JP2009184025A - 切屑除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工作業を中断することなく、連続的に自動で、且つ、確実に切屑を除去するようにした切屑除去装置を提供する。
【解決手段】工作機械等の切削加工部１１を包囲する囲繞部１２と、囲繞部１２内部において旋回する空気流を発生させる複数の横側エア吐出部１３と、囲繞部１２において切削加工部１１の下側から上に向かって空気流を発生させる下側エア吐出部１４と、囲繞部１２の天井に形成された貫通孔１２ｂに対向した吸い込み口１５ａを備えた吸塵機１５と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型の切削加工等を行なう加工装置で生ずる切屑を除去するための切削屑除去装置に関するものである。

従来、金型の切削加工を行なう場合には、図５に示すように、作業台１上に設置された型段取定盤２の上面に切削加工すべき金型３を載置して、この金型３に切削加工を行っている。切削加工の際に生ずる切屑４は、作業台１の周囲に落下したものについては、作業台１の下方に設けられたチップコンベア５によって搬送され、バケット６内に収容されて外部に搬出される。

また、金型３上或いは型段取定盤２上に散乱した切屑４は、金型３の切削加工終了後又は加工途中で加工を中断して掃除機７を使用して、即ち掃除機７の吸込みノズル７ａを金型３及び型段取定盤２上の切屑４に近づけて吸引することで除去される。

これに対して、特許文献１には、工作機械の加工部の近くに開口する集塵ダクトを介して吸入口からブロアにより切屑を取り込んで漏斗状のホッパー内に落下させ、このホッパーの下端に設けられた開閉可能な落し口からバケット内に落下させてバケットによって外部に搬出するようにした、集塵機が開示されている。
特開２００３−２５１１２３号公報

前述した掃除機を使用した切屑の除去方法においては、掃除機の吸引力が弱いことから掃除機の吸引ノズルの先端を切屑に近づける必要がある。このため、作業者が切屑を視認しながら除去作業を行う必要があり、このような作業は煩雑で時間がかかると共に、切屑がある程度溜ってきたら加工作業を中断して切屑の除去作業を行なう必要があり、加工作業の効率が低下してしまう。

本発明は、以上の点に鑑み、加工作業を中断することなく連続的に且つ確実に切屑を除去するようにした切屑自動除去装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の切屑除去装置は、工作機械等の切削加工部を包囲する囲繞部と、囲繞部内部において旋回する空気流を発生させる複数の横側エア吐出部と、カバー内部において切削加工部の下側から上に向かって空気流を発生させる下側エア吐出部と、囲繞部の上端中央に開口する吸い込み口を備えた吸塵機と、を備えていることを特徴としている。

本発明の切削屑除去装置は、好ましくは、吸塵機の吸い込み口から下方に向かって広がる逆漏斗状の上方カバーと、この上方カバーの下方で上方に向かって広がる漏斗状の下方カバーと、下方カバーの下端から側方に向かって斜め下方に延びる樋と、この樋の先端の下方に配置された搬出手段と、を備えている。

本発明による切削屑除去装置は、好ましくは下方カバーが上方カバーより外側まで広がっている。

本発明の切削屑除去装置は、好ましくは横側エア吐出部が上方でより強い空気流を発生させる。

本発明によれば、下側エア吐出部によって切削加工部の下側から上に向かって空気流が発生すると共に、横側エア吐出部によって切削加工部の周囲を旋回する空気流が発生するので、下方から上方に向かって渦巻き又は竜巻状の空気流が発生する。これにより、工作機械等の切削加工部の切削加工処理によって発生する切屑は、この渦巻き状又は竜巻状の空気流によって切削加工部から捲き上げられて上方に移動し、囲繞部の天井に形成された開口を介して吸塵機の吸い込み口に入り、吸塵機によって吸引されて外部に搬出される。

吸塵機の吸い込み口から下方に向かって広がる漏斗状の上方カバーと、この上方カバーの下方で上方に向かって広がる下方カバーと、下方カバーの下端から側方に向かって斜め下方に延びる樋と、この樋の先端の下方に配置された搬出手段と、を備えている場合には、吸塵機の吸い込み口の中心から外れて吸塵機による吸引力より渦巻き状の空気流による遠心力が大きく作用する切屑が、上方カバーに当たって落下しまたは上方カバーに当たらずに落下して、下方カバーで受け止められ、下方カバーの下端から樋に沿って移動してその先端から下方に落下し、搬出手段によって外部に搬出される。

下方カバーが上方カバーより外側まで広がっている場合には、上方カバーに当たらずに落下した切屑が確実に下方カバー上に落下するので、切屑が下方カバーから外側に散乱してしまうことがない。

横側エア吐出部が上方でより強い空気流を発生させる場合には、下側エア吐出部及び横側エア吐出部によって捲き上げられた切屑が、上方でより強い空気流により発生する負圧によってより一層確実に上方に捲き上げられる。

このようにして、本発明によれば、切削加工部の切削加工作業中に発生した切屑が切削加工部に溜らないので、従来のように切削加工を中断して切屑を除去する必要がなく、切削加工作業の作業効率が向上する。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る切屑除去装置１０を示す図である。切屑除去装置１０は、切削加工部１１を包囲する囲繞部１２と、囲繞部１２内に設けられた横側エア吐出部１３及び下側エア吐出部１４と、囲繞部１２の天井１２ａに形成された貫通孔１２ｂの上方に吸い込み口１５ａを備えた吸塵機１５と、囲繞部１２の天井１２ａの上側で吸い込み口１５ａを囲うように配置された上方カバー１６と、この上方カバー１６の下側に配置された下方カバー１７と、この下方カバー１７に形成された開口１７ｃ（後述）から囲繞部１２の周縁を越えて延出した樋部１８と、この樋部１８の先端部の下方に配置された搬出手段１９と、から構成されている。

切削加工部１１は、例えば、金型の切削加工を行なう装置であって切削工具を備えている。この切削加工部１１によって切削加工処理が施される金型１１ａは型段取定盤１１ｂの上面に載置される。なお、型段取定盤１１ｂは作業台１１ｃ上に設置されている。

囲繞部１２は、切削加工部１１全体を包囲するよう、４つの側壁１２ｃ（図２参照）と、天井１２ａ（図１参照）とから箱状に形成されており、切削加工部１１における切削加工処理によって発生する切屑の飛散を抑制する。また、囲繞部１２は、例えば図２に示すように手前側に開閉可能なドア１２ｄを一つの側壁１２ｃに備えており、開放時には切削加工部１１の金型１１ａを囲繞部外へ搬出することができ、閉鎖時には囲繞部１２内部が気密的に閉鎖される。さらに、囲繞部１２は、その天井１２ａの中央に上方に向かって空気流を排出するための貫通孔１２ｂを備えている。

横側エア吐出部１３は、図２に示すように、囲繞部１２内において四隅に近接した位置に配置されており、図１に示すように、囲繞部１２内で垂直方向に延びてその上端が囲繞部１２の天井１２ａの直下に達している。横側エア吐出部１３は、図示しない空気供給源に接続されており、図２に図式的に示すように、それぞれ囲繞部１２内で水平方向に時計回りの空気流を発生させるよう、即ち、囲繞部１２内における垂直な仮想中心軸Ｘ（図２参照）の周りで旋回する空気流を発生させるよう、隣接する左側の横側エア吐出部１３側へ向けてエア（矢印Ａ）を吐出する。横側エア吐出部１３の下端から上端の領域には、図示省略する複数のエア噴出口が一列に並んで形成されている。さらに、横側エア吐出部１３は、図１に図式的に示すように、囲繞部１２内の上方領域が下方領域より空気流が強くなるように、即ち横側エア吐出部１３の下端から上端へいくにしたがって吐出する空気流が強くなるように、構成されている。

下側エア吐出部１４は、切削加工部１１の作業台１１ｃの下方に設けられており、図示しない空気供給源に接続されていて、作業台１１ｃの下側から上方へ空気流を発生させるようにエア（矢印Ｂ）を吐出する。

吸塵機１５は、囲繞部１２の外側に配置されており、例えばホース１５ｂ等を介してその吸い込み口１５ａが囲繞部１２の天井１２ａに形成された貫通孔１２ｂに対向して配置されている。

上方カバー１６は、図３に示すように、吸塵機１５の吸い込み口１５ａの周囲に密着して取り付けられており、吸い込み口１５ａを中心に外側下方へ斜めに広がるように逆漏斗状に形成されている。この上方カバー１６の外径は、囲繞部１２の貫通孔１２ｂから飛び出す切屑が実質的に飛散しないように選定されている。

下方カバー１７は、図３に示すように、囲繞部１２の天井１２ａの上面に取り付けられており、囲繞部１２の貫通孔１２ｂに整合する貫通孔１７ａを中心に外側上方へ向けて斜めに広がるように漏斗状に形成されている。この下方カバー１７は、貫通孔１７ａの周囲に環状の溝部１７ｂを備えていると共に、この溝部１７ｂの一側（図面で左側）に後述する樋部１８に繋がる開口１７ｃを備えている。

樋部１８は、囲繞部１２の上面の中央付近から囲繞部外側へ向かって斜め下方に傾斜して延びており、長手方向の両側が側壁としてその間に溝部を形成している。樋部１８の内端１８ａは、下方カバー１７の開口１７ｃ内に位置していると共に、外端（先端）１８ｂは囲繞部１２の周縁を越えて延びている。これにより、下方カバー１７の開口１７ｃ内に進入した切屑２０が樋部１８の溝部内に沿って先端１８ｂまで移動することができる。

搬出手段１９は、図示の場合、チップコンベア１９ａと、バケット１９ｂとから構成されている。チップコンベア１９ａは、樋部１８の先端から落下する切屑２０を受けてバケット１９ｂまで搬送する。バケット１９ｂは、チップコンベア１９ａによって搬送されその先端から落下する切屑を回収する。

本発明の実施形態に係る切屑除去装置１０は以上のように構成されており、囲繞部１２のドア１２ｄが開放されて、切削加工すべき金型１１ａが切削加工部１１にセットされる。その後、ドア１２ｄが閉じられて横側エア吐出部１３及び下側エア吐出部１４が作動する。これにより、横側エア吐出部１３から矢印Ａで示すようにエアが吐出されると共に、下側エア吐出部１４から矢印Ｂで示すようにエアが吐出されることによって、図１及び図２に矢印Ｃで示すように、上方へ向かって螺旋状に上昇する渦巻き状又は竜巻状の空気流が発生する。

この空気流Ｃは、横側エア吐出部１３から吐出されるエアが囲繞部内の上方にいくにつれて強くなることから、上方領域ではその下方領域に比して強く旋回している。従って、切削加工部１１で発生する切屑２０はこの空気流Ｃによって切削加工部１１から捲き上げられ、螺旋状に上方に移動して囲繞部１２の天井１２ａの中央に形成された貫通孔１２ｂの領域に達する。

囲繞部１２の貫通孔１２ｂの領域には、吸塵機１５の吸い込み口１５ａによって吸引力が発生している。このため、図３に示すように、切屑２０は、吸引力によって吸い込み口１５ａから吸塵機１５へ吸い込まれて回収される。

また、囲繞部１２の天井１２ａに形成された貫通孔１２ｂと吸塵機１５の吸い込み口１５ａとの間の空間において、中心より外側の空気流Ｅは旋回による遠心力が吸塵機１５の吸引力より大きくなると、切屑２０は吸い込み口１５ａから吸引されず、矢印で示すように上方カバー１６に当たって下方カバー１７に落下する。
さらに、外側の空気流Ｆは、旋回による遠心力が吸塵機１５の吸引力より大きく、且つ、この遠心力自体が大きいので、切屑２０は吸い込み口１５ａから吸引されず、さらに上方カバー１６にも当たらずに外側に進んだ後、下方カバー１７上に落下する。

このようにして、下方カバー１７上に落下した切屑２０は、下方カバー１７の上面の傾斜に従って半径方向内側の溝部１７ｂ内に集まり、さらに開口１７ｃ内に落下する。これにより、開口１７ｃ内に落下した切屑２０はさらに樋部１８を通って進み、その先端部から搬出手段１９のチップコンベア１９ａに落下する。

従って、チップコンベア１９ａに落下した切屑２０は、チップコンベア１９ａによって搬送されてバケット１９ｂ内に回収される。なお、バケット１９ｂが切屑２０で一杯になったときには、バケット１９ｂが他の場所に運ばれて集積される。その際、バケット１９ｂが新しい空のバケット１９ｂと交換されてもよく、またバケット１９ｂが一台しかない場合には、チップコンベア１９ａが一時的に停止されるようにしてもよい。

このようにして、本発明の切屑除去装置１０によれば、切削加工部１１で金型１１ａの切削加工が行なわれ、その際に発生する切屑２０は、囲繞部１２内で横側エア吐出部１３及び下側エア吐出部１４からの空気流によって捲き上げられ、一部が吸塵機１５に回収され、吸塵機１５に吸引されなかった切屑２０は上方カバー１６及び下方カバー１７並びに樋部１８を介して搬出手段１９に回収される。

従って、切削加工部１１で切削加工が行なわれているときでも、発生する切屑２０は連続的に自動回収されるので、切削加工部１１で発生する切屑２０を除去するために切削加工部１１の切削加工作業を中断する必要がない。よって、切削加工部１１における作業効率が向上する。また、手作業で切屑２０を除去する必要がないので、煩雑な切屑除去作業から解放される。

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、横側エア吐出部１３は、囲繞部１２内の四隅近傍領域に配置されているが、これに限らず、必要な渦巻き状又は竜巻状の空気流を形成するために、囲繞部１２内で任意に配置され得る。

また、上述した実施形態においては、搬出手段１９は、チップコンベア１９ａ及びバケット１９ｂから構成されているが、これに限らず、樋部１８から落下する切屑２０を搬送・回収することができれば、任意の構成の搬出手段が使用され得ることは明らかである。

さらに、上述した実施形態においては、切削加工部１１は、金型１１ａの切削加工を行なうようになっているが、これに限らず、切屑２０が発生するものであれば、任意の種類の工作機械等における切削加工部であってもよい。

以上述べたように、本発明によれば、加工作業を中断することなく、連続的に且つ確実に切屑を除去するようにした、極めて優れた切屑自動除去装置が提供される。

本発明の実施形態に係る切屑除去装置の構成を示す概略断面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１の切屑除去装置における囲繞部の天井中央領域を示す部分拡大断面図である。 図３の囲繞部の天井における中央領域を示す平面図である。 従来の切屑除去装置の一例の構成を示す概略側面図である。

符号の説明

１０ 切屑除去装置
１１ 切削加工部
１１ａ 金型
１１ｂ 型段取定盤
１１ｃ 作業台
１２ 囲繞部
１２ａ 天井
１２ｂ 貫通孔
１２ｃ 側壁
１２ｄ ドア
１３ 横側エア吐出部
１４ 下側エア吐出部
１５ 吸塵機
１５ａ 口
１５ｂ ホース
１６ 上方カバー
１７ 下方カバー
１７ａ 貫通孔
１７ｂ 溝部
１７ｃ 開口
１８ 樋部
１８ａ 内端
１８ｂ 先端
１９ 搬出手段
１９ａ チップコンベア
１９ｂ バケット
２０ 切屑
Ｘ 仮想中心軸

Claims (4)

1. 工作機械等の切削加工部を包囲する囲繞部と、
   上記囲繞部内部において旋回する空気流を発生させる複数の横側エア吐出部と、
   上記切削加工部の下側から上方へ向けて空気流を発生させる下側エア吐出部と、
   上記囲繞部の天井部に形成された貫通孔に対向した吸い込み口を備えた吸塵機と、
   を備えていることを特徴とする、切屑除去装置。
2. 前記吸塵機の吸い込み口から下方へ向けて逆漏斗状に広がる上方カバーと、この上方カバーの下方で漏斗状に広がる下方カバーと、上記下方カバーの下端から側方に向かって斜め下方に延びる樋部材と、この樋部材の先端部下方に配置された搬出手段と、を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の切屑除去装置。
3. 前記下方カバーが前記上方カバーより外側まで広がっていることを特徴とする、請求項２に記載の切屑除去装置。
4. 前記横側エア吐出部が、囲繞部内における上方領域で下方領域より強い空気流を発生させることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の切屑除去装置。

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