KR101023340B1 - 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법 - Google Patents

Abstract

이 와이어송출방법은, 와이어전극(1)이 장해물에 맞닿은 상태에서 와이어전극 송출롤러(10)의 와이어전극(1)의 협지상태를 해방해서 와이어전극(1)의 탄성력으로 와이어전극(1)을 똑바르게 하여, 와이어 자동공급을 반복실행해서 공급시간의 단축을 도모한다. 이 와이어송출방법은, 와이어전극(1)의 선단이 상헤드(3), 공작물(2) 및 하헤드(4) 중 어느 하나의 장해물에 맞닿은 것을 맞닿음센서(20)가 검출하는 것에 응답하여, 와이어전극 송출롤러(10)의 와이어전극(1)의 협지를 해방해서 와이어전극(1)의 장해물로의 맞닿음상태를 개방하고, 계속해서 와이어전극 송출롤러(1O)로 와이어전극(1)을 협지해서 와이어전극 송출롤러(10)를 구동하여 와이어전극(1)의 와이어 자동공급을 행하고, 이 처리를 미리 정해진 회수만 실행한다.

와이어 방전, 헤드, 전극, 숭출롤러, 와이어전극, 자동공급, 소스 보빈, 폐와이어, 호퍼, 가이드부재, 공급파이프, 안내체, 포착회수기구

Description

와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법{WIRE FEED IN WIRE-CUT ELECTRICAL DISCHARGE PROCESSOR}

본 발명은, 와이어방전(放電) 가공기에 있어서의 와이어전극(電極)을 적어도 상(上)헤드(head), 공작물, 이어서 하(下)헤드로 와이어를 자동공급하는 와이어송출방법에 관한 것이다.

종래, 와이어방전 가공기는, 예를 들면, 기계 본체에 있어서의 헤드에는 상헤드가 설치되고, 기계 본체에 있어서의 하(下)아암(arm)에는 하헤드가 설치되어 있으며, 상헤드는, 와이어전극을 공작물로 공급하는 기능을 하고, 하헤드는, 상헤드의 하방에 대향하여 공작물을 가공한 후의 와이어전극을 수취하는 기능을 한다. 또한, 와이어방전 가공기는, 하헤드로부터 계속 보내지는, 방전가공을 행하고 소모한 와이어전극을 안내하기 위해, 하헤드의 하방에 설치된 가이드롤러, 가이드롤러로부터의 와이어전극을 송출하기 위해 설치된 와이어가이드 파이프, 및 와이어가이드 파이프의 출구에 근접해서 설치된, 와이어전극을 인출하는 인출롤러를 갖고 있다. 또한, 와이어 자동공급장치는, 와이어전극이 감겨올려져 있는 소스 보빈(source bobbin), 이 소스 보빈으로부터 송출되는 와이어 송출계에서의 와이어전 극의 방향을 전환하는 방향전환롤러, 송출되는 와이어전극에 장력을 부여하는 텐션(tension)롤러, 및 장력이 부여된 와이어전극에 양호하게 계속 보내지도록 제동을 거는 브레이크 롤러를 갖추고 있다. 와이어 공급계(供給系)에 있어서의 방향전환롤러를 통과한 와이어전극은, 헤드에 설치된 한 쌍의 와이어전극 송출롤러인 어닐롤러(anneal roller)와 한 쌍인 코먼롤러(common roller)를 통과하며, 거기서, 그들 사이에서 급전자(給電子)를 통해 가공전원으로부터의 전류가 주어져, 와이어전극이 어닐되고, 이어서 상헤드로 보내진다. 또한, 어닐롤러와 코먼롤러 사이에는, 와이어전극의 선단(先端)을 양호하게 하거나, 와이어전극의 단선(斷線)시에 와이어전극을 절단하는 커터가 설치되어 있다. 상헤드를 통과한 와이어전극은, 공작물과의 사이에서 가공전압이 인가(印加)되어, 공작물을 가공한 후에, 상헤드의 하방에 대향한 하헤드로 수취되며, 이어서, 하헤드로부터 계속 보내진, 소모한 와이어전극은, 가이드롤러를 거쳐 와이어가이드 파이프로 보내진다. 또한, 와이어전극은, 와이어가이드 파이프의 후류(後流)에 설치한 인출롤러 및 그 후류에 설치한 흡인장치 등에 의해 흡인되어, 폐와이어 호퍼(hopper)로 회수된다.

또한, 와이어컷(wire cut) 방전가공장치에 있어서의 와이어전극 끼움방법으로서, 와이어전극의 가공개시로의 끼움불능상태와 끼움불능상태의 해소를 정확하게 검지, 판별하여, 끼움불능상태에 대한 더 적확한, 확실한 해소, 및 끼움동작으로 이행시켜 끼움을 실현함이 알려져 있다. 이 와이어전극의 끼움방법은, 와이어전극을 송출하는 롤러장치와 와이어전극 안내체(案內體)의 입구단(入口端)에 좌굴(挫屈)센서에 의해 와이어전극의 좌굴의 유무를 검출하여, 좌굴이 검출되지 않을 때는 와이어전극선단이 포착회수기구(捕捉回收機構)에 이르기까지 송출하고, 좌굴이 검출되었을 때는 롤러를 정지하여 와이어전극 안내체와 피가공체 사이에 끼움구멍찾기의 소정 패턴의 상대이동을 좌굴해소까지의 동안에 소정 회수 반복하여, 좌굴이 해소되었을 때는, 롤러에 의한 와이어전극의 재송출로 이행시키고, 다른 한편으로, 좌굴되든지 좌굴이 해소되지 않을 때는, 와이어전극을 되감아, 소정 회수의 다시끼움조작으로 이행시킨다(예를 들면, 일본 특허공개 평9－108950호 공보 참조).

또한, 와이어전극의 끼움방법으로서, 와이어전극이 걸렸을 때에 와이어전극을 소기의 위치까지 되감지 않고, 짧은 시간에 와이어전극을 확실하게 아래구멍에 끼움이 알려져 있다. 이 와이어전극의 끼움방법은, 와이어전극이 좌굴하였을 때, 송출롤러와 가이드파이프 사이에서 와이어전극이 느슨해지는 상태를 유지하고, 가이드파이프 안에 제트를 공급하면서 와이어전극을 약간 들어올려, 와이어전극을 편심(偏心)롤러와 종동(從動)롤러에 의해 개방하는 동작을 반복해서 행하여, 와이어전극을 제트류와 함께 송출하는 것이다(예를 들면, 일본 특허공개 2006－231417호 공보 참조).

또한, 와이어방전 가공기의 자동 와이어 공급방법으로서, 공급측의 와이어전극에 대해 어닐동작을 행하여 와이어전극을 신장시키는 공정이 개시되어 있는 것이 알려져 있다. 이 자동 와이어 공급방법은, 급전(給電)핀(pin)으로부터 와이어전극으로 전류를 흐르게 해서 공급측 와이어전극에 대해 어닐동작을 행하여 와이어전극을 신장시켰으므로, 와이어전극의 공급파이프를 상와이어헤드까지 강하시켜, 와이어공급롤러를 구동하여 공작물의 와이어 단선점(斷線点)에 있어서의 가공형상의 가 공구멍에 와이어전극을 관통시킬 수 있고, 더욱이, 와이어전극이 똑바르게 신장되어 있으므로, 공작물의 단선점에 있어서의 가공슬릿(S1it) 즉 가공구멍이 작아도, 이 가공구멍에 와이어전극을 확실하면서 신속하게 관통시킬 수 있다. 또한, 상기 자동 와이어 공급방법은, 와이어헤드의 와이어 송출구를 와이어 단선점의 가공구멍으로부터 가공궤적을 따라 약간 후퇴시켜, 상기와 같이 와이어 공급롤러를 구동하여 가공형상의 가공구멍에 와이어전극을 관통시켰으므로, 와이어전극의 선단이 단선점 연부(緣部)의 공작물에 방해받지 않고, 와이어전극을 가공구멍 즉 가공슬릿에 원활하게 삽입할 수 있어, 와이어 공급 혹은 결선(結線)의 성공율을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다(예를 들면, 일본 특허공개 평2－145215호 공보 참조).

그런데, 종래의 와이어방전 가공기는, 와이어전극의 선단이 상헤드, 공작물, 혹은 하헤드에 맞닿으면, 그 맞닿음을 검출하여, 와이어전극 송출롤러의 구동을 정지시켜, 와이어전극의 선단으로부터 미리 정해진 소정의 길이의 와이어전극을 절단 배제하고, 새로운 와이어전극에 의해 소정의 끼움패턴을 반복하여 재차 와이어 자동공급을 재개하고 있었다. 와이어전극의 선단이 상헤드, 공작물, 혹은 하헤드에 맞닿은 후, 와이어 자동공급의 재시도에 시간이 소요되었다. 상기의 와이어방전 가공기에서는, 와이어전극의 와이어 자동공급의 재시도를 반복하는 회수가 늘어날 때마다, 와이어 자동공급에 의한 와이어전극의 자동 결선(結線)동작에 더 시간이 소요된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 상기의 과제를 해결하는 것으로, 와이어전극의 선단이 상헤드, 공작물, 하헤드 등의 장해물에 맞닿았을 때에, 맞닿음상태를 센서로 검출하여 와이어전극 송출롤러의 와이어전극의 협지(挾持)를 해방해서 와이어전극 송출롤러의 구동을 정지하고, 와이어전극 송출롤러에 의한 와이어전극의 협지해방으로 발생하는 와이어전극의 탄성력에 의해 상방으로 피하여 맞닿음에 의한 좌굴 즉 굽음을 해소시키고, 즉시 와이어전극 송출롤러로 와이어전극을 협지해서 구동하여, 와이어전극의 끼움구멍으로의 와이어 자동공급을 재시도시키고, 그에 의해, 와이어전극끼우기의 재시도까지의 시간을 단축시켜, 와이어전극의 자동공급동작을 단축하는 것을 특징으로 하는 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 소스 보빈으로부터 송출되는 와이어전극을 와이어전극 송출롤러로 협지하고, 상기 와이어전극 송출롤러를 구동하여 상기 와이어전극을 상헤드, 이 상헤드의 하방에 설치된 공작물, 및 이 공작물의 하방에서 상기 상헤드에 대향해서 배치된 하헤드로 공급하며, 이어서 상기 와이어전극을 상기 하헤드의 하방에 배치된 가이드부재를 거쳐 와이어 권취롤러 및 폐와이어 호퍼로 와이어를 자동공급하는 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법에 있어서,

상기 와이어전극의 선단이 상기 상헤드, 상기 공작물 및 상기 하헤드 중 어 느 하나의 장해물에 맞닿은 상태를, 맞닿음센서가 검출함에 응답하여, 상기 와이어전극 송출롤러에 의한 상기 와이어전극의 협지를 해방해서 상기 와이어전극의 상기 장해물로의 맞닿음상태를 해제하고, 계속해서 상기 와이어전극 송출롤러로 상기 와이어전극을 협지해서 상기 와이어전극 송출롤러를 구동하여 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 행하는 것을 특징으로 하는 와이어송출방법에 관한 것이다.

상기 와이어전극 송출롤러와 상기 홀더 상부에는, 전압이 각각 인가되어 소정의 전위로 되어 있다. 상기 맞닿음센서는, 상기 와이어전극 송출롤러의 하방에 위치하는 상기 공급파이프를 보유지지하는 공급파이프홀더의 홀더 상부에 설치되어 있다. 상기 맞닿음센서는, 상기 와이어전극이 상기 장해물에 접촉, 즉 맞닿으면, 상기 와이어전극 송출롤러와 상기 홀더 상부 사이의 상기 소정의 전위에 변화가 발생하여 상기 와이어전극의 상기 장해물로의 맞닿음상태를 검출한다.

또한, 이 와이어송출방법은, 상기 와이어전극의 상기 선단의 상기 장해물로의 맞닿음상태를 미리 정해진 회수만, 상기 와이어전극 송출롤러에 의한 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 반복하는 것이다. 또한, 이 와이어송출방법은, 상기 미리 정해진 회수 이상의 상기 맞닿음상태의 발생에 응답하여 상기 와이어전극의 상기 선단으로부터 미리 정해진 소정의 길이를 절단 배제하는 처리를 행하고, 이어서, 새로운 선단을 갖는 상기 와이어전극에 의해 와이어 자동공급을 반복하는 것이다.

또한, 이 와이어송출방법은, 상기 와이어전극의 상기 장해물로의 상기 맞닿음상태에 응답해서 상기 와이어전극을 절단 배제하고 상기 새로운 선단을 갖는 상 기 와이어전극에 의한 와이어 자동공급을 미리 정해진 소정의 회수만 행하여도 상기 와이어전극의 상기 선단의 상기 장해물로의 맞닿음상태를 회피할 수 없음에 응답하여, 상기 공작물의 소정의 가공형상으로의 와이어 자동공급을 생략하고, 상기 공작물의 다음의 가공형상 또는 다른 새로운 공작물에 대해 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 행하는 것이다.

혹은, 이 와이어송출방법은, 상기 와이어전극의 상기 장해물로의 상기 맞닿음상태에 응답해서 상기 와이어전극을 절단 배제하고 상기 새로운 선단을 갖는 상기 와이어전극에 의한 와이어 자동공급을 미리 정해진 소정의 회수만 행하여도 상기 와이어전극의 상기 선단의 상기 장해물로의 맞닿음상태를 회피할 수 없음에 응답하여, 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 정지하고, 알람(alarm)을 출력하는 것이다. 또한, 상기 알람은, 상기 와이어방전 가공기의 컴퓨터로부터 퍼스널컴퓨터 및/또는 휴대전화로 발신할 수 있는 것이다.

또한, 상기 와이어전극의 와이어 자동공급은, 상기 와이어전극의 상기 선단을 포함한 미리 정해진 소정의 길이의 상기 와이어전극을 어닐처리한 후에, 상기 와이어전극 송출롤러를 구동하여 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 행하는 것이다.

이 와이어송출방법은, 상기와 같이, 와이어전극의 선단이 상헤드, 공작물 또는 하헤드의 장해물에 맞닿음상태가 되어 와이어전극의 와이어 자동공급이 실패하였을 때, 와이어전극 송출롤러에 의한 와이어전극의 협지를 해방해서 와이어전극을 그 탄성력으로 상방으로 피하게 해서 똑바르게 하여 좌굴, 즉 굽음을 없애고, 계속해서 와이어 자동공급의 재시도의 동작으로 이행하므로, 와이어 자동공급의 재시도까지의 시간을 단축할 수 있어, 와이어전극의 와이어 자동공급의 공작물 가공 전의 준비시간을 큰 폭으로 단축할 수 있다. 이 와이어송출방법은, 특히, 공작물의 1mm 이하의 스타트홀, 와이어 방전가공된 가공슬릿, 또는 와이어전극의 단선(斷線)지점의 가공형성 슬릿, 즉 가공형상 등에, 와이어전극을 자동공급에 의해 끼울 때에, 스타트홀이나 가공 슬릿의 약간 어긋남, 및 와이어전극의 감기는 성질에 의한 와이어전극의 선단과 끼움위치의 상관위치 어긋남이 있는 경우, 및 와이어전극의 끼움구멍에 불순물이 있는 경우에, 상기의 와이어 자동공급의 동작을 반복함으로써 와이어전극의 끼움구멍으로의 끼움확률을 큰 폭으로 개선할 수 있다.

이 와이어송출방법은, 와이어전극과 공작물 사이에 가공전압을 인가하여 발생하는 방전에너지로 공작물을 방전가공하는 와이어방전 가공기에 적용해서 사용된다.

이하, 도 1~도 4를 참조하여, 본 발명에 의한 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법의 실시예를 설명한다. 이 와이어송출방법은, 와이어방전 가공기에 적용할 수 있는 것이며, 와이어방전 가공기는, 예를 들면, 적어도 소스 보빈(도시하지 않음)으로부터 계속 보내지는 와이어전극(1)을 가이드롤러(5)나 브레이크롤러(15)를 지나 상헤드(3), 상헤드(3)의 하방에 설치된 공작물(2), 공작물(2)의 하방에 상헤드(3)에 대향하면서 공작물(2)을 가공한 후의 와이어전극(1)을 수취하는 하헤드(4), 공작물(2)과 와이어전극(1) 사이에 가공전압을 걸기 위해 공작물(2)의 상하류(上下流)에 배치되고 또한 와이어전극(1)에 가공전원(도시하지 않음)으로부터의 방전전류를 공급하는 급전(給電)브러쉬인 급전자(給電子)(17, 18), 및 하헤드(4)로부터 계속 보내진 와이어전극(1)을 수용하는, 절연(絶緣)상태로 되어 있는 폐와이어 호퍼(hopper)(도시하지 않음)를 갖는다. 또한, 급전자(17, 18)는, 와이어전극 송출유닛(30)과, 본체헤드(12)에 설치된 와이어전극 절단유닛(31)에 각각 설치되어 있다. 와이어방전 가공기의 와이어 공급계(供給系)에 있어서의 와이어전극(1)은, 바닥, 본체헤드(12) 등의 물체에 대해 절연되어 있는 것으로, 예를 들면, 합성수지 등의 절연재료로 만들어져 있다.

와이어방전 가공기에 있어서의 와이어전극 송출유닛(30)은, 본체헤드(12)에 설치된 공급파이프 구동실린더(14)의 작동에 의해 궤도레일(도시하지 않음)을 따라 상하로 왕복이동할 수 있도록 구성되어 있다. 와이어전극 송출유닛(30)에는, 와이어전극(1)을 협지해서 공급하는 한 쌍의 개폐가능한 와이어전극 송출롤러(10), 와이어전극 송출롤러(10)를 구동하는 구동모터(19), 와이어전극(1)의 끼우기를 돕는 실길(thread passage) 지지부(21), 공급파이프(8)를 지지하는 공급파이프홀더(23), 공급파이프(8)에 에어를 불어넣는 에어공급입구(22), 와이어전극 송출롤러(10)에 급전(給電)하는 급전브러쉬로 이루어지는 급전자(17), 와이어전극 송출롤러(10)를 개폐시켜 와이어전극(1)을 협지하거나 해방(解放)하는 개폐실린더(16), 및 공급파이프홀더(23)의 홀더 상부(32)에 설치된 와이어전극선단(先端) 맞닿음센서(20)가 설치되어 있다. 즉, 맞닿음센서(20)는, 와이어전극 송출롤러(10)의 하방에 위치하 는 공급파이프(8)를 보유지지하는 공급파이프홀더(23)의 홀더 상부(32)에 설치되어 있다. 와이어전극선단 맞닿음센서(20)는, 와이어전극(1)의 선단이 상헤드(3), 공작물(2) 또는 하헤드(4)의 장해물에 맞닿았을 때의 와이어전극(1)의 굽음을 포착해서 와이어전극(1)의 장해물로의 맞닿음상태를 검출하는 것이다. 또한, 와이어전극 절단유닛(31)은, 본체헤드(12)의 하단(下端)에 설치되어 있으며, 와이어전극 송출유닛(30)의 상하왕복이동에 따라 공급파이프(8)가 끼울 수 있도록 구성되어 있다. 와이어전극 절단유닛(31)에는, 와이어전극(1)을 협지하는 한 쌍의 개폐가능한 코먼롤러(common roller)(11), 코먼롤러(11)의 상방에 설치된 커터(cutter)(13), 코먼롤러(11)에 급전하는 급전자(18), 및 하단부에 설치된 와이어단(端) 검지센서(24)가 설치되어 있다.

이 와이어방전 가공기에서는, 공급파이프(8)를 지난 와이어전극(1)은, 와이어전극 송출롤러(10)의 저속회전에 의해, 우선, 상헤드(3)에 공급되고, 상헤드(3)로부터 공작물(2), 이어서 하헤드(4)로 공급된다. 와이어전극(1)이 하헤드(4)를 통과한 후에는, 와이어전극 송출롤러(10)는 고속회전으로 전환되고, 하헤드(4)로부터 계속 보내진 와이어전극(1)은, 방향전환부(25)에 설치한 방향전환롤러(26)로부터 분류(噴流)가이드파이프(6), 분류가이드파이프(6)의 출구에 설치한 물분리부(29), 및 물분리부(29)의 하류에 설치된 와이어 권취롤러(7)를 순차로 통과하여, 와이어 권취롤러(7)에서 인출되어 폐와이어 호퍼에 회수된다. 방향전환부(25)에는 분류가이드파이프(6)로 액체인 물을 보내기 위해, 펌프 등으로부터 보내진 분류를 집어넣기 위한 분류입구(27), 및 분류입구(27)로부터 유입한 물을 분류가이드파이프(6)로 공급하는 배출구(28)가 설치되어 있다.

이 와이어송출방법은, 특히, 와이어전극(1)의 와이어 자동공급방법에 특징을 갖는 것으로, 와이어전극(1)이 상헤드(3)의 끼움구멍, 공작물(2)의 스타트홀(start hole) 등의 구멍(33), 하헤드(4)의 끼움구멍의 순으로 끼우는 과정에서, 와이어전극(1)의 선단이 상헤드(3), 공작물(2) 또는 하헤드(4) 중 어느 하나에 맞닿아서 구멍에 끼워지지 않는 맞닿음상태가 발생하면, 구동하고 있는 와이어전극 송출롤러(10)와 공급파이프홀더(23)의 홀더 상부(32) 사이에서, 와이어전극(1)이 좌굴(挫屈), 즉 굽어서 공급파이프홀더(23)의 홀더 상부(32)에 접촉하게 되고, 와이어전극(1)이 홀더 상부(32)에서 접촉하면, 와이어전극 송출롤러(10)가 와이어전극(1)의 협지를 해방하여, 와이어전극 송출롤러(10)에 의한 와이어전극(1)의 공급이 정지한다. 와이어전극 송출롤러(10)와 와이어전극(1)은 소정의 전위(電位), 즉, 거의 같은 전위 또는 약간의 전압차가 있는 상태에 있어, 와이어전극(1)의 좌굴에 의해 와이어전극(1)이 공급파이프홀더(23)의 홀더 상부(32)와 접촉하면, 와이어전극 송출롤러(10)와 홀더 상부(32) 사이의 소정의 전위에 변화, 즉, 거의 같은 전위에서 전위차가 발생 또는 약간의 전위차에 변화가 발생하게 되어, 와이어전극(1)이 홀더 상부(32)에 접촉한 것, 즉 와이어전극(1)이 장해물에 맞닿은 것을 검출할 수 있다. 와이어전극 송출롤러(10)가 와이어전극(1)을 해방함으로써, 상헤드(3), 공작물(2) 또는 하헤드(4) 중 어느 하나에 맞닿아서 굴절된 와이어전극(1)의 선단의 맞닿음이 개방된다. 와이어전극 송출롤러(10)가 열림으로써, 맞닿아서 굴절한 와이어전극(1)이 와이어전극의 탄성력에 의해 상방으로 피해서, 와이어전극(1)의 선단의 맞닿음 이 개방된다. 와이어전극(1)의 상헤드(3), 공작물(2) 또는 하헤드(4)로의 맞닿음이 개방되면, 공급파이프 안을 공급파이프 상부로부터 하부로 에어블로우를 행한다. 그 후, 와이어전극 송출롤러(10)가 닫혀서 와이어전극(1)을 협지하고, 다시 와이어전극 송출롤러(10)를 구동시켜, 와이어전극(1)의 와이어 자동공급을 실행한다. 다음으로, 본 발명에 의한 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법에 대해, 도 5의 처리흐름도를 참조하여, 와이어전극(1)을 어닐처리하는 경우의 와이어전극 공급동작을 설명한다.

이 와이어방전 가공기는, 소스 보빈으로부터의 와이어전극(1)의 공급지령을 발하여 동작되게 된다. 우선, 스텝 S1로서 와이어전극 송출롤러(10)의 개폐실린더(16)를 작동하여, 와이어전극 송출롤러(10)에 의해 와이어전극(1)을 협지함과 동시에, 코먼롤러(11)의 개폐실린더를 작동하여, 코먼롤러(11)에 의해 와이어전극(1)을 협지한다. 와이어전극 송출롤러(10)와 코먼롤러(11) 사이에 협지되어 있는 공급파이프(8) 내의 와이어전극(1)에 전류를 흐르게 하여, 와이어전극(1)을 어닐한다. 와이어전극(1)의 어닐시에는, 와이어전극 송출롤러(10)를 와이어전극 송출과는 역방향으로 회전시켜 와이어전극(1)에 장력을 주면서 와이어전극(1)을 어닐한다. 와이어전극(1)을 어닐한 후에, 공급파이프(8) 내에 에어공급입구(22)로부터 에어블로우(air blow)하여 와이어전극(1)을 냉각한다. 와이어전극(1)은 적정한 어닐전류치, 어닐시간 및 에어블로우에 의해, 와이어전극(1)의 감기는 성질을 교정하여 와이어전극(1)의 진직성(眞直性)을 확보한다. 와이어전극(1)의 직경에 따라 어닐전류치, 어닐시간 및 에어블로우 시간은 각각 적정하게 설정되어 있다. 와이어전극(1)의 어 닐 및 에어블로우의 회수는, 소정 회수, 예를 들면, 2회 행해진다. 와이어전극(1)의 어닐시에는, 와이어전극 송출롤러(10)에는 급전자(17)을 통해, 또한, 코먼롤러(11)에는 급전자(18)을 통해 전류가 급전된다(스텝 S1).

이어서, 와이어전극 송출롤러(10)의 개폐실린더(16)를 작동하여, 와이어전극 송출롤러(10)에 의해 와이어전극(1)을 협지하고, 와이어전극(1)을 와이어전극 송출롤러(10)로 협지한 상태에서, 공급파이프(8)와 함께 공급파이프(8)의 선단을 상헤드(3)까지 하강시킨다(스텝 S2). 와이어전극 송출롤러(10)를 저속회전시켜, 와이어전극(1)을 공급하여, 와이어전극(1)을 상헤드(3)로부터 공작물(2)의 스타트홀 등의 구멍(33)을 통해 하헤드(4)로 끼워지게 한다(스텝 S3). 이 처리공정에서, 와이어전극(1)의 선단이 상헤드(3)로부터 공작물(2)을 지나 하헤드(4)로 순차로 끼워지는 도중에, 와이어전극(1)의 선단이 상헤드(3), 공작물(2), 하헤드(4) 등 어떤 장해물에 맞닿아, 와이어전극(1)이 휘거나 굴곡하여 굽어지면, 와이어전극선단 맞닿음센서(20)가 와이어전극(1)의 휨을 검출한다. 와이어전극(1)의 휨의 검출은, 와이어전극 송출롤러(10)와 공급파이프홀더(23)의 홀더 상부(32), 즉, 와이어전극선단 맞닿음센서(20)와의 사이에 전압이 인가되어 있으므로, 와이어전극(1)의 휨은 와이어전극선단 맞닿음센서(20)에 접촉함에 의해 검출된다. 와이어전극 송출롤러(10)에는, 급전자(17)를 통해 급전되고, 와이어전극 송출롤러(10)가 닫혀 와이어전극(1)을 협지한 상태에서, 와이어전극(1)에 전압이 인가되므로, 와이어전극선단 맞닿음센서(20)에 의해 와이어전극(1)의 맞닿음상태가 검출되게 된다(스텝 S4).

스텝 S4에서, 와이어전극(1)의 휨이 와이어전극선단 맞닿음센서(20)로 검출 되지 않을 때에는, 와이어전극(1)이 상헤드(3)로부터 공작물(2)의 스타트홀 등의 구멍을 통해 하헤드(4)로 순조롭게 끼워진 상태이며, 그래서, 와이어전극 송출롤러(10)로 와이어전극(1)을 협지한 상태에서 와이어전극 송출롤러(10)를 작동하여, 와이어전극(1)을 미리 정해진 소정의 길이로 공급하고, 와이어전극(1)을 방향전환부(25)의 방향전환롤러(26)를 지나 분류가이드파이프(6)로 보내며(스텝 S5), 물분리부(29)로부터 와이어 권취롤러(7)로 공급하여, 와이어전극(1)은 와이어 권취롤러(7)로 넘겨져, 와이어 권취롤러(7)가 와이어전극(1)을 협지하고, 와이어전극 송출롤러(lO)를 개방하여 와이어전극(1)의 협지를 해방하며, 그 후, 와이어전극(1)은 와이어 권취롤러(7)에서 인출되게 된다. 거기서, 와이어방전 가공기에서 와이어전극(1)이 소정의 상태로 공급되고, 와이어전극(1)에 장력을 건 상태에서 와이어전극(1)이 결선(結線)됨을 확인한다(스텝 S6). 스텝 S6에서, 와이어전극(1)이 상헤드(3), 공작물(2), 하헤드(4), 이어서 와이어 권취롤러(7)로 공급되지 않는 상태를 확인하면, 스텝 S13의 와이어전극(1)의 절단처리로 진행하고, 또한, 와이어전극(1)의 소정의 길이를 공급하여, 와이어전극(1)의 결선이 확인되면, 와이어전극(1)의 와이어전극 송출롤러(10)의 회전속도를 올려 고속회전하여, 와이어 권취롤러(7)로 공급해서, 와이어전극(1)의 송출동작이 완료된다(스텝 S7). 이어서, 이 와이어방전 가공기는, 평소와 같이 작동되어, 공작물(2)을 와이어전극(1)으로 방전가공하게 된다.

또한, 이 와이어방전 가공기에 있어서, 상헤드(3), 공작물(2), 하헤드(4)에 형성되어 있는 끼움부는, 와이어전극(1)의 직경에 대해 너무 작은 여유를 갖기 때 문에, 약간의 장해물이라도 와이어전극(1)의 끼우기에 영향을 받게 된다. 그래서, 와이어전극(1)의 원활한 끼움을 달성하기 위해, 상헤드(3)로부터 하헤드(4)까지의 와이어전극(1)의 공급을 저속으로 행해서, 와이어전극(1)의 송출을 확실하게 행하여, 와이어전극(1)의 선단이 장해물에 맞닿았을 때에 와이어전극(1)이 굴곡하여, 와이어전극(1)의 공급이 속행될 수 없게 되는 상태를 피하도록 되어 있다. 와이어전극(1)의 저속송출은, 와이어전극(1)의 직경에 따라 적정하게 정해져 있다. 또한, 와이어전극(1)이 하헤드(4)에 끼워진 뒤에는, 장해물의 영향을 받지 않으므로, 와이어전극 송출롤러(10)의 회전을 올려서, 와이어전극(1)의 송출을 고속송출로 전환하여, 와이어전극(1)의 공급시간을 단축하며, 와이어방전 가공기의 사이클 타임을 단축해서, 준비시간을 단축하여 효율을 높인다.

또한, 스텝 S4에 있어서, 와이어전극(1)의 휨이 와이어전극선단 맞닿음센서(20)에서 검출되면, 개폐실린더(16)를 작동하여 와이어전극 송출롤러(10)를 열어서, 와이어전극(1)의 협지상태를 해방하여, 와이어전극 송출롤러(10)의 회전을 정지시킨다. 와이어전극 송출롤러(10)가 와이어전극(1)을 해방하면, 와이어전극(1)은, 그 탄성에 의해 와이어전극(1)이 휘어져 있던 부분과 와이어전극(1)의 선단의 장해물의 맞닿음부가 용수철로 되어 와이어전극(1)이 튀어올라, 와이어전극(1)의 선단의 맞닿음상태가 해소되어, 와이어전극(1)과 와이어전극선단 맞닿음센서(20)의 접촉도 해제된다. 이어서, 공급파이프(8)의 상부측으로부터 하부측으로 에어공급입구(22)를 통해 에어블로우를 행하여 공급파이프(8) 내의 와이어전극(1)을 요진동(搖振動)시킨다. 와이어전극(1)을 요진동시키면, 와이어전극(1)의 선단의 장해물과 의 맞닿음을 확실하게 해제할 수 있게 된다(스텝 S8).

스텝 S9의 처리는, 미리 정해진 회수만 반복해서 행하도록 하여, 미리 정해진 회수 이하로서 와이어전극(1)의 장해물로의 맞닿음상태가 해소되지 않는다면, 스텝 S10으로 진행하고, 또한, 미리 정해진 회수 이상이면, 와이어전극(1)의 장해물로의 맞닿음상태는, 예를 들면, 와이어전극(1)의 선단상태가 굽어져 버려서 상헤드(3)의 끼움구멍, 공작물(2)의 스타트홀(33) 등의 구멍 혹은 하헤드(4)의 끼움구멍에 끼울 수 있는 상태가 아닌 것으로 하여 스텝 S11로 진행된다(스텝 S9). 스텝 S1O에서, 와이어전극(1)이 상헤드(3), 공작물(2), 하헤드(4) 등 어떤 장해물에 맞닿음상태가 해소되지 않으므로, 와이어전극(1)의 장해물로의 맞닿음상태의 해소를 위해, 재차 와이어전극(1)을 와이어전극 송출롤러(10)로 협지하여, 스텝 S3으로 진행해서 처리를 반복한다. 스텝 S9에서, 맞닿음상태 해소조작의 반복작동이 미리 정해진 회수 이상이면, 예를 들어, 와이어전극(1)의 선단상태의 악화가 예상되므로, 와이어전극(1)의 선단으로부터 소정의 길이의 와이어전극(1)을 절제(切除)하는 지령을 발한다(스텝 S11). 와이어전극(1)의 선단으로부터의 소정의 길이의 절제회수가 미리 정해진 회수 이하이면, 스텝 S13으로 진행하고, 또한, 미리 정해진 회수 이상이면, 공작물(2)에 형성되어 있는 스타트홀 등의 구멍이 불충분하거나, 다른 장해물이 막혀 있는 상황일 우려가 있으므로, 그때에는 알람(alarm)을 발하거나, 혹은 공작물(2)의 소정의 구멍으로의 와이어전극(1)의 끼움을 정지하여, 공작물(2)의 다른 가공형상, 다른 개소의 스타트홀 등의 구멍, 혹은 공작물(2)을 교환하는 조작을 행하도록 한다(스텝 S12).

이 와이어송출방법에 있어서, 와이어전극(1)을 공급하는 작동의 도중에, 스텝 S4에서의 와이어전극(1)의 맞닿음상태가 와이어전극선단 맞닿음센서(20)로 검출되었을 때에는, 미리 정해진 패러미터에 소정의 회수, 예를 들면, 5회가 설정되어, 5회 반복되게 되지만, 그 회수를 반복하여도 와이어전극(1)이 와이어전극 송출롤러(10)의 저속회전으로 소정의 길이를 보낼 수 없으면, 와이어전극(1)의 공급동작을 중단하고, 와이어전극(1)의 선단으로부터 소정의 길이의 절단처리의 지령을 발한다(스텝 S13).

와이어전극(1)의 선단으로부터 소정의 길이의 절단지령에 의해, 공급파이프(8)를 상승단(上昇端)까지 상승시켜, 와이어전극(1)의 선단이 와이어단 센서(도시하지 않음)로 검출되는 위치까지, 소스 보빈을 와이어전극 송출과는 반대의 방향으로 회전시켜 와이어전극(1)을 감아올린다(스텝 S14). 와이어단 센서가 와이어전극(1)의 선단을 검출하면, 소스 보빈에 의한 와이어전극(1)의 감아올림을 정지한다. 이어서, 와이어전극 송출롤러(10)의 개폐실린더(16)를 작동하여 와이어전극 송출롤러(10)를 닫아서 와이어전극(1)을 협지한다. 이어서, 와이어전극(1)을 와이어전극 송출롤러(10)로 협지한 상태에서 와이어전극(1)과 함께 공급파이프(8)를 소정의 거리만 하강시키고, 이어서, 와이어전극 송출롤러(10)를 개방하여 와이어전극(1)을 해방하며, 공급파이프(8)를 상승단까지 상승시키면, 공급파이프(8)의 상승에 의해 공급파이프(8)의 하단보다 하방에는, 하강한 상태의 와이어전극(1)이 노출상태로 되고, 노출된 와이어전극(1)의 길이는, 대략 하강한 거리에 상당한다(스텝 S15). 다음으로, 노출한 와이어전극(1)은, 와이어전극(1)의 선단의 맞닿음상태의 반복검출 때문에, 와이어전극(1)의 선단이 손상되어 있으므로, 커터(13)를 작동하여 절단해서 배제한다. 이때, 와이어전극 송출롤러(10)의 개폐실린더(16)를 작동하여 와이어전극 송출롤러(10)를 닫아서 와이어전극(1)을 협지함과 동시에, 코먼롤러(11)의 개폐실린더를 작동하여 코먼롤러(11)를 닫아서 와이어전극(1)을 협지한다. 거기서, 와이어전극 송출롤러(10)와 코먼롤러(11)로 협지된 와이어전극(1)은, 코먼롤러(11)보다 조금 상방의 위치에서 커터(13)를 작동하여 절단하고, 절단된 와이어전극(1)은 배(排)와이어클램프로 배제된다(스텝 S16). 배와이어클램프로 파지 된 와이어전극(1)은, 배와이어회수상자로 회수되어 와이어전극 절단처리가 완료되게 된다(스텝 S17). 이어서, 이 와이어송출방법은, 스텝 S1의 처리가 반복되게 된다.

다음으로, 본 발명에 의한 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법에 대해, 도 6의 처리흐름도를 참조하여, 와이어전극(1)을 어닐처리하지 않는 경우의 와이어전극 공급동작을 설명한다. 와이어전극(1)을 어닐하지 않는 경우에는, 상기의 처리에서, 스텝 S1의 처리공정이 없는 것뿐이며, 와이어전극 공급동작은, 스텝 S2~스텝 S17이 행해지게 되고, 이러한 처리는 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 의한 와이어송출방법을 갖춘 와이어방전 가공기의 실시예를 나타내고, 공급파이프가 상승단(上昇端)에 위치하는 상태를 나타내는 설명도이고,

도 2는 도 1의 와이어방전 가공기의 주요부를 나타내는 확대설명도이며,

도 3은 도 1의 와이어방전 가공기를 나타내고, 공급파이프가 하강단(下降端)에 위치하는 상태를 나타내는 설명도이고,

도 4는 도 3의 와이어방전 가공기의 주요부를 나타내는 확대설명도이며,

도 5는 본 발명에 의한 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법의 일 실시예의 작동으로서 와이어전극을 어닐처리하는 경우의 처리흐름도이고,

도 6은 본 발명에 의한 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법의 다른 실시예의 작동으로서 와이어전극을 어닐처리하지 않은 경우의 처리흐름도이다.

[부호의 설명]

1: 와이어전극

2: 공작물

3: 상헤드

4: 하헤드

5: 가이드롤러

6: 분류가이드파이프

7: 와이어 권취롤러

8: 공급파이프

10: 와이어전극 송출롤러

11: 코먼롤러

12: 본체헤드

13: 커터

14: 공급파이프 구동실린더

15: 브레이크롤러

16: 개폐실린더(와이어전극 송출롤러용)

17: 급전자(와이어전극 송출롤러용)

18: 급전자(코먼롤러용)

19: 구동모터(와이어전극 송출롤러용)

20: 와이어전극선단 맞닿음센서

21: 실길 지지부

22: 에어공급입구

23: 공급파이프홀더

24: 와이어단 검지센서

25: 방향전환부

26: 방향전환롤러

27: 분류입구

28: 배출구

29: 물분리부

30: 와이어전극 송출유닛

31: 와이어전극 절단유닛

32: 홀더 상부

33: 스타트홀

Claims (8)

1. 소스 보빈(source bobbin)으로부터 송출되는 와이어전극을 와이어전극 송출롤러로 협지(挾持)하고, 상기 와이어전극 송출롤러를 구동하여 상기 와이어전극을, 공급파이프를 통해 상(上)헤드(head), 이 상헤드의 하방에 설치된 공작물, 및 이 공작물의 하방에서 상기 상헤드에 대향해서 배치된 하(下)헤드로 공급하며, 이어서 상기 와이어전극을 상기 하헤드의 하방에 배치된 가이드부재를 거쳐 와이어 권취롤러 및 폐와이어 호퍼(hopper)로 와이어를 자동공급하는 와이어방전 가공기에 있어서의 와이어송출방법에 있어서,

   상기 공급파이프를 보유지지하는 공급 파이프홀더의 홀더상부에 설치된 맞닿음센서는, 상기 와이어전극의 미리 정해진 길이를 어닐처리한 선단(先端)이 상기 상헤드, 상기 공작물 및 상기 하헤드 중 어느 하나의 장해물에 맞닿음에 의해 상기 와이어전극이 상기 홀더상부에 접촉하여 상기 와이어전극 송출롤러와 상기 홀더상부 사이의 전위에 변화가 발생하여 상기 와이어전극의 상기 장해물로의 맞닿음상태를 검출하고,

   상기 맞닿음센서가 상기 와이어전극의 상기 장해물로의 맞닿음을 검출한 것에 응답하여, 상기 와이어전극 송출롤러에 의한 상기 와이어전극의 협지를 해방해서 상기 와이어전극의 상기 장해물로의 맞닿음상태를 해제하고,

   상기 와이어전극의 상기 장해물로의 상기 맞닿음상태를 미리 정해진 회수만큼, 상기 와이어전극 송출롤러에 의한 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 반복하고,

   상기 미리 정해진 회수 이상의 상기 맞닿음상태의 발생에 응답하여 상기 와이어전극의 상기 선단에서 미리 정해진 길이를 절단배제하는 처리를 행하고,

   계속하여, 상기 와이어어전극 송출롤러를 와이어전극 송출과는 역방향으로 회전시켜 상기 와이어전극의 상기 선단을 포함한 미리 정해진 길이의 상기 와이어전극에 장력(tension)을 부가하면서, 상기 와이어전극 송출롤러에 설치된 급전자(給電子)와 코먼롤러에 설치된 급전자를 통해서 전류를 급전하여 상기 와이어전극 송출롤러와 상기 코먼롤러 사이의 상기 와이어전극을 어닐처리하고, 상기 공급파이프 안으로 에어공급입구로부터 에어블로우하여 상기 와이어전극을 냉각하고, 상기 와이어전극의 감기는 성질을 교정하여 상기 와이어 전극을 곧은 상태로 하고,

   상기 와이어전극 송출롤러와 상기 코먼롤러로 협지된 상기 와이어전극을 상기 코먼롤러보다 위쪽의 위치에서 커터로 절단하여 절단된 상기 와이어전극을 배제하고,

   계속해서 상기 와이어전극 송출롤러로 새로운 어닐처리된 선단을 갖은 상기 와이어전극을 협지해서 상기 와이어전극 송출롤러를 구동하여 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 행하고, 상기 새로운 선단을 갖는 상기 와이어전극에 의한 와이어 자동공급을 미리 정해진 회수만큼 행하여 상기 와이어전극의 와이어자동공급을 실시하고, 상기 미리 정해진 회수만큼 행해도 상기 와이어전극의 상기 선단의 상기 장해물로의 상기 맞닿음상태를 회피할 수 없는 것에 응답하여, 상기 공작물의 가공형상으로의 와이어자동공급을 생략하고, 상기 공작물의 다음의 가공형상 또는 별도의 새로운 공작물에 대하여 상기 와이어전극의 와이어 자동공급을 행하는 것을 특징으로 하는 와이어 송출방법.
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