(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップコンベアから前記チップコンベアの切屑排出口を通じて排出された切屑を回収するためのチップバケットであって、
前記チップコンベアの切屑排出口の下方に配置され、上方を向いて開口する切屑投入口が設けられ、前記切屑投入口を通じて切屑が投入されるバケット本体と、
アクチュエータと、
前記バケット本体に設けられ、前記アクチュエータによって動作され、動作時に前記バケット本体に堆積された切屑に外力を作用させるように配置される動作体とを備え、
前記動作体は、環状のベルト体であり、
前記アクチュエータは、前記ベルト体を周回駆動させるモータである、チップバケット。
【請求項２】
前記バケット本体は、水平方向に平行な所定方向において、互いに対向する第１側部および第２側部を有し、
前記動作体は、前記所定方向において、前記第２側部よりも前記第１側部に寄った位置に配置される、請求項１に記載のチップバケット。
【請求項３】
前記バケット本体は、前記バケット本体の外側に配置され、前記第２側部に取り付けられる取っ手部をさらに有する、請求項２に記載のチップバケット。
【請求項４】
前記バケット本体は、底部を有し、
前記動作体は、前記底部に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載のチップバケット。
【請求項５】
環状の前記ベルト体の外側に配置され、前記ベルト体に対して付勢される板部材をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のチップバケット。
【請求項６】
前記バケット本体における切屑の堆積状態を示す指標を検出する検出部と、
前記検出部において検出された切屑の堆積状態に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御部とをさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のチップバケット。
【請求項７】
前記制御部は、前記検出部により検出される指標が予め定められた閾値以上となった場合に前記動作体が動作するように、前記アクチュエータを制御する、請求項６に記載のチップバケット。
【請求項８】
切屑が投入されるバケット本体と、
アクチュエータと、
前記バケット本体に設けられ、前記アクチュエータによって動作され、動作時に前記バケット本体に堆積された切屑に外力を作用させるように配置される動作体と、
前記バケット本体における切屑の堆積状態を示す指標を検出する検出部と、
前記検出部において検出された切屑の堆積状態に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、
前記検出部は、互いに離れて配置される第１検出部および第２検出部を含み、
前記制御部は、前記第１検出部により検出される指標と、前記第２検出部により検出される指標との差が予め定められた閾値以上となった場合に前記動作体が動作するように、前記アクチュエータを制御する、チップバケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チップバケットおよび切屑回収ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２０１６−１７２３００号公報（特許文献１）には、上面が開口した筐体状の本体と、本体内に相互に対向して設けられ、切屑の堆積状態を検出するための発光部および受光部とを備えるチップバケットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７２３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示されるように、切屑が投入されるバケット本体を備えるチップバケットが知られている。チップバケットは、工作機械から排出される切屑を回収するために、工作機械に設けられたチップコンベアの切屑排出口の下方に配置される。この場合に、切屑がチップコンベアの切屑排出口の直下に積み上がってしまい、バケット本体内の空間を有効に利用できないという問題が生じる。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、切屑がバケット本体で偏って堆積することを防ぐチップバケットおよび切屑回収ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の１つの局面に従ったチップバケットは、チップコンベアからチップコンベアの切屑排出口を通じて排出された切屑を回収するためのチップバケットである。チップバケットは、チップコンベアの切屑排出口の下方に配置され、上方を向いて開口する切屑投入口が設けられ、切屑投入口を通じて切屑が投入されるバケット本体と、アクチュエータと、バケット本体に設けられ、アクチュエータによって動作され、動作時にバケット本体に堆積された切屑に外力を作用させるように配置される動作体とを備える。動作体は、環状のベルト体である。アクチュエータは、ベルト体を周回駆動させるモータである。
この発明の別の局面に従ったチップバケットは、切屑が投入されるバケット本体と、アクチュエータと、バケット本体に設けられ、アクチュエータによって動作され、動作時にバケット本体に堆積された切屑に外力を作用させるように配置される動作体と、バケット本体における切屑の堆積状態を示す指標を検出する検出部と、検出部において検出された切屑の堆積状態に基づいて、アクチュエータを制御する制御部とを備える。検出部は、互いに離れて配置される第１検出部および第２検出部を含む。制御部は、第１検出部により検出される指標と、第２検出部により検出される指標との差が予め定められた閾値以上となった場合に動作体が動作するように、アクチュエータを制御する。
この発明のさらに別の局面に従ったチップバケットは、切屑が投入されるバケット本体と、アクチュエータと、バケット本体に設けられ、アクチュエータによって動作され、動作時にバケット本体に堆積された切屑に外力を作用させるように配置される動作体とを備える。
【０００７】
このように構成されたチップバケットによれば、アクチュエータにより動作体を動作させ、動作体からバケット本体に堆積する切屑に外力を作用させることによって、切屑の偏りを均すことができる。これにより、切屑がバケット本体で偏って堆積することを防止できる。
【０００８】
また好ましくは、バケット本体は、水平方向に平行な所定方向において、互いに対向する第１側部および第２側部を有する。動作体は、所定方向において、第２側部よりも第１側部に寄った位置に配置される。
【０００９】
このように構成されたチップバケットによれば、切屑が、第２側部よりも第１側部に寄った位置に堆積する場合に、切屑の偏りを効率的に均すことができる。
【００１０】
また好ましくは、バケット本体は、バケット本体の外側に配置され、第２側部に取り付けられる取っ手部をさらに有する。
【００１１】
このように構成されたチップバケットによれば、切屑が、チップバケットの後方側に対応する第２側部よりも、チップバケットの前方側に対応する第１側部に寄った位置に堆積する場合に、切屑の偏りを効率的に均すことができる。
【００１２】
また好ましくは、バケット本体は、底部を有する。動作体は、底部に配置される。
このように構成されたチップバケットによれば、バケット本体の底部に配置された動作体から切屑に外力を作用させることによって、切屑の偏りを効率的に均すことができる。
【００１３】
また好ましくは、動作体は、環状のベルト体である。アクチュエータは、ベルト体を周回駆動させるモータである。
【００１４】
このように構成されたチップバケットによれば、アクチュエータによりベルト体を周回動作させ、ベルト体からバケット本体に堆積する切屑に外力を作用させることによって、切屑の偏りを均すことができる。
【００１５】
また好ましくは、チップバケットは、環状のベルト体の外側に配置され、ベルト体に対して付勢される板部材をさらに備える。
【００１６】
このように構成されたチップバケットによれば、板部材によって、切屑が周回動作するベルト体に巻き込まれることを防止できる。
【００１７】
また好ましくは、チップバケットは、バケット本体における切屑の堆積状態を示す指標を検出する検出部と、検出部において検出された切屑の堆積状態に基づいて、アクチュエータを制御する制御部とをさらに備える。
【００１８】
このように構成されたチップバケットによれば、バケット本体において切屑の偏りが生じたと想定されるタイミングで、動作体を動作させることができる。
【００１９】
また好ましくは、制御部は、検出部により検出される指標が予め定められた閾値以上となった場合に動作体が動作するように、アクチュエータを制御する。
【００２０】
このように構成されたチップバケットによれば、バケット本体において切屑の偏りが生じたと想定されるより適切なタイミングで、動作体を動作させることができる。
【００２１】
また好ましくは、検出部は、互いに離れて配置される第１検出部および第２検出部を含む。制御部は、第１検出部により検出される指標と、第２検出部により検出される指標との差が予め定められた閾値以上となった場合に動作体が動作するように、アクチュエータを制御する。
【００２２】
このように構成されたチップバケットによれば、バケット本体において切屑の偏りが生じたと想定されるより適切なタイミングで、動作体を動作させることができる。
【００２３】
また好ましくは、バケット本体は、底部を有する。動作体は、底部から上方に離れた位置に配置される。
【００２４】
このように構成されたチップバケットによれば、バケット本体の底部から上方に離れた位置に配置された動作体からバケット本体に堆積する切屑に外力を作用させることによって、切屑の偏りを均すことができる。
【００２５】
この発明に従った切屑回収ユニットは、切屑が投入されるバケット本体を有するチップバケットと、チップバケットと組み合わされ、バケット本体を振動させる振動付与装置とを備える。
【００２６】
このように構成された切屑回収ユニットによれば、振動付与装置によりバケット本体を振動させることによって、切屑の偏りを均すことができる。これにより、切屑がバケット本体で偏って堆積することを防止できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上に説明したように、この発明に従えば、切屑がバケット本体で偏って堆積することを防ぐチップバケットおよび切屑回収ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるチップバケットを用いた工作機械を示す斜視図である。
【図２】図１中のチップバケットを示す側面図である。
【図３】比較例におけるチップバケットに切屑が堆積する態様を示す側面図である。
【図４】比較例におけるチップバケットに切屑が堆積する別の態様を示す側面図である。
【図５】図２中のチップバケットに切屑が堆積する態様を示す側面図である。
【図６】図２中のチップバケットに切屑が堆積する別の態様を示す側面図である。
【図７】図２中の動作体を動作させるタイミングを制御するための機構を示すブロック図である。
【図８】図２中の動作体を動作させるタイミングを制御するための機構の変形例を示すブロック図である。
【図９】図２中の検出部の第１変形例を示す側面図である。
【図１０】図２中の検出部の第２変形例を示す側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２におけるチップバケットを示す側面図である。
【図１２】図１１中の動作体およびアクチュエータを示す斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態３におけるチップバケットを示す側面図である。
【図１４】図１３中のチップバケットを示す上面図である。
【図１５】この発明の実施の形態４におけるチップバケットを示す側面図である。
【図１６】この発明の実施の形態５における切屑回収ユニットを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるチップバケットを用いた工作機械を示す斜視図である。図１を参照して、工作機械１００は、工作機械本体１１０と、チップコンベア１２０と、クーラントタンク１６１と、チップバケット１０とを有する。
【００３１】
工作機械本体１１０は、ワークを加工する工作機械の本体部である。工作機械本体１１０は、横形マシニングセンタである。
【００３２】
工作機械本体１１０は、横形マシニングセンタに限られず、たとえば、旋盤、立形マシニングセンタ、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機、または、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive  manufacturing）加工）と、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive  manufacturing）加工）とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機であってもよい。
【００３３】
クーラントタンク１６１は、工作機械本体１１０に併設されている。クーラントタンク１６１は、クーラントを貯留可能なように構成されている。クーラントタンク１６１には、クーラントタンク１６１に貯留されたクーラントを工作機械本体１１０に向けて供給するためのポンプ１６２、および、クーラントタンク１６１内の浮上油を回収するための浮上油回収装置（オイルスキマー）１６３等が設置されている。
【００３４】
チップコンベア１２０は、クーラントタンク１６１に収容されている。チップコンベア１２０は、カバー体１３１と、ドラム状濾過体１４１とを有する。カバー体１３１は、チップコンベア１２０の外観をなしている。ドラム状濾過体１４１は、カバー体１３１内に収容されている。
【００３５】
カバー体１３１は、水平部１３２と、立ち上がり部１３６と、切屑受け入れ部１３３と、切屑排出部１３７とを有する。
【００３６】
カバー体１３１は、全体として、水平部１３２および立ち上がり部１３６の間で屈曲した形状を有する。水平部１３２は、クーラントタンク１６１内に載置されている。水平部１３２は、水平方向に平行な一方向に延びている。立ち上がり部１３６は、水平部１３２のその長手方向における一方端から立ち上がり、斜め上方向に延びている。
【００３７】
切屑受け入れ部１３３は、水平部１３２に設けられている。本実施の形態では、複数の切屑受け入れ部１３３が、水平部１３２の長手方向において互いに間隔を開けて設けられている。切屑受け入れ部１３３には、工作機械本体１１０側の設備である切屑搬送装置１１２が接続されている。一例として、切屑搬送装置１１２は、樋体と、その樋体に設置されるスパイラルコンベアとを含んで構成されている。
【００３８】
切屑排出部１３７は、斜め上方向に延びる立ち上がり部１３６の先端部に設けられている。切屑排出部１３７には、下方を向いて開口する切屑排出口１３８が設けられている。切屑排出部１３７の下方には、チップバケット１０が配置されている。
【００３９】
ドラム状濾過体１４１は、水平部１３２および立ち上がり部１３６の間の屈曲部に配置されている。ドラム状濾過体１４１は、円筒形状を有し、その中心軸がカバー体１３１の幅方向（水平部１３２の短手方向）に延びるように配置されている。
【００４０】
チップコンベア１２０は、複数の掻き板１３９をさらに有する（後出の図３を参照のこと）。複数の掻き板１３９は、互いに間隔を開けながら、水平部１３２、立ち上がり部１３６および切屑排出部１３７の間に渡って、環状に連なって設けられている。複数の掻き板１３９は、図示しないモータにより周回動作されることによって、切屑を水平部１３２から切屑排出部１３７に向けて搬送する。
【００４１】
切屑搬送装置１１２により工作機械本体１１０から搬出されたワークの切屑およびクーラントは、切屑受け入れ部１３３を通じてカバー体１３１内（水平部１３２）に受け入れられる。切屑は、複数の掻き板１３９によって、カバー体１３１内を搬送され、切屑排出口１３８を通じてチップバケット１０に回収される。一方、クーラントは、カバー体１３１内でドラム状濾過体１４１の内部空間に進入することにより濾過される。ドラム状濾過体１４１によって濾過されたクーラントは、クーラントタンク１６１内に排出される。
【００４２】
なお、本実施の形態におけるチップバケット１０とともに用いられるチップコンベアは、上記の掻き板を用いたスクレーパタイプに限られず、切屑をヒンジプレート上に乗せて搬送するヒンジタイプであってもよい。
【００４３】
続いて、チップバケット１０の構造について詳細に説明する。図２は、図１中のチップバケットを示す側面図である。図２中では、チップバケット１０の内部構造が示されている。
【００４４】
図１および図２を参照して、チップバケット１０は、バケット本体２１を有する。バケット本体２１は、上方に開放された箱形状を有する。バケット本体２１は、内部空間２９を形成している。バケット本体２１には、上方を向いて開口する切屑投入口２３が設けられている。切屑投入口２３は、矩形形状の開口面を有する。
【００４５】
バケット本体２１は、底部２４と、第１側部２５と、第２側部２６と、第３側部２７と、第４側部２８とを有する。内部空間２９は、底部２４、第１側部２５、第２側部２６、第３側部２７、第４側部２８および切屑投入口２３により囲まれた位置に形成されている。
【００４６】
底部２４は、バケット本体２１の底部分をなしている。底部２４は、内部空間２９を挟んで切屑投入口２３と対向している。底部２４は、平面視において矩形形状を有する平板から構成されている。
【００４７】
第１側部２５、第２側部２６、第３側部２７および第４側部２８は、底部２４の周縁部から立ち上がっている。第１側部２５、第２側部２６、第３側部２７および第４側部２８の上端部は、切屑投入口２３の開口縁を規定している。第１側部２５、第２側部２６、第３側部２７および第４側部２８は、平面視において矩形形状を有する平板から構成されている。
【００４８】
第１側部２５および第２側部２６は、内部空間２９を挟んで互いに対向している。第１側部２５および第２側部２６は、水平方向に平行な所定方向（図１および図２中の矢印２１０に示す方向であり、本明細書において「前後方向」ともいう。第２側部２６から見て第１側部２５が位置する側が前方側であり、第１側部２５から見て第２側部２６が位置する側が後方側である。）において、互いに対向している。
【００４９】
第１側部２５は、底部２４の周縁部から切屑投入口２３の開口縁に近づくに従って、前後方向において第２側部２６から離れるように延びている。第１側部２５は、底部２４の周縁部から切屑投入口２３の開口縁に向けて斜め上方向に延びている。第１側部２５および底部２４は、内部空間２９において９０°を越え１３５°以下の角度をなすように交わっている。
【００５０】
第２側部２６は、底部２４の周縁部から切屑投入口２３の開口縁に向けて上方に延びている。第２側部２６および底部２４は、内部空間２９において９０°の角度をなすように交わっている。
【００５１】
第３側部２７および第４側部２８は、内部空間２９を挟んで互いに対向している。第３側部２７および第４側部２８は、内部空間２９を挟んで互いに対向している。第３側部２７および第４側部２８は、所定方向に直交し、水平方向に平行な方向（図１中の矢印２１５に示す方向であり、本明細書において「左右方向」ともいう）において、互いに対向している。
【００５２】
第３側部２７は、底部２４の周縁部から切屑投入口２３の開口縁に向けて上方に延びている。第３側部２７および底部２４は、内部空間２９において９０°の角度をなすように交わっている。第４側部２８は、底部２４の周縁部から切屑投入口２３の開口縁に向けて上方に延びている。第４側部２８および底部２４は、内部空間２９において９０°の角度をなすように交わっている。
【００５３】
なお、第１側部２５、第２側部２６、第３側部２７および第４側部２８の各側部と、底部２４とがなす角度は、特に限定されない。たとえば、第１側部２５および底部２４は、内部空間２９において９０°の角度をなしてもよい。また、第１側部２５、第２側部２６、第３側部２７および第４側部２８の形状は、特に限定されず、たとえば、第１側部２５が、底部２４の周縁部から切屑投入口２３の開口縁に向けて、階段状に延びる板材から構成されてもよい。
【００５４】
チップバケット１０は、第１車輪３６と、第２車輪３７とをさらに有する。第１車輪３６および第２車輪３７は、底部２４に取り付けられている。第１車輪３６および第２車輪３７は、内部空間２９の外側に設けられている。第１車輪３６および第２車輪３７は、互いに前後方向に離れて設けられている。第１車輪３６は、前後方向において、第２側部２６よりも、第１側部２５寄りの位置に設けられている。第２車輪３７は、前後方向において、第１側部２５よりも、第２側部２６寄りの位置に設けられている。第１車輪３６は、左右方向に離れた位置に一対に設けられている。第２車輪３７は、左右方向に離れた位置に一対に設けられている。
【００５５】
チップバケット１０は、取っ手部３１をさらに有する。取っ手部３１は、左右方向に延びるバー形状を有する。取っ手部３１は、内部空間２９の外側に設けられている。取っ手部３１は、上下方向において、底部２４よりも切屑投入口２３寄りの位置に設けられている。取っ手部３１は、第２側部２６に取り付けられている。
【００５６】
図１に示されるように、作業者は、取っ手部３１を把持しながらチップバケット１０を前後方向に移動させる。チップバケット１０は、チップコンベア１２０の切屑排出部１３７の下方に配置される。第１側部２５は、前後方向において、クーラントタンク１６１と対向する。第１側部２５は、前後方向において、チップコンベア１２０の立ち上がり部１３６と対向する。切屑投入口２３は、上下方向において、切屑排出口１３８と対向する。チップコンベア１２０から排出される切屑は、切屑投入口２３を通じて内部空間２９に進入し、バケット本体２１に堆積する。
【００５７】
図２に示されるように、チップバケット１０は、動作体５１と、アクチュエータ６１とをさらに有する。動作体５１およびアクチュエータ６１は、バケット本体２１に設けられている。アクチュエータ６１は、動作体５１を動作させる。動作体５１は、アクチュエータ６１によって動作された時に、バケット本体２１に堆積された切屑に外力を作用させるように配置されている。
【００５８】
動作体５１およびアクチュエータ６１は、内部空間２９に設けられている。動作体５１およびアクチュエータ６１は、底部２４に設けられている。
【００５９】
動作体５１は、前後方向において、第２側部２６よりも第１側部２５に寄った位置に配置されている。前後方向における第１側部２５および動作体５１の間の距離Ｌ１は、前後方向における動作体５１および第２側部２６の間の距離Ｌ２よりも小さい（Ｌ１＜Ｌ２）。
【００６０】
動作体５１は、上面視において、第１車輪３６と重なり合う位置に設けられている。動作体５１は、前後方向において、第２車輪３７よりも前方に設けられている。
【００６１】
動作体５１は、環状のベルト体５２である。ベルト体５２は、長尺の帯体が環状に巻かれて構成されている。アクチュエータ６１は、モータ６２である。モータ６２は、ベルト体５２を周回駆動させる。
【００６２】
チップバケット１０は、第１ローラ６８と、第２ローラ６９とをさらに有する。第１ローラ６８および第２ローラ６９は、各ローラの回転軸方向が左右方向と平行となるように配置されている。第１ローラ６８および第２ローラ６９は、前後方向において、互いに離れて設けられている。ベルト体５２は、第１ローラ６８および第２ローラ６９に掛け回されている。第１ローラ６８および第２ローラ６９は、環状のベルト体５２の内側に配置されている。ベルト体５２は、左右方向における底部２４の一方端および他方端の間に渡って設けられることが好ましい。
【００６３】
チップバケット１０は、バッテリ４７と、底カバー４１とをさらに有する。バッテリ４７は、モータ６２に対して電力を供給する。バッテリ４７は、外部からの給電が可能なように構成されている。バッテリ４７は、底部２４に設けられている。バッテリ４７は、ベルト体５２の後方に設けられている。底カバー４１は、バッテリ４７を覆うように設けられている。バッテリ４７は、底部２４および底カバー４１の間に区画形成された空間４６に配置されている。
【００６４】
第１ローラ６８には、モータ６２の出力軸が接続されている。第１ローラ６８は、モータ６２からの回転が伝達されることによって回転する駆動ローラである。ベルト体５２は、第１ローラ６８の回転に伴って、第１ローラ６８および第２ローラ６９の間で周回動作する。第２ローラ６９は、ベルト体５２の周回動作を受けて回転する従動ローラである。
【００６５】
チップバケット１０は、板部材４２（４２Ｆ，４２Ｒ）をさらに有する。板部材４２は、環状のベルト体５２の外側に配置されている。板部材４２は、ベルト体５２に対して付勢されている。板部材４２は、一方端４２ｐと、他方端４２ｑとを有する。板部材４２は、一方端４２ｐおよび他方端４２ｑの間において、前後方向に沿って板状に延在している。
【００６６】
板部材４２Ｆおよび板部材４２Ｒは、前後方向において互いに離れて設けられている。板部材４２Ｆは、板部材４２Ｒよりも前方に設けられている。
【００６７】
板部材４２Ｆの一方端４２ｐは、第１側部２５により回動可能に支持されている。板部材４２Ｆの他方端４２ｑは、ベルト体５２と当接している。板部材４２Ｆは、第１側部２５およびベルト体５２の間の隙間を覆っている。板部材４２Ｆの一方端４２ｐには、板部材４２Ｆの他方端４２ｑをベルト体５２に対して付勢する方向の弾性力を発生させる弾性部材（不図示）が設けられている。
【００６８】
板部材４２Ｒの一方端４２ｐは、底カバー４１により回動可能に支持されている。板部材４２Ｒの他方端４２ｑは、ベルト体５２と当接している。板部材４２Ｒの他方端４２ｑは、板部材４２Ｆの他方端４２ｑから後方に離れた位置で、ベルト体５２と当接している。ベルト体５２は、板部材４２Ｆの他方端４２ｑおよび板部材４２Ｒの他方端４２ｑの間において、内部空間２９に露出している。板部材４２Ｒは、ベルト体５２および底カバー４１の間の隙間を覆っている。板部材４２Ｒの一方端４２ｐには、板部材４２Ｒの他方端４２ｑをベルト体５２に対して付勢する方向の弾性力を発生させる弾性部材（不図示）が設けられている。
【００６９】
図２中において、第１ローラ６８は、時計回りに回転する。ベルト体５２は、内部空間２９に露出する位置で、水平方向において第１側部２５から第２側部２６に近づく方向に移動する。
【００７０】
図３および図４は、比較例におけるチップバケットに切屑が堆積する態様を示す側面図である。図３および図４を参照して、本比較例におけるチップバケット３１０では、バケット本体２１に、動作体５１およびアクチュエータ６１等が設けられていない。
【００７１】
図１に示されるように、チップバケット１０は、その使用形態において、チップコンベア１２０の切屑排出部１３７の下方に配置される。この場合に、チップバケット１０の第１側部２５が、クーラントタンク１６１またはチップコンベア１２０の立ち上がり部１３６と干渉するため、チップバケット１０をチップコンベア１２０に対して奥深くまで進入させることができない。
【００７２】
図３に示されるように、チップバケット３１０が上述のとおり配置されると、チップコンベア１２０から排出される切屑は、バケット本体２１の前方寄りの位置に投入される。これにより、切屑は、バケット本体２１の一部にのみ堆積するため、作業者は、定期的に切屑を均す必要がある。図４に示されるように、切屑がバケット本体２１の前方寄りの位置に投入されると、バケット本体２１に堆積する切屑が、チップコンベア１２０から排出される切屑と繋がる可能性がある。この場合、切屑がチップコンベア１２０のカバー体１３１内に巻き込まれて、チップコンベア１２０が破損してしまう。
【００７３】
図５および図６は、図２中のチップバケットに切屑が堆積する態様を示す側面図である。図５および図６を参照して、本実施の形態におけるチップバケット１０においては、チップコンベア１２０から排出される切屑が、板部材４２Ｆ、ベルト体５２、板部材４２Ｒおよび底カバー４１よりも上方の位置に堆積する。切屑は、バケット本体２１の前方寄りの位置に投入されると、ベルト体５２上に堆積する。
【００７４】
モータ６２によってベルト体５２を周回動作させる。ベルト体５２の周回動作に伴って、ベルト体５２から切屑に対して、水平方向において第１側部２５から第２側部２６に近づく方向の外力を作用させる。これにより、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑をバケット本体２１の後方に向けて移動させ、バケット本体２１における切屑の偏りを均すことができる。
【００７５】
これにより、作業者が介入しなくても、バケット本体２１の全体に切屑を堆積させることが可能となるため、工作機械１００において長時間に渡るワークの自動加工を実現することができる。また、バケット本体２１に堆積する切屑が、チップコンベア１２０から排出される切屑と繋がる前に切屑の偏りを均すことによって、チップコンベア１２０の破損を防ぐことができる。
【００７６】
また、板部材４２（４２Ｆ，４２Ｒ）がベルト体５２に対して付勢されるため、切屑が周回動作するベルト体５２に巻き込まれることを防止できる。これにより、ベルト体５２の動作に対する信頼性を向上させることができる。
【００７７】
続いて、動作体５１（ベルト体５２）を動作させるタイミングを制御するための機構について説明する。図７は、図２中の動作体を動作させるタイミングを制御するための機構を示すブロック図である。
【００７８】
図２および図７を参照して、チップバケット１０は、検出部７１と、制御部８１とをさらに有する。
【００７９】
検出部７１は、バケット本体２１における切屑の堆積状態を示す指標を検出する。制御部８１は、検出部７１において検出された切屑の堆積状態に基づいて、アクチュエータ６１を制御する。制御部８１は、検出部７１により検出される指標が予め定められた閾値以上となった場合に動作体５１が動作するように、アクチュエータ６１を制御する。
【００８０】
検出部７１は、バケット本体２１に設けられている。検出部７１は、内部空間２９に設けられている。検出部７１は、前後方向において、第２側部２６よりも第１側部２５寄りの位置に設けられている。検出部７１は、第１側部２５に設けられている。
【００８１】
検出部７１は、負荷センサ７２である。負荷センサ７２は、底部２４に設けられている。負荷センサ７２は、環状のベルト体５２の内側に設けられている。負荷センサ７２は、ベルト体５２が内部空間２９に露出する位置において、ベルト体５２と隙間を設けて対向している。
【００８２】
負荷センサ７２は、バケット本体２１における切屑の堆積状態を示す指標として、ベルト体５２の変形量を検出する。バケット本体２１の前方寄りの位置に投入された切屑がベルト体５２上に堆積していくと、ベルト体５２は、環状のベルト体５２の内側に向けて撓むように変形する。ベルト体５２の撓み変形量が、負荷センサ７２およびベルト体５２の隙間の大きさ以上となると、ベルト体５２が負荷センサ７２と接触する。負荷センサ７２は、その撓み変形したベルト体５２からの負荷を受けた場合に検出信号を発生する。負荷センサ７２は、その検出信号を制御部８１に出力する。
【００８３】
制御部８１は、堆積状態判定部８３と、アクチュエータ制御部８４とを有する。堆積状態判定部８３は、負荷センサ７２からの検出信号が入力されると、バケット本体２１における切屑の堆積状態に偏りが生じたと判断する。この場合に、アクチュエータ制御部８４は、モータ６２からベルト体５２に対する回転の出力が開始されるように、モータ６２を制御する。
【００８４】
このような構成によれば、バケット本体２１において切屑の偏りが生じたと想定されるタイミングを的確に判断して、ベルト体５２を周回動作させることができる。
【００８５】
なお、負荷センサ７２およびベルト体５２の隙間を小さくすることによって、ベルト体５２を周回動作させるタイミングを早め、負荷センサ７２およびベルト体５２の隙間を大きくすることによって、ベルト体５２を周回動作させるタイミングを遅らせることができる。
【００８６】
図８は、図２中の動作体を動作させるタイミングを制御するための機構の変形例を示すブロック図である。図９および図１０は、図２中の検出部の変形例を示す側面図である。
【００８７】
図８および図９を参照して、検出部７１は、第１検出部７１Ａと、第２検出部７１Ｂとを有する。
【００８８】
第１検出部７１Ａおよび第２検出部７１Ｂは、互いに離れて配置されている。第１検出部７１Ａおよび第２検出部７１Ｂは、前後方向において、互いに離れて配置されている。第１検出部７１Ａは、前後方向において、第２側部２６よりも第１側部２５寄りの位置に設けられている。第２検出部７１Ｂは、前後方向において、第２側部２６よりも第１側部２５寄りの位置に設けられている。
【００８９】
本変形例では、第１検出部７１Ａおよび第２検出部７１Ｂが、それぞれ、第１超音波センサ７３および第２超音波センサ７４である。第１超音波センサ７３および第２超音波センサ７４は、底部２４から上方に離れた位置に設けられている。第１超音波センサ７３および第２超音波センサ７４は、上下方向において、底部２４よりも切屑投入口２３寄りの位置に設けられている。
【００９０】
第１超音波センサ７３および第２超音波センサ７４は、バケット本体２１における切屑の堆積状態を示す指標として、切屑の堆積高さを検出する。
【００９１】
第１超音波センサ７３および第２超音波センサ７４は、超音波を下方に向けて発信し、切屑からの反射波を受信する。第１超音波センサ７３は、超音波の発信から受信までの時間に基づいて、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑の堆積高さＨを検出し、その検出信号を発生する。第２超音波センサ７４は、超音波の発信から受信までの時間に基づいて、バケット本体２１の後方寄りの位置に堆積する切屑の堆積高さｈを検出し、その検出信号を発生する。第１超音波センサ７３および第２超音波センサ７４は、発生した検出信号を制御部８１に出力する。
【００９２】
制御部８１は、基準データ記憶部８２と、堆積状態判定部８３と、アクチュエータ制御部８４とを有する。基準データ記憶部８２には、第１超音波センサ７３により検出される切屑の堆積高さＨと、第２超音波センサ７４により検出される切屑の高さｈとの差の閾値Ｚが記憶されている。
【００９３】
堆積状態判定部８３は、第１超音波センサ７３により検出される切屑の堆積高さＨと、第２超音波センサ７４により検出される切屑の高さｈとの差を算出し、算出された差を基準データ記憶部８２に記憶された閾値Ｚに照らし合わせる。堆積状態判定部８３は、切屑の堆積高さＨと切屑の高さｈとの差が閾値Ｚ以上となった場合に（Ｈ−ｈ≧Ｚ）、バケット本体２１における切屑の堆積状態に偏りが生じたと判断する。この場合に、アクチュエータ制御部８４は、モータ６２からベルト体５２に対する回転の出力が開始されるように、モータ６２を制御する。
【００９４】
図８および図１０を参照して、本変形例では、第１検出部７１Ａおよび第２検出部７１Ｂが、それぞれ、第１重量センサ７６および第２重量センサ７７である。第１重量センサ７６は、第１車輪３６に設けられている。第２重量センサ７７は、第２車輪３７に設けられている。
【００９５】
第１重量センサ７６および第２重量センサ７７は、バケット本体２１における切屑の堆積状態を示す指標として、切屑の重量を検出する。
【００９６】
第１重量センサ７６は、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑の重量を検出し、その検出信号を発生する。第２重量センサ７７は、バケット本体２１の後方寄りの位置に堆積する切屑の重量を検出し、その検出信号を発生する。第１超音波センサ７３および第２超音波センサ７４は、発生した検出信号を制御部８１に出力する。
【００９７】
基準データ記憶部８２には、第１重量センサ７６により検出される切屑の重量と、第２重量センサ７７により検出される切屑の重量との差の閾値が記憶されている。
【００９８】
堆積状態判定部８３は、第１重量センサ７６により検出される切屑の重量と、第２重量センサ７７により検出される切屑の重量との差を算出し、算出された差を基準データ記憶部８２に記憶された閾値に照らし合わせる。堆積状態判定部８３は、第１重量センサ７６により検出される切屑の重量と、第２重量センサ７７により検出される切屑の重量との差が閾値以上となった場合に、バケット本体２１における切屑の堆積状態に偏りが生じたと判断する。この場合に、アクチュエータ制御部８４は、モータ６２からベルト体５２に対する回転の出力が開始されるように、モータ６２を制御する。
【００９９】
なお、超音波センサまたは重量センサを単体で用いて、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑の高さまたは重量を検出し、これらの検出値が予め定められた閾値以上となった場合に、ベルト体５２の周回動作を始動させる構成であってもよい。
【０１００】
また、バケット本体２１における切屑の堆積状態の認定に、第１側部２５および第２側部２６のいずれか一方に、少なくとも１つの光源を設け、第１側部２５および第２側部２６のいずれか他方に、光源からの拡散光を受光し、その受光光量に応じた信号を出力する少なくとも１つの照度センサを設ける構成を利用してもよい。
【０１０１】
以上に説明した、この発明の実施の形態１におけるチップバケット１０の構造についてまとめると、本実施の形態におけるチップバケット１０は、切屑が投入されるバケット本体２１と、アクチュエータ６１と、バケット本体２１に設けられ、アクチュエータ６１によって動作され、動作時にバケット本体２１に堆積された切屑に外力を作用させるように配置される動作体５１とを備える。
【０１０２】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるチップバケット１０によれば、アクチュエータ６１により動作体５１を動作させ、動作体５１からバケット本体２１に堆積する切屑に外力を作用させることによって、切屑の偏りを均すことができる。これにより、バケット本体２１の全体に切屑を堆積させることができる。
【０１０３】
（実施の形態２）
図１１は、この発明の実施の形態２におけるチップバケットを示す側面図である。図１２は、図１１中の動作体およびアクチュエータを示す斜視図である。本実施の形態におけるチップバケットは、実施の形態１におけるチップバケット１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【０１０４】
図１１および図１２を参照して、本実施の形態では、動作体５１が、往復板５３であり、アクチュエータ６１が、電動ピストン６３である。
【０１０５】
往復板５３は、前後方向において、第２側部２６よりも第１側部２５に寄った位置に配置されている。
【０１０６】
往復板５３は、複数の歯部５３ｓと、基部５３ｔとを有する。基部５３ｔは、左右方向に延びるバー形状を有する。基部５３ｔは、底部２４および底カバー４１の間に区画形成された空間４６に配置されている。複数の歯部５３ｓは、基部５３ｔから上方に向けて突出している。複数の歯部５３ｓは、左右方向において、互いに間隔を開けて並んでいる。底カバー４１には、複数の歯部５３ｓがそれぞれ挿通され、前後方向に沿って帯状に延びる複数のスリット（不図示）が設けられている。複数の歯部５３ｓは、空間４６から底カバー４１上の内部空間２９に向けて延出している。
【０１０７】
複数の歯部５３ｓは、基部５３ｔに対して、左右方向に延びる回動中心軸２２０を中心に回動可能なように接続されている。複数の歯部５３ｓは、第１側部２５から第２側部２６に近づく方向（図１２中の矢印２３０に示す方向）の外力を受けた場合に、各歯部５３ｓが前後方向に延びる姿勢に傾倒し、第２側部２６から第１側部２５に近づく方向（図１２中の矢印２４０に示す方向）の外力を受けた場合に、各歯部５３ｓが上下方向に延びる姿勢に立ち上がるように回動動作する。
【０１０８】
電動ピストン６３は、底部２４および底カバー４１の間に区画形成された空間４６に配置されている。電動ピストン６３は、ピストンロッド６４を有する。ピストンロッド６４は、前後方向に延びている。ピストンロッド６４の先端には、往復板５３が接続されている。
【０１０９】
電動ピストン６３によって、往復板５３を前後方向に往復動作させる。往復板５３が、第１側部２５から第２側部２６に近づく方向にスライド動作する間、複数の歯部５３ｓから切屑に対して、水平方向において第１側部２５から第２側部２６に近づく方向の外力が作用する。これにより、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑をバケット本体２１の後方に向けて移動させ、バケット本体２１における切屑の偏りを均すことができる。
【０１１０】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるチップバケットによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【０１１１】
（実施の形態３）
図１３は、この発明の実施の形態３におけるチップバケットを示す側面図である。図１４は、図１３中のチップバケットを示す上面図である。本実施の形態におけるチップバケットは、実施の形態１におけるチップバケット１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【０１１２】
図１３および図１４を参照して、本実施の形態では、動作体５１が、第１均し板５４および第２均し板５５であり、アクチュエータ６１が、第１モータ６５および第２モータ６６である。
【０１１３】
第１均し板５４および第２均し板５５は、上下方向に延在する板材からなる。第１均し板５４および第２均し板５５は、底部２４か上方に離れた位置に設けられている。第１均し板５４および第２均し板５５は、上下方向において、底部２４よりも切屑投入口２３寄りの位置に設けられている。第１均し板５４は、左右方向において、第４側部２８と対向する位置に設けられている。第２均し板５５は、左右方向において、第３側部２７と対向する位置に設けられている。
【０１１４】
第１均し板５４は、第４側部２８に対して、上下方向に延びる回動中心軸３２０を中心にして回動可能に接続されている。第２均し板５５は、第３側部２７に対して、上下方向に延びる回動中心軸３３０を中心にして回動可能に接続されている。
【０１１５】
第１均し板５４には、第１モータ６５の出力軸が接続されている。第１均し板５４は、第１モータ６５からの回転が伝達されることによって、回動中心軸３２０を中心に揺動する。第１均し板５４は、回動中心軸３２０から前方に延出する状態（図１４中の第１均し板５４Ａに示す状態、回動中心軸３２０から第３側部２７に向けて延出する状態（図１４中の第１均し板５４Ｂに示す状態）、および、回動中心軸３２０から後方に延出する状態（図１４中の第１均し板５４Ｃに示す状態）の間で動作する。
【０１１６】
第２均し板５５には、第２モータ６６の出力軸が接続されている。第２均し板５５は、第２モータ６６からの回転が伝達されることによって、回動中心軸３３０を中心に揺動する。第２均し板５５は、回動中心軸３３０から前方に延出する状態（図１４中の第２均し板５５Ａに示す状態、回動中心軸３３０から第４側部２８に向けて延出する状態（図１４中の第２均し板５５Ｂに示す状態）、および、回動中心軸３３０から後方に延出する状態（図１４中の第２均し板５５Ｃに示す状態）の間で動作する。
【０１１７】
第１モータ６５によって、第１均し板５４を、回動中心軸３２０から前方に向けて延出する状態から回動中心軸３２０から後方に向けて延出する状態にまで揺動動作させる。第２モータ６６によって、第２均し板５５を、回動中心軸３３０から前方に向けて延出する状態から回動中心軸３３０から後方に向けて延出する状態にまで揺動動作させる。これら第１均し板５４および第２均し板５５の揺動動作に伴って、第１均し板５４および第２均し板５５から切屑に対して、水平方向において第１側部２５から第２側部２６に近づく方向の外力を作用させる。これにより、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑の山をバケット本体２１の後方に向けて崩し、バケット本体２１における切屑の偏りを均すことができる。
【０１１８】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるチップバケットによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【０１１９】
（実施の形態４）
図１５は、この発明の実施の形態４におけるチップバケットを示す側面図である。本実施の形態におけるチップバケットは、実施の形態１におけるチップバケット１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【０１２０】
図１５を参照して、本実施の形態では、動作体５１が、振動部としての底板５６であり、アクチュエータ６１が、振動モータ６７である。
【０１２１】
底板５６は、前後方向において、第２側部２６よりも第１側部２５に寄った位置に配置されている。底板５６は、水平方向に平行な板材からなる。底板５６は、底カバー４１と面一に設けられている。底板５６には、振動モータ６７が接続されている。振動モータ６７は、底板５６に対して振動を付与する。振動モータ６７は、底板５６に対して、前後方向の振動を付与してもよいし、上下方向の振動を付与してもよい。
【０１２２】
振動モータ６７によって、底板５６を微小振動させる。底板５６の振動に伴って、底板５６から切屑に対して、前後方向または上下方向の外力を作用させる。これにより、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑の山をバケット本体２１の後方に向けて崩し、バケット本体２１における切屑の偏りを均すことができる。
【０１２３】
このように構成された、この発明の実施の形態４におけるチップバケットによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【０１２４】
（実施の形態５）
図１６は、この発明の実施の形態５における切屑回収ユニットを示す側面図である。本実施の形態における切屑回収ユニットは、実施の形態１におけるチップバケット１０と比較して、部分的に同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【０１２５】
図１６を参照して、本実施の形態における切屑回収ユニット９０は、チップバケット９１と、振動付与装置としてのバイブレータ９６とを有する。
【０１２６】
チップバケット９１は、切屑が投入されるバケット本体２１を有する。バイブレータ９６は、チップバケット９１と組み合わされる。バイブレータ９６は、バケット本体２１を振動させる。
【０１２７】
チップバケット９１では、バケット本体２１に、図２中の動作体５１およびアクチュエータ６１等が設けられていない。バイブレータ９６は、振動板９７を有する。振動板９７は、水平方向に平行な板材からなる。振動板９７は、振動可能である。振動板９７は、上下方向に振動してもよいし、チップバケット９１の前後方向に振動してもよい。
【０１２８】
チップバケット９１は、振動板９７に載置されている。振動板９７には、突起部９８が設けられている。突起部９８は、振動板９７から上方に向けて突出している。突起部９８は、第１車輪３６および第２車輪３７の車止めとして設けられている。突起部９８は、バイブレータ９６に対してチップバケット９１を保持する保持部として設けられている。
【０１２９】
バイブレータ９６において振動板９７を振動させることにより、バケット本体２１を振動させる。これにより、バケット本体２１の前方寄りの位置に堆積する切屑の山をバケット本体２１の後方に向けて崩し、バケット本体２１における切屑の偏りを均すことができる。
【０１３０】
なお、本発明における振動付与装置は、上記のバイブレータ９６に限られず、たとえば、振動付与装置としてＡＧＶ（Automatic  Guided  Vehicle）を利用することができる。
【０１３１】
このように構成された、この発明の実施の形態５における切屑回収ユニット９０によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【０１３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
この発明は、工作機械に用いられるチップバケットに適用される。
【符号の説明】
【０１３４】
１０，９１，３１０  チップバケット、２１  バケット本体、２３  切屑投入口、２４  底部、２５  第１側部、２６  第２側部、２７  第３側部、２８  第４側部、２９  内部空間、３１  取っ手部、３６  第１車輪、３７  第２車輪、４１  底カバー、４２，４２Ｆ，４２Ｒ  板部材、４２ｐ  一方端、４２ｑ  他方端、４６  空間、４７  バッテリ、５１  動作体、５２  ベルト体、５３  往復板、５４，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ  第１均し板、５５，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ  第２均し板、５３ｓ  歯部、５３ｔ  基部、５６  底板、６１  アクチュエータ、６２  モータ、６３  電動ピストン、６４  ピストンロッド、６５  第１モータ、６６  第２モータ、６７  振動モータ、６８  第１ローラ、６９  第２ローラ、７１  検出部、７１Ａ  第１検出部、７１Ｂ  第２検出部、７２  負荷センサ、７３  第１超音波センサ、７４  第２超音波センサ、７６  第１重量センサ、７７  第２重量センサ、８１  制御部、８２  基準データ記憶部、８３  堆積状態判定部、８４  アクチュエータ制御部、９０  切屑回収ユニット、９６  バイブレータ、９７  振動板、９８  突起部、１００  工作機械、１１０  工作機械本体、１１２  切屑搬送装置、１２０  チップコンベア、１３１  カバー体、１３２  水平部、１３３  切屑受け入れ部、１３６  立ち上がり部、１３７  切屑排出部、１３８  切屑排出口、１３９  掻き板、１４１  ドラム状濾過体、１６１  クーラントタンク、１６２  ポンプ、２２０，３２０，３３０  回動中心軸。
【要約】
【課題】切屑がバケット本体で偏って堆積することを防ぐチップバケットおよび切屑回収ユニット、を提供する。
【解決手段】チップバケット１０は、切屑が投入されるバケット本体２１と、アクチュエータ６１と、バケット本体２１に設けられ、アクチュエータ６１によって動作され、動作時にバケット本体２１に堆積された切屑に外力を作用させるように配置される動作体５１とを備える。
【選択図】図２【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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