JP2004136422A

JP2004136422A - 切りくず排出装置

Info

Publication number: JP2004136422A
Application number: JP2002305400A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Maeguchi; 前口　茂; Yoshikazu Kawamura; 川村　吉一
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】駆動モータの消費電力を抑制しつつ、切りくずの搬送，排出を適切に行うことができる切りくず排出装置を提供する。
【解決手段】切りくず排出装置１は、駆動モータ１１と、駆動モータ１１によって駆動せしめられる搬送機構１２と、駆動モータ１１の作動を制御する制御装置５とを備え、切削加工によって生じた切りくずを、搬送機構１２により、工作機械３０の機内から機外へ搬送，排出するように構成される。制御装置５は、駆動モータ１１の駆動中における負荷を監視し、負荷と所定の基準値とを比較して、負荷が基準値を超えている場合には、駆動モータ１１を継続的に駆動させる一方、負荷が基準値以下となった場合には、駆動モータ１１を一定時間停止させた後、駆動モータ１１を再度駆動させる。駆動モータ１１は、切りくず量に応じてその作動が制御される。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械に付設され、切削加工によって生じた切りくずを当該工作機械の機内から機外へ搬送，排出するように構成された切りくず排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記切りくず排出装置は、駆動モータと、この駆動モータによって駆動せしめられる搬送機構と、前記駆動モータの作動を制御する制御装置とを備えて構成され、ＮＣ旋盤やマシニングセンタなどの各種工作機械に付設される。尚、工作機械は、切削加工によって生じた切りくずを前記搬送機構上に適宜落下させるような構造となっている。
【０００３】
前記搬送機構は、工作機械の機内から機外へ向かって形成された搬送路を有しており、落下，集積された切りくずを、この搬送路によって機外へ搬送するように構成され、搬送された切りくずは適宜設置されたバケットなどに回収される。尚、この搬送機構には、ヒンジ形式，スクレーパ形式，スクリュー形式といった各種のものがある。
【０００４】
通常、前記駆動モータは、工作機械が稼働している間、常に駆動された状態となっているが、消費電力を抑制するために、駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように制御されることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、切削加工によって生じる切りくずの量は、加工内容などによって異なるものであり、切りくずがほとんど生じないような切削加工が行われているときには、駆動モータを駆動させる必要がないが、切りくずが大量に生じるような切削加工が行われているときには、生じた切りくずを積極的に排出する必要がある。
【０００６】
ところが、駆動モータを常に駆動させるようにした上記制御方法では、排出すべき切りくずがほとんど無い場合でも、駆動モータが駆動されるため、無駄に電力が消費されることとなって効率的でない。
【０００７】
一方、駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように駆動モータを制御する方法では、駆動モータを停止させる時間を設けることによって消費電力を抑制することができるものの、駆動，停止の周期と排出すべき切りくず量との間に相関がなく、例えば、排出すべき切りくずがほとんど無い時間帯に、駆動モータを駆動させる周期が当たると、上記と同様に、無駄に電力を消費することとなる。
【０００８】
逆に、切りくずが大量に生じる時間帯に、駆動モータを停止させる周期が当たると、切りくずが搬送機構上に大量に集積された状態で駆動モータが停止せしめられることとなり、再度、駆動モータを駆動させたときに切りくずが搬送機構に詰まったり、からまったりして動作不良を起こす原因となることがある。
【０００９】
このように、従来の切りくず排出装置では、駆動モータを適切に制御することができず、無駄に電力を消費することになったり、切りくずの搬送，排出を適切に行うことができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、駆動モータの消費電力を抑制しつつ、切りくずの搬送，排出を適切に行うことができる切りくず排出装置の提供をその目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明は、工作機械に付設される切りくず排出装置であって、
駆動モータと、当該駆動モータによって駆動せしめられる搬送機構と、前記駆動モータの作動を制御する制御装置とを備え、工作機械の切削加工によって生じた切りくずを、前記搬送機構により、前記工作機械の機内から機外へ搬送，排出するように構成された切りくず排出装置において、
前記制御装置は、前記駆動モータの駆動中における負荷を監視し、当該負荷と予め設定された基準値とを比較して、負荷が前記基準値を超えている場合には、前記駆動モータを継続的に駆動させる一方、前記負荷が前記基準値以下となった場合には、前記駆動モータを一定時間停止させた後、当該駆動モータを再度駆動させるように構成されてなることを特徴とする切りくず排出装置に係る。
【００１２】
この発明によれば、切削加工によって生じた切りくずが、駆動モータによって駆動せしめられる搬送機構により、工作機械の機内から機外へ搬送，排出される。
【００１３】
そして、前記駆動モータの作動は、制御装置によって次のように制御される。即ち、駆動モータの駆動中における負荷が監視され、当該負荷と予め設定された基準値とが比較されて、負荷が前記基準値を超えている場合には、前記駆動モータが継続的に駆動せしめられる一方、前記負荷が前記基準値以下となった場合には、前記駆動モータが一定時間停止せしめられた後、当該駆動モータが再度駆動せしめられる。
【００１４】
駆動モータの負荷は、搬送機構によって搬送，排出される切りくずの量に応じて変動するものであり、切りくずの量が少なければ、負荷は小さくなり、切りくずの量が多ければ、負荷は大きくなる。
【００１５】
そこで、本発明では、駆動モータの駆動中における負荷を監視し、当該負荷と所定の基準値とを比較することで、負荷が基準値を超えている場合には、排出すべき切りくずが相当量存在しているものと判断して、駆動モータを継続的に駆動させ、負荷が基準値以下となった場合には、排出すべき切りくずがほとんど排出されたものと判断して、駆動モータを一定時間停止させるようにしている。
【００１６】
斯くして、本発明に係る切りくず排出装置によれば、搬送機構により搬送，排出される切りくずの量に応じて駆動モータの作動（駆動，停止）を制御するようにしているので、駆動モータの消費電力を抑制しつつ、切りくずの搬送，排出を適切に行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、工作機械に付設される切りくず排出装置であって、
駆動モータと、当該駆動モータによって駆動せしめられる搬送機構と、前記駆動モータの作動を制御する制御装置とを備え、工作機械の切削加工によって生じた切りくずを、前記搬送機構により、前記工作機械の機内から機外へ搬送，排出するように構成された切りくず排出装置において、
前記制御装置は、駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように前記駆動モータを制御し、且つ、前記駆動モータを一定時間駆動させた後、当該駆動モータを停止させるに当たり、前記駆動モータの負荷を監視し、当該負荷と予め設定された基準値とを比較して、負荷が前記基準値以下である場合には、前記駆動モータを一定時間停止させる一方、前記負荷が前記基準値を超えている場合には、当該負荷が前記基準値以下となるまで前記一定の駆動時間を延長して前記駆動モータを駆動させた後、当該駆動モータを一定時間停止させるように構成されてなることを特徴とする切りくず排出装置に係る。
【００１８】
この発明によれば、前記駆動モータが駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように制御され、且つ、一定時間駆動せしめられた後停止せしめられるに当たり、前記駆動モータの負荷が監視され、当該負荷と予め設定された基準値とが比較されて、負荷が前記基準値以下である場合には、前記駆動モータが一定時間停止せしめられる一方、前記負荷が前記基準値を超えている場合には、当該負荷が前記基準値以下となるまで前記一定の駆動時間が延長されて前記駆動モータが駆動せしめられた後、当該駆動モータが一定時間停止せしめられる。
【００１９】
上述したように、駆動モータの負荷は、搬送機構によって搬送，排出される切りくずの量に応じて変動するものであり、切りくずの量が少なければ、負荷は小さくなり、切りくずの量が多ければ、負荷は大きくなる。
【００２０】
そこで、本発明では、駆動モータを一定時間駆動させた後、これを停止させるに当たり、駆動モータの負荷を監視し、当該負荷と所定の基準値とを比較することで、負荷が基準値以下である場合には、排出すべき切りくずがほとんど排出されたものと判断して、駆動モータを一定時間停止させ、負荷が基準値を超えている場合には、排出すべき切りくずがまだ相当量存在しているものと判断して、当該切りくず量がごく僅かとなるまで駆動時間を延長するようにしている。
【００２１】
斯くして、本発明に係る切りくず排出装置によれば、駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように駆動モータの作動を制御しつつ、切りくずが相当量存在する場合には延長して駆動モータを駆動するようにしているので、駆動モータの消費電力を抑制しつつ、切りくずの搬送，排出を適切に行うことができる。
【００２２】
尚、上述した駆動モータの負荷は、例えば、当該駆動モータに供給される電力を監視することによって、これを推定することができる。また、前記基準値は、切りくずの発生量と駆動モータの負荷との相関関係から、切りくずを排出する必要が無いと経験的に認められるときの当該駆動モータの負荷を基に、適宜経験的にこれを設定すれば良い。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について、図１及び図２に基づき説明する。尚、図１は、本実施形態に係る切りくず排出装置などの概略構成を示した斜視図であり、図２は、本実施形態の制御装置における一連の処理を示したフローチャートである。
【００２５】
図１に示すように、本例の切りくず排出装置１は、ＮＣ旋盤３０に付設されるもので、駆動モータ１１と、この駆動モータ１１により駆動されて、切りくずをＮＣ旋盤３０の機内から機外へ搬送，排出する搬送機構１２と、前記駆動モータ１１の作動を制御する制御装置５とを備えて構成される。
【００２６】
尚、前記ＮＣ旋盤３０は、ベッド３１と、主軸３２を回転自在に支持する主軸台（図示せず）と、工具Ｔが装着された刃物台３３と、センタ３４を有する心押し台（図示せず）などを備える。また、適宜カバー３６が設けられ、ワークＷを切削加工することによって生じた切りくずが、このカバー３６に沿って搬送機構１２上に落下，集積されるようになっている。
【００２７】
前記搬送機構１２は、複数のプレート１３を無端環状に連結して構成される搬送ベルト１４と、この搬送ベルト１４が収容されるカバー体１７と、このカバー体１７内の両端部にそれぞれ配設され、前記搬送ベルト１４が掛け渡されるプーリ１５，１６と、プーリ１５が固設される回転軸１５ａの端部に固設されたプーリ１８と、前記駆動モータ１１の出力軸１１ａに固設されたプーリ１９と、これらプーリ１８，１９に巻き掛けられた伝動ベルト２０と、前記プーリ１５，１８，１９、伝動ベルト２０及び駆動モータ１１などを収容する筐体２１などから構成される。
【００２８】
前記カバー体１７は水平部及び上り傾斜部から構成され、水平部がＮＣ旋盤３０の機内に、上り傾斜部が機外に位置した状態に配置される。また、前記水平部上面には開口部が形成されて、搬送ベルト１４が露出した状態となっており、加工によって生じた切りくずが、この露出した搬送ベルト１４上に落下，集積される。また、筐体２１の下面には、開口部２１ａが形成されている。
【００２９】
斯くして、前記駆動モータ１１が駆動されると、当該駆動モータ１１の回転動力が、その出力軸１１ａ，プーリ１９，伝動ベルト２０，プーリ１８及び回転軸１５ａを介してプーリ１５に伝達され、搬送ベルト１４が矢示方向に回動せしめられて、搬送ベルト１４上に落下，集積された切りくずが、かかる搬送ベルト１４の回動によって前記プーリ１５側に搬送され、その搬送終端部分で下方に落下して、筐体２１の開口部２１ａからその下方に設置されたバケット２２内に回収される。
【００３０】
そして、本例の前記制御装置５は、図２に示す如く駆動モータ１１の作動を制御する。具体的には、適宜処理開始信号にしたがって処理を開始して、駆動モータ１１を駆動させるとともに（ステップＳ１）、この駆動モータ１１の稼動中、当該駆動モータ１１に供給される電力を適宜サンプリング間隔ごとにサンプリング（監視）して、サンプリングされた供給電力と予め設定された基準値とを随時比較する（ステップＳ２）。
【００３１】
そして、供給電力が基準値以下になると、駆動モータ１１を停止させた後（ステップＳ３）、停止タイマをＯＮにして駆動モータ１１を所定時間停止状態にし（ステップＳ４，Ｓ５）、しかる後、ステップＳ１以降の処理を再び行う、即ち、駆動モータ１１を再度駆動させる。尚、処理終了信号が入力されている場合には、当該処理を終了する（ステップＳ６）。
【００３２】
ＮＣ旋盤３０では様々な加工が行われる。このため、加工によって生じる切りくず量は、その加工内容によって大きく異なり、多量に切りくずが生じる加工があれば、殆ど切りくずが生じない加工もある。そして、切りくずが多量に生じる場合には、これを排出するために、駆動モータ１１に大きな負荷がかかり、当該駆動モータ１１に供給される電力が増大する。一方、切りくずが殆ど生じない加工の場合には、駆動モータ１１にかかる負荷が小さく、当該駆動モータ１１に供給される電力も小さい。
【００３３】
そこで、本例では、駆動モータ１１を駆動後、当該駆動モータ１１に供給される電力を監視し、供給電力が基準値以下となったとき、排出すべき切りくずが殆ど無いものとみなして、駆動モータ１１を停止させ、所定時間経過後に再度駆動モータ１１を駆動させるようにしている。尚、再駆動後においても、引き続き供給電力が基準値以下である場合には、更に、所定時間だけ駆動モータ１１が停止せしめられ、以後、供給電力が基準値を上回るまで、所定時間づつ駆動モータ１１が停止せしめられる。
【００３４】
これにより、排出すべき切りくずが殆ど存在しない場合にまで、駆動モータ１１が駆動されて、無駄に電力が消費されるのを防止することができ、電力の効率的な使用を図ることが可能となる。
【００３５】
斯くして、本例の切りくず排出装置１によれば、搬送機構１２により搬送，排出される切りくずの量に応じて駆動モータ１１の作動（駆動，停止）を制御するようにしているので、駆動モータ１１の消費電力を抑制しつつ、切りくずの搬送，排出を適切に行うことができる。
【００３６】
尚、前記基準値は、切りくずの発生量と駆動モータ１１への供給電力との相関関係から、切りくずを排出する必要が無いと経験的に認められるときの当該駆動モータ１１への供給電力を基に、適宜経験的に設定される。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図３に基づき説明する。図３は、第２の本実施形態の制御装置における一連の処理を示したフローチャートである。尚、本例の切りくず排出装置１は、制御装置５における処理のみが上述した第１の実施形態と異なる。
【００３８】
図３に示すように、本例の制御装置５は、適宜処理開始信号にしたがって処理を開始して、駆動モータ１１を駆動させた後（ステップＳ１１）、駆動タイマをＯＮにして駆動モータ１１を所定時間駆動させ（ステップＳ１２，Ｓ１３）、しかる後、当該駆動モータ１１に供給される電力をサンプリング（監視）して、サンプリングされた供給電力と予め設定された基準値とを比較し（ステップＳ１４）、サンプリングされた供給電力が基準値以下となった場合に駆動モータ１１を停止させる（ステップＳ１５）。
【００３９】
ついで、停止タイマをＯＮにして駆動モータ１１を所定時間停止状態にし（ステップＳ１６，Ｓ１７）、しかる後、ステップＳ１１以降の処理を再び行う、即ち、駆動モータ１１を再度駆動させる。尚、処理終了信号が入力されている場合には、当該処理を終了する（ステップＳ１８）。
【００４０】
上述したように、加工によって生じる切りくず量は、その加工内容によって大きく異なり、多量に切りくずが生じる加工があれば、殆ど切りくずが生じない加工もあり、切りくずが多量に生じる場合には、これを排出するために、駆動モータ１１に大きな負荷がかかって、当該駆動モータ１１に供給される電力が増大する一方、切りくずが殆ど生じない加工の場合には、駆動モータ１１にかかる負荷が小さく、当該駆動モータ１１に供給される電力も小さい。
【００４１】
そこで、本例では、駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように駆動モータ１１の作動を制御しつつ（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７）、駆動モータ１１を一定時間駆動させた後、これを停止させる際に、駆動モータ１１に供給される電力を監視し、供給電力が基準値を上回っている場合には、排出すべき切りくずが相当量存在しているものと判断して、切りくず量がごく僅かであると判断される供給電力となるまで駆動時間を延長するようにし、供給電力が基準値以下となっている場合には、排出すべき切りくずがほとんど存在しないものと判断して、駆動モータ１１を一定時間停止させるようにしている（ステップＳ１４）。
【００４２】
これにより、排出すべき切りくずが殆ど存在しない場合にまで、駆動モータ１１が駆動されて、無駄に電力が消費されるのを防止することができ、電力の効率的な使用を図ることができる。
【００４３】
斯くして、本例の切りくず排出装置１によれば、駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように駆動モータ１１の作動を制御しつつ、排出すべき切りくずが相当量存在する場合には延長して駆動モータ１１を駆動するようにしているので、上記第１の実施形態と同様に、駆動モータ１１の消費電力を抑制しつつ、切りくずの搬送，排出を適切に行うことができる。
【００４４】
尚、前記基準値は、上記第１の実施形態と同様に、切りくずの発生量と駆動モータ１１への供給電力との相関関係から、切りくずを排出する必要が無いと経験的に認められるときの当該駆動モータ１１への供給電力を基に、適宜経験的に設定される。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００４６】
また、上例では、ベルト形式の切りくず排出装置としたが、これに限られるものではなく、スクレーパ形式やスクリュー形式など各種のものを採用することができる。
【００４７】
また、本発明に係る切りくず排出装置を適用し得る工作機械は、上述したＮＣ旋盤３０に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る切りくず排出装置などの概略構成を示した斜視図である。
【図２】第１の実施形態の制御装置における処理を示したフローチャートである。
【図３】第２の実施形態の制御装置における処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１　　切りくず排出装置
５　　制御装置
１１　駆動モータ
１２　搬送機構
１４　搬送ベルト
１５，１６，１８，１９　　プーリ
１７　カバー体
２１　筐体
２２　バケット
３０　ＮＣ旋盤

Claims

工作機械に付設される切りくず排出装置であって、
駆動モータと、該駆動モータによって駆動せしめられる搬送機構と、前記駆動モータの作動を制御する制御装置とを備え、切削加工によって生じた切りくずを、前記搬送機構により、前記工作機械の機内から機外へ搬送，排出するように構成された切りくず排出装置において、
前記制御装置は、前記駆動モータの駆動中における負荷を監視し、該負荷と予め設定された基準値とを比較して、負荷が前記基準値を超えている場合には、前記駆動モータを継続的に駆動させる一方、前記負荷が前記基準値以下となった場合には、前記駆動モータを一定時間停止させた後、該駆動モータを再度駆動させるように構成されてなることを特徴とする切りくず排出装置。
工作機械に付設される切りくず排出装置であって、
駆動モータと、該駆動モータによって駆動せしめられる搬送機構と、前記駆動モータの作動を制御する制御装置とを備え、切削加工によって生じた切りくずを、前記搬送機構により、前記工作機械の機内から機外へ搬送，排出するように構成された切りくず排出装置において、
前記制御装置は、駆動と停止とを一定時間ごとに交互に繰り返すように前記駆動モータを制御し、且つ、前記駆動モータを一定時間駆動させた後、該駆動モータを停止させるに当たり、前記駆動モータの負荷を監視し、該負荷と予め設定された基準値とを比較して、負荷が前記基準値以下である場合には、前記駆動モータを一定時間停止させる一方、前記負荷が前記基準値を超えている場合には、該負荷が前記基準値以下となるまで前記一定の駆動時間を延長して前記駆動モータを駆動させた後、該駆動モータを一定時間停止させるように構成されてなることを特徴とする切りくず排出装置。