CS209841B2

CS209841B2 - Electric connection for the electrospark machining

Info

Publication number: CS209841B2
Application number: CS903773A
Authority: CS
Inventors: Kiyoshi Inoue
Original assignee: Inoue Japax Res
Priority date: 1973-03-03
Filing date: 1973-12-27
Publication date: 1981-12-31

Description

(54) Elektrické zapojení pro elektrojiskrové obrábění(54) Electrical connections for spark discharge machining

Vynález se týká elektrického zapojení pro elektrojiskrové obrábění obráběného předmětu pomocí obráběcí elektrody, vzdálené od něho o pracovní mezeru naplněnou dielektrikem, u kterého je zdroj pracovního proudu připojen přes dvoupolohový přepínač na pracovní mezeru, ke které je připojen snímač proudu s analogovým výstupem.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to an electrical circuit for electrospark machining of a workpiece by means of a machining electrode spaced therefrom by a working gap filled with a dielectric, in which the operating current source is connected via a two-position switch.

U zařízení pro elektrojiskrové obrábění je obráběcí elektroda nastavena na vzdálenost od obráběného kusu s mezerou mezi nima vyplněnou dielektrikem, přičemž obráběcí elektroda a obráběný kus, který tvoří druhou elektrodu, Jsou připojeny na napájecí zdroj, schopný vytvářet elektrické impulsy dostatečné pro vyvolání elektrického průrazu skrz mezeru. Při každém výboji se rozruší část obráběného -kusu a odstraní z něho· a odpad je odnášen dielektrickou kapalinou. Potom je obnoven nevodivý nebo málo vodivý stav v mezeře.In an EDM machine, the machining electrode is set at a distance from the workpiece with a dielectric filled gap therebetween, wherein the machining electrode and the workpiece that forms the second electrode are connected to a power supply capable of generating electrical pulses sufficient to cause electrical breakdown through the gap. . At each discharge, a portion of the machined piece is destroyed and removed, and the waste is carried away by the dielectric fluid. Then, the non-conductive or low conductive state in the gap is restored.

U dřívějších známých systémů byl zdrojem obráběcích impulsů kondenzátor, připojený na mezeru a nabíjený stejnosměrným proudem ze zdroje připojeného paralelně k němu, přičemž ubírání mezery a Obráběcí výboj byly prováděny, když potenciál na elektrodách dosáhne průrazového potenciálu mezery. Tento systém měl nevý2 hodu v malé rychlosti odleptávání nebo obráběcí rychlosti a v malé přizpůsobivosti při zajišťování širokého rozsahu obráběcích podmínek pro uspokojování širokého· rozsahu obráběcích požadavků.In the prior art systems, the source of machining pulses was a capacitor connected to the gap and charged by direct current from a source connected in parallel thereto, wherein the gap removal and the machining discharge were performed when the potential on the electrodes reached the breakdown potential of the gap. This system has had the disadvantage of low etching or machining speeds and low flexibility in providing a wide range of machining conditions to satisfy a wide range of machining requirements.

Pro odstranění těchto nedostatků byly použity systémy spínacích impulsů, u kterých je zdroj proudu pro elektrojiskrové obrábění spojen do obvodu s mezerou pomocí dvoupolohových spínacích prostředků elektronického, mechanického nebo elektromechanického typu a přepínač je střídavě přepínán do vodivého a nevodivého stavu pro připojení obdélníkového· impulsu na mezeru. U známých systémů tohoto druhu byl přepínač ovládán pomocí multivibrátoru nebo jiného generátoru dvoupolohového signálu a bylo zjištěno, že parametry elektrických impulsů by měly být voleny mnohem pečlivěji pro účinné obrábění, zejména když se má omezit opotřebení elektrody nebo zamezit opotřebení a dosáhnout co nejmenší ztráty energie. Bylo rovněž zjištěno, že je žádoucí, aby impulsy nebo výboje měly stejnou energii u každého impulsu, to jest isoenergetické impulsy, pro· dosažení lepších výsledků při obrábění. Avšak těchto požadavků nebylo pomocí dosavadních napájecích systémů dosaženo.In order to overcome these drawbacks, switching pulse systems have been used in which the current source for spark discharge machining is coupled to a gap circuit by means of two-position switching means of electronic, mechanical or electromechanical type and the switch is alternately switched to conductive and nonconductive to connect a rectangular pulse to gap . In known systems of this kind, the switch has been controlled by a multivibrator or other two-position signal generator and it has been found that the electrical pulse parameters should be chosen more carefully for efficient machining, especially when electrode wear or wear is to be reduced and energy loss is minimized. It has also been found that it is desirable that the pulses or discharges have the same energy at each pulse, i.e., isoenergetic pulses, for better machining results. However, these requirements have not been achieved by existing power systems.

Úkolem vynálezu je vytvořit zlepšený na209841 pájecí systém pro elektrojiskrové obrábění, který by uspokojoval výše uvedené požadavky a byl schopen udržovat obráběcí výsledky s lepší rovnoměrností, lepší přesností a lepším účinkem a s menšími prostoji nebo tendenci k přerušení obrábění.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved brazing system for electrospark machining that satisfies the above requirements and is able to maintain machining results with better uniformity, better accuracy and better performance, and less downtime or a tendency to interrupt machining.

Výše uvedených požadavků bylo dosaženo elektrickým zapojením pro elektrojiskrové obrábění podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na výstup snímače proudu, tvořeného například napěťovým děličem z odporů v sérii s pomocným napěťovým zdrojem, je připojen analogočíslicový převodník, jehož výstup je připojen na první čítač, který je svým výstupem připojen na dvoupolohový přepínač, tvořený například tranzistorem, přes logický obvod a popřípadě přes zesilovač.The aforementioned requirements have been achieved by the electrical connection for spark discharge machining according to the invention, which consists in that an analog-to-digital converter is connected to the output of a current sensor, such as a voltage divider from resistors in series with an auxiliary voltage source. which is connected to a two-position switch, such as a transistor, via a logic circuit and possibly an amplifier.

Dalším význakem vynálezu je, že obsahuje první časovač, tvořený například multivibrátorem, připojený svým výstupem na vstup přepínače, například přes zesilovač, a svým vstupem na výstup zpožďovacího obvodu, jehož jeden vstup je připojen na výstup prvního čítače a druhý vstup je připojen na vstup prvního časovače.A further feature of the invention is that it comprises a first timer, such as a multivibrator, connected by its output to a switch input, e.g. through an amplifier, and by its input to a delay circuit output, one input of which is connected to the first counter output and timers.

Podle dalšího význaku vynálezu je zpožďovací obvod tvořen druhým časovačem, například oscilátorem a druhým čítačem, zapojenými za sebou, dále zpožďovacím členem, zapojeným mezi prvním časovačem a dvoupolohovým přepínačem, a logickým členem, tvořeným například za sebou zapojenými negačními součinovými hradly a zapojeným mezi výstupem prvního čítače a výstupem druhého časovače a svým výstupem na druhý vstup zpožďovacího členu.According to a further feature of the invention, the delay circuit comprises a second timer, for example an oscillator and a second counter, connected one after another, a delay member connected between the first timer and a two-position switch, and a logic member formed e.g. the counter and the output of the second timer and its output to the second input of the delay member.

Dalším význakem vynálezu je, že mezi analogočíslicovým převodníkem a prvním čítačem je zapojen dělič kmitočtu.A further feature of the invention is that a frequency divider is connected between the analog-to-digital converter and the first counter.

Dalším význakem elektrického zapojení podle vynálezu je, že je opatřeno druhým čítačem, generátorem hodinových impulsů a druhým děličem kmitočtu, zapojeným mezi generátorem hodinových impulsů a druhým čítačem, přičemž první čítač je spojen s druhým čítačem.Another feature of the electrical circuitry of the invention is that it is provided with a second counter, a clock pulse generator and a second frequency divider connected between the clock pulse generator and the second counter, the first counter being coupled to the second counter.

Podle dalšího význaku je logický obvod tvořen klopným obvodem, jehož mazací vstup je spojen s prvním čítačem a časovači obvod je zapojen mezi první čítač a nastavovací vstup klopného obvodu.According to another feature, the logic circuit is formed by a flip-flop whose lubrication input is connected to the first counter and the timing circuit is connected between the first counter and the flip-flop adjusting input.

Dalším význakem je, že snímač proudu je tvořen odporem zapojeným do série s pracovní mezerou. Nebo je dále odpor zapojen do série s pracovní mezerou a zdrojem pracovního proudu.Another feature is that the current sensor consists of a resistor connected in series with the working gap. Alternatively, the resistor is connected in series with a working gap and a working current source.

Podle dalšího význaku je elektrické zapojení opatřeno zdrojem pomocného proudu, zapojeným paralelně se zdrojem pracovního proudu a do série s 'odporem na pracovní mezeře.According to another feature, the electrical wiring is provided with an auxiliary current source connected in parallel with the working current source and in series with a resistance at the working gap.

A podle posledního význaku je zapojení podle vynálezu na výstupu zdroje pomocného proudu opatřeno obvodem pro regulaci pracovní mezery, resp. jeho napětí.According to a last feature, the circuit according to the invention at the output of the auxiliary current source is provided with a circuit for regulating the working gap or the working gap. its tension.

Elektrické zapojení pro elektrojiskrové obrábění podle vynálezu obsahuje tedy zařízení pro získávání analogového signálu, úměrného elektrickému proudu procházejícímu mezerou, převodník pro přeměnu analogového signálu na úzké číslicové impulsy sledu impulsů, čítač pro čítání číslicových impulsů a hradlový obvod, ovládaný vstupním signálem čítače pro omezení každého hradícího signálu, přivedeného na přepínač pro jeho spouštění.The electrical connection for spark discharge machining according to the invention thus comprises a device for obtaining an analog signal proportional to the electrical current passing through the gap, a converter for converting the analog signal into narrow digital pulses of the pulse train, a counter for digital pulse counting. the signal applied to the switch to trigger it.

Každý vybíjecí impuls je pak přeměněn na číslicový signál, ovládaný signálem odvozeným od provozní kontroly charakteristik mezery a nastřádaného nebo integrovaného. Když integrovaná nebo nastřádaná hodnota dosáhne předem stanovené hodnoty, nastane sepnutí. Následkem toho impulsy mají rovnoměrnou energii a šířku, která se zvětšuje nebo zmenšuje v závislosti na změnách proudu v mezeře, a tudíž podle změny parametrů mezery. Může být proveden voličový spínač pro nastavení čítače, který může být tradičním čítačem číslicových impulsů, pro· nastavení zařízení pro zvláštní obráběcí operaci.Each discharge pulse is then converted into a digital signal, controlled by a signal derived from an operational check of the gap characteristics and accumulated or integrated. When the integrated or accumulated value reaches a predetermined value, switching occurs. Consequently, the pulses have a uniform energy and width that increases or decreases as the gap current changes, and hence the gap parameters change. A selector switch can be provided to adjust the counter, which can be a traditional digital pulse counter, to set up the device for a particular machining operation.

Může být proveden obvod pro nastavení doby vypnutého stavu pro znovunastavení hradla pro spouštění dvoupolohového· spínače podle dalšího význaku vynálezu. Podle této varianty časovači obvod zavádí kontrolní čas, který sleduje opětné nastavení hradlového obvodu, zatímco zpožďovací obvod je proveden pro zpoždění opětného nastavení hradlového obvodu, když počítání na čítači dosáhne nastavené hodnoty před uplynutím kontrolního času. Tento systém je tedy schopen zajistit vyhovující nebo nevyhovující impulsy pro · regulaci parametrů mezery nebo napájecího zdroje.An off-time setting circuit may be provided for resetting the gate for triggering a two-position switch according to another feature of the invention. According to this variant, the timing circuit introduces a control time that monitors the gate circuit resetting, while the delay circuit is designed to delay the gate circuit resetting when the counter count reaches a set value before the control time has elapsed. Thus, the system is capable of providing satisfactory or unsatisfactory pulses for controlling the gap or power supply parameters.

Regulace podle vynálezu, vyznačená adaptivní regulací impulsů vůči základně· impulsů, má jednu výhodu proti existujícímu nezávislému časování mezery s dvoupolohovým stavem výkonového' spínače v tom, že účinnost obrábění v tomto posledním případě může být malá s ohledem na vynechání dodávky dostatečné energie během některých impulsů a přebytečné energie během jiných impulsů v závislosti na podmínkách v mezeře. Pokusy přivést řadu napěťových impulsů o· pevné· šířce mají za následek řadu proudových impulsů o-delší nebo kratší šířce, nezávisle na-požadavcích na mezeru. Rovněž tak pokusy přivést řadu proudových impulsů o· pevné šířce mají za následek řadu výbojových impulsů o větší nebo menší energii s ohledem na změny velikosti proudu. Jako opak těchto systémů, systém podle vynálezu poskytuje řadu přesně regulovaných vybíjecích impulsů o· rovné nebo rovnoměrné energii, která se dá předem nastavit v širokém rozsahu výběru.The control according to the invention, characterized by adaptive pulse control to the pulse base, has one advantage over the existing independent timing of the gap with the ON / OFF state of the power switch in that the machining efficiency in this latter case may be low with respect to omitting sufficient energy during some pulses and excess energy during other pulses depending on the gap conditions. Attempts to deliver a series of voltage pulses of a fixed width result in a series of current pulses of a longer or shorter width, independent of gap requirements. Also, attempts to deliver a series of fixed-width current pulses result in a series of discharge pulses of greater or lesser energy due to changes in current magnitude. As opposed to these systems, the system of the invention provides a series of precisely controlled discharge pulses of equal or uniform energy, which can be pre-set over a wide selection range.

Tyto a jiné význaky a výhody vynálezu budou lépe zřejmé z následujícího·· popisu několika provedení s odkazem na příloze209941 né výkresy, kde je obr. 1 blokové schéma zapojení jednoho provedení podle vynálezu, obr. 2 schéma zapojení obvodu pro názornější vysvětlení systému z obr. 1, obr. 3 diagram, který ukazuje výrobu číslicových impulsů v .systému, obr. 4 blokové schéma zapojení obvodu podle vynálezu, obr. 5 blokové schéma zapojení jiného provedení systému, reagujícího na mezeru podle vynálezu, obr. 6 schéma zapojení obvodu převodníku, který se může použít v systému podle vynálezu, a obr. 7 schéma zapojení obvodu dalšího regulačního systému používajícího analogočíslicového převodníku.These and other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of several embodiments with reference to the appended drawings, wherein FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the invention; FIG. 2 is a circuit diagram for illustrating the system of FIG. Fig. 1 is a diagram showing the production of digital pulses in the system; Fig. 4 is a block diagram of a circuit according to the invention; Fig. 5 is a block diagram of another embodiment of a gap responsive system according to the invention; FIG. 7 is a circuit diagram of another control system using an analog-to-digital converter.

Obr. 1 až 3 ukazují základní koncepci, která ztělesňuje principy vynálezu. Konkrétně, obvod na obr. 1 a 2 obsahuje obráběcí elektrodu 1 a obráběný kus 2, které určují elektrojiskrovou obráběcí mezeru G, na kterou se přivádí proudový impuls z napájecího zdroje 3 stejnosměrného proudu pomocí dvoupolohového přepínacího prostředku, znázorněného schematicky jako tranzistor 4, jehož vývody emitoru a kolektoru jsou zapojeny do série s napájecím zdrojem 3 a diodou 3a. Zařízení pro· zjišťování stavu obráběcí mezery G nebo čidlo mezery obsahuje, v tomto provedení, pomocný napěťový zdroj 5 v sérii s napěťovým děličem 5a, jehož část je použita jako vstup do analogo-číslicového převodníku 7, podrobně znázorněného na obr. 2. Analogový signál ovšem představuje proud v mezeře a jeho velikost je funkcí charakteristik mezery.Giant. 1 to 3 show a basic concept that embodies the principles of the invention. Specifically, the circuit in Figs. 1 and 2 comprises a machining electrode 1 and a workpiece 2 which determine the electro-spark machining gap G to which a current pulse is supplied from a DC power supply 3 by a two-position switching means shown schematically as transistor 4. The emitter and collector are connected in series with the power supply 3 and the diode 3a. The machining gap condition detection device G or gap sensor comprises, in this embodiment, an auxiliary voltage source 5 in series with a voltage divider 5a, a portion of which is used as an input to the analog-to-digital converter 7, shown in detail in FIG. however, it represents the gap current and its magnitude is a function of the gap characteristics.

Analogočíslicový převodník 7 je určen pro přeměnu analogového' signálu na sled číslicových impulsů, například o šířce impulsu 1 až 2 mikrosekund a může mít tradiční provedení.The analog-to-digital converter 7 is designed to convert an analogue signal into a sequence of digital pulses, for example having a pulse width of 1 to 2 microseconds, and can be of traditional design.

Zvlášť výhodný analogočíslicový převodník 7, viz obr. 2, obsahuje zesilovač 71 pro zesílení analogového· signálu na svorce 6 a integrační obvod 72, sestávající z kondenzátoru 72a a odporů 72b, 72c. Integrační kondenzátor 72 je svým výstupem připojen na bistabilní obvod 73, jako je například Schmíttův klopný obvod, jehož stav závisí na svorkovém napětí na kondenzátoru 72a. Výstup bistabilního obvodu 73 je určen pro invertování přes negační součinové hradlo 74, který poskytuje výstup pro ovládání monosiabilního multivibrátoru 75 k vytvoření, signálních impulsů na výstupní svorce, jak je znázorněno. Výstup invertoru 74 je připojen také na negační obvod 76' a pak přes něj na negační součinové hradlo 77, na jehož druhý vstup je připojen výstup monostabilního multivibrátoru 75. Výstup negačního součinového hradla 77 je invertován zesilovacím tranzistorem 78, určeným k ovládání spínacího tranzistoru 79, připojeného na kondenzátor 72 pro jeho zkratování, když je spínač zapnut.A particularly preferred analog-to-digital converter 7, see FIG. 2, comprises an amplifier 71 for amplifying the analog signal at terminal 6 and an integrating circuit 72 consisting of a capacitor 72a and resistors 72b, 72c. The integrating capacitor 72 is connected to a bistable circuit 73, such as a Schmitte flip-flop, whose state depends on the terminal voltage at the capacitor 72a. The output of the bistable circuit 73 is designed to be inverted through the negation product gate 74, which provides an output to control the monosibile multivibrator 75 to generate signal pulses at the output terminal as shown. The output of the inverter 74 is also connected to the negation circuit 76 'and then through it to the negation product gate 77, to which the monostable multivibrator 75 output is connected to the other input. The negation product gate 77 output is inverted by an amplification transistor 78 to control the switching transistor 79. connected to capacitor 72 to short-circuit it when the switch is on.

Analogočíslicový převodník 7 napájí citací obvod 8, určený pro čítání číslicových impulsů vyrobených převodníkem 7 a mající na výstupu voličový spínač 9, jehož funkcí je volba výstupu čítače.The analog-to-digital converter 7 supplies by citation a circuit 8 intended for counting the digital pulses produced by the converter 7 and having a selector switch 9, the function of which is to select the counter output.

Hradlový obvod 10 je připojen přes zesilovač 11 na výkonový spínač 4 pro ovládání jeho spínací činnosti., Multivibrátor 12 je určen pro nastavení doby vypnutého· stavu spínače 4 na nastavitelnou, předem danou hladinu, dostatečnou pro zotavení dielektrika v mezeře, zatímco oscilátor 13 vydává hodinové impulsy o daném kmitočtu, například 10 MHz, pro čítač 14, jehož výstup je připojen na logický obvod 15, který spojuje výstup hradlového obvodu 10 s výstupem čítače 14. Další spojovací logický obvod 16 spojuje výstup logického· obvodu 15 s výstupem čítacího obvodu 8 pro získání signálu představujícího zkratovanou mezeru, oblouk nebo jinou nežádoucí podmínku v obráběcí mezeře G. Tento signál je v dalším textu označován jako' signál „U“, to jest neuspokojivý. Zpožďovací obvod 17, například monostabilní multivibrátor, zpožďuje o jednu periodu výstup časovače vypnutého stavu 12 k hradlovému obvodu 10 pro prodloužení vypnutého stavu spínače 4 při snímání signálu „U“.The gate circuit 10 is connected via an amplifier 11 to a power switch 4 to control its switching operation. The multivibrator 12 is designed to set the off state of switch 4 to an adjustable predetermined level sufficient to recover the dielectric in the gap while the oscillator 13 emits a clock. pulses at a given frequency, e.g., 10 MHz, for a counter 14 whose output is connected to a logic circuit 15 that connects the output of the gate circuit 10 to the output of the counter 14. Another logic circuit 16 connects the output of the logic circuit 15 to the output of the counting circuit 8. obtaining a signal representing a short-circuited gap, arc or other undesirable condition in the machining gap G. This signal is hereinafter referred to as the " U " signal, i.e., unsatisfactory. The delay circuit 17, such as a monostable multivibrator, delays one output of the off-timer 12 to the gate circuit 10 to extend the off-state of switch 4 when sensing the "U" signal.

Zdroj 5 snímacího napětí a směrový odpor 5a jsou trvale zapojeny na obráběcí .mezeru G pro ovládání proudu v mezeře, který se mění s impedancí mezery a poskytuje analogový signál vztažený na proud v mezeře na svorce 6. Napětí na svorce 6 je připojeno na analogočíslicový převodník 7 pro změnu integračního obvodu 72 tak, že když se dosáhne jeho prahové úrovně, Schmíttův obvod 73 překlopí, aby vydal číslicový signál „1“ do negačního součinového' hradla 74. Negační součinové hradlo 74 má na výstupu „O“, které se negačním hradlem 76 překlopí na „1“ pro otevření tranzistoru 78 přes výstup „O“ negačního· součinového hradla 77 a pro otevření tranzistoru 79 ke zkratování kondenzátoru 72a.The sensing voltage source 5 and the directional resistance 5a are permanently connected to the machining gap G to control the gap current which varies with the gap impedance and provides an analog signal relative to the gap current at terminal 6. The voltage at terminal 6 is connected to an analog to digital converter 7 to change the integrator circuit 72 so that when its threshold level is reached, the Schmitte circuit 73 flips to output the digital signal "1" to the negative product gate 74. The negation product gate 74 has an "O" at its output that has a negation gate 76 flips to "1" to open transistor 78 through output "O" of the negation product gate 77 and to open transistor 79 to short circuit capacitor 72a.

Výstup negačního součinového hradla 74 je připojen také na monostabilní multivibrátor 75 pro započetí časovacího intervalu o velikosti 1 až 2 mikrosekund, čímž se vytvoří signál „O“ do· negačního součinového hradla 77 pro překlopení jeho výstupu na „1“. Tranzistory 78 a 79 se vypnou, aby se umožnilo kondenzátoru 72a znovunabití ze svorky 6.The output of the negation product gate 74 is also coupled to the monostable multivibrator 75 to start a timing interval of 1 to 2 microseconds, generating a "0" signal to the negation product gate 77 to flip its output to "1". Transistors 78 and 79 turn off to allow capacitor 72a to be recharged from terminal 6.

Když nabíjecí napětí na kondenzátoru 72a dosáhne prahové hodnoty stanovené Schmittovým obvodem 73, znovu nastane překlopení a kondenzátor 72c se vybije.When the charging voltage on capacitor 72a reaches the threshold value determined by the Schmitt circuit 73, the rollover occurs again and the capacitor 72c discharges.

Opakování těchto operací má za následek vytvoření číslicových impulsů o· šířce impulsu od 1 do 2 mikrosekund na svorce vypnuto, multivibrátoru 75. Kmitočet těchto impulsů je úměrný analogovému signálu snímanému na svorce 6. Jelikož velikost analogového signálu roste, kondenzátor 72a se nabíjí větší rychlostí, která naopak zrychluje kmitočet číslicových impulsů na výstupu monostabilního multivibrátoru 75.Repetition of these operations results in the generation of digital pulses having a pulse width of 1 to 2 microseconds on the off terminal of the multivibrator 75. The frequency of these pulses is proportional to the analog signal sensed at terminal 6. As the size of the analog signal increases, capacitor 72a charges more. which in turn accelerates the frequency of digital pulses at the output of the monostable multivibrator 75.

Takto generované číslicové impulsy jsou přiváděny do čítače 8, který je znovu nastaven, když ndpočítá počet impulsů stanovený volicím obvodem 9 za účelem nastavení hradlového obvodu 10. Když impulsy přicházejí se zvýšeným kmitočtem, čítač 8 dosáhne svého opětného nastavení rychleji pro nastavení hradlového obvodu 10, a naopak, když impulsy přicházejí se zmenšeným kmitočtem, čítač 8 potřebuje delší čas pro nashromáždění předem stanoveného počtu, aby se hradlový obvod dostal do své nastavené podmínky.The digital pulses thus generated are fed to the counter 8, which is reset when n counts the number of pulses determined by the select circuit 9 to adjust the gate circuit 10. When the pulses arrive at an increased frequency, the counter 8 reaches its reset more quickly to adjust the gate circuit 10. and vice versa, when the pulses come at a reduced frequency, the counter 8 needs a longer time to accumulate a predetermined number to bring the gate circuit into its set condition.

Zatímco hradlový obvod je znova ve svém nastaveném stavu, negační hradlo nebo· invertor 10a má na výstupu „O“, negační součinové hradlo 10b má na výstupu „1“ a negační součinové hradlo 10c má na výstupu „O“. Podle toho interval mezi okamžikem, kdy je hradlo 10 znova nastaveno, a okamžikem, kdy je zastaveno, představuje hradlový impulsový signál, který je invertován v zesilovači 11 a drží výkonový spínač 4 v jeho vodivém stavu.While the gate circuit is again in its set state, the negation gate or inverter 10a has output "O", the negation product gate 10b has output "1" and the negation product gate 10c has output "O". Accordingly, the interval between the moment when the gate 10 is reset and the moment it is stopped represents a gate pulse signal that is inverted in the amplifier 11 and holds the power switch 4 in its conductive state.

Když hradlový obvod 10 sepne svůj výstup na „1“, tento sepne monostabilní multivibrátor 12 do činnosti a vypne výkonový spínač 4 po dobu trvání činnosti multivibrátoru 12. Doba vypnutého stavu je nastavena na multivibrátoru 12 po dobu periody dostatečné pro umožnění zotavení dielektrika v mezeře od předchozího výboje.When the gate circuit 10 switches its output to "1", it turns on the monostable multivibrator 12 and turns off the power switch 4 for the duration of the multivibrator 12 operation. The off time is set on the multivibrator 12 for a period sufficient to allow dielectric recovery within previous discharge.

Po uplynutí doby vypnutého stavu negační součinové hradlo 10c v hradlovém obvodu 10 dostane nulovací signál „1“ od multivibrátoru 12 přes obvod 17 pro změnu jeho výstupu na „O“ a znovu zapne výkonový spínač 4.Upon expiration of the off-state time, the negating product gate 10c in the gate circuit 10 receives a reset signal "1" from the multivibrator 12 via the circuit 17 to change its output to "0" and turns on the power switch 4 again.

Avšak když uplynulá doba vypnutého stavu určená multivibrátorem 12 není dostatečná pro trvající oblouk nebo zkrat na mezeře G, zpožďovací obvod v obvodu 17 zapůsobí pro prodloužení vypnutého stavu a pro zabránění předčasnému připojení dalšího impulsu a nadměrnému připojení výbojového proudu.However, when the elapsed off-time determined by the multivibrator 12 is not sufficient for a continuing arc or short circuit at gap G, the delay circuit in circuit 17 acts to prolong the off-state and prevent premature connection of another pulse and excessive connection of the discharge current.

Za tímto účelem, když hradlový obvod 10 vyrobí výstupní „O“, čítač 14 může čítat hodinové impulsy z oscilátoru 13. Když čítač 14 napočítá předem nastavený počet hodinových impulsů, vydá signál „O“, který se invertuje negačním hradlem nebo invertorem 15a pro vytvoření výstupu „O“ na negačním součinovém hradlu 15b. Výstup negačního součinového· hradla 15c je tedy ,,1“. Mezitím, je-li v obráběcí mezeře G zkrat nebo· jiná podmínka s příliš nízkou imípedancí, detekuje se zvýšený proud v mezeře a na svorce 8 se Objeví analogový •signál o vysoké hladině. U impulsů převodníku 7 se zvýší kmitočet a čítač 8 dosáhne nastavené čítači hodnoty v kratším čase. Výsledkem toho je, že čítač 8 vydá signál „O“ dříve, než čítač 14 dosáhne své nastavené čítači hodnoty a negační součinové hradlo 16a přivede výstup „1“ na negační součinové hradlo 16b, takže toto bude mít na výstupu „O“. Výstup „O“ obvodu 16 představuje signál „U“, aby indikoval, že dielektrikum v mezeře se nezotavilo zcela od předchozího výboje. Tento· signál se přivede na zpožďovací obvod 17 a zpožďuje nulovací signál do hradlového· obvodu 10 ό periodu určenou pro zvětšení doby vypnutého stavu proti předem stanovené. Během této zvětšené doby vypnutého stavu obráběcí mezera G může být nastavena, aby se umožnily normální podmínky obrábění.To this end, when the gate circuit 10 produces an output "0", the counter 14 can count the clock pulses from the oscillator 13. When the counter 14 counts a preset number of clock pulses, it outputs a "0" signal that is inverted by the negative gate or inverter 15a output “O” on the negation product gate 15b. Thus, the output of the negative product gate 15c is "1". Meanwhile, if there is a short circuit in the machining gap G or another condition with too low an impedance, an increased current in the gap is detected and a high-level analogue signal • appears on terminal 8. With the pulses of the converter 7, the frequency is increased and the counter 8 reaches the set counter value in a shorter time. As a result, the counter 8 outputs the "0" signal before the counter 14 reaches its set counter value and the negation product gate 16a outputs the "1" output to the negation product gate 16b so it will have it at the "O" output. The output "O" of the circuit 16 represents a "U" signal to indicate that the dielectric in the gap has not recovered completely from the previous discharge. This signal is applied to the delay circuit 17 and delays the reset signal to the gate circuit 10 of a period designed to increase the off time over a predetermined period. During this increased off time, the machining gap G can be adjusted to allow normal machining conditions.

Když je hradlový obvod 10 znovu nastaven pro opětné zapnutí výkonového spínače 4, obráběcí mezera je připravena pro další elektrický průraz. Postup se pak opakuje. Když čítač 8 napočítá předem nastavený počet impulsů, obvod 10 se nastaví pro vypnutí spínače 4 a jako výsledek se získá v podstatě obdélníkový tvar obráběcích impulsů.When the gate circuit 10 is reset to switch the power switch 4 on again, the machining gap is ready for further electrical breakdown. The procedure is then repeated. When the counter 8 counts a preset number of pulses, the circuit 10 is set to turn off the switch 4 and, as a result, a substantially rectangular shape of the machining pulses is obtained.

Tedy určení šířky impulsu je zde provedeno v poměru k základě impulsu čítáním impulsů odvozených od signálu představujícího vlastnosti mezery, zkontrolováním trvání proti předem nastavenému časovému intervalu, podle kterého se pak upraví doba vypnutí systému. Šířka impulsu se pak provede optimální pro podmínky mezery a stabilizované obrábění je zajištěno.Thus, the determination of the pulse width is made relative to the pulse by counting the pulses derived from the signal representing the gap properties, checking the duration against a preset time interval, according to which the system shutdown time is then adjusted. The pulse width is then optimized for gap conditions and stabilized machining is ensured.

Podle obr. 3 celkové přiblížení tohoto· obvodu může být odhadnuto mnohem snadněji. Obecně elektrický výboj se vytvoří po elektrickém průrazu kapalného dielektrika, které zaplavuje obráběcí mezeru G. Před dosažením úplného průrazu teče nepatrný proud, který se změní na lavinovitý až do úplného průrazu. Předlavinový fenomén, i když nepatrný, se zde zjišťuje snímacím obvodem 5, 5a a svorkové napětí v bodě 6 zobrazuje snímací proud, který je přeměněn na číslicové impulsy nashromážděné čítačem 8. Po započetí výboje, kontrolní napětí V, jak je představeno· signálem na svorce 6, je svým postupem vytváření úměrné vlastnostem postupu vytváření výbojového proudu. Na obr. 3 křivka I představuje rychlý, křivka II umírněný a křivka III pomalý postup vytváření kontrolního napětí, v závislosti na vodivosti mezery, když je výboj započat. Tyto analogové signály se přemění na číslicové signály o vysokém, umírněném nebo nízkém kmitočtu. Podobná změna je charakteristická pro výboj a kmitočet číslicových výstupních impulsů převodníku závisí na měnících se velikostech signálu na svorce 8. Čítač 8 napočítá v kratším čase, aby poskytl nastavovací signál pro· hradlový obvod 10 po ukončení výboje s menší šířkou v případě podmínky znázorněné křivkou I. V případě křivky III čítač 8 má delší dobu čítání a tudíž stoupá šířka vybíjecího impulsu. Číslicové signály se pak sečtou nebo integrují a vybíjecí impuls se vypne po dosažení integrované hodnoty dané hladiny. Použitím volicího spínače 9, který byl navržen, se dosáhne vybíjecích impulsů o rovnoměrné energii a snadné kontroly systému.Referring to FIG. 3, the overall approximation of this circuit can be estimated more easily. Generally, an electrical discharge is generated after an electrical breakdown of the liquid dielectric that floods the machining gap G. Before reaching a full breakdown, a slight current flows and turns avalanche until complete breakdown. The pre-saline phenomenon, though slight, is detected here by the sensing circuit 5, 5a and the terminal voltage at point 6 shows the sensing current which is converted to the digital pulses accumulated by the counter 8. After the discharge has started, the control voltage V as represented by the signal at the terminal 6, its generation process is proportional to the characteristics of the discharge current generation process. In Fig. 3, curve I represents a fast, curve II moderate, and curve III a slow process of generating a control voltage, depending on the conductivity of the gap when the discharge is initiated. These analog signals are converted to digital signals of high, moderate or low frequency. A similar change is characteristic of the discharge and the frequency of the digital output pulses of the converter depends on the changing signal sizes at terminal 8. The counter 8 calculates in a shorter time to provide the setting signal for the gate circuit 10 after the smaller width In the case of curve III, the counter 8 has a longer counting time and thus the discharge pulse width increases. The digital signals are then added or integrated and the discharge pulse is switched off when the integrated level value is reached. By using the selector switch 9 which has been designed, discharges of uniform energy and easy system monitoring are achieved.

Časovač 13, 14 tedy představuje kontrolní časovač pro kontrolu zpoždění zpožďovacího obvodu 17 pro zajištění doby vypnutého stavu.Thus, the timer 13, 14 is a control timer for controlling the delay of the delay circuit 17 to provide the off time.

Systém podle obr. 4, který představuje podobné provedení vynálezu, jsou obráběcí elektroda a obráběný kus označeny příslušnými čísly 101, 102 a jsou prostorově navzájem vzdáleny o obráběcí mezeru G, přičemž elektroda 101 a obráběný kus 102 jsou zapojeny do série s napájecím zdrojem 103 stejnosměrného proudu a s výkonovým spínačem 104, zde schematicky znázorněného jako tranzistor a popsaného vpředu.The system of FIG. 4, which represents a similar embodiment of the invention, the machining electrode and the workpiece are designated by the respective numbers 101, 102 and spaced apart by the machining gap G, the electrode 101 and the workpiece 102 being connected in series with a DC power supply 103 with a power switch 104, shown schematically herein as a transistor and described in front.

Vybíjecí obvod rovněž obsahuje, v sérii s mezerou G, odpor 105a, určený pro vyvinutí úbytku napětí úměrného výbojovému proudu v mezeře, přičemž napětí je připojeno; přes kondenzátor 105c na analogočíslicový převodník 107, který může mít uspořádání popsané vpředu ve spojení s obr. 2. Výhodná forma alternativy analogočíslicového převodníku je znázorněna na obr. 6.The discharge circuit also includes, in series with the gap G, a resistor 105a designed to provide a voltage drop proportional to the discharge current in the gap, the voltage being applied; via a capacitor 105c to an analog-to-digital converter 107, which may have the arrangement described at the front in connection with Fig. 2. A preferred form of an analog-to-digital converter is shown in Fig. 6.

Jak bylo vpředu popsáno, analogočíslicový převodník 107 vyrábí impulsy o kmitočtu, který je funkcí velikosti vstupního signálu.As described above, the A / D converter 107 produces pulses at a frequency that is a function of the magnitude of the input signal.

Na výstup analogočíslicového převodníku 107 je připojen dělič kmitočtu 107a, jehož výstup je připojen na předem nastavitelný čítač 108 s nulovací svorkou R. Výstup čítače 108, když tento dosáhne nastavené hodnoty, je připojen na časovači obvod 112, který určuje dobu vypnutého stavu systému, a na klopný obvod 110, jehož výstup 'ovládá a překlápí výkonový spínač 104 mezi vodivým a nevodivým stavem. Nulovací a nastavovací svorka klopného obvodu 110 jsou označeny písmeny R, resp. S a stav klopného obvodu může být volen připojením nulovacíh'0 signálu na svorku IlOe nebo nastavovacího signálu na svorku HOf.The output of the analog to digital converter 107 is connected to a frequency divider 107a, the output of which is connected to a preset counter 108 with a reset terminal R. The counter output 108, when it reaches the set value, is connected to a timing circuit 112 that determines the system off time. to a flip-flop 110 whose output controls and flips the power switch 104 between a conductive and a non-conductive state. The reset and adjustment clamps of flip-flop 110 are indicated by the letters R and R respectively. S and the flip-flop state can be selected by connecting a reset signal to terminal 110 or a set signal to terminal HOf.

Když přijde startovací signál na svorku HOf, klopný obvod 110 je nastaven, aby vydal na výstupu „1“ a uvedl spínač 104 do vodivého stavu, zatímco čítač 108 se vynuluje vstupem na jeho nulovací svorku R. Obráběcí napětí ze zdroje 103 je vytvořeno na obráběcí mezeře G pro započetí výboje skrze ní. Jakmile je výboj započat, odpor 105a vyvine úbytek napětí E, které je úměrné výbojovému proudu I. Vysokofrekvenční složky obsažené ve výboji jsou eliminovány šunťovacím kondenzátorem 105c a do analogočíslicovéhoi převodníku 107 projde pouze složka stejnosměrná. Výstup analogočíslicového převodníku 107 má kmitočet f, který je připojen na dělič 107a, který snižuje rychlost Impulsů na hodnotu, která se dá čítat.When the start signal arrives at the HOf terminal, the flip-flop 110 is set to output at "1" and put the switch 104 in a conductive state, while the counter 108 is reset by input to its reset terminal R. The machining voltage from source 103 is generated at the machining gap G to initiate a discharge through it. Once the discharge is initiated, the resistor 105a develops a voltage drop E that is proportional to the discharge current I. The high frequency components contained in the discharge are eliminated by the capacitor 105c and only the DC component passes through the analog-to-digital converter 107. The output of the A / D converter 107 has a frequency f that is coupled to a divider 107a which reduces the pulse rate to a readable value.

Impulsy z děliče kmitočtu 107a jsou přiváděny do čítače 108, který po zaznamenání předem nastavené hodnoty, vyrobí signální impuls o krátkém trvání, který je připojen na nulovací svorku R klopného obvodu 110, čímž vypne spínač 104 pro ukončení výboje. Signál je připojen také do časovače 112, kterým může být monostabilní multivibrátor nebo zpožďovací linka, takže jeho výstupní impuls je připojen po uplynutí zvolené doby vypnutého^ stavu na nastavovací svorku S klopného obvodu 110 a tím začne další výbojový cyklus uvedením spínače 104 do vodivého stavu. Výstupní impuls z časovače 112 je také připojen na nulovací svorku čítače 108 pro jeho nastavení.The pulses from the frequency divider 107a are fed to a counter 108 which, upon recording a preset value, produces a short duration signal pulse that is connected to the reset terminal R of the flip-flop 110, thereby tripping the discharge stop switch 104. The signal is also connected to a timer 112, which may be a monostable multivibrator or a delay line, so that its output pulse is connected after the selected off time has elapsed to the adjusting terminal S of the flip-flop 110, thereby starting the next discharge cycle. The output pulse from timer 112 is also connected to the reset terminal of the counter 108 to set it.

Napětí E na odporu se rovnáThe voltage E at the resistance equals

kde výstupní kmitočet f analogočíslicového převodníku 107 je úměrný napětí, takže kde kl a k2 jsou nastavitelné konstanty, získané změnou hodnoty odporu 105a a nastavením analOgočíslicov.ého; převodníkuwherein the output frequency f of the A / D converter 107 is proportional to the voltage, so that where k1 and k2 are adjustable constants obtained by changing the value of the resistance 105a and setting the analog-digital; converter

107.107

Dělicí poměr děliče 107a může být znázorněn jako 1/n a předem nastavený počet čítače 108 je znázorněn jako N. Počet impulsů N je součtem impulsů přijatých od děliče neboThe split ratio of the divider 107a may be represented as 1 / n and the preset number of counters 108 is shown as N. The number of pulses N is the sum of the pulses received from the divider or

N = ⁽³⁾’ po dobu periody t, přičemž rovnice (3) je ekvivalentníN = ⁽³⁾ 'for a period of t, with equation (3) being equivalent

N = —— dt (4).N = —— dt (4).

onhe

Jestliže rovnice (1) a (2) vložíme do rovnice [4J, dostane seIf we insert equations (1) and (2) into equation [4J], we get

I kl k2 n (5).I k k2 n (5).

Vyřešením proudového integrálu dostane seBy solving the current integral gets

J7 I dt = N kl k2 n (Θ).J7 I dt = N cl k2 n (Θ).

Jelikož N, n, kl, k2 jsou všechny konstanty, které mohou být nastaveny snadno, systém může odpovídat jakémukoliv žádanému proudovému integrálu a je zejména vhodný pro přesnou odpověď pro uspokojování širokého rozsahu obráběcích požadavků.Since N, n, k1, k2 are all constants that can be set easily, the system can match any desired current integral and is particularly suitable for accurate response to satisfy a wide range of machining requirements.

Na obr. 5 je znázorněn obvod, ve kterém je vysokonap&ťový zdroj 205 o malém proudu připojen na Obráběcí mezeru v sérii s vysokoohmovým odporem 205d, což je odpor pro omezení proudu, a snímací odpor 205a. Obvod pro započetí výboje rovněž obsahuje diodu 205e, která dovoluje průtok proudu pouze ve směru znázorněném šipkou Iz. Elektroda 201 a obráběný kus 202 vymezují obráběcí mezeru G a také jsou spojeny do série s nízkonapěťovým zdrojemFIG. 5 shows a circuit in which a low current high voltage source 205 is coupled to a machining gap in series with a high resistance resistor 205d, a current limiting resistor, and a sensing resistor 205a. The discharge initiation circuit also includes a diode 205e which allows current to flow only in the direction indicated by the arrow Iz. The electrode 201 and the workpiece 202 define the machining gap G and are also connected in series with a low voltage source

203 o velkém proudu a s elektronickým spínačem 204, který se uvede do vodivého stavu po' provedení průrazu v mezeře pomocí napěťového zdroje .205. Dioda 203a je podobně zařazena do obvodu obráběcího proudu pro vymezení průtoku proudu do· směru označeného šipkou li. Dioda 233a blokuje vysoké napětí zdroje 205.203 with a high current and with an electronic switch 204 which is brought into a conductive state after a gap breakdown by means of a voltage source. The diode 203a is similarly included in the machining current circuit to limit the current flow in the direction indicated by the arrow 11. The diode 233a blocks the high voltage of the source 205.

Jako v provedení na obr. 4 výstup odporu 205a je připojen na analogočíslicový převodník 207, jehož výstup je připojen na dělič kmitočtu 207a, který napájí čítač 208. V tomto provedení, je však stanovení doby vypnutého stavu provedeno pomocí generátoru 212a hodinových impulsů, například oscilátoru, jehož výstup je připojen na dělič kmitočtu 212b, který naopak napájí čítač 212c.As in the embodiment of FIG. 4, the output of resistor 205a is coupled to an analog-to-digital converter 207, the output of which is coupled to a frequency divider 207a that powers counter 208. However, in this embodiment, the off time is determined by a clock pulse generator 212a. whose output is connected to a frequency divider 212b, which in turn powers the counter 212c.

Pomocný vysoko-napěťový zdroj 205 je připojen trvale na mezeru a má výstupní napětí, které může někdy být jako u obráběcího napájecího zdroje 203, které může mít potenciál například 100 v-oltů. V době, kdy je spínač 204 vodivý, zdroj 205 je schopen provádět výboj, avšak jakýkoliv výboj zmizí okamžitě, s ohledem na úbytek na vysokoohmovém odporu 205d, a nezpůsobí žádnou škodu obráběcímu procesu tak dlouho, dokud v mezeře není oblouk. Jeden nebo více bezvýznamných výbojů může nastat během vypnutého stavu spínače 204, aniž zabrání účinné obráběcí operaci.The auxiliary high-voltage power supply 205 is permanently connected to the gap and has an output voltage, which may sometimes be the same as a machining power supply 203, which may have a potential of, for example, 100 v-ols. While the switch 204 is conductive, the source 205 is capable of discharge, but any discharge will disappear immediately due to the loss in the high ohmic resistance 205d, and will not cause any damage to the machining process until there is an arc in the gap. One or more insignificant discharges may occur during the off state of switch 204 without impeding efficient machining operation.

Když se spínač 204 uvede do vodivého stavu, průraz mezery zdrojem 205 je následován prakticky okamžitým průtokem proudu, vytvářejícího obráběcí výboj ze zdroje 203. Po vypnutí výkonového spínačeWhen the switch 204 is brought into a conductive state, the gap breakdown by the source 205 is followed by a virtually instantaneous flow of current generating a machining discharge from the source 203. After the power switch has been turned off

204 obráběcí výboj končí a průtok proudu mezerou z pomocného zdroje 205 začíná být znova bezvýznamný.204, the machining discharge ends, and the current flow through the gap from the auxiliary source 205 becomes insignificant again.

Výhodou systému podle obr. 5 proti obr. 4 je v tom, že jsou odstraněny ztráty na energii na odporu 105a podle obr. 4. Kromě toho, aby obráběcí proud mohl být větší, odpor 105a musí mít relativně malou hodnotu, a to zavádí možnost vzniku chyby. Kromě toho účinný průtok proudu se zpožďuje za počátkem výboje poněkud a obvod na obr. 5 reaguje okamžitě po- započetí výboje, spíše než by čekal na průchod obráběcího proudu.An advantage of the system of FIG. 5 over FIG. 4 is that the energy losses at resistor 105a of FIG. 4 are eliminated. In addition, for the machining current to be greater, the resistor 105a must have a relatively small value, and this introduces the possibility error. In addition, the effective current flow is delayed somewhat beyond the onset of the shock, and the circuit in FIG. 5 reacts immediately to the onset of the shock rather than waiting for the machining current to pass.

Generátor hodinových impulsů z obr. 5 dává trvale na výstupu hodinové impulsy o pevně stanoveném a známém kmitočtu, přičemž dělič kmitočtu 21.2b přeměňuje hodinové impulsy na úroveň, která se dá čítat. Citaci impulsy jsou přiváděny do čítače 212c, který je předem daného- typu a je blokován během doby, kdy je předem nastavený čítač 208 v činnosti, to jest během průchodu obráběcího proudu mezerou G. Tedy během této periody předem nastavený čítač 212c je v činnosti pro vydávání signálu „1“ na své výstupní svorce 212ca a „O“ na s,vé výstupní svorce 212cb.The clock pulse generator of FIG. 5 permanently outputs clock pulses at a fixed and known frequency, with the frequency divider 21.2b converting the clock pulses to a readable level. The citation pulses are fed to a counter 212c of a predetermined type and locked while the preset counter 208 is in operation, i.e. during the passage of the machining current through the gap G. Thus, during this period the preset counter 212c is operative for outputting a "1" signal at its output terminal 212ca and an "0" at the network output terminal 212cb.

Když předem nastavený čítač 208 dosáhl předem nastaveného množství impulsů, výstup 208a vyvine stav „1“, zatímco jeho druhá výstupní svorka 208b dává krátkotrvající impuls, který je přiveden na nulovací svorku R čítače 212c, čímž se realizuje blokovací stav tohoto^ a umožňuje mu, aby čítal přicházející hodinové impulsy. Signál na svorce 212ca je pak přepnut na „O“. Když čítač 212c zaznamenal předem nastavený počet hodinových impulsů, po vydělení, přepne, aby provedl výstup „1“ na výstupní svorce 212ca a svorka 212cb překlopí impuls, který je přiveden na nulovací svorku čítače 208 a umožňuje mu, aby začal čítání po dobu další výbojové periody.When the preset counter 208 has reached a preset number of pulses, output 208a develops a state of "1", while its second output terminal 208b gives a short duration pulse that is applied to the reset terminal R of counter 212c, thereby realizing the blocking state of this. to count the incoming clock impulses. The signal at terminal 212ca is then switched to "O". When counter 212c has detected a predetermined number of clock pulses, after divide, it switches to output "1" at output terminal 212ca and terminal 212cb flips the pulse that is applied to counter zero terminal 208 and allows it to start counting for the next discharge period. period.

Zatímco čítač 208 má na výstupní svorce 208a signál „O“ nebo je ve stavu čítání, negační součinové hradlo 210a přijme tento signál „O“ na jedné vstupní svorce a vydá „1“ na výstupu, bez ohledu na to, zda jeho druhá vstupní svorka přijímá ,,O“ nebo „1“. Výstupní signál negačního součinového hradla 210a je zesílen v zesilovači 211 pro zapnutí a udržování výkonového spínače 204 v jeho vodivém stavu.While the counter 208 has an "O" signal at the output terminal 208a or is in a counting state, the negation product gate 210a receives this "O" signal at one input terminal and outputs an "1" at the output, regardless of whether its other input terminal accepts "O" or "1". The output signal of the negative power gate 210a is amplified in the amplifier 211 to turn on and keep the power switch 204 in its conductive state.

Když předem nastavený čítač 208 zaznamená jeho předem nastavenou hodnotu, svorka 208a vyvine signál „1“, zatímco svorka 212ca je přepnuta na „Q“, výstup negačního součinového hradla 210b je přepnut na „1“ a překlopí negační součinové hradlo 210a do jeho stavu s „O“ na výstupu, čímž vypne spínač 204 po ukončení výboje.When the preset counter 208 detects its preset value, terminal 208a outputs a "1" signal, while terminal 212ca is switched to "Q", the negation product gate 210b is switched to "1" and flips the negation product gate 210a to its s state. "O" at the output, thereby tripping switch 204 when the shock is complete.

Spínač 204 je vypnut, dokud čítač 212c nenashromáždí předem nastavený počet přicházejících hodinových impulsů. Doba vypnutého stavu je taktu určena a nastavena ovládáním výstupního kmitočtu generátoru 212a hodinových impulsů, dělicího poměru děliče 212b a/nebo předem nastaveného počtu impulsů čítače 212c.Switch 204 is turned off until counter 212c has accumulated a preset number of incoming clock pulses. The off-time is determined and set by controlling the output frequency of the clock pulse generator 212a, the split ratio of the divider 212b, and / or the preset number of pulses of the counter 212c.

Obr. 6 ukazuje analogočíslicový převodník 107 nebo 207 nebo 7 pro výrobu impulsů o kmitočtu úměrném vstupnímu napětí. V tomto provedení odpor 305a, který odpovídá odporu 5a na obr. 1, odporu 105a na obr. 4 a odporu 205a na obr. 5, vytváří stejnosměrné napětí, jehož velikost je úměrná měnícímu se výbojovému proudu, který prochází obráběcí mezerou, jak bylo uvedeno vpředu. Toto napětí je připojeno na operační zesilovač 371, určený pro vytvoření napětí na jeho výstupu, s nulovým vstupem nebo s nulovým výbojovým proudem skrz mezeru. Výstup operačního' zesilovače 371 je připojen na 'oscilátor určený pro, výrobu impulsů o· daném kmitočtu tak dlouho, dokud dostává vstup. Kmitočet je však upraven podle výstupního napětí zesilovače 371.Giant. 6 shows an analog-to-digital converter 107 or 207 or 7 for producing pulses at a frequency proportional to the input voltage. In this embodiment, resistor 305a, which corresponds to resistor 5a in Fig. 1, resistor 105a in Fig. 4, and resistor 205a in Fig. 5, generates a DC voltage proportional to the varying discharge current passing through the machining gap as indicated. forward. This voltage is connected to an operational amplifier 371 designed to generate a voltage at its output, with zero input or zero discharge current through the gap. The output of the operational amplifier 371 is connected to an oscillator designed to produce pulses at a given frequency as long as it receives an input. However, the frequency is adjusted according to the output voltage of amplifier 371.

Oscilátor obsahuje negační hradla nebo, invertory 372a, 372b, 372c, které tvoří sériový obvod s diodami 373a, 373b, polované v jednom směru, v opačném než invertory. Kondenzátor 374 je připojen na vstup negačního hradla 372b a na vstup diody 373b, zatímco pár tranzistorů 375a, 375b je svými kolektory spojen pomocí tohoto kondenzátoru., jejich báze jsou vodivě spojeny a jejich emitory jsou spojeny dvojicí odporů a přes diodu 375c, zapojenou v propustném směru na výstup operačního zesilovače 371.The oscillator comprises negation gates or, inverters 372a, 372b, 372c, which form a serial circuit with diodes 373a, 373b, polarized in one direction, opposite to the inverters. The capacitor 374 is connected to the negative gate input 372b and the diode 373b input, while a pair of transistors 375a, 375b are coupled through their collectors via this capacitor, their bases are conductively coupled and their emitters are coupled by a resistor pair and via a diode 375c direction to the output of the operational amplifier 371.

Výstup oscilátoru je připojen na první vstupní svorku negačního součinového hradla 376, jehož výstup je připojen přes invertor nebo negační hradlo 377 na dělič 207a, 107a nebo přímo na čítače 208, 108, 8, vpředu popsané. Negační součinové hradlo 378 má druhý vstup 378, který je určen pro příjem signálu „O“ pro. blokování hradla, když není žádný vstupní signál na snímacím odporu 305a, to jest když mezerou neprochází žádný výbojový proud a když je nulový unikající proud.The output of the oscillator is coupled to the first input terminal of the negatives product gate 376, the output of which is connected via an inverter or negation gate 377 to a divider 207a, 107a or directly to the counters 208, 108, 8 described above. The negation product gate 378 has a second input 378 which is intended to receive an "O" signal for. blocking the gate when there is no input signal at the sensing resistor 305a, i.e. when no discharge current passes through the gap and when there is zero leakage current.

Když je na odporu 305a sejmut výbojový proudový signál, operační zesilovač 371 má vstupní napětí, které se trvale mění podle úbytku napětí na odporu 305a, a tudíž podle velikosti výbojového proudu. Výstupní kmitočet oscilátoru je tedy funkcí proudu. Druhý vstup 378 negačního součinového hradla 378 umožňuje průchod proudu výstupem o proměnném kmitočtu, jakmile se vytvoří signál v obráběcí mezeře. Kontakty 379a a 379b představují reléové kontakty, které mohou být provedeny pro· spínání oscilátoru mezi provozem o proměnném kmitočtu a provozem o konstantním kmitočtu. Tedy jestliže jsou kontakty 379a otevřeny a kontakty 379b zavřeny, systém bude působit jako oscilátor o konstantním kmitočtu.When a discharge current signal is sensed at resistor 305a, the operational amplifier 371 has an input voltage that varies steadily according to the voltage drop across resistor 305a, and hence according to the magnitude of the discharge current. The oscillator output frequency is a function of current. The second negative gate 378 input 378 allows the current to pass through the variable frequency output as soon as a signal is formed in the machining gap. Contacts 379a and 379b are relay contacts that can be made to switch an oscillator between variable frequency operation and constant frequency operation. Thus, if contacts 379a are opened and contacts 379b are closed, the system will act as a constant frequency oscillator.

Na obr. 7 je znázorněn obvod, který je v celku podobný obvodu z obr. 5, avšak má navíc kontrolní zařízení pro mezeru, jak bude zřejmé z dalšího. Jako v provedení podle obr. 5 tento obvod obsahuje obráběcí elektrodu 201, obráběný kus 202 vzdálený od ní o obráběcí mezeru G, výkonový spínačFIG. 7 shows a circuit that is similar to that of FIG. 5, but additionally has a gap control device, as will be apparent hereinafter. As in the embodiment of FIG. 5, this circuit comprises a machining electrode 201, a workpiece 202 spaced therefrom by a machining gap G, a power switch

204 v sérii s mezerou a obráběcí napájecí zdroj 203 a diodu 203a v tomto' výkonovém obvodu.204 in series with a gap and a machining power supply 203 and a diode 203a in this power circuit.

V obvodu pro započetí výboje je, jak bylo vpředu popsáno, vysokonapětový zdrojThere is a high voltage source in the discharge initiation circuit as described above

205 o malém proudu, odpor 205d pro omezení proudu, dioda 205e a snímací odpor 205a. Kromě toho jsou zapojeny, jak bylo uvedeno vpředu, ve spojení s popisem po14 dle obr. 5 a obr. 6, generátor 212a hodinových impulsů, dělič 212b, čítač 212c pro nastavení zpoždění, negační součinová hradla 210a a 210b, zesilovač 211, analogočíslicový převodník 207 (obr. 6], dělič 207a a čítač 208.A low current resistor 205, a current limiting resistor 205d, a diode 205e, and a sensing resistor 205a. In addition, as described above, in conjunction with description 14 of Figures 5 and 6, the clock pulse generator 212a, divider 212b, delay set counter 212c, negation product gates 210a and 210b, amplifier 211, analog to digital converter are connected. 207 (FIG. 6), divider 207a and counter 208.

Obvod 233 pro kontrolu mezery, který je zde proveden navíc, je vytvořen tak, že když napětí na mezeře klesne pod předem nastavenou prahovou hodnotu, například 12 voltů, vysokonapětový zdroj je překlenut obráběcí mezerou.The gap control circuit 233, which is additionally provided herein, is formed such that when the gap voltage drops below a preset threshold, for example 12 volts, the high voltage source is bridged by the machining gap.

Šuntovací obvod obsahuje tranzistor 228 typu NPN, jehož svorky emitoru a kolektoru překlenují obvod sestávající ze zdroje 205, odporu 205d a diody 205a. Báze tranzistoru 228 je zapojena mezi odpory 237, 238 napěťového děliče, zapojeného mezi zápornou svorku zdroje stejnosměrného· proudu a kolektor tranzistoru 22-7 typu NPN. Signál báze je přiveden k tomuto tranzistoru z kolektoru jiného· tranzistoru 226 typu NPN. přes odpor 234, přičemž emitor tranzistoru 226 je připojen na emitor tranzistoru 225, jehož kolektor je připojen na bázi tranzistoru 226 přes RC obvod, sestávající z kondenzátoru 224 a odporu 231. Opačně polovaná dioda 223 vede od báze tranzistoru 225 k elektrodové svorce systému. Jednotka také, jak je znázorněno, překlenuje hlavní zdroj 203 současně.The shunt circuit comprises an NPN transistor 228 whose emitter and collector terminals span the circuit consisting of a source 205, a resistor 205d, and a diode 205a. The base of transistor 228 is connected between the voltage divider resistors 237, 238 connected between the negative terminal of the DC power supply and the collector of the NPN transistor 22-7. The base signal is applied to this transistor from the collector of another NPN 226 transistor. through a resistor 234, wherein the emitter of transistor 226 is connected to the emitter of transistor 225, the collector of which is connected at the base of transistor 226 via an RC circuit consisting of capacitor 224 and resistor 231. The reverse polarized diode 223 leads from transistor base 225 to system electrode terminal. The unit also, as shown, spans the main source 203 simultaneously.

Dokud v mezeře G probíhá normální vytváření napětí, není v podstatě žádný úbytek napětí a tudíž výše popsaná prahová hodnota není překročena, přičemž vysokonapětový zdroj je trvale připojen během výboje nebo výbojového intervalu. Avšak když nastane zkrat v mezeře, napětí na ní klesne pod prahovou hodnotu a totéž se děje, když se vyvine trvalý oblouk.As long as normal voltage generation occurs in the gap G, there is substantially no voltage drop and hence the above-described threshold value is not exceeded, with the high voltage source permanently connected during the discharge or discharge interval. However, when there is a short circuit in the gap, the voltage on it falls below the threshold and the same happens when a permanent arc develops.

Za normálních podmínek činnosti je tranzistor 225 určován vodivým napěťovým zdrojem 222 a tranzistory 226, 227, 228 jsou následkem toho nevodivé. Hodnota odporu 229 v předpěťovém obvodu tranzistoru 225 je nastavena tak, že když napětí v mezeře klesne pod prahovou hodnotu 12 voltů, tranzistor 225 se stane nevodivým a tranzistory 226, 227, 228 se stanou vodivými. Zdroj 205 je tím překlenut. Po· zotavení napětí v mezeře na hladinu nad 12 voltů se tranzistor 225 vrátí do vodivého stavu. Předpěťové odpory jsou zavedeny podle obvyklé praxe od odporu 230 do· 237.Under normal operating conditions, transistor 225 is determined by a conductive voltage source 222 and transistors 226, 227, 228 are consequently nonconductive. The value of resistor 229 in the bias circuit of transistor 225 is set such that when the gap voltage drops below the 12 volt threshold, transistor 225 becomes non-conductive and transistors 226, 227, 228 become conductive. The source 205 is thereby spanned. After the gap voltage has recovered to a level above 12 volts, transistor 225 returns to a conductive state. The bias resistors are implemented according to the usual practice from 230 to 237 resistance.

Claims

PREDMfiT

An electrical connection for electro-spark machining of a workpiece by means of a machining electrode remote from it by a working gap filled with a dielectric, in which the power supply is connected via a two-position switch to a working gap to which a current sensor with analog output is connected. that an analog-to-digital converter (7, 107, 207) is connected to the output of a current sensor, such as a voltage divider of resistors (5a, 105a, 205a) in series with the auxiliary voltage source (5, 205), the output of which is connected to the first a counter (8, 108, 208) which is connected to an on / off switch (4, 104, 204), for example a transistor, via a logic circuit (10, 110, 210) and optionally via an amplifier (11, 211).

Electrical connection according to claim 1, characterized in that it comprises a first timer (12), for example a multivibrator, connected by its output to the input of the switch (4), for example via an amplifier (11) and by its input to the output of the delay circuit. 18), one input of which is connected to the output of the first counter (8) and the other input is connected to the input of the first timer (12).

Electrical connection according to Claim 2, characterized in that the delay circuit (18) comprises a second timer, for example an oscillator (13), and a second counter (14) connected in series, further a delay member (17) connected between the first a timer (12) and a two-position switch (4) and a logic element (16), comprising, for example, a connected negative product gate (16a, 16b) connected in succession and connected between the output of the first, counter (8) and output of the second timer (13, 14); its output to the second input of the delay member (17).

VYNALEZU

4. Electrical connection according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a frequency divider (107a, 207a) is connected between the analog-to-digital converter (107, 207) and the first counter (108, 208).

Electrical connection according to Claim 4, characterized in that it comprises a second counter (212c), a clock pulse generator (212a) and a second frequency divider (212b) connected between the clock pulse generator (212a) and a second counter (212c), wherein the first counter (208) is coupled to the second counter (212c).

Electrical connection according to claim 1, characterized in that the logic circuit (110) is a flip-flop whose lubrication input (R) is connected to the first counter (108) and the timing circuit (112) is connected between the first counter (108). and a flip-flop adjusting input (S).

7. Electrical connections according to points 1 to _; 6, characterized in that the current sensor is formed by a resistor (105a, 205a, 305a) connected in series with the working gap (G).

Electrical connection according to claim 7, characterized in that the resistor (105a, 205a, 305a) is connected in series with the working gap (G) and the working current source (103, 203, 303).

The electrical wiring according to Ship 7, characterized in that it is provided with an auxiliary current source (205) connected in parallel with the working current source (203) and in series with a resistor (205a) on the working gap (G).

Electrical connection according to Claim 9, characterized in that at the output of the auxiliary current source (205) there is a circuit (239) for regulating the working gap (G1) and the working gap (G1). its tension.