JP4334805B2 - 切屑処理装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は切屑処理装置に係り、特に、工作機械に備えられた切屑処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
旋盤などの工作機械において、工具がワークを切削することによって発生したチップ等の切屑は、工作機械に配設された切屑処理装置へ搬送される。切屑処理装置は、チップコンベア等を含み、切屑を除去するためにその切屑を所定の容器へ搬送する。
【0003】
一般に、工作機械において、切削の際にワークと工具との間にクーラントが用いられる工作機械と、クーラントを用いることなくドライの状態で工具がワークを切削する工作機械とがある。これらは、両方ともに同様の切屑処理装置を備える。以下、クーラントが用いられる工作機械について記述する。
【0004】
クーラントが用いられる工作機械においては、ワークおよび工具の温度上昇に基づく変形などを防止するために、切削点に向けてクーラントが噴射されている。このクーラントは、ワークおよび工具の温度上昇を抑制し、切屑を流し落とす作用を有する。
【0005】
切削点に向けて噴射されたクーラントは、切削によって発生したチップ等の切屑を含んだ状態で、チップコンベア等を含む切屑処理装置へ搬送される。クーラントは、切屑処理装置の下部に設けられたハウジングまたはハウジング内の容器に蓄積される。
【0006】
切屑搬送装置は、クーラント中から切屑を取り除き、このクーラントを再利用する。
【0007】
図5は、従来の切屑処理装置10の断面図である。略L字状をなすハウジング12内にコンベア14が周回移動するように配設されている。切屑処理装置10の一端には流入口16が設けられ、他端には切屑排出口18が設けられている。流入口16から流入するクーラントC中の切屑Tは、コンベア14に搭載され、クーラントCの液面よりも高くかつバケットBの切屑投入口Bよりも高い位置へ切屑Tを搬送する。そのときに、コンベア14に設けられた掻き板20が切屑Tを上昇させる。その後、切屑Tは、切屑排出口18まで搬送され、切屑排出口18から落下し、回収される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、切屑処理装置10においては、切屑Tの量が多い場合や切屑Tの大きさが大きい場合には、切屑Tは、切屑排出口18へ上昇されるときに掻き板20を越えて落下してしまうという問題があった。
【0009】
特に、切屑Tを上昇させる角度が大き過ぎる場合に、切屑Tが掻き板20を越えて落下してしまう場合が多い。それによって、切屑処理装置10の上昇部の下方に切屑Tが溜まり、切屑塊Kが生じてしまう。
【0010】
一方、切屑Tを上昇させる角度が小さい場合には、切屑Tを搬送する能力を向上させることはできるが、切屑処理装置10の据付面積が大きくなってしまう。また、クーラントCは、切屑Tを切屑排出口18へ上昇させるときに、コンベア14の両脇から落下し、再利用のためにハウジング12内に蓄積される。よって、切屑Tを上昇させる角度が小さい場合には、切屑Tとともに搬送されてしまうクーラントCの量が多くなり、切屑排出口18から排出されるクーラントCの量が多くなってしまう。
【0011】
これらの問題は、掻き板20の形状を変形しても、切屑Tの量が多い場合や切屑Tの大きさが大きい場合には生じてしまう。
【0012】
従って、本発明の目的は、切屑Tの量や切屑Tの大きさに依らず切屑を確実に排出することができる切屑処理装置を提供することである。
【0013】
また、本発明の目的は、切屑を上昇させる角度を比較的大きくすることができ、据付面積がより小さい切屑処理装置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明に従った第1の実施の形態による切屑処理装置は、工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第1のコンベアと、前記第1のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
前記第1のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、前記第1のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第1の突出部材とを有し、前記搭載部上に搭載された切屑が前記第1の突出部材を越えるときに、前記押圧部は切屑を押圧し、前記搭載部上に搭載された切屑が前記第1の突出部材を越えないときに、前記押圧部は前記第1の突出部材を押圧する。
【0016】
本発明に従った第1の実施の形態による切屑処理装置は、工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第1のコンベアと、前記第1のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
前記第1のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、前記第1のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第1の突出部材とを有し、前記押圧部は、前記上昇部に向かって前記第1の突出部材または切屑を押圧する。
【0017】
好ましくは、前記押圧部は切屑を押圧する押圧面を有する第2のコンベアであり、前記押圧面は、前記搭載部および前記第1の突出部材と同じ速さで同じ方向へ動作する。
【0018】
好ましくは、前記第2のコンベアは、前記第1のコンベアの動力を該第2のコンベアへ伝導させることによって動作する。
【0019】
好ましくは、前記第2のコンベアは、前記押圧面と前記第1の突出部材との当接による摩擦力、若しくは、前記押圧面と切屑との当接による摩擦力により、前記第1のコンベアの動力を該第2のコンベアへ伝導させることによって動作する。
【0020】
本発明に従った第2の実施の形態による切屑処理装置においては、前記第2のコンベアは、前記押圧面から突出する第2の突出部をさらに有する。
【0021】
前記第2のコンベアは、軸回転可能な複数のメインローラと、該複数のメインローラの周囲に周回移動することができるように張設された環状の押圧ベルトと、該押圧ベルトに含まれる前記押圧面を前記第1のコンベアへ向かって押圧し、搬送される切屑の量または大きさに基づいて前記第1のコンベアと前記押圧面との距離を変更することができるガイドローラと、該ガイドローラを介して前記押圧ベルトを前記第1のコンベアへ向かって弾性的に押圧するスプリングとを有するように構成してよい。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明による実施の形態を説明する。尚、本実施の形態は本発明を限定するものではない。
【0023】
図1は、本発明による第1の実施の形態に従った切屑処理装置100の断面図である。切屑処理装置100は、クーラントCを工具とワークの接触点に噴射しつつ切削を行う切削加工用の工作機械(図示せず)の近傍に配設される。
【0024】
切屑処理装置100は、クーラント内に混入した切屑Tを搭載する搭載コンベア114と、搭載コンベア114に対して切屑Tを押圧する押圧コンベア150とを備える。搭載コンベア114および押圧コンベア150は、ハウジング112内に収容されている。
【0025】
ハウジング112は、切屑Tを含んだクーラントCが流入する流入口116および切屑Tが排出される切屑排出口118を有する。ハウジング112には、クーラントCを工具とワークの接触点に噴射するためのポンプ(図示せず)が設けられている。
【0026】
搭載コンベア114は、流入口116の側にある下側平坦部114aと、クーラントの液面よりも高い位置にある切屑排出口118へ向かって切屑Tを搬送するために下側平坦部114aから上方へ延びている上昇部114bと、上昇部114bから切屑排出口118へ切屑Tを搬送する上側平坦部114cとを有する。搭載コンベア114は、全体として略L字状に形成されている。
【0027】
搭載コンベア114は、多数のヒンジプレートがリンク機構によって連結され環状に形成されている。尚、ヒンジプレートの詳細な図示は省略されている。
【0028】
また、搭載コンベア114は、連結されたヒンジプレートの平坦部からなり切屑Tを搭載する搭載部115と、搭載部115の表面から突出し、切屑Tを引掛ける掻き板120とを含む。
【0029】
下側平坦部114aおよび上側平坦部114cの端には、ハウジング112に対して固定された軸を中心として回転することができるスプロケット119が設けられている。搭載コンベア114は、スプロケット119の周囲に周回移動することができるように張設されている。
【0030】
押圧コンベア150は、上昇部114bに沿って、上昇部114bとほぼ同じ角度の傾斜で配設されている。
【0031】
押圧コンベア150は、ハウジング112に対して固定された軸を中心として回転することができる複数のメインローラ152と、該複数のメインローラ152の周囲に周回移動することができるように張設された環状の押圧ベルト154と、押圧ベルト154の押圧面155を搭載コンベア114へ向かって弾性的に押圧するガイドローラ156とを有する。
【0032】
また、押圧コンベア150は、図2に図示するように、ガイドローラ156を介して押圧ベルト154を搭載コンベア114へ向かって弾性的に押圧するスプリング158をさらに有する。
【0033】
ガイドローラ156は、搭載コンベア114の搭載部115に対して移動することができるように構成されている。よって、従って、ガイドローラ156は、押圧ベルト154の押圧面155および搭載部115の間に押圧されている切屑Tの量またはその大きさに基づいて移動し、搭載コンベア114と押圧面155との距離が変更され得る。
【0034】
それによって、搭載部115上に搭載された切屑Tが掻き板120の高さを越えていないときには、押圧コンベア150の押圧面155は掻き板120を押圧する。一方、搭載部115上に搭載された切屑Tが掻き板120の高さを越えているときには、押圧コンベア150の押圧面155はその切屑Tを搭載部115へ向かって押圧する。
【0035】
次に、切屑処理装置100の動作と共にその効果を説明する。
【0036】
ハウジング112の流入口116に、切屑Tを含んだクーラントCが流入される。切屑Tは、図示するように、例えば、カーリングした形状を有する。切屑Tは、周回移動する搭載コンベア114の搭載部115に沈降する。切屑Tは、搭載部115の表面に設けられた掻き板120に引掛かり、下側平坦部114aから上昇部114bへと搬送される。
【0037】
本実施の形態によれば、スプロケット119は反時計回りに回転する。メインローラ152は、スプロケット119とは逆方向の時計回りに回転する。従って、押圧コンベア150の押圧面155は、搭載コンベア114の上昇部114bにおける搭載部115とほぼ同じ方向へ移動する。また、押圧面155と搭載部115との移動の速さもほぼ等しい。即ち、搭載部115に対する押圧面155の相対速度は、ほぼゼロに維持される。
【0038】
従って、切屑Tは、上昇部114bへ達すると、上昇部114bに沿って上方へ搬送される。このときに、切屑Tが、掻き板120の高さを越える程多くまたは大きいときには、切屑Tは搭載部115と押圧面155との間に押圧された状態で搬送される。例えば、図1に示す切屑塊Kは、押圧面155によって搭載部115へ押圧された状態で上側平坦部114cへ搬送されている。
【0039】
一方で、切屑Tが、掻き板120の高さを越えない程少なくまたは小さいときには、押圧面155は掻き板120を押圧する。切屑Tは掻き板120に引掛った状態で搬送される。例えば、図1に示す切屑tは、押圧面155、搭載部115および掻き板120によって囲まれた状態で上側平坦部114cへ搬送されている。
【0040】
従って、切屑Tが掻き板120の高さを越える程多くまたは大きい場合であっても、切屑Tは、掻き板120を乗り越えて落下することなく、確実に切屑排出口118から排出され得る。また、下側平坦部114aに対する上昇部114bの傾斜角θをより大きくしても、切屑Tは、掻き板120を乗り越えて落下することがない。特に、傾斜角θが90度近傍であっても、切屑Tは、落下することなく、切屑排出口118へ搬送され得る。また、傾斜角θを大きくすることによって、切屑処理装置100の設置面積がより小さくなる。さらに、傾斜角θを大きくすることによって、クーラントCが落下し易くなり、切屑Tとともに切屑排出口118から排出されてしまうクーラントCの量が減少する。換言すれば、切屑排出口118から排出されてしまうクーラントCを一定量とした場合に、傾斜角θを大きくすることによって、上昇部114bの長さを短くすることができる。それによっても、切屑処理装置100の設置面積がより小さくなる。従って、工作機械の設置面積の大きさを従来よりも小さくすることができる。
【0041】
図2は、図1の切屑処理装置100のX-X線に沿って切断したときの断面図である。図2には、ガイドローラ156を介して押圧面155を搭載部115へ向かって弾性的に押圧するスプリング158が示されている。
【0042】
押圧ベルト154の両側に配設された側板160が、ハウジング112に対して固定されるように配設されている。側板160には、側板160に対して固定された固定部162および164が設けられている。固定部162および164は、それぞれ開口部162aおよび164aを有する。
【0043】
さらに、スプリング158が取り付けられたスプリングシャフト166が、開口部162aおよび164aを貫通して延伸しかつ開口部162aおよび164aに対して摺動することができるように設けられている。スプリング158は、スプリングシャフト166のうち、スプリングシャフト166に対して固定されたスプリング係止部168と固定部162との間に巻かれている。
【0044】
スプリングシャフト166には、ガイドローラ156の回転軸となるローラシャフト170が、側板160に設けられた長穴部172を介して取り付けられている。ローラシャフト170の一端はスプリングシャフト166へ取り付けられ、その他端には、ガイドローラ156が回転することができるように取り付けられている。また、長穴部172は、スプリング158が伸縮する方向と同一の方向へ延伸している。従って、ガイドローラ156は、スプリングシャフト166とともに長穴部172に沿って、搭載部115に対して上下方向へ移動することができる。
【0045】
切屑Tが、掻き板120の高さを越えない程少なくまたは小さいときには、スプリング158が、スプリングシャフト166を搭載部115に向かって押し下げる。それによって、スプリング158が、ガイドローラ156を介して押圧コンベア150の押圧面155を、搭載コンベア114の掻き板120へ弾性的に押圧する。
【0046】
一方、切屑Tが掻き板120の高さを越える程多くまたは大きいときには、切屑Tによって押圧面155が押し上げられる。よって、ガイドローラ156および押圧面155が搭載部115に対して上方へ移動する。従って、スプリングシャフト166も搭載部115に対して上方へ移動する。それによって、スプリング158が撓み、押圧面155が切屑Tを押圧する。
【0047】
切屑処理装置100は、押圧コンベア150のメインローラ152を駆動させるための駆動部をさらに有してもよい。但し、押圧コンベア150に駆動部を設ける場合には、押圧コンベア150と搭載コンベア114とは同期して動作しなければならない。
【0048】
しかし、好ましくは、押圧面155と掻き板120との間の摩擦力、または押圧面155と切屑Tとの間の摩擦力によって、搭載コンベア114の動力を押圧コンベア150へ伝導させる。それによって、押圧コンベア150は、押圧コンベア150を駆動させるための駆動部を設けることなく動作することができる。押圧コンベア150を駆動させる駆動部が無いことによって、消費電力が少なくて済み、また、切屑処理装置100の設置面積が比較的小さくなる。
【0049】
尚、図2には、切屑Tが、掻き板120の高さを越えない程少なくまたは小さいときの切屑処理装置100が図示されている。
【0050】
図3は、押圧コンベア150の透視側面図である。図3においては、押圧コンベア150は、理解を容易にするために図1と同様に傾斜された状態を示している。
【0051】
押圧コンベア150には複数のスプリングシャフト166が設けられている。それぞれのスプリングシャフト166には、側板160の長穴部172を介して2つずつのガイドローラ156が取り付けられている。上述の通り、ガイドローラ156は、スプリングシャフト166とともに押圧面155に対して垂直方向に移動することができる。
【0052】
押圧コンベア150は、その逆側の側面においても同様の構成を有する。
【0053】
図4は、本発明による第2の実施の形態に従った切屑処理装置200の断面図である。本実施の形態による押圧コンベア250は、押圧ベルト254の表面から突出した突出部260を有する点で第1の実施の形態と異なる。
【0054】
突出部260によって、第1の実施の形態よりも切屑Tが容易に引掛かり、切屑Tの搬送能力が増す。また、掻き板120が突出部260に引掛かるので、押圧コンベア250が搭載コンベア114に対してスリップすることがない。よって、搭載コンベア114の動力を確実に押圧コンベア250へ伝導することができる。
【0055】
尚、掻き板120の形状は任意に設計してよい。この場合に、突出部260は、掻き板120の形状に対応させ、掻き板120と噛み合うように設計することもできる。それによって、切屑Tが掻き板120に確実に引掛かり、かつ突出部260と掻き板120とが噛み合うことによって、切屑Tが落下することなく確実に切屑排出口118へ搬送される。
【0056】
本実施の形態による切屑処理装置は、クーラントを用いないドライの状態で切削を行う工作機械にも用いることができる。この場合、切屑処理装置は、クーラントに関する効果を有しないが、他の効果については、上記の第1または第2の実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【0057】
【発明の効果】
本発明による切屑処理装置は、切屑Tの量や切屑Tの大きさに依らず切屑を確実に排出することができる。
【0058】
また、本発明による切屑処理装置は、切屑を上昇させる角度を比較的大きくすることができ、据付面積がより小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の実施の形態に従った切屑処理装置100の断面図。
【図2】図1の切屑処理装置100のX-X線に沿って切断したときの断面図。
【図3】押圧コンベア150の透視側面図。
【図4】本発明による第2の実施の形態に従った切屑処理装置200の断面図。
【図5】従来の切屑処理装置10の断面図。
【符号の説明】
100 切屑処理装置
114 搭載コンベア
112 ハウジング
116 流入口
118 切屑排出口
115 搭載部
119 スプロケット
120 掻き板
150 押圧コンベア
152 メインローラ
154 押圧ベルト
156 ガイドローラ
158 スプリング
140 搭載コンベア
155 押圧面
166 スプリングシャフト
162 固定部
168 スプリング係止部
170 ローラシャフト
172 長穴部

Claims (7)

  1. 工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
    切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第1のコンベアと、
    前記第1のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
    前記第1のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、
    前記第1のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第1の突出部材とを有し、
    前記搭載部上に搭載された切屑が前記第1の突出部材を越えるときに、前記押圧部は切屑を押圧し、
    前記搭載部上に搭載された切屑が前記第1の突出部材を越えないときに、前記押圧部は前記第1の突出部材を押圧することを特徴とする切屑処理装置
  2. 工具によりワークの切削を行う工作機械の切屑を搬送する切屑処理装置であって、
    切屑を搭載する下側部、搭載した切屑を上昇させる上昇部および上昇された切屑を排出する上側部からなる第1のコンベアと、
    前記第1のコンベアに向かって押圧する押圧部とを備え、
    前記第1のコンベアおよび前記押圧部によって切屑を搬送し、
    前記第1のコンベアは、切屑を搭載する搭載部と、該搭載部の表面から突出した第1の突出部材とを有し、
    前記押圧部は、前記上昇部に向かって前記第1の突出部材または切屑を押圧することを特徴とする切屑処理装置
  3. 前記押圧部は切屑を押圧する押圧面を有する第2のコンベアであり、
    前記押圧面は、前記搭載部および前記第1の突出部材と同じ速さで同じ方向へ動作することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の切屑処理装置。
  4. 前記第2のコンベアは、前記第1のコンベアの動力を該第2のコンベアへ伝導させることによって動作することを特徴とする請求項3に記載の切屑処理装置。
  5. 前記第2のコンベアは、前記押圧面と前記第1の突出部材との当接による摩擦力、若しくは、前記押圧面と切屑との当接による摩擦力により、前記第1のコンベアの動力を該第2のコンベアへ伝導させることによって動作することを特徴とする請求項4に記載の切屑処理装置。
  6. 前記第2のコンベアは、前記押圧面から突出する第2の突出部をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の切屑処理装置。
  7. 前記第2のコンベアは、軸回転可能な複数のメインローラと、該複数のメインローラの周囲に周回移動することができるように張設された環状の押圧ベルトと、該押圧ベルトに含まれる前記押圧面を前記第1のコンベアへ向かって押圧し、搬送される切屑の量または大きさに基づいて前記第1のコンベアと前記押圧面との距離を変更することができるガイドローラと、該ガイドローラを介して前記押圧ベルトを前記第1のコンベアへ向かって弾性的に押圧するスプリングとを有することを特徴とする請求項3から請求項6のいずれかに記載の切屑処理装置。
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