JP2000094264A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工中に発生した切粉の処理に手間がかかる
と共に、切粉を保管するのに多くのスペースが必要であ
る。 【解決手段】 加工中に発生した切粉を回収して機械本
体１内より搬出する切粉搬出手段２と、上記機械本体１
の近傍に設置され、かつ上記切粉搬出手段２により搬出
された切粉を、破砕手段６に微細に破砕することにより
減容処理する破砕処理装置３とより構成したもので、加
工中に発生した切粉を微細化することにより、大幅に減
容できるため、切粉の処理が容易な上、保管するスペー
スの大幅な削減も図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は加工時発生した切
粉などを破砕処理する破砕処理装置を備えた工作機械に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来機械加工により多量に発生した切粉
などは嵩ばるため、収容するのに多くのスペースを必要
とすることから、切粉などが発生する工作機械の近傍で
容積を減少させる処理（以下減容処理という）すること
が望ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来では、機械加工に
より発生した切粉などは、チップコンベヤなどにより工
作機械より搬出した後、工作機械の近傍に設置された切
粉収容箱に一旦収容し、その後運搬車両などを使用して
切粉収容箱より処理設備へ運搬し、処理設備で加圧圧密
するなどして減容処理している。

【０００４】しかしこの方法では、工作機械の近傍に、
切粉を多量に収容するためのスペースを必要とし、スペ
ースがない場合は、切粉を頻繁に運搬するなどの作業を
しなければならず、作業性が大変悪い不具合がある。

【０００５】また旋削加工などで発生した切粉は、カー
ルした上長さも長いため、収容するのに多くのスペース
を必要としたり、運搬する際嵩ばるので、運搬効率が悪
いなどの不具合もある。

【０００６】この発明はかかる従来の不具合を改善する
ためになされたもので、機械本体の近傍に破砕処理装置
を設けることにより、加工時発生した切粉を機械本体近
傍で減容処理できるようにした工作機械を提供して、切
粉処理の容易化を図ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、加工中に発生した切粉を回収し
て機械本体内より搬出する切粉搬出手段と、上記機械本
体の近傍に設置され、かつ上記切粉搬出手段により搬出
された切粉を、破砕手段により微細に破砕することによ
り減容処理する破砕処理装置とより構成したものであ
る。

【０００８】上記構成により、加工中に発生した切粉
は、切粉搬送手段により破砕処理装置へ搬送されて、破
砕処理装置により微細化されるため、加工中に多量の切
粉が発生しても、機械本体近傍の少ないスペースに容易
に収容することができる。

【０００９】上記目的を達成するため請求項２記載の発
明は、破砕処理装置を、一端側に処理物投入口が、そし
て他端側に処理物排出口が開口されたケーシング内に、
回転駆動源により回転駆動されるスクリュウが設けられ
た処理物搬送手段と、上記ケーシングの他端側に設けら
れ、かつスクリュウに着脱自在に取付けられた可動破砕
チップ及びケーシングの他端に着脱自在に固定された破
砕板の間で、上記スクリュウにより搬送されてきた切粉
を破砕する破砕手段とより構成したものである。

【００１０】上記構成により、処理物投入口より投入さ
れた切粉は、スクリュウにより圧密されながら破砕手段
側へ送られ、破砕手段の可動破砕チップと破砕板の間で
擂り潰されて微細化された後処理物排出口より排出され
る。これによって切粉の大幅な減容化が図れると共に、
処理時振動や騒音を発生することも少ない。

【００１１】またスクリュウにより圧密された切粉を破
砕することから、多量の切粉を短時間で能率よく処理す
ることができる。

【００１２】上記目的を達成するため請求項３記載の発
明は、破砕処理装置を、一端側に処理物投入口が、そし
て他端側に処理物排出口が開口されたケーシング内に、
回転駆動源により回転駆動されるスクリュウが設けられ
た処理物搬送手段と、上記ケーシングの他端側内部に設
けられ、かつスクリュウに着脱自在に取付けられた第１
可動破砕チップとの間で切粉を破砕処理する破砕リング
及び上記スクリュウに着脱自在に設けられた第２可動破
砕チップとの間で切粉を破砕処理する固定破砕チップと
よりなる破砕手段とより構成したものである。

【００１３】上記構成により、処理物投入口より投入さ
れた切粉は、スクリュウにより圧密されながら破砕リン
グに達して、まず破砕リングと第１可動破砕チップによ
り１次破砕処理された後、固定破砕チップと第２可動破
砕チップにより２次破砕処理されるようになり、これに
よって切粉をより確実に微細化することができると共
に、２段階に破砕処理することによって駆動系に加わる
負荷が軽減されるため、駆動系の寿命向上も図れるよう
になる。

【００１４】上記目的を達成するため請求項４記載の発
明は、切粉中に混入した異物を、回転駆動源に加わる過
負荷より検出する異物検知手段を設けると共に、異物検
知手段が異物を検知すると、回転駆動源を逆転させて、
異物を異物排出口より自動的に排出するようにしたもの
である。

【００１５】上記構成により、切粉内に異物が混入して
いても、これを異物検知手段が検知すると、回転駆動源
が逆転されて異物が自動的に排出されるため、異物によ
り破砕手段が損傷を受けるのを未然に防止することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１ないし図５に示す図面を参照して詳述する。図１は破
砕処理装置を備えた工作機械の正面図、図２は破砕処理
装置の拡大正面図、図３は同断面図、図４は図３のＡ方
向からの矢視図、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図で
ある。

【００１７】図１において１はワークを加工する際に切
粉を発生する工作機械の本体（以下機械本体という）
で、底部に加工時発生した切粉を搬出する切粉搬出手段
２が設置されている。上記切粉搬出手段２は、例えばヒ
ンジベルト式コンベヤや、スクレーパコンベヤなどによ
り構成されていて、加工時発生した切粉を機械本体１の
近傍に設置された破砕処理装置３へ搬送し、破砕処理装
置３のホッパ４より処理物搬送手段５へ投入するように
なっている。

【００１８】上記破砕処理装置３は、高さ調整自在な脚
部３ａを有する基台３ｂ上に、上記処理物搬送手段５が
設置されている。

【００１９】上記処理物搬送手段５は、筒状のケーシン
グ５ａと、このケーシング５ａ内に回転自在に収容され
たスクリュウ５ｂよりなり、スクリュウ５ｂの両端は、
ケーシング５ａの一端を閉塞するように設けられた端板
５ｃ及び後述する破砕板６ｃに、スラスト軸受け７ａ及
びラジアル軸受け７ｂを介して回転自在に支承されてい
ると共に、スクリュウ５ｂの一端側は、ケーシング５ａ
の一端側に設けられた減速機付電動機よりなる回転駆動
源８に接続されていて、この回転駆動源８によりスクリ
ュウ５ｂが回転されるようになっている。

【００２０】また上記ケーシング５ａの一端側上部には
処理物投入口５ｄが、他端側下部には処理物排出口５ｅ
がそれぞれ開口されていて、処理物投入口５ｄにはホッ
パ４が設けられている。上記ホッパ４は図３に示すよう
に、上面側が広く開口するテーパ状となっていて、上面
の開口部４ａに、上記切粉搬送手段２の切粉排出口２ａ
が上方より接続されていると共に、上記処理物搬送手段
５の他端側には、処理物搬送手段５により搬送されてき
た処理物（切粉）を擂り潰して微細化処理する破砕手段
６が設けられている。

【００２１】上記破砕手段６は、スクリュウ５ｂの他端
側に設けられたチップ取付け板６ａに着脱自在に取付け
られた可動破砕チップ６ｂと、ケーシング５ａの他端側
に設けられた破砕板６ｃとよりなり、可動破砕チップ６
ｂは図５に示すように、耐摩耗性に優れた超硬合金など
によりほぼ扇形に形成されていて、ボルトなどの固着具
９によりチップ取付け板６ａに着脱自在に取付けられて
いる。そして上記破砕手段６により微細化処理された切
粉は、処理物排出口５ｅより処理物回収箱１０に落下
し、処理物回収箱１０に回収されるようになっている。

【００２２】なお図３中１１はケーシング５ａ内に溜っ
た水や油を排出するためのドレンパイプで、図示しない
タンクに接続されている。また１２はオイルシール、１
３は破砕処理装置３を制御する制御盤を示す。

【００２３】次に上記構成された工作機械の作用を説明
する。機械本体１によりワークを加工する際に発生した
切粉は、切粉搬出手段２上に落下した後、切粉搬出手段
２により破砕処理装置３へ搬送され、ホッパ４へ投入さ
れる。

【００２４】また機械本体１の稼働中は、破砕処理装置
３の回転駆動源８により、処理物搬送手段５のスクリュ
ウ５ｂが回転されているため、ホッパ４より処理物投入
口５ｄを経てケーシング５ａ内に投入された切粉は、ス
クリュウ５ｂにより破砕手段６側へと搬送され、スクリ
ュウ５ｂの搬送力により破砕板６ｃの破砕面６ｄに押し
付けられて、破砕面６ｄに摺接しながら回転される可動
破砕チップ６ｂとの間で擂り潰されながら微細化され
る。そして微細化された切粉は、処理物排出口５ｅより
処理物回収箱１０内に落下して、処理物回収箱１０内に
回収される。

【００２５】以上のようにして破砕処理された切粉は大
幅に減容されるため、多量に発生した切粉も少ないスペ
ースに容易に収容することができると共に、処理物回収
箱１０に収容された切粉の搬出なども容易に行えるよう
になる。

【００２６】なお上記第１の実施の形態では、切粉搬出
手段２にヒンジベルト式コンベヤやスクレーパコンベヤ
を使用した場合について説明したが、図６及び７に示す
ようにスクリュウコンベヤ１５を使用してもよい。すな
わち機械本体１の底部に、ケーシング１５ａとスクリュ
ウ１５ｂよりなるスクリュウコンベヤ１５を設けて、加
工時発生した切粉をスクリュコンベヤ１５により破砕処
理装置３へ搬送し、破砕処理装置３に設けられた処理物
搬送手段５のケーシング５ａ内へ斜め下方より投入する
ようにしたもので、この場合ホッパ４を省略することが
できる。

【００２７】なお破砕処理装置３については、上記第１
の実施の形態と同様なので、同一符号を付してその説明
は省略する。

【００２８】一方図８は第３の実施の形態を示すもの
で、次にこれを説明する。機械本体１で加工中に発生し
た切粉に、鉄塊や機械部品などの異物が混入し、この異
物が切粉とともに破砕装置３に搬送されて破砕処理され
ると、異物により破砕手段６が損傷を受けて、処理能力
が低下したり、破砕処理ができなくなったりする不具合
が発生する。

【００２９】この不具合を回避するため、第３の実施例
では、異物検知手段を設けて、処理中に異物を検出した
ら、処理物搬送手段５のスクリュウ５ｂを逆転させて、
異物排出口５ｊより異物を排出することにより、破砕手
段６を保護している。すなわちホッパ４に投入された切
粉は、処理物投入口５ｄよりケーシング５ａ内に落下し
て、スクリュウ５ｂにより破砕手段６へ搬送される。

【００３０】この第３の実施の形態の破砕手段６が、ケ
ーシング５ａの処理物排出口５ｅ側内部に着脱自在に取
付けられた破砕リング６ｅと、処理物排出口５ｅの近傍
に着脱自在に取付けられた固定破砕チップ６ｆと、これ
ら破砕リング６ｅ及び固定破砕チップ６ｆの間で処理物
を破砕する第１・第２可動破砕チップ６ｇ，６ｈより構
成されている。

【００３１】上記ケーシング５ａの内側に固着具１８に
より着脱自在に取付けられた破砕リング６ｅは、内径が
スクリュウ５ｂの外径よりやや大径となっていて、上流
側端面は、外周側より内周側へ順次小径となるテーパと
なっており、スクリュウ５ｂより搬送されてきた処理物
はこのテーパ部６ｉによりスクリュウ５ｂの中心側へ送
り込まれるようになっている。

【００３２】またスクリュウ５ｂの軸部５ｆには、上記
破砕リング６ｅの内周面との間で切粉を破砕する第１可
動破砕チップ６ｇが軸部５ｆより放射方向に突設された
１個ないし複数個のチップ取付け部５ｇに固着具１９に
より着脱自在に取付けられている。

【００３３】一方処理物排出口５ｅの近傍に設けられた
固定破砕チップ６ｆは、処理物排出口５ｅに設けられた
チップ取付け部５ｉに、固着具２０によりほぼ垂直に取
付けられていて、スクリュウ５ｂの軸部５ｆ先端に設け
られた第２可動破砕チップ６ｈの間で処理物を破砕する
ようになっている。上記第２可動破砕チップ６ｈは、軸
部５ｆより放射方向に突設された１個ないし複数個のチ
ップ取付け部５ｈに固着具２１により着脱自在に取付け
られている。

【００３４】また処理搬送手段５のスクリュウ５ｂを回
転駆動する回転駆動源８の制御回路には、過負荷が発生
した場合にこれを検知する異物検知手段（図示せず）が
設けられている。そしてこの異物検知手段が過負荷を検
出すると、ショックレスリレー（図示せず）が切換って
回転駆動源８が逆転され、これによって異物の混入した
切粉は破砕手段６と逆の方向へ搬送されて、ケーシング
５ａの一端側下部に開口された異物排出口５ｊより切粉
とともに排出されるようになっている。

【００３５】次に上記構成された第３の実施の形態にな
る破砕処理装置の作用を説明すると、スクリュウ５ｂの
回転により破砕手段６へ搬送されてきた切粉は、まず破
砕リング６ｅのテーパ部６ｉにより圧密されながらスク
リュウ５ｂの中心部側へと送り込まれ、スクリュウ５ｂ
とともに回転される第１可動破砕チップ６ｇと破砕リン
グ６ｅとの間で破砕されながら、破砕リング６ｅ内を通
過するが、このとき処理物の約５０％が破砕処理され
る。

【００３６】また破砕リング６ｅ内を通過した切粉は、
処理物排出口５ｅの近傍に達したところで、スクリュウ
５ｂとともに回転される第２可動破砕チップ６ｈと、処
理物排出口５ｅの近傍に設けられた固定破砕チップ６ｆ
との間で、まだ破砕されていない切粉が破砕処理され
る。そして２段階の破砕処理により微細化された切粉は
処理物排出口５ｅより処理物回収箱１０へ排出される。

【００３７】一方切粉に鉄塊や機械部品などの異物が混
入されていると、この異物が破砕リング６ｅと第１可動
破砕チップ６ｇの間に噛み込んで、回転駆動手段８に過
負荷が発生する。この過負荷を異物検知手段が検知する
と、ショックレスリレーが切換って回転駆動源８が逆転
され、異物はスクリュウ５ｂにより破砕手段６と逆の方
向へ搬送される。そしてケーシング５ａの一端側に開口
された異物排出口５ｊよりケーシング５ａ外へ搬出され
る。異物の排出が完了すると、再び回転駆動源８が正転
されてホッパ４内の切粉を破砕手段６へ搬送し、破砕手
段６により切粉の破砕処理が開始される。

【００３８】以上のように、切粉中に異物が混入してい
ても自動的に排出されるため、異物により破砕手段６が
損傷を受けるのを未然に防止できるようになる。

【００３９】

【発明の効果】この発明は以上詳述したように、工作機
械で加工中に発生した切粉を、機械本体の近傍に設置し
た破砕処理装置により微細化することにより、減容処理
するようにしたことから、機械本体近傍の少ないスペー
スに多量の切粉を収容することができる。これによって
溜った切粉を頻繁に運搬する必要がないため、作業性が
向上すると共に、微細化された切粉を運搬すればよいた
め、多量の切粉であっても短時間で容易に運搬すること
ができる。

【００４０】また切粉を破砕手段により破砕することに
より減容処理するようにしたことから、切粉の処理が短
時間で能率よく行えると共に、処理中振動や騒音を発生
することが少ないので、作業環境を悪化させる心配もな
い。

【００４１】しかも切粉中に異物などが混入していて
も、異物検知手段がこれを検知すると、スクリュウを逆
転して異物を自動的に排出するため、異物により破砕手
段が損傷を受けるのを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態になる工作機械の
正面図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態になる工作機械に
設けられた破砕処理装置の拡大正面図である。

【図３】この発明の第１の実施の形態になる工作機械に
設けられた破砕処理装置の断面図である。

【図４】図３のＡ方向からの矢視図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図６】この発明の第２の実施の形態になる工作機械の
正面図である。

【図７】この発明の第２の実施の形態になる工作機械に
設けられた破砕処理装置の拡大正面図である。

【図８】この発明の第３の実施の形態になる工作機械に
設けられた破砕処理装置の断面図である。

【符号の説明】

１…機械本体、２…切粉搬出手段、３…破砕処理装置、
５…処理物搬送手段、５ａ…ケーシング、５ｂ…スクリ
ュウ、５ｄ…処理物投入口、５ｅ…処理物排出口、５ｊ
…異物排出口、６…破砕手段、６ｂ…可動破砕チップ、
６ｃ…破砕板、…６ｅ…破砕リング、６ｆ…固定破砕チ
ップ、６ｇ…第１可動破砕チップ、６ｈ…第２可動破砕
チップ、８…回転駆動源。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工中に発生した切粉を回収して機械本
   体１内より搬出する切粉搬出手段２と、上記機械本体１
   の近傍に設置され、かつ上記切粉搬出手段２により搬出
   された切粉を、破砕手段６により微細に破砕することに
   より減容処理する破砕処理装置３とを具備したことを特
   徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 破砕処理装置３を、一端側に処理物投入
   口５ｄが、そして他端側に処理物排出口５ｅが開口され
   たケーシング５ａ内に、回転駆動源８により回転駆動さ
   れるスクリュウ５ｂが設けられた処理物搬送手段５と、
   上記ケーシング５ａの他端側に設けられ、かつスクリュ
   ウ５ｂに着脱自在に取付けられた可動破砕チップ６ｂ及
   びケーシング５ａの他端に着脱自在に固定された破砕板
   ６ｃの間で、上記スクリュウ５ｂにより搬送されてきた
   切粉を破砕する破砕手段６とより構成してなる請求項１
   記載の工作機械。
3. 【請求項３】 破砕処理装置３を、一端側に処理物投入
   口５ｄが、そして他端側に処理物排出口５ｅが開口され
   たケーシング５ａ内に、回転駆動源８により回転駆動さ
   れるスクリュウ５ｂが設けられた処理物搬送手段５と、
   上記ケーシング５ａの他端側内部に設けられ、かつスク
   リュウ５ｂに着脱自在に取付けられた第１可動破砕チッ
   プ６ｇとの間で切粉を破砕処理する破砕リング６ｅ及び
   上記スクリュウ５ｂに着脱自在に設けられた第２可動破
   砕チップ６ｈとの間で切粉を破砕処理する固定破砕チッ
   プ６ｆとよりなる破砕手段６とより構成してなる請求項
   １記載の工作機械。
4. 【請求項４】 切粉中に混入した異物を、回転駆動源８
   に加わる過負荷より検出する異物検知手段を設けると共
   に、異物検知手段が異物を検知すると、回転駆動源８を
   逆転させて、異物を異物排出口５ｊより自動的に排出す
   るようにしてなる請求項２または３記載の工作機械。