KR200418908Y1

KR200418908Y1 - 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치

Info

Publication number: KR200418908Y1
Application number: KR2020060008481U
Authority: KR
Inventors: 임관수; 주형길
Original assignee: 한국산업기술대학교; (주)서울정기
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2006-06-15

Abstract

본 고안은 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치에 관한 것으로, 특히 와이어로 가공되는 공작물의 녹 발생을 억제하고, 크랙(Crack)을 방지할 뿐만 아니라 표면조도를 향상시킬 수 있는 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치에 관한 것이다. 본 고안은 방전조건이 입력되는 상위컴퓨터(10)와, 방전상태를 감시하는 방전상태검출보드(20) 및 상기 상위컴퓨터(10)와 방전상태검출보드(20)로부터 데이타를 입력받는 방전제어프로세서보드(30)와, 상기 방전제어프로세서보드(30)에 의해 제어되는 방전전원제어장치(40)로 구성되되, 상기 방전전원제어장치(40)는 방전전압을 가변하는 가변전원(41)과, 전류제한저항 값을 가변하는 전류제한저항(43) 및 온(On)/오프(Off)를 제어하는 고속전자릴레이부(45)를 포함한다. 따라서, 본 고안은 가변전원과 전류제한저항 및 다수의 고속전자릴레이(MOSFET)로 구성되는 방전전원제어장치를 사용하여 상기 고속전자릴레이에 의해 온(On)/오프(Off)를 반복함으로써 공작물과 와이어에 최적의 에너지를 공급함에 따라 작업이 완료되는 공작물의 녹 발생 및 크랙(Crack)을 방지하며, 또한 표면조도를 향상시키는 효과가 있다.

방전전원제어장치, 가변전원, 전류제한저항, 고속전자릴레이(MOSFET)

Description

와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치{Discharge Power Source Control Apparatus}

도 1은 본 고안에 따른 방전제어기의 전체시스템 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 방전전원제어장치를 나타낸 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 상위컴퓨터 20 : 방전상태검출보드

30 : 방전제어프로세서보드 40 : 방전전원제어장치

41 : 가변전원 43 : 전류제한저항

45 : 고속전자릴레이부 50 : 공작물

60 : 와이어

본 고안은 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 방전전원제어장치를 사용하여 와이어로 가공되는 공작물의 녹 발생 및 크랙(Crack)을 방지하고, 표면조도를 향상시키는 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 종래의 방전전원제어장치는 공작물을 가공하기 위해서 DC전원을 사용하여 공구인 와이어와 공작물에 직류전압을 인가하고, 상기 직류전압이 인가된 와이어를 공작물에 가깝게 위치시킨 상태에서 스파크를 발생할 때까지 서서히 이동하면서 공작물의 가공작업을 진행하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술의 직류전압을 이용한 방전전원제어장치는 가공작업을 진행하는 동안 발생하는 전기분해 현상에 의하여 공작물의 완성시 작업부위에 녹이 발생하고, 초경합금과 같은 경우 결합제가 녹아서 표면이 약해져 깨지기 쉬운 문제점을 갖게 된다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 가변전원과 전류제한저항 및 고속전자릴레이(MOSFET)로 구성되는 방전전원제어장치를 사용하여 공작물의 녹 발생을 억제함과 동시에 크랙(Crack)을 방지하며, 나아가 공작물의 표면조도를 향상시키는 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

목적을 달성하기 위한 구성으로는,

방전조건이 입력되는 상위컴퓨터와 방전상태를 감시하는 방전상태검출보드가 연결되는 방전제어프로세서보드와, 상기 방전제어프로세서보드와 광 또는 구리선으로 서로 연결되어 방전전압을 가변하는 가변전원과, 전류제한저항값을 가변하는 전류제한저항이 구비되고, 상기 가변전원과 전류제한저항 사이에 고속전자릴레이부를 포함하는 방전전원제어장치로 구성된다.

본 고안의 다른 특징으로서, 상기 고속전자릴레이부는 4개의 고속전자릴레이가 H브리지 구조로 구비된다.

본 고안의 또 다른 특징으로서, 상기 고속전자릴레이부의 H브리지 구조 출력 중 어느 한 브랜치(Branch)에는 직렬로 인덕터와 콘덴서가 연결되고, 이와 병렬로 연결되는 고속전자릴레이를 추가하여 고주파 공진전류를 흘릴 수 있도록 구성된다.

도 1은 본 고안에 따른 방전제어기의 전체시스템 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 방전전원제어장치를 나타낸 회로도이다.

이하, 도면을 참고로 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 방전제어기의 전체시스템 구성도로서, 방전제어기는 상위컴퓨터(10)와 방전상태검출보드(20), 방전제어프로세서보드(30) 및 방전전원제어장치(40)로 구성된다.

상위컴퓨터(10)는 고속전자릴레이(451,452,453,454)의 온(On)/오프(Off)시간과 가변전압(41)의 크기 및 전류제한저항(43)의 크기를 방전제어프로세서보드(30)에 전달하고, 방전상태검출보드(20)는 현재 방전상태를 감시하여 현재 상태가 방전 중인지 아닌지의 상태를 방전제어프로세서보드(30)에 전달한다.

방전제어프로세서보드(30)는 상위컴퓨터(10)로부터 전달받은 방전조건 및 방전상태검출보드(20)로부터 전달받은 방전상태를 사용하여 최적의 방전제어신호를 발생하게 된다.

방전전원제어장치(40)는 상기 방전제어프로세서보드(30)와 광 또는 구리선으 로 서로 연결되어 도 2의 회로도와 같이, 방전전압을 가변하는 가변전원(41)과, 전류제한저항 값을 가변하는 전류제한저항(43)이 구비되고, 상기 가변전원(41)과 전류제한저항(43) 사이에 고속전자릴레이부(45)를 포함하며, 상기 고속전자릴레이부(45)는 4개의 고속전자릴레이(451,452,453,454)가 H브리지 구조로 구비된다.

상기 방전전원제어장치(40)는 절연을 파괴시켜 방전을 유기시키는 방전전원으로 기본적으로 4개의 고속전자릴레이(451,452,453,454)를 사용하여 H브리지 구조로 동작함에 있어서, 가변전압 값의 가변범위는 +150V ∼ -150V로 하며, 전류제한은 0.1 ~ 10A 이내로 한다.

또한, 상기 고속전자릴레이부(45)의 H브리지 구조 출력 중 어느 한 브랜치(Branch)에는 직렬로 인덕터와 콘덴서가 연결되어 이와 병렬로 연결되는 고속전자릴레이(455)를 추가하여 고주파 공진전류를 흘려 표면조도를 높이게 된다.

상기와 같은 구성의 방전전원제어장치(40)는 상위컴퓨터(10)의 지령 및 방전상태검출보드(20)에서의 방전상태정보를 방전제어프로세서보드(30)가 각각 수령한 후 이를 바탕으로 가변전원(41) 및 전류제한저항(43)을 설정하고, 또한 고속전자릴레이부(45)의 온(On)/오프(Off) 상태를 결정하여, 현 시점에서의 가장 최적의 방전에너지를 공구인 와이어(60)를 통해 공작물(50)에 공급함으로써 가공을 수행하는 작용을 한다.

따라서, 본 고안은 종래의 DC방전전압을 사용하여 와이어(60)와 공작물(50) 사이에 +방향의 전압만 인가하는 대신, 고속전자릴레이부(45)를 사용하여 상기 와이어(60)와 공작물(50) 사이에 고속으로 +전압과 -전압, 즉 AC전압을 인가함으로써 가공액 속에 전해된 이온이 한쪽 방향으로 이동하는 것을 방지하게 하여, DC방전전압 가공시 발생하는 공작물(50)의 녹 발생을 억제하고, 그에 따른 크랙(Crack) 발생을 방지할 뿐만 아니라, 또한 수 MHz의 공진전류를 흐르게 하여 공작물(50)의 표면조도도 향상시킬 수 있게 된다.

본 고안은 상기한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 고안은 가변전원과 전류제한저항 및 다수의 고속전자릴레이(MOSFET)로 구성되는 방전전원제어장치를 사용하여 상기 고속전자릴레이에 의해 온(On)/오프(Off)를 반복하여 공작물과 와이어에 최적의 에너지를 공급함에 따라 작업이 완료되는 공작물의 녹 발생 및 크랙(Crack)을 방지하며, 또한 표면조도를 향상시키는 효과가 있다.

Claims

와이어컷 방전가공기의 전원공급장치에 있어서,

방전조건이 입력되는 상위컴퓨터(10)와 방전상태를 감시하는 방전상태검출보드(20)가 연결되는 방전제어프로세서보드(30)와, 상기 방전제어프로세서보드(30)와 광 또는 구리선으로 서로 연결되어 방전전압을 가변하는 가변전원(41)과, 전류제한저항 값을 가변하는 전류제한저항(43)이 구비되고, 상기 가변전원(41)과 전류제한저항(43) 사이에 고속전자릴레이부(45)를 포함하는 방전전원제어장치(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 고속전자릴레이부(45)는 4개의 고속전자릴레이(451,452,453,454)가 H브리지 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 와이어컷 방전가공기의 방전전원제어장치.
제 2항에 있어서,

상기 고속전자릴레이부(45)의 H브리지 구조 출력 중 어느 한 브랜치(Branch)에는 직렬로 인덕터와 콘덴서가 연결되고, 이와 병렬로 연결되는 고속전자릴레이(455)를 추가하여 고주파 공진전류를 흘릴 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 와이어컷 방전가공기의 방전 전원제어장치.