JPH04201122A

JPH04201122A - 可動部材への給電装置

Info

Publication number: JPH04201122A
Application number: JP33041190A
Authority: JP
Inventors: Takuji Magara; 卓司真柄
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-22

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】［産業上の利用分野コ本発明は、放電加工装置のワイヤ電極等の可動部材への
給電装置に関するものである。

［従来の技術］従来、回転あるいは並進運動などを伴う可動部材に対す
る給電は、固定部材に対する給電と同様に、機械接触に
よっておこなわれていた。第７図は回転部材に対する給
電装置の従来例を示したものであり、（１）は回転シャ
フト部材、（２ａ）、　（２ｂ）は通電ブラシ、（３）
は電源である。図において、回転シャフト部材（１）は
図示されない回転駆動機構によって矢印Ｈ方向に回転さ
れており、通電ブラシ（２ａ）　、（２ｂ）が回転シャ
フト部材（１）に機械的に接触することにより、電源（
３）がら電流を回転シャフト部材（１）に供給している
。

また第８図は、ワイヤ放電加工装置の従来の給電装置部
分水したものであり、（１１）はワイヤ電極、（１２）
は被加工物、（１３）は加工ノズル、（１４ａ）は上部
ワイヤガイド、（１４ｂ）は下部ワイヤガイド、（１５
）は加工用電源、（１６）は給電ダイスである。図にお
いて、ワイヤ電極（１１）は加工中被加工物（１２）に
対して、矢印Ｉに示すように並進方向に走行されつつ、
加工が進行する。電流は給電ダイス（１６）を介してワ
イヤ電極（１１）に供給される。

［発明か解決しようとする課題］従来の供給装置は以上のように、給電部材と可動部材か
機械的に接触しているため、可動部材との摩擦により給
電部材か機械的に摩耗する問題かあり、また、摩擦によ
る発熱によって機械精度への影響が発生したり、故障の
原因となることかあった。さらには、機械摩擦に起因す
る振動などにより給電部材と可動部材の接触か一時的に
悪化することによって、給電が一時的に遮断されたり、
給電部材と可動部材との間に放電や電解が発生して給電
部材・可動部材が異常に消耗するなどの問題があった。

また、従来のワイヤ放電加工装置も機械的接触によりワ
イヤ電極に給電しており、ワイヤ電極の振動などにより
、給電部材とワイヤ電極の接触が一時的に悪化すること
によって給電か一時的に遮断されて加工か不安定となっ
たり、給電部材とワイヤ電極との間に放電や電解が発生
して給電部材、ワイヤ電極か異常に消耗するなどの問題
かあった。

通常、ワイヤ放電加工装置の給電部材には超硬なとの硬
質材料か用いられるため、機械的な摩耗は微量であり、
このような消耗は放電加工反力により発生するワイヤ電
極振動にともない、給電部材とワイヤ電極との間に放電
や電解か発生することに起因する、ワイヤ放電加工装置
に特有の問題であった。また、給電部における放電によ
り、ワイヤ電極が断線したり、ワイヤ電極と給電部材か
溶着して加工の続行が不可能となるなどの問題かあった
。さらには、給電か正常に行なわれている場合において
も、通常１００〜２００時間程度で給電部材が消耗する
ため、定期的に給電部材を交換する必要があった。

こうした、問題を改善する方法として、特開昭６３−３
１８２２５号公報に開示されているような導電性液体を
用いる方法が提案されているか、これはワイヤ電極走行
中にこの液体がワイヤ電極に付着し、導電性液体か少し
ずつ減少してしまう欠点があった。

本発明は、上記の課題を解消するためになされたもので
、給電部での放電・電解による電気的な消耗、及び可動
部材との摩擦による機械的な消耗やワイヤ断線等を防止
してい、きわめて安定な給電を行いつる給電装置を得る
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］第１の発明は、可動部材に近接して設けられ電源部に接
続された導電性部材と、この導電性部材に磁界を加え前
記可動部材との対向部に磁力を発生させる電磁誘導手段
と、前記可動部材と導電性部材の対向部に充填された導
電性の磁性流体とて、可動部材への給電装置を構成した
ものである。

第２の発明は、第１の発明の可動部材をワイヤ放電加工
装置のワイヤ電極とし、このワイヤ電極への給電装置を
構成したものである。

第３の発明は、第１の発明又は第２の発明での磁性流体
として、強磁性微粒子を導電性流体中に分散させた混和
流体を用いたものである。

［作　用］本発明における給電装置は、導電性部材に磁界を加える
ことにより可動部材との対向部に磁力を発生させ、この
磁力により磁性流体を捕捉しつつ、導電性部材及び磁性
流体を介して可動部材に給電を行なう。

［発明の実施例］第１図は第１の発明の第１の実施例を示す構造図で、（
ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。第１図において
、（２１）は回転部材、（３）は通電用電源、（２７）
は回転部材（２１）に近接して設けられた導電性部材（
ポールピース）、（２９）は回転部材（２１）と導電性
部材（２７）との間に充填された導電性ををする磁性流
体である。磁性流体は、窒化鉄（ＰｅｘＮ）や酸化鉄（
ＰｅｘＯ）などの強磁性の微粒子（通常平均直径ＬＯｎ
ｍ）を水銀などの導電性液体中に分散させ、見かけ上等
電性液体が磁性を帯びているようにした固体・液体の混
和流体（コロイド）である。

（２８）は導電性部材（２７）に取り付けられた永久磁
石である。

次にこの実施例の動作について説明する。

回転部材（２１）は図示されない回転駆動機構により矢
印へ方向に回転されているか、回転部材（２Ｉ）と導電
性部材（２７）の間隙には永久磁石（２８）によって誘
導された磁力か発生しているため、回転部材（２１）が
回転しても磁性流体（２９）は常に回転部材（２１）導
電性部材（２７）の間に吸着された状態となる。

すなわち、導電性部材（２７）、磁性流体（２９）、及
び回転部材（２１）には、図中の矢印Ｋに示すような磁
束による磁路か形成され、磁力（吸着力）か発生し、磁
性流体（２９）が保持されるので７ある。通電用電源（
３）は導電性部材（２７）に接続されているため、回転
部材（２１）には導電性の磁性流体（２９）を通して通
電かおこなわれる。

第２図は第１の発明の第２の実施例を示す図であり、（
３１）は回転シャフト部材、（３）は通電用電源、（３
７）は回転シャフト部材（３１）に近接して設けられた
リング状導電性部材、（２９）は回転シャフト部材（３
１）とリング状導電性部材（３７）との間に充填された
導電性を有する磁性流体、（３８）はリング状導電性部
材（３７）に取り付けられたリング状永久磁石である。

次にこの実施例の動作について説明する。

回転シャフト部材（３１）は図示されない回転駆動機構
により回転されているか、回転シャフト部材（３１）と
リング状導電性部材（３７）の間隙にはリング状永久磁
石（３８）によって誘導された磁力か発生しているため
、第１の実施例と同様に回転シャフト部材（３１）か回
転しても磁性流体（２９）は常に回転部材（３１）とリ
ング状導電性部材（３７）の間に吸着された状態となる
。磁性流体（２９）には表面張力か存在するため、本実
施例のように磁性流体充填部の表面積か小さい場合、磁
性流体（２９）か２極（Ｎ極、Ｓ極）に分離することは
なく、リング状導電性部材（３７）の内壁に一様に磁性
流体（２９）を保持せしめることか可能である。通電用
電源（３）はリング状導電性部材（３７）に接続されて
いるため、回転シャフト部材（３１）には導電性の磁性
流体（２９）を通して通電がおこなわれる。

また、第３図は第１の発明の第３の実施例を示す図であ
り、（４１）は図中の矢印Ｃ，Ｄに示すように並進移動
を行う平板状部材、（３）は通電用電源、（４７）は平
板状部材（４１）に近接して設けられた導電性部材、（
２９）は平板部材（４１）と導電性部材（４７）との間
に充填された導電性を有する磁性流体、（４８）は導電
性部材（４７）に取り付けられた永久磁石である。

次にこの実施例の動作について説明する。

平板状部材（４１）は図示されない駆動機構により並進
運動されているか平板状部材（４１）と導電性部材（４
７）の間隙には永久磁石（４８）によって誘導された磁
力か発生しているため、平板状部材（４１）が並進移動
しても第１の実施例と同様に磁性流体（２９）は常に平
板状部材（４１）と導電性部材（４７）の間に吸着され
た状態となる。通電用電源（３）は導電性部材（４７）
に接続されているため、平板状部材（４１）には導電性
の磁性流体（２９）を通じて通電かおこなわれる。

なお、以上に示した各実施例は、電磁誘導手段として永
久磁石を用いた例を示したが、永久磁石の代わりに電磁
石を用いた構成としてもよい。

第４図は第２の発明の第１の実施例を示す構造図である
。図において、（５１）はワイヤ電極、（５２）は被加
工物、（５３）は加工ノズル、（５４ａ）は上部ワイヤ
ガイド、（５４ｂ）は下部ワイヤガイド、（５５）は加
工用電源、（５７）はワイヤ電極（５１）に近接してワ
イヤ電極（５１）と同軸に設けられたリング状導電性部
材、（２９）はワイヤ電極（５１）とリング状導電性部
材（５７）との間に充填された導電性を有する磁性流体
である。（５８）はリング状導電性部材（５７）に取り
付けられたリング永久磁石である。

次にこの実施例の動作について説明する。

図において、ワイヤ電極（５１）は加工中被加工物（５
２）に対して矢印Ｅに示すように並進方向に走行されつ
つ、加工が進行する。ワイヤ電極（５１）とリング状導
電性部材（５７）の間隙には、リング状永久磁石（５８
）によって誘導された矢印Ｍて示す磁路による磁力か発
生しているため、ワイヤ電極（５１）が走行しても磁性
流体（２９）は常にワイヤ電極（５１）とリング状導電
性部材（５７）の間に吸着された状態となる。すなわち
、ワイヤ電極（５１）を走行させても磁性流体（２９）
か減少することはない。加工用電源（５５）はリング状
導電性部材（５７）に接続されているため、ワイヤ電極
（５１）には導電性の磁性流体（２９）を通して、加工
に必要な加工用電流か供給されて加工か進行する。

なお、本実施例においてはリング状の導電性部材、永久
磁石を用いて同軸状にワイヤ電極を包囲して給電を行な
う例を示したか、片側からポールピースの導電性部材（
５７ａ）及び永久磁石（５８ａ）とを設け、該ポールピ
ース（５７ａ）とワイヤ電極（５１）の間に磁性流体（
２９）を充填した、第５図のような構成（第２の発明の
第２の実施例）としてもよい。

第６図は第２の発明の第３の実施例として、電磁石を用
いたワイヤ放電加工装置の給電装置で、第４図及び第５
図と同一符号は、同−又は相当部分を示すものとする。

（６０）はリング状導電性部材（５７）の外周に設けら
れた電磁石コイル、（６１）は電磁石コイル（６０）に
直流電流を供給する直流電源、（６２）は電磁石を０Ｎ
１０ＦＦするスイッチである。

次にこの実施例の動作について説明する。

ワイヤ電極（５１）は加工中被加工物（５２）に対して
、矢印Ｇに示すように並進方向に走行されつつ、加工か
進行する。加工中スイッチ（６２）は閉じられ、電磁石
コイル（６０）には直流電源（６１）より電流か供給さ
れ、電磁石はＯＮとなる。これによって、ワイヤ電極（
５１）とリング状導電性部材（５７）の間隙には電磁石
コイル（６０）によって誘導された磁力か発生し、ワイ
ヤ電極（５１）か走行しても磁性流体（２９）は常にワ
イヤ電極（５１）とリング状導電性部材〈５７）の間に
吸着された状態となる。加工用電源（５５）はリング状
導電性部材（５７）に接続されており、ワイヤ電極（５
１）には導電性の磁性流体（２９）を通じて加工に必要
な加工用電流が供給されて加工か進行する。

なお、第２の発明の各実施例では、給電部をノズル内に
有した例としたか、給電部はノズルの外にあってもよい
。また、第２図中の矢印し、及び第５図中の矢印Ｎは磁
路を示す。

その外、第１の発明はワイヤ放電加工装置の他、ワイヤ
溶接装置、連続メツキ装置等においても応用か可能とな
るのは言うまでもない。

［発明の効果］以上のように、第１の発明によれば、可動部材との対向
部に磁力を発生させ、この磁力により磁性流体を捕捉し
つつ、磁性流体を介して可動部材に給電を行なう構成と
したため、導電性部材と可動部材か機械的に接触するこ
とかなくなり、機械的な摩耗が防止でき、また摩擦熱に
よる機械精度への影響や故障の発生も防止できる。さら
に、機械摩擦に起因する振動などによる導電性部材と可
動部材の接触か一時的に悪化することも防止できるため
、給電か一時的に遮断されたり、導電性部材と可動部材
との間に放電や電解が発生して、導電性部材・可動部材
が異常に消耗することもなくなる。従って、長寿命で、
きわめて安定な給電を行い得る給電装置が得られる。

第２の発明によれば、導電性部材とワイヤ電極が機械的
な接触ではなく、磁力で保持された流体を介して接続さ
れているので、流体を減少させることなく安定給電かで
きる。すなわち、ワイヤ電極の振動による接触不良で給
電が一時的に遮断されたり、導電性部材とワイヤ電極と
の間の放電や電解による、導電性部材及びワイヤ電極の
異常消耗かなくなる。また、給電部における放電か皆無
となることからワイヤ電極の断線頻度かきわめて低くな
り、最大加工速度か２０％程度以上も向上するとともに
、ワイヤ電極と給電部か溶着することかなくなり、安定
した連続自動加工が可能となる。その他、ワイヤ電極の
変形も防止される、給電部の消耗もないため、半永久的
な使用か可能となり、きわめて安定な連続高速加工、連
続自動加工か行い得るワイヤ放電加工装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の第１の実施例を示す構造図、第２
図は第１の発明の第２の実施例を示す構造図、第３図は
第１の発明の第３の実施例を示す構造図、第４図は第２
の発明の第１の実施例を示す構造図、第５図は第２の発
明の第２の実施例を示す構造図、第６図は第２の発明の
第３の実施例を示す構造図、第７図は従来の給電装置の
構造図、第８図はワイヤ放電加工装置の従来の給電装置
の構造図である。（３）・・・通電用電源、（２１）・・・回転部材、（
２７）・・・導電性部材、（２８）・・永久磁石、（２
９）・・・磁性流体、（３１）・・回転シャフト部材、
（３７）・・・リング状導電性部材、（３８）・・・リ
ング状永久磁石、（４１）・・・平板状部材、（４７）
・・・導電性部材、（４８）・・・永久磁石、（５１）
・・・ワイヤ電極、（５８）・・・加エノスル、（５５
）・・・加工用電源、（５７）・　リング状導電性部材
、（５７ａ）・・・導電性部材、（５８）・・・リング
状導電性部材、（５８ａ）・・・永久磁石、（６０）・
・・電磁コイル、（６１）・・・直流電源、（６２）・
・・スイッチ。なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　　弁理士　佐々木　宗治第１図３１、回転シ■フト音い材３７、　　リング状導電・袖部林３８、りング状永久檄Ｅ第２図５５、加工用電源５７．リング状導電性罪材５８、りング状永久＠石第４図５７ａ、４＠性部澗５８０、泳久甑石第５図印、電檄石コイル６１、直流電源６２、スイ・ツナ第６図第７図第８図手続補正書（自発）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可動部材に近接して設けられ電源部に接続された
導電性部材と、この導電性部材に磁界を加え前記可動部
材との対向部に磁力を発生させる電磁誘導手段と、前記
可動部材と導電性部材の対向部に充填された導電性の磁
性流体とから成ることを特徴とする可動部材への給電装
置。
（２）前記可動部材がワイヤ放電加工装置のワイヤ電極
であることを特徴とする請求項１記載の可動部材への給
電装置。
（３）前記磁性流体として、強磁性微粒子を導電性流体
中に分散させた混和流体を用いたことを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の可動部材への給電装置。