JP3229154B2 - 電気加工装置の加工液供給装置及び加工液供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被加工物を加工液中に
浸漬するとともに被加工物と工具電極との間隙に所定の
電圧を印加し両極間に発生する放電や電解現象を利用し
て加工を行なうようにした電気加工装置における加工液
供給装置に関するものであり、特に従来からの加工にお
ける加工性能を劣化させることなく、貯留するべき加工
液の量を少なくし、設置面積がより小さく、また作業効
率の高い加工液供給装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の油系の加工液を使用し被
加工物を浸漬して放電加工を行なうワイヤカット放電加
工装置における加工液供給装置の一般的な例を示す構成
図である。なお、電解加工装置等の他の電気加工装置に
ついては、必要と思われる部分のみ明細書中に記載し、
詳細な説明は省略している。

【０００３】１は加工槽であり、図示しないテーブルを
介して基台上に載置されている。この加工槽１は、上記
テーブルを駆動することにより水平方向に移動可能にな
されているが、加工槽１を固定とする構造にしたものも
ある。

【０００４】被加工物３は、図示しない取付台上に固定
され、加工槽１内に設置される。加工槽１は、被加工物
３の出し入れを可能とするために、その壁面の少なくと
も１面が開放可能にされているが、加工中は被加工物３
が加工液に浸漬されるように加工液が充満されるため、
加工液が漏出しないように開放部分を密着させて液密に
なるように構成される。

【０００５】加工槽１は、加工室１Ａと堰板１Ｃで形成
された排出室１Ｂを有しており、一般に堰板１Ｃの高さ
を調節することにより加工液面の高さを規定するように
している。

【０００６】使用済みの加工液を回収している間に清浄
な加工液を加工槽１へ送液するために、加工液槽２は、
仕切板２Ｃにより使用済みの加工液を回収する汚液槽２
Ａと浄化された加工液を再供給するための清浄液槽２Ｂ
に分けられている。そのため、加工液槽２は、予め所定
量以上の加工液が貯留されていなければならず、加工槽
１の容量より充分多い容量を有していなければならな
い。

【０００７】管路Ｅはドレンであり、加工槽１の排出室
１Ｂと加工液槽２の汚液槽２Ａとをドレン弁ＤＶを介し
て接続している。加工が終了して被加工物を取り出す際
には、堰板１Ｃの下側箇所を開放して、加工槽１の加工
室１Ａに貯留されていた加工液が管路Ｅを通って汚液槽
２Ａに排出される。従って、汚液槽２Ａは、加工槽１の
容量と略同じかそれ以上の容量を有していなければなら
ない。

【０００８】汚液槽２Ａの加工液は、ポンプＤＰにより
汲み上げられ、管路Ｆを通って清浄液槽２Ｂに送液され
る。管路Ｆには、フィルタ装置６が設けられており、使
用済みの加工液中に含まれる加工屑や汚濁物が瀘過され
て除去される。なお、ポンプＤＰの破損を防止し、また
ポンプＤＰで送液される加工液の流量を安定したものと
するために、リリーフ弁ＲＶが設けられたリリーフ管路
が設けられている。

【０００９】清浄液槽２Ｂに貯留される加工液は、ポン
プＣＰによって汲み上げられて加工槽１へ供給される。
上記と同様にリリーフ弁ＲＶが設けられたリリーフ管路
を有している。

【００１０】９は加工液冷却装置で、加工による熱など
により温度が上昇した状態で貯留されている加工液を所
定の温度まで冷却するものである。なお、水系加工液を
使用した電気加工を行なう場合には、加工液の電気伝導
度が加工に伴って変化するので、イオン交換樹脂を用い
た純水器を清浄液槽２Ｂに併設し、清浄液槽２Ｂの加工
液を循環させて加工液を所定の比抵抗値に維持するよう
に構成される。

【００１１】管路Ｇは、被加工物３が加工液に浸漬する
程度に加工槽１に加工液を送液するために設けられた送
液管路である。また、管路Ｈは、被加工物３と工具電極
とで形成される加工間隙に常に清浄な加工液を供給する
ために設けられた加工液噴流管路である。従って、加工
開始前には、加工液を急送するように、送液用の電磁弁
Ｖ６を開放し、噴流用の電磁弁Ｖ７を閉鎖した状態とし
ておく。

【００１２】管路Ｈは途中で分岐し、上部噴流ノズル７
及び下部噴流ノズル８へ接続される。従って、管路Ｈの
加工液は、噴流調整弁ＦＶを介して所定の圧力に維持さ
れてノズル７及び８より加工液噴流として供給される。

【００１３】加工を開始する前は、加工液は加工液槽２
に貯留されており、加工槽１には加工液がない状態とな
っている。被加工物３が取付台に固定されると、加工槽
１は液密の状態にされ、送液用の電磁弁Ｖ６を開放し、
噴流用の電磁弁Ｖ７を閉鎖する。そして、ポンプＣＰを
駆動して加工液を加工槽１に急送する。

【００１４】堰板１Ｃは、被加工物３の設置状態に合わ
せて所定の高さに調整されており、所定の加工液が送液
されると、加工室１Ａの加工液は、堰板１Ｃをオーバフ
ローして排出室１Ｂへ流出するので、加工液が加工槽１
から床面に溢出する恐れがない。

【００１５】加工槽１に所定量の加工液が貯留され被加
工物３が加工液に浸漬された後、送液用の電磁弁Ｖ６を
閉鎖するとともに噴流用の電磁弁Ｖ７を開放して加工可
能な状態とする。この時、送液用の電磁弁Ｖ６と噴流用
の電磁弁Ｖ７を適宜作動させることで、加工液の供給方
式を選択し得るものであり、上記２つの電磁弁Ｖ６、Ｖ
７を共に開放して加工を行なうこともできる。なお、こ
のような加工液の供給方式の選択の幅は、ポンプの容量
や加工液の調整機構などの回路を構成する部材にも影響
を受けるものであり、管路Ｇと管路Ｈを同時には使用で
きないこともある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来は、一般に以上の
ように構成されているので、加工槽に比べて充分多い量
の加工液を加工液槽に貯留しなければならず、加工液槽
が大きくなり、加工液を多く、設置スペースを広く必要
とする。さらに、加工槽自体も加工液をオーバフローさ
せて排出させるための排出室を必要として、その分大き
く構成されなければならない。

【００１７】これに対して、例えば、特開平３−２７０
８２９号公報に開示された装置のように加工液槽を高く
したり、特開平４−１７１１２３号公報に開示された装
置のように汚液槽と清浄液槽を段状に配置したりして、
設置床面積を小さくするようにした装置が提案されてい
る。しかし、これらの装置にあっても、やはり加工液槽
に貯留する加工液の量を加工槽の容量より充分多くしな
ければならず、加工液を余分に必要とした。また、これ
らの装置は、加工液槽が高くなり過ぎて、加工液の補充
や交換あるいは清掃などのメインテナンス作業が容易に
行ないにくいものであった。

【００１８】また、特公平５−５５２５４号公報に開示
された態様の装置は、加工槽と加工液槽を兼用する構成
を有しており、同特許の発明の装置は、加工槽が上下動
し得るものである。このような加工槽と加工液槽を兼用
するものは、初期の電気加工装置においても一般的であ
った。しかし、加工槽と加工液槽を兼用しているため
に、加工槽の加工液の浄化が不十分で、加工が進行する
のにしたがって加工精度が劣化するなど加工性能を低下
させ、また加工液の劣化も速いという欠点を有してい
る。また、被加工物の取付等を行なうようにするため、
複雑な構成になるという問題がある。

【００１９】さらに、電気加工の内でも放電加工におい
ては、加工液中に微細な粉末を混入して加工を行なうこ
とがあり、この場合には上述した公知の装置では対応で
きず、例えば特開平２−３０４２３号公報に開示された
ような粉末加工用の加工液槽を設置しなければならなか
った。

【００２０】他に、例えば、特開平４−３１０３１９号
公報、実開平６−５７５２５号公報に開示された装置な
ど、省スペースを図る種々の装置が提案されているが、
構成が複雑になったり、加工性能や作業効率あるいはメ
インテナンス性を劣化させるなど不十分であった。

【００２１】本発明の加工液供給装置は、加工液の浄化
が不十分になるなどして加工性能が劣化したり、加工液
槽が極端に高くなったり複雑な構造になったりしてメイ
ンテナンス性が劣化したり、あるいは加工槽に加工液を
満載するまでの時間や使用済み加工液の再生と供給の効
率を劣化させることなく、使用する加工液の量を少なく
でき、設置面積をより小さくすることを目的とするもの
である。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の加工液供給装置は、被加工物を加工液に浸
漬して加工を行なうように構成された電気加工装置の加
工液供給装置において、加工槽と、該加工槽の容量と略
同量の加工液を貯留可能な加工液槽と、第１の弁と第２
の弁とを介して上記加工液槽より上記加工槽に加工液を
供給する第１の管路と、第３の弁と第４の弁を介して上
記加工槽の加工液を循環させる第２の管路と、該第２の
管路に設けられるフィルタ装置と、上記第３の弁と第５
の弁とを介して上記加工槽より上記加工液槽へ加工液を
排出する第３の管路と、上記第１ないし第３の管路に設
けられた共通のポンプとを設けたものである。

【００２３】また、別の手段として、加工槽と、該加工
槽の容量と略同量の加工液を貯留可能な加工液槽と、第
１の弁と第２の弁とを介して上記加工液槽より上記加工
槽に加工液を供給する第１の管路と、第３の弁と第４の
弁とを介して上記加工槽の加工液を循環させる第２の管
路と、該第２の管路に設けられるフィルタ装置と、上記
第２の弁と上記第１の弁とを介して上記加工槽より上記
加工液槽へ加工液を排出する第３の管路と、上記第１な
いし第３の管路の途中に設けられた共通の正逆転可能な
ポンプとを備えたものである。

【００２４】さらに、上記の弁を制御弁とし、上記第１
ないし第３の管路に設けられた共通のポンプと、上記加
工槽に設けられた該加工槽の加工液の上限及び下限をそ
れぞれ検出する少なくとも２つの液面検出器と、該液面
検出器の検出信号に基づいて上記制御弁ないし上記ポン
プを制御する制御装置とを設けることにより、より効果
的にその目的が達成される。

【００２５】この時、上記加工槽の加工液を循環させる
第２の管路から分岐され、加工間隙に加工液噴流を供給
するための第４の管路を設けることにより、より適切な
加工を実現できる。

【００２６】また、本発明の加工液供給方法は、被加工
物を加工液に浸漬して加工を行なうようにした電気加工
方法において、加工槽において少なくとも被加工物を浸
漬し得る量の加工液を上記加工槽と略同量の容量を有す
る加工液槽に貯留するステップと、上記加工槽と加工液
槽とを接続する第１の管路途中に設けられた弁を解放す
るとともにポンプを駆動し上記加工液槽の加工液を上記
加工槽に供給して被加工物を加工液に浸漬させるステッ
プと、上記被加工物と工具電極とに所定の電圧を印加し
て被加工物に加工を行なうステップと、上記加工中に上
記加工槽の一箇所と別の一箇所とを接続する第２の管路
途中に設けられた弁を開放するとともに上記ポンプを駆
動し上記加工槽の加工液を循環させて汚れた加工液を浄
化するステップと、上記加工槽と上記加工液槽とを接続
する第３の管路途中に設けられた弁を開放するとともに
上記ポンプを駆動し上記加工槽の加工液を上記加工液槽
に排出するステップとを有するものである。

【００２７】

【作用】本発明の装置によれば、加工液を供給する第１
の管路と、加工液を循環して浄化させる第２の管路と、
加工液を排出する第３の管路とが、その管路の一部をそ
れぞれ共有する構成であるので、１つのポンプにより加
工液の急送、循環、攪拌、排出を行なえる。そして、加
工を行なう時には、第１の管路により加工液槽の略全て
の加工液を加工槽に供給し、加工中には、第２の管路に
より加工液槽に戻すことなく使用済みの加工液を浄化し
て再供給し、あるいは加工槽内の加工液を攪拌し、加工
後は、第３の管路により加工槽の略全ての加工液を加工
液槽に排出するから、高効率で高精度に加工液の供給、
循環、攪拌、排出が行なわれる。

【００２８】したがって、加工液槽は加工槽と略同量の
容量を有していればよく、特殊な構造が不要でありなが
ら、設置面積が小さくなる。また、加工液を供給、循
環、攪拌、排出するための機器をより少なくできるの
で、機器の設置面積もまた小さくなる。さらに、ポンプ
で加工槽から加工液槽へ加工液を排液する構成であるか
ら、加工液槽の高さを高くすることができ、加工液槽の
設置面積が小さくなる。

【００２９】そして、特に本発明の請求項３に記載され
た装置によれば、液面検出器を設けて加工槽の液面を調
整するように各制御弁あるいはポンプを制御する構成で
あるから、加工槽にオーバフロー用の排出室が不要とな
って、より加工槽の大きさが小さくすることができ、加
工液の溢出事故の危険もない。また、加工液供給時及び
循環浄化時は、上部液面検出器により加工槽に必要な加
工液が供給されたことが検知されて加工液の送給を停止
され、加工液排出時は下部液面検出器により加工槽に不
要な加工液が残留していないことが検知されて加工液の
排出が停止されるので、加工液の供給、循環、攪拌、排
出が高効率に行なわれる。

【００３０】なお、加工液の噴流管路を循環管路に分岐
させて設けることにより、簡易な構成で加工液噴流を供
給することができ、特定の大きさのあるいは材質の微粉
末のみ除去し得るフィルタ装置を循環管路上に設置する
ことにより、加工液に特定の粉末を混入した放電加工に
も使用することができる。さらに、加工液冷却装置を循
環管路上に設けることにより、加工中の加工液を所定の
温度に維持し、加工環境を維持することにより精度よい
加工を行なうことができる。

【００３１】また、本発明の加工方法によれば、加工槽
や加工液槽に貯留される加工液の供給、循環、攪拌、排
出を、加工液の溢出事故を発生させることなく効率的に
かつ適切に行なうことができるので、使用する加工液の
量が加工槽の容量と略同量でよくなり、設置面積を小さ
くできる。

【００３２】

【実施例】図１は、本発明の油系の加工液を使用し被加
工物を浸漬して放電加工を行なうワイヤカット放電加工
装置における加工液供給装置の一実施例を示す構成図で
ある。

【００３３】加工槽１には被加工物が設置され、加工中
は加工液に浸漬される。加工槽１には液面検出器として
上部フロートスイッチ４、下部フロートスイッチ５が設
けられ、加工開始前の加工液の送給時、及び加工中の被
加工物３を浸漬している時は、上部フロートスイッチ４
により上限を検出している。この上部フロートスイッチ
４は、所定の範囲で設置位置を調整できるようになって
おり、被加工物３の板厚に応じて加工槽１に貯留する加
工液の液面を設定できる。

【００３４】加工液槽２は、実施例では下部の形状が漏
斗状で、底部に加工液や汚物が残留しにくい構造になっ
ている。また、設置面積をより小さくするため、加工槽
１に対して比較的縦長状の構造としている。この加工液
槽２は、図上では、加工槽の下側に位置しているように
記載されているが、加工液槽２から加工液を供給する場
合も加工液槽２に加工液を回収する場合にもポンプＰで
送液するようになされているから、加工槽１の高さには
影響されず、設置条件を考慮して装置の配置に適当な位
置に設置され得る。なお、使用する加工液が水系の加工
液である場合には、空気中の炭酸ガスにより比抵抗値が
低下したり微生物の増殖などにより劣化したりするの
で、特に加工液に絶縁性を要求されるような加工の場合
には、加工液槽２の上部は、通常は閉塞されるように蓋
状の部材を設けておくとよい。

【００３５】加工槽１と加工液槽２とは、略同量か若干
加工液槽２の方が大きい容量とされ、例えば、加工槽１
の容量が２００ｌのときは、加工液槽２の容量を２００
〜２２０ｌ程度になるように構成しておくことが好まし
い。

【００３６】管路Ａは、図２（１）に示すように第１の
管路を形成するものであり、その管路上には基本的に２
つの電磁弁（制御弁）Ｖ１とＶ２、及び１つのポンプＰ
が設けられている。この第１の管路は、加工液槽２に貯
留されている加工液を加工槽１へ供給するための加工液
供給用管路であり、通常、加工槽１に加工液がない状態
の時に加工液を急送し、速やかに加工槽１に加工液を貯
留させて被加工物３が加工液に浸漬された状態にする時
に使用される。

【００３７】管路Ｂは、図２（２）に示すように第２の
管路を形成するものであり、その管路上には基本的に２
つの電磁弁Ｖ３とＶ４、１つのポンプＰ、及びフィルタ
装置６が設けられている。この第２の管路は、主に加工
槽１の汚れた使用済み加工液を一旦加工槽１外に排出
し、加工屑を含む汚れた加工液を浄化して再び加工槽１
に戻すための加工液循環管路として用いられる。また、
液に微粉末を所定量混入した加工液を用いて加工を行な
う、いわゆる粉末加工においては、混入された微粉末が
沈澱することを防止するために加工槽を攪拌することに
も利用される。

【００３８】したがって、この構成によれば、ポンプＰ
は管路Ａ上にあり、加工液槽２から加工槽１に加工液を
急送するときのポンプと共有していることになる。ま
た、この管路には必要に応じて加工液冷却装置９が設け
られ、加工や供給ポンプの発する熱で温度が上昇した加
工液を所定の温度まで冷却するようにしている。

【００３９】管路Ｃは、図２（３）に示すように第３の
管路を形成するものであり、その管路上には基本的に２
つの電磁弁Ｖ３とＶ５、及び１つのポンプＰが設けられ
ている。そして、電磁弁Ｖ３は管路Ｂの弁と共通であ
り、ポンプＰは管路Ａ及び管路Ｂの送液ポンプと共通で
ある。この第３の管路は、加工槽１の加工液を加工液槽
２に戻すための排液用管路であるが、加工槽１に或る排
出口は、管路Ａにおける加工液の供給口と同じであり、
そのため加工槽１には、加工液排出専用のドレン口を特
に設ける必要がない。

【００４０】管路Ｄは、図２（２）に示すように第２の
管路から分岐する第４の管路を形成するものであり、そ
の管路上には加工液噴流の強さを調整するための流量制
御弁又は絞り弁と逆止弁で構成される加工液噴流調整装
置１０を備えている。この時、管路上や加工液噴流ノズ
ル装置７、８に噴流の圧力あるいは流量を検出するセン
サを設け、このような流量調整弁を制御して自動的に加
工液噴流の強さを調整するように構成することができ
る。

【００４１】加工液制御装置１１は、各電磁弁とポンプ
及び上下フロートスイッチに接続される。そして、複数
の制御スイッチを有する操作スイッチ装置１２または上
下のフロートスイッチ４、５の信号を入力することによ
り、加工液の供給、循環または攪拌、排出の目的に応じ
て制御信号Ｏ１ないしＯ７を出力し、電磁弁Ｖ１ないし
Ｖ５の開閉とポンプＰおよび加工液冷却装置９の駆動及
び停止を制御するものである。なお、ＮＣ装置を具備し
た装置においては、ＮＣプログラムに基づく指令により
ＮＣ装置からの指令信号を制御信号に変換して各制御弁
及びポンプ、加工液冷却装置９を制御するように構成す
ることもでき、自動加工や無人運転を行なうようなとき
に有益である。

【００４２】図３は、制御装置の動作を説明するフロー
チャートであり、以下に上記した本実施例における制御
装置１１の動作について説明する。

【００４３】制御装置１１の電源が投入されると、操作
スイッチ装置１２上の複数のスイッチ、加工液供給スイ
ッチ、加工液循環スイッチ、加工液排出スイッチがそれ
ぞれオフの状態にされる（Ｓ１）。また、全ての電磁弁
Ｖ１ないしＶ５を閉鎖し、ポンプＰを停止状態にする、
あるいはその状態を確認しておく（Ｓ２）。

【００４４】被加工物３を加工槽１内に設置し、加工液
を加工槽１に供給するときには、操作スイッチ装置１２
の加工液供給スイッチを押圧する（Ｓ３）。そして、こ
の供給スイッチが押圧されると（Ｓ４）、制御装置１１
は、制御信号Ｏ１、Ｏ２、Ｏ６を出力し、電磁弁Ｖ１及
びＶ２を開放するとともにポンプＰを駆動させる（Ｓ
５）。これにより、加工液槽２内の加工液は、第１の管
路Ａを通って加工槽１に送液される。

【００４５】このとき、複数のスイッチは同時に入力さ
れた状態にならないように構成され、他のスイッチが入
力されたときには、加工液供給スイッチをオフさせて送
液を中止する（Ｓ１）。そして、一旦、電磁弁を全て閉
鎖しポンプを停止させた後（Ｓ２）、後から入力された
スイッチの指令に基づいて電磁弁及びポンプを制御す
る。

【００４６】その後、予め所要の高さに設定された上部
フロートスイッチ４が加工液面を検出し検出信号Ｉ１を
出力すると（Ｓ６）、制御装置１１は、この信号Ｉ１に
基づいて制御信号Ｏ１、Ｏ２、Ｏ６を出力して、電磁弁
Ｖ１及びＶ２を閉鎖するとともにポンプＰを停止する
（Ｓ７）。そして、加工液供給スイッチをオフの状態に
する（Ｓ１）。このようなことから、加工液が加工槽１
に貯留されている状態で加工液供給スイッチを入力して
も、加工液槽２から加工槽１への送液動作は直ちに停止
され、加工液の溢出やポンプの空運転などの事故が生じ
ない。

【００４７】次に、加工液が加工槽１に貯留された状態
で、加工を行なう場合には、操作スイッチ１２の加工液
循環スイッチを押圧する（Ｓ３）。上述の通り、このと
き他のスイッチはオフの状態であるから、この加工液循
環スイッチが入力されると（Ｓ８）、制御装置１１は、
上部フロートスイッチ４からの検出信号Ｉ１を入力し、
加工液が加工槽１に貯留されているかどうかを検知する
（Ｓ９）。

【００４８】もし、検出信号Ｉ１が加工液面を検出した
状態にあれば、制御装置１１は、制御信号Ｏ３、Ｏ４、
Ｏ６を出力し、電磁弁Ｖ３及びＶ４を開放するとともに
ポンプＰを駆動させ（Ｓ１０）、同時に加工液冷却装置
９を駆動させる（Ｓ１１）。これにより、加工槽１内の
加工液は、第２の管路Ｂあるいはそこから分岐する第４
の管路Ｄを通って加工槽１に再供給される。

【００４９】一方、上部フロートスイッチ４が加工液面
を検出していない場合には、加工槽１に充分な加工液が
貯留されていないものと検知され、ブザーやランプを発
して報知し（Ｓ１５）、加工液循環スイッチをオフにす
る（Ｓ１）。このとき、加工液槽２内にも下限を検出す
るフロートスイッチを設置して加工液槽２内に所定の加
工液があるかどうかを検出できるようにしておけば、自
動的に加工液供給スイッチを入力して加工液を加工槽１
に送液し、送液が完了した後に加工液の循環を開始する
ようにすることもできる。

【００５０】加工が終了し、加工液循環スイッチがオフ
にされた場合には（Ｓ１２）、制御信号Ｏ３、Ｏ４、Ｏ
６が出力され、電磁弁Ｖ３、Ｖ４を閉鎖するとともにポ
ンプＰを停止させる（Ｓ１３）。これと同時に、制御信
号Ｏ７が出力されて加工液冷却装置９を停止させる（Ｓ
１４）。なお、途中で別のスイッチが押圧されたときに
は、加工液循環スイッチが切られ（Ｓ１）、電磁弁Ｖ
３、Ｖ４は閉鎖されるとともにポンプＰが停止される
（Ｓ２）。そして、別の押圧されたスイッチの入力に基
づいて電磁弁及びポンプを制御する。

【００５１】加工槽１に貯留された加工液を排出する場
合には、操作スイッチ装置１２の加工液排出スイッチを
押圧する（Ｓ３）。そして、加工液供給スイッチと加工
液循環スイッチは切られている状態となっているので、
加工液排出スイッチが入力されると（Ｓ１６）、制御装
置１１は、制御信号Ｏ３、Ｏ５、Ｏ６を出力し、電磁弁
Ｖ３及びＶ５を開放するとともにポンプＰを駆動する
（Ｓ１７）。これにより、加工槽１内の加工液は、第３
の管路Ｃを通って加工液槽２へ送液される。

【００５２】その後、加工槽１の最下部に設置された下
部フロートスイッチ５が加工液面を検出しなくなり、検
出信号Ｉ２が出力されなくなると（Ｓ１８）、制御装置
１１は、制御信号Ｏ３、Ｏ５、Ｏ６を出力して、電磁弁
Ｖ３及びＶ４を閉鎖するとともにポンプＰを停止する
（Ｓ１９）。そして、加工液排出スイッチをオフの状態
にする（Ｓ１）。これにより、加工液の溢出やポンプの
空運転が防止される他、加工液槽２から加工槽１に加工
液が逆流することが阻止される。

【００５３】以下に加工の手順に従って本発明の加工液
供給及び排出の方法を説明する。加工を行なうには、ま
ず、被加工物３を加工槽１内に設置した後、加工槽１を
液密状態にする。即ち、制御装置１１からの制御信号に
より電磁弁Ｖ１とＶ２を開放するとともにポンプＰを駆
動することにより、管路Ａを介して加工液槽２に貯留さ
れた加工液を加工槽１に急送する。この時、電磁弁Ｖ１
とＶ２以外は閉鎖された状態である。そして、上部フロ
ートスイッチ４が加工液面を検出したら、制御装置１１
は、その検出信号を受けてポンプＰを停止させるととも
に電磁弁Ｖ１とＶ２を閉鎖するように制御する。

【００５４】続いて、被加工物３が加工液に浸漬された
状態でワイヤ電極と被加工物３とに放電加工用電圧を印
加するとともに、両者を相対移動させることにより所望
の形状に放電加工を行なう。なお、放電加工用電源装
置、ワイヤ電極送り装置、ワイヤ電極と被加工物とを相
対移動させる各相対移動装置と、それらを制御する方法
についての詳細な説明は省略する。

【００５５】加工中は、加工により加工屑が発生した
り、また加工により加工液の温度が上昇したりして加工
の環境が悪化するので、制御装置は電磁弁Ｖ３及びＶ４
を開放するとともにポンプＰを駆動して、管路Ｂに沿っ
て加工槽１の加工液を循環させるようにする。なお、こ
の間、他の制御弁は閉鎖されている。したがって、加工
槽１の加工液は、ポンプＰにより強制的に排出され、加
工液冷却装置９により所定温度に冷却されるとともに、
フィルタ装置６により浄化されて、加工槽１に再供給さ
れる。また、加工液は、分岐点から管路Ｄを介して加工
液噴流ノズル７、８より加工間隙に供給される。

【００５６】さらに、加工液冷却装置９で冷却された加
工液は、管路Ｄに沿って加工液噴流として加工間隙に供
給される。そして、上述した粉末加工においては、混入
された微粉末が徐々に加工槽１に沈澱し、加工液中の実
質的な特定の微粉末の混入濃度が低下する。そこで、管
路Ｂによる加工液の再供給工程により、加工槽１内の加
工液を攪拌するようにすることができる。そのため、例
えば、管路Ｂの加工槽１の開口部を先細り状にしたり、
加工槽１の隅部に沿って加工液が吐出されるようにした
りすることにより、加工槽１内の加工液に渦流を発生さ
せるようにすれば、攪拌の効果をより高めることができ
る。

【００５７】管路Ｂにおいては、例えばフィルタ装置６
を特定の粒径の微粉末を除去するセラミック製のフィル
タ装置などのフィルタ装置や金属粉のみを除去する磁気
フィルタ装置などを用いたり、フィルタ装置６を切換使
用可能な管路構成にしたりするなど、実施例の構成を応
用することにより、粉末加工と粉末を使用しない加工と
を容易に切り換えて実施できるようにする構成とするこ
とができる。このような管路Ｂにおけるフィルタ装置や
加工液冷却装置の設置箇所や個数を含めた液回路配置
は、各装置の能力、加工の目的、使用する加工液などに
応じて、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜設計され
得るものである。

【００５８】次いで、１つの加工工程あるいは一連の加
工が終了した後に加工液を排出する必要が生じた時に
は、制御装置は、操作スイッチなどの入力などによる指
令に基づいて電磁弁Ｖ３とＶ５を開放すると同時にポン
プＰを駆動し、管路Ｃを介して加工槽１の加工液を加工
液槽２に排液する。そして、下部フロートスイッチ５が
加工槽１の加工液が排出されたことを検出したら、その
検出信号を受けて、制御装置はポンプＰを停止し電磁弁
Ｖ３とＶ５を閉鎖して、加工液槽２の加工液の逆流を阻
止する。

【００５９】このように、加工液の急送と排出とが加工
槽１において開口部を共有するために、別途ドレンやオ
ーバフロー用の排出室が不要である。さらに、下部フロ
ートスイッチ５が加工槽１の液面の下限を検出し、加工
槽１に加工液が残留していないことを検知し得るから、
加工槽１に加工液が逆流する事故が発生する危険性が極
めて低い。

【００６０】次回に加工を行なう時に、加工液に混入し
た加工屑や微粉末を除去したい時には、管路Ａにより加
工液を供給しないで電磁弁Ｖ１と電磁弁Ｖ４を開放し、
管路Ａと管路Ｂとを用いて加工液をフィルタ装置６に供
給することで、微粉末の除去が成し遂げられる。また、
加工槽１の洗浄を行なう時にも、管路Ａだけでなく、管
路Ａと管路Ｂとを利用できる。

【００６１】以上のように、この実施例の構成によれ
ば、従来と同等の加工液の管理が可能でありながら、使
用する加工液は加工槽１の容量と略同量でよい。また、
加工液槽２の設置位置や仕様に柔軟性を与えることがで
きる上に、加工液の供給、循環、攪拌、排出が１つのポ
ンプで行なうことができる。なお、水系加工液を使用し
加工液の比抵抗値を所定の範囲に維持する必要がある場
合には、純水器を管路Ｂ上に設置するとよい。

【００６２】図４は、本発明の別の実施例を示す構成図
であり、油系の加工液を使用し被加工物を浸漬して放電
加工を行なうワイヤカット放電加工装置における加工液
供給装置の例である。なお、図１と同様の装置や部材
は、同一の符号を用いてある。

【００６３】管路Ａは、図５（１）に示すように第１の
管路を形成するものであり、その管路上には基本的に２
つの電磁弁Ｖ１とＶ２、及び１つの正逆転可能なポンプ
Ｐが設けられている。この第１の管路は、加工液槽２に
貯留されている加工液を加工槽１へ供給するための加工
液供給用管路であり、通常、加工槽１に加工液がない状
態の時に加工液を急送し、速やかに加工槽１に加工液を
貯留させて被加工物３が加工液に浸漬された状態にする
時に使用される。

【００６４】管路Ｂは、図５（２）に示すように第２の
管路を形成するものであり、その管路上には基本的に２
つの電磁弁Ｖ３とＶ４、１つの正逆転可能なポンプ、及
びフィルタ装置６が設けられている。この第２の管路
は、主に加工槽１の汚れた使用済み加工液を一旦加工槽
１外に排出し、加工屑を含む汚れた加工液を浄化して再
び加工槽１に戻すための加工液循環管路として用いられ
る。また、粉末加工では加工槽１を攪拌することに利用
される。

【００６５】この実施例における加工液排出用の第３の
管路は、図２（３）に示すように，加工液を加工液槽２
から加工槽１に供給する管路Ａと同一管路である。すな
わち、ポンプＰを逆方向に駆動させることにより、第１
の管路における加工液の送液方向とは反対の方向に加工
液を送液することにより、加工槽１の加工液を加工液槽
２に排出するものである。

【００６６】管路Ｄは、図５（２）に示すように第２の
管路から分岐する加工液噴流用の第４の管路を形成する
ものであり、その管路上には加工液噴流の強さを調整す
るための絞り弁と逆止弁とで構成される加工液噴流調整
装置１０を備えている。この時、液圧や流量を検出する
センサを設けて加工液噴流の強さを自動的に調整できる
ように構成し得ることはいうまでもない。

【００６７】図６は、本実施例における制御装置１１の
動作を説明するフローチャートである。制御装置１１の
電源が投入されると、操作スイッチ装置１２上の複数の
スイッチ、加工液供給スイッチ、加工液循環スイッチ、
加工液排出スイッチがそれぞれオフの状態にされる（Ｓ
１）。また、全ての電磁弁Ｖ１ないしＶ４を閉鎖し、ポ
ンプＰを停止状態にする、あるいはその状態を確認して
おく（Ｓ２）。

【００６８】被加工物を加工槽１内に設置し、加工液を
加工槽１に供給するときには、操作スイッチ装置１２の
加工液供給スイッチを押圧する（Ｓ３）。そして、この
供給スイッチが押圧されると（Ｓ４）、制御装置１１
は、制御信号Ｏ１、Ｏ２、Ｏ６を出力し、電磁弁Ｖ１及
びＶ２を開放するとともに両方向に送液可能なポンプＰ
を正方向に駆動させる（Ｓ５）。これにより、加工液槽
２内の加工液は、第１の管路Ａを通って加工槽１に送液
される。このとき、複数のスイッチは同時に入力された
状態にならないように構成されているのは、先の実施例
装置と同様である。

【００６９】その後、予め所要の高さに設定された上部
フロートスイッチ４が加工液面を検出し検出信号Ｉ１を
出力すると（Ｓ６）、制御装置１１は、この信号Ｉ１に
応じて制御信号Ｏ１、Ｏ２、Ｏ６を出力して、電磁弁Ｖ
１及びＶ２を閉鎖するとともにポンプＰを停止する（Ｓ
７）。そして、加工液供給スイッチをオフの状態にする
（Ｓ１）。

【００７０】次に、加工液が加工槽１に貯留された状態
で、加工を行なう場合には、操作スイッチ１２の加工液
循環スイッチを押圧する（Ｓ２）。上述の通り、このと
き他のスイッチはオフの状態であるから、この加工液循
環スイッチが入力されると（Ｓ８）、制御装置１１は、
上部フロートスイッチ４からの検出信号Ｉ１を入力し、
加工液が加工槽１に貯留されているかどうかを検知する
（Ｓ９）。

【００７１】もし、検出信号Ｉ１が加工液面を検出した
状態にあれば、制御装置１１は、制御信号Ｏ３、Ｏ４、
Ｏ６を出力し、電磁弁Ｖ３及びＶ４を開放するとともに
ポンプＰを正方向に駆動させ（Ｓ１０）、また同時に、
制御信号Ｏ７を出力して加工液冷却装置９を駆動させる
（Ｓ１１）。これにより、加工槽１内の加工液は、第２
の管路Ｂあるいはそこから分岐する第４の管路Ｄを通っ
て加工槽１に再供給される。

【００７２】

【００７３】一方、上部フロートスイッチ４が加工液面
を検出していない場合には、ランプ等で報知し（Ｓ１
５）、加工液循環スイッチをオフにする（Ｓ１）。この
ときに、自動的に送液を行なって、加工液循環を行なう
ようにすることができることは、先の実施例の場合と同
じである。

【００７４】加工が終了し、加工液循環スイッチがオフ
にされた場合には（Ｓ１２）、制御信号Ｏ３、Ｏ４、Ｏ
６、Ｏ７が出力され、電磁弁Ｖ３、Ｖ４を閉鎖するとと
もにポンプＰを停止させ（Ｓ１３）、同時に加工液冷却
装置９を停止させる（Ｓ１４）。なお、途中で別のスイ
ッチが押圧されたときには、加工液循環スイッチが切ら
れ（Ｓ１）、電磁弁Ｖ３、Ｖ４は閉鎖されるとともにポ
ンプＰが停止される（Ｓ２）。そして、別の押圧された
スイッチの入力に基づいて電磁弁及びポンプを制御する
（Ｓ３）。

【００７５】加工槽１に貯留された加工液を排出する場
合には、操作スイッチ装置１２の加工液排出スイッチを
押圧する（Ｓ３）。加工液排出スイッチが入力されると
（Ｓ１６）、制御装置１１は、制御信号Ｏ１、Ｏ２、Ｏ
６を出力し電磁弁Ｖ１びＶ２を開放するとともにポンプ
Ｐを逆の方向に駆動する（Ｓ１７）。すなわち、加工液
の急送時と同一管路上を逆の方向に加工液を送液するも
のであり、加工液が加工槽１から加工液槽２へと戻され
る。

【００７６】その後、加工槽１の最下部に設置された下
部フロートスイッチ５が加工液面を検出しなくなり、検
出信号Ｉ２が出力されなくなると（Ｓ１８）、制御装置
１１は、制御信号Ｏ１、Ｏ２、Ｏ６を出力して、電磁弁
Ｖ１及びＶ２を閉鎖するとともにポンプＰを停止する
（Ｓ１９）。そして、加工液供給スイッチをオフの状態
にする（Ｓ１）。

【００７７】なお、以上のステップの内、ステップ７と
ステップ１９の動作は、ステップ２における全ての電磁
弁を閉鎖するとともにポンプを停止させる動作によって
も達成されるので、制御のステップから省略することも
できる。

【００７８】加工液槽２より加工液を急送して加工槽１
に加工液を満たすためには、電磁弁Ｖ１とＶ２を開放す
るとともポンプＰを正方向に駆動させ、管路Ａを介して
行なう。この時、電磁弁Ｖ１とＶ２以外は閉鎖された状
態にしておく。そして、上部フロートスイッチ４が加工
液面を検出したらポンプＰを停止させるとともに電磁弁
Ｖ１とＶ２を閉鎖する。

【００７９】加工を行なっている最中に、加工槽１の加
工液を循環させる、あるいは加工槽１内の加工液を攪拌
させる場合には、電磁弁Ｖ３及びＶ４を開放するととも
にポンプＰを正方向に駆動して、管路Ｂを介して行な
う。なお、この間、他の制御弁は閉鎖されている。した
がって、加工槽１の加工液は、ポンプＰにより強制的に
排出され、加工液冷却装置９により所定温度に冷却され
るとともに、フィルタ装置６により浄化されて、加工槽
１に再供給される。なお、管路Ｂ上に設定された分岐点
から加工液供給ノズル７、８の吐出口までを結ぶ管路Ｄ
を介して、加工液噴流を加工間隙に供給し得る。

【００８０】加工の終了などにより加工液を加工槽１か
ら排出する必要が生じた場合には、電磁弁Ｖ１とＶ２を
開放するとともにポンプＰを逆方向に駆動して、管路Ａ
を介して行なう。加工槽１の下部フロートスイッチ５が
加工槽１内の加工液が排出されたことを検知したら、電
磁弁Ｖ１とＶ２を閉鎖し、ポンプＰを停止する。

【００８１】以上のように、この実施例の装置及び方法
の構成によれば、加工液の急送と排出の工程が同一の管
路で行なえ、液回路の構成をより簡易化して、装置の規
模をより縮小化することができる。

【００８２】このように、本発明の構成は、概して第１
の管路ないし第３の管路を電磁弁と共通の１つのポンプ
とで形成し、加工液の供給、循環、攪拌、排出を行なう
もので、このような液回路のバリエーションは、本発明
の主旨に逸脱しない範囲で、種々の回路及び部材の配置
が可能である。したがって、本発明の主旨に逸脱しない
範囲で、各装置の配置と配管が任意に行なえ、その自由
度も大きい。なお、実施例ではワイヤカット放電加工装
置について説明したが、形彫放電加工装置や電解加工装
置などの被加工物を加工液に浸漬して加工を行なう他の
電気加工装置についても使用できるものである。

【００８３】

【効果】本発明の装置は、以上のように構成されている
ので、第１に、加工液の循環、噴流の供給、攪拌などの
加工中の作業は、加工槽の加工液を加工液槽に戻して使
用するのではなく、循環中に浄化して再供給するので、
使用する加工液の量を加工槽に貯留する量と略同量にす
ることができる。そのため、経済的であるばかりでな
く、加工液槽をより小さくすることができるから、装置
全体の設置面積を大幅に小さくすることができる。

【００８４】第２に、加工液槽の容量をより少なくする
ことにより、加工槽をコンパクトにでき、操作性やメイ
ンテナンス性能がより向上する。また、加工液槽を下部
の形状を漏斗状に構成すれば、加工液槽の清掃作業を簡
易化することができ、より一層、作業効率を向上させる
ことができる。

【００８５】第３に、加工槽の液面を検出して制御弁や
ポンプを加工液の供給、循環、攪拌、排出に応じて動作
させる構成によれば、オーバフローのための排出室を不
要にして、より省スペース化が達成できる。また、従来
のドレン部の構成に必要だった堰板などの部材が不要と
なるので、加工槽をより簡易な構成にでき、操作性に優
れるとともに経済的にも有益である。

【００８６】第４に、ポンプによる強制的な排液を行な
う構成であるので、従来のようにドレンを介して行なう
自然落下式の加工液の排出を行なう必要がないので、よ
り短時間で加工液の排出作業が行なえ、作業効率が向上
するものである。また、この構成によれば、例えば、加
工槽に対して上下の何れかに設置できるなど加工液槽の
設置場所に柔軟性を有し、より好適な装置の配置が可能
となる。

【００８７】第５に、加工液の供給、循環、攪拌、排出
を１つのポンプで行なえるように構成されているので、
構成装置の簡素化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工液供給装置の一実施例を示す構成
図である。

【図２】図１の実施例の装置における第１ないし第４の
管路を示した図である。

【図３】図１の装置における制御装置１１の動作を示す
フローチャートである。

【図４】本発明の加工液供給装置の別の実施例を示す構
成図である。

【図５】図４の実施例の装置における第１ないし第４の
管路を示した図である。

【図６】図４の装置における制御装置１１の動作を示す
フローチャートである。

【図７】従来のワイヤカット放電加工装置における加工
液供給装置の一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１，加工槽 ２，加工液槽 ３，被加工物 ４，上部フロートスイッチ ５，下部フロートスイッチ ６，フィルタ装置 ７，上部加工液噴流ノズル ８，下部噴流ノズル ９，加工液冷却装置 １０，加工液噴流調整装置 １１，制御装置 １２，操作スイッチ装置 Ｖ，バルブ Ｐ，ポンプ Ｏ，出力信号 Ｉ，入力信号

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23H 7/36 B23H 1/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を加工液に浸漬して加工を行な
   うように構成された電気加工装置の加工液供給装置にお
   いて、加工槽と、該加工槽の容量と略同量の加工液を貯
   留可能な加工液槽と、第１の弁と第２の弁とを介して上
   記加工液槽より上記加工槽に加工液を供給する第１の管
   路と、第３の弁と第４の弁を介して上記加工槽の加工液
   を循環させる第２の管路と、該第２の管路に設けられる
   フィルタ装置と、上記第３の弁と第５の弁とを介して上
   記加工槽より上記加工液槽へ加工液を排出する第３の管
   路と、上記第１ないし第３の管路に設けられた共通のポ
   ンプとを備えたことを特徴とする加工液供給装置。
2. 【請求項２】 被加工物を加工液に浸漬して加工を行な
   うように構成された電気加工装置の加工液供給装置にお
   いて、加工槽と、該加工槽の容量と略同量の加工液を貯
   留可能な加工液槽と、第１の弁と第２の弁とを介して上
   記加工液槽より上記加工槽に加工液を供給する第１の管
   路と、第３の弁と第４の弁とを介して上記加工槽の加工
   液を循環させる第２の管路と、該第２の管路に設けられ
   るフィルタ装置と、上記第２の弁と上記第１の弁とを介
   して上記加工槽より上記加工液槽へ加工液を排出する第
   ３の管路と、上記第１ないし第３の管路の途中に設けら
   れた共通の正逆転可能なポンプとを備えたことを特徴と
   する加工液供給装置。
3. 【請求項３】 被加工物を加工液に浸漬して加工を行な
   うように構成された電気加工装置の加工液供給装置にお
   いて、加工槽と、該加工槽の容量と略同量の加工液を貯
   留可能な加工液槽と、該加工液槽より上記加工槽に加工
   液を供給する第１の管路と、フィルタ装置を有し上記加
   工槽の加工液を循環または攪拌させる第２の管路と、上
   記加工槽より上記加工液槽へ加工液を排出する第３の管
   路と、上記第１ないし第３の管路にそれぞれ設けられた
   少なくとも４つの制御弁と、上記第１ないし第３の管路
   に設けられた共通のポンプと、上記加工槽に設けられた
   該加工槽の加工液の上限及び下限をそれぞれ検出する少
   なくとも２つの液面検出器と、該液面検出器の検出信号
   に基づいて上記制御弁ないし上記ポンプを制御する制御
   装置とを備えたことを特徴とする加工液供給装置。
4. 【請求項４】 上記第２の管路において、上記加工槽と
   該加工槽と上記ポンプの間に設けられた弁との間の上記
   管路上に分岐点を設け、該分岐点と加工液噴流吐出口と
   を接続する第４の管路を備えたことを特徴とする請求項
   １ないし請求項３に記載の加工液供給装置。
5. 【請求項５】 被加工物を加工液に浸漬して加工を行な
   うようにした電気加工における加工液供給方法におい
   て、加工槽において少なくとも被加工物を浸漬し得る量
   の加工液を上記加工槽と略同量の容量を有する加工液槽
   に貯留するステップと、上記加工槽と加工液槽とを接続
   する第１の管路途中に設けられた弁を解放するとともに
   ポンプを駆動し上記加工液槽の加工液を上記加工槽に供
   給して被加工物を加工液に浸漬させるステップと、上記
   被加工物と工具電極とに所定の電圧を印加して被加工物
   に加工を行なうステップと、上記加工中に上記加工槽の
   一箇所と別の一箇所とを接続する第２の管路途中に設け
   られた弁を開放するとともに上記ポンプを駆動し上記加
   工槽の加工液を循環させて汚れた加工液を浄化するステ
   ップと、上記加工槽と上記加工液槽とを接続する第３の
   管路途中に設けられた弁を開放するとともに上記ポンプ
   を駆動し上記加工槽の加工液を上記加工液槽に排出する
   ステップとを有したことを特徴とする加工液供給方法。
6. 【請求項６】 上記加工中に上記加工槽の一箇所と別の
   一箇所とを接続する第２の管路途中に設けられた弁を開
   放するとともに上記ポンプを駆動し上記加工槽の加工液
   を循環させて上記加工槽の加工液を攪拌するステップを
   有したことを特徴とする請求項５に記載の加工液供給方
   法。