JP5568117B2

JP5568117B2 - 放電加工機の加工液供給装置

Info

Publication number: JP5568117B2
Application number: JP2012208124A
Authority: JP
Inventors: 大裕吉▲崎▼; 良則牧野
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: JP2014061574A; EP2711118A3; CN103658883B; EP2711118B1; US20140083536A1; US9364911B2; EP2711118A2; CN103658883A

Description

本発明は放電加工機の加工液供給装置に関する。

放電加工機は加工液を介してワイヤと工作物との間に起こる放電により工作物の加工を行う工作機械である。それに対し、加工液供給装置は、加工液の清浄化、加工液の加工に適した電気抵抗、温度への調整、放電加工機の加工槽へ加工液の供給を行うための装置である。ワイヤ放電加工機の加工液供給装置には、図２の清水水溜めの加工液供給装置と図３の汚水水溜めの加工液供給装置とに大別される。

まず、図２の清水水溜めの加工液供給装置を説明する。なお、下記の説明では放電加工機の加工液供給装置に関連する要素のみを図示し、ワイヤ電極、ワイヤ電極を張架する構造、工作物などは図示省略する。通常、放電加工は加工槽５に加工液を溜め、工作物を浸漬させた状態で行うため、水溜めポンプ１を用い清水槽７から清水１０を汲み上げ供給することで、加工槽５に加工液が溜められる。

放電加工を行うと、加工により発生した加工屑により加工槽５内の加工液は汚れるが、加工屑がワイヤと工作物との間に存在すると加工は安定しなくなる。安定した加工を行うため、加工中には、加工液ポンプ４を用いて清浄な加工液である清水１０を上下のノズル１４、１５から噴射し続けることでワイヤと工作物との間を清浄な加工に適した加工液で満たし続けている。加工屑で汚れた加工液は、加工槽５から図示省略した配管を介して汚水槽６に汚水９として戻され、フィルタポンプ２によってフィルタ８に圧送することで、加工屑を取り去った清浄な加工液となる。

放電加工は加工液の温度と電気抵抗により加工精度が変化するため、加工屑を取り去った清浄なだけの加工液では、安定した加工は行うことができない。そのため、清水槽７内の清水１０を循環ポンプ３により汲み上げ、加工液の電気抵抗を調整するためのイオン交換樹脂１２、温度を調整するための冷却機１３に送り、清水槽７に戻すことで、清水１０を放電加工に適した加工液にする調整を行う。また、循環ポンプ３は加工槽５のシール機構各部の加工屑が付着することなどによる汚染を防ぐために、清浄な加工液である清水１０を送り、そのまま加工槽５内に加工液を送ることで、加工槽５内の加工液を補給し続ける役割も有している。

図３は汚水水溜めの液回路を示す図である。図２に示される加工液供給装置において、水溜めポンプ１が、清水水溜めの場合、清水槽７内から清水１０を汲み上げているのに対し、図３に示される加工液供給装置では、汚水槽６から汚水９を汲み上げることで加工槽５に加工液供給を行っている。

上記のように、従来のワイヤ放電加工機の加工液供給装置には多くのポンプが必要となっている。しかし、ポンプ台数が増加すると、ポンプだけでなくそれに付随して、取り付けスペース、制御装置、配線等必要な部品点数が増加する。加工液供給装置の部品点数の増加は故障発生率の増加につながり、また高額なコストと広いスペースが必要となっていた。

それに対し、図４に示されるように、汚水９をフィルタ８に圧送する液回路と加工槽５に加工液を供給するための液回路を同一のポンプに接続し、バルブを用いることで液回路の切り替えを行う加工液供給装置がある（特許文献１参照）。

特開平９−２５３９４４号公報

図４を用いた放電加工機の加工液供給装置では、ポンプを削減することが可能となるが、ポンプが汲み上げる加工液はフィルタ８により濾過を行う前の加工液であるので、必然的に汚水９となる。汚水９が通る液回路をバルブによって切り替えることは、バルブに加工屑が付着または、固着が起こり故障発生の原因になるという問題がある。また、汚水９を加工槽５に供給することは、電気抵抗や温度が正しく調整されていない加工液で工作物を浸漬させることとなり、清水水溜めの加工液供給装置に比べると、加工屑によって加工の安定性が変わる放電加工にとって好ましいものではない。

上述したように放電加工機の加工液供給装置は複数の液回路に加工液を供給するため複数のポンプを使用している。しかし、ポンプ使用数に付随して取り付けスペース、制御装置、配線等が必要となる。その結果、加工液供給装置は、ポンプの数が多いほど、コストが高額化し、広いスペースを必要としていた。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、性能を落とすことなく、清水汲み上げの同一ポンプに複数の液回路を接続することで、ポンプ使用数を削減し、低コスト化、省スペース化を実現する放電加工機の加工液供給装置を提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、加工槽に取付けた工作物を加工液に浸漬して加工する放電加工機の前記加工槽に加工液を供給するための加工液供給装置において、清水槽から清水を汲み上げるポンプと、前記ポンプで汲み上げられた清水を加工槽へ供給する第１の液回路と、前記清水を、イオン交換樹脂、冷却機のそれぞれへ供給する第２の液回路と、前記第１の液回路に設けられた第１バルブと前記第２の液回路に設けられた第２バルブと、前記第１，第２バルブを開閉して前記第１の液回路と前記第２の液回路への加工液の供給を切替える制御装置と、を設けたことを特徴とする放電加工機の加工液供給装置である。
請求項２に係る発明は、前記制御装置は、前記第１の液回路から前記加工槽へ加工液の供給を指示すると前記冷却機を停止させ、前記加工槽への加工液の供給が終了し、前記第２の液回路へ加工液が供給されると前記冷却機を稼動させることを特徴とする請求項１に記載の放電加工機の加工液供給装置である。

本発明により、性能を落とすことなく、清水汲み上げの同一ポンプに複数の液回路を接続することで、ポンプ使用数を削減し、低コスト化、省スペース化を実現する放電加工機の加工液供給装置を提供できる。

本発明に係る放電加工機の加工液供給装置の実施形態を説明する図である。清水汲み上げによる加工液供給装置を説明する図である。汚水汲み上げによる加工液供給装置を説明する図である。濾過と加工槽への供給を行う液回路を同一のポンプに接続した加工液供給装置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は同じ符号を用いて説明する。
図１は本発明に係る放電加工機の加工液供給装置の実施形態を説明する図である。ワイヤ放電加工機は加工液を介してワイヤ電極と工作物との間に起こる放電により工作物の加工を行う工作機械である。それに対し、加工液供給装置は、加工液の清浄化、加工液の加工に適した電気抵抗、温度への調整、放電加工機の加工槽へ加工液の供給を行うための装置である。

ワイヤ放電加工機に用いられる加工液供給装置は、清水槽７から清水１０を汲み上げる水溜め及び循環ポンプ１７と、水溜め及び循環ポンプ１７で汲み上げられた清水１０を、第１バルブ１８を介して加工槽５へ供給する第１の液回路と、水溜め及び循環ポンプ１７で汲み上げられた清水１０を、第２バルブ１９を介してイオン交換樹脂１２と冷却機１３のそれぞれへ供給する第２の液回路と、前記第１の液回路と前記第２の液回路にそれぞれ設けられたバルブ（第１バルブ１８，第２バルブ１９）と、該バルブ（第１バルブ１８，第２バルブ１９）を開閉制御し、前記第１の液回路と前記第２の液回路への加工液の供給を切替える制御装置２０を備えている。制御装置２０は第１バルブ１８、第２バルブの開閉制御を行うとともに、フィルタポンプ２、加工液ポンプ４、水溜め及び循環ポンプ１７を駆動制御し、さらに、冷却機１３の駆動制御を行う。

上述したように、本発明の実施形態の加工液供給装置は、加工槽５に加工液を供給するための第１の液回路と、イオン交換樹脂１２及び、冷却機１３に加工液を供給するための第２の液回路を同一のポンプ（水溜め及び循環ポンプ１７）に接続し、必要に応じて、バルブ（第１バルブ１８、第２バルブ１９）の切り替えを行う。加工槽５に清水１０を溜めるときには、制御装置２０の制御によって、第１バルブ１８を開き、第２バルブ１９を閉じることによって、第１の液回路が形成される。また、制御装置２０の制御によって、第１バルブ１８が閉じ、第２バルブ１９が開くことによって、第２の液回路が形成される。これによって、水溜め及び循環ポンプ１７を、加工槽５に加工液を溜める際には水溜めポンプとして、それ以外の場合には循環ポンプとして使用することで、ポンプの削減が可能となる。

放電加工が行われることにより汚染された加工槽５内の加工液は汚水として汚水槽６に図示しない配管を介して回収される。汚水槽６内の汚水はフィルタポンプ２によって汲み上げられフィルタ８に送られ、フィルタ８により加工屑などの不純物が除去され、清水として清水槽７に送り込まれる。

水溜め及び循環ポンプ１７により清水槽７から汲み上げられる加工液はフィルタ８により濾過された後の清水１０である。したがって、加工槽５に溜められる加工液はフィルタ８で濾過された後の清浄な清水１０であり、電気抵抗、温度ともに調整が行われ、加工に適したものである。濾過された清浄な清水１０を液回路に流すので、バルブ（第１バルブ１８、第２バルブ１９）を使用しても加工屑の付着、固着による故障は発生しない。

ところで、第１バルブ１８を開くことにより第１の液回路を形成し、第２バルブ１９を閉じことにより第２の液回路を閉鎖し、イオン交換樹脂１２及び、冷却機１３に加工液を供給するための液回路に供給される加工液を、バルブで切り替え加工槽５の加工席を貯留する水溜めに使用する場合、冷却機１３に供給される加工液が止まり、冷却機１３内の加工液が過冷却になるおそれがある。

そのため、制御装置２０は、水溜めの指令（第１バルブ１８の閉制御指令、第２バルブ１９の開制御指令）と同時に、冷却機１３を一時停止させる信号を冷却機１３に送り、冷却機１３を停止させ、加工槽５に溜まった加工液の水位を検出する水位センサ（図示せず）により水溜めが完了したことを検知する。第１バルブ１８を閉じ、第２バルブ１９を開くことによって冷却機１３が接続された第２の液回路に加工液が供給されると同時に冷却機１３を再び作動させることで、冷却機１３内の加工液が過冷却となる問題を回避できる。本発明の実施形態を用いることで、信頼性と性能を落とすことなく加工液供給装置のポンプ使用数を削減し、低コスト化、省スペース化が可能となる。

なお、上記の本発明の実施形態では、第１バルブ１９を開放状態と閉鎖状態の２つの状態をとりうるバルブが用いられている。これに、限定されず、例えば、流路を絞った状態、半開きの状態を選択できるなどのバルブを用いることで、冷却機１３内での加工液の過冷却を避けることができる。また、上述した放電加工機はワイヤ放電加工機に限定されず、型彫を行う形式の放電加工機の加工液供給装置として用いてもよい。

１水溜めポンプ
２フィルタポンプ
３循環ポンプ
４加工液ポンプ
５加工槽
６汚水槽
７清水槽
８フィルタ
９汚水
１０清水
１１加工槽内加工液
１２イオン交換樹脂
１３冷却機
１４上ノズル
１５下ノズル
１６水溜め及びフィルタポンプ
１７水溜め及び循環ポンプ
１８第１バルブ
１９第２バルブ
２０制御装置
２１シール機構部

Claims

加工槽に取付けた工作物を加工液に浸漬して加工する放電加工機の前記加工槽に加工液を供給するための加工液供給装置において、
清水槽から清水を汲み上げるポンプと、
前記ポンプで汲み上げられた清水を加工槽へ供給する第１の液回路と、前記清水をイオン交換樹脂、冷却機のそれぞれへ供給する第２の液回路と、
前記第１の液回路に設けられた第１バルブと前記第２の液回路に設けられた第２バルブと、
前記第１，第２バルブを開閉して前記第１の液回路と前記第２の液回路への加工液の供給を切替える制御装置と、
を設けたことを特徴とする放電加工機の加工液供給装置。
前記制御装置は、前記第１の液回路から前記加工槽へ加工液の供給を指示すると前記冷却機を停止させ、前記加工槽への加工液の供給が終了し、前記第２の液回路へ加工液が供給されると前記冷却機を稼動させることを特徴とする請求項１に記載の放電加工機の加工液供給装置。