CN1921976A - 放电加工机的电源装置以及电源控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种放电加工机的电源装置,其通过向电极(1)和被加工物(2)的加工间隙供给脉冲状的电力,熔融去除被加工物,具有:第2加工电路,其控制向加工间隙施加的电压,引起加工间隙内的放电;第1加工电路,其在第1驱动方式时动作,使得如果检测出随着第2加工电路施加电压而在加工间隙内产生放电,则使恒定电流流过加工间隙,同时,在第2驱动方式时动作,使得第2加工电路中供给电力的电压源(14)的电压恒定;以及连接单元(13),其在第1驱动方式时,为了通过第2加工电路供给电力,接通与电源(4)的连接,同时,在第2驱动方式时,为了使第2加工电路利用上述电压源(14)进行恒压动作,断开与电源(4)的连接。

Description

放电加工机的电源装置以及电源控制方法
技术领域
本发明涉及向设置于加工液中或空气中的电极与被加工物之间供给加工电力的放电加工机的电源控制方法及其装置。
背景技术
放电加工机是一种通过向加工间隙供给电流脉冲,利用其放电能量熔融去除被加工物来进行加工的装置。
在该电源装置中,作为现有的电路结构,例如实开昭56-9890号公报所示。
在该实开昭56-9890号公报公示的电源装置中,作为该电路的动作,有粗加工和精加工这两种动作方式,可以通过开关的切换进行适合粗加工和精加工的电路的切换,由于可以将在精加工中其充放电电路所使用的开关元件,通过在粗加工期间作为并联电路利用而有效地使用,因而电源可以小型而廉价地构成。
专利文献1:实开昭56-9890号公报(第1-10页、图1)
发明内容
在实开昭56-9890号公报中所示的“放电加工机的脉冲电源装置”中,其电源使用直流电压电源。
该直流电压电源通常采用下述结构:由整流器将商用交流电源整流,由滤波电容器将其滤波。
在使用这种结构的直流电压电源的情况下,由于商用交流电源的电压变动,作为直流电压电源的电压输出会产生变动。
因此,如粗加工电路这种使用直流电压源,以能够流过开关元件的电流容量限制电流的方式的加工电路,如果直流电源电压变动,则输出电流也会变动,无法获得相同的加工结果。
此外,在精加工电路的情况下,电容C的充电电路是一种恒压电路,但这仅在所期望的电容C的电压是低于将商用交流电源滤波后获得的电压的情况下才有效,在商用交流电源上升变动的情况下没有问题,但在商用交流电源下降变动的情况下,对电容C的电压进行充电的充电电路将一直处于充电状态,无法切换到放电电路,完全无法进行加工。
即使硬性地切换到放电电路,电极和被加工物间的距离由未图示的伺服机构控制,构成该控制基础的信号是加工间隙的放电期间的电压和放电前的电压、即该情况下是电容C的电压,在精加工这种为了提高电极形状的复制精度,实施缩小加工间隙的控制的情况下,由电容器C的电压变动引起的伺服机构的控制误差,成为电极和被加工物短路等加工不稳定的主要原因,产生无法将被加工物表面加工到所期望的表面粗糙度等问题。
本发明正是为了解决上述课题而提出的,其目的在于,提供一种可以小型且廉价地构成的放电加工装置的电源,其在大电流的粗加工时,恒流控制开关电路,向加工间隙一直提供恒定的加工电流脉冲,小电流的精加工时,在阻抗式加工电路工作的情况下,将直流电源电压在商用电压变动的情况下,仍可向加工间隙一直提供稳定的电流脉冲,稳定地进行精加工。
本发明涉及的放电加工机的电源装置,其通过向电极和被加工物之间的加工间隙供给脉冲状的电力,熔融去除被加工物,其特征在于,具有:第2加工电路,其控制向上述加工间隙施加的电压,引起上述加工间隙内的放电;第1加工电路,其在第1驱动方式时进行动作,使得如果检测出随着上述第2加工电路施加电压而在加工间隙内产生放电,则使恒定电流流过上述加工间隙,同时,在第2驱动方式时进行动作,使得上述第2加工电路中供给电力的电压源的电压恒定;以及连接单元,其在上述第1驱动方式时,为了通过上述第2加工电路施加电压,接通与电源的连接,同时,在上述第2驱动方式时,为了使第2加工电路利用上述电压源进行恒压动作,断开与电源的连接。
也就是说,其特征在于,将向加工间隙供给大电流的情况下使用的恒流加工电路,在向加工间隙供给小电流的情况下作为恒压电源使用。
发明的效果
根据本发明,因为在粗加工这种用大电流进行加工的情况下使用恒流控制电路,因而可以一直以恒定的电流进行加工。
此外,在精加工等用小电流加工的情况下,由于将粗加工中使用的恒流控制电路作为进行恒压控制的恒压电源使用,因此即使在商用电源电压上升下降变动的不稳定情况下,也可以使精加工电路的加工电压以及加工电流一直保持恒定,精加工的加工时间以及加工表面粗糙度的再现性良好。
此外,由于不需要在放电加工机的电源装置的外部另行连接用于使商用电源稳定化的稳定化电源,因此可实现更低的价格。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的放电加工机用电源装置的构成图。
图2是表示本发明的实施方式2的放电加工机用电源装置的构成图。
图3是表示本发明的实施方式3、4的放电加工机用电源装置的构成图。
图4是表示本发明的实施方式5的放电加工机用电源装置的构成图。
图5是表示本发明的实施方式5的放电加工机用电源装置的时序图。
图6是表示本发明的实施方式6的放电加工机用电源装置的构成图。
图7是表示本发明的实施方式7的放电加工机用电源装置的构成图。
图8是表示本发明的实施方式8的放电加工机用电源装置的构成图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是用于实施本发明的实施方式1中的放电加工机的电源电路图。
在图1中,1为电极,2为被加工物,3为第1开关元件,4为将商用电源整流、滤波后获得的直流电压电源,5为第2二极管,6为电流检测器,7为扼流圈,8为第1二极管,9a~9c为第2开关元件,10a~10c为分别具有2的阶乘即1比2比4的阻抗比的电流限制用电阻器,11为第3开关元件,12为第4开关元件,13为由电磁开关等构成的接点,14是作为电压源的电容器,15为电流指令值信号设定装置,16为输出电流指令值信号S1以及加工脉冲信号S2的电流指令值信号发生装置。
17为第1开关控制单元,其对电流指令值信号S1和由电流检测器6检测出的检测信号S3当前值的大小进行比较,并根据其比较结果,输出用于控制第1开关元件3的驱动信号S4。
18为第2开关控制单元,其根据电流指令值信号S1、加工脉冲信号S2、电极1及被加工物2之间的放电发生时输出的放电检测信号S5,输出用于通过驱动开关元件9a~9c向电极1及被加工物2之间施加电压的驱动信号S6。
19为第3开关控制单元,其对应于加工脉冲信号S2以及放电检测信号S5,输出用于开闭控制第3开关元件11、第4开关元件12的定时信号S7、S8。
20为控制单元,其检测电容器14的电压值,向选择器21输出PWM振荡信号S9,该PWM振荡信号S9用于使电容器14的电压成为由未图示的NC控制装置等预先设定的电压值。
选择器21对应于来自未图示的NC控制装置的粗加工或精加工开始前的任意一种模式,切换选择控制单元20输出的PWM振荡信号S9或控制单元17的驱动信号S4,作为开闭控制开关元件3的信号进行输出。
此外,第1加工电路由下述部分构成:电能储存电路,其由电源4、第1开关元件3、电流检测器6、扼流圈7、第4开关元件12串联连接而成;第3开关元件11,其用于以脉冲状向加工间隙供给来自于该电能储存电路的输出电流;第1二极管5,其以保持电能储存电路的电流的方式连接;以及第2二极管8,其连接方式为,在第1开关元件3、第3开关元件11以及第4开关元件12断开时,使残留在电能储存电路内的扼流圈7中的电流回到电容器14。
此外,第2加工电路由分别具有2的阶乘即1比2比4的阻抗比的电流限制用电阻器10a~10c和第2开关元件9a~9c的多个串联体,以及接点13闭合情况下的电源4构成,该第2加工电路与第1加工电路并联连接,以能够向由电极1和被加工物2构成的加工间隙施加电压。
下面说明本电路中的动作。
作为本电路的动作,具有下述两种动作方式:第1驱动方式,其表示需要数十安培或其以上的电流峰值的放电加工的粗加工;以及第2驱动方式,其表示需要数安培或其以下的电流峰值的精加工。
对于可以实现粗加工的第1动作方式,第1加工电路具有恒流控制电路的功能,第2加工电路具有进行加工间隙的绝缘破环的电路的功能。
下面说明粗加工时的本电路的详细动作。
粗加工时,根据来自于NC控制装置的指令,接点13闭合,同时选择器21选择向第1开关元件3输出第1开关控制单元17的驱动信号S4。
当加工开始时,操作者利用设定装置15预先对电流指令值信号发生装置16设定加工电流的形状、持续时间、间歇时间等。
此外,这些有时也通过NC控制装置等由程序提供。
电流指令信号发生装置16根据设定装置15的条件,生成向加工间隙施加电压的定时等、实际加工中作为电源装置所需的信号。
也就是说,生成规定下述动作的加工脉冲信号S2,该动作是,如果向加工间隙施加电压之后开始放电,则输出恒定的加工持续时间的加工电流波形,如果加工持续时间结束,则在间隔恒定时间的间歇时间之后,再次施加电压。
加工脉冲信号S2是这样的信号,其在向加工间隙施加了电压但尚未产生放电的无负载时间期间为H,在利用放电检测信号S5检测出放电的情况下为对应于加工持续时间的H,在间歇时间期间为L。
此外,电流指令值信号发生装置16生成电流指令值信号S1,其指令向加工间隙施加多大的加工电流。
第1开关控制单元17从电流检测器6的检测信号S3获得当前在第1加工电路中流过的电流值,在电流检测信号S3的电流值小于电流指令值信号S1的情况下,经由选择器21接通第1开关元件3,在电流检测信号S3的电流值达到电流指令值S1的值的情况下,经由选择器21断开第1开关元件3恒定的期间,由此,使流过第1加工电路的电流值比电流指令值信号S1减少,反复进行这一动作,以使流过电流检测器6的电流恒定的方式进行控制。
第3开关控制单元19在加工脉冲信号S2为L(间歇时间)、或者加工脉冲信号S2为H且由放电检测信号S5检测出加工间隙内未产生放电的情况下(无负载时间),断开第3开关元件11,接通第4开关元件12,恒定地保持下一放电时流入电能储存电路中的电流。
此外,第3开关控制单元19,在加工脉冲信号S2为H且由放电检测信号S5在加工间隙内检测出放电的情况下(放电时间),即利用第2加工电路进行了加工间隙的绝缘破坏的情况下,接通第3开关元件11,断开第4开关元件12,由第1加工电路向加工间隙供给对应于放电持续时间期间的恒定的电流。
即,第1加工电路形成恒流控制电路,其与向加工间隙提供或不提供电流无关,通过第1开关控制单元17、第3开关控制单元19,在电能储存电路中一直流过恒定电流。
此外,对于第2加工电路的控制,由第2开关控制单元18,在加工脉冲信号S2为H的情况下,接通第2开关元件9a~9c,为了使加工间隙内产生放电而由第2加工电路向加工间隙施加电压。
这时,因为加工间隙内未产生放电,所以由放电检测信号S5没有检测出放电。
在加工间隙内产生了放电的情况下,第2开关控制单元18由放电检测信号S5检测出放电开始,断开第2开关元件9a~9c。
此外,在本实施方式中,控制方式为,通过在放电检测时断开第2开关元件9,使放电时加工间隙中流过的电流成为来自于第1加工电路的恒定的电流,但如果来自于第2加工电路的电流非常小,不作用于放电加工,则也可以使第2开关元件一直保持接通状态。
此外,在加工脉冲信号S2为L的情况下(间歇时间),控制单元18断开第2加工电路中的第2开关元件9a~9c。
以下,以“1.间歇时间”、“2.无负载时间”、“3.放电持续时间”的放电加工顺序,对利用以上的第1、第2、第3开关控制单元17、18、19进行的第1加工电路以及第2加工电路的动作进行说明。
1.间歇时间
加工脉冲信号S2为L,利用第2开关控制单元18断开第2加工电路中的第2开关元件9a~9c。
此外,第1加工电路通过第3开关控制单元19,断开第3开关元件11,接通第4开关元件12。
第1开关控制单元17通过检测第1加工电路中流过的电流,对第1开关元件3进行开闭控制,使流过第1加工电路电流一直保持恒定。
当然,因为第3开关元件11断开,所以此时第1加工电路中流过的电流未向加工间隙供给。
2.无负载时间
加工脉冲信号S2为H,放电检测信号S5为未检测出放电的状态。
这时,由于为了使加工间隙内产生放电而由第2开关控制单元18接通第2开关元件9a~9c,因而第2加工电路向加工间隙施加电压。
另一方面,与间歇时间相同地,第1加工电路在断开第3开关元件11的状态下,以使第1加工电路中流过的电流一直保持恒定的方式进行控制,不向加工间隙供给电流。
3.放电持续时间
加工脉冲信号S2为H,放电检测信号S5为检测出放电的状态。
此时,因为第2加工电路由开关控制单元18断开第2开关元件9a~9c,所以结束向加工间隙施加电压。
第1加工电路以以下方式进行切换,即,在由放电检测信号S5检测出放电的瞬间,通过第3开关控制单元19接通第3开关元件11,断开第4开关元件12,向加工间隙供给电流。
由该第1加工电路供给的电流,通过由第1开关控制单元17对第1开关元件3进行开闭控制,即使在放电持续时间期间,电流指令值信号S1的值也可以一直保持恒定。
此外,在利用放电检测信号S5检测出放电之后,直到第2加工电路停止向加工间隙施加电压的短暂期间内(最长不过1微秒左右),由第2加工电路向加工间隙提供数安培左右的电流,但由于由第1加工电路供给的电流是数十安培的大电流,因而对加工的影响可忽略不计。
放电持续时间结束后,再次返回“1.间歇时间”,通过反复“1.间歇时间”、“2.无负载时间”、3.“放电持续时间”,进行粗加工。
在放电持续时间内,由于第1开关元件3的开闭周期和扼流圈7的常数,可以设想会存在由第1加工电路向加工间隙提供的加工电流中包含大的波动的情况。
在这种情况下,在放电持续时间期间,并不持续断开第2开关元件,而是从电流检测器6的检测信号S3将当前第1加工电路中流过的电流值输入第2开关控制单元18,对与电流指令值信号S1之间的差量进行运算,通过从第2加工电路供给该差量的电流值作为加工电流,弥补来自于第1加工电路的加工电流的波动量,即可以向加工间隙供给与电流指令相同的加工电流。
如上所述,在第1动作方式即粗加工时,由于以下的开关方式的恒流电源,即,使用检测器6,一直检测第1加工电路中流过的电流,以总是成为恒定电流值的方式进行控制,因而,即使在商用电源变动的情况下,也可以向加工间隙供给与电流指令值相同的加工电流。
因此,可以获得粗加工的加工时间以及加工表面粗糙度的再现性良好的加工效果。
此外,由于可以进行与商用电源的变动无关的加工,因此不需要使商用电源稳定化的辅助电源。
第2动作方式是可以实现需要数安培或以下的电流峰值的放电加工的精加工的方式,是预期加工表面粗糙度小于或等于数μm~1μm的加工。
该情况下,与第1动作方式不同,通过断开接点13,由电容器14、电流限制用电阻器10a~10c、第2开关元件9a~9c构成的第2加工电路,进行加工间隙的绝缘破坏以及加工电流的供给,第1加工电路并不直接用于加工,而是作为即使在商用电源电压上升变动的情况下,也向第2加工电路供给恒定的电源电压的恒压电源而动作。
在本实施方式中,对第1加工电路作为众所周知的所谓PWM控制方式的降压斩波器方式的恒电压源动作进行说明。
下面说明精加工时的本电路的详细动作。
精加工时,根据来自于NC控制装置的指令,接点13断开,并且选择器21选择向第1开关元件3输出控制单元20输出的PWM振荡信号S9。
即,第1开关控制单元17对精加工时的动作完全不起作用。
此外,同样是根据来自于NC控制装置的指令,第3开关控制单元19一直断开第1加工电路中的第3开关元件11和第4开关元件12,使第1加工电路从加工间隙脱离。
这时,第1加工电路利用电源4、第1开关元件3、第1二极管5、扼流圈7构成所谓降压斩波器电路。
控制单元20的控制方式为,不论处于加工期间、无负载期间还是间歇期间,均直接检测电容器14的电压而产生PWM振荡信号S9,通过开闭第1开关元件3,第1加工电路作为降压斩波器而起作用,即使商用电源有电压上升变动,电容器14的电压也可以成为由NC控制装置等预先设定的电压值。
降压斩波器方式的恒压电源,在输入电压(该情况下为商用电源电压)相对于期望电压(该情况下为第1加工电路输出的电压)为相同电压或高电压的情况下,为有效电源,如果将期望电压设为Vo,将输入电压设为Vi,将第1开关元件3的接通时间设为Ton,断开时间设为Toff,则输入电压和期望电压的关系成为下述式(1)的关系。
Vo=(Ton/(Ton+Toff))·Vi      (1)
即,在相对于期望电压,输入电压上升的情况下,通过以使Ton减少、使Toff增加的方式进行控制,可以获得期望的恒定电压值。
当然,在输入电压Vi等于期望电压Vo的情况下,以使Toff=0,即,使第1开关元件3一直处于接通状态的方式进行控制即可。
进行该第1开关元件3的接通时间Ton和断开时间Toff的控制的是PWM振荡信号,是恒定周期的开闭信号,利用控制单元20调节并输出开闭的占空比。
将该一直控制为恒定电压的电容器14作为电源,第2加工电路作为精加工电路进行动作。
当加工开始时,操作者通过设定装置15预先对电流指令值信号发生装置16设定加工电流的形状、持续时间、间歇时间等,从电流指令值信号发生装置16输出电流指令值信号S1、加工脉冲信号S2,这与第1动作相同。第2开关控制单元18在加工脉冲信号S2为H的情况下,接通相当于电流指令值信号S1所指令的电流值的第2加工电路中的第2开关元件9a~9c,向加工间隙施加电压,进行绝缘破坏,向加工间隙供给加工持续时间期间的加工电流。
下面按照“1.间歇时间”、“2.无负载时间”、“3.放电持续时间”的放电加工顺序,说明控制单元18以及第1加工电路的动作。
1、间歇时间
加工脉冲信号S2为L,由于第1加工电路由控制单元18断开第2开关元件9a~9c,所以不向加工间隙施加电压。
2、无负载时间
加工脉冲信号S2为H,放电检测信号S5处于未检测出放电的状态。
第1加工电路由第2开关控制单元18接通第2开关元件9a~9c,向加工间隙施加电压。
这时,第2开关控制单元18接通第2开关元件9a~9c得到的电流值,是与电流指令值信号S1的值相应的电流值,例如,在通过接通第2开关元件9a可以在绝缘破坏时向加工间隙供给0.5A的电流,通过接通第2开关元件9b可以在绝缘破坏时向加工间隙供给1A的电流,通过接通第2开关元件9c可以在绝缘破坏时向加工间隙供给1.5A的电流的情况下,如果电流指令值信号S1的值为1.5A,则控制单元接通第2开关元件9a和9b。
3、放电持续时间
加工脉冲信号S2为H,放电检测信号S5为检测出放电的状态。
此时,由于第1加工电路按照控制单元18在无负载时间内的控制,接通与按照电流指令值信号S1的值的电流值相应的第2开关元件9a~9c,因而在加工持续时间的期间向加工间隙供给与电流指令值相当的加工电流。
放电持续时间结束之后,再次返回“1.间歇时间”,通过重复“1.间歇时间”、“2.无负载时间”、“3.放电持续时间”,进行精加工。
如上所述,由于可以将粗加工中使用的开关方式的恒流电源,在第2动作方式即精加工时,作为降压斩波器方式的恒压电源用于精加工用电路的电压源,因而即使在商用电源电压上升变动的情况下,也可以将精加工电路的加工电压及加工电流一直保持恒定,精加工的加工时间及加工表面粗糙度的再现性良好。
此外,由于可以进行与商用电源的上升变动无关的加工,因而不需要使商用电源稳定化的辅助电源。
如上所述,由于该第1实施方式涉及的放电加工机的电源装置,可以将恒流方式的电源切换作为降压斩波器方式的恒压的电源来使用,因而在需要大电流的粗加工的情况下,可以作为恒流电源使加工电流恒定,而在需要微小电流的情况下,作为另行设置的精加工电路的恒压电源,即使在商用电源电压上升的情况下也可以使加工电压及加工电流保持恒定,加工的再现性好。
此外,由于电力供应状况差的地方商用电源电压变动,因而通常需要在放电加工机的电源装置的外部连接稳压电源,使加工稳定化,但在本实施方式中,由于即使在商用电源电压上升变动的情况下,也不需要另行准备稳压电源,因而可实现更低的价格。
实施方式2.
图2表示用于实施本发明的实施方式2中的放电加工机的电源电路图。
本实施方式是在实施方式1中去掉选择器21,追加选择器22,以使得在精加工时商用电源电压下降变动的情况下,使用第1加工电路作为有效的稳压电源。
选择器22对应于来自于未图示的NC控制装置的粗加工或精加工开始前的任意一种模式,切换选择控制单元20输出的PWM振荡信号S9或第3开关控制单元19的输出信号S8,作为开闭控制第4开关元件12的信号而输出。
其它结构与实施方式1相同。
下面说明本电路中的动作。
作为本电路中的动作,具有下述两种动作方式:第1驱动方式,其表示需要数十安培或其以上的电流峰值的放电加工的粗加工;以及第2驱动方式,其表示需要数安培或其以下的电流峰值,预期加工表面粗糙度为数μm~1μm及其以下的精加工。
此外,第1加工电路具有恒流控制电路的功能,第2加工电路具有进行加工间隙的绝缘破坏的电路的功能,这与实施方式1相同。
在粗加工即第1驱动方式中,控制方式为,利用NC控制装置接通接点13,并且选择器22选择向第4开关元件12输出第3开关控制单元19的输出信号S8,关于粗加工时的动作,与实施方式1相同。
另一方面,精加工即第2动作方式与第1动作方式不同,第2加工电路进行加工间隙的绝缘破环及加工电流的供给,第1加工电路并不直接用于加工,而是具有即使在商用电源电压下降变动情况下仍向第2加工电路供给恒定的电源电压的恒压电源的功能。
在本实施方式中,第1加工电路作为众所周知的所谓PWM控制方式的升压斩波器方式的恒压电源动作的装置加以说明。
下面说明精加工时本电路的详细动作。
精加工时,根据来自于NC控制装置的指令,接点13断开,选择器22选择向第4开关元件12输出控制单元20输出的PWM振荡信号S9。
此外,同样地根据来自于NC控制装置的指令,第1开关控制单元17使第1开关元件3一直处于接通状态。
第3开关控制单元19同样地根据来自于NC控制装置的指令,使第3开关元件11一直处于断开状态,使第1加工电路从加工间隙脱离。
这时,第1加工电路由电源4、第1开关元件3(一直接通)、扼流圈7、第4开关元件12、第2二极管8构成所谓升压斩波器电路。
控制单元20的控制方式为,无论处于加工期间、无负载期间还是间歇期间,均直接检测电容器14的电压,产生PWM振荡信号S9,通过第4开关元件12的开闭,第1加工电路具有升压斩波器的功能,即使商用电源有电压下降变动,电容器14的电压也可以成为由NC控制装置等预先设定的电压值。
升压斩波器方式的恒压电源,在输入电压(该情况下为商用电源电压)相对于期望电压(该情况下为第1加工电路输出的电压)为相同电压或低电压的情况下,为有效电源,如果将期望电压设为Vo,将输入电压设为Vi、将第4开关元件24的接通时间设为Ton,将断开时间设为Toff,则输入电压和期望电压的关系为下述式(2)的关系。
Vo=((Ton+Toff)/Toff)·Vi      (2)
即,在相对于期望电压,输入电压下降的情况下,通过以使Ton增加,使Toff减少的方式进行控制,可以获得期望的恒定电压值。
当然,在输入电压Vi等于期望电压Vo的情况下,以使Ton=0,即,使第4开关元件12一直处于断开状态的方式进行控制即可。
进行该第4开关元件12的接通时间Ton和断开时间Toff的控制的是PWM振荡信号,是恒定周期的开闭信号,利用控制单元20调节并输出开闭的占空比。
将该一直控制为恒定电压的电容器14作为电源,第2加工电路作为精加工电路进行动作,这与上述实施方式1相同。
如上所述,由于本实施方式2涉及的放电加工机的电源装置,使用开关方式的恒流电源,因此即使在消耗大电流的粗加工中商用电源电压变动,加工电流也一直保持恒定,粗加工的加工时间以及表面粗糙度的再现性良好。
由于该开关方式的恒流电源,在精加工时可以作为升压斩波器方式的恒压电源用于精加工用电路的电压源,因而即使在商用电源电压下降变动的情况下,也可以使精加工电路的加工电压以及加工电流一直保持恒定,精加工的加工时间以及加工表面粗糙度的再现性良好。
此外,由于电力供应状况差的地方商用电源电压变动,因而通常需要在放电加工机的电源装置的外部连接稳压电源,使加工稳定化,但在本实施方式中,由于即使在商用电源电压下降变动的情况下,也不需要另行准备稳压电源,因而可实现更低的价格。
实施方式3.
图3表示用于实施本发明的实施方式3中的放电加工机的电源电路图。
本实施方式是在实施方式1中追加了选择器22,以使得在精加工时,除了在实施方式1中商用电源电压下降变动的情况下作为有效的恒压电源使用之外,在商用电源电压上升变动的情况下,也能够作为有效的恒压电源使用。
选择器22根据来自于未图示的NC控制装置等的指令,在粗加工或精加工开始前,选择控制单元20输出的PWM振荡信号S9和控制单元19的输出信号S8,作为开闭控制第4开关元件12的信号进行输出。
其它结构与实施方式1相同。
下面说明本电路中的动作。
作为本电路的动作,具有下述两种动作方式:第1驱动方式,其表示需要数十安培或其以上的电流峰值的放电加工的粗加工;以及第2驱动方式,其表示需要数安培或其以下的电流峰值,预期加工表面粗糙度为数μm~1μm及其以下的精加工。
可以实现粗加工的第1驱动方式,第1加工电路具有恒流控制电路的功能,第2加工电路具有进行加工间隙的绝缘破坏的电路的功能,这与上述实施方式1相同。
在粗加工即第1驱动方式中,控制方式为,利用NC控制装置,接点13接通,选择器21选择向第1开关元件3输出第1开关控制单元17的输出信号S4,选择器22选择向第4开关元件12输出第3开关控制单元19的输出信号S8,关于粗加工时的动作,与实施方式1相同。
另一方面,精加工即第2动作方式与第1动作方式不同,第2加工电路进行加工间隙的绝缘破坏以及加工电流的供给,第1加工电路并不直接用于加工,而是具有即使在商用电源电压上升或下降变动的情况下,也可以向第2加工电路供给恒定的电源电压的恒压电源的功能。
在本实施方式中,第1加工电路作为众所周知的所谓PWM控制方式的升压及降压斩波器方式的恒压电源动作的装置加以说明。
下面说明精加工时本电路的详细动作。
精加工时,根据来自于NC控制装置的指令,接点13断开,选择器21、22分别选择向第1开关元件3、第4开关元件12输出控制单元20输出的PWM振荡信号S9。
即,控制方式为,第1开关元件3、第4开关元件12利用控制单元20输出的PWM振荡信号S9,同时进行开闭。
此外,第3开关控制单元19同样地根据来自于NC控制装置的指令,使第3开关元件11一直处于断开状态,使第1加工电路从加工间隙脱离。
这时,第1加工电路由电源4、第1开关元件3、第1二极管5、扼流圈7、第4开关元件12、第2二极管8构成兼具所谓升压斩波器电路和降压斩波器电路的电路。
控制单元20的控制方式为,无论处于加工期间、无负载期间还是间歇期间,均直接检测电容器14的电压,产生PWM振荡信号S9,通过第1开关元件3以及第4开关元件12的同时开闭,第1加工电路具有升压斩波器以及降压斩波器的功能,即使商用电源电压有上升及下降变动,电容器14的电压也可以成为由NC控制装置等预先设定的电压值。
兼具升压及降压斩波器的恒压电源,在输入电压(该情况下为商用电源电压)相对于期望电压(该情况下为第1加工电路输出的电压)为低电压、高电压以及相同电位的所有情况下,均为有效电源,如果将期望电压设为Vo,将输入电压设为Vi,将第1开关元件3以及第4开关元件12的接通时间设为Ton,将断开时间设为Toff,则输入电压和期望电压的关系为下述式(3)的关系。
Vo=(Ton/Toff)·Vi    (3)
即,在相对于期望电压,输入电压下降的情况下,通过以使Ton增加,Toff减少的方式进行控制,可以获得期望的恒定电压值。
此外,相反地,在相对于期望电压,输入电压上升的情况下,通过使Ton减少,使Toff增加,可以获得期望的恒定电压值。
在输入电压Vi等于期望电压Vo的情况下,以使Ton=Toff,即,使第1开关元件3以及第4开关元件12的接通时间和断开时间相等的方式进行控制即可。
进行该第1开关元件3以及第4开关元件12的接通时间Ton和断开时间Toff的控制的是PWM振荡信号,是恒定周期的开闭信号,利用控制单元20控制并输出开闭的占空比。
将该一直控制为恒定电压的电容器14作为电源,第2加工电路作为精加工电路进行动作,这与上述实施方式1相同。
如上所述,由于本实施方式3涉及的放电加工机的电源装置,使用开关方式的恒流电源,因此即使在消耗大电流的粗加工中商用电源电压变动,加工电流也一直恒定,因而粗加工的加工时间以及表面粗糙度的再现性良好。
由于该开关方式的恒流电源,在精加工时可以作为能够升压降压的斩波器方式的恒压电源用于精加工用电路的电压源,因而即使在商用电源电压上升下降变动的不稳定情况下,也可以将精加工电路的加工电压及加工电流一直保持恒定,精加工的加工时间及加工表面粗糙度等加工结果的再现性良好。
此外,在电力供应情况差的地方,由于例如白天电压低、夜晚电压高等商用电源电压的上下变动剧烈,因而如果不在放电加工机的电源装置外部连接稳压电源,则无法进行稳定加工,加工结果的再现性差,此外,在另行设置稳压电源的情况下,其生产成本相应增高,但在本实施方式的情况下,由于内置稳压电源功能,完全不需要稳压电源,因而可以实现设备低成本化,同时可以节省空间。
实施方式4.
本实施方式是在图3所示的实施方式3的电路中,由未图示的NC装置等向控制单元20发送电压指令值,以使得作为电容器14的目标的电压值可变。
作为本电路的动作,具有2种动作方式,其中1种动作方式即进行粗加工的动作与实施方式3相同。
第2种方式即精加工时的动作也与实施方式3的动作基本相同,但由于可以自由地改变电容器14的电压,因而可以更细微自由地设定精加工电流值,该精加工电流值由电容器14的电压以及分别具有2的阶乘即1比2比4的阻抗比的电流限制用电阻器10a~10c确定。
例如,在实施方式3中,在由电容器14的电压和电流限制用电阻器9a~9c确定的精加工电流值分别为0.5A、1A、2A的情况下,无法将该组合以上的电流值作为加工电流使用。
因此,在希望进行细微的精加工的情况下(例如,需要0.25A电流的情况下),由于需要增设电流限制用电阻器以及增设开关元件,因而导致电源的大型化及高成本化。
此外,在将如直流电压电源4那样将商用交流电源整流滤波而获得直流电压的装置,作为第2加工电路的电源使用的情况下,要变更电压使用,需要根据变更的电压的阶差数,另行设置相应阶差数的变压器,这也导致电源的大型化及高成本化。
因此,在本实施方式中,由于可以根据由NC装置等向控制单元20发出的指令,自由地改变电容器14的电压,可以不增加电源的大小及成本,提高精加工表面粗糙度,并可以处理细微加工。
此外,电容器14的电压是加工时的无负载电压,由该电压值确定电极与被加工物的绝缘破坏距离。一般地,无负载电压越高,绝缘破坏距离越宽,无负载电压越低,绝缘破坏距离越窄。
由于该绝缘破坏距离越窄,电极形状向被加工物的复制精度越好,绝缘破坏距离越宽越可以促进加工屑的排出,加工速度越快,因而如果在精加工中根据后续加工条件,将电容器14的电压值设定为小的值,则可使精加工速度及精加工精度显著提高。
实施方式5.
本实施方式的结构为,在实施方式3的电路上增加开关元件的温度检测单元。
图4表示用于实施本发明的实施方式5中的放电加工机的电源电路图。
图5表示放电加工机的电源的时序图。
在图4中,26是回流环路切换信号发生装置,其对开关元件3的温度检测信号S31和开关元件12的温度检测信号S32进行大小比较,并根据其比较结果输出回流环路切换信号S33、S34;27是开关控制单元,其对电流指令值信号S1和由电流检测器6检测出的检测信号S3的当前值进行大小比较,并根据其比较结果,输出用于控制开关元件12的驱动信号S8;其它结构与实施方式3相同。
本实施方式5是在用于进行实施方式1中的粗加工的第1动作方式中,对恒流控制的加工用电流的电流维持电路(回流环路)进行切换控制,下面仅对与实施方式1不同的动作进行说明。
为方便起见,将由开关元件3、电流检测器6、扼流圈7、二极管8、接点13构成的闭合电路定义为环路1,将由开关元件12、二极管5、电流检测器6、扼流圈7构成的闭合电路定义为环路2。
第1动作方式时,温度检测单元分别检测开关元件3、12的温度。
将开关元件3的温度检测信号S31和开关元件12的温度检测信号S32输入回流环路切换信号发生装置26中,用比较器比较这些温度检测信号,检测当时哪个开关元件、即哪个回流环路的发热大。
这时,为了确定是否在二者的温度差达到某值以上时进行大小判断,预先设置Δt作为偏差量。
在实施方式1中,在间歇时间、无负载时间内无条件地接通开关元件12,以使电流检测器6中流过的电流恒定的方式由开关控制单元17对开关元件3进行开闭控制。
这时,在环路2的电路中,由于与有无向加工间隙的电流供给无关地,持续流过由电流指令值信号S1设定的电流,因而开关元件12及二极管5的稳态损耗变大,即发热也变大。
该情况下的温度检测信号S31>S32,如果|S31-S32|≥Δt,则回流环路切换信号发生装置33将回流环路切换信号S33输出为H,将S34输出为L,选择环路1作为回流环路。
开关控制单元17、27接受回流环路切换信号S33、S34后,从环路2的动作切换到环路1的动作。
环路1的动作在间歇时间、无负载时间内,无条件地接通开关元件3,以使电流检测器6中流过的电流恒定的方式,由开关控制单元30对开关元件12进行开闭控制。
其结果,如果开关元件3及二极管8的稳态损耗变大而发热的大小关系逆转,则温度检测信号成为S31<S32,如果|S31-S32|≥Δt,则回流环路切换信号发生装置33将回流环路切换信号S33输出为L,将S34输出为H,选择环路2作为回流环路。
开关控制单元17、27接受回流环路切换信号S33、S34后,从环路1的动作切换到环路2的动作。
这样,通过根据开关元件的温度负载自动切换构成环流还路的环路1和环路2,开关元件的发热变得均匀。
此外,如果要简便地实现,则不设置回流环路切换信号发生装置26,而是预先设置边交替切换构成回流环路的环路1和环路2边进行恒流控制的电路或序列程序,也可以使开关元件的发热大体均匀。
如上所述,本实施方式8涉及的放电加工机的电源装置,由于在各开关元件上设置温度检测单元,用多个环路切换回流环路,因而可以分散各个电路模块的电流负载、热负载。由此,不仅可以提高装置的可靠性,还可延长其使用寿命。
实施方式6.
图6表示用于实施本发明的实施方式6中的放电加工机的电源电路图。
本实施方式设置多个实施方式3中的第1加工电路、即兼具由恒流控制的粗加工和用于精加工的恒压控制的电路。
图中,开关元件103、二极管105、电流检测器106、扼流圈107、二极管108、开关元件111、开关元件112、由电磁开关等构成的接点113、成为电压源的电容器114、选择器121、以及选择器122,与实施方式3中的开关元件3、二极管5、电流检测器6、扼流圈7、二极管8、开关元件11、开关元件12、由电磁开关等构成的接点13、成为电压源的电容器14、选择器21、以及选择器22相同。
此外,9是第2开关元件;10是电源限制用电阻器;117是开关控制单元,其对电流指令值信号S1和由电流检测器106检测出的检测信号S10的当前值进行大小比较,并根据其比较结果输出用于控制开关元件103的驱动信号S14;23是由电磁开关等构成的接点。
为方便起见,将由开关元件3、二极管5、电流检测器6、扼流圈7、二极管8、开关元件11、开关元件12、选择器21、选择器22构成的基本电路定义为电路模块100,将由开关元件103、二极管105、电流检测器106、扼流圈107、二极管108、开关元件111、开关元件112、选择器121、选择器122构成的基本电路定义为电路模块200进行说明。
下面说明本电路中的动作。
电路模块100的结构为兼具升压斩波器电路和降压斩波器电路的电路,粗加工时的恒流动作、精加工时作为升降压斩波器电路的恒压动作与实施方式1及实施方式3相同。
电路模块200也具有与电路模块100相同的结构,其动作也相同。
本电路的动作,通过接点13、113、23的开闭状态的组合,具有表1所示的4种动作模式。
此外,这些接点的开闭状态的选择,由来自于未图示的NC控制装置等的指令控制。
表1电路模块的动作模式
动作模式 接点13 接点23   接点113   电路模块100   电路模块200
1 接通 接通 接通   恒流电路(粗加工)   恒流电路(粗加工)
2 断开 接通 断开   恒压电路(精加工)   恒压电路(精加工)
3 接通 接通 断开   恒流电路(粗加工)   恒压电路(精加工)
4 断开 断开 接通   恒压电路(精加工)   恒流电路(粗加工)
下面对各个动作模式进行说明
·动作模式1
接点13、23、113均为接通状态,电路模块100、200均作为恒流控制电路并行运转。
控制方式为,选择器21选择向第1开关元件3输出开关控制单元17的输出信号S4,选择器22选择向第4开关元件12输出开关控制单元19的输出信号S8。
同样地,控制方式为,选择器121选择向开关元件103输出开关控制单元117的输出信号S14,选择器122选择向开关元件112输出开关控制单元19的输出信号S8。
在该模式中,电路模块100、200的动作均与实施方式3中的用于粗加工的第1动作方式相同,使电路模块200的输出电流与电路模块100的输出电流重叠,进行大电流输出下的高速粗加工。
·动作模式2
在仅接通接点23、断开接点13、113的状态下,电路模块100、200均作为恒压控制电路并行运转。
控制方式为,选择器21、22、121、122分别选择向开关元件3、12、103、112输出控制单元20输出的PWM振荡信号S9。
在该模式中,电路模块100、200的动作均与实施方式3中的用于进行精加工的第2动作方式相同,实现在电路模块100的电流容量上增加了电路模块200的相应电流容量的电流容量的恒压电源。
·动作模式3
在仅断开接点113,接通接点13、23的状态下,电路模块100作为恒流控制电路动作,电路模块200则作为恒压控制电路独立运转。
控制方式为,选择器21选择开关元件3输出开关控制单元17的输出信号S4,选择器22选择向第4开关元件12输出开关控制单元19的输出信号S8。
另一方面,控制方式为,选择器121、122分别选择向开关元件103、112输出控制单元20输出的PWM振荡信号S9。
在该模式中,电路模块100的动作与实施方式3中的用于进行粗加工的第1动作方式相同,电路模块200的动作与实施方式3中的用于进行精加工的第2动作方式相同。
也就是说,电路模块200在并联连接的电压源14、114中生成恒电压源,使用该恒电压源,电路模块100以及用于向极间施加电压的第2开关电路动作。
这些电路的动作原理与实施方式3相同,但同时实现恒压输出和恒流输出。
·动作模式4
在仅接通接点113、断开接点13、23的状态下,电路模块100作为恒压控制电路动作,电路模块200作为恒流控制电路独立运转。
控制方式为,选择器21、22分别选择向开关元件3、12输出控制单元20输出的PWM振荡信号S9。
另一方面,控制方式为,选择器121选择向开关元件103输出开关控制单元117的输出信号S14,选择器122选择向开关元件112输出开关控制单元19的输出信号S8。
在该模式中,电路模块100的动作与实施方式3中用于进行精加工的第2动作方式相同,电路模块200的动作与实施方式3中用于进行粗加工的第1动作方式相同。
也就是说,电路模块100在并联连接的电压源14、114中生成恒压电源,使用该恒压电源,电路模块200以及用于向极间施加电压的第2开关电路动作。
这些电路的动作原理与实施方式3相同,但与动作模式3相同地,同时实现恒压输出和恒流输出。
如上所述,本实施方式5涉及的放电加工机的电源装置,由于设置了多个电路模块,因而不仅在精加工时,即使在输出大电流的粗加工时也可以实施利用恒压电源的电路动作,即使在商用电源电压上升下降变动的不稳定情况下,也可以将粗加工电路的加工电压及加工电流一直保持恒定,粗加工的加工时间以及加工表面粗糙度等加工结果的再现性良好。
此外,在对加工精度没有很高要求的粗加工中,通过多个电路模块的并联运转,可以输出与电路模块数成正比的大电流,从而使粗加工的高速化成为可能。这样,可以大幅度地缩短加工时间,提高生产性。
此外,在精加工中,通过并联运转多个电路模块,可以与电路模块数成正比地增加加工电流,可以进行粗加工与精加工之间的半精加工。
这样,由于可以对粗加工后的粗加工表面进行一定程度滤波后由弱电流进行的精加工,使精加工时的加工物去除量减少到最低限度,因而可以缩短精加工时间,因加工内容还可大幅度地缩短整体加工时间。
实施方式7.
图7表示用于实施本发明的实施方式7中的放电加工机的电源电路图。
本实施方式的结构为,在实施方式6的电路上,在开关元件3、103附近追加温度检测单元。
在图中,24是电流指令值加减信号发生装置,其对由温度检测单元输出的开关元件3的温度检测信号S11和开关元件103的温度检测信号S12进行大小比较,根据其比较结果,输出电流指令值加减信号S15、S16,其它结构与实施方式5相同。
下面对于实施方式6中的动作模式1的情况,说明本电路中的动作。
在该动作模式中,电路模块100、200均作为用于进行高速粗加工的恒流控制电路并行运转,输出大电流。
这时,构成电路的各开关元件因开关损耗及稳态损耗而发热。
为了冷却该热量,通常设置未图示的散热风扇,各开关元件均安装固定在该散热风扇上。
通过将温度检测单元也分别安装固定在该相同的散热风扇上,可以检测出开关元件3、103的温度。
此外,该温度数据如果是热电偶则以模拟电压信号读入,如果是双金属片则以接点信号读入。
电流指令值加减信号发生装置24中输入电路模块100的温度检测信号S11和电路模块200的温度检测信号S12,用比较器比较这些温度检测信号,检测当前哪个电路模块的发热大。
其结果,如果电路模块100一方的发热量大,则使向开关控制单元17输出的电流指令值加减信号S15为负值,使向开关控制单元117输出的电流指令值加减信号S16为正值。
开关控制单元17对电流指令值信号S1和由电流检测器6检测出的检测信号S3当前值进行大小比较,但在本实施方式中,将电流指令值加减信号S15加到电流指令值信号S1上之后再与检测信号S3进行比较。
即,对(S1+S15)的值和S3的值进行比较,在S15为负值的情况下,比较小于电流指令值信号S1的值和检测信号S3,以看起来电流指令值变小的方式进行控制。
另一方面,在开关控制单元117中也同样地,对电流指令值信号S1和由电流检测器106检测出的检测信号S13当前值进行大小比较,但在本实施方式中,将电流指令值加减信号S16加到电流指令值信号S1上之后再与检测信号S3进行比较。
即,对(S1+S16)的值和S3的值进行比较,在S16为正值的情况下,比较大于电流指令值信号S1的值和检测信号S3,以看起来电流指令值变大的方式进行控制。
例如,在输出电流的分配是电路模块100为50A、电路模块200为50A的情况下,如果因元件特性波动等原因电路模块100的发热量大,则在合计输出电流保持100A不变的前提下,将分配变更为电路模块100为40A,电路模块200为60A。
其结果,由发热量大的电路模块100进行恒流控制的电流值变小,发热量变小。
另一方面,由发热量小的电路模块200进行恒流控制的电流值变大,发热量变大。
此外,如果电路模块200一方的发热量变大,则成为与上述相反的动作。
通过反复控制这一系列的动作,电路模块100、200的发热量会变得均匀。
如上所述,由于本实施方式7涉及的放电加工机的电源装置,在各电路模块中设置温度检测单元,因而即使在各电路模块中存在各个元件的特性波动,电流负载、热负载也不会集中到特定的电路模块中,可以以均匀的负载并行运转,这样,不仅可以提高装置的可靠性,还可以延长其使用寿命。
实施方式8.
图8表示用于实施本发明的实施方式8中的放电加工机的电源电路图。
本实施方式的结构为,在实施方式5的电路上追加开关元件的温度检测单元。
在图8中,25是选择器控制单元,其对温度检测信号S11、S12进行大小比较,并根据其比较结果,输出选择指令信号S17、S18,其它结构与实施方式6相同。
下面对于实施方式6中的动作模式3的情况,说明本电路中的动作。
在该动作模式中,电路模块100作为用于进行高速粗加工的恒流控制电路独立运转,电路模块200作为恒压控制电路独立运转。
虽因所控制的电流值而有所不同,但一般而言在输出大电流的情况下,多数时候作为恒流控制电路动作的电路模块100的发热量大。
与实施方式7相同地,利用温度检测单元检测出电路模块100、200的开关元件3、103的温度。
选择器控制单元25中输入电路模块100的温度检测信号S11和电路模块200的温度检测信号S12,由比较器比较这些温度检测信号,检测出当前哪个电路模块的发热大。
其结果,如果是电路模块100一方的发热大,则利用向选择器21、22输出的选择器控制信号S17,选择PWM振荡信号S9作为开闭控制开关元件的信号,由此,将作为恒流控制电路动作的电路模块100切换为恒压控制电路的动作。
与此同时,利用向选择器121、122输出的选择器控制信号S18,同样地切换开闭控制开关元件的信号的选择,将作为恒压控制电路动作的电路模块200切换为恒流控制电路的动作,从动作模式1自动切换为3。
其结果,电路模块100作为恒压控制电路独立运转,电路模块200作为恒流控制电路独立运转。
即,可以在电路模块100、200之间自动切换动作模式1和3。
在此之后,在发热的大小发生逆转的情况下,实施与上述相反的动作,通过反复控制两个电路模块之间切换温度负载有差异的两个电路动作模式的一系列动作,可以使电路模块100、200的发热均匀。
如上所述,由于本实施方式8涉及的放电加工机的电源装置,在各电路模块中设置温度检测单元,因而在每个电路模块中动作模式并不固定,可以根据各电路模块的电流负载、热负载的状况,自动切换动作模式,由此,不仅可以提高装置的可靠性,还可以延长其使用寿命。
工业实用性
本发明适合作为向设置在加工液中的电极和被加工物之间供给加工电力的放电加工机的电源装置使用。

Claims (26)

1.一种放电加工机的电源装置,其通过向电极和被加工物之间的加工间隙供给脉冲状的电力,熔融去除被加工物,其特征在于,具有:
第2加工电路,其控制向上述加工间隙施加的电压,引起上述加工间隙内的放电;
第1加工电路,其在第1驱动方式时进行动作,使得如果检测出随着上述第2加工电路施加电压而在加工间隙内产生放电,则使恒定电流流过上述加工间隙,同时,在第2驱动方式时进行动作,使得上述第2加工电路中供给电力的电压源的电压恒定;以及
连接单元,其在上述第1驱动方式时,为了通过上述第2加工电路施加电压,接通与电源的连接,同时,在上述第2驱动方式时,为了使第2加工电路利用上述电压源进行恒压动作,断开与电源的连接。
2.根据权利要求1所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
第1加工电路具有:第1开关单元,其进行与电源的连接;电流检测单元,其检测流过的电流值;扼流圈;第3开关单元,其进行与加工间隙的连接;第4开关单元,其通过上述第1开关单元、电流检测单元以及扼流圈与电源串联连接;以及第2二极管,其使残留在上述扼流圈中的电流流入电压源,
第1驱动方式时,根据由上述电流检测单元检测出的电流值控制上述第1开关单元,由此,由第1开关单元、扼流圈、以及第4开关单元构成的电能储存电路中流过恒定电流,
第2驱动方式时,对应于电压源的电压控制第1开关单元,由此,使上述电压源的电压值成为基准值。
3.根据权利要求1所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
第1加工电路具有:第1开关单元,其进行与电源的连接;电流检测单元,其检测流过的电流值;扼流圈;第3开关单元,其进行与加工间隙的连接;第4开关单元,其通过上述第1开关单元、电流检测单元以及扼流圈与电源串联连接;以及第2二极管,其使残留在上述扼流圈中的电流流入电压源,
第1驱动方式时,根据由上述电流检测单元检测出的电流值控制上述第1开关单元,由此,由第1开关单元、扼流圈、以及第4开关单元构成的电能储存电路中流过恒定电流,
第2驱动方式时,对应于电压源的电压控制第4开关单元,由此,使上述电压源的电压值成为基准值。
4.根据权利要求1所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
第1加工电路具有:第1开关单元,其进行与电源的连接;电流检测单元,其检测流过的电流值;扼流圈;第3开关单元,其进行与加工间隙的连接;第4开关单元,其通过上述第1开关单元、电流检测单元以及扼流圈与电源串联连接;以及第2二极管,其使残留在上述扼流圈中的电流流入电压源,
第1驱动方式时,根据由上述电流检测单元检测出的电流值控制上述第1开关单元,由此,由第1开关单元,扼流圈、以及第4开关单元构成的电能储存电路中流过恒定电流,
第2驱动方式时,对应于电压源的电压控制第1开关单元以及第4开关单元,由此,使上述电压源的电压值成为基准值。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
第2驱动方式时的开关单元的控制,是对应于电压源的电压进行PWM控制。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
具有变更电压源的基准电压值的变更单元。
7.根据权利要求1所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
第1驱动方式为放电加工的粗加工,第2驱动方式为放电加工的精加工。
8.根据权利要求1所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
在第1驱动方式时,当进行加工间隙的放电检测时,停止通过第2加工电路施加电压。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
在第1驱动方式时,为了校正由第1加工电路向加工间隙供给的加工电流的波动量,对应于来自电流检测单元的电流值控制第2加工电路。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
对应于上述第1以及第2开关单元的温度负载状况,对第1闭合电路和第2闭合电路进行切换,上述第1闭合电路由第1加工电路中的第1开关单元、电流检测单元、扼流圈、使残留在上述扼流圈中的电流流入电压源的第2二极管构成,上述第2闭合电路由电流检测单元、扼流圈、第4开关单元、从上述第4开关单元向电流检测单元正向连接的第1二极管构成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
通过用第2连接单元进行连接,设置多个由第1加工电路、第2加工电路、连接单元构成的电源装置,具有切换上述连接单元以及第2连接单元的独立控制单元。
12.根据权利要求11所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
设置检测开关单元的温度的温度检测单元,对应于温度负载状况,切换第1加工电路的开关单元的控制。
13.根据权利要求12所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
开关单元的切换,是在以第1驱动方式并行运转的多个开关电路中进行切换,以对应于温度负载状况而变更进行恒流控制的电流值的分配。
14.根据权利要求12所述的放电加工机的电源装置,其特征在于,
开关单元的切换,是在以第1驱动方式运转的开关电路和以第2驱动方式运转的开关电路混合存在的电源装置中,对应于温度负载状况,互相切换第1驱动方式和第2驱动方式。
15.一种放电加工机的电源控制方法,其特征在于,其用于放电加工机的电源装置中,该电源装置具有以下部分:
第2加工电路,其控制向电极和被加工物之间的加工间隙施加的电压,引起上述加工间隙内的放电;
第1加工电路,其具有进行与电源的连接的第1开关单元、检测流过的电流值的电流检测单元、扼流圈、进行与加工间隙的连接的第3开关单元、通过上述第1开关单元和电流检测单元以及扼流圈与电源串联连接的第4开关单元、以及使残留在上述扼流圈中的电流流入电压源的第2二极管;以及
连接单元,其控制上述第2加工电路和电源之间的开闭,
该电源控制方法的特征在于,
在第1驱动方式时进行控制,使得在由上述第2加工电路的电压施加而在加工间隙内产生了放电的情况下,使恒定电流流过上述加工间隙,同时,在第2驱动方式时进行控制,使得上述第2加工电路中供给电力的电压源的电压恒定。
16.根据权利要求15所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
在第1驱动方式时的放电发生时,根据由电流检测单元检测出的电流值控制第1开关单元,由此,利用由第1开关单元、扼流圈以及第4开关单元构成的电能储存电路流过恒定电流,
在第2驱动方式时,对应于电压源的电压控制第1开关单元,由此,使上述电压源的电压值成为基准值。
17.根据权利要求15所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
在第1驱动方式时的放电发生时,根据由上述电流检测单元检测出的电流值控制上述第1开关单元,由此,利用由第1开关单元、扼流圈以及第4开关单元构成的电能储存电路流过恒定电流,
在第2驱动方式时,对应于电压源的电压控制第4开关单元,由此,使上述电压源的电压值成为基准值。
18.根据权利要求15所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
在第1驱动方式时的放电发生时,根据由上述电流检测单元检测出的电流值控制上述第1开关单元,由此,利用由第1开关单元、扼流圈以及第4开关单元构成的电能储存电路流过恒定电流,
在第2驱动方式时,对应于电压源的电压控制第1开关单元以及第4开关单元,由此,使上述电压源的电压值成为基准值。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
第2驱动方式时的开关单元的控制,是对应于电压源的电压进行PWM控制。
20.根据权利要求15所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
第1驱动方式为放电加工的粗加工,第2驱动方式为放电加工的精加工。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
在第1驱动方式时,当检测出加工间隙的放电时,停止通过第2加工电路施加电压。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
在第1驱动方式时,为了校正由第1加工电路向加工间隙供给的加工电流的波动量,对应于来自电流检测单元的电流值控制第2加工电路。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
设置检测开关单元的温度的温度检测单元,对应于温度负载状况,对第1闭合电路和第2闭合电路进行切换,上述第1闭合电路由第1加工电路中的第1开关单元、电流检测单元、扼流圈、使残留在上述扼流圈中的电流流入电压源的第2二极管构成,上述第2闭合电路由电流检测单元、扼流圈、第4开关单元、从上述第4开关单元向电流检测单元正向连接的第1二极管构成。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
通过用第2连接单元进行连接,设置多个由第1加工电路、第2加工电路、连接单元构成的电源装置,切换上述连接单元以及第2连接单元。
25.根据权利要求24所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
设置检测开关单元的温度的温度检测单元,对应于温度负载状况,在以第1驱动方式并行运转的多个开关电路中进行切换,以变更进行恒流控制的电流值的分配。
26.根据权利要求24所述的放电加工机的电源控制方法,其特征在于,
设置检测开关单元的温度的温度检测单元,对应于温度负载状况,在以第1驱动方式运转的开关电路和以第2驱动方式运转的开关电路混合存在的电源装置中,互相切换第1驱动方式和第2驱动方式。
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