(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決め固定されるワークを加工位置の工作機械で加工し、加工時に発生する切屑を排出位置で排出するようにした切屑排出システムであって、
前記ワークを縦型パレットを介して保持して位置決めするためのワーク保持手段と、前記ワーク保持手段を前記加工位置から排出位置に向けて搬送する搬送手段と、前記排出位置に設けられ且つ前記ワーク保持手段を反転させるための反転手段を備え、前記ワーク保持手段には、加工位置で工作機械に対面する側に開口部を有するカバー部材がワークの前面側に着脱自在にされるとともに、ワークの後面側には、連通孔を通して切屑を収容する切屑収集室が設けられ、この切屑収集室の裏側には、切屑排出用の排出扉が設けられることを特徴とする切屑排出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の切屑排出システムにおいて、前記カバー部材の底面側は、断熱空間部を形成すべく二層構造にされることを特徴とする切屑排出システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の切屑排出システムにおいて、前記切屑収集室には、集塵ダクトが連結されることを特徴とする切屑排出システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の切屑排出システムにおいて、前記カバー部材の開口部の内周縁部附近には、切屑飛散防止用のブラシカーテンが設けられることを特徴とする切屑排出システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の切屑排出システムにおいて、前記工作機械側には、切屑を前記カバー部材の内部に強制誘導する円錐形状の飛散防止カバーが加工具のシャンク部に取り付けられ、この飛散防止カバーの径は拡縮自在にされることを特徴とする切屑排出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを加工中に発生する切屑を工作機械の周辺に飛散させないようにするための切屑排出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機械で加工する際に発生する切屑が周囲に飛散するのを防止する技術として、例えば特開平５−５７５５６号のような技術が知られており、この技術では、コラムの上部に取付けた加工具によって、下方に載置されるワークの上面等を加工するような工作機械において、コラムの中間部から水平方向にフレームを突設して加工具とワークの間に臨ませるようにし、このフレームの下面外周にカーテンを設けて、その下端部をワークの上面に接触させるとともに、フレームの上面外周にカバーを設けるようにしている。
そして、フレームの枠内を通して上方から加工具によりワークを加工すると、カーテンやカバーの作用で切屑がワークの上面に堆積するようにし、加工後、工作機械を水平移動させることにより、カーテンの下端部でワークの加工面を払拭するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記技術の場合、加工中に切屑等が周辺に飛散するのを防止出来るものの、最終的に、ワークの上面に堆積した切屑をカーテンにより床面等に払拭するようにしているため、床面等に散乱した切屑等を収集する手間が増え、作業者に余分な除去作業を強いるという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、切屑を周囲に飛散させることなく確実に所定箇所に収集して排出処理出来るシステムの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、位置決め固定されるワークを加工位置の工作機械で加工し、加工時に発生する切屑を排出位置で排出するようにした切屑排出システムにおいて、ワークを縦型パレット等で保持して位置決めするためのワーク保持手段と、ワーク保持手段を加工位置から排出位置に向けて搬送する搬送手段と、排出位置に設けられ且つワーク保持手段を反転させるための反転手段を設け、ワーク保持手段には、加工位置で工作機械に対面する側に開口部を有するカバー部材をワークの前面側に着脱自在にするとともに、ワークの後面側には、連通孔を通して切屑を収容する切屑収集室を設け、この切屑収集室の裏側には、切屑排出用の排出扉を設けるようにした。
【０００６】
そして、ワーク保持手段の縦型パレット等の前面にワークを保持した後、ワークの前面側にカバー部材を装着し、加工位置において、カバー部材の開口部から加工具を挿入して横方向からワークを加工する際、切屑がカバー部材の内部に落下してカバー部材の外部に飛散しないようにする。
そして加工が終えると、搬送手段によりワーク保持手段を排出位置に搬送し、排出位置において反転手段でワーク保持手段を反転させることにより、連通孔を通して切屑が切屑収集室に入るようにし、排出扉を開いて切屑収集室内の切屑を外部に排出する。
【０００７】
このようなシステム化により、加工中の切屑の飛散を防止出来るとともに、作業者が切屑を収集するような手間をかけずに効率良く処理出来る。
ここで、ワーク保持手段としては例えば縦型パレットでワークを保持するイケール等であり、この場合は、イケール等の後面側に形成される切屑収集室と前面側のカバー部材内部とを連通させる連通孔として、場合によってはパレット治具とイケールの両者をストレートに貫通するような連通孔にする。
勿論、縦型パレット以外の手段でワークを保持するようにしても良い。
【０００８】
また本発明では、前記カバー部材の底面側を、断熱空間部を形成すべく二層構造にするようにした。
このようにカバー部材の底面側を二層構造にして断熱空間部を形成すれば、下方に堆積した切屑の熱が直接イケール等のワーク保持手段やパレット等に伝達されず、これらの熱変形による加工精度の低下が防止される。
【０００９】
また本発明では、切屑収集室に集塵ダクトを連結するようにした。
このように切屑収集室に集塵ダクトを連結し、この集塵ダクトを通して集塵機等で吸引すれば、小さな切粉やダスト等は集塵ダクトを通して集塵機等に吸い込まれ、また、集塵機等で吸引できない切屑等でも、軽量のものは、連通孔を通してカバー部材内から切屑収集室内に収集することが出来る。
【００１０】
また本発明では、前記カバー部材の開口部の内周縁部附近に、切屑飛散防止用のブラシカーテンを設けるようにした。
ここで、ブラシカーテンとは、切屑の飛び出しを遮断し、加工具の移動を阻害しないようなブラシ様の遮断材であり、開口部の内周縁部附近にブラシカーテンを設けることにより、切屑が開口部から外部に飛び出すのを防止する。
【００１１】
また本発明では、前記工作機械側の加工具のシャンク部に、切屑をカバー部材の内部に強制誘導する円錐形状の飛散防止カバーを取り付け、この飛散防止カバーの径を拡縮自在にした。
【００１２】
すなわち、加工具がフライス工具等であれば切屑はフライス工具の工具軸に対して水平方向に排出され、カバー部材の開口部から外部に飛び出す可能性は少ないが、加工具がドリル工具等であれば、切屑は工具に向けて軸方向に排出されるため、カバー部材の開口部から外部に排出される可能性が大きくなる。そこで、加工具のシャンク部に円錐形状の飛散防止カバーを取付け、強制的にカバー部材の内部に誘導するようにする。
また、径を拡縮自在にすることで、加工工具の種類や径によって、切屑をカバー部材内部に誘導するのに効果的な径にすることが出来る。
因みに、径を拡縮自在にするため、例えば所定幅のリングの一部を半径方向に積重ねた形態にし、リングを半径方向に引張ることにより、積重ね幅を変化させて半径方向に伸縮させるような手段が採用出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る切屑排出システムの動作概要の説明図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４はワーク保持手段の正面図、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図、図６はワーク保持手段を反転させる状態の説明図、図７は反転したワーク保持手段から切屑が排出される状態の説明図、図８は加工具の説明図である。
【００１４】
本発明に係る切屑排出システムは、工作機械でワークを加工する際発生する切屑を工作機械の周囲に飛散させることなく、一定箇所に堆積して、最後に所定の排出部に自動的に排出出来るようにしたシステムであり、切屑の後処理を無くすことにより作業の効率化が図られ、また工作機械まわりの環境美化が図られている。
【００１５】
すなわち、図１に示すように、加工位置Ｘには、工作機械１が設置され、ワーク保持手段としてのイケール２には、縦型パレットＰを介してワークＷが横向きに固定されるとともに、このイケール２は、姿勢変更機構によって向きを変えた後、搬送手段としての不図示の搬出装置により排出位置Ｙまで搬送可能とされ、また排出位置Ｙには、イケール２を後倒しに反転させる後述の反転機構１３（図６）が設けられている。
【００１６】
そして反転機構１３により後倒しに反転されられたイケール２の下方には、図３にも示すように切屑排出コンベア３が設けられ、後述するイケール２の切屑収集室から排出される切屑を受取った後、この切屑を排出部４に送り込むことが出来るようにされている。
【００１７】
前記イケール２の前面側は、図２にも示すように、カバー部材５で覆われて、保持するワークＷが加工される間、切屑が周辺に飛散するのを防止出来るようにされ、またこのカバー部材５の前面側は、加工時に加工具を挿入出来るようにするための開口部５ｈが局所的に形成されている。
【００１８】
また、イケール２の裏側は、切屑を収集する切屑収集室６（図２）が設けられ、この切屑収集室６の裏面側には、排出扉７が設けられている。そして、カバー部材５の内部の空間部と、切屑収集室６との間には、後述する連通孔ｒが設けられて、カバー部材５内の切屑を切屑収集室６内に送り込むことが出来るようにされ、また、切屑収集室６の上部には、集塵ダクト８が連結自在にされている。
【００１９】
また、図２に示すように、工作機械１側の加工具９には、円錐形状の切屑飛散防止カバー１０が取り付けられ、ワークＷを加工中に切屑がカバー部材５の開口部５ｈから外部に飛び出さないようにしている。
【００２０】
イケール２の細部について、図４及び図５に基づき説明する。
図５に示すように、イケール２は底板２ｔの中間部から縦向きに延出するパレット固定板２ｓを備えており、このパレット固定板２ｓの前面に、前記パレットＰが取り付けられるとともに、このパレットＰの前面にワークＷがクランプ可能にされている。
【００２１】
そして、このワークＷの周囲には、若干の隙間を持たせてステンレス材のカバー部材５が覆うような形態で取付けられており、このカバー部材５の前面側には、図４に示すように、開口部５ｈが設けられている。そしてこの開口部５ｈは、ワークＷに対して穴明けは勿論のこと、フライス加工も出来るようにするため、フライス加工時の工具退避位置まで確保されるよう、ワークＷの前面形状より若干大きめに形成されている。
また、開口部５ｈの内周縁部には、ブラシカーテン１１が設けられており、このブラシカーテン１１により、カバー部材５内部で発生する切屑等が外部に飛び出すのを阻止するようにしている。
【００２２】
また、パレット固定板２ｓの裏側には、図５に示すように、切屑収集室６が設けられ、この切屑収集室６の裏面側には、バネヒンジ１２で閉じ側に付勢される観音開き式の排出扉７が設けられるとともに、切屑収集室６の上部には、前述のように集塵ダクト８が連結可能にされている。
そして、パレット固定板２ｓのうち、下方の底板２ｔとの接続部附近には、カバー部材５内部の空間部と、切屑収集室６とを連通させるための複数箇所（実施例では上下二段にそれぞれ３箇所、合計６箇所）の連通孔ｒが設けられ、また、上方３箇所の連通孔ｒは、パレットＰの連通孔ｒとパレット固定板２ｓの連通孔ｒがストレートに形成されている。
【００２３】
また、カバー部材５の下面側は、イケール２の底板２ｔ上に直接当接する底面部５ａと、この底面部５ａより僅かに上方に配設される二層部５ｂを備えており、底面部５ａと二層部５ｂの間に空間部ｃが形成されるようになっている。そして、落下する切屑を二層部５ｂに堆積させることにより、切屑の熱が直接イケール２やパレットＰに伝達されて熱変形するような不具合を抑制出来るようにされている。
【００２４】
前記排出位置Ｙの反転機構１３は、図６に示すように、反転駆動源１４により反転自在な反転台１５と、この反転台１５の上部に配設される搬入台１６を備え、前記イケール２が搬入台１６まで搬入されると、反転駆動源１４が作動して、反転台１５ごと後向きに９０度倒すことが出来るようにされている。
【００２５】
一方、前記切屑排出コンベア３には、図６、図７に示すように、左右からそれぞれ一対のポール１７が立設されており、このポール１７の先端には、それぞれピン１８が取り付けられている。そして反転機構１３によりイケール２が後倒しになると、排出扉７の端部にピン１８が当接して、排出扉７を自動的に開かせることが出来るようにしており、イケール２が元の姿勢に復元すると、排出扉７の端部からピン１８が離れて、バネヒンジ１２の作用により排出扉７が自動的に閉じるようにしている。
【００２６】
次に、前記工作機械１の加工具９まわりの細部について、図８に基づき説明する。
工作機械１の加工具９には、前記のように、加工によって切屑が加工具９側に排出されても、これを跳ね返してカバー部材５の内部に落下させるための円錐形状の飛散防止カバー１０が取付けられており、飛散防止カバー１０は、実施例の場合、ステンレス材の所定幅のリングの一部を半径方向に積重ねた形態にし、リングを半径方向に引張ったり縮めたりして、積重ね幅を変化させれば、任意の径に変更出来るようにしており、任意の径にセットした後、不図示のストッパでその位置を固定出来るようにしている。
【００２７】
また、飛散防止カバー１０は、加工具９のシャンク部に軸受部材２２を介して回転自在に取り付けられており、この軸受部材２２は、その前方からシャンク部に圧入される圧入リング２３によって前後方向が位置規制されている。
また、この軸受部材２２とシャンク部の摺動性を確保するため、加工具９の切削油供給孔９ｈから摺動面に向けて直角にオイル孔９ｒが形成され、摺動面に切削油等を供給出来るようにしている。尚、このオイル孔９ｒから供給される切削油等の代わりに、オイルミスト（圧縮空気中に切削油を霧化させた空気）を供給するようにしても良く、軸受部材２２の材質や回転数等によっては、潤滑油無しで使用することも可能である。
【００２８】
そして加工に際して、飛散防止カバー１０を備えた加工具９は、通常の工具交換と同じ要領で工具交換等が可能であり、また、主軸が回転を開始しても飛散防止カバー１０は摩擦によって低速で回転するだけであり、大きな回転抵抗とはならない。
【００２９】
以上のような切屑排出システムの作用等について説明する。
イケール２のパレット固定板２ｓにパレットＰが縦向きに固定されると、このパレットＰの前面にワークＷがクランプされ、その前面にカバー部材５が装着される。
そしてこのようなイケール２が不図示の搬送装置によって加工位置Ｘに送り込まれると、工作機械１の加工具９によって加工が行われ、発生した切屑はカバー部材５の内部に堆積する。また、例えば加工具９がドリル工具である場合のように、切屑が加工具９側に向けて排出される場合でも、ブラシカーテン１１や切屑飛散防止カバー１０により、切屑は跳ね返されてカバー部材５の外部に飛び出すのが抑制される。
この際、加工具９の径や加工の形態等に応じて、飛散防止カバー１０の径は適切に調整される。
【００３０】
また、加工の際に集塵ダクト８を通して切屑収集室６を負圧にすることにより、カバー部材５の内部に堆積する切屑のうち、ダストや小さい切粉等は、連通孔ｒを通して集塵ダスト８に吸い込まれ、また集塵ダスト８に吸引できない切屑のうち、比較的軽い切屑は切屑収集室６内に吸い込まれる。
また、カバー部材５の底面側は、底面部５ａと二層部５ｂによる二層構造にされているため、イケール２やパレットＰに直接切屑の熱が伝わるのが抑制され、これらの熱変形による加工精度の悪化等が抑制される。
【００３１】
加工が完了すると、例えば集塵ダクト８の連結が外された後、図１の中央の図に示すように、イケール２は姿勢変更機構により横向きに姿勢を変換させられて加工位置Ｘから払出され、搬送装置によって排出位置Ｙに搬送される。そしてイケール２が反転台１５上の搬入台１６に搬入されると、反転機構１３によりイケール２は、図６の鎖線状態に示すように、後倒しに反転させられ、排出扉７の端部がポール１７のピン１８に当接して自動的に排出扉７が開き、切屑収集室６やカバー部材５内に堆積する切屑が、切屑排出コンベア３上に落下する。
そしてこの切屑は、排出部４に送り込まれ、一方、切屑の排出が完了したイケール２は、反転機構１３により元の姿勢に起こされ、再び加工位置Ｘに戻される。
【００３２】
以上のような要領により、加工時に発生する切屑を効率的に回収することが出来、また工作機械１の周囲の環境が悪化するような不具合を防止出来る。
【００３３】
尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば反転機構１３の具体的構成や、排出位置Ｙにおけるイケール２の反転時に排出扉７を開かせる手段等は任意であり、ピン１８を出没自在にすることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る切屑排出システムは、ワーク保持手段の縦型パレット等で保持したワークを加工位置で加工する際、カバー部材によって切屑の飛散を防止しつつカバー部材内や切屑収集室に切屑を堆積させ、加工が完了すると、ワーク保持手段を排出位置に搬送して切屑を排出するようにしたため、切屑処理のための労力削減が図られるとともに、環境悪化を防止出来るようになった。
また、カバー部材の底面側を二層構造にすれば、ワーク保持手段等の熱変形による加工精度の低下を防止出来、また、切屑収集室に集塵ダクトを連結すれば、小さな切粉やダスト等を処理出来るため好適である。
また、カバー部材の開口部の内周縁部附近に、切屑飛散防止用のブラシカーテンを設けたり、加工具のシャンク部に切屑飛散防止カバーを設ければ、切屑が開口部から外部に飛び出すのを一層防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切屑排出システムの動作概要の説明図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図
【図４】ワーク保持手段の正面図
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図
【図６】ワーク保持手段を反転させる状態の説明図
【図７】反転したワーク保持手段から切屑が排出される状態の説明図
【図８】加工具の説明図
【符号の説明】
１…工作機械、２…イケール、５…カバー部材、５ｈ…開口部、６…切屑収集室、７…排出扉、８…集塵ダクト、９…加工具、１０…飛散防止カバー、１１…ブラシカーテン、１３…反転機構、Ｘ…加工位置、Ｙ…排出位置、Ｗ…ワーク。
【図１】
0004671533.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004671533.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004671533.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004671533.tif 000008
【図８】
0004671533.tif 000009