(57)【要約】【課題】    切削加工によって生じる切削屑の除去を効果的に行ない、材料を分別して回収することができる、掃除ユニットを具える工作機械を提供することにある。【解決手段】被加工物に対して切削工具を接触させ、前記被加工物と前記切削工具との間に相対運動を与えることによって前記被加工物を切削加工し、前記切削加工によって発生する切削屑を除去する掃除ユニットを具える掃除ユニットを具える工作機械であって、前記掃除ユニットは、吸込ヘッドと、吸出口を有する収納容器と、一端を前記吸込ヘッドに他端を前記収納容器に接続した可撓性の吸込管とを具え、前記吸出口を吸気源に接続することによって前記吸込ヘッドの近傍に吸込気流を発生させ、前記切削屑を前記吸込ヘッドから吸い込み、前記収納容器に収納するように構成されている。【選択図】  図４
2005081467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に対して切削工具を接触させ、前記被加工物と前記切削工具との間に相対運動を与えることによって前記被加工物を切削加工し、前記切削加工によって発生する切削屑を除去する掃除ユニットを具える工作機械であって、前記掃除ユニットは、吸込ヘッドと、吸出口を有する収納容器と、一端を前記吸込ヘッドに他端を前記収納容器に接続した可撓性の吸込管とを具え、前記吸出口を吸気源に接続することによって前記吸込ヘッドの近傍に吸込気流を発生させ、前記切削屑を前記吸込ヘッドから吸い込み、前記収納容器に収納するように構成されていることを特徴とする掃除ユニットを具える工作機械。
【請求項２】
前記吸出口は、前記吸気源と着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の掃除ユニットを具える工作機械。
【請求項３】
前記吸出口は、前記収納容器の頂部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の掃除ユニットを具える工作機械。
【請求項４】
前記収納容器は前記切削屑の固体分と液体分とを分離する為の分離フィルタを具えることを特徴とする請求項１〜３から選ばれた何れか１項に記載の掃除ユニットを具える工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を切削加工し、切削加工によって生ずる切削屑を分別して除去、収納し、回収することが可能な、掃除ユニットを具える工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物の切削加工を行なう工作機械はその切削工具の近傍に切削屑を生ずる。この切削屑は限度以上に蓄積すると、切削加工を安定的に継続する為の障害になる為に、障害が起こる前に除去する必要がある。従来この切削屑を除去、回収する為に業務用掃除機が用いられている。この業務用掃除機は、吸込気流を発生させる為の電動ファンや吸い込まれた切削屑を収納する為の収納容器とを具え、電動ファンで吸込ヘッド近傍に吸込気流を発生させ、切削屑を吸込気流と一緒に吸込ヘッドから吸い込んで除去し、収納容器に収納する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来次のような問題があった。
【０００４】
１つの作業場には通常複数の工作機械が設けられている。作業スペースと購入費用の節減の為に、少数の業務用掃除機で多数の工作機械の掃除をすることが通常である。
【０００５】
しかしながら、各工作機械で切削加工する被加工物の材料は多種類である為に、除去すべき切削屑の材料も多種類である。切削屑の材料には、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅等多々ある。回収の際にこれらの材料を混在させると資源ゴミとして再利用できない為に、従来はこれら除去対象の切削屑の材料が変わる度に、収納容器が満杯になっていなくても、除去作業の前に収納容器の蓋を開けて中身を空にする作業が必要だった。
【０００６】
又、従来は切削屑を除去した掃除機の収納容器の蓋を開けて内部の切削屑を空にするときに、フィルタや蓋の部分に付着していた切削屑が脱落して床に散乱する問題があったので、床の掃除までが必要なことがあった。
【０００７】
従って、従来は切削屑の除去作業に無視できない時間がかかり、作業性が低かった。
【０００８】
更に、工作機械から除去して収納容器に収納された切削屑には切削液等が混入している為に、切削屑を良質な資源ゴミとして再利用することが困難であるという問題、又、切削液が切削屑に混入している場合に、混入した切削液が無駄になるという問題があった。
【０００９】
本発明は以上の問題の何れか一つ以上を解決し、切削屑の除去を効果的に行ない、材料を分別して回収することができる、掃除ユニットを具える工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決する為に、本発明の第１の態様の掃除ユニットを具える工作機械は、被加工物に対して切削工具を接触させ、前記被加工物と前記切削工具との間に相対運動を与えることによって前記被加工物を切削加工し、前記切削加工によって発生する切削屑を除去する掃除ユニットを具える掃除ユニットを具える工作機械であって、前記掃除ユニットは、吸込ヘッドと、吸出口を有する収納容器と、一端を前記吸込ヘッドに他端を前記収納容器に接続した可撓性の吸込管とを具え、前記吸出口を吸気源に接続することによって前記吸込ヘッドの近傍に吸込気流を発生させ、前記切削屑を前記吸込ヘッドから吸い込み、前記収納容器に収納するように構成されている。
【００１１】
本発明の第２の態様の掃除ユニットを具える工作機械は、第１の態様の掃除ユニットを具える工作機械であって、前記吸出口は、前記吸気源と着脱自在に構成されているものである。
【００１２】
本発明の第３の態様の掃除ユニットを具える工作機械は、第１又は第２の態様の掃除ユニットを具える工作機械であって、前記吸出口は、前記収納容器の頂部に設けられているものである。
【００１３】
本発明の第４の態様の掃除ユニットを具える工作機械は、第１〜第３の何れかの態様の掃除ユニットを具える工作機械であって、前記収納容器は前記切削屑の固体分と液体分とを分離する為の分離フィルタを具えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の掃除ユニットを具える工作機械によれば、構造が単純な掃除ユニットを具えるので、少ない費用で切削屑を作業性良く除去し、収納容器に分別して収納し回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１、図２は共に本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械を示す図である。
【００１６】
図１は工作機械がフライス盤の、そして図２は旋盤の例である。
【００１７】
図１に示される本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械３４は切削工具２０、切削工具回転機構２１、被加工物保持機構２２、被加工物Ｘ軸移動機構２３、被加工物Ｙ軸移動機構２４、及び被加工物Ｚ軸移動機構２５から構成される点、切削工具回転機構２１によって回転させた切削工具２０に対して被加工物保持機構２２によって保持した被加工物（不図示）を被加工物移動機構２３、２４、２５によって移動させて接触させ切削することによってフライス加工をする点では従来のフライス盤と同じである。本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械３４は、フライス加工によって生じた切削屑を掃除する為の掃除ユニット１を具えることに特徴がある。
【００１８】
図２に示される本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械３５は切削工具保持機構３０、切削工具直線移動機構３１、被加工物保持回転機構３２、及び被加工物対向保持機構３３から構成される点、被加工物保持回転機構３２と被加工物対向保持機構３３によって保持且つ回転させた被加工物（不図示）に対して切削工具保持機構３０によって保持した切削工具（不図示）を切削工具直線移動機構３１によって直線移動させて接触させ切削することによって旋盤加工をする点では従来の旋盤と同じである。本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械は、旋盤加工によって生じた切削屑を掃除する為の掃除ユニット１を具えることに特徴がある。
【００１９】
図１及び図２に於ける掃除ユニット１は共に掃除ユニット載置台２６に載置して用いても、工作機械本体の近辺に置いて用いてもどちらでも良い。
【００２０】
本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械３４、３５が具える掃除ユニット１は、図１と図２の場合に共通して、収納容器９と、吸込ヘッド５と、収納容器９と吸込ヘッド５とを連通させる為に接続する可撓性の吸込管４とから構成される。又、収納容器９には、頂部に蓋５０と、容器内部に油分離フィルタ６とが設けられている。蓋５０には吸込口２と吸出口３とが設けられている。油分離フィルタ６として、小孔を複数開けた円板を用いても良いが、図１、図２では簡易的にペール罐を２罐側壁を重ね合わせにして上側のペール罐の底面に小孔を複数開けている。下側のペール罐の側壁の内面と上側のペール罐の側壁の外面との間隙が小さくなるよう重ね合わせることによって重ね合わせ部の気密は保たれる。
【００２１】
図１と図２で示される本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械３４、３５は、切削加工によって図１の場合には切削工具２０の付近に、図２の場合には切削工具保持機構３０の付近に切削屑を生ずる。切削屑の除去に当たっては、先ず掃除ユニット１の吸出口３に吸気源を接続する。
【００２２】
図３は吸気源の一例としての吸気ユニット１０を示す。吸気ユニット１０は、アダプタ１１、可撓性吸気管１２、吸気口１３、吸気路１７、フィルタ１４、及び電動ファン１５から構成される。吸気ユニット１０は、電動ファン１５を回転させることによってファンの前面に負圧を発生させ、吸気路１７、吸気口１３、及び可撓性吸気管１２を経由してアダプタ１１の口に吸込気流を発生させる。尚、吸気源としてはこの他に、室内の壁面に吸気口を設け、壁を貫通する吸気路を介して壁の外側に設けた負圧発生装置で吸気するタイプでも良い。この場合この吸気口にアダプタ１１付きの可撓性吸気管１２の他端を接続する。
【００２３】
アダプタ１１を掃除ユニット１の排気口３に接続すると、吸気路１７と収納容器９の内部空間とは連通し、又、収納容器９の内部空間と吸込ヘッド５とは連通して吸込ヘッド５の近傍に吸込気流が発生する。
【００２４】
このように近傍に吸込気流が発生した吸込ヘッドを図１の切削工具２０付近に、又は図２の切削工具保持機構３０付近に散在する切削屑に近付けると、切削屑は吸込気流と一緒に吸込ヘッド５から吸い込まれ、吸込管４と吸込口２を経由して収納容器９内に流入する。吸込気流は収納容器９内の空間に達すると、収納容器９内の空間の内径は接続管４の内径よりも大きい為に、流速が低下するので、切削屑は吸込気流から分離落下して、収納容器９内の底部に堆積する。
【００２５】
収納容器９内空間にて切削屑を分離落下して除去した吸込気流は更に吸出口３と可撓性の吸気管１２と吸気口１３と吸気路１７を経由して排気口１８から排気される。
【００２６】
尚、収納容器９内での切削屑の除去率を向上させて吸出口３から吸込気流に混じって吸い出される切削屑の量を出来るだけ少なくすることが好ましい。収納容器９内での切削屑の除去率を向上させる為に、吸出口３を収納容器９の頂部近傍のようなできるだけ高い位置に、且つ、吸込口２からできるだけ遠い位置に設け、尚且つ、吸出口３の内径を出来るだけ大きくすることが好ましい。
【００２７】
又、吸出口３から吸い出される切削屑の量を減少させる為に、吸出口３の前面と間隔を置いて邪魔板４０を設けることが好ましい。このようにすることによって、吸込口３から流入する切削屑は、吸出口３へ直接最短距離で到達することができず、邪魔板４０を回り込んで比較的長い距離（従って比較的長い時間）を経ないと吸出口３へ到達できないので、この間に吸込気流から落下して除去される切削屑の除去確率を高めることができる。
【００２８】
このようにして、図１の切削工具２０付近に、又は図２の切削工具保持機構３０付近に散在する切削屑を除去し終えると、吸気ユニット１０のアダプタ１１を吸出口３から取り外す。吸気ユニット１０のアダプタ１１は切削屑の除去が必要な他の工作機械の掃除ユニット１の吸出口３に取り付けられ、再び切削屑の除去が行なわれる。このような使用法を可能にする為に、アダプタ１１と吸出口３とは着脱自在に構成される。勿論、アダプタ１１と吸出口３とを着脱自在に構成する代わりに、可撓性の吸気管１２と吸気口１３とを着脱自在にしても良い。
【００２９】
掃除ユニット１の収納容器９が切削屑で満杯になったら、蓋５０を外して切削屑を回収する。本発明の実施の形態の工作機械３４、３５の掃除ユニット１には油分離フィルタ６が設けられているので、上側のペール罐を持ち上げて下側のペール罐と分離すれば、切削屑の金属と切削液とを分別して回収することができる。
【００３０】
以上のようにして、本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械３４、３５によれば、１台の吸気ユニット１０のアダプタ１１を収納容器９の吸出口３に着脱することによって複数の掃除ユニット１を機能させることができるので、掃除ユニット１さえ用意しておけば、複数の工作機械の切削屑の除去を１台の吸気ユニット１０で行なうことができる。又、比較的大型の吸気ユニット１０ではなくて比較的小型の掃除ユニット１を工作機械毎に設ければ良いので省スペースである。図４に本発明の実施の形態の掃除ユニットを具えるフライス盤３４と本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える旋盤３５に対して１台の吸気ユニットを用意した例を示す。
【００３１】
更に、材料の種類毎に専用の掃除ユニット１を準備しておき、除去すべき材料の種類に合わせて専用の掃除ユニット１を選択して交換しさえすれば、複数の掃除ユニットを具える工作機械の各々で異なる材料の切削を行なう場合や、１台の掃除ユニットを具える工作機械で様々な材料の切削を行なう場合に、切削屑を材料毎に容易に分別して除去し収納して回収することができ、従来のように材料が変わる毎に収納容器を空にしてから除去し収納する必要がないので作業性が良い。又、構造が単純な掃除ユニットのみを複数準備すれば良いので、安価である。勿論吸込管４と吸込口２とを着脱可能にしておけば、準備しておくものは掃除ユニット１ではなく収納容器９のみでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械（フライス盤）を示す。
【図２】本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械（旋盤）を示す。
【図３】吸気源としての吸気装置を示す。
【図４】本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える工作機械２台に対して吸気装置を１台配置した例を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１    掃除ユニット
２    吸込口
３    吸出口
４    吸込管
５    吸込ヘッド
６    油分離フィルタ
７    切削屑
８    切削液
９    収納容器
１０  吸気ユニット（吸気源）
１１  アダプタ
１２  吸気管
１３  吸気口
１４  フィルタ
１５  電動ファン
１６  吸気路壁
１７  吸気路
１８  排気口
１９  車輪
２０  切削工具
２１  切削工具回転機構
２２  被加工物保持機構
２３  被加工物Ｘ軸移動機構
２４  被加工物Ｙ軸移動機構
２５  被加工物Ｚ軸移動機構
２６  掃除ユニット載置台
３０  切削工具保持機構
３１  切削工具直線移動機構
３２  被加工物保持回転機構
３３  被加工物対向保持機構
３４  本発明の実施の形態の掃除ユニットを具えるフライス盤
３５  本発明の実施の形態の掃除ユニットを具える旋盤
４０  邪魔板
５０  蓋
【図１】
2005081467.tif 000003
【図２】
2005081467.tif 000004
【図３】
2005081467.tif 000005
【図４】
2005081467.tif 000006