JP2002346843A

JP2002346843A - 放電加工の送り機構

Info

Publication number: JP2002346843A
Application number: JP32731698A
Authority: JP
Inventors: Akio Hosaka; 昭夫保坂; Sadao Sano; 定男佐野
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2018-11-17
Also published as: JP3542508B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来のリニアモータをＺ軸のサーボ制御送り、
及び上昇、下降のストロークの大きいジャンプ往復移動
に使用した放電加工の送り機構のものでは、高速応答性
で、高速移動のリニアモータの性能を発揮することがで
きず、形彫り放電加工機の性能向上に寄与させることが
できなかった。【解決手段】全体として中空柱状体の加工ヘッド７又は
コラム２に移動可能に設けられるクイル８と、直線案内
装置９と、クイルを重力に抗してコラムまたは加工ヘッ
ドに保持させるエアバランサ１５と、クイルの移動方向
と、直角な方向の両側面夫々に所定個数列設された永久
磁石と１１Ａ，１１Ｂ、永久磁石を設けたクイルの各側
面に微小間隙を介して相対向するように加工ヘッドに取
付けられた一対のヨーク１０ＡＹ，１０ＢＹと、各ヨー
クに巻回して設けた励磁コイル１０ＡＣ，１０ＡＢと、
クイルの直線移動位置を検出する位置検出装置と、検出
装置の検出フィードバック信号を受けつつ励磁コイルへ
作動信号を出力する駆動装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒状電極や所望形
状の型電極を用い、被加工体と加工液が介在する微小加
工間隙を隔てて相対向させ、前記加工間隙をサーボ制御
送りによって維持させながら、休止時間を置いて間歇的
に印加される電圧パルスにより発生する放電パルスによ
り加工する穿孔、形彫り等のラム型放電加工の前記サー
ボ制御送り機構、そして特に前記加工間隙から発生加工
屑を介在加工液と共に排出除去させる作用を、前記間隙
維持のサーボ制御送りとは別の、電極または被加工体に
対する相対的な所望ストローク開離後元の間隙位置へ復
帰させて加工するいわゆる往復移動のジャンプ運動によ
り主として行うようにした放電加工方法の実施に使用し
て好適な送り機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】斯種放電加工は、加工電極と被加工体と
を加工液が介在する微小間隙を介して相対向させた状態
で、間歇的な電圧パルスを繰り返し加工して放電を発生
させ、該放電発生部位を被加工体から溶融飛散除去さ
せ、該除去の遂次の進行に伴って、電極と被加工体とを
前記微小間隙を維持するように相対的に加工送りするこ
とにより加工する非切削加工方法である。加工中加工電
極と被加工体との間隙には、加工屑や加工液老廃物のタ
ール等が生成、介在するが、上記間隙に何等かの手段に
よって加工液を流通介在させることにより排除乃至は所
定値以下の濃度状態とすることにより良好な放電状態を
保って加工を継続させている。しかし、何等かの原因で
加工屑やタールが堆積したり、その濃度が所定値以上に
増大したりして間隙状態が悪化すると、アーク状放電の
連続及び集中状態等を生じ、加工進行の低下、不安定加
工状態、及び加工電極・被加工体の損傷を生起させるこ
とになる。このため放電加工機には、加工電極と被加工
体との微少な加工間隙距離を維持制御するためのサーボ
送り機構とサーボ制御回路が設けられていると共に、該
間隙距離維持のサーボ制御送りとは別に、加工間隙から
発生堆積加工屑等を介在加工液と共に排出させる作用を
生じさせる動作、即ち電極または被加工体を加工位置か
ら相対的に所望距離後退開離させた後元の間隙位置に復
帰して加工に復帰させる作動を周期的又は検出異常信号
等により繰り返させながら加工する、いわゆる電極等往
復移動のジャンプ運動機能付に構成されている。

【０００３】しかして、従来型の放電加工機の送り機構
は、回転型のモータ、該回転型のモータにより歯車列を
介して回転駆動されるボールねじ、及び該ボールねじの
回転運動を直線運動に変換する装置等の組合せから構成
され、正常加工時の約１０から１００μｍの微小間隙距
離のサーボ制御送りから、場合によっては、数１０ｍｍ
以上にも及ぶ大きなストロークのジャンプ運動を、ジャ
ンプ中の加工休止時間をできるだけ短く、応答速度を出
来るだけおおきくしてやらせようとするものであった。
しかし、上述のように回転型のモータを利用した送り装
置では、モータの回転運動を直線運動に変換するため
に、歯車列やねじ・ナットの組合せから成るボールねじ
等の動力変換機構が必要となるため、バックラッシュ、
ガタ等の機械的不感帯が存在し、駆動力の伝達遅れが生
じたり、構成部品が複雑になるため、必要な高速応答の
可能な制御システムを構成することが困難であった。

【０００４】即ち、近時上記回転型のモータ及びボール
ねじを使用した送り機構のもので、上述ジャンプ運動の
送り速度が１，０００から５，０００ｍｍ／ｍｉｎに及
ぶ高速度のものが、本発明者等によって提案されたが、
従来多くのものは、速くても、例えば、特開平４−６
３，６２３号公報に記載されているように、４００ｍｍ
／ｍｉｎ程度のものであり、当該公報に記載の発明に従
って、加工穴の深さが深くなってジャンプストロークを
増大させた場合、加工電極が被加工体から離隔している
加工休止時間の割合が増大し、加工効率が低いものとな
らざるを得なかった。

【０００５】このような観点から、送り装置の機構部に
動力変換機構がなくて、直線移動可能に主軸を案内支持
する直線案内装置とリニア・モータとの組み合わせ構成
体とした形彫り放電加工装置が特開平５−１０４，３３
２号公報によって提案されて居り、また、さらに、特開
平８−３０９，６２０号公報によれば、形彫り放電加工
装置のＺ軸のみならず、Ｘ及びＹの全軸をリニア・モー
タを駆動手段として利用する送り装置を使用し、微小な
放電加工間隙を所望目標値に微細に制御可能とすべく提
案されている。

【０００６】成程近時、Ｓｍ−Ｃｏ合金系やＮｄ−Ｆｅ
−Ｂ合金系等の希土類金属系の強力な永久磁石の開発、
及び新しい電磁構造の開発考案により、小型、高推力、
高効率のリニアモータが実現でき、工作機械のクロス・
テーブル等の送り装置に於て利用されて来て居り、その
テーブル送り速度は数１０ｍ／ｍｉｎ以上数１００ｍ／
ｍｉｎの高速に及んでいる。しかし、これは、移動体が
ほぼ水平方向に移動するように案内保持されている物の
場合であって、移動体がほぼ鉛直等Ｚ軸に沿って案内保
持されている場合には、その案内保持の仕方により、付
与及び実現可能な送り速度の大きさは大きな制約を受け
る。

【０００７】例えば、前述の特開平５−１０４，３３２
号公報に記載のものの場合、主軸に連結されているガイ
ド機構には、工作機械の直線ガイド機構として用いられ
るリニア・モーション・ボール・ベアリング（直動球軸
受）が組み込まれていて、循環するボールで直動方向に
直角な２つの方向の引張り、圧縮（またはラジアル）荷
重に対し等剛性となるように配置されていて、放電加工
中の主軸の高速応答の位置制御に対して充分な剛性を有
し、主軸の滑らかな運動を確保している等と開示してい
るが、主軸の落下防止の保持に付いては何等開示がな
い。前記落下防止の保持に、リニア・モータによる上方
への持ち上げ堆力を連続的または間歇的に付与するよう
に作用させているにしても、主軸をリニア・モータに特
有の数１０ｍ／ｍｉｎまたはそれ以上の高速でジャンプ
等の運動をさせようとすると、その加速度が１Ｇ以上に
大きくなる場合があると、上記のリニア・モーション・
ボール・ベアリングによる直動案内のみでは、逆ラジア
ル荷重が高く作用する可能性があり、またリニア・モー
タ３，５はコラム前面と主軸背面間の一面に形成されて
いるのみであるから、主軸１とコラム前面間には強い磁
気吸引力または反発力が作用するので、ベアリング案内
に負荷を与え、撓みが発生している可能性があり、円滑
で、高速度の上昇、下降は期待できない。このため、前
述ジャンプ等の移動速度は、従来型の回転モータ使用の
場合の数１００ｍｍから、本発明者等が提案した２，０
００ｍｍ／ｍｉｎ、高くても５，０００ｍｍ／ｍｉｎ程
度以下の移動速度を想定していたものと思われる。

【０００８】また、前述のもう１の特開平８−３０９，
６２０号公報に記載のものは、リニア・モータによっ
て、鉛直、Ｚ軸方向にコラムに対して送り移動される加
工ヘッドには、該ヘッドをＺ軸方向の所定位置に停止さ
せることも可能なカウンターバランス手段が設けて居
り、これでは前述のように加速度が１Ｇを超える場合が
ある高速ジャンプでの加工は不可能であり、従来型の送
り装置による移動速度のジャンプ運動しか予定されてい
なかったものと考えられる。そしてこのことは、ヘッド
３６のヘッドコラム３２への直線移動案内装置５４の取
付、構成が、コラム３２に形成した一対の直線レール５
６，５６に対するヘッド３６に設けた摺動足５８，５８
の嵌挿摺接滑りによって行われる構成となっていること
からも明らかである。また、前記直線移動案内とリニア
モータが１個であるところから、可動子と固定子間の吸
引力（または反発力）が直線移動案内に負担を与える欠
点は改善されていないものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリニア
モータをＺ軸のサーボ制御送り及び上昇下降のストロー
クの大きいジャンプ往復移動に使用した送り機構に依れ
ば、実際に製作、使用、及び販売等されていないため
か、Ｚ軸または加工ヘッドの落下問題に対しての対策、
直線移動案内措置の構成配置、及びリニアモータの構成
配置等についての対応、処置等が不十分、かつ中途半端
であり、せっかく駆動源としてリニアモータを使用して
も、高速移動の性能を発揮させることが出来ず、形彫り
放電加工の性能向上に寄与させることができなかった。
本発明の目的は、このような問題点を解決すべく、電極
等を下方先端に取付けるクイル自体をリニアモータの可
動子とし、リニアモータによる駆動による鉛直方向の直
線往復運動を軸運動の直線性を向上させた状態で、バラ
ンスの良い高速移動で行わせ得ると共に、高応答性で、
高い制御性を有するように構成することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の本発明の目的は、
（１）加工ヘッドを加工テーブルにほぼ鉛直方向に相対
向するようにコラムに取付けた構成の放電加工機におい
て、前記対向方向に全体として中空柱状体の前記加工ヘ
ッドまたはコラムに前記対向方向に移動可能に設けられ
るクイルと、該クイルを前記対向方向に直線移動可能に
コラムまたは加工ヘッドとクイル間に設けられる直線案
内装置と、前記クイルを重力に抗してコラムまたは加工
ヘッドに保持させるエアバランサと、前記クイルの前記
対向方向と直角な方向の両側面夫々に前記移動方向に沿
って所定個数列設された永久磁石と、該永久磁石を設け
たクイルの各側面に微小間隙を介して相対向するように
加工ヘッドに取付けた一対のヨークと、該各ヨークに巻
回して設けた励磁コイルと、先端下方に電極と被加工体
の一方の取付手段を有する前記クイルの直線移動位置を
検出するようにクイルとコラムまたは加工ヘッドに取付
けられた位置検出装置と、該検出装置の検出フィードバ
ック信号を受けつつ前記励磁コイルへ作動信号を出力す
る駆動装置とを備えて成る放電加工の送り機構とするこ
とにより達成される、

【００１１】また、本発明の目的は、前記クイルが、軸
中心に所定内径の軸方向貫通孔を有する中空柱状体から
成る前記（１）に記載の放電加工の送り機構とすること
により、より良く達成される。

【００１２】また、本発明の目的は、前記貫通孔にエア
バランサシリンダが挿設され、前記シリンダがクイルに
固定されると共にピストンロッドが連結杆を介してコラ
ムまたは加工ヘッドに固定されている前記（２）に記載
の放電加工の送り機構とすることにより、さらに良く構
成される。

【００１３】また、本発明の目的は、前記クイルが全体
として一体の酸化物系のセラミックス、または非酸化物
系のセラミックスから成り、該セラミックス製クイルの
両側面に永久磁石を取付ける軟磁性板を取付けて成る前
記（１）、（２）、または（３）に記載の放電加工の送
り機構とすることにより、さらに良く達成される。

【００１４】また、本発明の目的は、前記直線案内装置
が、リニアモーションベアリングガイドであって、その
一対が、加工テーブル側に面するコラム前面、またはコ
ラムに取付けた加工ヘッドの内面とクイル後側面との間
に鉛直、平行に設けられている前記（１）、（２）、
（３）、または（４）に記載の放電加工の送り機構とす
ることにより達成される。

【００１５】また、本発明の目的は、前記永久磁石を設
けたクイルの両側面に微小間隙を介して相対向するよう
に加工ヘッドの両側面に取付けられた一対のヨークが、
傾き調整及び／または前後進位置決めによる前記微間隙
長の調整機構を有する前記（１）、（２）、（３）、
（４）、または（５）に記載の放電加工の送り機構とす
ることにより、より良く達成される。

【００１６】また、本発明の目的は、前記励磁コイルを
巻回して設けたヨークが、基部側に冷却液が流通する冷
却パイプが挿設されて成る前記（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）、または（６）に記載の放電加
工の送り機構とすることにより達成されるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の送り機構を搭載
した形彫り放電加工機の全体構成を示す斜視図で、１は
ベッド、２はベッド１の後側部または上面に立設された
コラム、３はコラム２前面のベッド１上に水平一軸（Ｙ
軸）方向に移動可能に設けたサドル、４はサドル３上に
他の水平一軸（Ｘ軸）方向に移動可能に設けたラム、５
はラム４のコラム２前面側に設けた加工槽で、図示しな
い被加工体を取り付け、加工液中浸漬状態で加工電極６
と相対向配置させる加工テーブルを備えている。

【００１８】７は、コラム２上部の加工槽５側に延出し
たコラム前面２Ａに取付けられた加工ヘッドで、全体と
して中空柱状体で、下方先端に加工電極６の取付手段８
Ａを有するほぼ四角柱状のクイル８を、クイル後面とコ
ラム前面または加工ヘッド内面間等に設けた直線案内装
置９により、鉛直方向への駆動により直線移動自在に内
包保持して成る。１０Ａ及び１０Ｂは、前記クイル８の
鉛直方向と直角な方向の対向側面夫々に移動方向に沿っ
て所定個数列設される図示しない永久磁石と微小間隙を
介して相対向するように加工ヘッド７の両側面に設けら
れるヨークと巻回励磁コイルとから成る一対の電磁石装
置、即ち、所謂リニアモータの励磁固定子で、永久磁石
を取付けたクイル８をリニアモータの磁石取付板の可動
子として移動させるものである。

【００１９】図２は、図１のＡ-Ａ線に沿う加工ヘッド
７部切断平面図、図３は同じくＢ-Ｂ線に沿う切断左側
面図、また図４は同じくＣ-Ｃ線に沿う切断正面図であ
る。

【００２０】図２乃至４において、７は前述加工ヘッド
で、該加工ヘッドは前記図２の平面図で示すように、こ
の実施例の場合は断面コの字状であるから、図示では、
例えば直線案内装置９のレール９Ａ、９Ａのように前記
コラム前面２Ａに取付けられているが、例えば断面口の
字状の場合には、前記レール９Ａ、９Ａやクイル８の位
置を検出するリニアスケール等は加工ヘッド７の内壁面
等の別の位置に設けられていることになる。また図示実
施例の場合加工ヘッド７は前面が開閉可能で、内装や組
立、調整を可能としている。

【００２１】クイル８は後述する構成のリニアモータの
可動子として駆動により、高速応答でかつ高速で、特に
電極ジャンプ作動の場合には、好ましくは往復とも、そ
して少なくとも加工による近接復帰時には加速度が１Ｇ
以上にも及ぶ高加速度で加速されて移動し得るよう、よ
り軽量に構成することが望ましく、図示の場合鉄材から
なる四角柱状のクイル８は、両側面に、永久磁石１１
Ａ、１１Ｂを移動方向に接着等により列設して設ける必
要が有るところから、前記四角柱状体の軸中心に所望内
径の貫通孔８Ｂを穿った構成となっているが、例えば、
断面平面図がローマ数字の３又はロの字の如き枠組み構
成とすることもできる。しかし、更に好ましくは、前記
貫通孔８Ｂを有する柱状クイル８の全体を一体のセラミ
ックス焼結成形体（密度、鉄の約３分の１前後）、例え
ば酸化物系のセラミックス、または非酸化物系のセラミ
ックス、特に好ましくは、Ｓｉ_３Ｎ_４を主成分とするセ
ラミックス製とするものである。そして、クイル８に上
述のようにセラミックスを採用した場合には、リニアモ
ータの可動子として張り付けられた永久磁石１１Ａ、１
１Ｂの相互間等において、良好な磁気回路が形成されな
いから、かかる場合には、前記セラミックス製クイル８
の両側面に鉄板等の軟磁性材の磁石板８Ｃを張りつけた
上に永久磁石１１Ａ、１１Ｂを張りつけ固定するように
するものである。クイル８をこのように、特にセラミッ
クス製で、一体の中空柱状体にすると、軽量であるか
ら、慣性が小で制御の応答性が高く、熱による膨張や変
形も少ないから精度の高い加工を可能とする送り機構が
得られる。

【００２２】而して、クイル８の鉛直方向の移動を案内
する前記直線案内装置９は、図示実施例の場合、リニア
モーションボール（又はローラ）ベアリングのレール９
Ａ、９Ａが、２本、所定の間隔を置いて鉛直平行にコラ
ム前面２Ａに取付けられ、これに対しベアリングブロッ
ク９Ｂ、９Ｂが、各レール９Ａ、９Ａ毎に２個、鉛直方
向に所定の間隔を置いて取付けられていて、両者を嵌合
組み付け構成されている。

【００２３】上記のように、案内装置９を構成した場
合、クイル８の上昇時及び下降停止時に、チャック及び
電極を含むクイルの重量と加速度及びその変化による逆
ラジアル方向の荷重が作用することは事実で、これがコ
ラム２及び加工ヘッド７を前方及び下方へ撓ませる場合
にはベアリング９、９の寿命を損なうので、かかる場合
には、図５の変更実施例のように、加工ヘッド７の前面
板７Ａとクイル前面との間に鉛直方向に延びる直線案
内、例えば、クロスローラベアリング１７を設け、コラ
ム前面２Ａに向けたラジアル荷重を付与することにより
前記逆ラジアル荷重を受けて、クイル８の上昇及び下降
を案内させるようにすれば良い。

【００２４】１０Ａ、１０Ｂは、前記永久磁石１１Ａ、
１１Ｂを夫々鉛直移動方向に取付けたクイル８の両側面
に微間隙を介して相対向するように加工ヘッド７の側板
の窓部７Ｂ、７Ｃに夫々取付板１２Ａ、１２Ｂにより取
付けられたリニアモータ用の励磁固定子で、夫々ヨーク
１０ＡＹ、１０ＢＹとヨークの櫛歯部に巻回した励磁コ
イル１０ＡＣ、１０ＢＣとから成り、硅素鋼板等の積層
体から成るヨーク１０ＡＹ、１０ＢＹの櫛歯部後方の基
部側の積層部には、冷却流体が流通する冷却パイプ１４
Ａ、１４Ｂを挿通する千鳥状の穴が設けられている。

【００２５】図示構成の場合、永久磁石１１Ａ、１１Ｂ
を列状に片側２列張り付けたクイル８から成る可動子
と、ヨーク１０ＡＹ、１０ＢＹと励磁コイル１０ＡＣ、
１０ＢＣとから成る固定子とから成るリニアモータは、
型式としては永久磁石可動型のリニア交流同期モータ
（ＬＳＭ）で、磁石列に応じ、励磁コイル１０ＡＣ、１
０ＢＣも、片側夫々２列設けているが、磁石列を各１列
として励磁コイルを各１個としても良い。また、当該リ
ニア交流同期モータ（ＬＳＭ）は、リニア直流モータ
（ＬＤＭ）のコイル電流を３相としたものであるから、
リニアモータとしては、このリニア直流モータ（ＬＤ
Ｍ）を使用することが出来るだけでなく、より高速駆動
が可能なリニア交流誘導モータ（ＬＩＭ）も使用しても
良い。但し、このリニア交流誘導モータ（ＬＩＭ）の場
合には、可動子と固定子の間に磁気吸引力ではなく、磁
気反発力が発生作用することになる。

【００２６】何れにしても、本発明は、クイル８の移動
方向と直角水平な左右の両側面にリニアモータを形成し
て設けることにより、クイル８の左右両側におけるリニ
アモータの可動子と固定子間の磁気吸引力（反発力）を
バランスさせて打ち消させ、この水平左右方向の力の打
消し合いによりクイル８の軸運動の真直性を向上させ、
直線案内装置９に与える負荷を著しく軽減させることが
できる。そしてこの、クイル８の左右両側面に於ける磁
気吸引力（反発力）を平衡させて打消させ得るように、
ヨーク１０ＡＹ、１０ＢＹの各取付板１２Ａ、１２Ｂの
背板面に分布して設けた押しねじと引きねじにより、ヨ
ーク１０ＡＹ、１０ＢＹの傾き調整及び／または前後進
位置決めにより、可動子側永久磁石１１Ａ、１１Ｂの板
面と各ヨーク１０ＡＹ、１０ＢＹ間の間隙を等しく、図
示の場合左右の各リニアモータの磁気吸引力が等しくな
るように間隙調整を行うものである。勿論、調整設定後
は、前記押しねじと引きねじを、固定剤で固定するよう
にしてもよい。

【００２７】１３は、クイル８の直線移動位置を検出す
る高検出速度のリニアスケールで、図示の場合スケール
１３Ａがクイル８前面に、これに対向する加工ヘッド７
前方内面にセンサ１３Ｂが取付けられ、検出位置信号を
移動位置指令信号が与えられる駆動装置にフィードバッ
クして、励磁コイル１０ＡＣ、１０ＢＣに制御された作
動信号を出力する。而して、前記図５の変更実施例の場
合は、このリニアスケール１３が、クイル８背面とコラ
ム前面２Ａとの間に設けられているが、その機能や作動
等は、前述のものと実質上同一のものである。

【００２８】以上の構成であると、下方先端に電極取付
手段８Ａを有するクイル８の荷重を重力に抗して持ち上
げておく構成がない。このため前述の先行技術では、カ
ウンターバランス手段が設けられているが、クイル８の
上昇、下降に於ける加速度が重力の加速度１Ｇ程度、ま
たはそれ以上になると、バランサが応答できず振動する
ことになる。このため本発明ではクイル８をコラム２ま
たは加工ヘッド７に保持させる手段として、シリンダ１
５Ａ、ピストン１５Ｂ、ロッド１５Ｃ及び図示しないバ
ルブ、配管等から成るエアバランサ１５を設けたもの
で、該エアバランサ１５は、シリンダ１５Ａまたはロッ
ド１５Ｃの一方をコラム２（ヘッド７）またクイル８の
一方に固定し、かつ夫々他方同志を連結乃至固定するこ
とによりクイル８をコラム２（又はヘッド７）に保持さ
せることができるものである。しかるところ、図示実施
例の場合はバランス良く、かつ省スペース状態とするた
めにエアバランサ１５のシリンダ１５Ａをクイル８の貫
通孔８Ｂに同軸状に挿入し、上縁部のフランジ部１５Ｄ
でクイル８と連結し、ロッド１５Ｃの上端を連結杆１６
を介してコラム２に連結固定したものである。

【００２９】そして、図６に示すように、このエアバラ
ンサ１５にはコンプレッサ等の空気圧源１８から、例え
ば約７ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮空気が、エアドライア１９、
出力３ｋｇ／ｃｍ^２エアレギュレータ２０、及び出力
２.５ｋｇ／ｃｍ^２精密エアレギュレータ２１を介し
て、シリンダ１５Ａの上室１５ＲＵに加圧空気が導入さ
れ、下室１５ＲＤは実質上開放された状態とすると、エ
アバランサ１５は、左右の両リニアモータが作動して可
動子のクイル８を送り制御及び位置決めした位置にシリ
ンダ１５Ａと一体に持ち上げ保持した状態を保ち、ここ
でクイル８が下降送りされると増圧するが、所定値を越
えると、精密エアレギュレータ２１で一定圧に制御され
ている上室１５ＲＵのエアは排出されて一定圧に戻り、
逆にクイル８が上昇すると減圧する上室１５ＲＵにエア
が急速に送り込まれて一定圧となるようにハイ・レリー
フバルブ付等の精密エアレギュレータ２１が作動し、低
イナーシャ（低慣性モーメント）でクイル８の重量バラ
ンスを取り、高速応答を可能としている。なお、電源が
無停電電源でない場合、停電するとクイル８が落下する
ことになるから、停電時に作動してクイル８をコラム２
又は加工ヘッド７に固定するメカロック機構を設けるこ
とが推奨される。

【００３０】またクイル８の上昇、下降に伴うエアバラ
ンサ１５に対する精密エアレギュレータ２１からの加圧
空気の供給と排気の作動の態様としては、正常な放電加
工状態でのサーボ制御による間隙変化長さが、前述約１
０〜１００μｍ程度以内の状態のときは応答せず、前記
間隙変化長さか、上記正常状態中のサーボ制御による間
隙変化長さ以上、例えば、約２００μｍを越える異常状
態回避のサーボ制御送りの時、または周期的作動が、間
隙状態検出判別による作動で、設定最低ストロークが約
２００μｍ以上である電極ジャンプ時に、加圧空気の給
排が応答しないように、クイル８とエアバランサ１５間
か、エアバランサ１５と連結杆１６の間等に、クイル８
の前記約２００μｍ以内の上昇、下降の移動では、シリ
ンダ上室１５ＲＵ内の圧力が、精密エアレギュレータ２
１が作動する迄変動しないように、その機械的連結に、
上記約２００μｍ程度の隙間等によるガタまたはバック
ラッシュを持たせておく構成とすることが、正常状態で
のサーボ送り制御上好ましいようである。なおこの場
合、例えば上記正常加工状態が継続して、加工送り込み
長さの累計が、上記約２００μｍ以上に達したら、精密
エアレギュレータが作動するようになること当然であ
る。

【００３１】本発明の好ましい実施例は、図２又は図５
の加工ヘッド部の切断平面図に於いて、第１に送り駆動
手段としてリニアモータを用いることであるが、下方直
下先端に電極等の取付手段を有するクイル自体をそのリ
ニアモータの可動子として構成すること、そしてクイル
の軸と直交する対向側面にリニアモータを夫々１個又は
２個設けて強い磁気吸引力または反発力を相殺させた状
態で軸方向に駆動送りする構成とし、この目的のために
リニアモータの可動子クイルとヨークと励磁コイルとか
ら成る固定子間の対向微小間隙を調整設定し得るように
構成し、そして、折角使用するリニアモータの高速応答
及び高速移動特性が損なわれないように被駆動の可動子
クイルを軽量とするためにクイル軸芯に穴を穿った中空
柱状体とし、そして、さらにより軽量で熱影響の少ない
可動子クイルとするために前記中空柱状体のクイルを撓
結成形したセラミック製とするものであり、そして可動
子クイルは、軽量になったと言え、リニアモーションベ
アリング等の直線案内装置により案内されている丈であ
り、また前述の構成であるとリニアモータの磁気吸引力
等も保持力として作用しないから、リニアモータの制御
等によるカウンタバランサの作動手段等が必要となると
ころ、エアバランサを設け、該エアバランサのシリンダ
を前記クイルの中空軸芯に挿設固定し、ピストンロッド
をコラムまたは加工ヘッドに連結固定する構成として、
可動子クイルが低イナーシャで、バランス良く、省スペ
ースで保持され、かくすることにより、サーボ制御送り
に於て、０.１μｍ以下の最小設定単位長さの送りを数
ｍｓｅｃまたはそれ以下の応答速度で制御を行うと共
に、電極ジャンプに於いて、加速度が１Ｇ以上となる場
合にも円滑に応答して高速で移動し、加工休止時間を少
なくして、リブ加工を実行させる等、本発明の目的を如
何なく達成するものである。

【００３２】以上は、本発明を図示した実施例をもとに
説明を加えたが、上述した本発明の精神を逸脱しない範
囲で、各部に種々の変更を加えての実施が可能なもので
ある。例えば、可動子クイルの落下防止のための前述メ
カロックに代えて、設定下死点以下への移動を防止す
る、好ましくは調整可能な下ストッパをクイル８とコラ
ム２または加工ヘッド間、或いは電極取付手段８Ａと加
工槽内加工テーブル間に設けるとか、図３等に示したよ
うに、リニアモータへの磁性塵埃の進入を防止するため
の加工ヘッド７の上下を閉塞する蛇腹の取付及びその構
成、さらにリニアエンコーダ１３とともに、またはこれ
に代えて永久磁石１１Ａ又は１１Ｂの位置を検出する磁
電変換素子等のポールセンサをヨーク１０ＡＹ又は１０
ＢＹに設けるようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載する構成
を有する本発明によれば、形彫り放電加工機の、主とし
てほぼ鉛直方向の加工電極送りの駆動源にリニアモータ
を用いた場合に、その鉛直方向の、加工のためのサーボ
制御送りや加工屑等排除のための電極ジャンプ等の直線
往復運動を軸運動の直線性を向上させた状態で、バラン
ス良く、そして真に所定の高速度で移動させることがで
きると共に、高速応答性で、高い制御性を有することと
なり、上記サーボ制御送り状態での正常で良好な放電加
工を実現させて、加工性能を一段と向上させると共に、
電極ジャンプを使用する加工における加工性能を一段と
向上させることができる。

【００３４】請求項２に記載の本発明によれば、送り駆
動される可動子クイルが軽量にできることから、前述応
答性及び制御性を向上させて更に加工性能を向上させる
ことが出来る。

【００３５】請求項３に記載の本発明によれば、送り駆
動される可動子クイルが高速応答可能に保持されている
から、制御性が向上すると共に制御が容易となり、制御
装置等も簡単にすることができる。

【００３６】請求項４に記載の本発明によれば、送り駆
動される可動子クイルが更に一段と軽量となることによ
る効果と共に、クイルの熱膨張や熱変形が少なく、精度
の高い加工を可能とする効果がある。

【００３７】請求項５に記載の本発明によれば、送り駆
動されるクイルが、リニアモータの直線移動可動子とし
てバランス良く案内され、高速移動を確実に行わせるこ
とができる。

【００３８】請求項６に記載の本発明によれば、直線移
動するように案内保持された可動子クイルの左右両側に
於けるリニアモータの磁気吸引又は反発力をバランスさ
せて相殺するから、軸運動の左右方向の真直性を改善
し、案内装置の負担を軽減させる。

【００３９】請求項７に記載の本発明によれば、搭載リ
ニアモータを効率よく駆動させると共に、放電加工機及
びその送り機構に熱による問題を生じさせることなく稼
動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送り機構を搭載した形彫り放電加工機
の全体構成を示す斜視図。

【図２】図１のＡ-Ａ線に沿う加工ヘッド部の一実施例
の切断平面図。

【図３】図１のＢ-Ｂ線に沿う加工ヘッド部の一実施例
の切断左側面図。

【図４】図１のＣ-Ｃ線に沿う加工ヘッド部の一実施例
の切断正面図。

【図５】図２と同じく、図１のＡ-Ａ線に沿う加工ヘッ
ド部の異なる実施例の切断平面図。

【図６】図３の切断左側面図に一実施例のエアバランサ
用エア供給源を付加して示した図。

【符号の説明】

１ベッド２コラム３サドル４ラム５加工槽６加工電極７加工ヘッド８クイル８Ａ電極取付手段８Ｂ中空貫通孔８Ｃ軟磁性板９直線案内装置１０Ａ，１０Ｂ励磁固定子１０ＡＹ，，１０ＢＹヨーク１０ＡＣ，１０ＢＣ励磁コイル１１Ａ，１１Ｂ永久磁石１２Ａ，１２Ｂ固定子取付板１３リニアスケール１４Ａ，１４Ｂ冷却液パイプ１５エアバランサ１５Ａシリンダ１５Ｂピストン１５Ｃロッド１５ＲＵシリンダ上部室１５ＲＤシリンダ下部室１６連結杆１７リニアクロスローラベアリング１８エア供給源１９エアドライヤ２０エアレギュレータ２１精密エアレギュレータ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月１２日（１９９９．７．１
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】斯種放電加工は、加工電極と被加工体と
を加工液が介在する微小間隙を介して相対向させた状態
で、間歇的な電圧パルスを繰り返し印加して放電を発生
させ、該放電発生部位を被加工体から溶融飛散除去さ
せ、該除去の遂次の進行に伴って、電極と被加工体とを
前記微小間隙を維持するように相対的に加工送りするこ
とにより加工する非切削加工方法である。加工中加工電
極と被加工体との間隙には、加工屑や加工液老廃物のタ
ール等が生成、介在するが、上記間隙に何等かの手段に
よって加工液を流通介在させることにより排除乃至は所
定値以下の濃度状態とすることにより良好な放電状態を
保って加工を継続させている。しかし、何等かの原因で
加工屑やタールが堆積したり、その濃度が所定値以上に
増大したりして間隙状態が悪化すると、アーク状放電の
連続及び集中状態等を生じ、加工進行の低下、不安定加
工状態、及び加工電極・被加工体の損傷を生起させるこ
とになる。このため放電加工機には、加工電極と被加工
体との微少な加工間隙距離を維持制御するためのサーボ
送り機構とサーボ制御回路が設けられていると共に、該
間隙距離維持のサーボ制御送りとは別に、加工間隙から
発生堆積加工屑等を介在加工液と共に排出させる作用を
生じさせる動作、即ち電極または被加工体を加工位置か
ら相対的に所望距離後退開離させた後元の間隙位置に復
帰して加工に復帰させる作動を周期的又は検出異常信号
等により繰り返させながら加工する、いわゆる電極等往
復移動のジャンプ運動機能付に構成されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】しかして、従来型の放電加工機の送り機構
は、回転型のモータ、該回転型のモータにより歯車列を
介して回転駆動されるボールねじ、及び該ボールねじの
回転運動を直線運動に変換する装置等の組合せから構成
され、正常加工時の約１０から１００μｍの微小間隙距
離のサーボ制御送りから、場合によっては、数１０ｍｍ
以上にも及ぶ大きなストロークのジャンプ運動を、ジャ
ンプ動作に要する加工休止時間をできるだけ短く、応答
速度を出来るだけおおきくしてやらせようとするもので
あった。しかし、上述のように回転型のモータを利用し
た送り装置では、モータの回転運動を直線運動に変換す
るために、歯車列やねじ・ナットの組合せから成るボー
ルねじ等の動力変換機構が必要となるため、バックラッ
シュ、ガタ等の機械的不感帯が存在し、駆動力の伝達遅
れが生じたり、構成部品が複雑になるため、必要な高速
応答の可能な制御システムを構成することが困難であっ
た。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また、前述のもう１の特開平８−３０９，
６２０号公報に記載のものは、リニア・モータによっ
て、鉛直、Ｚ軸方向にコラムに対して送り移動される加
工ヘッドには、該ヘッドをＺ軸方向の所定位置に停止さ
せることも可能なカウンターバランス手段が設けて居
り、これでは前述のように加速度が１Ｇを超える場合が
ある高速ジャンプでの加工は不可能であり、従来型の送
り装置による移動速度のジャンプ運動しか予定されてい
なかったものと考えられる。そしてこのことは、ヘッド
３６のヘッドコラム３２への直線移動案内装置５４の取
付、構成が、コラム３２に形成した一対の直線レール５
６，５６に対するヘッド３６に設けた摺動足５８，５８
の嵌挿摺接滑りによって行われる構成となっていること
からも明らかである。また、前記直線移動案内とリニア
モータとが近い位置に設けられている点では好ましいも
のの、リニアモータが１個であるところから、可動子と
固定子間の吸引力（または反発力）が直線移動案内に負
担を与える欠点は改善されていないものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリニア
モータをＺ軸のサーボ制御送り及び上昇下降のストロー
クの大きいジャンプ往復移動に使用した送り機構に依れ
ば、実際に製作、使用、及び販売等されていないため
か、Ｚ軸または加工ヘッドの落下問題に対しての対策、
直線移動案内装置の構成配置、及びリニアモータの構成
配置等についての対応、処置等が不十分、かつ中途半端
であり、せっかく駆動源としてリニアモータを使用して
も、高速移動の性能を発揮させることが出来ず、形彫り
放電加工の性能向上に寄与させることができなかった。
本発明の目的は、このような問題点を解決すべく、電極
等を下方先端に取付けるクイル自体をリニアモータの可
動子とし、リニアモータによる駆動による鉛直方向の直
線往復運動を軸運動の直線性を向上させた状態で、バラ
ンスの良い高速移動で行わせ得ると共に、高応答性で、
高い制御性を有するように構成することにある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、本発明の目的は、（２）前記クイル
が、軸中心に所定内径の軸方向貫通孔を有する中空柱状
体から成る前記（１）に記載の放電加工の送り機構とす
ることにより、より良く達成される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、本発明の目的は、（３）前記貫通孔
にエアバランサシリンダが挿設され、前記シリンダがク
イルに固定されると共にピストンロッドが連結杆を介し
てコラムまたは加工ヘッドに固定されている前記（２）
に記載の放電加工の送り機構とすることにより、さらに
良く構成される。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、本発明の目的は、（４）前記クイル
が全体として一体の酸化物系のセラミックス、または非
酸化物系のセラミックスから成り、該セラミックス製ク
イルの両側面に永久磁石を取付ける軟磁性板を取付けて
成る前記（１）、（２）、または（３）に記載の放電加
工の送り機構とすることにより、さらに良く達成され
る。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】また、本発明の目的は、（５）前記直線案
内装置が、リニアモーションベアリングガイドであっ
て、その一対が、加工テーブル側に面するコラム前面、
またはコラムに取付けた加工ヘッドの内面とクイル後側
面との間に鉛直、平行に設けられている前記（１）、
（２）、（３）、または（４）に記載の放電加工の送り
機構とすることにより達成される。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】また、本発明の目的は、（６）前記永久磁
石を設けたクイルの両側面に微小間隙を介して相対向す
るように加工ヘッドの両側面に取付けられた一対のヨー
クが、傾き調整及び／または前後進位置決めによる前記
微間隙長の調整機構を有する前記（１）、（２）、
（３）、（４）、または（５）に記載の放電加工の送り
機構とすることにより、より良く達成される。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】また、本発明の目的は、（７）前記励磁コ
イルを巻回して設けたヨークが、基部側に冷却液が流通
する冷却パイプが挿設されて成る前記（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）、または（６）に記載の放電加
工の送り機構とすることにより達成されるものである。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の送り装置を搭載
した一実施例の型彫り放電加工機の全体構成を示す斜視
図で、１はベッド、２はベッド１の後側部または上面に
立設されたコラム、３はコラム２前面のベッド１上に水
平一軸（Ｙ軸）方向に移動可能に設けた移動体、４は移
動体３上に他の水平一軸（Ｘ軸）方向に移動可能に設け
たサドル、５はサドル４のコラム２前面側に設けた加工
槽で、図示しない被加工体を取り付け、加工液中浸漬状
態で加工電極６と相対向配置させる加工テーブルを備え
ている。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】１０Ａ、１０Ｂは、前記永久磁石片１１
Ａ、１１Ｂを夫々鉛直移動方向に取付けたクイル８の両
側面に微小間隙を介して相対向するように加工ヘッド７
の側板の窓部７Ｂ、７Ｃに夫々取付板１２Ａ、１２Ｂに
より取付けられたリニアモータ用の励磁固定子で、夫々
ヨーク１０ＡＹ、１０ＢＹとヨークの櫛歯部に巻回した
励磁コイル１０ＡＣ、１０ＢＣとから成り、硅素鋼板等
の積層体から成るヨーク１０ＡＹ、１０ＢＹの櫛歯部後
方の基部側の積層部には、冷却流体が流通する冷却パイ
プ１４Ａ、１４Ｂを挿通する千鳥状の穴が設けられてい
る。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】以上の構成であると、下方先端に電極取付
手段８Ａを有するクイル８の荷重を重力に抗して持ち上
げておく構成がない。このため前述の先行技術では、カ
ウンターバランス手段が設けられているが、クイル８の
上昇、下降に於ける加速度が重力の加速度１Ｇ程度、ま
たはそれ以上になると、バランサが応答できず振動する
ことになる。このため本発明ではクイル８をコラム２ま
たは加工ヘッド７に保持させる手段として、シリンダ１
５Ａ、ピストン１５Ｂ、ロッド１５Ｃ及び図示しないバ
ルブ、配管等から成るエアバランサ１５を設けたもの
で、該エアバランサ１５は、シリンダ１５Ａまたはロッ
ド１５Ｃの一方をコラム２（ヘッド７）または、クイル
８の一方に固定し、かつ夫々他方同志を連結乃至固定す
ることによりクイル８をコラム２（又はヘッド７）に保
持させることができるものである。しかるところ、図示
実施例の場合はバランス良く、かつ省スペース状態とす
るためにエアバランサ１５のシリンダ１５Ａをクイル８
の貫通孔８Ｂに同軸状に挿入し、上縁部のフランジ部１
５Ｄでクイル８と連結し、ロッド１５Ｃの上端を連結杆
１６を介してコラム２に連結固定したものである。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】そして、図６に示すように、このエアバラ
ンサ１５にはコンプレッサ等の空気圧源１８から、例え
ば約７ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮空気が、エアドライア１９、
出力３ｋｇ／ｃｍ^２のエアレギュレータ２０、及び出力
２.５ｋｇ／ｃｍ^２の精密エアレギュレータ２１を介し
て、シリンダ１５Ａの上室１５ＲＵに加圧空気が導入さ
れ、下室１５ＲＤは実質上開放された状態とすると、エ
アバランサ１５は、左右の両リニアモータが作動して可
動子のクイル８を送り制御及び位置決めした位置にシリ
ンダ１５Ａと一体に持ち上げ保持した状態を保ち、ここ
でクイル８が下降送りされると増圧するが、所定値を越
えると、精密エアレギュレータ２１で一定圧に制御され
ている上室１５ＲＵのエアは排出されて一定圧に戻り、
逆にクイル８が上昇すると減圧する上室１５ＲＵにエア
が急速に送り込まれて一定圧となるようにハイ・レリー
フバルブ付等の精密エアレギュレータ２１が作動し、低
イナーシャ（低慣性モーメント）でクイル８の重量バラ
ンスを取り、高速応答を可能としている。なお、電源が
無停電電源でない場合、停電するとクイル８が落下する
ことになるから、停電時に作動してクイル８をコラム２
又は加工ヘッド７に固定するメカロック機構を設けるこ
とが推奨される。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】またクイル８の上昇、下降に伴うエアバラ
ンサ１５に対する精密エアレギュレータ２１からの加圧
空気の供給と排気の作動の態様としては、正常な放電加
工状態でのサーボ制御による間隙変化長さが、前述約１
０〜１００μｍ程度以内の状態のときは応答せず、前記
間隙変化長さが、上記正常状態中のサーボ制御による間
隙変化長さ以上、例えば、約２００μｍを越える異常状
態回避のサーボ制御送りの時、または周期的作動か、間
隙状態検出判別による作動で、設定最低ストロークが約
２００μｍ以上である電極ジャンプ時に、加圧空気の給
排が応答するように、クイル８とエアバランサ１５間
か、エアバランサ１５と連結杆１６の間等に、クイル８
の前記約２００μｍ以内の上昇、下降の移動では、シリ
ンダ上室１５ＲＵ内の圧力が、精密エアレギュレータ２
１が作動する迄変動しないように、その機械的連結に、
上記約２００μｍ程度の隙間等によるガタまたはバック
ラッシュを持たせておく構成とすることが、正常状態で
のサーボ送り制御上好ましいようである。なおこの場
合、例えば上記正常加工状態が継続して、加工送り込み
長さの累計が、上記約２００μｍ以上に達したら、精密
エアレギュレータが作動するようになること当然であ
る。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】上述図１〜６中に於ける本発明の好ましい
実施例は、図２又は図５の加工ヘッド部の切断平面図に
於いて、第１に送り駆動手段としてリニアモータを用い
ることであるが、下方直下先端に電極等の取付手段を有
するクイル自体をそのリニアモータの可動子として構成
すること、そしてクイルの軸と直交する対向側面にリニ
アモータを夫々１個又は２個設けて強い磁気吸引力また
は反発力を相殺させた状態で軸方向に駆動送りする構成
とし、この目的のためにリニアモータの可動子クイルと
ヨークと励磁コイルとから成る固定子間の対向微小間隙
を調整設定し得るように構成し、そして、折角使用する
リニアモータの高速応答及び高速移動特性が損なわれな
いように被駆動の可動子クイルを軽量とするためにクイ
ル軸芯に穴を穿った中空柱状体とし、そして、さらによ
り軽量で熱影響の少ない可動子クイルとするために前記
中空柱状体のクイルを焼結成形したセラミックス製とす
るものであり、そして可動子クイルは、軽量になったと
言え、リニアモーションベアリング等の直線案内装置に
より案内されている丈であり、また前述の構成であると
リニアモータの磁気吸引力等も保持力として作用しない
から、リニアモータの制御等によるカウンタバランサの
作動手段等が必要となるところ、エアバランサを設け、
該エアバランサのシリンダを前記クイルの中空軸芯に挿
設固定し、ピストンロッドをコラムまたは加工ヘッドに
連結固定する構成として、可動子クイルが低イナーシャ
で、バランス良く、省スペースで保持され、かくするこ
とにより、サーボ制御送りに於て、０.１μｍ以下の最
小設定単位長さの送りを数ｍｓｅｃまたはそれ以下の応
答速度で制御を行うと共に、電極ジャンプに於いて、加
速度が１Ｇ以上となる場合にも円滑に応答して高速で移
動し、加工休止時間を少なくして、リブ加工を実行させ
る等、本発明の目的を如何なく発揮させることができる
ものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐野定男神奈川県横浜市緑区長津田町5289番地株式会社ケイ・エッチ・エス長津田事業所内Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AB01 CC03 DE04 DE06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工ヘッドを加工テーブルにほぼ鉛直方向
に相対向するようにコラムに取り付けた構成の放電加工
機において、前記対向方向に全体として中空柱状の前記
加工ヘッドまたはコラムに前記対向方向に移動可能に取
り付けられるクイルと、該クイルを前記対向方向に直線
移動可能にコラムまたは加工ヘッドとクイル間に取り付
けられる直線案内装置と、前記クイルを重力に抗してコ
ラムまたは加工ヘッドに保持させるエアバランサと、前
記クイルの前記対向方向と直角な方向の両側面夫々に前
記移動方向に沿って所定個数列設された永久磁石と、該
永久磁石を設けたクイルの各側面に微小間隙を介して相
対向するように加工ヘッドに取り付けた一対のヨーク
と、該各ヨークに巻回して設けた励磁コイルと、先端下
方に電極と被加工体の一方の取付手段を有する前記クイ
ルの直線移動位置を検出するようにクイルとコラムまた
は加工ヘッドに取り付けられた位置検出装置と、該検出
装置の検出フィードバック信号を受けつつ前記励磁コイ
ルへ作動信号を出力する駆動装置とを備えて成ることを
特徴とする放電加工の送り機構。
【請求項２】前記クイルが、軸中心に所定内径の軸方向
貫通孔を有する中空柱状体から成るものであることを特
徴とする請求項１に記載の放電加工の送り機構。
【請求項３】前記貫通孔にエアバランサシリンダが挿設
され、前記シリンダがクイルに固定されると共にピスト
ンロッドが連結杆を介してコラムまたは加工ヘッドに連
結固定されていることを特徴とする請求項２に記載の放
電加工の送り機構。
【請求項４】前記クイルが、全体として一体の酸化物系
のセラミックス、または非酸化物系のセラミックスから
成り、該セラミックス製クイルの両側面に永久磁石を取
り付ける軟磁性板を取り付けて成ることを特徴とする請
求項１、２、または３に記載の放電加工の送り機構。
【請求項５】前記直線案内装置が、リニアモーションベ
アリングガイドであって、その一対が、加工テーブル側
に面するコラム前面、またはコラムに取り付けた加工ヘ
ッドの内面とクイル後側面との間に、鉛直、平行に設け
られていることを特徴とする請求項１，２，３または４
に記載の放電加工の送り機構。
【請求項６】前記永久磁石を設けたクイルの両側面に微
小間隙を介して相対向するように加工ヘッドの両側面に
取り付けられた一対のヨークが、傾き調整または前後進
位置決めによる前記微小間隙長の調整機構を有すること
を特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載の放
電加工の送り機構。
【請求項７】前記励磁コイルを巻回して設けたヨーク
が、基部側に冷却液が流通する冷却パイプが挿設されて
なることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または
６に記載の放電加工の送り機構。