JPH08267328A - 置換槽を有する切削加工装置及び切削対象ワークの加工、処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボット装置により加工装置側に自動搬入放
出され、切削液が切粉の付着したワークを直ちに置換お
よびエアブロー処理して水溶液の固化，濃度上昇や発錆
による品質の低下を防止し、高品質な製品を製作すると
共に、作業効率や装置，設備の稼動率の向上が図れる置
換槽を有する切削加工装置及び切削対象ワークの加工，
処理方法を提供する。 【構成】 加工装置１の近傍にロボット装置２，ワーク
３の第１のストッカ４，置換槽５，エアブロー槽６およ
び加工，処理済みのワーク３ａを保管する第２のストッ
カ７等を配置し、加工済みのワーク３ｂを只ちに置換処
理し切削液を有機化し、更に置換処理後に只ちに、エア
ブローしてワーク３に付着した置換液２１等を除去す
る。以上の手順は制御装置により同期自動制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削加工されるスピン
ドルモータ等の構成部品を自動搬送すると共に加工済み
の前記部品の置換処理，エアブロー等を加工直後に自動
的に行う処理槽を付設するマシニングセンタ等のような
切削加工装置及び切削対象ワークの加工，処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、スピンドルモータを構成するハ
ブ，ブラケット，ベース，シャフト等の各部品はマシニ
ングセンタのような切削加工装置により自動切削加工さ
れる。これ等の部品は機能上高精度に加工されることが
必要なため、切削加工時には切削性を向上するためや切
粉の飛散防止のために切削液を供給して加工される。切
削液としては従来では有機系の溶剤が使用されていたが
近年では環境保全の配慮から水溶性の溶剤が使用されて
いる。切削加工によりワークには前記水溶性の切削液が
付着すると共に切粉が付着する。しかし、このままの状
態ではワークが発錆する恐れがあり、かつ切粉が付着し
たままでは製品として使用出来ないためワークは加工後
に洗浄される。

【０００３】従来採用されているワークの加工および洗
浄方法としては、一般に次の方法が採用されている。す
なわち、ワークは数１０個まとめられ、ケースに収納さ
れて切削加工装置側に運ばれ、作業者がケース内よりワ
ークを１つづつ切削加工装置にセットし切削加工を進
め、場合により別の切削加工装置に別のワークをセット
し多台使用をしながらワークの加工を進める。加工済み
のワークは別のケースに保管され、次のワークを切削加
工装置に再びセットと加工を進める。加工済みのワーク
を保管するケースが一杯になるとケース毎まとめて置換
液内に浸漬し、切削液の置換処理を行い、置換後にケー
ス毎エアブローを行う。処理済みのワークを排出したケ
ースは随時洗浄され再び使用される。

【０００４】一方、加工部品を洗浄する公知技術として
は各種のものがあるが、例えば特公昭５４−６８２８号
公報に開示するものがある。この「加工部品の洗浄装
置」は、ホッパから自動落下して切削加工装置により加
工された部品を放出シュートから洗浄槽内に落下させ気
泡発生器から多量の空気を部品に供給しながら斜め上方
に自動搬送されるコンベアにより部品を移送し、移送端
でエアブローし、コンベア端に設けられるストッカ等に
処理済みの部品を排出するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の加工処理方法の場合には次のような問題があ
る。前記したように、加工済みのワークには水溶性の切
削液や切粉が付着している。従ってこのままの状態でし
ばらく放置すると切削液の水分が蒸発し溶剤分が高濃度
又は固化状態でワークに付着残留する。そのため、切削
加工済みのワークを一時的にケース内に保管した後にま
とめてケース毎に置換処理を行っても加工後に時間の経
過したワークは置換処理が不十分となる問題点がある。
また、ケース毎の置換処理では置換が完全に行われな
い。特に、ワークのコーナ部や内部に付着した水溶液の
置換が不十分になる。また、エアブロー処理もケース毎
に行うためワークの隅々まで圧縮空気が行きわたらな
い。そのため切粉除去や置換液の除去が不完全となる。
その結果、ワークに錆が生じ、品質が低下する問題点が
ある。一方、前記した公知技術の場合には加工済みの部
品が只ちに洗浄処理されるが、多数の部品を洗浄槽に落
下させコンベア移送によって洗浄処理するため処理が不
十分となる場合が生じ易い。また、この洗浄装置は、構
造上特定の部品にしか適用されない専用的なもので多種
類の部品を単一の洗浄槽で処理出来ない問題点がある。

【０００６】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、切削液の固化や濃度が発生せず、ワークの置換処理
や付着した置換液および切粉の除去が完全に行われると
共に、各種の部品が単一の設備により処理出来、設備コ
ストの低減が図れ、かつ加工，処理が自動的に、かつ連
続して行われるため処理効率の向上が図れる置換槽を有
する切削加工装置及び切削対象ワークの加工，処理方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、切削加工装置の近傍に設置され加工前
および処理済みのワークを保管するストッカと、同じく
前記切削加工装置の近傍に設置され、切削油を有機系物
質に置換する処理液を蓄溜する置換槽と、ワークに付着
した前記処理液をエアブローすべく前記置換槽に近接し
て配置されるエアブロー槽と、前記切削加工装置，スト
ッカ，置換槽およびエアブロー槽に係合して配置されワ
ークの自動搬送を行うロボット装置を付設してなる置換
槽を有する切削加工装置を構成するものである。また、
ストッカ内に搬入された加工前のワークをロボット装置
で切削加工装置側に搬入し、所定の加工を行う手順と、
加工済みのワークを直ちに置換槽内に導入し当該ワーク
に付着した切削液を有機系物質に置換する手順と、置換
処理直後に前記ロボット装置により当該ワークをエアブ
ロー槽に導入し当該ワークに付着した置換処理液をエア
ブローする手順と、エアブロー済みのワークを前記ロボ
ット装置によりストッカに搬入する手順とを順次繰り返
し行う切削対象ワークの加工，処理方法を特徴とするも
のである。

【０００８】

【作用】ストッカ内に搬入されたワークはロボット装置
により１個づつ切削加工装置に自動搬入されて所定の加
工が行われる。加工済みのワークはロボット装置により
切削加工装置の近傍に配置される置換槽に導入され、直
ちに置換処理される。置換済みのワークはロボット装置
により置換槽の近傍に配置されるエアブロー槽に導入さ
れ直ちにエアブロー処理される。エアブロー済みのワー
クはストッカ内に搬入される。以上の加工および処理工
程は、例えば制御装置により自動的にコントロールされ
る。この切削加工装置はロボット装置のワークの把持構
造を変えることにより各種のワークに対して適用可能で
あり、かつロボット装置を複数台使用することにより、
前加工処理工程が同期して円滑に行われる。勿論、ワー
クの内容により１台のロボット装置により連続自動処理
が可能な場合もある。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本実施例の全体構成図、図２は図１の上面
図、図３は本実施例の置換処理およびエアブロー処理に
関する処理装置の概要構造を説明するための斜視図、図
４は本実施例の加工，処理方法を説明するためのフロー
チャートである。

【００１０】図１および図２に示すように、切削加工装
置としては、例えば横型マシニングセンタ１が採用さ
れ、付帯設備としては、ロボット装置２と、加工前のワ
ーク３を収納する第１のストッカ４と、置換槽５と、エ
アブロー槽６と、加工，処理済みのワーク３ａを収納す
る第２のストッカ７等が採用される。図示のように、前
記した付帯設備は横型マシニングセンタ１（以下、加工
装置１という）の近傍に、かつそれぞれが隣接して配置
される。

【００１１】加工装置１は一般的構造のものからなり、
ワーク３を搭載するテーブル８と、これをＸ方向に移動
自在に支持するベッド９と、ベッド９上にＺ方向に沿っ
て移動自在に支持されるコラム１０と、コラム１０にＹ
方向に沿って移動自在に支持される主軸台１１等からな
る。ワーク３は主軸台１１に装着される切削具１２等に
より切削加工される。なお、これ等の構成要素は制御装
置１３（図２）により自動制御される。勿論、加工装置
１には自動工具交換装置やツールマガジン等（いずれも
図略）が付設される。また、加工装置１の近傍にはワー
ク３を搬出入するための自動ワークフィーダ１４が付設
される。

【００１２】ロボット装置２は、例えば支柱１５，１６
間に支持される横架１７と、これに沿って移動するロボ
ット本体１８等からなり、制御装置１３により自動制御
される。勿論、ロボット装置２としては図示のものに限
らず、公知技術が適用される。ロボット本体１８にはワ
ーク３の形状に見合った把持具１９が交換可能に装着さ
れる。

【００１３】第１のストッカ３は本実施例では加工装置
１の最も近傍に配置されているが勿論これに限定するも
のではない。加工前のワーク３は第１のコンベア２０
（図２）により第１のストッカ４内に適宜搬入される。

【００１４】置換槽５は第１のストッカ４に隣接して配
置される。図３に示すように置換液２１を蓄溜する置換
槽本体５ａと、置換液２１を置換液タンク２２から適宜
供給するポンプ２３等からなる。置換槽本体５ａとポン
プ２３の間には用済みの置換液２１を排出する排出管２
４が開閉弁２５等を介して連結される。置換液２１は切
削加工時にワーク３に付着した水溶液を有機系物質に置
換するもので有機系の溶剤，例えば灯油，工業用ガソリ
ン等が使用される。なお、ポンプ２３は制御装置１３に
より自動制御される。

【００１５】エアブロー槽６は図１乃至図３に示すよう
に置換槽５と隣接して配置され、両者間は図１および図
３に示すように開閉弁２６，連結管２７により連通す
る。槽内にはエア噴出用の小孔２８を多数個開孔形成す
るエアブローパイプ２９が配設される。エアブローパイ
プ２９は圧縮機３０に連結し、圧縮空気の供給を受け
る。なお、圧縮機３０は制御装置１３により自動制御さ
れる。

【００１６】第２のストッカ７は加工，処理済みのワー
ク３ａを収納保管するものでワーク３ａを次工程側に送
るための第２のコンベア３１が付設される。

【００１７】次に、本実施例によるワーク３の加工およ
び処理方法を図１乃至図３と図４のフローチャートによ
り説明する。まず、第１のコンベア２０により搬送され
てきたワーク３を第１のストッカ４内に投入する（ステ
ップ１００）。これは手動等により適宜行う。次に、ロ
ボット本体１８を第１のストッカ４側に移動し、把持具
１９により第１のストッカ４内のワーク３を把持しワー
ク３を取り出す（ステップ１０１）。当該ワーク３を加
工装置１の自動ワークフィーダ１４までロボット装置２
により搬送する（ステップ１０２）。次に、ロボット装
置２又は自動ワークフィーダ１４によりワーク３を加工
装置１にセットする（ステップ１０３）。加工装置１は
所定のワーク加工を行う（ステップ１０４）。次に、自
動ワークフィーダ１４又はロボット装置２により加工済
みのワーク３ｂを受け取り（ステップ１０５）、ロボッ
ト装置２により加工済みのワーク３ｂを置換槽５に搬送
する（ステップ１０６）。次に、加工済みのワーク３ｂ
に付着した切削液を有機系物質に変換する置換処理を行
う（ステップ１０７）。置換処理は図３に示すように置
換槽本体５ａ内の有機系の溶済みの置換液２１内に加工
済みのワーク３ｂを浸漬して行う。すなわち、ロボット
装置２の把持具１９で加工済みのワーク３ｂを把持し、
これを上下方向に往復動させながら加工済みのワーク３
ｂに付着した水溶液等の除去および置換処理を行う。こ
れにより、置換がほぼ完全に行われる。置換液２１はポ
ンプ２３を作動することにより清浄液と交換され、不純
液は排出管２４等から排液される。次に、置換処理済み
の加工済みのワーク３ｂはロボット装置２により隣接す
るエアブロー槽６に搬送され（ステップ１０８）、エア
ブロー処理が行われる（ステップ１０９）。エアブロー
処理は圧縮機３０から送られる圧縮空気をエアブローパ
イプ２９の小孔２８から噴出し、エアブローパイプ２９
内に挿入されている加工済みのワーク３ｂの全周をエア
ブローする。以上により加工済みのワーク３ｂに付着し
ている置換液２１や図略の切粉等が除去される。置換液
２１は連結管２７を介して置換槽５側に戻入してもよ
い。また、切粉と共に図略の排出管から外部に排出して
もよい。エアブロー処理済みの加工，処理済みのワーク
３ａはロボット装置２によりエアブロー槽６に隣接する
第２のストッカ７に搬送され（ステップ１１０）、第２
のストッカ７内に収納される（ステップ１１１）。加
工，処理済みのワーク３ａは手動等により、第２のスト
ッカ７から第２のコンベア３１側に搬出される（ステッ
プ１１２）。以上の手順を繰り返し行うことにより、第
１のストッカ４内のワーク３は１個づつ順次加工，処理
される。

【００１８】以上の加工，処理手順は制御装置１３によ
り自動制御され、各工程間に極力ロスタイムの生じない
ように調整される。勿論、加工装置１のワーク加工中に
次工程の手順を同期的に処理することが効率的なため、
ロボット装置２を複数台使用してもよい。また、以上の
説明において、置換処理を図３に示すようにロボット装
置２による往復動によって行うようにしたが、勿論これ
に限定するものではなく、加工済みのワーク３ｂを置換
液２１内に沈漬し、拡搬処理するようにしてもよい。ま
た、エアブローパイプ２９の形状，形式も図示のものに
限定するものではなく、加工済みのワーク３ｂを回転さ
せながらエアブロー処理をするようにしてもよい。ま
た、エアブロー処理後に加工，処理済みのワーク３ａの
乾燥を必要とする場合には自然乾燥工程又は乾燥装置
（図略）を付設してもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）切削後、直ちに置換処理を行うため、最終工程まで
に時間を要しても切削液の固化や濃度の上昇およびワー
クへの化学反応等の不具合が生じない。これにより高品
質な製品を作ることが出来る。 ２）加工後に置換およびエアブロー処理を只ちに行うた
め、製品の仕上りがよい。 ３）各装置が隣接して配置され、かつロボットにより自
動搬出入するため作業効率の向上が図れる。また、ロス
時間が短縮し、装置および設備の稼動率の向上が図れ
る。 ４）制御装置により装置および設備を自動制御するため
同期制御が円滑に、かつ迅速に行われる。 ５）単一の装置および設備により多種類の部品を加工，
処理出来る。 ６）装置および設備が一体的に、かつ独立形成されてい
るため生産ラインの変動に柔軟的に対応出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成図。

【図２】図１の上面図。

【図３】同実施例の処理設備の詳細構造を示す斜視図。

【図４】同実施例による加工，処理方法を説明するため
のフローチャート。

【符号の説明】

１ 横型マシニングセンタ（加工装置） ２ ロボット装置 ３ ワーク ４ 第１のストッカ ５ 置換槽 ６ エアブロー槽 ７ 第２のストッカ １８ ロボット本体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削加工装置の近傍に設置され加工前お
   よび処理済みのワークを保管するストッカと、同じく前
   記切削加工装置の近傍に設置され、切削油を有機系物質
   に置換する処理液を蓄溜する置換槽と、ワークに付着し
   た前記処理液をエアブローすべく前記置換槽に近接して
   配置されるエアブロー槽と、前記切削加工装置，ストッ
   カ，置換槽およびエアブロー槽に係合して配置されワー
   クの自動搬送を行うロボット装置を付設することを特徴
   とする置換槽を有する切削加工装置。
2. 【請求項２】 ストッカ内に搬入された加工前のワーク
   をロボット装置で切削加工装置側に搬入し、所定の加工
   を行う手順と、加工済みのワークを直ちに置換槽内に導
   入し当該ワークに付着した切削液を有機系物質に置換す
   る手順と、置換処理直後に前記ロボット装置により当該
   ワークをエアブロー槽に導入し当該ワークに付着した置
   換処理液をエアブローする手順と、エアブロー済みのワ
   ークを前記ロボット装置によりストッカに搬入する手順
   とを順次繰り返し行うことを特徴とする切削対象ワーク
   の加工，処理方法。