CH679840A5

CH679840A5 -

Info

Publication number: CH679840A5
Application number: CH3662/89A
Authority: CH
Inventors: Miyuki Gotou; Hiroshi Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1992-04-30
Also published as: KR920007645B1; US4965428A; DE3933499A1; DE3933499C2; KR900006060A

Description

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CH 679 840 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkenerosionsmaschine gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Solche Maschinen sind bekannt. So zeigt z.B. die beiliegende Fig. 10 ein Beispiel des Aufbaus einer konventionellen Funkenerosionsmaschine mit einem Schneiddraht. In dieser Fig. 10 trägt das Maschinengestell eine Drahtelektrodenspule 3 bestehend aus einer Spule mit einer Drahtelektrode 2 die darauf aufgewickelt ist.

Fig. 11 zeigt Einzelheiten der Drahtspulenanordnung 3. Die Drahtspule 4 mit einer darauf aufgewickelten Drahtelektrode 2 ist mit einem Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 versehen, mit der verhindert werden soll, dass die Drahtelektrode 2 die um die Spule 4 gewickelt ist, sich lösen und über die äussere Peripherie der Drahtspule 4 hinaus ausbiegen kann. Ein Rückhaltemittel 6 zur Zurückhaltung des Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 im Abstand von der Drahtspule 4 ist an der Wandfläche der Drahtspulenanordnung 3 befestigt. Das Rückhaltemittel 6 besteht beispielsweise aus einem Magnet. Im Zuführweg der Drahtelektrode 2 befindet sich ein Spannhaspel 7 der in Richtung des Aufwickeins der Drahtelektrode 2 rotiert wird, wobei das Drehmoment mittels eines Wechselstrommotors oder dergleichen gesteuert ist. Die Rückstellkraft des Drahtspannhaspels 7 bewirkt für die Drahtelektrode 2 eine gewünschte Spannung.

Fig. 12 zeigt die Einzelheiten des Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens 5. Dieses Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 umfasst eine Drahtpressplatte 8 deren seitliche Oberfläche in Berührung mit der äusseren peripheren Oberfläche der Drahtelektrode 2 steht, die um die Drahtspule 4 gewickelt ist, einen Arm 9 zur Halterung der Drahtpressplatte 8, ein Scharnier 10 von dem der eine Schenkel am Arm 9 befestigt ist und der mit einer nicht dargestellten Feder versehen um den Arm 9 auf die Seite der Drahspule 4 zu pressen und mit einem Halteblock 11 zur Halterung des anderen Schenkel des Scharniers am Gehäuse der Funkenerosionsmaschine 1.

In Fig. 11 und 12 sind dieselben Zahlen für dieselben Elemente wie in Fig. 10 verwendet und deshalb kann auf eine Wiederholung von deren Beschreibung verzichtet werden.

Die Betriebsweise der konventionellen Anordnung wird nachfolgend beschrieben. Zur Zeit der erstmaligen Einstellung der Drahtelektrode 2 zum Start der Funkenerosionsmaschine wird das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 durch den Operator von Hand von der Wandoberfläche entgegen der Rückhaltekraft des Magnets des Rück-haltemittels 6 entfernt.

Das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 presst die Pressplatte 8 gegen die äussere Windungsfläche der Drahtelektrode 2 um die Drahtspule 4 herum, wodurch die Drahtelektrode 2 im Zuführweg gespannt wird, und gleichzeitig die Drahtelektrode 2 so gespannt wird, dass sie nicht locker werden oder ausbiegen kann. In der Weise wird die ursprüngliche Einstellung vervollständigt.

Die Funkenerosionsmaschine wird dann gestartet. Wenn die Pressplatte 8 im Zustand steht, wo sie gegen die äussere Windungsfläche der Drahtelektrode 2 drückt, wirkt die Anpresskraft auf die Drehung der Drahtspule 4 als eine Last, so dass die Spannung in der Drahtelektrode 2 schwankt wenn die Funkeneriosionsmaschine gestartet wird. Das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 wird dann von der Drahtspule 4 entfernt, so dass dieses Mittel durch die Rückhaltevorrichtung 6 zurückgehalten wird um damit die Anpresskraft zu eliminieren.

In der konventionellen Funkenerosionsmaschine mit einem Schneiddraht, mit der oben beschriebenen Anordnung wird es deshalb notwendig, das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 von der äusseren Windungsoberfläche der Drahtelektrode während der Funkenerosionsbearbeitung entfernt zu halten. Wenn die Drahtelektrode 2 während dieser Periode anhält oder aus einem anderen Grund lose wird, und an der Drahtspule 4 ausbiegt, wird dadurch die Behandlung stark beeinflusst. In diesem Fall besteht die herkömmliche Gegenmassnah-me darin, das Lockerwerden der Drahtelektrode dadurch aufzuheben, dass die Drehung des Drahtspannhaspels 7 gestoppt wird, um dadurch zu verhindern, dass die Drahtelektrode infolge der Umkehrdrehrichtung (Drehrichtung in Richtung des Aufwickeins) sich lösen kann. Um die Drehung des Drahtspannhaspels 7 anzuhalten, ist es notwendig, den Haspel 7 mit einer grossen Bremskraft, wie z.B. Anlegen einer Spannung in der Umkehrrichtung an den Motor um ein möglichst grosses Anhaltdrehmoment zu bewirken und dadurch den Reibwiderstand zu vergrössern. Wenn nun die an der Haspel 7 angelegte Kraft klein ist, so wird die Drehung des Haspels infolge der Massenträgheit nicht angehalten, wodurch die Drahtelektrode locker wird. Andererseits wenn die Kraft zu gross ist, springt die Drahtelektrode 2 manchmal, oder der Draht springt aus dem Haspel 7 infolge der Reaktionen. Auch wenn der Haspel 7 nicht mehr dreht, dreht die Drahtspule 4 infolge der Massenträgheit weiter oder dreht in der umgekehrten Richtung wodurch die Wicklungen der Drahtelektrode durcheinander geraten.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme zu eliminieren und eine Funkenerosionsmaschine zu schaffen bei der verhindert ist, dass die auf einem Drahthaspel aufgewickelte Drahtelektrode sich ausbiegt, auch wenn die Zufuhr der Drahtelektrode infolge eines Drahtbruches gestoppt wird.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erreicht.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Funkenerosionsmaschine mit einem Schneiddraht nach der vorliegenden Erfindung,

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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Details der Drahtspulenanordnung gemäss Fig. 1,

Fig. 3A eine perspektivische Ansicht des Rückhaltemittels gemäss Fig. 2 im Zustand wenn der Magnet aus dem Rückhaltemittel vorsteht,

Fig. 3B eine perspektivische Ansicht des Rückhaltemitteis gemäss Fig. 2 im Zustand wenn sich der Magnet im Rückhaltemittel befindet,

Fig. 3C eine perspektivische Ansicht des inneren Aufbaus des Rückhaltemittels gemäss Fig. 2,

Fig. 4 eine detaillierte Ansicht im Betrieb der Drahtspulenanordnung im Zustand wenn die Zufuhr des Drahtes gestoppt ist,

Fig. 5 eine Flusskarte zur Erläuterung des Betriebs der Anordnung gemäss Fig. 1,

Fig. 6 den Aufbau einer anderen Anordnung einer Funkenerosionsmaschine mit einem Schneiddraht gemäss der vorliegenden Erfindung,

Rg. 7 eine Detailansicht einer Drahtspulenanordnung gemäss Fig. 6,

Fig. 8 eine Detailansicht für den Betrieb der Drahtspulenanordnung gemäss Rg. 6 im Zustand wenn die Drahtelektrode gebrochen ist,

Fig. 9 eine Flusskarte des Betriebs der Ausführungsform gemäss Fig. 6,

Fig. 10 den Aufbau einer konventionellen Funkenerosionsmaschine mit einem Schneiddraht,

Fig. 11 eine Detailansicht der herkömmlichen Drahtspulenanordnung gemäss Rg. 10, und

Fig. 12 eine Detailansicht der herkömmlichen Anordnung zur Verhinderung des Lockerwerdens des Drahtes gemäss Fig. 11.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer ersten Ausführungsform einer Funkenerosionsmaschine mit einem Schneiddraht. Die Drahtspulenanordnung besteht aus einer Drahtspule mit der Drahtelektrode 2 die darum herum aufgewickelt ist und die Bezugszahl 3 trägt. In Fig. 1 bis 9 sind dieselben Referenzzahlen für die gleichen Elemente wie diejenigen in den Fig. 10 bis 12 verwendet und deshalb wird auf die Erläu-tertung dieser Elemente verzichtet.

Fig. 2 zeigt die Details einer Drahtspulenanordnung 30 in diesem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Rückhaltemittel 6 zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 ist im Abstand von der Drahtspule 4 dargestellt. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Drahtzufuhr-Stopp-Detektor 20 an der Welle beispielsweise des Drahtspannhas-pels 7 vorhanden ist, um den Zustand festzustellen, wenn der Draht der von der Drahtspule weggeführt ist, im Zuführweg gestreckt ist, gestoppt ist. Der Drahtzufuhr-Stopp-Detektor 20 beinhaltet einen Kodierer oder dergleichen zur Feststellung _ des Drehzustandes des Drahtspannhaspels 7. In Übereinstimmung mit dem Zufuhr-Stoppsignal des Draht-zufuhr-Stopp-Detektors 20 wird ein Auslösesignal von der Auslösesteuereinheit 21 zum Rückhaltemittel 60 gegeben um das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 aus dem Rückhaltemittel 60 zu lösen.

Fig. 3A und 3B zeigen den Betriebszustand des Rückhaltemittels 60 wobei Fig. 3A den Zustand zeigt, in dem der Magnet 61 aus dem Rückhaltemittel 60 vorsteht, und eine Anzugskraft gegen das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 ausübt und Fig. 3B den Zustand des Magnetes zeigt, wenn er im Rückhaltemittel 60 aufbewahrt ist, und keine Rückhaltekraft auf das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 ausübt.

Ein bevorzugtes Beispiel eines solchen Rückhaltemittels ist in der Schnittzeichnung von Fig. 3C dargestellt.

In diesem Beispiel ist der Magnet 61 horizontal verschieblich im Gehäuse des Rückhaltemittels 60 eingesetzt und eine Druckfeder 62 befindet sich zwischen dem hinteren Ende des Magnets 61 und der inneren Wand des Gehäuses 60. Im üblichen Zustand schaut das vordere Ende des Magnets aus dem Gehäuse 60 heraus, so dass der Arm oder die Pressplatte des Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 angezogen ist.

In diesem Beispiel ist das hintere Ende des Magnets 61 mit einem Anker 63 versehen, der einen kleineren äusseren Durchmesser hat und mit einer Erregerspule 64 die um diesen Anker gewickelt ist zusammenwirkt. An die Erregerspule 64 wird ein Erregersignal aus der Auslösesteuereinheit 21 über die Anschlüsse 65 und 66 zugeführt.

Wenn in der Anordnung gemäss Rg. 3C ein Erregersignal aus der Auslösesteuereinheit 21 über die Anschlüsse 65, 66 im Zustand in dem der Magnet 61 aus dem Gehäuse 60 vorsteht, ausgeübt wird, wird der Magnet 61 sofort in das Gehäuse 60 zurückgezogen, so dass die Anzugskraft auf das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens unwirksam wird und dadurch die Pressplatte des Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 in Berührung mit der äusseren Peripherie der Drahtelektrode 2 um die Spule 4 infolge der Federkraft gebracht wird.

Auf die Art drückt das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 sofort auf die äussere Peripherie der Drahtelektrode 2 entsprechend dem Auslösesignal der Auslösesteuereinheit 21 und dadurch wird das Lockerwerden der Drahtelektrode verhindert.

Das Signal das von der Auslösesteuereinheit 21 abgegeben wird, ist vorzugsweise ein Impulsauslösesignal um den Magnet 61 nur für eine kurze Zeit in das Gehäuse 60 zurückzuziehen.

Fig. 4 zeigt das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 im Zustand wo dieses vom Rückhaltemittel 60 gelöst ist, und gegen die Seite der Drahtspule 4 gedrückt ist und zwar in dem Zeitpunkt, wenn die Drahtelektrode 2 nicht mehr zugeführt wird.

Wie aus Fig. 4 klar hervorgeht, ist, wenn die Drahtelektrode 2 lose ist, die Elektrode 2 immer noch sicher um die Spule 4 gewickelt und wird durch die Pressplatte 8 des Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens gehaltert.

Fig. 5 zeigt eine Flusskarte des Betriebs des Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 der Ausführungsform gemäss Fig. 1.

Die Betriebsweise wird nun erläutert. Weil die ursprüngliche Einrichtoperation der Drahtelektrode 2 und die Betriebsart vor der Bearbeitung mittels der Drahtelektrode dieselbe ist wie in herkömmlichen Geräten wird auf eine Erläuterung verzichtet.

Es wird nun angenommen, dass während der elek-

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trischen Erosionsbearbeitung die sofort nach der anfänglichen Einstellung durchgeführt wird, die Zufuhr der Drahtelektrode 2 aus irgendeinem Grunde gestoppt wird, beispielsweise wie bei Bruch der Drahtelektrode 2. Jetzt wird der Drahtspannhaspel 7 der bis jetzt mit der Zufuhr der Drahtelektrode 2 rotiert hat, angehalten. Mit dem Anhalten des Drehens des Spannhaspels 7 wird auch der Kodierer der der Drahtzufuhr-Stopp-Detektor 20 ist, und sich auf der Drehwelle des Drahtspannhaspels 7 befindet auch angehalten und das Ausgangssignal desselben wird null. Die Auslösesteuereinheit 21 erhält dieses Signal und das Signal zur Betätigung des Magnets 61 wird zum Zurückhaltemittel 60 geleitet. In Übereinstimmung mit diesem Signal wird die Rückhaltekraft des Magnets 61 die bis jetzt auf das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 eingewirkt hat, sofort abschaltet und das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 bewegt sich sofort an die Seite der Drahtspule 4 und wird gegen die äussersten Windungen der Drahtelektrode 2 ge-presst, wodurch die Drahtelektrode 2 sich nicht aus der Drahtspule 4 herausbiegen kann. Die Wirkungsweise während dieser Zeit ist durch die Flusskarte gemäss Fig. 5 dargestellt.

In dieser Ausführungsform ist der Zufuhr-Stopp der Drahtelektrode 2 mittels des Zufuhr-Stopp-De-tektors 20 festgestellt, der einen Kodierer umfasst, der sich auf der Drehwelle des Drahtspannhaspels

7 befindet, aber der Zufuhr-Stopp-Detektor 20 könnte auch so ausgeführt sein, dass er direkt den Bruch der Drahtelektrode 2 feststellen kann. Eine solche Anordnung ist in den Fig. 6 bis 9 gezeigt.

Fig. 6 zeigt die Anordnung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit einem anderen Mittel zur Feststellung des Drahtbruchs der Drahtelektrode 2 versehen ist.

Fig. 7 ist eine detaillierte Ansicht davon und Fig.

8 zeigt den Betriebszustand des Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens 5, während der Draht gebrochen ist. Fig. 6, 7 und 8 entsprechen den Fig. 1, 2 und 4. In diesen Figuren bedeutet die Referenzzahl 120 ein Drahtbruchdetektor zur Feststellung des Bruches einer Drahtelektrode 2 die auf dem Zuführweg gestreckt ist. Der Drahtbruchdetektor besteht beispielsweise aus einem Begrenzungsschalter. Weil die übrigen Anordnungen dieselben sind wie die gemäss den Fig. 1 bis 4, werden dieselben Bezugszeichen für dieselben Elemente verwendet und es kann deshalb auf eine weitergehende Erläuterung verzichtet werden.

In diesem Ausführungsbeispiel wird bei einem Bruch der Drahtelektrode 2 aus irgendeinem Grund der Arm 121 des Drahtbruchdetektor 120 der durch die Zugkraft der Drahtelektrode 21 in EIN gehalten wird, durch Verlust der Zugkraft der Drahtelektrode nach oben bewegt, wie Fig. 8 zeigt und die Stellung EIN wird in die Stellung AUS umgewandelt. Dieses AUS-Signal wird durch die Auslösesteuereinheit 21 aufgenommen, wodurch das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens 5 vom Rückhaltemittel 60 losgelassen wird, und dadurch gegen die äussere Umfangsseite der Drahtelektrode 2 in der Spule 4 gedrückt wird, wie dies der Fall auch war im ersten Ausführungsbeispiel. Der Betrieb während dieser Zeit ist in der Flusskarte gemäss Fig. 9 dargestellt.

Obwohl der Kodierer im Spannungshaspel 7 angeordnet ist, oder der Schalter sich im Zuführweg befindet um den Zufuhr-Stopp der Drahtelektrode 2 in diesen Ausführungsbeispielen festzustellen, könnte zur Feststellung des Zuführ-Stopps oder des Zu-standes bei gebrochener Drahtelektrode mittels einer Spannung die an die Drahtelektrode 2 während der Erosionsphase angelegt ist, festgestellt werden und es wären auch andere solche Mittel denkbar.

Das Mittel zur Verhinderung des Lockenwerdens 5 wird durch die Federkraft der Feder im Scharnier 10 und durch Steuerung EIN/AUS des Magnets 61 durch das Rückhaltemittel 90 bewirkt. Umgekehrt könnte der Arm 9 mittels Luft oder anderen Methoden die gleichen Effekte, wie die beschriebenen, ausüben, bewegt werden.

Wie oben beschrieben und entsprechend der Erfindung wird dadurch, dass das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens gegen die äusseren Windungen der Spule sofort nach Anhalten der Zufuhr der Drahtelektrode gepresst wird, der Draht festgehalten und kann nicht ausbiegen wodurch die Betriebsbereitschaft stark vergrössert wird.

Zusätzlich wird dadurch, dass das Mittel zur Verhinderung des Lockenwerdens die Drahtelektrode gegen die Spule drückt, auch wenn die Drahtspule durch Massenträgheit weiter dreht, oder sich umgekehrt dreht, der Draht nicht aus der Drahtspule herausgebogen oder auch wenn die Drahtelektrode sich vom Drahtspannhaspel abhebt nicht ausbuchten, wodurch die Betriebsbereitschaft stark verbessert wird.

Claims

Patentansprüche

1. Funkenerosionsmaschine mit einem Schneiddraht, gekennzeichnet durch ein Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens des Drahtes zum Anpressen der äusseren Wicklungsfläche einer Drahtelektrode um eine Drahtspule herum, ein Rückhaltemittel zur Zurückhaltung des genannten Mittels zur Verhinderung des Lockerwerdens im Abstand von der genannten Drahtspule, einen Drahtzufuhr-Stopp-Detektor zur Feststellung, dass die Drahtelektrode von der genannten Drahtspule kommend und im Zuführweg gestreckt ist, nicht mehr zugeführt wird, und eine Auslösesteuereinheit zur Freigabe des Mittels zur Verhinderung des Lockenwerdens vom Rückhaltemittel gemäss eines Befehls aus dem genannten Drahtzu-fuhr-Stopp-Detektor, um damit das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens gegen die äussere periphere Fläche der Windung der Drahtelektrode zu pressen.

2. Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtzufuhr-Stopp-Detek-tor als Drahtbruch-Detektor ausgebildet ist, um den Zustand eines Bruchs in der Drahtelektrode festzustellen.

3. Maschine nach Patentanspruch 2, dadurch ge-kennzeeichnet, dass der Drahtbruch-Detektor einen Kodierer zur Feststellung der Rotation eines Drahtzughaspels umfasst.

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4. Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtzufuhr-Stopp-Detek-tor einen Begrenzungsschalter umfasst, der einen freien Hebelarm besitzt, um die EIN-Stellung bei gestreckter Drahtelektrode im Zuführweg zu bestimmen.

5. Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltemittel einen Magneten umfasst, um das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens anzuziehen.

6. Maschine nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet verschiebbar in ein Haltegehäuse eingebaut ist, um das Mittel zur Verhinderung des Lockerwerdens anzuziehen, wenn der Magnet aus dem Gehäuse vorsteht, und die Anziehung zu lösen, wenn sich der Magnet im Gehäuse befindet, und dass das Rückhaltemittel zudem ein Magnetsteuermittel umfasst, um den Magneten zu steuern, derart, dass er entweder im Gehäuse untergebracht ist oder aus dem Gehäuse vorsteht.

7. Maschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsteuermittel eine im Gehäuse des Rückhaltemittels untergebrachte Erregerspule umfasst.

8. Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Verhinderung des Lockenwerdens einen Arm umfasst, der mittels eines Scharniers drehbar an einer Wand befestigt ist, und dass sich eine Presserplatte am freien Ende dieses Arms befindet, um die äussere periphere Fläche der Drahtelektrode auf der Drahtspule anzupressen.

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