JP2004082292A - ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイヤ電極の供給時のみ駆動モータを作動させる。
【解決手段】回動レバー２１を操作してピンチローラ２２をブレーキローラ２０から一旦離した後、ワイヤボビン９からブレーキローラ２０とピンチローラ２２との間にワイヤ電極８を挟持して送るときのみ電磁クラッチ２３をＯＮにして、駆動モータ２４を作動させる。加工時には、電磁クラッチ２３をＯＦＦにして、駆動モータ２４とピンチローラ２２とを切り離し、パウダーブレーキ１９の作動にてブレーキローラ２０に制動力を与え、ワイヤ電極８に張力を付与する。
【選択図】 図２
【解決手段】回動レバー２１を操作してピンチローラ２２をブレーキローラ２０から一旦離した後、ワイヤボビン９からブレーキローラ２０とピンチローラ２２との間にワイヤ電極８を挟持して送るときのみ電磁クラッチ２３をＯＮにして、駆動モータ２４を作動させる。加工時には、電磁クラッチ２３をＯＦＦにして、駆動モータ２４とピンチローラ２２とを切り離し、パウダーブレーキ１９の作動にてブレーキローラ２０に制動力を与え、ワイヤ電極８に張力を付与する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極に加工中に所定の張力を付与できると共に、結線時にワイヤ電極を容易に送り出し供給できるようにしたワイヤ電極の供給装置に関するものである。
【０００２】
【技術的背景】
ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極は、通常直径が０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ 程度の細いものである。このワイヤ電極と被加工物との間に加工用放電パルスを印加して被加工物に複雑な断面形状の孔あけ加工をする場合、一つの被加工物の加工が完了した後、次の被加工物を加工する前に、一旦ワイヤ電極を強制的に切断し、再度新線部分を供給して張架する作業が必要となる。
【０００３】
また、ワイヤ放電加工中、ワイヤ電極と被加工物との小さい間隙のうち、限られた範囲で放電が集中する等の異常事態により、ワイヤ電極が断線することがある。その場合にも、ワイヤ電極の新線部分を再度張架する作業が必要となる。
【０００４】
【従来の技術】
そのためのワイヤ電極供給装置として、例えば、特開平６−８０５６号公報では、ワイヤ放電加工機におけるボビンから上ガイド部までのワイヤ電極の走行経路中に、ブレーキローラと補助ローラと複数のガイドローラとを配置し、前記ブレーキローラにワイヤ電極を１回以上巻回すると共に補助ローラとの間で掛け回したワイヤ電極にバックテンションを付与するため、前記ブレーキローラにパウダクラッチを連結し、さらにパウダクラッチの入力軸には、減速装置とＤＣモータとが連結されたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の構成によれば、結線作業に際して前記ブレーキローラにワイヤ電極を１回以上巻回する手間が掛かると共に、結線時に、ＤＣモータの回転力をブレーキローラに伝達するため、パウダクラッチを係合状態に保持しなければならず、また、ワイヤ電極の先端が被加工物を通って下ガイド部の下方のワイヤ搬送機構に到達し、該ワイヤ搬送機構にてワイヤ電極を引き込む間、前記パウダクラッチの制動力が強いため、円滑、且つ軽快に結線作業ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決したワイヤ電極の供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極供給装置は、ワイヤ放電加工機の電極ワイヤに所定の張力を付与して、加工領域を走行するワイヤ電極の供給装置において、前記加工領域よりワイヤ電極の走行上流側に、パウダーブレーキに連結されて制動力が与えられるブレーキローラと、該ブレーキローラの周面との間でワイヤ電極を挟持し、且つ駆動モータ及び電磁クラッチを介して回転制御されるピンチローラとからなり、前記ピンチローラは、操作手段を介して前記ブレーキローラの周面に対して接離可能に構成したものである。
【０００８】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の供給装置において、前記操作手段は、前記ピンチローラと駆動モータ及び電磁クラッチとを支持する回動レバーであって、自重もしくは付勢手段により、前記ピンチローラの周面が前記ブレーキローラの周面に押圧するように構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を具体化した実施形態について図１〜図６を参照して説明する。ワイヤ放電加工機における基台１上には、加工槽２が載置されており、該加工槽２内には加工槽２に固定されたワークテーブル３上に載置固定された被加工物Ｗが絶縁性の加工液（清水あるいは清水と油の混合液）５に浸漬されている。その加工液５は加工液供給装置４から供給され、加工により汚濁した加工液５を加工液供給装置に回収され、フイルタ等を介して濾過したのち再度循環させて供給される。また、基台１と加工槽２との間には、図１に示すように被加工物ＷをＸＹ平面上を移動させるＸＹテーブル６が配置されており、図示しない駆動機構により駆動制御される。
【００１０】
コラム７の上部には、ワイヤ電極８を巻回したワイヤボビン９が設けられており、そのコラム７の上部に支持された上部アーム１０には上ガイド６２が形成されている。またコラム７の下部に支持された下部アーム１２には下ガイド６３が配置されている。
【００１１】
ワイヤボビン９から引き出されたワイヤ電極８は、後述するワイヤ供給部１１を介して上ガイド６２に至り、上ガイド６２から被加工物Ｗを介して下ガイド６３に略鉛直状に張架され、図示しない電源からワイヤ電極８と被加工物Ｗとにパルス電流を通電し、鉛直状にて下向きに通過するワイヤ電極８と被加工物Ｗとの微小間隙部（放電加工部）で放電加工が行われる。なお、前記上ガイド６２及び下ガイド６３の両方またはいずれか一方から加工液５を放電加工部に向かって噴出させ、放電加工の金属くずの除去と放電加工部の冷却とを実行する。前記ワイヤ電極８の走行速度（走行速度）は、放電加工条件、被加工物Ｗの板厚等により種々あるが、板厚５０ｍｍ程度で１００ 〜 ００ｍｍ２ ／秒である。
【００１２】
方向変換プーリ１４は前記下ガイド６３の下方に配置されており、該方向変換プーリ１４にて横方向に走行方向を変換された使用済みのワイヤ電極８を強制的に挟持搬送するための上下一対のローラ１５、１５のうち少なくとも一方のローラを収納モータ１６（図２参照）にて回転駆動し、使用済のワイヤ電極８を収納する収納箱１８に送る。
【００１３】
次に、ワイヤ供給部１１及びワイヤ切断・自動結線部１３の構成について、図２及び図３（図４）を参照して説明する。ワイヤ供給部１１は、ワイヤ電極８を新たに供給するときや、ワイヤ切断時等において、ワイヤ電極８の新線部をワイヤ切断・自動結線部１３及び上ガイド６２方向に送り出すための装置である。ワイヤ切断・自動結線部１３のワイヤ走行上流側に配置されているワイヤ供給部１１は、パウダーブレーキ１９に連結されて制動力を与えられるブレーキローラ２０と、操作手段の一例としてのレバー２１に設けられたピンチローラ２２であって、ピンチローラ２２は電磁クラッチ２３とＤＣモータ等の駆動モータ２４とからなる。ブレーキローラ２０は位置固定的である。前記レバー２１の基端は、ワイヤ切断・自動結線部１３の固定フレーム２５に回動可能に枢着され、レバー２１の長手方向の中途部を付勢手段としての押圧ばね２６にて、ピンチローラ２２の周面をブレーキローラ２０の周面に向かって押圧付勢している。
【００１４】
前記電磁クラッチ２３及び駆動モータ２４はレバー２１に固定されており、該レバー２１に対してピンチローラ２２が回転可能に軸支され、電磁クラッチ２３をＯＮ（動力伝達可能状態）で、前記駆動モータ２４の駆動にてピンチローラ２２を回転駆動させることができる。電磁クラッチ２３がＯＦＦ（動力伝達遮断状態）では、ピンチローラ２２は自由回転可能となる。ワイヤボビン９には駆動モータ２７が連結されており、断線時にはワイヤ電極８を巻き戻す力を与える構成である。
【００１５】
次に、図３及び図４を参照しながら、ワイヤ切断・自動結線部１３の構成について説明すると、方向変換台３０は、図３に示すように、固定フレーム２５に枢軸３１を介して上端部を揺動回動可能に支持される。ワイヤガイド３２は前記枢軸３１より上方の固定フレーム２５に設けられ、送りローラ３３は前記ワイヤガイド３２の下方位置の固定フレーム２５に設けられている。該送りローラ３３は図示しない無端ベルトなどの伝動機構を介してステップモータよりなる搬送モータ３４により回転させられる。
【００１６】
第１ピンチローラ３５は前記送りローラ３３と対向して設けられ、第１ピンチローラ３５は枢支軸３６回りに回動するレバー３７を介して回転式の第１ソレノイド３８における回転板に連結してあり、前記第１ソレノイド３８はコイルが励磁されるとその回転板が一定角度回動し、枢支軸３６回りに回動するレバー３７を介して第１ピンチローラ３５にてワイヤ電極８を送りローラ３３に挟持し、ワイヤ電極８を下方に搬送する。回転式の第１ソレノイド３８のコイルの励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリングによって回転板が反対方向の元の位置に復帰する自己復帰機能を有する。前記方向変換台３０には前記枢軸３６の近傍位置にワイヤガイド３９を有する。
【００１７】
前記方向変換台３０に設けられる切断手段４０は、回転支軸４１に設けたホルダ４２の取付く一対の通電子４３，４４と、ホルダ４２を前記回転支軸４１回りに回動させる回転式の第２ソレノイド４５とからなり、回転式の第２ソレノイド４５を励磁して一対の通電子４３，４４がワイヤ電極８に接触した状態で図示しない電源からの通電にて通電子４３，４４間のワイヤ電極８が溶断される。なお、この回転式の第２ソレノイド４５も前記回転式の第１ソレノイド３８と同様に自己復帰機能を備えている。
【００１８】
ワイヤ電極検出用のセンサ４６は前記切断手段４０の下方位置の方向変換台３０に設けられ、ワイヤガイド４７，４８は前記センサ４６の上下に設ける。そして、後述のようにワイヤ電極８が事故で断線した場合等においても、この一対のワイヤガイド４７，４８中にワイヤ電極８が位置することにより、ワイヤ電極８がセンサ４６の検出可能範囲から外れないように保持するためのものである。
【００１９】
送りローラ４９と、それに対向して設けた第２ピンチローラ５０とは、前記ワイヤガイド４８の下方の方向変換台３０に設けられ、図示しない無端ベルトなどの伝動機構を介してステップモータよりなる送出モータ５１により送りローラ４９が回転させられる。
【００２０】
第２ピンチローラ５０は枢支軸５２回りに回動するレバー５３を介して前述と同様の自己復帰機能を備えた回転式の第３ソレノイド５４における回転板に連結してあり、この回転式の第３ソレノイド５４はコイルが励磁されるとその回転板が一定角度回動し、枢支軸５２回りに回動するレバー５３を介して第２ピンチローラ５４がワイヤ電極８を送りローラ４９に挟持するように回動すると、ワイヤ電極８を下方に搬送する。これらの構成の送り機構は、ワイヤ電極８の切断時のみ作動するものであり、放電加工時には非作動である。
【００２１】
さらに、ワイヤガイド５５を方向変換台３０の下端部に設けている。回転式の第４ソレノイド５６は方向変換台３０を前記枢軸３１回りに左右に揺動回動駆動するためのもので、揺動レバー５７を介して方向変換台３０に連結してある。この回転式の第４ソレノイド５６のコイルを励磁すると、その回転板が一定角度回動し、揺動レバー５７を引張る。これにより、方向変換台３０下端のワイヤガイド５５の下端開口がワイヤ電極の回収箱５８の上端方向に臨むように方向変換台３０が回動する（図４参照）。
【００２２】
反対に回転式の第４ソレノイド５６のコイルの励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリングによって回転板が反対方向の元の位置に復帰する自己復帰機能を有する。これにより、前記ワイヤガイド５５の下端開口が前記回収箱５８に隣接して配置された筒状のガイド体５９の上端開口部に臨むように、方向変換台３０の位置が復帰する（図３参照）。このガイド体５９の下端は加工時の上ガイド６２方向にワイヤ電極８を案内するためのものである。
【００２３】
ワイヤ放電加工機の制御装置としての中央処理装置（ＣＰＵ、図示せず）は、ワイヤ放電加工機全体の制御プログラム及び後述するワイヤ電極８の切断回収のための制御プログラムを予め記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）と、各種データを一時的に記憶させる随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）と、インターフェイス（共に図示しない）とを備える。
【００２４】
ＣＰＵに前記切断手段４０における溶断用電源と通電子４３，４４との間のスイッチ、前記ワイヤ電極検出用のセンサ４６を接続すると共に、駆動回路（入出力ドライバー回路）を介して収納モータ１６、駆動モータ２７、パウダーブレーキ１９、電磁クラッチ２３、ＤＣモータ２４、搬送モータ３４、送出モータ５１、回転式ソレノイド３８，４５，５４、５６が接続されている。
【００２５】
このように構成されたワイヤ放電加工機において、新線供給時や結線時には、作業者はレバー２１を前記押圧ばね２６の付勢力に抗して図２の時計方向に回動させて一旦ブレーキローラ２０とピンチローラ２２との間を離し、新しいワイヤ電極８の先端を両ローラ２０、２２間に配置した後、レバー２１から手を離すと、押圧ばね２６の力でブレーキローラ２０とピンチローラ２２とでワイヤ電極８を挟持する。この状態で、電磁クラッチ２３をＯＮとし、前記駆動モータ２４を作動（駆動）させる。これにより、下流側のワイヤ切断・自動結線部１３に向かってワイヤ電極８の先端を進ませる。
【００２６】
放電加工時には、ブレーキローラ２０とピンチローラ２２とでワイヤ電極８を挟持した状態で、電磁クラッチ２３をＯＦＦにして、ＤＣモータ２４とピンチローラ２２との連結を遮断し、前記パウダーブレーキ１９を作動させてブレーキローラ２０に制動力を与えるから、放電加工中のワイヤ電極８に予張力（バックテンション）を付与しながら、被加工物（ワーク）Ｗ中をワイヤ電極８が移動する。
【００２７】
ワイヤ電極８が断線した場合、前記駆動モータ２７を作動させて走行上流側のワイヤ電極８を巻き戻し、ワイヤ電極８の巻き戻しが進み、ワイヤ電極８の断線の先端箇所がセンサ４６より上方に位置すると、センサ４１の出力信号はＯＦＦとなる。センサ４６の出力信号がＯＦＦになれば、直ちに駆動モータ２７の回転を停止させ、次いで回転式の第４ソレノイド５６を励磁（ＯＮ）して、方向変換台３９を回動させて、当該方向変換台３０における下端のワイヤガイド５６の下端開口が回収箱５８の上方にくるように位置変更する（図４参照）。
【００２８】
この状態に方向変換台３０の位置を保持したまま、電磁クラッチ２３をＯＮとし、前記駆動モータ２４を作動（駆動）させる。これにより、下流側のワイヤ切断・自動結線部１３に向かってワイヤ電極８の先端を進ませ、当該ワイヤ電極８の先端部がワイヤガイド５５の個所に至ると、第２ピンチローラ５４と送りローラ４９とでワイヤ電極８を挟持し、電磁クラッチ２３をＯＦＦにして、ＤＣモータ２４とピンチローラ２２との連結を遮断し、前記パウダーブレーキ１９を作動させてブレーキローラ２０に制動力を与えて、前記切断手段４０の個所でワイヤ電極８が弛まないようにして通電子４３、４４をワイヤ電極８に接触させた状態で通電する。これにより、断線や放電加工等によりワイヤ電極８の断線部から上方のワイヤ電極表面が変形するなどして不良になっていると推定できる部分を切断して、送りローラ４９と第２ピンチローラ５０とで挟持された部分を回収箱５８に廃棄する。切断後のワイヤ電極８の走行上流側は前記新線供給時の作業と同様にして、被加工物（ワーク）Ｗ方向に送る。
【００２９】
図５及び図６はワイヤ電極８の供給部１１の他の実施形態を示し、パウダーブレーキ１９に連結されたブレーキローラ２０は前述の実施形態と同じく固定フレーム２５等に位置固定されている。ピンチローラ２２及び電磁クラッチ２３とＤＣモータ等の駆動モータ２４とを直列状に搭載した、操作手段としての回動レバー７０は、固定フレーム２５に対して枢支軸７１を介して回動可能に取付けられており、この枢支軸７１の位置は、図５及び図６に示すように、前記ブレーキローラ２０の軸心２０ａとピンチローラ２２の軸心２２ａとの間に位置し、且つ、ピンチローラ２２の軸心が回動レバー７０に取付けられる位置よりも上方にあるように設定する。即ち、ピンチローラ２２と電磁クラッチ２３と駆動モータ２４との重量（自重）により、ピンチローラ２２の周面がブレーキローラ２０の周面に向かって押圧するように回動レバー７０が回動するような位置に枢支軸７１が設けられている。
【００３０】
そして、この回動レバー７０にはアーム７２を前記ブレーキローラ２０の裏面側にを通って略水平状に延長し、該アーム７２の先端（ブレーキローラ２０の外周より外側）にて把手７３を前向きに取付けるのである。この実施形態では、枢支軸７１を中心にして、ピンチローラ２２等の自重にて前記回動レバー７０が回動してピンチローラ２２がブレーキローラ２０に押圧してワイヤ電極８を挟持できる構成でしるから、別途付勢手段を不要にできる。新線供給作業等に際しては、作業者が把手７３を持って、回動レバー７０を図６において反時計方向に回動させると、ピンチローラ２２の周面がブレーキローラ２０の周面から離れるので、この状態でワイヤ電極８を配置すれば良い。
【００３１】
前記いずれの形態であっても、パウダブレーキ１９を作動させるときには、電磁クラッチ２３をＯＦＦにしてＤＣモータ等の駆動モータ２４を不必要に回転させないようにし、モータのブラシ交換作業の回数を少なくできる。また、ワイヤ電極８を挟持したブレーキローラ２０とピンチローラ２１が回転しても駆動モータ２４を回転させず、コキングトルクがピンチローラ２１を介してワイヤ電極８のバックテンションに悪影響を与えない。
【００３２】
なお、下流側のワイヤ切断・自動結線部１３の構成は他の従来から公知のものを採用しても良い。
【００３３】
【発明の作用・効果】
前述のように請求項１の発明は、ワイヤ放電加工機の電極ワイヤに所定の張力を付与して、加工領域を走行するワイヤ電極の供給装置において、前記加工領域よりワイヤ電極の走行上流側に、パウダーブレーキに連結されて制動力が与えられるブレーキローラと、該ブレーキローラの周面との間でワイヤ電極を挟持し、且つ駆動モータ及び電磁クラッチを介して回転制御されるピンチローラとからなり、前記ピンチローラは、操作手段を介して前記ブレーキローラの周面に対して接離可能に構成したものである。このように構成すれば、ワイヤ電極の新線供給時や結線作業の一時期には、ピンチローラとブレーキローラとの間でワイヤ電極を挟持した状態にて電磁クラッチをＯＮにして駆動モータを作動させると、ワイヤ電極を簡単に供給できる。また、ワイヤ電極の新線供給時には、操作手段により、ピンチローラをブレーキローラから一旦離すという作業を実行すれば良い。
【００３４】
ワイヤ放電加工時には、ピンチローラとブレーキローラとの間でワイヤ電極を挟持した状態にてパウダーブレーキにより制動力を付与することで、ワイヤに電極にバックテンションを付与しながらワイヤ電極を加工領域に送るが、そのとき、電磁クラッチをＯＦＦすることで、ピンチローラと駆動モータとを切り離し、駆動モータに不必要な回転を与えないようにできる。従って、駆動モータの作動時間を少なくして、当該駆動モータの消耗による交換頻度を少なくできる。
【００３５】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の供給装置において、前記操作手段は、前記ピンチローラと駆動モータ及び電磁クラッチとを支持する回動レバーであって、自重もしくは付勢手段により、前記ピンチローラの周面が前記ブレーキローラの周面に押圧するように構成したものであるから、新線供給作業（ボビンの交換時）のみ回動レバーを操作してブレーキローラとピンチローラとの間にワイヤ電極を挟持させる作業をすれば良く、その作業が簡単でなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤ放電加工機の概略側面図である。
【図２】ワイヤ電極供給部の第１実施形態を示す側面図である。
【図３】放電加工時のワイヤ電極切断・自動結線部の側面図である。
【図４】方向変換台の位置を変更させた状態の説明図である。
【図５】ワイヤ電極供給部の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態の回動レバーの作用を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｗ 被加工物
３ ワークテーブル
８ ワイヤ電極
９ ワイヤボビン
１１ ワイヤ電極供給部
１３ ワイヤ切断・自動結線部
１９ パウダーブレーキ
２０ ブレーキローラ
２１ 回動レバー
２２ ピンチローラ
２３ 電磁クラッチ
２４ 駆動モータ
２６ 押圧ばね
２２ 回転センサ
２３ パウダーブレーキ
２５ 固定フレーム
３０ 方向変換台
７０ 回動レバー
７１ 枢支軸
７２ アーム
７３ 把手
【産業上の利用分野】
本発明は、ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極に加工中に所定の張力を付与できると共に、結線時にワイヤ電極を容易に送り出し供給できるようにしたワイヤ電極の供給装置に関するものである。
【０００２】
【技術的背景】
ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極は、通常直径が０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ 程度の細いものである。このワイヤ電極と被加工物との間に加工用放電パルスを印加して被加工物に複雑な断面形状の孔あけ加工をする場合、一つの被加工物の加工が完了した後、次の被加工物を加工する前に、一旦ワイヤ電極を強制的に切断し、再度新線部分を供給して張架する作業が必要となる。
【０００３】
また、ワイヤ放電加工中、ワイヤ電極と被加工物との小さい間隙のうち、限られた範囲で放電が集中する等の異常事態により、ワイヤ電極が断線することがある。その場合にも、ワイヤ電極の新線部分を再度張架する作業が必要となる。
【０００４】
【従来の技術】
そのためのワイヤ電極供給装置として、例えば、特開平６−８０５６号公報では、ワイヤ放電加工機におけるボビンから上ガイド部までのワイヤ電極の走行経路中に、ブレーキローラと補助ローラと複数のガイドローラとを配置し、前記ブレーキローラにワイヤ電極を１回以上巻回すると共に補助ローラとの間で掛け回したワイヤ電極にバックテンションを付与するため、前記ブレーキローラにパウダクラッチを連結し、さらにパウダクラッチの入力軸には、減速装置とＤＣモータとが連結されたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の構成によれば、結線作業に際して前記ブレーキローラにワイヤ電極を１回以上巻回する手間が掛かると共に、結線時に、ＤＣモータの回転力をブレーキローラに伝達するため、パウダクラッチを係合状態に保持しなければならず、また、ワイヤ電極の先端が被加工物を通って下ガイド部の下方のワイヤ搬送機構に到達し、該ワイヤ搬送機構にてワイヤ電極を引き込む間、前記パウダクラッチの制動力が強いため、円滑、且つ軽快に結線作業ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決したワイヤ電極の供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極供給装置は、ワイヤ放電加工機の電極ワイヤに所定の張力を付与して、加工領域を走行するワイヤ電極の供給装置において、前記加工領域よりワイヤ電極の走行上流側に、パウダーブレーキに連結されて制動力が与えられるブレーキローラと、該ブレーキローラの周面との間でワイヤ電極を挟持し、且つ駆動モータ及び電磁クラッチを介して回転制御されるピンチローラとからなり、前記ピンチローラは、操作手段を介して前記ブレーキローラの周面に対して接離可能に構成したものである。
【０００８】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の供給装置において、前記操作手段は、前記ピンチローラと駆動モータ及び電磁クラッチとを支持する回動レバーであって、自重もしくは付勢手段により、前記ピンチローラの周面が前記ブレーキローラの周面に押圧するように構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明を具体化した実施形態について図１〜図６を参照して説明する。ワイヤ放電加工機における基台１上には、加工槽２が載置されており、該加工槽２内には加工槽２に固定されたワークテーブル３上に載置固定された被加工物Ｗが絶縁性の加工液（清水あるいは清水と油の混合液）５に浸漬されている。その加工液５は加工液供給装置４から供給され、加工により汚濁した加工液５を加工液供給装置に回収され、フイルタ等を介して濾過したのち再度循環させて供給される。また、基台１と加工槽２との間には、図１に示すように被加工物ＷをＸＹ平面上を移動させるＸＹテーブル６が配置されており、図示しない駆動機構により駆動制御される。
【００１０】
コラム７の上部には、ワイヤ電極８を巻回したワイヤボビン９が設けられており、そのコラム７の上部に支持された上部アーム１０には上ガイド６２が形成されている。またコラム７の下部に支持された下部アーム１２には下ガイド６３が配置されている。
【００１１】
ワイヤボビン９から引き出されたワイヤ電極８は、後述するワイヤ供給部１１を介して上ガイド６２に至り、上ガイド６２から被加工物Ｗを介して下ガイド６３に略鉛直状に張架され、図示しない電源からワイヤ電極８と被加工物Ｗとにパルス電流を通電し、鉛直状にて下向きに通過するワイヤ電極８と被加工物Ｗとの微小間隙部（放電加工部）で放電加工が行われる。なお、前記上ガイド６２及び下ガイド６３の両方またはいずれか一方から加工液５を放電加工部に向かって噴出させ、放電加工の金属くずの除去と放電加工部の冷却とを実行する。前記ワイヤ電極８の走行速度（走行速度）は、放電加工条件、被加工物Ｗの板厚等により種々あるが、板厚５０ｍｍ程度で１００ 〜 ００ｍｍ２ ／秒である。
【００１２】
方向変換プーリ１４は前記下ガイド６３の下方に配置されており、該方向変換プーリ１４にて横方向に走行方向を変換された使用済みのワイヤ電極８を強制的に挟持搬送するための上下一対のローラ１５、１５のうち少なくとも一方のローラを収納モータ１６（図２参照）にて回転駆動し、使用済のワイヤ電極８を収納する収納箱１８に送る。
【００１３】
次に、ワイヤ供給部１１及びワイヤ切断・自動結線部１３の構成について、図２及び図３（図４）を参照して説明する。ワイヤ供給部１１は、ワイヤ電極８を新たに供給するときや、ワイヤ切断時等において、ワイヤ電極８の新線部をワイヤ切断・自動結線部１３及び上ガイド６２方向に送り出すための装置である。ワイヤ切断・自動結線部１３のワイヤ走行上流側に配置されているワイヤ供給部１１は、パウダーブレーキ１９に連結されて制動力を与えられるブレーキローラ２０と、操作手段の一例としてのレバー２１に設けられたピンチローラ２２であって、ピンチローラ２２は電磁クラッチ２３とＤＣモータ等の駆動モータ２４とからなる。ブレーキローラ２０は位置固定的である。前記レバー２１の基端は、ワイヤ切断・自動結線部１３の固定フレーム２５に回動可能に枢着され、レバー２１の長手方向の中途部を付勢手段としての押圧ばね２６にて、ピンチローラ２２の周面をブレーキローラ２０の周面に向かって押圧付勢している。
【００１４】
前記電磁クラッチ２３及び駆動モータ２４はレバー２１に固定されており、該レバー２１に対してピンチローラ２２が回転可能に軸支され、電磁クラッチ２３をＯＮ（動力伝達可能状態）で、前記駆動モータ２４の駆動にてピンチローラ２２を回転駆動させることができる。電磁クラッチ２３がＯＦＦ（動力伝達遮断状態）では、ピンチローラ２２は自由回転可能となる。ワイヤボビン９には駆動モータ２７が連結されており、断線時にはワイヤ電極８を巻き戻す力を与える構成である。
【００１５】
次に、図３及び図４を参照しながら、ワイヤ切断・自動結線部１３の構成について説明すると、方向変換台３０は、図３に示すように、固定フレーム２５に枢軸３１を介して上端部を揺動回動可能に支持される。ワイヤガイド３２は前記枢軸３１より上方の固定フレーム２５に設けられ、送りローラ３３は前記ワイヤガイド３２の下方位置の固定フレーム２５に設けられている。該送りローラ３３は図示しない無端ベルトなどの伝動機構を介してステップモータよりなる搬送モータ３４により回転させられる。
【００１６】
第１ピンチローラ３５は前記送りローラ３３と対向して設けられ、第１ピンチローラ３５は枢支軸３６回りに回動するレバー３７を介して回転式の第１ソレノイド３８における回転板に連結してあり、前記第１ソレノイド３８はコイルが励磁されるとその回転板が一定角度回動し、枢支軸３６回りに回動するレバー３７を介して第１ピンチローラ３５にてワイヤ電極８を送りローラ３３に挟持し、ワイヤ電極８を下方に搬送する。回転式の第１ソレノイド３８のコイルの励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリングによって回転板が反対方向の元の位置に復帰する自己復帰機能を有する。前記方向変換台３０には前記枢軸３６の近傍位置にワイヤガイド３９を有する。
【００１７】
前記方向変換台３０に設けられる切断手段４０は、回転支軸４１に設けたホルダ４２の取付く一対の通電子４３，４４と、ホルダ４２を前記回転支軸４１回りに回動させる回転式の第２ソレノイド４５とからなり、回転式の第２ソレノイド４５を励磁して一対の通電子４３，４４がワイヤ電極８に接触した状態で図示しない電源からの通電にて通電子４３，４４間のワイヤ電極８が溶断される。なお、この回転式の第２ソレノイド４５も前記回転式の第１ソレノイド３８と同様に自己復帰機能を備えている。
【００１８】
ワイヤ電極検出用のセンサ４６は前記切断手段４０の下方位置の方向変換台３０に設けられ、ワイヤガイド４７，４８は前記センサ４６の上下に設ける。そして、後述のようにワイヤ電極８が事故で断線した場合等においても、この一対のワイヤガイド４７，４８中にワイヤ電極８が位置することにより、ワイヤ電極８がセンサ４６の検出可能範囲から外れないように保持するためのものである。
【００１９】
送りローラ４９と、それに対向して設けた第２ピンチローラ５０とは、前記ワイヤガイド４８の下方の方向変換台３０に設けられ、図示しない無端ベルトなどの伝動機構を介してステップモータよりなる送出モータ５１により送りローラ４９が回転させられる。
【００２０】
第２ピンチローラ５０は枢支軸５２回りに回動するレバー５３を介して前述と同様の自己復帰機能を備えた回転式の第３ソレノイド５４における回転板に連結してあり、この回転式の第３ソレノイド５４はコイルが励磁されるとその回転板が一定角度回動し、枢支軸５２回りに回動するレバー５３を介して第２ピンチローラ５４がワイヤ電極８を送りローラ４９に挟持するように回動すると、ワイヤ電極８を下方に搬送する。これらの構成の送り機構は、ワイヤ電極８の切断時のみ作動するものであり、放電加工時には非作動である。
【００２１】
さらに、ワイヤガイド５５を方向変換台３０の下端部に設けている。回転式の第４ソレノイド５６は方向変換台３０を前記枢軸３１回りに左右に揺動回動駆動するためのもので、揺動レバー５７を介して方向変換台３０に連結してある。この回転式の第４ソレノイド５６のコイルを励磁すると、その回転板が一定角度回動し、揺動レバー５７を引張る。これにより、方向変換台３０下端のワイヤガイド５５の下端開口がワイヤ電極の回収箱５８の上端方向に臨むように方向変換台３０が回動する（図４参照）。
【００２２】
反対に回転式の第４ソレノイド５６のコイルの励磁が停止されると、内蔵された復帰スプリングによって回転板が反対方向の元の位置に復帰する自己復帰機能を有する。これにより、前記ワイヤガイド５５の下端開口が前記回収箱５８に隣接して配置された筒状のガイド体５９の上端開口部に臨むように、方向変換台３０の位置が復帰する（図３参照）。このガイド体５９の下端は加工時の上ガイド６２方向にワイヤ電極８を案内するためのものである。
【００２３】
ワイヤ放電加工機の制御装置としての中央処理装置（ＣＰＵ、図示せず）は、ワイヤ放電加工機全体の制御プログラム及び後述するワイヤ電極８の切断回収のための制御プログラムを予め記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）と、各種データを一時的に記憶させる随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）と、インターフェイス（共に図示しない）とを備える。
【００２４】
ＣＰＵに前記切断手段４０における溶断用電源と通電子４３，４４との間のスイッチ、前記ワイヤ電極検出用のセンサ４６を接続すると共に、駆動回路（入出力ドライバー回路）を介して収納モータ１６、駆動モータ２７、パウダーブレーキ１９、電磁クラッチ２３、ＤＣモータ２４、搬送モータ３４、送出モータ５１、回転式ソレノイド３８，４５，５４、５６が接続されている。
【００２５】
このように構成されたワイヤ放電加工機において、新線供給時や結線時には、作業者はレバー２１を前記押圧ばね２６の付勢力に抗して図２の時計方向に回動させて一旦ブレーキローラ２０とピンチローラ２２との間を離し、新しいワイヤ電極８の先端を両ローラ２０、２２間に配置した後、レバー２１から手を離すと、押圧ばね２６の力でブレーキローラ２０とピンチローラ２２とでワイヤ電極８を挟持する。この状態で、電磁クラッチ２３をＯＮとし、前記駆動モータ２４を作動（駆動）させる。これにより、下流側のワイヤ切断・自動結線部１３に向かってワイヤ電極８の先端を進ませる。
【００２６】
放電加工時には、ブレーキローラ２０とピンチローラ２２とでワイヤ電極８を挟持した状態で、電磁クラッチ２３をＯＦＦにして、ＤＣモータ２４とピンチローラ２２との連結を遮断し、前記パウダーブレーキ１９を作動させてブレーキローラ２０に制動力を与えるから、放電加工中のワイヤ電極８に予張力（バックテンション）を付与しながら、被加工物（ワーク）Ｗ中をワイヤ電極８が移動する。
【００２７】
ワイヤ電極８が断線した場合、前記駆動モータ２７を作動させて走行上流側のワイヤ電極８を巻き戻し、ワイヤ電極８の巻き戻しが進み、ワイヤ電極８の断線の先端箇所がセンサ４６より上方に位置すると、センサ４１の出力信号はＯＦＦとなる。センサ４６の出力信号がＯＦＦになれば、直ちに駆動モータ２７の回転を停止させ、次いで回転式の第４ソレノイド５６を励磁（ＯＮ）して、方向変換台３９を回動させて、当該方向変換台３０における下端のワイヤガイド５６の下端開口が回収箱５８の上方にくるように位置変更する（図４参照）。
【００２８】
この状態に方向変換台３０の位置を保持したまま、電磁クラッチ２３をＯＮとし、前記駆動モータ２４を作動（駆動）させる。これにより、下流側のワイヤ切断・自動結線部１３に向かってワイヤ電極８の先端を進ませ、当該ワイヤ電極８の先端部がワイヤガイド５５の個所に至ると、第２ピンチローラ５４と送りローラ４９とでワイヤ電極８を挟持し、電磁クラッチ２３をＯＦＦにして、ＤＣモータ２４とピンチローラ２２との連結を遮断し、前記パウダーブレーキ１９を作動させてブレーキローラ２０に制動力を与えて、前記切断手段４０の個所でワイヤ電極８が弛まないようにして通電子４３、４４をワイヤ電極８に接触させた状態で通電する。これにより、断線や放電加工等によりワイヤ電極８の断線部から上方のワイヤ電極表面が変形するなどして不良になっていると推定できる部分を切断して、送りローラ４９と第２ピンチローラ５０とで挟持された部分を回収箱５８に廃棄する。切断後のワイヤ電極８の走行上流側は前記新線供給時の作業と同様にして、被加工物（ワーク）Ｗ方向に送る。
【００２９】
図５及び図６はワイヤ電極８の供給部１１の他の実施形態を示し、パウダーブレーキ１９に連結されたブレーキローラ２０は前述の実施形態と同じく固定フレーム２５等に位置固定されている。ピンチローラ２２及び電磁クラッチ２３とＤＣモータ等の駆動モータ２４とを直列状に搭載した、操作手段としての回動レバー７０は、固定フレーム２５に対して枢支軸７１を介して回動可能に取付けられており、この枢支軸７１の位置は、図５及び図６に示すように、前記ブレーキローラ２０の軸心２０ａとピンチローラ２２の軸心２２ａとの間に位置し、且つ、ピンチローラ２２の軸心が回動レバー７０に取付けられる位置よりも上方にあるように設定する。即ち、ピンチローラ２２と電磁クラッチ２３と駆動モータ２４との重量（自重）により、ピンチローラ２２の周面がブレーキローラ２０の周面に向かって押圧するように回動レバー７０が回動するような位置に枢支軸７１が設けられている。
【００３０】
そして、この回動レバー７０にはアーム７２を前記ブレーキローラ２０の裏面側にを通って略水平状に延長し、該アーム７２の先端（ブレーキローラ２０の外周より外側）にて把手７３を前向きに取付けるのである。この実施形態では、枢支軸７１を中心にして、ピンチローラ２２等の自重にて前記回動レバー７０が回動してピンチローラ２２がブレーキローラ２０に押圧してワイヤ電極８を挟持できる構成でしるから、別途付勢手段を不要にできる。新線供給作業等に際しては、作業者が把手７３を持って、回動レバー７０を図６において反時計方向に回動させると、ピンチローラ２２の周面がブレーキローラ２０の周面から離れるので、この状態でワイヤ電極８を配置すれば良い。
【００３１】
前記いずれの形態であっても、パウダブレーキ１９を作動させるときには、電磁クラッチ２３をＯＦＦにしてＤＣモータ等の駆動モータ２４を不必要に回転させないようにし、モータのブラシ交換作業の回数を少なくできる。また、ワイヤ電極８を挟持したブレーキローラ２０とピンチローラ２１が回転しても駆動モータ２４を回転させず、コキングトルクがピンチローラ２１を介してワイヤ電極８のバックテンションに悪影響を与えない。
【００３２】
なお、下流側のワイヤ切断・自動結線部１３の構成は他の従来から公知のものを採用しても良い。
【００３３】
【発明の作用・効果】
前述のように請求項１の発明は、ワイヤ放電加工機の電極ワイヤに所定の張力を付与して、加工領域を走行するワイヤ電極の供給装置において、前記加工領域よりワイヤ電極の走行上流側に、パウダーブレーキに連結されて制動力が与えられるブレーキローラと、該ブレーキローラの周面との間でワイヤ電極を挟持し、且つ駆動モータ及び電磁クラッチを介して回転制御されるピンチローラとからなり、前記ピンチローラは、操作手段を介して前記ブレーキローラの周面に対して接離可能に構成したものである。このように構成すれば、ワイヤ電極の新線供給時や結線作業の一時期には、ピンチローラとブレーキローラとの間でワイヤ電極を挟持した状態にて電磁クラッチをＯＮにして駆動モータを作動させると、ワイヤ電極を簡単に供給できる。また、ワイヤ電極の新線供給時には、操作手段により、ピンチローラをブレーキローラから一旦離すという作業を実行すれば良い。
【００３４】
ワイヤ放電加工時には、ピンチローラとブレーキローラとの間でワイヤ電極を挟持した状態にてパウダーブレーキにより制動力を付与することで、ワイヤに電極にバックテンションを付与しながらワイヤ電極を加工領域に送るが、そのとき、電磁クラッチをＯＦＦすることで、ピンチローラと駆動モータとを切り離し、駆動モータに不必要な回転を与えないようにできる。従って、駆動モータの作動時間を少なくして、当該駆動モータの消耗による交換頻度を少なくできる。
【００３５】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の供給装置において、前記操作手段は、前記ピンチローラと駆動モータ及び電磁クラッチとを支持する回動レバーであって、自重もしくは付勢手段により、前記ピンチローラの周面が前記ブレーキローラの周面に押圧するように構成したものであるから、新線供給作業（ボビンの交換時）のみ回動レバーを操作してブレーキローラとピンチローラとの間にワイヤ電極を挟持させる作業をすれば良く、その作業が簡単でなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤ放電加工機の概略側面図である。
【図２】ワイヤ電極供給部の第１実施形態を示す側面図である。
【図３】放電加工時のワイヤ電極切断・自動結線部の側面図である。
【図４】方向変換台の位置を変更させた状態の説明図である。
【図５】ワイヤ電極供給部の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態の回動レバーの作用を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｗ 被加工物
３ ワークテーブル
８ ワイヤ電極
９ ワイヤボビン
１１ ワイヤ電極供給部
１３ ワイヤ切断・自動結線部
１９ パウダーブレーキ
２０ ブレーキローラ
２１ 回動レバー
２２ ピンチローラ
２３ 電磁クラッチ
２４ 駆動モータ
２６ 押圧ばね
２２ 回転センサ
２３ パウダーブレーキ
２５ 固定フレーム
３０ 方向変換台
７０ 回動レバー
７１ 枢支軸
７２ アーム
７３ 把手
Claims (2)
- ワイヤ放電加工機の電極ワイヤに所定の張力を付与して、加工領域を走行するワイヤ電極の供給装置において、
前記加工領域よりワイヤ電極の走行上流側に、パウダーブレーキに連結されて制動力が与えられるブレーキローラと、該ブレーキローラの周面との間でワイヤ電極を挟持し、且つ駆動モータ及び電磁クラッチを介して回転制御されるピンチローラとからなり、前記ピンチローラは、操作手段を介して前記ブレーキローラの周面に対して接離可能に構成されていることを特徴とするワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の供給装置。 - 前記操作手段は、前記ピンチローラと駆動モータ及び電磁クラッチとを支持する回動レバーであって、自重もしくは付勢手段により、前記ピンチローラの周面が前記ブレーキローラの周面に押圧するように構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機におけるワイヤ電極の供給装置。
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