JPH054119A - ワーク切り落とし部回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの切り落とし部を回収する装置におい
て、切り落とし部保持状態を検出する光検出器の誤動作
を無くする。 【構成】 アーム２３の電磁石２２により切り落とし部
２１が保持されているかを確認する光検出器３２を保護
ブロック４１内に設け、保護ブロックに光線通過孔４４
を設け、さらに保護ブロック内に加工液を供給して光検
出器を洗浄する回路系５１，５３と、空気を供給して光
検出器に付着した水滴を乾燥させる回路系５２，５３と
を設ける。 【効果】 光検出器を液洗浄と空気乾燥によって常に清
浄に保つので、水滴や加工粉などの付着に起因する検出
の誤動作が解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークを加工したとき
に生じるワークの切り落とし部を、その加工されたワー
クより取り出し、所定の場所に回収するワーク切り落と
し部回収装置に関し、特に切り落とし部の保持を確認す
る光検出器に洗浄機能を持たせたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークを加工した後に発生するワークの
切り落とし部を回収する機能を有する従来の加工装置と
して、ワイヤ放電加工機の例を図３に示す。図におい
て、１はワーク、２はワーク１を取り付けるための定
盤、３はワーク１を定盤２に固定するためのクランプ
金、４はクランプ金３の締付けボルト、５は工具となる
ワイヤ電極であり、ワーク１と対向配置される。６はワ
ーク１の下面１ａに接近して配置され、ワイヤ電極５を
支持し、加工液を噴出する下部ノズル、７はワーク１の
上部に配置され、ワイヤ電極５を支持し、加工液を噴出
する上部ノズル、８は支柱９に支持され、下部ノズル６
を固定する下部アーム、１０は支柱９に支持され、上部
ノズル７を上下移動可能に支持するヘッド、１１，１２
はワイヤ電極５をワイヤボビン（図示せず）から上部ノ
ズル７，下部ノズル６を経てワイヤ回収部（図示せず）
に向けて導く案内プーリーであり、案内プーリー１１は
ヘッド１０に、案内プーリー１２は下部アーム８に回転
自在に支持されている。１３はワーク１の下部に配設さ
れ、上部ノズル７及び下部ノズル６より噴出された加工
液を回収する加工液槽、１４は定盤２と加工液槽１３を
支持し、Ｘ軸方向（図３において左右方向）とＹ軸方向
（図３において紙面に対して垂直方向）に移動可能なＸ
−Ｙテーブル、１５は本体（図示せず）に支持され、Ｘ
−Ｙテーブル１４を駆動する駆動部、１６は加工源であ
り、ワイヤ放電加工機においては電源を構成する放電電
圧発生部である。

【０００３】２０は上記ヘッド１０の側面に取り付けら
れたワーク切り落とし部回収装置であり、次のように構
成されている。すなわち、ワーク１を加工したときに生
じるワーク１の切り落とし部２１を吸着する吸着部、例
えば電磁石２２，電磁石２２を先端下部で支持するアー
ム２３，アーム２３にロッド２４を介して連結され、ア
ーム２３をワーク１の対向方向に上下移動可能に保持す
るシリンダ２５，シリンダ２５を支持し、ロッド２４と
同軸に設けられ、外周の一部に歯車部２６ａを有する回
転軸２６，上記ヘッド１０の側面に取り付けられたハウ
ジング２７，回転軸２６をハウジング２７内部に回転自
在に支持する軸受２８，ハウジング２７の上部に支持さ
れ、回転軸２６の歯車部２６ａに噛合する歯車２９を回
転駆動するモータ３０，ハウジング２７の下部に一対の
固定板３１を介して対向配置された発光器及び受光器よ
りなる光検出器３２，ワーク１の切り落とし部２１を収
納する切り落とし部回収箱３３，並びにモータ３０，シ
リンダ２５及び電磁石２２に流す電流を制御する制御部
３４から上記ワーク切り落とし部回収装置２０を構成し
ている。

【０００４】図４はこのワーク切り落とし部回収装置２
０の要部を示す詳細図であり、図５は図４のＦ部の拡大
断面図である。光検出器３２は、対向配置された発光器
３２ａと受光器３２ｂからなり、それぞれハウジング２
７の下部に取り付けられた固定板３１の下端に取り付け
られている。発光器３２ａ及び受光器３２ｂは共に同じ
構成であり、検出筒３２ｄ内に光ファイバー３２ｃを設
け、検出筒３２ｄの窓３２ｅにレンズ３２ｆを取り付け
た構成となっている。ワーク１の切り落とし部２１によ
り光線３２ｇが遮られると、受光器３２ｂの信号がＯＦ
Ｆとなり、アーム２３が切り落とし部２１を保持してい
ると確認し、光線３２ｇが遮られないときは受光器３２
ｂの信号がＯＮとなって、アーム２３が切り落とし部２
１を保持していないと確認する。

【０００５】次に、図６はワーク１がワイヤ電極５によ
って加工された後のワーク１の拡大図であり、図におい
て、２１は加工後に除去すべきワーク１の切り落とし
部、３５は加工開始時にワイヤ電極５を貫通させるため
にあらかじめワーク１に穿設された加工スタート穴であ
る。

【０００６】次に、従来のワイヤ放電加工機の動作につ
いて説明する。ワーク１を加工する場合、まず放電加工
に先立ち、ワイヤ電極５を図示しないワイヤボビンから
案内プーリー１１，上部ノズル７，ワーク１の加工軌跡
上の一点に穿孔したスタート穴３５，下部ノズル６，案
内プーリー１２を経由し、ワイヤ回収部（図示せず）ま
で張架する。次に、この張架されたワイヤ電極５を連続
的に送給させながら、ワイヤ電極５をワーク１の放電に
より侵食させたい部分に微小間隔を介して対向させ、ワ
ーク１に近接させた上部ノズル７及び下部ノズル６によ
り微小間隔に加工液を供給する。この状態において、ワ
イヤ電極５とワーク１の間に放電電圧発生部１６より電
圧を印加し、上記微小間隔において、加工液を介して放
電を起させる。この放電により、ワイヤ電極５及びワー
ク１の互いに近接し、対向していた部分が侵食される
が、ワイヤ電極５は連続的に送給されるので、常に侵食
を受けていないワイヤ電極５がワーク１と対向位置に送
られる。この状態において、ワーク１の侵食を受けるべ
き部分が常にワイヤ電極５に微小間隔を介して対向する
ように、駆動部１５がＸ−Ｙテーブル１４，定盤２を介
してワーク１を移動させ、放電加工を進行させる。ワー
ク１の放電により侵食を受けた部分の軌跡が所定の形状
を一巡し、加工開始点のスタート穴３５の位置に達した
時点で所定の形状の切抜き穴をあける加工が終了し、切
り落とし部２１が形成されることになる。

【０００７】ここで、１つのワーク１に対して複数の所
定の形状の切抜き穴をあける加工を行う場合について説
明する。この場合、加工は次のように進行する。すなわ
ち、第１の切抜き穴をあける加工が終了したとき、ワー
ク１の切り落とし部２１は、図７に示すように落下し、
下部ノズル６により支持される。次に上部ノズル７をヘ
ッド１０により可動範囲の上限まで上昇させ、上部ノズ
ル７の下端の位置でワイヤ電極５を切断する。なお、こ
のワイヤ切断機構は図示されていない。切断されたワイ
ヤ電極５はワイヤ回収部（図示せず）に回収される。そ
の後、このワイヤ放電加工機に装備されたワーク切り落
とし部回収装置２０により切り落とし部２１の回収動作
が開始される。まず、制御部３４よりシリンダ２５に指
令信号を出し、シリンダ２５のロッド２４を伸ばし、ロ
ッド２４に支持されているアーム２３を図３に一点鎖線
で示す待機位置Ａより中間位置Ｂ（光検出器３２と切り
落とし部回収箱３３との間の位置）まで下降させる。次
にモータ３０に電流を供給し、モータ３０を回転し、歯
車２９，歯車部２６ａを介してアーム２３を中間位置Ｂ
においてワーク１側へ旋回させ、アーム２３に取り付け
られている電磁石２２の中心２２ａが上部ノズル７と下
部ノズル６を結ぶ線上とほぼ一致する位置でアーム２３
を停止させる。さらにシリンダ２５のロッド２４を下降
すべく制御部３４がシリンダ２５に指令信号を出すと、
アーム２３は中間位置Ｂよりさらに保持位置Ｃまで下降
し、加工されたワーク１の切り落とし部２１に電磁石２
２の下面が接触する。次に制御部３４により電磁石２２
を励磁するための電流が電磁石２２に流され、図７に示
すように、切り落とし部２１を磁力により吸着し保持す
る。この状態で制御部３４の制御のもとに、シリンダ２
５及びモータ３０により、アーム２３を上昇及び旋回さ
せ、電磁石２２に吸着されている切り落とし部２１を加
工されたワーク１より取り出し、待機位置Ａへ戻し、こ
こで光検出器３２により切り落とし部２１が電磁石２２
に吸着・保持されていることを確認し、切り落とし部２
１が吸着されていればアーム２３を中間位置Ｂまで下降
し、さらに切り落とし部回収箱３３の上方の排出位置Ｄ
までアーム２３を旋回させる。ここで、電磁石２２の励
磁を解除すれば、切り落とし部２１は切り落とし部回収
箱３３に落下し回収される。その後、アーム２３は、制
御部３４の指令により、待機位置Ａへ戻され停止する。
次に、同一のワーク１に第２のスタート穴を加工するた
めに、あらかじめワーク１に穿設されたスタート穴３５
がワイヤ電極５の送給経路に一致するまで、駆動部１５
によりＸ−Ｙテーブル１４，定盤２を介してワーク１を
移動させる。次に、上部ノズル７をワーク１に近接した
位置まで下降させた後、第１の切抜き穴を加工した場合
と同様にワイヤ電極５を張架し、加工を進める。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のワーク切り落と
し部回収装置は、以上のように構成されているので、例
えば図４に示すように、常に待機位置Ａにおいて、ワー
ク１の切り落とし部２１が電磁石２２で確実に吸着され
ているかどうかを光検出器３２により状態確認をして、
ワイヤ放電加工機を次の動作に移行させる制御方式とな
っている。しかし、光検出器３２は加工中に発生する加
工液の噴霧に直接さらされており、しかもその噴霧中に
は加工粉が混じっているため、光検出器３２の窓３２ｅ
やレンズ３２ｆに水滴や加工粉などが付着し、これが原
因となって光検出器３２が誤動作をすることがあった。
かかる検出の誤動作が発生すると、システム停止となっ
たり、下部ノズル６上に切り落とし部２１が存在するに
もかかわらず処理を続行して下部ノズル６を破損したり
する問題があった。このため、従来装置では、時々光検
出器３２を固定している固定板３１を緩め、光検出器３
２を取り外し、洗浄する必要があり、そのためこの作業
に多大の時間を要し、また作業が煩雑になるという課題
があった。

【０００９】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、切り落とし部の保持状態を検出す
る光検出器の信頼性を著しく向上させ、システム停止や
下部ノズルの破損などをなくし、手順通りに切り落とし
部を回収できるワーク切り落とし部回収装置を得ること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るワーク切り落とし部回収装置は、上記
の光検出器を保護する保護ブロックを設け、この保護ブ
ロックに光検出器の光線通過孔を設け、保護ブロック内
に、まず液体を流入し、内部の光検出器を洗浄し、その
後に光線通過孔より排出するようにした液体による洗浄
手段と、次にその保護ブロック内に空気を流入し、内部
の光検出器に付着した液体を除去したのち光線通過孔よ
り排出するようにした空気による乾燥手段とを設けたも
のである。

【００１１】

【作用】光検出器により切り落とし部保持手段が切り落
とし部を保持しているかを確認する作業に先立って、光
検出器を液体による洗浄手段と空気による乾燥手段によ
って常に清浄に保っているので、水滴や加工粉などの付
着に起因する光検出器の誤動作を生じない。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す部分断面図、
図２は本ワーク切り落とし部回収装置を装備したワイヤ
放電加工機の例を示す全体構成図である。これらの図に
おいて、従来例と同一のものには同一符号を付し、説明
は省略する。本実施例によるワーク切り落とし部回収装
置４０は、各々の光検出器３２の周囲をカバーする保護
ブロック４１をそれぞれ固定板３１の下端に取り付け、
保護ブロック４１に加工液を供給する回路系５１と、空
気を供給する回路系５２とを接続してなるものである。
加工液の回路系５１と空気の回路系５２は、途中から共
通の回路系５３として構成され、この共通回路系５３の
他端が各保護ブロック４１に接続されている。このた
め、回路系５１，５２のポンプ５４の出側及び切換バル
ブ５５の出側にそれぞれ空気または液体の逆流防止のた
めの逆止弁５６，５７を設けて、回路系５１，５２の出
力端を共通回路系５３の一端に接続している。回路系５
１の入力端は加工液ユニット５８と、回路系５２の入力
端はエアーユニット５９と接続されている。上記保護ブ
ロック４１の内部には、図４，５に示したものと同一の
構成の光検出器３２が収納されており、また共通回路系
５３に連通する流路４２と、流路４２に連通し、光検出
器３２の検出筒３２ｄの先端部を囲む空隙部４３とが設
けられている。空隙部４３は光検出器３２の窓３２ｅの
レンズ３２ｆと対向する位置にて保護ブロック４１に設
けた光線通過孔４４と通じており、また保護ブロック４
１の下端のネジ蓋４５にはドレン孔４６が設けられてい
る。光検出器３２の検出筒３２ｄの上部は止めネジ４７
で固定され、かつ、図示しない適当なシール手段でシー
ルされている。

【００１３】本実施例において、液体による洗浄手段
は、加工液ユニット５８からポンプ５４により汲み上げ
られた加工液を回路系５１の逆止弁５６，共通回路系５
３を経て保護ブロック４１内に供給し、さらに保護ブロ
ック４１内の流路４２，空隙部４３を流れ、光線通過孔
４４，ドレン孔４６より外部に排出する全回路系からな
るものであり、また空気による乾燥手段は、エアーユニ
ット５９より出た圧縮空気を回路系５２の切換バルブ５
５，逆止弁５７を介して共通回路系５３により保護ブロ
ック４１内に供給し、さらに保護ブロック４１内の流路
４２，空隙部４３を流れ、光線通過孔４４，ドレン孔４
６より外部に排出する全回路系からなるものである。ま
た、切り落とし部保持手段は、従来例と同様に、切り落
とし部２１を吸着する電磁石２２と、電磁石２２を取り
付けたアーム２３とから構成されている。さらにまた、
該切り落とし部保持手段の駆動手段は、従来例と同様
に、アーム２３が待機位置Ａ，中間位置Ｂ，保持位置Ｃ
及び排出位置Ｄをとることができるように、アーム２３
をロッド２４を介して上下移動させるシリンダ２５と、
歯車２９，歯車部２６ａを介して回転軸２６をロッド２
４ごと回転し、アーム２３を旋回させるモータ３０とか
ら構成されている。また、制御部６０は、モータ３０，
シリンダ２５及び電磁石２２に流す電流を制御するほ
か、ポンプ５４と切換バルブ（ソレノイドバルブ）５５
の切換え動作や加工液ユニット５８，エアーユニット５
９の駆動を制御する。

【００１４】次に、本実施例の動作について説明する。
ワイヤ放電加工機の加工動作は従来例と同様であるので
説明は省略することとし、１つのワーク１に対して複数
の所定形状の切抜き穴をあける加工において、第１の切
抜き穴をあける加工が終了したときから説明を始める。
この場合、ワーク１の切り落とし部２１は、前述のよう
に下部ノズル６上に落下し（図７参照）、下部ノズル６
により支持される。次に上部ノズル７をヘッド１０によ
り可動範囲の上限まで上昇させ、上部ノズル７の下端の
位置でワイヤ電極５を切断する。切断されたワイヤ電極
５はワイヤ回収部（図示せず）に回収される。その後、
本ワーク切り落とし部回収装置４０が動作を開始する
が、その前にワーク１の切抜き加工中において、制御部
６０からの指令により、まず光検出器３２ａ，３２ｂを
清浄な加工液により洗浄する。洗浄用の加工液は、ポン
プ５４により加工液ユニット５８から汲み上げられ、回
路系５１，５３を通ってそれぞれの保護ブロック４１に
供給され、流路４２より空隙部４３に入り、光検出器３
２ａ，３２ｂの先端部を洗浄したのち、光線通過孔４
４，ドレン孔４６より外部に排出される。このため、光
検出器３２ａ，３２ｂの窓３２ｅや光線通過孔４４など
に加工粉、塵埃等が付着していてもこれらを洗い流すこ
とができる。しかし、この液洗浄により光検出器３２
ａ，３２ｂの窓３２ｅや光線通過孔４４に水滴が付着す
るため、次に制御部６０からの指令により、ポンプ５４
を停止し切換バルブ５５を開にして回路系をエアー側へ
切り換え、エアーユニット５９の圧縮空気を回路系５
２，５３を経てそれぞれの保護ブロック４１内に流入さ
せる。流入させた圧縮空気は同様に流路４２より空隙部
４３に入り、光検出器３２ａ，３２ｂの先端部に付着し
ている水滴を除去・乾燥し、光線通過孔４４，ドレン孔
４６より外部に吹き出す。このとき光線通過孔４４に付
着している水滴をも除去・乾燥させる。したがって、光
検出器３２ａ，３２ｂの窓３２ｅ，レンズ３２ｆ及び光
線３２ｇの通過孔４４は、光検出器３２ａ，３２ｂによ
るワーク１の切り落とし部２１の確認動作に先立って常
に清浄に保たれるのである。なお、加工液による洗浄の
ときはエアー側の逆止弁５７によってエアーユニット５
９への逆流を防止し、エアーによる乾燥のときは液側の
逆止弁５６によって加工液ユニット５８への逆流を防止
している。

【００１５】次に、本ワーク切り落とし部回収装置４０
の回収動作について説明すると、まず制御部６０からの
指令により、シリンダ２５のロッド２４が下方へ伸び、
アーム２３を待機位置Ａから中間位置Ｂまで加工させ
る。次にその中間位置Ｂにおいて、制御部６０よりモー
タ３０に電流が供給され、歯車２９，歯車部２６ａを介
して回転軸２６をシリンダ２５と一体に回転し、アーム
２３をワーク１側へ旋回させる。アーム２３はそれに取
り付けられている電磁石２２の中心２２ａが上部ノズル
７と下部ノズル６を結ぶ線上にほぼ一致したときに旋回
を停止する。さらにこの状態でシリンダ２５のロッド２
４を下方へ伸ばし、アーム２３を保持位置Ｃまで下降さ
せ、電磁石２２の下面をワーク１の切り落とし部２１に
接触させる。次に、制御部６０から電流を流し、電磁石
２２を励磁させて切り落とし部２１を電磁石２２に吸着
させる。この状態で、制御部６０の制御のもとに、シリ
ンダ２５及びモータ３０により、アーム２３を上昇及び
旋回させ、再び待機位置Ａへ戻し、待機位置Ａにおい
て、光検出器３２により電磁石２２が切り落とし部２１
を保持しているかを確認する。光検出器３２は既に前述
のように加工液により洗浄され、エアーにより水滴の除
去・乾燥が終了しているので、水滴や加工粉などの付着
に起因する検出の誤動作は生じない。切り落とし部２１
を保持していることを確認したあとでは、アーム２３を
再び待機位置Ａから中間位置Ｂまで下降し、次いで切り
落とし部回収箱３３側へ旋回させる。そして、切り落と
し部回収箱３３の上方の排出位置Ｄにおいて、電磁石２
２の励磁を解除すれば、切り落とし部２１は切り落とし
部回収箱３３内に落下し回収される。その後、アーム２
３を再び待機位置Ａへ戻し、光検出器３２により切り落
とし部２１が保持されていないことの確認をまって第２
の切抜き穴の加工を開始する。またこの間、光検出器３
２に対して前述のように液洗浄とエアー乾燥が行われ
る。

【００１６】なお、本発明において、洗浄液は加工液に
限られないものではないが、加工液を用いるほうが便利
である。また、液体の供給回路系及び空気の供給回路系
はもちろん別個に設けても良いものである。ただし、実
施例のように一部共通の回路系５３とすれば配管が簡単
になる。また、切り落とし部保持手段の電磁石２２は、
例えば真空吸引手段に置き換えても良いものである。さ
らにまた、切り落とし部保持手段の駆動手段は、例えば
アームを水平方向に進退させる水平移動手段と、上下方
向に移動させる上下移動手段を介して支柱９に支持する
ことによって、光検出手段３２が設けられている待機位
置Ａから直接に保持位置Ｃ及び排出位置Ｄへ移動させる
ことができる。さらに、本発明のワーク切り落とし部回
収装置は、ウォータージェット加工機等に装備させるこ
とも可能であり、その切り落とし部を回収する場合にも
有効である。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ワークの
切り落とし部の保持状態を確認する光検出器を液洗浄と
エアー乾燥によって常に清浄に保つようにしたので、水
滴や加工粉などの付着に起因する検出の誤動作が解消さ
れ、光検出器の信頼性が著しく向上する。また、光検出
器を洗浄のため取り外したりする作業も不要となる。そ
のため、加工機の連続無人運転を安全に遂行することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す部分断面図である。

【図２】上記実施例によるワーク切り落とし部回収装置
を備えたワイヤ放電加工機の構成図である。

【図３】従来のワーク切り落とし部回収装置を備えたワ
イヤ放電加工機の構成図である。

【図４】従来のワーク切り落とし部回収装置の部分断面
図である。

【図５】図４のＦ部の拡大断面図である。

【図６】ワークの拡大図である。

【図７】切り落とし部の吸着時の状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ワーク ２１ 切り落とし部 ２２ 電磁石 ２３ アーム ２４ ロッド ２５ シリンダ ２６ 回転軸 ２７ ハウジング ３０ モータ ３２ 光検出器 ４０ ワーク切り落とし部回収装置 ４１ 保護ブロック ４２ 流路 ４３ 空隙部 ４４ 光線通過孔 ５１，５２ 回路系 ５３ 共通回路系 ５８ 加工液ユニット ５９ エアーユニット ６０ 制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ワークを加工したときの切り落とし部を
   保持する切り落とし部保持手段と、該切り落とし部保持
   手段を待機位置、保持位置及び排出位置に移動させる駆
   動手段と、前記待機位置において前記切り落とし部が前
   記切り落とし部保持手段により保持されていることを確
   認する光検出手段と、該光検出手段を内蔵し光線通過孔
   を有する保護ブロックと、該保護ブロック内に液体を供
   給し前記光検出手段の周囲を洗浄したのち前記光線通過
   孔より排出させる回路系を有する液体による洗浄手段
   と、前記保護ブロック内に空気を供給し前記光検出手段
   に付着した液体を除去したのち前記光線通過孔より排出
   させる回路系を有する空気による乾燥手段とを具備する
   ワーク切り落とし部回収装置。