JP2002331436A - 切屑排出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械でワークを加工する際に発生する切
屑を周囲に飛散させることなく所定箇所に収集して自動
的に排出処理出来るシステムを提供する。 【解決手段】 イケール２のパレット固定板２ｓに固定
されるワークＷの前面側をカバー部材５で覆い、このカ
バー部材５の前面に開口部５ｈを設ける。またイケール
２の裏側に切屑収集室６を設けて、カバー部材５内部と
連通孔ｒで連通させ、開口部５ｈを通して工作機械１の
加工具９で加工する際発生する切屑を周囲に飛散させ
ず、カバー部材５内や切屑収集室６に堆積させる。加工
が終了すると、イケール２を排出位置Ｙに移動させ、反
転機構１３によりイケール２を反転させ、切屑収集室６
の排出扉７を開いて内部の切屑を排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを加工中に
発生する切屑を工作機械の周辺に飛散させないようにす
るための切屑排出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械で加工する際に発生する
切屑が周囲に飛散するのを防止する技術として、例えば
特開平５−５７５５６号のような技術が知られており、
この技術では、コラムの上部に取付けた加工具によっ
て、下方に載置されるワークの上面等を加工するような
工作機械において、コラムの中間部から水平方向にフレ
ームを突設して加工具とワークの間に臨ませるように
し、このフレームの下面外周にカーテンを設けて、その
下端部をワークの上面に接触させるとともに、フレーム
の上面外周にカバーを設けるようにしている。そして、
フレームの枠内を通して上方から加工具によりワークを
加工すると、カーテンやカバーの作用で切屑がワークの
上面に堆積するようにし、加工後、工作機械を水平移動
させることにより、カーテンの下端部でワークの加工面
を払拭するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記技術の
場合、加工中に切屑等が周辺に飛散するのを防止出来る
ものの、最終的に、ワークの上面に堆積した切屑をカー
テンにより床面等に払拭するようにしているため、床面
等に散乱した切屑等を収集する手間が増え、作業者に余
分な除去作業を強いるという問題がある。

【０００４】そこで本発明は、切屑を周囲に飛散させる
ことなく確実に所定箇所に収集して排出処理出来るシス
テムの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、位置決め固定されるワークを加工位置の工作
機械で加工し、加工時に発生する切屑を排出位置で排出
するようにした切屑排出システムにおいて、ワークを縦
型パレット等で保持して位置決めするためのワーク保持
手段と、ワーク保持手段を加工位置から排出位置に向け
て搬送する搬送手段と、排出位置に設けられ且つワーク
保持手段を反転させるための反転手段を設け、ワーク保
持手段には、加工位置で工作機械に対面する側に開口部
を有するカバー部材をワークの前面側に着脱自在にする
とともに、ワークの後面側には、連通孔を通して切屑を
収容する切屑収集室を設け、この切屑収集室の裏側に
は、切屑排出用の排出扉を設けるようにした。

【０００６】そして、ワーク保持手段の縦型パレット等
の前面にワークを保持した後、ワークの前面側にカバー
部材を装着し、加工位置において、カバー部材の開口部
から加工具を挿入して横方向からワークを加工する際、
切屑がカバー部材の内部に落下してカバー部材の外部に
飛散しないようにする。そして加工が終えると、搬送手
段によりワーク保持手段を排出位置に搬送し、排出位置
において反転手段でワーク保持手段を反転させることに
より、連通孔を通して切屑が切屑収集室に入るように
し、排出扉を開いて切屑収集室内の切屑を外部に排出す
る。

【０００７】このようなシステム化により、加工中の切
屑の飛散を防止出来るとともに、作業者が切屑を収集す
るような手間をかけずに効率良く処理出来る。ここで、
ワーク保持手段としては例えば縦型パレットでワークを
保持するイケール等であり、この場合は、イケール等の
後面側に形成される切屑収集室と前面側のカバー部材内
部とを連通させる連通孔として、場合によってはパレッ
ト治具とイケールの両者をストレートに貫通するような
連通孔にする。勿論、縦型パレット以外の手段でワーク
を保持するようにしても良い。

【０００８】また本発明では、前記カバー部材の底面側
を、断熱空間部を形成すべく二層構造にするようにし
た。このようにカバー部材の底面側を二層構造にして断
熱空間部を形成すれば、下方に堆積した切屑の熱が直接
イケール等のワーク保持手段やパレット等に伝達され
ず、これらの熱変形による加工精度の低下が防止され
る。

【０００９】また本発明では、切屑収集室に集塵ダクト
を連結するようにした。このように切屑収集室に集塵ダ
クトを連結し、この集塵ダクトを通して集塵機等で吸引
すれば、小さな切粉やダスト等は集塵ダクトを通して集
塵機等に吸い込まれ、また、集塵機等で吸引できない切
屑等でも、軽量のものは、連通孔を通してカバー部材内
から切屑収集室内に収集することが出来る。

【００１０】また本発明では、前記カバー部材の開口部
の内周縁部附近に、切屑飛散防止用のブラシカーテンを
設けるようにした。ここで、ブラシカーテンとは、切屑
の飛び出しを遮断し、加工具の移動を阻害しないような
ブラシ様の遮断材であり、開口部の内周縁部附近にブラ
シカーテンを設けることにより、切屑が開口部から外部
に飛び出すのを防止する。

【００１１】また本発明では、前記工作機械側の加工具
のシャンク部に、切屑をカバー部材の内部に強制誘導す
る円錐形状の飛散防止カバーを取り付け、この飛散防止
カバーの径を拡縮自在にした。

【００１２】すなわち、加工具がフライス工具等であれ
ば切屑はフライス工具の工具軸に対して水平方向に排出
され、カバー部材の開口部から外部に飛び出す可能性は
少ないが、加工具がドリル工具等であれば、切屑は工具
に向けて軸方向に排出されるため、カバー部材の開口部
から外部に排出される可能性が大きくなる。そこで、加
工具のシャンク部に円錐形状の飛散防止カバーを取付
け、強制的にカバー部材の内部に誘導するようにする。
また、径を拡縮自在にすることで、加工工具の種類や径
によって、切屑をカバー部材内部に誘導するのに効果的
な径にすることが出来る。因みに、径を拡縮自在にする
ため、例えば所定幅のリングの一部を半径方向に積重ね
た形態にし、リングを半径方向に引張ることにより、積
重ね幅を変化させて半径方向に伸縮させるような手段が
採用出来る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
切屑排出システムの動作概要の説明図、図２は図１のＡ
−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４はワ
ーク保持手段の正面図、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図、
図６はワーク保持手段を反転させる状態の説明図、図７
は反転したワーク保持手段から切屑が排出される状態の
説明図、図８は加工具の説明図である。

【００１４】本発明に係る切屑排出システムは、工作機
械でワークを加工する際発生する切屑を工作機械の周囲
に飛散させることなく、一定箇所に堆積して、最後に所
定の排出部に自動的に排出出来るようにしたシステムで
あり、切屑の後処理を無くすことにより作業の効率化が
図られ、また工作機械まわりの環境美化が図られてい
る。

【００１５】すなわち、図１に示すように、加工位置Ｘ
には、工作機械１が設置され、ワーク保持手段としての
イケール２には、縦型パレットＰを介してワークＷが横
向きに固定されるとともに、このイケール２は、姿勢変
更機構によって向きを変えた後、搬送手段としての不図
示の搬出装置により排出位置Ｙまで搬送可能とされ、ま
た排出位置Ｙには、イケール２を後倒しに反転させる後
述の反転機構１３（図６）が設けられている。

【００１６】そして反転機構１３により後倒しに反転さ
れられたイケール２の下方には、図３にも示すように切
屑排出コンベア３が設けられ、後述するイケール２の切
屑収集室から排出される切屑を受取った後、この切屑を
排出部４に送り込むことが出来るようにされている。

【００１７】前記イケール２の前面側は、図２にも示す
ように、カバー部材５で覆われて、保持するワークＷが
加工される間、切屑が周辺に飛散するのを防止出来るよ
うにされ、またこのカバー部材５の前面側は、加工時に
加工具を挿入出来るようにするための開口部５ｈが局所
的に形成されている。

【００１８】また、イケール２の裏側は、切屑を収集す
る切屑収集室６（図２）が設けられ、この切屑収集室６
の裏面側には、排出扉７が設けられている。そして、カ
バー部材５の内部の空間部と、切屑収集室６との間に
は、後述する連通孔ｒが設けられて、カバー部材５内の
切屑を切屑収集室６内に送り込むことが出来るようにさ
れ、また、切屑収集室６の上部には、集塵ダクト８が連
結自在にされている。

【００１９】また、図２に示すように、工作機械１側の
加工具９には、円錐形状の切屑飛散防止カバー１０が取
り付けられ、ワークＷを加工中に切屑がカバー部材５の
開口部５ｈから外部に飛び出さないようにしている。

【００２０】イケール２の細部について、図４及び図５
に基づき説明する。図５に示すように、イケール２は底
板２ｔの中間部から縦向きに延出するパレット固定板２
ｓを備えており、このパレット固定板２ｓの前面に、前
記パレットＰが取り付けられるとともに、このパレット
Ｐの前面にワークＷがクランプ可能にされている。

【００２１】そして、このワークＷの周囲には、若干の
隙間を持たせてステンレス材のカバー部材５が覆うよう
な形態で取付けられており、このカバー部材５の前面側
には、図４に示すように、開口部５ｈが設けられてい
る。そしてこの開口部５ｈは、ワークＷに対して穴明け
は勿論のこと、フライス加工も出来るようにするため、
フライス加工時の工具退避位置まで確保されるよう、ワ
ークＷの前面形状より若干大きめに形成されている。ま
た、開口部５ｈの内周縁部には、ブラシカーテン１１が
設けられており、このブラシカーテン１１により、カバ
ー部材５内部で発生する切屑等が外部に飛び出すのを阻
止するようにしている。

【００２２】また、パレット固定板２ｓの裏側には、図
５に示すように、切屑収集室６が設けられ、この切屑収
集室６の裏面側には、バネヒンジ１２で閉じ側に付勢さ
れる観音開き式の排出扉７が設けられるとともに、切屑
収集室６の上部には、前述のように集塵ダクト８が連結
可能にされている。そして、パレット固定板２ｓのう
ち、下方の底板２ｔとの接続部附近には、カバー部材５
内部の空間部と、切屑収集室６とを連通させるための複
数箇所（実施例では上下二段にそれぞれ３箇所、合計６
箇所）の連通孔ｒが設けられ、また、上方３箇所の連通
孔ｒは、パレットＰの連通孔ｒとパレット固定板２ｓの
連通孔ｒがストレートに形成されている。

【００２３】また、カバー部材５の下面側は、イケール
２の底板２ｔ上に直接当接する底面部５ａと、この底面
部５ａより僅かに上方に配設される二層部５ｂを備えて
おり、底面部５ａと二層部５ｂの間に空間部ｃが形成さ
れるようになっている。そして、落下する切屑を二層部
５ｂに堆積させることにより、切屑の熱が直接イケール
２やパレットＰに伝達されて熱変形するような不具合を
抑制出来るようにされている。

【００２４】前記排出位置Ｙの反転機構１３は、図６に
示すように、反転駆動源１４により反転自在な反転台１
５と、この反転台１５の上部に配設される搬入台１６を
備え、前記イケール２が搬入台１６まで搬入されると、
反転駆動源１４が作動して、反転台１５ごと後向きに９
０度倒すことが出来るようにされている。

【００２５】一方、前記切屑排出コンベア３には、図
６、図７に示すように、左右からそれぞれ一対のポール
１７が立設されており、このポール１７の先端には、そ
れぞれピン１８が取り付けられている。そして反転機構
１３によりイケール２が後倒しになると、排出扉７の端
部にピン１８が当接して、排出扉７を自動的に開かせる
ことが出来るようにしており、イケール２が元の姿勢に
復元すると、排出扉７の端部からピン１８が離れて、バ
ネヒンジ１２の作用により排出扉７が自動的に閉じるよ
うにしている。

【００２６】次に、前記工作機械１の加工具９まわりの
細部について、図８に基づき説明する。工作機械１の加
工具９には、前記のように、加工によって切屑が加工具
９側に排出されても、これを跳ね返してカバー部材５の
内部に落下させるための円錐形状の飛散防止カバー１０
が取付けられており、飛散防止カバー１０は、実施例の
場合、ステンレス材の所定幅のリングの一部を半径方向
に積重ねた形態にし、リングを半径方向に引張ったり縮
めたりして、積重ね幅を変化させれば、任意の径に変更
出来るようにしており、任意の径にセットした後、不図
示のストッパでその位置を固定出来るようにしている。

【００２７】また、飛散防止カバー１０は、加工具９の
シャンク部に軸受部材２２を介して回転自在に取り付け
られており、この軸受部材２２は、その前方からシャン
ク部に圧入される圧入リング２３によって前後方向が位
置規制されている。また、この軸受部材２２とシャンク
部の摺動性を確保するため、加工具９の切削油供給孔９
ｈから摺動面に向けて直角にオイル孔９ｒが形成され、
摺動面に切削油等を供給出来るようにしている。尚、こ
のオイル孔９ｒから供給される切削油等の代わりに、オ
イルミスト（圧縮空気中に切削油を霧化させた空気）を
供給するようにしても良く、軸受部材２２の材質や回転
数等によっては、潤滑油無しで使用することも可能であ
る。

【００２８】そして加工に際して、飛散防止カバー１０
を備えた加工具９は、通常の工具交換と同じ要領で工具
交換等が可能であり、また、主軸が回転を開始しても飛
散防止カバー１０は摩擦によって低速で回転するだけで
あり、大きな回転抵抗とはならない。

【００２９】以上のような切屑排出システムの作用等に
ついて説明する。イケール２のパレット固定板２ｓにパ
レットＰが縦向きに固定されると、このパレットＰの前
面にワークＷがクランプされ、その前面にカバー部材５
が装着される。そしてこのようなイケール２が不図示の
搬送装置によって加工位置Ｘに送り込まれると、工作機
械１の加工具９によって加工が行われ、発生した切屑は
カバー部材５の内部に堆積する。また、例えば加工具９
がドリル工具である場合のように、切屑が加工具９側に
向けて排出される場合でも、ブラシカーテン１１や切屑
飛散防止カバー１０により、切屑は跳ね返されてカバー
部材５の外部に飛び出すのが抑制される。この際、加工
具９の径や加工の形態等に応じて、飛散防止カバー１０
の径は適切に調整される。

【００３０】また、加工の際に集塵ダクト８を通して切
屑収集室６を負圧にすることにより、カバー部材５の内
部に堆積する切屑のうち、ダストや小さい切粉等は、連
通孔ｒを通して集塵ダスト８に吸い込まれ、また集塵ダ
スト８に吸引できない切屑のうち、比較的軽い切屑は切
屑収集室６内に吸い込まれる。また、カバー部材５の底
面側は、底面部５ａと二層部５ｂによる二層構造にされ
ているため、イケール２やパレットＰに直接切屑の熱が
伝わるのが抑制され、これらの熱変形による加工精度の
悪化等が抑制される。

【００３１】加工が完了すると、例えば集塵ダクト８の
連結が外された後、図１の中央の図に示すように、イケ
ール２は姿勢変更機構により横向きに姿勢を変換させら
れて加工位置Ｘから払出され、搬送装置によって排出位
置Ｙに搬送される。そしてイケール２が反転台１５上の
搬入台１６に搬入されると、反転機構１３によりイケー
ル２は、図６の鎖線状態に示すように、後倒しに反転さ
せられ、排出扉７の端部がポール１７のピン１８に当接
して自動的に排出扉７が開き、切屑収集室６やカバー部
材５内に堆積する切屑が、切屑排出コンベア３上に落下
する。そしてこの切屑は、排出部４に送り込まれ、一
方、切屑の排出が完了したイケール２は、反転機構１３
により元の姿勢に起こされ、再び加工位置Ｘに戻され
る。

【００３２】以上のような要領により、加工時に発生す
る切屑を効率的に回収することが出来、また工作機械１
の周囲の環境が悪化するような不具合を防止出来る。

【００３３】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば反転
機構１３の具体的構成や、排出位置Ｙにおけるイケール
２の反転時に排出扉７を開かせる手段等は任意であり、
ピン１８を出没自在にすることも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明に係る切屑排出シス
テムは、ワーク保持手段の縦型パレット等で保持したワ
ークを加工位置で加工する際、カバー部材によって切屑
の飛散を防止しつつカバー部材内や切屑収集室に切屑を
堆積させ、加工が完了すると、ワーク保持手段を排出位
置に搬送して切屑を排出するようにしたため、切屑処理
のための労力削減が図られるとともに、環境悪化を防止
出来るようになった。また、カバー部材の底面側を二層
構造にすれば、ワーク保持手段等の熱変形による加工精
度の低下を防止出来、また、切屑収集室に集塵ダクトを
連結すれば、小さな切粉やダスト等を処理出来るため好
適である。また、カバー部材の開口部の内周縁部附近
に、切屑飛散防止用のブラシカーテンを設けたり、加工
具のシャンク部に切屑飛散防止カバーを設ければ、切屑
が開口部から外部に飛び出すのを一層防止することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切屑排出システムの動作概要の説
明図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図

【図４】ワーク保持手段の正面図

【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図

【図６】ワーク保持手段を反転させる状態の説明図

【図７】反転したワーク保持手段から切屑が排出される
状態の説明図

【図８】加工具の説明図

【符号の説明】

１…工作機械、２…イケール、５…カバー部材、５ｈ…
開口部、６…切屑収集室、７…排出扉、８…集塵ダク
ト、９…加工具、１０…飛散防止カバー、１１…ブラシ
カーテン、１３…反転機構、Ｘ…加工位置、Ｙ…排出位
置、Ｗ…ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 宏之 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 市村 謙太郎 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3C011 AA00 BB22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置決め固定されるワークを加工位置の
   工作機械で加工し、加工時に発生する切屑を排出位置で
   排出するようにした切屑排出システムであって、前記ワ
   ークを縦型パレット等で保持して位置決めするためのワ
   ーク保持手段と、前記ワーク保持手段を前記加工位置か
   ら排出位置に向けて搬送する搬送手段と、前記排出位置
   に設けられ且つ前記ワーク保持手段を反転させるための
   反転手段を備え、前記ワーク保持手段には、加工位置で
   工作機械に対面する側に開口部を有するカバー部材がワ
   ークの前面側に着脱自在にされるとともに、ワークの後
   面側には、連通孔を通して切屑を収容する切屑収集室が
   設けられ、この切屑収集室の裏側には、切屑排出用の排
   出扉が設けられることを特徴とする切屑排出システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の切屑排出システムにお
   いて、前記カバー部材の底面側は、断熱空間部を形成す
   べく二層構造にされることを特徴とする切屑排出システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の切屑排出
   システムにおいて、前記切屑収集室には、集塵ダクトが
   連結されることを特徴とする切屑排出システム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
   記載の切屑排出システムにおいて、前記カバー部材の開
   口部の内周縁部附近には、切屑飛散防止用のブラシカー
   テンが設けられることを特徴とする切屑排出システム。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
   記載の切屑排出システムにおいて、前記工作機械側に
   は、切屑を前記カバー部材の内部に強制誘導する円錐形
   状の飛散防止カバーが加工具のシャンク部に取り付けら
   れ、この飛散防止カバーの径は拡縮自在にされることを
   特徴とする切屑排出システム。