JP3497021B2 - ワイヤ放電加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工作物に対して放電
加工を行うワイヤ電極を自動的に供給する自動ワイヤ供
給装置を備えたワイヤ放電加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のワイヤ放電加工機として、図６に
示すものが知られている。該ワイヤ放電加工機は、ワイ
ヤ電極供給装置によって供給されるワイヤ電極１を支持
台２１にクランプ２２で固定された工作物８のスタート
ホールや加工軌跡の孔２６に挿通する場合に、ワイヤ電
極１をガイドするため、ヘッド１０に沿って上下動する
供給パイプ５を利用するものが知られている。ヘッド１
０には、送りねじ３５を形成したガイドロッド２４が取
り付けられている。保持体２０には、供給パイプ５が垂
下状態に固定されている。保持体２０は、モータの駆動
によって送りねじ（図示せず）を回転させることによっ
て、ヘッド１０のガイドロッド２４にガイドされて上下
動する。また、工作物８の放電加工に使用されたワイヤ
電極１は、下ワイヤヘッド７の後流に設けられた引出し
ローラ１２によって引出し回収されている。また、ワイ
ヤ電極１の送りは、断線センサー６１で検出されると共
に、ヘッド１０に沿って上下方向に往復動する保持体２
０に設けられた一対のアニールローラ１３、又はヘッド
１０の下部に設けられたワイヤ電極１を切断するカッタ
１６の後流に設けた一対のコモンローラ１４によって行
われている。カッタ１６は、ワイヤ電極１の良好な端部
を準備して上ワイヤヘッド６、工作物８の孔２６及び下
ワイヤヘッド７の各孔へワイヤ電極１を挿通できるよう
に、ワイヤ電極１の先端部を整えるため、ワイヤ電極１
を切断するものである。このようなワイヤ放電加工機と
しては、例えば、特開平２−１４５２１５号公報に開示
されているものがある。

【０００３】また、ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電
極供給装置として、特公平６−１５１２５号公報に開示
されるものがある。該ワイヤ電極供給装置は、下ワイヤ
ヘッドの下側に配設されたワイヤ電極を挟んでガイドす
る一対のガイドローラ、該ガイドローラの側方に配設さ
れたワイヤ電極を引き出すモータで駆動される引出しロ
ーラ、及び前記ガイドローラと前記引出しローラとに巻
回されるベルトから構成されている。工作物を放電加工
して消耗された前記ワイヤ電極は、前記下ワイヤヘッド
を通じて排出されて前記ガイドローラで巻き込まれ、次
いで前記ベルトで挟持状態で移送されて前記引出しロー
ラで引き出されて回収される。

【０００４】また、ワイヤ電極供給装置として、特公平
６−７５８０８号公報に開示されるものがある。該ワイ
ヤ電極供給装置は、下ワイヤヘッドの下方に配設された
方向変換ローラを内蔵し且つ前記方向変換ローラで方向
転換したワイヤ電極を水流を利用して送り出すガイドパ
イプを有し、前記ガイドパイプから排出されるワイヤ電
極を挟持してワイヤ電極を引き出す引出しローラを有し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤ放電加工機では、アニールローラとコモンローラ
との間に位置するワイヤ電極をアニールローラで挟持し
てワイヤ電極に対してアニールを行うと、ワイヤ電極の
挟持箇所に圧痕傷が付くという問題がある。圧痕傷のつ
いたワイヤ電極を自動供給して工作物に形成された孔に
挿通しようとすると、ワイヤ電極を極めて遅い速度で下
降させて挿通動作を行わなければならず、ワイヤ電極の
供給時間を短縮できない。即ち、ワイヤ電極にアニール
を施す場合には、上方に位置するアニールローラでワイ
ヤ電極を挟持し、下方のコモンローラを正転駆動し、ア
ニールローラとコモンローラとの間でワイヤ電極を緊張
させた状態にするが、アニールローラで挟持した箇所に
大きな圧痕傷が付き、該圧痕傷がアニールした部分の後
流側に位置するため、極めて精密な構造を有する上ワイ
ヤヘッドや下ワイヤヘッド及び工作物の孔を通過する際
に障害になり、ワイヤ電極のスムースな供給が期待でき
なくなる。

【０００６】また、ワイヤ放電加工機が大型化すると、
下ワイヤヘッドの下方に配設されたワイヤ電極回収装置
において、ワイヤ電極の方向を変換する方向変換ローラ
からワイヤ放電加工機の加工液槽の外側に設置されてい
る引出しローラまでの距離が長くなる。前記方向変換ロ
ーラから前記引出しローラまでの距離が長いと、ワイヤ
電極を送り出す速度がワイヤ電極の工作物の孔に挿通す
る速度と同一であれば、ワイヤ電極を引出しローラへ到
達させる所要時間が長時間になる。

【０００７】従来のワイヤ電極回収装置については、例
えば、図６に示すようなワイヤ放電加工機では、ワイヤ
電極１を供給するために、アニールローラ１３又はコモ
ンローラ１４を回転駆動させ、或いは、ワイヤ電極１を
緊張させた状態でワイヤ電極１をアニールするために、
ワイヤ電極１をアニールローラ１３で挟持固定し、コモ
ンローラ１４を回転駆動させるようにしていたので、ア
ニールローラ１３及びコモンローラ１４を各々駆動制御
しなければならない。例えば、図５に示すように、コモ
ンローラ１４を回転駆動するためには、コモンローラ１
４をアーム４３に軸受５１を介してそれぞれ回転可能に
支持し、コモンローラ１４にトルクを伝達するため、コ
モンローラ１４を回転駆動軸５２に取り付け、モータ５
７のトルクを歯車５３，５４，５５，５６を通じて回転
駆動軸５２に伝達しなければならない。従って、回転駆
動するコモンローラ１４を設けたヘッド１０の下部の構
造は、複雑化すると共に、コモンローラ１４の制御動作
もコモンローラ１４の回転駆動の制御を行わなければな
らない。

【０００８】更に、供給パイプ５を固定した保持体２０
を昇降させるために、ガイドロッド２４に送りねじ３５
が形成され、送りねじ３５に係合する保持体２０内の歯
車をモータで回動させて作動させていたことから、高精
度な昇降動作を行うことができるが、保持体２０の昇降
速度にも限度があり、ワイヤ電極１の自動供給装置の供
給速度を高速化させることができない原因になってい
る。また、ワイヤ電極１の自動供給における引出しロー
ラ１２の通過の確認を、アニールローラ１３と引出しロ
ーラ１２との速度差をコントローラを用いて検出してい
るが、該速度差を正確に検出することが困難であり、ま
た該速度差の検出を正確に行うために速度差を大きくす
ると、正確な自動供給の検出ができても、ワイヤ電極１
の断線やワイヤ電極１にたるみ、たわみ等が発生すると
いう問題があった。

【０００９】

【課題を解決するため手段】この発明は、ワイヤ電極を
工作物に形成された孔に挿通する自動供給を迅速に且つ
確実に達成するため、供給パイプを取り付けた保持体の
往復動をシリンダ装置によって高速駆動し、また、従来
のコモンローラによるワイヤ電極の送り動作を排除し、
その代わりにワイヤ電極のアニール時にはアニールロー
ラを逆転駆動してワイヤ電極を緊張させるように構成
し、更に、ワイヤ電極の供給作動時にワイヤ電極がワイ
ヤ電極回収装置における噴流に乗った時点で高速供給を
行って供給作動の所要時間を短縮して高速化を達成する
ワイヤ放電加工機に関する。

【００１０】この発明は、ヘッドに対して上下動可能に
取り付けられた上ワイヤヘッドと前記上ワイヤヘッドに
対向して設けた下ワイヤヘッドとの間に工作物を設定
し、ワイヤ電極供給源から繰り出されるワイヤ電極を前
記ヘッドの上部に設けたローラを通じて前記工作物の加
工部位へ供給する自動ワイヤ供給装置を備えたワイヤ放
電加工機において、前記ヘッドの上部から下部へ延びる
ように配置され且つ前記ヘッドに固定されたシリンダと
該シリンダ内を往復動するピストンから成るシリンダ装
置、前記シリンダ装置の前記ピストンの移動に対応して
前記シリンダに沿って上下動する摺動体に固定された保
持体、前記ワイヤ電極供給源から供給される前記ワイヤ
電極を前記上ワイヤヘッド、前記工作物に形成した孔及
び前記下ワイヤヘッドに挿通するため、前記保持体に垂
下状態に固定された前記ワイヤ電極が貫通する供給パイ
プ、前記ワイヤ電極を挟持して前記ワイヤ電極の送りの
ため駆動され且つ前記ワイヤ電極のアニール処理のため
電流を流すことができる前記保持体に設けられた一対の
アニールローラ、前記ヘッドの下部に設けられた前記ワ
イヤ電極を切断するカッタ、前記ワイヤ電極をアニール
処理のため前記ワイヤ電極を挟持することができる接離
可能な一対の挟持部材、及び前記カッタで切断された前
記ワイヤ電極を除去する廃ワイヤクランプ、前記下ワイ
ヤヘッドから排出される消耗した前記ワイヤ電極を引き
出して回収するワイヤ電極回収装置、並びに前記保持体
の上下動を制御すると共に前記アニールローラによる前
記ワイヤ電極の送りを制御し、更に前記挟持部材で前記
ワイヤ電極を挟持して前記アニールローラの逆転駆動に
よって前記ワイヤ電極を緊張させた状態で、前記アニー
ルローラと前記挟持部材との間の前記ワイヤ電極をアニ
ール処理する制御を行うコントローラ、から成ることを
特徴とするワイヤ放電加工機に関する。

【００１１】また、前記ワイヤ電極回収装置は、前記下
ワイヤヘッドの後流に設置された方向変換ローラ、該方
向変換ローラに接続する前記ワイヤ電極の繰り出し方向
に噴流を形成する噴流ガイドパイプ、及び該噴流ガイド
パイプの出口に配置された引出しローラから構成されて
いる。更に、前記コントローラは、アニールが行われた
前記ワイヤ電極を前記カッタで切断し、切断された前記
ワイヤ電極を前記廃ワイヤクランプで除去し、次いで、
前記シリンダ装置を駆動して前記ワイヤ電極と共に前記
供給パイプを前記上ワイヤヘッドの近傍まで下降させ、
前記アニールローラを低速駆動して前記ワイヤ電極を低
速で繰り出して前記上ワイヤヘッド、前記工作物の前記
孔及び前記下ワイヤヘッドに挿通し、前記ワイヤ電極の
先端が前記ワイヤ電極回収装置の前記噴流ガイドパイプ
に挿通されて前記ワイヤ電極が噴流に乗った時点で、前
記アニールローラを高速駆動して前記ワイヤ電極を高速
で繰り出して前記ワイヤ電極を前記引出しローラに挟持
させる制御を行うものである。

【００１２】また、前記コントローラは、前記アニール
ローラによる前記ワイヤ電極の低速送り時間を前記カッ
タから前記噴流ガイドパイプまでのワイヤ走行経路距離
と前記ワイヤ電極の速度とから演算し、前記ワイヤ電極
の高速送り時間を前記噴流ガイドパイプのワイヤ走行経
路距離と前記ワイヤ電極の速度とから演算し、それによ
って前記ワイヤ電極の送り速度を変速するように制御す
る。

【００１３】また、前記シリンダ装置は、前記保持体の
上部移動端で前記保持体を保持するロック装置を有す
る。更に、前記コントローラは、前記保持体の上方移動
端を検出するセンサーに応答して前記ロック装置を作動
して前記ロック装置で前記保持体を保持する制御を行
い、前記供給パイプの下降信号に応答して前記ロック装
置を解除するものである。

【００１４】また、前記上ワイヤヘッドは前記工作物の
厚みに応じて前記ヘッドに対して上下動して設定位置が
決定される。更に、前記コントローラは、前記保持体の
上方移動端の停止動作を前記シリンダ装置の上端に設け
たリミットスイッチの検出信号に応答して制御し、前記
保持体の下方移動端の停止動作を前記上ワイヤヘッドを
支持する支持ロッドに設けたリミットスイッチの検出信
号に応答して制御するものである。

【００１５】また、前記コントローラは、前記ワイヤ電
極のアニールされた部分が前記引出しローラを通過した
後に、前記引出しローラで前記ワイヤ電極を挟持して前
記ワイヤ電極を引き出す動作を行うように制御するもの
である。

【００１６】また、前記コントローラは、前記ワイヤ電
極の供給不良状態を前記上ワイヤヘッドと前記下ワイヤ
ヘッドの間の前記ワイヤ電極の撓みによって検出し、前
記ワイヤ電極の撓みに応答して前記ワイヤ電極を前記工
作物の孔に挿通する作動を再度開始するように制御する
ものである。

【００１７】このワイヤ放電加工機では、上記のよう
に、ワイヤ電極のアニール時には、ワイヤ電極の下部を
挟持部材で挟持し、アニールローラを逆転させてワイヤ
電極を緊張させるので、ワイヤ電極にはアニールローラ
の挟持による圧痕傷が付けられることがなく、アニール
後にワイヤ電極はアニールが施された中間部分でカッタ
によって切断されるので、上ワイヤヘッドや工作物に形
成された孔へのワイヤ電極の挿通がスムースに且つ挿通
し易くなり、ワイヤ電極の自動挿通を確実に且つ迅速に
行うことができる。特に、ヘッドの下部に設けた挟持部
材は、ワイヤ電極のアニール時には、ワイヤ電極を挟持
する揺動機構の構造のみで済み、従来のコモンローラの
ように回転駆動を伴わない構造に構成できるから、ヘッ
ドの下部の構造を簡潔な構造に構成でき、部品点数を大
幅に低減できる。

【００１８】また、このワイヤ放電加工機は、アニール
ローラを駆動してワイヤ電極を自動挿通する時に、ワイ
ヤ電極の先端が下ワイヤヘッドの後流に設けたワイヤ電
極回収装置の方向変換ローラを過ぎて噴流ガイドパイプ
にガイドされ、ワイヤ電極が噴流に乗った状態に成るま
での所要時間だけ、ワイヤ電極を低速で供給し、次い
で、ワイヤ電極が噴流に乗ると、比較的長い噴流ガイド
パイプ内を通過する所要時間だけ、場合によっては、ア
ニールされたワイヤ電極がワイヤ電極回収装置の引出し
ローラを過ぎた状態になるまでの所要時間だけ、アニー
ルローラの駆動速度をアップしてワイヤ電極を高速で供
給し、噴流ガイドパイプ内をワイヤ電極を短時間で通過
させ、次いで、引出しローラの離反状態を近接させてワ
イヤ電極を挟持し、そこで、アニールローラの駆動を停
止して引出しローラによるワイヤ電極の走行に変更す
る。従って、ワイヤ電極の自動供給時間を短時間に達成
できると共に、ワイヤ電極を精密に形成されている上ワ
イヤヘッドと下ワイヤヘッドに確実に挿通することがで
きる。

【００１９】更に、一対の引出しローラを離反状態から
ワイヤ供給後に、接近させてワイヤ電極を一対の引出し
ローラで挟持して静止状態から徐々に所定の回転速度に
移行して巻取るようにしているので、引出しローラの巻
取り時のワイヤ電極の断線を未然に防止できると共に、
ワイヤ電極の供給確認をより正確に検出することができ
ると共に、引出しローラによるワイヤ電極の挟持をアニ
ールされて強度が低下しているワイヤ電極が引出しロー
ラを通過した後に行うので、ワイヤ電極の断線の発生を
防止することができる。特に、ワイヤ電極の直径が、例
えば、０．１ｍｍ以下の細線について断線を極力防止で
きると共に供給確認が確実に行うことができる。また、
ワイヤ電極の供給状態は、上ワイヤヘッドと下ワイヤヘ
ッドとのワイヤ電極の撓みで検出するように構成してお
けば、ワイヤ電極の供給不良を直ちに検出でき、ワイヤ
電極供給の動作を直ちに再トライさせることができ、ワ
イヤ電極の自動供給時間を大幅に短縮することができ
る。

【００２０】また、このワイヤ放電加工機は、ワイヤ電
極の低速供給する所要時間及び高速供給する所要時間を
予め知られているワイヤ電極の供給経路の距離とワイヤ
電極の供給速度とから、コントローラでそれぞれ演算す
ることで容易に設定できるので、より効率的なワイヤ電
極の供給制御が達成できる。

【００２１】特に、このワイヤ放電加工機は、ワイヤ電
極を案内供給する供給パイプ及び供給パイプの保持体を
シリンダ装置の作動によって予め設定された移動範囲内
において、保持体に固定した供給パイプの下降時は勿論
のこと、供給パイプの上昇時にも、高速で上下移動がで
きるように制御したので、従来の送りねじを用いた保持
体の供給速度に比較して大幅に短縮することができ、簡
易な駆動制御で高速のワイヤ電極の供給が可能になる。
しかも、シリンダ装置は保持体を上端部に保持するため
のストッパ機構を備えているので、工作物の加工中に供
給パイプや保持体が落下してトラブルが発生することが
ない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるワイヤ放電加工機の一実施例を説明する。図１は
この発明によるワイヤ放電加工機の一実施例を示す正面
図、図２は図１のワイヤ放電加工機のワイヤ電極の供給
経路を示す説明図、図３は図１のワイヤ放電加工機に適
用した挟持部材の一実施例を示す概略説明図、及び図４
はこのワイヤ放電加工機の作動を示す処理フロー図であ
る。各図において、図６に示すワイヤ放電加工機の部品
と同様な部品については同一の符号を付している。

【００２３】このワイヤ放電加工機は、ヘッド１０の上
部に設けた支持体９には方向変換ローラ１５やフェルト
ブレーキローラ１１及び下部に設けた方向変換ローラ２
が取り付けられ、ワイヤ電極供給装置はソースボビン
（図示せず）からのワイヤ電極１をこれらの各種ローラ
を通じて工作物８の加工部位へ供給されるように構成さ
れている。ヘッド１０の下部には、ワイヤ電極１を切断
するカッタ１６、ワイヤ電極１を挟持又は解放のため接
離可能な一対の挟持部材２７、カッタ１６で切断された
ワイヤ電極１を除去する廃ワイヤクランプ１９、及びワ
イヤ電極１をガイドするガイドローラ１８が設けられて
いる。ヘッド１０にはＺ軸ユニット３７が設けられ、Ｚ
軸ユニット３７にはヘッド１０に対して上下動可能に設
けた支持ロッド６０及び支持ロッド６０の下端に固定し
た支持体２３が設けられ、支持体２３にはガイドローラ
３８及び上ワイヤヘッド６が取り付けられている。上ワ
イヤヘッド６に対向して設けられた下ワイヤヘッド７
は、ヘッド１０のベースに下部アームを介して設けられ
ている。ワイヤ電極１で放電加工される工作物８は、上
ワイヤヘッド６と下ワイヤヘッド７との間で、クランプ
２２で支持台２１に固定されて位置設定されている。ま
た、下ワイヤヘッド７から排出される消耗したワイヤ電
極１は、ワイヤ電極回収装置３０によって引き出して回
収される。

【００２４】図１では、このワイヤ放電加工機における
保持体２０は、その移動できる上端限と下端限との途中
に位置する状態が示されている。保持体２０が点線で示
す上端限に位置した状態で供給パイプ５の下端がカッタ
１６の上方に近接位置し、この状態でワイヤ電極１にア
ニールが施される。また、保持体２０が下端限に位置し
た状態で供給パイプ５の下端が上ワイヤヘッド６の上方
に近接位置し、この状態でワイヤ電極１が上ワイヤヘッ
ド６、工作物８の孔２６、下ワイヤヘッド７等に挿通作
動が行われる。このワイヤ放電加工機は、ヘッド１０の
上部とカッタ１６が設けられた下部との間に延びるよう
にヘッド１０に固定されたシリンダ装置３が設けられて
いる。シリンダ装置３は、複動シリンダの構造を有し、
ヘッド１０に固定されたシリンダ３９とシリンダ３９内
を往復動するピストン４０から構成されている。ピスト
ン４０は、例えば、永久磁石等で作製され、その両側の
シリンダ室にエアが供給されることによってシリンダ３
９内を往復動するように構成されている。ピストン４０
の上下動の移動範囲は、シリンダ装置３の複数回の試行
によって得られる慣性等の制動誤差を考慮した許容値を
加算して設定される。また、コントローラは、ピストン
４０の設定された移動範囲となるように、シリンダ装置
３に対してエアポンプから設定量の空気が供給されるよ
うに制御されている。

【００２５】シリンダ３９の外周にはピストン４０に吸
着されて往復動する摺動体４１が取り付けられ、摺動体
４１にはヘッド１０に沿って上下動する保持体２０が固
定されている。保持体２０には供給パイプ５がセットビ
ス２５等で垂下状態に固定されている。供給パイプ５
は、ワイヤ電極供給装置から供給されるワイヤ電極１
を、上ワイヤヘッド６、工作物８に形成したスタートホ
ールや加工スリットの孔２６及び下ワイヤヘッド７に挿
入するため、ワイヤ電極１を貫通させた状態で下降する
ものである。保持体２０には、ワイヤ電極１の送りのた
め駆動され且つワイヤ電極１のアニールのため給電子１
７を通じて電流を流すことができる一対のアニールロー
ラ４が取り付けられている。

【００２６】このワイヤ放電加工機は、コントローラ
（図示せず）によって保持体２０の上下動の制御、アニ
ールローラ４によるワイヤ電極１の送りの制御、及び挟
持部材２７でワイヤ電極１を挟持してアニールローラ４
の逆転駆動によってワイヤ電極１を緊張させた状態で、
アニールローラ４と挟持部材２７との間のワイヤ電極１
をアニールする制御を行うように構成されている。挟持
部材２７は、図３に示すように、歯４６を互いに噛み合
わせた状態で対向配置されたアーム４３に固定されてい
る。アーム４３はシリンダ４５に作動で枢支点４４を中
心に枢動する構造に構成されている。従って、挟持部材
２７は、シリンダ４５の作用でアーム４３が閉方向に揺
動すると、両者間でワイヤ電極１を移動しないように挟
持することができる。

【００２７】ワイヤ電極回収装置３０は、下ワイヤヘッ
ド７の後流に設置された方向変換ローラ２９、方向変換
ローラ２９の後流に設けた噴流ガイドパイプ２８、及び
噴流ガイドパイプ２８の出口に配置された引出しローラ
３１から構成されている。噴流ガイドパイプ２８には、
方向変換ローラ２９から繰り出されるワイヤ電極１を水
流等の噴流に乗せて送り出すように、液体ポンプ等で噴
流が入口４２から供給される。方向変換ローラ２９を収
納し、矢印Ｓ方向からワイヤ電極１を供給すると共に、
Ｐ方向から水流が噴入されて、噴流と共にワイヤ電極１
を後流の排出口３６から送出する方向変換部３２と、排
出口３６に一端が接続され、水及びワイヤ電極１を側方
に移送する噴流ガイドパイプ２８と、噴流ガイドパイプ
２８の他端に接続され、水のみを矢印Ｒ方向へ分離して
排出すると共に、ワイヤ電極１を後流の引出しローラ３
１側の矢印Ｑ方向へ送出する水分離部３４とを備えてい
る。方向変換部３２において圧入される水は、水以外の
液体、その他気体であってもよい。

【００２８】コントローラは、ワイヤ電極１のアニール
が施された部分が引出しローラ３１を通過した信号を受
けた後に、引出しローラ３１でワイヤ電極１を挟持して
ワイヤ電極１を引き出す動作を行うように制御するよう
に構成されている。また、コントローラは、ワイヤ電極
１の供給状態を上ワイヤヘッド６と下ワイヤヘッド７と
の間のワイヤ電極１の撓みによって検出し、ワイヤ電極
１の供給不良の信号に応答してワイヤ電極１を工作物８
に挿通する作動を開始するように制御するものである。
ワイヤ電極１の撓みは、ワイヤ電極１が撓むことにより
ショートするように短絡リングを上ワイヤヘッド６と下
ワイヤヘッド７との間に組み込むことによって容易に検
出することができる。

【００２９】特に、コントローラは、アニールが行われ
たワイヤ電極１をカッタ１６で切断し、切断されたワイ
ヤ電極１を廃ワイヤクランプ１９で除去し、次いで、ア
ニールローラ４を低速駆動し、ワイヤ電極１を低速で繰
り出して上ワイヤヘッド６、工作物８の孔２６及び下ワ
イヤヘッド７に挿通し、ワイヤ電極１の先端がワイヤ電
極回収装置３０の噴流ガイドパイプ２８に挿通されてワ
イヤ電極１が噴流に載った時点で、アニールローラ４を
高速駆動してワイヤ電極１を高速で繰り出してワイヤ電
極１を引出しローラ３１に挟持させる制御を行うように
構成されている。コントローラは、アニールローラ４に
よるワイヤ電極１の低速送り時間をカッタ１６から噴流
ガイドパイプ２８までのワイヤ走行経路距離とワイヤ電
極１の速度とから演算し、また、ワイヤ電極１の高速送
り時間を方向変換ローラ２９から引出しローラ３１まで
のワイヤ走行経路距離とワイヤ電極１の速度とから演算
し、それによってワイヤ電極１の送り速度を変速するよ
うに制御するように構成されている。

【００３０】また、シリンダ装置３には、保持体２０の
上方移動端で保持体２０を保持するロック装置３３が設
けられている。コントローラは、保持体２０の上方移動
端を検出するセンサーに応答してロック装置３３を作動
し、ロック装置３３で保持体２０を保持する制御を行
い、供給パイプ５の下降信号に応答してロック装置３３
を解除するように構成されている。保持体２０は、シリ
ンダ装置３のシリンダ３９の外側に配置され且つピスト
ン４０の移動に応じて移動する摺動体４１に固定されて
いる。上ワイヤヘッド６は、工作物８の厚みに応じてヘ
ッド１０に対して上下動して設定位置が決定されてい
る。保持体２０には下端検出用スイッチ４８が設けら
れ、また、保持体２０を固定した摺動体４１には係止穴
５０が形成されている。

【００３１】コントローラは、保持体２０の上方移動端
と下方移動端とでの停止動作は、次のようにして行うこ
とができる。保持体２０の下方移動端での停止動作は、
保持体２０に設けた下降端検出用スイッチ４８がヘッド
１０に対して上下動して位置設定されている支持ロッド
６０に設けたリミットスイッチ即ち下降端ドグ５８に接
することに応答して制御されるように構成されている。
また、保持体２０の上方移動端での停止動作は、シリン
ダ装置３のシリンダ３９の上端に設けたリミットスイッ
チ即ち上昇端検出用スイッチ６１に保持体２０又は摺動
体４１が接することに応答して制御されるように構成さ
れている。保持体２０の下端でのロック構造は、支持ロ
ッド６０に設けた下降端ストッパ５９で受け止められて
ロックされている。即ち、ロック装置３３の作動は、コ
ントローラの指令でエア供給通路４７からのエアの供給
を絶つと、スプリングのばね力で突出する係止ピン４９
が保持体２０の摺動体４１に形成した係止穴５０に係合
して保持体２０を上限位置にロックし、保持体２０の落
下を防止することができる。また、ロック装置３３の解
除は、コントローラの指令でエア供給通路４７からのエ
アをロック装置３３に供給すると、スプリングのばね力
に抗して係止ピン４９が引っ込められて係止穴５０から
抜け出し、保持体２０は解放される。

【００３２】次に、このワイヤ放電加工機の作動の一実
施例を説明する。なお、ワイヤ放電加工機の作動につい
て、従来と同様な作動については、ここでは説明を省略
する。このワイヤ放電加工機は、ワイヤ放電加工の初期
化処理を実行し（ステップ１）、ワイヤ放電加工機の作
動をオンにし（ステップ２）、上ワイヤヘッド６をスタ
ートホール等の孔２６の上方へ移動させて位置設定し
（ステップ３）、自動ワイヤ供給装置の作動をオンする
（ステップ４）。ワイヤ電極１の自動供給動作に移行
し、アニールローラ４、挟持部材２７及び引出しローラ
３１等のローラを各々離反させてワイヤ電極１の自動供
給の初期化を行う（ステップ５）。

【００３３】次いで、自動ワイヤ供給装置の作動によっ
てワイヤ電極１をソースボビンからテンションローラ、
方向変換ローラ等の各種ローラを通じて方向変換ローラ
２，１５、フェルトブレーキローラ１１、アニールロー
ラ４等を順次通って供給パイプ５内へ送り込み、ワイヤ
電極１の先端部が供給パイプ５の下端部から露出して突
出状態になるように供給する。また、ワイヤ放電加工機
の初期化の一貫として、ワイヤ電極１の先端部を若干の
長さだけカッタ１６を作動して切り取り、切り取ってワ
イヤ電極１を廃ワイヤクランプ１９を作動して排除し、
ワイヤ自動供給の初期化の作動を終了する。

【００３４】そこで、ワイヤ電極１のアニール処理に移
行し、一対のアニールローラ４及び一対の挟持部材２７
を実線（図２）で示す位置まで接近させてワイヤ電極１
を各々の箇所で挟持する（ステップ６）。ワイヤ電極１
をアニールローラ４と挟持部材２７とで挟持した状態
で、アニールローラ４を逆転方向（上方向）に駆動し、
ワイヤ電極１をアニールローラ４と挟持部材２７との間
でテンションを加えた状態に緊張させる（ステップ
７）。アニールローラ４に押圧されて配設された給電ピ
ン１７と挟持部材２７に押圧されて配設された給電ピン
１７との間に電圧を印加してワイヤ電極１に電流を流
し、該電流によるジュール熱でワイヤ電極１をアニール
し、ワイヤ電極１の内部応力を排除して鉛直状態に垂下
する状態にする（ステップ８）。ワイヤ電極１に対して
アニール処理が完了すると、挟持部材２７の上流側で且
つ供給パイプ５の下端より下側に位置されているカッタ
１６を作動してワイヤ電極１の先端部を切断する（ステ
ップ９）。切断されたワイヤ電極１の廃ワイヤを廃ワイ
ヤクランプ２９で側方へ排出される（ステップ１０）。

【００３５】次いで、アニールローラ４と挟持部材２７
を離反してワイヤ電極１を解放し、アニール処理された
ワイヤ電極１を自由状態に垂下させる（ステップ１
１）。ワイヤ電極１をアニールローラ４でアニール時よ
り若干大きい挟持力で再挟持し、シリンダ装置３を作動
し、供給パイプ５を取り付けた保持体２０を、供給パイ
プ５の先端が上ワイヤヘッド６の上方に近接するように
保持体２０と共にワイヤ電極１を高速下降させる（ステ
ップ１２）。保持体２０の高速下降動作は、シリンダ装
置３にエアを供給してピストン４０を降下させると、ピ
ストン４０に吸着した摺動体４１がシリンダ３９に沿っ
て下降し、それに伴って摺動体４１に固定した保持体２
０が下降する。シリンダ装置３は、エアポンプからの予
め設定された設定量の空気を供給することによって高速
駆動され、保持体２０とワイヤ電極１とを従来の送りね
じ方式の下降時間よりも高速で下降させて下降時間を大
幅に短縮する。シリンダ装置３の作動によって保持体２
０と共にアニールローラ４が下降し、供給パイプ５の先
端が上ワイヤヘッド６に近接すると、シリンダ装置３が
非作動状態になって保持体２０の下降が停止する（ステ
ップ１３）。

【００３６】次いで、アニールローラ４を正転方向（下
方向）に予め演算された所定時間Ｔｓだけ低速駆動させ
てワイヤ電極１を下方へ供給する（ステップ１４）。ワ
イヤ電極１の低速供給によって供給パイプ５を通じて上
ワイヤヘッド６、工作物８の孔２６、及び下ワイヤヘッ
ド７を通ってワイヤ電極回収装置３０の方向変換ローラ
２９の下側までワイヤ電極１を挿通させる。

【００３７】ワイヤ電極１の低速駆動の所定時間Ｔｓ
は、予め設定されたカッタ１６から工作物８の上面まで
の距離、工作物８の下面から方向変換ローラ２９の下端
までの距離、方向変換ローラ２９の直径に相当する距
離、工作物８の厚みに相当する距離、及び噴流ガイドパ
イプ２８の前半までの合計距離、言い換えれば、カッタ
１６から噴流ガイドパイプ２８内でワイヤ電極１が噴流
に乗るまでの若干の距離をワイヤ電極１の低速送り速度
Ｖｓで除算することで求めることができる。

【００３８】方向変換部３２内に設けた方向変換ローラ
２９は、方向変換部３２に設けた入口４２から噴流ガイ
ドパイプ２８へ供給される噴流と共働してワイヤ電極１
を下方向移動から側方向移動に方向変換させる機能を有
する。即ち、方向変換部３２は上方から供給されるワイ
ヤ電極１を側方の入口４２から供給される噴流によって
方向変換ローラ２９に沿って移送方向を変換すると共
に、ワイヤ電極１は噴流に乗る状態になる。そこで、ア
ニールローラ４を正転方向に予め演算された設定時間Ｔ
ｈだけ高速駆動させ、ワイヤ電極１を方向変換ローラ２
９の下側から噴流ガイドパイプ２８及び水分離部３４を
通って離反状態にある引出しローラ３１まで移送する
（ステップ１５）。高速駆動の設定時間Ｔｈは、方向変
換ローラ２９の側端から引出しローラ３１の側端までの
距離とアニール処理を施したワイヤ電極１の部分の長さ
との総和の距離をアニールローラ４における高速駆動時
の高速送り速度Ｖｈ（Ｖｈ＞Ｖｓ）で除算することで設
定できる。水分離部３４からワイヤ電極１を送り出すと
共に、噴流の水は矢印の方向へ分離して放出し、解放状
態で待機する引出しローラ３１間にワイヤ電極１を通過
させる。

【００３９】このワイヤ放電加工機は、上記のように、
ワイヤ電極１を上ワイヤヘッド６、工作物８の孔２６、
下ワイヤヘッド７、及び方向変換部３２へ挿通する工程
を確実に達成するため、ワイヤ電極１を低速送り速度Ｖ
ｓで供給する。次いで、ワイヤ電極１を方向変換部３
２、比較的に長い噴流ガイドパイプ２８及び引出しロー
ラ３１へと通過させるが、ワイヤ電極１を噴流ガイドパ
イプ２８を短時間で通過するため、ワイヤ電極１を高速
送り速度Ｖｈで供給する。

【００４０】次いで、引出しローラ３１を閉方向に駆動
してワイヤ電極１を挟持するが、ワイヤ電極１のアニー
ルを施した部分は強度が低下しているので、ワイヤ電極
１のアニール部分が引出しローラ３１を通過した後に、
ワイヤ電極１を引出しローラ３１で挟持して引き出すよ
うに構成されている。そこで、アニールローラ４を破線
で示す位置まで各々離反させ、ワイヤ電極１を解放して
ワイヤ電極１のアニールローラ４による繰り出しを停止
すると共に、引出しローラ３１によってワイヤ電極１を
引き出す作動に移り、ワイヤ電極１を回収する。ワイヤ
電極１が引出しローラ３１で良好に引き出されているか
否かはエンコーダ等を備えたコントローラで検出するこ
とができる（ステップ１６）。

【００４１】次いで、コントローラによるワイヤ電極１
の送りが良好であることを検出した場合には、コントロ
ーラの指令でシリンダ装置３を作動させて、保持体２０
と共にアニールローラ４及び供給パイプ５を高速で上昇
させ、保持体２０を上昇端に到達させる（ステップ１
７）。そこで、コントローラの指令でロック装置３３を
作動して保持体２０をヘッド１０の上部にロックする
（ステップ１８）。次いで、ワイヤ放電加工機は、従来
のように、ワイヤ電極１による工作物８の放電加工に移
行し、通常の放電加工処理に従ってワイヤ電極１と工作
物８との間に極間電圧を印加し、工作物８を放電加工す
る。ステップ１６の処理において、コントローラが引出
しローラ３１によるワイヤ電極１の良好な回収が行われ
ていない場合には、ワイヤ電極１の自動供給動作を再度
実行すればよい。

【００４２】

【発明の効果】この発明によるワイヤ放電加工機は、上
記のように、工作物の加工領域にワイヤ電極を供給する
に際して実行されるアニール工程を、挟持部材でワイヤ
電極を挟持し、アニールローラを反供給方向に駆動させ
た状態で行い、アニール後にアニールローラと挟持部材
との中間でカッタにより切断するようにしたので、挟持
部材で挟持した箇所よりアニールローラで逆転駆動で挟
持した箇所が軽微な傷に止めることができ、アニール後
のワイヤ電極を上ワイヤヘッド、工作物の孔、下ワイヤ
ヘッドを通じて確実且つ迅速に自動挿通することができ
る。また、挟持部材はワイヤ電極を挟持するのみで、ワ
イヤ電極の送りを行うための回転駆動を伴わないことか
ら、挟持部材の挟持構造及び制御動作を簡略化できる。
更に、ワイヤ電極を上ワイヤヘッド、工作物の孔、下ワ
イヤヘッド等に自動挿通する時の前半の所定時間だけワ
イヤ電極を低速で供給し、ワイヤ電極の低速供給の後
に、ワイヤ電極を予め設定された設定時間だけ高速で供
給し、高速供給されたワイヤ電極を引出しローラに短時
間で到達させ、次いで引出しローラでワイヤ電極を回収
するので、ワイヤ電極の挿通供給のための全所要時間を
大幅に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるワイヤ放電加工機の一実施例を
示す概略正面図である。

【図２】図１のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の
供給経路を示す説明図である。

【図３】図１のワイヤ放電加工機に用いた挟持部材の一
実施例を示す概略図である。

【図４】図１のワイヤ放電加工機の作動の一実施例を示
す処理フロー図である。

【図５】従来のワイヤ放電加工機に用いたコモンローラ
の一例を示す概略図である。

【図６】従来のワイヤ放電加工機の一例を示す概略正面
図である。

【符号の説明】

１ ワイヤ電極 ３ シリンダ装置 ４ アニールローラ ５ 供給パイプ ６ 上ワイヤヘッド ７ 下ワイヤヘッド ８ 工作物 １０ ヘッド １６ カッタ １９ 廃ワイヤクランプ ２０ 保持体 ２６ 工作物の孔 ２７ 挟持部材 ２８ 噴流ガイドパイプ ３０ ワイヤ電極回収装置 ３１ 引出しローラ ３３ ロック装置 ３９ シリンダ ４０ ピストン ４１ 摺動体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−145215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−50797（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−220624（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23H 7/10 B65H 51/04

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドに対して上下動可能に取り付けら
   れた上ワイヤヘッドと前記上ワイヤヘッドに対向して設
   けた下ワイヤヘッドとの間に工作物を設定し、ワイヤ電
   極供給源から繰り出されるワイヤ電極を前記ヘッドの上
   部に設けたローラを通じて前記工作物の加工部位へ供給
   する自動ワイヤ供給装置を備えたワイヤ放電加工機にお
   いて：前記ヘッドの上部から下部へ延びるように配置さ
   れ且つ前記ヘッドに固定されたシリンダと該シリンダ内
   を往復動するピストンから成るシリンダ装置；前記シリ
   ンダ装置の前記ピストンの移動に対応して前記シリンダ
   に沿って上下動する摺動体に固定された保持体；前記ワ
   イヤ電極供給源から供給される前記ワイヤ電極を前記上
   ワイヤヘッド、前記工作物に形成した孔及び前記下ワイ
   ヤヘッドに挿通するため、前記保持体に垂下状態に固定
   された前記ワイヤ電極が貫通する供給パイプ；前記ワイ
   ヤ電極を挟持して前記ワイヤ電極の送りのため駆動され
   且つ前記ワイヤ電極のアニール処理のため電流を流すこ
   とができる前記保持体に設けられた一対のアニールロー
   ラ；前記ヘッドの下部に設けられた前記ワイヤ電極を切
   断するカッタ、前記ワイヤ電極をアニール処理のため前
   記ワイヤ電極を挟持することができる接離可能な一対の
   挟持部材、及び前記カッタで切断された前記ワイヤ電極
   を除去する廃ワイヤクランプ；前記下ワイヤヘッドから
   排出される消耗した前記ワイヤ電極を引き出して回収す
   るワイヤ電極回収装置；及び前記保持体の上下動を制御
   すると共に前記アニールローラによる前記ワイヤ電極の
   送りを制御し、更に前記挟持部材で前記ワイヤ電極を挟
   持して前記アニールローラの逆転駆動によって前記ワイ
   ヤ電極を緊張させた状態で、前記アニールローラと前記
   挟持部材との間の前記ワイヤ電極をアニール処理する制
   御を行うコントローラ；から成ることを特徴とするワイ
   ヤ放電加工機。
2. 【請求項２】 前記ワイヤ電極回収装置は、前記下ワイ
   ヤヘッドの後流に設置された方向変換ローラ、該方向変
   換ローラに接続する前記ワイヤ電極の繰り出し方向に噴
   流を形成する噴流ガイドパイプ、及び該噴流ガイドパイ
   プの出口に配置された引出しローラから構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
3. 【請求項３】 前記コントローラは、アニールが行われ
   た前記ワイヤ電極を前記カッタで切断し、切断された前
   記ワイヤ電極を前記廃ワイヤクランプで除去し、次い
   で、前記シリンダ装置を駆動して前記ワイヤ電極と共に
   前記供給パイプを前記上ワイヤヘッドの近傍まで下降さ
   せ、前記アニールローラを低速駆動して前記ワイヤ電極
   を低速で繰り出して前記上ワイヤヘッド、前記工作物の
   前記孔及び前記下ワイヤヘッドに挿通し、前記ワイヤ電
   極の先端が前記ワイヤ電極回収装置の前記噴流ガイドパ
   イプに挿通されて前記ワイヤ電極が噴流に乗った時点
   で、前記アニールローラを高速駆動して前記ワイヤ電極
   を高速で繰り出して前記ワイヤ電極を前記引出しローラ
   に挟持させる制御を行うことを特徴とする請求項２に記
   載のワイヤ放電加工機。
4. 【請求項４】 前記コントローラは、前記アニールロー
   ラによる前記ワイヤ電極の低速送り時間を前記カッタか
   ら前記噴流ガイドパイプまでのワイヤ走行経路距離と前
   記ワイヤ電極の速度とから演算し、前記ワイヤ電極の高
   速送り時間を前記噴流ガイドパイプのワイヤ走行経路距
   離と前記ワイヤ電極の速度とから演算し、それによって
   前記ワイヤ電極の送り速度を変速するように制御するこ
   とを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工機。
5. 【請求項５】 前記シリンダ装置は、前記保持体の上部
   移動端で前記保持体を保持するロック装置を有すること
   を特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
6. 【請求項６】 前記コントローラは、前記保持体の上方
   移動端を検出するセンサーに応答して前記ロック装置を
   作動して前記ロック装置で前記保持体を保持する制御を
   行い、前記供給パイプの下降信号に応答して前記ロック
   装置を解除することを特徴とする請求項５に記載のワイ
   ヤ放電加工機。
7. 【請求項７】 前記上ワイヤヘッドは前記工作物の厚み
   に応じて前記ヘッドに対して上下動して設定位置が決定
   されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加
   工機。
8. 【請求項８】 前記コントローラは、前記保持体の上方
   移動端の停止動作を前記シリンダ装置の上端に設けたリ
   ミットスイッチの検出信号に応答して制御し、前記保持
   体の下方移動端の停止動作を前記上ワイヤヘッドを支持
   する支持ロッドに設けたリミットスイッチの検出信号に
   応答して制御することを特徴とする請求項１に記載のワ
   イヤ放電加工機。
9. 【請求項９】 前記コントローラは、前記ワイヤ電極の
   アニールされた部分が前記引出しローラを通過した後
   に、前記引出しローラで前記ワイヤ電極を挟持して前記
   ワイヤ電極を引き出す動作を行うように制御することを
   特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
10. 【請求項１０】 前記コントローラは、前記ワイヤ電極
    の供給不良状態を前記上ワイヤヘッドと前記下ワイヤヘ
    ッドの間の前記ワイヤ電極の撓みによって検出し、前記
    ワイヤ電極の撓みに応答して前記ワイヤ電極を前記工作
    物の孔に挿通する作動を再度開始するように制御するこ
    とを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機。