JP4147722B2 - 放電加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電極あるいは被加工物を交換しながら放電加工を行なう交換装置に、放電エネルギを供給する給電装置を備えた放電加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９、図１０は従来の放電加工装置を示すもので、図９はその全体図、図１０は交換装置の詳細を示す断面図である。
図９において、３１は形彫り放電加工装置、４１はストッカである。３２はヘッド、３３は加工槽、３４は定盤、３５はヘッド３２に取付けられた電極である。４２はアーム、４３はアーム４２の先端に設けられたハンドである。定盤３４の上には図１０の交換装置が設置される。
図１０において、１は固定治具で定盤３４上に固定されるものである。２はシャンク、３は固定金具で、これらは一体で製作されるか、あるいはネジ等の機械要素部品で固定される。４は押え金、５は被加工物、６はネジで、被加工物５を固定金具３との間で挟み込んで保持するものである。シャンク２、固定金具３、押え金４、被加工物５、ネジ６は交換セット１００として、通常、複数分がストッカ４１に用意される。１０は放電エネルギを被加工物５に供給するためのフィーダで、１１の固定ネジにより固定治具１に固定される。固定治具１に設けられるシャンク２用の挿入穴とシャンク２外径とのクリアランスは十分に大きく、アーム４２によるシャンク２の挿入を容易に行なえるように構成されている。
１ａは固定治具１に設けられた位置決めピン、２ａは固定金具３に設けられた位置決めピンでそれぞれ４個所に設けられている。クランプ時に、１ａと２ａの位置決めピンの係合により、固定治具１に対して被加工物５が精度良く位置決めされる。１ｂは、固定金具１に設けられて、シャンク２を固定するためのボールで、図示しない駆動装置により直線運動（Ａ方向）を行なう。２ｂはシャンク２に設けられたテーパ状のクランプ溝で、１ｂのボールの直線運動により、シャンク２を所定の力で固定治具１側（Ｂ方向）に固定するものである。
【０００３】
次に、被加工物５の加工を行なうまでの動作について説明する。ストッカ４１側に収納された１つの交換セット１００は、ハンド４３により取出され、アーム４２の移動（Ｘ１・Ｙ１・Ｚ１方向）により、加工槽３３内の定盤３４上に設置された固定治具１のシャンク２挿入所定位置まで搬送される。次に交換セット１００を固定治具１に固定するため、ボール１ｂは、図示しない駆動装置により直線運動（Ａ方向）を発生し、テーパ溝２ｂのテーパ面に押し付けられる。これにより交換セット１００は、固定治具１側（Ｂ方向）に引っ張られ、位置決めピン１ａと位置決めピン２ａとが接触し、所定の引張力でクランプされて停止する。次に、放電加工を行なうために、アーム４２をストッカ４１側に退避させ、ヘッド３２を被加工物５に対する所定位置まで移動（Ｘ・Ｙ方向）させる。次に、ヘッド３２に取付けた電極３５を移動（Ｚ方向）させ、被加工物５と所定の間隔を保ちながら放電加工を行なう。
このような従来の交換装置において、放電加工電源（図示せず）から被加工物５側への給電は、フィーダ１０、固定治具１、ボール１ｂ、クランプ溝２ｂ、シャンク２、固定金具３を経由して行われる。また一部はフィーダ１０、固定治具１、位置決めピン１ａ、位置決めピン２ａ、固定金具３を経由して行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の放電加工装置では、被加工物５への給電が、フィーダ１０、固定治具１、ボール１ｂ、クランプ溝２ｂ、シャンク２、固定金具３を経由して行われるか、また、フィーダ１０、固定治具１、位置決めピン１ａ、位置決めピン２ａ、固定金具３を経由して行われる。給電経路中に、接触状態がボール１ｂによる点接触であったり、位置決めピン１ａ、２ａのように非常に少ない接触面積であった場合、放電加工用の高周波電流は一般に導体の表面を流れるため、十分なる放電エネルギが供給できず加工速度の低下を招いていた。
このため、従来の装置ではフィーダ１０の位置を被加工物５に直付けしたり、特開昭５６−５６３４８号公報のように、被加工物を定盤などに固定した後、被加工物を固定する金具にフィーダを取付けるなどの手段が用いられていた。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、フィーダから電極や被加工物への放電エネルギを最短で供給するようにして加工速度の向上を図り、しかも、電極や被加工物の交換時のフィーダ付替えを省略することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放電加工装置においては、固定治具と被加工物あるいは電極を保持する固定金具との間に、ばね状の給電部材を設けたものである。
【０００７】
また、固定治具と被加工物あるいは電極を保持する固定金具との間に、ばね状の給電部材と、フィーダを取付ける給電補助部材とを設けたものである。
【０００８】
さらに、複数点における接触を可能とするため、ばね状の給電部材にスリットを設け複数の点で接触させるようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１、図２はこの発明の実施の形態１である形彫り放電加工装置の被加工物側の交換装置を示すもので、図において、１は固定治具、２はシャンク、３は固定金具、４は押え金、５は被加工物、６はネジである。シャンク２と固定金具３は別々の部品で構成され固定されている点を除いて、これらは従来と同様の構成のため詳細説明を省略する。７は給電補助部材で、固定治具１の両側に固定されるもので、その材質として銅やアルミ等の導電性の良い材料が好ましいが、一般の鉄鋼材を用いることもできる。８は給電部材で、図３に示すように薄板を折り曲げて形成され、９のネジによりそれぞれの給電補助部材７に２個ずつ固定される。給電部材８には、固定するための取付穴８ａが設けられ、スリット８ｂが所定の間隔で設けられている。材料としてはベリリウム銅、りん青銅など導電性の良い銅合金系ばね材料が適している。給電部材８の取付位置としては、交換セット１００のクランプ時に、固定金具３の接触面と接触後、所定量、弾性変形するように設定される。なお、給電部材８の使用数は、高周波電流、大電流などの放電加工条件により決定される。１０は放電エネルギを被加工物５に供給するためのフィーダ、１１はその固定ネジで、これらは従来と同様のものであるが、給電補助部材７に複数本のフィーダ１０を接続可能に構成した点で従来と異なる。
１ａは固定治具１に設けられた位置決めピン、２ａは固定金具３に設けられた位置決めピン、１ｂは固定金具１に設けられシャンク２を固定するためのボール、２ｂはシャンク２に設けられたテーパ状のクランプ溝で、これらは従来装置で説明したものと同じ構成のため、詳細説明を省略する。
【００１０】
次に、被加工物５の加工を行なうまでの動作について説明する。図９で示される従来装置と同様に、ストッカ４１側に収納された１つの交換セット１００は、アーム４２およびハンド４３により取出され、加工槽３３内の定盤３４上に設置された固定治具１のシャンク２挿入所定位置まで搬送される。この時点で給電部材８は、所定量だけ弾性変形を起こし、固定金具３の接触面と接触している。次に交換セット１００を固定治具１に固定するため、ボール１ｂは、図示しない駆動装置により直線運動（Ａ方向）を発生し、クランプ溝２ｂのテーパ面に押し付けられる。これにより交換セット１００は、固定治具１側（Ｂ方向）に引っ張られ、位置決めピン１ａと位置決めピン２ａとが接触し、所定の引張力でクランプされて停止する。
次に、放電加工を行なうために、交換セット１００を保持していたハンド４３を開放して、アーム４２をストッカ４１側に退避させ、ヘッド３２を被加工物５に対する所定位置まで移動（Ｘ・Ｙ方向）させる。次に、ヘッド３２に取付けた電極３５を移動（Ｚ方向）させ、被加工物５と所定の間隔を保ちながら放電加工を行なう。
被加工物５側への給電は、フィーダ１０、給電補助部材７、給電部材８、固定金具３を経由して行われるので、従来のようにボール１ｂとクランプ溝２ｂとの接触面や位置決めピン１ａと位置決めピン２ａとの接触面を経由して給電されることはない。また給電部材８にはスリット８ｂが設けられているので、給電部材８と固定金具３との接触面が、傾斜していたり、凹凸があったとしても、複数の点で接触することができ確実な給電ができる。
【００１１】
なお給電部材８のスリット８ｂは、放電加工の電流が少ない場合には、省略することも可能である。
【００１２】
実施の形態２．
図４、図５、図６はこの発明の実施の形態２であるワイヤ放電加工装置用の被加工物の交換装置を示すもので、上方から交換セットを載置する構成のものである。図において、固定治具１、シャンク２、給電補助部材７、給電部材８、ネジ９、フィーダ１０、固定ネジ１１、位置決めピン１ａ、位置決めピン２ａ、ボール１ｂ、クランプ溝２ｂは、実施の形態１と同様のため説明を省略する。２１は被加工物５を支持する取付金具で、ワイヤ放電加工用に中央部にワイヤが通過するための穴を有する。２２は固定金具で、シャンク２が固定され、取付金具２１の両側に取付けられる。２３は取付金具２１と固定金具２２を固定するためのネジである。２４はワイヤ放電加工装置の定盤で、固定治具１がその上面の２個所に固定される。なお、固定治具１の使用個数や位置は被加工物５の大きさにより選択される。給電部材８は、固定金具２２の両側に２個、左右併せて４個が使用される。
【００１３】
実施の形態２も実施の形態１と同様に、交換セット１００はアーム４２やハンド４３により交換が行なわれる。なお、重量や寸法が大きな交換セット１００を交換する場合、アーム４２やハンド４３による取り扱いは不可能なため、作業者が持ち上げて載置したり、クレーン・リフト等の補助具を用いて載置するようにしてもよい。クランプ動作については、実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【００１４】
実施の形態３．
なお、実施の形態１および実施の形態２では被加工物５を交換する場合について述べたが、図７に示すように、電極３５を保持したものを交換セット１００としてストッカ４１に格納し、固定治具１をヘッド３２の主軸に取付け、交換セット１００を固定治具１に交換可能に取付けることにより、電極３５の交換にも適用できる。
【００１５】
実施の形態４．
図８は実施の形態４を示す交換装置の給電部分の断面図である。上記実施の形態１から実施の形態３までと比較すると、給電補助部材７が省略され、２個の給電部材８を重ねて、固定治具１に固定ネジ１１で固定するとともに、フィーダ１０も共に固定するようにしたものである。給電部材８の個数は放電加工の電流次第で増減すればよい。なお、実施の形態１と同様に給電部材８にはスリット８ｂを設け、複数の点で接触させ給電するよう構成してもよい。
【００１６】
さらに、被加工物５または電極３５と給電部材８とが、直接接触するように、被加工物５または電極３５の形状を形成してもよいし、また給電部材８の形状を形成して、給電するように構成することもできる。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
固定治具と被加工物あるいは電極を保持する固定金具との間に、ばね状の給電部材とフィーダを取付ける給電補助部材とを設けたので、給電経路の接触面積が増大し、かつ、最短で電極あるいは被加工物に給電できる。これにより、加工速度の低下を防止でき、給電フィーダの付替えが不要となった。
【００１８】
また、給電部材を固定治具に固定するとともに、フィーダも共に固定するようにして、固定金具と接触させ給電するように構成すれば、さらに、給電補助部材を省略できコストを低減できる効果がある。
【００１９】
また、ばね状の給電部材にスリットを設け、複数の点で接触可能としたので、給電部材と固定金具との接触面が、傾斜していたり凹凸面であったとしても、確実な給電ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す交換装置の斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１を示す交換装置の平面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１を示す交換装置の給電部材の側面図および平面図である。
【図４】 この発明の実施の形態２を示す交換装置の平面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２を示す交換装置の正面断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２を示す交換装置の側面断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態３を示す交換セットの外形図である。
【図８】 この発明の実施の形態４を示す交換装置の部分断面図である。
【図９】 従来の放電加工装置の構成を示す正面図である。
【図１０】 従来の交換装置を示す平面断面図である。
【符号の説明】
１ 固定治具、２ シャンク、３ 固定金具、４ 押え金、７ 給電補助部材、８ 給電部材、１０ フィーダ

Claims (5)

1. 電極と被加工物との間に形成される加工間隙に放電エネルギを供給し、間欠的に放電を発生させて上記被加工物を加工する放電加工装置において、
   上記放電加工装置のテーブル側に固定される固定治具と、
   上記被加工物を保持する固定金具と、
   この固定金具に固定され、上記固定治具に設けられる挿入穴に挿入することで、上記固定金具を上記固定治具に対して交換可能に位置決め固定するシャンクと、
   上記固定治具に固定されるとともに、ばね作用を有し、上記シャンクが上記挿入穴に挿入され、上記固定金具が上記固定治具に固定される際に、上記固定金具と直接接触して給電する給電部材と、
   上記給電部材に接続される給電フィーダと、
   を備え、
   上記固定治具への上記固定金具の装着時に、上記給電フィーダ、上記給電部材、上記固定金具を通して、放電エネルギを上記被加工物に供給するように構成したことを特徴とする放電加工装置。
2. 電極と被加工物との間に形成される加工間隙に放電エネルギを供給し、間欠的に放電を発生させて上記被加工物を加工する放電加工装置において、
   上記放電加工装置の主軸側に固定される固定治具と、
   上記電極を保持する固定金具と、
   この固定金具に固定され、上記固定治具に設けられる挿入穴に挿入することで、上記固定金具を上記固定治具に対して交換可能に位置決め固定するシャンクと、
   上記固定治具に固定されるとともに、ばね作用を有し、上記シャンクが上記挿入穴に挿入され、上記固定金具が上記固定治具に固定される際に、上記固定金具と直接接触して給電する給電部材と、
   上記給電部材に接続される給電フィーダと、
   を備え、
   上記固定治具への上記固定金具の装着時に、上記給電フィーダ、上記給電部材、上記固定金具を通して、放電エネルギを上記電極に供給するように構成したことを特徴とする放電加工装置。
3. 電極と被加工物との間に形成される加工間隙に放電エネルギを供給し、間欠的に放電を発生させて上記被加工物を加工する放電加工装置において、
   上記放電加工装置のテーブル側に固定される固定治具と、
   上記被加工物を保持する固定金具と、
   この固定金具に固定され、上記固定治具に設けられる挿入穴に挿入することで、上記固定金具を上記固定治具に対して交換可能に位置決め固定するシャンクと、
   上記固定治具と上記固定金具との間に設けられるとともに、ばね作用を有し、上記シャンクが上記挿入穴に挿入され、上記固定金具が上記固定治具に固定される際に、上記固定金具と直接接触して給電する給電部材と、
   上記固定治具に固定され、上記給電部材を固定する給電補助部材と、
   上記給電補助部材に接続される給電フィーダと、
   を備え、
   上記固定治具への上記固定金具の装着時に、上記給電フィーダ、上記給電補助部材、上記給電部材、上記固定金具を通して、放電エネルギを上記被加工物に供給するように構成したことを特徴とする放電加工装置。
4. 電極と被加工物との間に形成される加工間隙に放電エネルギを供給し、間欠的に放電を発生させて上記被加工物を加工する放電加工装置において、
   上記放電加工装置の主軸側に固定される固定治具と、
   上記電極を保持する固定金具と、
   この固定金具に固定され、上記固定治具に設けられる挿入穴に挿入することで、上記固定金具を上記固定治具に対して交換可能に位置決め固定するシャンクと、
   上記固定治具と上記固定金具との間に設けられるとともに、ばね作用を有し、上記シャンクが上記挿入穴に挿入され、上記固定金具が上記固定治具に固定される際に、上記固定金具と直接接触して給電する給電部材と、
   上記固定治具に固定され、上記給電部材を固定する給電補助部材と、
   上記給電補助部材に接続される給電フィーダと、
   を備え、
   上記固定治具への上記固定金具の装着時に、上記給電フィーダ、上記給電補助部材、上記給電部材、上記固定金具を通して放電エネルギを上記電極に供給するように構成したことを特徴とする放電加工装置。
5. 給電部材は、複数のスリットを有し、複数の接触位置から給電するように構成されたことを特徴とする請求項１から請求項４に記載の放電加工装置。

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