JPH04159025A - ワイヤ送り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ワイヤ放電加工装置において、ワイヤを巻
取って収容しているホビンから、テンションローラに向
はワイヤを送り出す個所のワイヤ送り出し装置に関する
。

従来技術 ワイヤ放電加工装置では第４図のように、一方の電極と
なるワイヤ１は、これを収容したボビン２からワイヤ１
の走行位置を決めることになる位置決めローラー３、テ
ンションローラー４、上ノズルにおける上部電極５、下
ノズルにおける下部電極６、フィードローラー７を経て
巻取リール８に巻き取られるか、ワイヤ回収容器に収容
される。

この間、上部電極５と下部電極６との間に他方の電極と
して配置されたワーク９との間で放電か行われ、該ワー
ク９が加工される。

ワイヤ１はフィードローラー７によってボビン２から引
き出され、途中の実質的にはブレーキローラーであるテ
ンションローラー４のワイヤ制動力によって上部電極５
と下部電極６間のワイヤ１に所定の張力か付与される。

この張力を所定の設定値に維持することは、加工製品の
形状精度、特にこれら製品のカット面における面粗さ向
上する上で重要であり、この張力が変動するとカット面
にワイヤ移動方向に沿った条痕が現れ、面粗さか劣化す
る。

ホビン２は多量（例えば、黄銅ワイヤφ０．　２．５ｋ
ｇ）のワイヤを収納するのでその巻き掛け幅Ｗ（第５図
）は１００〜２００ｍｍ程度の幅を有し、また、慣性に
よる遊び回転を防止するために、回転に関し弱い制動力
がかけてあり、このためにボビン２から引き出される（
ホビン側から見ると送り出し）ワイヤ１には、上記した
テンションローラー４に対して上流側であるが、わずか
な張力（バックテンション・・・２００〜３００　ｇ）
が存在する。

従来の位置決めローラー３は第５図のようにホビン２か
ら引き出されたワイヤ１の走行位置を決定するもので、
定位置にあり、かつ、ワイヤ１を定位置で案内する巻き
掛け面１０を備えている。

したがって今二上記のような従来のワイヤ送り出し構造
においてボビン２からワイヤ１か引き出される状況を見
ると、ワイヤ１の引き出しく送り出し）に順してホビン
２上の送り出し点Ｏが巻き掛け幅Ｗを左右（ワイヤの流
れ方向を前後として）に往復する。この際に上記のよう
にワイヤ１にバックテンションが掛かっていることと、
送り出し点Ｏと位置決めローラー３におけるワイヤ１の
巻き掛け点Ｂを結ぶ線ｌとボビン２の回転軸に直交する
参考線ｍ（ワイヤ１の走行位置と平行）とがなす角度θ
が大きくなりすぎることから、第６図（イ）（ロ）のよ
うにワイヤ１がボビン２を出る個所で、引き出されるワ
イヤ１ａが隣接する巻取列のワイヤ１ｂに乗り上げたり
元位置に戻ったりするワイヤ１の“跳びはね”が発生す
る。

“跳びはね”には２種類あって、ボビン２にはワイヤ１
か巻き層を形成して巻かれているところ、ワイヤ１が送
り出される時の角度によって同し巻き層の隣接するワイ
ヤに乗り上げる場合と次の層の隣接するワイヤに乗り上
げる場合とがある。前者の方か跳びはね量か大きい。し
かし、いずれにしても、“跳びはね”によってテンショ
ンローラー４に到達するワイヤ１の初期張力が変動し、
結局、上部電極５と下部電極６間の張力か変動する。

このため、上記のように加工製品のカット面に細かな条
痕か発生し、製品の品質を悪くしている。

この“跳びはね”を防止するには上記の角度θを３°以
下にすれば良いことが実験的に分かってい木が、このた
めにはボビン２と位置決めローラー３間の距離Ｌ１を、
例えば、位置決めローラー３を第５図のようにボビン２
の幅Ｗの中央に配しても、Ｗ＝１６０ｍｍの場合、 Ｌ１＝１６０／２　・ｊ　ａｎ　（９０−３）からＬ１
＝１５２６ｍｍにもなり、実用的ではない。

さらに、上記の距離Ｌ１を疑似的に小さくするには第７
図のようにボビン２と位置決めローラー３との間に経路
転換ローラー１１を配置し、ワイヤ経路を屈曲させるこ
とか考えられる。これによってＬ１＝Ｌ２’＋Ｌ３とな
り（Ｌ２＝ボビン２と経路転換ローラー１１の軸間距離
、Ｌ３＝経路転換ローラー１１と位置決めローラー３の
軸間距離）、装置上で必要とされるＬ１方向の距離は実
質的にはＬ２とかなり短（できる。しかし、この場合に
経路転換ローラー１１を第７図のようにボビン２の巻き
掛け幅Ｗに対応する幅を備えたものとしても、その巻き
掛け面１２が経路転換ローラー１１の軸を含む平面に直
交する方向から見て直平面になる筒状であると、ボビン
２の送り出し点Ｏから経路転換ローラー１１の巻き掛け
点Ａに至るワイヤ１の経路、すなわち、ボビン２から送
り出されるワイヤ１の方向（θ＝）は変動し、上記した
ＷやＬ２の値によってはθ＝３°を超過することがあり
、上記の“跳びはね”を完全に防止することができない
。

発明が解決しようとする課題 この発明は、ワイヤ放電加工装置に関し、ボビン２から
のワイヤ１の送り出し方向が、その送り出し点Ｏが巻き
掛け面の幅方向（左右）に移動しても、常にボビン２の
軸に直交する方向（θ＝Ｏ）であって、これにより、ワ
イヤ１の“跳びはね”が生ぜず、また、実用的であるワ
イヤ送り出し装置の提供を課題とする。

課題を解決するための手段 ワイヤを収容したボビン、これの巻き掛け幅に対応する
幅の巻き掛け面を備えた経路転換ローラー、およびワイ
ヤをほぼ定位置で案内する巻き掛け面を備えた位置決め
ローラーを備える。

これらローラーは回転軸を平行に取付けられる。

位置決めローラーは、経路転換ローラーにおける巻き掛
け点がボビンからのワイヤ経路の屈曲点となる個所に配
置する。

ワイヤは所定のバックテンションのもとにボビンから経
路転換ローラーを経由した後、位置決めローラーに掛け
回される。

そして、経路転換ローラーの巻きかけ面を、上記各ロー
ラーの回転軸を含む面と直交する方向から見て、ボビン
からその回転軸に対し直角に引き出され、経路転換ロー
ラを経て位置決めローラーに至るワイヤの長さが常に等
しくなる曲面に形成する。

作用 経路転換ローラーはワイヤ経路を屈曲することによって
ボビンと位置決めローラ間の距離を縮小する。

経路転換ローラーにおける曲面は、ボビンからこの経路
転換ローラーに至るワイヤの方向を、ホビンからの送り
出し点が移動しても常にボビンの回転軸に直交する方向
とする。

実施例 第１図は、ワイヤ１を収容したボビン２、経路転換ロー
ラー１１、位置決めローラー３の平面視による位置関係
とワイヤ１の掛け回し状況の一例を示し、また、第２図
はこれらの正面視による位置関係を示している。これら
ホビン２、経路転換ローラー１１、位置決めローラー３
の回転軸ｓｌ。

ｓ２．ｓ３は相互に平行で、ワイヤ放電加工装置が備え
たコラムの壁１３から直角に突出している。

ワイヤ１、ボビン２は通常のものでボビン２の巻き掛け
面の幅はｗ＝１３５ｍｍでφ０．２の黄銅ワイヤ１が幅
一杯に左右に往復移動しながら整列されつつ、多層に巻
き取られたものである。

ボビン２は回転軸Ｓ１に装着されると、回転軸ｓ１との
間の摩擦により２００ｇ程度の制動力が作用し、回転の
両方向への遊び回転が防止される。

また、この制動力によりボビン２から引き出されるワイ
ヤ１にはバックテンションが作用する。

経路転換ローラー１１はボビン２との位置関係がＬ２＝
２８５ｍｍ、Ｌ５＝３０ｒｏｍの位置に配置され、ボビ
ン２ととほぼ等しい幅の巻き掛け面１２を備える。経路
転換ローラー１１は回転軸Ｓ２に対しガタつくことなく
、かつ、自在に回転できるようになっている。

また、経路転換ローラー１１と位置決めローラー３の位
置関係はＬ３＝３４５ｍｍ、Ｌ４＋Ｌ５＝１９７ｍｍで
ボビン２と位置決めローラー３の位置関係はＬ４＝１６
７ｍｍ、Ｌ３−Ｌ２＝６０ｍｍに設定している。

位置決めローラー３はこの実施例ではボビン２の上部、
コラム壁１３側に位置しており、その巻き掛け面１０は
■溝に形成されている。

ワイヤ１はボビン２の送り出し点０から経路転換ローラ
ー１１の巻き掛け点Ａを経て位置決めローラー３の巻き
掛け点Ｂに至り、そこからコラム壁１３に平行な走行位
置となってテンションローラ４に巻き掛けられるように
なっている。なお、この間、ワイヤ１には上記のように
バックテンションが掛かっているので、各巻き掛け点を
結ぶワイヤ１は平面視において直線と考えることができ
る。

そして、経路変換ローラー１１の巻き掛け面１２は平面
視において、ボビン２からその回転軸に対し直角に引き
出され、経路転換ローラー１１を経て位置決めローラー
３に至るワイヤ１の長さが常に等しくなる曲面に形成さ
れている。

この曲面を図解方法で示すと第３図のようになるる。

点Ｏはボビン２における送り出し点、点Ａは経路転換ロ
ーラー１１における巻き掛け点、点Ｂは位置決めローラ
ー３における巻き掛け点を示す。

０Ａ＝ａ、ＡＢ＝ｂとする。

ＯＡを延長し、そこから距離すに０点を取る。

０Ｃ＝ＯＡ＋ＡＢ ０点、Ａ点、０点からＯＣに対し垂直な平行線ｐｉ、ｐ
２、ｐ３を立て、線ｐ１上に他の一点０′を取ってＯＣ
に平行線を引き、線ｐ３との交点をＣ′とする。

点Ｂ、Ｃ−を結び、その垂直二等分線ｐ４と０′Ｃ′の
交点をＡ′とする。

ｏ−Ａ−＋Ａ−Ｂ＝ｏ−ｃ− ＝ＯＣ 、，ＯＡ＋ＡＢ＝Ｏ−Ａ　−＋Ａ　−Ｂこの作業を繰り
返し、Ａ点とこのようにして得られるＡ′点を連続させ
ると一つの点列曲線Ｕが得られる。この曲線Ｕは、線ｐ
１上の任意の一点Ｏからこの線ｐ１と垂直に引かれた線
との交点へが作る線分ＯＡと、この点Ａから点Ｂまての
線分ＡＢの合計長さ（ａ＋ｂ）か常に等しいことを意味
する。また、この曲線は点Ｏが点Ｂに近接する程、線分
ＯＡか長くなる特徴がある。

したがって、この曲線Ｕを線ｐ２を軸に回転して得られ
る曲面を第１図のように経路転換ローラー１１に用いる
と、ワイヤ１にはバックテンションが掛かっていてワイ
ヤ経路が最も短くなる位置にＡ点が定まることと相俟っ
て、ボビン２から送り出されるワイヤ１の方向は、送り
出し点Ｏがボビン２の幅Ｗに沿って左右へ移動しても、
常に該ボビン２の回転軸Ｓ１に垂直（θ＝０）となり、
ボビン２からその回転軸に対し直角に引き出され、経路
転換ローラー１１を経て位置決めローラー３に至るワイ
ヤ１の長さか常に等しくなる。

すなわち、曲線Ｕによる上記の曲面が、上記した、ボビ
ン２からその回転軸に対し直角に引き出され、かつ、経
路転換ローラー１１を経て位置決めローラー３に至るワ
イヤ１の長さが常に等しくなる曲面である。

なお、曲線Ｕは点Ｂを通りＯＣに平行な線ｎ上に中心を
おいた大径の円弧と近似するので実際にはこの円弧面を
上記の曲面とすることかできる。

実施例の場合、その半径はＲ＝７６０ｍｍである。

なお、このときの近似による誤差は、ボビン２から送り
出されるワイヤ１をボビン２の回転軸ｓ１に対し垂直な
位置から傾斜させ、θ＝０とならないことを意味するが
、この近似において上記傾斜の角度がθ＝３°を越える
ことはない。

以上の構成であって、ワイヤ放電加工装置が稼働される
と、フィードローラー７によりワイヤ１がボビン２から
引き出され、まず、経路転換ローラー１１を経て位置決
めローラー３に至り、そこから走行位置となって上記し
た通常の場合と同様な経路を経て巻取リール８に回収さ
れる。

この際、ボビン２から送り出されるワイヤ１の、ボビン
２の回転軸Ｓ１に対し垂直な線に対する角度がθ＝３°
を越えないから、ワイヤ１の送り出し個所において“跳
びはね”が生じない。

したがって、上部電極５、下部電極６間におけるワイヤ
１の張力に“跳びはね”が原因の張力変動は生しない。

また、位置決めローラー３を経路転換ローラー１１より
ボビン２側に配置しているので、ワイヤ送り出し装置が
占めるスペースは小さく充分に実用的である。

以上は実施例である。

本発明において、経路転換ローラー１１の曲面はワイヤ
１が巻き掛けられてその経路を変換することで効果を発
揮するから、上記位置決めローラー３の位置は、経路転
換ローラー１１における巻き掛け点Ａがボビン２からの
ワイヤ経路の屈曲点となる個所に配置されておれば良く
、経路転換ローラーから見てボビン２側にある必要はな
い。

ただし、位置決めローラー３は上記実施例のように経路
転換ローラー１１から見てボビン２側にある方が、ボビ
ン２、経路変更ローラー１１、位置決めローラー３の占
めるスペースを小さくすることができ、ワイヤ送り出し
装置をコンパクトにまとめることができる。

発明の効果 上部電極、下部電極間のワーク加工位置におけるワイヤ
１の張力に“跳びはね”による張力変動がなく、製品の
形状精度が向上し、また製品の面粗さが改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は要部の平面図、第２図は要部の正面図、第３図
はＡ′点を求める解析図、第４図は概略で示すワイヤ経
路図、第５図は従来例における要部の正面図、第６図（
イ）は要部の平面図、第６図（ロ）は要部の断面図、第
７図は従来例における要部の平面図である。 １・・・ワイヤ、２・・・ボビン、３・・・位置決めロ
ーラー、４・・・テンションローラー、１０・・・巻き
掛け面（位置決めローラー３の）、１１・・・経路転換
ローラー、１２・・・巻き掛け面（経路転換ローラ１１
の）、Ｏ・・・送り出し点、Ａ・・・経路変換ローラー
における巻き掛け点、Ｂ・・・位置決めローラーにおけ
る巻掛け点。 第４呪　　　７゜ 第５０ 第７国 第６０（ロ） ｎ 手続補正書（方式） 平成３年２月４　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイヤを収容したボビンとこれの巻き掛け幅に対応する
   幅の巻き掛け面を備えた経路転換ローラー、およびワイ
   ヤをほぼ定位置で案内する巻き掛け面を備えた位置決め
   ローラーが、これらの回転軸を平行に、かつ、位置決め
   ローラーは経路転換ローラーにおける巻き掛け点がボビ
   ンからのワイヤ経路の屈曲点となる個所に配置され、所
   定のバックテンションのもとにボビンからのワイヤが経
   路転換ローラーを経由した後、位置決めローラーに至る
   構成を有し、上記の回転軸を含む面と直交する方向から
   見て経路転換ローラーの巻きかけ面が、ボビンからその
   回転軸に対し直角に引き出され、経路転換ローラーを経
   て位置決めローラーに至るワイヤの長さが常に等しくな
   る曲面に形成されていることを特徴としたワイヤ放電加
   工装置におけるワイヤ送り出し装置。