JPH04331023A

JPH04331023A - ワイヤ切断装置

Info

Publication number: JPH04331023A
Application number: JP12676791A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Arakawa; 靖雄荒川
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-11-18
Also published as: WO1992019409A1

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤ放電加工装置
の自動ワイヤ結線機構におけるワイヤ切断装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、ワイヤ放電加工装置における
従来の自動ワイヤ結線機構を示し、上ガイドユニット１
と下ガイドユニット２が対向し、上ガイドユニット１側
に自動ワイヤ結線用ユニット３が取付けられている。ワ
イヤ結線用ユニット３は下方に上下移動と水平回動が可
能なサービスハンド４を備え、その先端部分にワイヤ切
断装置５を備える。ワイヤ６は上ガイドユニット１内部
の送りローラー７、通電ローラー８の間を通り、上ダイ
スガイド９を貫通してした下ガイドユニット２に向かい
、下ダイスガイド１０を貫通して転回ローラー１１を経
由し、フィードローラー（図示していない）に至ってい
る。なお、符号１２は一対のワイヤ搬送ベルトで自動ワ
イヤ結線時には対向して接触し、ワイヤ６をフィードロ
ーラーまで搬送する。

【０００３】ワイヤ放電加工において一つの図形のカッ
トが終了し、次の図形の加工開始孔へワイヤ６を移動さ
せるには、これまで使用して来たワイヤ６を一度切断し
、ワイヤ６の走行方向に関し上流側の先端部を新たな加
工開始孔に通し、さらに下ガイドユニット２の下ダイス
１０に通してフィードローラーへ運ぶ操作が必要となる
。

【０００４】ワイヤ自動結線装置はこの一連の操作を自
動的に行うものである。すなわち、ワイヤ放電加工装置
が備えた制御装置から自動ワイヤ結線の指令があると、
概略で、送りローラー７が停止状態のままでワイヤ６を
挟持してホールドし、ついでサービスハンド４が下降し
回動して、ワイヤ切断装置５でワイヤ６をカットする。ワイヤ６の切断個所より下流側の使用ずみワイヤ６はフ
イードローラーで排出される。ワイヤ６の上流側先端部
は、新たな加工開始孔の直上に移動された後、その位置
で送りローラー７が回動して上記のように、ワークにお
ける加工開始孔、下ガイドユニット２の下ダイス１０に
貫通される。そして、ワイヤ６の上記先端部はワイヤ搬
送ベルト１２を介してフィードローラーに運ばれる。

【０００５】このときに、従来のワイヤ切断装置５は、
ワイヤ６と平行に配置された平板の、いわばまな板状の
受け刃１３に対し、先端が鋭利な鋭角のカッター１４を
ワイヤ６と直角な方向から押出しワイヤ６を叩き切るも
のなので、ワイヤ６の切断端部に、図１１に示すような
バリ１５、カエリ１６の発生することが多い。一方、ダ
イスガイド９，１０のワイヤ通路とワイヤ６の径にはガ
イド性能を向上するために数ミクロン程度のクリアラン
スを設定しているに過ぎない。このため、上記の自動結
線時に下ダイスガイド１０で送られてきたワイヤ６の先
端がバリ１５、カエリ１６のために引っ掛かり、自動ワ
イヤ結線が失敗に終わることがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、自動ワイ
ヤ結線機構に使用でき、ワイヤの切断端にバリ、カエリ
を生じないワイヤ切断装置の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ワイヤ切断装置は、次の
部材で構成される。貫通したワイヤ通路を備えたガイド
ブロック、上記ワイヤ通路より大きな径のカット孔を備
えた振れ回りブロック、および貫通したワイヤ通路を有
し、上記振れ回りブロックをワイヤの中心を軸とする振
れ回りが可能に支持する支持ブロック。ワイヤを切断す
る時に上記の振れ回りブロックをワイヤを中心として振
れ回りさせる駆動手段。

【０００８】ガイドブロックにおけるワイヤ通路の出口
側端縁および振れ回りブロックにおけるカット孔のワイ
ヤ受け入れ側端縁は鋭利な角からなる刃に形成される。これらの刃は、相互に密着される。このワイヤ切断装置
は上ガイドユニットの内部において上ダイスガイドの直
上に配置される。

【０００９】

【作用】ガイドブロックはそのワイヤ通路の出口側端縁
でワイヤを切断するための受け刃を提供し、振れ回りブ
ロックは、そのカット孔のワイヤ受入れ側端縁で可動刃
を提供する。振れ回りブロックはワイヤの周囲を振れ回
ることで、そのワイヤ受入れ側端縁により、ワイヤを半
径方向で内側へ切り進む、回り切りを行う。

【００１０】

【実施例】図４は、ワイヤ放電加工装置における上ガイ
ドユニット１を示す。なお、下ガイドユニット２など、
ワイヤ放電加工装置に関する他の構成は図１０に示した
従来構成と格別変わらない。しかし、サービスハンド４
には、ワイヤ切断装置５は備えていない。

【００１１】上ガイドユニット１は、本体部１５とその
下部へ一体に装着されたノズル部１６を備え、本体部１
５の中央に本発明によるワイヤ切断装置１７が、また、
ノズル部１６の内部中央に上ダイスガイド９が装着され
ている。ワイヤ切断装置１７は上ダイスガイド９の直上
に配置され、その上部に通電チップ１８、送りローラー
７が配置されている。これらは上ガイドユニットを貫通
するワイヤ６の経路に沿って配置されている。また、本
体部１５はその上部分１９と下部分２０に分割できる。

【００１２】ワイヤ切断装置１７は、図１〜図３に示す
ように、上方からガイドブロック２１、振れ回りブロッ
ク２２、支持ブロック２３を備える。ガイドブロック２
１はルビー製で本体部分の上部分１９に固定され、中央
に貫通したワイヤ通路２４を備える。ワイヤ通路２４の
上端は上方へ拡大する方向に開いたラッパ状に形成され
、下端にはカッターチップ２５が固定されている。カッ
ターチップ２５は使用するワイヤ６の径よりわずかに大
きな（φ０．３のワイヤに対しφ０．３１程度）孔を備
えたダイヤモンドのチップ２６を、支持材で固定し成形
したものであり、このチップ２６における上記した孔の
下面側端縁は鋭利な角に形成され、ワイヤ通路２４の出
口側端縁を形成している。また、ガイドブロック２１の
下面は、少なくともチップ２６における孔の周辺が後述
する振れ回りブロック２２とのすり合わせに適した平ら
な面に形成されている。

【００１３】振れ回りブロック２２は、この第１の実施
例では、図１（ロ）に示すように円盤部分２７を備え、
その中央にカット孔２８を有する。カット孔２８はワイ
ヤ径より大径（２〜３倍程度）でそのまま縦方向に貫通
するワイヤ通路２９となり、カット孔２８のワイヤ受入
れ側端縁は、上記したカッターチップ２６と同様なカッ
ターチップ３０におけるダイヤモンドチップ３１で形成
され、鋭利な角からなる刃に形成されている。そして、
振れ回りブロック２２の上面は、少なくともチップ２３
における孔の周辺が上記ガイドブロック２１とのすり合
わせに適した平らな面に形成されている。

【００１４】また、円盤部分２７は、本体部１５が形成
する円筒状の空間３２にワイヤ６を中心に振れ回り可能
に嵌め込まれている（図５参照）。つまり、図１（ロ）
、図５のように円盤部分２７の径は円筒状空間３２の径
より小さい。そして、円盤部２７の下面中央には下方へ
すぼまる直円錐形の支軸３３が形成されている。上記のワイヤ通路２９は支軸３３の部分で拡大通路３４
となっている。

【００１５】支持ブロック２３は本体部１５の下部分２
０に固定され、上記振れ回りブロック２２の下部を振れ
回りが可能なように支持する。すなわち、支持ブロック
２２の上面中央に上記支軸３３を受け入れる直円錐形の
受け凹部３５が形成されており、これに上記の支軸３３
が回動可能に嵌まりむようになっている。また、振れ回
りブロック２２は、図１のように上方のガイドブロック
２１と下方の支持ブロック２３の間に配置されて上方へ
若干のジャンプ移動が可能とされている。なお、支持ブ
ロック２３には受け凹部３５の中心を貫通してワイヤ通
路３６が形成されている。

【００１６】図１において、符号３７は第１エア流路、
符号３８は第２エア流路で、本体部１５の下部分２０に
形成される。第１エア流路３７はワイヤ６を切断すると
き制御装置からの指令で供給される圧縮エアを間欠的に
供給する流路で、圧縮エアは供給側３７ａから円盤部分
２２の側面に打ち当てられ、排出側３７ｂから外部に排
出される。第２エア流路３８は、ワイヤ６を切断すると
き指令により通常の圧縮エアを円盤部分２７の下面側に
供給する流路で、供給された圧縮エアは振れ回りブロッ
ク２２を押上げた後、支持ブロック２３の下面と本体部
１５との間に放射状に形成されている排出流路３９から
外部へ排出される。上記の圧縮エアを間欠的に供給する
第１エア流路３７は、ワイヤ６を切断する時に振れ回り
ブロック２２をワイヤ６を中心として振れ回りさせる駆
動手段であり、圧縮エアを円盤部２７の下面側に供給す
る第２エア流路３８は、振れ回りブロック２２を押上げ
る手段である。

【００１７】通常のワイヤ放電加工時には、ワイヤ６は
送りローラー７、通電チップ１８、ワイヤ切断装置１７
および下ダイスガイド９を通過して下ガイドユニット２
に至っている。ワイヤ切断装置１７では、図１のように
ワイヤ６がガイドブロック２１におけるワイヤ通路２１
、振れ回りブロック２２のワイヤ通路２９と拡大通路３
４および支持ブロック２３のワイヤ通路３６を貫通して
おり、振れ回りブロック２２は自重で下降し、支持ブロ
ック２３に支持された状態にある。この状態では支軸３
３が支持ブロック２３の受け凹部３５に嵌まり込むこと
によって、振れ回りブロック２２の芯出しが行われてお
り、ガイドブロック２１側のワイヤ通路２４と振れ回り
ブロック２２側ワイヤ通路２９の中心軸が一致している
。

【００１８】ワイヤ放電加工装置が備えた制御装置から
、自動ワイヤ結線の指令があると第１、第２のエア流路
３７，３８から圧縮エアが供給される。そして、まず、
図２のように、振れ回りブロック２２が押し上げられて
上面のカッターチップ３５がガイドブロック２１下面の
カッターチップ２５に当接する。このとき振れ回りブロ
ック２２はワイヤ６をガイドとして上方へ移動し、上方
へ移動したことによって、下部の支軸３３における円錐
面と受け凹部３５の円錐面との間に間隙ｄが生じる。つ
いで、第１エア流路３７から円盤部２７の側面に圧縮エ
アが間欠的に打ち当てられるので、振れ回りブロック２
２は上記の間隙ｄが存在することから偏心し、そのカッ
ト孔２８の端縁がワイヤ６に接触（Ｔ１）する。また、このとき圧縮エアを打ち当てる方向がワイヤ６の
中心から少しずれていると、振れ回りブロック２２は引
き続き間欠的に送られてくる圧縮エアによって、その中
心Ｍ１がワイヤ６の中心Ｍ２（図５）の回りを矢印Ａ方
向へ回動（変心）する振れ回りを開始する。振れ回りの
半径Ｒは中心Ｍ１，Ｍ２に振れ回りブロック２２の半径
ｒ１を加えた値である。この半径Ｒはワイヤ６に対する
切断が進むにつれてわずかであるが切り進んだ分だけず
つ増大する。ワイヤ６がガイドブロック２１のワイヤ通
路２４内で偏位する場合にも（５ミクロン程度のクリア
ランスがある）その偏位分が増大する。なお、図５、図
６におけるカット孔２８は拡大して示している。

【００１９】この振れ回りによって、図３のようにカッ
ト孔２８の鋭利な角が圧縮エアが与える圧力でワイヤ６
の周面に接触してワイヤ６を周回しつつ切り進み、また
、その反対側がワイヤ通路２４の出口側端に形成した鋭
利な角によって同様に切り進まれワイヤ６の切断が行わ
れる。この切断はワイヤ６の半径方向を内側へ進むよう
に行われるため、従来のバリやカエリは生じない。切断
されたワイヤ６の下流側は従来どおり、搬送ベルト１２
（図１０）で後方へ送られ除去される。このとき、ワイ
ヤ通路２９の下方は拡大通路３４に形成されているので
振れ回りブック２２が図３のように偏心位置にあっても
、下流側ワイヤの除去に支障を生じない。

【００２０】ワイヤ６の切断が２点間電圧の消失などか
ら検出されると、第１、第２エア流路３７，３８に対す
る圧縮エアの供給が停止される。すると、振れ回りブロ
ック２２は自重で下降し、支軸３３が受け凹部３５に納
まって、もとの芯出しに戻る。これは円錐面同志の嵌合
であることから、振れ回りブロック２２がどの位置に偏
心していても常に正しい芯出し位置に戻ることができ、
引き続くワイヤ放電加工に何等の支障も与えない。

【００２１】ついで、送りローラー（図４）によってワ
イヤ６の上流側が送り込まれ、その先端が芯出し位置に
ある振れ回りブロック２２のワイヤ通路２９と拡大通路
３４および支持ブロック２３のワイヤ通路３６を経て上
ダイスガイド９を貫通し、さらに図１０のサービスハン
ド４を介して、下ガイドユニット２の下ダイスガイド１
０を貫通し、この後は従来と同様にしてワイヤ６の自動
結線が終了する。このとき、ワイヤ６の上流側先端にバ
リやカエリがないから、新たなワイヤ６は上ダイスガイ
ド９、下ダイスガイド１０をスムーズに貫通する。

【００２２】なお、ガイドブロック２１におけるワイヤ
通路２４内でワイヤ９の位置が図６のように偏る場合に
は、振れ回りブロック２２の振れ回り半径Ｒを、ワイヤ
６に偏りがない場合よりも、図５のようにガイドブロッ
ク２１におけるワイヤ通路２４の半径とワイヤ６の半径
の差分だけ大きくする必要がある。

【００２３】図７〜図９は、第２の実施例を示し、上記
した第１実施例と振れ回りブロック２２の構造が異なる
。この実施例における振れ回りブロック２２は、円盤部
分２７の下部にほぼ三角形をした多角形盤部分４０を備
え、さらにその下面に上記と同様な円錐の支軸３３を有
する。多角形盤部分４０は面上の一部にくぼみ４１が形
成されて、重心Ｇが通路２９から偏位した位置とする。そして、第１実施例の場合と同様に、ワイヤ通路２９、
拡大通路３４が貫通して形成されている。支持ブロック
２３による振れ回りブロック２２の支持構造は第１の実
施例と同じである。そして、本体部１５の下部分２０に
上記多角形盤部分４０の各側面に圧縮エアを打ち当てる
３本のエア流路４３が設けられ、振れ回りブロック２２
を振れ回り駆動する手段とされている。この駆動手段は
結局、円形盤部分２７の下方にもエアを供給して振れ回
りブロック２２を持ち上げることになるので振れ回りブ
ロック２２の押上げ手段も兼ねている。

【００２４】第２の実施例は、ワイヤ６の切断に際して
、三方のエア流路４３から圧縮エアが送られ、ワイヤ通
路３６を通りエア排出流路３９より排出される。これに
より、振れ回りブロック２２は上方へ持ちあげられてガ
イドブロック２１の下面に接触すると共に、高速で振れ
回り駆動される。このときくぼみ４１が多角形盤部分４
０の重心を偏心位置としているので、振れ回りがスムー
ズに開始し、かつ、その振れ回りが滑らかに持続される
。第２の実施例において、ワイヤ６が切断される状況お
よび切断結果は、上記第１実施例の場合と異ならないが
、より確実に、高速で行うことができる。

【００２５】上記は代表的な実施例である。上記実施例
において、振れ回りブロック２２を支軸３３を有しない
円盤部分２７あるいは多角形部分４０のみで形成し、ガ
イドブロック２１の下面と支持ブロック２３の上面に面
接触しながら振れ回りする構造とすることもできる。要
するに振れ回りブロック２２はそのカット孔２８がワイ
ヤ６の回りに振れ回る構造であれば良い。さらに、上記
の多角形部分４０は三角形に限らず、一般に多角形であ
れば使用できる。その場合、エア流路４３は振れまわり
が適切に行われるように適宜間隔に配置する。

【００２６】

【発明の効果】ワイヤを切断した端部にバリ、カエリが
生じないので、ワイヤ自動結線がスムーズに行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は要部の断面による正面図、（ロ）はＡ
−Ａ線における矢視方向の横断面図（いずれも煩雑を避
けるため、ハッチングを省略している、以下同じ）。

【図２】第１の作動状態を示す図で、（イ）は要部の断
面による正面図、（ロ）はＢ−Ｂ線における矢視方向の
横断面図。

【図３】第２の作動状態を示す図で、（イ）は要部の断
面による正面図、（ロ）はＣ−Ｃ線における矢視方向の
横断面図。

【図４】断面で示す、上ガイドユニットの正面図。

【図５】ワイヤが切断される状況を説明するための図。

【図６】異なる状況においてワイヤが切断される状況を
説明するための図。

【図７】（イ）は第２の実施例における要部の断面によ
る正面図、（ロ）はＤ−Ｄ線における矢視方向の横断面
図。

【図８】第２の実施例における第１の作動状態を示す図
で、（イ）は要部の断面による正面図、（ロ）はＥ−Ｅ
線における矢視方向の横断面図。

【図９】第２の実施例における第２の作動状態を示す図
で、（イ）は要部の断面による正面図、（ロ）はＦ−Ｆ
線における矢視方向の横断面図。

【図１０】概略で示す自動ワイヤ結線機構。

【図１１】（イ）（ロ）（ハ）は切断されたワイヤの端
部の状況を説明するため図。

【符号の説明】

１　　上ガイドユニット　　　　　　　　　　　　　　
　　　　６　　ワイヤ９　　上ダイスガイド　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１７　　ワイヤ切断装置２１　　ガイドブロック　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２２　　振れ回りブロック２３　　支持ブロック　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２６　　ダイヤモンドチップ（刃）２７　　円盤部分　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２８　　カット孔３３　　支軸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　３５　　受け凹部３７　　第１エア流路（振れ回りブロックを振れ回り駆
動する手段）３８　　第２エア流路（振れ回りブロックを押し上げる
手段）４０　　多角形盤部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　上ガイドユニットの内部において上ダ
イスガイドの直上に配置され、貫通したワイヤ通路を備
えたガイドブロックと上記ワイヤ通路より大きな径のカ
ット孔を備えた振れ回りブロックおよび貫通したワイヤ
通路を有し、上記振れ回りブロックをワイヤの中心を軸
とする振れ回りが可能に支持する支持ブロックからなり
、ガイドブロックにおけるワイヤ通路の出口側端縁およ
び振れ回りブロックにおけるカット孔のワイヤ受け入れ
側端縁が相互に密着する鋭利な角からなる刃に形成され
、さらに、ワイヤを切断する時に振れ回りブロックをワ
イヤを中心として振れ回りさせる駆動手段に接続されて
いることを特徴としたワイヤ切断装置。
【請求項２】　　ガイドブロック下面と振れ回りブロッ
ク上面との間に間隙が形成されており、また、振れ回り
ブロックの下面中央に下方へすぼまる直円錐形の支軸が
形成されていると共に支持ブロックの上面中央に上記支
軸を受け入れる直円錐形の受け凹部が形成されており、
これら支軸と受け凹部の中心を貫通してワイヤ通路が形
成されると共に受け凹部に支軸が回動可能および上方へ
のジャンプ移動可能に装着され、さらに、ワイヤを切断
する時に振れ回りブロックを押上げる手段に接続されて
いることを特徴とした請求項１に記載のワイヤ切断装置
。
【請求項３】　　振れ回りブロックは、水平面内で振れ
回る円盤部分を備えると共に振れ回りさせる駆動手段が
上記円盤部分の側面に圧縮エアを断続的に打ち当てるも
のであり、押上げ手段が上記円盤部分の下面にエア圧を
付与するものであることを特徴とした請求項２に記載の
ワイヤ切断装置。
【請求項４】　　振れ回りブロックは、水平面内で振れ
回る多角形盤部分を備え、多角形盤部分は重心がワイヤ
通路から偏位した位置に設定されており、振れ回りさせ
る駆動手段が上記多角形盤部分の側面に圧縮エアを打ち
当てるものであり、かつ、多角形盤部分の下方にもエア
を供給して振れ回りブロックを持ち上げる押上げ手段を
兼ねることを特徴とした請求項２に記載のワイヤ切断装
置。