JPS63174816A - 放電加工機用電源装置 - 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、放電加工機用電源装置、特に放電加工機の電
極と被加工体との間に印加される電圧をパルス信号によ
って制御されるメイン・トランジスタを介して供給する
ように構成された放電加工機用電源装置において、イン
ダクタを介して上記電極に給電するように構成すると共
に、上記メイン・トランジスタのＯＦＦ時点に発生する
サージ電圧のピーク値を抑制しかつ当該サージ電圧を短
時間のうちに減衰せしめるように構成することによって
、電極低消耗加工を可能ならしめると共に。

給電休止時間の短縮化を可能ならしめて加工効率の向上
を図るようにした放電加工機用電源装置に関するもので
ある。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕一般に
、放電加工機においては、［極と被加工体との間に電圧
を印加して放電を発生せしめ、当該放電のエネルギによ
り上記被加工体に対する加工が行われる。そして、上記
電極と被加工体との間に連続して電圧を印加すると、い
わゆる集中放電が発生して非所望な放電加工状態となる
ため。

スイッチング・トランジスタを介してパルス電圧を断続
的に供給するように構成された放電加工機用電源装置が
知られている。また、放電パルス持続時間を一定にする
ことにより電極低消耗加工が可能になることも良く知ら
れている。しかし、当該電極低消耗加工の場合１次のよ
うな問題点があった。即ち。

■　実際の放電加工中にしばしば見られることであるが
２例えば放電間隙の変化などのために。

放電が瞬時中断したのち直ぐ復帰する現象いわゆるパル
スが切れる現象が確認されている。そして。

当該現象の発生が、電極の消耗を著しく増大させる原因
となっていることが判明している。

■　また、上記現象の発生原因は、加工面積が大きいと
か、給電路のキャパシタンスが大きいなどによるもので
あることも判明している。

■　更に１例えば仕上げ加工などのように、電流ピーク
値が小さく、比較的に加工面積に比して放電間隙が非常
に小さい加工条件の場合に、上記現象が発生し易いこと
も確認されている。

上記の如き非所望な問題点の解決策として、第４図図示
従来例の如く、給電路にインダクタを挿入し、放電時の
急激な負荷変動に対して、上記インダクタに蓄えられた
エネルギ（Ｌｉ”／２）が有効に放出されることにより
、所望する効果が得られることが確認されて、既に公知
となっている。

なお、第４図における符号ｌはメイン・トランジスタ、
ＩＢは該メイン・トランジスタ１のベース端子、２は電
極、３は被加工体、４は直流電源。

５は抵抗、６はインダクタ、７は給電路、４１および４
２はダイオードを表している。

しかしながら、上記第４図図示従来例は、後述するよう
な非所望な問題があるため、一部の特殊な放電加工を行
う場合にしか適用できなかった。

以下、上記第４図図示従来例の回路要点における電圧電
流波形図を示す第５図を参照しつつ従来の放電加工機用
電源装置の問題点を説明する。なお。

第５図■は上記ベース端子ＩＢに供給されるパルス信号
の電圧波形図、第５図■は上記メイン・トランジスタｌ
のエミッタ〜コレクタ間の電圧波形図、第５図■は上記
電極２と被加工体３との間の電圧波形図、第５図■は第
４図の電流ｉの電流波形図を示している。なお、矢印は
電流量の方向を示す。

■　上記第５回■および■に図示されている如く、メイ
ン・トランジスタ１のＯＦＦ時点以降において、上記挿
入したインダクタ６の放出エネルギを早期かつ確実に吸
収することが出来なかった。

■　特に、短絡状態発生時（第５図の第４番目の波形）
などのような場合、上記メイン・トランジスタｌのＯＦ
Ｆ期間にも電極２〜被加工体３間に電流が流れ続け、い
わゆる集中放電状態が発生し易くなると言う非所望な問
題があった。そして。

当該集中放電状態の発生は、放電加工状態を不安定にし
て加工速度を低下させたり、加工面の面粗度を低下させ
たりするばかりではなく、ワイヤ放電加工機にあっては
電極を断線に至らしめる原因ともなる。

■　上記の非所望な問題点を回避するためには。

第５図■に図示されているパルス波形の休止時間を長く
することが考慮されるが、加工効率の低下を招くことと
なる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の如き問題点を解決することを目的とし
ており、そのため本発明の放電加工機用電源装置は、パ
ルス信号によって制御されるメイン・トランジスタを介
して放電加工機の電極と被加工体との間に電圧を供給す
るように構成された放電加工機用電源装置において、上
記電極と上記被加工体との間の放電間隙に並列に接続さ
れたフライホイール・ダイオードと制御用トランジスタ
との直列回路をそなえると共に、上記電極に対する給電
路に挿入されたインダクタをそなえ、上記制御用トラン
ジスタは、上記メイン・トランジス夕のＯＮと同時ある
いはそれ以前にＯＮＬ、上記メイン・トランジスタのＯ
ＦＦ時点以降において所定の時間遅延を生じさせつつＯ
ＦＦするように制御されると共に、上記インダクタを介
して電極に給電されるように構成されていることを特徴
としている。以下１図面を参照しつつ説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例構成図、第２図は第１図図示
実施例の回路要点における電圧電流波形図、第３図は本
発明の他の一実施例であって、（ａ）は基本構成図、山
）はトランジスタ制御回路の構成図を示している。

本発明の一実施例を示す第１図において１図中の符号工
ないし７は第４図に対応しており、８はトランジスタ、
８Ｂはトランジスタ８のベース端子、９はダイオード、
１０は端子、１１はコンデンサ、１２および１３は抵抗
を表している。なお。

図示メイン・トランジスタｌおよびトランジスタ８は通
常のトランジスタであってもＦＥＴ）ランジスタの何れ
であっても良い、以下、第２図を参照しつつ第１図の実
施例を説明する。なお、第２図■は上記ベース端子ＩＢ
に供給されるパルス信号の電圧波形図、第２図■は上記
メイン・トランジスタｌのエミッターコレクタ間の電圧
波形図。

第２図■は上記電極２と被加工体３との間の電圧波形図
、第２図■は上記ベース端子８Ｂに供給されるパルス信
号の電圧波形図、第２図■は上記トランジスタ８のコレ
クタ電流の電流波形図、第２図■は第１図に図示された
電流ｉの電流波形図を示している。

第１図図示実施例において、メイン・トランジスタｌの
ベース端子ＩＢに対して第２図■に図示したパルス信号
が供給され、トランジスタ８のベース端子８Ｂに対して
第２図■に図示したパルス信号が供給されると共に、当
該トランジスタ８のエミッダと上記メイン・トランジス
タｌのエミッタ〜インダクタ６間との間に、コンデンサ
１１゜抵抗１２と抵抗１３との並列回路が接続されてい
る。そして、上記第２図Φ図示パルス信号は、立ち上が
りのタイミングにおいて上記第２図■図示パルス信号と
同期しており、立ち下がりのタイミングにおいて上記第
２図■図示パルス信号の立ち下がりタイミングよりも所
定の時間（第２図図示矢印ｔ）遅延している。従って、
上記トランジスタ８は、メイン・トランジスタ１と同時
にＯＮ状態となり、上記メイン・トランジスタｌのＯＦ
Ｆ時点から所定の時間ｔが経過した時点においてＯＦＦ
される。しかしながら、上記トランジスタ８のコレクタ
電流は、第２図■に図示されている如く、上記メイン・
トランジスタｌがＯＦＦするまで流れない（ダイオード
９のため）が、当該メイン・トランジスタｌのＯＦＦ時
点からインダクタ６の放出エネルギ（Ｌ　Ｌ”　／２）
を吸収するかたちで流れることになる。この間の上記ト
ランジスタ８のコレクタ電流は、当該トランジスタ８の
エミ・ツタ側にコンデンサ１１を含む上記並列回路が設
けられていることによって、第２図■に図示されている
如く、上記メイン・トランジスタｌのＯＦＦ時点をピー
クとし、その後暫滅するかたちで流れることにより、上
記インダクタ６の放出エネルギを確実（放出エネルギの
ピーク値の抑制）かつ早期（第２図図示矢印の時間ｔ）
に即ち効果的に吸収することが出来る。なお、第２図に
おけるパルス信号■−４（第４番目のパルス信号、以下
同じ）に対応する時間帯は、短絡若しくは短絡に近い放
電状態が発生したことを示しており、当該放電状態にお
ける上記メイン・トランジスタ１ＯＯＦＦ時点の上記イ
ンダクタ６の放出エネルギは当然のこととして大きくな
るが、当該放出エネルギに対応して前述したトランジス
タ８のコレクタ電流が流れることによって上記放出エネ
ルギを効果的に吸収することが可能となる。

以上説明した如く、第２図■におけるパルス信号■−１
ないし■−３に対応する時間帯の正常放電状態の場合に
も、またパルス信号■−４に対応する時間帯の短絡若し
くは短絡に近い放電状態の場合にも、上記メイン・トラ
ンジスタ１のＯＦＦ時点の上記インダクタ６の放出エネ
ルギを効果的に吸収することができる。

次に、第３図に図示した本発明の他の一実施例について
説明する０図中の符号ｌないし１０は第１図に対応して
おり、１４および１５は端子、１６は増幅器、１７およ
び１８は反転増幅器、１９はコンデンサ、２０はダイオ
ード、２１はトランジスタ、２２ないし２５は抵抗を表
している。

第３図図示実施例は、メイン・トランジスタ１とトラン
ジスタ８とを制御するための第３図（ｂ）図示トランジ
スタ制御回路をそなえると共に、上記トランジスタ８の
エミッタが上記メイン・トランジスタ１〜インダクタ６
間に接続されるように構成されたものであるが、基本的
な動作態様、特に前述したインダクタ６の放出エネルギ
の吸収に関する動作態様は、前述した第１図図示実施例
と同様である。

第３図（ａ）において、メイン・トランジスタｌのベー
ス端子ＩＢ、）ランジスタ８のベース端子８Ｂ、および
端子１０は、第３図（ｂ）図示トランジスタ制御回路の
端子ＩＢ、８ＢおよびｌＯにそれぞれ接続されている。

そして、上記第３図（ｂ）図示トランジスタ制御回路の
端子１４には。

前述した第２図■に対応するパルス信号が供給され、端
子１５には第２図■に対応するパルス信号が供給されて
いる。従って、上記メイン・トランジスタｌのベース端
子ＩＢには、第１図図示実施例のメイン・トランジスタ
ｌのベース端子ＩＢに供給されたパルス信号（第２図■
図示）と同様のパルス信号が供給される。また、上記ト
ランジスタ８のベース端子８Ｂに供給されるパルス信号
は。

立ち上がりから上記メイン・トランジスタ１のＯＦＦ時
点までは第１図図示実施例のトランジスタ８のベース端
子８Ｂに供給されたパルス信号（第２図■図示）と同様
であるが、上記メイン・トランジスタ１のＯＦＦ時点か
ら暫減して所定の時間（第２図図示矢印ｔ）経過時に零
レベルになるようなパルス信号である。当該零レベルに
なる理由は当該時間経過時にトランジスタ２１がＯＮさ
れるからである。なお、このようなパルス信号が生成さ
れることは、第３図（ｂ）からも明らかなように、コン
デンサ１９とダイオード２０との存在によるものである
。

以上説明したように、上記メイン・トランジスタ１およ
びトランジスタ８が制御されることにより、第３図図示
実施例の動作態様は、前述した第１図図示実施例の動作
＆ｉ様と同様であることは。

明らかである。従って、第３図図示実施例もまた。

前述した第１図図示実施例の場合と同じ効果を発揮する
ものである。

〔発明の効果〕

以上説明した如く１本発明によれば、所謂トランジスタ
・０Ｎ−ＯＦＦ制御方式の放電加工機用電源装置におい
て、メイン・トランジスタのＯＦＦ時点に発生する給電
路のインダクタンスによる放出エネルギを確実かつ早期
に吸収することが可能となるため、給電路に電極低消耗
加工のためのインダクタを挿入することによる非所望な
諸問題の解決を図ることが可能となる。また、給電休止
時間の短縮が可能となるため、加工速度の向上および加
工面の面粗度の向上に大きく寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成図、第２図は第１Ｕ４図
示実施例の回路要点における電圧電流波形図、第３図は
本発明の他の一実施例であって、（ａ）は基本構成図、
（ｂ）はトランジスタ制御回路の構成図、第４図は放電
加工機用電源装置の従来例の基本構成図、第５図は第４
図図示従来例の回路要点における電圧電流波形図を示す
。 図中、■はメイン・トランジスタ、ＩＢはメイン・トラ
ンジスタ１のベース端子、２は電極、３は被加工体、４
は直流電源、　　５．　１２．　１３．　２２ないし２
５はそれぞれ　抵抗、６はインダクタ。 ７は給電路、８はトランジスタ、８Ｂはトランジスタ８
のベース端子、９および２０はダイオード。 １０．１４および１５は端子、１１および１９はコンデ
ンサ、１６は増幅器、１７および１８は反転増幅器、２
１はトランジスタを表す。 第３図 第５１！１ 手続争甫正書印発） １、事件の表示 昭和６２年特許願第００７６７５号 ２、発明の名称 放電加工機用電源装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　神奈川県用崎市幸区下平間２８３番地名称　　　
株式会社　放電精密加工研究所代表者二村昭二 ４、代理人 ５、補正により増加する発明の数　なし　　　　　　〜
′６、°補正の対象 明細書の「特許請求の範囲の欄」および補正の内容 （１）「特許請求の範囲」の欄を次のように補正する。 「パルス信号によって制御されるメイン・トランジスタ
を介して放電加工機の電極と被加工体との間に電圧を供
給するように構成された放電加工機用電源装置において
。 上記電極と上記被加工体との間の放電間隙に並列に接続
されたスイッチング　　を　むエネルギ、社１１１１を
そなえると共に。 上記電極に対する給電路に挿入されたインダクタをそな
え。 上記メイン・トランジスタのＯＦＦ時点以降において所
定の時間遅延を生じさせつつＯＦＦするように制御され
ると共に、上記インダクタを介して電極に給電されるよ
うに構成されていることを特徴とする放電加工機用電源
装置、」。 （２）明細書第６頁第１５行ないし第１７行に。 「接続された・・・・・・・・・直列回路」とあるのを
次のように補正する。 「接続されたスイッチング素子を含むエネルギ放散回路
」。 （３）明細書第６頁第１９行ないし第７頁第１行に、「
制御用トランジスタは、・・・・・・・・・ＯＮし」と
あるのを次のように補正する。 ［スイッチング素子は、上記メイン・トランジスタがＯ
Ｎするのと実質上対応せしめて０ＮＬＪ。 以上。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 パルス信号によって制御されるメイン・トランジスタを
   介して放電加工機の電極と被加工体との間に電圧を供給
   するように構成された放電加工機用電源装置において、 上記電極と上記被加工体との間の放電間隙に並列に接続
   されたフライホイール・ダイオードと制御用トランジス
   タとの直列回路をそなえると共に、上記電極に対する給
   電路に挿入されたインダクタをそなえ、 上記制御用トランジスタは、上記メイン・トランジスタ
   のＯＮと同時あるいはそれ以前にＯＮし、上記メイン・
   トランジスタのＯＦＦ時点以降において所定の時間遅延
   を生じさせつつＯＦＦするように制御されると共に、上
   記インダクタを介して電極に給電されるように構成され
   ていることを特徴とする放電加工機用電源装置。