JPH02279221A - ワイヤ電極交換装置 - 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〕 この発明は、工作物とワイヤ電極との間で放電を発生さ
せて放電エネルギーによって工作物を加工するワイヤ放
電加工機におけるワイヤ電極交換装置に関する。 〔従来の技術〕 −ａに、ワイヤ放電加工機については、ワイヤ電極が垂
直方向、言い換えれば、上下方向に走行している部分を
使用して工作物を加工しているのが現状である。ワイヤ
ガイドは、自動ワイヤ供給装置におけるテンションロー
ラ、ブレーキローラ等の各種ローラに案内され且つ適宜
なテンションを加えられてワイヤガイドを有するワイヤ
ヘッドに供給されている。一方、工作物を取付けている
ワークテーブルは、ＮＣ装置からの指令で工作物の加工
状況に従ってＸ方向及びＹ方向に移動し、両者の移動が
合成されて、ワイヤヘッドに供給されたワイヤ電極との
間で加工が進行し、加工中はワイヤｔｐｉ及びワークテ
ーブルはサーボ移動を繰り返し、両者の相対的運動によ
って工作物は所定の加工形状に放電加工されている。 最近、ワイヤ放電加工機について、大物工作物の加工、
順送り型の加工、自動化による無人加工等の加工が増加
している。このようなワイヤ放電加工を行う場合には、
現在便用されているワイヤ′ＩＪＬＩ！ｉｉを巻き上げ
ているボビンではワイヤ電極の容量が不足するという状
態が生じる。そのため、放電加工を行っている走行中の
ワイヤ電極が無くなれば、加工が中断されてしまうとい
う状態が発生する。このような状態を解決するため、ワ
イヤ電極が無くなれば、ワイヤ電極を自動的に交換する
ワイヤ電極交換装置が提供されている０例えば、特開昭
６３−１３９６１６号公報には、ワイヤ電陽交換装置が
開示されている。該ワイヤ電極交換装置は、２つのボビ
ンを設けると共に、該ボビンから繰り出されるワイヤ電
極を放電加工部位へそれぞれ送り込むために、張力発生
手段、ワイヤ供給手段、ワイヤガイド手段、パイプガイ
ド等から成るワイヤ電極走行系が２つ設けられているも
のである。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記ワイヤ電極交換装置では、２つのワ
イヤ電極走行系が設けられているものであり、構造その
ものが複雑になり、コスト高になるという問題がある。 そこで、構造が簡単で且つ操作が簡単で、しかもコスト
を低減すると共にワイヤ電極の交換をも自動化でき、無
人化でワイヤ放電加工を連続して行うことができるワイ
ヤ電極交換装置を如何に構成するかのｉ１！題があった
。 この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
ワイヤ放電加工機において工作物をワイヤ電極で放電加
工する場合にワイヤ電極が無くなる状態になると、１つ
のワイヤ電極走行系において交換用のワイヤ電極に自動
的に交換でき、大物工作物の加工、或いは順送り形式の
加工等の加工においで１つのボビンから繰り出されるワ
イヤ電極が無くなったとしてもワイヤ電極を新しいワイ
ヤ電極に交換して連続して加工を続行でき、交換装置の
構造そのものが簡単で且つ操作が簡単で、しかも製作コ
ストを低減し、ワイヤ電極の交換を自動化して無人化で
ワイヤ放電加工を連続して行うことができるワイヤ電極
交換装置を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕 この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、工作物とワイヤ電
極との間で放電を発生させて放電エネルギーによって工
作物を放電加工するワイヤ放電加工装置において、ボビ
ンから繰り出されるワイヤ電極を放電加工部位へ送り込
むワイヤ電極走行系に、交換用ボビンから繰り出される
ワイヤ電極の端部を挟持するクランプ手段、使用中のワ
イヤ１ｉ掻に交換用のワイヤ電極を接合する電極接合手
段、及び該電極接合手段の上流側に配置され且つワイヤ
電極接合後に前記ボビンから繰り出される側のワイヤ電
極を切断するカッタを設けたワイヤ電極交換装置に関す
る。 また、このワイヤ電極交換装置において、前記クランプ
手段と前記電極接合手段は交換用のワイヤ電極を使用中
のワイヤ電極に対して交差させるように移動させる往復
台に配置されているものである。 更に、このワイヤ電極交換装置において、走行中のワイ
ヤ′Ｗ１極と交換用のワイヤ電極とを接合した溶着部を
切断するカッタ及びワイヤ電極溶着部をワイヤ電極走行
系から排除する排出手段を設けたものである。 〔作用〕 この発明によるワイヤ電極交換装置は、上記のように構
成されており、次のように作用する。即ち、この発明は
、ボビンから繰り出されるワイヤ電極を放電加工部位へ
送り込むワイヤ電極走行系に、交換用ボビンから繰り出
されるワイヤ電極の端部を挟持するクランプ手段、使用
中のワイヤ電極に交換用のワイヤ電極を接合する電極接
合手段、及び該電極接合手段の上流側に配置され且つワ
イヤ電極接合後に前記ボビンから操り出される側のワイ
ヤ電極を切断するカッタを設けたので、ワイヤ電極を交
換するのにワイヤ電極走行系が１つで済み、構造を極め
て闇単に構成でき、しかもテンション装置の上流側にワ
イヤ電極交換装置を設置でき、ワイヤ電極の接合作動を
確実に達成できる。 （実施例〕 以下、図面を参照して、この発明によるワイヤ電極交換
装置の実施例を詳述する。第１図はこの発明によるワイ
ヤ電極交換装置を組み込んだワイヤ放電加工機の一実施
例を示す概略説明図である。 このワイヤ放電加工機は、自動ワイヤ供給装置から成る
ワイヤ電極走行系に配置されたテンション装置８によっ
てワイヤ電極２０にテンシリンを掛けてワイヤ電極２０
を走行させ、放電加工部位において工作物１６とワイヤ
電極２０との間で放電を発生させて放電エネルギーによ
って工作物１６を放電加工するものである。このワイヤ
放電加工機では、放電加工される工作物１６はワークテ
ーブル上に適宜なりランプ手段で固定状態に設置される
。自動ワイヤ供給装置を構成するＺ軸となるヘッド（図
示せず）には、上ワイヤヘッド及び下ワイヤヘッドが取
付けられ、これら上ワイヤヘッド及び下ワイヤヘッドの
内部には、給電子、上ガイド１４及び下ガイド１５、工
作物１６に加工液を吹き付ける噴流ノズル等が組込まれ
ている。また、該ヘッドには、ワイヤ電極２ｏを上ガイ
ド１４ヘガイドし且つ工作物１６に形成されたスタート
ホールに挿入するため、パイプガイド１３が設けられて
いる。更に、該ヘッドには、工作物１６に対する１つの
加工形状のワイヤ放電加工が終了した時に、工作物１６
の新しい放電加工部位或いは別の工作物に対する加工形
状を放電加工するため、−旦ワイヤ電極２０を切断する
一対のカッタ１０及び切り取られたワイヤ電極２０を排
除する排出手段である排出用爪１１が設けられている。 更に、ワイヤ電極２０の排出用爪１１は、ワイヤ電極交
換装置によってワイヤ電極２０が交換用ワイヤ電極２０
と溶着した場合に、その溶着部２４が工作物】６に対す
る加工精度に影響しないように、咳溶着部２４をワイヤ
電極走行系から排除する機能を果たすものである。この
ワイヤ放電加工機では、ワークテーブルに対して工作物
１６が設置され、−ａに、ワークテーブルは水平方向即
ちＸ方向とＸ方向に移動できるように構成されている。 即ち、工作物１６を取付けているワークテーブルは、Ｎ
Ｃ装置からの指令で工作物１６の加工状況に従ってＸ方
向及びＸ方向に移動し、上ガイド１４に供給されたワイ
ヤ電極２０との間で加工が進行するように構成されてい
る。更に、ワイヤ放電加工機において、工作物Ｉ６に対
して上ワイヤヘッド及び下ワイヤヘッド、並びにこれら
ワイヤヘッドに取付けた加工ｌ＆噴流ノズルである上ノ
ズル及び下ノズルを有している。 このワイヤ放電加工機には、ワイヤ電極２０を放電加工
部位へ供給するため自動ワイヤ供給装置が設けられたワ
イヤ電極２０のワイヤ電極走行系が構成されている。こ
の自動ワイヤ供給装置のワイヤ電極走行系には、ワイヤ
電極２０を収容して該ワイヤ電極２０を繰り出すための
ボビン１、及び該ボビンｌから繰り出されるワイヤ電極
２０の残量をポテンシオメータ３によって検出し、該ワ
イヤ電極２０が無（なると、直ちに作動されて交換用の
ワイヤ１１４２０を繰り出すことができる交換用ボビン
２を備えている。更に、このワイヤ電極走行系には、各
種のローラ、例えば、ワイヤ電極２０を放電加工部位ヘ
ガイドする送りローラ９゜１２、ワイヤ電極２０に所定
のテンシランを付与するためのテンション装置８を構成
するテンショア　ローラ１９　、ワイヤ電極２０に所定
のブレーキ力を付与するブレーキローラ２！、ワイヤ電
極２０の方向を変換する方向変換ローラ１７．１Ｂ、ワ
イヤ電極２０をスムースに繰り出し且つ保持する押さえ
ローラ４、或いはワイヤ電極２ｏを引き出し排出するた
めに配置されたその他の各種のローラを有している。ま
た、図示していないが、ワイヤ電極走行系には、ワイヤ
電極２０の繰り出し状態を検出するワイヤ電極断線検出
センサー等が組込まれている。 この発明によるワイヤ電極交換装置は、上記のように構
成されたワイヤ放電加工機に組み込まれたものであり、
特に、ワイヤ電極走行系を１つで構成し、該ワイヤ電極
走行系のテンション装置８の上流側に交換装置を設置し
たことを特徴とするものである。このワイヤ電極交換装
置には、ワイヤ１ｔｆｆｉ２０を繰り出すための主ボビ
ンとなるボビン１及び補助ポビンとなる交換用ポビン２
が設けられている。ボビン１及び交換用ボビン２には、
種々のワイヤ電極２０を巻き上げたものを逐次交換して
設定できるものであり、該ボビン１及び交換用ボビン２
をワイヤ放電加工機に装填する場合には、工作物１６の
加工形状に応じて最適のワイヤ電ｉ２Ｑが巻き上げられ
ているボビン１及び交換用ボビン２を選定してワイヤ自
動供給装置に組込むこともできるものである。また、ボ
ビン１及び交換用ボビン２は、ワイヤ電極２０自体の繰
り出しのため回転支持されており、ワイヤ電極２０に対
して若干のブレーキ力を付与することができる。ボビン
１から繰り出されるワイヤ電極２０を放電加工部位へ送
り込むワイヤ電極走行系において、テンション装置８よ
りも上流側に、交換用ボビン２から繰り出されるワイヤ
電極２０の端部を挟持するクランプ手段であるクランプ
爪７、及びボビン

【から繰り出された使用中のワイヤ電
極２０に交換用ボビン２から繰り出される交換用のワイ
ヤ電極２０を接合する電橋接合手段である給電子６が配
置されている。更に、このクランプ爪７と給電子６とは
、ワイヤ電極２０の交換時に、交換用のワイヤ電極２０
を走行中のワイヤ電極２０に対して交差させるように移
動させる往復動手段である往復台２２に配置されている
。往復台２２は、ボビン１のワイヤ電極２０の残量を検
出スルポテンシオメータ３からのワイヤ１１ｉ２０の残
量が無くなっているという検出信号に応答して、ワイヤ
電極２０の交換作動を行うため、図で鎖線で示すように
、ワイヤ電極走行系に移動する。給電子６は、往復台２
２の移動によって交換用のワイヤ電極２０と走行中のワ
イヤ電極２０とが交差状態に接触することによって、電
気回路２３に電流が供給されてワイヤ電極２０を溶着す
るように作動する。また、ワイヤ電極走行系における往
復台２２の上流側には、走行中のワイヤ電極２０に交換
用のワイヤ電極２０を給電子６によって溶着させてワイ
ヤ電極２０を接合した後に、ボビン１から繰り出される
側のワイヤ電極２０を切断するために、カッタ５が設け
られている。 また、図示していないが、ボビン１及び交換用ボビン２
は、２つのボビンに限らず、多数のボビンをエンドレス
に構成した軌道上を一方向に回転させて、逐次にボビン
を交換するように構成することも可能である。このボビ
ン１又は交換用ボビン２から送り出されたワイヤ電極２
０は、送りローラ、方向変換ローラ１７，１８等のロー
ラによってワイヤ電極２０の繰り出しをスムースにして
いる。ワイヤ電極２０のワイヤ走行系において、ブレー
キローラ２１に対してワイヤ電極２０が該ブレーキロー
ラ２１から外れないように、押さえローラが配設されて
いる。また、ワイヤ電極２０のワイヤ電極走行系には、
図示していないが、下ワイヤヘッドの下流には、ワイヤ
電極２０をワイヤ放電加工部位から引き出すため、ワイ
ヤ電極２０を挟んで一定速度で引き出すことができるピ
ンチローラ及び押さえローラが配設されている。 この発明によるワイヤ電極交換装置は、上記のように構
成されており、次に、この発明によるワイヤ電極交換装
置の作動の一例を第２図に示す作動フロー図を参照して
説明する。 このワイヤ電極交Ｆ１４装置の作動において、まず、ワ
イヤ放電加工機において、従来のワイヤ放電加工の作動
によって、ボビン１から繰り出されたワイヤ電極２０に
よって工作物１６がワイヤ放電加工されているものとす
る。この時、交換用ボビン２から繰り出されるワイヤ電
極２０は、押さえローラ４を通ってクランプ爪７によっ
てワイヤ電極２０の端部が挟持されている。ボビン１か
ら繰り出されているワイヤ電極２０がボビンｌに幾ら残
っているかの残量をポテンシオメータ３によって積出し
、該検出信号をコントローラに入力する（ステップ３０
）、ポテンシオメータ３がボビン１から繰り出されるワ
イヤ電極２０の残量が少なくなったこと即ち殆ど無くな
ったことを検出した時（ステップ３り、コントローラは
該検出信号に応答して交換用ボビン２から繰り出される
ワイヤ電極２０に交換するため、往復台２２を作動する
指令を発する。それによって、ワイヤ電極２０の送りを
一時中断し、ボビン１側の押さえローラ４及び交換用ボ
ビンｚ側の押さえローラ４を作動して各ボビン１．２か
ら繰り出されるワイヤ電極２０を保持する。そこで、往
復台２２を作動し、−往復台２２は図の鎖線で示す位置
へと移動させられ（ステップ３２）、ワイヤ電極走行系
を使用していたボビン１から繰り出されるワイヤ電極２
０に対して交換用ボビン２から繰り出されるワイヤ電極
２０が交差状態に接触するようになる（ステップ３３）
。 コントローラからの指令によって電気回路２３にｆｉｍ
が流されて給電子６が作動しくステップ３４）、交換用
のワイヤｔｉ２０と使用中のワイヤ電極２０との交差し
た接触部位を溶着する０次いで、ワイヤ電極２０の溶着
が達成された時（ステップ３５）、コントローラからの
指令によって、ワイヤ電極走行系における往復台２２の
上流側に配置されているカッタ５が作動し、ボビン１か
ら繰り出され且つ押さえローラ４で挟持されているワイ
ヤ電極２０を溶着部２４に近接したボビン】例の部位で
切断する（ステップ３６）、この時、ワイヤ電極２０を
挟持していたクランプ爪７及び給電子６を解放し、次い
で、クランプ爪７及び給電子６を装着した往復台２２は
、元の位置に戻される（ステップ３７）。 次いで、交換用ボビン２から繰り出されるワイヤ電極２
０に交換されたワイヤ電極２０は、テンシラン装置８を
通って送りローラ９へと送り込まれる（ステップ３８）
、ワイヤ電極２０の溶着部２４が送りローラ９と送りロ
ーラ１２との間に配置された一対のカッタ１０．１０の
間の位置に達したことを検出する溶着部位置センサー２
５が設けられている。この溶着部位置センサー２５によ
ってカンタ１０とカッタ１０との間に溶着部２４が位置
した検出信号はコントローラに入力され（ステップ３９
）、ワイヤ電極２０の送り出しを一時停止する（ステッ
プ４０）、ワイヤ電極２０の繰り出しが停止すると、該
検出信号に応答してコントローラは一対のカッタ１０．
１０を作動する信号を発する（ステップ４１）、カッタ
１０の作動によって、ワイヤを極２０の溶着部２４が切
り取られると、溶着部２４の排出用爪１１が作動し、切
り取られた溶着部２４を含んだワイヤ’ｔｌｉｉｉ２０
は排出用爪１１によって把持されて、適当なワイヤ電極
溜め部（図示せず）に排出される（ステップ４２）、こ
の時、下方に位置するカッタ１０より下流側のワイヤ電
極２０は、引き続きワイヤ放電加工部位を通ってワイヤ
電極２０を挟んで一定速度で引き出すことができるピン
チローラ及び押さえローラによって消耗したワイヤ電極
２０を収容するワイヤ電極溜め部に排出される。排出用
爪１１は、切り取られた溶着部２４を含んだワイヤ電極
２０を排出した後に、元の位置に復帰する（ステップ４
３）。 排出用爪１１が元の位置に戻った後に、交換用のワイヤ
電極２０をワイヤ電極走行系に沿って走行させ（ステッ
プ４４）、ワイヤ電極２０の最先端をパイプガイド１３
に通すと共に、バイブガイド１３を降下させて上ガイド
１４に対向させる。 次いで、ワイヤ電極２０を送り出して工作物１６に形成
されたスタートホール、或いは放電加工部・　位の加工
孔にワイヤ電極２０を貫通させ（ステップ４５）、従来
と同様に、工作物１６に対して放電加工を行う（ステッ
プ４６）。 〔発明の効果〕 この発明によるワイヤ電極交換装置は、上記のように構
成されており、次のような効果を有する。 即ち、この発明は、工作物とワイヤ電極との間で放電を
発生させて放電エネルギーによって工作物を放電加工す
るワイヤ放電加工装置において、ボビンから繰り出され
るワイヤ電極を放電加工部位へ送り込むワイヤ電極走行
系に、交換用ボビンから繰り出されるワイヤ電極溜の端
部を挟持するクランプ手段、使用中のワイヤ電極に交換
用のワイヤ電極を接合する電極接合手段、及び該電極接
合手段の上流側に配置され且つワイヤ電極接合後に前記
ボビンから繰り出される側のワイヤ電極を切断するカン
タを設けたので、ワイヤ電極を交換するのにワイヤ電橋
走行系が１つで済み、構造を極めて簡単に構成でき、し
かもテンション装置の上流側にワイヤ電極交換装置を設
置でき、ワイヤ電極の接合作動を確実に達成できる。し
かも、この発明によるワイヤ電極交換装置を備えたワイ
ヤ放電加工機は、従来のワイヤ放電加工機に比較して、
加工量を大幅に増大させ、大物工作物の加工、順送り型
の加工を連続して達成することができ、連続的に且つ無
人状態で自動的にワイヤ放電加工を行うことができる。 従って、ワイヤ放電加工機の夜間運転等ができ、ワイヤ
放電加工機を極めて有効に且つ効率的に稼働させること
ができる。更に、ボビン及び交換用ボビンとしては、線
径が異なるような種々のワイヤ電極を巻き上げたものを
使用することもでき、■溝ガイド、自動ガイド交換装置
等と併用すれば、工作物に対して異なったスリット幅の
加工形状を放電加工することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるワイヤ電極交換装置を組み込ん
だワイヤ放電加工機の一例を示す概略説明図、及び第２
図はこの発明によるワイヤ電極交換装置の作動の一実施
例を示す作動フロー図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作物とワイヤ電極との間で放電を発生させて放
   電エネルギーによって工作物を放電加工するワイヤ放電
   加工装置において、ボビンから繰り出されるワイヤ電極
   を放電加工部位へ送り込むワイヤ電極走行系に、交換用
   ボビンから繰り出されるワイヤ電極の端部を挟持するク
   ランプ手段、使用中のワイヤ電極に交換用のワイヤ電極
   を接合する電極接合手段、及び該電極接合手段の上流側
   に配置され且つワイヤ電極接合後に前記ボビンから繰り
   出される側のワイヤ電極を切断するカッタを設けたワイ
   ヤ電極交換装置。
2. （２）前記クランプ手段と前記電極接合手段は交換用の
   ワイヤ電極を使用中のワイヤ電極に対して交差させるよ
   うに移動させる往復動手段に配置されている請求項１に
   記載のワイヤ電極交換装置。
3. （３）使用中のワイヤ電極と交換用のワイヤ電極とを接
   合した溶着部を切断するカッタ及びワイヤ電極溶着部を
   ワイヤ電極走行系から排除する排出手段を設けた請求項
   １に記載のワイヤ電極交換装置。