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    公开号:WO1985001685A1
    申请号:PCT/JP1984/000478
    申请日:1984-10-11
    公开日:1985-04-25
    发明作者:Michiya Inoue；Haruki Obara；Shunzo Izumiya
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B23H1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細. ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工電源装置 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 ワ イ ヤ カツ 'ト 放電加工における加工速度を 向上し得る ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工電源装置に関する も の で ¾> 0 o
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] ワ イ ヤ カ ッ ト 放電加工は、 コ ン デ ン サに蓄積 した電荷 を ワ イ ャ電極 と ヮ ー ク間に放電 して加工を進める も の で あ ])、 従来は例えば第 1 図に示すよ うに、 ト ラ ン ジ ス タ 1 を図示 し い制御回路からの駆動パル ス でオ ン ， オ フ させ、 オ ン時に直流電源 2 か ら抵抗 3 を介 して コ ン デ ン サ 4' を充電 し、 その充電電荷 ト ラ ン ジス タ 5 をオ ンする こ と に よ ] ワ ー ク ό と ワ イ ヤ電極 7 間に放電させる も の であ る。 なお、 第 1 図において、 8 は接触子、 9 は ガイ ド、 1 0 は ト ラ ン ジ ス タ 5 の逆耐圧保護用の ダイ オー ド、 1 1 は配線等の浮遊イ ンダク タ ノ ス、 1 2，1 3 はコ ン デンサ 4 の充電電圧を分圧 して検出する為の抵抗であ る。 . と こ ろで、 第 ' 1 図の ワ イ ヤ カッ ト 放電加工電源装置で は、 ワ ー ク ό から ワ イ ヤ電極 7 に向って流れる電流に よ つてコ ン デン サ 4 は例えば第 2 図（α)の波形 ^に示すよう に当初 と逆方向に充電される。 この為、 今度は ワ イ ヤ電 極 7 か ら ワ ー ク ό に向って電流が'流れ、 結局、 ワ イ ヤ電 極 7 と ワ ー ク ό 間の放電電流は、 例えば第 2 図（α)の波形 に示すよ う に +方向成分と比較的大き な負方向成分を 含むこ とにる る。 一方向成分はワ イ ヤ電極 7 を消耗させ る等、 加工を不安定にさせるので、 でき るだけ小さいこ とが望まれる。 そこで、 第 3 図に示す よ う に -方向成分 に対して逆極性と る 向き にダイ ォ ― ド 20 を挿入し、 第 2 図（δ)の波形 / &に示す よ う に一方向成分をカ ツ 卜 する こ とが考え られるが、 コ ン デ ンサ 4 の充電電圧は第 2 図 (ろ）の波形 ^に示すよ う に放電後に逆極性に大き ぐ充電さ れる も の と ¾ ])、 次回に コ ン デ ンサ 4 を充電する為の充 電電流の総和が大き く ¾つて加工能率 （ 加工量 電流 ） が低下する こ とに ¾る。 また、 第 4 図に示すよ う にコ ン デン サ 4 と並列にダイ オ ー ド 3 0 を接続しコ ン デ ンサ 4 が逆極性に充電されるのを阻止する こ と も 考え られるが. こ う する と ギ ヤ ッ ブ電流 は第 2 図（ の破線か ら実線に 変化し、 放電電流が長 く 尾を ひ く ため実質的に放電パ ル ス幅が増大する。 ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工においては、 放 電電流のパ ル （ +方向成分のパ ル ス幅 ） が数 s 以下 と充分小さい も のである こ とが必要なの で、 第 4 図の構 成ではむ しろ放電が不安定にな る欠点が生 じる こ とに ¾
    [0005] Ό ο
    [0006] - 発 明 の 開 示
    [0007] 本発明の 目的は、 パ ル ス幅の小さい単極性の放電電流 をワ イ ヤ電極と ヮ ― ク間に供絵する と共に、 コ ン デンサ
    [0008] OMPI の再充電の効率を高め、 もって加工速度を向上 し得る ヮ ィ ャ カツ ト 放電加工電源装置を提供する こ とにある。
    [0009] 本発明の ワ イ ヤ カ ツ 卜 放電加工電源装置は、 直流電源 からス ィ ツ チン グ素子を介してコ ン デン サを充電し該コ ン デ ンサ の充電電荷を別のス ィ ツ チン グ素子を介 してヮ — ク と ワ イ ャ電極'と の間に放電させる ワ イ ヤ カ ッ ト 放電 加工電源装置において、 前記コ ン デ ン サ と並列に容量以 外のィ ン ピ — ダ ン ス素子と ダイ ォー ドと の直列回路を接 続し、 前記ダイ オ - ドは前記コ ン デ ン サ の充電用電圧が 逆極性に加わる向 き に接続されている。 '
    [0010] ' 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0011] 第 1 図， 第 3 図及び第 4 図は従来の ワ イ ヤ カ ッ ト 放電 加工電源装置の構成説明図、 第 2 図はその動作説明図、 第 5 図は本発明の実施例の要部回路図、 第 ό 図及び第 7 図は第 5 図示装置の説明用波形図、 第 8 0は本発明の別 の実施例の要部回路図、 第 9 図はその説明用波形図であ
    [0012] Ό ο
    [0013] 発明を実施するための最良の形態 第 5 図は本発明の実施例の要部回路図であ 、 第 1 図 と同一符号は同一部分を示 し、 5 (3 はィ ン ダク タ ン ス 、 51 はダイ ォ― ドで、 両者は直列に接続され、 コ ン デ ン サ 4 に並列に接続される。 ま た、 52 は抵抗 1 2 , 1 3で分圧し て得たコ ン デ ン サ 4の端子電圧を抵抗 5 3 を介 して 一端 子のズカと し、 図示 しない手段に よ ！） 変更可能な基準電 圧 ^ を抵抗 54 を介して +端子'の入力 と し、 コ ン デ ン サ 4 の端子電圧 c が基準電圧 よ ]) 小さい間 " 1 " と な る 比較信号 α を出力する比較器、 55 は比較器 52 の " 1 " か ら " 0 " の立下 ] で-ト リ ガされ所定ノヽ。 ルス幅 の パル ス ろ を出力する ワ ン シ ョ ッ ト マ ル チパイ ブレ一 タヽ 50 はヮ ン シ ョ ッ ト マ ル チバイ ブ レ ー タ 55 の出力の " 1 " か ら " 0 " の立下 ]) で ト リ ガされ所定パ ル ス幅 Γ2のパ ルス c を 出力する ワ ン シ ョ ッ ト マ ル チ バ イ ブ レ ー タ 、 07 は信号 と信.号 b を入力 とする ノ ァ回路、 57 は信号 〜 e を入 力とする ノ ア回路であ る。 ト ラ ン ジ ス タ 58 、 抵抗 59 を 介 して正電源十 に接続された発光素子 0Q と抵抗 61 を 介して正電源 + に接続された受光素子 02 か ら成る フ オ ト 力 ブラ 03 は、 電圧 レ ベ ル変換回路であ 、 ト ラ ン ジス タ 1 ,5 の エ ミ ッ タ電位が相違する の で こ の電圧レべ ル変換回路で補償する も のである。 ま た、 04, 05 はプリ ア ン プであ ！） 、 プ リ ア ン プ 05 は図示 しない.手段か ら入 力される加工開始指令信号が入力される と動作可能状態 にな るつ プ リ ア ンプ 04 の出力は ト ラ ン ジスタ 5 のべ 一 ス に接続され、. プ リ ア ン プ 65 の出力は ト ン ジス タ 1 のベー スに接続される。 以上の回路は本発明の ワ イ ヤ力 ッ ト.放電加工電源装置の制御回路を構成する。
    [0014] 第 ό 図は本実施例の原理説明図であ ]？、 第 5 図のィ ン ダ ク タ ンス 50 の値 をヽ = 0， 0 <£ <∞ , と した 場合の ワ イ ヤ電極 7 と ヮ ― ク ό 間の放電電流 ， コ ンデ ン サ 4 の端子電 E rc ， イ ンダク タ ン ス 50 と ダイ ォ — ド 51 の直列回路に流れる電流 / L の時間的変化の一例を示 す線図である。 同図に示すよ うに、 イ ンダク タ ン ス 50 の値が零だと放電電流 /&は第 2図（c)と 同様に尾を引いた 形状で変化し、 イ ンダク タ ン ス 50 の値が無限大だ と放 電電流 / Gの -方向成分は非常に大き く なって しま う が、 イ ン ダ ク タ ン ス 5(3 の値を適切に設定する と放電電流/ G の +方向成分のパ ル ス幅も さ ほど広が らず然も —方向成 分が小さ く なる。 本実施例はこの点に着目 'して為された ものである。
    [0015] 第 7 図は第 5 図示装置を動作させた際の装置各部の信 信波形の一例を示す線図である。 コ ン デ ン サ 4 の端子電 圧が基準電圧 で設定された所定の値に達する と比較器
    [0016] 52 の比較信号 は " 1 " に ¾るので、 ノ ア回路 57 の 出力 か "0" 、 プ リ ア ン プ 05 の 出力カ "0" にる ！） 、 ト ラ ンジス タ 1 はオ フ'し充電動作を停止する。 この と き、 ノ ア回路 ό 7 の出力：^ " 0 " 、 フ ォ ト 力 ブ ラ 05 の出力が " 1 " 、 プ リ ア ン プ 04 の出力カ " 1 " と な ] 、 ト ラ ン ジ ス タ 5 ^ オ ン する。 ト ラ ン ジス タ 5.がオ ン する と、 コ ン デ ン サ 4 の端 子電圧がヮ ィ ャ電極 7 と ヮ - ク 間のギヤ ッ ブに印加され、 ギヤッ ブ絶縁がやぶれる と ギヤッ プに放電電流が流れる こ と に な る 。
    [0017] 放電の結果、 コ ン デ ン サ 4 の端子電圧が所定値よ J . O に近づく と、 比較器 52 の比較信号 α は 0 " にな 、
    [0018] O PI
    [0019] wi o" ワ ン シ ョ ッ ト マ ノレ チ ノ ィ ブ レ ー タ 55 力 ト リ ガされて ノ ノレ ス 幅 の ノ《ル ス 6 力 ワ ン シ ョ ッ ト マ ルチ パ イ ブ レ ー タ 55 から出力される。 パ ル ス幅 は、 放電が開始 してか ら、 コ ン デ ン サ 4 の端子電圧 が負電圧で且つ放電電流 /& がほぼ零と る時刻 （ 第 6 図の'期間 t の間の時刻 ） に等 し く 設定されてい る。 従って ワ ン シ ョ ッ ト マ ル チバ イ ブ レ ー タ 55 の出力 ろ が "0" と ]？、 ノ ア回路 07 の出力が < " 、 フ ォ ト 力 ブ ラ 03 の 出力が "0" 、 プ リ ア ン プ 04 の 出力が " 0" と つ て ト ラ ン ジ ス タ 5 をオ フす る と き、 コ ン デ ン サ 4 の端子電圧 は負、 放電電流 /& はほぼ零と るる。 この よ う に、 コ ン デ ン サ 4 の端子電圧が負の と き に ト ラ ン ジ ス タ 5 をオ フ す る こ とに よ j コ ン デ ンサ 4 の 次の充電を効率良 く 行 ¾ う こ とが可能と ' 、 放電電流 JG がほぽ零の と き ト ラ ン ジスタ 5 をオフする こ とによ ]) ト， ラ ン ジ ス タ 5 の逆耐圧保護用ダ イ ォ— ド 10を省略ない し小型化する こ と が可能と なる。
    [0020] また、 ワ ン シ ョ ッ ト マ ルチ バ イ ブ レ ー タ 55 の 出力が " 0 '， に なる と、 ワ ン シ ョ ッ ト マ ルチバ-イ ブレ ー タ 50 が ト リ ガさォし、 パ ル ス幅 Γ2 の パル ス c カ ノ ア回路 57 に出 力される。 従って、 ノ 'ァ回路 57 の出力は ワ ン シ ョ ッ ト マ ル チパイ ブ レ ー ク 50 の出力が " 0 " と なった時点 （ こ の と き は信号 ，ろ は共に β0" ) で " Γ， と な ]9、 ブ リ アン ブ 05 の出力に よ 再び ト ラ ン ジス タ 1 が オ ン さ れ、 コ ン デ ン サ 4 の充電が開始される 。 ヮ ン シ ヨ ッ ト マ ル チ バ
    [0021] , 一 OMPI
    [0022] 、 ィ ブレ - タ 50 の出力パ ル ス幅ァ2 は図示 しない手段に よ 外部よ ] 設定可能であ i？、 このパル ス幅 ァ 2を変更する こ とに よ ] 単位時間当 ！） の放電繰返し数が変化 し加工ェ ネ ルギ - の調整が可能である。 ，
    [0023] イ ンダク タ ン ス 50 の値 と しては、 第 5 図の浮遊イ ン ダク タ ン ス ii ;^ i «Je " の と き 、 コ ン デ ン サ 4 の容量が 1
    [0024] /^ であれば^ 0.2 ^ 、 コ ン デン サ 4 の容量力 0.2 で あれば約 1 と したと き 良好る結果を得る こ とがで きた ¾お、 イ ン ダク タ ン ス 50 の値の調整は微妙なので、 放 電電流の -方向成分を完全に抑えるため第 5 図の波線で 示す よ う に、 -方向成分に対 し逆極性 と る .向き に放電 ルー プ内にダイ オ ー ド ό ό を挿入するのが望ま しい。
    [0025] 第 8 図は本発明の別の実施例の要部回路図であ ] 、 第 1 図及び第 5 図 と 同一符号は同一部分を示 し、 80 は抵 抗である。 こ の実施例はコ ン デ ン サ 4 と並列に抵抗 80 と ダイ 才 — ド 51 の直列回路を接続 した も のである。
    [0026] こ の よ う な構成に依れば、 コ ン デンサ 4 の充電電荷が ギヤ ッ ブ間に放出さ'れ、' コ ン デ ンサ 4.へ反転した電圧が 印加されたと き、 .ダイ 才ー ド 80 に対 しては順方向電圧 と なるか ら、 放電電流の一部がダイ オ ー ド 51 と抵抗 80 を介 して流れ、 抵抗 80 に よって放電回路のエ ネ ル ギ - が急速に減衰する のでコ ン デ ン サ 4 への逆極性の充電は 極めて僅かな も の とな る。 ま た、 コ ン デ ン サ 4 の端子電 圧は第 9 図の ^に示すよう に変化 し、 放電電流は同図の に示すよ う に変化し、 パ ル ス幅の小さ ¾ もの となる。 浮遊イ ンダク タ ン ス 1 1 が 1 iT の と きヽ コ ン デ ン サ 4 の 容量を とすれば抵抗 8 0 の値は 0.2 i2 、 コ ン デ ン サ 4 の容量を とすれば抵抗 8 0 の値は が適当である o コ ン デ ンサ 4 の容量値と抵抗 8 0 の抵抗値との積がほぽ —定の と き 良好な結果が得られる。
    [0027] 以上説明 したよ う に、 本発明は、 直流電源か らス イ ツ チ ング素子を介してコ ン デ ンサを充電 し、 該コ ン デ ンサ の充電電荷を別のス ィ ツ チン グ素子を介してワ ー ク と ヮ ィ ャ電極間に放電させる ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工電源装置 において、 コ ン デ 'ンサ と並列に容量以外のイ ン ピ ー ダ ン ス素子と ダイ ォ ー ドとの直列回路を接続したも のであ 、 直流電源の電圧に対してはダイ ォ— ドは逆方向 と な るが、 コ ン デ ン サ電圧が正極性にな ると ダ イ ォ ー ドにはィ ン ピ 一ダ ン ス素子を介 して順方向に電圧が加わる こ とに ] 、 コ ン デ ン サに正極性に充電される電荷を少 ¾ く する こ と ができ る と共に放電電流の -方向成分を減少でき且つ + 方向成分のパ ル ス幅を小さ く する こ とが可能と なる。 従 つて、 加工速度を向上する こ とができ る。
    [0028] ν ι ο ~ ' J ■^Λ'ΑΤΙΟ^
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 囲 直流電源か ら ス ィ ツ チ ン 素子を介 して コ ン デ ン サを 充電し該コ ン デ ン サの充電電荷を別のス ィ ツチ ン グ素子 を介 して ワ ー ク と ワ イ ャ電極 との間に放電させる ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工電源装置におい て、 前記コ ン デ ン サ と並 列に容量以外のィ ン ピ — ダ ン ス素子と ダイ ォ— ドとの直 列回路を接続 し、 前記ダ イ オ ー ドは前記コ ン デ ン サの充 電用電圧が逆極性に加わる向 .き に接続したこ と を特徴と する ワ イ ヤ カッ ト 放電加工電源装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
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    1985-04-25| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): CH DE GB |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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