(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を加工する工作機械を工作物の搬送方向に沿って間隔を開けて複数配置し、前記複数の工作機械の各間で前記工作物を順次搬送する搬送装置を備えた生産ラインにおいて、前記工作物の加工により発生する切屑を前記生産ライン外へ排出するチップコンベアを前記工作機械毎に複数設けるとともに、これらチップコンベアを切屑搬送方向が前記工作物の搬送方向と平行になるように直列に配置し、前記複数のチップコンベア間で前記切屑を前記工作物搬送方向と同方向または反対方向へ順次受け渡して前記生産ラインの一番端に設けられた切屑回収箱に排出するように構成したことを特徴とする生産ライン。
【請求項２】
請求項１に記載の生産ラインにおいて、前記複数のチップコンベアは、前記切屑搬送方向において下流側のチップコンベアの切屑搬送方向始端に設けられた開口部が上流側のチップコンベアの切屑搬送方向終端に設けられた切屑排出口の下に潜り込み、前記開口部および切屑排出口が対向配置されていることを特徴とする生産ライン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の生産ラインにおいて、前記複数の工作機械の各間に前記切屑を前記チップコンベアに導く誘導部材を設けたことを特徴とする生産ライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、間隔を開けて複数配置された工作機械の各間で工作物を搬送装置により順次搬送して加工を行う生産ラインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にフレキシブルトランスファラインなどの生産ラインの工作機械において、工作物の加工時に発生する切屑はチップコンベアにより生産ライン外へ排出される。生産ライン内でのチップコンベアの設置形態は図７および図８に示す２つの形態がある。図７に示すものは、工作物Ｗの搬送方向に沿って設置された４台の工作機械１０２ａ〜１０２ｄに対して１つのチップコンベア１００が設置されている。そして、各工作機械１０２ａ〜１０２ｄで工作物Ｗの加工時に発生した切屑は、加工位置の下方に設置されたチップコンベア１００により各工作機械１０２ａ〜１０２ｄの外部へ運搬され、工作物搬送方向の上流側または下流側に設置されている切屑回収箱１０１に排出されるようになっている。
【０００３】
図８に示すものは、工作物Ｗの搬送方向に沿って設置された４台の工作機械１１２ａ〜１１２ｄに対してそれぞれ１つづつのチップコンベア１１０ａ〜１１０ｄおよび１つづつの切屑回収箱１１１ａ〜１１１ｄが設置されている。そして、各工作機械１１２ａ〜１１２ｄで工作物Ｗの加工時に発生した切屑は、加工位置の下方に設置された各チップコンベア１１０ａ〜１１０ｄにより各工作機械１１２ａ〜１１２ｄの後方へ搬送され、各切屑回収箱１１１ａ〜１１１ｄに排出されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すものは、工作機械の増設や位置の変更などの生産ラインの再編成の際に、再編成により生産ラインの長さが以前と変わってしまう場合、チップコンベア１００を廃却し、再編成後の生産ラインの長さに応じた新たなチップコンベアを作り直さなくてはならず、効率が悪いという問題があった。また、故障などにより特定の工作機械のみを生産ラインから抜き出したい場合でも、チップコンベア１００全体を生産ライン外へ移動させる必要があり、手間がかかるという問題もあった。
【０００５】
また、図８に示すものでは、各工作機械１１２ａ〜１１２ｄのそれぞれにチップコンベア１１０ａ〜１１０ｄおよび切屑回収箱１１１ａ〜１１１ｄが設置されているので、図７に示すものと違い、生産ラインの再編成には対応することができる。しかし、図８に示すものは工作機械の台数と同じだけの切屑回収箱が設置されているのでコストが高くなってしまうという問題や、切屑回収箱の数が多いので切屑の廃却作業に手間がかかるという問題があった。
【０００６】
また、図示は省略したがこれらの生産ラインには工作物Ｗを搬送するための搬送装置が備えられており、各工作機械間で加工が完了した工作物を順次次工程の工作機械へ搬送するようになっている。そして、図８に示すものでは各工作機械１１２ａ〜１１２ｄの工作物加工位置の下方以外にはチップコンベアが設置されていないので、工作物加工位置の下方以外に落下した切屑の回収が困難である。つまり、図８に示すものでは、各工作機械１１２ａ〜１１２ｄの各間、すなわち図８に示すＡ〜Ｃの空間に工作物の搬送時に工作物Ｗや搬送装置から落下した切屑の回収が困難であるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項１の発明においては、工作物を加工する工作機械を工作物の搬送方向に沿って間隔を開けて複数配置し、前記複数の工作機械の各間で前記工作物を順次搬送する搬送装置を備えた生産ラインにおいて、前記工作物の加工により発生する切屑を前記生産ライン外へ排出するチップコンベアを前記工作機械毎に複数設けるとともに、これらチップコンベアを切屑搬送方向が前記工作物の搬送方向と平行になるように直列に配置し、前記複数のチップコンベア間で前記切屑を前記工作物搬送方向と同方向または反対方向へ順次受け渡して前記生産ラインの一番端に設けられた切屑回収箱に排出するように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明においては、請求項１に記載の生産ラインにおいて、前記複数のチップコンベアは、前記切屑搬送方向において下流側のチップコンベアの切屑搬送方向始端に設けられた開口部が上流側のチップコンベアの切屑搬送方向終端に設けられた切屑排出口の下に潜り込み、前記開口部および切屑排出口が対向配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明においては、請求項１または請求項２に記載の生産ラインにおいて、前記複数の工作機械の各間に前記切屑を前記チップコンベアに導く誘導部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1およびその一部拡大図である図２に示すように、生産ラインの一部を構成する３台の工作機械１，２，３が工作物Ｗの搬送方向に沿って間隔を開けて配置されている。各工作機械１，２，３の上方には、２本のガイドレール１５，１６とこれらガイドレールを走行する３つの走行体３１，３２，３３から構成される搬送装置が設けられ、各工作機械１，２，３の下方には、その切屑搬送方向が工作物Ｗの搬送方向と平行になるように、切屑搬送方向上流側から下流側へ向かってチップコンベア２１，２２，２３が順に設けられている。
【００１０】
また、各工作機械１，２，３間には前記搬送装置が通過する領域の下方に誘導部材である切屑シュート２６，２７，２８が設けられており、搬送中に工作物Ｗや搬送装置から各工作機械１，２，３間に落下する切屑をチップコンベア２１，２２，２３の開口部へ誘導するようになっている。
チップコンベア２１の切屑搬送方向終端は上方へ持ち上がり、この終端の下方には切屑搬送方向で下流側のチップコンベアであるチップコンベア２２の切屑搬送方向始端が潜り込んでいる。また、チップコンベア２１と同様にチップコンベア２２の終端も上方に持ち上がっており、その終端の下方には切屑搬送方向で下流側のチップコンベアであるチップコンベア２３の切屑搬送方向始端が潜り込んでいる。そして、工作物Ｗの加工時に発生した切屑はチップコンベア２１，２２，２３を順次受け渡され、生産ラインの一番端に設けられている切屑回収箱２５に排出されるようになっている。
【００１１】
次に、各工作機械１，２，３の構成について説明する。なお、各工作機械１，２，３は同一の構成なので工作機械１についてのみ説明する。
工作機械１は側面図である図４に示すように、工作機械の機台であるベッド５上にＸ軸方向（図４において紙面と垂直方向）に延在するＸ軸ガイドレール６ａに沿って、Ｘ軸送りモータ８により移動するＸ軸テーブル６が設置されている。このＸ軸テーブル６上には、Ｚ軸方向（図４において左右方向）に延在するＺ軸ガイドレール７ｂに沿って、図略のＺ軸送りモータにより移動する主軸ヘッド７が設けられており、この主軸ヘッド７には先端に工具Ｔを装着して回転駆動する主軸７ａが回転可能に支持されている。
【００１２】
前記ベッド５の前面には、図略のモータによりＹ軸方向（図４において上下方向）に移動するＹ軸テーブル１０が設けられており、このＹ軸テーブル１０上には、Ｙ軸と平行なＣ軸回りに回転自在なＣ軸テーブル１１が設けられている。また、このＣ軸テーブル１１上には、Ｚ軸と平行なＲ軸回りに回転自在にパレット１３を保持するパレット保持部材１２が設けられている。そして、Ｘ軸テーブル６、主軸ヘッド７およびＹ軸テーブル１０の送り動作により工具Ｔを工作物Ｗに対して直交３次元方向に移動させると共に、Ｃ軸テーブル１１およびパレット保持部材１２の回転動作により工作物Ｗの工具Ｔに対する姿勢を変化させてパレット１３に係止されている工作物Ｗに種々の加工を施すようになっている。
【００１３】
また、前記ベッド５およびＹ軸テーブル１０には、傾斜面５ａおよび傾斜面１０ａが形成されており、工作物Ｗの加工時に発生する切屑はこれら傾斜面５ａ，１０ａに誘導されてベッド５の前面側（図４において右側）へ落下する。
そして、この切屑が落下する位置には、上面に開口部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂを有するチップコンベア２１，２２，２３が設置されており、前記傾斜面５ａ，１０ａに誘導されてベッド５の前面側へ落下した切屑は前記開口部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂを通過して各チップコンベア２１，２２，２３内に落下するようになっている。
【００１４】
次に、各チップコンベア２１，２２，２３について説明する。まず、チップコンベア２１，２２について説明するが、チップコンベア２１と２２は同一構成なので、チップコンベア２１についてのみ説明する。チップコンベア２１は、図５に示すように、切屑搬送方向始端にモータ５１が取付けられており、このモータ５１の出力軸には線材が螺旋状に巻回された搬送コイル５２が固着されている。この搬送コイル５２が前記モータ５１により回転され、切屑を図５において左から右方向へ搬送するようになっている。
【００１５】
チップコンベア２１の上面には、切屑搬送方向始端から切屑搬送方向終端に向かって複数の上向きの開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられている。また、終端には下向きの切屑排出口２１ｄが設けられている。
開口部２１ａは切屑搬送方向において上流側のチップコンベアからの切屑を受取るための開口部であり、上流側のチップコンベアの切屑排出口と対向配置されている。開口部２１ｂは工作機械１の工作物Ｗの加工位置の下方に位置しており、工作物Ｗの加工時に発生する切屑が前記傾斜面５ａおよび傾斜面１０ａにより誘導されて落下するようになっている。
【００１６】
開口部２１ｃは工作機械１と工作機械２の間に位置しており、搬送装置や工作物Ｗから工作機械１と工作機械２の間に落下した切屑が前記切屑シュート２６に誘導されて落下するようになっている。切屑排出口２１ｄは切屑搬送方向において下流側のチップコンベアであるチップコンベア２２の開口部２２ａと対向配置されており、チップコンベア２１により搬送された切屑をチップコンベア２２へ受渡すようになっている。
【００１７】
一方、チップコンベア２３は図６に示すようにチップコンベア２１，２２とは異なるタイプのものである。チップコンベア２３は切屑搬送方向始端と終端にシャフト３０，３１が回転可能に支持されており、シャフト３０の両端には一対のスプロケット３２（一方は図示せず）が、シャフト３１の両端には一対のスプロケット３３（一方は図示せず）がそれぞれ固定されており、シャフト３０，３１と一体的に回転可能になっている。また、スプロケット３２，３３には一対のエンドレスチェーン３４（一方は図示せず）が掛けられており、この一対のエンドレスチェーン３４には両エンドレスチェーンに掛け渡すように複数のＬ型部材３５が所定の間隔で固着されている。そして、切屑搬送方向始端側に取付けられた図略のモータによりエンドレスチェーン３４が反時計回りに循環され、このエンドレスチェーン３４の循環と共に複数のＬ型部材３５もチップコンベア２３内部を循環し、切屑を図６において左から右へ搬送するようになっている。
【００１８】
次に搬送装置について説明する。
図１〜３に示すように、搬送装置のガイドレール１５，１６は、前後および上下に並行に配設されており、各工作機械１，２，３に一体的に取付けられる略コの字状断面の固定ガイドレール１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、１６ａ，１６ｂ，１６ｃとこれら固定ガイドレールの各間を繋ぐ略コの字状断面の接続用ガイドレール１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ、１６ｄ，１６ｅ，１６ｆから構成されている。
【００１９】
前記固定ガイドレール１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、図４に示すように、ベッド５上で主軸ヘッド７を跨ぐように設けられている門型のベース１４ａにブラケット１４ｂを介して取付けられており、各工作機械１，２，３と一体的に移動可能となっている。
走行体３１，３２，３３はガイドレール１５，１６に取付けられる図略の固定コイルと走行体に取付けられる図略の可動磁石から構成されるリニアモータ機構により送り駆動され、工作物Ｗの搬送方向に移動する場合はガイドレール１５を走行し、搬送方向と反対方向に移動する場合はガイドレール１６を走行する。
また、走行体３１，３２，３３はモータ３７により開閉する一対の把持爪３６を備えており、工作物Ｗが係止されるパレット１３を把持して各工作機械１，２，３間で搬送を行うようになっている。
【００２０】
次に、上述の生産ラインにおける切屑の搬送動作について説明する。
各工作機械１，２，３において工作物Ｗの加工が行われ、この時に発生する切屑は前記傾斜面５ａおよび傾斜面１０ａにより誘導されて各チップコンベア２１，２２，２３の開口部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂより各チップコンベア２１，２２，２３に落下する。また、搬送装置による工作物Ｗの搬送時に搬送装置や工作物Ｗから各工作機械間に落下した切屑は、前記切屑シュート２６，２７，２８により誘導されて開口部２１ｃ，２２ｃより各チップコンベア２１，２２に落下する。
【００２１】
そして、各開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃからチップコンベア２１に落下した切屑は、搬送コイル２７により切屑搬送方向終端側へ搬送されて上向きの傾斜を押し上げられ、終端の切屑排出口２１ｄからこの切屑排出口２１ｄと対向配置されているチップコンベア２２の開口部２２ａへ落下してチップコンベア２２に受け渡される。
【００２２】
チップコンベア２２に受け渡された切屑は、チップコンベア２２の搬送コイル２７により搬送されて上向きの傾斜を押し上げられ、終端の切屑排出口２２ｄからこの切屑排出口２２ｄと対向配置されているチップコンベア２３の開口部２３ａへ落下してチップコンベア２３に受け渡される。
そして、チップコンベア２３のＬ型部材３５により搬送された切屑は、上向きの傾斜を押し上げられ、搬送方向終端の切屑排出口２３ｄから切屑回収箱２５に落下する。
【００２３】
次に生産ラインの再編成などの際の各工作機械１，２，３の移動について工作機械２を例にして図３に基づいて説明する。
まず、チップコンベア２２を工作物Ｗの搬送方向と直交する方向へ引き出し、生産ライン外へ移動させる。なお、チップコンベア２２には図略のキャスタが設けられているので容易に移動させることができる。次に工作機械２の固定ガイドレール１５ｅ，１６ｅと工作機械２の左右の接続用レール１５ｄ，１５ｆ，１６ｄ，１６ｆとを切り離す。そして、工作機械２を工作物Ｗの搬送方向と直交する方向へ引き出し、生産ライン外へ移動させる。このように搬送装置のガイドレールを切り離し、チップコンベアと工作機械を移動させ、生産ラインの再編成などを容易に行うことができる。
【００２５】
また、上記実施の形態では搬送コイル２７を用いたタイプのもので順次切屑を受け渡し、切屑搬送方向最下流の位置でＬ型部材３５を用いたタイプのものを使用して切屑回収箱に排出するようにしたが、生産ラインの中で全て同じタイプのチップコンベアを使用するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように請求項１、請求項２の発明によれば、工作物の加工により発生する切屑を生産ライン外へ排出するチップコンベアを工作機械毎に複数設けるとともに、これらチップコンベアを切屑搬送方向が工作物の搬送方向と平行になるように直列に配置し、前記複数のチップコンベア間で前記切屑を前記工作物搬送方向と同方向または反対方向へ順次受け渡して前記生産ラインの一番端に設けられた切屑回収箱に排出するように構成したので、工作機械を増設あるいは削減する場合には、当該工作機械とそれに対応したチップコンベアを付設あるいは排除するだけでよく、生産ラインの増減に応じてチップコンベアを変更するとか、切屑回収箱を増減させる必要がない。従って、生産ラインの再編成などに容易に対応することができるとともに、切屑回収箱を１つにすることができるので、切屑廃却作業が楽になる。
【００２７】
また、請求項３の発明によれば、請求項１、請求項２の発明の効果に加えて、工作物の搬送時などに工作機械間に落下した切屑も回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における生産ラインの概略斜視図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態における生産ラインにおいて工作機械の移動状態を示した概略斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態における生産ラインを構成する工作機械の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態における生産ラインを構成するチップコンベアの概略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態における生産ラインを構成するチップコンベアの概略断面図である。
【図７】従来の生産ラインの概略斜視図である。
【図８】従来の生産ラインの概略斜視図である。
【符号の説明】
１，２，３                工作機械
５ａ，１０ａ              傾斜面
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ    固定ガイドレール
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ    固定ガイドレール
１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ    接続用ガイドレール
１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ    接続用ガイドレール
２１，２２，２３          チップコンベア
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ    開口部
２１ｄ                    切屑排出口
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ    開口部
２２ｄ                    切屑排出口
２３ａ，２３ｂ            開口部
２５                      切屑回収箱
２６，２７，２８          切屑シュート
３１，３２，３３          走行体
【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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【図７】
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【図８】
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