JP2826357B2 - ワイヤ放電加工機の中子除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ワイヤ放電加工機の中子除去装置の改良に
関する。

従来の技術 ワイヤ放電加工機で加工形状を切抜くと中子が生じ
る。この中子をそのまま放置すると、引続き行なわれる
ワイヤ放電加工の邪魔になるので、その都度ワイヤ放電
加工機が備える中子除去装置を用いて除去するようにし
ている。しかし、従来の中子除去装置では、中子除去装
置の動作状態を検出する手段やこれを用いた自動制御等
が確立していなかったため、中子の除去作業に過剰な時
間を要したり、ワイヤ放電加工機のテーブル送りに支障
を来たしたり、中子除去装置の障害が復旧されなかった
りといった問題があり、長時間の自動運転を確実に実行
することが困難であった。

例えば、通常の中子除去装置では、吸引パッドを中止
上の目標位置に位置決めしてから２〜３秒の吸引を行
い、これを以て吸着処理の完了と見做していたため、正
常な吸着処理が行われた場合であっても、ワークから中
子を取り除くための処理に移行するまでには最低限２〜
３秒の待機時間が必要とされ、多数の加工形状に対して
切抜きを実施した場合など、この待機時間が累積して著
しく時間が浪費される結果となり、また、２〜３秒の吸
引を行ったからといって正常な吸着が行われる保証はな
く、中子が完全に取り除かれないままで移送手段に送り
を掛けたりすると、放電加工機や中子除去装置との干渉
が生じて各部に損傷を与える可能性もある。更に、吸引
パッドが中子の加工開始孔に重複して位置決めされた場
合などは中子の吸着に必要とされる十分な吸引力を確保
することができず、この障害を自動的に復旧することも
できないので、以降の加工を継続して実施することが困
難となる。

また、従来の中子除去装置では、ワークから取り除か
れた中子が吸引パッドに吸着されているか否かを吸引パ
ッド側に設けた金属の近接を検出する近接センサによっ
て検出するようにしていたので、吸引パッドや周辺の装
置を構成する金属部材に干渉されて近接センサに誤動作
が生じる場合があり、中子の移送過程において、その吸
着状態を適格に検出することができない。中子が中子廃
棄位置にまで移送されたか否か、即ち、中子の移送過程
において脱落が生じたか否かを中子廃棄位置に設けた通
過センサによって検出するようにしたものも研究中であ
るが、この場合、中子の脱落が検出されるのは搬送の最
終段階であり、途中で脱落が生じた場合であっても移送
手段には最後まで送りが掛けられる結果となり、中子と
送り機構との間の干渉を防止することはできない。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解消し、時
間を浪費することなく、長時間の自動運転を確実に実施
することのできるワイヤ放電加工機の中子除去装置を提
供することにある。

課題を解決するための手段 第１の移送手段による位置決め完了後、圧力センサが
所定値以下の気圧を検出した状態で直ちに第２の移送手
段に稼働許可信号を出力して中子の移送を開始させる。

吸引パッド内部の気圧を検出する圧力センサを用いる
ことにより金属部材の干渉による誤動作を除去し、中子
の吸着状態を適格に検知して中子の移送を開始する。

第２の移送手段の稼働中に稼働許可信号が途絶えた場
合にアラーム信号を出力することにより、移送中の中子
の脱落を直ちに検出する。

また、第１の移送手段による位置決め完了所定時間が
経過しても稼働許可信号が出力されない場合には、目標
位置に微小な補正を加えて前記第１の移送手段に再度位
置決め信号を出力し、前回と異なる目標位置に吸引パッ
ドを位置決めする。

作 用 第１の移送手段が中子上の目標位置に吸引パッドを位
置決めし、吸引パッドが中子を吸着する。

第２の移送手段は目標位置に位置決めされた吸引パッ
ドを中子廃棄位置に移送し、ワークから中子を除去す
る。

第１の移送手段による位置決め完了後、圧力センサが
所定値以下の気圧を検出した状態で直ちに第２の移送手
段に稼働許可信号を出力して中子の移送を開始させるこ
とにより、中子除去作業に必要とされる待機時間が短縮
され、全体としての作業時間が大幅に短縮される。

吸引パッド内部の気圧を検出する圧力センサで中子の
吸着状態を検知するので、金属部材の干渉によって検出
手段が誤動作することはなく、中子の吸着状態が適格に
検知される。

第２の移送手段の稼働中に稼働許可信号が途絶えると
アラーム信号が出力され、移送中の中子の脱落が直ちに
検出される結果、脱落した中子と駆動部との干渉を回避
することが可能となり、放電加工機や中子除去装置の損
傷が未然に防止される。

また、第１の移送手段による位置決め完了後所定時間
が経過しても稼働許可信号が出力されない場合には、目
標位置に微小な補正を加えて位置決め信号を出力するこ
とにより吸引パッドを位置決めし直し、吸引パッドの吸
引力を回復して中子除去作業の継続を可能とする。

実施例 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図乃至第３図はワイヤ放電加工機１および実施例
の中子除去装置11のハードウェアを示す図で、ワイヤ放
電加工機１はテーブル部2,コラム3,上アーム4,下アーム
５および中子除去装置11の制御手段の一部を兼ねるNC制
御装置６を備える。テーブル部２にはテーブル上にワー
ク置台７が水平面に設定されたＸ軸,Y軸方向に移動可能
とされている。

上アーム４の先端にはＵ・Ｖ軸駆動装置を備えた上ガ
イド部８が垂直方向のＺ軸に沿って、上下移動可能に設
けられ、これにワイヤ９が挿通する。上ガイド部８には
自動ワイヤ結線装置29,上ワイヤガイド10および中子除
去装置11が取付けられている。

下アーム５の先端には上ワイヤガイド10と対向する位
置に下ワイヤガイド12が設けられ、また、該アーム５の
内部には自動ワイヤ搬出装置51が設けられている。

ワイヤ９は図示のように供給リール13から各ガイドロ
ーラ14,テンションローラ15,さらに、上ワイヤガイド1
0,下ワイヤガイド12を経て下アーム５の自動ワイヤ搬出
装置51を経て、フイードローラ16に至り、ワイヤ回収箱
17に収容される。

符号18は中子廃棄位置に設けられた中子収容装置であ
る。

中子除去装置11は第２図および第３図に示すように本
体部19,回動腕20と下ノズルの先端における支持部22を
備えている。

前記本体部19は上ガイド部８に固定して取付けられ、
水平な軸23で回動腕20の基部を軸支するとともに、内部
にエアアクチュエータによる回転腕20の駆動機構を備
え、これら軸23,回動腕20等により吸引パッド24を中子
上の目標位置に位置決めする第１の移送手段および中子
上の目標位置に位置決めされた吸引パッド24を中子廃棄
位置に移送する第２の移送手段の一部が構成されてい
る。

回動腕20は先端部が鉤形に屈曲し、その先端面に４個
の吸引パッド24を相互に近接させて備える。鉤形屈曲に
より、吸引パッド24は回動腕20が下方に回動された時
（第３図）、上ワイヤガイド10の下部に位置することが
できる。

各吸引パッド24は柔軟な弾力性を備えた合成樹脂のか
さづき形でチューブ25および各吸引パッド24毎に設けら
れた圧力センサを介してそれぞれ真空装置21に接続さ
れ、チェーブ25間に接続された圧力センサは各吸引パッ
ド24内部の気圧を検出する。なお、第４図および第５図
では第１および第２の吸引パッド24のチューブ25間に接
続された圧力センサSW1,SW2のみを図示し、他のものは
省略している。圧力センサSW1,SW2…は所定値（実施例
では260TORR）以下の気圧を検出した段階で検出信号A,B
…を出力するようになっており、これらの検出信号はア
ンドゲート32およびオアゲート33の各々に入力されてい
る。従って、アンドゲート32は４個の吸引パッド24の全
ての内部気圧が所定値以下となった段階で第２の移送手
段の稼働開始を許容する稼働許可信号C1を出力し、ま
た、オアゲート33はこれらの吸引パッド24の内１つでも
その部気圧が所定値以下となっていれば第２の移送手段
の稼働継続を許可する別の稼働許可信号C2を出力するこ
ととなる。稼働許可信号C1,C2は入出力回路34を介してN
C制御装置６に入力される。

下ワイヤガイド12における支持部22はノズル開口の周
辺を拡大してワーク載置面に平行な面を形成したもので
ある。

中子収容装置18は開口26を備えた箱形の容器でテーブ
ル部２上にテーブルと共に移動するように取外し可能に
配置され、開口26は上ワイヤガイド10がテーブル部２に
対し相対的に移動できる範囲、すなわち、上ワイヤガイ
ド10の移動可能領域と、同様に上ガイド部８に取付けら
れて相対的に移動する吸引パッド24の移動可能領域の間
の領域に配置されている。

なお、第２図および第３図において、符号29は自動ワ
イヤ結線装置、符号30はワーク、符号31は中子である。

ワイヤ放電加工の進行中、中子除去装置11の回動腕20
は第２図のように上方に回動した退避位置にある。

以下、NC制御装置６に格納された中子除去処理の概略
を示すフローチャート（第６図）を参照して中子除去装
置11の動作を説明する。

この処理はNC制御装置６に記載された加工プログラム
にしたがってワイヤ放電加工が進行し、中子31が切抜か
れて放電電源が遮断され、同時に自動ワイヤ結線装置29
が作動されてワイヤ９が切断され、上・下のワイヤガイ
ド10,12間からワイヤが除去され、中子31が下ワイヤガ
イド12の支持部22に載った段階で起動されるものであ
る。

中子除去処理を開始したNC装置６は、ワイヤ９と吸引
パッド24との位置偏差に基づいて吸引パッド24を位置決
めすべき中子31上の位置X1,Y1を算出し、この座標値を
吸着位置記憶レジスタＲ（Ｘ）,R（Ｙ）にセットし、リ
トライカウンタＣを初期化して（ステップS01）、テー
ブル部２に送りを掛け、吸着位置記憶レジスタＲ
（Ｘ）,R（Ｙ）で示される位置に吸引パッド24を位置決
めし、回動腕20を下方に回動して上ガイド部８を下降
し、吸引パッド24を初期の目標位置に押圧する（ステッ
プS02）。

次いで、真空装置21を駆動して吸引パッド24による中
子31の吸着を開始すると同時にタイマＴに吸着完了まで
の許容時間をセットしてスタートさせ（ステップS0
3）、稼働許可信号C1が入力されているか否かを判別し
（ステップS04）、稼働許可信号C1が入力されていなけ
れば、吸着完了までの許容時間が経過しているか否かを
判別し（ステップS05）、ステップS04に復帰して上記と
同様の処理を繰返し実行する。

吸着完了までの許容時間が経過しても稼働許可信号C1
が入力されない場合には、吸引パッド24の内少なくとも
１つのものが不適当な位置、例えば、中子31の加工開始
孔上などに位置決めされ、中子31の引き抜きに必要とさ
れる十分な吸着力が維持されていないことを意味する。
従って、NC装置６はリトライカウンタＣの値がリトライ
回数の許容値Ｎに達しているか否かを判別し（ステップ
S11）、リトライカウンタＣの値がリトライ回数の許容
値Ｎに達していなければ、リトライカウンタＣの値をイ
ンクリメントし、吸着位置記憶レジスタＲ（Ｘ）,R
（Ｙ）に微小な補正量ΔX,ΔＹを加算して吸引パッド24
を位置決めすべき目標位置に補正を加え（ステップS1
2）、真空装置21の駆動を停止して回動腕20および上ガ
イド部８を退避位置に復帰させ（ステップS13）、ステ
ップS02乃至ステップS05の処理を実行して吸引パッド24
を再度位置決めし、中子31の引き抜きに必要とされる十
分な吸着力が得られる状態とする。なお、第１の移送手
段による位置決め完了後の所定時間、すなわち、吸着が
完了するはずであるまでの許容時間が経過しても稼働許
可信号C1が出力されない場合には、リトライカウンタＣ
の値が、リトライ回数の許容値Ｎに達するまで上記と同
様のリトライ処理を繰り返し実行するが、リトライカウ
ンタＣの値が許容値Ｎに達しても稼働許可信号C1が出力
されない場合には、障害復帰不能と判断してアラーム信
号を出力し、真空装置21の駆動を停止する（ステップS1
4）。

なお、第１移送手段による位置決め完了後、所定時間
が経過しても稼働許可信号C1が入力されない場合に、NC
装置６によって実行される上述のステップS11、ステッ
プS12及びステップS13の各処理は、中子上の目標位置の
補正を行うための処理で、請求項２に記載の中子除去装
置に関わるものであり、請求項１に記載の中子除去装置
については必須の処理ではない。

すなわち、請求項１に記載の中子除去装置は、第６図
のフローチャートのステップS11、ステップS12及びステ
ップS13の各処理を省略し、ステップS05で許容時間の経
過を判別した後、直接ステップS14の処理に移行するよ
う構成する。従って、NC装置６は、第１移送手段による
位置決め完了後、所定時間が経過しても稼働許可信号C1
が入力されない場合には（ステップS05）、障害復帰不
能としてアラーム信号を出力し、真空装置21の駆動を停
止する（ステップS14）。

リトライカウンタＣの値がリトライ回数の許容値Ｎに
達するまでに稼働許可信号C1が入力され、中子31の引き
抜きに必要とされる十分な吸着力が確保されたならば、
上ガイド部８を上昇させて吸引パッド24に吸着された中
子31をワーク30から引抜き、回動腕20を水平な軸23を中
心に上方に回動させた後、テーブル２のワーク置台７に
送りを掛けて中子廃棄位置である中子収容装置18への移
送を開始する（ステップS07）。中子31の移送が完了さ
れるまでの間、稼働許可信号C2が入力されているか否
か、即ち、吸引パッド24の内少なくとも１つのものが中
子31に吸着しているか否か、つまり、中子31に脱落が生
じているか否かが常時確認され（ステップS08乃至ステ
ップS09）、稼働許可信号C2の入力が途絶えて中子31の
脱落が確認された場合にはアラーム信号を出力して真空
装置21の駆動を停止する（ステップS14）。中子31が中
子収容装置18まで正常に移送された場合は、真空装置21
の駆動を停止した後（ステップS10）、ワーク30におけ
る次の加工開始孔までテーブル部２に送りを掛け、自動
ワイヤ結線装置29にてワイヤ９を自動結線し、次に続く
ワイヤカット加工を継続する。

本実施例によれば、中子の引き抜きに必要とされる十
分な吸着力が確保された段階で、時間の経過に関わりな
く直ちに中子の移送が開始されるので、中子除去作業に
必要とされる待機時間が短縮され、全体としての加工時
間が大幅に短縮され、しかも、吸引パッドの位置決めが
不適当で空気の漏れが生じて十分な吸引力を確保するこ
とができないような場合には、吸引パッドを位置決めす
べき目標位置に補正を加えて再度吸着を実行するので、
この種の障害を自動的に復旧させることが可能となる。
また、吸引パッド内部の気圧を検出する圧力センサで中
子の吸着状態を検知するので、金属部材の干渉によって
検出手段が誤動作することはなく、中子の吸着状態を適
格に検知することができ、しかも、移送中の中子の脱落
が検出された場合には直ちにアラーム信号が出力される
ので、脱落した中子と駆動部との干渉を未然に防止する
ことができる。

なお、実施例では吸引パッド24の位置決め修正に用い
られる補正量ΔX,ΔＹを固定的な値としているが、これ
らの値およびその方向は加工形状等に応じてプログラム
上に設定しても良い。また、第２の移送手段の稼働開始
を許可する稼働許可信号C1は必ずしも全ての圧力センサ
がONとなった場合にのみ出力される必要はなく、吸引パ
ッド24個々の吸着力や中子の大きさ等に応じ、所定数以
上の圧力センサがONとなった状態で出力されるようにし
ても良い。即ち、中子の引き抜きに必要とされる十分な
吸着力が確保された段階で出力されることが構成要件と
なる。稼働許可信号C1,C2はアンドゲート32,オアゲート
33を介して出力されるようになっているが、これらの論
理処理はNC制御装置６の側で実施するようにしても何等
差し支えはない。

以上は一実施例である。

中子除去装置11は中子保持部の構成を含め、前記の構
成に限らない。

発明の効果 本発明の中子除去装置によれば、中子の引き抜きに必
要とされる十分な吸着力が確保された段階で、時間の経
過に関わりなく直ちに中子除去のための移送が開始され
るので、中子除去作業に必要とされる待機時間が短縮さ
れ、全体としての加工時間が大幅に短縮され、しかも、
吸引パッドの位置決めが不適当で空気の漏れが生じて十
分な吸引力を確保することができないような場合には、
吸引パッドを位置決めすべき目標位置を補正して再度吸
着処理を実行するので、吸着不良の障害を自動的に復旧
させることが可能となる。また、吸引パッド内部の気圧
を検出する圧力センサで中子の吸着状態を検知するの
で、金属部材の干渉によって検出手段が誤動作すること
はなく、中子の吸着状態を適格に検知することができ、
しかも、移送中の中子の脱落が検出された場合には直ち
にアラーム信号が出力されるので、送り機構等を停止さ
せることにより、脱落した中子と駆動部との干渉を未然
に防止することができる。

従って、時間を浪費したり放電加工機に損傷を与えた
りすることなく、長時間の自動運転を確実に実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は斜視図、第２図は正面図、第３図は一部を断面
にて示す正面図、第４図は圧力センサの取付け状態を省
略して示す図、第５図はブロック図、第６図は中子除去
処理の概略を示すフローチャートである。 １……ワイヤ放電加工機、６……NC制御装置、９……ワ
イヤ、11……中子除去装置、18……中子収容装置、20…
…回動腕、21……真空装置、23……軸、24……吸引パッ
ド、25……チューブ、30……ワーク、31……中子、SW1,
SW2……圧力センサ、C1,C2……稼働許可信号、Ｃ……リ
トライカウンタ、Ｎ……リトライ回数の許容値、ΔX,Δ
Ｙ……補正量。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−22220（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−289619（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−311219（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23H 7/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中子上の目標位置に吸引パッドを位置決め
   する第１の移送手段と、中子上の目標位置に位置決めさ
   れた吸引パッドを中子廃棄位置に移送する第２の移送手
   段とを備えたワイヤ放電加工機において、吸引パッド内
   部の気圧を検出する圧力センサと、前記第１の移送手段
   による位置決め完了後前記圧力センサが所定値以下の気
   圧を検出した状態で上記第２の移送手段に稼働許可信号
   を出力する一方、前記第１の移送手段による位置決め完
   了後所定時間が経過しても前記稼働許可信号が出力され
   ない場合および前記第２の移送手段の稼働中に前記稼働
   許可信号が途絶えた場合にアラーム信号を出力する制御
   手段とを設けたことを特徴とするワイヤ放電加工機の中
   子除去装置。
2. 【請求項２】中子上の目標位置に吸引パッドを位置決め
   する第１の移送手段と、中子上の目標位置に位置決めさ
   れた吸引パッドを中子廃棄位置に移送する第２の移送手
   段とを備えたワイヤ放電加工機において、吸引パッド内
   部の気圧を検出する圧力センサと、前記第１の移送手段
   による位置決め完了後前記圧力センサが所定値以下の気
   圧を検出した状態で上記第２の移送手段に稼働許可信号
   を出力する一方、前記第１の移送手段による位置決め完
   了後所定時間が経過しても前記稼働許可信号が出力され
   ない場合には前記中子上の目標位置に微小な補正を加え
   て前記第１の移送手段に位置決め信号を出力し、該位置
   決め信号が所定回数出力されても前記圧力センサが所定
   値以下の気圧を検出しない場合および前記第２の移送手
   段の稼働中に前記稼働許可信号が途絶えた場合にアラー
   ム信号を出力する制御手段とを設けたことを特徴とする
   ワイヤ放電加工機の中子除去装置。