JPH0511936Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ワイヤーカツト加工機による金型
等の切断加工に先立つて、ワイヤーを被加工物の
主平面に対して垂直に設定することおよびワイヤ
ーと被加工物との位置関係を設定することがそれ
ぞれ容易なワイヤー位置決め装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図はワイヤーカツト加工機の全体構成を示
し、基台１の上に加工タンク２が設置され、さら
にその上にワイヤー送り部３、ワイヤー巻取り部
４、操作制御部５等が設置されている。操作制御
部５は、数値制御によつて加工位置を自動で移動
させる機能を備えている。加工タンク２は被加工
物（以下ワークという）を設置して加工する加工
室である。

第６図は加工タンク２内部の主な構成を示す。
加工タンク２内には上部アーム６と下部アーム７
が延びており、両アーム６，７の先端８，９が対
向している。そして両アーム６，７は、操作制御
部５によつて、位置が読み取られると共に、所定
の位置へ移動操作される。１０は直径が0.2mm程
度の金属製のワイヤーであつて、両端がワイヤー
送り部３およびワイヤー巻取部４に巻かれてお
り、中間部が両アーム６，７内を通つて加工タン
ク２内に導かれており、両アーム６，７の先端部
８，９間で加工タンク内に露出している。１１は
ワークテーブルであつて、この上にワークが固定
され、ワークとワイヤー１０との間に発生する放
電によつて切断加工される。

この切断加工は、ワークに対して垂直になされ
る必要があるので、ワークの主平面である上面と
ワイヤー１０とは垂直でなければならない。また
切断加工装置はワークの主平面の特定位置（通常
主平面の１つの角度に決める）を原点とするＸ，
Ｙ座標によつて設定されるので、加工開始にあた
つては原点に対するワイヤー１０の位置を把握し
なければならない。以下これらの設定方法を図面
を用いて説明する。

まず第７図を用いて従来の垂直設定の方法を説
明する。第７図において１２は直方体のワークで
あつて、その主平面１３と２つの端側面１４，１
５は互いに直交しており、ワークテーブル１１に
固定されたサブベツド１６にクランプ１７によつ
て取り付けられている。またワイヤー１０は上下
両アーム６，７の先端部８，９間に取り付けられ
てワーク１２の側端面１４に対向して配置されて
いる。

そこでワイヤー１０とワーク１２間に電圧を加
えて、ワーク１２の側端面１４とワイヤー１０を
互いに接近させて行く。そして両者の隙間が数十
ミクロンになるとその隙間で放電して火花が発生
する。この場合、ワイヤー１０が側端面１４に対
して平行でない場合は、隙間の小さい部分のみで
火花が発生する。これを目視で観察することによ
り、側端面１４とワイヤー１０の対向する全範囲
で一様に火花が発生するように、操作制御部５を
操作して上部アーム６又は下部アーム７と側端面
１４とを接近させあるいは離して、最終的にワイ
ヤー１０と側端面１４とを平行にする。もう一方
の側端面１５に対しても同様の操作をしてワイヤ
ー１０と側端面１５とを平行にする。これによつ
てワイヤー１０は２つの側端面１４，１５と平行
になり、結果的にワーク１２の主平面１３に対し
て垂直に設定される。

次に、第８図を参照して、ワイヤー１０をＸ，
Ｙ座標の原点１８に設定する従来の手順を説明す
る。尚、説明の便宜上、ワーク１２の側端面１４
に沿つた方向をＹ軸、側端面１５に沿つた方向を
Ｘ軸とする。

まず、上下両アーム６，７を平行移動させて、
垂直に設定されたワイヤー１０を側端面１４に接
触させる（第８図のイ）。この状態でワイヤー１
０はＸ軸方向には原点に対してワイヤー１０の半
径ｄ分だけマイナス方向に位置しているため、ア
ーム６，７のＸ座標を−ｄとして、操作制御部５
に入力する。次に、同様にしてワイヤー１０を側
端面１５に接触させ（第８図のロ）、アーム６，
７のＹ座標を−ｄとして操作制御部５に入力す
る。これによつて上下両アーム６，７の原点がワ
ーク１２の側端面１４と１５の交点に設定され、
以後はワイヤー１０の位置がアーム６，７のＸ，
Ｙ座標から把握される。なおアーム６，７が移動
するＸ，Ｙ座標と、ワーク１２の側端面１４，１
５とは正確に平行に加工されていない場合がある
ので、第８図のイ，ロ点は原点１８に近い点を選
ぶのが良い。

次に切断加工に移るには、上下両アーム６，７
からワイヤー１０をはずし、上下両アーム６，７
をプログラムに従つて、加工開始点として予めワ
ーク１２に設けた加工開始孔１９まで移動し、こ
こで再びワイヤー１０を上下アーム６，７及び加
工開始孔１９に挿通する。しかる後、Ｘ，Ｙ座標
で指定された加工線２０に沿つてワイヤー１０を
移動し、ワーク１２を切断加工する。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のワイヤーの垂直度設定によれば、ワーク
の側端面１４，１５とワイヤー１０を平行にする
ためには、上部アーム６と下部アーム７を幾度も
移動させてその位置を微調整しなければならない
ので、作業が複雑で面倒である。またワーク１２
の側端面１４，１５は主平面に対して正確に直角
に加工されておらず誤差が大きい場合があり、そ
のような場合には、ワーク１２の主平面１３に対
してワイヤー１０を垂直に設定することができな
いという欠点があつた。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、この考案によるワ
イヤーカツト加工機におけるワイヤー位置決め装
置は、被加工物の上面に当接させる設置下面と、
該設置下面に直交し、且つ互いに直交する第１及
び第２の設置側面と、設置下面を延長した仮想平
面に対して垂直であつて、且つ第１及び第２の設
置側面に各々平行な２組の対向する内壁から成る
測定孔と、測定孔から外周端に向つて切り開かれ
たワイヤー挿入口と を備えている。

〔作用〕

ワイヤー位置決め装置を、その設置下面をワー
ク（被加工物）上面に当接させ、第１及び第２の
設置側面をそれぞれワークの２つの側端面に当接
させて設置したとき、測定孔はワーク上面を延長
した仮想平面に垂直であり、測定孔の２組の対向
面は第１及び第２の設置側面に平行である。この
状態で、ワイヤーを測定孔内で右端に接する位置
から左端に接する位置まで移動すれば、その移動
距離と測定孔の寸法からワイヤーの傾斜角度が計
算できる。

〔実施例〕

以下図面を参照してこの考案を説明する。第１
図及び第２図はこの考案の位置決め装置及びその
取り付け図であつて、第１図は要部平面図、第２
図は要部側面図を示す。第３図はワイヤーの垂直
設定説明図、第４図は位置設定説明図である。こ
れらの図において従来例と同じ構成には同じ符号
を付けて詳細な説明を省略する。

第１図及び第２図において、２１はこの考案に
よるワイヤー位置決め装置の一実施例であり、導
電性の金属を加工してその左半分には上面から下
面に貫通する測定孔２３が設けられている。測定
孔２３の左端には外周端に向つて切り開かれたワ
イヤー挿入口２４が設けられており、測定孔２３
内にワイヤー１０を容易に設定できるようにされ
ている。ワイヤー位置決め装置２１の右半分の下
面の一角には、設置下面３０と２つの設置側面２
５，２６との３面によつて内角が形成された直方
体状の空間が設けられている。そして設置下面３
０には永久磁石２２が埋め込まれ、設置側面２６
には球面の一部を突出させて基準球２７が埋め込
まれている。

測定孔２３は、設置側面２５に平行な１組の対
向する内壁３１，３２と、設置側面２６に平行な
１組の対向する内壁３３，３４とから成り、これ
らの内壁３１ないし３４は設置下面３０を延長し
た仮想平面に対して垂直である。

そしてこの位置決め装置２１がワーク１２に設
置された状態では、設置下面３０が永久磁石２２
の吸着力によつてワーク１２の主平面１３に密接
し、設置側面２５はワークの側端面１４に密接
し、基準球２７の先端が側端面１５に点接触し、
設置側面２６と側端面１５との間には空隙が形成
されるようになつている。このような構成にした
のは、ワークの相隣接する側端面１４，１５の角
度が完全に90°であるとは限らないからである。

ワイヤー位置決め装置２１の主要部の寸法（第
３図，第４図参照）、すなわち測定孔２３の深さ
Ａ、測定孔２３の幅Ｂ，Ｃ、設置側面２５と測定
孔内壁との間の寸法Ｄ、基準球２７の先端と測定
孔２３のもう一方の内壁との寸法Ｅは、予め所定
の寸法に設定されている。

次に、このワイヤー位置決め装置２１を用いて
ワイヤー１０をワーク１２の主平面１３に垂直に
設定する方法について、第２図及び第３図を用い
て説明する。

まずワイヤー１０を上下アーム６，７間に張
り、これをワイヤー位置決め装置２１のワイヤー
挿入口２４を通して測定孔２３内に移動する。
（ワークテーブル１１（第６図参照）を手動によ
り移動して行う）。この状態で一般にはワイヤー
１０は第３図のニの如く傾斜しているが、次の順
序に従つて垂直に修正される。

(1) ワイヤー１０を図面の左方向に平行移動し測
定孔２３の内壁３２左上端２８に接触した位置
で止める。この状態ホを左右（Ｘ軸）方向位置
の基準点とする。なお、ワイヤー位置決め装置
２１とワイヤー１０とが接触したことは、導通
測定器等を用いて電気的に検知する。

(2) 次にワイヤー１０を右方向に平行移動し測定
孔２３の内壁３１右下端２９に接触した位置で
止める。そして基準点からこの状態ヘまでの右
方向移動距離Ｆを計算する。

(3) 次に、測定孔２３の深さＡ、上下アーム６，
７の先端部８，９間の垂直距離Ｇ、移動距離
Ｆ、ワイヤー１０の直径ｄとから、先端分８，
９間のＸ軸方向水平距離Ｚ＝Ｇ／Ａ×（Ｂ−Ｆ
−ｄ）を求め、Ｚ／２だけワイヤー１０を左方
向に平行に移動するト。

(4) 次に上部アーム６を右方向にＺだけ移動す
る。

この結果、ワイヤー１０は内壁３１，３２に
対して平行になる。

(5) 次に、測定孔２３の他の一組の対向した内壁
３３，３４に対しても(1)〜(4)と同じ手順によつ
て、ワイヤー１０と内壁３３，３４とが平行に
なるように修正する。以上の操作によりワイヤ
ー１０は測定孔２３に平行に設定され、ワーク
１２の主平面１３に対して垂直になる。

次にこのワイヤー１０を測定孔２３の中心位置
に設定する手順を第４図を用いて説明する。

(1) まずワイヤー１０を測定孔２３内で最初の位
置Ｐから左に平行移動して内側面３２の１点Ｑ
に接触させる。

(2) 次にワイヤー１０を右に平行移動して内側面
３１の１点Ｒに接触させ、点ＱからＲまでの移
動距離を計算する。

(3) 次に移動距離の半分だけワイヤー１０を左側
に平行に移動する。

以上でワイヤー１０はＸ軸方向に関しては測定
孔２３の中心Ｓに設定されたことになる。次にＹ
軸方向に対しても同様な操作をしてワイヤー１０
をＴ−Ｕ−Ｖと移動させることにより、ワイヤー
１０は測定孔２３の中心Ｖに設定される。

そして測定孔２３の中心Ｖは、ワーク１２の原
点１８に対して、Ｘ座標が−（Ｂ／２＋Ｄ），Ｙ座
標が＋（Ｃ／２＋Ｅ）の位置にある。そこでこの
位置データと、予めプログラムされた加工開始点
の位置データとにより、ワイヤー１０を外した上
下両アーム６，７を加工開始点１９（第１図参
照）まで移動する。ここで上下両アーム６，７間
にワイヤー１０を接続した後、プログラムに従つ
てワーク１２とワイヤー１０とを相対的に移動さ
せて、ワーク１２を切断加工することになる。

〔考案の効果〕

この考案によるワイヤーカツト加工機における
ワイヤー位置決め装置２１を用いれば、ワイヤー
１０を測定孔２３内で前後左右に移動させること
によつて、その移動可能距離から、ワイヤー１０
の傾き及び原点１８に対する位置を測定すること
ができる。従つて、勘や経験に頼らなくても、測
定結果から短時間でワイヤー１０の傾きを修正す
ることができると共に、ワイヤー１０の位置を知
ることができるという効果が得られる。

またワイヤー位置決め装置２１をワーク１２に
取り付けた時、測定孔２３はワーク１２の主平面
１３に垂直であり、ワイヤー１０を測定孔２３に
平行に設定するのであるから、たとえワーク１２
の側端面１４が主平面１３に垂直でなくても、ワ
イヤー１０は主平面１３に垂直に設定できるとい
う効果が得られる。

なお、操作制御部５のプログラム制御機能と接
触感知装置とを用いれば、ワイヤー１０を測定孔
２３内で自動的に移動させ、対向する一対の内壁
に接触した位置で自動的に停止させることが可能
であつて、ワイヤー１０の傾きを修正及び原点に
対する位置設定を自動化することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの考案の実施例に係
り、第１図はワイヤー位置決め装置の取り付け状
態を示す要部平面図、第２図は同じく要部側面
図、第３図は、ワイヤーの垂直設定の説明図、第
４図はワイヤーの原点位置設定の説明図、第５図
はワイヤーカツト加工機の構成図、第６図はワイ
ヤーカツト加工機の加工タンク内の構成図、第７
図は従来のワイヤーカツト加工機におけるワイヤ
ー垂直設定の説明図、第８図は同じくワイヤーの
原点位置設定の説明図である。 １……ワイヤーカツト加工機、１０……ワイヤ
ー、１２……被加工物（ワーク）、１３……主平
面（上面）、２１……ワイヤー位置決め装置、２
３……測定孔、２４……ワイヤー挿入口、２５，
２６……設置側面、３０……設置下面、３１，３
２，３３，３４……内壁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被加工物の上面に当接させる設置下面と、該接
   地下面に直交しかつ互いに直交する第１および第
   ２の設置側面と、 前記設置下面を延長した仮想平面に対して垂直
   であつて、かつ前記第１および第２の設置側面に
   各々平行な２組の対向する内壁から成る測定孔
   と、該測定孔から外周端に向つて切り開かれたワ
   イヤー挿入口と を備えたことを特徴とするワイヤーカツト加工機
   におけるワイヤー位置決め装置。