に設けられ、純水化手段及び第一防食手段を迂回して加工液を加工液槽に戻すバイパス水路と、前記純水化手段、前記第一防食手段および前記バイパス水路の分岐点と、加工液槽の間に設けられ、加工液を圧送する循環ポンプと、上流側水路系に設けられて、純水化手段を通過させる加工液の流量を制限する第一流量制限手段と、上流側水路系に設けられて、第一防食手段を通過させる加工液の流量を制限する第二流量制限手段と、バイパス水路を通り加工液が循環している上流側水路系、下流側水路系、または、バイパス水路に設けられて、加工液槽から汲み上げた加工液の比抵抗値を測定する比抵抗値測定手段と、比抵抗値測定手段の測定した比抵抗値に基づいて、第一流量制限手段と第二流量制限手段を制御することによりバイパス水路を介して所定量の加工液を純水化手段及び第一防食手段を迂回させて加工液槽に戻す制御手段とを備えたことを特徴とする。
【国際調査報告】
2012056788.tif 000009
2012056788.tif 000010
2012056788.tif 000011
2012056788.tif 000012