JPH01135424A - 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７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）の上端に装着されている。

（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。（ｌＯ）はパイプガイド
（４）を位置決めする固定式基準ブロック、（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）に装むされ
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
（１５）を噴出する上部及び下部のノズル、（１６）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）かモーター（２
１）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。

（２Ｂ）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８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、ワイヤ電極（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９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３ 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０．２１加工開
始孔径０．５ｍｍ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１０図に示す
ようにワイヤ電極（１）の先端が加工開始孔に挿通され
ず、ワイヤ自動供給動作が不能となる。また同様に、第
１１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パイプガイドの中心
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か極めて低いため実用に供され
なかったφ１ｍｍ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
、テーブル位置制御手段による一定範囲内におけるＸＹ
子テーブル置制御後に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、ワイ
ヤ電極を切断するようカッタ機構を制御し、その切断後
にワイヤ送給を続行するようワイヤ送給機構を制御する
ワイヤ切断・供給制御手段とを備えるように構成したも
のである。

［作用コ 本発明においては、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（ツ１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か完了する。

更に、ＸＹ子テーブル動後に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ワイヤ
切断・供給制御手段はカッタ機構を制御してワイヤ電極
を切断し、その切断後にワイヤ供給機構を制御してワイ
ヤ電極のワイヤ送給を続行し、しかる後は前述と同様に
ワイヤ送給制御手段、テーブル位置制御子′段を動作さ
せてワイヤ電極の加工開始孔への挿通を完了させる。

［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
）はワイヤ送りの駆動モータ、（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ＯＣ ンバレータ（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　が低下して比較型圧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
れたテーブル位置制御手段で、Ｘ輪駆動モータ（３５）
及びＹ軸駆動モータ（３６）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。（３２ｃ）は制御装
置（３２）に付設されたワイヤ切断・供給制御手段で、
電極接触検出手段（３１）の信号を受けて駆動モータ（
２０）、モータ（２１）及びカッタ（２５）の制御を行
い、電極接触検出装置（３１）の出力信号の出力回数を
カウントするカウンタを内蔵している。

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（ｃ）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（ａ）　、　
（ｂ）は別のワイヤ電極の状態及び動きの一例をそれぞ
れ示す説明図である。

第１図において、ワイヤ挿入動作はまず、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４０）、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（ステップ４１）。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）の中へ人らす、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）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る（
ステップ４３．４４　）。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、パイプガイド（４）と工作物（２）の
間隙を８１とじた場合、たわみ量は０．５〜１．０＋ｎ
ｎ＋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（３２ｂ）はテーブル駆動機構であるＸ輪駆動モー
タ（３５）或いはＹ軸駆動モータ（３Ｂ）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）とを相対運動さ
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）　、　（ｅ）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
）の先端ら工作物（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２，０１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ｆｌ、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
うにするか、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（ｅ
）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（３Ｉ）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（３２ｂ）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（２Ｂ）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
）。

ところで、例えば第６図（ａ）　、（ｂ）に示すように
、ワイヤ電極（１）の先端が折れ曲ってしまったり、巻
きぐせが強くねじれていたりすると、ＸＹクロステーブ
ル（３４）を移動させてワイヤ電極（１）と加工開始孔
（３）の相対運動を行っても、ワイヤ電極（１）は加工
開始孔（３）の中へ挿入されなかったり、加工開始孔（
３）の中でひっかかったりする場合がある。このような
場合、ワイヤ電極（１）のワイヤ送給を行っても挿通不
能となる。そこで、ワイヤ電極（１）と加工開始孔（３
）の相対運動を一定範囲内で終えたところで、挿通不能
状態の検出を電極接触検出装置（３１）で行う。挿通不
能状態であれば、電極接触検出装置（３１）がワイヤ電
極（１）と工作物（２）の接触を知らせる出力信号を出
力し、その出力信号を受けたワイヤ切断・供給制御手段
（３２ｃ）はモータ（２１）を駆動制御してバイブガイ
ド（４）をカッタ（２５）の上部まで上昇させ、その後
にカッタ（２５）を動作させてワイヤ電極（１）を切断
し、切断後にはモータ（２１）によりバイブガイド（４
）を元の位置まで下げて切断動作を完了する。切断動作
完了後、ワイヤ切断・供給ｆｆ１ｌ　？８手段（３２ｃ
）は再び駆動モータ（２０）を駆動制御してワイヤ電極
（１）を工作物（２）に向けてワイヤ送給し、ワイヤ送
給制御手段（３２ａ）　、テーブル位置制御手段（３２
ｂ）によって前述したワイヤ挿入動作を繰り返し行って
ワイヤ電極（１）を加工開始孔（３）へ確実に挿入し、
挿通可能とする。なお、ワイヤ切断後のワイヤ挿入動作
によってもワイヤ電極（１）の加工開始孔（３）への挿
通が行わ′れない場合にはこのような挿通不能状態の検
出・切断・供給動作はワイヤ切断・供給制御手段（３２
ｃ）に内蔵されている更新制御手段であるカウンタによ
って予め設定された回数だけ、繰り返し行われ（ステッ
プ５０）、設定回数が繰り返し行われても挿通不能状態
が検出されたら、それ以降は切断・供給動作は停止させ
られる（ステップ５１）。

［発明の効果コ この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溝を制御してワイヤ送
給を続行させ、ＸＹテーブル移動後に電極接触検出手段
がワイヤ電極と工作物の接触を知らせる出力信号を出力
したときには、その出力信号を受けたワイヤ切断・供給
制御手段がカッタ機構を制御してワイヤ電極を切断し、
その切断後にワイヤ供給機構を制御してワイヤ電極をワ
イヤ送給を続行し、しかる後にワイヤ送給制御手段及び
テーブル位置制御手段を動作させてワイヤ電極の加工開
始孔への挿入を完了させるようにしたので、ワイヤ電極
の折れ曲りや強い巻きぐせ等のためにワイヤ送給制御手
段及びテーブル位置制御手段の動作後もまだ挿通不能と
なる場合でも、ワイヤ電極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φ１＋ｎｏ＋以下の加工開始孔の適用も可能とする効
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（Ｃ）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（ａ）　、　
（ｂ）は別のワイヤ電極及び動きの一例をそれぞれ示す
説明図、第７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８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９図は同装
置のワイヤ電極の切断動作を示す構成図、第１０図及び
第１１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）　、（２１）はモータ、（２５）はカッタ、（３
１）は電極接触検出装置、（３２）は制御装置、（３２
ａ）はワイヤ送給制御手段、（３２ｂ）はテーブル位置
制御手段、（３２ｃ）はワイヤ切断・供給制御手段、（
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 (2)

【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、テーブル位置制御手段による一定範囲内におけるＸ
   Ｙテーブル位置制御終了後に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
   、ワイヤ電極を切断するようカッタ機構を制御し、その
   切断後にワイヤ送給を続行するようワイヤ送給機構を制
   御するワイヤ切断・供給制御手段とを備えたことを特徴
   とするワイヤ放電加工装置のワイヤ自動供給装置。
2. （２）ワイヤ切断・供給制御手段はワイヤ切断・供給制
   御手段によるワイヤ送給後に、ワイヤ電極と工作物の接
   触を検出し、ワイヤ送給を一担停止させ、ワイヤ電極を
   切断し、再びワイヤ送給を続行させる手順を一定の回数
   だけ繰り返し行うよう制御する更新制御手段を有するこ
   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。