JPH0724649A

JPH0724649A - 放電加工機の電極交換装置

Info

Publication number: JPH0724649A
Application number: JP19432493A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kataoka; 次郎片岡
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1995-01-27

Abstract

(57)【要約】【目的】多種多様の工具電極の交換を精度を損なうこ
となく迅速に行い、作業性及び生産性を向上することが
できる放電加工機の電極交換装置を提供する。【構成】電極マガジン８に収容した工具電極１０と放
電加工機４に設けた工具電極とを交換するための電極交
換装置において、電極交換装置本体３４Ａに対して、旋
回可能及び旋回面に対して直交する方向へ移動可能にベ
ース本体１２を設け、このベース本体にアーム用アクチ
ュエータ部１８により出没可能にアーム部１４を設け
る。また、アーム部の先端にフィンガ用アクチュエータ
部４６により一体的に回転可能になされた２つのフィン
ガ部４０，４２を設ける。そして、一方のフィンガ部に
より１つの工具電極を保持した状態でこのフィンガ部を
回転して他方の空のフィンガ部を選択し、これにより他
方の工具電極を保持して取り外し、更にこのフィンガ部
を元の方向へ回転することにより一方のフィンガ部に保
持してあった工具電極を取り付ける。これにより、一回
の往復動作で工具電極の交換作業を完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、形彫り放電加工機の工
具電極を自動的に交換する電極交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工作機械、例えば形彫り放電加
工機にあっては、被加工物と工具電極との間に放電を生
ぜしめつつこれらを相対的に揺動させて、放電による衝
撃により被加工物に放電加工を施すものである。この場
合、放電加工に際しては種々の工具電極が用いられるの
が一般的であるが、加工の効率化を図るために自動電極
交換装置（以下、ＡＴＣと称す）が用いられ、電極マガ
ジンに複数個吊り下げられた工具電極と実際に放電加工
機のスピンドルに設けられた工具電極とを必要に応じて
交換するようになっている。

【０００３】ここで図１４乃至図１７に基づいて従来の
電極交換装置の一例を説明する。図１４は従来の電極交
換装置の要部を示す要部斜視図、図１５は図１４に示す
装置により電極交換動作を行う時の平面図、図１６は図
１４に示す装置により電極交換動作を行う時の側面図、
図１７は従来の電極交換装置の旋回領域を示す図であ
る。

【０００４】この電極交換装置２は、放電加工機４の工
具電極を保持するスピンドル軸６と複数の工具電極を着
脱可能に保持する電極マガジン８との間に位置され、電
極マガジン８に吊り下げられた工具電極１０をスピンド
ル軸６に取り付けたり、逆にスピンドル軸６に取り付け
られていた放電加工使用済みの工具電極を取り外して電
極マガジン８に吊り下げるようにするものであり、この
交換は工程毎に行われる。

【０００５】このような機能を発揮するためにこの電極
交換装置２はベース本体１２に対してスライド可能にな
されたアーム部１４を有しており、このアーム部１４の
先端には実際に工具電極を把持するための２瓜のフィン
ガ部１６が設けられている。このベース本体１２とアー
ム部１４との間にはスライド可能な図示しない例えばス
ベリガイドや転がりを利用した直線スライドガイド機構
が介在されており、この基端部に設けたアーム用アクチ
ュエータ部１８を駆動してアクチュエータピストン軸１
８Ａを出没させることによりアーム部１４をベース本体
１２に対して図中水平方向へ出没乃至伸縮可能としてい
る。尚、このアーム用アクチュエータ部１８は図１４に
おいては明示されていないがベース本体１２に対して一
体的に固定されている。

【０００６】このベース本体１２には固着部材２０を介
して図１４中において垂直方向へ起立されたアーム旋回
軸２２が接続されており、このアーム旋回軸２２の上端
部または、アーム旋回軸に平行になされてベース垂直移
動用アクチュエータ部２４が取り付けられており、この
アクチュエータ部２４を駆動することによりアクチュエ
ータピストン軸２４Ａが出没してベース本体１２を図１
４中において上下方向へ移動するようになっている。

【０００７】また、このアーム旋回軸２２の途中には、
ピニオンギア２６が介設されると共にこのピニオンギア
２６にはラック２８が歯合されている。このピニオンギ
ア２６は、例えばスライドキー等によりアーム旋回軸２
２と係合され、従って、このアーム旋回軸２２は、ピニ
オンギア２６に対して軸方向、すなわち上下方向へはス
ライド可能になされると共に旋回方向へ動きが規制され
ることになる。

【０００８】そして、上記ラック２８の一端部にはアー
ム回転移動用アクチュエータ部３０が設けられており、
これを駆動することによりアクチュエータピストン軸３
０Ａが出没してラック２８を水平方向へ移動させ、これ
に歯合されるピニオンギア２６をアーム旋回軸２２と共
に回転するようになっている。尚、このベース垂直移動
用アクチュエータ部２４及びアーム回転移動用アクチュ
エータ部３０はともに図示しない電極交換装置本体側へ
固定されることになる。従って、アーム回転移動用アク
チュエータ部３０を駆動することにより、上述するよう
にピニオンギア２６を介してベース本体１２全体が水平
面内に回転し、ベース垂直移動用アクチュエータ部２４
を駆動することによりベース本体１２はアーム旋回軸２
２の軸方向に沿って上下動し、また、アーム用アクチュ
エータ部１８を駆動することによりアーム部１４は水平
方向へ出没することになる。すなわち各アクチュエータ
部を操作することによりそれらのストローク範囲内にお
いて３次元空間内の任意のポイントにフィンガ部１６を
位置させることができる。尚、これらの各部材の動作は
マイクロコンピュータ等よりなる図示しない制御部によ
り制御される。

【０００９】次に、電極の交換動作について説明する。
ここでは電極マガジンに吊りさげられた工具電極を放電
加工機のスピンドル軸に取り付け、放電加工操作終了後
にこの工具電極をスピンドル軸から取り外し、元の電極
マガジンに収容する場合について説明する。

【００１０】まず、アーム旋回軸２２の方向がＡＴＣポ
イントし、更に、フィンガ部１６を交換の対象となる工
具電極の電極交換ポット３２にオリエンテーションさせ
る。このようにして、アームイニシャル位置にアーム部
１４を位置させたならば、アーム用アクチュエータ部１
８を駆動することによりフィンガ部１６を伸ばしてマガ
ジン８の工具電極１０を掴みに行く。この場合、イニシ
ャル位置は、例えばアーム旋回軸２２は上昇端、アーム
回転移動用アクチュエータ部３０は後退端、アーム部１
４は後退端に設定される。

【００１１】次に、工具電極１０を掴んだのなら、上記
アーム用アクチュエータ部１８を反対方向へ駆動するこ
とによりアーム部１４を縮め工具電極１０を電極交換ポ
ット３２から引き抜く。この時のアーム部１４の一連の
動きは図１５及び図１６において矢印Ａとして表され
る。

【００１２】次に、アーム回転移動用アクチュエータ部
３０を駆動することによりベース本体１２を旋回し、ア
ーム部１４を放電加工機のスピンドル軸６側に向ける。
この時のアーム部１４の動きは図１５中において矢印Ｂ
として表される。

【００１３】次に、アーム用アクチュエータ部１８を駆
動することによりアーム部１４をスライドして伸ばし、
放電加工機のスピンドル軸線６Ａとフィンガ部１６のホ
ルダ軸線１６Ａとを一致させる。

【００１４】次に、ベース垂直移動用アクチュエータ部
２４を駆動することによりベース本体１２を上昇させ、
スピンドル軸６に工具電極１０の上端を差し込む。この
時のフィンガ部の動きは図１６中において矢印Ｃにより
表される。

【００１５】次に、アーム用アクチュエータ部１８を駆
動することによりアーム部１４を縮めて、スピンドル軸
６に装着した工具電極１０からフィンガ部１６を抜く。
この時のフィンガ部の動きは矢印Ｄにより表される。そ
して、ベース垂直移動用アクチュエータ部２４を駆動す
ることによりアーム旋回軸２２を下降させ、ベース本体
１２全体を下げる。

【００１６】次に、アーム回転移動用アクチュエータ部
３０を駆動することによりベース本体１２全体を電極マ
ガジン側へ旋回させる。そして、再度、ベース垂直移動
用アクチュエータ部２４を駆動することによりベース本
体１２を上げてイニシャル位置へ戻す。

【００１７】上記した新しく装着した工具電極により放
電加工を終了したならば、これをスピンドル軸から取り
外してマガジン側へ収容することになる。まず、ベース
垂直移動用アクチュエータ部２４を駆動することにより
ベース本体１２全体を下げ、次にアーム回転移動用アク
チュエータ部３０を駆動させてベース本体１２全体を放
電加工機のスピンドル軸６側へ旋回させる。

【００１８】次に、ベース垂直移動用アクチュエータ部
２４を駆動することによりベース本体１２全体を上昇さ
せ、次にアーム用アクチュエータ部１８を駆動すること
によりアーム部１４を伸ばし、この先端に取り付けたフ
ィンガ部１６によりスピンドル軸６に装着してあった工
具電極１０を掴む。

【００１９】次に、ベース垂直移動用アクチュエータ部
２４を駆動することにより工具電極１０をスピンドル軸
６から下方へ引き抜く。そして、アーム用アクチュエー
タ部１８を駆動することによりアーム部１４を縮め、更
に、アーム回転移動用アクチュエータ部３０を駆動する
ことによりベース本体１２全体を電極マガジン側へ旋回
させる。

【００２０】次に、ベース垂直移動用アクチュエータ部
２４を駆動させることによりベース本体１２全体を上昇
させ、更にアーム用アクチュエータ部１８を駆動するこ
とによりアーム部１４を伸ばし、フィンガ部１６に掴ん
でいる工具電極をマガジンの電極交換ポット３２に戻
す。そして、アーム用アクチュエータ部１８を駆動する
ことによりアーム部１４を縮め、これをイニシャル位置
へ戻す。

【００２１】次に、電極マガジン８を駆動して複数個吊
り下げられた工具電極を移動し、次の選択工具電極まで
ローテーションすることになる。以降は先に述べたと同
様に、工具電極の取り付け、取り外し操作が、放電加工
の進行に伴って行われることになる。ところで、この種
の電極交換装置にあっては、フィンガ部１６を上述のよ
うに１個のみ設けたものと、これをアーム旋回軸２２を
中心として左右対称に２個設けたものもあり、このよう
に２個フィンガ部を備えたものにあってはマガジン側の
工具電極の位置とスピンドル軸側の工具電極位置とを両
フィンガ部で掴む位置に一致させたところで、アーム旋
回軸を旋回させてマガジン側の、次に使用すべき工具電
極とスピンドル軸側の使用済みの現在の工具電極とを同
時に掴み、ベース本体を降下させることにより工具電極
を抜き取る。そして、ベース本体を１８０°旋回させた
後、ベース本体を上昇させ、マガジン側とスピンドル軸
側に同時に工具電極を差し込み、工具電極を一度に交換
するようになっている。

【００２２】このような場合、アーム部１４の旋回時の
旋回領域や交換工程は図１５乃至図１７に示すように表
される。すなわち、フィンガ部がアーム旋回軸２２を中
心として左右対称に２個設けられている場合には、その
旋回軌跡は図１７において１点鎖線で示すようにフィン
ガ部１６先端までの長さを直径とする円として表され
る。また、図１４において示したようにフィンガ部１６
を１個のみしか有しない場合には、図１７において２点
鎖線で示すように旋回軌跡は半円となる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来構造にあっては、例えばフィンガ部を１個有す
るものにあっては、加工時間が短く且つ電極消耗等で工
具電極の交換を頻繁に行わなければならない場合、また
は準備作業中において工具電極を被加工物に対して垂直
及び平行の位置合わせを行う場合にアーム部が２往復旋
回する必要があり、手間が非常にかかり、作業性が非常
に劣ってしまうという問題点があった。

【００２４】また、フィンガ部を２個有する装置の場合
には、２つの工具電極を同時に交換できる点は有利であ
るが、上述のように動作領域または旋回領域が非常に大
きくなってしまい、作業の危険性が増大する。更には交
換装置自体が回転駆動の際に振動等が生じてしまい、こ
のために交換駆動部の過負荷、摩耗、摩擦熱等が生じて
しまい、好ましくない。更には、工具電極には重いもの
もあれば、細いもの、長いものもあるので、遠心力や慣
性力等が工具電極に作用してこの位置ズレ、破損、折り
曲げ等の原因となってしまい、高速化には限界が生じて
しまう。

【００２５】また更には、ある程度の高速駆動を行うた
めに、アクチュエータ等の関連装置や高速回転部におけ
る危険を防止するためのカバー等の付加設備が必要とな
り、機械本体と周辺部との干渉部分が大きくなって一層
省スペース化に反することになってしまう。更には、上
述した駆動部分や周辺部分に対するメンテナンスや部品
交換も頻繁に行わなければならず、大幅なコストアップ
を余儀なくされてしまう。そこで、２つのフィンガ部を
９０°方向に配置した装置も提案されてはいるが、通常
キャリア装置側にベアリングを備えて旋回機能を持たし
ているので、全体的に形状が大きくなってしまい、上述
した問題点の解決には至っていない。

【００２６】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は多種多様の工具電極の交換を精度を損なうこと
なく迅速に行い、作業性及び生産性を向上することがで
きる放電加工機の電極交換装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、電極マガジンに収容された加工電極と
放電加工機に設けた工具電極とを交換するための電極交
換装置において、電極交換装置本体と、この装置本体に
対して旋回可能及びこの旋回面と直交する方向へ移動可
能になされたベース本体と、このベース本体に対してス
ライドされて出没可能になされたアーム部と、このアー
ム部を出没させるアーム用アクチュエータ部と、前記加
工電極を保持するために、前記アーム部の先端に設けら
れて先端が所定の角度だけ開いて離間されると共にその
基端が共通に所定の角度だけ回転可能になされた２つの
フィンガ部と、このフィンガ部を回転駆動するフィンガ
用アクチュエータ部とを備えるようにしたものである。

【００２８】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、２つの
フィンガ部の内の、１つのフィンガ部により電極マガジ
ンから次に使用する工具電極を掴み、この状態でベース
本体を旋回することにより放電加工機側にアーム部を向
ける。そして、フィンガ用アクチュエータ部を駆動する
ことによりこれを回転させて他方の空のフィンガ部を放
電加工機に取付けてある工具電極に向ける。そして、ア
ーム用アクチュエータ部を駆動することによりアーム部
をスライドさせて伸ばし、上記空のフィンガ部により、
放電加工機に取り付けてあった工具電極を掴みこれを取
り外す。そして、再度その電極を取り外した位置で、フ
ィンガ用アクチュエータ部を駆動することによりフィン
ガ部を回転させて先に電極マガジンから掴んで持ってき
た工具電極を放電加工機に取り付ける。そして、上述と
逆の操作を行うことによって先に放電加工機から取り外
した使用済みの工具電極を電極マガジン内に収容する。
これにより、１回の往復操作により工具電極の交換を行
うことが可能となる。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明に係る放電加工機の電極交換
装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は
本発明に係る電極交換装置の配置状態の一例を示す概略
配置図、図２は本発明に係る電極交換装置の概略を説明
するための概略斜視図、図３は図２中のＩ方向から見た
平面図、図４は図２中のＩＩ方向から見た側面図、図５
は図２中のＩＩＩ方向から見た底面図、図６は図３中の
ＶＩ−ＶＩ線矢視断面図、図７は図４中のＶＩＩ−ＶＩ
Ｉ線矢視部分断面図、図８は図５中のＶＩＩＩ−ＶＩＩ
Ｉ線矢視部分断面図、図９は図７中のジョイント部を示
す分解図、図１０は図８中のジョイント部を示す分解図
である。尚、従来装置と同一部分については同一符号を
付す。

【００３０】図示するようにこの電極交換装置３４は、
例えば形彫り放電加工機４と複数の形状等の異なる工具
電極１０を着脱可能に保持する電極マガジン８との間に
位置される。図示例にあっては、電極マガジン８の本体
８Ｂと電極交換装置本体３４Ａとが一体的に連結された
場合を示す。

【００３１】この放電加工機４は、そのスピンドル軸６
に工具電極１０に取り付けて、これと図示しない被加工
物との間に放電を生ぜしめつつ放電加工を施すものであ
り、一方、電極マガジン８は２つ或いはそれ以上の回転
するスプロケット３６、３６間に掛け渡した搬送チェー
ン３８に、前述した複数の異なる工具電極１０が着脱可
能に吊り下げられている。

【００３２】この電極交換装置３４は、搬送チェーン３
８に吊り下げた工具電極を取り外して放電加工機４のス
ピンドル軸６に取り付けたり或いは逆にスピンドル軸６
に設けてある工具電極１０を取り外して搬送チェーン３
８に吊り下げたりする。このような機能を発揮するため
にこの電極交換装置３４は、図２にも示すようにベース
本体１２に対してスライド可能になされたアーム部１４
を有しており、このアーム部１４の先端には、実際に工
具電極１０を把持するための、本発明の特長とする２つ
のフィンガ部４０、４２を有している。これら各フィン
ガ部４０、４２はそれぞれスライドして開閉可能になさ
れた２つの爪部４０Ａ、４２Ａを有すると共にこの２つ
のフィンガ部４０、４２は先端が所定の角度α、図示例
にあっては９０°開いて離間されると共に基端は共通に
接続されてフィンガ回転軸４４により回転可能に支持さ
れており、これら両フィンガ部４０、４２を一体的に所
定の角度、例えば９０°だけ回転可能にしている。そし
て、これら両フィンガ部４０、４２を回転駆動するため
にアーム部１４にはフィンガ用アクチュエータ部４６が
設けられている。

【００３３】ベース本体１２とアーム部１４との間に
は、スライド可能な例えばスベリガイドや軸がりを利用
した直線スライドガイド機構が介在されており、この基
端部に設けたアーム用アクチュエータ部を駆動してアク
チュエータピストン軸１８Ａを出没させることにより、
アーム部１４をベース本体１２に対して図中水平方向へ
出没乃至伸縮可能としている。尚、このアーム用アクチ
ュエータ部１８は図２においては明示されていないが図
４に示すようにベース本体１２に対して一体的に固定さ
れている。

【００３４】このベース本体１２には固着部材２０を介
して図２中において垂直方向へ起立されたアーム旋回軸
２２が接続されており、このアーム旋回軸２２の上端部
にはベース垂直移動用アクチュエータ部２４が取り付け
られており、このアクチュエータ部２４を駆動すること
によりアクチュエータピストン軸２４Ａが出没してベー
ス本体１２を図２中において上下方向へ移動するように
なっている。

【００３５】また、このアーム旋回軸２２の途中には、
ピニオンギア２６が介設されると共にこのピニオンギア
２６にはラック２８が歯合されている。このピニオンギ
ア２６は、アーム旋回軸２２の軸方向に沿って形成した
例えばスライドキー等２２Ａ（図１参照）等を介してア
ーム旋回軸２２と係合され、従って、このアーム旋回軸
２２は、ピニオンギア２６に対して軸方向、すなわち上
下方向へはスライド可能になされると共に旋回方向へは
動きが規制されることになる。

【００３６】そして、上記ラック２８の一端部にはアー
ム回転移動用アクチュエータ部３０が設けられており、
これを駆動することによりアクチュエータピストン軸３
０Ａが出没してラック２８を水平方向へ移動させ、これ
に歯合されるピニオンギア２６をアーム旋回軸２２と共
に回転するようになっている。尚、このベース垂直移動
用アクチュエータ部２４及びアーム回転移動用アクチュ
エータ部３０は図１に示すようにともに電極交換装置本
体３４Ａ側へ固定されることになる。従って、アーム回
転移動用アクチュエータ部３０を駆動することにより、
上述するようにピニオンギア２６を介してベース本体１
２全体が水平面内に回転し、ベース垂直移動用アクチュ
エータ部２４を駆動することによりベース本体１２はア
ーム旋回軸２２の軸方向に沿って上下動し、アーム用ア
クチュエータ部１８を駆動することによりアーム部１４
は水平方向へ出没することになり、また、フィンガ用ア
クチュエータ部４６を駆動することによりフィンガ部４
０、４２を所定の角度だけ旋回することになる。すなわ
ち各アクチュエータ部を操作することによりそれらのス
トローク範囲内において３次元空間内の任意のポイント
に両フィンガ部４０、４２を位置させることができる。
また、各アクチュエータ部は例えば図示しないエアー供
給装置からエアーの供給によって駆動するエアシリンダ
により構成される。尚、これらの各部材の動作はマイク
ロコンピュータ等よりなる図示しない制御部により制御
される。

【００３７】更に上記した構成を詳しく説明すると、図
３乃至図５にも示すようにベース本体１２はその外側が
ベース本体ケース５０により被われており、このケース
５０の上部が固着部材２０を介してアーム旋回軸２２の
下端に取り付け固定されると共にこのケース５０内には
上記アーム用アクチュエータ部１８が固着されている。
そして、このアクチュエータ部１８の両端には、中空の
アーム旋回軸２２内を挿通されたエアー給排管５２、５
４が接続され、エアーを供給或いは排出することにより
これを駆動し得るように構成されている（図４参照）。

【００３８】また、アーム部１４はその外側がアーム部
ケース５６により被われており、このケース５６の上部
はスライドプレート５８として構成される。尚、図３及
び図５においてはそれぞれベース本体ケース５０及びア
ーム部ケース５６を全体的に取り外した状態が示され
る。

【００３９】図６にも示すようにこのスライドプレート
５８の上面にはその長さ方向に沿って２本のスベリレー
ル６０、６０がボルト６２によって固定されており、こ
の２本のスベリレール６０、６０は、上記ベース本体ケ
ース５０の下部に一体的に設けた凹部状の２つのスベリ
ガイド６４、６４に摺動可能に支持されており、また、
スライドプレート５８とフィンガ部保持部６６及びアー
ム部ケース５６は固着ボルト６８により一体的に固定さ
れており、従って、スベリガイド６４に案内されつつス
ベリレール６０が摺動することによりアーム部１４全体
が出没される。

【００４０】一方、９０°方向に配置された２つのフィ
ンガ部４０、４２の共通の基端部は中空のフィンガ回転
軸４４に連結され、この回転軸４４は上記フィンガ部保
持部６６に回転ベアリング７０を介して回転自在に支持
されている。このフィンガ回転軸４４の下端部には、図
４及び図５に示すようにクランプレバー７２の中心が固
着されており、このレバーフィンガ用アクチュエータ部
４６により揺動することによりフィンガ回転軸４４を介
してフィンガ部４０、４２を旋回し得るようになってい
る。

【００４１】具体的には、このフィンガ用アクチュエー
タ部４６は、例えばエアシリンダよりなる２つのフィン
ガ用アクチュエータユニット７４、７６よりなり、各ア
クチュエータユニット７４、７６のアクチュエータピス
トン軸７４Ａ、７６Ａの先端は、それぞれ連結部材７
８、７８を介して上記クランプレバー７２の異なる端部
に取り付けられており、これら両アクチュエータユニッ
ト７４、７６に対して相互に反対方向に駆動するように
エアーを同期して供給することによりクランプレバー７
２に対してこれを回転乃至旋回するための偶力を発生さ
せるようになっている。そして、各ユニット７４、７６
は支持部材７７を介してスライドプレート５８に支持さ
れている。

【００４２】この場合、クランプレバー７２の旋回によ
ってその両端部は円弧状の軌跡を描くことからこれを許
容するために、図７及び図９にも示すように連結部材７
８は、例えばアクチュエータピストン軸７４Ａ（７６
Ａ）の先端に設けた凹部状継手８０とクランプレバー７
２側の端部に設けた凸部状継手８２とを嵌め込み、これ
らを連結ボルト８４により屈曲可能に連結することによ
り、水平面内において屈曲可能な自在継手として構成さ
れており、クランプレバー７２の旋回を許容している。
尚、クランプレバー７２の旋回角度は、２つのフィンガ
部４０、４２のなす角度に対応させて本実施例では９０
°となるように設定される。

【００４３】また、クランプレバー７２が所定の角度、
例えば９０°旋回すると、各フィンガ用アクチュエータ
ユニット７４、７６も、図５に示すように例えば角度β
だけ揺動することになる。そのため、この揺動を許容す
るために、図８及び図１０にも示すように各ユニット７
４、７６の基端部には凸部状継手８６が形成されると共
に支持部材７７の両端には上記凸部状継手８６を受ける
凹部状継手８８が形成され、これら両継手８６、８８を
嵌め込んだ状態で連結ボルト９０により屈曲可能に連結
し、各ユニット７４、７６の図５において水平面内の回
転を許容している。

【００４４】また、図５に示すように両アクチュエータ
ユニット７４、７６の両端には、それぞれ給排ポート７
４Ｂ、７６Ｂと三方給排ポート７４Ｃ、７６Ｃが形成さ
れており、一方のユニットの給排ポートと他方のユニッ
トの三方給排ポートをそれぞれ同一のエアー給排管９
２、９４により連結する。例えば一方のユニット７４の
給排ポート７４Ｂは他方のユニット７６の三方給排ポー
ト７６Ｃに連通され、ユニット７６の給排ポート７６Ｂ
は他方のユニット７４の三方給排ポート７４Ｃに連通さ
れ、結果的に、前述したように一方のユニットに前進方
向へエアーを供給する場合には同時に他方のユニットに
は後退方向へエアーが流入するようになり、クランプレ
バー７２に対して同期した偶力を付与し得るようになっ
ている。

【００４５】また、前記各フィンガ部４０、４２の基端
部には、この爪部４０Ａ、４２Ａを開閉するためのエア
ーを供給するエアー供給管９６が中空のフィンガ回転軸
４４を挿通させて連結されている。また、このエアー駆
動に代えてバネ等の弾発部材を用いて開閉する構造とし
てもよい。

【００４６】尚、上記実施例にあっては、２つのフィン
ガ部４０、４２のなす角度を９０°に設定したが、これ
に限定されず、好ましくは６０°〜１２０°の範囲内に
設定するようにするのがよいし、この設定角度に対応さ
せてクランプレバー７２の回転角度も同じように設定す
る。また、２つのフィンガ部４０、４２のなす角度が９
０°よりも小さくなると両フィンガ部がともに工具電極
を保持した時にこれらが接触して干渉し合う恐れがあ
り、また１２０°を超えると回転に要する時間が多くな
ってしまう。

【００４７】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、基本的な動作は、先の図
１４に示した従来装置の場合と同様であり、アーム回転
移動用アクチュエータ部３０を駆動することにより、ラ
ック２８とピニオンギア２６を介してベース本体１２及
びアーム部１４全体が同一水平面内に回転し、ベース垂
直移動用アクチュエータ部２４を駆動することによりア
ーム旋回軸２２が上下動し、ベース本体１２及びアーム
部１４全体を図１中において上下方向へ移動させる。

【００４８】また、アーム用アクチュエータ部１８を駆
動することにより、スベリレール６０はベース本体１２
側に固定したスベリガイド６４に案内されつつその長さ
方向、すなわち水平方向へ移動し、従って、スベリレー
ル６０に一体的に固定されるアーム１４全体はベース本
体１２に対して伸縮乃至出没することになる。更には、
アーム部１４のスライドプレート５８に支持させたフィ
ンガ用アクチュエータユニット７４、７６を駆動するこ
とにより、これら各ユニットは同期して相互に反対方向
へ動作することからクランパレバー７２には同期した偶
力が作用してフィンガ回転軸４４が回転し、フィンガ部
４０、４２が一体的に例えば９０°回転することにな
る。

【００４９】この場合、クランプレバー７２の旋回に伴
って各アクチュエータユニット７４、７６は例えば角度
αだけ旋回することになるが、各ユニット７４、７６の
基端部は回転可能に支持部材７７により支持されている
ので、この揺動を許容することができる。例えばベース
本体１２全体の向きを電極マガジン側や放電加工機のス
ピンドル軸側に変えるためにはアーム回転移動用アクチ
ュエータ部３０を駆動させる。工具電極１０を電極マガ
ジンやスピンドル軸に対して上下動させて抜き差しする
にはベース垂直移動用アクチュエータ部２４を駆動し、
ベース本体１２を上下方向へ移動させる。

【００５０】また、フィンガ部４０、４２をスピンドル
軸線或いはマガジンポット軸線上に位置させるにはアー
ム用アクチュエータ部１８を駆動させてフィンガ部４
０、４２を間接的に伸縮させる。そして、フィンガ部４
０、４２の選択は、フィンガ用アクチュエータユニット
７４、７６を駆動することによりこれを回転させ、フィ
ンガ部４０或いは４２の一方をマガジンポット軸線及び
スピンドル軸線上に位置合わせすることにより行われ
る。

【００５１】次に、図１１乃至図１３も参照しつつ電極
マガジンに吊り下げられた工具電極を放電加工機のスピ
ンドル軸に持って行き、放電加工操作終了後の工具電極
とこれを交換して電極マガジンに収容する場合について
説明する。まず、スピンドル軸６のオリエンテーション
がＡＴＣポイントし、更に、フィンガ部１６を交換の対
象となる工具電極の電極交換ポット３２にオリエンテー
ションさせる。

【００５２】そして、このアームイニシャル位置からア
ーム用アクチュエータ部１８を駆動することにより、イ
ニシャルにより選択された例えばフィンガ部４０を伸ば
して電極マガジン８の工具電極１０を掴みに行く。この
場合、イニシャル位置は、例えばアーム旋回軸２２は上
昇端、アーム回転移動用アクチュエータ部３０は後退
端、アーム部１４は後退端にそれぞれ設定され、フィン
ガ部４０がイニシャル時に選択されている。

【００５３】次に、工具電極１０を掴んだのなら、上記
アーム用アクチュエータ部１８を反対方向へ駆動するこ
とによりアーム部１４を縮め、工具電極１０を電極交換
ポット３２から引き抜く。この時のフィンガ部４０の一
連の動きは図１１及び図１２において矢印Ｅとして表さ
れる。尚、工具電極１０を水平方向に引き抜くのではな
く、垂直方向へ引き抜くようにしてもよいのは勿論であ
る。

【００５４】次に、アーム回転移動用アクチュエータ部
３０を駆動することによりベース本体１２を旋回し、ア
ーム部１４を放電加工機のスピンドル軸６側に向ける。
この時のアーム部１４の動きは矢印Ｆとして表される。

【００５５】次に、フィンガ用アクチュエータユニット
７４、７６を駆動することによりフィンガ部４０、４２
を９０°旋回して他方の空のフィンガ部４２を選択す
る。すなわちアーム部１４の延長線上にこのフィンガ部
４２を位置させる。この時のフィンガ部の動きは矢印Ｇ
として表される。

【００５６】次に、ベース垂直移動用アクチュエータ部
２４を駆動することによりベース本体１２全体を上昇さ
せ、更に、アーム用アクチュエータ部１８を駆動するこ
とにより先に選択された空のフィンガ部４２を伸ばして
スピンドル軸６に装着されている工具電極１０を掴みに
行く。そして、ベース垂直移動用アクチュエータ部２４
を駆動することによりスピンドル軸６から工具電極１０
を下へ抜く。この時のフィンガ部４２の動きは矢印Ｈと
して表される。

【００５７】次に、この状態で、フィンガ用アクチュエ
ータユニット７４、７６を駆動することによって両フィ
ンガ部４０、４２を一体的に元の方向へ９０°回転さ
せ、電極マガジン８側から持ってきた工具電極１０をス
ピンドル軸線６Ａ上に位置させる。この時のフィンガ部
の動きは矢印Ｉに示される。そして、ベース垂直移動用
アクチュエータ部２４を駆動することにより工具電極１
０をスピンドル軸６に差し込む（矢印Ｈ参照）。次に、
アーム用アクチュエータ部１８を駆動することによりフ
ィンガ部４２を縮め、これを工具電極１０か引き抜く。
このフィンガ部４２の動きは矢印Ｊとして表される。

【００５８】次に、アーム回転移動用アクチュエータ部
３０を駆動することによりベース本体１２全体を電極マ
ガジン８側へ旋回させる。この時の旋回方向は矢印Ｆと
反対方向になるようにして元に戻る。

【００５９】次に、フィンガ用アクチュエータユニット
７４、７６を駆動することによりスピンドル軸６から抜
いてきた工具電極１０をマガジンポット側に向けて、こ
れをマガジンポットに戻す。そして、アーム用アクチュ
エータ部１８を駆動することによりフィンガ部４２を工
具電極１０から抜く。

【００６０】次に、フィンガ用アクチュエータユニット
７４、７６を駆動することによりこれらを９０°回転
し、イニシャル位置としてフィンガ部４０を選択し、一
連の工具電極交換操作を終了する。このような工具電極
交換時の一連の動作領域は図１３に示すように表され
る。

【００６１】すなわち、図１３において、破線にて示す
領域９８はフィンガ部４０、４２の回転時の動作領域を
示し、１点鎖線で示す軌跡はアーム部１４を縮めた時の
フィンガ部の先端位置が描く軌跡を示し、更に２点鎖線
で示す軌跡はアーム部１４を伸ばした時のフィンガ部の
先端位置が描く軌跡を示す。

【００６２】これより明らかなように、アーム部１４を
縮めた状態で旋回することにより動作領域を大幅に小さ
くすることができ、特に、この旋回に際してＡＴＣ装置
面の裏側を旋回させれば、その危険領域を一層減少させ
ることができる。また、図１３においてはアーム部の旋
回角度を１８０°に設定しているが、マガジン側のポッ
ト軸芯の位置を設計上により０〜１８０°以内に位置さ
せることにより、一層その動作領域を小さくすることが
できる。更に、好ましくは、アーム部１４を旋回すると
同時にフィンガ部を回転させ、工具電極交換位置である
スピンドル軸の軸芯位置と、アーム部１４の伸縮方向の
延長線上に一致させるように同期移動させるのがよい。

【００６３】従って、旋回角度を小さくすれば、高速旋
回を行うことなく、従来の高速旋回と同様もしくはそれ
以上の速さでの交換が可能となる。しかも高速旋回を必
要としないので、装置自体の振動も抑制でき、振動に伴
う不都合を解消することができる。

【００６４】また、この実施例によればアーム部先端に
回転可能になされた２つのフィンガ部４０、４２を有す
るようにしたので、一回の旋回動作により工具電極の交
換作業を完了させることができ、これによって電極交換
に要する時間を大幅に短縮することができ、作業性及び
生産性を大幅に向上させることができる。更に、フィン
ガ部を回転するクランプレバー７２には２つのフィンガ
用アクチュエータユニット７４、７６により偶力が加え
られるので、フィンガ部の回転方向に関係なくこれを一
定の駆動力で制御でき、円滑な回転を行うことができ
る。また、このようにフィンガ用アクチュエータを２個
にすることにより、大型のアクチュエータを１個用いる
場合よりも高さ方向をコンパクト化することができる。

【００６５】また、アーム部１４の先端に回転ベアリン
グ７０を介してフィンガ部４０、４２を支持するように
したので、フィンガ部の選択操作を行う場合にはこの部
分のみの旋回をフィンガ用アクチュエータ部４６の駆動
により行えばよく、従ってアーム部１４等の全体の大き
さを大幅にコンパクト化させることができる。尚、上記
実施例にあっては各アクチュエータとしてエアーシリン
ダを用いた場合を例にとって説明したが、アクチュエー
タとしてこれに限定することなくどのようなものを用い
てもよいのは勿論である。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電極
交換装置によれば次のように優れた作用効果を発揮する
ことができる。２つのフィンガ部を旋回可能に設けるよ
うにしたので、アーム部の一回の往復旋回動作により工
具電極の交換作業を完了させることができ、従って、作
業性及び生産性を大幅に向上させることができる。フィ
ンガ部を２個有していてもその動作領域及び旋回領域を
比較的小さく設定できるので、作業の安全性を高く維持
することができる。また、旋回領域を小さくしたことに
より高速旋回をしなくても迅速な交換作業を行うことが
でき、従って、高速旋回に伴って発生していた装置自体
の振動、大きな慣性力等をなくすことができ、これらに
伴って発生している摩擦や位置ズレ等の不都合を解消す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電極交換装置の配置状態の一例を
示す概略配置図である。

【図２】本発明に係る電極交換装置の概略を説明するた
めの概略斜視図である。

【図３】図２中のＩ方向から見た平面図である。

【図４】図２中のＩＩ方向から見た側面図である。

【図５】図２中のＩＩＩ方向から見た底面図である。

【図６】図３中のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。

【図７】図４中のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視部分断面図であ
る。

【図８】図５中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視部分断面図
である。

【図９】図７中のジョイント部を示す分解図である。

【図１０】図８中のジョイント部を示す分解図である。

【図１１】図２に示す装置により電極交換動作を行う時
の側面図である。

【図１２】図２に示す装置により電極交換動作を行う時
の平面図である。

【図１３】図２に示す電極交換装置の旋回領域を示す図
である。

【図１４】従来の電極交換装置の要部を示す要部斜視図
である。

【図１５】図１４に示す装置により電極交換動作を行う
時の平面図である。

【図１６】図１４に示す装置により電極交換動作を行う
時の側面図である。

【図１７】従来の電極交換装置の旋回領域を示す図であ
る。

【符号の説明】

４放電加工機６スピンドル軸８電極マガジン１０工具電極１２ベース本体１４アーム部１８アーム用アクチュエータ部２２アーム旋回軸２４ベース垂直移動用アクチュエータ部３０アーム回転移動用アクチュエータ部３４電極交換装置３４Ａ電極交換装置本体４０，４２フィンガ部４６フィンガ用アクチュエータ部７０回転ベアリング７４，７６フィンガ用アクチュエータユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極マガジンに収容された加工電極と放
電加工機に設けた工具電極とを交換するための電極交換
装置において、電極交換装置本体と、この装置本体に対
して旋回可能及びこの旋回面と直交する方向へ移動可能
になされたベース本体と、このベース本体に対してスラ
イドされて出没可能になされたアーム部と、このアーム
部を出没させるアーム用アクチュエータ部と、前記加工
電極を保持するために、前記アーム部の先端に設けられ
て先端が所定の角度だけ開いて離間されると共にその基
端が共通に所定の角度だけ回転可能になされた２つのフ
ィンガ部と、このフィンガ部を回転駆動するフィンガ用
アクチュエータ部とを備えたことを特徴とする放電加工
機の電極交換装置。
【請求項２】前記フィンガ用アクチュエータ部は、前
記フィンガ部のフィンガ回転軸に偶力を同期させて作用
させる２つのフィンガ用アクチュエータユニットを有す
ることを特徴とする請求項１記載の放電加工機の電極交
換装置。
【請求項３】前記フィンガ回転軸は、前記アーム部に
回転ベアリングを介して支持されることを特徴とする請
求項２に記載の放電加工機の電極交換装置。
【請求項４】前記２つのフィンガ部の開き角度は６０
°〜１２０°の範囲内であると共に前記フィンガ部の回
転する所定の角度は６０°〜１２０°の範囲内であるこ
とを特徴とする請求項１乃至３に記載の放電加工機の電
極交換装置。