WO2016059819A1

WO2016059819A1 - 加工装置

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Publication number: WO2016059819A1
Application number: PCT/JP2015/064089
Authority: WO
Inventors: 浩士庄田
Original assignee: 庄田鉄工株式会社
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-04-21
Also published as: JPWO2016059819A1

Abstract

　閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる加工装置を提供する。　加工装置は、載置部材（１）の載置面（１ａ）に載置されたワークを刃具（ｔ）にて加工可能な加工機構（２）と、載置部材（１）の側方周囲を覆って配設された壁部（Ｆ１～Ｆ４）と、載置部材（１）の上方を覆って壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材（３ａ、３ｂ）とを具備し、壁部及びカバー部材（３ａ、３ｂ）で形成される閉空間内で加工機構（２）による加工を行う加工装置であって、閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置（気体送り込み装置Ｐ４）を具備する。

Description

加工装置

　本発明は、ワークを所望の刃具などの加工工具にて加工可能な加工装置に関するものである。

　一般に、例えば木工機などの加工装置は、ルータヘッドやボーリングヘッド等ワークに対して所定の加工を施すための種々加工ヘッドを有した加工機構と、ワークを載置可能な載置面が形成された載置部材とを主に有しており、クランプ装置等により載置面上の加工テーブルにワークを位置決め固定した後、加工機構をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に任意に移動させることにより当該加工機構に取り付けられた刃具にてワークに対する加工が行われていた。

　また、従来より、載置部材の側方周囲を覆って配設された壁部と、載置部材の上方を覆って壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材とを具備し、壁部及びカバー部材で形成される閉空間内で加工機構による切削加工や研削加工など種々の加工を行わせる加工装置が提案されている。かかる従来の加工装置によれば、外部から浮遊した異物がワークの加工面に付着して加工精度が低下してしまうのを防止できるとともに、加工時に生じた切削屑や研削屑などの加工屑が外部に飛散してしまうのを抑制することができる。なお、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

　しかしながら、上記従来の加工装置においては、壁部及びカバー部材で形成される閉空間内で加工機構による加工を行わせる構成とされているので、例えば加工中に生じた加工屑を吸引し得る吸引装置を具備した場合、空気の吸引により閉空間内が負圧となってしまい、カバー部材が過度に内側に撓むことにより閉空間を維持できなくなる可能性があった。なお、吸引装置による空気の吸引に限らず、閉空間内において圧力変化が生じることが予想され、その場合であっても、カバー部材が過度に内側又は外側に撓むことにより閉空間を維持できなくなる可能性があった。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる加工装置を提供することにある。

　上述した課題を解決するため、本発明の加工装置は、（１）ワークを載置可能な載置面が形成された載置部材と、該載置部材の載置面に載置されたワークを所望の刃具にて加工可能な加工機構と、前記載置部材の側方周囲を覆って配設された壁部と、前記載置部材の上方を覆って前記壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材と、前記閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置と、を具備したことを特徴とする。

　なお、上記（１）の加工装置においては、（２）前記加工機構は、前記加工により生じた加工屑を吸引可能な吸引口を具備するとともに、前記圧力変化吸収装置は、当該吸引口による加工屑の吸引に伴って低下する前記閉空間内の圧力変化を吸収し得ることが好ましい。

　また、上記（２）の加工装置においては、（３）前記圧力変化吸収装置は、前記吸引口により吸引された気体と略同等量の気体を前記閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置を有することが好ましい。

　また、上記（３）の加工装置においては、（４）前記気体送り込み装置による気体の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、前記吸引口による加工屑の吸引時に限り前記気体の送り込みを許容し得る開閉部材を具備することが好ましい。

　また、上記（３）又は（４）の加工装置においては、（５）前記気体送り込み装置による前記閉空間に対する気体の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置を具備することが好ましい。

　また、上記（３）～（５）の何れか１つに記載の加工装置においては、（６）前記気体送り込み装置は、前記吸引口から吸引された気体を循環させて前記閉空間内に送り込み得ることが好ましい。

　また、上記（１）～（６）の何れか１つに記載の加工装置においては、前記圧力変化吸収装置は、前記閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に気体を導入させ得る開口部材を有することが好ましい。

　上記（１）に記載の加工装置によれば、閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備したので、閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。

　上記（２）に記載の加工装置によれば、加工機構は、加工により生じた加工屑を吸引可能な吸引口を具備するとともに、圧力変化吸収装置は、当該吸引口による加工屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収し得るので、吸引口からの吸引に伴って閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。

　上記（３）に記載の加工装置によれば、圧力変化吸収装置は、吸引口により吸引された気体と略同等量の気体を閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置を有するので、閉空間内で生じた圧力変化を任意のタイミングにて確実に吸収させることができる。

　上記（４）に記載の加工装置によれば、気体送り込み装置による気体の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、吸引口による加工屑の吸引時に限り気体の送り込みを許容し得る開閉部材を具備したので、吸引口による吸引時以外において閉空間に気体を送り込んでしまうのを防止することができる。

　上記（５）に記載の加工装置によれば、気体送り込み装置による閉空間に対する気体の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置を具備したので、閉空間内で生じた圧力変化に応じて気体の送り込み量を精度よく調整することができる。

　上記（６）に記載の加工装置によれば、気体送り込み装置は、吸引口から吸引された気体を循環させて閉空間内に送り込み得るので、吸引口によって閉空間から吸引される気体量と気体送り込み装置によって閉空間内に送り込まれる気体量とを容易且つ正確に略同等とすることができる。

　上記（７）に記載の加工装置によれば、圧力変化吸収装置は、閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に気体を導入させ得る開口部材を有するので、気体を閉空間内に送り込むためのブロワや配管等を不要とすることができるとともに、閉空間内に生じた圧力変化を迅速に吸収させることができる。

本発明の一実施形態に係る切削加工装置を示す平面図同切削加工装置を示す正面図同切削加工装置を示す側面図同切削加工装置の内部構成を示す側面図同切削加工装置の内部構成を示す正面図同切削加工装置の内部構成を示す背面図同切削加工装置における加工機構を示す拡大図同切削加工装置における載置部材及びその周囲（金網を取り付けた状態）を示す正面図同切削加工装置における載置部材及びその周囲（金網を取り外した状態）を示す正面図同切削加工装置における載置部材の下部を示す斜視図同切削加工装置におけるカバー部材の取付構造を示すためのカバー部材が取り付けられた状態を示す平面図同切削加工装置におけるカバー部材の取付構造を示すためのカバー部材が取り外された状態を示す平面図同切削加工装置における吸引装置を示す模式図同切削加工装置における吸引装置を示す図であって、（ａ）吸引装置の取付構造を示す模式図（ｂ）吸引装置の吸引口を示す模式図同切削加工装置における吸引装置の内部構成を示す模式図同切削加工装置における吸引装置によるカバー部材の吸引状態を示す図であって、図１１におけるＸＶＩ－ＸＶＩ線断面図同切削加工装置における吸引装置によるカバー部材の吸引状態を示す図であって、図１１におけるＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線断面図同切削加工装置におけるカバー部材の状態を示す図であって、図１１におけるＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線断面図同切削加工装置におけるカバー部材の状態を示す図であって、図１１におけるＸＩＸ－ＸＩＸ線断面図同切削加工装置における移動フレーム及び移動フレーム用吸引装置を示す平面図同切削加工装置における移動フレーム及び移動フレーム用カバー部材を示す平面図同切削加工装置における空気導入チャンバを示す斜視図同切削加工装置における開閉部材を示す断面模式図同切削加工装置における空気導入チャンバの吐出口を示す斜視図同切削加工装置における送り込み量調整装置を示す斜視図同切削加工装置における送り込み量調整装置を示す断面模式図同切削加工装置における開口部材（閉状態）を示す模式図同切削加工装置における開口部材（開状態）を示す模式図

　本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
　なお、以下では本発明を好適に実施できる加工装置のうち、切削加工を行う切削加工装置を例にして説明する。しかしながら本発明は、例えば研削加工を行う研削加工装置など、ワークの加工により加工屑（切削屑や研削屑など）が生ずる他の加工装置にも適用が可能であることは言うまでもない。
　本実施形態に係る切削加工装置は、ワークを所望の刃具にて切削加工可能なもので、図１～６に示すように、載置部材１と、加工機構２と、壁部を構成する側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４と、カバー部材（３ａ、３ｂ）と、吸引口αが形成された吸引装置ｆと、切削屑受け部５と、気体噴射装置（第１気体噴射装置６及び第２気体噴射装置７）と、移動フレームＨと、移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）と、吸引口βが形成された移動フレーム用吸引装置ｇとを有して構成されている。

　載置部材１は、床面に設置された載置台Ｆ５と、該載置台Ｆ５の上部に形成されてワーク（被加工物）を載置可能な載置面１ａとを有して構成されたものである。本実施形態に係る載置面１ａには、凹凸形状が形成されており、その上部に板材（不図示）が配設されるようになっている。そして、当該板材の所定位置（ワークが載置される位置）には、孔が形成されており、ワークを載置した後、凹凸形状部の気体（空気など）を吸引することにより、ワークを位置決め固定可能とされている。

　加工機構２は、載置部材１の載置面１ａに載置されたワークを例えばルータ等の所望の刃具ｔにて切削加工可能な加工ヘッドから成るもので、図７に示すように、加工中のワークに気体（空気など）を噴射する噴射ノズルａと、切削加工により生じた切削屑（切り粉等）を吸引可能な吸引口ｂとを有して構成されている。本実施形態に係る加工機構２は、例えば載置部材１の載置面１ａに対して平行で且つ互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向、及び当該載置面１ａに対して垂直なＺ軸方向に移動可能とされている。なお、加工機構２に取り付けられる刃具ｔは、ワークを切削可能なものであれば如何なる形態のものであってもよい。

　壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）は、載置部材１の側方周囲（載置部材１の右側面、左側面、正面及び背面）を覆って配設されたものである。具体的には、壁部は、載置部材１を挟みつつ所定寸法離間して配設された一対の側面壁部Ｆ１、Ｆ２と、側面壁部Ｆ１、Ｆ２の正面側の離間部を塞ぐ正面壁部Ｆ３と、側面壁部Ｆ１、Ｆ２の背面側の離間部を塞ぐ背面壁部Ｆ４とを有しており、載置部材１の周囲を覆う如く配設されている。なお、正面側壁部Ｆ３には、扉が形成されており、作業者が壁部内に入ってワークの載置及び取出、刃具ｔの交換等の作業を行い得るようになっている。

　側面壁部Ｆ１、Ｆ２の上部には、それぞれレールＲ１、Ｒ２（図１参照）が形成されており、これらレールＲ１、Ｒ２上を摺動可能な移動フレームＨが配設されている。かかる移動フレームＨは、図１、２０、２１に示すように、中央が開口した略ロ字状の金属製部材から成り、その開口部に加工機構２が取り付けられるとともに、駆動源を駆動させてレールＲ１、Ｒ２に沿って摺動することにより、加工機構２をＸ軸方向に移動させ得るようになっている。また、加工機構２は、別個の駆動源を駆動させることにより、移動フレームＨの開口に沿ってＹ軸方向に移動可能とされるとともに、Ｚ軸方向に移動可能とされており、Ｚ軸方向への移動によって刃具ｔを載置面１ａ上のワークに対して近接又は離間し得るよう構成されている。

　カバー部材（３ａ、３ｂ）は、その縁部（本実施形態においては、側面壁部Ｆ１、Ｆ２に沿った縁部）が壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２）の上部にオーバーラップして配設（カバー部材（３ａ、３ｂ）の縁部が側面壁部Ｆ１、Ｆ２の上部に重なるように配設）されるともに、載置部材１の上方を覆って壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）との間で閉空間を形成可能なものである。これにより、壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）及びカバー部材（３ａ、３ｂ）で形成される閉空間内で加工機構２による切削加工が行われるようになっている。

　より具体的には、カバー部材（３ａ、３ｂ）は、シート状の可撓性部材（例えば、汎用のビニールシート等）から成り、本実施形態においては、一端が正面壁部Ｆ３に固定されつつ他端が移動フレームＨの正面側に固定された正面側のカバー部材３ａと、一端が背面壁部Ｆ４に固定されつつ他端が移動フレームＨの背面側に固定された背面側のカバー部材３ｂとを有して構成されている。

　そして、移動フレームＨがレールＲ１、Ｒ２に沿ってＸ軸方向の背面側（図１中上方）に移動すると、背面側のカバー部材３ｂは、図１８に示すように、上下方向に折れ曲がって移動フレームＨの移動量分だけＸ軸方向の寸法を縮小させるとともに、正面側のカバー部材３ａは、伸張されて移動フレームＨの移動量分だけＸ軸方向の寸法を増加させるようになっている。また、移動フレームＨがレールＲ１、Ｒ２に沿ってＸ軸方向の正面側（図１中下方）に移動すると、正面側のカバー部材３ａは、図１８に示すように、上下方向に折れ曲がって移動フレームＨの移動量分だけＸ軸方向の寸法を縮小させるとともに、背面側のカバー部材３ｂは、伸張されて移動フレームＨの移動量分だけＸ軸方向の寸法を増加させるようになっている。

　したがって、正面側及び背面側のカバー部材（３ａ、３ｂ）がそれぞれ加工機構２のＸ軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得るようになっている。なお、カバー部材（３ａ、３ｂ）は、汎用のビニールシートにより構成されているが、加工機構２のＸ軸方向の移動に応じて折り曲げ又は伸張可能な可撓性部材であって切削屑等を遮蔽し得るものであれば他の材質から成るものであってもよい。

　また、本実施形態に係るカバー部材（３ａ、３ｂ）には、載置部材１の上方の所定位置に当該カバー部材（３ａ、３ｂ）を保持する複数のワイヤＷが取り付けられている。これらワイヤＷは、カバー部材（３ａ、３ｂ）の幅方向に亘って延設され、互いに等間隔に複数取り付けられており、図１６、１７に示すように、不図示のスプリングによって所定のテンションが付与された状態で支持部材Ｔにて支持されている。このワイヤＷにより、カバー部材（３ａ、３ｂ）が閉空間内に垂れ下がってしまうのを防止することができるようになっている。

　吸引装置ｆは、カバー部材（３ａ、３ｂ）の縁部と壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２）の上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該カバー部材（３ａ、３ｂ）の縁部を吸引して密着させ得るもので、図１２～１７に示すように、吸引口αが長手方向に沿って複数形成された中空状の長尺状部材から成る。具体的には、吸引装置ｆは、図１１、１２に示すように、側面壁部Ｆ１の上部におけるカバー部材（３ａ、３ｂ）の一方の縁部とオーバーラップする位置と、側面壁部Ｆ２の上部におけるカバー部材（３ａ、３ｂ）の他方の縁部とオーバーラップする位置とにそれぞれ配設されるとともに、図１３に示すように、基端がブロワ等の負圧発生装置Ｐ１に接続された配管４と接続部Ｇを介して接続されている。

　そして、負圧発生装置Ｐ１を駆動させると、配管４及び接続部Ｇを介して吸引装置ｆの内部空間Ｓに負圧が発生し、吸引口αにカバー部材（３ａ、３ｂ）の縁部が吸引されて当該吸引口αが形成された面である密着面ｆａに密着するよう構成されている。これにより、カバー部材（３ａ、３ｂ）が伸張状態（図１１で示す状態におけるカバー部材３ａ）のときの縁部、及び折れ曲げられた状態（同図で示す状態におけるカバー部材３ｂ）のときの縁部をそれぞれ確実に吸引して吸引装置ｆの密着面ｆａに密着させることができる。特に、カバー部材（３ａ、３ｂ）が上下方向に折り曲げられた状態（同図で示す状態におけるカバー部材３ｂ）であっても、図１６、１７に示すように、その縁部を確実に吸引して吸引装置ｆの密着面ｆａに密着させることができるので、隙間が生じてしまうのを確実に防止することができる。

　移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）は、シート状の可撓性部材（例えば、汎用のビニールシート等）から成り、図２１に示すように、移動フレームＨの開口部（加工機構２が位置する部位以外の開口部）に取り付けられ、加工機構２のＹ軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得るものである。本実施形態においては、一端が移動フレームＨの開口部における図２１中左端に固定されつつ他端が巻き取り部材９ａに固定された移動フレーム用カバー部材８ａと、一端が移動フレームＨの開口部における同図中右端に固定されつつ他端が巻き取り部材９ｂに固定された移動フレーム用カバー部材８ｂとを有して構成されている。

　巻き取り部材９ａ、９ｂは、加工機構２に取り付けられて当該加工機構２のＹ方向の移動に連動するもので、移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）を巻き取り又は繰り出し可能とされている。そして、加工機構２が移動フレームＨ内においてＹ軸方向の同図中左側に移動すると、移動フレーム用カバー部材８ａは、加工機構２の移動量分だけ巻き取り部材９ａにて巻き取られてＹ軸方向の寸法を縮小させるとともに、移動フレーム用カバー部材８ｂは、加工機構２の移動量分だけ巻き取り部材９ａにて繰り出されてＹ軸方向の寸法を増加させるようになっている。また、加工機構２が移動フレームＨ内においてＹ軸方向の同図中右側に移動すると、移動フレーム用カバー部材８ｂは、加工機構２の移動量分だけ巻き取り部材９ａにて巻き取られてＹ軸方向の寸法を縮小させるとともに、移動フレーム用カバー部材８ａは、加工機構２の移動量分だけ巻き取り部材９ａにて繰り出されてＹ軸方向の寸法を増加させるようになっている。

　移動フレーム用吸引装置ｇは、移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の縁部と移動フレームＨの上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の縁部を吸引して密着させ得るもので、図２０に示すように、吸引口βが長手方向に沿って複数形成された中空状の長尺状部材から成る。具体的には、移動フレーム用吸引装置ｇは、移動フレームＨの開口部における移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の一方の縁部とオーバーラップする位置と、移動フレームＨの開口部における移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の他方の縁部とオーバーラップする位置とにそれぞれ配設されるとともに、ブロワ等の負圧発生装置Ｐ３に接続されている。

　そして、負圧発生装置Ｐ３を駆動させると、移動フレーム用吸引装置ｇの内部空間に負圧が発生し、吸引口βに移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の縁部が吸引されて当該吸引口βが形成された面である密着面ｇａに密着するよう構成されている。これにより、巻き取り部材（９ａ、９ｂ）で巻き取られる側の移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の縁部、及び巻き取り部材（９ａ、９ｂ）で繰り出される側の移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の縁部をそれぞれ確実に吸引して移動フレーム用吸引装置ｇの密着面ｇａに密着させることができる。なお、移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）は、汎用のビニールシートにより構成されているが、加工機構２のＹ軸方向の移動に応じて巻き取り又は繰り出し可能な可撓性部材であって切削屑等を遮蔽し得るものであれば他の材質から成るものであってもよい。

　さらに、本実施形態に係る切削加工装置には、気体を噴射することにより加工機構２の切削加工により生じた載置部材１上の切削屑を閉空間内で排出又は飛散させ得る気体噴射装置（第１気体噴射装置６、第２気体噴射装置７）と、載置部材１の側方周囲における壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）との間の位置に形成され、気体噴射装置（第１気体噴射装置６、第２気体噴射装置７）による気体の噴射で排出又は飛散した切削屑を受け得る切削屑受け部５とを有して構成されている。
　以下では、本実施形態に係る気体噴射装置が噴射する気体として空気を例にして説明するが、本発明はこれに限られない。例えば、空気に添加物を更に添加した気体（窒素や酸素の割合を増加させた気体や、空気の成分以外の成分を添加した気体などを含む）や、窒素などの不活性ガス、水蒸気など水分を多く含む気体などを、本実施形態に係る気体噴射装置で噴射してもよい。

　第１気体噴射装置６は、移動フレームＨの下部に複数（本実施形態においては２つ）取り付けられたもので、図５、６に示すように、空気を噴射させるための噴射口６ａをそれぞれ有して構成されている。すなわち、第１気体噴射装置６は、移動フレームＨに取り付けられているので、加工機構２（移動フレームＨ）のＸ軸方向の移動のみに追従し、そのＸ軸方向の移動過程で空気を噴射させて載置部材１における載置面１ａ上の切削屑を周囲に排出又は飛散させることができるのである。

　第２気体噴射装置７は、図５～７に示すように、加工機構２の下部に取り付けられたもので、空気を噴射させるための噴射口７ａを有して構成されている。すなわち、第２気体噴射装置７は、加工機構２に取り付けられているので、加工機構２のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動に追従し、そのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動過程で空気を噴射させて載置部材１における載置面１ａ上の切削屑を周囲に排出又は飛散させることができるのである。なお、第２気体噴射装置７の噴射口７ａは、加工機構２がＹ軸方向に移動する際、その進行方向に常に向くよう揺動可能とされている。

　切削屑受け部５は、図８、９に示すように、載置部材１と側面壁部Ｆ１、Ｆ２との間の位置にそれぞれ２つ、載置部材１と正面壁部Ｆ３との間の位置に２つ、載置部材１と背面壁部Ｆ４との間の位置に２つ形成された凹部から成り、その上方には金網Ｃが取り付けられている。また、切削屑受け部５は、図４～６に示すように、載置部材１の載置面１ａより低い位置に複数配設されているとともに、当該切削屑受け部５の周縁には、勾配面Ａが形成されている。これにより、第１気体噴射装置６及び第２気体噴射装置７にて排出又は飛散した切削屑が勾配面Ａを滑って切削屑受け部５に入り易いようになっている。

　ここで、本実施形態の切削屑受け部５は、図１０に示すように、配管を介して集塵機等の負圧発生装置Ｐ２に接続されており、負圧を発生させて切削屑を吸引して閉空間の外部に排出し得るよう構成されている。これにより、第１気体噴射装置６及び第２気体噴射装置７にて載置面１ａから排出又は飛散した切削屑は、負圧発生装置Ｐ２で発生された負圧にて切削屑受け部５に吸引され、閉空間から強制的に外部に排出されることとなる。したがって、第１気体噴射装置６及び第２気体噴射装置７により排出又は飛散して閉空間内を浮遊する切削屑等を短時間で且つ確実に閉空間の外部に排出することができる。
　上記した閉空間では、外部の空間に対して若干負圧となる状態が負圧発生装置Ｐ２などによって維持されている。これにより、ワークの加工によって発生した切削屑等が意図しない経路から外部の空間へ排出又は飛散してしまうことを抑制することができる。なお、本実施形態では負圧発生装置Ｐ２などで吸引して閉空間を若干の負圧状態としたが、これに限られずに例えば外部空間の気圧を高めるなどして相対的に閉空間内が外部の空間に対して負圧状態となるようにしてもよい。また、上述した閉空間の負圧状態は、加工装置の電源投入後において常時維持されていてもよいし、少なくともワークの加工期間で負圧状態となるなど断続的に維持された状態とされていてもよい。

　しかして、本実施形態においては、加工機構２による切削加工が行われていないとき、所定の操作装置（不図示）を操作すると、切削屑除去工程が開始され、加工機構２及び移動フレームＨがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。このとき、第１気体噴射装置６及び第２気体噴射装置７の噴射口６ａ、７ａから空気が噴射されるとともに、この噴射により排出又は飛散した切削屑が負圧発生装置Ｐ２によって切削屑受け部５まで吸引される。このように本実施形態では、気体噴射装置と負圧発生装置との協働動作によって、加工で生じた切削屑等を外部に適切に排出させるようになっている。なお、切削屑除去工程が終了すると、加工機構２及び移動フレームＨが初期位置に戻り、次の切削加工を待つこととなる。

　さらに、本実施形態に係る切削加工装置は、壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）及びカバー部材（３ａ、３ｂ）で形成される閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備している。具体的には、本実施形態に係る圧力変化吸収装置は、加工機構２に形成された吸引口ｂによる切削屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収し得るもので、吸引口ｂにより吸引された気体（空気）と略同等量の気体（空気）を閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置Ｐ４を有する。なお、以下では、気体送り込み装置が送り込む気体の一例として、空気を例にして説明を継続する。

　かかる気体送り込み装置Ｐ４は、ブロワ等から成り、図４、１０に示すように、配管Ｌ１、空気導入チャンバ１０、配管Ｌ２及び空気導入部１１を介して閉空間内に空気を送り込むためのものである。空気導入部１１は、閉空間の上部に空気を導入可能とされるとともに、配管Ｌ２の先端が接続される導入口１１ａを有したものである。しかして、気体送り込み装置Ｐ４を駆動させると、空気導入チャンバ１０から空気導入部１１に空気が送り込まれ、当該空気導入部１１を介して閉空間の上部から空気が送り込まれるようになっている。

　空気導入チャンバ１０は、図２２に示すように、配管Ｌ１の先端に接続される導入口１０ａと、配管Ｌ２の基端に接続される導出口１０ｂと、先端が開口した吐出口１０ｃとを有したチャンバ状部材から成り、開閉部材１２と、送り込み量調整装置１３とを具備して構成されている。開閉部材１２は、導入口１０ａから空気導入チャンバ１０内への空気の流通路に形成された板状部材から成り、当該流通路を閉状態（図2 3 (a)参照）及び開状態（同図（ｂ）参照）とすることにより、気体送り込み装置Ｐ４による空気の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、吸引口ｂによる切削屑の吸引時（本実施形態においては、加工機構２による切削加工時）に限り空気の送り込みを許容し得るものである。

　送り込み量調整装置１３は、気体送り込み装置Ｐ４による空気の送り込み量を任意に調整し得るもので、図２４～２６に示すように、空気導入チャンバ１０の吐出口１０ｃ内に配設された板状部材から成る。具体的には、送り込み量調整装置１３は、操作レバー１４に形成された軸部１４ａに連結されており、当該操作レバー１４を回転操作することにより、吐出口１０ｃにおける空気の流通路を塞ぐ位置と空気の流通を許容する位置との間の任意位置まで回転し得るよう構成されている。

　しかして、送り込み量調整装置１３の位置に応じて、空気導入チャンバ１０内に導入された空気の一部を外部に吐出することができるので、気体送り込み装置Ｐ４による閉空間に対する空気の送り込み量を任意に調整し得るようになっている。なお、本実施形態においては、空気導入チャンバ１０内から吐出口１０ｃへの空気の流通路には、板状部材から成るシャッター１８が形成されており、シリンダ１９を任意に作動させることによりシャッター１８を動作させて、当該流通路を任意のタイミングにて開閉可能とされている。

　さらに、本実施形態に係る圧力変化吸収装置は、上記気体送り込み装置Ｐ４に加工、閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に空気を導入させ得る開口部材１５を有して構成されている。具体的には、開口部材１５は、図２７、２８に示すように、板バネ１６に連結された板状部材から成り、閉空間を形成する壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）の所定位置に形成された開口１７を塞ぐ位置（図２７参照）と開放する位置（図２８参照）との間で移動可能とされている。

　開口部材１５は、板バネ１６の付勢力によって閉位置側に付勢されて配設されており（図２７参照）、閉空間内の負圧が生じて圧力が所定値以上になると、板バネ１６の付勢力に抗して内側に撓むことにより開口１７を開放させ得るよう構成されている。このように、圧力変化吸収装置は、閉空間内に生じた負圧により開口（図２８参照）して当該閉空間内に空気を導入させ得る開口部材１５を有するので、空気を閉空間内に送り込むためのブロワや配管等を不要とすることができるとともに、閉空間内に生じた圧力変化を迅速に吸収させることができる。

　本実施形態によれば、閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備したので、閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材（３ａ、３ｂ）が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。特に、本実施形態に係る加工機構２は、切削加工により生じた切削屑を吸引可能な吸引口ｂを具備するとともに、圧力変化吸収装置は、当該吸引口ｂによる切削屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収し得るので、吸引口ｂからの吸引に伴って閉空間内で圧力変化が生じてもカバー部材（３ａ、３ｂ）が過度に撓んでしまうのを防止することができ、閉空間を確実に保持することができる。

　また、本実施形態に係る圧力変化吸収装置は、吸引口ｂにより吸引された空気と略同等量の空気を閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置Ｐ４を有するので、閉空間内で生じた圧力変化を任意タイミングにて確実に吸収させることができる。さらに、本実施形態においては、気体送り込み装置Ｐ４による空気の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、吸引口ｂによる切削屑の吸引時に限り空気の送り込みを許容し得る開閉部材１２を具備したので、吸引口ｂによる吸引時以外において閉空間に空気を送り込んでしまうのを防止することができる。

　またさらに、本実施形態によれば、気体送り込み装置Ｐ４による閉空間に対する空気の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置１３を具備したので、閉空間内で生じた圧力変化に応じて空気の送り込み量を精度よく調整することができる。なお、開閉部材１２による開閉動作、或いは送り込み量調整装置１３による調整動作は、手動の他、汎用のアクチュエータ等を用いて自動的に行われるものであってもよい。

　また、本実施形態によれば、空気を噴射することにより加工機構２の切削加工により生じた載置部材１上の切削屑を閉空間内で排出又は飛散させ得る気体噴射装置（第１気体噴射装置６、第２気体噴射装置７）と、載置部材１の側方周囲における壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）との間の位置に形成され、気体噴射装置（第１気体噴射装置６、第２気体噴射装置７）による空気の噴射で排出又は飛散した切削屑を受け得る切削屑受け部５とを備えたので、壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）及びカバー部材（３ａ、３ｂ）で形成される閉空間内で加工機構２による切削加工を行うことができるともに、切削加工により生じた切削屑の除去作業を容易に行わせることができる。

　また、本実施形態に係る切削屑受け部５は、負圧を発生させて切削屑を吸引して閉空間の外部に排出し得るので、気体噴射装置（第１気体噴射装置６、第２気体噴射装置７）による空気の噴射により閉空間内に排出又は飛散した切削屑を迅速かつ確実に切削屑受け部５にて受けることができ、そのまま外部に排出させることができる。さらに、本実施形態に係る切削屑受け部５は、載置部材１の載置面１ａより低い位置に複数配設されたので、気体噴射装置（第１気体噴射装置６、第２気体噴射装置７）による空気の噴射により閉空間内に排出又は飛散した切削屑をより確実に受けさせることができる。

　またさらに、本実施形態に係る加工機構２は、載置部材１の載置面１ａに対して平行で且つ互いに直交するＸ軸及びＹ軸、及び当該載置面１ａに対して垂直なＺ軸方向に移動可能とされるとともに、気体噴射装置は、加工機構２のＸ軸方向の移動のみに追従する第１気体噴射装置６と、加工機構２のＸ軸及びＹ軸に追従する第２気体噴射装置７とを有するので、載置部材１上の切削屑を確実に排出又は飛散させて切削屑受け部５にて受けさせることができる。

　加工て、上記実施形態によれば、カバー部材（３ａ、３ｂ）の縁部と壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）の上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該カバー部材（３ａ、３ｂ）の縁部を吸引して密着させ得る吸引装置ｆを具備したので、カバー部材（３ａ、３ｂ）と壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）との間に隙間が生じてしまうのを防止することができ、カバー部材（３ａ、３ｂ）及び壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）による閉空間の密閉度をより向上させることができる。

　また、本実施形態に係る加工機構２は、載置部材１の載置面１ａに対して平行で且つ互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向、及び当該載置面１ａに対して垂直なＺ軸方向に移動可能とされるとともに、カバー部材（３ａ、３ｂ）は、シート状の可撓性部材から成り、加工機構２のＸ軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得るので、加工機構２がＸ軸方向に移動してカバー部材（３ａ、３ｂ）が折れ曲がった状態となっても吸引装置ｆで折れ曲がった部位を吸引して密着させることができ、当該カバー部材（３ａ、３ｂ）と壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）との間に隙間が生じてしまうのを確実に防止することができる。

　さらに、本実施形態に係るカバー部材（３ａ、３ｂ）には、載置部材１の上方の所定位置に当該カバー部材（３ａ、３ｂ）を保持するワイヤＷが取り付けられたので、カバー部材（３ａ、３ｂ）が所定位置から垂れ下がってしまうのを防止することができる。なお、カバー部材（３ａ、３ｂ）の大きさや材質によっては、ワイヤＷを廃止し、移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の如く、巻き取り部材によって巻き取り又は繰り出しするものとしてもよい。

　またさらに、本実施形態によれば、加工機構２が取り付けられて当該加工機構２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ得る移動フレームＨを有するとともに、当該移動フレームＨに取り付けられ、加工機構２のＹ軸方向の移動に追従して折り曲げ又は伸張されて閉空間を形成し得る移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）を具備したので、閉空間の密閉度を更に向上させることができる。

　また、本実施形態によれば、移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の縁部と移動フレームＨの上部とがオーバーラップした部位で負圧を発生させることにより当該移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）の縁部を吸引して密着させ得る移動フレーム用吸引装置ｇを具備したので、移動フレーム用カバー部材（８ａ、８ｂ）と移動フレームＨとの間に隙間が生じてしまうのを防止することができ、カバー部材（３ａ、３ｂ）及び壁部（側面壁部Ｆ１、Ｆ２、正面壁部Ｆ３及び背面壁部Ｆ４）による閉空間の密閉度をより一層向上させることができる。

　以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、気体送り込み装置は、吸引口ｂから吸引された空気を循環させて閉空間内に送り込み得るものとしてもよい。すなわち、切削加工中に吸引口ｂから吸引された空気（排気）中の切削屑を除去し、その排気を再び閉空間内に送り込ませることにより、吸引口ｂによる切削屑の吸引に伴って低下する閉空間内の圧力変化を吸収することができるのである。このように、吸引口ｂから吸引された空気を循環させて閉空間内に送り込む気体送り込み装置とすれば、吸引口ｂによって閉空間から吸引される空気量と気体送り込み装置によって閉空間内に送り込まれる空気量とを容易且つ正確に略同等とすることができる。

　また、本実施形態においては、吸引口ｂによる切削屑の吸引時に限り空気の送り込みを許容し得るよう構成されているが、閉空間内において圧力変化が生じ得る他のタイミングにて、圧力変化吸収装置による圧力変化の吸収を行わせてもよい。当該他のタイミングとして、例えば気体噴射装置（第１気体噴射装置６、第２気体噴射装置７）による空気の噴射時であってもよく、この場合、空気の噴射に伴って上昇する閉空間内の圧力変化を吸収するものであってもよい。なお、本実施形態に係る加工機構２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能とされて切削加工するものとされているが、何れか１方向又は２方向にのみ移動可能なものであってもよい。

　閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置を具備した加工装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等に適用してもよい。

１　載置部材
１ａ　載置面
２　加工機構
３ａ、３ｂ　カバー部材
４　配管
５　切削屑受け部
６　第１気体噴射装置
７　第２気体噴射装置
８ａ、８ｂ　移動フレーム用カバー部材
９ａ、９ｂ　巻き取り部材
１０　空気導入チャンバ
１１　空気導入部
１２　開閉部材
１３　送り込み量調整装置
１４　操作レバー
１５　開口部材
１６　板バネ
１７　開口
１８　シャッター
１９　シリンダ
Ｈ　　移動フレーム
ｆ　　吸引装置
ｇ　　移動フレーム用吸引装置
Ｐ４　気体送り込み装置

Claims

　ワークを載置可能な載置面が形成された載置部材と、
　該載置部材の載置面に載置されたワークを所望の刃具にて加工可能な加工機構と、
　前記載置部材の側方周囲を覆って配設された壁部と、
　前記載置部材の上方を覆って前記壁部との間で閉空間を形成可能なカバー部材と、
　前記閉空間内で生じた圧力変化を吸収し得る圧力変化吸収装置と、を具備したことを特徴とする加工装置。
　前記加工機構は、前記加工により生じた加工屑を吸引可能な吸引口を具備するとともに、前記圧力変化吸収装置は、当該吸引口による前記加工屑の吸引に伴って低下する前記閉空間内の圧力変化を吸収し得ることを特徴とする請求項１記載の加工装置。
　前記圧力変化吸収装置は、前記吸引口により吸引された気体と略同等量の気体を前記閉空間内に送り込み得る気体送り込み装置を有することを特徴とする請求項２記載の加工装置。
　前記気体送り込み装置による気体の送り込みを許容又は遮断し得るとともに、前記吸引口による加工屑の吸引時に限り前記気体の送り込みを許容し得る開閉部材を具備したことを特徴とする請求項３記載の加工装置。
　前記気体送り込み装置による前記閉空間に対する気体の送り込み量を任意に調整し得る送り込み量調整装置を具備したことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の加工装置。
　前記気体送り込み装置は、前記吸引口から吸引された気体を循環させて前記閉空間内に送り込み得ることを特徴とする請求項３～５の何れか１つに記載の加工装置。
　前記圧力変化吸収装置は、前記閉空間内に生じた負圧により開口して当該閉空間内に気体を導入させ得る開口部材を有することを特徴とする請求項１～６の何れか１つに記載の加工装置。