JP6692228B2 - Wire electric discharge machine - Google Patents
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Description
本発明は、複数本のワイヤによる同時放電加工が可能なワイヤ放電加工装置に関するものである。 The present invention relates to a wire electric discharge machine capable of simultaneous electric discharge machining with a plurality of wires.
複数本のワイヤが等間隔で並列しながら走行し、各ワイヤによる切除加工によって被加工物を複数箇所で同時加工する切断加工方法が提案されている。切除加工については、表面に硬度の高い微細砥粒が蒸着されたワイヤを使用し、各ワイヤが被加工物表面を押し付けながら走行することにより、被加工物を削り取る方式が挙げられる。または、研磨材が混合された加工液を加工部分に供給し、各ワイヤが研磨材を被加工物表面に押し付けながら走行することにより、被加工物を削り取る方式が挙げられる。また、研磨材による除去加工とは異なる方式として、並列走行する複数本のワイヤに給電子を介してパルス電源を給電し、脱イオン水中で放電加工することにより、放電による熱によって被加工物を溶融切除する方式も提案されている。 A cutting method has been proposed in which a plurality of wires run parallel to each other at equal intervals and a workpiece is simultaneously processed at a plurality of locations by cutting with each wire. For the cutting process, there is a method in which a wire on which fine abrasive grains having high hardness are vapor-deposited is used, and each wire runs while pressing the surface of the work to scrape the work. Alternatively, a method in which a working liquid mixed with an abrasive is supplied to a processed portion and each wire runs while pressing the abrasive against the surface of the object to scrape the object to be processed can be mentioned. In addition, as a method different from the removal processing with abrasives, a pulse power source is supplied to multiple wires running in parallel via a power supply and electrical discharge machining is performed in deionized water, so that the workpiece is heated by the heat of the electrical discharge. A method of fusion cutting is also proposed.
上記いずれの方式も、ワイヤ供給用リールから繰り出された１本のワイヤが、走行経路中の複数本のガイドローラ間を所定間隔で複数回巻き掛けられて切断ワイヤ部を構成する。切断ワイヤ部を構成するワイヤの並列本数は数本から数十本、被加工物の大きさによっては数百本にもなる。従って、複数本のワイヤが並列するワイヤの通線作業は、切断ワイヤ部のワイヤを１本とする一般的なワイヤ放電加工装置の通線作業とは大きく異なり、ワイヤの送り出し、所定ピッチの並列巻き掛け、複数本の並列ワイヤの走行、および、ワイヤ回収部までのワイヤの誘導など、ワイヤ通線に係る一連の工程の自動化が困難であり、ワイヤ巻き掛けは熟練した作業者の手掛け作業によって行われている。 In any of the above methods, one wire fed from the wire supply reel is wound around a plurality of guide rollers in the traveling path a plurality of times at predetermined intervals to form a cutting wire portion. The number of parallel wires forming the cutting wire portion is from several wires to several tens, and depending on the size of the workpiece, several hundred wires. Therefore, a wire passing operation in which a plurality of wires are arranged in parallel is significantly different from a wire passing operation of a general wire electric discharge machining apparatus in which one wire in the cutting wire portion is used, and the wire feeding operation and the parallel operation at a predetermined pitch are performed. It is difficult to automate a series of processes related to wire passing, such as winding, running multiple parallel wires, and guiding the wire to the wire collection unit. Has been done.
ワイヤ通線作業に係る一部の工程を自動化する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１では、対をなす面板間に配置した複数本のガイドローラに対してワイヤを複数回巻き掛けて整列した、溝ローラユニットを用いたワイヤ巻付装置が開示されている。複数本のガイドローラにワイヤを巻き掛ける工程において、同心円上に配置された複数本のガイドローラが配置される回転部材を同心円の中心を軸芯として回転し、ワイヤが各ガイドローラに順次巻き掛けられていく。このとき、複数本のガイドローラ表面に所定ピッチで加工されているワイヤガイド用溝の一本一本に対し、巻き掛けられたワイヤが整列するように、ガイドローラの回転軸方向の移動と回転部材の回転を同期させる。 Patent Document 1 discloses a technique for automating a part of the steps involved in wire passing work. Patent Document 1 discloses a wire winding device using a groove roller unit in which wires are wound around a plurality of guide rollers arranged between a pair of face plates and aligned. In the process of winding the wire around the multiple guide rollers, the rotating member on which the multiple guide rollers are arranged on the concentric circle is rotated around the center of the concentric circle, and the wire is wound around each guide roller in sequence. Will be taken. At this time, the guide roller is moved and rotated in the rotation axis direction so that the wound wire is aligned with each of the wire guide grooves formed on the surface of the plurality of guide rollers at a predetermined pitch. Synchronize the rotation of the parts.
特許文献２のワイヤソー装置にあっては、複数本のガイドローラに対してワイヤを複数回巻き掛けて整列する。かかるワイヤソー装置では、ワークローラ間のワイヤに搖動を与えて切断させながら、ワークローラの外側に巡回させるワイヤに往復運動を与えながら回収側への移動を与え、切断作業と砥粒の回収作業とを効率的に行う。 In the wire saw device of Patent Document 2, the wires are wound around the plurality of guide rollers a plurality of times to be aligned. In such a wire saw device, while swinging the wire between the work rollers to cut the wire, the wire to be circulated outside the work roller is moved to the collecting side while reciprocating, thereby performing cutting work and abrasive grain collecting work. Do efficiently.
しかしながら、特許文献１および特許文献２のいずれにおいても複数本の並列走行するワイヤによって同時切断加工を行う加工装置のワイヤ通線作業に係る全工程において、現状では人手による作業工程が不可欠とされ、全作業工程は完全に自動化されていない。特に、ガイドローラまでのワイヤの誘導、ワイヤをガイドローラに巻き掛けるためのガイドローラに対するワイヤ先端の固定、巻き掛けて整列させられた後のワイヤを回収あるいは巻き取る機構が機能する領域までの誘導をはじめとする、ワイヤ通線に係る一連の作業工程には、熟練した作業者であっても、時間を要する。ワイヤ通線作業の複雑さゆえに、ワイヤ通線作業には少なくない時間が費やされており、ワイヤ通線作業はウエハ生産性に影響する工程である。 However, in all of Patent Document 1 and Patent Document 2, in all the processes relating to the wire passing work of the processing device that performs simultaneous cutting processing by a plurality of wires traveling in parallel, a manual work process is indispensable at present, All working processes are not fully automated. In particular, guiding the wire to the guide roller, fixing the tip of the wire to the guide roller for winding the wire around the guide roller, and guiding the wire after it is wound and aligned to a region where a mechanism for collecting or winding the wire functions. Even for a skilled worker, it takes time to perform a series of work processes related to wire passage, including the above. Due to the complexity of the wire passing operation, a considerable amount of time is spent on the wire passing operation, and the wire passing operation is a process that affects wafer productivity.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ワイヤの通線から、ワイヤの巻き掛け、切断の一連の工程を自動化可能なワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a wire electric discharge machine that can automate a series of steps of winding and cutting a wire from a wire passage.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のワイヤ放電加工装置は、ワイヤを供給する通線機構と、複数のガイドローラを備えたマルチワイヤユニットと、マルチワイヤユニットをマルチワイヤユニット回転軸のまわりに回転する回転機構と、マルチワイヤユニットによるワイヤ巻き掛け動作中において通線機構から送り出されたワイヤを把持し回転機構によって前記マルチワイヤユニット回転軸のまわりに回転するワイヤ把持機構と、マルチワイヤユニット回転軸に平行な方向にマルチワイヤユニットを移動する駆動機構を有し、マルチワイヤユニットの複数のガイドローラへマルチワイヤユニット回転軸に平行な方向に互いに離間して複数回並列にワイヤを巻きつけるワイヤ巻き付け機構と、複数のガイドローラに巻き付けられたワイヤの並列部で構成されたワイヤ切断部と、ワイヤ切断部に通電する通電機構と、ワイヤ切断部で被加工物を放電加工する加工機構と、マルチワイヤユニットを通過したワイヤを回収する回収ローラを有する回収機構と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a wire electric discharge machining apparatus of the present invention includes a wire passing mechanism, a multi-wire unit including a plurality of guide rollers, and a multi-wire unit. A rotating mechanism that rotates around the unit rotation axis, and a wire gripping mechanism that grips the wire sent from the wire passing mechanism during the wire winding operation by the multi-wire unit and that rotates around the multi-wire unit rotation axis by the rotating mechanism. When, a driving mechanism for moving the multi-wire unit in a direction parallel to the multi-wire unit rotation axis, multi-wire unit of the plurality of guide rollers to the multi wire unit multiple times apart from each other in a direction parallel to the rotation axis Wire winding mechanism that winds wires in parallel, and winding around multiple guide rollers A wire cutting part composed of parallel parts of the formed wire, an energizing mechanism for energizing the wire cutting part, a machining mechanism for performing electric discharge machining of the work piece at the wire cutting part, and a wire passing through the multi-wire unit. a recovery mechanism having a collecting roller, Ru comprising a.
本発明によれば、ワイヤの通線から、ワイヤの巻き掛け、切断の一連の工程を自動化可能なワイヤ放電加工装置を得る、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect of obtaining a wire electric discharge machine capable of automating a series of processes of winding a wire, winding the wire, and cutting the wire.
以下に、本発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of a wire electric discharge machining apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following description, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention. Further, in the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるワイヤ放電加工装置を示す斜視図である。図２は、同正面図、図３は同側面図である。図４は、本発明の実施の形態１によるワイヤ放電加工装置のワイヤ把持機構を示す斜視図、図５は、同上面図である。図６から図８は、本発明の実施の形態１によるワイヤ放電加工装置のマルチワイヤユニットによるワイヤ巻き掛け動作を説明する模式図である。図９は、同ワイヤ放電加工装置の巻き掛け後のワイヤを下部アーム内に吸引誘導し、回収するワイヤ回収機構の正面図、図１０は、同側面図である。図１１は、本発明の実施の形態１によるワイヤ放電加工装置のワイヤ自動巻き掛け工程を示すフローチャートである。図１２は、本発明の実施の形態１によるワイヤ放電加工装置のハードウェア構成を示す図である。なお図１は概略図であるため、記載を省略している部品もある。図１に示すように、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００は、ワイヤ自動通線機構を備え１個のワイヤ供給用リール１から繰り出された１本のワイヤ１１が、ワイヤ張力制御用ローラ２を通過して、ワイヤ送り用ローラ３と、下部ノズル４を通過し、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂまで、ワイヤ自動通線ユニット６によって搬送されることを特徴とする。ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂに到達したワイヤ１１は、以降、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂのローラ間に挟み込まれ、ローラの回転により順次引き込まれ、ワイヤ１１の走行が行われる。なお一連の操作は、図１２にハードウェア構成を示すようにワイヤ放電加工装置１００の制御部１１０が、数値制御装置２００による指令により実行することで、実施される。
Embodiment 1.
1 is a perspective view showing a wire electric discharge machine according to a first embodiment of the present invention. 2 is a front view of the same, and FIG. 3 is a side view of the same. FIG. 4 is a perspective view showing a wire gripping mechanism of the wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 5 is a top view of the same. 6 to 8 are schematic diagrams for explaining the wire winding operation by the multi-wire unit of the wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 9 is a front view of a wire collecting mechanism that sucks and guides a wound wire into the lower arm of the wire electric discharge machine, and FIG. 10 is a side view of the wire collecting mechanism. FIG. 11 is a flowchart showing a wire automatic winding step of the wire electric discharge machine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 12 is a diagram showing a hardware configuration of the wire electric discharge machine according to the first embodiment of the present invention. Since FIG. 1 is a schematic diagram, some parts are omitted. As shown in FIG. 1, in the wire electric discharge machine 100 of the first embodiment, one wire 11 reeled out from one wire supply reel 1 is equipped with an automatic wire passage mechanism, and a wire tension control roller is used. It is characterized in that it passes through the wire feeding roller 3 and the lower nozzle 4 and is conveyed to the wire collecting rollers 5a and 5b by the wire automatic wire passing unit 6. The wire 11 that has reached the wire collecting rollers 5a and 5b is then sandwiched between the rollers of the wire collecting rollers 5a and 5b, and is sequentially drawn by the rotation of the rollers, so that the wire 11 travels. Note that a series of operations are performed by the control unit 110 of the wire electric discharge machining apparatus 100 executing a command from the numerical control apparatus 200 as shown in the hardware configuration of FIG.
実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００は、図１に示したマルチワイヤユニット９に対するワイヤ１１の巻き付け工程に至る以前のワイヤ供給を含め、ワイヤ１１の巻き付け、ワイヤを用いた被加工物の切断、被加工物の回収を含め、一連の操作を自動的に行う。マルチワイヤユニット９に対するワイヤ１１の巻き付け工程に至る以前のワイヤ供給には、ワイヤ自動通線ユニット６に備えられた、ワイヤ１１のアニール機能、および、ワイヤ１１の切断、上部ノズル２３から下部ノズル４に向けたワイヤ搬送用水流の噴出と、水流中をワイヤ１１が搬送されることにより下部ノズル４内のワイヤダイス２５にワイヤ１１を挿入するための機能および動作を利用する。上記機能および動作には、並列ワイヤ特有の調整は特に行わないため、ワイヤ自動通線ユニット６に係る機能の詳細な説明は省略する。上部ノズル２３にはワイヤ搬送用水流を発生させる水流発生機構２３Ｊが装着されている。 The wire electric discharge machining apparatus 100 according to the first embodiment winds the wire 11 and cuts a workpiece using the wire including the wire feeding before the winding step of the wire 11 around the multi-wire unit 9 shown in FIG. 1. , Automatically perform a series of operations, including collection of workpieces. For the wire supply before the winding process of the wire 11 around the multi-wire unit 9, the annealing function of the wire 11 provided in the automatic wire passing unit 6 and the cutting of the wire 11, the upper nozzle 23 to the lower nozzle 4 are provided. The function and operation for inserting the wire 11 into the wire die 25 in the lower nozzle 4 by the jetting of the water stream for wire transportation toward the and the wire 11 being transported in the water stream are utilized. Since the above-mentioned functions and operations are not specifically adjusted for the parallel wires, detailed description of the functions related to the automatic wire passing unit 6 will be omitted. The upper nozzle 23 is equipped with a water flow generation mechanism 23J that generates a water flow for wire transport.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、ワイヤ１１を供給する自動通線機構である通線機構Ｆ０と、供給されたワイヤ１１を巻き付けワイヤ１１が並列された切断部である切断ワイヤ部２４を形成するワイヤ巻き付け機構Ｆ１と、切断ワイヤ部２４のワイヤ１１に通電する通電機構Ｆ２と、切断ワイヤ部２４のワイヤ１１で被加工物を放電加工する加工機構Ｆ３と、ワイヤ１１を回収する回収機構Ｆ４とを備え、一連の各機構へのワイヤ１１の供給排出が自動的に行われる。ワイヤ巻き付け機構Ｆ１は、４個のガイドローラ８が配置され、ワイヤ１１を順次複数のガイドローラに巻き付けることで複数本の切断ワイヤ部２４を係止するマルチワイヤユニット９と、マルチワイヤユニット９を回転する回転機構であるマルチワイヤユニット回転用モータ２２と、ガイドローラ巻き掛け中のワイヤ１１を把持および固定するワイヤ把持機構２６と、ガイドローラの巻き掛け軸方向へマルチワイヤユニット９を移動する駆動機構とを有する。駆動機構には、後述する、Ｕ軸ステージ１６、Ｖ１軸ステージ１７、Ｖ２軸ステージ１９、が用いられる。ここでワイヤ１１を吸引する下部ノズル４の直上にワイヤ１１を送出する上部ノズル２３が位置する状態で上部ノズル２３と下部ノズル４との間で結ばれた垂線が、ワイヤ放電加工装置１００におけるＸ軸方向へ傾斜する軸をＵ軸、および、ワイヤ放電加工装置１００におけるＹ軸方向へ傾斜する軸をＶ１とし、Ｕ軸ステージ１６、Ｖ１軸ステージ１７は、上部ノズル２３を起点とするワイヤ１１の垂下方向の駆動機構である。また、Ｖ２軸ステージ１９は、上部ノズル２３を移動させることなく、マルチワイヤユニット９のみを、ワイヤ放電加工装置１００におけるＹ軸方向へ並進移動させる駆動機構である。 Further, in the wire electric discharge machining apparatus 100 according to the first embodiment, a wire passing mechanism F0 that is an automatic wire passing mechanism that supplies the wire 11 and a cutting wire that is a cutting portion in which the supplied wire 11 is wound and the wire 11 is arranged in parallel. The wire winding mechanism F1 that forms the portion 24, the energization mechanism F2 that energizes the wire 11 of the cutting wire portion 24, the machining mechanism F3 that discharge-machines the workpiece with the wire 11 of the cutting wire portion 24, and the wire 11 is collected. And a collecting mechanism F4 for automatically supplying and discharging the wire 11 to and from each mechanism in series. In the wire winding mechanism F1, four guide rollers 8 are arranged, and the multi-wire unit 9 that locks the plurality of cutting wire portions 24 by sequentially winding the wire 11 around the plurality of guide rollers, and the multi-wire unit 9. A multi-wire unit rotating motor 22 that is a rotating mechanism that rotates, a wire gripping mechanism 26 that grips and fixes the wire 11 wound around the guide roller, and a drive mechanism that moves the multi-wire unit 9 in the winding axis direction of the guide roller. Have and. A U-axis stage 16, a V1-axis stage 17, and a V2-axis stage 19, which will be described later, are used as the drive mechanism. Here, the perpendicular line connected between the upper nozzle 23 and the lower nozzle 4 in a state where the upper nozzle 23 for delivering the wire 11 is located directly above the lower nozzle 4 for sucking the wire 11 is X in the wire electric discharge machine 100. The axis tilting in the axial direction is the U axis, and the axis tilting in the Y axis direction in the wire electric discharge machining apparatus 100 is V1, and the U axis stage 16 and the V1 axis stage 17 are for the wire 11 starting from the upper nozzle 23. It is a downward drive mechanism. The V2-axis stage 19 is a drive mechanism that translates only the multi-wire unit 9 in the Y-axis direction of the wire electric discharge machine 100 without moving the upper nozzle 23.
通線機構Ｆ０では、１個のワイヤ供給用リール１から繰り出された１本のワイヤ１１が、ワイヤ張力制御用ローラ２を通過して、ワイヤ送り用ローラ３に導かれ、ワイヤ自動通線ユニット６に導かれる。 In the wire passing mechanism F0, one wire 11 unwound from one wire supply reel 1 passes through the wire tension control roller 2 and is guided to the wire feeding roller 3 to automatically feed the wire. Guided to 6.
ワイヤ巻き付け機構Ｆ１は、ワイヤ自動通線ユニット６と、マルチワイヤユニット９とを備える。供給されてきたワイヤ１１は、ワイヤ自動通線ユニット６によって、マルチワイヤユニット９で複数回巻き掛けされて並列されて、被加工物１２に対向する領域で切断ワイヤ部２４を形成する。マルチワイヤユニット９は、ベース板７と、４本のガイドローラ８とを有する。ガイドローラ８はガイドローラ８ａから８ｄで構成されており、以下ガイドローラ８ａから８ｄを総称してガイドローラ８ということもある。ワイヤ１１は、これらガイドローラ８ａから８ｄ間に一定のピッチで離間しながら複数回巻き掛けされる。 The wire winding mechanism F1 includes an automatic wire passing unit 6 and a multi-wire unit 9. The supplied wire 11 is wound around the multi-wire unit 9 a plurality of times by the automatic wire passing unit 6 and arranged in parallel to form a cutting wire portion 24 in a region facing the workpiece 12. The multi-wire unit 9 has a base plate 7 and four guide rollers 8. The guide roller 8 is composed of guide rollers 8a to 8d, and the guide rollers 8a to 8d may be collectively referred to as the guide roller 8 hereinafter. The wire 11 is wound around the guide rollers 8a to 8d a plurality of times while being spaced at a constant pitch.
通電機構Ｆ２は、放電加工用電源１８と、給電線４４と、切断ワイヤ部２４に給電する給電子４５とを備える。切断ワイヤ部２４への給電は、放電加工用電源１８から給電線４４よび給電子４５を介してなされる。 The energization mechanism F2 includes a power supply 18 for electric discharge machining, a power supply line 44, and a power supply 45 that supplies power to the cutting wire portion 24. Electric power is supplied to the cutting wire portion 24 from the electric power source 18 for electric discharge machining through the power supply line 44 and the power supply electron 45.
加工機構Ｆ３は、切断ワイヤ部２４と、被加工物を固定する被加工物固定具１３と加工機定盤１４とを備え、切断ワイヤ部２４は、一対のガイドローラ８ｂ，８ｄ間で並列されて切断ワイヤ部２４を形成する。被加工物１２は被加工物固定具１３により加工機定盤１４に固定されている。 The processing mechanism F3 includes a cutting wire portion 24, a workpiece fixing tool 13 that fixes a workpiece, and a processing machine surface plate 14. The cutting wire portion 24 is arranged in parallel between a pair of guide rollers 8b and 8d. To form the cutting wire portion 24. The workpiece 12 is fixed to the processing machine surface plate 14 by a workpiece fixture 13.
回収機構Ｆ４は、下部ノズル４と、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂとを備える。 The recovery mechanism F4 includes a lower nozzle 4 and wire recovery rollers 5a and 5b.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置では、ワイヤ１１を並列して走行させながら、放電加工用電源１８が給電線４４および給電子４５を介して切断ワイヤ部２４に給電する。給電子４５が図１の右方向に移動し、加工機定盤１４に被加工物固定具１３で設置された被加工物１２に対して並列ワイヤ部を構成した切断ワイヤ部２４を接近させ、切断ワイヤ部２４にて被加工物１２を放電加工する。並列するワイヤ１１には、例えば、直径φ０．１ｍｍから０．３ｍｍの鋼線が使用され、通常のワイヤ放電加工と同様に脱イオン水中で被加工物１２が放電加工される。加工に至るまでの準備工程である、並列ワイヤの巻き掛け、および、それに伴う各種工程の自動化に必要な実施の形態１のワイヤ放電加工装置の装置構成と動作について、図２から図８を用いて説明する。 Further, in the wire electric discharge machine according to the first embodiment, the electric wires 18 for electric discharge machine feed electric power to the cutting wire portion 24 via the power supply line 44 and the power supply 45 while the wires 11 run in parallel. The power supply 45 moves to the right in FIG. 1, and brings the cutting wire portion 24 constituting the parallel wire portion closer to the workpiece 12 installed on the processing machine surface plate 14 by the workpiece fixture 13, The workpiece 12 is electric discharge machined by the cutting wire portion 24. Steel wires having a diameter of 0.1 mm to 0.3 mm, for example, are used for the wires 11 arranged in parallel, and the workpiece 12 is subjected to electric discharge machining in deionized water as in ordinary wire electric discharge machining. 2 to 8 for the device configuration and operation of the wire electric discharge machine according to the first embodiment necessary for winding parallel wires, which is a preparatory process until machining, and automating various processes accompanying it. Explain.
図２および図３に示すようにＺ軸ヘッド１０に配置された、ワイヤ供給用リール１、ワイヤ張力制御用ローラ２、ワイヤ送り用ローラ３、およびワイヤ自動通線ユニット６は通線機構Ｆ０を構成する。ワイヤ供給用リール１とワイヤ張力制御用ローラ２およびワイヤ送り用ローラ３は加工装置のＺ軸ヘッド１０に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the wire supply reel 1, the wire tension control roller 2, the wire feed roller 3, and the wire automatic wire passing unit 6 arranged on the Z-axis head 10 have a wire passing mechanism F0. Constitute. The wire supply reel 1, the wire tension control roller 2 and the wire feed roller 3 are arranged in the Z-axis head 10 of the processing apparatus.
また、Ｚ軸ヘッド１０にはＵ１軸ステージ１６とＶ１軸ステージ１７が設置され、その先には、ワイヤ自動通線ユニット６が設置されたワイヤ自動通線ユニットベース３４が配置される。ワイヤ自動通線ユニットベース３４の下部には、Ｖ２軸ステージ１９が設置されている。Ｖ２軸ステージ１９にはマルチワイヤユニット９を支持するマルチワイヤユニット支持部３０が取り付けられ、マルチワイヤユニット支持部３０にはマルチワイヤユニット回転軸２９を中心に回転可能なベース板７が取り付けられる。ベース板７には、ベース板７の回転軸中心と同心円上に４個のガイドローラ８ａから８ｄが配置されている。ベース板７の回転軸中心に設置されたマルチワイヤユニット回転軸２９がマルチワイヤユニット支持部３０の軸受４１に嵌合されている。４個のガイドローラ８は、各ガイドローラ８間にワイヤ１１を巻き掛けて周回させるためにベース板７上に配置されている。ガイドローラ８は、ガイドローラ８自体に動力機構を備えておらず、軸受４１にベアリングが組み込まれた従動回転式であり、巻き掛けられたワイヤ１１の走行に伴って回転する。 Further, a U1-axis stage 16 and a V1-axis stage 17 are installed on the Z-axis head 10, and an automatic wire passing unit base 34, on which the automatic wire passing unit 6 is installed, is placed ahead of it. A V2-axis stage 19 is installed below the automatic wire passing unit base 34. A multi-wire unit supporting portion 30 that supports the multi-wire unit 9 is attached to the V2-axis stage 19, and a base plate 7 that is rotatable around a multi-wire unit rotating shaft 29 is attached to the multi-wire unit supporting portion 30. On the base plate 7, four guide rollers 8a to 8d are arranged concentrically with the center of the rotation axis of the base plate 7. The multi-wire unit rotating shaft 29 installed at the center of the rotating shaft of the base plate 7 is fitted into the bearing 41 of the multi-wire unit supporting portion 30. The four guide rollers 8 are arranged on the base plate 7 in order to wind the wire 11 around each guide roller 8 and to circulate the wire 11. The guide roller 8 is a driven rotary type in which the guide roller 8 itself does not have a power mechanism, and a bearing is incorporated in the bearing 41, and the guide roller 8 rotates as the wound wire 11 travels.
図３に示すように、マルチワイヤユニット支持部３０にはマルチワイヤユニット回転用モータ２２が、マルチワイヤユニット回転用モータ２２の回転軸がマルチワイヤユニット回転軸２９に対して平行となるように設置されている。さらに、マルチワイヤユニット回転軸２９の軸端に配置されたプーリ４２ａとマルチワイヤユニット回転用モータ２２の回転軸に取り付けられたプーリ４２ｂとの間には、マルチワイヤユニット回転用のタイミングベルト２８が架けられている。プーリ４２に代えて歯車を用いても良い。 As shown in FIG. 3, a multi-wire unit rotating motor 22 is installed on the multi-wire unit supporting portion 30 such that the rotation axis of the multi-wire unit rotating motor 22 is parallel to the multi-wire unit rotating shaft 29. Has been done. Further, the timing belt 28 for rotating the multi-wire unit is provided between the pulley 42a arranged at the shaft end of the multi-wire unit rotating shaft 29 and the pulley 42b attached to the rotating shaft of the motor 22 for rotating the multi-wire unit. It is hung. A gear may be used instead of the pulley 42.
図４および図５に示されたマルチワイヤユニット９の状態を、ワイヤ通線開始前のマルチワイヤユニット９の初期状態とする。ベース板７の底面に位置する面で、かつ、下部ノズル４寄りのコーナ部分にワイヤ把持部３７が設置される。ワイヤ把持部３７の下方に下部ノズル４が位置し、さらに、下部ノズル４の直下にはワイヤダイス２５が配置されている。また、ワイヤダイス２５は下部アーム２７内部に設置されている。 The state of the multi-wire unit 9 shown in FIGS. 4 and 5 is the initial state of the multi-wire unit 9 before the start of wire passage. A wire grip portion 37 is installed on a surface located on the bottom surface of the base plate 7 and at a corner portion near the lower nozzle 4. The lower nozzle 4 is located below the wire grip 37, and the wire die 25 is arranged directly below the lower nozzle 4. The wire die 25 is installed inside the lower arm 27.
さらに、下部アーム２７内部には、下部ノズル４の直下に相当する箇所に１対のワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂの一方であるワイヤ回収用ローラ５ａが設置されている。ワイヤ回収用ローラ５ａの回転軸の一端に設置された歯車に対して架けられたマルチワイヤユニット回転用のタイミングベルト２８は、下部アーム２７のＹ軸ヘッド３３側の終端、すなわち、ワイヤ１１が加工装置外部に排出される直前に設置されたワイヤ回収用ローラ５ｂの回転軸端に取り付けられている歯車５ｂ0に架けられる。 Further, inside the lower arm 27, a wire recovery roller 5a, which is one of the pair of wire recovery rollers 5a and 5b, is installed at a position immediately below the lower nozzle 4. The timing belt 28 for rotating the multi-wire unit hung on the gear installed at one end of the rotating shaft of the wire collecting roller 5a is the end of the lower arm 27 on the Y-axis head 33 side, that is, the wire 11 is processed. It is mounted on a gear 5b 0 attached to the end of the rotating shaft of the wire collecting roller 5b installed immediately before being discharged to the outside of the apparatus.
ワイヤ回収用ローラ５ａが収納される下部アーム２７の内部は、ワイヤ回収用ローラ５ａの輪郭形状に沿って案内溝Ｖ1が加工されている。案内溝Ｖ1において、ワイヤダイス２５側をワイヤ入口側溝とすると、一方のワイヤ出口側溝にはワイヤ案内パイプ３５が設置される。Ｚ軸ステージ１５、および、下部アーム２７はＹ軸ヘッド３３に配置され、さらにＹ軸ヘッド３３はＹ軸ステージ２１に設置される。Ｘ軸ステージ２０には加工槽３１が設置され、Ｙ軸ステージ２１とともに加工装置本体ベース３２に設置される。Ｚ軸ステージ１５は、Ｚ軸駆動用モータ１５Ｍで駆動される。 Inside the lower arm 27 in which the wire collecting roller 5a is housed, a guide groove V 1 is formed along the contour shape of the wire collecting roller 5a. In the guide groove V 1 , assuming that the wire die 25 side is the wire inlet side groove, the wire guide pipe 35 is installed in one wire outlet side groove. The Z-axis stage 15 and the lower arm 27 are arranged on the Y-axis head 33, and the Y-axis head 33 is further installed on the Y-axis stage 21. A processing tank 31 is installed on the X-axis stage 20, and is installed on the processing apparatus main body base 32 together with the Y-axis stage 21. The Z-axis stage 15 is driven by a Z-axis driving motor 15M.
次に、各装置の動作について図２から図１０および図１１のフローチャートを用いて説明する。一連の動作は、図１２に示すように、ワイヤ放電加工装置１００の制御部１１０により、数値制御装置２００からの指令により、実施される。まず、マルチワイヤユニット９に対してワイヤ１１を巻き掛けるための前段階の動作である、ワイヤ先端をマルチワイヤユニット９のあらかじめ決められた位置まで搬送し固定する動作について説明する。 Next, the operation of each device will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 2 to 10 and 11. As shown in FIG. 12, the series of operations is performed by the control unit 110 of the wire electric discharge machining apparatus 100 according to a command from the numerical control apparatus 200. First, the operation of transporting and fixing the tip of the wire to a predetermined position of the multi-wire unit 9, which is a pre-operation for winding the wire 11 around the multi-wire unit 9, will be described.
まず、ワイヤ１１の供給開始ステップＳ１００を実施する。図２および図３において、通線機構Ｆ０を構成するワイヤ供給用リール１から供給されたワイヤ１１は、ワイヤ張力制御用ローラ２を経由し、ワイヤ送り用ローラ３によって順次繰り出され、ワイヤ自動通線ユニット６まで搬送される。通線機構Ｆ０では、ワイヤ自動通線ユニット６の機能を利用し、アニールされるとともに切断されたワイヤ１１が上部ノズル２３から噴出される水流に沿って下部ノズル４内に設置されたワイヤダイス２５に向けて搬送される。 First, the supply start step S100 of the wire 11 is performed. In FIG. 2 and FIG. 3, the wire 11 supplied from the wire supply reel 1 constituting the wire passing mechanism F0 passes through the wire tension control roller 2 and is sequentially fed out by the wire feeding roller 3 to automatically feed the wire. It is conveyed to the line unit 6. The wire passing mechanism F0 uses the function of the wire automatic wire passing unit 6, and the wire 11 that is annealed and cut is installed in the lower nozzle 4 along the water flow ejected from the upper nozzle 23. Is transported to.
次いで、制御部１１０は、ステップＳ１０１で、ベース板７をワイヤ通線線路から退避させる。ワイヤ１１の搬送に際しては、水流によるワイヤ搬送開始前にＶ２軸ステージ１９を使用してマルチワイヤユニット９をＹ軸ヘッド３３の方向Ｄ１に退避させておく。マルチワイヤユニット９を退避させるのは、マルチワイヤユニット９に配置されたガイドローラ８に水流が衝突し、ワイヤ搬送が不安定となったり、阻害されたりすることを防止するためである。 Next, the control part 110 retracts the base plate 7 from the wire line in step S101. When the wire 11 is transferred, the multi-wire unit 9 is retracted in the direction D1 of the Y-axis head 33 by using the V2-axis stage 19 before starting the wire transfer by the water flow. The reason for retracting the multi-wire unit 9 is to prevent the water flow from colliding with the guide roller 8 arranged in the multi-wire unit 9 to make the wire conveyance unstable or obstructed.
ワイヤを下部ノズル４に挿入するステップＳ１０２で、図４に示すようにワイヤ１１は水流により下部ノズル４に挿入される。 In step S102 of inserting the wire into the lower nozzle 4, the wire 11 is inserted into the lower nozzle 4 by the water flow as shown in FIG.
ワイヤ１１が水流によって下部ノズル４まで搬送されると、水流によるワイヤ搬送動作は停止され、再び、Ｖ２軸ステージ１９が方向Ｄ２に移動し退避前位置へ移動し、退避していたマルチワイヤユニット９が元の位置に復帰する。このとき、ワイヤ把持機構にてワイヤを把持するステップＳ１０３で図４および５に示すマルチワイヤユニット９に搭載されているワイヤ把持機構２６で、垂れ下った状態のワイヤ１１を挟むように通過した後、ワイヤ把持部３７にてワイヤ１１を把持する。ワイヤ把持部３７の片側面には、ワイヤ１１が特定位置で把持されるように、Ｖ型形状の溝Ｖが加工されている。 When the wire 11 is transported to the lower nozzle 4 by the water flow, the wire transport operation by the water flow is stopped, the V2-axis stage 19 moves again in the direction D2, moves to the pre-retraction position, and the multi-wire unit 9 is retracted. Returns to its original position. At this time, after passing through the wire gripping mechanism 26 mounted on the multi-wire unit 9 shown in FIGS. 4 and 5 to sandwich the wire 11 in a hanging state in step S103 of gripping the wire by the wire gripping mechanism. The wire grip portion 37 grips the wire 11. A V-shaped groove V is formed on one side surface of the wire grip portion 37 so that the wire 11 is gripped at a specific position.
また、後工程のベース板７の回転動作において、ワイヤ把持部３７の長さＬ1は、ワイヤ巻き掛け工程中にワイヤ把持部３７にワイヤ１１が絡まない程度とすることが重要となる。 Further, in the rotation operation of the base plate 7 in the subsequent step, it is important that the length L 1 of the wire grip portion 37 is set so that the wire 11 is not entangled with the wire grip portion 37 during the wire winding step.
具体的には、図５に示すように、ワイヤ把持部３７端面が、ワイヤ巻き掛けピッチで設計される２周目以降のワイヤガイド溝８Ｖに沿って整列したワイヤ経路上にはみ出さない長さとなるように、ワイヤ把持部回転軸３９からワイヤ把持部３７の先端までの距離ＬWが調整される。 Specifically, as shown in FIG. 5, the length of the end surface of the wire grip portion 37 that does not protrude onto the wire path aligned along the wire guide groove 8V on and after the second round, which is designed with the wire winding pitch, is set. Thus, the distance L W from the wire gripper rotation shaft 39 to the tip of the wire gripper 37 is adjusted.
ステップＳ１０３によってワイヤ１１が把持された後、ステップＳ１０４で退避したＶ２軸が、巻き掛け開始位置に復帰せしめられる。 After the wire 11 is gripped in step S103, the V2 axis retracted in step S104 is returned to the winding start position.
マルチワイヤユニット９が退避位置から復帰した後、ワイヤ１１の巻き掛ける動作が開始される。巻き掛ける動作はベース板７を回転する回転ステップＳ１０５と、ベース板７が１回転すると１回転に同期してベース板を一定ピッチ移動するステップＳ１０６とベース板７を回転する回転ステップＳ１０５を繰り返す。 After the multi-wire unit 9 returns from the retracted position, the operation of winding the wire 11 is started. The winding operation repeats a rotation step S105 of rotating the base plate 7, a step S106 of moving the base plate 7 at a fixed pitch in synchronization with one rotation when the base plate 7 makes one rotation, and a rotation step S105 of rotating the base plate 7.
ワイヤ把持部３７により把持されたワイヤ１１を、マルチワイヤユニット９に巻き掛ける動作について、図６から図８を用いて説明する。図６から図８では、ワイヤ把持部３７は簡略化して記載しているが実際には図４および図５に示す構成となっている。マルチワイヤユニット９は、巻き掛けによってワイヤ周長を長くし、並列するワイヤ１１間の抵抗値を大きくすることにより、給電された電流が他の並列するワイヤ１１に回り込みにくくする。 The operation of winding the wire 11 gripped by the wire grip portion 37 around the multi-wire unit 9 will be described with reference to FIGS. 6 to 8. 6 to 8, the wire grip portion 37 is illustrated in a simplified manner, but actually has the configuration shown in FIGS. 4 and 5. In the multi-wire unit 9, the wire circumference is lengthened by winding and the resistance value between the parallel wires 11 is increased, thereby making it difficult for the fed current to flow into the other parallel wires 11.
ベース板７は、回転中心にベース板７自体が回転するための回転軸であるマルチワイヤユニット回転軸２９が接続され、回転軸はマルチワイヤユニット支持部３０の軸受４１で支持される構造となっている。ベース板７に接続されるマルチワイヤユニット回転軸２９の端には歯車が取り付けられ、マルチワイヤユニット回転用モータ２２の動力がマルチワイヤ回転用のタイミングベルト２８を介し、マルチワイヤユニット回転軸２９の端の歯車に伝達され、マルチワイヤユニット９が回転し、ベース板７が回転する。 The base plate 7 has a structure in which a multi-wire unit rotary shaft 29, which is a rotary shaft for rotating the base plate 7 itself, is connected to the center of rotation, and the rotary shaft is supported by a bearing 41 of the multi-wire unit supporting portion 30. ing. A gear is attached to the end of the multi-wire unit rotating shaft 29 connected to the base plate 7, and the power of the multi-wire unit rotating motor 22 is transmitted through the multi-wire rotating timing belt 28 to the multi-wire unit rotating shaft 29. This is transmitted to the end gear, and the multi-wire unit 9 rotates and the base plate 7 rotates.
図６から図８において示される各図は、ワイヤ１１が逐次各ガイドローラ８に架けられていく状態を示している。実施の形態１では、ベース板７の回転方向は通線機構Ｆ０からのワイヤ供給方向に倣い、時計方向としている。図６（ａ）に示すように、ワイヤ自動通線ユニット６から送り出されてきたワイヤ１１の先端は図６（ｂ）に示すように、ワイヤ把持部３７により把持される。ワイヤ把持部３７はベース板７に固定されているので、ワイヤ把持部３７もベース板７と同一回転中心の円軌跡を描いてマルチワイヤユニット回転用モータ２２によって回転し、図６(ｃ)に示すようにマルチワイヤユニット９に対するワイヤ１１の巻き掛け動作が開始される。 Each of the drawings shown in FIGS. 6 to 8 shows a state in which the wire 11 is successively laid over the respective guide rollers 8. In the first embodiment, the rotation direction of the base plate 7 is set to the clockwise direction following the wire supply direction from the wire passing mechanism F0. As shown in FIG. 6A, the tip of the wire 11 fed from the automatic wire passing unit 6 is gripped by the wire gripping portion 37 as shown in FIG. 6B. Since the wire gripping portion 37 is fixed to the base plate 7, the wire gripping portion 37 also draws a circular locus of the same rotation center as the base plate 7 and is rotated by the multi-wire unit rotation motor 22, as shown in FIG. As shown, the winding operation of the wire 11 around the multi-wire unit 9 is started.
まず、図６(ｃ)に示すようにワイヤ把持部３７に直近のガイドローラ８ｂのワイヤガイド溝８Ｖにワイヤ１１が掛かり、図６(ｄ)に示すようにワイヤガイド溝８Ｖにワイヤ１１が巻きつけられる。 First, as shown in FIG. 6 (c), the wire 11 is wound on the wire guide groove 8V of the guide roller 8b closest to the wire grip portion 37, and the wire 11 is wound around the wire guide groove 8V as shown in FIG. 6 (d). Can be attached.
次いで、図７(ａ)から図７（ｄ）に示すようにガイドローラ８が配置された順に、ガイドローラ８ｂからガイドローラ８ａ、ガイドローラ８ｄを経てガイドローラ８ｃへと各ガイドローラ８表面のワイヤガイド溝８Ｖに対してワイヤ１１が掛けられていく。 Next, as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (d), in the order in which the guide rollers 8 are arranged, the surface of each guide roller 8 is changed from the guide roller 8b to the guide roller 8a, the guide roller 8d, and the guide roller 8c. The wire 11 is hooked on the wire guide groove 8V.
そして、図８(ａ)に示すようにすべてのガイドローラ８のワイヤガイド溝８Ｖに１周回分のワイヤ１１が巻き掛けられた後、２周回目のワイヤ巻き掛けが開始される状況で、図８(ｂ)に示すようにＶ２軸ステージ１９がワイヤ並列ピッチ分だけ、紙面奥側へ移動する。つまり、ベース板７の１回転に同期したガイドローラ８の回転軸方向もしくはベース板７の回転軸方向と平行な送り動作により、図８(ｃ)に示すように１個のガイドローラ８において、同一のワイヤガイド溝８Ｖに対し、ワイヤ１１が重複して掛けられることなく並列させられていく。最終的に、ワイヤ１１は各ワイヤガイド溝８Ｖに順次掛けられ、複数本のワイヤ１１が一定ピッチで並列する切断ワイヤ部２４が構成される。 Then, as shown in FIG. 8A, after the wire 11 for one turn is wound around the wire guide grooves 8V of all the guide rollers 8, the wire winding for the second turn is started. As shown in FIG. 8 (b), the V2-axis stage 19 moves to the back side of the drawing by the wire parallel pitch. That is, as shown in FIG. 8 (c), one guide roller 8 is moved by a feed operation in synchronization with one rotation of the base plate 7 in the rotation axis direction of the guide roller 8 or in parallel with the rotation axis direction of the base plate 7. The wires 11 are juxtaposed to the same wire guide groove 8V without being overlapped with each other. Finally, the wire 11 is sequentially hooked in each wire guide groove 8V, and a cutting wire portion 24 in which a plurality of wires 11 are arranged in parallel at a constant pitch is configured.
また、マルチワイヤユニット９の回転に同期したマルチワイヤユニット回転軸２９と平行方向への移動距離は、複数回の巻き掛け動作によって構成された切断ワイヤ部２４のワイヤ並列間距離である。ワイヤ１１が巻き付けられるガイドローラ８の表面には、ワイヤ１１がずれないためのガイド機能を構成するＶ型形状のワイヤガイド溝８Ｖが一定ピッチで加工されている。したがって、必要な並列本数分のワイヤ１１をガイドローラ８に巻き掛けるためには、ベース板７が１回転するごとにワイヤガイド溝８Ｖのピッチの整数倍の送り量でガイドローラ８の回転軸方向にベース板７を平行移動する。以上の機構と動作により、一定本数および一定ピッチにて複数個のガイドローラ８間にてワイヤ１１の並列巻き掛け工程を自動化できる。なお、ワイヤ把持部３７は、例えば、空気圧で動作する小型のエアハンドなどが使用される。 The moving distance in the direction parallel to the rotation axis 29 of the multi-wire unit synchronized with the rotation of the multi-wire unit 9 is the wire parallel distance of the cutting wire portion 24 configured by a plurality of winding operations. On the surface of the guide roller 8 around which the wire 11 is wound, V-shaped wire guide grooves 8V that form a guide function for preventing the wire 11 from being displaced are machined at a constant pitch. Therefore, in order to wind the necessary number of parallel wires 11 around the guide roller 8, the guide roller 8 is rotated in the rotation axis direction at an amount of an integral multiple of the pitch of the wire guide groove 8V each time the base plate 7 makes one rotation. Then, the base plate 7 is translated. With the above mechanism and operation, the parallel winding process of the wires 11 can be automated between the plurality of guide rollers 8 at a constant number and at a constant pitch. As the wire grip 37, for example, a small air hand that operates by air pressure is used.
ワイヤ巻き掛けが終了すると、ワイヤ１１の回収操作に入る。次に、ワイヤ巻き掛け終了後のワイヤ１１の回収操作と搬送操作について図９および図１０を用いて説明する。次にステップＳ１０７で、下部ノズル４での吸引を開始する。実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、ワイヤ自動通線ユニット６を使用し、ワイヤ１１が下部ノズル４付近まで搬送される。下部アーム２７の内部では、下部ノズル４内部から下部アーム２７内に向かう水流が発生し、下部ノズル４の内部は負圧となり、吸引機構を構成する。内部が負圧となった状態でワイヤダイス２５の入口に把持されたワイヤ１１の先端を接近させると下部ノズル４内が負圧状態のため、下部ノズル４周辺の空気が下部ノズル４内へ吸い込まれ、ワイヤ１１の先端も空気とともにワイヤダイス２５内に引き込まれる。ワイヤ１１が下部ノズル４内に吸引されている状態を維持しながらＺ軸ステージ１５を徐々に降下させていくと、ワイヤ把持部３７から突き出しているワイヤ１１はワイヤダイス２５内に挿入され、さらに下部アーム２７内部へと吸引され、案内されていく。 When the wire winding is completed, the operation for collecting the wire 11 is started. Next, with reference to FIGS. 9 and 10, a description will be given of a collecting operation and a conveying operation of the wire 11 after the winding of the wire. Next, in step S107, suction by the lower nozzle 4 is started. In the wire electric discharge machining apparatus 100 of the first embodiment, the wire automatic wire passing unit 6 is used, and the wire 11 is conveyed to the vicinity of the lower nozzle 4. Inside the lower arm 27, a water flow is generated from the inside of the lower nozzle 4 toward the inside of the lower arm 27, and the inside of the lower nozzle 4 has a negative pressure, which constitutes a suction mechanism. When the tip of the wire 11 gripped at the inlet of the wire die 25 is approached in a state where the inside pressure is negative, the air inside the lower nozzle 4 is sucked into the lower nozzle 4 because the inside of the lower nozzle 4 is in a negative pressure state. Then, the tip of the wire 11 is also drawn into the wire die 25 together with the air. When the Z-axis stage 15 is gradually lowered while maintaining the state where the wire 11 is sucked into the lower nozzle 4, the wire 11 protruding from the wire grip 37 is inserted into the wire die 25, and It is sucked and guided into the inside of the lower arm 27.
ワイヤ把持部３７から突き出したワイヤ１１の先端が下部ノズル４内に吸引されると、ワイヤ把持部３７はワイヤ把持部回転用モータ３８によって１８０度転換し、ベース板７のガイドローラ８が配置されない側に向けられる。退避動作によって、Ｚ軸ステージ１５の降下によるワイヤ送り動作における、ワイヤ把持部３７と下部ノズル４との干渉が防止され、ワイヤ１１をワイヤ回収用ローラ５ａへ送り込み易くなる。 When the tip of the wire 11 protruding from the wire grip 37 is sucked into the lower nozzle 4, the wire grip 37 is rotated 180 degrees by the wire grip rotation motor 38, and the guide roller 8 of the base plate 7 is not arranged. Turned to the side. The retracting operation prevents interference between the wire gripper 37 and the lower nozzle 4 in the wire feeding operation due to the lowering of the Z-axis stage 15, and facilitates feeding the wire 11 to the wire collecting roller 5a.
ワイヤ回収動作が開始されると、図９および図１０に示すように、制御部１１０は、ステップＳ１０８でワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂを稼働する。下部アーム２７内部ではワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂが回転を開始する。ワイヤ回収用ローラ５ｂは外部モータにより回転するが、ワイヤ回収用ローラ５ａおよびワイヤ回収用ローラ５ｂとそれぞれ同一回転軸上に設置された各プーリ４２（４２ａ，４２ｂ）もしくは歯車が回収用ローラ用のタイミングベルト３６で連結されているので、ワイヤ回収用ローラ５ｂに伝達された回転動力がワイヤ回収用ローラ５ａにも伝達されることでワイヤ回収用ローラ５ａが回転する。４３はワイヤ引き込み部である。 When the wire collecting operation is started, as shown in FIGS. 9 and 10, the controller 110 operates the wire collecting rollers 5a and 5b in step S108. Inside the lower arm 27, the wire collecting rollers 5a and 5b start to rotate. The wire collecting roller 5b is rotated by an external motor, but each of the pulleys 42 (42a, 42b) or gears installed on the same rotation shaft as the wire collecting roller 5a and the wire collecting roller 5b is used for the collecting roller. Since they are connected by the timing belt 36, the rotational power transmitted to the wire collecting roller 5b is also transmitted to the wire collecting roller 5a, so that the wire collecting roller 5a rotates. 43 is a wire pull-in part.
したがって、ワイヤダイス２５内に挿入されたワイヤ１１はワイヤ回収用ローラ５ａに到達すると、到達後はワイヤ回収用ローラ５ａの回転により順次繰り出される。ワイヤ回収用ローラ５ａによって繰り出されたワイヤ１１はやがてワイヤ回収用ローラ５ｂに到達し、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂによってワイヤ搬送が行われる。ワイヤ回収用ローラ５ａに対して確実にワイヤ１１を供給するために、ワイヤ回収用ローラ５ａに至る下部アーム２７内部の形状は、下部ノズル４に挿入されたワイヤ１１が、経路中で座屈することなく、ワイヤ回収用ローラ５ａへ誘導され易くなるように断面円弧状の曲面状に加工されている。 Therefore, when the wire 11 inserted into the wire die 25 reaches the wire collecting roller 5a, the wire 11 is sequentially fed out by the rotation of the wire collecting roller 5a after reaching the wire collecting roller 5a. The wire 11 delivered by the wire collecting roller 5a eventually reaches the wire collecting roller 5b, and the wire is carried by the wire collecting rollers 5a and 5b. In order to reliably supply the wire 11 to the wire collecting roller 5a, the shape of the inside of the lower arm 27 that reaches the wire collecting roller 5a is such that the wire 11 inserted into the lower nozzle 4 buckles in the path. Instead, it is processed into a curved surface having an arcuate section so that it can be easily guided to the wire collecting roller 5a.
また、負圧発生用の水流に沿ってワイヤ１１が誘導され易くなるように、水流の排出溝がワイヤ回収用ローラ５ｂの中央に向けて形成されている。ワイヤ回収用ローラ５ａの表面には、排出口の凹形状に適合するように間歇的に突起を形成しておくことにより、水流の排出溝からの流れが阻害されず、ワイヤ１１を前述の突起部にて挟み込む作用によりワイヤ１１との摩擦を大きくし、ワイヤ送り出しが確実に行われるようにしている。なお、ワイヤ回収用ローラ５ｂへ搬送中のワイヤ１１が座屈することを防止するためにワイヤ案内用パイプ３５が設置されている。 Further, a water flow discharge groove is formed toward the center of the wire recovery roller 5b so that the wire 11 is easily guided along the negative pressure generation water flow. By forming projections intermittently on the surface of the wire collecting roller 5a so as to fit the concave shape of the discharge port, the flow of the water flow from the discharge groove is not obstructed, and the wire 11 is projected. The friction between the wire 11 and the wire 11 is increased by the action of being sandwiched between the parts, so that the wire is reliably delivered. A wire guiding pipe 35 is provided to prevent the wire 11 being conveyed to the wire collecting roller 5b from buckling.
続いてステップＳ１０９で、制御部１１０は、ワイヤ１１の先端を下部ノズル４内に吸引する。上記ワイヤ把持部３７から突き出したワイヤ１１は、ワイヤ１１の先端に対する吸引動作に係る気流の発生、もしくは、水流とともに下部ノズル４内部へ先端を引き込み、ワイヤダイス２５内部へのワイヤ１１の挿入が促進される。ワイヤダイス２５の内径は加工に使用するワイヤ１１を直径０．１ｍｍとした場合、０．３ｍｍ口径のダイスを使用する。ワイヤの直径よりも口径が広めのダイスを使用することにより、ワイヤ１１をワイヤダイス２５内部に挿入し易くなる。 Subsequently, in step S109, the control unit 110 sucks the tip of the wire 11 into the lower nozzle 4. The wire 11 protruding from the wire gripping portion 37 generates an air flow related to the suction operation with respect to the tip of the wire 11 or draws the tip into the lower nozzle 4 together with the water flow, thereby promoting the insertion of the wire 11 into the wire die 25. To be done. The inner diameter of the wire die 25 is 0.3 mm in diameter when the wire 11 used for processing has a diameter of 0.1 mm. By using a die having a diameter larger than the diameter of the wire, the wire 11 can be easily inserted into the wire die 25.
そしてワイヤ１１の先端が下部ノズル４内に吸引されると、制御部１１０は、ステップＳ１１０でワイヤ把持部３７のワイヤ１１を開放する。 Then, when the tip of the wire 11 is sucked into the lower nozzle 4, the controller 110 opens the wire 11 of the wire gripper 37 in step S110.
そして、制御部１１０は、ステップＳ１１１でワイヤ把持部２７を回転して退避させる。 Then, the control unit 110 rotates and retracts the wire gripping unit 27 in step S111.
そしてステップＳ１１２で、制御部１１０は、Ｚ軸ステージ１５を徐々に降下させる。 Then, in step S112, control unit 110 gradually lowers Z-axis stage 15.
ステップＳ１１３で、制御部１１０は、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂでワイヤ１１を搬送し、排出する。かかるステップでは、搬送されたワイヤ１１は最終的に、ワイヤ回収用ローラ５ｂから排出され、ワイヤ放電加工装置１００の外部に設置される回収箱に集積され回収される。 In step S113, the control unit 110 conveys the wire 11 by the wire collecting rollers 5a and 5b and discharges it. In this step, the conveyed wire 11 is finally discharged from the wire collecting roller 5b, collected in a collecting box installed outside the wire electric discharge machine 100, and collected.
ワイヤ放電加工装置では、通常、ワイヤ振動を抑制し加工精度を維持するために、ワイヤ１１とのクリアランスが数μｍ程度となるワイヤダイス２５が選定される。しかし、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００は、ベース板７上に配置されるガイドローラ８間において、ワイヤ１１が巻き掛けられ支持される構造である。従って、ガイドローラ８に巻き掛けられるごとにワイヤ走行方向が変わる際に、ワイヤ１１がガイドローラ８のワイヤガイド溝８Ｖに押し付けられるので、切断ワイヤ部２４のワイヤ振動は抑制される。従って、通常のワイヤ放電加工装置のようにワイヤ１１とのクリアランスが小さいダイヤモンドダイスを使用する必要がなくなる。 In the wire electric discharge machine, a wire die 25 having a clearance of about several μm with the wire 11 is usually selected in order to suppress wire vibration and maintain machining accuracy. However, the wire electric discharge machine 100 of the first embodiment has a structure in which the wire 11 is wound and supported between the guide rollers 8 arranged on the base plate 7. Therefore, since the wire 11 is pressed against the wire guide groove 8V of the guide roller 8 when the wire traveling direction changes every time the wire is wound around the guide roller 8, the wire vibration of the cutting wire portion 24 is suppressed. Therefore, it is not necessary to use a diamond die having a small clearance with the wire 11 unlike the ordinary wire electric discharge machine.
実施の形態１のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ放電加工装置自体に備えられたワイヤ自動通線の機能を使用しているため、下部ノズル４内に設置されたワイヤダイス２５に対してワイヤ１１を挿入することができ、並列するワイヤ１１の通線から走行までにかかる作業時間を短縮することができる。 Since the wire electric discharge machine of the first embodiment uses the function of automatic wire passage provided in the wire electric discharge machine itself, the wire 11 is attached to the wire die 25 installed in the lower nozzle 4. Since the wires 11 can be inserted, the working time from the running of the parallel wires 11 to the running can be shortened.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ自動通線ユニットベース３４とマルチワイヤユニット支持部３０との間に直動ステージのＶ２軸ステージ１９を備えているため、マルチワイヤユニット９を独立して移動させることが可能となる。従って、実施の形態１のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ自動通線ユニット６によるワイヤ供給時の上部ノズル２３から噴出される水流あるいは、水流に沿って送り込まれるワイヤ搬送経路の障害とならないという効果を奏する。つまり、ワイヤ自動通線ユニット６によるワイヤ搬送用の水流に対して、マルチワイヤユニット９の退避動作と復帰動作を行うことができ、１本のワイヤ１１をガイドローラ８に対して巻き掛け、一定間隔で複数本のワイヤ１１が並列する切断ワイヤ部２４のワイヤ通線作業を自動化することができる。 Further, since the wire electric discharge machining apparatus according to the first embodiment includes the V2-axis stage 19 which is a linear movement stage between the automatic wire passing unit base 34 and the multi-wire unit supporting portion 30, the multi-wire unit 9 is installed. It is possible to move them independently. Therefore, the wire electric discharge machining apparatus according to the first embodiment has an effect that it does not hinder the water flow ejected from the upper nozzle 23 or the wire transport path fed along the water flow when the wire is fed by the automatic wire passing unit 6. Play. That is, the retracting operation and the returning operation of the multi-wire unit 9 can be performed with respect to the water flow for wire transportation by the automatic wire passing unit 6, and one wire 11 can be wound around the guide roller 8 and fixed. It is possible to automate the wire passing operation of the cutting wire portion 24 in which a plurality of wires 11 are arranged in parallel at intervals.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置によれば、ワイヤ自動通線ユニットベース３４とマルチワイヤユニット支持部３０との間に付加したＶ２軸ステージ１９により、ガイドローラ８の回転軸方向への送り動作が独立して実施可能である。従って、ガイドローラの各ワイヤガイド溝に対するワイヤ巻き掛け動作において、ガイドローラ８の回転軸方向への正確な送り動作を行うことができ、ワイヤ並列精度が向上するという効果を奏する。 In addition, according to the wire electric discharge machining apparatus of the first embodiment, the V2-axis stage 19 added between the wire automatic wire passing unit base 34 and the multi-wire unit supporting portion 30 causes the guide roller 8 to move in the rotation axis direction. The feeding operation can be performed independently. Therefore, in the wire winding operation of each wire guide groove of the guide roller, an accurate feeding operation of the guide roller 8 in the rotation axis direction can be performed, and the wire parallel accuracy is improved.
また、マルチワイヤユニット９は、ベース板７に設置されるガイドローラ８を従動式とし、外部動力の伝達によりガイドローラ８が回転する必要がない。従って、マルチワイヤユニット９の軽量化、および、マルチワイヤユニット９の構造の単純化を実現でき、ワイヤ巻き掛け動作を自動化できるという効果を奏する。 Further, in the multi-wire unit 9, the guide roller 8 installed on the base plate 7 is driven so that the guide roller 8 does not need to rotate due to transmission of external power. Therefore, the weight of the multi-wire unit 9 can be reduced, the structure of the multi-wire unit 9 can be simplified, and the wire winding operation can be automated.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、ワイヤ把持機構は、マルチワイヤユニット９によるワイヤ巻き掛け動作中においてワイヤ１１を把持し、ワイヤ巻き掛け終了後は把持したワイヤ１１を開放する。従って、マルチワイヤユニット９の回転動作によって、１本のワイヤ１１を複数本のガイドローラ８に対して巻き掛けられることができ、複数本のワイヤ１１が並列する切断ワイヤ部２４のワイヤ通線作業を自動化することができる。つまり、従来の人手によるワイヤ端の固定作業の自動化が実現可能である。 Further, in the wire electric discharge machine 100 of the first embodiment, the wire gripping mechanism grips the wire 11 during the wire winding operation by the multi-wire unit 9 and releases the gripped wire 11 after the wire winding is completed. Therefore, one wire 11 can be wound around the plurality of guide rollers 8 by the rotating operation of the multi-wire unit 9, and the wire passing operation of the cutting wire portion 24 in which the plurality of wires 11 are arranged in parallel. Can be automated. That is, it is possible to automate the conventional work of manually fixing the wire end.
また、ワイヤ把持機構２６は、ワイヤ把持経路から退避可能な機構とし、下部ノズル４との干渉を防止したので、Ｚ軸ヘッド１０の降下によりワイヤダイス２５に対してワイヤ１１の挿入を行うことができるという効果を奏する。 Further, since the wire gripping mechanism 26 is a mechanism that can be retracted from the wire gripping path to prevent interference with the lower nozzle 4, the wire 11 can be inserted into the wire die 25 by lowering the Z-axis head 10. It has the effect of being able to.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、ワイヤ排出用のガイドローラであるワイヤ回収用ローラ５ａを下部ノズル４内部のワイヤダイス２５の直下に設置したので、ワイヤ１１を引き込み易くなり、ワイヤ回収用ローラ５ｂまでのワイヤ搬送を安定して行うことができるという効果を奏する。通常のワイヤ放電加工装置では、ワイヤ排出用のガイドローラは下部アーム２７の出口のみに設置されているため、ワイヤ１１の引き込みが安定して実施できないのに対し、実施の形態１のワイヤ放電加工装置ではワイヤ搬送を安定して実施できる。 Further, in the wire electric discharge machine 100 of the first embodiment, since the wire collecting roller 5a, which is a guide roller for discharging the wire, is installed directly below the wire die 25 inside the lower nozzle 4, the wire 11 can be easily pulled in, There is an effect that the wire can be stably conveyed to the wire collecting roller 5b. In a normal wire electric discharge machine, since the guide roller for discharging the wire is installed only at the outlet of the lower arm 27, the wire 11 cannot be stably pulled in, whereas the wire electric discharge machine according to the first embodiment is used. The apparatus can stably carry the wire.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、ガイドローラ８の各軸中心が、マルチワイヤユニット回転軸２９の中心から等距離に配置されているため、マルチワイヤユニット９の回転動作によって、１本のワイヤ１１を複数本のガイドローラに対して巻き掛けることができる。従って、複数本のワイヤ１１が並列する切断ワイヤ部２４のワイヤ通線作業を容易に自動化することができる。 Further, in the wire electric discharge machining apparatus 100 of the first embodiment, the center of each axis of the guide roller 8 is arranged at an equal distance from the center of the multi-wire unit rotating shaft 29, so that the rotation operation of the multi-wire unit 9 causes One wire 11 can be wound around a plurality of guide rollers. Therefore, the wire passing operation of the cutting wire portion 24 in which the plurality of wires 11 are arranged in parallel can be easily automated.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、マルチワイヤユニット９は、外部の回転装置から伝達される動力による回転に同期して、１回転ごとに前記マルチワイヤユニット回転軸方向に一定のワイヤ並列ピッチ分を平行移動することもできる。かかる構成により、マルチワイヤユニット９の回転動作によって、１本のワイヤ１１を複数本のガイドローラ８に対して巻き掛けられることができ、複数本のワイヤ１１が並列する切断ワイヤ部２４のワイヤ通線作業を自動化することができる。 Further, in the wire electric discharge machine 100 of the first embodiment, the multi-wire unit 9 is synchronized with the rotation by the power transmitted from the external rotating device, and is fixed in the rotation axis direction of the multi-wire unit every one rotation. It is also possible to translate the wire parallel pitch. With such a configuration, one wire 11 can be wound around the plurality of guide rollers 8 by the rotation operation of the multi-wire unit 9, and the wire passing of the cutting wire portion 24 in which the plurality of wires 11 are arranged in parallel. Line work can be automated.
また、実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、下部ノズル４の直下に、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂを備えているため、通線から回収まで全作業を自動化することができる。なお、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂは、下部ノズル４の直下に限定されることなく、下方であればよい。 Further, in the wire electric discharge machining apparatus 100 according to the first embodiment, since the wire collecting rollers 5a and 5b are provided directly below the lower nozzle 4, all the work from passing through to collecting can be automated. The wire collecting rollers 5a and 5b are not limited to be directly below the lower nozzle 4 and may be below.
実施の形態２．
図１３および図１４は、実施の形態２のワイヤ放電加工装置の正面図および同側面図であり、図１５は、ワイヤガイドリングの斜視図である。実施の形態１のワイヤ放電加工装置に対し、実施の形態２のワイヤ放電加工装置は、ワイヤ供給用リール１から繰り出されたワイヤ１１が、下部ノズル４内のワイヤダイス２５の位置まで搬送されるまでのワイヤ供給動作が異なる。実施の形態２のワイヤ放電加工装置１００Ｓでは、ワイヤ自動通線ユニットが装備されないワイヤ放電加工装置である。実施の形態２のワイヤ放電加工装置では、搬送中のワイヤ１１がワイヤ搬送経路を外れないように案内するための数個のワイヤガイドリング４６が、ワイヤガイドリング固定具４８により支持固定され、ワイヤガイドリングベース４７上に直列配置される。つまり、実施の形態２のワイヤ放電加工装置では、ワイヤ自動通線ユニットに代えてワイヤガイドリング４６とワイヤガイドリングベース４７とを備えた通線機構を用いて自動的に通線する。
Embodiment 2.
13 and 14 are a front view and a side view of the wire electric discharge machine according to the second embodiment, and FIG. 15 is a perspective view of a wire guide ring. In contrast to the wire electric discharge machine of the first embodiment, in the wire electric discharge machine of the second embodiment, the wire 11 fed from the wire supply reel 1 is conveyed to the position of the wire die 25 in the lower nozzle 4. Wire feeding operation up to. The wire electric discharge machine 100S of the second embodiment is a wire electric discharge machine that is not equipped with an automatic wire passage unit. In the wire electric discharge machining apparatus according to the second embodiment, several wire guide rings 46 for guiding the wire 11 being conveyed so as not to deviate from the wire conveyance path are supported and fixed by the wire guide ring fixture 48. The guide ring bases 47 are arranged in series. That is, in the wire electric discharge machining apparatus according to the second embodiment, a wire passing mechanism including the wire guide ring 46 and the wire guide ring base 47 is used in place of the automatic wire passing unit to automatically wire the wire.
ワイヤ送り用ローラ３に引き込まれたワイヤ１１は、ワイヤ送り用ローラ３の回転と共にワイヤ供給用リール１から引き出され、ワイヤ搬送経路途中のワイヤ張力制御用ローラ２を通過した後、ワイヤ送り用ローラ３から下部ノズル４に向けて徐々に送り出される。 The wire 11 drawn into the wire feed roller 3 is drawn out from the wire supply reel 1 with the rotation of the wire feed roller 3, passes through the wire tension control roller 2 in the middle of the wire transport path, and then is transferred to the wire feed roller. 3 is gradually sent out toward the lower nozzle 4.
ワイヤ送り用ローラ３から下部ノズル４までは離れているため、ワイヤガイドリング４６、ワイヤガイドリング固定具４８、ワイヤガイドリングベース４７を備えたことで、下部ノズル４に向けて送り出され垂れ下ったワイヤ１１が周囲の空気の流れなどの外乱によって揺らぎ、下部ノズル４に達するまでにワイヤ搬送経路を外れ、ワイヤ把持機構２６でのワイヤ１１の把持が困難にならないようにする。さらに、ワイヤガイドリングベース４７はワイヤ自動通線ユニットベース３４に設置される。 Since the wire feed roller 3 is separated from the lower nozzle 4, the wire guide ring 46, the wire guide ring fixing member 48, and the wire guide ring base 47 are provided so that the wire feed roller 3 is fed toward the lower nozzle 4 and hangs down. The wire 11 fluctuates due to a disturbance such as the flow of ambient air, and the wire 11 is deviated from the wire conveying path before reaching the lower nozzle 4 so that the wire gripping mechanism 26 does not have difficulty gripping the wire 11. Further, the wire guide ring base 47 is installed on the wire automatic wire passing unit base 34.
図１３および図１４で示される装置は、ワイヤ自動通線ユニット６を装備しない仕様のワイヤ放電加工装置であるが、ワイヤ自動通線ユニット６が装着される場合に使用されるワイヤ自動通線ユニットベース３４を流用している。ワイヤガイドリング４６の配置間隔は、２０ｍｍから５０ｍｍ程度である。図１３および図１４では、ワイヤ自動通線ユニット６が装備されないため、実施の形態１のワイヤ放電加工装置では重要な構成要素であるＶ２軸ステージを備える必要がなく、ワイヤ自動通線ユニットベース３４に対してマルチワイヤユニット支持部３０が直接設置される。 The apparatus shown in FIGS. 13 and 14 is a wire electric discharge machine that is not equipped with the automatic wire passing unit 6, but is used when the automatic wire passing unit 6 is mounted. The base 34 is diverted. The arrangement interval of the wire guide rings 46 is about 20 mm to 50 mm. 13 and 14, since the wire automatic wire passing unit 6 is not provided, it is not necessary to provide the V2 axis stage which is an important component in the wire electric discharge machine according to the first embodiment. On the other hand, the multi-wire unit support 30 is directly installed.
ワイヤガイドリング４６は、ワイヤ送り用ローラ３からワイヤ自動通線ユニットベース３４に設置されたワイヤガイドリングベース４７の間に設置され、ワイヤガイドリングベース４７よりも下方に設置しなくとも、ワイヤガイドリングベース４７の位置まで垂れ下ったワイヤ１１の自重により、ワイヤ送り用ローラ３から繰り出されたワイヤ１１はほぼ直線状態で下部ノズル４直上まで搬送される。ワイヤ自動通線ユニット６を搭載したワイヤ放電加工装置に比較して、ワイヤ１１が下部ノズル４まで搬送されるには時間を要するが、下部ノズル４までの経路途中に設置された複数個のワイヤガイドリング４６の各内径部に対して順にワイヤ１１を通過させていくことにより、マルチワイヤユニット９に配置されるワイヤ把持機構２６、および、下部ノズル４までのワイヤ搬送が可能となる。 The wire guide ring 46 is installed between the wire feeding roller 3 and the wire guide ring base 47 installed on the wire automatic wire passing unit base 34, and the wire guide ring 46 does not have to be installed below the wire guide ring base 47. Due to the weight of the wire 11 hanging down to the position of the ring base 47, the wire 11 delivered from the wire feeding roller 3 is conveyed to a position immediately above the lower nozzle 4 in a substantially linear state. It takes time to convey the wire 11 to the lower nozzle 4 as compared with a wire electric discharge machine equipped with the automatic wire passing unit 6, but a plurality of wires installed in the middle of the route to the lower nozzle 4 By sequentially passing the wire 11 through each inner diameter portion of the guide ring 46, the wire can be conveyed to the wire gripping mechanism 26 arranged in the multi-wire unit 9 and the lower nozzle 4.
ワイヤガイドリング４６は、樹脂などの非導電性素材で製造される。あるいは、ワイヤガイドリング４６は、非導電性材料で被覆された構成としてもよい。ワイヤガイドリング４６とワイヤ１１との間で放電が発生しないようにワイヤガイドリング４６には電気的絶縁がなされている。ワイヤガイドリング４６の形状と配置について図１５を用いて説明する。ワイヤガイドリング４６の形状は、輪状、もしくは、円筒状であり、ワイヤガイドリング４６の内径部をワイヤ１１が通過することにより、ワイヤ１１はワイヤガイドリング４６の内径以上に振動しないようになる。さらに、ワイヤガイドリング４６の内径は、ワイヤガイドリングベース４７の上方に設置されるワイヤガイドリング４６ほど大きく、下方に設置されるワイヤガイドリング４６ほど次第に内径が小さくなるように順に配置される。内径の異なる複数個のワイヤガイドリング４６を、前述のように配置することにより、垂れ下がりながら搬送されるワイヤ１１が、ワイヤガイドリング４６の内径部内のワイヤ搬送経路から外れることなく順次挿入され、ワイヤ１１の振幅はワイヤガイドリング４６を通過するごとに徐々に低減される。 The wire guide ring 46 is made of a non-conductive material such as resin. Alternatively, the wire guide ring 46 may be covered with a non-conductive material. The wire guide ring 46 is electrically insulated so that no discharge is generated between the wire guide ring 46 and the wire 11. The shape and arrangement of the wire guide ring 46 will be described with reference to FIG. The wire guide ring 46 has a ring shape or a cylindrical shape, and when the wire 11 passes through the inner diameter portion of the wire guide ring 46, the wire 11 does not vibrate beyond the inner diameter of the wire guide ring 46. Further, the inner diameter of the wire guide ring 46 is larger in the wire guide ring 46 installed above the wire guide ring base 47, and the inner diameter of the wire guide ring 46 installed in the lower part is gradually decreased. By arranging the plurality of wire guide rings 46 having different inner diameters as described above, the wires 11 conveyed while hanging down are sequentially inserted without deviating from the wire conveyance path in the inner diameter portion of the wire guide ring 46. The amplitude of 11 is gradually reduced as it passes through the wire guide ring 46.
下部ノズル４の位置まで搬送されたワイヤ１１は、当然ながら、ワイヤ把持機構２６のワイヤ把持部３７をも通過しているので、ワイヤ把持部３７による把持が可能となっている。 Since the wire 11 transported to the position of the lower nozzle 4 also passes through the wire gripping portion 37 of the wire gripping mechanism 26, it can be gripped by the wire gripping portion 37.
ワイヤ１１がワイヤ把持部３７によって把持された後、実施の形態１において記載した巻き付け動作により、マルチワイヤユニット９の複数個のガイドローラ８に対してワイヤ巻き付け動作が行われ、ワイヤ１１は等間隔に並列しながら複数本の切断ワイヤ部２４を構成する。なお、他の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を省略するが、同一部位には同一符号を付した。 After the wire 11 is gripped by the wire gripper 37, the wire winding operation is performed on the plurality of guide rollers 8 of the multi-wire unit 9 by the winding operation described in the first embodiment, and the wires 11 are equally spaced. A plurality of cutting wire portions 24 are formed in parallel with each other. The description of other structures is omitted because it is similar to that of the first embodiment, but the same reference numerals are given to the same parts.
切断ワイヤ部２４が形成されると、実施の形態１において記載されているように、ワイヤダイス２５に対するワイヤ１１の挿入動作と同様の工程が行われる。Ｚ軸ステージ１５が降下し、ワイヤ把持部３７から突き出したワイヤ１１の先端が下部ノズル４に接近させられる。ワイヤ１１の先端は、下部ノズル４によって吸引され、下部ノズル４内のワイヤダイス２５に挿入され、挿入後、ワイヤ回収用ローラ５ａ，５ｂにより、下部アーム２７内のワイヤ案内パイプ３５を通過し、加工装置外部に排出され、ワイヤ１１の通線作業が完了する。 When the cutting wire portion 24 is formed, the same step as the operation of inserting the wire 11 into the wire die 25 is performed as described in the first embodiment. The Z-axis stage 15 descends, and the tip of the wire 11 protruding from the wire gripper 37 approaches the lower nozzle 4. The tip of the wire 11 is sucked by the lower nozzle 4 and inserted into the wire die 25 in the lower nozzle 4. After insertion, the wire 11 passes through the wire guide pipe 35 in the lower arm 27 by the wire collecting rollers 5a and 5b. The wire 11 is discharged to the outside of the processing device and the wire passing operation is completed.
実施の形態２のワイヤ放電加工装置１００Ｓによれば、ワイヤ自動通線ユニット６を装備しないワイヤ放電加工装置であっても、下部ノズル４内に設置されたワイヤダイス２５に対してワイヤ１１を挿入することができ、並列する切断ワイヤ部の形成から走行までに要する作業を自動化できるという効果を奏する。 According to the wire electric discharge machine 100S of the second embodiment, the wire 11 is inserted into the wire die 25 installed in the lower nozzle 4 even if the wire electric discharge machine is not equipped with the automatic wire passage unit 6. Therefore, it is possible to automate the work required from forming the parallel cutting wire portions to running.
また、設置されるワイヤガイドリング４６は、自重で垂れ下がったワイヤ１１の経路上に設置され、ワイヤガイドリング４６の内径が、下方に位置されるワイヤガイドリングほど小径になるようにワイヤガイドリング４６を配置したことにより、各ワイヤガイドリング４６に対するワイヤ１１の挿入精度が向上し、垂れ下ったワイヤ１１の振幅を抑制でき、下部ノズル４内へのワイヤ１１先端の挿入が容易になるという効果を奏する。 The installed wire guide ring 46 is installed on the path of the wire 11 that hangs down by its own weight, and the inner diameter of the wire guide ring 46 is smaller as the wire guide ring located below is smaller. By arranging, the accuracy of inserting the wire 11 into each wire guide ring 46 is improved, the amplitude of the hanging wire 11 can be suppressed, and the effect of facilitating the insertion of the tip of the wire 11 into the lower nozzle 4 is obtained. Play.
また、実施の形態２のワイヤ放電加工装置１００Ｓは、ワイヤ自動通線ユニットを装備しないため、ワイヤ自動通線ユニット６から噴出されるワイヤ搬送用水流からマルチワイヤユニット９を退避する必要がなくなり、Ｖ２軸ステージ１９を装備する必要がなく、装置構成を簡易化でき、マルチワイヤユニット９の退避および復帰にかかる工程を不要にできるという効果を奏する。 In addition, since the wire electric discharge machining apparatus 100S of the second embodiment is not equipped with the wire automatic wire passing unit, it is not necessary to retract the multi-wire unit 9 from the wire conveying water flow ejected from the wire automatic wire passing unit 6. It is not necessary to equip the V2-axis stage 19, the device configuration can be simplified, and the steps for retracting and returning the multi-wire unit 9 can be eliminated.
なお、図２、図３に示した実施の形態１のワイヤ放電加工装置１００では、ワイヤ供給用リール１、ワイヤ張力制御用ローラ２、ワイヤ送り用ローラ３がＺ軸ヘッド１０に配置されている。この構成では、Ｚ軸ステージ１５にかかる荷重が増大し、Ｚ軸駆動用モータ１５Ｍを高出力にする必要が生じる場合がある。 In the wire electric discharge machine 100 of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the wire supply reel 1, the wire tension control roller 2, and the wire feed roller 3 are arranged in the Z-axis head 10. .. In this configuration, the load applied to the Z-axis stage 15 increases, and it may be necessary to increase the output of the Z-axis driving motor 15M.
そこで、図１６および図１７に実施の形態１のワイヤ放電加工装置の変形例のワイヤ放電加工装置１００Ｐの正面図および側面図を示すように、Ｙ軸ステージ２１の上部をＺ軸ステージ１５上部までせり出させたＺ軸ヘッド２３３を用い、Ｚ軸ヘッド２３３に装着された制御部１１０のステージの主面に、ワイヤ供給用リール１、ワイヤ張力制御用ローラ２、ワイヤ送り用ローラ３を配置することで、通線機構Ｆ０に影響することなく、Ｚ軸ステージ１５の負荷を軽減する効果を得ることができる。他の部分は実施の形態１と同様であるため説明は省略するが、同一部位には同一符号を付した。 Therefore, as shown in FIG. 16 and FIG. 17 which is a front view and a side view of a wire electric discharge machine 100P which is a modified example of the wire electric discharge machine according to the first embodiment, the upper part of the Y-axis stage 21 up to the upper part of the Z-axis stage 15. Using the Z-axis head 233 that is pushed out, the wire supply reel 1, the wire tension control roller 2, and the wire feed roller 3 are arranged on the main surface of the stage of the control unit 110 mounted on the Z-axis head 233. As a result, it is possible to obtain the effect of reducing the load on the Z-axis stage 15 without affecting the wiring mechanism F0. The other parts are the same as those in the first embodiment, so the description thereof is omitted, but the same parts are denoted by the same reference numerals.
以上説明したように、実施の形態１および２のワイヤ放電加工装置では、ワイヤ供給用リールから繰り出されたワイヤを一定間隔で整列させるガイドローラへの誘導、ガイドローラに対するワイヤ端の固定およびワイヤの巻き掛け、巻き掛け工程終了後にワイヤ回収機構までワイヤを誘導し走行するまでの全工程を自動化することが可能である。 As described above, in the wire electric discharge machining apparatuses according to the first and second embodiments, the wire fed from the wire supply reel is guided to the guide roller for aligning at regular intervals, the wire end is fixed to the guide roller, and the wire is fixed. It is possible to automate the entire process of winding and guiding the wire to the wire collecting mechanism after the winding process and traveling.
なお、実施の形態１および２のワイヤ放電加工装置では、ワイヤ供給用リール１、ワイヤ張力制御用ローラ２、ワイヤ送りローラ３は、Ｚ軸ヘッド１５に装着したが、ワイヤ供給用リール１、ワイヤ張力制御用ローラ２、ワイヤ送りローラ３は、別途支持プレート上に設置し、支持プレートをＹ軸ヘッド３３に装着してもよい。 In the wire electric discharge machine according to the first and second embodiments, the wire supply reel 1, the wire tension control roller 2, and the wire feed roller 3 are mounted on the Z-axis head 15. The tension control roller 2 and the wire feed roller 3 may be separately installed on a support plate, and the support plate may be attached to the Y-axis head 33.
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態およびその変形は、発明の範囲に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the scope of equivalents thereof.
１ ワイヤ供給用リール、２ ワイヤ張力制御用ローラ、３ ワイヤ送り用ローラ、４ 下部ノズル、５ａ，５ｂ ワイヤ回収用ローラ、６ ワイヤ自動通線ユニット、７ ベース板、８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ ガイドローラ、８Ｖ ワイヤガイド溝、９ マルチワイヤユニット、１０ Ｚ軸ヘッド、１１ ワイヤ、１２ 被加工物、１３ 被加工物固定具、１４ 加工機定盤、１５ Ｚ軸ステージ、１５Ｍ Ｚ軸駆動用モータ、１６ Ｕ軸ステージ、１７ Ｖ１軸ステージ、１８ 放電加工用電源、１９ Ｖ２軸ステージ、２０ Ｘ軸ステージ、２１ Ｙ軸ステージ、２２ マルチワイヤユニット回転用モータ、２３ 上部ノズル、２３Ｊ 水流発生機構、２４ 切断ワイヤ部、２５ ワイヤダイス、２６ ワイヤ把持機構、２７ 下部アーム、２８ マルチワイヤユニット回転用のタイミングベルト、２９ マルチワイヤユニット回転軸、３０ マルチワイヤユニット支持部、３１ 加工槽、３２ 加工装置本体ベース、３３ Ｙ軸ヘッド、３４ ワイヤ自動通線ユニットベース、３５ ワイヤ案内パイプ、３６ 回収用ローラ用のタイミングベルト、３７ ワイヤ把持部、３８ ワイヤ把持部回転用モータ、３９ ワイヤ把持部回転軸、４１ 軸受、４２，４２ａ，４２ｂ プーリ、４３ ワイヤ引き込み部、４４ 給電線、４５ 給電子、４６ ワイヤガイドリング、４７ ワイヤガイドリングベース、４８ ワイヤガイドリング固定具、２３３ Ｙ軸ヘッド、Ｖ1 案内溝、Ｆ０ 通線機構、Ｆ１ ワイヤ巻き付け機構、Ｆ２ 通電機構、Ｆ３ 加工機構、Ｆ４ 回収機構。 1 wire supply reel, 2 wire tension control roller, 3 wire feeding roller, 4 lower nozzle, 5a, 5b wire collecting roller, 6 wire automatic wire passing unit, 7 base plate, 8, 8a, 8b, 8c, 8d guide roller, 8V wire guide groove, 9 multi-wire unit, 10 Z-axis head, 11 wire, 12 workpiece, 13 workpiece fixture, 14 processing machine surface plate, 15 Z-axis stage, 15M Z-axis drive Motor, 16 U axis stage, 17 V1 axis stage, 18 EDM power supply, 19 V2 axis stage, 20 X axis stage, 21 Y axis stage, 22 multi-wire unit rotation motor, 23 upper nozzle, 23J water flow generation mechanism, 24 cutting wire part, 25 wire die, 26 wire gripping mechanism, 27 lower arm, 28 for rotating multi-wire unit Timing belt, 29 multi-wire unit rotary shaft, 30 multi-wire unit support, 31 processing tank, 32 processing device base, 33 Y-axis head, 34 wire automatic passage unit base, 35 wire guide pipe, 36 collection roller Timing belt, 37 wire gripping portion, 38 wire gripping portion rotating motor, 39 wire gripping portion rotating shaft, 41 bearing, 42, 42a, 42b pulley, 43 wire pulling portion, 44 power supply line, 45 power supply electron, 46 wire Guide ring, 47 wire guide ring base, 48 wire guide ring fixture, 233 Y-axis head, V 1 guide groove, F 0 wire passing mechanism, F 1 wire winding mechanism, F 2 energizing mechanism, F 3 working mechanism, F 4 collecting mechanism.
Claims (11)
複数のガイドローラを備えたマルチワイヤユニットと、
前記マルチワイヤユニットをマルチワイヤユニット回転軸のまわりに回転する回転機構と、前記マルチワイヤユニットによるワイヤ巻き掛け動作中において前記通線機構から送り出された前記ワイヤを把持し前記回転機構によって前記マルチワイヤユニット回転軸のまわりに回転するワイヤ把持機構と、前記マルチワイヤユニット回転軸に平行な方向に前記マルチワイヤユニットを移動する駆動機構を有し、前記マルチワイヤユニットの前記複数のガイドローラへ前記マルチワイヤユニット回転軸に平行な方向に互いに離間して複数回並列にワイヤを巻きつけるワイヤ巻き付け機構と、
前記複数のガイドローラに巻き付けられたワイヤの並列部で構成されたワイヤ切断部と、
前記ワイヤ切断部に通電する通電機構と、
前記ワイヤ切断部で被加工物を放電加工する加工機構と、
前記マルチワイヤユニットを通過したワイヤを回収する回収ローラを有する回収機構と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。 A wire passing mechanism for supplying a wire,
A multi-wire unit equipped with multiple guide rollers,
A rotating mechanism that rotates the multi-wire unit around a rotation axis of the multi-wire unit, and grips the wire sent from the wire passing mechanism during a wire winding operation by the multi-wire unit , and the multi-wire by the rotating mechanism. A wire gripping mechanism that rotates around a unit rotation axis; and a drive mechanism that moves the multi-wire unit in a direction parallel to the multi-wire unit rotation axis. A wire winding mechanism that separates the wires in a direction parallel to the rotation axis of the wire unit and winds the wires in parallel a plurality of times;
A wire cutting section composed of parallel parts of wires wound around the plurality of guide rollers,
An energizing mechanism for energizing the wire cutting portion,
A machining mechanism for performing electric discharge machining on a workpiece at the wire cutting portion,
A collecting mechanism having a collecting roller for collecting the wire that has passed through the multi-wire unit,
A wire electric discharge machine comprising:
複数のガイドローラを備えたマルチワイヤユニットと、
前記マルチワイヤユニットをマルチワイヤユニット回転軸のまわりに回転する回転機構と、前記ワイヤを把持するワイヤ把持機構と、前記マルチワイヤユニット回転軸に平行な方向に前記マルチワイヤユニットを移動する駆動機構を有し、前記マルチワイヤユニットの前記複数のガイドローラへ前記マルチワイヤユニット回転軸に平行な方向に互いに離間して複数回並列にワイヤを巻きつけるワイヤ巻き付け機構と、
前記複数のガイドローラに巻き付けられたワイヤの並列部で構成されたワイヤ切断部と、
前記ワイヤ切断部に通電する通電機構と、
前記ワイヤ切断部で被加工物を放電加工する加工機構と、
前記マルチワイヤユニットを通過したワイヤを回収する回収ローラを有する回収機構と、
前記通線機構から供給された前記ワイヤを受ける上部ノズルと、
前記上部ノズルからのワイヤを受ける下部ノズルと、
前記上部ノズルのワイヤ出口から下部ノズルのワイヤ入口に向け水流を噴出させる機構と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。 A wire passing mechanism for supplying a wire,
A multi-wire unit equipped with multiple guide rollers,
A rotation mechanism that rotates the multi-wire unit around a multi-wire unit rotation axis, a wire gripping mechanism that grips the wire, and a drive mechanism that moves the multi-wire unit in a direction parallel to the multi-wire unit rotation axis. A wire winding mechanism that has a plurality of guide rollers of the multi-wire unit and winds the wires in parallel a plurality of times in parallel with each other in a direction parallel to the multi-wire unit rotation axis.
A wire cutting section composed of parallel parts of wires wound around the plurality of guide rollers,
An energizing mechanism for energizing the wire cutting portion,
A machining mechanism for performing electric discharge machining on a workpiece at the wire cutting portion,
A collecting mechanism having a collecting roller for collecting the wire that has passed through the multi-wire unit,
An upper nozzle that receives the wire supplied from the wire passing mechanism,
A lower nozzle that receives a wire from the upper nozzle,
A mechanism for ejecting a water flow from the wire outlet of the upper nozzle toward the wire inlet of the lower nozzle,
Features and to Ruwa unpleasant electrical discharge machining apparatus further comprising: a.
前記マルチワイヤユニットは、ワイヤ送り用ローラと独立して移動可能であることを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工装置。 The multi-wire unit is installed between the wire feed roller and the lower nozzle,
The wire electric discharge machine according to claim 2, wherein the multi-wire unit is movable independently of a wire feed roller.
前記プーリによって、前記マルチワイヤユニットは外部回転装置と連結可能であることを特徴とする請求項２または３に記載のワイヤ放電加工装置。 The multi-wire unit includes a base plate rotatable about a rotation axis of the multi-wire unit, a plurality of guide rollers mounted on the base plate, a pulley fixed to the rotation shaft of the multi-wire unit, and a wire gripper. With and
The wire electric discharge machine according to claim 2, wherein the multi-wire unit can be connected to an external rotating device by the pulley.
前記ワイヤ供給リールから供給されたワイヤをガイドする複数のワイヤガイドリングを備えた通線機構と、
前記通線機構から供給された前記ワイヤを受ける上部ノズルと、
複数のガイドローラを備えたマルチワイヤユニットと、
前記マルチワイヤユニットの前記複数のガイドローラに互いに離間して複数回並列に巻き付けられたワイヤの並列部で構成されたワイヤ切断部と、
前記マルチワイヤユニットをマルチワイヤユニット回転軸のまわりに回転する回転機構と、
前記ワイヤガイドリングを通過した前記ワイヤを把持するワイヤ把持機構と、
前記マルチワイヤユニット回転軸と平行な方向へ前記マルチワイヤユニットを移動する駆動機構と、
前記上部ノズルから前記マルチワイヤユニットを経由したワイヤを受ける下部ノズルと、
前記ワイヤの先端を前記下部ノズルへ吸引する吸引機構と、
前記下部ノズルを通過したワイヤを回収する回収ローラを有する回収機構と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。 A wire supply reel for supplying a wire,
A wire passing mechanism including a plurality of wire guide rings for guiding the wire supplied from the wire supply reel,
An upper nozzle that receives the wire supplied from the wire passing mechanism,
A multi-wire unit equipped with multiple guide rollers,
A wire cutting portion configured by parallel portions of wires that are wound around the plurality of guide rollers of the multi-wire unit so as to be spaced apart from each other a plurality of times in parallel,
A rotating mechanism that rotates the multi-wire unit around a multi-wire unit rotation axis,
A wire gripping mechanism for gripping the wire that has passed through the wire guide ring,
A drive mechanism for moving the multi-wire unit in a direction parallel to the rotation axis of the multi-wire unit,
A lower nozzle that receives a wire from the upper nozzle via the multi-wire unit;
A suction mechanism for sucking the tip of the wire to the lower nozzle;
A collection mechanism having a collection roller for collecting the wire that has passed through the lower nozzle;
A wire electric discharge machine comprising:
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