JP2002172530A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤ放電加工装置において、加工中にワイ
ヤ電極が断線し、イニシャルホールに戻って自動結線を
行なう際の成功率を高める。 【解決手段】 加工中、ワイヤ電極５６が断線し、イニ
シャルホールで自動結線する場合に、下ノズル８６に到
達した加工液の流量が小さいときには噴射流８４が横に
逸れていると判断し、上ノズル８２から噴射する加工液
の圧力を小さくし、下ノズル側で加工液の吸引を行な
う。このようなワイヤ放電加工装置１によれば、噴射流
８４が直下に流れるので、ワイヤ電極５６が正しく下ノ
ズル８６に誘導されるようになり、自動結線の成功率を
高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワイヤ放電加工装置
に関し、特に、加工中にワイヤ電極が断線した際にイニ
シャルホールに復帰して自動結線を行なうことが可能に
されたワイヤ放電加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤ放電加工装置５０には、
図４にその概略を示すように、上部ワイヤガイド５２・
下部ワイヤガイド５４の間で露出されているワイヤ電極
５６とワークＷとの間でアーク放電を発生させ、ワーク
Ｗを放電加工（以下、単に加工とも言う）していく。ワ
イヤ電極５６は、ワイヤ供給リール５８から送りローラ
６０、６２を経て上部ワイヤガイド５２に供給される。
そして下部ワイヤガイド５４に到達後、送りローラ６
４、６６により切断装置６８に送られ、ここで切断され
てワイヤ回収バケット７０に集められる。ワークＷは、
加工槽７２内でワーク保持部７４に固定されており、加
工槽７２が載せられたテーブル７６がテーブル駆動装置
７８にて水平方向に移動されることによりワークＷの所
望箇所をワイヤ電極５６の位置に移動させ、加工を行な
う。

【０００３】放電加工の開始には、ワークＷの側面から
行なう手法と、予めワークＷに透孔（イニシャルホール
という）を開けておき、ここから行なう手法とがある。
後者について図５を用いて説明する。図５（ａ）はワー
クＷの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図
であり、図５（ｃ）は、図４のＡ部を拡大して断面にし
た図に相当する。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すよ
うにイニシャルホール８０は、ワークＷに形成された円
形の透孔であり、加工に際してはまずここにワイヤ電極
５６を通す。これには、加工槽７２を適宜移動させ、ワ
ークＷのイニシャルホール８０を上部ワイヤガイド５２
の真下に位置させ、加工液を上ノズル８２に供給し、そ
の先端から下方へ噴射させる。すると図５（ｃ）に示す
ように、ワイヤ電極５６が加工液の噴射流８４に案内さ
れて、下ノズル８６に到達し、結線が行なわれる。更に
ワイヤ電極５６は送りローラ６４、６６により送られ、
セッティングが完了すると加工が開始される。

【０００４】放電加工の途中でワイヤ電極が切れる（以
下、単に断線ともいう）ことがある。この場合には、そ
の位置でワイヤ電極を自動的に結線する方法があるが、
これ以外に、イニシャルホールに戻って自動的に結線す
ることも行なわれている。この結線は図５（ｃ）にて説
明したのと略同様の方法にて行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イニシ
ャルホールに戻って自動結線を試みると、結線の成功率
が低いという難点がある。これについて図６を用いて説
明する。図６（ａ）は加工途中のワークＷの平面図、図
６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、図６
（ｃ）は、図４のＡ部を拡大して断面にした図に相当す
る。イニシャルホール８０から加工を開始した所、図６
（ａ）に示す点Ｐにてワイヤ電極５６が断線したとす
る。するとイニシャルホール８０と点Ｐの間に加工跡８
８が溝状になって残る。この状態から加工槽７２を移動
させ、イニシャルホール８０を上部ワイヤガイド５２の
真下に位置させ、図５（ｃ）と同様に加工液を上ノズル
８２の先端から下方へ噴射させる。すると図６（ｃ）に
示すように、噴射流８４が加工跡８８に沿って矢印Ｑの
ように流れてしまうことがあり、これではワイヤ電極５
６もこれに案内されて、下ノズル８６に到達できなくな
る。

【０００６】本発明はかかる課題に鑑みなされたもの
で、イニシャルホールに戻って自動結線を行なう際の成
功率を高めることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】かかる課
題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明
は、上方からワークへと供給されるワイヤ電極の供給口
を有する上ノズルと、該供給され前記ワークに対して加
工を行なったワイヤ電極をワークの下方で受け取る下ノ
ズルと、該下ノズル、前記上ノズルおよび前記ワークを
ワイヤ電極の長さ方向と直交する方向へ相対移動させる
相対移動手段と、前記上ノズルから流体を下方へ噴射す
る流体噴射手段とを備え、該流体噴射手段に前記流体を
噴射させることにより、前記ワイヤ電極を前記下ノズル
へと到達させ自動結線を行なうことが可能にされたワイ
ヤ放電加工装置において、予めワークに開けられた透孔
であるイニシャルホールから開始した加工の途中で前記
ワイヤ電極の断線が発生した際には、前記相対移動手段
により前記上ノズルおよび前記下ノズルを前記イニシャ
ルホールに位置させ、前記流体噴射手段の圧力を通常の
自動結線における圧力よりも小さくして前記ワイヤ電極
を前記イニシャルホールを通し、前記下ノズルへと到達
させ自動結線を行なうことを特徴とする。

【０００８】このようなワイヤ放電加工装置によれば、
加工中に断線が発生しイニシャルホールに戻って自動結
線を行なう際には、流体噴射手段の圧力を通常よりも小
さくするため、前述の加工跡８８に沿って流体が逸れる
ことがなくなる。従って、ワイヤ電極は、下ノズルに到
達することができ、自動結線の成功率が高まる。

【０００９】また請求項２に記載の本発明は、請求項１
に記載のワイヤ放電加工装置において、前記下ノズルが
前記上ノズルから供給を受けた前記流体の流量を測定す
る流量検出手段を備え、前記イニシャルホールから開始
した加工の途中で前記ワイヤ電極の断線が発生した際に
は、前記相対移動手段により前記上ノズルおよび前記下
ノズルを前記イニシャルホールに位置させて前記流体噴
射手段により通常の自動結線時の圧力にて前記流体の噴
射を行ない、前記流量検出手段の検出結果が通常の流量
よりも小さい際には、前記流体噴射手段により噴射され
る前記流体の圧力を通常の自動結線における圧力よりも
小さくすることを特徴とする。

【００１０】このような請求項２に記載のワイヤ放電加
工装置によれば、流量検出手段の検出結果に基づいて、
噴射圧力の低下が必要ないとき（流量が通常の流量と同
じとき）には噴射圧力を低下させないので、速やかに自
動結線を行なうことができる。

【００１１】請求項３に記載のワイヤ放電加工装置で
は、上方からワークへと供給されるワイヤ電極の供給口
を有する上ノズルと、該供給され前記ワークに対して加
工を行なったワイヤ電極をワークの下方で受け取る下ノ
ズルと、該下ノズル、前記上ノズルおよび前記ワークを
ワイヤ電極の長さ方向と直交する方向へ相対移動させる
相対移動手段と、前記上ノズルから流体を下方へ噴射す
る流体噴射手段とを備え、該流体噴射手段に前記流体を
噴射させることにより、前記ワイヤ電極を前記下ノズル
へと到達させ自動結線を行なうことが可能にされたワイ
ヤ放電加工装置において、前記上ノズルから前記下ノズ
ルが供給を受けた前記流体を吸引する流体吸引手段を備
え、予めワークに開けられた透孔であるイニシャルホー
ルから開始した加工の途中で前記ワイヤ電極の断線が発
生した際には、前記相対移動手段により前記上ノズルお
よび前記下ノズルを前記イニシャルホールに位置させ、
前記流体吸引手段を作動させて前記流体を吸引すること
を特徴とする。

【００１２】このようなワイヤ放電加工装置によれば、
加工中に断線が発生しイニシャルホールに戻って自動結
線を行なう際には、下ノズルが供給を受けた流体を流体
吸引手段によって吸引するため、加工跡に沿って流体が
逸れることがなくなる。従って、ワイヤ電極は、下ノズ
ルに到達することができ、自動結線の成功率が高まる。

【００１３】請求項４に記載の本発明は、請求項３に記
載のワイヤ放電加工装置において、前記下ノズルが前記
上ノズルから供給を受けた前記流体の流量を測定する流
量検出手段を備え、前記イニシャルホールから開始した
加工の途中で前記ワイヤ電極の断線が発生した際には、
前記相対移動手段により前記上ノズルおよび前記下ノズ
ルを前記イニシャルホールに位置させて前記流体噴射手
段により前記流体の噴射を行ない、前記流量検出手段の
検出結果が通常の流量よりも小さい際には、前記流体吸
引手段を作動させて前記流体を吸引することを特徴とす
る。

【００１４】このようなワイヤ放電加工装置によれば、
流量検出手段の検出結果に基づいて、流体の吸引が必要
ないとき（流量が通常の流量と同じとき）には流体を吸
引しないので、流体吸引手段の作動回数を最小限に抑え
ることができる。なお、請求項２及び４において、流量
検出手段の代わりに、下ノズルが上ノズルから受けた流
体の流速を測定する手段（流速検出手段）や圧力を測定
する手段（圧力検出手段）を設け、加工液の流速、圧力
などの検出結果が通常よりも引くときに、噴射圧力の低
下または流体の吸引（あるいはこれらの双方）を行なう
ようにしてもよい。

【００１５】また、請求項３は請求項１、２を引用しな
いいわゆる独立項としたが、請求項１、２において請求
項３（または請求項４）を適用、すなわちイニシャルホ
ールに戻って自動結線する際には、噴射圧力の低下と流
体の吸引の双方を行なうようにしても構わない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態を図
面と共に説明する。まず、図１は本発明を適用したワイ
ヤ放電加工装置１の加工液の還流経路を示す回路図であ
る。なお、ワイヤ放電加工装置１の外観は、図４に示し
た従来のワイヤ放電加工装置５０と変わらないので省略
する。また、ワイヤ放電加工装置５０の各部と同名の構
成については同じ符号を付した。

【００１７】加工液は、ワイヤ放電加工装置１内に設置
された加工液タンク３からポンプ５にて汲み上げられ、
加圧された状態で流路７ａを流れる。そして二股に分か
れ、電磁弁９ａ、９ｂをそれぞれ通って流路７ｂにて合
流し、上ノズル８２に供給され、下方に噴射される。下
ノズル８６に到達した加工液は流路７ｃを流れ、電磁弁
９ｃを経て加工液タンク３にもどる。なお電磁弁９ａ、
９ｂが設けられた流路は、電磁弁９ｂの方が狭くなって
いる。また、流路７ｃには流量センサ１１が設置されて
おり、加工液の流量を測定可能にされている。

【００１８】図２は、ワイヤ放電加工装置１の電気的制
御を行なう主な構成のブロック図である。本図に示すよ
うに、ワイヤ放電加工装置１の制御装置２１は、前述の
流量センサ１１、ワイヤ電極５６が断線したことを検出
する断線検知センサ２３、ワイヤが上ノズル８２に供給
されていることを検出するワイヤ検出センサ２５等から
の各検出信号を入力する入力インタフェース２７と、入
力インタフェース２７を介して取得した前記各検出信号
に基づいて放電加工等を行なうための制御プログラムを
実行するＣＰＵ２９と、ＣＰＵ２９が実行する制御プロ
グラムが格納されたＲＯＭ３１と、ＣＰＵ２９が処理す
るデータを一時記憶すると共に電源が切られた場合でも
記憶内容を保持可能なバックアップ機能を有するＲＡＭ
３３と、ＣＰＵ２９からの指令に基づいて、駆動回路３
５ａ〜３５ｃ、アーク放電回路３７、電磁弁９ａ〜９
ｃ、ワイヤ送り機構３８等へ、夫々駆動信号を出力する
出力インタフェース３９とを備えている。

【００１９】なお、駆動回路３５ａ、３５ｂはテーブル
駆動装置７８に設けられたＸ軸駆動モータ４１、Ｙ軸駆
動モータ４３を駆動するためのもの、駆動回路３５ｃは
上部ワイヤガイド５２を上下動させるワイヤガイドＺ軸
駆動モータ４５を駆動するためのものである。またワイ
ヤ送り機構３８は、前述のワイヤ供給リール５８、送り
ローラ６０〜６６およびこれらを駆動するモータ（図示
しない）等からなる。なお本図では切断装置６８等を省
略した。

【００２０】ＲＯＭ３１に記憶された制御プログラムと
しては、放電加工プログラム、後述する自動結線処理の
プログラム、および自動結線の後に加工槽７２を移動さ
せて断線が発生した位置に復帰させるプログラム等が含
まれている。加工中にワイヤ電極が断線した場合に自動
結線を行なう自動結線処理について図３のフローチャー
トを用いて説明する。本処理は、加工中に断線検知セン
サ２３によりワイヤ電極５６の断線が検知されると起動
される。まずステップ（以下、単にＳと記す）１００で
はそれまで行なっていた放電加工を中断する。このと
き、その断線が発生した位置（断線位置という）がＲＡ
Ｍ３３に記憶される。そしてＳ１１０にて断線処理が行
なわれる。この断線処理では、主に、上部ワイヤガイド
５２を結線位置に復帰させる際、ワイヤ電極５６がワー
クＷと干渉しないように、断線した上側のワイヤ電極５
６をワイヤ送り機構３８により上方に送り、下側のワイ
ヤ電極５６を下方へ送る。

【００２１】次にＳ１２０にてワイヤ電極５６と加工槽
７２を相対移動させ、ワイヤ電極５６をイニシャルホー
ル８０の位置まで移動させる。そしてＳ１３０にて電磁
弁９ａを開き、加工液を上ノズル８２から噴射する。続
くＳ１４０では流量センサ１１の検出結果が予め定めら
れた値よりも小さいか否かを判定する。小さければ、加
工液が横に流れている恐れがあるため、加工液の噴射圧
力を弱める（Ｓ１５０）。具体的には、電磁弁９ａを閉
じ電磁弁９ｂを開く。そしてＳ１６０にて電磁弁９ｃを
開き、吸引を開始する。これによりワイヤ電極５６は極
めて高い確率で下ノズル８６に到達する。Ｓ１７０にて
自動結線を行なう。なお、Ｓ１４０で流量が小さくない
（つまり加工液が横に逸れることなく下ノズル８６に到
達している可能性が高い）と判定された場合には、Ｓ１
７０に直行する。こうして結線が終了すると、Ｓ１８０
にて電磁弁９ｃを閉じることにより吸引を停止し、Ｓ１
９０にて電磁弁９ａ、９ｂを閉じて加工液の噴射を停止
する。そしてＲＡＭ３３に記憶していた断線位置に復帰
し（Ｓ２００）、加工を再開する（Ｓ２１０）。

【００２２】このような、自動結線処理によれば、下ノ
ズル８６に到達した加工液の流量が小さいときには噴射
流８４が横に逸れていると判断し、加工液の噴射圧力を
低めると共に加工液を下ノズル８６側で吸引することに
より、噴射流８４を直下に流れるようにするので、ワイ
ヤ電極５６が正しく下ノズル８６に誘導されるようにな
り、自動結線の成功率を高めることができる。

【００２３】以上、本発明を適用した実施の形態とし
て、ワイヤ放電加工装置１について説明してきたが、本
発明はこの形態に何等限定されるものではなく様々な態
様で実施しうる。例えば、前記実施の形態では、流量が
所定値よりも小さい（Ｓ１４０：ＹＥＳ）際に、加工液
の圧力低下（Ｓ１５０）と吸引稼働（Ｓ１６０）の双方
を行なったが、どちらか一方にしても良い。また、放電
加工の途中で断線した場合に、その位置でワイヤ電極を
自動的に結線するモードを持たせてもよい。

【００２４】また、流量センサ１１に基づいて噴射流８
４が横に逸れているか否かの判断を行なうのではなく、
下ノズル８６に到達した加工液の圧力や流速を検出し
て、これらが所定値よりも小さいときに噴射流８４が横
に逸れている、と判断するようにしてもよい。あるい
は、イニシャルホール８０に戻って自動結線を行なうと
きには無条件で加工液の噴射圧力を低くしたり、下ノズ
ル８６側で加工液の吸引を行なうようにしたりしてもよ
い。

【００２５】また、前述の実施の形態では加工液の噴射
の圧力を２段階に変化させたが、更に多段階に変化可能
に構成したり、連続的に変化可能に構成したりしてもよ
い。そして圧力を下げてもなお流量に変化が見られな
い、或はワイヤ電極５６が下ノズル８６に到達しないな
どの現象が見られるときには、更に圧力を下げる、とい
ったことを行なってもよい。また、流量が小さいときに
はまず噴射圧力の低下のみを行ない、それでも流量が変
化しない（または変化が小さい）ときには吸引を行なう
ようにしてもよい（噴射圧力の低下と吸引の順序を逆に
してもよい）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したワイヤ放電加工装置の概略
構成を示す水圧回路図である。

【図２】 ワイヤ放電加工装置の制御系を示すブロック
図である。

【図３】 加工途中でワイヤ電極が断線した際に、ＣＰ
Ｕにて実行される自動結線処理のフローチャートであ
る。

【図４】 ワイヤ放電加工装置の概略構成を示す側面図
である。

【図５】 加工開始時にイニシャルホールで自動結線を
行なう様子を示す説明図である。

【図６】 加工途中でワイヤ電極が断線したため、イニ
シャルホールで自動結線を行なう様子を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…ワイヤ放電加工装置 Ｗ…ワーク ５…ポンプ ７ａ、７ｂ、７ｃ…流路 ９ａ、９ｂ、９ｃ…電磁弁 １１…流量センサ ２１…制御装置 ２３…断線検知センサ ２７…入力インタフェース ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ…駆動回路 ３７…アーク放電回路 ３８…ワイヤ送り機構 ３９…出力インタフェース ４１…Ｘ軸駆動モータ ４３…Ｙ軸駆動モータ ４５…ワイヤガイドＺ軸駆動モータ ５０…ワイヤ放電加工装置 ５２…上部ワイヤガイド ５４…下部ワイヤガイド ５６…ワイヤ電極 ７２…加工槽 ７６…テーブル ７８…テーブル駆動装置 ８０…イニシャルホール ８２…上ノズル ８４…噴射流 ８６…下ノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方からワークへと供給されるワイヤ電
   極の供給口を有する上ノズルと、該供給され前記ワーク
   に対して加工を行なったワイヤ電極をワークの下方で受
   け取る下ノズルと、該下ノズル、前記上ノズルおよび前
   記ワークをワイヤ電極の長さ方向と直交する方向へ相対
   移動させる相対移動手段と、前記上ノズルから流体を下
   方へ噴射する流体噴射手段とを備え、該流体噴射手段に
   前記流体を噴射させることにより、前記ワイヤ電極を前
   記下ノズルへと到達させ自動結線を行なうことが可能に
   されたワイヤ放電加工装置において、 予めワークに開けられた透孔であるイニシャルホールか
   ら開始した加工の途中で前記ワイヤ電極の断線が発生し
   た際には、前記相対移動手段により前記上ノズルおよび
   前記下ノズルを前記イニシャルホールに位置させ、前記
   流体噴射手段の圧力を通常の自動結線における圧力より
   も小さくして前記ワイヤ電極を前記イニシャルホールを
   通し、前記下ノズルへと到達させ自動結線を行なうこと
   を特徴とするワイヤ放電加工装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワイヤ放電加工装置に
   おいて、 前記下ノズルが前記上ノズルから供給を受けた前記流体
   の流量を測定する流量検出手段を備え、 前記イニシャルホールから開始した加工の途中で前記ワ
   イヤ電極の断線が発生した際には、前記相対移動手段に
   より前記上ノズルおよび前記下ノズルを前記イニシャル
   ホールに位置させて前記流体噴射手段により通常の自動
   結線時の圧力にて前記流体の噴射を行ない、前記流量検
   出手段の検出結果が通常の流量よりも小さい際には、前
   記流体噴射手段により噴射される前記流体の圧力を通常
   の自動結線における圧力よりも小さくすることを特徴と
   するワイヤ放電加工装置。
3. 【請求項３】 上方からワークへと供給されるワイヤ電
   極の供給口を有する上ノズルと、該供給され前記ワーク
   に対して加工を行なったワイヤ電極をワークの下方で受
   け取る下ノズルと、該下ノズル、前記上ノズルおよび前
   記ワークをワイヤ電極の長さ方向と直交する方向へ相対
   移動させる相対移動手段と、前記上ノズルから流体を下
   方へ噴射する流体噴射手段とを備え、該流体噴射手段に
   前記流体を噴射させることにより、前記ワイヤ電極を前
   記下ノズルへと到達させ自動結線を行なうことが可能に
   されたワイヤ放電加工装置において、 前記上ノズルから前記下ノズルが供給を受けた前記流体
   を吸引する流体吸引手段を備え、 予めワークに開けられた透孔であるイニシャルホールか
   ら開始した加工の途中で前記ワイヤ電極の断線が発生し
   た際には、前記相対移動手段により前記上ノズルおよび
   前記下ノズルを前記イニシャルホールに位置させ、前記
   流体吸引手段を作動させて前記流体を吸引することを特
   徴とするワイヤ放電加工装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のワイヤ放電加工装置に
   おいて、 前記下ノズルが前記上ノズルから供給を受けた前記流体
   の流量を測定する流量検出手段を備え、 前記イニシャルホールから開始した加工の途中で前記ワ
   イヤ電極の断線が発生した際には、前記相対移動手段に
   より前記上ノズルおよび前記下ノズルを前記イニシャル
   ホールに位置させて前記流体噴射手段により前記流体の
   噴射を行ない、前記流量検出手段の検出結果が通常の流
   量よりも小さい際には、前記流体吸引手段を作動させて
   前記流体を吸引することを特徴とするワイヤ放電加工装
   置。