(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被切削物と前記被切削物の被切削部を切削するフライス工具との間に相対的な動きを生じさせて前記被切削部を切削する切削装置に対して設けられて、切削により発生した切削屑を吸引装置により発生した吸引力で集屑カバー及び前記吸引装置と前記集屑カバーをつなぐホースを通して回収する切削屑回収装置であって、
前記集屑カバーは、
前記フライス工具の回転中心を中心にして回動し得るように回動支持機構を介して前記切削装置に対して配置され、前記フライス工具の切削刃の先端部を越えて延び且つ前記切削刃の一部を前記先端部から基部まで連続して露出させる開口部を備えてなるカバー部材と、
前記回動支持機構の内側に配置され且つ前記切削刃の前記基部側に位置して、前記カバー部材の内部に前記吸引力を作用させるための吸引口を備えた吸引口設置部材と、
前記フライス工具により削り出された前記切削屑が飛び散る方向に位置する前記カバー部材の前記開口部の縁部に沿って設けられて、接触面が前記被切削部と接触することにより前記切削屑が飛散することを防止する接触部とを備えており、
前記接触部は前記被切削部に向かって凸となるように湾曲する湾曲面からなることを特徴とする切削屑回収装置。
【請求項２】
前記回動支持機構は、前記カバー部材と前記吸引口設置部材との間に配置されており、
前記吸引口設置部材の中央部には前記フライス工具が貫通するように前記吸引口が設けられていることを特徴する請求項１に記載の切削屑回収装置。
【請求項３】
前記回動支持機構は、前記カバー部材が前記吸引口設置部材の周囲を回動することを許容するベアリングと、
前記カバー部材を前記吸引口設置部材に対して所定の回動角度位置において係止する係止機構とを備えており、
前記係止機構は所定の外力で係止が解除できる構造を有している請求項１または２に記載の切削屑回収装置。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記フライス工具の軸線と直交する方向の横断面形状が円弧状をなす半円筒形状を有しており、
前記接触部は、前記開口部の前記縁部に沿って延びる円柱部材または円筒部材からなることを特徴とする請求項３に記載の切削屑回収装置。
【請求項５】
前記フライス工具が、エンドミルである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の切削屑回収装置。
【請求項６】
前記被切削物は、二つの部材が溶接または溶着により接合されて構成されており、
前記被切削部が、前記二つの部材の接合部に現れるバリである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の切削屑回収装置。
【請求項７】
前記被切削物の輪郭形状が四角形であり、
前記所定の角度が９０°であり、
前記切削装置は、前記被切削物の周囲を前記フライス工具が移動するように構成され、
前記接触部が前記フライス工具から見て、前記フライス工具の移動方向とは逆方向の位置にある請求項３に記載の切削屑回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削により発生した切削屑を吸引装置により発生した吸引力により集屑カバーを通して回収する切削屑回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−１２６３７６号公報（特許文献１）には、工作機械の主軸に装着された加工工具を包囲し且つ被切削材を覆い加工工具の作動により発生、飛散する粉塵を捕集する集屑カバーを用い、この集屑カバーに設けられた空気吸引孔部に一端部を接続すると共に他端部を空気吸引機に接続した切削屑回収装置が示されている。この装置では、空気吸引機の吸引力で粉塵を空気吸引孔部から空気吸引機へ誘導する空気吸引ホースを備えている。そして集屑カバーは、天蓋部側を主軸に装着すると共に反天蓋部側に被切削材を覆う開口部を設け、この開口部に向かって内径が次第に大きくなる形状にしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２６３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の切削屑回収装置は、被切削物の被切削部の表面形状が平坦なものであるときには特に問題がない。しかしながら被切削物の形状が角部を有するものである場合や、湾曲している場合に、被切削部に沿って切削工具を移動させるときに、切削屑を十分に集めることができない問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、被切削物の形状が角部を有するものである場合や、湾曲している場合において、被切削部に沿って切削工具を移動させたときでも、切削屑を十分に回収することができる切削屑回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被切削物と被切削物の被切削部を切削するフライス工具との間に相対的な動きを生じさせて被切削部を切削する切削装置に対して設けられて、切削により発生した切削屑を吸引装置により発生した吸引力で集屑（しゅうせつ）カバー及び吸引装置と集屑カバーをつなぐホースを通して回収する切削屑回収装置を対象とする。本発明では、集屑カバーが、カバー部材と、吸引口設置部材と、接触部とを備えている。カバー部材は、フライス工具の回転中心を中心にして回動し得るように回動支持機構を介して切削装置に対して配置され、フライス工具の切削刃の先端部を越えて延び且つ切削刃を先端部から基部まで連続して露出させる開口部を備えている。吸引口設置部材は、回動支持機構の内側に配置され且つ切削刃の基部側に位置して、カバー部材の内部に吸引力を作用させるための吸引口を備えている。そして接触部は、フライス工具により削り出された切削屑が飛び散る方向に位置するカバー部材の開口部の縁部に沿って設けられており、接触面が被切削部と接触することにより切削屑が飛散することを防止する。
【０００７】
本発明においては、削り出された切削屑が飛び散る方向に位置するカバー部材の開口部の縁部に設けた接触部が被切削部に接触しているので、開口部から露出する切削刃の一部によって被切削部が切削されて発生した切削屑が、カバー部材から出ることを極力防止する。被切削物が角部を有する場合でも、カバー部材が回動支持機構により回動することにより接触部と被切削部との接触が維持して、フライス工具により角部の被切削部の切削を行って、しかも切削屑を回収することができる。フライス工具が角部を越えた後でも、接触部は被切削部との接触を維持するように、カバー部材が回動する。カバー部材が回動するとしても、吸引口設置部材は、回動支持機構の内側に配置されているので、回動することがない。その結果、吸引口設置部材につながるホースが回動することはなく、ホースの取り回しを気にする必要がないという利点が得られる。
【０００８】
なお回動支持機構は、カバー部材と吸引口設置部材との間に配置されており、吸引口設置部材の中央部にはフライス工具が貫通するように吸引口が設けられているのが好ましい。このように構成すると、カバー部材だけが回動し、他の部材が回動することはないので、作業スペースをコンパクトにすることができる。
【０００９】
そして回動支持機構は、カバー部材が吸引口設置部材の周囲を回動することを許容するベアリングと、カバー部材を吸引口設置部材に対して所定の回動角度位置において係止する係止機構とを備えているのが好ましい。係止機構は所定の外力で係止が解除できる構造を有している。このような係止機構を設けると、カバー部材を所望の回動角度位置で固定することができるので、接触部を被切削部に接触させた状態を確実に保持することができる。また係止状態を解除してカバー部材を回すことにより、フライス工具の移動に伴って必要となるカバー部材とフライス工具との位置関係を簡単に変更することができる。
【００１０】
カバー部材は、フライス工具の軸線と直交する方向の横断面形状が円弧状をなす半円筒形状を有しているのが好ましい。この形状であれば、カバー部材の回動エリアの大きさを最も小さいものとすることができる。また接触部の接触面は、被切削部に向かって凸となるように湾曲する湾曲面からなるのが好ましい。接触部の接触面が湾曲面からなると、フライス工具を被接触部に沿って移動させたときに、接触面がスムーズに被接触物の表面をスライドすることができる。具体的に、これを実現するためには、接触部を開口部の縁部に沿って延びる円柱部材または円筒部材から構成することができる。
【００１１】
なお被切削物としては、二つの部材が溶接または溶着により接合されて構成されているものも含まれる。この場合、被切削部が、二つの部材の接合部に現れるバリである。また被切削物の輪郭形状が四角形であれば、被切削部には必ず角部が含まれることになる。この場合、係止機構における所定の回動角度位置は、基準位置（０°）に対して９０°、１８０°、２７０°の回動角度位置である。なおこの場合、切削装置は、被切削物の周囲をフライス工具が移動するように構成されているときには、接触部をフライス工具から見て、フライス工具の移動方向とは逆方向の位置に配置することにより、切削屑の飛散を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、本発明に係る切削屑回収装置の一つの実施の形態における電槽、エンドミル、及び集屑カバーの相対的な位置関係の変遷を順に示す横断面図である。
【図２】図１に示した切削屑回収装置の図１（ｂ）の状態を示す斜視図である。
【図３】図２の状態において被切削物を除いた状態を示す斜視図である。
【図４】切削屑回収装置の構成を示す概略断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、係止機構の係止状態と係止解除状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の切削屑回収装置の一つの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図４に示すように、本実施の形態の切削屑回収装置は、超音波溶着により電槽本体Ｍ１に蓋部材Ｍ２を接合して形成された電槽Ｍの外周面に出たバリを切削するときに発生する切削屑を回収するものである。図４に示すように、本実施の形態の切削屑回収装置は、集屑カバー１０と、集屑カバー１０に一端が繋がれたホース１２と、ホース１２の他端が繋がれた吸引装置１４とを含み、フライス工具としてエンドミル４２を用いて、切削により発生した切削屑を吸引装置１４により発生した吸引力で、集屑カバー１０及びホース１２を通して回収する。
【００１５】
この切削屑回収装置は、被切削物である電槽Ｍと電槽Ｍの被切削部であるバリ８（被切削部）をエンドミル４２で切削する切削装置４０に対して設けられている。図２に示すように、バリ８は、電槽Ｍを形成するために蓋と本体とを溶着した接合部に、すなわち電槽Ｍの４つの外側面の蓋の近くに連続して現れる。よってバリ８（被切削部）の輪郭形状は四角形に沿った形となる。エンドミル４２は四角形の輪郭を一周するように電槽Ｍの周囲を移動する。集屑カバー１０と、エンドミル４２とを移動させるためには、既存のＸＹテーブルやロボットアームを利用することができる。なおエンドミル４２を固定して、電槽Ｍを回転テーブル上に乗せて回転させるようにして、両者の間に相対的な動きを生じさせてもよい。
【００１６】
図４に示すように、切削装置４０は、回転中心を中心に回転して外周面に備えた切削刃によりバリ８を切削するエンドミル４２と、エンドミル４２がチャック４３を介してその回転軸に取り付けられるモータからなる回転駆動装置４４と、電槽Ｍが装着される図示しないテーブルとを含む。
【００１７】
集屑カバー１０は、カバー部材１６と、吸引口設置部材１８と、接触部２０とを備えている。カバー部材１６は、エンドミル４２の回転中心を中心にして所定の範囲内で回動し得るように回転支持機構２１を介して切削装置４０に対して配置され、エンドミル４２の切削刃の先端部を越えて延び且つ切削刃を先端部から基部まで連続して露出させる開口部２４を備えている。
【００１８】
図１に示すように、カバー部材１６は、エンドミル４２の中心軸と直交する方向の横断面形状が円弧状をなしており、全体は円筒形を軸線方向に沿って延びる面でほぼ半分に割った半円筒形状を有している。
【００１９】
図４に示すように、回転支持機構２１は、カバー部材１６が吸引口設置部材１８の周囲を回動することを許容するベアリング２２と係止機構２３とから構成されている。係止機構２３は、カバー部材１６を吸引口設置部材１８に対して所定の回動角度位置に係止する構造を有している。具体的には、図２乃至図４に示すように、係止機構２３はカバー部材１６の上端に連結されてカバー部材１６と一緒に回動する円板状プレート２３Ａと、円板状プレート２３Ａの上面に周方向に９０°の間隔を開けて形成された半球状凹部２３ａに嵌合される球体２３Ｂと、一端が球体２３Ｂに固定され他端が吸引口設置部材１８の外周部に固定された被固定部２３Ｄとから構成されている。球体２３Ｂが半球状凹部２３ａに嵌合されている状態が係止機構２３の係止状態となる。カバー部材１６に力が加わって、カバー部材１６が周方向に回動して、球体２３Ｂが半球状凹部２３ａから抜けると、係止状態が解除される。図５（ｂ）は、係止状態を示し、図５（ａ）は係止解除状態を示している。本実施の形態では、係止機構における所定の回動角度位置は、基準位置（０°）に対して９０°、１８０°、２７０°の回動角度位置である。なお係止解除状態においても、球体２３Ｂが円板状プレート２３Ａと接触しているため、摩擦抵抗により弱いブレーキがかかっている状態になっている。なお球体と凹部の組み合わせ以外に、ラチェット機構のような係止構造を採用してもよいのは勿論である。
【００２０】
ベアリング２２は、カバー部材１６と吸引口設置部材１８との間に配置されており、吸引口設置部材１８の中央部にはエンドミル４２が貫通するように吸引口２６が設けられている。吸引口設置部材１８は、回転支持機構２１の内側に配置され且つエンドミル４２の切削刃の基部側に位置して、カバー部材１６の内部に吸引力を作用させるための吸引口２６を備えている。本実施の形態では、吸引口設置部材１８の外壁部には、水平方向に延びる筒状のホース取付部１９が一体に設けられている。ホース取付部１９の内部と吸引口２６とは、連通状態にある。したがって吸引口２６から吸引された切削屑は、ホース１２を通って吸引装置１４へと吸引搬送される。
【００２１】
接触部２０は、エンドミル４２により削り出された切削屑が飛び散る方向に位置するカバー部材１６の開口部２４の縁部に沿って設けられており、接触部２０が被切削部である電槽Ｍの外側面と接触することにより切削屑が飛散することを防止する。
【００２２】
例えば図１（ａ）において、エンドミル４２の外周面に備えられた切削刃は、エンドミル４２が図１（ａ）において時計回り方向に回転すると、電槽Ｍの表面から突出したバリ８を切削して、切削屑の多くを矢印に示すように図１（ａ）において左向きに飛び散らせる。したがって図１（ａ）において、エンドミル４２の左方向に接触部２０が位置している。
【００２３】
接触部２０は、電槽Ｍに向かって凸となるように湾曲する湾曲面からなる。すなわち、接触部２０は開口部２４の左縁部に沿って、軸線がエンドミル４２の軸線と平行になるように延びる円筒によって構成されており、この円筒の外周面が湾曲面を構成する。切削作業を開始するときに作業者が図１（ａ）に示すように接触部２０が電槽Ｍの側面に沿うように集屑カバー１０の位置のセッテイングを行う。
【００２４】
［動作説明］
次に本実施の形態の動作について説明する。
【００２５】
まず電槽Ｍがテーブル図示しないテーブルに固定され、電槽Ｍの最初の外側面にエンドミル４２の外周面の切削刃が接するようにエンドミル４２を移動する。このとき、図１（ａ）に示すように、エンドミル４２が電槽Ｍの外側面Ｓ１に接触し、また接触部２０が電槽Ｍの外側面Ｓ１と接触している。またこのとき図１（ａ）に示すように、カバー部材１６の接触部２０が設けられていない方の縁部は、電槽Ｍの外側面Ｓ１に近接した状態になっている。このとき係止機構２３は係止状態にある。
【００２６】
このようなエンドミル４２、カバー部材１６及び電槽Ｍの位置関係が成立した状態で、切削が開始される。すなわちエンドミル４２を回転させる回転駆動装置４４が作動し、吸引装置１４が吸引を開始し、エンドミル４２及びカバー部材１６の移動を開始する。
【００２７】
エンドミル４２は図１（ａ）に示した状態において、時計回り方向に回転するので、エンドミル４２による電槽Ｍの外側面Ｓ１上のバリ８の切削屑の多くは、接触部２０側に向かって飛び散るが、カバー部材１６の内周面または接触部２０によってそれ以上の飛散が阻まれ、吸引口２６からの吸引力でホース１２を通して吸引装置１４に回収される。
【００２８】
エンドミル４２による切削を継続しつつ、エンドミル４２及びカバー部材１６を電槽Ｍの周りを時計回り方向に移動させて行くと、エンドミル４２は、最初の外側面Ｓ１と隣接する次の外側面Ｓ２との角ｅに到達する（図１（ｂ）参照）。
【００２９】
ここで、エンドミル４２及びカバー部材１６の移動方向を９０°変える。この移動方向の変更により、カバー部材１６には接触部２０を通して電槽Ｍの外側面から反力が加わり、カバー部材１６から係止機構２３へ係止状態を解除する力が加わって、カバー部材１６は係止解除状態になり回動を開始する。そして図１（ｃ）に示すように、エンドミル４２は次の外周面Ｓ２上のバリ８を切削しつつ、電槽Ｍの次の外側面Ｓ２に沿って移動する状態になる。このときのカバー部材１６の接触部２０はまだ電槽Ｍの最初の外側面Ｓ１に接触しており、カバー部材１６が図１（ｃ）のように時計回り方向に回転することにより、接触部２０は次の外側面Ｓ２上を移動し続ける。
【００３０】
さらにエンドミル４２が電槽Ｍの次の外側面Ｓ２上を移動し続けると、作業開始時には開口部２４が最初の外側面Ｓ１を覆っていたカバー部材１６は、図１（ａ）に示した最初の姿勢から、図１（ｄ）に示すように、時計回り方向に９０度回転した姿勢に変化する。この状態では、係止機構２３は係止状態になっている。接触部２０は接触面が湾曲面からなるので、最初の外側面Ｓ１と次の外側面Ｓ２との間の角ｅに達したときに（図１ｂの状態になったときに）、角ｅに引っかかったりすることなくスムーズに角を乗り越えることができる。
【００３１】
図１（ｂ）〜図１（ｄ）の状態において、エンドミル４２の切削による切削屑の多くは、矢印方向に向かって飛び散るが、姿勢を変化させたカバー部材１６の接触部２０が電槽Ｍの外側面または角にほとんど隙間なく接触しているので、切削屑はカバー部材１６の外まではほとんど飛散することなく回収される。
【００３２】
このようにして電槽Ｍの外周面を次の外側面Ｓ２から三番目の外側面Ｓ３、三番目の外側面Ｓ３から四番目の外側面Ｓ４、そして四番目の外側面Ｓ４から最初の外側面Ｓ１へとエンドミル４２が移動することにより、カバー部材１６が３６０°回転して図１（ａ）の開始位置まで戻ると、電槽Ｍの外周面を一周して存在していたバリ８は全て切削され、１つの電槽Ｍに対するバリ取り作業が完了する。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態においては、電槽Ｍの外周面を一周してバリ取り作業をしている間、削り出された切削屑が飛び散る方向に位置するカバー部材１６の開口部２４の縁部に設けた接触部２０が電槽Ｍの外側面に常に接触しているので、開口部２４から露出するエンドミル４２の切削刃の一部によってバリ８が切削されて発生した切削屑が、カバー部材１６の外側へ飛び散ることを極力防止することができる。
【００３４】
電槽Ｍは横断面が四角形であって、隣接する外側面同士の間に角部を有するが、カバー部材１６が回転支持機構２１によって回動することにより接触部２０と電槽Ｍの外側面との接触が維持されて、エンドミル４２により角部のバリ８の切削を行って、しかも切削屑の多くを回収することができる。
【００３５】
エンドミル４２が角部を越えた後でも、接触部２０は電槽Ｍの外側面との接触を維持するように、カバー部材１６が回動する。カバー部材１６が回動するとしても、吸引口設置部材１８は、回転支持機構２１の内側に配置されているので、回動することがない。その結果、吸引口設置部材１８につながるホース１２が回動することはなく、ホース１２の取り回しを気にする必要がないという利点が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、被切削物の形状に拘わらず、カバー部材の開口部の縁部に設けた接触部が被切削部に接触しているので、ほとんどの切削屑がカバー部材の外に出ることなく、その多くを回収することができる。
【符号の説明】
【００３７】
８  バリ
１０  集屑カバー
１２  ホース
１４  吸引装置
１６  カバー部材
１８  吸引口設置部材
２０  接触部
２１  回動支持機構
２２  ベアリング
２３  係止機構
２４  開口部
２６  吸引口
４０  切削装置
４２  エンドミル
４４  駆動装置
４６  テーブル
Ｍ  電槽
【要約】
【課題】  被切削物の形状が角部を有するものである場合や、湾曲している場合において、被切削部に沿って切削工具を移動させたときでも、切削屑を十分に回収することができる切削屑回収装置を提供する。
【解決手段】  集塵カバー１０のカバー部材１６は、エンドミル４２の回転中心を中心に回動でき、カバー部材１６の開口部２４の縁部に沿って設けられた接触部２０は、エンドミル４２が電槽Ｍの外側面のバリ８を切削するために電槽Ｍの外側面に沿って回転しつつ移動しても、常に電槽Ｍの外側面と接触して、切削屑がカバー部材１６を越えて飛散することを防止する。
【選択図】  図２【図１】
0005800079.tif 000002
【図２】
0005800079.tif 000003
【図３】
0005800079.tif 000004
【図４】
0005800079.tif 000005
【図５】
0005800079.tif 000006