JPH01193128A - ワイヤー電極ｅｄｍ機械 - 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】 本発明はワイヤー電極式切断ＥＤＭ機械に関するもので
、同ＥＤＭ機械はワイヤー電極を把持する装置を備える
。この装置は（使用済又は処理済のワイヤーの部分を除
去した後）ワイヤーの遊端に張力をかけるように構成さ
れていて、これによりワイヤーの偶発的な切断後、ワイ
ヤーを真直ぐ直線状にして加工すべき被加工品及び／又
は下部ワイヤー案内を貫通して通線することを容易にし
ている。

２個の閉鎖案内を貫通するワイヤー電極を使用して切断
するＥＤＭの場合、生ずる問題の一つは２個の案内の間
にある加工領域においてワイヤーが偶発的に切断するこ
とである。このことは既知のことである。このような切
断が起きた後、再びワイヤーを通線することが必要であ
る。すなわち、下部ワイヤー案内及び若し必要ならば被
加工品にワイヤーが形設した狭い切れ目又は機械加工運
転の始期に行う通線操作中に切断が生じたときはこの被
加工品に既に設けである案内孔にワイヤーを再通線する
ことが必要である。この再通線はオペレータが介在しな
いと困難である。それは孔の開口が小さく、かつワイヤ
ーは曲線の形状を取ろうとする自然な傾向があるからで
ある。このため、オペレータはある長さのワイヤーを真
直ぐ直線状にしそれを伸長して径を細くし再通線できる
ようにしなければならない。ワイヤー電極を使用する機
械加工の自動化を更に進めるには、ワイヤーの偶発的切
断後のワイヤーの再通線を自動化しなければならない。

この目的のため、欧州特許出願２０１？７３はある装置
を加工領域の外に配設して、同装置がワイヤーを引張り
、その端部を真直ぐ直線状とし、このようにして形成さ
れた直線状部分の始点でワイヤーを切断し、切れ端を取
除くことによりワイヤーを保持することができるように
なっている。被加工品と又は被加工品を保持するクラン
プとこの装置との間で干渉が生じないように、同装置は
上部ワイヤー案内の前に位置している。

この装置を機械の設計段階で設けるのならば、コストは
低いが既存の機械又は寸法に制限のある機械にこの装置
を取付けるのは容易ではない。それは、特に真直ぐにす
るワイヤーの部分を伸ばすための空間を必要とするから
で、この空間は一定の長さが必要で、且つ把持装置の前
に配置する必要があり、この把持装置自体も上部ワイヤ
ー案内の前に配置する必要があるからである。

番号５６−８２１３３及び５６−８２１３４により公開
された日本特許出願は別異の構成の再通線装置を記載し
ている。同装置は垂直方向に動く円筒形案内を使用し、
それによりワイヤーの端部を誘導して被加工品を貫通さ
せる。休止位置と運転位置との間を水平に回動する部品
が上部機械加工ヘッドに固定されている。その部品は案
内（案内が上部位置にあるとき）と被加工品との間に位
置し、ワイヤーを把持し、切断し、その部分が休止位置
に戻る前にワイヤーを落下する０番号６２−１８２９１
の下に公開された日本特許出願は上部機械加工ヘッドと
被加工品との間に位置するクランプ形状の着脱自在なワ
イヤー案内を記載している。このクランプ（これはワイ
ヤー案内であって現実にはワイヤーを把持しない。）は
長い全長を有し縦形支持体上に固定されていて、この支
持体自体も上部機械加工へ・ンドを保持するアームに固
定されている。ワイヤーを切断するための第２の部品は
被加工品と下部ワイヤー案内との間に存在する。この同
装置とも幾つかの欠点を有する。なすわち、回動部品の
横方向移動は支持アーム（第１の種類）の回転により、
又は“クランプ”　（第２の種類）の開放により実現さ
れて、これらの部品が適切に機械加工領域から脱出する
ようになされているが、それらの支持体の高さや位置は
変化しない。この結果、それらは大きな空間を占め、機
械加工領域に接近し難くなり、かつその領域の見通しが
悪くなる。更に、被加工品（又はそれを保持するクラン
プ）と把持部品との又は把持部品を支えるアームとの衝
突の危険がそれだけ増大する。このような衝突は機械加
工中にも生じうるちのである。被加工品の上面が水平で
ないときは特にそうであって、被加工品及びクランプの
正確な形状を考慮する電子制御装置の使用又は把持部品
及びその支持体を上方に引戻すことによってのみ、この
ような衝突を防止できる。更に、第１の装置は不必要に
複雑で、作動モータ及びその関連部品を必要とし、それ
らは高価でかつ嵩が大きい。第２の装置はワイヤーに引
張りをかける部品を有せず、かつ“クランプ”保持器の
高さを調節して上部機械加工ヘッドの位置に適合させる
必要がある。更に、いずれの装置も機械加工タンクから
ワイヤーの切断片を取り除くことはできない。

本発明の目的は次のような構成の装置により以上の欠点
を回避することである。すなわち、同装置は 一重部ワイヤー案内と被加工品との間に位置し、−可動
であって、タンクに配設されている部品と衝突が生じな
い休止位置に位置することができ、−既存のＥＤＭ機械
に取付けることが容易であり、−アクチュエータモータ
等の補足的部品を必要とせず、 一十分な引張り力をワイヤーにかけて、それを真直ぐ直
線状にし、かつそれを伸長することができる、 ものである。ＥＤＭにおいて使用されるワイヤー電極例
えば径０．２５＋ｓ＋又はそれ以上の亜鉛メツキの銅ワ
イヤー等を真直ぐにし伸長するには、１５から２ＯＮの
オーダーの相当な引張り力を要し、例えばクランプを利
用するときは大きな寸法の強力なりランプが必要となる
。

本発明の別の目的は機械加工領域から、特にワークタン
クから使用済ワイヤーの切れ端を取り除くことである。

この課題は請求項１に記載の本発明に係る装置により達
成される。

本発明に係る装置の好適実施例では、既に機械加工に使
用したか、又は−度真直ぐにする処理を受けたワイヤー
の部分を取除く手段が設けてあり、それはキャプスタン
である。これにより、強力でかつ大きい寸法のクランプ
を使用することは最早や必要でなくなる。それは、キャ
プスタンを使用することにより、はんの数百グラムのオ
ーダーの引張り力で十分で、その力でクランプのつめの
間をワイヤーが滑るのを防止してワイヤーを保持するか
らである。これらのつめに溝を設ける必要はない。滑ら
かなつめを使用し、かつワイヤーをクランプする力はキ
ャプスタンを使用していない場合よりはるかに小さいの
で、ワイヤーが伸長され真直ぐにされている間にワイヤ
ーが切断する危険は大幅に減少する。

本発明に係る装置の別の利点は、必要とされる全ての動
き（ワイヤーを把持する手段を作動することを除いて）
はＥＤＭ機械に既に存在する手段のみを利用して実現さ
れることができるということで、これらの手段は機械加
工中Ｘ。

Ｙ及びＺ方向に移動するために通常使用するものである
。一般に全てのワイヤー式ＥＤＭ機械に存在しているこ
れらの手段が既にその機械にあること自体で本発明に係
る装置を据付け、運転し特にキャプスタンの周りに使用
済ワイヤーを巻付けるのに十分であり、それ以上を必要
としない。従って、極く低コストで据付けることができ
る。

添付図面を参照して実施例の−を説明することにより本
発明を開示する。

第１図は本発明に係る装置を装備したワイヤー式ＥＤＭ
機械の一部を図解的に示したものである。参照番号１は
機械のフレームを指し、同フレームは相互に摺動するテ
ーブル（３）の上にワークタンク（２）を支えている。

テーブルが相互に摺動運動をするので、ワークタンクは
モータ（４）及び（５）により直交する２方向Ｘ及びＹ
に動くことができる。ワークタンク（２）の内側では支
持体（６）が加工すべき被加工物（７）を支持している
。

ワイヤー状電極（８）が被加工物（７）の頂部から底部
迄連続的に通過して機械加工が行なわれる。

ワイヤーはリール（図示していない）から矢印の方向に
既知の技術でブレーキモータ及びベルトとプーリ駆動機
構（９）により供給される。それから、ワイヤーは垂直
管０２＋を通過して上部機械加工ヘッド０３）に到達す
る。尚、ヘッド（＋３１は図面では図解的に拡大して示
されている。このヘッドにはカッター０４）、電流接点
０５）及び上部ワイヤー案内０ωが設けである。上部機
械加工ヘッドＱ３）と管０２１とユニット（９）とによ
り形成される組立体はモータ（１１）により垂直方向す
なわち相互に摺、動運動をするテーブル（３）のＸ−Ｙ
平面に直交するＺ方向に動くことができる。更に、第２
のテーブル０ωはモータ（２０）及び（２１）により作
動されて相互に摺動運動をする。これにより、上部ヘッ
ドと管はＸ−Ｙ平面に平行な平面を動くことができる。

但し、加工区域にあるワイヤーを傾けるためにその動き
の大きさは小さい。

ワイヤー案内を通過した後、ワイヤーは被加工品（７）
及び次いで下部ワイヤー案内（１８）を通過する。同下
部ワイヤー案内（１８）は下部機械加工ヘッド０７）の
中に位置している。尚、同ヘッド０７）は上部ヘッド０
■と同様な描き方で図面に示しである。続いて、ワイヤ
ーは図面には唯図解的に示しである駆動機構（２２）に
係合する。この機構はワイヤーをユニット（９）と大体
同様な方法で送出し、更にワイヤーを図示してない使用
済ワイヤー置き場に放出する。

支持体（６）に固定された台座（３ｏ）はアーム（３１
）を支えている。同アーム（３１）はＸＹ平面に直角な
軸（３３）の周りを回動することができる。このアーム
はその遊端で第１図には概略しか示してないクランプ（
３２）及びキャプスタン（２５）を支えている。アーム
の回動及びクランプの開閉は第１図には図示してない液
圧式又は空気圧式アクチュエータにより行なわれる。モ
ータ、並びに電気的及び液圧式作動装置の全ては既知の
種類の数値制御ユニットにより制御される。尚、同ユニ
ットは適切なソフトウェアによりプログラムされ、かつ
コントロールキャビネット（２４）の中に収容されてい
る。以下に本発明に係る装置の運転を更に詳細に説明す
る。

ワイヤー（８）が加工中に切断すると、ＥＤＭ機械はそ
の切断の瞬間に第１図に示す状態になる。

切断点（第１図には図示していない）は機械加工区域、
すなわち上部ワイヤー案内Ｏｅの下に位置する。切断が
生じたという事実は種々の既知の方法で検知することが
できる。例えば、接点０つと（１９）との間でのワイヤ
ーの電気抵抗又はワイヤーと被加工物との間での電気抵
抗を監視したり、又はセンサーをワイヤー駆動機構（９
）に置いてワイヤー供給速度を計測したりする方法があ
る。制御ユニットが切断を検知すると同時に、機械加工
及びワイヤー供給は中断され、一方墳断点より下のワイ
ヤーの部分は駆動機構（２２）により取り除かれる。次
いで、上部ヘッド側は、それがアーム（３１）より高い
位置に来る迄、モータ（ｌｌ）により上方に移動する。

次いで、駆動機構（９）を反転させて、ワイヤーの端を
ワイヤーがヘッド面を離れる点から約ＩＣＩＩ下に持っ
て来る。

これは、ワイヤーが被加工品と係合しなくなる迄、切断
点より上のワイヤーを上方に動かすことにより実現でき
る。この目的のため、例えばワイヤーと被加工品との間
の電気抵抗を計測することができる。すなわち、ワイヤ
ーが被加工品から現れ出て、従って被加工品に接触しな
くなるとき、この抵抗は突然上昇する。次いで、モータ
（４）及び（５）とアーム（３１）の回動を制御する液
圧式アクチュエータが同時に又は連続して動いて、クラ
ンプ（３２）をワイヤー案内０ωと一直線になるように
して第２図に示す状態にする。注意すべきことは、この
状態では切断点より下のワイヤーの部分は既に取り除か
れており、アーム（３１）の位置は第１図と第２図とで
は１８ｏ°異なるということである。尚、明らかなこと
であるが、この２個の必要とされる状態との間で別の角
度も取りうる。

この時点で、クランプ（３２）はワイヤーの遊端を把持
する。モータ（２ｏ）及び（２１）が動いてキャプスタ
ン（２５）の周りにある一定の長さのワイヤーを巻き付
ける。ワイヤーのこの長さとは次のようなものである。

すなわち、Ａ点、これは管（＋２１の前端に位置するが
、このＡ点を通過したワイヤーの全部で、すなわち管０
２）及びヘッドＱ３）を通過するワイヤーの部分に相当
し、力・ンター０４）を通過した後、取り除かれる。好
適には、キャプスタン（２５）の部分は第３ｄ図に示さ
れる通りである。溝の形状は、ワイヤーの巻がオーバー
ラツプすなわち重ね合わさることがなく一部クランプが
開放されると跳ね出し効果でそれ自身が飛び出すように
なっている。駆動機構（９）が反転すると、その際に多
分に管０２）の内側のワイヤーの一部が加熱（一般にジ
ュール効果による加熱）され、この結果Ａ点とカッター
０４）との間にあってクランプ（３２）の前にある長さ
のワイヤーは加熱されながら引張り力がかけられて直線
状になる。所望ならば、この装置は冷間処理ができ、か
つこの長さのワイヤーの直径を均一に減少して通線しや
すくすることができる。このようにして直線状になった
この長さのワイヤーの部分は新しいワイヤーで、いまだ
機械加工に使用したものでもなく、これ迄に引張られた
り又冷間処理されたものでもない。特に、通線中に切断
した場合、この装置は、この長さの部分の同じワイヤー
が数回続けて引張り力を受は更にその関連で加熱される
ことを避けることを可能としている。次いで、ワイヤー
はそれが管０２）を離れる所でカッター側により切断さ
れる。アーム（３１）を１８０＠元に戻して第１図の方
位に還し、そこでクランプを開いて、スクラップのワイ
ヤーを取り除くこともできる。次いで、スクラップのワ
イヤーはクランプのつめの間で保持されなくなると跳ね
返り作用の結果としてキャプスタンから自動的に飛び出
し更にワーク・タンク（２）の外に落下する。次いで、
モータ（４）、（５）及び（１１）が動いて上部機械加
工ヘッド側を被加工品の真上の機械加工位置に移動する
。次いで、駆動ユニット（９）がワイヤーを前進させる
と、直線状になった多分冷間処理されて径が細くなった
ワイヤーの部分が上部ワイヤー案内０６）、被加工品（
７）及び下部ワイヤー案内（１８）を通り駆動装置（２
２）迄通線される。上記の操作は既知の方法で次のよう
にされる。すなわち、ワイヤーの遊端を把持し、更にそ
れが機械加工に必要とする速度で供給されるようにし、
次いで正常の機械加工が再開される。明らかなことであ
るが、上述の順序の操作は一般に、コントロール・キャ
ビネット（２４）に収容されている数値制御ユニットに
記憶されているプログラムにより自動的に制御される。

第３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄ図は２枚の縦断面図及び２
枚の概略平面図でそれらはキャプスタン（２５）、クラ
ンプ（３２）、アーム（３１）及びその台座（３０）の
構成例の−を示している。この台座（３０）の上にはシ
ャフト（３４）がねしく２９）により固定して取付けで
ある。ピニオン（３５）がシャフト（３４）に押しぼめ
しである。アーム（３１）はシャフト（３４）に軸受（
３６）をつけて取付である。液圧式又は空気圧式アクチ
ュエータ（３７）はピニオン（３５）と係合するラック
を装備していて、アーム（３１）がシャフト（３４）の
周りに回動できるようにする。アクチュエータ（３７）
と反対の端で、アーム（３１）がベアリング（３８）で
第２シヤフト（３９）を支えている。このシャフトには
第２ピニオン（４２）が設けてあって、このピニオン（
４２）に第２アクチユエータ（４３）のラックが作動す
る。つめ（４４）はシャフト（３９）にロックさ゛れて
いて、このためピニオン（４２）にアクチュエータ（４
３）が作動ずとつめ（４４）は第２のつめ（４５）に対
して押圧される。２個のつめがクランプ（３２）を形成
し、このクランプ（３２）がアーム（３１）の端に位置
して前述の操作を行う。

注意すべきことは、軸（３３）の周りにアーム（３１）
を回動してクランプを機械加工ヘッド面の真上の位置に
持って来るのは必ずしも必要ではない。実際上便利なこ
とではあるが、相互に摺動運動をするテーブルの行程が
十分に大きいならば、モータ（４）、（５）及び（１１
）によってこの目的に必要な全ての動きが得られる。こ
れら３個のモータは事実上いずれのワイヤー弐ＥＤＭ機
械にも必須のものであって、これによりクランプを設け
る余分のコストは軽減される。好適にはア−ム（３１）
は上部ワイヤー案内０ωの高さ位置の上に固定される。

但し、そのときヘッド側は上方に引戻されていて被加工
品（７）及びその固定用クランプ（図示していない）の
最大高さの上にあるものとする。こうすれば台座、アー
ム及びクランプは被加工品又はその保持用クランプ（図
示していない）と衝突することは決してない。

これにより、再通線操作のプログラミングを簡単にする
ことができる。それは、仕事により異なる被加工品の正
確な形状を考慮することは必ずしも必要でなくなるから
である。注意すべきことは、図面では明確にするために
そうしているが、クランプをワークタンクの上部端に位
置したり、又は被加工品の支持体（６）に固定すること
は必ずしも必要でない。例えば、ワークタンク（２）の
両側にも固定することができる。

意図しないワイヤーの切断の後のワイヤーの自動的直線
化及び通線に加えて、本発明に係る実施例は前述の通り
ワイヤーの新しい長さの部分のみが通線のために用意さ
れかつワイヤーの使用できない長さの部分が取り除かれ
ることを可能にしている。更に、これは簡易で極く小さ
い場所しか必要としないので、容易に既存の機械に適合
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置を装備したワイヤー式ＥＤＭ
機械の系統図； 第２図は部品のあるものが第１図と異なる状態にある第
１図の機械を示す； 第３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄ図はクランプ及びそれを支
えるアームの詳細図である。 １・・・フレーム　　　　　　２・・・ワークタンク３
・・・テーブル　　　　　４，５・・・モータ６・・・
支持体　　　　　　７・・・被加工品８・・・ワイヤー
状電極　　９・・・駆動機構１０・・・第二のテーブル
　　１２・・・垂直管１３・・・上部機械加工ヘッド １４・・・カッター　　　　　１５・・・電流接点１６
・・・上部ワイヤー案内 １７・・・下部機械加工ヘッド １８・・・下部ワイヤー案内　１９・・・電流接点２０
、２１・・・モータ　　　　２２・・・駆動機構２４・
・・キャビネット　　　２５・・・キヤプスタン２９・
・・ねじ　　　　　　　３０・・・台座３１・・・アー
ム　　　　　　３２・・・クランプ３３・・・ＸＹ平面
に直角な軸 ３４・・・シャフト　　　　　３５・・・ピニオン３６
・・・ベアリング　　　　３７・・・アクチュエータ３
８・・・ベアリング　　　　３９・・・第二シャフト４
２・・・第二ピニオン ４３・・・第二アクチュエータ ４４・・・つめ　　　　　　　４５・・・第二のつめＦ
ＩＧ、　７ ＦＩＧ、　２ 図面の浄書（内容に変更ない ＦＩＧ、３ｂ　　　　　　　ＦＩＧ、３ｃ　　ＦＩＧ、
３ｄ手　　続　　補　　正　　書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２５３９４５号 ２、発明の名称 ワイヤー電極式切断ＥＤＭ機械 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　　シャルミーユ・テクノロジ・ニス・ニー４、
代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワイヤー電極により切断するＥＤＭ機械であって、
   同ワイヤー電極は閉鎖案内により形成される下部ワイヤ
   ー案内を通過し、ワイヤーの偶発的切断後、ワイヤーの
   端部を真直ぐ直線状にして前記下部ワイヤー案内及び／
   又は加工するべき被加工品にワイヤーを通線する装置を
   備え、同装置は −上部ワイヤー案内より下のワイヤーの遊端部を把持し
   、 −ある一定長さの新しいワイヤーの部分に引張り力をか
   け、 −既に加工のために使用した又は以前に真直ぐ直線状に
   した長さのワイヤーの部分を取 除くように構成されており、 この装置はＥＤＭ機械の相互に摺動運動をするテーブル
   に取付けてあって、停止状態において前記装置は機械加
   工が行なわれる領域にその位置を占めていず、かつ前記
   テーブルの動きの大きさは同装置を運転位置に移動する
   のに十分である、ワイヤー電極により切断するＥＤＭ機
   械。 ２、前記装置は回動できることを特徴とする請求項１に
   記載の機械。 ３、前記装置の回動は空気圧又は液圧式アクチュエータ
   の作動により行なわれることを特徴とする請求項２に記
   載の機械。 ４、前記装置がクランプであることを特徴とする請求項
   １に記載の機械。 ５、前記クランプの開放及び閉止が液圧式又は空気圧式
   アクチュエータにより行なわれることを特徴とする請求
   項４に記載の機械。 ６、前記装置には前記クランプのつめの１個にキャプス
   タンが取り付けてあることを特徴とする請求項４に記載
   の機械。 ７、前記キャプスタンの周囲には溝が形設されていて、
   ワイヤーはオーバーラッピングすることなく巻き付けら
   れ、かつ、前期クランプが開放するとワイヤーは自然に
   飛び出す、ことを特徴とする請求項６に記載の機械。 ８、数値制御装置を備え、前記装置は前記数値制御装置
   に組み込まれている然るべきソフトウェアにより制御さ
   れることを特徴とする請求項１に記載の機械。