JPH074697B2 - 加工片から切り離す加工片の一部が、加工終了近くで加工片の残りの部分に対して傾いて電極ワイヤーをその加工片の一部と残りの部分との間に挟み込むのを防止し、そして加工終了時にその加工片の一部が残りの部分から脱落するのを自動的に防止する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気侵蝕により加工片に閉路を切り出したと
きその切り出された部分を自動的に保持し、その位置に
固定する自動装置に係るものである。

このような切断作業は、ほぼ垂直になっているワイヤ
ー、バンド又は細いロッドから成る工具電極により行な
うのが普通である。エレクトリックジェネレータにより
電極と加工片との間に侵蝕放電を発生させ、水平路に沿
って電極を少しづつ前進させて加工片を切断する。簡単
のため「切り出された部分」というのは切断作業中素材
から離された部分を指し、従ってそれは所望片からの不
要の切除部分すなわちスクラップであることもあるし、
反対に所望片そのものを構成している内部部分であるこ
ともある（この場合加工片の残りの部分がスクラップで
ある）。

連続ラインに沿ってある輪部を切り出すとき、又は輪部
の端が加工片の縁のところまできたとき、その作業が終
了すると、その中心部は落下してしまう。この落下運動
は作業の終了前に開始し、そのときにはその中心部分は
狭い橋状部分により保持され、その接続部分の抵抗はそ
の中心部分の重量を支え切れない。このためその中心部
分は降下してジェネレータの作動中にもかかわらずワイ
ヤーを締めつける。こうして電極ワイヤーは切断を継続
していくが、それの理想コースから外れ、そしてその切
削面に永久的な傷をつけてしまう。

これまでの解決法としては、作業員かその中心片の下
に、切断作業の完了直前に、ブロックを置くということ
であった。このブロック設置は切断作業の始めにはでき
ない。低い加工ヘッドが切断中ブロックに衝突するから
である。

ファスナー、六面体もしくはテレスコープフォークを使
用してブロックを固定する。しかしこれらの装置はすべ
て手作業を必要とし、又それらが大きいので自動化する
ことは困難である。

DE3209136が切削ヘッドへ小型磁石デイスペンザーを取
り付けることを提案しているが、この装置は絶えず方向
が変化してこれから切断しようとするスロットに沿って
磁石を置いていかねばならないため面倒である。更に、
切断しようとする材料が銅、アルミニウム又は他の非磁
性材料であるという場合がある。更に磁石が存在するた
め切り出された部分の自動除去は困難である。

本発明は上記の欠点を解消し、そして切断作業の完了時
に作業員がいることを必要とせず、切断作業前又は作業
中のいずれにおいてもこれからの切り出し路に対して所
望の位置に保持装置を揃える精密設定を不要としてい
る。

本発明の別の利点は、素材から切り出された片の時期的
に早すぎる落下のために生じる加工傷を排除することに
ある。

本発明は特許請求の範囲に記載されている。本発明の解
決法により、特に数値制御（これは切断作業それ自体を
も制御している）により制御される空気又は油圧もしく
は水圧作動装置を利用する場合精確で、堅固でそして簡
単な構成とすることができる。

本発明は無数の変形態様で実施できるが、そのうちの
２、３を添付図に示し、説明する。

第１図は本発明の装置の略図である。１はみかげ石又は
同様の材料の２つの柱であり、その上に支持プレート２
を取付ける。柱１は放電加工機（図示せず）のＸ−Ｙ移
動プレート（図示せず）にしっかりと固定されている。
このプレートは動かないので、ワイヤーがＸ−Ｙ方向に
動くということもあり得る。要は加工片に対してワイヤ
ーをＸ−Ｙ方向に相対的に動かせばよいのであり、その
ためのいかなる適当な方法をも組合せて使用できる。各
支持プレート２は突条３を有する。２つの突条３は同じ
面内に有り、破砕して一部を示す加工片４を支持する。
更に、加工片を支持している保持キー25は、突条３にの
っていて、加工片の両側にある２本の支持バー８の平ら
な内面に嵌め込まれている。説明を簡単にするため加工
片は下面が平坦な六面体であるとするが、この形が絶対
必要というものではもとよりない。影をつけた区域は切
り出し路又はコース７に囲まれた加工片４の部分５を示
す。使用するワイヤーは６で示す。このコースに沿う切
断が完了すると部分５は切り出された部分となり、これ
は突条３によっても保持キー25によっても支持されるこ
とはなく、そのためもしそれが適当に支えられていない
と放電加工機のタンク（図示せず）の底に向かって落下
する。この切り出された部分が落下しないようにするた
め、そしてコース７の完了直前に加工片の残りの部分へ
切り出された部分を続けている狭い頚部に過大な機械的
ストレスがかかるのを回避するために、切り出された部
分が切断作業前に占めていたその場所に、切り出された
部分を保持することが必要である。そのため加工片４の
両側で、突条３に平らな下面をのせている２本の支持バ
ー8,9を含む一組の部材を設けている。これらのバーの
下面（図面では見えない）は、加工片４の下面（これも
図面では見えない）の縁と同じ面内にある。バーの下面
が突条と同じ面内にあるからである。上面が平らで、そ
して矢A,Rに沿って動ける真っ直なジブ11,12,19を、バ
ー8,9の面の下縁の近くでバーへ取付けた部材13−18に
より保持する。部材13,14そして17は駆動ユニットであ
り、矢Ａに沿って前方に、そして矢Ｒに沿って後方にそ
れに係合しているジブ11,12又は19を、支持バー８の下
面へ接近させて（すなわち、200ないし300分の１ミリに
接近させて）、駆動する。ジブが方向Ａに動かされると
き、それの衝程の終りで各ジブは、支持バー９に取付け
られそしてジブ受けユニットとなっている部材15,16,18
の一つに入る。以下に説明するように、各駆動ユニット
はジブを押し上げてバー８の下面にジブをしっかりと押
しつけるよう設計された装置を備えている。このように
構成したことによりジブをそれらの軸方向に位置ぎめす
るためジブを容易に滑動することができ、又必要なとき
にはバーの下面にジブを押し付けることによりジブを精
確に固定不動とすることができる。受けユニット15,16,
18はバー９の下面にジブを押しつけることのできる同様
のデバイスを含んでいる。スライド・オンリースライド
20は第１図に見られ、バー８、９に設けられていて、受
けユニットをバーに沿って滑動できるようにし、それに
よりジブに望まれる精確な位置を選択できるようにして
いる。その選択位置に一致位置決めされると、ねじ、ク
ランプ、保持キー等（図示せず）等のファスナーにより
各ユニットを固定して不動とする。8,9にあけた孔23は
加工片４（第２図）を保持するのに使用するファスナー
を容易に取付けれるようにしている。同様に支持プレー
ト２に設けた２組の孔22は加工片４の両側で支持バー26
により（第２図）突条３に8,9を容易に取付けれるよう
にしている。

第２図は第１図の装置の平面図であり、ジブ運動制御シ
ステムの略図も含んでいる。明示のため、ある可動部品
（例えば、ジブ12それを支持するユニット）は第１図と
第２図とではいくらか異なる位置にしている。

30はＸ−Ｙ可動プレートを示し、これは加工片４と電極
ワイヤー６との間で、電極ワイヤーが加工片４をコース
７に沿って切断していくときに必要とされる相対運動を
行なえるようにしている。プレート30を駆動するモータ
ー31、32は数値制御ユニット33により制御される。この
数値制御ユニットはソレノイドバルブ群35とインターフ
ェースで接続しているプログラマブルロボット34を制御
する。これらのバルブには添付図に示していない源から
圧縮空気又はハイドロリック流体が供給され（矢Ｃ）、
それらの出口はパイプにより駆動ユニットと受けユニッ
トに接続されてこれらを空気圧により又は油圧もしくは
水圧によって作動する。駆動ユニット13を見ると判るよ
うに、Ｂはそのユニットに係合しているジブ11の前進を
制御し、パイプＤはそのジブの後退を制御し、そしてパ
イプＨはそのジブを持上げてバー８にそれを押しつけ
る。

受けユニット15に係合するときジブ11の持上げをＥが制
御する。その他のユニットも、簡単のため図示していな
いパイプにより同様に制御される。

以下に、矢Ｆが示す方向に加工片５を閉じたコース７に
沿って切断するため遂行される動作を順を追って説明す
る。加工前に、ユニット14,16,17,18は第２図に示す位
置にほぼ配置されている。これらのユニットの位置は図
面からあらかじめ決められており、そして所望ならば自
動的にセットされる。ユニット14,17に係合しているジ
ブ12,19は引き戻されて開始ホールToのところでその切
り出す部分の下を滑動することのないようにし、そして
最初の切断作業がToからその切断コース７の上に位置す
る点Ｔへ行なわれる。その場合切断作業はＴから時計方
向に、ジブ19を一杯に前進させていたらばジブ19が占め
ていたであろう位置（第２図に下方）の左に僅か離れて
いる点Ｕへと行なわれる。切断コースの残りの部分Ｕ−
Ｔはその位置をワイヤーに横切らせることなくカバーさ
れる。このとき、駆動ユニットが受けユニット18に係合
するまで矢Ａに向かって駆動ユニット17によりジブ19を
前進させることができる。この前進中駆動ユニットはジ
ブを加工片４の下面に200ないし300分の１ミリというよ
うな短距離に保っている。ジブには、ジブ19と同じよう
に切り出される部分の下面に、そしてバー8,9に押しつ
けられている。唯一の残りの作業は最後の部分Ｖ−Ｔに
沿う切断であり、この作業をその切りだされる部分５を
落下又は沈下させることなく完了する。その切り出され
る部分はそれが切断作業前に占めていたその位置にジブ
12,19により保持されているからである。

ジブが前進したり、又は上昇したりするので切断作業を
中断する必要な勿論ない。加工片に対するワイヤーの運
動と放電加工とを制御するのと同じ数値制御ユニット33
がジブの前進や上昇を自動的に制御するのが普通であ
る。５′と５″で示されているような他の切り出し部分
の切断も同様に遂行される。

軸方向変位による上述のジブ位置決め方法は幾つかのジ
ブを隣合わせにして使用しなければならないときに利点
を与えるけれども、矢Ｓ又はＳ′の方向にジブを横に配
置することもできる。その場合駆動ユニットと受けユニ
ットとから成る各対を一対の可動ユニットにより置き換
える。これらの可動ユニットはそれらの間にジブを、走
行クレーンに非常によく似ているが、支持している。こ
の解決はタンク内に小さいスペースしか必要としない。
バー8,9と支持プレート２とから成る組立体のオーバハ
ングを越えてその先にスペースを事実上占めるというこ
となく加工片４のオーバハングしている面からジブを引
き出せるからである。

第３図は駆動ユニットの部分の軸方向の断面図であり、
このユニットのハウジング40は２つの案内43,44を有し
ており、これらの案内には断面矩形のジブ41が挿入され
ている。ハウジングは鳩尾部分45によりバー８のスライ
ドみぞと係合している。このジブ41は等間隔の穴42a,12
b等を含んでいる。ユニット40の下に、それの底から200
ないし300分の１ミリメートル程離されて、そしてバー
８の下面からも同程度の距離だけ離されて２つの案内4
3,44によりジブ41は保持され、これらの案内はユニット
のハウジングに作られており、そしてそれらの案内の中
をジブ41は軸方向に滑動する。ジブの前進（矢Ａ）は押
し棒46の作動により、そしてジブの後退（矢Ｒ）は押し
棒47の作動により行なわれる。シリンダ50内に取付けら
れ、そして戻りスプリング49によりシリンダの底く押さ
れているピストン48に棒46は固定されている。棒46の自
由端がジブにのっており、水平シャフト52に周りに自由
に回転する押し棒53としてピストンシリンダ組立体は作
用する。

圧縮空気はハイドロリック流体がパイプ（図示せず）に
より押し棒に送り込まれる。このパイプはシャフトと揃
って押し棒に入り込むようになっていてシャフトの周り
の押し棒の回転を邪魔しないようにしている。押し棒は
ジブ41に重力によりのっている。必要ならば、スプリン
グ51を設けてジブへ加える押し棒の圧力を増大する。

押し棒の内側でパイプは、ピストンより上でつくられて
いる真空と続がついている凹み54の中に開いている。も
し図に示した位置において、凹所54へ持み込まれる空気
又はハイドロリック流体の圧力を上げていき、ピストン
が押し棒を押し下げ、その端を穴42aに係合させ、それ
からジブ41を右方へピストンがそれの衝程の終りに到達
するまで、押す。もし、その後で、圧縮空気又はハイド
ロリック流体の圧力を減少してスプリング49がピストン
をシリンダの底へ戻すと、押し棒46はジブ41上で左へ引
きずられ、ジブ41はそれが重いので動くということはな
く、そして最後には押し棒46は穴42bに嵌まり込む。こ
の点で穴42bは第３図に示したよりも更に右へ移ってい
る。凹所52内に交互に高圧と低圧とがかかるのでジブを
右へ次第に動かしていく。左側に向いて同じような押し
棒55が同じように作動して、ジブを左へ次第に後退させ
ていく。

駆動ユニット40の右側にある装置はバー８の下面にジブ
41を押しつけることによりジブ41を停止させるためのも
のである。この装置はユニット40のハウジング内に設け
られた垂直シリンダ56、このシリンダに開いているパイ
プ57、そしてジブをロックするのに使用するストライカ
−60から成る。このストライカーのピストン58はシリン
ダ56内を動くことができ、そしてシール61を設けてい
る。このピストンを支持している丸棒62に六面体63を固
定しこの六面体にヨーク59を取付け、このヨーク59を通
ってジブ41が動く。駆動ユニットのハウジングに固定し
たリング64はピストン58の下に室を形成するように棒62
を囲んでいる。この室にパイプ57を介して圧縮空気又は
ハイドロリック流体が送られ、ストライカー57を戻りス
プリング65の力に抗して押し上げる。そのときヨーク59
は持ち上げられ、それはジブ41を締めつけ、そしてそれ
を案内43の上面にそしてバー８の下面に押しつけ、ジブ
をその動作位置に精確にロックする。

第４図は切断作業後に自動的に切り出された部分を取り
除く装置を示している。加工ヘッド70の下部に自動ロッ
クシステム71（明瞭のため図示せず）をもうけてあり、
これは通常の手段により取外し可能部分72を自動的にロ
ックするよう設計されている。この取付けと反対の端
で、部分72は縮みリング78によって正しい位置に保持さ
れているゴムの吸着カップ73を含んでいる。吸着カップ
73を設けた端に開いており、流体真空又は供給装置77と
接続されている流路74が部分72を通っている。

取除こうとする切り出された部分の寸法は種々様々であ
るので、多分寸法の異なる幾つかの吸着カップホルダー
72と、取除こうとする切り出された部分の寸法と適合す
るよう種々の寸法の吸着カップ73とを設けるのが望まし
い。これらの吸着カップホルダー72を貯蔵しているラッ
ク80は加工タンク83に固定され、そしてそれと一緒に動
くことができる（第６図）。加工片76から閉路に沿って
切り出すと直ちに、放電加工装置の数値制御装置が切断
電極ワイヤーを処理し、加工タンク内の絶縁液の液位を
下げて切り出された部分の上面を液面上に現わし、そし
て取除こうとする切り出された部分75の重量と寸法とに
対し適当な吸着カップ73を保持する吸着カップホルダー
72を選択する。この数値制御は、加工ヘッド70に向いて
のタンク83とラック80との組立体の移動と加工ヘッド70
の前面におけるその選択したカップホルダー72の位置決
めとを（工具の自動変更のためつくられた従来のソフト
ウエアを使用して）プログラミングすることによりＸ−
Ｙ移動プレート82を制御する。その場合、その数値制御
は、吸着カップホルダー72と接触させるヘッド70を垂直
下方へ移動させる。ロッキング装置71の動作により吸着
カップホルダー72はヘッド70と接触すると直ちに自動的
にヘッド70の下に取付く。Ｘ−Ｙ移動プレート82により
タンク83を移動することにより数値制御は、タンク83と
動くようにロックした加工片76と切り出された部分75と
の一体としての位置決めをプログラムして、吸着カップ
73が切り出された部分75の前面にくるようにする（第5a
図）。この制御でヘッド70を切り出された部分75に向け
て垂直下方に動かす。吸着カップ73の下方部分が切り出
された部分75の上面へ例えば数ミリメートルという程度
に非常に接近すると、装置77のポンピング作用が自動的
に開始され、吸着カップ73と切り出された部分75の上面
とにより形成されるペース79に部分的に真空を作り、切
り出された部分は吸着カップ73へ吸着する（第5b図）。

ヘッド70の垂直変位を再びプログラムすることによりそ
の切り出された部分75は加工片76から完全に引き出され
（第5c図）、その後切り出された部分は吸着カップ73に
より保持されている間にヘッド70の下に切り出された部
分の収容容器81が移されてくる（第６図）。この作業は
プレート82により行なわれ、容器81の運動はタンク83の
運動とも結合している。装置77からの流体の自動注入に
より吸着カップ73から切り出された部分75が放出され、
その流体は流路74により室79に再注入される。

加工ヘッド70は、吸着カップホルダー72を下において、
そして別のホルダーを選択してから別の切り出された部
分を処理するか、又は吸着カップホルダー72を下に置い
てそして自動ワイヤー移動をプログラムしてから加工作
業を継続するなどする。

切り出された部分が鉄でなくても又はそれの表面が滑ら
かでなくてもそれを処理できるようにするため吸着カッ
プをエラストマー材料から作るのが好ましい。

上に説明した装置において、ホルダー72と吸着カップ73
との組立体を磁石により、切り出された部分75を掴み上
げる装置により、又は切り出された部分に穿孔し、ねじ
を切りそして切り出された部分を単一のツールで取扱う
ことのできる装置により置換することは勿論可能であ
る。

切り出された部分が比較的重い場合には幾つかの吸着カ
ップを組合せて使用してもよい。それらの吸着カップは
それぞれ別の吸着カップホルダーに取付けてあってもよ
いし、又は幾つかのカップを保持するよう設計された吸
着カップホルダーへ取付けられていてもよい。

吸着カップ装置を上方の加工ヘッド70以外の何かに取付
けてもよい。例えば、水平面と垂直面との両方で動くこ
とができ、そして数値制御により作動されることができ
る独立アームの端に吸着カップ装置を取付けてもよい。
そのアームの端とラック80との間の相対運動と容器81と
処理しようとする切り出された部分との間の相対運動と
は、もし望まれるのであれば、普通の自動交換システム
を使用して、放電加工装置の数値制御によりプログラム
できる。

加工タンクに対して可動の収容容器と吸着カップホルダ
ーを設けたラックを設置することもできる。例えば、ラ
ックはＸ方向に動くことができ、端に吸着カップホルダ
ーを取付けたアームは水平面で半円を画いて動き、そし
て垂直にも動く。

ラックは真直である必要はなく、そしてヨーロッパ特許
出願132599に記載されているような円形コンベアの形を
していてもよい。それは加工タンクの外にあって、加工
タンクとは独立して動いてもよい。

加工タンクへ取付けた収容容器の代りに他の装置、例え
ば取扱い装置が放出したときその切り出された部分を磁
気的に吸引する装置、又は放電加工機械の外にあるトレ
ーへ切り出された部分を運ぶように加工タンク内に配置
された普通のコンベアーベルト、又は加工片内の以前の
場所から取出して切り出された部分を保持し、加工区域
から出てその切り出された部分を適当な外のトレーに入
れるようにそれの進路を反転できる装置の下でそしてタ
ンクより上で前進できるコンベアベルトをしようとして
もよい。

以上から明らかなように、本発明は種々変更して実施で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の略図である。 第２図は制御システムを加えて示す、第１図の実施例の
平面図である。 第３図は駆動ユニットの縦断面図である。 第４図は切り出された部分の自動除去装置を示す。 第5a,5b,5c図は自動除去装置の動作説明図である。 第６図は、加工片と切り出された部分の保持装置とを図
の明瞭のため外して示す放電加工機の略図である。 図中 1:柱 2:支持プレート 3:突条 4:加工片 5:切り出された部分 6:電極ワイヤー 8;9:支持バー 11;12;19:ジブ 13;14;17:駆動ユニット 15;16;18:受けユニット 40:駆動ユニットのハウジング 41:ジブ 43;44:案内 46;47:押し棒 49:戻りスプリング 50:シリンダ 52:水平シャフト 53;55:押し棒 54:凹所 56:垂直シリンダ 58:ピストン 59:ヨーク 60:ストライカー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】 加工片から切り離す加工片の一部が、加工終了近くで加工片の残りの部分に対して傾いて電極ワ イヤーをその加工片の一部と残りの部分との間に挟み込むのを防止し、そして加工終了時にその 加工片の一部が残りの部分から脱落するのを自動的に防止する装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工片から切り離す加工片の一部が、加工
   終了近くで加工片の残りの部分に対して傾いて電極ワイ
   ヤーをその加工片の一部と残りの部分との間に挟み込む
   のを防止し、そして加工終了時にその加工片の一部が残
   りの部分から脱落するのを自動的に防止する装置におい
   て、 放電加工機の作業テーブルに、相互に対面するように固
   定された一対の支持部材１、２により両端で動けるよう
   に支持されている一対の支持バー８、９と、 前記の支持バーの一方に固定され、支持バー８、９に垂
   直に前進後退させる棒状の可動ジブ11、12もしくは19を
   有する複数の駆動ユニット13、14、17と、 これらの駆動ユニットに揃えて前記の支持バー８、９の
   他方に固定され、前進行程の終わりで可動ジブを受ける
   複数のジブ受けユニット15、16、18と、 前記の駆動ユニット13、14、17に接続され、空気もしく
   は油圧によって駆動ユニットを作動する流体作動ユニッ
   ト35と、 電極ワイヤーと加工片との間の相対的移動を制御する数
   値制御ユニット33と前記の流体作動ユニット35とに接続
   されているプログラマブルロボット34と を備え、それにより進行する電極ワイヤーの前にジブが
   ないように選択されたジブを前記の支持バー間に挟まれ
   た加工片の下を横切って自動的に動かして、加工終了時
   に前記の加工片の部分が残りの部分に対して傾いたり、
   それから脱落するのを防止したことを特徴とする装置。