JP6132730B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、加工装置に関し、さらに詳細には、ツールを用いて被加工物に対して切削処理を行う加工装置に関する。

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、所定のデータに基づいて被加工物を切削処理する加工装置が知られている。

ここで、従来の技術による加工装置について、図１を参照しながら説明することとする。 図１に示す加工装置１００は、被加工物１０２を載置するテーブル１０４がＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向（前後方向）に移動自在に配設された基台部材１０６と、基台部材１０６の左右両端で基台部材１０６から立設された側方部材１０８ａ、１０８ｂと、側方部材１０８ａと側方部材１０８ｂとを連結するようにＸ軸方向（左右方向）に平行に延設された一対のガイドレール１１２と、ガイドレール１１２に摺動自在に配設され、テーブル１０４に載置された被加工物１０２を切削するツール（図示せず。）を把持するヘッド部１１４とを有して構成されている。

このヘッド部１１４には、ガイドレール１１２に摺動自在に配設された移動部材１１６においてＺ軸方向（上下方向）に移動可能な移動部材１１８が設けられており、この移動部材１１８には、ツール（図示せず。）を把持するスピンドル１２０が配設されている。

また、基台部材１０６には、Ｙ軸方向に沿って一対の孔１２８が形成されており、基台部材１０６の上面１０６ａに配設されたテーブル１０４は、この孔１２８を介して、基台部材１０６の下面１０６ｂにおいてＹ軸方向に延設された一対のガイドレール１２４に摺動自在に接続されている。

そして、このテーブル１０４は、基台部材１０６の下面１０６ｂに配設された駆動部１２６によりＹ軸方向に移動することができようになされている。

なお、こうした加工装置１００の全体の動作は、図示しないマイクロコンピューターによって制御される。

以上の構成において、加工装置１００を用いて被加工物１０２を切削するには、被加工物１０２がテーブル１０４上に載置された状態で、スピンドル１２０にツール（図示せず。）を把持させ、予め入力された切削データに基づいて、テーブル１０４に載置された被加工物１０２とヘッド部１１４のスピンドル１２０に把持されたツール（図示せず。）との相対的な位置関係を三次元で変化させて、ツール（図示せず。）により被加工物１０２に対して切削加工がなされる。

ところで、こうした加工装置１００においては、被加工物１０２をツール（図示せず。）で切削加工する際に削りカスが生じることとなり、生じた切削カスは、テーブル１０４や基台部材１０６の上面１０６ａに蓄積されることとなる。

このため、作業者は、加工終了後に蓄積された削りカスを清掃しなければならず、こうした清掃作業に時間を要することが問題点として指摘されていた。

また、基台部材１０６においては、テーブル１０４が移動するためにＹ軸方向に孔１２８が形成されており、テーブル１０４の移動に伴い、基台部材１０６の上面１０６ａに蓄積された削りカスが孔１２８から基台部材１０６の下面１０６ｂ側に移動し、この削りカスが駆動部１２６に設けられたモーター（図示せず。）などに不具合を生じさせ、テーブル１０４の移動に不具合を生じさせることが問題点として指摘されていた。

なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明でないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。

本発明は、上記したような従来の技術の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、削りカスの清掃が容易である加工装置を提供しようとするものである。

また、本発明の目的とするところは、削りカスによって被加工物を載置するテーブルの移動に不具合が生じることのない加工装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、被加工物とツールとの相対的な位置関係を三次元で変化させ、ツールにより被加工物に対して切削処理を行う加工装置において、それぞれ第１の方向に沿って延長した第１の孔と第２の孔とが間隔を開けて形成されるとともに、第１の孔と第２の孔との間において第１の方向と直交する第２の方向に延長した第３の孔が形成された基台部材と、基台部材の上面側に配設されて被加工物を載置するとともに、第１の方向における端部において基台部材が位置する側に屈曲するとともに第２の方向に延長する屈曲部が形成されたテーブルと、基台部材の下面側において第１の方向に摺動自在に配設され、第１の孔と第２の孔とを介してテーブルと接続される移動部材と、基台部材の下面側に配設され、移動部材を第１の方向で移動することにより、テーブルを第１の方向で移動する駆動部とを有し、上記第３の孔は、上記テーブルの下面側において、上記第１の方向にそって複数配設されるようにしたものである。

また、本発明は、上記した発明において、さらに、上記駆動部を囲うカバー部とを有するようにしたものである。

また、本発明は、上記した発明において、上記テーブルは、略矩形形状に形成され、角部において切欠部を形成するようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、削りカスの清掃が容易であるという優れた効果を奏する。

また、本発明は、以上説明したように構成されているので、削りカスによるテーブルの移動に不具合が生じることがなくなるという優れた効果を奏する。

図１（ａ）（ｂ）は、従来の技術による加工装置の概略構成斜視説明図であり、図１（ａ）は、加工装置の上方側の構成を示す説明図であり、また、図１（ｂ）は、加工装置の下方側の構成を示す説明図である。 図２（ａ）（ｂ）は、本発明による加工装置の概略構成斜視説明図であり、図２（ａ）は、加工装置の上方側の構成を示す説明図であり、また、図２（ｂ）は、加工装置の下方側の構成を示す説明図である。 図３は、図２の要部の断面形状を表す端面図である。 図４（ａ）は、加工装置における前方部材およびトレーを示す説明図であり、また、図４（ｂ）は、基台部材上のテーブルを示す説明図である。 図５は、基台部材の下面の構成を示す説明図である。 図６は、加工装置の変形例を示す説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による加工装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

なお、以下の説明においては、図１を参照しながら説明した従来の技術による加工装置と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な構成ならびに作用の説明は適宜に省略することとする。

図２（ａ）（ｂ）には、本発明による加工装置の概略構成斜視説明図が示されており、図２（ａ）には、本発明による加工装置の上方側の構成を表す説明図が示されており、また、図２（ｂ）には、本発明による加工装置の下方側の構成を表す説明図が示されている。

図２に示す加工装置１０は、被加工物１０２を載置するテーブル１４が第１の方向たるＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向（前後方向）に移動自在に配設された基台部材１６と、基台部材１６の左右両端で基台部材１６から立設された側方部材１８ａ、１８ｂと、基台部材１６の後方側で基台部材１６から立設されるとともに側方部材１８ａ、１８ｂを連結する後方部材１２と、後方部材１２と側方部材１８ａ、１８ｂとの上端部に配設された上方部材２０と、側方部材１８ａと側方部材１８ｂとを連結するように第２の方向たるＸ軸方向（左右方向）に平行に延設された一対のガイドレール１１２と、ガイドレール１１２に摺動自在に配設され、テーブル１４に載置された被加工物１０２を切削するツール（図示せず。）を把持するヘッド部１１４と、基台部材１６の下面１６ｂに配設され、上面１６ａに配設されたテーブル１４のＹ軸方向へ移動するための駆動部２４とを有して構成されている。

なお、上記した加工装置１０は、全体の動作をマイクロコンピューター（図示せず。）により制御されている。

また、図２（ａ）（ｂ）には、図示していないが、上方部材２０の前方側においては、Ｙ軸周りに回動自在に前方部材２２が設けられている（図４（ａ）を参照する。）。

したがって、加工装置１０では、基台部材１６、側方部材１８ａ、１８ｂ、後方部材１２、上方部材２０、前方部材２２により囲まれた加工空間を形成しており、当該加工空間内にテーブル１４、ガイドレール１１２およびヘッド部１１４などが配設されている。

さらに、前方部材２２は、透明な樹脂により作製された部材であって、これにより作業者は、被加工物１０２への切削処理を目視することができるようになっている。

また、前方部材２２をＹ軸周りに回動することにより、加工装置１０に形成された加工空間を開状態あるいは閉状態とすることができる。

即ち、加工装置１０では、前方部材２２を回動して加工空間を開状態として、テーブル１４に被加工物１０２を載置したり、ヘッド部１１４に把持するツール（図示せず）の交換などを行うようにして、前方部材２２を回動して加工空間を閉状態として、ヘッド部１１４に把持されたツール（図示せず。）により、テーブル１４に載置された被加工物１０２を切削処理することとなる。

より詳細には、基台部材１６は、Ｙ軸方向に沿って延長し、上面１６ａから下面１６ｂまで貫通して第１の孔たる孔２８ａと第２の孔たる２８ｂとが形成されるとともに、下面１６ｂにおいてＹ軸方向に沿って延長するガイドレール３０ａ、３０ｂが配設されている。

そして、このガイドレール３０ａ、３０ｂには、摺動自在に移動部材３１が配設されており、この移動部材３１に孔２８ａ、２８ｂを介してテーブル１４が接続されている。

また、基台部材１６は、下面１６ｂにおいて、ガイドレール３０ａとガイドレール３０ｂとの間に、移動部材３１をガイドレール３０ａ、３０ｂに沿ってＹ軸方向に移動するための駆動部２４が配設されており、この駆動部２４は、カバー３６により覆われている。

即ち、この駆動部２４が駆動することにより、移動部材３１を介してテーブル１４がＹ軸方向に移動することとなる。

移動部材３１の左方側端部３１ａは、テーブル１４の左方側端部１４ａのＺ軸方向における位置と略一致するとともに、孔２８ａの左方側の端部２８ａａのＺ軸方向における位置と略一致する。即ち、移動部材３１の左方側端部３１ａ、テーブル１４の左方側端部１４ａおよび孔２８ａの左方側の端部２８ａａのＺ軸方向における位置は略一致するようになされている（図３を参照する。）。

また、移動部材３１の右方側端部３１ｂは、テーブル１４の右方側端部１４ｂのＺ軸方向における位置と略一致するとともに、孔２８ｂの右方側端部２８ｂａのＺ軸方向における位置と略一致する。即ち、移動部材３１の右方側端部３１ｂ、テーブル１４の右方側端部１４ｂおよび孔２８ｂの右方側の端部２８ｂａのＺ軸方向における位置は略一致するようになされている（図３を参照する。）。

また、孔２８ａ、２８ｂの幅Ｗ１は、従来の技術による加工装置１００と比較して大きく形成されており、例えば、１０ｍｍである。

さらに、基台部材１６においては、Ｘ軸方向に延長した第３の孔たる排出孔３２が複数形成されており、この排出孔３２は、基台部材１６の上面１６ａから下面１６ｂまで貫通して形成されており、下面１６ｂにおいて駆動部２４が位置しない部分に形成されることとなる。

なお、排出孔３２のＸ軸方向における長さとしては、例えば、４１ｍｍである。

また、基台部材１６の下方側においてトレー３４が配設されており、作業者により、Ｙ軸方向に移動することが可能となっている（図４（ａ）を参照する。）。

つまり、この基台部材１６においては、被加工物１０２への切削処理により生じた削りカスを、孔２８ａ、２８ｂおよび複数の排出孔３２から、基台部材１６の下方側に設けられたトレー３４に集めることが可能な構成となっている。

また、駆動部２４は、基台部材１６の下面１６ｂに配設され、移動部材３１に接続されて、移動部材３１を介してテーブル１４をＹ軸方向に移動することとなる。

この駆動部２４は、モーター２４−４と、モーター２４−４に接続されたプーリー２４−１と、プーリー２４−２と、プーリー２４−１とプーリー２４−２との間に張設されたベルト２４−３と、ベルト２４−３にテーブル１４を固定する固定部（図示せず。）とを有して構成されている。

なお、駆動部２４については、従来より公知の技術を用いることができるため、その詳細な説明は省略することとする。

そして、駆動部２４は、その外部（モーター２４−４の一部を除く）を覆うようにカバー３６が形成され、基台部材１６に設けられた孔２８ａ、２８ｂおよび排出孔３２からトレー３４に集められる削りカスなどが駆動部２４を構成する各部材に付着し難くなされている。

テーブル１４は、略矩形形状となっており、孔２８ａ、２８ｂを介してガイドレール３０ａ、３０ｂに摺動自在に配設されている。

そして、テーブル１４の前方側の角部においては、切欠部１４−１が形成されている。

また、テーブル１４は、前方側端部において下方側に屈曲する屈曲部１４−２が形成されるとともに、後方側端部において下方側に屈曲する屈曲部１４−３が形成される（図４（ｂ）を参照する。）。

即ち、屈曲部１４−２は、テーブル１４の前方側において、Ｘ軸方向に沿って形成されており、屈曲部１４−３は、テーブル１４の後方側において、Ｘ軸方向に沿って形成されている。

この屈曲部１４−２の左方側端部１４−２ａは、孔２８ａの右方側の端部２８ａｂとＺ軸方向において略一致した位置に形成され、右方側端部１４−２ｂは、孔２８ｂの左方側の端部２８ｂｂとＺ軸方向において略一致した位置に形成される（図３を参照する。）。

また、屈曲部１４−３の左方側端部１４−３ａは、孔２８ａの右方側の端部２８ａｂとＺ軸方向において略一致した位置に形成され、右方側端部１４−３ｂは、孔２８ｂの左方側の端部２８ｂｂとＺ軸方向において略一致した位置に形成される（図３を参照する。）。

以上の構成において、加工装置１０において被加工物１０２を切削処理した場合には、切削処理により削りカスが生じるが、基台部材１６においては、孔２８ａ、２８ｂおよび複数の排出孔３２が形成されているため、孔２８ａ、２８ｂおよび排出孔３２上に落ちた削りカスは、孔２８ａ、２８ｂおよび複数の排出孔３２を介して、基台部材１６の下方側に設けられたトレー３４に集められることとなる。

また、切削処理の際には、テーブル１４はＹ軸方向に移動することとなり、このテーブル１４のＹ軸方向の移動により、孔２８ａ、２８ｂおよび複数の排出孔３２以外の部分に落ちた削りカスは、テーブル１４に設けられた屈曲部１４−２、１４−３により集められる。そして、集められた削りカスは、テーブル１４の移動により、孔２８ａ、２８ｂおよび排出孔３２上に移動されて、トレー３４に集められることとなる。

なお、基台部材１６の下面１６ｂには、駆動部２４が設けられているが、この駆動部２４には、カバー３６が設けられているため、孔２８ａ、２８ｂおよび排出孔３２を介してトレー３４に集められる削りカスは、駆動部２４の構成部材に付着し難く、削りカスに起因する駆動部２４の不具合が生じ難くなる。

以上において説明したように、本発明による加工装置１０においては、基台部材１６において複数の排出孔３２を設けるとともに、テーブル１４が移動するために形成された孔２８ａ、２８ｂの孔の幅を大きく形成するようにした。

また、基台部材１６の上面１６ａにおいて、Ｙ軸方向（前後方向）に移動するテーブルの前方側端部および後方側端部において屈曲部１４−２、１４−３を形成するとともに、前方側の角部において切欠部１４−１を形成するようにした。

これにより、本発明による加工装置１０においては、基台部材１６の上面１６ａに蓄積した削りカスをテーブル１４により、上面１６ａにおいて集めることができるようになる。

また、本発明による加工装置１０においては、上面１６ａで集めた削りカスを孔２８ａ、２８ｂおよび複数の排出孔３２を介して、基台部材１６の下方側に設けられたトレー３４に集めることができるようになる。

このため、本発明による加工装置１０によれば、切削処理により生じた削りカスを容易に集めることができるようになり、作業者は、容易に削りカスを清掃することができるようになる。

さらに、基台部材１６の下面１６ｂに設けられたテーブル１４を移動するための駆動部２４をカバー３６により覆うようにした。

これにより、本発明による加工装置１０においては、駆動部２４の各構成部材に削りカスが付着し難くなる。

このため、本発明による加工装置１０によれは、切削処理により生じた削りカスに起因するテーブル１４の移動の不具合が生じ難くなる。

上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（４）に示すように変形することができるものである。

（１）上記した実施の形態においては、テーブル１４の前方側の角部において切欠部１４−１を形成するようにしたが、テーブル１４の後方側の角部において切欠部１４−１を形成するようにしてもよいことは勿論である。

（２）上記した実施の形態においては、上方部材２０の前方側において、Ｙ軸周りに回動自在に前方部材２２が設けられ、加工装置１０では、基台部材１６、側方部材１８ａ、１８ｂ、後方部材１２、上方部材２０、前方部材２２により囲まれた加工空間を形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。

即ち、図６に示すように、上方部材２０の前方側において、Ｙ軸周りに回転自在に前方部材４２を設けるとともに、基台部材１６の前方側においてＹ軸周りに回転自在にカバー部材４４を設けるようにし、基台部材１６、側方部材１８ａ、１８ｂ、後方部材１２、上方部材２０、前方部材４２およびカバー部材４４により加工空間を形成するようにしてもよい。

このようにカバー部材４４を設けることにより、切削処理後に前方部材４２を開放して加工空間を開状態としても、基台部材１６の上面１６ａに残っている削りカスが加工装置１０の外部に出ることがなくなる。

（３）上記した実施の形態においては、モーター２４−４の一部を除く駆動部２４の外部をカバー３６により覆うようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、モーター２４−４を全て含む駆動部２４をカバーにより覆うようにしてもよい。

（４）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（３）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、ツールを用いて被加工物に対して簡単な三次元の切削を行う際に利用することができる。

１０、１００ 加工装置、１４、１０４ テーブル、１４−１ 切欠部、１４−２、１４−３ 屈曲部、１６、１０６ 基台部材、２４、１２６ 駆動部、２８ａ、２８ｂ 孔、３１ 移動部材、３２ 排出孔、３４ トレー、３６ カバー

Claims (3)

1. 被加工物とツールとの相対的な位置関係を三次元で変化させ、前記ツールにより前記被加工物に対して切削処理を行う加工装置において、
   それぞれ第１の方向に沿って延長した第１の孔と第２の孔とが間隔を開けて形成されるとともに、前記第１の孔と前記第２の孔との間において前記第１の方向と直交する第２の方向に延長した第３の孔が形成された基台部材と、
   前記基台部材の上面側に配設されて被加工物を載置するとともに、前記第１の方向における端部において前記基台部材が位置する側に屈曲するとともに前記第２の方向に延長する屈曲部が形成されたテーブルと、
   前記基台部材の下面側において前記第１の方向に摺動自在に配設され、前記第１の孔と前記第２の孔とを介して前記テーブルと接続される移動部材と、
   前記基台部材の下面側に配設され、前記移動部材を前記第１の方向で移動することにより、前記テーブルを前記第１の方向で移動する駆動部と
   を有し、
   前記第３の孔は、前記テーブルの下面側において、前記第１の方向にそって複数配設された
   ことを特徴とする加工装置。
2. 請求項１に記載の加工装置において、さらに、
   前記駆動部を囲うカバー部と
   を有することを特徴とする加工装置。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載の加工装置において、
   前記テーブルは、略矩形形状に形成され、角部において切欠部を形成する
   ことを特徴とする加工装置。