JP5291771B2

JP5291771B2 - ワイヤカット放電加工機のプレシール装置

Info

Publication number: JP5291771B2
Application number: JP2011194138A
Authority: JP
Inventors: 瑞穂山▲崎▼
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: US20130056445A1; US8710391B2; EP2567771A3; EP2567771B1; CN102974905A; CN102974905B; JP2013052497A; EP2567771A2

Description

本発明は、加工液中にワークを浸漬した状態で放電加工を行う型のワイヤカット放電加工機の加工液収容槽（以下、「加工槽」という。）のプレシール装置に関し、更に詳しく言えば、加工槽と加工槽に対して相対移動する下アームとの間をシールする加工槽シール機構部に付設されるプレシール装置に関する。

放電加工機におけるプレシール装置は、加工中に発生する多量のスラッジ等の汚染物質がシール機構各部に浸入、付着することを抑制する対策が取られている。例えば特許文献１には、可動テーブルに載置された加工槽の下アーム挿通部に設けられたシール機構部に付設され、前記シール機構部を前記加工槽の内部側から取り囲む仕切り手段と、前記シール機構部と前記仕切り手段によって定められた空間内に清浄な加工液を該空間の外側に存在する加工液の圧力を上回る圧力で送り込む手段とを備え、前記仕切り手段の前記加工槽の内部側に面した部分には窓部が形成され、該窓部には、前記下アーム、前記アームの軸と直交する方向に沿った前記可動テーブルの移動範囲に対応した作動範囲を有する蛇腹手段と前記下アームを挿通する可動窓塞ぎ部材が設けられており、該可動窓塞ぎ部材と前記蛇腹手段によって前記窓部の大部分が閉塞されているワイヤカット放電加工機のプレシール装置が開示されている。

特開平７−６０５５０号公報

特許文献１に開示される装置では、加工槽に付設されたプレシール装置内に給液管を通して清浄な加工液が補給され、何らかの原因でシール機構各部が汚染されてしまった場合でも、プレシール装置内部に清浄な加工液を他の加工槽空間に存在する加工液を上回る圧力で供給することで、汚染物質を流し出すことができる。しかしながら、給液管を通した清浄な加工液の補給ではプレシール装置内に満遍なく加工液を行き渡らせることが困難であった。
そこで、給液管を通して供給される清浄な加工液をプレシール装置に備わったプレシール蛇腹カバーに設けられた開口部からプレシール装置内に吐出させる技術がある。

図１は給液管８を通して供給される清浄な加工液をプレシール蛇腹カバー３を介してプレシール装置に供給するようにした加工槽のシール機構部の破断見取図である。
図１，図２を用いて加工槽１に設けられるシール機構部Ｓを説明する。加工槽１の壁面の下アーム貫通部には窓部が形成され、これと同形同寸の開口を重なり合う位置に有するシールベース１１が加工槽１の壁の外側面に固設される。シールベース１１に設けられた軸受け部１２を介して、シール板２が横方向にスライド可能に支持される。軸受け部１２は、シール板２の上下方向の動きを規制するローラベアリング１２ａ，１２ａと、加工槽１内の水圧に抗すべく前後方向の動きを規制するローラベアリング１２ｂ，１２ｂを備えている。各ローラベアリングはシールベース１１の上下縁部に沿って適宜間隔をもって数個づつ配列されており、各ころがり面でシール板２の上下縁部を案内する。

シール板２の中央部には、内部にオイルシール構造を有するフランジ状のシール部材１３が固着されており、下アームと一体で運動するアームカバー５は、該シール板２の同位置に形成された挿通孔を順次貫通して加工槽１の外方に延び、ワイヤカット放電加工機本体のコラムに固定されている。シール板２は、シールベース１１の外側面に密着して同形同寸のシールベース１１の開口を塞いだ状態を保ったまま加工槽１及びシールベース１１に対して相対移動を行うので、シールベース１１の開口を通して大量の加工液が流出することはない。また、シール部材１３の挿通孔およびシール板２の挿通孔とアームカバー５との間の間隙を通しての加工液の漏出は、シール部材１３内部に形成されたオイルシール機構の作用によって極力抑えられている。或いは、アームカバー外側にアームジャバラを付設し、アームカバー５の先端とアームジャバラ、シール部材１３とアームジャバラをそれぞれ密着させることで、上記隙間への加工液の漏出を上記と同様に抑えることができる。以上がシール機構部Ｓの概略構成である。

プレシール装置Ｐは、ワイヤカット放電加工機の加工槽１の壁部に設けられた上記シール機構部Ｓに付設されるものである。プレシール装置Ｐは、シール機構部Ｓを加工槽１の内部側から取り囲む仕切り手段を有する。仕切り手段は、シール板２、シール部材１３、支持部材１０、センタープレート６、プレシール蛇腹カバー３、プレシール蛇腹レール７、加工槽１に設けられた開口部の周面により概略構成される。

センタープレート６はシール部材１３に取り付けられた支持部材１０にネジなどの固定手段により固定されている。センタープレート６にはアームカバー５が貫通する貫通孔が設けられており、その左右の両側がそれぞれプレシール蛇腹４，４と接続されている。センタープレート６とプレシール蛇腹４は、上側をプレシール蛇腹カバー３により案内され、下側をプレシール蛇腹レール７によって案内される。したがって、プレシール蛇腹カバー３と下アームの軸とは直交する関係にある。アームカバー５が左右方向に移動するのに追従してシール板２が左右方向に移動する。センタープレート６はシール板２に連動して左右方向に移動する。なお、整流板３ａを備えたプレシール蛇腹カバー３については図４を用いて説明する。

図２は図１の側面ビュー方向から見た加工槽シール機構部の断面図（水溜め完了状態）である。プレシール蛇腹４の上下とプレシール蛇腹レール７、プレシール蛇腹カバー３の間の僅かな隙間１４から、符号１７に示されるように清浄な加工液が流出することで、符号１６に示されるように汚染物質の浸入を防いでいる。

しかし、図３のように排水完了状態のようなプレシール装置Ｐの高さより加工槽１内の加工液水位１５が低い場合には、プレシール装置Ｐ内の水位も低くなってしまうため、清浄な加工液で満たし続けることができない。図４に示されるように、プレシール蛇腹４から補給される清浄な加工液の状態によっては、図３に示される符号２５に示されるように清浄な加工液がかからない部分ができるため汚染物質が固着する原因にもなる。なお、符号１６は加工槽内の汚染物質の流れを示し、符号１７はプレシール蛇腹カバーから放水された清浄な加工液の流れを示し、符号２５はシール機構部の加工液が補給されない部分を示している。

図４はプレシール蛇腹カバー３の見取図（従来の片側補給）である。清浄な加工液（補給水）は、給液管８を介してプレシール蛇腹カバー３内に供給される。プレシール蛇腹カバー３の内部には空間があり、清浄な加工液をプレシール装置Ｐ内に供給するためのプレシール蛇腹カバーの開口部２０と、該空間内の清浄な加工液の水流を整流するための整流板３ａがプレシール蛇腹カバー３の長手方向の複数箇所に取り付けられている。

供給口側３ｂから供給された清浄な加工液はプレシール蛇腹カバー３内を矢印２１ａのように流れ、該空間内に入った清浄な加工液（補給水）は、整流板３ａに当たることで水流２１の向きのようにプレシール蛇腹カバーの開口部２０から加工槽１内に補給される。なお、矢印２１ａはプレシール蛇腹カバー内の水流を表し、符号２１はプレシール蛇腹カバーの開口部からの水流を表し、符号２１の各矢印の長さは水流の強さを表している。供給口側３ｂから供給される加工液（補給水）の水流の量によっては、符号３ｄに示されるように供給口側３ｂ側から遠いプレシール蛇腹カバーの開口部２０の部分から清浄な加工液が吐出されない場合がある。符号３ｄは加工液の届かない開口部の領域を示す。プレシール装置Ｐを背面から見ると、図５に示されるようにプレシール蛇腹カバーの開口部からの水流２１がプレシール装置Ｐ内に全体的に均一にならない問題がある。

上記図２，図３，図４，図５を用いて説明した問題を回避するため、プレシール蛇腹カバー３の供給口側３ｂと供給口反対側３ｃにも加工液供給口（補給水供給口）を設けることで、図６に示されるようにプレシール蛇腹カバーの開口部からの水流２１がプレシール蛇腹カバー３の長手方向を中心として長手方向で左右対称になる。しかし、プレシール蛇腹カバーの開口部２０の両端部の供給口付近の開口部端部３ｅ，３ｅでプレシール蛇腹カバーの開口部からの水流２１が少なくなる場合がある。また、プレシール装置Ｐ内への加工液（補給水）の供給口が増加することで、加工液（補給水）の供給量が増加してしまう。このため、汚染物質をフィルタで濾過しているワイヤカット放電加工機においてはフィルタ寿命を縮めてしまう問題がある。

そこで本発明の目的は、プレシール装置への清浄な加工液の供給方法に変更を加えることで、安価で効率良く汚染物質を排出することが可能なワイヤカット放電加工機のプレシール装置を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、可動テーブルに載置された加工槽の下アーム挿通部に設けられたシール機構部に付設され、前記シール機構部を前記加工槽の内部側から取り囲む仕切り手段と、前記シール機構部と前記仕切り手段によって定められた空間内に清浄な加工液を該空間の外側に存在する加工液の圧力を上回る圧力で送り込む加工液供給手段と、前記仕切り手段の前記加工槽の内部側に面した部分には窓部が形成され、該窓部には、前記下アームの軸と直交する方向に沿った前記可動テーブルの移動範囲に対応した作動範囲を有する蛇腹手段と前記下アームを挿通する可動窓塞ぎ部材が設けられており、該可動窓塞ぎ部材と前記蛇腹手段によって前記窓部の大部分が閉塞されたワイヤカット放電加工機のプレシール装置において、前記蛇腹手段の上部に前記下アームの軸と直交する方向に延設され、清浄な加工液を前記プレシール装置内に供給するための供給管であって、該供給管の前記シール機構部側に複数の開口部を設けたことを特徴とするワイヤカット放電加工機のプレシール装置である。
請求項２に係る発明は、前記開口部の総断面積が前記供給管への供給口の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のワイヤカット放電加工機のプレシール装置である。
請求項３に係る発明は、前記供給管は前記蛇腹を支持する蛇腹カバーに設けられたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載のワイヤカット放電加工機のプレシール装置である。

本発明により、プレシール装置への清浄な加工液の供給方法に変更を加えることで、安価で効率良く汚染物質を排出することが可能なワイヤカット放電加工機のプレシール装置を提供できる。

給液管を通して供給される清浄な加工液をプレシール蛇腹カバーを介してプレシール装置に供給するようにした加工槽シール機構部の破断見取図である。図１の側面ビュー方向から見た加工槽シール機構部の断面図（水溜め完了状態）である。図１の側面ビュー方向から見た加工槽シール機構部の断面図（排水完了状態）である。プレシール蛇腹カバーの見取図（従来の片側補給）である。図１の背面ビュー方向からみた加工槽シール機構部を説明する図である。プレシール蛇腹カバーの見取図（両側補給案）である。プレシール蛇腹カバーの見取図である。図１の背面ビュー方向からみた加工槽シール機構部を説明する図である。図１の側面ビュー方向からみた加工槽シール機構部（排水完了状態）を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術と同一または類似する構成については従来技術と同一の符号を用いて説明する。
図７は本発明の実施形態に用いられるプレシール蛇腹カバーの見取図である。図７に示されるプレシール蛇腹カバー３が、図１，図２，図３，図４，図５，図６を用いて説明した従来のプレシール装置Ｐに用いられるプレシール蛇腹カバーに替えて用いられる。そのため、プレシール蛇腹カバー３を除き、ワイヤカット放電加工機のプレシール装置Ｐの構成について図１，図２，図３，図４，図５，図６を参照することとし、ここでは、説明を省略する。

プレシール蛇腹カバー３は、その長手方向に複数個のプレシール蛇腹カバーの開口部２２を配設する。また、複数個のプレシール蛇腹カバーの開口部２２の総断面積は、プレシール蛇腹カバー３の加工液の供給口側３ｂの断面積より小さく設計することにより、加工液補給口２４から流入する加工液（補給水）の流量に関係なく、プレシール蛇腹カバー３の内部空間を加工液（補給水）で充満させることができる。加工液補給口２４には図示しない加工液供給ポンプによってシール機構部Ｓを加工槽１の内側から取り囲む仕切り手段の外側（つまり加工槽１内）に存在する加工液の水圧を上回る圧力で加工液が供給される。

これによって、プレシール蛇腹カバー３の内部で水流が偏らず、プレシール蛇腹カバーの開口部からの水流２３に示されるように、各プレシール蛇腹カバーの開口部２２から加工槽１内に吐出されるプレシール蛇腹カバーの開口部からの水流２３の強さを、プレシール蛇腹カバー３の長手方向に沿って均一にすることができる。なお、プレシール蛇腹カバー３に配設される複数のプレシール蛇腹カバーの開口部２２の開口面の形状は図示されるような長方形に限定されず、正方形、円形、楕円形の形状としてもよい。なお、図７に示されるプレシール蛇腹カバー３は、請求項１において「プレシール装置内に供給するための供給管」に対応する。または複数の開口部を有する配管をプレシール蛇腹カバーの近傍に並行し該複数の開口部から清浄な加工液（補給水）を供給してもよい。

図８は図１の背面ビュー方向からみた加工槽シール機構部を説明する図である。また、図９は図１の側面ビュー方向からみた加工槽シール機構部（排水完了状態）を説明する図である。ただし、ここでは、図７に示されるプレシール蛇腹カバー３を取り付けた本発明の実施形態であるワイヤカット放電加工機のプレシール装置Ｐを図示したものである。図８に示されるように、プレシール蛇腹カバー３に複数個設けられているプレシール蛇腹カバーの開口部２２の各々から均一に加工液（補給水）がプレシール装置Ｐ内に吐出され、プレシール装置Ｐ内にシール機構部上部２６まで加工液（補給水）が満遍なく行き渡らせるようにできる。

図９のように排水完了状態のようなプレシール装置Ｐの高さより加工槽１内の加工液水位１５が低い場合には、プレシール装置Ｐ内の水位も低くなってしまうため、清浄な加工液で満たし続けることができない。図７に示される複数のプレシール蛇腹カバーの開口部２２を備えたプレシール蛇腹カバー３をプレシール装置に用いることによって、シール機構部上部２６まで満遍なく加工液（補給水）を補給することができる。そのため、加工槽１内の加工液水位１５に影響されることなく、シール機構部に清浄な加工液を確実に供給できるため、汚染物質をプレシール装置内から排出することができる。よって、シール機構部各部の耐久時間やメインテナンス周期を大幅に改善することができる。

Ｐプレシール装置
Ｓシール機構部
１加工槽
２シール板
３プレシール蛇腹カバー
３ａ整流板
３ｂ供給口側
３ｃ供給口反対側
３ｄ加工液の届かない開口部の領域
３ｅ開口部端部
４プレシール蛇腹
５アームカバー
６センタープレート
７プレシール蛇腹レール
８給液管
１０支持部材
１１シールベース
１２軸受け部
１２ａ、１２ｂローラベアリング
１３シール部材
１４隙間
１５加工液水位
１６加工槽内の汚染物質の流れ
１７プレシール蛇腹カバーから放水された清浄な加工液の流れ
２０プレシール蛇腹カバーの開口部
２１プレシール蛇腹カバーの開口部からの水流
２１ａプレシール蛇腹カバー内の水流
２２プレシール蛇腹カバーの開口部
２３プレシール蛇腹カバーの開口部からの水流
２４加工液補給口
２５シール機構部の加工液が補給されない部分
２６シール機構部上部

Claims

可動テーブルに載置された加工槽の下アーム挿通部に設けられたシール機構部に付設され、前記シール機構部を前記加工槽の内部側から取り囲む仕切り手段と、前記シール機構部と前記仕切り手段によって定められた空間内に清浄な加工液を該空間の外側に存在する加工液の圧力を上回る圧力で送り込む加工液供給手段と、前記仕切り手段の前記加工槽の内部側に面した部分には窓部が形成され、該窓部には、前記下アームの軸と直交する方向に沿った前記可動テーブルの移動範囲に対応した作動範囲を有する蛇腹手段と前記下アームを挿通する可動窓塞ぎ部材が設けられており、該可動窓塞ぎ部材と前記蛇腹手段によって前記窓部の大部分が閉塞されたワイヤカット放電加工機のプレシール装置において、
前記蛇腹手段の上部に前記下アームの軸と直交する方向に延設され、清浄な加工液を前記プレシール装置内に供給するための供給管であって、該供給管の前記シール機構部側に複数の開口部を設けたことを特徴とするワイヤカット放電加工機のプレシール装置。
前記開口部の総断面積が前記供給管への供給口の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のワイヤカット放電加工機のプレシール装置。
前記供給管は前記蛇腹を支持する蛇腹カバーに設けられたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載のワイヤカット放電加工機のプレシール装置。