JP2003039269A - 工作機械の切粉回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削液タンクに設けた切粉受け皿に堆積した
切粉がトイの落し口周辺に集中しないように受け皿全体
に効率良く堆積させ、切粉受け皿のスペースの有効利用
とトイ落し口での切粉詰まりをなくし、切粉回収のメン
テナンス時間も長くできる切粉回収装置を提供する。 【解決手段】 切粉は、テーブル１から切粉受け皿４の
先端側部分に落下して、切粉受け皿４は外側の落し口２
ａの方向から中央部に向かって下り勾配が設けてあり、
切粉受け皿４の先端側から基端側に向けて切粉が滑落し
ていく。切粉受け皿４は、中央部を蝶番５で連結され、
更に裏側に浮き子６が取り付けられているので堆積した
切粉の重さにより、切粉受け皿４は下降して落し口周辺
部の切粉堆積可能スペースは増加していく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マシニングセンタ
などの工作機械のテーブルから落下する切粉を回収する
切粉受け皿を該テーブルの下方に備える切粉回収装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械では、切削加工により発生した
切粉と切削液を回収するために、テーブル下の切削液タ
ンク上に切粉受け皿を設けている。また、切粉と切削液
を分離するために切粉受け皿に濾し穴が穿設され、切削
液はその濾し穴から直下の切削液タンクヘ集められ、切
粉はそのまま切粉受け皿の上に残される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、工作機械の切
粉回収カバーに当たって落ちてくる切粉は、切粉回収カ
バーに設けたトイの落し口直下の切粉受け皿に集中して
堆積するために、周囲に広がる前に落し口までに切粉が
堆積して積み上がることになる。これは、切粉受け皿の
全容積に対して切粉の収容できるスペースを非常に限ら
れたものとしてしまい、頻繁に切粉の均し作業や排出作
業を行わなければならなかった。これを解決する手段と
して、切粉が落し口までに堆積する毎に搬出できるよう
にチップコンベアー等の動力を使った装置を工作機械の
横に配置し、切粉受け皿から切粉をチップコンベアによ
り排出させる切粉回収装置があるが、システムの構造が
複雑な上に高価である。そこで、切削液タンクに設けた
切粉受け皿に堆積した切粉がトイの落し口周辺に集中し
ないように受け皿全体に効率良く堆積させ、切粉受け皿
のスペースの有効利用とトイ落し口での切粉詰まりをな
くし、切粉回収のメンテナンス時間も長くできる切粉回
収装置の開発が待たれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に係る
本発明は、工作機械のテーブルから落下する切粉を回収
する切粉受け皿を該テーブルの下方に備える切粉回収装
置であって、該テーブルから落下する切粉を受けるよう
に該切粉受け皿の先端部を位置合わせするとともに、該
切粉受け皿の基端を回動自在に支持する回動支持部と、
該切粉受け皿の該先端部を該回動支持部より常態におい
て上方に付勢して該切粉受け皿に勾配を設けるととも
に、回収した切粉の堆積量により付勢力が減少する付勢
部材と、を備えることを特徴とする工作機械の切粉回収
装置である。これにより、切粉受け皿の先端部で受け止
めた切粉は勾配により切粉受け皿の基端方向へ滑落して
堆積されていくので、最初に落下した先端部は空問があ
り次々に切粉を回収できる。また、基端に堆積される切
粉の重量により付勢力に抗して切粉受け皿の基端部が下
がり勾配が小さくなって基端部から先端部へと切粉の堆
積位置が移っていき切粉受け皿が水平な状態になりテー
ブル下の矩形空問全体を切粉受け皿の全容積として利用
することができる。特に、切粉受け皿の勾配が一定で傾
斜が設けられただけのものに比べ、傾斜を付けた切粉受
け皿の下側又は裏側空問を、切粉受け皿の勾配を可変と
し切粉の堆積量により小さくしていく簡単な構成で利用
することができるようになった。なお、テーブルの周囲
に取り付けた飛散防止カバー下方の落とし口に、切粉受
け皿の先端部を位置合わせすることにより、効率的に切
粉を回収することが可能になり、落とし口の位置を調整
して切粉受け皿の先端部へ集中的に落下させることがで
きる。また、落とし口はテーブルの周囲に少なくとも１
つあればよく、飛散防止カバーに勾配を設けてまとめ
て、その落とし口に対し切粉受け皿を少なくとも１カ所
設けることが可能である。なお、テーブルは平面におい
て長方形であり、長手方向の片端に少なくとも主軸台を
備えて切粉が飛散しにくいので、長方形形状のテーブル
の長辺側２カ所に落とし口を設け、２枚の切粉受け皿を
備える切粉回収装置が好適である。また、テーブルから
落下する切粉を受けるように位置合わせした切粉受け皿
の先端部に対し回動支持部は、先端部より工作機械の内
側になるテーブル下に設ける場合と、外側の、テーブル
の下方とは反対側に設ける場合とがあり、外側とした場
合はテーブル下に空問ができるのでテーブルの支持構造
を大型化且つ堅牢にできる。

【０００５】一方、請求項２に係る本発明は、前記回動
支持部を、テーブル下に配置された切削液タンク上に取
り付けるとともに、前記付勢部材を、該切粉受け皿の先
端部裏面に、工作機械の切削液タンク内の切削液に浮く
浮き子を突設させ、堆積する切粉の重量により浮き沈み
するようにした請求項１記載の工作機械の切粉回収装置
である。これにより、付勢部材を、切削液タンクと兼用
して浮き子だけの簡単な加工により製作することができ
る。また、切削液タンクの液面高さを切削液の給排水で
調整することにより、浮き子の浮力による付勢力だけで
なく、浮き子の基準高さも調整することが可能である。
また、切粉受け皿２枚をＶ字型としてその交差部に回動
支持部を配置することにより、回動支持部側に堆積する
切粉はテーブル下に堆積され、長方形形状のテーブルの
長辺側２カ所の空問が空いて切削加工などに支障となら
ない上、２枚の切粉受け皿の切粉がまとまり、排出作業
も２枚の切粉受け皿を同時に行うことができて効率的で
ある。請求項３に係る本発明は、前記回動支持部を、テ
ーブル下に配置して自在継手により該切粉受け皿を回動
自在に取り付けるとともに、前記付勢部材を、該切粉受
け皿の先端部裏面又は表面に、押し弾性体又は伸び弾性
体を取り付けて堆積した切粉の重量により伸縮するよう
にした請求項１記載の工作機械の切粉回収装置である。
これにより、切削液タンクの小さい工作機械であって
も、切粉回収装置を取り付けることができる。なお、押
し弾性体及び伸び弾性体は、コイルばねや板ばねであっ
ても良いし、耐油性のあるゴム体であってもよい。

【０００６】請求項４に係る本発明は、前記切粉受け皿
の先端側から基端側に切削液を噴出して切粉を基端側に
滑落させるノズルと、前記切粉受け皿の先端部の高さを
検知するセンサーと、該ノズルから切削液が噴出される
タイミングを該切粉受け皿の高さが所定高さより低くな
った時に切削液を止める制御部とを備える請求項２又は
３記載の工作機械の切粉回収装置である。これにより、
ノズルから噴出された切削液により常に切粉は基端側に
寄せられて先端側は落下させる空問が維持されるととも
に、切粉受け皿が水平に近くなり切粉がノズルの近くに
まで堆積された時には切削液の噴出を停止して、近接し
た切粉に当たった切削液が飛散して周囲を汚すことを防
止できる。ノズルは、切粉受け皿の先端側に取り付け、
噴出口の向きを基端側に設定してノズルに接続した供給
管を切粉受け皿の勾配により可撓できるものとしても良
いし、飛散カバーに取り付け、噴出口の向きを基端側に
設定して切削液を噴出させても良い。切粉受け皿の高さ
を検知するセンサーは、飛散カバーに取り付けて切粉受
け皿の先端側が通過するか否かを検知しても良いし、切
粉受け皿の表裏面に対向する箇所に取り付けて切粉受け
皿との距離を測定するセンサーであっても良い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を工作機械について
具体化した図面に基づいて説明する。図１は、工作機械
のテーブル下に設けた切粉回収装置の断面図を示す。工
作機械のテーブル１は、周囲に切粉回収カバー１ａを上
方まで覆うように設けている。切粉回収カバー１ａの下
方には、飛散して落下する切粉を集めるトイ２から下方
へ落下させる落とし口２ａがあり、テーブル１の両側に
それぞれ取り付けられている。切粉回収装置は、この工
作機械のテーブル１から落下する切粉を回収する切粉受
け皿４をテーブル１の下方に備えている。テーブル１の
下に備えられる切削液タンク３の上面には、切粉受け皿
４が２枚、Ｖ字状に取り付けられている。切粉受け皿４
の基端は、テーブル１の直下に蝶番５により回動自在に
支持されている。それぞれの切粉受け皿４の先端側は、
テーブルから落下する切粉を受けるように落とし口２ａ
の直下に位置合わせされている。また、切削液タンク３
の下方には車輪が取り付けられ、切粉が堆積されたら、
切削液タンク３をテーブル１の下から引き出して切粉を
排出する。切粉受け皿４の裏側には、切削液タンク３の
液面に浮く浮き子６が固定されている。浮き子６の浮力
の大きさは、切粉の堆積が無い常態では、図示のように
一番高い位置になり、切粉が堆積されるにつれて沈んで
いき、最大量の切粉が堆積された時に切粉受け皿４の勾
配が無くなり水平な状態になるように調整している。こ
れにより、切粉受け皿４が水平な状態で堆積がされるの
で切粉受け皿４のスペースを有効に利用ができ、従来の
ように落し口の直下だけに堆積して切粉詰まりすること
もなくなり、堆積された切粉を回収するなどのメンテナ
ンス間隔を延長することも可能になった。そして、堆積
された切粉を廃棄した時には、再び元の状態にまで浮上
する。また、切粉受け皿４の先端側には、切削液を噴出
するノズル７が取り付けられ、噴出口を基端側の蝶番５
に向けていて、先端側に落ちた切粉に切削液を吹き付け
て滑落しやすいようにしている。そして、切粉受け皿４
の基端側には、切粉に付着した切削液を切削液タンク３
に戻すための回収孔４ａが穿設されている。そして、切
粉受け皿４が水平に近くなり切粉がノズル７の近くにま
で堆積された時には、切粉受け皿４の先端位置を検知セ
ンサ８により検出して、ノズル７への切削液の供給を閉
鎖バルブにより停止し切削液が噴出しないようにしたの
で、近接した切粉により切削液が飛散して周囲を汚すこ
とを飛沫防止カバー９とともに防止できる。検知センサ
８の高さは、切粉の材質や付勢部材の付勢力などにより
適宜調整ができるように、飛沫防止カバー９に上下方向
に穿設された長孔に移動可能に検知センサ８を取り付け
ることが好ましい。

【０００８】次に、この切粉回収装置の作用を説明す
る。切削加工により排出された切粉は、テーブル１の周
囲に設けられた切粉回収カバー１ａに衝突し、落ちた切
粉は、下方の落し口２ａから切粉受け皿４の先端側部分
に落下する。この時、切粉受け皿４は外側の落し口２ａ
の方向から中央部に向かって下り勾配が設けてあり、切
粉受け皿４の先端側から基端側に向けて切粉が滑落して
いく。更に切粉受け皿４の先端側に取り付けられたノズ
ル７から切削液を基端側に向けて噴出することにより、
切粉は切粉受け皿４の上を円滑に滑落していく。また、
切粉受け皿４の基端側には小さな穴が多数設けられてお
り、そこから切削液だけが滴下して切削液タンク９に回
収される。切粉受け皿４は、中央部を蝶番５で連結さ
れ、更に裏側に浮き子６が取り付けられているので堆積
した切粉の重さにより、徐々に下降して勾配を小さくす
る構造になっている。これにより、切粉が受け皿の中央
部から外側に向かって堆積しだすと、切粉受け皿４は切
粉の重さにより先端側が下降して勾配を小さくして、落
し口２ａの周辺部の切粉堆積可能スペースは増加してい
く。そして、切粉受け皿４が所定高さまで下降すると、
センサー８が切粉受け皿４の先端側を制御部が感知して
ノズル７への供給管に取り付けた開閉弁を閉じて切削液
の噴出を停止する。これにより、堆積してノズル７に近
づいてきた切粉に当たった切削液が跳ねて切粉受け皿か
ら漏れて周囲を汚してしまうことがない。そして堆積し
た切粉が排除された時、又は工作機械の始動とともに、
開閉弁が開放されてノズル７からの噴出が開始される。

【０００９】また、図１の６ａは浮き子の他の実施形態
を示している。浮き子６は切粉受け皿４の裏面に直接固
着され、勾配の変化により切粉受け皿４の基端を中心に
円弧運動をするのに対し、右側の浮き子６ａは切粉受け
皿４の裏面に揺動自在にネジ止めされ、切削液タンクの
蓋部材に穿設した案内孔により、勾配の変化に従って上
下運動をするので、浮力の変化が一定になり切粉の堆積
量による勾配の算出が容易になる。

【００１０】図２は他の実施形態を示す。図１では切削
液タンク３に浮沈する浮き子６の浮力により切粉受け皿
４を上下させる付勢部材になっているのに対し、図２で
は浮き子６の代わりにコイルばね１０を使用して切粉受
け皿４を上下させる付勢部材である。コイルバネ１０の
上端は、切粉受け皿４の裏面に突設する係止部に挿入し
てあり、切粉受け皿４の自重により外れることはなく交
換も容易になっている。一方、コイルバネ１０の下端
は、切削液タンク９の蓋部材の高さより低くなる収納部
を設けて、切粉受け皿４の勾配が最も小さくなった時に
はコイルバネ１０自体が収容される空間となっている。
また、切削液タンク９は図１のもののように幅広でなく
てもよいので、切削液を回収する切粉受け皿４の基端側
にあれば十分であり、切削液タンク９の移動が容易にな
る。また、コイルばね１０ａは、テーブル１に吊り下げ
て切粉受け皿４の表面に取り付けているので、上記のよ
うなコイルばね１０の収納部を設ける必要がない。な
お、滑落する切粉がコイルばね１０ａの下端に引っかか
らないように切粉受け皿４の滑落方向に直交する両端で
コイルばね１０ａの下端を係着すること好ましい。ま
た、ノズル７ａは、図１のノズル７ａが切粉受け皿４の
先端側に取り付けられているのに対し、飛散カバー９に
取り付け、噴出口の向きを基端側に設定して切削液を噴
出させているので、ノズル７ａの供給管を切粉受け皿４
の勾配に合わせた可撓性又は可動式にする必要がなく、
切粉受け皿４の長さも取り付け分を短くすることも可能
である。

【００１１】図３は他の実施形態を示す。図１及び図２
では、テーブル１から落下する切粉を受けるように位置
合わせした切粉受け皿４の先端部に対し回動支持部であ
る蝶番５は、先端部より工作機械の内側になるテーブル
１の下方に設けていたのに対し、図３は、テーブル１の
外側であってテーブル１の下方とは反対側に設けた切粉
回収装置を示している。これにより、テーブル１の下方
に空間ができるのでテーブルの支持構造を大型化且つ堅
牢にできる。なお、図１ないし図３のものは、２枚の切
粉受け皿４を、同じ位置又は、テーブル１を軸として左
右対称に配置しているが、基端側をテーブルの内側と外
側とに混在させて、片側を操作員のスペースとして切削
液タンクを移動させれば両側から利用できるとすること
も可能である。回動支持部である板押え部５ａは、逆Ｌ
形部材を蓋部材に固定しており、浮き子６により先端側
を付勢された切粉受け皿４の基端側が滑る方向に位置す
るので、切粉受け皿４は回動自在に支持されている。こ
れにより、切粉受け皿４の取り外しが容易になり下側の
メンテナンスが簡単に行える。

【００１２】

【発明の効果】詳述したように、請求項１に係る本発明
は、切粉受け皿の先端部で受け止めた切粉は勾配により
切粉受け皿の基端方向へ滑落して堆積されていくので、
最初に落下した先端部は空間があり次々に切粉を回収で
きる。また、基端に堆積される切粉の重量により付勢力
に抗して切粉受け皿の基端部が下がり勾配が小さくなっ
て基端部から先端部へと切粉の堆積位置が移っていき切
粉受け皿が水平な状態になりテーブル下の矩形空間全体
を利用できる切粉回収装置を提供できる。

【００１３】また、請求項２に係る本発明は、請求項１
記載の発明の効果に加えて、切粉受け皿の勾配を設定す
る付勢部材を、切削液タンクと兼用して浮き子だけの簡
単な加工により製作することができるので、本発明の切
粉回収装置を各種の工作機械に取り付けることができ
る。

【００１４】また、請求項３に係る本発明は、請求項１
記載の発明の効果に加えて、切削液タンクの小さい工作
機械であっても、切粉回収装置を取り付けることができ
るので、本発明の切粉回収装置を各種の工作機械に取り
付けることができる。

【００１５】また、請求項４に係る本発明は、請求項２
又は３記載の発明の効果に加えて、ノズルから噴出され
た切削液により常に切粉は基端側に寄せられて先端側は
落下させる空間が維持されるとともに、切粉受け皿が水
平に近くなり切粉がノズルの近くにまで堆積された時に
は切削液の噴出を停止して、近接した切粉に当たった切
削液が飛散して周囲を汚すことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工作機械のテーブル下に設けた切粉回収装置の
断面図である。

【図２】他の実施形態を示す図１と同様な断面である。

【図３】他の実施形態を示す図１と同様な断面である。

【符号の説明】

１ テーブル １ａ 切粉回収カバー ２ トイ ２ａ 落とし口 ３ 切削液タンク ４ 切粉受け皿 ５ 蝶番 ６，６ａ 浮き子 ７，７ａ ノズル ８ 検知センサ ９ 飛沫防止カバー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械のテーブルから落下する切粉を
   回収する切粉受け皿を該テーブルの下方に備える切粉回
   収装置であって、 該テーブルから落下する切粉を受けるように該切粉受け
   皿の先端部を位置合わせするとともに、該切粉受け皿の
   基端を回動自在に支持する回動支持部と、 該切粉受け皿の該先端部を該回動支持部より常態におい
   て上方に付勢して該切粉受け皿に勾配を設けるととも
   に、回収した切粉の堆積量により付勢力が減少する付勢
   部材と、を備えることを特徴とする工作機械の切粉回収
   装置。
2. 【請求項２】 前記回動支持部を、テーブル下に配置さ
   れた切削液タンク上に取り付けるとともに、前記付勢部
   材を、該切粉受け皿の先端部裏面に、工作機械の切削液
   タンク内の切削液に浮く浮き子を突設させ、堆積する切
   粉の重量により浮き沈みするようにした請求項１記載の
   工作機械の切粉回収装置。
3. 【請求項３】 前記回動支持部を、テーブル下に配置し
   て自在継手により該切粉受け皿を回動自在に取り付ける
   とともに、前記付勢部材を、該切粉受け皿の先端部裏面
   又は表面に、押し弾性体又は伸び弾性体を取り付けて堆
   積した切粉の重量により伸縮するようにした請求項１記
   載の工作機械の切粉回収装置。
4. 【請求項４】 前記切粉受け皿の先端側から基端側に切
   削液を噴出して切粉を基端側に滑落させるノズルと、前
   記切粉受け皿の先端部の高さを検知するセンサーと、該
   ノズルから切削液が噴出されるタイミングを該切粉受け
   皿の高さが所定高さより低くなった時に切削液を止める
   制御部とを備える請求項２又は３記載の工作機械の切粉
   回収装置。