(57)【要約】【課題】電極管の感知、測量、交換、記憶ならびに電極管ガイドの選択ができ、異なる厚みまたは直径の加工物の自動連続加工を行うことができる計算機数値制御細穴放電加工機を提供する。【解決手段】計算機数値制御細穴放電加工機は、電極管感知２または電極管測定３のシステムを含み、同一の加工電極管で同直径の細穴を二つ以上開ける作業を連続して自動的に行う。さらに、加工電極管自動交換方法４により、同直径の細穴を二つ以上連続加工し、完全な連続自動加工を行う。また、電極管ガイド選択装置５を含み、異なる直径の細穴に対しても完全な連続自動加工を行い、細穴放電加工は完全な自動化作業となる。【選択図】　図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電極管と、Ｚ軸とを備え、
前記電極管の加工前長さをＬ０と設定し、前記Ｚ軸および前記電極管が下降し、加工物に接近して放電加工を開始したとき、または前記加工物の表面にある加工液面に接触したとき、または予め前記加工物に蓋した加工液に接触したときのいずれかのＺ軸位置を助変数Ｌ１と記憶し、細穴加工を完了して微弱な非加工電流に切り替わり、前記電極管を前記加工物または前記加工物下の物体に接触させ、前記Ｚ軸および前記電極管が上昇して前記加工物または前記加工液面から離れたときのＺ軸位置を助変数Ｌ２として測定記録し、前記Ｌ１および前記Ｌ２の差により前記電極管の消耗長さＬ３＝Ｌ２−Ｌ１を求め、前記Ｌ３と前記電極管の加工前長さＬ０との差により前記電極管の加工後の残存長さを求めることを特徴とする計算機数値制御細穴放電加工機。
【請求項２】
Ｘ軸と、Ｙ軸と、Ｚ軸と、Ｃ軸と、加工に使用される電極管を記憶する複数の電極管レジストデバイスとを備え、
前記Ｘ軸または前記Ｙ軸によって前記Ｃ軸をテーブル区域から前記電極管レジストデバイスの上方へ移動させ、前記Ｚ軸の垂直運動および前記Ｃ軸の正回転または反回転によって前記電極管を取り出し、または前記電極管レジストデバイスへ戻し、前記電極管を自動交換することを特徴とする計算機数値制御細穴放電加工機。
【請求項３】
電極管収容器を備え、
前記電極管収容器は、Ｃ軸にあわせて取り付けられ、電極管収容器に電極管を有し、前記Ｃ軸の正回転または反回転、ならびに電極管収容器にある弾性部品により、前記Ｃ軸が前記電極管を取り付けまたは取り外しをする際に発生する長さの変化を吸収することを特徴とする計算機数値制御細穴放電加工機。
【請求項４】
電極管ガイド選択装置を備え、
前記電極管ガイド選択装置は、パルスコーダと、モータと、回転盤と、ガイドを含むガイドユニットとを有し、前記モータは前記回転盤を伝動し、前記ガイドユニットに前記回転盤が固定され、前記パルスコーダは前記回転盤または前記モータの回転角度を計数し、前記回転盤の回転ならびに所定の位置での停止を自動制御し、前記ガイドを必要な規格のガイドまで回転させ、Ｃ軸の軸中心に合わせることを特徴とする計算機数値制御細穴放電加工機。
【請求項５】
前記ガイドユニットは、ガイドホルダを有し、そのガイドホルダは複数の溝とセットねじとを有し、そのセットねじで前記溝の隙間が変更され、前記ガイドユニットの垂直角度が微調整されることを特徴とする請求項４記載の計算機数値制御細穴放電加工機。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、計算機数値制御（ＣＮＣ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、「計算機数値制御」を「ＣＮＣ」という）細穴放電加工機に関し、特に細穴放電加工作業の電極管の感知、測量、交換、記憶ならびに電極管ガイドの選択ができ、異なる厚みまたは異なる直径の加工物の連続加工に対して全自動作業を行うことができるＣＮＣ細穴放電加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
背景：定義（図１１参照）
電気系統とは、放電加工機の部品加工に対して出力する電流の各条件を指し、電流の大小、パルス波形を含む。
電極管Ｐは、細管で、一般には青銅管であり、空洞の中に加工液を入れる。
Ｘ軸（Ｘ）およびＹ軸（Ｙ）は、電極管（Ｐ）の加工物上での加工位置を調整する。
【０００３】
Ｚ軸（Ｚ）は、Ｗ軸（Ｗ）上に設置し、サーボによってＷ軸（Ｗ）の上下移動を制御する。
Ｃ軸（Ｃ）は、Ｚ軸（Ｚ）上に設置し、電極管Ｐをクランプして回転する。
Ｗ軸（Ｗ）は、Ｘ軸（Ｘ）およびＹ軸（Ｙ）が調整する機頭（マシンヘッド）で、Ｚ軸を作業開始位置に移す。
【０００４】
ガイドＧは、Ｗ軸（Ｗ）下方に設置し、電極管Ｐの差し込みを導き、正確な位置を保持する。
細穴放電加工：電極管ＰはＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）にクランピングされ、Ｗ軸（Ｗ）をＸ軸（Ｘ）およびＹ軸（Ｙ）で被加工物の加工位置まで移動し、Ｗ軸（Ｗ）のガイドＧを被加工物に対して適度な高さまで移動し、かつ電極管ＰをガイドＧに差し込み、Ｃ軸（Ｃ）を始動して電極管Ｐを回転し、加工液を供給し、Ｚ軸（Ｚ）をサーボによって制御して上下移動させ、部品に対して細く深い貫通穴を貫設することによって放電加工する。
【０００５】
細穴放電加工の応用：コンピュータのハード製造における金型、航空機エンジンのターボ翼、注射針またはその他の特殊医療器材など、これらの加工物は加工中のミスは許されない。このことからも全面的な自動化生産が望まれるのであるが、今日ある細穴放電加工機はそのような要求を満たせずにいる。
その他の制限：前述の航空機の部品の精密度および安全性に対する要求は高く、一致性が安定していることから、ＣＮＣ制御を使用する方法だけがそれに応えることができる。それによって、いくつもの国が航空機の部品を加工過程中（即ち加工開始から完了まで）操作者が加工機械に触れることを禁止すると法律で規定しており、多くの精密器具がある生産工場でもそのように要求されたり、また自動化が要求されている。
【０００６】
全ての機械の加工動作は、全ての加工物の一致性を確保するために、全自動で加工完了されなければならないので、機械の加工動作の制御は全てＣＮＣによらなければならない。
従来の電極管の特性：
（１）電極管は、元来剛性が悪く、差があり過ぎ、小さい直径のものは剛性が特に悪い。
（２）電極管の材質は銅合金が主で、表面の光沢の差は大きく、新しい電極管の光輝度はよいが、加工（使用）すると黒くなってしまう。
（３）電極管の加工消耗は一定でなく、仮に完全に同じ加工条件下であっても（全ての電気システム、電極、加工物材質、直径および深さ方向の加工など）、毎回電極管の加工消耗は同じでない。
【０００７】
従来のＣＮＣ細穴放電加工機の作業工程：ほぼまず操作者の手によって、「準備動作」を行い、それから機械のサーボコントロールシステム（Ｓｅｒｖｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）によって加工操作を行い、一穴の「準備動作」に平均３〜５分を要する。もし異なる直径のガイドに交換する場合には、時間がさらにかかる。一穴のサーボ制御操作による放電加工時間は、約３０秒〜６０秒必要である（例として、加工物として２５ｍｍ厚の合金銅に直径１ｍｍの穴を明けるには、加工速度が１ｍｍ／ｓｅｃで約３０秒以内の時間が必要であり、このため準備動作は加工より３〜５倍の時間が必要である）。そのうちいわゆる「準備動作」の行程は下述のとおりである。
（ａ）Ｗ軸（第４軸）およびその電極管ガイドを加工点まで移動し、かつ電極管ガイドを加工物表面より高く（５〜１０ｍｍ）する。
（ｂ）電極管を夾み、Ｚ軸を移動して電極管を電極管ガイドへ差し込み、電極管下端から電極管ガイドを適当な長さ（２〜３ｍｍ）出す。
【０００８】
操作者の手による操作の流れ：
（１）手で操作してＷ軸（第四軸）を動かし、電極管ガイドを加工物の加工点までゆっくりと移動して加工点に近づける。
（２）操作者が電極管の長さを測り、長さが加工に足りるかどうかを見積もる。
（３）電極管をクランピングし、Ｚ軸を移動し、電極管を電極ガイドに差し込み、電極管下端から電極ガイドが２〜３ｍｍ出ているかどうか（この長さが「適度な長さ」である）を目測し、また電極ガイドが加工物から５〜１０ｍｍ離れているか（直径の大小による）を目測し、かつ加工結果の真円度、正確な加工点の一致性を求める。その誤差は小さければ小さいほどよいのであるが、人の手による移動では、なかなか要求に応えることができず（このため、作業はゆっくりと行う）、人件費を節約できず、コストが増加する。
【０００９】
【考案が解決しようとする課題】
上述の従来のＣＮＣ細穴放電加工機には以下の欠点がある。
（１）「準備動作」をＣＮＣで制御し、電極管が対応できない。
（２）電極管感知および測定の機能がない：電極管を感知したり、その長さを測定できない。
（３）電極管を自動で交換できない：電極管はほとんど剛性がないので、マシンセンタ（ｍａｃｈｉｎｅ　ｃｅｎｔｅｒ）の自動工具交換装置（ＡＴＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｏｏｌ　Ｃｈａｎｇｅｒ）による電極管の交換ができない。
（４）電極管ガイドの自動交換機能がない：自動で電極管ガイド交換ができない。
「準備動作」はＣＮＣ化できないことから電極管を感知できないため、自動で電極管の長さを測定できず、同直径の二穴以上の穴の連続ＣＮＣ細穴放電加工であっても、同じ電極管を使用できない。
【００１０】
この他、市場では少ない数値制御（ＮＣ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、「数値制御」を「ＮＣ」という）細穴放電加工機やＣＮＣ細穴放電加工機と呼ばれるものは、加工点を移動できるのだが、「準備動作」をＣＮＣで行えないため、人件費の節約ができず、コストを増加させる。このような手動機（ｍａｎｕａｌ　ｍａｃｈｉｎｅ）では、一般のＮＣコントローラ付機能が増えただけで、すべて問題を解決できず、ＮＣ機であろうと細穴用ＣＮＣにはならないので、意味がない。
【００１１】
したがって、本考案の目的は、少なくとも加工電極管を感知または測定するシステムを含み、また少なくとも同一加工電極管で二つ以上の同直径の細穴を連続して自動加工できるＣＮＣ細穴放電加工機を提供することにある。
また、本考案の別の目的は、加工電極管の自動交換のシステムを含み、一電極管の使用後、次の穴を開けるのにその電極管が長さ不足である場合、自動で電極管を交換し、二つ以上の同直径の細穴を連続して自動加工できるＣＮＣ細穴放電加工機を提供することにある。
本考案のさらに別の目的は、電極管ガイドの選択装置を含み、異なる直径の細穴でも完全な連続自動加工ができ、細穴放電加工が完全な自動化作業となるＣＮＣ細穴放電加工機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本考案は請求項１記載の手段を採用する。この手段を採用すると、ＣＮＣ細穴放電加工機は、電極管の加工前長さをＬ０と設定し、Ｚ軸がその上の電極管まで下降し、加工物に接近して放電加工を開始したとき、または蓋をした加工物の表面にある加工液面に接触したときのＺ軸位置を助変数Ｌ１と記憶する。細穴加工を完了して微弱な非加工電流に切り替わり、電極管を加工物または加工物下の物体に接触させ、Ｚ軸が電極管まで上昇し、加工物または加工液面から離れたときのＺ軸位置を助変数Ｌ２と測定して記録する。上述の二つの助変数を相殺すると、即座に電極管の消耗長さＬ３（＝Ｌ２−Ｌ１）が求められ、さらに電極管加工前長さＬ０と相殺すると、加工後の残存電極管長さが求められる。
【００１３】
また、本考案は請求項２記載の手段を採用する。この手段によると、ＣＮＣ細穴放電加工機は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）および適量の電極管レジストデバイスを含み、そのうち電極管レジストデバイスは電極管を記憶し、その特徴は、加工電極管自動交換の機能を有することで、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）をＸ軸またはＹ軸によって加工機テーブル区域から電極管レジストデバイス上方へ移動させ、Ｚ軸の垂直運動および正回転または反回転によって、電極管を取り出したり電極管レジストデバイスに戻したりする。
【００１４】
なお、本考案は請求項３記載の手段を採用する。この手段によると、ＣＮＣ細穴放電加工機の電極管収容器は、剛性枠体で、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）が電極管を取り出すときに発生する長さ変化を吸収する弾性部品を含む。
さらに、本考案は請求項４記載の手段を採用する。この手段によると、ＣＮＣ細穴放電加工機の電極管ガイド選択装置は、主にパルスコーダ、モータ、回転盤およびガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）を含み、そのうちモータは回転盤を伝動し、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）には回転盤が固定され、かつパルスコーダは回転盤またはモータの回転角度を計数し、さらに回転盤の回転や適当な位置での停止を自動制御し、さらに必要なガイドを適する規格の電極管ガイドまで回転させ、正しくＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）の軸中心に合わせる。
本考案の請求項５記載の手段を採用することにより、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）は、それぞれガイド台を含み、ガイド台上には適当な数量の溝、ねじ穴およびねじ止めが設置され、ねじ止めで溝の隙間を変更し、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）の垂直角度を微調整する。
【００１５】
【考案の実施の形態】
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１に示すように、本考案の一実施例によるＣＮＣ細穴放電加工機１は、主に細穴放電加工作業において、連続進行で段階的に細穴放電加工作業を完了する。
（１）準備動作段階：電極管を自動で感知し、その感知した信号を制御コンピュータに送り、準備動作段階を完了する。
（２）電極管測定段階：電極管を自動で測定
（３）電極管自動交換段階：電極管を自動で交換し、記憶する。
（４）ガイド選択段階：適する電極管ガイドを選択する。
【００１６】
準備動作段階：「準備動作」（全自動加工に必要な条件）を自動で完了し、即座に本実施例の「電極管感知２」に対応し、また同一加工物の同一直径の穴（二穴またはそれ以上）に対して、電極管消耗範囲を予測したあと細穴放電加工機によって自動加工する。
電極管測定段階：「電極管自動測定」ができ、即座に本実施例の電極管測定３に対応し、上述の「準備動作」を完了させるだけでなく、一歩進んで人の手を使わずに電極管消耗および余剰の程度が次の穴の加工に足りるかどうかを予測し、仮に電極管が消耗し、残り分が決められた次の穴の加工に不足であるときには、自動で別の加工穴位置に移動させるか、または後述の電極管自動交換段階へ進む。
【００１７】
電極管自動交換段階：さらに一歩進んで、「電極管自動交換」が必要な場合、即座に本実施例の電極管自動交換方法４および電極管収納装置４４に対応し、同一加工物の同一直径の複数の穴に対して自動連続加工を全て完了する。
ガイド対応段階：最後に「適する電極管ガイドの選択」の場合、本実施例の電極管ガイド選択装置５に対応し、同一加工物の各種の直径の穴に対して自動加工を全て完了し、完全なＣＮＣ細穴放電加工機１とする。
【００１８】
上述からも分かるように、図１から図１０に示すとおり、本実施例のＣＮＣ細穴放電加工機１は下述の部分から構成される。
電極管感知２は、光学感知２１およびセンシングコンダクト（ｓｅｎｓｉｎｇ　ｃｏｎｄｕｃｔ）２２などを含む手段で、そのうち光学感知２１は背景反射包含２１１および背景反射除去２１２などを含む実施例で、センシングコンダクト２２は、電気系統を利用して各状況の変化を感知し、加工物接触感知２２１、加工液面接触感知２２２、補助板接触感知２２３およびガイド接触感知２２４などの実施例を含む。前述の実施例を応用する場合、感知に用いる手段はこのうちの一つでよい。
【００１９】
電極管自動測定３は、その方法および装置が前述の電極管感知２の手段と同じであるが、ただセンシングコンダクト２２のガイド接触感知２２４を含まず、応用する場合は、これを除いたうちから一つを選択すればよい。
電極管自動交換方法４は、二つの要件を含み、その二つの要件は放電加工機のＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）の正回転または反回転４１を利用するもの、ならびに放電加工機のＺ軸の移動４２を利用するかまたはコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）の締めおよび弛みの長さ変化４３を吸収する弾性部品を利用するもので、それによって、この電極管自動交換方法４が電極管収納装置４４へ繋がる。電極管収納装置４４は、電極管レジストデバイス４４１および電極管庫４４２を含む（複数の電極管レジストデバイス４４１とその他の部品から構成される）。応用するときは、電極管庫４４２を可動式にして、機台上に固定する。
【００２０】
電極管ガイドの選択装置５は、主に回転盤上に定位置のガイドユニット（ｇｕｉｄｅ
ｕｎｉｔ）を回転可能なように複数設置したものである。
前述の方法および構造の詳細は、以下に示すとおりである。
電極管感知２（ガイド接触感知２２４の他に電極管自動測定３を含んだ内容で、測定の実施例と合わせて説明する）の光学感知２１は、背景反射包含２１１および背景反射除去２１２を含み、光を測定物に照射すると、レシーバーがそれを受ける（送信機とレシーバーは一本のパイプ内に設置されている）。しかし、背景の物体も同様に反射してレシーバーに受け取られるため、被測定物の体積が大きくかつ色彩が強く反射量が大きい場合は、教導式がよい。例えば直径１ｍｍ以下の電極管または光沢がなく黒い電極管あるいは直径０．１ｍｍのものなどは、その反射量が微弱であるため、背景部分の反射光を排除して正確に測らなければならない。そこで背景反射包含２１１は、光源をある物体（電極管）に照射して反射し戻ってきた光の量を根拠とし、かつ教導式「背景」比較方法を採用する。まず光線を背景に照射すると、背景には別の物体（特に機械の機台やその他の部品）があるために光線は反射し、背景を感知した反射の光線量値を基準値Ｍ０と記憶する。また、正式な感知のとき、背景と被測定物へ照射した光線値をＭ１とする。Ｍ１と基準値Ｍ０を［Ｍ１／Ｍ１＋Ｍ０］で比較することによって、電極管を測定したかどうかを判断する。この種の方法は、比較的大きいかまたは新しい電極管に対して可能であるが、全面的な感知には、精度が高くなければならず、電極管の新旧（表面が光っているかどうか）がＭ１値に影響を及ぼす。このため、「背景」は、電極管の新旧や交換の必要性（普通か暗いか）を考慮しなければならず、非常に細い電極管（直径０．１ｍｍなど）では誤測定が出易い。背景反射除去２１２は、一歩進んだ実施例で「背景」をほとんど反射せず、また完全に反射しない光線に変えたい場合、図２に示すとおり、発射光線２１２２を感知する方向に適する角度（例として４５度）になるよう反射器２１２３（例としてよく光る鏡）を設置すると、元の需要を基準とした「背景」光線の反射を完全に消去し、光学センサ２１２１が測定したＭ０値はほぼ０に等しくなり、前述の比較値［Ｍ１／Ｍ１＋Ｍ０］がＭ１／Ｍ１＝１になる。そのため、反射光線を測るだけで電極管Ｐの通過を表示する。これによって、いつでも電極管の長さを測定することができる。別に（図示なく説明のみ）、光学センサ２１２１を後述する電極管レジストデバイス４４１（図４参照）に設置し、電極管レジストデバイス４４１に穴開け４４１６を設置すると、「背景」を完全に反射光線を出さない物体にすることができ、完全な無反射光線となる。
【００２１】
図１に示すとおり、電極管感知２のセンシングコンダクト（ｓｅｎｓｉｎｇ　ｃｏｎｄｕｃｔ）２２は、電気系統を利用して各状況の変化を感知するもので、加工物接触感知２２１、加工液面接触感知２２２、補助板接触感知２２３およびガイド接触感知２２４などを含む。
そのうち加工物接触感知２２１の方法は、加工終了後、非加工電流を余剰電極管へ導入し、感知したその端部が加工物の信号を抜き出し、後続加工の「準備動作」のデータを自動で完成する。
【００２２】
電極管の加工前長さをＬ０に設定し、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）に電極管をクランピングし、加工物にできるだけ近づけ、放電加工するとき、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）のＺ軸位置助変数Ｌ１を記憶し、細穴加工が完成すると、安全な補助測定電流（微弱電流）に切り替わり、かつ電極管が加工物に接触し、電極管をクランピングしたＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）が上昇して加工物から遠ざかり、このＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）のＺ軸位置助変数Ｌ２を測定して記録する。この二つの助変数を引き算すると、電極管の消耗長さＬ３（＝Ｌ２−Ｌ１）が求められ、さらに電極管の加工前長さＬ０と引き算すると、加工後の残存電極管の長さが得られる。
【００２３】
しかし、電極管の強度が「加工物接触」に耐えられない場合があり、その場合電極管の強度が低く壊れ易いからであって（製造者や材質が異なるとその確率は高くなる）、そのときは加工液面感知２２２の方法で感知しなければならず、まず加工液を注入して加工物表面に蓋をし、電極管で接触するか、または加工液面を抜き取って測定した助変数Ｌ１１およびＬ２１をＬ１およびＬ２に代替する。
【００２４】
この他、補助板接触感知２２３の方法もまた感知に応用でき、加工物底部に予め敷いた補助金属板を補助板として、電極管が加工物貫通加工を終えるのを待って、補助板に接触したときの助変数Ｌ２２をＬ２に代替する（Ｌ１は変えない）。
ガイド接触感知２２４の方法は、毎回加工前にまず微弱電流（数ミリアンペア）を電極管に導入し、電極管をＷ軸の電極管ガイドまで下降させると、電極管の揺れによって、ガイド外囲に接触し（電極管はガイドに差込まれる前、電極管の剛性反射が非常に弱いため、下降中必ず揺れる）、電極管ガイド信号を発し、この位置から計算を開始し、電極管の下降距離を制御してガイドからちょうどよい長さに伸び出させ（前述の長さの測定を完了したものは、この機能を使っても使わなくてもどちらでもよい）、電極管自動差込みを完了する。この自動差込みは、「準備動作」の一部分を完了させる。
【００２５】
つまり、細穴放電加工作業開始または作業中または作業後、電極管を感知するか、電極管の長さを測定することが、ＣＮＣ細穴放電加工の「準備動作」と作業を行う方法なのである。
電極管交換方法４および電極管収納装置４４については、以下に述べる。
図１に示すとおり、細穴放電加工機の電極管交換方法４は、細穴放電加工機のＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）の正回転または反回転４１を利用し、Ｚ軸の移動によるＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）を吸収した長さ変化４２（または弾性部品でコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）の長さ変化４３を吸収する）を含む。その具体的な実施例が電極管収納装置４４で、電極管レジストデバイス４４１および電極管庫４４２を含む。
【００２６】
その方法は、適する数の電極管レジストデバイス４４１を利用して、コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）に電極管をクランピングしたあと電極管レジストデバイス４４１に置き、さらに電極管レジストデバイス４４１をＸ軸、Ｙ軸のうち一つの軸方向の移動可能位置に設置するか、またはＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）を電極管レジストデバイス４４１上方へ移動し、コンピュータでＺ軸の垂直運動およびＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）による正回転または反回転を制御し、コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）を組合わせたり外したりすることによって、電極管を垂直上下に組合わせたり外したりする。
【００２７】
上述の本実施例による電極管レジストデバイス４４１は、図４に示すとおり、剛性枠体４４１１で、弾性部品４４１２を備え、その弾性部品４４１２は、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂがコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）を組合せたり緩めたりすることによって生じる長さ変化を吸収する。
ホルダ４４１３は、コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１の回転を制限する。また、収納の箱にもなる。
【００２８】
コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１のホルダ４４１３は、剛性枠体４４１１の上端に設置し、ホルダ４４１３は、コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１局部外側の凹部に対応して収納でき、弾性部品４４１２は、コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１のホルダ４４１３と剛性枠体４４１１との間に設置する。弾性部品４４１２はまた剛性枠体の下（図示なし）に設置し、剛性枠体４４１１上には適する数の電極管案内錐４４１４を設置し、電極管案内錐４４１４の内部には逆錐形の貫通穴（図示なし）が貫設される。
【００２９】
図３のコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１は、ナットＢ１１ならびにそのナットＢ１１に内包されるコレクトＢ１２から構成され、コレクトＢ１２が電極管Ｐおよび防漏リングＰ１を挟み、ナットＢ１１はホルダ４４１３内に直接入れられ、ナットＢ１１内の凹ねじ紋Ｂ１１１とＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂ下端の凸ねじ紋Ｂ２とが合わさったり、締まったり、弛んだりする。
【００３０】
電極管Ｐの作動は、図４に示すとおり、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂが下降してコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１のナットＢ１１（コレクトＢ１２、電極管Ｐおよび防漏リングＰ１を含む）とホルダ４４１３とを押さえ、ホルダ４４１３を圧迫して下降させ、弾性部品４４１２を適する位置（底面へは下りられない）まで圧縮する。このとき、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂが正回転し、コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）のナットＢ１がＣ軸（　ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂと合わさり、コレクトＢ１２は締められる。これによって、防漏リングＰ１を圧迫し、電極管をしっかりクランピングする。他に弾性部品４４１２は、ホルダ４４１３を押さえて回し、ホルダ４４１３によってナットＢ１１に制限を加えて回転させたり、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂとねじ止めされないようにする。
【００３１】
電極管Ｐを外すには、図５に示すとおり、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂならびにそのコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１をナットＢ１１まで下降してホルダ４４１３に入れ、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂを反回転させる。すると、コレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）Ｂ１のナットＢ１１がゆっくり開き、かつナットＢ１１がホルダ４４１３を押さえて、ナットＢ１１とＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂの分離止めまで下降する。ナットＢ１１が開くときの長さ変化は弾性部品４４１２によって吸収される。
【００３２】
図６および図７に示すとおり、本実施例の完全なＣＮＣシステムは、電極管収納装置４４および電極管ガイド選択装置５（別に図８および図９を参照して説明する）を含み、電極管収納装置４４は、複数の電極管レジストデバイス４４１と、その他の部品によって構成された可動式電極管庫４４２とで、循環連動する。本実施例では、細穴放電加工機にすでにあるＸ軸（Ｘ）、Ｙ軸（Ｙ）上で作動するＷ軸（Ｗ）およびＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂをセットして実施される。そのうちＸ軸（Ｘ）の長さを伸ばしてＸ軸（Ｘ’）まで伸ばす。電極庫の上方に設置されかつ電極管庫４４２が循環連動するコンベア４４２１構造は、循環チェーン式を採用し、電極管感知２（および測定３。図中では、光学感知２１を応用した背景反射除去２１２）は、通常時、各組の電極管レジストデバイス４４１上にそれぞれナットＢ１、コレクトＢ２、電極管Ｐおよび防漏リングＰ１が設置されている。しかし、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）Ｂは空でなければならず（ナットＢ１１をねじ止めしてはいけない）、さもなければ全体的なシステムとして少なくとも一組の電極管レジストデバイス４４１が空の状態でなければならず、またホルダ４４１３内にあるナットＢ１およびコレクトＢ２は電極管Ｐを外すのに使われ、作動時、電極管庫４４２が一つの電極管レジストデバイス４４１を循環して定位置まで送り、機頭ＡがＸ軸（Ｘ）、Ｙ軸（Ｙ）および延長Ｘ軸（Ｘ’）で作動し、定位置で上方に向き、Ｚ軸の上下運動、かつＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）の正および反回転によって電極管Ｐを外し、同時に電極管測定３（背景反射除去２１２）で電極管Ｐの長さを測り、かつ電極管ガイド選択装置５が適する口径の電極管ガイドユニット５６を選択して、電極管Ｐが差し込まれる。
【００３３】
図８および図９に示すとおり、本実施例の電極管ガイド選択装置５は、パルスコーダ５１、モータ５２、ブレーキ５３、ギア５４、回転盤５５、適数量のガイドユニット５６、ならびにホームポジションプレート（ｈｏｍｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｌａｔｅ）５７などから構成されている。
パルスコーダ５１は回転盤５５またはモータ５２の回転角度を計数し、ブレーキ５３はギア５４を止める。しかし、ギア５４がある程度以上（例えば２０：１）大きくなると、ブレーキ５３はなくてもよく、ギア５４と回転盤５５が固定され、回転盤５５周辺縁にガイドユニット５６を固定し、ホームポジションプレート（ｈｏｍｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｌａｔｅ）５７とモータ５２の回転軸は固定されて同時に回転する。ホームポジションプレート（ｈｏｍｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｌａｔｅ）５７は、突出したマーカ５７１を備え、センサ５７２がホームポジションプレート（ｈｏｍｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｌａｔｅ）５７の一回転ごとにマーカ５７１を感知する。
【００３４】
ガイドユニット５６の詳細な構造は、図１０に示す。図８および図９を合わせて参照すると、ガイドユニット５６は固定板５６１、滑塊５６２、ガイド台５６３、ガイド５６４およびホッパ（ｈｏｐｐｅｒ）５６５を含み、そのうち固定板５６１および滑塊５６２は、図８および図９を参照すると、固定板５６１の下に楕円穴（図示せず）が設置され、ねじ止め５６１１で回転盤５５に固定され、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）５６と回転盤５５の相対位置を微調整するのに利用される。固定板５６１は別に撥形５６１２が設置され、滑塊５６２と対応して嵌め滑べり、相対位置を微調整する。滑塊５６２はさらにねじ止め５６３３でガイド台５６３にねじ止めし、ガイド台５６３上にガイド５６４を設置し、ガイド台上には適当な数量の溝５６３１、ねじ穴５６３２およびねじ止め５６３３を設置する。そのうち、溝５６３１は水平面に平行で、ねじ穴５６３２および溝５６３１は垂直を形成してねじ止め５６３３とねじ止めされる。ねじ止め５６３３が回転すると、溝５６３１の隙間が変わり、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）５６の垂直角度が微調整され、さらにガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）５６とＣ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）の軸芯とが同軸になり（図９参照）、ホッパ（ｈｏｐｐｅｒ）５６５が電極管Ｐを導き出す。
【００３５】
実施時、回転盤５５上に設置された複数組のガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）５６が見える。パルスコーダ５３によって回転盤５５またはモータ５２の回転を計数し、回転盤５５を自動制御して回転角度を動かし、さらに必要なガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）５６のガイド５６４を回転して適する位置で停止させ、Ｚ軸（Ｚ）から下りた電極管Ｐをガイド５６４へ差し込み、それによってガイド５６４選択の目的を達成する。例として、回転盤５５またはモータ５２が回転時、パルスコーダ５３がパルスコードを行い（例としてモータ５２一回転Ａ相２０００ｐｕｌｓｅ、Ｂ相２０００ｐｕｌｓｅ、Ｚ相１ｐｕｌｓｅとする）、さらにギア５４から回転盤５５を通過させると（例として１／１００、すなわちモータが一回転する間にギア５４が１／１００回転し、また回転盤５５も１／１００回転する）、回転盤５５の一回転の総パルスコードは、各ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）５６によって計測でき、回転盤５５のある一基準点のパルスコードに対応する。本実施例の基準はホームポジションプレート（ｈｏｍｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｌａｔｅ）５７のマーカ５７１によって達成され、モータ５２の回転時、センサ５７２によって起算点のマーカ５７１が感知され、それによって、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）５６を確実に正確な位置へ回転するよう測定およびコントロールする。そのため、正確率が８００Ｋｐｕｌｓｅとなって、一回転の分解能は８００，０００になる。
【００３６】
【考案の効果】
以上説明したように、本実施例のＣＮＣ細穴放電加工機は、少なくとも加工電極管感知または測定システムを含み、少なくとも同一の加工電極管で同口径の細穴を二つ以上開けるのを連続自動で加工する。さらに、加工電極管自動交換システムを含み、前述の同口径の細穴を二つ以上連続加工し、完全な連続自動加工を行う。さらに、電極管ガイド選択装置を含み、異なる口径の細穴に対してもまた完全な連続自動加工を行うという特徴をもつ。それにより、電極管の感知、測量、交換、記憶および電極管ガイドの選択ができ、細穴放電加工時、異なる厚みの被加工物および異なる口径の連続加工に対して、全自動作業を行うのに効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の実施例によるＣＮＣ細穴放電加工機のシステムを示す模式図である。
【図２】本考案の実施例による光学センサを示す模式図である。
【図３】本考案の実施例による電極管レジストデバイスおよびコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔｎｕｔ）を分解した状態を示す斜視図である。
【図４】本考案の実施例による電極管レジストデバイスおよびコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔｎｕｔ）の電極管利用操作を示す模式図である。
【図５】本考案の実施例による電極管レジストデバイスおよびコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔｎｕｔ）の電極管を外す操作を示す模式図である。
【図６】本考案の実施例による電極管収納装置を示す正面図である。
【図７】本考案の実施例による電極管収納装置を示す上面図である。
【図８】本考案の実施例による電極管ガイド選択装置を示す前面図である。
【図９】本考案の実施例による電極管ガイド選択装置を示す側面図である。
【図１０】本考案の実施例によるガイドユニットを示す斜視図である。
【図１１】従来のＣＮＣ細穴放電加工機を示す模式図である。
【符号の説明】
１　ＣＮＣ細穴放電加工機
２　電極管自動感知
３　電極管の測定
４　電極管交換方法
５　電極管ガイド選択装置
２１　光学感知
２２　センシング・コンダクト（ｓｅｎｓｉｎｇ　ｃｏｎｄｕｃｔ）
４１　Ｃ軸（　ｓｐｉｎｄｌｅ）の正回転または反回転
４２　Ｚ軸の移動
４３　弾性部品でコレクトナット（ｃｏｌｌｅｃｔ　ｎｕｔ）の締め具合を吸収した長さ変化
４４　電極管収納装置
５１　パルスコーダ
５２　モータ
５３　ブレーキ
５４　ギア
５５　回転盤
５６　ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）
２１１　背景反射包含
２１２　背景反射除去
２２１　加工物接触感知
２２２　加工液面接触感知
２２３　補助板接触感知
２２４　ガイド接触感知
４４１　電極管レジストデバイス
４４２　可動式電極管庫
５６１　固定板
５６２　滑塊
５６３　ガイド台
５６４　ガイド
５６５　ホッパ（ｈｏｐｐｅｒ）
５７１　ホームポジションプレート（ｈｏｍｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｌａｔｅ）
５７２　センサ
２１２１　光学センサ
２１２２　反射光線
２１２３　反射器
４４１１　剛性枠体
４４１２　弾性部品
４４１３　ホルダ
４４１４　電極管案内錐
４４１６　穴開け
４４２１　コンベア
５６１１　ねじ止め
５６１２　撥形
５６３１　溝
５６３２　ねじ穴
５６３３　ねじ止め
Ａ　機頭
Ｂ　Ｃ軸（　ｓｐｉｎｄｌｅ）
Ｂ１　コレクトナット（ｃｏｌｌｅｔ　ｎｕｔ）
Ｂ２　凸ねじ紋
Ｂ１１　ナット
Ｂ１２　コレクト
Ｂ１１１　凹ねじ紋
Ｃ　Ｃ軸
Ｇ　ガイド
Ｐ　電極管
Ｐ１　防漏リング
Ｗ　Ｗ軸
Ｘ、Ｘ’　Ｘ軸
Ｙ　Ｙ軸
Ｚ　Ｚ軸
【図１】
0003097295.tif 000003
【図２】
0003097295.tif 000004
【図３】
0003097295.tif 000005
【図４】
0003097295.tif 000006
【図５】
0003097295.tif 000007
【図６】
0003097295.tif 000008
【図７】
0003097295.tif 000009
【図８】
0003097295.tif 000010
【図９】
0003097295.tif 000011
【図１０】
0003097295.tif 000012
【図１１】
0003097295.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月26日(2003.6.26)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ軸にあわせて取り付けられているレジストデバイスと、
前記レジストデバイスに収容されている電極管とを備える細穴放電加工機であって、
前記Ｃ軸の正回転または逆回転により、または前記レジストデバイスの弾性部品により、前記Ｃ軸に前記電極管を取り付けまたは取り外しをする際に発生する長さの変化を吸収することを特徴とする細穴放電加工機。
【請求項２】
電極管ガイド選択装置を備え、
前記電極管ガイド選択装置は、パスコーダと、モータと、回転盤と、ガイドを含むガイドユニットとを有し、
前記モータは前記回転盤を駆動し、前記回転盤に前記ガイドユニットが固定され、前記パルスコーダは前記回転盤または前記モータの回転角度を計数し、前記回転盤の所定の位置での停止を自動制御し、前記ガイドユニットを必要な規格のガイドまで回転させＣ軸の軸中心にあわせることを特徴とする請求項１記載の細穴放電加工機。
【請求項３】
ガイド台を備え、
前記ガイド台は複数の溝とセットネジとを有し、前記セットねじで前記溝の隙間が変更され、前記ガイドユニットの垂直角度が微調整されることを特徴とする請求項２記載の細穴放電加工機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、計算機数値制御（ＣＮＣ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、「計算機数値制御」を「ＣＮＣ」という）細穴放電加工機に関し、特に細穴放電加工作業の電極管の感知、測量、交換、記憶ならびに電極管ガイドの選択ができ、異なる厚みまたは異なる直径の加工物の連続加工に対して全自動作業を行うことができる細穴放電加工機に関する。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
したがって、本考案の目的は、少なくとも加工電極管を感知または測定するシステムを含み、また少なくとも同一加工電極管で二つ以上の同直径の細穴を連続して自動加工できる細穴放電加工機を提供することにある。
また、本考案の別の目的は、加工電極管の自動交換のシステムを含み、一電極管の使用後、次の穴を開けるのにその電極管が長さ不足である場合、自動で電極管を交換し、二つ以上の同直径の細穴を連続して自動加工できる細穴放電加工機を提供することにある。
本考案のさらに別の目的は、電極管ガイドの選択装置を含み、異なる直径の細穴でも完全な連続自動加工ができ、細穴放電加工が完全な自動化作業となる細穴放電加工機を提供することにある。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本考案の請求項１記載の手段を採用する。この手段によると、細穴放電加工機のレジストデバイスは、剛性枠体で、Ｃ軸（ｓｐｉｎｄｌｅ）が電極管を取り出すときに発生する長さ変化を吸収する弾性部品を含む。
さらに、本考案の請求項２記載の手段を採用する。この手段によると、細穴放電加工機の電極管ガイド選択装置は、主にパルスコーダ、モータ、回転盤およびガイドを含むガイドユニットを含み、そのうちモータは回転盤を伝動し、ガイドユニットが回転盤に固定され、かつパルスコーダは回転盤またはモータの回転角度を計数し、ガイドユニットを適当な位置に停止させることをコントロールし、正しくＣ軸の軸中心に合わせる。
本考案の請求項３記載の手段を採用することにより、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）は、それぞれガイド台を含み、ガイドユニット上には適當な数量の溝、ねじ穴およびねじ止が設置され、ねじ止めで溝の隙間を変更し、ガイドユニット（ｇｕｉｄｅ　ｕｎｉｔ）の垂直角度を微調整する。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】