特開 2024-67854 ワイヤ放電加工装置

(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】P2024067854

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】ワイヤ放電加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23H 7/10 20060101AFI20240510BHJP

   B65H 57/12 20060101ALI20240510BHJP

   B65H 51/16 20060101ALI20240510BHJP

   B23H 7/02 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

B23H7/10 F

B65H57/12

B65H51/16

B23H7/02 J

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022178227

(22)【出願日】2022-11-07

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-03-07

(71)【出願人】

【識別番号】000132725

【氏名又は名称】株式会社ソディック

(72)【発明者】

【氏名】竹田 剛

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 大樹

(72)【発明者】

【氏名】倉ヶ谷 翼

【テーマコード（参考）】

3C059

3F110

【Ｆターム（参考）】

3C059AA01

3C059AB05

3C059FB08

3C059FB11

3F110BA02

3F110CA04

3F110DA07

3F110DB01

3F110DB18

(57)【要約】

【課題】ワイヤ放電加工装置において搬送装置を改良して加工槽におけるシール装置をなくすこと。
【解決手段】方向転換プーリ１０と巻取装置１３Ａとの間にワイヤ電極ＷＥの移動経路に沿って設けられワイヤ電極ＷＥを案内するガイドパイプ１４Ａは、帯電防止性を有する。ガイドパイプ１４Ａ内に気液混合流体が供給される。吸引ノズル１４Ｎは、巻取装置１３Ａの一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔ間を通過してガイドパイプ１４Ａの出口側に直接または間接的に接続する。吸引ノズル１４Ｎは、吸引装置１４Ｂによってガイドパイプ１４Ａ内の気液混合流体とワイヤ電極ＷＥの先端とを吸引してワイヤ電極ＷＥを捕捉する。捕捉されたワイヤ電極ＷＥは、巻取装置１３Ａに巻き取られる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下側ガイドユニットを加工槽の中に位置するように支持する下アームと、前記下側ワイヤガイドユニットの下側に位置するように前記下アームに設けられる少なくとも１つの方向転換プーリと、前記加工槽の外側に位置するように設けられ開閉自在な一対のローラからなる巻取装置と、を備えたワイヤ放電加工装置において、前記方向転換プーリと前記巻取装置との間にワイヤ電極の移動経路に沿って設けられ前記ワイヤ電極の移動を案内するための帯電防止性を有するガイドパイプと、前記巻取装置の前記ワイヤ電極の出口側に設けられ吸引口が前記巻取装置の前記一対のローラ間を通過して前記ガイドパイプの出口に接続するように前記ワイヤ電極の移動経路に沿って往復移動可能であって前記ガイドパイプの入口から流入する加工液と空気とを混合した気液混合流体と共に送られてくる前記ワイヤ電極の先端とを吸引して捕捉する吸引ノズルと、前記吸引ノズルに気液混合流体を吸引させて前記気液混合流体を回収し排出する吸引装置とを含んでなる搬送装置を備えたワイヤ放電加工装置。

【請求項2】

前記搬送装置が前記吸引装置から排出される気泡を含んだ加工液を消泡する消泡装置を含んでなる請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。

【請求項3】

前記搬送装置が前記吸引装置を第１の吸引装置として前記ガイドパイプと前記巻取装置との間に設けられ加工中に前記ガイドパイプ内の前記ワイヤ電極と前記気液混合流体を吸引し前記ワイヤ電極を前記巻取装置に案内するとともに前記気液混合流体を排出する第２の吸引装置を含んでなる請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動結線時にワイヤ電極を巻取装置まで送り出すワイヤ電極の搬送装置を備えたワイヤ放電加工装置に関する。特に、本発明は、ガイドパイプを含んでなる流体移送方式の搬送装置を備えたワイヤ放電加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、ワイヤ放電加工装置は、ワイヤボビンに巻き回されたワイヤ電極を繰り出して、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドを通って一対の巻取ローラからなる巻取装置に巻き取られるように構成されている。多くのワイヤ放電加工装置は、ワイヤ電極を上下のワイヤガイド間に自動で張架する自動結線装置を備えている。自動結線装置は、ワイヤ電極を送出ローラによって上側ワイヤガイドに向かって送り出し、上下のワイヤガイドに順次挿通し、下アームに沿って設けられているワイヤ電極の搬送装置によって加工槽の外側まで導いてワイヤ電極の先端を巻取装置に捕捉させる。

【0003】

ワイヤ電極の搬送装置において、ワイヤ電極を巻取装置まで移動させる方法として、ベルトコンベアによってワイヤ電極を移動させる方法と、流体によってワイヤ電極を移動させる方法が知られている。以下、説明の便宜上、ベルトコンベアによってワイヤ電極を移動させる方法をベルト移送方式といい、流体によってワイヤ電極を移動させる方法を流体移送方式という。

【0004】

特許文献１は、典型的なベルト移送方式の搬送装置を備えたワイヤ放電加工装置を開示している。ベルト移送方式の搬送装置は、一対の無端ベルトがワイヤ電極を挟み込んで摩擦でワイヤ電極に力を伝えて移動させる構成であるので、直径がφ０．２ｍｍ以上の比較的大きいワイヤ電極の搬送に有利である。しかしながら、流体移送方式に比べると全体のサイズが大きい。また、直径が比較的小さいワイヤ電極を送り出すときには、ワイヤ電極に与える負荷が相対的に大きくなって、ワイヤ電極の断線、巻付き、脱線が発生しやすい。

【0005】

特許文献２および特許文献３は、流体移送方式の搬送装置を備えたワイヤ放電加工装置を代表的に開示している。一般に、流体移送方式の搬送装置は、ガイドパイプの中を高圧流体で満たし、アスピレータによって流体をワイヤ電極と共に吸引してワイヤ電極を送り出すようにしている。そのため、高剛性で癖が付きやすい直径が大きすぎるワイヤ電極の場合、ガイドパイプの中にワイヤ電極の先端が引っ掛かって座屈しやすい。また、直径が小さすぎるワイヤ電極の場合は、ガイドパイプの内面にワイヤ電極が貼り付いて移動できなくなるおそれがあり、あまり適していない。

【0006】

特許文献４は、ガイドパイプを備えていない流体移送方式の搬送装置を設けたワイヤ放電加工装置を開示している。特許文献４に開示されているワイヤ放電加工装置の搬送装置は、流体の拘束力だけでワイヤ電極を一気に移動させることができるので、ワイヤ電極の先端を巻取装置に捕捉させるまでの搬送時間をより短くすることができる。ただし、被加工物を加工液に浸漬するダイシンキング方式で加工を行なう場合は、流体の拘束力だけで移動させるワイヤ電極の移動経路を確保するためのカバーを設ける必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１－１１４９２４号公報

【特許文献2】特開平１－１３５４２６号公報

【特許文献3】特開平５－９２３２２号公報

【特許文献4】特許第６６０５５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

一般的なワイヤ放電加工装置においては、下側ワイヤガイドを収容した下側ガイドユニットを支持する下アームが加工槽壁を貫通するように設置されている。そのため、少なくとも被加工物を加工液に浸漬するダイシンキング方式で加工を行なう場合には、下アームと加工槽壁との間で加工槽内の加工液の漏出を防止するシール装置が要求される。シール装置は、シール抵抗によって加工における不都合を生じさせるという問題を抱えている。また、シール装置のシール構造体は、加工槽まわりの構成を複雑にする。

【0009】

搬送装置のベルトコンベアまたはガイドパイプは、下アームに沿って下アームの外側に設けられるか、あるいは下アームの中空内に設けられている。シール構造体を除くために加工槽壁を乗り越えるように下アームの形を変えると、ワイヤ電極の移動経路が下から上に向かう、いわゆる上りの形状になる。そのため、ワイヤ電極の移動経路の変更に合わせてベルトコンベアまたはガイドパイプの配置を変える必要があり、あるいは外形を変える必要がある。

【0010】

したがって、加工槽と下アームとが相対移動可能な状態で下アームが加工槽壁を越えるように形状を変えて下アームを設置しようとする場合、ベルト移送方式の搬送装置においては、ワイヤ電極の移動経路がほぼ水平である構成に比べてワイヤ電極の移動方向を方向転換させる角度が大きくなるため、ワイヤ電極がより断線しやすくなる。流体移送方式の搬送装置においては、重力によって下がる傾向があるワイヤ電極を上向きの移動経路に沿って引き上げるようになるため、より座屈しやすくなる。

【0011】

本発明は、上記課題に鑑みて、ガイドパイプを備えた流体移送方式の搬送装置を備えたワイヤ放電加工装置において、下アームおよびガイドパイプが加工槽壁を貫通しない構造のワイヤ放電加工装置を提供することを主たる目的とする。本発明のワイヤ放電加工装置によって得ることができるいくつかの利点は、具体的な実施の形態の説明において、その都度詳しく示される。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のワイヤ放電加工装置は、上記課題を解決するために、下側ガイドユニット（３Ｂ）を加工槽（４）の中に位置するように支持する下アーム（５）と、前記下側ワイヤガイドユニットの下側に位置するように前記下アームに設けられる少なくとも１つの方向転換プーリ（１０）と、加工槽（４）の外側に位置するように設けられ開閉自在な一対のローラ（１３D，１３T）からなる巻取装置（１３Ａ）と、を備えたワイヤ放電加工装置において、方向転換プーリ（１０）と巻取装置（１３Ａ）との間にワイヤ電極（ＷＥ）の移動経路に沿って設けられワイヤ電極（ＷＥ）の移動を案内するための帯電防止性を有するガイドパイプ（１４Ａ）と、巻取装置（１３Ａ）のワイヤ電極（ＷＥ）の出口側に設けられ吸引口が巻取装置（１３Ａ）の一対のローラ（１３D，１３T）間を通過してガイドパイプ（１４Ａ）の出口に接続するようにワイヤ電極（ＷＥ）の移動経路に沿って往復移動可能であってガイドパイプ（１４Ａ）の入口から流入する加工液と空気とを混合した気液混合流体と共に送られてくるワイヤ電極（ＷＥ）の先端とを吸引して捕捉する吸引ノズル（１４Ｎ）と、吸引ノズル（１４Ｎ）に気液混合流体を吸引させて気液混合流体を回収し排出する吸引装置（１４Ｂ）とを含んでなる搬送装置（１４）を備えるようにする。

【0013】

特に、本発明のワイヤ放電加工装置は、搬送装置（１４）が吸引装置（１４Ｂ）から排出される気泡を含んだ加工液を消泡する消泡装置（８）を含んでなるようにする。
また、本発明のワイヤ放電加工装置は、搬送装置（１４）が吸引装置（１４Ｂ）を第１の吸引装置としてガイドパイプ（１４Ａ）と巻取装置（１３Ａ）との間に設けられ加工中にガイドパイプ（１４Ａ）内のワイヤ電極（ＷＥ）と気液混合流体を吸引しワイヤ電極（ＷＥ）を巻取装置（１３Ａ）に案内するとともに気液混合流体を排出する第２の吸引装置（１４Ｃ）を含んでなるようにする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によると、帯電防止性を有し内面が円滑なガイドパイプ内においてワイヤ電極を加工液と空気を混合した気液混合流体に乗せて送り出すことができるので、線径がφ０．２ｍｍ以下の細いワイヤ電極、とりわけφ０．１ｍｍ以下の極細のワイヤ電極がガイドパイプを通って巻取ローラに捕捉されるまでの間でガイドパイプの内面に貼り付いて、あるいはワイヤ電極の先端が引っ掛かって移動できなくなるおそれが小さい。

【0015】

そのため、自動結線時に、搬送装置においてワイヤ電極の移動経路が下から上に向かう、いわゆる上りの方向であっても、より確実に巻取装置がワイヤ電極を捕捉して巻き取れることができるようにワイヤ電極を移動させることができる。その結果、搬送装置のガイドパイプを、加工槽壁を貫通させずに越えるように設置することができ、加工槽壁に設けられているシール装置をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のワイヤ放電加工装置の全体の構成を模式的に示す図である。

【図2】本発明のワイヤ放電加工装置の搬送装置を模式的に示す図である。

【図3】本発明のワイヤ放電加工装置の搬送装置に設けられる吸引装置および消泡装置の回路構成を示す図である。

【図4】本発明のワイヤ放電加工装置の巻取装置と搬送装置の動作を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、本発明のワイヤ放電加工装置の全体の概容を示す。図１は、ワイヤ電極の走行経路（移動経路）全体を一面で示すために、ワイヤ電極の供給側を機械本機の正面から見た状態で示し、ワイヤ電極の回収側を機械本機の左側面から見た状態で示している。図１は、模式図であって、図１において複数の構成部材の相対的なサイズと位置関係が実物に対して正確には示されていない。なお、図１は、油系放電加工液によって被加工物を浸漬して加工するダイシンキング方式のワイヤ放電加工装置を示している。

【0018】

まず、図１に示される実施の形態のワイヤ放電加工装置の全体の構成について説明する。実施の形態のワイヤ放電加工装置は、少なくとも、走行装置１と、自動結線装置２と、ワイヤガイドユニット３と、図示しない制御装置、電源装置、および相対移動装置と、を有する。走行装置１と、自動結線装置２と、ワイヤガイドユニット３と、相対移動装置が設けられている部位を機械本機という。

【0019】

走行装置１は、加工に未使用のワイヤ電極ＷＥをワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰとの間に形成される加工間隙ＧＰに供給して、加工に供された使用済のワイヤ電極ＷＥを回収する手段である。走行装置１は、供給装置１１と、張力装置１２と、回収装置１３と、搬送装置１４とを含んでなる。供給装置１１から張力装置１２と自動結線装置２を経由して上側ワイヤガイド３Ａまでを含んでワイヤ電極ＷＥの供給側１Ａとし、下側ワイヤガイド３Ｂから搬送装置１４を経由して回収装置１３までを含んでワイヤ電極ＷＥの回収側１Ｂとする。

【0020】

自動結線装置２は、ワイヤ電極ＷＥを自動で張架する手段である。実施の形態のワイヤ放電加工装置の自動結線装置２は、送出ローラ２Ａと、ガイドパイプ２Ｂと、カッタ２Ｃと、を含んでなる。送出ローラ２Ａは、送出モータ２Ｍによって回転してワイヤ電極ＷＥを送り出す手段である。ガイドパイプ２Ｂは、ワイヤ電極ＷＥの先端を上側ワイヤガイドユニット３Ａまで案内する手段である。カッタ２Ｃは、ワイヤ電極ＷＥを切断する手段である。例えば、カッタ２Ｃを熱によってワイヤ電極を溶断する加熱ローラのような他のワイヤ電極ＷＥを切断する手段に置き換えることができる。

【0021】

ワイヤガイドユニット３は、上側ワイヤガイドユニット３Ａと、下側ワイヤガイドユニット３Ｂとでなる。上下ワイヤガイドユニット３Ａ，３Ｂは、それぞれガイド本体に相当するワイヤ電極ＷＥを位置決めして案内するワイヤガイド１３Ａと、ワイヤ電極ＷＥに給電する通電体１３Bと、加工間隙ＧＰに加工液噴流を供給する加工液噴流ノズル１３Cとを一体化してなるアセンブリである。

【0022】

図示省略されている制御装置は、ワイヤ放電加工装置の動作を制御する手段である。制御装置と、走行装置１、自動結線装置２、図示しない加工電源装置または相対移動装置との間は、それぞれ１以上の信号線で接続されていて、予め決められているシーケンス動作を実行させる。また、制御装置は、消泡装置１４と気液混合装置５０を制御する。制御装置は、ＮＣプログラムに従って各装置の特定の動作を実行させるとともに、ワイヤ放電加工装置の全体の動作を任意に制御して所望の加工を実施する数値制御装置を含む。

【0023】

加工電源装置は、加工間隙ＧＰに所望の波形とピーク電流値を有する放電電流パルスを連続して供給する手段である。相対移動装置は、ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰとを水平２軸方向に相対移動させる手段である。相対移動装置は、ワイヤ電極ＷＥと被加工物ＷＰに対して傾斜させるテーパ装置を含む。

【0024】

加工槽４は、被加工物ＷＰを収容する手段である。また、加工槽４は、加工液を収容する手段である。被加工物ＷＰを空気中に晒した状態で加工間隙ＧＰに加工液噴流を噴射供給するフラッシング方式で加工を行なうときは、加工槽壁が加工液の飛散を防止して、加工槽４がスプラッシュガードとして機能する。被加工物ＷＰを加工液に浸漬するダイシンキング方式で加工を行なうときは、加工槽壁が加工液の漏出を防止して、加工槽４が文字通りタンクとして機能する。

【0025】

下アーム５は、先端部位において下側ワイヤガイドユニット３Ｂを支持する手段である。下アーム５は、コラム６の上位に設置される図示しない構造物に吊り下げられるように取り付けられて固定される。下アーム５の先端は、加工槽４内に設置される被加工物ＷＰの下側に位置するように配置される。下アーム５は、加工槽４に対して相対移動することができるように設けられる。そのため、実施の形態におけるワイヤ放電加工装置においては、下アーム５が加工槽４の背面側の加工槽壁を貫通しない構造であるため、下アーム５と加工槽４との間で加工液の漏出を防ぐシール装置が不要である。

【0026】

方向転換プーリ１０は、下側ワイヤガイドユニット３Ｂの直下に位置するように、下アーム５の先端に固定して設けられるガイドブロック２０に回転可能に取り付けられる。方向転換プーリ１０は、被加工物ＷＰの設置面に対して垂直方向に走行するワイヤ電極ＷＥの進行方向を加工槽４の外側にある巻取装置１３Ａの方向に変向する。なお、ワイヤ電極ＷＥの移動経路に合わせて方向転換プーリ１０を複数設けることができる。

【0027】

次に、実施の形態のワイヤ放電加工装置における走行装置１について、より具体的に説明する。走行装置１の供給装置１１は、ワイヤ電極ＷＥを加工間隙ＧＰに供給する手段である。供給装置１１は、リール１１Ａと、ワイヤボビン１１Ｂと、サーボプーリ１１Ｆと、サーボモータ１１Ｍと、を含む。ただし、ワイヤボビン１１Ｂは、所定長のワイヤ電極ＷＥを軸心に巻き回して貯留している交換可能な消耗品である。ワイヤボビン１１Ｂは、リール１１Ａに装填されて回転する。

【0028】

リール１１Ａは、サーボモータ１１Ｍによって張力装置１２がワイヤボビン１１Ｂからワイヤ電極ＷＥを連続的に引き出す速度に合わせて回転する。サーボモータ１１Ｍを、例えば、トルクモータまたはパウダクラッチでなるブレーキに置き換えることができる。サーボプーリ１１Ｆは、上下に移動する。サーボモータ１１Ｍをサーボプーリ１１Ｆの上下方向の位置に合わせて制御することによってワイヤボビン１１Ｂの回転を変化させ、ワイヤ電極ＷＥをより滑らかに送り出すようにしている。

【0029】

張力装置２９は、ワイヤ電極ＷＥをワイヤボビン１１から繰り出して順次加工間隙ＧＰに送り出す手段である。また、張力装置１２は、回収装置１４との間で加工間隙ＧＰに供給されるワイヤ電極ＷＥに所定の張力を付与する手段である。張力装置１２は、駆動ローラ１２Ａと、従動ローラ１２Ｂと、ピンチローラ１２Ｃと、サーボモータ１２Ｍと、を含む。歪ゲージ１２Ｔは、張力検出器である。リミットスイッチ１２Ｌは、断線検出器である。なお、張力検出器によって張力と同時に断線をできるようにする装置構成である場合は、リミットスイッチ１２Ｌを設ける必要がない。

【0030】

駆動ローラ１２Ａは、ワイヤ電極ＷＥをワイヤボビン１１Ｂから引き出して加工間隙ＧＰに送り出す送出ローラと、ワイヤ電極ＷＥに所定の張力を付与するテンションローラとを兼用する。ワイヤ電極ＷＥは、従動ローラ１２Ｂとピンチローラ１２Ｃとによって駆動ローラ１２Ａの外周を遠回りするように巻き回される。駆動ローラ１２Ａは、サーボモータ１２Ｍによって回転する。制御装置は、歪ゲージ１２Ｔによって検出される張力に基づいてサーボモータ１２Ｍの回転速度を制御して、張力を一定に維持する。

【0031】

回収装置１３は、使用済のワイヤ電極ＷＥを回収する手段である。また、回収装置１３は、ワイヤ電極ＷＥを定速で走行させる手段である。回収装置１３は、使用済のワイヤ電極ＷＥを液体と分離させて回収することができる。回収装置１３は、巻取装置１３Ａと、バケット１３Ｂとを含んでなる。

【0032】

回収装置１３の巻取装置１３Ａは、巻取モータ１３Ｍによって自転する駆動ローラ１３Ｄと、駆動ローラ１３Ｄと接触して駆動ローラ１３Ｄに従って回転する従動ローラ１３Ｔとの一対のローラを含んでいう。巻取装置１３Ａは、一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔ間にワイヤ電極ＷＥを挟み込んでワイヤ電極ＷＥを一定の走行速度で走行させる。一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔは、相互に開離する方向に移動することによって開閉自在である。一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔが開放するとき、ワイヤ電極ＷＥを拘束から解放すると同時に実質的にワイヤ電極ＷＥの走行経路（移動経路）から障害を除くことができる。

【0033】

駆動ローラ１３Ｄを回転させる巻取モータ１３Ｍは、張力装置１２のサーボモータ１２Ｍの回転速度よりも速い所定の回転速度を維持する。張力装置１２の駆動ローラ１２Ａと巻取装置１３Ａとの間に速度差が生じることによって、ワイヤ電極ＷＥが予め定められている走行速度で走行しながら、ワイヤ電極ＷＥに駆動ローラ１２Ａと巻取装置１３Ａとの速度差に対応する大きさの張力が付与される。

【0034】

回収装置１３のバケット１３Ｂは、ワイヤ電極ＷＥを回収する回収箱である。バケット１３Ｂには、例えば、金網のような水切板１４Ｃが設けられているので、吸引装置１３Ｂからワイヤ電極ＷＥに付着して排出されてくる加工液をワイヤ電極ＷＥから分離して回収することができる。ワイヤ電極ＷＥを細かく切断して回収するようにしたいときには、水切板１３Ｃを細目のフィルタに換装することができる。

【0035】

図２は、本発明のワイヤ放電加工装置の搬送装置の有力な実施の形態を示す。図２は、図１と同じように模式図であって、複数の構成部材の相対的なサイズと位置関係が実物に対して正確ではない。また、図３は、搬送装置における気液混合流体の供給と排出を行なう回路を簡略化して模式的に示す。図３において、制御装置は、図示省略されている。以下に、図１ないし図３を用いて搬送装置の具体的な構成を説明する。なお、図３中の加工液供給装置においては、本発明と直接関係がない部材については、図示および説明を省略する。

【0036】

搬送装置１４は、方向転換プーリ１０によって上向きに変向した使用済のワイヤ電極ＷＥを加工槽４の外側に導出する手段である。搬送装置１４は、ガイドパイプ１４Ａと、第１の吸引装置１４Ｂと、第２の吸引装置１４Ｃと、ブロワ１４Ｆと、吸引ノズル１４Ｎとを含んでなる。実施の形態のワイヤ放電加工装置における搬送装置１４は、図３に示される消泡装置８を含んでなる。

【0037】

実施の形態のワイヤ放電加工装置における搬送装置１４の第１の吸引装置１４Ｂと第２の吸引装置１４Ｃは、具体的には、それぞれ、加工液供給装置の加工液貯留槽の近くに設けられたエジェクタ１４Eに接続する。エジェクタ１４Eに加工液を供給することによって負圧を発生させ、吸引装置１４Ｂないしは吸引装置１４Ｃから気泡を含む加工液を吸引して清液槽７２に排出する。

【0038】

第１の吸引装置１４Ｂは、吸引ノズル１３Ｎを含んでいる。第１の吸引装置は、気液混合流体と一緒にワイヤ電極ＷＥを巻取装置１３Ａに捕捉させ、図１に示されるように、ワイヤ電極ＷＥを巻取装置１３Ａの後方に案内する。吸引装置として、エジェクタに代えてアスピレータを用いることができる。

【0039】

ガイドパイプ１４Ａは、ワイヤ電極ＷＥの移動経路に沿って方向転換プーリ１０と巻取装置１３Ａとの間に設けられる。ガイドパイプ１４Ａは、方向転換プーリ１０と巻取装置１３Ａとの間でワイヤ電極ＷＥの移動を案内する手段である。ガイドパイプ１４Ａは、帯電防止性を有する。また、ガイドパイプ１４Ａの内面の表面が可能な限り円滑にされている。

【0040】

ワイヤ電極ＷＥを下から上に向けて送るとき、ワイヤ電極ＷＥが水平に移動するときに比べてワイヤ電極を引き上げる十分な力が必要である。もとより、ワイヤ電極ＷＥとガイドパイプ１４Ａの内面が接触して摩擦が生じると、静電気が発生し、とりわけ、ワイヤ電極ＷＥがφ０．１ｍｍ以下の極細のワイヤ電極であるときは、帯電した静電気力によってワイヤ電極ＷＥがガイドパイプ１４Ａの内面に貼り付きやすくなっている。

【0041】

本発明のワイヤ放電加工装置は、搬送装置１４のガイドパイプ１４Ａが帯電防止性を有しているため、静電気力によってワイヤ電極ＷＥがガイドパイプ１４Ａの内面に貼り付くことを抑制することができる。そして、ガイドパイプ１４Ａの内面が円滑であることによって、ワイヤ電極ＷＥとガイドパイプ１４Ａとの摩擦が小さく、また、ワイヤ電極ＷＥがガイドパイプ１４Ａの内面に引っ掛かりにくい。

【0042】

ガイドパイプ１３Ａは、帯電防止性を長期間維持するために、電気絶縁度が高い素材に導電性の帯電防止材料を含んでなるものが望ましい。電気絶縁性材料であると、静電気をアースによって除去することが困難である。また、帯電防止材料を表面に塗布したガイドパイプ１３Ａを使用することができるが、比較的短期間に必要十分な帯電防止性を喪失するおそれがある。また、ガイドパイプ１３Ａは、内面が円滑で耐摩耗性を有している材質のものが望ましい。例えば、帯電防止性を有し内面が円滑で耐摩耗性を有する材料として、導電性ムライトセラミックスが有効である。

【0043】

もともと、液体に比べて気体のほうがワイヤ電極ＷＥを移動させる力が小さい。一方、液流に乗せてワイヤ電極ＷＥを移動させるとき、表面張力によってワイヤ電極ＷＥが円滑なガイドパイプ１４Ａの内面に貼り付きやすい。本発明においては、特にワイヤ電極ＷＥが極細線であるときは、液体に比べて気液混合流体は、より搬送能力が高いことが見出された。また、ワイヤ電極ＷＥが極細線であるとき、気液混合流体によると、ワイヤ電極ＷＥがガイドパイプ１４Ａの内面に貼り付きにくく、直進性が付与される。

【0044】

気液混合流体は、可能な限り加工液に空気が気泡となって均等に混合している状態がワイヤ電極ＷＥをよりよく移動させることができるようであるが、例えば、加工液と空気が分離して２層になっている状態であっても、ワイヤ電極ＷＥをよりよく移動させることができる点において、依然として効果が維持されている。

【0045】

吸引ノズル１４Ｎは、巻取装置１３Ａのワイヤ電極ＷＥの出口側に設けられる。吸引ノズル１４Ｎは、吸引口がワイヤ電極ＷＥの移動経路上にあるようにワイヤ電極ＷＥの移動経路と同軸に設けられる。吸引ノズル１４Ｎは、ワイヤ電極ＷＥの移動経路に沿って往復移動可能に設けられる。吸引ノズル１４Ｎは、シリンダ装置１４Ｓとシリンダ装置１４Ｓによって移動するＬ形アーム１４Ｌとによって移動する。吸引ノズル１４Ｎは、巻取装置１３Ａの一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔが開放状態にあるときに、一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔとの間を通過してガイドパイプ１４Ａの出口側に接続するように移動する。

【0046】

吸引ノズル１４Ｎは、気液混合流体と気液混合流体と共に送られてくるワイヤ電極ＷＥの先端とを吸引してワイヤ電極ＷＥの先端を捕捉する。このとき、吸引ノズル１４Ｎがワイヤ電極ＷＥと気液混合流体の吸引動作を停止して巻取ローラ１３Ａに挟み込ませる。そして、第1の吸引装置１４Ｂが元の位置に後退したときに自動結線が完了する。エジェクタ１４Eによって第１の吸引装置１４Ｂと第２の吸引装置によって吸引された気液混合流体は、消泡装置８に排出される。

【0047】

ブロア１４Ｆは、空気の力によって巻取装置１３Ａの一対のローラ１３D，１３Tの間を通過する極細のワイヤ電極ＷＥがローラの表面に貼り付かないようにするために、ワイヤ電極ＷＥとローラの表面との間に空気の層を作る。

【0048】

第１の吸引装置１４Ｂと第２の吸引装置１４Ｃは、選択的に作動する。第１の吸引装置１４Ｂは、比較的直径が小さいワイヤ電極ＷＥのときに動作する。このとき、第２の吸引装置１４Ｃは、動作しない。第２の吸引装置１４Ｃは、比較的直径が大きいワイヤ電極ＷＥのときに動作する。このとき、第１の吸引装置１４Ｂは、動作しない。制御装置は、制御バルブＶ１と制御バブルＶ２を切り換えて、第１の吸引装置１４Ｂと第２の吸引装置１４Ｃとを切り換える。

【0049】

第１の吸引装置１４Ｂと第２の吸引装置１４Ｃから排出されてくる気液混合流体は、消泡装置１４に導入される。実施の形態のワイヤ放電加工装置の搬送装置１４に設けられる消泡装置１４は、例えば、サイクロン式消泡装置である。消泡装置１４は、容器内で気液混合流体を高速で渦流ができるように導入し、容器の上面側から空気を導出して、容器の底側から比重の大きい加工液を導出する。加工液は、加工液貯留槽７の清液槽７Ｂに戻される。気液混合流体を消泡することによって、気泡を含む加工液による障害を防ぐことができる。例えば、キャリブレーションを防止して、安全に加工液を再利用することができる。

【0050】

図３に示されるように、ワイヤ放電加工装置の本機における加工液の供給と回収を行なう加工液供給装置に設けられている加工液貯留槽７は、少なくとも汚液槽７Ａと清液槽７Ｂとを有する。加工液貯留槽７は、汚液槽７Ａに回収される汚れた加工液を浄化して清液槽７Ｂに貯留しておくことができる。浄化された加工液は、加工に供されると共に新しい気液混合流体を生成するときに使用される。

【0051】

加工液貯留槽７において、汚液槽７Ａの加工液は、ポンプＰ１によってフィルタＦＴを通して清液槽７Ｂに送られる。清液槽７ＢからポンプＰ２によって下側ワイヤガイドユニット３Ｂ内の加工液噴流ノズルに送液される加工液のうち、下方向に噴出する加工液が方向転換プーリ１０を経てガイドパイプ１４Ａの入口に接続する気液混合口１４Ｖに到達する。また、方向転換プーリ１０の上側からチューブを通って空気が気液混合口１４Ｖに到達する。第１の吸引装置１４Ｂまたは第２の吸引装置１４Ｃによって吸引される加工液によって負圧が生じて加工液に空気が混入し気液混合流体がガイドパイプ１４Ａ内を流通する。

【0052】

次に、実施の形態のワイヤ放電加工装置の自動結線時の動作について、図１ないし図４を用いて具体的に説明する。図４は、図２に示される搬送装置から巻取装置におけるワイヤ電極を巻き取って回収する部位を抜き出して示す。図１から図４に示される各構成要素に付された符号が同じであるときは、同じ構成要素であることを示す。 自動結線を開始する直前、ワイヤ電極ＷＥの先端は、少なくとも図１に示される自動結線装置２の送出ローラ２Ａよりも加工間隙ＧＰ側に位置している。制御装置は、図４Ａに示されるように閉じられて互いに接触している状態にある回収装置１３の巻取装置１３Ａの一対のローラ１４Ｄ，１４Ｔを、図４Ｂに示されるように開放する。

【0053】

次に、制御装置は、搬送装置１４のシリンダ装置１４Ｓを駆動して、第１の吸引装置１４Ｂと一体で吸引ノズル１４Ｎを移動させる。吸引ノズル１４Ｎが一対のローラ１４Ｄ，１４Ｔの間を通過して、吸引ノズル１４Ｎの吸引口が第２の吸引装置１４Ｃの出口に接近または出口に接触した位置まで前進したときに吸引ノズルＮの移動が停止される。なお、第２の吸引装置１４Ｃが存在しない場合は、吸引ノズル１４Ｎの吸引口がガイドパイプ１４Ａの出口に接近するか接触した位置で吸引ノズル１４Ｎの移動が停止される。

【0054】

制御装置は、自動結線を開始するまでに、自動結線装置２のガイドパイプ２Ｂを所定の高さ位置に配置した状態でガイドパイプ２Ｂの中に圧縮空気を供給しておく。また、制御装置は、気液混合装置５０を作動させて搬送装置１４のジェットノズル１４Ｊに気液混合流体を供給するとともに、ワイヤ電極ＷＥの線径に対応して第１の吸引装置１４Ｂまたは第２の吸引装置１４Ｃの何れかを作動させる。

【0055】

自動結線の開始にともなって、制御装置は、自動結線装置２の送出ローラ２Ａの送出方向に所定の回転速度で回転させる。制御装置は、ワイヤ電極ＷＥの移動に合わせてガイドパイプ２Ｂを下降させる。ガイドパイプ２Ｂの中は、圧縮空気の流れが生じているので、先端が下向きのワイヤ電極ＷＥは、ガイドパイプ２Ｂの内壁に引っ掛かることなくガイドパイプ２Ｂに案内されながら、上側ワイヤガイドユニット３Ａに到達する。

【0056】

ワイヤ電極ＷＥの先端が下側ワイヤガイドユニット３Ｂに到達して下側ワイヤガイドを通過したワイヤ電極ＷＥは、ガイドブロック２０に形成されている走行径路を逸脱することなく、方向転換プーリ１０とガイドブロック２０との間に形成されている溝形状の移動経路に到達する。

【0057】

ワイヤ電極ＷＥの先端が気液混合口１４Ｖに到達すると、ワイヤ電極ＷＥは、第１の吸引装置１４Ａまたは第２の吸引装置１４Ｂに吸引されて、気液混合口１４Ｖで生成された気液混合流体に乗って下から上に向かって吸い上げられる。このときのガイドパイプ１４Ａの傾斜角度は、例えば、１３度である。ワイヤ電極ＷＥは、ガイドパイプ１４Ａ内に形成されている気液混合流体の流れに乗って途中で座屈することなく巻取装置１３Ａを通過して一気に吸引ノズル１４Ｎまで到達する。

【0058】

制御装置は、ワイヤ電極ＷＥが巻取装置１３Ａを通過したことを図示しないセンサが検出したとき、搬送装置１４のシリンダ装置１４Ｓを駆動して、第１の吸引装置１４Ｂと一体で吸引ノズル１４Ｎを移動させる。制御装置は、吸引ノズル１４Ｎが一対のローラ１４Ｄ，１４Ｔの間を通過して、初期位置まで後退したときに吸引ノズルＮの移動を停止する。

【0059】

次に、制御装置は、図４Ａに示されるように、巻取装置１３Ａの一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔを閉じてワイヤ電極ＷＥを一対のローラ１３Ｄ，１３Ｔに挟持させ、巻取装置１３Ａがワイヤ電極ＷＥを保持する。同時に、制御装置は、開放している巻取装置１３Ａの一対のローラを閉じてワイヤ電極ＷＥを挟持させる。

【0060】

自動結線が完了したら、制御装置は、全ての自動結線装置を初期位置に戻して加工を再開させる。なお、自動結線完了時に、制御装置は、第１の吸引装置１４Ｂと、ジェットノズル１４Ｊと、消泡装置１４と、気液混合装置５０の動作を停止させるが、第２の吸引装置１４Ｃは、依然として作動させたままであってよい。このとき、第２の吸引装置１４Ｃにおいては、圧縮空気が供給されて空気が排出されるので、回路中の図示しない制御バルブを切り換えて、排気をそのまま大気中に放出するようにされる。

【0061】

本発明は、以上に説明される実施の形態のワイヤ放電加工装置の構成と同じである必要はなく、すでにいくつかの例が示されているが、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、変形したり、部材を置き換えたり、他の発明と組み合わせたりすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明は、放電加工の技術分野に適用することができる。本発明は、ワイヤ放電加工装置において下アームおよび搬送装置におけるガイドパイプを加工槽壁に対して貫通させずに設置することができるようにする。本発明は、加工槽壁からシール装置を除くことを可能にして、放電加工の発展に寄与する。

【符号の説明】

【0063】

１ 走行装置
２ 自動結線装置
２Ａ 送出ローラ
２Ｂ ガイドパイプ
３ ワイヤガイドユニット
３Ａ 上側ワイヤガイドユニット
３Ｂ 下側ワイヤガイドユニット
４ 加工槽
５ 下アーム
６ コラム
７ 加工液貯留槽
８ 消泡装置
１０ 方向転換プーリ
１１ 供給装置
１１Ｂ ワイヤボビン
１２ 送出装置
１２Ａ 駆動ローラ
１２Ｍ サーボモータ
１３ 回収装置
１３Ａ 巻取装置
１３Ｂ バケット
１３Ｃ 水切板
１３Ｄ 駆動ローラ
１３Ｍ 巻取モータ
１３Ｔ 従動ローラ
１４ 搬送装置
１４Ａ ガイドパイプ
１４Ｂ 第１の吸引装置
１４Ｃ 第２の吸引装置
１４Ｆ ブロア
１４Ｖ 気液混合口
２０ ガイドブロック
ＷＥ ワイヤ電極
ＷＰ 被加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】