JP3968578B2 - ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、結線時等にワイヤ電極を容易にワークの加工領域へ送り出し供給できるようにしたワイヤ電極の供給装置に関するものである。
【０００２】
【技術的背景】
通常、ワイヤ放電加工においては、ワイヤ供給リールから送り出されたワイヤ電極は、テンション装置案内パイプ、上部ガイドを経て、被加工物（ワーク）との間で放電加工を行った後、下部ガイド、搬送装置、排出ローラ名とを経てワイヤ回収箱に至って、回収される。このようなワイヤ電極は、通常直径が0.05ｍｍ〜0.3mm 程度の細いものである。このワイヤ電極と被加工物（ワーク）との間に加工用放電パルスを印加して被加工物に複雑な断面形状の孔あけ加工をする場合、一つの被加工物の加工が完了した後、次の被加工物を加工する前に、一旦ワイヤ電極を強制的に切断し、再度新線部分を前記上部ガイドに供給するワイヤリング作業が必要となる。
【０００３】
また、ワイヤ放電加工中、ワイヤ電極と被加工物との小さい間隙のうち、限られた範囲で放電が集中する等の異常事態により、ワイヤ電極が断線することがある。その場合にも、ワイヤ電極の新線部分を前記上部ガイドに供給しなければならない。
【０００４】
【従来の技術】
このワイヤリング作業を迅速に行うためのワイヤ電極供給装置として、例えば、特許文献１では、ワイヤ電極の案内パイプが、パイプ本体と、その下端に取付けられた連結パイプとからなり、パイプ本体が、その上端中心部に設けられたＶ字形の第１案内と、これに続いて設けられた空洞部と、この空洞部の下方に設けられた圧縮空気の噴出部と、この噴出部の下方に設けられたＶ字形の第２案内と、これに続いて設けられた圧力水を噴出するジェットノズルと、この下方に設けられた連結パイプとからなり、前記第１案内、第２案内、ジェットノズル、連結パイプが、パイプ本体から電気的に絶縁されている構成が開示されている。
【０００５】
この構成によれば、放電加工中は、圧力水流入口から常時案内パイプ方向に圧力水が供給され、その圧力水は連結パイプからその下方の上部ガイドに流れるので、ワーク中で断線しても、ワイヤ電極は常に圧力水の噴流の推力で上部ガイドから抜けでないという効果を奏する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−９２３２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来構成によれば、圧力水がジェットノズルから逆流して、第２案内→空洞部→第１案内を経てパイプ本体の上端から吹き出して、その上方の電動アクチュエータ等の部品が使用不能となるのを防止するために、第２案内と空洞部との間から圧縮空気を供給する構成を採用している。
【０００８】
従って、エネルギー源として圧縮空気を発生させる装置や供給パイプ等の設備が別途必要になるから、放電加工機の構造が複雑になると共にコストも高くなり、さらに、ランニングコストも高くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記の従来の問題を解決し、構成が簡単で、ランニングコストも高くならないようにしたワイヤ電極の供給装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極供給装置は、ワイヤ電極をワークの加工領域へ案内するワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、第１オリフィスと第２オリフィスとを上下に適宜隔てて備えた案内ブロックを有し、前記案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記外パイプと内パイプとの間に、少なくとも外パイプとの間に排水路となる隙間を有するように中間パイプを昇降可能に配置し、前記案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００１１】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記案内ブロックは、第１オリフィスを備えた第１案内ブロックと、第２オリフィスを備えた第２案内ブロックとを上下に連設して構成され、前記第２案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記第２案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記排水路は外パイプの下端にて開放されているものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプを通過する圧力水を前記中間パイプを介して、ワークの上方に配置される上部ガイドに導入するように構成したものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプの下端と上部ガイドとの間に前記圧力水を分岐して吸引する吸引通路を設けたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明を具体化した実施形態について図１〜図３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内には加工槽２に固定されたワークテーブル３上に載置固定された被加工物（ワーク）Ｗが絶縁性の加工液（清水あるいは清水と油の混合液）５に浸漬されている。その加工液５は加工液供給装置４から供給され、加工により汚濁した加工液５を加工液供給装置４に回収され、フイルタ等を介して濾過したのち再度循環させて供給される。また、基台１と加工槽２との間には、図１に示すように被加工物ＷをＸＹ平面上を移動させるＸＹテーブル６が配置されており、図示しない駆動機構により駆動制御される。
【００１６】
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の上部に昇降可能に支持された上部アーム１０には上部ガイド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には下部ガイド１３が配置されている。
【００１７】
前記上部ガイド１１及び下部ガイド１３の両方またはいずれか一方から加工液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の走行速度（走行速度）は、放電加工条件、被加工物Ｗの板厚等により種々あるが、板厚50mm程度で100 〜300mm 2 ／秒である。
【００１８】
ワイヤボビン９から引き出されたワイヤ電極８は、送りローラ１４、１５、１６を介して、コラム７の上部のケース１７内に設けられている自動結線機構１８及び本発明のワイヤ案内装置２０に送られた後、上部ガイド１１に至る。このワイヤ電極８は上部ガイド１１から被加工物Ｗを介して下部ガイド１３に略鉛直状に張架される。ワイヤ自動結線機構１８は、ワイヤ電極８を新たに供給するときや、ワイヤ切断時等において、ワイヤ電極８の新線部を案内装置２０及び上部ガイド１１方向に送り出すための装置であり、前記自動結線機構１８には、図示しないが、ワイヤ電極検出用のセンサ、放電加工時にワイヤ電極８に張力を与えるためのパウダーブレーキ、ピンチローラにて挟持されたワイヤ電極８を加工時及び断線時に正逆回転して所定の方向に送るための駆動モータ、断線時にその断線箇所を含むワイヤ不良部分を切断するための切断機構、放電加工時にワイヤ電極８にパルス電流を通電するための通電子等が備えられている。
【００１９】
上部ガイド１１から被加工物Ｗの加工領域を鉛直状にて下向きに通過するとき、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。
【００２０】
前記下部ガイド１３を支持する下部アーム１２内に配置された方向変換プーリ１４にて横方向に走行方向を変換された使用済みのワイヤ電極８は、ワイヤ回収部２１における強制的に挟持搬送するための一対のローラ２２とロータリカッタ２３と固定刃２４との間に送られ、ロータリカッタ２２の回転駆動にて使用済のワイヤ電極８を所定の短い長さ（５０〜１００ｍｍ）に分断されたのち、回収箱２５に排出される。
【００２１】
次に、ワイヤ案内装置２０の構成について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。ワイヤ案内装置２０は、ワイヤ電極８が上方から通る第１オリフィス３１と第２オリフィス３２とを上下に適宜隔てて備えた案内ブロック３０を有する。この案内ブロック３０は、第１オリフィス３１を有する第１案内ブロック３０ａ及び第２オリフィス３２を有する第２案内ブロック３０ｂと、外パイプ３３、内パイプ３４、中間パイプ３５等からなる。略円筒状の第１案内ブロック３０ａにはその上端に漏斗状のワイヤ導入部３８が形成され、該ワイヤ導入部３８の下部には下端側に細径孔（ワイヤ電極８が通過し得る程度の孔）を有する第１オリフィス３１が固定されている。そして、第１案内ブロック３０ａは球面内輪とその外周球面と同一の内球面を有する外輪とからなる球面軸受３６にて首振り自在に軸支され、球面軸受３６は電気絶縁性材料からなる支持台３７を介して前記ケース１７の下部に取付けられている。
【００２２】
前記球面軸受３６から下向きに突出する第１案内ブロック３０ａの外周下端部の雄ねじ部に第２案内ブロック３０ｂの上部開口孔３９に形成された雌ねじ部が螺着連結されている。第２案内ブロック３０ｂには、前記第１オリフィス３１の細径孔と同軸鉛直線状に開口する案内通路４１と、その下端に固定された第２オリフィス３２とを有する取付けブロック４０が前記上部開口孔３９を介して内装されている。第２案内ブロック３０ｂの下部空洞４３には、上下に細長い内パイプ３４の上部がスラスト止めリング４２を介して脱落不能に装着されている。従って、内パイプ３４と外パイプ３３とは、第２案内ブロック３０ａに下向きに吊支されていることになる。
【００２３】
第２案内ブロック３０ｂの外周には、外パイプ３３の上部が螺着されており、この外パイプ３３と前記内パイプ３４との間には、少なくとも外パイプ３３の内径との間に上下に連通し、下端に開口する排水路４４となる隙間を有するように、中間パイプ３５が昇降可能に配置される。即ち、この中間パイプ３５の上端部に螺着された合成樹脂製等のスライダブロック４５が前記内パイプ３４の外周に摺動可能に被嵌している。なお、中間パイプ３５の内径と内パイプ３４の外径との間にも隙間を有している。
【００２４】
前記第２案内オリフィス３２の下端と内パイプ３４の上端との間の下部空洞４３は、第２案内ブロック３０ｂの側面に設けた圧力水の導入口金４６に連通しており、この下部空洞４３は、前記内パイプ３４の内径部、つまりワイヤ電極８が挿通するワイヤ通路４７に圧力水を導く第１案内路となる。さらに、前記第２案内ブロック３０ｂの内部には、前記第１オリフィス３１の下面と取付けブロック４０の上面と、前記排水路４４に連通するように大きい通路断面の第２流路４９を、取付けブロック４０の外周側に形成する。これにより、前記下部空洞４３に導かれた圧力水が第２オリフィス３２及び案内通路４１を介して第１オリフィス３１の方向に向かったとき、当該第１オリフィス３１のオリフィス部つまり細径孔の流路抵抗よりも低い流路抵抗の第２流路４９に圧力水が流れ、排水路４４を介して外パイプ３３の下端の開口４４ａから圧力水が漏れ出すのを許容するように構成するものである。
【００２５】
案内ブロックを第１案内ブロック３０ａと、第２案内ブロック３０ｂと取付けブロック４０とに分解可能に別体にて構成すると、第１流路としての下部空洞４３や第２流路４９の形成作業や第１及び第２オリフィス３１、３２や内パイプ３４の取付け作業等が容易にできるという効果を奏する。
【００２６】
なお、前記中間パイプ３５の下端に螺着等して取付けられた吸引ブロック５０の下部体５０ａを下部球面軸受５１に接続し、この下部球面軸受５１の外周支持体５２に前記上部ガイド１１を配置する。この吸引ブロック５０（下部体５０ａ）には、前記内パイプ３４の下端に連通し、且つ上部ガイド１１における案内オリフィス１１ａに鉛直方向一直線で連通する通路５３、５３ａが形成されると共に、通路５３から分岐して、吸引口金５４に連通する吸引通路５５を設ける。
【００２７】
前記案内ブロック３０の導入口金４６には、前記加工液５に圧力を付与して導入する加圧装置５６からのパイプを接続し、吸引口金５４は、加圧装置５６の液吸引側もしくは別途液吸引装置５７のパイプを接続する等し、加工液５を瞬間供給することが望ましい。
【００２８】
前記第１オリフィス３１、第２オリフィス３２、案内オリフィス１１ａ等はセラミックス等の絶縁材料である。
【００２９】
上記の構成による作用について説明すると、このように構成されたワイヤ放電加工機において、新線供給時や結線時にワイヤ電極８を第１案内ブロック３０ａの上端のワイヤ導入部３８から挿入する。ワイヤ電極８の先端が第２オリフィス３２を通過して、内パイプ３４のワイヤ通路４７の上端に達すると、前記導入口金４６から圧力水である加工液５を導入すれば、第２オリフィス３２側の細径孔の部分はワイヤ電極８が嵌まっているからその隙間が極微小であり、流路抵抗が大きいので、圧力水の大部分は内パイプ３４のワイヤ通路４７側に流れる。この圧力水の噴流の推力によりワイヤ電極８は内パイプ３４の下端側に送り出され、吸引ブロック５０内を介して上部ガイド１１に到達でき、被加工物Ｗへのワイヤリングを迅速に行うことができる。
【００３０】
そして、放電加工中も圧力水を供給し続けることにより、その大部分は、第１流路としての下部空洞４３から内パイプ３４のワイヤ通路４７を介して吸引ブロック５０の吸引通路５５に流れ、その圧力水の一部は、上部ガイド１１の案内オリフィス１０ａに導かれる。
【００３１】
そして、加工中に断線しても、内パイプ３４下端方向へのワイヤ通路４７内の圧力水の噴流の推力が常時作用していることにより、切断されたワイヤ電極８の先端が跳ね上がって上部ガイド１１から抜けるのを防止できる。
【００３２】
また、前記加工時や断線時に、前記導入口金４６から導入された圧力水が、第１流路としての下部空洞４３から第２オリフィス３２を介して上方に噴出し、さらに案内通路４１を介してその上方の第１オリフィス３１に当たると、その圧力水は、流路抵抗の少ない第２流路４９側に流れ、外パイプと中間パイプ３５との間の排水路４４を介して外パイプ３３の下端の開口４４ａから漏れ出ることができる。従って、前記第１オリフィス３１を通過して上方に圧力水が上向きに勢い良く噴出することを防止できるので、その上方の近傍に電動モータや電磁ソレノイド、センサなど電気部品を配置しても漏電等の不都合が発生しないという効果を奏する。
【００３３】
なお、本発明においては、取付けブロック４０を省略し、第２案内ブロック３０ｂ内に第２オリフィス３２を直接取付けしても良い。また、上部ガイド１０に前記中間パイプ３５の下端を直接接続して、前記内パイプ３４の下端からの加工液（圧力水）を全て上部ガイド１０側に流すように構成しても良い。さらに、外パイプ３３の上下中途部から、前記圧力水を外に排出または吸引するように構成しても良い。
【００３４】
【発明の作用・効果】
前述のように請求項１の発明は、のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極供給装置は、ワイヤ電極をワークの加工領域へ案内するワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、第１オリフィスと第２オリフィスとを上下に適宜隔てて備えた案内ブロックを有し、前記案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記外パイプと内パイプとの間に、少なくとも外パイプとの間に排水路となる隙間を有するように中間パイプを昇降可能に配置し、前記案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００３５】
従って、案内ブロックから圧力水である加工液を導入すれば、第２オリフィス側の細径孔の部分はワイヤ電極が嵌まっているからその隙間が極微小であり、流路抵抗が大きいので、圧力水の大部分は内パイプの内径側に流れる。この圧力水の噴流の推力によりワイヤ電極は内パイプの下端側に送り出され、上部ガイドに到達でき、被加工物へのワイヤリングを迅速に行うことができる。
【００３６】
そして、加工中に断線しても、内パイプ下端方向への圧力水の噴流の推力が常時作用していることにより、切断されたワイヤ電極の先端が跳ね上がって上部ガイドから抜けるのを防止できる。
【００３７】
さらに、前記加工時や断線時に、案内ブロックに導入された圧力水が、第１流路から第２オリフィスを介して上方に噴出し、さらに案内通路を介してその上方の第１オリフィスに当たると、その圧力水は、流路抵抗の少ない第２流路側に流れ、外パイプと中間パイプとの間の排水路を介して外パイプの下端の開口から漏れ出ることができる。従って、前記第１オリフィスを通過して上方に圧力水が上向きに勢い良く噴出することを防止できるので、その上方の近傍に電動モータや電磁ソレノイド、センサなど電気部品を配置しても漏電等の不都合が発生しないという効果を奏する。
【００３８】
しかも、前記作用効果を奏するための構成として、外パイプ及び中間パイプとの間に排水路を形成することと、第１オリフィスと第２オリフィスとの間に前記排水路に圧力水を導く第２流路を設けるだけの簡単な構成であるから、製造コストも少なく、且つコンパクトにできると共に、従来のように圧縮空気を必要としないから、エネルギー源も少なくなりランニングコストも少なくて済む。
【００３９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記案内ブロックは、第１オリフィスを備えた第１案内ブロックと、第２オリフィスを備えた第２案内ブロックとを上下に連設して構成され、前記第２案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記第２案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００４０】
案内ブロックを第１案内ブロックと、第２案内ブロックとに分解可能に別体にて構成すると、第１流路や第２流路の形成作業、第１及び第２オリフィスや内パイプの取付け作業等が容易にできるという効果を奏する。
【００４１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記排水路は外パイプの下端にて開放されているものであるから、圧力水を外パイプの下端から垂れ流しても、その部分が加工槽内であるので、放電加工機の外を濡らしてしまうことがない。
【００４２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプを通過する圧力水を前記中間パイプを介して、ワークの上方に配置される上部ガイドに導入するように構成したものである。
【００４３】
従って、放電加工中も圧力水を供給し続けることにより、その大部分は、第１流路から内パイプの内径部を介してワイヤ電極と共に上部ガイドの案内オリフィスに導かれ、加工領域を冷却することができるという効果を奏する。
【００４４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプの下端と上部ガイドとの間に前記圧力水を分岐して吸引する吸引通路を設けたものであるから、圧力水の適量を必要に応じて上部ガイドに導くことができるという効果を奏する。
【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】 ワイヤ電極の案内装置の一部切欠き断面図である。
【図３】 ワイヤ電極の案内装置の上部側要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 被加工物
２ 加工槽
３ ワークテーブル
８ ワイヤ電極
１０ 上部アーム
１１ 上部ガイド
２０ ワイヤ案内装置
３０ 案内ブロック
３０ａ 第１案内ブロック
３０ｂ 第２案内ブロック
３１ 第１オリフィス
３２ 第２オリフィス
３３ 外パイプ
３４ 内パイプ
３５ 中間パイプ
３８ ワイヤ導入部
４０ 取付けブロック
４１ 案内通路
４３ 第１流路としての下部空洞
４４ 排水路
４７ ワイヤ通路
４９ 第２流路
５０ 吸引ブロック
【産業上の利用分野】
本発明は、結線時等にワイヤ電極を容易にワークの加工領域へ送り出し供給できるようにしたワイヤ電極の供給装置に関するものである。
【０００２】
【技術的背景】
通常、ワイヤ放電加工においては、ワイヤ供給リールから送り出されたワイヤ電極は、テンション装置案内パイプ、上部ガイドを経て、被加工物（ワーク）との間で放電加工を行った後、下部ガイド、搬送装置、排出ローラ名とを経てワイヤ回収箱に至って、回収される。このようなワイヤ電極は、通常直径が0.05ｍｍ〜0.3mm 程度の細いものである。このワイヤ電極と被加工物（ワーク）との間に加工用放電パルスを印加して被加工物に複雑な断面形状の孔あけ加工をする場合、一つの被加工物の加工が完了した後、次の被加工物を加工する前に、一旦ワイヤ電極を強制的に切断し、再度新線部分を前記上部ガイドに供給するワイヤリング作業が必要となる。
【０００３】
また、ワイヤ放電加工中、ワイヤ電極と被加工物との小さい間隙のうち、限られた範囲で放電が集中する等の異常事態により、ワイヤ電極が断線することがある。その場合にも、ワイヤ電極の新線部分を前記上部ガイドに供給しなければならない。
【０００４】
【従来の技術】
このワイヤリング作業を迅速に行うためのワイヤ電極供給装置として、例えば、特許文献１では、ワイヤ電極の案内パイプが、パイプ本体と、その下端に取付けられた連結パイプとからなり、パイプ本体が、その上端中心部に設けられたＶ字形の第１案内と、これに続いて設けられた空洞部と、この空洞部の下方に設けられた圧縮空気の噴出部と、この噴出部の下方に設けられたＶ字形の第２案内と、これに続いて設けられた圧力水を噴出するジェットノズルと、この下方に設けられた連結パイプとからなり、前記第１案内、第２案内、ジェットノズル、連結パイプが、パイプ本体から電気的に絶縁されている構成が開示されている。
【０００５】
この構成によれば、放電加工中は、圧力水流入口から常時案内パイプ方向に圧力水が供給され、その圧力水は連結パイプからその下方の上部ガイドに流れるので、ワーク中で断線しても、ワイヤ電極は常に圧力水の噴流の推力で上部ガイドから抜けでないという効果を奏する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−９２３２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来構成によれば、圧力水がジェットノズルから逆流して、第２案内→空洞部→第１案内を経てパイプ本体の上端から吹き出して、その上方の電動アクチュエータ等の部品が使用不能となるのを防止するために、第２案内と空洞部との間から圧縮空気を供給する構成を採用している。
【０００８】
従って、エネルギー源として圧縮空気を発生させる装置や供給パイプ等の設備が別途必要になるから、放電加工機の構造が複雑になると共にコストも高くなり、さらに、ランニングコストも高くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記の従来の問題を解決し、構成が簡単で、ランニングコストも高くならないようにしたワイヤ電極の供給装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極供給装置は、ワイヤ電極をワークの加工領域へ案内するワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、第１オリフィスと第２オリフィスとを上下に適宜隔てて備えた案内ブロックを有し、前記案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記外パイプと内パイプとの間に、少なくとも外パイプとの間に排水路となる隙間を有するように中間パイプを昇降可能に配置し、前記案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００１１】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記案内ブロックは、第１オリフィスを備えた第１案内ブロックと、第２オリフィスを備えた第２案内ブロックとを上下に連設して構成され、前記第２案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記第２案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記排水路は外パイプの下端にて開放されているものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプを通過する圧力水を前記中間パイプを介して、ワークの上方に配置される上部ガイドに導入するように構成したものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプの下端と上部ガイドとの間に前記圧力水を分岐して吸引する吸引通路を設けたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明を具体化した実施形態について図１〜図３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内には加工槽２に固定されたワークテーブル３上に載置固定された被加工物（ワーク）Ｗが絶縁性の加工液（清水あるいは清水と油の混合液）５に浸漬されている。その加工液５は加工液供給装置４から供給され、加工により汚濁した加工液５を加工液供給装置４に回収され、フイルタ等を介して濾過したのち再度循環させて供給される。また、基台１と加工槽２との間には、図１に示すように被加工物ＷをＸＹ平面上を移動させるＸＹテーブル６が配置されており、図示しない駆動機構により駆動制御される。
【００１６】
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の上部に昇降可能に支持された上部アーム１０には上部ガイド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には下部ガイド１３が配置されている。
【００１７】
前記上部ガイド１１及び下部ガイド１３の両方またはいずれか一方から加工液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の走行速度（走行速度）は、放電加工条件、被加工物Ｗの板厚等により種々あるが、板厚50mm程度で100 〜300mm 2 ／秒である。
【００１８】
ワイヤボビン９から引き出されたワイヤ電極８は、送りローラ１４、１５、１６を介して、コラム７の上部のケース１７内に設けられている自動結線機構１８及び本発明のワイヤ案内装置２０に送られた後、上部ガイド１１に至る。このワイヤ電極８は上部ガイド１１から被加工物Ｗを介して下部ガイド１３に略鉛直状に張架される。ワイヤ自動結線機構１８は、ワイヤ電極８を新たに供給するときや、ワイヤ切断時等において、ワイヤ電極８の新線部を案内装置２０及び上部ガイド１１方向に送り出すための装置であり、前記自動結線機構１８には、図示しないが、ワイヤ電極検出用のセンサ、放電加工時にワイヤ電極８に張力を与えるためのパウダーブレーキ、ピンチローラにて挟持されたワイヤ電極８を加工時及び断線時に正逆回転して所定の方向に送るための駆動モータ、断線時にその断線箇所を含むワイヤ不良部分を切断するための切断機構、放電加工時にワイヤ電極８にパルス電流を通電するための通電子等が備えられている。
【００１９】
上部ガイド１１から被加工物Ｗの加工領域を鉛直状にて下向きに通過するとき、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。
【００２０】
前記下部ガイド１３を支持する下部アーム１２内に配置された方向変換プーリ１４にて横方向に走行方向を変換された使用済みのワイヤ電極８は、ワイヤ回収部２１における強制的に挟持搬送するための一対のローラ２２とロータリカッタ２３と固定刃２４との間に送られ、ロータリカッタ２２の回転駆動にて使用済のワイヤ電極８を所定の短い長さ（５０〜１００ｍｍ）に分断されたのち、回収箱２５に排出される。
【００２１】
次に、ワイヤ案内装置２０の構成について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。ワイヤ案内装置２０は、ワイヤ電極８が上方から通る第１オリフィス３１と第２オリフィス３２とを上下に適宜隔てて備えた案内ブロック３０を有する。この案内ブロック３０は、第１オリフィス３１を有する第１案内ブロック３０ａ及び第２オリフィス３２を有する第２案内ブロック３０ｂと、外パイプ３３、内パイプ３４、中間パイプ３５等からなる。略円筒状の第１案内ブロック３０ａにはその上端に漏斗状のワイヤ導入部３８が形成され、該ワイヤ導入部３８の下部には下端側に細径孔（ワイヤ電極８が通過し得る程度の孔）を有する第１オリフィス３１が固定されている。そして、第１案内ブロック３０ａは球面内輪とその外周球面と同一の内球面を有する外輪とからなる球面軸受３６にて首振り自在に軸支され、球面軸受３６は電気絶縁性材料からなる支持台３７を介して前記ケース１７の下部に取付けられている。
【００２２】
前記球面軸受３６から下向きに突出する第１案内ブロック３０ａの外周下端部の雄ねじ部に第２案内ブロック３０ｂの上部開口孔３９に形成された雌ねじ部が螺着連結されている。第２案内ブロック３０ｂには、前記第１オリフィス３１の細径孔と同軸鉛直線状に開口する案内通路４１と、その下端に固定された第２オリフィス３２とを有する取付けブロック４０が前記上部開口孔３９を介して内装されている。第２案内ブロック３０ｂの下部空洞４３には、上下に細長い内パイプ３４の上部がスラスト止めリング４２を介して脱落不能に装着されている。従って、内パイプ３４と外パイプ３３とは、第２案内ブロック３０ａに下向きに吊支されていることになる。
【００２３】
第２案内ブロック３０ｂの外周には、外パイプ３３の上部が螺着されており、この外パイプ３３と前記内パイプ３４との間には、少なくとも外パイプ３３の内径との間に上下に連通し、下端に開口する排水路４４となる隙間を有するように、中間パイプ３５が昇降可能に配置される。即ち、この中間パイプ３５の上端部に螺着された合成樹脂製等のスライダブロック４５が前記内パイプ３４の外周に摺動可能に被嵌している。なお、中間パイプ３５の内径と内パイプ３４の外径との間にも隙間を有している。
【００２４】
前記第２案内オリフィス３２の下端と内パイプ３４の上端との間の下部空洞４３は、第２案内ブロック３０ｂの側面に設けた圧力水の導入口金４６に連通しており、この下部空洞４３は、前記内パイプ３４の内径部、つまりワイヤ電極８が挿通するワイヤ通路４７に圧力水を導く第１案内路となる。さらに、前記第２案内ブロック３０ｂの内部には、前記第１オリフィス３１の下面と取付けブロック４０の上面と、前記排水路４４に連通するように大きい通路断面の第２流路４９を、取付けブロック４０の外周側に形成する。これにより、前記下部空洞４３に導かれた圧力水が第２オリフィス３２及び案内通路４１を介して第１オリフィス３１の方向に向かったとき、当該第１オリフィス３１のオリフィス部つまり細径孔の流路抵抗よりも低い流路抵抗の第２流路４９に圧力水が流れ、排水路４４を介して外パイプ３３の下端の開口４４ａから圧力水が漏れ出すのを許容するように構成するものである。
【００２５】
案内ブロックを第１案内ブロック３０ａと、第２案内ブロック３０ｂと取付けブロック４０とに分解可能に別体にて構成すると、第１流路としての下部空洞４３や第２流路４９の形成作業や第１及び第２オリフィス３１、３２や内パイプ３４の取付け作業等が容易にできるという効果を奏する。
【００２６】
なお、前記中間パイプ３５の下端に螺着等して取付けられた吸引ブロック５０の下部体５０ａを下部球面軸受５１に接続し、この下部球面軸受５１の外周支持体５２に前記上部ガイド１１を配置する。この吸引ブロック５０（下部体５０ａ）には、前記内パイプ３４の下端に連通し、且つ上部ガイド１１における案内オリフィス１１ａに鉛直方向一直線で連通する通路５３、５３ａが形成されると共に、通路５３から分岐して、吸引口金５４に連通する吸引通路５５を設ける。
【００２７】
前記案内ブロック３０の導入口金４６には、前記加工液５に圧力を付与して導入する加圧装置５６からのパイプを接続し、吸引口金５４は、加圧装置５６の液吸引側もしくは別途液吸引装置５７のパイプを接続する等し、加工液５を瞬間供給することが望ましい。
【００２８】
前記第１オリフィス３１、第２オリフィス３２、案内オリフィス１１ａ等はセラミックス等の絶縁材料である。
【００２９】
上記の構成による作用について説明すると、このように構成されたワイヤ放電加工機において、新線供給時や結線時にワイヤ電極８を第１案内ブロック３０ａの上端のワイヤ導入部３８から挿入する。ワイヤ電極８の先端が第２オリフィス３２を通過して、内パイプ３４のワイヤ通路４７の上端に達すると、前記導入口金４６から圧力水である加工液５を導入すれば、第２オリフィス３２側の細径孔の部分はワイヤ電極８が嵌まっているからその隙間が極微小であり、流路抵抗が大きいので、圧力水の大部分は内パイプ３４のワイヤ通路４７側に流れる。この圧力水の噴流の推力によりワイヤ電極８は内パイプ３４の下端側に送り出され、吸引ブロック５０内を介して上部ガイド１１に到達でき、被加工物Ｗへのワイヤリングを迅速に行うことができる。
【００３０】
そして、放電加工中も圧力水を供給し続けることにより、その大部分は、第１流路としての下部空洞４３から内パイプ３４のワイヤ通路４７を介して吸引ブロック５０の吸引通路５５に流れ、その圧力水の一部は、上部ガイド１１の案内オリフィス１０ａに導かれる。
【００３１】
そして、加工中に断線しても、内パイプ３４下端方向へのワイヤ通路４７内の圧力水の噴流の推力が常時作用していることにより、切断されたワイヤ電極８の先端が跳ね上がって上部ガイド１１から抜けるのを防止できる。
【００３２】
また、前記加工時や断線時に、前記導入口金４６から導入された圧力水が、第１流路としての下部空洞４３から第２オリフィス３２を介して上方に噴出し、さらに案内通路４１を介してその上方の第１オリフィス３１に当たると、その圧力水は、流路抵抗の少ない第２流路４９側に流れ、外パイプと中間パイプ３５との間の排水路４４を介して外パイプ３３の下端の開口４４ａから漏れ出ることができる。従って、前記第１オリフィス３１を通過して上方に圧力水が上向きに勢い良く噴出することを防止できるので、その上方の近傍に電動モータや電磁ソレノイド、センサなど電気部品を配置しても漏電等の不都合が発生しないという効果を奏する。
【００３３】
なお、本発明においては、取付けブロック４０を省略し、第２案内ブロック３０ｂ内に第２オリフィス３２を直接取付けしても良い。また、上部ガイド１０に前記中間パイプ３５の下端を直接接続して、前記内パイプ３４の下端からの加工液（圧力水）を全て上部ガイド１０側に流すように構成しても良い。さらに、外パイプ３３の上下中途部から、前記圧力水を外に排出または吸引するように構成しても良い。
【００３４】
【発明の作用・効果】
前述のように請求項１の発明は、のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極供給装置は、ワイヤ電極をワークの加工領域へ案内するワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、第１オリフィスと第２オリフィスとを上下に適宜隔てて備えた案内ブロックを有し、前記案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記外パイプと内パイプとの間に、少なくとも外パイプとの間に排水路となる隙間を有するように中間パイプを昇降可能に配置し、前記案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００３５】
従って、案内ブロックから圧力水である加工液を導入すれば、第２オリフィス側の細径孔の部分はワイヤ電極が嵌まっているからその隙間が極微小であり、流路抵抗が大きいので、圧力水の大部分は内パイプの内径側に流れる。この圧力水の噴流の推力によりワイヤ電極は内パイプの下端側に送り出され、上部ガイドに到達でき、被加工物へのワイヤリングを迅速に行うことができる。
【００３６】
そして、加工中に断線しても、内パイプ下端方向への圧力水の噴流の推力が常時作用していることにより、切断されたワイヤ電極の先端が跳ね上がって上部ガイドから抜けるのを防止できる。
【００３７】
さらに、前記加工時や断線時に、案内ブロックに導入された圧力水が、第１流路から第２オリフィスを介して上方に噴出し、さらに案内通路を介してその上方の第１オリフィスに当たると、その圧力水は、流路抵抗の少ない第２流路側に流れ、外パイプと中間パイプとの間の排水路を介して外パイプの下端の開口から漏れ出ることができる。従って、前記第１オリフィスを通過して上方に圧力水が上向きに勢い良く噴出することを防止できるので、その上方の近傍に電動モータや電磁ソレノイド、センサなど電気部品を配置しても漏電等の不都合が発生しないという効果を奏する。
【００３８】
しかも、前記作用効果を奏するための構成として、外パイプ及び中間パイプとの間に排水路を形成することと、第１オリフィスと第２オリフィスとの間に前記排水路に圧力水を導く第２流路を設けるだけの簡単な構成であるから、製造コストも少なく、且つコンパクトにできると共に、従来のように圧縮空気を必要としないから、エネルギー源も少なくなりランニングコストも少なくて済む。
【００３９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記案内ブロックは、第１オリフィスを備えた第１案内ブロックと、第２オリフィスを備えた第２案内ブロックとを上下に連設して構成され、前記第２案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、前記第２案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたものである。
【００４０】
案内ブロックを第１案内ブロックと、第２案内ブロックとに分解可能に別体にて構成すると、第１流路や第２流路の形成作業、第１及び第２オリフィスや内パイプの取付け作業等が容易にできるという効果を奏する。
【００４１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記排水路は外パイプの下端にて開放されているものであるから、圧力水を外パイプの下端から垂れ流しても、その部分が加工槽内であるので、放電加工機の外を濡らしてしまうことがない。
【００４２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプを通過する圧力水を前記中間パイプを介して、ワークの上方に配置される上部ガイドに導入するように構成したものである。
【００４３】
従って、放電加工中も圧力水を供給し続けることにより、その大部分は、第１流路から内パイプの内径部を介してワイヤ電極と共に上部ガイドの案内オリフィスに導かれ、加工領域を冷却することができるという効果を奏する。
【００４４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、前記内パイプの下端と上部ガイドとの間に前記圧力水を分岐して吸引する吸引通路を設けたものであるから、圧力水の適量を必要に応じて上部ガイドに導くことができるという効果を奏する。
【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】 ワイヤ電極の案内装置の一部切欠き断面図である。
【図３】 ワイヤ電極の案内装置の上部側要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 被加工物
２ 加工槽
３ ワークテーブル
８ ワイヤ電極
１０ 上部アーム
１１ 上部ガイド
２０ ワイヤ案内装置
３０ 案内ブロック
３０ａ 第１案内ブロック
３０ｂ 第２案内ブロック
３１ 第１オリフィス
３２ 第２オリフィス
３３ 外パイプ
３４ 内パイプ
３５ 中間パイプ
３８ ワイヤ導入部
４０ 取付けブロック
４１ 案内通路
４３ 第１流路としての下部空洞
４４ 排水路
４７ ワイヤ通路
４９ 第２流路
５０ 吸引ブロック
Claims (5)
- ワイヤ電極をワークの加工領域へ案内するワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置において、
第１オリフィスと第２オリフィスとを上下に適宜隔てて備えた案内ブロックを有し、
前記案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、
前記外パイプと内パイプとの間に、少なくとも外パイプとの間に排水路となる隙間を有するように中間パイプを昇降可能に配置し、
前記案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備え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案内装置。 - 前記案内ブロックは、第１オリフィスを備えた第１案内ブロックと、第２オリフィスを備えた第２案内ブロックとを上下に連設して構成され、前記第２案内ブロックには、下向きに延びる外パイプと、ワイヤ電極が上方から前記第１及び第２オリフィスを通って案内される内パイプとを吊支し、
前記第２案内ブロックには、前記第２オリフィスよりも、ワイヤ搬送方向下流側に導入された圧力水が前記内パイプの内径部に導かれる第１流路と、前記第２オリフィスから前記第１オリフィスに向かう圧力水が前記排水路に導かれる第２流路とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置。 - 前記排水路は外パイプの下端にて開放されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置。
- 前記内パイプを通過する圧力水を前記中間パイプを介して、ワークの上方に配置される上部ガイドに導入するように構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置。
- 前記内パイプの下端と上部ガイドとの間に前記圧力水を分岐して吸引する吸引通路を設けたことを特徴とする請求項４に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の案内装置。
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