JPH04244316A - ワイヤカット放電加工機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はワイヤカット放電加工
機に関し、特に加工液噴出ノズルを電磁石にして加工ス
クラップを吸着して運搬するものにおける運搬手段の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３はワイヤカット放電加工機の概略の
構成を示す構成図であり、図３において、１はワイヤ電
極、２は被加工物である母材、４は加工電源、５は数値
制御装置（以下、ＮＣ装置と記す）、６はＸ軸モータ、
７はＹ軸モータ、８はＸＹクロステーブルで、Ｘ軸モー
タ６、Ｙ軸モータ７により駆動される。９はＮＣテープ
、１１は上部の加工液噴出ノズル（以下、上部ノズルと
記す）で、軸心部にワイヤガイドを備えている。なお、
この上部ノズル１１は、後述するように電磁石になって
いる。１２は軸心部にワイヤガイドを備え、被加工物２
を介して上部ノズル１１に対向して配置された下部の加
工液噴出ノズル（以下、下部ノズルと記す）、１３はワ
イヤ電極供給リール、１４はワイヤ電極回収リール、１
５はプログラム及びその他のデータを記憶するメモリ、
１６は中央処理装置（ＣＰＵ）である。

【０００３】２０はＵ軸モータ、２１はＶ軸モータ、２
２はＵＶテーパクロステーブルで、Ｕ軸モータ２０及び
Ｖ軸モータ２１により駆動され、上部ノズル１１をＵ軸
方向、Ｖ軸方向に移動させるテーブルである。さらに、
このＵＶテーパクロステーブル２２は図示しない加工機
本体のコラムに設けられたＺ軸駆動装置によりＺ軸方向
に移動できるようになっている。

【０００４】以上の構成において、ワイヤ電極１と母材
２の加工部分、つまりワイヤ電極１と母材２との対向す
る微少間隙が、上部及び下部ノズル１１，１２によって
供給される加工液に満たされた状態で、ワイヤ電極１と
母材２との間に、加工電源４からパルス状の電圧を繰り
返し印加して、ワイヤ電極１と母材２との間に間欠的な
放電を発生させて母材２を加工する。一方、ＮＣ装置５
によって、あらかじめプログラムされた二次元加工形状
に従って、Ｘ軸モータ６とＹ軸モータ７が駆動されてク
ロステーブル８が移動することにより、加工時にはワイ
ヤ電極１クロステーブル８とが相対的に移動し、クロス
テーブル８に装着された母材２が、プログラム通りに加
工される。

【０００５】テーパ加工を行う場合には、プログラムに
従ってＵ軸モータ２０、Ｖ軸モータ２１を駆動すること
により上部ノズル１１を移動させ、ワイヤ電極１を母材
２に対して傾けて加工する。なお、Ｕ軸はＸ軸と平行、
Ｖ軸はＹ軸と平行である。また、１８は機械本体を示し
ている。

【０００６】図４は上部ノズルであるマグネットノズル
の詳細を示す断面図、図５はマグネットノズルの動作を
説明するための説明図、図６は加工スクラップの運搬の
動作を説明するための説明図である。

【０００７】図４〜図６において、１１は上部ノズルで
、径方向に２重構造を有する磁性体から形成するととも
に、この２重構造の磁性体内にワイヤ電極１と同心状に
なるように、電磁コイル２９を組み込み一体化して上部
ノズル１１を電磁石として構成し、電磁石によって加工
スクラップ２５を吸着して運搬する。

【０００８】すなわち、上部ノズル（この明細書では、
マグネットノズルと称することにする）１１は、上端に
フランジ２６を有し、かつ内側のリング状磁路を形成す
る筒状の内側ヨーク２７と、上端が内側ヨーク２７のフ
ランジ内面２６ａに当接した状態で内側ヨーク２７の外
側に同心状嵌め込まれ、かつ内側ヨーク２７との間に環
状空隙を形成するとともに、外側のリング状磁路を形成
する筒状の外側ヨーク２８と、これらヨーク間の環状空
隙内に組み込まれてリード線２９ａが外部に引き出され
た電磁コイル２９と、環状空隙の下部開口内に充填され
て電磁コイル２９への加工液の進入を防ぐ絶縁樹脂から
なる封止材３０とからなり、図示しないＺ軸駆動装置に
より上下方向に移動できるように構成されている。

【０００９】このようなものにおいて、各ヨーク２７，
２８は、透磁率の高い鉄系材料を用いるか、あるいは防
錆メッキを施しているか、もしくは鉄を用いてその表面
を防錆メッキを施している。更に、その上にワイヤ放電
加工中の電食を防止するために、全体あるいは一部を絶
縁コーティングを行っている。絶縁コーティングは、合
成樹脂あるいは耐摩耗性の良いセラミック系コーティン
グを目標寿命に従って選択した。

【００１０】なお、３１は上部ワイヤガイドで、マグネ
ットノズル１１の軸心部に配置されている。３２は下部
ワイヤガイドで、下部ノズル１２の軸心部に配置されて
いる。

【００１１】次に、加工スクラップ２５を運搬する動作
について説明する。図４において、加工スクラップ２５
が母材２と完全に切り離された時点でワイヤ電極１を抜
きさったのち、電磁コイル２９を励磁すると、内側ヨー
ク２７、外側ヨーク２８および加工スクラップ２５とに
よって磁路が形成され、Ａ方向に磁束が流れ、加工スク
ラップ２５はマグネットノズル１１に吸着された状態と
なる。

【００１２】このように磁力によって吸着された加工ス
クラップ２５は、図６に示すように、上方（矢印Ｂ）へ
抜き取られたのち、水平方向（矢印Ｃ）へ移送され、加
工範囲外へ運び出される。すなわち、加工スクラップ２
５が母材２から除去される。加工スクラップ２５の上方
および水平方向への運搬は、ＮＣ装置５により制御され
て、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸サーボ制御により自動的に行われる。 なお、図６では加工スクラップ２５を運搬しているが、
これは相対的に移動させればよいので、母材２の方を移
動させてもよいことは言うまでもない。

【００１３】次に、新たに加工を始めたいときは、図示
しないワイヤ自動挿入装置によって、各ノズル１１，１
２間にワイヤを通し、Ｚ軸制御によりマグネットノズル
１１を所定の高さの位置に戻し、Ｘ，Ｙ軸制御で次の任
意形状の加工を再開する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のワイヤカット放
電加工機は、以上のように構成されているが、特に大形
状・大重量のスクラップ処理動作時において、加工切り
落ち点にて吸着動作を行うと、図５に示すようにノズル
吸着面に対して加工スクラップが半掛かり状態での吸着
となるため、加工スクラップが確実に吸着できない場合
が多く、上方向への引き上げ動作時（Ｚ軸方向移動時）
や水平方向への運搬動作時（ＸＹ軸方向移動時）におい
て加工スクラップが落下し、装置あるいは被加工物の損
傷をまねくことが多かった。

【００１５】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、吸着が確実となるようＸＹ方向の吸
着位置を自動的に位置決めしたのち中子、即ち加工スク
ラップの引き抜き動作を行うことにより、大形状・大重
量のスクラップの除去を確実に行うことのできるワイヤ
カット放電加工機を得ることを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るワイヤカ
ット放電加工機は、被加工物を介して上下に対向配置さ
れ、かつ軸心部にてワイヤ電極を案内すると共に開口部
から、ワイヤ電極と被加工物との対向する微少間隙に、
加工液を供給する一対のノズルの内の上部のノズルであ
って、ノズル自体を磁性体で形成すると共に電磁コイル
を一体に組込み、電磁石として構成したマグネットノズ
ルと、マグネットノズルを被加工物に対して、二次元方
向または三次元方向に相対移動させる駆動機構と、プロ
グラム及びデータを格納する記憶手段を含む情報処理装
置を有し、記憶手段に格納されたプログラム及びデータ
に基づき駆動機構を制御する制御装置とを備えたものに
おいて、前記制御装置に、被加工物の切り落ち点または
切り落ち点の直前で電磁コイルを励磁すると共に、被加
工物の切り落ち点と加工開始点とを結ぶ直線上の切り落
ち点を除く任意の位置へのマグネットノズルの相対移動
を駆動機構に行なわせるマグネットノズル位置制御手段
と、マグネットノズル位置制御手段により制御されてマ
グネットノズルが移動した位置から、マグネットノズル
に吸着された加工スクラップの加工範囲外への運搬を駆
動装置に行なわせる加工スクラップ運搬制御手段とを設
けたものである。

【００１７】

【作用】この発明においては、マグネットノズル位置制
御手段が、被加工物の切り落ち点または切り落ち点の直
前で電磁コイルを励磁すると共に、被加工物の切り落ち
点と加工開始点とを結ぶ直線上の当該切り落ち点を除く
任意の位置へのマグネットノズルの相対移動を駆動機構
に行なわせ、加工スクラップ運搬制御手段が、マグネッ
トノズル位置制御手段により制御されてマグネットノズ
ルが相対移動した位置から、マグネットノズルに吸着さ
れた加工スクラップの加工範囲外への運搬を駆動機構に
行なわせるから、加工スクラップがマグネットノズルに
半掛かり状態で吸着されることが防止される。

【００１８】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す構成図、図
２は同じく一実施例の動作を説明するための説明図であ
る。

【００１９】図１及び図２において、図３〜図６と同一
符号を付した部分は同一部分を示し、その説明を省略す
る。３５はマグネットノズル１１の内部のエアーを吸引
するアスピレータ、３６は吸引経路３７の負圧を計測す
る負圧センサ、３８は負圧センサ３６の出力変化から加
工スクラップ２５のノズル１１への吸着を判別する判別
装置である。判別装置３２の出力はＮＣ装置５へ取り込
まれる。３３はワイヤ電極１が貫通するワイヤ電極貫通
穴である。

【００２０】次に、動作について説明する。図１におい
て、加工スクラップ２５が母材２と完全に切り離された
時点でワイヤ電極を抜きさったあと、図示しない直流電
源をＯＮし、電磁コイル２９を励磁すると、内側ヨーク
２７、外側ヨーク２８および加工スクラップ２５とによ
って磁路が形成され、Ａ方向に磁束が流れ、加工スクラ
ップ２５はマグネットノズル１１に吸着された状態とな
る。

【００２１】ＮＣ装置５はテーパＵＶ軸駆動機構を動作
させることにより、被加工物の切り落ち点Ｄと加工開始
Ｅを結ぶ直線上の所定の位置までマグネットノズル２５
を被加工物に対して自動的にＸＹ方向に相対移動させる
。この実施例では、移動点Ｆは図２に示すように切り落
ち点Ｄと加工開始点Ｅとの中点に指定される。以上の動
作は、予めメモリ１５に登録されたプログラムであるマ
グネットノズル位置制御手段１５１に従って行なわれる
。なお、図２において、Ｇはプログラム軌跡、Ｈはマグ
ネットノズル２５の先端部が吸着する部分の吸着面積を
概略的に示したものである。Ｊは加工開始穴である。

【００２２】マグネットノズル１１を切り落ち点Ｄと加
工開始点Ｅとの中点に移動させたのち、磁力によって吸
着された加工スクラップ２５は、従来例と同様にＺ軸駆
動機構を動作させることにより上方に抜き取られたのち
、水平方向へ移送され、加工範囲外へ運び出される。 ついで電磁コイル２９をＯＦＦして加工スクラップ２５
を所定位置にて離脱してスクラップ処理動作が完了する
。

【００２３】以上の動作は、予めメモリ１５に登録され
たプログラムである加工スクラップ運搬制御手段１５２
に従って行なわれる。

【００２４】上記動作において加工開始点Ｅは必ず加工
スクラップ２５の内側にあるため、移動点Ｆすなわち引
き抜き位置も必ず加工スクラップ２５の内側となり、確
実な加工スクラップ２５の吸着、引き抜きが可能となる
。また、移動点Ｆを求める演算処理も簡単になる。

【００２５】なお、マグネットノズル位置制御手段１５
１及び加工スクラップ運搬制御手段１５２は、ユーザが
作成するプログラムではなくシステム内部のプログラム
である。

【００２６】なお、上記実施例では、切り落ち点Ｄと加
工開始点Ｅを結ぶ直線上の中点に、マグネットノズル２
５を移動させているが、マグネットノズル１１による加
工スクラップ２５の吸着が半掛かり状態にならず、確実
に運搬できるためには、マグネットノズル２５を切り落
ち点Ｄから加工開始点Ｅ側へ、マグネットノズル２５の
先端開口部の外径Ｌの１／２の長さ以上移動させればよ
い。

【００２７】すなわち、切り落ち点Ｄから測って１／２
Ｌの長さの範囲を除く任意の位置（これを簡略化して、
切り落ち点を除く任意の位置と言うことにする）へ移動
させればよい。

【００２８】次に、他の実施例について説明する。この
実施例は、負圧センサ３６及び判別装置３８により負圧
の上昇を判別して吸着を検出してから、加工スクラップ
２５の運搬を行なうもので、この実施例によれば、より
確実に加工スクラップ２５の運搬を行なうことができる
。

【００２９】先の実施例と同様にして、マグネットノズ
ル１１の電磁コイル２９を励磁して加工スクラップ２５
を吸着し、ＵＶ軸を駆動して切り落ち点Ｄと加工開始点
Ｅとの中点へマグネットノズルを相対移動させる。

【００３０】ついで、ＮＣ制御５は図示されないポンプ
を起動し、アスピレータ３５内に水流３９を供給するこ
とにより、マグネットノズル１１内部のエアー吸引を行
う。その際、加工スクラップ２５がマグネットノズル１
１に吸着されている場合には負圧センサ３６によってマ
グネットノズル１１内の負圧の上昇が計測され、判別装
置３８は加工スクラップ２５のノズル１１への吸着を判
別し、加工スクラップ２５の吸着が検出される。なお、
このとき、ワイヤ電極貫通穴３３からエアーがもれるが
、ワイヤ電極貫通穴３３の直径が０．４ｍｍ程度と極め
て小さいので、実用上もれによる影響は無視できる。

【００３１】以上の吸着の検出の動作は、予めメモリ１
５に登録されたプログラムである吸着検出手段に従って
行なわれる。

【００３２】そののち、磁力によって吸着された加工ス
クラップ２５は、先の実施例と同様にＺ軸を駆動するこ
とにより上方に抜き取られたのち、水平方向へ移送され
、加工範囲外へ運び出される。ついで電磁コイル２９を
ＯＦＦして加工スクラップ２５を所定位置にて離脱して
スクラップ処理動作が完了する。

【００３３】上記動作において加工開始点Ｅは必ず加工
スクラップ２５の内側にあるため、移動点Ｆすなわち引
き抜き位置も必ず加工スクラップ２５の内側となり、確
実な加工スクラップ２５の吸着、引き抜きが可能となる
。また、移動点Ｆが加工開始点Ｅと一致するような場合
は、吸引による吸着検出を行った際に加工開始穴Ｊから
エアーがもれて吸着検出が困難となるが、上記動作のよ
うな加工開始点Ｅと切り落ち点Ｄとの中点に移動するこ
とにより、加工開始穴Ｊを避けた位置にて確実な吸着検
出を行うことができる。なお、先の実施例と同様、必ら
ずしも中点である必要はなく、切り落ち点を除く任意の
位置で、かつ加工開始穴Ｊを避けた位置であればよい。

【００３４】なお、上記各実施例は、加工スクラップ２
５が母材２から完全に切り離された時点で、電磁コイル
２９を励磁している。この場合加工スクラップ２５は、
下部ノズル１２により下から支えられることになるため
、吸着動作に支障はないが、切り落ちる直前、例えば所
定距離手前で電磁コイル２９を励磁すれば、中子つまり
加工スクラップ２５の傾斜が防止されるという点で有効
である。

【００３５】

【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、上部ノ
ズルを電磁石として構成したマグネットノズルで加工ス
クラップを運搬するときに、被加工物の切り落ち点と加
工開始点とを結ぶ直線上の当該切り落ち点を除く任意の
位置にマグネットノズルを相対移動させ、次に、マグネ
ットノズルが移動した位置から、マグネットノズルに吸
着された加工スクラップを加工範囲外へ運搬する制御を
行なうから、加工スクラップがマグネットノズルに半掛
かり状態で吸着されることが防止され、吸着面積を大き
くすることができ、ひいては確実なスクラップ処理、自
動加工を行なうことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す構成図である。

【図２】同じく実施例の動作を説明するための説明図で
ある。

【図３】ワイヤカット放電加工機の概略の構成を示す構
成図である。

【図４】上部ノズルであるマグネットノズルの詳細を示
す断面図である。

【図５】マグネットノズルの動作を説明するための説明
図である。

【図６】加工スクラップの運搬の動作を説明するための
説明図である。

【符号の説明】

１　　ワイヤ電極 ２　　母材 ５　　ＮＣ装置 １１　　マグネットノズル １２　　下部ノズル １５　　メモリ １６　　ＣＰＵ ２５　　加工スクラップ １５１　　マグネットノズル位置制御手段１５２　　加
工スクラップ運搬制御手段Ｄ　　切り落ち点 Ｅ　　加工開始点 Ｆ　　移動点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被加工物を介して上下に対向配置され
   、かつ軸心部にてワイヤ電極を案内すると共に開口部か
   ら、前記ワイヤ電極と前記被加工物との対向する微少間
   隙に、加工液を供給する一対のノズルの内の上部のノズ
   ルであって、そのノズル自体を磁性体で形成すると共に
   電磁コイルを一体に組込み、電磁石として構成したマグ
   ネットノズルと、このマグネットノズルを前記被加工物
   に対して、二次元方向又は三次元方向に相対移動させる
   駆動機構と、プログラム及びデータを格納する記憶手段
   を含む情報処理装置を有し、前記記憶手段に格納された
   プログラム及びデータに基づき前記駆動装置を制御する
   制御装置とを備えてなり、前記制御装置は、前記被加工
   物の切り落ち点または切り落ち点の直前で前記電磁コイ
   ルを励磁すると共に、前記被加工物の切り落ち点と加工
   開始点とを結ぶ直線上の前記切り落ち点を除く任意の位
   置への前記マグネットノズルの相対移動を前記駆動機構
   に行なわせるマグネットノズル位置制御手段と、前記マ
   グネットノズル位置制御手段により制御されて前記マグ
   ネットノズルが相対移動した位置から、前記マグネット
   ノズルに吸着された加工スクラップの加工範囲外への運
   搬を前記駆動装置に行なわせる加工スクラップ運搬制御
   手段とを有することを特徴とするワイヤカット放電加工
   機。