JPS61297014A - 放電加工装置の加工用電源 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分針〕 この発明ｉｊ、電極とワークとからなる極間間隙にコン
デンサを接続して、このコンデンサに蓄えられたエネル
ギーにて放電加工全行う放電加工装置の加工用電源の改
良に関するものである。

［従来の技術〕 第４図げ従来の放電加工装置の加工用電源を示す回路図
であり５図において、（１）は電極、（２）はワーク、
（３）は加工用電圧源、（４）はスイッチング素子。

（５）は電流制限抵抗、　（６）（７）ばダイオード、
（８）はコンデンサであり、加工用電圧源（３）、スイ
ッチング素子（４）、抵抗（５）、ダイオード（６）（
７）と電極（１）およびワーク（２）とから形成される
極間間隙とがＩＫ列に接続され、コンデンサ（８）が上
記極間間隙に並列に接続されてＬ”　４　ｏ　また、（
至）９時は分圧抵抗、α力はコンパレータでありその入
力端子には基準電圧（向及び極間間隙電圧の分圧された
電圧が接続されている。

また、　（１０は回路中に存在する浮遊容量である。第
５図は極間間隙追従装置の構成図であり、図におｂて、
　　（１００）は第４図に示した加工用電源、（１０１
３は電１ｉ（１）を吹り付けるスライダー、　（１（１
２）は固定ヘッド、　（１０Ｂ）はスライダー（１０１
）を上下動させるモータ、　（Ｈ１４）　（１０５）は
分圧抵抗で極間間隙電圧を分圧して演算増巾器（１０７
）に加チ１．マた（１０６）はサーボ基準電圧で、上記
演算増巾１ｌ（１０７）に加えられてＡる。（１０８）
はサーボ増巾器で、演算増巾器（１０７）の出力に従い
、モータ（１０Ｂ）’に駆動する。なお、サーボ基準電
圧（１０６）は通常可変である。

次に動作につ匹て説明する。第６図にお−で。

（へ）は極間間隙の電圧波形、（６）Ｉ−１ｒメ菫間間
隙に流ねる電流波形であり、　（ａ）＋ｓコンパレータ
（１ηの出力波形である。まず、出水しない発振器によ
りスイ・ソチング素子（４）ｌ”ＯＮ’にすると、電流
制限抵抗（５）とコンデンサ（８）及び浮遊容ｔ（１Ｇ
によって決定される時定数にて、極間間隙の電圧翰が土
丹する。そして加工用電源（３）の電圧に寸で、上外し
てＩＩＩ！Ｊ’１間隙に放電が発生するとコンデンサ（
８）からパルス幅の狭く、ピーク値の高い電流（ロ）が
流れ、放電加工が行われる。一方、極間間隙の電圧は、
コンパレータａηにて基準電圧（至）と比較され出力（
Ｑ）’を得る。（０）で示される波形の立上りは、スイ
ッチング素子（４）がＳ　ＯＮ　＃　となるタイミング
から遅れ時間ヲ持ちこの遅れ時間は抵抗（５）、コンデ
ンサ（８）および浮遊容量ＱＱ等により種、々の頃をと
る。放電の検出は極間間隙電圧の立下り、すなわち、コ
ンパレータ０乃の出力（０）の立下りにて検出１“ろが
、［間ｆｌ＋１　隙電圧が放電検出レベルに到達する前
に放電が発生すると、コンパレータαηの出力（ａｌで
は判別できなくなる。そこで、￥Ｊｒ、６図（ｄ）で示
した信号、ｆなわち。

スイッチング素子（４）ヲ５ＯＮ’にするタイミングか
ら所定時間Ｔの間ハイレベルとなる信号を図示しなり発
振器にて出力し、コンパレータＱ７）の出力（０）とで
論理和を行い、第６図（ｅ）の信号を得る。この信号（
ｅ）のＶ下りが放電発生のタイミングとして使用される
。ここで、信号（ｄ）の時間Ｔ［、いわば放電検出禁止
時間となる。放電が検出されるとただちに、あるいは所
定時間後にスイッチング素子（４）を’　０１’ｉ’Ｆ
　＃にして所定時間の休止とし、再びスイッチング素子
（４）？’　ＯＮ　’　とする。第６図では。

放電検出後ただちにスイ・ソチング素子（４）を％ＱＱ
１０しτｈるが０通常スイッチング素子（４）の遅ね及
び回路中のインダクタンヌにより加工電流が途切りるの
に遅れが生じる。ここでダイオード（７）はコンデンサ
（８）の正半波方向に電流を流１７．逆半波方向に電流
を流すことを阻止するものであるが、省略することも可
ＩＩ？ｆある。

また、　ｔｌｌ￥加工の進行にともなって、第５図で示
す極間間隙追従装置ｖｒ、ｘ　＃）、電極（１）が送ら
れる。

第５図において５ｗｌ開間隙電圧は抵抗（１（１４）（
１０５）により分圧され、演算増巾器（１（１７）にて
基準電圧（１０６）と比較され、この時の差電圧をサー
ボ増巾器（１０８）に入力し、サーボ増巾器（１０８１
け上記差電圧に応じてモータ（１０Ｂ　）を駆動する。

ζわにより、極間間隙の平均電圧が−Ｔとなるように、
ＩＦｆＭ（１）の進行・稜退が行わわ、極間間隙長が略
−宇となる。

〔発明が解決しようとする問題点） 従来の放電加工装置の加工用電源は以上のように構成さ
れてｈるので、放電検出を禁止する時間Ｔの選定が問題
となる。この放電検出禁止時間Ｔは、抵抗（５）とコン
デンサ（８）と浮遊容量ｏ１とで決まる時定数に応じて
選定されるが、これらの値は加工目的に応じた加工条件
によって決まるため一律ではなり０上記放電検出禁止時
間Ｔが長すと、第６図（ト）のごとく電流波形がＮ（な
り、ワーク（２）の加工面を荒くする要因となる。逆に
、放電検出禁止時間Ｔを短くすると、放電検出に失敗し
１発振器の出力は自励状態に似た出力となる。この現象
を第７図にて説明する。

図において、　（ａ）　Ｉ　（Ｑ）　１口）　、　（ｅ
）は第６図における（へ）Ｉ　（０）　＠に）、（ｅ）
とそれぞれ対応してｈる。出力ｍの放電検出禁止時間後
に極間間隙電圧が放電検出レベルに到達してな匹と１図
における（ｅｌの出方となり、放電検出が行われてスイ
ッチング素子（４）はゞＯＦＦ　＃に移行する。そのた
め、極間間隙電圧は低いままの状態であるため放電の発
生が起きに（〈な夛、！Ｍ間間隙電圧は漏洩電流により
徐々に低下して匹〈。ここで再びスイッチング素子（４
）が１ＯＮ′となっても、同様の現象管線り返してしま
う。

一方、極間間隙追従装置ｔは、（へ）の信号、すなわち
極間間隙電圧の平均電圧の分圧値が第５図に示す基準電
圧（１０６）と等し一場合、誤差電圧が零となるため、
スライダー（１０１）の上下動はなく、つりあいの状態
となり、加工が進まないことがある等加工速度の減少が
著しす。

以上の様に、放電検出禁止時間Ｔの選定により。

加工面が荒ねたり、加工速度が著しく低下する等の不具
合が生じる。また、加工条件により、放電検出禁止時間
Ｔの最適値が異なるため１選定には困難を生じていた。

また、超硬等を加工すると１発生する加工粉により極間
の漏洩電流が増加するため無負荷電圧が低下し、上記放
電検出の失敗による不具合が放電検出禁止時間を長くし
ても発生することがあり。

特に加工面積が大きくなって加工粉の除去が困難なとき
ほど発生しやすい。なお、この現象は、放電検出レベル
とサーボ基準電圧との差が少ないか。

サーボ基準電圧の方が低いときに発生しやすい。

など匹〈つかの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、放電検出禁止時間の選定を簡単にし、かつ、
加工条件によっても変更する必要をなくすとともに、加
工粉による漏洩電流の増加時にも放電検出の失敗を防止
して、加工面の荒れ及び加工速度の低下を防止すること
のできる放電加工装置の加工用電源を得ることを目的と
して匹゛　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の加工用電源は。

電極とワークとから形成された極間間隙の浮遊容置の充
電を行う第２の充電回路に流れるｉ！ｒ流が。

上記極間間隙に並列に接続されたコンデンサに逆流しな
いように構成するとともに、上記Ｉ！２の充電回路によ
る充電Ｗ圧ｔ、上記コンデンサの充電を行う第１の光電
回路による充電ｉ！圧より太きくしたものである。

〔作　用〕

この発明における第２の充電回路は、この回路が有する
抵抗と極間間隙の浮遊容量とで決定される時定数によっ
て、放電検出禁止時間を容易に設定するとともに、加工
時の加工粉による漏洩電流の増加時にも、放電検出を確
実に行う。

〔発明の夾施例〕

以下、この発明の一実施例ヲ間について説明する。第１
図におりて、第４図と同一符号は同一部分を示し、（５
）は第１の電流制限抵抗、（６）は第１のダイオード、
（７）ｆｌ第２のダイオード、（イ）は第２の電流制限
抵抗、（ハ）は可変電圧源である。そして。

直列に接続されたスイッチング素子（４）、第１の電流
制限抵抗（５）および第１のダイオード（６）とで、電
極（１）とワーク（２）とから形成された極間間隙に並
列に接続されたコンデンサ（８）全光νにする第１の充
電回路を構成し、スイッチング六子（１）、可変抵抗０
９および第２の電流制限抵抗（１とで、極間間隙の浮遊
容量全充電する第２の充電回路を構成してｈる。

なお、第２のダイオード（７）は、スイッチング素子（
４）をＳＱＮ＃Ｌで極間間隙に電圧全印加した時に。

１ＪＩＩ２の充電回路に流れる電流がコンデンサ（８）
に逆流するのを防止するものであり、第１の充電回路と
直列に接続されて＾る。

第２図は、第１図における賽施例の動作を示したもので
１図において、れ）は極間間ＦｊｉＷ圧、（６）は極間
電流、（Ｃ）はコンパレータＱηの出力、（１）は放電
検出禁止時間Ｔｔ？示す信号、（ｅ）はコンパレータ（
１７）の出力（（１）と放電検出レベル時間（（’ｌ）
の論理和の信号で。

立下りのタイミングが放電検出のタイミングである。第
１図におけるスイッチング素子（４）が１ＯＮ’になる
と、第１の電流制限抵抗（５）を介して、コンデンサ（
８）　ｒ充電゛さねる。一方、第２の電流制限抵抗−を
介して、極間間隙の浮遊容量ＯＩに充電されるが、浮遊
容量叫の鎖が比較的小さいため、極間間隙の立上りは比
較的早い。このため、第２図（６）で表わされる放電検
出禁止時間Ｔは短いｔ［Ｖｃ段設定きる。しかも、加工
条件によっても第２の電流制限抵抗−及び浮遊容量ａＱ
げ斐わらな−ので、加工条件により放電検出禁止時間Ｔ
’ｌＨ変更する必要はなり０こわにより、パルス幅の長
い放電電流や。

放電検出の失敗が発生しないため、加工面を荒らすこと
がなく、また１発振器が自動状態となって加工が停止す
ることがなく加工速度の低下を防止するものである。

また、従来の電源がデユーティ・ファクタの決定にサー
ボ基準電圧（１０６）すなわち基準電圧全調整するため
、サーボ基＃１電圧（１０６）が放電検出レベル以下に
設定されると、第７図で示さねる放電検出の失敗による
自動状態にな９やすいのに対し。

この発明ではサーボ基準電圧（１０６）　ｋ第２の充電
回路に設けた可変電圧源ｅ（ト）で放電検出レベル以上
に調整、設定することにより、従来電源におけるデユー
ティ・ファクターと同等もしくけ同等以上に調整するこ
とを可能にし、しかも放電検出の失敗による自励状態全
回避するものである。

なお、上記実施例では、第２の充ＩＩ口路のスイッチン
グ素子？第１の充電回路のスイ、ｙチング素子（４）と
共有したが、第８図に示すように、＠２の充電回路用の
スイッチング素子＠を設けてもより。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、極間間隙の浮遊容量を
充電する第２の充電回路？設け、かつ。

この充電回路に流ねる電流が極間間隙に並列に接続され
たコンデンサに逆流しないように構成するとともに、上
記第２の充電回路による充電電圧を。

上記コンデンサケ充電する第１の充電回路による充電電
圧よりも大きくしたので、放電検出禁止時間が短くでき
、かつ、放電検出の誤動作が防止できるため、ワーク加
工面の荒さを抑制し、加工速度の低下を防止する放電加
工装置の加工用電源が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による放電加工装置の加工
用電源を示す回路図、第２図は同動作詩明図、第８図は
この発明の他の実施例による放電加工装置の加工用電源
を示す回路図、第４図は従来の放電加工装置の加工用電
源を示す回路図、第５図は同構成図、第６図および第７
図は向動作説明図である。 図にお＾で、（１）は電極、（２）はワーク、（４）＠
はエイ９チング素子、（５）は第１の電流制限抵抗、（
６）は第１のダイオード、（７）は第２のダイオード、
（８）はコンデンサ、　ＱＯは浮遊容量、翰ハ第２の電
流制限抵抗、（ハ）は可変電圧源である。 なお１図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極とワークとから形成された極間間隙に並列に
   接続されたコンデンサの充電を行う第１の充電回路と、
   上記極間間隙の浮遊容量の充電を行う第２の充電回路と
   を備え、上記第２の充電回路に流れる電流が上記コンデ
   ンサに逆流しないように構成するとともに、上記第１の
   充電回路による充電電圧よりも第２の充電回路による充
   電電圧の方が高いことを特徴とする放電加工装置の加工
   用電源。
2. （２）第２の充電回路は、スイッチング素子、電流制限
   抵抗および整流用半導体素子から成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の加工用電源
   。
3. （３）整流用半導体素子は、ダイオードであることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の放電加工装置の加
   工用電源。