JP3587964B2

JP3587964B2 - ワイヤ放電加工装置

Info

Publication number: JP3587964B2
Application number: JP22988197A
Authority: JP
Inventors: 正章鬼塚; 章人安達
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JPH1158137A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワイヤ放電加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来のワイヤ放電加工装置の概略構造を示している。図７において、１はワイヤ電極、２はワイヤ電極１を巻回してなるワイヤボビン、３はワイヤボビン２からワイヤ電極１を送り出す駆動モータ、４はブレーキ、５はブレーキ４に結合されワイヤ電極１に張力を与えるブレーキローラ、６および７はワイヤ電極１の走行方向を変換する第１および第２の案内ローラ、８および９はワイヤ電極１を加工間隙に摺動自在に導く上部および下部ワイヤガイド、１０および１１は加工間隙に加工液を噴出する上部および下部加工液ノズルである。
【０００３】
また、１２は加工対象である被加工物、１３は被加工物１２を載置する定盤、１４は下部ワイヤガイドの下部に設けられワイヤ電極１の走行方向を変換するガイドローラ、１５はワイヤ放電加工の電源を構成する放電電圧発生部である。１６は下部ワイヤガイド９および下部加工液ノズル１１を保持する下部アーム、１７は上部ワイヤガイド８、上部加工液ノズル１０および下部アーム１６を保持するコラムである。
【０００４】
さらに、１８および１９はコラム１７に取り付けられた一対の第１および第２のピンチローラ、２０は第２のピンチローラ１９を駆動して第１のピンチローラ１８と第２のピンチローラ１９の間に挟まれたワイヤ電極１を走行させるピンチローラ駆動手段であるところのピンチローラ駆動モータ、２１は第１および第２のピンチローラ１８、１９にて巻き取られたワイヤ電極１を回収する回収箱である。
【０００５】
つぎに、動作について説明する。被加工物１２を加工する場合、ワイヤ電極１が、ワイヤボビン２からブレーキローラ５、上部ワイヤガイド８、下部ワイヤガイド９を通り、第１および第２のピンチローラ１８、１９へ連続的に供給される。一方、定盤１３に取り付けられた被加工物１２は、Ｘ−Ｙクロステーブル（図示せず）によりワイヤ電極１に対して相対移動されると共に、ワイヤ電極１と微小間隙を介して対向し、その微小間隙には上部および下部加工液ノズル１０、１１より噴出する加工液（図示せず）が供給される。
【０００６】
この状態において、ワイヤ電極１と被加工物１２の間に放電電圧発生部１５より電圧を印加し、加工液を介してワイヤ電極１と被加工物１２の間で放電爆発を発生させ、その爆発により被加工物１２の一部が飛ばされて、放電加工が進行する。ワイヤ電極１は連続的に供給されるため断線は生じず、被加工物１２はＸ−Ｙクロステーブルを任意の方向に移動させることにより、所望の形状の加工が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のワイヤ放電加工装置は、以上のように構成されているので、例えば、図８に示されるように、放電加工後、被加工物１２の切り落とし部１２ａが落下し、下部加工液ノズル１１と被加工物１２の間に切り落とし部１２ａが挟み込まれる状態となり、この状態で作業者が誤って切り落とし部１２ａが挟み込まれた方向にＸ−Ｙクロステーブルを移動させると、加工液ノズル部分および被加工物１２を破損させてしまう。よって、作業者は切り落とし部１２ａの除去作業を慎重に行う必要があり、段取り作業に時間がかかる等の問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、切り落とし部の挟み込みによる加工液ノズル部分や被加工物の破損防止ができると共に、段取り作業の向上ができるワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明によるワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物の間に加工液を噴出し、前記加工液を介して放電を発生させ、前記被加工物をＸＹ軸方向に移動させながら加工するワイヤ放電加工装置において、前記被加工物の下部に設けられ、前記加工液を噴出する下部加工液ノズルと、前記下部加工液ノズルの外側に前記加工液ノズルと一定の間隔を保ち絶縁固定され、夫々＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向に正向すべく、少なくとも４個に分割して配置された接触検出部材と、前記被加工物と前記分割された接触検出部材毎の接触を検知する接触検出判定手段とを有し、前記接触検出判定手段による接触検出の結果に基づいて、前記被加工物の前記接触が検出された前記接触検出部材方向への移動を抑制するものである。
【００１０】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、上述の発明によるワイヤ放電加工装置において、前記接触検出部材は導電性の板状部材および導電性の線材のいずれか一方により４分割以上に分割形成されているものである。
【００１１】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工物の間に加工液を噴出し、前記加工液を介して放電を発生させ、前記被加工物をＸＹ軸方向に移動させながら加工するワイヤ放電加工装置において、前記被加工物の下部に設けられ、前記加工液を噴出する下部加工液ノズルと、電気絶縁材により構成され、前記下部加工液ノズルの外表面に蒸着および接着のいずれか一方にて固着され、夫々＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向に正向すべく、少なくとも４個に分割して配置された接触検出電極板と、前記被加工物と前記分割された接触検出電極板毎の接触を検知する接触検出判定手段とを有し、前記接触検出判定手段による接触検出の結果に基づいて、前記被加工物の前記接触が検出された前記接触検出電極板方向への移動を抑制するものである。
【００１３】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、上述の発明によるワイヤ放電加工装置において、前記接触検出部材は前記下部加工液ノズルに着脱可能に位置決め固定されるものである。
【００１４】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、上述の発明によるワイヤ放電加工装置において、前記接触検出部材が前記下部加工液ノズルに対して正規の位置に位置決め固定されたことを検出する接触検出有効／無効切換手段を有し、前記接触検出有効／無効切換手段によって前記接触検出部材が前記下部加工液ノズルに対して正規の位置に位置決め固定されたことが検出されている場合のみ前記接触検出判定手段による接触検出を有効にするものである。
【００１５】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、上述の発明によるワイヤ放電加工装置において、前記接触検出有効／無効切換手段の出力信号によって判別できる有効状態と無効状態とで被加工物のＸＹ軸方向の移動範囲を異なる移動範囲に設定するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態において、上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１７】
実施の形態１．
図１、図２はこの発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態１を示している。加工液ノズル１１の外側に、下部加工液ノズル１１を囲繞すべく接触検出部材３０が配置されている。接触検出部材３０は、導電性材料により構成され、下部加工液ノズル１１の外側に一定の間隔を保ち絶縁部材３１を介して下部アーム１６より電気絶縁状態で支持されている。
【００１８】
接触検出部材３０は、＋Ｘ軸方向に正向している＋Ｘ軸方向検出片３０ａと、＋Ｙ軸方向に正向している＋Ｙ軸方向検出片３０ｂと、−Ｘ軸方向に正向している−Ｘ軸方向検出片３０ｃと、−Ｙ軸方向に正向している−Ｙ軸方向検出片３０ｄとに電気的に分割され、各検出が個別の導線３３ａ〜３３ｄによって接触検出判定手段３２に接続されている。
【００１９】
接触検出判定手段３２は、定盤１３にアース接続され、導通チェックによって定盤１３に載置された導電性材料による被加工物１２と上述の各軸方向の検出片３０ａ〜３０ｄとの接触検出（判定）を上述の各軸方向毎に個別に行う。
【００２０】
つぎに、実施の形態１の動作について説明する。なお、放電加工の方法については、従来例で示したものと同一であるので、その説明は省略し、特に放電加工後の動作について説明する。
【００２１】
放電加工後の被加工物１２の切り落とし部１２ａを除去する場合、切り落とし部１２ａが接触検出部材３０に接触していない状態では、落とし部１２ａを除去しやすい場所にＸ−Ｙクロステーブルを移動させて除去する。
【００２２】
図１に示すように、切り落とし部１２ａを除去しやすい場所にＸ−Ｙクロステーブルを移動させる途中で、切り落とし部１２ａが落下して接触検出部材３０に接触した場合、たとえば、＋Ｘ軸方向検出片３０ａに接触すると、＋Ｘ軸方向検出片３０ａが定盤１３と導通状態になり、このことが接触検出判定手段３２により検知される。
【００２３】
この検知により、接触検出判定手段３２は、切り落とし部１２ａが＋Ｘ軸方向検出片３０ａに接触したことを制御部（図示せず）に表示すると共に、Ｘ−Ｙクロステーブルを接触軸方向（＋Ｘ軸方向）に移動できないように制御する。よって、加工液ノズル部分や被加工物１２に破損を与えることが回避され、切り落とし部１２ａを除去しやすい場所にＸ−Ｙクロステーブルを移動させて切り落とし部１２ａを除去することができる。
【００２４】
接触検出部材３０の検出片の分割個数は、４個に限定されることはなく、必要に応じてそれ以上の個数であってもよく、たとえば８個で接触箇所をより詳細に特定することも可能である。
【００２５】
実施の形態２．
図３はこの発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態２を示している。なお、図３において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００２６】
この実施の形態では、実施の形態１における接触検出部材３０と同等の接触検出部材３４が導電性の線材料により構成されており、＋Ｘ軸方向検出部３４ａ、＋Ｙ軸方向検出部３４ｂ、−Ｘ軸方向検出部３４ｃ、−Ｙ軸方向検出部３４ｄのそれぞれが線材料を数回折り返して枠状に形成され、下部加工液ノズル１１の外側に一定の間隔を保って絶縁配置されている。
【００２７】
この実施の形態でも、切り落とし部１２ａが落下してこれが接触検出部材３４の＋Ｘ軸方向検出部３４ａに接触すると、実施の形態１における場合と同様に、＋Ｘ軸方向検出部３４ａが定盤１３と導通状態になり、このことが接触検出判定手段３２により検知され、接触検出判定手段３２が、切り落とし部１２ａが＋Ｘ軸方向検出部３４ａに接触したことを制御部（図示せず）に表示すると共に、Ｘ−Ｙクロステーブルを接触軸方向（＋Ｘ軸方向）に移動できないように制御する。よって、加工液ノズル部分や被加工物１２に破損を与えることが回避され、切り落とし部１２ａを除去しやすい場所にＸ−Ｙクロステーブルを移動させて切り落とし部１２ａを除去することができる。
【００２８】
しかも、接触検出部材３４の各検出部３４ａ〜３４ｄが線材料で数回折り返した形状に形成しているため、大きな切り落とし部１２ａが落下し接触しても、衝撃を吸収できると云う効果も得られる。
【００２９】
実施の形態３．
図４はこの発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態３を示している。なお、図４においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３０】
この実施の形態では、下部加工液ノズル１１が電気絶縁材により構成され、この下部加工液ノズル１１の外表面に、その円周方向に等分割された各軸方向に正向している接触検出電極板３５ａ〜３５ｄが蒸着または接着されている。
【００３１】
この実施の形態でも、切り落とし部１２ａが落下し、これがたとえば＋Ｘ軸方向接触検出電極板３５ａに接触すると、実施の形態１における場合と同様に、＋Ｘ軸方向接触検出電極板３５ａが定盤１３と導通状態になり、このことが接触検出判定手段３２により検知され、接触検出判定手段３２が、切り落とし部１２ａが＋Ｘ軸方向接触検出電極板３５ａに接触したことを制御部（図示せず）に表示すると共に、Ｘ−Ｙクロステーブルを接触軸方向（＋Ｘ軸方向）に移動できないように制御する。よって、加工液ノズル部分や被加工物１２に破損を与えることが回避され、切り落とし部１２ａを除去しやすい場所にＸ−Ｙクロステーブルを移動させて切り落とし部１２ａを除去することができる。
【００３２】
しかも、各接触検出電極板３５ａ〜３５ｄが下部加工液ノズル１１の外表面に蒸着または接着されているから、部品点数の増加が抑えられると共に、検出部分を小さくすることができ、ＸＹ軸方向の移動範囲を定盤１３の近くまで設定できるようになる。
【００３３】
実施の形態４．
図５、図６はこの発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態４を示している。なお、図５、図６においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３４】
この実施の形態では、接触検出部材３０と絶縁部材３１との組立体が下部加工液ノズル１１の基台１１ａに形成された円環溝１１ｂに着脱可能に嵌合し、絶縁部材３１に一体形成された突起片３１ａが基台１１ａの円環溝１１ｂの外側に拡大された出入口１１ｃより係合溝１１ｄに入れられ、前記組立体が図６で見て反時計廻り方向へ３０度程度回され、突起片３１ａが係合溝１１ｄの奥壁１１ｅに当接することにより、接触検出部材３０が取付方向を一定にして正規位置に位置決め固定される。すなわち、接触検出部材３０が下部加工液ノズル１１に対してバヨネット式にワンタッチで着脱可能になっている。
【００３５】
基台１１ａの円環溝１１ｂの底部には、導線３３ａ〜３３ｄの接続端子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが電気絶縁状態で埋め込まれており、接触検出部材３０が上述の正規位置に位置決め固定されることにより、接続端子４０ａ〜４０ｄが各軸方向の検出片３０ａ〜３０ｄと導通接続される。
【００３６】
係合溝１１ｄの底部には接触検出有効／無効切換用端子４１ａ、４１ｂが電気絶縁状態で埋め込まれており、突起片３１ａには接続端子４１ｃが埋め込まれており、接触検出部材３０が上述の正規位置に位置決め固定されることによって接続端子４１ｃが接触検出有効／無効切換用端子４１ａと４１ｂとを導通接続し、オン信号によって接触検出部材３０が正規位置に位置決め固定されていることを接触検出判定手段３２に通知する。
【００３７】
この実施の形態においては、上述の接触検出有効／無効切換用端子４１ａ、４１ｂと、接続端子４１ｃとによる接触検出有効／無効切換手段４１よりオン信号を与えられている時のみ接触検出判定手段３２による接触検出が有効になる。
【００３８】
また、接触検出有効／無効切換手段４１の出力信号によって判別できる有効状態と無効状態とで異なるＸ−ＹクロステーブルのＸＹ軸方向の移動範囲を設定することができる。すなわち、有効状態時には、Ｘ−ＹクロステーブルのＸＹ軸方向の移動範囲を、接触検出部材３０が定盤１３に接触しない移動範囲に設定し、無効状態時には、Ｘ−ＹクロステーブルのＸＹ軸方向の移動範囲を、下部加工液ノズル１１が定盤１３に接触しない移動範囲に拡大設定することができる。
【００３９】
この実施の形態においては、被加工物１２の切り落とし部１２ａが発生しない形状加工で定盤１３の近くまで被加工物１２を加工するために、接触検出部材３０を下部加工液ノズル１１より取り外す場合、接触検出部材３０は下部加工液ノズル１１に対してバヨネット式に着脱可能であるから、接触検出部材３０の取り外しがワンタッチで容易に行われるようになる。
【００４０】
また、接触検出部材３０が下部加工液ノズル１１より取り外されると、接触検出有効／無効切換手段４１の出力信号がオフ信号に切り替わり、Ｘ−ＹクロステーブルのＸＹ軸方向の移動範囲が、下部加工液ノズル１１が定盤１３に接触しない移動範囲に自動的に拡大設定され、ＸＹ軸方向の移動範囲を広げて加工することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明によるワイヤ放電加工装置によれば、被加工物と分割された接触検出部材毎の接触が接触検出判定手段によって検知されると、接触が検出された前記接触検出部材方向への被加工物の移動のみが抑制されるから、特別な注意を払わなくとも切り落とし部の挟み込みをしてしまうことなく、被加工物の移動をすることができ、下部加工液ノズル部分および被加工物の破損防止ができ、作業者が被加工物の切り落とし部の除去作業を行う場合のＸＹ軸方向の移動を慎重に行う必要がなくなり、作業性が向上するという効果が得られる。
【００４２】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、接触検出部材が導電性の板状部材あるいは導電性の線材により４分割以上に分割形成されているから、被加工物と分割された接触検出部材毎の接触検出が確実に行われ、特に接触検出部材が線材に構成されていれば、大きな切り落とし部が落下し接触しても、衝撃を吸収できると云う効果も得られる。
【００４３】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、被加工物と分割された接触検出電極板毎の接触が接触検出判定手段によって検知されると、被加工物のＸＹ軸方向の移動が制御されるから、加工液ノズル部分および被加工物の破損防止ができ、作業者が被加工物の切り落とし部の除去作業を行う場合のＸＹ軸方向の移動を慎重に行う必要がなくなり、段取り作業が向上するという効果が得られる。また各接触検出電極板が下部加工液ノズルの外表面に蒸着または接着されているから、部品点数の増加が抑えられると共に、検出部分を小さくすることができ、ＸＹ軸方向の移動範囲を定盤の近くまで設定できるようになると云う効果も得られる。
【００４４】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、接触検出部材あるいは接触検出電極板が＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、−Ｙ軸方向に正向すべく分割配置されているから、被加工物の接触方向が各座標方向に的確に判定できると云う効果が得られる。
【００４５】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、接触検出部材が加工液ノズルに着脱可能に位置決め固定されるから、接触検出が不要な場合には、接触検出部材を加工液ノズルより取り外し、被加工物の移動可能範囲を拡大できると云う効果が得られる。
【００４６】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、接触検出有効／無効切換手段によって接触検出部材が加工液ノズルに対して正規の位置に位置決め固定されたことが検出されている場合のみ接触検出判定手段による接触検出が有効になるから、誤検出が未然に回避される。
【００４７】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、接触検出有効／無効切換手段の出力信号によって判別できる有効状態と無効状態とで被加工物のＸＹ軸方向の移動範囲を異なる移動範囲に設定するから、接触検出部材が加工液ノズルに取り付けられている時と取り外されている時のそれぞれにおいて、被加工物のＸＹ軸方向の移動範囲を許容最大値に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態１における下部ワイヤガイド部分を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の接触検出ノズル部を示す平面図である。
【図３】この発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態２における下部ワイヤガイド部分を示す断面図である。
【図４】この発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態３における下部ワイヤガイド部分を示す断面図である。
【図５】この発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態４における下部ワイヤガイド部分を示す断面図である。
【図６】実施の形態４の接触検出ノズル部を示す平面図である。
【図７】従来におけるワイヤ放電加工装置の概略構造を示す斜視図である。
【図８】従来におけるワイヤ放電加工装置の下部ワイヤガイド部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１ワイヤ電極，９下部ワイヤガイド，１１下部加工液ノズル，１２被加工物，１２ａ切り落とし部，１３定盤，１６下部アーム，３０接触検出部材，３０ａ〜３０ｄ各軸方向の検出片，３１絶縁部材，３２接触検出判定手段，３３ａ〜３３ｄ導線，３４接触検出部材，３４ａ〜３４ｄ各軸方向の検出部，３５ａ〜３５ｄ各軸方向の接触検出電極板，４０ａ〜４０ｄ接続端子，４１接触検出有効／無効切換手段，４１ａ，４１ｂ接触検出有効／無効切換端子，４１ｃ接続端子。

Claims

ワイヤ電極と被加工物の間に加工液を噴出し、前記加工液を介して放電を発生させ、前記被加工物をＸＹ軸方向に移動させながら加工するワイヤ放電加工装置において、
前記被加工物の下部に設けられ、前記加工液を噴出する下部加工液ノズルと、
前記下部加工液ノズルの外側に前記下部加工液ノズルと一定の間隔を保ち絶縁固定され、夫々＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向に正向すべく、少なくとも４個に分割して配置された接触検出部材と、
前記被加工物と前記分割された接触検出部材毎の接触を検知する接触検出判定手段とを有し、
前記接触検出判定手段による接触検出の結果に基づいて、前記被加工物の前記接触が検出された前記接触検出部材方向への移動を抑制する
ことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
前記接触検出部材は導電性の板状部材および導電性の線材のいずれか一方により４分割以上に分割形成されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
ワイヤ電極と被加工物の間に加工液を噴出し、前記加工液を介して放電を発生させ、前記被加工物をＸＹ軸方向に移動させながら加工するワイヤ放電加工装置において、
前記被加工物の下部に設けられ、前記加工液を噴出する下部加工液ノズルと、
電気絶縁材により構成され、前記下部加工液ノズルの外表面に蒸着および接着のいずれか一方にて固着され、夫々＋Ｘ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向および−Ｙ軸方向に正向すべく、少なくとも４個に分割して配置された接触検出電極板と、
前記被加工物と前記分割された接触検出電極板毎の接触を検知する接触検出判定手段とを有し、
前記接触検出判定手段による接触検出の結果に基づいて、前記被加工物の前記接触が検出された前記接触検出電極板方向への移動を抑制する
ことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
前記接触検出部材は前記下部加工液ノズルに着脱可能に位置決め固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤ放電加工装置。
前記接触検出部材が前記下部加工液ノズルに対して正規の位置に位置決め固定されたことを検出する接触検出有効／無効切換手段を有し、前記接触検出有効／無効切換手段によって前記接触検出部材が前記下部加工液ノズルに対して正規の位置に位置決め固定されたことが検出されている場合のみ前記接触検出判定手段による接触検出を有効にすることを特徴とする請求項４に記載のワイヤ放電加工装置。
前記接触検出有効／無効切換手段の出力信号によって判別できる有効状態と無効状態とで被加工物のＸＹ軸方向の移動範囲を異なる移動範囲に設定することを特徴とする請求項５に記載のワイヤ放電加工装置。