CN1374898A - 线切割加工装置的金属线自动供给装置 - Google Patents

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Abstract

在移动的金属线电极(1)与被加工物之间产生放电、利用物电能对所述被加工物进行加工的线切割加工装置中,具有供给金属线电极(1)用的送出滚轮(2)、可升降地被支承的滑块(11)、固定在滑块(11)上并对金属线电极(1)进行导向的导向管(9)及外径向金属线供给方向缩小的中空构件(10)、向中空构件(10)的外径供给压力气体的压力气体供给装置。在导向管(9)上部的内径部分上,将中空构件(10)的前端部插入保持规定的长度L,在导向管(9)的内径与中空构件(10)的前端部的外径之间设有规定的间隙D1,由压力气体对金属线电极(1)赋予推力,利用导向管(9)内的压力气体的输送力,进行高可靠性的金属线电极(1)的自动供给。

Description

线切割加工装置的金属线自动供给装置
技术领域
本发明涉及在移动的金属线电极与被加工物之间产生放电并利用放电能量对所述被加工物进行加工的线切割加工装置的金属线自动供给装置的改进。
背景技术
图7是表示日本专利特开平2-224926号公报中揭示的、以往的线切割加工装置的金属线自动供给装置的结构图，图中，1是金属线电极，2是在金属线电极1的自动供给动作时对电极1给予送出力的送出滚轮，2a是驱动送出滚轮2的驱动电动机，3是将金属线电极1向送出滚轮2推压的夹紧滚轮，4是第1导向管，5是可升降的在金属线电极1的自动供给动作时下降并将金属线电极1向上部金属线导向件6引导的第2导向管，7是利用压缩空气使第2导向管升降的缸组件，7a及7b是缸组件7的空气流入口，7c是高压空气，8是在金属线电极1的自动供给动作时产生对使电极1通过上部金属线导向件6和未图示的下部金属线导向件之间进行导向用的水柱的喷嘴。
下面对动作原理进行说明。在开始自动供给金属线电极1前的金属线电极1及金属线自动供给装置的各部分的位置关系如图7所示。使来自空气流入口7a的高压空气7c(0.4-0.5Mpa)缸组件7。第2导向管5的上部成为活塞，利用高压空气7a的压力下降至图7所示的位置。当该动作结束时，通过驱动电动机2a使送出滚轮2旋转并开始金属线进给。如图8所示，使第2导向管5下降用的高压空气7a，从第1导向管4与第2导向管5的间隙(图中D)流入第2导向管5中，由于该第2导向管5中的高压空气而使金属线电极1产生振动。金属线电极1这样地一边振动一边被导向到第2导向管5后被引导至图7的上部金属线导向件6。在图7中，通过上部金属线导向件6的金属线电极1由从喷嘴8喷出的水柱导向，并通过未图示的形成于被加工物上的加工开始孔，再被未图示的下部金属线导向件导向。在通过下部金属线导向件后，到达未图示的回收滚轮，金属线电极的自动供给动作结束。
由于以往的线切割加工装置的金属线自动供给装置作成以上的结构，所以，在金属线电极的自动供给动作中给予金属线电极1的推进力基本上是由送出滚轮产生的旋转力，从第1导向管4与第2导向管5的间隙(图8的D)流向第2导向管5中的空气气流，并不有效地赋予作为金属线电极的推力。
另外，在金属线电极1的移动路径中，为了减轻在金属线电极1与第1导向管4及与第2导向管5之间产生的摩擦力、防止金属线电极的压曲等的不良情况，虽然使用利用高压空气7a使金属线电极1振动的方法，但在例如金属线电极的直径为0.1mm以下的场合及对金属线电极有较大的卷曲的场合等，因导向管5或上部金属线导向部等往往使金属线电极产生压曲。因此，在以往的金属线自动供给装置中，存在着不能确保高可靠性地进行金属线电极的自动供给的问题。
另外，以往的线切割加工装置的金属线自动供给装置中的导向管，由于采用由第1导向管及第2导向管构成的双层管结构，故结构是复杂的，金属线屑及线片容易堵塞在导向管内，并且，当金属线屑堵塞在导向管内时难以去除。因此，在以往的金属线自动供给装置中，存在着金属线电极的自动供给的可靠性降低且保养成本上升的问题。
发明的公开
本发明正是为了解决上述的问题而作成的，目的在于获得能提高可靠性并控制保养成本的线切割加工装置的金属线自动供给装置。
本发明的线切割加工装置的金属线自动供给装置，在移动的金属线电极与被加工物之间使产生放电、利用放电能量对所述被加工物进行加工的线切割加工装置中，其特点是，具有：供给所述金属线电极用的送出滚轮；可升降地被支承的滑块；固定在所述滑块上并对所述金属线电极进行导向的导向管及外径向金属线供给方向缩小的中空构件；向所述中空构件的外径供给压力气体的压力气体供给装置，在所述导向管上部的内径部分上，将所述中空构件的前端部插入保持规定的重叠长度，在所述导向管的内径与所述中空构件的前端部分的外径之间设有规定的间隙，由所述压力气体供给装置供给的压力气体经所述间隙通过所述导向管内，对所述金属线电极赋予推力。
另外，所述导向管上部的内径形成向金属线供给方向缩小的状态。
又，所述中空构件的内径部分形成喷嘴形状。
又，具有压力气体封止装置，其具有在所述导向管的前端封止所述导向管内的压力气体的流动的功能并从金属线移动路径退避，在需洗净所述导向管内的场合，利用所述压力气体封止装置，将所述导向管中的所述压力气体的通路封闭，并通过从所述压力气体供给装置供给压力气体，而将所述导向管内洗净。
又，在所述导向管的前端上形成狭槽。
又，使所述狭槽形成在与形成金属线电极的卷曲的平面大致正交的方向上。
本发明由于作成上述结构，故起到如下所述的效果。
本发明的线切割加工装置的金属线自动供给装置，利用导向管内的压力气体的输送力，能进行高可靠性的金属线电极的自动供给。
又，能进行导向管内的自动洗净，能进行可靠性更高的金属线自动供给，因此能降低保养成本。
附图的简单说明
图1是表示本发明实施形态1的线切割加工装置的金属线自动供给装置的结构图。
图2是表示使用水等的液体作为流体的场合的、在导向管和上部金属线导向件的辅助导向件附近中的液体流出的状况的说明图。
图3是在不使用外径向金属线供给方向缩小的中空构件时利用空气、氮气等压力气体对金属线电极施加推力的结构的说明图。
图4是表示本发明实施形态1的线切割加工装置的外径向金属线供给方向缩小的中空构件的功能的说明图。
图5是表示本发明实施形态2的线切割加工装置的金属线自动供给装置的结构图。
图6是表示本发明的实施形态3的线切割加工装置的金属线自动供给装置的说明图。
图7是表示以往的线切割加工装置的金属线自动供给装置的结构图。
图8是以往的线切割加工装置的金属线自动供给装置的动作说明图。
发明的实施方式
(实施形态1)
图1是表示本发明的实施形态1的线切割加工装置的金属线自动供给装置的结构图，A表示金属线供给方向。图中，1是金属线电极，2是送出滚轮，2a是驱动送出滚轮2的电动机，3a及3b是将金属线电极1推附于送出滚轮的第1夹紧滚轮及第2夹紧滚轮，6是上部金属线导向件，8是喷嘴，9是导向管，10是外径向金属线供给方向缩小的中空构件，11是滑块，12及13是挡圈，14是喷出口，15是接头，16是配管，17是驱动装置，18是供电件，19是加工液嘴，20是辅助导向件，21是金刚石模，22是喷射水流，23是加工液。
中空构件10被配置在导向管9的上部，在导向管9上部的锥状的孔中以规定的重叠长度放入中空构件10的前端，在中空构件10的前端与导向管9的孔之间形成间隙D1。并且，在中空构件10与滑块11之间形成有间隙D2。又，导向管9及中空构件10，利用挡圈12及13被固定于滑块11上。在滑块11的侧面设有到达间隙D2的喷出口14，利用接头15与配管16相连接。从配管16能供给压力流体。又，滑块11利用驱动装置17成为能升降。
又，金刚石模预先作成圆形，为了重视加工精度，不作成精度不稳定的分型模的分型导向件结构，而作成一体成形。又，向金属线电极1供给电力的供电件18、辅助导向件20也是重要的功能零件，作成固定结构。因此，导向管9只能至上部金属线导向件6的上部靠近被加工物方向。在该场合，如图2所示，导向管9与上部金属线导向件6的辅助导向件20的接近部，是辅助导向件20的内径非常小、送来的流体的通道被缩小的部分，在使用水等的液体作为流体的场合，金属线电极1容易随着从间隙流出的水等的液体的流动(图中E)而挤出。
因此，在本发明中，从由泵等构成的供给空气、氮气等的压力气体的压力气体供给装置(未图示)经过图1的配管16、接头15而从喷出口14供给压力气体。空气、氮气等的气体与水等的液体相比，由于粘性低，故可作成从所述间隙流出的液流对金属线电极1所造成的影响非常小，能进行可靠性更高的金属线电极的自动供给。
下面对动作原理进行说明。在图1中，首先，通过用电动机2a驱动送出滚轮2，将金属线电极1从未图示的金属线架通过第1夹紧滚轮3a、送出滚轮2、及第2夹紧滚轮3b而预先插通至到达导向管9的内部的位置。接着，从压力气体供给装置通过配管16、接头15及喷出口14而向间隙D2供给压力气体。压力气体从间隙D2经过间隙D1流至导向管9的内部，从导向管9的下侧放出。这时，由于导向管9内部的压力气体的流速(导向管9的中心的流速为最大)产生负压，对金属线电极1在向导向管9的中心方向拉入的方向有作用力。因此，能消除因导向管9等与金属线电极1接触引起的金属线电极的压曲等的不良情况。
另外，在导向管9内部中，在金属线电极1的表面上，因与压力气体的摩擦而产生摩擦力，一并对金属线电极1给予朝向金属线进给方向A的推进力。在金属线电极的接线时，利用驱动装置17使滑块11下降，导向管9到达上部金属线导向件6。而且，利用所述推进力和驱动电动机2a给予的由线送出滚轮2的旋转力矩引起的推进力，金属线电极1通过上部金属线导向件6的金刚石模21，利用由加工液嘴产生的射出水流而被送向下部金属线导向件。
如以上那样，能确保高可靠性地进行金属线电极的自动供给。
当接线终了时，利用驱动装置17使滑块11上升，在导向管9的下方能确保切断金属线电极1所需的空间。
图3是表示在不使用外径向金属线供给方向缩小的中空构件10时，利用空气、氮气等的压力气体对金属线电极1施加推力时的结构说明图，与图1相同的符号表示相同的部分。图中，14a是空气、氮气等的压力空气。如图3(a)所示，从导向管9的上部向斜方向送入压力气体14a时及从导向管9的上部向下方向送入压力气体14a时，因导向管9的上部的倾斜部分等，不能利用压力气体14a的一部分进行逆流而获得有效的推力。又，如图3(a)所示，从导向管9的上部向斜方向送入压力气体14a时，对金属线电极1作用有横方向的力，尤其，在细金属线的情况下，成为金属线被压曲而挤出的原因。另外，如图3(b)所示，在从导向管9的上部向横方向送入压力气体14a时，对金属线电极1作用的横方向的力变得特别大而不能有效地对金属线电极1给予推力。
下面，对使用如本发明图1所示的外径向金属线供给方向缩小的中空构件10并利用压力气体给予金属线电极推力时的作用进行说明。图4是表示本发明实施形态1的线切割加工装置的外径向金属线供给方向缩小的中空构件10的功能的说明图，与图1相同的符号表示相同的部分。又，在图4中，14a是空气、氮气等的压力气体。压力气体14a，通过配置中空构件10而不会使横方向的力作用于金属线电极1，且沿中空构件10的外径导入导向管9内，在导向管内向金属线进给方向流动。这样，压力气体14a不会倒流，由于对金属线电极1向给予推进力的金属线进给方向有效地送出，被送出的压力气体整体对金属线电极1给予摩擦力，能有效地给予推进力。
另外，由于中空构件10下部的流速产生负压，还产生由从中空构件10内向导向管9内的空气压力所产生的推力。在该场合中，如图1及图4所示，外径向金属线供给方向缩小的中空构件10的内径部分若是喷嘴形状，给予金属线电极1的推力就更大。
在这样的结构中，中空构件10与导向管9的重叠长度(图4中的L)对推进力产生较大影响。例如，导向管9的内径为1.5mm，导向管9的上部的锥角为0.524rad，中空构件的最下端的外径为2.5mm，中空构件的最下端的内径为0.35mm，中空构件外径的锥角为0.428rad时，若将重叠长度L设为3.5mm(间隙D1约为0.7mm)时推进力有效地起作用，当将重叠长度L设成大于该值时推进力减少。即，在重叠长度L等的各因素中，为使对金属线电极有效地产生推进力而存在恒定值。这些数值根据所期望的性能等可通过实验来决定。
(实施形态2)
图5是表示本发明实施形态2的线切割加工装置的金属线自动供给装置的结构图，对与图1相同的部分标上相同的符号。在图5中，24是使导向管9内的压力气体的流动在导向管9的前端封止的压力气体封止装置，24是支承口，24b是支点，压力气体封止装置24以支点24b为中心可转动。
压力气体封止装置24，在金属线电极1的自动供给动作时及加工动作时的通常运转时向金属线送行路径外退避，仅在必需洗净导向管内时进入金属线送行路径内，下降的导向管9由支承口24a支承。在用支承口24a支承导向管9的状态下，从未图示的压力气体供给装置经过配管16、接头15而从喷出口14供给压力气体。通过导向管9内并到达支承口24a的压力气体，由于导向管9的前端被压力气体封止装置24的支承口24a所封住，故能在导向管9内进行倒流，能去除导向管9内的污垢及附着物。作成这样，能获得洗净导向管内的效果。再返回到通常运转时，使压力气体封止装置24围绕支点24b进行转动，退避至线送行路径外。
(实施形态3)
图6是表示本发明实施形态3的线切割加工装置的金属线自动供给装置的说明图。图中，1是金属线电极，6是上部金属线导向件，9是导向管，9a是形成于导向管9前端的狭槽，20是辅助导向件。又，图6(b)是从图6(a)的B箭头方向看到导向管9的示图。
为了使导向管9成为向上部金属线导向件6供给金属线电极1的导向件，在导向管9下降时，导向管9的前端进入上部金属线导向件6的上部。在本实施形态3中，由于通过导向管9内的压力气体从狭槽9a逸出，故在导向管9内没有逆流现象，能流过足够流量的压力气体。因此，能将更大的推力给予金属线电极1。
在利用送出滚轮2将金属线电极1送出时，沿送出滚轮2的切线方向容易形成卷曲(即，在图6(a)中，在XZ平面内容易形成卷曲)。若象图6(b)那样开出狭槽9a，则由于压力气体从该狭槽9a流出的方向是Y方向，故在XZ平面内形成卷曲的金属线电极1也不会从该狭槽9a挤出，就能可靠性更高地进行金属线电极的自动供给动作。又，狭槽9a不限于图6(b)所示的在Y方向上2处的狭槽，例如，如图6(c)所示，也可以在稍偏离Y方向的方向形成。
工业上的可利用性
如上所述，本发明的线切割加工装置的金属线自动供给装置，适合用于线切割加工作业。

Claims (6)

1.一种线切割加工装置的金属线自动供给装置，在移动的金属线电极与被加工物之间产生放电、利用放电能量对所述被加工物进行加工的线切割加工装置中，其特征在于，具有：
供给所述金属线电极用的送出滚轮；
可升降地被支承的滑块；
固定在所述滑块上并对所述金属线电极进行导向的导向管及外径向金属线供给方向缩小的中空构件；
向所述中空构件的外径供给压力气体的压力气体供给装置，
在所述导向管上部的内径部分上，将所述中空构件的前端部插入保持规定的重叠长度，在所述导向管的内径与所述中空构件的前端部的外径之间设有规定的间隙，由所述压力气体供给装置供给的压力气体经所述间隙通过所述导向管内，对所述金属线电极赋予推力。
2.如权利要求1所述的线切割加工装置的金属线自动供给装置，其特征在于，所述导向管上部的内径形成向金属线供给方向缩小的状态。
3.如权利要求1所述的线切割加工装置的金属线自动供给装置，其特征在于，所述中空构件的内径部分形成喷嘴形状。
4.如权利要求1所述的线切割加工装置的金属线自动供给装置，其特征在于，具有压力气体封止装置，其具有在所述导向管的前端止住所述导向管内的压力气体的流动的功能并能从金属线移动路径退避，在需洗净所述导向管内的场合，利用所述压力气体封止装置，封闭所述导向管中的所述压力气体的通路，并通过从所述压力气体供给装置供给压力气体，将所述导向管内洗净。
5.如权利要求1所述的线切割加工装置的金属线自动供给装置，其特征在于，在所述导向管的前端形成狭槽。
6.如权利要求5所述的线切割加工装置的金属线自动供给装置，其特征在于，在与形成金属线电极的卷曲的平面大致正交的方向上形成所述狭槽。
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