JPH012817A - 電流発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電流発生装置に関し、さらに詳しくは放電加工
装置の電極消耗比を一定とするような電流を発生する電
流発生装置に関する。

［従来の技術］ 第５図は従来の電流発生装置を用いた放電加工装置のブ
ロック図である。第５図において、（１）は所定周波数
のパルス信号を出力するクロック回路、（２ａ）、（２
ｂ）、（２ｃ）、（２ｄ）、（２ｅ）はアンド回路、（
３）はクロック回路（１）が出力するパルス信号のパル
ス数を計数し、計数値をカウンタ出力端子（４ａ）、（
４ｂ）、（４ｃ）及び（４ｄ）から２進数化出力するカ
ウンタ、（５）はピーク電流値入力端子（６ａ）、（６
ｂ）、（６ｃ）及び（６ｄ）から２進数入力される設定
ピーク電流値とカウンタ出力端子（４ａ）〜（４ｄ）か
ら入力される計数値とを比較し、ピーク電流値と計数値
とが一致したときにアンド回路（２ａ）に一致信号を出
力するマグニチュードコンパレータ、（７）は放電電流
のオン・オフタイムを制御するパルサ、（８，ａ）、（
８ｂ）、（８Ｃ）、（８ｄ）、（８ｅ）はスイッチング
用のトランジスタ素子、（９）は加工用電源、（１０ａ
）、（１０ｂ）　、（１０ｃ）　、（１０ｄ）　、（１
０ｅ）は抵抗素子、（１２）は電極と被加工物とからな
る極間、（１１）は極間（１２）の放電を検出し、放電
検出信号を出力する放電検出回路である。

次に、第５図に示した放電加工装置の動作について説明
する。まず、パルサ（７）はカウンタ（３）にリセット
信号を出力してカウンタ（３）をリセットするとともに
、トランジスタ素子（８ａ）及びアンド回路（２ｂ）〜
（２ｅ）にオン信号を出力する。オン信号の出力により
、トランジスタ素子（８ａ）はオンになり、加工用電源
（９）はトランジスタ素子（８ａ）及び抵抗素子（１０
ａ）を介して極間（１２）に電圧を印加する。なお、カ
ウンタ（３）はリセット信号が入力されており、各カウ
ンタ出力端子（４ａ）〜（４ｄ）から「０」を出力して
いるので、オン信号がアンド回路（２ｂ）〜（２ｅ）に
出力されても、トランジスタ素子（８ｂ）〜（８ｅ）は
オフになっている。

極間（１２）に電圧が印加されることにより極間（１２
）に放電が発生すると、放電検出装置（１１）はこれを
検出してパルサ（７）に放電検出信号を出力する。放電
検出信号の出力により、パルサ（７）はりセント信号の
出力を解除する。リセット信号の出力が解除されると、
カウンタ（３）はクロック回路（１）からアンド回路（
２ａ）を介して入力されるパルス信号のパルス数を計数
し、その計数値をカウンタ出力端子（４ａ）〜（４ｄ）
に出力する。

カウンタ（３）のカウント出力により、トランジスタ素
子（８ｂ）〜（８ｅ）が順次オンになり、極間（１２）
に放電電流が流れる。極間（１２）に流れる放電電流は
抵抗素子（ＬＯａ）〜（１０ｅ）の抵抗値に応じて第６
図に示すように階段状に順次増加する。

一方、マグニチュードコンパレータ（５）はピーク電流
値入力端子（６ａ）〜（６ｄ）に入力されている設定ピ
ーク電流ｉ　の大きさに対応する値とカランり（３）の
カウント出力とを比較しており、両者が同じ値になると
アンド回路（２ａ）に一致信号を出力する。一致信号の
出力により、カウンタ（３）にはパルス信号が入力され
なくなり、極間（１２）には第６図に示すようにパルス
信号が入力されなくなったときにオンになっているトラ
ンジスタ素子を介して一定の放電電流ｉ　が流れること
になる。

放電電流が流れ始めてからパルス幅Ｔ　に対応する時間
が経過すると、パルサ（７）はカウンタ（３）にリセッ
ト信号を出力してカウンタ（３）をリセットするととも
に、トランジスタ素子（８ａ）及びアンド回路（２ｂ）
〜（２ｅ）にオフ信号を出力してトランジスタ素子（８
ａ）をオフ午する。リセット信号の出力により、カウン
ト出力が零になりトランジスタ素子（８ｂ）〜（８ｅ）
はオフになり、極間（１２）に放電電流が流れなくなる
。

一定体止時間Ｔ　経過後、パルサ（７）は上述したよう
に再びカウンタ（３）にリセット信号を出力してカウン
タ（３）をリセットするとともに、トランジスタ素子（
８ａ）及びアンド回路（２ｂ）〜（２ｅ）にオン信号を
出力する。上述した動作の繰り返しにより放電加工が行
なわれる。

この放電加工装置はクロック回路（１）のパルス信号の
周波数を変えることにより、放電電流の立上りの傾きを
変えることができる。即ち、パルス信号の周波数を高く
すれば放電電流は急激に立上り、低くすれば緩やかに立
上ることになる。又、ピーク電流値入力端子（６ａ）〜
（６ｄ）に入力する設定ピーク電流ｉ　の値を変えるこ
とにより、ピーク電流ｉ　の大きさを変えることができ
る。さらに、バルサ（７）によってパルス幅Ｔ　及び休
止時間Ｔ　を変えることができる。

［発明が解決し、ようとする問題点コ ところで、上記構成の従来の電流発生装置は、放電電流
の立上りの傾斜率を時間とともに変化させることかでき
なかった。このため、第３図に示すように任意のパルス
幅において電極消耗比を一定とするような波形である放
電電流（２２ａ）又は（２２ｂ）を発生させることがで
きないという問題があった。

又、同じ電極消耗比を実現するのに、一般に知られてい
る方形波では加工速度が遅く、台形波ではピーク電流値
、放電電流の傾斜率及びパルス幅Ｔ　の設定が複雑で難
しいという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたのもので
、電流の立上りの傾斜率を時間とともに変化させること
により、例えば、第３図に示すように任意のパルス幅に
おける電極消耗比を一定とするような波形の放電電流（
２２ａ）又は（２２ｂ）を発生できる電流発生装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明では大きさの異なる複数の種類の電流を
出力し得る電流出力手段と、複数の種類の電流のそれぞ
れについて、各電流を出力する電流出力時間をそれぞれ
設定する時間設定手段と、電流出力時間に基づいて、電
流出力手段から大きさが連続的に変化する所定の波形の
電流を出力させる波形制御手段とから電流発生装置を構
成する。

［作　用］ 上記構成の電流発生装置は、時間設定手段が電流出力手
段の出力し得る複数の種類の電流のそれぞれについて、
各電流を出力する電流出力時間をそれぞれ設定し、波形
制御手段が電流出力時間に基づいて、電流出力手段から
大きさが連神的に変化する所定の波形の電流を出力させ
る。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る電流発生装置を適用した放電加工
装置のブロック図である。なお、第１図において第５図
と同様の機能を果たす部分についでは同一の符号を付し
１、その説明は省略する。又、第１図において、（１５
）はクロック回路（１）が出力する所定周波数のパルス
信号のパルス数を計数し７、カウンタ出力端子（１５ａ
）　、（１５ｂ）　、（１５ｃ）及び（１５ｄ）からそ
の計数値を２進数化出力するカウンタ、（１Ｂ）はカウ
ンタ（１５）の計数値をデコード出力するデコーダ、（
２１）は放電電流１１．１□、・・・、ｉ　　　Ｓ　ｉ
　　（ｉ１≠１２≠１３≠・・・≠１ｎ−１≠ｎ−１　
　　　　　ｎ １　）について、各放電電流１１〜ｉｎを出力する電流
出力時間Ｔ　　ＳＴ　　、・・・、Ｔ　　、Ｔ　を１　
　２　　　　　ｎ−１ｎ 記憶している中央処理装置（以下、ＣＰＵという）　、
　（１９ａ）　、（１９ｂ）　、（１９ｃ）及び（１９
ｄ）はＣＰＵ　（２１）が記憶している電流出力時間Ｔ
１〜Ｔ、をラッチするラッチ回路、（２０）はラッチ回
路（１９ａ）〜（１９ｄ）のうちどのラッチ回路が電流
出力時間Ｔ１〜Ｔｎをラッチすべきかを指示するラッチ
書込回路、（１８）はどのラッチ回路（１９ａ）　〜（
１９ｄ）から電流出力時間Ｔ１〜Ｔｎをデータセレクタ
（１７）に出力すべきかを指示するラッチ読出回路、（
１７）はデータセレクタ、（１３ａ）　、（１３ｂ）は
オア回路である。

次に、本発明に係る電流発生装置を適用した放電加工装
置の動作について第２図のフローチャートを参照して説
明する。

（１）ステップＳ１ 作業者が電極消耗比を設定すると、ＣＰ　Ｕ　（２１）
は第３図（ａ）に示すように設定された電極消耗比を実
現する波形の放電電流（２２ａ）に対応する電流出力時
間Ｔ　　、Ｔ　　ＳＴ　　、Ｔ　　ＳＴ　　、Ｔ６、Ｔ
　　、Ｔ　　、Ｔ　　及びＴｌｏを算出・記憶し、ラッ
チ書込回路（２０）を制御して、電流出力時間Ｔ１〜Ｔ
１ｏをラッチ回路（１９ａ）〜（１９ｄ）に保持させる
。

即ち、ＣＰ　Ｕ　（２１）は放電電流が１１か、ら１２
に変わるまでの電流出力時間Ｔ１をラッチ回路（１９ａ
）に、放電電流がｉ　から１３に変わるまでの電流出力
時間Ｔ２をラッチ回路（１９ｂ）に、放電電流がｉ　か
らｉ　に変わるまでの電流出力時間Ｔ３をラッチ回路（
１９ｃ）に、放電電流が１　から１５に変わるまでの電
流出力時間Ｔ４をラ　ッチ回路（１９ｄ）にそれぞれ保
持させておく。なお、本実施例では４個のラッチ理路（
１９ａ）〜（１９ｄ）を設けているので、後述するよう
にラッチ読出回路（１８）によって電流出力時間の読み
出しが行なわれたラッチ回路に電流出力時間Ｔ５〜”１
０をラッチするようにしてもよい。又、ラッチ回路電流
出力時間Ｔ　　−Ｔ　ｔ　ｏの種類に対応して１０個の
ラッチ回路を設けてもよい。

（２）ステップＳ２ バルサ（７）はカウンタ（３）にリセット信号を出力し
てカウンタ（３）をリセットするとともに、トランジス
タ素子（８ａ）及びアンド素子（２ｂ）〜（２ｅ）にオ
ン信号を出力する。オン信号の出力により、トランジス
タ素子（８ａ）はオンになり、加工用電源（９）は極間
（１２）に電圧を印加する。

（３）ステップ８３〜Ｓ６ 極間（１２）に電圧が印加されることにより極間（１２
）に放電が発生すると、放電検出装置（１１）はこれを
検出してバルサ（７）、オア回路（１３ａ）を介してカ
ウンタ（１５）及びオア回路（１３ｂ）を介してラッチ
読出回路（１８）に放電検出信号を出力する（ステップ
Ｓ３）。バルサ（７）は放電検出信号によりリセット信
号の出力を解除し、カウンタ（３）によるカウントを可
能とする（ステップ８４）。又、カウンタ（１５）は放
電検出信号によりリセットされ、クロック回路（１）か
ら入力されるパルス信号のパルス数を計数し、その計数
値をカウンタ出力端子（ｌｓａ）　〜（１５ｄ）に出力
する（ステップＳ５）　、カウンタ（１５）の計数値は
カウンタ出力端子（４ａ）〜（４ｄ）からデコーダ（１
６）を介してデコードされてデータセレクタ（１７）に
出力される。さらに、ラッチ読出回路（１８）は放電検
出信号によりラッチ回路（１９ａ）にラッチされている
電流出力時間Ｔ１を読み出してデータセレクタ（１７）
に出力する（ステップＳ８）。

なお、ステップ８４〜Ｓ６はフローチャートに示す順序
で実行されるのではなく、放電検出信号が出力されると
同時に実行されるものである。

（４）ステップ３７〜Ｓ８ デコーダ（１７）はカウンタ（１５）の計数値が電流出
力時間に一致すると（ステップＳ７）、一致信号をオア
回路（１３ａ）を介してカウンタ（１５）、オア回路（
１３ｂ）を介してラッチ読出回路（１８）及びアンド回
路（２ａ）を介してカウンタ（３）に出力する（ステッ
プＳ８）。

（５）ステップ８９〜Ｓｌｌ カウンタ（１５）は一致信号によりリセットされ、再び
クロック回路（１）から入力されるパルス信号のパルス
数を零から計数し始め、その計数値をカウンタ出力端子
（１５ａ）〜（１５ｄ）に出力する（ステップＳ９）。

又、ラッチ読出回路（１８）は一致信号によりラッチ回
路（１９ａ）〜（１９ｄ）にラッチされている電流出力
時間を読み出してデータセレクタ（１７）に出力する（
ステップ５１０）。即ち、データセレクタ（１７）には
一致信号が出力される度毎にラッチ回路（１９ａ）〜（
１９ｄ）にラッチされている電流出力時間Ｔ　１Ｔ３、
・・・、Ｔｌｏが順次出力されることになる。さらに、
カウンタ（３）はデータセレクタ’（１７）からアンド
回路（２ａ）を介して入力される一致信号によりカウン
トアツプし、そのカウント値をカウンタ出力端子（４ａ
）〜（４ｄ）に出力する。カウンタ（３）のカウント出
力により、トランジスタ素子（８ｂ）はオンになり、第
３図（ａ）に示すように極間（１２）に放電電流が流れ
る（ステップ５１１）。即ち、電流出力時間Ｔ　ＳＴ３
、・・・、Ｔｌｏに対応して放電電流がｉ　、°　、・
・・、１１ｏというように順次変化することになる。

なお、ステップ８９〜Ｓｉｔはフローチャートに示す順
序で実行されるのではなく、一致信号が出力されると同
時に実行されるものである。

（６）ステップ８１２〜Ｓ１３ マグニチュードコンパレータ（５）はピーク電流値入力
端子（６ａ）〜（６ｄ）に入力される設定ピーク電流値
とカウンタ（３）のカウント出力とを比較する（ステッ
プ５１２）。設定ピーク電流値゛とカウント出力とが一
致しなければ、ステップＳ７に進む。又、一致したとき
は、マグニチュードコンパレータ（５）はアンド回路（
２ａ）に一致信号を出力する（ステップ８１３　）。一
致信号の出力により、カウンタ（３）はデータセレクタ
（１７）から出力される一致信号のカウントアツプを中
止する。カウントアツプの中止により、極間（１２）に
は設定ピーク電流が流れる。

（７）ステップ８１４〜９１５ 放電電流が流れ始めてからパルス幅Ｔ　に対応する時間
が経過すると（ステップＳ１４　）　、パルサ（７）は
カウンタ（３）にリセット信号を出力してカウンタ（３
）をリセットするとともに、トランジスタ素子（８ａ）
にオフ信号を出力して、トランジスタ素子（８ａ）をオ
フにする。リセット信号の出力により、カウンタ（３）
のカウント出力が零になりトランジスタ素子（８ｂ）〜
（８ｅ）はオフになり、極間（１２）に放電電流が流れ
なくなる（ステップＳ１５　）。

（８）ステップ８１Ｂ・〜８１７ リセット信号を出力してから休止時間Ｔ　が経過すると
（ステップ５１６）、ステップＳｌに進、み、ステップ
８１〜９１Ｂを繰り返し実行する。

なお、本実施例では第３図（ａ）に示す波形の放電電流
（２２ａ）を出力する場合について説明したが、第３図
（ｂ）に示す波形の放電電流（２２ｂ）を出力する場合
も同様に行ない得る。

以上のように、本発明に係る電流発生装置はクロック回
路（１）、カウンタ（１５）、デコーダ（１６）、デー
タセレクタ（１７）、ラッチ読出回路（１８）、ラッチ
回路（１９ａ）　〜（１９ｄ）　、ラッチ書込回路（２
０）及びＣＰ　Ｕ　（２１）により、不等間隔クロック
パルスをアンド素子（２ａ）を介してカウンタ（３）に
出力することにより、第３図（ａ）又は（ｂ）に示すよ
うな波形の放電電流（２２ａ）又は（２２ｂ）を実現で
きる。

次に、第４図は本発明に係る電流発生装置の他の実施例
を示すブロック図である。なお、第４図において第１図
と同様の機能を果たす部分については同一の符号を付し
、その説明は省略する。

上記実施例ではＣＰ　Ｕ　（２１）が電流出力時間Ｔ１
〜Ｔ　のみを記憶していたが、本実施例′で゛は各型流
出力時間Ｔ　及び各流出力時間Ｔｘに対応する各流値ｉ
　を記憶するようにしている。この電流発生装置は電流
出力時間Ｔ　毎にラッチ回路（１９）を介して直接トラ
ンジスタ素子（８ｂ）〜（８ｅ）をオン・オフして電流
出力時間Ｔ　に対応する放電電流を得、第３図に示す波
形の放電電流（２２ａ）又は（２２ｂ）を得、上記実施
例と同様の効果を奏するようにしている。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、時間設定手段が電
流出力手段の出力し得る複数の種類の電流のそれぞれに
ついて、各電流を出力する電流出力時間をそれぞれ設定
し、波形制御手段が電流出力時間に基づいて、電流出力
手段から大きさが連続的に変化する所定の波形の電流を
出力させるようにしたので、複雑な波形の電流を容易に
発生できる電流発生装置が得られる。

又、本発明に係る電流発生装置を放電加工装置に適用す
ることにより、電極消耗比を一定とするような波形の放
電電流が得られ、電極消耗比に対する加工速度が大きく
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電流発生装置を適用した放電加工
装置のブロック図、第２図は第１図に示した放電加工装
置の動作を示すフローチャート、第３図は第１図に示し
た放電加工装置の電流波形図、第４図は本発明に係る電
流発生装置の他の実施例を示すブロック図、第５図は従
来の電流発生装置のブロック図、第６図は第５図に示し
た放電加工装置の電流波形図である。 各図中、１はクロック回路、２ａｓ　２ｂｓ　２ｃｓ　
２ｄ。 ２ｅはアンド回路、３．１５はカウンタ、４ａ、　４ｂ
、　４ｃ。 ４ｄはカウンタ出力端子、５はマグニチュードコンパレ
ータ、８ａ、　６ｂ、　Ｂｅ、　８ｄはセツティング入
力端子、７はバルサ、８ａ、　８ｂ、　８ｃ、　８ｄ、
　８ｅはトランジスタ素子、９は加工用電源、ｌｏａ　
、　１０ｂ　、　ｌｏｃ　。 １０ｄ　、　ｌｏｅは抵抗素子、１１は放電検出回路、
１２は極間、１３ａ　、　１３ｂはオア回路、１６はデ
コーダ、１７はデータセレクタ、１８はラッチ読出回路
、１９ａ１１９ｂ　、　１９ｃ　、　１９ｄはラッチ回
路、２Ｑはラッチ書込回路、２１はＣＰＵ　（中央処理
装置）である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すもので
ある。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）大きさの異なる複数の種類の電流を出力し得る電
   流出力手段と、前記複数の種類の電流のそれぞれについ
   て、該電流を出力する電流出力時間をそれぞれ設定する
   時間設定手段と、前記電流出力時間に基づいて、前記電
   流出力手段から大きさが連続的に変化する所定の波形の
   電流を出力させる波形制御手段とを備えたことを特徴と
   する電流発生装置。
2. （２）電流出力手段は、スイッチ手段と抵抗素子とから
   なる直列回路を、該抵抗素子の抵抗値を変えて並列に接
   続した構成であり、該スイッチ手段が順次切り換えられ
   ることにより、前記異なる大きさの複数の種類の電流を
   出力する特許請求の範囲第１項記載の電流発生装置。
3. （３）電流出力手段は、電極と被加工物を微小間隙を隔
   てて対向配置して形成される極間にパルス電圧を印加し
   て、該極間に放電を発生させて該被加工物を加工する放
   電加工装置における放電電流を出力する特許請求の範囲
   第１項記載の電流発生装置。
4. （４）波形制御手段は、前記電流出力手段から任意のパ
   ルス幅で電極消耗比を一定とする所定の波形の電流を出
   力させる特許請求の範囲第３項記載の電流発生装置。
5. （５）波形制御手段は、前記電流出力手段から時間の経
   過とともに立上りの傾斜率がデジタル的に変化する所定
   の波形の電流を出力させる特許請求の範囲第１項記載の
   電流発生装置。
6. （６）波形制御手段は、前記電流出力手段から所定の二
   次関数曲線となるように波形が変化する電流を出力させ
   る特許請求の範囲第１項記載の電流発生装置。
7. （７）時間設定手段は、前記電流出力時間とともに、該
   電流出力時間に対応する電流の大きさを記憶する手段を
   有する特許請求の範囲第１項記載の電流発生装置。