JPS5822293B2 - ホウデンカコウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加工用電極と被加工体の加工間隙にスイッチ素
子のオン、オフ制御により加工パルスを供給して繰返放
電を発生することにより加工する放電加工装置に関する
。

従来装置はマルチバイブレータ等によって電源スィッチ
をオン８オフ制御して加工パルスを加工間隙に供給する
ものであるからパルス巾は条件設定により一定にきめら
れてしまうため加工間隙の・状態変化によって各放電毎
の供給エネルギーが変化し、常に充分なエネルギー供給
ができないために加工能率が低下し、また加工間隙に供
給する電圧パルスまたは電流パルスを加工条件により設
定してしまうと間隙の状態変化に対して常に最適な放電
を行なえないといった欠点があった。

本発明はこのような欠点を除去し、常に加工間隙に最適
なパルス放電を行なわせることを目的とするものである
。

以下図面の一実施例により本発明を説明する。

第１図において、１は加工用電極と被加工体を対向した
加工間隙で、この間隙にスイッチ素子２のオン オフス
イッチング制御によって加工用電圧源３をオン、オフし
て加工パルスを供給し、間歇的繰返放電を発生せしめる
。

４は加工間隙１の状態変化を検出するために設けた検出
用電源で、これを加工間隙１に並列接続し、その接続回
路に検出抵抗５を挿入し、端子６に加工間隙１の状態変
化に応じて流れる検出電流のアナログ信号を検出する。

７は端子６の検出アナログ信号を信号電圧に比例した数
（繰返数）の短い（例えばパルス巾１〜２μｓ程度）パ
ルスにデジタル変換するＡ−Ｄ変換回路で、この詳細回
路は第２図に示す如くで、７１は端子６の入力信号を増
巾するために必要に応じて設けられる増巾器、７２は信
号によって充電、制御されるコンデンサ、７３はコンデ
ンサ電圧によって反転動作するシュミットの如き反転回
路、７４はナンド回路、７５はナンド出力によって発振
する例えば単安定マルチで端−ＲＯＴＪｒ）にパルス信
号を出力する。

７６はノット、７７はナンド回路、７８はナンド出力を
反転増巾するトランジスタ、７９はコンデンサ７２を短
絡するスイッチトランジスタである。

８は以上変換回路７からのデジタルパルスをカウントす
るカウンタ回路、９がそのカウント出力選択切換回路、
１０はゲート回路で、この出力のゲート信号を増巾回路
１１を通してスイッチ２に加えスイッチオン作動せしめ
る。

１２は放電終了後スイッチ２をオフしておく時間設定用
のマルチバイブレークの如き時間回路で、加工間隙１の
絶縁回復状態に応じて適当に時間設定が行なわれる。

１３はクロックパルス（例えば１０ＭＦ（Ｚ程度）発振
器、１４はそのカウンタ、１５はゲート１０出力とカウ
ンタ１４出力を結合する回路で、これらによりチェック
時間を決定する時間回路を構成する。

１６は回路１５の出力とカウンタ８出力を結合してＤＡ
ＭＥ信号（加工間隙の短絡、アーク等異常状態信号）を
発生する結合回路、１７はＤＡＭＥ信号入来時。

にオフ時間設定回路１２からの信号を更に引き延す遅延
回路で、これも単安定マルチバイブレーク等で構成され
る。

以上は本発明の概略構成図であるが、次にこの動作を説
明する。

加工間隙１に検出用電源４は常シ時印加されており、間
隙の抵抗に応じて変化する検出電流が直列抵抗５により
検出される。

即ち端子６にはその検出電流に応じたアナログ信号が検
出されるわけである。

この端子６電圧はデジタル変換回路７に加わりコンデン
サ７２を充電する。

ごコンデンサ７２の充電々圧はシュミット７３により判
別されそれが所定電圧になるとシュミット７３の反転に
よって出力を“１“にしナンド回路７４に加える。

そしてこのナンド出力が“０″、ノット回路７６で反転
してノット出力を°“１“、更にごナンド７７出力を“
０“とじ、これによりトランジスタ７８がオン７９がオ
ンしてコンデンサ７２を短絡して放電せしめる。

一方ナンド７４出力は単安定マルチＴ５にも加わり、こ
の作動により設定した１〜２μｓ後には４前記ナンド回
路７７に“０“信号を加えるので、このナンド出力を“
１″″にしてトランジスタ７８ 、７９をオフし、コン
デンサ７２を再度端子６の検出信号で充電し、それが所
定値に達するとシュミット７３の反転により再びコンデ
ンサ７２は短絡される如く、これを繰返して単安定マル
チ７５から１〜２μｓ程度の短い単位のデジタルパルス
を出力する。

この単位パルスの周波数は端子６に検出される信号に比
例し、これが大きければコンデンサ７２の充電速度が急
速に行なわれるから周波数は増大し、したがって検出ア
ナログ信号の大きさく電圧）に比例した周波数のデジタ
ル信号が取り出され、Ａ−Ｄ変換が行なわれるものであ
る。

； かくして変換発生させた単位パルスは次のカウンタ
８に加えられる。

カウンタ８はその計数出力が選択回路９で設定された値
までカウンターアップすると信号を出力してリセットさ
れているゲート回路１０をセットし、カウンタ自体はク
リアーされる。

即ちカウンタ８がカウントを開始して後回路７からの単
位パルスが周波数を高めて次々入来すると設定された値
までのカウント時間が短時間になりゲート回路１０のセ
ットするまでの時間が短縮され、反対に単位パルスの周
波数が落るとカウンタ時間が増大してセットまでの時間
を長びかせる。

ゲート回路１０はリセット期間中はノット１０１出力が
“０゛、ナンド１０２出力が°′１゛、そしてナンド１
０３出力が“０“に保たれているが、カウンタ８及び切
換器９から信号が入るとノット１０１出力が“１“とな
ってナンド１０２出力が０“、ナンド１０３出力が“１
“と反転セットする。

したがってこのリセットからセットまでの時間巾のゲー
ト信号が増巾回路１１で反転増巾してスイッチ２に加わ
りスイッチング制御をせしめる。

ゲ゛−ト回路１０をセットしてその出力を“１“にする
とオフ時間設定用のマルチ１２が作動してこの作動時間
中スイッチ２のオフを保つ、このオフ時間は放電後の加
工間隙１の絶縁回復に充分な時間が保てるよう単安定マ
ルチ１２の設定が行なわれ、所定時間経過すると回路１
２から回路１７を通してゲート１０のナンド回路１０３
に“１“のリセット信号を加えてナンド１０３出力を“
０“にリセットし、スイッチ２を再度オンさせる。

しかしながらこのマルチ１２によるオフ時間完了後も加
工間隙１にアーク、短絡等が発生した場合はオフ時間引
延回路１７が作動して異常放電の発生を防止する。

即ちゲート回路１０がリセットされてその出力が“Ｏ“
になったときノット回路１５３で反転した信号“′１“
がカウンタ１４にも加わり、該カウンタ１４は発信器１
３からのクロックパルスのカウントを開始する。

また前記信号゛′１“は回路１５にも加わりナンド１５
２の出力を“′１“に保つ。

しかしてカウンタ１４は設定した値までカウントすると
′０“信号を出力して回路１５に加える。

これによりナンド１５１出力を“′ｌ“、ナンド１５２
出力を“Ｏ“に反転する。

即ち回路１５のナンド１５２出力はゲート回路１０がリ
セットしてからカウンタ１４が定める時間の開信号゛１
°゛のチェック時間パルスを出力して、これを回路１６
のナンド１６２に加える。

一方カウンタ８はゲート回路１０のノット１０４の出力
“１゛によってカウントを始め、スイッチ２オンした放
電中にもし間隙１が短絡等していれば検出電流が増大し
て端子６の。

信号は増大するのでデジタル変換回路７からカウンタ８
に加わる単位パルスはその周波数を高め、このためカウ
ンタ８は前記チェック時間設定のカウンタ１４のカウン
ト時間中に設定値までカウントアツプして回路１６に信
号゛Ｏ“を加える。

なお２このときのカウンタ８は切換回路９によって選択
した設定値よりも少なく設定した計数値に達したとき別
の回路からの回路１６に信号“０“を出力するようにな
っている。

そしてナンド１６１出力が“１“となってナンド２回路
１６２に加え、他方の回路１５から所定のチェック時間
中信号“１“がナンド１６２に加わっているから、前記
チェック時間中にカウンタ８から出力信号があるとナン
ド１６２出力を′０“とする。

また正常放電のときは検出信号が短絡時のそれ３に比べ
て小さく、カウンタ８に加わるパルス周波数が低くカウ
ンタ８のカウント時間がカウンタ１４の定める時間より
長くなり、したがってカウンタ８から出力“０“が回路
１６に加えられるときは回路１５の出力信号“１“の既
でに“０“に反転し３ているのでナンド回路１６２の出
力は“１４′のま＼である。

こうして回路１６の出力が“０“になったときはゲート
１０をリセットし、スイッチ２オンして加工間隙１に放
電起動した初期のチェックにおいて短絡、アーク等の異
常が検出されたＤＡＭＥ４信号であり、このＤＡＭＥ信
号がオフ時間引延回路１Ｔに加えられる。

その後スイッチ２オフしてマルチ１２の作動によりゲー
ト回路１０に次のリセット信号“Ｉ“を加えるとき遷延
回路１７の作動により所定時間リセットを遅延せしめる
。

このようにしてセットからリセットまでのオフ時間を引
き延すことにより加工間隙１は電極サーボによる間隙調
整とか加工液噴流による切削粉の排除等の作用効果によ
って短絡開放、正常復帰が行なわれる。

かくしてゲート回路１０をリセットして再びスイッチ２
をオンし、再度パルス放電を行なうよう準備し、放電が
始まればこの放電状態に応じて変；化する端子６の検出
信号を回路７によりデジタルパルス変換し、それをカウ
ンタ８でカウントして所定のカウントが完了するとゲー
ト回路１０にセット信号を加えてスイッチ２オンするよ
うにし、これを繰返して間隙１に間歇的放電が行なわれ
る。

以上のように、間隙１に繰返される放電のパルス巾は間
隙の放電中の状態変化を検出した信号をデジタルなパル
スに変換した、そのパルスをカウンタ８でカウントして
時間決定するから常に加工間隙の状態に最適とするパル
ス巾の放電が行なえ安定した加工効果が期待できる。

加工間隙１における放電は媒介する誘電性液の絶縁破壊
に伴なって生ずるが、全路破壊に至る前でも部分的に微
小な電流が流れ、これが雪崩的に増大して全路破壊に至
るが、この放電開始前の先駆現象が現われても検出電源
４により僅かながら回路電流が検出され端子６に信号が
出力して回路７によりデジタルパルス変換が行なわれ、
カウンタ８がカウントするから、この放電先駆現象をも
次に発生しようとする放電パルスに影響を与える。

かくして放電が始まると放電々流の立上り特性に応じて
端子６の検出信号（電圧Ｖ）の立上りも比例し、第３図
に示すように（Ｉ）は急激な立上りをする場合、（ＩＩ
）は中間の場合、＜ＩＩＩ）は立上りが遅い場合を示し
、加工間隙１の状態変化によって放電パルスの立上り特
性が変化し、これに比例して検出回路による検出信号の
立上り特性が変化する。

したがってこの検出信号を回路７によりデジタル変換す
ると変換パルスの周波数は（■）の場合は高く、（ＩＩ
Ｉ）の場合は低くなる。

これはパルス電流の立上す時だけでなく、放電中の間隙
状態変化によっても端子６の検出信号が増減するので変
換パルスの周波数が比例変化する。

そしてこの変換パルスをカウントするカウンタ８は（Ｉ
）のような場合は短時間に所定値までカウンタアップし
てセット信号をゲート回路１０に加えるから放電のパル
ス巾が短かく制御され、反対に（＠のような場合はカウ
ンタ８のカウント時間が延長して放電パルス巾を長くす
る。

琺り要するに加工間隙１での放電状態に応じて変化する
検出信号を一部デジタル変換し、それをカウンタでカウ
ントすることにより集積、即ち積分し積分値が一定にな
ったとき１パルス放電を終了させるものであるから、間
隙の変化による電流の増減変化によりパルス放電のパル
ス巾が増減して間歇的に繰返される各パルス放電のエネ
ルギー。

が一定になるように制御し、ユニパルスを供給すること
ができるものである。

したがって従来のマルチバイブレーク等の制御によって
一定パルス巾の電圧パルスまたは電流パルスを供給する
方式のものにおいては加工間隙の。

変化によって供給エネルギーが変化してしまう欠点を除
去し、常に一定の充分なエネルギーを供給できて加工能
率が著しく向上できる。

また加工間隙の変化によって変化する検出信号をデジタ
ルなパルスに変換して、このパルス数をＳカウンタでカ
ウントして出力パルスをきめるものであるから、放電パ
ルス巾の加工条件に応する選択がカウンタのカウント数
の切換によって広範囲に亘って極めて簡単にできる効果
を奏する。

また繰返される各放電は放電起動時にチェックされるが
、この放電の正常、異常のチェックにおいても、検出電
流をデジタルに変換したパルス数をカウントして良否を
判定するものであるから極めて正確なチェックができ、
このチェックにもとすいて異常であればオフ時間が延長
されることにより常に異常放電を防止し、正常放電のみ
を発生させ安定した加工を行なうことができるものであ
る。

尚、本発明を構成するデジタル変換回路、カウンタ回路
、ゲート回路等は図示した一実施例のものに限らず利用
でき、また放電起動時のチェック用カウンタは放電のパ
ルス巾を決めるカウンタと別個に設けること、実施例の
説明における“セット“、°“リセット“は二値状態の
一方及び他方の状態を意味するから“リセット“、“セ
ットと読みかえてもよい等回路上の変更も本発明の範囲
内において任意できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例概略回路構成図、第２図
はその一部回路の詳細構成図、第３図は本発明の一部動
作状態を説明する説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加工用電極と被加工体の加工間隙にスイッチのオン
   、オフ制御により加工パルスを供給して繰返放電を発生
   することにより加工する放電加工装置において、加工用
   電源、または検出用電源により前記加工間隙に流れる電
   流に比例したアナログ信号電圧を検出する検出回路と、
   該検出回路の検、出アナログ信号電圧を電圧に比例した
   繰返数の単位パルス列に変換する変換回路と、該変換回
   路のパルスを切換選択した設定値までカウントすると、
   該カウンタの出力信号によってセットして前記スイッチ
   をオフし後記時間回路からの信号によりり４セツトして
   前記スイッチをオンするゲート回路と、該ゲート回路の
   セットにより作動を開始して設定時間経過時に前記ゲー
   ト回路にリセット信号を加える時間回路と、前記ゲート
   回路のリセット時から所定のチェック時間を設定する時
   間回路と、該、時間回路の設定チェック時間中に前記カ
   ウンタ又はこれに並設した別のカウンタが前記カウンタ
   の切換選択設定値よりも少なく設定した計数値までカウ
   ントアツプしたときその出力信号により前記リセット信
   号を発生する時間回路の時間完了後もＪゲート回路へ加
   えるリセット信号を遅延させる遅延回路を設けて成る放
   電加工装置。