(57)【要約】【課題】  床への散乱を防止可能なドライ加工機の切屑処理装置を提供する。【解決手段】  機械加工部から排出される切屑を圧縮して塊状とする切屑プレス装置４を加工機１下部に備え、切屑プレス装置４は、マシンベッド２に設けた切屑導入孔３を通って落ちる切屑を空間１３に収容し、空間１３を構成する成形型１１、１２をアクチュエータ１１Ａ、１２Ａにより移動させて空間１３容積を縮小させて切屑を圧縮して塊状Ａとして排出させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械加工部から排出される切屑を圧縮して塊状とする切屑プレス装置を加工機下部に備えたことを特徴とするドライ加工機の切屑処理装置。
【請求項２】
前記切屑プレス装置は、マシンベッドに設けた切屑導入孔を通って落ちる切屑を空間に収容し、空間を構成する壁をアクチュエータにより移動させて空間容積を縮小させて切屑を圧縮して塊状とすることを特徴とする請求項１に記載のドライ加工機の切屑処理装置。
【請求項３】
前記切屑プレス装置は、切屑を圧縮して円柱形若しくは球形の塊状とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドライ加工機の切屑処理装置。
【請求項４】
前記切屑プレス装置は、前記空間内に溜まった切屑量を測定する測定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のドライ加工機の切屑処理装置。
【請求項５】
前記プレス装置は、加工機の軸をアクチュエータとし、軸駆動力により前記空間の壁を移動させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のドライ加工機の切屑処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライ加工機の切屑処理装置にするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からマシニングセンタ等において、ドライ加工やクーラント液を使わないＭＱＬ加工した際の切粉等の切屑を加工機のベッド下方に落下させ、チップコンベア等により加工機外へ搬送する切屑処理装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、チップコンベアで搬送されてきた切屑を圧縮して塊状にして後処理を容易にする切屑圧縮装置も提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−２７７３３７号公報
【特許文献２】特開２００１−８７９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、被削物から削り取られた体積の１５倍〜３０倍にもなって量が嵩張り、しかも一つ一つがばらばらになり易い切粉を加工機からチップコンベアにより搬出して切屑圧縮装置へ搬送するものであるため、搬送途中にこぼれ落ちて床に散乱する不具合を防止できないものであった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、床への散乱を防止可能なドライ加工機の切屑処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、機械加工部から排出される切屑を圧縮して塊状とする切屑プレス装置を加工機下部に備えるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明では、機械加工部から排出される切屑を圧縮して塊状とする切屑プレス装置を加工機下部に備えるため、加工機からは塊状に圧縮された切屑塊が排出され、搬送途中に切屑がばらばらとこぼれ落ちて床に散乱することが防止でき、クリーンな工場環境を維持できる。また、体積を１／１０程度に小さい塊状の切屑塊を取り扱えばよいため、運搬時に嵩張らず、容器を選ばず、ハンドリングが簡単化できる。
【０００８】
また、切屑が所定量溜まった段階毎にプレス作動する間歇的な作動でよいため、切屑をそのままチップコンベアで搬送させる場合のようにチップコンベアを常時モータで駆動させるものに比較して、エネルギ消費を格段に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のドライ加工機の切屑処理装置を各実施形態に基づいて説明する。図１は本発明を適用したドライ加工機の切屑処理装置の第１実施形態を示す側面図、図２は切屑プレス装置の平面図、図３は切屑プレス装置の断面図、図４は切屑プレス装置の第２の実施例を示す平面図、図５は切屑プレス装置の第３の実施例を示す概要図である。
【００１０】
図１において、ドライ加工機の切屑処理装置は、ドライ加工機若しくはＭＱＬ加工機１のマシンベッド２に、ベッド２の上面から下方へ貫通した切屑導入穴３を設け、マシンベッド２の下面側に切屑を収容し且つ圧縮可能な切屑プレス装置４を配置し、切屑プレス装置４で圧縮した切屑塊Ａを排出搬送するよう構成している。
【００１１】
前記ドライ加工機若しくはＭＱＬ加工機１は、マシンベッド２上にイケール５に固定したワークＷを、Ｘ軸方向（図中の紙面に直交する方向）およびＺ軸（ワークへの接近離脱）方向へ移動可能なコラム６に装備した主軸スピンドル７に保持させた工具７Ａにより、クーラント液を使用することなく加工可能とした切削加工機である。主軸スピンドル７はＹ軸方向（上下方向）に移動可能であり且つ背面のモータ７Ｂにより回転駆動される。
【００１２】
ワークＷの加工部分の下方のマシンベッド２には、ベッド２の上面から下方へ貫通した切屑導入穴３を設けており、切屑導入孔３の縁とコラム６との間には、切粉がコラム６および主軸スピンドル７のＸ軸〜Ｚ軸駆動案内部分に紛れ込まないようにカバー８を架け渡している。前記カバー８の傾斜角および切屑導入孔３の壁面の傾斜角は、切屑が引っ掛らないようにある程度立った急傾斜に形成している。このため、工具７ＡによるワークＷ切削により生ずる切粉は、ベッド２上に落下し、切屑導入孔３を通って切削切粉をベッド２下方の切屑プレス装置４に導入することができる。
【００１３】
前記切屑プレス装置４は、例えば、図２および図３に示すように、ベッド２下面に固定する枠体１０内において、枠体１０の対向する一対の壁１０Ａに両側端を接触させた状態で対向して配置され、背面のシリンダ等のアクチュエータ１１Ａにより互いに離間した待機位置（実線図示参照）と互いに接近させた作動位置（鎖線図示参照）とを備える一次成形型１１と、一次成形型１１が作動位置に前進された状態において、枠体１０の一方の壁面１０Ａに対向して配置されて、シリンダ等のアクチュエータ１２Ａによる押圧力により待機位置（実線図示参照）から前記一次成形型１１の前面に両側端を接触させつつ作動位置（鎖線図示参照）に前進される二次成形型１２とを備える。
【００１４】
そして、切屑を圧縮する場合には、先ず、一次成形型１１が型間に介在する切屑を圧縮しつつ前進されて空間１３内にある切屑を一次圧縮し、次いで、二次成形型１２が型間に介在する切屑を圧縮しつつ前進されて空間１３内にある切屑を二次圧縮して、型間に形成されるキャビティ形状に、切屑を圧縮可能としている。図示例では、圧縮した切屑塊Ａを円柱状とするものである。拡張された状態の空間１３容積と縮小した空間容積１３とは、例えば、１０〜１５：１の比率となるよう設定する。
【００１５】
切屑を圧縮する場合には、切屑導入孔３との境に設けた上側シャッタ１４を閉じて空間１３内と切粉導入孔３とを遮断して、空間１３内の切屑を有効に圧縮する。この上側シャッタ１４は、切屑プレス装置４が作動している間において閉じ、一次成形型１１および二次成形型１２の背面への切屑の進入を阻止するようにも機能する。
【００１６】
前記圧縮した切屑塊Ａを、立方体とする場合には、図４に示すように、二次成形型１２の両型を可動型に形成するとより成形が容易であり、また、圧縮した切屑塊Ａを球形とする場合には、一次成形型１１の型前面を夫々半円筒面とし、二次成形型１２の型前面を半球形にすることで容易に形成できる。
【００１７】
なお、上記した切屑プレス装置４では、前記一次成形型１１のアクチュエータ１１Ａによる型締めし、二次成形型１２をアクチュエータ１２Ａで型締めするようにしているが、図５に示すように、いずれか一方のアクチュエータ１１Ａ、１２Ａ、ここでは二次成形型１２のアクチュエータ１２Ａを、加工機１（マシニングセンタ）のコラム６を切り込み方向に移動させるＺ軸の駆動力を利用して二次成形型１２を型締めするようにしてもよい。具体的には、Ｚ軸の切り込み前進限にて、二次成形型１２を型締めするよう設定する。この型締め時に、切削工具７ＡがワークＷと干渉するのを避けるため、ワークＷ交換時に切屑の圧縮成形を実施するか、または、Ｘ軸および／またはＹ軸の移動によって、Ｚ軸前進限でも切削工具７ＡとワークＷとの干渉を防ぐようにしてもよい。このようにすると、Ｚ軸の駆動力を有効活用できる。
【００１８】
枠体１０の底部は、下側シャッタ１５が配置され、二次成形型１２（更には一次成形型１１）を待機位置に復帰させる過程で、下側シャッタ１５を一時的に開放することで、図１に示すように、圧縮成形した切屑塊Ａは下方に配置したシュート１６を経由させてチップボックス１７に落下させるよう構成している。この下側シャッタ１５に、空間１３内に堆積した切粉の質量を測定する図示しないロードセルを取付けると、切屑塊Ａを形成するに十分な切屑量に達する毎に、切屑プレス装置４を作動させるようにすることができる。
【００１９】
切屑塊Ａを円柱形若しくは球体とする場合には、シュート１６上を転がりながら排出でき、例えば、チップコンベアに直接転がりながら移載させることもできる。切屑塊Ａは、圧縮成形されて固められているために、簡単には崩れることなく、圧縮成形によって、表面側の切粉のシャープエッジが丸められているため、他のものを傷付けることもない。
【００２０】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００２１】
（ア）機械加工部から排出される切屑を圧縮して塊状とする切屑プレス装置４を加工機１下部に備えるため、加工機１からは塊状に圧縮された切屑塊Ａが排出され、搬送途中に切屑がばらばらとこぼれ落ちて床に散乱することが防止でき、クリーンな工場環境を維持できる。また、体積を１／１０程度に小さい塊状の切屑塊Ａを取り扱えばよいため、運搬時に嵩張らず、容器を選ばず、ハンドリングが簡単化できる。
【００２２】
また、切屑が所定量溜まった段階毎にプレス作動する間歇的な作動でよいため、切屑をそのままチップコンベアで搬送させる場合のようにチップコンベアを常時モータで駆動させるものに比較して、エネルギ消費を格段に低減できる。
【００２３】
（イ）切屑プレス装置４は、マシンベッド２に設けた切屑導入孔３を通って落ちる切屑を空間１３に収容し、空間１３を構成する壁としての成形型１１、１２をアクチュエータ１１Ａ、１２Ａにより移動させて空間１３容積を縮小させて切屑を圧縮して塊状とするため、ばらばら状の切屑を空間１３内に所定量だけ溜めてそのまま直接塊状にプレス加工でき、ばらばらの切屑を搬送することによる不具合を解消できる。
【００２４】
（ウ）切屑プレス装置４は、切屑を圧縮して円柱形若しくは球形の塊状とする場合には、チップコンベア等が無くても、ちょっとした傾斜をもつシュート１６等によりマシン外に転がらせて搬送することができ、高価で壊れやすいチップコンベア等を廃止でき、経済的である。
【００２５】
（エ）切屑プレス装置４の空間１３内に溜まった切屑量を測定する測定手段を備える場合には、切屑量が設定値まで溜まった時点で自動的に切屑をプレス加工することができ、また、部分的な欠けのない切屑塊とでき、球形や円柱形の切屑塊とする場合にはシュート１６内を転がり易くでき、切屑量が過不足することによる不完全なプレスによって転がり途中で切粉塊がバラバラになることを防止できる。
【００２６】
（オ）プレス装置４は、加工機１の軸をアクチュエータとし、軸駆動力により前記空間１３の壁を移動させるようにすると、油圧シリンダ等のアクチュエータ１１Ａ、１２Ａの数を減少でき、設備をシンプル化できる。
【００２７】
なお、上記実施形態では、最も多く落下する部分に設けた切屑導入孔３の下方に切屑プレス装置を設置したものについて説明しているが、図示しないが、切屑導入孔および切屑プレス装置を切屑が落下可能な全ての部分に配置することもでき、また、全ての切屑導入孔に落下する切屑を一個の切屑プレス装置に掻き集める装置を追加させることで、全ての切屑を一個の切屑プレス装置により切屑塊にプレスして排出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態を示すドライ加工機の切屑処理装置の側面図。
【図２】同じく切屑プレス装置の平面図。
【図３】同じく切屑プレス装置の断面図。
【図４】同じく切屑プレス装置の第２の実施例を示す平面図。
【図５】同じく切屑プレス装置の第３の実施例を示す概要図。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ  切屑塊
１  ドライ加工機、ＭＱＬ加工機
２  マシンベッド
３  切屑導入孔
４  切屑プレス装置
１０  枠体
１１、１２  成形型
１１Ａ、１２Ａ  シリンダ等のアクチュエータ
１３  空間
１４、１５  シャッタ
１６  シュート
【図１】
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【図２】
2005231008.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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