(57)【要約】【課題】より簡単な構成で、かつ安価に、イオン交換装置のイオン交換能力の低下を監視し、寿命到来時あるいはその前に警告報知する機能を有する放電加工機を提供すること。【解決手段】イオン交換装置５を含む加工液循環経路に加工液２を通水することにより、加工液２の比抵抗を変化させる放電加工機において、加工液２の比抵抗を検出する比抵抗検出器７を備え、イオン交換装置５への加工液２の通水時間を計測すると共に、清水槽１内の加工液２の比抵抗値を検出し、所定の時間内の比抵抗の変化値が予め定めた設定範囲外となった場合に、イオン交換装置５が寿命に到達したと判定して警告を発する放電加工機を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、前記加工液の比抵抗を変化させる放電加工機において、
前記加工液の比抵抗を検出する比抵抗検出手段と、
前記イオン交換装置への前記加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、
所定の時間内の比抵抗の変化値が予め定めた設定範囲外となった場合、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電加工機。
【請求項２】
イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、前記加工液の比抵抗を変化させる放電加工機において、
前記加工液の比抵抗を検出する比抵抗検出手段と、
前記イオン交換装置への前記加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、
所定の比抵抗変化に要する時間が予め定めた設定範囲外となった場合、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電加工機。
【請求項３】
イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、前記加工液の電導度を変化させる放電加工機において、
前記加工液の電導度を検出する電導度検出手段と、
前記イオン交換装置への前記加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、
所定の時間内の電導度の変化値が予め定めた設定範囲外となった場合、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電加工機。
【請求項４】
イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、前記加工液の電導度を変化させる放電加工機において、
前記加工液の電導度を検出する電導度検出手段と、
前記イオン交換装置への前記加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、
所定の電導度変化に要する時間が予め定めた設定範囲外となった場合、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする放電加工機。
【請求項５】
前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定した場合、寿命であることを表示装置に表示する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の放電加工機。
【請求項６】
前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定した場合、加工を停止する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性加工液を用いる放電加工機、特にそのイオン交換装置の寿命判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性加工液を用いる放電加工機では加工を安定に行うため、イオン交換装置を用いて加工液の比抵抗を一定範囲内に調節している。図１に従来の放電加工機を示す。本図において、符号１は清水槽、符号２は加工液（清水）、符号５はイオン交換装置、符号３は加工液を加工槽またはイオン交換装置に供給する供給ポンプ、符号４は切替弁、符号６は流量計、符号７は比抵抗検出器、符号８は制御装置である。
【０００３】
図１の放電加工機は次のように使用される。清水槽１に貯留された加工液２は、比抵抗検出器７により比抵抗値が検出される。比抵抗値が所定許容範囲内の場合、加工に際して加工液２は供給ポンプ３によって加工槽に供給され、金属イオンや金属スラッジを含んで比抵抗値が低下する。その後、フィルタを通過することでスラッジが除去されて、再び清水槽１に戻る。
【０００４】
一方、所定許容範囲内を下回った場合、制御装置８が切替弁４を制御して開くことによりイオン交換装置５への流路が形成される。そして、加工液２は供給ポンプ３で汲み上げられ、切替弁４を経由してイオン交換装置５を通過することによって加工液中のイオンが取り除かれ比抵抗が上昇する。このように、加工液２の比抵抗を設定範囲内に収める制御が行われるが、イオン交換装置５が劣化して加工液２中のイオンを交換する能力がなくなると新品に交換する必要がある。
【０００５】
一般にイオン交換装置の劣化を監視することは難しい。イオン交換装置の寿命をはっきり知ることができないため、交換時期は作業者の判断によるところが大きい。イオン交換装置の寿命に至ったことに気付かずに加工を継続して、その結果、加工精度が悪化し、加工能率が低下するという問題があった。
【０００６】
そこで従来技術として、イオン交換装置の前後に加工液の電導度（比抵抗の逆数）を測定する電導度計をそれぞれ設置し（即ち、電導度計を２個設置し）、電導度計によって測定されたイオン交換装置の前後の加工液の電導度に基づき、イオン交換装置の寿命に至るまでの残イオン交換能力を求める。そして寿命到来時あるいはその前などに警告報知を行う技術が提案されている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−２９７０２０公報
【特許文献２】特開昭６３−００２６２０号公報
【特許文献３】特開２００４−３５８５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術の方式では、イオン交換装置の前後にそれぞれ検出器を用意する必要があるため、装置全体の構成が複雑になり、コストも高くなるという問題があった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、より簡単な構成で、かつ安価に、イオン交換装置のイオン交換能力の低下を監視し、寿命到来時あるいはその前に警告報知する機能を有する放電加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に係る発明は、イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、加工液の比抵抗を変化させる放電加工機において、前記加工液の比抵抗を検出する比抵抗検出手段と、前記イオン交換装置への加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、所定の時間内の比抵抗の変化値が予め定めた設定範囲外となった場合、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする放電加工機である。
【００１１】
本願の請求項２に係る発明は、イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、加工液の比抵抗を変化させる放電加工機において、前記加工液の比抵抗を検出する比抵抗検出手段と、前記イオン交換装置への加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、所定の比抵抗変化に要する時間が予め定めた設定範囲外となった場合、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする放電加工機である。
【００１２】
本願の請求項３に係る発明は、イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、加工液の電導度を変化させる放電加工機において、前記加工液の電導度を検出する電導度検出手段と、前記イオン交換装置への加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、所定の時間内の電導度の変化値が予め定めた設定範囲外となった場合、イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする放電加工機である。
【００１３】
本願の請求項４に係る発明は、イオン交換装置を含む加工液循環経路に加工液を通水することにより、加工液の電導度を変化させる放電加工機において、前記加工液の電導度を検出する電導度検出手段と、前記イオン交換装置への加工液の通水時間を計測する通水時間計測手段と、所定の電導度変化に要する時間が予め定めた設定範囲外となった場合、イオン交換装置が寿命に到達したと判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする放電加工機である。
【００１４】
本願の請求項５に係る発明は、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定した場合、寿命であることを表示装置に表示する、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の放電加工機である。
本願の請求項６に係る発明は、前記イオン交換装置が寿命に到達したと判定した場合、加工を停止する、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の放電加工機である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、１個の比抵抗検出器だけを用いてイオン交換装置の能力低下を監視できるため、従来技術と比較して、より簡単な構成で、かつ安価に、イオン交換装置のイオン交換能力の低下を監視でき、寿命到来時あるいはその前に警告報知する機能を有する放電加工機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】放電加工機の要部ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における比抵抗値の時間変化を示したグラフである。
【図３】本発明の実施の形態における比抵抗値の時間変化をより具体的に示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施の形態における放電加工機の基本的な構成は、図１に示す従来の放電加工機の構成と同様である。本発明の特徴は、加工液２がイオン交換装置５を通過している期間中に、清水槽１における加工液２の比抵抗を比抵抗検出器７で検出して比抵抗値の平均勾配を記録し、平均勾配が所定の値を下回ったらイオン交換装置５の交換時期が来たものと判定しオペレータに対して警告を出す点にある。
【００１８】
図１において、清水槽１に貯留された加工液２はポンプ３により吸い上げられ、加工槽へと供給される。この時、比抵抗検出器７により検出された加工液２の比抵抗値が所定許容範囲を下回った場合、制御装置８が切替弁４を制御することで、加工液２がイオン交換装置５に供給されて、清水槽１に戻る循環流路が形成される。放電加工機が稼働している間はポンプ３が常に稼働して加工液２を清水槽１から吸い上げ必要個所に供給しているので、切替弁４が開くと加工液２がイオン交換装置５に供給され、比抵抗値が上昇した加工液２が清水槽１へと戻される。そして、清水槽１の加工液２の比抵抗値が上昇する。このような比抵抗値Ｒの上昇が、ポンプ３の近くに設置された比抵抗検出器７により検出される。
【００１９】
なお、比抵抗検出器７は清水槽１内の加工液２の比抵抗を検出できる位置であれば、いずれの位置に設置してもよいが、図１に示すようにポンプ３の近くに設置することで、加工槽へ送られる加工液２の比抵抗に基づいて切替弁４を制御することできるようになり、また、例えば加工槽からの加工液２の戻り口やイオン交換装置５からの加工液２の排出口からは離れた位置に設置した方が、清水槽１内の加工液２の平均的な比抵抗値が検出できるので、より効果的な切替弁４の制御が期待できる。
【００２０】
図２は、清水槽１における加工液２の比抵抗値の時間変化波形を示すグラフである。ここで、波形１はイオン交換装置５の使用限界時の比抵抗値の波形であり、波形２はイオン交換装置５が通常の性能を発揮している時の比抵抗値の波形である。このように、通常時は比抵抗値の波形がより急峻になる。加工液がイオン交換装置５を通過する毎に、比抵抗の時間変化を監視して平均勾配を記録し、平均勾配が所定の値（波形１の平均勾配）を下回った段階でイオン交換装置５が使用限界に達したと判定し、警告を出すようにすることで、１個の比抵抗検出器７のみでイオン交換装置５の性能を監視することができる。
【００２１】
図３は、本発明の実施の形態における比抵抗値の時間変化をより具体的に示したグラフである。本実施の形態では、比抵抗の基準値としてＲ１、Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）を定義し、Ｒ１は加工液２をイオン交換装置５へ供給開始する基準とし、Ｒ２は加工液２をイオン交換装置５へ供給停止する基準とする。図３の例では、Ｒ１＝４．５×１０４Ωｃｍ、Ｒ２＝５．０ｘ１０４Ωｃｍとしている。このＲ１，Ｒ２の値は、あらかじめ放電加工機の設定領域に設定しておくようにしてもよいし、加工プログラムで指定できるようにしてもよい。
【００２２】
図３に示すように、比抵抗値が第１の基準値Ｒ１まで低下したら切替弁４を開き、加工液２をポンプ３によりイオン交換装置５に供給を開始し、比抵抗値が第２の基準値Ｒ２に達するとイオン交換装置５への加工液２の供給は停止される。
【００２３】
図３において、波形１はイオン交換装置５の使用限界のときの比抵抗の時間変化を示しており、波形２はイオン交換装置５が通常の性能を発揮している時の比抵抗値の時間変化を示している。本実施の形態の一実施例においては、イオン交換装置５への加工液２の流量Ｌを一定とし、加工液２がイオン交換装置５を通過する度に、Ｒ１からＲ２に達する時間Ｔを測定し、記録する。
【００２４】
その後、イオン交換装置５の使用を繰り返し、イオン交換装置５のイオン交換性能が低下してくると、Ｒ１からＲ２に達する時間Ｔが次第に伸びてくる（Ｔ２＞Ｔ１）。そして、時間Ｔが所定の値ＴLを超えたときに、制御装置８はイオン交換装置５の寿命前の交換時期に到達したと判定し、イオン交換装置交換の警告を発するようにする。なお、ＴLの値は、あらかじめ放電加工機の設定領域に設定しておくようにしてもよいし、加工プログラムで指定できるようにしてもよい。
【００２５】
イオン交換装置交換の警告は、放電加工機が備える表示器（図示せず）に表示するようにしてもよいし、ランプや音で知らせるようにしてもよい。また、警告を発すると同時に、現在行っている加工動作を停止するようにしてもよい。
【００２６】
以上、本実施の形態においては比抵抗値を検出して用いる実施例を示したが、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではなく、比抵抗値の逆数である電導度（または導電率）を用いることでも実現することができる。その場合、比抵抗検出器７に代えて電導度検出器を用い、検出される電導度の時間的変化を記録することでイオン交換装置５の使用限界を検出することができる。
また、本実施の形態においてはＲ１からＲ２に達する時間によりイオン交換装置５の寿命を検出する例を示したが、所定の時間内の比抵抗の変化値によって検出するように構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１    清水槽
２    加工液
３    ポンプ
４    切替弁
５    イオン交換装置
６    流量計
７    比抵抗検出器
８    制御装置
【図１】
2016055372.tif 000003
【図２】
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【図３】
2016055372.tif 000005