(57)【要約】【課題】      簡易な構造で、放電切断の作業効率を向上させた放電切断装置を提供することにある。【解決手段】  電極と被切断部材間の極間電圧を計測し、計測した極間電圧が所定値以下のときには、前記電極を後退させた後（Ｓ５）、前記電極の後退距離を計測し、計測した電極の後退距離が所定距離未満のときには、前記電極の後退を停止し（Ｓ７）、前記電極の後退を所定時間停止した後（Ｓ８）、前記電極の極間電圧を再度計測し、再度計測した極間電圧が前記所定値より大きいときには前記電極を前進させ、前記再度計測した極間電圧が前記所定値以下のときには前記電極をさらに後退させる（Ｓ９）ように制御することで、前記電極の後退距離を最小限に抑制し、前記被切断部材の放電加工時間を最小限にして、放電切断の作業効率を向上させた。【選択図】    図２
2006326728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と被切断部材間にアーク放電を発生させ、前記電極を前進させて、前記被切断部材を放電切断する放電切断装置であって、
前記電極による前記被切断部材の放電加工部位を連続的に前進させずに移動させる加工部位移動手段を有する
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載された放電切断装置であって、
前記加工部位移動手段により、前記電極と前記被切断部材間の極間電圧を計測し、計測した極間電圧が所定値以下のときには、前記電極を後退させた後、前記電極の後退距離を計測し、計測した電極の後退距離が所定距離未満のときには、前記電極の後退を停止し、前記電極の後退を所定時間停止した後、前記電極の極間電圧を再度計測し、再度計測した極間電圧が前記所定値より大きいときには前記電極を前進させ、前記再度計測した極間電圧が前記所定値以下のときには前記電極をさらに後退させるように制御する
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された放電切断装置であって、
前記加工部位移動手段により、前記電極を振動させる
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載された放電切断装置であって、
前記加工部位移動手段により、前記被切断部材の放電加工部位に向けて液体を噴射させる
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載された放電切断装置であって、
前記電極が平板形状である
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載された放電切断装置であって、
前記電極がＵ字型形状であり、その端部を支点にして回転駆動する
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項７】
請求項６に記載された放電切断装置であって、
前記電極により放電加工されてなる部材を支持する部材支持具を有する
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項８】
請求項７に記載された放電切断装置であって、
前記部材支持具は突起部を有する
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項９】
請求項７に記載された放電切断装置であって、
前記部材支持具は、平板を屈曲して形成されたＵ字型形状である
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された放電切断装置であって、
前記部材支持具の屈曲した部位に穴が形成される
ことを特徴とする放電切断装置。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０の何れかに記載された放電切断装置であって、
前記部材支持具と前記電極とを伸縮部材により連結する
ことを特徴とする放電切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電切断は、アーク放電加工を応用した切断方法である。この放電加工の原理は、油や水などの液体中で数１０〜数１００Ｖの電圧を加えて通電した電極をワーク（被切断部材）に近づけていき、数μｍ〜数１０μｍの微小な距離まで近づくと、その最も近接した部位にてアーク放電が始まる。通常、１秒間に数千回以上のアーク放電を発生させており、この時のミクロ的に爆発するアーク放電電流の熱的な作用により生ずる多数の放電痕の累積によって加工は行われている。
【０００３】
前述したように、放電加工は短間隙での短いアーク放電によって行われるため、電流さえ流れる材料であれば、どんなに堅いものでも軟らかい材料と大差なく加工することができる。
【０００４】
このため、このような放電加工の特性を利用した放電切断は、加工反力の少ない切断方法として用いられることが多い。
【０００５】
例えば、図１４に示すように、人が支持できず、基礎部１０３に一方の端部１０４ａが片持ち支持された平板状の被切断部材１０４を放電切断する場合には、駆動装置１０２に取り付けられた平板状の電極１０１に電圧を加え、この電極１０１を垂直に降下させ（前進させ）、電極１０１を被切断部材１０４に近づかせて、電極１０１と被切断部材１０４間にアーク放電を生じさせ、その熱により被切断部材１０４を放電切断している。
【０００６】
また、図１６に示すように、人が支持できず、基礎部１０３に一方の端部１０５ａが片持ち支持された断面Ｌ字形状の被切断部材１０５に対しても、上述した平板状の被切断部材１０４と同様に、駆動装置１０２に取り付けられた平板状の電極１０１に電圧を加え、この電極１０１を垂直に降下させ（前進させ）、電極１０１を被切断部材１０５に近づかせて、電極１０１と被切断部材１０５間にアーク放電を生じさせ、その熱により被切断部材１０５を放電切断している。
【０００７】
また、被切断部材をボート型に切り取るボートサンプリング方法では、図１７，１８に示すように、駆動装置１１２に取り付けられたＵ字型電極１１１に電圧を加え、被切断部材１１４から所定の距離を支点としてＵ字型電極１１１を旋回（回転駆動）させながら、Ｕ字型電極１１１を被切断部材１１４に近づかせて、Ｕ字型電極１１１と被切断部材１１４との間にアーク放電を生じさせ、その熱により被切断部材１１４を切断して、ボート型に切り取っている。
【０００８】
上述した従来の放電切断装置では、電極が被切断部材に近寄りすぎると短絡状態となり電流が直接被切断部材側に流れてしまい、連続したアーク放電状態とならない。そのため、通電した電極を駆動モータまたはアクチュエータ等の駆動装置により、電極と被切断部材とのクリアランスを常に所定の間隔よりも近づかないように、電極の位置を被切断部材に対して前進後退を繰り返しサーボ制御で微調整し、このアーク放電を連続的に発生するように制御している。すなわち、電極と被切断部材との間の極間電圧を測定し、測定した極間電圧が所定の閾値以下の場合には、前記電極を後退させ、前記測定した極間電圧が前記閾値より大きい場合には、前記電極を後退させている。
【０００９】
上述したクリアランスに応じて電極を制御する制御フローは、通常、電極と被切断部材間の極間電圧を所定の時間毎に検出し、検出した極間電圧に応じて、電極の位置を制御する方式のものであり、電極の駆動部を制御し前進と後退の切替えを行って、切断加工を行っている。
【００１０】
特許文献１には、人が支持できない被切断物を容易に切断する水中切断方法及び装置が記載されている。この放電切断方法及び装置では、被切断部材の切断対象箇所を開閉可能なボックスにより包囲して、放電切断電極により水中切断し、このとき発生する生成物を過熱水ジェット供給ノズルからの加圧水ジェットにより切断部から除去し、除去した生成物をボックス内の水とともに吸引して回収している。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２６０２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来の放電切断装置では、被切断部材を放電切断する作業時間が長くなって、放電切断の作業効率を悪化させてしまう、という課題がある。すなわち、図１５に示すように、放電切断を進めていくと、被切断部材１０４の片持ち支持されてない端部１０４ｂ側が上昇する現象が生じる。これにより、電極１０１による被切断部材１０４の加工部位と電極１０１とが近接して、極間電圧が閾値以下となり、電極１０１が被切断部材１０４の切断開始位置まで後退し、前記放電切断開始位置から被切断部材１０４を放電加工することとなる。前記現象は、被切断部材１０４の放電切断の完了に近づいていくと常に生じるので、電極１０１を前進させて被切断部材１０４の放電切断と、被切断部材１０４の端部１０４ｂの上昇による電極１０１の前記放電切断開始位置までの後退とが繰り返し行われることとなる。よって、被切断部材１０４を放電切断する作業時間が長くなって、放電切断の作業効率を悪化させてしまう、という課題がある。
【００１３】
また、図１６に示すような断面Ｌ字形状の被切断部材１０５であっても、平板状の被切断部材１０４と同様に、放電切断を進めていくと、被切断部材１０５の端部１０５ｂ側が上昇する現象が生じるため、被切断部材１０５を放電切断する作業時間が長くなって、放電切断の作業効率を悪化させてしまう、という課題がある。
【００１４】
また、図１７，１８に示すようなボートサンプリング方法であっても、放電切断を進めていくと、放電切断されてなる部材１１６の自重により、部材１１６における放電切断を開始した部位側の端部が下降する現象が生じる。これにより、電極１１１と放電切断されてなる部材１１６とが近接して、極間電圧が閾値以下となり、電極１１１が被切断部材１１４の切断開始位置まで後退し、前記切断開始位置から被切断部材１１４を放電加工することとなる。前記現象は、被切断部材１１４の放電切断の完了に近づいていくと常に生じるので、電極１１１を前進させて被切断部材１１４の放電切断と、放電切断されてなる部材１１６の下降による電極１１１の前記切断開始位置までの後退とが繰り返し行われることとなる。よって、被切断部材１１４を放電切断する作業時間が長くなって、放電切断の作業効率を悪化させてしまう、という課題がある。
【００１５】
特許文献１に記載の水中切断方法及び装置では、過熱水ジェット供給ノズルからの加圧水ジェットにより被切断部材から水中切断時に発生する生成物を除去すると共に、被切断部材の片持ち支持されていない端部側がボックスの被切断部材クランプ部に取り付けられたスポンジにより支持されるため、人が支持できない被切断物を容易に切断することができるものの、装置自体が複雑な構造になってしまう、という問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、簡易な構造で、放電切断の作業効率を向上させた放電切断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】
【００１７】
上述した課題を解決する第１の発明に係る放電切断装置は、電極と被切断部材間にアーク放電を発生させ、前記電極を前進させて、前記被切断部材を放電切断する放電切断装置であって、前記電極による前記被切断部材の放電加工部位を連続的に前進させずに移動させる加工部位移動手段を有することを特徴とする。
【００１８】
上述した課題を解決する第２の発明に係る放電切断装置は、第１の発明に記載された放電切断装置であって、前記近接部位移動手段により、前記電極と前記被切断部材間の極間電圧を計測し、計測した極間電圧が所定値以下のときには、前記電極を後退させた後、前記電極の後退距離を計測し、計測した電極の後退距離が所定距離未満のときには、前記電極の後退を停止し、前記電極の後退を所定時間停止した後、前記電極の極間電圧を再度計測し、再度計測した極間電圧が前記所定値より大きいときには前記電極を前進させ、前記再度計測した極間電圧が前記所定値以下のときには前記電極をさらに後退させるように制御することを特徴とする。
【００１９】
上述した課題を解決する第３の発明に係る放電切断装置は、第１または第２の発明に記載された放電切断装置であって、前記近接部位移動手段により、前記電極を振動させることを特徴とする。
【００２０】
上述した課題を解決する第４の発明に係る放電切断装置は、第１乃至第３の発明の何れかに記載された放電切断装置であって、前記近接部位移動手段により、前記被切断部材の放電加工部位に向けて液体を噴射させることを特徴とする。
【００２１】
上述した課題を解決する第５の発明に係る放電切断装置は、第１乃至第４の発明の何れかに記載された放電切断装置であって、前記電極が平板形状であることを特徴とする。
【００２２】
上述した課題を解決する第６の発明に係る放電切断装置は、第１乃至第４の発明の何れかに記載された放電切断装置であって、前記電極がＵ字型形状であり、その端部を支点にして回転駆動することを特徴とする。
【００２３】
上述した課題を解決する第７の発明に係る放電切断装置は、第６の発明に記載された放電切断装置であって、前記電極により放電加工されてなる部材を支持する部材支持具を有することを特徴とする。
【００２４】
上述した課題を解決する第８の発明に係る放電切断装置は、第７の発明に記載された放電切断装置であって、前記部材支持具は突起部を有することを特徴とする。
【００２５】
上述した課題を解決する第９の発明に係る放電切断装置は、第７の発明に記載された放電切断装置であって、前記部材支持具が、平板を屈曲して形成されたＵ字型形状であることを特徴とする。
【００２６】
上述した課題を解決する第１０の発明に係る放電切断装置は、第９の発明に記載された放電切断装置であって、前記部材支持具の屈曲した部位に穴が形成されることを特徴とする。
【００２７】
上述した課題を解決する第１１の発明に係る放電切断装置は、第７乃至第１０の発明の何れかに記載された放電切断装置であって、前記部材支持具と前記電極とを伸縮部材により連結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
第１の発明に係る放電切断装置によれば、電極による被切断部材の放電加工部位を連続的に前進させずに移動させることで、前記電極と前記被切断部材との近接部位が常に新しくなり、前記被切断部材の放電切断を連続して行うことができるので、放電切断の作業効率が向上する。また、簡易な構造であり、この装置の製造コストを抑制することができる。
【００２９】
第２の発明に係る放電切断装置によれば、第１の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、電極と被切断部材との極間電圧の閾値、及び電極の後退距離に基づいて前記電極の後退を終了させることとなり、前記電極の後退距離を最小限に抑制することができるので、前記被切断部材を放電切断する加工時間を最小限にすることができ、放電切断の作業効率がさらに向上する。
【００３０】
第３の発明に係る放電切断装置によれば、第１および第２の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、電極が振動して、前記電極と前記被切断部材との近接部位が常に新しくなり、前記電極による被切断部材の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率がさらに一層向上する。
【００３１】
第４の発明に係る放電切断装置によれば、第１乃至第３の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、被切断部材の放電加工部位に向けて液体を噴射させることで、前記液体により前記被切断部材の放電加工部位にて生成する放電屑を排出すると共に、前記液体の噴射圧力により前記電極及び前記被切断部材が振動して、前記電極と被切断部材との近接部位が常に新しくなり、前記被切断部材の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率がさらに一層向上する。
【００３２】
第５の発明に係る放電切断装置によれば、第１乃至第４の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、被切断部材を容易に放電切断することができる。
【００３３】
第６の発明に係る放電切断装置によれば、第１乃至第４の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、被切断部材からボート型の部材を容易に切断することができる。
【００３４】
第７の発明に係る放電切断装置によれば、第６の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、電極により放電加工されてなる部材の自重による下降を防ぎ、前記電極と前記部材との接触による極間電圧の低下を防ぐことができるので、前記電極の後退を防ぐことができ、放電切断の作業効率がさらに一層向上する。
【００３５】
第８の発明に係る放電切断装置によれば、第７の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、部材支持具自体が簡易な構造であり、その製造コストの増加を抑制することができる。
【００３６】
第９の発明に係る放電切断装置によれば、第７の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、部材支持具自体が簡易な構造であり、その製造コストの増加を抑制することができる。
【００３７】
第１０の発明に係る放電切断装置によれば、第９の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、被切断部材の放電加工部位に液体を噴射させることで、前記被切断部材が放電切断されて生じた放電屑を部材支持具の穴から排出することができ、前記電極と前記被切断部材との近接部位が常に新しい部位となり、アーク放電が活発になるので、放電切断の作業効率がさらに一層向上する。
【００３８】
第１１の発明に係る放電切断装置によれば、第７乃至第１０の発明に記載された放電切断装置と同様な作用効果を奏する他、電極の前進に伴って伸縮部材の収縮力が作用して、部材支持具が被切断部材の放電加工部位に移動し、前記電極により放電切断されてなる部材を支持して、前記部材の自重による下降を防ぐことができる。また、前記部材支持具を駆動させる機構自体が簡易な構造であり、その製造コストの増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に、本発明に係る放電切断装置を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１は、本発明の第１の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図であり、図１（ａ）にその正面、図１（ｂ）にその側面を示す。図２は、本発明の第１の実施例に係る放電切断装置が有する制御装置による電極の制御方法を示すフローチャートである。
【００４１】
図１に示すように、本発明の第１の実施例に係る放電切断装置１０は、平板形状の電極１と、電極１を駆動する駆動手段である駆動装置２と、駆動装置２を制御して、電極１による被切断部材４の放電加工部位を連続的に前進させずに移動させる加工部位移動手段である制御装置３とを有し、短時間でアーク放電を繰り返し発生させて熱を生じさせ、その熱により被切断部材４を切断する。ただし、この放電切断装置１０では、電極１と被切断部材４の放電加工部位との間の極間電圧が２ｍ秒毎に計測される。被切断部材４は、一方の端部４ａが基礎部５に支持される。電極１を上述したような形状にすることにより、被切断部材４を容易に放電切断することができる。
【００４２】
次に、本発明の第１の実施例に係る放電切断装置１０が有する制御装置３による電極１の制御方法を図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
（ステップＳ１）
放電切断装置（電極１を駆動する図示しないモータ）１０の電源をＯＮにし、ステップＳ２に進む。
【００４４】
（ステップＳ２）
計測した極間電圧により放電切断の実施可否を判定する。すなわち、前記極間電圧が設定値Ａ（例えば２０Ｖ〜２５Ｖ）より大きい場合には、放電切断を実施可能と判定し、ステップＳ３に進み、前記極間電圧が前記設定値Ａ以下の場合には、放電切断を実施不可能と判定し、ステップＳ５に進む。なお、設定値Ａは、被切断部材の特性などに応じて適宜変更可能である。
【００４５】
（ステップＳ３）
電極１と被切断部材４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材４を放電加工（切断）しつつ、その加工方向に向けて電極１を前進させる。電極１の前進は、被切断部材の特性により適宜設定可能であり、その前進速度を、例えば２ｍｍ／秒〜５ｍｍ／秒とする。続いて、ステップＳ４に進む。
【００４６】
（ステップＳ４）
放電切断の実施可否を再度判定する。すなわち、電極１と被切断部材４の極間電圧が設定値Ａより大きい場合には、ステップＳ３に戻り、被切断部材４を放電加工（切断）しつつ、その加工方向に向けて電極１を前進させ、前記極間電圧が設定値Ａ以下の場合には、ステップＳ５に進む。
【００４７】
（ステップＳ５）
電極１と被切断部材４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材４を放電加工しつつ、その加工方向の反対方向に向けて電極１を後退させる。電極１の後退は、被切断部材の特性により適宜設定可能であり、その後退速度を、例えば２ｍｍ／秒〜５ｍｍ／秒とする。続いて、ステップＳ６に進む。
【００４８】
（ステップＳ６）
電極１の後退距離を判定する。すなわち、電極１の後退距離を測定し、この後退距離が設定値Ｌ（例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度）より小さい場合には、ステップＳ７に進み、前記後退距離が設定値Ｌ以上の場合には、ステップＳ２に戻る。
【００４９】
（ステップＳ７）
電極１と被切断部材４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材４を放電加工しつつ、電極１の後退を停止し、ステップＳ８に進む。
【００５０】
（ステップＳ８）
制御装置３内に設けられた停止タイマ（図示せず）のカウントを開始し、所定時間、例えば１秒間、電極１の後退を停止した後、ステップＳ９に進む。
【００５１】
（ステップＳ９）
放電切断の実施可否を判定する。すなわち、電極１と被切断部材４の極間電圧が設定値Ａより大きい場合には、ステップＳ３に戻り、被切断部材４を放電加工（切断）しつつ、その加工方向に向けて電極１を前進させ、前記極間電圧が設定値Ａ以下の場合には、ステップＳ５に戻り、電極１と被切断部材４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材４を放電加工しつつ、その加工方向の反対方向に向けて電極１を後退させる。
【００５２】
上述した制御フローは、被切断部材が切断されるまで、繰り返し行われる。なお、電極１が後退中であるとき、および電極１が停止中であるときにも、電極１に所定の電圧がかけられており、継続して被切断部材４の放電加工が行われる。
【００５３】
したがって、本発明の第１の実施例に係る放電切断装置１０によれば、電極１の後退の終了を、極間電圧の閾値、及び電極１の後退距離に基づいて判定するようにしたことにより、電極１の後退距離を最小限に抑制することができ、放電加工時間を最小限にすることができるので、放電切断の作業効率が向上する。また、簡易な構造であり、この装置の製造コストの増加を抑制することができる。
【実施例２】
【００５４】
以下に、本発明の第２の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。
【００５５】
図３は、本発明の第２の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図であり、図３（ａ）にその正面、図３（ｂ）にその側面を示す。ただし、本発明の第２の実施例に係る放電切断装置は、上述した第１の実施例に係る放電切断装置と同様な構成を有しており、同じ構成には同符号を付記し、その説明を省略する。
【００５６】
本発明の第２の実施例に係る放電切断装置２０は、図３に示すように、平板状の電極１と、電極１を駆動する駆動装置２との間に、電極１による被切断部材４の放電加工部位を連続的に前進させずに移動させる加工部位移動手段であるオシレート機構２１を有し、短時間でアーク放電を繰り返し発生させて熱を生じさせ、その熱により被切断部材４を切断する。この放電切断装置２０では、オシレート機構２１により、正面から見て左右方向（電極１による放電加工方向と一致する方向）に電極１をオシレート（振動）させる。
【００５７】
したがって、本発明の第２の実施例に係る放電切断装置２０によれば、オシレート機構２１を設けたことで、電極１が振動して、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなり、電極１による被切断部材４の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率が向上する。さらに、オシレート機構２１自体が簡易な構造であり、この装置の製造コストを抑制することができる。
【００５８】
なお、上記では、電極１を左右方向に駆動するオシレート機構２１を備えた放電切断装置２０を用いて説明したが、この放電切断装置２０と上述した第１の実施例に係る放電切断装置が有する制御装置とを組み合わせるようにしても良い。このような放電切断装置によれば、第１および第２の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。
【実施例３】
【００５９】
以下に、本発明の第３の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。
【００６０】
図４は、本発明の第３の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図であり、図４（ａ）にその正面、図４（ｂ）にその側面を示す。ただし、本発明の第３の実施例に係る放電切断装置は、上述した第１の実施例に係る放電切断装置と同様な構成を有しており、同じ構成には同符号を付記し、その説明を省略する。
【００６１】
本発明の第３の実施例に係る放電切断装置３０は、図４に示すように、平板状の電極１と、電極１を駆動する駆動装置２との間に、電極１による被切断部材４の放電加工部位を連続的に前進させずに移動させる加工部位移動手段である振動機構３１を有し、短時間でアーク放電を繰り返し発生させて熱を生じさせ、その熱により被切断部材４を切断する。この放電切断装置３０では、振動機構３１により、正面から見て左右方向（電極１による放電加工方向と一致する方向）、および前後方向（電極１による放電加工方向と交わる方向）など被切断部材４の面方向に電極１を振動させる。
【００６２】
したがって、本発明の第３の実施例に係る放電切断装置３０によれば、振動機構３１を設けたことで、電極１が振動して、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなり、電極１による被切断部材４の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率が向上する。さらに、振動機構３１自体が簡易な構造であり、この装置の製造コストを抑制することができる。
【００６３】
なお、上記では、電極１を振動させる振動機構３１を備えた放電切断装置３０を用いて説明したが、この放電切断装置３０と上述した第１の実施例に係る放電切断装置が有する制御装置とを組み合わせても良い。このような放電切断装置によれば、第１および第３の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。
【実施例４】
【００６４】
以下に、本発明の第４の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。
【００６５】
図５は、本発明の第４の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図であり、図５（ａ）にその正面、図５（ｂ）にその側面を示す。ただし、本発明の第４の実施例に係る放電切断装置は、上述した第１の実施例に係る放電切断装置と同様な構成を有しており、同じ構成には同符号を付記し、その説明を省略する。
【００６６】
本発明の第４の実施例に係る放電切断装置４０は、平板状の電極１の近傍に配置され、電極１による被切断部材４の放電加工部位に向けて、水や油などの液体を噴射する液体噴射ノズル（加工部位移動手段）４１を有する。液体噴射ノズル４１から噴射された液体によって、前記放電加工部位にて生成する放電屑が排出されて、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなる。また、前記液体の噴射圧力により電極１及び被切断部材４が振動して、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなる。
【００６７】
したがって、本発明の第４の実施例に係る放電切断装置４０によれば、液体噴射ノズル４１を設けたことで、液体噴射ノズル４１から噴射された液体により、前記放電加工部位にて生成する放電屑を排出し、前記液体の噴射圧力により、電極１及び被切断部材４が振動する。その結果、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなり、電極１による被切断部材４の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率が向上する。また、液体噴射ノズル４１自体が簡易な構造であり、この装置の製造コストを抑制することができる。
【００６８】
なお、上記では、電極１による被切断部材４の放電加工部位に液体を噴射する液体噴射ノズル４１を備えた放電切断装置４０を用いて説明したが、この放電切断装置４０と上述した第１の実施例に係る放電切断装置が有する制御装置とを組み合わせても良い。このような放電切断装置によれば、第１および第４の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。
【実施例５】
【００６９】
以下に、本発明の第５の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。
【００７０】
図６は、本発明の第５の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図であり、図６（ａ）にその正面、図６（ｂ）にその側面を示す。ただし、本発明の第５の実施例に係る放電切断装置は、上述した第１，２，３，４の実施例に係る放電切断装置と同様な構成を有しており、同じ構成には同符号を付記し、その説明を省略する。
【００７１】
本発明の第５の実施例に係る放電切断装置５０は、平板状の電極１と、電極１を駆動する駆動装置２との間に配置され、電極１をオシレートするオシレート機構２１と、オシレート機構２１と電極１との間に配置され、電極１を振動させる振動機構３１と、電極１の近傍に配置され、電極１による放電加工部位に向けて液体が噴射される液体噴射ノズル４１とを有する。この放電切断装置５０では、電極１がオシレート機構２１、振動機構３１、液体噴射ノズル４１から噴射される液体の噴射圧力により、電極１及び被切断部材４が振動して、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなる。さらに、液体噴射ノズル４１からの液体により、前記放電加工部位にて生成する放電屑が排出されて、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなる。
【００７２】
したがって、本発明の第５の実施例に係る放電切断装置５０によれば、オシレート機構２１、振動機構３１、液体噴射ノズル４１を設けたことで、オシレート機構２１、振動機構３１、液体噴射ノズル４１から噴射される液体の噴射圧力により、電極１及び被切断部材４が振動して、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなり、電極１による被切断部材４の放電加工部位が強制的に移動する。そのうえ、液体噴射ノズル４１からの液体により、前記放電加工部位にて生成する放電屑が排出される。その結果、電極１と被切断部材４との近接部位が常に新しくなり、被切断部材４の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率が向上する。また、オシレート機構２１、振動機構３１、及び液体噴射ノズル４１自体が簡易な構造であり、この装置の製造コストを抑制することができる。
【実施例６】
【００７３】
以下に、本発明の第６の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。
【００７４】
図７は、本発明の第６の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の切断中の状態を示す図であり、図７（ａ）にその正面、図７（ｂ）にその側面を示す。図８には、本発明の第６の実施例に係る放電切断装置が有する制御装置による電極の制御方法を示すフローチャートである。
【００７５】
図７に示すように、本発明の第６の実施例に係る放電切断装置６０は、Ｕ字型形状の電極６１と、被切断部材６４から所定の位置にて、Ｕ字状の電極６１の端部を支点にして回転（旋回）駆動する回転駆動手段である回転駆動装置６２と、回転駆動装置６２を制御して、電極６１による被切断部材６４の放電加工部位を連続的に旋回前進させずに移動させる加工部位移動手段であるＵ字電極制御装置６３とを有し、短時間でアーク放電を繰り返し発生させて熱を生じさせ、その熱により被切断部材６４をボード型に切断する。ただし、この放電切断装置６０では、電極６１と被切断部材６４の放電加工部位との間の極間電圧が２ｍ秒毎に計測され、電極６１の角度位置は、２ｍ秒毎に計測される。電極６１を上述したような形状にしたことにより、被切断部材６４からボート型の部材を容易に切断することができる。
【００７６】
次に、本発明の第６の実施例に係る放電切断装置６０が有するＵ字電極制御装置６３による電極６１の制御方法を図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
（ステップＳ１１）
放電切断装置（電極６１を駆動する図示しないモータ）６０の電源をＯＮにし、ステップＳ１２に進む。
【００７８】
（ステップＳ１２）
計測した極間電圧により放電切断の実施可否を判定する。すなわち、前記極間電圧が設定値Ａ（例えば２０Ｖ〜２５Ｖ）より大きい場合には、放電切断を実施可能と判定し、ステップＳ１３に進み、前記極間電圧が前記設定値Ａ以下の場合には、放電切断を実施不可能と判定し、ステップＳ１５に進む。なお、設定値Ａは、被切断部材の特性などに応じて適宜変更可能である。
【００７９】
（ステップＳ１３）
電極６１と被切断部材６４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材６４を放電加工（切断）しつつ、その加工方向に向けて電極６１を旋回前進させる。電極６１の前進は、被切断部材の特性により適宜設定可能であり、その前進速度を、例えば２ｍｍ／秒〜５ｍｍ／秒とする。続いて、ステップＳ６４に進む。
【００８０】
（ステップＳ１４）
放電切断の実施可否を再度判定する。すなわち、電極６１と被切断部材６４の極間電圧が設定値Ａより大きい場合には、ステップＳ３に戻り、被切断部材６４を放電加工（切断）しつつ、その加工方向に向けて電極６１を旋回前進させ、前記極間電圧が設定値Ａ以下の場合には、ステップＳ１５に進む。
【００８１】
（ステップＳ１５）
電極６１と被切断部材６４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材６４を放電加工しつつ、その加工方向の反対方向に向けて電極６１を旋回後退させる。電極６１の後退は、被切断部材の特性により適宜設定可能であり、その後退速度を、例えば２ｍｍ／秒〜５ｍｍ／秒とする。続いて、ステップＳ１６に進む。
【００８２】
（ステップＳ１６）
電極６１の後退距離を判定する。すなわち、電極６１の後退距離を測定し、この後退距離が設定値Ｌ（例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度）より小さい場合には、ステップＳ１７に進み、前記後退距離が設定値Ｌ以上の場合には、ステップＳ１２に戻る。
【００８３】
（ステップＳ１７）
電極６１と被切断部材６４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材６４を放電加工しつつ、電極６１の旋回後退を停止し、ステップＳ１８に進む。
【００８４】
（ステップＳ１８）
制御装置６３内に設けられた停止タイマ（図示せず）のカウントを開始し、所定時間、例えば１秒間、電極６１の後退を停止した後、ステップＳ１９に進む。
【００８５】
（ステップＳ１９）
放電切断の実施可否を判定する。すなわち、電極６１と被切断部材６４の極間電圧が設定値Ａより大きい場合には、ステップＳ１３に戻り、被切断部材６４を放電加工（切断）しつつ、その加工方向に向けて電極６１を旋回前進させ、前記極間電圧が設定値Ａ以下の場合には、ステップＳ１５に戻り、電極６１と被切断部材６４との間に、短時間のアーク放電を繰り返し発生させて、被切断部材６４を放電加工しつつ、その加工方向の反対方向に向けて電極６１を旋回後退させる。
【００８６】
上述した制御フローは、被切断部材６４が切断されるまで、繰り返し行われる。なお、電極６１が旋回後退中であるとき、および電極６１が停止中であるときにも、電極６１に所定の電圧がかけられており、継続して被切断部材６４の放電加工が行われる。
【００８７】
したがって、本発明の第６の実施例に係る放電切断装置６０によれば、電極６１の旋回後退の終了を、極間電圧の閾値、及び電極６１の後退距離に基づいて判定するようにしたことにより、電極６１の後退距離を最小限に抑制することができ、放電加工時間を最小限にすることができるので、放電切断の作業効率が向上する。また、簡易な構造であり、この装置の製造コストを抑制することができる。
【００８８】
なお、上記では、Ｕ字型電極６１を制御するＵ字電極制御装置６３を備えた放電切断装置６０を用いて説明したが、この放電切断装置６０と上述した第３の実施例に係る放電切断装置が有する振動機構とを組み合わせても良い。このような放電切断装置によれば、第３および第６の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。また、この放電切断装置６０と上述した第４の実施例に係る放電切断装置が有する液体噴射ノズルとを組み合わせても良い。このような放電切断装置によれば、第４および第６の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。
【実施例７】
【００８９】
以下に、本発明の第７の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。
【００９０】
図９は、本発明の第７の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図であり、図９（ａ）にその側面、図９（ｂ）にその正面を示す。図１０は、本発明の第７の実施例に係る放電切断装置により被切断部材を加工中の状態を示す斜視図である。ただし、本発明の第７の実施例に係る放電切断装置は、上述した第６の実施例に係る放電切断装置と同様な構成を有しており、同じ構成には同符号を付記し、その説明を省略する。
【００９１】
本発明の第７の実施例に係る放電切断装置７０は、図９，１０に示すように、電極６１により放電加工されてなる部材７４を支持する部材支持具７１と、液体７３を噴射する液体噴射ノズル７２とを有する。部材支持具７１の先端には、突起部７１ａが形成される。電極６１による被切断部材６４の放電切断加工が進行すると、部材支持具７１は旋回前進して、電極６１により放電切断加工されてなる被切断部材６４の放電加工部位６４ａに、部材支持具７１の突起部７１ａが差し込まれて、部材７４が支持される。液体噴射ノズル６１から噴射された液体７３によって、放電加工部位６４ａにて生成する放電屑が排出されて、電極６１と被切断部材６４との近接部位が常に新しくなる。また、液体７３の噴射圧力により電極６１及び被切断部材６４が振動して、電極６１と被切断部材６４との近接部位が常に新しくなる。
【００９２】
したがって、本発明の第７の実施例に係る放電切断装置７０によれば、部材支持具７１を設けたことで、電極６１により放電加工されてなる部材７４の自重による下降を防ぎ、電極６１と部材７４との接触による極間電圧の低下を防ぐことができるので、電極６１の後退を防ぐことができ、放電切断の作業効率が向上する。また、液体噴射ノズル７２を設けたことで、液体噴射ノズル７２から噴射された液体７３により、放電加工部位６４ａにて生成する放電屑を排出し、液体７３の噴射圧力により、電極６１及び被切断部材６４が振動する。その結果、電極６１と被切断部材６４との近接部位が常に新しくなり、被切断部材６４の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率が向上する。また、部材支持具７１、及び液体噴射ノズル７２自体が簡易な構造であり、その製造コストの増加を抑制することができる。
【００９３】
なお、上記では、先端に突起部７１ａを有する部材支持具７１を備えた放電切断装置７０を用いて説明したが、この放電切断装置７０と上述した第６の実施例に係る放電切断装置が有するＵ字電極制御装置とを組み合わせても良い。このような放電切断装置によれば、第６および第７の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。
【実施例８】
【００９４】
以下に、本発明の第８の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。ただし、本発明の第８の実施例に係る放電切断装置は、上述した第７の実施例に係る放電切断装置が有する部材支持具の形状を変えたものであり、それ以外の構成は同じである。よって、第７の実施例に係る放電切断装置と同じ部材には、同一符号を付記し、その説明を省略する。
【００９５】
図１１は、本発明の第８の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図であり、図１１（ａ）にその側面、図１１（ｂ）にその正面を示す。図１２は、本発明の第８の実施例に係る放電切断装置が有する部材支持具の斜視図である。
【００９６】
本発明の第８の実施例に係る放電切断装置８０は、図１１，１２に示すように、平板をＵ字状に屈曲して形成されたＵ字型形状の部材支持具８１を有し、この部材支持具８１の屈曲した部位には、穴８１ａが形成される。ただし、Ｕ字型形状の部材支持具８１における一方の端部８１ｂ側は、その他方の端部８１ｃ側と比べて厚く形成される。液体噴射装置７２から噴射された液体７３は、部材支持具８１の穴８１ａから電極６１により放電切断加工されてなる被切断部材６４の放電加工部位６４ａ内に入り込み、放電加工部位６４ａ内に生成した放電屑が部材支持具８１の穴８１ａを通って排出される。液体７３の噴射圧力により、電極６１及び被切断部材６４が振動して、電極６１と被切断部材６４との近接部位が常に新しくなる。
【００９７】
したがって、本発明の第８の実施例に係る放電切断装置８０によれば、Ｕ字型形状の部材支持具８１に穴７１ａを形成したことで、液体噴射ノズル７２から噴射された液体７３が部材支持具８１の穴８１ａから被切断部材６４の放電加工部位６４ａ内に入り込み、放電加工部位６４ａ内に生成した放電屑が部材支持具８１の穴８１ａを通って排出され、液体７３の噴射圧力により、電極６１及び被切断部材６４が振動する。その結果、電極６１と被切断部材６４との近接部位が常に新しくなり、被切断部材６４の放電加工部位が強制的に移動するので、アーク放電が活発になり、放電切断の作業効率が向上する。また、部材支持具８１自体が簡易な構造であり、その製造コストの増加を抑制することができる。
【００９８】
なお、上記では、穴８１ａが形成された部材支持具８１を備えた放電切断装置８０を用いて説明したが、この放電切断装置８０と上述した第６の実施例に係る放電切断装置が有するＵ字電極制御機構とを組み合わせても良い。このような放電切断装置によれば、第６および第８の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。
【実施例９】
【００９９】
以下に、本発明の第９の実施例に係る放電切断装置について、図を用いて具体的に説明する。ただし、本発明の第９の実施例に係る放電切断装置は、上述した第８の実施例に係る放電切断装置が有する部材支持具の駆動手段を変えたものであり、それ以外の構成は同じである。よって、第８の実施例に係る放電切断装置と同じ部材には、同一符号を付記し、その説明を省略する。
【０１００】
図１３は、本発明の第９の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す側面図である。
【０１０１】
本発明の第９の実施例に係る放電切断装置９０は、図１３に示すように、Ｕ字型電極６１と部材支持具８１とを連結する伸縮部材であるバネ９２を有する。このようなバネ９２を有することにより、電極６１による被切断部材６４の放電切断加工が進行すると、電極６１の旋回前進に伴って伸びたバネ９２の収縮力が作用して、部材支持具８１が被切断部材６４の放電加工部位６４ａに移動する。よって、部材支持具８１によりボート型の部材７４が支持され、この部材７４の自重による下降を防ぐことができる。
【０１０２】
したがって、本発明の第８の実施例に係る放電切断装置９０によれば、電極６１と部材支持具８１とを連結するバネ９２を設けたことで、電極６１の前進に伴ってバネ９２の収縮力が作用して、部材支持具８１が被切断部材６４の放電加工部位６４ａに移動し、電極６１により放電切断されてなる部材７４を支持して、部材７４の自重による下降を防ぐことができる。また、バネ９２自体が簡易な構造であり、その製造コストの増加を抑制することができる。
【０１０３】
なお、上記では、電極６１と部材支持具８１とを連結するバネ９２を有する放電切断装置９０を用いて説明したが、この放電切断装置と上述した第６の実施例に係る放電切断装置が有するＵ字電極制御装置とを組み合わせても良い。このような放電切断装置によれば、第６および第８の実施例に係る放電切断装置と同様な作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、放電切断装置に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る放電切断装置が有する制御装置による電極の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図７】本発明の第６の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施例に係る放電切断装置が有する制御装置による電極の制御方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第７の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図１０】本発明の第７の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第８の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す図である。
【図１２】本発明の第８の実施例に係る放電切断装置が有する部材支持具の斜視図である。
【図１３】本発明の第９の実施例に係る放電切断装置による被切断部材の加工中の状態を示す側面図である。
【図１４】従来の放電切断装置の一例を示す概略図である。
【図１５】図１４における囲み線ＸＶの拡大図である。
【図１６】従来の放電切断装置の他の一例を示す概略図である。
【図１７】従来の放電切断装置のさらに他の一例を示す概略図である。
【図１８】従来の放電切断装置のさらに他の一例の斜視図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１      電極
２      駆動装置
３      制御装置
４      被切断部材
１０    放電切断装置
【図１】
2006326728.tif 000003
【図２】
2006326728.tif 000004
【図３】
2006326728.tif 000005
【図４】
2006326728.tif 000006
【図５】
2006326728.tif 000007
【図６】
2006326728.tif 000008
【図７】
2006326728.tif 000009
【図８】
2006326728.tif 000010
【図９】
2006326728.tif 000011
【図１０】
2006326728.tif 000012
【図１１】
2006326728.tif 000013
【図１２】
2006326728.tif 000014
【図１３】
2006326728.tif 000015
【図１４】
2006326728.tif 000016
【図１５】
2006326728.tif 000017
【図１６】
2006326728.tif 000018
【図１７】
2006326728.tif 000019
【図１８】
2006326728.tif 000020