JP2018030202A - Processing device and processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工装置および加工方法に関し、さらに詳細には、スピンドルに取り付けられる加工ツールを自動的に交換するオートツールチェンジャー機構を備えた加工装置および当該加工装置における加工方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a processing method, and more particularly to a processing apparatus including an auto tool changer mechanism that automatically changes a processing tool attached to a spindle, and a processing method in the processing apparatus.
従来より、マイクロコンピューターなどによる数値制御により、複数の加工工程を有するNCデータ(NCプログラム)などの加工プログラムに基づき、シャンクの先端に刃先を備えたエンドミルなどの加工ツールによって、外部から隔離された状態の密閉空間である加工空間内で被加工物を三次元で切削加工して、被加工物から所望の形状の三次元造形物を作製する加工装置が知られている。 Conventionally, it was isolated from the outside by a processing tool such as an end mill equipped with a cutting edge at the tip of the shank based on a processing program such as NC data (NC program) having a plurality of processing steps by numerical control using a microcomputer or the like. 2. Description of the Related Art A processing apparatus is known that cuts a workpiece in a three-dimensional manner within a processing space that is a sealed space in a state, and produces a three-dimensional structure having a desired shape from the workpiece.
こうした加工装置においては、例えば、加工ツールのシャンクが取り付けられたスピンドルと、被加工物が載置されるテーブルとが、XYZ直交座標系におけるX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の任意の方向に移動するなどして、加工ツールの刃先とテーブルに載置される被加工物との相対的な位置関係を三次元で任意に変化するようにしている。 In such a processing apparatus, for example, a spindle on which a shank of a processing tool is attached and a table on which a workpiece is placed are arbitrary in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction in the XYZ orthogonal coordinate system. The relative positional relationship between the cutting edge of the processing tool and the workpiece placed on the table is arbitrarily changed in three dimensions by moving in the direction.
そして、加工プログラムの各加工工程に従って、スピンドルにより回転された加工ツールの刃先を被加工物に当接させながら、スピンドルおよびテーブルを移動することにより、加工ツールの刃先によって被加工物を所望の形状に切削加工して、三次元造形物を作製する。 Then, according to each machining step of the machining program, the workpiece is moved to the desired shape by the cutting edge of the machining tool by moving the spindle and the table while bringing the cutting edge of the machining tool rotated by the spindle into contact with the workpiece. To make a three-dimensional structure.
また、こうした加工装置においては、加工ツールとして荒削り用や仕上げ加工用などのそれぞれの用途に応じた形状の刃先を備えた複数の加工ツールを用いるのが一般的であって、こうした複数の加工ツールを収容するマガジンが加工装置の加工空間内に配設されている。 Further, in such a processing apparatus, it is common to use a plurality of processing tools having cutting edges having shapes corresponding to respective uses such as roughing and finishing as processing tools. Is placed in the machining space of the machining apparatus.
そして、加工装置は、マイクロコンピューターの制御により、シャンクの基端部をスピンドルのチャックに保持している荒削り用や仕上げ加工用などの加工ツールをマガジンに戻して、スピンドルのチャックから保持していた加工ツールを取り外すとともに、マガジンに収容されている他の加工ツールのいずれかを選択して、選択した加工ツールのシャンクの基端部をスピンドルのチャックに保持することにより、スピンドルに選択した加工ツールを保持させる処理を自動的に行う機構を備えている。 Then, the machining device returns the machining tool for roughing or finishing, which holds the base end of the shank to the spindle chuck, to the magazine and holds it from the spindle chuck under the control of the microcomputer. The machining tool selected for the spindle by removing the machining tool and selecting one of the other machining tools contained in the magazine and holding the proximal end of the shank of the selected machining tool on the spindle chuck It has a mechanism that automatically performs the process of holding the.
こうした機構は、例えば、特開平9−314435号公報、特開2002−345844号公報あるいは特開2015−62974号公報などに開示されている従来より周知の技術であって、オートツールチェンジャー機構として広く一般に知られている。 Such a mechanism is a well-known technique disclosed in, for example, JP-A-9-314435, JP-A-2002-345844, or JP-A-2015-62974, and is widely used as an auto tool changer mechanism. Generally known.
従って、こうしたオートツールチェンジャー機構については、従来より公知の技術を適用することができるので、その詳細な構成および作用の説明は適宜に省略する。 Therefore, since a conventionally known technique can be applied to such an auto tool changer mechanism, a detailed description of its configuration and operation will be omitted as appropriate.
ここで、上記したオートツールチェンジャー機構を備えた加工装置において、被加工物を加工ツールにより切削すると、その切削粉が加工空間内に配置されているマガジンの上面部位などに堆積することとなっていた。 Here, in the processing apparatus provided with the above-described auto tool changer mechanism, when the workpiece is cut by the processing tool, the cutting powder is accumulated on the upper surface portion of the magazine disposed in the processing space. It was.
こうしたマガジンの上面部位などにおける切削粉の堆積は、オートツールチェンジャー機構による加工ツールの交換処理の際に不具合を生じさせるものであった。 The accumulation of cutting powder on the upper surface of the magazine or the like causes a problem when the processing tool is replaced by the auto tool changer mechanism.
このため、従来のオートツールチェンジャー機構を備えた加工装置においては、例えば、加工装置の外部にエアー源となるコンプレッサーを設けておき、このコンプレッサーにより発生される圧縮空気を配管を介して加工空間内に配置されたエアブローノズルまで導入し、エアーブローノズルからマガジンの上面部位に向けて圧縮空気を噴射していた。 For this reason, in a processing apparatus equipped with a conventional auto tool changer mechanism, for example, a compressor serving as an air source is provided outside the processing apparatus, and compressed air generated by the compressor is supplied into the processing space via a pipe. The air blow nozzle arranged in the above was introduced, and compressed air was jetted from the air blow nozzle toward the upper surface portion of the magazine.
このエアーブローノズルから噴射される圧縮空気によりマガジンの上面部位などに堆積した切削粉は吹き飛ばされ、これによりマガジンの上面部位などにおける切削粉の堆積に伴う加工ツールの交換処理の際の不具合の発生を防止していた。 The cutting powder deposited on the upper surface of the magazine is blown away by the compressed air sprayed from the air blow nozzle, and this causes problems when replacing the machining tool due to the accumulation of cutting powder on the upper surface of the magazine. Was preventing.
しかしながら、上記した従来の技術においては、加工装置とは別に外部にエアー源となるコンプレッサーを用意する必要があるとともに、コンプレッサーから加工空間まで圧縮空気を送出するための配管を施す必要があり、さらには、コンプレッサーから送出される圧縮空気の圧力を調整するためのバルブなどの圧力調整機構も必要であった。 However, in the above-described conventional technology, it is necessary to prepare a compressor as an air source outside the processing apparatus, and it is necessary to provide piping for sending compressed air from the compressor to the processing space. However, a pressure adjusting mechanism such as a valve for adjusting the pressure of the compressed air delivered from the compressor was also necessary.
このため、システム全体が大型化するとともに高価にならざるを得ないという問題点が指摘されていた。 For this reason, it has been pointed out that the entire system becomes large and expensive.
また、上記した従来の技術においては、コンプレッサーから送出される圧縮空気の圧力調整は作業者が行う必要があるため、作業者の負担が増加するという問題点も指摘されていた。 Further, in the above-described conventional technology, it has been pointed out that the operator needs to adjust the pressure of the compressed air delivered from the compressor, which increases the burden on the operator.
本発明は、上記したような従来の技術が有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、システム全体の大型化や高価格化を招来することがないとともに作業者の負担を増加することなく、加工ツールを収容するマガジンの上面部位などに堆積した切削粉を除去することのできる加工装置および加工方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the various problems of the conventional techniques as described above, and the object of the present invention is not to increase the size and cost of the entire system and to work. It is an object of the present invention to provide a processing apparatus and a processing method capable of removing cutting powder accumulated on an upper surface portion of a magazine that accommodates a processing tool without increasing the burden on the user.
上記目的を達成するために、本発明による加工装置は、被加工物に対して相対的に移動するスピンドルのチャックに保持されて回転される加工ツールによって、加工プログラムに基づき該被加工物を切削加工する加工装置であって、オートツールチェンジャー機構によりマガジンの上面部に配置されている加工ツールの交換を行う加工装置において、スピンドルを備えるとともに上記スピンドルを被加工物に対して相対的に移動するヘッドと、上記ヘッド内に配設され、上記スピンドルのチャック近傍に向けて送風する送風機構部と、上面部に加工ツールを配置するマガジンと、上記マガジンの上記上面部に形成された凹溝構造部とを備え、オートツールチェンジャー機構によるツール交換処理のときに、上記凹溝構造部内へ上記送風機構部から送風するようにしたものである。 In order to achieve the above object, a machining apparatus according to the present invention cuts a workpiece based on a machining program by a machining tool held and rotated by a chuck of a spindle that moves relative to the workpiece. A machining apparatus for machining, wherein a machining tool arranged on an upper surface portion of a magazine is replaced by an auto tool changer mechanism, and includes a spindle and moves the spindle relative to a workpiece. A head, a blower mechanism portion that is disposed in the head and blows air toward the vicinity of the chuck of the spindle, a magazine in which a processing tool is disposed on an upper surface portion, and a groove structure formed in the upper surface portion of the magazine And when the tool is replaced by the auto tool changer mechanism, the air blowing mechanism is inserted into the groove structure. It is obtained so as to al blower.
また、本発明による加工装置は、上記した本発明による加工装置において、上記凹溝構造部の延長方向に沿って上記送風機構部から送風するようにしたものである。 Moreover, the processing apparatus according to the present invention is configured such that in the above-described processing apparatus according to the present invention, air is blown from the air blowing mechanism portion along the extending direction of the concave groove structure portion.
また、本発明による加工装置は、上記した本発明による加工装置において、上記上面部は、上記加工ツールを保持するストッカーを備え、上記凹溝構造部の壁面の高さは、上記ストッカーよりも高くなるようにしたものである。 Further, the processing apparatus according to the present invention is the above-described processing apparatus according to the present invention, wherein the upper surface portion includes a stocker that holds the processing tool, and the height of the wall surface of the concave groove structure portion is higher than that of the stocker. It was made to become.
また、本発明による加工装置は、上記した本発明による加工装置において、上記送風機構部は、上記スピンドルの軸方向とは異なる方向から上記凹溝構造部内へ送風するようにしたものである。 In the processing apparatus according to the present invention, in the above-described processing apparatus according to the present invention, the blower mechanism portion blows air into the concave groove structure portion from a direction different from the axial direction of the spindle.
また、本発明による加工方法は、上記した本発明による加工装置を用いた加工方法において、上記オートツールチェンジャー機構により上記マガジンの上記上面部に配置されている上記加工ツールの交換を行う際に、上記スピンドルを上記凹溝構造部の延長方向に沿って移動するとともに、上記凹溝構造部内に上記送風機構部から送風するようにしたものである。 Further, the processing method according to the present invention is a processing method using the processing apparatus according to the present invention described above, when the processing tool arranged on the upper surface portion of the magazine is replaced by the auto tool changer mechanism. While moving the said spindle along the extension direction of the said ditch | groove structure part, it is made to ventilate from the said ventilation mechanism part in the said ditch | groove structure part.
また、本発明による加工方法は、上記した本発明による加工方法において、上記オートツールチェンジャー機構により上記スピンドルが上記チャックに保持する対象である上記加工ツールの上方の所定の位置に移動したときのみ上記送風機構部から送風し、上記スピンドルが上記上方の所定の位置から移動すると上記送風機構部からの送風を停止するようにしたものである。 The machining method according to the present invention is the machining method according to the present invention described above, only when the spindle is moved to a predetermined position above the machining tool to be held by the chuck by the auto tool changer mechanism. When the air is blown from the blower mechanism and the spindle moves from the predetermined position above, the blower from the blower mechanism is stopped.
本発明は、以上説明したように構成されているので、加工ツールを収容するマガジンの上面部位などに堆積した切削粉を除去するために、システム全体の大型化や高価格化を招来するがことなく、また、作業者の負担増も招来することがないという優れた効果を奏するものである。さらには、本発明によれば、加工空間内に外部から圧縮空気を導入することがないので、切削粉が加工空間から外部へ漏れ出すことが抑止される。このため、切削粉が加工空間から外部へ漏れ出すことを抑止することのみの目的では、加工空間を密閉する開閉式のカバーなどは敢えて設ける必要が無くなる。 Since the present invention is configured as described above, in order to remove the cutting powder accumulated on the upper surface portion of the magazine that houses the processing tool, the size and cost of the entire system may be increased. In addition, there is an excellent effect that the burden on the operator is not increased. Furthermore, according to the present invention, since compressed air is not introduced from the outside into the processing space, the cutting powder is prevented from leaking out of the processing space. For this reason, it is not necessary to dare to provide an openable / closable cover or the like for sealing the machining space only for the purpose of preventing the cutting powder from leaking out of the machining space.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による加工装置および加工方法の実施の形態の一例を詳細に説明することとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of a processing apparatus and a processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図1を参照しながら加工装置10の全体の構成を説明する。
First, the overall configuration of the
加工装置10は、マイクロコンピューター32によって全体の動作が制御されており、加工プログラムに基づいて被加工物100の切削加工を行う。
The entire operation of the
加工装置10は、固定系のベース部材12と、ベース部材12の左右両端でベース部材12に直交して立設された側方部材14L、14Rと、ベース部材12の後端でベース部材12に直交して立設するとともに、左右2つの側方部材14L、14Rを連結する後方部材16とを備えており、これらにより被加工物100を切削加工するための加工空間Sが形成されている。
The
加工空間Sは、前方側(正面側)に取り外し自在に配置されたカバー部材(図示せず。)により外部から隔離可能とされており、外部から隔離された状態の密閉空間である加工空間S内で被加工物100を加工する。
The machining space S is separable from the outside by a cover member (not shown) detachably disposed on the front side (front side), and the machining space S is a sealed space in a state of being isolated from the outside. The
ガイドレール18が、その両端をそれぞれ側方部材14L、14Rに支持されて、XYZ直交座標系におけるX軸方向に延長されて配設されている。
The
支持部材20が、ガイドレール18にX軸方向に沿って摺動自在に装着されて、X軸方向に沿って左方側と右方側とに移動自在に支持されている。
The
ヘッド22が、支持部材20にZ軸方向に沿って摺動自在に装着されて、Z軸方向に沿って上方側と下方側とに移動自在に配設されている。
The
ヘッド22には、シャンク110aの先端部に荒削り用や仕上げ加工用などのそれぞれの用途に応じた形状の刃先110bを備えた各種の加工ツール110をZ軸周りに回転自在に保持するスピンドル24が配設されている。このスピンドル24は、ヘッド22の下方側から、Z軸方向下方側に向けて突出して配設されている。
The
ベース部材12上には、Y軸方向に延長した一対のガイドレール26が平行に配設されている。
A pair of
テーブル28は、ガイドレール26にY軸方向に沿って摺動自在に装着されて、Y軸方向に沿って前方側と後方側とに摺動自在に配設されている。テーブル28の上面28aには、例えば、透明なアクリル板などのような樹脂材料を材料とする被加工物100が載置される。こうした被加工物100としては、上記した透明なアクリル板などのような樹脂材料に限定されるものではなく、その他の各種の材料が用いられる。テーブル28の上面28aへの被加工物100の固定は、例えば、両面テープなどを用いておこなえばよい。
The table 28 is mounted on the
なお、ヘッド22を支持する支持部材20をX軸方向に移動する駆動源となるモーター、支持部材20に支持されたヘッド22をZ軸方向に移動する駆動源となるモーター、テーブル28をY軸方向に移動する駆動源となるモーターおよびスピンドル24に保持された加工ツール110をZ軸周りに回転する駆動源となるモーターの図示は省略した。
Note that a motor serving as a drive source for moving the
スピンドル24はヘッド22を介してX軸方向およびZ軸方向に移動可能であるため、スピンドル24およびスピンドル24に保持された加工ツール110は、ヘッド22においてZ軸方向で移動するとともに、ヘッド22を介してX軸方向に移動する。加工装置10では、Y軸方向で移動するテーブル28と、X軸方向およびZ軸方向で移動するスピンドル24との位置関係を相対的に三次元で変更することが可能な構成となっている。
Since the
加工装置10においては、マイクロコンピューター32が、加工プログラムの各加工工程に従って上記した各モーターの駆動を制御することにより、モーターにより回転された加工ツール110の刃先110bを被加工物100に当接させながらヘッド22およびテーブル28を移動して、加工ツール110の刃先110bによって被加工物100を所望の形状に切削加工を行い三次元造形物を作製する。
In the
テーブル28の上面28aには、上記した荒削り用や仕上げ加工用などのそれぞれの用途に応じた形状の刃先110bを備えた各種の加工ツール110を収容するマガジン30が配設されている。
On the
本実施の形態による加工装置10においては、マガジン30は側方部材14L近傍に配設され、スピンドル24に保持された加工ツール110を上方側からマガジン30の上面部30aに配置可能なように構成されている。
In the
加工装置10は、従来より周知のオートツールチェンジャー機構を備えており、シャンク110aの基端部をスピンドル24のチャック24aに保持している加工ツール110をマガジン30に戻して、スピンドル24のチャック24aから保持していた加工ツール110を取り外すとともに、マガジン30に収容されている別の加工ツール110のなかのいずれかを選択して、選択した加工ツールのシャンク110aの基端部をスピンドル24のチャック24aに保持することにより、スピンドル24に選択した加工ツール110を保持させる処理を自動的に行う。
The
ここで、この加工装置10は、従来より公知のオートツールチェンジャー機構を備えた加工装置と比較すると、ヘッド22に後述する送風機構部200(図2を参照する。)を備えるとともに、マガジン30の上部に後述する凹溝構造部40(図3を参照する。)を備える点が異なり、他の構成ならびに作用については従来より公知の加工装置と異ならない。
Here, the
従って、以下の説明においては、ヘッド22に設けられた送風機構部200ならびにマガジン30の上部に形成された凹溝構造部40の構成および作用について詳細に説明することとし、加工装置10におけるその他の構成ならびに作用の説明は省略する。
Therefore, in the following description, the configuration and operation of the
図2を参照しながら、ヘッド22に設けられた送風機構部200の詳細な構成について説明する。
A detailed configuration of the
ヘッド22は、図1のA矢視における右側端部の領域に、Z軸方向に沿って延長する送風機構部200を備えている。なお、図2においては、送風機構部200の内部構成を詳細に示すために、正面カバー22aにおける送風機構部200の領域部分を取り除いた状態を示している。
The
送風機構部200は、ヘッド22の上面カバー22bに形成された吸気口202を備えている。吸気口202は、作業者が指で電動ファン214(後述する。)に直接触れて怪我などをすることがないように、スリット状に形成されている。
The air
送風機構部202は、吸気口202からヘッド22の下面カバー22cに形成された排気口204まで、Z軸方向に沿って下方側に連通して形成されたダクト206を備えている。ダクト206は、下方側部206aがスピンドル24のチャック24aの近傍、例えば、チャック24aからZ軸方向に若干下がった位置の方向に向けて屈曲して形成されている。
The
より詳細には、ダクト206は、XZ平面に沿って位置する背面部208と、XZ平面に沿って位置するとともに背面部208と対向して配置される正面部(図2においては図示されておらず、正面カバー22aにおける送風機構部200の領域部分の内壁部に相当する部位である。)と、YZ平面に沿って位置する右側部210(ヘッド20の右端部側に位置する。)と、YZ平面に沿って位置するとともに右側部210と対向して配置される左側部212(ヘッド20の左端部側に位置する。)との4個の面により構成される。背面部208と正面部と右側部210と左側部212とは、それぞれの下方側部位がスピンドル24のチャック24aの方向に傾斜して排気口204に到達するように形成されており、これによりダクト206の屈曲した下方側部206aが形成される。
More specifically, the
ダクト206における吸気口202の近傍には、送風手段として電動ファン214が配設されている。従って、電動ファン214の作動が開始されると、電動ファン214は、吸気口202から空気を吸入して、吸入した空気をダクト206を介して排気口204から排気し、チャック24aの近傍に向けて空気を送風する。即ち、加工装置10においては、スピンドル24の軸方向とは異なる方向から、チャック24aの近傍に向けて空気が送風される。
In the vicinity of the
なお、ダクト206の排気口204とスピンドル24のチャック24aとの位置関係は、両者がX軸上において略同軸上に配置されるようにすることが好ましい。
The positional relationship between the
また、ダクト206の下方側部206aをスピンドル24のチャック24aの近傍、例えば、チャック24aからZ軸方向に若干下がった位置の方向に向けて屈曲して形成し、電動ファン214によりチャック24aの近傍に向けて空気を送風するものであるが、より具体的には、ダクト206と排気口204とが、オートツールチェンジャー機構によりスピンドル24が交換対象の加工ツール110の上方の所定の位置に移動したときに、電動ファン214により排気口204から送風された風が交換対象の加工ツール110のシャンク110aに当たるように設計することが好ましい。
Further, the
図3を参照しながら、マガジン30の詳細な構成について説明する。
A detailed configuration of the
マガジン30は、従来のマガジンと比較すると、加工ツール110が配置されるX軸方向に延長する上面部30aに、凹溝構造部40を形成した点で従来のマガジンと異なる。
The
凹溝構造部40は、マガジン30の正面部30bからZX平面に沿って延長するように配設された透明板よりなる正面板部42と、マガジン30の背面部30c側からZX平面に沿って延長するように立ち上がり形成された背面板部44とを備えている。即ち、正面板部42と背面板部44と上面部30aとにより、X軸方向に延長する凹溝構造部40の底面(上面部30a)と底面から立ち上がり形成された両方の壁面(正面板部42および背面板部44)が形成される。従って、加工ツール100が位置するマガジン30の上面部30aは、凹溝構造部40内に位置することになる。
The concave groove structure portion 40 includes a
ここで、正面板部42と背面板部44とのZ軸方向の高さについては特に限定されるものではないが、切削粉の除去の効率化を図る観点からは、例えば、以下のような高さにすることが好ましい。
Here, the height in the Z-axis direction of the
即ち、図7(a)に示すように、マガジン30の上面部30aが、加工ツール110を磁力により吸着して保持するストッカー50を設けるようにして構成されている場合には、正面板部42の上端部42aと背面板部44の上端部44aとのZ軸方向の高さが、上面部30aを構成するストッカー50のZ軸方向の高さHよりも上方側に位置するように形成する。また、図7(b)に示すように、ストッカー50を配置せずにマガジン30の上面部30aが構成されている場合には、正面板部42の上端部42aと背面板部44の上端部44aとのZ軸方向の高さが、ストッカー50のない上面部30aのZ軸方向の高さHよりも上方側に位置するように形成する。
That is, as shown in FIG. 7A, when the
以上の構成において、加工装置10の動作について説明すると、加工装置10は、マイクロコンピューター32により、ツールパスデータなどを含む加工プログラムに基づいて、上記した各モーターの駆動を制御する。この各モーターの駆動により、スピンドル24をXYZ直交座標系における任意の位置へ移動するとともにスピンドル24に保持された加工ツール110をZ軸周りに回転する。これにより、加工装置10においては、作製する所望の三次元造形物の形状に対応した加工プログラムに基づいて、テーブル28の上面28aに載置された被加工物100に対して加工ツール110により切削加工処理が行われる。なお、上記した加工装置10における切削加工処理については、従来より公知の技術を適用することができるので、その詳細な説明については省略する。
In the above configuration, the operation of the
そして、加工装置10は、加工プログラムによりスピンドル24に保持する加工ツール110の交換を指示されると、オートツールチェンジャー機構により加工ツール110の交換処理を行う。
When the
ここで、加工装置10においては、加工プログラムにより、オートツールチェンジャー機構による加工ツール110の交換が指示されると電動ファン214を作動を開始して、加工ツール110の交換が終了してスピンドル24が被加工物100の加工処理を行う際の初期位置に復帰すると電動ファン214の作動を停止するように設定されているものとする。また、加工装置10においては、加工プログラムにより、オートツールチェンジャー機構により加工ツール110の交換処理を行う際に、スピンドル24が凹溝構造部40上をX軸方向に沿って移動しながら、交換対象の加工ツール110に近づいて当該加工ツール110の交換処理を行うように設定されているものとする。
Here, in the
ここで、図4乃至図6には、加工ツール110の交換処理に際して、送風機構部200の電動ファン214により送風される風の流れが示されている。
Here, FIGS. 4 to 6 show the flow of air blown by the
加工装置10は、スピンドル24が凹溝構造部40における交換対象の加工ツール110へ向かうように、ヘッド22をマガジン30方向へ相対的に移動する。そして、スピンドル24が凹溝構造部40における交換対象の加工ツール110の上に位置すると、送風機構部200の電動ファン214により凹溝構造部40の延長方向に沿うように凹溝構造部40内に風が送風され、マガジン30の上面部30aやマガジン30の上面部30aに配置された加工ツール110のシャンク110aなどに堆積した切削粉を吹き飛ばす。
The
この際に、凹溝構造部40を構成するマガジン30の上面部30aが正面板部42と背面板部44とにより囲まれているため、送風機構部200から送風された風が正面板部42と背面板部44とに受け止められて、送風機構部200から送風された風が効率よく凹溝構造部40内に供給される。これにより、マガジン30の上面部30aやマガジン30の上面部30aに配置された加工ツール110のシャンク110aなどに堆積した切削粉が除去され、オートツールチェンジャー機構による加工ツール110の交換処理の際における切削粉による不具合の発生を防止することができる。
At this time, since the
また、上記した加工装置10においては、スピンドル24が凹溝構造部40上をX軸方向に沿って移動するので、交換処理毎にマガジン30の上面部30aやマガジン30の上面部30aに配置された加工ツール110のシャンク110aなどに堆積した切削粉を吹き飛ばし、交換対象以外の加工ツール110近傍の切削粉の堆積も抑止することができる。
Further, in the
以上において説明したように、加工装置10によれば、コンプレッサーなどのような加工装置の外部における大がかりな設備を設けることなしに、加工装置10内において、単に、電動ファン214やダクト206からなる送風機構部200をヘッド22に設けるとともに正面板部42や背面板部44からなる凹溝構造部40をマガジン30に設けるという簡潔な構成により、加工ツール110を収容するマガジン30の上面部30aなどに堆積した切削粉を効率よく除去することができるようになる。
As described above, according to the
このため、加工装置10におけるシステム全体の大型化を招来することがないとともに、高価格化を招来することもない。
For this reason, the size of the entire system in the
また、加工装置10によれば、送風機構部200から凹溝構造部40への送風の発生や送風の強さの制御は、加工装置10を制御する加工プログラムで行われるため、加工ツール110を収容するマガジン30の上面部30aなどに堆積した切削粉を除去する作業については作業者の負担がない。
Further, according to the
さらに、加工装置10によれば、加工空間S内に外部から圧縮空気を導入することがないので、切削粉が加工空間Sから外部へ漏れ出すことを抑止することができる。このため、上記で説明した加工装置10においては、加工空間Sを密閉するための取り外し自在に配置されたカバー部材(図示せず。)を設ける場合について説明したが、切削粉が加工空間から外部へ漏れ出すことを抑止することのみの目的では、加工空間Sを密閉するカバー部材などは敢えて設ける必要は無い。
Furthermore, according to the
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(6)に示すように変形するようにしてもよい。 The embodiment described above may be modified as shown in the following (1) to (6).
(1)上記した実施の形態においては、オートツールチェンジャー機構による加工ツール110の交換が指示されると電動ファン214の作動を開始して、加工ツール110の交換が終了してスピンドル24が被加工物100の加工処理を行う際の初期位置に復帰すると電動ファン214を作動を停止したが、電動ファン214の作動の開始や停止のタイミングはこれに限られるものではないことは勿論である。
(1) In the above-described embodiment, when the replacement of the
即ち、スピンドル24の位置を検出し、スピンドル24が凹溝構造部40上に位置するときのみ電動ファン214を作動して、電動ファン214による送風で凹溝構造部40内に存在する切削粉を吹き飛ばすようにしてもよい。
That is, the position of the
あるいは、凹溝構造部40内において、オートツールチェンジャー機構によりスピンドル24がチャック24aに保持する対象である加工ツール110の上方の所定の位置に移動したときのみ電動ファン214を作動して、電動ファン214による送風で凹溝構造部40内に存在する切削粉を吹き飛ばし、スピンドル24が当該上方の所定の位置から移動すると電動ファン214の作動を停止するようにしてもよい。
Alternatively, the
さらには、加工装置10の作動の開始および停止と同期させ、加工装置10の作動が開始されると電動ファン214も作動を開始し、加工装置10が作動が停止されると電動ファン214も作動を停止するようにしてもよい。
Furthermore, in synchronization with the start and stop of the operation of the
要するに、電動ファン214の作動の開始と停止とは、加工装置10や加工プログラムなどの設計条件などに応じて適宜に設定すればよい。
In short, the start and stop of the operation of the
(2)上記した実施の形態においては、オートツールチェンジャー機構により加工ツール110の交換処理を行う際に、スピンドル24が凹溝構造部40上をX軸方向に沿って移動しながら加工ツール110の交換処理を行うようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。
(2) In the above-described embodiment, when the
即ち、オートツールチェンジャー機構により加工ツール110の交換処理を行う際に、凹溝構造部40に配置されている交換対象の加工ツール110に対して、スピンドル24がY軸方向から移動して接近するようにして、加工ツール110の交換処理を行ってもよい。
That is, when the
(3)上記した実施の形態においては、ヘッド22の右側端部の領域に送風機構部200を設けたが、ヘッド22において送風機構部200を配設する場所は、これに限られるものではないことは勿論である。
(3) In the above-described embodiment, the air
即ち、ヘッド22の左側端部の領域に送風機構部200を設けるようにしてもよい。なお、この際には、送風機構部200におけるダクト206の屈曲した下方側部206aの傾斜方向は、ヘッド22の右側端部の領域に設けられた送風機構部200におけるダクト206の屈曲した下方側部206aの傾斜方向とは、スピンドル24に対して鏡面配置される。つまり、ヘッド22の左側端部の領域に送風機構部200を設けた場合にも、ダクトの206の下方側部206aがスピンドル24のチャック24aの方向に向けて屈曲して形成されるようにする。
In other words, the
また、ヘッド22において送風機構部200を配設する場所は、上記したようなヘッド22の左側端部や右側端部の領域ではなく、スピンドル24の邪魔にならない場所であるならば、設計条件などに応じて適宜の場所に配設するようにしてよい。
In addition, if the place where the
(4)上記した実施の形態においては、ヘッド22に送風機構部200を1個のみ設けるようにしたが、ヘッド22に送風機構部200は2個以上の複数個設けるようにしてもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)上記した実施の形態においては、送風機構部200のダクト206の下方側部206aをスピンドル24のチャック24aの方向に向けて屈曲して形成し、送風機構部200から送風される風の向きをスピンドル24のチャック24aに向けるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。
(5) In the above-described embodiment, the
即ち、送風機構部200のダクト206の下方側部206aを屈曲せずに、ダクト206を直線状に形成してもよい。なお、この場合には送風機構部200からはスピンドル24のチャック24aに向けて送風されないので、オートツールチェンジャー機構による加工ツール110の交換前に、送風機構部200からの送風位置が当該交換対象の加工ツール110に向けられるようにヘッド22を移動させて切削粉を吹き飛ばした後に、加工ツール110の交換作業を行う。
That is, the
(6)上記した実施の形態ならびに上記した(1)乃至(5)に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。 (6) You may make it combine suitably the embodiment shown above and the modification shown in said (1) thru | or (5).
本発明は、切削加工用の加工ツールにより被加工物を切削加工する加工装置に用いて好適である。 The present invention is suitable for use in a processing apparatus that cuts a workpiece with a processing tool for cutting.
10 加工装置、12 ベース部材、14L 側方部材、14R 側方部材、16 後方部材、18 ガイドレール、20 支持部材、22 ヘッド、22a 正面カバー、22b 上面カバー、22c 下面カバー、24 スピンドル、24a チャック、26 ガイドレール、28 テーブル、28a 上面、30 マガジン、30a 上面部、30b 正面部、32 マイクロコンピューター、40 凹溝構造部、42 正面板部、42a 上端部、44 背面板部、44a 上端部、50 ストッカー、100 被加工物、110 加工ツール、110a シャンク、110b 刃先、200 送風機構部、202 吸気口、204 排気口、206 ダクト、206a 下方側部位、208 背面部、210 右側部、212 左側部、214 電動ファン、S 加工空間、H マガジンの上面部の高さ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
スピンドルを備えるとともに前記スピンドルを被加工物に対して相対的に移動するヘッドと、
前記ヘッド内に配設され、前記スピンドルのチャック近傍に向けて送風する送風機構部と、
上面部に加工ツールを配置するマガジンと、
前記マガジンの前記上面部に形成された凹溝構造部と
を備え、
オートツールチェンジャー機構によるツール交換処理のときに、前記凹溝構造部内へ前記送風機構部から送風する
ことを特徴とする加工装置。 A processing apparatus for cutting a workpiece based on a processing program by a processing tool held and rotated by a chuck of a spindle that moves relative to the workpiece. In the processing device that replaces the processing tool arranged on the upper surface,
A head comprising a spindle and moving the spindle relative to the workpiece;
A blower mechanism that is disposed in the head and blows air toward the vicinity of the chuck of the spindle;
A magazine that arranges processing tools on the upper surface,
A concave groove structure formed on the upper surface of the magazine,
A processing apparatus that blows air from the blower mechanism into the recessed groove structure during tool change processing by an auto tool changer mechanism.
前記凹溝構造部の延長方向に沿って前記送風機構部から送風する
ことを特徴とする加工装置。 The processing apparatus according to claim 1,
The processing apparatus that blows air from the blower mechanism along the extending direction of the concave groove structure.
前記上面部は、前記加工ツールを保持するストッカーを備え、
前記凹溝構造部の壁面の高さは、前記ストッカーよりも高い
ことを特徴とする加工装置。 In the processing apparatus of any one of Claim 1 or 2,
The upper surface portion includes a stocker for holding the processing tool,
The processing apparatus characterized in that a height of the wall surface of the concave groove structure portion is higher than that of the stocker.
前記送風機構部は、前記スピンドルの軸方向とは異なる方向から前記凹溝構造部内へ送風する
ことを特徴とする加工装置。 In the processing apparatus of any one of Claims 1, 2, or 3,
The processing device characterized in that the air blowing mechanism blows air into the concave groove structure from a direction different from the axial direction of the spindle.
前記オートツールチェンジャー機構により前記マガジンの前記上面部に配置されている前記加工ツールの交換を行う際に、前記スピンドルを前記凹溝構造部の延長方向に沿って移動するとともに、前記凹溝構造部内に前記送風機構部から送風する
ことを特徴とする加工方法。 In the processing method using the processing apparatus of any one of Claims 1, 2, 3, or 4,
When exchanging the processing tool disposed on the upper surface portion of the magazine by the auto tool changer mechanism, the spindle is moved along the extending direction of the concave groove structure portion, and inside the concave groove structure portion. The processing method characterized in that the air is blown from the blower mechanism.
前記オートツールチェンジャー機構により前記スピンドルが前記チャックに保持する対象である前記加工ツールの上方の所定の位置に移動したときのみ前記送風機構部から送風し、前記スピンドルが前記上方の所定の位置から移動すると前記送風機構部からの送風を停止する
ことを特徴とする加工方法。 In the processing method of Claim 5,
Only when the spindle is moved to a predetermined position above the machining tool to be held by the chuck by the auto tool changer mechanism, air is blown from the blower mechanism, and the spindle moves from the predetermined position above. Then, the processing method characterized by stopping the blowing from the blowing mechanism section.
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