放电被覆方法以及放电被覆装置的制造方法_2

文档序号:9775446阅读:来源:国知局
动作,来进行从装置主体12向电动马达29的驱动电力的提供/停止。正反转切换开关33切换电动马达29的正转/反转。进而,速度调整装置34调整电动马达29的转速,在O?数千或数万rpm(例如600?8000rpm)的范围内调整其转速。
[0035]在上述的电动马达29的旋转轴35的外侧配设供电电刷37。该供电电刷37通过介于与电动马达29间而存在的压缩弹簧38的作用力被压接在夹盘30侧。在供电电刷37连接来自电源线缆23的供电线39,从装置主体12经由电源线缆23、供电线39、供电电刷37、夹盘30对电极材料11提供用于放电的脉冲电压。
[0036]接下来,与电源线缆23 —体化的气体软管26在敷料机13的外壳28内延伸,其前端到达夹盘30附近。另一方面,在外壳28的前端侧嵌接设为筒体的套管帽40。该套管帽40除了被夹盘30把持的电极材料11的前端部以外,都以非接触状态被覆该电极材料11。从气体高压储气瓶27经由装置主体12以及气体软管26导入到敷料机13的惰性气体从气体软管26的前端来到套管帽40内,从该套管帽40向电极材料11的前端部喷出。
[0037]接下来,装置主体12如图3所示那样具备将商用交流电力变换成给定电压的交流电力并输出的变压器101 (有时还变换成同一电压)。变压器101的一方的二次输出侧与整流器102连接,由此将交流电力变换成直流电力。此时的变压器101的二次侧电压通过所述输出电压切换旋钮16(图1)进行切换。整流器102由二极管桥等构成,在其输出侧经由平滑电容器103连接恒电流控制电路104。
[0038]另外,恒电流控制电路104脉冲状地流过恒电流,由例如FET等构成,具有用于使后述的闸流管106断开断开时间(图5)。
[0039]在恒电流控制电路104的输出侧连接输出用电容器105。在图3中,将输出用电容器105示出为可变电容器,但在实际的电路中,通过使用输出电力切换开关17(图1)来切换多个电容器的连接,使输出用电容器105的电容可变。输出用电容器105的输出侧经由电压探测电路107以及闸流管106与电极棒11连接。电压探测电路107探测输出用电容器105的充电电压,具有若其成为一定以上则进行放电的功能。例如,若将满充电的状态设为100%,则除了放电被覆开始时或者重新开始时以外,都调整得成为80%的状态。如此,输出用电容器105的放电变得均匀化,进而电极材料11中的火花放电或被覆也变得均匀化。输出用电容器105的充电电力在由电压探测电路107进行调整后,在闸流管106导通时进行放电,由此对敷料机13所具备的电极材料11施加为脉冲电压。
[0040]另外,在放电被覆开始时或重新开始时,使电容器105的充电时所施加的充电电压慢慢上升,例如慢慢上升为满充电的25 %、50 %。
[0041 ] 从闸流管控制电路108对闸流管106的控制端子g提供给定频率fa的控制脉冲信号,由此闸流管106周期性地接通/关断。将通过该闸流管106的动作而对输出用电容器105充电的电压作为频率的脉冲电压施加给电极材料11。电极材料11作为正极而发挥功能。脉冲电压的频率由与闸流管控制电路108连接的频率设定旋钮18(图1)设定。
[0042]若示出输出用电容器105的充电电压和放电电流的一例,则如图4所示那样。图4中ΔΑ表征lmsec。充电电压如图4 (A)所示那样,在充电时慢慢增大,因放电而降低。另夕卜,充电电压通过电压探测电路107的作用而被从满充电的Va调整到Vb。由恒电流控制电路104对这时的充电电流进行控制,使其脉冲状地成为恒电流。
[0043]另一方面,输出用电容器105的放电电流如图4(B)所示那样成为脉冲状,将其作为脉冲电压施加给所述电极材料11。脉冲P的脉冲宽度Pw例如为10 5?10 6秒,脉冲间隔(脉冲周期)Pt例如为10 1?10 3秒。另外,脉冲P的电压等级使用变压器电压切换旋钮16以及输出电力切换开关17来进行调整,不管在哪种情况下都设定为约300V以下(约O?300V)的低电压。将该低电压的脉冲P施加在电极材料11与导电性工件W间。
[0044]接下来,上述的变压器101的其它二次输出侧与整流器111连接。整流器111将来自变压器101的交流电力变换成直流电力,将其经由平滑电容器112提供给马达驱动电路113。马达驱动电路113以由速度调整装置34(图2)设定的转速旋转驱动电动马达29,由此电极材料11连续旋转(自转)。通过该旋转,在与导电性工件W之间通过接触/非接触而产生放电。另外,也可以取代旋转而赋予振动。
[0045]接下来,作为所述电极材料11,由能利用伴随火花放电的高温来进行放电被覆的各种材料构成,例如导电性陶瓷(碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷)、碳、或镍合金、钴合金等的金属、或这些导电性陶瓷(金属陶瓷)等的复合材料。电极材料11的材质根据导电性工件W的材质或用途来选择,在电极材料11的成分不向导电性工件W浸透更好的情况下,使用导电性陶瓷制的电极材料。电极材料11的形状例如成为外径约I?10_、外周面形成为圆形状的中实或中空圆棒。
[0046]此外,在电极材料11的前端的放电时,根据开闭信号而动作的阀114基于开操作使气体高压储气瓶27内的惰性气体(例如氩)从敷料机13的套管帽40向电极材料11的前端部喷出。由此将电极材料11的前端部由空气阻断,在基于惰性气体的保护气氛中进行基于电极材料11的熔融的被覆。
[0047]接下来,在该放电被覆装置10装备安全装置115,其仅在电极材料11与导电性工件W接触的情况下将闸流管106的脉冲输出施加给电极材料11。该安全装置115由SSR(固态继电器)116以及二极管117构成,所述SSRl 16具备:输出电压检测器118、光电親合器119、驱动/非驱动信号送出电路120。
[0048]所述输出电压检测器118的一方的端子(Cl)经由二极管117与闸流管106的输出端子(阴极)侧连接,另一方的端子(C2)接地而成为和导电性工件W同电位的GND端子。在该输出电压检测器118连接光电親合器119,在该光电親合器119的输出侧端子设置驱动/非驱动信号送出电路120。
[0049]对所述输出电压检测器118的二极管117侧的端子(Cl)赋予给定的直流电压(例如5V),在二极管117、电极材料11、导电性工件W、接地端子(C2)的路径流过电流I。若该电流I超过给定的阈值Is,则对光电親合器119输出开启信号,光电親合器119进行开启动作。若光电耦合器119成为开启状态,则驱动/非驱动信号送出电路120将闸流管控制电路108设为驱动状态,使控制脉冲信号从该闸流管控制电路108向闸流管106的控制端子g输出,闸流管106接通,将该闸流管106的输出电压施加给电极材料11。
[0050]反之,在上述电流I为上述阈值Is以下时,输出电压检测器118对光电耦合器119输出关断信号来使光电耦合器119进行关断动作。于是,驱动/非驱动信号送出电路120将闸流管控制电路108设为非驱动状态,不使控制脉冲信号从闸流管控制电路108向闸流管106的控制端子g输出,闸流管106切断,不进行向电极材料11的脉冲电压的施加。
[0051]因此,在电极材料11与导电性工件W接触而端子C1-C2间短路时,将流过的电流设为Is2,在电极棒11与人体接触时,将在端子C1-C2间流过的电流设为Isl,这时使上述阈值电流Is满足Isl < Is < Is2,由此能构成为在作业者与电极材料11接触时,不将闸流管106的输出脉冲电压施加给电极材料11,防止作业者的触电。
[0052]如此,由于安全装置115的存在,(a)在电极材料11不与导电性工件W接触而分离、作业者与电极材料11接触时,安全装置115动作,不将脉冲电压施加给电极材料11,防止作业者的触电;(b)但是,在电极材料11与导电性工件W接触时,解除安全装置115的通电停止,将脉冲电压施加给电极材料11。
[0053]另外,由于闸流管106并不是在来自闸流管控制电路108的控制脉冲信号的阻断后立即进行切断动作,因此在电极材料11与导电性工件W高速接离的情况下,将闸流管106的输出电压向电极材料11连续施加。
[0054]进而在本实施例中设置软启动控制单元(软启动电路)109,使放电被覆开始时或重新开始时向输出用电容器105的施加电压慢慢上升,进行赋予开启驱动/非驱动信号送出电路120的信号的软启动控制。作为使慢慢上升的手段,若通过电压探测电路107,以在输出用电容器105的满充电的25%下电极材料11与导电性工件W接触为条件开启驱动/非驱动信号送出电路120,接下来以在输出用电容器105的满充电的50%下电极材料11与导电性工件W接触为条件开启驱动/非驱动信号送出电路120,则会慢慢上升,之后,即放电被覆通常动作时,以在输出用电容器105的满充电的80%下电极材料11与导电性工件W接触为条件开启驱动/非驱动信号送出电路120即可。另外,作为使慢慢上升的手段,也可以不依
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