(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料保持手段に保持された材料に対して加工を行い製品を生産する工作機械から、前記製品を回収する製品回収装置において、
前記製品を受け取る製品回収管と、
前記製品をエアの吸引によって前記製品回収管内に引き込むための吸引エア発生手段と、
この吸引エア発生手段と前記製品回収管との間に設けられた密閉可能な前記製品の回収容器と、
この回収容器の底部に設けられ、前記製品回収管によって回収された製品が投入されるとともに、投入された際の衝突による製品の傷付きを防止するための一定量のクーラントが貯留されたクーラント貯留部と、
このクーラント貯留部の側面に形成された排出口と、
この排出口の開閉を行う弁体及びこの弁体を移動自在に保持する本体を有し、エアの吸引によって前記回収容器内の圧力が外気圧よりも低くなったときに前記弁体が前記排出口を閉じ、前記回収容器内の圧力が外気圧力と同じか又は外気圧より高くなったときに、前記クーラント貯留部のクーラントによって前記弁体が前記排出口を開く弁と、
を有することを特徴とする製品回収装置。
【請求項２】
前記回収容器の内部に、前記製品を受けるための製品受けを設け、この製品受けを前記回収容器内から取り出し自在にしたことを特徴とする請求項１に記載の製品回収装置。
【請求項３】
前記製品受けを、前記製品より小さい切削屑等の流出を可能とした穴明き部材で形成したことを特徴とする請求項２に記載の製品回収装置。
【請求項４】
前記製品受けの底部の少なくとも一部を、前記回収容器の底部から離して設け、前記製品とともに吸引された切削屑や塵埃のうち、前記製品より小さい前記切削屑や前記塵埃を前記製品と分離して、前記回収容器の底部に沈殿させることを特徴とした請求項２又は３に記載の製品回収装置。
【請求項５】
前記回収容器の内部を円筒状に形成し、前記製品回収管を介して吸引された製品が、前記回収容器の内壁に対して実質的に接線方向から衝突するように、前記製品回収管を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の製品回収装置。
【請求項６】
前記吸引エア発生手段に接続されたエア吸引管の開口が、前記回収容器内で、前記製品回収管の開口よりも上方に位置するように、前記回収容器に前記エア吸引管と前記製品回収管とを接続したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製品回収装置。
【請求項７】
前記回収容器の屋根部を傾斜状に形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の製品回収装置。
【請求項８】
前記回収容器の屋根部を傾斜状に形成し、前記屋根部の頂部側に前記エア吸引管を接続したことを特徴とする請求項６に記載の製品回収装置。
【請求項９】
前記製品回収管の先端に、前記材料保持手段に保持されている製品の一部が挿入される管状部分を形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の製品回収装置。
【請求項１０】
前記管状部分の少なくとも一部が、前記材料保持手段に保持されている前記製品の自由端の揺動を抑制するガイドとして形成されていることを特徴とする請求項９に記載の製品回収装置。
【請求項１１】
前記管状部分を前記材料に対して進退移動自在に設けたことを特徴とする請求項９又は１０に記載の製品回収装置。
【請求項１２】
前記管状部分を進退移動させる駆動手段を設け、前記製品を受け取るための吸引を行う前に前記材料保持手段に保持されている前記製品の一部を挿入することを特徴とする請求項１１に記載の製品回収装置。
【請求項１３】
前記製品が、前記材料保持手段に対し前方から供給された材料に加工が施されたものであって、前記管状部分が、前記製品が前記保持手段から排出されるタイミングで前記駆動手段によって駆動されことにより前記製品に接近し、前記製品の一部が前記管状部分に挿入されることを特徴とした請求項９に記載の製品回収装置。
【請求項１４】
前記製品が、前記材料保持手段に対し後方から供給された棒状材料に、棒状材料からの製品切り離しを含む加工が施されたものであって、前記管状部分が、前記製品を前記棒状材料から切り離すための突っ切り加工と同時又は突っ切り加工開始後の所定のタイミングで前記駆動手段によって駆動されることにより前記製品に接近し、前記製品の一部が前記管状部分に挿入されることを特徴とした請求項９に記載の製品回収装置。
【請求項１５】
前記回収容器を、容器上部と容器下部とで形成し、前記容器上部に前記エア吸引管及び前記製品回収管を接続し、前記容器下部に製品が回収されるようにしたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の製品回収装置。
【請求項１６】
前記容器下部と前記容器上部を分離可能にし、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に昇降させる昇降手段と、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に横方向に移動させる移動手段とを設けたことを特徴とする請求項１５に記載の製品回収装置。
【請求項１７】
前記容器下部を複数設けるとともに、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に移動させて、前記容器上部の下方に前記容器下部の一つを割り出す割出し手段と、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に昇降させる昇降手段とを設けたことを特徴とする請求項１６に記載の製品回収装置。
【請求項１８】
前記昇降手段が、前記容器下部に設けられた被係合部と、この被係合部の移動経路上に設けられ、前記容器下部が前記所定位置に割り出されたときに前記被係合部と係合可能になる係合部と、前記係合部と前記被係合部を係合させた状態で前記容器下部を上昇又は下降させる駆動機構とを有することを特徴とする請求項１７に記載の製品回収装置。
【請求項１９】
前記クーラント貯留部及び／又は前記製品受けを複数設けるとともに、前記クーラント貯留部及び／又は前記製品受けを移動させて所定の位置に割り出す割出し手段を設けたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の製品回収装置。
【請求項２０】
前記吸引エア発生手段を、前記製品の切り離し加工の開始のタイミングで作動させ、切り離した前記製品の回収した後に停止させることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の製品回収装置。
【請求項２１】
工具と材料とを相対的に移動させながら加工を行い、加工終了後に加工された製品を回収する製品回収方法において、
吸引エアによって製品の回収を行うための製品回収管を、加工中の製品に対峙させて位置させ、
吸引エアを発生させる吸引エア発生手段と前記製品回収管との間に、密閉可能な製品の回収容器を配置するとともに、この回収容器の底部のクーラント貯留部に記製品回収管によって回収された製品が投入されるとともに投入された際の衝突による製品の傷付きを防止する一定量のクーラントを貯留し、前記クーラント貯留部の側面に形成された排出口には、この排出口の開閉を行う弁体とこの弁体を移動自在に保持する本体とを有する弁を設け、
前記製品を前記材料保持手段から解除するか、又は前記製品を前記材料から切り離す加工を行う際に、前記製品回収管に前記製品の一部を挿入し、
前記製品の保持手段からの解除、又は切り離し加工の開始と同時もしくは切り離し加工開始後の所定のタイミングで前記吸引エア発生手段を駆動させ、
前記保持手段から解除された製品又は材料から切り離された製品が前記回収容器の前記クーラント貯留部に貯留された前記クーラントに投入された後に、前記吸引エア発生手段を停止させ、
前記クーラント貯留部に溜められたクーラントが所定量を越えたときに、前記クーラント貯留部に設けられた排出口を開いて前記クーラントを排出し、前記吸引エア発生手段が駆動したときに、前記回収容器内の圧力と外気圧力との差圧によって、前記排出口を閉じて、前記回収容器の気密性を保持すること、
を特徴とする製品回収方法。
【請求項２２】
工具と材料とを相対的に移動させながら加工を行い、加工終了後に加工された製品を回収する製品回収方法において、
吸引エアによって製品の回収を行うための製品回収管を、加工中の製品に対峙させて位置させ、
吸引エアを発生させる吸引エア発生手段と前記製品回収管との間に、密閉可能な製品の回収容器を配置するとともに、この回収容器の底部のクーラント貯留部に記製品回収管によって回収された製品が投入されるとともに投入された際の衝突による製品の傷付きを防止する一定量のクーラントを貯留し、前記クーラント貯留部の側面に形成された排出口には、この排出口の開閉を行う弁体とこの弁体を移動自在に保持する本体とを有する弁を設け、
前記製品を前記材料保持手段から解除するか、又は前記製品を前記材料から切り離す加工を行う際に、前記製品回収管に前記製品の一部を挿入し、
前記製品の保持手段からの解除、又は切り離し加工の開始と同時もしくは切り離し加工開始後の所定のタイミングで前記吸引エア発生手段を駆動させ、
前記保持手段から解除された製品又は材料から切り離された製品が前記回収容器の前記クーラント貯留部に貯留された前記クーラントに投入された後に、前記吸引エア発生手段を停止させ、
前記製品回収管の管状部分に圧縮エアを噴出するエア噴出手段を配置し、前記吸引エア発生手段の停止と同時に前記エア噴出手段から圧縮エアを前記吸引管内部に噴出し、前記回収容器内の空気圧を高めて前記弁体の排出口を開かせてクーラントを回収容器外へ排出するとともに、前記製品回収管の内部を圧縮エアで清掃すること、
を特徴とする製品回収方法。
【請求項２３】
前記回収容器内に前記製品を受け取る製品受けを移動自在に複数準備するとともに、この製品受けを、制御手段からの指令に基づいて作動する割出し手段によって所定位置に割り出して、製品の回収を連続的に行うことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の製品回収方法。
【請求項２４】
前記回収容器を、分離可能な容器上部と容器下部とから構成するとともに、前記容器下部を複数準備し、前記容器上部に対して前記容器下部を、制御手段からの指令に基づいて作動する割出し手段によって所定位置に割り出して、製品の回収を連続的に行うことを特徴とする請求項２１〜２３のいずれかに記載の製品回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、製品の加工を終えた後に、前記製品を自動的に回収する製品回収装置及び製品回収方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
工作機械、たとえば、自動旋盤には、主軸後方より主軸の貫通孔を通して長尺の棒材を供給し、この棒材を主軸軸線方向へ所定長さづつ送りながら、連続して旋削や研削等の加工を行うものや、一個分の材料をロボット等により主軸前方から主軸に供給して加工を行うものがある。
このうち、前者の工作機械においては、棒材の先端を主軸の先端から所定長さ突出させ、刃物台又は主軸台を移動させて所定の加工を行った後、突っ切りバイト等の工具で製品を棒材から切り離す。そして、切り離された製品は製品回収装置によって回収されている。
【０００３】
第１６図は、前者の工作機械の従来例にかかり、製品回収装置を備えた自動旋盤の要部の概略図である。
第１６図では、自動旋盤のベース４上に、主軸台２が配置され、この主軸台２に主軸１が回転自在に支持されている。主軸台２は、ベース４上のねじ軸３に沿って主軸１の軸線と同方向のＺ方向に進退移動自在である。
主軸台２の前方（第１６図の左方）にガイドブッシュ６を支持する支持体７が設けられ、主軸１の貫通孔を挿通して送られた棒材Ｂの先端が、ガイドブッシュ６によって支持される。支持体７の近傍には、複数の工具Ｔを保持するくし歯形刃物台等の刃物台が配置され、所定の旋削を行う切削バイトや突っ切りを行う突っ切りバイト等の工具Ｔを、ガイドブッシュ６の前方の加工位置に割り出すことができるようになっている。
【０００４】
第１６図に示す自動旋盤は、主軸台２がねじ軸３によって移動可能である。そして、ガイドブッシュ６から棒材Ｂの先端を突出させ、主軸台２のＺ方向の送りと、工具ＴのＸ方向の送りとによって、棒材Ｂの先端を加工する。加工終了後は、ガイドブッシュ６の前方の近傍位置で、突っ切りバイト等の工具Ｔによって棒材Ｂを突っ切り、製品Ｗを棒材Ｂから切り離す。工具Ｔによる棒材Ｂの加工中は、クーラントノズル８から供給されたクーラントが、工具Ｔ及び棒材Ｂに向けて噴射される。
製品回収装置２０は、主軸台２の前方に配置されている。そして、伸縮自在なピストンロッド２１ａを有するシリンダ２１と、ガイドブッシュ６の下方に設けられたカバー９の真下位置と支持体７から遠ざかった退避位置との間で進退移動する製品回収用のシュート２２と、シュート２２を介して製品Ｗを受け取り回収する受け箱２５と、受け箱２５とシュート２２との間に設けられた漏斗状部材２４とを有している。前記したシュート２２は、シリンダ２１のピストンロッド２１ａの先端に取り付けられ、シリンダ２１の駆動によって前記真下位置と前記退避位置との間を往復移動する。
上記構成の製品回収装置２０では、製品Ｗが突っ切られる直前にシリンダ２１が駆動してシュート２２をカバー９の真下に位置させる。このシュート２２が、突っ切られて落下してくる製品Ｗを受け取る。シュート２２は、第１６図に示すように、受け箱２５に向けて傾斜しているため、シュート２２に沿って製品が滑落し、漏斗状部材２４に受け渡される。そして、この漏斗状部材２４の下方に設けられた受け箱２５に、製品Ｗが落下して回収される。
【０００５】
ところで、この第１６図に示した製品回収装置２０には、以下のような問題がある。
すなわち、突っ切り時にもクーラントノズル８からはクーラントが供給され続けているため、製品Ｗとともにクーラントがシュート２２から漏斗状部材２４を経て受け箱２５に回収される。また、シュート２２や漏斗状部材２４が、自動旋盤の加工室内でむき出しの状態で配置されているため、加工中に発生した切削屑がクーラントとともに大量に受け箱２５に入り込んだり、シュート２２や漏斗状部材２４に切削屑が付着したりしてしまう。そして、これらにより、受け箱２５にはクーラント及び切削屑とともに製品Ｗが入り混じって回収されてしまい、受け箱２５はすぐに満杯となってしまうという不具合がある。また、シュート２２及び漏斗状部材２４においては、切削屑に製品Ｗが絡んで引っ掛かってしまったり、受け箱２５にクーラント及び切削屑とともに製品Ｗが入り混じって回収されてしまうことから、製品Ｗを切削屑から分離して回収するのに手間が掛かる等の不具合がある。
さらに、時計部品のような極小の部品を切削形成する場合は、受け箱２５にクーラントとともに流れ込んだ製品Ｗが、受け箱２５から溢れ出したクーラントとともに受け箱２５の外側に流れ出すことがあり、製品Ｗの回収率が低下するおそれがある。
このような問題を解決するために、例えば、日本国特許公開平９−９４７０４号公報には、突っ切り時に部品の振れ止めを行うガイド機能を兼ね備えた管を有し、この管を用いて、エアの吸引によって、突っ切られた部品を回収する製品回収装置が開示されている。
【０００６】
第１７図に、日本国特許公開平９−９４７０４号公報に記載の製品回収装置の概略図を示す。
なお、主軸台や主軸、工具等、棒材Ｂを加工するために自動旋盤に設けられている機構については、第１６図に示した自動旋盤と同じものであるので、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
製品回収装置３０は、突っ切り時に棒材Ｂの先端が振れないようにガイドするガイドチューブ３１と、このガイドチューブ３１に接続されたエアチューブ３２と、エアの吸引を行うための真空ポンプ３６と、回収された製品Ｗを受け取る受け箱３５とを有している。
真空ポンプ３６とエアチューブ３２とは、エアチューブ３２の途中で分岐する分岐管３６ａを介して接続されている。ガイドチューブ３１は、金属製の筒状体等で形成され、自動旋盤のテーブル５等に固定された支持部材３３によって、主軸１の軸線と同一の軸線上に支持されている。そして、その先端は、棒材Ｂから製品Ｗを突っ切る際に、製品Ｗの一部がガイドチューブ３１の先端に挿入されるように位置決めされている。
また、真空ポンプ３６を駆動してエアの吸引を行う際に、エアチューブ３２の製品出口側からエアが吸引されないようにするために、エアチューブ３２の製品出口側、つまり、受け箱３５側には、エアチューブ３２の出口側の開口を塞ぐ開閉手段が設けられている。
この開閉手段は、シリンダ３８と、このシリンダ３８の伸縮自在なピストンロッド３８ａの先端に取り付けられた開閉部材３９とからなり、エアの吸引によって製品Ｗの回収を行う際には、シリンダ３８を駆動させて出口側のエアチューブ３２の開口を塞ぎ、製品Ｗの吸引後に開閉部材３９を開いて、製品Ｗを受け箱３５に落下，回収するようにしている。
この製品回収装置３０によれば、ガイドチューブ３１で突っ切られた製品Ｗを回収するようにしているので、製品Ｗとともに受け箱３５に回収されるクーラントや切削屑の量がきわめて少なくなる。また、加工部位から離れたところや加工室の外に製品回収装置３０を配置することができるので、加工中に飛散した切削屑の影響を受けにくいという利点がある。
【０００７】
しかしながら、この日本国特許公開平９−９４７０４号公報に記載の製品回収装置は、エアチューブ３２の途中部位で分岐管３６ａを分岐させて真空ポンプ３６に接続しているため、ガイドチューブ３１から吸い込まれた切削屑やクーラントが真空ポンプ３６に吸引されて、真空ポンプ３６の動作不良を引き起こすおそれがあるという問題がある。また、製品回収装置３０を加工室の外側に設ける場合には、自動旋盤が大型化するという問題がある。
さらに、エアの吸引によって回収された製品Ｗが、高速で開閉部材３９に衝突するため、製品Ｗに傷が付いたり変形したりするおそれがある等の問題がある。また、構造上、開閉手段と受け箱３５との間に隙間があるため、勢いよく受け箱３５に飛び込んだ製品Ｗが、受け箱３５から外に飛び出してしまい、製品の回収率が低下するといった問題がある。また、さらに、開閉部材３９を開閉させる機構が複雑で、装置価格を高くするという問題もある。
【０００８】
なお、上記の日本国特許公開平９−９４７０４号公報の他にも、日本国特許公開昭６０−７６９０１号公報や日本国特許公開昭５７−１２６９４７号公報に記載の製品回収装置が知られているが、いずれも構成が複雑であり、装置価格が高価なうえ、切削屑や、クーラントのミストで満たされる加工室内に設けるのは困難である。
また、上記公報に記載の装置の中には、チャックによって製品Ｗを把持して搬送する形態のものがあるが、このような装置は、製品Ｗの形状によっては、製品の回収が困難になるという問題を有している。
【０００９】
一方、製品一個分の材料を主軸に供給して、工具との相対移動によって加工を行い、加工後の製品を排出し、再び、次の材料を供給して加工を繰り返すという後者の工作機械の場合においては、短い時間で材料の供給と製品の排出を行うために、図示しない搬送用ロボットの先端に材料供給用および材料排出用の複数の把持手段を設け、主軸前方から材料の供給と製品の排出を行うようにしているのが一般的である。
しかしながら、このような方法であると、次のような問題がある。搬送用ロボットの先端に、材料供給用と製品排出用の把持手段をそれぞれ別個に、少なくとも二個以上配置する必要があり、このため、搬送用ロボットの可搬重量が大きくなってしまう。また、主軸前方における搬送用ロボットの位置決めが最低二箇所となり、制御の複雑化と主軸周りのスペースの確保が必要となる。さらに、搬送用ロボットの搬送スピードを抑える必要が生じるなど、結果として設備コストの高騰、生産性の低下などを招来してしまう。
【００１０】
本発明は上記の問題にかんがみてなされたもので、多種多様な製品に適用することができ、加工部位の近傍又は切削屑やクーラントのミストで満たされた加工室内への配置を可能にするとともに、切削屑の受け箱への混入を防ぎ、回収した製品に対する損傷発生を防止した、省スペースで製品の回収率も高い製品回収装置及び製品回収方法の提供を目的とする。
【００１１】
【発明の開示】
上記の目的を達成するために本発明の製品回収装置は、材料保持手段に保持された材料に対して加工を行い製品を生産する工作機械から、前記製品を回収する製品回収装置において、前記製品を受け取る製品回収管と、前記製品をエアの吸引によって前記製品回収管内に引き込むための吸引エア発生手段と、この吸引エア発生手段と前記製品回収管との間に設けられた密閉可能な前記製品の回収容器と、この回収容器の底部に設けられ、前記製品回収管によって回収された製品が投入されるとともに、投入された際の衝突による製品の傷付きを防止するための一定量のクーラントが貯留されたクーラント貯留部と、このクーラント貯留部の側面に形成された排出口と、この排出口の開閉を行う弁体及びこの弁体を移動自在に保持する本体を有し、エアの吸引によって前記回収容器内の圧力が外気圧よりも低くなったときに前記弁体が前記排出口を閉じ、前記回収容器内の圧力が外気圧力と同じか又は外気圧より高くなったときに、前記クーラント貯留部のクーラントによって前記弁体が前記排出口を開く弁とを有する構成としてある。
なお、ここで、「材料保持手段」とは、ブッシュのように材料を支持するタイプのもの、コレットチャックやスクロールチャックのように材料を把持するタイプのもの、若しくはマグネットチャックや真空チャックのように材料を吸着するタイプのもの、または、これらを組み合わせたものなど、材料を保持することのできるすべての手段を含むものである。
また、前記回収容器の内部に、前記製品を受けるための製品受けを設け、この製品受けを前記回収容器内から取り出し自在にするのがよい。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、前記製品受けの底部の少なくとも一部を、前記回収容器の底部から離して設け、前記製品とともに吸引された切削屑や塵埃のうち、前記製品より小さい前記切削屑や前記塵埃を前記製品と分離して、前記回収容器の底部に沈殿させるようにしてある。
本発明のさらに別の実施形態では、前記回収容器の屋根部を傾斜状に形成し、前記屋根部の頂部側に前記エア吸引管を接続するようにしてある。
本発明のさらに別の実施形態では、前記回収容器を、容器上部と容器下部とで形成し、前記容器上部に前記エア吸引管及び前記製品回収管を接続し、前記容器下部に製品が回収されるようにしてある。
前記容器下部と前記容器上部とを分離可能にし、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に昇降させる昇降手段と、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に横方向に移動させる移動手段とを設けてもよい。
また、前記容器下部を複数設けるとともに、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に移動させて、前記容器上部の下方に前記容器下部の一つを割り出す割出し手段と、前記容器下部又は前記容器上部を相対的に昇降させる昇降手段とを設けてもよい。
本発明のさらに別の実施形態では、前記クーラント貯留部及び／又は前記製品受けを複数設けるとともに、前記クーラント貯留部及び／又は前記製品受けを移動させて所定の位置に割り出す割出し手段を設けている。
【００１３】
本発明の方法は、工具と材料とを相対的に移動させながら加工を行い、加工終了後に加工された製品を回収する製品回収方法において、吸引エアによって製品の回収を行うための製品回収管を、加工中の製品に対峙させて位置させ、吸引エアを発生させる吸引エア発生手段と前記製品回収管との間に、密閉可能な製品の回収容器を配置するとともに、この回収容器の底部のクーラント貯留部に記製品回収管によって回収された製品が投入されるとともに投入された際の衝突による製品の傷付きを防止する一定量のクーラントを貯留し、前記クーラント貯留部の側面に形成された排出口には、この排出口の開閉を行う弁体とこの弁体を移動自在に保持する本体とを有する弁を設け、前記製品を前記材料保持手段から解除するか、又は前記製品を前記材料から切り離す加工を行う際に、前記製品回収管に前記製品の一部を挿入し、前記製品の保持手段からの解除、又は切り離し加工の開始と同時もしくは切り離し加工開始後の所定のタイミングで前記吸引エア発生手段を駆動させ、前記保持手段から解除された製品又は材料から切り離された製品が前記回収容器の前記クーラント貯留部に貯留された前記クーラントに投入された後に、前記吸引エア発生手段を停止させ、前記吸引エア発生手段を停止させた後に、前記クーラント貯留部に溜められたクーラントが所定量を越えたときに、前記クーラント貯留部に設けられた排出口を開いて前記クーラントを排出し、前記吸引エア発生手段が駆動したときに、前記回収容器内の圧力と外気圧力との差圧によって、前記排出口を閉じて、前記回収容器の気密性を保持する方法としてある。
前記吸引エア発生手段を停止させた後に、前記製品回収管の管状部分に圧縮エアを噴出するエア噴出手段を配置し、前記吸引エア発生手段の停止と同時に前記エア噴出手段から圧縮エアを前記吸引管内部に噴出し、前記回収容器内の空気圧を高めて前記弁体の排出口を開かせてクーラントを回収容器外へ排出するとともに、前記製品回収管の内部を圧縮エアで清掃するようにしてもよい。
【００１４】
【発明を実施する最良の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第一の実施形態］
まず、第１図〜第３図及び第６図を参照しながら、本発明の第一の実施形態を説明する。
第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる製品回収装置を備えた自動旋盤の主要部の概略図である。
製品回収装置１００は、自動旋盤等の工作機械の加工室内に配置される回収容器１２０と、この回収容器１２０に接続される製品回収管１０２及びエア吸引管１０４と、エア吸引管１０４，回収容器１２０及び製品回収管１０２を介して製品Ｗを回収するための吸引エアを発生させる真空ポンプや制御弁等からなる吸引エア発生手段１０３とを有している。
製品回収管１０２及びエア吸引管１０４は、吸引エア発生手段１０３の駆動による負圧によって容易に潰れることがなく、かつ、伸縮自在で屈曲自在なフレキシブル管を用いるのが好ましい。
製品回収管１０２の先端には、金属又は樹脂で、製品回収管１０２とは別体に形成された直線状の管１０１が取り付けられている。この管１０１は、テーブル５に設けられた支持部材１０５によって、主軸１の軸線と同一の軸線上に支持されていて、材料である棒材Ｂから製品Ｗが突っ切られるとき、製品Ｗの一部が管１０１の孔内部に位置するようになっている。
なお、このとき、製品Ｗの半分以上を管１０１の孔内部に挿入して、突っ切り後に製品Ｗが落下しないようにするのが好ましい。
この管１０１は、孔内径が製品Ｗの最大径よりも若干大きくなる程度に形成されていて、棒材Ｂから製品Ｗを突っ切る際に、製品Ｗの先端の揺動を抑制するガイドとして作用する。このガイドによって、突っ切り加工を安定的に行うことが可能になる。また、突っ切り加工の際に生じる切削屑Ｒは、落下して下方に設けてある切削屑回収部に回収される。
断面円形状の回収容器１２０は、容器上部１２１と容器下部１２２とからなる二分割構成で、容器上部１２１が工作機械のテーブル等の固定部に固定され、容器下部１２２が容器上部１２１から取り外すことができるようになっている。この回収容器１２０は、密閉可能な構造とするため、容器上部１２１と容器下部１２２との連結部に、回収容器１２０内の気密性を保つパッキン等の封止部材を設けてある。
容器上部１２１の屋根部１２１ａは円錐状に形成され、工作機械の加工室内に配置されたときに切削屑Ｒが回収容器１２０の上に積もりにくいようになっている。
そして、エア吸引管１０４は、屋根部１２１ａの頂上に接続され、容器上部１２１内の屋根部１２１ａの頂上近傍で開口している。また、製品回収管１０２は屋根部１２１ａの下方で容器上部１２１の側面に連結されている。エア吸引管１０４の開口を製品回収管１０２の開口よりも高い位置に設けることで、製品回収管１０２を経て製品Ｗとともに回収容器１２０に吸引されたクーラントや切削屑Ｒ等がエア吸引管１０４に吸い込まれるのを防止する。その結果、吸引エア発生手段１０３に対する特別な防塵対策、例えば、ネットなどのフィルタ部材の取り付け及びフィルタ部材の交換などが不要となる。
【００１５】
第２図は、回収容器１２０を真上から見た平面図で、説明の便宜のためその一部を破断している。
第２図に示すように、製品回収管１０２は、回収容器１２０の中心から偏心した位置で容器上部１２１に連結され、エアの吸引によって回収された製品Ｗが、容器上部１２１の内壁１２１ｂに対して接線方向から回収容器１２０内に吸引されるようになっている。このようにすると、製品Ｗが内壁１２１ｂに衝突するときの角度が小さくなって、衝突時の衝撃を緩和する。
【００１６】
容器下部１２２には、製品Ｗとともに回収容器１２０内に吸引されたクーラントを溜めるクーラント貯留部１２３が形成されている。このクーラント貯留部１２３には、クーラント貯留部１２３に出し入れが自在な製品受け１２５が収容されている。製品回収管１０２を経て回収容器１２０内に吸引された製品Ｗは、クーラント貯留部１２３に落下して製品受け１２５に回収される。
このとき、クーラント貯蔵部１２３に貯留されたクーラントがクッションとして作用するので、衝突による製品Ｗの傷や変形を防止し、寸法精度よく加工した製品の品質を維持することができる。また、クーラント貯留部１２３に貯留されたクーラントによって、製品Ｗの酸化も防止することができる。
【００１７】
製品受け１２５は、製品を吸引回収したとき又は製品受けを取り出すときに、旋削時に発生する細かい切削屑や、研削時に発生する極微粒状の砥粒などの塵埃を製品から分離して沈殿させるため、穴あき部材で構成してある。穴あき部材としては、たとえば、製品が通過しない大きさの、メッシュ状の網や穴をあけた鋼板などを用いる。
製品Ｗとともに回収されたクーラントが一定量を越えたときに、越えた分のクーラントを回収容器１２０から排出するための排出口１２２ａが、容器下部１２２の側面に形成されている。排出口１２２ａから流出したクーラントは、クーラント流通管１３６を経て回収される。エア吸引時には、回収容器１２０の内部を気密に保つ必要がある。そのため、この実施形態の回収容器１２０には、エア吸引時に排出口１２２ａを閉じる弁１３０が設けられている。
このとき、回収容器１２０の内部底面から排出口１２２ａまでの距離を大きくとり、クーラント貯留部を深くすると、多数の回収製品を収納することができるとともに、回収時における製品どうしの衝突を確実に回避することができる。
【００１８】
また、排出口１２２ａに設ける弁１３０は、エア吸引時には排出口１２２ａを閉じて回収容器１２０の気密性を保ち、吸引エア発生手段１０３の駆動が停止して回収容器１２０の内圧が外気圧と同じか又は外気圧より高くになったときには、クーラントによって排出口１２２ａを開くことができるものであれば、種々のものを用いることができる。吸引エア発生手段１０３の駆動及び停止に連動させて出力されるタイミング信号によって開閉が行われる電磁弁であってもよいし、弁体に作用する圧力差によって開閉を行う機械式のものであってもよい。
この実施形態の弁１３０は、第３図に示すように、容器下部１２２の側面に取り付けられた弁本体１３１と、この弁本体１３１の中に設けられた移動自在なボール状の弁体１３３と、この弁体１３３を、排出口１２２ａを開く位置と閉じる位置との間で移動自在に保持する弁体受け１３４とを有している。弁本体１３１の側部には、排出口１２２ａに連通するクーラント通路１３５が形成され、底部には、クーラント流通管１３６に連通する孔１３１ａが形成されている。また、弁本体１３１の上部には、外部に連通する孔１３１ｂが形成されている。このようにすると、弁本体１３１の上部が解放されて前記孔１３１ａよりクーラントがスムーズに滴下する。
【００１９】
弁体１３３は、第３図（ａ）に示すように、吸引エア発生手段１０３が駆動して回収容器１２０内の圧力が外圧よりも低くなったときに、クーラント通路１３５側に吸い寄せられて排出口１２２ａを閉じる。
また、第３図（ｂ）に示すように、吸引エア発生手段１０３が停止して回収容器１２０内の圧力と外気圧とが同じになったときには、弁体１３３の自重及び弁体１３３にかかるクーラントの圧力によって押され、クーラント通路１３５から離れて排出口１２２ａを開く。なお、回収容器１２０の内部圧力が外気圧より高くなったときにも、当然、弁体１３３が移動して排出口１２２ａは開く。
このようにすると、クーラント貯留部１２３から溢れ出したクーラントが、排出口１２２ａからクーラント流通管１３６に流出して回収される。
上記構成の弁１３０によれば、弁体１３３の開閉を行うための駆動装置を設ける必要がなく、簡素で安価な装置とすることができるという利点がある。
また、図示はしていないが、管１０１の口部に向けて圧縮空気を噴出するエア噴出手段を設けることもできる。このように、エア噴出手段を設けておき、エア吸引の停止と同時にエアを製品回収管１０２に噴出すると、回収容器１２０の内部圧力を外気より高くして排出口１２２ａを開くとともに、製品回収管１０２の内部に付着しているクーラントや切削屑を吹き飛ばし、管内を清掃する。
【００２０】
［回収方法の説明］
次に、本発明の製品回収方法を、上記構成の製品回収装置の作用とともに、第６図を参照しながら説明する。
第６図は、棒材Ｂをガイドブッシュ６から所定長さ突出させた状態で加工を開始し、棒材Ｂから製品Ｗを切り離して回収するまでの１サイクルにおける製品回収装置１００の動作を説明する流れ図である。
【００２１】
棒材Ｂを所定長さガイドブッシュ６から突出させた状態で図示しない主軸のチャックを閉じて棒材Ｂを把持するとともに、クーラントノズル８から加工部位に向けてクーラントを噴射させて、一連の動作を開始させる（ステップＳ１０）。
次いで、切削バイト等の工具Ｔを加工位置に割り出し、主軸台２のＺ軸方向の移動と、工具ＴのＸ方向の移動とによって、所定の加工を行う（ステップＳ１１）。
切削加工が終了すれば（ステップＳ１２）、突切バイト等の突っ切り用の工具Ｔを加工位置に割り出し（ステップＳ１３）、突っ切り加工を開始する（ステップＳ１４）。
なお、このとき、製品Ｗの先端が管１０１の孔内に挿入されてガイドされているので、突っ切り時に製品Ｗに加えられる力による製品Ｗの揺動が抑制される。
工具Ｔの切り込み深さが所定寸法に達したときに（ステップＳ１５）、吸引エア発生手段１０３がエアの吸引を開始する（ステップＳ１６）。
突っ切りが完了して（ステップＳ１７）、製品Ｗが棒材Ｂから切り離されると製品Ｗが管１０１及び製品回収管１０２を通って回収容器１２０に吸引される。
吸引された製品Ｗは、回収容器１２０の内壁１２１ｂにほぼ接線方向から小さい角度で衝突するので、製品Ｗが内壁１２１ｂに衝突したときの衝撃を小さくして、製品Ｗの傷付きや変形を防止する。製品Ｗはクーラント貯留部１２３に落下して製品受け１２５によって回収されるが、落下による衝撃は、クーラント貯留部１２３に貯留されたクーラントによって吸収される。
製品Ｗの突っ切りが完了して製品Ｗが回収容器１２０に回収されると、吸引エア発生手段１０３がエアの吸引を停止する（ステップＳ１８）。
続いて、吸引エア発生手段１０３によるエアの吸引が停止すると同時に、図示しないエア噴出手段から、管１０１の先端開口部に向けて圧縮空気が噴出される（ステップＳ１９）。この圧縮エアは、製品回収管１０２の内部を清掃しながら回収容器１２０の内部に達し、容器内部の圧力を高めて排出口１２２ａ開かせ、クーラントを排出させる（ステップＳ２０）。
以上で、一連の動作が終了する（ステップＳ２１）。以後、上記の動作を繰り返す。
このように、本発明の製品回収装置はきわめて簡単な制御で製品の回収を行うことが可能である。
【００２２】
製品受け１２５に一定個数の製品Ｗが回収されたときは、容器下部１２２を容器上部１２１から取り外し、製品Ｗをクーラント貯留部１２３から製品受け１２５ごと取り出す。このようにすると、回収容器１２０を工作機械に設置したまま、製品受け１２５を取り出すだけで製品Ｗを回収容器１２０から取り出すことが可能となり、便利である。
吸引エアは、製品Ｗだけでなく、その周囲のエアも吸い込むため、回収容器１２０には、微量ながら、切削屑等Ｒやクーラントが吸引される。しかし、製品受け１２５は、穴あき部材で形成してあるので、製品受け１２５を容器下部１２２取り出すときには、クーラントや切削屑等Ｒは製品と分離され容器下部１２２の内面底部に溜められる。
クーラントは、クーラント貯留部１２３に落下して溜められ、一定量を超えると、排出口１２２ａから排出される。また、切削屑等Ｒは、クーラント貯留部１２３内に落下して沈殿する。ある程度溜まったところで、容器下部１２２を容器上部１２１から取り外してクーラント貯留部１２３を洗浄して廃棄する。
【００２３】
［第二の実施形態］
次に、本発明の第二の実施形態を、第４図を参照しながら説明する。
この第二の実施形態は、回収容器２２０が異なるだけで、他の構成については第一の実施形態と同じであるので、共通する部分及び部材には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００２４】
第４図は、本発明の製品回収装置の第二実施形態にかかり、回収容器の構成の説明図である。
回収容器２２０は、容器上部２２１と容器下部２２２とからなり、容器上部２２１は円錐状の屋根部２２１ａを有している。そして、この屋根部２２１ａの頂部にエア吸引管１０４が接続され、容器上部２２１の側面に製品回収管１０２が接続されている。
容器下部２２２には、クーラントが貯留されるクーラント貯留部２２３が形成され、クーラントを排出する排出口２２２ａよりも上方に、かご状の製品受け２２５が配置されている。製品回収管１０２からエアによって回収容器２２０に吸引された製品Ｗは、製品受け２２５に落下して回収される。
エアによって回収容器２２０に吸引されたクーラント及び切削屑Ｒは、かご状の製品受け２２５を通過してクーラント貯留部２２３に落下する。この実施形態の製品回収装置は、回収された時点でクーラントと製品Ｗとが分離されるので、傷や変形の付きにくい製品Ｗについて有効である。
【００２５】
［第三の実施形態］
次に、本発明の第三の実施形態を、第５図を参照しながら説明する。
この第三の実施形態は、回収容器３２０が異なるだけで、他の構成については第一の実施形態と同じであるので、共通する部分及び部材には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００２６】
第５図は、本発明の製品回収装置の第三実施形態にかかり、回収容器の構成の説明図である。
回収容器３２０は、容器上部３２１と容器下部３２２とからなり、容器上部３２１は一方向に傾斜する屋根部３２１ａが形成されている。そして、この屋根部３２１ａの頂部にエア吸引管１０４が接続され、屋根部３２１ａの途中部位に、製品回収管１０２が接続されている。製品回収管１０２及びエア吸引管１０４はともに上下方向を向くように回収容器３２０に接続されている。また、この実施形態においても、エア吸引管１０４の開口１０４ａが製品回収管１０２の開口１０２ａよりも高いところに位置している。
容器下部３２２には、クーラントが貯留されるクーラント貯留部３２３が形成されている。そして、クーラント貯留部３２３の底部から少し浮かせた状態で、製品受け３２５が配置されている。
製品回収管１０２からエアによって回収容器３２０に吸引された製品Ｗは、製品受け３２５に落下して回収される。エアによって回収容器３２０に吸引されたクーラント及び切削屑Ｒは、かご状の製品受け３２５を通過してクーラント貯留部３２３に落下する。回収容器３２０に吸引された製品Ｗは、直接製品受け３２５に落下するが、クーラント貯留部３２３のクーラントによって衝撃が緩和されるので、製品Ｗに傷が付いたり変形したりするおそれはない。
【００２７】
第４図及び第５図に示す第二及び第三の実施形態では、製品受け２２５，３２５を容器下部２２２，３２２に設けた突起２２２ｂ，３２２ｂで支持することによって製品受け２２５，３２５と容器内面底部との間に切削屑等Ｒの沈殿スペースを形成してある。しかし、この切削屑等Ｒを沈殿させるためのスペースは、容器内面底部に凹部を形成したり、製品受け２２５，３２５に脚をつけたりして形成してもよい。切削屑等Ｒは、容器内面底部の中央に集まる傾向にあるので、中央部付近のみに沈殿用のスペースを形成するようにしてもよい。
なお、第４図及び第５図を参照しながら説明した第二及び第三の実施形態の製品回収装置における作用は、第６図を参照しながら説明した第一実施形態の製品回収装置の作用と同じであるので、ここでは説明は省略する。
【００２８】
［参考例］
次に、本発明の参考例を、第７図を参照しながら説明する。
第７図は、本発明の製品回収装置の参考例にかかり、回収容器の構成の説明図である。
回収容器４２０は、容器上部４２１と容器下部４２２とから構成されている。
容器上部４２１は一側に向けて傾斜する屋根部４２１ａを有している。容器上部４２１内には、有底円筒状の内部容器４２４が設けられていて、屋根部４２１ａの頂部近傍に接続されたエア吸引管１０４が、内部容器４２４の上底部を貫通して延びている。
また、製品回収管１０２が、容器上部４２１の側面から内部容器４２４の側面を貫通して延びている。この実施形態においても、内部容器４２４内において、エア吸引管１０４の開口１０４ａが製品回収管１０２の開口１０２ａよりも上方に位置している。
容器下部４２２と連結される容器上部４２１の底部には、内部容器４２４の開口４２４ａに対応する部分に孔が形成された遮蔽板４２１ｂが取り付けられ、エアの吸引時に、内部容器４２４の周囲の空間部分４２１ｃのエアが、容器下部４２２に流入しないようになっている。
容器下部４２２には、クーラントが貯留されるクーラント貯留部４２３が形成されている。また、回転軸４２７によって割り出し回転が自在な回転テーブル４２９が設けられ、クーラントの排出口４２２ａよりも高い位置でかご状の製品受け４２５を保持するようになっている。回転テーブル４２９には、製品受け４２５が複数載置され、回転軸４２７とともに回転テーブル４２９が割り出し回転を行うことで、製品受け４２５を順番に内部容器４２４の真下に位置させる。
【００２９】
上記構成の製品回収装置の作用及びこの製品回収装置による製品の回収方法を、第８図を参照しながら説明する。
第８図は、棒材Ｂを所定長さガイドブッシュ６から突出させた状態で加工を開始し、製品Ｗを回収するまでの１サイクルにおける製品回収装置の動作を説明する流れ図である。
【００３０】
第８図の流れ図において、ステップＳ１０〜Ｓ２０までは第６図を参照しながら説明した先の実施形態のステップと変わりがないので、ここでは詳しい説明は省略する。
一つの製品受け４２５に回収された製品Ｗの個数は、工作機械の制御装置がカウントしている製品Ｗの加工個数から判断することができる。例えば、現在のカウント数から前回の製品受け４２５の切り換え時における製品Ｗの加工個数を差し引くようにすればよい。そして、製品受け４２５内の製品Ｗの個数が予め設定された個数に達したときに（ステップＳ２１）、図示しない駆動体を駆動して回転テーブル４２９を回転させ、次の製品受け４２５を内部容器４２４の真下に割り出す（ステップＳ２２）。
なお、製品受け４２５の割出し制御のタイミングは、プログラムによって予め決められた個数の加工終了に基づく制御に限らず、加工対象製品の変更、加工プログラムの変更、工具の摩耗などによる加工製品の寸法変化による区分け、あるいは、工作機械や工具の異常発生、例えば、主軸の回転又は軸線方向送りの過負荷検出、工具折損による工具自動交換など、いろいろなタイミングで行うことができる。
以上で、一連の動作が終了する（ステップＳ２３）。以後、上記の動作が繰り返される。
【００３１】
この参考例によれば、複数の製品受けを割り出し回転させながら順次交換することで、多数個の製品を回収することができるようにしたもので、長時間の連続無人運転に適している。そして、一つの製品受けに回収された製品は、加工を停止させることなく、機外に取り出すことが可能である。
【００３２】
［第五の実施形態］
次に、本発明の第五の実施形態を、第９図及び第１０図を参照しながら説明する。
第９図は、本発明の第五の実施形態にかかる製品回収装置の概略側面図、第１０図は、第９図の製品回収装置を下面側から見た平面図である。
【００３３】
この実施形態において回収容器５２０は、上下に分離が可能な容器上部５２１と容器下部５２２とから構成されている。また、製品回収装置５００は、容器上部５２１に対して容器下部５２２を下降させ、横方向に移動させて製品を取り出しやすくするための昇降・移動手段５５０を有している。
容器上部５２１は、自動旋盤のベース４（第１図参照）等の固定部に取り付けられた支持プレート５５５によって支持されている。エア吸引管１０４は、容器上部５２１の頂部に連結され、製品回収管１０２は、エア吸引管１０４よりも下方で、容器上部５２１の側面に連結されている。また、弁１３０は、先の実施形態と同様に、容器下部５２２に設けられている。
【００３４】
昇降・移動手段５５０は、容器上部５２１の近傍で支持プレート５５５に支持されたガイドスリーブ５５６と、このガイドスリーブ５５６の上下方向の貫通孔５５６ｂを挿通して設けられた軸５５２と、この軸５５２の上端に設けられたハンドル５５１と、このハンドル５５１と支持プレート５５５との間で軸５５２に嵌装され、軸５５２を常時上方に付勢するばね５５３とを有している。
軸５５２は、ガイドスリーブ５５６の貫通孔５５６ｂに案内されながら昇降自在かつ回転自在である。容器下部５２２は、取付部材５５９を介して、この軸５５２の下端に取り付けられている。したがって、容器下部５２２は、軸５５２とともに昇降自在かつ回転自在である。
ガイドスリーブ５５６の外周面には、その下端から途中高さ位置まで、溝５５６ａが鉛直上下方向に形成されている。また、軸５５２の外周面には、溝５５６ａに係脱自在な係合ピン５５７が設けられている。容器下部５２２は、ハンドル５５１を操作して係合ピン５５７を溝５５６ａに位置合わせしたときに、容器上部５２１のほぼ真下に位置するように、位置決めして軸５５２に取り付けられている。軸５５２に対する容器下部５２２の取り付け位置を微調整できるように、取付部材５５９はボルト等で軸５５２に取り付けられるのがよい。
【００３５】
上記態様により、ハンドル５５１を操作しながら係合ピン５５７を溝５５６ａに位置合わせし、係合ピン５５７と溝５５６ａとが係合した状態で軸５５２を上昇させると、これにともなって容器下部５２２が、横方向の移動（回転）を規制されながら、容器上部５２１に向かって鉛直方向に上昇し、容器上部５２１と嵌合する。
容器下部５２２は、ばね５５３の付勢力によって容器上部５２１に押し付けられる。製品の加工中は、吸引エアによる回収容器５２０内の気圧と外気圧との気圧差によって、容器上部５２１と容器下部５２２が互いに強固に押し付けられるので、製品回収の作業中に、容器下部５２２が容器上部５２１から外れるという不都合は生じない。
なお、容器下部５２２の上端と嵌合する容器上部５２１の下端には、容器下部５２２の開口部５２２ａに嵌入される嵌合凸部５６０を形成するとよい。そして、この嵌合凸部５６０の外周面に、容器下部５２２の開口部５２２ａに嵌め込まれたときに、開口部５２２ａの内周面と密接するオイルシール５６１を設けるとよい。このようにすることで、嵌合凸部５６０と開口部５２２ａの内周面との間からエアやクーラントが漏れないようにすることができる。
【００３６】
容器下部５２２から製品を取り出す際には、エアの吸引を停止させ、ハンドル５５１を操作して、ばね５５３の付勢力に抗して容器下部５２２を押し下げる。これにより、容器下部５２２と容器上部５２１とが分離される。そして、係合ピン５５７が溝５５６ａの下端から離脱したところで、軸５５２を回転させて、容器下部５２２を容器上部５２１に対して横方向に移動させる。これにより、図１０の平面図中仮想線で示すように、容器下部５２２が容器上部５２１から横方向にオフセットした状態になり、製品の取り出しが容易になる。
容器下部５２２からの製品の取り出しをさらに容易にするために、籠状の製品受け５２５を容器下部５２２内に挿入するとよい。また、この製品受け５２５の上端に、可撓性を有する例えば紐状の取手５２６を取り付けるとよい。このようにすることで、容器下部５２２に回収された製品を一度に取り出すことができるとともに、容器下部５２２内に貯まったクーラントと製品とを容易に分離することができる。
なお、上記の説明で溝５５６ａは鉛直上下方向に直線状に延びるものとして説明したが、溝５５６ａを途中部位で斜め方向に屈曲させることで、容器下部５２２を下降させながら、容器上部５２１に対して横方向に移動させるようにすることができる。
【００３７】
上記構成の製品回収装置５００は、自動旋盤の加工室内に設置してもよいが、自動旋盤の外側に、自動旋盤とは独立して設けることも可能である。
第１１図は、自動旋盤の外側に製品回収装置５００を設置した一例を示す図である。
【００３８】
第１１図に示すように、自動旋盤の加工室を遮蔽する本体カバー１０の外側に、ケース５１０が着脱可能に取り付けられ、このケース５１０内に製品回収装置５００が収容されている。
ケース５１０には、開閉自在な蓋５１１がその上部に設けられているとともに、ケース５１０とともに製品回収装置５００を持ち運びできるように、取手５１２が蓋５１１に設けられている。
そして、支持プレート５５５がケース５１０の内周面に固定されていて、この支持プレート５５５に回収容器５２０が取り付けられている。製品回収管１０２は、自動旋盤の本体カバー１０からケース５１０の下部に形成された孔を挿通して、容器上部５２１の側面に連結されている。また、エア吸引管１０４が、前記孔を挿通して容器上部５２１の頂部に連結されている。したがって、自動旋盤の加工室で加工された製品Ｗは、吸引エアによって管１０１及び製品回収管１０２を経て、本体ケース１０の外側の容器下部５２１に回収される。
製品Ｗを取り出す際には、ケース５１０の蓋５１１を開き、上記した手順でハンドル５５１を操作して、容器上部５２１と容器下部５２２とを分離させる。
このように、本発明の製品回収装置は小型かつコンパクトにすることができるので、自動旋盤等の工作機械の加工室に限らず、前記工作機械の外側等、任意適当な位置に配置することが可能である。
【００３９】
［第六の実施形態］
次に、本発明の第六の実施形態を、第１２図及び第１３図を参照しながら説明する。
第１２図は、本発明の第六の実施形態にかかる製品回収装置の概略側面図、第１３図は、第１２図の製品回収装置を底面側から見た平面図である。
この実施形態の製品回収装置６００は、第四の実施形態の製品回収装置４００と同様に、複数の製品受けを割り出し回転させながら順次交換することで、多数個の製品を回収することができるようにしたもので、長時間の連続無人運転に適している。そして、一つの製品受けに回収された製品は、加工を停止させることなく、機外に取り出すことが可能である。
この第六の実施形態の製品回収装置６００が第四の実施形態の製品回収装置４００と異なるところは、第四の実施形態の製品回収装置４００では、容器下部４２２の内部に複数の製品受け４２５が設けられていて、製品受け４２５が容器下部４２２の内部で割り出し回転されるのに対し、この第六の実施形態の製品回収装置６００では、容器上部６２１と分離可能な複数の容器下部６２２を有し、この容器下部６２２を順次割り出し回転させながら製品Ｗを回収するようにしているところにある。
【００４０】
第１２図に示すように、回収容器６２０は、上下に分離が可能な容器上部６２１と容器下部６２２とを有している。容器上部６２１は、自動旋盤のベース等の固定部に取り付けられた支持プレート６５５によって支持されていて、下部容器６２２はこの容器上部６２１に対して昇降自在であるとともに、割り出し回転自在に設けられている。
先の実施形態と同様に、製品回収管１０２は、容器上部６２１の側面に連結され、エア吸引管１０４は容器上部６２１の頂部に連結されている。また、この実施形態では、クーラントを回収する弁１３０が容器上部６２１の下端に設けられている。
支持プレート６５５には、容器上部６２１の近傍に、回転軸６２７が設けられている。そして、この回転軸６２７の下端に、容器下部５２２を割り出し回転するための回転テーブル６２９が取り付けられている。
回転テーブル６２９には、複数（この実施形態では四つ）のホルダ孔６２９ａが形成され、各ホルダ孔６２９ａに容器下部６２２が挿入されて保持されるようになっている。すなわち、容器下部６２２の開口６２２ａの周縁に、外側に張り出す鍔部６２２ｂが形成されていて、この鍔部６２２ｂが回転テーブル６２９のホルダ孔６２９ａの孔周縁に係合することで、容器下部６２２が回転テーブル６２９に着脱自在に保持される。
回転テーブル６２９を割り出し回転させる割り出し回転手段は、支持プレート６５５に取り付けられたモータ６３１と、このモータ６３１の回転軸に取り付けられた駆動側プーリ６３２ｂと、回転軸６２７に取り付けられた従動側プーリ６３２ａと、これらプーリ６３２ａ，６３２ｂに巻掛けられたタイミングベルト６３３とを有している。
モータ６３１が駆動して回転軸が所定角度回転すると、この回転は駆動側プーリ６３２ｂ，タイミングベルト６３３及び従動側プーリ６３２ａを介して回転軸６２７及び回転テーブル６２９に伝えられる。
【００４１】
また、支持プレート６５５には、容器上部６２１の近傍に、ブラケット等を介してシリンダ６５１が下向きに取り付けられている。また、支持プレート６５５には、シリンダ６５１の進退移動自在なピストンロッド６５１ａと同心状の貫通孔を有するガイドスリーブ６５６が取り付けられている。このガイドスリーブ６５６には、昇降自在な軸６５２が挿入され、その頭部がピストンロッド６５１ａに対峙している。この軸６５２は、ガイドスリーブ６５６の大径孔に嵌装されたばね６５３によって常時上方に付勢されている。また、ガイドスリーブ６５６の外周面には、下端から軸線方向にガイド溝６５６ａが形成され、このガイド溝６５６ａに軸６５２の側面に形成された係合ピン６５７が常時係合している。軸６５２は、係合ピン６５７がガイド溝６５６ａに常時係合することによって、回転しないように規制されている。
軸６５２の下端には、水平方向に延びるアーム状の取付部材６５９が取り付けられ、その先端に係合溝６５８ａを有する係合部材６５８が取り付けられている。一方、容器下部６２２の底部には、係合部材６５８の係合溝６５８ａと係合できる円板状の被係合部６２３が設けられている。
係合部材６５８の係合溝６５８ａは、容器下部６２２の割り出し回転にともなう被係合部６２３の移動経路Ｌ上に設けられていて、容器下部６２２が容器上部６２１の真下位置に移動する際に、被係合部６２３が係合溝６５８ａに挿入されるようになっている。
【００４２】
次に、上記構成の製品回収装置による製品の回収手順を説明する。なお、製品の加工を開始してから容器下部６２２を割り出し回転させるまでの主な手順については、第四の実施形態において説明した第８図の手順とほぼ同じであるので、ここでは詳しい説明は省略する。
回転テーブル６２９の割り出し回転を行うに先立ち、シリンダ６５１を駆動させてピストンロッド６５１ａで軸６５２を押し下げる。これにより、係合部材６５８の係合溝６５８ａが、被係合部６２３の移動経路Ｌ上に位置する。
【００４３】
次に、モータ６３１を駆動して回転テーブル６２９を割り出し回転させ、容器下部６２２を容器上部６２１の真下位置に割り出す。これにより、被係合部６２３が係合溝６５８ａ内に進入し、係合部材６５８と被係合部６２３とが係合可能な状態になる。
この状態で、シリンダ６５１を駆動させ、ピストンロッド６５１ａを縮退させると、ばね６５３の付勢力によって軸６５２が上昇し、取付部材６５９によって容器下部６２２が押し上げられる。そして、容器下部６２２の開口６２２ａには容器上部６２１の嵌合凸部６６０が挿入され、オイルシール６６１で密封された状態で、容器上部６２１に容器下部６２２が嵌め付けられる。
以後、エアの吸引を開始させて、製品の加工が開始される。この実施形態においても第五の実施形態と同様、エアの吸引による内外の気圧差により、容器下部６２２が製品の回収中に容器上部６２１から外れるということはない。
【００４４】
一つの容器下部６２２に回収された製品Ｗの個数は、工作機械の制御装置がカウントしている製品Ｗの加工個数から判断することができる。容器下部６２２内の製品Ｗの個数が予め設定された個数に達したときに、シリンダ６５１を駆動させて容器下部６２２を下降させる。容器下部６２２は、係合部材６５８と被係合部６２３とが係合することで、強制的に押し下げられる。この後、上記した手順で回転テーブル６２９を割り出し回転させ、容器上部６２１の真下に次の容器下部６２２を位置させる。
製品Ｗは、容器下部６２２を回転テーブル６２９から取り外すことによって、容易に製品回収装置６００から取り出すことができる。もちろん、容器下部６２２のそれぞれに、前記の実施形態と同様の籠状の製品受けを設け、この製品受けとともに製品Ｗを容器下部６２２から取り出すようにしてもよい。
なお、容器下部６２２の割出し制御のタイミングは、第四の実施形態でも説明したように、プログラムによって予め決められた個数の加工終了に基づく制御には限られない。加工対象製品の変更、加工プログラムの変更、工具の摩耗などによる加工製品の寸法変化による区分け、あるいは、工作機械や工具の異常発生、例えば、主軸の回転又は軸線方向送りの過負荷検出、工具折損による工具自動交換など、いろいろなタイミングで行うことができる。
【００４５】
［第七の実施形態］
次に、本発明の第七の実施形態を、第１４図を参照しながら説明する。
第１４図は、本発明の第七の実施形態にかかる製品回収装置の概略図である。
第１図に示した第一の実施形態の製品回収装置１００と同一部材、同一部位には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
本発明は、第一の実施形態で示したような主軸移動形の自動旋盤に限らず、第１４図に示すような主軸固定形の自動旋盤にも適用が可能である。
【００４６】
第１４図に示す自動旋盤は、コラム７′に主軸頭２′が取り付けられ、この主軸頭２′に主軸１′が回転自在に支持されている。また、主軸１′に対してＸ方向及びＺ方向に移動自在な刃物台４′が設けられ、この刃物台４′に切削バイトや突っ切りバイト等の複数の工具Ｔが割り出し自在に装着されている。
第１４図に示すような自動旋盤では、管１０１をＺ軸方向に進退移動自在にし、この管１０１を進退移動させるための駆動部１５０を設けるとよい。
この駆動部１５０は、テーブル５等の工作機械の固定部に取り付けられたシリンダ１５１と、このシリンダ１５１の伸縮自在なピストンロッド１５１ａに取り付けられた支持部材１５２とを有している。管１０１は、支持部材１５２に取り付けられ、シリンダ１５１の駆動によるピストンロッド１５１ａの進退移動とともに、主軸軸線上でＺ方向に進退移動する。
【００４７】
この実施形態では、突っ切り用の工具の割り出し（第６図のステップＳ１３参照）と同時にシリンダ１５１を駆動してピストンロッド１５１ａを伸長させ、第１４図（ａ）に示すように、製品Ｗの先端を管１０１の孔内に挿入する。このようにすると、突っ切り加工中における製品Ｗの先端の揺動を抑制することができる。そして、第１４図（ｂ）に示すように、棒材Ｂから切り離された製品Ｗが回収された後、吸引エア発生手段１０３の停止（第６図のステップＳ１８参照）とともにピストンロッド１５１ａを縮退させてる。
なお、上記した駆動部１５０は、主軸移動形の工作機械に設けてもよい。第１５図に、主軸移動形の工作機械の製品回収装置に駆動部１５０を設けたものを概略図で示す。
このようにすることで、製品Ｗの加工中には管１０１を加工部位から離れた位置に退避させておくことができる。そのため、クーラントや切削屑Ｒが管１０１の孔内に侵入しないようにすることができ、エア吸引時に製品Ｗとともに回収容器１２０に吸引されるクーラント及び切削屑Ｒの量をさらに少なくすることができるという利点がある。
管１０１が退避位置にあるときには管１０１の先端にカバーをしておき、管１０１が主軸１側に移動する際に前記カバーから管１０１の先端が突出するように構成することで、製品Ｗの加工中におけるクーラント及び切削屑Ｒの管１０１の孔内への侵入を無くすことができる。
【００４８】
本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
たとえば、本発明が適用される工作機械の一例として自動旋盤を挙げたが、材料から製品を連続加工する工作機械であれば、自動旋盤に限らず、他のタイプの旋盤あるいは研削盤等のあらゆる種類の工作機械に適用が可能である。また、縦型、横型、主軸固定型、主軸移動型のあらゆるタイプの工作機械及びタレット刃物台又はくし歯刃物台を有するいずれのタイプの工作機械にも適用が可能である。さらに、切削や研削加工を行う工作機械以外の機械、例えば、プレス加工を行う機械や、複数のパーツを圧接して一個の製品にする圧接加工を行う機械などにも適用が可能である。
【００４９】
また、自動旋盤においても、くし歯形刃物台を有するタイプ又はタレット刃物台を有するタイプのいずれでもあってもよい。また、主軸軸線が水平方向の横型に限らず、主軸軸線が上下方向の縦型であってもよい。
さらに、吸引エア発生手段として真空ポンプを例に挙げて説明したが、吸引エアを発生させることができるのであれば、例えば、エア吸引管から外気に向けて高速で圧縮エアを流して回収容器内の圧力を低くし、これによって、製品供給管からエアを吸引するようにしてもよい。
【００５０】
また、管１０１は、製品回収管１０２とは別体に形成され、製品回収管１０２の先端に取り付けられるものとして説明したが、製品回収管１０２の先端の一部を直線状に形成して管状の部分を形成するものとしてもよい。
さらに、第五及び第六の実施形態のように、回収容器を容器上部と容器下部に分離できるようにした場合は、容器上部又は容器下部のいずれか一方を昇降自在又は横方向に移動自在にしてもよいし、双方を昇降自在又は横方向に移動自在にしてもよい。また、この場合、容器上部又は容器下部を昇降させる昇降手段は、上記説明のものに限られず、カムやボールねじ・ナット機構，リニアモータ等を利用した他の昇降手段であってもよい。
【００５１】
また、第四及び第六の実施形態のように、容器下部や製品受け等を複数設けた場合の割り出し駆動手段についても、上記説明のものに限られるものではなく、容器下部や製品受け等を所定位置に割り出すことができるものであれば、ベルトコンベア等の他の駆動手段を用いることができる。
さらに、第五及び第六の実施形態では、シリンダによって容器下部を強制的に押し下げるように構成しているが、容器上部と容器下部とを強制的に分離させることが可能であればこの構成に限られず、例えば、容器上部と容器下部との間にばね等の弾性手段を介在させ、この弾性手段の弾発力で容器下部を押し下げるようにしてもよい。
【００５２】
本発明は、上記のように構成されているので、棒材等の材料から切り離された製品をエアの吸引により、切削屑やクーラントと分離した形で回収することが可能である。また、回収容器は密閉されているので、回収された製品が回収容器の外に飛散するということもなく、製品の回収率の向上を図ることができる。
また、製品回収装置の小型化が可能で、かつ、回収容器も密閉されていることから、加工部位の近傍や加工室へ回収容器を設けることが可能である。
さらに、本発明の製品回収装置及び製品回収方法は、きわめて簡単な制御で製品の回収を行うことが可能である。
【００５３】
【産業上の利用可能性】
本発明は、加工後に、製品を主軸チャックやテーブル等から取り出して回収する、あるゆる種類の加工機械に適用が可能である。また、本発明の装置及び方法によって回収可能な製品は、吸引エアの強さを変えることによって種々製品を対象とすることができるが、特に、時計の部品や携帯電子機器の部品のように、小型で軽量の製品の回収に適している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる製品回収装置を備えた自動旋盤の主要部の概略図である。
第２図は、第１図の回収容器を真上から見た一部破断の平面図である。
第３図は、クーラントの排出口の開閉を行う弁の構成及び作用の説明図で、（ａ）は排出口を閉じた状態、（ｂ）は排出口を開いた状態を示す断面図である。
第４図は、本発明の製品回収装置の第二実施形態にかかり、回収容器の構成の説明図である。
第５図は、本発明の製品回収装置の第三実施形態にかかり、回収容器の構成の説明図である。
第６図は、第１図〜第５図の製品回収装置の作用を説明する流れ図である。
第７図は、本発明の製品回収装置の第四実施形態にかかり、回収容器の構成の説明図である。
第８図は、第７図の製品回収装置の作用を説明する流れ図である。
第９図は、本発明の第五の実施形態にかかる製品回収装置の概略側面図である。
第１０図は、第９図の製品回収装置を下面側から見た平面図である。
第１１図は、自動旋盤の外側に第９図の製品回収装置を設置した一例を示す図である。
第１２図は、本発明の第六の実施形態にかかる製品回収装置の概略側面図である。
第１３図は、第１２図の製品回収装置を下面側から見た平面図である。
第１４図は、本発明の第七の実施形態にかかる製品回収装置の概略図である。
第１５図は、本発明の製品回収装置を主軸移動形の工作機械に設けた実施形態にかかり、当該工作機械の主要部の概略図である
第１６図は、本発明の従来例にかかり、製品回収装置を備えた自動旋盤の要部の概略図である。
第１７図は、本発明の従来例にかかり、日本国特許公開平９−９４７０４号公報に開示されている製品回収装置の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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