专利名称：线切割放电加工装置的自动线插通装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线切割放电加工装置，该线切割放电加工装置在形成于线电极与 工件间的加工间隙发生放电而对工件进行加工，该线电极在一对线引导件之间移动。本发 明特别是涉及一种自动地将线电极架设在一对线引导件之间的线切割放电加工装置的自 动线插通装置。
背景技术：
具有数控装置的线切割放电加工装置具有所谓的自动线插通装置 (AutomaticffireThreader)，该自动线插通装置自动地使线电极依次插通上线引导件、开始 孔、下线引导件，由卷取滚捕捉。开始孔为在放电加工前形成于工件中的Imm左右的孔。典 型地说，线电极的直径为0. 20mm，线引导件具有Φ0. 21mm插通孔。图7表示被称为“圆模”的公知的高精度的线引导件。各线引导件收容在引导件 组合体中。各引导件组合体具有朝加工间隙供给加工液的喷流喷嘴。喷流喷嘴典型地具有 Φ6πιπι左右的开口。线引导件不可避免地处在比喷流喷嘴的开口更远离工件的位置。一般情况下，自动线插通装置具有在线电极的送出方向同轴地形成加工液射流 (以下称“射流”)的射流喷嘴。射流一边约束线电极一边推进到下线引导件。专利文献1公开了射流喷嘴按与喷流喷嘴同轴的方式设置在引导件组合体中的 自动线插通装置。射流喷嘴典型地具有Φ1. 5mm的开口。为了利用射流对通过了上线引导 件的线电极进行引导，射流喷嘴的开口配置在上线引导件的正下方。因此，从射流喷嘴的开 口到下线引导件存在相当的距离。因此，射流约束线电极并进行推进的力变小，在射流中容 易产生紊流。结果，射流使线电极插通到下线引导件的孔中的概率变低。特别是在使用直径小、刚性极低的线电极的场合，仅由射流引导线电极更为困难。 另外，在开始孔比射流的直径小的场合，射流在开始孔的入口紊乱而不能将线电极的前端 正确地弓I导至开始孔的场合较多。另外，在因为工件的形状而不能使上引导件组合体接近开始孔的场合，从射流喷 嘴到开始孔的距离过长，极难将线电极插通在开始孔中。在专利文献2中公开了具有从上线引导件向下方延长的射流喷嘴的自动线插通 装置。射流喷嘴的开口处在尽可能接近喷流喷嘴的开口的位置。从射流喷嘴到开始孔的距 离短，自动插通的成功率提高。然而，由于射流喷嘴的开口具有比喷流喷嘴小得多的直径，所以，延长了的射流喷 嘴对线电极在上下线引导件之间倾斜的角度、即锥角产生了大的限制。专利文献3及4公开了具有能够上下移动的射流喷嘴的自动线插通装置。当进行 自动线插通时，为了提高线插通的成功率，使射流喷嘴的开口下降到喷流喷嘴的开口的附 近。当进行加工时，射流喷嘴的开口向上线引导件的正下方上升，以使得射流喷嘴不对锥角 产生大的限制。然而，由于射流喷嘴的开口具有比喷流喷嘴小得多的直径，所以，射流喷嘴 依然限制了锥角。
专利文献5公开了具有线电极通过的能够上下移动的引导管的自动线插通装置。 线电极插入到引导管中，通过供给到引导管的喷流，将线电极引导至下线引导件。典型的引 导管具有2mm的外径和Imm的内径。专利文献5公开了为了穿过引导管而能够分割的线引导件。图8表示被称为“拼 合模”的典型的能够分割的线引导件。若上线引导件为拼合模，则能够使引导管的的开口位 于开始孔的入口。结果，自动线插通的成功率提高。然而，可以认为，拼合模耐久性低，容易磨损。另外，可以认为，拼合模与圆模相比， 定位误差大。特别是可以认为，拼合模相比于圆模，在使用在上下线引导件之间倾斜的线电 极的加工、即所谓的“锥加工”中精度较差。专利文献6、7及8公开了具有被称为“副喷嘴”的射流喷嘴的自动线插通装置。副 喷嘴限于在线插通过程中以封闭喷流喷嘴的开口的方式安装在喷流喷嘴上。副喷嘴通常能 够水平地分割，所以，在线电极架设在上下线弓I导件之间后副喷嘴能够从喷流喷嘴拆卸。在这样的自动线插通装置中，在上引导件组合体内不存在限制锥角的射流喷嘴。 由于能够使副喷嘴的开口处在紧靠开始孔的入口的位置，所以，线插通的成功率高。副喷嘴 与引导管不同，不需要拼合模。而且，即使在因为工件的形状而不能使上引导件组合体接近 开始孔的场合，也能够使外径比喷流喷嘴小的副喷嘴容易地接近开始孔。
日本专利第3406647号公报 日本特开昭63-318219号公报 日本特公平5-53567号公报 日本特公平6-39013号公报 日本特公平7-29246号公报 日本特公平5-21693号公报 日本特开平2-100824号公报 日本特开平4-269121号公报专利文献1
专利文献2
专利文献3
专利文献4
专利文献5
专利文献6
专利文献7
专利文献8
发明内容
“副喷嘴”式的自动线插通装置需要当线插通时自动地相对于喷流喷嘴安装/拆卸 射流喷嘴的射流喷嘴拆装装置。射流喷嘴拆装装置必须正确地使拼合喷嘴拼合，将其牢固 而且液密地结合在喷流喷嘴。另外，由于高压水通过喷流喷嘴供给到小直径的射流喷嘴，所 以，作用在射流喷嘴与喷流喷嘴的结合部分的负荷大。本发明的主要目的在于提供一种能够通过比较简单的结构和动作自动地将射流 喷嘴切实而且液密地安装在喷流喷嘴的自动线插通装置。本发明的自动线插通装置的几个 优点在用于实施发明的最佳方式的说明中进行详细记载。本发明涉及线切割放电加工装置的自动线插通装置(1)，该线切割放电加工装置 的自动线插通装置(1)以封闭喷流喷嘴(46)的开口的方式将由第一及第二拼合喷嘴(91、 92)构成的射流喷嘴(20)安装在喷流喷嘴上，通过射流喷嘴形成的射流引导线电极。自动 线插通装置(1)的特征在于，包含支承第一拼合喷嘴(91)的第一指形件(61)，支承第二拼 合喷嘴(92)的第二指形件(62)，及在对第一及第二指形件(61、62)进行开闭而使第一及第 二拼合喷嘴(91、92)拼合或分割的同时、使射流喷嘴(20)和喷流喷嘴(46)结合或分离的开闭装置(70)。另外，自动线插通装置(1)的特征在于环形槽(25)形成在射流喷嘴的内 周面(24)和喷流喷嘴的外周面(44)中的一方上，嵌合在环形槽(25)中的环形突起(48) 形成在射流喷嘴的内周面(24)和喷流喷嘴的外周面(44)中的另一方上。最好第一拼合喷嘴(91)具有第一拼合面(23U、23B)，第二拼合喷嘴(92)具有第二 拼合面(23U、23B)，谷形槽(27)形成于第一拼合面，与谷形槽嵌合的山形突起(26)形成在 第二拼合面。最好自动线插通装置还包含使射流喷嘴在自动线插通装置的后背与喷流喷嘴的 开口的正下方之间摆动的移动装置。发明的效果由于在喷流喷嘴的下侧安装射流喷嘴，所以，在射流喷嘴上施加由高压水的内压 产生的、使射流喷嘴从喷流喷嘴脱开的方向的朝下的力。另外，由于从内径大的喷流喷嘴将 高压水供给到内径小的射流喷嘴，所以，被导入到射流喷嘴中的高压水也在射流喷嘴的径 向以从内侧扩大射流喷嘴的方式放射状地施加负荷。本发明的自动线插通装置在射流喷嘴的径向将环形突起嵌合在环形槽中，所以， 通过高压水的压力将环形槽朝下推压、使其与嵌合突起紧密接触。结果，射流喷嘴固定在喷 流喷嘴上，所以，射流喷嘴不易从喷流喷嘴离开，高压水不漏出。因此，能够仅由环形突起和环形槽构成射流喷嘴与喷流喷嘴的结合部分，结合部 分的结构简单而且具有耐久力，没有射流喷嘴和喷流喷嘴破损的危险，安全性提高。另外， 由于用高压水的压力对结合部分进行密封，所以，不一定非要要求密封构件那样的构成部 件，射流喷嘴的制作成本降低。另外，由于结合部分为比较简单的结构，容易随着时间的经 过而劣化的构成部件少，所以，结合部分的耐久性、液密性不会立即丧失，安全性提高。另外，本发明的自动线插通装置为由高压水的压力使环形突起与环形槽的间隙紧 密接触而密封的结构，所以，能够在环形突起与环形槽之间具有间隙，即使在射流喷嘴的各 拼合喷嘴与喷流喷嘴之间存在位置偏移，射流喷嘴不能结合在喷流喷嘴上的可能性也小。 因此，对于射流喷嘴和喷流喷嘴不要求不必要的高精度。另外，由于在与将高压水供给到射流喷嘴的朝下方向正交的水平面的方向嵌合环 形突起与环形槽，所以，能够从与拼合面正交的方向使各拼合喷嘴与喷流喷嘴结合，能够在 拼合各拼合喷嘴的同时结合在喷流喷嘴上。通过嵌合而结合的方法与通过卡合、旋合、固定 构件而结合的方法相比，能够使自动线插通装置和控制装置的结构更为简单，能够降低制 造成本。另外，拆装射流喷嘴的动作比较简单，工序数量少，所以，射流喷嘴的拆装时间变 短，自动线插通不需要过长的时间。在射流喷嘴的各拼合喷嘴的拼合面形成有山形突起、和与山形突起相向地嵌合的 形状的谷形槽而结合的结构中，山形突起和谷形槽由相互的斜面引导而嵌合，所以，各拼合 喷嘴间的位置偏移被吸收。因此，同时地进行各拼合喷嘴的拼合和喷流喷嘴的结合，更切实 地结合射流喷嘴与喷流喷嘴。结果，不中断作业，作业性提高。另外，拼合各拼合喷嘴时的定 位精度不需要过高的精度，所以，射流喷嘴的制作成本和自动线插通装置的制造成本降低。由于在相对于射流喷嘴的径向正交的方向嵌合山形突起与谷形槽而使拼合喷嘴 拼合，所以，高压水的内压以放射状施加在射流喷嘴的径向，从而将山形突起按放射方向推 压在谷形槽中，堵塞山形突起与谷形槽之间的间隙。因此，结构简单，并且能够切实地防止高压水从各拼合喷嘴之间漏出。这样，按照本发明的自动线插通装置，结合射流喷嘴与喷流喷嘴的动作简单，所 以，能够大幅度缩短射流喷嘴的拆装时间。另外，由于在环形突起与环形槽之间存在游隙， 所以，射流喷嘴与喷流喷嘴的结合不会失败，作业性提高。另外，由于结合部分仅由环形突 起和环形槽构成，所以，结构简单，具有耐久性，没有构成部件破损的危险。结果，可获得作 业效率和安全性提高的效果。按照本发明的自动线插通装置，能够在环形突起与环形槽之间存在游隙，喷流喷 嘴的制作不会变得特别困难。另外，由于射流喷嘴与喷流喷嘴的结合中的结构和动作简单， 所以，能够使自动线插通装置和控制装置的结构简单。另外，由于在环形突起与环形槽之间 存在游隙，所以，不需要能够进行高精度的定位的高质量的光学部件和移动装置。结果，自 动线插通装置的制造不需要过大的成本。在自动线插通装置具有在自动线插通装置的背后与喷流喷嘴的开口的正下方之 间使射流喷嘴摆动的移动装置的场合，能够通过1个行程使射流喷嘴从退避位置移动到安 装位置，所以，拆装射流喷嘴时的动作更简单，工序数量更少，射流喷嘴的拆装时间短，能够 进一步缩短自动线插通所需要的时间。因此，产生作业效率进一步提高的效果。在开闭装置以同一支点为中心使一对指形件旋转往复移动而开闭的场合，能够由 1次的动作使射流喷嘴的各拼合喷嘴同时地相互朝相反方向移动，所以，能够通过比较简单 的结构在短时间内顺利地进行拼合喷嘴相互的拼合。另外，拼合喷嘴相互之间及各拼合喷 嘴与喷流喷嘴的位置偏移得到减小。因此，可获得作业效率进一步提高的效果。若在各指形件的后端部位形成头部半圆形的切口，以一边使圆筒构件接触在切口 的边缘旋转一边使指形件旋转的方式使臂旋转，则能够通过开闭装置的驱动装置的直线往 复运动使指形件同时地朝相互相反方向旋转而进行开闭，并且能够保持射流喷嘴的拼合。 因此，即使将各拼合喷嘴相互推压在一起的开闭装置的驱动装置的驱动力小，也能够防止 各拼合喷嘴的分离，使开闭装置的驱动装置小型化，紧凑地构成射流喷嘴拆装装置，能够进 一步降低制造成本，并且获得安全性提高的效果。
图1为表示本发明的自动线插通装置的俯视模式图。图2为表示图1中的喷流喷嘴和射流喷嘴的左侧面剖视图。图3为表示本发明的自动线插通装置的射流喷嘴拆装装置的左侧视图。图4为表示图3中的射流喷嘴拆装装置的从主体的背面侧看到的立体图。图5为表示图3中的拼合喷嘴打开了的射流喷嘴拆装装置的立体图。图6为表示图3中的拼合喷嘴所结合的射流喷嘴拆装装置的立体图。图7为表示典型的圆模的立体图和剖视图。图8为表示典型的拼合模的立体图。
具体实施例方式下面参照图1 图6说明本发明的自动线插通装置。从图1中的自动线插通装置 省略了射流喷嘴拆装装置。
自动线插通装置1的主体10设置在上下移动的加工头上。如图3及图4中所示， 相对于喷流喷嘴46安装/拆卸射流喷嘴20的射流喷嘴拆装装置90设在主体10上。在主 体10的下端固定上引导件组合体30。使加工头升降而使主体10上下移动，从而能够调整 上引导件组合体30的高度。上引导件组合体30在其下端具有喷流喷嘴46，该喷流喷嘴46与线电极2的送出 方向同轴地形成水柱。形成于线电极2与工件3间的加工间隙在加工中由该水柱包围。喷 流喷嘴46的开口朝着工件3。如图1所示，线电极2从绕线管44由张紧滚42送出。张紧滚42在加工中与卷取 滚56协同动作，一边在线电极2上施加所需要的张力，一边送出线电极2。线电极2由自动 线插通装置1插通到设于上引导件组合体30内的上线引导件和开始孔。插通到开始孔中的线电极2通过设于下引导件组合体50内的图中未表示的下线 引导件由方向转换滑轮52引导至管喷射式的输送装置54。输送装置54通过管中的水流将 线电极2输送到卷取滚56。卷取滚56由驱动滚和绞盘构成。在卷取滚56的下游，设置具 有旋转的切刀的切断滚。使用完毕的线电极2由切断滚裁断成小片后排出到桶58。自动线插通装置1包含引导管12、将射流供给到引导管12的射流供给单元14、送 出滚16、刀具18、及射流喷嘴20。另外，自动线插通装置1具有在送出线电极2的方向使引 导管12上下移动的升降装置。刀具18能够换成局部地向线电极2供给大电流而将其切断的通电切断器。另外， 可以在自动线插通装置1上设置对线电极2进行退火的图中未表示的退火装置。退火后的 线电极2被施加笔直性，变得不易弯折。引导管12的开口能够由升降装置下降到上线引导件的正上方。引导管12利用从 射流供给单元14供给的射流以不使线电极2弯折的方式将线电极2引导至上线引导件，将 线电极2插通到上线引导件。当不进行自动线插通过程时，引导管12的开口处于比刀具18 更上面的位置。如图2所示，本发明的自动线插通装置1具有以封闭喷流喷嘴46的开口的方式安 装在喷流喷嘴46上的射流喷嘴20。线电极2由从射流喷嘴20供给的射流被向下线引导件 引导。如图3所示，引导件组合体30固定在设于自动线插通装置1的主体10的下端侧 的上臂6上。如图2所示，上引导件组合体30包含平板形的上侧触头32、上线引导件31、 喷流喷嘴46、及壳体33。触头32由超硬合金(碳化钨)构成，将电力供给到线电极2。触 头32能够水平滑动，以使引导管12能够下降到上线引导件31的正上方。上线引导件31为部分地由金刚石制成的圆模，对线电极2进行定位。圆模的定位 精度较高，特别是锥加工的加工精度优良。为了提高定位精度，并确保更大的锥角，上下线 引导件尽可能设置在工件3的附近。喷流喷嘴46的开口朝下。喷流喷嘴46旋合在壳体33的下端而固定。由喷流喷 嘴46和壳体33形成腔室47。射流喷嘴20由小直径的射流喷嘴主体21和大直径的外框23构成。由射流喷嘴 20和喷流喷嘴46形成腔室22。射流的方向IA为与线电极2的送出方向相同的轴线，一般 朝下。
如图2所示，在喷流喷嘴46的垂直的外周面44形成环形突起48。在外框23的 垂直的内周面24形成形状与环形突起48互补的环形槽25。射流喷嘴20通过环形突起48 嵌合在环形槽25中而结合在喷流喷嘴46上。当射流喷嘴20安装在了喷流喷嘴46上时， 外框23的垂直的内周面24与喷流喷嘴46的垂直的外周面44紧密接触。而且，也可在外 框23的垂直的内周面24形成环形突起，在喷流喷嘴46的垂直的外周面44形成环形槽。在环形突起48与环形槽25之间设置游隙(间隙)。通过设置该间隙，不会因为很 小的位置偏移而使环形突起48与环形槽25不啮合、导致射流喷嘴20不能结合在喷流喷嘴 46上。在图2所示的射流喷嘴20和喷流喷嘴46中，环形突起48形成为三角形或梯形截 面的、具有倾斜面的形状，环形槽25形成为嵌合于环形突起48的截面为三角形或梯形的、 具有倾斜面的形状。因此，环形槽25由环形突起48的倾斜面引导而嵌合，所以，即使在环 形突起48与环形槽25之间没有间隙，也会吸收射流喷嘴20与喷流喷嘴46之间的位置偏 移。高压水沿腔室47中的方向IB供给到腔室22，再供给到射流喷嘴主体21。供给高 压水的方向IB为与射流的方向IA相同的朝向的方向。由利用高压水产生的朝下的力将环 形槽25朝下推压在环形突起28上。这样，由高压水切实地将射流喷嘴20结合在喷流喷嘴 46上，喷流喷嘴46的开口切实地被密封。射流喷嘴20当沿射流的方向IA从正面观看时被向左右二等分地分割。当从射流 喷嘴20的正面观看时右侧一半为第一拼合喷嘴91，左侧一半为第二拼合喷嘴92。在第一拼合喷嘴91上，在构成射流喷嘴20的壳体的外框23的与形成射流喷嘴20 的腔室22的部位相当的外框上侧的上部拼合面23U上，沿与射流喷嘴20的径向IC正交的 方向，换言之，沿射流的方向1A，平行地、不间断地设置山形突起26或谷形槽27。另外，在 第二拼合喷嘴上，在外框上侧的上部拼合面23U上不间断地、以与设于第一拼合喷嘴91的 山形突起26或谷形槽27相向的方式设置有与山形突起26或谷形槽27嵌合的形状的谷形 槽27或山形突起28。如图2所示，各拼合喷嘴91、92在各自的外框23上形成有2个拼合面，在一方的拼 合面上以与射流的方向IA同轴的轴线为中心沿外框23在顺时针方向形成有山形突起26， 在另一方的拼合面上沿外框23在逆时针方向形成有谷形槽27。因此，当将高压水供给到射流喷嘴20时，在射流喷嘴20的径向IC按放射状施加 高压水的内压，所以，在放射方向将山形突起26推压在谷形槽27上，由此使山形突起26与 谷形槽27啮合，堵塞山形突起26与谷形槽27之间的微小的间隙。结果，拼合喷嘴91与拼 合喷嘴92的位置不偏移，所以，不易分离，能够由高压水的内压对各拼合面之间进行液封， 能够更切实地进行密封。山形突起26的截面为三角形或梯形，具有倾斜面。谷形槽27具有嵌合在山形突 起26上的形状。山形突起26和谷形槽27在各拼合喷嘴91、92相互在拼合面对合时处于 以相互嵌合的方式相向的位置关系。谷形槽27由山形突起26的倾斜面引导而嵌合，所以， 当结合各拼合喷嘴91、92与喷流喷嘴46时，第一拼合喷嘴91和第二拼合喷嘴92的位置偏 移被吸收。因此，各拼合喷嘴91、92相互的拼合和各拼合喷嘴91、92与喷流喷嘴46的结合 同时顺利地进行，能够将射流喷嘴20完全地安装在喷流喷嘴46上。
8
这样，射流喷嘴20利用在要使射流喷嘴20的第一拼合喷嘴91和第二拼合喷嘴92 及喷流喷嘴46分离的方向作用的高压水的压力，进行射流喷嘴20与喷流喷嘴46的结合和 结合部分的密封。因此，通过比较简单的结构同时满足射流喷嘴20的高结合性、液密性、结 合的容易性。在图2所示的射流喷嘴20中，在第一拼合喷嘴91上，在外框23的与形成射流喷 嘴主体21的部位相当的外框下侧的下部拼合面23B上，在相对于射流喷嘴20的径向IC正 交的方向上不间断地设置有山形突起26或谷形槽27。另外，在第二拼合喷嘴92上，在外框 下侧的下部拼合面23B上不间断地设置有与设于第一拼合喷嘴91上的山形突起26或谷形 槽27嵌合的形状的谷形槽27或山形突起28。当结合第一拼合喷嘴91和第二拼合喷嘴92时，在外框上侧的上部拼合面23U中 嵌合山形突起26和谷形槽27，由此能够充分地获得高的结合性和结合的容易性。然而，图 2所示的射流喷嘴20在外框下侧的下部拼合面23B中也嵌合山形突起26和谷形槽27，所 以具有提高射流喷嘴主体21的部位的液密性、能够更切实地密封的优点。拆装装置7包含第一指形件61、第二指形件62、开闭装置70、及移动装置80。第 一指形件61支承第一拼合喷嘴91，第二指形件62支承第二拼合喷嘴92。开闭装置70开 闭指形件61、62。指形件61、62和开闭装置70 —体地设置，包含射流喷嘴20而构成主体单元90。 在图3及图4所示的主体单元90中，开闭装置70的构成部件处于可视状态，但实施时设有 覆盖开闭装置70的构成部件的罩，构成部件固定在罩上而不脱落。如图3所示，移动装置80在退避位置IOA和安装位置IOB之间使射流喷嘴20与 开闭装置70 —起在旋转方向ID上摆动。退避位置IOA如图4所示那样为自动线插通装置 1的主体10的背后。安装位置IOB如图3所示那样为喷流喷嘴46的开口的正下方。射流 喷嘴20从退避位置IOA到安装位置IOB移动1个行程，所以，线插通过程所需要的时间缩 短。移动装置80具有摆动托架81、驱动装置82、及连杆机构83。摆动托架81安装在 主体10上。驱动装置82以摆动托架81的安装位置80X为支点使主体单元90绕水平的X 轴如摆那样摆动，在旋转方向ID旋转往复移动。连杆机构83将驱动装置82的直线往复运 动变换成主体单元90的旋转往复运动后传递。驱动装置82为利用从图中未表示的压缩机那样的空气源供给的压缩空气或从油 槽供给的加压油动作的气缸或液压缸那样的缸装置。驱动装置82在设于图4所示的自动 线插通装置1的主体10的背后的凹槽部位IOC以纵向配置的方式收纳缸筒。驱动装置82当使缸装置的活塞下降到下限位置时，与活塞杆直接连接的连杆机 构83的第一连杆83V朝下方移动，一端利用接头与第一连杆83V连接的图3所示的连杆机 构83的第二连杆83W，将支承在摆动托架81上的主体单元90上推，使射流喷嘴20朝退避 位置IOA摆动。当使活塞上升到上限位置时，第一连杆83V往上方移动，第二连杆83W使主 体单元90下降，使射流喷嘴20向安装位置IOB摆动。在将主体单元90的退避位置IOA设于自动线插通装置1的主体10的背后的场 合，在基于直线移动的组合的移动方式中，为了使射流喷嘴从退避位置IOA移动到安装位 置10B，需要经由多个行程使其移动。图4所示的移动装置80以能够摆动射流喷嘴20的方式构成，所以，能够沿旋转移动轨迹按1个行程使射流喷嘴20从退避位置IOA到达安装位 置10B。因此，不会对自动线插通所需要的时间造成重要的损失，能够将主体单元90收容在 不妨碍作业或加工的位置。在以下的说明中，为了方便，设安装有射流喷嘴20的位置为主体单元90的前侧 (前部)，作为一对指形件61、62的前端部位。另外，沿从包含图6所示的开闭装置70的主 体单元90的前端部位通过后端部位的中心轴线90C将前端部位的方向设为前方。另外，将相对于中心轴线90C沿着射流的方向IA正交的方向设为纵向，将与中心 轴线90C正交而且与纵向的轴线正交的方向设为横向，将从中心轴线90C向横向离开的方 向IE设为外侧。另外，将与中心轴线90C平行且与纵向的轴线正交的面设为安装平面，将 与安装平面平行且处于射流的方向IA的面称为下面(背面)，将处于与射流的方向IA相反 的方向的面称为上面(表面)。在实施方式的自动线插通装置的拆装装置7的开闭装置80中，移动装置80使主 体单元90摆动，按1个行程将射流喷嘴20配置在安装位置10A，所以，为了在安装位置IOB 将射流喷嘴20同轴地配置在喷流喷嘴46，如图3所示那样，以射流喷嘴20相对于主体单 元90的安装平面倾斜的方式安装。因此，主体单元90的纵向的轴线虽然未正确地相对于 射流的方向IA平行，但将纵向的轴线与射流的方向IA看成平行地进行说明。第一指形件61和第二指形件62在与射流喷嘴20的各拼合喷嘴91、92的拼合面 正交的方向朝相互相反的方向移动，即按所谓的双开双闭方式进行开闭。具体地说，第一指 形件61和第二指形件62以同一支点65为中心绕平行于射流的方向IA的纵向的1轴朝相 互相反的方向旋转往复移动。在第一指形件61和第二指形件62各个的后端部位，在与从包含开闭装置70的主 体单元90的前端部位通过后端部位的中心轴线90C正交而且与纵向的轴线正交的横向，在 从中心轴线90C离开的方向IE形成开口的头部半圆形的切口 63、64。因此，设于第一指形 件61的切口 63和设于第二指形件62的切口 64在相互相反的方向开口。通过切口 63、64 将各指形件61、62的后端部位形成为钩形。开闭装置70使第一指形件61和第二指形件62在与射流喷嘴20的各拼合喷嘴91、 92的拼合面正交的方向朝相互相反的方向移动而开闭。开闭装置70在安装位置IOB使一 对指形件61、62开闭，使第一拼合喷嘴91和第二拼合喷嘴92结合或分离，同时使第一拼合 喷嘴91、第二拼合喷嘴92、及喷流喷嘴46结合或分离。具体地说，开闭装置70使第一指形件61和第二指形件62以同一支点65为中心 绕纵向的1轴、在作为与各拼合喷嘴91、92的拼合面正交的方向的安装平面上的旋转方向 IF朝相互相反的方向旋转往复移动而开闭。拆装装置7中的一对指形件61、62以同一支点65为中心向相互相反的方向旋转 往复移动而开闭的双开双闭的结构，在安装位置IOB使第一拼合喷嘴91和第二拼合喷嘴92 结合或分离，同时，能够使第一拼合喷嘴91、第二拼合喷嘴92、及喷流喷嘴46结合或分离。因此，图示的自动线插通装置1能够通过1次的动作拆装射流喷嘴20和喷流喷嘴 46，能够减少射流喷嘴20的拆装中的工序数，缩短自动线插通所需要的时间，在这一点上 是有效的。另外，图5及图6所示的主体单元90的结构的要点在于能够使射流喷嘴20在 退避位置IOA与安装位置IOB之间摆动。
开闭装置70包含驱动装置78、臂71、72及变换联轴节73 ；该驱动装置78由在与 主体单元90的中心轴线90C平行的前后直线的1轴方向90Y进行直线往复运动的缸装置 构成；该臂71、72由一对臂构成，该一对臂以开闭一对指形件61、62的方式绕纵向的1轴方 向在安装平面上的旋转方向IG同时向相互相反的方向旋转移动；该变换联轴节73将驱动 装置78的1轴方向90Y的直线往复运动变换成臂71、72的旋转方向IG的旋转往复运动。驱动装置78为通过从图中未表示的空气源供给的压缩空气动作的气缸。气缸的 有利之处在于，与尺寸相比，能够在克服高压水的压力使射流喷嘴20的各拼合喷嘴91、92 相互拼合的方向施加必要足够的力。臂71、72具体地说由从正面面对时的右侧的第一臂71和从正面面对时的左侧的 第二臂72构成；该第一臂71在与第一指形件61的旋转方向IF相同的安装平面上在与旋 转方向IF相反的旋转方向IG上绕纵向的1轴方向进行旋转往复移动，使第一指形件61在 旋转方向IF旋转；该第二臂72在与第二指形件62的旋转方向IF相同的安装平面上在与 旋转方向IF相反的旋转方向IG上绕纵向的1轴方向进行旋转往复移动，使第二指形件62 在旋转方向IF旋转。各臂71、72分别具有保持射流喷嘴20的拼合的滚筒形式的圆筒构件74。当臂71、 72在旋转方向IG旋转移动时，圆筒构件74 —边沿分别形成在一对指形件61、62的后端部 位的头部半圆形的切口 63、64的边缘绕圆筒中心轴旋转一边移动。圆筒构件74的直径比 切口 63、64的半圆圆弧部分的直径小。如图5所示，当臂71、72在接近中心轴线90C的旋转方向IG旋转时，圆筒构件74 的一部分侧面一边接触切口 63、64的形成为钩形的边缘进行旋转一边移动。因此，由于各 臂71、72要分别将指形件61、62拉向主体单元90的后方，所以，各指形件61、62以支点65 为中心在与旋转方向IG相反的从中心轴线90C离开的旋转方向IF旋转而被拉开。结果， 射流喷嘴20被分割成第一拼合喷嘴91和第二拼合喷嘴92。另一方面，如图6所示，当臂71、72在从中心轴线90C离开的旋转方向IG旋转时， 圆筒构件74的一部分侧面一边接触切口 63、64的边缘旋转一边移动。因此，由于各臂71、 72要分别将各指形件61、62推往主体单元90的前方，所以，各指形件61、62以支点65为中 心在与旋转方向IG相反的接近中心轴线90C的旋转方向IF旋转而被推压关闭。结果，射 流喷嘴20拼合。当一对指形件61、62被推压关闭了时，圆筒构件74的一部分侧面以卡在切口 63、 64的直线部分的边缘并向主体单元90的前方推出的方式停止。此时，第一臂71和第二臂 72正好成为向主体单元90的前方伸出臂部而顶上那样的状态。由于圆筒构件74以卡在切口 63、64的直线部分的边缘朝前方推出的方式停止，所 以，仅通过施加在将一对指形件61、62推回而打开的方向作用的直线的力，圆筒构件74在 接近中心轴线C的方向不移动，成为半锁定的状态。在各臂71、72分别处于相对于切口 63、 64的直线部分的边缘按直角或接近直角的角度伸长了那样的状态的场合，由高压水的内压 产生的、要扩张射流喷嘴20的力，在与驱动装置78的缸装置进行直线往复运动的1轴方向 90Y大体平行的臂71、72的纵向的轴线的方向传递，附加在臂71、72上，用两臂部支承要后 退的一对指形件61、62使其不移动。在图示的开闭装置70的结构中，当关闭了一对指形件61、62时，以使变换联轴节73处于主体单元90的前方位置的方式将驱动装置78的缸装置的缸内压施加在活塞上，克 服要使射流喷嘴20分离的高压水的力通过压缩空气的力保持射流喷嘴20的结合。因此，安装在臂71、72的前端的圆筒构件74在射流喷嘴20拼合时反抗各指形件 打开的方向的力，实际地形成为锁定的状态，缸装置由压缩空气的力辅助保持射流喷嘴20 的结合的保持力，不使射流喷嘴20分离。因此，图5及图6所示的支承臂60和开闭装置70 的结构，由于能够减小驱动力与尺寸大体成比例的缸装置的尺寸，所以，能够减小开闭装置 70的驱动装置78的尺寸，使主体单元90紧凑，而且有利于防止射流喷嘴20的分离。当射流喷嘴20拼合时，圆筒构件74以在切口 63、64的直线部分的边缘向前方推 出的方式停止，为在一对指形件61、62要打开的方向被锁定的状态，但由于为圆筒构件74 绕圆筒中心轴旋转的结构，所以，当变换联轴节73向后方直线移动，拉动臂71、72而使其在 接近中心轴线90C的方向旋转时，圆筒构件74旋转移动，简单地脱出切口 63、64的直线部 分，所以，缸装置能够容易地使活塞后退，能够分割射流喷嘴20。从原理上说，当然，在射流喷嘴20拼合了时的圆筒构件74的停止位置大幅度超过 与切口 63、64的直线部分的边缘成直角的位置，并且臂71、72在从中心轴线90C离开的方 向IE过于张开的场合，当变换联轴节73向后方移动时，臂71、72要在从中心轴线90C离开 的方向IE向离开的方向旋转，不能向接近中心轴线90C的方向旋转。因此，如图5及图6 所示那样，需要使射流喷嘴20拼合了时的圆筒构件74的停止位置处在臂71、72时常向接 近中心轴线90C的方向返回的位置，但设计上没有困难。下面参照图1 图6简单地说明自动线插通装置的动作的一例。除了进行自动连线时以外，射流喷嘴20如图4所示那样处于退避位置IOA0当射 流喷嘴20处于退避位置IOA时，为了防止射流喷嘴20的损伤，一对指形件61、62关闭。然 而，为了使安装射流喷嘴20的动作更简单，也可预先使一对指形件61、62开放。根据来自数控装置中的控制盘上的按钮、开关或液晶显示器的屏幕上的触摸传感 器的输入，或按照被译码了的NC程序的指令信号，图中未表示的控制装置起动。控制装置 为按规定的顺序使自动线插通装置动作的序列发生器。最初，刀具18动作，切断线电极2，使线电极2的前端一致。当线电极2残留在回 收机构5中时，驱动排出装置56的卷取滚，将残留的线电极2排出到桶58中。另外，当产 生了线电极2的切断片时，用图中未表示的前端处理装置将切断片排出到机外。然后，根据来自控制装置的信号使拆装装置7的移动装置80的驱动装置82动作， 向前方推主体单元90。如图4所示那样，当一对指形件61、62关闭而被收容时，在主体单 元90摆动期间，使开闭装置70的驱动装置78动作，打开一对指形件61、62，分割射流喷嘴 20。如图3所示，被压下了的拆装装置7的主体单元90支承在以支点81X为中心绕X 轴方向以摆状在旋转方向ID旋转移动的摆动托架81上，所以，按1个行程从退避位置IOA 在旋转方向ID —下摆动到处于喷流喷嘴46的开口正下方的安装位置10B。一旦射流喷嘴20处于安装位置10B，则如图6所示那样，使主体单元90中的开闭 装置70的驱动装置78动作，使变换联轴节73前进。若变换联轴节73向主体单元90的前 方移动，则臂71、72绕纵向的轴线朝外侧在旋转方向IG向相互相反的方向旋转移动。圆筒构件74的一部分侧面，一边接触在形成于各指形件61、62的后端部位的切口63、64的边缘旋转一边移动，向主体单元90的前方推出各指形件61、62。被向前方推出的 各指形件61、62由支点65支承，所以，以支点65为中心在处于与臂71、72的旋转方向IG 相同的安装平面上的、与旋转方向IG相反的旋转方向IF旋转移动，使与前端部位相向地安 装了的拼合喷嘴91、92相互拼合，同时，使拼合喷嘴91、92与喷流喷嘴46结合。此时，在喷流喷嘴46上设置具有倾斜面的环形突起48，在构成射流喷嘴20的壳 体的各拼合喷嘴91、92的外框23的上部内周面24，与环形突起48对应的形状的环形槽25 形成在与环形突起48相向的位置。因此，当在安装位置IOA使射流喷嘴20拼合时，环形槽 25沿环形突起48的倾斜面嵌合，吸收各拼合喷嘴91、92与喷流喷嘴46的位置偏移，不失败 地切实使各拼合喷嘴91、92相互拼合，同时，将各拼合喷嘴91、92结合在喷流喷嘴46。此外，射流喷嘴20至少在各拼合喷嘴91、92的外框23的、与形成腔室22的部位 相当的外框上侧的上部拼合面23U上，以在相对于射流喷嘴20的径向IC正交的方向相互 嵌合的方式、不间断地相向设置山形突起26和嵌合在山形突起26上的形状的谷形槽27。 因此，当在安装位置IOA拼合射流喷嘴20时，谷形槽27由山形突起26的倾斜面引导而嵌 合，第一拼合喷嘴91与第二拼合喷嘴92的拼合面正确地拼合，同时，拼合面被密封。这样，实施方式的自动线插通装置仅通过2个工序就能够将射流喷嘴20安装在喷 流喷嘴46上，该2个工序为以1个行程使射流喷嘴20从退避位置IOA摆动到安装位置IOB 的工序，和在安装位置IOB使第一拼合喷嘴91与第二拼合喷嘴拼合而将射流喷嘴20安装 在喷流喷嘴46的工序。另外，实施方式的自动线插通装置仅通过一对指形件61、62的开闭 就能够将射流喷嘴20结合在喷流喷嘴46上而安装。因此，实施方式的自动线插通装置的 动作比较简单，工序数量少。在将射流喷嘴20安装在了喷流喷嘴46上后，如图2所示那样，沿从喷流喷嘴46 供给高压水的方向IB将高压水供给到射流喷嘴20。供给到腔室22的高压水，与从射流喷 嘴主体21在射流的方向IA送出线电极2的方向同轴地喷射。在此期间，从图1所示的射流供给单元14将射流供给到引导管12。另外，使图2 所示的上侧通电体32以从线电极2的送出路径离开的方式后退到不妨碍的位置。使引导管12下降，直到引导管12的前端越过上侧通电体32到达上线引导件31 的正上方的高度位置，并且，通过兼用为送出滚的张紧滚42和不脱离送出路径地将线电极 2送出的送出滚16的协同动作，将引导管12内的线电极2送出。如图2所示，由引导管12引导而通过了上线引导件31的线电极2的前端，一边沿 供给高压水的方向IB由供给的高压水围绕、引导，一边维持线电极的送出路径而送入到射 流喷嘴主体21。然后，由射流约束着推进，被导入到开始孔的入口。插通到开始孔而通过了 下线引导件的线电极2的前端，被图1所示的排出装置56的卷取滚捕捉而接线。若由传感器获得接线完成了的信号，则控制装置停止线电极2的输送。另外，控制 装置停止射流从图1所示的射流供给单元14的供给，使引导管12上升，直到引导管12的 前端到达位于刀具18上侧的初始位置，并且，停止高压水从喷流喷嘴46的供给。接着，如图5所示，使处于主体单元90的开闭装置70的驱动装置78动作，使变换 联轴节73后退到初始位置。若变换联轴节73向主体单元90的后方移动，则各臂71、72朝 接近中心轴线90C的内侧在旋转方向IG向相互相反的方向旋转移动。此时，圆筒构件74 的一部分侧面一边接触分别形成于各指形件61、62的后端部位的切口 63、64的形成为钩形
13的边缘旋转，一边移动，将各指形件61、62拉向主体单元90的后方。当将各指形件61、62拉向后方时，各指形件61、62以支点65为中心、在与臂71、72 接近中心轴线90C地向内侧收窄的旋转方向IG相反的旋转方向IF上，绕纵向的1轴朝相 互相反的方向旋转移动而开放，将相向地安装在前端部位的射流喷嘴20的各拼合喷嘴91、 92分割。然后，使移动装置80的驱动装置82的缸装置动作，将主体单元90向后方拉起。如 图3所示那样，被拉向了后方的主体单元90支承在以支点81X为中心绕X轴方向按摆状向 旋转方向ID旋转移动的摆动托架81上，所以，以1个行程从安装位置IOB —下子沿旋转方 向ID摆动到处于自动线插通装置1的主体10的背后的退避位置10A。在使射流喷嘴20从喷流喷嘴46分离而拆下、使其摆动而要收容在初始位置的退 避位置IOA的时刻，线电极2的接线完成，所以，线电极2已经处于架设在上下线引导件间 的状态。此时，射流喷嘴20为双开双闭的结构，S卩，在纵向从中央向左右二等分地分割，一 对指形件61、62向相互相反的方向移动而开闭，所以，各拼合喷嘴91、92能够不挂在架设的 线电极2上而脱出，从而能够从安装位置IOB离开。本发明的自动线插通装置不限于具体地图示说明的线插通装置的结构，如列举的 几个例子那样，能够在不脱离本发明的技术思想的范围内变形而实施。
0124]符号说明0125]1自动线插通装置0126]2线电极0127]3工件0128]6上臂0129]7射流喷嘴拆装装置0130]10自动线插通装置的主体0131]20射流喷嘴0132]23外框0133]23U上部拼合面0134]23B下部拼合面0135]24上部内周面0136]25环形槽0137]26山形突起0138]27谷形槽0139]30上引导件组合体0140]31上线引导件0141]42张紧滚0142]46喷流喷嘴0143]47腔室0144]48环形突起0145]50下侧引导件组合体0146]52方向转换滑轮0147]54输送装置
0148]56卷取滚
0149]61第一指形件
0150]62第二指形件
0151]63、64 切口
0152]65 支点
0153]70开闭装置
0154]71 第一臂
0155]72 第二臂
0156]73变换联轴节
0157]74圆筒构件
0158]78驱动装置
0159]80移动装置
0160]81摆动托架
0161]82驱动装置
0162]83连杆机构
0163]90拆装装置
0164]91第一拼合喷嘴
0165]92第二拼合喷嘴
1权利要求
一种线切割放电加工装置的自动线插通装置，以封闭喷流喷嘴的开口的方式将由第一及第二拼合喷嘴构成的射流喷嘴安装于上述喷流喷嘴，通过上述射流喷嘴所形成的射流引导线电极；其特征在于包含支承上述第一拼合喷嘴的第一指形件；支承上述第二拼合喷嘴的第二指形件；开闭装置，其在对上述第一及第二指形件进行开闭而使上述第一及第二拼合喷嘴拼合或分割的同时，使上述射流喷嘴与上述喷流喷嘴结合或分离；环形槽形成在上述射流喷嘴的内周面和上述喷流喷嘴的外周面中的一方上，嵌合在上述环形槽中的环形突起形成在上述射流喷嘴的内周面和上述喷流喷嘴的外周面中的另一方上。
2.根据权利要求1所述的自动线插通装置，其特征在于上述第一拼合喷嘴具有第一 拼合面，上述第二拼合喷嘴(92)具有第二拼合面，谷形槽形成于上述第一拼合面，与上述 谷形槽嵌合的山形突起形成在上述第二拼合面。
3.根据权利要求1所述的自动线插通装置，其特征在于还包含使上述射流喷嘴在上 述自动线插通装置的背后与上述喷流喷嘴的开口的正下方之间摆动的移动装置。
全文摘要
本发明提供一种自动线插通装置，包含由第一及第二拼合喷嘴(91、92)构成的射流喷嘴(20)。射流喷嘴(20)能够安装在喷流喷嘴(46)上。自动线插通装置还包含支承第一拼合喷嘴(91)的第一指形件(61)；支承第二拼合喷嘴(92)的第二指形件(62)；开闭装置(70)，该开闭装置(70)在开闭第一及第二指形件(61、62)而使第一及第二拼合喷嘴(91、92)拼合或分割的同时，使射流喷嘴(20)与喷流喷嘴(46)结合或分离。在射流喷嘴(20)的内周面(24)上形成环形槽(25)，嵌合在环形槽(25)中的环形突起(48)形成在喷流喷嘴(46)的外周面。第一及第二拼合喷嘴(91、92)具有各自的拼合面(23U、23B)。谷形槽形成于第一拼合面，与谷形槽嵌合的山形突起形成于第二拼合面。
文档编号B23H7/10GK101980815SQ200980110630
公开日2011年2月23日 申请日期2009年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者保坂昭夫 申请人:株式会社沙迪克