(57)【要約】      （修正有）【課題】搬送効率を維持しつつ消費電力の節約を図ることができる削り屑搬送装置を提供すること。【解決手段】削り屑を搬送するときには、電圧印加回路は、搬送中断時と比べ高い３相電圧Vu1、Vv1、Vw1であって、３相コイル２２A等に流れる３相交流電流により発生する変動磁界により削り屑を不動搬送面１５aに磁気吸着させながら搬送方向aへ搬送可能にする３相電圧Vu1、Vv1、Vw1を、３相コイル２２A等に印加し、削り屑の搬送を中断するときには、電圧印加回路は、搬送時と比べ低い３相電圧Vu2、Vv2、Vw2であって、磁気吸着した削り屑を不動搬送面１５a上に保持可能にする３相電圧Vu2、Vv2、Vw2を、３相コイル２２A等に印加する。【選択図】図２
2007119231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と電圧印加回路とを備える削り屑搬送装置であって、
前記装置本体は、
削り屑の搬送方向に沿って配置される鉄芯と、
１相ごとにかつ１組ごとに前記搬送方向における位置をずらして前記鉄芯に巻回される複数組からなるn相コイル（n:２以上の整数）であって、n相交流電流が流れることによって変動磁界を発生するn相コイルとを備え、
前記電圧印加回路は、
削り屑を搬送するときには、後記搬送中断時と比べ高いn相電圧であって、前記n相コイルに流れるn相交流電流により発生する変動磁界により削り屑を不動搬送面に磁気吸着させながら前記搬送方向へ搬送可能にするn相電圧を、前記n相コイルに印加し、
削り屑の搬送を中断するときには、前記搬送時と比べ低いn相電圧又は直流電圧であって、磁気吸着した削り屑を前記不動搬送面上に保持可能にするn相電圧又は直流電圧を、前記n相コイルに印加する
ことを特徴とする削り屑搬送装置。
【請求項２】
前記装置本体は複数の単位ブロックに分割され、各単位ブロックに１対１に対応して前記電圧印加回路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の削り屑搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削作業や研削作業などで発生した切粉や鉄粉など磁性体からなる削り屑をタンクから排出する削り屑搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削盤又は研削盤等の成形機械で削り取られた切粉・鉄粉等削り屑は、成形機械を冷却するための冷却液を利用してタンクに回収される。タンク内の冷却液は循環されることから、通常、削り屑を含まないように、削り屑を除去した上でタンクから循環させるようにしている。従来から、タンク内の削り屑を除去するための装置として、図８及び図９に示すような切粉・鉄粉分離除去装置５０が知られており、この切粉・鉄粉分離除去装置５０には、回転可能な吸着ドラム型のオイルセパレータ５５と呼ばれるものが使用されていた。このオイルセパレータ５５は、特許文献１にも示されているように、吸着ドラム５６の内壁面に多数の鉄板５７を設置し、これらの鉄板５７に対向して永久磁石５８を設置し、吸着ドラム５６の回転により回転移動する鉄板５７に、永久磁石５８が追従して回転移動できるように設置している。また、吸着ドラム５６の内側の所定位置には、永久磁石５８によって磁化された鉄板５７を消磁するための消磁装置として電磁石５９が、鉄板５７に対向するように設置されている。
【０００３】
図９に示すように、このオイルセパレータ５５を使用する切粉・鉄粉分離除去装置５０は、通常、タンク５１内を切粉・鉄粉回収部５２と冷却液送給部５３とに２分割するとともに、オイルセパレータ５５は切粉・鉄粉回収部５２側に配置される。切削盤又は研削盤等の成形機械５４から、循環する冷却液とともにタンク５１内に回収された切粉・鉄粉は、オイルセパレータ５５によって永久磁石５８で吸着ドラム５６に吸着され、シュートの部位において排出される。
【０００４】
これによって、切粉・鉄粉が除去された冷却液は冷却液送給部５３に戻され、冷却液はタンク５１から成形機械５４内に循環される。
【特許文献１】特開平５−５７２１１号公報（第２、第３頁、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されているオイルセパレータ５５は、希土類の磁石を使用しているため磁力が大きく、また複雑に構成されていることからコスト高となっていた。しかもこのオイルセパレータ５５を使用する切粉・鉄粉分離除去装置５０は、タンク５１を２分割に構成するとともに切粉・鉄粉を切削盤５４からタンク５１に戻すためのポンプ６０と、タンク５１内の切粉・鉄粉をオイルセパレータ５５に吸引するポンプ６１とを備えることになるから、部品点数が多くコスト高となっていた。しかも、吸着ドラム５６内に可動部を有していることからメンテナンスの必要が生じて手間のかかることとなっていた。
【０００６】
本発明は、簡単な構成でしかも廉価に構成するとともにメンテナンスフリーで行なうことのできる削り屑搬送装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、成形機においてワークの脱着時には削り屑が生成されず、削り屑を搬送除去する必要性が乏しいことなどにかんがみ、搬送効率を維持しつつ消費電力の節約を図ることができる削り屑搬送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】
【０００７】
本発明による削り屑搬送装置は、装置本体と電圧印加回路とを備える削り屑搬送装置であって、前記装置本体は、削り屑の搬送方向に沿って配置される鉄芯と、１相ごとにかつ１組ごとに前記搬送方向における位置をずらして前記鉄芯に巻回される複数組からなるn相コイル（n:２以上の整数）であって、n相交流電流が流れることによって変動磁界を発生するn相コイルとを備え、前記電圧印加回路は、削り屑を搬送するときには、後記搬送中断時と比べ高いn相電圧であって、前記n相コイルに流れるn相交流電流により発生する変動磁界により削り屑を不動搬送面に磁気吸着させながら前記搬送方向へ搬送可能にするn相電圧を、前記n相コイルに印加し、削り屑の搬送を中断するときには、前記搬送時と比べ低いn相電圧又は直流電圧であって、磁気吸着した削り屑を前記不動搬送面上に保持可能にするn相電圧又は直流電圧を、前記n相コイルに印加することを特徴とする。
【０００８】
本発明の削り屑搬送装置によると、n相コイルが発生する変動磁界を利用して削り屑を搬送、排出させるよう構成されるため、簡単な構成でしかも廉価に構成できるとともに、可動部を有していないためメンテナンスフリーが可能となる。さらに、本発明の削り屑搬送装置は、n相コイルに、磁気吸着した削り屑を不動搬送面上に保持可能にするn相電圧又は直流電圧を印加可能に構成したため、ワークの脱着時など削り屑の搬送、排出の必要性が乏しいときにn相コイルに常時n相電圧を印加し続ける場合と比べ、消費電力が低下し、省電力化を図ることができるとともに、コイル焼損を抑制可能になる。
【０００９】
ここで、前記装置本体を複数の単位ブロックに分割し、各単位ブロックに１対１に対応して前記電圧印加回路を設けるようにすると、任意の個数の単位ブロックを組み合わせることによって、長い搬送路や短い搬送路を任意に作り出すことができ汎用性に優れた削り屑搬送装置を提供できるようになる。また、単位ブロックごとに電圧印加回路を設けることにより、単位ブロックごとに互いに異なる電圧を印加可能になり、種々の搬送形態を実現可能となり、汎用性に優れた削り屑搬送装置を提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る削り屑搬送装置が組み込まれた削り屑分離搬送システムの概略構成図を示す。
【００１１】
図１において、削り屑分離搬送システム１は、切削盤又は研削盤等の成形機械２（図１では研削盤）と、研削盤２にタンク３内の冷却液７を供給するためのポンプ４と、冷却液７、及び研削盤２で研削材（ワーク）を研削することによって発生した鉄粉等磁性削り屑を回収するタンク３と、一端がタンク３内に配置され、他端がタンク３外に配置され、タンク３内の削り屑を図示矢印a方向に搬送し、外部に排出するための削り屑搬送装置１０と、タンク３内の冷却液７を研削盤２に供給する冷却液供給路５と、研削盤２から冷却液７及び削り屑をタンク３内に回収するための冷却液・削り屑回収路６とを備える。
【００１２】
図２及び図３に示すように、削り屑搬送装置１０の装置本体４５は、３相コイルつまりU相コイル１１A、１１B、１１C、‥、V相コイル１２A、１２B、１２C、‥、W相コイル１３A、１３B、１３C、‥を巻回した鉄芯１４を密閉式のケース体１５の内部に収納して構成される。鉄芯１４は、磁性材の珪素鋼板あるいは鉄板を幅方向に積層して形成されており、鉄芯１４の上面には、搬送方向aに所定間隔を置いて複数の溝１６、１７、１８、１９、２０、２１、‥が並んで形成されている。
【００１３】
図２に示すように、U相コイル１１Aは溝１６、１９内を通り、W相コイル１３Aは溝１７、２０内を通り、V相コイル１２Aは溝１８、２１内を通っている。また、溝１９内には、U相コイル１１Aに接続された、U相コイル１１Aの左隣りのU相コイル１１B（図３参照）も通り、溝２０内には、W相コイル１３Aに接続された、W相コイル１３Aの左隣りのW相コイル１３B（図３参照）も通り、溝２１内には、V相コイル１２Aに接続された、V相コイル１２Aの左隣りのV相コイル１２B（図３参照）も通り、溝１６内には、U相コイル１１Aに接続された、U相コイル１１Aの右隣りのU相コイル１１C（図３参照）も通り、溝１７内には、W相コイル１３Aに接続された、W相コイル１３Aの右隣りのW相コイル１３C（図３参照）も通り、溝１８内には、V相コイル１２Aに接続された、V相コイル１２Aの右隣りのV相コイル１２C（図３参照）も通っている。
【００１４】
１組の組コイル２２Aを構成するU、V、W相コイル１１A、１２A、１３Aの各巻方向（図３においてコイルの矢印方向が対応する。）は互いに同一方向である。また、１組の組コイル２２Aの左隣りの組コイル２２Bを構成するU、V、W相コイル１１B、１２B、１３Bの各巻方向は互いに同一方向であり、また、１組の組コイル２２Aの右隣りの組コイル２２Cを構成するU、V、W相コイル１１C、１２C、１３Cの各巻方向も互いに同一方向である。また、図３において、１組の組コイル２２Bの左隣りの組コイル２２Dを構成するU、V、W相コイル１１D、１２D、１３Dの各巻方向も互いに同一である。また、隣り合う組コイル２２Aと２２B間、２２Aと２２C間、２２Bと２２D間においては、図３に示すように巻方向は互いに反対方向である。また、図３に示すように、U相コイル１１Cの巻き始め及びV相コイル１２Cの巻き始めはそれぞれ電源側（電圧印加回路３０）に接続されているが、W相コイル１３Cはその巻き終わりが電源側（電圧印加回路３０）に接続されている。
【００１５】
このように、３相コイルは、１相ごとにかつ１組ごとに搬送方向aにおける位置をずらして鉄芯１４に巻回される４組の組コイル２２A、２２B、２２C、２２Dからなる。
【００１６】
U相コイル１１C、V相コイル１２C、W相コイル１３Cには、電圧印加回路３０が接続され、電圧印加回路３０に３相交流電源４０が接続されている。
【００１７】
図４は、電圧印加回路３０の一例の構成を示し、図５は、電圧印加回路３０の他例の構成を示す。
【００１８】
図４及び図５において、電圧印加回路３０は、変圧回路３２又はインバータ３３とを備える。変圧回路３２及びインバータ３３は、図６に示すように、３相交流電源４０の３相電圧（２００V定格電圧）Vu1、Vv1、Vw1を降圧しないでそのままU、V、W相コイル１１C、１２C、１３Cに印加し、また、タップ３４の切換え又は電圧指令回路３５の指令信号に基づき３相交流電源４０の３相電圧Vu1、Vv1、Vw1を降圧した後の低い３相電圧（低電圧）Vu2、Vv2、Vw2をU、V、W相コイル１１C、１２C、１３Cに印加する。
【００１９】
ケース体１５は、電気抵抗の高い非磁性材もしくは弱磁性材など、例えば、ステンレス製で形成され、U相コイル１１A、１１B、１１C、‥、V相コイル１２A、１２B、１２C、‥、W相コイル１３A、１３B、１３C、‥の上方に、移動しない搬送面つまり不動搬送面１５aを有する。
【００２０】
次に、上記のように構成された削り屑分離搬送システム１の動作もしくは作用について説明する。
【００２１】
タンク３内の冷却液７中の磁性削り屑を分離、搬送するときには、電圧印加回路３０は、３相交流電源４０の３相電圧（２００V定格電圧）Vu1、Vv1、Vw1を降圧しないでそのままU、V、W相コイル１１C、１２C、１３Cに印加する。
【００２２】
３相電圧（２００V定格電圧）Vu1、Vv1、Vw1が印加された組コイル２２A、２２B、２２C、２２Dは、それぞれ変動磁界を発生し、これら変動磁界を合成した合成磁界により、冷却液７中の磁性切り屑を磁気吸着し、搬送方向aへ搬送する移動磁界が形成される。この移動磁界は、概念的には、鉄芯１４の歯部２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、‥の磁極を順にN極、S極、N極、S極、‥というように搬送方向aに向けて交互に反転させることによって磁性切り屑をケース体１５の搬送面１５aに磁気吸着しながら搬送方向aへ移動する作用をする。そして、搬送面１５a上を搬送されてきた磁性削り屑は、ケース体１５の終端部から図示しない回収部に回収される。
【００２３】
磁性削り屑の搬送途中で研削盤２にセットするワークの脱着交換を行う場合には、電圧印加回路３０においてタップ３４の切換え又は電圧指令回路３５の指令信号に基づき３相交流電源４０の３相電圧Vu1、Vv1、Vw1を降圧した後の低い３相電圧（低電圧）Vu2、Vv2、Vw2をU、V、W相コイル１１C、１２C、１３Cに印加するようにする。この低電圧Vu2、Vv2、Vw2は、搬送面１５aに磁気吸着された磁性削り屑が搬送面１５aから離脱せず、しかも、磁性削り屑が殆ど搬送されることのない程度の大きさに設定される。したがって、低電圧Vu2、Vv2、Vw2が印加されるようになると、磁性削り屑は搬送面１５aに保持された状態となり、この状態の下でワークの脱着交換が行われるようになる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態に係る削り屑搬送装置１０は、装置本体４５と電圧印加回路３０とを備え、装置本体４５は、削り屑の搬送方向aに沿って配置される鉄芯１４と、１相ごとにかつ１組ごとに搬送方向aにおける位置をずらして鉄芯１４に巻回される複数組からなる３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dであって、３相交流電流が流れることによって変動磁界を発生する３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dと、３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dに電圧を印加する電圧印加回路３０と、を備え、電圧印加回路３０は、削り屑を搬送するときには、搬送中断時と比べ高い３相電圧Vu1、Vv1、Vw1であって、３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dに流れる３相交流電流により発生する変動磁界により削り屑を不動搬送面１５aに磁気吸着させながら搬送方向aへ搬送可能にする３相電圧Vu1、Vv1、Vw1を、３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dに印加し、削り屑の搬送を中断するときには、搬送時と比べ低い３相電圧Vu2、Vv2、Vw2であって、磁気吸着した削り屑を不動搬送面１５a上に保持可能にする３相電圧Vu2、Vv2、Vw2を、３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dに印加する。
【００２５】
本実施形態の削り屑搬送装置１０によると、３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dが発生する変動磁界を利用して削り屑を搬送、排出させるよう構成されるため、簡単な構成でしかも廉価に構成できるとともに、可動部を有していないためメンテナンスフリーが可能となる。さらに、３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dに、磁気吸着した削り屑を不動搬送面１５a上に保持可能にする３相電圧Vu2、Vv2、Vw2を印加可能に構成したため、ワークの脱着時など削り屑の搬送、排出の必要性が乏しいときに３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dに対して高い３相電圧Vu1、Vv1、Vw1を印加し続ける場合と比べ、消費電力が低下し、省電力化を図ることができるとともに、コイル焼損を抑制可能になる。
【００２６】
なお、上述した実施形態に係る削り屑搬送装置１０では、コイルとして３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dを用いたが、その代わりに２相コイルなどを用いるようにしてもよい。つまり、コイルはn相コイル（n:２以上の整数）であればよく、その場合、コイルに印加する電圧はn相電圧とする。また、図３に示したような構成は、搬送面１５aの搬送方向aの全長にわたって設ける必要はなく、タンク３の冷却液７中に浸かる部分は別構成とし、つまり、コイルに直流電圧を印加して磁性削り屑を捕捉するだけで搬送を行わない固定磁界を発生する構成としてもよく、同様に、搬送方向aの終端部では、磁気吸着力を徐々に減少させ磁性削り屑が搬送面１５aから落下可能になる構成としてもよい。また、搬送中断時には、３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dに、磁気吸着した削り屑を不動搬送面１５a上に保持可能にする程度の低い直流電圧を印加するようにしてもよい。
【００２７】
図７は、他の実施形態に係る削り屑搬送装置１０の概略構成を示す。
【００２８】
図７において、装置本体４５は、複数個の単位ブロック４６A、４６B、４６Cを搬送方向aに接続して構成される。各単位ブロック４６A、４６B、４６Cは、図１〜図３に示した装置本体４５と同様に構成され、図１〜図３に図示した装置本体４５の３相コイル２２A、２２B、２２C、２２Dと必ずしも同数ではないが複数組の３相コイルを巻回した鉄芯を密閉式のケース体の内部に収納して構成される。また、各単位ブロック４６A、４６B、４６Cには、図４又は図５に図示した電圧印加回路３０と同様に構成された電圧印加回路３０A、３０B、３０Cが接続される。各電圧印加回路３０A、３０B、３０Cは、削り屑を搬送するときには、３相電圧Vu1、Vv1、Vw1を、対応する単位ブロック４６A、４６B、４６Cの３相コイルに印加する。この３相電圧Vu1、Vv1、Vw1は、３相コイルが発生する変動磁界により削り屑を不動搬送面１５a、１５b、１５cに磁気吸着させながら搬送方向aへ搬送可能にする電圧レベルを有する。また、各電圧印加回路３０A、３０B、３０Cは、削り屑の搬送を中断するときには、３相電圧Vu2、Vv2、Vw2を、対応する単位ブロック４６A、４６B、４６Cの３相コイルに印加する。この３相電圧Vu2、Vv2、Vw2は、搬送時の３相電圧Vu1、Vv1、Vw1と比べ低く、磁気吸着した削り屑を不動搬送面１５a、１５b、１５c上に保持可能にする電圧レベルを有する。
【００２９】
本実施形態に係る削り屑搬送装置１０によると、装置本体４５を複数の単位ブロック４６A、４６B、４６Cに分割したため、任意の個数の単位ブロックを組み合わせることによって、長い搬送面１５a、１５b、１５cや短い搬送面１５a、１５b、１５cを任意に作り出すことができ汎用性に優れた削り屑搬送装置を提供できるようになる。また、各単位ブロック４６A、４６B、４６Cに１対１に対応して電圧印加回路３０A、３０B、３０Cを設けたため、単位ブロック４６A、４６B、４６Cごとに互いに異なる電圧を印加可能になり、種々の搬送形態を実現可能となり、汎用性に優れた削り屑搬送装置を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る削り屑搬送装置が組み込まれた削り屑分離搬送システムの概略構成図である。
【図２】削り屑搬送装置の装置本体の一部の概略分解斜視図である。
【図３】３相コイルの巻方向と電圧印加回路との接続方法を説明するための結線図である。
【図４】電圧印加回路の一例の構成図である。
【図５】電圧印加回路の他の例の構成図である。
【図６】３相コイルに印加する電圧の波形図である。
【図７】他の実施形態に係る削り屑搬送装置１０の概略構成である。
【図８】従来のオイルセパレータの構成図である。
【図９】従来の切粉・鉄粉分離除去装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    削り屑搬送装置
１４    鉄芯
１５a、１５b、１５c    不動搬送面
２２A、２２B、２２C、２２D    ３相コイル
３０、３０A、３０B、３０C    電圧印加回路
４５    装置本体
４６A、４６B、４６C    単位ブロック
a    搬送方向
Vu1、Vv1、Vw1    搬送時の３相電圧
Vu2、Vv2、Vw2    搬送中断時の３相電圧
【図１】
2007119231.tif 000003
【図２】
2007119231.tif 000004
【図３】
2007119231.tif 000005
【図４】
2007119231.tif 000006
【図５】
2007119231.tif 000007
【図６】
2007119231.tif 000008
【図７】
2007119231.tif 000009
【図８】
2007119231.tif 000010
【図９】
2007119231.tif 000011