JP2566461B2 - 中子除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ワイヤカット放電加工装置に備え、該加
工装置がプログラムされた所定の閉鎖図形を中子として
切抜く際に、この中子を下面から支持し、また、切落さ
れた中子を下ガイド付近から除去するための中子除去装
置に関する。

従来技術 ワイヤカット放電加工では、第２図（イ）のようにワ
ークＡから中子Ｂを切抜くとき、切抜く寸前の最終段階
において中子をなんらかの手段で支持しておく必要があ
る。さもないと、中子が自身の重量により傾き、ワイヤ
を挟み込んでワイヤ、ワーク間が短絡してしまい、放電
加工を継続出来ない。

ワークが薄い場合はそのまま切抜きが完了する場合も
あるが、そのときは不規則な位置に切落された中子がテ
ーブルの移動と共に下ガイドと干渉するなどの問題を生
じている。

この様な事態を避けるため、同図（ロ）のようにワイ
ヤが切抜く寸前の切落し準備位置Ｃに達した時、中子を
クランプやテープなどでワークの他の部分に固定するな
どしているが、人手に要したり磁石式のクランプでは非
磁性体の中子に対して使用出来ないなどの難点がある。

また、これらは単に中子を固定するだけで切落された
中子を下ガイド位置から除去することは出来ない。

これらの状況は、結局、ワイヤカット放電加工の無人
による長時間運転を困難にしている。

発明が解決しようとする課題 この発明は、中子の支持と除去を確実に行えると共
に、その作動をワイヤカット放電加工機と連携させた自
動的なものにしてワイヤカット放電加工のより高い無人
化を図ることが可能な中子除去装置の提供を課題とす
る。

課題を解決するための手段 機構部と制御部を備えるものとする。

機構部は、駆動本体、アームおよびアーム先端の支持
プレートを備える。

駆動本体は駆動機構を備え、アームは駆動本体に取付
けられて前記駆動機構により上下移動と水平回動および
先端が長手方向の軸線に沿って進退可能に構成される。

支持プレートはアームの先端に取付けられ、アームの
延長線上に当たる前記軸線方向先端側が下ガイド上端部
の径より若干大きな幅寸法に切欠かれた、上面が平らな
環状に形成される。

制御部は前記駆動機構の作動を制御してプレートの支
持中心を所定の退避位置からワイヤ位置に一致し、支持
プレート上面をワーク下面に接触させる位置とし、次い
で下方に移動し、そして前記の退避位置に復帰させる制
御手段を備える。

作 用 支持プレートは切抜かれる中子を下方から支持し、切
抜かれる寸前にこれが傾くのを防止する。

支持プレートは、また、切落された中子を受けて退避
位置に除去する。

実施例 第３図はワイヤカット放電加工装置の全体を示し、テ
ーブル部１、コラム２および本体制御装置（NC制御装
置）３を備える。

テーブル部１は水平面に設定したX,Y方向に移動され
るテーブル４を備え、その上にワーク置台５の本発明に
よる中子除去装置６が固定されている。

コラム２には上方に水平部７と下方に下アーム８が設
けられ、水平部７の先端部にはＺ軸（垂直方向）に沿っ
て移動可能な上ガイド９とワイヤ自動結線装置10が配置
されている。また、下アーム８の先端には下ガイド11が
設けられ、ワイヤ電極12がコラム２に取り付けた供給リ
ール13から各ガイドローラ14、テンションローラ15、上
ガイド９、下ガイド11を経てフイードローラ16に至り、
回収リール17に巻きとられるワイヤ径路を形成してい
る。

本体制御装置３はワイヤカット放電加工に関する制御
を行う通常のものである。

中子除去装置６は機構部18と制御部19（第３図）を備
える。

機構部18は、ワークＡを脱着する際の邪魔にならない
ように、ワーク置台５の開放側（作業者側）の一方に片
寄せてテーブル４上に固定されており（第１図）、駆動
本体20、これに取付けられたアーム21および該アーム21
の先端に取付けられた支持プレート22を備える。

駆動本体20はテーブル側に固定された機枠23、リニア
ガイド24、支持枠25および駆動機構26を備える。

リニアガイド24のレール27は機枠23に垂直に固定さ
れ、その移動駒28に支持枠25が連結されている。さら
に、移動駒28には、機枠23に一端を固定したエアアクチ
ュエータ29の可動側が、該移動駒28に固着したステー30
を介して連結されている。

そして、支持枠25にはアーム支持ケーシング31が垂直
な軸線回りに回動可能に軸支されると共に、これを駆動
する回動用モータ32（サーボモータ）、減速器33が固着
され、また、前記ケーシング31に伸縮用モータ34（同）
が取付けられている。

前記エアアクチュエータ29、回動用モータ32、伸縮用
モータ34および詳しく図示していないがこれの駆動力を
伝達するためのギアなどが前記駆動機構26を構成してい
る。

なお、エアアクチュエータ29は伸長した状態で支持枠
25を介して支持プレート22の上面をワーク置台５の上
面、すなわち、これに載置されたワークのＡの底面と等
しい位置に押し上げ、収縮した時は前記の上面を充分な
下方位置とするストロークを有している。

アーム21は基部が前記のアーム支持ケーシング31を貫
通し、その部分がラックに構成されてアーム支持ケーシ
ング31の内部で前記の伸縮用モータ34により駆動される
ピニオンに噛合している。符号35は該ラック部分のガイ
ドである。

支持プレート22は上面が平らな環状の板体で、アーム
21の長手方向軸線の該軸線方向先端側が切欠かれている
（切欠き36）。切欠き36の幅ａは第５図のように下ガイ
ド11の上端部の径ｂより若干大きくしてある。符号37は
支持プレート22の上面に張付けた合成樹脂の薄い（弾性
体）スポンジである。

なお、アーム21にはその回動中心Ｄが、また、切欠き
36の奥部中心位置に支持中心Ｅが設定され、これらはア
ーム21の長手方向軸線上にある。

制御部19は前記駆動機構26の作動を制御して支持プレ
ーム22の支持中心Ｅを所定の退避位置Ｆ（第１図）と下
ガイド11上方のワークＡの下面間に移動させる制御手段
を備えたもので、本体制御装置３から指導指令と前記回
動中心Ｄおよびワイヤ電極12の位置に関する位置データ
（機械座標）を受けて作動し、本体制御装置３と連携す
る。

この様な制御部19としては、いわゆる円筒座標形ロボ
ットの制御構造を利用できる。

第６図のように、ワークＡから中止Ｂを切落す加工を
行う場合、ワークＡに形成した加工開始孔Ｇにワイヤ電
極12が挿通されて結線された加工開始完了段階で、加工
開始孔Ｇ、すなわち、下ガイド11の位置とアーム21の回
動中心Ｄの位置（点Ｄに関する点Ｇのベクトル▲
▼）が中子除去装置６の制御部19に記憶される。この位
置は本体制御装置３においてテーブル４のリファレンス
点Ｈに対する前記回動中心Ｄの固定された設定値、機械
原点に対する下ガイド11の固定された設計値、および加
工開始孔Ｇを下ガイド位置へ移動した時のテーブル４の
移動量から算出される。

なお、このとき中子除去装置６を支持プレート22は退
避位置Ｆで下降した位置にある。

記憶させた下降プログラムにしたがって本体制御装置
３が放電加工を進行し、ワイヤ電極12の位置が前記の切
落し準備位置Ｃに達すると放電加工が一旦停止され、本
体制御装置３から制御部19に可動中心Ｄの現在位置が伝
達される。制御部19ではこの位置からテーブル４の移動
量すなわちベクトル▲▼を求め、これの逆ベクトル
▲▼をベクトル▲▼に加えてベクトル▲▼
を得る。

なお、制御部19には回動中心Ｄを原点とする水平座標
が設定され、前述の各ベクトルはこの座標上に置換され
る。

そして、制御部19はエアアクチュエータ29を作動して
支持プレート22を下降した位置から上方に移動しつつ、
回動用モータ32によりアーム21を前記ベクトル▲▼
の角度θだけ回動し、支持プレート22を下ガイド11の方
向に向け、次いで伸縮モータ34を駆動してアーム21を伸
長し、回動中心Ｄと支持中心Ｅの距離を前記ベクトル▲
▼の距離Ｌとする。これにより、支持中心Ｅをガイ
ド上方のワーク下面位置に配置する。（第５図）。この
とき、支持プレート22は切欠き36側から下ガイド11の上
部に接近するから下ガイド11と衝突することはない。

この段階で制御部19は中子支持完了信号を本体制御装
置３に送り、現状を維持して待機状態となる。本体制御
装置３は前記の完了信号を受けて放電加工を再開し、加
工図形の残りCG間をカットする。このとき中子Ｂ部分は
支持プレート22に確実に支持されているので、カットが
進むにつれて自重で傾き、ワイヤ電極12を挟みこむとい
うことなく、正常な放電加工が持続して中子Ｂが支持プ
レート22上に抜け落ちる。

なお、前記のCG間はワークＡの厚さにもよる実際は１
〜2mm程度の僅かなものである。しかし、加工開始孔Ｇ
の位置は、一つのワークＡにいくつもの閉じた図形（中
子）を加工すべく、加工開始孔がそれぞれにある場合に
大きく変化する。

中子Ｂが抜け落ちると一つの加工図形に関する加工が
終了するので、本体制御装置３はワイヤ自動結線装置10
を作動させてワイヤ電極12を切断し、下ガイド付近から
除去する。そして、テーブル４のリファレンス点Ｈを機
械原点に移動させる。これにより、中子Ｂは支持プレー
ト22と共に（中子除去装置６はテーブル４の上に固定さ
れているので）下ガイド11の位置からずれて手前に移動
する（機械原点が作業者から見て右手奥に設定されてい
る場合）。

なお、切欠き36は多少幅広く形成されているのでテー
ブル４のリファレンス点Ｈが原点復帰するときにも支持
プレート22は下ガイド11と干渉することなく移動する。

さらに、本体制御装置３は制御部19の待機を解除して
作動を再開継続させる。制御装置16は、まず、エアアク
チュエータ29によって支持プレート22を下降させて切り
落された中子ＢをワークＡの残り部分から抜取り、次い
で伸縮用モータ34によってアーム21を収縮し、さらに回
動用モータ32によって該アーム21を前記とは逆方向に回
動して先端の支持プレート22の支持中心Ｅを退避位置Ｆ
とする。これにより、切り落された中子ＢがワークＡか
ら退避位置に除去される。

なお、中子ＢをワークＡの残り部分から抜取るにはエ
アアクチュエータ29のストロークをワークＡの厚さより
充分に大きく取る必要があるが、これはまた、ワーク置
台５の高さによって制限される。

次いで、本体制御装置３はテーブル４を移動して、ワ
ークＡにおける次の加工開始孔Ｇを下ガイド11の位置に
移動し、ワイヤ自動結線装置10によってワイヤ電極12を
再結線した後、同様の作動を繰返す。中子除去装置６の
制御部19も本体制御装置３と連携して前記と同様の作動
を行う。

以上は制御の方式も含めて実施例の一つであって、例
えば次のように構成することもできる。

駆動機構26におけるアーム21の伸縮機構や支持プレー
ト22を上下する機構の具体的構成を、ウオームギアによ
る機構やボールネジ機構を用いたものとする。

支持プレート22の形状を全体として円形など他の形状
とする。また、支持プレート22をアーム21の長手方向軸
線に沿って２分して開閉できるものとしたり、水平位置
から傾斜回転できるようにして、退避位置Ｆに運んだ支
持プレート22上の中子Ｂを回収容器に落下させる構成と
する。

支持プレート22をアーム21の先端に縦方向の軸で回動
自在に取付け、バネなどで定位置に維持した構造とす
る。これによると、テーブル４のリファレンス点Ｈが機
械原点に復帰されるときに支持プレート22が下ガイド11
に接触するような事があっても、支持プレート２を逃し
て、下ガイド11が保護される。また、切欠き36の幅を比
較的狭くできるので、小さな中子まで支持することがで
きる。

支持プレート22の上方移動は２段とし、支持中心Ｅを
下ガイド11のワイヤ電極位置に一致させた後、２回目の
上方移動で該プレート22の上面をワーク下面に軽く押圧
させる制御構成とする。

支持プレート22によるワークＡの支持後、切欠き36の
個所から下ガイド11を外すために移動するテーブル４の
移動方向を、アーム21の長手方向軸線に一致し、切欠き
36の開口部から抜け出る方向とする。

発明の効果 中子の支持をワークの材質にかかわらず確実に行え
る。

ワイヤカット放電加工装置の長時間無人運転に使用で
きる。

テーブル上にワークと接近して配置するので、支持プ
レートを取付けるアームとその移動ストロークを短くで
き、中子除去装置が作業者に取り邪魔にならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用状態に示す平面図、第２図（イ）（ロ）は
説明のための平面図、第３図は斜視図、第４図は斜視
図、第５図は一部の正面図、第６図は説明のための平面
図である。 ３……本体制御装置、４……テーブル、５……ワーク置
台、６……中子除去装置、11……下ガイド、12……ワイ
ヤ電極、18……機構部、19……制御部、20……駆動本
体、21……アーム、22……支持プレート、26……駆動機
構、32……回動用モータ、34……伸縮用モータ、36……
切欠き。 Ａ……ワーク、Ｂ……中子、Ｃ……切落し準備点、Ｄ…
…回動中心、Ｅ……支持中心、Ｆ……退避位置、Ｇ……
加工開始孔、Ｈ……リファレンス点。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機構部と制御部を備え、 機構部は、駆動機構を備えた駆動本体と、これに取付け
   られ前記駆動機構によって上下移動と水平回動および先
   端が長手方向の軸線に沿って進退されるアーム、および
   該アーム先端の支持プレートを備え、該プレートはアー
   ムの前記軸線方向先端側が下ガイド上端部の径より若干
   大きな幅寸法に切欠かれた上面が平らな環状であり、 制御部は前記駆動機構の作動を制御して支持プレートの
   支持中心を所定の退避位置から下ガイドのワイヤ電極位
   置に一致し、支持プレート上面をワーク下面に接触させ
   る位置とし、次いで下方に移動し、そして前記の退避位
   置に復帰する制御手段を備えることを特徴とした中子除
   去装置。