JP7295209B1 - ワイヤ放電加工装置及びワイヤ放電加工装置における通電体の固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一定の固定力で通電体を固定すると共に、工具を使用せず簡単に通電体を交換またはスライドすることが可能なワイヤ放電加工装置及びワイヤ放電加工方法を提供する。【解決手段】本発明によれば、水平線に対して垂直に張架されるワイヤ電極を位置決め案内するワイヤガイドと、ワイヤ電極に通電する通電体と、ワイヤガイドと通電体を収容するガイドアセンブリと、ガイドアセンブリに設けられ通電体をワイヤ電極の方向に押し出す押出部材と、押出部材を水平１軸方向に往復移動させる駆動装置と、を備え、押出部材によって通電体をガイドアセンブリ内の所定の位置で固定する固定装置と、固定装置の押出部材に対して同軸に設けられ通電体がガイドアセンブリに着脱可能な状態で通電体をワイヤ電極の方向に常時押し出す弾性部材と、を備えてなるワイヤ放電加工装置が提供される。【選択図】図２

Description

本発明は、ワイヤ電極を工具電極として被加工物に対して所望の形状に放電加工を行うワイヤ放電加工装置、及びワイヤ放電加工装置における通電体の固定方法に関する。

ワイヤ放電加工は、ワイヤ電極と被加工物との間に形成される所定の加工間隙に電圧パルスを印加して繰返し放電を発生させながらワイヤ電極と被加工物とを相対移動させ、放電エネルギによって被加工物を所望の形状に加工する放電加工方法である。そのため、ワイヤ放電加工においては、ワイヤ電極と被加工物とのそれぞれを放電加工用の電源に接続して給電する必要がある。一般的なワイヤ放電加工装置は、被加工物を挟んでワイヤガイドを対向配置し、ワイヤ電極を所定の供給経路（走行経路）に沿って加工間隙に送り出し走行させながら、一対のワイヤガイド間に所定の張力をもって張架する構成である。そして、この種のワイヤ放電加工装置においては、一対のワイヤガイドをそれぞれガイドアセンブリ内に組み込んでいるとともに、通電体もガイドアセンブリ内に一体的に収容して、通電体を通してワイヤ電極に電流を供給するようにされている。

通電体は、走行するワイヤ電極と接触しワイヤ電極との間に生じる接触抵抗による摩擦熱によって摩耗する。長時間加工をし続けると、通電体のワイヤ電極と接触している部位に溝が形成されるようになり、通電体とワイヤ電極との間の接触圧が低下して、ワイヤ電極に十分に電流を供給できなくなる。そのため、通電体の摩耗の程度に対応して通電体を水平方向にスライドさせることができるようにして、通電体のワイヤ電極と接触している部位をずらして通電体とワイヤ電極との接触状態を初期の状態に戻すようにしたり、通電体をガイドアセンブリから抜き出したりガイドアセンブリに挿し込んだりできるようにして、新しい通電体に交換することができるように、通電体がガイドアセンブリ内に収容されている。例えば、特許文献１には、板状の通電体が止めネジあるいはボルトのような固定具によってガイドアセンブリ内の所望の位置に強固に押圧固定され、加工中に動かないようにされるとともに、ワイヤ電極の挿通時にはアクチュエータによってワイヤ電極と通電体との接触状態を解除するワイヤカット放電加工機用ワイヤガイド装置が開示されている。

実用新案登録第２５２１２５１号公報

例えば、特許文献１に開示されるような通電体を止めネジあるいはボルトのような固定具を用いてガイドアセンブリに強固に固定する構成のワイヤ放電加工装置においては、通電体におけるワイヤ電極との接触位置をずらしたり、通電体を新品と交換したりするときに、作業者が所定の工具を使用して固定具を緩めて、強固に固定されている通電体を動かせるようにガイドアセンブリから解放し、スライドさせる必要がある。

ガイドアセンブリの周囲には、加工槽壁、加工ヘッド、ワークスタンドのような部材が配設されており、このような部材が所定の工具によって固定具を操作して通電体をスライドさせる作業の障害となって、作業者の大きな負担になっている。通電体を十分に締め付けて固定することができないと、加工中に通電体ががたついて、通電体またはワイヤガイドとの間で二次放電の発生を誘発し、通電体またはワイヤガイドを破損させるおそれがある。反対に、通電体を強く締め付けすぎると、固定具が通電体を破損させるおそれがある。

本発明は、所定の工具を使用しないでも通電体を比較的容易に安定して適切な固定力で固定することができるとともに、摩耗した通電体を交換またはスライドさせることの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。本発明のワイヤ放電加工装置のいくつかの優れる点は、発明を実施するための形態の説明において詳細に記述する。

本発明によれば、水平線に対して垂直に張架されるワイヤ電極を位置決め案内するワイヤガイドと、ワイヤ電極に通電する通電体と、ワイヤガイドと通電体を収容するガイドアセンブリと、ガイドアセンブリに設けられ通電体をワイヤ電極の方向に押し出す押出部材と、押出部材を水平１軸方向に往復移動させる駆動装置と、を備え、押出部材によって通電体を前記ガイドアセンブリ内の所定の位置で固定する固定装置と、固定装置の押出部材に対して同軸に設けられ通電体がガイドアセンブリに着脱可能な状態で通電体をワイヤ電極の方向に常時押し出す弾性部材と、を備えてなるワイヤ放電加工装置、が提供される。

本発明のワイヤ放電加工装置および通電体の固定方法によると、通電体を固定するときは、押出部材が常に予め設定されている適切な力によって通電体をガイドアセンブリの固定面に押し付ける。そのため、人手に依らずに通電体を適切にガイドアセンブリ内に固定することができ、固定するときに通電体を破損するおそれがなく、固定している間に通電体が振動したり、がたついたりすることがなく、しっかりと固定される。一方、通電体を仮固定するときは、押出部材が通電体を固定しないが、人力で動かせる程度の比較的小さい力によって弾性部材とガイドアセンブリの固定面との間で通電体が保持されている。そのため、通電体が自然には動かない状態で作業者が通電体をスライドさせることができる。したがって、本発明によると、通電体を取り付けたり、取り外したり、または通電体のワイヤ電極と接触する位置を変えたりするときには、作業者の負担が軽減され、通電体またはワイヤガイドを破損させるおそれがなく、安定して適切な力で通電体を装着することができる。

本発明のワイヤ放電加工装置を示す概略側面図 本発明の第１実施形態における固定装置を示す概略側面図 本発明の第２実施形態による退避機構を兼用する固定装置を示す概略側面図

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明のワイヤ放電加工装置の全体の構成の概容を示す。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。

図１に示される実施形態のワイヤ放電加工装置において、ワイヤ電極ＷＥは、水平面に対して垂直に張架されている。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、加工電源装置５０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。

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。

図示しないワイヤ振動装置は、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。ワイヤ振動装置は、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。

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、サーボプーリ２３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、サーボプーリ２３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。ワイヤ電極ＷＥは、ワイヤボビン２５に巻回して貯蔵されるため、ワイヤ電極ＷＥには巻き癖が付いている。ブレーキ装置２２は、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。ブレーキ装置２２は、リール２１に装填されているワイヤボビン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。

サーボプーリ２３は、リール２１と送出ローラ１０Ａとの間に設けられている。サーボプーリ２３は自重によって、リール２１と送出ローラ１０Ａとの間のワイヤ電極ＷＥに対して、下向きに一定の荷重を加える。サーボプーリ２３は、上下に自由に移動できるように設けられている。そのためサーボプーリ２３は、テンションの微小な変動に合わせて上下に移動する。その結果、サーボプーリ２３は、ワイヤボビン２５から繰り出されるワイヤ電極ＷＥに発生する微小な振動を吸収してテンションを安定させる。

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。ワイヤガイドはガイドアセンブリ４０に組み込まれている。上側ワイヤガイド４Ｕは、上側ガイドアセンブリ４０Ａの中に、下側ワイヤガイド４Ｌは下側ガイドアセンブリ４０Ｂ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。

ガイドアセンブリ４０には、加工電源装置５０からワイヤ電極ＷＥに加工電流を供給するための通電体５が収容されている。上側ガイドアセンブリ４０Ａには上側通電体５Ｕが、下側ガイドアセンブリ４０Ｂには下側通電体５Ｌが、それぞれ収容されている。また、上下ガイドアセンブリ４０Ａ，４０Ｂ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加工液噴流ノズル７Ｕ，７Ｌがそれぞれ組み込まれている。

加工電源装置５０は、図示省略されている、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、加工電源装置５０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。

加工電源装置５０の直流電源の正極は、上下ガイドアセンブリ４０Ａ，４０Ｂ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、加工電源装置５０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。

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、ワイヤ振動装置の一対の導入口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、上下ガイドアセンブリ４０Ａ，４０Ｂ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、加工電源装置５０とテンション装置１０を制御する。

一般に、ワイヤ放電加工装置は、一対のワイヤガイド間に張架されているワイヤ電極ＷＥと通電体５とが接触する加工位置と、ワイヤ電極ＷＥと通電体５とが接触しない退避位置との間で通電体５を進退させる通電体の開閉装置を備えている。図示省略されている通電体の開閉装置は、ガイドアセンブリ４０に備えられている機構である。通電体の開閉装置は、図示しないエアシリンダのような駆動源を含む駆動装置を作動させて通電体５を保持する保持体ごと通電体５を所定の加工位置と所定の退避位置との間で所定距離往復移動させることができる。自動結線時には上記保持体の駆動装置を作動させて、通電体５をワイヤ電極ＷＥから離れた退避位置に移動させる。自動結線完了後には上記保持体の駆動装置を作動させて、再び通電体５をワイヤ電極ＷＥの走行経路上の、通電体５がワイヤ電極ＷＥと接触する加工位置まで移動させる。なお、本発明においては、通電体の開閉装置において、通電体５が加工位置にあるときを通電体５が閉の状態にあるとし、通電体５が退避位置にあるときを通電体５が開の状態にあるとする。また、通電体の開閉装置において、通電体５が加工位置に向かう移動を前進といい、退避位置に向かう移動を後退という。自動結線時に通電体５がワイヤ電極ＷＥの走行経路から退避するのは、通電体５がワイヤ電極ＷＥの走行経路上に配置されている場合には、通電体５がワイヤ電極ＷＥの挿通を妨げるためである。

通電体５の開閉装置は、少なくとも、図示しない通電体５を保持する保持体と、保持体を往復移動させる駆動装置とを備えている。上記保持体の駆動装置の駆動源は、例えば、空気や油圧による流体シリンダである。流体シリンダを駆動源とする場合は、流体シリンダに直結する連結部材によって直接的に保持体を動かして通電体５を移動させる構成だけではなく、流体シリンダにリンク機構のような公知の伝達機構を組み合わせて保持体を動かして通電体５を移動させるようにすることができる。また、図１に示される実施形態においては、例えば、圧縮空気供給装置６から圧縮空気の供給を受けて駆動源のエアシリンダを作動させることも可能である。

以下に、ガイドアセンブリ内の通電体の固定装置について、より詳しく説明する。実施形態において、通電体５は、例えば、タングステンカーバイト（超硬合金）のような導電性で耐摩耗性が高い材質の金属体であって平板形状に形成されている。通電体５は、ガイドアセンブリ４０の側面に開口する横穴からガイドアセンブリ４０内に挿入される。主に固定装置９によって、通電体５が外力を受けたときに振動しないとともに通電体５が押出部材９１の押圧力によって破損しないような一定の適切な固定力で通電体５を安定して固定することができる。また、固定装置９によって、作業者が工具を使用して通電体を固定する作業が不要になり、作業者がより簡単に比較的短時間に摩耗した使用済の通電体５を新品の通電体５と交換することができ、または通電体５をスライドさせて通電体５のワイヤ電極ＷＥと接触する部位を変えることを可能にする。

固定装置９は、主に、水平１軸方向に往復移動する移動体９１と、駆動源９２と伝達機構９５とを含んでなる駆動装置９Ａを有する。以下、移動体９１と、駆動源９２と、伝達機構９５について、別の名称を用いる場合は、同一の符号を付して説明する。固定装置９は、駆動装置９Ａを動作させて、ガイドアセンブリ４０内に設けられた移動体である押出部材９１を往復移動させることによって通電体５に対して一定の力を加えてガイドアセンブリ４０内の固定面に通電体を押圧して通電体５を固定状態にする機構である。なお、本発明のワイヤ放電加工装置の固定装置９において、より詳しくは、通電体５は、ガイドアセンブリ４０内に設けられ通電体の開閉装置の移動体として機能する通電体５を保持する保持体の固定面に固定される。通電体５を固定している状態では、押出部材９１が一定の力でワイヤ電極ＷＥの方向に通電体５を押し出している。このとき、押出部材９１がワイヤ電極ＷＥの方向に通電体５を押し出す押圧力は、弾性部材９３が通電体５を押し出してガイドアセンブリ４０との間で通電体５を保持する保持力よりも大きい。通電体５は、押出部材９１の押圧力によって一定の適切な押圧力で固定されるので、加工中に通電体５が振動したり、がたついたりすることがない。

固定装置９は、駆動源９２を作動させ駆動装置９Ａを動作させて、押出部材９１をワイヤ電極ＷＥから離れる方向に移動させることによって、通電体５に加えられている押圧力をなくし、通電体５を押出部材９１が固定していない状態である“仮固定状態”にする。固定装置９は、通電体５がガイドアセンブリ４０に着脱可能な状態で通電体５をワイヤ電極ＷＥの方向に常時押し出す弾性部材９３を備えている。弾性部材９３は、押出部材９１が往復移動する方向に対して平行な方向に伸縮する。弾性部材９３は、押出部材９１の内部に押出部材９１の軸線方向に沿って穿設されている穴９０Ｈの底に一端が固定され他端が押出部材９１の端面において上記穴９０Ｈの端面から突出可能であって通電体５の側面と常時直接または間接的に接触するように設けられる。特に、図２および図３に示す固定装置９において、弾性部材９３は、押出部材９１とほぼ同軸に押出部材９１の中に設けられている。弾性部材９３は、具体的には、例えば、ゴムまたは圧縮コイルばねである。弾性部材９３は、押出部材９１が往復移動する方向に対して平行な方向に通電体５を押し出してガイドアセンブリ４０内の固定面に通電体５を押し付けることによって、通電体５をガイドアセンブリ４０との間で保持する。このとき、弾性部材９３が通電体５をガイドアセンブリ４０内に保持する保持力は、作業者によって通電体５がスライドする方向に押し出されるときの外力よりも小さい。したがって、本発明のワイヤ放電加工装置の通電体の固定装置においては、通常の通電体５が非固定状態にあるときに、通電体５がいわゆる“仮固定状態”になっている。そのため、通電体５が仮固定状態にあるとき、通電体５が弾性部材９３によってガイドアセンブリに保持されて、脱落したり、スライドする方向に位置がずれたりすることがなく、作業者によって通電体５を新品と交換したり、スライドさせて通電体５のワイヤ電極ＷＥと接触する部位を変えることができる。

固定装置９の駆動装置９Ａは、押出部材９１をワイヤ電極ＷＥの方向に移動させて通電体５に一定の押圧力を付与する。駆動装置９Ａは、駆動源９２の動力を直接押出部材９１に伝えて押出部材９１を移動させるか、または、例えば、リンク機構のような伝達機構９５を介在させて押出部材９１を移動させる。駆動装置９Ａの駆動源９２は、具体的に、例えば、圧縮空気による流体シリンダである。本実施形態においては、エアコンプレッサのような圧縮空気の供給源を新たに追加することなく、図１に示される圧縮空気供給装置６から圧縮空気を供給するようにすることができる。

実施形態における駆動装置９Ａの駆動源９２は、駆動装置９Ａのリンク機構９５と組み合わされている。そのため、実施形態の駆動装置９Ａにおいては、リンク機構９５によって駆動源９２を押出部材９１が往復移動する方向と直列に設置する必要がなく、比較的自由な位置に配置することができる点で有利である。また、リンク機構９５のてこ比によって、動力がより小さい小型のシリンダによって十分な押圧力を得ることができる点でも有利である。そのため、実施形態における駆動装置９Ａは、固定装置９の全体をコンパクトにすることを可能にする。また、例えば、上側ガイドアセンブリ４０Ａにおいて、駆動装置９Ａの駆動源９２を上側ガイドアセンブリ４０Ａの上に設置することによって、駆動源９２を加工槽に供給される放電加工液に浸からないようにすることができる。

固定装置９の弾性部材９３は、例えば圧縮ばね（圧縮コイルばね）、引張ばね（引張コイルばね）、天然ゴム、あるいはシリコンゴム等の伸縮する物を適用することができる。
弾性部材９３が小さい保持力で通電体５をガイドアセンブリ４０側に保持するので、通電体５がガイドアッセンブリ４０の横穴から外に脱落したり、スライドする方向に位置がずれることを防ぐ。例えば、通電体５をスライドさせてワイヤ電極ＷＥと接触する部位を変えるようにした後に、通電体５を固定する際にずれてしまい、通電体５の摩耗した部分とワイヤ電極ＷＥが意図せず再び接触するようになることが無くなる。
また、弾性部材９３の材質や形状等を変更することで通電体５をガイドアセンブリ４０に保持する力を容易に変更することができる。そのため、通電体５の大きさに関わらずにガイドアセンブリ４０の構成を通電体５が仮固定状態で着脱可能である構成にすることができ、通電体５が脱落、あるいは位置がずれることなく、同時に通電体５に外力を与えた際には通電体５が通電体の軸方向にスライド可能に保持する状態を容易にもたらすことが可能になる。

〔第１実施形態〕
図２は、本発明のワイヤ放電加工装置の第１実施形態の固定装置９を示す。
図２（ａ）は通電体５の仮固定状態を模式的に表している。第１実施形態において、押出部材９１は、具体的には、押圧シリンダであり、駆動装置９Ａの駆動源９２は、エアシリンダである。エアシリンダ９２の動作がリンク機構９５を介して押圧シリンダ９１を解放方向（図右方向）に移動させる。押圧シリンダ９１が解放方向に移動すると、押圧シリンダ９１の前進側端面９０Ｓがプッシャ９４から離れて、プッシャ９４は弾性部材９３の弾性力で通電体５を保持するようになる。この時、通電体５が押圧シリンダ９１による押圧から解放されて通電体５が仮固定状態になる。通電体５の仮固定状態では、通電体５に外力を与えた際に通電体５が通電体５の軸方向（図の奥行方向）にスライド可能に、弾性部材９３が通電体５を保持する。
図２（ｂ）は通電体５の固定状態を模式的に表している。エアシリンダ９２の動作がリンク機構９５を介して押圧シリンダ９１を押圧方向（図左方向）に移動させる。押圧シリンダ９１が押圧方向に移動すると、弾性部材９３は押圧シリンダ９１の力を受けて弾性変形して、押圧シリンダ９１の前進側端面９０Ｓがプッシャ９４に当接して、プッシャ９４を直接押圧する。この時、通電体５が押圧シリンダ９１の押圧を直接受けたプッシャ９４によって押圧固定されて通電体５が固定状態になる。

固定装置制御部９０は、固定装置９を制御する。固定装置制御部９０は、固定装置９の駆動装置９Ａに指令信号を出力し、駆動装置９Ａに所定の動作を行わせることによって、ガイドアセンブリ４０の中における通電体５の設置状態を固定状態と仮固定状態との間で切り替える。なお、図２は、固定装置制御部９０の実際の設置位置を示すものではなく、固定装置制御部９０は、実際には、ガイドアセンブリ４０から離れた位置に配置される。また、本発明のワイヤ放電加工においては、数値制御装置を含む制御装置８によって固定装置制御部９０を通して固定装置９を制御するように構成することができ、あるいは、制御装置８が固定装置制御部９０を含む構成として、制御装置８から固定装置９を直接制御するようにすることができる。

第１実施形態のワイヤ放電加工装置においては、通電体の固定装置９の駆動装置９Ａを図示しない通電体の開閉装置の駆動装置として利用することができる。開閉装置が固定装置９の駆動装置９Ａを共用する構成である場合、固定装置９の駆動装置９Ａが作動して通電体５の押圧を解放し通電体５を仮固定状態にするときは、同時に駆動装置９Ａが開閉装置を駆動して通電体５をワイヤ電極ＷＥの走行経路から所定の退避位置まで退避させる。一方、固定装置９の駆動装置９Ａが作動して通電体５を押圧し通電体５を固定状態にするときは、同時に駆動装置９Ａが開閉装置を駆動して通電体５をワイヤ電極ＷＥの走行経路上の加工位置まで移動させる。
開閉装置が固定装置９の駆動装置９Ａを共用する構成である場合は、通電体５の固定と通電体５の開閉を１つのアクチュエータで行うことによって、固定装置９の駆動装置９Ａと開閉装置の駆動装置がそれぞれ設けられる構成に比べてガイドアセンブリ４０をより小さいサイズにして固定装置９をより設置しやすくするとともに、固定装置９のいくつかの構成部材と開閉装置のいくつかの構成部材も共用するようにすることができ、固定装置９の設置に要求される部品点数を減らすことによって固定装置９の設置をより容易にする利点がある。

〔第２実施形態〕
図３は、本発明のワイヤ放電加工装置の第２実施形態の固定装置９を示す。なお、図２と同じ符号が付された部材または部位は、図２に示される部材または部位と実質同一であって、詳しい説明を省略することがある。図３に示される第２実施形態において、通電体の固定装置９は、固定部制御装置９０と、押出部材９１と、駆動源９２とリンク機構９５を含んでなる駆動装置９Ａと、を備えてなる。また、通電体の固定装置は、押出部材９１と、駆動源９２とリンク機構９５を含んでなる駆動装置９Ａとを固定装置９と共用し、通電体５を保持する保持体である退避スライド９６を備えてなる。
図３（ａ）は通電体５が仮固定状態にあって、同時に通電体５が所定の退避位置に移動している状態を模式的に表している。第２実施形態において、押出部材９１は、具体的には押圧シリンダであり、駆動装置９Ａの駆動源９２は、具体的にはエアシリンダである。固定装置９のエアシリンダ９２の動作がリンク機構９５を介して押圧シリンダ９１を通電体の開閉装置の退避スライド９６の中空部位の内面に形成された押圧溝９０Ｐに沿って解放方向（図右方向）に移動させる。押圧シリンダ９１が解放方向に移動すると、押圧シリンダ９１の前進側端面９０Ｓがプッシャ９４から離れて、プッシャ９４は弾性部材９３の弾性力で通電体５を保持するようになる。押圧シリンダ９１が移動し続けると、押圧シリンダ９１のフランジが押圧溝９０Ｐの後退側端部に当接して押圧シリンダ９１が停止する。さらに、エアシリンダ９２が動作し続けることによって退避スライド９６がガイドアセンブリ４０内に形成されている退避溝９０Ｅに沿って上記通電体５の解放方向と同じ退避方向（図右方向）に移動する。そして、退避スライド９６のフランジが退避溝９０Ｅの後退側端部に当接したときに、通電体５の所定の退避位置で退避スライド９６が停止する。通電体の開閉装置において、通電体５をワイヤ電極ＷＥの走行経路上の加工位置から退避位置まで後退させたとき、固定装置９においては、通電体５が駆動装置９Ａによって押圧された状態から解放されて通電体５が仮固定状態になる。
図３（ｂ）は通電体５が固定状態にあって、同時に通電体５が加工位置に移動した状態を模式的に表している。固定装置９のエアシリンダ９２の動作がリンク機構９５を介して押圧シリンダ９１を押圧溝９０Ｐに沿って通電体を固定する固定方向（図左方向）に移動させる。押圧シリンダ９１が上記固定方向に移動することができなくなる位置まで前進したとき、弾性部材９３は押圧シリンダ９１の力を受けて弾性変形して、押圧シリンダ９１の前進側端面９０Ｓがプッシャ９４に当接して、プッシャ９４を直接押圧する。さらに、エアシリンダ９２が動作し続けることによって、退避スライド９６が退避溝９０Ｅに沿って上記固定方向と平行な通電体５とワイヤ電極ＷＥとが接触するワイヤ電極ＷＥの走行経路上の加工位置の方向（図左方向）に移動する。退避スライド９６のフランジが退避溝９０Ｅの前進側端部に当接すると、通電体５の所定の加工位置で退避スライド９６が停止する。開閉装置において、通電体５を所定の退避位置からワイヤ電極ＷＥの走行経路上の加工位置まで前進させたとき、固定装置９においては、通電体５が押圧シリンダ９１によってプッシャ９４を介在させて退避スライド９６の中空内の前進側内面に押圧固定されて固定状態になる。

すでに詳しく説明された実施形態のワイヤ放電加工装置は、制御装置８において加工開始指令が与えられた際に、例えば、固定装置制御部９０から情報を得ることによって、もしくは、押圧シリンダ９１の位置を検出する図示しない位置検出器の信号を得ることによって、固定装置９によって通電体５が固定状態になっていないと判断される場合、制御装置８または固定装置制御部９０が警報を発し作業者に異常を報知すると共に、加工を中止するように構成することができる。この構成によると、通電体５の固定を忘れて加工を行うトラブルを防止することができる。

実施形態のワイヤ放電加工装置は、制御装置８において加工開始指令が与えられた際に、固定装置９によって通電体５が固定状態になっていないと判断される場合、制御装置８または固定装置制御部９０によって固定装置９を起動して、自動的に固定状態になるように構成することができる。この構成によると、通電体５を固定状態へと切り替えた後に加工を開始することにより、通電体５の固定を忘れて加工を行うトラブルを防止することができる。

実施形態のワイヤ放電加工装置は、通電体５を垂直方向に張架されたワイヤ電極ＷＥに対して直交する水平１軸方向に通電体５を所定量スライドさせる通電体のスライド装置と組み合わせて実施することができる。
上記スライド装置は、通電体５をワイヤ電極ＷＥに対して直交する水平方向に所定量移動させることができる駆動装置を含んでなる。例えば、通電体５とワイヤ電極ＷＥとの間の接触圧を電気的に測定する検出器を設けて、制御装置８において、検出器によって検出される接触圧が所定の基準圧力よりも低下したと判断したとき、制御装置８が通電体の固定装置９と図示しない通電体の開閉装置を操作して、通電体５をガイドアセンブリ４０内の所定の位置で固定装置９によって固定していない状態であって、弾性部材９３によって通電体５をワイヤ電極ＷＥの方向に押し出して通電体５をガイドアセンブリ４０に着脱可能な状態にして、上記スライド装置を動作させ、通電体５を予め設定されている所定量スライドさせて自動的に通電体５のワイヤ電極ＷＥに対する接触位置を変更するようにすることができる。このように、通電体のスライド装置を実施形態のワイヤ放電加工装置の通電体の固定装置と組み合わせることで、加工途中で通電体５の接触位置を新しくすることが必要な、長時間の加工においても無人での作業が可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、すでにいくつかの変形例が示されているとおり、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、実施形態の通電体の固定装置における駆動装置の駆動源は、具体的に示されたエアシリンダに限定されず、例えば、リニアモータ、回転型モータ、電磁モータを駆動源とすることができる。

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
４Ｕ ：上側ワイヤガイド
４Ｌ ：下側ワイヤガイド
５ ：通電体
５Ｕ ：上側通電体
５Ｌ ：下側通電体
６ ：圧縮空気供給装置
７ ：加工液供給装置
７Ｕ、７Ｌ：上下加工液噴流ノズル
８ ：制御装置
９ ：固定装置
９Ａ ：駆動装置
１０ ：テンション装置
１０Ａ ：送出ローラ
１０Ｂ ：送出モータ
１０Ｃ ：張力検出器
１０Ｄ ：ピンチローラ
１０Ｅ ：モータ制御装置
１１ ：ガイドパイプ
２１ ：リール
２２ ：ブレーキ装置
２３ ：サーボプーリ
２４ ：断線検出器
２５ ：ワイヤボビン
３０ ：巻取装置
３０Ａ ：巻取ローラ
３０Ｂ ：巻取モータ
３０Ｃ ：ピンチローラ
３１ ：方向転換用のローラ（プーリ）
３２ ：搬送パイプ
３３ ：アスピレータ
３４ ：バケット
３５ ：ワイヤ裁断機
４０ ：ガイドアセンブリ
４０Ａ ：上側ガイドアセンブリ
４０Ｂ ：下側ガイドアセンブリ
５０ ：加工電源装置
９０ ：固定装置制御部
９１ ：押出部材（押圧シリンダ）
９２ ：駆動源（エアシリンダ）
９３ ：弾性部材
９４ ：プッシャ
９５ ：伝達機構（リンク機構）
９６ ：退避スライド
９０Ｅ ：退避溝
９０Ｐ ：押圧溝
９０Ｈ ：穴
９０Ｓ ：前進側端面
ＷＥ ：ワイヤ電極
ＷＰ ：被加工物

Claims (8)

1. 水平線に対して垂直に張架されるワイヤ電極を位置決め案内するワイヤガイドと、
   ワイヤ電極に通電する通電体と、
   前記ワイヤガイドと前記通電体を収容するガイドアセンブリと、
   前記ガイドアセンブリに設けられ前記通電体を前記ワイヤ電極の方向に押し出す押出部材と、
   前記押出部材を水平１軸方向に往復移動させる駆動装置と、を備え、
   前記押出部材によって前記通電体を前記ガイドアセンブリ内の所定の位置で固定する固定装置と、
   前記固定装置の前記押出部材に対して同軸に設けられ前記通電体が前記ガイドアセンブリに着脱可能な状態で前記通電体を前記ワイヤ電極の方向に常時押し出す弾性部材と、
   を備えてなるワイヤ放電加工装置。
2. 前記弾性部材が、前記通電体を前記ワイヤ電極方向に常時押し出して、前記通電体が前記アセンブリに着脱可能な状態では、
   前記通電体を通電体軸方向に着脱可能である、
   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. 前記ワイヤ放電加工装置がガイドアセンブリにおいて、
   前記ワイヤ電極に対して前記通電体が接触する加工位置と、
   前記通電体が接触しない退避位置と、の間で通電体を進退させる開閉装置を備え、
   前記通電体を進退させる退避スライドを駆動する駆動装置が前記固定装置における駆動装置を共用し、
   前記通電体が前記加工位置にあるときには、前記押出部材によって前記通電体が前記ガイドアセンブリ内の前記所定の位置で固定され、
   前記通電体が前記退避位置にあるときには、前記押出部材によって前記通電体が前記所定の位置に固定されない状態で前記弾性部材によって前記ワイヤ電極の方向に常時押し出される構成である、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤ放電加工装置。
4. 加工開始時に前記固定装置によって前記通電体が前記所定の位置で固定されていない場合、ワイヤ放電加工装置が警報を発し加工を中止する構成である、
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
5. 加工開始時に前記固定装置によって前記通電体が前記所定の位置で固定されていない場合、ワイヤ放電加工装置が前記固定装置を作動させて自動的に前記通電体を所定の位置で固定する状態に切り替えて加工を開始する、
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、または請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
6. 前記駆動装置は流体シリンダである、請求項１、請求項２、または請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
7. 前記ワイヤ放電加工装置がガイドアセンブリにおいて、
   前記通電体を前記垂直方向に張架された前記ワイヤ電極に対して直交する水平１軸方向に通電体を所定量スライドさせる通電体のスライド装置を含んでなり、
   前記通電体を前記ガイドアセンブリ内の前記所定の位置で前記固定装置によって固定していない状態であって、
   前記弾性部材によって前記通電体を前記ワイヤ電極の方向に押し出して、前記通電体をガイドアセンブリに着脱可能な状態で前記スライド装置を動作させ、予め設定されている前記所定量スライドさせて自動的に前記通電体の前記ワイヤ電極に対する接触位置を変更するように制御する制御装置、
   を備えてなる請求項１、請求項２、または請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
8. ワイヤガイドと通電体を収容するガイドアセンブリと、
   前記ガイドアセンブリに設けられ前記通電体を水平線に対して垂直に張架されるワイヤ電極の方向に押し出す押出部材と、
   前記押出部材を水平１軸方向に往復移動させる駆動装置と、
   前記押出部材に対して同軸に設けられ前記通電体が前記ガイドアセンブリに着脱可能な状態で前記通電体を前記ワイヤ電極の方向に常時押し出す弾性部材と、
   を備えてなるワイヤ放電加工装置における通電体の固定方法であって、
   前記通電体を前記ガイドアセンブリ内の所定の位置において固定するときには、
   前記弾性部材が前記通電体を押し出す力を超える力で前記通電体を前記ワイヤ電極の方向に押し出して前記通電体が外力を受けたときに振動しないで、前記通電体が押出部材の押圧力によって破損しない適切な力で前記通電体を固定するように前記駆動装置を操作するとともに、
   前記通電体を前記ガイドアセンブリ内において固定しないときは、
   前記弾性部材によって前記通電体が前記ガイドアセンブリ内において位置がずれない状態で前記通電体を固定した状態から解放するように前記駆動装置を操作して、前記通電体を前記ワイヤ電極の軸線方向に対して直交する水平１軸方向に所定量スライドさせて前記通電体が前記ワイヤ電極と接触する前記通電体の接触面における前記ワイヤ電極と接触する位置を変更し、または前記通電体を前記ガイドアセンブリに着脱する、
   ことを特徴とするワイヤ放電加工における通電体の固定方法。

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