JP3483599B2 - ワイヤ放電加工機の加工槽プレシール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本願発明は、加工液中にワークを
浸漬した状態で放電加工を行う型のワイヤ放電加工機の
加工液収容槽（以下、加工槽と言う。）のプレシール装
置に関し、更に詳しく言えば、加工槽と加工槽に対して
相対移動する下アームとの間をシールする加工槽シール
機構部に付設される加工槽プレシール装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、加工液中にワークを浸漬した状
態で放電加工を行う型のワイヤ放電加工機においては、
図１に示されたような配置が採用されている。これを簡
単に説明すると、１０はＸＹテーブルで、該テーブルに
は加工液４を収容する加工槽１が固定載置されており、
加工槽１内にはワークテーブルが固設されている（図示
省略）。ワイヤ電極２０はワイヤ電極供給部から送り出
され、上方よりワークの加工部を貫通し、下ガイド部を
経て巻取り部によって巻取られるように張架されてい
る。下ガイド部及び周辺の各部材は、基部がコラムに固
定されると共に延在部が加工槽１の壁２を貫通して加工
槽２１の中央部へ延びるように配置された下アーム部材
３によって支持されてる。 【０００３】放電加工実行中には、ＸＹテーブル１０が
ＮＣ装置の制御の下にＸ方向（図１において対紙面垂直
方向）及びＹ方向（図１において左右方向）に駆動され
る。この動きに対応する為に、加工槽壁２の下アーム貫
通部とその周辺部には、加工槽１に対して前後方向（ア
ーム長さ方向）及び横方向の相対移動を許容しつつ、加
工液４の大量流出を防止するシール機構部Ｓが設けられ
ている。 【０００４】図２は、従来より用いられているシール機
構部の構造を、加工槽１の内部側から見た見取図（一部
破断）の形で示したものである。また図４は、これを図
２中に示した矢印Ｋの方向から見た様子を表わした部分
側面図（一部破断）である。 【０００５】各図中、４は加工槽壁２の下アーム貫通部
に形成された窓部であり、この窓部４と同形同寸の開口
５０を重なり合う位置に有するシールベース５が、加工
槽壁２の外側面に固設されている。そして、このシール
ベース５の上下縁部近傍に設けられた軸受機構５１、５
２を介して、シール板６が横方向（Ｘ方向）にスライド
可能に支持されている。 【０００６】軸受機構５１、５２は、シール板６の上下
方向（Ｚ方向）の動きを規制するローラベアリング５１
Ａ、５２Ａと、加工槽１内の水圧に抗すべく前後方向
（Ｙ方向）の動きを規制するローラベアリング５１Ｂ、
５２Ｂを備えている。各ローラベアリングはシールベー
ス５の上下縁部に沿って適宜間隔を以て数個づつ配列さ
れており、各ころがり面でシール板上下縁部６１、６２
が案内されるようになっている。 【０００７】一方、シール板６の中央部には、内部にオ
イルシール構造を有するフランジ状のシール部材６３が
固着されており、下アーム３と一体で運動するアームカ
バー３１は、該シール部材６３の中央部に形成された挿
通孔６４と、シール板６の同位置に形成された挿通孔を
順次貫通して外方に延び、ワイヤ放電加工機本体のコラ
ムに固定されている。 【０００８】放電加工が実行中には、加工槽１を固定載
置したＸＹテーブル１０が、ＮＣ装置によって制御され
るモータを介してＸ方向及びＹ方向に移動する。従っ
て、アーム３と一体関係にあるアームカバー３１は、加
工槽２１に対して、Ｘ方向及びＹ方向に相対移動する必
要がある。図２、図４に示したシール機構部Ｓは上記構
造を有しているから、シール部材６３の挿通孔とこれに
重なる位置に形成されたシール板の挿通孔を通してアー
ムカバー３１が下アーム３の長さ方向に出入りすること
によってＹ方向の相対運動が実現される。一方、Ｘ方向
の相対移動は、アームカバー３１、シール部材６３、シ
ール板６が同時に同方向に同距離動くことによって実現
される。 【０００９】この時シール板６は、シールベース５の外
側面に密着して、窓部４と同形同寸のシールベースの開
口を塞いだ状態を保ったまま加工槽壁２及びシールベー
ス５に対して相対移動を行なうので、窓部４と同形同寸
のシールベースの開口５０を通して大量の加工液４が流
出することはない。 【００１０】また、シール部材６３の挿通孔及びシール
板の挿通孔とアームカバー３１との間の間隙を通しての
加工液４の漏出は、シール部材６３内部に形成されたオ
イルシール機構の作用によって極力抑えられている。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】上記説明したように、
図２、図４に示された構造を有するシール機構を加工槽
１に設けることによって、加工槽１からの加工液（通常
は水）の流出を少量に抑えながら、加工槽１と下アーム
３との間に相対運動を行なわせることが可能である。し
かしながら、この従来構造のシール機構を使用した場
合、長時間に亙って放電加工を実行しているとシール機
構内のシール板６と加工槽壁２の摺動部、アームカバー
３１の各挿通部の間隙にスラッジ等の汚染物質が侵入・
付着して摺動抵抗が著しく増大し、加工槽１を載置した
ＸＹテーブル１０の駆動について大きなバックラッシュ
が発生するという問題を生じていた。 【００１２】シール機構各部の汚染を防ぐ為に、シール
部に向けて清浄な水を加工液中で吹きかけるようにした
ものもあるが、広範囲に亙って汚染物質の侵入を確実に
阻止することは難しく、満足すべき結果が得られている
とは言い難い。従って、従来は、頻繁にシール機構部に
対する清掃作業を含むメンテナンスを実行する他はな
く、作業効率を著しく損ねていた。 【００１３】そこで、本願発明の目的は、上記シール機
構部の汚染によって発生する諸問題を簡潔な技術手段に
よって解決することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本願発明は、「可動テー
ブルに載置された加工槽の下アーム挿通部に設けられた
シール機構部に付設され、前記シール機構部を前記加工
槽の内部側から取り囲む仕切手段と、前記シール機構部
と前記仕切り手段によって定められた空間内に清浄な加
工液を該空間の外側に存在する加工液の圧力を上回る圧
力で送り込む手段とを備え；前記仕切り手段の前記加工
槽の内部側に面した部分には窓部が形成され、該窓部に
は前記下アームの軸と直交する方向に沿った前記可動テ
ーブルの移動範囲に対応した作動範囲を有する蛇腹手段
と前記下アームを挿通する可動窓塞ぎ部材が設けられて
おり、該可動窓塞ぎ部材と前記蛇腹手段によって前記窓
部の大部分が閉塞されていることを特徴とするワイヤ放
電加工機の加工槽プレシール装置」、によって上記問題
点を解決したものである。 【００１５】 【作用】本願発明のプレシール装置によれば、従来同様
に下アームの加工槽に対するＸＹ方向への相対運動を許
容しつつ、上記した従来技術が有していた欠点が克服さ
れる。プレシール装置における加工槽に対する下アーム
のＹ方向（軸方向）の相対運動は、可動窓塞ぎ部材に下
アームが挿通された構造によって確保されており、Ｘ方
向（横方向）への相対移動は、下アームを挿通した可動
窓塞ぎ部材と蛇腹手段の窓部内の横方向運動自由度によ
って保証されている。この蛇腹手段の作動範囲は、加工
槽を載置した可動テーブルのＸ方向移動範囲に対応して
いるから、可動窓塞ぎ部材に挿通された下アームのＸ方
向相対移動範囲は、加工槽を載置した可動テーブルのＸ
方向移動範囲と整合したものとなる。 【００１６】このようにして下アームの加工槽に対する
ＸＹ方向への相対運動が実現される一方、シール機構部
と仕切り手段とで囲まれた空間内には、清浄な加工液が
該空間の外側に存在する加工液の圧力を上回る圧力で送
り込まれる。送り込まれた清浄な加工液は、蛇腹手段と
窓部縁部の間の小間隙及び可動窓塞ぎ部材とアームカバ
ーの間の小間隙を通って加工槽内部へ向かう流れを作り
出し、シール機構部と仕切り手段とで囲まれた空間に汚
染した加工液が逆流・侵入する可能性を抑止する。従っ
て、加工槽壁部に設けられたシール機構部にスラッジ等
の汚染物質の到達することが阻止され、シール機構部の
摺擦部が長期間に亙って清浄に保たれることになり、摺
動抵抗の増大によるバックラッシュ発生等、シール機構
部汚染に起因した問題が一挙に解決される。 【００１７】更に、本願発明のプレシール装置が付設さ
れたシール機構部においては清浄な加工液が摺動部等の
間隙を通して定常的に流れるから、加工槽内部側で生成
されたスラッジ等の汚染物質の侵入を防ぐのみならず、
外界側（ワイヤ放電加工機設置箇所における環境）から
汚染微粒子がシール機構部の摺動部等の間隙に侵入・付
着することも同時に防止される。 【００１８】また、仮に何らかの原因（例えば、清浄加
工液の送り込みの一時休止）によりシール機構部に多少
の汚染が発生した場合にも、上記清浄な加工液の定常的
な流れによって、一旦侵入・付着した汚染物質を流し出
す作用も十分期待される。以上のような清浄状態保持作
用によって、シール機構部の長期間に亙るメンテナンス
フリーを実現することも困難でなくなる。 【００１９】 【実施例】本願発明のプレシール装置は、ワイヤ放電加
工機の可動テーブル上に載置された加工槽壁部に設けら
れたシール機構部に付設されるものであり、図３は、図
２及び図４に示されたシール機構部Ｓに本願発明に従っ
たプレシール装置Ｐを付設適用した実施例を、加工槽の
内部側から見た見取図（一部破断）の形で示したもので
ある。また図５は、これを図３中に示した矢印Ｌの方向
から見た部分側面図（一部破断）である。 【００２０】両図において、図２あるいは図４と共通す
る部分乃至部材については同じ符号乃至番号が付されて
いる。符号Ｓで示されたシール機構部の構造は、図２、
図４に描かれたものと同様であるが、プレシール装置Ｐ
を付設した為に一部が背後に隠れて図に顕われていな
い。主として図５を参照して、このシール機構部Ｓにつ
いて簡単に反復説明すると、加工槽壁２の下アーム貫通
部には窓部４が形成されており、この窓部４と同形同寸
の開口５０を重なり合う位置に有するシールベース５
が、加工槽壁２の外側面に固設されている。そして、こ
のシールベース５の上下縁部近傍に設けられた軸受機構
５１、５２を介して、シール板６が横方向（Ｘ方向）に
スライド可能に支持されている。 【００２１】軸受機構５１、５２は、シール板６の上下
方向（Ｚ方向）の動きを規制するローラベアリング５１
Ａ、５２Ａと、加工槽１内の水圧に抗すべく前後方向
（Ｙ方向）の動きを規制するローラベアリング５１Ｂ、
５２Ｂを備えている。各ローラベアリングはシールベー
ス５の上下縁部に沿って適宜間隔を以て数個づつ配列さ
れており、各ころがり面でシール板上下縁部６１、６２
を案内する。一方、シール板６の中央部には、内部にオ
イルシール構造を有するフランジ状のシール部材６３が
固着されており、下アームと一体的に動くアームカバー
３１は、該シール部材６３の中央部に形成された挿通孔
と、シール板６の同位置に形成された挿通孔を順次貫通
して外方に延び、ワイヤ放電加工機本体のコラムに固定
されている。 【００２２】次に、上記構造のシール機構部Ｓに付設さ
れたプレシール装置の構造について図３、図５を参照し
て説明する。全体を符号Ｐで示したプレーシール装置
は、シール部Ｓを加工槽１の内部側から取り囲む仕切り
手段を有している。仕切り手段は、シールベース５に基
部を固定された箱状の仕切り部材７０を備え、仕切り部
材７０の内側（加工槽壁２と反対側）に面して窓部７１
が形成されている。そして、この窓部７１の相当部分を
塞ぐように蛇腹７２が配設されており、蛇腹７２の中央
部には、この蛇腹７２を補完する形で窓部の一部を塞ぐ
可動窓塞ぎ部材７３が設けられている。この可動窓塞ぎ
部材７３は、アームカバー３１と平行して延びた支持部
材７５により、シール部材６３と共にシール板６に結合
されている（可動窓塞ぎ部材７３を、アームカバー３１
叉は蛇腹７２に結合する構造も考えられる）。 【００２３】蛇腹７２の窓部最外側両端部は、窓部７１
の縁部を形成する仕切り部材７０に固定される一方、窓
部内側のアームカバー３１挿通部（図２において、可動
窓塞ぎ部材７３で隠された部分）には、アームカバー３
１との間隙を埋める板金部材（図示省略）が設けられて
いる。蛇腹７２は、Ｘ方向に折り畳み・伸縮作動するも
のであり、下アーム３のアームカバー３１が加工槽１に
対してＸ方向に相対運動しようとする時に、可動窓塞ぎ
部材７３が窓部７１のほぼ全幅に亙って追随移動する為
のものである。蛇腹７２の上下縁部には、蛇腹７２の横
方向折り畳み・伸縮運動を許容すると共に仕切り手段内
外に圧力差が生じた時に、正圧側から負圧側への加工液
の流路を提供し得る程度の間隙が残されている。また、
可動窓塞ぎ部材７３にも適度の漏れがあり、仕切り手段
内外に圧力差が生じた時には、正圧側から負圧側への加
工液の小量の流れが発生し得る。 【００２４】このようにして、仕切り部材７０、蛇腹７
２、可動窓塞ぎ部材７３及びシール機構部Ｓ（シールベ
ース５と加工槽壁２の一部）によって上下四方をほぼ閉
塞された空間（以下、準閉空間と言う。）が定められ
る。一方、仕切り部材７０の加工壁２寄り天井部分から
準閉空間内に差し込まれるように、左右２本の給液管７
４Ａ、７４Ｂが配設されている。これら給液管７４Ａ、
７４Ｂは、図示しないホース手段、ポンプ手段を介して
清浄な加工液（補給水）源に接続されている。ポンプ手
段としては、各給液管７４Ａ、７４Ｂを介して、準閉空
間外の加工液圧力に打ち勝つ圧力を以て清浄な加工液
（補給水）を送り込む能力を有するものが使用される。 【００２５】上記構造を有するシール機構Ｓとプレシー
ル装置Ｐを加工槽１の下アーム貫通部に備えたワイヤ放
電加工機においては、加工槽１に加工液（水）が満たさ
れる一方、上記ポンプ手段が作動され、各給液管７４
Ａ、７４Ｂを通して清浄な加工液（補給水）が絶えず準
閉空間内に流入する状態の下で加工が実行される。加工
槽１を固定載置したＸＹテーブル１０が、ＮＣ装置によ
って制御されるモータを介してＸ方向及びＹ方向に移動
すると、アーム３と一体関係にあるアームカバー３１
は、加工槽２１に対してＸ方向及びＹ方向に相対移動を
起こす。 【００２６】シール機構部Ｓ及びプレシール装置Ｐは上
記構造を有しているから、シール部材６３、可動窓塞ぎ
部材７３の各挿通孔とこれに重なる位置に形成されたシ
ール板の挿通孔を通してアームカバー３１が下アーム３
の長さ方向に出入りすることによってＹ方向の相対運動
が実現される。一方、Ｘ方向の相対移動は、アームカバ
ー３１、シール部材６３、可動窓塞ぎ部材７３、シール
板６が同時に同方向に同距離動くことによって実現され
る。可動窓塞ぎ部材７３の移動に際しては、蛇腹７２が
これに追随する折り畳み・伸縮運動を行なう。 【００２７】従来技術の説明の欄で述べたように、この
時シール板６は、シールベース５の外側面に密着し、窓
部４と同形同寸のシールベースの開口を塞いだ状態を保
ったまま加工槽壁２及びシールベース５に対して相対移
動するので、窓部４と同形同寸のシールベースの開口５
１を通して加工液（給液管７４Ａ、７４Ｂからの清浄補
給水）が大量流出することはない。また、シール部材６
３及びシール板６の挿通孔とアームカバー３１との間の
間隙を通しての加工液（給液管７４Ａ、７４Ｂからの清
浄補給水）の漏出も、シール部材６３内部に形成された
オイルシール機構の作用によって極く僅かに抑えられ
る。 【００２８】一方、蛇腹７２の上下縁部及び可動窓塞ぎ
部材７３の下アーム挿通部周辺（板金部材とアオムカバ
ー３１の間）には小さな間隙が残されているから、正圧
を以て準閉空間内に送り込まれた清浄補給水は、準閉空
間を満たしつつ、余剰容積分（給液管７４Ａ、７４Ｂか
らの流入量にほぼ等しい量）が、図３中破線矢印で例示
したように、主として蛇腹７２の上下縁部から加工槽内
部へ流れ出す。各給液管７４Ａ、７４Ｂからの流入圧力
の大きさは、この流れが出来るだけ安定したものとなる
ように選ぶことが好ましい。蛇腹７２の上下縁部及び可
動窓塞ぎ部材７３の下アーム挿通部周辺の間隙はいずれ
も小さいものであるから、この流れによって、清浄な加
工液で満たされた準閉空間内へ汚染した加工液４が逆流
・侵入することが確実に抑止される。 【００２９】下アーム挿通部周辺の間隙で発生する漏洩
についても、仕切り手段によって形成された準閉空間の
内側の清浄加工液の圧力が、外側（加工槽１の内部側）
における加工液の圧力よりも定常的に高く保たれている
から、準閉空間内を汚染する原因とはならない。 【００３０】本実施例においては、シール機構として図
２、図４に示された構造のものを採用したが、本願発明
のプレシール装置が付設されるシール機構の構造はこれ
に限られるものでないことは、本願発明の技術思想に照
らして明らかである。即ち、本願発明のプレシール装置
は、加工槽に対して左右前後方向の相対運動を行なうア
ーム部材が該加工槽の壁を貫通する部分において、該相
対運動を許容しつつ加工液の大量流失を防止する構造を
有する任意構造のシール機構に対して付設することが一
般的に可能である。このようなシール機構部には相互に
摺擦的な相対運動を行なう構造部分が必然的に存在する
が、本願発明のプレシール装置を付設することにより、
該部分への汚染物質の侵入・付着によって引き起こされ
るトラブルが未然に防止されることも、上記説明した本
願発明のプレシ−ル装置の構造と作用から容易に理解さ
れるであろう。 【００３１】 【発明の効果】本願発明のプレシール装置によれば、簡
単で安価な装置構成によって、下アームの加工槽に対す
る相対運動を許容しつつ、シール機構部を汚染から守る
ことが出来る。シール機構部に付設される本願発明のプ
レーシール装置によって、シール機構部を取り囲む準閉
空間が形成され、そこに清浄な加工液が該空間の外側に
存在する加工液の圧力を上回る圧力で送り込まれ、該準
閉空間から加工槽内部へ向かう流れが定常的に発生する
から、シール機構部に汚染した加工液が接近出来ない。 【００３２】従って、加工槽壁部に設けられたシール機
構部にスラッジ等の汚染物質の到達することが確実に阻
止され、シール機構部の摺擦部が長期間に亙って清浄に
保たれる。その結果、摺動抵抗の増大によるバックラッ
シュ発生等、シール機構部汚染に起因した問題が一挙に
解決される。 【００３３】更に、清浄加工液の流れは、シール機構部
の摺動部等の間隙を通して加工槽の外部へも定常的に発
生するから、外界側（ワイヤ放電加工機設置箇所におけ
る環境）から汚染微粒子がシール機構部の摺動部等の間
隙に侵入・付着することも同時に防止される。 【００３４】また、清浄加工液の送り込みの一時休止等
によりシール機構部に多少の汚染が発生した場合にも、
上記清浄な加工液の定常的な流れによって、一旦侵入・
付着した汚染物質を流し出す作用も期待される。シール
機構部を清浄状態に保持するこれらの作用によって、シ
ール機構部の長期間に亙るメンテナンスフリーを実現す
ることも可能となった。

【図面の簡単な説明】 【図１】加工液中にワークを浸漬した状態で放電加工を
行う型のワイヤ放電加工機における可動テーブル、加工
槽、下アーム等の配置関係を説明する為の一部破断側面
図である。 【図２】加工槽の下アーム貫通部に従来より採用されて
いるシール部の構造を、加工槽の内部側から見た一部破
断見取図の形で表わしたものである。 【図３】本願発明に従ったプレシール機構を備えた加工
槽シール部の構造を、加工槽の内部側から見た一部破断
見取図の形で表わしたものである。 【図４】図２に示した従来構造の加工槽シール部を、図
２中矢印Ｋの方向から見た外観を表わした一部破断側面
図である。 【図５】図３に示した本願発明実施例に係る加工槽シー
ル部を、図３中矢印Ｌの方向から見た外観を表わした一
部破断側面図である。 【符号の説明】 １ 加工槽 ６３ シ
ール部材 ２ 加工槽壁 ６４ 挿
通孔 ３ 下アーム ７０ 仕
切り部材 ４ 窓部 ７１ 窓
部 ５ シールベース ７２ 蛇
腹 ６ シール板 ７３ 可
動窓塞ぎ部材 １０ ＸＹテーブル ７４Ａ、
７４Ｂ 給液管 ３１ アームカバー ７５ 支
持部材 ５０ 開口部 Ｐ プレ
シール装置 ５１、５２ 軸受部 Ｓ シー
ル機構 ５１Ａ、５１Ｂ；５２Ａ、５２Ｂ ローラベアリング ６１、６２ シール板縁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23H 7/00 B23H 7/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 可動テーブルに載置された加工槽の下ア
   ーム挿通部に設けられたシール機構部に付設され、前記
   シール機構部を前記加工槽の内部側から取り囲む仕切手
   段と、前記シール機構部と前記仕切り手段によって定め
   られた空間内に清浄な加工液を該空間の外側に存在する
   加工液の圧力を上回る圧力で送り込む手段とを備え；前
   記仕切り手段の前記加工槽の内部側に面した部分には窓
   部が形成され、該窓部には、前記下アームの軸と直交す
   る方向に沿った前記可動テーブルの移動範囲に対応した
   作動範囲を有する蛇腹手段と前記下アームを挿通する可
   動窓塞ぎ部材が設けられており、該可動窓塞ぎ部材と前
   記蛇腹手段によって前記窓部の大部分が閉塞されている
   ことを特徴とするワイヤ放電加工機の加工槽プレシール
   装置。