DE4008926A1 - Kernzurueckhaltevorrichtung fuer eine drahtschneid-elektroentladungsmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kernzurück­ haltevorrichtung für eine Drahtschneid-Elektroent­ ladungsmaschine, die fähig ist, einen Kern, der durch die maschinelle Drahtschneid-Elektroentladungsbearbei­ tung aus einem Werkstück herausgeschnitten wurde, wirksam und zuverlässig zurückzuhalten, wenn der Kern an einen Ort außerhalb des maschinellen Bearbeitungs­ bereichs entfernt wird.

Fig. 4 zeigt beispielhaft eine Drahtschneid-Elektro­ entladungsmaschine mit einer herkömmlichen Kernzurück­ haltevorrichtung, die sich in einem Kernentfernungs­ zustand befindet. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 6 ein Werkstück, das Bezugszeichen 7 einen aus dem Werkstück 6 herausgeschnittenen Kern, das Bezugszeichen 8 eine den Kern 7 haltende Kern­ haltevorrichtung, das Bezugszeichen 9 einen die Kernhaltevorrichtung 8 tragenden Arm, das Bezugs­ zeichen 10 eine Welle, die auf und ab bewegbar ist, während sie den Arm 9 derart lagert, daß der Arm 9 sich um die Achse der Welle 10 drehen kann, das Bezugs­ zeichen 11 eine untere Zuführdüse für ein dielektrisches Fluid, durch die eine (nicht dargestellte) Drahtelek­ trode geführt ist und die ein (nicht dargestelltes) dielektrisches Fluid in Richtung der Achse derselben ausstößt, das Bezugszeichen 12 ein Tragteil, das die untere Zuführdüse 11 für ein dielektrisches Fluid trägt, das Bezugszeichen 13 eine Isolierplatte, an der das Tragteil 12 befestigt ist, und das Bezugszeichen 14 einen unteren Arm, der die Isolierplatte 13 hält.

Fig. 5 veranschaulicht die Art und Weise, auf die ein Kern aus einem Werkstück mit einer Rückausnehmung ent­ fernt wird. In dieser Figur bezeichnet das Bezugs­ zeichen 6 a ein Werkstück mit einer Rückausnehmung. Da die anderen Bezugszeichen die gleichen Elemente oder Abschnitte wie die in Fig. 4 bezeichnen, wird von einer Beschreibung derselben Abstand genommen.

Fig. 6 zeigt beispielhaft Ausschnitte, die in einem Werkstück durch ein maschinelles Bearbeitungsverfahren vorgenommen werden können, und in der die Bezugszeichen 1 bis 5 die im Werkstück 6 vorgenommenen Ausschnitte be­ zeichnen.

Als nächstes wird der Arbeitsvorgang erläutert: Um solche Ausschnitte 1 bis 5 in Reihe in einem Werkstück 6 vornehmen zu können, wird die Drahtelektrode zunächst durch eine Bohrung geführt, die in der Mitte des Bereiches vorgesehen ist, der dem Ausschnitt 1 ent­ spricht, und die maschinelle Bearbeitung wird mit der Bohrung als Ausgangspunkt ausgeführt. Der Kern 7, der bei Beendigung der maschinellen Bearbeitung aus dem Werkstück 6 herausgeschnitten ist, wird automa­ tisch entfernt, und daraufhin wird der vorstehend beschriebene Arbeitsvorgang für die anderen Aus­ schnitte 2 bis 5 wiederholt, wobei auf diese Weise eine kontinuierliche maschinelle Bearbeitung ohne Bedienungspersonal ausgeführt wird.

Fig. 4 veranschaulicht den Vorgang des Entfernens des Kerns 7 aus dem Werkstück 6 während des maschinellen Bearbeitungsverfahrens. Der Kern 7, der bei Beendigung der maschinellen Bearbeitung für den Ausschnitt 1 aus dem Werkstück 6 herausgeschnitten ist, wird von der unteren Zuführdüse 11 für ein dielektrisches Fluid, die am Tragteil 12 an der Isolierplatte 13 befestigt ist, welche am entfernten Ende des unteren Arms 14 angebracht ist, derart abgestützt, daß der Kern 7 nicht in einen (nicht dargestellten) Werkstückbehälter fällt. Dann wird die Welle 10 gedreht, so daß die Kernhaltevorrichtung 8, die am entfernten Ende des Arms 9 vorgesehen ist, von einer Stelle außerhalb des maschinellen Bearbeitungsbereichs zu einer Stelle direkt oberhalb des Kerns 7 bewegt wird. Danach wird die Welle 10 abgesenkt, so daß die Kernhaltevorrichtung 8 den Kern 7 halten kann. Daraufhin wird die Welle 10 angehoben und dann gedreht, um den von der Kernhalte­ vorrichtung 8 gehaltenen Kern 7 an einen Ort außerhalb des maschinellen Bearbeitungsbereichs zu tragen. Danach gibt die Kernhaltevorrichtung 8 den Kern 7 frei.

Die herkömmliche Kernzurückhaltevorrichtung ist derart angeordnet, daß der Kern 7 von der oberen Seite der unteren Zuführdüse 11 für ein dielektrisches Fluid abgestützt wird, so daß der Kern 7 bei Beendigung der maschinellen Bearbeitung des Ausschnitts 1 nicht in den Werkstückbehälter fallen wird, z. B. dann, wenn er aus dem Werkstück 6 an einen Ort außerhalb des maschinellen Bearbeitungsbereichs entfernt wird.

Dementsprechend weist die herkömmliche Kernzurückhalte­ vorrichtung für eine Drahtschneid-Elektroentladungs­ maschine die folgenden Probleme auf:
Wenn das Werkstück 6 eine Konfiguration wie das in Fig. 5 dargestellte hat oder die Form eines Ausschnitts oder die Art und Weise des Verwendens des zugeordneten Bohrers oder Werkzeugs mit der Anordnung des Standes der Technik unvereinbar ist, kann der Kern 7, der bei Beendigung eines bestimmten maschinellen Bearbei­ tungsvorgangs aus dem Werkstück 6 herausgeschnitten ist, von der unteren Düse 11 für ein dielektrisches Fluid nicht wirksam abgestützt werden und eventuell fallen oder kippen; in einem solchen Fall kann der Kern 7 nicht von der Kernhaltevorrichtung 8 gehalten und daher nicht automatisch entfernt werden.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme bei der Anordnung des Standes der Technik ist es die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kernzurückhaltevorrichtung für eine Drahtschneid- Elektroentladungsmaschine vorzusehen, die fähig ist, einen Kern, der aus einem Werkstück herausgeschnitten wurde, wirksam und zuverlässig zurückzuhalten, und zwar ohne jede Einschränkung durch die Werkstückkonfiguration, die Form eines Ausschnitts oder die Art und Weise des Verwendens des zugeordneten Bohrers oder Werkzeugs.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfin­ dung eine Kernzurückhaltevorrichtung für eine Draht­ schneid-Elektroentladungsmaschine, bestehend aus einer Kernzurückhalteeinrichtung zum Zurückhalten eines aus einem Werkstück herausgeschnittenen Kerns, wobei die Einrichtung elastisch ist und einen Raum enthält, und einer Drucksteuereinrichtung zum Steuern des Druckes im Inneren des Raumes auf einen gewünschten Wert.

Kraft der vorstehend beschriebenen Anordnung wird der aus einem Werkstück herausgeschnittene Kern von der Kernzurückhalteeinrichtung, die elastisch ist, und dem Druck im Inneren des Raumes, der durch die Druck­ steuereinrichtung auf einen gewünschten Wert eingestellt ist, wirksam und zuverlässig gehalten.

Die vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vor­ teile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der­ selben in Verbindung mit der Zeichnung klarer ersichtlich, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung eines Ausführungsbeispiels der Kernzurückhaltevorrichtung für eine Draht­ schneid-Elektroentladungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Steuersystemdiagramm, das die Art und Weise veranschaulicht, auf die der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesteuert wird;

Fig. 3 die Arbeitsweise des Kernzurückhalteblocks gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 die Anordnung einer herkömmlichen Kernzurück­ haltevorrichtung für eine Drahtschneid-Elektro­ entladungsmaschine;

Fig. 5 die Art und Weise, auf die ein Kern aus einem Werkstück mit einer Rückausnehmung entfernt wird, und

Fig. 6 beispielhaft Ausschnitte, die in einem Werkstück durch ein maschinelles Bearbeitungs­ verfahren vorgenommen wurden.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im einzelnen mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben:

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 15 einen Kern­ zurückhalteblock, der der Kernzurückhalteeinrichtung bei der vorliegenden Erfindung entspricht, welche aus einem elastischen Material (z. B. Gummi) derart gebildet ist, daß sie die untere Zuführdüse 11 für ein dielek­ trisches Fluid umgibt und diese fast überdeckt. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Ring, der sich durch den Kernzurückhalteblock 15 hindurch bis zur oberen Seite der unteren Zuführdüse 11 für ein dielektrisches Fluid erstreckt und in dem eine Bahn zum Durchführen einer Drahtelektrode vorgesehen ist. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Luftzuführschlauch zum Zuführen von Luft in das Innere des Kernzurückhalteblocks 15, das Bezugszeichen 18 einen Luftauslaßschlauch zum Herauslassen der Luft aus dem Kernzurückhalteblock 15, das Bezugszeichen 19 einen Druckermittlungsschlauch zum Ermitteln des Luftdrucks im Inneren des Kernzurück­ halteblocks 15 und das Bezugszeichen 20 Verbindungs­ teile zum jeweiligen Verbinden des Luftzuführschlauchs 17, des Luftauslaßschlauchs 18 und des Druckermitt­ lungsschlauchs 19 mit dem Kernzurückhalteblock 15.

Fig. 2 ist, wie gesagt, ein Steuersystemdiagramm, das die Art und Weise veranschaulicht, auf die der Luft­ druck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 ge­ steuert wird. In dieser Figur bezeichnet das Bezugs­ zeichen 21 einen Drucksensor, der mit dem Druckermitt­ lungsschlauch 19 verbunden ist, um den Pegel des Luft­ drucks im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 zu er­ mitteln. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Kompara­ tor-Schaltkreis, der Bezugsdaten zum Halten des Luft­ drucks im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 auf einem konstanten Pegel besitzt und der den Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15, welcher vom Druck­ sensor 21 ermittelt wurde, mit den Bezugsdaten ver­ gleicht. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet ein erstes Steuerventil zum Steuern des Betrages an zugeführter Luft, das Bezugszeichen 24 ein zweites Steuerventil zum Steuern des Betrages an herausgelassener Luft, das Bezugszeichen 25 einen Schlauch für die Verbindung zwischen dem ersten Steuerventil 23 und einer (nicht dargestellten) Luftzufuhrquelle, das Bezugszeichen 26 einen Schlauch zum Herauslassen der Luft vom zweiten Steuerventil 24 her an einen gewünschten Ort und das Bezugszeichen 27 einen Signalschaltkreis, der das erste Steuerventil 23 und das zweite Steuerventil 24 auf der Grundlage des Ergebnisses des vom Komparator- Schaltkreis 22 vorgenommenen Vergleichs öffnet oder schließt, wodurch der Luftdruck im Inneren des Kern­ zurückhalteblocks 15 auf einem konstanten Pegel gehalten wird. Es sei darauf hingewiesen, daß der Drucksensor 21, der Komparator-Schaltkreis 22, das erste Steuerventil 23, das zweite Steuerventil 24 und der Signalschaltkreis 27 in Kombination die Drucksteuereinrichtung bei der vor­ liegenden Erfindung bilden.

Wie erwähnt, zeigt Fig. 3 die Arbeitsweise des Kern­ zurückhalteblocks 15. Da die Bauelemente der in Fig. 3 gezeigten Anordnung die gleichen sind wie die in Fig. 1 und Fig. 5, wobei letztere die Anordnung des Standes der Technik zeigt, wird von einer Beschreibung derselben Abstand genommen.

Als nächstes wird die Arbeitsweise erläutert: Wenn ein Werkstück 6 a mit einer Rückausnehmung wie das in Fig. 3 dargestellte maschinell bearbeitet wird, ist der Kern­ zurückhalteblock 15 an einem Teil desselben auf geeig­ nete Weise eingedrückt, der von einem vorspringenden Abschnitt des Werkstücks 6 a mit einer Rückausnehmung berührt wird, und der Luftdruck im Inneren des Kern­ zurückhalteblocks 15 wird derart gesteuert, daß der Kernzurückhalteblock 15 fähig ist, den Kern 7 mit ausreichender Kraft an einem Abschnitt desselben abzustützen, der den Kern 7 trägt, um zu verhindern, daß der Kern 7 bei Beendigung des maschinellen Bear­ beitungsvorgangs in den Werkstückbehälter fällt.

Insbesondere werden zuerst Bezugsdaten, die einem geeigneten Luftdruckpegel zum wirksamen und zuver­ lässigen Zurückhalten des Kerns 7 entsprechen, in dem in Fig. 2 angedeuteten Komparator-Schaltkreis 22 ge­ setzt. Andererseits wird der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 fortlaufend mit dem Druck­ sensor 21 über den Druckermittlungsschlauch 19 er­ mittelt, und der ermittelte Wert wird ständig in den Komparator-Schaltkreis 22 eingegeben.

So wird z. B. dann, wenn der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15, der vom Drucksensor 21 er­ mittelt wurde, niedriger als der Luftdruck ist, der den Bezugsdaten entspricht, ein Signal zum Anheben des Luftdrucks vom Komparator-Schaltkreis 22 her auf den Signalschaltkreis 27 ausgegeben. In Erwiderung auf das Signal öffnet der Signalschaltkreis 27 das erste Steuerventil 23, um dem Luftzuführschlauch 17 aus der Luftzufuhrquelle über den Schlauch 25 Luft zuzuführen, wobei auf diese Weise die Luft in den Kern­ zurückhalteblock 15 eingeführt wird. Wenn der Luft­ druck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 durch die eingeführte Luft in Übereinstimmung mit dem Luft­ druck gebracht ist, der den Bezugsdaten entspricht, wird das erste Steuerventil 23 geschlossen, und der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 wird daher auf einem konstanten Pegel gehalten. Wenn der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15, der vom Drucksensor 21 ermittelt wird, höher ist als der Luftdruck, der den Bezugsdaten entspricht, wird ein Signal zum Absenken des Luftdrucks vom Komparator- Schaltkreis 22 her auf den Signalschaltkreis 27 ausge­ geben. In Erwiderung auf das Signal öffnet der Signal­ schaltkreis 27 das zweite Steuerventil 24, um die Luft aus dem Kernzurückhalteblock 15 und dem Schlauch 26 über den Luftauslaßschlauch 18 herauszulassen, und wenn der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 mit dem Luftdruck übereinstimmt, der den Bezugsdaten entspricht, wird das zweite Steuerventil 24 geschlossen, so daß der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalte­ blocks 15 auf einem konstanten Pegel gehalten wird.

Auf diese Weise wird der Luftdruck im Inneren des Kernzurückhalteblocks 15 unter Anpassung an die Kon­ figuration jedes einzelnen Werkstücks oder die Form eines Ausschnitts korrekt gesteuert, und daher ist es möglich, eine breite Palette von Kernen 7 wirksam und zuverlässig zurückzuhalten. Der Kern 7, der auf diese Art und Weise vom Kernzurückhalteblock 15 zurückge­ halten wird, wird an einen Ort außerhalb des maschi­ nellen Bearbeitungsbereichs durch den gleichen Arbeitsvorgang entfernt, wie er im Zusammenhang mit der Anordnung des Standes der Technik beschrieben wurde; damit ist der Kernentfernungsvorgang abge­ schlossen.

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs­ beispiel Luft in den Kernzurückhalteblock 15 ein­ geführt wird, sei darauf hingewiesen, daß nicht not­ wendigerweise ausschließlich Luft verwendet zu werden braucht und daß vorteilhafte Wirkungen, die denen bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ähnlich sind, auch durch Verwendung von z. B. einer Flüssigkeit oder einem losen Material erzielt werden können.

Obgleich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs­ beispiel der Kernzurückhalteblock 15 derart vorgesehen ist, daß er die untere Zuführdüse 11 für ein dielek­ trisches Fluid umgibt, ist diese Anordnung nicht not­ wendigerweise als ausschließlich zu betrachten, und der Kernzurückhalteblock 15 kann auch in der Nachbar­ schaft der Düse 11 angeordnet sein. Auch in einem solchen Fall ist es möglich, die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zu erzielen.

Wie vorstehend beschrieben worden ist, umfaßt die Kern­ zurückhaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Kernzurückhalteblock, der aus einem elastischen Material gebildet und derart angeordnet ist, daß der Druck im Inneren des in ihm vorgesehenen Raumes auf einen ge­ wünschten Wert eingestellt werden kann. Es ist des­ halb möglich, den aus einem Werkstück herausgeschnit­ tenen Kern wirksam und zuverlässig zurückzuhalten, ohne Gefahr zu laufen, daß der Kern herunterfällt.

Obwohl die vorliegende Erfindung in einer spezifischen Ausdrucksweise beschrieben worden ist, sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß das beschriebene Aus­ führungsbeispiel nicht notwendigerweise als ausschließ­ lich anzusehen ist und daß verschiedene Auswechselungen und Abänderungen an demselben vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der einzig und allein durch die beigefügten Patentansprüche be­ grenzt wird.

Claims (11)

1. Kernzurückhaltevorrichtung für eine Drahtschneid- Elektroentladungsmaschine, gekennzeich­ net durch:
eine Kernzurückhalteeinrichtung zum Zurückhalten eines aus einem Werkstück herausgeschnittenen Kerns, wobei diese Einrichtung elastisch ist und einen Raum enthält, und
eine Drucksteuereinrichtung zum Steuern des Druckes im Inneren dieses Raumes auf einen gewünschten Wert.

2. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernzurückhalteeinrichtung in der Nachbarschaft einer unteren Zuführdüse für ein dielektrisches Fluid angeordnet ist.

3. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernzurückhalteeinrichtung um die untere Zuführ­ düse für ein dielektrisches Fluid herum angeordnet ist.

4. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fluidmaterial in den Raum im Inneren der Kernzurück­ halteeinrichtung eingeführt oder diesem entzogen wird.

5. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluidmaterial aus Luft, einer Flüssigkeit oder losem Material besteht.

6. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernzurückhalteeinrichtung aus einem Gummi ge­ bildet ist.

7. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung eine Druckfühleinrichtung zum Fühlen des Drucks in dem Raum, eine Vergleichs­ einrichtung zum Vergleichen des von der Druckfühl­ einrichtung erfühlten Drucks mit einem vorbestimmten Bezugsdruck und eine Signalisiereinrichtung zum Ausgeben eines Signals umfaßt, um den Druck in dem Raum im Inneren der Kernzurückhalteeinrichtung zu steuern.

8. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernzurückhalteeinrichtung mit einem Fluid­ zuführschlauch, einem Fluidauslaßschlauch und einem Druckermittlungsschlauch verbunden ist.

9. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckermittlungsschlauch mit der Druckfühlein­ richtung verbunden ist.

10. Kernzurückhaltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidzuführschlauch und der Fluidauslaßschlauch mit Steuerventilen versehen sind, die durch die Signale aus der Signalisiereinrichtung gesteuert werden.

11. Drahtschneid-Elektroentladungsmaschine zum maschi­ nellen Bearbeiten eines Werkstücks kraft einer zwischen einer Drahtelektrode und dem Werkstück auf­ tretenden Elektroentladung, gekenn­ zeichnet durch:
eine untere Fluidzuführdüse, die unter dem Werk­ stück, durch das die Drahtelektrode geführt ist, angeordnet ist, um ein dielektrisches Fluid zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück zuzu­ führen,
eine Einrichtung, die zwischen einem maschinellen Bearbeitungsbereich oberhalb des Werkstücks und einem Bereich, in dem keine maschinelle Bearbeitung vorgenommen wird, bewegbar ist, um ein Heraus­ schneiden des Kerns aus dem Werkstück, ausgehend vom maschinellen Bearbeitungsbereich, auszuführen,
eine in der Nachbarschaft der unteren Zuführeinrich­ tung für ein dielektrisches Fluid angeordnete Kern­ zurückhalteeinrichtung zum Zurückhalten des Kerns derart, daß der Kern nicht fällt, wobei diese Einrich­ tung elastisch ist und einen Raum enthält, und
eine Drucksteuereinrichtung zum Steuern des Druckes im Inneren dieses Raumes auf einen gewünschten Wert, um den Kern an der Stelle zu halten.