JP2553194B2 - ワイヤ放電加工機の放電パルス制御装置 - Google Patents

ワイヤ放電加工機の放電パルス制御装置

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JP2553194B2
JP2553194B2 JP1081167A JP8116789A JP2553194B2 JP 2553194 B2 JP2553194 B2 JP 2553194B2 JP 1081167 A JP1081167 A JP 1081167A JP 8116789 A JP8116789 A JP 8116789A JP 2553194 B2 JP2553194 B2 JP 2553194B2
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勝広 松本
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NIPPON DENKI ROBOTSUTO ENJINIARINGU KK
Nippon Electric Co Ltd
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はワイヤ放電加工機の放電パルス制御装置に関
する。
〔従来の技術〕
第3図に従来例を示す。この第3図の従来例は被加工
物80にプラスの電圧を印加するための直流電源90と、直
流電源90のマイナス側とエミッタとが連結されているス
イッチング素子40と、このスイッチング素子40のコレク
タと抵抗Rを介して連結されている給電子60と、給電子
60に接触しているワイヤ電極70と、被加工物80と給電子
60間の電圧降下を検出するための放電開始検出回路50
と、放電開始検出回路50からの放電開始信号dによって
起動するタイマー回路20と、このタイマー回路20の出力
信号と加工スタート信号aとからスイッチング素子駆動
信号cを生成しスイッチング素子40のベースに出力する
ためのスイッチング素子駆動信号生成回路30とを備えて
いる。
ここで、タイマー回路20は、放電開始信号dを入力信
号とするフリップフロップ21と、フリップフロップ21の
Q出力信号がハイレベルの場合に起動するタイマーA22
と、このタイマー出力とリセット信号bとの論理和をと
りフリップフロップ21にリセットをかけるためのORゲー
ト23とから構成されている。
さらに、スイッチング素子駆動信号生成回路30はフリ
ップフロップ21の−Q出力信号と加工スタート信号aの
論理積をとるためのANDゲート31と、ANDゲート31の出力
信号を増幅しスイッチング素子駆動信号を出力するため
の増幅器32とから構成されている。
次に、上記従来例の動作について説明する。
加工開始前の初期状態として、リセット信号bがハイ
レベルであるためフリップフロップ21はリセットされ、
−Q出力信号はハイレベル状態である。ここで、加工ス
タート信号aがオンすなわちハイレベルになると、AND
ゲート31の出力信号はハイレベルとなり、スイッチング
素子駆動信号cがハイレベルになる。すると、スイッチ
ング素子40がオンになりワイヤ電極70に電圧が印加され
る。ワイヤ電極70に電圧が印加されてからある時間(放
電待ち時間)経過するとワイヤ電極70と被加工物80との
間に放電が開始される。すると被加工物80と給電子60間
には電圧降下が生じるため放電開始検出回路50から放電
開始信号dが出力される。
この放電開始信号dによりフリップフロップ21は反転
し、−Q出力信号はローレベルとなる。そのため、AND
ゲート31の出力信号はローレベルとなり、スイッチング
素子駆動信号cがローレベルになる。そしてワイヤ電極
70への電圧印加は中断される。一方、フリップフロップ
21のQ出力信号はハイレベルとなり、タイマーA22が起
動され、そして、所定時間経過するとタイマーA22から
ハイレベル信号が出力されるフリップフロップ21がリセ
ットされる。すると、フリップフロップ21の−Q出力信
号がハイレベルとなるとともにANDゲート31の出力信号
がハイレベルになり、スイッチング素子駆動信号cがハ
イレベルになる。そして、スイッチング素子40がオンに
なり再びワイヤ電極70に電圧が印加される。
以下、同様な動作が繰り返される。
さらに、第4図(1)(2)のタイミングチャートを
用いて各信号のタイミングについて説明する。
加工スタート信号aがハイレベルになると、スイッチ
ング素子駆動信号cがハイレベルになる。すると、被加
工物80と給電子60間の極間電圧信号eはマイナスの電圧
となる。そして、放電が始まるとワイヤ電極70と被加工
物80との間に放電電流が流れるとともに、極間電圧信号
eは急激に電圧0に近づく。それとともに、放電開始信
号dがハイレベルになる。この放電開始信号dによって
スイッチング素子駆動信号cはローレベルとなり、同時
に極間電圧信号eは電圧0となる。そして、タイマーA2
2が起動され、所定時間経過後スイッチング素子駆動信
号cはハイレベルになり、それとともに極間電圧信号e
は再びマイナスの電圧が印加され、次の放電開始を待
つ。以下、同様な動作が繰り返される。ここで、ワイヤ
電極70に電圧が印加される。周期は次の第(1)式で示
される。
電圧印加周期=(放電待ち時間) +(タイマー設定時間) ……(1) タイマー設定時間は、放電時にワイヤ電極70に流れる
電流による抵抗熱と放電熱によりワイヤ電極70が断線し
ないために必要な時間と、放電後にワイヤ電極70と被加
工物80の間の電気的絶縁が回復するために必要な時間の
うち何れか大きい方に設定されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来例においては、加工が進行す
るにつれてワイヤ電極と被加工物間の距離の増大,冷却
水の温度上昇,放電屑の蓄積等によって放電が起こりに
くくなるために、放電待ち時間が長くなり、第4図
(2)に示されるように電圧印加周期が長くなって加工
速度が低下し作業能率が悪化するという不都合があっ
た。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善
し、とくに放電待ち時間が長くなっても加工速度の低下
が少ないワイヤ放電加工機の放電パルス制御装置を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明では、加工スタート信号を入力すると
一定時間経過後に出力信号を出力するタイマー制御回路
と、このタイマー制御回路の出力信号と放電開始信号と
を入力すると一定時間経過後に出力信号を出力するタイ
マー回路と、このタイマー回路の出力信号を入力すると
放電用のスイッチング素子駆動信号を出力するスイッチ
ング素子駆動信号生成回路とを備えたという構成を採っ
ている。これによって前述した目的を達成しようとする
ものである。
〔作用〕
加工スタート信号がタイマー制御回路に入力される
と、タイマー制御回路は一定時間経過後に出力信号を出
力する。この出力信号と放電開始信号との両方がタイマ
ー回路に入力されると、タイマー回路は一定時間経過後
に出力信号を出力する。この出力信号がスイッチング素
子駆動信号生成回路に入力されると、スイッチング素子
駆動信号生成回路は放電用のスイッチング素子駆動信号
を出力する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第2図に基づ
いて説明する。
この第1図の実施例は、被加工物80にプラスの電圧を
印加するための直流電源90と、直流電源90のマイナス側
とエミッタが接続されているスイッチング素子40と、こ
のスイッチング素子40のコレクタと抵抗Rを介して接続
されている給電子60と、給電子60に接触しているワイヤ
電極70と、被加工物80と給電子60間の電圧降下を検出し
放電開始信号dを出力するための放電開始検出回路50
と、放電開始検出回路50からの放電開始信号dによって
起動されるタイマー回路20と、このタイマー回路20の出
力信号と加工スタート信号aとによりスイッチング素子
駆動信号cを生成しスイッチング素子40のベースに出力
するためのスイッチング素子駆動信号生成回路30とを備
えている。そして、さらにタイマー回路20の出力信号と
加工スタート信号aとによってタイマー回路20の起動時
期を制御するためのタイマー制御回路10を併設してい
る。
ここで、タイマー回路20は、放電開始信号dを入力信
号とするフリップフロップ21と、フリップフロップ21の
Q出力信号によって動作するタイマーA22と、このタイ
マーA22出力とリセット信号bとの論理和をとりフリッ
プフロップ21にリセットをかけるためのORゲート23とか
ら構成されている。
さらに、スイッチング素子駆動信号生成回路30はフリ
ップフロップ21の−Q出力信号と加工スタート信号aの
論理積をとるためのANDゲート31と、ANDゲート31の出力
信号を増幅しスイッチング素子駆動信号を出力するため
の増幅器32とから構成されている。
また、タイマー制御回路10は、タイマー回路20の出力
信号と加工スタート信号aとの論理和をとるためのORゲ
ート11と、ORゲート11の出力信号によって起動されるタ
イマーB12と、このタイマーB12の出力信号とフリップフ
ロップ21のQ出力信号との論理積をとりタイマーA22を
起動するためのANDゲート13とから構成されている。
次に、本実施例の動作について説明する。
加工開始前の初期状態として、リセット信号bがハイ
レベルであるためフリップフロップ21はリセットされ、
−Q出力信号はハイレベル状態である。ここで、加工ス
タート信号aがオンすなわちハイレベルになると、AND
ゲート31の出力信号もハイレベルとなるため、スイッチ
ング素子駆動信号cがハイレベルになるとともに、タイ
マーB12が起動される。そして、スイッチング素子40が
オンになりワイヤ電極70に電圧が印加される。ワイヤ電
極70に電圧が印加されてからある時間(放電待ち時間)
経過後、ワイヤ電極70と被加工物80との間に放電が開始
されると、被加工物80と給電子60間の電圧降下が生じる
ため放電開始検出回路50から放電開始信号dが出力され
る。この放電開始信号dによりフリップフロップ21は反
転し、−Q出力信号はローレベルとなる。そのために、
スイッチング素子駆動信号cがローレベルになりワイヤ
電極70への電圧印加が中断される。一方、フリップフロ
ップ21のQ出力信号はハイレベルとなり、しかもタイマ
ーB12が所定の時間経過後に、ANDゲート13からハイレベ
ル信号が出力されタイマーA22が起動される。そして、
所定時間経過後タイマーA22からハイレベル信号が出力
されORゲート23を介してフリップフロップ21はリセット
される。すると、フリップフロップ21の−Q出力信号が
ハイレベルとなり、ANDゲート31の出力信号もハイレベ
ルとなるためスイッチング素子駆動信号cはハイレベル
になる。そして、スイッチング素子40がオンになり再び
ワイヤ電極70に電圧が印加される。
以下、同様な動作が繰り返される。
さらに、第2図のタイミングチャートを用いて各信号
のタイミングについて説明する。
先ず、第2図(1)に示されるように、放電待ち時間
が小さい場合には、加工スタート信号aがハイレベルに
なると、タイマーB12の入力信号がハイレベルになりタ
イマーB12が起動を開始するとともにスイッチング素子
駆動信号cがハイレベルになる。すると、被加工物80と
給電子60間の極間電圧信号eはマイナスの電圧となる。
そして、放電が始まるとワイヤ電極70と被加工物80との
間に放電電流が流れるとともに、極間電圧信号eは急激
に電圧0に近づく。それとともに、放電開始信号dがハ
イレベルになる。この放電開始信号dによってスイッチ
ング素子駆動信号cはローレベルとなり、同時に極間電
圧信号eは電圧0となる。そして、所定時間経過後タイ
マーB12からハイレベル信号が出力されるとタイマーA22
が起動される。そして、所定時間経過後タイマーA22の
出力信号がハイレベルになるとともにスイッチング素子
駆動信号cもハイレベルになる。そして極間電圧信号e
は再びマイナスの電圧が印加され、次の放電開始を待
つ。以下、同様な動作が繰り返される。ここで、ワイヤ
電極70に電圧が印加される周期は次の第(2)式で示さ
れる。
電圧印加周期=(タイマーAの設定時間) +(タイマーBの設定時間) ……(2) 次に、第2図(2)に示されるように、放電待ち時間
が大きい場合には、加工スタート信号aがハイレベルに
なると、タイマーB12の入力信号がハイレベルになり起
動するとともにスイッチング素子駆動信号cがハイレベ
ルになる。すると、被加工物80と給電子60間の極間電圧
信号eはマイナスの電圧となる。タイマーB12の設定時
間が経過しても放電が始まらないので再びタイマーカウ
ントを続ける。そして、放電が始まるとワイヤ電極70と
被加工物80との間に放電電流が流れるとともに、極間電
圧信号eは急激に電圧0に近づく。それとともに、放電
開始信号dがハイレベルになる。この放電開始信号dに
よってスイッチング素子駆動信号cはローレベルとな
り、ワイヤ電極70への電圧印加が中断される。そして、
タイマーB12からハイレベル信号が出力されるとタイマ
ーA22が起動する。そして、所定時間経過後タイマーA22
の出力信号がハイレベルになるとともにスイッチング素
子駆動信号cもハイレベルになる。そして極間電圧信号
eは再びマイナスの電圧が印加され、次の放電開始を待
つ。以下、同様な動作が繰り返される。ここで、ワイヤ
電極70に電圧が印加される周期は次の第(3)式で示さ
れる。
電圧印加周期=(放電待ち時間) +(タイマーAの設定時間) ……(3) 〔発明の効果〕 以上のように本発明によると、タイマー回路の出力信
号と加工スタート信号とによりタイマー回路の起動時期
を制御するためのタイマー制御回路を併設するという構
成を採っているため、加工の進行とともにワイヤ電極と
被加工物間の距離の変化や冷却水の温度変化,放電屑の
蓄積等によって放電しにくくなり放電待ち時間が長くな
っても電圧印加周期は長くならない。これがため、加工
時間が長くなっても加工速度は低下せず作業能率も悪化
することがないという従来にない優れたワイヤ放電加工
機の放電パルス制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成概略図、第2図
(1)(2)は第1図の動作を説明するためのタイミン
グチャート図、第3図は従来例を示す構成概略図、第4
図(1)(2)は第3図の動作を説明するためのタイミ
ングチャート図である。 10……タイマー制御回路、20……タイマー回路、30……
スイッチング素子駆動信号生成回路、a……加工スター
ト信号、c……スイッチング素子駆動信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−44596(JP,A) 特開 昭61−121828(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工スタート信号を入力すると一定時間経
    過後に出力信号を出力するタイマー制御回路と、このタ
    イマー制御回路の出力信号と放電開始信号とを入力する
    と一定時間経過後に出力信号を出力するタイマー回路
    と、このタイマー回路の出力信号を入力すると放電用の
    スイッチング素子駆動信号を出力するスイッチング素子
    駆動信号生成回路とを備えたワイヤ放電加工機の放電パ
    ルス制御装置。
JP1081167A 1989-03-31 1989-03-31 ワイヤ放電加工機の放電パルス制御装置 Expired - Fee Related JP2553194B2 (ja)

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