JP3298922B2 - ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機にお
ける放電加工後のいわゆる使用済のワイヤ電極を適宜長
さに切断して回収するための切断装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、使用済のワイヤ電極を短く切断し
て回収するワイヤ電極回収装置としては、特開平３−４
９８３１号公報に開示されているように、筒状の挿通穴
を有する固定刃体と、該固定刃体における挿通穴の端面
を横切るように回転する回転刃体とからなり、回転刃体
を駆動モータにより回転させて、前記挿通穴に挿通させ
たワイヤ電極を適宜長さに切断して回収箱に回収するも
のがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記先
行技術のように、固定刃体が固定台に位置固定的にねじ
止めされ、また、回転刃体も回転ロータに位置固定的に
取付けられていると、固定刃体と回転刃体との刃先部の
クリアランスを調節するに際して、固定刃体と固定台と
の間、または回転ロータと回転刃体との間にスペーサを
介挿しなければならず、微小で且つ無段階的にクリアラ
ンスを調節することが至極困難である。しかも、長期間
の使用により、固定刃体も回転刃体も、その両刃先部が
摩耗して、クリアランスが大きくなり、ワイヤ電極の切
れ味が悪くなるが、前記クリアランスの再調整作業も至
極困難となる。

【０００４】この問題を解決すべく、回転刃体を回転ロ
ータの一端に取付け、その回転刃体における刃先部の回
転軌跡の外周位置に固定刃体が配置されるように、固定
刃体を固定台に固定するようにした構成が提案されい
る。この構成において、回転刃体と固定刃体とのクリア
ランスを調節するに際して、前記回転軌跡の半径を微小
変更できるように、前記回転ロータの回転中心を駆動軸
に対して偏心的に取付けるときには、その偏心のため、
回転ロータの回転がアンバランスとなり、高速回転時に
回転ロータに振動が発生し、駆動モータや軸受け等に悪
影響を及ぼすという問題があった。

【０００５】さらに、前記駆動軸と回転ロータとの偏心
調節後に固定しても、回転ロータに回転刃体のチップを
固定する作業時に前記クリアランスが狂い易いという問
題もあった。本発明は、このような問題を解決し、固定
刃体と移動刃体とのクリアランスを確実に調節でき、且
つその調節後の変動も生じないようにしたワイヤ電極の
切断装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のワイヤ電極の切断装置は、放電加工後のワ
イヤ電極を適宜長さに切断する装置において、金属製の
固定台に着脱自在に設けた固定刃体と、該固定刃体に対
して遠近動する移動刃体とからなり、前記固定台には、
固定刃体の取付け部を有する先端部と、前記移動刃体に
近い側の基部との間には、固定刃体が移動刃体の移動方
向に対して略直交する方向に弾性変位可能となるように
一端開放された切欠き溝を設け、該切欠き溝に対して交
叉する方向 に設けた調節ねじにより、前記切欠き溝の隙
間を大小調節することより、固定刃体と移動刃体とのク
リアランスを設定調節するように構成したものである。

【０００７】

【実施例】次に、本発明を具体化した一実施例について
図１〜図６を参照して説明する。ワイヤ放電加工機にお
ける基台１上には、加工槽２が載置されており、該加工
槽２内にはワークテーブル３上に固定した被加工物Ｗが
加工液に浸漬されるように、加工液供給装置４から絶縁
性の加工液５を供給し、汚濁した加工液５を加工液供給
装置４に回収し、フイルタ等を介して濾過したのち再度
循環させて供給する。

【０００８】コラム７の上部には、ワイヤ電極８を巻回
したワイヤボビン９が設けられており、そのコラム７の
上部に支持された上部アーム１０には上ガイド部１１が
形成されている。また、コラム７の下部に支持された下
部アーム１２には下ガイド部１３が配置されている。ワ
イヤボビン９から引き出されたワイヤ電極８は、上ガイ
ド部１１から被加工物Ｗを介して下ガイド部１３に略鉛
直状に張架され、図示しない電源からワイヤ電極８と被
加工物Ｗとにパルス電流を通電し、鉛直状にて下向きに
通過するワイヤ電極８と被加工物Ｗとの微小間隙部（放
電加工部）で放電加工が行われる。なお、前記上ガイド
部１１及び下ガイド部１３の両方またはいずれか一方に
おけるノズル部（図示せず）から加工液５を放電加工部
に向かって噴出させ、放電加工の金属くずの除去と放電
加工部の冷却とを実行する。前記ワイヤ電極８の送給速
度（移動速度）は、放電加工条件、被加工物Ｗの板厚等
により種々あるが、一般に50〜300mm/秒程度であり、例
えば板厚50mmの場合、100mm/ 秒程度である。

【０００９】方向変換プーリ１４は前記下ガイド部１３
の下方に配置されており、その後方に配置された上下一
対のローラ１５，１６からなる送給装置が方向変換プー
リ１４にて横方向に送給方向を変換された使用済みのワ
イヤ電極８を強制的に挟持送給する。なお、両ローラ１
５，１６はその外円周部を電気絶縁部材にて被覆されて
おり、その一方のローラ１５を駆動モータ１７（図３参
照）にて回転駆動する。ガイド体１８は、図２に示すよ
うに、前記一対のローラ１５，１６の送給方向後方に配
置されており、そのガイド体１８の後側には切断装置１
９が配置され、この切断装置１９にて１cm〜３cm程度に
切断させたワイヤ電極片８ａを、下方に配置した回収箱
２０に堆積させる。

【００１０】図２〜図５は本発明の切断・回収装置の一
実施例を示し、前記駆動モータ１７及び切断装置１９に
おける切断モータ２１は、ベース体２２に固定され、そ
れぞれローラ１５及び切断ロータ２３に連結されてお
り、その回転力を伝達する。他方のローラ１６はベース
体２２にピンチレバー２４を介して上下回動可能に枢支
されており、バネ２５とその押圧力調節用ねじ２６とに
より、ローラ１６をローラ１５に押圧し、その間にワイ
ヤ電極８を挟持するものである。

【００１１】切断装置１９における固定刃体２７は、取
り付け用偏心ピン２９にて金属製の固定台２８の先端部
２８ａに固定されており、その固定台２８は、図４に示
すように、電気絶縁部材３０を介してベース体２２に固
定されている。また、前記切断ロータ２３は電気絶縁性
材料で形成されており、この切断ロータ２３は回転刃体
３３を把持するチップホルダー３４を支持している。

【００１２】そして、前記回転刃体３３は、図５に示す
ように、チップホルダー３４に対してボルト４４にて着
脱自在に装着され、固定刃体２７も固定台２８の先端部
２８ａに対して取り付け用偏心ピン２９にて着脱自在に
装着されている。これにより、回転刃体３３と固定刃体
２７とをそれぞれその取付け状態を表裏位置交換及び前
後位置交換できるようにし、さらに、回転刃体３３と固
定刃体２７に対するワイヤ電極８の切断位置をオフセッ
トさせて、回転刃体３３および固定刃体２７の寿命を向
上させることができるのである。

【００１３】また、固定台２８には、前記先端部２８ａ
と基部２８ｂとの間に、弾性変位部としての切欠き溝３
１を形成し、該切欠き溝３１の幅を広狭調節する本発明
の調節手段としてのクリアランス調節ねじ３２にて回転
刃体３３との隙間寸法（Ｈ１）を調節するように構成さ
れている。即ち、前記切欠き溝３１を介する先端部２８
ａと基部２８ｂとの連設部分は、クリアランス調節ねじ
３２の締めつけ力にて弾性的に歪み、結果として、クリ
アランス調節ねじ３２にて前記切欠き溝３１の隙間（Ｈ
２）が変位する方向が、回転刃体３３の移動方向（図２
及び図５の矢印Ａ方向）と略直交する方向であるよう
に、切欠き溝３１を設けるのである。

【００１４】なお、回収箱２０へのワイヤ電極片８ａの
回収密度を高めるため、切断モータ２１の回転速度と前
記ローラ１５の駆動モータ１７の回転速度とを同期させ
るように制御装置（図示せず）にて制御する。これによ
り、ワイヤ電極８の送給速度（移動速度）が変化して
も、使用済のワイヤ電極８は略同一長さのワイヤ電極片
８ａに切断することができる。本実施例でのワイヤ電極
片８ａは略１５mm程度である。

【００１５】回収箱２０へのワイヤ電極片８ａの堆積限
界を検出するための検出器３６は非接触式、例えば光反
射式検出器から構成されている。その検出器３６は、図
２及び図３に示すように、前記ベース体２２下部に取付
けられた取り付け台３７にねじ（図示せず）を介して着
脱自在に取り付けられている。また、図３に示すよう
に、検出器３６の投光方向がその下方位置の回収箱２０
の内部に向かって斜め下向きになるように、検出器３６
を取り付け台３７に取付けてられている。

【００１６】そして、回収箱２０内に堆積されたワイヤ
電極片８ａの上面にて反射した光を検出することによ
り、ワイヤ電極片８ａの堆積量、ひいては回収限界を検
出できるようにする。通常、回収箱２０の容積の７０〜
８０％程度の堆積量で回収限界とするように前記検出器
３６の位置及び感度を調整する。なお、前記切断装置１
９の前面等には、切断後のワイヤ電極片８ａが飛び散ら
ないようして回収箱２０に導かれるカバー体３８を着脱
自在に配置する。

【００１７】ワイヤ電極の切断不良検出のための接触検
出器４０は、固定刃体２７の略下方に配置され、図４に
示すように、前記検出器３６が取付けられた取り付け台
３７の前面側に電気絶縁部材４１、４２を介して取り付
けられている。この接触検出器４０は、本実施例では図
２〜図４に示すように、金属板を平面視略コ字型に屈曲
させた形状に構成するが、接触検出器４０の形状は矩形
筒状等の任意に設定できる。

【００１８】また、このワイヤ放電加工機の制御装置３
５について図５を参照して説明する。制御装置３５は、
本発明の検出手段である中央処理装置（ＣＰＵ）５０、
制御プログラムを記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）５２、各種データを記憶させた随時読み書き可能メ
モリ（ＲＡＭ）５４及びそれらを接続するバスを有する
コンピュータを主体とするものであり、基台１の内部に
設けられている。

【００１９】中央処理装置（ＣＰＵ）５０には、前記駆
動モータ１７、切断モータ２１、検出器３６及び回収箱
２０のワイヤ電極片８ａの堆積量が限界に達したことを
報知するブザー等の警報装置３９が接続され、ＣＰＵ５
０により制御される。さらにＣＰＵ５０には、前記接触
検出器４０と、下部ガイド部１３の下方にてワイヤ電極
８に摺接させて電流を供給する給電子４３（図１参照）
とが電気的に接続されている。このＣＰＵ５０は接触検
出器４０と給電子４３とが電気的に導通状態であること
を検出すると、前記ワイヤ電極８の切断不良と判断する
ものである。

【００２０】次に、このように構成されたワイヤ放電加
工機における使用済のワイヤ電極８の切断及び回収動作
について説明する。まず、ＣＰＵ５０が駆動モータ１７
を駆動させると、放電加工後の使用済のワイヤ電極８
が、一対のローラ１５，１６から送給されてガイド体１
８を通過し、固定刃体２７に当接しつつ後端刃部の箇所
まで案内される。すると、ＣＰＵ５０にて切断モータ２
１が駆動され、図２の矢印Ａ方向に上向き回転する回転
刃体３３にて切断される。

【００２１】この場合、クリアランス調節ねじ３２の締
め付けにより、前記固定刃体２７は切断ロータ２３の回
転円の概略半径方向に変位するので、回転刃体３３と固
定刃体２７とのクリアランスを、微小且つ無段階に調節
可能となる。そして、固定台２８の前記切欠き溝３１に
よる弾性変位の反力のため、クリアランス調節ねじ３２
の緩みが発生せず、調節完了後にクリアランスが変化す
ることもない。

【００２２】このようにして調節された切断装置１９に
て、所定長さに切断されたワイヤ電極片８ａは自重によ
り下方の回収箱２０に堆積する。この堆積量が所定の限
界になると、検出器３６にて検知し、ＣＰＵ５０は、ブ
ザーや表示部の警報装置にて作業者に知らせる。また、
第２実施例について、図７を参照して説明する。固定台
２８に対する固定刃体２７の装着の構成及びクリアラン
スの調節手段は前記第１実施例と同じであるが、移動刃
体４５が支持体４６に着脱自在に取付けられており、図
７の矢印方向に示すごとく、この支持体４６を固定刃体
２７に対して遠近動するように往復動させるのである。

【００２３】なお、前記各実施例において、固定台２８
の基部２８ｂと先端部２８ａとを、完全に分離し、その
間に断面Ｕ字状または山形湾曲状の板ばね（図示せず）
を介挿し、前記基部２８ｂと先端部２８ａと間の板ばね
による隙間が変位するようにクリアランス調節ねじ３２
を締め付ける構成であっても良いのである。

【００２４】

【発明の作用・効果】以上詳述したように、本発明で
は、放電加工後のワイヤ電極を適宜長さに切断する装置
において、金属製の固定台に着脱自在に設けた固定刃体
と、該固定刃体に対して遠近動する移動刃体とからな
り、前記固定台には、固定刃体の取付け部を有する先端
部と、前記移動刃体に近い側の基部との間には、固定刃
体が移動刃体の移動方向に対して略直交する方向に弾性
変位可能となるように一端開放された切欠き溝を設け、
該切欠き溝に対して交叉する方向に設けた調節ねじによ
り、前記切欠き溝の隙間を大小調節することより、固定
刃体と移動刃体とのクリアランスを設定調節するように
構成したものであり、前記固定台における調節ねじを操
作するだけ、切断装置でワイヤ電極を適宜の長さに短く
切断するときの固定刃 体と移動刃体とのクリアランスを
調節するから、移動刃体を移動させる部材の動的アンバ
ランスを発生させることがない。

【００２５】また、前記調節ねじにより、前記切欠き溝
の隙間を大小調節することより、固定刃体と移動刃体と
のクリアランスを設定調節するように構成したものであ
るから、至極簡単な構成で、クリアランスを無段階的
に、且つ微調節することが至極簡単となると共に弾性変
位部である前記切欠き溝の反力で調節手段に緩みが発生
しないことから、クリアランスの調節を確実且つ正確に
行えるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤ放電加工機の概略側面図である。

【図２】ワイヤ電極切断・回収装置の正面図である。

【図３】図２の III−III 矢視図である。

【図４】図２のIV−IV矢視要部断面図である。

【図５】切断装置の一部切欠き要部正面図である。

【図６】制御装置の機能ブロック図である。

【図７】第２実施例の要部正面図である。

【符号の説明】

８ ワイヤ電極 ８ａ ワイヤ電極片 １５，１６ ローラ １８ ガイド体 １９ 切断装置 ２３ 切断ロータ ２７ 固定刃体 ２８ 固定台 ２９，４４ ボルト ３１ 切欠き溝 ３２ クリアランス調整ねじ ３３ 回転刃体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電加工後のワイヤ電極を適宜長さに切
   断する装置において、金属製の固定台に着脱自在に設け
   た固定刃体と、該固定刃体に対して遠近動する移動刃体
   とからなり、前記固定台には、固定刃体の取付け部を有
   する先端部と、前記移動刃体に近い側の基部との間に、
   固定刃体が移動刃体の移動方向に対して略直交する方向
   に弾性変位可能となるように一端開放された切欠き溝を
   設け、該切欠き溝に対して交叉する方向に設けた調節ね
   じにより、前記切欠き溝の隙間を大小調節することよ
   り、固定刃体と移動刃体とのクリアランスを設定調節す
   るように構成したことを特徴とするワイヤ放電加工機に
   おけるワイヤ電極の切断装置。