JP2000202692A - 工作機械用切屑圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械から排出される切屑を圧縮して、工
作機械の無人運転時間を延長させ、切屑の保管スペース
を削減することのできる切屑圧縮機を得る。 【解決手段】 工作機械の切屑落下口の直下に配置され
る切屑投入口を備えた切屑圧縮室と、該切屑圧縮室を囲
む壁の一部をなす押圧板と、該押圧板を対向する壁面方
向に押圧する切屑押圧手段とを備えた切屑圧縮機であっ
て、前記切屑押圧手段が、前記押圧板の押圧方向に沿っ
て配設された１本以上の雄ネジ機構と、前記押圧板に設
けられた前記雄ネジ機構に嵌合する雌ネジ機構と、前記
雄ネジ機構を回動する駆動源と、該駆動源の駆動を制御
する制御手段とを備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば金属等の切削
を行う工作機械より発生する切屑の処理を行う工作機械
用切屑圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の多くの工作機械では、下部に切屑
受けを設置し、人手で切屑を取出していた。工作機械の
持つ切屑受けの容積は限られたスペース内に設置してい
るため、大量の切屑を溜めることは出来ず、切屑は人手
によって頻繁に排出する必要があった。

【０００３】また、一部の工作機械ではスクリューコン
ベア等のコンベアを用いて切屑を外部へ排出しているも
のもあった。コンベアの場合は被切削物の材質が変わっ
た等の理由で清掃が必要になった場合、その作業が困難
なため、使用が制限されていた。

【０００４】前述の何れの場合にも切屑はそのまま排出
されるため、大きな切屑の保管スペースを必要としてい
た。また、工作機械から排出される切屑には切削油が付
着しており、この切削油の回収は、従来は切削油の自由
落下に任せていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、工作機械か
ら排出される切屑を圧縮して、工作機械の無人運転時間
を延長させ、切屑の保管スペースを削減することのでき
る切屑圧縮機を得ることを目的とし、特に、工作機械の
内部や下部の限られたスペースに設置可能な小型化に適
した工作機械用切屑圧縮機を得ることを目的とする。

【０００６】更に、切屑に付着した切削油の回収を良好
に行うことのできる工作機械用切屑圧縮機を得ること、
又は、清掃やメンテナンス等を容易に行うことのできる
工作機械用切屑圧縮機を得ることも本発明の更に別の目
的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明に係る工作機械用切屑圧縮機は、工作機械の切屑落下
口の直下に配置される切屑投入口を備えた切屑圧縮室
と、該切屑圧縮室を囲む壁の一部をなす押圧板と、該押
圧板を対向する壁面方向に押圧する切屑押圧手段とを備
えた切屑圧縮機であって、前記切屑押圧手段が、前記押
圧板の押圧方向に沿って配設された１本以上の雄ネジ機
構と、前記押圧板に設けられた前記雄ネジ機構に嵌合す
る雌ネジ機構と、前記雄ネジ機構を回動する駆動源と、
該駆動源の駆動を制御する制御手段とを備えたものであ
る。

【０００８】請求項２に記載された発明に係る工作機械
用切屑圧縮機は、請求項１に記載された工作機械用切屑
圧縮機において、前記押圧板を押圧駆動する雄ネジ機構
に予め定められたトルク以上の力が負荷されると前記押
圧板を後退駆動させる指令を与える押圧板後退用センサ
を備えたものである。

【０００９】請求項３に記載された発明に係る工作機械
用切屑圧縮機は、請求項２に記載された工作機械用切屑
圧縮機において、前記押圧板が予め定められた待機位置
へ後退した際に前記雄ネジ機構の回動を停止する指令を
与えるリミットセンサを備えたものである。

【００１０】請求項４に記載された発明に係る工作機械
用切屑圧縮機は、請求項１に記載された工作機械用切屑
圧縮機において、前記押圧板に対向する壁面を開放して
押圧された切屑を排出する切屑排出口を備えたものであ
る。

【００１１】請求項５に記載された発明に係る工作機械
用切屑圧縮機は、請求項１に記載された工作機械用切屑
圧縮機において、前記切屑圧縮室の床面に切屑を押圧し
た際に絞り出される切削油を排出する切削油排出口を備
えたものである。

【００１２】請求項６に記載された発明に係る工作機械
用切屑圧縮機は、請求項１に記載された工作機械用切屑
圧縮機において、前記切屑圧縮機を設置場所から移動可
能とする移動手段を備えたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明においては、工作機械の切
屑落下口の直下に配置される切屑投入口を備えた切屑圧
縮室と、該切屑圧縮室を囲む壁の一部をなす押圧板と、
該押圧板を対向する壁面方向に押圧する切屑押圧手段と
を備えた切屑圧縮機であって、前記切屑押圧手段が、前
記押圧板の押圧方向に沿って配設された１本以上の雄ネ
ジ機構と、前記押圧板に設けられた前記雄ネジ機構に嵌
合する雌ネジ機構と、前記雄ネジ機構を回動する駆動源
と、該駆動源の駆動を制御する制御手段とを備えたもの
である。このため、圧縮装置を工作機械の内部や下部の
限られたスペースに設置可能な小型の切屑圧縮機を得る
ことができる。

【００１４】即ち、ネジ機構によって切屑圧縮室の一部
を成す押圧板を対向する壁面方向に押圧する切屑押圧手
段を備えたため、油圧シリンダ等に比べて設置面積を小
さくすることができ、工作機械の内部や下部の限られた
スペースに設置可能な工作機械用切屑圧縮機を得ること
ができる。また、工作機械の無人運転時間を延長させ、
切屑の保管スペースを削減することができる。

【００１５】本発明の工作機械用切屑圧縮機が設置可能
な工作機械は、金属等を切削等の加工をする工作機械で
あって、加工により発生する切屑等を工作機械内の下部
へ落下する構造の工作機械全てを対象とする。本発明の
工作機械用切屑圧縮機は、その工作機械の内部又は下部
で切屑を受け取り、送りネジ機構で駆動される押圧板を
用いて切屑等を圧縮・減容する装置を指し、その圧縮力
や処理能力、処理工程は問わない。また、送りネジ機構
の駆動は電動機でもオイルモータでも良い。

【００１６】本発明では、好ましくは、押圧板を押圧駆
動する雄ネジ機構に予め定められたトルク以上の力が負
荷されると前記押圧板を後退駆動させる指令を与える押
圧板後退用センサを備える。これにより、雌雄ネジ機構
に余分な負荷が掛からない。また、無人運転時間を延長
させることができる。

【００１７】この押圧板後退用センサとしては、押圧板
を押圧駆動する雄ネジ機構に予め定められたトルク以上
の力が負荷されたことを検知し、その後押圧板を後退駆
動させる指令を与えるものであれば良く、例えば雄ネジ
機構にトルク計を装着して最大定格トルク以上の力が負
荷されたことを検知するものや、駆動源の駆動電流等を
計測して予め定められたトルク以上の力が負荷されたこ
とを検知するものでもよい。

【００１８】本発明では、好ましくは、押圧板が予め定
められた待機位置へ後退した際に前記雄ネジ機構の回動
を停止する指令を与えるリミットセンサを備える。これ
により、雌雄ネジ機構に余分な負荷が掛からず、駆動電
力消費量も節減できる。

【００１９】このリミットセンサとしては、押圧板の位
置を計測するものの他、待機位置にスイッチを配置して
押圧板が待機位置に到達した際にこのスイッチを作動さ
せるようにした構成としてもよい。

【００２０】本発明では、好ましくは、押圧板に対向す
る壁面を開放して押圧された切屑を排出する切屑排出口
を備える。これにより、予め定められた量だけ切屑を押
圧した後、切屑排出口を開放して、押圧板を押圧駆動す
ることにより、減容された切屑が排出口から排出され
る。

【００２１】この切屑排出口は、手動であっても、予め
定められた回数押圧操作を繰り返した後や、予め定めら
れた量を圧縮したことを検知するセンサや、切屑排出口
を閉塞する壁面の上部に設けられたリミットスイッチ等
によって自動的に開放されるものであってもよい。

【００２２】本発明では、好ましくは、切屑圧縮室の床
面に切屑を押圧した際に絞り出される切削油を排出する
切削油排出口を備える。これにより、押圧板により押圧
の際に切屑に付着した切削油が絞り出され、従来の自由
落下による回収よりもより多くの切削油を移出口から回
収できる。

【００２３】この切削油排出口は、切屑圧縮室の床面に
全面に配設されてもよく、また、床面の一部を切欠いた
り、穿設して廃油タンクに連通する開口を用いてもよ
い。この場合には、切屑圧縮室の床面を開口に亘って若
干傾斜させて押圧されて床面に溜った切削油を導く。

【００２４】本発明では、好ましくは、切屑圧縮機を設
置場所から移動可能とする移動手段を備える。このた
め、清掃やメンテナンス等を容易に行うことができる。
この移動手段としては、例えば、工作機械の下部に本発
明の工作機械用切屑圧縮機を設置した場合には、工作機
械用切屑圧縮機の下部に車輪を配設して引き出し可能と
することにより、清掃やメンテナンス等を容易に行うこ
とができる。

【００２５】

【実施例】図１は本発明の工作機械用切屑圧縮機の一実
施例の構成を示す平面図、図２は図１の側面図である。
この実施例の切屑圧縮機は、ホッパ(1) が工作機械の切
屑落下口の直下に位置するように設置される。本実施例
では駆動源として電動機からなる加圧用モータ(3) を用
いている。

【００２６】工作機械から落下してくる切屑はホッパ
(1) で受けて切屑圧縮室(2) に投入する。切屑圧縮室
(2) は、ホッパ(1) から前方部分が上板(18)で覆われて
いる。例えばタイマーによる時限制御で一定時間に亘っ
て切屑が切屑圧縮室(2) に溜まると、加圧用モータ(3)
が自動的に起動して正回転し、スプロケットＡ(4) 、チ
ェーンＡ(5) 、スプロケットＢ(6) を介して切屑圧縮室
(2) の一方の側壁(13)に沿って長手方向に渡されたネジ
Ａ(7) （雄ネジ機構）に回転が伝えられる。ネジＡの回
転は、スプロケットＢの対抗端部のスプロケットＣ(8)
から、チェーンＢ(9) と、スプロケットＤ(10)とを介し
てネジＡ(7) と平行に切屑圧縮室２の他方の側壁(14)に
沿って渡されたネジＢ(11)（雄ネジ機構）へ伝えられ
る。

【００２７】切屑圧縮室(2) の後壁は押圧板として機能
する加圧板(12)により形成されており、この加圧板(12)
は両側壁(13)(14)に設けられたスロット（図２ではネジ
Ｂによって隠れている）を通して張り出したアームを有
し、このアームには各々ネジＡ，Ｂ(7) (11)に螺合する
ナットＡ(15)及びナットＢ(16)（雌ネジ機構）が固定さ
れている。これらの雄ネジ機構と雌ネジ機構とによって
送りネジ機構が形成されている。

【００２８】ネジＡ，Ｂ(7) (11)が同期回転すること
で、ナットＡ，Ｂ(15)(16)が一体的に長手方向へ移動
し、加圧板(12)は溜まった切屑を対抗する壁面方向へと
押していく。切屑圧縮室(2) 内で押し込まれた切屑は切
屑圧縮室(2) 終端に差込まれている加圧受け板(17)に当
たり、加圧板(12)との間に挟まれて圧縮される。

【００２９】加圧用モータ(3) の電力供給回路中には図
示しないが電流センサが設けられており、このセンサが
規定上限トルクに対応する電流値を感知するとモータを
反転駆動させる指令信号が出されてモータ(3) が逆転
し、加圧板(12)が後退する。加圧板(12)が待機位置へ後
退した際に、加圧板(12)のアームが側壁(14)上の後退端
リミットスイッチ(19a) を動作させるので、モータ(3)
が停止され、押圧板(12)が後退位置で停止する。

【００３０】この操作は工作機械の作動中にわたり例え
ばタイマーによる時限動作（又はホッパ(1) に設置した
重量センサによる自動制御）で繰り返され、切屑圧縮室
(2)の前方室内が圧縮された切屑で満たされると、加圧
受け板(17)のアームが側壁(14)上の圧縮室入り口近傍位
置に設けられたリミットスイッチ(19b) を動作させる前
に前記電流センサによる反転指令が生じるので、これに
より圧縮室(12)内が圧縮された切屑で満たされたことを
検知し、加圧操作が停止される。

【００３１】次いで加圧室の切屑を排出するため、図示
しない流体圧シリンダ装置が作動されて加圧受け板(17)
が上方へ抜き取られ切屑排出口(19)が開放されると、再
びモータ(3) が正回転されて加圧板(12)を押圧方向へ移
動し、これにより、圧縮された切屑が切屑圧縮室(2) の
加圧室終端より外部へ押し出される。加圧板(12)が前進
して側壁(14)上の圧縮室出口近傍位置に設けられたリミ
ットスイッチ(19c) がアームで作動されると、モータ
(3) が逆転して加圧板(12)が後退し、後退端リミットス
イッチ(19a) の位置で停止する。排出された切屑を搬出
した後、加圧受け板(17)を差し込み位置に復帰させれ
ば、運転が再開される。以上の動作は全て自動運転可能
である。

【００３２】図２に示すように、工作機械用切屑圧縮機
の下部には、取出し口にコロＡ(20)とコロＢ(22)とが設
けられ、ストッパ兼アジャスタ(21)によって固定されて
いる。被切削材の材質変更等の理由で本装置を清掃する
場合は、ストッパ兼アジャスタ(21)を降下させて固定を
解除し、工作機械内からコロＡ(20)コロＢ(22)を介して
引き出す。

【００３３】図３は本発明の工作機械用切屑圧縮機の別
の実施例の構成を示す側面図、図４は図３の正面図であ
る。この工作機械用切屑圧縮機は小型の自動旋盤(30)に
本装置を組込んだ状態を示す。自動旋盤(30)の切削部下
部に切屑を落下させる切欠き(29)が設けてあり、従来で
あればその下部に切屑受けが設置してある。

【００３４】本実施例では切屑受けの替わりに本装置を
組込んだものである。切屑を落下させる切欠き(29)の直
下に切欠きより一回り大きなホッパ(31)があり落下して
くる切屑を全て受けられる構造となっている。落下して
きた切屑はホッパ(31)に案内され切屑圧縮室(32)へ導か
れる。

【００３５】切屑圧縮室(32)はホッパ(31)から前方部分
は上板(48)に覆われている。一定量の切屑を切屑圧縮室
(32)に溜めた後、加圧用モータ(33)が回転し、スプロケ
ットＡ(図示せず)、チェーンＡ(35) 、スプロケットＢ
(36) を介して切屑圧縮室(32)の長手方向に沿って渡さ
れたネジＡ(37)（雄ネジ機構）に回転が伝えられる。ネ
ジＡの回転は、スプロケットＢの対抗端部のスプロケッ
トＣ(図示せず)から、チェーンＢ(図示せず) と、スプ
ロケットＤ(40)とを介してネジＡ(37)と平行に渡された
ネジＢ(41)へ伝えられる。

【００３６】切屑圧縮室(32)の後壁は加圧板(42)により
形成されており、加圧板(42)は両側壁(43)(44)に設けら
れた切欠き（図ではネジＢによって隠れている）を通し
て張り出すアームを有し、このアームには、ネジＡ，Ｂ
(37)(41)と螺合するナットＡ(図示せず)及びナットＢ(4
6)（雌ネジ機構）が各々固定されている。

【００３７】ネジＡ，Ｂ(37)(41)が回転することで、ナ
ットＡ，Ｂ(46)が移動し加圧板(42)は溜まった切屑を対
抗する壁面方向へと押していく。切屑圧縮室(32)を押し
進む切屑は切屑圧縮室(32)終端に差込まれている加圧受
け板(47)に当たり、加圧板(42)と挟まれて圧縮される。

【００３８】一定量の切屑が溜った段階で加圧作動を開
始し、加圧板(42)で切屑を切屑圧縮室前方へ移動し、加
圧受け板(47)と挟むことで圧縮し減容する。その際に付
着している切削油は搾り出され、圧縮室(32)の床面の小
開口から流出して傾斜面(50)に沿って流れ、自動旋盤の
切削油受け(60)に回収される（装置は旋盤中央に向かい
若干の勾配が設けてある）。

【００３９】加圧用モータ(33)には、規定トルクを感知
するとモータを反転駆動させる指令を与える押圧板後退
用センサ（図示せず）が設けられ、加圧板(42)は退避す
る。加圧板(42)が待機位置へ後退した際に、後退端リミ
ットスイッチ(59a) により後退位置で停止する。

【００４０】この操作は工作機械の作動中にわたり例え
ばタイマーによる時限動作（又はホッパ(31)に設置した
重量センサによる自動制御）で繰り返され、切屑圧縮室
(32)の前方室内が圧縮された切屑で満たされると、加圧
受け板(47)のアームが側壁(44)上の圧縮室入り口近傍位
置に設けられたリミットスイッチ(49b) を動作させる前
に前記電流センサによる反転指令が生じるので、これに
より圧縮室(32)内が圧縮された切屑で満たされたことを
検知し、加圧操作が停止される。

【００４１】次いで加圧室の切屑を排出するため、図示
しない流体圧シリンダ装置が作動されて加圧受け板(47)
が上方へ抜き取られ切屑排出口(49)が開放されると、再
びモータ(33)が正回転されて加圧板(42)を押圧方向へ移
動し、これにより、圧縮された切屑が切屑圧縮室(32)の
加圧室終端より外部へ押し出される。加圧板(42)が前進
して側壁(44)上の圧縮室出口近傍位置に設けられたリミ
ットスイッチ(49c) がアームで作動されると、モータ(3
3)が逆転して加圧板(42)が後退し、後退端リミットスイ
ッチ(49a) の位置で停止する。

【００４２】排出された切屑を搬出した後、加圧受け板
(47)を差し込み位置に復帰させれば、運転が再開され
る。以上の動作は全て自動運転可能である。尚、本実施
例では、加圧受け板(47)の抜き差しをシリンダ等のアク
チュエータを使用して自動的に排出を行っているが、こ
れを手動による抜き差しに変えてもよいことは述べるま
でもない。

【００４３】本実施例による工作機械用切屑圧縮機で
は、次の効果が得られる。 (1) 切削等により発生する切屑を圧縮することで切屑の
容積を小さくすることができる。自動旋盤などの自動化
された工作機械内では従来の切屑受けと比較し、切屑が
満量になるまでの時間が延長できることにより無人運転
時間が延長でき機械運用効率の向上、介在する人手の省
力化が図れる。

【００４４】例えば中型の自動旋盤で容量８５リットル
の切屑受けが付属している場合、その中に溜められる切
屑の容量は切屑受けの容量の１／３程度で約３０リット
ルである。これは、落下口の下で切屑が山になるためで
ある。重量は切屑の種類によって大きく違うが、軟鋼の
切屑（嵩比重０．１７）で約５kgである。この自動旋盤
に本装置を使用すると、圧縮された切屑の容量は約２３
リットル、重量は約１０kgとなり、容量で約７５％、重
量で２倍にすることができる。これは工作機械の無人運
転時間を２倍に延長できることを意味する。

【００４５】(2) 工作機械で切削等を行う際、切削油を
使用することが多いが、従来その切削油は切屑と一所に
切屑受けに落下していた。落下した切削油は網目構造に
なっている切屑受けにより重力のみで分離され回収され
ていたが、相当量が切屑に付着したまま外部へ排出され
回収できなかった。本装置では切屑を圧縮することで切
屑に付着している切削油もある程度搾り出すことができ
るため、切削油の回収量を増やすことが可能となる。

【００４６】(3) 従来の技術では切屑はそのままの状態
で排出されていたため、その保管に大きな容積を必要と
した。工作機械内で予め圧縮してから切屑を排出するこ
とで、切屑の保管に必要な容積を減らすことが可能とな
る。

【００４７】(4) 従来用いられていたスクリューコンベ
ア等のコンベアでは、被切削物の材質変更等の理由で清
掃が必要となった場合、その構造上の理由で作業が困難
であった。本装置では工作機械内にコロを設置し容易に
外部へ装置を引き出せる構造としまた、装置も清掃し易
い構造となっている。

【００４８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、工
作機械から排出される切屑を圧縮して工作機械の無人運
転時間を延長させ、切屑の保管スペースを削減すること
のできる切屑圧縮機を得るができ、特に、工作機械の内
部や下部の限られたスペースに設置可能な小型化に適し
た工作機械用切屑圧縮機を得ることができる。また、切
屑に付着した切削油の回収を良好に行うことができ、或
いは、清掃やメンテナンス等を容易に行うことのできる
工作機械用切屑圧縮機を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工作機械用切屑圧縮機の一実施例の構
成を示す平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本発明の工作機械用切屑圧縮機の別の実施例の
構成を示す側面図である。

【図４】図３の正面図である。

【符号の説明】

(1) (31)…ホッパ、 (2) (32)…切屑圧縮室、 (3) (33)…加圧用モータ、 (4) …スプロケットＡ、 (5) (35)…チェーンＡ、 (6) (36)…スプロケットＢ、 (7) (37)…ネジＡ（雄ネジ機構）、 (8) …スプロケットＣ、 (9) …チェーンＢ、 (10) (40)…スプロケットＤ、 (11) (41)…ネジＢ（雄ネジ機構）、 (12) (42)…加圧板、 (13) (43)…側壁、 (14) (44)…側壁、 (15) …ナットＡ（雌ネジ機構）、 (16) (46)…ナットＢ（雌ネジ機構）、 (17) (47)…加圧受け板、 (18) (48)…上板、 (19a)(49a)…後退端リミットスイッチ、 (19b)(49b)…リミットスイッチ、 (19c)(49c)…リミットスイッチ、 (20) …コロＡ、 (21) …ストッパ兼アジャスタ、 (22) …コロＢ、 (30)…自動旋盤、 (50)…傾斜面、 (60)…切削油受け、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の切屑落下口の直下に配置され
   る切屑投入口を備えた切屑圧縮室と、該切屑圧縮室を囲
   む壁の一部をなす押圧板と、該押圧板を対向する壁面方
   向に押圧する切屑押圧手段とを備えた切屑圧縮機であっ
   て、 前記切屑押圧手段が、 前記押圧板の押圧方向に沿って配設された１本以上の雄
   ネジ機構と、 前記押圧板に設けられた前記雄ネジ機構に嵌合する雌ネ
   ジ機構と、 前記雄ネジ機構を回動する駆動源と、 該駆動源の駆動を制御する制御手段とを備えたものであ
   ることを特徴とする工作機械用切屑圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された工作機械用切屑圧
   縮機において、 前記押圧板を押圧駆動する雄ネジ機構に予め定められた
   トルク以上の力が負荷されると前記押圧板を後退駆動さ
   せる指令を与える押圧板後退用センサを備えたことを特
   徴とする工作機械用切屑圧縮機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された工作機械用切屑圧
   縮機において、 前記押圧板が予め定められた待機位置へ後退した際に前
   記雄ネジ機構の回動を停止する指令を与えるリミットセ
   ンサを備えたことを特徴とする工作機械用切屑圧縮機。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された工作機械用切屑圧
   縮機において、 前記押圧板に対向する壁面を開放して押圧された切屑を
   排出する切屑排出口を備えたことを特徴とする工作機械
   用切屑圧縮機。
5. 【請求項５】 請求項１に記載された工作機械用切屑圧
   縮機において、 前記切屑圧縮室の床面に切屑を押圧した際に絞り出され
   る切削油を排出する切削油排出口を備えたことを特徴と
   する工作機械用切屑圧縮機。
6. 【請求項６】 請求項１に記載された工作機械用切屑圧
   縮機において、 前記切屑圧縮機を設置場所から移動可能とする移動手段
   を備えたことを特徴とする工作機械用切屑圧縮機。