特開 2023-113397 加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023113397

(43)【公開日】2023-08-16

(54)【発明の名称】加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23H 7/36 20060101AFI20230808BHJP

   B23H 1/10 20060101ALI20230808BHJP

【ＦＩ】

B23H7/36 C

B23H1/10 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022015739

(22)【出願日】2022-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000196705

【氏名又は名称】西部電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120086

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼津 一也

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(74)【代理人】

【識別番号】100176142

【弁理士】

【氏名又は名称】清井 洋平

(72)【発明者】

【氏名】伊東 世史弘

【テーマコード（参考）】

3C059

【Ｆターム（参考）】

3C059AA01

3C059AB05

3C059EB02

(57)【要約】

【課題】フィルタの交換作業時間を短縮可能な加工装置を提供する。
【解決手段】被加工物Ｗを加工液に浸漬した状態で加工する加工装置１０において、濾過用のフィルタが内側に設けられたケース１１と、被加工物Ｗの加工により生じた加工屑を含有する加工液をケース１１に送ってケース１１を通過させるポンプ１２と、ケース１１に気体を送り込んでフィルタに含まれている加工液をケース１１外に流出させるガス注入手段２９と、気体がケース１１に送り込まれる際に、ポンプ１２を停止する制御手段とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を加工液に浸漬した状態で加工する加工装置において、
濾過用のフィルタが内側に設けられたケースと、
前記被加工物の加工により生じた加工屑を含有する前記加工液を前記ケースに送って該ケースを通過させるポンプと、
前記ケースに気体を送り込んで前記フィルタに含まれている前記加工液を該ケース外に流出させるガス注入手段と、
前記気体が前記ケースに送り込まれる際に、前記ポンプを停止する制御手段とを備えることを特徴とする加工装置。

【請求項2】

請求項１記載の加工装置において、一端部が前記ケースに接続され前記加工屑を含有する前記加工液が該ケースに向けて流れる第１の管に、一端部が前記ガス注入手段に連結された第２の管の他端部が接続されていることを特徴とする加工装置。

【請求項3】

請求項２記載の加工装置において、前記ガス注入手段は、前記気体を圧縮状態で収容する容器を有し、前記第２の管又は前記容器には、開状態となって、該容器内の前記気体が前記ケースに送られるようにする開閉弁が設けられていることを特徴とする加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタで濾過される加工液に被加工物を浸漬させて加工を行う加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被加工物が加工槽内で加工液に浸漬されるワイヤ放電加工装置では、特許文献１、２に記載されているように、被加工物の安定的な加工のために、加工液の非抵抗値を高く保つ必要がある。加工液の非抵抗値は被加工物の加工により発生する加工屑によって低下することから、加工槽から加工液を取得して加工槽に戻す循環流路に、加工液から加工屑を取り除くフィルタが設けられている。

【0003】

加工液はフィルタが内側に設けられたケースに流入してフィルタで濾過され、ケースに形成された孔からケース外に出て、加工槽に送られ再利用される。フィルタに捕捉された加工屑が多くなって濾過圧力が所定値に達すると、ケース内のフィルタは人によって新しいフィルタに交換される。フィルタはケース内の加工液を含んで重くなっているため、ケースへの加工液の流入を停止してケース内の加工液を自重でケース外に流出させた後に、フィルタをケースから取り出して交換する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５－４１１７号公報

【特許文献2】特開２００７－２７６０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、単位時間にフィルタを通過してケース外に流出する加工液は少量であることから、ケース内の加工液がフィルタをケースから取り出せる量まで減少するのには時間を要し、結果として、加工作業の遅延を招くという問題を招来させる。この問題は、ワイヤ放電加工装置に限定されず、加工液中で非加工物を加工する加工装置であって、加工液をフィルタにより濾過する加工装置全般にも共通する。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、フィルタの交換作業時間を短縮可能な加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的に沿う本発明に係る加工装置は、被加工物を加工液に浸漬した状態で加工する加工装置において、濾過用のフィルタが内側に設けられたケースと、前記被加工物の加工により生じた加工屑を含有する前記加工液を前記ケースに送って該ケースを通過させるポンプと、前記ケースに気体を送り込んで前記フィルタに含まれている前記加工液を該ケース外に流出させるガス注入手段と、前記気体が前記ケースに送り込まれる際に、前記ポンプを停止する制御手段とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る加工装置は、ケースに気体を送り込んでフィルタに含まれている加工液をケース外に流出させるガス注入手段と、気体がケースに送り込まれる際に、ポンプを停止する制御手段とを備えるので、フィルタに含まれている加工液をケース外に早く流出させることができ、フィルタの交換作業時間を短縮可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態に係る加工装置の説明図である。

【図2】制御手段の接続を示すブロック図である。

【図3】被加工物を加工する際の様子を示す説明図である。

【図4】ケースに気体を送り込む様子を示す説明図である。

【図5】変形例に係る加工装置の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る加工装置１０は、被加工物Ｗを加工液に浸漬した状態で加工する装置であって、図示しない濾過用のフィルタが内側に設けられたケース１１と、被加工物Ｗの加工により生じた加工屑を含有する加工液をケース１１に送ってケース１１を通過させるポンプ１２を備えている。以下、詳細に説明する。

【0010】

本実施の形態において、加工装置１０は、図１に示すように、放電作用によって被加工物Ｗを加工するワイヤ放電加工装置であり、加工液（本実施の形態では、水）を貯留可能な加工槽１３を有し、加工槽１３内の加工液中に浸漬された被加工物Ｗを、上ヘッド１４及び下ヘッド１５により張設されたワイヤ状の電極Ｅを用いて加工する。被加工物Ｗは、金属物であり、図示しない部材に固定されて、上ヘッド１４及び下ヘッド１５間に配される。被加工物Ｗの加工により発生する加工屑は、加工槽１３内の加工液に含有される。

【0011】

加工槽１３を支持する支持台１６の近傍には、加工槽１３から加工屑を含んだ加工液が供給される汚液槽１７が配置され、汚液槽１７から加工液が送られる清液槽１８が汚液槽１７に近接して配置されている。加工槽１３には、図１、図２に示すように、加工槽１３内の加工液の貯留量を検出する水位センサ１９と、加工槽１３の一部を開放するシャッタ２０が設けられ、水位センサ１９及びシャッタ２０はＣＰＵやメモリ等から構成できる制御手段２１に接続されている。

【0012】

制御手段２１は、水位センサ１９により加工槽１３内の加工液の貯留量が予め定められた量に達したのを検出すると、指令信号を発信してシャッタ２０を開き、図３に示すように、加工槽１３内の加工屑を含有した加工液が汚液槽１７に送られるようにする。開かれたシャッタ２０は、所定時間経過後、制御手段２１からの指令信号の送信により閉じられ、加工槽１３から汚液槽１７への加工液の流入を止める。

【0013】

また、清液槽１８の中心の上方には、図１に示すように、清液槽１８に貯留可能な加工液の最高水位より高い位置に図示しない部材に載置されたケース１１が設けられている。本実施の形態において、ケース１１は、円柱状であり、側壁部には多数の貫通孔が形成されている。汚液槽１７内には、ケース１１の上部に一端部が接続され、ポンプ１２及び逆止弁２２が設けられた第１の管の一例である管２３の他端部が配されている。本実施の形態では、管２３の一端部がカプリングによってケース１１に連結されている。

【0014】

ポンプ１２は、図２に示すように、制御手段２１に接続され、制御手段２１より指令信号が送信されて作動する。ポンプ１２の作動により、図３に示すように、汚液槽１７内の加工屑を含有する加工液が管２３経由でケース１１の上部に送られる。よって、管２３は加工屑を含有する加工液がケース１１に向けて流れるものである。ケース１１の上部に送られた加工液は、ケース１１に流入しケース１１内のフィルタを通過して濾過された後、ケース１１に形成された多数の貫通孔からケース１１外に出て清液槽１８内に蓄えられる。従って、清液槽１８内には、フィルタにより加工屑が取り除かれた加工液（再利用可能な状態）が入っている。

【0015】

清液槽１８内には、図１に示すように、上ヘッド１４に取り付けられた図示しないノズルに一端部が接続されポンプ２４が設けられた管２５の他端部と、一端部が加工槽１３内に位置しポンプ２６が設けられた管２７の他端部とが配されている。ポンプ２４、２６は、図２に示すように、制御手段２１に接続されている。ポンプ２４は、制御手段２１からの指令信号の送信により作動して、図３に示すように、清液槽１８内の加工液を管２５経由でノズルに送る。

【0016】

ノズルに送られた加工液は、ノズル（上ヘッド１４近傍）から被加工物Ｗの加工部に向けて吹き出され、加工により発生した加工屑を被加工物Ｗの加工部（加工中の箇所）から取り除く。ポンプ２６は、制御手段２１からの指令信号の送信により作動して、清液槽１８内の加工液を管２７経由で加工槽１３に送る。汚液槽１７から管２３を介して清液槽１８に流入する加工液の量が、清液槽１８から出て管２５、２７経由で加工槽１３に流入する加工液の量より多く、清液槽１８内の加工液が所定の量に達すると、清液槽１８から加工液が溢れ出て汚液槽１７内に流入する。

【0017】

また、加工装置１０は、図１に示すように、ケース１１に気体（本実施の形態では、空気）を送り込むガス注入手段２９を備えている。ガス注入手段２９は、大気中の空気を取り込んで圧縮するコンプレッサ３０と、コンプレッサ３０に接続されコンプレッサ３０で圧縮された空気が充填された容器（ボンベ）３０ａを有している。即ち、容器３０ａは空気を圧縮状態で収容している。管２３には、一端部が容器３０ａに連結され、開閉弁３１が設けられた第２の管の一例である管３２の他端部が接続されている。

【0018】

開閉弁３１は、図２に示すように、制御手段２１に接続されている。開閉弁３１には、容器３０ａ内の空気が管３２及び管２３の一部を経由してケース１１に送られる開状態と、容器３０ａ内の空気がケース１１に送られない閉状態とがあり、制御手段２１は指令信号の送信によって開閉弁３１の開状態及び閉状態を切り替える。よって、開閉弁３１は、開状態となって、容器３０ａ内の空気がケース１１に送られるようにする。逆止弁２２は、容器３０ａ内の空気がケース１１に送られる際に、その空気がポンプ１２に送られるのを防止する。

【0019】

被加工物Ｗを加工する際には、まず、空の加工槽１３内の所定の位置に被加工物Ｗが固定される。次に、制御手段２１が開閉弁３１を閉状態にし、ポンプ２６を作動させて、上ヘッド１４、下ヘッド１５及び被加工物Ｗが加工液に浸漬するまで、加工液を清液槽１８から加工槽１３に移送する。加工槽１３内に所定量の加工液が蓄えられると、制御手段２１がポンプ２４を作動させノズルから加工液を噴出させた状態にし、被加工物Ｗの加工が開始される。

【0020】

被加工物Ｗの加工中、ポンプ１２、２４、２６は作動し、開閉弁３１は閉状態になっている。加工屑が混入した加工槽１３内の加工液は、図３に示すように、シャッタ２０が開いて汚液槽１７に流入し、管２３経由でケース１１に送られ、フィルタで濾過された後に、清液槽１８に入り、管２５、２７経由で加工槽１３に送られる。被加工物Ｗの加工中、ケース１１内は加工液で充填され、ケース１１内のフィルタは加工液を含んだ状態が続く。

【0021】

ここで、管２３には、図２、図３に示すように、制御手段２１に接続され、管２３内の圧力を計測する圧力センサ３３が設けられている。管２３内の圧力は、フィルタに捕捉されている加工屑の量の増加に伴って上昇する。制御手段２１は、管２３内の圧力が所定値まで上昇したことを圧力センサ３３の計測値により検出すると、図４に示すように、ポンプ１２、２４、２６を停止させ、制御手段２１に接続されたモニタ３４（図２参照）にフィルタ交換のメッセージを表示させ、開閉弁３１を開いて、容器３０ａ内の空気が管３２及び管２３の一部を経由してケース１１内に送られるようにする。

【0022】

ケース１１内に空気が送られることによって、フィルタに含まれている加工液を含むケース１１内の加工液のほとんどが、短時間（例えば、１０秒以内）でケース１１外に押し出される。よって、本実施の形態では、容器３０ａがケース１１に空気を送り込んでフィルタに含まれている加工液をケース１１外に流出させ、制御手段２１は空気がケース１１に送り込まれる際にポンプ１２を停止する。

【0023】

本実施の形態のようにケース１１に空気を送り込むことによって、ケース１１に空気を送り込まない場合に比べ、ケース１１内の加工液がケース１１外に短時間で流出し、フィルタの交換作業を早く完了することができ、その結果、被加工物Ｗの加工作業を早く再開することが可能となる。

【0024】

ここまで説明した加工装置１０は、管２３（第１の管）に管３２（第２の管）が接続されているが、図５に示す変形例に係る加工装置５０のように、第２の管の一例である管５１を第１の管の一例である管５２に接続せず、直接ケース１１に接続するようにしてもよい。なお、加工装置５０において加工装置１０と同様の構成については、図５で同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。

【0025】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、加工液は油で合ってもよいし、ガス注入手段からケースに送られる気体は不活性ガスであってもよい。
また、ガス注入手段は気体用ポンプを有していてもよい。
更に、開閉弁は第２の管ではなくガス注入手段の容器に設けてもよく、開閉弁は人が手動で開状態及び閉状態を切り替えるようにしてもよい。

【0026】

そして、空の加工槽への加工液の供給は、清液槽からではなく汚液槽から行うようにしてもよい。
また、フィルタを収容したケースを、通常時（被加工物が加工している時を含む）、清液槽内の加工液に浸漬させて使用し、フィルタ交換のタイミングで清液槽内の加工液から引き上げるようにしてもよい。この場合、ケースを清液槽内の加工液から引き上げた後、ケースに気体が送り込まれ、フィルタ交換がなされる。

【符号の説明】

【0027】

１０：加工装置、１１：ケース、１２：ポンプ、１３：加工槽、１４：上ヘッド、１５：下ヘッド、１６：支持台、１７：汚液槽、１８：清液槽、１９：水位センサ、２０：シャッタ、２１：制御手段、２２：逆止弁、２３：管、２４：ポンプ、２５：管、２６：ポンプ、２７：管、２９：ガス注入手段、３０：コンプレッサ、３０ａ：容器、３１：開閉弁、３２：管、３３：圧力センサ、３４：モニタ、５０：加工装置、５１、５２：管、Ｅ：電極、Ｗ：被加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】