JP2018034223A5 - - Google Patents

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ワーク加工装置Work processing equipment
本発明は、合成樹脂材や金属材のワークの所定箇所に穴や開口を形成する穿孔加工やワークのバリを切削除去するトリミング加工、所定の肉厚に研磨する研磨加工等の各種切削加工を行う際に排出される切削屑(本発明において「切削屑」とは、ワークの切削粉や研磨粉、加工時にワーク加工具を冷却する切削油から発生する油煙等を含む。)を負圧吸引して除去する切削屑除去手段を備えたワーク加工装置に関する。 The present invention performs various cutting processes such as a drilling process for forming holes and openings at predetermined positions of a workpiece made of a synthetic resin material or a metal material, a trimming process for cutting and removing burrs of the work, and a polishing process for polishing to a predetermined thickness. Negative pressure suction of cutting waste discharged when performing (in the present invention, “cutting waste” includes cutting powder and polishing powder of a workpiece, and smoke generated from cutting oil that cools a workpiece processing tool during processing). It is related with the workpiece processing apparatus provided with the cutting waste removal means to remove.
詳しくはワーク表面が段差状や湾曲状であっても、切削加工時におけるワーク加工具の切削抵抗や振動等によりワークが位置ずれするのを防止すると共に排出される切削屑を効率的に回収して捕集することが可能な切削屑除去手段を備えたワーク加工装置に関する。 Specifically, even if the workpiece surface is stepped or curved, it prevents the workpiece from shifting due to cutting resistance or vibration of the workpiece processing tool during cutting, and efficiently collects the cutting waste that is discharged. The present invention relates to a workpiece processing apparatus provided with cutting waste removing means that can be collected in a manner.
ドリルやエンドミル等のワーク加工具を使用してワークに各種の切削加工する際には、ワークに圧接して回転するワーク加工具による振動や切削抵抗等によりワークが位置ずれして加工精度が悪くなる恐れがある。また、ワーク加工に伴って発生する切削屑がワークや加工テーブルに付着したままの状態で次のワークを加工すると、付着した切削屑によりワーク支持状態が不安定化してワークの加工精度が悪くなったり、ワーク加工装置が設置された雰囲気中に飛散する切削屑によりクリーン度が悪くなったりする問題を有している。 When performing various types of cutting on a workpiece using a workpiece processing tool such as a drill or end mill, the workpiece is displaced due to vibrations or cutting resistance caused by the workpiece processing tool rotating in contact with the workpiece, resulting in poor processing accuracy. There is a fear. In addition, if the next workpiece is machined while the cutting waste generated by machining the workpiece remains attached to the workpiece or processing table, the workpiece support will become unstable due to the attached cutting waste and the workpiece machining accuracy will deteriorate. Or the degree of cleanliness deteriorates due to the cutting waste scattered in the atmosphere in which the workpiece processing apparatus is installed.
これを防止するには、次の切削加工を行うに先立ってワークや加工テーブルに付着した切削屑を回収する必要があるが、切削加工の作業効率が悪くなる問題が発生している。 In order to prevent this, it is necessary to collect cutting waste adhering to a workpiece or a processing table prior to performing the next cutting process, but there is a problem that the working efficiency of the cutting process deteriorates.
上記問題を解決するため、例えば特許文献1−3に示すようにワーク加工時に発生する切削屑を除去回収する装置が提案されている。特許文献1は、多関節ロボットの先端アームに取り付けられ、スピンドルに支持されてワークに孔あけ可能とする回転工具と、ワークを吸引保持するワーク保持装置と、ワーク保持装置に接続された集塵装置及び吸引装置とを備え、回転工具による切削に伴って先端方向へ排出される切削屑を吸引装置により吸引して集塵装置に捕集されるように構成される。 In order to solve the above problems, for example, as shown in Patent Documents 1-3, an apparatus for removing and collecting cutting waste generated during workpiece processing has been proposed. Patent Document 1 discloses a rotary tool that is attached to a tip arm of an articulated robot and is supported by a spindle so that a hole can be drilled in a workpiece, a workpiece holding device that sucks and holds a workpiece, and a dust collection connected to the workpiece holding device. An apparatus and a suction device are provided, and the cutting waste discharged toward the distal end with the cutting by the rotary tool is sucked by the suction device and collected by the dust collecting device.
しかし、特許文献1は、上記したように回転工具の先端側(ワークの裏面側)へ排出される切削屑を吸引して捕集することができるが、回転工具の基端側(ワークの表面側)へ飛散する切削屑を有効に回収することができず、上記問題を有効に解決できなかった。 However, as described above, Patent Document 1 can suck and collect the cutting waste discharged to the distal end side (back surface side of the workpiece) of the rotary tool, but the base end side (surface of the workpiece) of the rotary tool. The cutting waste scattered to the side) could not be collected effectively, and the above problem could not be solved effectively.
特許文献2は、チップホルダに固定されたチップによりワークを切削加工する際に発生する切削屑を吸引して除去する吸引機構の吸引口をチップホルダに設けてチップの切刃から切削される切削屑を吸引して外部へ吐出可能にするように構成される。 Patent Document 2 discloses cutting in which a suction port of a suction mechanism that sucks and removes cutting waste generated when cutting a workpiece with a chip fixed to a chip holder is provided in the chip holder and is cut from the cutting edge of the chip. The waste is sucked and configured to be discharged to the outside.
しかし、特許文献2にあっては、その図1に示すようにワーク表面に対して吸引機構の吸引口が間隔をおいて配置されるため、切削屑を効率的に吸引して捕集することができず、一部の切削屑が飛散してワークの表面や切削加工装置に付着したり、雰囲気を汚染したりする問題を有している。 However, in Patent Document 2, since the suction port of the suction mechanism is arranged at an interval with respect to the workpiece surface as shown in FIG. 1, cutting chips are efficiently sucked and collected. However, there is a problem that a part of the cutting dust scatters and adheres to the surface of the workpiece or the cutting apparatus or pollutes the atmosphere.
また、ワーク表面に対して吸引機構の吸引口が非圧接状態のため、回転するチップによりワークが位置ずれして切削加工精度が悪くなる問題をも有している。 Further, since the suction port of the suction mechanism is not in pressure contact with the workpiece surface, there is a problem that the workpiece is displaced by the rotating tip and the cutting accuracy is deteriorated.
更に、特許文献3は、駆動モータに連結されたエンドミルを囲み、吸引管が接続された筒状カバー体の下端に上下動可能に取付けられた透明な軟質合成樹脂製の筒状スカート体をコイルばねの弾性力により布押え板表の表面に圧接するように付勢し、吸引管を介して吸引空気と共に切削屑を吸引除去するように構成される。 Further, Patent Document 3 coiled a transparent soft synthetic resin cylindrical skirt body, which is attached to the lower end of a cylindrical cover body connected to a drive motor and movably moved up and down. The spring is biased so as to be pressed against the surface of the pressure plate by the elastic force of the spring, and the cutting waste is sucked and removed together with the suction air through the suction pipe.
特許文献3にあっては、特許文献1,2と異なりエンドミルの回転に伴ってワーク表面から飛散する切削屑を有効に吸引して捕集すると共にワーク表面に対してスカート体をコイルばねの弾性力により圧接させて切削時におけるワークの位置ずれを防止することができるが、ワーク表面に段差や湾曲面がある場合には、スカート体の下端面とワーク表面との間に隙間ができ、該隙間から切削屑が外部へ飛散してワークや加工テーブルに付着すると共にワーク表面に対する押圧が不均一になって位置ずれを確実に防止することができない問題を有している。 In Patent Document 3, unlike Patent Documents 1 and 2, cutting scraps scattered from the workpiece surface as the end mill rotates are effectively sucked and collected, and the skirt body is elasticized by the coil spring against the workpiece surface. It is possible to prevent displacement of the workpiece during cutting by pressing with force, but when there is a step or curved surface on the workpiece surface, a gap is created between the lower end surface of the skirt body and the workpiece surface. There is a problem that the cutting waste is scattered from the gap to the outside and adheres to the workpiece or processing table, and the pressure on the workpiece surface becomes non-uniform so that the positional deviation cannot be reliably prevented.
特開2012−16791号公報JP 2012-16791 A 特開2008−229792号公報JP 2008-229792 A 特開平6−262419号公報JP-A-6-262419
解決しようとする問題点は、ワーク表面の加工箇所が段差状や湾曲状の場合には、吸引体を密着させることが困難になり、切削に伴って発生する切削屑が外部へ飛散してワークや加工テーブルに付着して汚したり、加工時にワークが位置ずれしたりする点にある。 The problem to be solved is that when the machining location on the workpiece surface is stepped or curved, it becomes difficult to make the suction body in close contact, and the cutting waste generated by cutting scatters to the outside. Or adheres to the processing table, or the workpiece is displaced during processing.
本願請求項1に係る発明は、ワークをワーク加工具によって加工するワーク加工装置において、前記ワーク加工具との間に空隙を形成するように前記ワーク加工具を覆う第1のカバーと、その第1のカバーの前記空隙に連通し、前記ワーク加工具による前記ワークの加工に伴って発生する切削屑を吸引して除去する第1の切削屑除去手段と、を備え、前記第1のカバーは、前記ワーク加工具が前記ワーク内に移動する際に折り畳まれることを特徴とする The invention according to claim 1 of the present application is a workpiece machining apparatus for machining a workpiece with a workpiece machining tool, a first cover that covers the workpiece machining tool so as to form a gap between the workpiece machining tool, A first cutting waste removing means that communicates with the gap of the first cover and sucks and removes the cutting waste generated when the workpiece is processed by the workpiece processing tool; The workpiece processing tool is folded when moving into the workpiece .
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載のワーク加工装置において、前記第1のカバーの内部には、前記第1のカバーの裏面に沿ってコイルばねが配置されていることを特徴とする The invention according to claim 2 is the workpiece processing apparatus according to claim 1, wherein a coil spring is disposed inside the first cover along the back surface of the first cover. Features .
また、請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載のワーク加工装置において、前記第1のカバーの先端には、リング状の弾性体が設けられていることを特徴とする The invention according to claim 3 is the workpiece processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein a ring-shaped elastic body is provided at a tip of the first cover. .
また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3の何れかに記載のワーク加工装置において、前記第1のカバーは、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the workpiece machining apparatus according to any one of the first to third aspects, the first cover has a shape that increases in diameter toward the tip of the workpiece machining tool. It is characterized by.
また、請求項5に係る発明は、請求項4に記載のワーク加工装置において、前記コイルばねは、前記第1のカバーの裏面に沿って、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする The invention according to claim 5 is the workpiece processing apparatus according to claim 4 , wherein the coil spring has a shape that expands toward the tip of the workpiece processing tool along the back surface of the first cover. It is characterized by presenting .
また、請求項6に係る発明のワーク加工装置は、内部に空隙を形成する第2のカバーと、その第2のカバーの前記空隙に連通し、ワーク加工具によるワークの加工に伴って発生する切削屑を吸引して除去する第2の切削屑除去手段と、を備え、前記第2のカバーは、前記ワークに対して付勢される際に折り畳まれることを特徴とする。Further, the workpiece machining apparatus according to the invention according to claim 6 communicates with the second cover that forms a gap therein, and the gap in the second cover, and is generated when the workpiece is machined by the workpiece machining tool. And a second cutting waste removing means for sucking and removing the cutting waste, wherein the second cover is folded when urged against the workpiece.
また、請求項7に係る発明は、請求項6に記載のワーク加工装置において、前記第2のカバーの内部には、前記第2のカバーの裏面に沿ってコイルばねが配置されていることを特徴とする。The invention according to claim 7 is the workpiece processing apparatus according to claim 6, wherein a coil spring is disposed inside the second cover along the back surface of the second cover. Features.
また、請求項8に係る発明は、請求項6または請求項7に記載のワーク加工装置において、前記第2のカバーの先端には、リング状の弾性体が設けられていることを特徴とする。The invention according to claim 8 is the workpiece processing apparatus according to claim 6 or 7, wherein a ring-shaped elastic body is provided at a tip of the second cover. .
また、請求項9に係る発明は、請求項6乃至請求項8の何れかに記載のワーク加工装置において、前記第2のカバーの近傍に、前記第2のカバーの先端から突出した吸着パッドを備え、前記吸着パッドが前記ワークに吸着する際に、前記ワークを前記第2のカバーに当接させることを特徴とする。The invention according to claim 9 is the workpiece processing apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein a suction pad protruding from the tip of the second cover is provided in the vicinity of the second cover. And the work is brought into contact with the second cover when the suction pad is sucked onto the work.
また、請求項10に係る発明は、請求項6乃至請求項9の何れかに記載のワーク加工装置において、前記第2のカバーは、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする。The invention according to claim 10 is the workpiece processing apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein the second cover has a shape that expands toward a tip of the workpiece processing tool. It is characterized by.
また、請求項11に係る発明は、請求項10に記載のワーク加工装置において、前記コイルばねは、前記第2のカバーの裏面に沿って、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする。The invention according to claim 11 is the workpiece processing apparatus according to claim 10, wherein the coil spring has a shape that expands toward the tip of the workpiece processing tool along the back surface of the second cover. It is characterized by presenting.
さらに、請求項12に係る発明のワーク加工装置は、前記請求項1乃至前記請求項5の何れかに記載のワーク加工装置と、前記請求項6乃至前記請求項11の何れかに記載のワーク加工装置と、を前記ワークを挟んで対向させたことを特徴とする。Furthermore, a workpiece machining apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the workpiece machining apparatus according to any one of the first to fifth aspects, and the workpiece according to any one of the sixth to eleventh aspects. The machining apparatus is opposed to the workpiece with the workpiece interposed therebetween.
本発明は、ワーク表面の加工箇所が段差状や湾曲状であっても、ワーク表面の形状に追従して切削屑除去手段を確実に圧接させてワーク表面との間に隙間が形成されるのを防止し、切削加工時に発生する切削屑を確実に吸引捕集して切削屑がワークやワーク加工装置に付着して汚したり、周囲の雰囲気が汚染されたりするのを防止すると共にワーク加工具による振動や回転抵抗によりワークが位置ずれするのを防止することができる。 According to the present invention, even if the processing location on the workpiece surface is stepped or curved, a cutting gap removing means is reliably pressed to follow the shape of the workpiece surface and a gap is formed between the workpiece surface. Prevents the contamination of the surroundings by contaminating the workpiece and the workpiece processing equipment with the suction and collection of the cutting waste generated during the cutting process. It is possible to prevent the workpiece from being displaced due to vibration and rotational resistance.
ワーク加工装置の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of a workpiece | work processing apparatus. 図1の平面図である。It is a top view of FIG. 表面側切削屑除去手段の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of a surface side cutting waste removal means. 表面側切削屑除去手段の略体中央縦断面図である。It is a substantial body center longitudinal cross-sectional view of the surface side cutting waste removal means. 裏面側切削屑除去手段の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of a back surface side cutting waste removal means. 裏面側切削屑除去手段の略体中央縦断面図である。It is a substantial body center longitudinal cross-sectional view of a back surface side cutting waste removal means. ワークの表面側切削屑除去手段及び裏面側切削屑除去手段を圧接した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which pressure-contacted the surface side cutting waste removal means and the back surface side cutting waste removal means of the workpiece | work. 表面側切削屑除去手段による切削屑吸引除去状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cutting waste suction removal state by the surface side cutting waste removal means. ワークの段差状切削箇所に表面側切削屑除去手段を圧接して切削屑を吸引除去する際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of carrying out the suction removal of the cutting waste by pressing the surface side cutting waste removal means to the level | step-difference cutting location of a workpiece | work. アームに二次元移動手段を設けてワーク加工具を取り付けた例を示す斜視説明図である。It is perspective explanatory drawing which shows the example which provided the two-dimensional movement means in the arm and attached the workpiece processing tool. アームに三次元移動手段を設けてワーク加工具を取り付けた例を示す斜視説明図である。It is perspective explanatory drawing which shows the example which provided the three-dimensional movement means in the arm and attached the workpiece processing tool.
回転するワーク加工具によるワークの切削加工に伴って弾性変形する弾性部材の弾性力により当接体をワーク表面の形状に追従して圧接してワーク表面と当接体の間に隙間が形成されるのを回避可能にしたことを最適の形態とする。 The contact body is pressed to follow the shape of the workpiece surface by the elastic force of the elastic member that elastically deforms as the workpiece is cut by the rotating workpiece processing tool, and a gap is formed between the workpiece surface and the contact body. It is assumed that the best mode is that it can be avoided.
以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
図1及び図2に示すようにワーク加工装置1のワーク加工手段3は複数本のアーム5が互いに揺動及び回動するように連結され、先端側のアーム5の先端部にワーク加工具としてのエンドミル7が設けられた多関節ロボットにより構成される。該ワーク加工装置1は合成樹脂製の車両バンパー、車両内装パネルや金属製の型材、パネル等の各種ワークWに所定の加工を行う装置として開発されたものであるが、ワークWとしてはこれらに限定されるものではなく、車両以外の用途に使用する合成樹脂材、金属材のワークWであってもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the workpiece machining means 3 of the workpiece machining apparatus 1 is connected so that a plurality of arms 5 swing and rotate with each other, and a workpiece machining tool is provided at the distal end of the distal arm 5. The articulated robot is provided with an end mill 7. The workpiece processing apparatus 1 was developed as an apparatus for performing predetermined processing on various workpieces W such as a synthetic resin vehicle bumper, a vehicle interior panel, a metal mold, a panel, etc. It is not limited, and the workpiece W may be a synthetic resin material or a metal material used for purposes other than vehicles.
また、ワーク加工手段3はワーク加工具7をアーム5の揺動軸数及び回動軸数に応じた軸数で揺動及び回動し、各種ワークWに穿孔加工、トリミング加工、研磨加工等の各種加工を行う。 Further, the workpiece processing means 3 swings and rotates the workpiece processing tool 7 with the number of axes corresponding to the number of swing axes and the number of rotation axes of the arm 5, and drills, trims, and polishes various workpieces W. Various processing is performed.
先端側のアーム5の先端部に取付けられた取付け板9には電動モータ11が取り付けられ、該電動モータ11の出力軸に連結されたスピンドル13にはエンドミルやドリル等の各種ワーク加工具7(図はエンドミルを示す。)が着脱可能に取り付けられる。上記ワーク加工具としては、上記エンドミルやドリルの他にワークWの所定箇所を穿孔加工する回転刃(ドリル)やレーザ光の熱エネルギーによりワークWを切断加工するレーザ光発振手段(図示せず)に接続されたレーザ光出力ヘッドとしてもよい。 An electric motor 11 is attached to an attachment plate 9 attached to the distal end portion of the arm 5 on the distal end side, and various work processing tools 7 (such as an end mill and a drill) are attached to a spindle 13 connected to the output shaft of the electric motor 11. The figure shows an end mill.) Is detachably attached. As the workpiece processing tool, in addition to the end mill and the drill, a rotary blade (drill) for drilling a predetermined portion of the workpiece W, or a laser beam oscillation means (not shown) for cutting the workpiece W by the thermal energy of the laser beam. It may be a laser light output head connected to.
ワーク加工手段3の前方には上記ワーク加工手段3により加工されるワークWを位置決め状態で支持(保持)するワーク支持手段15が配置される。該ワーク支持手段15における本体17の図示する後側(ワーク加工手段3側)にはワークWの長手方向幅に応じた間隔をおいて立設される左右一対の第1支持部材19が、また前側(ワーク加工手段3から離間する側)にはワークWの長手方向幅に応じた間隔をおいて立設される左右一対の第2支持部材21がそれぞれ配置される。また、本体17の中央部には中央支持部材23が配置される。 In front of the workpiece machining means 3, a workpiece support means 15 for supporting (holding) the workpiece W to be machined by the workpiece machining means 3 in a positioned state is disposed. A pair of left and right first support members 19 erected at intervals corresponding to the width in the longitudinal direction of the work W are also provided on the rear side (work processing means 3 side) of the main body 17 in the work support means 15. A pair of left and right second support members 21 erected at an interval corresponding to the width in the longitudinal direction of the workpiece W are disposed on the front side (side away from the workpiece processing means 3). A central support member 23 is disposed at the center of the main body 17.
これら第1及び第2支持部材19,21と中央支持部材23はワークW裏面に支持部19a、21a、23aを当接して支持したり、先端部に設けられた吸着パッド(図示せず)によりワークW裏面を吸着したりして保持する。 The first and second support members 19 and 21 and the center support member 23 support the support portions 19a, 21a, and 23a by contacting the back surface of the work W, or by suction pads (not shown) provided at the tip portions. For example, the back surface of the workpiece W is sucked and held.
各第1及び第2支持部材19,29及び中央支持部材23としては、本出願人が所有する、例えば特許5787423号発明のように各第1支持部材19を図示する左右方向(ワークWの長手方向)及び上下方向へ、また各第2支持部材21を図示する前後方向(ワークWの長手直交方向)、左右方向及び上下方向へ、更に中央支持部材23を前後方向及び上下方向へそれぞれ移動可能に構成し、大きさや形状等が異なる各種のワークWに対応して位置調整可能にして支持(保持)可能にしてもよい。 As the first and second support members 19 and 29 and the central support member 23, the left and right direction (longitudinal of the workpiece W) illustrated in FIG. Direction) and the up and down direction, the front and rear direction (the direction perpendicular to the longitudinal direction of the workpiece W), the left and right direction and the up and down direction of each second support member 21, and the central support member 23 can be moved in the front and rear direction and the up and down direction. The position may be adjusted to be able to be supported (held) corresponding to various types of workpieces W having different sizes and shapes.
なお、各第1及び第2支持部材19,21及び中央支持部材23を上記した各方向へそれぞれ移動する移動手段に付いては、上記した特許5787423号発明に記載されているため、その詳細な説明を省略する。 The moving means for moving each of the first and second support members 19, 21 and the central support member 23 in each direction described above is described in the above-mentioned Japanese Patent No. 5787423, and therefore detailed description thereof is omitted. Description is omitted.
図3及び図4に示すようにアーム5先端部の取付け板9には図示する下端が開放して上記エンドミル7の外周に対して適宜の間隙を設けて囲曉し、吸引パイプ25を介して負圧吸引集塵装置(図示せず)に接続された表面側切削屑除去手段を構成するカップ状の第1集塵手段27が取り付けられる。該第1集塵手段27は上記取付け板9に対し、ワーク加工具7の基端側にてその軸線と同心状に固着され、上記吸引パイプ25が接続される円筒体29と、ワーク加工具7の先端側にてその軸線と同心状で、かつ円筒体29より大径で、ワークW表面に当接するリング状の当接体31と、基端側が円筒体29に固定されると共に先端側が当接体31に固定され、ワーク加工具7の基端側から先端側に向かって徐々に大径になるように卷回された弾性部材としてのコイルばね33とから構成される。該円筒体29と当接体31間のコイルばね33外周には非透気性で、折畳み可能なカバー35が取り付けられる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the mounting plate 9 at the tip of the arm 5 is opened at its lower end and surrounded by an appropriate gap with respect to the outer periphery of the end mill 7. A cup-shaped first dust collecting means 27 constituting a surface-side cutting dust removing means connected to a negative pressure suction dust collecting device (not shown) is attached. The first dust collecting means 27 is fixed to the mounting plate 9 concentrically with the axis on the proximal end side of the work processing tool 7, and a cylindrical body 29 to which the suction pipe 25 is connected, and the work processing tool. 7 is concentric with the axis thereof, is larger in diameter than the cylindrical body 29, and has a ring-shaped contact body 31 that is in contact with the surface of the work W. The proximal end side is fixed to the cylindrical body 29 and the distal end side is A coil spring 33 as an elastic member fixed to the contact body 31 and wound so as to gradually increase in diameter from the proximal end side to the distal end side of the workpiece processing tool 7 is formed. A non-air-permeable, foldable cover 35 is attached to the outer periphery of the coil spring 33 between the cylindrical body 29 and the contact body 31.
なお、上記当接体31はワークW表面に対する圧接時にワークWにおける段差や湾曲面等の表面形状に追従して弾性変形なシリコンゴム、軟質ウレタン等の弾性体により形成される。 The contact body 31 is formed of an elastic body such as silicon rubber or soft urethane that is elastically deformed following the surface shape of the work W such as a step or a curved surface when pressed against the surface of the work W.
図5及び図6に示すように上記中央支持部材23の左右両側で第1支持部材19側の本体17には、裏面側切削屑除去手段を構成するカップ状の第2集塵手段37が配置される。該第2集塵手段37は上記ワーク加工手段3と同様に複数本のアーム39が互いに揺動及び回動するように連結された多関節型ロボットにより構成された移動手段41の先端側アーム39に設けられた取付け板40に取り付けられる。該第2集塵手段37は移動手段41におけるアーム39の揺動及び回動軸数に応じた複数軸方向へ揺動及び回動され、ワーク支持手段15に支持されたワークW裏面の加工箇所周縁に当接して加工に伴って排出される切削屑を吸引して除去する。 As shown in FIGS. 5 and 6, the cup-like second dust collecting means 37 constituting the back surface side cutting dust removing means is arranged on the main body 17 on the first support member 19 side on both the left and right sides of the central support member 23. Is done. The second dust collecting means 37 is the tip side arm 39 of the moving means 41 constituted by an articulated robot in which a plurality of arms 39 are connected so as to swing and rotate in the same manner as the workpiece processing means 3. It attaches to the attachment plate 40 provided in. The second dust collecting means 37 is swung and rotated in a plurality of axial directions according to the swing of the arm 39 and the number of rotation axes of the moving means 41, and the processing portion of the back surface of the work W supported by the work support means 15. The cutting waste that comes into contact with the peripheral edge and is discharged during machining is sucked and removed.
上記第2集塵手段37は上記第1集塵手段27と同様に先端側アーム39の取付け板40に固定され、図示しない吸引集塵装置に接続される吸引パイプ43が接続される接続リング45と、該接続リング45より大径で、ワークW裏面に当接するリング状の当接体47と、基端側が接続リング45に固定されると共に先端側が当接体47に固定され、基端側から先端側に向かって徐々に大径になるように卷回された弾性部材としてのコイルばね49とから構成される。該接続リング45と当接体47間のコイルばね49外周には非透気性で、折畳み可能なカバー51が取り付けられる。
また、上記第2集塵手段37の外周側に位置する取付け板40には図示しない負圧発生手段に接続された少なくとも1個の吸着パッド53(図は周方向の等分割位置に3個の吸着パッドを設けた例を示す。)が設けられる。該吸着パッド53はその吸着面が第2集塵手段37の上端開口より突出し、ワークWの裏面に吸着した際に弾性変形して第2集塵手段37の上端開口をワークW裏面に当接可能にさせる。
Similarly to the first dust collecting means 27, the second dust collecting means 37 is fixed to the mounting plate 40 of the distal arm 39, and a connection ring 45 to which a suction pipe 43 connected to a suction dust collecting device (not shown) is connected. A ring-shaped abutment body 47 which is larger in diameter than the connection ring 45 and abuts against the back surface of the work W; a proximal end side is fixed to the connection ring 45 and a distal end side is secured to the abutment body 47; And a coil spring 49 as an elastic member wound so as to gradually increase in diameter toward the tip side. A non-permeable and foldable cover 51 is attached to the outer periphery of the coil spring 49 between the connection ring 45 and the contact body 47.
Further, the mounting plate 40 located on the outer peripheral side of the second dust collecting means 37 has at least one suction pad 53 connected to negative pressure generating means (not shown) (the figure shows three at equally divided positions in the circumferential direction). An example in which a suction pad is provided is shown.). The suction surface of the suction pad 53 protrudes from the upper end opening of the second dust collecting means 37 and is elastically deformed when attracted to the rear face of the work W, so that the upper end opening of the second dust collecting means 37 contacts the rear face of the work W. Make it possible.
次に、上記のように構成されたワーク加工装置1によるワーク加工作用の概略を説明すると、先ずワーク支持手段15における各第1及び第2支持部材19,21と中央支持部材23の各支持部19a、21a、23aに対してワークWにおける所定の支持箇所が位置するように載置して支持させる。 Next, the outline of the workpiece machining operation by the workpiece machining apparatus 1 configured as described above will be described. First, the first and second support members 19 and 21 and the support portions of the central support member 23 in the workpiece support means 15. 19a, 21a, and 23a are placed and supported so that a predetermined support location on the workpiece W is located.
なお、特許5787423号発明のように左右方向、前後方向及び上下方向へそれぞれ移動可能な各第1及び第2支持部材19,21と中央支持部材23を設けたワーク支持手段15にあっては、加工しようとするワークWの形状や大きさ、支持姿勢等に応じて各第1及び第2支持部材19,21と中央支持部材23をそれぞれの方向へ移動してそれぞれの支持部19a、21a、23aをワークW裏面におけるそれぞれの支持箇所に一致させた後にワークWを載置して支持させる。 In the work support means 15 provided with the first and second support members 19 and 21 and the central support member 23 that can move in the left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction, respectively, as in the patent 5787423 invention, The first and second support members 19 and 21 and the central support member 23 are moved in the respective directions in accordance with the shape and size of the workpiece W to be processed, the support posture, and the like, and the support portions 19a and 21a, After aligning 23a with the respective support portions on the back surface of the work W, the work W is placed and supported.
また、上記支持状態にて各移動手段41をそれぞれ駆動制御して対応する吸着パッド53をワークW裏面に加工箇所周縁に移動して圧接させて縮小方向へ弾性変形させることにより吸着保持した状態で第2集塵手段37をワークW裏面における加工箇所周縁に圧接させる。 Further, in the above support state, each moving means 41 is driven and controlled, and the corresponding suction pad 53 is moved to the periphery of the machining location on the back surface of the workpiece W and brought into pressure contact and elastically deformed in the reduction direction, and held in suction. The second dust collecting means 37 is brought into pressure contact with the peripheral edge of the machining position on the back surface of the workpiece W.
次に、上記状態にてワーク加工手段3を駆動制御して各アーム5を旋回及び揺動して、例えば穿孔加工するワーク加工具7を、ワークWの加工箇所に対してワーク加工具7の軸線と加工箇所表面に対する法線が一致するように移動した後に、電動モータ11の駆動に伴って回転するワーク加工具7をワークW表面に対する法線と一致し、かつワークWに向かう方向へ移動制御しながら上記加工箇所に孔を形成する。(図7及び図8参照) Next, in the above state, the workpiece machining means 3 is driven and controlled to turn and swing each arm 5 so that, for example, the workpiece machining tool 7 for drilling is moved to the machining position of the workpiece W. After moving so that the normal line with respect to the surface of the machining point coincides with the axis line, the workpiece processing tool 7 that rotates as the electric motor 11 is driven moves in a direction that matches the normal line with respect to the surface of the workpiece W and moves toward the workpiece W. A hole is formed at the above-mentioned machining location while being controlled. (See Figs. 7 and 8)
なお、ワーク加工具7としてエンドミルを使用し、ワークWの加工箇所に開口を形成する場合には、上記と同様にしてワークWに孔を形成した後にワークW表面に対する法線状態を維持しながら各アーム5を旋回及び回動制御してワーク加工具7をワークWに対して二次元方向へ移動して開口を形成する。 In addition, when an end mill is used as the workpiece processing tool 7 and an opening is formed at a processing location of the workpiece W, a normal state with respect to the surface of the workpiece W is maintained after a hole is formed in the workpiece W in the same manner as described above. Each arm 5 is controlled to rotate and rotate, and the workpiece processing tool 7 is moved in a two-dimensional direction with respect to the workpiece W to form an opening.
ワーク加工具7をワークW表面に対する法線と一致し、かつワークWに向かう方向へ移動制御しながら穿孔加工を行う際に、第1集塵手段27はワーク加工具7に先行して当接体31がワークWにおける加工箇所の表面に当接した後に、ワークWに向かう方向に対するワーク加工具7の移動に伴ってコイルばね33が圧縮方向へ弾性変形し、その弾性力により当接体31をワークWの表面へ圧接させる。 The first dust collecting means 27 comes into contact with the workpiece processing tool 7 prior to drilling while the workpiece processing tool 7 coincides with the normal to the surface of the workpiece W and is controlled to move toward the workpiece W. After the body 31 comes into contact with the surface of the workpiece in the workpiece W, the coil spring 33 is elastically deformed in the compression direction with the movement of the workpiece processing tool 7 in the direction toward the workpiece W, and the contact body 31 is caused by the elastic force. Is pressed against the surface of the workpiece W.
これにより図9に示すようにワークW表面の加工箇所に段差や湾曲し、ワーク加工具7の圧接箇所と当接体31の圧接箇所にワークW表面の高低差がある場合(図9はワーク表面に段差がある場合を示す。)であっても、上記高低差に対応してコイルばね33が弾性変形し、その弾性変形量に応じた弾性力でワークW表面に当接体31を圧接させて隙間が形成されるのを規制し、ワーク加工具7の周囲に閉鎖空間を形成することができる。 As a result, as shown in FIG. 9, a step or a curve is formed at the machining position on the surface of the workpiece W, and there is a difference in height between the pressure contact location of the workpiece processing tool 7 and the pressure contact location of the contact body 31 (FIG. Even in the case where there is a step on the surface, the coil spring 33 is elastically deformed corresponding to the above-described height difference, and the contact body 31 is pressed against the surface of the workpiece W with an elastic force corresponding to the amount of elastic deformation. Thus, the formation of a gap is restricted, and a closed space can be formed around the workpiece processing tool 7.
ワークW表面に対する第1集塵手段27の圧接時においては該第1集塵手段27がほぼ截頭円錐形状を保ちながら弾性変形するため、基端と先端とで内径(外径)がほぼ等しい蛇腹状の集塵手段に比べて変形状態が不均一になって切削屑の吸引経路に障害が生じるのを回避し、切削屑を円滑に流通させることができる。 When the first dust collecting means 27 is pressed against the surface of the workpiece W, the first dust collecting means 27 is elastically deformed while maintaining a substantially frustoconical shape, so that the inner diameter (outer diameter) is substantially equal between the proximal end and the distal end. Compared to the bellows-like dust collecting means, it is possible to avoid the occurrence of a failure in the cutting dust suction path due to non-uniform deformation, and to smoothly distribute the cutting waste.
また、切削加工する際には、ワーク加工具7の軸線とワークW表面に対する法線が一致していることが望ましいが、ワーク加工具7の軸線とワークW表面に対する法線が不一致の場合であっても、上記軸線と法線のずれに対応してコイルばね33が弾性変形し、その弾性変形量に応じた弾性力でワークW表面に当接体31を圧接させて隙間が形成されるのを規制し、ワーク加工具7の周囲に閉鎖空間を形成して切削屑が外部へ排出されるのを防止することができる。 Further, when cutting, it is desirable that the axis of the workpiece processing tool 7 and the normal to the surface of the workpiece W are coincident, but the axis of the workpiece processing tool 7 and the normal to the surface of the workpiece W are not coincident. Even in such a case, the coil spring 33 is elastically deformed corresponding to the deviation between the axis and the normal line, and the contact body 31 is pressed against the surface of the work W by an elastic force corresponding to the amount of elastic deformation to form a gap. It is possible to prevent the cutting waste from being discharged to the outside by forming a closed space around the workpiece processing tool 7.
ワークW裏面の加工箇所周縁に圧接する第2集塵手段37は、ワークW表面に突刺して切削加工するワーク加工具7がワークWを突き抜け後に発生する切削屑を吸引して集塵するものであり、第1集塵手段27と同様にワークW裏面の加工箇所周縁に当接体47が圧接されると、コイルばね49を圧縮方向へ弾性変形してその弾性力により当接体31をワークW裏面へ圧接させる。 The second dust collecting means 37 that presses against the peripheral edge of the workpiece W on the back surface of the workpiece W collects dust by sucking the cutting waste generated after the workpiece processing tool 7 that pierces the workpiece W and cuts through the workpiece W. In the same manner as the first dust collecting means 27, when the contact body 47 is brought into pressure contact with the peripheral edge of the workpiece W on the back surface of the workpiece W, the coil spring 49 is elastically deformed in the compression direction and the contact body 31 is moved by the elastic force. Press contact with the back of the workpiece W.
上記説明は、ワーク加工手段3の先端側アーム5の先端部にワーク切削具7を直接取り付ける構成としたが、アーム5の先端部に二次元移動手段61又は三次元移動手段63を設けてワーク加工具7を取り付ける構成としてもよい。 In the above description, the workpiece cutting tool 7 is directly attached to the tip of the tip side arm 5 of the workpiece processing means 3, but the two-dimensional moving means 61 or the three-dimensional moving means 63 is provided at the tip of the arm 5 to provide a workpiece. It is good also as a structure which attaches the processing tool 7. FIG.
これら二次元移動手段61及び三次元移動手段63はワーク加工具7がワークWの切削加工位置へ移動された際にそれぞれの方向へ移動制御され、アーム5を旋回及び回動制御することなく、ワーク加工具7をそれぞれの方向へ移動してワークWを加工するように構成される。 These two-dimensional moving means 61 and three-dimensional moving means 63 are controlled to move in the respective directions when the work tool 7 is moved to the cutting position of the work W, and without turning and rotating the arm 5, The workpiece processing tool 7 is moved in each direction to process the workpiece W.
上記二次元移動手段61としては、図10に示すようにアーム5の先端部にて該アーム5の軸線と一致する方向へ所定の長さで延出する第1フレーム65と、該第1フレーム65に対してその長手方向へ移動可能に支持される第1走行体67と、第1走行体67を往復移動する送りねじ及び数値制御可能なサーボモータ等の第1電動モータ69と、第1フレーム65と直交方向へ延出して第1走行体67に設けられる第2フレーム71と、第2フレーム71に対してその長手方向へ移動可能に支持される第2走行体73と、第2走行体73を往復移動する送りねじ及び数値制御可能なサーボモータ等の第2電動モータ75とから構成される。 As the two-dimensional moving means 61, as shown in FIG. 10, a first frame 65 extending at a predetermined length in a direction coinciding with the axis of the arm 5 at the tip of the arm 5, and the first frame A first traveling body 67 supported so as to be movable in the longitudinal direction with respect to 65, a first electric motor 69 such as a feed screw and a numerically controllable servomotor that reciprocates the first traveling body 67, and a first A second frame 71 extending in a direction orthogonal to the frame 65 and provided in the first traveling body 67, a second traveling body 73 supported so as to be movable in the longitudinal direction with respect to the second frame 71, and a second traveling It comprises a feed screw that reciprocates the body 73 and a second electric motor 75 such as a numerically controllable servo motor.
そして第2走行体73には、電動モータ11が固定され、該電動モータ11の回転軸に連結されたスピンドル13にはワーク加工具7が着脱可能に取り付ける。また、該第2走行体73には、第1集塵手段27がワーク加工具7を覆うように取り付けられる。そして第1及び第2電動モータ69,75の駆動に伴ってワーク加工具7をワークWの表面に対して二次元方向へ移動可能に構成する。 The electric motor 11 is fixed to the second traveling body 73, and the workpiece processing tool 7 is detachably attached to the spindle 13 connected to the rotating shaft of the electric motor 11. Moreover, the first dust collecting means 27 is attached to the second traveling body 73 so as to cover the workpiece processing tool 7. The workpiece processing tool 7 is configured to be movable in a two-dimensional direction with respect to the surface of the workpiece W as the first and second electric motors 69 and 75 are driven.
また、上記三次元移動手段63としては、図11に示すように上記第2走行体73に第1フレーム65及び第2フレーム71の長手方向と直交方向へ延出して取り付けられる第3フレーム79と、該第3フレーム79に対してその長手方向へ移動可能に支持される第3走行体81と、第3走行体81を往復移動する送りねじ及び数値制御可能なサーボモータ等の第3電動モータ83とから構成される。 Further, as the three-dimensional moving means 63, as shown in FIG. 11, a third frame 79 is attached to the second traveling body 73 so as to extend in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first frame 65 and the second frame 71. A third electric motor such as a third traveling body 81 supported so as to be movable in the longitudinal direction with respect to the third frame 79, a feed screw that reciprocates the third traveling body 81, and a numerically controllable servo motor. 83.
そして上記第3走行体81に設けられた取付け板85に取付けられた電動モータ11の回転軸に連結されたスピンドル13にワーク加工具7を着脱可能に取り付け、ワークWの表面に対してワーク加工具7を第1乃至第3走行体67,73、81の移動に伴って三次元方向へ移動可能に構成する。 Then, the work processing tool 7 is detachably attached to the spindle 13 connected to the rotating shaft of the electric motor 11 attached to the attachment plate 85 provided on the third traveling body 81, and the workpiece is added to the surface of the work W. The tool 7 is configured to be movable in a three-dimensional direction as the first to third traveling bodies 67, 73, 81 are moved.
1 ワーク加工装置
3 ワーク加工手段
5 アーム
7 ワーク加工具
9 取付け板
11 電動モータ
13 スピンドル
15 ワーク支持手段
17 本体
19 第1支持部材
19a 支持部
21 第2支持部材
21a 支持部
23 中央支持部材
23a 支持部
25 吸引パイプ
27 表面側切削屑除去手段を構成する第1集塵手段
29 円筒体
31 当接体
33 弾性部材としてのコイルばね
35 カバー
37 裏面側切削屑除去手段を構成する第2集塵手段
39 アーム
40 取付け板
41 移動手段
43 吸引パイプ
45 接続リング
47 当接体
49 弾性部材としてのコイルばね
51 カバー
53 吸着パッド
61 二次元移動手段
63 三次元移動手段
65 第1フレーム
67 第1走行体
69 第1電動モータ
71 第2フレーム
73 第2走行体
75 第2電動モータ
79 第3フレーム
81 第3走行体
83 第3電動モータ
85 取付け板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work processing apparatus 3 Work processing means 5 Arm 7 Work processing tool 9 Mounting plate 11 Electric motor 13 Spindle 15 Work support means 17 Main body 19 First support member 19a Support part 21 Second support member 21a Support part 23 Central support member 23a Support Portion 25 Suction pipe 27 First dust collecting means 29 constituting front surface side cutting waste removing means Cylindrical body 31 Abutting body 33 Coil spring 35 as elastic member Cover 37 Second dust collecting means constituting rear face side cutting waste removing means 39 Arm 40 Mounting plate 41 Moving means 43 Suction pipe 45 Connecting ring 47 Contact body 49 Coil spring 51 as an elastic member Cover 53 Adsorption pad 61 Two-dimensional moving means 63 Three-dimensional moving means 65 First frame 67 First traveling body 69 First electric motor 71 Second frame 73 Second traveling body 75 Second electric motor 79 Third frame 81 Third traveling body 83 Third electric motor 85 Mounting plate

Claims (12)

  1. ワークをワーク加工具によって加工するワーク加工装置において、
    前記ワーク加工具との間に空隙を形成するように前記ワーク加工具を覆う第1のカバーと、
    その第1のカバーの前記空隙に連通し、前記ワーク加工具による前記ワークの加工に伴って発生する切削屑を吸引して除去する第1の切削屑除去手段と、
    を備え、
    前記第1のカバーは、前記ワーク加工具が前記ワーク内に移動する際に折り畳まれることを特徴とするワーク加工装置。
    In workpiece processing equipment that processes workpieces with workpiece processing tools,
    A first cover that covers the workpiece processing tool so as to form a gap with the workpiece processing tool;
    A first cutting waste removing means that communicates with the gap of the first cover and sucks and removes cutting waste generated along with the processing of the workpiece by the workpiece processing tool;
    With
    The work processing apparatus, wherein the first cover is folded when the work processing tool moves into the work.
  2. 前記第1のカバーの内部には、前記第1のカバーの裏面に沿ってコイルばねが配置されていることを特徴とする請求項1に記載のワーク加工装置。 The workpiece machining apparatus according to claim 1, wherein a coil spring is disposed inside the first cover along a back surface of the first cover .
  3. 前記第1のカバーの先端には、リング状の弾性体が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のワーク加工装置。 The work processing apparatus according to claim 1, wherein a ring-shaped elastic body is provided at a tip of the first cover .
  4. 前記第1のカバーは、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のワーク加工装置。 The workpiece processing apparatus according to claim 1, wherein the first cover has a shape that expands toward a tip of the workpiece processing tool .
  5. 前記コイルばねは、前記第1のカバーの裏面に沿って、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする請求項4に記載のワーク加工装置。 5. The workpiece machining apparatus according to claim 4, wherein the coil spring has a shape that expands toward the tip of the workpiece machining tool along the back surface of the first cover .
  6. 内部に空隙を形成する第2のカバーと、
    その第2のカバーの前記空隙に連通し、ワーク加工具によるワークの加工に伴って発生する切削屑を吸引して除去する第2の切削屑除去手段と、
    を備え、
    前記第2のカバーは、前記ワークに対して付勢される際に折り畳まれることを特徴とするワーク加工装置。
    A second cover that forms a void therein;
    A second cutting waste removing means that communicates with the gap of the second cover and sucks and removes the cutting waste generated when the workpiece is processed by the workpiece processing tool;
    With
    The work processing apparatus, wherein the second cover is folded when being urged against the work.
  7. 前記第2のカバーの内部には、前記第2のカバーの裏面に沿ってコイルばねが配置されていることを特徴とする請求項6に記載のワーク加工装置。 The workpiece machining apparatus according to claim 6, wherein a coil spring is disposed inside the second cover along the back surface of the second cover .
  8. 前記第2のカバーの先端には、リング状の弾性体が設けられていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のワーク加工装置。The work processing apparatus according to claim 6, wherein a ring-shaped elastic body is provided at a tip of the second cover.
  9. 前記第2のカバーの近傍に、前記第2のカバーの先端から突出した吸着パッドを備え、In the vicinity of the second cover, a suction pad protruding from the tip of the second cover is provided,
    前記吸着パッドが前記ワークに吸着する際に、前記ワークを前記第2のカバーに当接させることを特徴とする請求項6乃至請求項8の何れかに記載のワーク加工装置。9. The workpiece processing apparatus according to claim 6, wherein the workpiece is brought into contact with the second cover when the suction pad is attracted to the workpiece.
  10. 前記第2のカバーは、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする請求項6乃至請求項9の何れかに記載のワーク加工装置。The workpiece processing apparatus according to claim 6, wherein the second cover has a shape that increases in diameter toward a tip of the workpiece processing tool.
  11. 前記コイルばねは、前記第2のカバーの裏面に沿って、前記ワーク加工具の先端に向かって拡径する形状を呈していることを特徴とする請求項10に記載のワーク加工装置。The workpiece processing apparatus according to claim 10, wherein the coil spring has a shape that increases in diameter toward a tip of the workpiece processing tool along a back surface of the second cover.
  12. 前記請求項1乃至前記請求項5の何れかに記載のワーク加工装置と、The workpiece machining apparatus according to any one of claims 1 to 5;
    前記請求項6乃至前記請求項11の何れかに記載のワーク加工装置と、The workpiece machining apparatus according to any one of claims 6 to 11, and
    を前記ワークを挟んで対向させたことを特徴とするワーク加工装置。A workpiece machining apparatus, wherein the workpiece is opposed to each other with the workpiece interposed therebetween.
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