JPH06320339A

JPH06320339A - 水溜めワイヤ放電加工機

Info

Publication number: JPH06320339A
Application number: JP13695393A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hosoda; 洋細田; Tetsuya Okuno; 哲也奥野
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 1994-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】水溜めワイヤ放電加工機における加工槽の水
位を、流入する総水量の変動にかかわらず、常に適正な
範囲の位置に維持すること。【構成】水溜めワイヤ放電加工機に関する。水位調整
手段を備える。水位調整手段は、加工槽１の上限水位と
下限水位を検出する水位検出装置、排水量の調整が可能
な排水口および上限水位の検出信号を受けて前記排水弁
を開き、同じく水位の下限水位の検出信号で排水弁を閉
じる制御装置を有する。排水口は開度の調整が可能なも
のとされることがある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加工槽に水（加工
液）を満たして水中でワークに対し放電加工を行う水溜
めワイヤ放電加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水溜めワイヤ放電加工装置におい
て、加工槽の水位は、加工槽の壁に設けた開口に堰板を
上下移動可能に取り付け、堰板の上縁から加工槽の水を
溢流させることで行っている。すなわち、堰板の位置を
上下に調整することで、水位を必要な高さに維持してい
る。

【０００３】しかし、このような堰板を備えた開口によ
る場合、水位の調整は手動で行わねばならず、部分的に
厚さが異なるワークを連続加工する場合に適切に対応す
ることができない。特に、夜間の連続自動運転の場合に
対処できない。また、排水個所が２か所になるので、排
水処理のために特別な構造を必要とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、加工槽の
水位を流入する総水量に応じて、常に適正な範囲の位置
に維持できる水溜めワイヤ放電加工機の提供を課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】加工槽に貯留した水中で
ワークを放電加工する加工機に関する。水位調整手段を
設ける。水位調整手段は、水位の上限位置と下限位置
（設定値）を検出する水位検出装置、開閉作動する排水
弁および水位の上限位置検出信号を受けて排水弁を開
き、水位の下限位置検出信号で排水弁を閉じる制御装置
を備える。

【０００６】次ぎの具体的構成を備えることは好まし
い。排水弁は、開度の調整が可能なものであること。排
水弁は弁体と弁座の接触面が流下方向に頂点を有する円
錐形状面とされ、弁体が前記円錐形の軸の方向に移動さ
れるものであること。

【０００７】

【作用】水位検出装置は水位の上限位置と下限位置を検
出して検出信号を制御装置に送る。制御装置は、放電加
工時に水位が上限に達したことの検出信号で排水弁を設
定した所定時間だけ開き、同様に、下限水位に達した検
出信号で排水弁を設定した所定時間だけ閉じる。

【０００８】制御装置は、前記の所定時間帯の間の時間
では、排水口を単位時間当たりの排水量が単位時間当た
りに加工槽へ流入する総水量にほぼ等しくなる開度に調
整することがある。弁体と弁座における、流下方向に頂
点を有する円錐形状をした接触面は、排水量の調整を容
易にする。

【０００９】

【実施例】図１は、水溜めワイヤ放電加工機（以下、単
に加工機という）の加工槽１の部分を示す。加工槽１
は、テーブル２に載置されて、上ワイヤガイド３、下ワ
イヤガイド４に対し、直交Ｘ，Ｙ軸方向に移動が可能と
されている。上ワイヤガイド３は先端に上ノズル５を備
え、加工機の上コラムに対し上下（Ｚ軸）方向に移動可
能なＺ軸ユニット６の先端に取り付けられている。下ワ
イヤガイド４は加工機の下アーム７の先端に固定的に取
り付けられ、上ワイヤガイド３と対向して配置されてい
る。符号８は、ワークで載台９上に配置されている。

【００１０】加工槽１は、一側の底面に排水口１０を有
する。排水口１０は弁体１１とこれを受ける弁座１２で
構成され、弁体１１と弁座１２の接触面は、下方に頂点
を有する円錐形状面となっている。弁体１１には、前記
の円錐形の軸に一致してシャフト１３が垂直に取り付け
られ、シャフト１３の上端部はボールねじ１４に形成さ
れている。

【００１１】加工槽１の一側壁にはモーター１５（ステ
ップモーター）が取り付けられていると共に、この一側
壁は延長されてステー１６に形成され、ボールナット１
７が回動自在に軸着されている。ボールナット１７は、
モーター１５の出力軸１８とベルト１９で結合され、モ
ーター１５によって駆動されるようになっている。そし
て、ボールナット１７には前記のシャフト１３のボール
ねじ１４が螺合される。

【００１２】一方、Ｚ軸ユニット６には上限用のフロー
トスイッチ２０ａと下限用のフロートスイッチ２０ｂが
垂直方向に取り付けられ、Ｚ軸ユニット６の上下運動に
伴って、上ワイヤガイド３と共に移動するようになって
いる。図２に示すように、フロートスイッチ２０ａは上
限水位を規定し、フロートスイッチ２０ｂはノズル５の
先端より上方位置に配置されて下限水位を規定する。符
号２１は、上ワイヤガイド３における電極ピンの位置を
示している。

【００１３】フロートスイッチ２０（ａ，ｂ）は、ＯＮ
／ＯＦＦスイッチでコントローラー２２に接続され、そ
れぞれ加工槽１の水位が上限位置、下限位置に到達した
時にＯＮ信号をコントローラー２２に伝達し、他の状態
ではＯＦＦとなっている。フロートスイッチ２０（ａ，
ｂ）とコントローラー２２は水位検出装置を構成してい
る。

【００１４】コントローラー２２はモーター１５の正転
・停止・逆転の駆動とそれぞれの駆動時間（回転量）の
設定が可能な機能を有し、また、モーター１５の正転で
弁体１１は上昇して排水口１０を開き、逆転で下降す
る。すなわち、前記の水位検出装置とモーター１５およ
び開度を調整できる排水口１０とで水位調整手段が構成
されている。

【００１５】放電加工の開始に際し、加工槽１に水が貯
留される。水位はフロートスイッチ２０（ａ，ｂ）の中
間すなわち、上限水位と下限水位の間に設定される。加
工槽１の大きさは縦・横・深さが５０×５０×２０（ｃ
ｍ）、加工槽１に単位時間当たり流入する総水量は１０
００ｃｃ／ｍｉｎ、フロートスイッチ２０（ａ，ｂ）の
間隔は垂直距離で５０ｍｍとする。

【００１６】コントローラー２２に正転・停止・逆転の
それぞれの時間が設定される。正転・逆転に関しては、
実質的に弁体１１を上下移動して排水口１０の開度を決
めるモーターの回転量であって、開度ａ、開度ｂおよび
開度ｃが設定される。開度ａは、弁体１１に関して排水
口１０を完全に閉じた位置からの上昇量が１０ｍｍでこ
のときの排水量は流入する総水量にほぼ等しい１０００
ｃｃ／ｍｉｎとする。開度ｂは、弁体１１の上昇量が５
０ｍｍでこのときの排水量は３０００ｃｃ／ｍｉｎとす
る。開度ｃは排水口１０が閉じられた状態で、弁体１１
の上昇量０ｍｍ、排水量０ｃｃ／ｍｉｎである。なお、
弁体１１と弁座１２は円錐形状の面で接しているので弁
体１１の上昇量が１０ｍｍから３０ｍｍになったとき排
水量が正確に１０００ｃｃから３０００ｃｃにはならな
いが、便宜上、前記の数値とする。

【００１７】停止に関しては、停止時間ａ、停止時間ｂ
および停止時間ｃが設定される。停止時間ａは正転を停
止した時の時間であり、開度ａ、フロートスイッチ
（ａ，ｂ）の間隔および加工槽１の大きさに関連して定
められ、３分とする。停止時間ｂは、停止時間ａと同様
にして定められる時間であるが、６分とする。停止時間
ｃはフロートスイッチ（ａ，ｂ）のいずれかがＯＮとな
るまでの時間とされる。

【００１８】図２（イ）の状態で放電加工が開始される
時、加工槽１の水位はＡ上限とＡ下限の間にあって、フ
ロートスイッチ２０（ａ，ｂ）はいずれも作動せず、一
方、排水口１０の弁体１１は開度ａ（１０ｍｍ）に維持
されている。すなわち、加工槽１には、上ワイヤガイド
３、下ワイヤガイド４のノズルからジェットが吐出さ
れ、流入する総水量として１０００ｃｃ／ｍｉｎの水が
供給されるが、これとほぼ等しい水が排水口１０から流
出するので、実際上、加工槽１の水位は変化しない。し
たがって、水位がＡ上限を越えて漏電事故が発生した
り、Ａ下限を越えてノズル５の先端が露出し、スラッジ
の除去が不調になるなどのことがなく、正常な放電加工
を維持することができる。

【００１９】加工槽１の水位は、加工機が連続加工運転
の途中にワイヤ断線の修復や新たな加工位置に移動する
際にワイヤ自動結線作動が行われたり、あるいはノズル
に供給する水圧の変化や粗加工と仕上げ加工で流入する
総水量が変化することにより、変動する。そして、水位
がＡ上限位置に到達するとフロートスイッチ２０ａがＯ
Ｎ作動し、その上限位置検出信号でコントローラー２２
はモーター１５を正転し、ボールねじ１４・ボールナッ
ト１７を介して弁体１１を開度ｂ（３０ｍｍ）とし、３
分（停止時間ａ）停止する。このため、水位は毎分８ｍ
ｍ（１０００ｃｃ前後の総水量が流入しているとき）か
ら毎分１２ｍｍ（水の供給が途絶えているとき）の範囲
で下降し、水位がＡ上限を超過するのを防止する。この
場合の水位の下降は迅速であり、漏電などの事故は確実
に防止される。

【００２０】水位がフロートスイッチ２０（ａ，ｂ）の
ほぼ中間位置に到達した所で、フロートスイッチ２０ａ
がＯＮ作動したことにともなう作動は終了し、ついで、
モーター１５が逆転されて弁体１１が下降され、排水口
１０が開度ａとされた所で停止され、停止時間ｃとされ
る。この状態は、通常の放電加工の状態である。

【００２１】水位がＡ下限位置に到達するとフロートス
イッチ２０ｂがＯＮ作動し、その下限位置検出信号でコ
ントローラー２２はモーター１５を逆転し、ボールねじ
１４・ボールナット１７を介して弁体１１を開度ｃ（０
ｍｍ）とし、６分（停止時間ｂ）停止する。このため、
水位は毎分４ｍｍ（１０００ｃｃ前後の総供給量が持続
されているとき）から０ｍｍ（水の供給が途絶えている
とき）の範囲で上昇し、水位がＡ下限を超過するのを防
止する。

【００２２】停止時間ｂが経過するとフロートスイッチ
２０ｂがＯＮ作動したことにともなう作動は終了し、つ
いで、モーター１５が正転されて弁体１１が上昇され、
排水口１０が開度ａとされた所で停止（停止時間ｃ）さ
れる。この状態は、通常の放電加工の状態である。な
お、通常は停止時間ｂが経過した時、加工槽１の水位は
フロートスイッチ２０（ａ，ｂ）のほぼ中間位置に到達
しており、前記の作動が実行されるが、加工槽１に対す
る水の供給が途絶えているときは依然としてフロートス
イッチ２０ｂはＯＮ状態にあるので、排水口１０を閉じ
た状態が維持される。

【００２３】以上の作動は、図２（ロ）のようにワーク
の厚さ（上下方向寸法）が変化しても、これにともなう
Ｚ軸ユニット６の上下移動と共にフロートスイッチ２０
（ａ，ｂ）も移動してＢ上限とＢ下限が設定され、まっ
たく同様に行われる。ただし、Ｚ軸ユニット６の上下移
動が急速に行われる場合は、その変位はフロートスイッ
チ２０（ａ，ｂ）の間隔の範囲内にとどめられるべきで
あり、急速に、かつ、フロートスイッチ２０（ａ，ｂ）
の間隔を越える場合は、上下移動にともなって、別途の
手段で加工槽１に流入する総水量を増加させる必要があ
る。

【００２４】以上は、一実施例であって本発明は図示し
た具体的な構成に限定されない。水位の検出装置は、フ
ロートスイッチ２０（ａ，ｂ）に限らず、他の検出原理
による検出装置であっても良い。フロートスイッチは２
個以上を配置して、より細かな水位調整を行うこともあ
る。弁体１１の開閉は、モーターによらず、ステップ作
動とステップ量を調整できるエアアクチュエーターによ
って行うこともできる。

【００２５】

【発明の効果】水溜めワイヤ放電加工機において、長時
間の無人自動運転が可能となる。加工槽からの排水個所
が１か所であり、格別な排水処理を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体を機構的に示した正面図。

【図２】加工時の状態を（イ）（ロ）並列して示す正面
図。

【符号の説明】

１加工槽２テーブル３上ワイヤガイド４下ワイヤガイド５ノズル６Ｚ軸ユニット７下アーム８ワーク９載台１０排水口１１弁体１２弁座１３シャフト１４ボールねじ１５モーター１６ステー１７ボールねじ１８出力軸１９ベルト２０（ａ，ｂ）フロートスイッチ２１電極ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工槽に貯留した水中でワークを放電加
工する加工機であって、水位調整手段を備え、水位調整
手段が加工槽における水面の設定した上限位置と下限位
置を検出する水位検出装置と、弁座に開閉作動する排水
弁を有し単位時間当たりの排水量を単位時間当たりに加
工槽へ流入する総水量より大きくすることができる排水
口および放電加工時に水位の上限位置検出信号を受けて
前記排水弁を開き、同じく水位の下限位置検出信号で排
水弁を閉じる制御装置を有していることを特徴とした水
溜めワイヤ放電加工機。
【請求項２】排水弁は、排水口の開度を調整可能なも
のとされ、制御装置は、水位の上限位置検出信号を受け
て前記排水弁を設定した所定時間だけ開き、同じく水位
の下限位置検出信号で排水弁を設定した所定時間だけ閉
じると共に、これらの時間帯の間では、単位時間当たり
の排水量が単位時間当たりに加工槽へ流入する総水量に
ほぼ等しくなる開度に調整するものであることを特徴と
した請求項１に記載の水溜めワイヤ放電加工機。
【請求項３】排水口は弁体と弁座の接触面が流下方向
に頂点を有する円錐形状面とされ、弁体が前記円錐形の
軸の方向に移動されるものであることを特徴とした請求
項２に記載の水溜めワイヤ放電加工機。