(57)【要約】【課題】電極ガイド等の製造コストを低く抑えながら、電極ガイドの位置決め精度を維持することができるようにする。【解決手段】所定形状の断面で形成された保持面（Ｖブロック２６ｎ）を備えた機構本体３２ａと、板状に形成された保持プレート（クランプ板２６ｄ）と、機構本体３２ａにおける所定の支持点で保持プレートを回転可能に支持する支持部（ヒンジ軸２６ｆ）と、保持プレートを所定方向に付勢する弾性体（コイルスプリング２６ｋ）とを備え、弾性体によって付勢された保持プレートの一面と保持面とによって三箇所以上で接触して電極ガイド３０を保持する保持機構２６を備える。保持面と保持プレートは単純な形状を形成すればよいので、製造コストを低く抑えられる。保持プレートは弾性体によって付勢するので、液中でも電極ガイド３０の保持等が行える。三箇所以上で接触するので、位置決め精度を維持できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構によって回転可能なスピンドルと、当該スピンドルの先端部に着脱可能なコレットホルダーと、当該コレットホルダーに取り付ける電極と、当該電極を被加工物に向けてガイドする電極ガイドとを備え、当該電極と被加工物との間に間欠的に放電を行って被加工物を加工する放電加工機であって、
所定形状の断面で形成された保持面を備えた機構本体と、板状に形成された保持プレートと、機構本体における所定の支持点で保持プレートを回転可能に支持する支持部と、保持プレートを所定方向に付勢する弾性体とを備え、弾性体によって付勢された保持プレートの一面と保持面とによって三箇所以上で接触して電極ガイドを保持する保持機構を有する放電加工機。
【請求項２】
請求項１に記載した放電加工機であって、
保持面および保持プレートの各断面について、一方をＶ字状に形成し、他方を平面に形成し、三箇所で電極ガイドに接触して保持する放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物との間で間欠的に放電を行う電極と、当該電極を被加工物に向けてガイドする電極ガイドとを備えた放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電加工機は、被加工物を加工する際、当該被加工物と電極との間に間欠的に放電を行うために、被加工物だけでなく電極も消耗する。また消耗した場合だけでなく、目的の加工形状等に合わせて電極を交換する場合もある。これらの場合では、電極の直径が異なる場合には当該電極をガイドする電極ガイドも交換しなければならない。
【０００３】
従来では、支持アームの下端部に電極ガイドの上部を着脱可能に構成した技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。具体的には、支持アームに備えたチャックに対して電極ガイドに備えたプルスタッドを引き込み、位置決め面と位置決めピン及び位置決めプレートによって位置決めするようになっている。
【特許文献１】特開平９−１３６２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術によれば、案内装置によって支持アームを位置調節する場所から電極と離れているため、電極ガイドをＬ字状に形成する必要がある。さらには、電極ガイドにプルスタッドを形成し、かつ支持アームにもチャックを形成する必要がある。よって、電極ガイドや支持アームの製造コストが嵩むという問題点があった。
【０００５】
上述した製造コストを低く抑えるには、電極ガイドや支持アームの形状を簡単にする必要がある。この場合、電極ガイドを保持する機構を支持アームの先端部に備え、特許文献１に記載されているような棒状に形成された一対のハンドで電極ガイドを保持・解放・交換（以下では特に明示しない限り「保持等」と呼ぶ。）を行う構成が考えられる。
これを実現するには、液外にオフセットさせた動力源（例えばシリンダやモータ等）や、当該動力源の制御ユニット（例えばアンプやソレノイドバルブ等）、動力を伝達する動力伝達機構（例えばカムやボールネジ等）などが必要になる。よって、動力源および制御ユニットやこれらに必要な配管・配線等が別個に必要となる点でコスト高になり、動力伝達機構の存在によって液中の被加工物や治具スペースが損なわれる等の問題がある。
【０００６】
また、電極ガイドを支持アームに一体化させ、一体型の支持アームごとに交換しながら加工を行う構成が考えられる。この構成では、加工機本体または加工槽を移動させて電極ガイドを液外に出す必要がないものの、支持アームを交換可能とするためのクランプ機構を加工機本体に備える必要がある。これを実現するには、支持アームをクランプするための動力源や、当該動力源の制御ユニット、配管・配線等が必要になる。よって、一体型の支持アームを電極ガイドの径ごとに製造しなければならない点でコスト高になり、支持アーム自体を交換するために電極ガイドの位置精度が低くなり、一体型の支持アームは一体化しない場合に比べて交換や収納に広いスペースが必要となる等の問題がある。
【０００７】
一方、特許文献１に記載された一対のハンドを用いると電極ガイドを二箇所で保持等するが、ハンドと並行な方向への移動が比較的容易である。よって単に一対のハンドで電極ガイドを保持等するだけでは、位置決め精度が劣るという問題点もある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、電極ガイド等の製造コストを低く抑えるとともに、液中でも電極ガイドの保持等が行え、さらには電極ガイドの位置決め精度を維持可能な保持機構を備えた放電加工機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】
【０００９】
（１）課題を解決するための手段（以下では単に「解決手段」と呼ぶ。）１は、請求項１に記載した通りである。
解決手段１によれば、保持機構は機構本体の保持面と保持プレートの一面とによって三箇所以上で接触して電極ガイドを保持等する。機構本体の保持面はその断面が所定形状（例えばＶ字状や平面状等）になるように形成し、保持プレートは板状に形成すればよい。言い換えれば特許文献１に記載されたチャックやプルスタッドような複雑な形状に形成する必要がなく、単純な形状で面を形成すればよいので、機構本体や保持プレートの製造コストを低く抑えられる。保持プレートは弾性体によって付勢するので、保持機構の構成要素として動力源や制御ユニット等が不要となるので、コストを低く抑えることができ、液中でも電極ガイドの保持等が行える。また、動力伝達機構も不要であるので、液中の被加工物や治具スペースが損われない。保持プレートの一面と保持面とによって三箇所以上で接触するので、電極ガイドの位置決め精度を維持することができる。
【００１０】
（２）解決手段２は、請求項２に記載した通りである。
解決手段２によれば、保持面をＶ字状に形成し、保持プレートを平面に形成する。あるいは、保持面を平面に形成し、保持プレートの断面をＶ字状に形成する。いずれで形成するにせよ三箇所で電極ガイドに接触して保持等する。このように簡単な形状および構成でも実現できるので、製造コストが最も安く済む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電極ガイド等の製造コストを低く抑えるとともに、電極ガイドの位置決め精度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。ここで、図１には細穴放電加工機の構成例を正面図で表す。図２および図３には、保持機構の構成例を表す。図４には、保持の過程を説明する。図５および図６には、ハンド機構の構成例を表す。なお、上下左右等の方向は対応する図面の記載に準ずるものとする。
【００１３】
まず、図１を参照して細穴放電加工機の構成例を説明する。細穴放電加工機１０は、大別して放電加工機本体１２と加工制御装置１４とからなる。放電加工機本体１２の構成例については後述する。加工制御装置１４は加工ヘッド１６の移動や放電による加工等の制御を行う機器であって、操作盤２８や電源等を有する。操作盤２８は加工ヘッド１６の移動や放電による加工等を行うための所要のデータを入力したり、制御の指示等を行う。
【００１４】
放電加工機本体１２は加工制御装置１４から送られる信号（電力を含む）に従って電極１８と被加工物との間に間欠的に放電を行って被加工物を加工する機器であって、加工ヘッド１６，電極１８，加工槽２０，架台２２，中間ガイド２４，保持機構２６等を有する。電極１８は、コレットホルダー１７に取り付けられる。この電極１８は、中間ガイド２４によって振れが防止され、保持機構２６で保持等される電極ガイド３０（図２を参照）によって被加工物に向けてガイドされる。架台２２の上側に加工槽２０が設置され、この加工槽２０内に加工対象となる被加工物が置かれる。
【００１５】
保持機構２６の具体的な構成例について、図２と図３を参照しながら説明する。全体の側面図を図２に表し、図２のIII−III線矢視にかかる平面図を図３（Ａ）に表し、同矢視にかかる正面図を図３（Ｂ）に表し、同矢視にかかる側面図を図３（Ｃ）に表す。なお、図３では図２に表す一部の要素（例えば吹き付け部２６ｇなど）の記載を省略する。
【００１６】
図２に表す保持機構２６は、ブラケット２６ａ，電極ラフガイド２６ｂ，クランプ板２６ｄ，吹き付け部２６ｇ，ガイドシャフト２６ｈのほか、図３に表すコイルスプリング２６ｋや取付ステー２６ｍなどを有する。図２において、ブラケット２６ａの一端部は、取付部１６ｂを介してプレート１６ａに固定されている。プレート１６ａはＺ軸方向（すなわち図面上下方向）への移動が制御可能に構成されている。
【００１７】
ブラケット２６ａの他端部には、第１取付部２６ｃと第２取付部２６ｅとが分岐して設けられている。第１取付部２６ｃには電極ラフガイド２６ｂが固定され、第２取付部２６ｅには吹き付け部２６ｇが設けられている。電極ラフガイド２６ｂの中心軸は、クランプ板２６ｄとＶブロック２６ｎとで保持等される電極ガイド３０の中心軸と一致するように配置される。吹き付け部２６ｇはケーブル２６ｊを通じて送られる加工液を被加工物に向けて吹き付ける。
【００１８】
図３（Ａ）と図３（Ｂ）に表すように、第２取付部２６ｅは上述したＶブロック２６ｎが形成されるとともに、コイルスプリング２６ｋやクランプ板２６ｄなどが取り付けられている。「保持面」に相当するＶブロック２６ｎは第２取付部２６ｅの一部断面がＶ字状となるような面とし、電極ガイド３０に対して二箇所で接触するように形成する。また、第２取付部２６ｅに固定された取付ステー２６ｍの先端にガイドシャフト２６ｈが固定され、ガイドシャフト２６ｈにコイルスプリング２６ｋとコマ２６ｉとをこの順番で通して設けられている。なお、コイルスプリング２６ｋは「弾性体」に相当する。
【００１９】
第２取付部２６ｅの所定部位に設けられたヒンジ軸２６ｆは「支持部」に相当し、クランプ板２６ｄが取り付けられている。クランプ板２６ｄは「保持プレート」に相当する。このクランプ板２６ｄは板状部材をＬ字状に形成され、図示するようにヒンジ軸２６ｆが設けられた位置を「所定の支持点」として矢印Ｄ２のように回転する。クランプ板２６ｄは、一端側の一面がコイルスプリング２６ｋで付勢されるコマ２６ｉに接触し、他端側の接触面２６ｐ（「一面」に相当する）は電極ガイド３０を押し当てる。すなわちコイルスプリング２６ｋの弾性力によってクランプ板２６ｄの一端側を押し、この押し圧力でクランプ板２６ｄの他端側から電極ガイド３０をＶブロック２６ｎに向けて押し当てる。
【００２０】
図３（Ｃ）に表すように、第２取付部２６ｅには電極ガイド３０に向けて凸状に突出させた突出部２６ｅａを有する。当該突出部２６ｅａは、電極ガイド３０の凹部に嵌ることで電極ガイド３０を保持する。言い換えれば、電極ガイド３０は突出部２６ｅａで保持されるとともに、Ｖブロック２６ｎおよびクランプ板２６ｄによって位置決めされる。
【００２１】
上述のように構成した保持機構２６を用いて、後述するハンド機構（図５，図６を参照）によって搬送されてきた電極ガイド３０を保持する過程について図４を参照しながら説明する。ここで、図４（Ａ）には保持前の状態を表す。図４（Ｂ）には保持途中の状態を表す。図４（Ｃ）には保持後の状態を表す。
【００２２】
まず電極ガイド３０を保持する前は、コイルスプリング２６ｋの弾性力によってクランプ板２６ｄの一端側を押している。このとき、図４（Ａ）に表すようにクランプ板２６ｄの他部位（すなわち支持点のヒンジ軸２６ｆを隔てて反対側の部位）が第２取付部２６ｅに当たった状態で止まる。
【００２３】
ハンド機構３２はハンド３２ｃ，３２ｄで電極ガイド３０を把持した状態で搬送し、保持機構２６の近傍では所定の経路に従って前進移動する。この前進移動に伴ってハンド機構３２に備えれたくさびステー３２ｂがクランプ板２６ｄを押し、コイルスプリング２６ｋの弾性力に抗してクランプ板２６ｄが回転するため、Ｖブロック２６ｎとクランプ板２６ｄとの間に隙間が生じる。こうして生じた隙間から電極ガイド３０の凹部が突出部２６ｅａに嵌るようにハンド機構３２を移動させると、図４（Ｂ）のようになる。
【００２４】
図４（Ｂ）に表す状態になったときにハンド３２ｃ，３２ｄを開くと、電極ガイド３０は突出部２６ｅａに乗った状態でフリーとなる。その後、ハンド機構３２（具体的にはくさびステー３２ｂ）がクランプ板２６ｄから離れるように保持機構２６から後退移動させる。この後退移動によって、クランプ板２６ｄはコイルスプリング２６ｋの弾性力に従って接触面２６ｐが電極ガイド３０を押さえ付けるようになる。クランプ板２６ｄによる押さえ付けによって、電極ガイド３０はＶブロック２６ｎと接触面２６ｐとで正確に位置決めされる。こうして電極ガイド３０が位置決めされた状態を図４（Ｃ）に表す。
【００２５】
なお、上述した例は電極ガイド３０を保持する場合について説明したが、電極ガイド３０を解放（すなわち保持を解除）する場合も同様に行える。すなわちハンド機構３２のハンド３２ｃ，３２ｄに何も把持しない状態で前進移動させ、保持されている電極ガイド３０を把持して後退移動させればよい。したがって、保持と解放とを交互に行うことで、径が異なる電極ガイド３０の交換も行える。
【００２６】
ここで、上述したハンド機構３２の構成例について、図５，図６を参照しながら簡単に説明する。なお、図５には電極ガイド３０を把持している状態を二点鎖線で表している。図５および図６に表すハンド機構３２は、機構本体３２ａに対してくさびステー３２ｂ、ハンド３２ｃ，３２ｄ、作動部３２ｅ、駆動体３２ｆなどを有する。
【００２７】
くさびステー３２ｂは、上述した通りに電極ガイド３０を保持機構２６に保持させる際にクランプ板２６ｄを押し出す役割を果たす。ハンド３２ｃ，３２ｄは電極ガイド３０やコレットホルダー１７等を把持する。具体的には、図６（Ａ）に表す矢印の方向に移動させて把持を行い、図６（Ｂ）に表す矢印の方向に移動させて把持を解除する。駆動体３２ｆには、図１の加工制御装置１４から送られる信号に従って作動するシリンダ（エアや油圧等）を用いる。駆動体３２ｆの作動によって送られる流体の容量または圧力に従って、作動部３２ｅがハンド３２ｃ，３２ｄの開閉を作動させる。流体の容量または圧力の増減を制御することで、把持力や開閉量の調整も可能である。
【００２８】
上述した実施の形態によれば、以下に表す各効果を得ることができる。
（１）保持機構２６は、Ｖブロック２６ｎと接触面２６ｐとによって三箇所で接触（点接触または線接触）して電極ガイド３０を保持等する構成とした（図２〜図４を参照）。Ｖブロック２６ｎの断面形状とクランプ板２６ｄの外観形状とから明らかなように単純な形状を形成すればよいので、機構本体３２ａやクランプ板２６ｄの製造コストを低く抑えられる。クランプ板２６ｄはコイルスプリング２６ｋによって付勢するので、保持機構２６の構成要素として動力源および制御ユニットやこれらに必要な配管・配線等が不要となるので、コストを低く抑えることができ、液中でも電極ガイド３０の保持等が行える。このように液中で保持等が行えるのでオフセットを行う機構が不要になり、保持機構２６をコンパクトに構成することができる。また、動力伝達機構も不要であるので、液中の被加工物や治具スペースが損われず、放電加工時に発生するスラッジによる動作不良も防止できる。接触面２６ｐとＶブロック２６ｎとによって三箇所で接触するので、電極ガイド３０の位置決め精度を維持することができる。コイルスプリング２６ｋの弾性力によって電極ガイド３０を保持等する構成であるので、手動でも操作盤の操作なしで電極ガイド３０の保持や交換が行え、非常時（例えばエア断時や電源断時等）にも確実に保持して電極ガイド３０の落下を防止できる。クランプ板２６ｄ（保持板）の解放はハンド機構３２の動力を利用して行うが、このハンド機構３２は簡単な形状部品（例えばくさびステー３２ｂ）を備えていれば上記解放を実現できる点でコストを低く抑えることができる。
【００２９】
（２）Ｖブロック２６ｎをＶ字状の断面で形成し、クランプ板２６ｄを平面で形成した（図２〜図４を参照）。このように三箇所で電極ガイド３０に接触して保持等するにあたって、簡単な形状および構成でも実現できるので、製造コストが最も安く済む。
【００３０】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００３１】
（１）上述した実施の形態では、本発明を細穴放電加工機１０に適用した（図１を参照）。この形態に代えて、細穴放電加工機１０を除いた他の放電加工機にも適用することができる。他の放電加工機に適用した場合でも、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
（２）上述した実施の形態における保持機構２６は、Ｖブロック２６ｎと接触面２６ｐとによって三箇所で接触して電極ガイド３０を保持等する構成とした（図２〜図４を参照）。この形態に代えて、四箇所以上で接触して電極ガイド３０を保持等する構成としてもよい。具体的には、Ｖブロック２６ｎの断面を他の字状（例えばＷ字状やＵ字状等）に形成したり、接触面２６ｐを平面以外の形状に形成すればよい。四箇所以上で接触して保持等すると、電極ガイド３０がより強固に保持等されるので、位置決め精度も上述した実施の形態と同様に維持することができる。
【００３３】
（３）上述した実施の形態では、Ｖブロック２６ｎをＶ字状の断面で形成し、クランプ板２６ｄを平面で形成した（図２〜図４を参照）。この形態に代えて、Ｖブロック２６ｎを平面に形成し、クランプ板２６ｄの断面をＶ字状に形成してもよい。このように形成した場合でも結果的には三箇所で接触して電極ガイド３０を保持等することになり、上述した実施の形態と同様に位置決め精度を維持することができる。
【００３４】
（４）上述した実施の形態では、Ｖブロック２６ｎおよび接触面２６ｐを平滑面で形成した（図２〜図４を参照）。この形態に代えて、Ｖブロック２６ｎおよび接触面２６ｐのうちで一方または双方を非平滑面で形成してもよい。さらには電極ガイド３０の外周面も非平滑面で形成するのが望ましい。こうすれば、非平滑面の接触抵抗によって保持中における電極ガイド３０の回転を防止することができる。
【００３５】
（５）上述した実施の形態では、弾性体としてコイルスプリング２６ｋを用いた（図２〜図４を参照）。この形態に代えて、コイルスプリング以外の他の弾性体を用いてもよい。他の弾性体としては、例えばゴム，板バネ，シリンダ（エアや油圧等）などが該当する。他の弾性体を用いた場合でも、クランプ板２６ｄを付勢できるので動力源や制御ユニット等が不要となり、液中でも電極ガイド３０の保持等が行える。
【００３６】
（６）上述した実施の形態では、駆動体３２ｆとしてシリンダを用いた（図５，図６を参照）。この形態に代えて、モータ等のような他の駆動体を用いてもよい。例えばモータを用いた場合には、作動部３２ｅはモータの駆動力を伝達する機構（例えばボールねじ・ナット機構やラック・ピニオン機構など）で構成するのが望ましい。
また、駆動体３２ｆに代えて図１の加工制御装置１４から流体（例えばエアや油等）を送り、作動部３２ｅが当該流体の容量または圧力に従ってハンド３２ｃ，３２ｄの開閉を作動させる構成としてもよい。
いずれの形態にせよ、電極ガイド３０の搬送を確実に行える。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】細穴放電加工機の構成例を表す正面図である。
【図２】保持機構の構成例を表す側面図である。
【図３】保持機構の構成例を表す図である。
【図４】保持の過程を説明する図である。
【図５】ハンド機構の構成例を表す側面図である。
【図６】ハンド機構の構成例を表す平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  細穴放電加工機
１２  放電加工機本体
１４  加工制御装置
１６  加工ヘッド
１６ａ  プレート
１６ｂ  取付部
１７  コレットホルダー
１８  電極
２０  加工槽
２２  架台
２４  中間ガイド
２６  保持機構
２６ａ  ブラケット
２６ｂ  電極ラフガイド
２６ｃ  第１取付部
２６ｄ  クランプ板（保持プレート）
２６ｅ  第２取付部
２６ｅａ  突出部
２６ｆ  ヒンジ軸（支持部）
２６ｇ  吹き付け部
２６ｈ  ガイドシャフト
２６ｉ  コマ
２６ｊ  ケーブル
２６ｋ  コイルスプリング（弾性体）
２６ｍ  取付ステー
２６ｎ  Ｖブロック（保持面）
２６ｐ  接触面
２８  操作盤
３０  電極ガイド
３２  ハンド機構
３２ａ  本体
３２ｂ  くさびステー
３２ｃ，３２ｄ  ハンド
３２ｅ  作動部
３２ｆ  駆動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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