JP6905003B2 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤ放電加工装置に関するものである。

従来、図７に示す特許文献１の放電加工装置において、プーリ４１に対する進入角度θが比較的小さい場合は、巻回がなされた時の経路を正確に逆向きに辿るようにして、ワイヤ電極ＷＥの巻回が円滑に解かれる。しかし、ワイヤ電極ＷＥの巻回が解かれる位置がワイヤボビン２５の端部近く上記進入角度θが比較的大きい場合、ワイヤボビン２５から巻回を解くように引っ張られているワイヤ電極ＷＥが、その内側に巻回されているワイヤ電極ＷＥを乗り越えて、別の場所に着地するように動くことがある。このようなワイヤ電極ＷＥの不正な挙動は、その張力に変動を与えるので、ワイヤ放電加工の精度を阻害する要因となる。

このワイヤ電極ＷＥの不正な挙動を防止するための構成として、特許文献２に示された構成が知られている。図８は、そのように構成されたワイヤボビンおよびプーリ周りの構造を示すものである。なお、この図８において、先に説明した図７中のものと同等の要素には同番号を付してあり、それらについての説明は、特に必要の無い限り省略する（以下、同様）。すなわち、図８の構成では、ワイヤボビン２５からワイヤガイド４０に至るワイヤ電極ＷＥの経路に、軸方向に長く延びるワイヤ電極巻回面を有する円筒プーリ４５が介設されている。なおこの円筒プーリ４５の回転軸４３も、前述した基板４４に固定されている。

以上の通りの円筒プーリ４５を設けておけば、図示されているようにワイヤ電極ＷＥは、常にワイヤボビン２５の回転軸（リール２１の中心軸）と直交する面内で移動するようにしてワイヤボビン２５から巻回が解かれるようになる。従って、前述したようなワイヤ電極ＷＥの不正な挙動を防止することができる。

特許第５７８３６５３号公報 特公平５−４７３３３号公報

しかし、図８に示す構成において、ワイヤガイド４０には、刻々進入角度θを変化させながら、ワイヤボビン２５から解かれたワイヤ電極ＷＥが送られる。これは、円筒プーリ４５が設置されていない場合も同様である。そして、特にワイヤボビン２５の端部からワイヤ電極ＷＥが解かれている場合、ワイヤ電極ＷＥはワイヤガイド４０で急激に曲げられてプーリ４１に送られるので、ワイヤ電極ＷＥに曲げくせが付くおそれがある。

この問題を無くすため、あるいは軽微にするために、ワイヤガイド４０を設けないことも考えられるが、その場合はワイヤ電極ＷＥが、上述のように刻々進入角度θを変化させながら直接プーリ４１に進入することになる。それによりワイヤ電極ＷＥには、プーリ４１のＶ溝に乗り上げるような力が作用して、ワイヤ電極ＷＥに捻じれが生じるおそれがある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、ワイヤボビンから解かれたワイヤ電極を、曲げくせや捻じれを発生させることなくワイヤ放電加工部に向けて送ることができるワイヤ放電加工装置を提供することを目的とする。

本発明によるワイヤ放電加工装置は、
被加工物と所定の経路に沿って送られたワイヤ電極との間に放電を発生させて被加工物を加工するワイヤ放電加工装置において、
上方へとワイヤ電極を繰り出すワイヤボビンと、
径方向一端部を支点として水平方向に揺動自在に設けられ、径方向中心部を挟んで上記支点と逆側の外周部の第１の受取位置でワイヤボビンから繰り出されたワイヤ電極を受け取り、径方向中心部を挟んで上記第１の受取位置と逆側の外周部の第１の送出位置まで巻き掛けられて下方へとワイヤ電極を送り出す第１のプーリと、
を備え、
第１のプーリの上記支点は、ワイヤボビンの幅方向において、ワイヤボビンの幅方向一端部から他端部までの範囲内に配置されていることを特徴とするものである。

なお、上記第１の受取位置は、ワイヤボビンの幅方向からみて、ワイヤ電極を繰り出すワイヤボビンの繰出位置の鉛直線上、または、この繰出位置よりも第１の送出位置側に配置されていることが望ましい。

また、第１のプーリの揺動の支点は、ワイヤボビンの幅方向において、ワイヤボビンの幅方向一端部から他端部までの中央部に配置されていることが望ましい。

また、本発明のワイヤ放電加工装置においては、
外周部の第２の受取位置で上記揺動プーリから送り出されたワイヤ電極を受け取り、径方向中心部を挟んで上記第２の受取位置と逆側の外周部の第２の送出位置まで巻き掛けられて上方へとワイヤ電極を送り出す第２のプーリをさらに備え、
この第２のプーリは、第２の受取位置が上記第１の送出位置の直下に配置されていることが望ましい。

また、本発明のワイヤ放電加工装置において、第１のプーリや、あるいは第２のプーリの外周部には、ワイヤ電極を巻き掛けて保持する溝部が形成されていることが望ましい。

本発明のワイヤ放電加工装置によれば、
ワイヤボビンと加工間隙との間に設けられ、送出モータによって自転しワイヤ電極を加工間隙に連続して送り出す送出ローラを含んでなり、加工間隙におけるワイヤ電極に所定の張力を与えるとともに、ワイヤボビンと送出ローラとの間におけるワイヤ電極に張力を与えるテンション装置と、ワイヤボビンと送出ローラとの間においてワイヤ電極に与えられた張力によって径方向一端部を支点として水平方向に揺動自在に設けられ、径方向中心部を挟んで前記支点と逆側の外周部の第１の受取位置でワイヤボビンから繰り出されたワイヤ電極を受け取り、径方向中心部を挟んで第１の受取位置と逆側の外周部の第１の送出位置まで巻き掛けられて下方へとワイヤ電極を送り出す第１のプーリが設けられた上で、外周部の第２の受取位置で第１のプーリから送り出されたワイヤ電極を受け取り、径方向中心部を挟んで第２の受取位置と逆側の外周部の第２の送出位置まで巻き掛けられて上方へとワイヤ電極を送り出す第２のプーリが第１のプーリと送出ローラとの間に設けられ、第２のプーリにおける第２の受取位置が第１のプーリにおける第１の送出位置の直下に位置するように第２のプーリが配置されるとともに、第１のプーリの揺動の支点は、ワイヤボビンの幅方向において、ワイヤボビンの幅方向一端部から他端部までの範囲内に配置されているので、前述したようにワイヤ電極が進入角度を変化させながら第１のプーリに送られて来ても、その進入角度の変化に追随するように第１のプーリが揺動して、そこに巻き掛かっているワイヤ電極を、曲げくせや捻じれを発生させずに下流側に送り出すことが可能となる。

本発明の第１実施形態によるワイヤ放電加工装置を示す概略側面図 上記ワイヤ放電加工装置における自動結線装置を示す正面図 上記ワイヤ放電加工装置の要部を示す正面図 図３に示す要部の側面図 図３に示す要部の平面図 図５に示す要部の一部を拡大して示す平面図 従来のワイヤ放電加工装置における問題を説明する概略図 従来のワイヤ放電加工装置における別の問題を説明する概略図

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明によるワイヤ放電加工装置の第１の実施形態を示すものである。図１では、ワイヤ電極の規定の走行径路が分かるように、ワイヤ放電加工装置を模式的に示している。図１において、自動結線装置とワイヤ供給機構、およびワイヤガイド機構は、本機正面から見た状態で示されていて、ワイヤ回収機構は、本機側面から見た状態で示されている。以下、図１と図２を参照して、本実施形態によるワイヤ放電加工装置の構成を説明する。

ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰとの間に所定の加工間隙が形成されるように、ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰとが対向配置される。ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰは、図示しない移動装置によって水平面上の任意の方向に相対移動する。ワイヤ電極ＷＥを被加工物ＷＰに対して傾斜させる、いわゆるテーパ装置は、図示省略されている。

ワイヤ放電加工装置は、自動結線装置１と、ワイヤ供給機構２と、ワイヤ回収機構３と、ワイヤガイド機構４と、電流供給装置５と、圧縮空気供給装置６と、加工液供給装置７と、制御装置８とを含んで構成されている。ワイヤ電極ＷＥは、被加工物ＷＰを挟んで設けられる一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌの間に、規定の走行径路に沿って所定のテンション（張力）が付与された状態で張架される。

自動結線装置１は、ワイヤ電極ＷＥの先端を下穴に挿通して自動的に一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌ間に張架する手段である。自動結線装置１は、図２に詳しく示されるように、少なくとも、ガイドパイプ１１と、ワイヤ振動装置１２と、アニール電極１３と、中間給電電極１４と、給電電極駆動装置１５とを有する。

ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥの規定の走行径路に沿って、水平面に対して略垂直に設けられている。ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥが規定の走行径路から逸脱しないように、ワイヤ電極ＷＥを自動結線装置１の上位から上側ワイヤガイド４Ｕまで案内する手段である。ガイドパイプ１１は、昇降装置によって上下方向に往復移動する。ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥを焼き鈍すときと切断するときは、上限位置に移動する。ガイドパイプ１１は、ワイヤ電極ＷＥの先端を下穴に挿通するときは、下限位置である上側ワイヤガイド４Ｕの入口まで移動する。

ワイヤ振動装置１２は、ガイドパイプ１１の入口の直上に設けられている。ワイヤ振動装置１２は、ワイヤ電極ＷＥに上下方向の微小な振動を与える手段である。ワイヤ振動装置１２は、図示しない電磁弁を切り換えることによって圧縮空気供給装置６から送られてくる所定の圧力の圧縮空気を一対の導入口１２Ａ，１２Ｂから交互に入力して、圧縮空気の圧力を規定の走行径路に沿って直接または間接的にワイヤ電極ＷＥに加える。その結果、ワイヤ電極ＷＥが微小に上下動してワイヤ電極ＷＥを下穴に通しやすくすることができる。

上側給電電極１３Ｕと下側給電電極１３Ｌとで、一対のアニール電極１３が構成されている。上側給電電極１３Ｕと下側給電電極１３Ｌとの一方が電流供給装置５の直流電源の正極に接続され、他方が負極に接続される。中間給電電極１４は、上記直流電源の下側給電電極１３Ｌが接続される極とは反対の極に接続され、下側給電電極１３Ｌとの間でワイヤ電極ＷＥに溶断電流を供給して、ワイヤ電極ＷＥを意図的に切断する。

給電電極駆動装置１５は、上側駆動装置１５Ｕと下側駆動装置１５Ｌとから構成されている。上側駆動装置１５Ｕは、一対の回転体から成る上側給電電極１３Ｕを開閉する電磁アクチュエータを有する。電磁アクチュエータは電気が供給されている間に、上側給電電極１３Ｕをワイヤ電極ＷＥに向けて付勢する。下側給電装置１５Ｌは、エアシリンダまたは電動シリンダを有する。エアシリンダまたは電動シリンダは、スライダを水平方向に移動させて、スライダに固定されている下側給電電極１３Ｌと中間給電電極１４をワイヤ電極ＷＥに向けて付勢する。

ワイヤ供給機構２は、加工に供されていない新しいワイヤ電極ＷＥを、規定の走行径路に沿って加工間隙に連続的に供給する手段である。ワイヤ供給機構２は、テンション装置１０を含む。ワイヤ供給機構２は、主に、リール２１と、ブレーキ装置２２と、第１のプーリ２６と、第２のプーリ２７と、送出モータ１０Ｂによって自転する送出ローラ１０Ａとを有する。また、ワイヤ供給機構２には、リミットスイッチのような断線検出器２４と、歪ゲージのような張力検出器１０Ｃとが設けられている。

リール２１と、第１のプーリ２６と、第２のプーリ２７と、送出ローラ１０Ａとを含むワイヤ供給機構２の各回転体は、走行するワイヤ電極ＷＥを規定の走行径路に沿って案内するガイドである。以下の説明では、各回転体がワイヤ電極ＷＥを送り出すときに回転する方向を正転方向とし、正転方向とは反対の方向を逆転方向とする。

リール２１には、ワイヤ電極ＷＥを貯蔵するワイヤボビン２５が回転可能に取り付けられる。ブレーキ装置２２は、ワイヤボビン２５が装填されるリール２１の逆転方向に所要のトルクを加えて、ワイヤ電極ＷＥにバックテンションを付与する。こうしてブレーキ装置２２は、ワイヤボビン２５の空転を阻止して、ワイヤ供給機構２におけるワイヤ電極ＷＥの弛みを防止する。

ブレーキ装置２２は、具体的に、例えばヒステリシスモータのようなブレーキモータ、もしくは電磁クラッチのような電磁ブレーキである。ブレーキ装置２２がブレーキモータである場合は、送出モータ１０Ｂと同期して動作させることができる。ブレーキ装置２２が電磁ブレーキである場合は、電磁クラッチの摩擦力によってブレーキ力を得る構成上、送出モータ１０Ｂとは別に独立して制御される。ただし、電磁ブレーキは、制御装置８によって電磁ブレーキを作動させるタイミングとブレーキ力を制御することができるので、自動結線装置１の各装置の動作タイミングに合わせて動作させることが可能である。

ワイヤボビン２５から繰り出されたワイヤ電極ＷＥは、第１のプーリ２６および第２のプーリ２７に掛けられてから、後述する送出ローラ１０Ａに送られる。なお第１のプーリ２６は、回転可能にして揺動アーム２８に保持されている。この揺動アーム２８は揺動軸２９に保持されている。なお、第１のプーリ２６および第２のプーリ２７としては、外周部にワイヤ電極ＷＥを巻き掛けて保持する溝部が形成されてなる、例えばＶ溝プーリが適用されている。

テンション装置１０は、ワイヤ電極ＷＥに所定のテンション（張力）を付与する手段、すなわち張力装置である。テンション装置１０は、ワイヤ供給機構２に含まれている。テンション装置１０は、主に、送出ローラ１０Ａと、送出モータ１０Ｂと、張力検出器１０Ｃと、ピンチローラ１０Ｄと、モータ制御装置１０Ｅとで構成されている。

送出ローラ１０Ａは、送出モータ１０Ｂによって自転する。送出ローラ１０Ａは、ピンチローラ１０Ｄがワイヤ電極を送出ローラ１０Ａの外周面に押し付けることによって、ワイヤ電極ＷＥを移動させる駆動力を得る。送出ローラ１０Ａは、ピンチローラ１０Ｄを含む複数のローラによってワイヤ電極ＷＥを弛ませないようにして、ワイヤ電極ＷＥを断線させることなく円滑に走行させる。

送出モータ１０Ｂは、サーボモータである。送出モータ１０Ｂは、制御装置８の指令信号に従ってモータ制御装置１０Ｅを通して制御される。送出モータ１０Ｂは、モータ制御装置１０Ｅによって張力検出器１０Ｃの検出信号に基づいてサーボ動作する。そのため、設定張力値が小さいときでもワイヤ電極ＷＥのテンションが安定し、ワイヤ電極ＷＥが弛んだり、断線したりするおそれがより小さい。制御装置８は、ワイヤ回収機構３の巻取装置３０におけるトルクに合わせて送出モータ１０Ｂを制御することができる。

送出ローラ１０Ａは、ワイヤ電極ＷＥが一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌとの間に張架されているときは、送出ローラ１０Ａと巻取装置３０の巻取ローラ３０Ａとの間の回転速度差によって、ワイヤ電極ＷＥを実質的に停止させた状態で、またはワイヤ電極ＷＥを所定の走行速度で加工間隙に連続して送り出しながら、ワイヤ電極ＷＥに所定のテンションを付与する。

送出ローラ１０Ａは、ワイヤ電極ＷＥを結線するときは、送出モータ１０Ｂによって正転方向に定速回転し、ワイヤ電極ＷＥの先端を下穴に挿通、通過させてワイヤ回収機構３に捕捉させる。また、送出ローラ１０Ａは、自動結線のリトライを行なうときは、送出モータ１０Ｂによって逆転方向に定速回転し、ワイヤ電極ＷＥを所定位置まで巻き上げる。

ワイヤ回収機構３は、加工に供されて消耗したワイヤ電極ＷＥを、規定の走行径路に沿って加工間隙から回収する手段である。ワイヤ回収機構３は、巻取装置３０と、方向転換用のローラ（プーリ）３１と、搬送パイプ３２と、アスピレータ３３と、バケット３４と、ワイヤ裁断機３５とを有する。巻取装置３０は、主に、巻取ローラ３０Ａと、巻取モータ３０Ｂと、ピンチローラ３０Ｃとから構成される。巻取ローラ３０Ａは、巻取装置３０の駆動ローラを構成し、ピンチローラ３０Ｂは、巻取装置３０の従動ローラを構成する。

下穴を抜けて下側ワイヤガイド４Ｌに通されたワイヤ電極ＷＥは、ローラ３１によって進行方向を水平方向に変えられて、搬送パイプ３２に挿入される。搬送パイプ３２の中のワイヤ電極ＷＥは、アスピレータ３３によって吸引され推進力を得る。

搬送パイプ３２を抜け出たワイヤ電極ＷＥは、巻取装置３０の巻取ローラ３０Ａとピンチローラ３０Ｃとの間に捕捉、挟持される。巻取ローラ３０Ａは、定速回転モータである巻取モータ３０Ｂによって正転方向に所定の回転速度で回転し、使用済のワイヤ電極ＷＥを所定の走行速度で走行させながらバケット３４の直上まで引き込む。本実施形態のワイヤ放電加工装置では、バケット３４の上に引き込まれたワイヤ電極ＷＥを、ワイヤ裁断機３５で細断してバケット３４に収容する。

ワイヤガイド機構４は、被加工物ＷＰを挟んで設けられる上下一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌから構成されている。上側ワイヤガイド４Ｕと下側ワイヤガイド４Ｌは、上下ガイド組体２０Ａ，２０Ｂの中にそれぞれ組み込まれている。一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌは、ワイヤ電極ＷＥを規定の走行径路上に位置決めするとともに、走行するワイヤ電極ＷＥを案内する。一対のワイヤガイド４Ｕ，４Ｌは、共にダイス形状を有する“ダイスガイド”であって、各ワイヤガイド４Ｕ，４Ｌとワイヤ電極ＷＥとの間に数μｍのクリアランスがあるので、自動結線時にワイヤ電極ＷＥの先端をワイヤガイド４Ｕ，４Ｌの中に通すことができる。

上下ガイド組体２０Ａ，２０Ｂには、電流供給装置５からワイヤ電極ＷＥに加工電流を供給するための上側通電体５Ｕと下側通電体５Ｌがそれぞれ収容されている。また、上下ガイド組体２０Ａ，２０Ｂには、加工液供給装置７から供給されている所定圧力の加工液噴流を、加工間隙に噴射供給するための上下ノズル８Ｕ，８Ｌがそれぞれ組み込まれている。

電流供給装置５は、少なくとも、直流電源と、スイッチング回路と、リレースイッチとを備えている。本実施形態のワイヤ放電加工装置では、電流供給装置５は、加工間隙に加工電流を供給する加工電源回路を含んでいる。従って電流供給装置５は、放電加工に必要な電圧パルスを加工間隙に印加して加工電流を供給する手段であるとともに、自動結線時にワイヤ電極ＷＥに所定のアニール電流と所定の溶断電流を供給する手段である。

電流供給装置５の直流電源の正極は、上下ガイド組体２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ収容されている上側通電体５Ｕと下側通電体５Ｌに接続され、負極は被加工物ＷＰに接続されている。加工中、電流供給装置５は、上下各通電体５Ｕ，５Ｌと被加工物ＷＰとを通して加工間隙に繰返し電圧パルスを印加して、加工間隙に間欠的に所定の加工電流を供給する。被加工物ＷＰは例えば図示外のＸＹ移動ステージに搭載され、上記電圧パルスの印加に伴って水平２軸方向（Ｘ、Ｙ方向）に移動されることにより、Ｘ−Ｙ面内で所定形状に加工される。なお、このようにして被加工物ＷＰに加工がなされる部分を「ワイヤ放電加工部」と称する。

本実施形態の電流供給装置５では、直流電源の正極が自動結線装置１の上側給電電極１３Ｕと中間給電電極１４とにそれぞれ図示外のリレースイッチを介して接続され、負極が下側給電電極１３Ｌにリレースイッチを介して接続されている。電流供給装置５は、自動結線時に、一対のアニール電極１３を導通してワイヤ電極ＷＥに所定のアニール電流を供給する。また、電流供給装置５は、ワイヤ電極ＷＥを意図的に切断するとき、下側給電電極１３Ｌと中間給電電極１４を導通して、ワイヤ電極ＷＥに所定の溶断電流を供給する。

圧縮空気供給装置６は、自動結線装置１のワイヤ振動装置１２に作動用の圧縮空気を供給する手段である。圧縮空気供給装置６は、図示しないエアコンプレッサのような圧縮空気供給源と、複数の電磁弁と、レギュレータとを含んでいる。圧縮空気供給装置６は、圧縮空気供給源の高圧の圧縮空気をレギュレータで所定の圧力に調整し、電磁弁を定期的に切り換えることによって、ワイヤ振動装置１２の一対の導入口１２Ａ，１２Ｂに交互に所定圧力の圧縮空気を供給する。

加工液供給装置７は、加工間隙に所定の圧力の加工液噴流を供給する手段である。加工液供給装置７は図示外の噴流ポンプによって、サービスタンクに貯留されている清浄な加工液を、上下ガイド組体２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ設けられている上下加工液噴流ノズル７Ｕ，７Ｌに供給する。それにより各加工液噴流ノズル７Ｕ，７Ｌから所定圧力の加工液噴流が、ワイヤ電極ＷＥの規定の走行径路の軸線方向に対して同軸に加工間隙に向けて噴射される。なお図１では、加工液供給装置７からワイヤガイド機構４に至る加工液の経路を途中は省略して示しているが、加工液供給装置７から出たこの経路の（Ａ）表示部分が、ワイヤガイド機構４に入る経路の（Ａ）表示部分に繋がっている。

制御装置８は、ワイヤ放電加工装置の動作を制御する手段である。以下、制御装置８の制御動作のうち、主要な制御について説明する。本実施形態のワイヤ放電加工装置において、制御装置８は、自動結線装置１の動作を制御する。制御装置８は特に、電流供給装置５とテンション装置１０を制御する。

制御装置８は、電流供給装置５から所定のアニール電流を供給している所定期間中に、設定張力値を８０ｇ以下で可能な限り小さくしてワイヤ電極ＷＥにテンションを付与するようにテンション装置１０を制御する。制御装置８は特に自動結線装置１を、所定のアニール電流の供給を停止すると同時に、所定期間中にワイヤ電極ＷＥを加熱していない状態で空気中に晒して徐々に冷却するように制御する。

制御装置８は電流供給装置５を、ワイヤ電極ＷＥに十分に小さい上記設定張力値のテンションを印加してから、所定期間経過後に所定のアニール電流を供給するように制御している。また制御装置８はテンション装置１０を、所定のアニール電流を停止すると同時に上記設定張力値が０ｇにならない範囲で上記設定張力値を１０ｇ以上小さくして所定期間経過後に元の設定張力値に戻すように、ワイヤ電極ＷＥにテンションを付与するように制御している。

次に、ワイヤボビン２５から解かれたワイヤ電極ＷＥを、曲げくせや捻じれを発生させることなく、ワイヤ放電加工部に向けて送るための構成について、図３〜図６を参照して説明する。図３、図４および図５は、図１に示す第１のプーリ２６および第２のプーリ２７の周辺の構造を示す正面図、側面図および平面図である。図３〜図５に示されるように、ワイヤ電極ＷＥは、ワイヤボビン２５から上方に向けて繰り出される。ワイヤボビン２５から繰り出されたワイヤ電極ＷＥを受け取る第１のプーリ２６は、揺動アーム２８によって保持されている。揺動アーム２８は、鉛直方向に延びる揺動軸２９によって保持されており、この揺動軸２９を支点として水平方向に揺動自在とされている。揺動軸２９は、基板４４に固定された保持部材５０によって保持されている。

なお、以下では、上記の揺動を便宜的に「揺動軸２９を支点にして揺動」ということもある。揺動アーム２８に保持された第１のプーリ２６は、揺動アーム２８の揺動に伴って揺動軸２９を支点として水平方向に揺動する。第１のプーリ２６に巻き掛けられたワイヤ電極ＷＥは、下方に向けて送り出される。

より詳しく説明すると、図４に示すように、揺動軸２９は、第１のプーリ２６の外周部の一点とＸＹ面内において同位置となるように配置されている。第１のプーリ２６は、その径方向中心部を挟んで上記支点の逆側となる外周部の所定位置において、ワイヤボビン２５から繰り出されたワイヤ電極ＷＥを受け取る。なお、ワイヤ電極ＷＥを受け取る第１のプーリ２６の外周部の位置を第１の受取位置という。また、第１のプーリ２６は、径方向中心部を挟んで第１の受取位置と逆側となる外周部の所定位置までワイヤ電極ＷＥを巻き掛ける。なお、ワイヤ電極ＷＥが送り出される第１のプーリ２６の外周部の位置を第１の送出位置という。

また、図３，５に示すように、第１のプーリ２６の揺動の支点となる揺動軸２９は（より詳しくはその中心の鉛直軸は）、ワイヤボビン２５の幅方向において、該ワイヤボビン２５の幅方向一端部から他端部までの範囲内に配置されている。特に本実施形態では、揺動軸２９の中心の鉛直軸は、ワイヤボビン２５の幅方向において、該ワイヤボビン２５の幅方向一端部から他端部までの範囲の中央部に配置されている。

ここで、第１のプーリ２６における上記第１の受取位置は、ワイヤボビン２５の幅方向からみたとき、ワイヤボビン２５のワイヤ電極ＷＥの繰出位置の鉛直線上、または、この繰出位置よりも第１の送出位置側に配置されている。図４では、ワイヤボビン２５におけるワイヤ電極ＷＥの巻回径が最大の場合と、最小の場合におけるワイヤ電極ＷＥの位置を示している。前者の場合第１の受取位置は、ワイヤボビン２５のワイヤ電極ＷＥの繰出位置の鉛直線上に配置されている。また、ワイヤボビン２５におけるワイヤ電極ＷＥの巻回径が最小よりも大である場合は、上記第１の受取位置が、ワイヤボビン２５からのワイヤ電極ＷＥの繰出位置よりも第１の送出位置側に配置されている。

第１のプーリ２６から下方に向けて送り出されたワイヤ電極ＷＥは、第２のプーリ２７の下部に巻き掛けられる。すなわち、第２のプーリ２７は、第１のプーリ２６から下方に向けて送り出されたワイヤ電極ＷＥを外周部の所定位置で受け取るように配置されている。なお、ワイヤ電極ＷＥを受け取る第２のプーリ２７の外周部の位置を第２の受取位置という。また、第２のプーリ２７は、その径方向中心部を挟んで第２の受取位置と逆側となる外周部の所定位置までワイヤ電極ＷＥを巻き掛け、上方へと送り出す。なお、このようにワイヤ電極ＷＥが送り出される第２のプーリ２７の外周部の位置を第２の送出位置という。

第２のプーリ２７の第２の受取位置は、第１のプーリ２６の第１の送出位置の直下に配置されている。つまり、上記第１の送出位置と第２の受取位置との間で、ワイヤ電極ＷＥは鉛直方向に延びている。図６は、第１のプーリ２６および第２のプーリ２７の周辺部を上方からみたときの図である。従って、同図では、上記概略鉛直方向に延びているワイヤ電極ＷＥは、その中心をＣとして示すように紙面に対して垂直に延びている。

以下、図３〜図６に示した構成の作用について説明する。
ワイヤ電極ＷＥの繰り出し位置は、ワイヤボビン２５の一端部と他端部との間で往復移動するように順次変位する。図３および図５では、ワイヤボビン２５の幅方向中央部から繰り出されるワイヤ電極ＷＥを実線で示している。ワイヤボビン２５の幅方向中央部から繰り出されて第１のプーリ２６および第２のプーリ２７に巻き掛かるワイヤ電極ＷＥの経路は、ワイヤボビン２５の軸方向（図３中の左右方向で図５中の上下方向）に対して垂直な一つの面内に存在する。

また、図３および図５では、ワイヤボビン２５の幅方向の最外端位置から繰り出されたワイヤ電極ＷＥを２点鎖線で示し、図３中の左端位置から繰り出されたワイヤ電極をＷＥ（Ｌ）として、また右端位置から繰り出されたワイヤ電極をＷＥ（Ｒ１）として示している。さらに、上記右端位置よりも多少ワイヤボビン２５の幅方向中央部に近い位置から繰り出されたワイヤ電極をＷＥ（Ｒ２）として示している。

ワイヤボビン２５から繰り出されたワイヤ電極ＷＥには、前述したようにテンション装置１０の作用で張力が掛けられている。そのため、ワイヤ電極ＷＥの繰出位置がワイヤボビン２５の幅方向中央部から端部側に変位した際、ワイヤ電極ＷＥが巻き掛けられた第１のプーリ２６には、揺動軸２９を支点として第１の受取位置が外側に開くように（つまり、第１のプーリ２６に巻き掛かっているワイヤ電極ＷＥの経路が最短となるように）揺動させる力が作用する。図３，４では、ワイヤ電極ＷＥの位置変位に対応して揺動した第１のプーリ２６を２点鎖線の楕円で概略表示している。

上述したように、本実施形態では、第１のプーリ２６は、揺動軸２９を支点として水平方向に揺動可能に構成されている。また、第１の受取位置は、ワイヤボビン２５の幅方向からみて、ワイヤボビン２５からのワイヤ電極ＷＥの繰出位置の鉛直線上または同繰出位置よりも第１の送出位置側に配置されている。さらに、揺動軸２９の中心の鉛直軸は、ワイヤボビン２５の幅方向において、該ワイヤボビン２５の幅方向一端部から他端部までの範囲の中央部に配置されている。従って、ワイヤボビン２５から第２のプーリ２７に至るまでのワイヤ電極ＷＥの経路は一つの面内に有る状態となるため、この経路においてワイヤ電極ＷＥに曲げくせや捻じれが発生することが防止される。それと共に、ワイヤ電極ＷＥに作用している張力が変動することも防止される。

また、先に図６も参照して説明した通り、第２の受取位置は、第１の送出位置の直下に配置されている。そのため、第１のプーリ２６の揺動に伴いワイヤ電極ＷＥの経路が変化しても、第２のプーリ２７は一定の第２の受取位置でワイヤ電極ＷＥを受け取ることになる。従って、第２のプーリ２７は、常に安定してワイヤ電極ＷＥを巻き掛け、そして下流側に送り出せるようになっている。

また、ワイヤ電極ＷＥの断線検出器５２を設けるならば、図４に示すように、第１のプーリ２６と第２のプーリ２７との間のワイヤ電極経路に設けるのが好ましい。この経路においては、第１のプーリ２６が揺動してもワイヤ電極ＷＥの位置は変動しないため、断線検出を容易かつ精度良く行うことができる。

なお、第２のプーリ２７より下流側であって、テンション装置１０までの各種部材が配置された加工ヘッドが上下移動可能な構成のワイヤ放電加工装置の場合、第２のプーリ２７からのワイヤ電極ＷＥの経路は、加工ヘッドの高さに応じて変化する。図４では、その加工ヘッドが比較的上方にある場合、比較的下方にある場合のワイヤ電極経路をそれぞれＷＥ（Ｈ）、ＷＥ（Ｌｏ）として示している。第２のプーリ２７におけるワイヤ電極ＷＥの巻き掛け範囲は、加工ヘッドの高さに応じて変化することになる。

１ 自動結線装置
２ ワイヤ供給機構
３ ワイヤ回収機構
４ ワイヤガイド機構
５ 電流供給装置
６ 圧縮空気供給装置
７ 加工液供給装置
８ 制御装置
１０ テンション装置
１１ ガイドパイプ
１２ ワイヤ振動装置
１３ アニール電極
１４ 中間給電電極
１５ 電極駆動装置
２１ リール
２２ ブレーキ装置
２４、５２ 断線検出器
２５ ワイヤボビン
２６ 第１のプーリ
２７ 第２のプーリ
２８ 揺動アーム
２９ 揺動軸
４４ 基板
５０ 保持部材
ＷＥ ワイヤ電極
ＷＰ 被加工物

Claims (4)

1. 被加工物と所定の経路に沿って送られたワイヤ電極との加工間隙に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工装置であって、
   上方へとワイヤ電極を繰り出すワイヤボビンと、
   前記ワイヤボビンと前記加工間隙との間に設けられ、送出モータによって自転し前記ワイヤ電極を前記加工間隙に連続して送り出す送出ローラを含んでなり、前記加工間隙における前記ワイヤ電極に所定の張力を与えるとともに、前記ワイヤボビンと前記送出ローラとの間における前記ワイヤ電極に張力を与えるテンション装置と、
   前記ワイヤボビンと前記送出ローラとの間において前記ワイヤ電極に与えられた張力によって径方向一端部を支点として水平方向に揺動自在に設けられ、径方向中心部を挟んで前記支点と逆側の外周部の第１の受取位置で前記ワイヤボビンから繰り出された前記ワイヤ電極を受け取り、径方向中心部を挟んで前記第１の受取位置と逆側の外周部の第１の送出位置まで巻き掛けられて下方へと前記ワイヤ電極を送り出す第１のプーリと、
   を備え、
   外周部の第２の受取位置で前記第１のプーリから送り出された前記ワイヤ電極を受け取り、径方向中心部を挟んで前記第２の受取位置と逆側の外周部の第２の送出位置まで巻き掛けられて上方へと前記ワイヤ電極を送り出す第２のプーリが前記第１のプーリと前記送出ローラとの間に設けられ、
   前記第２のプーリにおける前記第２の受取位置が前記第１のプーリにおける前記第１の送出位置の直下に位置するように前記第２のプーリが配置されるとともに、
   前記第１のプーリの前記支点は、前記ワイヤボビンの幅方向において、前記ワイヤボビンの幅方向一端部から他端部までの範囲内に配置されていることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
2. 前記第１の受取位置は、前記ワイヤボビンの幅方向からみて、前記ワイヤ電極を繰り出す前記ワイヤボビンの繰出位置の鉛直線上、または、前記繰出位置よりも前記第１の送出位置側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
3. 前記第１のプーリの前記支点は、前記ワイヤボビンの幅方向において、前記ワイヤボビンの幅方向一端部から他端部までの中央部に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤ放電加工装置。
4. 前記第１のプーリおよび前記第２のプーリの前記外周部には、前記ワイヤ電極を巻き掛けて保持する溝部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。

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