JPS5964226A - 放電加工装置 - 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】 本発明は放電加工装置、特に加工用パルス発生電源の改
良に関するものである。

従来パルス発生回路としてコンデン１すの充放電を用い
るものとかマルチバイブレータ等が利用されているが、
これらはパルス幅ＩＡＪＪ幅１周波数等を目的に応じて
変更するには一つ一つ抵抗、二１ンデンサ等の複雑な切
換調整をづる必要があり、その変更範囲にも限度があり
、任意に目的どりるパルスを発生できなかった。またパ
ルス発生回路の出〕ｊパルスと加工間隙の放電とは必ず
しも一致しない、この加二［間隙の放電パルスを一定に
制御するためには加二Ｆ間隙の状態変化に応じてパルス
発生回路を制御してやる必要があり、このため従来は加
工間隙の平均電圧等を信号どして行っているが、このア
ナ【」グ信号によっては刻々変化する間隙の状態にアダ
プテイブに制御できず、ガス中放電、アーク放電等の異
常放電を続りて加工面を悪化したり、異常放電が続くこ
とによって特に加］二液が噴流できないとか、深孔加工
する場合に全く加工がストップしてしまったりする欠点
があった。

本発明はこの点を改善りるために発明されたもので、り
１コックパルス発生回路によって発生するクロックパル
スをカウンタ及びカウン］〜数切換設定装置により構成
される時間設定回路に加え、該時間設定回路から交互に
出力するオンタイｌ−信号とオフタイム信号により対応
するＡンパルス幅とＡ゛フパルス幅有りるゲートパルス
を発生し、発生パルスを電子スイッチに加えて加工間隙
に並列接続した電源をオン、Ａフスイッヂング覆ること
により前記加］二間隙繰返し加工パルスを供給づるよう
にしたことを特徴とＪる。

以下図面図面の一実施例により説明すれば、第１図にお
いて、１はクロックパルスを発生する発振回路で、これ
は第２図の如く、］−リ゛キダイ７ｊ−ドを用いたちの
ａ、１）どかトランジスタを用いたちのＣとか各種のも
のが利用できる。２はカウンタでり【］ツクパルスをカ
ラン１〜ｈ１数してオフタイムを設定する時間設定回路
で、発振回路１からのり［コックパルスは先ず直列接続
されたカウンタ　３゜４に加わって計数が行われる。５
はカラン１〜数を所望の値に選択づるリレーＣ１この）
ハ択出力がデ゛ケートカウンタ　６に加わり、Ｂ　ＣＩ
）信号に変換され、これがデコーダ７により１（）進に
変換される。

８はデ」−ダ７の出力選択リレーである。９はオフタイ
ムを設定する時間設定回路で、これも前記オフタイムの
時間設定回路と同様にカウンタ１０゜１１、そのカラン
１〜数の選択リレー１２、デケードカウンタ１３及びデ
コーダ１４、出力選択リレー１５により構成されている
。１６は前記時間設定回路２の出力パルス数を３１数す
る８１数回路で、２個のカウンタ１７．１８より成り、
所定の数計数層る毎に出ノｊ信号を出づ。１９はオフタ
イムを設定する時間設定回路９及びオフタイムを設定す
る時間設定回路２力Ａら交互に出力するオンタイム信号
とオフタイム信号どに対応り゛るＡンバルス幅とオフタ
イム幅を右づるグー１へパルスを発生覆るパルス発生回
路で、Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄ　１及びＮΔＮＤ２によりフリッ
プフロップ回路を構成（）ている。２０はゲートパルス
の位相反転増幅器、２１はスイッチ素子の１〜ランジス
タ“て゛電圧源２２をグー１〜パルスに応じ“Ｃオン、
オフスイッーヂング覆ることにより繰返し加工パルスを
発生し加工間隙２３に加える。２４は加工間隙の放電状
態、即ち例えば間隙電圧を検出すると共に、例えば基準
電圧と比較することににり反比例づる電圧を発生りるど
共に、その出力電圧をクロックパルスの発振回路１に加
えて制御する検出制御回路、２５は加工間隙の放電しな
い無負荷電圧を検出判別してオンパルスをクランプづる
オンパルスクランプ回路、２６は加工間隙のアーク電圧
等の正常加工電圧より低い状態を検出判別して信号を出
力する判別回路である。

以上において、光１辰回路１の作動によってクロックパ
ルスが発生する。このタロツクパルスはゲートパルスの
オフタイム及びオフタイムを決定゛りる基礎となるもの
である。先ずこの９１」ツタパルスはオフタイムを設定
づる時間設定回路２のカウンタ３に加わってカラン１〜
され、もしこの出力をリレー５（こよりＢを選べばタロ
ツクパルスが２個人る毎にパルスが出力し、またカウン
タ４の端子Δを選べばクロックパルス８個毎に出力する
Ｊ：う分周される。そしてこの分周された信号はデケー
ドカウンタ　６によりカウントされ旧故に対応りるＢＣ
Ｄ信号を出力する。このＢＣＤ信号がデコーダ　７にｊ
、す１０進に変換され、それをリレー８で切換選択づる
。例えばカウンタ３の出力を１３、デコーダ７の出力に
゛２パを選べばカウンタ　３の出力の２倍がデコーダ７
の出力となるｈ目うクロックパルスが２Ｘ２＝４個毎に
１個のパルスが出力し、カウンタ　４の出力りをまたデ
コーダ“０″を選択づ−れば、８Ｘ８Ｘ６＝３８４個の
り【コツクパルスがへカする毎に１個のオフタイム信号
のパルスが出力することになる。この出力信号１１０＋
１は前の放電終了からカラン１〜しＣ選択設定したカウ
ント数にｊヱしたどき出力ηるもので、このカラン１へ
時間がＡ−ツタイムということになる。即らｈ（電完了
後はデ」−夕　７の出力側は１″に保たれており、Ｎ　
Ａ　Ｎ　Ｄ　４に１°′が、ま７ｊ他方から信号１１１
１１が加わっていれば、ＮＡＮＤａの出力は°０″にな
り、Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄ　３の出力が′１″でフリップフロ
ップのＮＡＮＤ２の出力が０”ＮＡＮＤａがｔｒｉｌｌ
となり、位相反転増幅回路２０で反転し１１０＋１信号
を１〜ランジスタ２１に加えてオフ状態に保っているが
所定のカラン１〜完了によりデコーダ７の出力が０″と
なるとこの出力＋１０１１はＮＡＮＤ４に加わり、他方
から信号１１１１＋が加わっていれば、この出力は１″
で、ＮＡＮＤ３の出力は０″、ＮΔＮＤ２の出力ｆｒｉ
１１、またＮ　Ａ　Ｎ　Ｄ　１には他方から′１″が加
わっているから出力１１０１１となってこのグー１−パ
ルスが回路２（）で反転増幅されて１−ランジスタ２１
に加わりスイッチオンする。

このオフタイムを設定゛づる時間設定回路２の力ラン１
−中はＡＮＤ３にＮＡＮＤ２の出力“０″′が加４つっ
ているのでオンタイムを設定りる時間設定回路９による
カランｌ−は行われないが、前記の如くオフタイムが完
Ｙしてスイッチ２１ΔンにＪ、り放電が始まりＮＡＮＤ
２の出力が１″になるとＡＮ　［）　３に１°′が加わ
るので、一方から発振器１よりのタロツクパルスが加わ
りオンタイムを設定する時間設定回路９のカウンタ１０
に加４つりカウントが行われるにうになる。即ち八Ｎ　
ｌ）　３はオフタイムを設定する時間設定回路２の出力
するオフタイム信号によりオンタイムの時間を始めるよ
う時間設定回路９のカウントを開始させる制御回路を構
成している。勿論フリップフロップのＮ　Ａ　Ｎ　ｌ）
２の同期信号Ｃ′なくデコーダ　７の出力するオンタイ
ム信号を直接ＡＮＤ３に加えてもよい。

かくして回路９の力ｆクン１−が開始されるがカウンタ
１０．１１．１３．及びデ゛コーダ１４等の作動は前の
オフタイムを設定する時間設定回路２のｂのと同様であ
り、リレー１２．１５の選択によってパルス幅の長い荒
加工からパルス幅の短い仕上加工までを任意のパルス幅
のオンタイムを発生させることができる。このオンタイ
ムが完了り゛るとデコーダ１４の出力が′０″となるオ
ンタイム信号が出力し、これがＡ　Ｎ　Ｉ）　＋に加わ
り、その出力を０″にリ−るの℃、フリップフロップを
反転しＮＡＮＤ＋出力を１１１１１に反転し、位相反転
増幅回路２０で反転した゛０″出力パルスをｌ−ランジ
スタ２１に加えスイッチオンし、１パルスの放電を完了
する。デコーダ１４の出力は各Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄ　６〜８
で反転して各７Ｊウンタのクリア端子に信号１１１１１
を加えてクリアせしめる。このときＡＮＤ３にはＮ　Ａ
　Ｎ　Ｄ　２からｉｔ　Ｏａ＋信号がｈｌ目つるからゲ
ートは閉じＣ回路９によるり１」ツタパルスのカウント
は行われないが、Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄ　７にＪこってクリア
された回路２はカウントを開始する。即ちこのＮＡＮＤ
７はオンタイムを設定ザる時間設定回路９の出力するオ
フタイム信号にＪ：すオフタイムの時間を始めるよう時
間設定回路２のカラン１へを開始させる制御回路を構成
している。勿論オンタイム信号に同期Ｊるフリップノロ
ツブのＮＡＮＤａの出力を用い−Ｃカウンタのクリアを
行ってもよく、これは前記オフタイム信号の同期信号を
Ａ　Ｎ　＋）　３に加えた場合と同様である。

かくし−Ｃオフタイムを設定覆−る時間設定回路２が再
び作動し、同様に設定したカウントを完了づるど次にオ
フタイムを設定する時間設定回路９でカランｌ〜が行わ
れ設定したカラン１〜数でオンパルス信号が出力する如
く、これが繰返されて時間設定回路９，２からオンタイ
ム信号及びオフタイム信号が交互に出力し、回路１９で
訓ンタイム、Ａフタイム信号に対応するオンパルス幅と
オフパルス幅を右するゲートパルスを発生し回路２０よ
りスイッヂｌ−ランジスタ２１に加わり、オン、′Ａオ
フイツヂングにＪ：り加工パルスを間隙２３に供給する
。

なおオフタイムを設定する時間設定回路９もオフタイム
を設定する時間設定回路２の出力のオフタイム信号にま
りカウンタをクリアけしめ刺ンタイム整形のための力１
クン１〜を開始さけるようにすることができる。

又オンタイムを設定する時間設定回路２もオンタイムを
設定づる時間設定回路９と同様にカウンタを予めクリノ
’　Ｌｌ　’（’　ａ３Ｑ回路９の出カッるオンタイム
信号又は同期信号によって開始させるようにりることか
でさる。

又オンパルスクラン７回路２５によって、即ちこのフラ
ンジ回路は弁別シュミツｌ−等で出来ており、加工間隙
２３の電圧が放電電圧よりも高い無負荷電圧の場合は出
）、＃１＋＋を出しオンタイムを設定覆る時間設定回路
９のカウンタ１０．１１をクリアし、１つそれを保持づ
るから、オフタイムを設定リ−る時間設定回路２のカラ
ン１へ完了によりスイッチ２１がオンしてし間隙２３が
広過ぎてい−Ｃ放電起動しないどぎはオンタイムを設定
づる時間設定回路９にＪ、るカラン１−は行われず確実
に放電が起動してがらカランｉ−が行われるので、オン
タイムを設定覆る時間設定回路９による設定オンパルス
幅を常に一定にづることができる。

加」二間隙にａ３いて何らかの原因により加工電圧が正
常加工電圧より低下したとすると、判別回路２Ｇはその
状態を検出判別して正′フル加」ｌ中に出力”ｉ”ｒあ
ったものを′１″′→“０″に変更づる。

そしてゲートＡ　Ｎ　［）　１の出力を’　（１”に、
またΔＮＤ２の出力“ｄ″に保ち、スイッチ２１をオフ
に保って放電加二丁−を中ＶｆＩｔ　Ｌ、め、加工間隙
のり−ボあるいは噴流加工液の浄化等により１７ｉ間隙
に戻るまで加工を全くストップさせる。

即ちこの判別回路２６はゲートＡＮＤ＋、ＡＮＤ２等ど
相合けて加工間隙の状態が正常面１間を外れたどぎパル
ス発生回路１９がらグー１〜パルスの発生を中断さける
中断制御回路を構成り−るもので、これにより加工面の
悪化を防止せしめる。

回路１Ｇはオフタイムを設定づ−る時間設定回路２の作
動回数により放電の回数を加締してそれがある設定値に
ｊ￥したとき放電を強制に一時中四させるどか、電極上
昇により加」二間隙２３を広げて一間隙にｆ（を憤する
加工屑の除去浄化を行うものてｄうる。

以上のように発振回路１の発生づるクロックパルスをオ
フタイムを設定する時間設定回路２及びオンタイムを設
定する時間設定回路９により７Ｊウントすることにより
設定したカラン１〜数によりオンタイム、オンタイム信
号を発生し、パルス発生回路にＪ：り前記信号に対応し
たオンパルス幅とオフパルス幅を右りるグー１〜パルス
を発生し、これを加工パルス光牛用のオン、Ａフスイッ
ヂに加えるようにしたｌ）＋　ｔろパルス幅の長い荒加
工からパルス幅の知い什↓加工までの極めて広い範囲に
亘って任意に目的と覆る加工パルスを発生させることが
できる。

しかしこのオンパルス及びオフパルスは切換リレーで−
Ｖｉ設定しでしまえば常に一定のパルスが間隙に供給さ
れることになるのであるが、これを回路２４によっ−（
間隙２３の放電状態を検出し、この出力で発振回路１を
制御することによりオンパルス及びオフパルスを設定す
る基礎どなるタロツクパルスを間隙の状態で変化させる
ことによりグー１〜パルスのアゲブチイブな制御ができ
る。

即ら、検出回路２４は例えば加工間隙の平均電圧を検出
し、この検出値を規準値と比較するなどして反比例市川
を発生覆る。そしてこの電圧を発振回路１に加えること
によって、これは第２図の如き構成のものが利用される
ことにより、入力（ｉｎ）電Ｌ１−に比例して発振出力
（ｏｕｔ　）の周波数ｆが第３図ａの如く変化し、した
がって加工間隙が広がって間隙の電圧が上昇したときは
回路２４にＪ、・〕で反転した低電圧が発振回路１に加
わることになるから、間隙の電圧に対して発振回路の発
振周波数［は第３図すの如く反比例して低下する。

このようにしで発振回路１の出力クロックパルスの周波
数が低下するとオンタイムを設定づる時間設定回路９及
びオフタイムを設定する時間設定回路２によって設定さ
れるオン及びオフのパルス幅はカウント数が等しくても
長くなり、したがって加工間隙が広かったときはそれに
比例してパルス幅の大きい放電が発生ずる。またこれと
逆に間隙が狭まったどぎは間隙の検出電圧は１１℃くな
り、第３図１〕から発振回路１のクロックパルスの周波
数が増大づるからオンタイムを設定する時間設定回路９
及びオフタイムを設定り−る時間設定回路２にによって
設定されるオン及びオフのパルス幅は短り４Ｔす、した
がっ（狭い間隙にパルス幅の小さい放電を発生りる。こ
のように発振回路１のり１」ツクパルス発振周波数を加
工間隙の変化に応じ−Ｃ制御づることに１こり容易に加
工パルスの制御ができ加１間隙が広いどきはパルス幅の
長い人きな放電（ａ、　ｆ：ｊい、狭い間隙ではパルス
幅の短い小さな放電を（ｊうことにＪ、り常に間隙の状
態変化に応じたアダプティブな放電を発生させることが
でき、安定した高粘度の放電加工が行われるようになる
。

尚以上はタロツクパルスの発振回路１を一つ設（プる場
合について説明したが、オフタイムを設定する時間設定
回路９用とオフタイムを設定する時間設定回路２用とを
別々に設けることもよく、又その一方を固定発振器とし
、他方を前記のように加工間隙の状態に応じて変化制御
す“れば、オンパルスもしくはＡフパルスのみをアダプ
ティブにし他方を一方パルス幅どづることかでき、間隙
の状態に応じてオンパルスとオフパルスのデユーティが
制御Ｃきる。

また変更例として特に図示しないが、オンタイムを設定
づ゛る時間設定回路とオフタイムを設定Ｊる時間設定回
路とを別々に設（ノることなく、一つの時間設定回路で
、時分割しくオフタイム及びオフタイム信号を交互にカ
ウント出力づるよう（１４成りることが−（きる。この
場合、例えば回路９をオフタイム用及びオフタイム用に
兼用し！ことりると、デコーダ１４から出力りるオフタ
イム（又はオフタイム）のカウント出力をグーｈ　Ａ　
Ｎ　Ｄ　＋を通して回路１９に加えると同［［、’ｌに
ＮへＮＤＣで反転した信号によりカウンタをブリセラ１
〜（クリア）して次のオフタイム（又はオフタイム）の
カランＩ〜を開始させるにうにし、これと同時にカラン
ｌ−数の切換設定づる装置（実施例にＪ３いてリレー１
２．１５）を作動させて所定のオーフタイム（又はオフ
タイム）のカウント数に切換設定さ已、カウンタがその
設定値まで割数するとデコーダ１４からオフタイム（又
はオンタイム）のカウント出力が出で回路１つに信号を
加えると同時にＮ　Ａ　Ｎ　Ｉ）　ｓて反転した信号に
Ｊ、り力１シンタをブリセラ１へ（クリア）し、リレー
１２．１５をオフタイム（又はオフタイム）の力ラン１
〜数に切換設定し、これを交互に繰返すようになり、各
々独立した所望に設定したオンタイム信号とオフタイム
信号とが交互に取り出ける。この場合の制御回路はオン
タイム（又はオフタイム〉のカラン１−出力信号でカウ
ンタをプリレット（クリア）Ｊるようにすると共にオン
タイム（又はオフタイム）信号をオフタイム（又はオフ
タイム）のカラン１〜数を切換設定するために選択され
たリレーに加え°Ｃ切換設定するように゛りればＪ：い
。

又グー１〜パルスを発生ずる回路１９のフリップフロッ
プには入力を一つに結合したものを用い、グー１〜ＡＮ
Ｄ＋からオフタイム、オフタイム信号を交互に入力ＴＪ
−れは”にい。

以上のにうに本発明はフロックパルスをカウントしてオ
フタイム及びオフタイムを設定するカウンタとオンタイ
ム及びオフタイムを互に独立して設定−りるための前記
力ウタのカウント数を切換設定づる切換装置とからなる
時間設定回路をオンタイム及びオフタイム用を兼用させ
Ｃ一つ又は別々にして二つ設（）、時間設定回路から出
力するオンタイム（又はオフタイム）信号によりオフタ
イム（又はオンタイム）の時間を始めるよう兼用づる場
合の前記一つの時間設定回路の繰返作動又（ま別々に設
（プた場合の前記二つの時間設定回路の交互作動を開始
さＵるよう制御回路によって関連制御し、前記作動する
時間設定回路から交Ｈにオンタイム信号とオフタイム信
号とを出力し、発生レス弁士回路に加えて前記両信号に
対応するオンパルス幅とオフパルス幅を右するグー１−
パルスを発生して電源スィッチをオン、オフして加工間
隙に加工パルスを供給覆るようにしたから、時間設定回
路のカウンタのカウント数の選択切換設定にＪ−って荒
加工から仕上加工までの広範囲に亘つ゛（任意のパルス
を発生させることができ、しかも前記時間設定回路には
オンタイムとオフタイムを互に独立して任意に設定づる
ためのカウンタのカラン１へ数を切換設定する切換装置
を設り（″いるから、オフパルス幅とオフパルス幅とが
独立して変更制御でき、カウンタのカウント数の切換だ
【ノで簡単に他を変えないでオンパルスだけ、又はオフ
パルスた【ノを目的のパルス幅に設定′Ｃき、任意に広
範囲に亘−）−Ｕ連続して、オンパルス又はオフパルス
のパルス幅の制御発生ができ、加工条件に応じて最も適
当するパルスを容易に発生できる。なお時間設定回路を
（１′４成りるカウンタ及びカラン１へ数を切換段定寸
−る装置は実施例以外のものが同様に利用でさ、７Ｊウ
ンタ及び切換装置の組合１回路し実施例の回路に限１う
ない。

尚実施例にａ３いては、カウンタのカラン１へ数を１０
進数による切換操作で切換設定づ−る切換装置を用いた
から切換変更がイ６スめて簡単に任意のパルス発生がで
きる。

そしτ本発明によれば特にり【」ツタパルスの発生回路
を加］二間隙の状態に応じて制御づることによりり［１
ツクパルス発振周波数が変化し、これをカラン］・する
もので゛あるｌ）ｔ　＋らオンパルス、オフパルスを間
隙の状態に応じてアダプティブに制御することができ、
加工間隙には常に最適な加工パルスを供給でき、［１的
に応じた高精度で高速度の加］−を安定に行うことがで
きる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例回路図、第２図ａ。 １）、Ｃはその一部具体的回路図、第３３図ａ　、　Ｉ
）　。 （よその作動説明図である。 １・・・・・・・・・光撮回路 ２．９・・・・・・・・・時間設定回路３、　４．　　
Ｇ、　１０．１１．１３・・・・・・・・・カウンタ！
＋、　　８．１２．１５・・・・・・・・・切換リレー
７．１４・・・・・・・・・デ］−夕 Δ　Ｎ［）＋、ＡＮ１つ　２　　　、　　　ＡＮＤ３　
　　・・・　・・・　・・・　フッ　ン　ｌ・　グー１
〜 Ｎ　　Ａ　　Ｎ　　Ｌ）　　３　　　、　　　Ｎ　　Ａ
　　Ｎ　　り　　４　　　、　　　Ｎ　　Ａ　　Ｎ　　
Ｉっ　６　　。 ＮＡＮＤ？・・・・・・・・・ナンドグー１〜１９・・
・・・・・・・フリップフロップ２０・・・・・・・・
・位相反転増幅器２１・・・・・・・・・スイップー素
子２２・・・・・・・・・電圧源 ２３・・・・・・・・・加工間隙 ２６・・・・・・・・・検出制御回路 才２；副 （Ａン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　（−１□ン（Ｃン ；ｔｓｌ”ａ 入力１・ 同紳を瓦・ １６３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クロックパルスを発生ずる発振回路、該発振回路の発生
   づるクロックパルスをカウントしてオンタイム及びオフ
   タイムを設定するカウンタとオンタイム及びオフタイム
   を互に独立して任意に設定するための前記カウンタのカ
   ウント数を切換設定づる切換装置とからなる時間設定回
   路をオンタイム及びオフタイム用を兼用さけて一つ又は
   別々にして二つ設り、該時間設定回路から出力づるオン
   タイム（又はオフタイム）信号によりオフタイム（又は
   オンタイム）の時間を始めるよう兼用する場合の前記一
   つの時間設定回路の繰返作動又は別々に設（）た場合の
   前記二つの時間設定回路の交互作動を開始させる制御回
   路、該制御回路の制御にＪｚつで作動する前記時間設定
   回路から交互に出力りるオフタイム信号とオフタイム信
   号とに対応するＡンバルス幅オフパルス幅を有７るゲー
   トパルスを発生りるパルス発生回路、該パルス発生回路
   の発生するゲートパルスによって加工間隙に並列接続し
   た電圧源をオン、Ａフスイッチングする電子スイッヂ、
   前記加工間隙の放電状態を検出判別して前記発振回路の
   発振周波数を制御覆る回路を設（プ、前記電子スイッチ
   による電圧源のＡン１オフスイッチングにより前記加工
   間隙に繰返し加工パルスを供給（るようにした放電加工
   装置。