JPH07254B2

JPH07254B2 - ワイヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給装置

Info

Publication number: JPH07254B2
Application number: JP12131388A
Authority: JP
Inventors: 淳種田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1995-01-11
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH01109027A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、ワイヤ電極を被加工物中に導入案内するワ
イヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給装置、特にそ
のワイヤ電極の自動供給の改良に関するものである。

［従来の技術］従来からワイヤ電極を微小間隙を介して被加工物に貫通
させ、その被加工物とワイヤ電極とを加工軌跡に沿って
相対的に移動させながら両者間に電圧を印加して放電を
発生させ、その放電エネルギーにより硬い金属などの前
記被加工物の複雑な切断加工を精度よく行うワイヤカッ
ト放電加工装置が広く利用されている。

このワイヤカット放電加工装置は被加工物を切断加工す
る場合、ワイヤ電極を被加工物中に貫通させることが必
要である。

しかし、ワイヤ電極は、通常細い金属性のものであり、
人手により被加工物中に貫通させることはきめわて困難
である。特に放電加工中における異常事態の発生により
しばしばワイヤ電極が断線することがあるが、その断線
のたびごとに作業者は困難なワイヤ電極の挿通作業を強
いられていた。

その結果、例えば順送り型の切断加工を行う場合は、同
じ被加工者中に複数個の分離した切断加工部分があるた
め、一ケ所の切断加工後、一旦ワイヤ電極を加工箇所か
ら排除し、改めて次の切断加工開始箇所に人手により再
挿通しなければならず、そのためにワイヤカット放電加
工装置の自動化ができず、その加工効率を著しく低下さ
せる要因となっていた。

そこで、従来はローラやベルトを利用してワイヤ電極を
駆動し、このワイヤ電極を被加工物に開けた穴に自動的
に挿通するワイヤ電極供給装置が提案されている。

第12図は上記ワイヤ電極供給装置を示す構成図である。
図において、（１）はワイヤ電極、（２）はパイプガイ
ド、（３）、（４）はそれぞれ一対のワイヤ駆動用ロー
ラ、（5a）、（5b）は電流供給用ダイス、（６）は被加
工物、（７）、（８）はローラ（３）、（４）をそれぞ
れ駆動するモータである。

一対のローラ（３）の間まで導かれたワイヤ電極（１）
は、ローラ（３）によって送られながら、これを支持す
るパイプガイド（２）中に導かれる。そして、ワイヤ電
極（１）は、被加工物（６）、電流供給用ダイス（5
a）、（5b）の間を通り、下部のローラ（４）に到達す
る。

加工中のワイヤ切断などの場合、ワイヤ電極（１）は二
対のローラ（３）、（４）の間で切れる。このため、ロ
ーラ（３）によりワイヤ電極（１）を再駆動させ、被加
工物（６）中に導入し、これに対向させることが可能と
なる。

［発明が解決しようとする課題］従来のワイヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給装置
は以上のように構成されているので、近年のように高精
度な加工を目指して大変細いワイヤ電極が用いられる傾
向がさらに顕著化してくると、細いワイヤ電極はその機
械的強度が弱く、ローラ対による強い力で挾持される
と、ワイヤ電極が変形して加工精度等に悪影響を及ぼ
す。

また、細いワイヤ電極をローラ対で駆動すること自体、
その駆動装置であるローラ対に機械的高精度が要求され
る。この結果、ローラ対は大形となって被加工物から遠
い位置に設置せざるを得なくなり、ローラ対と被加工物
の間に配設するパイプガイドも長くなり、そのパイプガ
イドの一端側から腰の弱いワイヤ電極を後押し駆動しよ
うとすると、ワイヤ電極はパイプガイドとの摩擦力によ
り円滑な駆動が困難であるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消することを課題と
してなされたものであり、電磁誘導作用によって細いワ
イヤ電極を変形させることなく、円滑かつ確実に駆動す
ることのできるワイヤ電極供給装置を得ることを目的と
する。

また、簡単な構造で強い駆動力を容易に発生させること
ができき、磁束の漏れを少なくでき、高磁束発生と小型
化とを両立させることのできるワイヤ電極供給装置を得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係るワイヤカット放電加工装置のワイヤ電極
供給装置は、ワイヤ電極を被加工物中へ導入案内する経
路に配置した複数の磁界発生用コイルと、前記各磁界発
生用コイルに整列順に所定の位相差ずつ異なった位相の
交流電流を供給する電流供給手段とを備えたものであ
る。

上記ワイヤ電極はパイプガイドに挿通されており、この
ワイヤ電極は磁路の一部をなすように磁性体材料で形成
する。また、磁界発生用コイルはワイヤ電極と同心円上
に巻回するか、ワイヤ電極挿通方向に対して垂直方向に
磁場を発生させるように設けるか、あるいは、ワイヤ電
極を挟んで同一磁束を共有するように設ける。また、上
記磁束発生用コイルはテープ表面上に形成したものを用
いる。

［作用］この発明における複数の磁界発生用コイルは、位相を異
にする電流が供給されることにより、ワイヤ電極に沿っ
た移動磁界を発生し、この移動磁界による電磁誘導力に
よってワイヤ電極を駆動することにより、ワイヤ電極を
変形させることなく円滑な移送を可能とする。

そして、上記ワイヤ電極を磁性体材料で形成したので、
磁束の漏れが少ない、また、磁界発生用コイルをワイヤ
電極と同心円上に巻回するかワイヤ電極挿通方向に対し
て垂直方向に磁場を発生させるように設けたことによ
り、簡単な構造で強い駆動力を容易に発生させることが
できる。

また、二つ一組の磁界発生用コイルで同一磁束を共有す
ることにより、磁束の漏れを少なくでき、高磁束発生と
小型化とを両立させることができる。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図面について説明する。第
１図はワイヤ電極供給装置の構成図、第２図はその要部
の拡大図であり、前記第12図と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。第１図、第２図において、ワイ
ヤ電極（１）は磁性体、例えば鉄によって形成されてい
る。そして、パイプガイド（２）の周囲には、コイル
（９）が巻き付けられている。（10）はこのコイル
（９）に交流電流を供給する電流供給手段である。

この装置において、ワイヤ電極（１）の駆動力はローラ
（３）だけでなく、コイル（９）に電流を供給すること
によっても得られる。そこで、この駆動力について第２
図に基づいて説明する。

図において、ワイヤ電極（１）もしくはパイプガイド
（２）の周囲には上部より電気的に別々なコイル（9
a）、コイル（9b）、コイル（9c）が巻かれており、そ
の下には上記３つのコイル（９）にそれぞれ接続された
コイル（9a）、コイル（9b）、コイル（9c）がこの順序
で電気的に直列に接続され、繰り返し巻かれている。つ
まり、コイル（９）は総括的に３つの電気回路を形成し
ている。そして、これらコイル（9a）、コイル（9b）、
コイル（9c）はそれぞれ電流源（10a）、（10b）、（10
c）に接続されている。

これらの３つの電流源（10a）、（10b）、（10c）は、
それぞれの対応するコイル（９）に交流電流を供給する
が、その電流は同一周波数、同一振幅を持っている。そ
して、これらの電流の位相は、I₁、I₂、I₃の順に等位相
でずれている。

これらの電流源（10a）、（10b）、（10c）からなる電
流供給手段（10）に上述の３つのコイル（9a）、（9
b）、（9c）を接続し電流を流すと、各コイル（９）の
中心に交流磁界B₁、B₂、B₃が生ずる。そして、この交流
磁界B₁、B₂、B₃も順に位相がずれているため、全体とし
てコイル（９）の中心にワイヤ電極（１）の移動方向に
沿った移動磁界が発生する、ここで、（11）はその移動
磁界の移動方向を示している。

すると、このコイル（９）の中心に存在する磁性体によ
って形成されたワイヤ電極（１）は電磁誘導作用を受
け、移動磁界の移動方向（11）に駆動される。つまり第
２図の下方へと駆動される。

第３図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第４図は
その要部の拡大図である。本例は前記第１図、第２図に
おけるコイル（９）、つまり、３つの電気回路を形成す
るコイル（9a）、コイル（9b）、コイル（9c）をワイヤ
電極挿通方向に対して垂直方向に磁場を発生させるよう
に設けたもので、移動磁界の移動方向（11）及びワイヤ
電極（１）が電磁誘導作用を受けるのは第１図、第２図
の実施例と同じである。

なお、上記実施例では、ワイヤ電極（１）は磁性体材料
で作成したが、ワイヤ電極（１）は電流が流れれば電磁
誘導作用を受けるので必ずしも磁性体材料で作成しなく
てもよい。

また、上記実施例ではコイル（９）は３回路に分けた
が、３回路以上いくつでもよい。しかし、３回路から６
回路程度が適当であり、その回路数に応じて交流電流の
位相差を決定する。各回路間の電流位相のずれは均等と
したほうがよい。また、このコイル（９）の付設位置も
被加工物の上方に限らず、ワイヤ電極の付設されている
個所ならどこでも任意に付設することが可能である。こ
の場合、コイルの数が増し付設距離が長くなるほどワイ
ヤ電極（１）を駆動する力は大きくなる。このためワイ
ヤ電極（１）の付設されている個所全てに付設してもよ
い。

このようにして、ワイヤ電極（１）の周囲にコイル
（９）を付設すると、このコイル（９）によって生じる
磁界により、ワイヤ電極（１）を駆動することができ
る。ここで、ワイヤ電極（１）への駆動力はコイル
（９）間に存在するワイヤ電極（１）の微小区間（ｌ）
に与えられる。そして、この駆動力は、ワイヤ電極
（１）の先端部にも加えられるため、ワイヤ電極（１）
の駆動力の伝達源は、ローラ（３）の点から線に拡張さ
れる。つまり、この装置の駆動方式はワイヤ電極（１）
のような線状のものの駆動に非常に適したものであると
いえる。

このため、パイプガイド（２）内のワイヤ電極（１）の
駆動は、ワイヤ電極（１）の太さに拘らずスムーズかつ
容易となり、非常に細いワイヤ電極（１）の自動供給も
確実に行える。そしてこれによってワイヤカット放電加
工装置の連続無人運転を実現することができる。

パイプガイド（２）のワイヤ電極挿入端部は、ラッパ状
に広げておけば導入が極めて容易である。また、パイプ
ガイド（２）の中間部（12）を折り曲げることも容易で
あると共に、折り曲げてもワイヤ電極（１）の駆動力を
何等妨げることがないため、小さなスペースにも容易に
ワイヤ電極（１）を配置することができる。

第５図、第６図は磁界発生用コイルの具体的構成を示す
パイプガイド（２）の横断平面図と縦断正面図である。
第５図、第６図において、（13）は磁路を形成するコ字
形鉄心であり、コイル（14）が巻回されている。

このコ字形鉄心（13）はその対向する脚片間にパイプガ
イド（２）を挟むように該パイプガイドの軸線方向に順
次並設し、各コ字形鉄心（13）に巻回されたコイル（1
4）を磁界発生コイル（9a）、（9b）、（9c）とするも
ので、磁束の漏れを少なくする工夫をしている。

しかしながら１つのコイル（14）が嵩張るため、コイル
間の距離をつめることや装置全体を小さく構成すること
は比較的限界がある。

第７図、第８図は磁界発生用コイルの他の構成を示すパ
イプガイド（２）の横断正面図と縦断正面図であり、本
例ではパイプガイド（２）の同軸上にコイルを巻回して
ソレノイドコイル（15）とし、このソレノイドコイル
（15）の所定領域を磁界発生用コイル（9a）、（9b）、
（9c）として利用するものである。

通常、本例のようなソレノイドコイル（15）を構成した
場合、ワイヤ電極（１）の挿通方向に磁界が発生、変化
するため、そのワイヤ電極（１）の挿通方向（ワイヤ電
極の走行方向）には駆動力を発生させることができな
い。

しかし、小さなソレノイドコイル（15）を同一軸線上に
配置し、かつ、流す交流電流の位相をずらした場合は、
図のように電流の流れていないコイル部分が磁束の通路
となり、ワイヤ電極表面に垂直に磁束が交わり、この磁
束が変化することにより、ワイヤ電極（１）に走行方向
の駆動力を発生させることができる。

この例ではパイプガイド（２）にコイル（15）を巻回す
ればよいため、構造が簡単であり、個々の磁界発生用コ
イル（9a）、（9b）、（9c）を極めて小さく作ることが
可能な上、アンペアターンを稼ぐこともできるので、強
い駆動力を容易に発生させることができる。

ただし、パイプガイド（２）の内径に対しワイヤ電極
（１）の外径がかなり小さい場合は、ワイヤ電極表面に
交差する磁束が極端に減少し、十分な駆動力が発生しな
いことがある。この場合、パイプガイド（２）及び磁界
発生用コイル（9a）、（9b）、（9c）を、使用するワイ
ヤ電極（１）の外径にあわせたものに交換しなければな
らない。

第９図は磁界発生用コイルの更に他の構成を示すパイプ
ガイド（２）の横断平面図、第10図はその縦断正面図、
第11図はその側面図である。本例は例えはフォトエッチ
ングの技術を用いて作った表面上にコイルを形成したテ
ープ（16a）、（16b）を、ワイヤ電極（１）を通したパ
イプガイド（２）の両外側面に、向かい合った二つのコ
イルが互いに正対して同一磁界を共有するように張り付
けたもので、同一磁束を二つ一組のコイルで共有して磁
束の漏れを最小限に食い止め、かつ、小さくてもアンペ
アターンを稼いだ磁界発生用コイルを作ることができ、
高磁束発生と小型化とを両立させることができる。その
結果、極めて小さな装置を実現でき、被加工物のごく近
くまで駆動力を働かせることができ、極細線のワイヤ電
極の駆動に有効である。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、電磁誘導力によってワ
イヤ電極を駆動させるように構成したので、可動部のな
い極めて簡単な装置で、ワイヤ電極の径寸法に関係な
く、十分な駆動力を発生させることができるとともにワ
イヤ電極を変形させるような力を与えることがなく、極
めて細いワイヤ電極を安全に、かつ、円滑に駆動して被
加工物に挿通することができ、ワイヤカット放電加工装
置による高精度加工の無人運転を容易に実現することが
できるなどの効果がある。

また、ワイヤ電極を磁性体材料で作成することにより磁
束の漏れを少なくできる。そして、磁界発生用コイルは
ワイヤ電極を挿通するパイプガイドの外周に巻回するの
で、その巻回が簡単かつ容易であり、ワイヤ電極と同心
円上に巻回するかワイヤ電極挿通方向に対して垂直方向
に磁場を発生させるように設けることにより、簡単な構
造で強い駆動力を容易に発生させることができる。ま
た、二つ一組の磁界発生用コイルで同一磁束を共有する
ことにより、磁束の漏れを少なくして、高磁束発生と小
型化とを両立させることができるなどの効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるワイヤ電極供給装置
の構成図、第２図はその要部の拡大図、第３図はこの発
明の他の実施例によるワイヤ電極供給装置の構成図、第
４図はその要部の拡大図、第５図は磁界発生用コイルの
具体的構成を示すパイプガイドの横断平面図、第６図は
その縦断正面図、第７図は磁界発生用コイルの他の構成
を示すパイプガイドの横断平面図、第８図はその縦断正
面図、第９図は磁界発生用コイルの更に他の構成を示す
パイプガイドの横断平面図、第10図はその縦断正面図、
第11図はその側面図、第12図は従来のワイヤ電極供給装
置の構成図である。図において、（１）はワイヤ電極、（６）は被加工物、
（9a）、（9b）、（9c）は磁界発生用コイル、（10）は
電流供給手段である。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイヤ電極を微小間隙を介して被加工物に
貫通させ、その被加工物とワイヤ電極とを加工軌跡に沿
って相対的に移動させながら両者間に電圧を印加して放
電を発生させ、その放電エネルギーによって前記被加工
物を切断加工するワイヤカット放電加工装置において、
前記ワイヤ電極を前記被加工物中へ導入案内する経路に
沿って整列配置された複数の磁界発生用コイルと、前記
各磁界発生用コイルに整列順に所定の位相差ずつ異なっ
た位相の交流電流を供給する電流供給手段とを備え、前
記各磁界発生用コイルは前記電流供給手段から供給され
る交流電流により所定の位相差で変化する磁界を各々発
生することによって前記経路内に移動磁界を生ぜしめ、
前記移動磁界による電磁誘導力により、前記ワイヤ電極
を駆動することを特徴とするワイヤカット放電加工装置
のワイヤ電極供給装置。
【請求項２】磁性体材料のワイヤ電極を備えた請求項１
記載のワイヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給装
置。
【請求項３】ワイヤ電極を挿通するパイプガイドに磁界
発生用コイルを巻回した請求項１記載のワイヤカット放
電加工装置のワイヤ電極供給装置。
【請求項４】ワイヤ電極と同心円上に巻かれた磁界発生
用コイルを備えた請求項１記載のワイヤカット放電加工
装置のワイヤ電極供給装置。
【請求項５】ワイヤ電極挿通方向に対して垂直方向に磁
場を発生させる磁界発生用コイルを備えた請求項１記載
のワイヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給装置。
【請求項６】ワイヤ電極を挟んで同一磁束を共有する二
つ一組の磁界発生用コイルを備えた請求項１記載のワイ
ヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給装置。
【請求項７】請求項１記載のワイヤカット放電加工装置
のワイヤ電極供給装置において、前記複数の磁界発生用
コイルは、可撓性材質からなるテープの表面上に、テー
プの長手方向に沿って整列した状態に形成されているこ
とを特徴とするワイヤカット放電加工装置のワイヤ電極
供給装置。