JP4569975B2 - Automatic wire-cutting device for wire-cut electrical discharge machine - Google Patents
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Description
本発明は、自動的にワイヤ電極を一対のワイヤガイド間に結線して張架するワイヤカット放電加工装置の自動結線装置に関する。特に、結線用ノズルを加工液噴流ノズルの開口部位を密封するように加工液噴流ノズルに装着して結線用ノズルから供給されるジェットでワイヤ電極を拘束しながら推進して下側ワイヤガイドまで案内する自動結線装置に関する。 The present invention relates to an automatic connection device for a wire-cut electric discharge machining apparatus that automatically connects and stretches a wire electrode between a pair of wire guides. In particular, the connection nozzle is mounted on the machining liquid jet nozzle so as to seal the opening of the machining liquid jet nozzle, and is propelled while restraining the wire electrode with the jet supplied from the connection nozzle and guided to the lower wire guide. The present invention relates to an automatic connection device.
数値制御装置を有するワイヤカット放電加工装置は、自動的にワイヤ電極を上下一対のワイヤガイドに通して、ワイヤガイドを通過したワイヤ電極を巻取りローラに捕捉させるようにしてワイヤ電極を上下ワイヤガイド間に結線して張架する、いわゆる自動結線を行なう自動結線装置を備えている。 A wire-cut electric discharge machining apparatus having a numerical control device automatically passes a wire electrode through a pair of upper and lower wire guides, and the wire electrode passing through the wire guide is captured by a winding roller so that the wire electrode is moved up and down. It is equipped with an automatic connection device that performs so-called automatic connection that connects and stretches between them.
一般に、自動結線装置は、水または水を主成分とする水系放電加工液のジェットをワイヤ電極の送出し方向に対して同軸に供給して、ワイヤ電極をジェットで拘束しながら推進することによってワイヤ電極を直接または被加工物に穿設された下穴を通して下側ワイヤガイドまで案内する。特に、特許文献1に代表的に示される上側ワイヤガイドから下側ワイヤガイドまでワイヤ電極をジェットのみで案内する方式をジェット方式という。また、特許文献2に代表的に示される下穴の入口または下側ワイヤガイドまでガイドパイプとガイドパイプの中に供給されるジェットとによってワイヤ電極を案内する方式をパイプジェット方式という。
In general, an automatic connection device supplies water or a water-based electric discharge machining liquid containing water as a main component coaxially to the wire electrode delivery direction, and propels the wire electrode while restraining the wire electrode with the jet. The electrode is guided directly or through a pilot hole drilled in the workpiece to the lower wire guide. In particular, a method of guiding a wire electrode only by a jet from an upper wire guide to a lower wire guide typically shown in
ジェット方式の自動結線装置は、パイプジェット方式の自動結線装置に比べて構成と動作が簡単である。また、ワイヤガイドにダイヤモンドのダイスガイド(丸ダイスガイド)を用いることができるので、ワイヤ電極を被加工物に対して傾斜させて加工するテーパ加工において、テーパ角度の誤差が小さく高精度である利点がある。 The jet type automatic connection device is simpler in configuration and operation than the pipe jet type automatic connection device. In addition, since a diamond die guide (round die guide) can be used for the wire guide, in taper machining in which the wire electrode is inclined with respect to the workpiece, the taper angle error is small and high accuracy. There is.
加工液噴流ノズルから加工媒体として供給される加工液噴流では先端が自由であるワイヤ電極を十分に拘束して真直ぐに推進する力が足りないので、ワイヤ電極が下穴や加工溝に引っ掛かって座屈する。そのため、ジェット方式の自動結線装置は、上側ガイドアッセンブリ内に加工液噴流の水柱の外径よりも小さい外径を有する水柱を形成する結線のための高圧のジェットを供給する結線用ノズルを加工液噴流ノズルと同軸に設けている。 In the machining fluid jet supplied as the machining medium from the machining fluid jet nozzle, there is not enough force to propel the wire electrode, which is free at the tip, to move straight, so the wire electrode is caught in the pilot hole or machining groove and seated. Bow. Therefore, the jet type automatic connection device includes a connection nozzle that supplies a high-pressure jet for connection to form a water column having an outer diameter smaller than the outer diameter of the water column of the processing liquid jet in the upper guide assembly. It is provided coaxially with the jet nozzle.
上側ワイヤガイドを通過したワイヤ電極を結線のためのジェットの水柱で拘束する必要があるので、結線用ノズルは、開口部位が上側ワイヤガイドを囲繞するように上側ワイヤガイドの直下に配置されるように設けられる。したがって、結線用ノズルの開口部位の高さ位置から加工液噴流ノズルの開口部位の高さ位置までに相当の距離がある。結線用ノズルの開口部位から遠く離れるほどジェットのワイヤ電極を拘束する拘束力と推進する推進力が共に小さくなるとともに乱流が生じやすくなるので、ワイヤ電極の先端が下穴に到達するまでに送出し経路を外れて結線に失敗する確率が高くなる。 Since the wire electrode that has passed through the upper wire guide needs to be constrained by the water column of the jet for connection, the connection nozzle is arranged directly below the upper wire guide so that the opening portion surrounds the upper wire guide. Is provided. Therefore, there is a considerable distance from the height position of the opening portion of the connection nozzle to the height position of the opening portion of the machining liquid jet nozzle. The farther away from the connection nozzle opening, the smaller the restraining force that restrains the wire electrode of the jet and the propulsive force that propels it, and turbulence is likely to occur. However, there is a high probability that the connection will be missed.
特に、外径が小さく剛性が極めて低いワイヤ電極を使用する場合は、ワイヤ電極を結線のためのジェットのみで案内することがより難しくなる。あるいは、ワイヤ電極を内径の小さい下穴または加工によって形成された加工溝に挿通する場合は、ワイヤ電極と下穴または加工溝との間のクリアランスが小さく、下穴の内径または加工溝の溝幅よりも水柱の外径の方が僅かに大きい程度であっても下穴または加工溝の入口で水柱が乱れてワイヤ電極の先端が下穴または加工溝に正しく導かれず、ワイヤ電極が被加工物に引っ掛かって結線に失敗することが多い。 In particular, when a wire electrode having a small outer diameter and extremely low rigidity is used, it becomes more difficult to guide the wire electrode only with a jet for connection. Alternatively, when the wire electrode is inserted into a pilot hole with a small inner diameter or a machining groove formed by machining, the clearance between the wire electrode and the pilot hole or machining groove is small, and the inner diameter of the pilot hole or the groove width of the machining groove Even if the outer diameter of the water column is slightly larger than the water column, the water column is disturbed at the inlet of the pilot hole or the machining groove, and the tip of the wire electrode is not correctly guided to the pilot hole or the machining groove, and the wire electrode is not processed. It often gets caught in and fails to connect.
また、加工面に段差がある場合または下穴が段付穴に穿設されている場合のように、上側ガイドアッセンブリが被加工物に干渉して加工液噴流ノズルの開口部位を下穴の入口まで接近させることができないケースでは、結線用ノズルから下穴までの距離が長すぎて結線のためのジェットのみではワイヤ電極を十分に拘束することができず、ワイヤ電極を下穴に挿通させることが極めて困難である。 In addition, the upper guide assembly interferes with the workpiece and the opening portion of the machining liquid jet nozzle is set at the inlet of the pilot hole, as in the case where the machining surface has a step or the pilot hole is drilled in the stepped hole. In the case where the distance from the nozzle for connection to the pilot hole is too long, the wire electrode cannot be sufficiently restrained only by the jet for connection, and the wire electrode is inserted into the pilot hole. Is extremely difficult.
このようなことから、特許文献3に開示されるジェット方式の自動結線装置は、結線用ノズルを下方に延長して結線用ノズルの開口部位を加工液噴流の供給の障害にならない可能な限り加工液噴流ノズルの開口部位に近い高さ位置に配置し、結線用ノズルから下穴までの距離を短くするようにして、自動結線の成功率を向上させるようしている。
For this reason, the jet type automatic wire connection device disclosed in
しかしながら、延長された結線用ノズルを有するジェット方式の自動結線装置では、テーパ加工を行なうときにテーパ角度が大きくなると、上側ワイヤガイドから結線用ノズルの開口部位までの距離が長くなるため、傾斜されたワイヤ電極が結線用ノズルに干渉してしまうので、比較的テーパ角度が大きいテーパ加工、例えば15度以上のテーパ角度で加工する、いわゆる大テーパ加工を行なうことができない。 However, in the jet type automatic connection device having an extended connection nozzle, if the taper angle is increased when performing taper processing, the distance from the upper wire guide to the opening portion of the connection nozzle is increased, so that it is inclined. Since the wire electrode interferes with the connection nozzle, taper processing with a relatively large taper angle, for example, processing with a taper angle of 15 degrees or more, so-called large taper processing cannot be performed.
改良されたジェット方式の自動結線装置では、特許文献4または特許文献5に示されるように、結線用ノズルを結線のためのジェットを噴射する方向であるワイヤ電極の送出し経路に同軸に上下に往復移動できるようにされている。そして、自動結線を行なうときは結線用ノズルの開口部位が加工液噴流ノズルの開口部位に比較的近い高さ位置にあるように結線用ノズルを下降させ、加工するときは結線用ノズルの開口部位が上側ワイヤガイドに近い高さ位置にあるように結線用ノズルを上昇させるようされている。
In the improved automatic jet connection device, as shown in
したがって、改良されたジェット方式の自動結線装置は、自動結線を行なうときは、結線用ノズルから下穴までの距離が短くされて自動結線の成功率を低下させないようにし、加工中は、上側ワイヤガイドから結線用ノズルの開口部位までの距離が短くされてテーパ加工を行なうことができる限界のテーパ角度をより大きくするようにしている。 Therefore, the improved automatic jet connection device of the jet system is such that when automatic connection is performed, the distance from the connection nozzle to the pilot hole is shortened so that the success rate of automatic connection is not reduced. The distance from the guide to the opening portion of the connecting nozzle is shortened so that the limit taper angle at which taper processing can be performed is increased.
しかしながら、ワイヤ電極の拘束力と推進力を確保するとともに下穴の入口で結線のためのジェットにおける水柱が乱れないようにするためには、水柱の外径を十分に小さくする必要がある。そのため、結線用ノズルの内径を大きくすることができないから、依然として大テーパ加工を行なうことが困難である。また、結線用ノズルが下降できる下限の高さ位置は、加工液噴流の供給の障害にならないように必ず加工液噴流ノズルの開口部位よりも上にあるので、これまで以上に自動結線の成功率を向上させることは見込めない。そして、上側ガイドアッセンブリが被加工物に干渉するケースでは、ワイヤ電極を下穴に挿通させることが困難であることに変わりがない。 However, the outer diameter of the water column needs to be sufficiently small in order to ensure the restraining force and propulsive force of the wire electrode and to prevent the water column in the jet for connection at the entrance of the pilot hole from being disturbed. Therefore, since the inner diameter of the connection nozzle cannot be increased, it is still difficult to perform large taper processing. In addition, the lower limit height position at which the connection nozzle can be lowered is always above the opening of the machining fluid jet nozzle so as not to obstruct the supply of the machining fluid jet. It is not expected to improve. And in the case where the upper guide assembly interferes with the workpiece, it is still difficult to insert the wire electrode into the prepared hole.
パイプジェット方式の自動結線装置は、ガイドパイプの開口部位が下穴の入口に密着する程度に近接するまでガイドパイプを下降させるので、自動結線に殆んど失敗しない優れた利点がある。また、加工液噴流ノズルの開口部位を越えてガイドパイプの先端を下穴の入口まで下降させることができるので、被加工物の形状に関わらず、自動結線を行なうことができる点で、ジェット方式の自動結線装置に比べて有利である。そして、加工中はガイドパイプが上側ガイドアッセンブリよりも上側に上昇されているため、上側ワイヤガイドを支点として傾斜されるワイヤ電極には加工液噴流ノズル以外に障害物がないので、実用上有効な範囲内でテーパ加工におけるテーパ角度に実質的に限界がない。 The pipe jet type automatic connection device lowers the guide pipe until the opening portion of the guide pipe is close enough to be in close contact with the inlet of the pilot hole, so that there is an excellent advantage that the automatic connection hardly fails. In addition, since the tip of the guide pipe can be lowered to the inlet of the pilot hole beyond the opening of the machining fluid jet nozzle, the jet method can be used regardless of the shape of the workpiece. This is advantageous compared to the automatic connection device. Since the guide pipe is raised above the upper guide assembly during machining, the wire electrode inclined with the upper wire guide as a fulcrum has no obstacles other than the machining liquid jet nozzle, which is practically effective. Within the range, there is substantially no limit to the taper angle in taper machining.
しかしながら、パイプジェット方式の自動結線装置は、ガイドパイプを少なくとも上側ワイヤガイドを通過させて下降させる必要があるから、ガイドパイプを下降させるときにワイヤガイドの通し孔(案内孔)を開放することができる割ガイド(割ダイスガイド)を用いる必要がある。割ダイスガイドは、耐久性が低く磨耗しやすいので、位置決め精度を長時間高精度に維持しておくことができない。また、割ダイスガイドは、構造上、丸ダイスガイドに比べて位置決め誤差が大きい。特に、割ダイスガイドは、丸ダイスガイドに比べてテーパ加工におけるテーパ角度の誤差が大きく加工精度が劣る不利な点がある。 However, since the pipe jet type automatic connection device needs to lower the guide pipe through at least the upper wire guide, it is possible to open the through hole (guide hole) of the wire guide when lowering the guide pipe. It is necessary to use a split guide that can be used (split die guide). Since the split die guide is low in durability and easily worn, positioning accuracy cannot be maintained for a long time. In addition, the split die guide has a larger positioning error than the round die guide due to its structure. In particular, the split die guide has a disadvantage in that the taper angle error in taper machining is large and the machining accuracy is inferior compared to the round die guide.
このようなことから、ジェット方式とパイプジェット方式の何れの方式でも、高い加工精度で大テーパ加工を行なうことが難しい。そこで、例えば、特許文献6、特許文献7、特許文献8に示されるように、自動結線を行なうときに限って結線用ノズルを加工液噴流ノズルの開口部位を密封するように加工液噴流ノズルに装着するタイプの自動結線装置が考えられている。以下、結線用ノズルを加工液噴流ノズルに外側から装着して自動結線を行なう方法をサブノズル装着方式という。
For this reason, it is difficult to perform large taper machining with high machining accuracy in any of the jet method and the pipe jet method. Therefore, for example, as shown in
サブノズル装着方式の自動結線装置では、上側ガイドアッセンブリ内に結線用ノズルが存在しないので、傾斜されるワイヤ電極には加工液噴流ノズル以外に障害物がなく、実用上のテーパ角度に制限がない。また、結線用ノズルの開口部位を下穴の入口に密着する程度まで近接する高さ位置に配置することができるので、パイプジェット方式と同じ程度に自動結線の成功率が高い。一方、パイプジェット方式のように上側ワイヤガイドを越えてガイドパイプを下降させる必要がないので、上側ワイヤガイドに丸ダイスガイドを用いることができ、位置決め精度に優れる。 In the sub-nozzle-equipped automatic connection device, there is no connection nozzle in the upper guide assembly. Therefore, the inclined wire electrode has no obstacles other than the machining liquid jet nozzle, and there is no limitation on the practical taper angle. Further, since the opening portion of the connection nozzle can be arranged at a height close to the close contact with the entrance of the pilot hole, the success rate of automatic connection is as high as the pipe jet method. On the other hand, since it is not necessary to lower the guide pipe beyond the upper wire guide as in the pipe jet method, a round die guide can be used for the upper wire guide, and the positioning accuracy is excellent.
加えて、サブノズル装着方式の自動結線装置では、加工液噴流ノズルよりも外径が小さい結線用ノズルが加工液噴流ノズルから下側に突出するように加工液噴流ノズルに装着されるので、加工液噴流ノズルの開口部位を下穴の入口まで近接させなくても結線用ノズルの開口部位を下穴の入口に近接させることができるから、上側ガイドアッセンブリが被加工物に干渉するケースでも問題なく自動結線を行なうことができる。 In addition, in the automatic connection device of the sub nozzle mounting method, the connection nozzle having a smaller outer diameter than the machining liquid jet nozzle is mounted on the machining liquid jet nozzle so as to protrude downward from the machining liquid jet nozzle. Since the opening part of the nozzle for connection can be made close to the inlet of the pilot hole without bringing the opening part of the jet nozzle close to the inlet of the pilot hole, there is no problem even when the upper guide assembly interferes with the workpiece. Connections can be made.
サブノズル装着方式の自動結線装置は、ジェット方式の自動結線装置とパイプジェット方式の自動結線装置の不利な点が解消される利益があるが、自動結線を行なうたびに自動的に結線用ノズルを加工液噴流ノズルに着脱するための結線用ノズルの着脱装置が要求される。 The sub-nozzle mounting automatic connection device has the advantage of eliminating the disadvantages of the jet automatic connection device and the pipe jet automatic connection device, but each time automatic connection is performed, the connection nozzle is automatically processed. A connecting nozzle attaching / detaching device for attaching / detaching to / from the liquid jet nozzle is required.
加工液噴流ノズルから加工液噴流ノズルよりも内径が小さい結線用ノズルに高圧水が供給されるため、結線用ノズルと加工液噴流ノズルとの結合部分にかかる高圧水の内圧による負荷が大きい。そのため、単に結線用ノズルを加工液噴流ノズルに押え付けるように装着するだけでは、高圧水による圧力で結線用ノズルが押し戻されて加工液噴流ノズルから開離してしまう。また、結線用ノズルと加工液噴流ノズルの結合部分が頑丈でないと、高圧水の圧力による負荷に耐え切れずに結線用ノズルまたは加工液噴流ノズルが破損する危険がある。 Since high-pressure water is supplied from the machining liquid jet nozzle to the connection nozzle having an inner diameter smaller than that of the machining liquid jet nozzle, the load due to the internal pressure of the high-pressure water applied to the connecting portion between the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle is large. For this reason, if the connection nozzle is simply attached to be pressed against the machining liquid jet nozzle, the connection nozzle is pushed back by the pressure of the high-pressure water and separated from the machining liquid jet nozzle. Further, if the connecting portion between the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle is not strong, there is a risk that the connection nozzle or the machining liquid jet nozzle may be damaged without being able to withstand the load caused by the pressure of the high-pressure water.
高圧水は、負荷に対する耐久力が低く結合力とシールが弱い箇所に集中して流出しようとするので、結線用ノズルと加工液噴流ノズルとの結合部分に隙間ができて水が漏れ出し始めると、漏出が一気に拡大して高圧水の噴出に至る。水が大量に噴出すると、結線のためのジェットによる拘束力と推進力が著しく低下して、あるいは水柱が乱れて、自動結線を行なうことができなくなる。また、水が周囲に飛散して作業者にかかったり、加工槽の周辺を汚染する。 High pressure water has low durability against load and tends to concentrate in areas where the coupling force and seal are weak, so if water begins to leak due to a gap in the connection area between the connection nozzle and machining fluid jet nozzle The leak expands all at once, leading to a high-pressure water jet. When a large amount of water is ejected, the restraint force and propulsive force by the jet for connection are remarkably reduced, or the water column is disturbed and automatic connection cannot be performed. In addition, water splashes around and is applied to the worker, or contaminates the periphery of the processing tank.
したがって、結線用ノズルの着脱装置は、結線用ノズルが高圧水の圧力で加工液噴流ノズルから外れないように、結線用ノズルを加工液噴流ノズルに係合させ、螺合させ、または螺子や止め具のような固定部材を介在させて強固に結合させる構成にされている。係合、螺合、固定部材で結合させる方法では、結線用ノズルを加工液噴流ノズルに取り付け、または加工液噴流ノズルから取り外すときに、結線用ノズルの着脱装置に高度な動作が要求され、結線用ノズルの着脱装置を含む自動結線装置と制御装置の構成が複雑である。そして、結線用ノズルの取付時間がかかりすぎて自動結線に要する時間がジェット式やパイプジェット式に比較して著しく長くなる。 Therefore, the connecting nozzle attaching / detaching device engages the threading nozzle with the machining liquid jet nozzle so that the wiring nozzle does not disengage from the machining liquid jet nozzle due to the pressure of high-pressure water. A fixing member such as a tool is interposed to be firmly coupled. When the connection nozzle is attached to or removed from the machining fluid jet nozzle, the connection nozzle attaching / detaching device requires a high degree of operation in the method of engaging, screwing, and connecting with the fixing member. The configuration of the automatic connection device including the nozzle attaching / detaching device and the control device is complicated. Further, it takes too much time to attach the connection nozzle, and the time required for automatic connection is significantly longer than that of the jet type or pipe jet type.
また、加工液噴流ノズルの開口部位を結線用ノズルで完全に塞いで密封する必要があるので、結線用ノズルと加工液噴流ノズルとの結合部分にガタが生じないように結線用ノズルと加工液噴流ノズルが精密に製作されることが要求される。そして、結線用ノズルの加工液噴流ノズルに対する位置がずれて結合に失敗することがないように、位置センサのような光学部品と高精度の位置決め制御を行なえる移動装置が設けられることがある。また、シール部材のような結線用ノズルの構成部品が経年変化しにくい材料でなることが要求される。 In addition, since it is necessary to completely close and seal the opening part of the machining liquid jet nozzle with the connection nozzle, the connection nozzle and the machining liquid are used so that no looseness occurs at the connecting portion between the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle. The jet nozzle is required to be precisely manufactured. A moving device that can perform highly accurate positioning control with an optical component such as a position sensor may be provided so that the position of the connection nozzle with respect to the machining liquid jet nozzle is not shifted and the connection fails. In addition, it is required that the component parts of the connection nozzle such as the seal member be made of a material that hardly changes over time.
特に、ワイヤ電極が結線されて張架された後に結線用ノズルを加工液噴流ノズルから取り外して段取り作業や加工の邪魔にならない退避位置に移動させ収容する必要があるので、結線用ノズルを分割して加工液噴流ノズルから取り外せるようにする必要があるが、結線用ノズルを分割した分割体を正確に位置合わせして合体させて加工液噴流ノズルに強固に液密に結合させること難しく、しばしば結線用ノズルが加工液噴流ノズルから外れてしまい、結線に失敗したり、高圧水が飛散することがある。 In particular, after the wire electrode is connected and stretched, it is necessary to remove the connection nozzle from the machining liquid jet nozzle and move it to a retracted position that does not interfere with setup work or processing. It is necessary to be able to remove it from the machining liquid jet nozzle, but it is difficult to connect the divided parts obtained by dividing the connection nozzle accurately and combine them so that they are firmly and liquid-tightly coupled to the machining liquid jet nozzle. The nozzle for use may come off from the machining fluid jet nozzle, and the connection may fail or high-pressure water may scatter.
このように、サブノズル装着方式の自動結線装置では、結線用ノズルの着脱に時間がかかりすぎて自動結線に要する時間が現在の技術水準で許容できないほど長くなる。また、結線用ノズルと加工液噴流ノズルとを結合するときの位置が僅かにずれているだけで結線用ノズルが加工液噴流ノズルに衝突して結合できず、作業が中断することが多い。また、しばしば結線用ノズルの構成部品の破損と損傷が生じて作業が中断される。その結果、サブノズル装着方式は、総合的にみてジェット方式とパイプジェット方式に比べて作業効率が低すぎる不利な点がある。 Thus, in the automatic connection device of the sub-nozzle mounting method, it takes too much time to attach and detach the connection nozzle, and the time required for automatic connection becomes unacceptably long with the current technical level. In addition, the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle are only slightly displaced from each other, and the connection nozzle cannot collide with the machining liquid jet nozzle to be coupled, and the operation is often interrupted. Also, the work is often interrupted by breakage and damage to the components of the connection nozzle. As a result, the sub-nozzle mounting method has a disadvantage that the working efficiency is too low as compared with the jet method and the pipe jet method.
また、サブノズル装着方式の自動結線装置は、結線用ノズルと加工液噴流ノズルの製造が比較的難しく量産しにくい。また、結線用ノズルの着脱装置を含む自動結線装置と制御装置の構成が比較的複雑である。加えて、正確な位置決めを実現する位置センサと移動装置が要求されることがある。そのため、サブノズル装着方式は、現状では、ワイヤカット放電加工装置の付属ユニットである自動結線装置にコストがかかりすぎて費用に対する効果が低い。 Further, the sub-nozzle mounting type automatic connection device is relatively difficult to manufacture and mass-production of the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle. Further, the configuration of the automatic connection device including the attachment / detachment device for the connection nozzle and the control device is relatively complicated. In addition, a position sensor and a moving device that achieve accurate positioning may be required. For this reason, the sub-nozzle mounting method currently has a low cost effect due to the excessive cost of the automatic connection device that is an accessory unit of the wire-cut electric discharge machining device.
このようなことから、サブノズル装着方式の自動結線装置は、ジェット方式とパイプジェット方式では解決できない課題を解消し得るにも関わらず、実用上は、不利な点が有利な点を上回っており、積極的に採用されていないのが実状である。 For this reason, the automatic connection device of the sub-nozzle mounting method can solve the problems that cannot be solved by the jet method and the pipe jet method, but in practice, the disadvantages outweigh the advantages, The reality is that they are not actively employed.
本発明は、サブノズル装着方式の自動結線装置において、比較的簡単な構成と動作で確実に結線用ノズルが加工液噴流ノズルから開離しないように液密に結線用ノズルを加工液噴流ノズルに自動的に結合して装着することができる改良されたサブノズル装着方式の自動結線装置を提供することを主たる目的とする。本発明の自動結線装置のいくつかの優れる点は、発明を実施するための最良の形態の説明に沿って詳細に記述される。 The present invention is an automatic connection device of a sub nozzle mounting type, in which a connection nozzle is automatically used as a machining liquid jet nozzle in a liquid-tight manner so that the connection nozzle is not separated from the machining liquid jet nozzle with a relatively simple configuration and operation. It is a main object of the present invention to provide an improved automatic connection device of a sub-nozzle mounting system that can be combined and mounted. Some advantages of the automatic connection device of the present invention will be described in detail along with the description of the best mode for carrying out the invention.
本発明のワイヤカット放電加工装置の自動結線装置は、サブノズル装着方式の自動結線装置において、結線用ノズル(20)を結線のためのジェットを噴射する方向(1A)に切断するように二等分割した一方の分割体であって加工液噴流ノズル(40)の外周面全周にわたって形成された環状突条(48)または環状溝と対応する形状の嵌合溝(25)または嵌合突条が外枠(23)の上部内周面(24)に間断なく形成された第1の分割体(20R)と、結線用ノズル(20)の他方の分割体であって第1の分割体(20R)と同一の嵌合溝(25)または環状突条が外枠(23)の上部内周面(24)に形成された第2の分割体(20L)と、第1の分割体(20R)を支持する第1のフィンガ(60R)と第2の分割体(20L)を支持する第2のフィンガ(60L)とでなる支持部材(60)と、第1のフィンガ(60R)と第2のフィンガ(60L)を各分割体(20R,20L)の分割面に直交する方向に互いに反対方向に移動させて開閉し第1の分割体(20R)と第2の分割体(20L)とを合体または分割させると同時に第1の分割体(20R)と第2の分割体(20L)と加工液噴流ノズル(40)とを結合または分離させる開閉装置(70)と、を含んでなる結線用ノズルの脱着装置(7)と、を有する。 The automatic wire-cutting apparatus of the wire-cut electric discharge machine of the present invention is divided into two equal parts so that the nozzle for connection (20) is cut in the direction (1A) for jetting the wire for connection in the automatic-wiring device of the sub-nozzle mounting type. And a fitting groove (25) or fitting protrusion having a shape corresponding to the annular protrusion (48) or the annular groove formed over the entire outer peripheral surface of the machining fluid jet nozzle (40). The first divided body (20R) formed on the upper inner peripheral surface (24) of the outer frame (23) without interruption, and the other divided body of the connection nozzle (20), the first divided body (20R). ) And the second divided body (20L) in which the same fitting groove (25) or annular protrusion is formed on the upper inner peripheral surface (24) of the outer frame (23), and the first divided body (20R) The first finger (60R) and the second divided body (20L) that support the A support member (60) composed of a second finger (60L) to be held, and a direction orthogonal to the dividing surface of each divided body (20R, 20L) of the first finger (60R) and the second finger (60L). The first divided body (20R) and the second divided body (20L) and the second divided body (20L) and the second divided body (20L) are combined or divided at the same time. 20L) and an opening / closing device (70) that couples or separates the machining fluid jet nozzle (40), and a connecting nozzle desorbing device (7).
また、本発明のワイヤカット放電加工装置の自動結線装置は、第1の分割体(20R)は、外枠(23)の結線用ノズル(20)のチャンバ(22)を形成する部位に相当する外枠上側の上部分割面(23U)に結線用ノズル(20)の径方向(1C)に対して直交する方向に山形突条(26)または谷形溝(27)が間断なく設けられ、第2の分割体(20L)は、外枠上側の上部分割面(23U)に第1の分割体(20R)に設けられた山形突条(26)または谷形溝(27)と整合する形状の谷形溝(27)または山形突条(26)が間断なく設けられていることを特徴とする。 In the automatic wire-bonding device of the wire-cut electric discharge machine according to the present invention, the first divided body (20R) corresponds to a portion that forms the chamber (22) of the wire-connection nozzle (20) of the outer frame (23). The upper dividing surface (23U) on the upper side of the outer frame is provided with a mountain-shaped protrusion (26) or a trough-shaped groove (27) without interruption in a direction perpendicular to the radial direction (1C) of the connection nozzle (20). The second divided body (20L) has a shape that matches the chevron ridge (26) or the trough groove (27) provided on the first divided body (20R) on the upper divided surface (23U) on the upper side of the outer frame. A valley-shaped groove (27) or a mountain-shaped protrusion (26) is provided without interruption.
好ましくは、第1の分割体(20R)は、外枠(23)の結線用ノズル本体(21)を形成する部位に相当する外枠下側の下部分割面(23B)に結線用ノズル(20)の径方向(1C)に対して直交する方向に山形突条(26)または谷形溝(27)が間断なく設けられ、第2の分割体(20L)は、外枠下側の下部分割面(23B)に山形突条(26)または谷形溝(27)と整合する形状の谷形溝(27)または山形突条(26)が間断なく設けられていることを特徴とする。 Preferably, the first divided body (20R) is connected to the connecting nozzle (20 on the lower divided surface (23B) on the lower side of the outer frame corresponding to the portion forming the connecting nozzle body (21) of the outer frame (23). ) In the direction perpendicular to the radial direction (1C), the ridges (26) or the troughs (27) are provided without interruption, and the second divided body (20L) is divided into a lower part below the outer frame. The surface (23B) is provided with a trough-shaped groove (27) or a chevron-shaped protrusion (26) having a shape matching the chevron-shaped protrusion (26) or the trough-shaped groove (27) without interruption.
詳しくは、着脱装置(7)は、結線用ノズル(20)を自動結線装置(1)の本体(10)の後背部位と加工液噴流ノズル(40)の開口部位との間でスイング移動させる移動装置(80)を含んでなる。 Specifically, the attachment / detachment device (7) moves the connection nozzle (20) to swing between the rear portion of the main body (10) of the automatic connection device (1) and the opening portion of the machining liquid jet nozzle (40). Device (80).
また、開閉装置(70)は、第1のフィンガ(60R)と第2のフィンガ(60L)とを同一の支点(60Z)を中心に旋回往復移動させて開閉させることを特徴とする。 Further, switchgear (70) is characterized by opening and closing the first finger and (60R) and a second finger (60L) by pivoting reciprocating around a same fulcrum (60Z).
好ましくは、結線用ノズル(20)が取り付けられている位置を先端部位として第1のフィンガ(60R)と第2のフィンガ(60L)のそれぞれの後端部位に開閉装置(70)の先端部位から後端部位を通る中心軸線(90C)に直交しかつ中心軸線(90C)に対してジェットを噴射する方向(1A)に沿って直交する縦方向の軸線に直交する横方向に中心軸線(90C)から離れる方向(1E)に開口する頭部半円形状の切欠き(61)が形成され、開閉装置(70)は、第1のフィンガ(60R)の旋回方向(1F)に対して反対の方向(1G)に旋回往復移動して第1のフィンガ(60R)を旋回させる第1のアーム(72R)と第2のフィンガ(60L)の旋回方向(1F)に対して反対の方向(1G)に旋回往復移動して第2のフィンガ(60L)を旋回させる第2のアーム(72L)とでなり第1のアーム(72R)と第2のアーム(72L)が中心軸線(90C)に近付く方向に旋回するときに一部側面が切欠き(61)の縁に接触して回転しながら移動して各フィンガ(60R,60L)を後方に第1のアーム(72R)と第2のアーム(72L)が中心軸線(90C)から離れる方向に旋回するときは一部側面が切欠き(61)の縁に接触して回転しながら移動して各フィンガ(60R,60L)を前方に押し閉じて切欠き(61)の直線部分の縁に接触して前記各フィンガ(60R,60L)が開く方向の力に対抗する円筒部材を有する開閉アーム(72)を含んでなる。 Preferably, the position where the wire connection nozzle (20) is attached is the front end part, and the rear end part of each of the first finger (60R) and the second finger (60L) is connected from the front end part of the opening / closing device (70). The central axis (90C) in the transverse direction perpendicular to the longitudinal axis perpendicular to the central axis (90C) passing through the rear end portion and perpendicular to the direction (1A) of jetting with respect to the central axis (90C) A semicircular cutout (61) that opens in a direction away from the head (1E) is formed, and the opening / closing device (70) is in a direction opposite to the turning direction (1F) of the first finger (60R) (1G) in the opposite direction (1G) to the turning direction (1F) of the first arm (72R) and the second finger (60L) for turning the first finger (60R) by turning back and forth. Turn back and forth When the first arm (72R) and the second arm (72L) are swung in a direction approaching the central axis (90C), the side surfaces of the second arm (72L) turn the finger (60L). The first arm (72R) and the second arm (72L) are separated from the central axis (90C) by moving while rotating in contact with the edge of the notch (61) and moving each finger (60R, 60L) backward. When turning in the direction, a part of the side surface touches the edge of the notch (61) and moves while rotating to push and close each finger (60R, 60L) forward to close the edge of the straight part of the notch (61) And an open / close arm (72) having a cylindrical member that opposes the force in the direction in which the fingers (60R, 60L) open.
また、好ましくは、環状突条(48)または環状溝は、加工液噴流ノズル(40)のノズルキャップ(46)の外周面全周にわたって形成されることを特徴とする。 Preferably, the annular protrusion (48) or the annular groove is formed over the entire outer peripheral surface of the nozzle cap (46) of the machining liquid jet nozzle (40).
サブノズル装着方式では、高圧水が加工液噴流ノズルから結線用ノズルに下向きに供給される。加工液噴流ノズルの下側に結線用ノズルが装着されるので、結線用ノズルに高圧水の内圧による加工液噴流ノズルから結線用ノズルが外れる方向の下向きの力が加わる。また、内径の大きい加工液噴流ノズルから内径の小さい結線用ノズルに高圧水が供給されるから、結線用ノズルの中に導入された高圧水は結線用ノズルの径方向にも結線用ノズルを内側から拡大するように放射状に負荷を与える。 In the sub-nozzle mounting method, high-pressure water is supplied downward from the machining liquid jet nozzle to the connection nozzle. Since the connection nozzle is mounted on the lower side of the machining liquid jet nozzle, a downward force is applied to the connection nozzle in the direction in which the connection nozzle is detached from the machining liquid jet nozzle due to the internal pressure of the high-pressure water. In addition, since high-pressure water is supplied from the machining fluid jet nozzle having a large inner diameter to the connection nozzle having a small inner diameter, the high-pressure water introduced into the connection nozzle is located inside the connection nozzle in the radial direction of the connection nozzle. Load radially to expand from.
本発明の自動結線装置は、結線用ノズルが開離する方向である高圧水が結線用ノズルに供給される下向きの方向に直交する水平方向、言い換えれば、結線用ノズルの径方向で環状突条または環状溝(以下、環状突条とのみいう)と環状突条に対応する形状の嵌合溝(環状溝に対応する場合は嵌合突条である)とを嵌め合わせるので、高圧水の圧力によって嵌合溝が嵌合突条に下向きに押し付けられて密着する。その結果、結線用ノズルが加工液噴流ノズルに固定されるので、結線用ノズルが加工液噴流ノズルから開離しにくく、高圧水が漏出しない。 The automatic wire connection device of the present invention has an annular ridge in the horizontal direction perpendicular to the downward direction in which high-pressure water is supplied to the wire connection nozzle, that is, in the radial direction of the wire connection nozzle. Alternatively, since the annular groove (hereinafter referred to as only the annular ridge) and the fitting groove having a shape corresponding to the annular ridge (or the fitting ridge when corresponding to the annular groove) are fitted together, the pressure of the high-pressure water Due to this, the fitting groove is pressed downward against the fitting protrusion and is brought into close contact therewith. As a result, since the connection nozzle is fixed to the machining liquid jet nozzle, the connection nozzle is hardly separated from the machining liquid jet nozzle, and high-pressure water does not leak out.
したがって、結線用ノズルと加工液噴流ノズルの結合部分を環状突条と嵌合溝だけで構成することができ、結合部分の構造が簡単で耐久力を有し、結線用ノズルと加工液噴流ノズルが破損するおそれがなく、安全性が向上する。また、高圧水の圧力で結合部分をシールするので、シール部材のような構成部品が必ずしも要求されず、結線用ノズルの製作コストが低減される。そして、結合部分が比較的簡単な構成で経年劣化しやすい構成部品が少ないので、結合部分の耐久性や液密性が直ちに失われることがなく、安全性が向上する。 Therefore, the connecting portion between the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle can be configured only by the annular protrusion and the fitting groove, the structure of the combined portion is simple and durable, and the connection nozzle and the machining fluid jet nozzle There is no risk of damage, improving safety. Further, since the joint portion is sealed with the pressure of high-pressure water, a component such as a seal member is not necessarily required, and the manufacturing cost of the connection nozzle is reduced. And since there are few component parts which are easy to deteriorate over time with a comparatively simple structure, the durability and liquid-tightness of the connection part are not immediately lost, and safety is improved.
また、本発明の自動結線装置は、高圧水の圧力で環状突条と嵌合溝との隙間を密着させてシールする構成であるから、環状突条と嵌合溝の間に遊びを持たせることができ、結線用ノズルの各分割体と加工液噴流ノズルとの間に位置ずれがあっても、結線用ノズルが加工液噴流ノズルに結合できなくなるおそれが小さい。そのため、結線用ノズルと加工液噴流ノズルに必要以上に高い精度が要求されない。 In addition, since the automatic connection device of the present invention is configured to seal the gap between the annular ridge and the fitting groove with the pressure of high-pressure water, the play is provided between the annular ridge and the fitting groove. Even if there is a misalignment between the divided parts of the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle, the possibility that the connection nozzle cannot be coupled to the machining liquid jet nozzle is small. Therefore, the connection nozzle and the machining fluid jet nozzle do not require higher precision than necessary.
そして、高圧水が結線用ノズルに供給される下向きの方向に直交する水平面の方向で環状突条と嵌合溝を嵌め合わせるので、各分割体を分割面に直交する方向から加工液噴流ノズルに結合させることができ、各分割体の合体と同時に加工液噴流ノズルに結合することができる。嵌合で結合する方法は、係合、螺合、固定部材で結合する方法に比べて自動結線装置と制御装置の構成をより簡単にすることができ、製造コストが低減される。また、結線用ノズルを着脱する動作が比較的簡単で工程数が少なくなるので、結線用ノズルの着脱時間が短くなり、自動結線に要する時間をジェット方式やパイプジェット方式に比べて不利にならない許容範囲内に短縮できる。 And since the annular protrusion and the fitting groove are fitted in the direction of the horizontal plane orthogonal to the downward direction in which the high-pressure water is supplied to the connection nozzle, each divided body is moved from the direction orthogonal to the dividing surface to the machining liquid jet nozzle. They can be combined, and can be combined with the machining liquid jet nozzle simultaneously with the combination of the respective divided bodies. The method of coupling by fitting can make the configuration of the automatic connection device and the control device easier than the method of coupling by engagement, screwing, and fixing member, and the manufacturing cost is reduced. In addition, since the operation for attaching and detaching the connection nozzle is relatively simple and the number of processes is reduced, the attachment and detachment time of the connection nozzle is shortened, and the time required for automatic connection is not disadvantageous compared to the jet method and the pipe jet method. Can be shortened within the range.
結線用ノズルの各分割体の分割面に山形突条と山形突条に相対向して整合する形状の谷形溝を形成して結合する構成は、山形突条と谷形溝が互いの斜面に案内されて嵌合するので、各分割体間の位置ずれが吸収される。そのため、各分割体の合体と加工液噴流ノズルの結合とを同時に行なってより確実に結線用ノズルと加工液噴流ノズルが結合される。その結果、作業の中断がなく、作業性が向上する。また、各分割体を合体するときの位置決め精度に過剰に高い精度が要求されないので、結線用ノズルの製作コストと自動結線装置の製造コストが低減される。 The configuration in which the chevron ridges and the valley grooves of the shape matching the chevron ridges are formed opposite to each other on the dividing surface of each divided body of the connection nozzle is combined. Therefore, misalignment between the divided bodies is absorbed. Therefore, the joining nozzles and the machining liquid jet nozzle are more reliably coupled by simultaneously combining the divided bodies and coupling the machining liquid jet nozzle. As a result, work is not interrupted and workability is improved. In addition, since the positioning accuracy when combining the divided bodies is not required to be excessively high, the manufacturing cost of the connecting nozzle and the manufacturing cost of the automatic connecting device are reduced.
そして、結線用ノズルの径方向に対して直交する方向に山形突条と谷形溝とを嵌め合わせて分割体を合体させているから、高圧水の内圧が結線用ノズルの径方向に放射状にかかることで放射方向に山形突条が谷形溝に押し付けられて山形突条と谷形溝との間の隙間が塞がれる。そのため、簡単な構成でありながら各分割体間からの高圧水の漏出が確実に防止される。 And, since the split body is united by fitting the mountain-shaped protrusions and the valley-shaped grooves in the direction perpendicular to the radial direction of the connecting nozzle, the internal pressure of the high-pressure water is radial in the radial direction of the connecting nozzle. As a result, the ridges are pressed against the valley grooves in the radial direction, and the gaps between the ridges and the valley grooves are closed. For this reason, leakage of high-pressure water from between the divided bodies is reliably prevented with a simple configuration.
このように、本発明の自動結線装置によると、結線用ノズルと加工液噴流ノズルを結合する動作が簡単であるので、サブノズル装着方式において結線用ノズルの着脱時間を大幅に短縮することができる。また、環状突条と嵌合溝との間に遊びがあるので、結線用ノズルと加工液噴流ノズルとの結合に失敗することがなく、作業性が向上する。また、結合部分が環状突条と嵌合溝だけで構成されているので、構成が簡単で耐久性があり、構成部品の破損のおそれがない。その結果、作業効率と安全性が向上する効果を奏する。 As described above, according to the automatic wire connection device of the present invention, since the operation of connecting the wire connection nozzle and the machining liquid jet nozzle is simple, the attachment / detachment time of the wire connection nozzle can be greatly shortened in the sub nozzle mounting method. Further, since there is play between the annular protrusion and the fitting groove, the connection between the wire connection nozzle and the machining liquid jet nozzle does not fail, and the workability is improved. In addition, since the coupling portion is composed only of the annular protrusion and the fitting groove, the structure is simple and durable, and there is no fear of damage to the component parts. As a result, the working efficiency and safety are improved.
また、本発明の自動結線装置によると、環状突条と嵌合溝との間に遊びを持たせることができ、ジェット方式とパイプジェット方式に比べて加工液噴流ノズルの製作が格別困難になることがない。また、結線用ノズルと加工液噴流ノズルとの結合における構成と動作が簡単であるので、自動結線装置と制御装置の構成を簡単にできる。また、環状突条と嵌合溝との間に遊びがあるので、高精度の位置決めができる高品位の光学部品と移動装置が不要である。その結果、サブノズル装着方式における自動結線装置の製造コストがジェット方式やパイプジェット方式に対して不利にならない程度に低減される効果を奏する。 In addition, according to the automatic connection device of the present invention, it is possible to provide play between the annular protrusion and the fitting groove, and it becomes particularly difficult to manufacture the machining liquid jet nozzle as compared with the jet method and the pipe jet method. There is nothing. In addition, since the configuration and operation in the connection between the connection nozzle and the machining liquid jet nozzle are simple, the configuration of the automatic connection device and the control device can be simplified. Further, since there is play between the annular ridge and the fitting groove, a high-quality optical component and a moving device that can perform highly accurate positioning are unnecessary. As a result, there is an effect that the manufacturing cost of the automatic connection device in the sub-nozzle mounting method is reduced to the extent that it is not disadvantageous to the jet method and the pipe jet method.
着脱装置が結線用ノズルを自動結線装置の本体の後背部位と加工液噴流ノズルの開口部位との間でスイング移動させる移動装置を有する場合は、結線用ノズルを1行程で退避位置から装着位置まで移動させることができるので、結線用ノズルを着脱するときの動作が一層簡単で工程数がより少なくなり、結線用ノズルの着脱時間が短く、自動結線に要する時間をより短縮できる。したがって、作業効率が一層向上する効果を奏する。 When the attachment / detachment device has a moving device that swings the wire connection nozzle between the rear portion of the main body of the automatic wire connection device and the opening portion of the machining liquid jet nozzle, the wire connection nozzle is moved from the retracted position to the mounting position in one stroke. Since it can be moved, the operation when attaching / detaching the connection nozzle is simpler and the number of processes is further reduced, the attachment / detachment time of the connection nozzle is short, and the time required for automatic connection can be further reduced. Therefore, there is an effect that the working efficiency is further improved.
開閉装置が一対のフィンガを同一の支点を中心に旋回往復移動させて開閉させる構成である場合は、1回の動作で結線用ノズルの各分割体を同時に互いに反対方向に移動させることができるので、比較的簡単な構成で分割体どうしの合体を短時間に円滑に行なうことができる。また、分割体どうしおよび各分割体と加工液噴流ノズルの位置ずれが低減される。したがって、作業効率が一層向上する効果を奏する。 When the opening and closing device is configured to open and close by turning and reciprocating a pair of fingers around the same fulcrum, each segment of the connection nozzle can be simultaneously moved in opposite directions by one operation. Thus, it is possible to smoothly combine the divided bodies in a short time with a relatively simple configuration. Further, the positional deviation between the divided bodies and between the divided bodies and the machining liquid jet nozzle is reduced. Therefore, there is an effect that the working efficiency is further improved.
各フィンガの後端部位に頭部半円形状の切欠きが形成され、円筒部材が切欠きの縁に接触して回転しながらフィンガを旋回させるように開閉アームが旋回する構成である場合は、開閉装置の駆動装置の直線往復運動によってフィンガを同時に互いに反対方向に旋回させて開閉させるようにすることができるとともに、結線用ノズルの合体を保持することができる。そのため、各分割体どうしを押え付けておく開閉装置の駆動装置の駆動力が小さくても各分割体の分離を防止することができ、開閉装置の駆動装置を小型化して結線用ノズルの着脱装置をコンパクトにし、製造コストが一層低減されるとともに、安全性が向上する効果を奏する。 When the rear end portion of each finger is formed with a semicircular cutout on the head, and the opening and closing arm is pivoted so that the cylindrical member pivots while rotating in contact with the edge of the notch, The fingers can be simultaneously swung in opposite directions by the linear reciprocating motion of the driving device of the opening / closing device so as to be opened / closed, and the uniting of the connection nozzles can be held. Therefore, even if the driving force of the opening / closing device driving device that holds the divided members against each other is small, separation of each divided member can be prevented, and the connecting device mounting / detaching device for the connection nozzle can be reduced by downsizing the opening / closing device driving device The manufacturing cost is further reduced, and the safety is improved.
本発明の自動結線装置は、サブノズル装着方式であるので、上側ガイドアッセンブリ内に結線用ノズルまたは割ワイヤガイドがないから、ジェット方式やパイプジェット方式に比べて上側ガイドアッセンブリの構成が簡単であり、製作コストが低減されている。環状突条が加工液噴流ノズルのノズルキャップの外周面全周にわたって形成される場合は、ノズルキャップ以外に加工液噴流ノズルの構成に変更がないので、製作コストが一層低減される効果を奏する。また、上側ガイドアッセンブリの構成が変更されても、ノズルキャップを交換するだけで結線用ノズルを装着可能にすることができる。 Since the automatic connection device of the present invention is a sub-nozzle mounting method, since there is no connection nozzle or split wire guide in the upper guide assembly, the configuration of the upper guide assembly is simple compared to the jet method or the pipe jet method, Production costs are reduced. In the case where the annular ridge is formed over the entire outer peripheral surface of the nozzle cap of the machining liquid jet nozzle, there is no change in the configuration of the machining liquid jet nozzle other than the nozzle cap, so that the production cost can be further reduced. Moreover, even if the configuration of the upper guide assembly is changed, it is possible to mount the connection nozzle only by replacing the nozzle cap.
図1は、ワイヤカット放電加工装置のワイヤリングを示す模式図である。以下、図1に示される主要な装置と部材に限定して、ワイヤカット放電加工装置と自動結線装置の全体構成の概容を説明する。図1は、結線用ノズルが加工液噴流ノズルに取り付けられている状態を示し、結線用ノズルの着脱装置を図示省略している。 FIG. 1 is a schematic diagram showing wiring of a wire cut electric discharge machining apparatus. Hereinafter, the outline of the overall configuration of the wire-cut electric discharge machining apparatus and the automatic connection apparatus will be described by limiting to the main apparatuses and members shown in FIG. FIG. 1 shows a state where the connection nozzle is attached to the machining liquid jet nozzle, and the connection nozzle attaching / detaching device is not shown.
自動結線装置1の本体10は、鉛直1軸方向に移動する加工ヘッドに設けられる。結線用のノズル20の着脱装置は、本体10に設けられる。本体10の下端に上側ガイドアッセンブリ30が取付固定されている。加工ヘッドを昇降して本体10を上下方向に移動させることによって、上側ガイドアッセンブリ30の高さ位置を調整することができる。
The
上側ガイドアッセンブリ30に加工液噴流ノズル40が設けられている。上側ガイドアッセンブリ30に組み付けられた加工液噴流ノズル40は、ワイヤ電極2の送出し方向と同軸に水柱がワイヤ電極2を囲繞するように加工液噴流を供給する。加工液噴流ノズル40は、上側ガイドアッセンブリ30の下位に設置される被加工物3の加工部位に向かって下向きに加工媒体として加工液噴流を供給する。
A machining
ワイヤ電極2は、送出機構4のテンションローラ42によってリールに装填されているワイヤボビン44から繰り出される。テンションローラ42は、送出しローラを兼用し、加工中は、巻取りローラとの間でワイヤ電極2に所要の張力を付与しながらワイヤ電極2を加工部位に送り出す。ワイヤボビン44から繰り出されるワイヤ電極2は、自動結線装置1によって上側ガイドアッセンブリ30内に設けられている上側ワイヤガイドと被加工物3に穿設されている下穴に挿通される。
The
下穴に挿通されたワイヤ電極2は、下側ガイドアッセンブリ50内に設けられている図示しない下側ワイヤガイドを通って回収機構5の方向転換プーリ52によってパイプジェット式の搬送装置54に導かれる。搬送装置54は、ワイヤ電極2を排出装置56の巻取りローラまでパイプで案内しながら水流で搬送する。排出装置56は、駆動ローラとキャプスタンでなる巻取りローラと回転する切刃を有する切断ローラを有する。排出装置56は、加工に供された使用済のワイヤ電極2を巻取りローラで捕捉して巻き取って切断ローラで細断し、バケット58に排出する。
The
自動結線装置1は、ガイドパイプ12と、ガイドパイプ12にワイヤ電極2を案内するジェットを供給するジェット供給ユニット14と、送出ローラ16と、カッタ18と、結線用ノズル20を含んでなる。また、自動結線装置1は、ワイヤ電極2を送り出す方向にガイドパイプ12を上下移動させる昇降装置を備える。
The
自動結線装置1に、カッタ18を含みカッタ18で切断されたワイヤ電極2の切断片を搬出して回収する先端処理装置を設けることができる。カッタ18は、ワイヤ電極2に大きな電流を局所的に供給して切断する通電切断器に置き換えることができる。また、自動結線装置1に、ワイヤ電極2を焼鈍する図示しないアニール装置を設けることができる。焼きなまされたワイヤ電極2は、真直性が付与されて座屈しにくくなる。
The automatic wire-
ガイドパイプ12は、昇降装置によって開口部位が上側ワイヤガイドの直上に位置するまで下降することができる。自動結線を行なうときは、ガイドパイプ12は、ジェット供給ユニット14から供給されるジェットによってワイヤ電極2を座屈させないようにしながら上側ワイヤガイドまで導いてワイヤ電極2の先端を上側ワイヤガイドに挿通する。加工中は、ガイドパイプ12は、開口部位がカッタ18よりも上位に位置するように上限位置まで上昇されている。
The
図2は、本発明の自動結線装置の好ましい実施の形態における結線用ノズルと加工液噴流ノズルの左側面から見た断面を示し、図面左側が本機の正面側であり、図面右側が本機の背面側である。図2は、結線用ノズルが加工液噴流ノズルに取り付けられている状態を示す。図2では、結線用ノズルの着脱装置は図示省略されている。 FIG. 2 shows a cross section of the automatic connection device of the present invention as viewed from the left side of the connection nozzle and the machining fluid jet nozzle in the preferred embodiment, the left side of the drawing is the front side of the machine, and the right side of the drawing is the machine. It is the back side. FIG. 2 shows a state where the connection nozzle is attached to the machining fluid jet nozzle. In FIG. 2, the connecting nozzle attaching / detaching device is not shown.
本発明の自動結線装置1は、結線用ノズル20を加工液噴流ノズル40の開口部位を密封するように加工液噴流ノズル40に装着して結線用ノズル20から供給される結線のためのジェットでワイヤ電極2を案内するサブノズル装着方式の自動結線装置である。
The
上側ガイドアッセンブリ30は、自動結線装置1の本体10の下端側に設けられている上アーム6に取付固定される。上側ガイドアッセンブリ30は、ワイヤ電極2を位置決めして案内する上側ワイヤガイド31と、ワイヤ電極2に接触して加工のための電力を供給する平板形の超硬焼結合金(タングステンカーバイド)でなる上側通電体32と、加工液噴流ノズル40とをハウジング33の内外に組み込んで一体化した組体である。
The
上側ワイヤガイド31は、ガイド体がダイヤモンドの丸ダイスガイドである。丸ダイスガイドは、他の種類のワイヤガイドに比べて位置決め精度が高く、特にテーパ加工における加工精度に優れる。上側ワイヤガイド31は、ワイヤ電極2が可能な限り被加工物3の加工部位の近くで位置決め案内されて加工液噴流の水柱の中にあるように、加工液噴流ノズル40に囲繞されるように加工液噴流ノズル40の開口部位に近い位置に設けられる。そのため、上下ワイヤガイド間に張架されるワイヤ電極2を開口部位が広い加工液噴流ノズル40と干渉する角度まで傾斜させることができ、高い加工精度で大テーパ加工ができる。
The
図1および図2に示される自動結線装置1は、ガイドパイプ12の下端が上側ワイヤガイド31の直上まで下降することができる。ガイドパイプ12が上側ワイヤガイド31の直上まで下降する構成であるときは、ガイドパイプ12の通過を許容するために、上側通電体32を自動的にワイヤ電極2の送出し経路から離れるようにスライド移動させることができるようにされる。
In the
加工液噴流ノズル40は、開口部位が被加工物3に向かって下向きに開口しており、ワイヤ電極2の送出し方向と同軸に加工液噴流が噴射されるように、上側ガイドアッセンブリ30の下側に一体化して組み付けられる。ノズルキャップ46は、ハウジング33に螺合して固定される。ノズルキャップ46とハウジング33とで加工液噴流のチャンバ47が形成される。
The machining
結線用ノズル20は、具体的には、結線のためのジェットをワイヤ電極2の送出し方向に噴射する結線用ノズル本体21と、加工液噴流ノズル40から供給される高圧水を受けて結線用ノズル本体21へ送水するチャンバ22と、結線用ノズル20のハウジングを構成して結線用ノズル本体21とチャンバ22を形成する外枠23とでなる。結線のためのジェットを噴射する方向1Aは、ワイヤ電極2の送出し方向と同軸で、被加工物3と下側ワイヤガイドアッセンブリ50が設置されている下向きであって、一般に被加工物3の設置面に対して垂直方向である。
Specifically, the
加工液噴流ノズル40から高圧水が供給される方向1Bに直交する平面の方向に、端的に言えば水平方向に、加工液噴流ノズル40の外周面全周にわたって環状突条48が形成されている。図2に示される加工液噴流ノズル40では、ノズルキャップ46の外周面全周にわたって環状突条48が設けられる。本発明のサブノズル装着方式の自動結線装置において、自動結線を行なう上で基本的にノズルキャップ46を除いて上側ガイドアッセンブリ30の構成に制約がない。そのため、ジェット式やパイプジェット式の自動結線装置に対して上側ガイドアッセンブリの構成が簡単で製作コストが不利になることがない。
An
結線用ノズル20の外枠23の上部内周面24に加工液噴流ノズル40に形成された環状突条48に対応する形状を有する嵌合溝25が環状突条48に相対向して間断なく形成されている。結線用ノズル20は、環状突条48と嵌合溝25の嵌合によって加工液噴流ノズル40に結合される。結線用ノズル20が加工液噴流ノズル40に装着されているとき、結線用ノズル20の外枠23の上部内周面24と加工液噴流ノズル40の先端部位の外周面とが合わせられる。環状突条48は文字通りの円形輪環である場合に限らず、加工液噴流ノズル40の外形が多角的である場合は、多角形環である。
A
結線用ノズルを加工液噴流ノズルに嵌合で結合する方法は、係合、螺合、または固定部材で結合する方法に比べて結合部分の構成が簡単であるとともに結線用ノズルを着脱する動作が簡単で、結線用ノズルの着脱装置を含む自動結線装置と制御装置の構成を簡単にすることができる利点がある。なお、結線用ノズル20に環状突条を形成し、加工液噴流ノズル40に環状突条に対応する形状の嵌合溝を形成するように変形することができる。
The method of connecting and connecting the connection nozzle to the machining fluid jet nozzle is simpler than the method of engaging, screwing, or connecting with a fixing member, and the operation of attaching and detaching the connection nozzle is simple. There is an advantage that the configuration of the automatic connection device including the attachment / detachment device for the connection nozzle and the control device can be simplified. In addition, it can deform | transform so that an annular protrusion may be formed in the
環状突条48と嵌合溝25との間に遊び(クリアランス)が設けられる。環状突条48と嵌合溝25の間にクリアランスを設けることによって、僅かな位置ずれで環状突条48と嵌合溝25とが噛み合わずに結線用ノズル20が加工液噴流ノズル40に結合できなくなることがない。
A play (clearance) is provided between the
図2に示される結線用ノズル20と加工液噴流ノズル40では、環状突条48は、断面が三角形または台形で傾斜面を有する形状にされ、嵌合溝25が環状突条48に整合する断面が三角形または台形で傾斜面を有する形状にされている。そのため、環状突条48の傾斜面に嵌合溝25が案内されて嵌め合うので、環状突条48と嵌合溝25との間にクリアランスがなくても結線用ノズル20と加工液噴流ノズル40との間の位置ずれが吸収される。
In the
高圧水は、加工液噴流ノズル40から高圧水が供給される方向1Bに沿って結線用ノズル20のチャンバ22に供給され、チャンバ22を通って結線用ノズル本体21に供給される。高圧水が供給される方向1Bは、結線のためのジェットを噴射する方向1Aと同じ下向きの方向である。高圧水の圧力による下向きの力によって嵌合溝25が環状突条28に下向きに押し付けられるので、高圧水の圧力によって結線用ノズル20が外れることはなく、むしろ高圧水の圧力で結線用ノズル20が加工液噴流ノズル40に結合され、加工液噴流ノズル40の開口部位を密封し確実にシールされる。
The high-pressure water is supplied to the
結線用ノズル20は、結線のためのジェットを噴射する方向1Aに中央から切断する、言い換えれば、縦に二等分割するようにして、自動結線装置1の本体10の正面から向かって左右に分割される構造である。結線用ノズル20を二等分割した正面から見て右側半分(結線用ノズル左側)の一方の分割体を第1の分割体20Rとし、正面から見て左側半分(結線用ノズル右側)の他方の分割体を第2の分割体20Lとする。
The
第1の分割体20Rには、結線用ノズル20のハウジングを構成する外枠23の結線用ノズル20のチャンバ22を形成する部位に相当する外枠上側の上部分割面23Uに結線用ノズル20の径方向1Cに対して直交する方向、言い換えれば、結線のためのジェットを噴射する方向1Aに沿って平行に山形突条26または谷形溝27が間断なく設けられる。また、第2の分割体には、外枠上側の上部分割面23Uに第1の分割体20Rに設けられた山形突条26または谷形溝27に相対向するように山形突条26または谷形溝27と整合する形状の谷形溝27または山形突条28が間断なく設けられる。
In the first divided
図2に示される結線用ノズル20では、中央から縦に二等分割されている各分割体20R,20Lは、それぞれ外枠23に2つの分割面が形成されていて、一方の分割面に結線のためのジェットを噴射する方向1Aと同軸の軸線を中心として外枠23に沿って時計回りの方向に山形突条26が形成され、他方の分割面に外枠23に沿って反時計回りに谷形溝27が形成されている。
In the
したがって、結線用ノズル20に高圧水が供給されるとき、結線用ノズル20の径方向1Cに放射状に高圧水の内圧が加わるので、放射方向に山形突条26が谷形溝27に押し付けられることによって山形突条26と谷形溝27が噛み合って山形突条26と谷形溝27との間の僅かな隙間が塞がれる。その結果、第1の分割体20Rと第2の分割体20Lとの位置がずれないので分離しにくく、高圧水の内圧で各分割面の間を液封してより確実にシールすることができる。
Therefore, when high-pressure water is supplied to the
山形突条26は、断面が三角形または台形で傾斜面を有する突条である。谷形溝27は、山形突条26に整合する形状を有する。山形突条26と谷形溝27は、各分割体20R,20Lどうしが分割面で合わされるときに嵌り合うように相対向する位置関係にある。山形突条26の傾斜面に谷形溝27が案内されて嵌め合うので、各分割体20R,20Lと加工液噴流ノズル40とが結合するときに、第1の分割体20Rと第2の分割体20Lの位置ずれが吸収される。そのため、各分割体20R,20Lどうしの合体と各分割体20R,20Lと加工液噴流ノズル40との結合が同時に円滑に行なわれて、結線用ノズル20を加工液噴流ノズル40に完全に装着できる。
The
このように、結線用ノズル20は、結線用ノズル20の第1の分割体20Rと第2の分割体20Lおよび加工液噴流ノズル40を分離させようとする方向に作用する高圧水の圧力を利用して結線用ノズル20と加工液噴流ノズル40との結合と結合部分のシールを行なう構成である。そのため、比較的簡単な構成で結線用ノズル20の高い結合性と液密性と結合の容易性が両立される。
In this way, the
図2に示される結線用ノズル20では、第1の分割体20Rには、外枠23の結線用ノズル本体21を形成する部位に相当する外枠下側の下部分割面23Bに結線用ノズル20の径方向1Cに対して直交する方向に山形突条26または谷形溝27が間断なく設けられる。また、第2の分割体20Lには、外枠下側の下部分割面23Bに第1の分割体20Rに設けられた山形突条26または谷形溝27と整合する形状の谷形溝27または山形突条28が間断なく設けられる。
In the
第1の分割体20Rと第2の分割体20Lとを結合するときに、外枠上側の上部分割面23Uにおいて山形突条26と谷形溝27とを嵌合することで、高い結合性と結合の容易性が十分に得られている。しかしながら、図2に示される結線用ノズル20は、外枠下側の下部分割面23Bにおいても山形突条26と谷形溝27とを嵌合するようにしているので、結線用ノズル本体21の部位における液密性を高くして一層確実にシールすることができる利点を有する。
When the first divided
図3は、本発明の自動結線装置の好ましい実施の形態における主要部分を拡大して示す左側面図であり、図面左側が正面側、図面右側が背面側である。図3は、結線用ノズルの着脱装置が結線用ノズルを装着位置に移動させて結線用ノズルが加工液噴流ノズルに取り付けられている状態を示す。図4は、自動結線装置の好ましい実施の形態における主要部分を拡大して示す自動結線装置の本体の背面側から見た斜視図である。図4は、結線用ノズルの着脱装置が結線用ノズルを退避位置に移動させて結線用ノズルが収容されている状態を示す。 FIG. 3 is a left side view showing an enlarged main part of a preferred embodiment of the automatic connection device of the present invention, the left side of the drawing is the front side, and the right side of the drawing is the back side. FIG. 3 shows a state where the connecting nozzle attaching / detaching device moves the connecting nozzle to the mounting position and the connecting nozzle is attached to the machining liquid jet nozzle. FIG. 4 is a perspective view seen from the back side of the main body of the automatic connection device, showing an enlarged main part of the preferred embodiment of the automatic connection device. FIG. 4 shows a state in which the connection nozzle is accommodated by the connection nozzle attaching / detaching device moving the connection nozzle to the retracted position.
結線用ノズル20の着脱装置7は、第1の分割体20Rを支持する第1のフィンガ60Rと第2の分割体20Lを支持する第2のフィンガ60Lとでなる支持部材60と、支持部材60を開閉する開閉装置70と、支持部材60に支持された結線用ノズル20を開閉装置70と共に図4に示される自動結線装置1の本体10の後背部位にある退避位置10Aと図3に示される加工液噴流ノズル40の開口部位の直下にある装着位置10Bとの間で移動させる移動装置80とを含んでなる。
The attachment /
支持部材60と開閉装置70は一体的に設けられ、支持部材60に取り付けられた結線用ノズル20を含めて本体ユニット90を構成する。図3および図4に示される本体ユニット90では、開閉装置70の構成部材が可視状態にあるが、実施に際しては開閉装置70の構成部材を覆うカバーが設けられ、構成部材がカバーに固定されて脱落しないようにされている。
The
実施の形態の自動結線装置における着脱装置7の移動装置80は、支持部材60で支持された第1の分割体20Rと第2の分割体20Lとでなる結線用ノズル20を開閉装置70と共に自動結線装置1の本体10の後背部位にある退避位置10Aと加工液噴流ノズル40の開口部位の直下にある装着位置10Bとの間で回転方向1Dにスイング移動させる。結線用ノズル20を退避位置10Aから装着位置10Bまで1行程で移動させることができるので、自動結線に要する時間を短縮する利点を有する。
The moving
移動装置80は、具体的に、自動結線装置1の本体10に取り付けられるスイングブラケット81と、本体ユニット90をスイングブランケット81の取付位置80Xを支点にX軸方向の水平1軸廻りに振り子のようにスイングさせて回転方向1Dに旋回往復移動させる駆動装置82と、駆動装置82の直線往復運動を本体ユニット90の回転往復運動に変換して伝達するリンク機構83を有する。
Specifically, the moving
駆動装置82は、図示しないコンプレッサのようなエア源から供給される圧縮空気または油槽から供給される加圧油で作動するエアシリンダまたは油圧シリンダのようなシリンダ装置である。駆動装置82は、図4に示される自動結線装置1の本体10の後背部位に設けられた窪溝部位10Cにシリンダ筒が縦に配置されるように収納される。
The
駆動装置82は、シリンダ装置のピストンを下限位置に下げるとき、ピストンロッドに直結するリンク機構83の第1のリンク83Vが下方に移動して一端がジョイントで第1のリンク83Vと接続する図3に示されるリンク機構83の第2のリンク83Wがスイングブランケット81に支持された本体ユニット90を押し上げて結線用ノズル20を退避位置10Aにスイング移動させる。ピストンを上限位置に上げるとき、第1のリンク83Vが上方に移動して第2のリンク83Wが本体ユニット90を引き下げて結線用ノズル20を装着位置10Bにスイング移動させる。
When the
本体ユニット90の退避位置10Aを自動結線装置1の本体10の後背部位に設ける場合、直線移動の組合せによる移動方式では、結線用ノズルを退避位置10Aから装着位置10Bまで移動させるために複数の行程を経由して移動させる必要がある。図4に示される移動装置80は、結線用ノズル20をスイング移動できるように構成されているので、旋回移動軌跡を辿って1行程で結線用ノズル20を退避位置10Aから装着位置10Bに位置させることができる。そのため、自動結線に要する時間に重要な損失を与えることなく本体ユニット90を作業または加工の障害にならない後背部位10Aに収容する構成にすることができる。
When the retracting
図5および図6は、本発明の自動結線装置の好ましい実施の形態における結線用ノズルを含む本体ユニットを示す斜視図である。図5は、支持部材が開かれて結線用ノズルが分割されている状態を示す。図6は、支持部材が閉じられて結線用ノズルが合体されている状態を示す。 5 and 6 are perspective views showing a main unit including a connection nozzle in a preferred embodiment of the automatic connection apparatus of the present invention. FIG. 5 shows a state where the support member is opened and the connection nozzle is divided. FIG. 6 shows a state in which the support member is closed and the connection nozzles are combined.
以下の説明では、便宜上、支持部材60と開閉装置70の取付状態に関わらず、結線用ノズル20が取り付けられている位置を本体ユニット90の前側(前部)とし、一対のフィンガ60R,60Lの先端部位とする。そして、図6に示される開閉装置70を含む本体ユニット90の先端部位から後端部位を通る中心軸線90Cに沿って先端部位の方向を前方とする。
In the following description, for convenience, regardless of the mounting state of the
また、中心軸線90Cに対して結線のためのジェットを噴射する方向1Aに沿って直交する方向を縦方向とし、中心軸線90Cに直交しかつ縦方向の軸線に直交する方向を横方向として、中心軸線90Cから横方向に離れる方向1Eを外側とする。また、中心軸線90Cに平行でかつ縦方向の軸線に直交する面を取付平面とし、取付平面に平行で結線のためのジェットを噴射する方向1Aに位置する面を下面(裏面)、ジェットを噴射する方向1Aと反対の方向に位置する面を上面(表面)という。
The direction perpendicular to the
実施の形態の自動結線装置における着脱装置7の開閉装置70では、移動装置80が本体ユニット90をスイング移動させて結線用ノズル20を1行程で装着位置10Aに配置するように構成されているので、装着位置10Bにおいて結線用ノズル20を加工液噴流ノズル40に同軸に配置させるために、図3に示されるように、結線用ノズル20が本体ユニット90の取付平面に対して傾斜して取り付けられている。したがって、本体ユニット90の縦方向の軸線は、正確には結線のためのジェットを噴射する方向1Aに対して平行ではないが、縦方向の軸線と結線のためのジェットを噴射する方向1Aとが平行であるものとみなして説明される。
In closing
第1のフィンガ60Rと第2のフィンガ60Lは、結線用ノズル20の各分割体20R,20Lの分割面に直交する方向に互いに反対方向に移動する、いわゆる両開き両閉じ方式で開閉する。具体的には、第1のフィンガ60Rと第2のフィンガ60Lは、同一の支点60Zを中心に結線のためのジェットを噴射する方向1Aに平行な縦方向の1軸廻りに互いに反対方向に旋回往復移動する。
The
第1のフィンガ60Rと第2のフィンガ60Lのそれぞれの後端部位には、開閉装置70を含む本体ユニット90の先端部位から後端部位を通る中心軸線90Cに直交しかつ縦方向の軸線に直交する横方向に中心軸線90Cから離れる方向1Eに開口する頭部半円形状の切欠き61が形成されている。したがって、第1のフィンガ60Rに設けられた切欠き61Rと第2のフィンガ60Lに設けられた切欠き61Lは、互いに反対方向に開口している。切欠き61によって各フィンガ60R,60Lの後端部位が鉤形に形成される。
The rear end portions of the
開閉装置70は、第1のフィンガ60Rと第2のフィンガ60Lを結線用ノズル20の各分割体20R,20Lの分割面に直交する方向に互いに反対方向に移動させて開閉する。開閉装置70は、装着位置10Bにおいて一対のフィンガ60R,60Lを開閉させて第1の分割体20Rと第2の分割体20Lとを合体または分割させると同時に第1の分割体20Rと第2の分割体20Lと加工液噴流ノズル40とを結合または分離させる。
The opening /
具体的には、開閉装置70は、第1のフィンガ60Rと第2のフィンガ60Lとを同一の支点60Zを中心に縦方向の1軸廻りに各分割体20R,20Lの分割面に直交する方向である取付平面上の旋回方向1Fに互いに反対方向に旋回往復移動させて開閉させる。
Specifically, the opening /
結線用ノズル20の着脱装置7における一対のフィンガ60R,60Lが同一の支点60Zを中心に互いに反対方向に旋回往復移動して開閉する両開き両閉じの構成は、装着位置10Bにおいて第1の分割体20Rと第2の分割体20Lとを合体または分割させると同時に第1の分割体20Rと第2の分割体20Lと加工液噴流ノズル40とを結合または分離させることを可能にする。
The pair of
そのため、図示される自動結線装置1は、1回の動作で結線用ノズル20と加工液噴流ノズル40とを着脱することができ、結線用ノズル20の着脱における工程数を減らして自動結線に要する時間を短縮できる点で有効である。また、図5および図6に示される本体ユニット90の構成は、結果的に退避位置10Aと装着位置10Bとの間で結線用ノズル20をスイング移動させることを可能にする点で重要である。
Therefore, the
開閉装置70は、本体ユニット90の中心軸線90Cに平行な前後直線1軸方向90Yに直線往復運動するシリンダ装置でなる駆動装置71と、一対のフィンガ60R,60Lを開閉するように縦方向の1軸方向廻りに取付平面上の旋回方向1Gに同時に互いに反対方向に旋回移動する一対のアームでなる開閉アーム72と、駆動装置71の1軸方向90Yの直線往復運動を開閉アーム72の旋回方向1Gの回転往復運動に変換する変換継手73とを含んでなる。
The opening /
駆動装置71は、図示しないエア源から供給される圧縮空気で作動するエアシリンダでなるシリンダ装置である。エアシリンダは、サイズに比較して高圧水の圧力に抗して結線用ノズル20の各分割体20R,20Lどうしを合体させる方向に必要十分な力を与えることができる点で有利である。
The
開閉アーム72は、具体的に、第1のフィンガ60Rの旋回方向1Fと同一の取付平面上にあって旋回方向1Fと反対の旋回方向1Gに縦方向の1軸方向廻りに旋回往復移動して第1のフィンガ60Rを旋回方向1Fに旋回させる正面から向かって右側の第1のアーム72Rと、第2のフィンガ60Lの旋回方向1Fと同一の取付平面上にあって旋回方向1Fと反対の旋回方向1Gに縦方向の1軸方向廻りに旋回往復移動して第2のフィンガ60Lを旋回方向1Fに旋回させる正面から向かって左側の第2のアーム72Lとでなる。
Specifically, the open /
開閉アーム72の各アーム72R,72Lは、それぞれ結線用ノズル20の合体を保持するローラ態様の円筒部材74を有する。円筒部材74は、開閉アーム72が旋回方向1Gに旋回移動するとき、一対のフィンガ60R,60Lの後端部位にそれぞれ形成された頭部半円形状の切欠き61の縁に沿って円筒中心軸廻りに回転しながら移動する。円筒部材74の直径は、切欠き61の半円円弧部分の直径よりも小さい。
Each of the
図5に示されるように、開閉アーム72が中心軸線90Cに近付く旋回方向1Gに旋回するときは、円筒部材74の一部側面が切欠き61の鉤形に形成された縁に接触して回転しながら移動する。そのため、各アーム72R,72Lは、それぞれ各フィンガ60R,60Lを本体ユニット90の後方に引き下げようとするので、各フィンガ60R,60Lが支点60Zを中心に旋回方向1Gと反対の中心軸線90Cから離れる旋回方向1Fに旋回して引き開かれる。その結果、結線用ノズル20が第1の分割体20Rと第2の分割体20Lに分割される。
As shown in FIG. 5, when the open /
一方、図6に示されるように、開閉アーム72が中心軸線90Cから離れる旋回方向1Gに旋回するときは、円筒部材74の一部側面が切欠き61の縁に接触して回転しながら移動する。そのため、各アーム72R,72Lは、それぞれ各フィンガ60R,60Lを本体ユニット90の前方に押し上げようとするので、各フィンガ60R,60Lが支点60Zを中心に旋回方向1Gと反対の中心軸線90Cに近付く旋回方向1Fに旋回して押し閉じられる。その結果、結線用ノズル20が合体される。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the open /
一対のフィンガ60R,60Lが押し閉じられたときに、円筒部材74の一部側面は、切欠き61の直線部分の縁にかかって本体ユニット90の前方に押し出すように停止する。このとき、第1のアーム72Rと第2のアーム72Lは、ちょうど本体ユニット90の前方に腕を伸ばして突っ張ったような状態になる。
When the pair of
円筒部材74が切欠き61の直線部分の縁にかかって前方に押し出すように停止しているので、一対のフィンガ60R,60Lを押し戻して開く方向に作用する直線的な力を加えただけでは、円筒部材74は中心軸線Cに近付く方向に移動せず、半ばロックされた状態になる。各アーム72R,72Lがそれぞれ切欠き61R,61Lの直線部分の縁に対して直角か直角に近い角度で伸びているような状態にある場合、高圧水の内圧による結線用ノズル20を押し広げようとする力が駆動装置71のシリンダ装置が直線往復運動する1軸方向90Yにほぼ平行である開閉アーム72の長手方向の軸線の方向に伝わって開閉アーム72に付加され、押し下がろうとする一対のフィンガ60R,60Lを両腕で支えて動かないようにする。
Since the
図示される開閉装置70の構成では、一対のフィンガ60R,60Lが閉じられているときは、変換継手73が本体ユニット90の前方の位置にあるように駆動装置71のシリンダ装置のシリンダ内圧がピストンにかかっていて、結線用ノズル20を分離させようとする高圧水の力に対抗して圧縮空気の力で結線用ノズル20の結合を保持している。
In the illustrated opening /
したがって、開閉アーム72の先端に取り付けられる円筒部材74は、結線用ノズル20が合体しているときに各フィンガが開く方向の力に対抗して実質的にロックした状態にし、シリンダ装置が圧縮空気の力で結線用ノズル20の結合を保持する保持力を補助して結線用ノズル20が分離されないようにする作用を有する。そのため、図5および図6に示される支持アーム60と開閉装置70の構成は、サイズに駆動力が大体比例するシリンダ装置のサイズを小さくすることができるから、開閉装置70の駆動装置71のサイズを小さくして本体ユニット90をコンパクトにし、かつ結線用ノズル20の分離を防止する点で有利である。
Accordingly, the
結線用ノズル20が合体しているとき、円筒部材74は、切欠き61の直線部分の縁においては前方に押し出すように停止して一対のフィンガ60R,60Lが開こうとする方向にはロックされた状態であるものの、円筒部材74が円筒中心軸廻りに回転する構成であるため、変換継手73が後方に直線移動して開閉アーム72を引っ張って中心軸線90Cに近付く方向に旋回させるようにするときは円筒部材74が回転移動して簡単に切欠き61の直線部分を抜け出るので、シリンダ装置は容易にピストンを後退させることができ、結線用ノズル20を分割させることができる。
When the
原理上当然、結線用ノズル20が合体したときの円筒部材74の停止位置が切欠き61の直線部分の縁に対して直角である位置を大幅に超えて開閉アーム72が中心軸線90Cから離れる方向1Eに広がりすぎる場合は、変換継手73が後方に移動するときに開閉アーム72が中心軸線90Cから離れる方向1Eに離れる方向に旋回しようとして中心軸線90Cに近付く方向に旋回しなくなる。したがって、図5および図6に示されるように、結線用ノズル20が合体したときの円筒部材74の停止位置を開閉アーム72が常に中心軸線90Cに近付く方向に戻る位置にあるように構成される必要があるが、設計上困難なことではない。
Naturally, in principle, the stop position of the
以下に、図1ないし図6を用いて本発明の自動結線装置の動作について簡単に説明する。自動結線を行なうときは、加工を始める前にワイヤ電極を直接または下穴を通過させて下側ワイヤガイドに通して張架させる場合と、ワイヤ電極が不慮の事故によって断線したときに再度上下ワイヤガイド間に張架する場合がある。以下は、加工を始める前にワイヤ電極を張架させる場合について説明される。なお、自動結線を行なわないときの自動結線のときに作動する自動結線装置の構成部材の位置を初期位置とする。 The operation of the automatic connection device of the present invention will be briefly described below with reference to FIGS. When performing automatic connection, before starting the processing, the wire electrode is passed directly or through the pilot hole and stretched through the lower wire guide, and when the wire electrode is disconnected due to an unexpected accident, the upper and lower wires are again connected. There may be a stretch between the guides. In the following, the case where the wire electrode is stretched before starting the processing will be described. It should be noted that the position of the component of the automatic connection device that operates during automatic connection when automatic connection is not performed is defined as the initial position.
自動結線を行なうとき以外は、結線用ノズル20を含む着脱装置7の本体ユニット90は、図4に示されるように、自動結線装置1の本体10の後背部位にある退避位置10Aに収容されている。図4に示される自動結線装置では、本体ユニット90が退避位置10Aにあるときに、構成部材の損傷を防止するために、一対のフィンガ60R,60Lを閉じて結線用ノズル20を合体している状態にしている。しかしながら、結線用ノズル20を装着するときの動作をより簡単にするために、予め一対のフィンガ60R,60Lを開放して結線用ノズル20を分割した状態で退避位置10Aに収容しておくことができる。
Except when performing automatic connection, the
自動結線を行なうときは、数値制御装置にある制御盤上のボタンやスイッチあるいは液晶ディスプレイにおけるスクリーン上のタッチセンサからの入力または解読されたNCプログラムに従う指令信号に基づいて図示しない制御装置が起動する。制御装置は、規定の順番で自動結線装置を動作させるシーケンサである。 When automatic connection is performed, a control device (not shown) is activated based on an input from a button or switch on a control panel in a numerical control device or a touch sensor on a screen in a liquid crystal display or a command signal according to a decoded NC program. . The control device is a sequencer that operates the automatic connection device in a prescribed order.
最初に、カッタ18が作動してワイヤ電極2が切断されワイヤ電極2の先端が揃えられる。ワイヤ電極2が回収機構5に残されているときは、排出装置56の巻取りローラを駆動して残されているワイヤ電極2をバケット58に排出する。また、ワイヤ電極2の切断片が発生したときは、図示しない先端処理装置で切断片を機外に排出する。
First, the
次に、制御装置からの信号によって着脱装置7の移動装置80の駆動装置82を作動させて本体ユニット90を前方に押し下げる。図4に示されるように、一対のフィンガ60R,60Lが閉じられて収容されているときは、本体ユニット90がスイング移動している間に開閉装置70の駆動装置71を作動させて一対のフィンガ60R,60Lを開いて結線用ノズル20を分割する。
Next, the
図3に示されるように、押し下げられた着脱装置7の本体ユニット90は、支点81Xを中心にX軸方向廻りに振り子状に回転方向1Dに回転移動するスイングブランケット81に支持されているので、退避位置10Aから回転方向1Dに加工液噴流ノズル40の開口部位の直下にある装着位置10Bまで1行程で一気にスイング移動する。
As shown in FIG. 3, the
結線用ノズル20が装着位置10Bに位置したら、図6に示されるように、本体ユニット90にある開閉装置70の駆動装置71を作動させて変換継手73を前進させる。変換継手73が本体ユニット90の前方に移動すると、開閉アーム72が縦方向の軸線廻りに外側に向かって旋回方向1Gに互いに反対方向に旋回移動する。
When the
円筒部材74の一部側面は、各フィンガ60R,60Lの後端部位に形成された切欠き61R,61Lの縁に接触して回転しながら移動して各フィンガ60R,60Lを本体ユニット90の前方に押し出す。前方に押し出される各フィンガ60R,60Lは、支点60Zで支持されているので、支点60Zを中心に開閉アーム72の旋回方向1Gと同一の取付平面上にある旋回方向1Gと反対の旋回方向1Fに旋回移動して、先端部位に対向するように取り付けられた結線用ノズル20の各分割体20R,20Lどうしを合体させると同時に各分割体20R,20Lと加工液噴流ノズル40とを結合する。
A part of the side surface of the
このとき、加工液噴流ノズル40に傾斜面を有する環状突条48が設けられ、結線用ノズル20のハウジングを構成する各分割体20R,20Lの外枠23の上部内周面24に環状突条48と対応する形状の嵌合溝25が環状突条48と相対向する位置に形成されている。そのため、装着位置10Aで結線用ノズル20が合体する際に、環状突条48の傾斜面に沿って嵌合溝25が嵌り合って各分割体20R,20Lと加工液噴流ノズル40の位置ずれが吸収されて、失敗なく確実に各分割体20R,20Lどうしが合体すると同時に各分割体20R,20Lが加工液噴流ノズル40に結合される。
At this time, an
加えて、結線用ノズル20は、少なくとも、各分割体20R,20Lの外枠23のチャンバ22を形成する部位に相当する外枠上側の上部分割面23Uに結線用ノズル20の径方向1Cに対して直交する方向に互いに嵌合するように相対向して山形突条26と山形突条26に整合する形状の谷形溝27が間断なく設けられている。そのため、装着位置10Aで結線用ノズル20が合体するときに、山形突条26の傾斜面に谷形溝27が案内されて嵌り合って第1の分割体20Rと第2の分割体20Lの分割面が正確に合わされるとともに分割面がシールされる。
In addition, the
このように、実施の形態の自動結線装置は、結線用ノズル20を退避位置10Aから装着位置10Bまで1行程でスイング移動させる工程と装着位置10Bで第1の分割体20Rと第2の分割体とを合体させて結線用ノズル20を加工液噴流ノズル40に装着する工程との僅かに2工程で結線用ノズル20を加工液噴流ノズル40に装着する。また、実施の形態の自動結線装置は、一対のフィンガ60R,60Lの開閉だけで結線用ノズル20を加工液噴流ノズル40に結合して装着する。したがって、実施の形態の自動結線装置は、動作が比較的簡単で工程数が少ない。
As described above, in the automatic connection device according to the embodiment, the first divided
結線用ノズル20が加工液噴流ノズル40に装着された後、図2に示されるように、加工液噴流ノズル40から高圧水が供給される方向1Bに沿って結線用ノズル20に高圧水を供給する。チャンバ22に供給される高圧水は、結線用ノズル本体21から結線のためのジェットを噴射する方向1Aにワイヤ電極2を送り出す方向と同軸に噴射される。
After the
その間に、図1に示されるジェット供給ユニット14からガイドパイプ12にジェットが供給される。また、図2に示される上側通電体32をワイヤ電極2の送出し経路から離れるように邪魔にならない位置に後退させる。
Meanwhile, a jet is supplied to the
ガイドパイプ12の先端が上側通電体32を越えて上側ワイヤガイド31の直上の高さ位置に到達するまでガイドパイプ12を下降させるとともに、送出ローラを兼用するテンションローラ42とワイヤ電極2が送出し経路を逸脱しないように送り出す送出ローラ16との協同でガイドパイプ12内のワイヤ電極2を送り出す。
The
図2に示されるように、ガイドパイプ12に案内されて上側ワイヤガイド31を通過したワイヤ電極2の先端は、高圧水が供給される方向1Bに沿って供給される高圧水に囲繞されて案内されながらワイヤ電極の送出し経路を維持して結線用ノズル本体21に送り込まれる。そして、結線のためのジェットに拘束されながら推進され、下穴の入口に導かれる。下穴に挿通され下側ワイヤガイドを通過したワイヤ電極2の先端は、図1に示される排出装置56の巻取りローラに捕捉され結線される。
As shown in FIG. 2, the tip of the
センサによって結線が完了した信号が得られると、制御装置は、ワイヤ電極2の送りを停止する。また、制御装置は、図1に示されるジェット供給ユニット14からのジェットの供給を停止してガイドパイプ12の先端がカッタ18の上側に位置する初期位置までガイドパイプ12を上昇させるとともに加工液噴流ノズル40からの高圧水の供給を停止する。
When a signal indicating completion of connection is obtained by the sensor, the control device stops feeding the
引き続き、図5に示されるように、本体ユニット90にある開閉装置70の駆動装置71を作動させて変換継手73を初期位置まで後退させる。変換継手73が本体ユニット90の後方に移動すると、開閉アーム72の各アーム72R,72Lが中心軸線90Cに近付く内側に向かって旋回方向1Gに互いに反対方向に旋回移動する。このとき、円筒部材74の一部側面は、それぞれ各フィンガ60R,60Lの後端部位に形成された切欠き61の鉤形に形成された縁に接触して回転しながら移動して各フィンガ60R,60Lを本体ユニット90の後方に引き下げる。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the
各フィンガ60R,60Lが後方に引き下げられるとき、各フィンガ60R,60Lは、支点60Zを中心に開閉アーム72が中心軸線90Cに近付くように内側に狭まる旋回方向1Gとは反対の旋回方向1Fに縦方向の1軸廻りに互いに反対方向に旋回移動して開放され、先端部位に対向するように取り付けられた結線用ノズル20の各分割体20R,20Lを分割させる。
When the
そして、移動装置80の駆動装置82のシリンダ装置を作動させて本体ユニット90を後方に引き上げる。図3に示されるように、後方に引き上げられた本体ユニット90は、支点81Xを中心にX軸方向廻りに振り子状に回転方向1Dに回転移動するスイングブランケット81に支持されているので、装着位置10Bから回転方向1Dに自動結線装置1の本体10の後背部位にある退避位置10Aまで1行程で一気にスイング移動する。
Then, the cylinder device of the driving
結線用ノズル20を加工液噴流ノズル40から分離させて取り外しスイング移動させて初期位置の退避位置10Aに収容しようとする時点でワイヤ電極2の結線が完了しているので、既にワイヤ電極2が上下ワイヤガイド間に張架されている状態である。このとき、結線用ノズル20が縦に中央から左右に二等分割し、一対のフィンガ60R、60Lが互いに反対方向に移動して開閉する両開き両閉じの構成であるので、各分割体20R,20Lが張架されているワイヤ電極2に引っ掛かることがなく抜け出て、装着位置10Bから離脱することができる。
The
以上に説明される本発明の好ましい実施の形態の自動結線装置は、ジェット方式およびパイプジェット方式に対するサブノズル装着方式における作業効率とコスト負担の格差を大幅に是正し、サブノズル装着方式の自動結線装置を採用しやすくして、高い加工精度で大テーパ加工が可能になり、自動結線の成功率をパイプジェット方式と同等にでき、しかも被加工物の加工面の形状に関わりなく自動結線が行なえる優れた利益を享受することができる。 The automatic connection device according to the preferred embodiment of the present invention described above greatly corrects the difference in work efficiency and cost burden between the sub-nozzle mounting method for the jet method and the pipe jet method, and the automatic connection device of the sub-nozzle mounting method is Easy to adopt, enables large taper machining with high machining accuracy, enables the success rate of automatic wire connection to be the same as the pipe jet method, and enables automatic wire connection regardless of the shape of the work surface of the workpiece You can enjoy the benefits.
本発明の自動結線装置は、具体的に図示されて説明されている自動結線装置の構成に限定されず、既にいくつかの例が挙げられているように、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で変形して実施することができる。 The automatic connection device of the present invention is not limited to the configuration of the automatic connection device that is specifically illustrated and described, and as some examples have already been given, the scope does not depart from the technical idea of the present invention. It can be carried out with modification.
本発明は、ワイヤカット放電加工装置に適用される。本発明は、サブノズル方式の自動結線装置を容易に採用できるようにして、高い加工精度の大テーパ加工を可能にする。本発明は、ワイヤカット放電加工の作業効率と加工精度の向上を実現して、ワイヤカット放電加工の発展に寄与する。 The present invention is applied to a wire cut electric discharge machining apparatus. The present invention makes it possible to easily adopt a sub-nozzle type automatic connection device, and enables large taper processing with high processing accuracy. The present invention contributes to the development of wire cut electrical discharge machining by improving the work efficiency and machining accuracy of wire cut electrical discharge machining.
1 自動結線装置
2 ワイヤ電極
3 被加工物
4 送出機構
5 回収機構
6 上アーム
7 結線用ノズルの着脱装置
10 自動結線装置の本体
20 結線用ノズル
20R 第1の分割体
20L 第2の分割体
23 外枠
23U 上部分割面
23B 下部分割面
24 上部内周面
25 嵌合溝
26 山形突条
27 谷形溝
30 上側ガイドアッセンブリ
31 上側ワイヤガイド
40 加工液噴流ノズル
48 環状突条
50 下側ガイドアッセンブリ
60 支持部材
60R 第1のフィンガ
60L 第2のフィンガ
60Z 支点
61 切欠き
70 開閉装置
71 駆動装置
72 開閉アーム
72R 第1のアーム
72L 第2のアーム
73 変換継手
74 円筒部材
80 移動装置
81 スイングブラケット
82 駆動装置
83 リンク機構
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