JPS6092484A - 表面被覆装置 - 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】 本発明は表面被覆装置に関する。

振動器を具備した振動ホルダにより被覆材から成る線状
又は棒状等の電極を保持し、振動させつつその電極の自
由端を被加工体表面に軽く当接して、電極先端を被加工
体面に接離させると共に、両者間に通電して火花放電を
発生させ、上記被加工体の表面に超硬合金等による被覆
を形成する表面被覆装置は公知であり広く使用されてい
る。

而して、上記表面被覆装置としては、電極振動ヘッドを
手に持って操作するものが多かったが、近時、例えば特
公昭４０−０１９４３９号公報や実公昭４１−０１９２
３４号公報記載の如き振動ヘッドを機械装置のサーボヘ
ッドに保持させ°ζ、倣い又は数値制御により諸種の態
様の自動表面被覆を長時間にわたって行なわせることが
行なわれるようになってきた。

然しなから、表面被覆装置は加工の進行と共に被覆材か
ら成る電極が消耗するので、上記電極が一定の長さ以下
になったならば加工を一旦停止して、その都度電極を送
り出し、送り出す電極部分が無（なった時に振動器の振
動ホルダから上記電極を取り外して新しい電極と交換を
しなければならないと云う問題点があった。

而して、表面被覆装置に於ける電極の交換作業は繁雑な
作業であると共に、長時間の無人運転を妨げるものであ
った。

本発明は叙上の観点に立って成されたものであって、そ
の目的とするところは、電極が一定の長さ以下に消耗し
たならば自動的に新しい電極に交換するか、又は電極が
その保持状態で先端部側の消耗が成る限度以上に達すれ
ば、自動的に保持を一端解除して電極を所定の長さ送り
出し保持して加工を行ない、この電極送り出しを一回以
上行なって電極消耗長さが所定限度に達した所で自動的
に新しい電極と交換するように動作させるように構成し
て、長時間にわたり無人運転を行なうことが可能な表面
被覆装置を提供しようとするものである。

而して、上記の目的は、電極材から成る電極と被加工体
とを電源回路に接続すると共に、上記電極を振動させ被
覆を施すべき被加工体表面に接離させて上記被加工体表
面に被覆を施す表面被覆装置に、上記電極を着脱自在に
保持すると共に、その電極が一定長以上に消耗した時は
これを送り出し可°能に保持するか、又はこれを放棄す
るチャックと、上記チャックに送り出し可能に保持され
た電極を所定長さとなるように送り出し＠整する装置と
、上記チャックに取り付けるべき電極を複数本収容する
電極マガジンと、上記電極マガジン内に収容された電極
のうちの一本を取り出して上記チャックに保持せしめ得
る電極取付装置と、更に必要に応じ上記チャックがその
消耗した電極を被加工体面に放棄したときその電極を」
二記被加工体の加工面上から除去せしめる消耗電極除去
装置と、父上記チャック、上記送り出し調整装置、上記
電極取付装置、上記消耗電極除去装置の動作並びに電源
回路、加工送りその他公知の構成要素の動作を制御する
装置を付設することによって達成される。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。

第１図は、本発明にかかる表面被覆装置の一実施例を示
す説明図、第２図は、そのチャックに電極が取り付けら
れる状態を示す説明図、第３図は、他の実施例を示す説
明図、第４図は、そのチャックに電極が取りｆ＝ｔ　ｉ
：Ｉられる状態を示す説明図、第５図は本発明の他の実
施例を示す説明図である。

第１図及び第２図中、１は電極マガジン、１ａ及び１ｂ
は上記電極マガジン１に形成された孔、２．２は上記電
極マガジン１内に収容された電極、３は押圧板、４はス
プリング、５は油圧シリンダ、Ｇはピストン、７はピス
トンロンド、８は油圧切換弁、８ａはソレノイドコイル
、８ｂはスプリング、９は油圧タンク、１０は油圧ポン
プ、１１はチャック、１２は上記チャック１１の先端に
取り付けられたギア、１３は上記チャックの側壁面に固
定され、そのシャフトに取り付けられたギア１４が上記
チャック１１に取り付けられたギア１２と噛み合ってい
るチャック開閉用モータ、１５は上記チャック１１に取
り付けら−れた電極２にアーム１６を介して振動を与え
るための振動器を内蔵し図示されていないカラムにより
支承された筐体、１７及び１８はリミットスイッチ、１
９は圧縮空気噴射装置、加は電磁弁、２１はボンベ、２
２は被加工体、羽及びＵはクロススライドテーブル、５
は上記被加工体２２に回転位置を与えるために上記クロ
ススライドテーブル２３上に設けられたターンテーブル
、２Ｇ、２７及び閥は上記クロススライドテーブル２３
．２４及びターンテーブル２５を駆動するモーフ、２９
はクロススライドテーブル２３．２４及びターンテーブ
ル５を駆動するモーフ２６．２７及び２８、チャック１
１をギア１２及び１４を介して開閉するチャック開閉用
モータ１３、油圧切換弁８、筐体１５に内蔵されチャッ
ク１１に振動を与える振動器及び電磁弁２０等を予め定
められたプログラムに従って一括制御する数値制御装置
が内蔵された制御装置である。

而して、チャック１１に取り付けられる電極２は電極マ
ガジン１内に収容されており、スプリング４の弾性力を
介して押圧板３によって押え付けられて収容されている
。上記電極マガジン１にはそれぞれ油圧シリンダ５のピ
ストンロッド７及びチャック１１と相対向する位置に孔
１ａ及び１ｂが形成されている。

チャック１１の先端部分にはギア１２が取り付けられて
おり、上記ギア１２はチャック１１の側壁面に固定され
たチャック開閉用モータ１３のシャフトに取り付けられ
たギア１４と噛み合っていて、上記モータ１３の回転に
よってチャック１１の開閉が行なわれる。

チャック１１への電極２の装着及びチャック１１へ取り
付けられているＷｉ電極の消耗等に応する押し出し長さ
調整設定は油圧シリンダ５によって行なわれる。即ち、
チャック開閉用モータ１３が回転してチャック１１が開
かれると、制御装置２９から油圧切換弁８のソレノイド
コイル８ａに信号が送られて上記油圧切換弁８が切り換
えられ、油圧シリンダ５のピストンロッド７が電極マガ
ジン１の孔１ａを通って下方に向かって押し下げられる
と、電極マガジン１内に整列して収容せしめられた複数
本の電極２．２のうちの一本が電極マガジン１の孔１ｂ
から押し出されて上記チャック１１の取り付は位置に挿
設される。チャック１１に電ＦＡ２が挿設されるとチャ
ック開閉用モータ１３が逆回転してチャック１１が閉じ
られて電極２が固定される。

電極２と被加工体２２間には図示されていない電源回路
から電圧パルスが供給され、同時にチャック１１は、筐
体１５内に収容された振動器によりアーム１６を介して
上下の振動が与えられ、チャック１１に取り付けられた
電極２の自由端を被加工体２２の表面に軽く接離するこ
とによって両者間に火花放電が発生し、上記被加工体２
２の表面が電極２を構成する超硬合金等により被覆され
る。

チャック１１に取り付けられた電極２はその先端が所定
の長さだけ露出した状態で固定されているが、加工が進
行するに従って上記型＠２が消耗して短く成り、これに
従いチャック１１が下方に移動し、チャック１１を保持
しているアーム１６が筐体１５に設けられているリミッ
トスイッチ１８に接触するようになると、筐体１５内に
収容された図示されていない振動器が一旦停止されると
共に、上記チャック１１が上方に引き上げられる。

チャック１１が上方に引き上げられ、アーム１６がりミ
ソトス−ｆフチ１フと接触すると、チャック開閉用モー
タ１３が回転してチャック１１が開かれ、電極２はその
下端が被加工体２２の表面に接触する所まで自重で降下
するか、ｎ１１記の電極２のチャック１１への装竹後、
その先端部位が、孔１ｂの前後の位置にあるように待期
させられていたピストンロッド７か下降し、電極２を被
加工体２２表面に接触する迄押し出し、ピストンロッド
７は前記の待期状態に復起する。然るときは、上記チャ
ック開閉用モータ１３が逆回転して上記チャック１１が
締め付けられて再び表面被覆加工が開始される。

このサイクルが所定回数繰り返され、電極２が所定の長
さ以下に消耗し、前記の操作の結果電極２がチャック１
１から抜Ｉ：ｌ落ちると、これを適宜検知する等してチ
ャック１１が上方に引き上げられ、アーム１Ｇがリミッ
トスイング・１７と接触し、筐体１５内に収容された図
示されていない振動器が一旦停止せしめられ、そして、
必要に応じチ、トソク開閉用モータ１３が回転してチャ
ック１１のゆるみが調整され、他方前記のチャック１１
からＩｔｌｌすれて被加工体２２の加工面上に落下した
電極２は、ボンへ２１から電磁弁２０を介して圧縮空気
噴射装Ｍ１９から供給される圧縮空気により上記被加工
体２２の加工面から除去され、同時に前記電極２落−ト
に応じｌｉ、ｉ制御装置２９から油圧切換弁８のソレノ
イドコイルイルｂａに信号が送られて上記油圧切換弁８
が切り換えられ、一旦最上位位置迄上昇した油圧シリン
ダ５のピストンロッド７が再び重積マガジン■の孔１ａ
を通って下方に向かっ°ζ押し下げられ、電極マガジン
１内に整列して収容せしめられた複数本の電極２．２の
うらの一本が電極マガジン１の孔１ｂから押し出されて
上記チャック１１の所定取り付は位置に挿設される。

上記ｆｆｌ極２の先端が被加工体２２の表面に届くと同
時にチャック開閉用モータ１３が逆回転して上記チャッ
ク１１が締め付けられ、電極２かチャック１１に固定さ
れて電極２の取り付りが完了する。然る後、上記油圧切
換弁８が切り換えられてピストンロッド７が上方に引き
上げられて前記の所定待期位置、又は元の位置まで戻る
と、再び表面被覆加工が開始されるのである。

なお１．上記の新しい電極２への交換は、チャック１１
への装着電極２の消耗補正押出し調整操作の回数とか、
チャック１１内に電ＩＩ　２１！を端位置検知器を設け
る等の電極が一定の長さ以下に消耗したのを検知する適
宜の機構を設けて実施可能である。

また、新しい電極２を取すイｊけるロッド７は、チャッ
ク１１保持電極２の消耗禎押し出しを兼用しているが、
後者を別個の構成として、例えばチャック１１内に装着
電極２送り出し機１１１を設けるようにしても良い。

次に、第３図及び第４図について説明する。

第３図及び第４図中、第１図及び第２図中に付した番号
と同一の番号を付したものは同一の構成要素を示してお
り、３０はハウジング、３Ｉはモータ、３１ａは上記モ
ータ３１のシャフト、３２は上記モータ３１の回動に伴
い上下に移動せしめられ、電極マガジン１内に収容され
た電極２を押し出して電極取付ホルダ１１の取り付は位
置に挿設するロッド、３３は上記ロッド３２の一端に固
定された円板、３４は上記ロッド３２に取り付けられた
円板３３を移動可能に支承する支承軸である。

而して、本実施例に示す装置は、電極２のチャック１１
への供給装着及び装着電極２消耗に伴う押し出し消耗補
正等をモータ３１の回動によって行なうものであり、電
極マガジン１には電極押し出し機構が内蔵されたハウジ
ング３０が固定されている。

ハウジング３０の内周壁面の一端にはモータ３１が固定
され、そのシャツ）　３１　ａにはねじが切られており
、上記円板おに形成された雌ねじと噛み合うっている。

従って、上記ハウジング３０に取り付けられたモータ３
１の回動に応じてロッド３２は図中上下方向に移動する
ことができる。

而して、チャック１１への電極２の装着はモータ３１に
よって行なわれる。ｇＩＩち、チャック開閉用のモータ
１３が回転してチャック１１が開かれると制御装置２９
からモータ３１に信号が送られてモータが回動し、ロッ
ド３２が電極マガジン１の孔１ａを通って下方に向かっ
て押し下げられ、電極マガジン１内に整列して収容せし
められた複数本の電極２．２のうちの一本を電極マガジ
ン１の孔ｔｂから押し出して上記チャック１１の取り付
は位置に挿設し、然る後、チャック開閉用モータ１３が
逆回転してチャック１】が閉じられ”ζ電極２が固定さ
れる。

また、電極２が所定の長さ以下に消耗するとチャック１
１が上方に引き上げられ、アーム１６がリミットスイッ
チ１７と接触すると、筐体１５内に収容された図示され
ていない振動器が一旦停止せしめられると共に、チャッ
ク開閉用モータ１３が回転してチャック１１がゆるめら
れて電極２が被加工体２２の加工面上に落下するか、前
記ロッド３２により又は次の新しい電極２によって押し
出される。この取り外された電極２は圧縮空気噴射装置
１９から電磁弁２０を介してボンベ２１から供給される
圧縮空気により上記被加工体２２の加工面上から除去さ
れ、同時に制御装Ｗ１２９からモータ３１に信号が送ら
れてモータが回動し、ロッド３２が電極マガジン１の孔
１ａを通って下方に向かって押し下げられ、電極マガジ
ン１内に整列して収容せしめられた複数本の電極２．２
のうちの一本が電極マガジン１の孔１ｂから押し出され
て上記チャック１１に取り付けられる。

電極２がチャック１１に取り付けられ、上記電極２の先
端がチャック１１の先端から所定の長さだけ露出したな
らば、同時にチャック開閉用モータ１３が逆回転して上
記チャック】】が締め付けられ、電極２がチャック１１
に固定されて電極２の取り付けが完了する。然る後、上
記モータ３１が逆回転されてロッド３２が上方に引き上
げられて元の位置まで戻ると、再び振動器が動作して表
面被覆加工が開始されるのである。

本発明は以上の如く構成されるので、本発明にかかる表
面被覆装置によるときには、ｆｆｔｆｉが一定の長さ以
下に消耗したならば自動的に新しい電極に交換されるの
で、長時間にわたり無人運転を行なうことができるので
ある。

なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例に於ては、電極マガジンから
電極を押し出すのに油圧シリンダ又はモータによって行
なうように構成したが１．ソレノイドコイル等を利用し
ても同一の効果を果すことが可能である。また、電極マ
ガジン内に収容した電極を抑圧板を介してスプリングの
弾性力で押えイζＪけられるように構成したが、電極マ
ガジン内に収容したＴｉ極を押え付けることができ、且
つ一本一本毎に取り出すことが可能であれば他の方法で
あってもよく、斯種電極取付装置の構成としては、例え
ば工作機械に於ける各種の自動工具交換装置とかミニロ
ボット等を各種の態樺で使用し得るものであり、その他
チャックの形状、電極への振動の与え方及び電極の固定
方法等は本発明の目的の＠回内で自由に設計変更できる
ものである。

即ち、例えば第５図は本発明の伯の実施例を示す説明図
で、前述実施例と同一・物又は同−機能物には同一符号
が付されている。

この実施例は、一定値以上消耗した使用済電極２をチャ
ック１１から把持して取り出し、これを適宜の図示しな
い回収容器等にｉ匿回収し、次いて電極マガジン１から
新しい電極２を把持取り出してチャック１１部へ供給し
て取り付ける電極取付装置としてロボットハンド４０を
設けたものである。

上記ロボットハンド４０は、その固定胴部４１に対して
鉛直軸方向に伸縮自在で、且つ該鉛直軸の廻りに旋回自
在な軸４２の先端に設けられたヘッド部招と、該ヘッド
部招から所定角度斜め下方に伸長した回転軸４４及び該
軸４４と同軸で軸方向に伸縮可能な軸４５の先端に鉛直
軸に対して所定首振り可能に取り付けられた把持部４６
とから成り、該把持部４Ｇの電ＦＡ２の把持及び解放等
の機構の詳細は省略しであるが、制御装置２９に予めプ
ログラム設定されたプＵグラムにより、チャック１１に
取り付けである電極２の消耗補正に伴うチャック１１部
に於ける再チャツキング、即ち把持部４６により電極２
先輸部を把持し、チャック１１をゆるめ、電極２を先端
側へ所定長さとなるように引き出し、チャック１１を締
め、そして把持を解放する消耗補正操作と、そのような
消耗補正が最早不゛可能な一定値以上に達した時、チャ
ック１１を所定の電極交換位置に移動させ、軸４２．４
４及び４５と把持部４６の操作により、取り除くべきチ
ャック１１の電極２を把持し、チャック１１をゆるめ、
電極２をチ、ヤック１１から抜き出し、軸化、４４及び
４５の操作で抜き出した電極２を所定位置に搬送し、把
持を解放して電極を落下等せしめ、電極マガジン１の新
しい電極２を把持して取り出し、この新しい電極２をチ
ャック１１へ搬送して挿設し、チャック１１を締め、把
持部４６の把持を解放して把持部４Ｇを軸４２．４４及
び４５の操作によって所定の元の位置へ復帰せしめて、
次の電極２の消耗補正又は交換に対する待機状態とする
が如くである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる表面被覆装置の一実施例を示
す説明図、第２図は、そのチャックに電極が取り付けら
れる状態を示す説明図、第３図は、他の実施例を示す説
明図、ｆｆ１４図は、そのチャックに電極が取り付けら
れる状態を示す説明図、第５図は、本発明の他の実施例
を示す説明図である。 １−・・−・・−・−・・・・・−−−−−ｆ′ｔＩ極
マガジン２・−・−・−−−ｍ−・・−・・−・・電極
３−・・・−・−・−−−−−−一・−一一−−−押圧
板４・・−・・・−一一一一−−−−・・−・・−・ス
プリング５−−−−・・−・−・−・・・・・−・・−
油圧シリンダ６・−一一一−−−−−−−・・・−・−
−−−−ピストン７・〜・・−・・−−−−−・・−・
−・−・ピストンロッド８−・・−・・・−・・・・・
−−−−・・−−−一油圧切換弁１１・・・−・・−・
・・・−・−一一−−−・−チャック１２．１４−・−
・・−−−−〜−−−−−−ギア１３・・・・・−・・
−・−・−・−・−・チャック開閉用モータ１６−・−
−一一−−−−−・−一一−−−−−−・−アーム１７
．１８・−ｍ−・−−−・・−・・−−−−リミットス
イッチ１９−−−−−−・−・・−−−−−−一−−−
・−圧縮空気噴射装置２２・−・・−・・・・・−−−
−・・・・−・−・・被加工体部、冴−−−−・・−・
−一−−−・−−一−クロススライドテーブル怒・−・
・−・・・・・−・−・−−−−−一ターンテーブル２
９−−−−−−−一・・−一−−−−−−−−−−−−
制御装置４０・−・−・−・−・−−−−−・−・−−
−−・ロボットハンド特許出願人　株式会社井上ジャパ
ンクス研究所代理人（７５２４）最上正太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電極材から成る電極と被加工体とを電源回路に接続する
   と共に、上記電極を振動させ被覆を施すべき被加工体表
   面に接離させて上記被加工体表面に被覆を施す表面被覆
   装置に於て、 上記電極を着脱自在に保持すると共に、その電極が一定
   長以上消耗した時にこれを放棄し得る構成のチャックと
   、上記チャックに取り付けるべき電極を複数本収容する
   電極マガジンと、上記電極マガジン内に収容された電極
   のうちの一本を取り出して上記チャックに保持せしめ得
   る電極取付装置と、上記チャ・ツク、上記電極取付装置
   の動作並びに電源回路、加工送りその他公知の構成要素
   の動作を制御する装置とを具備したことを特徴とする上
   記の表面被覆装置。