(57)【要約】【課題】ワイヤ放電加工機において、機上でワイヤを張り直す手間を省くことができ、特に細い径のワイヤでも、張り替えが容易にできるようにする。【解決手段】カセット式ワイヤ供給装置において、ワイヤ式放電加工機における放電加工領域に対応する切欠部１２Ａが形成された平板１２と、巻かれているワイヤ３０を所定速度で前記切欠部１２Ａに供給するワイヤ送り溝３２と、該切欠部１２Ａに供給されたワイヤ３０を実質上同一速度で巻き取るワイヤ巻取溝３４とが周囲に形成されていると共に、前記基板１２に回転自在に取付けられているワイヤプーリ１４とを備え、前記切欠部１２Ａが前記放電加工領域と所定の位置関係になるように、前記基板１２が着脱可能になっている。【選択図】図１
2006043850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ放電加工機における放電加工領域に対応する切欠部が形成された基板と、
巻かれているワイヤを案内部材を介して所定速度で前記切欠部に供給する、前記基板に回転自在に取付けられたワイヤ送出手段と、
前記切欠部に供給されたワイヤを実質上同一速度で巻き取る、前記基板に回転自在に取付けられたワイヤ巻取手段とを備え、
前記切欠部が前記放電加工領域と所定の位置関係になるように、前記基板が着脱可能になっていることを特徴とするカセット式ワイヤ供給装置。
【請求項２】
前記ワイヤ送出手段とワイヤ巻取手段が、同一の回転体にワイヤの巻付け方向を逆にすることにより実現されていることを特徴とする請求項１に記載のカセット式ワイヤ供給装置。
【請求項３】
前記回転体が、ワイヤ放電加工機に対して所定位置に設置された回転駆動軸に係合可能であることを特徴とする請求項２に記載のカセット式ワイヤ供給装置。
【請求項４】
前記回転駆動軸が、前記基板が取付可能な基台に設置されていることを特徴とする請求項３に記載のカセット式ワイヤ供給装置。
【請求項５】
前記基台には、取付けられた基板の切欠部と一致する位置に、それより幅が狭い切欠部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のカセット式ワイヤ供給装置。
【請求項６】
前記基台の切欠部を挟む位置には、ワイヤガイドがそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項５に記載のカセット式ワイヤ供給装置。
【請求項７】
前記切欠部に供給されるワイヤに張力を付与するための張力発生手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカセット式ワイヤ供給装置。
【請求項８】
前記張力発生手段が、前記基板の所定位置に設けられた固定案内部材と、これに近接する移動案内部材と、両者間にワイヤが巻架された状態で該移動案内部材を固定案内部材から引き離す方向に引張る付勢手段とからなることを特徴とする請求項７に記載のカセット式ワイヤ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセット式ワイヤ供給装置に係り、特にワイヤ放電加工機により放電加工を行なう際、機上で予めワイヤを張る作業を排除することができるカセット式ワイヤ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機において、ワイヤを電極にして放電加工を行なう場合は、被加工物を放電加工領域の所定位置にセットすると共に、該被加工物にワイヤを所定の間隔で対峙させる必要がある。
【０００３】
そのためには、放電加工機上の所定位置にワイヤを予め張る必要があるが、ワイヤを機上で張る作業は面倒である上に、時間もかかる。
【０００４】
そこで、放電加工機メーカでは、ワイヤを自動的に張ることができる自動結線機構をユーザに提供している（例えば、非特許文献１参照）。なお、大型のワイヤボビンを備え、長時間加工を可能にしたワイヤ電極供給装置が、特許文献１に提案されている。
【０００５】
【非特許文献１】“ＦＡＮＵＣ  ＲＯＢＯＣＵＴ  ａ-iＣ  series、世界最速（切断−結線１２秒）の高速自動結線（ＡＷＦ）”、［online］、［２００４年６月４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.fanuc.co.jp/ja/product/robocut/awf/awf.html＞
【特許文献１】特開平６−３３５８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記非特許文献１に記載されているようなワイヤ放電加工機に準備されている自動ワイヤ結線機構は、φ０．２ｍｍ以上の太いワイヤについては有効に機能するが、例えばφ０．０５ｍｍのような細いワイヤでは、失敗する確率が高い。
【０００７】
又、実際問題として、ワイヤはしばしば切れるため、その都度面倒な張り直しの作業を強いられるため、作業能率が悪いという問題もある。
【０００８】
又、前記特許文献１に記載のワイヤ電極供給装置によっては、機上のワイヤ張り作業を省くことはできない。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ワイヤ放電加工機において、機上でワイヤを張り直す手間を省くことができ、特に細い径のワイヤについても、容易にワイヤを張り替えることができるカセット式ワイヤ供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ワイヤ放電加工機における放電加工領域に対応する切欠部が形成された基板と、巻かれているワイヤを案内部材を介して所定速度で前記切欠部に供給する、前記基板に回転自在に取付けられたワイヤ送出手段と、前記切欠部に供給されたワイヤを実質上同一速度で巻き取る、前記基板に回転自在に取付けられたワイヤ巻取手段とを備え、前記切欠部が前記放電加工領域と所定の位置関係になるように、前記基板を着脱可能にしたことにより、前記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明は、又、前記ワイヤ送出手段とワイヤ巻取手段が、同一の回転体にワイヤの巻付け方向を逆にすることにより実現されている。
【００１２】
この場合、前記回転体が、前記放電加工機に対して所定位置に設置された回転駆動軸に係合可能であるようにしてもよく、又、前記回転駆動軸が、前記基板が取付可能な基台に設置されているようにしてもよい。
【００１３】
更に、前記基台には、取付けられた基板の切欠部と一致する位置に、それより幅が狭い切欠部が形成されているようにし、前記基台の切欠部を挟む位置には、ワイヤガイドがそれぞれ配設されているようにしてもよい。
【００１４】
本発明は、又、前記切欠部に供給されるワイヤに張力を付与するための張力発生手段が設けられている。この場合、前記張力発生手段が、前記基板の所定位置に設けられた固定案内部材と、これに近接する移動案内部材と、両者間にワイヤが巻架された状態で該移動案内部材を固定案内部材から引き離す方向に引張る付勢手段とからなるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放電加工領域に対応する切欠部が形成されている基板に、該切欠部にワイヤを供給するためのワイヤ送り手段とワイヤ巻取手段とを設置すると共に、該基板が、その切欠部と放電加工領域とが一致するように、着脱可能になっているカセット式ワイヤ供給装置とした。従って、ワイヤ張り作業は、カセット内の基板上だけで行なうことが可能となることから、従来のような面倒な機上のワイヤ張り作業を排除することが可能となる。又、基板を所定位置に装着し直すだけで、放電加工機に対するワイヤ交換作業が可能となることから、作業能率を大幅に向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る実施形態のカセット式ワイヤ供給装置を示す斜視図である。
【００１８】
このワイヤ供給装置１０は、細いワイヤと被加工物との間に電圧を印加し、放電を起こさせることによって被加工物を除去しつつ加工を行なうワイヤ放電加工機に、一定速度でワイヤを供給するものである。
【００１９】
本実施形態のカセット式ワイヤ供給装置１０は、強度が維持できる程度に比較的薄い平板（基板）１２と、該平板１２に、例えば転がり軸受を介して回転自在に支持されているワイヤプーリ（回転体）１４とを備えている（後述する図３を参照）。
【００２０】
この平板１２の材料としては、例えばステンレススチールが、又、ワイヤプーリ１４の材料としては、例えばＡＢＳ樹脂がある。
【００２１】
上記平板１２には、ワイヤ放電加工機（図示せず）で実際に放電加工が行なわれる空間（放電加工領域）に対応する矩形の切欠部１２Ａが形成され、この切欠部１２Ａを間に挟む位置に、後述するワイヤを該切欠部１２Ａ上に案内するための第１案内プーリ（固定案内部材）１６及び第２案内プーリ１８が設置され、更にワイヤプーリ側には第３案内プーリ２０が設置されている。これらのプーリは、いずれも転がり軸受により回転自在になっている。なお、案内プーリ全体の数は、切欠部１２Ａ上にワイヤ３０を供給できるようになっていれば特に制限されない。
【００２２】
又、第１案内プーリ１６に近接するワイヤプーリ側の位置には、直動ガイド２２に案内される摺動部材２４に、同様に回転自在に支持され、図中左右方向に移動可能な張力発生プーリ（移動案内部材）２６が設置されている。又、この摺動部材２４は、付設されているピン２７に引張りばね（付勢手段）２８の一端が係止され、その他端が平板１２に固定されているピン２７に係止されることにより、右方向に付勢されている。更に、平板１２の３箇所のコーナー部には、ガイド孔１２Ｂが形成されている。
【００２３】
前記ワイヤプーリ１４には、その周囲に２列の溝が形成されている。平板１２側にある一方は、巻かれているワイヤ３０を所定速度で送り出し、前記切欠部１２Ａに供給するワイヤ送り溝（ワイヤ送出手段）３２であり、他方は前記切欠部１２Ａに供給された後、第２、第３案内プーリ１８、２０を介して送られてくるワイヤ３０を実質上同一速度で巻き取るワイヤ巻取溝（ワイヤ巻取手段）３４である。このように、ワイヤ送出手段とワイヤ巻取手段が、同一のワイヤプーリ（回転体）１４により、ワイヤの巻付け方向を逆にすることにより実現されている。
【００２４】
又、前記ワイヤプーリ１４の回転中心位置には、図示しないワイヤ放電加工機に対して所定の関係に設置された回転駆動軸が、嵌挿され、係合可能な駆動孔３６が形成されている。
【００２５】
図２には、本実施形態のカセット式ワイヤ供給装置１０が装着可能な回転駆動装置４０を示す。又、図３には、両装置１０、４０が分離している状態の断面を模式的に示す。
【００２６】
この回転駆動装置４０では、平板１２より十分に厚い基台４２に、上記駆動孔３６に嵌挿される回転駆動軸４４が回転可能に支持され、該基台４２の後側にねじ等で固定されたモータ４５により回転されるようになっている。又、断面図に示されるように、ワイヤプーリ１４は、ころがり軸受１４Ａを介して基板１２に取付けられている。
【００２７】
又、この基台４２には、装着時に前記切欠部１２Ａに重なる（一致する）位置に、これより幅が狭い切欠部４２Ａが形成され、これを挟む位置にワイヤガイド４６、４８が固定されている。又、３箇所のコーナー部には、前記平板１２に形成されているガイド孔１２Ｂに一致する位置に、棒状のカセット位置合わせガイド４２Ｂが立設されている。この回転駆動装置４０は、ワイヤ放電加工機の所定位置に設置される。
【００２８】
本実施形態について更に詳述する。
【００２９】
図１に示す奥側のワイヤ送り溝３２に、例えばφ０．０３ｍｍのワイヤ３０を、数時間の加工が可能な長さ分巻付けておく。ワイヤ３０は、通常１秒当たり１ｍｍ〜５ｍｍ位の速さで送られるので、仮に５ｍｍとすると、１０時間で１８０ｍとなる。プーリ径が２００ｍｍとすれば、約２８０回巻となり、１重巻だとしても０．０３×２８０＝８．４ｍｍであるため、溝の幅は９ｍｍ程度で十分である。
【００３０】
このワイヤ送り溝３２に予め必要長さのワイヤ３０を巻き付けておき、その巻き終わりの一端、即ち送り出し始端を図のように複数の案内プーリに順次巻架してゆき、最後に手前側のワイヤ巻取溝３４に２−３回巻き付けて解けないようにする。その際の巻付方向は、前述の如くワイヤ送り溝３２から巻き戻される方向と、ワイヤ巻取溝３４により巻き取る方向とを逆向きにする。
【００３１】
この状態で、ワイヤプーリ１４を図１に矢印で示す反時計廻りの方向に回すと、ワイヤ３０はワイヤ送り溝３２から送り出されると同時に、ワイヤ巻取溝３４に巻き取られる。この２つの溝３２、３４の直径が厳密に等しい場合には、送られる長さと巻き取られる長さが等しくなるので、ワイヤは途中で弛んだり、張り過ぎたりすることが防止される。
【００３２】
このワイヤプーリ１４の回転により、ワイヤ３０は第１案内プーリ１６と第２案内プーリ１８の間に位置する、放電加工領域に対応する切欠部１２Ａに供給されることになる。
【００３３】
又、ワイヤ送り溝３２から切欠部１２Ａ上に供給されるワイヤ３０は、直線移動が自由な張力発生プーリ２６と近接する第１案内プーリ１６との間で、少なくとも１回の往復巻架がされ、この状態で前記ばね２８による付勢力が摺動部材２４に作用することによって、ワイヤ３０に適度な張力が発生するようになっている。
【００３４】
以上のように、全体が比較的薄く且つ軽い平板１２の上に配置して構成されたワイヤ供給装置１０は、該平板１２ごと前記回転駆動装置４０に取付けられる。その際、回転駆動軸４４が、ワイヤプーリ１４の駆動孔３６に嵌挿されるようにすると共に、コーナーに設けたカセット位置合わせガイド４２Ｂが、平板１２のガイド孔１２Ｂに嵌入されるようにすることにより、ワイヤ供給装置１０を所定位置に正確に取付けることが可能となっている。
【００３５】
又、このように回転駆動軸３８を駆動孔３６に嵌合することにより、該駆動孔３６に形成されている凸状の回転止めキー（明示せず）と回転駆動軸４４に形成されている凹状のキー溝４４Ａとが係合して回転力が伝達され、ワイヤプーリ１４が所定の速度で回転するようになっている。このようにカセット式ワイヤ供給装置１０を回転駆動装置４０に装着した様子を図３に示す。
【００３６】
前記図２に示した回転駆動装置４０では、左側中央にある切欠部４２Ａを挟む位置に設置されたほぼ円柱状の２個のワイヤガイド４６、４８の間隔は、被加工物と干渉しない程度に狭い方が、ワイヤ位置が安定することから加工精度上好ましい。又、同じ理由で、ワイヤガイド４６、４８はしっかりと固定し、当然回転させないようにした方が良く、ワイヤ３０はその表面上を滑るようにする。ここでは、ワイヤ３０の滑り位置が安定するように、ワイヤガイド４６、４８の円柱外周面にワイヤの直径相当のワイヤ溝が彫ってある。
【００３７】
ワイヤガイド４６、４８を回転駆動装置４０側に設置してあるのは、基台４２の構造がしっかりしており、強固に固定できるためである。ワイヤ送り装置１０の側に設けてもよいが、平板１２は着脱を容易にするためにできるだけ薄く且つ軽くする方が良いことから、構造的に弱くなるので不向きである。
【００３８】
カセット式ワイヤ供給装置１０を回転駆動装置４０に装着し、被加工物を加工している様子を図４、図５に示す。平板１２の切欠部１２Ａに一致する駆動装置の基台４２の切欠部４２Ａをうまく利用して加工が進むようになっている。
【００３９】
以上詳述したように、本実施形態のカセット式ワイヤ供給装置１０によれば、平板１２上でワイヤ３０を張ることができるため、ワイヤ張り作業は容易となり、それ故に、切れ易い細いワイヤであっても問題無く、簡単に張ることができる。
【００４０】
又、張力の調整を平板上でできるため、所定の張力に決めた後、回転駆動装置に取り付けることが可能となる。
【００４１】
更に、径の異なるワイヤを張ったワイヤ供給装置を多数用意しておくことにより、被加工物の工程に応じてワイヤ交換しながら加工する作業が容易となり、ワイヤの張替え作業に要する時間を短縮することが可能となる。
【００４２】
同様に、ワイヤが切れた場合はカセットごと交換することができるため、交換作業を短時間で行なうことができるようになる。
【００４３】
なお、孔あけ加工を行なう場合は、通常の加工方法と同様に図６に示すように予め別の手段で小さな孔を開けておき、そこへワイヤ３０を通して同様にワイヤを張ることにより、加工することができる。
【００４４】
又、前記実施形態では、ワイヤの送出手段と巻取手段を同一のワイヤプーリ（回転体）で実現した例を示したが、それぞれ別な回転体で実現するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る実施形態のカセット式ワイヤ供給装置を示す斜視図
【図２】実施形態のワイヤ供給装置を装着する回転駆動装置を示す斜視図
【図３】実施形態のワイヤ供給装置と回転駆動装置の関係を示す概略断面図
【図４】実施形態のワイヤ供給装置を回転駆動装置に装着した状態を示す斜視図
【図５】実施形態のワイヤ供給装置を適用して板材を放電加工している様子を示す斜視図
【図６】実施形態のワイヤ供給装置を適用して円柱材を放電加工している様子を示す斜視図
【図７】実施形態のワイヤ供給装置を適用してくり抜き加工を行なっている様子を示す斜視図
【符号の説明】
【００４６】
１０…カセット式ワイヤ供給装置
１２…平板（基板）
１２Ａ…切欠部
１２Ｂ…ガイド孔
１４…ワイヤプーリ（回転体）
１６…第１案内プーリ
１８…第２案内プーリ
２０…第３案内プーリ
２２…直動ガイド
２４…摺動部材
２６…張力発生プーリ
２８…ばね
３０…ワイヤ
３２…ワイヤ送り溝（ワイヤ送出手段）
３４…ワイヤ巻取溝（ワイヤ巻取手段）
３６…駆動孔
４０…回転駆動装置
４２…基台
４４…回転駆動軸
４６、４８…ワイヤガイド
【図１】
2006043850.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006043850.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006043850.tif 000009