(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火花侵蝕機械の加工電極（１）の検出装置であって、
前記加工電極が移動可能である、前記加工電極の導電率と異なる導電率を有する輸送流体で満たされた測定領域（３）と、
前記測定領域に配置され、該測定領域で前記輸送流体と直接伝導接触する少なくとも１つの測定電極（７）と、
前記輸送流体と前記加工電極とを流れる電流を測定することにより前記測定領域中の輸送流体を通過する前記加工電極により生じる前記測定領域における抵抗の変化を検出するための前記少なくとも１つの測定電極に連なる検出回路とを含む、検出装置。
【請求項２】
前記測定領域（３）において、２の測定電極（７，７’）が、前記加工電極（１）の進行方向へ間隔を置いて配置されている、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記測定領域（３）において、１つの測定電極（７）が配置され、また、第２の測定電極が、前記加工電極（１）それ自体によって形成されている、請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記抵抗の変化を評価する電子評価システムを備え、前記測定の間、前記加工電極と比べて低い導電率を有する前記輸送流体が前記加工電極（１）と少なくとも１つの前記測定電極（７，７’）との間に存在する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
前記電子評価システムは前記抵抗の変化を測定するための回路を含み、前記抵抗の変化は、正負に交互に充電されるコンデンサー（Ｃｏ）の負荷時間に影響を与え、２つの比較器（ＣＰ１，ＣＰ２）は２つの標準電圧（＋Ｒｅｆ，−Ｒｅｆ）により前記負荷を制限し、フリップフロップ（ＦＦ）とインバーター（ＩＮＶ）とを介して前記負荷を異極性に変え、前記フリップフロップの論理出力（ＦＭ）はさらなる加工のために前記抵抗の変化に比例する時間信号を与える、請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記輸送流体は１μＳ／ｃｍより大きい導電率を有する、請求項４に記載の検出装置。
【請求項７】
前記測定電極（７，７’）は、Ｕ形に形成されている、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記測定電極（７，７’）は、リングに形成されている、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項９】
前記測定電極（７，７’）は、前記装置に入る前記輸送流体に対してシールされている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記測定の間、交流電圧が１以上の前記測定電極（７，７’）に印加される、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１１】
内径（ｄ）が、前記加工電極（１）の残りの移動経路の内径（Ｄ）に等しい、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１２】
内径（ｄ）が、前記加工電極（１）の残りの移動経路の内径（Ｄ）より小さく、前記輸送流体の一部はバイパス（１９）により前記測定領域（３）の周りに案内される、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記測定電極（７）に代えて、二次巻線がワイヤ電極（１）と前記測定領域（３）と前記バイパス（１９）とにより形成され、交流電圧が一次巻線に印加され、また、電流センサーが前記二次巻線のインピーダンスと前記ワイヤの先端（１５）の位置とが前記一次電流（Ｉｐ）に基づいて決定するように変圧器（６）がバイパス（１９）を取り囲まないで前記測定領域（３）を取り囲む、請求項１２に記載の検出装置。
【請求項１４】
穿孔火花侵蝕機械、切削火花侵蝕機械または微小型彫り火花侵蝕機械の加工電極の移動を監視するために用いられる、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１５】
ワイヤ電極の移動を監視するために請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の検出装置（５０）がワイヤ移動システムの多数箇所に配置されている、ワイヤ火花侵蝕機械。
【請求項１６】
前記検出装置（５０）が、構造上、前記移動システムのワイヤ案内ヘッドまたは駆動ノズルに一体とされている、請求項１５に記載のワイヤ火花侵蝕機械。
【請求項１７】
火花侵蝕機械の加工電極（１）が移動可能である、前記加工電極の導電率と異なる導電率を有する輸送流体で満たされた測定領域（３）において前記加工電極を検出するための方法であって、前記加工電極が前記測定領域中の輸送流体を通過するとき、前記測定領域に配置され、該測定領域で前記輸送流体と直接伝導接触する少なくとも１つの測定電極に連なる検出回路により、前記輸送流体と前記加工電極とを流れる電流を測定することにより前記測定領域における抵抗の変化が検出される、検出方法。
【請求項１８】
前記抵抗の変化は、前記電極の移動経路が伸びる第１の測定領域（３）内の抵抗と、前記加工電極は移動せずまた前記第１の測定領域と同様の流体で満たされた第２の測定領域内の抵抗とを比較することにより、決定される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の測定領域における測定および前記第２の測定領域における測定は、構造的に同一または幾何学的寸法のみが変更された請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の検出装置を用いて行われる、請求項１８に記載の検出方法。
【請求項２０】
前記測定領域（３）は、前記加工電極と比べて低い導電率を有する輸送流体で満たされている、請求項１７ないし１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記測定電極（７）は変圧器（６）で置き換えられ、前記変圧器はバイパス（１９）を取り囲まないで前記測定領域（３）を取り囲み、二次電流（Ｉｓ）であって交流電流がワイヤ電極と、前記測定領域と、前記二次電流が前記ワイヤの先端（１５）の位置に依存する前記バイパスとを介して前記変圧器の一次巻線に印加されるときに二次電流（Ｉｓ）が誘導され、前記一次電流（Ｉｐ）の比例変化に基づいて前記ワイヤの先端の位置が決定され、また、前記輸送流体が前記加工電極と比べて低い導電率を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記加工電極（１）が前記測定領域（３）を経て移動するときの前記抵抗の変化に基づいて、前記加工電極の直径が決定される、請求項１７ないし２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記加工電極の汚染の程度は、前記加工電極がワイヤ型加工電極または円筒状あるいは管状の横断面を有する棒形マイクロ電極であり、前記加工電極の直径が既知である場合、前記加工電極が前記測定領域を経て移動するときの前記抵抗の変化に基づいて評価される、請求項１７ないし２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
予め定められたワイヤ移動方法がワイヤ移動システム内のワイヤの測定位置に従って行われる、前記ワイヤ移動システム内の多数の箇所で火花侵蝕機械における前記ワイヤの位置を測定するための請求項１７ないし２３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の１つである放電加工機、すなわち火花侵蝕機械の棒形またはワイヤ形加工電極の無接触検出装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火花侵蝕機械は、電導性工具と加工電極との間の電気火花放電によりワークピースの機械加工を行うために用いられている。特に、前記工具はワイヤ電極により切断することができ、あるいは、穴をあけられまたはえぐられた棒形の型彫電極により機械的に加工することができる。この工程においては、前記ワークピースから材料粒子を除去することに加えて、加工電極自体もまた摩耗する。したがって、前記火花侵蝕機械の加工領域に新たな電極材料を連続的に供給しなければならない。公知のワイヤ火花侵蝕機械では、例えば、前記ワイヤ電極は分配ロールから複数のプーリーおよびコンベヤラインを経て上部ワイヤ案内アームへ移動し、ここから、さらに他のプーリーと前記作業領域または加工領域における前記ワイヤ電極の引張応力を調整するブレーキロールとを経て、加工電流を供給するために電源ユニットが設けられている上部ワイヤ案内ヘッドへと移動される。
【０００３】
前記ワイヤ電極は、前記上部ワイヤ案内ヘッドから、ワークピースが機械加工のために据えられている前記加工領域を経て、下部ワイヤ案内ヘッドへと連続し、ここから、さらに他のプーリーを経て処理領域へと案内されている。前記ワークピースが機械加工されている間、前記ワイヤ電極はワイヤ移動システムを通って約１００−３００ｍｍ／秒で移動する。
【０００４】
前記電極移動システムに折れたワイヤ電極を挿入しまたは再挿入することは難しく、また、時間のかかる作業である。工作機械の製造業者は、常に、取り扱いやすい製品を設計するように、また、操作員が前記システムのプログラミングおよびその管理に集中することができるように努力している。近時のワイヤ火花侵蝕機械にあっては、前記挿入工程は、例えばコンベヤチューブに流体流を飛ばし、これにより、前記ワイヤ電極を引き込み、これを先に進めるノズルの使用によって、少なくとも部分的に自動化されている。
【０００５】
前記電極移動システムのワイヤ電極の挿入および移動をできるだけ完全に自動化することができるように、適当な移動手段を適切な時刻に作動または非作動とし、また、前記ワイヤ移動システムの適当な制御パラメータを設定すべく、前記電極の先端の現在位置を常に知ることが望ましい。また、エラーの挿入はこの方法を用いて診断しやすくまた訂正しやすく、このため、作業者により必要とされるいかなる手動的介入も最小限にまで低減することができる。電極の先端は、前記ワイヤ電極の始端および終端の双方を意味するものと理解されるべきであり、例えば、前記ワイヤが折れまたは該ワイヤの迅速な再挿入と前記システムの停止時間の最小化とのために前記ワイヤが切断されるとき、前記ワイヤ電極の残りの部分が位置するところを知ることは非常に役立つ。
【０００６】
微細穿孔（ｍｉｃｒｏ−ｄｒｉｌｌｉｎｇ）において、前記電極端の位置が検出され、これに基づいて前記電極の残りの長さが決定される。以下においては、前記電極の先端なる用語は同様の場合に用いる。
【０００７】
従来においては、種々の検出方法が前記電極の先端を検出するために用いられている。
【０００８】
例えば、米国特許第４，４１２，１１８号明細書は、ワイヤが折れまたは故意に切断されたときの前記ワイヤの先端の位置を検出するための装置を明示する。このケースでは、前記ワイヤ電極が中断後に巻き戻され、これにより、前記ワイヤ電極が摺り接点に接触する。比較回路が前記摺り接点および前記ワイヤ電極間の接触を検出し、前記電極の巻き戻しを停止させ、中断させる。光センサーを用いることにより前記ワイヤが無接触で検出される変形例が開示されている。
【０００９】
ワイヤの検出のために摺り接点または光センサが使用される同様のワイヤ検出方法が、米国特許第５，０１９，６８４号明細書および同第５，２６８，５５１号明細書に開示されている。米国特許第５，０１９，６８４号明細書における特定の装置は、さらに、前記電極が巻き戻される間に帰り道の長さを測定し、前記ワイヤ折れの位置を決定する。
【００１０】
前記ワイヤ電極への電気的接触に基づく他のワイヤ検出装置が、米国特許第５，５２３，５４５号明細書に開示されている。
【００１１】
完全を期すため、ドイツ国特許第２８  ２６  ２７０号明細書にも言及すると、これには、前記ワイヤ端を検出することに関連しない別異の装置が明示されている。これは、火花侵蝕工程の力によって生じた前記ワイヤの振れまたは偏向、すなわち、前記ワイヤが進む方向に関して垂直な面上の前記ワイヤ電極の振れまたは偏向を検出し、補償することに関連する。提案されたワイヤ位置センサーは、４つの軸線方向＋ｘ、−ｘ、＋ｙおよび−ｙの１つにおいて前記ワイヤ電極から離間している４つの測定電極のそれぞれを備える。１−１００μＳ/ｃｍの導電率を有する誘電体が配列の全部を経て流れる。ｘｙ方向における前記ワイヤ電極の偏向は、前記４つの測定電極と４つの全ての測定セルのための共通電極として働く前記ワイヤ電極との間で抵抗の変化が検出されるように、測定される。
【００１２】
摺り接点に基づく前記従来技術から公知の検出器にあっては、前記検出器が前記電極移動システムに逆の影響を与えることのある前記加工電極と連続的に接触するという不利益が発見された。また、前記摺り接点は腐食しやすく、摩耗しやすく、また、絶縁酸化物層を発達させやすい。この理由から、摺り接点は、侵蝕機械の湿った領域における低センサー電圧には不適切である。ワイヤ火花侵蝕機械の大型自動ワイヤ移動システムにおいても、例えば、ワイヤ電極はワイヤ案内チューブと経路変更ユニットとを通して移動され、無接点検出が有利である。光センサーの配列が無接触ワイヤ検出のための従来技術に見られるが、無接触検出は、前記光センサーの構造設計に基づく様々な他の不利点のために交換を余儀なくされている。前記電極ワイヤが連続的に移動するが故に、ほこりや、灯油、金属および金属酸化物の堆積が予想され、これらは前記光センサーを汚し、このために機能不全を生じさせる。
【００１３】
また、前記ワイヤが流体を通して実質的に密閉されたチューブシステムを経て移動するとき、気泡が発現する可能性のあることが知られている。光センサーはこれらの気泡による影響を受けることがあり、また、これらは光センサーを不適切に働かせることがある。さらに、ワイヤ検出器は、しばしば、加圧下にある輸送流体の影響を受け、このため、前記光センサーは密閉性に関する特別な要求に適合するものでなければならない。したがって、光センサーの全てが比較的不調になりやすい。理想的な検出装置は、市場で入手可能であるワイヤおよび棒形電極の完全スペクトルを検出することができる。したがって、前記光センサーは前記移動システムの全断面を横切って働くことできる必要があるため、前記光センサーは高感度でありかつかなりの大きさの測定領域に及ぶものでなければならない。前記した要求を満たす光センサーのいずれも非常に高価である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、コンパクトでありかつ費用効果のある加工電極を検出するための装置を提供し、また、工作機械の前記加工電極の信頼性ある検出が可能である方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段および発明の作用および効果】
本発明の目的は、請求項１に記載の装置、すなわち工作機械の１つである放電加工機、すなわち火花侵蝕機械の加工電極の検出装置の主題により達成され、前記装置は、前記加工電極が移動可能である測定領域を有し、該領域には少なくとも１つの測定電極が配置され、検出は、前記加工電極が前記測定領域を移動することによって生じる前記測定領域における抵抗の変化に基づく。
【００１６】
本発明の他の面に基づき、請求項１５に係るワイヤ火花侵蝕機械が提供され、これは、ワイヤ移動システムを監視するために前記ワイヤ電極の移動経路に沿った多数の場所に本発明の検出装置が設けられており、これにより、前記ワイヤ移動システムを完全に監視可能である。
【００１７】
最後に、本発明の目的は、請求項１７に係る方法の主題の手段により達成される。すなわち、火花侵蝕機械の加工電極が移動可能である測定領域における検出方法により達成され、この方法では、前記加工電極が前記測定領域を経て移動するときに前記測定領域に配置された少なくとも１つの測定電極により抵抗の変化が前記測定領域で検出される。
【００１８】
このケースにおける「検出」は、「加工電極の現在の」状態と「加工電極の現在以外の」状態との間の区別を意味するだけでなく、前記加工電極の正確な位置および／または特性を測定することをも含む。
【００１９】
したがって、本発明は、変化する直径、断面、および、前記加工電極との問題となる接触を要しない異なる材料製の加工電極の広スペクトルの検出を可能とする。前記検出方法はワイヤ火花侵蝕機械のワイヤ移動システムの監視に好適であるが、この方法は、型彫火花侵蝕機械、特に穿孔火花侵蝕機械、ミリングまたは切削火花侵蝕機械または微小型彫火花侵蝕機械においても、これらのタイプのシステムで使用されている前記加工電極が実質的に棒形であるため、同様に有利に使用することができる。
【００２０】
したがって、好ましい主要な適用は電導性のワイヤまたは棒の検出であるが、原則的に、本発明の方法は、検出可能の前記測定領域の抵抗の変化を生じさせる、非電導性の物体を含む任意の計測対象に適する。さらに、本発明の装置は費用効果のある製造が可能であり、また、前記測定領域に多大の空間を必要としない。
【００２１】
従属請求項は、本発明に係る装置および本発明に係る方法の有用な実施例を含む。
【００２２】
前記測定領域は前記加工電極の導電率と異なる導電率を有する、前記加工電極のための輸送流体で満たされている。したがって、前記流体の一部が異なる導電率を有する前記加工電極の材料によって排除または置き換えられるように前記加工電極が移動するとき、前記測定領域の抵抗が変化する。輸送流体は、通常、特にワイヤ火花侵蝕機械において、前記電極移動システム中に前記加工電極を挿入するために用いられる。少なくともこれが挿入されている間、これは、前記電極移動システムを監視するために前記加工電極を特に有用にし、また、前記各電極が容易に詰まり、刺さりあるいは誤導され得る間の手順であるが、前記加工電極の移動経路は、常に、本発明どおりに測定に使用され得る前記輸送流体で満たされている。
【００２３】
基本的に、好ましい実施例に従い、前記測定領域における抵抗性要素（以下「抵抗」という。）のインピーダンスの変化が分析される。前記測定領域は、好ましくは、導電率が前記加工電極の導電率より相当低いが、一定の例えば１μＳ／ｃｍの低導電率を有する輸送流体で満たされている。したがって、前記流体で満たされた測定領域の抵抗は前記加工電極が存在しない限り比較的高い。高い導電率を有する加工電極が前記測定領域を移動するとき、前記測定領域の全抵抗は、低い抵抗を有する経路が前記加工電極の形態中の前記測定領域の一部を経て現に存在するように、相当に低減する。
【００２４】
前記加工電極の位置を進行路に沿ってできるだけ正確に測定することを可能とすべく、２の測定電極が、好ましくは、前記加工電極が進む方向に間隔をおいて配置される。これに代えて、１の測定電極が前記測定領域に配置され、また、第２の測定電極が前記加工電極それ自体により形成される。
【００２５】
特に好ましい実施例では、前記測定電極はリング形状を有する。また、本発明の装置は、好ましくは、前記加工電極が進行する方向に間隔をおいて配置され、前記加工電極が軸線方向へ移動可能である円筒状の測定領域を規定する２つのリング形状の測定電極を含む。前記電極のリング形状は、測定される抵抗が前記リング内の加工電極の半径位置に大きく依存しないとき、特に有利である。
【００２６】
しかし、前記測定電極は他の形状を有することができ、例えば、ピン形、Ｕ形または、いくつかの不完全な測定電極からなる組み合わせ形とすることができる。前記移動経路が、例えばＵ形の溝（チャンネル）のように開放されるように形状付けられるとき、Ｕ形の測定電極は、塞がれまたは遮断されていないチャンネルへのアクセスを維持するために用いられるのに有利である。特に、光検出器と比べて、前記測定検出器は、前記チャンネルの横断面に容易に適合可能であるという利点を有する。
【００２７】
本発明の他の面によれば、前記検出は実質的に前記測定領域におけるインピーダンスの誘導分の変化を検出することに基づく。案内加工電極は直線的インダクタンス（たとえ低くても）,これは、例えば、前記測定領域における電流の正確な測定に基づいて検出することができる。他の変形例では、前記ワイヤ電極がバイパスを経て流れる前記輸送流体と共同して変圧器の短絡した二次巻線を形成し、誘導された二次電流が電気回路における前記ワイヤ電極の割合に従って変化する。一次側への測定の伝達は単に誘導である。前記変形例は電気的および機械的に非常に強靱であり、また、侵蝕加工間の検出に適する。
【００２８】
前記加工電極の検出は、また、好ましくは、前記インピーダンス変化の抵抗分、および／または誘導分の組み合わせの評価に基づく。例えば、誘導および抵抗検出方法は有用である。
【００２９】
測定の間、好ましくは交流電圧が１以上の測定電極に印加され、また、前記測定領域におけるインピーダンスの誘導分および／または抵抗分が、測定された電流に基づいて決定される。交流電圧源は、連続運転においても電気分解、電気泳動または腐食の影響によるダメージを受けないという利点を有する。
【００３０】
本発明に係る装置の内径は、好ましくは、実質的に、前記加工電極が挿入されるときに妨害を生じさせることのない本発明の装置のような火花侵蝕機械の残りの電極移動システムの内径に等しい。前記電極の挿入は、特に、電極がたったの１０−３５０μｍの幅を有するワイヤからなるようなワイヤ火花侵蝕機械においては非常に困難であり、このため、前記電極の挿入時の失敗が容易に起こりうる。また、前記ワイヤ電極が典型的には前記ワイヤ移動システムを経て移動される前記輸送流体は、前記測定領域にいかなる乱流または圧力降下をも生じさせないように、本発明の検出装置を介して閉鎖されずに流れる。
【００３１】
他方、前記検出装置がより小さい内径を有するときは、本発明の装置の測定感度は増大する。この利害の競合を解決するため、好ましくは、バイパスにより前記測定領域の周りの輸送流体の一部を導く間、本発明の検出装置の内径を前記残りの電極移動システムの内径よりも実質的に小さいものとする。
【００３２】
本発明に係る方法の好ましい実施例では、第１の測定領域内の第１の検出装置によって測定された抵抗が、前記加工電極は移動しないが前記第１の装置と同じ流体で満たされている第２の装置の測定領域内の抵抗と比較される。加工電極が存在しない限り、前記２つの測定電極は同じ抵抗値を与える。前記加工電極が前記第１の測定領域内を移動するとき、前記第１の装置が抵抗の変化を検出し、一方、前記第２の測定領域の抵抗は常に一定に保たれる。このため、検出のためには絶対的な抵抗測定は求められず、相対的な測定が求められるに過ぎない。したがって、抵抗は高度の絶対的正確性をもって測定される必要はなく、前記検出装置の周期的較正を要しない。前記方法は、また、前記電極の移動経路の外側にある前記第２の検出装置が前記第１の検出装置と構造的に必ずしも同一でないときも適用可能である。前記２つの検出装置の特性の変更は１度だけ記録されなければならず、これらの特性は換算係数により検出のために考慮されなければならない。前記いわゆる比較器センサー方法は、特に外部の影響の妨害に対する高い抵抗によって特徴付けられる。
【００３３】
本発明の装置は、例えば、前記加工電極の位置が数ミリメートルの高い精度で検出されることを可能にするだけでなく、前記加工電極の他の属性をも測定することが可能である。例えば、前記加工電極の直径は、好ましくは、前記加工電極が前記測定領域を経て移動するときの前記抵抗の変化に基づいて決定される。前記検出装置の幾何学的寸法が既知であるとき、唯一の未知のパラメータである前記加工電極の直径が、前記輸送流体の導電率と前記電極材料の導電率とに基づいて決定される。
【００３４】
前記加工電極の直径も既知であれば、前記加工電極の表面性状も、また、前記加工電極が前記測定領域を経て移動するときの前記抵抗の変化に基づいて決定することができる。前記表面性状、特に、ワックスのような前記加工電極の汚れは、前記火花侵蝕工程に大きい逆効果を招く。本発明の方法によれば、このような汚れは前記外部に対して加工電極を絶縁するため、前記汚れを検出することができる。したがって、前記抵抗の変化の測定では、前記加工電極が前記測定領域を通過するとき、単に抵抗の小さい低下を生じるに過ぎない。
【００３５】
本発明に従ってワイヤ火花侵蝕機械の前記ワイヤ移動システムのいろいろな場所に本発明の検出装置を配置すると、全ワイヤ経路を監視することができ、また、予め定められたワイヤ移動手順を前記ワイヤ電極の測定位置に従って開始することができる。
【００３６】
本発明の他の特徴および利点は、代表的な実施例および図面により、さらに詳細に説明する。
【００３７】
ワイヤ火花侵蝕機械のワイヤ形加工電極を検出するための本発明の検出原理が以下に記載されている。しかし、前記原理はリボン形または棒形の加工電極にも適用される。説明および図面は、本発明の理解に必要な火花侵蝕機械の関連要素を示すことに限定されている。ワイヤ移動システムのより詳細な記述は本出願人のドイツ国特許公開第１９６  ０７  ７０５号明細書に見られ、その開示内容は本願に組み入れられている。加えて、様々な実施例における同一の要素には同じ参照番号を有する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は、加工電極１が移動可能である測定領域３を有する本発明の代表的な実施例の装置の長手方向の一部の断面を示す。図示の加工電極１は、例えば１０−３５０μｍの直径を有する細いワイヤ電極であり、例えば黄銅またはタングステンからなる。しかし、前記装置は、円筒状または管状の横断面あるいは特別な微小型彫断面を有する微小型彫火花侵蝕システムのための棒形マイクロ電極を検出するのにも適する。前記装置は、前記ワイヤ電極が進行する方向へ間隔をおいて配置された２つのリング形の測定電極７，７’であって中間に筒状の測定領域３を規定し、これらの軸線上をワイヤ電極が矢印の方向へ測定領域３を通って移動する測定電極７，７’を含む。測定領域３は輸送流体（図示せず）で満たされており、これにより、少なくともワイヤ電極１が挿入されている間、ワイヤ電極１が前記火花侵蝕機械の電極移動システムを経て移動する。図示の例では、前記輸送流体は、低導電率を有する脱イオン水からなる。ワイヤ電極１の挿入を遮断しないようにするため、本装置は、前記電極の残りの移動通路、例えばワイヤ案内管の内径に実質的に等しい内径を有する。
【００３９】
測定領域３は、電気的絶縁性を有するプラスチックからなる円筒状の保護スリーブ５により取り囲まれている。この例では、測定電極７，７’が前記保護スリーブの内側に埋め込まれているが、これらのリング形状の内面１７で測定領域３内の輸送流体と直接伝導接触をしている。測定電極７，７’は結線１０を経て交流電圧源９に接続されている。測定の間、交流電圧が測定電極７，７’に印加され、電極７，７’間を流れる電流が電流センサー１１により測定される。印加された電圧および測定された電流は、これらの値に基づいて抵抗すなわち前記測定領域のインピーダンスの抵抗分を決定する評価ユニット１３に送られる。予め前記検出装置の特性を測定することにより、前記測定領域内の前記加工電極の先端の軸線方向位置を直接示すように出力信号を線形化することができる。
【００４０】
この設計では、侵入が前記検出装置の特性を変えまた測定をゆがめるため、測定領域３内の輸送流体が電気接続１０まであるいは電流センサー１１または電圧源９までも進むことができないことを確実にしなければならない。この理由から、リング形状の測定電極７，７’は毛細管効果の結果としての前記輸送流体の侵入に対してシールされている。このために、例えば、費用効果のあるＯ−リングシールを用いることができる。
【００４１】
加工電極１が測定領域３を経て移動するときの前記測定された抵抗の経過順を以下に説明する。加工電極１の先端１５が測定領域３に到達する前、流体円筒の抵抗がリング形状の測定電極７，７’間で測定されるため、前記測定された抵抗は高い。前記したように、前記輸送流体は、低導電率を有する脱イオン水である。加工電極１の先端１５が２つのリング形状の測定電極７，７’に到達するとすぐに、前記電気的抵抗は相当に下がる。この理由は、前記加工電極１が前記流体と比べて高い導電率を有すること、および、前記加工電極が存在するとき、電流が前記加工電極を部分的に流れることである。例えば、前記測定された抵抗は、加工電極１の先端１５が第２のリング形測定電極７’のレベルに到達するとき、開始値の約５０％の最小値に達する。加工電極１の先端１５が測定領域３を既に完全に通過している図示の状態において、また、単純化されたモデルに基づいて、電流は、第１のリング形測定電極７から前記流体を経て加工電極１へ放射方向内方に流れ、次いで、高導電率の加工電極１に沿って第２のリング形測定電極７’のレベルまで流れ、次に、第２のリング形接触面１７’へ前記流体を経て半径方向外方に流れる。
【００４２】
本発明の装置の抵抗に関する前記単純化されたモデルが図２の等価回路図に示されている。したがって、前記加工電極が通過するとき、平行に連続する前記測定領域を通る２つのルートがある。１つは、電流が前記輸送流体を直接に通って１のリング形測定電極７から第２の測定電極７’に流れる。前記ルートは２つの測定電極７，７’間の流体円筒の抵抗ＲＷ１を有する。他方、前記したように、電流が、抵抗ＲＷ２を有する流体スライス上の第１のリング形測定電極７から前記加工電極に流れ、次いで、抵抗ＲＤを有する加工電極の断面上および抵抗ＲＷ２を有する他の流体スライスを経て、加工電極１から第２のリング形測定電極７’に流れる。したがって、前記測定領域の全抵抗ＲＧesは次のように計算される。
【００４３】
【数１】
0003963715.tif 000002
【００４４】
加工電極１が前記測定領域内に存在しないとき、全抵抗ＲＧesは２つのリングの抵抗ＲＷ１間の前記流体円筒の抵抗に等しい。
【００４５】
前記抵抗、すなわちＲＷ１（前記２つのリング形測定電極間の流体円筒の抵抗）、ＲＷ２（前記加工電極と前記リング形測定電極との間の流体スライスの抵抗）およびＲＤ（前記加工電極の抵抗）が、前記測定電極の内径ＤＳおよび幅（軸線方向長さ）Ｓと、前記２つの測定電極間の距離Ｌと、前記加工電極の直径ＤＤと、前記流体の導電率ｙＷと、前記加工電極の導電率ｙＤとに基づいて、次の式により計算される。
【００４６】
【数２】
0003963715.tif 000003
【００４７】
【数３】
0003963715.tif 000004
【００４８】
【数４】
0003963715.tif 000005
【００４９】
測定対象が通過するときに抵抗の変化ができる限り大きいとき、前記検出装置は高い測定感度を有する。前記の式は、前記感度が前記直径と、前記幅と、前記リング形測定電極間の間隔に依存することを示している。したがって、前記装置の寸法は、前記測定電極の内径があまりにも小さい結果として最小の可能な構造でかつ前記ワイヤの移動を妨害することがない最大の感度を得るように選択すべきである。また、前記測定電極間の間隔が設定される場合、前記間隔が著しい非線形へと導くことがあるあまりに狭いものであるときは、前記２つの電極間の電場が不均一になることに留意すべきである。
【００５０】
また、前記測定感度は、前記加工電極の導電率と前記輸送流体の導電率との差に依存する。前記代表的な実施例では、前記流体の導電率ｙＷが比較的低く、前記加工電極の導電率ｙＤが比較的高い。非導電性の物体を検出するためには、高導電率の輸送流体の使用が考えられる。
【００５１】
前記輸送流体の導電率が既知のとき、前記測定領域内の各電極の存在または不存在時における抵抗は、前記式１−４に基づいて計算することができる。前記値は好ましくは予めできる限り正確に決定されるべきである。従来、流体の導電率を測定するための様々な方法およびそれぞれのコンダクタンスセンサーが知られている。しかし、本発明の検出装置は、それ自体、前記輸送流体の導電率を決定するために用いることができる。前記リング形測定電極７，７’の寸法とこれらの間の間隔とが既知であるときは、前記輸送流体の導電率は前記加工電極の不存在下の前記測定電極間で測定された抵抗に基づいて、前記式２により決定することができる。前記測定上の正確さを増大するため、較正を周期的に繰り返すことができる。
【００５２】
図３は、本発明に係る検出装置の他の代表的な実施例を示す。図３に示す装置は、加工電極１が矢印の方向に沿って測定領域３に挿入され、測定領域３が絶縁プラスチック５の円筒状の保護スリーブにより取り囲まれていることにおいて、図１に示す装置と同様に構成されている。
【００５３】
しかし、図３に示す実施例は、たった１つのリング形測定電極７が設けられ、他方、第２の測定電極は前記加工電極１それ自体により形成されている。この目的のため、加工電極１は、前記検出装置の上方にある前記ワイヤ移動システム内の場所において接触しており、また、測定電極７の電気回路に接続されている。前記ワイヤ電極は、例えば分配ロールに、または、ブラシ接触により前記ワイヤ移動システム内の任意の場所において接触可能である。前記抵抗は、加工電極１と測定電極７との間を流れる電流に基づいて評価ユニット１３により決定され、これにより、ワイヤの先端１５が前記測定領域内にあるかどうかを決定する。加工電極１が測定領域３を実質的に移動しないとき、電流は電流センサー１１を流れない。ワイヤ電極の先端１５が測定領域３に入ると、前記電流が増大し、先端１５がリング形測定電極７を通過するときにその最大値に達する。この代表的な実施例では、測定領域３は低導電率の輸送流体で満たされている。
【００５４】
図４ａは本発明に係る装置の他の実施例を示し、高測定感度を達成するために測定電極７，７’の内径ができる限り小さいものにされている（前記式を参照）。前記輸送流体がワイヤ電極１の挿入を止め、妨害する前記検出装置のワイヤ移動システム内における「ボトルネック（狭い通路）」を回避するため、この実施例における前記輸送流体の一部は、バイパス１９により、測定領域３の周りに案内されている。図示の実施例では、測定電極７，７’の直径ｄ、したがって前記測定領域の内径が、残りのワイヤ移動システムの内径Ｄの寸法の半分である。前記輸送流体の流動を妨害しないためにバイパス１９は、測定領域３の前で短く分岐し、測定領域３内の流体流動のための適当な横断面における表面を与えるため、測定領域３の少し後で前記ワイヤ通路と再合同している。前記検出装置の適当な幾何学的形状は、ワイヤ電極１が前記装置と衝突せず、また、挿入されるときに測定領域３の通路を取ることを確実にする。
【００５５】
図４ｂは、図４ａにおけると構造が同様である変形であって、測定電極７，７’が一体の変圧器６と交換されているという相違を有する変形を示す。交流電圧源が結線７”および７’’’を介して印加され、一次電流Ｉｐが電流センサーにより測定される。このケースでは、図４ａに示す装置のように、結線７”および７’’’が測定電極７，７’と挙動において非常に似ているため、図１０ａに示すとおりの電子評価システムを使用することができる（電圧源、電流センサーおよび評価ユニットを含む。）。唯一の相違は、変圧器６によって生じる一次電流Ｉｐにおけるわずかな追加誘導分である。測定領域３は変圧器６の二次巻線となり、二次電流Ｉｓはバイパス１９を経て流れることができる。電極の先端１５が測定領域３内に入ると、前記二次巻線の抵抗が急速に減少し、二次電流Ｉｓが増大し、一次電流Ｉｐも、変圧器６の変圧比に従って増大する。実施例として、約１０の一次巻線を有する高透過性のフェライトリングコアを変圧器６に使用することができる。測定領域３の直径が小さく、しかしバイパス１９が大きい横断面を有するため、これも、非常に良好な測定効果を生じさせる。前記の設計は、湿潤領域にセンサー部品がないとき、優れた長期安定性を付与する。ガルバニーセパレーションのため、不作動に対する抵抗性も高い。この変形は、約１μＳ／ｃｍより高い輸送流体のコンダクタンスでのみ働き、もちろん、ワイヤ電極１はいかなる寄生電流をも測定領域３に導いてはならない。したがって、それは、例えば、発電機の電流接触面とワークピースとの間に配置してはならない。
【００５６】
図５に示す例は、図１ないし図４に示す例とは異なり、前記インピーダンスの変化の抵抗分の代わりに容量分が加工電極１の検出のために評価される。図１におけるように、絶縁材料からなる円筒状の保護スリーブ５が、ワイヤ電極１が軸線方向へ移動する測定領域３を取り巻いている。先の実施例とは異なり、測定電極８，８’が保護スリーブ５の外側に据えられ、前記測定領域のほとんどを覆っている。測定電極８，８’は２つの小さい管からなり、それぞれ、測定領域３の約半分を覆っている。高周波の交流電圧を印加すると、電極８および電極１間と、ワイヤ電極１および電極８’間とに電場が生じる。前記配列の容量（キャパシティー）はワイヤの先端１５の位置と共に実質的に線形に変化する。もちろん、この例では、図１０ｂどおりの電子評価システム（電圧電源、電流センサーおよび評価ユニットを含む）がセンサー抵抗Ｒｓの非常に低い値によって永久に遮断されれば、導電性の輸送流体は検出を妨害する。したがって、前記実施例は、輸送流体の導電率が１μＳ／ｃｍより小さい場合にのみ適する。しかし、前記実施例は、気体または炭化水素型の輸送流体には非常に適する。
【００５７】
容量を測定するための様々な方法が従来から知られている。例えば、発振回路がコンデンサと共に形成され、前記コンデンサは周波数を決定する要素であり、これにより、マイクロプロセッサ等のようなデジタル手段を使った単純で強固な評価を可能にする。代わりに、例えば本出願人に係るドイツ国特許第２８  ２６  ２７０号明細書に開示されているように、測定量として変位電流を用いることができる。
【００５８】
交流電圧源９の周波数は、容量検出のためには前記した抵抗の方法よりずっと高いものでなければならない。
【００５９】
前記容量変化に基づく検出方法は、前記測定電極が前記輸送流体から完全に分離されまた前記輸送流体が必ずしも導電性である必要がないという、前記抵抗の方法を越える利点を有する。したがって、この方法は、前記輸送流体が空気または炭化水素である場合に特に適する。
【００６０】
図６および図７は、ワイヤ火花侵蝕機械における本発明の比較器センサー方法の例を示す。この方法は、前記輸送流体の容量の変分に無感覚であり、このため、感度測定と本発明の装置のサイズとの間の前記利害の競合に１つの解答を与え、これは、前記電極移動システムの要求に正確に適合された寸法の検出装置により、高感度での前記加工電極の検出を可能にする。
【００６１】
前記したように、前記ワイヤ移動システムにおける横断面の変化が前記輸送流体の圧力損失を生じさせかつ前記ワイヤ電極の挿入を信頼できないものにするため、ワイヤ検出装置の内径を前記残りのワイヤ移動システムの内径に適合させることが有利である。しかし、一般のワイヤ移動システムの内径は比較的大きい。前記ワイヤ検出装置の内径Ｄｓが大きいと、その大きい横断面ｐＤｓ２のため（式２参照）、２つのリング形測定電極間の流体円筒の抵抗ＲＷ１は比較的低い。しかし、前記電極間の流体円筒の抵抗ＲＷ１が既に低い場合は、前記ワイヤ電極が前記測定領域を経て移動するときの前記抵抗の比例的減少もまた小さくかつ前記測定感度は低い。これは、前記流体円筒の抵抗ＲＷ１を増大させるために前記２つの測定電極間の間隔Ｌが増大されるある程度までは妨害されることがある。しかし、これは、より大型の検出装置を生じさせるものであり、望ましいものではない。
【００６２】
前記測定感度と前記測定電極間の流体円筒の抵抗ＲＷ１との間の前記した関係が図６に概略的に示されており、前記ワイヤ電極が存在しないとき（破線）および前記ワイヤ電極が存在するとき（実線）に前記測定領域で測定された前記抵抗が、前記導電率すなわち前記流体円筒の抵抗の逆数に対してプロットされている。破線は、実質的に、前記ワイヤ電極が不存在のときに前記測定領域で測定された抵抗が前記流体円筒の抵抗と等価である双曲線を表している。前記ワイヤ電極が存在するときの前記測定抵抗は常に低く、他方、前記ワイヤ電極が存在するときとこれが不存在のときとの抵抗間の差Ｄ（△）Ｒは、前記流体円筒の導電率が増大するときに減少する。このため、前記流体円筒の導電率が低いとき、すなわち前記検出器が小さい内径を有しかつ前記測定電極間の距離が大きいとき、前記測定感度は最も高い。前記ワイヤ電極が前記測定領域内に挿入されるときの前記抵抗の低下は、４μＳ／ｃｍの導電率にほぼ等しい点Ｂにほぼ至るまで信頼性のあるワイヤ検出を確保するに十分な高さである。前記流体円筒の最適な導電率の値は点Ａと点Ｂとの間にある。
【００６３】
ワイヤ火花侵蝕機械で一般的に用いられている前記導電率のセンサーがほんの±１μＳ／ｃｍの精度で働くため、前記ワイヤ電極の信頼性ある検出はより困難となっている。したがって、大きい内径を残りのワイヤ移動システムに適用し、また、標準の導電率センサーと組み合わされた前記測定電極間の小さい距離を有する検出装置を用いる場合には、「ワイヤ電極存在」と「ワイヤ電極不存在」との間の区別はもはや不可能であり、あるいは、少なくとも、区別することはより困難である。
【００６４】
このため、本発明の比較器センサー方法の使用が特に有利である。これは、前記測定された導電率の絶対値から独立して働く。代表的な実施例によれば、比較器センサーは前記ワイヤ移動システムの外部に据えられる。これは、前記ワイヤ移動システム内に配置された本発明の検出装置と同一または類似のものに形状付けられている。前記ワイヤ移動システム内の検出装置内におけると同じ輸送流体が前記比較器センサーを流れるが、前記ワイヤ電極は前記比較器を経て流れない。その結果、前記加工電極が不存在のときの検出装置の標準抵抗は常に既知である。前記比較器センサーと前記検出装置とが同一に構成されている場合には、ワイヤが移動しないとき、これらの２つのインピーダンスは数パーセント以内において同一である。したがって、前記比較器センサーのインピーダンスと比べて前記検出装置のインピーダンスの大きい低下は、ワイヤが移動しているものと明確に解される。
【００６５】
代わりに、前記比較器センサーは、同一ではないが類似の、すなわち幾何学的寸法のみが変更された検出装置と組み合わせて使用することができる。前記比較器センサーと同一ではない検出器の特性が測定され、記録され、また換算係数により考慮に入れられる。
【００６６】
前記比較器センサー方法の一例が図７にフローチャートの形態で示されている。前記検出の開始後、まず、比インピーダンス値ＸＡが測定され、このケースではタイプＡの検出器の幾何学的寸法を有する。次のステップでは、前記ワイヤ検出装置（ワイヤ検出器）のインピーダンスＸＭが測定され、前記ワイヤ検出器が前記比較器センサーと同じタイプのものであるか否か、すなわちこれが異なる幾何学的寸法、例えばタイプＢの幾何学的寸法を有するものであるかどうかが決定される。前記ワイヤ検出器がタイプＢであれば、前記測定インピーダンス値ＸＭに適当な補償ファクターＣが掛けられる。そうでなければ、前記ワイヤ検出器の測定インピーダンス値ＸＭが前記比較器センサーのインピーダンスと直接比較される。前記比較器センサーのインピーダンスと前記ワイヤ検出器のインピーダンスとが±１０％の範囲内で類似であれば、前記ワイヤ検出器のために「ワイヤ（電極）無し」の状態が報告される。前記２つのインピーダンス値が１０％を超える差があるときは、次のステップで、前記補償ファクターにより修正された前記ワイヤ検出器のインピーダンスＸＭＫが、前記比較器センサーのインピーダンスよりも３０％以上低いかどうかについて確かめる。このケースの場合には、前記ワイヤ検出器は「ワイヤ（電極）存在」状態であると報告される。そうでなければ、エラーメッセージが出力される。この比較器センサー方法は、前記ワイヤ移動システムにおいて前記ワイヤ電極の高い信頼性のある検出を可能とする。
【００６７】
図８は、前記ワイヤ移動システム中の様々な場所に前記したタイプの検出装置が据えられたワイヤ火花侵蝕機械の外形を示す。
【００６８】
前記ワイヤ火花侵蝕機械の機枠は、実質的に、３つの直立した支柱３０により支持された中央の機械本体３２からなる。前記機械本体の前部（前記機械の加工領域に面する）に、Ｘ−コンソール３３が配置されている。図８に示すように、梁のようなワークピース支持体３４が、ワークピース３６が適当な固定手段により据えられるコンソール３３上に据えられている。図８に示すワイヤ火花侵蝕機械のさらなる説明については、本出願人により出願されたドイツ国特許出願番号第１９９  ３２  ６４５．２−３４明細書を参照されたい。本質的に、図示のワイヤ侵蝕機械のワイヤ移動システムのみを以下に説明する。
【００６９】
図示のワイヤ電極１は、機械本体３２の後部の分配ロール３８から引張応力下で解かれる。それは、前記ワイヤ電極はいくつかのプーリ４０，４２を経て、いわゆるダンサーアーム４４に移動する。ダンサーアーム４４は、前記ワイヤが分配ロール３８から解かれるときに伸びる前記ワイヤの長さの変動を補償するためにスプリングを介して上方へ弾性的に付勢されている。ワイヤ電極１は、他のプーリ４６を経て、ワイヤ準備装置４８であってその目的が次の挿入工程のためにこれを準備するためにワイヤ電極を制御することにあるワイヤ準備装置に移動される。前記ワイヤ移動システムの前記２つの要素のそれぞれが、自動交換のための２つのタイプのワイヤ電極を準備するために、図８に示す前記火花侵蝕機械に設けられている。
【００７０】
ワイヤ準備装置４８の開始領域に、本発明に係る第１の検出装置５０が配置されており、これは、最初の挿入ステップの確認を可能とし、また、ワイヤ準備装置４８における負荷状態を監視する。ワイヤ電極１は、ワイヤ準備装置４８から、ワイヤ案内アームとして働く横桁の外側の他のワイヤ検出器５０を過ぎて、ワイヤ案内管５２に至る。これは、典型的には、図示されておらずまた流体流動を生じさせこれによりワイヤ電極１が管５２を経て移動されるインジェクタノズル効果の下で行われる。ワイヤ案内管５２の末端で、ワイヤ電極１がワークピース３６の方向へプーリ５６を介して引き直され、また、他のワイヤ案内管５８内に導かれている。ワイヤの引き直しは、前記ワイヤ移動システムに、ワイヤが折れた後またはワイヤが切れたときに挿入しまた再挿入するのに高い誤り率を伴う特に重大な場所を表すため、プーリ５６の前後に追加のワイヤ検出装置５０が配置されている。ワイヤ電極１は、ワイヤ案内管５８からブレーキロール６０まで連続し、該ロールの一周している。ブレーキロール６０は、加工領域での火花侵蝕加工に求められる前記ワイヤ電極に引張応力を生じさせる。ブレーキロール６０から、ワイヤ電極１は、加工電流により作動させるために電流供給ユニットが設けられている上部ワイヤ案内ヘッド６２を経て移動する。他のワイヤ検出器５０が前記電流供給ユニットに合体されている。ワイヤ電極１は上部ワイヤ案内ヘッド６２から前記加工領域すなわち機械加工のためにワークピース３６が据えられる場所を経て、前記ワイヤ電極がプーリ６６により再度引き直される下部ワイヤ案内ヘッド６４まで連続し、他のワイヤ検出器５０を通り過ぎ、ワイヤ案内管６８内に至る。管６８は、他のワイヤ検出器５０を経て、前記ワイヤの緊張を維持するワイヤ引張装置７２に至る。そこから、ワイヤ電極１は処理容器７４内に落ちる。
【００７１】
図示の例のワイヤ火花侵蝕機械は、本発明のワイヤ検出器が、その非常にコンパクトなサイズの故に、最小の場所ではなく、前記ワイヤ移動システム内の多数の異なる場所で使用することができる。前記ワイヤ位置の検出は、特に前記ワイヤ案内ヘッド、前記プーリの前後および前記ワイヤ準備装置内において、例えば、ワイヤが折れた後または故意に切断されたときに有用である。本発明の検出装置の使用をさらに容易にするため、前記ワイヤ移動システムの他の要素、例えば駆動ノズルまたはワイヤ案内ヘッドに前記ワイヤ検出器を据えることができる。代わりに、前記検出装置は、前記ワイヤ移動システム中の一定の場所に直接に据えることができるモジュラー要素として形成することができる。大量のユニットのため、ユニット毎の低製造コストを実現することができる。
【００７２】
前記ワイヤ移動システムに沿った多数のワイヤ検出装置の前記配列は、完全に監視することができる。
【００７３】
前記ワイヤ検出装置からの信号が制御システムにより評価され、また、前記ワイヤの他の移動情報と組み合わされる。このような前記ワイヤ移動システムの情報の追加源は、特に、前記火花侵蝕に必要な加工電圧を発生しまた前記加工電流の低下のために前記加工領域におけるワイヤの折れ曲がりを検出するジェネレータ、前記ワイヤ電極が進行する方向に垂直な平面内における前記ワイヤ電極の転置を測定するワイヤ位置センサー、前記ワイヤの引張力を測定するための装置、および、前記分配ロール、前記ブレーキロール、前記引張ロール等の角度指示器を含む。前記制御システムは、前記情報の組み合わせに基づいて、前記ワイヤ移動システムの状況の包括的な画像を現すことができる。それは、全ての機能不全を診断し、前記ワイヤの適切な運動を回復するための必要なステップを実行することができる。特に、前記ワイヤ検出信号に基づいて、前記制御システムは、前記ワイヤ電極を正確に挿入しかつ移動させるために前記ワイヤ移動システム内の適当な移動手段、例えば吸引およびインジェクタ用ノズルを作動させることができる。この目的のため、様々な状況にある前記ワイヤの運動の制御を明確に定める方法を作り出すことができる。このような方法は、特に前記ワイヤ電極の挿入、移動、さらに操作上の機能不全を阻止することを企図する。
【００７４】
本発明のこのようなワイヤ移動方法の一例が図９に示されている。前記挿入工程が始まるとき、前記制御システムが、前記分配ロール上の残りのワイヤの長さと前記分配ロールの速度とに基づいて、前記ワイヤ電極の巻解き速度を計算する。前記巻解き速度に基づき、それは、前記ワイヤ電極が適切に挿入された場合には前記ワイヤの先端が次のワイヤ検出器に到達すると予測される時間Ｄｔを計算し、時間Ｄｔが経過した後に前記ワイヤ検出装置からの検出信号を待つ。前記信号が前記予め定められた計算時間内に受け取られない場合、前記エラーを正すために測定または一連の測定が自動的に行われる。
【００７５】
図１０ａは、誘導および／または抵抗の前記測定値検出を伴う電子評価システムのための回路の一例を示す。前記回路は、前記センサーのための全ての必要な要素、すなわち参照符号ＩＮＶが付された交流電圧電源９と、容量（キャパシティー）Ｃ０、比較器ＣＰ１およびＣＰ２からなる電流センサー１１と、評価ユニット１３と、フリップフロップＦＦとを含む。例えば、＋／−１５ＶＤＣのただ１つのバイポーラ供給電圧Ｖ＋，Ｖ−が供給されねばならない。この機能は、１９９１年１１月のデータシートＤ２７８４に明記され、米国ダラスのテキサス  インスツルメンツにより製造され、市販されたＣＭＯＳタイマー要素のモデルＴＬＣ５５５の機能と同じである。
【００７６】
抵抗Ｒ１，Ｒ２およびＲ３は、例えば、＋１Ｖおよび−１Ｖの標準電圧である正の＋Ｒｅｆおよび対称の負の−Ｒｅｆを決定するのに役立つ。
【００７７】
コンデンサーＣｏは、センサー電流Ｉｓにより前記標準電圧まで正負に交互に充電される。したがって、前記負荷時間はセンサー抵抗Ｒｓに比例し、周波数はセンサー電流Ｉｓに比例する。その周波数依存のインピーダンスため、センサーインダクタンスＬｓは同様に挙動し、線形関数上ほんのわずかな影響をもつ。フリップフロップＦＦは比較器ＣＰ１およびＣＰ２の設定パルスおよび再設定パルスを論理信号ＦＭに変換し、次に、インバータＩＮＶをＶ−およびＶ＋の電圧に切り替える。抵抗Ｒ４は、最大センサー電流Ｉｓと、したがって前記センサーの最大周波数とを制限するのに役立つ。前記センサーの出力は、前記論理信号ＦＭにより直接に発生される。前記周波数変調信号は容易に長い距離を送信され、また、マイクロプロセッサにより極めて容易に評価される。前記回路は、図５に示すものを除き、全ての測定装置に適する。
【００７８】
図１０ｂは同様の回路を示すが、それは、センサー容量Ｃｓ用に形成され、また、図５の通りの測定装置に適する。容量Ｃｏは、このケースでの前記負荷時間が可変センサー容量ＣｓおよびＣｏの和に比例するように高い分解能を得るためにできる限り小さいかまたはゼロとすべきである。したがって、高容量Ｃｏは小さい周波数変化のみを生じさせる。このケースでは、抵抗Ｒ４は周波数範囲を決定するのに役立つ。そうでなければ、機能および特定は図１０ｂどおりの回路のそれと同じである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置の代表的な実施例の縦断面図である。
【図２】  図１に示された抵抗性検出装置の単純化された等価回線図である。
【図３】  本発明の装置の他の代表的な実施例の縦断面図である。
【図４】  ａおよびｂは、それぞれ、本発明の装置の他の代表的な実施例の縦断面図である。
【図５】  他の装置の縦断面図である。
【図６】  輸送流体のコンダクタンスの測定領域において測定された抵抗の従属性を示すグラフである。
【図７】  本発明の比較器センサ方法の代表的な実施例のフローチャートである。
【図８】  本発明の装置がワイヤ移動システム中の複数箇所で一体化されている火花侵蝕機械の縦断面図である。
【図９】  ワイヤ移動方法の代表的な実施例のフローチャートである。
【図１０】  ａは、抵抗性／誘導性の作動モードにおける電子評価システムの例としての電気的系統図であり、ｂは、容量性作動モードにおける電子評価システムの例としての電気的系統図である。
【符号の説明】
１  加工電極
３  測定領域
６  変圧器
７，７’，８，８’  測定電極
１３  電子評価システム
１５  ワイヤの先端
１９  バイパス
５０  検出装置
【図１】
0003963715.tif 000006
【図２】
0003963715.tif 000007
【図３】
0003963715.tif 000008
【図４】
0003963715.tif 000009
【図５】
0003963715.tif 000010
【図６】
0003963715.tif 000011
【図７】
0003963715.tif 000012
【図８】
0003963715.tif 000013
【図９】
0003963715.tif 000014
【図１０】
0003963715.tif 000015