JPH0471647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワイヤカツト放電加工機のワイヤ電
極自動装填装置に関し、特に、被加工物の電極挿
通孔に対するワイヤ電極の確実な自動装填が遂行
し得るように改善したワイヤ電極自動装填装置に
関する。

〔従来技術〕

ワイヤカツト放電加工機は被加工物とワイヤ電
極とを微小間隙を介して対向させ、その両者に通
電して当該微小間隙中に放電を発生させ、その放
電エネルギーによつて被加工物に所望の加工作用
を及ぼすものであり、被加工物に所望の寸法、形
状を与えるには被加工物とワイヤ電極との間に直
交するＸ、Ｙ軸で規定される平面内で相対移動を
与える構成が具備されている。ここでワイヤ電極
は常にその線材方向に送られることによつて放電
時の電極消耗による継線の発生を予防する処理が
採られているが、断線事故を完全に防止すること
は不可能である。このため、従来のワイヤカツト
放電加工機においては、ワイヤ電極の断線を検出
してその後にワイヤ電極の装填を自動的に遂行
し、ワイヤカツト放電加工を再開するようになつ
ている。そのような従来のワイヤカツト放電加工
機の典型例は本願出願人による特公昭60−17653
号に開示され、その構成の概略を説明すると、第
２図に示すように、ワイヤ電極１０はワイヤ電極
繰り出しモータ１６に依つて駆動されるワイヤ電
極リール１４から被加工物Ｗに向けて繰り出さ
れ、給電子１２，１２を介して通電がおこなわ
れ、また被加工物Ｗにも通電が行われることによ
り、被加工物Ｗとワイヤ電極１０との間で微小間
隙を介して放電エネルギーが生じ放電加工作用が
進捗する。このとき、ワイヤ電極１０は押圧ロー
ラ１８とワイヤ電極送給モータ２０の回転駆動を
うけるワイヤ電極送給ローラ２２とからなるワイ
ヤ電極送給機構で前進送給され、ダンシングロー
ラ２４を経由して放電加工領域に設けられている
ガイドローラ２６に進む。このガイドローラ２６
を通過したワイヤ電極１０は更に案内ローラ２８
とこれに接触したワイヤ電極新線繰り出し用の新
線繰り出しローラ３０との間を通過する。この新
線繰り出しローラ３０は駆動モータ３２によつて
回転駆動されるもので、後者の駆動モータ３２自
体は通常の放電加工時には非作動状態にあるが、
ワイヤ電極１０に断線が生じたときに作動して新
線繰り出し行う。なお、ワイヤ電極繰り出しモー
タ１６、ワイヤ電極送給モータ２０および駆動モ
ータ３２等はトルクモータであり、ワイヤ電極１
０に適正な張力を与え、これらトルクモータ１
６，２０，３２は制御装置６８の制御下で駆動、
停止するようになつている。案内ローラ２８と新
線繰り出しローラ３０との間を通過したワイヤ電
極１０は、圧力水流入口３４ａと圧力水噴出口３
４ｂとからなり、ワイヤ電極１０の断線時に新線
を放電加工部へ流体圧の利用により送入する流体
ジエツト送り手段３４を経て、次のワイヤ電極ク
ランプ装置３６に進む。このワイヤ電極クランプ
装置３６は逆転防止機構付ローラと３８とこのロ
ーラ３８にばね４２のばね力で常時押圧されてい
るクランプローラ４０とを有し、通常はこれら両
ローラ３８，４０の間に挟まれながらワイヤ電極
１０は更に放電加工部へ進む。上記クランプロー
ラ４０は支点４４に枢着された二股リンク４６の
一方の腕４８の先端に枢着されており、他方の腕
５０の先端には案内ローラ５２が枢着されてい
る。そして、常時はこの案内ローラ５２を介して
上述のローラ３８，４０の間にワイヤ電極１０は
送入されているが、腕５０の中央部に配設された
エアシリンダからなる圧力応動アクチユエータ５
４のピストン桿によつて二股リンク４６がばね４
２のばね力に抗して支点４４の周りに旋回せしめ
られると、クランプローラ４０は逆転防止機構付
ローラ３８から解離されるので、両ローラ３８，
４０の間に大きな通過ギヤツプ形成され、ワイヤ
電極１０の通過が容易になるもので、例えば断線
後の自動装填時には上記通過ギヤツプが形成され
るように作動される。ワイヤ電極クランプ装置３
６を通過したワイヤ電極１０は被加工物Ｗとの放
電加工領域の直上方と直下方で適宜のワイヤガイ
ド５６，５６によつて位置決めされることで被加
工物Ｗと対向する放電加工部を通過し、その後は
押付ローラ５８とワイヤ電極巻上げローラ６０と
の間を通つた後に巻上げリール（図示なし）に巻
上げられる。ワイヤ電極巻上げローラ６０はワイ
ヤ電極巻上げモータ６２によつて駆動される。ワ
イヤ電極１０に断線が生じたときは、ダンシング
ローラ２４でワイヤ電極１０の弛みから発生する
リンク６４とリミツトスイツチ６６との係合によ
つて該断線を検出し、制御装置６８へ検出信号を
送る。そして、特公昭60−17653号に詳述の如く、
この検出信号に応動してワイヤ電極１０の送給が
一端停止し、次いで断線後の新線が流体ジエツト
送り手段３４の作動で流体ジエツトの送り作用に
より被加工物Ｗの電極挿通孔を経てワイヤ電極巻
上げローラ６０まで送り込まれる所謂自動装填が
遂行される。また、このワイヤ電極の自動装填
は、断線時のみならず、新しいワイヤ電極を使用
するときや多数個取り加工を行うとき故意にワイ
ヤ電極を切断し次の加工のスタート孔にワイヤ電
極を装填するときにも同様に遂孔される。

〔解決すべき問題点〕

上述したワイヤ電極の自動装填において、ワイ
ヤ電極が被加工物の電極挿通孔に正しく貫通、装
填されたか否の検出はワイヤ電極と被加工物とが
装填途中に接触したか否かを電気的導通の発生の
有無から検出していた。その自動装填途中で電気
的導通が検出されると電極挿通孔に正しく貫通、
装填されないで接触を起こしたもの、つまり、自
動装填失敗として自動装填を再度やりなおすよう
にしていた。このために、孔径が大きい場合には
接触を起こさずに装填を完了させ得るから問題な
いが、電極挿通孔の孔径が小さいときは、正しく
ワイヤ電極が挿通されていてもワイヤ電極と被加
工物の孔壁との間で接触を起こすことがあり、故
にあたかも自動装填失敗と検出してしまうことが
ある。この結果として、自動装填の成功率は低下
してしまうと言う不具合が発生している。従つて
本発明はこのような不具合がなく、しかもワイヤ
電極の自動装填を確実に達成できるように構成し
たワイヤ電極自動装填装置とを実現せんとするも
のである。

〔解決手段と作用〕

上述の発明目的の達成のために、本発明は、ワ
イヤカツト放電加工に当たり、ワイヤ電極を被加
工物の電極挿通孔に流体ジエツト送りを用いて自
動的に装填するワイヤカツト放電加工機のワイヤ
電極自動装填装置において、ワイヤ電極送給モー
タに連結されたワイヤ電極送給ローラと、前記ワ
イヤ電極送給ローラから前記被加工物に向かうワ
イヤ電極の一定送路を形成するように配設される
複数のローラ手段と、前記ワイヤ電極の一定送路
における被加工物の上流位置に配設され、該ワイ
ヤ電極を前記被加工物の電極挿通孔に向けて装填
走行させる流体ジエツト送り手段と、前記流体ジ
エツト送り手段の上流位置に設けられて前記ワイ
ヤ電極の前記一定送路におけるワイヤ電極有無を
検出するワイヤ電極検出手段と、前記ワイヤ電極
送給ローラと前記ワイヤ電極検出手段との間に設
けられ、前記被加工物からワイヤ電極を所定量引
き上げ作動させるワイヤ電極引き戻し手段と、前
記ワイヤ電極検出手段によつて前記ワイヤ電極が
前記一定送路から弛緩、逸脱したことを検出した
とき、前記ワイヤ電極引き戻し手段を作動させ、
前記一定送路に復帰したことを検出したとき、ワ
イヤ電極の自動装填動作を再始動させるようにす
る制御手段とを具備して構成されたことを特徴と
するワイヤカツト放電加工機のワイヤ電極自動装
填装置を提供するものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明によるワイヤカツト放電加工機
のワイヤ電極自動装填装置の一実施例における要
部を示した斜視図であり、被加工物の上方部に設
けられたワイヤ電極の自動装填に必須の構成要素
を示している。なお、第２図のものと同じ参照番
号は同一機能要素を示している。

第１図において、ワイヤカツト放電加工機の機
体７０における後方部にはワイヤ電極供給リール
１４が該機体７０内に収納されたワイヤ電極繰り
出しモータ（図示に現れない）によつて駆動さ
れ、ワイヤ電極１０の新線を繰り出すように巻
設、保持している。ワイヤ電極１０は上記ワイヤ
電極供給リール１４から押圧ローラ１８、ワイヤ
電極送給ローラ２２間を経て送給作用を受け、更
に、揺動腕６４を有したダンシングローラ２４を
経てガイドローラ２６に到る。なお、上記ワイヤ
電極送給ローラ２２は機体７０内に収納されたワ
イヤ電極送給モータ（図に現れない）によつて駆
動される。ガイドローラ２６を経由したワイヤ電
極１０は次いで案内ローラ２８と繰り出しローラ
３０とによつて挟持され、後者の繰り出しローラ
３０による繰り出し作用で更に送給作用を受け
る。上記繰り出しローラ３０は、やはり機体７０
内に収納された駆動モータ（図に現れていない）
により駆動されるもので、しかも後述のように、
ワイヤ電極１０が断線等で自動装填される場合に
おいて、新線先端を一旦被加工物（第２図と同様
位置に置かれている。）から引き上げるときもこ
の繰り出しローラ３０と案内ローラ２８とによる
挟持位置から外れて引き上げられることはないよ
うになつている。

案内ローラ２８と繰り出しローラ３０との挟持
位置から繰り出されたワイヤ電極１０は更に案内
環７２を通過して、被加工物に向けて下降する。
すなわち、被加工物の上方（ワイヤ電極の送り方
向に見て上流位置）において光センサ７４の前を
通過し、流体ジエツトノズルによつて形成された
流体ジエツト送り手段３４内におき流体ジエツト
流による送入作用を受けながら、被加工物の電極
挿通孔に向けて送られる。上記流体ジエツト送り
手段３４の上方には光センサ７４を保持すると共
に案内環を形成するブラケツト部材７６が取りつ
けられている。上記光センサ７４は一定送路を通
過するワイヤ電極１０を非接触的に検出する手段
であり、市販の光フアイバーを利用した光電子ス
イツチを用いることができる。すなわち、ワイヤ
電極１０が上述した押圧ローラ１８を始めとした
諸ローラ２２，２４，２６，２８，３０によつて
形成された一定送路から逸脱すると信号状態が変
化し、それによつてワイヤ電極１０が一定送路に
有るか否かが検出されるものである。

また、本発明に係る重要な要素として、ダンシ
ングローラ２４からガイドローラ２６に到るワイ
ヤ電極送路の中間においてワイヤ電極引き戻し用
のアクチユエータ７８が設けられている。このア
クチユエータ７８は機体７０に取りつけられた流
体作動のシリンダ８０と、このシリンダ８０から
流体圧で一定送路に対し突出及びそこから後退作
動する腕８２と、この腕８２の先端に設けられた
把持係合子８４とから構成され、突出時にワイヤ
電極１０を突出方向前方に向けて弯曲変向させ、
ガイドローラ２６と被加工物との間に断線、下垂
したワイヤ電極１０が有るとそれを上方に引き上
げる作用をする。なお、このアクチユエータ７８
の下方に有るダンシングローラ２４は第２図に示
したものと同様にワイヤ電極１０の断線を検出
し、またその後ワイヤ電極１０の自動装填完了に
伴つてワイヤ電極１０の張力が復帰したことを検
出する作用を有していることは言うまでもない。
更に第２図の従来の制御装置６８と同様の制御装
置８８が設けられ、この制御装置８８には従来の
制御装置６８における入出力信号線と共に光セン
サ７４からの検出信号線とアクチユエータ７８の
作動制御用の信号線とが接続されている。以上、
本発明に係るワイヤ電極１０の自動装填装置の要
部構成に就いて説明したが、これらに加えて給電
子や被加工物通過後のワイヤ電極を回収するワイ
ヤ電極巻上げ機構等が具備されてワイヤカツト放
電加工が遂行されるように構成されている。次に
上述の構成を有したワイヤ電極自動装填装置によ
る自動装填作用を以下に第１図と共に第３図及び
第４図を参照して説明する。

ワイヤ電極１０が放電加工部で断線を起した
り、或いはワイヤ電極供給リール１４上のワイヤ
電極が完全消費されたり、放電加工開始点の変更
等に依つてワイヤ電極新線の自動装填が必要にな
ると、先ず、ワイヤ電極１０の一定送路に対する
被加工物の電極挿通孔の位置決めが遂行される。
この位置決め作用は被加工物を載置したワイヤカ
ツト放電加工機のテーブルをＸ、Ｙ直交座標系で
定められる平面内で移動させることによつて遂行
される。第３図のステツプ１は、この位置決めが
既に完了し、流体ジエツトを利用した流体ジエツ
ト送り手段３４により第１回目の送り作用が遂行
され、挿通失敗を生じた状態を示している。すな
わち、ワイヤ電極１０の先端は被加工物Ｗの電極
挿通孔Ｈに挿通されずに被加工物Ｗの表面に当接
し、故に上方から繰り出し作用を受けたワイヤ電
極１０は被加工物Ｗの近くで弛みを生じ、その結
果、一定送路から逸脱している。このワイヤ電極
１０の一定送路からの弛みは、直ちに光センサ７
４でワイヤ電極１０が一定送路に無いものとして
非接触的に検出される。この検出信号は制御装置
８８に入力されるので、制御装置８８はワイヤ電
極送給ローラ２２の繰り出し作用を直ちに停止さ
せる。同時にアクチユエータ７８が突出作動され
る。この結果、ガイドローラ２６から被加工物Ｗ
の表面に下垂したワイヤ電極部分は、その上流部
の弯曲変向によつて弛みを解消するように引き上
げ作用を受ける。ステツプ２はこのようにしてワ
イヤ電極１０が引き上げられた状態を示してい
る。すなわち、引き上げ作用を受けたワイヤ電極
１０は空間に下垂し、しかも流体ジエツト送り手
段３４による流体ジエツトの送入力で下方に引張
り作用を受けるから、自から一定送路に復帰す
る。一定送路にワイヤ電極１０が復帰したことを
光センサ７４が検出すると、この検出信号が再び
制御装置８８に印加されるから、制御装置８８は
ワイヤ電極送給ローラ２２の繰り出し作動の停止
を直ちに解除する。また、アクチユエータ７８の
腕８２を後退動作させる。この結果、ワイヤ電極
１０の一定送路における拘束が解除され、流体ジ
エツト送り手段３４の作用で、ステツプ３に示す
ように自動装填作用が再度遂行される。このよう
にしてワイヤ電極１０は被加工物Ｗの電極挿通孔
Ｈに挿通されるのである。電極挿通孔Ｈに挿通し
たワイヤ電極１０は図示されていないワイヤ電極
巻き上げ装置により把持、巻上げられる。そして
ワイヤ電極１０の巻上げが進捗してワイヤ電極１
０に一定張力が作用したことをダンシングローラ
２４が検出すると、ワイヤカツト放電加工動作
が、開始されるのである。

ここで、第３図のステツプ４を参照すると、こ
のステツプ４は、アクチユエータ７８の腕８２と
把持係合子８４とがワイヤ電極１０の一定送路に
向けて突出作動されたにもかかわらず、ガイドロ
ーラ２６から被加工物Ｗの表面に下垂したワイヤ
電極１０の引き上げが不完全であり、なお、電極
先端が被加工物Ｗの表面に停滞している状態を示
している。このような状態が発生すると、光セン
サ７４は依然としてワイヤ電極１０が一定送路に
無いことを示す検出信号を制御装置８８に継続印
加する。故に制御装置８８はアクチユエータ７８
が突出作動を完了した信号と上記光センサ７４の
検出信号との論理和に応動してワイヤ電極送給ロ
ーラ２２を逆転作動させる。この結果、ワイヤ電
極１０はガイドローラ２６と被加工物Ｗとの間で
引き戻し作用を受けるから、前述のステツプ２の
場合と同様にして一定送路に復帰する。ワイヤ電
極１０が一定送路に復帰すると、ステツプ５に示
されるように光センサ７４はワイヤ電極１０を検
出する。従つて、その検出信号に応じて上記ワイ
ヤ電極送給ローラ２２の逆転が停止され、代りに
繰り出し作用が再開されて、ステツプ２，３と同
様にしてワイヤ電極１０の自動装填が再度遂行さ
れる。このようにして自動装填が成功すると、上
述のようにワイヤカツト放電加工動作が再開され
る。

第４図は上述したワイヤ電極自動装填作用を解
説したフローチヤートである。同フローチヤート
に依れば、ワイヤ電極１０の自動装填が成功裡に
終了するまで繰り返し遂行されることがわかる。
また、アクチユエータ７８の突出作動後にその腕
８２が後退動作したとき、つまりアクチユエータ
７８のOFFの時点で光センサ７４が一定送路に
おけるワイヤ電極１０の有無を検出作動してお
り、このときに、一旦アクチユエータ７８の引き
上げ作用で一定送路に復帰したワイヤ電極１０が
アクチユエータ７８を後退させることで一定送路
から又逸脱したときは、再びアクチユエータ７８
を突出作動させてワイヤ電極１０を一定送路に復
帰させてから自動装填作用が行われることを説明
している。この事実から、本発明によれば、被加
工物Ｗの電極挿通孔Ｈにワイヤ電極１０が極めて
高確率で挿通されることが理解できる。すなわ
ち、本発明は、ワイヤカツト放電加工機におい
て、ワイヤ電極の新線自動装填時や断線後の自動
装填時等に、ワイヤ電極の一定送路からの逸脱又
は弛みが発生すると、当該一定送路中にワイヤ電
極が存在しないことを、ワイヤ電極検出手段が直
接的に検出する構成を備えている。この一定送路
からの逸脱や弛みの発生は、自ずと自動装填の失
敗を来すことになるから、結局、このワイヤ電極
検出手段により簡単に、かつ確実にワイヤ電極の
自動装填の失敗を検出できることになるのであ
る。しかも、本発明は、ワイヤ電極の弛みや一定
送路からの逸脱を解消するために設けたワイヤ電
極引き戻し手段として、既存の各種ローラや回転
モータはそのままにしておいて、構造簡単な装置
から成りワイヤ電極を所定量引上げ作動させるワ
イヤ電極引き戻し手段を設け、これを制御手段と
直結した構成としたから、制御系が非常に簡単に
なるのである。

〔発明の効果〕

以上の説明から、本発明はワイヤ電極が被加工
物の電極挿通孔に挿通されない限り、自動的にワ
イヤ電極の位置、姿勢を修正して装填作用を繰り
返し、究極的に装填を終了に到らしめると共に電
極挿通孔に挿通されているにもかかわらず、失敗
として検出する場合もあるという従来のワイヤ電
極装填方法及び装置における不具合を電気的導通
チエツクによらないワイヤ電極のたるみ検出の方
法を用いることによつて完全に解消することがで
きたのである。しかも、上述のようにワイヤ電極
の位置及び送り姿勢を修正して繰り返し自動装填
作用を遂行し、成功裡に終了せしめるから被加工
物の電極挿通孔の孔径が小さいときでも高確率で
ワイヤ電極自動装填を達成できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるワイヤカツト放電加工機
のワイヤ電極自動装填装置の実施例における要部
構成を示す斜視図、第２図は従来のワイヤカツト
放電加工機における構成を示した機構図、第３図
は本発明によるワイヤ電極の自動装填作用を説明
する作動図、第４図は同フローチヤートである。 １０……ワイヤ電極、１４……ワイヤ電極供給
リール、１８……押圧ローラ、２２……ワイヤ電
極送給ローラ、２４……ダンシングローラ、２６
……ガイドローラ、２８……案内ローラ、３０…
…繰り出しローラ、３４……流体ジエツト送り手
段、７４……光センサ、７８……アクチユエー
タ、８４……把持係合子、８８……制御装置、Ｗ
……被加工物、Ｈ……電極挿通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ワイヤカツト放電加工に当たり、ワイヤ電極
   を被加工物の電極挿通孔に流体ジエツト送りを用
   いて自動的に装填するワイヤカツト放電加工機の
   ワイヤ電極自動装填装置において、 ワイヤ電極送給モータに連結されたワイヤ電極
   送給ローラと、 前記ワイヤ電極送給ローラから前記被加工物に
   向かうワイヤ電極の一定送路を形成するように配
   設される複数のローラ手段と、 前記ワイヤ電極の一定送路における被加工物の
   上流位置に配設され、該ワイヤ電極を前記被加工
   物の電極挿通孔に向けて装填走行させる流体ジエ
   ツト送り手段と、 前記流体ジエツト送り手段の上流位置に設けら
   れて前記ワイヤ電極の前記一定送路におけるワイ
   ヤ電極の有無を検出するワイヤ電極検出手段と、 前記ワイヤ電極送給ローラと前記ワイヤ電極検
   出手段との間に設けられ、前記被加工物からワイ
   ヤ電極を所定量引上げ作動させるワイヤ電極引き
   戻し手段と、 前記ワイヤ電極検出手段によつて前記ワイヤ電
   極が前記一定送路から弛緩、逸脱したことを検出
   したとき前記ワイヤ電極引き戻し手段を作動さ
   せ、かつ、前記一定送路に復帰したことを検出し
   たときワイヤ電極の自動装填動作を再始動させる
   ようにする制御手段とを 具備して構成したことを特徴とするワイヤカツト
   放電加工機のワイヤ電極自動装填装置。 ２ 前記ワイヤ電極検出手段は、前記ワイヤ電極
   の前記一定送路におけるワイヤ電極の有無を光学
   的に検出する光センサから構成された特許請求の
   範囲第１項に記載のワイヤカツト放電加工機のワ
   イヤ電極自動装填装置。 ３ 前記ワイヤ電極引き戻し手段は、前記ワイヤ
   電極の一定送路に向けて突出するワイヤ電極係合
   腕を具備したアクチユエータから構成された特許
   請求の範囲第１項に記載のワイヤカツト放電加工
   機のワイヤ電極自動装填装置。 ４ 前記複数のローラ手段は、前記ワイヤ電極の
   張力が所定値に達したとき、自動装填完了信号を
   発生するダンシングローラを具備した特許請求の
   範囲第１項に記載のワイヤカツト放電加工機のワ
   イヤ電極自動装填装置。