(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部アームが機械より加工槽内に突出し、加工槽内に位置する下部アームの先端部にワイヤ電極を案内する下部ワイヤガイドローラ、ワイヤ電極へ給電するための給電ダイスが配置され、中空構造の下部アーム内を給電ダイスに対する給電のために、配線が通されているワイヤ放電加工装置において、
下部アームが機械より前記加工槽へ向けて水平に突出し先端部にて加工槽内に位置する中空構造の水平部と、機械側に位置する水平部の基端部に上向きに連通接続された中空構造の垂直部とによりＬ字形をなし、垂直部の上端部が加工槽の加工液の標準液位より高い位置にあってシール無しで上向きに開放され、この部分より前記配線が下部アーム内に通されていることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
前記水平部と前記垂直部とが別部材により構成され、分解可能に連通接続されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
前記水平部の基端部が機械に固定されていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
前記垂直部が機械に一体成形されていることを特徴とする請求項３に記載のワイヤ放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワイヤ放電加工装置に関し、特にワイヤ放電加工装置の下部アームの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤ放電加工装置の下部アームは極めて重要な構成因子であり、通常、下部アームは、機械の固定部あるいは駆動部より伸出して加工槽の側面を貫通し、加工槽内部へ突出している。下部アームの先端部には、ワイヤ電極を案内するワイヤガイドおよび加工液を噴出するノズル、さらには、ワイヤ電極へ給電するための給電ダイス、加工液を加圧供給するための配管接続口などが付帯している。
【０００３】
下部アーム内部には、アーム先端部に設けられたノズルへの加工液供給、給電ダイスへの給電のための配管、配線が通過しており、さらに、加工時に通電抵抗により発熱する配線を冷却するための冷却水が通液されている。以上が一般的なワイヤ放電加工装置の下部アーム構成および機能の概要である。
【０００４】
図４、図５は従来におけるワイヤ放電加工装置の構成を示している。このワイヤ放電加工装置は機械の基台であるベッド１を有している。ベッド１上にはベッド１に固定されたＸ軸ガイド２に案内されてＸ軸方向（図４、図５の紙面を垂直に貫通する方向）に移動可能なＸ軸テーブル３が載置されている。Ｘ軸テーブル３はＸ軸モータ４によって回転駆動されるＸ軸ボールねじ５とＸ軸ボールねじ５に螺合した送りナット７によりＸ軸方向に移動する。Ｘ軸テーブル３上には加工液を溜める加工槽５が載置され、加工槽５内に被加工物Ｗを固定するワークテーブ６が固定配置されている。
【０００５】
ベッド１上にはベッド１に固定されたＹ軸ガイド８に案内されてＹ軸方向（図１の左右方向）に移動可能な可動コラム９が載置されている。可動コラム９はＹ軸モータ１０によって回転駆動されるＹ軸ボールねじ１１とＹ軸ボールねじ１１に螺合した送りナット１２によりＹ軸方向に移動する。可動コラム９には可動コラム９に固定されたＺ軸ガイド１３に案内されてＺ軸方向（上下方向）に移動可能な可動上部アーム１４と固定配置の下部アーム１５とが互いに水平に設けられている。
【０００６】
可動上部アーム１４には上部ワイヤガイドローラ１６と上部ガイド部材１７が取り付けられている。下部アーム１５の先端部は加工槽５の側壁を貫通して延在して加工槽５内に位置しており、この先端部に下部ガイド箱１８が取り付けれている。下部ガイド箱１８は、上向きの加工液噴出ノズル１８ａをなし、内部に下部ワイヤガイドローラ１９と給電ダイス２０とを有している。
【０００７】
下部アーム１５は、中空構造で、内部に、ワイヤ回収パイプ２１と、給電ダイス２０に対する給電を行う配線２２と、配線２２を冷却する冷却配管２３と、加工液噴出ノズル１８ａに加工液を供給する加工液配管２４がそれぞれ通っている。配線２２は、導電性の心材とそれを覆う絶縁性の被覆材で構成された被覆絶縁電線により構成されている。
【０００８】
ワイヤ電極２５は可動コラム９に取り付けられたワイヤボビン２６より繰り出され、上部ワイヤガイドローラ１６、上部ガイド部材１７、下部ワイヤガイドローラ１９に案内されて上部ガイド部材１７と下部ワイヤガイドローラ１９との間で所定のテンションを与えられた状態で垂直に延在し、この垂直区間を降下方向に走行し、給電ダイス２０と導通接触し、ワイヤ回収パイプ２１内を通って可動コラム９の背面部の後部延長部２７に至り、後部延長部２７の先端部に設けられているワイヤ回収ローラ２８に案内されてワイヤ回収箱２９内に回収される。
【０００９】
加工槽５の側壁にはＯリング取付プレート３０が固定されている。Ｏリング取付プレート３０にはＯリング３１が取り付けられている。Ｏリング取付プレート３０はＯリング３１を納める溝を加工するため加工性の良い樹脂により構成されることがある。
【００１０】
Ｏリング取付プレート３０のＯリング装着面にはローラ３２によってシールプレート３３がＯリング取付プレート３０に対してＸ軸方向に相対変位可能に押し付けられている。シールプレート３３は支え部材３４によりベッド１と連結され、Ｘ軸テーブル３によって加工槽５がＸ軸方向に移動の際に連れ動きしないよう、ベッド１に固定されているものである。
【００１１】
下部アーム１５は、シールプレート３３、Ｏリング取付プレート３０、加工槽５の側壁を貫通して加工槽６内に突出している。下部アーム１５の基端部側に設けられたフランジ部１５ａとＯリング取付プレート３０との間には、この間の下部アーム１５を被覆するＹ軸方向に伸縮自在の蛇腹３５が取り付けられている。蛇腹３５はシールプレート３３と共に加工槽５内の加工液が外部に漏れないようシールするものである。
【００１２】
また、下部アーム１５の基端部には下部アーム１５内の加工液が外部に漏洩することを防止するシール部材３６が取り付けられており、シール部材３６には、ワイヤ回収パイプ２１、配線２２、冷却配管２３、加工液配管２４がそれぞれ液密に貫通している。シール部材３６は上述のように複数の配線配管が通過するシール構造になっているから、完全に加工液のシールを施すのは困難で、ある程度の漏れは許容しなければならない。このため、可動コラム９にはシール部材３６からの漏洩加工液を回収する漏洩加工液回収樋３７が設けられている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
配線２２の端末は給電ダイス２０に導通接続されているが、下部ガイド箱１８内に対する加工槽５の加工液の侵入を完全に防ぐことは不可能であるため、通常、端末で外部に露呈している配線２２の心材に加工液が侵入した状態で、長時間通電が行われる。このため、いわゆる電蝕作用が発生し、配線２２の心材は徐々に酸化あるいは溶出し、断面積を減少する。この断面積減少により、配線２２は、内部抵抗を増大し、加工に必要な電力を給電ダイス２０に対し供給ができなくなり、最終的には交換する必要が生じる。
【００１４】
配線２２の交換頻度は加工の状態、加工液の汚れの状態などにより変化するが、半永久的に、この配線２２を使用することは、構造上不可能であり、いずれにおいても交換する必要が生じる。
【００１５】
配線２２の交換は、下部アーム１５内から古い配線２２を撤去し、新品に交換すればよいわけであるが、下部アーム１５内には回収パイプ２１、冷却配管２３、加工液配管２４などがあり、またシール部材３６が装着されて下部アーム１５の基端部が塞がれているいるため、下部アーム１５にシール部材３６を取り付けた状態のままで、新品の配線２２を下部アーム１５内に新たに挿入し、接続することは不可能であり、シール部材３６の着脱のために、一般的には、下部アーム１５全体を可動コラム９より取り外し、外部にてシール部材３６の着脱、配線交換作業を施し、その後に可動コラム９に再び取り付けることが要求されている。
【００１６】
しかしながら、下部アーム自体重量物であり、簡単に交換できるものではない。また、組立性を容易とするため一部を分割すると、分割部分のシールなどの問題が生じ小型化できない不都合があった。
【００１７】
このため、配線２２の交換は、重量物である下部アーム１５の取り付け、取り外しを伴ってかなり大がかりな作業となり、機械の停止期間の増大、交換費用の増加などを招き、大きな問題となっており、短期間での交換および安価な費用で実施できることが要求されていた。特に、下部アーム自体が重量物であることと、機械の精度維持の観点より、重量構造物である下部アーム１５を現地で取り付け、取り外しすることは避けたいと云う要望は高い。
【００１８】
また、シール部材３６からの加工液の漏れは漏洩加工液回収樋３７により回収されるが、下部アーム内部の冷却のための通液量を下部アームの熱膨張を抑制させたい観点より増大させると、これに比例して漏れ量が増大し、漏洩加工液回収樋３７を大型化する必要が生じる。また、漏洩加工液回収樋３７は、構造上機械内部に設けることが多いため、漏洩加工液回収樋３７における加工液の飛散により、機械内部を錆びさせるなどの不都合を生じる欠点もあり、解決を要望されていた。
【００１９】
上述のように、従来の下部アームに関する問題点として、配線交換の容易性および加工液飛散の防止という大きなテーマがあった。
【００２０】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、下部アーム全体を取り外し交換することなく、下部アームを固定した状態のまま配線類の交換を容易に実施することができ、また加工液の飛散による機械内部の発錆を回避することができるワイヤ放電加工装置を得ることを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明によるワイヤ放電加工装置は、下部アームが機械より加工槽内に突出し、加工槽内に位置する下部アームの先端部にワイヤ電極を案内する下部ワイヤガイドローラ、ワイヤ電極へ給電するための給電ダイスが配置され、中空構造の下部アーム内を給電ダイスに対する給電のために、配線が通されているワイヤ放電加工装置において、下部アームが機械より前記加工槽へ向けて水平に突出し先端部にて加工槽内に位置する中空構造の水平部と、機械側に位置する水平部の基端部に上向きに連通接続された中空構造の垂直部とによりＬ字形をなし、垂直部の上端部が加工槽の加工液の標準液位より高い位置にあってシール無しで上向きに開放され、この部分より前記配線が下部アーム内に通されているものである。
【００２２】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、上述の発明によるワイヤ放電加工装置において、前記水平部と前記垂直部とが別部材により構成され、分解可能に連通接続されているものである。
【００２３】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、上述の発明によるワイヤ放電加工装置において、前記水平部の基端部が機械に固定されているものである。
【００２４】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、上述の発明によるワイヤ放電加工装置において、前記垂直部が機械に一体成形されているものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明に係るワイヤ放電加工装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態において上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
実施の形態１．
図１はこの発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態１を示している。下部アーム１５は、可動コラム９より加工槽５へ向けて水平に突出し先端部にて加工槽５内に位置する中空構造の水平部１５ｂと、可動コラム９内に位置する水平部１５ｂの基端部に上向きに連通接続された中空構造の垂直部１５ｃとによりＬ字形をなしている。水平部１５ｂの基端部近傍には、下部アーム１５を可動コラム９に固定するためのフランジ部１５ａが設けられている。
【００２７】
垂直部１５ｃの上端部１５ｄは加工槽５の加工液の標準液位Ｌより高い位置にあり、上端部１５ｄはシール無しで、上向きに開放されている。配線２２、冷却配管２３、加工液配管２４は、垂直部１５ｃの上向きに開放されている上端部１５ｄより下部アーム１５内に入れられ、垂直部１５ｃより水平部１５ｂに取り回されている。
【００２８】
ワイヤ回収パイプ２１は、水平部１５ｂを直線状に延在し、垂直部１５ｃの壁面を貫通して下部アーム１５を突出し、可動コラム９の後方へ延びている。ワイヤ回収パイプ２１が垂直部１５ｃの壁面を貫通した部分には液密用のＯリング３８が設けられている。ワイヤ回収パイプ２１は、配線、配管類とは異なり、単純な円形横断面形状であり、しかもこの部分の液密シールはワイヤ回収パイプ１本であるため、この部分の液密シールは、極めて容易に、しかも確実に配置することができる。
【００２９】
配線２２、冷却配管２３、加工液配管２４は、垂直部１５ｃの上端部１５ｄより下部アーム１５内に入れられ、垂直部１５ｃより水平部１５ｂに取り回されている。下部アーム１５の垂直部１５ｃは水平部１５ｂと連通しているから、Ｕ字管効果により、垂直部１５ｃにおける加工液の液位と加工槽５における加工液の液位とは同一高さとなり、垂直部１５ｃの上端部１５ｄは加工槽５の加工液の標準液位Ｌより高い位置にあるから、シール部材がなくとも、この部分（垂直部１５ｃの上端部１５ｄ）より加工液が下部アーム１５外へ流出することが完全になくなる。
【００３０】
以上の構成において、垂直部１５ｃの上端部１５ｄは上方に向かって開口しており、しかもこの部分にはシール部材がないため、配線類を垂直部１５ｃより下部アーム１５内に容易に引き抜き、挿入することができるようになる。これにより、下部アーム１５は可動コラム９に固定したまま、着脱することなく配管、配線類を引き抜きあるいは挿入することができ、現地作業は極めてて容易となり、交換時期も必要なときに短時間で実施することができるようになる。
【００３１】
また、シール部材がなく、冷却配管２３を狭いシール部材に通すことがないから、スペース的に冷却配管２３に供給する冷却水の供給量を最適化でき、下部アーム１５の熱膨張を充分に抑えることができるようになる。
【００３２】
また、ワイヤ回収パイプ２１を通すＯリング３８による液密シールより加工液が漏洩することがないため、従来のような漏洩加工液回収樋を設置する必要がなくなり、部品点数の削減を図ることができると共に、漏洩加工液回収樋における加工液の飛散により、機械内部が錆びるようなこともなくなる。
【００３３】
実施の形態２．
図２はこの発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態２を示している。なお、図２において、図１に示されているものと同等あるいは同一の構成要件には、図１に付けた符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００３４】
この実施の形態では、水平部１５ｂと垂直部１５ｃとが別部材により構成され、この両者は水平部１５ｂのフランジ部１５ａと垂直部１５ｃに設けられたフランジ部１５ｅにより分解可能に液密フランジ接続されている。垂直部１５ｃは荷重の作用が少ないから、プラスチックスなどの軽量材料により構成するこが可能である。
【００３５】
この実施の形態では、実施の形態１における効果と同じ効果が得られる上に、下部アーム１５が途中で分割でき、垂直部１５ｃが水平部１５ｂとは別部品であるため、分解が容易であると共に、垂直部１５ｃをプラスチックスなどの軽量材料により構成することができ、組み立て作業が、より一層、容易となる。
【００３６】
実施の形態３．
図３はこの発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態３を示している。なお、図３において、図１に示されているものと同等あるいは同一の構成要件には、図１に付けた符号と同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００３７】
この実施の形態では、下部アーム１５の水平部１５ｂの基端部がフランジ部１５ａによって可動コラム９に固定されている。下部アーム１５の垂直部１５ｃは、水平部１５ｂとは別に、可動コラム９の内部に可動コラム９と一体鋳造され、フランジ部１５ａの部分にて水平部１５ｂと連通している。
【００３８】
この実施の形態でも、垂直部１５ｃの上端部１５ｄは、実施の形態１と同様に、加工槽５の加工液の標準液位Ｌより高い位置にあり、シール無しで、上向きに開放されている。従って、この実施の形態でも、実施の形態１における場合と同様に、シール無しで、垂直部１５ｃの上端部１５ｄより加工液が下部アーム１５外へ流出することがなく、配線類を垂直部１５ｃより下部アーム１５内に容易に引き抜き、挿入することができるようになる。
【００３９】
また、下部アーム１５の水平部１５ｂの基端部が、垂直部１５ｃとは別に、フランジ部１５ａによって可動コラム９に固定されているから、下部アーム１５を簡単に構成でき、下部アーム１５を小型化できる。
【００４０】
また、下部アーム１５の垂直部１５ｃが、水平部１５ｂとは別に、可動コラム９の内部に可動コラム９と一体鋳造されていることにより、製造コストを低減させることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明によるワイヤ放電加工装置によれば、下部アームが互いに連通した中空構造の水平部と垂直部とによりＬ字形に構成され、垂直部の上端部が加工槽の加工液の標準液位より高い位置にあるから、シール無しで、垂直部の上端部より加工液が下部アーム外へ流出することがなく、配線類を垂直部より下部アーム内に容易に引き抜き、挿入することができるようになり、下部アームを可動コラム等の機械より取り外すことなく、下部アーム内部の配線、配管類を引き抜きあるいは挿入することが簡単に実施でき、また下部アーム内に十分な冷却水を流すことができると共に漏洩加工液回収樋を設ける必要がなく、機械内部が錆び付くことがない。
【００４２】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、下部アームが途中で分割でき、垂直部が水平部とは別部品であるため、分解が容易であると共に、垂直部をプラスチックスなどの軽量材料により構成することができ、組み立て作業が、より一層、容易となる。
【００４３】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、下部アームの水平部の基端部が、垂直部とは別に可動コラム等の機械に固定されているから、下部アームを簡単に構成でき、下部アームを小型化でき、軽量化できるため機械への組み付け性が大きく改善される。
【００４４】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置によれば、下部アームの垂直部が、水平部とは別に、可動コラム等の機械と一体成形されているから、部品構成が簡単になり、製造コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態１を示す下部アーム部の構成図である。
【図２】この発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態２を示す下部アーム部の構成図である。
【図３】この発明によるワイヤ放電加工装置の実施の形態３を示す下部アーム部の構成図である。
【図４】従来におけるワイヤ放電加工装置を示す構成図である。
【図５】従来におけるワイヤ放電加工装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  ベット，５  加工槽，６  ワークテーブル，９  可動コラム，１４  可動上部アーム，１５  下部アーム，１５ｂ  水平部，１５ｃ  垂直部，１５ｄ，上端部，１９  下部ワイヤガイドローラ，２０  給電ダイス，２１  ワイヤ回収パイプ，２２  配線，２３  冷却配管，２４  加工液配管，２５  ワイヤ電極。
【図１】
0003553772.tif 000002
【図２】
0003553772.tif 000003
【図３】
0003553772.tif 000004
【図４】
0003553772.tif 000005
【図５】
0003553772.tif 000006