JPH01135423A - ワイヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ワイヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置に
関するものである。

［従来の技術］ 第６図に例えば特開昭６２−１２０９２０号公報に開示
されている従来装置の加工時の状態を概略的に示す。図
中（１）はワイヤ電極、（２）は工作物、（３）は工作
物（２）にあけられたワイヤ電極（１）を通すイニシャ
ルホールであり、工作物（２）は図示されていない別の
駆動装置により、ワイヤ電極（１）に対してＸ、Ｙ方向
に駆動される。（４）はパイプガイドで、内部にワイヤ
電極（１）を挿通しかつ先端の加工区域にあるワイヤ電
極（１）をガイドするダイスガイド（５）を備えている
。（６）はワイヤ電極（１）をガイドする下側のダイス
ガイドで、下部ガイド（７）の上端に装管されている。

（８）はワイヤ電極（１）に電源（９）から加工エネル
ギーを供給する給電子である。（１０）はパイプガイド
（４）を位置決めする固定弐基桑ブロック、（１１）は
バネの押圧力によりパイプガイド（４）を位置決めする
可動ブロック、（１２）は下部ガイド（７）に装着され
た下側の給電子である。（１３）、（１４）はワイヤ電
極（１）と工作物（２）との放電加工区域に加工液（１
５）を噴出する上部及び下部のノズル、（１Ｇ）はパイ
プガイド（４）を案内する軸受である。

（１７）　、　（１ｇ）はノズル（１３）、（１４）に
加工液（１５）を供給する加工液流入口である。（１９
）はパイプガイド（４）を通って下部ガイド（７）へワ
イヤ電極（１）を供給するピンチローラ−で、パイプガ
イド（４）の上部に取付けられ、駆動モーター（２０）
によってワイヤ電極（１）を下方向へ駆動する。（２１
）はパイプガイド（４）を送りネジ（２２）及びスライ
ダー（２３）により案内棒（２４）に沿って上、下方向
に移動させるモータで、パイプガイド（４）の上下移動
によってワイヤ電極（１）の下部ガイド（７）へのワイ
ヤ挿通を容易にしている。（２５）はワイヤ電極（１）
を切断するカッターで、パイプガイド（４）がモーター
（２１）によってカッター（２５）上部まで持ち上げら
れた後、ワイヤ電極（１）を切断するものである。

（２６）は下部ガイド（７）まで供給されたワイヤ電極
（１）を引張駆動させるローラーで、ベルト（２７）が
張架されたローラー（２８）と、このローラー（２８）
に接続されたモータ（２９）とによってワイヤ電極回収
箱（３０）へワイヤ電極（１）を送り出す構造となって
いる。また、（３１）はパイプガイド（４）と工作物（
２）の接触を検出する検出装置、（３２）は制御装置で
ある。

第７図は上記従来装置のワイヤ電極（１）を下部ガイド
（７）に送給するときの動作を示したもので、パイプガ
イド（４）が駆動モータ（２１）によってイニシャルホ
ール（３）へ下降して工作物（２）の端面に接触し、パ
イプガイド（４）と工作物（２）の導通を接触検出回路
（３１）が検出し、この検出信号により制御装置（３２
）はパイプガイド（４）を駆動するモータ（２１）を停
止させ、同時にワイヤ送りモータ（２０）を駆動してピ
ンチローラ−（１９）を回転し、ワイヤ電Ｗ　（１）を
送り出す。ワイヤ電極（１）は加工開始孔（３）、下部
ガイド（７）を順に通過しローラー（２６）で捕捉され
ベルト（２７）で運ばれて回収箱（３０）へ回収される
。

第８図は上記従来装置におけるワイヤ電極（１）を切断
するときの動作を示したもので、パイプガイド（４）は
カッター（２５）の上部まで引き上げられ、カッター（
２５）が図示されていない別の駆動源によって図の矢印
方向に駆動され、ワイヤ電極（１）を切断する。

［発明が解決しようとする問題点１ 以上の従来装置において、特に小径の加工開始孔へのワ
イヤ自動供給の際（例えばワイヤ電極径０　、２ｍ１１
加工開始孔径０．５＋ｎｍ程度）、工作物上の加工開始
孔が所定の位置からづれて明けられている場合、第９図
に示すようにワイヤ電極（１）の先端か加工開始孔に挿
通されず、ワイヤ自動供給動作か不能となる。また同様
に、第１Ｏ図に示すようにカッター（２５）で切断され
たワイヤ電極（１）のダイスガイド（５）から先端まで
の部分が、ワイヤ電極の巻きぐせ等によりバイブガイド
の中心線上からそれるため、挿通ができない場合もワイ
ヤ自動供給動作が不能となる。

以上のように、従来装置では、ワイヤ電極と加工開始孔
の相対的位置ずれのため、加工開始孔が小さくなると、
ワイヤ自動供給動作の成功率が著しく低下する欠点を有
していた。

本発明は前述の従来の問題点に鑑み為されたものであり
、その目的は小径の加工開始穴に対してもワイヤ電極と
加工開始穴の相対的位置ずれにかかわりなく、信頼性の
高いワイヤ自動供給動作を可能とし、しかも従来はワイ
ヤ自動供給動作の成功率が極めて低いため実用に供され
なかったφ１１ＩＩＩＩ以下の加工開始穴でもワイヤ自
動供給動作を実用可能とできるワイヤ放電加工装置のワ
イヤ自動供給装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るワイヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置
は、ワイヤ電極を工作物側へ送り出すワイヤ送給機構と
、送り出されたワイヤ電極が工作物に接触したか否かを
検出する電極接触検出手段と、電極接触検出手段のワイ
ヤｍｈと工作物の接触を知らせる出力信号を受けてワイ
ヤ送給を停止させ、その停止後に電極接触検出手段のワ
イヤ電極と工作物の非接触を知らせる出力信号を受けて
ワイヤ送給を続行させるようワイヤ送給機構を制御する
ワイヤ送給制御手段と、ワイヤ送給が停止させられた状
態で電極接触検出手段のワイヤ電極と工作物の接触を知
らせる出力信号を受けたときにＸＹ子テーブル移動させ
るテーブル駆動機構を動作させ、その動作中に電極接触
検出手段からのワイヤ電極と工作物の非接触を知らせる
出力信号を受けたら、ＸＹ子テーブル移動を停止させる
ようテーブル駆動機構を制御するテーブル位置制御手段
とを備えるように構成したものである。

更に、もう一つの発明に係るワイヤ放電加工装置のワイ
ヤ自動供給装置は上述した発明の構成にワイヤ送給と共
にワイヤ送り方向に向けて加工液をジェット噴出し、電
極接触検出手段のワイヤ電極と工作物の接触を知らせる
出力信号を受けて加工液のジェット噴出を停止させ、そ
の停止後に、電極接触検出手段のワイヤ電極と工作物の
非接触を知らせる出力信号を受けて加工液のジェット噴
出を続行させるように制御する加工液供給制御手段とを
備えるように構成したものである。

［作用］ この発明においては、ワイヤ送給機構によってワイヤ電
極がＸＹ子テーブル上工作物に向けて送り出され、ワイ
ヤ電極が工作物の加工開始孔に挿入されずに工作物と接
触すると、この接触を電極接触検出手段が検出し、その
出力信号を受けたワイヤ送給制御手段はワイヤ送給機構
を制御してワイヤ電極のワイヤ送給を停止させる。それ
と同時に電極接触検出手段の出力信号を受けたテーブル
位置制御手段はテーブル駆動機構を制御してＸＹ子テー
ブル移動させ、ワイヤ電極と加工開始孔との相対運動に
よってワイヤ電極の先端が加工開始孔中に位置すると、
電極接触検出手段はワイヤ電極と工作物の非接触を知ら
せる出力信号を出力する。その出力信号を受けたテーブ
ル位置制御手段はテーブル駆動機構を制御してＸＹ子テ
ーブル移動を停止させる。また、その出力信号を受けた
ワイヤ送給制御手段はワイヤ送給機構を制御してワイヤ
電極のワイヤ送給を続行させ、ワイヤ電極の加工開始孔
への挿通が完了する。更に、ワイヤ送給時には加工液供
給制御手段によりワイヤ送り方向に向けて加工液がジェ
ット噴出され、加工開始孔を洗浄するとともにワイヤ電
極に送給方向に対して張力を与える。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は電極
接触検出装置を示す回路図である。図において従来例と
同−又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する
。

第１図において、（１９）はワイヤ送給ローラ、（２０
）はワイヤ送給モータ、（３１）はワイヤ電極（１）と
工作物（２）の接触か否かを検出する電極接触検出装置
である。この電極接触検出装置（３１）は第２図に示す
ように、ワイヤ電極（１）と工作物（２）に印加されて
いる直流電源（３７）からの極間電圧Ｅ。

と比較電源（３８）からの比較電圧Ｅ　とをコンパレ−
タ（３９）で比較し、ワイヤ電極（１）が工作物（２）
に接触して極間電圧Ｅ　が低下して比較電圧Ｅ。

以下となったとき、コンパレータ（３９）から接触検出
信号が得られるように構成されている。ワイヤ電極（１
）は給電ダイス（８）、パイプガイド（４）を通じて電
極接触検出装置（３１）と導通している。

（３２ａ）は制御装置（３２）に付設されたワイヤ送給
制御手段で、電極接触検出手段（３１）の信号を受けて
ワイヤ送給機構であるワイヤ送りの駆動モータ（２０）
を制御する。（３２ｂ）は制御装置（３２）に付設され
た加工液供給制御手段で、ワイヤ電極（１）のワイヤ送
り方向に向けて加工液（１５）をジェット噴射する制御
を行う。（３２ｃ）は制御装置（３２）に付設されたテ
ーブル位置制御手段で、Ｘ軸駆動モータ（３５）及びＹ
軸駆動モータ（３Ｂ）を動作させてＸＹクロステーブル
（３６）を移動させ、ワイヤ電極（１）と加工開始孔（
３）の相対運動を制御する。

次に、本実施例の動作について、第３図乃至第５図を参
照しながら説明する。第３図はワイヤ送給制御の手順を
示すフローチャート、第４図（ａ）乃至（ｄ）はワイヤ
電極の状態及び動きの一例をそれぞれ示す説明図、第５
図（ａ）乃至（ｅ）はワイヤ電極と工作物のｔ０対運動
の軌跡の一例をそれぞれ示す説明図である。

第１図において、ワイヤ挿入動作はます、ワイヤ送給機
構であるピンチローラ（１９）を駆動する駆動モータ（
２０）を回転させ（ステップ４Ｑ）、ワイヤ電極（１）
を工作物（２）の方向へ送り出すことにより、ワイヤ送
給を開始する。それと同時に上部ノズル（Ｉ３）により
加工液（Ｉ５）をワイヤ電極（１）の送り方向に向けて
ジェット噴射する（ステップ４１）。

このジェット噴出により、加工開始孔（３）が洗浄され
てつまりが除かれると共にワイヤ電極（１）に送給方向
に対して張力を与えて巻きぐせが取り除かれる。ワイヤ
電極（１）が工作物（２）の方向に移動して、ワイヤ電
極（１）の先端が工作物（２）の加工開始孔（３）の中
へ入らず、工作物（２）の上面に接触すると、電極接触
検出装置（３１）がその接触を検出し、ワイヤ電極（１
）と工作物（２）の接触を知らせる出力信号が出力され
（ステップ４２）、ワイヤ送給制御手段（３２ａ）と加
工液供給制御手段（３２ｂ）に伝達される。ワイヤ送給
制御手段（３２ａ）では遅延手段によって一定時間経過
後に駆動モータ（２０）の回転を停止させるよう制御し
てワイヤ電極（１）のワイヤ送給を停止させ、加工液供
給制御手段＜３２ｂ）では上部ノズル（１３）よりの加
工液（Ｉ５）のジェット噴射を停止させる（ステップ４
３．４４　）。

第４図（ａ）はワイヤ電極（１）の送給を停止した状態
を示したもので、ワイヤ送給停止までの一定時間経過後
ち遅延時間により、ワイヤ電極（１）に若干のたわみ量
が存在しており、適当なたわみ量を設定することは、以
下に説明するワイヤ電極（１）の挿入動作を確実にする
ために必要である。本発明者の実験によれば、バイブガ
イド（４）と工作物（２）の間隙を８ｍｍとした場合、
たわみ量は０．５〜１　、０ｍｍ程度が最適であること
が判っている。

次に、ワイヤ電極（１）の送給を停止した後は、電極接
触検出装置（３１）よりワイヤ電極（１）と工作物（２
）の接触を知らせる出力信号を受けたテーブル位置制御
手段（３２ｃ）はテーブル駆動機構であるＸ軸駆動モー
タ（３５）或いはＹ軸駆動モータ（３６）又はその両者
を駆動制御してＸＹクロステーブル（３４）を第４図（
ａ）乃至（ｄ）に示すように移動させ（ステップ４５）
、ワイヤ電極（１）と加工開始孔（３）とをトｌ対運動
させる。第４図（ａ）はワイヤ電極（１，）の先端が加
工開始孔（３）の図上右側に接触して送給が停止された
状態を示しており、第４図（ｂ）　、　（ｃ）に示すよ
うに図の左右方向に相対運動を行わせれば、ワイヤ電極
（１）の先端も工作物（２）の上面に接しながら左右に
移動するため、第４図（ｄ）に示すように必ず加工開始
孔（３）の中に挿入されることになる。よって、相対運
動する移動範囲はワイヤ電極（１）の先端が相対運動に
よって再び加工開始孔（３）の外に引きづり出されるの
を避けるため、ある一定の範囲に制限される。本発明者
の実験によれば、パイプガイド（４）の中心線と加工開
始孔（３）の中心線が２．０ｉｎ＋以上離れない範囲に
限定すれば良い事が判っている。また、ワイヤ電極（１
）が加工開始孔（３）の外周にあってどの方向で接触し
送給停止となってもワイヤ電極（１）の挿入動作を可能
とするためには例えば第５図（ａ）に示したように適当
に各方向に移動する軌跡をワイヤ電極（１）の先端が取
るようにするが、８方向以上を取れば確実にワイヤ電極
（１）は加工開始孔（３）に挿通される。なお、軌跡の
取り方は第５図（ａ）に示した以外に第５図（ｂ）又は
（Ｃ）に示す軌跡をはじめとしてその取り方は無数にあ
る。

以上のように、ワイヤ電極（１）の先端が加工開始孔（
３）の中に確実に挿入される位置になると、電極接触検
出装置（３１）はワイヤ電極（１）と工作物（２）の非
接触を知らせる信号を出力する（ステップ４６）。その
出力信号を受けたテーブル位置制御手段（３２ｃ）はＸ
軸駆動モータ（３５）、Ｙ軸駆動モータ（３６）を停止
制御してＸＹクロステーブル（３４）を停止させる。ま
た、その出力信号を受けたワイヤ送給制御手段（３２ａ
）は駆動モータ（２０）を駆動制御してワイヤ電極（１
）のワイヤ送給を続行させ、それと同時に同じく上記出
力信号を受けた加工液供給制御手段（３２ｂ）は上部ノ
ズル（１３）より加工液（１５）のジェット噴射を続行
させる（ステップ４７）。

ワイヤ送給が続行されたワイヤ電極（１）は加工開始孔
（３）、下部ガイド（７）を順に通過し、ローラ（２６
）で捕捉案内され、ベルト（２７）で運ばれて回収箱（
３０）へ回収され、ワイヤ挿入動作は完了する（ステッ
プ４８）。

また、ワイヤ自動供給動作を開始し、ワイヤ電極（１）
が工作物（２）に送り出されたとき、加工開始孔（３）
へ初めから挿入された場合は、電極接触検出装置（３１
）によってワイヤ電極（１）と工作物（２）との接触が
検出されない限り、ワイヤ自動供給動作は続行されるが
、ワイヤ電極（１）と加工開始孔（３）の内面で接触が
生じた場合には、前述と同様の動作手順でワイヤ電極（
１）と加工開始孔（３）の相対運動を行い、その後同様
にワイヤ自動供給動作か継続される。

なお、上記実施例ではワイヤ電極（１）と工作物（２）
の相対運動はＸＹクロステーブル（３４）を動かして行
っているが、公知のテーバ加工装置を動かすようにしも
良い。また、ワイヤ送給機構がピンチローラ（１９）の
場合を説明したが、平ベルト等のその他の送り装置であ
っても良いことは勿論である。更に、ワイヤ送給制御手
段（３２ａ）はワイヤ電極（１）の先端が工作物（２）
の表面に到達する距離に基づき、一定時間ワイヤ送り用
の駆動モータ（２０〉を回転させた後に、電極接触検出
装置（３１）でワイヤ電極（１）と工作物（２）の有無
を検出して一担停止とするように制御しても良いことは
勿論である。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したとおり、ワイヤ送給機構によって
ワイヤ電極がＸＹ子テーブル上工作物に向けて送り出さ
れ、ワイヤ電極が工作物と接触したときに電極接触検出
手段がその接触を検出して出力信号を出力し、ワイヤ送
給制御手段はその出力信号を受けてワイヤ送給機構を制
御してワイヤ送給を停止させ、それと同時に電極接触検
出手段の前記出力信号を受けたテーブル位置制御手段は
テーブル駆動機構を制御してＸＹ子テーブル移動させ、
ワイヤ電極と加工開始孔との相対運動によってワイヤ電
極の先端が加工開始孔中に位置したときに、電極接触検
出手段がその非接触を検出して出力信号を出力し、その
出力信号を受けたテーブル位置制御手段はテーブル駆動
機構を制御してＸＹ子テーブル移動を停止させ、またそ
の出力信号を受けたワイヤ送給制御手段はワイヤ送給機
構を制御してワイヤ送給を続行させ、ワイヤ電極の加工
開始孔への挿通を完了するようにしたので、ワイヤ電極
の巻きぐせ等のため従来のワイヤ放電加工装置のワイヤ
自動供給装置では挿通不能となる場合でもワイヤ電極の
先端を加工開始孔に確実に挿通することができ、特に小
径の加工開始孔へのワイヤ自動供給動作の信頼性を著し
く向上させ、従来困難とされていたφ１ｆｆ１１１以下
の加工開始孔の適用も可能とする効果がある。

更に、ワイヤ送給時には加工液供給制御手段によりワイ
ヤ送り方向に向けて加工液がジェット噴出され、ワイヤ
電極が工作物と接触したときに、電極接触検出手段の出
力信号を受けて加工液供給制御手段は加工液のジェット
噴出が停止されるようにしたので、ワイヤ電極の先端が
加工開始孔に挿入されるまでに加工開始孔が洗浄されて
つまりが除かれると共にワイヤ電極に送給方向に対して
も張力を与え巻きぐせが取り除かれることによってワイ
ヤ電極の先端を加工開始孔により一層確実に挿通するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は電極
接触検出装置を示す回路図、第３図はワイヤ送給制御の
手順を示すフローチャート、第４図（ａ）乃至（ｄ）は
ワイヤ電極及び動きの一例をそれぞれ示す説明図、第５
図（ａ）乃至（ｅ）はワイヤ電極と工作物の相対運動の
軌跡の一例をそれ゛ぞれ示す説明図、第６図は従来のワ
イヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置を概略的に示す
構成図、第７図は同装置のワイヤ電極送給動作を概略的
に示す構成図、第８図は同装置のワイヤ電極の切断動作
を示す構成図、第９図及び第１０図は同装置のワイヤ電
極送給時のワイヤ電極の状態をそれぞれ示す断面図であ
る。 図において、（１）はワイヤ電極、（２）は工作物、（
３）は加工開始孔、（２０）は駆動モータ（ワイヤ送給
機構）　、（：Ｈ）は電極接触検出装置、（３２）は制
御装置、（３２ａ）はワイヤ送給制御手段、（３２ｂ）
は加工液供給制御手段、（３２ｃ）はテーブル位置制御
手段、（３４）はＸＹクロステーブル、（３５）はＸ軸
駆動モータ（テーブル駆動機構）　、（２Ｂ）はＹ軸駆
動モータ（テーブル駆動機構）である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイヤ電極を自動的にＸＹテーブル上の工作物に
   供給するワイヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置にお
   いて、ワイヤ電極を工作物側へ送り出すワイヤ送給機構
   と、送り出されたワイヤ電極が工作物に接触したか否か
   を検出する電極接触検出手段と、電極接触検出手段のワ
   イヤ電極と工作物の接触を知らせる出力信号を受けてワ
   イヤ送給を停止させ、その停止後に電極接触検出手段の
   ワイヤ電極と工作物の非接触を知らせる出力信号を受け
   てワイヤ送給を続行させるようワイヤ送給機構を制御す
   るワイヤ送給制御手段と、ワイヤ送給が停止させられた
   状態で電極接触検出手段のワイヤ電極と工作物の接触を
   知らせる出力信号を受けたときにＸＹテーブルを移動さ
   せるテーブル駆動機構を動作させ、その動作中に電極接
   触検出手段からのワイヤ電極と工作物の非接触を知らせ
   る出力信号を受けたらＸＹテーブルの移動を停止させる
   ようテーブル駆動機構を制御するテーブル位置制御手段
   とを備えてなることを特徴とするワイヤ放電加工装置の
   ワイヤ自動供給装置。
2. （２）ワイヤ送給制御手段は電極接触検出手段の出力信
   号を受けてから一定時間経過後にワイヤ送給を停止させ
   るようワイヤ送給機構を制御する遅延手段を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤ放電加
   工装置のワイヤ自動供給装置。
3. （３）ワイヤ電極を自動的にＸＹテーブル上の工作物に
   供給するワイヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置にお
   いて、ワイヤ電極を工作物側へ送り出すワイヤ送給機構
   と、送り出されたワイヤ電極が工作物に接触したか否か
   を検出する電極接触検出手段と、電極接触検出手段のワ
   イヤ電極と工作物の接触を知らせる出力信号を受けてワ
   イヤ送給を停止させ、その停止後に電極接触検出手段の
   ワイヤ電極と工作物の非接触を知らせる出力信号を受け
   てワイヤ送給を続行させるようワイヤ送給機構を制御す
   るワイヤ送給制御手段と、ワイヤ送給が停止させられた
   状態で電極接触検出手段のワイヤ電極と工作物の接触を
   知らせる出力信号を受けたときにＸＹテーブルを移動さ
   せるテーブル駆動機構を動作させ、その動作中に電極接
   触検出手段からのワイヤ電極と工作物の非接触を知らせ
   る出力信号を受けたら、ＸＹテーブルの移動を停止させ
   るようテーブル駆動機構を制御するテーブル位置制御手
   段と、ワイヤ送給と共にワイヤ送り方向に向けて加工液
   をジェット噴出し、電極接触検出手段のワイヤ電極と工
   作物の接触を知らせる出力信号を受けて加工液のジェッ
   ト噴出を停止させ、その停止後に、電極接触検出手段の
   ワイヤ電極と工作物の非接触を知らせる出力信号を受け
   て加工液のジェット噴出を続行させるように制御する加
   工液供給制御手段とを備えてなることを特徴とするワイ
   ヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置。