(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第１のコンベアと、
前記第１のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
前記第１のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、
前記第１のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第１の突出部材とを有し、
前記搭載部上に搭載された切屑が前記第１の突出部材を越えるときに、前記押圧部は切屑を押圧し、
前記搭載部上に搭載された切屑が前記第１の突出部材を越えないときに、前記押圧部は前記第１の突出部材を押圧することを特徴とする切屑処理装置。
【請求項２】
工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第１のコンベアと、
前記第１のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
前記第１のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、
前記第１のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第１の突出部材とを有し、
前記押圧部は、前記上昇部に向かって前記第１の突出部材または切屑を押圧することを特徴とする切屑処理装置。
【請求項３】
前記押圧部は切屑を押圧する押圧面を有する第２のコンベアであり、
前記押圧面は、前記搭載部および前記第１の突出部材と同じ速さで同じ方向へ動作することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の切屑処理装置。
【請求項４】
前記第２のコンベアは、前記第１のコンベアの動力を該第２のコンベアへ伝導させることによって動作することを特徴とする請求項３に記載の切屑処理装置。
【請求項５】
前記第２のコンベアは、前記押圧面と前記第１の突出部材との当接による摩擦力、若しくは、前記押圧面と切屑との当接による摩擦力により、前記第１のコンベアの動力を該第２のコンベアへ伝導させることによって動作することを特徴とする請求項４に記載の切屑処理装置。
【請求項６】
前記第２のコンベアは、前記押圧面から突出する第２の突出部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の切屑処理装置。
【請求項７】
前記第２のコンベアは、軸回転可能な複数のメインローラと、該複数のメインローラの周囲に周回移動することができるように張設された環状の押圧ベルトと、該押圧ベルトに含まれる前記押圧面を前記第１のコンベアへ向かって押圧し、搬送される切屑の量または大きさに基づいて前記第１のコンベアと前記押圧面との距離を変更することができるガイドローラと、該ガイドローラを介して前記押圧ベルトを前記第１のコンベアへ向かって弾性的に押圧するスプリングとを有することを特徴とする請求項３から請求項６のいずれかに記載の切屑処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切屑処理装置に係り、特に、工作機械に備えられた切屑処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
旋盤などの工作機械において、工具がワークを切削することによって発生したチップ等の切屑は、工作機械に配設された切屑処理装置へ搬送される。切屑処理装置は、チップコンベア等を含み、切屑を除去するためにその切屑を所定の容器へ搬送する。
【０００３】
一般に、工作機械において、切削の際にワークと工具との間にクーラントが用いられる工作機械と、クーラントを用いることなくドライの状態で工具がワークを切削する工作機械とがある。これらは、両方ともに同様の切屑処理装置を備える。以下、クーラントが用いられる工作機械について記述する。
【０００４】
クーラントが用いられる工作機械においては、ワークおよび工具の温度上昇に基づく変形などを防止するために、切削点に向けてクーラントが噴射されている。このクーラントは、ワークおよび工具の温度上昇を抑制し、切屑を流し落とす作用を有する。
【０００５】
切削点に向けて噴射されたクーラントは、切削によって発生したチップ等の切屑を含んだ状態で、チップコンベア等を含む切屑処理装置へ搬送される。クーラントは、切屑処理装置の下部に設けられたハウジングまたはハウジング内の容器に蓄積される。
【０００６】
切屑搬送装置は、クーラント中から切屑を取り除き、このクーラントを再利用する。
【０００７】
図５は、従来の切屑処理装置１０の断面図である。略Ｌ字状をなすハウジング１２内にコンベア１４が周回移動するように配設されている。切屑処理装置１０の一端には流入口１６が設けられ、他端には切屑排出口１８が設けられている。流入口１６から流入するクーラントC中の切屑Ｔは、コンベア１４に搭載され、クーラントCの液面よりも高くかつバケットＢの切屑投入口Ｂ０よりも高い位置へ切屑Ｔを搬送する。そのときに、コンベア１４に設けられた掻き板２０が切屑Ｔを上昇させる。その後、切屑Ｔは、切屑排出口１８まで搬送され、切屑排出口１８から落下し、回収される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、切屑処理装置１０においては、切屑Ｔの量が多い場合や切屑Ｔの大きさが大きい場合には、切屑Ｔは、切屑排出口１８へ上昇されるときに掻き板２０を越えて落下してしまうという問題があった。
【０００９】
特に、切屑Ｔを上昇させる角度が大き過ぎる場合に、切屑Ｔが掻き板２０を越えて落下してしまう場合が多い。それによって、切屑処理装置１０の上昇部の下方に切屑Tが溜まり、切屑塊Kが生じてしまう。
【００１０】
一方、切屑Ｔを上昇させる角度が小さい場合には、切屑Ｔを搬送する能力を向上させることはできるが、切屑処理装置１０の据付面積が大きくなってしまう。また、クーラントCは、切屑Ｔを切屑排出口１８へ上昇させるときに、コンベア１４の両脇から落下し、再利用のためにハウジング１２内に蓄積される。よって、切屑Ｔを上昇させる角度が小さい場合には、切屑Ｔとともに搬送されてしまうクーラントCの量が多くなり、切屑排出口１８から排出されるクーラントCの量が多くなってしまう。
【００１１】
これらの問題は、掻き板２０の形状を変形しても、切屑Ｔの量が多い場合や切屑Ｔの大きさが大きい場合には生じてしまう。
【００１２】
従って、本発明の目的は、切屑Ｔの量や切屑Ｔの大きさに依らず切屑を確実に排出することができる切屑処理装置を提供することである。
【００１３】
また、本発明の目的は、切屑を上昇させる角度を比較的大きくすることができ、据付面積がより小さい切屑処理装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従った第１の実施の形態による切屑処理装置は、工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第１のコンベアと、前記第１のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
前記第１のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、前記第1のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第１の突出部材とを有し、前記搭載部上に搭載された切屑が前記第１の突出部材を越えるときに、前記押圧部は切屑を押圧し、前記搭載部上に搭載された切屑が前記第１の突出部材を越えないときに、前記押圧部は前記第１の突出部材を押圧する。
【００１６】
本発明に従った第１の実施の形態による切屑処理装置は、工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第１のコンベアと、前記第１のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
前記第１のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、前記第１のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第１の突出部材とを有し、前記押圧部は、前記上昇部に向かって前記第１の突出部材または切屑を押圧する。
【００１７】
好ましくは、前記押圧部は切屑を押圧する押圧面を有する第２のコンベアであり、前記押圧面は、前記搭載部および前記第１の突出部材と同じ速さで同じ方向へ動作する。
【００１８】
好ましくは、前記第２のコンベアは、前記第1のコンベアの動力を該第２のコンベアへ伝導させることによって動作する。
【００１９】
好ましくは、前記第２のコンベアは、前記押圧面と前記第１の突出部材との当接による摩擦力、若しくは、前記押圧面と切屑との当接による摩擦力により、前記第1のコンベアの動力を該第２のコンベアへ伝導させることによって動作する。
【００２０】
本発明に従った第２の実施の形態による切屑処理装置においては、前記第２のコンベアは、前記押圧面から突出する第２の突出部をさらに有する。
【００２１】
前記第２のコンベアは、軸回転可能な複数のメインローラと、該複数のメインローラの周囲に周回移動することができるように張設された環状の押圧ベルトと、該押圧ベルトに含まれる前記押圧面を前記第１のコンベアへ向かって押圧し、搬送される切屑の量または大きさに基づいて前記第１のコンベアと前記押圧面との距離を変更することができるガイドローラと、該ガイドローラを介して前記押圧ベルトを前記第１のコンベアへ向かって弾性的に押圧するスプリングとを有するように構成してよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明による実施の形態を説明する。尚、本実施の形態は本発明を限定するものではない。
【００２３】
図１は、本発明による第1の実施の形態に従った切屑処理装置１００の断面図である。切屑処理装置１００は、クーラントＣを工具とワークの接触点に噴射しつつ切削を行う切削加工用の工作機械（図示せず）の近傍に配設される。
【００２４】
切屑処理装置１００は、クーラント内に混入した切屑Ｔを搭載する搭載コンベア１１４と、搭載コンベア１１４に対して切屑Ｔを押圧する押圧コンベア１５０とを備える。搭載コンベア１１４および押圧コンベア１５０は、ハウジング１１２内に収容されている。
【００２５】
ハウジング１１２は、切屑Tを含んだクーラントCが流入する流入口１１６および切屑Tが排出される切屑排出口１１８を有する。ハウジング１１２には、クーラントＣを工具とワークの接触点に噴射するためのポンプ（図示せず）が設けられている。
【００２６】
搭載コンベア１１４は、流入口１１６の側にある下側平坦部１１４ａと、クーラントの液面よりも高い位置にある切屑排出口１１８へ向かって切屑Ｔを搬送するために下側平坦部１１４ａから上方へ延びている上昇部１１４ｂと、上昇部１１４ｂから切屑排出口１１８へ切屑Ｔを搬送する上側平坦部１１４ｃとを有する。搭載コンベア１１４は、全体として略Ｌ字状に形成されている。
【００２７】
搭載コンベア１１４は、多数のヒンジプレートがリンク機構によって連結され環状に形成されている。尚、ヒンジプレートの詳細な図示は省略されている。
【００２８】
また、搭載コンベア１１４は、連結されたヒンジプレートの平坦部からなり切屑Ｔを搭載する搭載部１１５と、搭載部１１５の表面から突出し、切屑Ｔを引掛ける掻き板１２０とを含む。
【００２９】
下側平坦部１１４ａおよび上側平坦部１１４ｃの端には、ハウジング１１２に対して固定された軸を中心として回転することができるスプロケット１１９が設けられている。搭載コンベア１１４は、スプロケット１１９の周囲に周回移動することができるように張設されている。
【００３０】
押圧コンベア１５０は、上昇部１１４ｂに沿って、上昇部１１４ｂとほぼ同じ角度の傾斜で配設されている。
【００３１】
押圧コンベア１５０は、ハウジング１１２に対して固定された軸を中心として回転することができる複数のメインローラ１５２と、該複数のメインローラ１５２の周囲に周回移動することができるように張設された環状の押圧ベルト１５４と、押圧ベルト１５４の押圧面１５５を搭載コンベア１１４へ向かって弾性的に押圧するガイドローラ１５６とを有する。
【００３２】
また、押圧コンベア１５０は、図２に図示するように、ガイドローラ１５６を介して押圧ベルト１５４を搭載コンベア１１４へ向かって弾性的に押圧するスプリング１５８をさらに有する。
【００３３】
ガイドローラ１５６は、搭載コンベア１１４の搭載部１１５に対して移動することができるように構成されている。よって、従って、ガイドローラ１５６は、押圧ベルト１５４の押圧面１５５および搭載部１１５の間に押圧されている切屑Ｔの量またはその大きさに基づいて移動し、搭載コンベア１１４と押圧面１５５との距離が変更され得る。
【００３４】
それによって、搭載部１１５上に搭載された切屑Ｔが掻き板１２０の高さを越えていないときには、押圧コンベア１５０の押圧面１５５は掻き板１２０を押圧する。一方、搭載部１１５上に搭載された切屑Ｔが掻き板１２０の高さを越えているときには、押圧コンベア１５０の押圧面１５５はその切屑Ｔを搭載部１１５へ向かって押圧する。
【００３５】
次に、切屑処理装置１００の動作と共にその効果を説明する。
【００３６】
ハウジング１１２の流入口１１６に、切屑Ｔを含んだクーラントＣが流入される。切屑Ｔは、図示するように、例えば、カーリングした形状を有する。切屑Ｔは、周回移動する搭載コンベア１１４の搭載部１１５に沈降する。切屑Ｔは、搭載部１１５の表面に設けられた掻き板１２０に引掛かり、下側平坦部１１４ａから上昇部１１４ｂへと搬送される。
【００３７】
本実施の形態によれば、スプロケット１１９は反時計回りに回転する。メインローラ１５２は、スプロケット１１９とは逆方向の時計回りに回転する。従って、押圧コンベア１５０の押圧面１５５は、搭載コンベア１１４の上昇部１１４ｂにおける搭載部１１５とほぼ同じ方向へ移動する。また、押圧面１５５と搭載部１１５との移動の速さもほぼ等しい。即ち、搭載部１１５に対する押圧面１５５の相対速度は、ほぼゼロに維持される。
【００３８】
従って、切屑Ｔは、上昇部１１４ｂへ達すると、上昇部１１４ｂに沿って上方へ搬送される。このときに、切屑Ｔが、掻き板１２０の高さを越える程多くまたは大きいときには、切屑Ｔは搭載部１１５と押圧面１５５との間に押圧された状態で搬送される。例えば、図１に示す切屑塊Ｋは、押圧面１５５によって搭載部１１５へ押圧された状態で上側平坦部１１４ｃへ搬送されている。
【００３９】
一方で、切屑Ｔが、掻き板１２０の高さを越えない程少なくまたは小さいときには、押圧面１５５は掻き板１２０を押圧する。切屑Ｔは掻き板１２０に引掛った状態で搬送される。例えば、図１に示す切屑ｔは、押圧面１５５、搭載部１１５および掻き板１２０によって囲まれた状態で上側平坦部１１４ｃへ搬送されている。
【００４０】
従って、切屑Ｔが掻き板１２０の高さを越える程多くまたは大きい場合であっても、切屑Ｔは、掻き板１２０を乗り越えて落下することなく、確実に切屑排出口１１８から排出され得る。また、下側平坦部１１４ａに対する上昇部１１４ｂの傾斜角θをより大きくしても、切屑Ｔは、掻き板１２０を乗り越えて落下することがない。特に、傾斜角θが90度近傍であっても、切屑Ｔは、落下することなく、切屑排出口１１８へ搬送され得る。また、傾斜角θを大きくすることによって、切屑処理装置１００の設置面積がより小さくなる。さらに、傾斜角θを大きくすることによって、クーラントＣが落下し易くなり、切屑Ｔとともに切屑排出口１１８から排出されてしまうクーラントＣの量が減少する。換言すれば、切屑排出口１１８から排出されてしまうクーラントＣを一定量とした場合に、傾斜角θを大きくすることによって、上昇部１１４ｂの長さを短くすることができる。それによっても、切屑処理装置１００の設置面積がより小さくなる。従って、工作機械の設置面積の大きさを従来よりも小さくすることができる。
【００４１】
図２は、図１の切屑処理装置１００のＸ-Ｘ線に沿って切断したときの断面図である。図２には、ガイドローラ１５６を介して押圧面１５５を搭載部１１５へ向かって弾性的に押圧するスプリング１５８が示されている。
【００４２】
押圧ベルト１５４の両側に配設された側板１６０が、ハウジング１１２に対して固定されるように配設されている。側板１６０には、側板１６０に対して固定された固定部１６２および１６４が設けられている。固定部１６２および１６４は、それぞれ開口部１６２ａおよび１６４ａを有する。
【００４３】
さらに、スプリング１５８が取り付けられたスプリングシャフト１６６が、開口部１６２ａおよび１６４ａを貫通して延伸しかつ開口部１６２ａおよび１６４ａに対して摺動することができるように設けられている。スプリング１５８は、スプリングシャフト１６６のうち、スプリングシャフト１６６に対して固定されたスプリング係止部１６８と固定部１６２との間に巻かれている。
【００４４】
スプリングシャフト１６６には、ガイドローラ１５６の回転軸となるローラシャフト１７０が、側板１６０に設けられた長穴部１７２を介して取り付けられている。ローラシャフト１７０の一端はスプリングシャフト１６６へ取り付けられ、その他端には、ガイドローラ１５６が回転することができるように取り付けられている。また、長穴部１７２は、スプリング１５８が伸縮する方向と同一の方向へ延伸している。従って、ガイドローラ１５６は、スプリングシャフト１６６とともに長穴部１７２に沿って、搭載部１１５に対して上下方向へ移動することができる。
【００４５】
切屑Ｔが、掻き板１２０の高さを越えない程少なくまたは小さいときには、スプリング１５８が、スプリングシャフト１６６を搭載部１１５に向かって押し下げる。それによって、スプリング１５８が、ガイドローラ１５６を介して押圧コンベア１５０の押圧面１５５を、搭載コンベア１１４の掻き板１２０へ弾性的に押圧する。
【００４６】
一方、切屑Ｔが掻き板１２０の高さを越える程多くまたは大きいときには、切屑Ｔによって押圧面１５５が押し上げられる。よって、ガイドローラ１５６および押圧面１５５が搭載部１１５に対して上方へ移動する。従って、スプリングシャフト１６６も搭載部１１５に対して上方へ移動する。それによって、スプリング１５８が撓み、押圧面１５５が切屑Ｔを押圧する。
【００４７】
切屑処理装置１００は、押圧コンベア１５０のメインローラ１５２を駆動させるための駆動部をさらに有してもよい。但し、押圧コンベア１５０に駆動部を設ける場合には、押圧コンベア１５０と搭載コンベア１１４とは同期して動作しなければならない。
【００４８】
しかし、好ましくは、押圧面１５５と掻き板１２０との間の摩擦力、または押圧面１５５と切屑Ｔとの間の摩擦力によって、搭載コンベア１１４の動力を押圧コンベア１５０へ伝導させる。それによって、押圧コンベア１５０は、押圧コンベア１５０を駆動させるための駆動部を設けることなく動作することができる。押圧コンベア１５０を駆動させる駆動部が無いことによって、消費電力が少なくて済み、また、切屑処理装置１００の設置面積が比較的小さくなる。
【００４９】
尚、図２には、切屑Ｔが、掻き板１２０の高さを越えない程少なくまたは小さいときの切屑処理装置１００が図示されている。
【００５０】
図３は、押圧コンベア１５０の透視側面図である。図３においては、押圧コンベア１５０は、理解を容易にするために図１と同様に傾斜された状態を示している。
【００５１】
押圧コンベア１５０には複数のスプリングシャフト１６６が設けられている。それぞれのスプリングシャフト１６６には、側板１６０の長穴部１７２を介して２つずつのガイドローラ１５６が取り付けられている。上述の通り、ガイドローラ１５６は、スプリングシャフト１６６とともに押圧面１５５に対して垂直方向に移動することができる。
【００５２】
押圧コンベア１５０は、その逆側の側面においても同様の構成を有する。
【００５３】
図４は、本発明による第２の実施の形態に従った切屑処理装置２００の断面図である。本実施の形態による押圧コンベア２５０は、押圧ベルト２５４の表面から突出した突出部２６０を有する点で第１の実施の形態と異なる。
【００５４】
突出部２６０によって、第１の実施の形態よりも切屑Ｔが容易に引掛かり、切屑Ｔの搬送能力が増す。また、掻き板１２０が突出部２６０に引掛かるので、押圧コンベア２５０が搭載コンベア１１４に対してスリップすることがない。よって、搭載コンベア１１４の動力を確実に押圧コンベア２５０へ伝導することができる。
【００５５】
尚、掻き板１２０の形状は任意に設計してよい。この場合に、突出部２６０は、掻き板１２０の形状に対応させ、掻き板１２０と噛み合うように設計することもできる。それによって、切屑Ｔが掻き板１２０に確実に引掛かり、かつ突出部２６０と掻き板１２０とが噛み合うことによって、切屑Ｔが落下することなく確実に切屑排出口１１８へ搬送される。
【００５６】
本実施の形態による切屑処理装置は、クーラントを用いないドライの状態で切削を行う工作機械にも用いることができる。この場合、切屑処理装置は、クーラントに関する効果を有しないが、他の効果については、上記の第１または第２の実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明による切屑処理装置は、切屑Ｔの量や切屑Ｔの大きさに依らず切屑を確実に排出することができる。
【００５８】
また、本発明による切屑処理装置は、切屑を上昇させる角度を比較的大きくすることができ、据付面積がより小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第1の実施の形態に従った切屑処理装置１００の断面図。
【図２】図１の切屑処理装置１００のＸ-Ｘ線に沿って切断したときの断面図。
【図３】押圧コンベア１５０の透視側面図。
【図４】本発明による第２の実施の形態に従った切屑処理装置２００の断面図。
【図５】従来の切屑処理装置１０の断面図。
【符号の説明】
１００  切屑処理装置
１１４  搭載コンベア
１１２  ハウジング
１１６  流入口
１１８  切屑排出口
１１５  搭載部
１１９  スプロケット
１２０  掻き板
１５０  押圧コンベア
１５２  メインローラ
１５４  押圧ベルト
１５６  ガイドローラ
１５８  スプリング
１４０  搭載コンベア
１５５  押圧面
１６６  スプリングシャフト
１６２  固定部
１６８  スプリング係止部
１７０  ローラシャフト
１７２  長穴部
【図１】
0004334805.tif 000002
【図２】
0004334805.tif 000003
【図３】
0004334805.tif 000004
【図４】
0004334805.tif 000005
【図５】
0004334805.tif 000006