JP6221075B2 - High frequency generator and electric discharge machining power supply device - Google Patents

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Description

本開示は、非接触の金属間にアークを発生させる高周波発生装置、および、高周波発生装置を内蔵した放電加工電源装置に関し、特に、高周波高電圧を発生させる高周波発生装置および高周波高電圧を出力する放電加工電源装置に関する。   The present disclosure relates to a high-frequency generator that generates an arc between non-contact metals, and an electric discharge machining power supply device incorporating the high-frequency generator, and in particular, outputs a high-frequency generator and a high-frequency high voltage that generate a high-frequency high voltage. The present invention relates to an electric discharge machining power supply device.

従来の非接触スタート方式の放電加工電源装置におけるアークのスタートや再点弧では、電極と母材との間に高周波高電圧が印加される。電極と母材との間への高周波高電圧の印加により、電極と母材との間に絶縁破壊を生じさせる。電極と母材との間の絶縁が破壊されると、微小アークが発生し、主アークが誘発される。   In arc start and re-ignition in a conventional non-contact start type electric discharge machining power supply device, a high frequency high voltage is applied between the electrode and the base material. Application of a high frequency high voltage between the electrode and the base material causes dielectric breakdown between the electrode and the base material. When the insulation between the electrode and the base material is broken, a small arc is generated and a main arc is induced.

現在主流である高周波高電圧を印加する方法では、高周波発生装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。   In a method of applying a high-frequency high voltage that is currently mainstream, a high-frequency generator is used (for example, see Patent Document 1).

図５は、従来の高周波発生装置１１２と溶接電源装置１１１とを用いた溶接システムを示す図である。図６は、従来の高周波発生装置が出力する電圧を示すシーケンス図である。   FIG. 5 is a diagram showing a welding system using a conventional high-frequency generator 112 and a welding power source device 111. FIG. 6 is a sequence diagram showing a voltage output from a conventional high frequency generator.

溶接電源装置１１１は、一次側整流部１０１と、インバータ部１０２と、メイントランス１０３と、二次側整流部１０４と、カップリングコイル１１０とを有している。一次側整流部１０１は、溶接電源装置１１１に入力された交流電圧を整流する。インバータ部１０２は、一次側整流部１０１で整流された電圧を交流電圧に変換する。メイントランス１０３は、インバータ部１０２からの交流電圧を変圧する。二次側整流部１０４は、メイントランス１０３からの交流電圧を整流する。カップリングコイル１１０は、高周波発生装置１１２で発生した高周波高電圧を溶接電源装置１１１側へ印加するためのものである。   The welding power supply device 111 includes a primary side rectification unit 101, an inverter unit 102, a main transformer 103, a secondary side rectification unit 104, and a coupling coil 110. The primary side rectification unit 101 rectifies the AC voltage input to the welding power source device 111. The inverter unit 102 converts the voltage rectified by the primary side rectification unit 101 into an AC voltage. The main transformer 103 transforms the AC voltage from the inverter unit 102. The secondary side rectification unit 104 rectifies the AC voltage from the main transformer 103. The coupling coil 110 is for applying the high frequency high voltage generated by the high frequency generator 112 to the welding power source 111 side.

高周波発生装置１１２は、起動スイッチ１１３と、整流部１１４と、スイッチング回路１１５と、昇圧トランス１１７と、整流ダイオード１２２と、コンデンサ１１８と、火花ギャップ１１９とを有する。起動スイッチ１１３は、起動信号線１０７から受信した起動信号に基づいて高周波発生装置１１２の起動と停止を行う。整流部１１４は、入力された交流電圧を整流する。スイッチング回路１１５は、昇圧トランス１１７の二次側に電圧を誘起するためにスイッチングを行う。昇圧トランス１１７は、スイッチング回路１１５を経由して整流部１１４から入力された電圧を昇圧する。整流ダイオード１２２は、昇圧トランス１１７の電圧を整流する。コンデンサ１１８は、整流ダイオード１２２からの出力を充電する。火花ギャップ１１９は、放電を起こして高電圧を発生する。   The high frequency generator 112 includes a start switch 113, a rectifier 114, a switching circuit 115, a step-up transformer 117, a rectifier diode 122, a capacitor 118, and a spark gap 119. The start switch 113 starts and stops the high frequency generator 112 based on the start signal received from the start signal line 107. The rectifier 114 rectifies the input AC voltage. The switching circuit 115 performs switching to induce a voltage on the secondary side of the step-up transformer 117. The step-up transformer 117 boosts the voltage input from the rectifier 114 via the switching circuit 115. The rectifier diode 122 rectifies the voltage of the step-up transformer 117. Capacitor 118 charges the output from rectifier diode 122. The spark gap 119 causes a discharge to generate a high voltage.

なお、加工用トーチ１０５は、放電加工用の電極１２３と、トーチスイッチ１２４とを有している。また、溶接電源装置１１１から出力される高周波高電圧は、加工用トーチ１０５に設けられた電極１２３と加工対象物１０９との間に印加され、電極１２３と加工対象物１０９との間でアークが発生する。   The machining torch 105 has an electric discharge machining electrode 123 and a torch switch 124. Further, the high frequency high voltage output from the welding power source 111 is applied between the electrode 123 provided on the machining torch 105 and the workpiece 109, and an arc is generated between the electrode 123 and the workpiece 109. Occur.

以上のように構成された、溶接電源装置１１１と高周波発生装置１１２とを用いた溶接システムについて、その動作を説明する。   The operation of the welding system using the welding power source device 111 and the high frequency generator 112 configured as described above will be described.

高周波発生装置１１２には、溶接電源装置１１１のメイントランス１０３の二次側から交流電圧が入力され、入力された交流電圧を整流部１１４で整流し、スイッチング回路１１５をスイッチングさせる。これにより、昇圧トランス１１７の二次側に高電圧が誘起される。そして、昇圧トランス１１７の二次側からの電圧を整流し、コンデンサ１１８を充電する。このコンデンサ１１８の充電電圧が火花ギャップ１１９の放電閾値に達すると、火花ギャップ１１９で放電が発生する。これにより、カップリングコイル１１０の一次側に高周波高電圧が印加され、カップリングコイル１１０の二次側に高周波高電圧が誘起される。電極１２３と加工対象物１０９との間に高周波高電圧が印加されると、絶縁破壊が生じ、微小アークが発生する。   An AC voltage is input to the high frequency generator 112 from the secondary side of the main transformer 103 of the welding power supply device 111, the input AC voltage is rectified by the rectifier 114, and the switching circuit 115 is switched. As a result, a high voltage is induced on the secondary side of the step-up transformer 117. Then, the voltage from the secondary side of the step-up transformer 117 is rectified and the capacitor 118 is charged. When the charging voltage of the capacitor 118 reaches the discharge threshold of the spark gap 119, discharge occurs in the spark gap 119. Thereby, a high frequency high voltage is applied to the primary side of the coupling coil 110, and a high frequency high voltage is induced to the secondary side of the coupling coil 110. When a high frequency high voltage is applied between the electrode 123 and the workpiece 109, dielectric breakdown occurs and a micro arc is generated.

高周波発生装置１１２の起動と停止は、溶接電源装置１１１に接続されている加工用トーチ１０５のトーチスイッチ１２４のオン／オフと連動している。なお、オンとは、溶接電源装置１１１から高周波高電圧が出力される状態であり、オフとは、溶接電源装置１１１からの高周波高電圧の出力が停止される状態である。   The start and stop of the high-frequency generator 112 is interlocked with on / off of the torch switch 124 of the machining torch 105 connected to the welding power source device 111. On is a state where a high frequency high voltage is output from the welding power source device 111, and off is a state where the output of the high frequency high voltage from the welding power source device 111 is stopped.

トーチスイッチ１２４をオンすると、間欠的に複数回の高周波高電圧が発生し、微小アークも高周波高電圧と同じ回数だけ発生する。   When the torch switch 124 is turned on, a plurality of high frequency high voltages are intermittently generated, and a minute arc is generated the same number of times as the high frequency high voltage.

複数回のうち１回目の高周波高電圧で微小アークから主アークへの移行が成功したとしても、主アークを検出してから高周波発生装置１１２を停止させるため、停止までには時差がある。そして、この時差の間に、高周波高電圧は複数回出力される。ここで、図６に示すように、間欠的に出力される高周波高電圧の間隔（以下、発生周期とする）は、２０ｍｓｅｃ以下である。また、高周波高電圧の周波数が１ＭＨｚであれば、高周波高電圧の周期は１μｓｅｃであり、１回の高周波高電圧が消滅する時間は５μｓｅｃである（例えば、特許文献２や特許文献３参照）。   Even if the transition from the micro arc to the main arc is successful at the first high frequency high voltage among a plurality of times, since the high frequency generator 112 is stopped after the main arc is detected, there is a time difference until the stop. During this time difference, the high-frequency high voltage is output a plurality of times. Here, as shown in FIG. 6, the interval (hereinafter referred to as the generation cycle) of the high frequency high voltage output intermittently is 20 msec or less. If the frequency of the high frequency high voltage is 1 MHz, the period of the high frequency high voltage is 1 μsec, and the time for one high frequency high voltage to disappear is 5 μsec (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

なお、トーチスイッチ１２４をオンし続けた場合は、溶接電源装置１１１は、高周波高電圧の発生周期毎に、高周波高電圧を出力し続ける。一方、トーチスイッチ１２４をオフすると、溶接電源装置１１１は、高周波高電圧の出力を停止する。   If the torch switch 124 is kept on, the welding power source device 111 continues to output the high frequency high voltage for each high frequency high voltage generation cycle. On the other hand, when the torch switch 124 is turned off, the welding power source device 111 stops the output of the high frequency high voltage.

特開平１０−１６６１４５号公報JP-A-10-166145 特開平７−０５１８５３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-051853 特開平７−００９１３７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-009137

高周波高電圧の発生周期の長短は、それぞれメリットがある。しかし、その両立は難しく、トレードオフの関係である。   The length of the high-frequency and high-voltage generation cycle has advantages. However, it is difficult to achieve both, and it is a trade-off relationship.

高周波高電圧の発生周期が長い場合は、火花ギャップ１１９で生じるノイズ、および電極１２３と加工対象物１０９との間で発生する放電によるノイズを低減できる。一方、高周波高電圧の発生周期が短い場合は、電極１２３と加工対象物１０９との間で発生する微小アークによる塗装膜や酸化膜を破壊する時間が短縮できる。また、トーチスイッチ１２４をオンしてから高周波高電圧が出力されるまでの時間が短い（応答速度が速い）というメリットがある。   When the generation period of the high frequency and high voltage is long, noise generated in the spark gap 119 and noise due to discharge generated between the electrode 123 and the workpiece 109 can be reduced. On the other hand, when the generation period of the high frequency high voltage is short, it is possible to shorten the time for destroying the coating film or the oxide film by the micro arc generated between the electrode 123 and the workpiece 109. Further, there is an advantage that the time from when the torch switch 124 is turned on until the high frequency high voltage is output is short (the response speed is fast).

従来の高周波発生装置１１２では、予め定められた一定の発生周期でしか高周波高電圧を出力できなかった。   The conventional high frequency generator 112 can output a high frequency high voltage only at a predetermined generation cycle.

本開示は、高周波発生装置の電流制限抵抗を可変にすることによって、高周波高電圧の発生周期を自在かつ容易に変更できる高周波発生装置を提供する。   The present disclosure provides a high-frequency generator that can freely and easily change a generation cycle of a high-frequency high voltage by making a current limiting resistor of the high-frequency generator variable.

上記課題を解決するために、本開示の高周波発生装置は、起動スイッチと、整流部と、変圧器と、抵抗と、出力端とを有する。起動スイッチは、起動信号によってオンされ、交流電圧を入力する。整流部は、起動スイッチに接続され、入力された交流電圧を整流する。変圧器は、整流部に接続され、整流部から出力された直流電圧を変圧する。抵抗は、整流部と変圧器との間に直列に接続されている。出力端は変圧器に接続され、高周波高電圧を出力する。抵抗は可変抵抗または切替抵抗であり、抵抗の抵抗値は第１の抵抗値および第１の抵抗値よりも小さい第２の抵抗値とに変更できる。   In order to solve the above-described problem, the high-frequency generator according to the present disclosure includes a start switch, a rectifier, a transformer, a resistor, and an output end. The start switch is turned on by a start signal and receives an alternating voltage. The rectification unit is connected to the start switch and rectifies the input AC voltage. The transformer is connected to the rectification unit and transforms the DC voltage output from the rectification unit. The resistor is connected in series between the rectifier and the transformer. The output end is connected to a transformer and outputs a high frequency high voltage. The resistor is a variable resistor or a switching resistor, and the resistance value of the resistor can be changed to a first resistance value and a second resistance value smaller than the first resistance value.

また、本開示の放電加工電源装置は、起動スイッチと、整流部と、変圧器と、抵抗と、出力端とを有する。起動スイッチは、起動信号によってオンされ、交流電圧を入力する。整流部は、起動スイッチに接続され、入力された交流電圧を整流する。変圧器は、整流部に接続され、整流部から出力された直流電圧を変圧する。抵抗は、整流部と変圧器との間に直列に接続されている。出力端は変圧器に接続され、高周波高電圧を出力する。抵抗は可変抵抗または切替抵抗であり、抵抗の抵抗値は第１の抵抗値および第１の抵抗値よりも小さい第２の抵抗値とに変更できる。起動スイッチと整流部と変圧器と出力端とは１つの回路基板上に設けられ、放電加工電源装置は回路基板を内部に設けている。 Moreover, the electrical discharge machining power supply device of the present disclosure includes a start switch, a rectifier, a transformer, a resistor, and an output end. The start switch is turned on by a start signal and receives an alternating voltage. The rectification unit is connected to the start switch and rectifies the input AC voltage. The transformer is connected to the rectification unit and transforms the DC voltage output from the rectification unit. The resistor is connected in series between the rectifier and the transformer. The output end is connected to a transformer and outputs a high frequency high voltage. The resistor is a variable resistor or a switching resistor, and the resistance value of the resistor can be changed to a first resistance value and a second resistance value smaller than the first resistance value. The start switch, the rectifier, the transformer, and the output end are provided on one circuit board, and the electric discharge machining power supply apparatus has the circuit board therein.

以上のように、本開示は、高周波発生装置の可変抵抗の抵抗値を変更して高周波高電圧の発生周期を調整可能とする。これにより、高周波高電圧の発生周期を、溶接電源装置の使用環境や使用条件や使用目的等に合わせて、自在かつ容易に変更できる。   As described above, the present disclosure makes it possible to adjust the generation period of the high-frequency high voltage by changing the resistance value of the variable resistor of the high-frequency generator. Thereby, the generation period of a high frequency high voltage can be freely and easily changed according to the use environment, use conditions, use purpose, etc. of a welding power supply device.

図１は、実施の形態１の放電加工システムの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the electric discharge machining system according to the first embodiment. 図２は、実施の形態１の高周波発生装置が出力する電圧を説明するシーケンス図である。FIG. 2 is a sequence diagram illustrating a voltage output from the high-frequency generator according to the first embodiment. 図３は、実施の形態２の放電加工システムの概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the electric discharge machining system according to the second embodiment. 図４は、実施の形態３の放電加工システムの概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the electric discharge machining system according to the third embodiment. 図５は、従来の高周波発生装置と溶接電源装置とを用いた溶接システムを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a welding system using a conventional high-frequency generator and a welding power source device. 図６は、従来の高周波発生装置が出力する電圧のシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram of a voltage output from a conventional high frequency generator.

（実施の形態１）
本開示の実施の形態１について、図１と図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態の放電加工システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態の高周波発生装置が出力する電圧を説明するシーケンス図である。 (Embodiment 1)
A first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electric discharge machining system according to the present embodiment. FIG. 2 is a sequence diagram illustrating a voltage output from the high-frequency generator according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施の形態の放電加工システムは、溶接電源装置１１と高周波発生装置１２と加工用トーチと５を有している。   As shown in FIG. 1, the electric discharge machining system according to the present embodiment includes a welding power source device 11, a high frequency generator 12, and a machining torch 5.

溶接電源装置１１は、一次側整流部１と、インバータ部２と、メイントランス３と、二次側整流部４と、カップリングコイル１０とを有している。一次側整流部１は、溶接電源装置１１に入力された交流電圧を、ダイオードやトランジスタを用いて直流電圧に整流する。インバータ部２は、一次側整流部１で整流された直流電圧をスイッチング素子の切り替えによって交流電圧に変換する。メイントランス３は、インバータ部２からの交流電圧を変圧する。二次側整流部４は、メイントランス３からの交流電圧を、ダイオードやコンデンサを用いて直流電圧に整流する。カップリングコイル１０は、高周波発生装置１２で発生した高周波高電圧を溶接電源装置１１側へ印加するためのものである。なお、高周波高電圧とは、例えば、周波数が１ＭＨｚ以上であり、電圧が１ｋＶ以上のものを示す。   The welding power supply device 11 includes a primary side rectification unit 1, an inverter unit 2, a main transformer 3, a secondary side rectification unit 4, and a coupling coil 10. The primary side rectification unit 1 rectifies the AC voltage input to the welding power source device 11 into a DC voltage using a diode or a transistor. The inverter unit 2 converts the DC voltage rectified by the primary side rectification unit 1 into an AC voltage by switching the switching element. The main transformer 3 transforms the AC voltage from the inverter unit 2. The secondary side rectification unit 4 rectifies the AC voltage from the main transformer 3 into a DC voltage using a diode or a capacitor. The coupling coil 10 is for applying the high frequency high voltage generated by the high frequency generator 12 to the welding power source device 11 side. The high frequency high voltage indicates, for example, a frequency of 1 MHz or higher and a voltage of 1 kV or higher.

高周波発生装置１２は、起動スイッチ１３と、整流部１４と、スイッチング回路１５と、可変抵抗２０と、昇圧トランス１７（変圧器）と、整流ダイオード２２と、コンデンサ１８と、火花ギャップ１９とを有する。なお、高周波発生装置１２の各構成要素は、同一の基板上に配置されていても良い。起動スイッチ１３は、起動信号線７により受信した起動信号に基づいて、高周波発生装置１２の起動と停止を行う。整流部１４は、入力された交流電圧を、ダイオードやコンデンサを用いて直流電圧に整流する。整流部１４は、溶接電源装置１１のメイントランス３の二次側と、起動スイッチ１３を直列に介して接続されている。スイッチング回路１５は、昇圧トランス１７の二次側に電圧を誘起するためにスイッチングを行う。スイッチング回路１５は、オン／オフを切り替えることで、入力された直流電圧をパルス状にする。可変抵抗２０は、昇圧トランス１７の一次側に流れる電流を制限する。これにより、コンデンサ１８の充電速度を遅らせる。昇圧トランス１７は、スイッチング回路１５を経由したパルス状の直流電圧を昇圧する。昇圧トランス１７は、パルストランスであり、昇圧されたパルス状の直流電圧を二次側に発生させ、整流ダイオード２２に出力する。コンデンサ１８は、昇圧トランス１７に並列に接続され、整流された昇圧トランス１７からの直流電圧を充電する。火花ギャップ１９は、昇圧トランス１７と高周波発生装置１２の出力端の一方との間に直接に接続され、放電を起こして高電圧を発生する。昇圧トランス１７の二次側コイルの両端はそれぞれ、高周波発生装置１２の１つの出力端２１および火花ギャップ１９と接続され、２つの出力端２１は、カップリングコイル１０の一次側のコイルの両端に接続されている。   The high-frequency generator 12 includes a start switch 13, a rectifier 14, a switching circuit 15, a variable resistor 20, a step-up transformer 17 (transformer), a rectifier diode 22, a capacitor 18, and a spark gap 19. . In addition, each component of the high frequency generator 12 may be arrange | positioned on the same board | substrate. The start switch 13 starts and stops the high frequency generator 12 based on the start signal received by the start signal line 7. The rectification unit 14 rectifies the input AC voltage into a DC voltage using a diode or a capacitor. The rectifying unit 14 is connected to the secondary side of the main transformer 3 of the welding power source device 11 via the start switch 13 in series. The switching circuit 15 performs switching to induce a voltage on the secondary side of the step-up transformer 17. The switching circuit 15 turns the input DC voltage into a pulse by switching on / off. The variable resistor 20 limits the current flowing to the primary side of the step-up transformer 17. As a result, the charging speed of the capacitor 18 is delayed. The step-up transformer 17 steps up a pulsed DC voltage that has passed through the switching circuit 15. The step-up transformer 17 is a pulse transformer, generates a boosted pulsed DC voltage on the secondary side, and outputs it to the rectifier diode 22. The capacitor 18 is connected in parallel to the step-up transformer 17 and charges the DC voltage from the rectified step-up transformer 17. The spark gap 19 is directly connected between the step-up transformer 17 and one of the output ends of the high-frequency generator 12, and causes a discharge to generate a high voltage. Both ends of the secondary side coil of the step-up transformer 17 are respectively connected to one output end 21 and a spark gap 19 of the high frequency generator 12, and the two output ends 21 are connected to both ends of the primary coil of the coupling coil 10. It is connected.

なお、加工用トーチ５は、放電加工用の電極２３と、トーチスイッチ２４とを有している。溶接電源装置１１は、電極２３と加工対象物９との間に電力を供給することで、主アークを発生させ加工対象物９を加工する。また、溶接電源装置１１から出力される高周波高電圧は、加工用トーチ５に設けられた電極２３と加工対象物９との間に印加され、電極２３と加工対象物９との間で微小アークが発生する。   The machining torch 5 includes an electric discharge machining electrode 23 and a torch switch 24. The welding power supply device 11 processes the workpiece 9 by generating a main arc by supplying electric power between the electrode 23 and the workpiece 9. Further, the high frequency high voltage output from the welding power source device 11 is applied between the electrode 23 provided on the machining torch 5 and the workpiece 9, and a minute arc is generated between the electrode 23 and the workpiece 9. Will occur.

以上のように構成された高周波発生装置１２について、その動作を説明する。   About the high frequency generator 12 comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated.

高周波発生装置１２には、溶接電源装置１１のメイントランス３の二次側から交流電圧が入力され、入力された交流電圧を整流部１４で直流電圧に整流し、スイッチング回路１５をスイッチングさせる。これにより、昇圧トランス１７の一次側にパルス状の直流電圧が印加され、昇圧トランス１７の二次側に高電圧が誘起される。そして、昇圧トランス１７の二次側からの高電圧の直流電圧が整流ダイオード２２によって整流され、コンデンサ１８を充電する。このコンデンサ１８の充電電圧が火花ギャップ１９の放電閾値に達すると、火花ギャップ１９で放電が発生する。このとき、カップリングコイル１０の一次側のコイルとコンデンサ１８とによって発振されながら高電圧が発生する。これにより、カップリングコイル１０の一次側に高周波高電圧が印加され、カップリングコイル１０の二次側に高周波高電圧が誘起される。電極２３と加工対象物９との間に高周波高電圧が印加されると、電極２３と加工対象物９との間で絶縁破壊が生じ、微小アークが発生する。高周波発生装置１２では、火花ギャップ１９で一度放電が発生すると、コンデンサ１８に充電されていた充電電圧も一旦低下し、再度の充電が開始される。すなわち、コンデンサ１８の放電が発生する周期（火花ギャップ１９が放電の起こす周期）が高周波高電圧の発生周期（第１の発生周期）となる。なお、昇圧トランス１７の一次側の電流は、可変抵抗２０により制限される。これにより、可変抵抗２０の抵抗値が大きいほど、コンデンサ１８の充電速度は遅くなり、高周波高電圧の発生周期も長くなる。   An AC voltage is input to the high-frequency generator 12 from the secondary side of the main transformer 3 of the welding power supply device 11, and the input AC voltage is rectified to a DC voltage by the rectifier 14 and the switching circuit 15 is switched. As a result, a pulsed DC voltage is applied to the primary side of the step-up transformer 17 and a high voltage is induced on the secondary side of the step-up transformer 17. Then, a high DC voltage from the secondary side of the step-up transformer 17 is rectified by the rectifier diode 22 to charge the capacitor 18. When the charging voltage of the capacitor 18 reaches the discharge threshold value of the spark gap 19, discharge occurs in the spark gap 19. At this time, a high voltage is generated while being oscillated by the coil on the primary side of the coupling coil 10 and the capacitor 18. Thereby, a high frequency high voltage is applied to the primary side of the coupling coil 10, and a high frequency high voltage is induced on the secondary side of the coupling coil 10. When a high frequency high voltage is applied between the electrode 23 and the workpiece 9, dielectric breakdown occurs between the electrode 23 and the workpiece 9, and a micro arc is generated. In the high frequency generator 12, once the discharge occurs in the spark gap 19, the charging voltage charged in the capacitor 18 is once lowered, and charging is started again. That is, the period at which the capacitor 18 is discharged (the period at which the spark gap 19 is discharged) becomes the generation period (first generation period) of the high frequency high voltage. Note that the primary current of the step-up transformer 17 is limited by the variable resistor 20. As a result, the larger the resistance value of the variable resistor 20, the slower the charging speed of the capacitor 18 and the longer the generation period of the high frequency and high voltage.

可変抵抗２０の抵抗値とコンデンサ１８の容量値とによって、間欠的に出力される高周波高電圧の発生周期を制御することができる。すなわち、可変抵抗２０の抵抗値が大きければ大きいほど電流速度は遅くなるので、コンデンサ１８の充電に時間がかかるため、高周波高電圧の発生周期が長くなる。また、コンデンサ１８の容量値が大きければ大きいほど、コンデンサ１８の充電に時間がかかるため、高周波高電圧の発生周期が長くなる。特に本実施の形態では、可変抵抗２０の抵抗値を変えることによって、溶接電源装置の使用環境や使用条件や使用目的等に合わせた高周波高電圧の発生周期に設定する。   The generation period of the high frequency high voltage output intermittently can be controlled by the resistance value of the variable resistor 20 and the capacitance value of the capacitor 18. In other words, the larger the resistance value of the variable resistor 20 is, the slower the current speed becomes, so that it takes time to charge the capacitor 18, so that the generation period of the high frequency high voltage becomes longer. In addition, the larger the capacitance value of the capacitor 18, the longer it takes to charge the capacitor 18, and the longer the high-frequency and high-voltage generation cycle becomes. In particular, in the present embodiment, by changing the resistance value of the variable resistor 20, a high-frequency and high-voltage generation cycle is set in accordance with the use environment, use conditions, use purpose, and the like of the welding power supply device.

起動信号線７による高周波発生装置１２の起動と停止は、溶接電源装置１１に接続されている加工用トーチ５のトーチスイッチ２４のオン／オフと連動している。なお、オンとは、溶接電源装置１１から高周波高電圧が出力される状態であり、オフとは、溶接電源装置１１からの高周波電圧の出力が停止される状態である。   The start and stop of the high frequency generator 12 by the start signal line 7 is interlocked with ON / OFF of the torch switch 24 of the machining torch 5 connected to the welding power source device 11. In addition, ON is a state in which a high frequency high voltage is output from the welding power source device 11, and OFF is a state in which the output of the high frequency voltage from the welding power source device 11 is stopped.

トーチスイッチ２４をオンすると、間欠的に複数回の高周波高電圧が発生し、微小アークも高周波高電圧と同じ回数だけ発生する。   When the torch switch 24 is turned on, a plurality of high frequency high voltages are intermittently generated, and a minute arc is generated the same number of times as the high frequency high voltage.

ここで、可変抵抗２０の抵抗値と高周波高電圧の発生周期との関係について、図２を用いて説明する。可変抵抗２０の抵抗値を大きくする程、昇圧トランス１７の一次側の電流が制限され、コンデンサ１８を充電する時間が長くなるため、高周波高電圧の発生周期は長くなる。一方、可変抵抗２０の抵抗値を小さくする程、昇圧トランス１７の一次側の電流制限の影響が小さくなり、コンデンサ１８を充電する時間が短くなるため、高周波高電圧の発生周期は短くなる。   Here, the relationship between the resistance value of the variable resistor 20 and the generation period of the high frequency high voltage will be described with reference to FIG. As the resistance value of the variable resistor 20 is increased, the current on the primary side of the step-up transformer 17 is limited, and the time for charging the capacitor 18 becomes longer. Therefore, the generation period of the high frequency high voltage becomes longer. On the other hand, as the resistance value of the variable resistor 20 is decreased, the influence of the current limitation on the primary side of the step-up transformer 17 is reduced, and the time for charging the capacitor 18 is shortened.

このように、可変抵抗２０の抵抗値を調整することで、高周波高電圧の発生周期を、容易かつ任意に設定できる。   In this way, by adjusting the resistance value of the variable resistor 20, the generation period of the high frequency high voltage can be easily and arbitrarily set.

そして、可変抵抗２０を取り替えることなく抵抗値の変化を行うことができるので、高周波高電圧の発生周期の微調整が可能であり、また、高周波発生装置１２のメンテナンス性や生産性を向上できる。   Since the resistance value can be changed without replacing the variable resistor 20, the high-frequency and high-voltage generation cycle can be finely adjusted, and the maintainability and productivity of the high-frequency generator 12 can be improved.

なお、可変抵抗２０の抵抗値を変えるためのツマミやボリューム等は、溶接電源装置１１に設けるようにしても良いし、高周波発生装置１２に設けるようにしても良い。   It should be noted that a knob or volume for changing the resistance value of the variable resistor 20 may be provided in the welding power source device 11 or in the high frequency generator 12.

また、上記において、高周波発生装置１２の各構成要素を同一の基板上に配置する例を示した。しかし、熱的影響の面から、可変抵抗２０を、この基板上ではない別の位置に設けるようにしても良い。   Moreover, in the above, the example which arrange | positions each component of the high frequency generator 12 on the same board | substrate was shown. However, from the viewpoint of thermal influence, the variable resistor 20 may be provided at another position not on the substrate.

また、高周波発生装置１２自体を回路基板で構成して溶接電源装置１１内に設けることで、高周波発生装置１２を溶接電源装置１１と一体としても良い。また、可変抵抗２０以外の高周波発生装置１２の構成要素を溶接電源装置１１と一体としても良い。   Further, the high frequency generator 12 itself may be formed of a circuit board and provided in the welding power source 11 so that the high frequency generator 12 may be integrated with the welding power source 11. Further, the constituent elements of the high frequency generator 12 other than the variable resistor 20 may be integrated with the welding power source apparatus 11.

（実施の形態２）
本開示の実施の形態２について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態の放電加工システムの概略構成を示す図である。 (Embodiment 2)
A second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the electric discharge machining system according to the present embodiment.

本実施の形態において、実施の形態１と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態１と異なるのは、高周波発生装置１２において、可変抵抗２０を、抵抗値が切り替え可能である切替抵抗２５とした点と、切替抵抗２５の抵抗を切り替える抵抗切替指示部２６をさらに設けた点である。   In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that, in the high-frequency generator 12, the variable resistor 20 is a switching resistor 25 whose resistance value can be switched, and a resistance switching instruction unit 26 that switches the resistance of the switching resistor 25 is further provided. It is a point.

切替抵抗２５は、例えば２つ以上の抵抗を並列に接続したものであり、抵抗切替指示部２６からの指示に基づいて抵抗を切り替えることで抵抗値を選択する。なお、図３では、切替抵抗２５内に２つの抵抗（第１の抵抗値の抵抗と第２の抵抗値の抵抗）を並列接続した例を示している。   The switching resistor 25 is, for example, two or more resistors connected in parallel, and selects a resistance value by switching the resistance based on an instruction from the resistance switching instruction unit 26. FIG. 3 shows an example in which two resistors (a resistor having a first resistance value and a resistor having a second resistance value) are connected in parallel in the switching resistor 25.

また、抵抗切替指示部２６は、高周波発生装置１２に設けられた切り替えスイッチである。なお、抵抗切替指示部２６は、溶接電源装置１１に設けるようにしても良い。抵抗切替指示部２６を溶接電源装置１１に設ける場合は、溶接電源装置１１の操作パネル（図示せず）上の押しボタン、あるいはボリュームとして設けるようにしても良い。   Further, the resistance switching instruction unit 26 is a changeover switch provided in the high frequency generator 12. The resistance switching instruction unit 26 may be provided in the welding power supply device 11. When the resistance switching instruction unit 26 is provided in the welding power supply device 11, it may be provided as a push button or a volume on an operation panel (not shown) of the welding power supply device 11.

本実施の形態において、切替抵抗２５の抵抗値を切り替えることで、高周波高電圧の出力の応答速度である、トーチスイッチ２４をオン状態としてから高周波高電圧が出力されるまでの時間、および高周波高電圧の発生周期を、変化させることが可能となる。   In the present embodiment, by switching the resistance value of the switching resistor 25, the response speed of the high frequency high voltage output, the time from when the torch switch 24 is turned on until the high frequency high voltage is output, and the high frequency high voltage It is possible to change the voltage generation cycle.

そして、切替抵抗２５を取り替えることなく抵抗値の変更を行うことができるので、高周波発生装置１２のメンテナンス性や生産性を向上できる。   Since the resistance value can be changed without replacing the switching resistor 25, the maintainability and productivity of the high-frequency generator 12 can be improved.

また、切替抵抗２５を、２つの抵抗を並列接続した構成とし、一方の抵抗を第１の抵抗値とし、他方の抵抗を第１の抵抗よりも小さい第２の抵抗とする。溶接電源装置１１がＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接電源装置である場合には、抵抗切替指示部２６を操作して切替抵抗２５の抵抗を第１の抵抗値とし、溶接電源装置１１がプラズマ切断電源装置である場合には、抵抗切替指示部２６を操作して切替抵抗２５の抵抗を第２の抵抗値とする。   In addition, the switching resistor 25 has a configuration in which two resistors are connected in parallel, one resistor having a first resistance value, and the other resistor having a second resistor smaller than the first resistor. When the welding power source device 11 is a TIG (Tungsten Inert Gas) welding power source device, the resistance switching instruction unit 26 is operated to set the resistance of the switching resistor 25 to the first resistance value. In the case of the device, the resistance switching instruction unit 26 is operated to set the resistance of the switching resistor 25 as the second resistance value.

これにより、ＴＩＧ溶接における高周波高電圧の応答速度がプラズマ切断における高周波高電圧の応答速度よりも遅くなる。そして、ＴＩＧ溶接における高周波高電圧の発生周期が、プラズマ切断における高周波高電圧の発生周期より長くなる。これにより、ＴＩＧ溶接スタート時のノイズを抑制できる。また、高周波高電圧によるアークはパイロットアークとして、プラズマ切断における切断軌跡のガイドにもなり、作業者の利便性が向上する。   Thereby, the response speed of the high frequency high voltage in TIG welding becomes slower than the response speed of the high frequency high voltage in plasma cutting. And the generation period of the high frequency high voltage in TIG welding becomes longer than the generation period of the high frequency high voltage in plasma cutting. Thereby, the noise at the time of TIG welding start can be suppressed. In addition, the arc by the high frequency and high voltage serves as a guide for a cutting locus in plasma cutting as a pilot arc, and the convenience for the operator is improved.

（実施の形態３）
本実施の形態について、図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態の放電加工システムの概略構成を示す図である。 (Embodiment 3)
This embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the electric discharge machining system according to the present embodiment.

本実施の形態において、実施の形態１や２と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図４において、破線２７で囲まれた部分は回路基板で構成される。   In the present embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 4, a portion surrounded by a broken line 27 is formed of a circuit board.

実施の形態１や２と異なるのは、破線２７で囲まれた部分を同一の回路基板上に配置する点である。なお、図４において、可変抵抗２０は破線２７に含まれておらず、同一の回路基板上とは異なる場所に設けられているが、破線２７内に含んで、可変抵抗２０を同一の回路基板上に設けていても良い。   The difference from the first and second embodiments is that a portion surrounded by a broken line 27 is arranged on the same circuit board. In FIG. 4, the variable resistor 20 is not included in the broken line 27 and is provided at a location different from the same circuit board. However, the variable resistor 20 is included in the broken line 27 and the same circuit board. It may be provided above.

上記のように高周波発生装置１２の破線２７で囲まれた部分を同一基板上に配置することで、コストを下げることができ、さらに、サイズも小さくできる。   By arranging the portion surrounded by the broken line 27 of the high frequency generator 12 on the same substrate as described above, the cost can be reduced and the size can be reduced.

本開示によれば、高周波高電圧の発生周期を、自在かつ容易に変更することができるので、電極と母材との間に非接触でアークを発生させるアーク溶接電源装置やプラズマ切断電源装置等の放電加工電源装置に用いられる高周波発生装置として産業上有用である。   According to the present disclosure, the generation cycle of the high-frequency and high-voltage can be freely and easily changed, so that an arc welding power supply device or a plasma cutting power supply device that generates an arc in a non-contact manner between the electrode and the base material, etc. This is industrially useful as a high-frequency generator used in the EDM power supply apparatus.

１，１０１ 一次側整流部
２，１０２ インバータ部
３，１０３ メイントランス
４，１０４ 二次側整流部
５，１０５ 加工用トーチ
７，１０７ 起動信号線
９，１０９ 加工対象物
１０，１１０ カップリングコイル
１１，１１１ 溶接電源装置
１２，１１２ 高周波発生装置
１３，１１３ 起動スイッチ
１４，１１４ 整流部
１５，１１５ スイッチング回路
１７，１１７ 昇圧トランス
１８，１１８ コンデンサ
１９，１１９ 火花ギャップ
２０ 可変抵抗
２１ 出力端
２２，１２２ 整流ダイオード
２５ 切替抵抗
２６ 抵抗切替指示部
２７ 破線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Primary side rectification part 2,102 Inverter part 3,103 Main transformer 4,104 Secondary side rectification part 5,105 Processing torch 7,107 Starting signal line 9,109 Processing object 10,110 Coupling coil 11 , 111 Welding power supply device 12, 112 High frequency generator 13, 113 Start switch 14, 114 Rectifier 15, 115 Switching circuit 17, 117 Step-up transformer 18, 118 Capacitor 19, 119 Spark gap 20 Variable resistor 21 Output end 22, 122 Rectification Diode 25 Switching resistor 26 Resistance switching instruction section 27 Broken line

Claims (7)

起動信号によってオンされ、交流電圧を入力する起動スイッチと、
前記起動スイッチに接続され、入力された交流電圧を整流する整流部と、
前記整流部に接続され、前記整流部から出力された直流電圧を変圧する変圧器と、
前記整流部と前記変圧器との間に直列に接続された抵抗と、
前記変圧器に接続され、高周波高電圧を出力する出力端と、を備え、
前記抵抗は可変抵抗または切替抵抗であり、前記抵抗の抵抗値は第１の抵抗値および前記第１の抵抗値よりも小さい第２の抵抗値とに変更できる高周波発生装置。 A start switch that is turned on by a start signal and inputs an AC voltage;
A rectifier connected to the activation switch and rectifying the input AC voltage;
A transformer connected to the rectifying unit and transforming a DC voltage output from the rectifying unit;
A resistor connected in series between the rectifier and the transformer;
An output end connected to the transformer and outputting a high-frequency high voltage,
The resistor is a variable resistor or a switching resistor, and the resistance value of the resistor can be changed to a first resistance value and a second resistance value smaller than the first resistance value. 前記出力端に並列に接続されたコンデンサと、
前記コンデンサと前記出力端の間に直列に接続された火花ギャップとをさらに備えた請求項１に記載の高周波発生装置。 A capacitor connected in parallel to the output end;
The high frequency generator according to claim 1, further comprising a spark gap connected in series between the capacitor and the output end. 前記抵抗は前記第１の抵抗値である第１の抵抗と前記第２の抵抗値である第２の抵抗とを有する切替抵抗であり、
前記第１の抵抗と前記第２の抵抗とを切り替える抵抗切替指示部をさらに備えた請求項１または２に記載の高周波発生装置。 The resistor is a switching resistor having a first resistor that is the first resistance value and a second resistor that is the second resistance value,
The high frequency generator according to claim 1, further comprising a resistance switching instruction unit that switches between the first resistor and the second resistor. 前記出力端がＴＩＧ溶接電源装置に接続される場合には、前記抵抗を前記第１の抵抗値にし、
前記出力端が切断電源装置に接続される場合には、前記抵抗を第２の抵抗値にする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波発生装置。 When the output end is connected to a TIG welding power supply device, the resistance is set to the first resistance value,
The high frequency generator according to any one of claims 1 to 3, wherein when the output terminal is connected to a cutting power supply device, the resistance is set to a second resistance value. 起動信号によってオンされ、交流電圧を入力する起動スイッチと、
前記起動スイッチに接続され、入力された交流電圧を整流する整流部と、
前記整流部に接続され、前記整流部から出力された直流電圧を変圧する変圧器と、
前記整流部と前記変圧器との間に直列に接続された抵抗と、
前記変圧器に接続され、高周波高電圧を出力する出力端と、を備え、
前記抵抗は可変抵抗または切替抵抗であり、前記抵抗の抵抗値は第１の抵抗値および前記第１の抵抗値よりも小さい第２の抵抗値とに変更でき、
前記起動スイッチと前記整流部と前記変圧器と前記出力端とは１つの回路基板上に設けられ、
前記回路基板を内部に設けた放電加工電源装置。 A start switch that is turned on by a start signal and inputs an AC voltage;
A rectifier connected to the activation switch and rectifying the input AC voltage;
A transformer connected to the rectifying unit and transforming a DC voltage output from the rectifying unit;
A resistor connected in series between the rectifier and the transformer;
An output end connected to the transformer and outputting a high-frequency high voltage,
The resistor is a variable resistor or a switching resistor, and the resistance value of the resistor can be changed to a first resistance value and a second resistance value smaller than the first resistance value,
The start switch, the rectifier, the transformer, and the output end are provided on one circuit board,
An electric discharge machining power supply device provided with the circuit board therein. 前記抵抗は前記回路基板上に設けられた請求項５に記載の放電加工電源装置。   The electric discharge machining power supply device according to claim 5, wherein the resistor is provided on the circuit board. 前記抵抗は前記回路基板上とは異なる場所に設けられている請求項５に記載の放電加工電源装置。   The electric discharge machining power supply device according to claim 5, wherein the resistor is provided at a location different from that on the circuit board.
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