JPS6029211A

JPS6029211A - 放電加工電源

Info

Publication number: JPS6029211A
Application number: JP10922483A
Authority: JP
Inventors: Haruki Obara; 小原　治樹; Shunji Izumiya; 和泉屋　俊二; Yuji Okuyama; 裕二奥山
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1985-02-14
Also published as: JPS6350128B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野と従来技術本発明は、］ンデン１ノの放電を用いて、放電加工を行
う放電加工機の放電加工電源に関する。

第１図は、コンデンサの放電を用いで、加工を行う放電
回路中にトランジスタを挿入した従来の放電加工電源の
基本回路を示すもので、この放電加工電源は、スイッチ
ング素子であるトランジスタＱ２のベースｑ２に信号を
入力してトランジスタＱ２を導通させ、コンデンサＣｏ
を高圧直流電ＭＥから抵抗Ｒｏを介して充電し、該コン
デン〃Ｃｏを基準電圧に充電し、上記１−ランジスタＱ
２をオフされると共に、コンデンサＣｏの放電回路中に
設（プられた１〜ランジスタＱ１を導通させ、その後、
電極Ｐとワーク間に放電が行われ、放電加工が行なわれ
るものであるが、電極ＰどワークＷのギャップ間に注入
される加工液として導電性のある水等の液体が用いられ
ると、コンデンサＣ。

が基準電圧に達し、トランジスタＱ２をＡ）にして充電
を停止した後、ギャップ間に流れるもれ電流によって上
記コンデンサＣｏの充電電珪がイｔ（下することがある
。

そのため、１回毎の放電エネルギーが異なってきて安定
した放電加工ができず好ましくない。

さらに、放電回路中にコンデンサＣ１を挿入するタイプ
の放電加工電源においては、もれ電流によって上記コン
デンサＣｏの充電電圧が低下してくると、制御回路の作
用で放電回路中のトランジスタＱ１のベースｑ１には信
号が入力されず、１〜ランジスタＱ１をＡノにした後放
電が開始され、上記１−ランジスタＱ１を破壊すること
がある。そこで、従来は、コンデンサＣｏを充電させる
トランジスタＱ２と並列にもう１つのトランジスタを設
置ノ、該１〜ランジスタをオン・オフ制御して、上記も
れ電流に対り−る補充を行っていたが、もれ電流に対し
トランジスタ電流が大ぎずぎると、トランジスタのスイ
ッチング遅れなどにより過充電になりやずく、また、１
〜ランジスタ電流を小さくすると、基準電圧レベルに充
電電圧を保持できず、制御が非常に困難であった。

発明の目的本発明の目的は、］ンデンナ放電を用いて放電加工を行
う放電加工電源において、上記従来技術の欠点を改善し
、もれ電流に対する補充を行って充電終了後放電開始ま
での間、上記コンデン勺の電圧を一定レベル範囲に保持
するようにした放電加工電源を提供することにある１゜発明の構成本発明は、スイッチング素子をオンさけ”でコンデンサ
を充電し、上記スイッチング素子をオフさせた後、上記
コンテン１ノーの放電により放電加工を行う放電加工電
源にｄ３いて、上記スイッチング素子と並列に複数の電
流補充用スイッチング素子を接続し、上記コンデンサの
電圧を測定し、該充電電圧が設定された基準電圧以上で
かつ該基準電１１以上のそれぞれ異なったレベルの電圧
間のみ上記複数の電流補充用スイッチング素子をそれぞ
れオンさせる電流補充回路を設（）、充電終了後放電開
始までの間のもれ電流を補充し、上記二１ンデンリ電圧
を一定レベル範囲に保持するにうにした放電加工電源で
ある。

実施例第２図は、本発明の一実施例の放電加工電源の基本回路
図で、第３図はその制御回路図である。

りなわら、放電回路中にコンデンサＧｏの放電電流を検
出する放電電流検出回路を構成するロゴスキーコイル等
の電流検出器１を挿入し、族１ｍ流を検出し、抵抗Ｒ３
，コンデンサＣ１からなる積分回路を介してコンパレー
タＣ！に入力され、比較電圧Ｖｃと比較され、比較電圧
■、以上だと、オアゲートＧ１に出力を出すようになっ
ている。

そして、これらの電流検出器１．積分回路、コンパレー
タＣ■で放電電流検出回路２を構成している。また、充
放電を行う上記コンデンサＣｏと並列に設けられた抵抗
Ｒ＋　、Ｒ２を介して、上記コンデンサＣｏＯ′）電圧
を分圧して検出し、その電圧と基準電圧ｖ１をコンパレ
ータＣｖで比較し、基準電圧以上だと、Ｈレベルの出力
を出す充電電圧検出回路３が設（プられている。また、
］ンデンリ゛Ｃｏを充電させるトランジスタＱ２．抵抗
Ｒ。

と並列に電流補充用のスイッチング素子である１〜ラン
ジスタＱａ〜Ｑｄｄ５よび抵抗Ｒａ〜Ｒｄが設（ブられ
ている。次に、制御回路は、第３図に示すように、充電
電圧検出回路３の出力は単安定マルチバイブレータＭ１
とオアグー１−Ｇ１に入力され、該オアゲートＧ１には
、さらに上記単安定マルチバイブレータＭ１の出力、放
電電流検出回路２の出力が入力され、該オアグーｉ〜０
１の出力はプレアンプＡ１を介して１〜ランジスタＱ１
のベースｑ１へ入力され、１ヘランジスタＱ１を導通さ
せるようになっている。また、上記゛Ａアゲ−１−Ｇ　
＋の出ツノは単安定マルチバイブレータＭ２及びノアゲ
ートＧ２に入力され、ざらにノアゲートＧ２には、上記
単安定マルチバイブレークＭ２の出力が入力されており
、ノアグー１〜Ｇ２の出力は、プレアンプＡ２を介して
トランジスタＱ２のベースｑ２に入力されるようになっ
ている。ざらに、抵抗ＩＲ１゜Ｒ２で分圧されたコンデ
ンサ−Ｃｏの電圧Ｖｏは、電流補充回路４のコンパレー
タＣａ　””’　Ｃｄに入力され、各コンパレータＣａ
〜ＣｄにはオペレーションアンプＯＰａ〜ＯＰ　ｄ　Ｆ
作られた比較電Ｊ十Ｖａ−Ｖｄが入力され比較されるに
うになつ（いる。そして、これら比較電圧は、」−配充
電電Ｌ［検出回路３のコンパレータＣｖに入力される基
ｌｌ（ｒ１ｉ圧Ｖｔとは、例えば次の関係になるように
、基準電圧Ｖやよりやや高めに設定されている。

Ｖａ　−１，０２ＸＶａＶｌ）＝１．０４．ＸＶ＊Ｖｃ　＝１．０６ＸＶ史Ｖｄ　＝１．０８ＸＶｔそして、上記コンパレータＣａ−Ｃｄは、＝１ンデンサ
Ｃｏの分圧電圧ＶｏがこれらコンパレータＣａ〜Ｃｄの
比較電圧Ｖａ−Ｖｄより高くなると、出力を出し、イン
バータＩａ−Ｉｄを介してアンドゲートＱａ−Ｑｄに入
力されており、さらに該アントゲ−１〜Ｑａ〜Ｇｄには
、充電電圧検出回路３の出力及びスイッチＳＷからの信
号が入力されてＪ３す、また、これらアンドゲートＧａ
〜Ｇｄの出力はそれぞれプレアンプＡａ−Ａｄを介して
上記トランジスタＱａ−Ｑｄのそれぞへのベースｑａ〜
Ｑｄへ入力されている。

次に、この実施例の作動を説明する。

今、トランジスタＱ２がオンとなり、コンアンζすＣｏ
を充電しているとする。このコンデンサＣ０間の電圧は
、充電電圧検出回路３によ−〕で検出され、コンデンサ
Ｇｏ間の分圧電圧Ｖ’ｏが基準電圧Ｖ文を゛越えると、
］−ルルベルの出力を出し、ＡアゲートＧ＋、プレアン
プＡ２を介してトランジスタＱ１のベース９丁に信号を
送り、該１〜ランジスタＱ１をオンさせる。一方、上記
オアゲートＧ１の出力はノアゲートＧ２に入力されてい
るノこめ、今までトランジスタＱ２のベースｑ２に入ノ
Ｊされていたパルスは潤え、トランジスタＱ２はオフと
なり、充電は停止づ−る。そして、」ンデンリＣｏの放
電が開始されると、敢゛市電流検出回路２の電流検出器
１は放電電流を検出して、積分回路で積分してコンパレ
ータＣ・Ｉにより比較ｉｕ　ＪｆＶｔと比較され、該比
較電圧Ｖｔｌり高くなるど、コンパレータＣ■からはト
ルベル５．出力１１を出し、オアゲートＧ１から出力を
出し続ける。一方、放電が開始され、コンデンサＣｏの
電圧が十がり、基準電圧Ｖｔ以下になると、］ンパレー
タＣｖの出力は停止するが、その立下がりにより単安定
マルチバイブレータＭ１がオンされ、一定幅のパルスを
出力し、オアゲートＧ１へ入力する。なお、この単安定
マルチバイブレータＭ１は、コンパレータＣｖの出力を
引き延ばす役割をするもので、充電電圧検出回路３、す
なわち、コンパレータＣ■の出力が立下がる以前に放電
電流検出回路２′、すなわちコンパレータＣｒの出力（
第４図（ホ））が立上がっていれば必要のないもので、
これら立上がりのばらつきを補償して、充電電圧検出回
路３の出力の立上がりから放電電流検出回路２の出力の
立下がりまでの間オアゲートＧ１から出力を持続して出
力させるようにするため設（シられているものである。

このようにして、オアゲート２は持続して１ルベル出力
を出しているが、コンデンサＧｏからの放電電流が減少
し、電流検出器５の出力電圧が比較電圧Ｖｔ以下になる
と、コンパレータＣ＋の出力は立下がり、オアゲートＧ
１の出力は立−ドがる。しかし、この立下がりにより単
安定マルチバイブレータＭ２はオンされ、一定幅のパル
スを出力づるから、ノアゲートＧ２の出力は出されず、
１〜フンジスタＱ２をオンさせることはない。そして、
上記単安定マルチバイブレータＭ２の出）〕がなくなる
と、ノアゲートＧ２の入力（，１づべてなくなるため、
ノアグー１〜Ｇ２から１ルベル出力が出てプレアンプＡ
１を介して１〜ランジスタＱ２をオンさｕ１再びコンア
ン」）Ｃｏの充電を開始する。

本実施例は、基本的には、上述のような動作を行うが、
コンデンサＣｏが基準電圧Ｖｎまで充電され、トランジ
スタ０１がオフにされた後／ｉ５！電が開始するまでの
間、電極ＰどワークＷのギャップ間にもれ電流が発生し
てコンデンサＣ１の電圧が基準電圧Ｖｅ以下まで下がる
と、充電電圧検出回路３からは１−ルベルの出力は出な
くなり、かつ１１１安定マルチバイブレータの出ツノパ
ルスｂ　＃！ｊえ、さらに、放電電流検出回路２のコン
パレータＣｒは、電流検出器１からの信号が比較電圧Ｖ
ｉ以下ぐ１ルベルの出力を出していないとき、Ａアゲー
トＧ＋、プレアンプＡ１を介して１〜ンンジスタＱ１を
オフにするということとなるが、（のと８放電が開始す
るどいつ場合が生じ、トランジスタＱ１を破壊すること
がある。さらに、コンデンサＣＯの電圧が基準電圧Ｖｔ
以下になって、単安定マルチバイブレータＭ１が出力を
出し、そのとぎ放電を開始した場合は、トランジスタＱ
１はオフにされることがないが、基準電圧以下の放電エ
ネルギーとなるため放電加工としては好ましくない。

そのために、本発明の一実施例は上述したような電流補
充回路４であるコンパレータＣａ〜Ｃｄ。

アンドゲートＱａ〜Ｇｄ、ｌ−ランジスタＱａ〜Ｑｄ等
の構成がイ」加されている。今、第４図に示づようにコ
ンデンサＧｏが充電され、基準電圧ＶＡを越え、幾分オ
ーバーシュートしている。そこで、放電開始を持つこと
となるが、その間、ギャップ間のもれ電流によりコンデ
ンサＣＯの電圧が低下し、コンパレータＣｄの比較電圧
Ｖｄ　（＝１．０８Ｖａ　）以下になると、コンパレー
タＣｄの出力はしレベルとなり、インバータＩｄを介し
て１ルベルの信号がアントゲ−１−Ｇｄに入ノｊされる
。アンドゲートＧａ−Ｇｄには、充電電圧検出回路３か
らの１ルベベル信号及びもれ電流制御を行うとき入力さ
れるスイッチＳＷからの１ルベルの信号が入力されてい
るから、アンドグー１−Ｇｄの出力はＨレベルとなり、
プレアンプΔｄを介してトランジスタＱｄをオンさせ、
抵抗Ｒｄ、１〜ランジスタＱｄを介してコンデンサＧＯ
は充電されることとなる。そして、コンデンサＣｏの電
圧がコンパレータＣｄの比較電圧Ｖｄ以上になれば、１
〜ランジスタＱｄはオフになり充電を停止するが、もれ
電流が大きく、さらにコンデンサＣｏの電圧が下がり、
比較電圧ｖｃ　（−１，０６Ｖｎ　）。

Ｖｌ＋　（＝１．０４Ｖｎ　）、Ｖａ　（＝１．０２Ｖ
ｔ　）以下になると、それぞれ同様にトランジスタＱｃ
。

Ｑｂ、Ｑａがオンして充電を開始し、そのため、もれ電
流が大きいほど、並列に接続されたトランジスタＱａ−
Ｑｄが多くオンし−Ｃ急速に充電を開始し、しれ電流に
よるコンデンサＣｏの充電電Ｊ１：の低下を補い、比較
電圧Ｖａ　、　Ｖｂ　、　Ｖｃ　、　Ｖｄ以上になれば
、それぞれ充電を停止するから、上記設定された基準電
圧Ｖｎと比較電圧Ｖｄ間、すなわち基準電圧Ｖｉ〜１．
’０８Ｖｊ間に上記コンデンサＣｏの充電電圧は保持さ
れることになる。

なお、上記実施例では、放電加工電源の放電回路中にト
ランジスタＱ１を挿入した放電加工電源について述べた
が、このトランジスタＱ１が挿入されていないタイプの
従来の放電加工電源においても、本発明は実施できるこ
とはもちろんである。

発明の効果以上述べたように、本発明は、コンデンサ放電によって
加工を行う放電加工電源の上記コンデンサの充電電圧が
電極とワーク間のギャップもれ電流により低下しても、
上記コンデンサの電圧を検出して該＝１ンデンリ゛の電
圧レベルに応じて、段階的に上記コンアン１すを充電さ
せて、上記コンデンサの充電電圧を一定電圧範囲内に保
持させるようにしたから、ＩＩｉ電エネルギーの低下ま
たはばらつきはなくなり、安定した放電加工ができる。

また、放電回路中に１〜ランジスタを挿入して制御する
タイプの放電加工Ｔｉ源においては、コンデンサの充電
電圧が基準電圧以上に保持されるから、上記トランジス
タを成型開始前にオフされることはなくなるから、上記
トランジスタを放電ににり破壊することはなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、放電回路中に１〜ランジスタを挿入し１＝従
来の放電加工電源の基本回路図、第２図は、本発明の一
実施例の基本回路図、第３図は、同実施例の制御回路図
、第４図は、放電を行うコンデンサの充電状態を説明す
る図である。１・・・電流検出器、２・・・放電電流検出回路、３・
・・充電電圧検出回路、４・・・電流補充回路、Ｑ＋　
、Ｇ２　。Ｑａ〜Ｑｄ・・・トランジスタ、ｃｏ・・・コンデンサ
、Ｏｒ　、　Ｃｖ　、　Ｃａ　〜Ｃｃｌ　＋＋＋］ンパ
レータ、Ａ＋、△２　、　Ａａ　−Ａｄ−プレアンプ、
Ｇ１−Ａアゲート、Ｇ２・・・ノアグー１−、Ｇａ〜Ｇ
（１・・・アンドゲート。（Ｉよ　か　１　名　）

Claims

【特許請求の範囲】

スイッチング素子をオンさせてコンデンサを充電し、上
記スイッチング素子をオフさせた後上記コンデンザの放
電により放電加工を行う放電加工電源において、上記ス
イッチング素子と並列に複数の電流補充用スイッチング
素子を接続し、上記コンデンサの電圧を測定し、該充電
電圧が設定された基準電圧以上でかつ該基準電圧以上の
それぞれ異なったレベルの電圧間のみ上記複数の電流補
充用スイッチング素子をそれぞれオンさせる電流補充回
路を設（プ、充電終了後放電開始までの間のもれ電流を
補充し、上記コンデンサ電圧を一定レベル範囲に保持す
るようにした放電加工電源。