JP3396515B2 - 放電加工機の電源装置 - Google Patents
放電加工機の電源装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
- B23H1/022—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges for shaping the discharge pulse train
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、ワイヤカット放電加
工機あるいは形彫放電加工機のような放電加工機の電源
装置に関し、特に、極間放電の開始を検知して副電源か
ら主電源への切換を行なう放電加工機の電源装置に関す
る。
工機あるいは形彫放電加工機のような放電加工機の電源
装置に関し、特に、極間放電の開始を検知して副電源か
ら主電源への切換を行なう放電加工機の電源装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤカット放電加工あるいは形彫放電
加工によりワークに対する加工を行なう放電加工機の電
源装置として、主電源と副電源を備えたものがある。副
電源は放電を開始させる為の電圧を供給する際に使用さ
れる電源であり、極間放電の開始後には、直ちに主電源
への切換が行なわれる。
加工によりワークに対する加工を行なう放電加工機の電
源装置として、主電源と副電源を備えたものがある。副
電源は放電を開始させる為の電圧を供給する際に使用さ
れる電源であり、極間放電の開始後には、直ちに主電源
への切換が行なわれる。
【０００３】この電源切換のタイミングを正確に制御す
る為には、極間電圧上昇後に放電が開始されたことを正
確に知る必要がある。放電の開始時点を知る為の手段と
しては、予め設定された所定電圧値を下回るような極間
電圧降下が観測されたことを以て放電の開始とする方法
が従来より用いられている。上記所定値に対応した電圧
検出レベルは、放電時における極間電圧よりもやや高く
設定される。この検出レベルは、極間電圧の上昇を検出
する為にも利用されることが通常である。
る為には、極間電圧上昇後に放電が開始されたことを正
確に知る必要がある。放電の開始時点を知る為の手段と
しては、予め設定された所定電圧値を下回るような極間
電圧降下が観測されたことを以て放電の開始とする方法
が従来より用いられている。上記所定値に対応した電圧
検出レベルは、放電時における極間電圧よりもやや高く
設定される。この検出レベルは、極間電圧の上昇を検出
する為にも利用されることが通常である。
【０００４】また、回路が有する容量等の影響により、
極間に印加電圧が現われるまでには若干の時間遅れが生
じる。従って、極間電圧Ｖw の副電源による電圧印加開
始後の推移と検出レベルの関係は、図１に示したような
ものとなる。即ち、副電源電圧印加時点Ｔ0 から極間電
圧は上昇を開始し、一旦時点Ｔupで設定された検出レベ
ルＶudを越えたことが検出され、しかる後に放電の開始
による電圧降下が起こり、電圧が検出レベルＶudを下回
ったことが検出された時点Ｔdwで放電開始の判断がなさ
れ、放電検出信号が出力される。
極間に印加電圧が現われるまでには若干の時間遅れが生
じる。従って、極間電圧Ｖw の副電源による電圧印加開
始後の推移と検出レベルの関係は、図１に示したような
ものとなる。即ち、副電源電圧印加時点Ｔ0 から極間電
圧は上昇を開始し、一旦時点Ｔupで設定された検出レベ
ルＶudを越えたことが検出され、しかる後に放電の開始
による電圧降下が起こり、電圧が検出レベルＶudを下回
ったことが検出された時点Ｔdwで放電開始の判断がなさ
れ、放電検出信号が出力される。
【０００５】ところが、放電開始前に極間の絶縁回復が
不十分な場合には、副電源電圧印加時点Ｔ0 から極間電
圧が正常に上昇しない為に、検出レベルＶudに到達する
ことが出来ない。これは、時点Ｔupに続く時点Ｔdwが到
来せず、放電検出信号が出力されないことを意味する。
その結果、副電源から主電源への切換がいつまでも行な
われないことになり、加工速度の低下のみならず、加工
面の荒れを招く可能性も生じてくる。
不十分な場合には、副電源電圧印加時点Ｔ0 から極間電
圧が正常に上昇しない為に、検出レベルＶudに到達する
ことが出来ない。これは、時点Ｔupに続く時点Ｔdwが到
来せず、放電検出信号が出力されないことを意味する。
その結果、副電源から主電源への切換がいつまでも行な
われないことになり、加工速度の低下のみならず、加工
面の荒れを招く可能性も生じてくる。
【０００６】このような事態を回避する為に、一定期間
に放電開始検出信号が得られない場合には副電源印加を
一旦中止し、例えば、極間に電圧を印加しないオフ時間
を設けた上で再度副電源印加を開始する等、正常時とは
異なる種々の電源制御を実行する手法が用いられてい
る。しかし、これまでのところ、いずれの手法を採用す
る制御方式にあっても、極間の絶縁回復状態を知る為の
判断基準とされる極間電圧検出レベルと、放電開始の判
断基準とされる極間電圧検出レベルには共通した検出レ
ベルＶudが設定されており、両者を個別に設定する考え
方は提起されていない。
に放電開始検出信号が得られない場合には副電源印加を
一旦中止し、例えば、極間に電圧を印加しないオフ時間
を設けた上で再度副電源印加を開始する等、正常時とは
異なる種々の電源制御を実行する手法が用いられてい
る。しかし、これまでのところ、いずれの手法を採用す
る制御方式にあっても、極間の絶縁回復状態を知る為の
判断基準とされる極間電圧検出レベルと、放電開始の判
断基準とされる極間電圧検出レベルには共通した検出レ
ベルＶudが設定されており、両者を個別に設定する考え
方は提起されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
技術においては、副電源電圧印加後の極間電圧上昇時の
検出レベルと、放電開始を知る為の極間電圧検出レベル
を１つの設定値Ｖudで兼用する形がとられていた為に、
次のような問題が生じていた。先ず、検出レベルＶudを
本来の放電開始検出の目的に合わせて副電源電圧よりも
かなり低く設定した場合には、副電源電圧印加後の極間
電圧上昇が不十分であっても、設定されたＶudを一旦上
回る限り、その後に極間電圧が降下した際に正常な放電
が開始されたと誤認して放電開始信号が発せられ、主電
源への切換が行なわれてしまうことになる。
技術においては、副電源電圧印加後の極間電圧上昇時の
検出レベルと、放電開始を知る為の極間電圧検出レベル
を１つの設定値Ｖudで兼用する形がとられていた為に、
次のような問題が生じていた。先ず、検出レベルＶudを
本来の放電開始検出の目的に合わせて副電源電圧よりも
かなり低く設定した場合には、副電源電圧印加後の極間
電圧上昇が不十分であっても、設定されたＶudを一旦上
回る限り、その後に極間電圧が降下した際に正常な放電
が開始されたと誤認して放電開始信号が発せられ、主電
源への切換が行なわれてしまうことになる。
【０００８】これに対して、検出レベルＶudを副電源電
圧よりもやや低い値に設定した場合には、副電源電圧印
加時の電圧の小さな振動や極間のリークによる電圧低下
を正常な放電の開始として誤検出してしまう恐れがあっ
た。即ち、従来技術においては、検出レベルＶudに適正
な値を定め、副電源電圧印加後の十分な極間電圧上昇を
検出した上で、正常な放電の開始のみを確実に検出する
ということが極めて困難であった。
圧よりもやや低い値に設定した場合には、副電源電圧印
加時の電圧の小さな振動や極間のリークによる電圧低下
を正常な放電の開始として誤検出してしまう恐れがあっ
た。即ち、従来技術においては、検出レベルＶudに適正
な値を定め、副電源電圧印加後の十分な極間電圧上昇を
検出した上で、正常な放電の開始のみを確実に検出する
ということが極めて困難であった。
【０００９】そこで、本願発明の目的は、上記従来技術
の問題点を克服し、副電源電圧印加により極間電圧が十
分上昇した後に生起される正常な放電の開始のみを確実
に検出し、副電源から主電源への切換を誤りなく行なう
ことが出来る放電加工機における電源装置を提供するこ
とにある。
の問題点を克服し、副電源電圧印加により極間電圧が十
分上昇した後に生起される正常な放電の開始のみを確実
に検出し、副電源から主電源への切換を誤りなく行なう
ことが出来る放電加工機における電源装置を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願発明は、「加工用主
電源と、放電開始用副電源と、前記副電源から供給され
た電圧の極間への印加による極間放電の開始を検出して
放電開始検出信号を出力する放電開始検出部と、該放電
開始検出信号を受け、前記主電源による極間への電圧印
加を開始させる電源切換部を備え；前記放電開始検出部
は、前記副電源からの電圧供給により極間電圧が予め設
定された第１の検出レベルを上回ったことを検出する極
間電圧上昇検出手段と、該極間電圧上昇検出手段により
極間電圧が前記第１の検出レベルを上回ったことが検出
された後に該極間電圧が前記第１の検出レベルよりも低
い値に予め設定された第２の検出レベルを下回ったこと
を検出する極間電圧低下検出手段と、該極間電圧低下検
出手段により極間電圧が前記第２の検出レベルを下回っ
たことが検出された際に放電開始信号を前記電源切換部
に出力する手段を有していることを特徴とする放電加工
機の電源装置」によって、上記技術課題を解決したもの
である（請求項１に記載された構成）。
電源と、放電開始用副電源と、前記副電源から供給され
た電圧の極間への印加による極間放電の開始を検出して
放電開始検出信号を出力する放電開始検出部と、該放電
開始検出信号を受け、前記主電源による極間への電圧印
加を開始させる電源切換部を備え；前記放電開始検出部
は、前記副電源からの電圧供給により極間電圧が予め設
定された第１の検出レベルを上回ったことを検出する極
間電圧上昇検出手段と、該極間電圧上昇検出手段により
極間電圧が前記第１の検出レベルを上回ったことが検出
された後に該極間電圧が前記第１の検出レベルよりも低
い値に予め設定された第２の検出レベルを下回ったこと
を検出する極間電圧低下検出手段と、該極間電圧低下検
出手段により極間電圧が前記第２の検出レベルを下回っ
たことが検出された際に放電開始信号を前記電源切換部
に出力する手段を有していることを特徴とする放電加工
機の電源装置」によって、上記技術課題を解決したもの
である（請求項１に記載された構成）。
【００１１】また、該構成において、「前記第１の検出
レベル及び前記第２の検出レベルの少なくとも一方が可
変設定可能である」という要件を課すことによって、加
工条件の変化等に対応して、より適正な検出レベルを選
択し得るよにしたものである（請求項２に記載された構
成）。
レベル及び前記第２の検出レベルの少なくとも一方が可
変設定可能である」という要件を課すことによって、加
工条件の変化等に対応して、より適正な検出レベルを選
択し得るよにしたものである（請求項２に記載された構
成）。
【００１２】
【作用】本願発明に係る放電加工機の電源装置は、加工
用主電源と、放電開始用副電源と、副電源から供給され
た電圧の極間への印加による極間放電の開始を検出して
放電開始検出信号を出力する放電開始検出部と、該放電
開始検出信号を受け、副電源による極間への電圧印加に
代えて主電源による極間への電圧印加を開始させる電源
切換部を備えた従来の電源装置と基本的に共通した基本
構成を生かした上で、放電開始検出部の構成に本願発明
固有の技術思想を盛り込むことによって、主副電源切換
動作の信頼性を格段に向上させたものである。
用主電源と、放電開始用副電源と、副電源から供給され
た電圧の極間への印加による極間放電の開始を検出して
放電開始検出信号を出力する放電開始検出部と、該放電
開始検出信号を受け、副電源による極間への電圧印加に
代えて主電源による極間への電圧印加を開始させる電源
切換部を備えた従来の電源装置と基本的に共通した基本
構成を生かした上で、放電開始検出部の構成に本願発明
固有の技術思想を盛り込むことによって、主副電源切換
動作の信頼性を格段に向上させたものである。
【００１３】即ち、本願発明の電源装置における放電開
始検出部は、本願発明固有の構成として、副電源からの
電圧供給により極間電圧が予め設定された第１の検出レ
ベルを上回ったことを検出する極間電圧上昇検出手段
と、該極間電圧上昇検出手段により極間電圧が前記第１
の検出レベルを上回ったことが検出された後に極間電圧
が第１の検出レベルと異なる値に予め設定された第２の
検出レベルを下回ったことを検出する極間電圧低下検出
手段と、該極間電圧低下検出手段により極間電圧が第２
の検出レベルを下回ったことが検出された際に放電開始
信号を電源切換部に出力する手段を有している。
始検出部は、本願発明固有の構成として、副電源からの
電圧供給により極間電圧が予め設定された第１の検出レ
ベルを上回ったことを検出する極間電圧上昇検出手段
と、該極間電圧上昇検出手段により極間電圧が前記第１
の検出レベルを上回ったことが検出された後に極間電圧
が第１の検出レベルと異なる値に予め設定された第２の
検出レベルを下回ったことを検出する極間電圧低下検出
手段と、該極間電圧低下検出手段により極間電圧が第２
の検出レベルを下回ったことが検出された際に放電開始
信号を電源切換部に出力する手段を有している。
【００１４】このような構成を採用することにより、副
電源電圧印加時の絶縁回復状態を判定する為の検出レベ
ル（第１の検出レベル）と、その後の放電開始を極間電
圧低下を介して判定する為の検出レベル（第２の検出レ
ベル）を分離して、各々の判定目的に整合した値に設定
することが可能になった。そして、第１の検出レベルを
用いて副電源電圧印加時の絶縁回復状態が良好であると
判定された場合に限り、第２の検出レベルが表わしてい
る判定条件のクリアを以て、副電源から主電源への切換
を行なう最終判断条件とされるので、電源切換動作の信
頼性が極めて高いものとなる。
電源電圧印加時の絶縁回復状態を判定する為の検出レベ
ル（第１の検出レベル）と、その後の放電開始を極間電
圧低下を介して判定する為の検出レベル（第２の検出レ
ベル）を分離して、各々の判定目的に整合した値に設定
することが可能になった。そして、第１の検出レベルを
用いて副電源電圧印加時の絶縁回復状態が良好であると
判定された場合に限り、第２の検出レベルが表わしてい
る判定条件のクリアを以て、副電源から主電源への切換
を行なう最終判断条件とされるので、電源切換動作の信
頼性が極めて高いものとなる。
【００１５】また、本願発明は、上記第１の検出レベル
及び第２の検出レベルの一方または双方を可変設定可能
とすることを合わせて提案するものであり、これにより
加工条件等のバリエーションに応じて、副電源電圧印加
時の絶縁回復状態を判定基準や放電開始判定基準を任意
に変更することが可能となった。従来の装置において
は、検出レベルを加工条件に即して調節しようとして
も、検出レベルが２つの異なる趣旨の判定条件に関係し
ていた為に実効を上げることが困難であったことを考え
ると、この各レベルを分離して可変設定性を与えた点
も、大きな進歩と言うべきである。
及び第２の検出レベルの一方または双方を可変設定可能
とすることを合わせて提案するものであり、これにより
加工条件等のバリエーションに応じて、副電源電圧印加
時の絶縁回復状態を判定基準や放電開始判定基準を任意
に変更することが可能となった。従来の装置において
は、検出レベルを加工条件に即して調節しようとして
も、検出レベルが２つの異なる趣旨の判定条件に関係し
ていた為に実効を上げることが困難であったことを考え
ると、この各レベルを分離して可変設定性を与えた点
も、大きな進歩と言うべきである。
【００１６】
【実施例】図２は、本願発明の一実施例の構成を要部ブ
ロック図で示したものであり、図３は、図２に示された
本願発明実施例の動作を説明する為のタイムチャートで
ある。両図を参照して本願発明の実施例について説明す
る。図２において、５は放電加工の対象となるワーク、
６は加工電極であり、両者で形成される極間に、正副各
電源部から供給される加工用電圧あるいは放電開始用電
圧が印加される。正副電源部は、加工電圧を供給する主
電源用直流電源２（以下、単に「主電源」と言う。）、
放電開始電圧を供給する副電源用直流電源１（以下、単
に「副電源」と言う。）及び主副各電源から極間への電
圧供給をオン／オフする為のスイッチング素子３，４を
備えている。
ロック図で示したものであり、図３は、図２に示された
本願発明実施例の動作を説明する為のタイムチャートで
ある。両図を参照して本願発明の実施例について説明す
る。図２において、５は放電加工の対象となるワーク、
６は加工電極であり、両者で形成される極間に、正副各
電源部から供給される加工用電圧あるいは放電開始用電
圧が印加される。正副電源部は、加工電圧を供給する主
電源用直流電源２（以下、単に「主電源」と言う。）、
放電開始電圧を供給する副電源用直流電源１（以下、単
に「副電源」と言う。）及び主副各電源から極間への電
圧供給をオン／オフする為のスイッチング素子３，４を
備えている。
【００１７】各スイッチング素子３，４は、放電加工機
の制御装置（図示省略；以下、単に制御装置と言う。）
からの副電源電圧印加信号Ｓ１、主電源電圧印加信号Ｓ
２を受けて各々導通状態となるものであり、例えばＦＥ
Ｔ等の半導体スイッチング素子が使用される。制御装置
から副電源電圧印加信号Ｓ１、主電源電圧印加信号Ｓ２
の両者が同時に発せられることは無く、後述するよう
に、放電開始までは副電源電圧印加信号Ｓ１がスイッチ
ング素子３に出力され、極間に放電開始が検出された時
点からは副電源電圧印加信号Ｓ１の出力が中止され、代
わって、電源電圧印加信号Ｓ２がスイッチング素子４に
対して出力される。
の制御装置（図示省略；以下、単に制御装置と言う。）
からの副電源電圧印加信号Ｓ１、主電源電圧印加信号Ｓ
２を受けて各々導通状態となるものであり、例えばＦＥ
Ｔ等の半導体スイッチング素子が使用される。制御装置
から副電源電圧印加信号Ｓ１、主電源電圧印加信号Ｓ２
の両者が同時に発せられることは無く、後述するよう
に、放電開始までは副電源電圧印加信号Ｓ１がスイッチ
ング素子３に出力され、極間に放電開始が検出された時
点からは副電源電圧印加信号Ｓ１の出力が中止され、代
わって、電源電圧印加信号Ｓ２がスイッチング素子４に
対して出力される。
【００１８】次に、放電開始を検出する回路部分の構成
を説明すると、先ず符号７，８は極間電圧を適当な割合
で分圧する分圧抵抗であり、分圧された極間電圧は、極
間電圧が第１の検出レベルを上回ったことを判定する為
のコンパレータ９及び第２の検出レベルを下回ったこと
を判定する為のコンパレータ１０の各一方の入力端子に
印加される。
を説明すると、先ず符号７，８は極間電圧を適当な割合
で分圧する分圧抵抗であり、分圧された極間電圧は、極
間電圧が第１の検出レベルを上回ったことを判定する為
のコンパレータ９及び第２の検出レベルを下回ったこと
を判定する為のコンパレータ１０の各一方の入力端子に
印加される。
【００１９】コンパレータ９の他方の入力端子には、極
間電圧が第１の検出レベルを越えて上昇したことを判定
する為の第１の基準電圧Ｖ１が入力される一方、コンパ
レータ１０の他方の入力端子には極間放電開始による電
圧降下を判定する為の第２の基準電圧Ｖ２が入力され
る。１１，１２は基準電圧Ｖ１，Ｖ２を供給する為の直
流電源である。
間電圧が第１の検出レベルを越えて上昇したことを判定
する為の第１の基準電圧Ｖ１が入力される一方、コンパ
レータ１０の他方の入力端子には極間放電開始による電
圧降下を判定する為の第２の基準電圧Ｖ２が入力され
る。１１，１２は基準電圧Ｖ１，Ｖ２を供給する為の直
流電源である。
【００２０】第１の基準電圧Ｖ１は、副電源電圧印加に
より極間電圧が十分に上昇したことを判定する為の第１
の検出レベルＶd1を定めるものであり、分圧抵抗７，８
による分圧比をｒとして、Ｖ１＝ｒＶd1の関係にある。
極間電圧上昇が十分な場合（絶縁回復良好）に限って極
間電圧上昇検出信号を出力させる為には、第１の検出レ
ベルＶd1が副電源電圧Ｖs1よりもやや低いレベルに設定
される必要がある。これをＶd1＝Ｖs1−δ（δは相対的
に小さな正の電圧値）で表せば、設定されるべき基準電
圧Ｖ１はＶ１＝ｒＶd1＝ｒ（Ｖs1−δ）となる。
より極間電圧が十分に上昇したことを判定する為の第１
の検出レベルＶd1を定めるものであり、分圧抵抗７，８
による分圧比をｒとして、Ｖ１＝ｒＶd1の関係にある。
極間電圧上昇が十分な場合（絶縁回復良好）に限って極
間電圧上昇検出信号を出力させる為には、第１の検出レ
ベルＶd1が副電源電圧Ｖs1よりもやや低いレベルに設定
される必要がある。これをＶd1＝Ｖs1−δ（δは相対的
に小さな正の電圧値）で表せば、設定されるべき基準電
圧Ｖ１はＶ１＝ｒＶd1＝ｒ（Ｖs1−δ）となる。
【００２１】基準電圧Ｖ１をこのように設定することに
より、極間電圧が副電源電圧Ｖs1よりもやや低いレベル
（第１の検出レベル）を上回った時点で、コンパレータ
９の出力Ｃ１がローレベルからハイレベルに変化する回
路が構成されることになる。
より、極間電圧が副電源電圧Ｖs1よりもやや低いレベル
（第１の検出レベル）を上回った時点で、コンパレータ
９の出力Ｃ１がローレベルからハイレベルに変化する回
路が構成されることになる。
【００２２】一方、第２の基準電圧Ｖ２は、放電の開始
により極間電圧が十分に低下したことを判定する為の第
２の検出レベルＶd2を定めるものであり、第１の検出レ
ベルＶd1の場合と同様に、分圧抵抗７，８による分圧比
をｒとして、Ｖ２＝ｒＶd2の関係にある。極間電圧低下
が十分な場合（放電が確実に開始された場合）に限って
極間電圧低下検出信号を出力させる為には、第２の検出
レベルＶd1が放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高いレベ
ルに設定される必要がある。これをＶd1＝Ｖch＋ε（ε
は相対的に小さな正の電圧値）で表せば、設定されるべ
き基準電圧Ｖ２は、Ｖ２＝ｒＶd1＝ｒ（Ｖch＋ε）とな
る。
により極間電圧が十分に低下したことを判定する為の第
２の検出レベルＶd2を定めるものであり、第１の検出レ
ベルＶd1の場合と同様に、分圧抵抗７，８による分圧比
をｒとして、Ｖ２＝ｒＶd2の関係にある。極間電圧低下
が十分な場合（放電が確実に開始された場合）に限って
極間電圧低下検出信号を出力させる為には、第２の検出
レベルＶd1が放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高いレベ
ルに設定される必要がある。これをＶd1＝Ｖch＋ε（ε
は相対的に小さな正の電圧値）で表せば、設定されるべ
き基準電圧Ｖ２は、Ｖ２＝ｒＶd1＝ｒ（Ｖch＋ε）とな
る。
【００２３】一般に、第１の検出レベルＶd1と第２の検
出レベルＶd2の間にはＶd1＞Ｖd2の関係が成立するか
ら、これに対応してＶ１＞Ｖ２となる。基準電圧Ｖ２を
このように設定することにより、極間電圧が放電時の定
常電圧Ｖchよりもやや高いレベル（第２の検出レベル）
を下回った時点で、コンパレータ９の出力Ｃ２がハイレ
ベルからローレベルに変化する回路が構成される。コン
パレータ１０の出力Ｃ２は、インバータ１３により反転
されてＣ３となり、コンパレータ９の出力Ｃ１と共にＳ
Ｒフリップフロップ１４に入力される。
出レベルＶd2の間にはＶd1＞Ｖd2の関係が成立するか
ら、これに対応してＶ１＞Ｖ２となる。基準電圧Ｖ２を
このように設定することにより、極間電圧が放電時の定
常電圧Ｖchよりもやや高いレベル（第２の検出レベル）
を下回った時点で、コンパレータ９の出力Ｃ２がハイレ
ベルからローレベルに変化する回路が構成される。コン
パレータ１０の出力Ｃ２は、インバータ１３により反転
されてＣ３となり、コンパレータ９の出力Ｃ１と共にＳ
Ｒフリップフロップ１４に入力される。
【００２４】ＳＲフリップフロップ１４は、Ｃ１がハイ
レベルになるとセットされ、Ｃ３がハイレベルになった
時にリセットされる。即ち、ＳＲフリップフロップ１４
の出力Ｃ４は、極間電圧が副電源電圧Ｖs1よりもやや低
めに設定された第１の検出レベルＶd1を上回った時点で
ハイレベルとなり、放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高
めに設定された第２の検出レベルを下回った時点でロー
レベルとなる。符号１５は、ＳＲフリップフロップ１４
の出力Ｃ４の立ち下がりエッジを検出して一定幅のパル
ス出力Ｃ５を生成する単安定マルチバイブレータであ
り、出力Ｃ５は放電開始検出信号として制御装置に送ら
れる。
レベルになるとセットされ、Ｃ３がハイレベルになった
時にリセットされる。即ち、ＳＲフリップフロップ１４
の出力Ｃ４は、極間電圧が副電源電圧Ｖs1よりもやや低
めに設定された第１の検出レベルＶd1を上回った時点で
ハイレベルとなり、放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高
めに設定された第２の検出レベルを下回った時点でロー
レベルとなる。符号１５は、ＳＲフリップフロップ１４
の出力Ｃ４の立ち下がりエッジを検出して一定幅のパル
ス出力Ｃ５を生成する単安定マルチバイブレータであ
り、出力Ｃ５は放電開始検出信号として制御装置に送ら
れる。
【００２５】以下、図３を参照図に加え、極間の絶縁回
復が良好な場合と良好でない場合に分けて、図２に示さ
れた実施例の動作について述べる。図３（１）は、副電
源電圧印加時の極間の絶縁回復が良好な場合の各信号Ｓ
１，Ｓ２，Ｃ１〜Ｃ５及び分圧後の極間電圧Ｖwdの推移
を表わしている。
復が良好な場合と良好でない場合に分けて、図２に示さ
れた実施例の動作について述べる。図３（１）は、副電
源電圧印加時の極間の絶縁回復が良好な場合の各信号Ｓ
１，Ｓ２，Ｃ１〜Ｃ５及び分圧後の極間電圧Ｖwdの推移
を表わしている。
【００２６】制御回路からスイッチング素子３に副電源
電圧印加信号Ｓ１が送られてこれを導通させると、極間
電圧及び分圧電圧Ｖwdが上昇を開始する（時点Ｔ0 ）。
極間の絶縁回復が十分である場合の極間電圧は、先ず放
電時の定常電圧Ｖchよりもやや高めに設定された第２の
検出レベルＶd2を越え（この時点をＴ2'とする）、次い
で副電源電圧Ｖs1よりやや低い第１の検出レベルＶd1を
越えて（この時点をＴ1 とする）、副電源電圧Ｖs1にほ
ぼ等しい値まで上昇する。
電圧印加信号Ｓ１が送られてこれを導通させると、極間
電圧及び分圧電圧Ｖwdが上昇を開始する（時点Ｔ0 ）。
極間の絶縁回復が十分である場合の極間電圧は、先ず放
電時の定常電圧Ｖchよりもやや高めに設定された第２の
検出レベルＶd2を越え（この時点をＴ2'とする）、次い
で副電源電圧Ｖs1よりやや低い第１の検出レベルＶd1を
越えて（この時点をＴ1 とする）、副電源電圧Ｖs1にほ
ぼ等しい値まで上昇する。
【００２７】上述したように、基準電圧Ｖ１，Ｖ２は各
々、第１の検出レベル及び第２の検出レベルに対応して
設定されているから、分圧後の極間電圧Ｖwdも、時点Ｔ
2'でも基準電圧Ｖ２を越え、次いで時点Ｔ1 で基準電圧
Ｖ１を越えることになる。
々、第１の検出レベル及び第２の検出レベルに対応して
設定されているから、分圧後の極間電圧Ｖwdも、時点Ｔ
2'でも基準電圧Ｖ２を越え、次いで時点Ｔ1 で基準電圧
Ｖ１を越えることになる。
【００２８】従って、コンパレータ９の出力Ｃ１は、時
点Ｔ1 でローレベルからハイレベルになる一方、コンパ
レータ１０の出力Ｃ２は、時点Ｔ2'でローレベルからハ
イレベルになり、その反転信号であるＣ３は時点Ｔ2'で
ハイレベルからローレベルとなる。
点Ｔ1 でローレベルからハイレベルになる一方、コンパ
レータ１０の出力Ｃ２は、時点Ｔ2'でローレベルからハ
イレベルになり、その反転信号であるＣ３は時点Ｔ2'で
ハイレベルからローレベルとなる。
【００２９】その結果、各出力Ｃ１をＳ入力、Ｃ３をＲ
入力とするＳＲフリップフロップ１４の出力Ｃ４は、時
点Ｔ1 でローレベルからハイレベルとなる。単安定マル
チバイブレータ１５の出力Ｃ５は、ＳＲフリップフロッ
プ１４の出力Ｃ４がハイレベルからローレベルへ落ちる
変化を示すまで、ローレベルの状態を持続する。
入力とするＳＲフリップフロップ１４の出力Ｃ４は、時
点Ｔ1 でローレベルからハイレベルとなる。単安定マル
チバイブレータ１５の出力Ｃ５は、ＳＲフリップフロッ
プ１４の出力Ｃ４がハイレベルからローレベルへ落ちる
変化を示すまで、ローレベルの状態を持続する。
【００３０】極間電圧が副電源電圧Ｖs1にほぼ等しい値
に達すると、極間電圧の上昇は止まるが、副電源電圧Ｖ
s1は極間に放電を開始させるに十分な値に設定されてい
るから、間もなく極間に放電が開始され、極間電圧極間
電圧及びこれを分圧した電圧Ｖwdが降下し始める。極間
電圧降下時には、上昇時とは逆に、Ｖwdが先ず第１の検
出レベルＶd1を下回り（この時点をＴ1'とする。）、次
いで、放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高めに設定され
た第２の検出レベルＶd2を下回る（この時点をＴ2 とす
る。）という経過を辿る。
に達すると、極間電圧の上昇は止まるが、副電源電圧Ｖ
s1は極間に放電を開始させるに十分な値に設定されてい
るから、間もなく極間に放電が開始され、極間電圧極間
電圧及びこれを分圧した電圧Ｖwdが降下し始める。極間
電圧降下時には、上昇時とは逆に、Ｖwdが先ず第１の検
出レベルＶd1を下回り（この時点をＴ1'とする。）、次
いで、放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高めに設定され
た第２の検出レベルＶd2を下回る（この時点をＴ2 とす
る。）という経過を辿る。
【００３１】コンパレータ９の出力Ｃ１は、時点Ｔ1 で
ローレベルからハイレベルに変化して以後、時点Ｔ1'ま
でその状態を持続し、時点Ｔ1'でハイレベルからローレ
ベルに変化する。また、コンパレータ１０の出力Ｃ２
は、時点Ｔ2'でローレベルからハイレベルに変化して以
後、時点Ｔ2 までその状態を持続し、時点Ｔ2 でハイレ
ベルからローレベルに変化し、その反転信号であるＣ３
は、時点Ｔ2'でハイレベルからローレベルに変化して以
後、時点Ｔ2 までその状態を持続し、時点Ｔ2 でローレ
ベルからハイレベルに変化する。
ローレベルからハイレベルに変化して以後、時点Ｔ1'ま
でその状態を持続し、時点Ｔ1'でハイレベルからローレ
ベルに変化する。また、コンパレータ１０の出力Ｃ２
は、時点Ｔ2'でローレベルからハイレベルに変化して以
後、時点Ｔ2 までその状態を持続し、時点Ｔ2 でハイレ
ベルからローレベルに変化し、その反転信号であるＣ３
は、時点Ｔ2'でハイレベルからローレベルに変化して以
後、時点Ｔ2 までその状態を持続し、時点Ｔ2 でローレ
ベルからハイレベルに変化する。
【００３２】その結果、ＳＲフリップフロップ１４の出
力Ｃ４は、時点Ｔ1 でローレベルからハイレベルとなっ
て以降、時点Ｔ2 でリセットされるまでその状態を維持
し、時点Ｔ2 でハイレベルからローレベルに変化する。
単安定マルチバイブレータ１５は、このＣ４の立ち下が
りを検知して、一定幅のパルス出力Ｃ５を生成し、放電
開始検出信号として制御装置に送る。信号Ｃ５を受けた
制御装置は、直ちにスイッチング素子３を非導通状態に
すると共にスイッチング素子４を導通状態として、副電
源１から主電源２への切換がおこなわれ、極間に加工用
の主電源電圧が印加されてワーク５に対する１サイクル
分の放電加工が実行される。
力Ｃ４は、時点Ｔ1 でローレベルからハイレベルとなっ
て以降、時点Ｔ2 でリセットされるまでその状態を維持
し、時点Ｔ2 でハイレベルからローレベルに変化する。
単安定マルチバイブレータ１５は、このＣ４の立ち下が
りを検知して、一定幅のパルス出力Ｃ５を生成し、放電
開始検出信号として制御装置に送る。信号Ｃ５を受けた
制御装置は、直ちにスイッチング素子３を非導通状態に
すると共にスイッチング素子４を導通状態として、副電
源１から主電源２への切換がおこなわれ、極間に加工用
の主電源電圧が印加されてワーク５に対する１サイクル
分の放電加工が実行される。
【００３３】次に、副電源電圧印加時の極間の絶縁回復
が良好でない場合の動作について、図３（１）と同様の
形式で各信号Ｓ１，Ｓ２，Ｃ１〜Ｃ５及び分圧後の極間
電圧Ｖwdの推移を表わした図３（２）を用いて説明す
る。制御回路からスイッチング素子３に副電源電圧印加
信号Ｓ１が送られてこれを導通させると、極間電圧及び
これを分圧した電圧Ｖwdは一応上昇を開始するが（時点
Ｔ0 ）、極間の絶縁回復が十分である為に、極間電圧が
副電源電圧Ｖs1近くまで上昇することは無く、せいぜ
い、放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高めに設定された
第２の検出レベルＶd2を越える程度の上昇を示すのみで
ある。即ち、極間電圧は副電源電圧よりやや低い値に設
定されている第１の検出レベルＶd1を上回ることが出来
ず、これに対応して分圧後の極間電圧Ｖwdも、基準電圧
Ｖ２を越えることはあっても基準電圧Ｖ１を越えること
が出来ず、絶縁不良の程度に応じて極間に加工電流でな
い電流が流れてしまい、極間電圧が放電時以下の値まで
低下してしまう。
が良好でない場合の動作について、図３（１）と同様の
形式で各信号Ｓ１，Ｓ２，Ｃ１〜Ｃ５及び分圧後の極間
電圧Ｖwdの推移を表わした図３（２）を用いて説明す
る。制御回路からスイッチング素子３に副電源電圧印加
信号Ｓ１が送られてこれを導通させると、極間電圧及び
これを分圧した電圧Ｖwdは一応上昇を開始するが（時点
Ｔ0 ）、極間の絶縁回復が十分である為に、極間電圧が
副電源電圧Ｖs1近くまで上昇することは無く、せいぜ
い、放電時の定常電圧Ｖchよりもやや高めに設定された
第２の検出レベルＶd2を越える程度の上昇を示すのみで
ある。即ち、極間電圧は副電源電圧よりやや低い値に設
定されている第１の検出レベルＶd1を上回ることが出来
ず、これに対応して分圧後の極間電圧Ｖwdも、基準電圧
Ｖ２を越えることはあっても基準電圧Ｖ１を越えること
が出来ず、絶縁不良の程度に応じて極間に加工電流でな
い電流が流れてしまい、極間電圧が放電時以下の値まで
低下してしまう。
【００３４】その結果、コンパレータ１０の出力Ｃ２
が、Ｖwdが基準電圧Ｖ２を越えた際にローレベルからハ
イレベルに一時的に変わることはあっても、コンパレー
タ９の出力Ｃ１がハイレベルに変化することは無く、終
始ローレベルのままである。従って、Ｃ１をＳ入力とす
るＳＲフリップフロップ１４がセットされず、出力Ｃ４
もハイレベルとなり得ない。出力Ｃ４がハイレベルにな
らなければ、Ｃ４の立ち下がりが単安定マルチバイブレ
ータ１５によって検出されることも起こり得ないから、
出力Ｃ５も一貫してローレベルのまま推移し、放電開始
検出信号が制御装置に送られることが無く、主電源への
切換は行なわれない。
が、Ｖwdが基準電圧Ｖ２を越えた際にローレベルからハ
イレベルに一時的に変わることはあっても、コンパレー
タ９の出力Ｃ１がハイレベルに変化することは無く、終
始ローレベルのままである。従って、Ｃ１をＳ入力とす
るＳＲフリップフロップ１４がセットされず、出力Ｃ４
もハイレベルとなり得ない。出力Ｃ４がハイレベルにな
らなければ、Ｃ４の立ち下がりが単安定マルチバイブレ
ータ１５によって検出されることも起こり得ないから、
出力Ｃ５も一貫してローレベルのまま推移し、放電開始
検出信号が制御装置に送られることが無く、主電源への
切換は行なわれない。
【００３５】なお、従来技術の説明の項で述べたよう
に、このような絶縁不良のケースに際して、副電源から
主電源への切換がいつまでも行なわれないことは好まし
いことではないので、一定期間に放電開始検出信号Ｃ５
が得られない場合には副電源印加を一旦中止し、極間に
電圧を印加しないオフ時間を設けた上で再度副電源印加
信号Ｓ１を制御装置から送出する等の制御を実行するこ
とが望ましい。オフタイム後の再度の副電源電圧印加時
に極間の絶縁が十分に回復していれば、当然、上記図３
（１）に示した経過で電源装置各部が動作し、ワーク５
に対する１サイクル分の放電加工が実行されることにな
る。
に、このような絶縁不良のケースに際して、副電源から
主電源への切換がいつまでも行なわれないことは好まし
いことではないので、一定期間に放電開始検出信号Ｃ５
が得られない場合には副電源印加を一旦中止し、極間に
電圧を印加しないオフ時間を設けた上で再度副電源印加
信号Ｓ１を制御装置から送出する等の制御を実行するこ
とが望ましい。オフタイム後の再度の副電源電圧印加時
に極間の絶縁が十分に回復していれば、当然、上記図３
（１）に示した経過で電源装置各部が動作し、ワーク５
に対する１サイクル分の放電加工が実行されることにな
る。
【００３６】また、上記第１の検出レベル及び第２の検
出レベルの最適値が加工条件等に応じて変化することに
備えて、基準電圧源１１，１２に出力電圧可変なものを
使用したり、分圧抵抗７，８を可変抵抗とする等の手段
により、各検出レベルを調整し得る構成とすることも極
めて好ましいことである。
出レベルの最適値が加工条件等に応じて変化することに
備えて、基準電圧源１１，１２に出力電圧可変なものを
使用したり、分圧抵抗７，８を可変抵抗とする等の手段
により、各検出レベルを調整し得る構成とすることも極
めて好ましいことである。
【００３７】
【発明の効果】本願発明によれば、副電源電圧印加後の
極間電圧上昇時の検出レベルを、副電源電圧印加時の極
間の絶縁回復状態を的確に判別するに適した値に設定す
ると共に、極間電圧下降時の検出レベルを、放電開始を
確実に判別するに適した値に設定することが可能なの
で、副電源電圧印加により極間電圧が十分上昇した後に
生起される正常な放電の開始のみを確実に検出し、副電
源から主電源への切換を行なうことが出来る。これによ
り、副電源電圧印加時の極間絶縁回復が不完全であるに
も拘らず主電源への切換が行なわれ、ワークの加工精度
に悪影響を及ぼす可能性を解消することが可能になっ
た。
極間電圧上昇時の検出レベルを、副電源電圧印加時の極
間の絶縁回復状態を的確に判別するに適した値に設定す
ると共に、極間電圧下降時の検出レベルを、放電開始を
確実に判別するに適した値に設定することが可能なの
で、副電源電圧印加により極間電圧が十分上昇した後に
生起される正常な放電の開始のみを確実に検出し、副電
源から主電源への切換を行なうことが出来る。これによ
り、副電源電圧印加時の極間絶縁回復が不完全であるに
も拘らず主電源への切換が行なわれ、ワークの加工精度
に悪影響を及ぼす可能性を解消することが可能になっ
た。
【００３８】また、副電源電圧印加後の極間電圧上昇時
の検出レベルや極間電圧下降時の検出レベルの設定値を
可変とすることによって、加工条件の変更等があった場
合でも、正常な放電開始のみを検出する機能が低下しな
い放電加工機の電源装置を提供することが出来る。
の検出レベルや極間電圧下降時の検出レベルの設定値を
可変とすることによって、加工条件の変更等があった場
合でも、正常な放電開始のみを検出する機能が低下しな
い放電加工機の電源装置を提供することが出来る。
【図１】極間電圧Ｖw の副電源による電圧印加開始後の
推移と検出レベルの関係を説明するグラフである。
推移と検出レベルの関係を説明するグラフである。
【図２】本願発明の一実施例の構成を要部ブロック図で
示したものである。
示したものである。
【図３】図２に示された本願発明実施例の動作を説明す
る為のタイムチャートである。
る為のタイムチャートである。
１ 副電源用直流電源
２ 主電源用直流電源
３，４ スイッチング素子
５ ワーク
６ 加工電極
７，８ 分圧抵抗
９，１０ コンパレータ
１１，１２ 基準電圧供給用電源
１３ インバータ
１４ ＳＲフリップフロップ
１５ 単安定マルチバイブレータ
Ｓ１ 副電源電圧印加信号
Ｓ２ 主電源電圧印加信号
Ｃ１，Ｃ２ コンパレータ９，１０の出力
Ｃ３ インバータ１３の出力
Ｃ４ ＳＲフリップフロップ１４の出力
Ｃ５ 単安定マルチバイブレータ１５の出力
Ｖ１ 第１の基準電圧
Ｖ２ 第２の基準電圧
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 川原 章義
山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580
番地 ファナック株式会社 内
(56)参考文献 特開 昭61−249213（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−312018（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−146625（ＪＰ，Ａ)
特公 昭59−37174（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭52−7200（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23H 1/02
Claims (2)
- 【請求項１】 加工用主電源と、放電開始用副電源と、
前記副電源から供給された電圧の極間への印加による極
間放電の開始を検出して放電開始検出信号を出力する放
電開始検出部と、該放電開始検出信号を受け、前記主電
源による極間への電圧印加を開始させる電源切換部を備
え； 前記放電開始検出部は、前記副電源からの電圧供給によ
り極間電圧が予め設定された第１の検出レベルを上回っ
たことを検出する極間電圧上昇検出手段と、 該極間電圧上昇検出手段により極間電圧が前記第１の検
出レベルを上回ったことが検出された後に該極間電圧が
前記第１の検出レベルよりも低い値に予め設定された第
２の検出レベルを下回ったことを検出する極間電圧低下
検出手段と、 該極間電圧低下検出手段により極間電圧が前記第２の検
出レベルを下回ったことが検出された際に放電開始信号
を前記電源切換部に出力する手段を有していることを特
徴とする、放電加工機の電源装置。 - 【請求項２】 前記第１の検出レベル及び前記第２の検
出レベルの少なくとも一方が可変設定可能であることを
特徴とする請求項１に記載された放電加工機の電源装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23926693A JP3396515B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 放電加工機の電源装置 |
| DE69410433T DE69410433D1 (de) | 1993-09-01 | 1994-08-16 | Stromversorgung für elektrisches entladungswerkzeug |
| PCT/JP1994/001355 WO1995006536A1 (fr) | 1993-09-01 | 1994-08-16 | Dispositif raccorde a des sources d'alimentation en courant pour usinage par etincelage |
| EP94922380A EP0671235B1 (en) | 1993-09-01 | 1994-08-16 | Power source apparatus for electrical discharge machining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23926693A JP3396515B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 放電加工機の電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768418A JPH0768418A (ja) | 1995-03-14 |
| JP3396515B2 true JP3396515B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=17042212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23926693A Expired - Lifetime JP3396515B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 放電加工機の電源装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0671235B1 (ja) |
| JP (1) | JP3396515B2 (ja) |
| DE (1) | DE69410433D1 (ja) |
| WO (1) | WO1995006536A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106964853A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-07-21 | 浙江师范大学 | 一种用于放电加工的复合脉冲电源 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3950844B2 (ja) * | 2003-12-01 | 2007-08-01 | ファナック株式会社 | 放電加工機 |
| JP4444303B2 (ja) | 2007-03-22 | 2010-03-31 | 株式会社ソディック | 放電発生検出方法及び装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01257514A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-13 | Hoden Seimitsu Kako Kenkyusho Ltd | 放電加工用電源装置 |
| JP2801280B2 (ja) * | 1989-09-01 | 1998-09-21 | 株式会社放電精密加工研究所 | ワイヤカット放電加工電源 |
| JPH03104517A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工用電源装置 |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP23926693A patent/JP3396515B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-16 WO PCT/JP1994/001355 patent/WO1995006536A1/ja active IP Right Grant
- 1994-08-16 EP EP94922380A patent/EP0671235B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-16 DE DE69410433T patent/DE69410433D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106964853A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-07-21 | 浙江师范大学 | 一种用于放电加工的复合脉冲电源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0671235A4 (en) | 1995-11-29 |
| EP0671235A1 (en) | 1995-09-13 |
| DE69410433D1 (de) | 1998-06-25 |
| EP0671235B1 (en) | 1998-05-20 |
| JPH0768418A (ja) | 1995-03-14 |
| WO1995006536A1 (fr) | 1995-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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