JP2009202284A - Chip sucking and conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切屑の吸引搬送装置に関し、特に、工作機械の可動部にサブフィルタ部を設けて負圧で切屑を吸引し、溜まった切屑を圧縮エアーでメインフィルタ部に搬送する切屑の吸引搬送装置に関する。 The present invention relates to a chip suction / conveying device, and in particular, a sub-filter part is provided in a movable part of a machine tool to suck chips with a negative pressure, and chip suction / conveyance is carried to a main filter part with compressed air. Relates to the device.
エンドミルやドリル等の工作機械においては、切削加工に伴い発生する切屑の処理が種々問題となっている。切削加工後に製品へ付着した切屑の洗浄等の除去工程によるコストアップ、また、切屑により製品へ付く傷等による品質低下等である。このような問題に対処するため、例えば、エンドミルの軸方向に貫通する細穴を追加工して、この細穴から切屑を吸引排出しながら加工する方法等が行なわれる場合がある。 In machine tools such as end mills and drills, disposal of chips generated during cutting is a problem. The cost increases due to a removal process such as cleaning of chips adhering to the product after the cutting process, and the quality is reduced due to scratches or the like attached to the product by the chips. In order to cope with such a problem, for example, there is a case in which a small hole penetrating in the axial direction of the end mill is additionally processed and processing is performed while suctioning and discharging chips from the small hole.
また、ドリル等のドリル溝を利用して切屑を吸引排出して加工する工作装置が提案されている(例えば、特許文献1)。この工作装置は、中空部を持つ円筒形状の基筒を穿孔機の本体に取付け、この基筒とドリル溝との空隙を通して加工によって生じる切屑をゴムホースを通して真空タンクへ排出するものである。
しかし、従来から行なわれている切屑を吸引排出しながら加工する方法では、負圧により切屑を吸引排出するので、吸引装置までの吸引経路を短くするのには限度があり、十分な吸引排出力を得ることができなかった。また、特許文献1に記載の工作装置によれば、負圧による吸引排出と共に、圧縮エアーを併用して切屑の吸引排出を行なうが、切屑を溜めるフィルタ部は外部の吸引装置にあるので、切屑の吸引排出経路が長くなり、吸引排出力に優れるものではなかった。また、吸引排出するための搬送経路が長いため、切屑詰まりが発生しやすいという問題もあった。
However, in the conventional method of processing while suctioning and discharging chips, chips are sucked and discharged by negative pressure, so there is a limit to shortening the suction path to the suction device, and sufficient suction and discharge force Could not get. Further, according to the machine device described in
従って、本発明の目的は、切屑を吸引排出するための搬送経路が短く吸引排出力に優れ、また、切屑詰まりの発生しにくい切屑の吸引搬送装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a chip suction / conveying device that has a short conveying path for sucking and discharging chips and having excellent suction and discharging force and is less likely to cause chip clogging.
[1]本発明は、上記の目的を達成するため、工作機械に装着された工具を可動部により移動させて加工する際の切屑を吸引装置により吸引して一時的に溜めるためのサブフィルタ部と、前記サブフィルタ部に捕集された前記切屑を加圧装置により加圧して排出するメインフィルタ部と、を有し、前記サブフィルタ部は、工作機械の可動部に搭載されていることを特徴とする切屑の吸引搬送装置を提供する。 [1] In order to achieve the above object, according to the present invention, a sub-filter unit for sucking chips by a suction device and temporarily storing chips when a tool mounted on a machine tool is moved by a movable unit and processed. And a main filter part that pressurizes and discharges the chips collected by the sub-filter part by a pressurizing device, and the sub-filter part is mounted on a movable part of a machine tool. A chip suction / conveyance device is provided.
[2]前記加圧は、圧縮エアーにより行なわれることを特徴とする上記[1]に記載の切屑の吸引搬送装置であってもよい。 [2] The chip suction conveyance device according to [1], wherein the pressurization is performed by compressed air.
[3]また、前記サブフィルタ部と前記工具、前記吸引装置、前記加圧装置、および前記メインフィルタ部とのそれぞれの間に、前記切屑の搬送経路を制御するためのバルブを有することを特徴とする上記[1]に記載の切屑の吸引搬送装置であってもよい。 [3] Further, a valve for controlling the chip conveyance path is provided between each of the sub-filter unit and the tool, the suction device, the pressurizing device, and the main filter unit. The chip suction / conveyance device described in [1] above may be used.
本発明によれば、切屑を吸引排出するための搬送経路が短く吸引排出力に優れ、また、切屑詰まりの発生しにくい切屑の吸引搬送装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the conveyance path | route for sucking and discharging a chip | tip is short, it is excellent in the suction discharge force, and the chip | tip suction conveyance apparatus which does not generate | occur | produce chip clogging easily can be provided.
(本発明の第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る切屑の吸引搬送装置の全体構成を示す全体斜視図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る切屑の吸引搬送装置における各構成部分の接続構成を示す構成ブロック図である。図3は、工作機械のチャック部に切削工具(エンドミル)を装着した状態を示す部分断面図である。図4は図3の変形例を示す部分断面図である。
(First embodiment of the present invention)
FIG. 1 is an overall perspective view showing the overall configuration of the chip suction / conveyance device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a connection configuration of each component in the chip suction / conveyance device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a state in which a cutting tool (end mill) is mounted on the chuck portion of the machine tool. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a modification of FIG.
本発明の第1の実施の形態に係る切屑の吸引搬送装置1は、図1に示すように、工具を回転させながら可動部100aにより移動させて加工する、例えば、フライス盤100に適用される。このフライス盤100では、切削加工中の切屑を回転する工具10または中空主軸110を通して吸引除去しながら、先端部10aのXYZ座標を可動部100aの位置制御をすることによりワーク(被加工部材)200を切削加工する。
As shown in FIG. 1, the chip suction /
吸引搬送装置1は、工具10から切屑400を吸引装置310により吸引して一時的に溜めるためのサブフィルタ部300と、サブフィルタ部300に捕集された切屑400を加圧装置により加圧して排出するメインフィルタ部500とを有して構成される。ここで、サブフィルタ部300は、フライス盤100の工具10を備えた可動部100aに搭載されており、一方、メインフィルタ部500は、フライス盤100の可動部100a以外の領域あるいはフライス盤100以外の領域に配置され、後述する搬送チューブ330でそれぞれ接続されている。また、吸引装置310、および、加圧装置としての圧縮エアー供給装置510は、フライス盤100の可動部100a以外の領域あるいはフライス盤100以外の領域に配置される。
The
サブフィルタ部300は、バルブA320を介して吸引装置310に搬送チューブ330で接続され、吸引装置310から負圧により吸引可能な構成とされている。吸引装置310は負圧を発生させて吸引するものであって、1気圧以下の吸引力、例えば、0.05MPa(約0.5気圧)で吸引する。尚、サブフィルタ部300と吸引装置310との間には、所定の制御信号により開閉動作して吸引制御を行う上記したバルブA320が設けられていると共に、切屑400を通過させないための図示しないフィルタ材が設けられている。
The sub-filter unit 300 is connected to the
また、サブフィルタ部300は、バルブB321を介して中空主軸110に搬送チューブ330で接続されている。中空主軸110は図示しない回転駆動部により回転可能とされているので、バルブB321と中空主軸110とは回転可能でかつ気密状態を保って接続可能なロータリユニオン340で接続されている。中空主軸110は、主軸ベアリング350で回転可能に支持され、先端部には工具10が装着されている。後述するように、工具10には切屑400が通過可能な空隙部10dが形成されているので、加工点からサブフィルタ部300までは、工具10の空隙部10d、中空主軸110の空隙部112、ロータリユニオン340、搬送チューブ330、および、バルブB321が気密状態を保って接続されている。尚、バルブB321は、所定の制御信号により開閉動作可能とされている。尚、ロータリユニオン340に替えて、隙間を有するラビリンスシール等のシール部材を介して接続されていてもよい。
In addition, the sub filter unit 300 is connected to the hollow
また、サブフィルタ部300は、バルブC322を介して圧縮エアー供給装置510に搬送チューブ330で接続され、圧縮エアーによりサブフィルタ部300へ所定の圧力、例えば、0.5MPa(約5気圧)をかけることができ、この圧縮エアーによるサブフィルタ部300への加圧のための圧力は任意に設定可能である。尚、バルブC322は、所定の制御信号により開閉動作可能とされている。
Further, the sub filter unit 300 is connected to the compressed
また、サブフィルタ部300は、バルブD323を介してメインフィルタ部500に搬送チューブ330で接続されている。バルブD323は、所定の制御信号により開閉動作可能とされている。
In addition, the sub filter unit 300 is connected to the
メインフィルタ部500は、サブフィルタ部300から搬送される切屑400を収容するのに必要な容量を有し、圧縮エアー供給装置510からの圧縮エアーによって搬送される切屑400を捕集すると共に、エアーをメインフィルタ部500から外気に排出するための図示しないフィルタ材が設けられている。
The
工具10は、切刃を有し回転することにより加工を行なう略円柱形状の工具であり、例えば、エンドミルまたはドリル等が挙げられる。工具10は、市販されているエンドミルまたはドリル等を加工等して使用可能である。工具10は、エンドミルの場合、先端部10aおよび外周部10bに切刃を有し、外周部10bには螺旋状に工具溝10cが螺旋溝として形成されており、中心部に中空部10dとして先端部10aまで貫通穴を明け、切屑400を吸引可能とされている。
The
図4は、図3に示した工具10の変形例であり、中空部10dから工具溝10cに通じる側穴10eを明けて、側穴10eから中空部10dを通して切屑400を吸引可能とするものである。
FIG. 4 shows a modification of the
上記のように構成された工具10は、図1に示すように、例えば、フライス盤100に装着して使用される。フライス盤100のチャック部101に工具10のシャンク部10fが装着固定され、フライス盤100の主軸回転により工具10は所定の回転速度で回転する。図3に示すように、工具10の先端部10aから貫通した空隙部10dが形成されていると共に、フライス盤100の中空主軸110の空隙部112を通して吸引装置310まで接続され、切削加工に伴い発生する切屑400の吸引除去が可能とされている。
The
(第1の実施の形態の吸引搬送動作)
第1の実施の形態において、フライス盤100に装着された工具10を回転させながら可動部100aにより移動させながら加工する際に発生する切屑を吸引搬送する動作について、以下に、切屑の吸引動作と切屑の搬送動作に分けて説明する。
(Suction conveyance operation of the first embodiment)
In the first embodiment, the operation of sucking and conveying chips generated when machining while rotating the
(切屑の吸引動作)
切屑の吸引動作は、工具10により発生する切屑400を吸引によりサブフィルタ部300に捕集する動作である。
(Chip suction operation)
The chip suction operation is an operation of collecting the chip 400 generated by the
まず、切屑の吸引動作時には、バルブA320、及びバルブB321を開いた状態にし、バルブC322、及びバルブD323を閉じた状態にしておく。この状態で、吸引装置310を所定の圧力(負圧)で動作させ、例えば、0.05MPa(約0.5気圧)で吸引する。加工点で発生した切屑400は、工具10の空隙部10d、中空主軸110の空隙部112、ロータリユニオン340、搬送チューブ330、及びバルブB321を経てサブフィルタ部300に捕集される。切屑400を吸引して搬送するエアーは、サブフィルタ部300から、さらにバルブB321、搬送チューブ330を経て吸引装置310まで到達して外気に排出される。前述のように、サブフィルタ部300には図示しないフィルタ材が設けられているので、切屑400がサブフィルタ部300内に捕集されることになる。
First, during the chip suction operation, the valve A320 and the valve B321 are opened, and the valve C322 and the valve D323 are closed. In this state, the
(切屑の搬送動作)
切屑の吸引動作により、サブフィルタ部300内に所定量の切屑400が捕集された場合には、次の切屑の搬送動作に移行する。切屑の搬送動作は、サブフィルタ部300内の切屑400を加圧によりメインフィルタ部500に搬送する動作である。
(Chip transport operation)
When a predetermined amount of chips 400 are collected in the sub-filter unit 300 by the chip suction operation, the process proceeds to the next chip transport operation. The chip conveying operation is an operation of conveying the chip 400 in the sub-filter unit 300 to the
まず、切屑の搬送動作時には、バルブA320、及びバルブB321を閉じた状態にし、バルブC322、及びバルブD323を開いた状態にしておく。この状態で、圧縮エアー供給装置510を所定の圧力で動作させ、例えば、0.5MPa(約5気圧)でサブフィルタ部300側に圧力を加える。サブフィルタ部300内に捕集されている切屑400は、バルブD323、及び搬送チューブ330を経てメインフィルタ部500まで搬送される。前述のように、メインフィルタ部500には図示しないフィルタ材が設けられているので、切屑400はメインフィルタ部500内に集積されるが、エアーはメインフィルタ部500から外気に排出される。
First, during the chip transfer operation, the valve A320 and the valve B321 are closed, and the valve C322 and the valve D323 are opened. In this state, the compressed
本発明の第1の実施の形態によれば、次のような効果を有する。
(1)サブフィルタ部300が工作機械(フライス盤100)の可動部100aに搭載されているので、加工点、すなわち工具10からサブフィルタ部300までの搬送経路が短く設定できる。これにより、負圧で切屑を吸引する場合でも吸引効率が向上すると共に、切屑の詰まり発生が減少するという効果を有する。
(2)サブフィルタ部300に捕集された切屑400は、メインフィルタ部500に搬送されるので、サブフィルタ部300の容積は小さくてもよく、可動部100aの小型軽量化が容易になるという効果を有する。
(3)工具10の空隙部10dを通して切屑400を搬送する第1の実施の形態では圧力損失が大きいので、工具10からサブフィルタ部300までの搬送経路が短くできる本実施の形態は特に有利である。
The first embodiment of the present invention has the following effects.
(1) Since the sub-filter unit 300 is mounted on the movable unit 100a of the machine tool (milling machine 100), the processing point, that is, the conveyance path from the
(2) Since the chips 400 collected by the sub-filter unit 300 are conveyed to the
(3) Since the pressure loss is large in the first embodiment in which the chips 400 are conveyed through the gap 10d of the
(本発明の第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る切屑の吸引搬送装置における各構成部分の接続構成を示す構成ブロック図である。第1の実施の形態に係る吸引搬送装置1は、切屑400を工具10の空隙部10d、及び中空主軸110の空隙部112を通してサブフィルタ部300に吸引する構成であったが、第2の実施の形態に係る吸引搬送装置1は、工具10の近傍に吸引ノズル360を備えて、これに接続される搬送チューブ330を通してサブフィルタ部300に吸引する構成としたものである。
(Second embodiment of the present invention)
FIG. 5 is a block diagram showing a connection configuration of each component in the chip suction / conveyance device according to the second embodiment of the present invention. The
図5に示すように、吸引ノズル360は、工具10の近傍に設けられ、搬送チューブ330及びバルブB321を通してサブフィルタ部300に接続されている。従って、本実施の形態では、工具10に空隙部10dは不要であり、同様に工具10を回転駆動する主軸も空隙部112を有する必要がない。その他の構成および切屑400の吸引搬送動作は第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
As shown in FIG. 5, the suction nozzle 360 is provided in the vicinity of the
本発明の第2の実施の形態によれば、工具10に空隙部10dは不要であり、同様に工具10を回転駆動する主軸も空隙部112を有する必要がないので、一般に使用されている工作機械に第2の実施の形態に係る吸引搬送装置1を装着することが容易である。
According to the second embodiment of the present invention, the
1 吸引搬送装置
10 工具
10a 先端部
10b 外周部
10c 工具溝
10d 空隙部
10e 側穴
10f シャンク部
100 フライス盤
101 チャック部
110 中空主軸
112 空隙部
200 ワーク
300 サブフィルタ部
310 吸引装置
320〜323 バルブA〜D
330 搬送チューブ
340 ロータリユニオン
350 主軸ベアリング
360 吸引ノズル
400 切屑
500 メインフィルタ部
510 圧縮エアー供給装置
DESCRIPTION OF
330 Conveying
Claims (3)
前記サブフィルタ部に捕集された前記切屑を加圧装置により加圧して排出するメインフィルタ部と、を有し、
前記サブフィルタ部は、工作機械の可動部に搭載されていることを特徴とする切屑の吸引搬送装置。 A sub-filter unit for temporarily collecting the chips when moving the tool mounted on the machine tool by moving the movable unit by suction with a suction device;
A main filter part that pressurizes and discharges the chips collected in the sub-filter part by a pressurizing device,
The chip suction / conveyance device, wherein the sub-filter unit is mounted on a movable part of a machine tool.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008047254A JP2009202284A (en) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Chip sucking and conveying device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008047254A JP2009202284A (en) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Chip sucking and conveying device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=41145062
Family Applications (1)
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JP2008047254A Withdrawn JP2009202284A (en) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Chip sucking and conveying device |
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2008
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