KR102165968B1

KR102165968B1 - 와이어 보빈의 고정 구조 및 고정 방법

Info

Publication number: KR102165968B1
Application number: KR1020190067501A
Authority: KR
Inventors: 메구루 야마구치
Original assignee: 화낙 코퍼레이션
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: CN108620696A; KR20190068508A; EP3375741B1; KR20180106935A; JP6404974B2; US20180264572A1; CN108620696B; TW201839277A; US10328510B2; TWI657990B; EP3375741A1; JP2018153889A

Abstract

와이어 보빈의 고정 구조 및 고정 방법
와이어 보빈 (24) 의 고정 구조 및 고정 방법은, 와이어 보빈 (24) 의 삽입공 (24c) 에 볼트 (64) 를 삽입하여, 와이어 보빈 (24) 을 규제 부재 (62) 에 맞닿게 한 후, 너트 (70) 의 관통공 (72) 의 축심이 볼트 (64) 의 축심과 거의 일치하도록 너트 (70) 를 기울인 상태에서 관통공 (72) 에 볼트 (64) 를 삽입하여, 너트 (70) 를 와이어 보빈 (24) 에 근접시켜, 너트 (70) 의 나사공 (68) 의 축심과 볼트 (64) 의 축심이 거의 일치하도록 너트 (70) 의 기울기를 되돌리고, 너트 (70) 를 회전시켜, 테이퍼부 (74) 의 일부를 삽입공 (24c) 에 삽입시킨다.

Description

와이어 보빈의 고정 구조 및 고정 방법{FIXING STRUCTURE OF WIRE BOBBIN AND FIXING METHOD OF THE SAME}

본 발명은, 와이어 방전 가공기에 와이어 보빈을 고정시키기 위한 고정 구조 및 고정 방법에 관한 것이다.

와이어 방전 가공기에서는, 와이어 전극과 가공 대상물 사이에 방전 현상을 발생시킴으로써, 가공 대상물을 원하는 윤곽 형상으로 가공한다. 이 경우, 방전 현상에 수반하여 와이어 전극이 소모되기 때문에, 와이어 전극이 권회된 원통 형상의 와이어 보빈을 회전시켜, 와이어 보빈으로부터 가공 대상물의 근방에 와이어 전극을 연속적으로 공급함으로써, 와이어 방전 가공이 실시된다. 따라서, 와이어 보빈으로부터 와이어 전극이 상실되기 전에, 와이어 전극이 권회된 새로운 와이어 보빈으로 교환할 필요가 있다.

먼저, 와이어 방전 가공기에 형성된 볼트로부터 교환 대상인 와이어 보빈을 떼어내고, 새로운 와이어 보빈에 형성된 삽입공에 볼트를 삽입시킨다. 이 경우, 볼트의 와이어 방전 가공기측의 일단에 형성된 규제 부재에 와이어 보빈을 맞닿게 함으로써, 볼트의 일단측으로의 와이어 보빈의 이동을 규제한다. 다음으로, 와이어 보빈의 삽입공으로부터 돌출된 볼트의 타단측에 너트의 나사공을 나사 결합시킨다. 이로써, 규제 부재 및 너트에 의해, 와이어 보빈을 축 방향으로의 이동을 불가능하게 볼트에 장착할 수 있다. 이 볼트는, 축심 둘레로 회전하므로, 와이어 보빈은 볼트와 함께 회전한다. 또한, 와이어 보빈의 교환 작업은, 작업자에 의한 수작업으로 실시된다.

그러나, 작업자는, 볼트의 타단측에서, 와이어 보빈의 위치까지 너트를 돌릴 필요가 있다. 또, 볼트로부터 와이어 보빈을 떼어낼 때에도, 작업자는, 와이어 보빈의 위치로부터 볼트의 타단까지 너트를 돌릴 필요가 있다. 이 결과, 와이어 보빈의 탈착 작업에 시간이 걸린다.

또한, 와이어 방전 가공기에 있어서, 와이어 보빈의 삽입공이 삽입되는 볼트의 설치 위치는, 가공 대상물의 가공 위치보다 높은 위치인 경우가 많다. 볼트는, 와이어 방전 가공기에 대해 수평 방향으로 장착되는 경우가 많기 때문에, 작업자는, 와이어 보빈의 삽입공에 볼트를 삽입한 후, 와이어 보빈을 지지하면서, 와이어 보빈의 회전 중심 (축심) 과 볼트의 축심을 맞춘 상태에서, 볼트와 너트를 나사 결합시킬 필요가 있다.

일본 공개특허공보 2016-161130호 및 일본 공개실용신안공보 평04-126011호에는, 나사공의 일부가 잔존하도록 나사공의 축심에 대해 경사지게 형성되고, 또한, 볼트의 외경보다 큰 내경의 관통공을 갖는 스피드 너트가 개시되어 있다.

그런데, 이들 공보에 개시되어 있는 스피드 너트를 사용하여, 작업자가 볼트에 대해 너트를 돌리면, 볼트의 축심과 와이어 보빈의 회전 중심 (축심) 이 일치하지 않는 상태 (중심이 맞지 않은 상태) 에서도, 와이어 방전 가공기에 대해 와이어 보빈을 고정시킬 수 있다. 이로써, 와이어 보빈이 편심 회전되어 버리므로, 와이어 보빈으로부터의 와이어 전극의 인출이 매끄럽지 않게 되어, 가공 대상물에 대한 와이어 방전 가공이 불안정해진다. 또, 이와 같은 상태에서는, 와이어 보빈의 회전에 수반하여 너트가 느슨해질 가능성이 있기 때문에, 작업자는, 와이어 방전 가공을 중단하고, 너트를 다시 조일 필요가 있다. 이 결과, 와이어 방전 가공의 작업 효율이 저하된다.

그래서, 본 발명은, 와이어 방전 가공기에 대해 와이어 보빈을 신속하게 탈착시킬 수 있음과 함께, 볼트의 축심 및 와이어 보빈의 축심을 거의 일치시킨 상태에서, 와이어 방전 가공기에 와이어 보빈을 고정시킬 수 있는 와이어 보빈의 고정 구조 및 고정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 양태는, 와이어 보빈을 회전 가능하게 지지하기 위해서, 상기 와이어 보빈에 형성된 삽입공에 삽입되는 볼트와, 상기 볼트의 일단측에 형성되고, 상기 볼트의 일단측으로의 상기 와이어 보빈의 이동을 규제하는 규제 부재와, 상기 볼트와 나사 결합하는 나사공을 갖는 너트를 구비하고, 상기 삽입공에 상기 볼트가 삽입된 상태에서, 상기 규제 부재 및 상기 너트에 의해, 상기 와이어 보빈을, 상기 볼트의 축 방향으로의 이동이 불가능, 또한, 회전 가능하게 와이어 방전 가공기에 고정시키는 와이어 보빈의 고정 구조로서, 상기 너트는, 상기 나사공의 일부가 잔존하도록 상기 나사공의 축심에 대해 경사지게 형성되고, 또한, 상기 볼트의 외경보다 큰 내경을 갖는 관통공과, 상기 와이어 보빈에 대향하는 상기 너트의 단부에 형성되고, 일부가 상기 삽입공에 삽입되는 테이퍼부를 갖는다.

본 발명의 제 2 양태는, 와이어 보빈을 회전 가능하게 지지하기 위해서, 상기 와이어 보빈에 형성된 삽입공에 삽입되는 볼트와, 상기 볼트의 일단측에 형성되고, 상기 볼트의 일단측으로의 상기 와이어 보빈의 이동을 규제하는 규제 부재와, 상기 볼트와 나사 결합하는 나사공을 갖는 너트를 사용하여, 상기 와이어 보빈을, 상기 볼트의 축 방향으로의 이동이 불가능, 또한, 회전 가능하게 와이어 방전 가공기에 고정시키는 와이어 보빈의 고정 방법으로서, 상기 너트는, 상기 나사공의 일부가 잔존하도록 상기 나사공의 축심에 대해 경사지게 형성되고, 또한, 상기 볼트의 외경보다 큰 내경을 갖는 관통공과, 상기 와이어 보빈에 대향하는 상기 너트의 단부에 형성되고, 일부가 상기 삽입공에 삽입되는 테이퍼부를 갖고, 상기 삽입공에 상기 볼트를 삽입하여, 상기 와이어 보빈을 상기 규제 부재에 맞닿게 하는 스텝과, 상기 관통공의 축심이 상기 볼트의 축심과 거의 일치하도록 상기 너트를 기울인 상태에서 상기 관통공에 상기 볼트를 삽입하여, 상기 너트를 상기 와이어 보빈에 근접시키는 스텝과, 상기 나사공의 축심과 상기 볼트의 축심이 거의 일치하도록 상기 너트의 기울기를 되돌리는 스텝과, 상기 너트를 회전시켜, 상기 테이퍼부의 일부를 상기 삽입공에 삽입시키는 스텝을 포함한다.

본 발명에 의하면, 와이어 방전 가공기에 대해 와이어 보빈을 신속하게 탈착 시킬 수 있다. 또, 볼트의 축심과 와이어 보빈의 삽입공의 축심 (와이어 보빈의 회전 중심) 을 거의 일치시킨 상태에서, 볼트와 너트를 나사 결합시켜, 와이어 방전 가공기에 와이어 보빈을 올바르게 고정시킬 수 있다.

상기의 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 이하의 실시형태의 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.

도 1 은, 실시형태의 와이어 보빈의 고정 구조가 적용되는 와이어 방전 가공기의 사시도이다.
도 2A 는, 와이어 보빈의 정면도이고, 도 2B 는, 와이어 보빈의 측면도이다.
도 3 은, 와이어 보빈에 권회되는 와이어 전극의 중량과 와이어 보빈의 크기의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 도 1 의 IV-IV 선을 따른 와이어 보빈의 고정 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 실시형태의 와이어 보빈의 고정 방법을 설명하기 위한 측면도이다.
도 6 은, 와이어 보빈의 삽입공에 볼트를 삽입시킨 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 와이어 보빈의 삽입공으로부터 돌출된 볼트의 타단측에 너트의 관통공을 삽입시키는 상태를 도시한 단면도이다.
도 8 은, 볼트의 타단측에 너트를 나사 결합시키고, 테이퍼부의 일부를 삽입공에 삽입하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 9A 및 도 9B 는, 볼트의 축심과 삽입공의 축심의 편심 상태가 발생하고 있는 경우를 도시한 단면도이다.
도 10 은, 와이어 보빈의 고정 상태로부터 너트를 느슨하게 한 상태를 도시한 단면도이다.
도 11 은, 볼트로부터 너트 및 와이어 보빈을 떼어내는 상태를 도시한 측면도이다.
도 12 는, 제 1 비교예의 단면도이다.
도 13 은, 제 1 비교예의 단면도이다.
도 14 는, 제 2 비교예의 단면도이다.

본 발명에 관련된 와이어 보빈의 고정 구조 및 고정 방법에 대해, 바람직한 실시형태를 들어, 첨부한 도면을 참조하면서 이하 상세하게 설명한다.

［와이어 방전 가공기의 구성］

도 1 은, 와이어 방전 가공기 (10) 의 전체 구성의 개략을 나타내는 사시도이다. 와이어 방전 가공기 (10) 는, 와이어 전극 (12) 과 도시되지 않은 가공 대상물에 의해 형성되는 극간 (간극) 에 전압을 인가하여 방전을 발생시킴으로써, 가공 대상물에 대해 방전 가공을 실시하는 공작 기계이다. 와이어 전극 (12) 의 재질은, 예를 들어, 텅스텐계, 구리 합금계, 황동계 등의 금속 재료이다. 한편, 가공 대상물의 재질은, 예를 들어, 철계 재료 또는 초경 재료 등의 금속 재료이다.

와이어 방전 가공기 (10) 는, 가공기 본체 (14), 가공액 처리 장치 (16) 및 수치 제어 장치 (18) 를 구비하고 있다. 가공기 본체 (14) 는, 가공 대상물을 향하여 와이어 전극 (12) 을 공급하는 공급 계통 (20), 및, 가공 대상물을 통과한 와이어 전극 (12) 을 회수하는 회수 계통 (22) 을 구비하고 있다.

공급 계통 (20) 은, 와이어 전극 (12) 이 감겨진 와이어 보빈 (24), 와이어 보빈 (24) 에 대해 토크를 부여하는 토크 모터 (26), 와이어 보빈 (24) 으로부터 인출된 와이어 전극 (12) 에 대해 마찰에 의한 제동력을 부여하는 브레이크 롤러 (28), 브레이크 롤러 (28) 에 대해 브레이크 토크를 부여하는 브레이크 모터 (30), 및, 가공 대상물의 상방에서 와이어 전극 (12) 을 가이드하는 상 (上) 와이어 가이드 (32) 를 구비하고 있다. 브레이크 모터 (30) 와 상 와이어 가이드 (32) 사이에는, 와이어 전극 (12) 의 장력을 검출하는 장력 검출부 (34) 가 형성되어 있다. 또한, 와이어 보빈 (24) 은, 후술하는 바와 같이, 와이어 방전 가공기 (10) 에 대해 교환 가능하고, 가공 대상물 (의 가공 위치) 보다 높은 위치에 장착되어 있다.

회수 계통 (22) 은, 가공 대상물의 하방에서 와이어 전극 (12) 을 가이드하는 하 (下) 와이어 가이드 (36), 하 와이어 가이드 (36) 내에 형성된 하 가이드 롤러 (38), 와이어 전극 (12) 을 협지하는 핀치 롤러 (40) 와 피드 롤러 (42), 피드 롤러 (42) 에 대해 토크를 부여하는 토크 모터 (44), 및, 와이어 전극 (12) 을 회수하는 와이어 회수 상자 (46) 를 구비하고 있다.

가공기 본체 (14) 는, 방전 가공시에 사용되는 탈이온수 또는 오일 등의 가공액을 저류 가능한 가공조 (48) 를 구비하고, 가공조 (48) 내에 상 와이어 가이드 (32) 및 하 와이어 가이드 (36) 가 설치되어 있다. 가공조 (48) 는, 베이스부 (50) 상에 재치 (載置) 되어 있다.

가공조 (48) 내에는 가공 대상물이 설치되는 워크 테이블 (52) 이 배치되어 있다. 워크 테이블 (52) 은, 도시되지 않은 서보 모터에 의해, 수평면 상의 X 축 방향, 및, X 축과 직교하는 Y 축 방향으로 이동 가능하게 형성되어 있다. 워크 테이블 (52) 은, 상 와이어 가이드 (32) 와 하 와이어 가이드 (36) 사이에 형성되어 있다.

상 와이어 가이드 (32) 는, 와이어 전극 (12) 을 상방에서 지지하는 상 다이스 가이드 (54) 를 갖고, 하 와이어 가이드 (36) 는, 와이어 전극 (12) 을 하방에서 지지하는 하 다이스 가이드 (56) 를 갖고 있다. 상 와이어 가이드 (32) 는, 도시되지 않은 서보 모터에 의해, X 축과 평행한 U 축 방향, Y 축과 평행한 V 축 방향, 및, X 축 및 Y 축과 직교하는 Z 축 방향으로 이동하는 것이 가능하다. 이로써, 가공기 본체 (14) 는, 가공 대상물에 대해, 상면의 형상과 하면의 형상이 상이한 상하 이 (異) 형상 가공을 실시할 수 있다.

상 와이어 가이드 (32) 및 하 와이어 가이드 (36) 는, 슬러지 (가공 찌꺼기) 를 포함하지 않는 청정한 가공액을 분출한다. 이로써, 와이어 전극 (12) 과 가공 대상물의 간극 (극간) 을 방전 가공에 적합한 청정한 가공액으로 채울 수 있어, 방전 가공에 의해 발생한 슬러지에 의해 방전 가공의 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 가공기 본체 (14) 에서는, 가공조 (48) 내에 저류된 가공액에 가공 대상물이 침지된 상태에서, 가공 대상물에 대한 방전 가공이 실시된다.

가공액 처리 장치 (16) 는, 가공조 (48) 내의 가공액에 포함되는 슬러지를 제거함과 함께, 가공액의 전기 저항률·온도의 조정 등을 실시하여, 가공액의 액질을 관리하는 장치이다. 이 가공액 처리 장치 (16) 에 의해 액질이 관리된 가공액은, 다시 가공조 (48) 에 되돌려진다. 수치 제어 장치 (18) 는, NC 프로그램에 따라 가공기 본체 (14) 를 제어한다.

［와이어 보빈의 구성］

다음으로, 와이어 방전 가공기 (10) 에 사용되는 와이어 보빈 (24) 에 대해 설명한다. 도 2A 는, 와이어 전극 (12) 이 권회되어 있지 않은 상태에서의 와이어 보빈 (24) 의 정면도이고, 도 2B 는, 와이어 전극 (12) 이 권회되어 있지 않은 상태에서의 와이어 보빈 (24) 의 측면도이다. 도 3 은, 와이어 보빈 (24) 에 권회되는 와이어 전극 (12) 의 중량과 와이어 보빈 (24) 의 크기의 관계를 나타내는 도면이다. 도 4 는, 도 1 의 IV-IV 선을 따른 단면도이다.

와이어 보빈 (24) 은, 시판되는 와이어 보빈으로서, 도 2A 및 도 2B 에 나타내는 바와 같이, 일정량의 와이어 전극 (12) (도 1 및 도 4 참조) 이 권회되는 축심 부분의 원통부 (24a) 와, 원통부 (24a) 의 양 단으로부터 직경 방향으로 연장되는 플랜지부 (24b) 와, 원통부 (24a) 의 중심축 상에서 원통부 (24a) 의 길이 방향 (X 축 방향) 으로 관통하여 형성되는 삽입공 (24c) 으로 구성된다. 또한, 도 2A 에 있어서, 플랜지부 (24b) 는, 원통부 (24a) 의 양 단에서, 둘레 방향으로 소정 각도 간격으로 형성되고, 또한, 직경 방향으로 연장되는 지지부 (24d) 와, 복수의 지지부 (24d) 의 선단을 연결하는 링부 (24e) 로 구성된다. 또한, 플랜지부 (24b) 의 형상은, 원통부 (24a) 에 권회된 와이어 전극 (12) 의 상기 길이 방향으로의 이동을 원통부 (24a) 의 양 단에서 규제할 수 있는 것이면 되고, 예를 들어, 원반상이어도 된다.

와이어 보빈 (24) 의 크기는 규격화되어 있고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 원통부 (24a) 에 권회되는 와이어 전극 (12) 의 중량에 따라 상이하다. 즉, 와이어 보빈 (24) 의 길이 방향 (X 축 방향) 을 따른 전체 길이를 L, 전체 길이 L 로부터 2 개의 플랜지부 (24b) 의 X 축 방향의 두께를 제외한 원통부 (24a) 의 X 축 방향의 길이 (원통부 (24a) 중 실제로 와이어 전극 (12) 을 권회할 수 있는 부분의 길이) 를 W, 원통부 (24a) 의 직경을 d, 삽입공 (24c) 의 내경을 h, 플랜지부 (24b) 의 직경을 D 라고 하면, 이들 길이는, 원통부 (24a) 에 권회되는 와이어 전극 (12) 의 중량에 따라 변화된다.

［와이어 보빈의 고정 구조］

이와 같이 구성되는 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조에 대해, 도 4 를 참조하면서 설명한다. 이 고정 구조는, 가공기 본체 (14) (도 1 및 도 4 참조) 의 공급 계통 (20) 에 있어서의 가공 대상물의 가공 위치의 상방에 형성되고, 가공기 본체 (14) 에 대해 와이어 보빈 (24) 을 탈착 가능하게 고정시키는 것이다. 구체적으로, 이 고정 구조는, 중심 (축심) 이 가공기 본체 (14) 로부터 수평 방향 (X 축 방향) 으로 연장되는 토크 모터 (26) 의 회전축 (60) 의 축심과 거의 일치하도록 연결된 원반상의 규제 부재 (62) 와, 회전축 (60) 및 규제 부재 (62) 의 각 축심과 거의 일치하도록 규제 부재 (62) 로부터 X 축 방향으로 연장되는 볼트 (64) 와, 볼트 (64) 의 규제 부재 (62) 와의 연결 부분 (볼트 (64) 의 규제 부재 (62) 측의 일단) 에 형성된 테이퍼부 (66) 와, 볼트 (64) 에 나사 결합하는 암나사의 나사공 (68) 이 형성된 너트 (70) 를 갖는다. 테이퍼부 (66) 는, 규제 부재 (62) 로부터 볼트 (64) 의 수나사를 향해 축경 (縮徑) 되는 형상을 갖는다. 또한, 회전축 (60) 은, 토크 모터 (26) 의 회전축으로 하고 있지만, 도시 생략의 베어링에 의해 회전 가능하게 축 지지되어, 도시되지 않은 다른 회전 구동 수단에 의해 회전 가능해도 된다.

너트 (70) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 나사공 (68) 에 더하여, 나사공 (68) 의 일부가 잔존하도록 나사공 (68) 의 축심에 대해 경사지게 형성된 관통공 (72) 과, 와이어 보빈 (24) 에 대향하는 너트 (70) 의 일단부에 형성되고, 일부 (선단 부분) 가 와이어 보빈 (24) 의 삽입공 (24c) 에 삽입되는 테이퍼부 (74) 를 갖는다. 관통공 (72) 은, 너트 (70) 의 축심 (나사공 (68) 의 축심) 을 따른 양 단 (도 4 에서는 X 축 방향을 따른 양 단) 측에서, 나사공 (68) 의 일부가 잔존하도록, 나사공 (68) 에 대해 경사지게 형성되어 있다.

여기서, 볼트 (64) 의 외경을 D1, 관통공 (72) 의 내경을 D2, 삽입공 (24c) 의 내경을 D3 (= h), 와이어 보빈 (24) 및 볼트 (64) 에 대향하는 테이퍼부 (74) 의 선단 부분의 외경을 D4, 너트 (70) 의 와이어 보빈 (24) 으로부터 이간되는 타단측의 직경을 D5 라고 하면, 관통공 (72) 의 내경 D2 는, 볼트 (64) 의 외경 D1 보다 크고 (D1 ＜ D2), 삽입공 (24c) 의 내경 D3 은, 테이퍼부 (74) 의 선단 부분의 외경 D4 보다 크게 설정되어 있다 (D3 ＞ D4). 또, 삽입공 (24c) 의 내경 D3 은, 볼트 (64) 의 외경 D1 보다 크다 (D1 ＜ D3). 또한, 너트 (70) 의 직경 (테이퍼부 (74) 이외의 직경) D5 는, 삽입공 (24c) 의 내경 D3 보다 크다 (D3 ＜ D5).

［와이어 보빈의 고정 방법］

다음으로, 와이어 방전 가공기 (10) 에 적용되는 본 실시형태의 와이어 보빈 (24) 의 고정 방법에 대해, 도 5 ∼ 도 11 을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 와이어 방전 가공기 (10) 에 형성된 볼트 (64) 에 와이어 보빈 (24) 을 장착하는 경우 (도 5 ∼ 도 9B 참조) 와, 볼트 (64) 로부터 와이어 보빈 (24) 을 떼어내는 경우 (도 10 및 도 11 참조) 에 대해 각각 설명한다. 또한, 와이어 보빈 (24) 의 탈착 작업은, 작업자가 수작업으로 실시한다.

먼저, 와이어 보빈 (24) 을 장착하는 경우에 대해, 도 5 ∼ 도 9B 를 참조하면서 설명한다.

도 5 는, 와이어 방전 가공기 (10) (도 1 참조) 에 대한 와이어 보빈 (24) 의 장착 전의 상태를 나타내는 측면도이다. 와이어 방전 가공기 (10) 에 와이어 보빈 (24) 을 장착하는 경우, 먼저, 작업자는, 와이어 보빈 (24) 을 볼트 (64) 측으로 이동시킨다. 이 경우, D1 ＜ D3 이기 때문에, 볼트 (64) 는, 삽입공 (24c) 에 삽입된다.

작업자가, 볼트 (64) 가 삽입된 와이어 보빈 (24) 을 규제 부재 (62) 측으로 이동시키면, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 와이어 보빈 (24) 의 규제 부재 (62) 측의 플랜지부 (24b) 가 테이퍼부 (66) 에 맞닿아, 테이퍼부 (66) 의 일부가 삽입공 (24c) 에 삽입된다 (와이어 보빈 (24) 을 규제 부재 (62) 에 맞닿게 하는 스텝). 이로써, 와이어 보빈 (24) 은, 규제 부재 (62) (상세하게는, 테이퍼부 (66)) 에 의해, 규제 부재 (62) 측으로의 이동이 규제된다. 또, 볼트 (64) 의 타단측은, X 축 방향을 따라 삽입공 (24c) 으로부터 돌출된다.

다음으로, 작업자는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 너트 (70) 의 관통공 (72) 에 볼트 (64) 가 삽입되도록, 요컨대, 너트 (70) 의 축심과 볼트 (64) (의 타단측) 의 축심이 거의 평행하도록, 너트 (70) 를 기울인다. 다음으로, 작업자는, 이 상태에서 너트 (70) 를 볼트 (64) 측으로 이동시킨다. 이 경우, D1 ＜ D2 (도 5 참조) 이기 때문에, 볼트 (64) 는, 관통공 (72) 에 삽입된다. 이 결과, 너트 (70) 는, 관통공 (72) 에 볼트 (64) 가 삽입된 상태에서 와이어 보빈 (24) 에 근접한다 (너트 (70) 를 와이어 보빈 (24) 에 근접시키는 스텝).

다음으로, 작업자는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 볼트 (64) 의 타단측에 있어서의 삽입공 (24c) 근방의 위치에서, 너트 (70) 의 나사공 (68) 의 축심과 볼트 (64) 의 축심이 거의 일치하도록, 너트 (70) 의 기울기를 되돌린다 (너트 (70) 의 기울기를 되돌리는 스텝). 이로써, 나사공 (68) 과 볼트 (64) 는 나사 결합한 상태가 된다.

다음으로, 작업자는, 나사공 (68) 과 볼트 (64) 가 나사 결합한 상태에서, 너트 (70) 를 축 방향 둘레 (도 8 의 백색의 화살표의 회전 방향이고, 너트 (70) 를 조이는 방향) 으로 회전시킨다. 이 경우, D3 ＞ D4 (도 5 참조) 이기 때문에, 너트 (70) 는, X 축 방향을 따라 와이어 보빈 (24) 측으로 이동하여, 테이퍼부 (74) 의 일부 (선단 부분) 가 삽입공 (24c) 에 삽입된다 (테이퍼부 (74) 의 일부를 삽입공 (24c) 에 삽입시키는 스텝). 이로써, 너트 (70) 는, 와이어 보빈 (24) 에 의해 유지되어, 너트 (70) 의 자세가 유지된다. 또, 와이어 보빈 (24) 은, 규제 부재 (62) (상세하게는, 테이퍼부 (66)) 와 너트 (70) (상세하게는, 테이퍼부 (74)) 에 의해, X 축 방향으로 위치 결정된다.

또, 테이퍼부 (66) 의 일부와 테이퍼부 (74) 의 일부가 삽입공 (24c) 에 각각 삽입됨으로써, 와이어 보빈 (24) 은, 회전축 (60) 및 볼트 (64) 의 각 축심과 거의 일치한 상태에서 고정 지지된다. 요컨대, 테이퍼부 (66, 74) 에 의해, 와이어 보빈 (24) 의 축심 (삽입공 (24c) 의 축심) 과, 회전축 (60) 및 볼트 (64) 의 각 축심을 거의 일치시킬 수 있다. 그 때문에, 토크 모터 (26) 의 구동에 의해 회전축 (60) 이 회전하면, 회전축 (60) 의 축심과 거의 일치하는 와이어 보빈 (24) 은, 회전축 (60) 둘레로 회전축 (60) 과 함께 회전한다. 즉, 와이어 보빈 (24) 은, 와이어 방전 가공기 (10) 에 대해 회전 가능하게 고정된다.

또한, 도 9A 에 나타내는 바와 같이, 테이퍼부 (66) 와 너트 (70) 의 테이퍼부 (74) 가 와이어 보빈 (24) 의 삽입공 (24c) 에 삽입되어 있지 않은 상태에서, 너트 (70) 의 나사공 (68) 과 볼트 (64) 를 나사 결합시켜, 너트 (70) 를 조여도, 도 9B 에 나타내는 바와 같이, 너트 (70) 의 자세가 유지되지 않기 때문에, 너트 (70) 가 기울어 버린다. 따라서, 와이어 보빈 (24) 을 볼트 (64) 에 장착할 수 없다.

이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 와이어 방전 가공기 (10) 에 대해 와이어 보빈 (24) 을 올바르게 고정시킬 수 있음과 함께, 와이어 방전 가공의 장착 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

다음으로, 와이어 방전 가공기 (10) 로부터 와이어 보빈 (24) 을 떼어내는 경우에 대해, 도 8, 도 10 및 도 11 을 참조하면서 설명한다.

먼저, 도 8 에 나타내는 장착 상태에 있어서, 작업자는, 도 10 에 나타내는 백색의 화살표의 회전 방향 (너트 (70) 를 느슨하게 하는 방향) 으로 너트 (70) 를 회전시키면, 테이퍼부 (74) 가 삽입공 (24c) 으로부터 이간되므로, 너트 (70) 를 기울일 수 있다.

다음으로, 작업자는, 너트 (70) 의 관통공 (72) 의 축심과 볼트 (64) 의 축심이 거의 평행하도록, 너트 (70) 를 기울인 상태에서, 너트 (70) 를 와이어 보빈 (24) 으로부터 이간시킨다. 이로써, 너트 (70) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 볼트 (64) 로부터 인발된다. 이 결과, 와이어 보빈 (24) 은, X 축 방향에 대한 고정 상태로부터 해방된다.

다음으로, 작업자는, 와이어 보빈 (24) 을 테이퍼부 (66) 로부터 이간시켜, 와이어 보빈 (24) 을 볼트 (64) 로부터 인발한다. 이로써, 와이어 방전 가공기 (10) 로부터 와이어 보빈 (24) 이 떼어내어진다.

［와이어 보빈의 고정 구조 및 고정 방법의 효과］

이상 설명한 본 실시형태의 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조 및 고정 방법의 효과에 대해, 도 12 ∼ 도 14 에 나타내는 비교예와 대비하여 설명한다.

도 12 및 도 13 은, 제 1 비교예의 설명도이다. 또한, 도 2 ∼ 도 10 에서 설명한 본 실시형태의 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조 및 고정 방법과 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 참조 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략하고, 이하 동일하게 한다. 도 12 및 도 13 의 제 1 비교예는, 관통공 (72) 을 갖지 않는 너트 (80) 를 사용하여 볼트 (64) 와 나사 결합시키는 점에서, 본 실시형태의 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조 및 고정 방법과는 상이하다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 1 비교예에서는, 너트 (80) 에 관통공 (72) 이 형성되어 있지 않기 때문에, 작업자는, 와이어 보빈 (24) 으로부터 돌출 되는 볼트 (64) 의 타단에 너트 (80) 의 나사공 (68) 을 나사 결합시켜, 볼트 (64) 의 타단측에 있어서의 와이어 보빈 (24) 근방의 위치까지, 너트 (80) 를 돌려 와이어 보빈 (24) 을 고정시킬 필요가 있다. 즉, 제 1 비교예의 경우, 볼트 (64) 의 타단측 중, 와이어 보빈 (24) 의 고정에 기여하지 않는 부분에 대해서도 너트 (80) 를 돌릴 필요가 있다. 또, 제 1 비교예에서는, 와이어 보빈 (24) 을 떼어낼 때에는, 볼트 (64) 에 있어서의 와이어 보빈 (24) 의 위치로부터 타단까지 너트 (80) 를 돌릴 필요가 있다. 따라서, 제 1 비교예에서는, 와이어 보빈 (24) 의 탈착 작업에 시간이 걸린다.

또한, 도 13 과 같이, 와이어 보빈 (24) 에 권회되는 와이어 전극 (12) 의 전체 길이가 짧으므로 (와이어 전극 (12) 의 중량이 작으므로), 와이어 보빈 (24) 의 X 축 방향의 전체 길이 L (도 2B 참조) 가 짧은 경우에는, 와이어 보빈 (24) 으로부터 돌출되는 볼트 (64) 의 타단측의 돌출 길이가 커진다. 이로써, 볼트 (64) 의 타단측 중, 와이어 보빈 (24) 의 고정에 기여하지 않는 부분이 더욱 길어지므로, 너트 (80) 를 보다 많이 돌릴 필요가 있어, 와이어 보빈 (24) 의 탈착 작업의 시간이 더욱 길어진다.

도 14 는, 제 2 비교예의 설명도이다. 제 2 비교예는, 볼트 (64) 의 축심과 와이어 보빈 (24) 의 삽입공 (24c) 의 축심이 어긋나, 볼트 (64) 에 대해 와이어 보빈 (24) 이 편심된 상태에서 지지되어 있는 경우에, 볼트 (64) 의 타단측을 너트 (80) 의 나사공 (68) 과 나사 결합시켜, 와이어 보빈 (24) 을 고정시킨 경우를 도시하고 있다. 따라서, 제 2 비교예에서는, 회전축 (60), 규제 부재 (62), 테이퍼부 (66) 및 볼트 (64) 의 각 축심에 대해, 와이어 보빈 (24) 의 축심이 어긋나 있는 편심 상태에서, 와이어 보빈 (24) 이 규제 부재 (62) 와 너트 (80) 사이에서 고정된다.

요컨대, 와이어 보빈 (24) 의 삽입공 (24c) 의 축심과 너트 (80) 의 나사공 (68) 의 축심이 편심 상태에서도, 작업자가 볼트 (64) 에 대해 너트 (80) 를 돌리면, 와이어 방전 가공기 (10) 에 와이어 보빈 (24) 을 고정 가능하다. 작업자는, 편심 상태에서 와이어 보빈 (24) 이 고정되어 있는 것을 눈치채지 못할 가능성이 있다. 이 결과, 가공 대상물에 대한 와이어 방전 가공시, 와이어 보빈 (24) 으로부터의 와이어 전극 (12) 의 인출이 매끄럽지 않게 되어, 가공 대상물에 대한 와이어 방전 가공이 불안정해질 가능성이 있다. 또, 이와 같은 상태에서는, 와이어 보빈 (24) 의 회전에 수반하여 너트 (80) 가 느슨해질 가능성이 있다. 그 때문에, 작업자는, 와이어 방전 가공을 중단하여, 너트 (80) 를 다시 조일 필요가 있다. 이 결과, 와이어 방전 가공의 작업 효율이 저하된다.

이에 반해, 본 실시형태의 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조 및 고정 방법에서는, 도 4 ∼ 도 11 에서 설명한 구조 및 방법을 채용함으로써, 와이어 방전 가공기 (10) 에 대해 와이어 보빈 (24) 을 신속하게 고정시킬 수 있어, 장착 작업의 시간을 단축할 수 있다. 또, 떼어내는 작업의 시간도 단축할 수 있다. 또한 X 축 방향의 전체 길이 L 이 짧은 와이어 보빈 (24) 에 대해서도, 단시간에 와이어 보빈 (24) 의 탈착 작업을 실시할 수 있다. 또한, 와이어 방전 가공기 (10) 에 대해 와이어 보빈 (24) 을 올바르게 고정시킬 수 있음과 함께, 와이어 방전 가공의 작업 효율의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 테이퍼부 (66) 를 형성하도록 했지만, 테이퍼부 (66) 를 형성하지 않아도 된다. 이 경우에도, 규제 부재 (62) 와 너트 (70) 에 형성된 테이퍼부 (74) 에 의해, 볼트 (64) 의 축심과 와이어 보빈 (24) 의 축심 (삽입공 (24c) 의 축심) 을 거의 일치시킬 수 있다.

［실시형태로부터 얻어지는 기술적 사상］

상기의 실시형태로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 대해, 이하에 기재한다.

와이어 보빈 (24) 을 회전 가능하게 지지하기 위해서, 와이어 보빈 (24) 에 형성된 삽입공 (24c) 에 삽입되는 볼트 (64) 와, 볼트 (64) 의 일단측에 형성되고, 볼트 (64) 의 일단측으로의 와이어 보빈 (24) 의 이동을 규제하는 규제 부재 (62) 와, 볼트 (64) 와 나사 결합하는 나사공 (68) 을 갖는 너트 (70) 를 구비하고, 삽입공 (24c) 에 볼트 (64) 가 삽입된 상태에서, 규제 부재 (62) 및 너트 (70) 에 의해, 와이어 보빈 (24) 을, 볼트 (64) 의 축 방향으로의 이동이 불가능, 또한, 회전 가능하게 와이어 방전 가공기 (10) 에 고정시키는 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조로서, 너트 (70) 는, 나사공 (68) 의 일부가 잔존하도록 나사공 (68) 의 축심에 대해 경사지게 형성되고, 또한, 볼트 (64) 의 외경 (D1) 보다 큰 내경 (D2) 을 갖는 관통공 (72) 과, 와이어 보빈 (24) 에 대향하는 너트 (70) 의 단부에 형성되고, 일부가 삽입공 (24c) 에 삽입되는 테이퍼부 (74) 를 갖는다.

이로써, 와이어 방전 가공기 (10) 에 대해 와이어 보빈 (24) 을 신속하게 탈착할 수 있다. 또, 볼트 (64) 의 축심과 와이어 보빈 (24) 의 삽입공 (24c) 의 축심을 거의 일치시킨 상태에서, 볼트 (64) 와 너트 (70) 를 나사 결합시켜, 와이어 방전 가공기 (10) 에 와이어 보빈 (24) 을 올바르게 고정시킬 수 있다.

상기의 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조에 있어서, 규제 부재 (62) 의 볼트 (64) 의 축 상에, 일부가 삽입공 (24c) 에 삽입되는 다른 테이퍼부 (66) 가 형성되어도 된다. 이로써, 와이어 보빈 (24) 은, 규제 부재 (62) 측의 테이퍼부 (66) 와 너트 (70) 의 테이퍼부 (74) 에 의해, 볼트 (64) 의 축심과 와이어 보빈 (24) 의 삽입공 (24c) 의 축심을 양호한 정밀도로 일치시킬 수 있다.

Claims

와이어 보빈 (24) 을 회전 가능하게 지지하기 위해서, 상기 와이어 보빈 (24) 에 형성되고 또한 곧은 형상의 삽입공 (24c) 에, 삽입되는 볼트 (64) 와,
상기 볼트 (64) 의 일단측에 형성되고, 상기 볼트 (64) 의 일단측으로의 상기 와이어 보빈 (24) 의 이동을 규제하는 규제 부재 (62) 와,
상기 볼트 (64) 와 나사 결합하는 나사공 (68) 을 갖는 너트 (70) 를 구비하고,
상기 삽입공 (24c) 에 상기 볼트 (64) 가 삽입된 상태에서, 상기 규제 부재 (62) 및 상기 너트 (70) 에 의해, 상기 와이어 보빈 (24) 을, 상기 볼트 (64) 의 축 방향으로의 이동이 불가능, 또한, 회전 가능하게 와이어 방전 가공기 (10) 에 고정시키는 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조로서,
상기 너트 (70) 는,
상기 나사공 (68) 의 일부가 잔존하도록 상기 나사공 (68) 의 축심에 대해 경사지게 형성되고, 또한, 상기 볼트 (64) 의 외경 (D1) 보다 큰 내경 (D2) 을 갖는 관통공 (72) 과,
상기 와이어 보빈 (24) 에 대향하는 상기 너트 (70) 의 단부에 형성되고, 일부가 상기 삽입공 (24c) 에 삽입되는 테이퍼부 (74) 를 갖고,
상기 와이어 보빈 (24) 에 대향하는 상기 너트 (70) 의 일 단부에 있어서, 상기 관통공 (72) 은, 상기 나사공 (68) 이 개구하는 상기 너트 (70) 의 일 단부의 평탄한 단면의 일부와, 상기 테이퍼부 (74) 의 일부를 관통하고 있는, 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 규제 부재 (62) 의 상기 볼트 (64) 의 축 상에, 일부가 상기 삽입공 (24c) 에 삽입되는 다른 테이퍼부 (66) 가 형성되어 있는, 와이어 보빈 (24) 의 고정 구조.
와이어 보빈 (24) 을 회전 가능하게 지지하기 위해서, 상기 와이어 보빈 (24) 에 형성되고 또한 곧은 형상의 삽입공 (24c) 에, 삽입되는 볼트 (64) 와, 상기 볼트 (64) 의 일단측에 형성되고, 상기 볼트 (64) 의 일단측으로의 상기 와이어 보빈 (24) 의 이동을 규제하는 규제 부재 (62) 와, 상기 볼트 (64) 와 나사 결합하는 나사공 (68) 을 갖는 너트 (70) 를 사용하여, 상기 와이어 보빈 (24) 을, 상기 볼트 (64) 의 축 방향으로의 이동이 불가능, 또한, 회전 가능하게 와이어 방전 가공기 (10) 에 고정시키는 와이어 보빈 (24) 의 고정 방법으로서,
상기 너트 (70) 는, 상기 나사공 (68) 의 일부가 잔존하도록 상기 나사공 (68) 의 축심에 대해 경사지게 형성되고, 또한, 상기 볼트 (64) 의 외경 (D1) 보다 큰 내경 (D2) 을 갖는 관통공 (72) 과, 상기 와이어 보빈 (24) 에 대향하는 상기 너트 (70) 의 단부에 형성되고, 일부가 상기 삽입공 (24c) 에 삽입되는 테이퍼부 (74) 를 갖고,
상기 와이어 보빈 (24) 에 대향하는 상기 너트 (70) 의 일 단부에 있어서, 상기 관통공 (72) 은, 상기 나사공 (68) 이 개구하는 상기 너트 (70) 의 일 단부의 평탄한 단면의 일부와, 상기 테이퍼부 (74) 의 일부를 관통하고,
상기 삽입공 (24c) 에 상기 볼트 (64) 를 삽입하여, 상기 와이어 보빈 (24) 을 상기 규제 부재 (62) 에 맞닿게 하는 스텝과,
상기 관통공 (72) 의 축심이 상기 볼트 (64) 의 축심과 거의 일치하도록 상기 너트 (70) 를 기울인 상태에서 상기 관통공 (72) 에 상기 볼트 (64) 를 삽입하여, 상기 너트 (70) 를 상기 와이어 보빈 (24) 에 근접시키는 스텝과,
상기 나사공 (68) 의 축심과 상기 볼트 (64) 의 축심이 거의 일치하도록 상기 너트 (70) 의 기울기를 되돌리는 스텝과,
상기 너트 (70) 를 회전시켜, 상기 테이퍼부 (74) 의 일부를 상기 삽입공 (24c) 에 삽입시키는 스텝을 포함하는, 와이어 보빈 (24) 의 고정 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 와이어 보빈 (24) 을 상기 규제 부재 (62) 에 맞닿게 하는 스텝에서는, 상기 규제 부재 (62) 의 상기 볼트 (64) 의 축 상에 형성된 다른 테이퍼부 (66) 에 상기 와이어 보빈 (24) 을 맞닿게 하여, 상기 다른 테이퍼부 (66) 의 일부를 상기 삽입공 (24c) 에 삽입시키는, 와이어 보빈 (24) 의 고정 방법.