JP2017131981A

JP2017131981A - 洗浄時に密閉ノズルを用いるワイヤガイドアセンブリ

Info

Publication number: JP2017131981A
Application number: JP2016012474A
Authority: JP
Inventors: 啓太羽田; Keita Hada
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2017-08-03
Also published as: EP3199285A1; CN106994541A; KR20170089417A; US20170209947A1

Abstract

【課題】ワイヤガイドアセンブリの設計変更をすることなく狭く複雑な構造の箇所に溜まったワイヤかすなどを洗浄可能なワイヤガイドアセンブリを提供すること。
【解決手段】本発明のワイヤガイドアセンブリ１ａは、ワイヤガイドアセンブリ１ａの内部に加工液を流入させるための加工液導入口９ａと、少なくとも加工時にワイヤガイドアセンブリ１ａに取り付けられる、ワイヤガイドアセンブリ１ａの内部から外部へと加工液を流出可能なノズル穴８ａを備えたノズル３ａと、を備え、ワイヤガイドアセンブリ１ａ内部の洗浄時に、ワイヤガイドアセンブリ１ａの内部から外部へと加工液が流出しないようにすることで、ワイヤガイドアセンブリ１ａの内部に高い水圧の加工液の流れを発生させた洗浄を可能とすることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤガイドアセンブリに関し、特に洗浄時に密閉ノズルを用いるワイヤガイドアセンブリに関する。

ワイヤ電極を送り出すと、電極ピンやワイヤガイドとこすれることでワイヤかすが発生する。ワイヤかすがワイヤガイドアセンブリ内部に溜まると、結線の障害となり信頼性の低下を招いたり、ワイヤかすがワイヤガイドに付着することでワイヤの走行方向が傾き加工精度が低下したり、断線を誘発したりする。そのため、定期的にアセンブリを分解清掃することが必要となる。しかし、形状の複雑なワイヤガイドアセンブリを分解清掃するには工数がかかる。また、垂直出し等の調整作業もやり直す必要があり、作業ミス等により加工精度の低下を招く恐れもある。そこで、ワイヤガイドアセンブリを分解することなく内部を清掃することが求められる。

ワイヤ放電加工機の各部の洗浄に係る従来技術として、例えば特許文献１に開示される技術では、ワイヤガイドアセンブリ内部に洗浄液を流す流路を設けている。ワイヤかすの発生しやすい電極ピンよりも下流で、ワイヤかすのたまりやすいダイスガイドよりも上流に排出口を設けることで、電極ピンの位置で発生したワイヤかすがダイスガイドの位置にたまらずに排出される構造になっている。

また、特許文献２に開示される技術では、ワイヤ送り出し用パイプについて、パイプの先端をふさいだ状態でワイヤ送り出し用の圧力気体を送り出すことで、圧力気体をパイプ内に逆流させる。これにより、パイプ内のワイヤかすなどを除去する方法を挙げている。

特開第５０３９００２号公報特開第４９４１５０４号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、ワイヤかすが溜まらないように予防することはできるが、一度付着してしまったワイヤかすを除去するには水圧が小さく難しい。また、特許文献１に開示される技術を導入するためには、ワイヤガイドアセンブリ内部に新しく流路を設ける必要があり、ワイヤガイドアセンブリの設計変更が必要となる。

一方で、特許文献２に開示される技術は、ワイヤ送り出し用の機構をそのまま用いるため、設計変更が不要という利点があるが、この技術をワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄に応用することを考えると、ワイヤ送り出し用のパイプに比べて、ワイヤガイドアセンブリ内部は狭く複雑な構造であり可動部分もある。また、ダイスガイドの穴は小さいため、圧力気体をダイスガイドの内部まで十分な量を逆流させることは難しい。これらの構造的理由により、粘性の小さい気体を用いる本技術を、ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄に応用することは難しい。

そこで本発明の目的は、ワイヤガイドアセンブリの設計変更をすることなく狭く複雑な構造の箇所に溜まったワイヤかすなどを洗浄可能なワイヤガイドアセンブリを提供することである。

本発明では、ワイヤガイドアセンブリに設けられた加工液の排出口を開口部のない密閉ノズルでふさいだ状態で加工液を流し込むことで、アセンブリ内部に高い水圧の流れを発生させて洗浄を行う。この方法では、加工時に用いる加工液の流路を用いるため、ワイヤガイドアセンブリの設計変更が不要であり、気体に比べて粘性の高い加工液を用いて高い水圧の流れを発生させているため、狭く複雑な構造の箇所に溜まったワイヤかすなども洗浄することが可能である。また、電極ピンなどの可動部分を動作させながら洗浄することで、加工液の流れの届きにくい場所も洗浄することが可能である。更に、ダイスガイドの側面に、ダイスガイドの内側と外側をつなぐ流路を設けることで、ダイスガイドの内側に加工液が流入しやすくなり、より細部まで洗浄することができる。

そして本願の請求項１に係る発明は、ワイヤ電極が通るワイヤ通路を有するワイヤガイドアセンブリにおいて、前記ワイヤガイドアセンブリは、前記ワイヤガイドアセンブリの内部に加工液を流入させるための加工液導入口と、少なくとも加工時に前記ワイヤガイドアセンブリに取り付けられる、前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液を流出可能な加工液流出口を備えたノズルと、を備え、前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにすることで、前記ワイヤガイドアセンブリの内部に高い水圧の加工液の流れを発生させた洗浄を可能とする、ことを特徴とするワイヤガイドアセンブリである。

本願の請求項２に係る発明は、前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記ノズルを外部への開口部のない密閉ノズルと交換することにより前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにする、ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤガイドアセンブリである。

本願の請求項３に係る発明は、前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記加工液流出口を閉塞することにより前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにする、ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤガイドアセンブリである。

本願の請求項４に係る発明は、前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記ノズルに対して外部への開口部のない密閉ノズルを被せることにより前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにする、ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤガイドアセンブリである。

本願の請求項５に係る発明は、前記ワイヤ通路はダイスガイドに備えられており、前記ダイスガイドは、前記加工液導入口を介して前記ワイヤガイドアセンブリの内部に流入した加工液を前記ワイヤ通路に流入させる流路を備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のワイヤガイドアセンブリである。

本願の請求項６に係る発明は、前記ワイヤ通路内部に電極ピンを備えると共に、前記電極ピンを可動する可動機構を備え、前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記可動機構を駆動することにより前記ワイヤ通路内部およびワイヤガイドアセンブリ内部の加工液を攪拌する、ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のワイヤガイドアセンブリである。

本願の請求項７に係る発明は、前記密閉ノズルの着脱をロボットにより行う、ことを特徴とする請求項２または４に記載のワイヤガイドアセンブリである。

本発明により、ワイヤガイドアセンブリの設計変更をすることなく狭く複雑な構造の箇所に溜まったワイヤかすなどを洗浄可能なワイヤガイドアセンブリを提供することができる。

本発明の一実施形態による下ワイヤガイドアセンブリ（通常時）の概略構成図である。本発明の一実施形態による下ワイヤガイドアセンブリ（洗浄時）の概略構成図である。本発明の一実施形態による上ワイヤガイドアセンブリ（通常時）の概略構成図である。本発明の一実施形態による上ワイヤガイドアセンブリ（洗浄時）の概略構成図である。本発明の一実施形態によるワイヤガイドアセンブリを備えるワイヤ放電加工機の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による通常時の下ワイヤガイドアセンブリの概略構成図である。下ワイヤガイドアセンブリ１ａは、後述する上ワイヤガイドアセンブリ１ｂと共に、図示しないワークをはさんで上下に配置されワイヤ電極２を直線状にガイドする役割を持つ。本実施形態の下ワイヤガイドアセンブリ１ａは、ノズル３ａに対してダイスガイド４ａが組みつけられて構成されており、ダイスガイド４ａの一端にはワイヤ電極２を相通させるダイス穴５ａが設けられ、ダイス穴５ａの反対側の端部にはワイヤ電極２の走行方向をガイドするためのサブダイス穴７ａを備えたサブガイド６ａが固定される。ワイヤ電極２は、ノズル３ａに設けられたノズル穴８ａ、ダイス穴５ａ、サブダイス穴７ａに挿通されてガイドされる。
本実施形態の下ワイヤガイドアセンブリ１ａは、ノズル３ａ、ダイスガイド４ａから構成されており、加工液導入口９ａから下ワイヤガイドアセンブリ１ａの内部に入った加工液は、ノズル穴８ａから排出される。ダイス穴５ａとサブダイス穴７ａの径は非常に小さいため、これらの穴から加工液が流出することはほとんどない。

図２は、洗浄時における下ワイヤガイドアセンブリ１ａの概略構成図である。下ワイヤガイドアセンブリ１ａを洗浄する際には、ワイヤ電極２を取り除いた上で、ノズル３ａを開口部のない密閉ノズル１３ａに変更する。この状態で加工液導入口９ａから下ワイヤガイドアセンブリ１ａ内部に加工液を入れると、密閉ノズル１３ａ内部に加工液が充填される。下ワイヤガイドアセンブリ１ａ内部の加工液を外部に排出する排出口がないので、下ワイヤガイドアセンブリ１ａ内部の水圧は上昇し、このように水圧が上昇した状態で充満した加工液が密閉ノズル１３ａの内部を循環してワイヤかすなどを洗浄する。
なお、上記したようにノズル３ａを取り外して密閉ノズル１３ａのような外部への開口部のない物に変更する他に、ノズル３ａの開口部（ノズル穴８など）に栓をすることで加工液を排出する排出口を塞ぐ方法もある。また、ノズル３ａを取り外さずに、ノズル３ａごと密閉ノズル１３ａで覆って開口部（ノズル穴８など）を塞ぐ方法もある。

図３は通常時の上ワイヤガイドアセンブリの概略構成図を、図４は洗浄時の上ワイヤガイドアセンブリの概略構成図を、それぞれ示している。本実施形態の上ワイヤガイドアセンブリ１ｂは、上記した下ワイヤガイドアセンブリ１ａの構成と同様の構成に加えて、ジェットノズル穴１５を備えたジェットノズル１４がダイスガイド４ｂの外側に設置されている点が異なるだけで、加工液の流れや洗浄動作は下ワイヤガイドアセンブリ１ａと同様である。ジェットノズル１４は、例えばワイヤ電極２の結線時などに加工液をジェットノズル穴１５から下方向へと噴出させることでワイヤ電極２を下ワイヤガイドアセンブリ１ａへと誘導するために用いられる。

図１から図４において、ダイスガイド４ａ，４ｂの側面に流路１０ａ，１０ｂを設けており、ダイスガイド４ａ，４ｂの内部と外部とをつないでいる。従来は、ノズル３ａ，３ｂに流入した加工液がダイスガイド４ａ，４ｂの内部まで入るには、開口の小さいダイス穴５ａ，５ｂを通る必要があり、十分な量の加工液がダイスガイド４ａ，４ｂの内部まで入らなかった。ここで、ダイスガイド４ａ，４ｂの内部と外部をつなぐ流路１０ａ，１０ｂを設けることで、この流路１０ａ，１０ｂを介してダイスガイド４ａ，４ｂの内部まで十分な量の加工液が入り、ダイスガイド４ａ，４ｂの内部を洗浄することが可能になる。

また、図１から図４において、ダイスガイド４ａ，４ｂのワイヤ通路の内部の電極ピン１１ａ，１１ｂがエアシリンダ１２ａ，１２ｂのシャフトに取付けられており、エアシリンダ１２ａ，１２ｂのシャフトの動きに合わせて電極ピン１１ａ，１１ｂが動く構成になっている。例えば、図２の状態で下ワイヤガイドアセンブリ１ａの内部を洗浄している間に、ダイスガイド４ａの側面に設けられた流路１０ａを介して、ダイスガイド４ａ内部に加工液が流入する。エアシリンダ１２ａを動かすことで電極ピン１１ａが動き、ダイスガイド４ａの内部および下ワイヤガイドアセンブリ１ａの内部の加工液が攪拌される。こうすることで、洗浄効果が上がり、加工液の届きにくい細部なども洗浄することが可能になる。

図５は、図１から図４に示した本実施形態のワイヤガイドアセンブリを取り付けたワイヤ放電加工機の概略構成図である。ワイヤ放電加工機３０は洗浄要否判断装置３１、切断動作部３２、テンションセンサ３３、ポンプ３４、エアシリンダ３５、結線動作部２６、加工電源３７を備える。以下では、図５を用いてワイヤガイドアセンブリ１（下ワイヤガイドアセンブリ１ａ，上ワイヤガイドアセンブリ１ｂ）の洗浄動作について説明する。

ワイヤ放電加工機３０は、洗浄要否判断装置３１によってワイヤガイドアセンブリ１の洗浄の要否を判断する。洗浄要否判断装置３１により洗浄が必要だと判断された場合、制御装置４０はワイヤ放電加工機３０の各部へと指令して加工を中断し、切断動作部３２にワイヤ電極２を切断する指令を送る。ワイヤ電極２が切断されると、ワイヤ電極２に取付けられたテンションセンサ３３からら出力されるテンション値が小さくなる。テンション値があらかじめ設定されたしきい値より小さくなった場合、制御装置４０はワイヤ電極２の切断が完了したと判断し、ロボット動作部５０に対してノズル３ａ，３ｂを密閉ノズル１３ａ，１３ｂへ付け替えるように指令を送る。

指令を受けたロボット動作部５０は、ノズル３ａ，３ｂを取り外し密閉ノズル１３ａ，１３ｂへと付け替える。その後、制御装置４０はワイヤ放電加工機３０のポンプ３４に加工液を噴出する指令を送る。この際、電極ピン１１ａ，１１ｂを取り付けたエアシリンダ１２ａ，１２ｂに対して指令を送り、動作させることも可能である。あらかじめ設定された洗浄時間が経ち、加工液の噴出を止めた後、制御装置４０はロボット動作部５０に対して密閉ノズル１３ａ，１３ｂをノズル３ａ，３ｂへ付け替えるように指令を送る。ロボット動作部５０は密閉ノズル１３ａ，１３ｂを取り外し、ノズル３ａ，３ｂに付け替える。その後、制御装置４０は、ワイヤ放電加工機３０の結線動作部３６にワイヤ電極２を結線する指令を送る。ワイヤ電極２に取付けられたテンションセンサ３３のテンション値がしきい値より大きくなった場合、制御装置４０はワイヤ電極２の結線が完了したと判断して、加工電源３７に指令を送り加工を再開させる。
以上の動作により、一連の洗浄動作を自動で行うことが可能になる。なお、上記したようにノズル３ａ，３ｂの開口部（ノズル穴８など）に栓をすることや、ノズル３ａを取り外さずにノズル３ａごと密閉ノズル１３ａで覆って開口部（ノズル穴８など）を塞ぐことについても、同様にロボット動作部５０で行うようにしても良い。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例にのみ限定されるものでなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。

１ワイヤガイドアセンブリ
１ａ下ワイヤガイドアセンブリ
１ｂ上ワイヤガイドアセンブリ
２ワイヤ電極
３ａ，３ｂノズル
４ａ，４ｂダイスガイド
５ａ，５ｂダイス穴
６ａ，６ｂサブガイド
７ａ，７ｂサブダイス穴
８ａ，８ｂノズル穴
９ａ，９ｂ加工液導入口
１０ａ，１０ｂ流路
１１ａ，１１ｂ電極ピン
１２ａ，１２ｂエアシリンダ
１３ａ，１３ｂ密閉ノズル
１４ジェットノズル
１５ジェットノズル穴
２６結線動作部
３０ワイヤ放電加工機
３１洗浄要否判断装置
３２切断動作部
３３テンションセンサ
３４ポンプ
３５エアシリンダ
３６結線動作部
３７加工電源
４０制御装置
５０ロボット動作部

Claims

ワイヤ電極が通るワイヤ通路を有するワイヤガイドアセンブリにおいて、
前記ワイヤガイドアセンブリの内部に加工液を流入させるための加工液導入口と、
少なくとも加工時に前記ワイヤガイドアセンブリに取り付けられる、前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液を流出可能な加工液流出口を備えたノズルと、
を備え、
前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにすることで、前記ワイヤガイドアセンブリの内部に高い水圧の加工液の流れを発生させた洗浄を可能とする、
ことを特徴とするワイヤガイドアセンブリ。
前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記ノズルを外部への開口部のない密閉ノズルと交換することにより前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにする、
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤガイドアセンブリ。
前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記加工液流出口を閉塞することにより前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにする、
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤガイドアセンブリ。
前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記ノズルに対して外部への開口部のない密閉ノズルを被せることにより前記ワイヤガイドアセンブリの内部から外部へと加工液が流出しないようにする、
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤガイドアセンブリ。
前記ワイヤ通路はダイスガイドに備えられており、
前記ダイスガイドは、前記加工液導入口を介して前記ワイヤガイドアセンブリの内部に流入した加工液を前記ワイヤ通路に流入させる流路を備える、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のワイヤガイドアセンブリ。
前記ワイヤ通路内部に電極ピンを備えると共に、前記電極ピンを可動する可動機構を備え、
前記ワイヤガイドアセンブリ内部の洗浄時に、前記可動機構を駆動することにより前記ワイヤ通路内部およびワイヤガイドアセンブリ内部の加工液を攪拌する、
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載のワイヤガイドアセンブリ。
前記密閉ノズルの着脱をロボットにより行う、
ことを特徴とする請求項２または４に記載のワイヤガイドアセンブリ。