JP2680368B2 - ワイヤ放電加工機の結線作業時のワイヤ電極の座屈検出装置 - Google Patents

ワイヤ放電加工機の結線作業時のワイヤ電極の座屈検出装置

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JP2680368B2 JP63212394A JP21239488A JP2680368B2 JP 2680368 B2 JP2680368 B2 JP 2680368B2 JP 63212394 A JP63212394 A JP 63212394A JP 21239488 A JP21239488 A JP 21239488A JP 2680368 B2 JP2680368 B2 JP 2680368B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はワイヤ放電加工機の結線作業時のワイヤ電
極の座屈検出装置に関する。
(従来の技術) ワイヤ放電加工機はNC技術の進展と共に急速に普及し
たもので、その多くは自動結線装置を備え、無人運転に
より稼動率の向上を図っている。しかし、自動結線装置
の結線率は100%ではなく、結線の失敗により予期せぬ
トラブルを生ずることがある。
この結線の失敗の原因は、ワイヤ電極が通過する通電
子やワイヤガイドのクリアランスが狭ますぎて摩擦抵抗
が大きい場合や、被加工物のスタート孔の加工が不完全
で、例えば孔の底にばり等が残っている場合や、ワイヤ
電極の切断前の処理が不充分で、曲りぐせが残っている
場合等である。これらの原因は可及的に軽減することは
できるが、完全に除去することは困難である。したがっ
て、自動結線装置には一般に、結線を確認するための検
出装置が設けてあり、結線が失敗した場合には、結線作
業を自動的にやり直すようにしている。
(発明が解決しようとする課題) 前記のように、自動結線装置には一般に結線の確認の
ための検出装置を設けているが、これらの検出装置は例
えばワイヤ電極を下方向へ送るものでは、通常、ワイヤ
電極が下部ガイドブロックを通過し、搬送装置に達した
か否かを検出するようにしている。したがって検出時期
が遅く、結線の失敗を確認したときには、ワイヤ電極
は、被加工物のスタート孔や、ワイヤガイド,通電子等
にその先端が突っ掛かり、座屈し、時には縺れ、送り出
しローラ等から外れることもあった。
この発明は、このような問題に着目して創案されたも
ので、ワイヤ電極の座屈を速やかに検知し、座屈によっ
て生ずる種々の問題を軽減すると共に、結線作業を能率
化する座屈検出装置を提供することを目的とするもので
ある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたも
ので、ワイヤ放電加工機において垂直に設けたワイヤガ
イドパイプの下端部に、ワイヤ電極の案内を行う上部ガ
イドブロックを設け、前記ワイヤガイドパイプに絶縁部
材を介して設けた座屈検出部材内を非接触状態に貫通し
たワイヤ電極を前記上部ガイドブロック側へ送給可能に
設け、前記上部ガイドブロックに備えた通電子と前記座
屈検出部材との間に、ワイヤ電極が前記座屈検出部材に
接触したことを検出する座屈検出回路を設けてなるワイ
ヤ放電加工機の結線作業時のワイヤ電極の座屈検出装置
である。
(作用) 前記構成より明らかなように、ワイヤ電極の案内を行
う上部ガイドブロックを下端部に備えたワイヤガイドパ
イプには絶縁部材を介して座屈検出部材が設けてあり、
この座屈検出部材内を非接触状態で前記上部ガイドブロ
ック側へ送給されるワイヤ電極が上部座屈検出部材に接
触したことを検出する座屈検出回路が上部ガイドブロッ
クの通電子と前記座屈検出部材との間に設けてある。
したがって、上部ガイドブロックを通過したワイヤ電
極の先端部(下端部)がワークに当接したり、あるいは
下部ガイドブロック等に当接してワイヤ電極に座屈を生
じ、ワイヤ電極が座屈検出部材に接触すると、直ちに座
屈を検出することができ、ワイヤ電極の結線の失敗が判
明する。よって直ちに適切な処置を講ずることができ
る。
(実施例) 次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第4図はこの発明を実施したワイヤ放電加工機のワイヤ
走行系の説明図である。即ちワイヤ電極1は図示しない
ワイヤ供給リールから送り出され、テンション装置3,後
述するこの発明のワイヤ電極の座屈検出部材を備えたワ
イヤガイドパイプ5,その下端に設けられた上部ガイドブ
ロック7等を通り、被加工物9との間で放電加工を行っ
た後、下部ガイドブロック11,搬送装置13,巻上げローラ
15を経て、ワイヤ回収箱17によって回収される。
テンション装置3はドライブローラ3a,テンションロ
ーラ3b,アイドルローラ3cからなり、ベルト3dが掛け回
されている。ドライブローラ3aの軸19には、ワイヤ電極
に張力を与えるためにブレーキ装置21が取付けられてい
る。また軸19には、結線作業のために電磁クラッチ23
と、一対の歯車25a,25bを介してパルスモータ27及び一
対の歯車29a,29bを介してロータリエンコーダ31が取付
けられている。このロータリエンコーダ31は、搬送装置
13によるワイヤ電極の引き込み速度がパルスモータ27に
よる送り出し速度より大きいので、結線時の速度変化を
検出することにより、ワイヤ電極1が搬送装置13に達し
たか否かの第1回目の結線の確認を行うものである。
上部ガイドブロック7及び下部ガイドブロック11に
は、それぞれ通電子33,35及びワイヤガイド37,39が内蔵
されており、また、それぞれに、矢印のように加工液が
流入し、ノズル部から噴出する。搬送装置13は、上下2
個のベルト装置からなり、この間にワイヤ電極1を挾ん
で、矢印方向へ搬送する。ワイヤ回収箱17には、その底
部に結線検出板41が取付けてあり、ワイヤ電極1がこれ
に接触すると、図示しない電気回路を閉じることにより
第2回目の結線の確認を行なう。
ワイヤ電極1のクランプ装置43は、ワイヤ電極を切断
するときに、これをクランパ45によって固定すると共に
通電するためのものである。クランパ45はブラケット47
に取付けてあり、このブラケット47はスプラインシャフ
ト49に沿って、モータ51及びスクリュー・ナット機構53
により左右方向へ自在に移動することができる。クラン
パ45の開閉はエアシリンダ55によって行なわれ、クラン
プ装置43はモータ57によって昇降する。また、クランパ
45にはワイヤ電極1の切断箇所を一定にするための蓄熱
ブロック59が取付けられている。
通電子33,35と被加工物9の間には、放電加工用の電
源装置61が接続され、また通電子33とクランパ45との間
には、ワイヤ電極の切断用電源装置63が接続されてい
る。この発明の座屈検出装置65は、ワイヤガイドパイプ
5の上部と通電子33の間に設けられている。
次に、第1の発明のワイヤ電極の座屈検出装置の実施
例について、第1図によって説明する。この座屈検出装
置65は、ワイヤガイドパイプ5の上部に設けた導電性の
材料からなる大径の通路を備えた座屈検出部材67と、こ
の座屈検出部材67と上部ガイドブロック7の通電子33の
間に印加した電圧の変化を検知する座屈検出回路69とか
らなっている。
座屈検出部材67の上端には、ワイヤ電極1を案内する
絶縁部材からなる案内孔71が設けてあり、その下端内部
には、絶縁部材73を介してワイヤ電極1の案内をする小
径のパイプ75を垂下して設けてある。座屈検出部材67の
下端外周は、絶縁部材からなる外筒77aに嵌合して設け
てあり、外筒77aの下端は取付具79により機枠に固定さ
れている。また、座屈検出部材67のテーパ外周部は、絶
縁部材81を介して機枠に固定されており、また電極端子
83と、ねじ85によって接続されている。
外筒77aの内側には、外筒77bが、更にその内側に外筒
77cが、それぞれ上下方向へ摺動自在に設けられてお
り、外筒77cの下端には、絶縁部材87を介して下部ガイ
ドブロック7が取付けられている。したがって、下部ガ
イドブロック7は上下方向へ自在に移動することができ
る。
座屈検出回路69は抵抗R,電源E,スイッチS等の直列回
路からなり、その両端は電極端子83及び通電子33に接続
されており、座屈時の電圧Vの変化により、ワイヤ電極
の座屈を検知することができる。
このように構成されているので、結線作業中に、ワイ
ヤ電極1の先端が、被加工物9や下部ガイドブロック11
等によって進行を阻止されると、ワイヤ電極1は座屈検
出部材67の通路の大径部で、点線で示したような座屈を
生ずる。座屈が生ずると、電極端子83と通電子33間がワ
イヤ電極1によって閉ざされ、座屈検出回路69の電圧V
がほとんど0になり、この電圧変化により座屈を検知す
ることができる。
次に、第4図を参照して第2図及び第3図のフローチ
ャートに従って説明する。この場合、上部ガイドブロッ
ク7は下降して被加工物9のスタート孔SPの直上に位置
しており、その下端からワイヤ電極1の先端が垂下して
いる。
S1でワイヤ電極1を誘導するために、上部ガイドブロ
ック7のノズルから高圧の加工液を噴出する。
S2で搬送装置13及び巻上ローラ15を運転する。
S3でクラッチ23を励磁して、歯車25aを軸19に結合す
る。
S4でパルスモータ27を正転(実線矢印方向)し、ワイ
ヤ電極1を上部ガイドブロック7から被加工物9のスタ
ート孔SPへ送りだす。
S5で座屈検出装置65によってワイヤ電極が座屈したか
否かを調べる。座屈した場合はS6へ進む。
S6及びS7でパルスモータ27を停止し、クラッチ23を解
磁する。
S8でパルスモータ27の運転時間T1が所定時間T0以下か
否かを調べる。T1がT0以下の場合はS9へ進む。
S9,S10及びS11でクラッチ23を励磁し、パルスモータ2
7をT1時間逆転(点線矢印方向)する。
S12及びS13でパルスモータ27を停止し、クラッチ23を
解磁する。
S14で座屈回数が許容値以内か否かを調べ、許容値以
内であればS1へ戻って結線作業を繰返す。許容値を越え
ていれば、S15で警告表示をして、作業を停止する。
S8でパルスモータ27の運転時間T1がT0を越えた場合に
はS16へ進む。
S16,S17及びS18でクラッチ23を励磁し、パルスモータ
27をT1−T0時間逆転する。
S19及びS20でパルスモータ27を停止し、クラッチ23を
解磁する。
S21で第3図に示した切断工程により所定の切断作業
を行ない、S1へ戻り結線作業を繰り返す。
S5でワイヤ電極1が座屈していない場合には、S22へ
進む。
S22でロータリエンコーダ31による第1回目の結線の
確認を行ない、正常の場合にはS23へ進む。
S23で結線検出板41による第2回目の結線の確認を行
ない、正常の場合にはS24へ進む。
S24及びS25においてパルスモータ27を停止し、クラッ
チ23を解磁して結線作業を終了する。
S22で結線の確認ができなかった場合はS26へ進む。
S26及びS27でウォータゼットの噴出を止め、パルスモ
ータ27をT2−T0時間逆転し、ワイヤ電極1を巻き戻す。
ここでT2はパルスモータ27をS4からS22まで(座屈しな
い場合)運転した時間である。
S28で第3図に示した切断工程により所定の切断作業
を行い、S1へ戻り結線作業を繰り返す。
S23で結線の確認ができなかった場合はS29へ進み、搬
送装置等の故障と判断して機械を停止する。
前記のS21及びS28の切断工程の内容は第3図の通りで
ある。
S30で上部ガイドブロック7をその上昇限度まで上昇
させ、待避させる。
S31及びS32でクランプ装置43を定位置にセットし、ク
ランパ45を閉じてワイヤ電極1を固定する。
S33,S34及び35でクラッチ23を励磁し、パルスモータ2
7を一定回転逆転し、ワイヤ電極1を引き延し、真直に
した後クラッチ23を解磁してワイヤ電極1の張力を除去
する。
S36でクランパ45と通電子33間のワイヤ電極1に通電
し加熱する。ワイヤ電極1は蓄熱ブロック59の部で最高
温度になる。
S37,S38及びS39で再びクラッチ23を励磁し、パルスモ
ータ27を逆転して、ワイヤ電極1が切断するまで引張
る。ワイヤ電極1は蓄熱ブロック59の部で切断される。
S40及びS41でパルスモータ27を停止し、クラッチ23を
解磁する。
S42でワイヤ電極1への通電スイッチを開く。
S43でクランパ45を開き、クランプ装置43を元の位置
入へ戻す。
S44で上部ガイドブロックを定位置まで下降させる。
これで切断工程は終了する。
この実施例の結線作業の手順が従来と異なるところ
は、S5からS21までの手順が加わったことである。この
ため結線の失敗によるトラブルが軽減され、結線作業を
より能率化することができる。
[発明の効果] 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、本
発明においては、ワイヤ電極の案内を行う上部ガイドブ
ロックを下端部に備えたワイヤガイドパイプに絶縁部材
を介して座屈検出部材が設けてあり、この座屈検出部材
内を非接触状態で前記上部ガイドブロック側へ送給され
るワイヤ電極が上部座屈検出部材に接触したことを検出
する座屈検出回路が上部ガイドブロックの通電子と前記
座屈検出部材との間に設けてある。
したがって、上部ガイドブロックを通過したワイヤ電
極の先端部(下端部)がワークに当接したり、あるいは
下部ガイドブロック等に当接してワイヤ電極に座屈を生
じ、ワイヤ電極が座屈検出部材に接触すると、直ちに座
屈を検出することができ、ワイヤ電極の結線の失敗が判
明する。よって直ちに適切な処置を講ずることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明のワイヤ電極の座屈検出装置の実施
例の説明図,第2図及び第3図は第2の発明の実施例の
フローチャート、第4図はこの発明を実施したワイヤ放
電加工機のワイヤ走行系の説明図である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明 1……ワイヤ電極、5……ワイヤガイドパイプ 7……上部ガイドブロック、9……被加工物 11……下部ガイドブロック、13……搬送装置 15……巻上ローラ、23……電磁クラッチ 27……パルスモータ、31……ロータリエンコーダ 33……上部通電子、41……結線検出板 43……クランプ装置、45……クランパ 63……切断用電源装置、65……座屈検出装置 67……座屈検出部材、69……座屈検出回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワイヤ放電加工機において垂直に設けたワ
    イヤガイドパイプの下端部に、ワイヤ電極の案内を行う
    上部ガイドブロックを設け、前記ワイヤガイドパイプに
    絶縁部材を介して設けた座屈検出部材内を非接触状態に
    貫通したワイヤ電極を前記上部ガイドブロック側へ送給
    可能に設け、前記上部ガイドブロックに備えた通電子と
    前記座屈検出部材との間に、ワイヤ電極が前記座屈検出
    部材に接触したことを検出する座屈検出回路を設けてな
    ることを特徴とするワイヤ放電加工機結線作業時のワイ
    ヤ電極の座屈検出装置。
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