(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極（２３）と被加工物（２４）との間に電圧を印加することで放電を発生させ、その放電によって被加工物（２３）を溶融させて加工する放電加工機であって、
前記電極を保持する電極保持具（２２）と、
前記電極保持具に接触するフィンガチップ（２１ａ）を有し、前記フィンガチップを超音波領域の周波数で環状に運動させることで前記電極保持具を駆動方向に移動させる超音波モータ（２１）と、
前記電極保持具に固定される移動ブロック（２８ｂ、２８ｃ）と、前記移動ブロックを支持すると共に前記移動ブロックの移動をガイドするレール（２８ａ）と、前記移動ブロックと前記レールの間に介在する複数個の転動体（２８ｄ）とを有し、前記電極保持具の前記駆動方向の移動をガイドする転がり軸受け（２８）と、
前記超音波モータを駆動させることで、前記電極の駆動方向における位置を制御する制御回路（７）と、を備え、
前記制御回路は、前記電極保持具の前記駆動方向への移動に対する抵抗が異常であることに基づいて、前記複数個の転動体のうち最も大きい転動体が滑らずに転動して１回転したときの移動距離以上の距離だけ、前記電極保持具を移動させることを特徴とする放電加工機。
【請求項２】
前記制御回路は、前記電極保持具の前記駆動方向の移動速度（Ｖｄ、Ｖｕ）と基準速度（Ｖｄ０、Ｖｕ０）とを比較することで、前記電極保持具の移動に対する抵抗が異常であるか否かを判定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】
前記基準速度と比較する前記移動速度は、１つの孔の加工を開始するために前記電極保持具を原位置から前記被加工物の方向に移動させる際の前記電極保持具の移動速度であるか、または、１つの孔の加工を終了した後に前記電極保持具を前記原位置に戻す際の前記電極保持具の移動速度であ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】
前記制御回路は、前記電極保持具の前記駆動方向に沿った第１の向きへの第１の移動速度（Ｖｄ）が第１の基準速度（Ｖｄ０）よりも小さいという条件と、前記電極保持具の前記駆動方向に沿った前記第１の向きとは反対の第２の向きへの第２の移動速度（Ｖu）が第２の基準速度（Ｖｕ０）よりも小さいという条件のうち、少なくとも１つが満たされていることに基づいて、前記電極保持具の移動に対する抵抗が異常であると判定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５】
前記制御回路は、前記電極保持具の前記駆動方向に沿った第１の向きへの第１の移動速度（Ｖｄ）と、前記電極保持具の前記駆動方向に沿った前記第１の向きとは反対の第２の向きへの第２の移動速度（Ｖu）との比較に基づいて、前記電極保持具の移動に対する抵抗が異常であるか否かを判定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の放電加工機。
【請求項６】
前記電極と前記被加工物との間の放電状態を検出して放電状態信号として出力する放電状態検出回路を備え、
前記制御回路は、前記放電状態検出回路から出力された前記放電状態信号に基づいて前記電極保持具を前記駆動方向に移動させることにより、前記電極と前記被加工物が短絡している場合は、前記電極を前記被加工物から離す向きに前記電極保持具を移動させる制御を行い、
更に前記制御回路は、前記電極と前記被加工物が短絡している期間が基準時間（Ｔｓ）を超えていることに基づいて、前記電極保持具の移動に対する抵抗が異常であると判定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の放電加工機。
【請求項７】
前記制御回路は、前記電極保持具の前記駆動方向への移動に対する抵抗が異常であることに基づいて、前記駆動方向の両方の向きに、前記複数個の転動体のうち最も大きい転動体が滑らずに転動して１回転したときの移動距離の距離だけ、前記電極保持具を移動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の放電加工機。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つに記載の放電加工機に対して加工品を構成する被加工物（２４）を設置する工程と、
前記放電加工機を用いて前記被加工物を加工する工程と、を備えた、前記被加工物から前記加工品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工機および放電加工機を用いて加工品を製造する方法。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電加工機において、電極を保持する電極保持具を移動させるために、電極保持具に接触するフィンガチップを有し、フィンガチップを超音波領域の周波数で環状に運動させて電極保持具を駆動する超音波モータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０４７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような超音波モータを用いた場合、電極保持具の移動は、非常に短い距離単位（例えば、１μｍ以下）で制御することが可能となる。しかし、発明者の実験によれば、電極保持具の駆動方向の移動をガイドする部材として、移動ブロックとレールの間に複数個の転動体を介在させる転がり軸受けを用いた場合、問題が発生する場合がある。
【０００５】
具体的には、非常に短い距離単位で電極保持具を長時間移動させていると、転がり軸受けの摺動抵抗が増大し、電極保持具の移動速度が遅くなってしまい、その結果、加工に要する時間が長くなってしまう可能性が高くなる。
【０００６】
このような現象の原因は、転輪体とその周囲の通路との間で発塵が起きてしまうことである。非常に短い距離単位での電極保持具の移動が多数回繰り返されると、転がり軸受け中の複数個の転輪体が回転しないまま微振動して移動することになり、その結果、転輪体とその周囲の通路との間の擦れ合うことで発塵が起きてしまう。
【０００７】
本発明は上記点に鑑み、電極保持具を超音波モータで駆動して転がり軸受けでガイドする放電加工機において、転がり軸受けの摺動抵抗が増大して加工に要する時間が長くなってしまう可能性を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、電極（２３）と被加工物（２４）との間に電圧を印加することで放電を発生させ、その放電によって被加工物（２３）を溶融させて加工する放電加工機であって、前記電極を保持する電極保持具（２２）と、前記電極保持具に接触するフィンガチップ（２１ａ）を有し、前記フィンガチップを超音波領域の周波数で環状に運動させることで前記電極保持具を駆動方向に移動させる超音波モータ（２１）と、前記電極保持具に固定される移動ブロック（２８ｂ、２８ｃ）と、前記移動ブロックを支持すると共に前記移動ブロックの移動をガイドするレール（２８ａ）と、前記移動ブロックと前記レールの間に介在する複数個の転動体（２８ｄ）とを有し、前記電極保持具の前記駆動方向の移動をガイドする転がり軸受け（２８）と、前記超音波モータを駆動させることで、前記電極の駆動方向における位置を制御する制御回路（７）と、を備え、前記制御回路は、前記電極保持具の前記駆動方向への移動に対する抵抗が異常であることに基づいて、前記複数個の転動体のうち最も大きい転動体が滑らずに転動して１回転したときの移動距離以上の距離だけ、前記電極保持具を移動させることを特徴とする放電加工機である。
【０００９】
レールと移動ブロックの間の摺動抵抗が通常よりも増大すると、電極保持具の駆動方向への移動に対する抵抗が通常ではなくなる。したがって、電極保持具の駆動方向への移動に対する抵抗が異常であることに基づいて、摺動抵抗の増大を解消するような作動を行うことで、適切に摺動抵抗の増大を抑えることができる。また、複数個の転動体のうち最も大きい転動体が滑らずに転動して１回転したときの移動距離以上の距離だけ、電極保持具を移動させることで、発塵があったとしても、それによって発生した塵を分散させることができるので、摺動抵抗の増大を抑えことができる。
【００１０】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る放電加工機１の構成図である。
【図２】機構部の断面図である。
【図３】フィンガチップ２１ａの楕円運動と保持具本体２２ａの上昇移動の関係を示す図である。
【図４】フィンガチップ２１ａの楕円運動と保持具本体２２ａの下降移動の関係を示す図である。
【図５】リニアガイド２８の構成図である。
【図６】リニアガイド２８の無限循環路の伸びる方向に沿った無限循環路の断面図である。
【図７】位置制御処理のフローチャートであり
【図８】１つの憤孔を放電加工する際の電極駆動信号、電極位置、放電状態等の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図９】放電状態５３の時間推移の一例を示すグラフである。
【図１０】複数の憤孔を加工する場合の電極保持具２２の位置変化を例示するグラフである。
【図１１】第１実施形態においけるガイド異常判定処理のフローチャートである。
【図１２】無限循環路内で、ボール２８ｄが偏っている状態を示す図である。
【図１３】第２実施形態においけるガイド異常判定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態に係る放電加工機１（図１参照）は、電極と被加工物との間に電圧を加えることで放電を発生させ、その放電によって被加工物を溶融させて加工する装置である。
【００１３】
この放電加工機１は、図１に示すように、機構部２、放電電源３、放電状態検出回路４、位置検出回路５、モータアンプ６、および制御回路７を備えている。機構部２は、放電加工機１のうち、機械的作動を行う部分であり、超音波モータ２１、電極保持具２２、電極２３等を備え、被加工物２４が設置されるようになっている。
【００１４】
超音波モータ２１は、電極保持具２２を駆動方向（具体的には上下、かつ、電極２３の送り方向）に移動させるモータであり、電極保持具２２は、電極２３を保持する部材である。電極２３は、例えば中空（または中実）の銅、タングステン等の細線状の丸棒等から構成された細径（例えば、０．２ｍｍ以下の径）の針金形状の電極であり、電極保持具２２が超音波モータ２１によって駆動方向に移動するとき、同じように駆動方向に移動する。
【００１５】
放電電源３は、電極２３および被加工物２４の間に繰り返しパルス的に所定の電圧を印加する装置である。繰り返し周期は、例えば、数万分の１秒〜数千万分の１秒程度である。電極２３が被加工物２４から適切な距離だけ離れている場合に、電極２３と被加工物２４との間に電圧が印加されると、これらの間に放電が発生し、被加工物２４の一部が溶融して加工が進む。
【００１６】
放電状態検出回路４は、放電電源３の放電状態（すなわち、電極２３と被加工物２４との間の放電状態）を常時検出し、その検出結果の放電状態を放電状態信号として制御回路７に出力する。検出される放電状態としては、電極２３と被加工物２４との間に印加される放電電圧、電極２３と被加工物２４の間に流れる放電電流等がある。
【００１７】
位置検出回路５は、電極保持具２２の駆動方向における位置を検出して制御回路７出力する周知の回路である。
【００１８】
モータアンプ６は、制御回路７から受けた電極駆動信号に従って超音波モータ２１を駆動する回路である。より具体的には、制御回路７から絶対値が所定値（具体的にはゼロ）を超える電圧レベルの電極駆動信号を受けている間に限り超音波モータ２１を作動させ、受けた電極駆動信号の電圧レベルの絶対値が高いほど高速に超音波モータ２１を作動させ、電極保持具２２を高速に移動させる。以下では、絶対値が所定値（具体的にはゼロ）を超える電圧レベルの電極駆動信号を受けていることを、単に電極駆動信号を受けていると記す。
【００１９】
制御回路７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えた周知のマイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、放電状態検出回路４から受けた放電状態信号に基づいて、モータアンプ６に電極駆動信号を出力する。基本的には、電極２３と被加工物２４との間隔が放電に適切な間隔となるよう、モータアンプ６に対して電極駆動信号を出力することで、電極２３の駆動方向における位置を制御する。
【００２０】
図２に、機構部２の詳細な構成を示す。機構部２は、上述の超音波モータ２１、電極保持具２２、電極２３に加え、ＸＹステージ２５、背面プレート２６、固定プレート２７、リニアガイド２８、側面プレート２９、電極ガイドホルダ３０、および電極ガイド３１を備えている。
【００２１】
ＸＹステージ２５は、被加工物２４を載置する台であり、Ｘ移動軸２５ｘおよびＹ移動軸２５ｙ方向に移動させることで、電極２３に対する被加工物２４の水平面内の位置を変化させることができる。また、ＸＹステージ２５は、図示しない給電線を介して放電電源３のグラウンド側端子と導通する。
【００２２】
背面プレート２６は、ＸＹステージ２５に固定された立ち壁であり、固定プレート２７は、この背面プレート２６に対して平行にネジ止め固定された板である。この固定プレート２７の背面プレート２６側とは反対側の面には、超音波モータ２１、電極保持具２２が固定される。
【００２３】
ここで、超音波モータ２１について説明する。超音波モータ２１は、電極２３を駆動するためのモータであって、超音波領域の周波数でフィンガチップ２１ａを環状に運動させる（具体的には楕円運動させる）モータである。超音波モータ２１の作動の速度は、フィンガチップ２１ａの楕円運動の単位時間当たりの回転数に相当する。フィンガチップ２１ａの楕円運動は、図２の紙面内における楕円運動となる。このような超音波モータ２１としては、特許文献３に記載のマイクロモータを用いてもよい。このマイクロモータは、Ｎａｎｏｍｏｔｉｏｎ社からＨＲ１モータという名称で広く販売されている。
【００２４】
より詳しくは、超音波モータ２１は、長方形圧電セラミック素子上に、市松格子状に４箇所の電極を形成すると共に、その長方形の一辺の中央部にフィンガチップ２１ａを備えたモータである。超音波モータ２１の４箇所の電極の内の２個所の対角線上の電極に５０ＫＨz程度の高周波電圧を加えることで、当該セラミック素子を伸縮および屈曲させてフィンガチップ２１ａに５０ｋＨｚ程度の回転数の楕円運動を生起させる。
【００２５】
電極保持具２２は、保持具本体２２ａ、第１保持部材２２ｂ、第１ベアリング２２ｃ、回転伝達部材２２ｄ、回転導電部材２２ｅ、導電ブラシ２２ｆ、第２ベアリング２２ｇ、および第２保持部材２２ｈを備えている。
【００２６】
保持具本体２２ａは、電極保持具２２の他の部材２２ｂ〜２２ｈを保持すると共に、超音波モータ２１の先端部のフィンガチップ２１ａと常時接触している。なお、保持具本体２２ａのうちフィンガチップ２１ａと接触する部分にはセラミックプレートが埋め込まれている。超音波モータ２１が作動してフィンガチップ２１ａが楕円運動すると、当該圧電セラミック素子に付設されたバネにより、フィンガチップ２１ａの楕円運動が保持具本体２２ａに伝達され、保持具本体２２ａが駆動方向に直線的に移動する。また、保持具本体２２ａと電極保持具２２の他の部材２２ｂ〜２２ｈは、一体的に駆動方向に移動する。
【００２７】
ここで、フィンガチップ２１ａの楕円運動と保持具本体２２ａの移動の関係について、図３を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、保持具本体２２ａを上方（すなわち、駆動方向に沿って被加工物２４から離れる向き。第２の向きの一例に相当する。）に移動させる場合は、フィンガチップ２１ａを紙面の反時計回りに楕円運動させる。また、図３（ｂ）に示すように、保持具本体２２ａを下方（すなわち、駆動方向に沿って被加工物２４に近づく向き。第１の向きの一例に相当する。）に移動させる場合は、フィンガチップ２１ａを紙面の時計回りに楕円運動させる。
【００２８】
反時計回りの楕円運動時、フィンガチップ２１ａと保持具本体２２ａとは常に接触した状態にあるが、フィンガチップ２１ａが下降している段階よりも、フィンガチップ２１ａが上昇している段階の方が、フィンガチップ２１ａが保持具本体２２ａをより強く押圧する。したがって、保持具本体２２ａに及ぼすフィンガチップ２１ａの摩擦力は、フィンガチップ２１ａの上昇時の方が大きく、したがって、全体として見れば、保持具本体２２ａは上昇する。
【００２９】
また、時計回りの楕円運動時も、フィンガチップ２１ａと保持具本体２２ａとは常に接触した状態にあるが、今度はフィンガチップ２１ａが上昇している段階よりも、フィンガチップ２１ａが下降している段階の方が、フィンガチップ２１ａが保持具本体２２ａをより強く押圧する。したがって、保持具本体２２ａに及ぼすフィンガチップ２１ａの摩擦力は、フィンガチップ２１ａの下降時の方が大きく、したがって、全体として見れば、保持具本体２２ａは下降する。
【００３０】
また、フィンガチップ２１ａが楕円運動を停止した場合、フィンガチップ２１ａと保持具本体２２ａとが接触しているので、フィンガチップ２１ａと保持具本体２２ａとの摩擦力によって、保持具本体２２ａも停止する。
【００３１】
第１保持部材２２ｂ、回転伝達部材２２ｄ、回転導電部材２２ｅ、第２保持部材２２ｈは、中心部に電極２３が挿通され、中心部に相通される電極２３を把持するようになっている。
【００３２】
回転伝達部材２２ｄは、図示しない回転機構によって回転する部材である。回転機構としては、歯車機構等の接触方式の回転伝達機構を採用してもよいし、エアスピンドル機構（例えば、特許文献１参照）等の非接触方式の回転伝達方式を採用してもよい。例えば、歯車機構を採用する場合、回転伝達部材２２ｄは、軸（電極２３が挿通される部分）を中心に回転する歯車であり、回転伝達部材２２ｄは、図示しない他の歯車と噛み合うことで、当該他の歯車から回転力を伝達されて回転する。
【００３３】
この回転伝達部材２２ｄは、第１保持部材２２ｂ、回転導電部材２２ｅ、第２保持部材２２ｈと一体的に回転するように構成されている。
【００３４】
また、第１保持部材２２ｂは、第１ベアリング２２ｃを介して、保持具本体２２ａに対して回転可能に、保持具本体２２ａに支持されている。また、第２保持部材２２ｈは、第２ベアリング２２ｆを介して、保持具本体２２ａに対して回転可能に、保持具本体２２ａに支持されている。
【００３５】
このようになっていることで、回転伝達部材２２ｄが保持具本体２２ａに対して回転すると、第１保持部材２２ｂ、回転導電部材２２ｅ、第２保持部材２２ｈが回転伝達部材２２ｄと共に回転し、それと共に電極２３も保持具本体２２ａに対して回転する。
【００３６】
また、回転導電部材２２ｅは、導電ブラシ２２ｆを介して放電電源３の非グラウンド側端子と導通する。このようになっていることで、放電電源３は、導電ブラシ２２ｆを介して電極２３に電圧を印加することができる。
【００３７】
電極チャックホルダ３０は、電極保持具２２の下部において背面プレート２６に固定されている。また、電極チャック３１は、この電極チャックホルダ３０に対して回転可能に支持されると共に、第２保持部材２２ｈから下方に延びる電極２３が挿通される挿通孔を有している。この挿通孔を電極２３が通ることで、電極２３が位置決めされる。
【００３８】
側面プレート２９は、ＸＹステージ２５に固定された立ち壁であり、リニアガイド２８が固定されている。
【００３９】
なお、保持具本体２２ａは、リニアガイド２８のリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃに固定されている。リニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃは、リニアレール２８ａに対して離れないように係合されると共に、リニアレール２８ａ上を駆動方向に沿って自在に移動可能な部材である。
【００４０】
リニアガイド２８は、図２に示すように、側面プレート２９に固定されるリニアレール２８ａと、リニアレール２８ａに対して移動可能に係合されたリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとを有している。
【００４１】
図３に、リニアガイド２８の一部分の斜視図を示す。この斜視図では、リニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃのうちリニア移動ブロック２８ｂのみを表しているが、リニア移動ブロック２８ｃについてもリニア移動ブロック２８ｂと同等の構成となっている。
【００４２】
リニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃは、軌道部材であるリニアレール２８ａに対し、多数の球形のボール２８ｄ（転動体の一例に相当する）を介して駆動方向にスライド可能に取り付けられている。リニアレール２８ａはその長手方向（駆動方向に該当する）と直交する断面が略矩形状に形成された長尺の部材であり、リニアレール２８ａのリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃ側の角部には、ボール２８ｄが転がる際の軌道になる４つのボール転走溝２８ｅがリニアレール２８ａの全長に渡って形成されている。これらのボール転走溝２８ｅは、長手方向に直線的に伸びている。
【００４３】
リニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃの各々にも、ボール転走溝２８ｅとそれぞれ対向する４つのボール転走溝２８ｊが形成されている。リニアレール２８ａのボール転走溝２８ｅとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃのボール転走溝２８ｊとの間に複数のボール２８ｄが挟まれている。さらにリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃには、各ボール転走溝２８ｊと平行に伸びる４条の戻し路２８ｍが形成されている。さらにリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃには、各戻し路２８ｍとボール転送溝２８ｊを結ぶ方向転換路が設けられている。
【００４４】
図６に、１条のボール転走溝２８ｅ、２８ｊ、１条の戻し路２８ｍ、およびそれらを繋ぐ２つの方向転路２８ｐの組合せによって構成される無限循環路の断面図を示す。リニアガイド２８には、無限循環路が４つ形成されることになる。
【００４５】
各無限循環路には、多数のボール２８ｄが互いに接触、分離可能に一列に装填されていると共に、潤滑油が装填されている。基本的には、リニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃがリニアレール２８ａに対して移動する際、各ボール２８ｄは荷重を受けつつ無限循環路中を回転して移動および循環するようになっている。なお、図３では、リニア移動ブロック２８ｂの一部の記載を省略して無限循環路およびボール２８ｄの配置を表している。
【００４６】
本実施形態では、リニアガイド２８が有するボール２８ｄの直径は、すべて同じ１ｍｍである。ただし、ボール２８ｄの直径には、個体差があってもよい。
【００４７】
以下、上記のような構成の放電加工機１の作動および放電加工機１を用いた加工方法について説明する。
【００４８】
まず、被加工物２４を、ＸＹステージ２５上に設置する。本実施形態における被加工物２４は、エンジンのシリンダ内に燃料（ガソリン燃料、ディーゼル燃料等）を噴射する燃料噴射ノズルのノズルボディの元となる部材であり、ノズルボディの外形を有した部材であるが、他の加工品の元となる部材であってもよい。
【００４９】
放電加工機１を用いた放電加工では、電極２３と被加工物２４との間に放電を発生させて被加工物２４に１個憤孔を空ける工程を、憤孔を１個開ける毎にＸＹステージ２５のＸ軸方向位置およびＹ軸方向位置を適宜変化させながら、繰り返す。これによって、燃料を噴射するための複数の憤孔が被加工物２４の複数位置に空けられる。これらの憤孔を空けることで被加工物２４はノズルボディとして完成するので、被加工物２４の放電加工方法では、ノズルボディ（加工品の一例に相当する）の製造方法でもある。
【００５０】
作業者は、被加工物２４をＸＹステージ２５上に設置した後、放電電源３を作動させる。すると放電電源３は、所定の周期（例えば、数千万分の１秒の周期）で電極２３と被加工物２４との間にパルス電圧を印加し始める。
【００５１】
また作業者は、放電状態検出回路４、位置検出回路５、モータアンプ６、制御回路７を作動させる。すると、放電状態検出回路４は、電極２３と被加工物２４との間の放電状態（放電電流、放電電圧等）を示す放電状態信号を制御回路７に出力し始める。また位置検出回路５は、電極保持具２２の駆動方向の位置を示す位置信号を制御回路７に出力し始める。
【００５２】
また、制御回路７は起動して、受けた放電状態信号に基づいて、電極２３と被加工物２４との間隔が放電に適切な間隔となるよう、モータアンプ６に対して電極駆動信号を出力するための位置制御処理を開始する。そしてモータアンプ６は、制御回路７から受けた電極駆動信号に応じて超音波モータ２１を駆動する。
【００５３】
ここで、制御回路７の位置制御処理の詳細について、図７〜図１１を用いて説明する。図７は、制御回路７が実行する位置制御処理のフローチャートであり、図８は、放電加工時の電極駆動信号、電極位置、放電状態、放電状態検出タイミングの経時変化を示すタイミングチャートである。
【００５４】
制御回路７は、位置制御処理においてまずステップ１１０で、新たに１つの憤孔の加工を開始するか否かを、例えば、作業者が放電加工機１に対して所定の開始操作を行ったことに基づいて判定する。この判定は、加工を開始すると判定するまで繰り返される。
【００５５】
制御回路７は、新たに１つの憤孔の加工を開始すると判定した場合、続いて一孔加工準備処理（ステップ１１１〜１１４）を実行する。具体的には、まずステップ１１１に進み、電極２３と被加工物２４のショートに関するフラグＳをオフに初期化する。このフラグＳは、制御回路７のメモリ（例えばＲＡＭ）中に保持されるデータである。
【００５６】
続いてステップ１１２では、電極保持具２２を所定の原位置（ホームポジション）から所定の加工開始位置まで駆動方向下向き（第１の向きの一例に相当する）に下降させる下降制御を開始する。具体的には、電極保持具２２を下降させるための電極駆動信号をモータアンプ６に出力し始める。なお、加工開始位置とは、電極２３と被加工物２４との間で放電を開始できる位置（具体的には、電極２３の下端が被加工物２４の上面に放電可能に近接するような位置）としてあらかじめ設定された位置である。
【００５７】
この電極駆動信号を受けたモータアンプ６は、そのレベルの絶対値に比例する速さで超音波モータ２１のフィンガチップ２１ａを楕円運動させる。楕円運動の方向は、電極駆動信号のレベルが正の場合は電極保持具２２を上昇させる方向（すなわち、図３における反時計回り）であり、電極駆動信号のレベルが負の場合は電極保持具２２を下降させる方向（すなわち、図４における時計回り）である。ステップ１１２で出力し始める電極駆動信号のレベルは負の値であるので、電極保持具２２および電極２３は、駆動方向に沿って、被加工物２４に近づくように下降し始める。
【００５８】
続いて制御回路７は、ステップ１１３で、所定下降期間だけ、位置検出回路５からの位置信号に基づいて、電極保持具２２および電極２３の下降速度Ｖｄ（第１の移動速度の一例に相当する）を測定する。なお、この所定下降期間においても制御回路７は、上記の電極駆動信号をモータアンプ６に出力し続けて電極保持具２２および電極２３を下降させ続ける。また、下降速度Ｖｄは、この所定下降期間中の電極保持具２２の移動速度の平均値でも、最大値でも、最小値でも、最頻値でもよいが、正の値として算出する。つまり、下降速度Ｖｄは、所定下降期間中の電極保持具２２の下降速度の統計代表値である。
【００５９】
この所定下降期間は、電極保持具２２が原位置から移動し始めて加工開始位置に到達し得ない期間としてあらかじめ長さが設定された期間である。例えば、電極保持具２２が原位置から移動し始めて加工開始位置に到達するのにかかる時間の１／２の長さの期間であってもよい。
【００６０】
続いて制御回路７は、ステップ１１４で、位置検出回路５から出力される位置信号に基づいて、電極保持具２２が加工開始位置に到達するまで待ち、到達したことを検知すると、上述の電極駆動信号（電極保持具２２を下降させるための電極駆動信号）の出力を終了することで、下降制御を終了する。これにより、電極保持具２２および電極２３は、下降を一旦停止する。
【００６１】
なお、ステップ１１２で下降制御を開始してからステップ１１４で下降制御を終了するまでの期間において、電極駆動信号のレベルは一定としてもよい。このようにすることで、フィンガチップ２１ａの楕円運動の周波数は一定に制御され、その結果、電極保持具２２および電極２３の下降速度も一定に制御される。したがってこの期間中、電極保持具２２および電極２３の加速も減速も殆ど無いので、下降速度Ｖｄがリニアガイド２８の摺動抵抗の影響をより明確に反映するようになる。ただし、ステップ１１２で下降制御を開始してからステップ１１４で下降制御を終了するまでの期間において、電極駆動信号のレベルが変化するようになっていてもよい。
【００６２】
続いて制御回路７は、ステップ１１５で電極駆動信号５１（図８参照）を一定期間Ｔ１だけモータアンプ５に出力し続ける。出力する電極駆動信号のレベルＹは、位置制御処理の開始後最初のステップ１１５では、ＲＯＭに記録されたデフォルト値Ｙ０（Ｙ０は負の値）となる。本事例では、位置制御処理の開始後最初のステップ１１５なので、レベルがデフォルト値Ｙ０の電極駆動信号が、一定期間Ｔ１だけモータアンプ６に出力される。
【００６３】
このようなレベルＹ０の電極駆動信号を一定期間Ｔ１だけ受けたモータアンプ６は、そのレベルの絶対値に比例する速さで超音波モータ２１のフィンガチップ２１ａを楕円運動させる。楕円運動の方向は、上述の通り、電極駆動信号のレベルの正負に応じて変化する。この場合のレベルＹ０は負の値であるので、電極保持具２２および電極２３の駆動方向における位置５２は、被加工物２４に近づくように、レベルＹ０に概ね比例する距離だけ、下降する。
【００６４】
なお、電極駆動信号５１の出力中も、放電電源３は電極２３と被加工物２４との間に繰り返しパルス電圧を印加し続けている。電極駆動信号５１の出力タイミングの間隔Ｔ０は、パルス電圧の印加タイミングの間隔に比べ、遙かに長い。例えば、間隔Ｔ０は、０．５ｍｓであり、電極駆動信号５１の出力タイミングの間隔Ｔ０の間に、パルス電圧が１万回程度印加され、その度に、被加工物２４から電極２３までの距離等に応じた放電状態５３で放電が発生する（距離等によっては放電しない場合もある）。
【００６５】
一定期間Ｔ１の電極駆動信号５１の出力が終了すると、続いてステップ１２０で、時間の経過に従って変化するタイマ値ｔの値をゼロにリセットする。続いてステップ１２５では、タイマ値ｔがＴ２に到達するまで（すなわち、電極駆動信号５１の連続出力終了後に期間Ｔ２が経過するタイミング５４ａ〜５４ｉまで）待ち、到達すると続いてステップ１３０に進む。なお、このタイマ値ｔがＴ２に到達するまで待っている間も、電極駆動信号５１の出力中と同じく、放電電源３は電極２３と被加工物２４との間に繰り返しパルス電圧を印加し続けている。
【００６６】
また、このタイマ値ｔがＴ２に到達するまで待っている間は、電極駆動信号５１がモータアンプ６に出力されないので、モータアンプ６は超音波モータ２１を駆動しない。しかし、電極保持具２２および電極２３においては、慣性のため、それまでの移動速度が急にゼロになるわけではなく、フィンガチップ２１ａとの摩擦によって減速しつつそれまでの移動方向に進む。その際、期間Ｔ２が経過する前に移動速度がゼロになれば、期間Ｔ２が経過した時点でも移動速度はゼロのままとなる。
【００６７】
ステップ１３０では、現時点、すなわち電極２３の移動速度がある程度減速した時点における、電極２３と被加工物２４の間の放電状態５３を、放電状態検出回路４から受けた放電状態信号に基づいて検出する。現時点における電極２３と被加工物２４の間の放電状態５３としては、その時点において放電状態検出回路４から受けている放電電圧Ｖｇおよび放電電流の両方またはいずれか一方に基づく量であってもよい。あるいは、その時点から過去所定時間だけ遡る期間における、放電電圧の平均値Ｖｇおよび放電電流の平均値のうち両方またはいずれか一方に基づく量であってもよい。所定時間としては、直前の電極駆動信号５１の出力が終了したタイミング（すなわち、電極２３が減速し初めるタイミング）まで遡らない時間であればよいが、例えば、Ｔ２／２またはそれより短い時間であれば、電極２３の移動速度が十分低下していると考えられるので、より好ましい。
【００６８】
続いてステップ１４０では、直前のステップ１３０およびそれより前に実行したステップ１３０で取得した放電状態５３に基づいて、電極２３と被加工物２４が短絡しており、かつ、連続して短絡している期間が基準時間Ｔｓを超えているか否かを判定する。
【００６９】
ここで、基準時間Ｔｓとしては、例えば、５０ｍｓとする。基準時間Ｔｓが５０ｍｓで放電状態信号の検出間隔Ｔ０が０．５ｍｓであれば、短絡している放電状態信号を連続で取得した回数が１００回を超えたときに、連続して短絡している期間が基準時間Ｔｓを超えたことになる。
【００７０】
なお、放電状態５３は、図９に示すように、各時点において放電状態検出回路４から受けている放電電圧Ｖｇに基づく電圧値であり、この電圧値が高いほど電極２３と被加工物２４の間の距離が長いことを示すようになっていてもよい。この場合、この電圧値が最大値（８．０Ｖ）となったときには、電極２３と被加工物２４とは開放状態、すなわち、放電が発生しない状態にあり、この電圧値が最小値（０．０Ｖ）となったときには、電極２３と被加工物２４とは短絡状態にある。
【００７１】
電極２３と被加工物２４が短絡しており、かつ、連続して短絡している期間が基準時間Ｔｓを超えていると判定した場合は、ステップ１４５に進み、それ以外の場合は、ステップ１４５をバイパスしてステップ１５０に進む。ステップ１４５では、フラグＳをオンにし、その後ステップ１５０に進む。
【００７２】
ステップ１５０では、電極駆動信号５１のレベルＹを、ステップ１３０で検出した放電状態に基づいて、決定する。例えば、上述のＹ＝Ｋ（Ｖｇ−Ｖｃ）という等式を用いて決定する。このようにして決定された電極駆動信号５１のレベルＹは、次に連続出力される電極駆動信号５１のレベルである。なお、制御係数Ｋは、負の値であり、ステップ１３０で検出した放電状態の、理想的な放電状態に対するずれと、そのずれに応じた電極駆動信号５１のレベルＹとの比例関係を規定する係数であり、あらかじめ固定値として定められている。また、Ｖｃは、理想的な放電状態に相当する放電状態信号の電圧レベルとしてあらかじめ定められた正の値である。
【００７３】
このような方法で、次にモータアンプ６に出力する電極駆動信号のレベルＹを決定するので、例えば、現時点において電極２３と被加工物２４の間の距離が理想的な放電を実現する距離より長ければ、放電状態のレベルＶｇが基準レベルＶｃよりも高くなる。すると、電極駆動信号のレベルＹの値が負値として算出され、その結果、次のステップ１１５で、電極保持具２２および電極２３が下降するよう制御される。
【００７４】
また例えば、現時点において電極２３と被加工物２４の間の距離が理想的な放電を実現する距離より短ければ、放電状態のレベルＶｇが基準レベルＶｃよりも低くなる。すると、電極駆動信号のレベルＹの値が正値として算出され、その結果、次のステップ１１５で、電極保持具２２および電極２３が上昇するよう制御される。
【００７５】
特に、現時点において電極２３と被加工物２４が短絡していれば、放電状態のレベルＶｇがゼロになるので、すると、電極駆動信号のレベルＹの値が最大値として算出され、その結果、次のステップ１１５で、電極保持具２２および電極２３が最も大きく上昇するよう制御される。
【００７６】
なお、ステップ１５０で決定されたレベルＹによって次回のステップ１１５で電極保持具２２が移動する距離は、最大でも数μｍ程度であり、ボール２８ｄの径に比べて遙かに小さい。
【００７７】
続いてステップ１６０では、今回の加工対象の憤孔の加工が終了したか否かを判定する。例えば、放電状態検出回路４からの放電状態信号に基づいて、電極２３が被加工物２４を貫通したと判定したときに、今回の加工対象の憤孔の加工が終了したと判定するようになっていてもよい。あるいは、位置検出回路５からの位置信号に基づいて、電極保持具２２が所定の加工完了位置に到達したと判定したときに、今回の加工対象の憤孔の加工が終了したと判定してもよい。
【００７８】
電極保持具２２が所定の加工完了位置に到達していないと判定した場合は、続いてステップ１６５を実行し、到達したと判定した場合は、電極２３を原位置に戻すためにステップ１７０に進む。
【００７９】
ステップ１６５では、タイマ値ｔがＴ０−Ｔ１に到達するまで待つ。時間Ｔ１は、１回の電極駆動信号５１の出力持続期間なので、前回の電極駆動信号５１の出力が終了してから時間Ｔ０−Ｔ１が経過したということは、前回の電極駆動信号５１の出力開始タイミングから、電極駆動信号５１の出力周期Ｔ０が経過したことを意味する。タイマ値ｔがＴ０−Ｔ１に到達すると、再度ステップ１１５に戻り、直前のステップ１５０で決定したレベルＹの電極駆動信号５１を、一定期間Ｔ１だけモータアンプ６に出力し続ける。
【００８０】
以後、このようなステップ１１５〜１６５のループを繰り返すことで、制御回路７は、図８に示すように、以下の作動（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）をこの順に繰り返す。
（Ａ）一定周期Ｔ０で電極駆動信号５１を出力して電極２３を駆動する（ステップ１１５）。そして、電極駆動信号５１の出力終了後、所定の時間Ｔ２が経過したときに（ステップ１２５）放電状態を検出する（ステップ１３０）。
（Ｂ）検出した放電状態に基づいて、短絡が基準時間Ｔｓを超えて連続しているときに限り（ステップ１４０）フラグＳをオンに変更する（ステップ１４５）。
（Ｃ）検出した放電状態に応じた電極駆動信号５１のレベルＹを決定し（ステップ１５０）、次の電極駆動信号５１を（ステップ１６５）、その決定したレベルＹの電極駆動信号として出力する。
なお、ステップ１３０の放電状態の検出タイミングの周期もＴ０である。
【００８１】
なお、上述の通り放電状態の検出対象のタイミングは、超音波モータ２１が作動せず、電極２３の駆動が行われておらず、電極２３の慣性による移動速度が弱まったタイミングである。しかし、別の例として、放電状態の検出対象のタイミングは、超音波モータ２１が作動して電極２３の駆動が行われているタイミングであってもよい。
【００８２】
また制御回路７は、上述の通りステップ１６０で、電極保持具２２が所定の加工完了位置に到達したと判定すると、すなわち、１つの憤孔の加工が終了すると、ステップ１７０に進む。ステップ１７０〜１９５では、一孔加工後処理を行う。具体的には、まずステップ１７０では、電極保持具２２を現在の位置（例えば加工完了位置）から上記原位置まで駆動方向の上向き（第２の向きの一例に相当する）に上昇させる上昇制御を開始する。具体的には、電極保持具２２を上昇させるための電極駆動信号をモータアンプ６に出力し始める。
【００８３】
この電極駆動信号を受けたモータアンプ６は、そのレベルの絶対値に比例する速さで超音波モータ２１のフィンガチップ２１ａを楕円運動させる。楕円運動の方向は、当該電極駆動信号のレベルが正なので、電極保持具２２を上昇させる方向（すなわち、図３における反時計回り）である。したがって、電極保持具２２および電極２３は、駆動方向に沿って、被加工物２４に近づくように上昇し始める。
【００８４】
続いて制御回路７は、ステップ１７５で、所定上昇期間だけ、位置検出回路５からの位置信号に基づいて、電極保持具２２および電極２３の上昇速度Ｖｕ（第２の移動速度の一例に相当する）を測定する。なお、この所定上昇期間においても制御回路７は、上記の電極駆動信号をモータアンプ６に出力し続けて電極保持具２２および電極２３を上昇させ続ける。また、上昇速度Ｖｕは、この所定下降期間中の電極保持具２２の移動速度の平均値でも、最大値でも、最小値でも、最頻値でもよいが、正の値として算出する。つまり、上昇速度Ｖｕは、所定上昇期間中の電極保持具２２の上昇速度の統計代表値である。
【００８５】
この所定上昇期間は、電極保持具２２が原位置から移動し始めて加工開始位置に到達し得ない期間としてあらかじめ長さが設定された期間である。例えば、電極保持具２２が原位置から移動し始めて加工開始位置に到達するのにかかる時間の１／２の長さの期間であってもよい。
【００８６】
続いて制御回路７は、ステップ１８０で、位置検出回路５から出力される位置信号に基づいて、電極保持具２２が原位置に到達するまで待ち、到達したことを検知すると、上述の電極駆動信号（電極保持具２２を上昇させるための電極駆動信号）の出力を終了することで、上昇制御を終了する。これにより、電極保持具２２および電極２３は、上昇を一旦停止する。
【００８７】
なお、ステップ１７０で上昇制御を開始してからステップ１８０で上昇制御を終了するまでの期間において、電極駆動信号のレベルは一定としてもよい。このようにすることで、フィンガチップ２１ａの楕円運動の周波数は一定に制御され、その結果、電極保持具２２および電極２３の上昇速度も一定に制御される。したがってこの期間中、電極保持具２２および電極２３の加速も減速も殆ど無いので、上昇速度Ｖｕがリニアガイド２８の摺動抵抗の影響をより明確に反映するようになる。ただし、ステップ１７０で下降制御を開始してからステップ１８０で下降制御を終了するまでの期間において、電極駆動信号のレベルが変化するようになっていてもよい。
【００８８】
続いてステップ１８５で、ガイド異常判定処理を行う。ガイド異常判定処理では、リニアガイド２８において摺動抵抗が通常時に比べて過度に大きくなるというガイド異常が発生したか否かを判定する。
【００８９】
ステップ１９０では、ステップ１８５のガイド異常判定処理の結果に従って、ガイド異常が発生したか否かを判定し、発生したと判定した場合は、ステップ１９５で上下限ストローク制御を実行し、その後、次の憤孔を加工するためにステップ１１０に戻る。発生していないと判定した場合は、ステップ１９５をバイパスして次の憤孔を加工するためにステップ１１０に戻る。ステップ１９５における上下限ストローク制御の詳細については後述する。
【００９０】
以上のように、制御回路７は、１つの被加工物２４の複数の憤孔を加工する際、または、複数の被加工物２４の複数の憤孔を加工する際、図７に示す位置制御処理を行う。そして、位置制御処理において、各孔の加工時に（ステップ１１０）、一孔加工準備処理（ステップ１１１〜１１４）を行い、その後に実加工処理（ステップ１１５〜１６５）を行い、その後、一孔加工後処理（ステップ１７０〜１９５）を行う。
【００９１】
そして、一孔加工準備処理では、電極保持具２２を原位置から加工開始位置まで下降させると共に、上述の所定下降期間中の電極保持具２２の移動速度Ｖｄを検出する。
【００９２】
また、実加工処理では、被加工物２４と電極２３の間に放電を発生させ、その放電によって被加工物を溶融させながら、被加工物２４に憤孔を掘り進めていく。そしてその実加工処理において、基準時間Ｔｓを超えて電極２３と電極保持具２２がショートしたならば（ステップ１４０）、フラグＳをオンにする（ステップ１４５）。
【００９３】
なお、上述の通り、実加工処理で短絡が一度でも発生したなら、その時点のステップ１５０で制御回路７は、電極２３を被加工物２４から離す向きに電極保持具２２を移動させる制御を行うので、正常ならば、ステップ１３０の繰り返しにおいて短絡状態が多数回連続で検出されることは無い。短絡状態が多数回連続で検出されるということは、リニアガイド２８における摺動抵抗が増大してリニアレール２８ａに対してリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃが移動し難くなっている可能性が高い。
【００９４】
また、一孔加工後処理では、電極保持具２２を加工完了位置から原位置まで上昇させると共に、上述の所定上昇期間中の電極保持具２２の移動速度Ｖｕを検出し、その後、ガイド異常判定処理の結果に従って、異常があれば上下限ストロークを実行する。
【００９５】
なお、上記の一孔加工準備処理、実加工処理、一孔加工後処理のいずれにおいても、電極保持具２２が駆動方向に移動する場合は、常にリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃは、電極保持具２２と一体的に、リニアレール２８ａに沿って移動する。このリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃのリニアレール２８ａに沿った移動により、リニアガイド２８は、電極保持具２２の駆動方向への移動をガイドする。
【００９６】
ここで、作業者が放電加工機１を用いて１つの被加工物２４の複数の憤孔を加工する事例、または、複数の被加工物２４の複数の憤孔を加工する事例について、図１０を参照して説明する。
【００９７】
図１０に示すように、１孔目の加工においては、まず作業者が、時点ｔ１０において、図１に示すように被加工物２４をＸＹステージ２５上に設置した後、放電電源３、放電状態検出回路４、位置検出回路５、モータアンプ６、制御回路７を作動させる。
【００９８】
そして作業者は、時点ｔ１１において、放電加工機１に対して所定の開始操作を行うと、制御回路７は、ステップ１１０からステップ１１１に進んで一孔加工準備処理を行う。すると、図１０の実線６０に示すように、電極保持具２２の位置が、実加工時に比べて高速かつ一定速度で、原位置から加工開始位置まで下降する。
【００９９】
そして時点ｔ１２において電極保持具２２が加工開始位置に到達すると、制御回路７は一孔加工準備処理を終了して実加工処理を開始する。なお、時点ｔ１１から時点ｔ１２までにかかる時間は、例えば０．５秒である。
【０１００】
時点ｔ１２以降は、電極２３によって被加工物２４の憤孔がゆっくりと掘り進められ、時点ｔ１３において、電極２３が被加工物２４を貫通し、更にその後の時点ｔ１４で、制御回路７がステップ１６０で今回の憤孔の加工が終了したと判定し、実加工処理を終了する。時点ｔ１２から時点ｔ１４までにかかる時間は、例えば１０〜３０秒である。
【０１０１】
なお、１孔目の憤孔では、基準時間Ｔｓを超える短絡は発生しなかったとする。したがって、時点ｔ１２から時点ｔ１４までの期間において、制御回路７は常にステップ１４０からステップ１４５をバイパスしてステップ１５０に進む。したがって、時点ｔ１４においてフラグＳはオフのままである。
【０１０２】
時点ｔ１４以降、制御回路７は、ステップ１７０に進んで一孔加工後処理を行う。すると、上述の通り、図１０の実線６０に示すように、電極保持具２２の位置が、実加工時に比べて高速かつ一定速度で、加工完了位置から原位置まで上昇する。
【０１０３】
そして時点ｔ１５において電極保持具２２が原位置に到達すると、制御回路７は、ステップ１８５で、ガイド異常判定を行う。ガイド異常判定では、図１１に示すように、まずステップ２０５で、直前のステップ１１３で測定した下降速度Ｖｄ（正の値）が、所定の下降基準速度Ｖｄ０（第１の基準速度の一例に相当する）より小さいか否かを判定する。そして、下降速度Ｖｄが下降基準速度Ｖｄ０（正の値）よりも小さい場合は、ステップ２２５に進み、ガイド異常が発生したと判定し、ガイド異常判定を終了する。また、下降速度Ｖｄが下降基準速度Ｖｄ０以上の場合は、ステップ２１０に進む。
【０１０４】
通常ならば、リニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃが移動すると、ボール２８ｄはリニアガイド２８の内部で自転することで空間内を転がり、その結果、リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとの間の摺動抵抗が低減される。これは、ボール２８ｄの転がりによる抵抗軽減の効果と、ボール２８ｄの転動（転がり移動）に伴って無限循環路中で潤滑油が移動することで、無限循環路内に潤滑油が万遍なく行き渡ることの効果の両方によってもたらされる。
【０１０５】
しかし、上述の通り、実加工処理中の各ステップ１１５で電極保持具２２が移動する距離（すなわち、リニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃの移動距離）は、最大でも数μｍであるのに対し、リニアガイド２８中のボール２８ｄの直径は、１ｍｍ程度と大きい。したがって、ボール２８ｄは、転がらずに高周波微振動をしながら移動してしまう。また、個々のボール２８ｄの移動量のばらつきが大きくなってしまう。
【０１０６】
この状態が継続すると、図１２に示すように、無限循環路内のボール２８ｄの分布に偏りが生じてしまい、ボール２８ｄが密集している部分では、ボール２８ｄ同士の相互接触が多くなってしまう。その結果、ボール２８ｄ間の摩擦力により、リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとの間の摺動抵抗が増大してしまう。また、ボール２８ｄの移動量が小さいので、無限循環路内に潤滑油が万遍なく行き渡り難くなり、その結果、ボール２８ｄ同士が噛み合う状態となってしまう。また、潤滑油が万遍なく行き渡っていない状態でボール２８ｄが回転せずに高周波微振動しながら移動してしまうと、ボール２８ｄと無限循環路とが擦れ合うことで、発塵が起きてしまう。この発塵によって発生した塵は、ボール２８ｄと噛み合うことで、リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとの間の摺動抵抗を増大させる。このような状態は、摺動抵抗が通常時に比べて過度に大きくなるというガイド異常の状態である。
【０１０７】
このようにリニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとの間の摺動抵抗が増大すると、電極保持具２２の駆動力が同じならば、電極保持具２２の移動速度が低下する。本実施形態では、これを利用して、所定下降期間における電極保持具２２の下降速度Ｖｄが所定の下降基準速度Ｖｄ０より小さい場合に（ステップ２０５）、ガイド異常が発生したと判定する（ステップ２２５）。下降基準速度Ｖｄ０は、例えば通常ならば孔加工準備処理時において電極保持具２２が下降すると想定される速度の１／２としてあらかじめ定められてもよい。
【０１０８】
続いてステップ２０５で、直前のステップ１７５で測定した上昇速度Ｖｕ（正の値）が、所定の上昇基準速度Ｖｕ０（第２の基準速度の一例に相当する）より小さいか否かを判定する。そして、上昇速度Ｖｕが上昇基準速度Ｖｕ０（正の値）よりも小さい場合は、ステップ２２５に進み、ガイド異常が発生したと判定し、ガイド異常判定を終了する。また、上昇速度Ｖｕが上昇基準速度Ｖｕ０以上の場合は、ステップ２１５に進む。
【０１０９】
つまり、上述の通り摺動抵抗が増大すると電極保持具２２の移動速度が低下することを利用して、所定上昇期間における電極保持具２２の上昇速度Ｖｕが所定の上昇基準速度Ｖｕ０より小さい場合にも（ステップ２１０）、ガイド異常が発生したと判定する（ステップ２２５）。上昇基準速度Ｖｕ０は、例えば通常ならば孔加工準備処理時において電極保持具２２が上昇すると想定される速度の１／２としてあらかじめ定められてもよい。なお、電極保持具２２およびリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃにかかる重力を考慮すると、制御回路７が出力する電極駆動信号のレベルの絶対値が所定下降期間と所定上昇期間とで同じ場合、下昇基準速度Ｖｄ０は上昇基準速度Ｖｕ０よりも大きく設定される。
【０１１０】
このように、制御回路７は、電極保持具２２の駆動方向の移動速度Ｖｄ、Ｖｕと基準速度Ｖｄ０、Ｖｕ０とを比較することで、電極保持具２２の移動に対する抵抗が異常であるか否かを判定する。
【０１１１】
そして、基準速度Ｖｄ０と比較する移動速度Ｖｄは、１つの憤孔の加工を開始するために電極保持具２２を原位置から被加工物２４の方向に移動させる際の電極保持具２２の移動速度である。また、基準速度Ｖｕ０と比較する移動速度Ｖｕは、同じ１つの憤孔の加工を終了した後に電極保持具２２を原位置に戻す際の電極保持具２２の移動速度である。
【０１１２】
１つの憤孔の加工の開始前と開始後の移動の工程は、加工の工程において通常存在する工程なので、このような工程における移動速度を比較に用いることで、移動速度を検出するための特別な期間を設ける必要がない。したがって、加工のスピードアップに繋がる。また、１つの憤孔の加工の開始前と開始後の移動の工程は、１つの孔の加工工程のうちでも、電極保持具を一方向に長く移動させることができる期間であるので、この期間においては移動速度を高い精度で検出可能である。
【０１１３】
また、制御回路７は、下降速度Ｖｄが下降基準速度Ｖｄ０よりも小さいという条件と、上昇速度Ｖｕが上昇基準速度Ｖｕ０よりも小さいという条件と、のうち、少なくとも１つが満たされていれば、他方が満たされていなくても、ガイド異常が発生したと判定する。
【０１１４】
このようにするのは、複数のボール２８ｄの偏りによって摺動抵抗が増大した場合、電極保持具２２が下向きと上向きのうち両方に移動し難くなるとは限らず、一方の向きにのみ移動し難くなる場合があるからである。上記のように、下降速度Ｖｄと上昇速度Ｖｕのうち１方でも異常を検知したときにガイド異常が発生したと判定することで、電極保持具２２が一方の向きにのみ移動し難くなる場合にも対応可能となる。
【０１１５】
ステップ２１５では、フラグＳがオンであるか否かを判定し、オンであると判定すればステップ２２５に進み、ガイド異常が発生したと判定し、ガイド異常判定を終了する。また、オフであると判定すれば、ステップ２２０に進み、ガイド異常が発生していないと判定し、ガイド異常判定を終了する。
【０１１６】
このように制御回路７は、フラグＳがオンの場合、すなわち、直前の実加工処理において電極２３と被加工物２４が短絡している期間が基準時間Ｔｓを超えた場合、電極保持具２２の移動に対する抵抗が異常であると判定する。
【０１１７】
リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとの摺動抵抗が異常であると、電極２３と被加工物２４との短絡時に電極２３を被加工物２４から離そうと制御しても離れない場合がある。したがって、上記のように、電極２３と被加工物２５が短絡している期間に基づいて、電極保持具２３の移動に対する抵抗が異常であるか否か、すなわち、ガイド異常が発生しているか否かを判定することができる。
【０１１８】
例えば、図１０の事例において、１孔目の加工のための孔加工準備処理時（ｔ１１−ｔ１２）実加工処理時（ｔ１２−ｔ１４）、一孔加工後処理ｔ１４−ｔ１５においては、ガイド異常が発生していなかったとする。この場合、電極保持具２２の移動は通常通りの速度で行われ、短絡があってもすぐに解消する。したがって制御回路７は、図１１のステップ２０５で下降速度Ｖｄが下降基準速度Ｖｄ０以上であると判定してステップ２１０に進む。そしてステップ２１０で上昇速度Ｖｕが上昇基準速度Ｖｕ０以上であると判定してステップ２１５に進み、ステップ２１５でフラグＳがオフであると判定してステップ２２０に進み、異常なしであると判定する。したがって、ステップ１９０では、ガイド異常なしと判定して、ステップ１９５をバイパスしてステップ１１０に戻る。
【０１１９】
１つ目の憤孔の加工が完了した後、時点ｔ１５から時点ｔ１６までの期間において、作業者は、被加工物２４をＸＹステージ２５から一旦取り外すか、あるいは、制御回路７が自動的にＸＹステージ２５を移動させる。これにより、電極２３の移動を遮らない位置に被加工物２４が移動される。その後、作業者または制御回路７が、被加工物２４に２つ目の憤孔を開ける位置が、電極２３の直下に位置するよう、被加工物２４を移動させる。そしてその後、作業者は、時点ｔ１６において、放電加工機１に対して所定の開始操作を行うと、制御回路７は、ステップ１１０からステップ１１１に進む。その後の時点ｔ１６から時点ｔ１７までの期間における制御回路７の制御および放電加工機１の作動は、時点ｔ１１から時点ｔ１５までの制御および作動と同じである。このような作業を作業者が繰り返すことで、被加工物２４に複数個の憤孔が形成されていく。
【０１２０】
そして、作業者は、被加工物２４に最後の憤孔を開ける位置が、電極２３の直下に位置するよう、被加工物２４を移動させ、時点ｔ１８において、放電加工機１に対して所定の開始操作を行うと、制御回路７は、ステップ１１０からステップ１１１に進む。
【０１２１】
その後の時点ｔ１８から時点ｔ２２までの期間における制御回路７の制御および放電加工機１の作動は、時点ｔ１１から時点ｔ１５までの制御および作動と基本的に同じである。ただし、時点ｔ１８の時点で、既にガイド異常が発生していたとする。
【０１２２】
そして、以下の（ｐ）、（ｑ）、（ｒ）のうちいずれか１つのみ、または任意の２つのみ、あるいは全部が発生したとする。
（ｐ）時点ｔ１８−時点ｔ１９の一孔加工準備処理時において測定される電極保持具２２の下降速度Ｖｄが、基準下降速度Ｖｄ０より小さくなった。
（ｑ）時点ｔ１９−時点ｔ２１の実加工準備処理時において、図９の期間Ｔ３のように、基準時間Ｔｓを超えて短絡があった。
（ｒ）時点ｔ２１−時点ｔ２２の一孔加工後処理時において測定される電極保持具２２の上昇速度Ｖｕが、基準上昇速度Ｖｕ０より小さくなった。
【０１２３】
すると、制御回路７は、時点ｔ２２に行うガイド異常判定処理で、上記（ｐ）が発生していれば、（ｑ）が発生していてもいなくても、（ｒ）が発生していてもいなくても、ステップ２０５からステップ２２５に進み、ガイド異常が発生したと判定する。また、上記（ｐ）が発生しておらず（ｒ）が発生していれば、（ｑ）が発生していてもいなくても、ステップ２１０からステップ２２５に進み、ガイド異常が発生したと判定する。また、上記（ｐ）も（ｒ）も発生しておらず、（ｑ）が発生していれば、ステップ２１５からステップ２２５に進み、ガイド異常が発生したと判定する。したがって制御回路７は、図７のステップ１９０でガイド異常が発生したと判定し、ステップ１９５に進む。
【０１２４】
ステップ１９５では、上下限ストローク制御を実行する。具体的には、まず、所定の待機時間だけ待機する。その待機時間の間に、作業者は、まず、被加工物２４をＸＹステージ２５から一旦取り外すか、あるいは、ＸＹステージ２５を移動させて、電極２３の移動を遮らない位置に被加工物２４を移動させる。そして待機時間が経過した時点ｔ２３において、図１０に示すような方法で、電極保持具２２を移動させる。
【０１２５】
具体的には、まず時点ｔ２３から時点ｔ２４まで、正の最大の電極駆動信号をモータアンプ６に出力し続ける。これにより、モータアンプ６は、超音波モータ２１を用いて、性能上可能な最大の上昇速度で、電極保持具２２を上昇させ続ける。
【０１２６】
そして制御回路７は、時点ｔ２４で、電極保持具２２が性能上可能な上限位置に到達したことを位置検出回路５からの位置信号に基づいて検出すると、次は、時点ｔ２４から時点ｔ２５まで、負の最低の電極駆動信号をモータアンプ６に出力し続ける。これにより、モータアンプ６は、超音波モータ２１を用いて、性能上可能な最大の下降速度で、電極保持具２２を下降させ続ける。
【０１２７】
そして制御回路７は、時点ｔ２５で、電極保持具２２が性能上可能な下限位置に到達したことを位置検出回路５からの位置信号に基づいて検出すると、次は、時点ｔ２５から時点ｔ２６まで、正の最大の電極駆動信号をモータアンプ６に出力し続ける。これにより、モータアンプ６は、超音波モータ２１を用いて、性能上可能な最大の上昇速度で、電極保持具２２を上昇させ続ける。
【０１２８】
そして制御回路７は、時点ｔ２６、電極保持具２２が原位置に到達したことを位置検出回路５からの位置信号に基づいて検出すると、電極駆動信号のレベルをゼロにする。これにより、モータアンプ６は、超音波モータ２１の作動を停止させ、電極保持具２２の移動を止める。以上が、ステップ１９５における上下限ストローク制御である。制御回路７は、ステップ１９５の後は、ステップ１１０に戻る。
【０１２９】
なお、本事例では、最後の憤孔の加工後に上下限ストローク制御を行ったが、上記（ｐ）、（ｑ）、（ｒ）が発生するのは、最後の憤孔以外の憤孔（例えば、１個目の憤孔、２個目の憤孔）の場合もある。その場合は、当該最後の憤孔以外の憤孔についての一孔加工後処理において、上記と同様に、ステップ１９０でガイド異常ありと判定し、ステップ１９０で上下限ストロークを実行する。
【０１３０】
なお、原位置から上限までの距離、および原位置から下限までの距離は、リニアガイド２８に含まれているすべてのボール２８ｄのうち最も直径が大きい最大ボールが滑らずに転動して１回転したときの移動距離（つまり、最大ボールの大円の長さ）以上とする。
【０１３１】
このようにすることで、時点ｔ２３から時点ｔ２４までの間にボール２８ｄが一回転以上し、時点ｔ２４から時点ｔ２５までの間にボール２８ｄが二回転以上、時点ｔ２５から時点ｔ２６までの間にボール２８ｄが一回転以上する。したがって、ボール２８ｄの配置の偏りが解消する。また、ボール２８ｄが一度に長い距離移動するので、潤滑油が万遍なく行き渡り易くなる。また、発塵があったとしてもそれによって発生した塵を分散させることができる。その結果、リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとの間の摺動抵抗の増大が解消される。
【０１３２】
なお、時点ｔ２３から時点ｔ２６までの時間は、１つの憤孔の実加工処理にかかる時間よりも遙かに短い時間（例えば３秒）である。
【０１３３】
このように、制御回路７は、電極保持具２２を、最大ボールが滑らずに転動して１回転したときの移動距離分、高速に移動させることで、リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃとの間の摺動抵抗の増大を解消する。このようにすることで、電極保持具２２の移動がスムースになり、ひいては、憤孔の加工に要する時間を低減することができる。
【０１３４】
また、１回の上下限ストローク制御においては、電極保持具２２は、上方に連続して最大ボールの大円の長さ以上移動すると共に、下方にも連続して最大ボールの大円の長さ以上移動する。
【０１３５】
ボール２８ｄの偏り方によっては、電極保持具２２を一方向にのみ最大ボールの大円の長さ以上移動させただけでは偏りが解消しない場合がある。そのような場合でも、電極保持具２２を両方向に最大ボールの大円の長さ以上移動させれば、偏りが解消する可能性が高くなる。
【０１３６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、制御回路７が図７のステップ１８０で実行するガイド異常判定処理の内容を、図１１の処理から図１３の処理に変更したものである。
【０１３７】
図１３の処理は、図１１の処理のステップ２０５、２１０をステップ２０８に置き換えたものである。ステップ２０８では、直前のステップ１１３で測定した下降速度Ｖｄ（正の値）と、直前のステップ１７５で測定した上昇速度Ｖｕ（正の値）との差の絶対値が所定の基準速度差ＶＴより大きいか否かを判定する。そして、当該絶対値が基準速度差ＶＴより大きい場合は、ステップ２２５に進んでガイド異常が発生したと判定する。また、当該絶対値が基準速度差ＶＴ以下である場合は、ステップ２２０に進んでガイド異常が発生していないと判定する。
【０１３８】
このように、下降速度Ｖｄと上昇速度Ｖｕとの比較に基づいてガイド異常の発生の有無を判定することで、ガイド異常により電極保持具２２が一方の向きにのみ移動し難くなる場合にも対応可能となる。また、電極保持具２２が両方の向きに移動し難くなる場合でも、ボール２８ｄの偏りによって摺動抵抗が増大した場合は、下方への移動に対する抵抗と上方への移動に対する抵抗とは、同じにならず大きく異なる可能性が高いので、電極保持具２２が両方の向きに移動し難くなる場合にも対応可能である。
【０１３９】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。例えば、以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
【０１４０】
（変形例１）
上記各実施形態では、リニアガイド２８の無限循環路に入っているボールは、ボール２８ｄ間の間隔を一定に維持すると共にボール２８ｄ相互を連鎖させるボールリテーナで連結されていない。しかし、リニアガイド２８の無限循環路に入っているボールは、ボールリテーナで連結されているボール２８ｄであってもよい。この場合でも、本発明とボールリテーナ無しのボール２８ｄと同様の発塵の問題が発生し、上記の上下限ストローク制御により、問題が解消される。
【０１４１】
（変形例２）
上記各実施形態では、リニアガイド２８は、リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃの間に球形のボール２８ｄが介在されているが、球形のボール２８ｄに変えて円柱形のころを介在させてもよい。つまり、リニアレール２８ａとリニア移動ブロック２８ｂ、２８ｃの間に介在させるのは、複数個の転動体であればよい。また、直線的な移動をガイドするリニアガイド２８を、曲線的な移動をガイドするガイドに置き換えてもよい。つまり、ガイド２８は、転がり軸受けであればよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１                放電加工機
２２              電極保持具
２３              電極
２１              超音波モータ
２１ａ            フィンガチップ
２８              リニアガイド
２８ａ            リニアレール
２８ｂ、２８ｃ    リニア移動ブロック
２８ｄ            ボール
【図１】
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【図２】
0005967117.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005967117.tif 000007
【図７】
0005967117.tif 000008
【図８】
0005967117.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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