JP2613909B2 - Power supply circuit for electric discharge machining - Google Patents
Power supply circuit for electric discharge machiningInfo
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Description
本発明は、放電加工において、電極と工作物との間に
印加する電圧を供給する放電加工用電源回路に関するも
のである。The present invention relates to a power supply circuit for electric discharge machining that supplies a voltage applied between an electrode and a workpiece in electric discharge machining.
第2図に、従来の放電加工用電源回路を示す。第2図
において、1は直流電源、2は抵抗、3は放電間隙に電
圧を供給するための主スイッチ手段であるトランジス
タ、5は電極、6は工作物、7はパルス入力端子であ
る。 電極5と工作物6間に電圧を印加する場合は、パルス
入力端子7よりオンの入力パルスを入れる。トランジス
タ3のゲートに正の信号が入り、トランジスタ3はオン
となる。直流電源1より電極5,工作物6間に直流電圧が
印加される。 パルス入力端子7からの入力パルスをオフとすると、
トランジスタ3はオフとなり、直流電源1の電圧の供給
が停止される。FIG. 2 shows a conventional power supply circuit for electric discharge machining. In FIG. 2, 1 is a DC power supply, 2 is a resistor, 3 is a transistor which is a main switch for supplying a voltage to the discharge gap, 5 is an electrode, 6 is a workpiece, and 7 is a pulse input terminal. When a voltage is applied between the electrode 5 and the workpiece 6, an ON input pulse is input from the pulse input terminal 7. A positive signal is input to the gate of the transistor 3, and the transistor 3 is turned on. A DC voltage is applied between the electrode 5 and the workpiece 6 from the DC power supply 1. When the input pulse from the pulse input terminal 7 is turned off,
The transistor 3 is turned off, and the supply of the voltage of the DC power supply 1 is stopped.
(問題点) しかしながら、前記した従来の技術では、ギャップ間
に絶えず電圧がかかり続けるという問題点があった。 (問題点の説明) 前記した従来の放電加工用電源回路における印加電圧
とギャップ電圧との関係は、第3図のようになる。第3
図(イ)は印加電圧であり、第3図(ロ)はギャップ電
圧である。 印加電圧が零となっている期間(T)でも、ギャップ
電圧は零とはなっていない。これはリード線インダクタ
ンスL0,浮遊キャパシタンスC0,放電ギャップ間キャパシ
タンスCG等に存在していたエネルギーが、トランジスタ
3がオフの期間に放電間隙に蓄えられる(電荷がチャー
ジされる)からである。結局、ギャップ間には常時電圧
が印加されることになる。 そのため、該電圧による加工液中での電気分解により
錆が発生したり、加工チップが拘束されて排出されにく
くなり放電加工に悪影響を与えたりする。 また、放電加工上、ギャップ間に印加する電圧として
は矩形波状の短いパルスを連続して供給することが望ま
れるが、そのようなパルスを供給しても、従来回路では
上記したような理由により、ギャップ間に常時電圧が印
加されることとなってしまい、そのような要望に応える
ことが出来なかった。 本発明は、以上のような問題点を解決することを目的
とするものである。(Problem) However, the above-described conventional technique has a problem that a voltage is continuously applied between the gaps. (Explanation of Problems) FIG. 3 shows the relationship between the applied voltage and the gap voltage in the conventional power supply circuit for electric discharge machining described above. Third
FIG. 3A shows the applied voltage, and FIG. 3B shows the gap voltage. Even during the period (T) in which the applied voltage is zero, the gap voltage is not zero. This leads inductance L 0, the stray capacitance C 0, the energy that existed in the discharge gap between the capacitance C G and the like, the transistor 3 is the stored in the discharge gap during the off (charge is charged) . As a result, a voltage is always applied between the gaps. As a result, rust is generated by electrolysis in the working fluid due to the voltage, and the working chip is restrained and hardly discharged, which adversely affects electric discharge machining. Also, on the electric discharge machining, as the voltage applied between the gaps, it is desired to continuously supply short pulses having a rectangular waveform. However, even if such pulses are supplied, in the conventional circuit, for the reasons described above. However, a voltage is constantly applied between the gaps, and such a demand cannot be met. An object of the present invention is to solve the above problems.
前記問題点を解決するため、本発明の放電加工用電源
回路では、直流電源1の電圧を供給する主スイッチ手段
であるトランジスタ3がオフされた時、放電間隙にエネ
ルギーが蓄積されないようにするべく、次のような手段
を講じた。 即ち、本発明の放電加工用電源回路では、ギャップを
隔てて配置した電極(5)と工作物(6)との間に印加
する電源電圧をオン,オフする主スイッチ手段(3)
と、前記ギャップに並列に接続された抵抗(12)と第1
の補助スイッチ手段(13)との直列回路から成り、前記
主スイッチ手段がオフされた時に該第1の補助スイッチ
手段(13)がオンされて、回路の線路およびギャップに
蓄積されていたエネルギーを消費する第1のエネルギー
消費回路と、前記主スイッチ手段(3)の出力側におい
て前記ギャップとそれに至るまでの線路との直列回路に
対して並列に、第2の補助スイッチ手段(4),抵抗
(10),前記第1のエネルギー消費回路の電流を流し得
る方向にされたダイオード(11)の順に接続された回路
と、該第2の補助スイッチ手段(4)と抵抗(10)との
直列回路に対して並列接続されたコンデンサ(9)とか
ら成る第2のエネルギー消費回路と、該コンデンサ
(9)の充電電圧が所定値を超えると、前記第2の補助
スイッチ手段(4)を前記主スイッチ手段(3)オフ時
にオンし得る信号を発し、前記コンデンサを放電させる
チャージ電圧検出回路(19)とを具えたこととした。In order to solve the above-mentioned problem, in the electric discharge machining power supply circuit of the present invention, when the transistor 3, which is the main switch for supplying the voltage of the DC power supply 1, is turned off, energy is not accumulated in the discharge gap. The following measures were taken. That is, in the power supply circuit for electric discharge machining of the present invention, the main switch means (3) for turning on / off the power supply voltage applied between the electrode (5) and the workpiece (6) arranged with a gap therebetween.
And a resistor (12) connected in parallel with the gap and a first
The first auxiliary switch means (13) is turned on when the main switch means is turned off, and the energy stored in the lines and gaps of the circuit is turned off. A second auxiliary switch means (4) and a resistor are connected in parallel to a series circuit of the first energy consuming circuit to be consumed and the gap and a line leading to the gap at the output side of the main switch means (3). (10) A series connection of a circuit connected in order of a diode (11) oriented in a direction in which a current of the first energy consuming circuit can flow, and the second auxiliary switch means (4) and a resistor (10). A second energy consuming circuit comprising a capacitor (9) connected in parallel to the circuit, and when the charging voltage of the capacitor (9) exceeds a predetermined value, the second auxiliary switch means (4) main The switch means (3) has a charge voltage detection circuit (19) for emitting a signal which can be turned on when the switch means is off and discharging the capacitor.
前記主スイッチ手段がオフした時、リード線インダク
タンスL0,浮遊キャパシタンスC0,放電ギャップ間キャパ
シタンスCG等に蓄えられているエネルギーによる電流を
エネルギー消費回路に流す。すると、エネルギーはジュ
ール熱のかたちで消費される。 これにより、印加電圧が零とされる期間において、放
電間隙にエネルギーが蓄えられるのを防止することが出
来る。When the main switching means is turned off, current flows due to energy stored in the lead inductance L 0, the stray capacitance C 0, the discharge gap between the capacitance C G and the like to the energy consumption circuit. The energy is then consumed in Joule heat. Thereby, it is possible to prevent energy from being stored in the discharge gap during the period when the applied voltage is zero.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 第1図は本発明の実施例にかかわる放電加工用電源回
路を示す。第1図において、第2図と同じ符号のもの
は、第2図のものに対応している。そして、4はトラン
ジスタ、8はバッファ、9はコンデンサ、10は抵抗、11
はダイオード、12は抵抗、13はトランジスタ、14はバッ
ファ、15はフォトカプラー、16は抵抗、17はバッファ、
18は入力パルス波形整形部、18−1は単安定マルチバイ
ブレータ、18−2はフリップフロップ、19はチャージ電
圧検出回路である。 チャージ電圧検出回路19は、内部に予め定めた基準電
圧値を有し、コンデンサ9の電圧が該基準電圧値に達し
た時、トランジスタ4にオン信号を発する。 構成上、第2図の従来回路と異なる主な点は、トラン
ジスタ4とトランジスタ13を中心とするエネルギー消費
回路を設けた点である。 以下、第1図の回路の動作を、パルス入力端子7より
の入力パルスがオンの時とオフの時とに分けて、詳細に
説明する。 (1)入力パルスがオンの時の動作 バッファ8からの信号によりトランジスタ3はオンと
なる。これにより直流電源1電圧が放電間隙に供給され
る。 しかし、トランジスタ4には、トランジスタ3がオン
している期間中、逆電圧がかかるので、非導通である。 一方、エネルギー消費回路の他の一部を構成するトラ
ンジスタ13には、オンのゲート信号は与えられず、オフ
のままである。なぜなら、入力パルスが単安定マルチバ
イブレータ18−1,フリップフロップ18−2で波形整形さ
れ、バッファ14を経てフォトカプラー15に入力される
と、フォトカプラー15の出力抵抗は小となり、抵抗を経
て電流が流れ込む。そのため、バッファ17の入力端子の
電位は下がり、出力端子の電位も下がる。従って、トラ
ンジスタ13のゲートにはオン信号は供給されない。よっ
て、オフのままである。 (2)入力パルスがオフの時の動作 入力パルスがオフとなると、トランジスタ3はオフし
て放電電圧の供給を停止する。 入力パルスがオフとなると、エネルギー消費回路の一
部であるトランジスタ13がオンとされる。なぜなら、入
力パルスがオフとなるとバッファ14の出力はゼロとな
り、フォトカプラー15の入力側には電流が流れず、その
出力抵抗は大となる。その結果、抵抗16を経てバッファ
17の入力端子に印加される電圧は増大し、出力電圧が大
となる。つまり、トランジスタ13へゲート電圧が供給さ
れる。一方、トランジスタ13のソース・ドレイン間に
は、リード線インダクタンスL0や浮遊キャパシタンスC0
や放電ギャップ間キャパシタンスCGに蓄えられているエ
ネルギーによる電圧が順電圧となってかかる。そのた
め、トランジスタ13はオンとなる。 トランジスタ13がオンとなることにより、線路に蓄え
られていたエネルギーによる電流は、図中一点鎖線で示
したように、トランジスタ13→ダイオード11→コンデン
サ9へと流れる。即ち、前記エネルギーの一部は、電流
が流れる際のジュール熱として消費されると共に、残り
はコンデンサ9へ充電電荷として移される。 そのため、主スイッチ手段のトランジスタ3がオフの
期間に、ギャップ間が充電され、その電圧が零にならな
いということがなくなる。 トランジスタ3がオン,オフを繰り返す毎にコンデン
サ9の充電が行われるから、その充電電圧は徐々に上昇
する。チャージ電圧検出回路19は、コンデンサ9の電圧
が所定値に達した時、それを検出し、トランジスタ4へ
オン信号を発する。トランジス4がオンすると、コンデ
ンサ9は抵抗10→トランジスタ4を経て放電する。つま
り、コンデンサ9に溜められていたエネルギーは、抵抗
10やトランジスタ4を流れる際に生ずるジュール熱とし
て消費される。 トランジスタ4は、トランジスタ3が何回かオン,オ
フしてコンデンサ9の電圧が所定電圧に達した時にオン
すればよいので、スイッチング特性がトランジスタ3よ
りも悪いものでも構わない。 放電加工において供給する電圧パルスの1発の継続時
間は、イオン化作用(電気分解)による錆の発生を防止
する等の観点から短い方がよいが、その趣旨に沿って矩
形波状の短いパルスを連続して供給しても、エネルギー
消費回路の作用により線路等のエネルギーは速やかに消
費される。そのため、ギャップ間に絶えず電圧がかかり
続けるといった事態を避けることが出来る。 第4図に、本発明の場合の印加電圧(第4図(イ))
とギャップ電圧(第4図(ロ))の波形図を示す。印加
電圧が零となっている期間(T)には、ギャップ電圧は
零となる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a power supply circuit for electric discharge machining according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, those having the same reference numerals as those in FIG. 2 correspond to those in FIG. 4 is a transistor, 8 is a buffer, 9 is a capacitor, 10 is a resistor, 11
Is a diode, 12 is a resistor, 13 is a transistor, 14 is a buffer, 15 is a photocoupler, 16 is a resistor, 17 is a buffer,
18 is an input pulse waveform shaping unit, 18-1 is a monostable multivibrator, 18-2 is a flip-flop, and 19 is a charge voltage detection circuit. The charge voltage detection circuit 19 has a predetermined reference voltage value inside, and issues an ON signal to the transistor 4 when the voltage of the capacitor 9 reaches the reference voltage value. The main difference from the conventional circuit shown in FIG. 2 is that an energy consuming circuit mainly including the transistors 4 and 13 is provided. The operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described in detail below, depending on whether the input pulse from the pulse input terminal 7 is on or off. (1) Operation when input pulse is on The transistor 3 is turned on by a signal from the buffer 8. Thereby, the DC power supply 1 voltage is supplied to the discharge gap. However, a reverse voltage is applied to the transistor 4 during a period in which the transistor 3 is on, so that the transistor 4 is non-conductive. On the other hand, the transistor 13 forming another part of the energy consuming circuit is not supplied with the ON gate signal and remains OFF. Because the input pulse is shaped by the monostable multivibrator 18-1 and the flip-flop 18-2 and input to the photocoupler 15 via the buffer 14, the output resistance of the photocoupler 15 decreases and the current Flows in. Therefore, the potential of the input terminal of the buffer 17 decreases, and the potential of the output terminal also decreases. Therefore, no ON signal is supplied to the gate of the transistor 13. Therefore, it remains off. (2) Operation when the input pulse is off When the input pulse is turned off, the transistor 3 turns off and stops supplying the discharge voltage. When the input pulse is turned off, the transistor 13 which is a part of the energy consuming circuit is turned on. Because, when the input pulse is turned off, the output of the buffer 14 becomes zero, no current flows on the input side of the photocoupler 15, and its output resistance becomes large. As a result, the buffer
The voltage applied to the 17 input terminals increases, and the output voltage increases. That is, the gate voltage is supplied to the transistor 13. On the other hand, between the source and the drain of the transistor 13, the lead wire inductance L 0 and stray capacitance C 0
Voltage due to energy stored in the or a discharge gap capacitance C G takes becomes forward voltage. Therefore, the transistor 13 is turned on. When the transistor 13 is turned on, the current due to the energy stored in the line flows from the transistor 13 to the diode 11 to the capacitor 9 as shown by the dashed line in the figure. That is, part of the energy is consumed as Joule heat when the current flows, and the rest is transferred to the capacitor 9 as charge. Therefore, the gap is charged during the period when the transistor 3 of the main switch is off, and the voltage does not become zero. Since the capacitor 9 is charged each time the transistor 3 is repeatedly turned on and off, the charged voltage gradually increases. When the voltage of the capacitor 9 reaches a predetermined value, the charge voltage detection circuit 19 detects this and sends an ON signal to the transistor 4. When the transistor 4 is turned on, the capacitor 9 discharges via the resistor 10 → the transistor 4. That is, the energy stored in the capacitor 9 is converted into a resistance
10 and Joule heat generated when flowing through the transistor 4. Since the transistor 4 may be turned on when the transistor 3 is turned on and off several times and the voltage of the capacitor 9 reaches a predetermined voltage, the transistor 4 may have a switching characteristic worse than that of the transistor 3. The duration of one voltage pulse supplied in the electric discharge machining is preferably shorter from the viewpoint of preventing rust from being generated by ionization (electrolysis), but according to the purpose, a short rectangular pulse is continuously applied. Even if supplied, the energy of the line or the like is quickly consumed by the action of the energy consuming circuit. Therefore, it is possible to avoid a situation in which a voltage is continuously applied between the gaps. FIG. 4 shows the applied voltage in the case of the present invention (FIG. 4A).
And a waveform diagram of a gap voltage (FIG. 4 (b)). During the period (T) when the applied voltage is zero, the gap voltage becomes zero.
以上述べた如く、本発明によれば、放電加工におい
て、放電と放電との間の放電休止時に、放電間隙に大き
なエネルギーが蓄えられることがなくなった。そのた
め、電気分解による錆の発生を防いだり、加工チップ等
の放電間隙からの排出を容易にしたりすることが出来る
ようになった。As described above, according to the present invention, in discharge machining, large energy is no longer stored in the discharge gap at the time of discharge suspension between discharges. Therefore, it has become possible to prevent the generation of rust due to the electrolysis and to facilitate the discharge of the machining tip or the like from the discharge gap.
第1図…本発明の実施例にかかわる放電加工用電源回路 第2図…従来の放電加工用電源回路 第3図…従来の放電加工用電源回路における波形図 第4図…本発明の放電加工用電源回路における波形図 図において、1は直流電源、2は抵抗、3,4はトランジ
スタ、5は電極、6は工作物、7はパルス入力端子、8
はバッファ、9はコンデンサ、10は抵抗、11はダイオー
ド、12は抵抗、13はトランジスタ、14はバッファ、15は
フォトカプラー、16は抵抗、17はバッファ、18は入力パ
ルス波形整形部、19はチャージ電圧検出回路、C0は浮遊
キャパシタンス、L0はリード線インダクタンス、CGは放
電ギャップ間キャパシタンスである。Fig. 1 ... power supply circuit for electric discharge machining according to an embodiment of the present invention Fig. 2 ... power supply circuit for conventional electric discharge machining Fig. 3 ... waveform diagram in conventional power supply circuit for electric discharge machining Fig. 4 ... electric discharge machining of the present invention In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is a resistor, 3 and 4 are transistors, 5 is an electrode, 6 is a workpiece, 7 is a pulse input terminal, 8
Is a buffer, 9 is a capacitor, 10 is a resistor, 11 is a diode, 12 is a resistor, 13 is a transistor, 14 is a buffer, 15 is a photocoupler, 16 is a resistor, 17 is a buffer, 18 is an input pulse waveform shaping section, 19 is charge voltage detection circuit, C 0 is the stray capacitance, L 0 is the lead inductance, C G is the discharge gap capacitances.
Claims (1)
作物(6)との間に印加する電源電圧をオン,オフする
主スイッチ手段(3)と、 前記ギャップに並列に接続された抵抗(12)と第1の補
助スイッチ手段(13)との直列回路から成り、前記主ス
イッチ手段がオフされた時に該第1の補助スイッチ手段
(13)がオンされて、回路の線路およびギャップに蓄積
されていたエネルギーを消費する第1のエネルギー消費
回路と、 前記主スイッチ手段(3)の出力側において前記ギャッ
プとそれに至るまでの線路との直列回路に対して並列
に、第2の補助スイッチ手段(4),抵抗(10),前記
第1のエネルギー消費回路の電流を流し得る方向にされ
たダイオード(11)の順に接続された回路と、該第2の
補助スイッチ手段(4)と抵抗(10)との直列回路に対
して並列接続されたコンデンサ(9)とから成る第2の
エネルギー消費回路と、 該コンデンサ(9)の充電電圧が所定値を超えると、前
記第2の補助スイッチ手段(4)を前記主スイッチ手段
(3)オフ時にオンし得る信号を発し、前記コンデンサ
を放電させるチャージ電圧検出回路(19)と を具えたことを特徴とする放電加工用電源回路。1. A main switch means (3) for turning on / off a power supply voltage applied between an electrode (5) and a workpiece (6) arranged with a gap therebetween, and a main switch means (3) connected in parallel to the gap. A series circuit of a resistor (12) and a first auxiliary switch means (13), wherein when the main switch means is turned off, the first auxiliary switch means (13) is turned on, and the circuit line and gap A first energy consuming circuit for consuming the energy stored in the gap, and a second auxiliary circuit in parallel with a series circuit of the gap and the line leading to the gap at the output side of the main switch means (3). A circuit connected in the order of a switch means (4), a resistor (10), and a diode (11) oriented so as to allow a current to flow in the first energy consuming circuit; and a second auxiliary switch means (4). With resistance (10) A second energy consuming circuit comprising a capacitor (9) connected in parallel to the column circuit; and, when the charging voltage of the capacitor (9) exceeds a predetermined value, the second auxiliary switch means (4) A power supply circuit for electric discharge machining, comprising: a charge voltage detection circuit (19) for emitting a signal that can be turned on when the main switch means (3) is off and discharging the capacitor.
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JP63033396A JP2613909B2 (en) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | Power supply circuit for electric discharge machining |
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JPH01210217A JPH01210217A (en) | 1989-08-23 |
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JPS5973224A (en) * | 1982-10-20 | 1984-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | Power supply device for electric discharge machining |
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- 1988-02-16 JP JP63033396A patent/JP2613909B2/en not_active Expired - Fee Related
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