(57)【要約】      （修正有）【課題】独立電極を有する放電加工システムを提供する。【解決手段】放電加工（ＥＤＭ）システム２は、ガイド構造４と、ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物８に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置６と、を備え、複数の電極装置の各々が、加工物に近接して位置付ける電極１０と、電極を加工物に近接して保持するため電極に結合された電極ホルダー１２と、電極ホルダーに結合され、電極ホルダー及び電極の位置を修正するよう適合されたドライバー１４と、を含み、放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、ドライバーと動作可能に接続された制御システム１８を備え、制御システムが、複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置のドライバーに命令を与えて、複数の電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている。【選択図】図１
2017056550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電加工（ＥＤＭ）システム（２）であって、
ガイド構造（４）と、
前記ガイド構造（４）内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物（８）に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置（６）と、
を備え、前記複数の電極装置（６）の各々が、
前記加工物（８）に近接して位置付ける電極（１０）と、
前記電極（１０）を前記加工物（８）に近接して保持するため前記電極（１０）に結合された電極ホルダー（１２）と、
前記電極ホルダー（１２）に結合され、前記電極ホルダー（１２）及び前記電極（１０）の位置を修正するよう適合されたドライバー（１４）と、
を含み、
前記放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、
前記ドライバー（１４）と動作可能に接続された制御システム（１８）を備え、
前記制御システム（１８）が、前記複数の電極装置（６）のうちの少なくとも１つの電極装置の前記ドライバー（１４）に命令を与えて、複数の前記電極（１０）のうちの少なくとも１つの電極の位置を前記複数の電極（１０）の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている、放電加工（ＥＤＭ）システム（２）。
【請求項２】
前記ガイド構造（４）が前記電極ホルダー（１２）に結合され、前記ガイド構造（４）は、前記電極ホルダー（１２）が前記ガイド構造（４）に対して移動可能にする滑り軸受（２０）を含む、請求項１に記載のシステム（２）。
【請求項３】
前記複数の電極装置（６）の各々における前記ドライバー（１４）が、ボイスコイル又は油圧ドライバー（１４）のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム（２）。
【請求項４】
前記ガイド構造（４）に結合された機械ラム（２２）を更に備える、請求項１に記載のシステム（２）。
【請求項５】
前記ガイド構造（４）に結合された後方プレート（２４）を更に備え、前記後方プレート（２４）が、前記複数の電極装置（６）の各々において前記ドライバー（１４）を少なくとも部分的に支持する、請求項４に記載のシステム（２）。
【請求項６】
前記複数の電極装置（６）の全てが、互いに対して平行に整列され且つ前記ガイド構造（４）に対して均一に角度が付けられる、請求項１に記載のシステム（２）。
【請求項７】
前記複数の電極装置（６）の第１の電極装置が、前記複数の電極装置（６）の第２の電極装置に対して第１の角度で整列され、前記複数の電極装置（６）の第３の電極装置が、前記複数の電極装置（６）の第２の電極装置に対して第２の角度で整列され、前記第２の角度が前記第１の角度と異なる、請求項１に記載のシステム（２）。
【請求項８】
前記複数の電極装置（６）の各々が、独立電源（２６）と接続され、前記複数の電極装置（６）のうちの１つに対する電力喪失によって前記複数の電極装置（６）のうちの残りの電極装置（６）に対する電力喪失を生じないようにする、請求項１に記載のシステム（２）。
【請求項９】
放電加工（ＥＤＭ）システム（２）であって、
ガイド構造（４）と、
前記ガイド構造（４）内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物（８）に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置（６）と、
を備え、前記複数の電極装置（６）の各々が、
前記加工物（８）に近接して位置付ける電極（１０）と、
前記電極（１０）を前記加工物（８）に近接して保持するため前記電極（１０）に結合された電極ホルダー（１２）と、
前記電極ホルダー（１２）に結合され、前記電極ホルダー（１２）及び前記電極（１０）の位置を修正するよう適合されたドライバー（１４）と、
を含み、
前記放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、
前記複数の電極装置（６）において前記加工物（８）に対する前記電極（１０）の位置を検出するための少なくとも１つのセンサ（１６）と、
前記ドライバー（１４）と動作可能に接続された制御システム（１８）と、
を備え、
前記制御システム（１８）が、前記複数の電極装置（６）のうちの少なくとも１つの電極装置の前記ドライバー（１４）に命令を与えて、前記電極（１０）の検出された位置に基づいて、前記複数の前記電極（１０）のうちの少なくとも１つの電極の位置を前記複数の電極（１０）の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている、放電加工（ＥＤＭ）システム（２）。
【請求項１０】
放電加工（ＥＤＭ）システム（２）であって、
ガイド構造（４）と、
前記ガイド構造（４）に結合された機械ラム（２２）と、
前記ガイド構造（４）内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物（８）に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置（６）と、
を備え、前記複数の電極装置（６）の各々が、
前記加工物（８）に近接して位置付ける電極（１０）と、
前記電極（１０）を前記加工物（８）に近接して保持するため前記電極（１０）に結合された電極ホルダー（１２）と、
前記電極ホルダー（１２）に結合され、前記電極ホルダー（１２）及び前記電極（１０）の位置を修正するよう適合されたドライバー（１４）と、
を含み、
前記放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、
前記複数の電極装置（６）において前記加工物（８）に対する前記電極（１０）の位置を検出するための少なくとも１つのセンサ（１６）と、
前記ドライバー（１４）と動作可能に接続され、前記複数の電極装置（６）のうちの少なくとも１つの電極装置の前記ドライバー（１４）に命令を与えて、前記電極（１０）の検出された位置に基づいて、複数の前記電極（１０）のうちの少なくとも１つの電極の位置を前記複数の電極（１０）の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成された制御システム（１８）と、
前記複数の電極装置（６）の各々と接続され、前記複数の電極装置（６）のうちの１つに対する電力喪失によって前記複数の電極装置（６）のうちの残りの電極装置（６）に対する電力喪失を生じないようにする独立電源（２６）のセットと、
を備える、放電加工（ＥＤＭ）システム（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、放電加工に関する。具体的には、本明細書で開示される主題は、タービン構成要素（例えば、ガスタービンブレード又はバケット）において放電加工を実施するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放電加工（ＥＤＭ）は、放電（スパーク）を用いて対象の素材に形状を形成する製造プロセスである。電極（工具電極とも呼ばれる）が対象の素材（加工物とも呼ばれる）に近接して配置されて、電極と加工物との間に電圧が印加される。電極と対象の素材との間の電界強度が誘電体媒質の抵抗を超えると、電極から対象の素材に、又は対象の素材から電極に電流が流れ、電極及び対象の素材の両方から一部の材料が除去される。
【０００３】
現在、ＥＤＭは、タービン構成要素（例えば、翼形部）に冷却孔及び燃料噴射孔を形成するのに使用される最も信頼性のある技術である。従って、ＥＤＭは、これらの孔をタービン翼形部に形成するのに広く使用されている。しかしながら、ＥＤＭ孔加工は、複数の電極セットを用いた場合でも比較的時間がかかる。更に、生産時間要件に適合させるために、通常は一度に複数のＥＤＭ機械が利用され、製造設備において相当な量の床面積を占有する。更にまた、グループ化された電極構成を利用したＥＤＭ機械において、局所的デブリにより、当該影響を受けた１又はそれ以上の電極だけでなく、影響を受けていない電極を含めた電極のグループ全体の低速化及び離脱が生じる。電極のグループ全体は、最悪状況の電極（デブリ蓄積が最も多いか又は加工物−電極ギャップが最も小さい電極など）に従って送出又は後退を行う。結果として、全体の送り速度又は機械加工生産性は、任意の所与の時間でデブリ蓄積が最も多いか又はギャップが最も小さい最悪電極の最低送り速度に追従することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，１６８，９１３号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本開示の種々の実施形態は、放電加工（ＥＤＭ）システムを含む。一部の事例において、ＥＤＭシステムは、ガイド構造と、ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置と、を備え、複数の電極装置の各々が、加工物に近接して位置付ける電極と、電極を加工物に近接して保持するため電極に結合された電極ホルダーと、電極ホルダーに結合され、電極ホルダー及び電極の位置を修正するよう適合されたドライバーと、を含み、放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、ドライバーと動作可能に接続された制御システムを備え、制御システムが、複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置のドライバーに命令を与えて、複数の電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている。
【０００６】
本開示の第１の態様は、放電加工（ＥＤＭ）システムを含み、該ＥＤＭシステムは、ガイド構造と、ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置と、を備え、複数の電極装置の各々が、加工物に近接して位置付ける電極と、電極を加工物に近接して保持するため電極に結合された電極ホルダーと、電極ホルダーに結合され、電極ホルダー及び電極の位置を修正するよう適合されたドライバーと、を含み、放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、ドライバーと動作可能に接続された制御システムを備え、制御システムが、複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置のドライバーに命令を与えて、複数の電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている。
【０００７】
本開示の第２の態様は、放電加工（ＥＤＭ）システムを含み、該ＥＤＭシステムが、ガイド構造と、ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置と、を備え、複数の電極装置の各々が、加工物に近接して位置付ける電極と、電極を加工物に近接して保持するため電極に結合された電極ホルダーと、電極ホルダーに結合され、電極ホルダー及び電極の位置を修正するよう適合されたドライバーと、を含み、放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、複数の電極装置において加工物に対する電極の位置を検出するための少なくとも１つのセンサと、ドライバーと動作可能に接続された制御システムと、を備え、制御システムが、複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置のドライバーに命令を与えて、電極の検出された位置に基づいて、複数の電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている。
【０００８】
本開示の第３の態様は、放電加工（ＥＤＭ）システムを含み、該ＥＤＭシステムが、ガイド構造と、ガイド構造に結合された機械ラムと、ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置と、を備え、複数の電極装置の各々が、加工物に近接して位置付ける電極と、電極を加工物に近接して保持するため電極に結合された電極ホルダーと、電極ホルダーに結合され、電極ホルダー及び電極の位置を修正するよう適合されたドライバーと、を含み、放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、複数の電極装置において加工物に対する電極の位置を検出するための少なくとも１つのセンサと、ドライバーと動作可能に接続され、複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置のドライバーに命令を与えて、電極の検出された位置に基づいて、複数の電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成された制御システムと、複数の電極装置の各々と接続され、複数の電極装置のうちの１つに対する電力喪失によって複数の電極装置のうちの残りの電極装置に対する電力喪失を生じないようにする独立電源のセットと、を備える。
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴は、本開示の種々の実施形態を示した添付図面を参照しながら、本発明の種々の態様に関する以下の詳細な説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】種々の実施形態による、放電加工（ＥＤＭ）システムの一部の概略図。
【図２】一部の実施形態による、ＥＤＭシステムの概略部分断面図。
【図３】種々の実施形態による、ＥＤＭシステムの概略部分断面図。
【図４】種々の実施形態による、電極装置の一部の拡大部分断面図。
【図５】種々の実施形態による、回転管体電極装置４０を含む、電極装置の一部の追加の拡大部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の図面は、必ずしも縮尺通りではない点に留意されたい。当該図面は、本発明の典型的な態様のみを描くことを意図しており、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではない。図面において、同じ参照符号は、複数の図面にわたり同じ要素を示している。
【００１２】
本明細書で記載されるように、開示される主題は、放電加工に関する。具体的には、本明細書で開示される主題は、タービン構成要素（例えば、ガスタービンブレード又はバケット）において放電加工を実施するためのシステムに関する。
【００１３】
従来の手法とは対照的に、本開示の種々の実施形態は、独立した電極のセットを有する放電加工（ＥＤＭ）システムを含む。すなわち、ＥＤＭシステムは、独立して駆動され、従って独立して制御される複数の電極を含む。これらの独立電極は、互いに絶縁され、少なくとも２つの別個のコントローラ（例えば、複数の別個のコントローラ）と結合することができる。本システムは更に、電極間の様々なギャップを検出するための独立した（電気的に絶縁された）プロセッサと、低ノイズに維持しながら独立したプロセッサを中央プロセッサに接続する光学結合素子と、を含む。本システムは、電極を安定化させるための装着フレーム、後方プレート、及びガイドプレートを含むことができる。
【００１４】
これらの図において示されるように、「Ａ」軸線は、（明確にするために省略されたタービンロータの軸線に沿った）軸方向の向きを表している。本明細書で使用される用語「軸方向の」及び／又は「軸方向に」は、ターボ機械（詳細にはロータセクション）の回転軸に実質的に平行な軸線Ａに沿った物体の相対的位置／方向を指す。本明細書で更に使用される用語「半径方向の」及び「半径方向に」は、軸線Ａに実質的に垂直で且つ１箇所でのみ軸線Ａと交わる軸線（ｒ）に沿った物体の相対的位置／方向を指す。加えて、用語「円周方向の」及び／又は「円周方向に」は、軸線Ａを囲み且つ任意の位置にて軸線Ａと交わらない円周（ｃ）に沿った物体の相対的位置／方向を指す。更に、図面間の共通する符号は、図において実質的に同一の構成要素を表すことができることを理解されたい。
【００１５】
図１に移ると、種々の実施形態による、放電加工（ＥＤＭ）システム２の一部の概略図が示される。図示のように、ＥＤＭシステム２は、ガイド構造４と、該ガイド構造４内に少なくとも部分的に位置付けられる複数の電極装置６（例えば、ガイド構造４は、電極装置６を少なくとも部分的に包む）と、を含むことができる。種々の実施形態によれば、電極装置６は、加工物８（例えば、ガスタービン翼形部などのタービン構成要素）に放電を提供するよう整列される。
【００１６】
複数の電極装置６の各々は、加工物８に近接して位置付ける（例えば、加工物と接触して又は公称的に離隔されて）電極１０と、電極１０を加工物８に近接して保持するよう電極１０に結合される電極ホルダー１２と、を含むことができる。各電極装置６は更に、電極ホルダー１２に結合されたドライバー１４を含む。ドライバー１４は、リニア軸受を用いて、ホルダー１２内に保持された電極１０の位置（加工物８に対する）を修正するよう適合することができる。種々の実施形態において、ドライバー１４は、電気式又は空気圧式ドライバーのうちの少なくとも１つを含むことができ、一部の事例では、ボイスコイル又は油圧ドライバーを含むことができる。
【００１７】
ＥＤＭシステム２は更に、複数の電極装置６においてガイド構造４に対する電極１０の位置を検出するための少なくとも１つのセンサ１６を含むことができる。種々の実施形態において、少なくとも１つのセンサ１６は、複数のセンサ１６を含むことができ、一部の事例では、センサ１６のうちの少なくとも１つは、複数の電極１０の位置だけでなく、加工物−電極ギャップ１１（各電極１０と加工物８との間の距離）をも検出するよう構成される。少なくとも１つのセンサ１６は、例えば、光学センサ、レーザベースのセンサ、又は１又はそれ以上の電極１０の位置を検出することができる他の従来のセンサを含むことができる。種々の実施形態において、１又はそれ以上のセンサ１６は、電極１０と加工物８との間の電圧信号を検出するよう構成されたギャップセンサを含むことができる。
【００１８】
ＥＤＭシステム２は更に、ドライバー１４と（従来のワイヤレス及び／又は配線接続手段を介して）動作可能に接続された制御システム（ＣＳ）１８を含むことができ、ここで制御システム１８は、複数の電極装置６のうちの少なくとも１つの電極装置６のドライバー１４に命令を与えて、電極１０の検出された位置（及び例えば加工物−電極ギャップ１１）に基づいて、複数の電極１０のうちの他の少なくとも１つの電極とは独立して、複数の電極１０のうちの少なくとも１つの電極の位置（及びその結果として加工物−電極ギャップ）を修正するよう構成される。種々の実施形態において、制御システム１８は、１又はそれ以上のセンサ１６に結合され、電極１０の位置（並びに各電極１０と加工物８との間のギャップ１１）に関するデータをセンサ１６から取得し、当該位置データ（及びギャップ１１に関するデータ）に基づいて、対応する電極１０の位置を修正（及び従って各電極１０と加工物８との間のギャップ１１を修正）するよう電極装置６のうちの少なくとも１つの電極装置のドライバー１４に命令するように構成される。
【００１９】
制御システム１８は、電極装置６に（例えば、ドライバー１４にて）機械的又は電気的に接続され、制御システム１８が電極装置６のうちの少なくとも１つの電極装置を作動できるようにすることができる。制御システム１８は、電極１０の検出された位置（並びに各電極１０と加工物８との間のギャップ１１）、例えば、電極１０の予測位置（及びギャップ１１のサイズ）からのずれ、ガイド構造４に対する位置（及びギャップ１１のサイズ）のずれ、その他に応じて電極装置のドライバー１４を作動させることができる。制御システム１８は、電極装置６を作動させる（例えば、ドライバー１４を起動又は停止させることにより）ことができるコンピュータ制御による、又は機械的な、もしくは電気機械式の装置とすることができる。１つの実施形態において、制御システム１８は、電極装置６に動作命令を与えることができるコンピュータ制御装置とすることができる。この場合、制御システム１８は、（センサ１６を介して、例えば、所定パターン及び／又は予め設定された位置情報及びギャップ距離に対する）１又はそれ以上の電極１０の位置並びに各電極１０と加工物８との間のギャップ１１を監視し、所望の孔位置、深さ、その他と共に加工物８のトポグラフィー（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）に関するデータをセンサ１６から得られたデータと比較して、電極装置６における電極１０のうちの少なくとも１つの電極１０の位置（及びの結果としてギャップ１１）を独立して修正するよう電極装置６に動作命令を与えることができる。例えば、制御システム１８は、一定の動作条件（例えば、電極１０が加工物８内への所望の侵入深さに達したことをセンサ１６が検出した場合）の下で、電極装置６のドライバー１４を停止させるよう動作命令を送ることができる。この実施形態において、電極装置６は、制御システム１８からの動作命令（電気信号）を受け取り、機械的運動（例えば、ドライバー１４の一時停止、始動、その他）を発生させることができる電気機械構成要素を含むことができる。別の実施形態において、制御システム１８は、１又はそれ以上の電極１０の位置（及び一部の場合においてはギャップ１１）を示すパラメータを（例えば、センサ１６を用いて）電気的に監視して、１又はそれ以上の対応する電極装置６のドライバー１４を機械的に作動させることができる電気機械装置とすることができる。幾つかの実施形態で説明したが、制御システム１８は、他の何れかの従来の手段により電極装置６を作動させることができる。
【００２０】
種々の実施形態において、各電極１０は、その位置、並びに電極１０の先端と加工物８との間のギャップ１１（例えば、加工物８に形成される開口）に応じて独立して制御される。本明細書で記載されるように、電極１０は、（例えば、ドライバー１４を介して）加工物８に向けて駆動することができる。電極１０が加工物８に対する放電を開始すると、連合した電極１０は、減速することができ、ＣＳ１８が送り制御を引き受ける。過度に小さな電圧信号でギャップ１１が過度に小さくなった場合には、送り速度を減速（又は反転でも）させて電極を離脱させ、短絡及び加工物８への過熱を回避する。１又はそれ以上のセンサ１６がプロセスの最終深さを検出する（例えば、所望の深さまで孔が形成される）と、ＣＳ１８は、電極１０の送りを停止し、電極１０を独立して離脱させるが、他の電極１０は、独立して依然として送ることができ、或いは、離脱させることもできる。
【００２１】
種々の実施形態において、ガイド構造４は、電極ホルダー１２に結合され、ここでガイド構造４は、電極ホルダー１２がガイド構造４に対して移動するのを可能にする滑り軸受２０を含む。一部の事例では、図１〜３に示すように、ＥＤＭシステム２は更に、ガイド構造４に結合された機械ラム２２と、ガイド構造４に結合された後方プレート２４とを含むことができ、ここで後方プレート２４は、複数の電極装置６の各々においてドライバー１４を少なくとも部分的に支持する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、一部の実施形態において、複数の電極装置６の全ては、互いに対して平行に整列され、ガイド構造４に対して均一に角度を付けることができる。すなわち、全ての電極装置６は、加工物８に等間隔の開口を形成するため、同じ接触角で並列配列に整列することができる。
【００２３】
図３は、図２における並列配列の代替の実施形態を例示しており、ここでは電極装置６は、多方向の配列で整列される。これらの場合、複数の電極装置６のうちの第１の電極装置６ａは、複数の電極装置６のうちの第２の電極装置６ｂに対して第１の角度α１で整列され、複数の電極装置６のうちの第３の電極装置６ｃは、複数の電極装置６のうちの第２の電極装置６ｂに対して第２の角度α２で整列され、ここで第２の角度α２は第１の角度α１とは異なる。
【００２４】
図１に示すように、種々の実施形態によれば、複数の電極装置６の各々（幾つかが図示されている）は、独立電源（ＩＰＳ）２６と接続され、複数の電極装置６のうちの１つへの電源喪失によって、残りの電極装置６への電源喪失が生じないようにする。一部の実施形態において、電源２６は、２つ以上の電極装置６に結合することができるが、本明細書で開示される実施形態によれば、電極装置６全体が単一の電源に依存しないよう、複数の電源２６利用されることは理解されたい。種々の実施形態によれば、ＩＰＳ２６は、従来のシステムで利用されている統合中央電源に伴う問題を防ぐことができる。すなわち、共用電源は、複数の電極のうちの１つに１つの大きなスパークを提供する。放電プロセスにおける任意の時間で、当該１つの大きなスパークは１つの電極だけに限定され、その結果、複数スパーク構成と比べて金属除去率が小さい。共用電源（１つの大きなスパークを有する）は、各電極にて電力レベルが大きいことに起因して、不良の表面品質をもたらす可能性がある。本明細書での種々の実施形態によれば、独立した専用電源は、本明細書で記載されるように、局所的ギャップ制御に基づいて、必要とされる時に１つの電極に正確な量の電力を供給することができる。小さなギャップ及び高速の送りにより、種々の実施形態による独立電源システムは、従来手法と比べてより大きな電力を局所的に提供することができる。各加工物−電極ギャップが異なる（例えば、局所的デブリ生成及び誘電体フラッシングに応じて）可能性があるので、別個の電極に対して独立した専用の電源により、高金属浸食率のための複数のスパーク、並びにＥＤＭの完了後の高い表面品質仕上げのための低い電力レベルを可能にする。
【００２５】
図４は、種々の実施形態による、電極装置６の一部の拡大部分断面図を示す。図４に示すように、一部の実施形態において、電極装置６は、後方プレート２４及び滑り軸受２０内に位置付けられ、ここで滑り軸受２０は、ガイドプレート２８内に収容される。ドライバー１４は、油圧シリンダー３０と、当該油圧シリンダー３０（図４）内にピストン３２とを含むことができる。シリンダー３０及びピストン３２は両方とも、後方プレート２４によって少なくとも部分的に保持されるブッシュ３４内に保持することができる。ドライバー１４は、絶縁コネクタ３６によって電極ホルダー１２に結合することができる。一部の事例において、電極１０は、電極ホルダー１２の先端にてクランプ（例えば、コレットクランプ）３８によって保持される。
【００２６】
図５は、電極装置６の一部の追加の拡大部分断面図を示し、ここでドライバー１４は、本開示の追加の種々の実施形態による、回転管体電極装置４０を含む。これらの実施形態において、回転管体電極装置４０は、図４に図示され、図４を参照して説明されるように油圧ピストン３２（シリンダー３０と接続された）に結合される。しかしながら、回転管体電極装置４０は更に、エアモータ４４（圧縮空気入口４６及び出口４８を有する）を含む空気圧回転ドライバー４２と、エアモータ４４の上流側にある水入口５０（隣接シール５２を有する）と、エアモータ４４と結合されたロータ５４（ここでロータ５４は、軸受５６上に支持される）と、を含むことができる。ロータ５４は、電極ホルダー２３（電極クランプ３８を含む）と接続される。この構成において、回転管体電極装置４０は、電極１０を回転するよう構成され、油圧ピストン３２は、電極１０を加工物８に向けて駆動する。図５に示されるこの回転管体電極装置４０は、最小クリアランスを要求する間隙を介して及び／又は高密度の電極装置６で加工物８に孔を形成するのに有用とすることができる。
【００２７】
本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で使用される単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。更に、本明細書内で使用する場合に、「含む」及び／又は「備える」という用語は、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことは理解されるであろう。
【００２８】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【００２９】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
実施形態による放電加工（ＥＤＭ）システムは、ガイド構造と、上記ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置と、を備え、上記複数の電極装置の各々が、上記加工物に近接して位置付ける電極と、上記電極を上記加工物に近接して保持するため上記電極に結合された電極ホルダーと、上記電極ホルダーに結合され、上記電極ホルダー及び上記電極の位置を修正するよう適合されたドライバーと、を含み、上記放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、上記ドライバーと動作可能に接続された制御システムを備え、上記制御システムが、上記複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置の上記ドライバーに命令を与えて、複数の上記電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を上記複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている、放電加工（ＥＤＭ）システム。
［実施態様２］
上記ガイド構造が上記電極ホルダーに結合され、上記ガイド構造は、上記電極ホルダーが上記ガイド構造に対して移動可能にする滑り軸受を含む、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様３］
上記複数の電極装置の各々における上記ドライバーが、ボイスコイル又は油圧ドライバーのうちの少なくとも１つを含む、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様４］
上記ガイド構造に結合された機械ラムを更に備える、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様５］
上記ガイド構造に結合された後方プレートを更に備え、上記後方プレートが、上記複数の電極装置の各々において上記ドライバーを少なくとも部分的に支持する、実施態様４に記載のシステム。
［実施態様６］
上記複数の電極装置の全てが、互いに対して平行に整列され且つ上記ガイド構造に対して均一に角度が付けられる、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様７］
上記複数の電極装置の第１の電極装置が、上記複数の電極装置の第２の電極装置に対して第１の角度で整列され、上記複数の電極装置の第３の電極装置が、上記複数の電極装置の第２の電極装置に対して第２の角度で整列され、上記第２の角度が上記第１の角度と異なる、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様８］
上記複数の電極装置の各々が、独立電源と接続され、上記複数の電極装置のうちの１つに対する電力喪失によって上記複数の電極装置のうちの残りの電極装置に対する電力喪失を生じないようにする、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様９］
放電加工（ＥＤＭ）システムであって、
ガイド構造と、
上記ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置と、
を備え、上記複数の電極装置の各々が、
上記加工物に近接して位置付ける電極と、
上記電極を上記加工物に近接して保持するため上記電極に結合された電極ホルダーと、
上記電極ホルダーに結合され、上記電極ホルダー及び上記電極の位置を修正するよう適合されたドライバーと、
を含み、
上記放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、
上記複数の電極装置において上記加工物に対する上記電極の位置を検出するための少なくとも１つのセンサと、
上記ドライバーと動作可能に接続された制御システムと、
を備え、
上記制御システムが、上記複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置の上記ドライバーに命令を与えて、上記電極の検出された位置に基づいて、上記複数の上記電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を上記複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成されている、放電加工（ＥＤＭ）システム。
［実施態様１０］
上記ガイド構造が、上記電極ホルダーに結合され、上記ガイド構造は、上記電極ホルダーが上記ガイド構造に対して移動可能にする滑り軸受を含む、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１１］
上記複数の電極装置の各々における上記ドライバーが、ボイスコイル又は油圧ドライバーのうちの少なくとも１つを含む、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１２］
上記ガイド構造に結合された機械ラムと、
上記ガイド構造に結合された後方プレートと、
を更に備え、上記後方プレートが、上記複数の電極装置の各々において上記ドライバーを少なくとも部分的に支持する、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１３］
上記複数の電極装置の全てが、互いに対して平行に整列され且つ上記ガイド構造に対して均一に角度が付けられる、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１４］
上記複数の電極装置の第１の電極装置が、上記複数の電極装置の第２の電極装置に対して第１の角度で整列され、上記複数の電極装置の第３の電極装置が、上記複数の電極装置の第２の電極装置に対して第２の角度で整列され、上記第２の角度が上記第１の角度と異なる、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１５］
上記複数の電極装置の各々が、独立電源と接続され、上記複数の電極装置のうちの１つに対する電力喪失によって上記複数の電極装置のうちの残りの電極装置に対する電力喪失を生じないようにする、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１６］
放電加工（ＥＤＭ）システムであって、
ガイド構造と、
上記ガイド構造に結合された機械ラムと、
上記ガイド構造内に少なくとも部分的に位置付けられ、加工物に複数の放電を提供するよう整列された複数の電極装置と、
を備え、上記複数の電極装置の各々が、
上記加工物に近接して位置付ける電極と、
上記電極を上記加工物に近接して保持するため上記電極に結合された電極ホルダーと、
上記電極ホルダーに結合され、上記電極ホルダー及び上記電極の位置を修正するよう適合されたドライバーと、
を含み、
上記放電加工（ＥＤＭ）システムが更に、
上記複数の電極装置において上記加工物に対する上記電極の位置を検出するための少なくとも１つのセンサと、
上記ドライバーと動作可能に接続され、上記複数の電極装置のうちの少なくとも１つの電極装置の上記ドライバーに命令を与えて、上記電極の検出された位置に基づいて、複数の上記電極のうちの少なくとも１つの電極の位置を上記複数の電極の他の少なくとも１つの電極と独立して修正するよう構成された制御システムと、
上記複数の電極装置の各々と接続され、上記複数の電極装置のうちの１つに対する電力喪失によって上記複数の電極装置のうちの残りの電極装置に対する電力喪失を生じないようにする独立電源のセットと、
を備える、放電加工（ＥＤＭ）システム。
［実施態様１７］
上記ガイド構造に結合された後方プレートを更に備え、上記後方プレートが、上記複数の電極装置の各々において上記ドライバーを少なくとも部分的に支持し、上記ガイド構造が、上記電極ホルダーに結合され、上記ガイド構造は、上記電極ホルダーが上記ガイド構造に対して移動可能にする滑り軸受を含む、実施態様１６に記載のシステム。
［実施態様１８］
上記複数の電極装置の各々における上記ドライバーが、ボイスコイル又は油圧ドライバーのうちの少なくとも１つを含む、実施態様１６に記載のシステム。
［実施態様１９］
上記複数の電極装置の全てが、互いに対して平行に整列され且つ上記ガイド構造に対して均一に角度が付けられる、実施態様１６に記載のシステム。
［実施態様２０］
上記複数の電極装置の第１の電極装置が、上記複数の電極装置の第２の電極装置に対して第１の角度で整列され、上記複数の電極装置の第３の電極装置が、上記複数の電極装置の第２の電極装置に対して第２の角度で整列され、上記第２の角度が上記第１の角度と異なる、実施態様１６に記載のシステム。
【符号の説明】
【００３０】
２  ＥＤＭシステム
４  ガイド構造
６  電極装置
８  加工物
１０  電極
１１  ギャップ
１２  電極ホルダー
１４  ドライバー
１６  センサ
１８  制御システム
２０  滑り軸受
２２  機械ラム
２４  後方プレート
２６  独立電源
２８  ガイドプレート
３０  油圧シリンダー
３２  油圧ピストン
３４  ブッシュ
３６  絶縁コネクタ
３８  クランプ
４０  回転管体電極装置
４２  空気圧回転ドライバー
４４  エアモータ
４６  圧縮空気入口
４８  出口
５０  水入口
５２  隣接シール
５４  ロータ
５６  軸受
【図１】
2017056550.tif 000003
【図２】
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【図３】
2017056550.tif 000005
【図４】
2017056550.tif 000006
【図５】
2017056550.tif 000007
【外国語明細書】
2017056550000001.pdf