JPWO2019049227A1 - Machine Tools - Google Patents
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Abstract
主軸チャックに保持されたワークに対し工具によって加工を施す加工装置と、ワークの加工によって発生した切屑を排出する排出装置と、落下する切屑を前記排出装置内部へと案内する投入口および、その投入口に向けて傾斜したガイドテーブルを備えた切屑投入部と、ワークの加工点および前記ガイドテーブルの上位両側部分に対してクーランを噴出する複数のノズルを備え、その複数のノズルから噴出されたクーラントをタンクへと回収し、ポンプにより前記複数のノズルへの供給を繰り返すクーラント装置と、前記複数のノズルには各々に電磁弁が設けられており、当該電磁弁の各々の開閉を制御する制御装置とを有する工作機械。A processing device that performs processing on a workpiece held by a spindle chuck with a tool, a discharge device that discharges chips generated by processing the work, an input port that guides falling chips into the discharge device, and an input port. A chip input section having a guide table inclined toward a mouth, and a plurality of nozzles for jetting a coolant to a processing point of a work and upper upper side portions of the guide table, and a coolant jetted from the plurality of nozzles To a tank, and a coolant device that repeats supply to the plurality of nozzles by a pump, and a control device that is provided with an electromagnetic valve for each of the plurality of nozzles and controls opening and closing of each of the electromagnetic valves And a machine tool having
Description
本発明は、落下した切屑を排出装置へと送り込むための傾斜したガイドテーブルを有し、そのガイドテーブルに対して左右両側からクーラントを流し込むようにした工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool having an inclined guide table for feeding dropped chips to a discharge device, and allowing coolant to flow into the guide table from both left and right sides.
工作機械の加工室内では、加工点にクーラントが噴き出され、切削加工などに対する潤滑や切屑の洗い流しが行われる。また、工作機械には切屑の排出装置として排出コンベアが設置され、その貯留槽に入った切屑が機外へと送り出されようになっている。そのため、加工点の下側には貯留槽への投入口が設けられ、落下した切屑やクーラントがその貯留槽に集められるようになっている。そして、投入口の外側には、その投入口へ直接入らなかった切屑をクーラントで流し込むようにした構成がとられている。例えば、クーラントを利用して切屑を洗い流すようにした工作機械としては、下記特許文献1,2に開示されたものを挙げることができる。
In the machining chamber of the machine tool, coolant is blown out to the machining point, and lubrication for cutting and the like and washing of chips are performed. Further, a discharge conveyor is installed in the machine tool as a chip discharge device, and chips entering the storage tank are sent out of the machine. For this reason, an inlet to the storage tank is provided below the processing point, and chips and coolant that have fallen are collected in the storage tank. The outside of the insertion port is configured so that chips that did not directly enter the insertion port are poured with a coolant. For example, as a machine tool in which chips are washed away by using a coolant, those disclosed in
特に、同文献の従来例には複数箇所からクーラントを噴出する工作機械が開示されている。特許文献1には、複数ある洗浄箇所の一部について、クーラントの噴き出しに関してON/OFFを切り換えるようにした構成が開示されている。すなわち、切屑が堆積し易い洗浄箇所には常時若しくは長い時間クーラントを流し、切屑の堆積量が比較的少ない洗浄箇所には短い時間クーラントを流すような構成が記載されている。一方、特許文献2は、リリーフ弁などを使用し、管内のクーラントの圧力が一定値に達することによって弁が開くようにし、通常よりも強い圧力でクーラントが噴き出されるようにした構成が開示されている。
In particular, the conventional example of the document discloses a machine tool that ejects coolant from a plurality of locations.
ところで、洗浄箇所においてクーラントの流れが単調であると、流れの弱い箇所の切屑が流れずに残り易くなってしまう。そして、残った切屑が更に流れを妨げるようになり、切屑が堆積してしまことになる。前記従来例の場合は、弁のON/OFFなどによってクーラントの流れに変化が付けられているが、流れの範囲や方向は一定になってしまっているため、切屑を流し難くなっている箇所が生じてしまう。一方で、排出コンベアの投入口付近には、切屑を落し込むための傾斜したガイドテーブルが設けられている。そして、確実に切屑を投入口へと導くためにガイドテーブル表面にクーラントが流される。しかし、クーラントの流れが従来例にように単調になってしまうと、流れの弱い箇所の切屑を投入口へと送ることができず、ガイドテーブル上に残してしまうことになる。特に、ガイドテーブルに大きな傾斜が付けられないような場合にはなおさらであり、切屑が堆積しやすくなる。 By the way, if the flow of the coolant is monotonous at the cleaning location, the chips at the location where the flow is weak tend to remain without flowing. Then, the remaining chips will further impede the flow, and the chips will accumulate. In the case of the above-mentioned conventional example, the flow of the coolant is changed by ON / OFF of the valve or the like. Will happen. On the other hand, an inclined guide table for dropping chips is provided near the inlet of the discharge conveyor. Then, a coolant is caused to flow on the guide table surface in order to surely guide the chips to the inlet. However, if the flow of the coolant becomes monotonous as in the conventional example, the chips at the locations where the flow is weak cannot be sent to the inlet and are left on the guide table. This is especially true when a large inclination cannot be provided to the guide table, and chips tend to accumulate.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、ガイドテーブル上の流れの範囲を切り換えるようにした工作機械を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a machine tool that switches the range of a flow on a guide table in order to solve such a problem.
本発明の一態様における工作機械は、主軸チャックに保持されたワークに対し工具によって加工を施す加工装置と、ワークの加工によって発生した切屑を排出する排出装置と、落下する切屑を前記排出装置内部へと案内する投入口および、その投入口に向けて傾斜したガイドテーブルを備えた切屑投入部と、ワークの加工点および前記ガイドテーブルの上位両側部分に対してクーランを噴出する複数のノズルを備え、その複数のノズルから噴出されたクーラントをタンクへと回収し、ポンプにより前記複数のノズルへの供給を繰り返すクーラント装置と、前記複数のノズルには各々に電磁弁が設けられており、当該電磁弁の各々の開閉を制御する制御装置とを有する。 A machine tool according to one embodiment of the present invention includes a processing device that performs processing on a workpiece held by a spindle chuck with a tool, a discharge device that discharges chips generated by processing the work, and a discharge device that discharges falling chips inside the discharge device. A chip inlet having a guide table inclined toward the inlet, and a plurality of nozzles for injecting a coolant into a work point of a work and upper upper side portions of the guide table. A coolant device that collects coolant ejected from the plurality of nozzles into a tank and repeats supply to the plurality of nozzles by a pump, and the plurality of nozzles each include an electromagnetic valve, A control device for controlling the opening and closing of each of the valves.
前記構成によれば、工作機械内でクーラントを噴出させる複数のノズルに電磁弁を設け、その電磁弁の開閉を制御するようにしたので、ガイドテーブルに設けられたノズルの電磁弁について開閉を切り換えることにより、そのガイドテーブルを流れるクーラントの流れの範囲に変化が付けられ、切屑が堆積しやすい流れの弱い箇所を無くして切屑を効率よく投入口へと流すことができる。 According to the configuration, the electromagnetic valves are provided in the plurality of nozzles for ejecting the coolant in the machine tool, and the opening and closing of the electromagnetic valves are controlled. Therefore, the opening and closing of the electromagnetic valves of the nozzles provided on the guide table are switched. Thereby, the range of the flow of the coolant flowing through the guide table is changed, so that the weak flow where the chips are easily accumulated can be eliminated to efficiently flow the chips to the inlet.
次に、本発明に係る工作機械の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、工作機械の一実施形態についてその内部構造を示した側面図である。工作機械1は、ベース2の上に加工モジュール5が搭載され、不図示の機体カバーによって全体が覆われている。加工モジュール5は、車輪を備えた可動ベッド3の上に設けられ、レールに沿ってベース2の上を機体前後方向に移動可能な構成になっている。
Next, an embodiment of a machine tool according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an internal structure of an embodiment of a machine tool. The
工作機械1は、エンドミルやドリルなどの回転工具、或いはバイトなどの切削工具を装着した工具台15を備えるタレット旋盤である。また、工作機械1は、2軸旋盤であり、主軸台12の主軸チャック13に把持されたワークWに対して、工具台15に装着された切削工具などをZ軸方向およびX軸方向に移動させる駆動機構が設けられている。なお、Z軸方向は、主軸台12の回転軸と平行な機体前後方向である。そして、X軸方向は機体上下方向であり、Y軸方向は機体左右幅方向である。
The
工作機械1の加工モジュール5は、可動ベッド3の上に主軸台12が固定されている。主軸台12は、回転する主軸に対して機体前方側に主軸チャック13が設けられ、例えば加工に際し、オートローダによって搬送されるワークWの着脱が行われる。可動ベッド3の上には、主軸台12に近接して機体幅方向にコラム18が立設され、そのコラム18に対してX軸駆動装置16及びZ軸駆動装置17が組み付けられている。タレット装置14は、この各駆動装置によりX軸方向とZ軸方向に移動可能になっている。
In the machining module 5 of the
工作機械1では、タレット装置14の旋回割出しによって工具台15の工具が選択され、X軸駆動装置16及びZ軸駆動装置17の駆動により、その工具についてX軸方向およびZ軸方向の所定位置への移動が行われる。そして、主軸台12では主軸チャック13に保持されたワークWに回転が与えられ、そのワークWに工具が当てられて切削加工や中ぐり加工などが行われる。その際、工作機械1の加工室6内では加工点にクーラントが噴きかけられ、加工に対する潤滑や切屑の洗い流しなどが行われる。
In the
クーラントは、ワークWに工具が当たる加工点に噴きかけられるほか、切屑を機内から排出させため、その加工点の下側にも流されるようになっている。本実施形態の工作機械1は、ベース2の内部に切屑やクーラントを溜めることができる貯留槽22が設けられ、その貯留槽22には排出装置としてスクリューコンベアが組み込まれている。従って、工作機械1では、ワークWから切り出された切屑は、貯留槽22に溜められ、そこからスクリューの回転によって掻き出され、さらに機体外部へと送り出されて、回収ボックスへと集められるようになっている。
The coolant is sprayed at a processing point where the tool hits the workpiece W, and is also flown below the processing point in order to discharge chips from inside the machine. In the
工作機械1は、加工室6の下方に貯留槽22内部へと切屑を導くための投入口21が形成されている。よって、ワークWから切り出された切屑は、クーラントとともに落下してその投入口21から貯留槽22内へと集められることとなる。その際、落下した切屑が投入口21の周りに残ってしまわないように、投入口21の周りに落ちた切屑をクーラントによって貯留槽22内部へと流し込むようになっている。特に投入口21の前部に切屑が落ちるため、その箇所にガイドテーブル23が設けられている。そして、ガイドテーブル23の上に落ちた切屑がクーラントによって投入口21へと流される構成がとられている。
The
ところで、工作機械1のクーラント装置は、貯留槽22の外側にクーラントタンク25が設けられており、貯留槽22内のクーラントは、切屑が除かれた状態でそのクーラントタンク25へと送られるようになっている。更に、クーラント装置は、フィルタを介して切屑などを排除したクーラントを溜めるためのタンク26が備えられ、そのタンク26にはポンプ27を介してクーラント管28が接続されている。つまり、クーラント装置では、クーラントタンク25に戻ったクーラントがフィルタを通して再生される。そして、そのクーラントがポンプ27によって加工点などへ送られ、再び貯留槽22へと溜められてタンク25に戻ることで繰り返し使用される。
By the way, the coolant device of the
ポンプ27は機体後方側に配置され、そこに接続されたクーラント管28が機体上方を通って前方へと送られ、図示するように機体前部の加工室6へと延びている。図示しないが、そのクーラント管28には途中でタレット装置14側へと分岐する分岐管が形成され、その先には第1ノズルが形成されている。そして、その分岐管を流れたクーラントが第1ノズルから噴出され、加工点へと噴きかけられるようになっている。一方、加工室6へと延びたクーラント管28は、図2及び図3に示すように、機体カバー前面部に取り付けられた第2ノズル32と第3ノズル33に接続されている。すなわち、機体前部側に延びたクーラント管28は二股に分かれ、それぞれの先端部に第2ノズル32と第3ノズル33が接続されている。
The
ここで、図2は、第2ノズル32と第3ノズル33が取り付けられた機体カバー前面部を加工室6側から示した図であり、図3は、第2ノズル側を示した機体カバー前面部の断面斜視図である。工作機械1では、加工部を構成する加工モジュール5が機体カバーによって覆われている。図1には、機体カバー前面部7と、その機体前部に取り付けられた前カバー8が示されている。機体カバー前面部7の後方側の空間が、タレット装置14に保持された工具が移動し、主軸チャック13に把持されたワークWに対して加工を行う加工室6となっている。その加工室6を構成する機体カバー前面部7には、前カバー8内を移動するオートローダによってワークWの出し入れができるように通し口701が形成され、上下にスライドする開閉扉38が設けられている。
Here, FIG. 2 is a diagram illustrating a front side of the body cover to which the
また、機体カバー前面部7の裏側には、その左右両側に第2ノズル32と第3ノズル33とが下向きになって配置されている。第2ノズル32と第3ノズル33は、それぞれ第2電磁弁34や第3電磁弁35を介して、二股に分かれた各々のクーラント管28に接続されている。下向きの第2ノズル32や第3ノズル33からは、その下に位置するガイドテーブル23の上面にクーラントが噴き出されるようになっている。第2ノズル32と第3ノズル33は、ガイドテーブル23の上面をクーラントが広く流れるように、図3に示すような先端形状が幅広に形成されたものが使用される。
A
ところで、工作機械1のガイドテーブル23は、傾斜が緩やかな状態で取り付けられているため、その上に落ちた切屑が、クーラントの流れを受けても押し流されずに留まってしまうことがある。本来であれば、切屑自身が自重で滑り落ちてしまう程度にガイドテーブル23の傾斜角を大きくすることが好ましいが、本実施形態の場合、工作機械1がコンパクトに設計されたものであるため、ガイドテーブル23の傾斜角度を大きくとることができない。
By the way, since the guide table 23 of the
具体的には、第1にガイドテーブル23が機体カバーに形成されており、可動ベッド3上の加工モジュール5と一体になって移動する構成となっているからである。従って、ガイドテーブル23は、下方側に突き出すようにして角度を大きくとることができない。第2に上側には通し口701があり、そこに設けられた開閉扉38の移動に干渉しないようにする必要があるため、ガイドテーブル23は、上側に延ばして角度を大きくとることもできない。つまり、本実施形態ではガイドテーブル23の上下の設置幅が制限されてしまっているため、大きく傾斜した構成にすることができなくなっている。
Specifically, first, the guide table 23 is formed on the machine body cover, and is configured to move integrally with the processing module 5 on the
そのガイドテーブル23は、投入口21側に向けて幅が狭くなった台形形状をした中央部231と、その中央部231に向けて傾斜した幅方向両側の側部232とを有し、全体が投入口21に向けて下るように傾斜している。ガイドテーブル23の傾斜は、切屑を流しやすくするため本来であれば30度程度あることが好ましいが、本実施形態では10度程度でしかない。そのため、クーラントの流れが弱い箇所ではガイドテーブル23上に切屑が残り易くなってしまっている。本実施形態では、ガイドテーブル23の設置制限がある中で、効率よく切屑を投入口21へと流し込む構成がとられている。
The guide table 23 has a trapezoidal
加工室6内のクーラント管28は通し口701の両側を通り、第2ノズル32および第3ノズル33は、ガイドテーブル23の側部232上にあって、傾斜の高い位置に配置されている。これまでは第2ノズル32と第3ノズル33の両方から同じようにクーラントが流されていた。その場合、ガイドテーブル23上のクーラントの流れは、図5に示すように左右両側から対称的に広がって中央でぶつかっている。そして、流れの重なった中央上側の部分Aでは、切屑が流れずに残ってしまっていた。流れの重なったところでは下流側への流れの勢いが小さくなってしまっていると考えられる。そのため、クーラントの流れが続いたとしても、部分Aには切屑が残ってしまい堆積ポイントとなってしまう。
The
そこで、本実施形態では、クーラント装置の第1乃至第3ノズル33に、それぞれ第1電磁弁、第2電磁弁34および第3電磁弁35が設けられている。第1乃至第3電磁弁は開閉弁であり、各々の開閉作動によって各箇所のクーラントの流れが切り換えられるようになっている。そして、工作機械1には、加工モジュール5に各駆動装置を制御するための制御装置19が搭載されている(図1参照)。その制御装置には、ワークの加工を実行する加工制御プログラムなどがメモリに格納されているが、特に本実施形態では、クーラント装置の各電磁弁を開閉制御するクーラント制御プログラムも格納されている。
Thus, in the present embodiment, the first to
ここで、図4は、ガイドテーブル23の上を流れるクーラントの第1パターンを示した略図である。また、図5は、同じく第2パターンを簡略化して示した略図である。図4の第1パターンでは、第2電磁弁34を開弁状態とし、第3電弁を閉弁状態とすることにより、第2ノズル32からのみクーラントが流れている。従って、この第1パターンの流れでは、第2ノズル32から遠い部分B付近の切屑が流れずに残ってしまうことになる。そこで、所定のタイミングで第3電磁弁35が開弁状態に切り換えられ、第2ノズル32と第3ノズル33の両方からクーラントが流される、図5の第2パターンへと変えられる。
Here, FIG. 4 is a schematic diagram showing a first pattern of the coolant flowing on the guide table 23. FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the second pattern in a simplified manner. In the first pattern of FIG. 4, the coolant flows only from the
第2パターンの流れでは、部分Bにクーラントが勢いよく流れるため、そこに残されている切屑が投入口21へと押し流されることとなる。そして、前述したように第2パターンの場合には切屑が部分Aに残り易いが、クーラントの流れが再び第1パターンに切り換えられることにより、第2ノズル32からの勢いのあるクーラントによって切屑は投入口21へと押し流される。よって、本実施形態によれば、クーラントの流れの範囲が第1パターンと第2パターンとに切り換えられるため、切屑の堆積しやすい箇所を無くすことができる。
In the flow of the second pattern, the coolant vigorously flows to the portion B, so that the chips remaining there are flushed to the
ところで、クーラント管28を通して送られるクーラントの流量はポンプの能力による。従って、第2及び第3ノズル32,33からクーラントを噴出させることにより、第1ノズルから噴出されるクーラントの勢いが弱くなってしまう。そこで、例えば図6に示すようなタイミングで、第1乃至第3電磁弁の切り換えが行われるようにすることが好ましい。つまり、第1ノズルからは加工点に対してワークWの加工時(t1〜t2、t3〜t4など)に噴出するように、第1電磁弁のON/OFFが切り換えられる。
By the way, the flow rate of the coolant sent through the
一方、第2電磁弁34は常時開弁状態であり、第2ノズル32からクーラントが噴出され、図4に示す第1パターンでガイドテーブル23上にクーラントが流される。そして、第3電磁弁35は、第1電弁の閉弁時(t2〜t3など)に開弁状態に切り換えられ、第3ノズル33からもクーラントが噴出されて、図5に示す第2パターンでガイドテーブル23上にクーラントが流される。よって、第1電磁弁と第2電磁弁34との開閉が交互に行われるため、加工点へのクーラント噴出の流量を確保することができる。
On the other hand, the
また、本実施形態では、第2電磁弁34を常時開弁状態にする場合について説明したが、ワークWの交換時に、第1パターンのクーラントの流れを、第2ノズル32からの噴出で行う場合と、第3ノズル33からの噴出で行う場合とに交互に切り換えるようにしてもよい。こうしてガイドテーブル23上を流れるクーラントの流れの範囲に変化をつけることにより、更に切屑が残り易い箇所を無くすことができる。更に、第2ノズル32と第3ノズル33は、機体カバー前面部7の通し口701に近い位置に配置されている。そのため、開閉扉38が開けられていると、噴き出しの勢いでクーラントがガイドテーブル23で跳ねて通し口701から外に飛び散ってしまうことがある。そこで、開閉扉38に対する開状態の検出により、第2電磁弁34と第3電磁弁35が共に閉弁状態になるようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
よって、本実施形態によれば、第1乃至第3ノズル33に第1乃至第3電磁弁35を設けてクーラントの噴出のタイミングを制御するようにしたため、特にガイドテーブル23上面でのクーラントの流れに変化を付けることができ、切屑の堆積を防止することができる。また、クーラント管28に取り付けた電磁弁を制御する簡易な構成変更によって従来の課題を解決することができる。
Therefore, according to the present embodiment, since the first to
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
第1乃至第3電磁弁の開閉制御は前記実施形態に限定されることはなく、例えば、第1ノズルからクーラントが噴出しているワーク加工時に第2ノズル32と第3ノズル33の開閉を切り換えるようにしてもよい。As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
The opening / closing control of the first to third solenoid valves is not limited to the above-described embodiment. For example, the opening / closing of the
1…工作機械 5…加工モジュール 6…加工室 12…主軸台 14…タレット装置 15…工具台 16…X軸駆動装置 17…Z軸駆動装置 19…制御装置 21…投入口 22…貯留槽 23…ガイドテーブル 28…クーラント管 32…第2ノズル 33…第3ノズル 34…第2電磁弁 35…第3電磁弁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ワークの加工によって発生した切屑を排出する排出装置と、
落下する切屑を前記排出装置内部へと案内する投入口および、その投入口に向けて傾斜したガイドテーブルを備えた切屑投入部と、
ワークの加工点および前記ガイドテーブルの上位両側部分に対してクーランを噴出する複数のノズルを備え、その複数のノズルから噴出されたクーラントをタンクへと回収し、ポンプにより前記複数のノズルへの供給を繰り返すクーラント装置と、
前記複数のノズルには各々に電磁弁が設けられており、当該電磁弁の各々の開閉を制御する制御装置と
を有する工作機械。A processing device for processing the workpiece held by the spindle chuck with a tool,
A discharge device for discharging chips generated by processing the workpiece,
An input port for guiding falling chips into the discharge device, and a chip input section including a guide table inclined toward the input port,
A plurality of nozzles for injecting coolant to the processing point of the work and the upper side portion of the guide table are provided. The coolant ejected from the plurality of nozzles is collected into a tank, and supplied to the plurality of nozzles by a pump. A coolant device that repeats
A machine tool comprising: a plurality of nozzles each provided with an electromagnetic valve, and a control device that controls opening and closing of each of the electromagnetic valves.
3. The machine tool according to claim 2, wherein the control device closes the first to third solenoid valves when the workpiece is transferred to and from the spindle chuck. 4.
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