JPH04269121A - 精密ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は細線を用いるワイヤ放
電加工装置の自動結線に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路のリードフレーム製作のように
精密加工を行うワイヤ放電加工装置（精密ワイヤ放電加
工装置）では、φ０．１程度の細線（黄銅などの放電電
極用ワイヤ……以下、細線ワイヤという）を用いて加工
を行う。一方、ワイヤ放電加工では長時間の自動運転を
行うためにワイヤ放電加工機構に自動ワイヤ結線機構を
備え、新たなワークに加工を開始するとき、あるいは加
工途中に何等かの理由でワイヤが切断されてしまった（
断線）時にワイヤを自動的に再張架する作業を行わせて
いる。

【０００３】このようなワイヤ放電加工装置はワイヤ放
電加工機構１と自動ワイヤ結線機構２とからなり、図４
〜図８は従来のワイヤ放電加工装置における自動ワイヤ
結線に関連する部分を示している。ワイヤ放電加工機構
１は上ノズル３、下ノズル４を備え、自動ワイヤ結線機
構２はサービス装置５を備える（図４、図５）。この装
置５は上下移動および回動移動するハンド６の先端にジ
ェットノズル７を備え（図６）、ハンド６は回動によっ
て上ノズル２の下部から退避し、かつ、上方へ移動する
ことができ、その位置をホームポジションとしている。

【０００４】符号８はワーク、符号９はワイヤ、符号１
０はワイヤ搬送ベルトである。なお、図７において、ジ
ェットノズル７はノズル孔１１部分を通る面で左右（ハ
ンド６の長手方向）に分割され、エア圧で開閉可能とさ
れている。また、上ノズル２のノズル孔１２の上部には
ワイヤセンドローラー１３、上ガイド１４が、下ノズル
３には３点支持ガイド１５が、それぞれ上ノズル２、下
ノズル３を上下に貫通するワイヤ経路ａに沿って配置さ
れている（図７）。ワイヤ放電加工機構１、自動ワイヤ
結線機構２は各種センサーからの信号とワイヤ放電加工
装置が備えたＮＣ装置（数値制御装置）によって制御さ
れる。

【０００５】そして、新たなワーク８に対する加工の開
始または加工中に断線が生じると、ＮＣ装置の加工プロ
グラムあるいはシステムプログラムにおいて自動ワイヤ
結線の作動が指令され、加工液の供給停止、ワイヤ上部
のホールド、ワイヤの切断・除去についで、概略で次の
作動が行われる。ワイヤ放電加工機構１のＺ軸（上ノズ
ル部分）が上昇（６０ｍｍ）してサービス装置５のハン
ド６が下降し、回動する（図５）。すなわち、ハンド６
先端のジェットノズル７を上ノズル２の下方に配置し、
ジェットノズル７を閉じる。同時に下ノズル３の３点支
持ガイド１５を開く。ジェットノズル７を上げ、上ノズ
ル２のノズル孔１２部分に密着させる（図７）。ついで
Ｚ軸が下降する（約３０ｍｍ）。下ノズル３に対する加
工液の供給を遮断する一方で、上ノズル２に加工液を供
給し、ワイヤのホールドを解除してワイヤセンドローラ
ー１３でワイヤ９を送出す。ワイヤ９をワーク８の加工
開始穴Ｐおよび下ノズル３の３点支持ガイド１５に貫通
させ、閉じた状態のワイヤ搬送ベルト１０に到達させる
。３点支持ガイド１５を閉じる。ワイヤ９がフィードロ
ーラー（図示していない）に係合されるとワイヤ搬送ベ
ルト１０を開く。一方でＺ軸を上昇させ（３０ｍｍ）、
かつ、ジェットノズル７を開いてこれを上ノズル２の下
部から退避させ、ハンド６を上方のホームポジション位
置とする。ついで、Ｚ軸を下降（６０ｍｍ）させてワイ
ヤテンションを確認し、結線作動を終了する。

【０００６】このように、結線作業は上ノズル２からワ
イヤ９を繰出してワーク８の加工開始孔Ｐを通過させ（
断線時にはその加工経路の加工開始孔Ｐに戻って再張架
が行われる）、下ノズル３に到達させるもので、その状
況を図７にみると、上ノズル２から繰り出されるワイヤ
９は、該ノズル２のノズル孔１２（通常、約φ５．０）
から供給される加工液を自動ワイヤ結線機構４のジェッ
トノズル７で約φ１．５程度のワイヤガイド用水柱１６
に形成し、この水柱１６にワイヤ９をガイドさせてワイ
ヤの巻ぐせなどを矯正しながらワーク８の加工開始孔Ｐ
（通常φ２．０以上）を通過させている。なお、水柱１
６にガイドされるワイヤ９はこの水柱１６を形成する加
工液の動きに応じてその先端部が水柱１６の径の範囲で
常に変位している。

【０００７】しかし、上記のような細線のワイヤ９（細
線ワイヤ）を用いる精密加工において、ワーク８に形成
する加工開始孔Ｐは通常、φ０．５〜０．８程度であり
、上記ジェットノズル７で形成されるワイヤガイド用水
柱１６の方が太い。このため、該水柱１６で案内される
ワイヤ９の変位範囲が加工開始孔Ｐより広くなるのと、
加工開始孔近辺で水柱１６を形成している加工液の流れ
（水流）が乱れるのとで、ワイヤ９先端が加工開始孔Ｐ
から外れ、自動ワイヤ結線が不成功に終わることがある
（図８）。

【０００８】この点を解決するために種々の試みがなさ
れているが（特開平２−１００８２４号公報、特開平２
−１００８２７号公報、特開平２−１００８２８号公報
）、構成が複雑であったり、細線ワイヤを使用する時の
手間、手順が面倒であるなどの難点がある。なお、細線
ワイヤを使用するときは上下ノズル２，３を取り外し、
内部の上下ガイド１４，１５を細線用のものに交換する
。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、細線ワイ
ヤを使用し、かつ、ワークにおける加工開始孔の径を小
さくして精密加工を行うにもかかわらず、自動ワイヤ結
線がスムーズに行われるワイヤ放電加工装置の提供を課
題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】精密ワイヤ放電加工装置
として、ワイヤ放電加工機構と自動ワイヤ結線機構を備
える。ワイヤ放電加工機構の上ノズルを、結線時に必要
な水柱径を得る口径を備えたノズル孔とその周囲に配置
され、加工時に必要な加工液量を得るための複数の補給
孔を備えたものとする。自動ワイヤ結線機構は、結線時
に上ノズルに下方から当接し上記の補給孔を閉鎖するジ
ェットノズルを備えたものとする。

【００１１】

【作用】ワイヤ放電加工機構は、ワークに対する実際の
加工を行う。自動ワイヤ結線機構は、新たなワークに加
工を開始するとき、ワイヤの断線があったときに上ノズ
ル、下ノズル間にワイヤを自動的に張架する。上ノズル
のノズル孔はワイヤを下ノズルに導く水柱を形成する。 複数の補給孔は放電加工個所に、必要とする加工液を充
分に供給する。

【００１２】

【実施例】ワイヤ放電加工機構１、自動ワイヤ結線機構
２について従来と格別な差異のない構成、部材について
は上記したと同じ符号を用いて説明し、同様な構成であ
ることを示す。

【００１３】図１は上ノズル３にジェットノズル７が当
接された状態を示し、上ノズル３は底面が平らで中央の
一段低くなった円形の第１凹陥部１７にφ０．５のノズ
ル孔１８を備え、また、その周囲にφ０．８の補給孔１
９を等間隔に８個備えている（図３）。なお、このワイ
ヤ放電加工装置が使用する細線ワイヤ９はφ０．２であ
り、ワーク８に形成される加工開始孔はφ０．８である
。また、上ノズル３は細線用に取り替えたもので、その
ノズル孔１８はセラミックノズル２０で形成されている
。ノズル孔１８の口径φ０．５は、結線時に必要な水柱
径を得るためであり、一方、補給孔１９の口径と個数は
加工時に必要な加工液量を得るために充分なものとされ
ている。ワイヤ放電加工機構１に関する他の構成は従来
例と同様である。

【００１４】ジェットノズル７は２分して左右に開閉可
能なもので、閉じたとき、上ノズル３の下端部が嵌入す
る外形を有する第２の凹嵌部２１を備え、その中央にノ
ズル孔１１が設けられている。該ノズル孔１１の口径は
従来と同様にφ１．５である。また、ノズル孔１１の周
囲には幅の広い環状のパッキン２２（硬質ラバー）が２
分されて嵌め込まれている。自動ワイヤ結線機構２に関
する他の構成は従来例と同じである。

【００１５】通常の放電加工時には、自動ワイヤ結線機
構２のサービス装置５はハンド６がホームポジションに
あってジェットノズル７を上ノズル３の下方から退避さ
せている。したがって、放電加工個所には、加工液が上
ノズル３のノズル孔１８および補給孔１９と下ノズル４
から充分に供給され、放電加工は支障なく継続される（
図２）。一方、自動ワイヤ結線時には上記した従来例の
場合と同様にして、これまでの細線ワイヤ９の下流側残
部を切断・除去した後、ハンド６がホームポジション位
置から下降して回動し、ジェットノズル７を上ノズル３
の下面に密着する（図１）。すると、上ノズル３下面の
補給孔１９はすべてパッキン２３を介して閉鎖される。 なお、ジェットノズル７は上ノズル３の下面に密着され
る時、第２の凹嵌部２１に上ノズル３の下部が嵌合する
ことで正確に位置決めされ、かつ、これにより、補給孔
１９の閉鎖が完全になされて、加工液の洩れがない。

【００１６】この状態では上ノズル３に供給された加工
液はノズル孔１８のみから、高い圧力を持ったφ０．５
の水柱１６となり、ワーク８における加工開始孔Ｐ（φ
０．８）を干渉されることなく貫通して、下ノズル４に
達する。これに伴い、上ガイド１４から繰り出されてく
るφ０．１の細線ワイヤ９は水柱１６にガイドされ、ワ
ーク８の加工開始孔Ｐを通過し、下ノズル４の３点支持
ガイド１５に到達し、さらにワイヤ搬送ベルト１０に到
達する。なお、結線作動時には下ノズル３の加工液は停
止されていて、上記のワイヤガイド用水柱１６を乱すこ
とはない。

【００１７】結線が完了すると、張架した細線ワイヤ９
に干渉しないようにジェットノズル７が左右に開かれ、
ハンド６はホームポジションに復帰し、通常の放電加工
が可能な状態となる。

【００１８】以上は一実施例である。上ノズル３におけ
るノズル孔１８の口径は使用する細線ワイヤ９の径、加
工開始孔Ｐ（φ０．５〜０．８）の径に応じて変更し、
結線時に必要な水柱径を得るのに必要な口径とする。同
様に補給孔１９の径および個数は放電加工個所に必要と
する加工液の量に応じて変更される。補給孔１９は図９
のように、すべての孔を、入口に対し出口がノズル孔１
８側に寄り、かつ、若干回転した位置にシフトさせて設
けることもある。このようにすると補給孔１９からの加
工液は捩じれながら一点に集中する傾向がでて、通常の
加工時に加工液を放電加工位置に集め易い。

【００１９】

【発明の効果】細線ワイヤと小さな加工開始孔を用いる
ワイヤ放電加工装置においても、自動ワイヤ結線がスム
ーズに行われる。細線ワイヤ用の上下ノズルを準備する
だけで上記の作用効果を達成できる。すなわち、細線ワ
イヤを使用するときには、上下ガイドを交換する必要が
あっていずれにしても上下ノズルは外されるのであるか
ら、この際に上ノズルを細線ワイヤ用に交換することは
余分な作業ではなく、また、自動ワイヤ結線機構の作動
シーケンスは従来のものとまったく同じである。

【００２０】細線ワイヤ用のノズル孔は上ノズル自体に
形成されているので、上ノズルを正しく装着すれば、該
ノズルによって形成されるワイヤガイド用水柱の垂直度
が保証され、面倒な調整を必要としない。上ノズルの構
造は従来のものに比べ、ノズル孔に加え補給孔などの孔
が複数個設けられるだけで、付加構造は簡単であり、上
記の作用効果を経済的に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】要部の断面による側面図（結線作動時）。

【図２】要部の断面による側面図（放電加工時）。

【図３】ジェットノズルの平面図（補給孔、ノズル孔を
破線で示している）。

【図４】ワイヤ放電加工装置における要部の正面図（放
電加工時）。

【図５】ワイヤ放電加工装置における要部の正面図（結
線作動時）。

【図６】サービス装置の斜視図。

【図７】従来例における結線作動の状況を説明するため
の断面による側面図（太孔）。

【図８】従来例における結線作動の状況を説明するため
の断面による側面図（細孔）。

【図９】他の実施例の平面図（補給孔部分）。

【符号の説明】

１　　ワイヤ放電加工機構　　　　　　　　　　　　　
　　　２　　自動ワイヤ結線機構 ３　　上ノズル　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４　　下ノズル７　　ジェットノズル
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９　　ワイ
ヤ１６　　ワイヤガイド用水柱　　　　　　　　　　　
　　　１８　　ノズル孔 １９　　補給孔　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２３　　パッキン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ワイヤ放電加工機構とワイヤガイド用
   水柱を利用する自動ワイヤ結線機構を備え、ワイヤ放電
   加工機構の上ノズルは結線時に必要な水柱径を得る口径
   を備えたノズル孔とその周囲に配置され、加工時に必要
   な加工液量を得るための複数の補給孔を備え、自動ワイ
   ヤ結線機構は結線時に上ノズルに下方から当接し上記の
   補給孔を閉鎖するジェットノズルを備えていることを特
   徴とした精密ワイヤ放電加工装置。