JPH0569236A - 放電加工機のワイヤ電極回収装置およびワイヤ電極供給回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電加工機に対するワイヤ電極の回収を行う
ワイヤ電極回収装置やワイヤ電極供給回収装置におい
て、ワイヤ電極の巻き取りを安定した動作で行うことを
目的とする。 【構成】 ガイドローラによってワイヤ電極の巻き取り
方向の速度を制御する機構を設けるとともに、この巻き
取り動作に追従してワイヤ電極巻き取り用のボビンの回
転を制御する機構を設けることにより、上記ボビンの重
量によるイナーシャがワイヤ電極の巻き取り動作に直接
影響することを阻止して、上記ボビンの重量変動にかか
わらず、ワイヤ電極の巻き取りとを行えるようにしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電加工機本体に対し
てワイヤ電極の回収や供給を行うワイヤ電極回収装置お
よびワイヤ電極供給回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ボビンに巻回されたワイヤ電
極を放電加工機本体に供給するワイヤ電極供給装置にお
いては、ワイヤ電極を一定のテンションで送り出すこと
が必要である。

【０００３】ところで、例えば３Ｋｇ〜５Ｋｇ程度のワ
イヤ電極を巻回したボビンを扱う装置である場合には、
ワイヤ電極の送り出し残量に伴う重量の変動が小さく、
ワイヤ電極のテンションを一定に保持することも容易で
ある。

【０００４】しかし、例えば２０Ｋｇのワイヤ電極を扱
う装置では、ワイヤ電極の送り出し残量に伴う重量の変
動が大きいため、ワイヤ電極を適正なテンションに保持
する装置が必要となる。

【０００５】図６は、従来の放電加工機におけるワイヤ
電極供給装置の一例を示す構成図である。

【０００６】このワイヤ電極供給装置は、ボビン４に巻
回したワイヤ電極２１を、一対の中間プーリ８、ダンサ
ローラ１０、送り出しプーリ１１を経て放電加工機本体
に供給するものである。

【０００７】ワイヤ電極２１を巻回したボビン４は、図
７に示すように、駆動モータ２６により、正転方向およ
び逆転方向に回転されるものである。駆動モータ２６
は、装置のベース部材２７にギヤボックス３３を介して
取り付けられている。また、ボビン４の主軸１には、摩
擦ベルト３と係合するブレーキローラ２が設けられてい
る。このブレーキローラ２は、上記主軸１にワンウェイ
クラッチ３０を介して取り付けられており、ボビン４の
正転方向（すなわち、ワイヤ電極の送り出し方向）に対
してだけブレーキをきかせる構造となっている。

【０００８】なお、図７において、主軸１の先端には、
ボビンナット２２が着脱可能に取り付けられて、ボビン
４を保持している。また、摩擦ベルト３の端部は、ベル
トホルダ２３に保持され、このベルトホルダ２３には、
調整ナット２４が取り付けられている。

【０００９】また、中間プーリ８は、揺動リンク１４に
取り付けられており、この揺動リンク１４は、上記ベー
ス部材２７に支点Ｐを中心に回転可能に軸支されてい
る。そして、この揺動リンク１４とベース部材２７との
間には、上記各中間プーリ８にバネ力を与えて、ワイヤ
電極２１にテンションを付与する引張バネ１３が設けら
れている。さらに、この揺動リンク１４には、ダンサロ
ーラ１０側の偏心カム７と係合するベアリング６と、こ
の揺動リンク１４の変位を上記摩擦ベルト３に伝えるた
めの連結リンク５が設けられている。

【００１０】ダンサローラ１０は、偏心カム７に取り付
けられたリンク３４の先端に支持され、ワイヤ電極２１
のテンションの変動に応じて偏心カム７を中心に旋回す
る。そして、この変位によって基端側の偏心カム７が、
ベアリング６を介して揺動リンク１４を変位するように
なっている。

【００１１】つまり、ワイヤ電極２１の送り出し時に、
そのテンションが高くなって、ダンサローラ１０が図中
仮想線で示すように変位した際、偏心カム７により揺動
リンク１４が押されて、連結リンク５をボビン４側に押
し出すことになる。これにより、摩擦ベルト３とブレー
キローラ２との摩擦力が弱くなり、ボビン４の回転が速
くなる。

【００１２】また、ワイヤ電極２１のテンションが減少
すると、ダンサローラ１０が図中実線で示す位置方向に
復帰し、摩擦ベルト３とブレーキローラ２との摩擦力が
強くなり、ボビン４の回転が再び減速される。

【００１３】このようにして、ボビン４を適正な回転速
度に制御し、ワイヤ電極２１の残量にかかわらず、円滑
な送り出し動作を確保するようになっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の供給装置においては、ワイヤ電極の送り出し方向に
ついては、一定のテンションに保持できるものの、巻き
取り方向については、単にボビンの回転によりワイヤ電
極を巻き取る構造であるため、テンションを一定に制御
できないという欠点がある。

【００１５】このため、特に上述した２０Ｋｇのワイヤ
電極を扱う場合、ワイヤ電極２１の残量変化に伴うイナ
ーシャの影響を直接受けることになる。従って、ワイヤ
巻き取り時におけるモータの駆動力調整等が極めて困難
となり、例えば巻き取り開始後の応答速度が遅くなった
り、逆に巻き取り終了後のオーバーランが大きくなる
等、安定した動作が得られないという不都合が生じる。

【００１６】従って、例えば自動結線装置でワイヤ電極
の結線を行おうとして失敗した場合に、一度巻き取って
再度結線するというような連続動作が、ワイヤ残量の影
響による巻き取り作業の不安定要因によって妨げられて
しまうという問題がある。

【００１７】本発明は、ワイヤ電極の送り出しと巻き取
りとを安定した動作で行うことができる放電加工機のワ
イヤ電極回収装置およびワイヤ電極供給装置を提供する
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、放電加工機本
体からのワイヤ電極を、ガイドプーリおよびダンサロー
ラを経てボビンに巻き取り回収するワイヤ電極回収装置
であって、上記ボビンをワイヤ電極の巻き取り方向に回
転駆動するボビン駆動手段と、上記ダンサローラの出口
側に配設され、ワイヤ電極を圧接挟持する押え部材およ
びガイドローラと、上記ワイヤ電極の巻き取り時に、放
電加工機本体側の速度に追従して、上記ガイドローラを
ワイヤ電極の巻き取り方向に回転駆動するガイドローラ
駆動手段と、上記ボビンのワイヤ巻き取り方向の回転に
対してブレーキをかけるブレーキ手段と、上記上記ダン
サローラの変位に基づいて上記ブレーキ手段を制御する
ブレーキ制御手段とを有することを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、ボビンに巻回されたワイ
ヤ電極を、ガイドプーリおよびダンサローラを経て放電
加工機本体に供給するとともに、このワイヤ電極の回収
を行うワイヤ電極供給回収装置において、上記ボビンを
ワイヤ電極の送り出し方向および巻き取り方向に回転駆
動するボビン駆動手段と、上記ダンサローラの出口側に
配設され、ワイヤ電極を圧接挟持する押え部材およびガ
イドローラと、上記ワイヤ電極の巻き取り時に、放電加
工機本体側の速度に追従して、上記ガイドローラをワイ
ヤ電極の巻き取り方向に回転駆動するガイドローラ駆動
手段と、上記ワイヤ電極の送り出し時に、ワイヤ電極に
対する上記ガイドローラによる駆動力を遮断する駆動力
遮断手段と、上記ボビンのワイヤ送り出し方向の回転に
対してブレーキをかける第１ブレーキ手段と、上記ボビ
ンのワイヤ巻き取り方向の回転に対してブレーキをかけ
る第２ブレーキ手段と、上記上記ダンサローラの変位に
基づいて上記第１ブレーキ手段または第２ブレーキ手段
を制御するブレーキ制御手段とを有することを特徴とす
る。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例におけるワイヤ電
極供給回収装置を示す構成図である。

【００２１】なお、本実施例において、上記従来例と共
通の構成要素については、共通の符号を付して説明す
る。

【００２２】このワイヤ電極供給回収装置は、ボビン４
に巻回したワイヤ電極２１を、一対の中間プーリ８、ダ
ンサローラ１０、ガイドローラユニット５０を経て放電
加工機本体に供給するものである。つまり、この実施例
では、上記ダンサローラ１０の出口側に、ワイヤ電極の
巻き取り方向の速度を制御するガイドローラユニット５
０を設けるとともに、上記ボビン４の回転速度を、ワイ
ヤ電極の送り出しと巻き取りの双方向で、そのテンショ
ンに応じて制動するようになっている。

【００２３】ワイヤ電極２１を巻回したボビン４は、図
２に示すように、駆動モータ２６により、ギヤボックス
３３を介して正転方向および逆転方向に回転されるもの
である。そして、ボビン４の主軸１には、２組のブレー
キローラ２、１８が設けられ、各ブレーキローラ２、１
８には、摩擦ベルト３、１７が係合している。そして、
ブレーキローラ２、１８は、ワンウェイクラッチ２５、
３０を介して主軸１に取り付けられている。

【００２４】これらブレーキ機構のうち、ブレーキロー
ラ２、摩擦ベルト３、ワンウェイクラッチ３０は、上記
従来例として説明したように、ワイヤ電極２１の送り出
し方向、すなわちボビン４の正転方向に対してのみブレ
ーキをかけるものである。

【００２５】一方、ブレーキローラ１８、摩擦ベルト１
７、ワンウェイクラッチ２５は、本実施例による新たな
構成であり、ワイヤ電極２１の巻き取り方向に対してブ
レーキをかけるものである。つまり、ワンウェイクラッ
チ２５は、ワンウェイクラッチ３０と反対方向、すなわ
ちボビン４の逆転方向に対してのみ、その回転を制御す
るものである。

【００２６】従って、ボビン４を正転してワイヤ電極２
１を送り出す場合には、一方の摩擦ベルト３による制動
機能だけがボビン４の正転動作に作用し、反対にボビン
４を逆転してワイヤ電極２１を巻き取る場合には、他方
の摩擦ベルト１７による制動機能だけがボビン４の逆転
動作に作用することになる。

【００２７】中間プーリ８は、上記従来例と同様に、揺
動リンク１４に取り付けられ、この揺動リンク１４は、
支点Ｐを中心に回転可能に軸支されており、上記引張バ
ネ１３により、ワイヤ電極２１にテンションを付与する
方向に付勢されている。また、この揺動リンク１４に
は、ダンサローラ１０側の偏心カム７と係合するベアリ
ング６が設けられ、偏心カム７の回動に応じて支点Ｐを
中心に変位する。

【００２８】そして、この揺動リンク１４の支点Ｐを挟
んで両側には、その変位を上記摩擦ベルト３、１７に伝
えるための連結リンク５、２０が設けられている。この
うち連結リンク５は、上記従来例で説明した機能を果た
すものである。すなわち、ワイヤ電極２１の送り出し時
に、ワイヤ電極２１のテンションが上がると、ダンサロ
ーラ１０、偏心カム７および揺動リンク１４の変位によ
り、ボビン４側に押し出され、摩擦ベルト３をゆるめて
ボビン４の回転を速めるように機能する。

【００２９】一方、連結リンク２０は、本実施例による
新たな構成であり、ワイヤ電極２１の巻き取り時に、ワ
イヤ電極２１のテンションが下がると、ダンサローラ１
０、偏心カム７および揺動リンク１４の変位により、ボ
ビン４側に押し出され、摩擦ベルト１７をゆるめてボビ
ン４の回転を速めるように機能する。つまり、この連結
リンク２０は、連結リンク５に対して、揺動リンク１４
の反対側に取り付けられていることから、ワイヤ電極２
１のテンション変動に対し、連結リンク５とちょうど反
対方向に変位するものである。

【００３０】なお、各連結リンク５、２０は、揺動リン
ク１４に係止ピンにより係止されるとともに、それぞれ
圧縮バネ１２、１６のバネ力により揺動リンク１４に圧
接保持されており、揺動リンク１４に伴って変位するも
のとなっている。

【００３１】図３は、連結リンク５、２０と摩擦ベルト
３、１７の連結構造を示す斜視図である。

【００３２】この実施例では、一対のベルトホルダ３
５、３６を設け、一方のベルトホルダ３５に、摩擦ベル
ト３の終端部を調整ナット２４により調整可能に取り付
けるとともに、摩擦ベルト１７と連結リンク２０の連結
部をスライド可能に保持する。また、他方のベルトホル
ダ３６に、摩擦ベルト１７の終端部を調整ナット２４に
より調整可能に取り付けるとともに、摩擦ベルト３と連
結リンク５の連結部をスライド可能に保持する。

【００３３】また、上記ダンサローラ１０は、上記従来
例と同様に、偏心カム７に取り付けられたリンク３４の
先端に支持され、ワイヤ電極２１のテンションの変動に
応じて偏心カム７を中心に旋回する。そして、この変位
によって基端側の偏心カム７が、ベアリング６を介して
揺動リンク１４を変位する。

【００３４】次に、上記ガイドローラユニット５０は、
本実施例による新たな構成であり、一対のガイドローラ
１５、１９の間にワイヤ電極２１を挟持して、放電加工
機本体側の動作と同期をとりながら、ワイヤ電極２１を
巻き取り方向に走行させるものである。

【００３５】一方のガイドローラ１５は、例えばウレタ
ン製で、図４に示すように、駆動モータ２８により回転
駆動される。また、他方のガイドローラ１９は、例えば
セラミック製であり、支点Ｑを中心にして回転自在に支
持された支持部材３７に支持され、この支持部材３７と
ベース部材２７との間に設けられた引張バネ２９によ
り、ガイドローラ１５に圧接されている。

【００３６】そして、ワイヤ電極２１は、各ガイドロー
ラ１５、１９によって一定の圧力により挟持され、ガイ
ドローラ１５の回転により、一定の摩擦力を付与されて
巻き取り方向に走行する。

【００３７】従って、このワイヤ電極供給回収装置で
は、ワイヤ電極２１の巻き取り方向については、上記ガ
イドローラユニット５０の機能によってワイヤ電極２１
の走行速度が決定されるものであり、ボビン４側の動作
は、ワイヤ電極２１の走行に直接には関係しないことか
ら、ボビン４における重量変動により、ワイヤ電極２１
の走行動作が悪影響を受けることもなくなる。

【００３８】なお、送り出し方向については、ガイドロ
ーラ１５とモータ２８との間に設けられた電磁クラッチ
５１が断され、ガイドローラ１５はフリーとなる。これ
によってワイヤ電極２１は、ガイドローラユニット５０
の作用を受けず、従来と同様の動作で送り出される。

【００３９】以上のような構成のワイヤ電極供給回収装
置は、図５に示すように、放電加工機本体３１の側部に
設置され、ワイヤ電極２１の結線動作時や通常の放電加
工時にはワイヤ電極２１を送り出す動作を行い、放電加
工の終了によるワイヤ電極２１の切断時やワイヤ電極２
１の結線失敗によるリカバリー時には、ワイヤ電極２１
を巻き取る方向の動作を行う。なお、図５に示す例で
は、図１に示す構成に加えて放電加工機本体３１へのワ
イヤ走行経路の構造に対応すべく、方向変換用のガイド
プーリ３８、３９が適宜配置されている。

【００４０】また、ガイドローラユニット５０における
駆動モータ２８の速度制御には、ワイヤ電極２１の巻き
取り速度を予め固定的に設定するフィードフォーワード
制御を用いても良いし、あるいはガイドローラユニット
５０と放電加工機本体３１との間にワイヤ電極２１のテ
ンションを検出する機構を設け、その検出信号に基づい
て駆動モータ２８の速度を変化させるフィードバック制
御を用いても良い。

【００４１】以上のようなワイヤ電極供給回収装置にお
いて、ワイヤ電極２１を送り出す場合には、上述したガ
イドローラユニット５０の電磁クラッチ５１が断され、
従来と同様の動作で制御が行われる。

【００４２】一方、ワイヤ電極２１を巻き取る場合に
は、上述の各駆動モータ２６、２８は、ともに巻き取り
方向に回転し、ガイドローラユニット５０の動作速度に
基づいてワイヤ電極２１が巻き取られる。そして、ガイ
ドローラユニット５０の動作よりボビン４側の動作が速
くなってワイヤ電極２１のテンションが高くなると、上
記ダンサローラ１０が図１中仮想線で示すように変位
し、偏心カム７が揺動リンク１４が押して、連結リンク
２０をボビン４側より引き込む。これにより、摩擦ベル
ト１８とブレーキローラ１７との摩擦力が強くなり、ボ
ビン４の逆転が遅くなる。また、ガイドローラユニット
５０の動作よりボビン４側の動作が遅くなってワイヤ電
極２１のテンションが減少すると、ダンサローラ１０が
図１中実線で示す位置に復帰し、連結リンク２０が押さ
れて摩擦ベルト１８とブレーキローラ１７との摩擦力が
弱くなり、ボビン４の逆転が再び加速される。

【００４３】つまり、偏心カム７と揺動リンク１４の支
点位置に対して連結リンク２０、５が対称的位置に配し
てあることにより、ダンサローラ１０の動きに対するボ
ビン４の回転速度の反応は、送り出し時と巻き取り時と
で、全く逆の動作となる。

【００４４】このようにして、ボビン４の回転速度をガ
イドローラユニット５０の動作に追従して最適に制御す
ることから、ガイドローラユニット５０におけるワイヤ
電極２１の走行に対して、ボビン４の重量変動の影響を
なくすことができ、ボビン４のワイヤ残量にかかわら
ず、円滑な巻き取り動作を確保することができる。

【００４５】従って、上記従来例に比較して、巻き取り
開始時の応答速度を速くすることができ、また巻き取り
終了時のオーバーランをなくすことができる。

【００４６】なお、本発明は、２０Ｋｇ巻きのワイヤ電
極を扱う装置に限らず、この種のワイヤ電極供給回収装
置として広く適用し得るものである。

【００４７】また、上記実施例では、放電加工機の一部
として組み込まれ、ワイヤ電極の供給と回収の両方を行
う装置について説明したが、例えばワイヤ電極の回収時
にだけ放電加工機に装着して、ワイヤ電極の回収を行う
専用の回収装置として構成することもできる。

【００４８】また、ワイヤ電極の供給時に、ガイドロー
ラユニット５０の機能を遮断する方法としては、上述し
た電磁クラッチ５１の作用だけでなく、例えばガイドロ
ーラ１５、１９の位置を変位させる機構を設けることに
より、各ローラ１５、１９間の挟持圧力がワイヤ電極２
１にかからないようにして、より円滑な送り出し動作を
得るようにしても良い。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、ガイドローラによって
ワイヤ電極の巻き取り方向の速度を制御する機構を設け
るとともに、この巻き取り動作に追従してワイヤ電極用
ボビンの回転を制御する機構を設けたことにより、上記
ボビンの重量によるイナーシャがワイヤ電極の巻き取り
動作に直接影響することを阻止でき、上記ボビンの重量
変動にかかわらず、ワイヤ電極の巻き取りを安定した動
作で行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるワイヤ電極供給回収装
置を示す構成図である。

【図２】上記実施例のワイヤボビンの駆動部の構造を示
す断面図である。

【図３】上記実施例の連結リンクと摩擦ベルトの連結構
造を示す斜視図である。

【図４】上記実施例のワイヤガイドローラユニットの駆
動部を示す側面図である。

【図５】上記実施例のワイヤ電極供給回収装置を放電加
工機に設置した状態を示す正面図である。

【図６】従来のワイヤ電極供給回収装置を示す構成図で
ある。

【図７】上記従来のワイヤ電極供給回収装置におけるワ
イヤボビンの駆動部の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１…主軸、 ２、１８…ブレーキローラ、 ３、１７…摩擦ベルト、 ４…ボビン、 ５、２０…連結リンク、 ６…ベアリング、 ７…偏心カム、 ８、９…中間プーリ、 １０…ダンサローラ、 １２、１６…圧縮バネ、 １３、２９…引張バネ、 １４…揺動リンク、 １５、１９…ガイドローラ、 ２１…ワイヤ電極、 ２５、３０…ワンウェイクラッチ、 ２６、２８…駆動モータ、 ２７…ベース部材、 ３１…放電加工機本体、 ３５、３６…ベルトホルダ、 ２４…調整ナット、 ３７…支持部材、 ５０…ガイドローラユニット、 ５１…電磁クラッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電加工機本体からのワイヤ電極を、ガ
   イドプーリおよびダンサローラを経てボビンに巻き取り
   回収するワイヤ電極回収装置であって、 上記ボビンをワイヤ電極の巻き取り方向に回転駆動する
   ボビン駆動手段と；上記ダンサローラの出口側に配設さ
   れ、ワイヤ電極を圧接挟持する押え部材およびガイドロ
   ーラと；上記ワイヤ電極の巻き取り時に、放電加工機本
   体側の速度に追従して、上記ガイドローラをワイヤ電極
   の巻き取り方向に回転駆動するガイドローラ駆動手段
   と；上記ボビンのワイヤ巻き取り方向の回転に対してブ
   レーキをかけるブレーキ手段と；上記上記ダンサローラ
   の変位に基づいて上記ブレーキ手段を制御するブレーキ
   制御手段と；を有することを特徴とする放電加工機のワ
   イヤ電極回収装置。
2. 【請求項２】 ボビンに巻回されたワイヤ電極を、ガイ
   ドプーリおよびダンサローラを経て放電加工機本体に供
   給するとともに、このワイヤ電極の回収を行うワイヤ電
   極供給回収装置において、 上記ボビンをワイヤ電極の送り出し方向および巻き取り
   方向に回転駆動するボビン駆動手段と；上記ダンサロー
   ラの出口側に配設され、ワイヤ電極を圧接挟持する押え
   部材およびガイドローラと；上記ワイヤ電極の巻き取り
   時に、放電加工機本体側の速度に追従して、上記ガイド
   ローラをワイヤ電極の巻き取り方向に回転駆動するガイ
   ドローラ駆動手段と；上記ワイヤ電極の送り出し時に、
   ワイヤ電極に対する上記ガイドローラによる駆動力を遮
   断する駆動力遮断手段と；上記ボビンのワイヤ送り出し
   方向の回転に対してブレーキをかける第１ブレーキ手段
   と；上記ボビンのワイヤ巻き取り方向の回転に対してブ
   レーキをかける第２ブレーキ手段と；上記上記ダンサロ
   ーラの変位に基づいて上記第１ブレーキ手段または第２
   ブレーキ手段を制御するブレーキ制御手段と；を有する
   ことを特徴とする放電加工機のワイヤ電極供給回収装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記ワイヤ電極の送り出し時には、上記ワイヤ電極のテ
   ンションが増大する方向にダンサローラが変位した場合
   に、上記第１ブレーキ手段によるブレーキが解除され、
   ボビン駆動手段のワイヤ送り出し方向の駆動が加速さ
   れ、上記ワイヤ電極の巻き取り時には、上記ワイヤ電極
   のテンションが減少する方向にダンサローラが変位した
   場合に、上記第２ブレーキ手段によるブレーキが解除さ
   れ、ボビン駆動手段のワイヤ巻き取り方向の駆動が加速
   されるようにしたことを特徴とする放電加工機のワイヤ
   電極供給回収装置。