JP2019118960A - ワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の自動結線方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動結線に要する時間を短縮する。【解決手段】ワイヤ放電加工機１０は、送出ローラ２０から加工対象物Ｗに向けてワイヤ電極１２を送り出す経路に設けられ、ワイヤ電極１２が挿通する挿通孔２２ａが形成されたガイド部材としてのガイドパイプ２２と、挿通孔２２ａに圧縮空気の流れを発生させ、挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を順方向と逆方向とに切り替え可能な空気流発生装置４２と、ワイヤ電極１２の撓みを検出する撓み検出器４４と、自動結線時に、挿通孔２２ａに圧縮空気の順方向の流れを発生させ、撓み検出器４４で撓みが検出された場合には挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を逆方向に切り替えた後に順方向に切り替えるように、空気流発生装置４２を制御する制御装置４８とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤ電極を自動的に結線する自動結線機能を有するワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の自動結線方法に関する。

一般的に、ワイヤ放電加工機は、加工対象物（ワーク）に穿設されている加工開始孔またはワイヤ放電加工によって形成された加工溝にワイヤ電極を自動的に挿通して結線を行う自動結線機能を有している。

しかし、加工対象物の加工開始孔または加工溝にワイヤ電極の先端が挿通されずに加工対象物に当たることでワイヤ電極が撓み、自動結線が失敗する場合がある。このため、下記特許文献１には、ワイヤ電極の撓みが検出された場合には、ワイヤ電極を送るローラを巻き戻した後に再びローラを送り出す自動結線のリトライ処理を実行することが開示されている。

特開２０１７−３５７４４号公報

しかしながら、ローラを駆動するモータは、起動トルクから定格トルクになるまでの駆動時間を要するため、リトライ処理の処理時間が長くなる傾向にあり、この結果、自動結線に要する時間が長くなることが問題として懸念される。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、自動結線に要する時間を短縮し得るワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の自動結線方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、ワイヤ放電加工機であって、ワイヤ電極を加工対象物に向けて送り出す送出ローラと、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回収する回収ローラと、前記送出ローラから前記加工対象物に向けて前記ワイヤ電極を送り出す経路に設けられ、前記ワイヤ電極が挿通する挿通孔が形成されたガイド部材と、前記挿通孔に圧縮空気の流れを発生させ、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を、前記ワイヤ電極の送り出し方向と同じ順方向と前記ワイヤ電極の送り出し方向とは反対の逆方向とに切り替え可能な空気流発生装置と、前記ワイヤ電極の撓みを検出する撓み検出器と、自動結線時に、前記挿通孔に前記圧縮空気の前記順方向の流れを発生させ、前記撓み検出器で撓みが検出された場合には前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を前記逆方向に切り替えた後に前記順方向に切り替えるように、前記空気流発生装置を制御する制御装置と、を備える。

本発明の第２の態様は、ワイヤ電極を自動結線するワイヤ放電加工機の自動結線方法であって、前記ワイヤ放電加工機は、前記ワイヤ電極を加工対象物に向けて送り出す送出ローラと、前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回収する回収ローラと、前記送出ローラから前記加工対象物に向けて前記ワイヤ電極を送り出す経路に設けられ、前記ワイヤ電極が挿通する挿通孔が形成されたガイド部材と、前記挿通孔に圧縮空気の流れを発生させ、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を、前記ワイヤ電極の送り出し方向と同じ順方向と前記ワイヤ電極の送り出し方向とは反対の逆方向とに切り替え可能な空気流発生装置と、を備え、前記挿通孔に前記圧縮空気の前記順方向の流れを発生させるように、前記空気流発生装置を制御する第１のステップと、前記ワイヤ電極の撓みを検出する第２のステップと、前記ワイヤ電極の撓みが検出された場合には、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を前記逆方向に切り替えた後に前記順方向に切り替えるように、前記空気流発生装置を制御する第３のステップと、を含む。

本発明では、圧縮空気によってワイヤ電極の先端を不規則に上下動させることで、加工対象物の加工開始孔または加工溝に対するワイヤ電極の挿通をリトライすることができる。したがって本発明では、モータを制御してワイヤ電極の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて、起動トルクから定格トルクになるまでのモータの駆動時間を要することなくリトライすることができる。これにより本発明によれば、自動結線に要する時間を短縮することができる。

実施の形態におけるワイヤ放電加工機の要部の構成を示す図である。 図１に示すワイヤ放電加工機における制御装置が実行する自動結線処理の流れを示すフローチャートである。 図２に示すステップＳ５のリトライ処理の流れを示すフローチャートである。 図１の一部を拡大した変形例１のワイヤ放電加工機を示す図である。 乱流発生部の構成例（１）を示す図である。 乱流発生部の構成例（２）を示す図である。 乱流発生部の構成例（３）を示す図である。 変形例２におけるワイヤ放電加工機の要部の構成を示す図である。

本発明に係るワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の自動結線方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

〔実施の形態〕
［ワイヤ放電加工機の構成］
図１は、実施の形態におけるワイヤ放電加工機１０の要部の構成を示す図である。ワイヤ放電加工機１０は、加工対象物Ｗとワイヤ電極１２との間に発生する放電によって加工対象物Ｗを加工する工作機械である。

加工対象物Ｗは、不図示のテーブルによって支持されている。なお、加工対象物Ｗは、ワークと呼ばれることもある。加工対象物Ｗの材質は、例えば、鉄系材料または超硬材料等の金属材料である。ワイヤ電極１２の材質は、例えば、タングステン系、銅合金系、黄銅系等の金属材料である。

ワイヤ放電加工機１０は、ワイヤ電極１２を加工対象物Ｗに供給する供給系ユニット１４と、加工対象物Ｗに対する加工によって消耗したワイヤ電極１２を回収する回収系ユニット１６とを有する。

供給系ユニット１４は、ワイヤ電極１２を加工対象物Ｗに向けて送り出すユニットであり、加工対象物Ｗの上方に設けられている。供給系ユニット１４は、少なくとも、ワイヤ電極１２の送り出し方向の上流側から順に、不図示のワイヤボビン、送出ローラ２０、ガイドパイプ２２、および、供給側ワイヤガイド２４を有する。

送出ローラ２０は、ワイヤ電極１２の供給源である不図示のワイヤボビンから供給されたワイヤ電極１２を加工対象物Ｗに送り出すものである。この送出ローラ２０は、供給側モータ２６から与えられるトルクによって回転する。

ガイドパイプ２２は、送出ローラ２０から送り出されたワイヤ電極１２を加工対象物Ｗに向けて案内するガイド部材である。このガイドパイプ２２は、送出ローラ２０から加工対象物Ｗに向けてワイヤ電極１２を送り出す経路に設けられている。ガイドパイプ２２には、ワイヤ電極１２を通すための挿通孔２２ａが送り出し方向（ガイドパイプ２２の軸方向）に沿って形成されている。

供給側ワイヤガイド２４は、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを通って下流側に向かうワイヤ電極１２を案内するものである。供給側ワイヤガイド２４は、供給側ダイスガイド２４ａを有する。供給側ダイスガイド２４ａは、加工対象物Ｗの上方近傍で、加工対象物Ｗに送り出されるワイヤ電極１２を位置決めする。

回収系ユニット１６は、加工対象物Ｗを通って下方に送り出されたワイヤ電極１２を回収するユニットであり、加工対象物Ｗの下方に設けられている。回収系ユニット１６は、少なくとも、ワイヤ電極１２の送り出し方向の上流側から順に、回収側ワイヤガイド３０、回収ローラ３２、および、使用済のワイヤ電極１２を回収する不図示のバケットを有する。

回収側ワイヤガイド３０は、加工対象物Ｗの加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂを通って回収ローラ３２に向かうワイヤ電極１２を案内するものである。回収側ワイヤガイド３０は、回収側ダイスガイド３０ａを有する。回収側ダイスガイド３０ａは、加工対象物Ｗの下方近傍で、加工対象物Ｗを通過したワイヤ電極１２を位置決めする。回収側ダイスガイド３０ａと供給側ダイスガイド２４ａとによって、ワイヤ電極１２が支持される。

回収ローラ３２は、回収側ワイヤガイド３０の下方に設けられ、使用済のワイヤ電極１２を回収するものである。この回収ローラ３２は、回収側モータ３４から与えられるトルクによって回転する。回収ローラ３２によって回収されたワイヤ電極１２は不図示のバケットで回収される。

上記の送出ローラ２０、ガイドパイプ２２、供給側ワイヤガイド２４、回収側ワイヤガイド３０、回収ローラ３２は、上下方向（重力が働く鉛直方向）に沿って、直線上に配置されている。したがって、送出ローラ２０から送り出されて回収ローラ３２で回収されるまでのワイヤ電極１２は、鉛直方向に沿って送り出される。ワイヤ電極１２が回収ローラ３２に回収されると、そのワイヤ電極１２に所定の張力が付与される。

ワイヤ放電加工機１０は、ワイヤ切断装置４０、空気流発生装置４２、撓み検出器４４、張力検出器４６、および、制御装置４８をさらに備える。

ワイヤ切断装置４０は、例えば、ガイドパイプ２２と供給側ワイヤガイド２４との間に設けられ、ワイヤ電極１２を切断する。このワイヤ切断装置４０は、制御装置４８によって制御されてもよい。なお、図１では、カッターを用いてワイヤ電極１２を切断するワイヤ切断装置４０が例示されているが、ワイヤ切断装置４０の切断手法は他の切断手法でもよい。例えば、ワイヤ電極１２を切断する箇所に局所的に電流を流すことで熱を加えてアニール処理を施し、その後にワイヤ電極１２にトルクをかけることで、アニール処理が施された箇所を切断する切断手法が用いられてもよい。

空気流発生装置４２は、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａに圧縮空気の流れを発生させる装置であり、エアコンプレッサ５０、供給管５２および三方弁５４を有する。エアコンプレッサ５０は、圧縮空気を生成し、生成した圧縮空気を供給管５２に吐出するものである。

供給管５２は、エアコンプレッサ５０から吐出された圧縮空気をガイドパイプ２２の挿通孔２２ａに導くものである。この供給管５２は、エアコンプレッサ５０と三方弁５４とを連通する本管５２ａ、三方弁５４とガイドパイプ２２の上側空気口２３ａとを連通する第１枝管５２ｂ、および、三方弁５４とガイドパイプ２２の下側空気口２３ｂとを連通する第２枝管５２ｃを有する。

上側空気口２３ａは、挿通孔２２ａにおけるワイヤ電極１２の入口側に形成され、当該ワイヤ電極１２の入口とは異なる部位に位置しており、挿通孔２２ａと連通している。下側空気口２３ｂは、挿通孔２２ａにおけるワイヤ電極１２の出口側に形成され、当該ワイヤ電極１２の出口とは異なる部位に位置しており、挿通孔２２ａと連通している。

三方弁５４は、本管５２ａと、第１枝管５２ｂまたは第２枝管５２ｃとを連通するものであり、制御装置４８によって制御される。三方弁５４が本管５２ａと第１枝管５２ｂとを連通する場合、エアコンプレッサ５０が生成した圧縮空気は、ガイドパイプ２２の上側空気口２３ａから挿通孔２２ａに注入される。挿通孔２２ａにおける上側空気口２３ａから上方側の部位は、上側空気口２３ａと下側空気口２３ｂとの間に比べて狭くなっており、上側空気口２３ａの下側よりも上側の空気抵抗が高くなっている。したがって、圧縮空気は、ワイヤ電極１２の送り出し方向と同じ順方向に沿って挿通孔２２ａを流れる。

これに対し、三方弁５４が本管５２ａと第２枝管５２ｃとを連通する場合、エアコンプレッサ５０が生成した圧縮空気は、ガイドパイプ２２の下側空気口２３ｂから挿通孔２２ａに注入される。挿通孔２２ａにおける下側空気口２３ｂから下方側の部位は、下側空気口２３ｂと上側空気口２３ａとの間に比べて狭くなっており、下側空気口２３ｂの上側よりも下側の空気抵抗が高くなっている。したがって、圧縮空気は、ワイヤ電極１２の送り出し方向とは反対の逆方向に沿って挿通孔２２ａを流れる。

このように空気流発生装置４２は、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を順方向と逆方向とに切り替え可能である。

撓み検出器４４は、ワイヤ電極１２の撓みを検出する。この撓み検出器４４は、図１では送出ローラ２０とガイドパイプ２２との間に設置されているが、他の位置に設置されていてもよい。撓み検出器４４が検出した検出結果は、制御装置４８に出力される。

張力検出器４６は、結線されているワイヤ電極１２の張力を検出する。この張力検出器４６は、図１では送出ローラ２０の上流側に設置されているが、他の位置に設置されていてもよい。張力検出器４６が検出した検出結果は、制御装置４８に出力される。

制御装置４８は、ＣＰＵ等のプロセッサとプログラムが記憶されたメモリ等を有し、このプロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することで、本実施の形態の制御装置４８として機能する。制御装置４８は、ワイヤ放電加工機１０の各部（供給側モータ２６、回収側モータ３４、および、空気流発生装置４２）を適宜制御するコンピュータである。

制御装置４８は、加工開始時またはワイヤ切断装置４０によるワイヤ電極１２の切断時以降に、自動結線処理を開始する。すなわち、制御装置４８は、空気流発生装置４２を制御してガイドパイプ２２の挿通孔２２ａに圧縮空気の順方向の流れを発生させる。具体的には、制御装置４８は、三方弁５４を制御して本管５２ａと第１枝管５２ｂとを連通させた後、エアコンプレッサ５０を駆動することで、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａに圧縮空気の順方向の流れを発生させ得る。

この状態で、制御装置４８は、供給側モータ２６を制御して送出ローラ２０を回転させることで、ワイヤボビンから供給されたワイヤ電極１２を加工対象物Ｗに対して送り出す。

このように制御装置４８は、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを順方向に流れる圧縮空気を発生させながらワイヤ電極１２を加工対象物Ｗに送り出す。これにより制御装置４８は、圧縮空気によってワイヤ電極１２の弛みを抑えながらワイヤ電極１２を進行させることができる。したがって、加工対象物Ｗの加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂに対してワイヤ電極１２を挿通させ易くなる。

なお、加工対象物Ｗの加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂを通ってくるワイヤ電極１２を回収するため、制御装置４８は、送出ローラ２０に送り出されたワイヤ電極１２が回収ローラ３２に達する前に、回収側モータ３４を制御して回収ローラ３２を回転させる。

また、制御装置４８は、自動結線処理を開始した場合、撓み検出器４４および張力検出器４６の出力に基づいて、自動結線時のワイヤ電極１２の撓みおよび張力を監視する。「自動結線時」とは、ワイヤ電極１２の自動結線を開始するために送出ローラ２０がワイヤ電極１２を下方に送り出す開始タイミングから、所定長だけワイヤ電極１２が送り出されるまでのタイミングまでの時間をいう。所定長は、少なくとも送出ローラ２０から回収ローラ３２までの距離の長さである。少なくとも送出ローラ２０から回収ローラ３２までの距離の長さだけワイヤ電極１２を下方に送り出せば、ワイヤ電極１２が回収ローラ３２で回収されて、ワイヤ電極１２に所定の張力が付与される。このため、張力検出器４６の出力に基づいて自動結線が成功したことを制御装置４８が判断し得る。

具体的には、ワイヤ電極１２が所定長だけ送り出されるまでの間に、ワイヤ電極１２の撓みが撓み検出器４４で検出されていない状態で閾値以上の張力が張力検出器４６で検出された場合、制御装置４８は、自動結線が成功したと判断する。この場合、制御装置４８は、空気流発生装置４２、供給側モータ２６および回収側モータ３４を停止させることで、自動結線処理を終了する。

一方、ワイヤ電極１２が所定長だけ送り出されるまでの間に、撓み検出器４４でワイヤ電極１２の撓みが検出された場合、ワイヤ電極１２が加工対象物Ｗの加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂに挿通しない等の要因によりワイヤ電極１２の先端が加工対象物Ｗ等の物体に当っている。この場合、制御装置４８は、リトライ処理を開始する。

すなわち、制御装置４８は、供給側モータ２６および回収側モータ３４を制御して送出ローラ２０および回収ローラ３２を停止させる。この状態で、制御装置４８は、空気流発生装置４２を制御してガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を逆方向と順方向とに交互に切り替えさせる。

具体的には、制御装置４８は、三方弁５４を制御して供給管５２の本管５２ａと連通する枝管を第２枝管５２ｃと第１枝管５２ｂとに交互に切り替えることで、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を逆方向と順方向との交互に切り替えさせ得る。なお、この切り替え動作は、例えば、１秒間に数回程度とされる。

これにより制御装置４８は、ワイヤ電極１２の先端を不規則に上下動させることができる。したがって、加工対象物Ｗの加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂにワイヤ電極１２が挿通しない等の要因によりワイヤ電極１２の先端が加工対象物Ｗ等の物体に当っていても、加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂに対してワイヤ電極１２を挿通させ易くなる。

撓み検出器４４で検出されていた撓みが非検出になった場合、制御装置４８は、空気流発生装置４２を制御してガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を順方向に維持させることで、リトライ処理を終了する。その後、制御装置４８は、供給側モータ２６を制御して送出ローラ２０を再び回転させ、ワイヤ電極１２の送り出しを再開することで、自動結線処理を再開する。

他方、圧縮空気の方向を逆方向と順方向とに交互に切り替える切り替え数が規定数を超えても撓み検出器４４でワイヤ電極１２の撓みが非検出にならない場合、制御装置４８は、自動結線が失敗したと判断する。この場合、制御装置４８は、空気流発生装置４２を停止させることで、リトライ処理および自動結線処理を終了する。なお、自動結線が失敗した場合、ワイヤ電極１２がワイヤ切断装置４０によって切断され、必要に応じて再び自動結線処理が実行される。

［自動結線方法］
次に、ワイヤ放電加工機１０の自動結線方法を説明する。図２は、ワイヤ放電加工機１０の制御装置４８が実行する自動結線処理の流れを示すフローチャートである。

制御装置４８は、ステップＳ１において、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａに圧縮空気の順方向の流れを発生させるように、空気流発生装置４２を制御し、ステップＳ２に進む。制御装置４８は、ステップＳ２において、供給側モータ２６を制御して送出ローラ２０を回転させることで、ワイヤ電極１２の送り出しを開始する。また、制御装置４８は、回収側モータ３４を制御して回収ローラ３２を回転させ、ステップＳ３に進む。

制御装置４８は、ステップＳ３において、撓み検出器４４でワイヤ電極１２の撓みが検出されたか否かを判定し、ワイヤ電極１２の撓みが検出されていない場合にはステップＳ４に進む。

制御装置４８は、ステップＳ４において、自動結線が成功したか否かを判定する。ここで、ワイヤ電極１２が撓まない状態で回収ローラ３２に回収されて閾値以上の張力が張力検出器４６で検出された場合、制御装置４８は、自動結線が成功したと判定する。これに対し、ワイヤ電極１２が未だ回収ローラ３２によって回収されず閾値以上の張力が検出されていない場合、制御装置４８は、自動結線が未だ成功していないと判定し、ステップＳ３に戻って、撓み検出器４４の出力に基づいてワイヤ電極１２の撓みを監視する。

制御装置４８は、ステップＳ３において、ワイヤ電極１２の撓みが検出された場合にはステップＳ５に進んで、リトライ処理を実行する。このリトライ処理の動作については後述する。制御装置４８は、リトライ処理を実行することでワイヤ電極１２の撓みが非検出になった場合にはステップＳ４に進み、リトライ処理を実行してもワイヤ電極１２の撓みが非検出にならなかった場合にはステップＳ６に進む。

制御装置４８は、ステップＳ６において、空気流発生装置４２を停止させてステップＳ７に進み、ステップＳ７において、供給側モータ２６を制御して送出ローラ２０を停止させることで、ワイヤ電極１２の送り出しを停止する。これにより自動結線処理は終了する。

次に、リトライ処理について説明する。図３は、図２に示すステップＳ５のリトライ処理の流れを示すフローチャートである。

制御装置４８は、ステップＳ１１において、供給側モータ２６および回収側モータ３４を制御して送出ローラ２０および回収ローラ３２を停止させることで、ワイヤ電極１２の送り出しを停止し、ステップＳ１２に進む。

制御装置４８は、ステップＳ１２において、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを逆方向に圧縮空気が流れるように空気流発生装置４２を制御し、ステップＳ１３において、当該挿通孔２２ａを順方向に圧縮空気が流れるように空気流発生装置４２を制御する。その後、制御装置４８は、ステップＳ１４に進む。

制御装置４８は、ステップＳ１４において、撓み検出器４４でワイヤ電極１２の撓みが非検出になったか否かを判定し、非検出になった場合には、ステップＳ１５に進む。制御装置４８は、ステップＳ１５において、供給側モータ２６および回収側モータ３４を制御して送出ローラ２０および回収ローラ３２を再び回転させることで、ワイヤ電極１２の送り出しを再開する。これにより制御装置４８は、リトライ処理を終了し、ステップＳ４（図２参照）に進む。

一方、ステップＳ１４においてワイヤ電極１２の撓みが非検出になっていない場合、制御装置４８は、ステップＳ１６に進み、リトライ動作が規定数を超えたか否か判定する。なお、リトライ動作は、ステップＳ１２およびステップＳ１３の処理によって挿通孔２２ａに圧縮空気の流れを逆方向と順方向とに切り替える動作であり、ステップＳ１２およびステップＳ１３の処理が１回のリトライ動作に相当する。

リトライ動作が規定数を超えていない場合、制御装置４８は、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２およびステップＳ１３を順次実行することで、圧縮空気の方向を順方向と逆方向とに交互に切り替えさせる。これに対し、リトライ動作が規定数を超えた場合、制御装置４８は、自動結線が失敗したと判断する。この場合、制御装置４８は、リトライ処理を終了し、ステップＳ６（図２参照）に進む。

［作用効果］
以上のとおり、本実施の形態では、自動結線時にワイヤ電極１２の撓みが検出された場合、ワイヤ電極１２の送り出しが停止され、ガイドパイプ２２の挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を逆方向に切り替えた後に順方向に切り替えるように、空気流発生装置４２が制御される。

これにより本実施の形態では、圧縮空気によってワイヤ電極１２の先端を不規則に上下動させることができる。このため本実施の形態では、加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂから外れる等の要因により加工対象物Ｗ等の物体に当たって撓んでいたワイヤ電極１２を、その加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂに挿通させることを圧縮空気によってリトライすることができる。

したがって本実施の形態では、供給側モータ２６を制御してワイヤ電極１２の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて、起動トルクから定格トルクになるまでのモータの駆動時間を要することなくリトライすることができる。この結果、本実施の形態によれば、自動結線に要する時間を短縮することができる。

なお、供給側モータ２６を制御してワイヤ電極１２の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合には、ワイヤ電極１２が同じ位置で規則的に上下動し易い。これに対し、本実施の形態では、上記のように、圧縮空気の粘性によってワイヤ電極１２の先端が異なる位置で不規則に上下動する。したがって、本実施の形態によれば、供給側モータ２６を制御してワイヤ電極１２の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて、加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂに対してワイヤ電極１２を挿通させ易くなる。

また、供給側モータ２６を制御してワイヤ電極１２の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて、ワイヤ電極１２の先端が上下動する際の移動幅が小さい傾向にある。したがって、本実施の形態によれば、ワイヤ電極１２の先端を微振動させるように短時間で細かく不規則に上下動させることで、自動結線に要する時間を短縮しながらも、加工開始孔ｗａまたは加工溝ｗｂに対してワイヤ電極１２を挿通させ易くなる。

〔変形例〕
以上、本発明の一例として上記実施の形態が説明されたが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

［変形例１］
図４は、図１の一部を拡大した変形例１のワイヤ放電加工機を示す図である。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

変形例１のワイヤ放電加工機１０における空気流発生装置４２は、乱流発生部５６をさらに有する。乱流発生部５６は、圧縮空気の流れを乱すものであり、ガイドパイプ２２の下側空気口２３ｂに脱着可能に設けられる。

図５は、乱流発生部５６の構成例（１）を示す図である。図５に示す乱流発生部５６は、略オーバル状の本体部５６ａと、その本体部５６ａに形成される流路部５６ｂとを有する。流路部５６ｂは、本体部５６ａの短径側において凹んだ部位である。本体部５６ａにおける長径側の表面にはねじ溝５６ｃが形成される。このねじ溝５６ｃは、下側空気口２３ｂを囲むガイドパイプ２２の壁に形成されたねじ山に対応している。

したがって、図５に示す乱流発生部５６は、下側空気口２３ｂを囲むガイドパイプ２２の壁にねじ固定し得る。この状態では、下側空気口２３ｂを囲むガイドパイプ２２の壁とその下側空気口２３ｂに設けられる乱流発生部５６の流路部５６ｂとの間に空隙が形成され、この空隙を圧縮空気が通ることになる。なお、流路部５６ｂは、ねじ溝５６ｃに沿って本体部５６ａを移動させることで変位可能である。

図５に示す乱流発生部５６に代えて、図６に示す乱流発生部５６または図７に示す乱流発生部５６を適用することも可能である。図６および図７に示す乱流発生部５６は、円柱状の本体部５６ｄと、その本体部５６ｄに形成される流路部５６ｅとを有する。

本体部５６ｄは、下側空気口２３ｂを囲むガイドパイプ２２の壁を摺動可能な状態で、下側空気口２３ｂに嵌め込まれる。したがって、本体部５６ｄを摺動させることで流路部５６ｂが変位可能である。この流路部５６ｅは、本体部５６ｄの一端面から他端面にわたって貫通する部位である。この部位の断面形状は図６に示す例では円形状であり、図７に示す例では扇状であるが、他の形状であってもよい。また、流路部５６ｅの数は図６および図７に示す例では３つであるが、３つ以外の複数であってもよく、単数であってもよい。

変形例１のワイヤ放電加工機１０では、乱流発生部５６がガイドパイプ２２の下側空気口２３ｂに設けられることで、エアコンプレッサ５０から第２枝管５２ｃを介して下側空気口２３ｂに流入する圧縮空気を分散するように乱して乱流を発生させることができる。したがって、乱流発生部５６の流路部５６ｂを通じてガイドパイプ２２の挿通孔２２ａに流れる圧縮空気によって、ワイヤ電極１２の先端をより不規則に微動させることができる。

なお、乱流発生部５６は、例えば、下側空気口２３ｂを囲むガイドパイプ２２の壁から下側空気口２３ｂの内部に向かって突出する突起等、図５〜図７に示された構成以外の構成であってもよい。

また、乱流発生部５６は、ガイドパイプ２２の下側空気口２３ｂに設けられたが、第２枝管５２ｃに設けられていてもよい。要するに、乱流発生部５６は、挿通孔２２ａにおけるワイヤ電極１２の出口側から圧縮空気が注入されるまでに圧縮空気が流れる流路上に設けられていればよい。この流路は、具体的には、エアコンプレッサ５０から下側空気口２３ｂまでの流路である。ただし、ワイヤ電極１２の先端をより不規則に微動させるためには、下側空気口２３ｂに設けられていることが好ましい。

［変形例２］
図８は、変形例２のワイヤ放電加工機１０の要部の構成を示す図である。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

変形例２のワイヤ放電加工機１０は、上記の実施の形態の空気流発生装置４２とは異なる空気流発生装置４２Ａを有する。この空気流発生装置４２Ａには、エジェクタ６０が追加される。このエジェクタ６０は、第２枝管５２ｃを介して三方弁５４と連通し、連通管６０ａを介して第１枝管５２ｂと連通する。

この空気流発生装置４２Ａでは、三方弁５４が本管５２ａと第１枝管５２ｂとを連通する場合、エアコンプレッサ５０が生成した圧縮空気は、ガイドパイプ２２の上側空気口２３ａから挿通孔２２ａに注入される。したがって、圧縮空気は、ワイヤ電極１２の送り出し方向と同じ順方向に沿って挿通孔２２ａを流れる。

これに対し、三方弁５４が本管５２ａと第２枝管５２ｃとを連通する場合、エアコンプレッサ５０が生成した圧縮空気は、エジェクタ６０を介して外部に排出される。この排出に伴って、ガイドパイプ２２の空気（圧縮空気）が逆方向に挿通孔２２ａを流れて上側空気口２３ａから連通管６０ａを介してエジェクタ６０に吸引される。

このように変形例２の空気流発生装置４２Ａは、挿通孔２２ａを圧縮空気が逆方向に流れるように、その挿通孔２２ａにおけるワイヤ電極１２の入口側から挿通孔２２ａの内部の空気を吸引する。

したがって、変形例２の空気流発生装置４２Ａは、挿通孔２２ａにおけるワイヤ電極１２の出口側から圧縮空気を注入する上記実施の形態の空気流発生装置４２と同様に、挿通孔２２ａを流れる圧縮空気の方向を順方向および逆方向のいずれかに切り替え可能にし得る。

［変形例３］
上記実施の形態では、ワイヤ送り出し方向の上流側から順に、送出ローラ２０、ガイドパイプ２２、供給側ワイヤガイド２４、回収側ワイヤガイド３０、回収ローラ３２が、重力の働く鉛直方向に沿って、直線上に配置された。しかし、ワイヤ送り出し方向の上流側から順に、送出ローラ２０、ガイドパイプ２２、供給側ワイヤガイド２４、回収側ワイヤガイド３０、回収ローラ３２が、重力の働く鉛直方向とは交差する方向に沿って、直線上に配置されていてもよい。

［変形例４］
上記実施の形態では、自動結線の成功または失敗の判定手法として、ワイヤ電極１２が撓まない状態で回収ローラ３２に回収されて閾値以上の張力が張力検出器４６で検出されているか否かで判定する手法が採用された。しかし、自動結線の成功または失敗の判定手法として他の手法が採用されてもよい。

例えば、回収ローラ３２よりもワイヤ送り出し方向の下流側に設置された検出板でワイヤ電極１２の接触が検出された場合に自動結線が成功と判定し、当該検出板でワイヤ電極１２の接触が非検出の場合に自動結線が失敗と判定する判定手法が採用されてもよい。なお、この判定手法と、上記実施の形態の判定手法とが併用されてもよい。

［変形例５］
上記変形例１〜４を矛盾が生じない範囲で任意に組み合わせてもよい。

〔技術的思想〕
上記の実施の形態および変形例から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。

［第１の技術的思想］
ワイヤ放電加工機（１０）は、ワイヤ電極（１２）を加工対象物（Ｗ）に向けて送り出す送出ローラ（２０）と、加工対象物（Ｗ）を通過したワイヤ電極（１２）を回収する回収ローラ（３２）と、送出ローラ（２０）から加工対象物（Ｗ）に向けてワイヤ電極（１２）を送り出す経路に設けられ、ワイヤ電極（１２）が挿通する挿通孔（２２ａ）が形成されたガイド部材（２２）と、挿通孔（２２ａ）に圧縮空気の流れを発生させ、挿通孔（２２ａ）を流れる圧縮空気の方向を、ワイヤ電極（１２）の送り出し方向と同じ順方向とワイヤ電極（１２）の送り出し方向とは反対の逆方向とに切り替え可能な空気流発生装置（４２、４２Ａ）と、ワイヤ電極（１２）の撓みを検出する撓み検出器（４４）と、自動結線時に、挿通孔（２２ａ）に圧縮空気の順方向の流れを発生させ、撓み検出器（４４）で撓みが検出された場合には挿通孔（２２ａ）を流れる圧縮空気の方向を逆方向に切り替えた後に順方向に切り替えるように、空気流発生装置（４２、４２Ａ）を制御する制御装置（４８）と、を備える。

これにより、圧縮空気によってワイヤ電極（１２）の先端を不規則に上下に微動させることで、加工対象物（Ｗ）の加工開始孔（ｗａ）または加工溝（ｗｂ）に対するワイヤ電極（１２）の挿通をリトライすることができる。したがって、モータを制御してワイヤ電極（１２）の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて、起動トルクから定格トルクになるまでのモータの駆動時間を要することなくリトライできる。この結果、自動結線に要する時間を短縮することができる。

制御装置（４８）は、撓み検出器（４４）で撓みが検出された場合には、撓み検出器（４４）で撓みが非検出になるまで、挿通孔（２２ａ）を流れる圧縮空気の方向を逆方向と順方向とに交互に切り替えさせてもよい。これにより、切り替え数が多くても、モータを制御してワイヤ電極（１２）の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて自動結線に要する時間を短縮することができる。

空気流発生装置（４２、４２Ａ）は、圧縮空気が挿通孔（２２ａ）を逆方向に流れるように、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の出口側から圧縮空気を注入してもよい。

空気流発生装置（４２）は、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の出口側から圧縮空気が注入されるまでに圧縮空気が流れる流路上に設けられ、圧縮空気を乱す乱流発生部（５６）を有するようにしてもよい。このようにすれば、ワイヤ電極（１２）の先端をより不規則に微動させることができる。

乱流発生部（５６）は、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の出口側においてワイヤ電極（１２）の出口とは異なる位置に形成された空気口（２３ｂ）に設けられるようにしてもよい。このようにすれば、ワイヤ電極（１２）の先端をより不規則に微動させることができる。

空気流発生装置（４２Ａ）は、圧縮空気が挿通孔（２２ａ）を逆方向に流れるように、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の入口側から挿通孔（２２ａ）の内部の空気を吸引してもよい。

［第２の技術的思想］
自動結線方法は、ワイヤ電極（１２）を自動結線するワイヤ放電加工機（１０）の自動結線方法である。ワイヤ放電加工機（１０）は、ワイヤ電極（１２）を加工対象物（Ｗ）に向けて送り出す送出ローラ（２０）と、加工対象物（Ｗ）を通過したワイヤ電極（１２）を回収する回収ローラ（３２）と、送出ローラ（２０）から加工対象物（Ｗ）に向けてワイヤ電極（１２）を送り出す経路に設けられ、ワイヤ電極（１２）が挿通する挿通孔（２２ａ）が形成されたガイド部材（２２）と、挿通孔（２２ａ）に圧縮空気の流れを発生させ、挿通孔（２２ａ）を流れる圧縮空気の方向を、ワイヤ電極（１２）の送り出し方向と同じ順方向とワイヤ電極（１２）の送り出し方向とは反対の逆方向とに切り替え可能な空気流発生装置（４２、４２Ａ）と、を備える。自動結線方法は、挿通孔（２２ａ）に圧縮空気の順方向の流れを発生させるように、空気流発生装置（４２、４２Ａ）を制御する第１のステップ（Ｓ１）と、ワイヤ電極（１２）の撓みを検出する第２のステップ（Ｓ３）と、ワイヤ電極（１２）の撓みが検出された場合には、挿通孔（２２ａ）を流れる圧縮空気の方向を逆方向に切り替えた後に順方向に切り替えるように、空気流発生装置（４２、４２Ａ）を制御する第３のステップ（Ｓ５）と、を含む。

これにより、圧縮空気によってワイヤ電極（１２）の先端を不規則に上下に微動させることで、加工対象物（Ｗ）の加工開始孔（ｗａ）または加工溝（ｗｂ）に対するワイヤ電極（１２）の挿通をリトライすることができる。したがって、モータを制御してワイヤ電極（１２）の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて、起動トルクから定格トルクになるまでのモータの駆動時間を要することなくリトライできる。この結果、自動結線に要する時間を短縮することができる。

第３のステップ（Ｓ５）は、撓み検出器（４４）で撓みが検出された場合には、撓み検出器（４４）で撓みが非検出になるまで、挿通孔（２２ａ）を流れる圧縮空気の方向を逆方向と順方向とに交互に切り替えさせてもよい。これにより、切り替え数が多くても、モータを制御してワイヤ電極（１２）の巻き戻しおよび送り出しを交互に繰り返す場合に比べて自動結線に要する時間を短縮することができる。

空気流発生装置（４２、４２Ａ）は、圧縮空気が挿通孔（２２ａ）を逆方向に流れるように、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の出口側から圧縮空気を注入してもよい。

空気流発生装置（４２）は、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の出口側から圧縮空気が注入されるまでに圧縮空気が流れる流路上に設けられ、圧縮空気を乱す乱流発生部（５６）を有するようにしてもよい。このようにすれば、ワイヤ電極（１２）の先端をより不規則に微動させることができる。

乱流発生部（５６）は、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の出口側においてワイヤ電極（１２）の出口とは異なる位置に形成された空気口（２３ｂ）に設けられるようにしてもよい。このようにすれば、ワイヤ電極（１２）の先端をより不規則に微動させることができる。

空気流発生装置（４２Ａ）は、圧縮空気が挿通孔（２２ａ）を逆方向に流れるように、挿通孔（２２ａ）におけるワイヤ電極（１２）の入口側から挿通孔（２２ａ）の内部の空気を吸引してもよい。

１０…ワイヤ放電加工機 １２…ワイヤ電極
１４…供給系ユニット １６…回収系ユニット
２０…送出ローラ ２２…ガイドパイプ
２４…供給側ワイヤガイド ３０…回収側ワイヤガイド
３２…回収ローラ ４０…ワイヤ切断装置
４２、４２Ａ…空気流発生装置 ４４…撓み検出器
４６…張力検出器 ４８…制御装置
５０…エアコンプレッサ ５２…供給管
５４…三方弁 ５６…乱流発生部
６０…エジェクタ Ｗ…加工対象物

Claims (12)

1. ワイヤ電極を加工対象物に向けて送り出す送出ローラと、
   前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回収する回収ローラと、
   前記送出ローラから前記加工対象物に向けて前記ワイヤ電極を送り出す経路に設けられ、前記ワイヤ電極が挿通する挿通孔が形成されたガイド部材と、
   前記挿通孔に圧縮空気の流れを発生させ、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を、前記ワイヤ電極の送り出し方向と同じ順方向と前記ワイヤ電極の送り出し方向とは反対の逆方向とに切り替え可能な空気流発生装置と、
   前記ワイヤ電極の撓みを検出する撓み検出器と、
   自動結線時に、前記挿通孔に前記圧縮空気の前記順方向の流れを発生させ、前記撓み検出器で撓みが検出された場合には前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を前記逆方向に切り替えた後に前記順方向に切り替えるように、前記空気流発生装置を制御する制御装置と、
   を備える、ワイヤ放電加工機。
2. 請求項１に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記制御装置は、前記撓み検出器で撓みが検出された場合には、前記撓み検出器で撓みが非検出になるまで、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を前記逆方向と前記順方向とに交互に切り替えさせる、ワイヤ放電加工機。
3. 請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記空気流発生装置は、前記圧縮空気が前記挿通孔を前記逆方向に流れるように、前記挿通孔におけるワイヤ電極の出口側から前記圧縮空気を注入する、ワイヤ放電加工機。
4. 請求項３に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記空気流発生装置は、前記挿通孔におけるワイヤ電極の出口側から前記圧縮空気が注入されるまでに前記圧縮空気が流れる流路上に設けられ、前記圧縮空気を乱す乱流発生部を有する、ワイヤ放電加工機。
5. 請求項４に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記乱流発生部は、前記挿通孔におけるワイヤ電極の出口側において前記ワイヤ電極の出口とは異なる位置に形成された空気口に設けられる、ワイヤ放電加工機。
6. 請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記空気流発生装置は、前記圧縮空気が前記挿通孔を前記逆方向に流れるように、前記挿通孔におけるワイヤ電極の入口側から前記挿通孔の内部の空気を吸引する、ワイヤ放電加工機。
7. ワイヤ電極を自動結線するワイヤ放電加工機の自動結線方法であって、
   前記ワイヤ放電加工機は、
   前記ワイヤ電極を加工対象物に向けて送り出す送出ローラと、
   前記加工対象物を通過した前記ワイヤ電極を回収する回収ローラと、
   前記送出ローラから前記加工対象物に向けて前記ワイヤ電極を送り出す経路に設けられ、前記ワイヤ電極が挿通する挿通孔が形成されたガイド部材と、
   前記挿通孔に圧縮空気の流れを発生させ、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を、前記ワイヤ電極の送り出し方向と同じ順方向と前記ワイヤ電極の送り出し方向とは反対の逆方向とに切り替え可能な空気流発生装置と、
   を備え、
   前記挿通孔に前記圧縮空気の前記順方向の流れを発生させるように、前記空気流発生装置を制御する第１のステップと、
   前記ワイヤ電極の撓みを検出する第２のステップと、
   前記ワイヤ電極の撓みが検出された場合には、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を前記逆方向に切り替えた後に前記順方向に切り替えるように、前記空気流発生装置を制御する第３のステップと、
   を含む、ワイヤ放電加工機の自動結線方法。
8. 請求項７に記載のワイヤ放電加工機の自動結線方法であって、
   前記第３のステップは、前記撓み検出器で撓みが検出された場合には、前記撓み検出器で撓みが非検出になるまで、前記挿通孔を流れる前記圧縮空気の方向を前記逆方向と前記順方向とに交互に切り替えさせる、ワイヤ放電加工機の自動結線方法。
9. 請求項７または８に記載のワイヤ放電加工機の自動結線方法であって、
   前記空気流発生装置は、前記圧縮空気が前記挿通孔を前記逆方向に流れるように、前記挿通孔におけるワイヤ電極の出口側から前記圧縮空気を注入する、ワイヤ放電加工機の自動結線方法。
10. 請求項９に記載のワイヤ放電加工機の自動結線方法であって、
    前記空気流発生装置は、前記挿通孔におけるワイヤ電極の出口側から前記圧縮空気が注入されるまでに前記圧縮空気が流れる流路上に設けられ、前記圧縮空気を乱す乱流発生部を有する、ワイヤ放電加工機の自動結線方法。
11. 請求項１０に記載のワイヤ放電加工機の自動結線方法であって、
    前記乱流発生部は、前記挿通孔におけるワイヤ電極の出口側において前記ワイヤ電極の出口とは異なる位置に形成された空気口に設けられる、ワイヤ放電加工機の自動結線方法。
12. 請求項７または８に記載のワイヤ放電加工機の自動結線方法であって、
    前記空気流発生装置は、前記圧縮空気が前記挿通孔を前記逆方向に流れるように、前記挿通孔におけるワイヤ電極の入口側から前記挿通孔の内部の空気を吸引する、ワイヤ放電加工機の自動結線方法。

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