JP2000126935A - ワイヤ電極の切断方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤ電極の曲がり癖を矯正し、ワイヤ電極
の先端を自動結線に適した形状で切断し、破片を電極通
路からスムーズに排出し、ワイヤ放電加工機の信頼性を
高める。 【解決手段】 断線検出器１３でワイヤ電極１が正常に
張架されていることを確認し、チャックシリンダ２０を
閉じ、電極１を下流側通電子２３Ａ，２３Ｂで固定す
る。送りローラ１６Ａ，１６Ｂを逆転し、電極１に張力
を付与し、下流側通電子２３Ａ，２３Ｂと上流側通電子
２４，２５との間の部分を切断用通電回路３８により加
熱し、電極１を引き延ばしながら切断する。下流側通電
子２３Ａ，２３Ｂと送りローラ１６Ａ，１６Ｂとの間の
部分を焼き鈍し用通電回路３９により加熱し、曲がり癖
等を矯正する。電極１の先端部を再び切断したのち、シ
リンダ４０で排出ローラ２７Ａ，２７Ｂを横移動し、破
片を電極通路から排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワイヤ放電加工
機において、ワイヤ電極を切断する装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ電極の切断装置及び方法に関し、
従来、特開昭５９−１０７７３７号公報、特開昭５６−
１０２４３２号公報、特公昭６１−２６４５５号公報、
特許番号第２５１８０４０号公報などに開示された技術
が知られている。

【０００３】従来、ワイヤ電極を刃物で機械的に切断す
る方法が知られているが、これによると切断部分でワイ
ヤ電極にカエリが発生し、微小な隙間しかない位置決め
用ワイヤガイド部にワイヤ電極を挿通して自動結線する
ことが困難となる場合があった。また、切断点を加熱し
張力を付与して引き延ばしながら切断することで、自動
結線に適した形状の切断部を得る方法も知られている。
この方法を実施するために、従来、ワイヤ電極に張力を
付与する機構と、ワイヤ電極の一部を通電加熱する機構
とを備えた切断装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイヤ電極
を切断した場合、ワイヤ電極の先端側の破片は不要であ
り、何らかの方法で電極通路から排出する必要がある。
また、加工中にワイヤ電極が加工部分で断線した場合
も、そのままの状態で電極を使用することができないた
め、自動結線に適した先端形状となるように、ワイヤ電
極の先端部を再切断し、その破片を排出処理する必要が
ある。

【０００５】しかしながら、前掲公報に開示された従来
技術によると、以下のような問題点があった。 特開昭５６−１０２４３２号公報の場合は、ワイヤ
電極を刃物で機械的に切断しているため、切断部分でワ
イヤ電極が扁平に潰れ、カエリが出て、線径が元の寸法
より大きくなり、ワイヤガイドに挿通し難くなる。 特開昭５９−１０７７３７号公報の場合は、ワイヤ
電極に張力を付与する際に、ワイヤ電極を挟持する部分
でワイヤ電極に曲げが生じ、自動結線動作に支障を来す
可能性がある。 特公昭６１−２６４５５号公報の場合は、張力付与
及び通電加熱によりワイヤ電極を引き延ばし、線径を細
くした状態で切断することはできるが、切断後の破片を
電極通路から排出することができない。 特許番号第２５１８０４０号公報の場合は、ワイヤ
電極を電極通路から横方向へ押し出して切断しているた
め、ワイヤ電極が通電加熱用の一方の接触子で曲げら
れ、ワイヤ電極が自身の弾性で他方の接触子から離れて
通電不良を生じやすく、また、横方向の曲げ力でワイヤ
電極の先端が自動結線に不適当な形状となる可能性もあ
った。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ワイヤ電極の曲がり癖を矯正でき
るとともに、ワイヤ電極を自動結線に適した形状に切断
でき、切断後の破片を電極通路からスムーズに排出で
き、もって、ワイヤ放電加工機の信頼性を高めることが
できるワイヤ電極の切断装置及び方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によるワイヤ電極の切断方法は、ワイヤ電極
の一部を固定し、固定部より上流側のワイヤ電極に張力
を付与した状態で、ワイヤ電極を通電加熱により焼き鈍
した後、焼き鈍し部の下流側端部を通電加熱により切断
することを特徴とする（請求項１）。

【０００８】また、本発明によるワイヤ電極の切断装置
は、ワイヤ電極の一部を固定する手段と、固定手段より
上流側でワイヤ電極に張力を付与する手段と、張力付与
手段と固定手段との間のワイヤ電極を通電加熱により焼
き鈍しする手段と、固定手段より上流側近傍でワイヤ電
極を通電加熱により切断する手段と、切断手段より下流
側でワイヤ電極の破片を電極通路から横方向へ排出する
手段とから構成される（請求項２）。

【０００９】切断装置を少ない部品点数で簡単に構成す
るためには、固定手段の構成部品に通電加熱機能を与え
るのが望ましい。そこで、本発明によるワイヤ電極の切
断装置は、ワイヤ電極を固定的に把持する一対の下流側
通電子と、下流側通電子より上流側でワイヤ電極を弾性
的に把持する一対の上流側通電子と、下流側通電子及び
上流側通電子をワイヤ電極の両側に相対状態で保持する
一対の通電子ホルダと、通電子ホルダを開閉する開閉機
構と、上流側通電子より上流側でワイヤ電極に張力を付
与する手段と、張力付与手段と下流側通電子との間のワ
イヤ電極を通電加熱により焼き鈍しする手段と、下流側
通電子と上流側通電子との間のワイヤ電極を通電加熱に
より切断する手段と、下流側通電子より下流側でワイヤ
電極の破片を電極通路から横方向へ排出する手段とから
構成される（請求項３）。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
に基づいて説明する。ワイヤ電極１は図示しないワイヤ
ボビン（紙面後方に配置されている）から引き出され、
方向変換プーリ２、案内プーリ３、弛み取りプーリ４、
押圧ローラ７を経て張力制御ローラ５に至る。弛み取り
プーリ４はバネ及びダンパを含むアーム部材４５により
案内プーリ３の回転中心を中心として揺動可能に支持さ
れている。張力制御ローラ５はモータ６により駆動さ
れ、押圧ローラ７はバネ（図示略）により張力制御ロー
ラ５に押し付けられ、ワイヤ電極１は張力制御ローラ５
と押圧ローラ７との間に挟持された状態で案内プーリ８
に送り出される。

【００１１】案内プーリ８においては、放電加工時にお
けるワイヤ電極１の張力が検出される。案内プーリ８は
バネ１０で引っ張られた状態でリニアガイド９に沿って
上下に案内される。ワイヤ電極１に張力が作用すると、
案内プーリ８は上方に移動し、バネ１０の引張力とつり
合った位置で停止する。案内プーリ８の位置は位置検出
器１１により検出され、これによりバネ１０の伸びが測
定され、ワイヤ電極１に作用する張力が検出される。そ
の後、ワイヤ電極１は案内プーリ１２及び案内プーリ１
４を経てワイヤガイド１５に至る。案内プーリ１２と案
内プーリ１４との間に断線検出器１３が設けられ、ワイ
ヤ電極１が所定張力の作用する正常張架状態にあるか、
あるいは断線状態にあるかが検出される。

【００１２】ワイヤガイド１５を通過したワイヤ電極１
は一対の電極送りローラ１６Ａ，１６Ｂに至る。これら
の送りローラ１６Ａ，１６Ｂはチャックシリンダ１８に
より開閉可能に設けられ、閉状態でワイヤ電極１を挟持
し、開状態でワイヤ電極１を解放する。また、電極送り
ローラ１６Ａ，１６Ｂはモータ１７により正逆両方向に
駆動され、正回転時にワイヤ電極１を送り出す手段を構
成し、逆回転時にワイヤ電極１に張力を付与する手段を
構成している。これらのローラ１６Ａ，１６Ｂを経たワ
イヤ電極１は案内パイプ１９に至る。案内パイプ１９は
ワイヤ電極１に自動結線に必要な長さの真直部分を確保
し、かつ、ワイヤ電極１を下流側の上部ガイドヘッド３
０及びワーク３１の加工開始穴４２に正確に案内する。

【００１３】案内パイプ１９より下流側には、ワイヤ電
極１の一部を固定する手段が設けられている。この実施
形態の固定手段は、一対の下流側通電子２３Ａ，２３Ｂ
と、一対の上流側通電子２４，２５と、電気絶縁材料か
らなる一対の通電子ホルダ２１Ａ，２１Ｂと、ホルダ開
閉機構としてのチャックシリンダ２０とから構成されて
いる。両方の下流側通電子２３Ａ，２３Ｂは各通電子ホ
ルダ２１Ａ，２１Ｂの相対位置に固定され、チャックシ
リンダ２０の閉状態で、双方間にワイヤ電極１をしっか
りと固定して把持する。一方の上流側通電子２５にはロ
ーラが用いられ、このローラは通電子ホルダ２１Ａに移
動可能に保持され、バネ２６で他方の上流側通電子２４
に向けて付勢されている。他方の上流側通電子２４は通
電子ホルダ２１Ｂに固定され、チャックシリンダ２０の
閉状態で、バネ２６を圧縮し、上流側通電子２５との間
にワイヤ電極１を弾性的に挟持する。したがって、上流
側通電子２４，２５により挟持されたワイヤ電極１はバ
ネ２６の押圧力に抗して移動することができる。

【００１４】下流側通電子２３Ｂ及び上流側通電子２４
には、この間のワイヤ電極１を通電加熱により切断する
手段としての切断用通電回路３８が接続され、図示して
いない制御装置によりワイヤ電極１の切断時に通電が制
御される。また、下流側通電子２３Ｂ及び電極送りロー
ラ１６Ｂには、この間のワイヤ電極１を通電加熱により
焼き鈍しする手段としての焼き鈍し用通電回路３９が接
続されており、ワイヤ電極１の曲がり癖等の矯正を行う
ときに制御装置により通電が制御される。なお、電極送
りローラ１６Ｂは通電ブラシ４３を介して焼き鈍し用通
電回路３９に接続されている。

【００１５】下流側通電子２３Ａ，２３Ｂより下流側に
は、ワイヤ電極１の破片を電極通路から横方向へ排出す
る手段が設けられている。この排出手段は、一対の電極
排出ローラ２７Ａ，２７Ｂと、各ローラ２７Ａ，２７Ｂ
を駆動するモータ２８と、ローラ２７Ａ，２７Ｂを開閉
するチャックシリンダ２９と、チャックシリンダ２９を
横方向へ移動するシリンダ４０とから構成されている。
そして、チャックシリンダ２９をシリンダ４０によりガ
イド４１を介し移動し、電極排出ローラ２７Ａ，２７Ｂ
を電極通路から横方向へ一定距離だけ離したのち、モー
タ２８を駆動して、ワイヤ電極１の破片を電極通路から
排出できるようになっている。

【００１６】ワイヤ電極１は電極排出ローラ２７Ａ，２
７Ｂより下流側の上部ガイドヘッド３０、ワーク３１の
加工開始穴４２、下部ガイドヘッド３２、方向変換プー
リ３３を経て一対の巻き取りローラ３４，３６に至り、
そこから回収箱３７に回収される。巻き取りローラ３４
はモータ３５により駆動され、バネ（図示略）で巻き取
りローラ３６に押し付けられ、双方間でワイヤ電極１が
挟持されている。加工に際しては、制御装置が加工条件
に応じワイヤ電極１の送り速度や張力を指定して、上流
側のモータ６及び下流側のモータ３５を制御する。な
お、上部ガイドヘッド３０及び下部ガイドヘッド３２に
は、ワイヤ電極１を正確に位置決めするための高精度な
位置決め用ガイド、加工電源からワイヤ電極１に加工エ
ネルギを供給する通電接触子、加工液ノズルなどの周知
部材が内蔵されている。

【００１７】次に、上記構成の装置によるワイヤ電極の
切断方法について説明する。加工が終了し次の加工に移
るとき、ワイヤ電極１を切断し、次の加工位置の加工開
始穴４２に挿入して自動結線する。この場合、まず、位
置検出器１１及び断線検出器１３の検出結果に基づき、
ワイヤ電極１がワイヤボビンから巻き取りローラ３４，
３６まで正常に張架されていることを確認したのち、固
定手段のチャックシリンダ２０を閉じ、ワイヤ電極１を
下流側通電子２３Ａと下流側通電子２３Ｂとの間に固定
する。次に、電極送りローラ１６Ａ，１６Ｂを逆方向に
回転し、ワイヤ電極１に張力を付与した状態で、下流側
通電子２３Ａ，２３Ｂと上流側通電子２４，２５との間
の部分を切断用通電回路３８により加熱し、ワイヤ電極
１を引き延ばしながら切断し、切断と同時に電極送りロ
ーラ１６Ａ，１６Ｂを停止する。そして、切断点より下
流側のワイヤ電極１を巻き取りローラ３４，３６の回転
に伴い回収箱３７に回収する。

【００１８】また、切断点より上流側のワイヤ電極１は
電極送りローラ１６Ａ，１６Ｂにより正方向へ少量送り
出し、その先端が電極排出ローラ２７Ａ，２７Ｂに達し
た時点で、チャックシリンダ２９を閉じ、下流側通電子
２３Ａ，２３Ｂでワイヤ電極１を再び固定する。続い
て、電極送りローラ１６Ａ，１６Ｂを逆方向へ回転し、
ワイヤ電極１に張力を付与した状態で、下流側通電子２
３Ａ，２３Ｂと電極送りローラ１６Ａ，１６Ｂとの間の
部分を焼き鈍し用通電回路３９により加熱し、この部分
のワイヤ電極１の曲がり癖等を矯正する。その後、上記
と同様に、電極送りローラ１６Ａ，１６Ｂを逆方向へ回
転し、ワイヤ電極１に張力を付与した状態で、下流側通
電子２３Ａ，２３Ｂと上流側通電子２４，２５との間の
部分を切断用通電回路３８により加熱し、ワイヤ電極１
を引き延ばしながら、その焼き鈍し部の下流側端部を切
断したのち、電極送りローラ１６Ａ，１６Ｂを停止す
る。

【００１９】このとき、ワイヤ電極１は電極通路上でま
っすぐに張られた状態で切断されるので、余分な力が加
わることはなく、その切断端が先細状に成形され、自動
結線に適した形状となる。切断点より下流側の破片は電
極排出ローラ２７Ａ，２７Ｂで挟持されているので、シ
リンダ４０でチャックシリンダ２９を横移動し、モータ
２８を駆動すれば、その破片を電極通路からスムーズに
排出することができる。破片を排出した後は、上部ガイ
ドヘッド３０及び下部ガイドヘッド３２をワーク３１の
加工開始穴４２に位置決めし、電極送りローラ１６Ａ，
１６Ｂ及び張力制御ローラ５を正方向へ駆動して、切断
点より上流側のワイヤ電極１を送り出し、案内パイプ１
９から上部ガイドヘッド３０、加工開始穴４２、下部ガ
イドヘッド３２、方向変換プーリ３３を経て、巻き取り
ローラ３４，３６へ送る。

【００２０】何らかの原因でワイヤ電極１が断線した場
合には、ワイヤ電極１の張力が不意になくなるため、位
置検出器１１が張力異常を検出するとともに、断線検出
器１３が断線を検出し、加工が直ちに停止され、ワイヤ
電極１の供給も停止される。この場合、断線点よりも下
流側のワイヤ電極１は巻き取りローラ３４，３６によっ
て回収箱３７に回収されるが、断線点よりも上流側のワ
イヤ電極１については改めてその先端を成形し直す必要
がある。

【００２１】そこで、まず、上流側のワイヤ電極１の先
端部を電極排出ローラ２７Ａ，２７Ｂで挟持するととも
に、下流側通電子２３Ａ，２３Ｂで固定する。次に、電
極送りローラ１６Ａ，１６Ｂによりワイヤ電極１に張力
を付与した状態で、下流側通電子２３Ａ，２３Ｂと電極
送りローラ１６Ａ，１６Ｂとの間の部分を焼き鈍し用通
電回路３９により加熱し、この部分のワイヤ電極１の曲
がり癖等を矯正する。続いて、下流側通電子２３Ａ，２
３Ｂと上流側通電子２４，２５との間の部分を切断用通
電回路３８により加熱し、ワイヤ電極１を引き延ばしな
がら、その焼き鈍し部の下流側端部を切断する。その
後、シリンダ４０で電極排出ローラ２７Ａ，２７Ｂを横
移動し、モータ２８を駆動して、破片を電極通路から排
出する。こうすれば、断線時でも、ワイヤ電極１の先端
を自動結線に適した形状で容易に成形することができ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
切断装置及び切断方法によれば、ワイヤ電極をまっすぐ
に保持した状態で焼き鈍したのち切断するので、ワイヤ
電極の曲がり癖を矯正でき、ワイヤ電極を自動結線に適
した形状に切断でき、切断後の破片を電極通路からスム
ーズに排出でき、もって、ワイヤ放電加工機の信頼性を
高めることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すワイヤ電極切断装置
の概略図である。

【符号の説明】

１・・ワイヤ電極、１１・・位置検出器、１３・・断線
検出器、１５・・ワイヤガイド、１６Ａ，１６Ｂ・・電
極送りローラ、１８，２０，２９・・チャックシリン
ダ、１９・・案内パイプ、２１Ａ，２１Ｂ・・通電子ホ
ルダ、２３Ａ，２３Ｂ・・下流側通電子、２４，２５・
・上流側通電子、２６・・バネ、２７Ａ，２７Ｂ・・電
極排出ローラ、３１・・ワーク、３８・・切断用通電回
路、３９・・焼き鈍し用通電回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極の一部を固定し、固定部より
   上流側のワイヤ電極に張力を付与した状態で、ワイヤ電
   極を通電加熱により焼き鈍した後、焼き鈍し部の下流側
   端部を通電加熱により切断することを特徴とするワイヤ
   電極の切断方法。
2. 【請求項２】 ワイヤ電極の一部を固定する手段と、固
   定手段より上流側でワイヤ電極に張力を付与する手段
   と、張力付与手段と固定手段との間のワイヤ電極を通電
   加熱により焼き鈍しする手段と、固定手段より上流側近
   傍でワイヤ電極を通電加熱により切断する手段と、切断
   手段より下流側でワイヤ電極の破片を電極通路から横方
   向へ排出する手段とからなるワイヤ電極の切断装置。
3. 【請求項３】 ワイヤ電極を固定的に把持する一対の下
   流側通電子と、下流側通電子より上流側でワイヤ電極を
   弾性的に把持する一対の上流側通電子と、下流側通電子
   及び上流側通電子をワイヤ電極の両側に相対状態で保持
   する一対の通電子ホルダと、通電子ホルダを開閉する開
   閉機構と、上流側通電子より上流側でワイヤ電極に張力
   を付与する手段と、張力付与手段と下流側通電子との間
   のワイヤ電極を通電加熱により焼き鈍しする手段と、下
   流側通電子と上流側通電子との間のワイヤ電極を通電加
   熱により切断する手段と、下流側通電子より下流側でワ
   イヤ電極の破片を電極通路から横方向へ排出する手段と
   からなるワイヤ電極の切断装置。