JP5916118B2 - 放電加工装置の加工槽 - Google Patents

Description

本発明は、加工液を貯留して放電加工を行う放電加工装置の加工槽に関し、特に、自動で昇降式に開閉可能な前扉を有する放電加工装置の加工槽に関する。

放電加工装置は、被加工物を加工液に浸漬して放電加工するために、被加工物を収容して載置する加工槽を備えている。ワイヤカット放電加工装置、形彫り放電加工装置何れにおいてもこのような加工槽が必要である。この加工槽には前面に開閉可能な前扉が設けられ、放電加工の準備や加工槽のメンテナンスなどの必要に応じて開閉される。

この前扉は、簡易な操作で開閉ができるとともに加工槽のメンテナンス作業等に必要な空間を確保するために開閉に必要な空間が小さいことが好ましい。このため、特許文献１ないし３に記載されるように、上下にスライドさせることによって昇降式に開閉する手動式または機械駆動式の前扉が使用されている。さらに、放電加工装置の大型化を避けるために、前扉の開閉機構をよりコンパクトなものとすることが求められている。

国際公開第２００２／０６４２９８号 特開平１１−７７４３５号公報 特開２００１−１０５２４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の前扉は、前扉の昇降の前後にボルトなどの固定手段を用いたロック（またはアンロック）を行う必要があり、例えば、手動で閉鎖位置まで引き上げた前扉をそのまま閉鎖位置に保持しつつ、工具等で前扉をロックする必要が生じ、開閉に要する操作が負担となっていた。また、特許文献２に記載された機械駆動式の前扉は上下方向にのみ移動するため、前扉に設けられたパッキンとこれと対向する加工槽の開口部の縁とが常に摺動し、摺動による摩擦力に対向して前扉を駆動するために比較的大きいパワーの駆動装置を用意することが必要であり、装置が大型化する傾向があった。特許文献３に記載の前扉は、前扉をロックするために、前扉を加工槽に密着させた後にハンドルを下向きに移動させるロック動作を行うことが必要であった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コンパクトな開閉機構を用いて前扉を簡単に開閉することができる放電加工装置の加工槽を提供することを目的とする。

本発明にかかる放電加工装置の加工槽は、上方に移動して前面を閉鎖状態とし、下方に移動して前面を開放状態とする上下移動可能な前扉と、該前扉を上下移動させる駆動手段と、該駆動手段の駆動力を前記前扉に伝達する駆動伝達手段と、を備えた、加工液が貯留される放電加工装置の加工槽において、該加工槽が、両側面に設けられた、上下に延びる上下部と該上下部の上端で前記加工槽の後方に延びる前後部を備えるＬ字型レール部と、少なくとも一方の側面に設けられた、上下に延びる上下レール部を備え、前記前扉は前記加工槽の両側面の外側にせり出したブラケットを備え、前記ブラケットは、前記Ｌ字型レール部に沿って移動可能に該Ｌ字型レール部に係合する第１のガイド部と、前記ブラケットに軸支部を介して揺動可能に軸支され、該軸支部よりも前方に位置する駆動連結部において前記駆動伝達手段に連結され、前記前扉が開放状態にあるとき所定角度傾いたレバーと、該レバーに設けられた、前記軸支部より前方に位置し、前記上下レール部に沿って移動可能に該上下レール部に係合する第２のガイド部とを備え、前記駆動手段が前記駆動連結部を介して前記レバーを上方に移動すると、前記第１のガイド部が前記Ｌ字型レール部の前記上下部を上昇する間は、前記駆動連結部の上昇に伴って、前記レバーは前記所定角度傾いたまま、前記ブラケットと前記前扉が上昇し、前記第１のガイド部が前記Ｌ字型レール部の前記前後部に到達した後は、前記駆動連結部の上昇に伴って、前記レバーが前記軸支部を中心に回動し、前記第１のガイド部が前記前後部を後方に移動させるとともに前記ブラケットおよび前記前扉が後方に移動して前記前扉が閉鎖されることを特徴とする。

ここで、「所定角度」とは、前扉の前側が低くなるように前扉の前後方向に対して所定の角度傾いていることを意味する。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、前記Ｌ字型レール部の前記上下部と前記前後部は丸みをおびた角をなす屈折部で連結されていることが好ましい。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、前記Ｌ字型レール部の前記前後部は、前側が低くなるように傾いていてもよい。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、前記Ｌ字型レール部の前記前後部は、前側が低くなるように傾いていてもよい。

なお、Ｌ字型レール部の前後部が、前側が低くなるように傾いている場合、その傾きは前扉の前方移動を容易にし、前扉がＬ字型レール部の前後部に沿って移動する際に前扉が傾いて前扉の一部（もし、前扉と加工槽との間を液密するために前扉に発泡ゴム等からなるシール部材（パッキン）が設けられている場合には、シール部材の一部）が加工槽の前面にぶつかることのない範囲の値であることが好ましい。また、Ｌ字型レール部の前後部の傾きは、前扉の自重だけで第１のガイド部が前後部を前方に移動してしまうことのない範囲の値であることが好ましい。このために、例えば、Ｌ字型レール部の前後部は前後方向に対して０度以上３０度以下の傾きであることが好ましく、０度以上１５度以下の傾きであることがより好ましい。また、前後部の全体が傾いていてもよく、前後部の前部分など前後部の一部のみが傾いていてもよい。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、上下レール部および第２ガイド部は、互いに係合することにより第２ガイド部を上下に案内可能なものであれば、それぞれいかなる部材、形状、構造を使用してよい。例えば、前記上下レール部が上下溝であり、前記第２のガイド部が前記上下溝に係合するカムフォロアーであることが好ましい。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、Ｌ字型レール部と第１ガイド部は、互いに係合することにより第１ガイド部を上下に案内可能なものであれば、それぞれいかなる部材、形状、構造を使用してよい。例えば、前記Ｌ字型レール部が平行に配置された２つのＬ字型溝であり、前記第１のガイド部が前記２つのＬ字型溝に係合する２つのカムフォロアーであることが好ましい。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、前記駆動連結部が前記第２のガイド部より前方に配置され、前記軸支部と前記第２のガイド部と前記駆動連結部が一直線上に位置していないことが好ましい。

本発明の放電加工機の加工槽において、駆動手段が駆動連結部を介してレバーを上方に移動すると、第１のガイド部がＬ字型レール部の上下部を上昇する間は、駆動連結部の上昇に伴って、レバーは所定角度傾いたまま、ブラケットと前扉が上昇し、第１のガイド部がＬ字型レール部の前後部に到達した後は、駆動連結部の上昇に伴って、レバーが軸支部を中心に回動し、第１のガイド部が前後部を後方に移動させるとともにブラケットおよび前扉が後方に移動して加工槽の前面が閉鎖される。

このため、レバーに上方向の力を付勢するだけで閉鎖動作を完了し、レバーに下方向の力を付勢するだけで開放動作を完了するため、前扉の封鎖および開放を円滑かつ容易に行うことができる。また、前扉を加工槽の前面から少し離間して前方に位置させた状態で前扉を上下動し、前扉を加工槽の前面に着脱する際に前扉を前後移動するため、前扉の内側に加工液の液漏れを防ぐためにパッキンなどの部材が取り付けられていた場合でも、パッキンを加工槽と上下に摺動させながら移動させることがない。このため、前扉の内側を加工槽と摺動しながら前扉が上下動する場合よりも、摺動にともなう摩擦力が生じないため小さい力で前扉を上下動することができ、比較的出力の小さいコンパクトな駆動手段を適用することができるため、前扉の開閉機構を小型化することができる。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、Ｌ字型レール部の上下部と前後部が丸みをおびた角をなす屈折部で連結されている場合には、上下方向から前後方向への移動方向の変更を円滑に行うことができるため好ましい。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、Ｌ字型レール部の前後部が前側が低くなるように傾いている場合には、第１のガイド部の前方移動をより容易に行うことができる。

また、本発明の放電加工装置の加工槽において、駆動連結部が第２のガイド部より前方に配置され、軸支部と第２のガイド部と駆動連結部が一直線上に位置していない場合には、駆動連結部が第２のガイド部より前方に配置されていることにより、てこの原理により、駆動手段の力を増大して第１のガイド部に伝達でき、駆動手段の出力が比較的小さいものであっても前扉の開放と閉鎖を行うことができる。また、軸支部と第２のガイド部と駆動連結部が一直線上に位置していないことにより、軸支部と第２のガイド部と駆動連結部が一直線上に位置する場合よりも駆動連結部の前後方向の変位を抑制できるため、直線的に上下動して駆動連結部を移動させる駆動手段の適用が容易である。

本発明の第１の実施形態に係る加工槽を備えた放電加工装置の概略を示す全体図。 本発明の第１の実施形態に係る加工槽の前方部分の右側面図。 図２のクランプレバー周辺を部分的に拡大して示す平面図。 図２の正面図 Ｌ字型案内溝の変形例を表す図。 本発明の第２のの実施形態に係る加工槽の前方部分の右側面図。 図６のクランプレバー周辺を部分的に拡大して示す平面図。 図７のＡ−Ａ断面図（正面図）。 クランプレバーの変形例および閉鎖動作中のクランプレバーの動作軌跡を説明する図。

以下、図を用いて本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる前扉２０の開閉機構を備えた加工槽１１を採用した放電加工装置１０の例を示す。放電加工装置１０は、ベッド１２と、Ｙ軸方向（水平方向の所定方向）に移動可能にベッド１２上に設置されたサドル１７と、Ｙ軸方向と垂直な水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能に、サドル１７上に設置されたテーブル１８と、テーブル１８上に設置された加工槽１１を備える。また、被加工物ＷＰがこの加工槽１１の中のワークスタンドＷＳ上に配置される。ベッド１２の後部には、コラム１４が垂直に立設されている。そして、ワイヤ電極ＥＬを支持する上ガイドアッセンブリ１５および下ガイドアッセンブリ１６が、それぞれコラム１４から延びる上アーム１３および下アーム１９に支持されて、被加工物ＷＰを挟んだ位置に対向配置される。

放電加工装置１０は、図示しない放電加工用の電源装置から被加工物ＷＰとワイヤ電極ＥＬとに加工電圧を供給しつつ、図示しない制御手段により、Ｙ軸方向にサドル１７を変位させ、Ｘ軸方向にテーブル１８を変位させることにより、テーブル１８に載置された被加工物ＷＰを、上ガイドアッセンブリ１５と下ガイドアッセンブリ１６に支持されたワイヤ電極ＥＬに対して所望の経路に沿って相対的に移動させ、放電加工を行うことができる。

図２は本第１の実施形態に係る加工槽１１の側面図である。図２の中で、加工液が漏洩しないように閉鎖された閉鎖状態の前扉２０を実線で示し、前扉が最も開いた状態である開放状態の前扉２０を２点鎖線で示す。

本実施形態における加工槽１１は、前扉２０に揺動可能に取り付けられたクランプレバーを駆動することによって前扉の開放動作と閉鎖動作を行うものである。ここで、閉鎖動作は、前扉２０の上昇と、前扉２０を加工槽１１に押し当てた閉鎖状態にするために、上昇位置に持ち上げた前扉２０を加工槽１１側に移動する前扉２０の後方移動からなる。また、開放動作は閉鎖動作を逆の順序で行う動作であって、前扉２０を加工槽１１に押し当てられた位置から前扉２０を下降可能な位置まで移動させる前扉２０の前方移動と、前扉２０の下降からなる。

図２に示すように、加工槽１１の前面には、開口１１Ａが開けられている。この開口１１Ａを覆う前扉２０には、開口１１Ａの周縁に対向するように加工液の漏洩を防ぐためのパッキン２２が取り付けられている。そして前扉２０の両側近傍には、加工槽１１の右側壁１１Ｂ、左側壁１１Ｃ（図１参照）をそれぞれ挟むようにブラケット２１Ｂ、２１Ｃ（図１参照）が取り外し可能に取り付けられている。パッキン２２の交換等の保守作業のために扉を取り外す必要があるからである。

加工槽１１の両側壁１１Ｂ、１１Ｃには、前端に沿ってレールブロック３１（レール部材）が取り付けられ、第１のＬ字型案内溝３２および第２のＬ字型案内溝３３（Ｌ字型レール部）が形成されている。レールブロック３１は、耐摩耗性と摩擦抵抗とに優れたエンジニアリングプラスチックからなり、第１のＬ字型案内溝３２は、上下方向に延びる溝からなる上下部３２Ｖと、この上下部の上端から加工槽の後ろ側に向かって前後方向に延びる溝からなる前後部３２Ｈとから構成されるＬ字型の溝として形成されている。第２のＬ字型案内溝３３は、第１のＬ字型案内溝３２と高さおよび水平方向の位置を異ならせて平行に形成された第１のＬ字型案内溝３２と同形状の溝であり、第１のＬ字型案内溝３２と同様に、上下方向に延びる溝からなる上下部３３Ｖと、この上下部の上端から加工槽の後ろ側に向かって前後方向に延びる溝からなる前後部３３Ｈとから構成されるＬ字型の溝として形成されている。

加工槽１１の両側壁１１Ｂ、１１Ｃのレールブロック３１の後隣には、上下案内溝３６が形成された上下レール部材３５が、前記レールブロック３１に平行に取り付けられている。前扉２０が上下移動するときには、第１、第２カムフォロアー２６、２７が上記Ｌ字型案内溝３２、３３に沿って上下移動し、クランプカムフォロアー２４Ｃがこの上下案内溝３６に沿って上下移動する。

ブラケット２１Ｂ、２１Ｃは、第１のガイド部である第１カムフォロアー２６、第２カムフォロアー２７を備え、これらの第１、第２カムフォロアー２６、２７は、レールブロック３１（レール部材）に形成された第１のＬ字型案内溝３２、第２のＬ字型案内溝３３にそれぞれ挿入されて案内される。

ブラケット２１Ｂ、２１Ｃは、取付軸（軸支部）２４Ａで揺動可能に軸支されたクランプレバー２４を備える。クランプレバー２４の取付軸２４Ａより前側に取り付けられたクランプカムフォロアー２４Ｃは、上下案内溝３６に挿入されて案内される。

また、加工槽１１は、加工槽１１の両側面に、上下案内溝３６の上方に配置された上側プーリ４３Ｕおよび下方に配置された下側プーリ４３Ｌと、このプーリに掛け渡された歯付きベルト（タイミングベルト）４１（駆動伝達手段）をそれぞれ備え、加工槽１１の右側面にのみ、加工槽１１の前扉２０を上下移動させ開閉動作を行なうサーボモータ４０（駆動手段）を備える。また、サーボモータ４０と右側面に備えられた下側プーリ４３Ｌとの間には、タイミングベルト４０Ａが掛け渡され、サーボモータ４０の駆動に応じて下側プーリ４３Ｌを同期して回転させるように構成されている。

また、本第１の実施形態では、図２に示すように、サーボモータ４０は、その回転駆動軸が加工槽１１の右側面に設けられる下側プーリ４３Ｌの回転軸と平行になる位置に配置される。なお、サーボモータ４０の駆動力を下側プーリ４３Ｌに替えて上側プーリ４３Ｕに伝達してもよい。また、サーボモータ４０の駆動力を下側プーリ４３Ｌに伝達できるものであれば、サーボモータ４０と下側プーリ４３Ｌ（または上側プーリ４３Ｕ）を回転軸が同軸になるように連結してもよい。また、タイミングベルト４０Ａの代わりにチェーンなどの代替手段を用いてもよく、１つ以上のギアなどさらなる部品を用いてもよい。

図３は、クランプレバー２４とベルト４１との連結部分を拡大して示す平面図である。図３に示すように、クランプレバー２４には、連結シャフト２４Ｂ（駆動連結部）が取り付けられて、連結ハウジング４８内のボールベアリング４８Ａに回転可能に支持されている。また、連結ハウジング４８には、ベルト４１を連結ハウジング４８との間に挟持してベルト４１をクランプレバー２４に固定するためのベルトロック部材４８Ｃが取り付けられている。図３に示すように、ベルト４１が連結ハウジング４８とベルトロック部材４８Ｃに挟持されることによりクランプレバー２４に連結されているため、サーボモータ４０を駆動して下側プーリ４３Ｌを回転させると、ベルト４１が走行して、ベルト４１と固定されたクランプレバー２４が揺動する。このように、ベルト４１は、サーボモータ４０の駆動力をクランプレバー２４に伝達している。また、連結シャフト２４Ｂは、クランプレバー２４に取り付けられたクランプカムフォロアー２４Ｃの軸に同軸に連結されている。

図４は、図２に示す加工槽１１の前扉２０を取り外した状態の加工槽１１の右側前面図である。右側面１１Ｂ（および左側面１１Ｃ）に設けられた上側プーリ４３Ｕはプーリシャフト４４を有し、ベアリング４６を介して回転するように固定されている。右側面１１Ｂ（および左側面１１Ｃ）に設けられた下側プーリ４３Ｌは、左右の下側プーリ４３Ｌを連結するプーリシャフト４５にそれぞれベアリング４７を介して回転するように固定されている。左右の下側プーリ４３Ｌが共通のプーリシャフト４５に連結しているため、サーボモータ４０によって上側プーリ４３Ｕおよび下側プーリ４３Ｌに掛け渡されたベルト４１が駆動されると、両側壁１１Ｂ、１１Ｃにそれぞれ備えられた上側プーリ４３Ｕと下側プーリ４３Ｌは全てが連動して回転する。なお、ベアリング４７は、ハウジング４７Ａに収容される。なお、このハウジング４７Ａは、ベルトの着脱作業のため、あるいは、伸び吸収のため取付位置が上下に調整可能であり、公知のテークアップとしても機能する。

このように本実施形態では、両側面１１Ｂ、１１Ｃにそれぞれ備えられた上側プーリ４３Ｕと下側プーリ４３Ｌおよびベルト４１を用い、サーボモータ４０の駆動力を連結シャフト２４Ｂを介して駆動力を両側のブラケットに同時に伝達して前扉２０を移動させている。このため、前扉２０が移動するとき両側のブラケット２１Ｂ、２１Ｃが同期して移動させることができ、各カムフォロアーがＬ字型案内溝３２、３３または上下案内溝３６にひっかかるなどの問題の発生を抑制できる。また、前扉２０をより容易に移動可能にするために、例えば、図４に示すようにねじりコイルばね４９をシャフト４５に巻回してその端部を固定金具４９Ａで固定しておいて、ねじりコイルばね４９により前扉２０の重量より少し小さい力がベルト４１に加わるようにすることが好ましい。この場合には、前扉２０の移動に必要な力を軽減することができるので、前扉２０の移動を小さな力で行うことができる。このように、ベルト４１は、ブラケット２１Ｂ、２１Ｃを同期して移動させるとともに所定の駆動力を付与することができるものであればよく、ベルトに限らずチェーン、ワイヤ等であってもよい。

また、ブラケット２１Ｂ、２１Ｃは、図２に示すように、クランプレバー２４の回転範囲を規定するためにクランプレバー２４上方にストッパピン２３を備える。ストッパピン２３は、クランプレバー２４が閉鎖状態の傾きになった際に、クランプレバー２４に当接する位置に配置されている。ストッパピン２３のようにクランプレバー２４の回転範囲を規定するための回転規制手段を設けることにより、前扉２０に意図しない上向きの力が加わった場合にでも、クランプレバー２４が誤って前方が高くなるような傾きとなって前扉の移動の不具合が生じるのを防ぐことができる。なお、クランプレバー２４の回転を妨げないように、ブラケット２１Ｂ、２１Ｃにはクランプカムフォロアー２４Ｃの揺動経路に沿って切り欠き２１Ａが設けられている。

また、Ｌ字型案内溝３２、３３の各前後部３２Ｈ、３３Ｈの前後方向の長さは、クランプレバー２４の回動による前扉２０の前後方向の変位量より大きいことが必要である。
前後部３２Ｈ、３３Ｈの前後方向の長さは、前扉２０が閉鎖状態における位置から上下移動可能な位置まで前方に移動する距離と略等しいことが好ましく、さらに、前扉２０が閉鎖状態における位置から上下移動可能な位置まで前方に移動する距離にパッキン２２の前後方向の収縮代と前扉２０が傾いたときの前扉２０の上縁と下縁における前後の変位差といくらかの安全代とを足した長さとすることが望ましい。例えば、上下部３２Ｖ、３３Ｖの上端から第１および第２カムフォロアー２６、２７が停止する位置までの前後部３２Ｈ、３３Ｈの前後方向の長さは、少なくとも１０ｍｍ以上の十分な大きさとすることが好ましい。

また、第１および第２のＬ字型案内溝３２、３３の各前後部３２Ｈ、３３Ｈと上下部３２Ｖ、３３Ｖは、屈折部３２Ｃ、３３Ｃで丸みをおびた角をなすように連結されていることが好ましい。この場合には、第１および第２クランプカムフォロアー２６、２７の上下移動から前後移動、またはこの逆の移動方向の切り替えを円滑に導くことができる。

図５は、図２に示す第１および第２のＬ字型案内溝３２、３３の変形例を表す図である。図５に示すように、第１および第２のＬ字型案内溝３２、３３の各前後部３２Ｈ、３３Ｈは、特にその屈折部３２Ｃ、３３Ｃ付近において加工槽１１の前側に向かって低くなるように傾斜していてもよい。この場合には、開放動作の開始時にブラケット２１Ｂ、２１Ｃの移動に応じて第１および第２クランプカムフォロアー２６、２７をより小さい力で前方に移動させることができる。なお、第１及び第２のＬ字型溝３２、３３の前後部３２Ｈ、３３Ｈが、前側が低くなるように上下方向に直交する方向からθ傾いている場合、その傾きθは前扉２０の前方移動を容易にし、前扉２０がＬ字型案内溝３２、３３の前後部３２Ｈ、３３Ｈに沿って移動する際に前扉２０が傾いて前扉２０の一部またはパッキン２２の一部が加工槽１１の前面にぶつかることのない範囲の値であることが好ましい。また、第１及び第２のＬ字型溝３２、３３の前後部３２Ｈ、３３Ｈの傾きは、前扉２０の自重だけで第１および第２のクランプカムフォロアー２６、２７が前後部３２Ｈ、３３Ｈを前方に移動してしまうことない範囲の値であることが好ましい。例えば、傾きθは、前後方向に対して０度以上３０度以下であることが好ましく、０度以上１５度以下であることがより好ましい。また、前後部３２Ｈ、３３Ｈの全体が傾いていてもよく、前後部３２Ｈ、３３Ｈの前部分など前後部の一部のみが傾いていてもよい。

また、本実施形態のように、各側面１１Ｂ、１１Ｃに、Ｌ字型レール部として高さおよび前後方向の位置を互いに異ならせた２つのＬ字型溝３２、３３をそれぞれ設けることが好ましい。この場合には、前扉２０を前後に傾かないよう安定して支持でき、この結果、前扉２０が前後に倒れるように傾くことにより生ずる前扉２０のＬ字型レール部へのひっかかりなどの問題を防ぐことができるため、円滑に前扉２０を昇降させることができる。

また、加工槽１１は、図２に示すように、前扉２０の開放動作または閉鎖動作を終了する制御を行うために、図２に示すように右側壁１１Ｂにのみ、ブラケット２１Ｂの位置を検出するセンサＳ１、Ｓ２を備える。つまり、前扉２０が最も下がった状態でブラケット２１Ｂの下端と当接する位置に前扉開放検出用リミットスイッチＳ２を設け、閉鎖状態におけるブラケット２１Ｂの後端に当接する位置に前扉閉鎖検出用リミットスイッチＳ１を設ける。そして、サーボモータ４０の制御を行う不図示の制御手段は、ブラケット２１Ｂの下端が前扉開放検出用リミットスイッチＳ２に当接したことによるリミットスイッチＳ２の信号を受け付けて前扉２０の開放動作終了を判別し、サーボモータ４０の駆動をストップする。また、制御手段は、ブラケット２１Ｂの右端が前扉閉鎖検出用リミットスイッチＳ１に当接したことによるリミットスイッチＳ１の信号を受け付けて、前扉２０の閉鎖動作終了を判別して、サーボモータ４０の駆動力を閉鎖動作用の出力レベルから閉鎖状態維持用の出力レベルに切り換える。なお、開放動作の開始および閉鎖動作の開始は、制御手段が操作パネルに設けられたボタンが押されたことを検出することにより判別する。なお、制御手段は、開放動作時にはサーボモータ４０を正転させる制御を行い、閉鎖動作時にはサーボモータ４０を逆転させる制御を行う。

なお、本実施形態に限定されず、前扉２０の開放動作の終了および閉鎖動作の終了を判別するために、前扉２０の開放動作の終了および閉鎖動作の終了を検知可能ないかなる方法を適用してよい。また、上記実施形態において、加工槽側にセンサを設ける代わりにブラケット側にセンサを設けて、加工槽本体側の開放動作の終了および閉鎖動作の終了が確認できる位置にセンサに当接する部材を備えてもよい。また、閉鎖動作の終了を判別するために、ブラケット２１Ｂの位置を検出する代わりに、クランプレバー２４の閉鎖状態における傾きを検出して用いてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図６は、本発明の第２の実施形態にかかる前扉２０の開閉機構を備えた加工槽１１を採用した放電加工装置１０の例を示す。ここで、既に説明した第１の実施形態と本質的に同じ部材は同一の符号を付して説明し、第１の実施形態と実質的に同じ構成に関しては、詳しい説明を省略する。本第２の実施形態は、基本的に、駆動手段がロッドレスシリンダである点で、第１の実施形態と異なる。

図６に示すように、加工槽１１は、加工槽１１の右側にロッドレスシリンダ４２を備える。ロッドレスシリンダ４２は、上下方向に延びるシリンダチューブ４２Ｂに沿って上下移動するスライド部４２Ａを有する。ロッドレスシリンダ４２は、上下案内溝３６と対向する位置に、シリンダチューブ４２Ｂのセンタラインが上下案内溝３６と平行になるように配置される。図７の左側に示す図は、図６に示すクランプレバー２４とロッドレスシリンダ４２との連結部分を拡大して示す平面図であり、図７の右側に示す図は、図７の平面図のＢ−Ｂ断面図（右側面）である。図８は図７の平面図のＡ−Ａ断面図（正面図）である。図７および図８に示すように、ロッドレスシリンダ４２のスライド部４２Ａには、ベルト４１をスライド部４２Ａに固定するためのベルトロック部材４８Ｃが取り付けられ、このベルトロック部材４８Ｃに連結ハウジング４８が取り付けられている。ブラケット２１Ｂのクランプレバー２４に取り付けられた連結シャフト２４Ｂ（駆動連結部）は、上記連結ハウジング４８内のボールベアリング４８Ａに回動可能に支持されている。また、連結シャフト２４Ｂは、クランプレバー２４に取り付けられたクランプカムフォロアー２４Ｃの軸に同軸に連結されている。なお、ロッドレスシリンダ４２は、加工槽１１の左側には設けられていない。このため、左側のブラケット２１Ｃは、クランプレバー２４がスライド部４２Ａと連結されていない点のみ右側のブラケット２１Ｂと異なるが、それ以外はブラケット２１Ｂと左右対称に同じ構成を有する。

図７および８に示すように、ベルト４１は、連結ハウジング４８とベルトロック部材４８Ｃに挟持されることによりスライド部４２Ａに固定され、スライド部４２Ａによって上下に駆動されるように構成されている。また、本第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、加工槽１１は、加工槽１１の両側面に、上下案内溝３６の上方に配置された上側プーリ４３Ｕおよび下方に配置された下側プーリ４３Ｌと、このプーリに掛け渡された歯付きベルト４１とをそれぞれ備え、図４に示すように左右の下側プーリ４３Ｌが共通のプーリシャフト４５に連結されているため、スライド部４２Ａによって上側プーリ４３Ｕおよび下側プーリ４３Ｌに掛け渡されたベルト４１が駆動されると、両側壁１１Ｂ、１１Ｃにそれぞれ備えられた上側プーリ４３Ｕと下側プーリ４３Ｌは全てが連動して回転する。

このように本実施形態では、ロッドレスシリンダ４２、両側面１１Ｂ、１１Ｃにそれぞれ備えられた上側プーリ４３Ｕと下側プーリ４３Ｌおよびベルト４１を用い、連結シャフト２４Ｂを介して駆動力を両側のブラケットに同時に伝達して前扉２０を移動させている。このため、前扉２０が移動するとき両側のブラケット２１Ｂ、２１Ｃが同期して移動させることができ、各カムフォロアーがＬ字型案内溝３２、３３または上下案内溝３６にひっかかるなどの問題の発生を抑制できる。また、第１のの実施形態と同じように、図４に示すようにねじりコイルばね４９をシャフト４５に巻回して、ねじりコイルばね４９により前扉２０の重量より少し小さい力がベルト４１に加わるようにすることができる。

また、加工槽１１は、図６に示すように、前扉２０の開放動作または閉鎖動作を終了する制御を行うために、図６に示すように右側壁１１Ｂにのみ、ブラケット２１Ｂの位置を検出するセンサＳ１、Ｓ２を備える。つまり、前扉２０が最も下がった状態でブラケット２１Ｂの下端と当接する位置に前扉開放検出用リミットスイッチＳ２を設け、閉鎖状態におけるブラケット２１Ｂの後端に当接する位置に前扉閉鎖検出用リミットスイッチＳ１を設ける。そして、ロッドレスシリンダ４２の制御を行う不図示の制御手段は、ブラケット２１Ｂの下端が前扉開放検出用リミットスイッチＳ２に当接したことによるリミットスイッチＳ２の信号を受け付けて前扉２０の開放動作終了を判別し、ロッドレスシリンダ４２の駆動をストップする。また、制御手段は、ブラケット２１Ｂの右端が前扉閉鎖検出用リミットスイッチＳ１に当接したことによるリミットスイッチＳ１の信号を受け付けて、前扉２０の閉鎖動作終了を判別して、ロッドレスシリンダ４２の駆動力を閉鎖動作用の出力レベルから閉鎖状態維持用の出力レベルに切り換える。なお、開放動作の開始および閉鎖動作の開始は、制御手段が操作パネルに設けられたボタンが押されたことを検出することにより判別する。なお、制御手段は、開放動作時にはロッドレスシリンダ４２を下降させる制御を行い、閉鎖動作時にはロッドレスシリンダ４２を上昇させる制御を行う。

次いで、図４および図６ないし図８を用いて、駆動手段がロッドレスシリンダである第２の実施形態の動作を説明する。まず、前扉２０の閉鎖動作を説明し、その後開放動作を説明する。なお、駆動手段がサーボモータである第１の実施形態においては、駆動源が異なることによる駆動力の伝達の方式が相違する以外は、各部材の基本的な動作は、本質的に駆動手段がロッドレスシリンダである実施形態と同じであるので、第１の実施形態の動作の説明を省略する。

前扉２０が開放状態のときには、ロッドレスシリンダ４２は停止しており、クランプレバー２４は前側が低くなるように前後方向から角度θ傾いている。不図示の制御手段が不図示の操作パネルに設けられたボタンが押されたことを検出することにより閉鎖動作の開始を判別し、ロッドレスシリンダ４２の駆動を開始する。ロッドレスシリンダ４２のスライド部４２Ａが連結シャフト２４Ｂを介してクランプレバー２４を上方に移動すると、第１および第２のカムフォロアー２６、２７が第１及び第２のＬ字型溝３２、３３の上下部３２Ｖ、３３Ｖを通過している間は、クランプレバー２４の連結シャフト２４Ｂの上昇に応じてクランプレバー２４は所定角度傾いたまま、ブラケット２１Ｂ（２１Ｃ）と前扉２０が上昇し、第１および第２のカムフォロアー２６、２７がＬ字型レール部の上端の屈折部３２Ｃに到達する。

次に、ロッドレスシリンダ４２のスライド部４２Ａが連結シャフト２４Ｂを介してクランプレバー２４をさらに上方に移動すると、ブラケット２１に取り付けられた第１および第２のカムフォロアー２６、２７が前後部３２Ｈ、３３Ｈに案内されることによりブラケット２１Ｂ（２１Ｃ）は後方にのみ移動可能であるため、連結シャフト２４Ｂの上方移動に応じてクランプレバー２４が取付軸２４Ａを中心に回動してクランプレバー２４の取付軸２４Ａが後方移動する。この取付軸２４Ａの後方移動に応じてブラケット２１Ｂ、２１Ｃと前扉２０が後方移動する。すると、ブラケット２１Ｂ（２１Ｃ）の後端が閉鎖動作終了を検出するリミットスイッチＳ１に当接し、制御手段がリミットスイッチＳ１の信号を検出してロッドレスシリンダ４２の出力を閉鎖状態維持用の大きさに切り換えて、閉鎖動作が終了する。なお、前扉２０の閉鎖状態では、ロッドレスシリンダ４２からの上向きの力がパッキン２２の弾性力や加工槽１１の内側からの加工液の圧力を考慮した所定の閉鎖状態用の出力レベルでブラケット２４に継続的に加えられている。

本実施形態では、図６に示すように、閉鎖状態においてクランプレバー２４は前後方向に平行である。クランプレバー２４を前後方向に平行にした場合には、クランプレバー２４に前後方向の力がかかった場合でも上下方向の分力が発生しないため、クランプレバー２４が誤って回転することが生じにくく、加工液に前扉２０が前方に押圧されても、クランプレバー２４のクランプカムフォロアー２４Ｃが上下案内溝３６に前方に押しつけられた状態でクランプレバー２４が前後方向に突っ張って押圧力を受け止め、前扉２０の閉鎖状態を良好に維持することができる。クランプレバー２４が閉鎖状態で前後方向に対して傾きを有するようにしてもよいが、この場合には、加工槽１１の開口１１Ａにおける加工液の前方への圧力によってクランプレバー２４に上下方向の分力が発生し、クランプレバー２４が誤って回転する恐れがあるため、前扉２０の閉鎖状態を良好に維持するためにロッドレスシリンダ４２の閉鎖状態用の出力レベルを十分大きく設定することが好ましい。

前扉２０の開放動作を説明する。不図示の制御手段が不図示の操作パネルに設けられたボタンが押されたことを検出することにより開放動作の開始を判別し、閉鎖動作時とはベルト４１を逆回転するようにロッドレスシリンダ４２の出力を開放動作用の出力レベル切り換える。すると、ロッドレスシリンダ４２による連結シャフト２４Ｂの下方移動に応じて、クランプレバー２４が取付軸２４Ａを中心に回動し、クランプレバー２４は前側が低くなるように前後から角度θ傾く。すると、クランプレバー２４の回動に応じて第１および第２のカムフォロアー２６、２７がＬ字型案内溝３２、３３の前後部３２Ｈ、３３Ｈに沿って前方移動し、結果としてブラケット２１Ｂ、２１Ｃと前扉２０が前方移動する。

次いで、第１および第２のカムフォロアー２６、２７がＬ字型案内溝３２、３３の上下部３２Ｖ、３３Ｖに到達すると、クランプレバー２４の下方移動に応じて第１および第２のカムフォロアー２６、２７が上下部３２Ｖ、３３Ｖに沿って下方移動する。この間、ブラケット２１に取り付けられた第１および第２のカムフォロアー２６、２７がＬ字型案内溝３２、３３の上下部３２Ｖ、３３Ｖに案内されることによりブラケット２１は下方向にのみ移動可能であるため、クランプレバー２４は所定角度傾いた状態に維持される。ブラケット２１Ｂの下端が開放動作終了を検出するリミットスイッチＳ２に当接すると、制御手段がリミットスイッチＳ２の信号を検出してロッドレスシリンダ４２を停止し、開放動作が終了する。

上記第１および第２の実施形態に係る加工槽１１によれば、クランプレバー２４に上方向の力を付勢するだけで閉鎖動作を完了し、クランプレバー２４に下方向の力を付勢するだけで開放動作を完了するため、前扉２０の封鎖および開放を円滑かつ容易に行うことができる。また、駆動手段の制御が容易であり、サーボモータ４０とロッドレスシリンダ４２以外でも、上下方向の駆動を行えるものであれば様々な駆動手段を適用できる。また、上記加工槽１１のように、前扉２０を加工槽１１の前面から少し離間して前方に位置させてから前扉２０の上下移動を行うことにより、前扉２０の内側に加工液の液漏れを防ぐためにパッキンが取り付けられていた場合でも、特許文献３のように前扉内側のパッキンを加工槽に対して摺動しながら前扉を移動させることがなく、比較的小さい出力の駆動装置も適用可能であるため、開閉機構をコンパクト化することができる。

また、第１および第２の実施形態によれば、前扉２０を加工槽１１に対して押し当てる方向に後方移動して閉鎖状態を終了するため、前扉２０のパッキン２２をしっかり加工槽１１に密着させることができる。また前扉２０が前後方向に加工槽１１に着脱されるため、パッキン２２を損傷しにくい。

また上記第１および第２の実施形態のように、第１のガイド部としてカムフォロアーを用いることが好ましい。この場合には、回転可能なローラを介してＬ字型レール部と係合するため、Ｌ字型レール部の屈折部分において円滑にＬ字型レール部に沿って第１のガイド部が移動することができる。また、第１のガイド部を回転しないガイドピンとして構成してもよい。また、Ｌ字型レール部と第１ガイド部は、互いに係合することにより第１ガイド部を上下に案内可能なものであれば、それぞれいかなる部材、形状、構造を使用してよい。

また上記第１および第２の実施形態のように、第２のガイド部としてカムフォロアーを用いることが好ましい。この場合には、回転可能なローラを介して上下レール部と係合するため、クランプレバー２４の回動に応じて、上下レール部の側壁に押し当てられても円滑に上下レール部に沿って移動することができる。また、第２のガイド部を回転しないガイドピンとして構成してもよい。なお、上下レール部および第２ガイド部は、互いに係合することにより第２ガイド部を上下に案内可能なものであれば、それぞれいかなる部材、形状、構造を使用してよい。

上記第１および第２の実施形態のように、駆動連結部である連結シャフト２４Ｂと第２のガイド部であるクランプカムフォロアー２４Ｃを同軸上に設けた場合には、駆動力をクランプレバー２４にもベルト４１にも直接的に伝えることができるため好ましい。ただし、本第１および第２の実施形態に限定されず、駆動連結部をクランプレバー２４の任意の位置に設けることができる。

図９は、放電加工装置１０の右側面を部分的に表す図であり、クランプレバーの変形例およびこのクランプレバーの閉鎖動作中の複数の時点の動作をクランプレバーのセンターラインで示している。図９では、クランプレバー２４をＬ字型のレバーとして構成し、取付軸２４Ａ、クランプカムフォロアー２４Ｃ、連結シャフト２４Ｂを、この順に前側になる様にクランプレバー２４のセンタラインＣ上に配置している。なお、図６では、閉鎖状態および閉鎖動作中の６つの時点のクランプレバー２４のセンタラインの位置を閉鎖動作の順にそれぞれＣ１〜Ｃ６の符号を付して示しており、各時点の取付軸２４Ａ、クランプカムフォロアー２４Ｃ、連結シャフト２４Ｂの中心の位置を○で表している。

図９のように、連結シャフト２４Ｂが、取付軸２４Ａに対して第１カムフォロアー２４Ｃよりも遠い位置に配置されている場合には、てこの原理により、連結シャフト２４Ｂに付勢した力を効率よく拡大してカムフォロアー２４Ｃに伝えることができる。図９では、ｌ＝ｍとなるように取付軸２４Ａ、クランプカムフォロアー２４Ｃ、連結シャフト２４Ｂを配置しているので、連結シャフト２４Ｂにおける上下方向の力をクランプカムフォロアー２４Ｃに対して２倍に増大して作用させることができる。ただし、この場合には、前扉２０の開閉動作に伴ってクランプレバー２４が回動する際に、クランプレバー２４の連結シャフト２４Ｂが前後方向（図９における水平方向）にも変位するため、連結シャフト２４Ｂに連結される駆動伝達手段は前後方向の変位を許容可能な構成であることが必要である。このため、クランプレバーをＬ字型のレバーとして構成したときは、直線的に上下移動するロッドレスシリンダ４２に連結シャフト２４Ｂを直接連結する構成よりも、サーボモータ４０を駆動手段として採用して、サーボモータ４０の駆動力を上下いずれかのプーリの回転軸に伝達し、上下プーリに掛け渡されたベルト４１が駆動力を伝達可能な範囲で前後方向に適度に撓むことができるようにし、連結シャフト２４Ｂの前後方向の変位を許容可能に構成することが好ましい。

また、図９に示す例では、取付軸２４Ａ、第１カムフォロアー２４Ｃおよび連結シャフト２４Ｂが直線上に位置しないように取付軸２４Ａ、第１カムフォロアー２６を結ぶ直線から垂直上方に距離ｎだけ離間して連結シャフト２４Ｂを設けている。この場合には、取付軸２４Ａ、クランプカムフォロアー２４Ｃおよび連結シャフト２４Ｂを一直線上に配置した場合よりも、クランプレバー２４の回動に応じた連結シャフト２４Ｂの前後方向の変位を小さくすることができるため、放電加工装置１０のコンパクト化の観点から好ましく、また、直線的に上下方向に移動する駆動装置との連結が容易である。

上記各実施形態では、駆動装置を一方の側壁だけに設けている構成を示したが、必要に応じて駆動装置を２基備えるように、左右の側壁にそれぞれ設けて同期するように駆動制御してもよい。

上記、放電加工装置１０において、クランプレバー２４をブラケット２１Ｂ、２１Ｃの外側に備えた構成としたが、クランプレバー２４をブラケット２１Ｂ、２１Ｃの内側に設けてもよい。

以上説明した本発明は、この発明の特徴的事項から逸脱することなく他のいろいろな形態で実施することができる。したがって、本明細書に記載した実施例は例示的なものであり、これに限定して解釈されるべきものではない。

１１ 加工槽
２０ 前扉
２１ ブラケット
２４ クランプレバー
２４Ａ 取付軸（軸支部）
２４Ｂ 連結シャフト（駆動連結部）
２４Ｃ クランプカムフォロアー（第２のガイド部）
２６、２７ 第１カムフォロアー、第２カムフォロアー（第１のガイド部）
３２、３３ Ｌ字型案内溝（Ｌ字型レール部）
３２Ｃ、３３Ｃ 屈折部（Ｌ字型レール部の屈折部）
３２Ｈ、３３Ｈ 前後部（Ｌ字型レール部の前後部）
３２Ｖ、３３Ｖ 上下部（Ｌ字型レール部の上下部）
３６ 上下案内溝（上下レール部）
４０ サーボモータ（駆動手段）
４１ タイミングベルト（チェーン）
４２ ロッドレスシリンダ
４３Ｕ、４３Ｌ 上側プーリ、下側プーリ

Claims (6)

1. 上方に移動して前面を閉鎖状態とし、下方に移動して前面を開放状態とする上下移動可能な前扉と、該前扉を上下移動させる駆動手段と、該駆動手段の駆動力を前記前扉に伝達する駆動伝達手段と、を備えた、加工液が貯留される放電加工装置の加工槽において、
   該加工槽が、両側面に設けられた、上下に延びる上下部と該上下部の上端で前記加工槽の後方に延びる前後部を備えるＬ字型レール部と、少なくとも一方の側面に設けられた、上下に延びる上下レール部を備え、
   前記前扉は前記加工槽の両側面の外側にせり出したブラケットを備え、
   前記ブラケットは、前記Ｌ字型レール部に沿って移動可能に該Ｌ字型レール部に係合する第１のガイド部と、前記ブラケットに軸支部を介して揺動可能に軸支され、該軸支部よりも前方に位置する駆動連結部において前記駆動伝達手段に連結され、前記前扉が開放状態にあるとき所定角度傾いたレバーと、該レバーに設けられた、前記軸支部より前方に位置し、前記上下レール部に沿って移動可能に該上下レール部に係合する第２のガイド部とを備え、
   前記駆動手段が前記駆動連結部を介して前記レバーを上方に移動すると、前記第１のガイド部が前記Ｌ字型レール部の前記上下部を上昇する間は、前記駆動連結部の上昇に伴って、前記レバーは前記所定角度傾いたまま、前記ブラケットと前記前扉が上昇し、前記第１のガイド部が前記Ｌ字型レール部の前記前後部に到達した後は、前記駆動連結部の上昇に伴って、前記レバーが前記軸支部を中心に回動し、前記第１のガイド部が前記前後部を後方に移動させるとともに前記ブラケットおよび前記前扉が後方に移動して前記前扉が閉鎖されることを特徴とする放電加工装置の加工槽。
2. 前記Ｌ字型レール部の前記上下部と前記前後部は丸みをおびた角をなす屈折部で連結されていることを特徴とする請求項１記載の放電加工装置の加工槽。
3. 前記Ｌ字型レール部の前記前後部は、前側が低くなるように傾いていることを特徴とする請求項１または２記載の放電加工装置の加工槽。
4. 前記上下レール部は、上下溝であり、
   前記第２のガイド部は、前記上下溝に係合するカムフォロアーであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の放電加工装置の加工槽。
5. 前記Ｌ字型レール部は、平行に配置された２つのＬ字型溝であり、
   前記第１のガイド部は、前記２つのＬ字型溝に係合する２つのカムフォロアーであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の放電加工装置の加工槽。
6. 前記駆動連結部が前記第２のガイド部より前方に配置され、前記軸支部と前記第２のガイド部と前記駆動連結部が一直線上に位置していないことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の放電加工装置の加工槽。

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