JP2005288678A

JP2005288678A - キリコ収集装置とキリコ収集方法

Info

Publication number: JP2005288678A
Application number: JP2004134838A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Koike; 勇一郎小池
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】ドライカッティングによって発生したキリコを、エアを用いて確実に効率よく収集することができ、工作機械のドライカッティングによる切削油の省略を有効に生かすことができるキリコ収集装置を提供する。
【解決手段】複数の凹溝２が並列するトレイ１の一方端部で各凹溝２の端部毎に、この凹溝２の他端側に向けて圧力エアを噴出するエアノズル３を設け、上記トレイ１の他方端部に、凹溝２の長さ方向と直交する吸引ケース５を各凹溝２の他方端部と連通するように配置し、この吸引ケース５の一方端部に吸引ケース５の他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズル６を配置し、吸引ケース５の他方端部にキリコ吸引回収機構７を接続する。
【選択図】図１

Description

この発明は、工作機械が被加工物を切削した際に発生した加工ルーム内のキリコを、切削油を用いずに加工ルーム外に搬出することができるようにしたキリコ収集装置とキリコ収集方法に関する。

工作機械で被加工物を切削することにより発生するキリコ（切粉）は、加工ルーム内にそのまま放置することができないため，発生したキリコを収集して加工ルーム外に取り出すためのキリコ収集装置の採用が必要になる。

従来の一般的なキリコ収集装置は、発生したキリコを大量の切削油と空気の吹き付けを併用して押し流し、チップコンベアで機械的に搬送するようになっていた（特許文献１と２参照）。
特開昭６１−１０３７５３号公報（図１と図２）特開昭６３−２７８７４０号公報（図３と図４）

ところで、近年、環境問題を背景として、切削油の使用をどんどん減少させる傾向にあり、具体的には、ドライカッティング、セミドライカッティングに代表される通りである。

しかし、例えドライカッティングでも、実際に発生したキリコを、上述した切削油で押し流す方式で搬送すると、ドライカッティングの意味がなくなる。

そこで、ドライカッティング等によって発生したキリコの収集のため、工作機械の近辺にホッパーを設けてキリコを捕集し、その後、ホッパー内のキリコを空気輸送するキリコ収集装置が考えられている。

しかしながら、工作機械から発生するキリコは、様々の方向に飛び、ホッパーでは完全にキリコを捕集することができず、収集効率が極めて悪いと共に、チップコンベアと空気輸送を併用するため、設備コストが高くつくという問題がある。

また、空気輸送によるキリコの収集において、エアノズルから連続的にエアを噴出してキリコを送り出す場合、エアによってキリコが舞うばかりで、思うようにキリコを搬送できなかったり、無駄にエアを消費してしまうという問題がある。

更に、キリコを搬送するエアの処理が十分でないと、エアが粉塵と共に加工ルームに充満することになるので、作業環境を悪化させ、実際の使用ができない状況になる。

また、発生するキリコは長い帯状でしかも螺旋状になる場合があり、このような形状のキリコを空気輸送により収集するのは困難性がある。

更にまた、発生後のキリコは、熱をもっており、工作機械の一定部分にキリコが溜まると、熱膨張による工作機械の加工精度の低下を招くと共に、チップコンベアの設置による負荷に対応するため、工作機械のベッドを大きくしなければならないという新たな問題が発生する。

そこで、この発明の課題は、ドライカッティングによって発生したキリコを、エアを用いて確実に効率よく収集することができ、工作機械のドライカッティングによる切削油の省略を有効に生かすことができ、しかも、空気輸送に生じた各問題点を解決することができるキリコ収集装置とキリコ収集方法を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の凹溝が並列するトレイの一方端部に、各凹溝の端部毎に配置され、この凹溝の他端側に向けて圧力エアを噴出するエアノズルを設け、上記トレイの他方端部に、凹溝の長さ方向と直交する吸引ケースを各凹溝の他方端部と連通するように配置し、この吸引ケースの一方端部に吸引ケースの他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズルを配置し、吸引ケースの他方端部にキリコ吸引回収機構を接続した構成を採用したものである。

ここで、上記トレイは、断面Ｖ字状の凹溝が山と谷となって連続する構造を有し、工作機械に対してキリコが落下する部分の位置に、キリコを受け取るように平面的に設置され、このトレイの一方端部に凹溝の数だけのエアノズルが各凹溝と対応するように配置され、各エアノズルは、凹溝の長さ方向にエアを噴出するようになっている。

また、上記トレイは、下面の複数箇所に設けた下端先鋭の円錐形脚を介して設置され、工作機械への熱の伝達が少なくなるようにしている。

更に、エアノズルとエア噴射ノズルにエアを供給するエア供給源は、エア源に接続したエアタンクに急速排気弁を設けて形成され、エアタンクへの加圧を中断すると、急速排気弁が作動してこのエアタンクに溜まったエアが一気にエアノズルとエア噴射ノズルへ供給されることになる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記トレイの一方端部に配置した各エアノズルは、上下に揺動可能となり、圧力エアの噴射時に駆動機構で上下に揺動するようになっている構成としたものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、上記トレイの一方端部に配置した各エアノズルは、エア供給源と開閉バルブを介してエア回路で接続され、上記駆動機構にエアシリンダを用い、このエアシリンダが上記エア回路に開閉バルブよりも下流側の位置で絞りバルブを介して接続され、エアノズルによる圧力エアの噴射と駆動機構によるエアノズルの上下揺動が開閉バルブの開弁によって同時に行われるようになっている構成としたものである。

上記エアノズルは、支点軸を中心に揺動自在となり、その先端側が下部に配置したエアシリンダで支持され、後端側にはこのエアノズルに先端側が常時下がる方向の弾性を付勢するスプリングが設けられ、エアの噴出時に揺動することにより、凹溝の底から略水平の間の範囲でエアを噴出することになる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、上記吸引ケース内に、キリコをせん断する破砕機が組み込まれている構成としたものである。

請求項５の発明は、複数の凹溝が並列するトレイに対して、一方端部に凹溝の他端側に向けて圧力エアを噴出するエアノズルと、他方端部に凹溝の長さ方向と直交する吸引ケースを設け、この吸引ケースの一方端部に吸引ケースの他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズルと、他方端部にキリコ吸引回収機構を接続したキリコ収集装置を用い、トレイ上に溜まったキリコをエアノズルから噴射した圧力エアで凹溝の一端側から他端側の吸引ケースに押し流し、更に、吸引ケース内のキリコをエア噴射ノズルから噴射した圧力エアでキリコ吸引回収機構に送り出し、このキリコ吸引回収機構でキリコを吸引回収する構成を採用したものである。

この発明によると、複数の凹溝が並列するトレイの一方端部に、各凹溝の一方端部に配置されたエアノズルを設け、上記トレイの他方端部に、凹溝の長さ方向と直交する吸引ケースを各凹溝の他方端部と連通するように配置し、この吸引ケースの一方端部に吸引ケースの他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズルを配置し、吸引ケースの他方端部にキリコ吸引回収機構を接続したので、トレイ上に落下したキリコは凹溝に溜まり、エアによってこのキリコを吸引ケースに向けて確実に押し流すことができ、吸引ケースもエア噴射ノズルとキリコ吸引回収機構でキリコの空気輸送を行うので、ドライカッティングによって発生したキリコを、空気輸送を用いて確実に効率よく収集することができ、工作機械のドライカッティングによる切削油の省略を有効に生かすことができる。

また、エアノズルから間歇的に圧力エアを吐出することによって、キリコがトレイ上に完全に落下してから押し流すことができ、エアによってキリコや金属粉が舞うようなことがなく、しかも、各凹溝ごとにエアノズルを配置することにより、広い面積を有するトレイを用いてキリコの回収が可能になる。

更に、各凹溝に臨むエアノズルを上下揺動させることにより、凹溝内のキリコを丁度エア箒で掃くようにして押し流すことができ、圧力エアによるキリコの押し流し効果が向上し、長い距離でもキリコを押し流すことができるようになる。

更にまた、トレイに対する圧力エアの噴出とキリコ吸引回収機構の吸引の組み合わせは、加工ルームに対する供給エア量よりも、吸引エア量を多く設定することができ、加工ルームからエアが流出することがないので、エアによってキリコや金属粉が舞うようなことがなく、加工ルームの作業環境を清潔に維持することができる。

複数の凹溝が並列するトレイの一方端部に、各凹溝の端部毎に配置され、この凹溝の他端側に向けて圧力エアを噴出するエアノズルを設け、上記トレイの他方端部に、凹溝の長さ方向と直交する吸引ケースを各凹溝の他方端部と連通するように配置し、この吸引ケースの一方端部に吸引ケースの他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズルを配置し、吸引ケースの他方端部にキリコ吸引回収機構を接続する。

図示のように、キリコ収集装置は、工作機械から落下するキリコを受け取るトレイ１と、このトレイ１の一端側に位置し、トレイ１の凹溝２内に落下したキリコを圧力空気によってトレイ１の他端側に押し流す多数のエアノズル３と、エアノズル３を上下に揺動させる駆動機構となるエアシリンダ４と、上記トレイ１の他方端部に配置した吸引ケース５と、この吸引ケース５の一方端部に配置され、吸引ケース５の他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズル６と、吸引ケース５の他方端部に接続されたキリコ吸引回収機構７と、上記エアノズル３とエア噴射ノズル６及びエアシリンダ４に対する圧力エアの供給源８とによって構成されている。

上記トレイ１は、金属板等の耐熱性のある材料を用い、断面Ｖ字状となる複数の凹溝２が山と谷となって連続する構造と、キリコを受け取ることができる平面的な大きさを有し、工作機械に対してキリコが落下する部分の位置に、その下面の複数箇所の位置に設けた下端先鋭の円錐形脚９を介して平面状に設置され、工作機械への熱の伝達が少なくなるようになっている。

上記多数のエアノズル３は、トレイ１の一方端部の位置において、各凹溝２の端部毎に配置され、対応する凹溝２に対して一方端部から他端側に向けて圧力エアを噴出するようになっていると共に、上記吸引ケース５は、トレイ１の凹溝２が並列する幅方向の全長に見合う長さを有する内部中空の容器状に形成され、トレイ１に臨む面が開口してその内部が凹溝２と連通し、凹溝２から押し出されたキリコを内部に収納するようになっている。

上記吸引ケース５の一方端部に、この吸引ケース５の他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズル６を配置し、吸引ケース５の他方端部に、吸引機１０と固気分離機１１からなり、吸引したキリコを分離除去するキリコ吸引回収機構７が接続されていると共に、吸引ケース５の内部には、モータによる回転によってキリコをせん断する破砕機１２が組み込まれている。

上記トレイ１の一方端部に配置した各エアノズル３は、図５のように、適宜固定部分に設けた支持部材１３の支点軸１４で途中が支持され、この支点軸１４を中心に上下に揺動可能となり、その先端側が下部の位置に配置したエアシリンダ４で支持され、後端側には、このエアノズル３に先端側が常時下がる方向の弾性を付勢するスプリング１５が設けられ、上記エアシリンダ４は、エアノズル３と同時に供給されるエアによって伸長し、エアノズル３の先端側を押し上げることにより、エアの噴出時にエアノズル３は下向きの状態から上方へ揺動することにより、凹溝２に対してその底面から略水平の間の範囲でエアを噴出することになる。

上記各エアノズル３とエア噴射ノズル６及びエアシリンダ４に圧力エアを供給するエア供給源８は、エア源１６に接続したエアタンク１７に急速排気弁１８を設けて形成され、この急速排気弁１８と各エアノズル３は、開閉バルブ１９を介してエア回路２０で接続され、エア噴射ノズル６も急速排気弁１８と開閉バルブ２１を介してエア回路２０で接続され、また、上記エアシリンダ４が前記エア回路２０に開閉バルブ１９よりも下流側の位置で絞りバルブ２２を介して接続され、エアノズル３による圧力エアの噴射とエアシリンダ４によるエアノズル３の上下揺動が開閉バルブ１９の開弁によって同時に行われるようになっている。

上記エアタンク１７への加圧を中断すると、急速排気弁１８が作動してこのエアタンク１７に溜まったエアが、開閉バルブ１９及び２１の開弁状態にあるエアノズル３とエア噴射ノズル６及びエアシリンダ４へ供給されることになる。

上記トレイ１の上部近傍には、このトレイ１上に落下堆積したキリコを熱等で検出し、キリコの堆積した凹溝に対応する位置にあるエアノズル３における開閉バルブ１９を開弁させるセンサー２３が配置してある。

この発明のキリコ収集装置は、上記のような構成であり、トレイ１は加工ルームの平らな部分に配置され、ドライカッティングによって発生した工作機械からのキリコは、トレイ１の上に落ちる。

この時、トレイ１は、谷と山が交互に連続した形状になっているので、キリコは何れかの凹溝２内に溜まることになる。

トレイ１の上に落下堆積したキリコをセンサー２３が熱等で検出し、キリコの堆積した凹溝２に対応する位置にあるエアノズル３における開閉バルブ１９を所定時間だけ開弁させると、エアノズル３とそのエアシリンダ４に対して圧力エアが供給され、凹溝２の長さ方向に沿って瞬時に噴出する圧力エアで、キリコを凹溝２の一端側から他端側に向けて押し流すことになる。

上記エアノズル３は、待機状態で図５（Ａ）のように、スプリング１５の押圧により先端が下向きとなるように傾斜しており、開閉バルブ１９の開弁により圧力エアが供給されると、トレイ１の凹溝２に向けて圧力エアを噴出すると同時に、エアシリンダ４に絞り弁２２を介して圧力エアが供給され、このエアシリンダ４は上方に伸長作動することでエアノズル３の先端側をゆっくりと押し上げ、このため、エアノズル３は支点軸１４を中心に図５（Ｂ）のように、略水平の姿勢にまで上方に揺動するので、エアノズル３から噴出する圧力エアは、凹溝２内のキリコを丁度エア箒で掃くようにして押し流すことができ、これによって、圧力エアによるキリコの押し流し効果が向上し、長い距離でもキリコを押し流すことができるようになる

上記トレイ１の他端側に位置する吸引ケース５は、他方端部に接続されたキリコ吸引回収機構７によって吸引されていると共に、一方端部のエア噴射ノズル６から圧力エアが供給されるので、トレイ１に臨む開口部分に吸引力が発生し、このため、トレイ１の他端側に押し流されてきたキリコは吸引ケース５内に収集される。

吸引ケース５内に収集されたキリコは、回転する破砕機１２で吸引搬送が可能なように小さくせん断されてこの吸引ケース５の下部に落下し、吸引ケース５の下部で一方端部のエア噴射ノズル６から供給される圧力エアによって他方端部に接続されたキリコ吸引回収機構７に押し流され、これによって、キリコは、キリコ吸引回収機構７に確実に回収されることになる。

このように、エアノズル３から間歇的に圧力エアを吐出することによって、消費エア量を少なくしてキリコを吸引ケースまで効率よく押し流すことができ、エアによってキリコや金属粉が舞うようなことがなく、しかも、各凹溝２ごとにエアノズルを配置することにより、広い面積を有するトレイ１を用いてキリコの回収が可能になる。

また、トレイ１に対するエアの噴出とキリコ吸引回収機構７による吸引の組み合わせは、加工ルームに対する供給エア量よりも、吸引エア量を多く設定することができ、加工ルームからエアが流出することがないので、エアによってキリコや金属粉が舞うようなことがなく、加工ルームの作業環境を清潔に維持することができる。

この発明に係るキリコ収集装置の平面図同上の縦断正面図トレイの拡大した縦断側面図吸引ケースとその内部に組み込んだ破砕機を示す一部切り欠き側面図（Ａ）はエアノズルの待機状態を示す正面図、（Ｂ）はエアノズルの上方への揺動状態を示す正面図

符号の説明

１トレイ
２凹溝
３エアノズル
４エアシリンダ
５吸引ケース
６エア噴射ノズル
７キリコ吸引回収機構
８圧力エアの供給源
９円錐形脚
１０吸引機
１１固気分離機
１２破砕機
１３支持部材
１４支点軸
１５スプリング
１６エア源
１７エアタンク
１８急速排気弁
１９開閉バルブ
２０エア回路
２１開閉バルブ
２２絞りバルブ
２３センサー

Claims

複数の凹溝が並列するトレイの一方端部に、各凹溝の端部毎に配置され、この凹溝の他端側に向けて圧力エアを噴出するエアノズルを設け、上記トレイの他方端部に、凹溝の長さ方向と直交する吸引ケースを各凹溝の他方端部と連通するように配置し、この吸引ケースの一方端部に吸引ケースの他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズルを配置し、吸引ケースの他方端部にキリコ吸引回収機構を接続したキリコ収集装置。
上記トレイの一方端部に配置した各エアノズルは、上下に揺動可能となり、圧力エアの噴射時に駆動機構で上下に揺動するようになっている請求項１に記載のキリコ収集装置。
上記トレイの一方端部に配置した各エアノズルは、エア供給源と開閉バルブを介してエア回路で接続され、上記駆動機構にエアシリンダを用い、このエアシリンダが上記エア回路に開閉バルブよりも下流側の位置で絞りバルブを介して接続され、エアノズルによる圧力エアの噴射と駆動機構によるエアノズルの上下揺動が開閉バルブの開弁によって同時に行われるようになっている請求項２に記載のキリコ収集装置。
上記吸引ケース内に、キリコをせん断する破砕機が組み込まれている請求項１乃至３の何れかに記載のキリコ収集装置。
複数の凹溝が並列するトレイに対して、一方端部に凹溝の他端側に向けて圧力エアを噴出するエアノズルと、他方端部に凹溝の長さ方向と直交する吸引ケースを設け、この吸引ケースの一方端部に吸引ケースの他方端部に向けて圧力エアを噴出するエア噴射ノズルと、他方端部にキリコ吸引回収機構を接続したキリコ収集装置を用い、トレイ上に溜まったキリコをエアノズルから噴射した圧力エアで凹溝の一端側から他端側の吸引ケースに押し流し、更に、吸引ケース内のキリコをエア噴射ノズルから噴射した圧力エアでキリコ吸引回収機構に送り出し、このキリコ吸引回収機構でキリコを吸引回収するキリコ収集方法。