JP2013176801A

JP2013176801A - 加工機械における加工処理品の排出装置

Info

Publication number: JP2013176801A
Application number: JP2012131590A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Watanabe; 篤志渡辺; Masato Takatsu; 正人高津; Eiichiro Asano; 英一郎浅野; Keisaku Kitada; 圭策北田
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-09-09
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: JP5914190B2

Abstract

【課題】加工機本体から落下する加工処理品を僅かな人力軽作業で他所へ排出することができる構造が簡単な排出装置を提供する。
【解決手段】加工機本体１の下部に配設されたメインボックス１０Ａと、メインボックスの加工処理品の排出側に着脱可能に装着された回収ボックス７０とからなり、メインボックスは、メインフレーム２０と、メインフレーム上をスライドするスライドテーブル５０と、スライドテーブルを排出側と反排出側とに往復スライドさせるエアシリンダ６０とを有する。エアシリンダ６０は、１回の往復動作の間に、スライドテーブル上の加工処理品が滑り移動する条件と滑り移動しない条件とを作り出すことで、スライドテーブル上の加工処理品を回収ボックスまで送り移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ切断加工機などの加工機械の本体から落下するスクラップや製品などの加工処理品を外部に排出するための加工機械における加工処理品の排出装置に関するものである。

一般にブランクマシン等の加工機械では、加工機本体の加工領域の下方に、キャスターにより差し込み及び引き出し可能なスクラップボックス（スクラップバケットと言われることもある）を設けている（例えば、特許文献１参照）。

図１５はその一例を示している。図１５（ａ）において、加工機本体２０１の加工領域の下部に差し込みスペース２０２が設けられ、そこにキャスター２２８付きのスクラップボックス２１０が挿入され、必要に応じて外に引き出せるようになっている。加工機本体２０１において、水平面内で互いに直交する方向をＸ軸方向とＹ軸方向とすると、複数のスクラップボックス２１０がＸ軸方向に並んで配設され、各スクラップボックス２１０はＹ軸方向に差し込み・引き出し可能に配設されている。

各スクラップボックス２１０は、加工機本体２０１の加工領域の下方に差し込まれた状態で、図１５（ｂ）に示すテーブル２１５上に落下してくる加工処理品（スクラップや製品など）を受ける。そして、スクラップボックス２１０が一杯になったら、適宜に取っ手２７９を引いて、スクラップボックス２１０をキャスター２２８を利用して人力で加工機本体２０１の外部に引き出して、テーブル２１５上に回収した加工処理品を他の場所に排出していた。

特開２０１０−９９６９６号公報

ところで、従来では、重量物であるスクラップボックス２１０全体を人力によって引き出し、スクラップボックス２１０内に落下したスクラップ及び製品などの加工処理品を排出する必要があるので、重労働作業であった。また、重労働であるがゆえに定期的な排出作業を怠ると、周辺環境が悪化するという問題も生じていた。例えば、加工処理品の排出作業を忘れてしまい、許容量以上の加工処理品がスクラップボックス２１０上に溜まると、溢れてスクラップボックス２１０を引き出せなくなることがあった。そうなると、加工機本体２０１を止めて内部に人が入り掻き出す必要があり、復旧に手間と時間がかかることがあった。また、溢れた加工処理品が、他の可動部などに入り込んだり挟まったりするトラブルの原因にもなることもあった。
一方、スクラップボックス上に落下した加工処理品を、ベルトコンベアや振動フィーダなどを用いて自動的に排出側に移動させる考えもあるが、構造が大がかりになったり、振動が加工機本体に悪影響を及ぼしたりするおそれがあった。

本発明は、上記事情を考慮し、加工機本体から落下する加工処理品を僅かな人力軽作業で他の場所へ排出することができる、構造が簡単で、振動の少ない加工処理品の排出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、加工機本体の下部に設置され、加工機本体から落下するスクラップや製品などの加工処理品を受けて外部に排出する排出装置において、前記加工機本体の下部に配設され、加工機本体から落下する前記加工処理品を受けるメインボックスと、該メインボックスの加工処理品の排出側に着脱可能に装着された回収ボックスと、からなり、前記メインボックスが、メインフレームと、該メインフレーム上に、前記排出側と反排出側とを結ぶ直線方向にスライド自在に装備され、前記加工機本体から落下する前記加工処理品を受けるスライドテーブルと、該スライドテーブルを、前記排出側と反排出側とに往復スライドさせることで、加工処理品を、前記スライドテーブル上から前記排出側に装着された前記回収ボックスまで送り移動させるスライド駆動機構と、を備えてなることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記スライド駆動機構が、前記スライドテーブルを前記排出側と反排出側とに往復スライドさせるシリンダ機構と、該エアシリンダ機構のロッドの伸縮動作に往動時と復動時で速度変化を付けるスピードコントロール機構を備える駆動制御手段と、ら構成されてことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記スライド駆動機構が、前記メインフレームに設置されてカムを回転させる回転駆動機構と、前記スライドテーブルに連結されて前記カムと係合することで前記カムの回転運動を前記スライドテーブルの往復スライド運動として取り出すカムフォロアと、を備えるカム機構により構成されており、前記カム機構のカムプロフィールにより、往動時と復動時で速度変化を付けることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記排出側にスライドする前記スライドテーブルを強制ストップさせることで、スライドテーブル上の前記加工処理品を慣性を利用して前記回収ボックス側に移動させるストッパが設けられていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記スライド駆動機構が、前記スライドテーブルを前記排出側と反排出側とに往復スライドさせるシリンダ機構と、該シリンダ機構のロッドの伸縮動作を制御し、該ロッドのストローク途中に、往動動作から復動動作に急反転する急反転動作点を設けると共に、その急反転動作の加速度を、前記スライドテーブル上の加工処理品が滑り出す条件を満たすように設定する駆動制御手段と、を備えていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記スライド駆動機構が、前記メインフレームに設置されてカムを回転させる回転駆動機構と、前記スライドテーブルに連結されて前記カムと係合することで前記カムの回転運動を前記スライドテーブルの往復スライド運動として取り出すカムフォロアと、を備えるカム機構により構成されており、前記カム機構のカムプロフィールにより、前記スライドテーブルが往動動作から復動動作に急反転する急反転動作点を設けると共に、その急反転動作の加速度を、前記スライドテーブル上の加工処理品が滑り出す条件を満たすように設定することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記メインフレームに、前記スライドテーブルをスライド自在に案内する滑り材が設けられていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記メインフレームの下部に、床面上を走行可能な車輪が取り付けられていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、前記排出側と反排出側とを取り替え可能とし、前記回収ボックスを排出側へ着脱自在に装着すると共に、前記スライド駆動機構による加工処理品の移動方向を切り換え可能としたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スライド駆動機構によるスライドテーブルの往復スライド動作により、スライドテーブル上に載ったスクラップや製品などの加工処理品を排出側に装着した回収ボックスに送り移動することができる。そして、回収ボックスが加工処理品で一杯になったところで、回収ボックスをメインボックスから取り外すことで、加工処理品を外部へ容易に排出することができる。また、排出後に空となった回収ボックスを再びメインボックスに装着することにより、引き続きの加工処理品の排出に備えることができる。

このように、加工処理品の排出を、メインボックスに装着した回収ボックスによって行うことができるので、大きく重たいメインボックスをわざわざ動かす必要がなく、人力作業の軽減を図ることができる。また、スライドテーブルを往復スライドさせる構造は、ベルトコンベアのように大がかりな構造にする必要がなく簡単な構造で済ませることができるので、メンテナンス時などの対応も容易に行うことができる。

また、回収ボックスはメインボックスから切り離せるものであるから、加工機本体の加工作業中に回収ボックスだけ取り外して加工処理品を外部に排出することができ、加工作業の効率を損なわない。

また、スライドテーブル上に落下したスクラップや製品などの加工処理品は、自動的に回収ボックスまで送り移動されるので、加工機本体の内部側に加工処理品が溜まるのを避けることができ、加工機本体の内部にスクラップ等が散乱する問題を解消することができる。

また、回収ボックスをチェックするだけでよいので、排出忘れによる加工処理品の山積によりスクラップボックスが引き出せなくなるようなトラブルも無くすことができる。

また、加工処理品の移動は、スライドテーブルの往復スライド動作つまりストローク動作により行うので、振動フィーダのように振動を利用して加工処理品を移動するのと違い、排出のための振動が加工機本体側に伝わるのを極力防止することができ、レーザ加工する場合などにおいて、加工品位の悪化を回避することができる。

請求項２の発明によれば、スライドテーブルの往復スライドをシリンダ機構によって行うので、構造を簡単にすることができる。また、特にエアシリンダを使用する場合は、環境にやさしい条件で駆動することができる。

請求項３の発明によれば、スライドテーブルの往復スライドをカム機構によって行うので、エアシリンダなどでスライドテーブルをスライドさせる場合のような配管設備が不要であり、構成を簡素にすることができる。

請求項４の発明によれば、排出側にスライドするスライドテーブルがストッパに当たった際の衝撃でスライドテーブル上の加工処理品を回収ボックスに向けて移動させるので、スライドテーブル上での加工処理品の滞留を防ぐことができる。

請求項５の発明によれば、シリンダ機構がストローク途中で往動動作から復動動作に急反転する動きによって、スライドテーブル上の加工処理品を滑り移動させるので、シリンダ機構のロッドの伸縮速度を往動時と復動時で異ならせる等の面倒な制御をする必要がない。従って、例えばシリンダ機構としてエアシリンダを使用する場合でも、速度制御を厳密に行わなくてよくなる。また、スライドテーブルをストッパに当てる必要もないので、ストッパが不要であり、余計な衝撃音の発生を無くせると共にスライド機構の破損リスクも減らせる。また、エアシリンダを使用する場合でも、例えばエア回路中の切換バルブをラダーシーケンスで制御するだけでよいので、制御の容易化を図ることができる。

請求項６の発明は、カムの機能によりスライドテーブルの動作方向が急反転する動きによって、スライドテーブル上の加工処理品を滑り移動させるので、面倒な制御が必要なく、設備の簡素化を図ることができる。また、スライドテーブルをストッパに当てる必要もないので、ストッパが不要であり、余計な衝撃音の発生を無くせると共にスライダ機構の破損リスクも減らせる。

請求項７の発明によれば、メインフレームに設けた滑り材によって、スライドテーブルをスムーズにスライドできるように案内するので、構成の単純化によるコストダウンを図ることができる。

請求項８の発明によれば、メインフレームの下部に車輪を取り付けたので、加工機本体への挿入・引き出し作業を容易に行うことができる。

請求項９の発明によれば、加工処理品の排出方向を加工機械の周辺環境等に応じて自由に選択することができる。

本発明の第１実施形態の排出装置の説明図で、（ａ）は同排出装置を含む加工機械全体の概略構成を示す斜視図、（ｂ）は排出装置を取り出した状態を示す斜視図、（ｃ）はその一部拡大図である。前記排出装置の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。前記排出装置の構成図で、（ａ）はメインボックスから回収ボックスを分離した状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。（ａ）、（ｂ）は前記排出装置のエアシリンダのエア駆動回路の各例を示す図である。８個の排出装置を駆動するためのエア駆動回路の構成の第１例を示す図である。８個の排出装置を駆動するためのエア駆動回路の構成の第２例を示す図である。８個の排出装置を駆動するためのエア駆動回路の構成の第３例を示す図である。前記第１実施形態のエアシリンダの代わりにカム機構でスライドテーブルを往復スライドさせるように構成した、本発明の第２実施形態の排出装置の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図である。本発明の第３実施形態の排出装置の図２と同様の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。同排出装置のエアシリンダのエア駆動回路の構成図である。同排出装置の動作説明用の平面図で、（ａ）は一方のストロークエンドにロッドを位置させているときの状態を示す図、（ｂ）は他方のストロークエンドに向けてロッドを往動させ、ストローク途中で動作方向を反転させたときの状態を示す図、（ｃ）は動作方向を反転させた後に再び一方のストロークエンドにロッドを位置させたときの状態を示す図である。同排出装置の動作内容を示すタイムチャートである。本発明の第４実施形態の排出装置の概略構成を示す図であって、回収ボックスがスライドテーブルのスライド方向の両側に装着可能になっており、必要に応じて加工処理品を排出する回収ボックスをいずれか一方に自由に選択できるようにした排出装置の平面図である。同排出装置において、図１１と違う側に装着した回収ボックスに加工処理品を移動させる際の動作を説明するための平面図であって、（ａ）は一方のストロークエンドにロッドを位置させているときの状態を示す図、（ｂ）は他方のストロークエンドに向けてロッドを往動させ、ストローク途中で動作方向を反転させたときの状態を示す図、（ｃ）は動作方向を反転させた後に再び一方のストロークエンドにロッドを位置させたときの状態を示す図である。従来の加工処理品の排出装置の例を示し、（ａ）はスクラップボックスを加工機本体に組み入れた状態を示す斜視図、（ｂ）はスクラップボックスを取り出した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図７は、本発明の第１実施形態の排出装置の説明図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態の加工処理品の排出装置１０は、例えば、レーザ切断加工機などの加工機械において、加工機本体１から落下するスクラップや製品などの加工処理品を受けて外部に排出するためのものである。

加工機本体１において、水平面内で互いに直交する方向をＸ軸方向とＹ軸方向とした場合、複数（本例では８個）の排出装置１０が、加工領域ごとにＸ軸方向に並んで配設されており、各排出装置１０は、Ｙ軸方向に差し込み・引き出し可能に配設されている。

図１（ｂ）、（ｃ）および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、各排出装置１０は、加工機本体１の下部に配設されて加工機本体１から落下する加工処理品を受けるメインボックス１０Ａと、メインボックス１０Ａの加工処理品の排出側（同図中の右端）に着脱可能に装着された回収ボックス７０と、から構成されている。

メインボックス１０Ａは、装置全体の架台としての役割を持つメインフレーム２０と、メインフレーム２０上に排出側と反排出側とを結ぶ直線方向（Ｙ軸方向）にスライド自在に装備されて加工機本体１から落下する加工処理品を受けるスライドテーブル５０と、スライドテーブル５０を排出側と反排出側とに往復スライドさせる複動式のエアシリンダ（シリンダ機構）６０およびそのエア駆動回路とからなるスライド駆動機構と、を備えている。

図２に示すように、メインフレーム２０は長方形の箱形のもので、底壁２１と、底壁２１の両側縁に起立した側壁２２と、底壁２１と側壁２２の内側に配された滑り材取付枠２３とを有しており、滑り材取付枠２３の内側面と上面に、摩擦係数の小さい材料よりなる滑り材２５が取り付けられている。

また、メインフレーム２０の排出側の両側部には、スライドテーブル５０が排出側にスライドしてきたときに、例えばエアシリンダ６０のストローク終端の少し手前でスライドテーブル５０を強制ストップさせるストッパ２６が設けられ、各ストッパ２６の近傍には、スライド駆動機構の主要素であるエアシリンダ６０が配置されている。

エアシリンダ６０は、シリンダ側がシリンダ受けブラケット２７を介してメインフレーム２０に連結され、ロッド側がロッド受けブラケット３７を介してスライドテーブル５０に連結されている。また、メインフレーム２０の下面の４箇所には、キャスターやローラよりなる車輪２８が取り付けられており、メインボックス１０Ａを加工機本体１の下方のスペースに対しＹ軸方向に沿って出し入れできるようになっている。

一方、スライドテーブル５０は、下スライダ３０と上スライダ４０の二重構造になっている。下スライダ３０は、底板３１と、底板３１の両側縁から起立する垂直側板３２と、垂直側板３２の上側に連続する外側に開いた傾斜側板３３と、傾斜側板３３の上端から外側にＬ字形に屈曲しメインフレーム２０の側壁２２の上端に非接触で被さるＬ形袖部３４とからなる。

また、下スライダ３０の排出側の底板３１上には、上スライダ４０から露出した露出板面３１ａが確保され、露出板面３１ａの両側部には窄まり側壁３１ｂが設けられている。スライドテーブル５０側のロッド受けブラケット３７は、この窄まり側壁３１ｂの外側面に取り付けられており、エアシリンダ６０は、この窄まり側壁３１ｂとメインフレーム２０の側壁２２との間に確保された空間３８に収容されている。

この下スライダ３０は、底板３１の下面と垂直側板３２の外側面が、メインフレーム２０の滑り材取付枠２３に取り付けた滑り材２５に接しており、滑り材２５に案内されることによって、メインフレーム２０の長手方向（Ｙ軸方向）にスライド自在に支持されている。

また、上スライダ４０は、中間部材３９を介して下スライダ３０の底板３１の上に間隔をあけて載ったフラットなテーブル底面板４１と、テーブル底面板４１の両側縁から外側に開くように起立して下スライダ３０の傾斜側板３３の上に載った傾斜側板４２とを有している。この上スライダ４０の反排出側は端壁４６が塞がれているが、排出側の端部４３は開放している。

スライド駆動機構のエア駆動回路（後述する図４に例を示す）は、エアシリンダ６０を駆動して、反排出側〔図１（ｂ）の実線矢印Ａ方向〕にスライドテーブル５０をスライドさせるときは、スライドテーブル５０上の加工処理品がスライドテーブル５０に対して相対的に滑り移動する速度条件で移動させ（速く移動させ）、排出側〔図１（ｂ）の点線矢印Ｂ方向〕にスライドテーブル５０をスライドさせるときは、スライドテーブル５０上の加工処理品がスライドテーブル５０と一緒に移動する速度条件で移動させ（ゆっくり移動させ）、それにより、加工処理品を、スライドテーブル５０上から排出側に装着された回収ボックス７０まで送り移動させるように構成されている。この動作の繰り返しで、スライドテーブル５０の加工処理品は、徐々に回収ボックス７０側へと移動することになる。

回収ボックス７０は、図３（ｂ）に示すように、底板７１と、引き出し方向手前の取っ手７９付きの端面板７２と、左右側板７３と、底板７１の奥側に設けられた回収凹部７４と、メインフレーム２０の排出側の端部の差し込み凹部２９に差し込まれる連結用差し込み片７５と、メインフレーム２０の側壁２２の外面の連結具７７と締結される連結金具７６と、メインボックス１０Ａから回収ボックス７０を取り外したときに倒れないように回収ボックス７０を支持する支持棒７８と、を有している。

図４（ａ）、（ｂ）は、上記の往復で速度の異なるスライド動作を実現するエア駆動回路の例を示している。

ここでは、２ポートのエアシリンダ６０の第１ポート６１に加圧エアを供給して第２ポート６２から排気することで、スライドテーブル５０を反排出側（実線矢印Ａ方向）にスライドさせることができ、第２ポート６２に加圧エアを供給して第１ポート６１から排気することで、スライドテーブル５０を排出側（点線矢印Ｂ方向）にスライドさせることができるようになっているものとする。

両側のエアシリンダ６０が同期して動くように、ソレノイド切換バルブ６７で給排切換が行われるエア給排路が並列に両側のエアシリンダ６０に接続されている。エア回路中の実線矢印と点線矢印はスライドテーブル５０のスライド方向Ａ、Ｂに対応しており、Ａ方向にスライドテーブル５０が移動するときには、エアは実線矢印のルートで流れる。また、Ｂ方向にスライドテーブル５０が移動するときには、エアは点線矢印のルートで流れる。図４（ａ）、（ｂ）においては、便宜上、一方のエアシリンダ６０側の回路にＡ方向にスライドテーブル５０が移動するときのエアの流れ方向を実線矢印で示し、他方のエアシリンダ６０側の回路にＢ方向にスライドテーブル５０が移動するときのエアの流れ方向を点線で示してある。

図４（ａ）の構成例では、第２ポート６２側のエア配管の途中にスピードコントロール機構６５を挿入している。また、図４（ｂ）の構成例では、第１ポート６１側のエア配管の途中にスピードコントロール機構６５を挿入している。

スピードコントロール機構６５は、絞り６３と逆止弁６４を組み合わせたもので、点線矢印のように、ソレノイド切換バルブ６７から加圧エアがエアシリンダ６０の第２ポート６２に供給され、第１ポート６１からソレノイド切換バルブ６７へ向けてエアが排気されるとき、つまり、スライドテーブル５０がＢ方向にスライドするときには、絞り６３を介してエアが流れることで、ゆっくりした速度条件でスライドテーブル５０がスライドする。

一方、実線矢印のように、ソレノイド切換バルブ６７から加圧エアがエアシリンダ６０の第１ポート６１に供給され、第２ポート６２からソレノイド切換バルブ６７へ向けてエアが排気されるとき、つまり、スライドテーブル５０がＡ方向にスライドするときには、絞り６３を介さず逆止弁６４を開いてエアが流れることで、速い速度条件でスライドテーブル５０がスライドする。

ここでは、図示しない制御部の信号によりソレノイド切換バルブ６７を切り換え制御するようになっており、その制御部と、スピードコントロール機構６５を備えたエア駆動回路とによって、駆動制御手段が構成されている。

以上のようなスライド駆動機構によるスライドテーブル５０の往復スライド動作により、スライドテーブル５０上に載ったスクラップや製品などの加工処理品Ｗを排出側に装着した回収ボックス７０に矢印Ｃのように送り移動することができる。そして、回収ボックス７０が加工処理品Ｗで一杯になったところで、回収ボックス７０をメインボックス１０Ａから取り外すことで、加工処理品を外部へ容易に排出することができる。また、排出後に空となった回収ボックス７０を再びメインボックス１０Ａに装着することにより、引き続きの加工処理品の排出に備えることができる。

このように、加工処理品の排出を、メインボックス１０Ａに装着した回収ボックス７０によって行うことができるので、大きく重たいメインボックス１０Ａをわざわざ動かす必要がなく、人力作業の軽減を図ることができる。また、スライドテーブル５０を往復スライドさせる構造は、ベルトコンベアのように大がかりな構造にする必要がなく簡単な構造で済ませることができるので、メンテナンス時などの対応も容易に行うことができる。

また、回収ボックス７０はメインボックス１０Ａから切り離せるものであるから、加工機本体１の加工作業中に回収ボックス７０だけ取り外して加工処理品を外部に排出することができ、加工作業の効率を損なわない。

また、スライドテーブル５０上に落下したスクラップや製品などの加工処理品は、自動的に回収ボックス７０まで送り移動されるので、加工機本体１の内部側に加工処理品が溜まるのを避けることができ、加工機本体１の内部にスクラップ等が散乱する問題を解消することができる。

また、回収ボックス７０をチェックするだけでよいので、排出忘れによる加工処理品の山積によりスクラップボックスが引き出せなくなるようなトラブルも無くすことができる。

また、加工処理品の移動は、スライドテーブル５０の往復スライド動作つまりストローク動作により行うので、振動フィーダのように振動を利用して加工処理品を移動するのと違い、排出のための振動が加工機本体側に伝わるのを極力防止することができ、レーザ加工する場合などにおいて、加工品位の悪化を回避することができる。

また、スライドテーブル５０の往復スライドをエアシリンダ６０によって行うので、環境にやさしい条件で駆動することができる。

なお、エアシリンダ６０以外に油圧シリンダや電動シリンダを用いることによっても、同様にスライドテーブル５０を駆動させることは可能であり、このようなシリンダ機構をスライド駆動機構の主要素として使用することにより、簡単な構造で加工処理品の排出を行うことができる。

また、排出側にスライドするスライドテーブル５０がストッパ２６に当たった際の衝撃（減速度）でスライドテーブル５０上の加工処理品を回収ボックス７０に向けて移動させることができるので、スライドテーブル５０上での加工処理品の滞留を防ぐことができる。

また、メインフレーム２０に設けた滑り材２５によって、スライドテーブル５０をスムーズにスライドできるように案内するので、構成の単純化によるコストダウンを図ることができる。

また、メインフレーム２０の下部に車輪２８を取り付けているので、排出装置１０全体の加工機本体１への挿入・引き出し作業を容易に行うことができる。

次に８個の排出装置１０を動かす場合の運用例について説明する。

図５、図６、図７はそれぞれ異なる運用例を示すエア回路図である。

図５の例では、各排出装置をそれぞれ単独で動かすことができるように、ソレノイド切換バルブ６７を含むエア駆動回路を排出装置（図ではスライドテーブル５０で代表する）ごとに設けている。この例では、加工機械の加工プログラムから、切断している領域やスクラップ・製品が落下する排出装置１０を判断する。そして、該当する排出装置１０だけを動かす。このように１個１個の排出装置を独立して動かすことによって、ランニングコストの削減が可能となる。

図６の例では、８個の排出装置（図ではスライドテーブル５０で代表する）を１台のソレノイド切換バルブ６７で動かすようにしており、エア回路を各排出装置のエアシリンダ６０に並列接続している。この場合は、ソレノイド切換バルブ６７が１台で済む利点がある。

図７の例では、８個の排出装置をいくつかのグループに分け、グループ内には１個のソレノイド切換バルブ６７を設けて、エア回路を各排出装置のエアシリンダ６０に並列接続している。この場合、グループの分割数が増えると、ソレノイド切換バルブ６７の使用個数が増えるが、図５の例よりもソレノイド切換バルブ６７の使用個数を減らすことができる。また、使用しないグループは休みにすることで、エア消費量も減らすことができる。

なお、安定した稼働を実現するために、図３に示すように、回収ボックス７０に、回収ボックス７０内に送り込まれた加工処理品が満杯になったら振動を出す満載センサ（光電センサなど）８０を取り付けてもよい。そうした場合は、加工処理品が満杯になったことを作業者に知らせることができるので、加工処理品の排出作業のし忘れ防止を図ることができる。

また、スライドテーブル５０上に落下センサ９０（振動により落下を検知するセンサ）を取り付けてもよい。そうした場合、加工処理品の落下の有無を確認することができるようになるため、加工機本体１側の可動部との干渉のおそれについて注意喚起することができ、安定加工に寄与することができる。

また、上記実施形態では、エアシリンダ６０によりスライドテーブル５０を往復スライドさせる場合を説明したが、カム機構やリンク機構を用いてスライドテーブル５０を往復スライドさせるように構成することもできる。

＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態として、スライド駆動機構としてカム機構を用いた排出装置の構成例を示している。この場合は、メインフレーム２０に固定されたモータ取付ブラケット１０１に回転駆動機構であるモータ１０２が取り付けられ、モータ１０２の回転軸に、スライドテーブル５０のスライド方向と平行な面内で回転するカムプレート１０３が取り付けられている。また、スライドテーブル５０に固定されたローラ取付ブラケット１５０に、カムフォロアとしてのローラ１５５が取り付けられ、ローラ１５５がカムプレート１０３のカム溝１０４に摺動自在に嵌っている。

このカム機構では、カムプレート１０３が一定速度で回転すると、カム溝１０４に嵌ったローラ１５５がカム溝１０４に沿って相対移動することにより、スライドテーブル５０が往復スライドする。この場合、カムプレート１０３のカム溝１０４のプロフィールにより、往動時と復動時で速度変化を付けることができる。

この例のようにスライドテーブル５０の往復スライドをカム機構によって行う場合、先の例のようにエアシリンダ６０でスライドテーブル５０をスライドさせる場合のようなエア配管などの面倒な設備を必要とせず、構成を簡素にすることができる。

また、上記実施形態では、スライドテーブル５０を往復スライドさせる際の速度を、反排出側に移動するときに速く設定し、排出側に移動するときに遅く設定することにより、スライドテーブル５０上の加工処理品を回収ボックス７０側に送り移動させる場合について説明したが、往復スライドとも加工処理品がスライドテーブル５０上を滑らない程度のスライド速度で動かし、排出側にスライドしたときに、スライドテーブル５０をストッパに当てることで、その衝撃による慣性力によって、加工処理品を回収ボックス７０側に滑らすように構成することも可能である。

このようにした場合は、スライドテーブル５０を往復スライドさせる際の速度条件を揃えることができるので、簡素な駆動系を採用することが可能となる。

また、スライドテーブル５０の案内手段としては、滑り材２５以外に、転がり案内などのリニアガイド、フリーベア、ローラ等の転がり要素を採用することも可能である。

＜第３実施形態＞
ところで、上記第１実施形態においては、往動時のスライドテーブル５０の移動速度条件と復動時のスライドテーブル５０の移動速度条件とを互いに異ならせることで、加工処理品をスライドテーブル５０上において一方向へ滑り移動させる場合について述べたが、往動時と復動時のスライドテーブル５０の移動速度条件を意図的に異ならせることをせず、ストローク途中でのエアシリンダ６０の往動動作から復動動作への反転のさせ方によって、加工処理品とスライドテーブル５０との間に滑りを発生させ、加工処理品を回収ボックス７０に向けて移動させるようにすることもできる。

図９〜図１２に示す第３実施形態はその場合の排出装置の例であり、この排出装置においては、図９（ａ）に示すように、ストッパ２６（図２参照）は不要であるから取り除いてある。また、図１０に示すように、スライドテーブル５０のスピードコントロールが不要であるから、エア駆動回路からスピードコントロール機構６５としての絞り６３と逆止弁６４とを取り除いてある。そしてその代わりに、スライドテーブル５０をスライドさせるスライド駆動機構の中に、図示はしないが、ソレノイド切換バルブ６７をラダーシーケンスで制御する駆動制御手段を設けてある。

この駆動制御手段は、ソレノイド切換バルブ６７に指令信号を送ることで、エアシリンダ６０のロッドの伸縮動作（ピストン６６の動作）を制御し、ロッドのストローク途中に、往動動作から復動動作に急反転する急反転動作点を設けると共に、その急反転動作の加速度を、スライドテーブル５０上の加工処理品Ｗが滑り出す条件を満たすように設定する機能を備えている。

図１０において、いま、加工処理品Ｗを回収ボックス７０のある矢印Ｃ方向に移動するものとした場合、駆動制御手段は、一方のストロークエンド６０Ａから他方のストロークエンド６０Ｂに向けて矢印Ｂ方向にピストン６６を移動（往動動作）させているストローク途中（つまり、他方のストロークエンド６０Ｂに到達する手前）に、往動動作（一方のストロークエンド６０Ａから他方のストロークエンド６０Ｂに向かう矢印Ｂ方向の動作）から復動動作（他方のストロークエンド６０Ｂから一方のストロークエンド６０Ａに向かう矢印Ａ方向の動作）に急反転する急反転動作点を設ける。即ち、矢印Ｄのように、ピストン６６をストローク途中で急にＵターンさせる。

そして、一方のストロークエンド６０Ａを発してから急反転動作点までに至る間の速度条件（特に加速度）と、急反転動作点で反転してから再び一方のストロークエンド６０Ａまでに至る間の速度条件（特に加速度）とを、加工処理品Ｗが滑り移動しない条件（加工処理品Ｗとスライドテーブル５０の間の最大静止摩擦力より小さい範囲の慣性力しか発生しない加速度で移動する条件）に設定した上で、急反転動作点において急反転する際の加速度（減速度）を、スライドテーブル５０上の加工処理品Ｗが滑り出す条件（加工処理品Ｗとスライドテーブル５０の間の最大静止摩擦力を超える慣性力が発生する減速度で反転する条件）を満たすように設定する。

例えば、あまり遅い速度でスライドテーブル５０を往動させておいて復動側に反転させても、反転時に発生する慣性力は加工処理品Ｗの滑りを発生するほどに大きくならない可能性があるが、ある程度の速い速度でスライドテーブル５０を往動させておいて復動側に反転させた場合は、反転時に大きな慣性力を発生させることができて、加工処理品Ｗを滑り移動させることができる。特に、等速で往動させておいて復動側に反転させる場合よりも、加速しながらの往動動作状態においてソレノイド切換バルブ６７の切り換えにより動作方向を復動側に反転させた場合は、より大きな慣性力を発生させることができ、確実に加工処理品Ｗを滑り移動させることができる。

図１１及び図１２を参照して更に詳しく説明する。

スライドテーブル５０を往復スライドさせるエアシリンダ６０は、駆動制御手段によって、ピストン６６が当たる一方のストロークエンド６０Ａを基点にして、ピストン６６をストローク途中で急反転して折り返すように駆動制御される。

図１２（ｄ）に示すように、まず１回の動作サイクルの最初において、ソレノイド切換バルブ６７は、エアシリンダ６０を往動するためのＡ位置（Ａ状態）に切り換え保持される。この段階で、ピストン６６（スライドテーブル５０）の速度は図１２（ｂ）に示すように変化し、ピストン６６の加速度は図１２（ｃ）に示すように変化する。そして、ピストン６６のストロークは、ゼロ（一方のストロークエンド６０Ａにピストン６６が当たっている位置）から急反転動作点まで徐々に変化し、この間、スライドテーブル５０上の加工処理品Ｗは滑りを発生せず（加速度が滑り出し条件の内側の範囲にあるから）、スライドテーブル５０と一緒に移動する。

次に急反転動作点に近づいた時点で、ソレノイド切換バルブ６７がＡ位置（Ａ状態）からＢ位置（Ｂ状態）に切り換わる。そうすると、エアシリンダ６０に対するエアの流れが逆転することにより、図１２（ｂ）に示すように、ピストン６０の動作方向が往動側から復動側に急激に切り換わる。このとき、図１２（ｃ）に示すように、大きな減速度が発生することになり、それにより、加工処理品Ｗに作用する慣性力が最大静止摩擦力を超え（加速度が滑り出し条件を超え）、復動側にスライドしようとするスライドテーブル５０の上を加工処理品Ｗが往動側に滑り移動する。従って、この動作サイクルを繰り返すことにより、加工処理品Ｗを回収ボックス７０に向けて送り移動することができる。

以上のように、本実施形態の排出装置によれば、エアシリンダ６０がストローク途中で往動動作から復動動作に急反転する動きによって、スライドテーブル５０上の加工処理品Ｗを回収ボックス７０側に滑り移動させるので、第１実施形態のように、エアシリンダ６０のロッドの伸縮速度を往動時と復動時で異ならせる等の面倒な速度制御をする必要がなくなる。従って、スピードコントロール機構６５としての絞り６３及び逆止弁６４が不要になり、設備コストの低減が可能となる。実際のところ、絞り６３によるスライドテーブル５０の速度制御は、調整に困難を伴う上、工場内のエア圧力状態によって調整内容が変動する可能性があるが、この第３実施形態の排出装置では、そのような不安定な要素を持つ速度制御が不要となるので、動作品質のバラツキを無くし、動作の安定を図ることができる。

また、スライドテーブル５０をストッパ２６（図２参照）に当てて強制停止させる必要もなくなるので、ストッパ２６が不要となり、余計な衝撃騒音の発生が無くなると共に、スライド駆動機構の破損リスクも減らせる。また、加工処理品Ｗの移動が、スライドテーブル５０の速度やストロークに依存しなくなるので、動作ストロークを短縮して１回のサイクルタイムを短縮する等の自由で容易な制御が可能となる。

なお、エアシリンダ６０のストローク途中での動作方向の切り換えタイミングは、時間や圧力等の要素に基づいて適宜決めてもよいが、エアシリンダ６０にシリンダストローク位置検出センサを設けておき、そのセンサの信号に基づいて設定してもよい。

また、１回の排出動作は、スライドテーブル５０の１回の往復動作で構成してもよいし、複数回の往復動作で構成してもよい。また、その排出動作の起動は、別の上位制御装置からの指令で行ってもよいし、起動スイッチにより行ってもよい。また、排出動作を連続して行うように設定した場合は、任意のタイミングで排出動作を停止させる必要があるが、停止は、上位制御装置からの指令で行ってもよいし、停止スイッチにより行ってもよい。また、所定回数のスライドテーブル５０の往復動作をカウンタでカウントし、カウンタの信号に基づいて制御部が停止を判断するようにしてもよい。

また、上記第３実施形態のように、スライドテーブル５０の動作方向の急反転によって加工処理品を滑り移動させる方法と、上記第１実施形態及び第２実施形態のように、往動時と復動時の速度条件を異ならせることによって加工処理品を滑り移動させる方法とを併用してもよい。例えば、上記第１実施形態では、往動動作の最後にスライドテーブル５０をストッパ２６に当てるようにしていたが、ストッパ２６に当てずに、その前でスライドテーブル５０の動作方向を急反転させるようにしてもよい。そうすれば、反転時と復動時に共に加工処理品を滑り移動させることができる。

また、上記第３実施形態においては、エアシリンダ６０を用いたスライド駆動機構の例を示したが、図８のようなカム機構を用いたスライド駆動機構においても、第３実施形態と同様の動作を行わせることが可能である。その場合は、カム機構のカムプロフィールにより、スライドテーブル５０が往動動作から復動動作に急反転する急反転動作点を設けると共に、その急反転動作の加速度を、スライドテーブル５０上の加工処理品Ｗが滑り出す条件を満たすように設定すればよい。この場合は、面倒な制御が必要なく、設備の簡素化を図ることができる。

また、上記第３実施形態においては、回収ボックス７０をスライドテーブル５０のスライド方向の一方の端部に着脱自在に設けた場合を示したが、反対側の端部に回収ボックス７０を着脱自在に設けてもよいし、両方に回収ボックス７０を着脱自在に設けることができるようにして、必要に応じて使い分けできるようにしてもよい。例えば、加工処理品Ｗの材質や板厚に応じて両側の回収ボックスを使い分けることで、回収後の分別廃棄やリサイクルを効率的に行うことができる。

＜第４実施形態＞
図１３及び図１４は第４実施形態の排出装置の構成を示している。この排出装置では、スライドテーブル５０のスライド方向の両側に回収ボックス７０（７０Ａ、７０Ｂ）が着脱自在に設けられており、必要に応じていずれかの回収ボックス７０Ａ、７０Ｂを選択して、選択した回収ボックス７０Ａ、７０Ｂに加工処理品Ｗを移動し回収できるようになっている。

例えば、図１３中右側の回収ボックス７０Ａに加工処理品Ｗを回収する場合は、上記第３実施形態のようにエアシリンダ６０を動作制御する。即ち、図１１に示すように、エアシリンダ６０の一方のストロークエンド６０Ａを基点として、他方のストロークエンド６０Ｂへ向けて往動させ、そのストローク途中でソレノイド切換バルブ６７によりピストン６６の動作方向を反転させることで、スライドテーブル５０上の加工処理品Ｗを矢印ＣＡのように右側の回収ボックス７０Ａに向けて滑り移動させる。

反対に、図１３中左側の回収ボックス７０Ｂに加工処理品Ｗを回収する場合は、上記第３実施形態とは逆にエアシリンダ６０を動作制御する。即ち、図１４に示すように、エアシリンダ６０の他方のストロークエンド６０Ｂを基点として、一方のストロークエンド６０Ａへ向けて往動させ、そのストローク途中でソレノイド切換バルブ６７によりピストン６６の動作方向を反転させることで、スライドテーブル５０上の加工処理品Ｗを矢印ＣＢのように左側の回収ボックス７０Ａに向けて滑り移動させる。

つまり、前者の場合は、図１１に示すように、スライドテーブル５０の動きは矢印ＤＡのようにＵターンする動きになり、後者の場合は、図１３に示すように、スライドテーブル５０の動きは矢印ＤＢのようにＵターンする動きになる。

このように、エアシリンダ６０の制御方向を切り換えるだけで、容易に、右側の回収ボックス７０Ａに加工処理品Ｗを回収するか、左側の回収ボックス７０Ｂに加工処理品Ｗを回収するかを選択することができる。従って、加工機械の周辺環境等に応じて回収しやすい方を適宜に選ぶことができる。

１加工機本体
１０排出装置
１０Ａメインボックス
２０メインフレーム
２５滑り材
２６ストッパ
２８車輪
５０スライドテーブル
６０エアシリンダ
７０回収ボックス
１０２モータ（回転駆動機構）
１０３カムプレート（カム）
１５５ローラ（カムフォロア）

Claims

加工機本体の下部に設置され、加工機本体から落下するスクラップや製品などの加工処理品を受けて外部に排出する排出装置において、
前記加工機本体の下部に配設され、加工機本体から落下する前記加工処理品を受けるメインボックスと、該メインボックスの加工処理品の排出側に着脱可能に装着された回収ボックスと、からなり、
前記メインボックスが、
メインフレームと、
該メインフレーム上に、前記排出側と反排出側とを結ぶ直線方向にスライド自在に装備され、前記加工機本体から落下する前記加工処理品を受けるスライドテーブルと、
該スライドテーブルを、前記排出側と反排出側とに往復スライドさせることで、加工処理品を、前記スライドテーブル上から前記排出側に装着された前記回収ボックスまで送り移動させるスライド駆動機構と、
を備えてなることを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記スライド駆動機構が、
前記スライドテーブルを前記排出側と反排出側とに往復スライドさせるシリンダ機構と、
該シリンダ機構のロッドの伸縮動作に往動時と復動時で速度変化を付けるスピードコントロール機構を備える駆動制御手段と、
を備えていることを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記スライド駆動機構が、
前記メインフレームに設置されてカムを回転させる回転駆動機構と、前記スライドテーブルに連結されて前記カムと係合することで前記カムの回転運動を前記スライドテーブルの往復スライド運動として取り出すカムフォロアと、を備えるカム機構により構成されており、
前記カム機構のカムプロフィールにより、往動時と復動時で速度変化を付けることを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記排出側にスライドする前記スライドテーブルを強制ストップさせることで、スライドテーブル上の前記加工処理品を慣性を利用して前記回収ボックス側に移動させるストッパが設けられていることを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記スライド駆動機構が、
前記スライドテーブルを前記排出側と反排出側とに往復スライドさせるシリンダ機構と、
該シリンダ機構のロッドの伸縮動作を制御し、該ロッドのストローク途中に、往動動作から復動動作に急反転する急反転動作点を設けると共に、その急反転動作の加速度を、前記スライドテーブル上の加工処理品が滑り出す条件を満たすように設定する駆動制御手段と、
を備えていることを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記スライド駆動機構が、
前記メインフレームに設置されてカムを回転させる回転駆動機構と、前記スライドテーブルに連結されて前記カムと係合することで前記カムの回転運動を前記スライドテーブルの往復スライド運動として取り出すカムフォロアと、を備えるカム機構により構成されており、
前記カム機構のカムプロフィールにより、前記スライドテーブルが往動動作から復動動作に急反転する急反転動作点を設けると共に、その急反転動作の加速度を、前記スライドテーブル上の加工処理品が滑り出す条件を満たすように設定することを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記メインフレームに、前記スライドテーブルをスライド自在に案内する滑り材が設けられていることを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記メインフレームの下部に、床面上を走行可能な車輪が取り付けられていることを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の加工機械における加工処理品の排出装置であって、
前記排出側と反排出側とを取り替え可能とし、前記回収ボックスを排出側へ着脱自在に装着すると共に、前記スライド駆動機構による加工処理品の移動方向を切り換え可能としたことを特徴とする加工機械における加工処理品の排出装置。