JP4942368B2 - 放電加工機 - Google Patents

Description

本発明は、放電加工機に関し、特に、一つのワークに自動交換できない大形電極の加工と自動交換可能な小形電極の加工がある場合、それらの加工を連続して行うことができる放電加工機に関する。

ワークに金型等の立体形状を加工する放電加工機は、テーブルにワークを載置して、主軸に電極を取付け、対向する電極とワークとの間に放電を発生させて加工を行う機械である。一般に、大形電極はクレーンなどを用いて手作業により主軸の下端部に取付け、小形電極は自動交換装置により主軸に装着される。主軸の下端部に大形電極又は小形電極を取付けて加工を行う放電加工機は、特許文献１に開示されている。大形電極を使用するときは、主軸の下端部に設けたサブプレート６に手作業により大形電極を取付け、小形電極を使用するときは、主軸の中央の下端部に設けたアタッチメントプレート５aに小形電極を取付けるものである。

電極を交換する電極交換アーム装置を備えた放電加工機は、特許文献２に開示されている。主軸の下端部に電極キャリヤ５が設けられ、その電極キャリヤ５は、大形電極を取付ける平面支持面８と小形電極を取付ける円錐形孔７を有している。大形電極及び小形電極は、可動キャリッジ２４によって、電極マガジン１９と電極キャリヤ５との間で自動交換される。電極交換アーム装置を用いないで電極を交換する放電加工機は、特許文献３に開示されている。電極の交換は、テーブルと主軸とを相対移動させて、主軸に設けた電極クランプ装置を電極マガジンに収納された電極の位置に位置決めし、電極を直接把持するものである。電極を主軸軸線から変位した位置に取付けるようにした放電加工機は、特許文献４に開示されている。同明細書に添付された図面の図４に、電極接続器９１によって電極を主軸軸線から変位した位置に取付けて加工を行う装置が示されている。

特開昭６２−７９９１９号公報 特公昭５８−２８０５５号公報 特公昭６２−２７９２９号公報 実願平２−１１３３８３号（実開平４−７３４２５号）のマイクロフィルム

特許文献１に記載の従来技術は、大形電極を取付けた状態では小形電極を取付けることができない。小形電極を使用するときは大形電極を取外さなければならない。特許文献２に記載の従来技術は、クレーンなどを用いて取付けるような大形電極の加工はできないので、汎用性に欠ける。特許文献３に記載の従来技術は、主軸の下端部に設けた電極クランプ装置に装着可能な小形電極のみを対象にしており、手作業で取付けるような大形電極の加工はできない。特許文献４に記載の従来技術は、主軸に大形電極が取付いているときは電極接続器は使用できない。電極接続器を使用して主軸軸線から変位した位置に加工を行うときは、大形電極を取外さなければならない。これらの従来技術の放電加工機においては、大形電極が主軸に取付けられているときは、小形電極は主軸に装着することができない。小形電極の加工を行うときは、手作業により大形電極を取外してから、電極交換装置により小形電極を主軸に装着して加工を行わなければならない。一つのワークに自動交換できない大形電極の加工と自動交換可能な小形電極の加工がある場合、それらの加工を無人運転で連続して行うことができないという問題点があった。

本発明は、従来技術の問題点を解決することを課題としており、本発明の目的は、一つのワークに自動交換できない大形電極の加工と自動交換可能な小形電極の加工がある場合、それらの加工を連続して行うことができる放電加工機を提供することである。

前述の目的を達成するために、本発明によれば、電極とワークとの間に放電を発生させて加工を行う放電加工機において、前記ワークを取付けるテーブルと、前記電極を取付ける主軸と、前記テーブルと前記主軸とを相対移動させる送り駆動手段と、前記主軸の下端部に設けられ、自動交換できない大形電極を取付ける電極取付け板と、前記電極取付け板の左右両側、かつ、前記主軸の軸線から離れた位置に設けられ、自動交換可能な小形電極を装着する電極チャックと、前記テーブルを囲んで上面を開放して設けられ、加工液を貯留する加工槽と、前記加工槽の中の左右両側に設けられ、それぞれ複数個の自動交換可能な小形電極を収納する電極マガジンと、前記電極チャックと前記電極マガジンとの間で小形電極を交換する電極交換手段と、を具備し、前記電極取付け板に大形電極を取付けた状態でも前記電極チャックに小形電極を装着可能にした放電加工機が提供される。また、前記電極交換手段は、前記テーブルと前記主軸とを相対移動させて、前記電極チャックに小形電極を把持させる動作と使用済みの小形電極を前記電極マガジンに戻す動作を制御する制御手段を有してなる放電加工機が提供される。

前記主軸の下端部に設けた電極取付け板の左右両側に電極チャックが設けられ、前記加工槽の中の左右両側に小形電極を収納する電極マガジンが設けられている。電極取付け板の右側に設けられた電極チャックは右側に設けられた電極マガジンにアクセスし、電極取付け板の左側に設けられた電極チャックは左側に設けられた電極マガジンにアクセスするようになっている。電極チャックは、電極取付け板に大形電極を取付けたとき、大形電極が電極チャックに接触しない位置にずらして取付けられている。そのため、電極取付け板に大形電極を取付けた状態でも電極チャックに小形電極を装着することができる。大形電極の加工が終了した後、電極取付け板に大形電極を取付けたまま、電極チャックに小形電極を自動装着して、それらの加工を連続して行うことができる。

本発明によれば、主軸の下端部に電極取付け板を設け、電極取付け板の左右両側に電極チャックを設けると共に加工槽の中の左右両側に電極マガジンを設け、電極取付け板に大形電極を取付けた状態でも電極チャックに小形電極を装着できるようにしたので、一つのワークに自動交換できない大形電極の加工と自動交換可能な小形電極の加工が混在している場合であっても、手作業により大形電極を取外すことなく、電極取付け板に大形電極を取付けたまま、それらの加工を連続して行うことができる。夜間無人運転が可能になったので、生産性が向上した。また、電極交換アーム装置を用いないで、テーブルと主軸とを相対移動させて小形電極を交換するようにしたので、電極マガジンが左右両側にあるにもかかわらず、装置が簡単になり、省スペースの放電加工機が得られた。

以下、添付図面を参照して、本発明の放電加工機の好ましい実施の形態を説明する。図１において、放電加工機は、ベッド１の上にテーブル５が設けられ、図示しない送り駆動装置によりＸ、Ｙ軸の水平方向に移動可能に設けられている。ベッド１の上にコラム３が立設しており、コラム３の前面に主軸７がＺ軸の垂直方向に移動可能に設けられている。テーブル５にワークが取付けられ、主軸７に種々の電極が取付けられる。テーブル５と主軸７は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向に相対移動が可能になっている。テーブル５がベッド１に固定され、主軸７がＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向に移動する構造にしてもよい。

主軸７の下端部に電極取付け板９が設けられ、大形電極１１は図示しない締結部材により電極取付け板９に取付けられる。大形電極１１は自動交換装置では交換できない大形の電極である。大形電極１１はクレーンなどを用いて手作業により取付け取外しが行われる。テーブル５にワーク１３が図示しない固定部材により固定されている。テーブル５を囲むようにして加工液を貯留する加工槽１５が設けられ、加工槽１５は上面が開放されてテーブル５に取付けられている。加工槽１５の中に加工液が図示しない加工液供給源から流入される。放電加工はワーク１３を加工液の中に浸漬した状態で行う。

電極取付け板９の左右両側に電極チャック１７ａ、１７ｂが締結部材で取付けられている。電極チャック１７a、１７bは、大形電極１１を電極取付け板９に取付けたとき、大形電極１１が触れない位置に取付けられている。本実施の形態では電極チャック１７a、１７bを電極取付け板９に直接取付けているが、主軸７の側方から伸ばしたブラケットを設け、そのブラケットに電極チャック１７a、１７bを取付けてもよい。そのとき、電極チャック１７a、１７bが電極取付け板９の側方に位置するように取付ける。電極チャック１７ａ、１７ｂには、図示しない電極クランプ装置が内蔵されている。電極クランプ装置は、エロワ社、ハーシュマン社などの装置メーカーが一般に販売している装置である。電極クランプ装置は、当業者において周知の装置であるので、詳細な説明は省略する。自動交換可能な小形電極１９は、電極部２１、ホルダー部２３からなっている。電極チャック１７ａ、１７ｂの電極クランプ装置は、ホルダー部２３のプルスタッドを引込んで小形電極１９を把持する。

加工槽１５の中の左右両側に、それぞれ複数個の小形電極１９を収納する電極マガジン２５ａ、２５ｂが設けられている。電極マガジン２５ａ、２５ｂは、小形電極１９を把持するグリッパー２７を複数個有し、加工槽１５の内壁に取付けられている。本実施の形態においては、電極マガジン２５a、２５bと電極チャック１７a、１７bとの間で小形電極１９を転送する電極交換アーム装置は存在しない。電極マガジン２５a、２５bは、テーブル５に立設して設けられた支持部材に取付けるような構造にしてもよい。

図１及び図２を参照して、小形電極１９の交換動作を説明する。小形電極１９の自動交換は、電極交換アーム装置を用いないで、テーブル５と主軸７との相対移動によって行われる。電極取付け板９の右側に設けられた電極チャック１７ａは、テーブル５と主軸７との相対移動によって、加工槽１５の中の右側の内壁に設けられた電極マガジン２５ａのグリッパー２７の上部に位置決めされ、その後Ｚ軸方向に下降され、電極クランプ装置が小形電極１９のホルダー部２３のプルスタッドと係合し、プルスタッドを引き込んで小形電極１９を把持する。そして、主軸７が水平方向に左側に移動して、小形電極１９を電極マガジン２５ａから外す。小形電極１９をワーク１３の所望の位置に位置決めして加工を行う。加工が終了したら反対の動作で小形電極１９を電極マガジン２５aのグリッパー２７に戻す。

また、電極取付け板９の左側に設けられた電極チャック１７ｂは、加工槽１５の中の左側の内壁に設けられた電極マガジン２５ｂのグリッパー２７の上部に位置決めされ、その後Ｚ軸方向に下降され、電極クランプ装置が小形電極１９のホルダー部２３のプルスタッドと係合し、プルスタッドを引き込んで小形電極１９を把持する。そして、主軸７が水平方向に右側に移動して、小形電極１９を電極マガジン２５ｂから外す。小形電極１９をワーク１３の所望の位置に位置決めして加工を行う。加工が終了したら反対の動作で小形電極１９を電極マガジン２５bのグリッパー２７に戻す。前述の小形電極１９を交換する動作は、テーブル５と主軸７とを相対移動させる送り駆動装置を制御する制御手段（図示せず）によって行われる。

図１において、ワーク１３に大形電極１１で加工した凹部３１と小形電極１９で加工した凹部３３を示している。一つのワーク１３に自動交換できない大形電極１１の加工と自動交換可能な小形電極１９の加工が混在している場合、先ず、電極取付け板９に大形電極１１を手作業により取付け、小形電極１９は電極マガジン２５ａ又は２５ｂに収納しておく。大形電極１１でワーク１３に凹部３１を加工した後、大形電極１１を電極取付け板９に取付けた状態で、前述の電極の交換動作により、小形電極１９を電極チャック１７ａ又は１７ｂに装着して、その小形電極１９でワーク１３に凹部３３を加工する。小形電極１９は電極マガジン２５a又は２５bに複数個収納されているので、加工プログラムに基づいて自動交換して連続して加工が行われる。小形電極１９の加工終了後、連続して大形電極１１の加工を行ってもよい。電極チャック１７ａ、１７ｂ及び電極マガジン２５ａ、２５ｂが主軸７を挟んで左右両側に設けられているので、電極取付け板９や大形電極１１が電極マガジン２５ａ、２５ｂや加工槽１５などの装置部材に接触することなく安全に加工ができる。また、電極チャック１７ａ、１７ｂが主軸７の軸線から離れた位置に変位して取付けられているので、機械の左右移動のストロークよりも広い範囲の位置に小形電極１９の加工が行えるという利点がある。

本実施の形態では、小形電極１９を交換する電極交換アーム装置が存在しない機械について説明したが、別の実施の形態として、放電加工機で一般に用いられている周知の電極交換アーム装置を設けて、電極マガジン２５a、２５bと電極チャック１７a、１７bとの間で小形電極１９を自動交換するように構成しても、本願発明の目的が達成できる。電極を交換する電極交換アーム装置は、そのグリッパーで電極のホルダーを把持して、電極マガジンと主軸との間で電極を転送して交換するものである。電極交換アーム装置は当業者において周知であるので、詳細な説明は省略する。

本発明の放電加工機の実施の形態を示す正面図である。 本発明の放電加工機の実施の形態の加工槽の内部を示す平面図である。

符号の説明

１ ベッド
５ テーブル
７ 主軸
９ 電極取付け板
１１ 大形電極
１５ 加工槽
１７ａ、１７ｂ 電極チャック
１９ 小形電極
２５ａ、２５ｂ 電極マガジン

Claims (2)

1. 電極とワークとの間に放電を発生させて加工を行う放電加工機において、
   前記ワークを取付けるテーブルと、
   前記電極を取付ける主軸と、
   前記テーブルと前記主軸とを相対移動させる送り駆動手段と、
   前記主軸の下端部に設けられ、自動交換できない大形電極を取付ける電極取付け板と、
   前記電極取付け板の左右両側、かつ、前記主軸の軸線から離れた位置に設けられ、自動交換可能な小形電極を装着する電極チャックと、
   前記テーブルを囲んで上面を開放して設けられ、加工液を貯留する加工槽と、
   前記加工槽の中の左右両側に設けられ、それぞれ複数個の自動交換可能な小形電極を収納する電極マガジンと、
   前記電極チャックと前記電極マガジンとの間で小形電極を交換する電極交換手段と、
   を具備し、前記電極取付け板に大形電極を取付けた状態でも前記電極チャックに小形電極を装着可能にしたことを特徴とする放電加工機。
2. 前記電極交換手段は、前記テーブルと前記主軸とを相対移動させて、前記電極チャックに小形電極を把持させる動作と使用済みの小形電極を前記電極マガジンに戻す動作を制御する制御手段を有してなる請求項１に記載の放電加工機。

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