WO2011121853A1 - 廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及び被加工物の機械加工方法 - Google Patents

廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及び被加工物の機械加工方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011121853A1
WO2011121853A1 PCT/JP2010/072022 JP2010072022W WO2011121853A1 WO 2011121853 A1 WO2011121853 A1 WO 2011121853A1 JP 2010072022 W JP2010072022 W JP 2010072022W WO 2011121853 A1 WO2011121853 A1 WO 2011121853A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
waste
machining
collection
cyclone
water
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/072022
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
竹己 松野
Original Assignee
株式会社仲田コーティング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社仲田コーティング filed Critical 株式会社仲田コーティング
Priority to US12/737,866 priority Critical patent/US8992671B2/en
Priority to CN201080002336.1A priority patent/CN102271863B/zh
Priority to KR1020117004031A priority patent/KR101760299B1/ko
Priority to JP2012508029A priority patent/JP5341251B2/ja
Priority to EP10807688.6A priority patent/EP2441548B1/en
Publication of WO2011121853A1 publication Critical patent/WO2011121853A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/005Devices for removing chips by blowing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/0057Devices for removing chips outside the working area
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present invention relates to a machining apparatus equipped with a waste collection apparatus and a machining method for a workpiece using the machining apparatus.
  • the present invention relates to a machining apparatus provided with a waste collection device suitable for collecting waste made of a synthetic resin or metal powder that is easily charged, and a machining method for a workpiece using the same.
  • the airbag tear line forming device 200 includes a tear line formation receiving base for setting the outer skin 220 for forming the tear line 220a, and a tear line 220a for forming the tear line 220a.
  • a cutting tool 210 including a spindle 209, a vertical movement plate 207 including a solenoid 208 for reciprocating a predetermined distance (0.5 to 3 mm) through the sliding mechanism 206, and the vertical movement plate 207 And a processing block 205 that allows the moving plate 207 to move in the directions of three orthogonal axes.
  • a dust collecting and air purifying device for removing dust by a cyclone flow in a dust collecting tank after premixing see Patent Document 2. More specifically, as shown in FIG. 8, a dust collection and air purification device 301 including an introduction pipe 303 for taking in air, a venturi unit 331, and a dust collection tank 302 using a cyclone flow.
  • the introduction pipe 303 to which the water introduction pipe 332 is connected is connected to the dust collection tank 302, and a discharge pipe 304 for exhausting air to the external device 341 is provided above the dust collection tank 302.
  • a water storage tank 321 for storing dust is provided at the lower part of the dust collection tank 302, and a part of the water in the water storage tank 321 is taken out from the water intake port 322 through a pump, and the venturi section 331 is provided.
  • Patent Document 3 there is a dust collector that is used for applications such as a clean room, and cannot be collected by a normal cyclone, and can be removed even if the particle size is 0.1 ⁇ m or less. It has been proposed (see Patent Document 3). More specifically, as shown in FIG. 9, the gas to be collected is introduced as indicated by an arrow 413A, the water vapor supply means 414 is mixed with the water vapor 414C, and is introduced into the cyclone 417.
  • a dust collector 410 that removes particles from the gas using centrifugal force generated in the particles in the gas, the water vapor supply unit 414 that supplies the gas with water vapor 414C, and the water vapor supply unit
  • the dust collector 410 includes a cooling unit 416 that is provided on the downstream side of the 414 and cools the gas supplied with the water vapor by the water vapor supply unit 414.
  • a dust collection attachment for reliably collecting dust generated at the time of cutting or the like at a low cost (see Patent Document 4). More specifically, as shown in FIG. 10, a cylindrical cover portion 502 that has a plurality of bellows portions 502b and 502d, surrounds the hammer 510b of the chipping hammer 510, and becomes negative pressure by suction of air,
  • the dust collection attachment 501 is characterized in that an intake pipe portion 503 for sucking and collecting dust inside the cover portion 502 is connected between the plurality of bellows portions 502b and 502d.
  • Patent No. 4382429 (Claims, FIG. 4 etc.) JP 2000-140547 (Claims, Fig. 1 etc.) JP 7-16499 (Claims, FIG. 1 etc.) JP 2004-306212 (Claims, FIG. 2 etc.)
  • the airbag tear line forming device 200 described in Patent Document 1 does not include a device for collecting the waste generated by the cutting process, and the waste remaining on the formed tear line interferes.
  • an optical measuring device such as a laser displacement meter.
  • the airbag tear line forming apparatus 200 described in Patent Document 1 is provided with a solenoid 208 for reciprocating a predetermined distance (about 0.5 to 3 mm) for the cutting tool. Even though the portion can be provided intermittently, the continuous formation has a problem that the required time becomes longer and the manufacturing cost becomes higher.
  • the dust collection and air purification device 301 described in Patent Document 2 is characterized in that a water storage tank is provided in the lower part of the dust collection tank to collect ultrafine dust as sludge.
  • the subsequent processing method and handling became difficult, and there was a problem that the whole apparatus was easily increased in size and complexity.
  • the dust collection and air purification device 301 described in Patent Document 2 collects only ultrafine dust (average particle size: 0.1 to 0.3 ⁇ m) generated when teeth are cut. It was intended, and there was no intention to easily and efficiently recover waste that is generated in large quantities by a machining device, easily charged, and considerably large in size.
  • the dust collector 410 described in Patent Document 3 requires not only the water vapor supply means 414 but also the cooling means 416 for condensing water vapor because of its structure, and the running cost is increased, which is economical. The problem of being disadvantageous was seen. Furthermore, the dust collector 410 described in Patent Document 3 is intended to collect only ultrafine particles (particle size of 0.1 ⁇ m or less) that are problematic in a clean room, and is generated in large quantities by a machining device. However, there was no intention to collect easily and efficiently even waste that is easily charged and has a considerably large size.
  • the dust collection attachment 501 described in Patent Document 4 is intended to collect the dust generated by the hammer 510b, which is a machining device, it does not take into account a predetermined antistatic treatment, and therefore the cyclone Even if a recovery tank or the like is provided, static electricity is generated and dust cannot be recovered efficiently. In particular, during the dry season in winter, a large amount of generated dust adheres to the inner wall of a cyclone, a recovery tank or the like due to static electricity, and it is difficult to take it out efficiently.
  • the entire cylindrical cover portion 502 surrounding the hammer 510b has rubber bellows portions 502b and 502d, and is easily elastically deformed not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. As a result, there was a problem that it was difficult to perform machining processing with high accuracy.
  • the inventor has intensively studied, and collects a predetermined amount of waste, which is generated in a large amount by machining processing and is easily charged, and has a considerably large size while performing predetermined antistatic processing.
  • waste can be efficiently collected even during the dry season when static electricity is likely to occur, such as in winter, and the processing state of the workpiece during machining processing can be
  • the present invention has been completed by finding that it can be managed with high accuracy. That is, the present invention is not only high in processing accuracy for a workpiece, but also an efficient machining device that recovers waste easily generated by machining and easily charged, and the workpiece using the same.
  • An object of the present invention is to provide a machining method.
  • a machining device including a waste collection device that collects waste generated by a predetermined machining process, and the waste collection device transfers the waste using an air flow.
  • a water supply device that is provided in the middle of the transfer path and supplies a predetermined amount of moisture to the waste, and separates the waste that has been subjected to the antistatic treatment by supplying a predetermined amount of moisture to the waste.
  • a machining apparatus provided with a waste collection device comprising a cyclone and a collection tank for collecting waste separated by the cyclone, and can solve the above-mentioned problems .
  • a waste collection device for performing a predetermined antistatic treatment on waste that is generated in large quantities by machining processing, easily charged, and considerably large in size, and is collected as easy-to-handle waste.
  • waste that is generated in large quantities by machining processing, easily charged, and considerably large in size, and is collected as easy-to-handle waste.
  • the generated waste can be quickly sucked and removed, so that measurement obstacles caused by waste can be avoided, and the processing state of the workpiece during machining processing can be optically changed. It can be managed with high accuracy using a measuring device or the like.
  • the moisture supply device is configured by a venturi tube and a water introduction tube for supplying water to the venturi tube, and the air flow is venturi. It is preferable to supply a predetermined amount of moisture from the water introduction pipe by utilizing the negative pressure generated when passing through the pipe. By comprising in this way, a water
  • an electromagnetic valve or a manual valve is provided in the middle of the water introduction pipe.
  • an electromagnetic valve or the like is provided in this manner, the amount of water supply in the water supply device can be adjusted more finely, so that the antistatic treatment can be performed more efficiently with a relatively small amount of water.
  • a solenoid valve or the like a predetermined amount of water can be stored in the water introduction pipe between the valve and the moisture supply device. On the other hand, a predetermined antistatic treatment can be performed quickly.
  • the machining apparatus is a cutting apparatus or a polishing apparatus, and the waste generated by the cutting apparatus or the polishing apparatus in the cyclone, After the separation treatment, it is preferable to collect in a recovery tank.
  • a recovery tank By configuring in this way, even if it is waste such as chips that are generated in large quantities in a cutting device or the like and are easily charged and have a relatively large size, an antistatic treatment is efficiently performed, and the cyclone is removed. Then, it can collect
  • a cutting machine, etc. it is important to grasp the machining processing state of the workpiece. However, since waste is quickly sucked and removed, the machining processing state can be accurately measured using an optical measuring device or the like. It can be measured and adjusted well.
  • the recovery tank is provided with a transparent window portion so that the waste recovery state can be visually confirmed.
  • recovery grade of the waste in a collection tank can be confirmed visually, and the antistatic state of a waste, collection
  • the waste when the collection tank is the first collection unit, the waste is disposed below the first collection unit via a shutter. It is preferable that a second recovery unit for recovering the waste is provided, and in the second recovery unit, when the shutter is opened, the waste falling by its own weight is recovered as a unit. With this configuration, a predetermined amount of waste can be collected integrally and quickly even with a simple configuration.
  • Another aspect of the present invention is a method of machining a workpiece using a machining apparatus equipped with a waste collection apparatus, which includes the following steps (1) to (5):
  • This is a machining method for a workpiece to be processed.
  • a step of machining a workpiece while sucking and removing the waste using a machining apparatus (2)
  • a transfer step (3) of transferring waste using an air flow in the transfer path Antistatic treatment process for supplying a predetermined amount of moisture to the waste by means of a water supply device provided in the middle of the transfer path.
  • Separation processing step (5) A step of collecting the waste separated by the cyclone by the collection tank.
  • the volume resistance of the waste before antistatic treatment is set to a value of 1 ⁇ 10 8 ⁇ ⁇ cm or more, and the volume resistance of the waste after antistatic treatment is set. Is preferably 1 ⁇ 10 6 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the volume resistance of waste can be measured using a digital voltmeter under predetermined conditions (electrode 1 cm 2 , voltage 100 V, resistance value after 30 seconds voltage application) according to the four probe method. .
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the waste collection apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view for explaining a part of the machining apparatus according to the present invention.
  • FIGS. 3A to 3B are diagrams provided for schematically explaining the operation of the machining apparatus including the cutting apparatus (end mill) and the cutting apparatus (ultrasonic cutter).
  • 4 (a) and 4 (b) are views for explaining an aspect of the airbag device.
  • FIG. 5 is a diagram provided for explaining the outline of the airbag fracture groove forming apparatus.
  • 6 (a) to 6 (c) are views for explaining the mode of the moisture supply device.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional airbag tear line forming apparatus.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional dust collection and air purification device.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a conventional dust collector.
  • FIG. 10 is a diagram provided for explaining a conventional dust collection attachment.
  • the first embodiment is a machining apparatus 12 including a waste collection apparatus 10 that collects waste generated by a predetermined machining process.
  • the apparatus 10 is provided in the middle of the transfer path 14 and the transfer path 14 for transferring the waste using the air flow, and the moisture to be subjected to the antistatic treatment by supplying a predetermined amount of moisture to the waste.
  • a waste recovery apparatus comprising: a supply device 16; a cyclone 18 for separating and processing waste in an antistatic state; and a recovery tank 24 for recovering the waste separated by the cyclone 18 10 is a machining apparatus 12 provided with the same.
  • FIG. 1 is a schematic view of the waste collection device 10, and FIG. 2 is a partial enlarged view of a part of the machining device 12 including a part of the waste collection device 10. 2 shows an enlarged view of the machining apparatus (cutting tool) 12.
  • symbol A is a machine processing unit for performing a predetermined machining process
  • symbol B is waste.
  • a charging processing unit for performing a predetermined charging process and a symbol C indicate a recovery unit for recovering waste.
  • a machining apparatus provided in the machine processing section A mainly for forming an airbag break groove for forming an airbag break groove (tear line) for an automobile interior member (airbag door member). Taking a case assuming an apparatus as an example, a machining apparatus provided with the waste collection apparatus according to the first embodiment will be described.
  • Type of machining device (1) As a type of the machining device (including a machine tool) 12 illustrated in FIGS. 1 and 2, as long as it is configured to generate waste by performing a predetermined machining process, although not particularly limited, for example, at least one of a cutting device, a polishing device, a cutting device, a drilling device, or the like, or these machining devices and other mechanical devices, inspection devices, vapor deposition devices, and coating devices. Or a combination with a heating device or the like.
  • examples of the cutting device include an end mill, a vibration cutting device (including an ultrasonic vibration cutting device, an elliptical vibration cutting device, and the like), a rotary shaft cutting device, and the like.
  • a solid end mill having a bottom blade at the tip and a side blade at the side is optimal as a cutting tool.
  • examples of the polishing apparatus include a bite, a grinder, a blast, and a file.
  • examples of the drilling device include a drill (including a high-frequency ultrasonic drill), a reamer, and a tap.
  • the machining device is an airbag breaking groove forming device, as shown in FIGS. 3A to 3B, an end mill 12 as a cutting device, an ultrasonic cutter 11 as a cutting device, By providing each, both or one of them can be used according to the type of workpiece or the purpose of use.
  • an airbag breaking groove having a rectangular cross section can be continuously formed on the workpiece 15 using the end mill 12.
  • the ultrasonic cutter 11 is attached indirectly to the bottom of the airbag breaking groove having a rectangular cross section formed by the end mill 12 or directly to the workpiece 15. It is also possible to provide a plurality of cutting points with a predetermined interval.
  • FIG. 3A shows that the end mill 12 includes a position control device 13 (13a, 13b, 13c) for positioning in a three-dimensional direction including a vertical direction operation and a rotational direction operation and a cylinder-12d connected thereto.
  • the figure shows a machining state in which the airbag breaking groove is continuously formed on the workpiece 15 by being lowered from a predetermined position to a lower position. Then, the ultrasonic cutter 11 provided on the opposite side of the end mill 12 via the position control device 13 is raised to a position above a predetermined position, and is configured so as not to hinder the operation of the end mill 12. Yes.
  • FIG. 3B shows that the ultrasonic cutter 11 (11a, 11b, 11c) is lowered from the predetermined position to a position below the predetermined position by the position control device 13, and the airbag 15 is broken with respect to the workpiece 15.
  • the ultrasonic cutter 11 is comprised including the front-end
  • the end mill 12 is raised to a position above the predetermined position, and the operation of the ultrasonic cutter 11 is obstructed. It is configured not to.
  • machining devices such as a cutting device, a polishing device, a cutting device, and a punching device in accordance with the form of the workpiece. That is, as shown in FIG. 4A, when the airbag door member 40 includes a single-layer base material 15 made of polypropylene resin, ABS resin, or the like, a cutting device (end mill) is applied to the base material 15. ), The generated waste can be sucked and removed while forming the airbag breaking groove 15e substantially consisting of a continuous line.
  • the processing state (breaking groove depth) of the base material 15 is monitored on-line with a laser displacement meter 12e (for example, LKG5000 series manufactured by Keyence Corporation), By feeding back, the fracture groove depth of the substrate 15 can be adjusted to a predetermined range.
  • a laser displacement meter 12e for example, LKG5000 series manufactured by Keyence Corporation
  • the airbag breaking groove can be formed quickly and accurately.
  • the airbag 15c, the airbag accommodating portion 15e formed by the plurality of protrusions 15a and 15b, and the depth of the fractured groove 15d have a predetermined thickness (t1).
  • the air bag door member 40 including the base material 15 having the above can be manufactured very inexpensively and efficiently.
  • the airbag door member 40 ′ is disposed on a rigid base material 15′d made of polypropylene resin, ABS resin, or the like via a foamed urethane layer 15′e as an intermediate layer.
  • a base material 15 ′ having a multilayer structure (three-layer structure) in which a skin 15′f made of polyvinyl chloride resin, polyolefin resin or the like is formed a cutting device is used for the hard base material 15′d.
  • a predetermined airbag breaking groove 15'g can be formed using the end mill as described above.
  • the thickness of the rigid base material 15′d is a value within the range of 1 to 3 mm
  • the thickness of the urethane foam layer 15′e is a value within the range of 0.5 to 10 mm. Is a value in the range of 0.5 to 5 mm.
  • the depth of the airbag breaking groove 15′g using the end mill can be measured using a laser displacement meter 12e as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (b). Further, the depth of the cut portion 15′h using an ultrasonic cutter can be accurately measured using the eddy current type measuring devices 167 and 169 shown in FIG.
  • Airbag fracture groove forming device When the machining device is an airbag fracture groove forming device, for example, as shown in FIG. A support base 111 on which an air bag door member) is placed is provided. A primary break line forming means 131 for forming a primary break line (for example, a break groove having a predetermined width and a predetermined depth) with respect to the automobile interior member placed on the support base 111; Secondary break line forming means 133 for forming a next break line (for example, a slit line having a predetermined depth) is provided.
  • a primary break line for example, a break groove having a predetermined width and a predetermined depth
  • Secondary break line forming means 133 for forming a next break line (for example, a slit line having a predetermined depth) is provided.
  • the 1st processing blade detection means 167 and the 2nd processing blade detection means 169 for detecting the position of the processing blade 113 attached to these are each provided in the back side of the mounting surface 111a.
  • the first processing blade detection means 167 and the second processing blade detection means 169 are usually eddy current type measuring devices.
  • the airbag break groove forming apparatus 100 includes a control unit (computer control unit) for accurately performing positioning, processing operation, detection operation, and the like of various primary break line forming means and secondary break line forming means. 116).
  • the airbag door member may be either the primary break line forming means and the secondary break line forming means, or the primary break line forming means and the secondary break line forming In addition to the means, tertiary break line forming means may be further provided.
  • the airbag break groove forming device 100 includes a support base 111 on which an automobile interior member is placed and fixed when forming the airbag break groove.
  • the mounting surface 111a of the support base 111 is provided with a plurality of suction holes 117, and an automobile interior member placed on the mounting surface 111a is sucked and fixed through the suction holes 117.
  • a suction device 118 is provided.
  • the suction device 118 for example, a vacuum pump or the like can be used.
  • the primary break line forming means 131 is predetermined when the work piece is a vehicle interior member (airbag door portion) made of only the hard base material 15 as shown in FIG.
  • Processing means for forming an airbag breaking line 15d having a predetermined thickness (t1) that is partially cut from the back side of the base material 15 having a thickness (t2) but does not reach the surface side.
  • the predetermined thickness (t2) of the base material 15 is usually in the range of 1.0 to 2.5 mm, and the predetermined thickness (t1) of the remaining base material that does not reach the surface side is usually 0.00.
  • the value is within the range of 1 to 0.8 mm, more preferably within the range of 0.2 to 0.7 mm, and further preferably within the range of 0.3 to 0.6 mm. preferable.
  • the workpiece has a three-layer structure including a hard base material 15′d, an intermediate layer (foamed layer) 15′e, and a skin 15′f.
  • the base material 15 ' it is a processing means for forming a primary break line having a depth that penetrates the base material 15'd from the hard base material 15'd side but does not reach the skin 15'f.
  • the predetermined thickness (t3) of the remaining epidermis that does not reach the surface side is usually in the range of 0.1 to 0.8 mm, but may be a value in the range of 0.2 to 0.7 mm. More preferably, the value is in the range of 0.3 to 0.6 mm.
  • a primary fracture line formation means an end mill, a heat fusion blade, an ultrasonic cutter, a laser cutter, etc. can be used conveniently.
  • the airbag fracture groove forming apparatus 100 shown in FIG. 5 is for causing the machining blade 113 to enter through the primary fracture line to form a secondary fracture line (thickness t3) reaching the skin 15′f.
  • Secondary break line forming means 133 is provided as a processing means. Therefore, the processing blade (ultrasonic cutter or the like) 113 included in the secondary break line forming means 133 is formed in an elongated plate shape as a whole, and the processing blade (end mill or the like) included in the primary break line forming means 131 is used. It is made possible to enter the inside of the formed primary break line.
  • the secondary break line forming means 133 includes a non-heating type knife-type cutter blade such as a cutter blade or a razor blade as the processing blade 113.
  • the break line to be formed basically has a line width. It is a thin single cutting line, so that almost no waste is generated.
  • the secondary break line formed by using such a non-heating type knife-type cutter blade is thin on the line width, and the cut end does not melt or become rough, so it is arranged on the outer surface of the interior member. Even if it is formed on the back surface of the skin layer, the location of the air bag breaking groove is not recognized from the outside, and invisibility can be ensured.
  • FIG. 4A basically, in the case of the vehicle interior member (airbag door portion) including only the base material 15, the use of the secondary break line forming means becomes unnecessary.
  • the primary break line forming means 131 and the secondary break line forming means 133 are both fixed to a fixing portion 163 a of the break line forming means in the movement control robot 163. Therefore, when forming the primary break line, the movement control robot 163 operates to perform a predetermined cutting operation while positioning the hard base material 15 ′ by the primary break line forming means 133. Next, when forming the secondary break line, a predetermined cutting operation is performed in a state in which the skin 15'f can be cut by the secondary break line forming means 133.
  • the depth of the groove to be formed is controlled by controlling the position of the cutting edge by the processing blade 131a constituting a part of the primary fracture line forming means 131. That is, in order to adjust the thickness of the remaining part of the substrate, it is preferable to provide an optical measuring device (laser reflection type laser displacement meter or the like) for actually measuring the depth of the primary fracture line on time.
  • an optical measuring device laser reflection type laser displacement meter or the like
  • a first processing blade detection means 167 and a second processing blade detection means 169 for detecting the position of the cutting edge of the processing blade constituting a part of the secondary fracture line forming means 133 are provided below the support base 111.
  • the first processing blade detection unit 167 and the second processing blade detection unit 169 are arranged inside the support base 111 so that the presence / absence of the processing blade is detected at a specific detection position set in advance. It is configured.
  • a metal detector is suitable, and when a metal processing blade passes a detection position by it, for example In addition, the presence / absence of the processing blade can be detected.
  • the cutting edge state detection unit 129 is a unit for detecting the state of wear or damage of the cutting edge of the machining blade. That is, the state of the cutting edge of the processing blade is measured, and when the state damaged by wear or the like is detected, the operation of the apparatus is stopped and the processing blade can be replaced. Therefore, the thickness of the remaining part of the airbag breaking groove to be formed can be adjusted with high accuracy.
  • the cutting edge state detection means is configured using a laser displacement meter, an infrared measurement device, or the like, and detects the cutting edge state of the machining blade while maintaining the tip of the movement control robot 163 at a predetermined height.
  • the type of work piece is not particularly limited.
  • an automobile interior member (airbag door member) 40 illustrated in FIG. The base material 15 having a single-layer structure and the base material 15 ′ having a multilayer structure constituting an automobile interior member (airbag door member) 40 ′ illustrated in FIG.
  • the waste generated from the workpiece by the machining process varies depending on the type and mode of the workpiece or the type and mode of the machining apparatus. , Cutting waste, abrasive powder, abrasive waste, perforated powder, perforated waste, and the like. Therefore, when an apparatus for forming an air bag fracture groove is assumed as the machining device, the waste generated from the workpiece is specifically a circular shape made of polypropylene resin, polyurethane resin, polyvinyl chloride resin, or the like. , Oval shapes, polygonal shapes, irregular shapes, ribbon shapes, and the like.
  • the average particle size (equivalent circle diameter or equivalent sphere diameter) of the waste is set to a value within the range of 0.01 to 8 mm. Is preferred. The reason for this is that when the average particle size of such waste is less than 0.01 mm, the transportability in the transfer path is reduced, the antistatic properties due to the application of a predetermined amount of moisture are reduced, This is because the handling property in the recovery tank may deteriorate. On the other hand, if the average particle size of the waste exceeds 8 mm, the transportability is lowered, it is difficult to pass through a water supply device such as a venturi tube, and the antistatic property is reduced due to the application of a predetermined amount of water. This is because there is a case of doing. Therefore, the average particle size of the waste is more preferably set to a value within the range of 0.1 to 5 mm, and further preferably set to a value within the range of 0.5 to 2 mm.
  • the average particle size of the waste can be adjusted to a value within a predetermined range by appropriately controlling the conditions of the machining process.
  • the average particle size of the waste is an average particle size measured according to JIS Z 8901, which corresponds to a circle equivalent diameter by a microscopic method, a sphere equivalent diameter by a light scattering method, and a sphere equivalent by an electrical resistance test method. Defined as diameter etc. More specifically, the average particle size of waste is measured using a laser-type particle counter, an image processing method through a micrograph, or a known means such as calipers, and an arithmetic average of particle diameters in waste. It can be calculated as a value.
  • the transfer path 14 is a path for transferring waste using an air flow, and is generally a pipe-shaped object having a circular cross section. It is made of loose materials. Accordingly, since a large amount of waste can be smoothly transferred in a short time, the diameter of the transfer path is preferably 1 to 80 mm, more preferably 5 to 40 mm, and more preferably 10 to 20 mm. Is more preferable.
  • the moisture supply device 16 provided in the charging processing unit represented by the symbol B is provided in the middle of the transfer path 14 including a straight line or a curved portion, and air It is an apparatus for supplying a predetermined amount of moisture to waste transported with a stream.
  • a water supply device 16 includes a venturi tube shown in FIG. 6 (a), a T-shaped tube shown in FIG. 6 (b), an electrothermal steam addition device shown in FIG. Examples thereof include a spray device, a mist supply device, an ultrasonic steam addition device, and a titration device.
  • the moisture supply device is composed of a venturi pipe 16 and a water introduction pipe 16a for supplying water to the venturi pipe 16, and the air flow is the venturi pipe. It is preferable to supply a predetermined amount of moisture 16e from the tip of the water introduction pipe 16a to the waste 17 in the form of a spray using the negative pressure generated when passing through the 16 narrowest part.
  • the diameter ( ⁇ 1) of the transfer path before the Venturi tube is, for example, 8 to 12 mm
  • the diameter ( ⁇ 2) of the narrowest portion in the Venturi tube is, for example, 3 to 7 mm
  • the diameter ( ⁇ 3) of the transfer path in is, for example, 8 to 12 mm.
  • a water introduction pipe 16a is connected to the lower portion of the venturi pipe 16 via a connection jig 16d, and a tip portion of the water pipe 16 protrudes into the venturi pipe 16 by about 1 to 3 mm.
  • the flow rate of the air flow introduced into the venturi tube 16 is, for example, a value within the range of 50 to 2000 m / min. The reason for this is that, with such a configuration, a predetermined amount of moisture can be supplied without providing a special drive device, so that a simple device configuration can be achieved, and waste can be reduced. This is because the water in the mist state can be quantitatively applied, so that the antistatic treatment can be efficiently performed with a relatively small amount of water.
  • moisture-content supply apparatus is T-shaped tube 16 'provided in the middle of transfer path 14'. That is, the T-shaped pipe 16 'forcibly supplies a predetermined amount of moisture 16'e from a pipe 16'a provided in a T-shape to a joint portion in the middle of the transfer path 14' for disposal.
  • This is an apparatus for applying a predetermined antistatic treatment to the object 17 ′.
  • a valve 16'b is provided in the middle of the pipe 16'a, and the amount of water supplied from the T-shaped pipe 16 'is adjusted.
  • moisture-content supply apparatus is the water vapor
  • the electrothermal water vapor adding device 16 ′′ is provided with a water vapor evaporation portion 16 ′′ d including the heating device 16 ′′ c in the middle of the transfer path 14 ′′, and this water vapor evaporation portion 16 ′′ d.
  • a device for supplying a predetermined amount of water through the pipe 16''a and forcibly supplying a predetermined amount of water 16''e from the surface of the water vapor evaporation section 16''d It is.
  • the water vapor evaporator 16 ′′ d can have a relatively large area as compared with other water supply devices, and the water vapor adding device 16 ′′ d can be more independent of the air flow velocity. There is an advantage that the antistatic treatment can be performed uniformly and reliably.
  • a mixing unit in the middle of the transfer path so that water can be mixed and added to the waste as part of the water supply device. That is, a small room or a baffle plate as a mixing unit is provided downstream of the above-mentioned venturi tube, T-shaped tube, spray device, etc., and the introduction tube, or downstream of the connection location of these devices to the introduction tube. Therefore, it is preferable to supply water to the waste. And in such a mixing part, by further providing a mixing device such as a stirring device or an ultrasonic vibrator, water can be supplied evenly to the waste.
  • a mixing device such as a stirring device or an ultrasonic vibrator
  • a valve 16b is provided in the middle of the piped water introduction pipe 16a. This is because the water supply amount in the water supply device can be controlled with higher accuracy by such a configuration, so that the antistatic treatment can be efficiently performed with a relatively small amount of water. It is.
  • a predetermined amount of water can be stored in advance in a water introduction pipe that supplies water to the Venturi pipe. This is because water can be quickly applied to perform a predetermined antistatic treatment.
  • the cyclone 18 is a device for separating waste that has undergone antistatic treatment using centrifugal force. More specifically, as shown in FIG. 1, a cylindrical portion 18 a located at the upper side, a conical portion 18 b whose diameter decreases toward the lower side, and a cyclone flow can be easily generated in the interior, and waste is also removed. An air discharge pipe 18e for discharging the air after the separation treatment to the outside, and a blower 20 provided at the end of the air discharge pipe 18e for generating a predetermined air flow. Has been.
  • the cyclone 18 in FIG. 1 the cyclone 18 is placed in a fixed state on a recovery tank 24 to be described later so that the cyclone 18 is supported by a reinforcing member 18 d from an obliquely downward direction. Therefore, as a preferred embodiment of the cyclone, the diameter of the cylindrical part is usually 100 to 1000 mm, the height is 100 to 800 mm, and the diameter at the tip (lowermost part) in the conical part is 50 to 500 mm. The height is 200 to 2000 mm.
  • the weight of the added water is increased due to the influence of the added water, and the generated centrifugal force is increased.
  • the time for adhering to the inner wall of the conical portion is considerably shortened and can be quickly accumulated below the conical portion.
  • the collection tank 24 is a device for collecting the waste that has been separated by the cyclone 18. More specifically, the recovery tank is a substantially cylindrical container, and in a preferred embodiment, the recovery tank has a diameter of 300 to 2000 mm and a height of 300 to 2000 mm. As in the case of the cyclone, the collection tank 24 is provided with the conical portion 26 whose diameter decreases toward the lower side, thereby further facilitating the collection of waste.
  • waste that has not been subjected to antistatic treatment, it selectively adheres to the inner wall of the recovery tank due to static electricity, and even if a transparent window portion described later is provided, it is visually blocked. As a result, there is a problem that not only the amount of collected waste cannot be grasped, but even if it is taken out from the collection tank, it cannot be easily taken out.
  • the waste is in an antistatic state, it is deposited uniformly in the entire interior of the recovery tank, and the entire amount of the recovery tank can be effectively used. By providing the transparent window portion, it is possible to visually check the amount and state of the recovered waste, and it is easy to take out the waste to the outside.
  • the collection tank is provided with a transparent window (not shown) so that the state of waste collection can be visually confirmed.
  • a transparent window not shown
  • a slit-shaped transparent window having a width of 10 to 100 mm and a length of 500 to 2000 mm may be provided in a part of the recovery tank.
  • the entire recovery tank is made of a transparent resin, and that not only the recovery amount of waste recovered therein but also the recovery state can be visually confirmed.
  • the waste is disposed under the first collection unit by the frame 32 through the shutter 28, and the waste is collected.
  • a second recovery unit 30 for recovery is provided.
  • the second collection unit 30 it is preferable to collect a waste that falls due to its own weight when the shutter 28 is opened, and collect a waste bag, a collection box, and the like integrally therewith. The reason for this is that, with this configuration, a predetermined amount of waste can be collected integrally and quickly even with a simple configuration.
  • the moisture when the moisture is excessively applied to the waste for the antistatic treatment, or when it is appropriate to collect it as a dry waste, it is provided in the collection tank 24 described above.
  • a predetermined amount of water contained in the waste may be removed by a drying device (including a heating device) 24b. Further, the blower 20 is rotated in the reverse direction, and a predetermined amount of air is introduced into the collection tank 24 via the cyclone 18, thereby removing a predetermined amount of water contained in the waste. .
  • the second embodiment is a machining method for a workpiece using a machining apparatus provided with a waste collection apparatus, and includes the following steps (1) to (5): This is a method of machining an object.
  • Process of processing a workpiece while sucking and removing waste using a machining apparatus (2) Transfer process of transferring waste using an air stream in a transfer path (3) Antistatic treatment process for supplying a predetermined amount of moisture to waste by means of a water supply device provided in the middle of the transfer path (4) Separation for separating waste in an antistatic state by a cyclone Processing Step (5) Step of Collecting Waste Separated by Cyclone into a Collection Tank
  • a machining method for a workpiece according to the second embodiment will be described by taking an airbag break groove forming method as an example.
  • Step (1) is a step of processing the workpiece while sucking and removing the waste of the workpiece using a predetermined machining device. That is, as shown in FIG. 2, while the waste of the work 15 generated by the machining process using the predetermined machining device 12 is sucked and removed, the machine 15 continues to the machine 15 further. This is a process of applying a processing treatment.
  • a suction removing unit 14 is provided around the cutting tool 12a.
  • a cushion portion 12c made of a bellows member at the tip of the cylindrical cover 12b.
  • the reason for this is that while providing such a cylindrical cover 12b and sucking the air inside by the suction removal unit 14, a negative pressure is generated, so that the generated waste does not scatter around, and This is because intensive suction can be performed.
  • the cutting tool 12a needs to move quickly with respect to the workpiece.
  • the cylindrical cover 12b is provided with a cushion portion 12c made of a bellows member at the tip, the cutting tool 12a is only moderately up and down. This is because there is little risk of being deformed flexibly and hindering such movement.
  • the suction removal part 14 is connected with respect to the cylindrical cover 12b in the state inclined by the predetermined angle ((theta)) with respect to the perpendicular direction.
  • the angle ( ⁇ ) formed by the center line of the suction removal unit 14 and the vertical direction is preferably set to a value within a range of 10 to 80 °, and a value within a range of 20 to 70 °. More preferably, the value is within the range of 30 to 60 °. The reason for this is that by providing the suction removal section inclined in such an oblique direction, the dead space inside the cylindrical cover is reduced, and the generated waste can be sucked more quickly and sufficiently. is there.
  • Process (2) Next, in the step (2), the waste is transferred from the cutting tool 12a to the cyclone 18 through the moisture supply device 16 in the transfer path 14 shown in FIGS. 1 and 2 using a predetermined air flow. It is a process to do.
  • the flow rate of the air flow for transferring the waste within the transfer path 14 shown in FIGS. 1 and 2 is more preferably set to a value within the range of 100 to 1000 m / min, and further preferably set to a value within the range of 300 to 800 m / min.
  • the capacity of the blower for generating the air flow and the exhaust amount are appropriately adjusted, or the predetermined flow rate in the transfer path is set. It is preferable to provide a flow meter, a flow meter, or a pressure gauge at the position.
  • Step (3) is a step of performing an antistatic process for supplying a predetermined amount of moisture to the waste by the moisture supply device 16 provided in the middle of the transfer path 14 shown in FIGS. 1 and 2. is there.
  • the volume resistance of the waste before antistatic treatment usually exceeds 1 ⁇ 10 8 ⁇ ⁇ cm, and there is a problem that it easily adheres to the inner wall of the cyclone and the inner wall of the recovery tank due to static electricity.
  • the volume resistance is set to a value of 1 ⁇ 10 6 ⁇ ⁇ cm or less by applying a predetermined antistatic treatment to the waste. The reason for this is that the degree of antistatic treatment and the amount of water supply to the waste can be quantitatively managed by applying the antistatic treatment quantitatively.
  • the volume resistance of the waste after antistatic treatment to a value of 1 ⁇ 10 6 ⁇ ⁇ cm or less, the generation of static electricity is remarkably reduced, and the waste is deposited on the inner wall of the cyclone and the inner wall of the collection tank. Adhesion can be effectively prevented and waste recovery efficiency can be increased.
  • the volume resistance of the waste is too small, the amount of water supplied may be excessively increased or the antistatic treatment time may be excessively increased.
  • the volume resistance of the waste after the antistatic treatment can be set to a value in the range of 1 ⁇ 10 0 to 1 ⁇ 10 5 ⁇ ⁇ cm. More preferred is a value in the range of 1 ⁇ 10 1 to 1 ⁇ 10 4 ⁇ ⁇ cm.
  • the volume resistance value of waste can be measured by sampling the waste appropriately at the front and rear positions of the transfer path where antistatic treatment is performed. It is preferable to provide a volume resistance measuring device at the front and rear positions of the transfer path for processing to measure the volume resistance value of the waste before and after the antistatic treatment.
  • the amount of moisture to be supplied is set to a value within the range of 0.001 to 500 g per unit volume (m 3 ) of the air flow including waste. preferable. This is because when the amount of water is less than 0.001 g, the antistatic treatment for the waste becomes insufficient, and it may be difficult to easily and efficiently collect the waste. It is. On the other hand, when the amount of water exceeds 500 g, the amount of water contained in the waste becomes excessively large and becomes a slurry state in the collection tank, and conversely, the waste is easily and efficiently collected. This is because it may be difficult.
  • the amount of water to be supplied is a value within the range of 0.005 to 100 g, and a value within the range of 0.01 to 50 g per unit volume (m 3 ) of the air flow including waste. More preferably, the value is in the range of 0.05 to 10 g.
  • the moisture supply (antistatic treatment) and the processing by a predetermined machining device are performed in synchronization. That is, it is preferable to perform an antistatic treatment on the waste in accordance with the machining processing by a predetermined machining device.
  • prescribed suction process can raise the precision of the processing process by a machining apparatus, and can supply a water
  • Step (4) the cyclone 18 shown in FIGS. 1 and 2 uses the centrifugal force generated in the antistatic treated waste to separate the antistatic treated waste. It is a process to do. That is, a predetermined centrifugal force is generated when waste in an antistatic state is rotated and moved by the cyclone flow generated by the operation of the blower. If the waste is supplied with a predetermined amount of water and is subjected to an antistatic treatment, the weight of the supplied water is increased by the influence of the supplied water, and the generated centrifugal force is increased. Or the time which adheres to the inner wall of a cone part becomes considerably short, and it accumulates rapidly under the cone part.
  • the size of the cyclone flow generated in the cyclone is not particularly limited.
  • the cyclone of the aspect described in the first embodiment is used, and for example, the rated conditions of three phases and 200 V are used. Therefore, it is sufficient to use a combination of blowers having a discharge air amount of 0.01 to 100 m 3 / min and a discharge pressure of 0.1 to 100 kPa.
  • step (5) is a step of collecting the waste separated by the cyclone 18 in the collection tank 24 as shown in FIG.
  • the waste is antistatic treated, it is deposited in a uniform state throughout the interior of the recovery tank, and not only can the entire amount of the recovery tank be used effectively, but also by providing the above-described transparent window portion, The amount of collected waste and the state of collection can be visually confirmed, and the waste can be easily taken out.
  • Example 1 Formation of Airbag Breaking Groove Using a machining device (end mill) 12 having a predetermined waste collection device 18 including an antistatic treatment device 16 shown in FIGS. A predetermined breaking groove for an air bag was formed on the material. That is, the blower connected to the cyclone is operated, and the generated waste is sucked and removed with an air flow at a flow rate of 40 m / min, against the airbag base material (made of polypropylene resin, thickness 2.0 mm). Thus, a breaking groove for an airbag having a depth of 1.5 mm, a width of 5 mm, and a length of 25 cm was formed so as to draw a Chinese character “day”.
  • the suctioned and removed waste (not shown) was transferred inside the flexible transfer path 14 having a diameter of 10 mm using an air flow at a flow rate of 40 m / min. .
  • the electromagnetic valve 16b of the water introduction pipe 16a is opened, and a predetermined amount (about 10 cm 3 ) of water is supplied from a water supply device (Venturi pipe) 16 provided in the middle of the flexible transfer path 14 for about 15 seconds, The waste was subjected to antistatic treatment.
  • the waste subjected to the antistatic treatment does not adhere to the inner wall 18c of the cyclone 18 or the inner wall 24a of the transparent recovery tank 24, and quickly accumulates on the conical bottom 26 of the transparent recovery tank 24. confirmed. In addition, it was confirmed that even if the worker tried to take out the accumulated waste with bare hands, no static electricity was generated and it was very easy to remove and could be collected as a lump in a plastic bag prepared outside.
  • the volume resistance of the waste was measured using a digital voltmeter. The volume resistance before the antistatic treatment was 1 ⁇ 10 8 ⁇ ⁇ cm or more, but the volume resistance after the antistatic treatment was 1 It was confirmed that the value was 10 3 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the depth of the formed airbag breaking groove is 1.5 mm ⁇ It was confirmed by microscopic measurement and caliper measurement that the thickness was within the range of 0.2 mm, the width was 5 mm ⁇ 0.2 mm, and the length was 25 cm ⁇ 0.2 mm, respectively.
  • Example 2 In Example 2, in the antistatic treatment, after opening the electromagnetic valve of the water introduction pipe, a predetermined amount (about 13 cm 3 ) of water was supplied by the Venturi pipe for about 20 seconds. Then, a breaking groove for an air bag was formed, and wastes and the like were evaluated.
  • the volume resistance of the waste was measured using a digital voltmeter.
  • the volume resistance before the antistatic treatment was 1 ⁇ 10 8 ⁇ ⁇ cm or more, but the volume resistance after the antistatic treatment was 1 It was confirmed that the value was 10 2 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the depth of the rupture groove formed on the airbag substrate can be monitored online using a laser displacement meter during formation on the airbag substrate.
  • a laser displacement meter during formation on the airbag substrate.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, except that the antistatic treatment in Example 1 was not performed, a breaking groove for an airbag was formed in the same manner as in Example 1, and wastes and the like were evaluated.
  • the waste that has not been subjected to antistatic treatment also has a cyclone attached to the inner wall and the inner wall of the transparent recovery tank, and not only the inside cannot be visually observed, but also the conical bottom of the transparent recovery tank quickly. It was confirmed that no deposition occurred. In addition, even if the operator tried to take it out with bare hands, it was confirmed that static electricity was generated and adhered to the hand and the inner wall, so that it was not possible to fully collect everything in the bag prepared outside. .
  • the volume resistance of waste was measured using a digital voltmeter. The volume resistance of the waste before the antistatic treatment is 1 ⁇ 10 8 ⁇ ⁇ cm or more, and the volume resistance of the collected waste is It was confirmed to be 1 ⁇ 10 10 ⁇ ⁇ cm.
  • the depth of the fracture groove cannot be monitored online using a laser displacement meter during formation on the airbag substrate, but the fracture groove depth measured by micrograph and caliper is 1 It was confirmed that there were large variations in the range of 5 mm ⁇ 0.8 mm, width 5 mm ⁇ 0.5 mm, and length 25 cm ⁇ 1 mm.
  • predetermined antistatic treatment is applied to waste that is generated in a large amount by predetermined machining processing, easily charged, and considerably large in size.
  • the machining method of the workpiece using the machining apparatus equipped with the waste recovery device of the present invention not only the machining accuracy for the workpiece is high, but it is generated in large quantities and easily charged. In addition, it is possible to easily and efficiently recover waste with a considerably large size, and to manage the processing state of the workpiece at the time of machining processing quickly and accurately using an optical measuring device or the like. I can do it now. Therefore, according to the present invention, for example, in an airbag rupture groove forming apparatus or an airbag rupture groove forming method for executing the same, an airbag rupture groove or the like is formed with high accuracy while forming an airbag rupture groove or the like. The antistatic treatment can be applied to recover efficiently.

Abstract

 帯電しやすい廃棄物等を回収するのに適した廃棄物回収装置を備えた機械加工装置およびそれを用いた機械加工方法を提供する。 所定の機械加工処理によって発生する廃棄物を回収する廃棄物回収装置を備えた機械加工装置等であって、廃棄物回収装置が、廃棄物を、空気流を用いて移送する移送経路と、移送経路の途中に設けられ、廃棄物に対して、所定量の水分を供給することによって、帯電防止処理する水分供給装置と、帯電防止処理された状態の廃棄物を分別処理するサイクロンと、サイクロンによって、分別処理された廃棄物を回収する回収タンクと、を備えている。

Description

廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及び被加工物の機械加工方法
 本発明は、廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及びそれを用いた被加工物の機械加工方法に関する。特に、帯電しやすい合成樹脂や金属粉等からなる廃棄物を回収するのに適した廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及びそれを用いた被加工物の機械加工方法に関する。
 従来、機械加工装置の一種として、短時間で、精度良くエアバッグの展開時に破断されるエアバッグティアラインを形成するためのエアバッグティアライン形成装置が提案されている(特許文献1参照)。
 より具体的には、図7に示すように、かかるエアバッグティアライン形成装置200は、ティアライン220aを形成する表皮220をセットするティアライン形成受台と、ティアライン220aを形成するための、スピンドル209を含む切削工具210と、当該切削工具210を、摺動機構206を介して、所定距離(0.5~3mm)を往復運動させるためのソレノイド208を含む上下動プレート207と、当該上下動プレート207を直交3軸方向に移動可能とする加工ブロック205と、を備えている。
 一方、歯科治療等の医療現場において、空気中に含まれる超微細な粉塵(平均粒径:0.1~0.3μm)を簡単確実に除去することを目的として、微粒化した水と、粉塵とを予め混合した後、集塵タンク内において、サイクロン流によって粉塵を除去する集塵及び空気浄化装置が提案されている(特許文献2参照)。
 より具体的には、図8に示すように、空気を取り入れる導入管303と、ベンチュリー部331と、サイクロン流を利用した集塵タンク302と、を備えた集塵及び空気浄化装置301であって、ベンチュリー部331において、水導入管332が接続してある導入管303を、集塵タンク302に接続し、当該集塵タンク302の上部に、空気を外部装置341に排出する排出管304を設けるとともに、集塵タンク302の下部に、粉塵を貯留するための水貯留槽321を設けるとともに、当該水貯留槽321の一部の水を、ポンプを介して、取水口322から取り出し、ベンチュリー部331に供給することを特徴とした集塵及び空気浄化装置301である。
 また、同様に、クリーンルーム等の用途に用いられる集塵装置であって、通常のサイクロンでは捕集することができない、粒径が0.1μm以下の微粒子であっても除去可能な集塵装置が提案されている(特許文献3参照)。
 より具体的には、図9に示すように、集塵対象の気体を、矢印413Aに示すように導入し、水蒸気供給手段414において、水蒸気414Cを混合した状態とし、それをサイクロン417に導入し、サイクロン417の内において、気体中の粒子に生じる遠心力を利用して、気体から粒子を除去する集塵装置410であって、気体に水蒸気414Cを供給する水蒸気供給手段414と、水蒸気供給手段414の下流側に設けられ、水蒸気供給手段414によって水蒸気が供給された気体を冷却する冷却手段416と、を具えることを特徴とした集塵装置410である。
 さらにまた、切削時等に発生する粉塵を低コストで確実に収集するための集塵アタッチメントが提案されている(特許文献4参照)。
 より具体的には、図10に示すように、複数の蛇腹部502b、502dを有するとともに、チッピングハンマー510のハンマー510bを囲繞し、空気の吸引によって負圧となる筒状のカバー部502と、当該カバー部502の内部を吸引し、集塵するための吸気管部503が、複数の蛇腹部502b、502dの間に接続してあることを特徴とする集塵アタッチメント501である。
特許第4382429号(特許請求の範囲、図4等) 特開2000-140547号 (特許請求の範囲、図1等) 特開平7-16499号 (特許請求の範囲、図1等) 特開2004-306212号 (特許請求の範囲、図2等)
 しかしながら、特許文献1に記載されたエアバッグティアライン形成装置200は、切削処理によって発生する廃棄物の回収装置までは備えておらず、形成したティアライン上に残留する廃棄物が邪魔をすることから、レーザー変位計等の光学測定装置を用いて、ティアライン(破断溝)の深さを正確に測定することが困難であるという問題が見られた。特に、切削処理をしながら、大量に発生する廃棄物の影響で、同時に、ティアラインの深さを、迅速かつ精度良く測定して、その値をフィードバックしながら切削状態を調整することは、事実上困難であった。
 また、特許文献1に記載されたエアバッグティアライン形成装置200は、切削工具について、所定距離(0.5~3mm程度)を往復運動させるためのソレノイド208が設けてあることから、線状カット部を間欠的に設けることはできても、連続的に形成することは、所要時間が長くなって、製造コストが高くなるという問題が見られた。
 一方、特許文献2に記載された集塵及び空気浄化装置301は、構造上、集塵タンクの下部に、水貯留槽を設けて、超微細な粉塵を汚泥として回収することを特徴としており、その後の処理方法や取り扱いが困難となるばかりか、装置全体が大型化、複雑化しやすいという問題が見られた。
 また、特許文献2に記載された集塵及び空気浄化装置301は、歯等を切削する際に発生する超微細な粉塵(平均粒径:0.1~0.3μm)のみを回収することを意図しており、機械加工装置によって大量に発生する、帯電しやすく、かつサイズが相当大きな廃棄物を、簡易かつ効率的に回収することについては、何ら意図していなかった。
 また、特許文献3に記載された集塵装置410は、構造上、水蒸気供給手段414のみならず、水蒸気を凝結するための冷却手段416が必要であって、ランニングコストが高くなって、経済的に不利であるという問題が見られた。
 さらに、特許文献3に記載された集塵装置410は、クリーンルームにおいて問題となる超微細な微粒子(粒径0.1μm以下)のみを回収することを意図しており、機械加工装置によって大量に発生する、帯電しやすく、かつサイズが相当大きな廃棄物まで、簡易かつ効率的に回収することについては、何ら意図していなかった。
 さらに、特許文献4に記載された集塵アタッチメント501は、機械加工装置であるハンマー510bによって発生する粉塵の回収を意図しているものの、所定の帯電防止処理までは考慮していないことから、サイクロンや回収タンク等を設けたとしても、静電気が発生し、粉塵を効率的に回収することができなかった。
 特に、冬場の乾燥時期においては、発生した大量の粉塵が、静電気によって、サイクロンや回収タンク等の内壁に付着してしまい、外部に効率的に取り出すことが困難であった。
 その上、ハンマー510bを囲繞する筒状のカバー部502の全体が、ゴム製の蛇腹部502b、502dを有しており、上下方向のみならず、横方向にも弾性変形しやすいことから、ハンマー510bと接触しやすく、その結果、精度良く、機械加工処理を行うことが困難であるという問題も見られた。
 そこで、発明者は鋭意検討し、所定の機械加工装置において、機械加工処理によって大量に発生する、帯電しやすく、かつ、サイズが相当大きな廃棄物に対して、所定の帯電防止処理を施しながら回収するための廃棄物回収装置を備えることによって、冬場等の静電気が発生しやすい乾燥時期であっても、廃棄物を効率的に回収できるとともに、機械加工処理時における被加工物の加工状態を、精度良く管理できることを見出し、本発明を完成させたものである。
 すなわち、本発明は、被加工物に対する加工精度が高いばかりか、機械加工処理によって発生し、帯電等しやすい廃棄物についての回収が、効率的な機械加工装置、及びそれを用いた被加工物の機械加工方法を提供することを目的とする。
 本発明によれば、所定の機械加工処理によって発生する廃棄物を回収する廃棄物回収装置を備えた機械加工装置であって、廃棄物回収装置が、廃棄物を、空気流を用いて移送する移送経路と、移送経路の途中に設けられ、廃棄物に対して、所定量の水分を供給することによって、帯電防止処理する水分供給装置と、帯電防止処理された状態の廃棄物を分別処理するサイクロンと、サイクロンによって、分別処理された廃棄物を回収する回収タンクと、を備えることを特徴とする廃棄物回収装置を備えた機械加工装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
 すなわち、機械加工処理によって大量に発生し、帯電しやすく、かつ、サイズが相当大きな廃棄物に対して、所定の帯電防止処理を施し、取り扱いやすい廃棄物として回収するための廃棄物回収装置を備えることにより、サイクロンを経て、回収タンクにおいて、効率的に回収することができる。
 また、このような機械加工装置であれば、発生する廃棄物を迅速に吸引除去することができるので、廃棄物による測定障害を避けて、機械加工処理時における被加工物の加工状態を、光学測定装置等を用いて、精度良く管理することができる。
 また、本発明の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を構成するにあたり、水分供給装置が、ベンチュリー管および当該ベンチュリー管に水を供給する水導入管から構成してあるとともに、空気流がベンチュリー管を通過する際に生じる負圧を利用して、水導入管から所定量の水分を供給することが好ましい。
 このように構成することによって、水分供給装置を簡易かつ小型の構成とすることができる。しかも、廃棄物に対して、霧状態の水を付与することができるので、比較的少量の水分でもって、効率的に帯電防止処理を施すことができる。
 また、本発明の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を構成するにあたり、水導入管の途中に、電磁弁または手動弁が設けてあることが好ましい。
 このように電磁弁等を設けることによって、水分供給装置における水分供給量をさらにきめ細かく調整できるので、比較的少量の水分でもって、さらに効率的に帯電防止処理を施すことができる。
 また、このような電磁弁等を設けることによって、弁と、水分供給装置との間の水導入管に、所定量の水を貯留することができるので、その水を利用して、廃棄物に対し、所定の帯電防止処理を迅速に施すことができる。
 また、本発明の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を構成するにあたり、機械加工装置が、切削装置または研磨装置であって、当該切削装置または研磨装置によって発生する廃棄物を、サイクロンにおいて、分別処理した後、回収タンクに回収することが好ましい。
 このように構成することによって、切削装置等において大量に発生した、帯電しやすく、かつ、サイズが比較的大きな切粉等の廃棄物であっても、効率的に帯電防止処理を施し、サイクロンを経て、回収タンクにおいて、効率的に回収することができる。
 また、切削装置等の場合、被加工物における機械加工処理状態の把握が重要であるが、廃棄物が迅速に吸引除去されるため、光学測定装置等を用いて、かかる機械加工処理状態を精度良く測定し、調整することができる。
 また、本発明の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を構成するにあたり、回収タンクに、透明窓部が設けてあり、廃棄物の回収状態を目視確認できることが好ましい。
 このように構成することによって、回収タンクにおける廃棄物の回収程度を目視にて確認することができ、廃棄物の帯電防止状態や回収時期等を容易に判断することができる。
 また、本発明の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を構成するにあたり、回収タンクを第1の回収部としたときに、当該第1の回収部の下方に、シャッターを介して、廃棄物を回収するための第2の回収部が設けてあり、当該第2の回収部において、シャッターを開いた場合に、自重により落下する廃棄物を一体として回収することが好ましい。
 このように構成することによって、簡易な構成であっても、所定量の廃棄物を一体的かつ迅速に回収することができる。
 また、本発明の別の態様は、廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を用いてなる被加工物の機械加工方法であって、下記工程(1)~(5)を含むことを特徴とする被加工物の機械加工方法である。
(1)機械加工装置を用いて、廃棄物を吸引除去しながら、被加工物を機械加工処理する工程
(2)移送経路内を、空気流を用いて、廃棄物を移送する移送工程
(3)移送経路の途中に設けられた水分供給装置によって、廃棄物に対して、所定量の水分を供給する帯電防止処理工程
(4)サイクロンによって、帯電防止処理された状態の廃棄物を分別処理する分別処理工程
(5)回収タンクによって、サイクロンによって、分別処理された廃棄物を回収する工程
 すなわち、このように機械加工方法を実施することによって、所定の機械加工装置において大量発生し、帯電しやすく、かつ、サイズが相当大きな廃棄物であっても、取り扱いやすい廃棄物として、サイクロンを経て、回収タンクに効率的に回収することができる。
 一方で、このような廃棄物を、機械加工処理しながら、迅速かつ十分に吸収できることから、残存することに起因した測定障害を排除して、被加工物の加工状態(加工深さ等)を、光学測定装置等を用いて、精度良く測定し、調整することができる。
 また、本発明の被加工物の機械加工方法を実施するにあたり、廃棄物における帯電防止処理前の体積抵抗を1×108Ω・cm以上の値とし、廃棄物における帯電防止処理後の体積抵抗を1×106Ω・cm以下の値とすることが好ましい。
 このように実施することによって、廃棄物に対する水分供給量や、ひいては帯電防止処理の程度を定量的に管理することができる。
 なお、廃棄物の体積抵抗は、四端子法に準じて、所定条件(電極1cm2、電圧100V、30秒電圧印加後の抵抗値換算)の下、デジタルボルトメータを用いて測定することができる。
図1は、本願発明の廃棄物回収装置を説明するために供する概略図である。 図2は、本願発明の機械加工装置の一部を説明するために供する部分拡大図である。 図3(a)~(b)は、切削装置(エンドミル)および切断装置(超音波カッター)を備えた機械加工装置の動作を概略的に説明するために供する図である。 図4(a)~(b)は、エアバッグ装置の態様を説明するために供する図である。 図5は、エアバッグ破断溝形成装置の概略を説明するために供する図である。 図6(a)~(c)は、水分供給装置の態様を説明するために供する図である。 図7は、従来のエアバッグティアライン形成装置を説明するために供する図である。 図8は、従来の集塵及び空気浄化装置を説明するために供する図である。 図9は、従来の集塵装置を説明するために供する図である。 図10は、従来の集塵アタッチメントを説明するために供する図である。
[第1の実施形態]
 第1の実施形態は、図1および図2に例示するように、所定の機械加工処理によって発生する廃棄物を回収する廃棄物回収装置10を備えた機械加工装置12であって、廃棄物回収装置10が、廃棄物を、空気流を用いて移送する移送経路14と、移送経路14の途中に設けられ、廃棄物に対して、所定量の水分を供給することによって、帯電防止処理する水分供給装置16と、帯電防止処理された状態の廃棄物を分別処理するサイクロン18と、サイクロン18によって分別処理された廃棄物を回収する回収タンク24と、を備えることを特徴とする廃棄物回収装置10を備えた機械加工装置12である。
 なお、図1は、廃棄物回収装置10の概略図であり、図2は、廃棄物回収装置10の一部を含む機械加工装置12の一部における部分拡大図である。
 そして、図2中の吹出部が機械加工装置(切削工具)12の拡大図を示しており、さらに、記号Aが、所定の加工処理を行うための機械処理部、記号Bが、廃棄物に対して、所定の帯電処理を行うための帯電処理部、記号Cが、廃棄物を回収するための回収部をそれぞれ示している。
 以下、機械処理部Aに設けてある機械加工装置として、主として、自動車用内装部材(エアバッグドア部材)に対して、エアバッグ破断溝(ティアライン)を形成するためのエアバッグ破断溝形成用装置を想定した場合を例にとって、第1の実施形態の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を説明する。
1.機械加工装置
(1)種類
 図1および図2に例示する機械加工装置(機械工具を含む)12の種類としては、所定の機械加工処理を行うことによって、廃棄物を発生させる構成であれば、特に制限されるものではないが、例えば、切削装置、研磨装置、切断装置、穿孔装置等の少なくとも一種、あるいは、これらの機械加工装置と、他の機械装置としての検査装置、蒸着装置、塗装装置、加熱装置等との組み合わせであっても良い。
 ここで、切削装置としては、エンドミル、振動切削装置(超音波振動切削装置、楕円振動切削装置等を含む)、回転軸切削装置等が挙げられる。特に、先端に底刃を、側方に側面刃を備えたソリッドエンドミルは、切削工具として、最適である。また、研磨装置としては、バイト、グラインダー、ブラスト、やすり等が挙げられる。また、切断装置としては、超音波カッター、レーザーカッター、熱溶融刃等が挙げられる。さらに、穿孔装置としては、ドリル(高周波超音波ドリルを含む)、リーマ、タップ等が挙げられる。
 したがって、例えば、機械加工装置がエアバッグ破断溝形成装置である場合、図3(a)~(b)に示すように、切削装置としてのエンドミル12と、切断装置としての超音波カッター11と、をそれぞれ設けることによって、被加工物の種類や使用目的等に応じて、両方あるいはいずれか一方を使用することができる。
 より具体的には、図3(a)に例示するように、エンドミル12を用いて、被加工物15に対して、断面矩形状のエアバッグ破断溝を連続的に形成することもできる。さらに、図3(b)に示すように、エンドミル12で形成した断面矩形状のエアバッグ破断溝の底部に間接的に、あるいは、被加工物15に対して直接的に、超音波カッター11を用い、所定間隔でもって、複数の切断箇所を設けることもできる。
 なお、図3(a)は、エンドミル12が、上下方向動作や回転方向動作を含んで、三次元方向の位置決めを行う位置制御装置13(13a,13b,13c)およびそれに連なるシリンダ-12dによって、所定位置より下方位置まで下降されており、被加工物15に対して、エアバッグ破断溝を連続的に形成する場合の加工状態を示している。
 そして、かかる位置制御装置13を介して、エンドミル12の反対側に設けてある超音波カッター11については、所定位置より上方位置に上昇されており、エンドミル12の動作を阻害しないように構成されている。
 一方、図3(b)は、超音波カッター11(11a,11b,11c)が、位置制御装置13によって、所定位置より下方位置まで降下されており、被加工物15に対して、エアバッグ破断溝を連続的に形成する場合の加工状態を示している。
 なお、超音波カッター11は、先端部11aと、軸部11bと、超音波振動装置11cとを含んで、構成されている。
 そして、位置制御装置13を介して、超音波カッター11が設けてある側の反対側に設けてあるエンドミル12については、所定位置より上方位置に上昇されており、超音波カッター11の動作を阻害しないように構成されている。
 また、被加工物の態様に応じて、切削装置、研磨装置、切断装置、穿孔装置等の機械加工装置の種類を使い分けることが好ましい。
 すなわち、図4(a)に示すように、エアバッグドア部材40が、ポリプロピレン樹脂やABS樹脂等からなる単層構造の基材15を含む場合、当該基材15に対して、切削装置(エンドミル)のみを用いて、実質的に連続線からなるエアバッグ破断溝15eを形成しながら、発生する廃棄物を吸引除去することができる。
 そして、図3(a)~(b)に示すように、基材15の加工状態(破断溝深さ)をレーザー変位計12e(例えば、キーエンス社製、LKG5000シリーズ)でオンラインモニターし、それをフィードバックすることによって、基材15の破断溝深さを所定範囲に調整することができる。
 よって、このようにエンドミルによって、上下動させる回数を極端に少なくし、連続線を形成する場合であっても、エアバッグ破断溝を迅速に、かつ精度良く形成することができる。
 その結果、図4(a)に示されるように、エアバッグ15cと、複数の突起物15a、15bによって形成されるエアバッグ収容部15eと、破断溝15dの深さに関して、所定厚さ(t1)を有する基材15と、を備えてなるエアバッグドア部材40を、極めて安価かつ効率的に製造することができる。
 一方、図4(b)に示すように、エアバッグドア部材40´が、ポリプロピレン樹脂やABS樹脂等からなる硬質基材15´dの上に、中間層としての発泡ウレタン層15´eを介して、ポリ塩化ビニル樹脂やポリオレフィン樹脂等からなる表皮15´fが形成してある多層構造(三層構造)の基材15´を含む場合には、硬質基材15´dについては、切削装置としてのエンドミルを用いて、所定のエアバッグ破断溝15´gを形成することができる。
 通常、硬質基材15´dの厚さは1~3mmの範囲内の値であり、発泡ウレタン層15´eの厚さは0.5~10mmの範囲内の値であり、表皮15´fの厚さは0.5~5mmの範囲内の値である。
 そして、中間層15´eや表皮15´fについては、超音波カッターを用いて切断処理を施し、インビジブル性を高めるべく、所定の残り厚さ(t3)を有する複数の切断箇所15´hを設けることができる。
 よって、図4(b)に示されるように、エアバッグ破断溝15´gおよび複数の切断箇所15´hの組み合わせからなる複合的破断部位を形成することにより、インビジブル性や装飾性に優れたエアバッグドア部材40´を効率的に製造することができる。
 なお、エンドミルを用いてなるエアバッグ破断溝15´gの深さについては、図3(a)~(b)に示されるように、レーザー変位計12eを用いて測定することができる。
 また、超音波カッターを用いてなる切断箇所15´hの深さについては、図5に示す渦電流方式の測定装置167、169を用いて、精度良く測定することができる。
(2)エアバッグ破断溝形成装置
 また、機械加工装置が、エアバッグ破断溝形成装置である場合、例えば、図5に示すように、かかるエアバッグ破断溝形成装置100は、自動車用内装部材(エアバッグドア部材)が載置される支持台111を備えている。
 そして、この支持台111上に載置された自動車用内装部材に対して一次破断線(例えば、所定幅および所定深さを有する破断溝)を形成するための一次破断線形成手段131と、二次破断線(例えば、所定深さを有するスリット線)を形成するための二次破断線形成手段133と、が設けてある。
 また、これらに取り付けてある加工刃113の位置を検出するための第1の加工刃検知手段167及び第2の加工刃検知手段169が、載置面111aの裏側に、それぞれ設けてある。そして、これらの第1の加工刃検知手段167及び第2の加工刃検知手段169は、通常、渦電流方式の測定装置である。
 さらに、エアバッグ破断溝形成装置100は、各種一次破断線形成手段および二次破断線形成手段の位置合わせや加工処理動作、さらには、検知動作等を精度良く行うための制御部(コンピュータ制御部)116を含んでいる。
 但し、エアバッグドア部材の態様によっては、上述したように、一次破断線形成手段及び二次破断線形成手段のいずれかであってもよく、あるいは、一次破断線形成手段及び二次破断線形成手段のほかに、さらに三次破断線形成手段を設けても良い。
(2)-1 支持台
 また、エアバッグ破断溝形成装置100は、エアバッグ破断溝を形成する際に、自動車用内装部材が載置され、固定される支持台111を備えている。
 そして、この支持台111の載置面111aには、複数の吸引孔117が設けられるとともに、載置面111a上に載置される自動車用内装部材を、当該吸引孔117を介して吸引固定するための吸引装置118が備えられている。
 かかる吸引装置118としては、例えば真空ポンプ等を使用することができる。このような吸引固定手段を備えることにより、複雑な形状の自動車用内装部材や大型の自動車用内装部材であっても支持台111上に容易に固定させることができる。
 したがって、エアバッグ破断溝を形成する際の自動車用内装部材の位置ずれやエアバッグ破断溝の残部の厚さのばらつきを防いで、エアバッグ破断溝を精度良く形成することができる。
 さらに、真空ポンプ等であれば、機械的固定手段と異なり、吸引装置118の作動のオンオフによって自動車用内装部材の固定の有無を容易に切換えることができ、迅速に作業を行うことができる。
(2)-2 破断線形成手段
 また、図5に示すように、破断線形成手段として、一次破断線形成手段131及び二次破断線形成手段133を、それぞれ設けることが好ましい。
 ここで、一次破断線形成手段131は、被加工物が、図4(a)に示すように、硬質の基材15のみからなる車両用内装部材(エアバッグドア部)の場合には、所定厚さ(t2)を有する基材15の裏側から、一部を切削するものの、表面側までは至らない所定厚さ(t1)のエアバッグ破断線15dを形成するための加工手段(一次破断線形成手段)となる。
 かかる基材15の所定厚さ(t2)は、通常、1.0~2.5mmの範囲であり、表面側までは至らない残った基材の所定厚さ(t1)は、通常、0.1~0.8mmの範囲内の値であるが、0.2~0.7mmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.3~0.6mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 一方、被加工物が、図4(b)に示すように、硬質基材15´dと、中間層(発泡層)15´eと、表皮15´fと、から構成される三層構造の基材15´の場合、硬質基材15´dの側から、基材15´dを貫通する一方、表皮15´fまでは至らない深さの一次破断線を形成するための加工手段である。
 かかる表面側までは至らない残った表皮の所定厚さ(t3)は、通常、0.1~0.8mmの範囲であるが、0.2~0.7mmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.3~0.6mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 そして、このような一次破断線形成手段としては、エンドミル、熱溶融刃、超音波カッター、レーザーカッター等を好適に使用することができる。
 一方、図5に示すエアバッグ破断溝形成装置100は、一次破断線内を介して加工刃113を進入させて、表皮15´fに至る二次破断線(厚さt3)を形成するための加工手段として、二次破断線形成手段133が備えられている。
 したがって、二次破断線形成手段133に含まれる加工刃(超音波カッター等)113は、全体として細長い板状に形成されており、一次破断線形成手段131に含まれる加工刃(エンドミル等)によって形成された一次破断線の内部に進入できるようにされている。
 この二次破断線形成手段133は、加工刃113として、カッター刃やかみそり刃等の非加熱タイプのナイフ型カッター刃を含むものであり、形成される破断線は、基本的には線幅の細い一本の切断線であって、廃棄物はほとんど発生しない構成である。
 このような非加熱タイプのナイフ型カッター刃を用いて形成される二次破断線は、線幅も細く、切り口が溶融したり粗くなったりすることもないため、内装部材の外表面に配置された表皮層の裏面に形成しても、外部からエアバッグ破断溝の存在箇所が認識されることがなく、インビジブル性を確保することができるようになっている。
 但し、図4(a)に示すように、基本的に、基材15のみを含む車両用内装部材(エアバッグドア部)の場合には、二次破断線形成手段の使用は不要となる。
 そして、エアバッグ破断溝形成装置100において、一次破断線形成手段131及び二次破断線形成手段133は、ともに移動制御ロボット163における破断線形成手段の固定部163aに固定されている。
 したがって、一次破断線を形成する際には、移動制御ロボット163が動作して、一次破断線形成手段133によって硬質基材15´を切断できる状態に位置きめしつつ、所定の切断動作を行う。
 次いで、二次破断線を形成する際には、二次破断線形成手段133によって表皮15´fを切断できる状態において、所定の切断動作を行う。
(2)-3 加工刃検知手段
 また、エアバッグ破断溝形成装置100では、一次破断線形成手段131の一部を構成する加工刃131aによる刃先位置を制御して、形成する溝の深さ、すなわち、基材残部の厚さを調整するために、一次破断線の深さをオンタイムで実測するための光学測定装置(レーザー反射方式のレーザー変位計等)を設けることが好ましい。
 一方、支持台111の下方に、二次破断線形成手段133の一部を構成する加工刃の刃先位置を検知するための第1の加工刃検知手段167及び第2の加工刃検知手段169をそれぞれ備えることが好ましい。
 かかる第1の加工刃検知手段167及び第2の加工刃検知手段169は、支持台111の内部に配置され、あらかじめ設定された特定の検出位置において加工刃の存在の有無が検知されるように構成されている。
 そして、このような第1加工刃検知手段167及び第2の加工刃検知手段169としては、例えば、金属探知機が好適であって、それにより、金属製の加工刃が検出位置を通過したときに、加工刃の存在の有無を検知することができる。
(2)-4 刃先状態検知手段
 また、刃先状態検知手段129は、加工刃の刃先の磨耗や損傷の状態を検知するための手段である。
 すなわち、加工刃の刃先の状態を測定し、磨耗等により損傷している状態が検知された場合には、装置の稼動を停止するとともに、加工刃を交換することもできる。したがって、形成するエアバッグ破断溝の残部の厚さを精度よく調節することができる。
 具体的には、刃先状態検知手段は、レーザー変位計や赤外線測定装置等を用いて構成され、移動制御ロボット163の先端をあらかじめ規定した所定の高さに維持したまま、加工刃を刃先状態検知手段129の検知位置に配置し、エアバッグ破断溝の形成前と形成後との刃先の高さ位置の差異や、陰影の形状差を測定することにより、磨耗等による損傷度合いを検知することができる。
 このような刃先状態検知手段129を備えることにより、加工刃の刃面状態を考慮して、加工刃の刃先と支持台111の載置面との距離を一定状態に保持することができ、表皮の種類や厚さ等が変化した場合であっても、残部の厚さが全体的に均一であるエアバッグ破断溝を、精度良くかつ迅速に形成することができる。
(3)被加工物
 また、被加工物の種類についても特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスルホン樹脂等の合成樹脂、金、銀、銅、プラチナ、ニッケル、チタン、アルミニウム、亜鉛、鉄、鉛、カドミウム、タングステン、インジウム、モリブテン等の金属(合金を含む)、酸化銀、酸化銅、酸化ケイ素、酸化ニッケル、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化モリブテン、ガラス、セラミック等の酸化物、水酸化アルミニウム等の水酸化物、セラミック材料、およびこれらの複合物や混合物からなる立体的成型品やフィルム等が挙げられる。
 これらの合成樹脂や金属酸化物等からなる被加工物に対して、所定の機械加工処理を実施すると、大量に廃棄物が発生するが、帯電しやすいとともに、得られるサイズが相当大きいというと特徴がある。
 よって、被加工物の加工状態を、光学式測定方法等で測定する場合、発生した廃棄物が残留していると、測定阻害要因になって、被加工物の加工状態を管理することが困難となる。そのため、本願発明のように、所定の空気流でもって、発生すると同時に、迅速かつ十分に、吸引除去することが肝要である。
 なお、機械加工装置として、エアバッグ破断溝形成用装置を想定した場合には、被加工物としては、図4(a)に例示される自動車用内装部材(エアバッグドア部材)40を構成する単層構造の基材15や、図4(b)に例示される自動車用内装部材(エアバッグドア部材)40´を構成する多層構造の基材15´が対象となる。
(4)廃棄物
 また、機械加工処理によって、被加工物から発生する廃棄物は、被加工物の種類や態様、あるいは機械加工装置の種類や態様等によって変わるが、代表的には、切粉、切削くず、研磨粉、研磨くず、穿孔粉、穿孔くず等が挙げられる。
 したがって、機械加工装置として、エアバッグ破断溝形成用装置を想定した場合には、被加工物から発生する廃棄物は、具体的に、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、およびポリ塩化ビニル樹脂等からなる円形、楕円形、多角形、異形、リボン状等の形態が挙げられる。
 そして、廃棄物回収装置を利用して、このような廃棄物を回収するにあたり、廃棄物の平均粒径(円相当径や球相当径)を0.01~8mmの範囲内の値とすることが好ましい。
 この理由は、かかる廃棄物の平均粒径が、0.01mm未満の値になると、移送経路内の搬送性が低下したり、所定量の水分付与による帯電防止特性が低下したり、さらには、回収タンクにおける取扱性が低下したりする場合があるためである。
 一方、廃棄物の平均粒径が8mmを超えると、やはり搬送性が低下したり、ベンチュリー管等の水分供給装置を通過しにくくなったり、さらには、所定量の水分付与による帯電防止特性が低下したりする場合があるためである。
 したがって、廃棄物の平均粒径を0.1~5mmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.5~2mmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 なお、廃棄物の平均粒径は、機械加工処理の条件等を適宜制御することによって、所定範囲内の値に調整することができる。
 そして、廃棄物の平均粒径は、JIS Z 8901に準拠して測定される平均粒径であって、顕微鏡法による円相当径、光散乱法による球相当径、電気的抵抗試験方法による球相当径等と定義される。
 より具体的に、廃棄物の平均粒径は、レーザー方式のパーティクルカウンターや、顕微鏡写真を介した画像処理方法、あるいは、ノギス等の公知手段を用いて測定し、廃棄物における粒子直径の算術平均値として算出することができる。
2.廃棄物回収装置
(1)移送経路
 図1および図2に示すように、移送経路14は、空気流を用いて、廃棄物を移送するための経路であって、通常、断面円形のパイプ状物やじゃばら状物から構成してある。
 したがって、短時間で、大量かつ相当大きな廃棄物を円滑に移送できることから、かかる移送経路の直径を1~80mmとすることが好ましく、5~40mmとすることがより好ましく、10~20mmとすることがさらに好ましい。
(2)水分供給装置
 図1および図2に示すように、記号Bで表わされる帯電処理部に設けてある水分供給装置16は、直線または曲部を含む移送経路14の途中に設けられ、空気流とともに移送される廃棄物に対して、所定量の水分を供給するための装置である。
 このような水分供給装置16としては、図6(a)に示すベンチュリー管、図6(b)に示すT字管、図6(c)に示す電熱方式の水蒸気付加装置、あるいは図示しないものの、スプレー装置、ミスト供給装置、超音波方式の水蒸気付加装置、滴定装置等が挙げられる。
 より具体的には、図6(a)に示すように、水分供給装置が、ベンチュリー管16および当該ベンチュリー管16に水を供給する水導入管16aから構成してあり、空気流が、ベンチュリー管16の最狭部を通過する際に生じる負圧を利用して、廃棄物17に対して、水導入管16aの先端部から所定量の水分16eを、スプレー状に供給することが好ましい。
 ここで、ベンチュリー管以前における移送経路の直径(φ1)は、例えば、8~12mmであって、ベンチュリー管における最狭部の直径(φ2)は、例えば、3~7mmであって、ベンチュリー管以後における移送経路の直径(φ3)は、例えば、8~12mmである。
 また、ベンチュリー管16における最狭部の下方には、接続冶具16dを介して、水導入管16aが接続されているとともに、その先端部が、ベンチュリー管16の内部に1~3mm程度突出した構成であることが好ましい。そして、ベンチュリー管16に導入される空気流の流速としては、例えば、50~2000m/分の範囲内の値である。
 この理由は、このような構成であれば、別途特別な駆動装置を設けることなく、所定量の水分を供給することができるので、簡易な装置構成とすることができ、しかも、廃棄物に対して、ミスト状態の水を定量的に付与することができるので、比較的少量の水分で、効率的に帯電防止処理を施すことができるためである。
 また、図6(b)に示すように、水分供給装置が、移送経路14´の途中に設けられたT字管16´であることも好ましい。すなわち、T字管16´は、移送経路14´の途中の接合箇所に対して、T字状に設けられた配管16´aから、所定量の水分16´eを強制的に供給し、廃棄物17´に対して、所定の帯電防止処理を施すための装置である。
 そして、配管16´aの途中には、弁16´bが設けてあり、T字管16´から供給する水分量の調整がなされている。
 なお、T字管16´の場合、移送経路14´の管径が水分供給量に実質的に影響しないため、他の水分供給装置と比較して、廃棄物17が相当大量であっても、移送経路14において目詰りするおそれが少ないという利点がある。
 また、図6(c)に示すように、水分供給装置が、電熱方式の水蒸気付加装置16´´であることも好ましい。すなわち、電熱方式の水蒸気付加装置16´´は、移送経路14´´の途中に、加熱装置16´´cを含む水蒸気蒸発部16´´dが設けてあり、この水蒸気蒸発部16´´dに対して、配管16´´aを介して、所定量の水を供給するとともに、水蒸気蒸発部16´´dの表面から、所定量の水分16´´eを強制的に供給するための装置である。
 かかる電熱方式の水蒸気付加装置16´´の場合、他の水分供給装置と比較して、比較的大面積の水蒸気蒸発部16´´dとすることができ、空気流の流速によらず、より均一かつ確実に帯電防止処理を行うことができるという利点がある。
 なお、図示しないものの、水分供給装置の一部として、廃棄物に対して、水を混合添加できるように、移送路の途中に、ミキシング部をさらに設けることも好ましい。
 すなわち、上述したベンチュリー管、T字管、スプレー装置等と、導入管との接合場所、あるいは、これらの装置の導入管に対する接合場所より下流側に、ミキシング部としての小部屋や邪魔板等を設けて、そこで、廃棄物に対して、水を供給することが好ましい。
 そして、かかるミキシング部において、攪拌装置や超音波振動子等の混合装置をさらに設けることによって、廃棄物に対して、水をまんべんなく供給することができる。
 また、図1および図2に示すように、水分供給装置16につながる水導入管16aの途中、あるいは、水分供給装置16および当該水分供給装置16に水を供給するための水タンク16dの間に配管してある水導入管16aの途中に、弁(電磁弁または手動弁)16bが設けてあることが好ましい。
 この理由は、このように構成することによって、水分供給装置における水分供給量をさらに精度良く制御することができるので、比較的少量の水分でもって、効率的に帯電防止処理を施すことができるためである。
 また、このような弁を設けることによって、例えば、ベンチュリー管に水を供給する水導入管等に、所定量の水を予め貯留することができるので、その水を利用して、廃棄物に対し、迅速に水を付与して、所定の帯電防止処理を施すことができるためである。
(3)サイクロン
 図1および図2に示すように、サイクロン18は、帯電防止処理された状態の廃棄物を、遠心力を利用して、分別処理するための装置である。
 より具体的には、図1に示すように、上方に位置する円筒部18aと、下方に向かって直径が小さくなる円錐部18bと、内部において、サイクロン流を発生させやすくするともに、廃棄物を分離処理した後の空気を外部に排出するための空気排出管18eと、その空気排出管18eの終端部に設けてあって、所定の空気流を発生させるためのブロアー20と、を含んで構成されている。
 そして、図1のサイクロン18の場合、後述する回収タンク24の上に、補強部材18dによって、下方斜め方向から支えられるように、固定された状態で載置されている。
 したがって、サイクロンの好適な態様として、通常、円筒部の直径は100~1000mmであって、高さは100~800mmであり、円錐部における先端部(最下部)における直径は50~500mmであって、高さは200~2000mmである。
 すなわち、ブロアーの稼働によって発生するサイクロン流によって、帯電防止処理された状態の廃棄物が回転移動することから、所定の遠心力が働き、円筒部あるいは円錐部の内壁に付着しやすくなる。そして、そのような廃棄物の付着が時間の経過に伴い多くなると所定の塊を形成し、それが自重によって、下方に落下し、円錐部の下方に溜まることになる。
 その際、帯電防止処理が施されていない廃棄物の場合、円筒部あるいは円錐部の内壁に付着する時間が相当長くなって、ひいては、円錐部の下方まで自重落下するのに、相当の時間を要することになる。
 それに対して、本願発明のように、帯電防止処理された状態の廃棄物であれば、添加された水の影響で、自重が重くなって、発生する遠心力が大きくなるばかりか、円筒部あるいは円錐部の内壁に付着する時間が相当短くなって、円錐部の下方に、迅速に溜まることができる。
(4)回収タンク
 図1に示すように、回収タンク24は、サイクロン18によって、分別処理された廃棄物を回収するための装置である。
 より具体的には、回収タンクは、実質的に円筒形の容器であって、好適な態様として、その直径は300~2000mmであり、高さは300~2000mmである。
 なお、サイクロンと同様に、回収タンク24においても、下方に向かって直径が小さくなる円錐部26を備えることによって、廃棄物の回収がさらに容易となる。
 そして、帯電防止処理が施されていない廃棄物の場合、静電気に起因して、回収タンクの内壁に選択的に付着してしまい、後述する透明窓部が設けたとしても、視覚的に遮られてしまい、廃棄物の回収量を把握できないばかりか、回収タンクから外部に取り出そうとしても、容易に取り出せないという問題がある。
 それに対して、本願発明のように、帯電防止処理された状態の廃棄物であれば、回収タンクの内部全体に、均一な状態で堆積され、回収タンクの全量が有効利用できるばかりか、後述する透明窓部が設けることによって、回収される廃棄物の回収量や回収状態を目視確認することができ、その上、廃棄物の外部への取り出しも容易になる。
 また、回収タンクに、透明窓部(図示せず)が設けてあり、廃棄物の回収状態を目視確認できることが好ましい。
 この理由は、このように構成することによって、回収タンクにおける廃棄物の回収程度を目視にて確認することができ、廃棄物の回収時期等を容易に判断することができるためである。
 なお、回収タンクにおいて、透明窓部を設けるにあたり、回収タンクの一部に、例えば、幅10~100mm、長さ500~2000mmのスリット状の透明窓部が設けてあっても良いが、図1に示すように、回収タンク全体を透明樹脂から構成し、その中に回収される廃棄物の回収量のみならず、回収状態まで、目視確認できることが好ましい。
 さらに、図1に示すように、上述した回収タンク24を第1の回収部としたときに、当該第1の回収部の下方に、シャッター28を介して、フレーム32によって保護され、廃棄物を回収するための第2の回収部30が設けられてあることが好ましい。
 そして、第2の回収部30において、シャッター28を開いた場合に、自重により落下する廃棄物を、回収袋や回収箱等を設けておき、その中に一体として回収することが好ましい。
 この理由は、このように構成することによって、簡易な構成であっても、所定量の廃棄物を一体的かつ迅速に回収することができるためである。
 なお、帯電防止処理のために、廃棄物に対して過度に水分を付与した場合、あるいは適度であっても、より乾燥した廃棄物として回収したい場合には、上述した回収タンク24に設けてある乾燥装置(加熱装置等を含む)24bによって、廃棄物に含まれる所定量の水分除去を行っても良い。
 さらには、ブロアー20を逆回転させて、所定量の空気を、サイクロン18を介して、回収タンク24の内部に導入し、それによって、廃棄物に含まれる所定量の水分除去を行っても良い。
[第2の実施形態]
 第2の実施形態は、廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を用いてなる被加工物の機械加工方法であって、下記工程(1)~(5)を含むことを特徴とする被加工物の機械加工方法である。
(1)機械加工装置を用いて、廃棄物を吸引除去しながら、被加工物を加工処理する工程(2)移送経路内を、空気流を用いて、廃棄物を移送する移送工程
(3)移送経路の途中に設けられた水分供給装置によって、廃棄物に対して、所定量の水分を供給する帯電防止処理工程
(4)サイクロンによって、帯電防止処理された状態の廃棄物を分別処理する分別処理工程
(5)サイクロンによって分別処理された廃棄物を、回収タンクに回収する工程
 以下、エアバッグ破断溝形成方法を例にとって、第2の実施形態の被加工物の機械加工方法について説明する。
1.工程(1)
 工程(1)は、所定の機械加工装置を用いて、被加工物の廃棄物を吸引除去しながら、被加工物に対して加工処理を施す工程である。
 すなわち、図2に示すように、所定の機械加工装置12を用いてなる機械加工処理によって発生する被加工物15の廃棄物を吸引除去しながら、被加工物15に対して、さらに続けて機械加工処理を施す工程である。
 ここで、被加工物の廃棄物を迅速かつ十分に吸引するために、かかる廃棄物を吸引除去するための空気流の流速を50~2000m/分の範囲内の値とすることが好ましい。
 但し、所定の機械加工処理を実施しながら、被加工物の廃棄物を迅速かつ十分に吸引するために、図2の拡大図に示すように、切削具12aの周囲に、吸引除去部14が接続された筒状カバー12bであって、筒状カバー12bの先端部に蛇腹部材からなるクッション部12cをさらに設けることが好ましい。
 この理由は、このような筒状カバー12bを設けるとともに、吸引除去部14によって内部の空気を吸引することによって、負圧が発生することから、発生した廃棄物が周囲に飛散せず、かつ、集中的に吸引することができるためである。
 また、切削具12aは、被加工物に対して、迅速に移動する必要があるが、先端部に蛇腹部材からなるクッション部12cが設けてある筒状カバー12bであれば、適度に上下方向のみにフレキシブルに変形し、そのような移動を妨げるおそれが少ないためである。
 そして、吸引除去部14は、図2に示すように、鉛直方向に対して所定角度(θ)に傾斜させた状態で、筒状カバー12bに対して接続してあることが好ましい。
 より具体的には、吸引除去部14の中心線と、鉛直方向とがなす角度(θ)を、10~80°の範囲内の値とすることが好ましく、20~70°の範囲内の値とすることがより好ましく、30~60°の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 この理由は、このような斜め方向に傾斜した吸引除去部を設けることによって、円筒状カバー内部におけるデッドスペースが少なくなって、発生した廃棄物を、さらに迅速かつ十分に吸引することができるためである。
2.工程(2)
 次いで、工程(2)は、図1および図2に示す移送経路14の内部を、所定の空気流を用いて、切削具12aから、水分供給装置16を経て、サイクロン18まで、廃棄物を移送する工程である。
 ここで、図1および図2に示す移送経路14の内部で、廃棄物を移送するための空気流の流速を50~2000m/分の範囲内の値とすることが好ましい。
 この理由は、かかる空気流の流速が50m/分未満の値になると、大量の廃棄物を確実に吸引して、円滑に移送することが困難となる場合があるためである。
 一方、かかる空気流の流速が2000m/分を超えた値になると、大量かつ相当の大きさの廃棄物に対して、確実に帯電防止処理を施すことが困難となる場合があるためである。したがって、移送経路における空気流の流速を100~1000m/分の範囲内の値とすることがより好ましく、300~800m/分の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 なお、移送経路内における空気流の流速を所定範囲内の値に正確に制御するために、空気流を発生させるためのブロアーの容量や排気量を適宜調整したり、あるいは、移送経路内の所定位置に、流速計や流量計、あるいは圧力計を備えたりすることが好ましい。
3.工程(3)
 次いで、工程(3)は、図1および図2に示す移送経路14の途中に設けられた水分供給装置16によって、廃棄物に対して、所定量の水分を供給する帯電防止処理を施す工程である。
 ここで、通常、帯電防止処理前の廃棄物における体積抵抗は1×108Ω・cmを超えた値であって、サイクロンの内壁や回収タンクの内壁に、静電気によって付着しやすいという問題がある。
 それに対して、廃棄物に対して、所定の帯電防止処理を施すことによって、体積抵抗を1×106Ω・cm以下の値とすることが好ましい。
 この理由は、このように定量的に帯電防止処理を施すことによって、廃棄物に対する帯電防止処理の程度や水分供給量を定量的に管理することができる。
 すなわち、帯電防止処理後の廃棄物の体積抵抗を1×106Ω・cm以下の値とすることによって、静電気の発生が著しく少なくなって、サイクロンの内壁や回収タンクの内壁に、廃棄物が付着することを有効に防止し、廃棄物の回収効率を高めることができる。
 但し、廃棄物の体積抵抗を過度に小さくしようとすると、供給する水分量が過度に多くなったり、帯電防止処理時間が過度に長くなったりする場合がある。
 したがって、廃棄物に対して、所定の帯電防止処理を施すことによって、帯電防止処理後の廃棄物の体積抵抗を1×100~1×105Ω・cmの範囲内の値とすることがより好ましく、1×101~1×104Ω・cmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
 なお、廃棄物の体積抵抗の値は、帯電防止処理を行う移送路の前後位置において、それぞれ廃棄物を適宜サンプリングして、測定することもできるが、より迅速かつ簡易に制御すべく、帯電防止処理を行う移送路の前後位置に、体積抵抗測定装置を設けて、帯電防止処理前後の廃棄物の体積抵抗の値を測定することが好ましい。
 また、水分供給装置を用いて帯電防止処理を施すにあたり、供給する水分量を、廃棄物を含む空気流の単位体積(m3)あたり、0.001~500gの範囲内の値とすることが好ましい。
 この理由は、かかる水分量が、0.001g未満の値になると、廃棄物に対する帯電防止処理が不十分になって、廃棄物を簡易かつ効率的に回収することが困難となる場合があるためである。
 一方、かかる水分量が500gを超えた値になると、廃棄物に含まれる水分量が過度に多くなり、回収タンクでスラリー状態になって、逆に、廃棄物を簡易かつ効率的に回収することが困難となる場合があるためである。
 したがって、供給する水分量を、廃棄物を含む空気流の単位体積(m3)あたり、0.005~100gの範囲内の値とすることがより好ましく、0.01~50gの範囲内の値とすることがさらに好ましく、0.05~10gの範囲内の値とすることが最も好ましい。
 また、水分供給装置を用いて帯電防止処理を施すにあたり、かかる水分供給(帯電防止処理)と、所定の機械加工装置による加工処理と、を同期させて実施することが好ましい。
 すなわち、所定の機械加工装置による機械加工処理を実施するのに合わせて、廃棄物に対する帯電防止処理を施すことが好ましい。
 このように実施することにより、所定の吸引処理によって、機械加工装置による加工処理の精度を高めることができるとともに、効率的に水分を供給することができるためである。すなわち、常時水分を供給するとなると、回収タンクにおける過剰水分が存在し、廃棄物がスラリー状態になって、簡易かつ効率的に回収することが困難となる場合があるためである。
4.工程(4)
 次いで、工程(4)は、図1および図2に示すサイクロン18によって、帯電防止処理された状態の廃棄物に発生する遠心力を利用して、帯電防止処理された状態の廃棄物を分別処理する工程である。
 すなわち、ブロアーの稼働によって発生するサイクロン流によって、帯電防止処理された状態の廃棄物が、回転移動すると、所定の遠心力が発生する。そして、所定量の水分が供給されて、帯電防止処理された状態の廃棄物であれば、供給された水の影響で、自重が重くなって、発生する遠心力が大きくなるばかりか、円筒部あるいは円錐部の内壁に付着する時間が相当短くなって、円錐部の下方に、迅速に溜まることになる。
 それに対して、廃棄物に対して帯電防止処理が施されていないとすると、サイクロン流によって、回転移動するものの、静電気が発生しやすくなって、サイクロンの内壁に付着しやすくなる。そして、帯電防止処理が施されていない廃棄物の場合、内壁に付着している時間が相当長くなって、ひいては、円錐部の下方まで自重落下するのに、相当の時間を要することになる。
 なお、サイクロンにおいて発生させるサイクロン流の大きさ等については、特に制限されるものではないが、例えば、第1の実施形態で説明した態様のサイクロンを用いるとともに、例えば、3相、200Vの定格条件で、吐出空気量0.01~100m3/分、吐出圧力0.1~100kPaのブロアーを組み合わせて用いれば十分である。
5.工程(5)
 次いで、工程(5)は、図1に示すように、サイクロン18によって分別処理された廃棄物を、回収タンク24に回収する工程である。
 すなわち、帯電防止処理された状態の廃棄物であれば、回収タンクの内部全体に、均一な状態で堆積され、回収タンクの全量が有効利用できるばかりか、上述した透明窓部を設けることによって、回収される廃棄物の回収量や回収状態を目視確認することができ、その上、廃棄物の外部への取り出しも容易になる。
 それに対して、帯電防止処理が施されていない廃棄物の場合、発生する静電気に起因して、回収タンクの内壁に選択的に付着してしまい、後述する透明窓部が設けたとしても、視覚的に遮られてしまい、廃棄物の回収量を把握することができなくなる。
 そればかりか、回収タンクから外部に取り出そうとしても、発生する静電気によって、回収タンクの内部にとどまったり、取扱者の手に付着しやすくなったりして、容易に取り出せないという問題が生じることになる。
[実施例1]
1.エアバッグ用破断溝の形成
 図1および図2に示す、帯電防止処理装置16を含む所定の廃棄物回収装置18を備えた機械加工装置(エンドミル)12を用い、単層構造のエアバッグ用基材に対して、所定のエアバッグ用破断溝を形成した。
 すなわち、サイクロンに連結されたブロアーを動作させ、流速40m/分の空気流でもって、発生する廃棄物を吸引除去しながら、エアバッグ用基材(ポリプロピレン樹脂製、厚さ2.0mm)に対して、深さ1.5mm、幅5mm、長さ25cmのエアバッグ用破断溝を、「日」という漢字を描くようにして、形成した。
2.帯電防止処理
 次いで、図1および図2に示すように、吸引除去した廃棄物(図示せず)を、直径10mmのフレキシブル移送経路14の内部を、流速40m/分の空気流を用いて移送した。
 次いで、水導入管16aの電磁弁16bを開け、フレキシブル移送経路14の途中に設けられた水分供給装置(ベンチュリー管)16から、約15秒間、所定量(約10cm3)の水分を供給し、廃棄物に対して、帯電防止処理を施した。
3.回収処理
 次いで、図1および図2に示すように、サイクロン18に導入された廃棄物を、サイクロン流によって分別処理し、ポリメチルメタクリレート樹脂製の透明回収タンク24に回収した。
4.評価
 帯電防止処理が施こされた廃棄物は、サイクロン18の内壁18cや透明回収タンク24の内壁24aに付着することなく、迅速に、透明回収タンク24の円錐状の底部26に堆積することを確認した。
 また、作業者が、堆積した廃棄物を素手で取り出そうとしても、静電気が発生することなく、極めて手離れが良く、一塊として、外部に準備したビニール袋内に回収できることを確認した。
 また、デジタルボルトメータを用いて廃棄物の体積抵抗を測定したが、帯電防止処理前の体積抵抗は1×108Ω・cm以上の値であったが、帯電防止処理後の体積抵抗は1×103Ω・cm以下の値であることを確認した。
 一方、エアバッグ用基材においてエアバッグ破断溝の形成中に、レーザー変位計を用いて、オンラインでモニターすることが可能であるばかりか、形成したエアバッグ破断溝の深さが1.5mm±0.2mm、幅が5mm±0.2mm、長さが25cm±0.2mmの範囲内であることを、それぞれ顕微鏡写真測定およびノギス測定によって確認した。
[実施例2]
 実施例2では、帯電防止処理において、水導入管の電磁弁を開けた後、ベンチュリー管によって、約20秒間、所定量(約13cm3)の水分を供給したほかは、実施例1と同様に、エアバッグ用破断溝を形成し、廃棄物等の評価を行った。
 その結果、帯電防止処理が施こされた廃棄物は、サイクロンも内壁や透明回収タンクの内壁に付着することなく、迅速に、透明回収タンクの円錐状の底部に堆積することを確認した。
 また、作業者がそれを素手で取り出そうとしても、静電気が発生することなく、極めて手離れが良く、一塊として、外部に準備した袋内に回収できることを確認した。
 また、デジタルボルトメータを用いて廃棄物の体積抵抗を測定したが、帯電防止処理前の体積抵抗は1×108Ω・cm以上の値であったが、帯電防止処理後の体積抵抗は1×102Ω・cm以下の値であることを確認した。
 一方、エアバッグ用基材において形成中に、レーザー変位計を用いて、破断溝の深さをオンラインでモニターすることが可能であるばかりか、エアバッグ用基材において形成した破断溝の深さが1.5mm±0.2mm、幅5mm±0.2mm、長さ25cm±0.2mmの範囲内であることを、顕微鏡写真測定およびノギス測定によって確認した。
[比較例1]
 比較例1では、実施例1における帯電防止処理を行わなかったほかは、実施例1と同様に、エアバッグ用破断溝を形成し、廃棄物等の評価を行った。
 その結果、帯電防止処理が施こされなかった廃棄物は、サイクロンも内壁や透明回収タンクの内壁に付着してしまい、内部が目視観察できないばかりか、透明回収タンクの円錐状の底部に迅速に堆積しないことを確認した。
 また、作業者がそれを素手で取り出そうとしても、静電気が発生してしまい、手や内壁に付着してしまい、外部に準備した袋内に対して、全てを十分に回収できないことを確認した。
 また、デジタルボルトメータを用いて廃棄物の体積抵抗を測定したが、帯電防止処理前の廃棄物の体積抵抗は1×108Ω・cm以上の値であり、回収した廃棄物の体積抵抗は1×1010Ω・cmであることを確認した。
 さらに、エアバッグ用基材において形成中に、レーザー変位計を用いて、破断溝の深さをオンラインでモニターすることができないばかりか、顕微鏡写真およびノギスによって測定される破断溝の深さが1.5mm±0.8mm、幅5mm±0.5mm、長さ25cm±1mmの範囲で大きくばらつくことを確認した。
 本発明の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置によれば、所定の機械加工処理によって大量に発生する、帯電しやすく、かつ、サイズが相当大きな廃棄物に対して、所定の帯電防止処理を施しながら回収するための廃棄物回収装置を備えることによって、廃棄物を簡易かつ効率的に回収できるとともに、機械加工処理時における被加工物の加工状態を、光学測定装置等を用いて、迅速かつ精度良く管理できるようになった。
 特に、従来、合成樹脂等からなる廃棄物の場合、帯電しやすい上に、比重が軽いことから、所定の帯電防止処理を施こさなかった場合、回収タンクの内壁等に付着してしまい、その回収処理が極めて困難であったが、本願発明のように、帯電防止処理装置を含む廃棄物回収装置を備えて回収することによって、そのような廃棄物を簡易かつ効率的に回収できるようになった。
 また、従来、金属粉や炭素粉等からなる廃棄物の場合、わずかな帯電によって、粉塵爆発を生じるおそれがあったが、本願発明のように、帯電防止処理装置を含む廃棄物回収装置を備えて回収することによって、そのような粉塵爆発を有効に防止できるようになった。
 一方、本発明の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を用いてなる被加工物の機械加工方法によれば、被加工物に対する加工精度が高いばかりか、大量に発生し、帯電しやすく、かつ、サイズが相当大きな廃棄物についての回収が、簡易かつ効率的にできるとともに、機械加工処理時における被加工物の加工状態を、光学測定装置等を用いて、迅速かつ精度良く管理することができるようになった。
 したがって、本発明によれば、例えば、エアバッグ破断溝形成装置やそれを実行するエアバッグ破断溝形成方法において、エアバッグ破断溝等を精度良く形成しながら、発生する廃棄物に対して、所定の帯電防止処理を施して、効率的に回収することができるようになった。
10:廃棄物回収装置、12:機械加工装置、12a:切削具(エンドミル)、12b:筒状カバー、12c:クッション部、12d:シリンダー部、12e:光学測定装置(レーザー変位計)、13:位置制御装置、14:移送経路、15:被加工物(基材)、15´:被加工物、15´d:硬質基材、15´e:中間層、15´f:表皮、16:水分供給装置(ベンチュリー管)、16a:水導入管、16b:弁、16c:水タンク、16d:水分、17:廃棄物、18:サイクロン、18a:円筒部、18b:円錐部、18c:内壁、18d:補強部材、18e:空気排出管、20:ブロアー、24:回収タンク(第1の回収部)、24a:内壁、26:円錐部、28:シャッター、30:第2の回収部、32:フレーム、40:単層構造の基材を含むエアバッグドア部材、40´:三層構造の基材を含むエアバッグドア部材、100:エアバッグ破断溝形成装置、111:支持台、111a:載置面、113:加工刃、113a:刃先、116:移動制御部、117:吸引孔、118:吸引装置、129:状態検知手段、131:一次破断線形成手段(エンドミル)、133:二次破断線形成手段、163:移動制御ロボット、167:第1の加工刃検知手段、169:第2の加工刃検知手段

Claims (8)

  1.  所定の機械加工処理によって発生する廃棄物を回収する廃棄物回収装置を備えた機械加工装置であって、
     前記廃棄物回収装置が、
     前記廃棄物を、空気流を用いて移送する移送経路と、
     前記移送経路の途中に設けられ、前記廃棄物に対して、所定量の水分を供給することによって、帯電防止処理する水分供給装置と、
     前記帯電防止処理された状態の廃棄物を分別処理するサイクロンと、
     前記サイクロンにて、分別処理された廃棄物を回収する回収タンクと、
     を備えることを特徴とする廃棄物回収装置を備えた機械加工装置。
  2.  前記水分供給装置が、ベンチュリー管および当該ベンチュリー管に水を供給する水導入管から構成してあるとともに、前記空気流が、ベンチュリー管を通過する際に生じる負圧を利用して、前記水導入管から所定量の水分を供給することを特徴とする請求項1に記載の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置。
  3.  前記水導入管の途中に、電磁弁または手動弁が設けてあることを特徴とする請求項2に記載の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置。
  4.  前記機械加工装置が、切削装置または研磨装置であって、当該切削装置または研磨装置によって発生する廃棄物を、前記サイクロンにおいて、分別処理した後、前記回収タンクに回収することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置。
  5.  前記回収タンクに、透明窓部が設けてあり、前記廃棄物の回収状態を目視確認できることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置。
  6.  前記回収タンクを第1の回収部としたときに、当該第1の回収部の下方に、シャッターを介して、前記廃棄物を回収するための第2の回収部が設けてあり、当該第2の回収部において、前記シャッターを開いた場合に、自重により落下する廃棄物を一体として回収することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の廃棄物回収装置を備えた機械加工装置。
  7.  所定の機械加工処理によって発生する廃棄物を回収する廃棄物回収装置を備えた機械加工装置を用いてなる被加工物の機械加工方法であって、下記工程(1)~(5)を含むことを特徴とする被加工物の機械加工方法。
    (1)前記機械加工装置を用いて、廃棄物を吸引除去しながら、被加工物を機械加工処理する工程
    (2)移送経路内を、空気流を用いて、前記廃棄物を移送する移送工程
    (3)前記移送経路の途中に設けられた水分供給装置によって、前記廃棄物に対して、所定量の水分を供給する帯電防止処理工程、
    (4)サイクロンによって、帯電防止処理された状態の前記廃棄物を分別処理する分別処理工程
    (5)前記サイクロンによって分別処理された廃棄物を、回収タンクに回収する工程
  8.  前記廃棄物における帯電防止処理前の体積抵抗を1×108Ω・cm以上の値とし、前記廃棄物における帯電防止処理後の体積抵抗を1×106Ω・cm以下の値とすることを特徴とする請求項7に記載の被加工物の機械加工方法。
PCT/JP2010/072022 2010-03-31 2010-12-08 廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及び被加工物の機械加工方法 WO2011121853A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/737,866 US8992671B2 (en) 2010-03-31 2010-12-08 Machining method for workpiece using a machining device with waste collection equipment
CN201080002336.1A CN102271863B (zh) 2010-03-31 2010-12-08 具备废弃物回收装置的机械加工装置以及机械加工方法
KR1020117004031A KR101760299B1 (ko) 2010-03-31 2010-12-08 폐기물 회수 장치를 구비한 기계 가공 장치 및 피가공물의 기계 가공 방법
JP2012508029A JP5341251B2 (ja) 2010-03-31 2010-12-08 廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及び被加工物の機械加工方法
EP10807688.6A EP2441548B1 (en) 2010-03-31 2010-12-08 Machining apparatus equipped with waste recovery device, and method of machining article to be machined

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010081512 2010-03-31
JP2010-081512 2010-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011121853A1 true WO2011121853A1 (ja) 2011-10-06

Family

ID=44711626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/072022 WO2011121853A1 (ja) 2010-03-31 2010-12-08 廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及び被加工物の機械加工方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8992671B2 (ja)
EP (1) EP2441548B1 (ja)
JP (1) JP5341251B2 (ja)
KR (1) KR101760299B1 (ja)
CN (1) CN102271863B (ja)
WO (1) WO2011121853A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015060154A1 (ja) 2013-10-21 2015-04-30 株式会社仲田コーティング 機械加工装置及び被加工物の機械加工方法
JP3212397U (ja) * 2017-06-28 2017-09-07 株式会社アンレット 粉塵類及び切削油類の回収装置
CN108747565A (zh) * 2018-07-04 2018-11-06 德阳兴民机械厂 自动清洁机床
JP2019072786A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 株式会社ディスコ バイト切削装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272428B1 (ko) 2012-11-14 2013-06-07 최무송 집진 장치가 일체로 구비된 라우팅 장치
CN105108560A (zh) * 2015-08-19 2015-12-02 天津市华天世纪机械有限公司 一种切削废料收集设备
CN107457825A (zh) * 2017-08-25 2017-12-12 福建海源自动化机械股份有限公司 一种铣边除尘装置
CN109605174A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 陈壮壮 一种异型圆管金属表面处理方法
CN112355764B (zh) * 2020-11-13 2023-04-25 株洲精工硬质合金有限公司 一种超硬材料的边缘修整装置
TWI739693B (zh) * 2020-12-14 2021-09-11 財團法人工業技術研究院 量測設備
CN115213707A (zh) * 2022-09-19 2022-10-21 靖江佳佳精密机械科技有限公司 一种缝纫机梭架的五轴加工夹具

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5572398A (en) * 1978-11-27 1980-05-31 Arimitsu Ind Static eliminator
JPS6171333U (ja) * 1984-10-15 1986-05-15
JPH0716499A (ja) 1993-06-30 1995-01-20 Rion Co Ltd 集塵装置
JP3029831U (ja) * 1996-04-04 1996-10-11 株式会社シイエヌケイ 切りくずを含むクーラントの処理装置
JP2000140547A (ja) 1998-11-05 2000-05-23 Takashi Yamada 集塵及び空気浄化装置
JP2004306212A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Shigeki Yamada 集塵アタッチメント
JP2005205700A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Kyokuto Sanki Co Ltd 畳芯材発泡合成樹脂板の表面削り装置
JP2006123049A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 回収装置
JP4382429B2 (ja) 2003-09-26 2009-12-16 トヨタ自動車株式会社 エアバックティアライン形成装置および形成方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963461A (en) * 1974-09-18 1976-06-15 Gamewell Mechanical, Inc. Humidity control system with apparatus for removing combustible dust particles
JPS6171333A (ja) 1984-08-22 1986-04-12 パーク、デイビス アンド カンパニー ガイド装置
JPH0329831A (ja) 1989-06-28 1991-02-07 Hitachi Ltd 漏洩検出器
JPH0329831U (ja) * 1989-07-28 1991-03-25
EP1350596B1 (en) * 1996-02-15 2005-04-27 Zeta Heiwa Ltd. Apparatus for separating impurites from coolant liquid in cutting or grinding machine
SE519272C2 (sv) 1999-05-28 2003-02-11 Volvo Car Corp Metod och anordning vid automatisk spånavverkande bearbetning av ett arbetsstycke
CN1277653C (zh) * 2001-05-14 2006-10-04 时至准钟表股份有限公司 制品回收装置以及制品回收方法
US7168894B2 (en) 2002-09-27 2007-01-30 Novator Ab Assembly for removing chips from a cutting work area of a cutting tool
US20070051245A1 (en) * 2005-02-03 2007-03-08 Jangshik Yun Wet type air purification apparatus utilizing a centrifugal impeller
CN2829974Y (zh) * 2005-10-31 2006-10-25 普慧企业股份有限公司 水气可回收的气雾冷却装置
JP4235248B2 (ja) * 2006-10-25 2009-03-11 株式会社コトガワ 掃除装置
CN101249614A (zh) * 2008-02-03 2008-08-27 李忠 一种可回收加工废料的机加工方法
DE102008027670A1 (de) * 2008-06-05 2009-12-10 Handte Umwelttechnik Gmbh Anlage zur Reinigung von Abluft sowie Verfahren zur Reinigung von Abluft in einer solchen Anlage

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5572398A (en) * 1978-11-27 1980-05-31 Arimitsu Ind Static eliminator
JPS6171333U (ja) * 1984-10-15 1986-05-15
JPH0716499A (ja) 1993-06-30 1995-01-20 Rion Co Ltd 集塵装置
JP3029831U (ja) * 1996-04-04 1996-10-11 株式会社シイエヌケイ 切りくずを含むクーラントの処理装置
JP2000140547A (ja) 1998-11-05 2000-05-23 Takashi Yamada 集塵及び空気浄化装置
JP2004306212A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Shigeki Yamada 集塵アタッチメント
JP4382429B2 (ja) 2003-09-26 2009-12-16 トヨタ自動車株式会社 エアバックティアライン形成装置および形成方法
JP2005205700A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Kyokuto Sanki Co Ltd 畳芯材発泡合成樹脂板の表面削り装置
JP2006123049A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 回収装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2441548A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015060154A1 (ja) 2013-10-21 2015-04-30 株式会社仲田コーティング 機械加工装置及び被加工物の機械加工方法
JP3212397U (ja) * 2017-06-28 2017-09-07 株式会社アンレット 粉塵類及び切削油類の回収装置
JP2019072786A (ja) * 2017-10-13 2019-05-16 株式会社ディスコ バイト切削装置
JP7034543B2 (ja) 2017-10-13 2022-03-14 株式会社ディスコ バイト切削装置
CN108747565A (zh) * 2018-07-04 2018-11-06 德阳兴民机械厂 自动清洁机床

Also Published As

Publication number Publication date
KR101760299B1 (ko) 2017-07-31
US20120055336A1 (en) 2012-03-08
US8992671B2 (en) 2015-03-31
CN102271863A (zh) 2011-12-07
JP5341251B2 (ja) 2013-11-13
EP2441548A1 (en) 2012-04-18
KR20130001104A (ko) 2013-01-03
JPWO2011121853A1 (ja) 2013-07-04
EP2441548B1 (en) 2015-03-11
EP2441548A4 (en) 2013-06-19
CN102271863B (zh) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5341251B2 (ja) 廃棄物回収装置を備えた機械加工装置及び被加工物の機械加工方法
JP5897229B2 (ja) 機械加工装置及び被加工物の機械加工方法
US5762691A (en) Aerodynamic-electrostatic particulate collection system
TWI605910B (zh) Grinding device and grinding method
CN100482424C (zh) 用于动力工具的碎屑抽取器
JP4688065B2 (ja) スポンジブラスト装置及びスポンジブラスト方法
KR101653222B1 (ko) 연마재 회수 시스템을 갖는 블라스트 가공 방법 및 장치, 박막 태양전지 패널의 가공 방법 및 이에 의해 가공된 박막 태양전지 패널
AU2014230871C1 (en) A cutting apparatus
KR101634975B1 (ko) 절삭칩과 절삭유 자동 연속 분리장치
JP2011031374A (ja) 切削装置
US4771579A (en) Abrasive blast media recovery and cleaning for reuse
KR101523762B1 (ko) 미세분말 생성장치
JP3697698B2 (ja) 集塵装置
KR20140129854A (ko) 오일 미스트 처리장치
JP2004202504A (ja) チップドレッサにおける切粉回収装置
JP2014046392A5 (ja)
US6860392B2 (en) Device for concentrating metallic coins produced from shredder operations
JP2002059361A (ja) 半導体製造装置及びその製造方法
JP2000288427A (ja) サイクロン分離装置
JP6902147B1 (ja) 塗膜試料採取システム
JP4593460B2 (ja) 廃棄物分別設備及び廃棄物の分別方法
JP4549688B2 (ja) 壁紙用粉砕システム
JP2007283264A (ja) 鉄分付着灰除去方法
JPH10264144A (ja) 穿孔作業用の携帯用切削粉排出装置、ドリルビット及び回転ブラシ
JP2000306503A (ja) Pdpのリブ形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080002336.1

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010807688

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117004031

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12737866

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10807688

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012508029

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE