JPH05212628A - 放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工中であっても加工槽の液面レベルに対応
した加工液供給装置内の適正液量の確認ができ、さらに
液量の不足分を検出し適正液量まで補充する制御装置を
備えた放電加工装置を得る。 【構成】 加工液供給装置５０の汚液槽２１に加工槽１
の任意の液面レベル設定値に対応する汚液の適正液面を
判別し得る液面指示計３０を設ける。また、加工液の減
少量を判別するための液面レベル検出センサを加工液供
給装置５０内に取り付け、この液面レベル検出センサの
出力値を基に加工液補充用配管に設置した電磁弁を開閉
し加工液の補充を行う制御装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浸漬仕様の放電加工装
置に係り、さらに詳しくは放電加工装置の加工液の液面
検出装置及び加工液供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまでのワイヤ放電加工装置は、加工
槽に加工液を充満せずに、上部および下部のノズルから
加工液をワイヤに噴射しつつ加工する吹き掛けタイプが
主流であった。しかし、近年、加工対象物が多様化し、
複雑形状の部品加工においてもワイヤ放電加工が行われ
るようになり、その場合には、加工槽に加工液を充満
し、その中にワークを漬けて加工する浸漬タイプのワイ
ヤ放電加工装置が使用される。

【０００３】図８は、一般的な水中浸漬仕様のワイヤ放
電加工装置を示す模式図である。図において、１は加工
液が溜められる加工槽、２はワークを固定するテーブル
であり加工槽１内に設置されている。３はテーブル２に
固定されたワークであり、このワーク３を貫通走行しな
がら、ワーク３との間に電圧が印加されたワイヤ電極４
によって加工される。そして、加工槽１がオペレータの
入力データに基づく制御装置５からの指令によって図中
前後左右に移動し、ワーク３は希望の形状に加工され
る。６、７はそれぞれワイヤ電極４の位置を規制する上
下のワイヤガイド部であり、またそれぞれワイヤ電極４
の出入口部には、加工液を噴射するノズルを備えてい
る。８は下部ワイヤガイド７に結合された下部アームで
あり、内部にワイヤの走行経路をガイドするパイプを有
し、ワイヤ電極４は下部アーム８の内部を走行した後回
収される。９はＺ軸装置であり、オペレータの入力デー
タに基づく制御装置５の指令により、ワークの高さに応
じて上部ワイヤガイド６の位置を規制している。

【０００４】また、１０は加工槽１に隣接して取り付け
られている加工液の液面レベル設定器であり、その下部
には加工槽１との連通口（図示なし）が設けられてお
り、この連通口を介して加工槽１と液面レベル設定器１
０の液面が同一になる。１１は液面レベル設定器１０の
側壁にその一部を貫通させて取り付けられた液面レベル
設定用のツマミネジであり、ネジを緩めると上下に移動
でき任意の高さに設定できる。１４は液面レベル設定器
１０の内側に一定の隙間を保持して配設された管状のジ
ャバラであり、その上端がツマミネジ１１の端部に固定
され、下端が後述するバルブ１２に取り付けられてい
る。１２は液面レベル設定器１０の内部に設置され、液
面レベル設定器１０の底部に設けられた排出口１３を開
閉する箱状のバルブであり、このバルブ１２を開けるこ
とによりジャバラ１４と液面レベル設定器１０の隙間に
溜められた加工液を排出できる。また、バルブ１２には
上面から下面に貫通する穴が設けられており、ジャバラ
１４をオーバーフローした加工液はジャバラ１４の内側
及びバルブ１２の上記貫通穴を通り排出口１３から排出
される。

【０００５】５０は加工液供給装置であり、加工液を貯
留する加工液タンク２０、加工液タンク２０内にあって
加工槽１の排出口１３から排出された汚液を溜める汚液
槽２１、同じく加工液タンク２０内にあって加工槽１へ
供給をする清液を溜めておく清液槽２２、清液槽２２に
溜められた清液を加工槽１に供給する加工液供給ポンプ
２３、清液槽２２内に設置され、フィルターポンプ２５
によって送られる汚液を濾過するフィルター２４から構
成されている。なお、加工中には加工液供給ポンプ２３
は、清液をワイヤガイド部６、７にも供給しており、こ
の清液はここに設置された噴射ノズルから噴出して加工
槽１に溜められる。２６は汚液槽２１の液面を指示する
液面指示計であり、液面の昇降により上下動するフロー
ト２７、一端がフロート２７に固定され、加工液タンク
２０の上面に固定されたガイド部材６０により上下動自
在に案内支持された指示棒２９、指示棒２９に表示され
た指示目盛り２８ａ，２８ｂから構成されている。そし
て、指示目盛り２８ａは加工液が加工槽１に全く供給さ
れていない状態（以下「定常状態」という。）において
加工液が適量の場合に、ガイド部材６０の上面を指示す
るように設定されており、目盛り２８ｂはフィルターポ
ンプ２５がエアーを吸い込まない最低許容液面のときに
ガイド部材６０の上面を指示するように設定されてい
る。

【０００６】次に動作について説明する。加工開始前
は、図９に示すように定常状態であり、加工液供給ポン
プ２３は停止している。この定常状態ではフィルターポ
ンプ２５が稼働しており、汚液を清液槽２２へ送りフィ
ルター２４によって濾過し、清液槽２２をオーバーフロ
ーした清液は汚液槽２１に流れ込んでいる。この循環に
より、加工によって汚れた加工液は再び清液に再生され
るのである。なお、フィルターポンプ２５の供給能力
は、加工液供給ポンプ２３よりも大きく設計されている
ので、加工中においてもフィルターポンプ２５が運転さ
れていれば清液槽２２は定常状態と同様に満水状態にな
っている。加工中は加工液供給ポンプ２３が稼働し、清
液槽２２の清液が加工槽１に供給される。加工槽１にお
いては、ワークの高さに応じてツマミネジ１１によって
液面が設定されており、設定値を越える加工液は排出口
１３から排出され汚液槽２１に戻される。加工終了後は
バルブ１２が解放され、加工液は全て汚液槽２１に戻さ
れる。

【０００７】加工液タンク２０には加工液を定常状態に
おいて所定の量、すなわち液面指示計２６の指示目盛２
８ａがガイド部材６０の上面を指示する量を入れてお
く。この液量は全量が加工液タンク２０に貯留でき、か
つ図１０に示すように加工槽１の液面が最高になった場
合でも汚液槽２１の液面がフィルターポンプ２５の吸込
口より下位にならないように設定されている。汚液槽２
１の液面がフィルターポンプ２５の吸込口より下位にな
った場合には、フィルターポンプ２５がエアーを吸い込
み、これが故障の原因になることがあるので、これを防
止するために最低許容液面を指示目盛２８ｂによって示
すようにしてある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の浸
漬仕様のワイヤ放電加工装置においては、定常状態にお
ける初期液面レベルしか表示されていないので、加工中
のように加工槽１内に少量でも加工液が入っている状態
では液量が適量かどうかの判別ができない。従って、蒸
発、外部への飛散等による加工液の減少量を確認するた
めには一旦定常状態に戻し、液面指示計２６によって確
認しなければならず、しかも長時間を要する加工の場合
には加工を中断できず、このような確認さえも出来な
い。

【０００９】この様な場合に、フィルターポンプ２５が
エアーを吸い込むのを防止するために加工液の減少量を
経験的に予測し、加工中に加工液を遂次補充することが
多く実施されているが、もし適量以上補充した場合に
は、総液量が加工液タンク２０の容量以上になり、加工
終了後に加工槽１内の加工液を汚液槽２１に排出すると
加工液タンク２０から外部へオーバーフローすることに
なる。この様な事態を防止するために、補充による液量
の増加をあらかじめ加味し、加工液タンク２０の容量を
大きくすることも考えられるが、コストアップ及び設置
スペースの拡大という問題を生じてしまう。

【００１０】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、加工中であっても加工槽の液面レ
ベルに応じた必要加工液量の確認ができるワイヤ放電加
工装置を得ることを目的としており、さらに液量の不足
分を検出し、適正液量まで補充する加工液補充装置を備
えたワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第一の発明に係るワイヤ
放電加工装置は、ワークを浸漬する加工液が溜められる
加工槽と、加工槽内の液面レベルを設定し、設定液面レ
ベルを越えた加工液を排出する液面レベル設定器と、加
工槽に加工液を供給し、加工槽から排出される加工液を
貯留する加工液供給装置と、加工槽の設定レベルに対応
する加工液供給装置内の適正液面レベルを判別する液面
指示計とを備えたものである。

【００１２】また、第二の発明に係るワイヤ放電加工装
置は、ワークを浸漬する加工液が溜められる加工槽と、
加工槽内の液面レベルを設定し、設定液面レベルを越え
た加工液を排出する液面レベル設定器と、加工槽に加工
液を供給し、加工槽から排出される加工液を貯留する加
工液供給装置と、加工液供給装置内の加工液の液面レベ
ルを検出する液面レベル検出センサと、加工液供給装置
内に加工液を補充する加工液補充用配管に設置された電
磁弁と、加工槽の設定液面レベル値に対応する加工液供
給装置内の適正液面レベルと液面レベル検出センサにて
検出された加工液供給装置内の液面レベル値とを比較
し、検出された加工液供給装置内の液面レベル値が設定
液面レベル値に対応する適正液面レベル値よりも低い場
合には、電磁弁を開いて加工液供給装置内に加工液を補
充する手段を有する制御装置とを備えたものである。

【００１３】

【作用】上記のように構成されたワイヤ放電加工装置に
おいて、液面指示計が加工槽の各液面レベルに対応した
適正液量を指示するので、オペレータは加工中において
も加工液の過不足を確認でき、容易に加工液の補充がで
きる。また、第二の発明においては、液面レベル検出セ
ンサーが加工液供給装置内の加工液の液面レベルを検出
し、その液面レベルに対応した信号を制御装置へ出力す
る。そして、制御装置がこの検出された液面レベル値と
加工槽の設定液面レベル値に対応する加工液供給装置内
の適正液面レベル値とを比較し、検出された液面レベル
値がこの適正液面レベル値よりも低い場合には、電磁弁
を開いて加工液供給装置内に減少した加工液を補充す
る。

【００１４】

【実施例】

実施例１．図１は第一の発明の一実施例を示す模式図、
図２は図１の外観斜視図、図３は本発明の要部を示す斜
視図である。図において、１〜２５及び５０は従来装置
を示した図８と同一部分であり説明を省略する。３０は
液面指示計であり、加工液タンク２０の上面に固定され
た筒状のホルダー３１、ホルダー３１の正面の上下方向
に設けられた矩形の窓部３２、窓部３２の垂直方向の一
辺側に表示された目盛３３、ホルダー３１により上下動
自在に案内支持される指示棒３４、指示棒３４の一端に
固定され液面の昇降により上下動するフロート２７から
構成されている。なお、指示棒３４の上部には指示線３
５が表示されており、指示線３５の指示位置は窓部３２
を介して外部から確認できる。

【００１５】次に目盛り３３について説明する。上部ワ
イヤガイド６の高さ位置はワークの高さに応じて設定さ
れ、この位置はＺ軸設定値として制御装置５のディスプ
レイに表示される。そして加工槽１の液面レベルはこの
Ｚ軸設定値に対応してツマミネジ１１によって設定さ
れ、加工槽１の液面レベルが決まればこれに対応して汚
液槽２１の液面レベルが決まる。そこで、予めＺ軸設定
値に対応した汚液槽２１の適正液面レベルにおける液面
指示計２６の指示線３５が指示する位置をＺ軸設定値で
目盛っておけば、加工中においてもＺ軸設定値と指示線
３５が指示する数値とを比較することにより、加工液量
の過不足を確認することができる。すなわち、指示線３
５が指示する数値と制御装置５のディスプレイに表示さ
れているＺ軸設定値とが一致していれば、初期状態にお
いて設定した適正液量が維持されていることを示し、指
示線３５が指示する数値がＺ軸設定値よりも大きけれ
ば、適正液量より減少していることを示している。従っ
て、加工液が減少している場合には、オペレータは指示
線３５がＺ軸設定値と一致するまで加工液を補充すれば
よく、視覚で確認しながら確実に作業ができる。

【００１６】実施例２．図４は、第二の発明の一実施例
を示す模式図ある。図において、１〜４，６〜２５及び
５０は従来装置を示した図８と同一部分であり説明を省
略する。４０は汚液槽２１の底面に取り付けられた液面
レベル検出センサ、４１は制御装置５ａの指令により作
動する電磁弁であり、加工液補充用の配管に取り付けら
れている。

【００１７】上述のように構成された本実施例装置にお
いて、液面レベル検出センサ４０が汚液槽２１内の底面
における汚液の圧力Ｐを検出し、圧力信号Ｖを制御装置
５ａに出力する。液面レベル検出センサ４０が検出する
圧力Ｐは、図５に示すように、汚液の液面レベルＨに比
例するので、圧力Ｐに比例した圧力信号Ｖを制御装置５
ａに出力すれば、圧力信号Ｖの値は汚液槽２１の液面レ
ベルＨに比例した値になる。図６は液面レベル検出セン
サ４０が検出する圧力Ｐと制御装置５ａに出力する圧力
信号Ｖの関係を示したものである。一方、制御装置５ａ
にはＺ軸設定値に対応した汚液槽２１の液面レベルの許
容範囲を上限ＨＵ、下限ＨＬとして設定しておき、液面
レベル検出センサ４０が下限値ＨＬに相当する圧力ＰＬ
を検出し、圧力信号ＶＬを出力したときに電磁弁４１を
開き加工液を補充する。そして、汚液槽２１の液面が上
昇し液面レベル検出センサ４０が上限値ＨＵに相当する
圧力ＰＵを検出し、圧力信号ＶＵを出力したときに電磁
弁４１を閉じるという制御を行う。

【００１８】図７は上述の制御におけるタイミングチャ
ートを示したものである。図７（ａ）は横軸に時間、縦
軸に汚液槽２１の液面レベルをとり、時間の経過に対す
る液面レベルの変動を示している。図７（ｂ）は横軸に
時間、縦軸に液面レベル検出センサ４０の出力値をと
り、時間の経過に対する液面レベル検出センサ４０の出
力値の変化を示している。図７（ｃ）は横軸に時間、縦
軸に電磁弁４１の開閉状態をとり、ある時間における電
磁弁４１の開閉状態を示している。図に示すように汚液
槽２１の液面は加工時間の経過とともに低下し、液面レ
ベル検出センサ４０が下限値ＨＬに相当する圧力ＰＬを
検出して圧力信号ＶＬを制御装置５ａに出力すると、こ
の信号を受けて制御装置５ａから電磁弁４１を開くとい
う信号が送られ、電磁弁４１が開く。電磁弁４１の開放
中は加工液が補充されて汚液槽２１の液面は上昇し、液
面レベル検出センサ４０が上限値ＨＵに相当する圧力Ｐ
Ｕを検出して圧力信号ＶＵを制御装置５ａに出力する
と、この信号を受けて制御装置５ａから電磁弁４１を閉
じるという信号が送られ電磁弁４１が閉じる。このよう
な一連の動作を繰り返すことにより、汚液槽２１の液面
の高さは常に一定の範囲内に保たれる。

【００１９】なお、上述の実施例ではワイヤ放電加工装
置について説明したが、加工槽１に液面検出センサを取
り付け、制御装置５ａへ加工槽１の液面レベルの信号を
送信するようにすれば型彫放電加工装置にも適用するこ
とができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加工槽
の各液面レベルに対応した加工液供給装置内の適正液量
を液面指示計によって確認できるようにしたので、加工
中であっても加工液の減少量の確認ができ、適量の加工
液を容易に補充できる。

【００２１】また、加工液供給装置内に取り付けた液面
レベル検出センサによって、加工液の減少量を検出し、
電磁弁の開閉によって加工液を補充するようにしたの
で、加工中における加工液の量を常に一定に保つことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明の一実施例を示す模式図である。

【図２】図１の外観斜視図である。

【図３】本発明の第一の実施例による液面指示計を示す
図である。

【図４】第二の発明の一実施例を示す模式図ある。

【図５】第二の発明における液面レベル検出センサが検
出する圧力Ｐと汚液槽の液面レベルＨとの関係を示す線
図である。

【図６】第二の発明における液面レベル検出センサが検
出する圧力Ｐと制御装置に出力する圧力信号Ｖの関係を
示す線図である。

【図７】第二の発明における加工液の補充制御を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図８】一般的な水中浸漬仕様のワイヤ放電加工装置を
示す模式図である。

【図９】図８のワイヤ放電加工装置の定常状態を示す模
式図である。

【図１０】図８のワイヤ放電加工装置の加工槽内に加工
液が充満された状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 加工槽 ５ａ 制御装置 １０ 加工槽液面レベル設定器 ３０ 液面指示計 ４０ 液面レベル検出センサ ４１ 電磁弁 ５０ 加工液供給装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを浸漬する加工液が溜められる加
   工槽と、該加工槽内の液面レベルを設定し、該設定液面
   レベルを越えた加工液を排出する液面レベル設定器と、
   前記加工槽に加工液を供給し、前記加工槽から排出され
   る加工液を貯留する加工液供給装置と、前記加工槽の設
   定レベルに対応する前記加工液供給装置内の適正液面レ
   ベルを判別する液面指示計とを備えたことを特徴とする
   放電加工装置。
2. 【請求項２】 ワークを浸漬する加工液が溜められる加
   工槽と、該加工槽内の液面レベルを設定し、該設定液面
   レベルを越えた加工液を排出する液面レベル設定器と、
   前記加工槽に加工液を供給し、前記加工槽から排出され
   る加工液を貯留する加工液供給装置と、該加工液供給装
   置内の加工液の液面レベルを検出する液面レベル検出セ
   ンサと、前記加工液供給装置内に加工液を補充する加工
   液補充用配管に設置された電磁弁と、前記加工槽の設定
   液面レベル値に対応する加工液供給装置内の適正液面レ
   ベル値と前記液面レベル検出センサにて検出された前記
   加工液供給装置内の液面レベル値とを比較し、前記加工
   液供給装置内の液面レベル値が前記設定液面レベル値に
   対応する適正液面レベル値よりも低い場合には、前記電
   磁弁を開いて前記加工液供給装置内に加工液を補充する
   手段を有する制御装置とを備えたことを特徴とする放電
   加工装置。