JP2010120096A - パレット着座部の切粉除去機構 - Google Patents

Abstract

【課題】着座面周囲における切粉の堆積をなくすことで、確実な着座が行えるようにした。
【解決手段】パレット着座部の切粉除去機構１は、テーブル３内に設けられたテーブル側配管３４と、パレット２に設けられ、一端の流入口２２ａがテーブル側流路の吐出接続口に接続可能であるとともに、他端の吐出口２２ｂがパレット２の着座面周囲に配置されたパレット側流路２２とを備え、パレット２をテーブル３に着座させる際に、テーブル側配管３４（３４Ａ）の吐出接続口３４ｂとパレット側流路２２の流入口２２ａとが接続され、テーブル側配管３４（３４Ａ）からパレット側流路２２へクーラント液Ｃを流し、そのクーラント液Ｃをパレット側流路２２の吐出口２２ｂからテーブル３の着座面周囲に向けて吐出させることでパレット２とテーブル３との間に切粉が挟まらないようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、マシニングセンタのパレットの着座面を清掃するためのパレット着座部の切粉除去機構に関する。

従来、マシニングセンタなどの工作機械では、パレットの着座面とパレットを載せるテーブルの着座面との間に切粉などの異物が付着することによる着座不良を防ぐために、そのテーブルの着座面にエアを吹き付けて異物を除去するエアブロー装置を備えたものが知られている。このエアブロー装置では、大容量のエアを例えばテーブルに設けたエア噴出口から着座面に向けて噴出させ、さらにパレットがテーブルに着座する際に接近することにより、エアの流速が大きくなるのを利用してテーブルの着座面を清掃するものである（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１は、パレットのパレットクランププレート内にエアー穴を設け、そのエアー穴を介してテーブル上側よりパレット着座ブロックの着座面に向けてエアを吐出する構成について開示したものである。
特許文献２には、パレットクランプシリンダ付近にエアブローノズルを取り付け、テーブル側に相当する着座面に向けてエアを吐出する構成について開示されている。
実開平５−８６４４２号公報 実開平５−２６２３５号公報

しかしながら、特許文献１、２のような従来の工作機械では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１、２では、テーブル側の着座面に対して直接当たるようにしてエアを吐出させる構成であるため、着座面上の切粉は吹き飛ばして排除することができるが、その着座面周囲に堆積した切粉を完全に除去することは期待できない。そのため、着座面でない位置で堆積した切粉がパレットとテーブルとの間に挟まったり、或いはその堆積した切粉自体がテーブルの着座面に侵入することにより、パレットが着座不良を起こして工作機械が停止したり、パレット位置決め精度が低下するといった不具合が生じるという問題があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、着座面周囲における切粉の堆積をなくすことで、確実な着座が行えるようにしたパレット着座部の切粉除去機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るパレット着座部の切粉除去機構では、マシンニグセンタにおけるパレットとテーブルとの間に切粉が挟まらないように清掃するためのパレット着座部の切粉除去機構であって、テーブル内に設けられたテーブル側流路と、パレットに設けられ、一端の流入口がテーブル側流路の吐出接続口に接続可能であるとともに、他端の吐出口がパレットの着座面周囲に配置されたパレット側流路とを備え、パレットをテーブルに着座させる際に、テーブル側流路の吐出接続口とパレット側流路の流入口とが接続され、テーブル側流路からパレット側流路へ液状体を流し、その液状体をパレット側流路の吐出口からテーブルの着座面周囲に向けて吐出させる構成であることを特徴としている。

本発明では、パレット側流路の吐出口からテーブルの着座面周囲のテーブル面上に液状体を吐出させることで、そのテーブル面上を液状体が流水するので、その面上に溜まっている切粉が流水とともに洗い流されることになる。このとき、パレットから吐出される液状体は、テーブル面上の所定位置に勢いよく当たるようにして噴出するので、勢いのよい流水によって切粉を除去することができる。そのため、切粉がテーブル上に堆積することがなくなり、テーブルの着座面へ切粉が侵入することも防止することができ、テーブルに対してパレットを密接な状態で確実に着座させることができる。

また、本発明に係るパレット着座部の切粉除去機構では、テーブル側流路の吐出接続口がテーブルの上面に配置され、パレット側流路の流入口が吐出接続口に係合可能なパレットの下面の位置に配置されていることが好ましい。
本発明では、パレットをテーブルに着座させる際に、テーブル側流路の吐出接続口にパレット側流路の流入口が係合することで双方の流路どうしが連通した状態となり、これにより着座時においてテーブルからパレットへ液状体を確実に供給することができる。

また、本発明に係るパレット着座部の切粉除去機構では、テーブルの着座面の周囲のテーブル上面には、その着座面から離れるにしたがって下る方向の傾斜面が形成されていることが好ましい。
本発明では、テーブルの着座面周囲に吐出された液状体を切粉とともにその着座面から離れる方向に確実に流すことができ、着座面に切粉を含んだ液状体が侵入することがなくなることから、効果的な清掃を行うことができる。

また、本発明に係るパレット着座部の切粉除去機構では、テーブルには、その上面より液状体を吐出する別のテーブル側流路が設けられていてもよい。
このような構成にすることにより、テーブルの着座面周囲以外でパレット側の吐出口より吐出される液状体で除去しにくいテーブル面上の切粉を別のテーブル側流路の吐出口より吐出した液状体によって除去することができ、これにより、テーブル上に切粉が堆積することをより確実に防止することができる。

また、本発明に係るパレット着座部の切粉除去機構では、液状体はクーラント液であって、パレット側流路は、パレットに内装されていることが好ましい。
本発明では、パレット側流路に低温のクーラント液を流すことにより、パレット自体の温度を低下させる冷却作用をもたせることができる。そのため、パレットはパレット上の冶具、加工品、パレット上に落下した切粉から伝熱される熱による温度上昇による熱変形で加工品の加工精度に影響を与えるといった不具合を防止することができる。

また、本発明に係るパレット着座部の切粉除去機構では、パレット側流路は、パレットの外側に配管されていてもよい。
本発明では、機械加工などによってパレットにパレット側流路用の穴を開ける必要がなくなるので、パレットの製造にかかる加工手間が少なくなるという利点がある。また、既存のパレットに対して配管を追加するといった簡単な構造であり、その追加作業が容易になる利点もある。

本発明によるパレット着座部の切粉除去機構によれば、テーブルの着座面周囲に切粉をパレット側から吐出されるクーラント液によって勢いよく洗い流すことができるので、前記着座面周囲に切粉が堆積して着座面内へ切粉が侵入するといった不具合を防止することができ、パレットをテーブルに密接した状態で確実に着座させることができる。

以下、本発明のパレット着座部の切粉除去機構の実施の形態について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態によるパレット着座部の切粉除去機構の概略構成を示す一部破断側面図、図２はテーブルの平面図、図３は図１に示す着座ブロックの拡大図、図４は図１に示すテーブル中央の拡大図である。

図１に示す符号１は、本実施の形態のマシニングセンタ（工作機械）におけるパレット着座部の切粉除去機構を示している。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の切粉除去機構１は、ワーク（図示省略）を搭載したパレット２をテーブル３に着座させる際にテーブル３の上面、とくに後述する着座ブロック３３の着座テーパ面３３ａの周囲に溜まる切粉をクーラント液Ｃ（液状体）を使用して除去するためのものである。

パレット２は、ワークを載せる台であって、図示しない伸縮装置によってテーブル３に対して移動可能となっている。パレット２の下面の所定位置には、後述するテーブル３の着座ブロック３３に着座可能に係合する着座凹部２１が複数設けられている。着座凹部２１は、図３に示すように、側断面視で下面内側縁部に着座ブロック３３の着座テーパ面３３ａ（後述）に対応する着座係止面２１ａ、２１ａ（パレット２の着座面）が形成されている。

図１に示すように、パレット２内には、一端（流入口２２ａ）が下面側の平面視略中央の位置に設けられ、他端（吐出口２２ｂ）が着座凹部２１、２１、…の付近に設けられたクーラント液を流通させるためのパレット側流路２２が配設されている。パレット側流路２２の吐出口２２ｂは、１箇所の着座凹部２１の周囲に複数設けられている。パレット側流路２２は、機械加工により形成された深孔をなし、流入口２２ａ付近で複数（着座凹部２１の数量と同数）に分岐され、それぞれの分岐した流路２２が着座凹部２１の付近でさらに複数に分岐してそれぞれの吐出口２２ｂに接続している。

図４に示すように、流入口２２ａが配置されるパレット２の下面中央には、筒状に凹んだ嵌合凹部２３が形成されており、後述する第１配管３４Ａの吐出接続口３４ｂが嵌合する構成となっている。つまり、パレット２がテーブル３に着座する際に、テーブル３側の吐出接続口３４ｂがパレット２側の嵌合凹部２３に嵌合することで、第１配管３４Ａとパレット側流路２２とが連通した状態となり、第１配管３４Ａよりクーラント液Ｃがパレット側流路２２内に流入し、各吐出口２２ｂよりクーラント液Ｃが吐出する構成となっている。
それら吐出口２２ｂは、図３に示すように、着座凹部２１の周縁下面部２１ｂの位置であって、後述する着座ブロック３３の基端斜面３３ｂにほぼ対向する位置に配置されている。そのため、吐出口２２ｂから下方に向けて吐出されるクーラント液Ｃ（図中、二点鎖線）が基端斜面３３ｂに当たって、そのまま基端斜面３３ｂ上を流れるようになっている。

図１及び図２に示すように、テーブル３は、略円盤形状のテーブル本体３１と、テーブル本体３１の中心で支持する支持部材３２と、テーブル本体３１の上面にパレット２を着座させるための複数（図２では４つ）の着座ブロック３３（３３Ａ〜３３Ｄ）とを備えて概略構成されている。また、図４に示すように、テーブル３の内部には、清掃用のクーラント液Ｃを流通させるためのクーラント液用配管３４（３４Ａ、３４Ｂ）と、着座凹部２１と着座ブロック３３との間の隙間Ｐにエアを供給するためのエア供給配管３５とが配設されている。エア供給配管３５は、図２に示すように、テーブル本体３１の中心から各着座ブロック３３Ａ〜３３Ｄのノズル３５ａ（後述）へ延びている。

図２に示すように、テーブル本体３１は、平面視円形状をなし、その上面外周寄りの位置で周方向に所定間隔をもって複数の着座ブロック３３（３３Ａ〜３３Ｄ）が配置されるとともに、上側中央部３１ａにはクーラント液吐出部３６が設けられている。そして、テーブル本体３１の上面は、側断面視で上側中央部３１ａから着座ブロック３３に向かう方向（テーブル中心から径方向で外周側に向かう方向）に下る傾斜面３１ｂが形成されている（図１及び図４参照）。
クーラント液吐出部３６は、クーラント液用配管３４の吐出部（後述する図４の第１配管３４Ａの吐出接続口３４ｂ及び第２配管３４Ｂの吐出口３４ｃ）を配置させた部位をなしている。

図３に示すように、着座ブロック３３（３３Ａ〜３３Ｄ）は、平面視円形の凸状体であって、側面周部に下方から上方に向けて漸次外径寸法が小さくなるような着座テーパ面３３ａ（テーブル３の着座面）が形成されており、その着座テーパ面３３ａにパレット２の着座係止面２１ａが密接した状態において、パレット２がテーブル３に着座したことになる。この着座状態において、着座凹部２１と着座ブロック３３との間に隙間Ｐが形成された状態となっている。そして、各着座ブロック３３には、エア供給配管３５の吐出部をなす複数のノズル３５ａ、３５ａ、…が設けられている。
また、着座ブロック３３における着座テーパ面３３ａより下方の基端部は、着座ブロック３３の中心から径方向で外周側に向かう方向に下る基端傾斜３３ｂ（本発明の傾斜面に相当）が形成されている。

図１及び図４に示すように、クーラント液用配管３４は、支持部材３２の中心軸線にほぼ一致して設けられた第１配管３４Ａ（本発明のテーブル側流路に相当）と、この第１配管３４Ａの外周側に配置された複数の第２配管３４Ｂ、３４Ｂ、…(本発明の別のテーブル側流路に相当)と、支持部材３２の下部に設けられた流入口３４ａから第１配管３４Ａ及び第２配管３４Ｂ、３４Ｂ、…のそれぞれに接続する第３配管３４Ｃとからなる。
ここで、クーラント液Ｃは、図１に示すように、タンク４から配管を介してテーブル３の支持部材３２の流入口３４ａに接続されており、ポンプ５によってクーラント液用配管３４に供給されている。

第１配管３４Ａは、クーラント液Ｃをテーブル３からパレット２に供給するための配管であり、吐出口がクーラント液吐出部３６の中心より上方に向けて突出している。すなわち、パレット２がテーブル３に着座する際に、第１配管３４Ａの上端に位置する吐出接続口３４ｂがパレット２の嵌合凹部２３（流入口２２ａ）に係合し、第１配管３４Ａとパレット側流路２２とが接続する構成となっている。
第２配管３４Ｂは、その吐出口３４ｃがクーラント液吐出部３６の上面に配置されており、吐出口３４ｃから吐出されたクーラント液Ｃをテーブル本体３１の傾斜面３１ｂに沿って流すためのものである（図４の二点鎖線の符号Ｃを参照）。

また、図１に示すように、テーブル３内に設けられているエア供給配管３５は、図示しないエア供給装置に接続されていて、パレット２をテーブル３に着座させる際にテーブル３の着座面（着座テーパ面３３ａ）を清掃するとともに、双方の着座状態（密接度）を確認するために使用されるものである。
このエア供給装置及び着座状態を確認するための詳細な構成については省略するが、例えば着座ブロック３３と着座凹部２１との間に高圧エアを噴出させて着座ブロック３３の周面等（とくに着座テーパ面３３ａ）を清掃するとともに、テーブル３にパレット２が着座した際に供給エアを高圧から低圧に切り替え、一定時間の間、供給圧力が低下しないことを確認することで、双方の着座面における密接度を確認する方法を採用することができる。

次に、上述したパレット着座部の切粉除去装置１の作用について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施の形態による切粉除去装置１では、パレット側流路２２の吐出口２２ｂからテーブル２の着座面周囲のテーブル面（テーブル本体３１の傾斜面３１ｂや着座ブロック３３の基端斜面３３ｂ）上にクーラント液Ｃを吐出させることで、そのテーブル面上をクーラント液Ｃが流水するので、その面上に溜まっている切粉が流水とともに洗い流されることになる。このとき、パレット２から吐出されるクーラント液Ｃは、テーブル面上の所定位置に勢いよく当たるようにして噴出するので、勢いのよい流水によって切粉を除去することができる。そのため、切粉がテーブル上に堆積することがなくなり、テーブル３の着座面へ切粉が侵入することも防止することができ、テーブル３に対してパレット２を密接な状態で確実に着座させることができる。

しかも、テーブル側配管３４の吐出接続口３４ｂがテーブル３の上面に配置され、パレット側流路２２の流入口２２ａが吐出接続口３４ｂに係合可能なパレット２の下面に配置されているので、パレット２をテーブル２に着座させる際に、テーブル側配管３４の吐出接続口３４ｂにパレット側流路２２の流入口２２ａが係合することで双方の配管３４及び流路２２どうしが連通した状態となり、これにより着座時においてテーブル３からパレット２へクーラント液Ｃを確実に供給することができる。

また、テーブル３の着座面の周囲のテーブル上面には、その着座面（着座ブロック３３の着座テーパ面３３ａ）から離れるにしたがって下る方向の傾斜面（基端傾斜３３ｂ）が形成されているので、テーブル３の着座面付近に吐出されたクーラント液Ｃを切粉とともにその着座テーパ面３３ａから離れる方向に確実に流すことができ、着座テーパ面３３ａに切粉を含んだクーラント液Ｃが侵入することがなくなることから、効果的な清掃を行うことができる。

また、テーブル３にはその上面の一部よりクーラント液Ｃを吐出する第２配管３４Ｂが設けられているので、テーブル３の着座面周囲以外でパレット側の吐出口２２ｂより吐出されるクーラント液Ｃで除去しにくいテーブル３面上の切粉を第２配管３４Ｂの吐出口３４ｃより吐出したクーラント液Ｃによって除去することができ、これにより、テーブル３上に切粉が堆積することをより確実に防止することができる。

さらにまた、パレット側流路２２がパレット２に内装されていることから、このパレット側流路２２に低温のクーラント液Ｃを流すことにより、パレット２自体の温度を低下させる冷却作用をもたせることができる。そのため、パレット２はパレット上の冶具、加工品、パレット上に落下した切粉から伝熱される熱による温度上昇による熱変形で加工品の加工精度に影響を与えるといった不具合を防止することができる。

上述のように本実施の形態によるパレット着座部の切粉除去機構１では、テーブル２の着座面周囲に切粉をパレット側から吐出されるクーラント液Ｃによって勢いよく洗い流すことができるので、前記着座面周囲に切粉が堆積して着座面内へ切粉が侵入するといった不具合を防止することができ、パレット２をテーブル３に密接した状態で確実に着座させることができる。

以上、本発明によるパレット着座部の切粉除去機構の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態ではパレット２から吐出させる液状体としてクーラント液Ｃを採用しているが、液状体であればとくに制限されることはない。
また、本実施の形態ではパレット２におけるクーラント液Ｃ用のパレット側流路２２を機械加工などで形成した長穴を使用しているが、このような構造に限定されることはなく、例えばパレット２の外部に配管（パレット側流路）を設け、その流入口をテーブル３の第１配管３４Ａの吐出接続口３４ｂに連結し、吐出口をパレット２の所定の箇所に繋げた構造であってもかまわない。なお、この場合には、パレット２にパレット側流路用の穴を開ける必要がなくなるので、パレット２の製造にかかる加工手間が少なくなるという利点があるうえ、既存のパレットに対して配管を追加するといった簡単な構造であり、その追加作業が容易になる効果を奏する。

また、パレット２、着座凹部２１、テーブル３、および着座ブロック３３などの形状、寸法、数量、配置などの構成は本実施の形態に限定されることはなく、任意に設定することができる。
さらに、パレット側流路２２、およびテーブル側配管３４（テーブル側流路）の長さ寸法、経路、断面寸法、或いは各吐出口の数量などの任意に設定することができる。
さらにまた、本実施の形態ではクーラント液Ｃをテーブル３から吐出するための複数の第２配管３４Ｂ、３４Ｂ、…を設けた構造となっているが、これら第２配管３４Ｂ、３４Ｂ、…は省略してもよい。

また、パレットがテーブルに着座する際に、クーラント液Ｃを流すことに限定されることなく、例えばパレットを交換する前（パレットを載せ替える前）にパレットが着座している状態でクーラント液Ｃを流して切粉を除去する順序であってもよい。

本発明の実施の形態によるパレット着座部の切粉除去機構の概略構成を示す一部破断側面図である。 テーブルの平面図である。 図１に示す着座ブロックの拡大図である。 図１に示すテーブル中央の拡大図である。

符号の説明

１ 切粉除去機構
２ パレット
３ テーブル
２１ 着座凹部
２１ａ 着座係止面
２２ パレット側流路
２２ａ 流入口
２２ｂ 吐出口
２３ 嵌合凹部
３１ テーブル本体
３２ 支持部材
３３ 着座ブロック
３３ａ 着座テーパ面
３３ｂ 基端斜面
３４ クーラント液用配管
３４Ａ 第１配管（テーブル側流路）
３４Ｂ 第２配管（別のテーブル側流路）
３４ａ 流入口
３４ｂ 吐出接続口
３５ エア供給配管
Ｃ クーラント液（液状体）

Claims (6)

1. マシンニグセンタにおけるパレットとテーブルとの間に切粉が挟まらないように清掃するためのパレット着座部の切粉除去機構であって、
   前記テーブル内に設けられたテーブル側流路と、
   前記パレットに設けられ、一端の流入口が前記テーブル側流路の吐出接続口に接続可能であるとともに、他端の吐出口が前記パレットの着座面周囲に配置されたパレット側流路と、
   を備え、
   前記パレットを前記テーブルに着座させる際に、前記テーブル側流路の吐出接続口と前記パレット側流路の流入口とが接続され、前記テーブル側流路から前記パレット側流路へ液状体を流し、その液状体を前記パレット側流路の吐出口から前記テーブルの着座面周囲に向けて吐出させる構成であることを特徴とするパレット着座部の切粉除去機構。
2. 前記テーブル側流路の吐出接続口が前記テーブルの上面に配置され、前記パレット側流路の流入口が前記吐出接続口に係合可能な前記パレットの下面の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のパレット着座部の切粉除去機構。
3. 前記テーブルの着座面の周囲のテーブル上面には、その着座面から離れるにしたがって下る方向の傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパレット着座部の切粉除去機構。
4. 前記テーブルには、その上面より前記液状体を吐出する別のテーブル側流路が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のパレット着座部の切粉除去機構。
5. 前記液状体はクーラント液であって、
   前記パレット側流路は、前記パレットに内装されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のパレット着座部の切粉除去機構。
6. 前記パレット側流路は、前記パレットの外側に配管されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のパレット着座部の切粉除去機構。

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