JPWO2016059819A1 - 加工装置 - Google Patents
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Abstract
閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる加工装置を提供する。加工装置は、載置部材(1)の載置面(1a)に載置されたワークを刃具(t)にて加工可能な加工機構(2)と、載置部材(1)の側方周囲を覆って配設された壁部(F1〜F4)と、載置部材(1)の上方を覆って壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材(3a、3b)とを具備し、壁部及びカバー部材(3a、3b)で形成される閉空間内で加工機構(2)による加工を行う加工装置であって、閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置(気体送り込み装置P4)を具備する。
Description
本発明は、ワークを所望の刃具などの加工工具にて加工可能な加工装置に関するものである。
一般に、例えば木工機などの加工装置は、ルータヘッドやボーリングヘッド等ワークに対して所定の加工を施すための種々加工ヘッドを有した加工機構と、ワークを載置可能な載置面が形成された載置部材とを主に有しており、クランプ装置等により載置面上の加工テーブルにワークを位置決め固定した後、加工機構をX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に任意に移動させることにより当該加工機構に取り付けられた刃具にてワークに対する加工が行われていた。
また、従来より、載置部材の側方周囲を覆って配設された壁部と、載置部材の上方を覆って壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材とを具備し、壁部及びカバー部材で形成される閉空間内で加工機構による切削加工や研削加工など種々の加工を行わせる加工装置が提案されている。かかる従来の加工装置によれば、外部から浮遊した異物がワークの加工面に付着して加工精度が低下してしまうのを防止できるとともに、加工時に生じた切削屑や研削屑などの加工屑が外部に飛散してしまうのを抑制することができる。なお、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
しかしながら、上記従来の加工装置においては、壁部及びカバー部材で形成される閉空間内で加工機構による加工を行わせる構成とされているので、例えば加工中に生じた加工屑を吸引し得る吸引装置を具備した場合、空気の吸引により閉空間内が負圧となってしまい、カバー部材が過度に内側に撓むことにより閉空間を維持できなくなる可能性があった。なお、吸引装置による空気の吸引に限らず、閉空間内において圧力変化が生じることが予想され、その場合であっても、カバー部材が過度に内側又は外側に撓むことにより閉空間を維持できなくなる可能性があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる加工装置を提供することにある。
上述した課題を解決するため、本発明の加工装置は、(1)ワークを載置可能な載置面が形成された載置部材と、該載置部材の載置面に載置されたワークを所望の刃具にて加工可能な加工機構と、前記載置部材の側方周囲を覆って配設された壁部と、前記載置部材の上方を覆って前記壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材と、前記閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置と、を具備したことを特徴とする。
なお、上記(1)の加工装置においては、(2)前記加工機構は、前記加工により生じた加工屑を吸引可能な吸引口を具備するとともに、前記圧力変化吸収装置は、当該吸引口による加工屑の吸引に伴って低下する前記閉空間内の圧力変化を吸収し得ることが好ましい。
また、上記(2)の加工装置においては、(3)前記圧力変化吸収装置は、前記吸引口により吸引された気体と略同等量の気体を前記閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置を有することが好ましい。
また、上記(3)の加工装置においては、(4)前記気体送り込み装置による気体の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、前記吸引口による加工屑の吸引時に限り前記気体の送り込みを許容し得る開閉部材を具備することが好ましい。
また、上記(3)又は(4)の加工装置においては、(5)前記気体送り込み装置による前記閉空間に対する気体の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置を具備することが好ましい。
また、上記(3)〜(5)の何れか1つに記載の加工装置においては、(6)前記気体送り込み装置は、前記吸引口から吸引された気体を循環させて前記閉空間内に送り込み得ることが好ましい。
また、上記(1)〜(6)の何れか1つに記載の加工装置においては、前記圧力変化吸収装置は、前記閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に気体を導入させ得る開口部材を有することが好ましい。
上記(1)に記載の加工装置によれば、閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備したので、閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。
上記(2)に記載の加工装置によれば、加工機構は、加工により生じた加工屑を吸引可能な吸引口を具備するとともに、圧力変化吸収装置は、当該吸引口による加工屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収し得るので、吸引口からの吸引に伴って閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。
上記(3)に記載の加工装置によれば、圧力変化吸収装置は、吸引口により吸引された気体と略同等量の気体を閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置を有するので、閉空間内で生じた圧力変化を任意のタイミングにて確実に吸収させることができる。
上記(4)に記載の加工装置によれば、気体送り込み装置による気体の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、吸引口による加工屑の吸引時に限り気体の送り込みを許容し得る開閉部材を具備したので、吸引口による吸引時以外において閉空間に気体を送り込んでしまうのを防止することができる。
上記(5)に記載の加工装置によれば、気体送り込み装置による閉空間に対する気体の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置を具備したので、閉空間内で生じた圧力変化に応じて気体の送り込み量を精度よく調整することができる。
上記(6)に記載の加工装置によれば、気体送り込み装置は、吸引口から吸引された気体を循環させて閉空間内に送り込み得るので、吸引口によって閉空間から吸引される気体量と気体送り込み装置によって閉空間内に送り込まれる気体量とを容易且つ正確に略同等とすることができる。
上記(7)に記載の加工装置によれば、圧力変化吸収装置は、閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に気体を導入させ得る開口部材を有するので、気体を閉空間内に送り込むためのブロワや配管等を不要とすることができるとともに、閉空間内に生じた圧力変化を迅速に吸収させることができる。
本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下では本発明を好適に実施できる加工装置のうち、切削加工を行う切削加工装置を例にして説明する。しかしながら本発明は、例えば研削加工を行う研削加工装置など、ワークの加工により加工屑(切削屑や研削屑など)が生ずる他の加工装置にも適用が可能であることは言うまでもない。
本実施形態に係る切削加工装置は、ワークを所望の刃具にて切削加工可能なもので、図1〜6に示すように、載置部材1と、加工機構2と、壁部を構成する側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4と、カバー部材(3a、3b)と、吸引口αが形成された吸引装置fと、切削屑受け部5と、気体噴射装置(第1気体噴射装置6及び第2気体噴射装置7)と、移動フレームHと、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)と、吸引口βが形成された移動フレーム用吸引装置gとを有して構成されている。
なお、以下では本発明を好適に実施できる加工装置のうち、切削加工を行う切削加工装置を例にして説明する。しかしながら本発明は、例えば研削加工を行う研削加工装置など、ワークの加工により加工屑(切削屑や研削屑など)が生ずる他の加工装置にも適用が可能であることは言うまでもない。
本実施形態に係る切削加工装置は、ワークを所望の刃具にて切削加工可能なもので、図1〜6に示すように、載置部材1と、加工機構2と、壁部を構成する側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4と、カバー部材(3a、3b)と、吸引口αが形成された吸引装置fと、切削屑受け部5と、気体噴射装置(第1気体噴射装置6及び第2気体噴射装置7)と、移動フレームHと、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)と、吸引口βが形成された移動フレーム用吸引装置gとを有して構成されている。
載置部材1は、床面に設置された載置台F5と、該載置台F5の上部に形成されてワーク(被加工物)を載置可能な載置面1aとを有して構成されたものである。本実施形態に係る載置面1aには、凹凸形状が形成されており、その上部に板材(不図示)が配設されるようになっている。そして、当該板材の所定位置(ワークが載置される位置)には、孔が形成されており、ワークを載置した後、凹凸形状部の気体(空気など)を吸引することにより、ワークを位置決め固定可能とされている。
加工機構2は、載置部材1の載置面1aに載置されたワークを例えばルータ等の所望の刃具tにて切削加工可能な加工ヘッドから成るもので、図7に示すように、加工中のワークに気体(空気など)を噴射する噴射ノズルaと、切削加工により生じた切削屑(切り粉等)を吸引可能な吸引口bとを有して構成されている。本実施形態に係る加工機構2は、例えば載置部材1の載置面1aに対して平行で且つ互いに直交するX軸方向及びY軸方向、及び当該載置面1aに対して垂直なZ軸方向に移動可能とされている。なお、加工機構2に取り付けられる刃具tは、ワークを切削可能なものであれば如何なる形態のものであってもよい。
壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)は、載置部材1の側方周囲(載置部材1の右側面、左側面、正面及び背面)を覆って配設されたものである。具体的には、壁部は、載置部材1を挟みつつ所定寸法離間して配設された一対の側面壁部F1、F2と、側面壁部F1、F2の正面側の離間部を塞ぐ正面壁部F3と、側面壁部F1、F2の背面側の離間部を塞ぐ背面壁部F4とを有しており、載置部材1の周囲を覆う如く配設されている。なお、正面側壁部F3には、扉が形成されており、作業者が壁部内に入ってワークの載置及び取出、刃具tの交換等の作業を行い得るようになっている。
側面壁部F1、F2の上部には、それぞれレールR1、R2(図1参照)が形成されており、これらレールR1、R2上を摺動可能な移動フレームHが配設されている。かかる移動フレームHは、図1、20、21に示すように、中央が開口した略ロ字状の金属製部材から成り、その開口部に加工機構2が取り付けられるとともに、駆動源を駆動させてレールR1、R2に沿って摺動することにより、加工機構2をX軸方向に移動させ得るようになっている。また、加工機構2は、別個の駆動源を駆動させることにより、移動フレームHの開口に沿ってY軸方向に移動可能とされるとともに、Z軸方向に移動可能とされており、Z軸方向への移動によって刃具tを載置面1a上のワークに対して近接又は離間し得るよう構成されている。
カバー部材(3a、3b)は、その縁部(本実施形態においては、側面壁部F1、F2に沿った縁部)が壁部(側面壁部F1、F2)の上部にオーバーラップして配設(カバー部材(3a、3b)の縁部が側面壁部F1、F2の上部に重なるように配設)されるともに、載置部材1の上方を覆って壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)との間で閉空間を形成可能なものである。これにより、壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)及びカバー部材(3a、3b)で形成される閉空間内で加工機構2による切削加工が行われるようになっている。
より具体的には、カバー部材(3a、3b)は、シート状の可撓性部材(例えば、汎用のビニールシート等)から成り、本実施形態においては、一端が正面壁部F3に固定されつつ他端が移動フレームHの正面側に固定された正面側のカバー部材3aと、一端が背面壁部F4に固定されつつ他端が移動フレームHの背面側に固定された背面側のカバー部材3bとを有して構成されている。
そして、移動フレームHがレールR1、R2に沿ってX軸方向の背面側(図1中上方)に移動すると、背面側のカバー部材3bは、図18に示すように、上下方向に折れ曲がって移動フレームHの移動量分だけX軸方向の寸法を縮小させるとともに、正面側のカバー部材3aは、伸張されて移動フレームHの移動量分だけX軸方向の寸法を増加させるようになっている。また、移動フレームHがレールR1、R2に沿ってX軸方向の正面側(図1中下方)に移動すると、正面側のカバー部材3aは、図18に示すように、上下方向に折れ曲がって移動フレームHの移動量分だけX軸方向の寸法を縮小させるとともに、背面側のカバー部材3bは、伸張されて移動フレームHの移動量分だけX軸方向の寸法を増加させるようになっている。
したがって、正面側及び背面側のカバー部材(3a、3b)がそれぞれ加工機構2のX軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得るようになっている。なお、カバー部材(3a、3b)は、汎用のビニールシートにより構成されているが、加工機構2のX軸方向の移動に応じて折り曲げ又は伸張可能な可撓性部材であって切削屑等を遮蔽し得るものであれば他の材質から成るものであってもよい。
また、本実施形態に係るカバー部材(3a、3b)には、載置部材1の上方の所定位置に当該カバー部材(3a、3b)を保持する複数のワイヤWが取り付けられている。これらワイヤWは、カバー部材(3a、3b)の幅方向に亘って延設され、互いに等間隔に複数取り付けられており、図16、17に示すように、不図示のスプリングによって所定のテンションが付与された状態で支持部材Tにて支持されている。このワイヤWにより、カバー部材(3a、3b)が閉空間内に垂れ下がってしまうのを防止することができるようになっている。
吸引装置fは、カバー部材(3a、3b)の縁部と壁部(側面壁部F1、F2)の上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該カバー部材(3a、3b)の縁部を吸引して密着させ得るもので、図12〜17に示すように、吸引口αが長手方向に沿って複数形成された中空状の長尺状部材から成る。具体的には、吸引装置fは、図11、12に示すように、側面壁部F1の上部におけるカバー部材(3a、3b)の一方の縁部とオーバーラップする位置と、側面壁部F2の上部におけるカバー部材(3a、3b)の他方の縁部とオーバーラップする位置とにそれぞれ配設されるとともに、図13に示すように、基端がブロワ等の負圧発生装置P1に接続された配管4と接続部Gを介して接続されている。
そして、負圧発生装置P1を駆動させると、配管4及び接続部Gを介して吸引装置fの内部空間Sに負圧が発生し、吸引口αにカバー部材(3a、3b)の縁部が吸引されて当該吸引口αが形成された面である密着面faに密着するよう構成されている。これにより、カバー部材(3a、3b)が伸張状態(図11で示す状態におけるカバー部材3a)のときの縁部、及び折れ曲げられた状態(同図で示す状態におけるカバー部材3b)のときの縁部をそれぞれ確実に吸引して吸引装置fの密着面faに密着させることができる。特に、カバー部材(3a、3b)が上下方向に折り曲げられた状態(同図で示す状態におけるカバー部材3b)であっても、図16、17に示すように、その縁部を確実に吸引して吸引装置fの密着面faに密着させることができるので、隙間が生じてしまうのを確実に防止することができる。
移動フレーム用カバー部材(8a、8b)は、シート状の可撓性部材(例えば、汎用のビニールシート等)から成り、図21に示すように、移動フレームHの開口部(加工機構2が位置する部位以外の開口部)に取り付けられ、加工機構2のY軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得るものである。本実施形態においては、一端が移動フレームHの開口部における図21中左端に固定されつつ他端が巻き取り部材9aに固定された移動フレーム用カバー部材8aと、一端が移動フレームHの開口部における同図中右端に固定されつつ他端が巻き取り部材9bに固定された移動フレーム用カバー部材8bとを有して構成されている。
巻き取り部材9a、9bは、加工機構2に取り付けられて当該加工機構2のY方向の移動に連動するもので、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)を巻き取り又は繰り出し可能とされている。そして、加工機構2が移動フレームH内においてY軸方向の同図中左側に移動すると、移動フレーム用カバー部材8aは、加工機構2の移動量分だけ巻き取り部材9aにて巻き取られてY軸方向の寸法を縮小させるとともに、移動フレーム用カバー部材8bは、加工機構2の移動量分だけ巻き取り部材9aにて繰り出されてY軸方向の寸法を増加させるようになっている。また、加工機構2が移動フレームH内においてY軸方向の同図中右側に移動すると、移動フレーム用カバー部材8bは、加工機構2の移動量分だけ巻き取り部材9aにて巻き取られてY軸方向の寸法を縮小させるとともに、移動フレーム用カバー部材8aは、加工機構2の移動量分だけ巻き取り部材9aにて繰り出されてY軸方向の寸法を増加させるようになっている。
移動フレーム用吸引装置gは、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の縁部と移動フレームHの上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の縁部を吸引して密着させ得るもので、図20に示すように、吸引口βが長手方向に沿って複数形成された中空状の長尺状部材から成る。具体的には、移動フレーム用吸引装置gは、移動フレームHの開口部における移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の一方の縁部とオーバーラップする位置と、移動フレームHの開口部における移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の他方の縁部とオーバーラップする位置とにそれぞれ配設されるとともに、ブロワ等の負圧発生装置P3に接続されている。
そして、負圧発生装置P3を駆動させると、移動フレーム用吸引装置gの内部空間に負圧が発生し、吸引口βに移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の縁部が吸引されて当該吸引口βが形成された面である密着面gaに密着するよう構成されている。これにより、巻き取り部材(9a、9b)で巻き取られる側の移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の縁部、及び巻き取り部材(9a、9b)で繰り出される側の移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の縁部をそれぞれ確実に吸引して移動フレーム用吸引装置gの密着面gaに密着させることができる。なお、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)は、汎用のビニールシートにより構成されているが、加工機構2のY軸方向の移動に応じて巻き取り又は繰り出し可能な可撓性部材であって切削屑等を遮蔽し得るものであれば他の材質から成るものであってもよい。
さらに、本実施形態に係る切削加工装置には、気体を噴射することにより加工機構2の切削加工により生じた載置部材1上の切削屑を閉空間内で排出又は飛散させ得る気体噴射装置(第1気体噴射装置6、第2気体噴射装置7)と、載置部材1の側方周囲における壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)との間の位置に形成され、気体噴射装置(第1気体噴射装置6、第2気体噴射装置7)による気体の噴射で排出又は飛散した切削屑を受け得る切削屑受け部5とを有して構成されている。
以下では、本実施形態に係る気体噴射装置が噴射する気体として空気を例にして説明するが、本発明はこれに限られない。例えば、空気に添加物を更に添加した気体(窒素や酸素の割合を増加させた気体や、空気の成分以外の成分を添加した気体などを含む)や、窒素などの不活性ガス、水蒸気など水分を多く含む気体などを、本実施形態に係る気体噴射装置で噴射してもよい。
以下では、本実施形態に係る気体噴射装置が噴射する気体として空気を例にして説明するが、本発明はこれに限られない。例えば、空気に添加物を更に添加した気体(窒素や酸素の割合を増加させた気体や、空気の成分以外の成分を添加した気体などを含む)や、窒素などの不活性ガス、水蒸気など水分を多く含む気体などを、本実施形態に係る気体噴射装置で噴射してもよい。
第1気体噴射装置6は、移動フレームHの下部に複数(本実施形態においては2つ)取り付けられたもので、図5、6に示すように、空気を噴射させるための噴射口6aをそれぞれ有して構成されている。すなわち、第1気体噴射装置6は、移動フレームHに取り付けられているので、加工機構2(移動フレームH)のX軸方向の移動のみに追従し、そのX軸方向の移動過程で空気を噴射させて載置部材1における載置面1a上の切削屑を周囲に排出又は飛散させることができるのである。
第2気体噴射装置7は、図5〜7に示すように、加工機構2の下部に取り付けられたもので、空気を噴射させるための噴射口7aを有して構成されている。すなわち、第2気体噴射装置7は、加工機構2に取り付けられているので、加工機構2のX軸方向及びY軸方向の移動に追従し、そのX軸方向及びY軸方向の移動過程で空気を噴射させて載置部材1における載置面1a上の切削屑を周囲に排出又は飛散させることができるのである。なお、第2気体噴射装置7の噴射口7aは、加工機構2がY軸方向に移動する際、その進行方向に常に向くよう揺動可能とされている。
切削屑受け部5は、図8、9に示すように、載置部材1と側面壁部F1、F2との間の位置にそれぞれ2つ、載置部材1と正面壁部F3との間の位置に2つ、載置部材1と背面壁部F4との間の位置に2つ形成された凹部から成り、その上方には金網Cが取り付けられている。また、切削屑受け部5は、図4〜6に示すように、載置部材1の載置面1aより低い位置に複数配設されているとともに、当該切削屑受け部5の周縁には、勾配面Aが形成されている。これにより、第1気体噴射装置6及び第2気体噴射装置7にて排出又は飛散した切削屑が勾配面Aを滑って切削屑受け部5に入り易いようになっている。
ここで、本実施形態の切削屑受け部5は、図10に示すように、配管を介して集塵機等の負圧発生装置P2に接続されており、負圧を発生させて切削屑を吸引して閉空間の外部に排出し得るよう構成されている。これにより、第1気体噴射装置6及び第2気体噴射装置7にて載置面1aから排出又は飛散した切削屑は、負圧発生装置P2で発生された負圧にて切削屑受け部5に吸引され、閉空間から強制的に外部に排出されることとなる。したがって、第1気体噴射装置6及び第2気体噴射装置7により排出又は飛散して閉空間内を浮遊する切削屑等を短時間で且つ確実に閉空間の外部に排出することができる。
上記した閉空間では、外部の空間に対して若干負圧となる状態が負圧発生装置P2などによって維持されている。これにより、ワークの加工によって発生した切削屑等が意図しない経路から外部の空間へ排出又は飛散してしまうことを抑制することができる。なお、本実施形態では負圧発生装置P2などで吸引して閉空間を若干の負圧状態としたが、これに限られずに例えば外部空間の気圧を高めるなどして相対的に閉空間内が外部の空間に対して負圧状態となるようにしてもよい。また、上述した閉空間の負圧状態は、加工装置の電源投入後において常時維持されていてもよいし、少なくともワークの加工期間で負圧状態となるなど断続的に維持された状態とされていてもよい。
上記した閉空間では、外部の空間に対して若干負圧となる状態が負圧発生装置P2などによって維持されている。これにより、ワークの加工によって発生した切削屑等が意図しない経路から外部の空間へ排出又は飛散してしまうことを抑制することができる。なお、本実施形態では負圧発生装置P2などで吸引して閉空間を若干の負圧状態としたが、これに限られずに例えば外部空間の気圧を高めるなどして相対的に閉空間内が外部の空間に対して負圧状態となるようにしてもよい。また、上述した閉空間の負圧状態は、加工装置の電源投入後において常時維持されていてもよいし、少なくともワークの加工期間で負圧状態となるなど断続的に維持された状態とされていてもよい。
しかして、本実施形態においては、加工機構2による切削加工が行われていないとき、所定の操作装置(不図示)を操作すると、切削屑除去工程が開始され、加工機構2及び移動フレームHがX軸方向及びY軸方向に移動する。このとき、第1気体噴射装置6及び第2気体噴射装置7の噴射口6a、7aから空気が噴射されるとともに、この噴射により排出又は飛散した切削屑が負圧発生装置P2によって切削屑受け部5まで吸引される。このように本実施形態では、気体噴射装置と負圧発生装置との協働動作によって、加工で生じた切削屑等を外部に適切に排出させるようになっている。なお、切削屑除去工程が終了すると、加工機構2及び移動フレームHが初期位置に戻り、次の切削加工を待つこととなる。
さらに、本実施形態に係る切削加工装置は、壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)及びカバー部材(3a、3b)で形成される閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備している。具体的には、本実施形態に係る圧力変化吸収装置は、加工機構2に形成された吸引口bによる切削屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収し得るもので、吸引口bにより吸引された気体(空気)と略同等量の気体(空気)を閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置P4を有する。なお、以下では、気体送り込み装置が送り込む気体の一例として、空気を例にして説明を継続する。
かかる気体送り込み装置P4は、ブロワ等から成り、図4、10に示すように、配管L1、空気導入チャンバ10、配管L2及び空気導入部11を介して閉空間内に空気を送り込むためのものである。空気導入部11は、閉空間の上部に空気を導入可能とされるとともに、配管L2の先端が接続される導入口11aを有したものである。しかして、気体送り込み装置P4を駆動させると、空気導入チャンバ10から空気導入部11に空気が送り込まれ、当該空気導入部11を介して閉空間の上部から空気が送り込まれるようになっている。
空気導入チャンバ10は、図22に示すように、配管L1の先端に接続される導入口10aと、配管L2の基端に接続される導出口10bと、先端が開口した吐出口10cとを有したチャンバ状部材から成り、開閉部材12と、送り込み量調整装置13とを具備して構成されている。開閉部材12は、導入口10aから空気導入チャンバ10内への空気の流通路に形成された板状部材から成り、当該流通路を閉状態(図2 3 (a)参照)及び開状態(同図(b)参照)とすることにより、気体送り込み装置P4による空気の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、吸引口bによる切削屑の吸引時(本実施形態においては、加工機構2による切削加工時)に限り空気の送り込みを許容し得るものである。
送り込み量調整装置13は、気体送り込み装置P4による空気の送り込み量を任意に調整し得るもので、図24〜26に示すように、空気導入チャンバ10の吐出口10c内に配設された板状部材から成る。具体的には、送り込み量調整装置13は、操作レバー14に形成された軸部14aに連結されており、当該操作レバー14を回転操作することにより、吐出口10cにおける空気の流通路を塞ぐ位置と空気の流通を許容する位置との間の任意位置まで回転し得るよう構成されている。
しかして、送り込み量調整装置13の位置に応じて、空気導入チャンバ10内に導入された空気の一部を外部に吐出することができるので、気体送り込み装置P4による閉空間に対する空気の送り込み量を任意に調整し得るようになっている。なお、本実施形態においては、空気導入チャンバ10内から吐出口10cへの空気の流通路には、板状部材から成るシャッター18が形成されており、シリンダ19を任意に作動させることによりシャッター18を動作させて、当該流通路を任意のタイミングにて開閉可能とされている。
さらに、本実施形態に係る圧力変化吸収装置は、上記気体送り込み装置P4に加工、閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に空気を導入させ得る開口部材15を有して構成されている。具体的には、開口部材15は、図27、28に示すように、板バネ16に連結された板状部材から成り、閉空間を形成する壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)の所定位置に形成された開口17を塞ぐ位置(図27参照)と開放する位置(図28参照)との間で移動可能とされている。
開口部材15は、板バネ16の付勢力によって閉位置側に付勢されて配設されており(図27参照)、閉空間内の負圧が生じて圧力が所定値以上になると、板バネ16の付勢力に抗して内側に撓むことにより開口17を開放させ得るよう構成されている。このように、圧力変化吸収装置は、閉空間内に生じた負圧により開口(図28参照)して当該閉空間内に空気を導入させ得る開口部材15を有するので、空気を閉空間内に送り込むためのブロワや配管等を不要とすることができるとともに、閉空間内に生じた圧力変化を迅速に吸収させることができる。
本実施形態によれば、閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備したので、閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材(3a、3b)が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。特に、本実施形態に係る加工機構2は、切削加工により生じた切削屑を吸引可能な吸引口bを具備するとともに、圧力変化吸収装置は、当該吸引口bによる切削屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収し得るので、吸引口bからの吸引に伴って閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材(3a、3b)が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。
また、本実施形態に係る圧力変化吸収装置は、吸引口bにより吸引された空気と略同等量の空気を閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置P4を有するので、閉空間内で生じた圧力変化を任意タイミングにて確実に吸収させることができる。さらに、本実施形態においては、気体送り込み装置P4による空気の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、吸引口bによる切削屑の吸引時に限り空気の送り込みを許容し得る開閉部材12を具備したので、吸引口bによる吸引時以外において閉空間に空気を送り込んでしまうのを防止することができる。
またさらに、本実施形態によれば、気体送り込み装置P4による閉空間に対する空気の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置13を具備したので、閉空間内で生じた圧力変化に応じて空気の送り込み量を精度よく調整することができる。なお、開閉部材12による開閉動作、或いは送り込み量調整装置13による調整動作は、手動の他、汎用のアクチュエータ等を用いて自動的に行われるものであってもよい。
また、本実施形態によれば、空気を噴射することにより加工機構2の切削加工により生じた載置部材1上の切削屑を閉空間内で排出又は飛散させ得る気体噴射装置(第1気体噴射装置6、第2気体噴射装置7)と、載置部材1の側方周囲における壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)との間の位置に形成され、気体噴射装置(第1気体噴射装置6、第2気体噴射装置7)による空気の噴射で排出又は飛散した切削屑を受け得る切削屑受け部5とを備えたので、壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)及びカバー部材(3a、3b)で形成される閉空間内で加工機構2による切削加工を行うことができるともに、切削加工により生じた切削屑の除去作業を容易に行わせることができる。
また、本実施形態に係る切削屑受け部5は、負圧を発生させて切削屑を吸引して閉空間の外部に排出し得るので、気体噴射装置(第1気体噴射装置6、第2気体噴射装置7)による空気の噴射により閉空間内に排出又は飛散した切削屑を迅速かつ確実に切削屑受け部5にて受けることができ、そのまま外部に排出させることができる。さらに、本実施形態に係る切削屑受け部5は、載置部材1の載置面1aより低い位置に複数配設されたので、気体噴射装置(第1気体噴射装置6、第2気体噴射装置7)による空気の噴射により閉空間内に排出又は飛散した切削屑をより確実に受けさせることができる。
またさらに、本実施形態に係る加工機構2は、載置部材1の載置面1aに対して平行で且つ互いに直交するX軸及びY軸、及び当該載置面1aに対して垂直なZ軸方向に移動可能とされるとともに、気体噴射装置は、加工機構2のX軸方向の移動のみに追従する第1気体噴射装置6と、加工機構2のX軸及びY軸に追従する第2気体噴射装置7とを有するので、載置部材1上の切削屑を確実に排出又は飛散させて切削屑受け部5にて受けさせることができる。
加工て、上記実施形態によれば、カバー部材(3a、3b)の縁部と壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)の上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該カバー部材(3a、3b)の縁部を吸引して密着させ得る吸引装置fを具備したので、カバー部材(3a、3b)と壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)との間に隙間が生じてしまうのを防止することができ、カバー部材(3a、3b)及び壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)による閉空間の密閉度をより向上させることができる。
また、本実施形態に係る加工機構2は、載置部材1の載置面1aに対して平行で且つ互いに直交するX軸方向及びY軸方向、及び当該載置面1aに対して垂直なZ軸方向に移動可能とされるとともに、カバー部材(3a、3b)は、シート状の可撓性部材から成り、加工機構2のX軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得るので、加工機構2がX軸方向に移動してカバー部材(3a、3b)が折れ曲がった状態となっても吸引装置fで折れ曲がった部位を吸引して密着させることができ、当該カバー部材(3a、3b)と壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)との間に隙間が生じてしまうのを確実に防止することができる。
さらに、本実施形態に係るカバー部材(3a、3b)には、載置部材1の上方の所定位置に当該カバー部材(3a、3b)を保持するワイヤWが取り付けられたので、カバー部材(3a、3b)が所定位置から垂れ下がってしまうのを防止することができる。なお、カバー部材(3a、3b)の大きさや材質によっては、ワイヤWを廃止し、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の如く、巻き取り部材によって巻き取り又は繰り出しするものとしてもよい。
またさらに、本実施形態によれば、加工機構2が取り付けられて当該加工機構2をX軸方向及びY軸方向に移動させ得る移動フレームHを有するとともに、当該移動フレームHに取り付けられ、加工機構2のY軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得る移動フレーム用カバー部材(8a、8b)を具備したので、閉空間の密閉度を更に向上させることができる。
また、本実施形態によれば、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の縁部と移動フレームHの上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該移動フレーム用カバー部材(8a、8b)の縁部を吸引して密着させ得る移動フレーム用吸引装置gを具備したので、移動フレーム用カバー部材(8a、8b)と移動フレームHとの間に隙間が生じてしまうのを防止することができ、カバー部材(3a、3b)及び壁部(側面壁部F1、F2、正面壁部F3及び背面壁部F4)による閉空間の密閉度をより一層向上させることができる。
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、気体送り込み装置は、吸引口bから吸引された空気を循環させて閉空間内に送り込み得るものとしてもよい。すなわち、切削加工中に吸引口bから吸引された空気(排気)中の切削屑を除去し、その排気を再び閉空間内に送り込ませることにより、吸引口bによる切削屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収することができるのである。このように、吸引口bから吸引された空気を循環させて閉空間内に送り込む気体送り込み装置とすれば、吸引口bによって閉空間から吸引される空気量と気体送り込み装置によって閉空間内に送り込まれる空気量とを容易且つ正確に略同等とすることができる。
また、本実施形態においては、吸引口bによる切削屑の吸引時に限り空気の送り込みを許容し得るよう構成されているが、閉空間内において圧力変化が生じ得る他のタイミングにて、圧力変化吸収装置による圧力変化の吸収を行わせてもよい。当該他のタイミングとして、例えば気体噴射装置(第1気体噴射装置6、第2気体噴射装置7)による空気の噴射時であってもよく、この場合、空気の噴射に伴って上昇する閉空間内の圧力変化を吸収するものであってもよい。なお、本実施形態に係る加工機構2は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動可能とされて切削加工するものとされているが、何れか1方向又は2方向にのみ移動可能なものであってもよい。
閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備した加工装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等に適用してもよい。
1 載置部材
1a 載置面
2 加工機構
3a、3b カバー部材
4 配管
5 切削屑受け部
6 第1気体噴射装置
7 第2気体噴射装置
8a、8b 移動フレーム用カバー部材
9a、9b 巻き取り部材
10 空気導入チャンバ
11 空気導入部
12 開閉部材
13 送り込み量調整装置
14 操作レバー
15 開口部材
16 板バネ
17 開口
18 シャッター
19 シリンダ
H 移動フレーム
f 吸引装置
g 移動フレーム用吸引装置
P4 気体送り込み装置
1a 載置面
2 加工機構
3a、3b カバー部材
4 配管
5 切削屑受け部
6 第1気体噴射装置
7 第2気体噴射装置
8a、8b 移動フレーム用カバー部材
9a、9b 巻き取り部材
10 空気導入チャンバ
11 空気導入部
12 開閉部材
13 送り込み量調整装置
14 操作レバー
15 開口部材
16 板バネ
17 開口
18 シャッター
19 シリンダ
H 移動フレーム
f 吸引装置
g 移動フレーム用吸引装置
P4 気体送り込み装置
Claims (7)
- ワークを載置可能な載置面が形成された載置部材と、
該載置部材の載置面に載置されたワークを所望の刃具にて加工可能な加工機構と、
前記載置部材の側方周囲を覆って配設された壁部と、
前記載置部材の上方を覆って前記壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材と、
前記閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置と、を具備したことを特徴とする加工装置。 - 前記加工機構は、前記加工により生じた加工屑を吸引可能な吸引口を具備するとともに、前記圧力変化吸収装置は、当該吸引口による前記加工屑の吸引に伴って低下する前記閉空間内の圧力変化を吸収し得ることを特徴とする請求項1記載の加工装置。
- 前記圧力変化吸収装置は、前記吸引口により吸引された気体と略同等量の気体を前記閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置を有することを特徴とする請求項2記載の加工装置。
- 前記気体送り込み装置による気体の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、前記吸引口による加工屑の吸引時に限り前記気体の送り込みを許容し得る開閉部材を具備したことを特徴とする請求項3記載の加工装置。
- 前記気体送り込み装置による前記閉空間に対する気体の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置を具備したことを特徴とする請求項3又は請求項4記載の加工装置。
- 前記気体送り込み装置は、前記吸引口から吸引された気体を循環させて前記閉空間内に送り込み得ることを特徴とする請求項3〜5の何れか1つに記載の加工装置。
- 前記圧力変化吸収装置は、前記閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に気体を導入させ得る開口部材を有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1つに記載の加工装置。
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JP2014209716 | 2014-10-14 | ||
JP2014209716 | 2014-10-14 | ||
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---|---|
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---|---|---|---|
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JP3175012B2 (ja) * | 1999-11-01 | 2001-06-11 | ホーコス株式会社 | 工作機械の切粉気流除去装置 |
JP2002103173A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-09 | Enshu Ltd | 発火性材料の加工装置 |
JP2002126967A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Enshu Ltd | ドライ加工装置の切削屑収集システム |
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2015
- 2015-05-15 JP JP2015550099A patent/JPWO2016059819A1/ja active Pending
- 2015-05-15 WO PCT/JP2015/064089 patent/WO2016059819A1/ja active Application Filing
Also Published As
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WO2016059819A1 (ja) | 2016-04-21 |
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Legal Events
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