WO2013054377A1 - ワイヤ放電加工機、及びそのワイヤ電極送り方法 - Google Patents

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fluid
rotating body
wire
lower roller
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洋二 中島
卓也 小川
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三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/08—Wire electrodes
    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23H7/10—Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
    • B23H7/102—Automatic wire threading

Definitions

  • the present invention relates to a wire electric discharge machine that processes a workpiece by generating an electric discharge phenomenon between the wire electrode and the workpiece, and a wire electrode feeding method thereof.
  • a wire electrode having a diameter of 0.1 mm to 0.3 mm is generally used, and an upper wire electrode guide portion on the workpiece and a workpiece are previously formed by a wire electrode automatic connection device that feeds the wire electrode.
  • the electrode is automatically sent to the wire electrode collection section through the formed machining start hole, the lower wire electrode guide section below the workpiece, and the lower roller section, and the connection is completed.
  • the hole formed in the die of the lower wire electrode guide portion is generally a hole shape that is about 10 ⁇ m larger than the diameter of the wire electrode, or the lower power supply that supplies current while contacting the wire electrode, Since the lower guide that facilitates contact with the power supply is disposed at a position where the wire electrode contacts, the tip and side surfaces of the wire electrode receive resistance due to friction.
  • the wire electrode feed roller of the wire electrode automatic wire connection device, the pressure fluid flowing in the wire electrode guide pipe of the wire electrode automatic wire connection device, and the action of the jet fluid from the jet nozzle of the upper wire electrode guide portion alone, Connection may not be completed without being automatically conveyed.
  • the smaller the diameter of the wire electrode the easier it is to bend, and even with a small resistance, the wire electrode may not be automatically conveyed and the connection may not be completed.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 1-135426 for example, page 5, upper right first line to lower right sixth line and FIG. 2
  • Japanese Patent Laid-Open No. 7-276146 for example, paragraph 0025 and FIG. 5
  • the lower roller In the method of transporting the wire electrode by the fluid supplied to the aspirator that sucks the wire electrode as in Patent Document 1, the lower roller (V-groove roller in Patent Document 1) transports the wire electrode by the surface resistance due to the flow of the fluid.
  • the wire electrode receives friction on the surface of the lower roller and sticks to the lower roller, and is sandwiched between the lower roller block (wire electrode feed mechanism in Patent Document 1) and the lower roller, There is a problem of wrapping up.
  • the fluid is a liquid
  • the wire electrode tends to stick to the lower roller due to the surface tension of the fluid attached to the lower roller, and is wound around the lower roller.
  • Patent Document 2 since the lower roller is rotated in the direction of conveyance of the wire electrode by the rotational force enhancing means, the wire electrode receives friction on the surface of the lower roller and winds around the lower roller as in Patent Document 1. There was a problem.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems.
  • the wire electrode is collected while the rotating rotating body is decelerated or stopped to prevent the wire electrode from being wound around the rotating body. It aims at obtaining the wire electric discharge machine which can be conveyed to a part.
  • a wire electrode holding means for holding one end of the wire electrode, a sending means for sending the wire electrode from the wire electrode guide part to the wire electrode recovery part by supplying a fluid
  • a wire electrode comprising: a rotating body that exists in the path of the wire electrode recovery unit from the sending means and changes the sending direction of the wire electrode; and a rotation suppressing means that suppresses the rotation of the rotating body accompanying the fluid supply from the sending means. It has a feeding device.
  • the rotation suppressing means for suppressing the rotation of the rotating body since the rotation suppressing means for suppressing the rotation of the rotating body is provided, the rotating body can be decelerated or stopped, and the wire electrode is prevented from being wound around the rotating body. However, it has the effect that a wire electrode can be conveyed to a wire electrode collection
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram of the wire electric discharge machine in Embodiment 1 of this invention. It is the elements on larger scale of the wire electrode feeder in Embodiment 1 of this invention. It is a fragmentary sectional view of the wire electrode feeder in Embodiment 1 of this invention. It is an enlarged view of the lower roller holder in Embodiment 1 of this invention. It is an enlarged view of another lower roller holder in Embodiment 1 of this invention. It is a fragmentary sectional view of the wire electrode feeder in Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the wire electric discharge machine includes a wire electrode holding unit 2, an upper wire electrode guide unit 3, a wire electrode automatic connection device 4, a lower wire electrode guide unit 5, a wire electrode collection unit 6, and a wire electrode feed unit 7.
  • the wire electrode holding portion 2 includes a wire electrode bobbin 11 around which the wire electrode 1 is wound, a holding means that rotatably supports the wire electrode bobbin 11 and holds the tip of the wire electrode, and the wire electrode 1 It consists of pulleys 12a, 12b, 12c that change the direction.
  • the upper wire electrode guide unit 3 includes an upper wire electrode guide block 41, an upper power supply 42 for supplying current while contacting the wire electrode 1, an upper die 43 for holding the wire electrode 1 during processing, and an upper supply of the wire electrode 1.
  • An upper guide 44 that facilitates contact with the electrons 42, a jet nozzle 45 that ejects a jet fluid for penetrating the wire electrode 1 through the processing start hole of the workpiece 51 and guiding it to the lower wire electrode guide portion 5, and during processing
  • the upper machining liquid nozzle 46 sprays the machining liquid onto the workpiece 51.
  • the wire electrode automatic connection device 4 includes a wire electrode feed roller 21 for feeding the wire electrode 1, wire electrode feed pinch rollers 22 a and 22 b for winding and holding the wire electrode 1 around the wire electrode feed roller 21, and an upper wire electrode guide for the wire electrode 1. It comprises a guide pipe 31 for guiding to a section and a guide pipe head 32 for flowing a fluid through the guide pipe.
  • the lower wire electrode guide 5 includes a lower wire electrode guide block 61, a lower power supply 62 that supplies current while contacting the wire electrode 1, a lower die 63 that holds the wire electrode 1 during processing, and a lower supply of the wire electrode 1.
  • a lower guide 64 that facilitates contact with the electrons 62 and a lower processing liquid nozzle 65 that sprays the processing liquid onto the workpiece 51 during processing.
  • the wire electrode collection unit 6 includes wire electrode collection rollers 81a and 81b for collecting the wire electrode 1 and a wire electrode collection pipe end 82 for separating the wire electrode 1 and the fluid.
  • the wire electrode feed unit 7 is rotatably supported by the lower roller block 71 and the lower roller block 71, and can easily convey the lower roller 72 that changes the direction of the wire electrode 1 and the wire electrode 1 from the lower die 63 to the lower guide 64.
  • the aspirator 73 sending means that ejects and supplies the fluid and sucks and feeds the wire electrode 1 to the wire collecting part and feeds the wire electrode 1 to the wire collecting unit at the same time as generating the negative pressure. It consists of a lower guide pipe 74 that guides to part 6.
  • the lower roller 72 is rotated by the fluid supplied by the aspirator 73.
  • the electric discharge machine generates a discharge by applying a pulse voltage between the wire electrode 1 and the workpiece 51 while collecting the wire electrode 1 by the wire electrode collection unit 6, and While the wire electrode guide part 3 and the lower wire electrode guide part 5 are moved relative to each other, the work piece is processed into a sawtooth shape and processed into an arbitrary shape.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of the wire electrode feeder of the wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in the vicinity of the lower roller of the wire electrode feeder according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the lower roller block 71 is provided with an ejection port 102 of the ejection means 101 that ejects a liquid such as water or oil generally used as a machining fluid in a wire electric discharge machine.
  • the lower roller 72 changes the direction of the wire electrode 1 from the vertical direction to the horizontal direction, and is provided in the lower roller block 71 so as to be rotatable about an axis.
  • the lower roller holder 103 is fixed to the side surface of the lower roller with the lower roller aligned with the rotation axis, and the lower roller holder 103 and the lower roller 72 rotate together in the same direction.
  • the integrated body is called a rotating body.
  • the rotating body exists in the path from the aspirator 73 to the wire electrode recovery unit.
  • the lower roller holder 103 generates a rotation restraining force that tries to rotate in the direction opposite to the rotation direction (counterclockwise in FIG. 2) due to the recovery of the liquid ejected from the aspirator 73 and the wire electrode.
  • An impeller-shaped portion is provided so that the roller 72 can be decelerated or stopped.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of the lower roller holder 103 in the first embodiment.
  • the ejection means 101 and the impeller shape portion 107 are collectively referred to as rotation suppression means.
  • the impeller-shaped portion 107 is configured so that the liquid ejected from the ejection port 102 provided in the lower roller block 71 to the flow path in the rotation axis direction of the lower roller holder 103 flows in the radial direction of the lower roller holder 103.
  • the flow path extends in the radial direction from the center of the side surface of the holder, and the flow path extends from the distal end extending in the radial direction so as to incline in the direction in which the lower roller holder 103 rotates by the liquid ejected by the aspirator 73. ing.
  • the impeller shape part 107 may provide a channel on the side surface of the lower roller holder 103 to form a flow path, or a groove may be provided in the lower roller holder.
  • the material of the impeller-shaped portion 107 may be a metal such as stainless steel or brass, or a resin such as PPS, but is preferably a material that is resistant to water or oil processing fluid.
  • the lower roller bearings 104 a and 104 b make the lower roller 72 easy to rotate, and are provided on the outer peripheral surface of the lower roller shaft 105 that holds the lower roller 72. That is, the lower roller 72 is rotatably attached to the lower roller shaft 105 via the lower roller bearings 104a and 104b.
  • the piping block 106 is fixed to the lower roller block 71, and sends the liquid to the ejection port 102 that ejects the liquid to the lower roller holder 103 through the piping provided in the piping block 106. Further, the ejection port 102 extends in the direction of the rotation axis of the lower roller holder 103, and the liquid is ejected in the direction of the rotation axis of the lower roller holder 103.
  • the wire electrode 1 is sent by the wire electrode automatic connection device 4 and passes through the upper die 43, and the wire electrode 1 passes through the machining start hole of the workpiece 51 by the water flow ejected from the jet nozzle 45. To do. Thereafter, when the wire electrode is conveyed to the lower die 63, the liquid is supplied to the aspirator 73. When a fluid is supplied to the aspirator 73, a negative pressure that sucks and conveys the wire electrode 1 is generated in the lower wire electrode guide portion 5, and the tip of the wire electrode 1 passes from the lower die 63 to the lower guide 64.
  • the wire electrode 1 that has passed through the lower guide 64 receives resistance from the liquid ejected from the aspirator 73 and is sent to the lower roller 72.
  • the lower roller 72 changes the direction of the wire electrode 1 and is not for sending the wire electrode 1 by the rotation of the lower roller 72. Therefore, the lower roller 72 is not necessarily rotated during the wire electrode automatic connection operation. Since the lower roller 72 is disposed on the lower roller shaft 104a via the bearing so as to reduce the rotational load as much as possible in order to stably change the direction of the wire electrode 1 during wire electric discharge machining, the lower roller 72 is ejected from the aspirator 73. The surface of the lower roller is subjected to resistance by the water flow due to the liquid, and the lower roller 72 rotates.
  • the rotational force by which the lower roller 72 is rotated by the liquid ejected from the aspirator 73 is a force generated by a resistance caused by friction acting on the surface of the lower roller of the liquid. Needless to say, the rotational force can be adjusted depending on the density or the like, but if the wire electrode 1 ejects the liquid necessary for transporting the wire electrode 1 through the lower guide pipe 74 to the wire electrode recovery unit 6, the lower roller 72 is easy. Rotate to.
  • the liquid When the liquid is supplied to the aspirator 73, the liquid is supplied to the pipe block 106 through a pipe line different from the pipe line through which the liquid of the aspirator 73 passes, and the lower roller is discharged from the jet port 102 provided in the lower roller block 71.
  • the liquid When the liquid is ejected into the shape of the impeller of the holder 103, a rotation suppression force that applies a rotational force in the direction opposite to the conveyance direction of the wire electrode 1 is applied to the lower roller, and as a result, the lower roller 72 is decelerated or stopped. To do. Further, when the liquid ejected from the ejection port 102 in the axial direction of the lower roller holder 103 is discharged from the impeller-shaped portion, the water is collected into the guide pipe 74.
  • the rotation restraining force that tries to rotate in the direction opposite to the conveying direction of the wire electrode 1 changes the shape of the impeller, for example, the number and angle of the grooves of the impeller, and changes the flow rate and flow velocity of the ejected liquid.
  • the lower roller 72 can be decelerated, stopped, or rotated in the reverse direction by adjusting the rotational force of the lower roller 72 rotating by the liquid ejected from the aspirator 73. It is possible.
  • reverse rotation gives resistance in a direction opposite to the direction in which the wire electrode is conveyed, and adversely affects the conveyance of the wire electrode 1, so that it is desirable to adjust the rotational force so as not to reversely rotate.
  • the wire electrode 1 is likely to be bent, and is likely to be caught in the gap between the lower roller 72 and the lower roller block 71 or easily wound around the lower roller 72.
  • the method of controlling the ejection flow rate of the supplied liquid to be reduced and suppressing the rotation by suppressing the rotation is also conceivable, when the ejection flow rate is reduced, the conveying force is reduced and the wire electrode 1 is sent to the wire recovery unit. Will not be able to.
  • the rotational force of the lower roller 72 can be controlled more finely. Further, by adjusting the diameter of the ejection port 102 of the lower roller block 71 and the diameter of the ejection port of the aspirator 73, the same effect can be obtained while simplifying the liquid circuit even if it branches from the same circuit.
  • the jet fluid is preferably a liquid having a high density, but is not necessarily limited to a liquid, and the jet fluid can be changed to a gas.
  • the wire electrode 1 whose direction is changed without being wound around the lower roller 72 receives resistance when the liquid ejected from the aspirator 73 passes through the lower guide pipe 74, and is conveyed to the wire electrode recovery section.
  • the wire electrode 1 and the liquid are separated at the wire electrode recovery pipe end 82, the wire electrode 1 is held by the wire electrode recovery roller 81, and the wire electrode automatic connection is completed.
  • the wire electrode feeding device configured as described above is configured so that the roller holder 103 is flowed by a fluid ejected from the aspirator 73 from the flow path extending in the radial direction from the center of the side surface of the lower roller holder 103 and the tip portion extending in the radial direction.
  • a fluid ejected from the aspirator 73 from the flow path extending in the radial direction from the center of the side surface of the lower roller holder 103 and the tip portion extending in the radial direction.
  • the shape shown in FIG. 5 may be sufficient as the impeller shape part which gives a rotation suppression force in the reverse direction to the rotation direction of a lower roller, for example.
  • a plurality of impeller-shaped portions 108 are provided radially apart from each other in the circumferential direction of the side surface of the lower roller holder 103.
  • the impeller-shaped portion 108 has an arc-shaped pressure receiving surface so as to be easily subjected to the pressure of the machining fluid ejected from the ejection port 102 provided in the lower roller block, and the pressure receiving front of the lower roller holder 103 in the rotational direction. Arrange the surface to be concave. Further, when the liquid ejected in the axial direction of the roller holder 103 is discharged from the impeller-shaped portion 108, water is collected in the guide pipe.
  • the impeller-shaped portion forms a groove on the outer peripheral surface of the lower roller holder 103, and ejects the machining liquid to the rear portion in the rotation direction of the groove formed on the lower roller, and the wire roller conveying direction with respect to the lower roller.
  • a rotation suppression force can also be applied in the reverse direction.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a wire electrode feeder of a wire electric discharge machine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the lower roller block 201 (rotating body block) is provided with a brake holding portion 209 that holds the brake member 207.
  • the brake holding unit 209 includes an inner wall formed by penetrating the lower roller block 201 in the direction of the lower roller shaft 205, a pair of compression coil springs 208 fixed to the inner wall, and provided on the inner wall and fixed to the pair of compression coil springs 208.
  • the brake member 207 is made.
  • the brake member 207 is a rubber member, for example, and includes a contact portion 207 a that can come into contact with the lower roller holder 203 and a fixing portion 207 b that is fixed to the compression coil spring 208.
  • the contact portion 207 a is disposed between the pair of compression coil springs 208 and extends in the direction of the lower roller shaft 205.
  • the fixing portion 207b compresses the compression coil spring 208.
  • the lower roller 202 changes the direction of the wire electrode 1 and is provided in the roller block 201 so as to be rotatable about an axis.
  • the lower roller holder 203 comes into contact with the contact portion 207a of the brake member against the compression coil spring 208 when the liquid pushes out the brake member by the ejection means 210 that ejects fluid to the lower roller holder 203, and is opposite to the conveying direction. Friction resistance is generated so as to decelerate or stop in the rotational direction.
  • the ejection unit 210 and the brake member 207 are collectively referred to as a rotation suppression unit.
  • the lower roller bearings 204 a and 204 b make the lower roller easy to rotate, and are provided on the outer peripheral surface of the lower roller shaft 205 that holds the lower roller 202. That is, the lower roller 202 is rotatably attached to the lower roller shaft 205 via the lower roller bearings 204a and 204b.
  • the piping block 206 is fixed to the lower roller block 71, and sends a liquid that pushes the rubber brake member 207 through a piping provided in the piping block 106.
  • the compression coil spring 208 is a spring for returning the brake member 207 to its original position. As the compression coil spring 208, another member may be used as long as it is an elastic body having an elastic force.
  • the pipe block 205 is pushed out to push the brake member while the lower roller 72 is rotated by the liquid ejected from the aspirator 73.
  • the liquid is sent to the brake holding portion 209 of the lower roller block 201 through the pipe.
  • the brake member 207 pushed out by the liquid is pressed against the lower roller holder 203, the lower roller 202 can be decelerated or stopped by frictional resistance, so that the wire electrode 1 can be held while preventing the lower roller 202 from being wound. Can be transported.
  • the wire electrode 1 whose direction is changed without being wound around the lower roller 72 receives resistance when the liquid ejected from the aspirator 73 passes through the lower guide pipe 74, and is conveyed to the wire electrode recovery section.
  • the wire electrode 1 and the liquid are separated at the wire electrode recovery pipe end 82, the wire electrode 1 is held by the wire electrode recovery roller 81, and the wire electrode automatic connection is completed.
  • the wire electrode feeder configured as described above has the brake holding portion 209 of the lower roller block 201 from the piping block 205 so as to push out the brake member in a state where the lower roller 72 is rotated by the liquid ejected from the aspirator 73.
  • the brake member 207 pushed against the compression coil spring by the liquid presses the lower roller holder 203, and the lower roller is given a rotation suppression force in the direction opposite to the wire electrode conveyance direction by frictional resistance. Since it is configured to decelerate or stop, it is possible to convey the wire electrode to the wire recovery unit while preventing the wire electrode from being wound around the lower roller.
  • the concavo-convex portion provided on the side surface of the lower roller holder 203 may be formed by texturing or dimples.
  • This dimple can be formed by blasting or the like in which a ball is blown onto the inner peripheral surface with compressed air, and can be manufactured at low cost.
  • a bulge may be formed instead of a dimple like a dimple.
  • corrugation formed in a roller holder will not be limited to said shape if it is a shape which generate

Abstract

　回転する回転体を減速あるいは停止させ、回転体へのワイヤ電極の巻きつきを防止し、ワイヤ電極をワイヤ電極回収部へ搬送することができるワイヤ電極送り装置を得る。 本発明を実施するため、本発明に係るワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極の一端部を保持するワイヤ電極保持手段と、ワイヤ電極を、流体の供給によりワイヤ電極ガイド部からワイヤ電極回収部へと送出する送出手段と、送出手段からワイヤ電極回収部の経路に存在し、ワイヤ電極の送出方向を転換する回転体と、送出手段からの流体供給に伴う回転体の回転を抑制する回転抑制手段と、を備えたワイヤ電極送り装置を有する。

Description

ワイヤ放電加工機、及びそのワイヤ電極送り方法
本発明は、ワイヤ電極と被加工物との間に放電現象を発生させて被加工物を加工するワイヤ放電加工機、及びそのワイヤ電極送り方法に関する。
　放電加工機においては、一般に直径０．１ｍｍ～０．３ｍｍのワイヤ電極が使用され、ワイヤ電極を送り出すワイヤ電極自動結線装置により、被加工物の上部の上部ワイヤ電極ガイド部、被加工物に予め形成された加工開始孔、被加工物の下部の下部ワイヤ電極ガイド部、下部ローラ部を通りワイヤ電極回収部へと自動的に電極が送られて結線が完了する。
　しかし、下部ワイヤ電極ガイド部のダイスに形成された孔は一般にワイヤ電極の直径よりも１０μｍ程度大きい孔形状であったり、ワイヤ電極に接触しながら電流を供給する下部給電子や、ワイヤ電極を下部給電子へと接触容易とする下部ガイドが、ワイヤ電極が接触する位置に配設されるため、ワイヤ電極の先端および側面は摩擦により抵抗を受けてしまう。これにより、ワイヤ電極自動結線装置のワイヤ電極送りローラ、ワイヤ電極自動結線装置のワイヤ電極案内パイプ内を流れる圧力流体、上部ワイヤ電極ガイド部のジェットノズルからの噴流体の作用だけでは、ワイヤ電極が自動的に搬送されず結線が完了しないことがある。また、ワイヤ電極の直径が小さいほどワイヤ電極は屈曲しやすく、小さい抵抗でもワイヤ電極が自動的に搬送されず結線が完了しないことがある。
　上記の課題に対して、アスピレータに圧力流体を流して負圧を発生させることにより、ワイヤ電極が下部ワイヤ電極ガイド部からワイヤ電極送り機構へとスムーズに吸引搬送し、上記圧力流体によりワイヤ電極送り機構でワイヤ電極が方向転換された後、下部案内パイプ内を流れる上記圧力流体によりワイヤ電極回収部へとワイヤ電極を搬送することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、ワイヤ電極が下部ワイヤ電極ガイド部を通過し、ワイヤ電極送り部にある時、下部ローラ(特許文献２でいう送りローラ)の側面に設けられた羽根に向けて流体を噴射させて下部ローラに回転力を与える回転力強化手段によりワイヤ電極回収部へとワイヤ電極を搬送することが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１－１３５４２６号公報（例えば第５頁右上１行目～右下６行目及び第２図） 特開平７－２７６１４６号公報（例えば段落００２５及び図５）
　上記特許文献１のように、ワイヤ電極を吸引するアスピレータに供給する流体によりワイヤ電極を搬送する方法では、下部ローラ(特許文献１ではV溝ローラ)が流体の流れによる表面抵抗によってワイヤ電極を搬送する方向に回転するため、ワイヤ電極は下部ローラ表面で摩擦を受け、下部ローラに張り付き、下部ローラブロック(特許文献１ではワイヤ電極送り機構)と下部ローラの間に挟みこまれたり、下部ローラに巻き付いてしまう問題がある。また、流体が液体の場合は下部ローラに付着した流体の表面張力によりワイヤ電極が下部ローラに張り付きやすくなり、下部ローラに巻きついてしまうという問題がある。
　また、特許文献２においても、回転力強化手段により下部ローラをワイヤ電極の搬送方向に回転させるため、前記特許文献１と同様にワイヤ電極は下部ローラ表面で摩擦を受け、下部ローラに巻きついてしまうという問題があった。
　この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、回転する回転体を減速あるいは停止させ、回転体へのワイヤ電極の巻きつきを防止しながら、ワイヤ電極をワイヤ電極回収部へ搬送することができるワイヤ放電加工機を得ることを目的とする。
　この発明に係るワイヤ放電加工機においては、ワイヤ電極の一端部を保持するワイヤ電極保持手段と、ワイヤ電極を、流体の供給によりワイヤ電極ガイド部からワイヤ電極回収部へと送出する送出手段と、送出手段からワイヤ電極回収部の経路に存在し、ワイヤ電極の送出方向を転換する回転体と、送出手段からの流体供給に伴う回転体の回転を抑制する回転抑制手段と、を備えたワイヤ電極送り装置を有するものである。
この発明に係るワイヤ放電加工機によれば、回転体の回転を抑制する回転抑制手段を設けたので、回転体を減速あるいは停止させることができ、回転体へのワイヤ電極の巻きつきを防止しながら、ワイヤ電極をワイヤ電極回収部へ搬送することができるという効果を有する。
この発明の実施の形態１におけるワイヤ放電加工機の概略構成図である。 この発明の実施の形態１におけるワイヤ電極送り装置の部分拡大図である。 この発明の実施の形態１におけるワイヤ電極送り装置の部分断面図である。 この発明の実施の形態１における下部ローラホルダの拡大図である。 この発明の実施の形態１における別の下部ローラホルダの拡大図である。 この発明の実施の形態２におけるワイヤ電極送り装置の部分断面図である。
実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１におけるワイヤ放電加工機の概略構成図である。図１において、ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極保持部２、上部ワイヤ電極ガイド部３、ワイヤ電極自動結線装置４、下部ワイヤ電極ガイド部５、ワイヤ電極回収部６、及びワイヤ電極送り部７を備えている。ワイヤ電極保持部２（ワイヤ電極保持手段）は、ワイヤ電極１を巻付けたワイヤ電極ボビン１１、ワイヤ電極ボビン１１を回転自在に支持しワイヤ電極の先端部を保持する保持手段、及びワイヤ電極１の方向を転換するプーリ１２ａ、１２ｂ、１２ｃからなる。
　上部ワイヤ電極ガイド部３は、上部ワイヤ電極ガイドブロック４１、ワイヤ電極１に接触しながら電流を供給する上部給電子４２、ワイヤ電極１を加工中に保持する上部ダイス４３、ワイヤ電極１を上部給電子４２へと接触容易とする上部ガイド４４、ワイヤ電極１を被加工物５１の加工開始孔に貫通させ下部ワイヤ電極ガイド部５へと導くための噴流体を噴出するジェットノズル４５、及び加工中に被加工物５１へと加工液を吹きかける上部加工液ノズル４６からなる。
　ワイヤ電極自動結線装置４は、ワイヤ電極１を送り出すワイヤ電極送りローラ２１、ワイヤ電極１をワイヤ電極送りローラ２１に巻付き保持するワイヤ電極送りピンチローラ２２ａ、２２ｂ、ワイヤ電極１を上部ワイヤ電極ガイド部へと案内する案内パイプ３１、及び案内パイプに流体を流す案内パイプヘッド３２からなる。
　下部ワイヤ電極ガイド部５は、下部ワイヤ電極ガイドブロック６１、ワイヤ電極１に接触しながら電流を供給する下部給電子６２、ワイヤ電極１を加工中に保持する下部ダイス６３、ワイヤ電極１を下部給電子６２へと接触容易とする下部ガイド６４、及び加工中に被加工物５１へと加工液を吹きかける下部加工液ノズル６５からなる。
　ワイヤ電極回収部６は、ワイヤ電極１を回収するワイヤ電極回収ローラ８１ａ、８１ｂ、及びワイヤ電極１と流体とを分離するワイヤ電極回収パイプエンド８２からなる。
　ワイヤ電極送り部７は、下部ローラブロック７１、下部ローラブロック７１に回転可能に支持され、ワイヤ電極１の方向を転換する下部ローラ７２、ワイヤ電極１を下部ダイス６３から下部ガイド６４へと搬送容易とする負圧を発生させると同時に、流体を噴出して供給してワイヤ電極１をワイヤ回収部へと搬送容易に吸引して送出するアスピレータ７３（送出手段）、及びワイヤ電極１をワイヤ電極回収部６へと案内する下部案内パイプ７４からなる。下部ローラ７２は、アスピレータ７３により供給された流体により回転を行う。
　そして、放電加工機は、ワイヤ電極１をワイヤ電極回収部６で回収させながらワイヤ電極１と被加工物５１との間にパルス電圧を印加することにより放電を発生させ、被加工物５１と上部ワイヤ電極ガイド部３および下部ワイヤ電極ガイド部５を相対移動させながら被加工物を糸鋸状に加工を行い、任意の形状に加工する。
　図２はこの発明の実施の形態１におけるワイヤ放電加工機のワイヤ電極送り装置の部分拡大図である。また、図３は、この発明の実施の形態１におけるワイヤ電極送り装置の下部ローラ付近のＡ－Ａ断面図である。その他の図示していない構成は図１と同様であるので適宜省略する。図２及び図３において、下部ローラブロック７１には、ワイヤ放電加工機に加工液として一般的に使用される水や油などの液体を噴出する噴出手段１０１の噴出口１０２が設けられている。下部ローラ７２は、ワイヤ電極１の方向を上下方向から横方向へ転換するものであり、軸を中心に回転可能に下部ローラブロック７１に設けられている。下部ローラホルダ１０３は、下部ローラと回転軸を一致させて、下部ローラの側面に固定されており、下部ローラホルダ１０３と下部ローラ７２は一体となり同方向に回転する。ここで、一体となったものを回転体と呼ぶ。回転体は、アスピレータ７３からワイヤ電極回収部の経路に存在する。また、下部ローラホルダ１０３には、アスピレータ７３から噴出する液体やワイヤ電極の回収による回転方向とは逆回転方向（図２において反時計回り）に回転しようとする回転抑制力を発生させて、下部ローラ７２を減速あるいは停止できるよう羽根車形状部が設けられている。
　図４は実施の形態１における下部ローラホルダ１０３の概略図を示したものである。図４において、下部ローラホルダ１０３の側面には、下部ローラホルダ１０３側面に流体を噴出する噴出手段１０１によりローラホルダの側面の中心部に液体を噴出した場合に図の矢印の方向に水の流れができるよう、水路のように溝が形成された羽根車形状部１０７が設けられている。また、羽根車形状部１０７（噴出流体受け部）は、噴出手段１０１により下部ローラホルダ１０３に噴出された流体の圧力を受ける受圧面１０９が形成された流路を有し、下部ローラホルダ１０３への流体の噴出により、流体の圧力を受圧面１０９が受けて、回転体が回転する方向と逆方向に回転力を与える。ここで、噴出手段１０１と、羽根車形状部１０７を合わせて回転抑制手段と呼ぶ。
　すなわち、羽根車形状部１０７は、下部ローラブロック７１に設けられた噴出口１０２から下部ローラホルダ１０３の回転軸方向の流路に噴出された液体が下部ローラホルダ１０３の径方向に流れるよう下部ローラホルダの側面中心部から径方向に延びる流路と、径方向に延びた先端部から、アスピレータ７３が噴出する液体により下部ローラホルダ１０３が回転する方向に傾斜して延びる流路と、から構成されている。なお、羽根車形状部１０７は下部ローラホルダ１０３の側面上にしきりを設けて流路を形成しても構わないし、下部ローラホルダに溝を設けても構わない。また、羽根車形状部１０７の材質は、ステンレス、黄銅等の金属、あるいはＰＰＳ等の樹脂が考えられるが、水や油の加工液に強い材質が望ましい。
　下部ローラ軸受１０４ａ、１０４ｂは、下部ローラ７２を回転容易にするものであり、下部ローラ７２を保持する下部ローラ軸１０５の外周面に設けられている。つまり、下部ローラ７２は、下部ローラ軸１０５に下部ローラ軸受１０４ａ、１０４ｂを介して回転可能に取り付けられている。配管ブロック１０６は、下部ローラブロック７１に固定され、配管ブロック１０６内に設けられた配管を通じて、下部ローラホルダ１０３へ液体を噴出す噴出口１０２へと液体を送るものである。また、噴出口１０２は下部ローラホルダ１０３の回転軸方向に延び、液体は下部ローラホルダ１０３の回転軸方向に噴出される。
　次に、本発明のワイヤ放電加工機の動作について説明する。図１および図２において、ワイヤ電極自動結線装置４によってワイヤ電極１が送られ上部ダイス４３を通過し、ジェットノズル４５から噴出される水流によって披加工物５１の加工開始孔をワイヤ電極１が通過する。その後、下部ダイス６３へとワイヤ電極が搬送される際、アスピレータ７３へと液体が供給される。アスピレータ７３に流体が供給されると、下部ワイヤ電極ガイド部５にはワイヤ電極１を吸引搬送する負圧が発生してワイヤ電極１の先端は下部ダイス６３から下部ガイド６４へ通過する。
　下部ガイド６４を通過したワイヤ電極１はアスピレータ７３から噴出する液体から抵抗を受けて、下部ローラ７２に送られる。下部ローラ７２はワイヤ電極１の方向を変換するものであって、下部ローラ７２の回転によりワイヤ電極１を送り出すためのものではないので、ワイヤ電極自動結線動作中に必ずしも回転する必要はないが、下部ローラ７２はワイヤ放電加工中にワイヤ電極１を安定的に方向転換するために回転負荷をなるべく少なくするよう軸受を介して下部ローラ軸１０４ａに配設されているため、アスピレータ７３からの噴出する液体により下部ローラ表面は水流により抵抗を受けて下部ローラ７２は回転する。
　アスピレータ７３から噴出する液体により下部ローラ７２が回転する回転力は、液体の下部ローラ表面に作用する摩擦によって生ずる抵抗により発生する力であるので、下部ローラ７２が液体と接触する表面積や液体の速度、密度などによって回転力を調整可能であることは言うまでも無いが、ワイヤ電極１が下部案内パイプ７４を通りワイヤ電極回収部６まで搬送するのに必要な液体を噴出すると下部ローラ７２は容易に回転する。
　アスピレータ７３へと液体が供給される際に、アスピレータ７３の液体が通る管路とは別の管路で配管ブロック１０６に液体が供給され、下部ローラブロック７１に設けられた噴出口１０２から下部ローラホルダ１０３の羽根車形状へと液体が噴出されると、ワイヤ電極１の搬送方向とは逆回転方向に回転力を与える回転抑制力が下部ローラに加わり、その結果、下部ローラ７２は減速または停止する。また、噴出口１０２から下部ローラホルダ１０３の軸方向に噴出した液体が羽根車形状部から排出されると、案内パイプ７４へ集水される。
　図４において、噴出された液体は下部ローラホルダ１０３に設けられた羽根車形状部１０７に形成された溝を中心から外側（径方向）に向かって流れる（図の矢印方向）ため、羽根車は液体によって力を受けて、ワイヤ電極１の搬送方向とは逆回転方向に回転するように下部ローラ７２に回転抑制力が加わる。
　ワイヤ電極１の搬送方向とは逆回転方向に回転しようとする回転抑制力は、羽根車の形状、たとえば羽根車の溝の数や角度を変更したり、噴出する液体の流量や流速を変更したりすれば調整可能であることは言うまでもないが、アスピレータ７３から噴出する液体によって下部ローラ７２が回転する回転力を調整することによっても、下部ローラ７２を減速または停止、あるいは逆回転するよう回転せしめることが可能である。ただし、逆回転すると、ワイヤ電極を搬送する方向とは逆方向に抵抗を与え、ワイヤ電極１の搬送に悪影響を及ぼすため、逆回転しないよう回転力を調整することが望ましい。
　さらに、ワイヤ電極１の直径が小さければワイヤ電極１が屈曲しやすく、下部ローラ７２と下部ローラブロック７１との隙間に挟まれやすくなったり、下部ローラ７２に巻き付きやすくなったりするため、アスピレータ７３に供給する液体の噴出流量を少なくなるよう制御し、回転を抑止して巻きつきを防止する方法も考えられるが、噴出流量が少なくなると搬送力が小さくなりワイヤ回収部へとワイヤ電極１を送ることができなくなってしまう。しかし、本発明によればアスピレータ７３に供給する液体の噴出流量が大きい状態で搬送力を維持しながらでも、ワイヤ電極１の搬送方向とは逆回転方向に回転するように回転を抑制することが出来るので、下部ローラ７２への巻きつきを防止しながらワイヤ電極１を搬送することができる。
　アスピレータ７３から噴出する液体と噴出手段１０１から噴出する液体は別個の流体制御機器により制御すれば、下部ローラ７２の回転力をより細かく制御することができる。さらに、下部ローラブロック７１の噴出口１０２の径やアスピレータ７３の噴出口の径などを調整すれば、同一の回路から分岐しても液回路の単純化しながら同じ効果が得られる。
　また、回転抑制力をより発生させるためには、噴出流体は密度が大きい液体が望ましいが、必ずしも液体に限定されず、噴出流体を気体に変更することも可能である。
　下部ローラ７２に巻きつくことが無く方向を転換されたワイヤ電極１は、アスピレータ７３から噴出する液体が下部案内パイプ７４を通る際に抵抗を受けて、ワイヤ電極回収部に搬送される。ワイヤ電極回収パイプエンド８２にてワイヤ電極１と液体は分離され、ワイヤ電極１はワイヤ電極回収ローラ８１に把持されてワイヤ電極自動結線は完了となる。
　上記のように構成されたワイヤ電極送り装置は、下部ローラホルダ１０３の側面の中心部から径方向に延びる流路と、径方向に延びた先端部から、アスピレータ７３が噴出する流体によりローラホルダ１０３が回転する方向に傾斜して延びる流路とからなる羽根車形状部へと流体を噴射させることにより、下部ローラに対してワイヤ電極の搬送方向とは逆方向に回転抑制力を与え、減速あるいは停止させるよう構成しているので、下部ローラへのワイヤ電極の巻き付きを防止しながら、ワイヤ電極をワイヤ回収部へと搬送することができる。
　なお、下部ローラの回転方向と逆方向に回転抑制力を与える羽根車形状部は、たとえば図５に示す形状であっても良い。図５において、羽根車形状部１０８（噴出流体受け部）は、下部ローラホルダ１０３の側面の周方向に隔てて放射状に複数設けられる。さらに、羽根車形状部１０８は、下部ローラブロックに設けられた噴出口１０２から噴射された加工液の圧力を受けやすいよう円弧状の受圧面を有し、下部ローラホルダ１０３の回転方向前方の受圧面を凹面とするよう配置する。また、ローラホルダ１０３の軸方向に噴出した液体は、羽根車形状部１０８から排出されると、案内パイプへ集水される。
　また、羽根車形状部は、下部ローラホルダ１０３の外周面に溝を形成し、下部ローラに形成した溝の回転方向後方部に加工液を噴出し、下部ローラに対してワイヤ電極の搬送方向と逆方向に回転抑制力を与えることもできる。
　実施の形態２．
この実施の形態は、先の実施の形態１と基本的な構造は同様であるので、相違点について
重点的に説明する。その他の点は実施の形態１と同様である。
図６はこの発明の実施の形態２によるワイヤ放電加工機のワイヤ電極送り装置の部分断面図である。図６において、下部ローラブロック２０１（回転体ブロック）にはブレーキ部材２０７を保持するブレーキ保持部２０９が設けられている。ブレーキ保持部２０９は、下部ローラブロック２０１を下部ローラ軸２０５方向に刳り貫いて形成された内壁と、内壁に固定された一対の圧縮コイルバネ２０８と、内壁に設けられて一対の圧縮コイルバネ２０８に固定されたブレーキ部材２０７からなる。ブレーキ部材２０７は、例えばゴム製部材であり、下部ローラホルダ２０３と接触可能な接触部２０７ａと、圧縮コイルバネ２０８に固定される固定部２０７ｂとを有している。接触部２０７ａは、一対の圧縮コイルバネ２０８の間に配置され下部ローラ軸２０５方向に延びる。また、固定部２０７ｂは、圧縮コイルバネ２０８を圧縮するものである。
　下部ローラ２０２はワイヤ電極１の方向を転換するものであり、軸を中心に回転可能にローラブロック２０１に設けられている。下部ローラホルダ２０３は、下部ローラホルダ２０３に流体を噴出する噴出手段２１０により液体がブレーキ部材を押し出したときに、圧縮コイルバネ２０８に逆らってブレーキ部材の接触部２０７ａと接触し、搬送方向とは逆回転方向に減速あるいは停止させるように摩擦抵抗を発生させる。ここで、噴出手段２１０と、ブレーキ部材２０７を合わせて回転抑制手段と呼ぶ。
　下部ローラ軸受２０４ａ、２０４ｂは下部ローラを回転容易にするものであり、下部ローラ２０２を保持する下部ローラ軸２０５の外周面に設けられている。つまり、下部ローラ２０２は、下部ローラ軸２０５に下部ローラ軸受２０４ａ、２０４ｂを介して回転可能に取り付けられている。配管ブロック２０６は、下部ローラブロック７１に固定され、配管ブロック１０６内に設けられた配管を通じて、ゴム製のブレーキ部材２０７を押し出す液体を送るものである。また、圧縮コイルバネ２０８はブレーキ部材２０７を元の位置に戻すためのバネである。なお、圧縮コイルバネ２０８は、弾性力を有する弾性体であれば別の部材を用いても良い。
　実施の形態１と同様、ワイヤ電極結線装置にてワイヤ電極を自動結線する場合において、アスピレータ７３から噴出する液体により下部ローラ７２が回転している状態で、ブレーキ部材を押し出すように配管ブロック２０５内の配管を通じて下部ローラブロック２０１のブレーキ保持部２０９へと液体を送る。液体により押し出されたブレーキ部材２０７は下部ローラホルダ２０３に押し当てられると、摩擦抵抗により下部ローラ２０２は減速あるいは停止させることができるので、下部ローラ２０２への巻きつきを防止しながらワイヤ電極１を搬送することができる。
　下部ローラ２０２を減速あるいは停止させるために摩擦抵抗を利用しているので、下部ローラホルダ２０３に凹凸部を設けておけば、摩擦抵抗が大きくなるので、下部ローラの回転抑制力が増し、より確実に下部ローラ２０２は減速あるいは停止させることができる。また、ブレーキ部材２０７を押し出す方法はエアシリンダなどの駆動部品で構成しても同様の効果が得られることはいうまでもない。
　下部ローラ７２に巻きつくことが無く方向を転換されたワイヤ電極１は、アスピレータ７３から噴出する液体が下部案内パイプ７４を通る際に抵抗を受けて、ワイヤ電極回収部に搬送される。ワイヤ電極回収パイプエンド８２にてワイヤ電極１と液体は分離され、ワイヤ電極１はワイヤ電極回収ローラ８１に把持されてワイヤ電極自動結線は完了となる。
　上記のように構成されたワイヤ電極送り装置は、アスピレータ７３から噴出する液体により下部ローラ７２が回転している状態で、ブレーキ部材を押し出すように配管ブロック２０５から下部ローラブロック２０１のブレーキ保持部２０９へと液体を送り、液体により圧縮コイルバネに逆らって押し出されたブレーキ部材２０７が下部ローラホルダ２０３を押圧し、摩擦抵抗により下部ローラをワイヤ電極の搬送方向とは逆方向に回転抑制力を与えて減速あるいは停止させるよう構成しているので、下部ローラへのワイヤ電極の巻き付きを防止しながら、ワイヤ電極をワイヤ回収部へと搬送することができる。
　なお、下部ローラホルダ２０３の側面に設けられる凹凸部は、テクスチャリング加工を施して形成しても良いし、ディンプルを形成しても良い。このディンプルは、圧縮空気でボールを内周面に吹き付けるブラスト加工等により形成可能であり安価に製造することができる。なお、ディンプルのようなくぼみの代わりに膨らみを形成しても良い。また、ローラホルダに形成される凹凸は、摩擦抵抗を発生させる形状であれば上記の形状に限定されない。
１　ワイヤ電極、２　ワイヤ電極保持部、３　上部ワイヤ電極ガイド部、４　ワイヤ電極自動結線装置、５　下部ワイヤ電極ガイド部、６　ワイヤ電極回収部、７　ワイヤ電極送り部、１１　ワイヤ電極ボビン、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ　プーリ、２１　ワイヤ電極送りローラ、２２ａ，２２ｂ　ワイヤ電極送りピンチローラ、３１　案内パイプ、３２　パイプヘッド、４１　上部ワイヤ電極ガイドブロック、４２　上部給電子、４３　上部ダイス、４４　上部ガイド、４５　ジェットノズル、４６　上部加工液ノズル、５１　被加工物、６１　下部ワイヤ電極ガイドブロック、６２　下部給電子、６３　下部ダイス、６４　下部ガイド、６５　下部加工液ノズル、７１　下部ローラブロック、７２　下部ローラ、７３　アスピレータ、７４　下部案内パイプ、８１ａ，８１ｂ　ワイヤ電極回収ローラ、８２　ワイヤ電極回収パイプエンド、１０１　噴出手段、１０２　噴出口、１０３　下部ローラホルダ、１０４ａ，１０４ｂ　下部ローラ軸受、１０５　下部ローラ軸、１０６　配管ブロック、１０７，１０８　羽根車形状部、１０９　受圧面、２０１　下部ローラブロック、２０２　下部ローラ、２０３　下部ローラホルダ、２０４ａ，２０４ｂ　下部ローラ軸受、２０５　下部ローラ軸、２０６　配管ブロック、２０７　ブレーキ部材、２０７ａ　接触部、２０７ｂ　固定部、２０８　圧縮コイルバネ、２０９　ブレーキ保持部、２１０　噴出手段

Claims (7)

  1. 　ワイヤ電極の一端部を保持するワイヤ電極保持手段と、　前記ワイヤ電極を、流体の供給によりワイヤ電極ガイド部からワイヤ電極回収部へと送出する送出手段と、
    　前記送出手段から前記ワイヤ電極回収部の経路に存在し、前記ワイヤ電極の送出方向を転換する回転体と、
    　前記送出手段からの流体供給に伴う前記回転体の回転を抑制する回転抑制手段と、
    を備えたワイヤ電極送り装置を有することを特徴とするワイヤ放電加工機。
  2. 　前記回転抑制手段は、
    前記回転体に流体を噴出する噴出手段と、
    前記回転体に設けられ、前記噴出手段からの噴出流体を受ける羽根車形状をなす噴出流体受け部、
    から構成され、前記噴出手段からの流体圧力を前記噴出流体受け部が受けて、前記回転体が前記送出手段からの流体供給に伴い回転する方向と逆方向に回転力が付与され、前記回転体の流体供給に伴う回転が抑制或いは停止することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工機。
  3. 　前記回転抑制手段は、
    前記回転体を回転可能に支持する回転体ブロックに設けられたブレーキ部材と、
    前記ブレーキ部材へと流体を噴出する噴出手段と、
    から構成され、前記噴出手段から噴出された流体により、前記ブレーキ部材が前記回転体を押圧することで前記回転体の流体供給に伴う回転が抑制或いは停止することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工機。
  4. 　前記噴出流体受け部は、前記噴出手段により前記回転体の側面の回転軸方向に噴出された流体が前記回転体の径方向に流れるよう前記回転体の側面中心部から径方向に延びる流路と、
    　前記径方向に延びた先端部から、前記送出手段が供給する流体により前記回転体が回転する方向に傾斜して延びる流路と、
    を備えたことを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工機。
  5. 　前記噴出流体受け部は、前記回転体の側面の周方向に隔てて放射状に複数設けられるとともに、円弧状の受圧面を有し、
    　前記回転体の回転方向前方の受圧面を凹面として配置することを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工機。
  6. 　前記送出手段から噴出する流体と前記噴出手段から噴出する流体は別個の流体制御機器により制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のワイヤ放電加工機。
  7. 　ワイヤ電極保持手段により一端部が保持されたワイヤ電極を、流体の供給によりワイヤ電極ガイド部からワイヤ電極回収部へと送出する送出工程と、
    　前記送出工程で送出された前記ワイヤ電極の方向を転換し、供給された前記流体により回転体に前記ワイヤ電極が送出される方向に回転力が付与される回転工程と、
    　前記回転工程で前記回転体が回転する方向と逆方向に回転力を与えて前記回転体の前記ワイヤ電極が送出される方向への回転を抑制する回転抑制工程と、
    を有することを特徴とするワイヤ放電加工機のワイヤ電極送り方法。
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