JP2009178797A - 工作機械及び生産ライン - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を低減して、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる生産ラインを提供する。
【解決手段】複数の工作機械１１の前方にワーク搬送コンベアとしてのローラコンベア１２をそれぞれ装着するとともに、該ローラコンベア１２の下方に位置するようにワークＷの加工時に発生する切屑を切削液とともに回収して、切屑と切削液を分離し、切屑を回収容器５５に排出するチップコンベア１３を設ける。このチップコンベア１３を駆動する駆動モータ４８の動力を用いてローラコンベア１２を回転する動力伝達機構を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械及びそれを用いた生産ラインに関する。

従来、生産ラインとして、特許文献１に開示されたものが提案されている。この生産ラインは、ワークを加工する工作機械をワークの搬送方向に沿って間隔を開けて複数箇所に配置し、各工作機械の各間でワークを順次搬送するワーク搬送コンベアを備えている。又、この生産ラインは、ワークの加工により発生する切屑を生産ライン外へ排出するチップコンベアをこのチップコンベアの切屑搬送方向がワークの搬送方向と平行になるように複数直列に配置されている。さらに、この生産ラインは複数のチップコンベア間で切屑をワーク搬送方向と同方向へ順次受け渡して生産ライン外へ排出するようになっている。
特開２０００−１１７５８５号公報

ところが、上記従来の生産ラインは、複数のチップコンベアをそれぞれ駆動する駆動機構と、ワーク搬送コンベアの駆動機構とがそれぞれ独立して装設されていたので、二つの駆動源が必要になって、部品点数が多くなり、製造及び組付作業が面倒で、コストを低減することができないという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題を解消して、部品点数を低減して、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる工作機械及びそれを用いた生産ラインを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークを支持するテーブルと対応する位置に、ワークを前記テーブルに搬入出するワーク搬送コンベアを装設し、前記テーブルの下方に、ワークの加工により発生する切屑を切削液とともに回収して切削液と分離した切屑を搬送するチップコンベアを前記ワーク搬送コンベアと平行に配設した工作機械において、前記チップコンベアの駆動源により前記ワーク搬送コンベアを駆動するように構成したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記チップコンベアは、前記ワーク搬送コンベアの下方において配設された切削液貯留槽と、該貯留槽の一端部より立ち上げられ排出口を形成した立上部と、前記貯留槽及び立上部内に収容された無端状の切屑搬送機構と、前記貯留槽に設けられ、切削液から切屑を分離する切削液濾過機構とにより構成され、前記立上部の上部には前記切屑搬送機構の駆動源が設けられ、該駆動源によりワーク搬送コンベアが駆動されるように構成されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記ワーク搬送コンベアはローラコンベアであって、複数のローラは各ローラの回転軸に嵌合されたスプロケットと、前記各スプロケットに掛装された無端状のチェーンとにより周回されるように構成され、前記チェーンが前記切屑搬送機構の駆動源としてのモータの回転により周回されるようになっていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械を複数個並設し、各工作機械のワーク搬送コンベアを直列状に連接したことを特徴とすることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記各工作機械のチップコンベアの立上部の排出口から排出された切屑は、案内シュータにより隣接するチップコンベアの切削液の貯留槽に設けた開口から該貯留槽に導かれるように構成されていることを要旨とする。

本発明によれば、チップコンベアの駆動機構の駆動源と、ワーク搬送コンベアの駆動機構の駆動源とが同一であるため、部品点数を低減して、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

以下、本発明を具体化した工作機械及び生産ラインの一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
最初に、生産ラインの概略構成について説明する。この生産ラインにおいては、ワークＷを加工する工作機械１１がワークＷの搬送方向に沿って間隔を開けて複数配置されている。各工作機械１１には、各工作機械間でワークＷを順次搬送するワーク搬送コンベアとしてのローラコンベア１２がそれぞれ備えられている。又、各工作機械１１にはワークＷの加工により発生する切屑を排出するチップコンベア１３が前記ローラコンベア１２の下方に平行に位置するようにそれぞれ配置されている。

次に、複数台の前記工作機械１１、ローラコンベア１２及びチップコンベア１３は、同様に構成されているため、一台分について以下に順次説明する。
工作機械１１のベッド１４の上面には左右一対のサイドフレーム１５が固着され、両サイドフレーム１５の上面にはＹ軸（水平、前後）案内レール１６を介してＹ軸サドル１７が図示しないＹ軸駆動機構によりＹ軸方向の往復動可能に装着されている。前記Ｙ軸サドル１７にはＸ軸（水平、左右）案内レール１８を介してＸ軸サドル１９が図示しないＸ軸駆動機構によりＸ軸方向の往復動可能に装着されている。前記Ｘ軸サドル１９には、図示しないＺ軸（垂直）案内レール及びＺ軸駆動機構を介してＺ軸サドル２０がＺ軸方向の往復動可能に装着されている。前記Ｚ軸サドル２０にはワークＷの加工を行う工具を装着するための主軸装置２１が装着されている。

前記ベッド１４にはワークＷを支持するワークテーブル２２が装着されている。このワークテーブル２２は図示しないがチルト機構、旋回機構及びワーククランプ機構を備えている。又、前記ベッド１４には、ワークの加工により発生した切屑を切削液とともに回収して後述するチップコンベア１３に誘導するための回収シュータ２３が設けられている。

次に、前記ワーク搬送コンベアとしてのローラコンベア１２について説明する。
ローラコンベア１２は、前記両サイドフレーム１５の外側面に取り付けられた左右一対の支持フレーム３１の上端部に架橋されている。このローラコンベア１２は、前記支持フレーム３１に対しワークの搬送（Ｘ軸）方向と平行に架橋された前後一対の平行な取付枠３３，３４と、両取付枠３３，３４にＹ軸方向に指向するように架橋された多数本の回転軸３６に支持されたローラ３５とを備えている。前記各回転軸３６の一端部にはスプロケットホイール３７がそれぞれ嵌合固定され、各スプロケットホイール３７に掛装した無端状のチェーン３８の周回により回転されるようにしている。このチェーン３８は、後述するようにチップコンベア１３の駆動モータ４８の動力により周回されるようになっている。

前記ローラコンベア１２の高さは、図２に示すように前記ワークテーブル２２の高さとほぼ同じ位置に設定されるとともに、ローラコンベア１２のＸ軸方向の長さ寸法は、図１に示すように工作機械１１のＸ軸方向の幅寸法よりも長く設定されている。

次に、前記チップコンベア１３について説明する。
前記工作機械１１のベッド１４の前方には、前記回収シュータ２３により回収された切屑を含んだ切削液を貯留するための横長四角筒状の貯留槽４１がＸ軸方向に指向するように、かつ前記ローラコンベア１２の下方に位置するように配設されている。前記貯留槽４１の一端部には立上部４１ａが形成され、該立上部４１ａの上端部は前記ローラコンベア１２の直下に配設されている。

前記立上部４１ａの上端部には駆動軸４２がＹ軸方向と平行に支持され、該駆動軸４２には図４に示すように前後一対の駆動スプロケットホイール４３が嵌合されている。図１に示すように、前記貯留槽４１の立上部４１ａと反対側の端部には、従動軸４４がＹ軸方向と平行に支持され、該従動軸４４には図４に示すように前後一対の従動スプロケットホイール４５が嵌合されている。前記駆動スプロケットホイール４３及び従動スプロケットホイール４５には、前後一対のチェーン４６が掛装され、両チェーン４６には、切屑を搬送するためのスクレーパ（図示略）を有する多数のフラッパ４７が屈曲可能に架橋されている。前記立上部４１ａの上端部下面には排出口４１ｂが設けられている。これらにより切屑搬送機構が構成されている。又、前記貯留槽４１内には例えばドラムフィルタ等の切削液濾過機構３２が設けられ、これにより貯留槽４１内の切屑が切削液から分離されて切削液のみが回収され、回収された切削液はワークの加工部に供給されるように構成されるている。

図２に示すように前記立上部４１ａの前側面には、駆動モータ４８が取り付けられ、該駆動モータ４８の回転軸が図示しない継手を介して前記駆動軸４２に直列に連結されている。前記駆動モータ４８の回転軸は前記駆動軸４２と反対側へもローラコンベア１２の駆動軸４２Ａとして突出され、該駆動軸４２Ａの前端部には駆動歯車４９が嵌合されている。図１及び図３に示すように前記立上部４１ａの前側面には、回転支持軸５０が回転可能に片持ち支持され、該回転支持軸５０には前記駆動歯車４９に噛み合わされた従動歯車５１が嵌合されている。図４に示すように前記回転支持軸５０には駆動スプロケットホイール５２が嵌合され、該駆動スプロケットホイール５２には前記ローラコンベア１２のチェーン３８が掛装されている。

前記立上部４１ａの先端部の排出口４１ｂと対応するように、床面には切屑の回収容器５５が配設されている。
次に、前記のように構成された生産ラインの動作について説明する。

図１は、生産ライン上流である最右側の工作機械１１のローラコンベア１２の上面にワークＷが作業者によって搬入された状態を示す。この状態において図示しない操作盤のスイッチが操作されて、前記駆動モータ４８が起動されると、駆動軸４２、４２Ａが図４において、時計回り方向に回転される。前記駆動軸４２の回転により駆動スプロケットホイール４３が回転され、チェーン４６が矢印方向に周回される。一方、前記駆動軸４２Ａの回転により駆動歯車４９、従動歯車５１、回転支持軸５０、駆動スプロケットホイール５２が図４に示すように反時計回り方向に回転され、チェーン３８が矢印で示すように周回され、スプロケットホイール３７が反時計回り方向に回転され、ワークＷが生産ライン下流であるＸ軸方向左方に移動される。

ワークＷが図１において、ワークテーブル２２の前方に移動されたとき、前記スイッチをオフして、駆動モータ４８を停止し、ワークＷの移動を停止する。この状態において、ワークＷが作業者によってローラコンベア１２の上面からワークテーブル２２の上面に移動され、図示しないクランプ機構により所定位置にクランプされる。この状態で主軸装置２１がＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動され、工具によりワークＷが加工される。このワークＷの加工によって発生した切屑は切削液ととも回収シュータ２３によって回収され、チップコンベア１３の貯留槽４１に誘導される。この貯留槽４１内の切削液に含まれる切屑は、前記チェーン４６及びフラッパ４７の周回により立上部４１ａの排出口４１ｂから回収容器５５に落下され回収される。切削液は前記切削液濾過機構３２により浄化されてワークの加工時に再利用される。

工作機械１１により加工が終了したワークＷは、ワークテーブル２２からローラコンベア１２の上面に移動され、ローラコンベア１２の作動により下流側の工作機械１１のローラコンベア１２へ移動される。以下、同様にして、ワークＷの搬入出と加工が行われる。

上記実施形態の工作機械によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、チップコンベア１３の駆動モータ４８の動力を利用してワーク搬送コンベアとしてのローラコンベア１２のチェーン３８を周回動作するようにしたので、ローラコンベア１２の専用の駆動源を省略することができる。この結果、チップコンベア１３及びローラコンベア１２の駆動機構の部品点数を低減して、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

（２）上記実施形態では、貯留槽４１の立上部４１ａをワーク搬送コンベアとしてのローラコンベア１２の直下に配設し、立上部４１ａの上端部に駆動モータ４８を設けたので、駆動モータ４８の回転運動を前記チェーン３８に伝達する動力伝達機構の経路を短くすることができ、小型化を図ることができる。

なお、この発明は以下のように変更して具体化することができる。
・図５に示すように、二台目以降のチップコンベア１３の前記回収容器５５を省略し、隣接する上流側チップコンベア１３の立上部４１ａの排出口４１ｂから落下された切屑を案内シュータ５６により貯留槽４１の上面に形成した開口（図示略）から貯留槽４１内に導くようにしてもよい。この場合には、回収容器５５を一つにして回収された切屑の廃棄を一つの回収容器５５により容易に行うことができる。

・図６に示すように、前記チップコンベア１３の配設方向を左右逆向きにしてもよい。この場合には、駆動軸４２Ａの回転方向を逆にするための駆動歯車４９、回転支持軸５０及び従動歯車５１が不要となり、駆動軸４２Ａに直接駆動スプロケットホイール５２を嵌合させることができる。このため、さらに部品点数を低減して、製造及び組付作業を容易に行い、コストを低減することができる。

・図示しないが、前記実施形態において、前記駆動軸４２Ａの回転運動を前記ワーク搬送コンベアとしてのローラコンベア１２のチェーン３８に伝達する動力伝達経路に対し、動力断接機構を設けるようにしてもよい。この場合には、チップコンベア１３のみを作動することができ、ローラコンベア１２を無駄に作動しなくても済むという利点がある。

・ローラコンベア１２を前記ワークテーブル２２の左右両側方に位置するように分割して配置してもよい。
・ワーク搬送コンベアとして前記ローラコンベア１２に限らず例えばベルトコンベアを用いてもよい。

この発明の生産ラインを具体化した一実施形態を示す正面図。 生産ラインの工作機械の右側面図。 工作機械のローラコンベアの平面図。 ローラコンベア及びチップコンベアの機構部を示す斜視図。 この発明の別の実施形態を示す生産ラインの正面図。 この発明の別の実施形態を示す生産ラインの工作機械の正面図。

符号の説明

Ｗ…ワーク、１１…工作機械、１２…ワーク搬送コンベアとしてのローラコンベア、１３…チップコンベア、３２…切削液濾過機構、３５…ローラ、３６…回転軸、３８，４６…チェーン、４１…貯留槽、４１ａ…立上部、４１ｂ…排出口、５６…案内シュータ。

Claims (5)

1. ワークを支持するテーブルと対応する位置に、ワークを前記テーブルに搬入出するワーク搬送コンベアを装設し、前記テーブルの下方に、ワークの加工により発生する切屑を切削液とともに回収して切削液と分離した切屑を搬送するチップコンベアを前記ワーク搬送コンベアと平行に配設した工作機械において、
   前記チップコンベアの駆動源により前記ワーク搬送コンベアを駆動するように構成したことを特徴とする工作機械。
2. 請求項１において、前記チップコンベアは、前記ワーク搬送コンベアの下方において配設された切削液貯留槽と、該貯留槽の一端部より立ち上げられ排出口を形成した立上部と、前記貯留槽及び立上部内に収容された無端状の切屑搬送機構と、前記貯留槽に設けられ、切削液から切屑を分離する切削液濾過機構とにより構成され、前記立上部の上部には前記切屑搬送機構の駆動源が設けられ、該駆動源によりワーク搬送コンベアが駆動されるように構成されていることを特徴とする工作機械。
3. 請求項２において、前記ワーク搬送コンベアはローラコンベアであって、複数のローラは各ローラの回転軸に嵌合されたスプロケットと、前記各スプロケットに掛装された無端状のチェーンとにより周回されるように構成され、前記チェーンが前記切屑搬送機構の駆動源としてのモータの回転により周回されるようになっていることを特徴とする工作機械。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作機械を複数個並設し、各工作機械のワーク搬送コンベアを直列状に連接したことを特徴とする生産ライン。
5. 請求項４において、前記各工作機械のチップコンベアの立上部の排出口から排出された切屑は、案内シュータにより隣接するチップコンベアの切削液の貯留槽に設けた開口から該貯留槽に導かれるように構成されていることを特徴とする生産ライン。

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