JPH052826U - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作物の水平方向の傾き量及び方向を計測
し、テーパ加工装置でその傾き量を補正するワイヤ放電
加工装置を得ることを目的とする。 【構成】 ワイヤ電極１と工作物２との接触を検出し
て、ワイヤ電極１の供給を停止させ、ワイヤ電極１の供
給開始から停止までに送り出されたワイヤ電極１の長さ
をワイヤ電極送り出し量算出手段３６によって算出し、
その算出結果を基に加工液１５を噴出するノズルと工作
物との距離を距離計測手段によって計測し、このノズル
１３と工作物２との距離から工作物２の水平方向の傾き
量及び傾き方向を水平誤差検出手段３８が検出し、その
傾き量と傾き方向をテーパ軸誤差補正手段３９によって
テーパ加工装置のＵ軸、Ｖ軸へ補正をかけるようにし
た。 【効果】 工作物の加工前の段取りにおいて、手間を大
幅に削減することができ、誤調整や調整忘れによる工作
物の加工不良を防ぐことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ワイヤ放電加工装置に係り、特にそのワイヤ電極自動供給装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来のワイヤ放電加工装置における加工時の状態を概略的に示す一部断 面構成図である。図において、１はワイヤ電極、２は工作物、３は工作物２に開 けられたワイヤ電極１を通す孔、例えば加工開始孔である。工作物２は駆動装置 （図示しない）によりワイヤ電極１に対してＸ軸、Ｙ軸方向に相対的に駆動され る。４はパイプガイドで、その内部にワイヤ電極１を挿通し、かつ先端の加工区 域にあるワイヤ電極１をガイドするダイスガイド５を備えている。６はワイヤ電 極１をガイドする下側のダイスガイドで、下部ガイド７の上端部に装着されてい る。８はワイヤ電極１に加工用電源装置９から加工エネルギーを供給する上側の 給電子、１２は下部ガイド７に装着され、加工用電源装置９からの給電線１０に 接続される下側の給電子、１３、１４はワイヤ電極１と工作物２との放電加工区 域に加工液１５を噴出する上部ノズル及び下部ノズル、１７、１８は上部ノズル １３及び下部ノズル１４にそれぞれ加工液１５を供給する加工液流入口、１９は パイプガイド４を通って下部ガイド７へワイヤ電極１を供給するピンチローラで これはパイプガイド４の上部に取り付けられ、駆動モーター２０によって駆動さ れてワイヤ電極１を下方向へ供給する。２６は下部ガイド７まで供給されたワイ ヤ電極１を引張り駆動させるローラで、このローラ２６とモータ２９に接続され たローラ２８との間にベルト２７が張架されており、モータ２９の駆動力によっ て回転されるローラ２８により、ワイヤ電極１はワイヤ電極回収箱３０へ送り出 される構造になっている。また、パイプガイド４及び上部ノズル１３全体は駆動 装置（図示しない）によってワイヤ電極１に対してＸ軸、Ｙ軸方向に相対的に駆 動され、テーパ加工装置としてＸ軸、Ｙ軸とは独立したＵ軸、Ｖ軸として制御さ れる。また、３２は制御装置である。

【０００３】 図５は図４のワイヤ放電加工装置において工作物２を機械にセッティングした 状態を上から見た一部断面構成図である。図において４６はワイヤ放電加工装置 の工作物２を設置するテーブル、４７、４８は工作物２をテーブル４６に固定す るクランプ金具である。図６は図５を横から見た図である。

【０００４】 図７は図４のワイヤ放電加工装置における工作物２の平行調整を行う方法を概 略的に示す一部断面構成図である。図において４０はワイヤ放電加工装置の機械 本体部、４１は工作物２の傾きを測定するダイアルゲージ、４２はダイアルゲー ジ４０をワイヤ放電加工装置の機械本体部に固定する固定部、４３はダイアルゲ ージ４０の先に取り付けられた測定子である。

【０００５】 次に、上記従来のワイヤ放電加工装置の動作について説明する。まず、図５に 示すように工作物２をクランプ金具４７、４８を用いてテーブル４６に軽く固定 し、次に図７に示すようにワイヤ放電加工装置の機械本体部４０に固定部４２を 取り付け、ダイアルゲージ４１の先に取り付けられた測定子４３を工作物２の上 面に接触させる。テーブル４６をＸ軸、Ｙ軸方向に移動させ、測定子４３を工作 物２の上面を移動させる。この時、工作物２が水平方向に対して傾いている場合 は、ダイアルゲージ４１の指針が変化し、工作物２の傾きを知ることができる。 工作物２が水平方向に対して傾きが無いように調整し、クランプ金具４７、４８ を締めて工作物２をテーブル４６に固定する。工作物２の側面に対しても同様に 傾きがないように調整を行う。

【０００６】 工作物２の平行調整を行い、工作物２をテーブル４６に固定した後、工作物２ の孔３にワイヤ電極１を挿入する。ワイヤ電極１を工作物２の孔３の中に挿入す るには、まず、ワイヤ電極１の供給機構であるピンチローラ１９を駆動させる駆 動モーター２０を回転させ、ワイヤ電極１を工作物２の方向へ送り出すことによ り、ワイヤ電極１の送給を開始する、。これと同時に、上部ノズル１３により加 工液１５をワイヤ電極１の送り方向に向けて噴出させる。この加工液１５の噴出 により、工作物２の加工開始孔である孔３が洗浄されてこの孔３の詰まることが 解消されると共に、ワイヤ電極１の送給方向に対して張力が与えられてこのワイ ヤ電極１の巻き癖が取り除かれる。ワイヤ電極１は工作物２の孔３、下部ガイド ７を順次に通過し、ローラ２６で捕捉案内され、ベルト２７で運ばれてワイヤ電 極回収箱３０へ回収され、これによりワイヤ電極１の挿入動作は完了する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来のワイヤ放電加工装置は以上のように構成されているので、ワイ ヤ電極１の挿入動作を行う前に工作物２の平行調整を行わねばならず、もしも平 行調整を行わずにワイヤ電極１の挿入を完了させてしまった場合には、ワイヤ電 極１を切断して平行調整を行い、もう一度ワイヤ電極１の挿入動作を行わねばな らず、そのために、工作物２の加工前における段取りにおいて、人手によるとこ ろが大きく、非常に手間がかかるという問題点があった。また、その工作物２の 平行調整は、ダイアルゲージ４１の指針の変化を見て作業者が行うので、調整が 不十分だったり、調整を忘れてしまったりする危険があり、もしも調整が不十分 だったり、忘れたままで加工を行った場合、加工物そのものが正しい形状になら ないという問題点があった。

【０００８】 この考案は上記のような問題点を解消するためになされたもので、工作物の水 平方向の傾き量及び方向を計測し、テーパ加工装置でその傾き量を補正するワイ ヤ放電加工装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極供給手段によってワイヤ電 極を工作物に向けて送り出し、加工液供給手段によってワイヤ電極のワイヤ送り 方向に向けて加工液を噴出させ、噴出された加工液によって工作物を洗浄すると 共に、ワイヤ電極にその送給方向に対して張力を与え、この時、ワイヤ電極と工 作物との接触をワイヤ電極接触検出手段によって検出すると、その接触を検出し て出力信号を出力し、その出力信号を受けてワイヤ電極供給制御手段はワイヤ電 極供給機構である駆動モータを制御してワイヤ電極の供給を停止させ、ワイヤ電 極供給開始から停止までに送り出されたワイヤ電極の長さをワイヤ電極送り出し 量算出手段によって算出し、その算出結果を基に加工液を噴出するノズルと工作 物との距離を距離計測手段によって計測し、このノズルと工作物との距離から工 作物の水平方向の傾き量及び傾き方向を水平誤差検出手段が検出し、その傾き量 と傾き方向をテーパ軸誤差補正手段によってテーパ加工装置のＵ軸、Ｖ軸へ補正 をかけるようにしたものである。

【００１０】

【作用】

この考案におけるワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極供給手段がワイヤ電極を 工作物に向けて送り出し、加工液供給手段がワイヤ電極のワイヤ送り方向に向け て加工液を噴出させ、噴出された加工液によって工作物を洗浄すると共に、ワイ ヤ電極にその送給方向に対して張力を与え、この時、ワイヤ電極と工作物とが接 触すると、その接触をワイヤ電極接触検出手段が検出し、その出力信号を受けて ワイヤ電極供給制御手段がワイヤ電極の供給機構である駆動モータを制御してワ イヤ電極の供給を停止させ、ワイヤ電極送出し量算出手段がワイヤ電極の供給開 始から停止までに送り出されたワイヤ電極の長さを算出し、その算出結果をもと に距離計測手段が加工液を噴出するノズルと工作物との距離を計測し、その計測 結果より工作物の水平方向の傾き量及び傾き方向を検出し、その傾き量及び傾き 方向をテーパ加工装置のＵ軸、Ｖ軸へ補正をかける。

【００１１】

【実施例】

実施例１． 図１はこの考案の一実施例であるワイヤ放電加工装置における加工時の状態を 概略的に示す一部断面構成図で、図４と同一符号は同一、又は相当部分を示して おり、その詳細な説明は省略する。図において、３４はワイヤ電極１と工作物２ とが接触したか否かを検出するワイヤ電極接触検出手段、３５は制御装置３２に 付設されたワイヤ電極供給制御手段で、ワイヤ電極接触検出手段３４からの信号 を受けてワイヤ電極１の供給機構である駆動モータ２０の回転を制御する。３６ は駆動モータ２０が駆動されてワイヤ電極１の送り出しが開始されてから、ワイ ヤ電極接触検出手段３４がワイヤ電極１と工作物２との接触を検出して、その検 出した信号を受けてワイヤ電極供給制御手段３５がワイヤ電極１の供給を停止さ せるように制御し、駆動モータ２０が停止するまでに送り出されたワイヤ電極１ の長さを算出するワイヤ電極送り出し量算出手段である。その算出方法としては 、例えばピンチローラ１９に取り付けられたエンコーダ（図示しない）が１回転 することで送り出されるワイヤ電極１の長さは予め求められるので、上記エンコ ーダがある一定角度回転するごとにパルスを発生させ、そのパルス数より送り出 されたワイヤ電極１の長さを算出する。また、３７はワイヤ電極送り出し量算出 手段３６が算出したワイヤ電極１の長さの算出結果を基に、上部ノズル１３と工 作物２との距離を計測する距離計測手段である。３８は距離計測手段３７が算出 した上部ノズル１３と工作物２との距離の計測結果を基に、工作物２の水平方向 の傾き量及び傾き方向を検出する水平誤差検出手段、３９は水平誤差検出手段３ ８が検出した工作物の水平方向の傾き量及び傾き方向をテーパ加工装置のＵ軸、 Ｖ軸へ補正をかけるように制御するテーパ軸誤差補正手段である。

【００１２】 図２は図１のワイヤ放電加工装置におけるワイヤ電極接触検出手段の一具体例 を示す構成図である。図において、１はワイヤ電極、２は工作物、５０はワイヤ 電極１と工作物２に印加されている直流電源で、この直流電源５０からの極間電 圧Ｅｏと比較電源５１からの比較電圧Ｅｃとをコンパレータ５２により比較し、 ワイヤ電極１が工作物２に接触して極間電圧Ｅｏが低下し、この極間電圧Ｅｏが 比較電圧Ｅｃ以下となった時に、コンパレータ５２からワイヤ電極１の接触検出 信号が得られるように構成されている。

【００１３】 図３は図１のワイヤ放電加工装置における工作物の傾きに対してテーパ軸で補 正をかける制御手順を示すフローチャートである。図において、（６０）〜（６ ８）は各制御過程を示すステップである。

【００１４】 次に、上記この考案の実施例であるワイヤ放電加工装置の動作について説明す る。第１図に示す構成において、まず、ワイヤ電極１の供給機構であるピンチロ ーラ１９を駆動させる駆動モータ２０を回転させ（ステップ６０）、ワイヤ電極 １を工作物２の方向へ送り出すことにより、ワイヤ電極１の送給を開始する。こ れと同時に、上部ノズル１３より加工液１５をワイヤ電極１の送り方向に向けて 噴出させる（ステップ６１）。この加工液１５の噴出により、ワイヤ電極１の送 給方向に対して張力が与えられて、このワイヤ電極１の巻き癖が取り除かれる。 ワイヤ電極１が工作物２の方向に移動して、このワイヤ電極１の先端部が工作物 ２の上面に接触すると、ワイヤ電極接触検出手段３４がワイヤ電極１の工作物２ の上面との接触を検出し、その接触を知らせる出力信号が出力され（ステップ６ ２）、ワイヤ電極供給制御手段３５に伝達される。ワイヤ電極供給制御手段３５ では駆動モータ２０の回転を停止させるように制御して、ワイヤ電極１のワイヤ 電極送給を停止させる（ステップ６３）。ワイヤ電極１のワイヤ電極送給が停止 したところで、ワイヤ電極送出し量算出手段３６はワイヤ電極１のワイヤ電極送 給が開始した時（ステップ６０）からワイヤ電極送給が停止した時（ステップ６ ３）までのワイヤ電極１の送り出し量を、ピンチローラ１９に取り付けられたエ ンコーダがある一定角度回転するごとに発生するパルス数により算出する（ステ ップ６４）。

【００１５】 次に、ワイヤ電極送出し量算出手段３６により算出されたワイヤ電極１の長さ が求められ、その算出結果をもとに距離計測手段３７は上部ノズル１３と工作物 ２との距離を計測する（ステップ６５）。この時、例えばワイヤ電極１のワイヤ 電極送給を始める位置は上部ノズル１３の先端位置からと固定するか、あるいは ワイヤ電極自動供給装置（図示しない）に付設されたワイヤ電極自動切断機構（ 図示しない）により、ワイヤ電極１の切断動作を行ってからワイヤ電極１のワイ ヤ電極送給を開始するようにすれば、ワイヤ電極１のワイヤ電極送給の開始位置 から上部ノズル１３までのワイヤ電極１の長さを求めることができるので、ワイ ヤ電極送出し量算出手段３６の算出結果から距離計測手段３７は上部ノズル１３ と工作物２との距離を求める。

【００１６】 以上のように、ステップ６０〜ステップ６５までの手順で、上部ノズル１３と 工作物２との距離を工作物２の少なくとも３カ所で測定を行い、それぞれの距離 を比較することで水平誤差検出手段は工作物２の水平方向の傾き量、傾き方向を 検出する（ステップ６６）。この水平誤差検出手段の検出結果を基に、テーパ軸 誤差補正手段はテーパ加工装置のＵ軸、Ｖ軸に対して補正をかけるように指令を 行い（ステップ６７）、工作物の水平方向の傾き補正動作は完了する（ステップ ６８）。

【００１７】 なお、上記実施例では、ワイヤ電極１の送り出し量の算出はピンチローラ１９ に取り付けられたエンコーダの回転により生成されるパルス数を用いるように構 成した場合を示しているが、ワイヤ電極１のワイヤ電極送給の開始から停止まで の時間により算出するように構成した場合でも良く、またこの場合に、例えばワ イヤ電極１のワイヤ径、ワイヤ材質などを算出条件に含めることも可能である。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように、この考案のワイヤ放電加工装置によれば、ワイヤ電極供給手段 によってワイヤ電極を工作物に向けて送り出し、加工液供給手段によってワイヤ 電極のワイヤ送り方向に向けて加工液を噴出させ、噴出された加工液によって工 作物を洗浄すると共にワイヤ電極にその送給方向に対して張力を与え、この時、 ワイヤ電極と工作物との接触をワイヤ電極接触検出手段によって検出すると、そ の接触を検出して出力信号を出力し、その出力信号を受けてワイヤ電極供給制御 手段はワイヤ電極の供給機構である駆動モータを制御してワイヤ電極の供給を停 止させ、ワイヤ電極の供給開始から停止までに送り出されたワイヤ電極の長さを ワイヤ電極送出し量算出手段によって算出し、その算出結果をもとに加工液を噴 出するノズルと工作物との距離を距離計測手段によって計測し、その計測結果を 基に工作物の水平方向の傾き量及び傾き方向を水平誤差検出手段によって検出し 、その傾き量及び傾き方向をテーパ加工装置のＵ軸、Ｖ軸へ補正をかけるように 構成したので、ワイヤ放電加工装置にセッティングした後でも、工作物の水平方 向の平行調整を行うことができ、そのために、ワイヤ電極により加工する工作物 の加工前の段取りにおいて、人手による部分の手間を大幅に削減することができ 、また、誤調整や調整忘れによる工作物の加工不良を防ぐことができるという優 れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例であるワイヤ放電加工装置
における加工時の状態を概略的に示す一部断面構成図で
ある。

【図２】図１のワイヤ放電加工装置における距離計測手
段の一具体例を示す構成図である。

【図３】図１のワイヤ放電加工装置における工作物の傾
きに対してテーパ軸で補正をかける制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【図４】従来のワイヤ放電加工装置における加工時の状
態を概略的に示す一部断面構成図である。

【図５】図４のワイヤ放電加工装置において工作物を機
械にセッティングした状態を上から見た一部断面構成図
である。

【図６】図５を横から見た図である。

【図７】図４のワイヤ放電加工装置において工作物の平
行調整を行う方法を概略的に示す一部断面構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ワイヤ電極 ２ 工作物 ３ 孔（加工開始孔） ９ 加工用電源装置 １３ 上部ノズル １４ 下部ノズル １５ 加工液 ３２ 制御装置 ３４ ワイヤ電極接触検出手段 ３５ ワイヤ電極供給制御手段 ３６ ワイヤ電極送出し量算出手段 ３７ 距離計測手段 ３８ 水平誤差検出手段 ３９ テーパ軸誤差補正手段

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ワイヤ電極により工作物を加工するワイ
   ヤ放電加工装置において、ワイヤ電極を工作物へ供給す
   るワイヤ電極供給手段と、上記ワイヤ電極の供給方向に
   ノズルを介して加工液を噴出する加工液供給手段と、上
   記ワイヤ電極供給手段から送り出されたワイヤ電極が上
   記工作物に接触したか否かを検出するワイヤ電極接触検
   出手段と、このワイヤ電極接触検出手段から出力される
   ワイヤ電極と工作物との接触を知らせる出力信号を受け
   てワイヤ電極の供給を停止させるワイヤ電極供給制御手
   段と、このワイヤ電極供給制御手段により送り出された
   ワイヤ電極の長さを算出するワイヤ電極送り出し量算出
   手段と、このワイヤ電極送り出し量算出手段からの計算
   結果により上記ノズルと工作物との距離を計算する距離
   計測手段と、距離計測手段が計算したノズルと工作物の
   距離から工作物の水平方向の傾き量および傾き方向を検
   出する水平誤差検出手段と、水平誤差検出手段の検出し
   た傾き量と傾き方向をテーパ加工装置のＵ軸、Ｖ軸へ補
   正をかけるように制御するテーパ軸誤差補正手段とを具
   備することを特徴とするワイヤ放電加工装置。