TW201330960A

TW201330960A - 線放電加工機及線電極除去裝置

Info

Publication number: TW201330960A
Application number: TW101112960A
Authority: TW
Inventors: Yoji Nakajima; Syuichiro Ishihara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-08-01
Also published as: DE112012005754B4; CN104245201A; US9321114B2; US20140319101A1; WO2013111322A1; JP5197889B1; JPWO2013111322A1; CN104245201B; DE112012005754T5

Abstract

本發明之線放電加工機之線電極除去裝置，係具備：線電極引導手段10，係具有在藉由線電極1進行放電加工時供垂直方向之線電極1插通的貫通孔，而在進行由線電極切斷裝置7、8所切斷之線電極1的除去動作時將線電極引導軸11繞著軸心旋轉，從而以經切斷之線電極1被配置在前述貫通孔內之狀態下將切斷點側端部引導至行進路徑外；捲取軸部16、17、18、19、20、21、22、23、24，係用以捲取並除去藉由前述線電極引導手段10所引導之切斷點側的線電極1；以及回收構件，係用以回收捲繞之線電極。

Description

線放電加工機及線電極除去裝置

本發明係有關於一種在線(wire)放電加工機中，用以除去切斷之線電極的線電極除去裝置。

線放電加工機係藉由將脈衝電壓施加在架設於上部線引導(wireguide)部與下部線引導部間之線電極、與被加工物之間而產生放電，一邊使被加工物與上部線引導部及下部線引導部相對移動，一邊以線鋸狀進行將被加工物做成任意形狀之加工。

在藉由線放電加工機進行加工時，必須在線電極的接線作業時、線電極的斷線處理時，切斷、除去線電極，例如以記載於專利文獻1至5之技術實施線電極的除去。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2005-96049號公報。

專利文獻2：日本特開昭63-120034號公報。

專利文獻3：日本特開昭63-123632號公報。

專利文獻4：日本特開平02-237724號公報。

專利文獻5：日本特開平02-167622號公報。

在專利文獻1中，雖藉由驅動模組(block)來夾持藉由線電極切斷裝置所切斷之線電極，使驅動模組水平移動而予以收容於預定的線電極回收箱，惟可收容之線電極係因侷限在驅動模組的水平移動距離，故無法除去長形的線電極。

假設，長形的線電極殘留在上部線電極導件與下部線電極導件之間時，因必須使線饋送滾輪(roller)朝與饋送相反之方向旋轉，與驅動塊件的水平移動距離相同，或者在回捲成比長形之線電極短的線電極後，以線電極切斷裝置切斷線電極，以除去線電極，故會有導致使自動接線時間變長的問題。

此外，除去的線電極係因大致屬於直線狀，故必須準備與長度相對應之線電極回收箱，會有導致浪費作業空間的問題。

在專利文獻2中，雖揭示有用以吸引除去長形之線電極的線電極除去裝置，惟一般可在線放電加工機使用之線電極直徑係有對應於 0.1至 0.3之關係，因此，即便在吸引細的線電極(例如 0.1)時，亦必須用可吸引粗的線電極(例如 0.3)之大型的吸引裝置，而會有導致性能過剩的問題。此外，除去的線電極係因大致屬於直線狀，故必須準備與長度相對應之線電極回收箱，會有導致浪費作業空間的問題。

在專利文獻3、4中，雖揭示有在輸送帶(belt)及滾輪夾入線電極，饋送線電極而除去長形之線電極的線電極除去裝置，惟即便在該專利文獻3、4中，被除去的線電極亦係因大致屬於直線狀，故必須準備與長度相對應之線電極回收箱，會有導致浪費作業空間的問題。

在專利文獻5中，雖揭示有在線電極除去時，以叉(fork)狀電極夾持部捲取線電極，以除去長形的線電極之技術，惟當為了以叉狀電極夾持部夾持線電極，而使叉狀電極夾持部之缺口部小於線電極直徑時，為了在放電加工中使缺口部不干擾線電極，而無法將缺口部設置於線電極行進位置，必須加大叉狀電極夾持部之移動距離，而會有無法將作動缸(cylinder)小型化的問題。另一方面，當為了將作動缸小型化，而使叉狀電極夾持部大於線電極直徑時，因無法確實地夾持，而會有無法捲取線電極的問題。

另外，以叉狀電極夾持部捲取線電極時，會有線電極因自身所具有之彈簧(spring)性而從叉狀電極夾持部解開而落下之虞，以及為了將叉狀電極夾持部之缺口部以不與放電加工中之線電極接觸之方式進行設置，必須在馬達(motor)安裝旋轉位置檢測裝置，而有導致使機構變得複雜等問題。

此外，在叉狀電極夾持部中，為了將線電極朝叉狀電極夾持部的外周切線方向拉升，在叉狀電極夾持部之缺口部具有線導件之中心，因此即便對於線導件可朝大致垂直方向捲取線電極，嚴格地說亦無法朝垂直方向捲取，會有線電極之斷裂的可能性的問題。

本發明係有鑑於前述之問題點所開發者，其目的係為獲得一種將線電極之斷裂的可能性減至最小限度，且可縮短自動接線時間的線放電加工機及線電極除去裝置。

此外，以能夠除去長形之線電極，且縮小集中除去之線電極從而使線電極回收箱小型化並確保作業空間為目的。

本發明之線放電加工機係具備：線電極切斷手段，係配設在線電極的行進路徑，用以切斷線電極；以及除去手段，係將以線電極切斷手段所切斷之線電極由行進路徑除去；就除去手段而言，係包含：線電極引導手段，係具有在藉由線電極進行放電加工時供垂直方向之線電極插通的貫通孔，而在由線電極切斷裝置所切斷之線電極的除去動作時將線電極引導軸繞著軸心旋轉，從而以經切斷之線電極被配置在貫通孔內之狀態下將切斷點側端部引導至行進路徑外；捲取軸部，係用以捲取並除去藉由線電極引導手段所引導之切斷點側的線電極；以及回收構件，係用以回收捲繞之線電極。

根據本發明，係將線電極之斷裂的可能性減至最小限度，且可縮短自動接線時間。

此外，達到能夠除去長形之線電極，並且藉由縮小並集中所除去之線電極而使線電極回收箱小型化並可確保作業空間之以往所未具有的顯著效果。

以下針對本發明之線電極除去裝置及線放電加工機根據圖式加以詳細說明。

實施形態1

第1圖及第2圖係為顯示在線放電加工機中之線自動接線裝置及線電極除去裝置之說明圖。

線電極1係隨著線電極饋送滾輪3的旋轉而饋送，從而架設於決定線電極位置之上部線引導部4與下部線引導部5之間，且藉由施加在其與被加工物2之間之脈衝電壓而產生放電，一邊使被加工物2與上部線引導部4及下部線引導部5相對移動，一邊以線鋸狀進行將被加工物做成任意形狀之加工。

在加工時，藉由以線電極饋送滾輪3及線電極引導管(pipe)6所構成之線自動接線裝置，從上部線引導部4貫通被加工物2的加工開始孔，而將線電極1自動地接線至回收線電極1之線電極回收滾輪27。

加工結束時、加工中之線電極斷線時、或者當藉由線電極自動接線裝置所產生之接線在上部線電極引導部4、下部線電極引導部5及被加工物2鉤掛線電極1而失敗時等，必須切斷線電極1，而具有線電極切斷裝置，其係藉由隨著切斷作動缸9之運作而作用的切斷線電極按壓件8將線電極1朝切斷通電構件7推壓，且藉由電熱進行切斷。

在此，線電極切斷方法係亦可藉由電熱以外之例如刀片進行切斷。

在放電加工中線電極1斷線時，殘留在比斷線部位靠近回收側、亦即殘留在線電極回收滾輪27側之線電極1，係藉由線電極回收滾輪27朝線放電加工時之線電極進行方向側予以回收並除去。

另一方面，殘留在比斷線部位靠近線供給側，亦即殘留在線電極切斷裝置與下部線電極引導部5等之間的線電極1，係藉由前述線電極切斷裝置切斷，且必須除去殘留在線電極切斷裝置與下部線電極引導部5之間的線電極，以在本實施形態說明之線電極除去裝置除去該切斷完成之線電極1，才能夠再次藉由線電極自動接線裝置使線電極貫穿於被加工物的加工開始孔。

另外，除了在放電加工中線電極1斷線時之外，在加工初期之藉由線電極自動接線裝置接線不成功時，亦必須切斷線電極，從而將切斷後之線電極1與前述同樣地以線電極除去裝置予以除去。

線電極除去裝置係將藉由線電極切斷裝置所切斷之線電極1，以屬於配設於線電極行進位置之線電極引導手段之捲取線電極引導10的繞著捲取線電極引導軸11中心之旋轉，從而予以引導至捲取軸部，在該捲取軸部中，在具有角部之捲取軸16與捲取滾輪21之間夾持線電極1，且旋轉捲取滾輪21而使捲取軸16從動，而將線電極1捲繞在捲取軸16，以將線電極1相對於線導件，朝垂直方向捲取並除去。

在捲取線電極1時，藉由捲取線電極按壓上部14與捲取線電極按壓下部15之按壓，線電極1係被施加負荷，而被推抵至捲取軸16的角部，俾使線電極1塑性變形從而使線電極本身的彈簧性減低，藉此一邊縮小並集中長形的線電極，一邊進行除去。

接著，針對本實施之線電極除去裝置之構成加以詳細說明。

在圖中，10係為配設於線電極行進位置之捲取線電極導件，隨著帶有齒條(rack)之捲取線電極引導作動缸13朝水平方向的移動與安裝在捲取線電極引導軸11之小齒輪(pinion)12作用，而將捲取線電極引導軸11繞著軸心旋轉活動。

在捲取線電極導件10中，當帶有齒條之捲取線電極引導作動缸13不朝水平方向動作之非線電極除去時供自動接線時之線電極導管(pipe)6貫通之貫通孔係沿著線電極行進路徑而形成，使線電極1行進於該行進路徑，並實施放電加工。

在此，捲取線電極導件10係具有形成有缺口部之大致L字形之構件，該L字形部分的缺口部，係具有在帶有齒條之捲取線電極引導作動缸13朝水平方向動作之線電極除去時傾倒在捲取軸部，而將線電極1引導至捲取軸部之功能。

此外，在線電極除去時，藉由設置於捲取軸部的捲取線電極按壓下部15及形成在相對向位置之捲取線電極導件10的捲取線電極按壓上部14，定位並且壓住線電極1，而將後述之線電極1在捲取時之滑動時給予補強。

捲取線電極按壓上部14與捲取線電極按壓下部15，係為了使線電極1滑動，雖以高硬度之材料、例如陶瓷 (ceramic)材為宜，惟可對線電極施加更大負荷之橡膠(gum)材或樹脂材等亦可，此外，形狀雖以定位用之V溝為宜，惟亦可為具傾斜之形狀、圓形狀等。

另外，捲取線電極按壓上部雖安裝在捲取線電極導件，而以藉由旋轉驅動與捲取線電極按壓下部共同動作之方式所配設，惟當然亦可配設與捲取線電極引導作動缸不相同之捲取線電極按壓用之作動缸，以按壓線電極。

接著，使用第2圖針對線電極除去裝置之捲取軸部側構成加以說明。

16係為捲取軸，其具有捲取並除去線電極1之角部，且形成例如適合用以夾持線電極之四角形狀。另外，捲取軸16係只要形成三角形狀或星形狀、板形狀等之角部，即有效地推壓線電極1而使之塑性變形，且使線電極本身之彈簧性減低。

17係為保持捲取軸16的捲取軸罩殼(housing)，且將捲取軸16固定於能夠旋轉之捲取軸軸承18，且能連同捲取軸軸承18藉由屬於捲取驅動手段之捲取軸作動缸19進行水平活動。

20係為捲取軸刮具(scraper)，係貫通有捲取軸16且將捲繞在捲取軸16的線電極1從捲取軸16刮落。

21係為捲取滾輪，係配設於與捲取軸16相對向之位置，與捲取軸16共同動作而夾持線電極1，使捲取軸16從動，且固定於捲取滾輪軸22，藉由捲取馬達23的驅動而進行旋轉。另外，亦可直接將捲取馬達23連接於捲取軸 16，以捲取馬達23之驅動直接使捲取軸16進行旋轉。

24雖為將刮落之線電極1引導至除去線電極回收箱25的除去線電極引導構件，惟亦可在除去線電極引導構件24配設空氣流路，將刮落之線電極1吹至除去線電極回收箱25。

26係為線電極按壓滾輪，其係於線電極切斷時進行驅動，為了容易地進行線電極1切斷而進行按壓者，以作為在線電極除去時將線電極朝下部線電極引導之垂直方向導出時的導件。

接著，針對本發明之線放電加工機的線電極切斷、除去動作加以說明。

線電極自動接線失敗時、或藉由放電加工線電極1斷線時，利用由切斷通電構件7、切斷線電極按壓件8、切斷作動缸9所構成之線電極切斷裝置，來切斷線電極1(參照第3圖)。

藉由線電極切斷裝置所切斷之線電極1的一端，係為貫通被支持在捲取線電極導件10的貫通孔內之狀態。

然後，帶有齒條之捲取線電極引導作動缸13之水平方向的移動係藉由小齒輪12而轉換成旋轉方向，捲取線電極導件10會配合線電極引導軸11而大致90度旋轉，切斷之線電極1端側係以夾在線電極按壓滾輪26之狀態被引導至捲取軸部(參照第4圖)。

第5圖顯示捲取線電極引導10被引導至捲取軸部之狀態的剖面圖。如圖所示，切斷端側之線電極1係成為以圖中左側之捲取線電極導件10之貫通孔、以及捲取線電極按壓上部14及捲取線電極按壓下部13之夾持點所支持之狀態。

另外，捲取線電極按壓上部14與捲取線電極按壓下部13，係以V溝形狀為理想，除了限制捲繞在後述之捲取軸16的位置之外，能夠減低線電極1本身的彈簧性，並更加縮小集中。

之後，引導至捲取軸部之線電極1，係存在於捲取線電極導件10之缺口部，並且藉由捲取軸作動缸19水平驅動捲取軸16，而在該缺口部***捲取軸16，線電極1係夾持在捲取軸16之端面與配設於相對向位置之捲取滾輪21之間(參照第6圖)。

線電極按壓滾輪26的夾入被解除後，在被夾持之狀態下，安裝於捲取滾輪軸22的捲取馬達23進行旋轉驅動，從而使捲取滾輪21進行旋轉，且捲取軸16亦隨著該旋轉而從動。結果，應除去之線電極1係因被捲取在捲取軸16，故即便長形亦能夠捲取。

此時，線電極1係因夾在捲取線電極按壓上部14與捲取線電極按壓下部13，因此線電極1可藉由具有角部之捲取軸16，一邊施加進行塑形變形所需之充分的負荷，一邊有效率地捲繞在捲取軸16，且捲取之線電極1隨著塑性變形而縮小並集中(參照第7圖)。

將線電極1捲取在捲取軸16時，若減小捲取軸16的直徑，即可更加縮小集中線電極1。

此外，如第8圖所示，若做成在捲取軸16與捲取軸刮具20設置凹凸部之凹多角形形狀，且以與捲取軸刮具20嵌合之方式配設，則捲取在捲取軸16之線電極1即能夠更加確實地進行刮除。

然後，捲繞在捲取軸16之線電極1係在將捲取線電極導件10返回至原來位置後，藉由捲取軸作動缸19使捲取軸16水平驅動，並藉由捲取軸刮具20從捲取軸16進行刮除，除去之線電極1則藉由除去線電極引導構件24引導至除去線電極回收箱25。

另外，亦可為了將除去之線電極1引導至除去線電極回收箱25，在除去線電極引導構件24配設空氣流路，將刮落之線電極1吹至除去線電極回收箱25。

根據本實施形態，縮小集中刮落之線電極，而使除去線電極回收箱25能夠小型化。

此外，不會因線電極按壓滾輪26改變線電極1之線行進位置，而可相對於上部線導件之上部，朝垂直方向捲取線電極，且可防止捲取中之線電極的斷線。

另外，雖針對捲取軸16的驅動係朝水平方向移動，從而按壓固定、解除線電極之觀點加以說明，惟驅動方向不侷限於水平方向，亦可為例如垂直方向等、只要是可適當進行線電極之按壓、解除、旋轉之機構，即為能夠對應作為本實施形態。

實施形態2

在實施形態1中，將切斷後之線電極1捲取至捲取軸 16之時，係將線電極1挾入在捲取線電極按壓上部14與捲取線電極按壓下部15，一邊對線電極1施加負荷一邊進行捲取，而在此實施形態中，係因應線電極1之直徑，將朝帶有齒條之捲取線電極引導作動缸13供給之氣體壓力設為可變而能夠進行負荷調整，且實施與線電極1之直徑相對應之捲取線電極按壓上部14與捲取線電極按壓下部15之間的負荷調整，藉此可防止捲取時的斷線，且亦能夠對捲取後之線電極1的集中方式進行調整。

此外，在捲取時藉由線電極按壓滾輪26夾入線電極1，對線電極1施加負荷，實施負荷調整時亦同。

實施形態3

第9圖係為捲取線電極按壓上部14與捲取軸16的主要部分放大圖。

在本實施形態3中，在捲取軸16設置如第8圖所示之凹狀，將切斷後之線電極1捲取在捲取軸16時，一邊將線電極1夾入在捲取線電極按壓上部14與捲取軸16一邊進行捲取時，即可以捲取軸16的角部一邊折彎線電極1一邊進行捲取。

另外，與實施形態2同樣地，將朝帶有齒條之捲取線電極引導作動缸13之氣體壓力設為可變而能夠進行負荷調整，藉此可藉由與線電極1之直徑相對應之負荷調整，而能夠調整捲取後之線電極1的集中方式。

(產業上之可利用性)

本發明係有關於具備線電極除去裝置的線放電加工機，能夠除去長形線電極且縮短自動接線時間，並且將線電極之斷裂的可能性減至最小，並縮小集中所除去之線電極從而使線電極回收箱小型化並可確保作業空間。

1‧‧‧線電極

2‧‧‧被加工物

3‧‧‧線電極饋送滾輪

4‧‧‧上部線引導部(上部線電極引導部)

5‧‧‧下部線引導部(下部線電極引導部)

6‧‧‧線電極引導管

7‧‧‧切斷通電構件

8‧‧‧切斷線電極按壓件

9‧‧‧切斷作動缸

10‧‧‧捲取線電極導件

11‧‧‧捲取線電極引導軸

12‧‧‧小齒輪

13‧‧‧帶有齒條之捲取線電極引導作動缸

14‧‧‧捲取線電極按壓上部

15‧‧‧捲取線電極按壓下部

16‧‧‧捲取軸

17‧‧‧捲取軸罩殼

18‧‧‧捲取軸軸承

19‧‧‧捲取軸作動缸

20‧‧‧捲取軸刮具

21‧‧‧捲取滾輪

22‧‧‧捲取滾輪軸

23‧‧‧捲取馬達

24‧‧‧除去線電極引導構件

25‧‧‧除去線電極回收箱

26‧‧‧線電極按壓滾輪

27‧‧‧線電極回收滾輪

第1圖係為顯示在線放電加工機中之線自動接線裝置及線電極除去裝置之說明圖。

第2圖係為顯示線電極除去裝置之構成的斜視圖。

第3圖係為顯示線電極除去裝置之動作的動作說明圖。

第4圖係為顯示線電極除去裝置之動作的動作說明圖。

第5圖係為顯示線電極捲取除去時之動作的動作說明圖。

第6圖係為顯示線電極除去裝置之動作的動作說明斜視圖。

第7圖係為顯示線電極除去裝置之動作的動作說明斜視圖。

第8圖係為顯示捲取軸及捲取軸刮具之構造的構造圖。

第9圖係為顯示捲取線電極導件的構造之圖。