JPS6080528A - ワイヤカツト放電加工装置のワイヤ電極供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ワイヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給
装置、特に切断加工中にワイヤカット放電加工装置のワ
イヤ電極が断線した場合に、新たなワイヤ電極を前記パ
イプカイばととも下降し、所定位置にて供給するか、被
加工物にパイプカイトが接触した位置にて供給すること
ができ、また同一被加工物に分離した切断加工個所があ
る場合に、一旦ワイヤ電極を自動切断し、改めて次の切
断加工個所にワイヤ電極を自動供給することが可能なワ
イヤカット放電加工装置のワイヤ電極供給装置に関する
ものである、 〔従来技術〕 被加工物に対し、ワイヤ電極を微少間隙を介して対向さ
せ、被加工物とワイヤ電極との間にパルス性の放電を繰
り返し発生させ、放電エネルギーによｈ被加工物を切断
加工するワイヤカット放電加工装置が周知であり、硬い
金属等の複雑な切断加工を精度良く容易に行なうことが
できる利点を有する、 しかして、被加工物を放電切断加工しようとする場合に
は、ワイヤ電極を被加工物中を貫通させるようにして供
給することが必要である。ワイヤ電極は、通常細い金属
製のものであり、人手により被加工物中を貫通させるよ
うにして供給することは困難を伴い、特に放電加工中に
異常事態の発生によりしはしばワイヤ電極が断線するこ
とがあり、従来はそのたびごとに作業者は困難なワイヤ
電極の供給作業を強いられていた、さらに、例えば順送
り型の切断加工を行なう場合のように、同一被加工物中
に複数個の分離した切断加工部分を切断加工後、一旦ワ
イヤ電極を切断排除し　改めて次の切断加工開始個所に
人手により困難なワイヤ電極の再供給を行なわなけれは
ならす、そのためにワイヤ”；ｊ　、）ｒト放電加工装
置の全自動化ができず、そＯｅ加上効率を著しく低下さ
せる要因とな−・でいた、 〔発明の概要〕 本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的は、ワイヤ力、ノド放電加工装置の全自動化が
可能なワイヤ電極の所定位置での全自動化が可能なワイ
ヤ電極の所定位置での自動切断とその切断残部のワイヤ
電極の排除、および被加工物へのワイヤ電極を所定の位
置で自動供給でき、またワイヤ電極が供給される場合、
ワイヤ電極を円滑に案内するとともにワイヤ電極が供給
完了した時確実にワイヤ電極に給電可能なワイヤカット
放電加工装置のワイヤ電極供給装置を提供することにあ
る。

上記目的を達成するために、本発明は、被加工物に対し
　ワイヤ電極を微少間隙を介して対向させ、被加工物と
ワイヤ電極との間にパルス性の放電を発生させて、放電
工゛ネルギーにより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、ワイヤ電極を摺動自在に支持
する電極ガイドを先端内部に具備しｔこパイプカイトと
、被加工物を介在させて上記パイプガイドと対向させた
位置にワイヤ電極を摺動自在に支持する下部電極カイ１
と、パイプカイトを被加工物中を貫通させるようにして
移動させる移動機構と、パイプカイトと被加工物の接触
を検出する検出器と、パイプカイＬ−ムより給電１７田
９蛯プｈら・、→憔慟肛　パスゴガイＶと一体となって
移動し、パイプカイト内にワイヤ電極を供給すると共に
、ワイヤ電極断線時にワイヤ電極がパイプカイは内力）
ら抜は出ないように制止することができる逆転防止機構
を（＋ｉｉｉえた一対のローラー機構と、ワイヤ電極を
所定位置で切断し、ワイヤ電極の切断残部を排除する切
断機構と、被加工物中を貫通させるまうにして供給した
ワイヤ電極の先端部を巻き取ると共に、ｌｆ？線したワ
イヤ電極の残部を巻き取り排除す２・巻取り機構と、ワ
イヤ電極のたるみを防止し、常に加工に必要な所定の張
力を与えるためのテンション機構と下部電極カイトと巻
き取り機構との間にワイヤ電極へ給電可能とする接触面
を・有する給１ｕ子と力・ら成ることを特徴とする、 〔発明の実施例〕 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
、 第１図は本発明に係るワイヤ電極供給装置の好適な実施
例か示されている、 （１（扉は被加工物で、水平面内で移動自在なＸＹりロ
ステーブル（図示せず）上に載置されている、（１２Ｂ
）および（１２ｂ）は被加工物αＱの表面に予め穿設さ
れている切断加工開始孔である、α→はワイヤ電極供給
装置を支持しているカイトで、ワイヤカット放電加工装
置の本体（図示せず）に２軸方回、すなわち垂直方向に
移動可能な軸に固着されている、αＱは移動機構（１７
）の一部を構成するスライダーで、上記ガイドａ傭こ沿
って上下に自在に摺動できるように設けられている。ス
ライダーαＱには駆動ネジ（へ）が螺挿され、また駆動
ネジ（至）の上端部は、カイ−〇４）上部に固着された
駆動モーター（４）に連結され、駆動ネジ０８および駆
動モーター（４）によりスライダーＯＱがカイＶα傭こ
沿って自動的に摺動する。スライダーαＱ上にはローラ
ー機構（イ）が設けられている。ローラー機構（イ）は
一対のワイヤ電極送給１−！Ｊ−Ｃ２４１およびクラン
ププーリー（ホ）から成り、ワイヤ送給プーリー（ハ）
の回転軸は、スライダー叫に固着されたワイヤ電極送給
モーター翰に連結され、また、ワイヤ電極送給ゴーター
（ハ）には逆転防止機構−が付設されている、更にクラ
ンププーリー（ホ）は、ビン（至）を介してスライダー
αＧに回動自在に固設されたリンクＣ３２先端部に回転
自在軸承され、リンク０７Ｊ後端はコイルバネ［有］を
介しスライダーαＱに結合されており、上記コイルハネ
（至）の弾発力により、リンク（Ｑ先端のクランププー
リー（ホ）はワイヤ電極送給１−ター■の周縁部ｆこ常
に圧接されている。（至）はワイヤ電極□□□をその内
部に捕通し、支持することができるパイプカイト（実施
例では外径２〜３駒のパイプとした）で、その上端部が
取付共働を介して移動機構（ロ）を構成１−るスライダ
ーαＱに固着されている、バ・イブカイト（至）の下端
部内にはワイヤ電極（ト）を摺動自在に支持する電源ガ
イＶ（第２図に示す）が嵌着されている、まＬこ、パイ
プカイトζ旬と彼方１」１物ｔｌＧの闇には所定の電圧
（ホ）が印加されていて、パイプカイ−山と被加工物Ｏ
Ｑが接触した場合、検出器Ｑυより信号が出力され、こ
の信号により駆動モーター−が停止すると共に、ワイヤ
電極送給モー・ター（７）が駆動し、ワイヤ電極（至）
がパイプガイ１（至）よりくう出される。カイトα勇下
端部には、パイプカイｌ−″（至）を所定位置に支持固
定することができるクランプ機構（転）が設けられてい
る。”−’シー１ｍｍ（６）は、刀イドαψ下部に固設
シｔこ■溝が刻切され１こり→ンプ板（４４Ｂ）　、お
よびガイド０引こ固設したソレノイドに）に連結された
クランプ板（４４ｂ）とから成り、ソレノイＳＭを作動
させると一方のクランプ板（４４ｂ）が他方のりうンブ
仮（４４りから離れてクランプ状態が解放され、またソ
レノイ１−を復帰させるとツレ、ノイＶ−とり−７ンフ
４＆　（４４ｂ）との間に挾持されたコイルスプリンク
に）の弾発力により一方のクランプ＆　（４４ｂ）　カ
他方のクランプ板（４４Ｂ）に接近してクランプ状態を
保持する。

卿はワイヤ電極（２）を所定位置で切断し、ワイヤ電極
（至）の切断残部を排除する切断機構で７−　リ、←４
はその本体のアームで、アーム碍は、カイトロ４１側壁
面に固設された駆動モーター−にょ−て、水平面内で回
動できるように駆動モーター（ト）の回転軸に固着され
ている、アームＱ３４内側には、アームｏ唖に沿って摺
動自在なロヴドーが設けられ、同じくアーム■に固設さ
ねたソレノイド競およびビン■を介して回動自在に固設
されたリンク１つによりソＬ／／イＶ□□□を作動させ
ると、リンク輪を介してロッＶ（イ）がアーム６ｚの先
端方向へと移動する。ま１こ、口・ｙＫ輪後後端部アー
ム碍側壁面との間にはコイルスプリング−が張設さ第１
、ソレノイＶ−を開放するとコイルスプリング−の復元
力により口・Ｉド■がアーム６つ後方・＼と摺動復帰す
る。ロッＶ（ト）先端面には刃物−およびクランプビン
岐が固設すれ、口・フド曽をアーム←々先端方回に移動
させて、ロンドー先端面とアーム５２内側壁面との間に
挿通しｔこワイヤ電極（至）を、りうンプビン輪で固定
すると共に、刃物−で切断できるーなお、クランプビン
岐（！：　Ｏ−ソ）″−先端面との間にはコイルスプリ
ングｑ０が挾持され、クランプビン岐に所定の弾発力を
与えている。＠は被加工物００を介在させて上述パイプ
カイＶ（至）中の電極力づＶと対向させｆコ位置に設け
られた下部電極ガイドで、その内部にワイヤ電極ｃ弱を
摺動自在に挿通し、ワイヤ電極■を定位置に支持する。

下部電極カイトＱりの下方には、被加１物αＯを貫通さ
せるようにして供給したワイヤ電極（至）の先端部を巻
き取ると共に、断線したワイヤ電極（２）の残部をも巻
き取り被加工物ＱＯ中より排除する巻取り機構ヴくが設
けられている。この巻き取り機構（７→の入口と下部電
極カイト（ハ）との間にはワイヤ電極（至）に給電する
Ｔこめの給電子（ロ）が設けられ被加工物００と給電子
（ロ）は加工電源（１０１）に接続されている８巻取り
機構Ｑ４の一部は３個のローラー（７６ａ）、　（７６
ｂ）および（７６０）　Ｃｊら成り、（７６Ｂ）および
（７６０）間にはベルト（７６ｄ　）が取りつけられ、
ベルト（７６ｄ）を介して３個のローラーは互いにその
周縁部を圧接させるようにして設けられていると共に、
一方のローラー（７６ｂ）の回転軸は巻取りモーター９
８にローラー（７９ａ）　、（７９ｂ）　オＪ：　上ベ
ルト（７９Ｇ）を介して結合され、かつ別の巻き取りロ
ーラー（７９ｄ）と連結され、（７９ｄ）にはローラー
（７９ｅ）が圧接されるように設けられ、各々の巻取部
間に案内パイプ（７９ｆ）が設けられている。また、ロ
ーラー（７９ｆｌ　）とパイプカイト（至）上のワイヤ
電極缶との間に電圧−が印加され、導通すれは検出器１
’、３ｙ＋）ら信号が出力される、まｔこガイ１０４）
上方には、ワイヤ電極（至）のたるみを防止し、常に加
工に必要な所定の張力をワイヤ電極（至）に与えるｔこ
めのテンション機構−が設けられているーテンション機
構（至）はワイヤ電極（至）を巻き付けたボビンＱ３つ
と、ワイヤ電極（至）がボビンよりはすれないようワイ
ヤ電極（ハ）の送給方向と逆方向に回転するトルクモー
々−（財）とから成り、トルクモー々−■によりボビン
（イ）に常にワイヤ電極（ハ）の送給方向に対して一定
の反発力を与えている、 第２図は上述のワイヤ電極供給装置を用いてワイヤ電極
をパイプガイドと共に、被加工物中を貫通させるように
して供給する場合の拡大断面図であり、第３図はパイプ
カイトが被加工物に接触してワイヤ電極を供給する場合
の拡大断面図である、第１図と同一部材には同一符号を
付して説明を省略する。□□□はパイプカイト（至）内
光端部に嵌着さオ］た電極カイトで、ダイヤモンドで成
形されたダイス状カイｌ−″盤が焼結金属体←４を介し
てパイプカイＶ［有］中に嵌着され１こ構造となってい
るーまた、同じ〈被加工物ＱＯ上下方ある電極カイト（
ハ）も、クィセモンダ製のダイス状ガイＶ（イ）が焼結
金属体（′Ｂ）に固定支持され、ダイス状カイＫｍにい
たるテーパー状のワイヤ導入部−の入口は、パイプカイ
ｓｃ！１３の外径より大きな径にされた構造を成してい
る。

また下部電極ガイｌ５Ｃ１２中心と巻き取り機構の入口
、即ちローラー（７６ｈ）とベルト（７６ｄ）の接合面
はほぼ同軸上に位置し、給電子（２）の内面でワイヤ電
極（至）に接する面（］００ａ）は前記軸芯よりすねる
よう（実施例では０．５〜３朋とした）固定し、且つ下
部電極カイト（２）の出口の径より大きい径のテーパ状
導入部（１０（ｌｂ）を有す構造を成している、以上の
ような構成により、被加工物００表面上の切断加工開始
孔（１２Ｂ）および（Ｊ２ｂ）にワイヤ電極（至）を自
動供給しようとする場合には、切断加工開始孔の一つ、
例えば（１２Ｂ）と同軸上にパイプカイケＣ幻を被加工
物αＱに対して相対的に移動させ、ソレノイド−を作動
させてクランプ機構輪を開放しテハイプガイド（至）を
解放状態にし、駆動モーター四を作動させてスライダー
〇〇をカイ５ａ４）上方に移動すせてパイプガイＶ（至
）をカイト最上部まで移動させた後、スライダーＱＱの
ローラーＭｉｉ　１Ｍ（イ）を作動サセテワイヤ電極（
至）の先端がパイプカイｌｊ　０５　下端部から適当量
延出するまでワイヤ電極（至）を、Ｎ６イブ太イド（至
）中に送給する、次に、切断機構−の駆動モー々−（ロ
）を作動させてアーム６４をワイヤ電極田方回に１８０
咀転させた後、ソレノイド（へ）を作動させてロッド曽
先端の刃物■にてワイヤ電極（至）を／Ｎ６イプカイド
□□□下端部より所定量（実施例にＪ３いては３〜１０
門とした）の長さを残して切断し７、切断残部のワイヤ
電極（至）をロ、ノド■先端のクランプビン岐によりク
ランプし１こままの状態で、駆動モーター（ロ）を作動
させて再びアーム優を元の位置まで戻し１こ後、り→ン
プビン岐のクランプ状態を開放してワイヤ電極（ハ）の
残部を排除する、次に、ガイド０４１上部の駆動モータ
ー翰を作動させて、スライダーＯＱをカイＫＱ→に沿っ
て降下し、スライダーＯＱに固設したパイプカイト涛を
被加」−物００の切断加工開始孔（１２ａ）がパイプカ
イト山の外径より大きい場合は、貫通させて被加工物α
Ｏ下方の電極力イドＱ２の手前まで降下させる８また切
断加工開始孔（１２ａ）がパイプカイト（至）の外径よ
り小さい場合は被加工物α０に接触し、検出器−が動作
するまで降下させる。以上のような動作を行なった後の
状態は、第２図および第３図に示されている。この様な
状態とした後、ス丹イダーαＱ上のローラー機構（イ）
を動作させて再びワイヤ電極缶をパイプガイＦ″ｃ！＠
円に送給し、電極カイトａ′４および下部電極カイＶ（
２）内を貫通し、給電子（２）のテーパ状導入部（１（
１０ｂ）に案内されつつワイヤ電極（至）の先端部は巻
取り機構ｆｆ４１に至り、この巻取り機構（７４ｔこよ
り巻取られる、ワイヤ電極（至）がローラー（７９ｄ）
、（７９６）に到達した時、検出器ｅ４が動作し、ロー
ラー機構（イ）の作動を停止し、巻取り機構１７１０を
も停止すると共に、駆動モーター翰を動作させてスライ
ター（ＩＱをカイトα４に沿って上昇させ、パイプカイ
ｒ（至）を被加工物α１中を貫通している場合は抜き取
り、被加工物αＧに接触している場合は接触が解除され
る、しかる後、所定位置でソレノイド−を復帰させて、
パイプカイＩ−″（至）の下端部をカイＲＱ→下部のり
うンブ機構ｆ４秒によりカイＶα荀に固定する、この様
にして、被加工物α１中の切断加工開始孔（１２ａ）に
ワイヤ電極（ハ）を被加工物００中を貫通させるように
して、自動供給することができるとともに複雑な機構を
設備することなくワイヤ電極ζりに確実に給電できる状
態が可能となる、 次に、放電切断加工中に異常事態が発生してワイヤ電極
か断線し１こ場合に、ワイヤ電極を再度自動供給する場
合について説明する８す・イヤ電極缶が断線すると、ス
→イターａＱ上のローラー機構（イ）は逆転防止機構−
を備えている１こめカイｋ　（１４）上方のテンション
機構（ホ）によりワイヤ電極（至）がパイプカイＶ（至
）中より抜は出す、ローラー機構（イ）によりクランプ
されたままの状態を保持する。それ故、ワづ中電極（至
）はボビン（ハ）からパイプガイドＧ（１１間は停止状
態となり、回転検出器−の回転が停止し・、ワイヤ電極
（至）が加工中に断線し１こことを判定する。

この時、カイトａ４１下端部のクランプ機構Ｑａを開放
してパイプカイＶ（至）を開放状態とし、駆動ｅ−ター
（ホ）を回転させてパイプカイＩ−″（至）をカイト０
（最上部まで上昇すると共に、断線しｊこワイヤ電極（
至）の残部を巻取り機構Ｑ４を作動させて、被加工物Ｑ
Ｏ中より巻取り排除する、次に、被加工物αＯに対して
パイプガ、（Ｋ（至）を相対的に移動させて、被加工物
００の切断加工開始孔（１２ａ＞と同軸上に来るように
し、以後前述した切断加工開始孔（１２Ｂ）にワイヤ電
極（至）を供給する方法に従ってワイヤ電極供給装置を
動作させて、ワイヤ電極（至）を被加工物回申を貫通さ
せるようにして自動供給する。その後、ワイヤ電極（至
）が断線した位置まで被加工物叫に対してワイヤ電極（
２）を既切断加］工程に倣って放電させずに移動し、断
線個所まで達した後、再び放電切断加工を開始する、な
お、被加工物αＯに対するワイヤ電極（至）の上記相対
移動は、全てワイヤカット放電加工装置に設け１こｃＮ
Ｏ制御装置（図示せず）を用いて自動的に行なえるよう
にすると良い。

次に、同一被加工物αＯに複数個の分離した切断加工個
所がある場合のワイヤ電極（至）の供給方法について説
明する、 分離した被加工物ａＯ上の一つの切断加工個所の切断加
工終了後、切断加工中回転していた被加工物ＱＯ上下方
巻取リモー＋−（ｒ峠を停止し、ワイヤ電極（至）の移
動を止める、次に、りうンブ機構（６）のソレノイＶθ
Ｑを動作させてクランプ状態を開放し、パイプカイト（
７）をカイトＱ４）　上部のｗ動モーｉ−（ホ）を作動
させてガイドαカ最上部へと上昇する、その後、切断機
構−のアーム＠をワイヤ電極（ハ）方向へと回転させ、
ソレノイドＭを動作させて刃物−にてワイヤ電極（至）
を切断すると共に、巻取りモーターｆのを回転させて巻
取り機構Ｑ４にてワイヤ電極（至）の切断残部を被加工
物ａＯ中より排除するーそして再び上記切断機構−をワ
イヤ電極（至）から離すように元の位置へと回転させて
戻［７、被加工物αＯの次の切断加工開始孔（＋２ｂ）
とパイブガＡＫＣ！１３とか同軸上に来るように被加工
物αＯを移動し、既述の切断加工開始孔（＋２ａ）にワ
イヤ電極（至）を供給する方法に従ってワイヤ電極供給
装置を動作させて、ワイヤ電極（至）を被加工物ａＯ中
を貫通させるようにして自動供給し、放電切断加工を継
続して行なうようにする。なお、カイｙａ４１上方のテ
ンション機構輪のトルクモーター（財）はワイヤ電極Ｃ
ＩＡの送給方向と逆方向のトルクをボビン■に常に与え
てワイヤ電極（ハ）送給方向に対して、一定の張力をワ
イヤ電極缶に与える働きをしており、ワイヤ電極（至）
をローラーａｍ（２）でウランブしｊこ状態でパイプカ
イト（至）をカイトα弔上部に上昇させる際に、ボビン
（イ）とローラー機構（イ）との間でワイヤ電５ｉｉ（
至）がたるまないように防止している、 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によるワイヤ力・ソト放電加工装
置のワイヤ電極供給装置によれば、切断加工中に異常事
態が発生し、ワイヤ電極が断線した場合に、自動的にワ
イヤ電極断線残部を被加工物より排除し、新たにワイヤ
電極を被加工物の加工開始孔径に関係なく被加工物を貫
通させろようにして自動供給するとともに複雑な機構を
設備することなくワイヤ電極に確実に給電することが可
能となる。また、同一被加工物中に分離した複数個の切
断加工個所がある場合に、一つの切断加工個所の切断加
工終了後、ワイヤ電極を自動的に一旦切断して被加工物
中より排除した後、次の切断加工開始個所へとワイヤ電
極を改めて自動供給でき、切断加工を人手を介入せず継
続して行なうことが可能となる。その結果、ワイヤ電極
供給装置を、ワイヤ力・ソト放電加工装置のＯＮＣ制御
装置を用いて自動制御すれば、ワイヤカット放歌加工装
置の全自動化、無人化が可能となり、加工効率を大幅に
上昇させることが可能となる、

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るワイヤ電極供給装置の好適な実
施例を示す斜視説明図、第２図は、ワイヤ電極を被加工
物中を貫通させるようにして供給する場合のワイヤ電極
供給装置の一部拡大断面図、第３図は、パイプカイｒが
被加工物に接触してワイヤ電極を供給する場合の拡大断
面図である、各図中同一部材には同一符号を付し、００
は被加工物、（至）はワイヤ電極、Ｑのおよび（イ）は
電極カイト、（至）はパイプカイト、αりは移動機構、
（６）はクランプ機構、翰は逆転防止機構、＠はローう
一機構、−は切断機構、Ｑ→は巻取り機構、輪はテンシ
ョン機構、（ロ）は給電子である、 代理人　大岩増雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物に対し、ワイヤ電極を微少間隙を介しして対向
   させ、被加工物とワイヤ電極との間にパルス性の放電を
   発生させて、放電エネルギーにより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、ワイヤ電極を
   摺動自在に支持する電極カイＶを先端内部に具備したパ
   イプガイドと、被加工物を介在させて上記パイプカイＶ
   と対向させた位置にワイヤ電極を摺動自在に支持する下
   部電極カイトと、パイプカイトをパイプカイトと対向し
   た下部電極カイトのある方向に移動させる移動機構と、
   パイプカイトを所定位置に固定するりうンプ機構と、パ
   イプカイトと一体になって移動し、パイプカイＶ円にワ
   イヤ電極を供給すると共に、ワイヤ電極断線時にワイヤ
   電極がパイプカイ１−内より抜は出ないように制止する
   ことができる逆転防止機構を備えた一対のローラー機構
   と、ワイヤ電極を所定位置で切断し、ワイヤ電極の切断
   残部を排除する切断機構と、被加工物中を貫通させるよ
   うにして供給し７たワイヤ電極の先端部を巻き取ると共
   に、断線したワイヤ電極の残部を巻き取り排除する巻き
   取り機構と、ワイヤ電極のたるみを防止し、常に加工０
   ど必要な所定の張力を与え　□るためのテンション機構
   と下部電極カイトと巻き取り機構との間にワイヤ電極・
   ＼給電可能とする接触面を有する給電子とからなるワイ
   ヤ力・ソト放電加工装置のワイヤ電極供給装置において
   、前記下部電極カイトと巻き取り機構の入口は同軸上に
   位置し、給電子内面のワイヤ電極との接触面は前記軸に
   対してずれているとともにワイヤ電極が供給される方向
   に対してテーパ状の導入部を設けてなる接触面を有する
   給電子を設けてなることを特徴とするワイヤ電極供給装
   置、