JPH0335058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は切粉除去装置にかかり、詳しくは各種
の切削用工作機械を用いた切削加工によりワーク
の表面に堆積した切粉を自動的に除去するための
切粉除去装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の切粉除去装置は種々提供されて
おり、例えば集塵機を用いて切粉を除去するもの
や、水または油を用いて切粉を洗い流すもの、ま
たは重力を利用して切粉を移動ないし落下させる
もの、あるいは電磁石等の磁力によつて切粉を吸
着除去するもの等が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これら従来の切粉除去装置は概
して手動操作によるものが多いため、多大な労力
を必要としてワークの切削加工から切粉の除去に
至るまでの一連の作業を自動化する妨げとなつて
いた。また、これらの切粉除去装置においてはワ
ーク表面に堆積した切粉をそのままの状態で除去
することから、一般に除去効率が悪く、特に集塵
機や磁力による吸着手段を採用する場合には、こ
れらの吸着部をワーク表面に近接して配置するこ
とによりワークに傷を付けてしまう等の問題があ
つた。

本発明は上記の問題点を解決するべく提案され
たもので、その目的とするところは切粉除去作業
の完全自動化を可能にすると共に、ワーク上の切
粉にエアーを吹き付けることによつて切粉をほぐ
し、かつ負圧空間を生じさせてこの空間内に切粉
を舞い上がらせて吸引することにより、切粉を効
率よく除去するようにした切粉除去装置を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、先端を
円筒状に開口し他端を真空源に接続された吸引部
と、この吸引部の外側に同心状に形成するととも
に、圧縮空気供給源に接続された圧縮空気用のチ
ヤンバと、このチヤンバから前記吸引部の先端に
かけて吸引部と同心状でかつ内周面を先端側に狭
まるテーパ面に形成するとともに、吸引部の先端
とほぼ同一位置にリング状の開口部を形成したフ
ードと、前記チヤンバとフードとの間を連通する
とともに、フード側での開口方向を同一の回転方
向に傾けて形成した複数の圧縮空気噴出用のノズ
ルと、前記吸引部またはフードを保持し、工作機
械のスピンドルヘツドに対して昇降自在に駆動す
る昇降手段とを具備することを特徴とする。

（作用） 本発明においては、工作機械において切削加工
等によりワークの加工面に切粉が生じると、昇降
手段を作動させて、工作機械のスピンドルヘツド
に支持されている切粉除去装置本体を下降させ、
吸引部をワークの加工面の直上位置に保持する。

次に、圧縮空気の供給源からチヤンバに圧縮空
気を送り、チヤンバからフードへノズルを介して
圧縮空気を噴出させる。このノズルの噴出方向が
回転方向に傾斜しているので、噴出した圧縮空気
はフードの周方向に沿つて回転する気流となる。
この回転気流はフード先端のリング状の開口部か
ら噴出された後に渦流となり、下方へ噴出する。
噴出した渦流が下方に堆積している切粉に対し斜
め上方から吹き付けることにより、切粉が舞い上
がる。

このとき、フードの開口部内側の吸引部も、真
空源に接続されて吸引を開始しておくと、圧縮空
気の渦流とともに舞い上がつた切粉が吸引され外
部へ排出・回収される。

なお、フードの内面はテーパ面により形成され
ているので、その開口部からの噴出流は若干内側
よりの噴出方向となり、除去対象の切粉に対して
も内側よりに渦流が吹き付けられる。そのため、
切粉が外方へ吹き飛ばされにくくなつて、吸引部
への切粉の回収が容易になる。

（実施例） 以下、図に従つて本発明の実施例を説明する。
まず、第１図ないし第３図は本発明の第１実施例
を示すもので、このうち第１図は本発明の全体的
な構造を示している。第１図において、３１は切
削用工作機械のコラムであり、このコラム３１の
前面には、図示されていないスピンドルにツール
が取り付けられた上下動可能なスピンドルヘツド
３２が付設されている。

スピンドルヘツド３２の側面には、側面Ｌ字型
のブラケツト１を介して昇降手段であるところの
シリンダ２が取り付けられており、このシリンダ
２のロツド３が下方に延設されている。なお、４
はソレノイドバルブの如きバルブであり、図示さ
れていないポンプに接続されていてシリンダ２に
供給される空気圧を調整できるようになつてい
る。

また、ロツド３の下端部にはパイプクランパー
５が一体的に連結され、上下方向に伸びる吸引パ
イプ６がこのパイプクランパー５によつて保持さ
れている。吸引パイプ６の上端部には、ビニール
パイプ７が接続され、その先端部はパイプ８およ
びバルブ９を介して真空ポンプを内蔵した真空吸
引器１０に連結されている。

一方、１１は吸引ヘツドであり、この吸引ヘツ
ド１１は下方に向けて開口している吸引部である
ところの吸引パイプ６と、この吸引パイプ６に対
して同心状に配設されてその下端部が狭窄したほ
ぼ円筒状のフード１２と、吸引パイプ６をフード
１２の内面との間で保持するボス１３と、このボ
ス１３の内部に連通され、かつフード１２の下端
部方向に向けてエアーを吐出する複数のノズル１
４とを主たる構成要素としている。更に吸引ヘツ
ド１１には、ボス１３の内部を介してノズル１４
にエアーを供給するためのジヨイント１５、バル
ブ１６およびパイプ１７が付設され、パイプ１７
は図示されていないポンプに連結されている。な
お、第１図において、Ｗは切削加工されるワー
ク、W′はその切粉を示している。

ここで、吸引ヘツド１１の内部構造を更に詳述
すると、第２図に示す如く、ボス１３の内部には
ジヨイント１５およびパイプ１７に連通する空所
１８が吸引パイプ６を取り巻くようにして圧縮空
気用のチヤンバが形成されており、ノズル１４は
この空所１８内に一端部が開口し、その他端部の
延長線がフード１２の内周面に交叉するように外
方に傾斜させてボス１３に取り付けられている。
また、これらのノズル１４は、この内部から吐出
されてフード１２の下方に向かう空気流が渦巻状
の気流となるように、第３図に示す如く中心軸を
吸引ヘツド１１の半径方向に対して傾斜させて配
置されている。更に、吸引ヘツド１１の内部を上
下に貫通する吸引パイプ６の下端部は、第２図か
ら明らかなようにフード１２の下端部よりも若干
下方に突出されており、吸引パイプ６に形成され
たエアーの吸引口６ａがフード１２のエアーの吐
出口１２ａよりも下方に位置するように設定され
ている。

次に、この動作を説明する。まず、スピンドル
ヘツド３２に取り付けられたツールによりワーク
Ｗの切削加工が終了すると、数値制御等による所
定のプログラムに従つてスピンドルヘツド３２が
上方に逃げ、次いでテーブル上のワークＷを吸引
ヘツド１１の直下に移動させた状態でシリンダ２
に付設されたバルブ４に信号が送られる。これに
よりシリンダ２が駆動されてロツド３が下降し、
ロツド３に従動する吸引ヘツド１１の位置がリミ
ツトスイツチ等により検出される。そして、吸引
ヘツド１１を構成する吸引パイプ６の下端部とワ
ークＷ表面に堆積した切粉W′との間に適宜な間
隔が保有された状態でシリンダ２の駆動を停止す
ることにより、吸引ヘツド１１が位置決めされ、
固定される。

この際、吸引ヘツド１１の位置を微調整するに
は、必要に応じてパイプクランパー５を緩めて吸
引パイプ６を吸引ヘツド１１と一体的に上下動さ
せればよい。

その後、エアー吐出用のバルブ１６に信号を送
つてこのバルブ１６を開けば、第２図に示すよう
にエアーがパイプ１７、ジヨイント１５を経てボ
ス１３内の空所１８に供給され、かかるエアーは
複数のノズル１４を通つてフード１２の下端部内
周面に沿いながら吐出口１２ａから下方へ吐出さ
れる。このとき、ノズル１４は吸引ヘツド１１の
半径方向に対して傾けて配置されているため、フ
ード１２の内方では吸引パイプ６の周囲を旋回す
るような渦巻状の気流が形成され、この気流がワ
ークＷ表面の切粉W′に向けて噴出される。この
気流の風圧により切粉W′が好適にほぐされ、ま
た気流の内部に形成される負圧空間によつて切粉
W′が吸引パイプ６の吸引口６ａ方向に舞い上が
ることとなる。

これと同時に、真空吸引器１０を運転した状態
でバルブ９を開いておけば、吸引口６ａ付近にお
いて浮遊状態にある切粉W′は吸引パイプ６およ
びビニールパイプ７を介して真空吸引器１０内に
吸引され、完全に除去されることとなるものであ
る。ここで、この実施例のようにフード１２の下
端部を狭窄させ、かつエアーの吸引口６ａを吐出
口１２ａよりも下方で設けることで、吐出された
エアーが外方に飛散するのを有効に防止すること
ができ、また浮遊する切粉W′を効率よく吸引す
ることが可能となる。

以上のようにしてワークＷ表面の切粉W′を吸
引除去した後は、バルブ９，１６を閉じ、次いで
シリンダ２を駆動してそのロツド３を上方に移動
させることにより、吸引ヘツド１１を元の位置に
復帰させて停止させればよい。また、以後、ワー
クＷに別の加工を施す場合には、ワークＷを再び
ツールの下方に移動させて切削加工を行なうもの
である。

次に、第４図は本発明の第２実施例を示すもの
であり、この実施例は、吸引ヘツド１１の位置決
め用の微調整ユニツト１９を第１実施例に付加し
て構成したものである。すなわち、この微調整ユ
ニツト１９は、ブラケツト１が固定された移動ブ
ロツク２０と、この移動ブロツク２０の内部を貫
通するスクリユーロツド２１と、このスクリユー
ロツド２１の両端部を保持するべくスピンドルヘ
ツド３２に固定されたフレーム２２と、スクリユ
ーロツド２１の下端部に一体的に付設されたかさ
歯車２３と、このかさ歯車２３に噛み合う歯車２
４を備えたハンドル２５等から構成されている。

そしてこの実施例では、ハンドル２５を回転す
ることで歯車２４およびかさ歯車２３を介してス
クリユーロツド２１が回転し、いわゆる送りネジ
作用によつて移動ブロツク２０が上下に移動する
もので、先の実施例にて説明したようにシリンダ
２を駆動して吸引ヘツド１１を予め位置決めした
後にハンドル２５の操作により移動ブロツク２０
を若干移動させれば、吸引ヘツド１１の上下位置
の微調整を容易に行なうことができる。なお、切
粉W′の吸引動作は第１実施例と同様であるため、
重複を避ける意味で詳述を省略する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、工作機械におい
てワークの加工面に生じた切粉が、フードのリン
グ状をした開口部から噴出される高速の渦流によ
り舞い上げられた後、中央の吸引部より吸い込ま
れて搬出・除去されるので、切粉の除去の効率が
向上し、工作機械自体の稼働効率も改善すること
ができる。

また、昇降手段により切粉除去装置本体が上下
動可能であるので、工作機械の加工中は切粉除去
装置を上部に退避させておけば、加工の障害にな
らない。

さらに、昇降手段および切粉除去装置本体の動
作を工作機械の動作と連動させることにより、切
粉除去工程についても自動運転に組み込み可能と
なり、工作機械の作業性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を示
すもので、第１図は全体の斜視図、第２図は吸引
ヘツドの要部断面図、第３図は第２図におけるＡ
−Ａ断面図、第４図は本発明の第２実施例を示す
側面図である。 １…ブラケツト、２…シリンダ、３…ロツド、
４，９，１６…バルブ、５…パイプクランパー、
６…吸引パイプ、６ａ…吸引口、７…ビニールパ
イプ、８，１７…パイプ、１０…真空吸引器、１
１…吸引ヘツド、１２…フード、１２ａ…吐出
口、１３…ボス、１４…ノズル、１５…ジヨイン
ト、１８…空所、１９…微調整ユニツト、２０…
移動ブロツク、２１…スクリユーロツド、２２…
フレーム、２３…かさ歯車、２４…歯車、２５…
ハンドル、３１…コラム、３２…スピンドルヘツ
ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端を円筒状に開口し他端を真空源に接続さ
   れた吸引部と、 この吸引部の外側に同心状に形成するととも
   に、圧縮空気供給源に接続された圧縮空気用のチ
   ヤンバと、 このチヤンバから前記吸引部の先端にかけて吸
   引部と同心状でかつ内周面を先端側に狭まるテー
   パ面に形成するとともに、吸引部の先端とほぼ同
   一位置にリング状の開口部を形成したフードと、 前記チヤンバとフードとの間を連通するととも
   に、フード側での開口方向を同一の回転方向に傾
   けて形成した複数の圧縮空気噴出用のノズルと、 前記吸引部またはフードを保持し、工作機械の
   スピンドルヘツドに対して昇降自在に駆動する昇
   降手段と、 を具備することを特徴とする切粉除去装置。