JPH01103226A - 放電加工装置 - Google Patents
放電加工装置Info
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- JPH01103226A JPH01103226A JP25824587A JP25824587A JPH01103226A JP H01103226 A JPH01103226 A JP H01103226A JP 25824587 A JP25824587 A JP 25824587A JP 25824587 A JP25824587 A JP 25824587A JP H01103226 A JPH01103226 A JP H01103226A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
［産業上の利用分野］
この発明は放電加工装置、特に放電電極と被加工物間に
直流電圧を印加する直流電圧源に関するものである。
直流電圧を印加する直流電圧源に関するものである。
第５図乃至第７図は従来の放電加工装置をそれぞれ示す
回路図である。第５図から第７図において、（１）は放
電加工装置の放電電極、（２）は被加工物、（３）は放
電電極（１）に直列接続されたフィーダで、放電電極（
１）及び被加工物（２）に直列に接続されている（放電
電極（１）と被加工物（２）との間に形成される微少の
間隙によって放電路が形成される）。（５）はスイッチ
、（６）はスイッチ（５）に直列接続された逆流防止用
ダイオード、（９）はスイッチ、（ｌＯ）はスイッチ（
９）に直列接続された逆流防止用ダイオード、（１１）
は逆流防止用ダイオード（ｌＯ）に直列接続された電流
抵抗制限器である。スイッチ（５）と逆流防止用ダイオ
ード（８）を直列接続してなる抵抗レススイッチ回路と
、スイッチ（９）と逆流防止用ダイオード（ｌＯ）と電
流制限抵抗器（１１）を直列接続してなる抵抗制限スイ
ッチ回路とが放電電極（１）、被加工物（２）及びフィ
ーダ（３）の直列回路に対して並列接ｉされている。 （７）は抵抗レススイッチ回路のサージ電力吸収回路、
（１２）は抵抗制限スイッチ回路の電流フライホイール
用ダイオードである。 第７図において、抵抗レススイッチ回路と抵抗制限スイ
ッチ回路は共に一つの直流電圧源（４）に対して並列接
続され、スイッチ（５）と（９）の切り替えによって同
一電圧を使用している。 第８図においては、二つの直流電圧源（４）と（８）が
直列に接続されており、抵抗制限スイッチ回路には一つ
の直流電圧源（８）が使用され、抵抗レススイッチ回路
には直流電圧源（４）と抵抗制限スイッチ回路の直流電
圧源（８）が重畳して使用され、抵抗レススイッチ回路
の電圧は直流電圧源（４）の電圧に直流電圧源（８）の
電圧を加えた値となる。 第９図においても二つの直流電圧源（４） 、 （８）
が使用されるが、抵抗レススイッチ回路は一方の直流電
圧源（４）に、抵抗制限スイッチ回路は他方の直流電圧
源（８）に接続され、それぞれ独立した直流電圧源とな
る。 次に、第５図乃至第７図に示す従来の放電加工装置の抵
抗レススイッチ回路及び抵抗制限スイッチ回路に流れる
電流値について説明する。 図に示す回路において、スイッチ（５） 、 （９）及
び逆流防止用ダイオード（６） 、 （１０）の抵抗値
、または順方向電圧は無視できるものとする。はじめに
、スイッチ（９）がＯＮＬ、放電電極（１）及び被加工
物（２）間に電圧が印加される。このとき、抵抗制限ス
イッチ回路に流れる電流ＩＲは直流電圧源（４）のＥ２
から放電電極（１）及び被加工物（２）間のアーク電圧
ｖＡを引いた電圧を電流制限抵抗器（１１）の抵抗値Ｒ
で割った値となり、放電開始と同時に放電電極（１）及
び被加工物（２）間に電流直流電圧源は第５図において
は（４）、第６図及び第７図においては（８）に相当す
る。 次に、抵抗レススイッチ回路に流れる電流ＩＬは放電電
極（１）及び被加工物（２）間に放電が発生し、抵抗制
限スイッチ回路に電流！２が流れ始めた後、スイッチ（
５）をＯｎで流れる。電流ＩＬの立上がり勾配は、直流
電圧源の電圧Ｅ１から放電電極（１）及び被加工物（２
）間のアーク電圧ｖＡを引いた電圧を加工回路のフィー
ダ（３）を含むインダクダンスＬで割った値となり、ス
イッチ（５）がＯＮを開始してから１時間後には 放電電極（１）及び被加工物（２）間を流れる。 抵抗制限スイッチ回路の電流ＩＲは抵抗レススイッチ回
路の電流！、が流れ始めた直後に抵抗制限スイッチ回路
のスイッチ（９）がＯＦＦにされて切れる。また、抵抗
レススイッチ回路の電流ＩＬはスイッチ（５）がＯＮＬ
、てから１時間後にＯＦＦするので、その後電流は減り
始め、電流値が零となった時点で切れる。 第８図に従来の放電加工装置の放電電極（１）及び被加
工物（２）間の電圧Ｖ と電流ＩＲ及び電流ｌＬの波形
の一例を示す。放電電極（１）及び被加工物（２）間の
電圧ｖ６は未放電中はＯＶもしくは電圧Ｅ２で、放電中
はアーク電圧ｖＡとなっており、放電電極（１）及び被
加工物（２）間の電圧Ｖ。の平均値を電極送りサーボの
ための信号として使用しているので、放電加工中はｖ６
の平均値が一定値となるよう制御される。 以上述べた動作により、放電電極（１）及び被加工物（
２）間の電圧Ｖ６の最高電圧は抵抗制限スイッチ回路の
電圧Ｅ２となる。すなわち、電圧Ｅ２は放電開始電圧と
なるので、第９図（ａ）の放電電極（１）及び被加工物
（２）間の電圧Ｖ。に対する加工クリアランスの関係を
示すグラフをみればわかるように、加工クリアランスに
多大な影響を与え、加工精度を決定する要因となる。ま
た、第９図（ｂ）の抵抗レススイッチ回路に流れる電流
Ｉｔ、に対する加工面あらさの関係を示すグラフをみれ
ばわかるように、加工面あらさは、放電加工エネルギー
の大きさすなわち、電流！、のピーク値の大きさに依存
しており、直流電圧源の電圧Ｅ１を大きくすると、電流
■、のピーク値は大きくなるので、加工面あらさは粗く
なり、逆に直流電圧源の電圧Ｅ１を小さくすると、加工
面あらさは細かくなる。電圧Ｅ１は第５図及び第７図に
おいては直流電圧源（４）の電圧となり、第６図におい
ては直流電圧源（４）と直流電圧源（８）を直列接続し
た電圧となる。 ［発明が解決しようとする問題点コ 上記のような従来の放電加工装置は、スイッチ（９）と
逆流防止用ダイオード（ｌＯ）と電流制限抵抗器（１１
）を直列接続してなる抵抗制限スイッチ回路の電圧Ｅ２
が加工クリアランスのパラメータであり、スイッチ（５
）と逆流防止用ダイオード（６）を直列接続してなる抵
抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１が加工面あらさの大きさ
を決める値であり、第５図の従来例では一つの直流電圧
源（４）で、電圧Ｅ と電圧Ｅ２を共用する回路構成と
しているから、それぞれの加工に最適な電圧値が選択で
きないという問題点があった。また、第６図の従来例で
は二つの直流電圧源（４）と（８）が用意され、抵抗制
限スイッチ回路の電圧Ｅ２として一つの直流電圧源（８
）が使用されるが、抵抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１と
して二つの直流電源（４）と（８）が重畳された電圧が
使用される回路構成としているから、電圧、Ｅ２の電圧
源である直流電圧源（８）を加工クリアランスに最適な
電圧に設定したとすると、抵抗レススイッチ回路の電圧
Ｅ１は直流電圧源（８）の電圧に直流電圧Ｒ（４）の電
圧が重畳された電圧となり、この電圧の上昇に伴って抵
抗レススイッチ回路を流れる電流Ｉｔ、が増大し、同時
に加工面あらさが変化してしまうという問題点があった
。更に、第７図の従来例では二つの直流電圧源（４）と
（８）が用意され、抵抗制限スイッチ回路の電圧Ｅ２と
して一つの直流電圧源（８）が使用され、抵抗レススイ
ッチ回路の電圧Ｅ１としてもう一つの直流電圧源（４）
が使用されているからそれぞれ個別に独立して電圧値を
設定できるが高価となるという問題点があった。 この発明では抵抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１と抵抗制
限スイッチ回路の電圧Ｅ２とをそれぞれ個別に独立して
設定でき、かつ電圧Ｅ１を持つ一つの直流電圧源から分
圧して電圧Ｅ２を作ることができる安価な直流電圧源を
内蔵する放電加工装置を得ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る放電加工装置は、第１の直流電圧源と、
第１の直流電圧源に直列接続され、スイッチと逆流防止
用ダイオードとが直列の抵抗レススイッチ回路と、第２
の直流電圧源と、第２の直流電圧源に直列接続され、ス
イッチと逆流防止用ダイオードと電流制限抵抗器とが直
列の抵抗制限スイッチ回路と、第１の直流電圧源から所
望の電圧に降圧して第２の直流電圧源とする直流電圧変
換器とを備えるようにしたものである。 ［作用］ この発明においては、抵抗制限スイッチ回路の直流電圧
源を、直流電圧変換器によって抵抗レススイッチ回路の
直流電圧源から降圧させ得るようにしたから、一つの直
流電圧源を用意するだけで済む。また、直流電圧変換器
は元の直流電圧源の電圧より低い任意の電圧値を得るこ
とができるから、抵抗レススイッチ回路と抵抗制限スイ
ッチ回路の電圧値を独立して設定することができる。 ［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は直
流電圧変換器の回路構成を示す回路図、第３図はスイッ
チコントローラのブロック図である。 第１図において、（１）は放電電極、（２）は被加工物
、（３）は放電電極（１）に直列接続されたフィーダ、
（４）は直流電圧源、（５）はスイッチ、（８）はスイ
ッチ（５）に直列接続された逆流防止用ダイオード、（
９）はスイッチ、（ｌＯ）はスイッチ（９）に直列接続
された逆流防止用ダイオード、（１１）は逆流防止用ダ
イオード（ｌＯ）に直列接続された電流制限器である。 スイッチ（５）と逆流防止用ダイオード（ｌＯ）を直列
接続してなる抵抗レススイッチ回路と、スイッチ（９）
と逆流防止用ダイオード（１０）と電流制限抵抗器（１
１）を直列接続してなる抵抗制限スイッチ回路とが放電
電極（１）、被加工物（２）及びフィーダ（３）の直列
回路に対して並列接続されている。（７）は抵抗レスス
イッチ回路のサージ電力吸収回路、（１２）は抵抗制限
スイッチ回路の電流フライホイール用ダイオードである
。抵抗レススイッチ回路は直流電圧源（４）に接続され
、抵抗制限スイッチ回路は電圧リップルフィルター用の
コンデンサ（１３）と直流電圧変換器（１４）に接続さ
れている。 第２図において、（１４）はステップダウンチョッパ一
方式の回路で構成された直流電圧変換器である。（１５
）は直流電圧源（４）によって充電されるコンデンサ（
１３）の充電用のスイッチ、（１８）はコンデンサ（１
３）とスイッチ（１５）との間に設けられたりアクドル
、（１７）はりアクドル（ＩＢ）に蓄えられた電流の回
生用ダイオードで、コンデンサ（１３）の正側とりアク
ドル（ｌＢ）の一端に接続されている。コンデンサ（１
３）とスイッチ（１５）と直流電圧源（４）とでコンデ
ンサ充電回路が構成されている。（１８）はスイッチ（
１５）をＯＮ、ＯＰＦ制御するスイッチコントローラで
ある。 第３図において、（１８）はスイッチコントローラを示
し、図の一点鎖線の枠外は第１図及び第２図の一部であ
る。スイッチコントローラ（１８）にはコンデンサ（１
３）の端子電圧Ｅ２が端子ＦとＥに、スイッチ（１５）
のゲート信号が端子ＧとＳにそれぞれ接続されている。 （１９）はコンデンサ（１３）の充電電圧を検出し、検
出電圧を増幅する差動増幅器、（２０）は差動増幅器（
１９）で増幅した電圧の帰還抵抗器、（２１）はコンデ
ンサ（１３）の充電電圧を所望の値に設定するための外
部指令電圧を出力する指令電圧設定器、（２２）は指令
電圧設定器（２１）の外部指令電圧が入力される入力抵
抗器、（２３）は差動増幅器（１９）が検出し、増幅し
たコンデンサ（１３）の充電電圧と指令設定器（２１）
の外部指令電圧との差である誤差電圧を演算する比較器
、（２４）は比較器（２１）が出力する誤差電圧を増幅
する増幅器、（２４ａ）及び（２４ｂ）は増幅器（２４
）の増幅率を決定する抵抗器、（２５）はスイッチ（１
５）をＯＮ、ＯＦＦさせるためのパルス幅変調用の三角
波基準電圧を発振する三角波発振器、（２Ｂ）は比較器
（２１）の誤差電圧と三角波発振器（２５）の三角波基
準電圧を比較し、その差に応じてスイッチ（１５）をＯ
Ｎ、ＯＦＦさせるコンパレータである。 上記のように構成された放電加工装置においては、第１
図に示すように、スイッチ（９）をＯＮすると、直流電
圧源となるコンデンサ（１８）の充電電圧によって放電
電極（１）及び被加工物（２）間に電圧が印加され、放
電電極（１）及び被加工物（２）間に放電が発生して抵
抗制限スイッチ回路に電流■、が流れる。次に、その電
流ｌＲが流れ始めた後にスイッチ（５）をＯＮすると、
抵抗レススイッチ回路に電流！、が流れ、放電電極（１
）及び被加工物（２）間に電流Ｉ が電流■７と重畳さ
れて流れる。 そこで、電流ＩＬが流れ始めた直後にスイッチ（９）を
ＯＦＦする。電流ｌ、はスイッチ（５）がＯＮシてから
１時間後にＯＦＦする。かかる一連の動作を行うことは
従来例と同一である。この発明はコンデンサ（１３）を
抵抗制限スイッチ回路の直流電圧源とし、コンデンサ（
１３）の充電用電源に抵抗レススイッチ回路の直流電圧
源を利用するようにしたものである。 そこで、第２図及び第３図に基づき、コンデンサ（１３
）を直流電圧源とするために、直流電圧源（４）の電圧
Ｅ１を直流電圧変換器（１４）により降圧させ、コンデ
ンサ（１３）に所望の充電電圧を維持させる動作につい
て説明する。 まず、スイッチ（５）がＯＦＦとなっている状態で、直
流電圧源Ｅ−Ｆ即ちコンデンサ（１３）の端子電圧を差
動増幅器（１９）で検出して増幅する。この差動増幅器
（１９）の出力電圧を第４図（ａ）に示す。その増幅さ
れたコンデンサ（１３）の端子電圧即ち充電電圧と指令
電圧設定器（２１）の所望の値に設定された外部指令電
圧との差を比較器（２３）で演算する。比較器（２３）
で演算された差である誤差電圧を増幅器（２４）で増巾
してコンパレータ（２Ｂ）に入力する。コンパレータ（
２Ｂ）では三角波発振器（２５）から発振されたパルス
幅変調用の三角波基準電圧と増幅器（２４）で増幅され
た誤差電圧とを第４図（ｂ）の波形図に示すように比較
し、その差の大小に応じて三角波基準電圧をパルス変調
して第４図（Ｃ）の波形図に示す出力電圧信号を出力す
る。その出力電圧信号がスイッチ（１５）をＯＮ、ＯＰ
Ｆ駆動する。このコンパレータ（２Ｂ）から出力された
パルス変調された出力電圧信号のパルス幅がスイッチ（
１５）をＯＮする時間を設定し、パルス幅が大きい程、
スイッチ（１５）をＯＮする時間は長くなる。即ち、コ
ンデンサ（１３）の端子電圧が指令電圧より低下してい
るときには、誤差電圧が生じ、スイッチ（１５）が所定
時間ＯＮとされ、直流電圧源（４）の電圧がコンデンサ
（１３）及びリアクトル（１Ｂ）に印加され、これらを
通して第４図（ｄ）に示すような電流が流れ、コンデン
サ（１３）に電荷が蓄えられて端子電圧を外部指令電圧
に維持するように働く。また、コンデンサ（１３）の端
子電圧が指令電圧と同じときには、誤差電圧はなくなり
、コンパレータ（２Ｂ）から出力電圧信号が出力されず
、スイッチ（１５）はＯＦＦとなっている。従って、コ
ンデンサ（１３）は指令電圧設定器（２１）によって設
定された端子電圧即ち充電電圧に直流電圧変換器（１４
）により、直流電圧源（４）を降圧することによって常
に充電が維持されることとなり、コンデンサ（１３）が
抵抗制限スイッチ回路の直流電圧源として機能する。ま
た、コンデンサ（１３）の充電電圧は指令電圧設定器（
２１）によって直流電圧源（４）より低い所望の電圧値
に設定することが可能となる。それ故、抵抗制限スイッ
チ回路の電圧Ｅ２と抵抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１を
独立して設定でき、加工クリアランス及び加工面あらさ
をきめ細かく選択でき、加工精度を向上させることがで
きる。 なお、電流回生用ダイオード（１７）はスイッチ（１５
）がｏｐｐ ｔ、た時、リアクトル（１Ｂ）に流れてい
た電流をコンデンサ（１３）に回生じ、電流を減少させ
るように働いている。 この実施例では第２の直流電圧源は一つであるが、直流
変換器を複数設けて外部からの二つ以上の指令電圧によ
り、複数の第２の直流電圧源の電圧を作ることも可能で
ある。 ［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、抵抗制限スイッチ回路
の直流電圧源を、直流電圧変換器によって抵抗レススイ
ッチ回路の直流電圧源から降圧させて得るようにしたの
で、一つの直流電圧源を用意するだけで済み、放電加工
装置の直流電圧源が安価となるという効果がある。また
、直流電圧変換器は元の直流電圧源の電圧より低い任意
の電圧値を得ることができるので、抵抗レススイッチ回
路と抵抗制限スイッチ回路の電圧値を独立して設定でき
ることとなり、加工クリアランス及び加工面あらさをき
め細く選択できて加工精度が向上するという効果がある
。
回路図である。第５図から第７図において、（１）は放
電加工装置の放電電極、（２）は被加工物、（３）は放
電電極（１）に直列接続されたフィーダで、放電電極（
１）及び被加工物（２）に直列に接続されている（放電
電極（１）と被加工物（２）との間に形成される微少の
間隙によって放電路が形成される）。（５）はスイッチ
、（６）はスイッチ（５）に直列接続された逆流防止用
ダイオード、（９）はスイッチ、（ｌＯ）はスイッチ（
９）に直列接続された逆流防止用ダイオード、（１１）
は逆流防止用ダイオード（ｌＯ）に直列接続された電流
抵抗制限器である。スイッチ（５）と逆流防止用ダイオ
ード（８）を直列接続してなる抵抗レススイッチ回路と
、スイッチ（９）と逆流防止用ダイオード（ｌＯ）と電
流制限抵抗器（１１）を直列接続してなる抵抗制限スイ
ッチ回路とが放電電極（１）、被加工物（２）及びフィ
ーダ（３）の直列回路に対して並列接ｉされている。 （７）は抵抗レススイッチ回路のサージ電力吸収回路、
（１２）は抵抗制限スイッチ回路の電流フライホイール
用ダイオードである。 第７図において、抵抗レススイッチ回路と抵抗制限スイ
ッチ回路は共に一つの直流電圧源（４）に対して並列接
続され、スイッチ（５）と（９）の切り替えによって同
一電圧を使用している。 第８図においては、二つの直流電圧源（４）と（８）が
直列に接続されており、抵抗制限スイッチ回路には一つ
の直流電圧源（８）が使用され、抵抗レススイッチ回路
には直流電圧源（４）と抵抗制限スイッチ回路の直流電
圧源（８）が重畳して使用され、抵抗レススイッチ回路
の電圧は直流電圧源（４）の電圧に直流電圧源（８）の
電圧を加えた値となる。 第９図においても二つの直流電圧源（４） 、 （８）
が使用されるが、抵抗レススイッチ回路は一方の直流電
圧源（４）に、抵抗制限スイッチ回路は他方の直流電圧
源（８）に接続され、それぞれ独立した直流電圧源とな
る。 次に、第５図乃至第７図に示す従来の放電加工装置の抵
抗レススイッチ回路及び抵抗制限スイッチ回路に流れる
電流値について説明する。 図に示す回路において、スイッチ（５） 、 （９）及
び逆流防止用ダイオード（６） 、 （１０）の抵抗値
、または順方向電圧は無視できるものとする。はじめに
、スイッチ（９）がＯＮＬ、放電電極（１）及び被加工
物（２）間に電圧が印加される。このとき、抵抗制限ス
イッチ回路に流れる電流ＩＲは直流電圧源（４）のＥ２
から放電電極（１）及び被加工物（２）間のアーク電圧
ｖＡを引いた電圧を電流制限抵抗器（１１）の抵抗値Ｒ
で割った値となり、放電開始と同時に放電電極（１）及
び被加工物（２）間に電流直流電圧源は第５図において
は（４）、第６図及び第７図においては（８）に相当す
る。 次に、抵抗レススイッチ回路に流れる電流ＩＬは放電電
極（１）及び被加工物（２）間に放電が発生し、抵抗制
限スイッチ回路に電流！２が流れ始めた後、スイッチ（
５）をＯｎで流れる。電流ＩＬの立上がり勾配は、直流
電圧源の電圧Ｅ１から放電電極（１）及び被加工物（２
）間のアーク電圧ｖＡを引いた電圧を加工回路のフィー
ダ（３）を含むインダクダンスＬで割った値となり、ス
イッチ（５）がＯＮを開始してから１時間後には 放電電極（１）及び被加工物（２）間を流れる。 抵抗制限スイッチ回路の電流ＩＲは抵抗レススイッチ回
路の電流！、が流れ始めた直後に抵抗制限スイッチ回路
のスイッチ（９）がＯＦＦにされて切れる。また、抵抗
レススイッチ回路の電流ＩＬはスイッチ（５）がＯＮＬ
、てから１時間後にＯＦＦするので、その後電流は減り
始め、電流値が零となった時点で切れる。 第８図に従来の放電加工装置の放電電極（１）及び被加
工物（２）間の電圧Ｖ と電流ＩＲ及び電流ｌＬの波形
の一例を示す。放電電極（１）及び被加工物（２）間の
電圧ｖ６は未放電中はＯＶもしくは電圧Ｅ２で、放電中
はアーク電圧ｖＡとなっており、放電電極（１）及び被
加工物（２）間の電圧Ｖ。の平均値を電極送りサーボの
ための信号として使用しているので、放電加工中はｖ６
の平均値が一定値となるよう制御される。 以上述べた動作により、放電電極（１）及び被加工物（
２）間の電圧Ｖ６の最高電圧は抵抗制限スイッチ回路の
電圧Ｅ２となる。すなわち、電圧Ｅ２は放電開始電圧と
なるので、第９図（ａ）の放電電極（１）及び被加工物
（２）間の電圧Ｖ。に対する加工クリアランスの関係を
示すグラフをみればわかるように、加工クリアランスに
多大な影響を与え、加工精度を決定する要因となる。ま
た、第９図（ｂ）の抵抗レススイッチ回路に流れる電流
Ｉｔ、に対する加工面あらさの関係を示すグラフをみれ
ばわかるように、加工面あらさは、放電加工エネルギー
の大きさすなわち、電流！、のピーク値の大きさに依存
しており、直流電圧源の電圧Ｅ１を大きくすると、電流
■、のピーク値は大きくなるので、加工面あらさは粗く
なり、逆に直流電圧源の電圧Ｅ１を小さくすると、加工
面あらさは細かくなる。電圧Ｅ１は第５図及び第７図に
おいては直流電圧源（４）の電圧となり、第６図におい
ては直流電圧源（４）と直流電圧源（８）を直列接続し
た電圧となる。 ［発明が解決しようとする問題点コ 上記のような従来の放電加工装置は、スイッチ（９）と
逆流防止用ダイオード（ｌＯ）と電流制限抵抗器（１１
）を直列接続してなる抵抗制限スイッチ回路の電圧Ｅ２
が加工クリアランスのパラメータであり、スイッチ（５
）と逆流防止用ダイオード（６）を直列接続してなる抵
抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１が加工面あらさの大きさ
を決める値であり、第５図の従来例では一つの直流電圧
源（４）で、電圧Ｅ と電圧Ｅ２を共用する回路構成と
しているから、それぞれの加工に最適な電圧値が選択で
きないという問題点があった。また、第６図の従来例で
は二つの直流電圧源（４）と（８）が用意され、抵抗制
限スイッチ回路の電圧Ｅ２として一つの直流電圧源（８
）が使用されるが、抵抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１と
して二つの直流電源（４）と（８）が重畳された電圧が
使用される回路構成としているから、電圧、Ｅ２の電圧
源である直流電圧源（８）を加工クリアランスに最適な
電圧に設定したとすると、抵抗レススイッチ回路の電圧
Ｅ１は直流電圧源（８）の電圧に直流電圧Ｒ（４）の電
圧が重畳された電圧となり、この電圧の上昇に伴って抵
抗レススイッチ回路を流れる電流Ｉｔ、が増大し、同時
に加工面あらさが変化してしまうという問題点があった
。更に、第７図の従来例では二つの直流電圧源（４）と
（８）が用意され、抵抗制限スイッチ回路の電圧Ｅ２と
して一つの直流電圧源（８）が使用され、抵抗レススイ
ッチ回路の電圧Ｅ１としてもう一つの直流電圧源（４）
が使用されているからそれぞれ個別に独立して電圧値を
設定できるが高価となるという問題点があった。 この発明では抵抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１と抵抗制
限スイッチ回路の電圧Ｅ２とをそれぞれ個別に独立して
設定でき、かつ電圧Ｅ１を持つ一つの直流電圧源から分
圧して電圧Ｅ２を作ることができる安価な直流電圧源を
内蔵する放電加工装置を得ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る放電加工装置は、第１の直流電圧源と、
第１の直流電圧源に直列接続され、スイッチと逆流防止
用ダイオードとが直列の抵抗レススイッチ回路と、第２
の直流電圧源と、第２の直流電圧源に直列接続され、ス
イッチと逆流防止用ダイオードと電流制限抵抗器とが直
列の抵抗制限スイッチ回路と、第１の直流電圧源から所
望の電圧に降圧して第２の直流電圧源とする直流電圧変
換器とを備えるようにしたものである。 ［作用］ この発明においては、抵抗制限スイッチ回路の直流電圧
源を、直流電圧変換器によって抵抗レススイッチ回路の
直流電圧源から降圧させ得るようにしたから、一つの直
流電圧源を用意するだけで済む。また、直流電圧変換器
は元の直流電圧源の電圧より低い任意の電圧値を得るこ
とができるから、抵抗レススイッチ回路と抵抗制限スイ
ッチ回路の電圧値を独立して設定することができる。 ［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は直
流電圧変換器の回路構成を示す回路図、第３図はスイッ
チコントローラのブロック図である。 第１図において、（１）は放電電極、（２）は被加工物
、（３）は放電電極（１）に直列接続されたフィーダ、
（４）は直流電圧源、（５）はスイッチ、（８）はスイ
ッチ（５）に直列接続された逆流防止用ダイオード、（
９）はスイッチ、（ｌＯ）はスイッチ（９）に直列接続
された逆流防止用ダイオード、（１１）は逆流防止用ダ
イオード（ｌＯ）に直列接続された電流制限器である。 スイッチ（５）と逆流防止用ダイオード（ｌＯ）を直列
接続してなる抵抗レススイッチ回路と、スイッチ（９）
と逆流防止用ダイオード（１０）と電流制限抵抗器（１
１）を直列接続してなる抵抗制限スイッチ回路とが放電
電極（１）、被加工物（２）及びフィーダ（３）の直列
回路に対して並列接続されている。（７）は抵抗レスス
イッチ回路のサージ電力吸収回路、（１２）は抵抗制限
スイッチ回路の電流フライホイール用ダイオードである
。抵抗レススイッチ回路は直流電圧源（４）に接続され
、抵抗制限スイッチ回路は電圧リップルフィルター用の
コンデンサ（１３）と直流電圧変換器（１４）に接続さ
れている。 第２図において、（１４）はステップダウンチョッパ一
方式の回路で構成された直流電圧変換器である。（１５
）は直流電圧源（４）によって充電されるコンデンサ（
１３）の充電用のスイッチ、（１８）はコンデンサ（１
３）とスイッチ（１５）との間に設けられたりアクドル
、（１７）はりアクドル（ＩＢ）に蓄えられた電流の回
生用ダイオードで、コンデンサ（１３）の正側とりアク
ドル（ｌＢ）の一端に接続されている。コンデンサ（１
３）とスイッチ（１５）と直流電圧源（４）とでコンデ
ンサ充電回路が構成されている。（１８）はスイッチ（
１５）をＯＮ、ＯＰＦ制御するスイッチコントローラで
ある。 第３図において、（１８）はスイッチコントローラを示
し、図の一点鎖線の枠外は第１図及び第２図の一部であ
る。スイッチコントローラ（１８）にはコンデンサ（１
３）の端子電圧Ｅ２が端子ＦとＥに、スイッチ（１５）
のゲート信号が端子ＧとＳにそれぞれ接続されている。 （１９）はコンデンサ（１３）の充電電圧を検出し、検
出電圧を増幅する差動増幅器、（２０）は差動増幅器（
１９）で増幅した電圧の帰還抵抗器、（２１）はコンデ
ンサ（１３）の充電電圧を所望の値に設定するための外
部指令電圧を出力する指令電圧設定器、（２２）は指令
電圧設定器（２１）の外部指令電圧が入力される入力抵
抗器、（２３）は差動増幅器（１９）が検出し、増幅し
たコンデンサ（１３）の充電電圧と指令設定器（２１）
の外部指令電圧との差である誤差電圧を演算する比較器
、（２４）は比較器（２１）が出力する誤差電圧を増幅
する増幅器、（２４ａ）及び（２４ｂ）は増幅器（２４
）の増幅率を決定する抵抗器、（２５）はスイッチ（１
５）をＯＮ、ＯＦＦさせるためのパルス幅変調用の三角
波基準電圧を発振する三角波発振器、（２Ｂ）は比較器
（２１）の誤差電圧と三角波発振器（２５）の三角波基
準電圧を比較し、その差に応じてスイッチ（１５）をＯ
Ｎ、ＯＦＦさせるコンパレータである。 上記のように構成された放電加工装置においては、第１
図に示すように、スイッチ（９）をＯＮすると、直流電
圧源となるコンデンサ（１８）の充電電圧によって放電
電極（１）及び被加工物（２）間に電圧が印加され、放
電電極（１）及び被加工物（２）間に放電が発生して抵
抗制限スイッチ回路に電流■、が流れる。次に、その電
流ｌＲが流れ始めた後にスイッチ（５）をＯＮすると、
抵抗レススイッチ回路に電流！、が流れ、放電電極（１
）及び被加工物（２）間に電流Ｉ が電流■７と重畳さ
れて流れる。 そこで、電流ＩＬが流れ始めた直後にスイッチ（９）を
ＯＦＦする。電流ｌ、はスイッチ（５）がＯＮシてから
１時間後にＯＦＦする。かかる一連の動作を行うことは
従来例と同一である。この発明はコンデンサ（１３）を
抵抗制限スイッチ回路の直流電圧源とし、コンデンサ（
１３）の充電用電源に抵抗レススイッチ回路の直流電圧
源を利用するようにしたものである。 そこで、第２図及び第３図に基づき、コンデンサ（１３
）を直流電圧源とするために、直流電圧源（４）の電圧
Ｅ１を直流電圧変換器（１４）により降圧させ、コンデ
ンサ（１３）に所望の充電電圧を維持させる動作につい
て説明する。 まず、スイッチ（５）がＯＦＦとなっている状態で、直
流電圧源Ｅ−Ｆ即ちコンデンサ（１３）の端子電圧を差
動増幅器（１９）で検出して増幅する。この差動増幅器
（１９）の出力電圧を第４図（ａ）に示す。その増幅さ
れたコンデンサ（１３）の端子電圧即ち充電電圧と指令
電圧設定器（２１）の所望の値に設定された外部指令電
圧との差を比較器（２３）で演算する。比較器（２３）
で演算された差である誤差電圧を増幅器（２４）で増巾
してコンパレータ（２Ｂ）に入力する。コンパレータ（
２Ｂ）では三角波発振器（２５）から発振されたパルス
幅変調用の三角波基準電圧と増幅器（２４）で増幅され
た誤差電圧とを第４図（ｂ）の波形図に示すように比較
し、その差の大小に応じて三角波基準電圧をパルス変調
して第４図（Ｃ）の波形図に示す出力電圧信号を出力す
る。その出力電圧信号がスイッチ（１５）をＯＮ、ＯＰ
Ｆ駆動する。このコンパレータ（２Ｂ）から出力された
パルス変調された出力電圧信号のパルス幅がスイッチ（
１５）をＯＮする時間を設定し、パルス幅が大きい程、
スイッチ（１５）をＯＮする時間は長くなる。即ち、コ
ンデンサ（１３）の端子電圧が指令電圧より低下してい
るときには、誤差電圧が生じ、スイッチ（１５）が所定
時間ＯＮとされ、直流電圧源（４）の電圧がコンデンサ
（１３）及びリアクトル（１Ｂ）に印加され、これらを
通して第４図（ｄ）に示すような電流が流れ、コンデン
サ（１３）に電荷が蓄えられて端子電圧を外部指令電圧
に維持するように働く。また、コンデンサ（１３）の端
子電圧が指令電圧と同じときには、誤差電圧はなくなり
、コンパレータ（２Ｂ）から出力電圧信号が出力されず
、スイッチ（１５）はＯＦＦとなっている。従って、コ
ンデンサ（１３）は指令電圧設定器（２１）によって設
定された端子電圧即ち充電電圧に直流電圧変換器（１４
）により、直流電圧源（４）を降圧することによって常
に充電が維持されることとなり、コンデンサ（１３）が
抵抗制限スイッチ回路の直流電圧源として機能する。ま
た、コンデンサ（１３）の充電電圧は指令電圧設定器（
２１）によって直流電圧源（４）より低い所望の電圧値
に設定することが可能となる。それ故、抵抗制限スイッ
チ回路の電圧Ｅ２と抵抗レススイッチ回路の電圧Ｅ１を
独立して設定でき、加工クリアランス及び加工面あらさ
をきめ細かく選択でき、加工精度を向上させることがで
きる。 なお、電流回生用ダイオード（１７）はスイッチ（１５
）がｏｐｐ ｔ、た時、リアクトル（１Ｂ）に流れてい
た電流をコンデンサ（１３）に回生じ、電流を減少させ
るように働いている。 この実施例では第２の直流電圧源は一つであるが、直流
変換器を複数設けて外部からの二つ以上の指令電圧によ
り、複数の第２の直流電圧源の電圧を作ることも可能で
ある。 ［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、抵抗制限スイッチ回路
の直流電圧源を、直流電圧変換器によって抵抗レススイ
ッチ回路の直流電圧源から降圧させて得るようにしたの
で、一つの直流電圧源を用意するだけで済み、放電加工
装置の直流電圧源が安価となるという効果がある。また
、直流電圧変換器は元の直流電圧源の電圧より低い任意
の電圧値を得ることができるので、抵抗レススイッチ回
路と抵抗制限スイッチ回路の電圧値を独立して設定でき
ることとなり、加工クリアランス及び加工面あらさをき
め細く選択できて加工精度が向上するという効果がある
。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は直
流電圧変換器の回路構成を示す回路図、第３図はスイッ
チコントローラのブロック図、第４図は直−流電圧変換
器の各回路の動作波形図、第５図乃至第７図は従来の放
電加工装置をそれぞれ示す回路図、第８図は従来の放電
加工装置の動作波形図、第９図は従来の放電加工装置の
放電加工特性を示し、第９図（ａ）は電極間電圧に対す
る加工クリアランスの関係を示すグラフ、第９図（ｂ）
は抵抗レススイッチ回路に流れる電流に対する加工面あ
らさの関係を示すグラフである。 図において、（１）は放電電極、（２）は被加工物、（
４）は直流電圧源、（５）はスイッチ、（６）は逆流防
止用ダイオード、（９）はスイッチ、（１０）は逆流防
止用ダイオード、（１１）は電流制限抵抗器、（１４）
は直流電圧変換器である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
流電圧変換器の回路構成を示す回路図、第３図はスイッ
チコントローラのブロック図、第４図は直−流電圧変換
器の各回路の動作波形図、第５図乃至第７図は従来の放
電加工装置をそれぞれ示す回路図、第８図は従来の放電
加工装置の動作波形図、第９図は従来の放電加工装置の
放電加工特性を示し、第９図（ａ）は電極間電圧に対す
る加工クリアランスの関係を示すグラフ、第９図（ｂ）
は抵抗レススイッチ回路に流れる電流に対する加工面あ
らさの関係を示すグラフである。 図において、（１）は放電電極、（２）は被加工物、（
４）は直流電圧源、（５）はスイッチ、（６）は逆流防
止用ダイオード、（９）はスイッチ、（１０）は逆流防
止用ダイオード、（１１）は電流制限抵抗器、（１４）
は直流電圧変換器である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）放電電極と被加工物間に直流電圧を印加し、スイ
ッチングによりパルス電流を通電して被加工物を加工す
る放電加工装置において、第１の直流電圧源と、第１の
直流電圧源に直列接続され、スイッチと逆流防止用ダイ
オードとが直列の抵抗レススイッチ回路と、第２の直流
電圧源と、第２の直流電圧源に直列接続され、スイッチ
と逆流防止用ダイオードと電流制限抵抗器とが直列の抵
抗制限スイッチ回路と、第１の直流電圧源から所望の電
圧に降圧して第２の直流電圧源とする直流電圧変換器と
を備えてなることを特徴とする放電加工装置。 - （２）直流電圧変換器は、第１の直流電圧源に対して並
列接続され、コンデンサとスイッチが直列のコンデンサ
充電回路と、上記スイッチを ＯＮ、ＯＦＦさせるためのパルス幅変調用の三角波基準
電圧を発振する三角波発振器と、コンデンサの充電電圧
を検出する検出器と、コンデンサの充電電圧を所望の値
に設定するための外部指令電圧を出力する指令電圧設定
器と、検出手段が検出したコンデンサの充電電圧と指令
電圧設定器の外部指令電圧の差を演算する比較器と、比
較器の演算した誤差電圧と三角波発振器が発振した三角
波基準電圧とを比較し、その差に応じてスイッチをＯＮ
、ＯＦＦさせてコンデンサの充電電圧を所定の電圧に維
持させるコンパレータとを備えてなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の放電加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258245A JPH0673773B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 放電加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258245A JPH0673773B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 放電加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103226A true JPH01103226A (ja) | 1989-04-20 |
| JPH0673773B2 JPH0673773B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=17317544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62258245A Expired - Fee Related JPH0673773B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 放電加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673773B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60172419A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Hitachi Seiko Ltd | 放電加工用電源装置 |
| JPS6239119A (ja) * | 1985-08-16 | 1987-02-20 | Inoue Japax Res Inc | 放電加工に於ける電極レシプロ運動方法 |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62258245A patent/JPH0673773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60172419A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-05 | Hitachi Seiko Ltd | 放電加工用電源装置 |
| JPS6239119A (ja) * | 1985-08-16 | 1987-02-20 | Inoue Japax Res Inc | 放電加工に於ける電極レシプロ運動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0673773B2 (ja) | 1994-09-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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