JPH0615530A - ワイヤカット放電加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワイヤ電極の張架作業にかかる動作を重複さ
せ、張架時間を短縮することができるワイヤカット放電
加工機を提供することを目的とする。 【構成】方向変換台２５が回収箱５３方向に移動された
切断位置において通電子３７，３８によりワイヤ電極８
が切断されると、方向変換台２５がガイド体５４方向の
初期位置に移動される。その移動過程において送りロー
ラ２８と第１ピンチローラ３０とで挟持されたワイヤ電
極８が被加工物方向に向かって送給され、初期位置に移
動された後もそのままワイヤ電極８の送給が継続されて
ワイヤ電極８の自動張架作業に移行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ電極と被加工物
とを相対的に移動して該被加工物に所定の加工を行うワ
イヤカット放電加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極
は、通常直径が0.05ｍｍ〜0.3mm 程度の細いものであ
る。このワイヤ電極と被加工物との間に加工用放電パル
スを印加して被加工物に複雑な断面形状の孔あけ加工を
する場合、一つの被加工物の加工が完了した後、次の被
加工物を加工する前に、一旦ワイヤ電極を強制的に切断
し、再度張架する作業が必要となる。

【０００３】また、ワイヤ放電加工中、ワイヤ電極と被
加工物との小さい間隙のうち、限られた範囲で放電が集
中する等の異常事態により、ワイヤ電極が断線すること
がある。その場合にも、ワイヤ電極を再度張架する作業
が必要となる。特に前記の事故でワイヤ電極が断線した
場合、その断線部（ワイヤ電極の先端部）やその近傍の
ワイヤ電極の外周表面は、被加工物との放電により変形
していることが多く、そのまま隙間の小さいワイヤガイ
ドや加工開始位置に形成した加工開始孔等に前記先端部
を通過させることが困難となる等、ワイヤ電極の再張架
作業が面倒になる。

【０００４】そこで、断線時等のワイヤ電極の変形した
先端部などの不適当な部分を所定寸法だけ切断して、こ
れを廃棄し、ワイヤ電極の先端部を前記ガイド部等に通
り易いように修正した後、再度ワイヤ電極を張架するよ
うにしている。そのための装置は種々提案されている。

【０００５】例えば、本出願人が先に出願した特願平４
ー１２２４８号においては、ワイヤ電極と被加工物との
間にて、回動可能な方向変換台の下部に設けたワイヤガ
イドを、回転ソレノイドにてワイヤ電極の加工時の経路
と廃棄時の経路とに選択的に移動させ、ワイヤガイドを
予め廃棄経路に臨ませた状態で、ワイヤ電極の先端を送
給し、ついでワイヤ電極を切断手段にて切断して廃棄部
に廃棄する。その後、ワイヤ電極が廃棄部に回収された
ことが検出されると、方向変換台を元の位置へ復帰さ
せ、次いでワイヤ電極の張架作業に移行させていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
電極の張架作業には多くの連続する動作が必要なため、
各動作の完了を待って次の動作を行なっており、非常に
長時間を要していた。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ワイヤ電極の張架作業にかかる
動作を重複させ、張架時間を短縮することができるワイ
ヤカット放電加工機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のワイヤカット放電加工機においては、ワイヤ
電極を挿通するための初期位置とワイヤ電極を切断する
ための切断位置とに移動可能な移動手段と、その移動手
段の切断位置においてワイヤ電極を切断するための切断
手段と、その切断手段により切断されたワイヤ電極を前
記被加工物に向かって送給するためのワイヤ電極送給手
段と、前記移動手段の切断位置において前記切断手段に
よりワイヤ電極を切断した後、前記移動手段の初期位置
への復帰過程において前記ワイヤ電極の送給を行なうよ
うに前記ワイヤ電極送給手段を制御する制御手段とを備
えている。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明のワイヤカット放電
加工機においては、移動手段が切断位置に移動された状
態で切断手段によりワイヤ電極が切断された後、移動手
段が切断位置から初期位置へ復帰される過程で制御手段
によりワイヤ電極送給手段がワイヤ電極の送給を開始す
るように制御される。

【００１０】

【実施例】次に本発明を具体化した実施例について図１
〜図９を参照して説明する。

【００１１】ワイヤ放電加工機における基台１上には、
加工槽２が載置されており、該加工槽２内には加工槽２
に固定されたワークテーブル３上に載置固定された被加
工物Ｗが絶縁性の加工液５に浸漬されている。その加工
液５は加工液供給装置４から供給され、加工により汚濁
した加工液５を加工液供給装置に回収され、フイルタ等
を介して濾過したのち再度循環させて供給される。

【００１２】また、基台１と加工槽２との間には、図１
に示すように、被加工物ＷをＸＹ平面上を移動させるＸ
Ｙテーブル６が配置されており、図示しない駆動機構に
より駆動制御される。

【００１３】コラム７の上部には、ワイヤ電極８を巻回
したワイヤボビン９が設けられており、そのコラム７の
上部に支持された上部アーム１０には上ノズル１１が形
成されている。またコラム７の下部に支持された下部ア
ーム１２には下ノズル１３が配置されている。ワイヤボ
ビン９から引き出されたワイヤ電極８は、上ノズル１１
から被加工物Ｗを介して下ノズル１３に略鉛直状に張架
され、図示しない電源からワイヤ電極８と被加工物Ｗと
にパルス電流を通電し、鉛直状にて下向きに通過するワ
イヤ電極８と被加工物Ｗとの微小間隙部（放電加工部）
で放電加工が行われる。なお、前記上ノズル１１及び下
ノズル１３の両方またはいずれか一方から加工液５を放
電加工部に向かって噴出させ、放電加工の金属くずの除
去と放電加工部の冷却とを実行する。前記ワイヤ電極８
の搬送速度（移動速度）は、放電加工条件、被加工物Ｗ
の板厚等により種々あるが、板厚50mm程度で100 〜300m
m/秒である。

【００１４】方向変換プーリ１４は前記下ノズル１３の
下方に配置されており、該方向変換プーリ１４にて横方
向に搬送方向を変換された使用済みのワイヤ電極８を強
制的に挟持搬送するための上下一対のローラ１５，１６
のうち少なくとも一方のローラを収納モータ１７（図２
参照）にて回転駆動し、使用済のワイヤ電極８を収納す
る収納箱１８に送る。

【００１５】次に、ワイヤ電極８の供給部について、図
２及び図３を参照して説明する。ワイヤボビン９に回転
力を与える駆動モータ２０は、放電加工時にワイヤボビ
ン９の回転する方向に対して逆方向の回転力を発生さ
せ、放電加工中のワイヤ電極８に予張力を付与し、断線
時にはワイヤ電極８を巻き戻す力を与える。また、放電
加工時には回転センサ２２を備えたパウダーブレーキ２
３に連結されて制動力を与えられるプーリ２１とピンチ
ローラ１９との間でワイヤ電極８が挟持され、ワイヤ電
極８に所定の張力が与えられる。

【００１６】方向変換台２５は、図３に示すように、フ
レーム２４に枢軸２６を介して上端部を揺動可能に支持
される。ワイヤガイド２７は前記枢軸２６より上方のフ
レーム２４に設けられ、送りローラ２８は前記ワイヤガ
イド２７の下方位置のフレーム２４に設けられている。
該送りローラ２８は図示しない無端ベルトなどの伝動機
構を介してステップモータよりなる搬送モータ２９によ
り回転させられる。

【００１７】第１ピンチローラ３０は前記送りローラ２
８と対向して設けられ、第１ピンチローラ３０は枢支軸
３２回りに回動するレバー３３を介して回転式の第１ソ
レノイド３１における回転板に連結してあり、前記第１
ソレノイド３１はコイルが励磁されるとその回転板が一
定角度回動し、枢支軸３２回りに回動するレバー３３を
介して第１ピンチローラ３０にてワイヤ電極８を送りロ
ーラ２８に挟持すると、ワイヤ電極８を下方に搬送す
る。回転式の第１ソレノイド３１のコイルの励磁が停止
されると、内蔵された復帰スプリングによって回転板が
反対方向の元の位置に復帰する自己復帰機能を有する。
前記方向変換台２５には前記枢軸２６の近傍位置にワイ
ヤガイド３４を有する。

【００１８】前記方向変換台２５に設けられる切断手段
３５は、回転支軸３６に設けたホルダ３９の取付く一対
の通電子３７，３８と、ホルダ３９を前記回転支軸３６
回りに回動させる回転式の第２ソレノイド４０とからな
り、回転式の第２ソレノイド４０を励磁して一対の通電
子３７，３８がワイヤ電極８に接触した状態で図示しな
い電源からの通電にて通電子３７，３８間のワイヤ電極
８が溶断される。なお、この回転式の第２ソレノイド４
０も前記回転式の第１ソレノイド３１と同様に自己復帰
機能を備えている。

【００１９】ワイヤ電極検出用のセンサ４１は前記切断
手段３５の下方位置の方向変換台２５に設けられ、ワイ
ヤガイド４２，４３は前記センサ４１の上下に設ける。
そして、後述のようにワイヤ電極８が事故で断線した場
合等においても、この一対のワイヤガイド４２，４３中
にワイヤ電極８が位置することにより、ワイヤ電極８が
センサ４１の検出可能範囲から外れないように保持する
ためのものである。

【００２０】送りローラ４４は前記ワイヤガイド４３の
下方のフレーム２４に設けられ、該送りローラ４４と対
向して設けた第２ピンチローラ４５は、送りローラ４４
は図示しない無端ベルトなどの伝動機構を介してステッ
プモータよりなる送出モータ４６により回転させられ
る。

【００２１】第２ピンチローラ４５は枢支軸４７回りに
回動するレバー４８を介して前述と同様の自己復帰機能
を備えた回転式の第３ソレノイド４９における回転板に
連結してあり、この回転式の第３ソレノイド４９はコイ
ルが励磁されるとその回転板が一定角度回動し、枢支軸
４７回りに回動するレバー４８を介して第２ピンチロー
ラ４５がワイヤ電極８を送りローラ４４に挟持するよう
に回動すると、ワイヤ電極８を下方に搬送する。これら
の構成の送り機構は、ワイヤ電極８の切断時のみ作動す
るものであり、放電加工時には非作動である。

【００２２】さらに、ワイヤガイド５０を方向変換台２
５の下端部に設けている。回転式の第４ソレノイド５１
は方向変換台２５を前記枢軸２６回りに左右に揺動回動
駆動するためのもので、揺動レバー５２を介して方向変
換台２５に連結してある。この回転式の第４ソレノイド
５１のコイルを励磁すると、その回転板が一定角度回動
し、揺動レバー５２を引張る。これにより、方向変換台
２５下端のワイヤガイド５０の下端開口がワイヤ電極の
回収箱５３の上端方向に臨むように方向変換台２５が回
動する（図４参照）。

【００２３】反対に回転式の第４ソレノイド５１のコイ
ルの励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリングに
よって回転板が反対方向の元の位置に復帰する自己復帰
機能を有する。これにより、前記ワイヤガイド５０の下
端開口が前記回収箱５３に隣接して配置された筒状のガ
イド体５４の上端開口部に臨むように、方向変換台２５
の位置が復帰する（図３参照）。このガイド体５４の下
端は加工時の上ガイド６２方向にワイヤ電極８を案内す
るためのものである。

【００２４】ワイヤ放電加工機の制御装置としての中央
処理装置（ＣＰＵ）５５は、図７に示すように、ワイヤ
放電加工機全体の制御プログラム及び後述するワイヤ電
極８の切断回収のための制御プログラムを予め記憶させ
た読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５６と、各種データを
一時的に記憶させる随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）
５７と、図示しないインターフェイスとを備え、ＣＰＵ
５５に前記切断手段３５における溶断用電源と通電子３
７，３８との間のスイッチ５８、前記ワイヤ電極検出用
のセンサ４１及び回転センサ２２を接続すると共に、駆
動回路（入出力ドライバー回路）５９を介して収納モー
タ１７、駆動モータ２０、パウダーブレーキ２３、搬送
モータ２９、送出モータ４６、回転式ソレノイド３１，
４０，４９、５１が接続されている。

【００２５】次に、このように構成されたワイヤ放電加
工機において、ワイヤ電極８が不意に断線した場合に不
用のワイヤ電極８の部分を所定長さだけ回収する制御に
ついて、図８及び図９に示すフローチャートに従って説
明する。

【００２６】図示しないスタートボタンが操作される
と、初期設定（Ｓ１）に続き、放電加工を実行する（Ｓ
２）。この状態では、駆動モータ２０にはワイヤ電極８
に予張力を付与するような回転力が与えられている。ま
た、ワイヤ電極検出用のセンサ４１にてワイヤ電極８が
検出されているので、当該センサ４１の出力信号はＯＮ
である。このとき、その加工中においては常にワイヤ電
極８が被加工物Ｗの箇所で断線しているか否かを判断し
ている（Ｓ３）。

【００２７】そして、ワイヤ電極８が断線すると、プー
リ２１の回転が停止し、それを回転センサ２２で検出す
る（Ｓ３，yes ）。この場合、断線したワイヤ電極８は
フリーな状態になるため、前記駆動モータ２０の前記回
転力がワイヤ電極８を巻き戻す方向（矢印Ａ方向）の力
として作用するので、ワイヤ電極８は矢印Ａ方向に巻戻
される（Ｓ４）。続いて、ワイヤ電極検出用のセンサ４
１がＯＦＦになったか否かが判別される（Ｓ５）。ワイ
ヤ電極８の巻き戻しが進み、ワイヤ電極８の断線の先端
箇所がセンサ４１より上方に位置すると、センサ４１の
出力信号はＯＦＦとなる。センサ４１の出力信号がＯＦ
Ｆになれば（Ｓ５，yes ）、直ちに駆動モータ２０の回
転を停止させ（Ｓ６）、次いで回転式の第４ソレノイド
５１を励磁（ＯＮ）すると（Ｓ７）、方向変換台２５は
枢軸２６回りに回動し、当該方向変換台２５における下
端のワイヤガイド５０の下端開口が回収箱５３の上方に
くるように位置変更する。

【００２８】この状態に方向変換台２５の位置を保持し
たまま、回転式の第１ソレノイド３１を励磁して送りロ
ーラ２８と第１ピンチローラ３０とでワイヤ電極８を挟
持し、次いで搬送モータ２９を駆動して（図４の矢印Ｂ
方向に）正回転させると（Ｓ８）、ワイヤ電極８の先端
部（断線）が回収箱５３方向に送られる。続いて、ＣＰ
Ｕ５５に設けられたタイマを０にリセットする（Ｓ
９）。センサ４１の箇所をワイヤ電極８の先端部が通過
して下方に行くと、センサ４１の出力信号がＯＮ信号に
変わる。

【００２９】次いで、一定時間（Ｔｏ）経過したか否
か、つまりタイマの値ｔがＲＯＭ５６に記憶された時間
値Ｔｏになったか否かを判別する（Ｓ１０）。この一定
時間経過により前記Ｓ５でセンサ４１により検出したワ
イヤ電極８の先端部（断線部）から一定寸法だけ下方に
繰り出したことになる。なお、この一定寸法は、断線や
放電加工等によりワイヤ電極８の断線部から上方のワイ
ヤ電極表面が変形するなどして不良になっていると推定
できる一定範囲を越えた寸法で、実施例の場合、100 〜
120 mm程度を廃棄するように、前記一定時間（Ｔｏ）を
ＲＯＭ５６に予め記憶させてある。

【００３０】そして、一定時間（Ｔｏ）経過したと判断
されると（Ｓ１０，yes ）、回転式の第１ソレノイド３
１をＯＦＦにすると共に搬送モータ２９を停止する（Ｓ
１１）。次に、回転式の第２、第３ソレノイド４０，４
９をＯＮにすると共に送出モータ４６を駆動し、送りロ
ーラ４４を矢印Ｃ方向に回転させ（Ｓ１２）、且つ切断
手段における電源のスイッチ５８をＯＮにして通電子３
７，３８に電流を通電させる（Ｓ１３）（図４参照）。

【００３１】これにより、上位置における停止状態のプ
ーリ２１及びピンチローラ１９と、下位置の矢印Ｃ方向
に回転している送りローラ４４及び第２ピンチローラ４
５とで挟持され、且つ張力を付与されたワイヤ電極８は
通電子３７，３８箇所で溶断される。このとき、引張状
態で溶断されたワイヤ電極８の切断部は先端が針状に尖
った状態となるので、後に上下ガイド６２，６３や被加
工物Ｗにおける加工開始孔に挿通させることが容易とな
る。そして、前記送りローラ４４は送出モータ４６の作
動にてＣ方向に回転しているので、ワイヤ電極８が切断
されると同時に切断されたワイヤ電極８は自重で回収箱
５３に送り込まれる（図５参照）。

【００３２】このようにして切断回収作業が完了する
と、前記センサ４１の箇所でワイヤ電極８を検出しない
ので、センサ４１からの出力信号はＯＦＦ信号となり、
Ｓ１４におけるセンサ４１の出力信号がＯＦＦか否かの
判別結果はyes となる。続いて、スイッチ５８をＯＦＦ
にして、通電子３７，３８への電流を切る（Ｓ１５）。
次いで、第２，第３ソレノイド４０，４９をＯＦＦにす
ると共に送出モータ４６を停止させることにより（Ｓ１
６）、ワイヤガイド５０の上方の通路を開放する。

【００３３】さらに第１ソレノイド３１を励磁して送り
ローラ２８と第１ピンチローラ３０とでワイヤ電極８を
挟持し、次いで搬送モータ２９を駆動して（図６の矢印
Ｄ方向に）正回転させると（Ｓ１７）、先端部が切断さ
れた新品のワイヤ電極８がワイヤガイド５０方向に送ら
れる。また、Ｓ１７とほぼ同時に回転式の第４ソレノイ
ド５１をＯＦＦさせて方向変換台２５を初期位置に戻す
（Ｓ１８）。これにより、方向変換台２５が初期位置へ
復帰されワイヤガイド５０の下端開口が元の筒状のガイ
ド体５４上端に臨んだ時には、ワイヤ電極８の先端がワ
イヤガイド５０の上端近傍まで達しており、引き続いて
ワイヤ電極の自動張架作業に移行できる（図６参照）。

【００３４】本実施例においては、図５に示すワイヤ電
極８が切断されて方向変換台２５の初期位置への復帰指
令が出力されてから実際に方向変換台２５が初期位置へ
移動されるまでに要する時間は２秒であり、図５に示す
ワイヤ電極８が切断された状態から図６に示すワイヤ電
極８がワイヤガイド５０の上端に達するまでに要する時
間は２．５秒であった。このため、従来ワイヤ電極８が
切断されてから方向変換台２５の移動とワイヤ電極８の
送給とを順に行なっていた場合には、図６の状態に達す
るまでに確認動作も含めると５秒を要していたのに対
し、本実施例ではワイヤ電極８を送給する動作だけの
２．５秒で図６の状態に達することができる。

【００３５】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、種々の変形を行なうことができる。

【００３６】例えば、方向変換台２５は左右に揺動され
るものに限らず、上下に移動するものやワイヤ電極８を
廃棄するためにワイヤ電極８を把持して別の場所へ移送
するようなものでもよい。

【００３７】また、ワイヤ電極８を送給するタイミング
は、第４ソレノイド５１をＯＦＦする信号に基いて第１
ソレノイド３１をＯＮし、搬送モータ２９を駆動するよ
うにしてもよく、要はワイヤ電極８の自動張架に係る動
作を重複させるものであれば、各動作に要する時間に応
じて最適な動作タイミングを選択すればよい。

【００３８】さらに、回転式ソレノイド３１，４０，４
９，５１を直動式の電磁ソレノイドやモータ等に代えて
もよいことは言うまでもなく、また、切断手段は他のカ
ッター形式のものであってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のワイヤカット放電加工機においては、ワイヤ電極
を切断する位置からワイヤ電極を挿通する位置への復帰
過程においてワイヤ電極の送給を開始するようにしたの
で、ワイヤ電極の張架作業に要する時間を短縮すること
ができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤ放電加工機の概略側面図である。

【図２】ワイヤ電極切断回収部の側断面図である。

【図３】放電加工時のワイヤ電極切断回収部の側断面図
である。

【図４】回転台の位置を変更させた状態を示す説明図で
ある。

【図５】ワイヤ電極が切断された状態を示す説明図であ
る。

【図６】ワイヤ電極が送給される状態を示す説明図であ
る。

【図７】制御装置を示すブロック図である。

【図８】制御のフローチャートである。

【図９】制御のフローチャートの続きである。

【符号の説明】

Ｗ 被加工物 ８ ワイヤ電極 ２５ 方向変換台 ２８，４４ 送りローラ ２９ 搬送モータ ３０，４５ ピンチローラ ３１，４０，４９，５１ 回転式ソレノイド ３７，３８ 通電子 ４１ センサ ４６ 送出モータ ５２ 揺動レバー ５５ 中央処理装置（ＣＰＵ） ５６ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ） ５７ 随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ電極と被加工物とを相対的に移動
   して該被加工物に所定の加工を行うワイヤカット放電加
   工機において、 ワイヤ電極を挿通するための初期位置とワイヤ電極を切
   断するための切断位置とに移動可能な移動手段と、 その移動手段の切断位置においてワイヤ電極を切断する
   ための切断手段と、 その切断手段により切断されたワイヤ電極を前記被加工
   物に向かって送給するためのワイヤ電極送給手段と、 前記移動手段の切断位置において前記切断手段によりワ
   イヤ電極を切断した後、前記移動手段の初期位置への復
   帰過程において前記ワイヤ電極の送給を行なうように前
   記ワイヤ電極送給手段を制御する制御手段とを備えてい
   ることを特徴とするワイヤカット放電加工機。