(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋盤やフライス盤等の工作機械からクーラント液とともに排出された切り屑を搬送することで液切りして切り屑排出口から機外に排出するチップ搬送コンベヤであって、スプロケットに掛け渡された左右の無端状のチェーン間に多数のプレート板が互いに連結され、駆動軸と従動軸の間に掛け渡されており、任意の一のプレート板の凸部がその次のプレート板の凹部内にて回動可能とするため、各プレート板は、連結方向の一方側が端部を略半円形状の円弧状に曲げた凹部として形成され、連結方向の他方側が端部を略直角に折り曲げた凸部とされ、任意の一のプレート板の凸部がその次のプレート板の凹部内にて回動可能に配されており、前記凸部の底面側後端縁が前記凹部の前端縁を超えない範囲内で回動する構成とされ、各前記プレート板は、前記凸部の回動中心と前記凹部の回動中心とが一致するように配されており、前記プレート板の底面から凹部の底面側の前端縁までの高さ寸法が、前記プレート板の切り屑搬送面から凸部の切り屑搬送面側の後端縁までの高さよりも僅かに高い位置に設定されており、前記切り屑排出口側のスプロケットにて各プレート板が折り返す際に、前記凸部の搬送面側の後端縁が前記凹部の前端縁の位置ないしは前端縁を超える位置まで達して、前記切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出す動作をすることを特徴とするチップ搬送コンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋盤やフライス盤等の工作機械からクーラント液とともに排出された切り屑を搬送することで液切りして機外に排出するチップ搬送コンベヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤やフライス盤等の工作機械においては、バイト、カッタ等の切削工具と被加工物（ワーク）とが接触する加工部位に切削液（クーラント）を供給して当該加工部位の発熱を抑えながら加工を行う湿式タイプが主流になっている。この湿式タイプの工作機械にはチップコンベヤ装置が常設されている。チップコンベヤ装置は、工作機械から排出された切り屑が混じったダーティ液（汚れた切削液）から切り屑（被加工物から除去された固体不要物）を分離して排出するとともに、切り屑が取り除かれたクリーン液（清浄な切削液）に再生して工作機械に供給することで、工作機械とチップコンベヤ装置の間で切削液を循環させて使用する。本明細書では、工作機械の加工によってワークから除去された金属屑若しくは金属を含んだ屑全般を切り屑と表しており、ヒゲ状、カール状、小塊状、粉状、汚泥状の屑等も含めて切り屑と表現している。
【０００３】
チップコンベヤ装置において、切り屑が混じったダーティ液から切り屑を分離して搬送するチップ搬送コンベヤ（搬送機構）としては、チェーンコンベヤ、コイル式コンベヤ、スクリュ式コンベヤ等が挙げられる。チェーンコンベヤは、切削液の付着した切り屑を搬送する複数のプレート板が連続的に配されて駆動軸と従動軸との間に掛け渡され、切り屑を複数のプレート板上で搬送しながらコンベヤ上方の総排出口から排出しつつ、切削液を複数のプレート板の下方に通過させる。チェーンコンベヤの切り屑搬送機構には、プレート板以外に、搬送ベルトに切り屑を掻き上げる掻き取り部材（掻き板）が取り付けられたスクレーパ式コンベヤや、マグネットが取り付けられたマグネット式コンベヤがある。
【０００４】
従来のチップ搬送コンベヤとしては、例えば特許文献１、２に示す装置が公知となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６８３５５８号公報
【特許文献２】特許第３９７８４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のチップ搬送コンベヤは、工作機械から排出される切り屑の屑切り性において、改良の余地がある。その理由としては、工場では２４時間体制で工作機械を運転することが通例であり、作業者にとっては、工作機械にて製造される製品の出来映え管理が最優先であり、一人の作業者が複数の工作機械を管理することもあり、チップ搬送コンベヤから排出される切り屑の管理まで管理が行き渡らないことがある。工作機械から排出される切り屑の排出量の増減は予測し難く、機外に排出された切り屑がある程度溜まったときに不具合が生じることが判明した。
【０００７】
つまり、昼夜を問わず、チップ搬送コンベヤを連続稼動させていると、機外に排出された切り屑が溜まって積み上がることがあり、それに気付かないでいると、スプロケット５に架け渡されて連結された複数のプレート板Ｐが反転する際に、一旦、排出口５１から排出された切り屑２００が、一のプレート板Ｐの折り曲げた凸部Ｐｂによって、その次のプレート板Ｐの円弧状に曲げた凹部Ｐａとの間に引き込まれる事態が生じることが判明した（図１０、図１１を参照）。図１０は、既知のチップ搬送コンベヤの排出側の構造を側面から示す要部断面図である。図１１は、既知のチップ搬送コンベヤのプレート板を示す側面図である。
【０００８】
既知のチップ搬送コンベヤにおいては、各プレート板Ｐが、凹部Ｐａ、切り屑搬送板Ｐｃ及び凸部Ｐｂから構成されている（図１１）。そして、スプロケット５に架け渡されて連結された複数のプレート板Ｐにおいて、連結方向の一方側が端部を略半円形状の円弧状に曲げた凹部Ｐａとして形成され、連結方向の他方側が端部を略直角に折り曲げた凸部Ｐｂとされ、任意の一のプレート板の凸部Ｐｂがその次のプレート板の他方の凹部Ｐａ内にて回動可能で、一方の前記凸部Ｐｂの回動中心と他方の前記凹部Ｐａの回動中心とが一致するように配されている（図１０）。ここで、各前記プレート板Ｐがスプロケット５にて折り返す際に、一方の前記凸部Ｐｂの底面側の後端縁が、他方の前記凹部Ｐａの切り屑搬送面側の前端縁を超えると、一方の前記凸部Ｐｂと他方の前記凹部Ｐａとが衝突する不具合が生じるため、従来は、極力、一方の前記凸部Ｐｂを他方の前記凹部Ｐａの中に収める設計となっていた。また、従来は、機外に排出された切り屑をあまり溜めないようにこまめに様子を見るという考え方をしていた。
【０００９】
従来は、極力、一方の前記凸部Ｐｂを他方の前記凹部Ｐａの中に収める設計となっており、また、機外に排出された切り屑が溜まって積み上がることは想定外であったため、スプロケット５に架け渡されて連結された複数のプレート板Ｐが反転する際に、一旦、排出口５１から排出された切り屑２００が、一のプレート板Ｐの折り曲げた凸部Ｐｂによって、その次のプレート板Ｐの円弧状に曲げた凹部Ｐａとの間に引き込まれる事態が生じることは、最近になって判明したのである（図１０、図１１を参照）。
【００１０】
そこで本発明の目的は、チップ搬送コンベヤにおいて、新規なプレート板の形状とすることで、機外に排出された切り屑が溜まって積み上がるようなことがあったとしても、一旦、排出口から排出された切り屑が、引き込まれることがない構成のチップコンベヤ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のチップ搬送コンベヤは、旋盤やフライス盤等の工作機械からクーラント液とともに排出された切り屑を搬送することで液切りして切り屑排出口から機外に排出するチップ搬送コンベヤであって、スプロケットに掛け渡された左右の無端状のチェーン間に多数のプレート板が互いに連結され、駆動軸と従動軸の間に掛け渡されており、任意の一のプレート板の凸部がその次のプレート板の凹部内にて回動可能とするため、各プレート板は、連結方向の一方側が端部を略半円形状の円弧状に曲げた凹部として形成され、連結方向の他方側が端部を略直角に折り曲げた凸部とされ、任意の一のプレート板の凸部がその次のプレート板の凹部内にて回動可能に配されており、前記凸部の底面側後端縁が前記凹部の前端縁を超えない範囲内で回動する構成とされ、各前記プレート板は、前記凸部の回動中心と前記凹部の回動中心とが一致するように配されており、前記プレート板の底面から凹部の底面側の前端縁までの高さ寸法が、前記プレート板の切り屑搬送面から凸部の切り屑搬送面側の後端縁までの高さよりも僅かに高い位置に設定されており、前記切り屑排出口側のスプロケットにて各プレート板が折り返す際に、前記凸部の搬送面側の後端縁が前記凹部の前端縁の位置ないしは前端縁を超える位置まで達して、前記切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出す動作をすることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出す動作をするので、一旦、機外に排出された切り屑が引き込まれることがない。
【００１４】
本発明によれば、切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出す動作がよりスムーズな動作となる。
【００１５】
前記僅かに高い位置は、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。前記僅かに高い位置を０．０５ｍｍ以上とすることで、前記凹部と前記凸部とが擦れないようにでき、また、前記僅かに高い位置を０．５ｍｍ以下とすることで、前記凹部と前記凸部との隙間が大きくならず、切り屑等の異物を噛まないようにできる。別の見方をすると、本発明では、前記プレート板は、前記切り屑搬送面から前記凹部の切り屑搬送面側の前端縁までの角度が１８０°より小さい角度に設定され、前記切り屑搬送面から前記凸部の切り屑搬送面側の後端縁までの角度が９０°より大きい角度に設定されていることとなる。
【００１６】
本発明は、前記プレート板は、前記切り屑搬送面から凹部の切り屑搬送面側の前端縁までの角度が１３０〜１５０°であり、前記切り屑搬送面と凸部の切り屑搬送面側の後端縁とがなす角度が９２〜９８°であり、かつ、前記切り屑搬送面と凹部の前端縁とがなす角度が、前記切り屑搬送面と凸部の切り屑搬送面側の後端縁とがなす角度よりも３０〜６０°大きい角度に設定されていることが好ましい。
【００１７】
本発明によれば、前記切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出すストロークが適度に短くなり、前記スプロケットを大きな径のスプロケットとしても、確実に前記押し出す動作が行われることとなる。
【００１８】
本発明によれば、前記切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出す動作がよりスムーズとなる。
【００１９】
本発明によれば、前記凸部の搬送面側の後端縁が前記凹部の前端縁を超える位置まで達して、前記切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出す動作をすることで、前方に積み上がった切り屑があったとしても、確実に前記押し出す動作が行われることとなる。
【００２０】
前記プレート板の材質としては、鉄、鋼鉄、ステンレス、アルミニウム等の硬質金属製であることが好ましい。切り屑の材質や形状等を問わず、堅牢な構成となる。前記プレート板の加工方法としては、鍛造、鋳造、プレス加工、押し出し加工、切削加工、レーザー加工等が挙げられる。
【００２１】
本発明は、前記プレート板は、硬質金属製の平板がプレス加工によって形成されており、その板厚が１．５ｍｍ以上かつ３．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明は、前記プレート板は、硬質金属製の平板がプレス加工によって形成されており、その板厚が１．５ｍｍ以上であることが好ましい。本発明によれば、堅牢な構成の前記プレート板を短時間で加工することができ、合理的である。前記プレート板の好ましい板厚は、２．０〜３．０ｍｍである。前記板厚が小さすぎると各前記プレート板の連結が不安定となる虞があり、前記板厚が大きすぎると駆動手段に対する重量負荷がおおきくなってしまう。
【００２３】
前記プレート板は、切り屑の材質や形状等に応じて、前記プレート板に通過孔が形成され、この通過孔の上に切り屑を捕捉するための網目を設けた金網が配され、この金網の上に通過孔を有するカバー部材が重ね合わされている構成とすることができる。
【００２４】
前記プレート板は、切り屑の材質や形状等に応じて、前記プレート板に、複数の突起部と、液体を通過させる複数の通過孔が設けられ、前記通過孔はプレート板の載置面側の流入口よりもプレート板の背面側の流出口の方が広い構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、前記切り屑排出口から排出された切り屑が引き込まれることがないように押し出す動作をするので、一旦、機外に排出された切り屑が引き込まれることがない。
【００２６】
本発明によれば、前方に積み上がった切り屑があったとしても、確実に押し出す動作が行われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態のチップ搬送コンベヤに用いられるプレート板を示す側面図である。
【図２】上記プレート板が連結された状態を示す要部側面図であり、平らな位置における図である。
【図３】上記プレート板が連結された状態を示す要部側面図であり、折り返し位置における図である。
【図４】上記プレート板が連結された状態を示す要部側面図であり、折り返し位置における図である。
【図５】上記プレート板を斜め上方から示す斜視図である。
【図６】上記プレート板の連結構造を側面から示す要部断面図である。
【図７】本発明の実施形態のチップ搬送コンベヤの排出側の構造を側面から示す要部断面図である。
【図８】チップ搬送コンベヤを示す側面図である。
【図９】チップ搬送コンベヤにおけるプレート板の連結構造を示す要部平面図である。
【図１０】既知のチップ搬送コンベヤの排出側の構造を側面から示す要部断面図である。
【図１１】既知のチップ搬送コンベヤのプレート板を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
（本発明の実施の形態）
本発明の実施形態のチップ搬送コンベヤは、旋盤やフライス盤等の工作機械からクーラント液とともに排出された切り屑を搬送することで液切りして機外に排出するために、対となるスプロケットに掛け渡された左右の無端状のチェーン間に多数のプレート板２が互いに連結され、駆動軸と従動軸の間に掛け渡されたチップ搬送コンベヤである。図１は、本実施形態のチップ搬送コンベヤに用いられるプレート板２を示す側面図である。本実施形態のプレート板２は、切り屑搬送板２１、円弧状に曲げた凹部２２、及び、折り曲げた凸部２３が一体的に形成されている（図１）。前記プレート板２は、鉄、鋼鉄、ステンレス等の硬質金属製の平板をプレス加工によって形成している。
【００３０】
図２は、前記プレート板２が連結された状態を示す要部側面図であり、平らな位置における図である。図３と図４は、前記プレート板が連結された状態を示す要部側面図であり、折り返し位置における図である。本実施形態における各プレート板２は、連結方向の一方側が端部を略半円形状の円弧状に曲げた凹部２２として形成され、連結方向の他方側が端部を略直角に折り曲げた凸部２３として形成されている（図２）。そして、連結状態では、任意の一のプレート板の凸部２３がその次のプレート板の他方の凹部２２内にて回動可能で、一方の前記凸部２３の回動中心と他方の前記凹部２２の回動中心とが一致するように配されている。
【００３１】
そして、各前記プレート板２がスプロケット５にて折り返す際に、一方の前記凸部２３の底面側の後端縁２３ｆが、他方の前記凹部２２の切り屑搬送面側の前端縁２２ｅを超えない範囲内で回動し、かつ、一方の前記凸部２３の切り屑搬送面側の後端縁２３ｅが、他方の前記凹部２２の底面側の前端縁２２ｆまで達し、これを越える位置まで達する構成となっている（図３）。符号２１ａは、切り屑搬送板２１の切り屑搬送面であり、また、符号２１ｂは、切り屑搬送板２１の底面である。符号２ｔは、板厚であり、本実施形態１では、板厚２ｔは、２．０〜３．０ｍｍの範囲内で設定される。前記板厚２ｔが小さすぎると各プレート板２の連結が不安定となる虞があり、板厚２ｔが大きすぎると駆動手段に対する重量負荷がおおきくなってしまうからである。
【００３２】
図１に示す前記プレート板２の底面２１ｂから凹部２２の底面側の前端縁２２ｆまでの高さ位置を符号２２ｈとし、前記プレート板２の切り屑搬送面２１ａから凸部２３の切り屑搬送面側の後端縁２３ｅまでの高さ位置を符号２３ｅとすると、符号２２ｈは、符号２３ｈよりも僅かに大きい（２２ｈ＞２３ｈ）。これは、前記プレート板２がスプロケット５にて折り返す際に、一方の凸部２３の切り屑搬送面側の後端縁２３ｅが、他方の凹部２２の底面側の前端縁２２ｆまで押し出す動作がよりスムーズな動作となるからである。ここで、前記僅かに高い位置（符号２２ｈ−符号２３ｈ）は、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。前記僅かに高い位置を０．０５ｍｍ以上とすることで、凹部２２と凸部２３とが擦れないようにでき、また、前記僅かに高い位置を０．５ｍｍ以下とすることで、凹部２２と凸部２３との隙間が大きくならず、切り屑２００等の異物を噛まないようにできる。
【００３３】
本実施形態では、前記プレート板２は、その切り屑搬送面２１ａからその凸部２３の切り屑搬送面側の後端縁２３ｅまでの角度が９２〜９８°に設定されている（図２）。そして、前記プレート板２は、その切り屑搬送面２１ａからその凹部２２の切り屑搬送面側の前端縁２２ｅまでの角度２２ｋが１３０〜１５０°であり、かつ、その角度２２ｋが前記切り屑搬送面から前記凸部の切り屑搬送面側の後端縁までの角度２３ｋよりも３０〜６０°大きい角度に設定されている（図２）。ここで、線分ｇ１−ｇ１は、一方の凸部２３の回動中心と他方の凹部２２の回動中心とを通す線分であり、また、一方の切り屑搬送面２１ａと他方の切り屑搬送面２１ａとを通す線分と平行な線分である。
【００３４】
本実施形態によれば、前記プレート板２がスプロケット５にて折り返す際に、一方の凸部２３の切り屑搬送面側の後端縁２３ｅが、他方の凹部２２の底面側の前端縁２２ｅまで押し出すストロークが短くなり、スプロケット５を大きな径のスプロケットとしても、確実に前記押し出す動作が行われることとなる。
【００３５】
図３と図４は、前記プレート板２が連結された状態を示す要部側面図であり、折り返し位置における図である。図３に示す前記プレート２は、各プレート板２がスプロケット５にて折り返す際に、一方の凸部２３の切り屑搬送面側の後端縁２３ｅが、他方の凹部２２の底面側の前端縁２２ｆを越える位置まで達する構成となっている。この構成によれば、前方に積み上がった切り屑があったとしても、確実に前記押し出す動作が行われることとなる。図４に示す前記プレート２は、各プレート板２がスプロケット５にて折り返す際に、一方の凸部２３の切り屑搬送面側の後端縁２３ｅが、他方の凹部２２の底面側の前端縁２２ｆの位置まで達する構成となっている。これら図３や図４に示す構成によれば、一旦、機外に排出された切り屑が引き込まれることがない。
【００３６】
図５は、本実施形態のプレート板２を斜め上方から示す斜視図である。プレート板２は、長方形状の平板をプレス加工したものであり、長手方向の両端付近には、ボルト固定するための貫通穴２８が打ち抜かれている。
【００３７】
図６は、プレート板２の連結構造を側面から示す要部断面図である。図７は、本実施形態のチップ搬送コンベヤ１の排出側の構造を側面から示す要部断面図である。図８は、本実施形態のチップ搬送コンベヤ１の外観を示す側面図である。図９は、プレート板２の連結構造を示す要部平面図である。本実施形態では、既知のチップ搬送コンベヤにおいて、プレート板２のみを異ならせている。
【００３８】
本実施形態では、切り屑を搬送する複数のプレート板２と、プレート板２の左右に取り付けられるサイドプレートＳと、このサイドプレートＳを介してプレート板２を取り付ける左右一対のチェーンＴ，Ｔとを備えている。この種コンベヤは、左右にチェーンが配されることからチェーンコンベヤとも呼ばれている。チェーンＴは、一対のリンクプレート間にローラが介在されたローラチェーンと呼ばれる市販のもので、一対のリンクプレートのうちの内側のリンクプレートには連結用の鍔部がプレート板２側に断面Ｌ字状に突出して設けられている。連結用の鍔部は、プレート板２の左右両端側と重ね合わせて連結ボルトＢにより連結される。一対のリンクプレート間には、円滑なチェーンＴの運動とスプロケット５の保護のためにローラ（更にはブシュ）が介在され、一対のリンクプレートとローラとはピンにより連結されている。このような構成のチェーンＴは、無端状（エンドレス）に連結され、スプロケット５に掛けられる（図７）。
【００３９】
各プレート板２は、鉄製又は鋼鉄製の板材であり、そのプレート板２の連結方向の一方端部が断面が略円弧状（半円形に近い円弧状）の凹部２２が形成され、連結方向の他方端部が略垂直に折り曲げられた凸部２３が形成され、これら凹部２２と凸部２３の間が平坦部２１とされている。平坦部２１には、通過孔を形成してもよい。
【００４０】
既知の方法にて組み立てられたチップ搬送コンベヤは、駆動軸１１aと従動軸１１ｂの間に掛け渡される（図７を参照）。駆動軸１１ａと従動軸１１ｂには、スプロケット５が配されており、このスプロケットに無端状のチェーンＴが掛け渡されて、図８に示すような、旋盤やフライス盤等の工作機械からクーラント液とともに排出された切り屑を搬送することで液切りして機外に排出するチップ搬送コンベヤ１となる。
【００４１】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、切り屑の材質や形状によっては、プレート板２の材質を強化プラスチック製とし、金型によって成形する場合もあり得る。例えば、プレート板２の凸部２３に補強板を溶接するなどして、凸部２３の厚みを増して、一方の前記凸部２３の底面側の後端縁２３ｆが、他方の前記凹部２２の切り屑搬送面側の前端縁２２ｆを超えない範囲を拡大することで、動作の余裕度合いをさらに余裕を持たせてもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
１                        チップ搬送コンベヤ、
２                        本発明のチップ搬送コンベヤに用いられるプレート板
２１                      切り屑搬送板、
２２                      円弧状に曲げた凹部、
２２ｅ                    凹部の切り屑搬送面側の前端縁、
２２ｆ                    凹部の底面側の前端縁、
２３                      折り曲げた凸部、
２３ｅ                    凸部の切り屑搬送面側の後端縁、
２３ｆ                    凸部の底面側の後端縁、
５                        スプロケット、
５１                      切り屑排出口、
２００                    切り屑
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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