JPH0475820A - ワイヤカット放電加工機の水質制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ワイヤカット放電加工機の加工液の比抵抗を
一定に保持する水質制御装置に関する。

従来の技術 ワイヤ放電加工機においては、加工液は通常水が使用さ
れ、該加工液の電導率を所定の電導率に維持するため、
加工液の比抵抗を検出し、該比抵抗値が一定になるよう
にイオン交換器を使って制御している。

放電加工が進行するにつれて、加工液の比抵抗は低下し
ていく。そのため、加工液の比抵抗を比抵抗検出器で検
出し、設定比抵抗値以下になったことを検出すると加工
液をイオン交換器に通し、加工液の比抵抗を高め、所定
の比抵抗値に維持されるよう制御している。

一方、被加工物の材質によっては、加工液の比抵抗を大
幅に上げて加工した方が良い。すなわち、金型製作に使
用されることが多いＳＫＤやＳＫＳ鋼材の場合、加工液
の比抵抗は１〜２Ｘ１０’Ω・ｃｍ程度がよいとされ、
鋼材や超鋼材等の被加工物を加工する場合には、加工液
の比抵抗は３〜１０×１．０４Ω・Ｃｍと大幅に高い値
で加工する方かよいとされている。

ｊ７たがって、例えば５ＫＳＥ材を加工した後、続いて
銅材を加工しようとすると加工液の比抵抗を大幅に上昇
させる必要がある。

しかし５、これまで、加工液の比抵抗をあげる方法はイ
オン交換器に加工液を循環させるだけなので能率が悪く
、前記のように大幅に上昇させようとすると相当の時間
（１＝２時間）を要することがあった なお、比抵抗を下げるには、水道水（比抵抗は通常０．
５×１０’Ω・ｃｍ程度）を加工液に混入する方法が一
般的に採用されている。

発明が解決しようとする課題 本発明は、ワイヤカット放電加工機に供給する加工液の
比抵抗を、現在値より高い値に設定し７て制御する場合
に、加工液の比抵抗値を速やかに」１昇させることがで
きる水質制御装置の提供を課題とする。

課題を解決するための手段 ワイヤカット放電加工機の加工液供給タンクに高比抵抗
液タンクを併設する。

前記の両タンクを高比抵抗液タンク側からの供給経路で
接続（７、該経路に電磁弁を設ける。

加工液供給タンクに加］二液の比抵抗が設定値以下の場
合に検出出力を出ず比抵抗検出器を配置する。

比抵抗検出器からの検出出力が存在（−でいる間、前記
電磁弁を開駆動する駆動手段を設ける。

前記の比抵抗検出器は、設定値に対して設定した幅量上
に低い比抵抗値のときに検出出力を出すものとすること
がある。

作用 加工液の比抵抗が設定値以下になると、比抵抗検出器が
これを検出（−１検出出力を生じる。駆動手段はこれを
受番」て高比抵抗液タンクからの供給経路における電磁
弁を開き駆動する。これによって高比抵抗液タンクに貯
留された高比抵抗液が加工液供給タンクに導入され、加
工液の比抵抗を速やかに上昇させる。

実施例 第１図に示すように水質制御装置１はワイヤカット放電
加工機が備えた加工液供給ユニット２と高比抵抗液供給
ユニット３との組み合わせからなる。

〔加工液供給ユニット２〕 加工液供給タンク４、第１のイオン交換経路５、フィル
ター経路６および第１の水道水供給経路７を備える。符
号８はワイヤカット放電加工機への加工液供給経路であ
る。

加工液供給タンク４は清タンク９と濁タンク１０からな
り、両タンク９，１０はフィルター経路６で接続されて
いる。

フィルター経路６は濁タンク１−０側に濾過用ポンプ１
１を、清タンク９側にフィルター１２を備える。

清タンク９には第１のイオン交換経路５が接続され、こ
の経路５は清タンク９を出てからイオン交換器用ポンプ
１３、メータリレー１４の検出電極１５、電磁弁１６（
２方向切り替え弁）およびイオン交換器１７を介して再
び清タンク９に接続され、前記電磁弁１，６からは清タ
ンク９へ直接に還流経路１８が接続されている。

第１の水道水供給経路７は水道蛇口から電磁弁１９（開
閉弁）を介して清タンク９に接続されている。

なお、加工液供給経路８は清タンク９から吐出用ポンプ
２０を介してワイヤカット放電加工機の上・下ノズル２
１に接続され、また、液受はパン２２を介して濁タンク
１０に接続されるものである。

符号２３はオーバフロー防止孔を示す。

〔高比抵抗液供給ユニット〕

高比抵抗液タンク２４、第２のイオン交換経路２５、第
２の水道水供給経路２６および高比抵抗液供給経路２７
を備える。

高比抵抗液供給タンク２４は比抵抗が高い加工液（高比
抵抗液）を貯留しておくタンクで、フロー）スイッチ２
８を備えると共に第２のイオン交換経路２５が接続され
ている。

第２のイオン交換経路２５は、高比抵抗液タンク２４か
ら出されて、第１のイオン交換経路５と同様にイオン交
換器用ポンプ２９、メーターリレー３０の検出電極３１
、電磁弁３２（２方向切り替え弁）およびイオン交換器
３３を備えて再び高比抵抗液タンク２４に接続され、前
記の電磁弁３２からは還流経路３４が直接高比抵抗液タ
ンク２４に接続されている。

第２の水道水供給経路２６は水道蛇口から電磁弁３５（
開閉弁）を介して高比抵抗液供給タンク２４に接続され
ている。

高比抵抗液供給経路２７は、高比抵抗液タンク２４から
加工液供給タンク４に高比抵抗液を供給する経路で、高
比抵抗液供給ポンプ３６とその加工液供給タンク４側に
電磁弁３７（２方向切り替え弁）を備えると共に該電磁
弁３７から還流経路３８が前記のタンク２４に接続され
ている。

以上において、検出電極１５を備えたメータリレ＝１４
（第１のイオン交換経路）、検出電極３１を備えたメー
タリレー３０（第２のイオン交換経路）は加工液の比抵
抗を検出する比抵抗検出器Ａ、　　Ｂを構成している。

第２図は、比抵抗検出器Ａ関し検出電極１５゜メータリ
レー１４．電磁弁１６と３７および１９のコイル１６’
、３７−　１９’　との結合関係を示す回路図で、Ｍ＋
はメータリレー１４のメータ、Ｈ，Ｌはリレーで、かつ
その接点を示し、メータＭ１の両端子には検出電極１５
が接続され、該検出電極１５で検出した比抵抗値に応じ
て前記メータＭ１の針が振れ、その針の位置に応じて前
記リレーが動作または非動作となり、その接点をオン。

オフさせ、電磁弁１６，３７．１９を駆動、非駆動させ
るようになっている。リレーＬの非作動側接点は符号■
で示すようにリレーＦ（第４図）と直列に接続されてい
る。

第３図は、このメータＭ１の針３９とリレーの接点Ｈ，
Ｌのオン、オフの関係を説明する説明図で、加工液の比
抵抗の値を上限値４０．下限値４１の間に設定したとき
、清タンク９内における加工液の比抵抗値が高くメータ
Ｍ】の針３９が上限値４０を超える場合には、接点Ｈの
リレーが作動し該接点Ｈをオンにし、上限値４０より低
い抵抗の場合は該接点をオフにする。また、設定下限値
４１より比抵抗の値が低くなり、針３９が下限値４１を
超え設定領域を外れると、接点りのリレーが作動し、該
接点りをオンにするようになっている。

なお、リレーＨの接点オンでは電磁弁１９が開き、リレ
ーＬの接点オンでは電磁弁１６がイオン交換経路５側に
開となるように切り替わると共に、電磁弁３７が供給経
路２７側に開となるように切り替わる。リレート１コイ
ル３７′は電磁弁３７の駆動手段を構成する。

第４図は、比抵抗検出器Ｂに関し検出電極３１およびメ
ータリレー３０と電磁弁３２のコイル３２′　との結合
関係およびフロートスイッチ２８と電磁弁３５のコイル
３５′との結合関係を示す回路図であり、Ｍ２はメータ
リレー３０のメータ、Ｄは検出電極３１に関する接点を
備えたリレーＮはフロートスイッチ２８の切り替え部、
Ｆ、はフロートスイッチ２８に関する接点を備えたリレ
ーを示し、メータＭ２の両端子には検出電極３１が接続
され、該検出電極３１で検出した比抵抗値に応じて前記
メータＭ２の針４４が振れ、その針４４の位置に応じて
前記リレーＤが動作または非動作となり、その接点をオ
ン、オフさせ、電磁弁３２を駆動、非駆動させるように
なっている。また、切り替え部Ｎにはフロートスイッチ
２８の上限接点４２と下限接点４３が接続され、フロー
トの上下に応じて前記リレーＦが動作または非動作とな
り、その接点をオン、オフさせ、電磁弁３５を駆動、非
駆動させるようになっている。なお、リレーＦは前記の
ようにリレーＬの非作動側と直列に接続されているので
、リレーＬが非作動の場合のみ作動する。

第５図は、このメータＭ２の針４４とリレーＤのオン、
オフおよびフロートスイッチ２８の上下とリレーＦのオ
ン、オフの関係を説明する図で、高比抵抗液供給ユニッ
ト３における高比抵抗液の比抵抗値が設定された下限値
４５より比抵抗の値が低くなり、（）４４が下限値４５
を低い側に外れると、リレーＤの接点をオンに（７、再
び下限値４５を高い側に超過するとオフとなるようにな
っている。また、高比抵抗液タンク２４の水位が下限水
位４６まで低下すると、フロートスイッチ２８、切り替
え部Ｎを介してリレーＦがオンとされ、電磁弁３５を開
いて水道水を高比抵抗液タンク２４に導入Ｉ５、上限水
位４７に達すると同様にフロートスイッチ２８、切り替
え部Ｎを介１７．てリレーＦをオフにし、水道水の供給
を停止するようになっている。

ワイヤカットの加工Ｉ程では、加工液供給経路８を介し
て清タンク９から、所定の比抵抗値に制御された加工液
が吐出用ポンプ２０によってワイヤカッＩ・放電加工機
の上・下ノズル２１に供給される。そして、放電加丁部
を通った汚濁液は液受はパン２２を介して濁タンク１０
に回収される。

濁タンク１０の汚濁液はフィルター経路６を介１５て濾
過用ポンプ１１によって清タンク９に送り込まれるが、
途中フィルタ１２でスラッジ等固形の不純物が除去され
る。

清タンク９の加工液は第１のイオン交換経路５を介１７
てイオン交換器用ポンプ１３により検出電極１−５（比
抵抗検出器Ａ）を経由し、加工液の比抵抗の高低によっ
て電磁弁１−６でイオン交換器１７側、または還流経路
１８側に振り分けられて送り出され、再び清タンク９に
戻される。

高比抵抗液タンク２４の高比抵抗液は第２のイオン交換
経路２５を介してイオン交換器用ポンプ２９により検出
電極３１　（比抵抗検出器Ｂ）を経由し２、高比抵抗液
に関する抵抗値の高低によって電磁弁３２でイオン交換
器３３側、または還流経路３４側に振り分けられて送り
出され、再び高比抵抗液供給タンク２４に戻される。

この場合、高比抵抗液供給ユニッｌ−３の高比抵抗液は
、後述のようにｌ〜で比抵抗値が加工液供給ユニット２
における加工液の比抵抗値よりかなり高く（約１０倍程
度）維持されている。

加工中、清タンク９内における加工液の比抵抗値が低下
］２、メータＭの針３９が比抵抗小の方へ移動し７、設
定値のｒ限値４Ｉを超えると、接点りのリレーが作動し
、該接点りをオンと（７、電磁弁１６．３７を駆動し、
これにより、清タンク９からイオン交換器用ポンプｉ　
３で汲み上げられた加工液は電磁弁Ｉ６を通りイオン交
換器１７を経由して清タンク９へ戻されると共に、同時
に供給経路２７を介して電磁弁３７をきおり、高比抵抗
液タンク２４の高比抵抗液が清タンク９に注入される。

その結果、ワイヤカット放電加工機に供給される加工液
の比抵抗は急速に増大する。そして、加工液の比抵抗値
が設定領域内に入り、メータＭの針３９が下限値４１−
を超え、設定領域内に入ると接点りのリレーは作動を停
止し、その接点りがオフとなるので電磁弁１６．３７は
切り替わり、イオン交換器用ポンプｉ　３で汲み上げら
れた加工液は還流経路１８を通ってそのまま清タンク９
に戻り、また、高比抵抗液は還流経路３８を通って、そ
のまま高比抵抗液タンク２４に戻ることきなる。

電磁弁３７が開いて、高比抵抗液が清タンク９に注入さ
れている間、高比抵抗液タンク２４の水位が下限水位以
下に下がっても、リレーＦは遮断されているから、水道
水が高比抵抗液に混入して比抵抗値が低下１．て１．ま
うこさはない。

そ１．て、加工液の比抵抗値を高い状態とした加工が終
了ｊ７、次に比抵抗値を下げて加工を行うために、メー
タＭ１の設定領域を比抵抗が低い方に設定１．たとき、
このときのメータＭ＋の針３９は比抵抗値の高い位置に
あり、新Ｌ　＜設定された設定領域の上限値４０よりも
比抵抗値が高い側にある。そのため、接点Ｈのり１ノー
が作動シフ、その接点Ｉ４をオン表１−５電磁弁１９の
コイル１９′に電流を流すから電磁弁］９が開き第１−
の水道水供給経路７から水道水が清タンク９に供給され
る。その結果、清タンク９の加工液は水道水が供給され
ることによってその比抵抗が低下し、それにつれ、メー
タＭの針３９が比抵抗が低い側に移動１２、上限値４０
より比抵抗値が小さい側になると、リレーＨの接点はオ
フとなり、電磁弁１９の動作を停止させ水道水の清タン
ク９への供給を停止させる。

この場合、清タンク９に水道水が供給されることから清
タンク９の加工液は清・濁タンク９，１０間の隔壁を請
えて濁タンク１０に溢流するが、増加した濁タンク１０
の加工液はオーバーフロー防止穴２３から外部に排出さ
れる。

一方、高比抵抗液供給ユニット３では、前記した第１の
イオン交換経路５に関する作動と同様な第２のイオン交
換経路２５の作動によって高比抵抗液タンク２４内にお
ける高比抵抗液の比抵抗値が常時下限値４５（設定値・
・・必要とする高比抵抗値）に維持される。また、前記
タンク２４の水位が下限水位４６を低い側に超過すると
フロートスイッチ２８、切り替え部ＮによってリレーＦ
を介して電磁弁３５が開かれ、第２の水道水供給経路２
６から水道水が導入され、そして、水位が上限水位４７
に到達すると前記の電磁弁３５が閉じられ水道水の供給
が停止される。ただし、この作動は前記のように、清タ
ンク９に高比抵抗液の供給が必要とされない、電磁弁３
７が閉じている時にのみ行われる。

水道水が供給されると高比抵抗液の比抵抗値は大きく低
下し、これを第２のイオン交換経路２５で設定値まで回
復するには時間を要するが、次回に高比抵抗液の供給が
必要となるのは、通常かなりの時間をおいてからなので
、充分に余裕を持って回復させることができる。

前記の実施例では、清タンク９の比抵抗が設定幅より低
下した場合、電磁弁１６がイオン交換経路５側に切り替
わると同時に電磁弁３７も供給経路２７側に切り替えら
れて、ただちに高比抵抗液が清タンク９に供給されるよ
うになっているが、比抵抗の低下が軽い場合はイオン交
換経路を開くだけで充分に回復させることができる場合
もあるので、前記の比抵抗検出器Ａを設定した設定値に
対し、前記の回復可能な範囲を見越して設定した幅量上
に低い比抵抗値になった時に初めて検出出力を出すもの
とし、電磁弁３７の頻繁な作動を抑制することもできる
。

前記実施例においては、加工液の比抵抗値を検出する検
出電極１５とメータリレー１４で比抵抗検出器Ａを構成
したが、メータリレー１４に代え、検出電極１５からの
比抵抗検出信号が比抵抗設定領域の上限値より大きくな
った場合又は下限値より小さくなった場合、それぞれ出
力信号を出す回路等によって比抵抗検出器を構成しても
よく、さらに比抵抗検出機構Ｂに付いても同様であるこ
とはもちろんである。

発明の効果 加工液の比抵抗値をイオン交換器と高比抵抗液の混入に
よってすばやく高めることができ、加工液に関し低い比
抵抗の加工状態から高い比抵抗の加工状態への変更を能
率よく行える。

加工途中において、加工液の比抵抗が低い側に変位して
も高比抵抗液の供給で速やかに回復させることができる
から面粗さなどワイヤカット製品の品質を低下させるこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要図、第２図は検出電極
、メータリレーＭｌ、電磁弁のコイルとの結合関係を示
す回路図、第３図はメータリレーの動作説明図、第４図
は検出電極、メータリレーフロートスイッチ、電磁弁の
コイルとの結合関係を示す回路図、第５図はメータリレ
ーＭ２、フロートスイッチの動作説明図である。 ４・・・加工液供給タンク、５，２５・・・イオン交換
経路、７．２６・・・水道水供給経路、９・・・清タン
ク、１０・・・濁タンク、１４．３０・・・メータリレ
ー１５．３１・・・検出電極、１６．１９．３２，３５
゜３７・・・電磁弁、２４・・・高比抵抗液タンク、２
７・・・高比抵抗液供給経路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイヤカット放電加工機が備えた加工液供給タン
   クに高比抵抗液タンクを電磁弁を介した供給経路で接続
   し、加工液供給タンクに加工液の比抵抗が設定値以下の
   場合に検出出力を出す比抵抗検出器を配置すると共に、
   該比抵抗検出器からの検出出力が存在している間、前記
   電磁弁を開駆動する駆動手段を設けたことを特徴とする
   ワイヤカット放電加工機の水質制御装置。
2. （２）比抵抗検出器が、設定値に対して設定した幅以上
   に低い比抵抗値のときに検出出力を出すものであること
   を特徴とする請求項１に記載したワイヤカット放電加工
   機の水質制御装置。