TW200416B - Wire electrical discharge machine - Google Patents

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200416 Λ (i It (j 經濟部屮央標準局EX工消伢合作社印51 五、發明説明I ) 本發明僳開於，線放電加工機之線電極斷線時，在 度架設線電極前，切斷（廢棄）適宜長度時所用之裝置。 線放電加工機，用以在線電極與被加工物之間加上加 工用放電脈衝，對被加工物進行複雜之截面形狀之鑽工加 工。這時，有必要切斷線電極的是，正常完成一値被加工 物之加工後，在新被加工物之開始加工位時，再度架設線 電極之前，先強行切斷線電極時，或在一個加工物上進行 由多數獨立之加工軌跡構成之形狀時，在正常加工完成一 個加工軌跡後，移動至下一個開始加工位置之前，先強行 切斷線電極時。 同時在線放電加工中，有時會因為放電集中在線電極 與被加工物之小空隙中之有限範圍等之異常現象，使線電 極斷線。這種場合，也有需要在再度架設線電極之前，先 切斷該線電極。尤其是因上述事故使線電極斷線時，在該 斷線部分（線電極之前端部分）或其附近之線電極之外周 表面，多因與被加工物間之放電而變形，很難直接使其穿 過空隙很小之線導件或形成在開始加工位置之開始加工孔 等，線電極之再架設作業很麻煩。 因而需要切斷由於斷線等造成之線電極之變形之前端 部分等不適宜部分一定長度，將其廢棄，修正線電極之前 端部分，使其容易通過上述導件部等處，然後再度裝設線 電極。供這種用途之切斷裝置已有種種提案。 一種這類切斷裝置之領前技術，日本國持開昭6 1 — 260932號公報掲示有，藉放電加工時，在線電極之 (請先閲讀背而之注意事項孙填寫本頁，； 裝- 線· K紙張足度遑用中_國家標準（CNS)T4規格(210x297公*) S1. 2. 20,⑽ -3 200416 Λ (i Ιί (ί 經濟部屮央標準局貝工消"合作杜印製 五、發明説明e ) 蓮送方向上游側對該線電極施加反拉力之制動機構，及設 在靠近被加工物上方之捲繞式夾持機構，在線電極之切斷 作業之前，對線霄極施加張力，在此狀態下，以設在上述 夾持機構上方之切斷裝置切斷線電極，拔出捲在夾持機構 之不用之線電極部分，將其排出回收之架構。 藉此架構，因為是用夾持機構捲繞斷線之線電極之前 端部分，在施加張力之狀態下切斷線電極，因此，切斷後 之部分會緊繞在夾持機構，很難將其去除，同時，拔出排 放機構非常複雜。 解決這種不適宜現象之技術之日本國特開平2— 237724號公報，在供給線電極之線軸，制動構件， 及成對蓮送棍所構成之線電極之供給裝置之下方，備有對 切斷時之線電極施加張力之一對滾筒，及一對通電子構成 之切斷裝置，在位於其下方之被加工物之上下部位，備有 引導線電極之上導件部及下導件部，另一方面，在設於使 用過之線電極之回收箱内之檢出板，或接在其附近之線電 極之限制開關，及位於被加工物上方之供電子間，形成檢 出電路，作為檢出線電極之斷線狀態之構件。 而藉上述檢出電路之信號，檢出線電極因意外之事故 斷線時，即令上述制動構件動作，使其下方之一對滾筒正 轉，對線電極賦與張力，以此狀態使切斷裝置動作，切斷 線電極。較該切斷裝置之動作稍為延遲一些時間後，令上 述一對滾動反轉，向配置在該一對滾筒之上側側方之線回 收裝置反向推送線電極，以回收不用部分。 (請先閲讀背而之注意事項再塥寫本页j 81. 2. 20,_ -4 — 200416 Λ (ί \\() 經濟部中央櫺準局Α工消伢合作社印製 五、發明説明0 ) 依據此架構時，當線電極切斷之瞬間，由於施加於一 對滾筒使其在上述切斷時賦與張力之轉動力，使該一對滾 筒之停止，反轉之開始時間稍為延後，所夾持之線電極（ 應廢棄之切斷後之線電極之不需要部分）便有從一對滾筒 掉落之顧慮。要防止這種狀態（事故），必須使上述一對 滾筒與切斷構件間之距離大一點，或令其迅速停下來。而 且又必須使張力賦與構件之一對滾筒在回收作業時之轉動 方向，與上述張力賦與時相反。整體來講，切斷時之控制 很複雜。 本發明之目的在提供，可解決這些問題之線電極之切 斷裝置。 為了達成上述目的，本發明之線放電加工機之線電極 之切斷裝置，係在線電極與被加工物之間供給加工液，同 時使其返覆産生脈衝狀之放電，藉此進行被加工物之加工 者，由加工時對線電極賦與張力之張力産生構件，位於該 張力産生@件與被加工物之間，向與加工時之線電極傳送 方向大致相同之方向傳送電極之線驅動構件，以及，位於 該線驅動構件與上述張力産生構件之間，以切斷線電極之 切斷構件，所構成，以實質上固定張力産生構件之狀態， 藉上述線驅動構件之動作，用上述切斷構件切斷賦與張力 之線電極。 Η參照第1圖〜第6圖，說明將本發明具體化之實施 例如下。在線放電加工機之基台1上，載置有加工槽2, 在該加工槽2内，載置在固定於加工槽2之工作檯3上之 (請先間讀背而之注意事項外蜞艿木頁) 本紙張尺度逍用中》S家樣準(CNS)T4規格（210x297公;«：> 81. 2. 20,000 -5 - 200416 Λ ίί Π (> 經濟部中央櫺準灼员工消费合作社印製 五、發明説明4 ) 被加工物W浸泡在絶緣性之加工液（清水或清水與油之混 合液）5内。該加工液5偽由加工液供給裝置4所供給， 因加工而變污濁之加工液5將由加工液供給裝置4回收， 經由過濾器等過濾後再度循環供給。同時在基台1與加工 槽2之間，如第1圖所示，配置有可使被加工物W在XY 平面上移動之XY樁6,由未圖示之驅動機構驅動控制之 〇 在支柱7上部設有繞上線電極8之線軸9,支持在該 支柱7上部之上臂1 ◦形成有上噴嘴1 1。並在支持於支 柱7下部之下部臂1 2配置有下噴嘴1 3。從線軸9拉出 之線電極8像從上噴嘴11,介由被加工物W成大致上垂 直狀架設在下噴嘴13,從未圖示之電源向線電極8與被 加工物W通以脈衝電流，而在朝下垂直狀通過線電極8與 被加工物W之撤小空隙部分（放電加工部分）進行放電加 工。再者，線電極8通常偽直徑0. 05mm〜◦. 3 mm前後之細線，從上述上噴嘴11及下噴嘴13之雙方 或任一方，向被加工物部位噴出加工液5 ,執行去除放電 加工之金屬屑，及冷卻放電加工部分。上述線電極8之推 送速度（移動速度）因放電加工條件，被加工物W之厚度 而不同，但是板厚50mm左右時為100〜300mm /秒。 方向變換用皮帶輪14配置在上述下噴嘴13之下方 ,並配設有一對用來強行夾持蓮送由該方向變換用皮帶輪 14將蓮送方向變換成橫方向之使用過之線電極8之上下 本紙張尺度逍用中《明家標準（CNS) T4規怙（210X297公;it) 81. 2. 20,000 (請先閲讀背而之注意事項#填寫木頁) -6 - Λ (i IU) 經濟部+央#準^β工消费合作社.印製 五、發明説明6 ) 一對滾筒15、 16，而以收納馬達61(參照第3圖） 驅動該一對滾筒15、 16中之至少一方，將使用過之線 電極8送至收納箱18。 其次再參照第2圖說明線電極8之供應部。向線軸9 施加轉動力之驅動馬達20,在放電加工時對線軸9旋轉 之方向産生反方向之轉動力，對放電加工中之線電極8賦 與預張力，斷線時給線電極8捲回箭頭B方向之力量。張 力産生構件之一個例子是，在備有轉動檢測器之制動構件 23,連動連結一方之皮帶輪21,利用藉此賦與制動力 之一對皮帶輪21、 22,對線電極8施加張力。 板狀之機架24配置在，由上述一對皮帶輪21、 22及制動構件23構成之張力産生構件，與上導件62 之間，在該機架24之下端備有線導件25,介由移動馬 達26及螺捍等之動作桿27,使機架24可以向左右移 動。在上述機架24與上導件62之間，鄰接於加工時線 電極8通過之供給路徑29,配置有回收切斷之不用線電 極8之回收箱28。 上述機架24在上述線導件25之上方，配置可檢出 線電極8存在之檢測器3 ◦，該'檢測器3 0之上方設有， 由推送棍3 1及夾持棍3 2構成之線驅動構件3 3。推送 輥31偽經由未圖示之無端皮帶等傳動機構，由步進馬達 等之送出馬逹34,向轉向箭頭A方向。面向上述推送棍 3 1配設之第1夾持棍32在其直動式之第1螺線管35 之線圈受到激磁（0N)時，便向推送輥31突出，挾持 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本 裝- 訂- 線- 本紙张尺度边用中明國家«準（CNS)Ή規格（2丨0x297公釐） 81. 2. 20,000 -7 - i〇〇4i〇 A (» It 6 經濟部中央標準局KX工消费合作杜印製 五、發明説明6 ) 線電極8。反之，線圈變成非激磁（OFF)狀態時，則 由未圖示之彈簧，使第1夾持棍32自動復原，離開推送 棍3 1 0 當作切斷構件37之通電子36、 36,可藉直動式 之第2螺線管40推壓在線電極8,開關39為ON時， 溶斷用電源38之電流通過接觸一對通電子36、 36之 線電極，藉産生之焦耳熱加以溶斷，而切斷之。 配設在上述切斷構件3 7上方之機架24之上部線驅 動機構4 1，像由步進馬達構成之蓮送馬達4 2驅向箭頭 C方向之推送棍4 3，及推壓在該推送棍4 3之第二夾持 棍44所構成，第2夾持棍44之直動式之第3螺線管 45之線圈被激磁（ON)時，便向推送棍43突出，挾 持線電極8。反之，線圈變成非激磁狀態時，則由未圖示 之彈簧，使第2夾持棍44自動復原，離開推送棍43。 再者，此上部線驅動機構4 1係在線電極切斷後，再度架 設線電極時，向下方推送線電極8時所使用，在切斷作業 時不動作。 當作線放電加工機之控制裝置之中央處理裝置（ CPU) 50，像如第3圖所示，備有，預先記憶有線放 電加工機整體之控制程式及後述之線電極8之切斷回收用 之控制程式之僅讀記億裝置（ROM) 5 1，暫時記億各 種資料之隨機進出記億装置（RAM) 52,及未圖示之 介面，CPU50連接有上述線電極檢出用之檢測器30 ，同時，介由驅動電路（輸出入驅動電路）53,連接有 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS)T4規格（210x297公址) 81. 2. 20,000 一 8 一

(請先閲讀背而之注意事項#塡寫木页J 200416 Λ (> Π (i 經濟部中央標準局A工消费合作杜印製 五、發明説明（7 ) 驅動馬達20,移動馬達26,制動構件23,送出馬達 34,運送馬達42，直動式螺線管35、40、45, 及上述切斷構件3 7之溶斷用電源3 8與通電子3 6、 3 6間之開關3 9。 -----------...... - 其次再依第4圖之次程式流程圖說明，在如此構成之 線放電加工機，正常完成放電加工，以人工方式切斷線電 極8時之控制動作。 正常完成放電加工時，線電極8係由線軸9延伸連到 一對滾筒1 5、1 6。當使用者輸入開始切斷指令時，制 動構件23動作（S1)。使第1螺線管35導通，第1 夾持棍32前進，同時驅動送出馬達34 (S2)。藉此 在張力産生構件之一對皮帶輪21、 22,線電極驅動構 件之推送棍31與第1夾持棍32之間，對線電極8賦與 張力。在此狀態下，接著使第2螺線管40導通，令通電 子36、 36接觸到線電極8 (S3),然後使用開關 39接通（S4)，使溶斷用電流通過通電子36、36 。藉此切斷線電極8。在此狀態下推送锟3 1是在旋轉中 ，因此切斷後之線電極8之後端側被蓮送到被加工物W側 〇 接著，辨別是否以檢測器3 0檢出線電極8之端部（ S5) ，·其辨別結果為NO時，繼續溶斷作業。S5之辨 別結果為yes時，表示切斷後之線電極8之後端從線導 件25通過，因此關掉開關39 (S6),驅動收納馬達 61 (S7),使一對滾筒15、16轉動，在被加工物 本紙張尺度遑用中國国家標準（CNS)T4規格（210X297公龙） S3. 2. 20,000 - 沈9,^3 a條變/正補充 :⑽0繁請常民固8中月t* __ B6 五、發明説明（8 .) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) W側之線電極，8被送到收纳箱1 8。接著，遮斷第2螺線 管4 ◦，令通電子36後退（S8)。復令送出馬逹34 停下來，同時遮斷第1螺線管35,令第1夾持棍32後 退（S9)。而在一定時間後停止驅動收納馬達6 1 (S 1 0)。至此結束人工方式之切斷作業。再者，此作業並 不必令機架2 4移動。此後便驅動蓮送馬達4 2 ,進入將 線電極8之前端從線導件2 5送給上導件6 2方向之自動 架設作業（流程圖上未表示）。 其次參照第5圖及第6圖所示之流程圖，說明線電極 8突然在被加工物W之附近斷線時，回收線電極8斷線之 前端部分適當長度之控制動作。 當操作未圖示之啓始按鈕後，在初期設定（S 1 1 ) 後，緊接著執行放電加工（S 1 2 )。在進行放電加工之 狀態下，對驅動馬達20施加有可對線電極8賦與預張力 « 之轉動力。同時因為由線電極檢測用之檢測器3 0檢出線 電極8 ,因此該檢測器3 ◦之輸出為◦ N。 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 而在加工中，經常在辨別線電極8有否在被加工物W 處斷線（S 13)。即，上述驅動馬達20之轉動力産生 將線電極8捲回之方向（箭頭B方向）之力量。因此，線 電極8斷線可由驅動馬達20之供應電流減少檢出來。再 者，也可以用轉動檢測器（未圖示）在制動構件2 3撿出 線電極8之捲回狀態以測出斷線狀態。而藉此等檢出信號 開始切斷回收作業。 而當C P U 5 0檢知向驅動馬逹2 0供應之電流減少

1U 81,9.25,000 衣紙張尺/t適用中闯®家愫平（CNS) Ψ 4規格（川）X 297公炝） 6 i 4ο ο C3 經濟部中央櫺準局IS：工消扑合作杜印製 Λ (ί _____ΙΗί_ 五、發明説明θ ) ，判斷線電極8在斷線狀態時（S13 yes),使制 動構件23之激磁遮斷，並藉驅動馬達20之動作將線電 極8捲回D方向（S 14)。接著判別線電極檢出用之檢 測器30之輸出信號是否成為OFF (S15)。進行線 電極8之捲回，線電極8之斷線部位之前端到達檢測器 3 ◦之上方位置時，檢測器30之輸出信號便成為OFF 。檢測器30之輸出信號變成OFF時（S15 yes ),立即停止馬達20之轉動（S16)。另一方面，如 果檢測器3 0之信號一直是Ο N ,則繼績捲回動作。 接著，使移動馬達26向正轉方向動作，使機架24 向箭頭E方向移動（S 17)。藉此變更設在機架24下 端之線導件25之位置，使其下端開口移到回收箱28之 上方。將機架24保持在此狀態，並將第1螺線管35激 磁，用推送棍31與第1夾持棍32挾持線電極8 (S 18) 。接著，將設在CPU50之定時器設置在0 (S 19) ,驅動送出馬達34,使其向第2圖之箭頭A方向 正轉時（S20),線電極δ之前端部（斷線）便被送向 回收箱28之方向。當線電極8之前端部通過檢測器30 處向下方移動時，輸出信號會變成ON。 接著辨別是否經過一定時間（To),亦即定時器之 值是否成為記億在R ◦ Μ 5 1之時間值T o ( S 2 1 )。 由於經過一定時間To,表示在上述S20用檢測器30 檢出之線電極8之前端部（斷線部）已向下方送出一定長 度。再者，此所稱之一定長度，像指超過因斷線或放電加 (請先閱讀背而之注意事項洱填艿木玨) 裝. 訂· 線· 本紙張尺度逡用中a國家«準(CHS) T4規格(2丨0X297公;it) 81. 2. 20,000 -11 - 20041^ A6 Fi6 * 五、發明説明（10 ) . 工等而由線電·極8之斷線部分向上方之線電極表面可能因 變形而成為不良線電極之一定範圍之長度，通常是在 ROM5 1預先記憶有上述一定時間（To),以廢棄 1 ◦0〜1 20mni左右之長度。若判斷已經過一定時間 (To) ( S 2 1 yes),則會使制動構件23之激 磁成為ON,對供給線電極8施加制動作用（S22)。 另一方面，若S21之判斷結果是NO時，則繼續S20 之控制，直到經過一定時間。如此，送出一定長度之斷線 之線電極8之前端部分（不良處所）後，便實質上固定張 力産生構件之一對皮帶輪2 1、22 (S22)。另一方 面，線驅動構件3 3已在上述S 2 0加以驅動。因此，在 上述張力産生構件及線驅動構件3 3之推送棍3 1與第1 夾持棍3 2之間，對斷線之線電極8賦與張力。以此狀態 使第2螺線管40成為ON,令通電子36、 36接觸在 線電極8 ( S 2 3 ),復使開關3 9接通，對通電子3 6 、3 6通以溶斷用電流，藉此切斷線電極8 ( S 2 4 )。 在此狀態時，機架2 4之線導件2 5位於回收箱2 8之上 方，送出棍3 1在轉動，因此，切斷後之線電極8之不用 部分將自動蓮送到回收箱2 8。

而辨別是否由檢測器3 ◦撿出線電極8之端部（S 25),其辨別結果是NO時，繼續溶斷作業。S25之 辨別結果是y e s時，表示切斷後之線電極8之後端已脱 出線導件25,因此使開關39成為OFF (S26), 使第2螺線管40成為OFF,令通電子36後退（S -U - (請先閲讀背面之注意事項再項寫本頁) _裝· 訂· 絰濟部中央標準局貝工消費合作社印製 81.9.25,000 本紙張尺廋適用中圃IS家桴準（CNS)甲4规格（210 X 297公货）_ A () It (i 200416 五、發明説明u ) 27)。這時，上述推送棍3 1因送出馬逹34之動作而 向A方向在轉動，因此線電極8切斷之同時，令因本身之 重量送進回收箱28内，完成切斷回收作業。 再於送出馬達34停止時，同時使第1螺線管35遮 斷，令第1夾持棍32後退（S28)。至此完成斷線之 線電極8前端剖分之切斷作業。 此後，使移動馬逹26反轉，令機架24向箭頭E之 反方向移動，恢復到原來之位置時，線導件25便位於加 工時之線電極之通過路徑之位置。 如此，緊張狀態下溶斷之線電極8之切斷部分之前端 會成為針狀尖銳之狀態，因而很容易插穿上下導件62、 6 3或被加工物W之開始加工孔。 再者，也可以用旋轉式螺線管取代上述直動式之電磁 螺線管35、 40、 45,而當此旋轉式螺線管之線圈受 到激磁時，其旋轉板會轉動一定角度，介由在樞支軸周圍 轉動之槓桿，由夾持棍使推送棍轉動以挾持線電極8時， 即可將線電極8蓮送至下方。反之，旋轉式螺線管之線圈 停止激磁時，内部配設之復原彈簧使旋轉板恢復到相反方 向之原來位置。同時，切斷構件亦可採用其他形式之切斷 構件。 此外，也可以用適宜之擺動驅動構件取代移動馬達 26及動作桿27，在切斷回收線電極時，使機架24擺 動轉動大體9 ◦度等之鋭角，使機架24下端之線導件 2 5之下端開口朝向，配置在遠離加工時之線電極供給路 本紙張尺度边用中a國家標準（CNS)TM規tS(2Klx297公釐） (請先閲讀背而之注意事項#塡寫本頁j 裝. 訂_ 經濟部+央榀準而员工消费合作社印製 81. 2. 20,000 -13 00416 Λ Γ* Η (» 五、發明説明12 ) 徑29之位置之回收箱28之開口部（投入口）。 如以上所述，本發明之線電極切斷裝置，在自動架設 線電極以前所進行之線電極之切斷作業時，對線電極賦與 張力用之線驅動構件，亦可同時發揮將切斷後回收之線電 極之不使用部分，連缠方式送給回收部之作用。同時，可 以非常簡單地將上述切斷之線電極之不使用部分連續送給 回收部，完全且確實回收之。因之，本發明可以簡化線電 極之切斷回收部分之構造，且將其精緻化，因此具有可以 提供低成本之線切斷裝置之效果。 圖式之簡單說明 第1圖係線放電加工機之概略側面圖。 第2圖傜線電極切斷回收部之主要部分側面圖。 第3圖係表示控制裝置之方塊圖。 第4圖係正常加工結果時之線電極切斷作業控制之流 芏口面 圖。 第5圖像切斷回收斷線部分之作業控制之流程圖。 第6圖俗第5圖之流程圖之後半部。 (請先閲讀背而之注意事項#塡寫木頁) 裝- 訂_ 經濟部中央標準局β工消"合作杜印製 81. 2. 20,000 -14 -

Claims (1)

1. 經濟部屮央標準局員工消费合作社印製 81. 9. 2 3 Λ? B修正/更/正補充 g ____ Π7 六、申請專妁苑Μ 附件一：第81102476號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國81年9月修正 1 . 一種線放電加工機之線電極之切斷裝置，主要將 加工液供給予於線電極與被加工物之間，同時返覆産生脈 衝狀之放電，藉此對被加工物進行加工，其特徽為：該切 斷裝置由加工時對線電極賦與張力之張力産生構件，和位 於該張力産生構件與被加工物之間，並將線電極送向與加 工時之線電極之推送方向大致上相同方向之線驅動構件， 以及位於該線驅動構件與上述張力産生構件之間，用以切 斷線電極之切斷構件所形成，構成以實質上固定張力産生 構件之狀態，利用上述線驅動構件之動作，以上述切斷構 件來切斷賦與張力之線電極。 2 .如申請專利範圍第1項所述之線電極之切斷裝置 ，其中，前述線驅動構件，包括有可接觸分離之一對滾筒 ，及用以驅動該等滾筒之一方之電動機。 3 .如申請專利範圍第1項所述之線電極之切斷裝置 ，其中，前述切斷構件，具備有配設成可推壓接觸於線電 極之通電子（通電用工件），及用以供給線電極熔斷用電 流於該通電子之電源。 4 .如申請專利範圍第1項所述之線電極之切斷裝置 ，其中，前述張力産生構件，包括有一對皮帶輪和賦與制 動力給予該等皮帶輪而實施動作之制動構件，而在賦與制 本紙張尺度適用中a B家樣準（CNS)甲4規格（2丨0x297公嫠） (請先閃請背面之注意事,fi再堪艿本頁 .裝. • J*1. Λ 7 137 C7 1)7 200416 六、中請專-/丨範ffl 動力給予該等皮帶輪之期間，前述線驅動構件實施線電極 之輸送動作，並賦與張力給予線電極。 5.如申請專利範圍第4項所述之線電極之切斷裝置 ，其中，具備有在線電極斷線時，用以捲回線電極直至線 電極之斷線端達到所設定位置用之驅動馬達構件，而前述 線驅動構件，在前述斷線端到達所設定之位置後，將線電 極朝向前述推送方向大致上相同方向輸送一定長度，並在 推送一定長度後，由前述制動構件對於一對皮帶輪賦與制 動力時，繼續地實施線電極之推送動作，以賦與張力給予 線電極。 6 .如申請專利範圍第5項所述之線電極之切斷裝置 ，其中，前述線驅動構件具備有用以計時令線電極僅推送 前述一定長度量之推送時間用之計時器，而該計時器在前 述斷線端到達所設定位置時會被復置。 (請先聞磧背面之注意事項再堪寫本頁) .51. 經满部十央標準局員工消费合作社印製 •線· 本紙》尺度適用t國B家梂毕（CHS) T4規格(210X297公釐） -2 -