JPH04118953U - 切塵集塵ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械のラム本体と主軸に装着して強い吸
引力により切塵を効率よく回収し、随時切塵の排出を可
能とするアタッチメントタイプの切塵集塵ヘッドを提供
する。 【構成】 アタッチメントおよび工具の着脱機能を有す
るＮＣ工作機械に用いる切塵集塵ヘッドで、上端に工作
機械のラム本体１８と主軸１１に結合して回転を受ける
シャンク部３を備えたケーシング２を有し、このケーシ
ング２に吸引装置５および吸引された切塵類を貯留する
切塵貯留室６を設け、このケーシング２の下部には前記
シャンク部３の軸８と同一軸線上に自動交換可能な口元
ノズル４を備え、前記シャンク部３の軸８と前記吸引装
置５の回転軸２３とを前記軸８の回転を変速して回転軸
２３に伝達可能な伝導機構２９により連結し、前記切塵
貯留室６の下部には随時切塵を排出する切塵排出機構４
５を設けた構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はアタッチメントおよび工具の着脱機能を有するＮＣ工作機械のラム本 体に取付けて切削加工時に発生した切塵を自動的に吸引回収するアタッチメント タイプの切塵集塵ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械においては、切削加工により生じる切粉や切削剤（以下これらを総称 して切塵という）が加工面やテーブル上に載っているときこれを排除して回収す る必要がある。

【０００３】 このような切塵の排除を自動的に行なわせる手段としては、切塵をスクレーパ により押し落とすラッセル方式、圧縮エアを吹きつけて切塵を吹き飛ばす吹き飛 ばし方式、吸引力により切塵を吸入して回収する吸引方式に大別される。

【０００４】 これら各方式のうち、工具に代えて用いるラッセル方式によるものは、図５に 示すように工作機械の主軸に工具に代えて連結するシャンクａを有するラッセル 軸ｂの下端にスクレーパｃが固着され、シャンクａを介してスクレーパｃの下縁 で切塵を押し落とすようになっている。

【０００５】 圧縮エアにより吹き飛ばす吹き飛ばし方式のものは、図６に示すように機械本 体より供給される圧縮エアを用い、シャンクａと機械本体よりエア供給を受ける 受口ｄおよびノズルｅにより構成され、下端のノズルｅから圧縮エアを吹き出さ せて切塵を吹き飛ばすものである。

【０００６】 吸引により回収する吸引方式のものは、図７に示すようにシャンクａの回転に より負圧発生部ｆで負圧を発生させ、その負圧により切塵を吸引し、負圧発生部 ｆの側部の排出口ｇに接続されるホース（図示せず）を通じて他部へ導き、回収 するようになされている。

【０００７】 このほか、キリ穴等の内部に入った切塵を圧縮エアにより吹き飛ばして舞い上 がらせ、その舞い上がった切塵をメッシュ構造の切塵タンクにエアとともに回収 するものや、上面側面用の面加工時に発生した切塵の除去用としては舞い上がっ た切塵を吸引するものがあるが、この種のものはいずれも集塵機にホースを継い で使用するか、あるいは工場エアを使用して集塵するものであり、カッタが取り つけられたアーバ本体に吸引用のケーシングがベアリングを介して取りつけられ 、自動交換可能としている。そしてアーバ本体とカッタが回転してもケーシング が回らないようにするため回り止め金具により固定させ、切削時に発生した切塵 は吸引口から他部の集塵機や工場エア回収部に吸引して回収される。このケーシ ング側の吸引口とホースとは特殊なジョイントにより自動脱着が可能となってい る。さらに吸引力の増大と切塵飛散防止のためにケーシングとワーク上面との隙 間を管理する調整リングや切塵案内板を設けるなどにより吸引効率を高めるよう になされている。

【０００８】 一方、前記図７で示した吸引方式のアタッチメント構造であって、工作機械の 主軸に装着し、吸引力により切塵を吸引排除する具体的な例として実公平１−４ １５５４号公報に記載の切粉除去工具がある。この工具は、主軸の回転によりこ れに直結される羽根を回転させ、この羽根の回転により吸引力と切塵搬送力とを 発生させて切粉類を除去するものであり、ケーシングの下面に開口する吸引口か ら吸引した切塵を上方側部の排出口からフレキシブルホースを通じてチップコン ベヤへ導き、このコンベヤにより回収するようになっている。そしてこの排出口 とホースとは自動脱着ができる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

しかしてＡＴＣが可能なラッセル方式のものは、平面上にある切塵の除去に対 しては多量の処理ができ、能率的であるが、穴や窪みの内部に入り込んでいる切 塵の除去は不可であり、そのため使用対象が大幅に制限されてしまう欠点がある 。またスクレーパにより除去した切塵はワーク下のテーブル上に落とすだけであ るから、いずれ後処理が必要となり、２重の作業となる。

【００１０】 このような穴や窪み内に入った切塵を除去する手段としては圧縮エアで吹き飛 ばす方式は有効であるが、吹き飛ばされる切塵が他の切塵除去済みの穴や窪みに 再び入ってしまうことがあり、すべての切塵を排除することが容易でない。また 吹き飛ばされた切塵はいずれ別途回収する必要がることからやはり２度手間を要 し、ラッセルタイプと同様な欠点が指摘される。

【００１１】 圧縮エアの吹きつけにより舞い上がった切塵をメッシュ構造の切塵タンクに回 収するものは、回収時にメッシュにより切塵とエアとを区分するためメッシュの 粗さが問題となり、目が粗いと細かい切塵を捕捉できずに出てしまい、目が細か いと目詰りして吸引効率が減退するという問題を伴う。そしていずれにおいても 圧縮エアを用いる方式では、屋内の空気汚染の原因ともなり、好ましくない。

【００１２】 前記公報に記載の切粉除去工具では、羽根が主軸に直結されて主軸と１：１で 回転し、その羽根の回転のみによって切塵の吸引、排出を行なわせるので、吸引 力が弱く、大きい切塵や重い切塵は吸い上げられずに、適切に処理することがで きない。また排出口からホースを通じて回収箇所へ搬送しているので、移動量の 大きい工作機械や大型のワーク加工時には長いホースが必要となり、そのために 排出力が弱くなり、不向きである。これらに加え、吸引口の形状によって吸引効 率が大きく異なるため、吸引口の形状は切塵の形状や大きさ、加工箇所のワーク 形状等の諸条件にあったものが必要であるが、上記公報の切粉除去工具では吸引 口の形状が一定化されるため前記諸条件に対応することができず、また対応させ るためには多種類の除去工具を準備しなければならないことになってコスト的に 不利になることは免れない。

【００１３】 本考案はこれに鑑み、工作機械のラム本体と主軸に装着して強い吸引力により 切塵を効率よく回収し、かつ随時切塵の排出を可能とするアタッチメントタイプ の切塵集塵ヘッドを提供することを目的としてなされたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記従来の技術が有する問題点を解決するため、本考案は、アタッチメントお よび工具の着脱機能を有するＮＣ工作機械に用いる切塵集塵ヘッドであって、上 端に工作機械のラム本体と主軸に結合して回転を受けるシャンク部を備えたケー シングを有し、このケーシングに吸引装置および吸引された切塵類を貯留する切 塵貯留室を設け、このケーシングの下部には前記シャンク部の軸と同一軸線上に 自動交換可能な口元ノズルを備え、前記シャンク部の軸と前記吸引装置の回転軸 とを前記軸の回転を変速して回転軸に伝達可能な伝導機構により連結し、前記切 塵貯留室の下部には随時切塵を排出する切塵排出機構を設けたことを特徴とする 。

【００１５】

【作用】

工作機械の主軸にシャンク部を結合して主軸を回転駆動すると、その主軸の回 転が伝導機構を通じ吸引装置に伝達されてこれを所定の回転数により回転し、こ の吸引装置の駆動により発生する負圧が口元ノズルに作用して口元ノズルから切 塵を吸引する。口元ノズルから吸引された切塵は、ケーブル内の切塵貯留室内に 貯留され、エアのみが吸引装置の排気口から外部に排出される。また切塵貯留室 に切粉が充満したときは、適時に切塵貯留室の排出機構を作動させて切塵を所定 の場所に排出させる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す実施例を参照して説明する。

【００１７】 図１は本考案による切塵集塵ヘッド１の第１実施例を縦断して斜視図で示すも ので、ケーシング２の上部にシャンク部３が、同下部に口元ノズル４が設けられ 、ケーシング２の側部には吸引装置５が、そしてケーシング２内には切塵貯留室 ６が設けられている。

【００１８】 シャンク部３は、ケーシング２の上面に固設された筐体７に縦方向の軸８が軸 受９，１０により回転自在に支持されており、この軸８の上端突出部分には主軸 １１の軸端のテーパー孔部１２に嵌合されるガイドテーパー部１３およびその先 端に抜け止め用のプルスタッド１４が設けられ、このガイドテーパー部１３の基 部の円板部１５に主軸１１の軸端のドライブキー１６，１６が係合するドライブ キー溝１７，１７が直径線上対称位置に形成されていて、前記プルスタッド１４ およびガイドテーパー部１３が主軸１１の軸孔に嵌合したときドライブキー１６ ，１６がドライブキー溝１７，１７に係合して主軸１１の回転が軸８に伝達され るようになっている。

【００１９】 前記筐体７の上面は主軸１１のラム本体１８の下面に接合する取付面１９とさ れ、その各辺部の中央位置には切欠からなる位置決め部２０，２０…が形成され ていて、主軸１１のラム本体１８側の位置決め突部２１，２１…と係合して取付 け位置が定められるようになっている。

【００２０】 吸引装置５は、前記ケーシング２の側部に付設されたブロワ室２２を有し、こ のブロワ室２２の中央に縦方向の回転軸２３が内挿されて軸受２４，２５により 回転自在に支持され、この回転軸２３には複数枚の羽根２６，２６…が固着され ている。このブロワ室２２の上端とケーシング２内の切塵貯留室６とが吸引通路 ２７で連通され、またブロワ室２２の下端には外部に連通する排気口２８が開口 されている。

【００２１】 前記ブロワ室２２の上端から突出する回転軸２３の端部と前記シャンク部３の 軸８とは回転伝導機構２９により回転的に連結されており、主軸１１の回転を回 転軸２３に変速（増速）して伝達することが可能な構成とされている。

【００２２】 第１実施例においては、回転軸２３の軸端に小径のプーリー３０が固着され、 前記シャンク部３の軸８には大径のプーリー３１が固着されていてこれらプーリ ー３０，３１にＶベルト３２が巻回され、主軸１１の回転が軸８、プーリー３１ 、Ｖベルト３２、プーリー３０を介して回転軸２３に増速して伝達されるように なされている。

【００２３】 切塵貯留室６は、ケーシング２内に隔壁３３，３４により区画形成され、その 下端には前記軸８と同一軸線上に口元ノズル４がノズル嵌合孔３５に挿着支持さ れている。

【００２４】 この口元ノズル４は、図３に示すように自動交換用アームに対する位置決め用 としての位相溝３６と、グリップ用のテーパー溝３７とを有し、切塵貯留室６の 下端のノズル嵌合孔３５との位置合わせは位置決めピン３８により定められるよ うにしている。また口元ノズル４の上端には、ノズル嵌合孔３５のノッチ（図示 せず）に係合して抜け止めされるノッチ溝３９が形成されている。

【００２５】 上記ノズル嵌合孔３５に続いて内方に切塵の吸引通路となるガイドパイプ４０ が連設され、このガイドパイプ４０の上端の開口部４０ａは切塵貯留室６の上方 位置に上向きに開口されており、この開口部４０ａに対向するように下向きに凹 曲するへの字状をなす誘導板４１が設けられ、この誘導板４１の直上位置に前記 の連通孔２７が開口されている。

【００２６】 この誘導板４１の背面（上面）と他側の隔板３３との間にカートリッジタイプ のフィルタ４２が支持部４３，４３に交換可能に支持され、前記連通孔２７と切 塵貯留室６とがフィルタ４２によって区画されている。

【００２７】 前記切塵貯留室６の底部は開閉自在な蓋４４により封止され、これを随時開放 する手段を含み切塵の排出機構４５を構成している。この蓋４４は、図２に示す ようにケーシング２に固設の軸受部４６に蓋４４から突出する支持アーム４７が 軸４８により枢支されて矢印のように開閉可能とされ、この支持アーム４７の先 端にはケーシング２にブラケット４９を介して枢支されたエアシリンダ５０のロ ッド５１が連結されていて、このシリンダ５０の作動により蓋４４が開閉するよ うに形成されている。

【００２８】 なお、切塵集塵ヘッド１を主軸１１に装着する際に該ヘッド１の前後左右のバ ランスを保つため、軸８の中心に対し吸引装置５とは反対側のケーシング２内に バランスウエスト室５２が設けられており、その内部に必要重量のバランスウエ ストを装入するようにしている。上記各図中５３はエアシリンダ５０への圧縮エ ア供給配管、５４は蓋４４の密閉性を維持するためのパッキンを示す。

【００２９】 したがって上記実施例においては、切塵集塵ヘッド１を工具に代えてラム本体 １８および主軸１１に装着すると、その上端のシャンク部３のテーパー部１３が ガイドとなって挿入され、主軸１１のラム本体１８の位置決め突部２１，２１… と筐体７の位置決め部２０，２０…に係合して位置が定められるとともに主軸１ １の軸端のドライブキー６，６が軸８の円板部１５のドライブキー溝１７，１７ に係合することによって主軸１１とシャンク部３の軸８とが回転的に連結される 。このときシャンク部３のプルスタッド１４は主軸１１の軸孔に係着されて抜け 止めされるとともにクランプ孔６０をラム本体１８に内蔵されているクランプ機 構（図示省略）により結合することによりラム本体１８と切塵集塵ヘッド１が固 着される。

【００３０】 こうしたのち主軸１１が回転すると、それと同時に回転する軸８からＶベルト ３２を介して吸引装置５の回転軸２３が増速されて回転し、羽根２６，２６…が 回転して連通孔２７、ガイドパイプ４０、口元ノズル４を通じ外気を吸引する。 工作機械の自動割出しにより加工穴や窪みの箇所に口元ノズル４の位置を合わせ 、その箇所に溜っている切塵を吸入する。

【００３１】 口元ノズル４から吸入された切塵や切削剤はガイドパイプ４０の開口部４０ａ から切塵貯留室６内に入り、その開口部４０ａに対向しておかれる誘導板４１に より下方へ導かれて切塵貯留室６内に重力により落下する。切塵と共に吸引され た粉塵やミストはエアと共にフィルタ４２へ導かれ、このフィルタ４２を取る際 に捕捉されて清浄なエアのみがブロワ室２２に吸引され、ブロワ室２２の下方の 排気口２８から外部に排出される。

【００３２】 切塵貯留室６が切塵類で満杯になったときは、ＮＣ指令によりエアシリンダ５ ０に配管５３を通じて圧縮エアが供給され、ロッド５１が引かれて蓋４４が開き 、指定場所へ切塵類の貯留物を自動的に排出する。

【００３３】 図４は本考案の第２実施例を横断して斜視図で示すもので、主軸１１の回転を 吸引装置５の回転軸２３に伝達する伝導機構２９をギャ構造としたものである。 その特徴として図１で示した第１実施例に較べ省スペース化を図り、駆動部にギ ャを使用していることにある。すなわち軸８に大ギャ５５（この実施例では省ス ペース化と増速効率を図るため内歯ギャを示しているが、外歯ギャでもよい。） が固着され、吸引装置５の回転軸２３には小ギャ５６を固着してこれらギャ５５ ，５６を噛合わせ、これらギャ５５，５６を通じて主軸１１の回転が吸引装置５ の回転軸２３に増速して伝達されるようになされている。

【００３４】 この実施例の場合、吸引装置５のブロワ室２２がケーシング２の内部側に入り 込んで位置し、切塵貯留室６の大部分はブロワ室２２の下部位置におかれ、ガイ ドパイプ４０はブロワ室２２の脇の空間部の一側にそって延びるように配設され ている。またブロワ室２２の排気口２８はケーシング２の側部に開口されている 。そのほかの構成は図１および図２に示した第１実施例と同様であるから、図１ および図２と対応する部分にはこれと同一符号を付して説明は省略する。

【００３５】 なお口元ノズル４は工作機械のＡＴＣ機能により自動交換することを標準仕様 とするが、所定の場所に複数種類の口元ノズル４をストックしておき、主軸１１ に装着された切塵集塵ヘッド１がＮＣ指令による機械動作によって受取りに行き 、交換するようにしてもよい。また場合によっては、口元ノズル４にホースを接 続し、切塵集塵ヘッド１のみでは集塵できない箇所、例えば深い穴や曲りくねっ た箇所の切塵を手動で吸引させることも可能である。吸引装置５についても、図 示の実施例では回転軸２３に羽根２６，２６…を取付けたブロワタイプの場合に ついて示したが、この吸引装置５の構造は他にシロッコファン等回転により負圧 を発生させるものであれば適用し得ることはもちろんである。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、切塵集塵ヘッドを自動交換機能により工 作機械のラム本体と主軸に装着してＮＣ制御等により所定箇所の切塵を吸引して 回収を図ることができるので、無人により長時間の切塵の除去ができ、稼働効率 を著しく高めることができる。また主軸の回転を伝導機構を通じ増速して吸引装 置に伝達することにより負圧を発生させることができるので強い吸引力での切塵 の吸引が可能となり、しかもケーシング内に切塵貯留部を保有するので、従来の 集塵設備や工場エアを使用する場合のように長いホースを引きずる必要がなく、 ホース支え等の付帯設備も不要となることから工作機械の周辺が煩雑化すること がなく、コンパクトな構成により強力な集塵力をもって切塵を除去することがで きる。さらに切塵貯留室内に溜った切塵は適時に排出機構を作動することにより 所定の場所へ排出差せることができるので、人手を介しての回収も不要となるな どの種々の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による切塵集塵ヘッドの第１実施例を示
し、主軸から外した状態時の縦断斜視図

【図２】図１の外観を示す斜視図

【図３】図１における口元ノズルの詳細を示す拡大斜視
図

【図４】本考案による切塵集塵ヘッドの第２実施例を示
す縦断斜視図

【図５】従来のスクレーパ方式のヘッドを示す斜視図

【図６】従来の吹き飛ばし方式のヘッドを示す斜視図

【図７】従来の吸引方式のヘッドを示す斜視図

【符号の説明】 １ 切塵集塵ヘッド ２ ケーシング ３ シャンク部 ４ 口元ノズル ５ 吸引装置 ６ 切塵貯留室 ８ 軸 １１ 主軸 １４ プルスタッド １８ ラム本体 ２０ 位置決め部 ２１ 位置決め突部 ２３ 回転軸 ２６ 羽根 ２７ 吸引通路 ２８ 排気口 ２９ 回転伝導機構 ４０ ガイドパイプ ４１ 誘導板 ４２ フィルタ ４４ 蓋 ４５ 切塵排出機構 ５０ エアシリンダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アタッチメントおよび工具の着脱機能を有
   するＮＣ工作機械に用いる切塵集塵ヘッドであって、上
   端に工作機械のラム本体と主軸に結合して回転を受ける
   シャンク部を備えたケーシングを有し、このケーシング
   に吸引装置および吸引された切塵類を貯留する切塵貯留
   室を設け、このケーシングの下部には前記シャンク部の
   軸と同一軸線上に自動交換可能な口元ノズルを備え、前
   記シャンク部の軸と前記吸引装置の回転軸とを前記軸の
   回転を変速して回転軸に伝達可能な伝導機構により連結
   し、前記切塵貯留室の下部には随時切塵を排出する切塵
   排出機構を設けたことを特徴とする切塵集塵ヘッド。