WO2013054422A1 - ワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機 - Google Patents

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WO2013054422A1
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wire
fluid
feeder
guide
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Inventor
卓也 小川
洋二 中島
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/08Wire electrodes
    • B23H7/10Supporting, winding or electrical connection of wire-electrode
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    • B23H7/105Wire guides

Definitions

  • the present invention relates to a wire electrode feeder and a wire electric discharge machine.
  • a wire electric discharge machine ejects an upper supply electron that supplies current while being in contact with a wire electrode, and a jet fluid that guides the wire electrode to a lower wire electrode guide section through a machining start hole of a workpiece.
  • a jet nozzle and an upper wire electrode guide part including an upper machining liquid nozzle for spraying a machining liquid onto a workpiece during machining are provided.
  • the wire electric discharge machine further includes a wire electrode automatic connection device including a wire electrode feed roller that feeds the wire electrode, a guide pipe that guides the wire electrode to the upper wire electrode guide portion, and a guide pipe head that allows fluid to flow through the guide pipe.
  • the wire electrical discharge machine is equipped with a lower power supply that supplies current while contacting the wire electrode, a lower die that holds the wire electrode during processing, a lower guide that facilitates contact of the wire electrode with the lower power supply, A lower wire electrode guide part including a lower machining liquid nozzle for spraying a machining liquid onto the workpiece is provided.
  • the wire electric discharge machine includes a wire electrode feeding unit including a lower roller that changes the direction of the wire electrode, and a wire electrode collecting unit that collects the wire electrode.
  • the wire electric discharge machine generates a discharge by applying a pulse voltage between the wire electrode and the workpiece while the wire electrode collecting portion collects the wire electrode, and the workpiece, the upper wire electrode guide portion, and the lower portion
  • the workpiece is processed into a sawtooth shape in an arbitrary shape while relatively moving the wire electrode guide portion.
  • a wire electrode having a diameter of 0.3 mm to 0.1 mm is used, and the wire electrode recovery unit passes through the upper wire electrode guide part, the processing start hole of the workpiece, the lower wire electrode guide part, and the lower roller part by the wire electrode automatic connection device.
  • the connection is completed automatically.
  • the lower 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 or the lower guide is disposed at a position where the wire electrode contacts, The tip of the wire electrode and the side surface of the wire electrode are resisted by friction, and the wire electrode is automatically generated only by the pressure fluid flowing in the wire electrode feed roller and the guide pipe of the wire electrode automatic connection device and the jet fluid from the jet nozzle. Connection may not be completed without being transported. Also, 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.
  • a negative pressure is generated by flowing a pressure fluid through an aspirator, and the wire electrode is smoothly sucked and conveyed from the lower wire electrode guide portion to the wire electrode feed portion.
  • Patent Document 2 a technique is disclosed in which wire guide water is caused to flow through a wire guide member in the direction of travel of the wire electrode to improve the supply of the wire electrode.
  • Patent Document 3 a technique is disclosed in which a guide member that guides a wire electrode provided in a supply unit of a wire electrode feeder is used to supply conveyance air to the wire electrode in the traveling direction. Has been.
  • the machining fluid pressurized from the fluid pressure supply source is supplied at the same time as the wire electrode is drawn downward, and the machining fluid jet flows vigorously in the hollow portion of the guide body.
  • a technique for conveying a wire is disclosed.
  • the suction and conveying force of the wire electrode is such that the fluid sucked by the aspirator is the wire electrode. Since it is determined by giving resistance to the surface, there is a problem that the suction conveyance force changes depending on the density or flow velocity of the fluid to be sucked. For example, when the lower wire electrode guide portion is in the air, the fluid to be sucked is a gas, so the density is small, so that the surface resistance sufficient for sucking and conveying the wire electrode cannot be generated, and the wire electrode is sucked.
  • the lower guide (die guide in Patent Document 2) is generally ⁇ 1 mm or less. Therefore, even if the flow rate of the wire guide water is increased so as to provide a large conveying force, the flow rate of the wire guide water flowing to the lower guide is limited, so that the wire electrode cannot be supplied satisfactorily. There is a problem.
  • Patent Document 3 and Patent Document 4 a method of conveying a wire electrode to a lower wire electrode guide portion using a guide member that guides a wire electrode provided in a supply portion of a wire electrode feeder. Then, since the pipe guide provided with the guide member has a structure that passes through the start hole of the workpiece, there is a problem that the start hole of the workpiece that can be connected is limited by the outer diameter of the pipe guide.
  • the present invention has been made in view of the above, and there is no limitation on the starting hole of the workpiece, and the wire electrode can be favorably transported from the lower wire electrode guide portion to the lower roller and transported to the wire recovery portion.
  • An object of the present invention is to obtain a wire electrode feeding device and a wire electric discharge machine capable of performing the above.
  • the present invention provides a through-portion through which a wire electrode passes in the vertical direction, an electron supply installed in the through-portion and in contact with the wire electrode, and the through-portion An ejection part that is disposed above the supply electrode and ejects the first fluid toward the wire electrode; an aspirator that is disposed below the supply electron and that sucks the second fluid containing the processing liquid; and A lower roller disposed below the power supply and sending the wire electrode to the outside.
  • the wire electrode feeding device and the wire electric discharge machine according to the present invention can prevent contact of a wire electrode with a member located at a lower portion such as a lower power supply when the wire electrode passes through the lower wire electrode guide portion.
  • a member located at a lower portion such as a lower power supply when the wire electrode passes through the lower wire electrode guide portion.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wire electric discharge machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of a wire electrode feeder provided in the wire electric discharge machine in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the suction conveyance force and the flow rate of gas (compressed air) in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a wire according to an embodiment of the present invention in which the wire electrode 1 sent by the wire electrode bobbin 11 can be transported to the wire electrode collection unit 206 without being wound around the lower roller 72.
  • An electric discharge machine 100 is shown.
  • a wire electric discharge machine 100 includes a wire electrode bobbin 11 around which a wire electrode 1 is wound, and a wire electrode holding unit 201 including pulleys 12a, 12b, and 12c that change the direction of the wire electrode 1.
  • the upper wire electrode guide block 41, the upper feeder 42 for supplying current while being in contact with the wire electrode 1, the upper die 43 for holding the wire electrode 1 during processing, and the wire electrode 1 can be easily contacted with the upper feeder 42
  • the upper guide 44, the jet nozzle 45 for ejecting a jet fluid for passing the wire electrode 1 through the machining start hole 52 of the workpiece 51 and guiding it to the lower wire electrode guide portion 204, and machining into the workpiece 51 during machining.
  • the upper wire electrode guide part 202 which consists of the upper process liquid nozzle 46 which sprays a liquid is provided.
  • the wire electric discharge machine 100 includes a wire electrode feed roller 21 that feeds the wire electrode 1, wire electrode feed pinch rollers 22 a and 22 b that wind and hold the wire electrode 1 around the wire electrode feed roller 21, and a wire electrode 1 that is an upper wire electrode.
  • a wire pipe automatic connection device 203 comprising a guide pipe 31 for guiding to the guide section 202 and a guide pipe head 32 for flowing fluid to the guide pipe 31 is provided, and current is supplied while contacting the lower wire electrode guide block 101 and the wire electrode 1.
  • the lower wire electrode guide part 204 which consists of the lower process liquid nozzle 65 is provided.
  • the wire electric discharge machine 100 generates a lower roller block 71, a lower roller 72 that changes the direction of the wire electrode 1, and a negative pressure that facilitates the conveyance of the wire electrode 1 from the lower die 63 to the lower guide 64.
  • An aspirator 73 that ejects a fluid that facilitates conveying the wire electrode 1 to the wire electrode recovery unit 206, and a wire electrode feed unit 205 that includes a lower guide pipe 74 that guides the wire electrode 1 to the wire electrode recovery unit 206,
  • a wire electrode collection unit 206 is provided which 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 aspirator 73 is for creating a reduced pressure state using a fluid flow.
  • the portion including the lower wire electrode guide portion 204 and the wire electrode feed portion 205 is a wire electrode feed device 10 (FIG. 2) described later.
  • the wire electric discharge machine 100 generates a discharge by applying a pulse voltage between the wire electrode 1 and the workpiece 51 while allowing the wire electrode collection unit 206 to collect the wire electrode 1, thereby While the wire electrode guide portion 202 and the lower wire electrode guide portion 204 are moved relative to each other, wire electrical discharge machining is performed on the workpiece in a sawtooth shape to process the workpiece into an arbitrary shape.
  • FIG. 2 is a diagram showing in detail the wire electrode feeding device 10 provided in the wire electric discharge machine 100 according to the present embodiment. Other configurations not shown are the same as those in FIG. As shown in FIG. 2, the wire electrode feeding device 10 includes the lower wire electrode guide part 204 and the wire electrode feeding part 205 shown in FIG. That is, the wire electrode feeding device 10 is provided with a penetrating portion 300 that allows the wire electrode 1 to pass in the vertical direction, and a spout 111 (spout portion) that spouts compressed air or a working fluid (water or oil) toward the wire electrode 1.
  • a penetrating portion 300 that allows the wire electrode 1 to pass in the vertical direction
  • a spout 111 spout portion
  • Lower wire electrode guide block 101, lower power supply 62 installed in penetrating portion 300 and contacting wire electrode 1, lower die 63, lower guide 64, lower machining liquid nozzle 65, lower roller block 71, lower roller 72, and aspirator 73 is provided.
  • the aspirator 73 is disposed below the lower power supply 62, for example.
  • the wire electric discharge machine 100 applies a pulse voltage between the wire electrode 1 and the workpiece 51 while collecting the wire electrode 1 in a state in which the workpiece 51 is immersed in the machining liquid, and generates a discharge to generate a saw blade.
  • the wire electrode automatic connection device 203 performs connection in a state where the workpiece 51 is immersed in the processing liquid (hereinafter referred to as connection in the processing liquid).
  • the wire electrode 1 left on the workpiece 51 is removed by a wire electrode cutting device (not shown)
  • the wire electrode 1 is sent by the wire electrode automatic connection device 203 and passes through the upper die 43. Further, when the wire electrode 1 passes through the machining start hole 52 (or the machining slit) of the workpiece 51 by the machining liquid ejected from the jet nozzle 45 and is conveyed to the lower die 63, the aspirator 73.
  • the machining fluid is supplied to When the working 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 204, and the tip of the wire electrode 1 passes through the lower die 63.
  • the wire electrode 1 that has passed through the lower die 63 comes into contact with the lower power supply 62 and receives a frictional resistance that hinders the conveyance of the wire electrode 1, but at that time compressed air is supplied from the jet port 111 provided in the lower wire electrode guide block 101.
  • the compressed air passes through the lower guide 64 together with the machining liquid due to the negative pressure generated by the aspirator 73 and is sucked into the wire electrode feed unit 205.
  • the surface of the wire electrode 1 is subjected to resistance conveyed from the mixed fluid of the working fluid and air to the lower roller 72, so that the wire electrode 1 is also sucked and conveyed to the wire electrode feeding unit 205.
  • sucking and conveying force depends on the flow rate of compressed air (gas) ejected from the ejection port 111, for example, when the flow rate of the processing liquid supplied to the aspirator 73 is 8 l / min.
  • the flow rate of the compressed air is preferably in the range of 4 l / min to 6 l / min.
  • FIG. 3 shows an example, and the relationship between the suction conveyance force and the compressed air is not limited to that shown in FIG. 3 depending on the shape of the aspirator 73, the flow rate of the processing liquid supplied to the aspirator 73, and the like. .
  • the lower roller 72 is rotated by the processing liquid, so that the wire electrode 1 receives friction on the surface of the lower roller 72 and the lower roller 72 and sticks to the lower roller block 71 and the lower roller 72, or wraps around the lower roller 72.
  • a sufficient suction conveyance force can be obtained even with a small flow rate of the working fluid to the aspirator 73, so that problems such as winding of the wire electrode 1 around the lower roller 72 can be prevented. is there.
  • the suction / conveyance force of the wire electrode 1 is a resistance received from the mixed fluid of the working fluid and air
  • the compressed air ejected from the ejection port 111 provided in the lower wire electrode guide block 101 is used. Is more preferably ejected from above the position where the frictional resistance that hinders the conveyance of the wire electrode 1 is received. Therefore, it is desirable to dispose the ejection port 111 above the lower power supply 62 and eject the compressed air from above the lower power supply 62 as in the present embodiment.
  • the compressed air in the processing liquid naturally floats, in the case of the wire electrode 1, particularly a thin wire electrode 1, the compressed air may interfere with the conveyance of the wire electrode 1, and therefore the tip of the wire electrode 1. It is preferable to eject the gas when it passes through the ejection port 111 and receives frictional resistance that hinders conveyance.
  • the tip position of the wire electrode 1 is detected by detecting the number of rotations of the motor attached to the wire electrode feed roller 21 and the contact of the wire electrode 1 with the lower power supply 62. ), It is desirable that the compressed air is ejected from the ejection port 111 after receiving a signal from the wire electrode position determining unit using these.
  • the direction of the wire electrode 1 that has passed through the lower guide 64 is changed by the lower roller 72, and the liquid ejected from the aspirator 73 receives resistance when passing through the lower guide pipe 74 and is conveyed to the wire electrode recovery unit 206.
  • 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 rollers 81a and 81b, and the wire electrode automatic connection is completed.
  • connection of the wire electrode 1 by the wire electrode automatic connection device 203 may include not only the connection in the machining liquid but also the connection in which the workpiece 51 is not immersed (hereinafter referred to as aerial connection).
  • aerial connection the wire electrode 1 and the lower wire electrode guide portion 204 are in the air, so that only air is sucked by the aspirator 73.
  • sufficient suction conveyance force cannot be obtained as in the case where the flow rate of compressed air is too high in the connection in the processing liquid, but if the processing liquid is ejected from the ejection port 111 provided in the lower wire electrode guide block 101, In FIG. 3, the suction conveyance force can be improved in the same manner as when a sufficient suction conveyance force is obtained.
  • an immersion state determination unit for determining whether or not the lower wire electrode guide portion 204 (or the penetration portion 300) is immersed in the processing liquid is provided. Then, a signal indicating whether the lower wire electrode guide part 204 (or the penetrating part 300) is in the atmosphere or in the machining liquid is received from the immersion state determination part, and the fluid ejected from the ejection port 111 is allowed to flow in the atmosphere.
  • an ejection fluid switching section that switches the fluid to be ejected so that the machining fluid is ejected in the air and the compressed air is ejected in the machining fluid.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. When an effect is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention. That is, you may combine the component covering the said embodiment suitably.
  • the wire electrode feeding device and the wire electric discharge machine according to the present invention are useful for generating a surface resistance sufficient to suck and convey the wire electrode. It is suitable for a wire electrode feeder and a wire electric discharge machine that can be smoothly performed.

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Abstract

 本発明の実施の形態にかかるワイヤ電極送り装置は、ワイヤ電極を上下方向に通す貫通部と、前記貫通部に設置され前記ワイヤ電極に接触する給電子と、前記貫通部の前記給電子よりも上方に配置され、前記ワイヤ電極に向けて第1流体を噴出する噴出部と、前記給電子よりも下方に配置され、加工液を含んだ第2流体を吸引するアスピレータと、前記給電子よりも下方に配置され、前記ワイヤ電極を外部に送る下部ローラと、を備える。

Description

ワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機
 本発明は、ワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機に関する。
 一般にワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極に接触しながら電流を供給する上部給電子、ワイヤ電極を被加工物の加工開始孔を通過させて下部ワイヤ電極ガイド部へと導くための噴流体を噴出させるジェットノズル、加工中に被加工物へと加工液を吹きかける上部加工液ノズルを含む上部ワイヤ電極ガイド部を備える。さらに、ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極を送り出すワイヤ電極送りローラ、ワイヤ電極を上部ワイヤ電極ガイド部へと案内する案内パイプ、案内パイプに流体を流す案内パイプヘッドを含むワイヤ電極自動結線装置を備える。
 さらに、ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極に接触しながら電流を供給する下部給電子、ワイヤ電極を加工中に保持する下部ダイス、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、加工中に被加工物へと加工液を吹きかける下部加工液ノズルを含む下部ワイヤ電極ガイド部を備える。さらに、ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極の方向を転換する下部ローラを含むワイヤ電極送り部、ワイヤ電極を回収するワイヤ電極回収部を備える。ワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極回収部にワイヤ電極を回収させながらワイヤ電極と被加工物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、被加工物と上部ワイヤ電極ガイド部および下部ワイヤ電極ガイド部を相対移動させながら任意形状に被加工物を糸鋸状に加工を行う。
 一般に直径0.3mmから0.1mmのワイヤ電極が使用されワイヤ電極自動結線装置により上部ワイヤ電極ガイド部、被加工物の加工開始孔、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下部ダイス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、下部給電子や下部ガイドはワイヤ電極が接触する位置に配設されていたりするため、ワイヤ電極がワイヤ電極先端およびワイヤ電極側面は摩擦により抵抗を受け、ワイヤ電極自動結線装置のワイヤ電極送りローラや案内パイプ内を流れる圧力流体、ジェットノズルからの噴流体だけでは、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。
 上述した課題に対して、例えば特許文献1のようにアスピレータに圧力流体を流して負圧を発生させ、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部へとスムーズに吸引搬送され、上記流体によりワイヤ電極送り部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技術が開示されている。
 また、例えば特許文献2のようにワイヤガイド部材にワイヤ誘導水をワイヤ電極進行方向に流し、ワイヤ電極の供給を良好にする技術が開示されている。
 また、例えば特許文献3のようにワイヤ電極送り装置の供給部に設けられたワイヤ電極を案内するガイド部材を利用して、ワイヤ電極に対し進行方向に向かって搬送用エアを供給する技術が開示されている。
 また、例えば特許文献4のようにワイヤ電極を下方に繰り出すと同時に流体圧供給源から加圧された加工液が供給され、案内体の中空部内を加工液ジェット噴流が勢い良く流れこの噴流の力によりワイヤを搬送する技術が開示されている。
特開平1-135426号公報 特開2000-296418号公報 特開平1-016323号公報 特開昭62-130129号公報
 しかしながら、上記従来の技術によれば、例えば特許文献1のように、アスピレータに流体を供給しワイヤ電極を吸引搬送する方法では、ワイヤ電極の吸引搬送力は前記アスピレータによって吸引される流体がワイヤ電極表面に抵抗を与えることによって決まるため、吸引される流体の密度や流速などによって吸引搬送力が変化してしまうという課題がある。例えば下部ワイヤ電極ガイド部が空気中にある場合、吸引される流体は気体であるため、密度が小さいのでワイヤ電極を吸引搬送するのに十分な表面抵抗を生むことができずにワイヤ電極を吸引搬送できなかったり、一方、下部ワイヤ電極ガイド部がワイヤ放電加工機の加工液として一般的な水や油などの液体中にある場合、密度が大きいので前記アスピレータによる吸引力が低下してしまい、流体の流速が小さくなりワイヤ電極を吸引するのに十分な表面抵抗を生むことができずに、ワイヤ電極を吸引搬送できなかったりするという課題がある。
 また例えば、特許文献2のように、ワイヤガイド部材にワイヤ誘導水をワイヤ電極進行方向に流し、ワイヤ電極の供給を良好にする方法では、下部ガイド(特許文献2ではダイスガイド)は一般にφ1mm以下の微小径であるため、大きな搬送力となるようにワイヤ誘導水の流量を大きくしても、下部ガイドへ流れるワイヤ誘導水の流量は制限されるため、良好にワイヤ電極を供給することができないという課題がある。
 また例えば、特許文献3や特許文献4のように、ワイヤ電極送り装置の供給部に設けられたワイヤ電極を案内するガイド部材を利用して、下部ワイヤ電極ガイド部へのワイヤ電極を搬送する方法では、ガイド部材を備えたパイプガイドが被加工物の開始孔を通り抜ける構造となっているため、パイプガイド外径により結線可能な被加工物の開始孔が制限されるという課題がある。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被加工物の開始孔に制限がなく、ワイヤ電極を下部ワイヤ電極ガイド部から下部ローラへ良好に搬送でき、ワイヤ回収部へ搬送することができるワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機を得ることを目的としている。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ワイヤ電極を上下方向に通す貫通部と、前記貫通部に設置され前記ワイヤ電極に接触する給電子と、前記貫通部の前記給電子よりも上方に配置され、前記ワイヤ電極に向けて第1流体を噴出する噴出部と、前記給電子よりも下方に配置され、加工液を含んだ第2流体を吸引するアスピレータと、前記給電子よりも下方に配置され、前記ワイヤ電極を外部に送る下部ローラと、を備えることを特徴とする。
 本発明にかかるワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極が下部ワイヤ電極ガイド部を通過する際に、ワイヤ電極が下部給電子などの下部に位置する部材との接触抵抗を受けても、十分な吸引搬送力を得てワイヤ電極の搬送および結線が可能になるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態にかかるワイヤ放電加工機の構成を示す図である。 図2は、本発明の実施の形態におけるワイヤ放電加工機が備えるワイヤ電極送り装置の部分拡大図である。 図3は、本発明の実施の形態における吸引搬送力と気体(圧縮空気)の流量の関係を示す図である。
 以下に、本発明にかかるワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態.
 図1に、ワイヤ電極ボビン11により送られたワイヤ電極1が下部ローラ72に巻きつくこと無く、ワイヤ電極1をワイヤ電極回収部206へと搬送することができる本発明の実施の形態にかかるワイヤ放電加工機100を示す。
 図1に示すように、ワイヤ放電加工機100は、ワイヤ電極1を巻付けたワイヤ電極ボビン11とワイヤ電極1の方向を転換するプーリ12a、12b、12cからなるワイヤ電極保持部201を備え、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52を通過し下部ワイヤ電極ガイド部204へと導くための噴流体を噴出させるジェットノズル45、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からなる上部ワイヤ電極ガイド部202を備える。
 さらに、ワイヤ放電加工機100は、ワイヤ電極1を送り出すワイヤ電極送りローラ21とワイヤ電極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および22b、ワイヤ電極1を上部ワイヤ電極ガイド部202へと案内する案内パイプ31、案内パイプ31に流体を流す案内パイプヘッド32からなるワイヤ電極自動結線装置203を備え、下部ワイヤ電極ガイドブロック101、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、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からなる下部ワイヤ電極ガイド部204を備える。
 さらに、ワイヤ放電加工機100は、下部ローラブロック71、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、ワイヤ電極回収部206へとワイヤ電極1を搬送容易とする流体を噴出するアスピレータ73、ワイヤ電極1をワイヤ電極回収部206へと案内する下部案内パイプ74からなるワイヤ電極送り部205を備え、ワイヤ電極1を回収するワイヤ電極回収ローラ81aおよび81b、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回収部206を備える。アスピレータ73は、流体の流れを利用して減圧状態を作り出すためのものである。なお、下部ワイヤ電極ガイド部204およびワイヤ電極送り部205を含んだ部分は後述するワイヤ電極送り装置10(図2)となっている。
 ワイヤ放電加工機100は、ワイヤ電極回収部206にワイヤ電極1を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202および下部ワイヤ電極ガイド部204を相対移動させながら被加工物に対して糸鋸状にワイヤ放電加工を行って任意の形状に加工する。
 図2は本実施の形態に係るワイヤ放電加工機100が備えるワイヤ電極送り装置10を詳細に示した図である。その他の図示していない構成は図1と同じであるので省略する。図2に示すようにワイヤ電極送り装置10は、図1に示した下部ワイヤ電極ガイド部204およびワイヤ電極送り部205を備える。即ち、ワイヤ電極送り装置10は、ワイヤ電極1を上下方向に通す貫通部300と、圧縮空気または加工液(水または油)をワイヤ電極1へ向けて噴出する噴出口111(噴出部)を設けた下部ワイヤ電極ガイドブロック101、貫通部300に設置されワイヤ電極1に接触する下部給電子62、下部ダイス63、下部ガイド64、下部加工液ノズル65、下部ローラブロック71、下部ローラ72、およびアスピレータ73を備える。アスピレータ73は、例えば下部給電子62より下方に配置されている。
 次に、本実施の形態のワイヤ放電加工機100の動作について説明する。ワイヤ放電加工機100は被加工物51を加工液に浸漬した状態でワイヤ電極1を回収しながらワイヤ電極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ながら糸鋸状に加工を行う。放電によってワイヤ電極1が断線した場合、ワイヤ電極自動結線装置203により被加工物51が加工液に浸漬された状態での結線(以下、加工液中結線)が行われる。
 ワイヤ電極切断装置(図示せず)により被加工物51に残されたワイヤ電極1が取り除かれたあと、ワイヤ電極自動結線装置203によってワイヤ電極1が送られ上部ダイス43を通過する。さらに、ジェットノズル45から噴出される加工液によって披加工物51の加工開始孔52(または加工スリット)をワイヤ電極1が通過し、下部ダイス63へとワイヤ電極1が搬送される際、アスピレータ73へと加工液が供給される。アスピレータ73に加工液が供給されると、下部ワイヤ電極ガイド部204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を通過する。
 下部ダイス63を通過したワイヤ電極1は下部給電子62と接触し、ワイヤ電極1の搬送を妨げる摩擦抵抗を受けるが、その際下部ワイヤ電極ガイドブロック101に設けられた噴出口111より圧縮空気を噴出させると、圧縮空気はアスピレータ73によって発生した負圧によって加工液と共に下部ガイド64を通過しワイヤ電極送り部205へと吸引される。このため、ワイヤ電極1の表面には加工液と空気の混合流体から下部ローラ72へと搬送される抵抗を受けるため、ワイヤ電極1もワイヤ電極送り部205へと吸引搬送される。
 ワイヤ電極1を吸引搬送する力(以下、吸引搬送力)は例えばアスピレータ73に供給される加工液の流量が仮に8l/minの場合、噴出口111より噴出させる圧縮空気(気体)の流量に依存して図3に示すような関係となる。噴出口111より噴出する圧縮空気の流量が少な過ぎても多過ぎても吸引搬送力が低下するので、この場合圧縮空気の流量は4l/min~6l/minの範囲であることが望ましい。
 この理由は以下の通りである。即ち、加工液中結線動作時には下部ワイヤ電極ガイド部204も加工液中に浸漬した状態になっているため、圧縮空気の流量が少な過ぎると、加工液の密度が大きいのでアスピレータ73による吸引力が低下してしまう。このため、流体の流速が小さくなりワイヤ電極1を吸引するのに十分な表面抵抗を生むことができずに、ワイヤ電極1を吸引搬送できなくなってしまう。一方、圧縮空気の流量が多過ぎると、圧縮空気の密度が小さいのでワイヤ電極1を吸引搬送するのに十分な表面抵抗を生むことができずにワイヤ電極1を吸引搬送できなくなってしまうからである。
 ただし、図3は一例を示したものであり、吸引搬送力と圧縮空気の関係はアスピレータ73の形状、アスピレータ73に供給する加工液の流量などに依存して図3に示したものに限らない。
 一般には、吸引搬送力を向上させるためにアスピレータ73への加工液の流量を大きくすると、下部ローラ72が加工液によって回転するため、ワイヤ電極1は下部ローラ72の表面で摩擦を受け、下部ローラ72に張り付き、下部ローラブロック71と下部ローラ72の間に挟みこまれたり、下部ローラ72に巻き付いてしまったりしてしまう問題が発生する。しかし、本実施の形態によれば、アスピレータ73への少ない加工液流量でも十分な吸引搬送力が得られるため、ワイヤ電極1が下部ローラ72に巻き付くことなどの問題を防止することが可能である。
 ワイヤ電極1の吸引搬送力は加工液と空気の混合流体から受ける抵抗であるので、効率良く吸引搬送力を得るためには下部ワイヤ電極ガイドブロック101に設けられた噴出口111より噴出させる圧縮空気は、ワイヤ電極1の搬送を妨げる摩擦抵抗を受ける位置よりも上方から噴出するほうが望ましい。したがって、本実施の形態のように噴出口111を下部給電子62よりも上方に配置して、下部給電子62よりも上方から圧縮空気を噴出させる方が望ましい。
 また、加工液中の圧縮空気は自然と浮かび上がるため、ワイヤ電極1、特に細線のワイヤ電極1の場合、圧縮空気がワイヤ電極1の搬送の妨げとなる場合があるので、ワイヤ電極1の先端が噴出口111を通過し、搬送を妨げる摩擦抵抗を受ける時に噴出させる方が望ましい。ワイヤ電極1の先端位置をワイヤ電極送りローラ21に取り付けられたモータの回転数やワイヤ電極1が下部給電子62に接触したことを検出して、ワイヤ電極1の先端が噴出口111(噴出部)を通過したか否か、を判断することができるので、これらを利用したワイヤ電極位置判断部からの信号を受けてから噴出口111より圧縮空気を噴出させることが望ましい。
 下部ガイド64を通過したワイヤ電極1は下部ローラ72にて方向を転換され、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206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81aおよび81bに把持されてワイヤ電極自動結線は完了となる。
 ところで、ワイヤ電極自動結線装置203によるワイヤ電極1の結線としては加工液中における結線だけでなく、被加工物51が浸漬されていない状態の結線(以下、空中結線)もあり得る。空中結線ではワイヤ電極1および下部ワイヤ電極ガイド部204は空気中にあるため、アスピレータ73によって吸引されるのは空気だけとなる。このため、加工液中結線において圧縮空気の流量が多すぎる場合と同じく十分な吸引搬送力が得られないが、下部ワイヤ電極ガイドブロック101に設けられた噴出口111より加工液を噴出すれば、図3において十分な吸引搬送力が得られる場合と同じように吸引搬送力を向上することができる。したがって、この場合にも対応させるため下部ワイヤ電極ガイド部204(あるいは貫通部300)が加工液に浸漬した状態であるか否かについて判断する浸漬状態判断部を設ける。そして、下部ワイヤ電極ガイド部204(あるいは貫通部300)が大気中にあるか、加工液中にあるかについての信号を浸漬状態判断部から受けて、噴出口111より噴出する流体を、大気中(空気中)であれば加工液を、加工液中であれば圧縮空気を噴出するように噴出させる流体を切り換える噴出流体切換部を設けても良い。
 さらに、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。すなわち、上記実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 以上のように、本発明にかかるワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機は、ワイヤ電極を吸引搬送するのに十分な表面抵抗を発生させるのに有用であり、特に、ワイヤ電極の搬送および結線が円滑に行えるワイヤ電極送り装置およびワイヤ放電加工機に適している。
 1 ワイヤ電極
 11 ワイヤ電極ボビン
 10 ワイヤ電極送り装置
 12a、12b、12c プーリ
 22a、22b ワイヤ電極送りピンチローラ
 31 案内パイプ
 32 案内パイプヘッド
 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
 52 加工開始孔
 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 下部ワイヤ電極ガイドブロック
 201 ワイヤ電極保持部
 202 上部ワイヤ電極ガイド部
 203 ワイヤ電極自動結線装置
 204 下部ワイヤ電極ガイド部
 205 ワイヤ電極送り部
 206 ワイヤ電極回収部
 300 貫通部

Claims (7)

  1.  ワイヤ電極を上下方向に通す貫通部と、
     前記貫通部に設置され前記ワイヤ電極に接触する給電子と、
     前記貫通部の前記給電子よりも上方に配置され、前記ワイヤ電極に向けて第1流体を噴出する噴出部と、
     前記給電子よりも下方に配置され、加工液を含んだ第2流体を吸引するアスピレータと、
     前記給電子よりも下方に配置され、前記ワイヤ電極を外部に送る下部ローラと、
     を備えることを特徴とするワイヤ電極送り装置。
  2.  前記第2流体は前記第1流体も含んでいる
     ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ電極送り装置。
  3.  前記ワイヤ電極の先端が前記噴出部を通過したか否かを判断するワイヤ電極位置判断部を更に備え、
     前記ワイヤ電極位置判断部からの信号に基づいて、前記先端が前記噴出部を通過した後に、前記噴出部から前記第1流体を噴出する
     ことを特徴とする請求項1または2に記載のワイヤ電極送り装置。
  4.  前記貫通部が加工液に浸漬した状態であるか、あるいは大気中にあるかについて判断する浸漬状態判断部と、
     前記浸漬状態判断部の判断結果に基づいて、前記貫通部が加工液に浸漬した状態である場合は前記第1流体として気体を用い、前記貫通部が大気中にある場合は前記第1流体として液体を用いるように切り換える噴出流体切換部と、
     を更に備えることを特徴とする請求項1、2または3に記載のワイヤ電極送り装置。
  5.  前記気体は圧縮空気である
     ことを特徴とする請求項4に記載のワイヤ電極送り装置。
  6.  前記液体は前記加工液である
     ことを特徴とする請求項4に記載のワイヤ電極送り装置。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載のワイヤ電極送り装置と、
     前記ワイヤ電極送り装置の上方に配置され前記ワイヤ電極に接触する上部給電子と、
     前記ワイヤ電極送り装置から送り出された前記ワイヤ電極を回収するワイヤ電極回収部と、
     を備え、
     前記上部給電子と前記ワイヤ電極送り装置との間に上下に張られた前記ワイヤ電極にて被加工物をワイヤ放電加工する
     ことを特徴としたワイヤ放電加工機。
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