KR20070068711A - 교류전원장치를 갖는 와이어컷 방전 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피가공물과 와이어 전극과의 전압 전류를 교번으로 공급하고 방전시작과 동기되어 제어토록 함으로서 전기에 의한 산화를 방지토록 하여 가공특성을 유지시키도록 하는 것을 특징으로 하는 교류전원장치를 갖는 와이어컷 방전 가공장치에 관한 것으로,

교류전압 인가신호를 생성하여 출력하는 교류전압 발생부를 포함하는 전원제어부와; 교류전압 발생부의 제어에 따라서 와이어에 공급할 교류전압을 제공하는 교류전원 공급부와; 와이어의 출력단에 연결되며 와이어의 방전시작 타임을 결정하는 방전시작 전원 공급부와; 방전전압 검출부로 부터 현재 와이어에 제공되는 전압값을 검출하여 무부하 대기시간을 처리하고, 방전 시작점 검출부의 신호를 인가받아 이를 근거로 교류전압 발생부에 동기된 신호를 인가하여 교류전압 인가타임을 결정하며, 방전시작 전원 공급부를 제어하여 방전시작 타임을 결정하는 가공전압 펄스 제어부를 포함하여 구성함이 특징이다.

교류전원, 와이어컷, 방전, 가공

Description

교류전원장치를 갖는 와이어컷 방전 가공장치{A Wire Cut Discharging Manufacturing Unit Having AC Electric Power}

도 1은 일반적인 와이어 방전 가공장치 구성도.

도 2는 도 1의 장치구성에 따른 방전 파형도.

도 3은 본 발명의 와어어 방전 전원공급장치 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 방전 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 전원 제어부

200: 가공전원 펄스 제어부

300: 방전전압 전원 공급부

400: 교류전원 공급부

500: 방전시작 전원 공급부

600: 방전시작점 검출부

700: 방전전압 검출부

800: 와이어

900: 피가공물

본 발명은 교류전원장치를 갖는 와이어컷 방전 가공장치에 관한 것으로, 특히 피가공물과 와이어 전극과의 전압 전류를 교번으로 공급하고 방전시작과 동기되어 제어토록 함으로서 전기에 의한 산화를 방지토록 하여 가공특성을 유지시키도록 하는 것을 특징으로 하는 교류전원장치를 갖는 와이어컷 방전 가공장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 와이어 방전 가공장치를 나타낸 도면이다.

도면에서 1은 와이어 전극, 2는 피가공물, 3은 와이어 전극(1)과 피가공물(2)에 의해 형성된 가공갭, 4는 피가공물(2)을 고정하는 테이블, 5a는 테이블(4)을 X축 방향으로 구동하는 X축 구동모터, 5b는 테이블(4)을 Y축 방향으로 구동하는 Y축 구동모터, 6은 X, Y축 구동모터(5a, 5b)를 제어하는 축 구동 제어장치, 7은 가공갭(3)에 방전전류 펄스를 공급하는 가공용 전원, 8은 가공용 전원의 스위칭 동작을 제어하는 가공용 전원 제어회로, 9는 극간에 있어서, 가공전압을 검출하는 전압검출회로, 10은 NC 프로그램을 입력하여, 축 구동 지령과 가공조건 파라미터 정보를 출력하는 NC 제어회로, 11은 극간의 평균전압을 검출하는 평균 전압 검출회로, 12는 NC 프로그램이다.

또한, 도 2는 종래예에 있어서, 전압파형을 나타낸다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

NC 프로그램(12) 또는 NC 제어장치(10)에 미리 설정된 가공 전기 조건 파라미터에 따라서, 제어장치(10)는 파라미터 정보를 가공 전원 제어회로(8)에 출력한다.

가공용 전원 제어회로(8)는 이 파라미터에 따라, 소정의 전류피크, 펄스폭, 휴지시간을 갖는 구동신호를 가공용 전원(7)에 출력한다.

가공용 전원(7)은 이의 구동신호의 제어 하에 구동되며, 소정의 전류펄스가 가공갭(3)에 공급되어 가공이 행하여진다.

전압 검출회로(9)는 가공갭(3)에 있는 전압파형에 따라 방전의 발생을 검출함과 아울러, 전압이 가공갭(3)에 인가되어서 부터 방전이 발생할 때까지의 지연시간(이하, '무부하 시간이라' 함)을 계측하여, 그 계측 결과를 가공용 전원 제어회로(8)에 출력한다.

가공용 전원 제어회로(8)는 도 2와 같은 형태의 직류펄스를 제공하여 방전가공이 이루어지도록 한다.

그리고, 전압 검출회로(11)는 가공중의 평균전압을 검출하여, 그 평균 전압에 따라 NC제어장치(10)는 구동지령을 축 구동제어장치(6)에 출력하여, 축 구동 제어장치(6)는 X축 모터(5a), Y축 모터(5b)를 구동하고, 전극 이송제어(축 구동제어) 즉, 검출한 평균 전압이 소정치 이상의 경우에는 전극 이송속도(축 이동속도)를 증가시키고, 평균전압이 소정치 이하의 경우에는 전극 이송속도(축 이송속도)를 감소시키도록 NC 제어장치(10) 및 축 구동제어장치(6)에 의해 제어가 이루어진다.

한편, 상기와 같이 이루어지는 종래의 방전가공기는 직류전원 공급방식을 채 택하고 있기 때문에 도 2와 같이 일방향 높이의 펄스가 제공되며, 이로 인하여 오랜시간 소재에 직류전압을 인가하게 되어 소재의 전해부식이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 교류전원 공급방식을 채택하여 소재에 교류전압을 인가하여 장시간 작업시에도 소재가 전해부식되는 것을 막도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 와이어에 인가할 전압값을 선택하여 출력하는 전류량 선택부(110)와, 교류전압 인가신호를 생성하여 출력하는 교류전압 발생부(120)로 이루어지는 전원제어부(100)와; 상기 전류량 선택부(110)의 제어에 따라서 와이어에 공급할 전원을 출력하는 방전전압 전원 공급부(300)와; 상기 방전전압 전원 공급부(300)의 출력단에 연결되며, 교류전압 발생부(120)의 제어에 따라서 와이어에 공급할 교류전압을 제공하는 교류전원 공급부(400)와; 와이어의 출력단에 연결되며 와이어의 방전시작 타임을 결정하는 방전시작 전원 공급부(500)와; 방전전압 전원 공급부(300)의 일단에 접속되어 방전 시작점을 검출하는 방전시작점 검출부(600)와; 와이어의 일단에 접속되어 와이어에 제공되는 방전전압을 검출하는 방전전압 검출부(700)와; 방전전압 검출부(700)로 부터 현재 와이어에 제공되는 전압값을 검출하여 무부하 대기시간을 처리하고, 방전 시작점 검출부(600)의 신호를 인가받아 이 를 근거로 교류전압 발생부(120)에 동기된 신호를 인가하여 교류전압 인가타임을 결정하며, 방전시작 전원 공급부(500)를 제어하여 방전시작 타임을 결정하는 가공전압 펄스 제어부(200)를 포함하여 구성함이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 구성도로서,

도시한 바와 같이 전원 제어부(100)와, 가공전원 펄스 제어부(200)와, 방전전압 전원 공급부(300)와, 교류전원 공급부(400)와, 방전시작 전원 공급부(500)와, 방전시작점 검출부(600)와, 방전전압 검출부(700)로 이루어진다.

상기 전원 제어부(100)는 전류량 선택부(110)와 교류전압 발생부(120)로 이루어지고, 상기 전류량 선택부(110)는 와이어(800)에 인가할 전압값을 선택하여 출 력하며, 상기 교류전압 발생부(120)는 교류전압 인가신호를 생성하여 출력한다.

상기 방전전압 전원 공급부(300)는 2개의 트랜지스터로 이루어지며, 베이스단에 전류량 선택단자가 연결되어 와이어에 제공할 전압값을 결정하여 출력한다.

상기 교류전원 공급부(400)는 4개의 트랜지스터로 이루어지며 베이스단에 교류전압 발생부가 연결되어 상기 베이스단을 적절히 스위칭하여 교류전압을 생성한후 와이어에 공급한다.

상기 방전시작 전원 공급부(500)는 와이어(800)의 출력단에 연결되며 와이어의 방전시작 타임을 결정한다.

상기 방전시작점 검출부(600)는 방전전압 전원 공급부(300)의 에미터단에 접속되어 방전 시작점을 검출하고, 방전전압 검출부(700)는 와이어(800) 일단에 접속되어 와이어에 제공되는 방전전압을 검출한다.

상기 가공전압 펄스 제어부(200)는 방전전압 검출부(700)로 부터 현재 와이어에 제공되는 전압값을 검출하여 무부하 대기시간을 처리하고, 방전 시작점 검출부(600)의 신호를 인가받아 이를 근거로 교류전압 발생부(120)에 동기된 신호를 인가하여 교류전압 인가타임을 결정하며, 방전시작 전원 공급부(500)를 제어하여 방전시작 타임을 결정한다.

이하에서 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 2개의 전원인가 제어기능을 담당하는 구성수단을 구비하였는바, 먼저 전류량 선택부(110) 및 교류전원 발생부(120)를 갖는 전원 제어부(100)를 구비하고, 아울러 무부하 대기시간을 처리하고 방전시작점 신호에 따라 주전압 신호 를 인가하는 가공전압 펄스 제어부(200)를 구비하였다.

먼저, 상기 전원 제어부(100)는 전류량 선택부(110)를 통해 방전전압 전원 공급부(300)의 베이스단을 적절히 활성화함으로서 필요로 하는 전류 공급량을 선택할 수 있도록 하고, 교류전원 발생부(120)를 이용하여 4개의 베이스단을 이용하여 전압이 교대로 역전되어 제공되는 교류전압을 인가한다.

즉, 상기 전류량 선택부(110)에 의해서 방전전압 전원이 결정되어 인가되고, 이어 교류전원 공급부(120)에 의해서 파형이 연속적으로 바뀌면서 제공된다.

그리고, 여기서 발생된 전압이 와이어(800)와 피가공물(900)을 통해 인가되어 와이어(800)로부터 피가공물(900)에 방전전압이 출력되면서 방전가공이 시작된다.

그러면, 상기 가공전압 펄스 제어부(200)는 상기 방전시작점 검출부(600)로부터 방전시작 신호를 검출하여 동기신호를 출력하며 이에 따라 방전시작 전원 공급부(500)로 신호를 출력하여 방전이 시작되는 개시점을 제공한다.

그리고, 상기 가공전압 펄스 제어부(200)는 상기 와이어(800)의 연결라인으로부터 방전전압 검출부(700)를 통해 방전전압을 검출하여 무부하 대기시간을 처리하며, 이를 교류전압 발생부(120)에 출력하여 교류전원 인가 타이밍을 선택할 수 있도록 한다.

상기에서 시간에 다른 전압파형을 살펴보면 방전시작타임과 무부하 타임 및 전류인가타임으로 구분할 수 있는바, 방전시작 타임은 방전시작 전원 공급부(500)를 통해 결정하고, 무부하 타임은 가공전압 펄스 제어부(200)에서 결정하며, 교류 전압인가 타임은 교류전압 발생부(120)에서 결정하고, 전압값의 높이는 방전전압 전원 공급부(300)에서 결정한다.

결국, 본 발명은 방전시작 개시후 바이어스 전압값을 기준으로 무부하 타인에는 전원을 입력하지 않고 전원인가 타임에 전원을 입력할시에, 교류전원 공급부를 부가 설치토록 하여 파형이 상하로 역전되면서 와이어 및 피가공물에 전달되며 이에 따라 소재에 인가되는 전원을 교란시킴으로서 전기에 의한 산화를 방지토록하여, 가공후 소재의 화학적인 변화를 막고 침적식의 가공 특성을 유지하여 와이어 방전가공기의 가공영역을 확대하는 장점을 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 와이어 컷 방전장치에 교류전압 발생부 및 제공부를 부가 설치토록 하여 정상과 역상이 반복되는 교류전원을 와이어에 출력함으로서 와이어 및 피가공물에 인가되는 전원이 교란되어 이들이 전기에 의해서 산화되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (1)

1. 와이어에 인가할 전압값을 선택하여 출력하는 전류량 선택부(110)와, 교류전압 인가신호를 생성하여 출력하는 교류전압 발생부(120)로 이루어지는 전원제어부(100)와;

   상기 전류량 선택부(110)의 제어에 따라서 와이어에 공급할 전원을 출력하는 방전전압 전원 공급부(300)와;

   상기 방전전압 전원 공급부(300)의 출력단에 연결되며, 교류전압 발생부(120)의 제어에 따라서 와이어에 공급할 교류전압을 제공하는 교류전원 공급부(400)와;

   와이어의 출력단에 연결되며 와이어의 방전시작 타임을 결정하는 방전시작 전원 공급부(500)와;

   방전전압 전원 공급부(300)의 일단에 접속되어 방전 시작점을 검출하는 방전시작점 검출부(600)와;

   와이어의 일단에 접속되어 와이어에 제공되는 방전전압을 검출하는 방전전압 검출부(700)와;

   방전전압 검출부(700)로 부터 현재 와이어에 제공되는 전압값을 검출하여 무부하 대기시간을 처리하고, 방전 시작점 검출부(600)의 신호를 인가받아 이를 근거로 교류전압 발생부(120)에 동기된 신호를 인가하여 교류전압 인가타임을 결정하며, 방전시작 전원 공급부(500)를 제어하여 방전시작 타임을 결정하는 가공전압 펄 스 제어부(200)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 교류전원장치를 갖는 와이어컷 방전 가공장치.

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