JP2015077659A - Chip processing device, chip processing method, and machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切屑処理装置、切屑処理方法、及び工作機械に関する。 The present invention relates to a chip disposal apparatus, a chip disposal method, and a machine tool.
工作機械の一つである旋盤では、回転する主軸に加工対象であるワークを保持し、ワークを回転させながらツールにより切削加工を行う。ワークが筒状である場合、切削加工に伴って、外径加工用のツールにより外径切屑が生じるとともに、内径加工用ツールにより内径切屑が生じる。外径切屑は、下方に落下して集められ、他に移送されて排出される。また、内径切屑は、中空の主軸内を介して主軸の後方側へ排出されることが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1では、外径切屑と内径切屑とを排出した後、それぞれ搬送して別々のクラッシャーに投入して処理している。 In a lathe, which is one of machine tools, a workpiece to be machined is held on a rotating spindle, and cutting is performed with a tool while the workpiece is rotated. When the workpiece is cylindrical, outer diameter chips are generated by the outer diameter machining tool and inner diameter chips are generated by the inner diameter machining tool. Outer diameter chips are collected by falling down, transferred to another, and discharged. Further, it is known that the inner diameter chips are discharged to the rear side of the main shaft through the hollow main shaft (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, after the outer diameter chips and the inner diameter chips are discharged, they are transported and put into separate crushers for processing.
しかしながら、特許文献1では、外径切屑と内径切屑とを別々のクラッシャーに投入するため、外径切屑用のクラッシャーと、内径切屑用のクランシャーとを独立して設置する必要がある。従って、複数台のクラッシャーが必要となり、切屑処理装置のコストの上昇を招くとともに、クラッシャー2台分の設置スペースが必要となるため、装置が大型化するといった問題がある。また、特許文献1では、内径切屑を冷却液等の液体の圧力によって排出している。従って、液体によって搬送される内径切屑は、外径切屑とは別に処理せざるを得ないため、両者を合わせて1台のクラッシャーで処理することを困難にしている。 However, in Patent Document 1, since the outer diameter chips and the inner diameter chips are put into separate crushers, it is necessary to install the crusher for the outer diameter chips and the crusher for the inner diameter chips independently. Accordingly, a plurality of crushers are required, leading to an increase in the cost of the chip disposal apparatus, and an installation space for two crushers is required, resulting in an increase in the size of the apparatus. Moreover, in patent document 1, internal diameter chips are discharged | emitted with the pressure of liquids, such as a cooling fluid. Accordingly, the inner diameter chips conveyed by the liquid must be processed separately from the outer diameter chips, making it difficult to process them together with a single crusher.
以上のような事情に鑑み、本発明では、内径切屑及び外径切屑の双方を1台のクラッシャーに投入して処理させることにより、切屑処理装置のコストの上昇を抑制するとともに、設置スペースが増大することを防止できる切屑処理装置、切屑処理方法、及び工作機械を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, in the present invention, both the inner diameter chips and the outer diameter chips are put into one crusher and processed, thereby suppressing the increase in the cost of the chip processing apparatus and increasing the installation space. An object of the present invention is to provide a chip disposal device, a chip disposal method, and a machine tool that can be prevented.
本発明では、回転駆動する中空の主軸に保持された筒状のワークの内側から生じる内径切屑と、ワークの外側から生じる外径切屑とを処理する切屑処理装置であって、主軸の内部を介して排出される内径切屑を誘導する誘導パイプと、外径切屑を移送する移送部と、誘導パイプからの内径切屑及び移送部からの外径切屑の双方が投入される1台のクラッシャーと、を備えることを特徴とする。 The present invention is a chip processing apparatus for processing inner diameter chips generated from the inside of a cylindrical workpiece held by a hollow main shaft that is driven to rotate and outer diameter chips generated from the outer side of the workpiece, and is provided through the inside of the main shaft. A guide pipe for guiding the inner diameter chips discharged, a transfer section for transferring the outer diameter chips, and one crusher into which both the inner diameter chips from the guide pipe and the outer diameter chips from the transfer section are charged. It is characterized by providing.
また、誘導パイプの排出側と、移送部の排出側とが、クラッシャーの上部に形成されたバケットにそれぞれ接続されてもよい。また、誘導パイプは、主軸内または主軸後方に供給される液体または気体によって内径切屑をクラッシャーに誘導してもよい。また、移送部としては、ヒンジ部を介して複数のプレートが無端状に連結された無端状連結体を、ワークの下方からクラッシャーの上方にわたって配置したチップコンベアが用いられてもよい。また、クラッシャーによって処理された内径切屑及び外径切屑を収容する収容箱を備えてもよい。 Further, the discharge side of the guide pipe and the discharge side of the transfer unit may be connected to a bucket formed on the upper part of the crusher. In addition, the guide pipe may guide the inner diameter chips to the crusher by liquid or gas supplied in the main shaft or behind the main shaft. Further, as the transfer unit, a chip conveyor in which an endless connected body in which a plurality of plates are connected endlessly via a hinge part is arranged from below the workpiece to above the crusher may be used. Moreover, you may provide the storage box which accommodates the internal diameter chip and external diameter chip which were processed with the crusher.
また、本発明では、回転駆動する中空の主軸に保持された筒状のワークの内側から生じる内径切屑と、ワークの外側から生じる外径切屑とを処理する切屑処理方法であって、主軸の内部を介して排出される内径切屑を誘導するとともに、外径切屑を移送して1台のクラッシャーに投入することを特徴とする。 Further, in the present invention, there is provided a chip processing method for processing inner diameter chips generated from the inside of a cylindrical workpiece held by a hollow main shaft that is rotationally driven and outer diameter chips generated from the outer side of the workpiece, It is characterized in that the inner diameter chips discharged through the pipe are guided and the outer diameter chips are transferred and put into one crusher.
また、本発明では、筒状のワークを保持するとともに回転駆動する中空の主軸と、ワークを加工するツールとを有する工作機械本体を備える工作機械であって、ツールによってワークの内側から生じる内径切屑、及びツールによってワークの外側から生じる外径切屑の処理装置として、上記した切屑処理装置が用いられることを特徴とする。また、内径切屑を排出するための、液体または気体の供給装置を備えてもよい。 Further, in the present invention, a machine tool including a machine tool main body having a hollow main shaft that holds and rotates a cylindrical workpiece and a tool that processes the workpiece, and an inner diameter chip generated from the inside of the workpiece by the tool. And the above-mentioned chip processing apparatus is used as a processing apparatus of the outer diameter chip produced from the outer side of a workpiece | work with a tool. Moreover, you may provide the supply apparatus of the liquid or gas for discharging | emitting internal-chip chips.
本発明によれば、誘導パイプからの内径切屑及び移送部からの外径切屑の双方が1台のクラッシャーに投入されるので、複数台のクラッシャーを用いることと比較して切屑処理装置のコストの上昇を抑制できる。また、クラッシャーが1台でよいため、切屑処理装置の設置に大きなスペースを必要とせず、装置全体を小型化できる。 According to the present invention, since both the inner diameter chips from the guide pipe and the outer diameter chips from the transfer section are put into one crusher, the cost of the chip processing apparatus can be reduced compared to using a plurality of crushers. The rise can be suppressed. In addition, since only one crusher is required, a large space is not required for installing the chip disposal apparatus, and the entire apparatus can be downsized.
また、誘導パイプの排出側と、移送部の排出側とが、クラッシャーの上部に形成されたバケットにそれぞれ接続されるものでは、内径切屑及び外径切屑をバケットによって確実に収集してクラッシャーに送ることができる。また、誘導パイプが、主軸内または主軸後方に供給される液体または気体によって内径切屑をクラッシャーに誘導するものでは、液体や気体によって内径切屑が主軸内に残存することを防止でき、内径切屑を効率よくクラッシャーに誘導して、主軸内で内径切屑が詰まるのを防止できる。また、移送部として、ワークの下方からクラッシャーの上方にわたって設置されたチップコンベアが用いられるものでは、無端状連結体によって外径切屑をクラッシャーの上部まで効率よく搬送することができる。また、クラッシャーによって処理された内径切屑及び外径切屑を収容する収容箱を備えるものでは、クラッシャーによって粉砕された内径切屑及び外径切屑を収容箱に一括して集めることができ、収容箱を取り出すことにより処理物を容易に搬送することができる。 In addition, when the discharge side of the guide pipe and the discharge side of the transfer unit are respectively connected to the bucket formed on the upper part of the crusher, the inner diameter chips and the outer diameter chips are reliably collected by the bucket and sent to the crusher. be able to. In addition, when the guide pipe guides the inner diameter chips to the crusher by the liquid or gas supplied in the main shaft or behind the main shaft, the inner diameter chips can be prevented from remaining in the main shaft due to the liquid or gas. It can be guided to the crusher well to prevent clogging of inner diameter chips in the main shaft. Moreover, in the case where a chip conveyor installed from the lower part of the workpiece to the upper part of the crusher is used as the transfer part, the outer diameter chips can be efficiently conveyed to the upper part of the crusher by the endless connector. Moreover, in the thing provided with the storage box which accommodates the inner diameter chips and outer diameter chips processed by the crusher, the inner diameter chips and the outer diameter chips crushed by the crusher can be collectively collected in the storage box, and the storage box is taken out. Thus, the processed product can be easily conveyed.
また、本発明の切屑処理方法によれば、主軸の内部を介して排出される内径切屑を誘導するとともに、外径切屑を移送して1台のクラッシャーに投入するため、内径切屑及び外径切屑を効率よく処理できる。また、処理物を1か所に集められるため、処理物の搬送が容易となる。 Further, according to the chip treatment method of the present invention, the inner diameter chips and the outer diameter chips are guided in order to guide the inner diameter chips discharged through the main shaft and transfer the outer diameter chips into one crusher. Can be processed efficiently. Further, since the processed products can be collected in one place, the processed products can be easily conveyed.
また、本発明によれば、ツールによってワークの内側から生じる内径切屑、及びワークの外側から生じる外径切屑の双方が1台のクラッシャーに投入されるために、大きな設置スペースを必要とせずに、装置全体を小型化できる工作機械を提供できる。また、内径切屑を排出するための液体または気体の供給装置を備えるものでは、供給装置によって内径切屑をワークや主軸の内部に残存させることを抑制でき、内径切屑を効率よくクラッシャーに搬送することができる。 In addition, according to the present invention, both the inner diameter chips generated from the inside of the workpiece by the tool and the outer diameter chips generated from the outside of the workpiece are put into one crusher, so that a large installation space is not required. A machine tool that can reduce the size of the entire apparatus can be provided. In addition, with a liquid or gas supply device for discharging inner diameter chips, the supply device can suppress the inner diameter chips from remaining inside the workpiece or the spindle, and the inner diameter chips can be efficiently conveyed to the crusher. it can.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部または全部を模式的に記載するとともに、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現した部分を含んでいる。以下の各図において、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。このXYZ座標系においては、水平面に平行な平面をXZ平面とする。このXZ平面において主軸11の回転軸方向をZ方向と表記し、Z方向に直交する方向をX方向と表記する。XZ平面に垂直な方向(上下方向)はY方向と表記する。X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が+方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, in the drawings, in order to describe the embodiment, a part or the whole is schematically described, and a part expressed by changing the scale as appropriate, for example, partly enlarged or emphasized is included. In the following drawings, directions in the drawings will be described using an XYZ coordinate system. In this XYZ coordinate system, a plane parallel to the horizontal plane is defined as an XZ plane. In this XZ plane, the rotation axis direction of the
<第1実施形態>
第1実施形態に係る切屑処理装置50を備える工作機械100について、図1〜図4を参照しながら説明する。図1は、切屑処理装置50を備える工作機械100の一例を示す側面図である。図2は、工作機械100の斜視図である。図1及び図2に示すように、本実施形態の工作機械100は、工作機械本体10と、切屑処理装置50と、を備える。工作機械本体10は、筒状のワークWに対して切削加工を施す旋盤である。
<First Embodiment>
A
工作機械本体10は、図1及び図2に示すように、加工前のワークWが搬入されるとともに、ワークWを回転させつつ切削加工した後に、加工後のワークWを搬出する。工作機械本体10は、例えば、加工前のワークWが搬入される不図示の搬入部や、加工後のワークWが搬出される不図示の搬出部が、ワークWの加工領域に対してX方向に離れて配置されている。これら搬入部、加工領域、搬出部の間のワークWの移送は、周辺装置として不図示のローダ装置が用いられる。このローダ装置によって搬入部からワークWを加工領域に移送するとともに、加工後のワークWを加工領域から搬出部に移送する。後述するが、工作機械本体10の加工領域ではワークWの切削加工が行われ、ワークWの外径W1を切削した際の切屑である外径切屑C1と、ワークWの内径W2を切削した際の切屑である内径切屑C2と、が生ずる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the machine tool
工作機械本体10の加工領域には、回転駆動する中空の主軸11と、主軸11の+Z方向の端部に配置されてローダ装置から移送されたワークWを把持するチャック12と、チャック12に保持されたワークWを切削加工する外径切削用ツール13、内径切削用ツール14と、を備える。
In the machining area of the machine tool
主軸11は、中空の筒状の部材が用いられ、Z方向に沿って配置される。主軸11の内部には、円筒状の筒状部材15が配置される。主軸11内の筒状部材15は、主軸11の後方側(−Z側)に配置された環状部材17に固定される。主軸11と筒状部材15との間は隙間が形成されてもよく、また、両者間にベアリング等を介在させてもよい。筒状部材15は、環状部材17に固定されて回転しないように保持される。主軸11は、筒状部材15に対して回転可能となっている。なお、主軸11内に筒状部材15を配置するか否かは任意である。
The
主軸11の外周側には、主軸11を回転させるための駆動機構16が設置される。駆動機構16は、制御装置19からの指示により駆動する電気モータ等の駆動源を有する。駆動源からの駆動力は、減速機により減速されて歯車列やベルト等を介して主軸11に伝達される。主軸11は、駆動機構16を制御することにより、所定の回転数で回転可能となっている。主軸11は、例えば、ボールベアリングやローラベアリング等のベアリングによって軸支されてもよい。
A
環状部材17の後方(−Z側)には接続パイプ18が固定される。また、環状部材17には、供給管20aを介して供給装置20が接続されている。供給装置20は、制御装置19からの指示によって駆動し、供給管20aを介して環状部材17の内側に気体Vを供給する。気体Vは、筒状部材15の後方(主軸11の後方)に供給されて、接続パイプ18に向けて流れるように設定される。気体Vとしては、例えば空気が用いられるが、窒素ガス等が用いられてもよい。供給する気体Vの圧力としては、例えば、後述する内径切屑C2を後方に送り出すことが可能な圧力に設定される。
A
なお、供給装置20及び供給管20aを配置させるか否かは任意である。例えば、供給装置20等は設けなくてもよい。また、供給管20aを環状部材17に接続させることに限定されない。例えば、接続パイプ18や、筒状部材15の一部に供給管20aを接続させてもよい。また、ワークWの+Z側から内径W2に向けて気体Vを供給するものでもよい。
In addition, it is arbitrary whether the
主軸11の+Z方向には、環状の接続部材21を介してチャック保持部22が取り付けられている。従って、主軸11の回転に伴って接続部材21及びチャック保持部22も回転する。チャック保持部22は、主軸11の回転軸に対して放射方向に移動可能な複数の(例えば3〜4個の)チャック12を有している。チャック12の駆動は、不図示の電気モータや油圧等によって行う。チャック12を閉じることによりワークWを把持することができ、チャック12を開くことによりワークWを解放する。
In the + Z direction of the
チャック12の動作は、制御装置19の指示によって行われ、例えば、不図示のローダ装置によってワークWの搬入、搬出のタイミングに応じてチャック12を開閉させ、ワークWの受け渡しを行う。ワークWがチャック12に把持されることにより、主軸11の回転とともにワークWを所定の回転数で回転させることができる。なお、チャック12の形状や個数は特に限定されるものではなく、ワークWを把持及び解放できるものであれば、その構成は任意である。
The operation of the
また、チャック保持部22は、Z方向に貫通する貫通穴22aが形成されている。従って、筒状のワークWをチャック22で把持した場合、ワークWの内径W2はチャック保持部22の貫通穴22aと接続する。さらに、チャック保持部22の貫通穴22aは、環状の接続部材21を介して筒状部材15と接続されている。すなわち、ワークWの内径W2は、貫通穴22a、接続部材21、筒状部材15、及び環状部材17を介して接続パイプ18まで連通した状態となっている。
Further, the
ワークWを回転させることにより、ワークWに対する旋削加工をすることができる。加工用のツール(バイト)としては、例えば、外径切削用ツール13や内径切削用ツール14が用いられる。外径切削用ツール13は、ワークWの外径W1に対して切削加工を施すものとして用いられる。外径切削用ツール13は、シャンク13aに刃先13bを備えて構成される。刃先13bは、シャンク13aにロウ付けされるものや、シャンク13aに対して交換可能なスローアウェイチップが用いられる。外径切削用ツール13は、例えば、Z方向を回転軸とするタレット又はくし刃状の刃物台(不図示)に保持される。
By turning the workpiece W, the workpiece W can be turned. For example, an outer
刃物台は、複数の外径切削用ツール13を保持しており、外径切削用ツール13のうち1つを選択する。また、刃物台は、不図示の駆動系によりX方向(またはY方向)及びZ方向に移動する。刃物台のX方向の移動により外径切削用ツール13をワークWの外径W1に押し当てつつ、Z方向の移動により外径切削用ツール13をZ方向に送るようにしてワークWの外径W1を加工する。外径切削用ツール13が移動する軌道は、例えば、制御装置19によって予め設定されている。ただし、外径切削用ツール13の移動は、作業者によってマニュアル操作されてもよい。
The tool post holds a plurality of outer
内径切削用ツール14は、ワークWの内径W2に対して切削加工を施すものとして用いられる。内径切削用ツール14は、外径切削用ツール13と同様に、シャンク14aに刃先14bを備えて構成される。刃先14bは、シャンク14aにロウ付けされるものや、シャンク14aに対して交換可能なスローアウェイチップが用いられる。内径切削用ツール14は、例えば、X方向を回転軸とするタレット又はくし刃状の刃物台(不図示)に保持される。
The inner
刃物台は、上記と同様に、複数の内径切削用ツール14を保持しており、内径切削用ツール14のうち1つを選択する。また、刃物台は、不図示の駆動系によりX方向(またはY方向)及びZ方向に移動する。刃物台のX方向の移動により内径切削用ツール14をワークWの内径W2に押し当てつつ、Z方向の移動により内径切削用ツール14をZ方向に送るようにしてワークWの内径W2を加工する。内径切削用ツール14が移動する軌道は、例えば、制御装置19によって予め設定されている。ただし、内径切削用ツール14の移動は、作業者によってマニュアル操作されてもよい。また、外径切削用ツール13による外径W1の加工と、内径切削用ツール14による内径W2の加工とは、同時に異なってもよく、また別々に行ってもよい。
The tool post holds a plurality of inner
切屑処理装置50は、図1及び図2に示すように、誘導パイプ51と、移送部としてのチップコンベア(ベルトコンベア)52と、クラッシャー54と、を備える。誘導パイプ51は、主軸11内から排出される内径切屑C2をクラッシャー54に案内する。誘導パイプ51は、工作機械本体10に接続されるフランジ51aと、クラッシャー54に接続される排出部51bとを有する。フランジ51aは、工作機械本体10に備えるパネル23(図2では一部のみ図示)に固定され、誘導パイプ51と接続パイプ18とを接続している。なお、パネル23は、例えば、工作機械本体10を囲むように設けられる。排出部51bは、クラッシャー54の上方に配置される。図1に示す誘導パイプ51は、フランジ51aから排出部51bにかけて内径を縮小して記載しているが、これに限定されず、内径を変えないものや、内径を拡大するものであってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
チップコンベア52は、ワークWの外径W1から落下した外径切屑C1をクラッシャー54に案内する。チップコンベア52は、後述する無端状連結体60がワークWの下方からクラッシャー54の上方にわたって架け渡され、不図示の駆動系によって図1矢印方向に駆動する。チップコンベア52は、工作機械本体10の下側において、ほぼZ方向に配置されるとともに、工作機械本体10の−Z側から上方に向けて傾斜するように配置される。チップコンベア52の−Z側の高さは、後述するバケット53やクラッシャー54の高さに応じて設定される。
The
チップコンベア52の駆動は、制御装置19からの指示によって行ってもよく、また作業者によるマニュアル操作によって行ってもよい。また、落下した外径切屑C1の量を光学センサ等によりモニタして、所定量が溜まった場合に駆動させるようにしてもよい。チップコンベア52は、切屑投入部56a及び切屑排出部56bを除いて、周囲をカバー部材56によって囲まれている。カバー部材56の切屑投入部56aは、落下してくる外径切屑C1を取り込むために、上端の広い開口面積から下側に向かって次第に開口面積を縮小させるように形成される。切屑排出部56bは、クラッシャー54の上方において開口し、外径切屑C1の排出を行う。
The
カバー部材56は、下面に複数のキャスター56c及び複数の固定脚56dを有している。固定脚56dは、カバー部材56に対して下方に伸縮可能である。従って、固定脚56dを伸ばした場合、カバー部材56が床に固定されてチップコンベア52の位置が設定される。一方、固定脚56dを縮めた場合、キャスター56cによってカバー部材56は移動可能となる。これにより、チップコンベア52を工作機械本体10に対して移動させることができる。なお、カバー部材56を設置するか否かは任意であり、カバー部材56が設置されなくてもよい。
The
図3は、チップコンベア52に用いられる無端状連結体60の一例を示す斜視図である。図3に示すように、チップコンベア52の無端状連結体60は、例えば、複数のプレート60aがヒンジ部60bにより連結されて無端状に構成された連結体である。各プレート60aは、ヒンジ部60bの軸部60cを軸として互いに回転可能である。プレート60aのX方向の寸法は、例えば、カバー部材56の切屑投入部56aのX方向の開口幅等に合わせて設定される。また、プレート60aのZ方向の寸法は、任意に設定される。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of an
無端状連結体60のプレート60aの表面には、複数の突起が形成される(ディンプル加工される)が、形成されなくてもよい。複数のプレート60aのうちの一部には突出片61が形成される。突出片61は、例えば、金属製の板状片が用いられ、プレート60aの表面に溶接等によって固定される。突出片61は、無端状連結体60の幅に対してほほ同一寸法の長さを持つものが用いられる。また、突出片60の高さは、無端状連結体60を上方に傾斜させて移動する際(図1参照)、搬送する外径切屑C1を保持可能な高さに設定される。
A plurality of protrusions are formed (dimple processed) on the surface of the
突出片61は、無端状連結体60の長手方向に沿って一定間隔で形成される。なお、突出片61は、Y方向に突出した状態で固定されるが、例えば、無端状連結体60の進行方向(図1での−Z方向)に傾けた状態で固定してもよい。なお、突出片61を形成するか否かは任意である。また、チップコンベア52として、図3に示す無端状連結体60を用いることに代えて、例えば、一部または全部をゴム製や布製のベルトが用いられてもよい。
The protruding
図1及び図2に戻り、バケット53は、チップコンベア52の終端側、すなわちカバー部材56の切屑排出部56bの下方に配置される。バケット53は、四角形の筒状であって上部53aの開口面積が広く、下部53bの開口面積が次第に狭くなるように形成される。バケット53は、チップコンベア52から排出される外径切屑C1をクラッシャー54に案内する。なお、バケット53とカバー部材56の切屑排出部56bとの間は、パネル等で囲むようにしてもよい。
Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the
また、バケット53の上部53aには、誘導パイプ51の排出部51bが接続される。これにより、誘導パイプ51を介して排出される内径切屑C2は、バケット53内に排出され、クラッシャー54に案内される。このように、バケット53に外径切屑C1及び内径切屑C2を排出することにより、両者を1台のクラッシャー54に案内している。また、バケット53の上部53aは、外径切屑C1の受け入れ部分や誘導パイプ51の排出部51bを除いて、蓋等で塞ぐようにしてもよい。
Further, the
なお、バケット53は、外径切屑C1及び内径切屑C2をクラッシャー54に案内できるものであれば、その形状は任意である。また、バケット53を配置するか否かは任意である。バケット53を配置しない場合は、チップコンベア52から排出される外径切屑C1を、下方に配置されるクラッシャー54に直接投入してもよい。また、誘導パイプ51の排出部51bをクラッシャー54の上方に配置することにより、内径切屑C2をクラッシャー54に直接投入してもよい。
The shape of the
クラッシャー54は、バケット53を介して上方から投入された外径切屑C1及び内径切屑C2を粉砕して下方から排出する。クラッシャー54は、例えば、複数のクラッシャーカッターを備える2本の回転軸を有し、互いのカッターが噛み合うように回転軸を配置している。この2本の回転軸を回転させることにより、クラッシャーカッターによって外径切屑C1及び内径切屑C2を噛み込んで粉砕する。
The
なお、クラッシャー54としては、上記した構成に限定されず、外径切屑C1及び内径切屑C2を粉砕可能な各種構成が適用可能である。クラッシャー54の動作は、例えば制御装置19によって制御されるが、作業者によるマニュアル動作させてもよい。また、チップコンベア52の駆動や、工作機械本体10の動作に同期させ、外径切屑C1及び内径切屑C2の排出に合わせてクラッシャー54を駆動させてもよい。
The
収容箱55は、クラッシャー54の下方に開口部55aを対向させて配置される。収容箱55は、クラッシャー54によって粉砕された外径切屑C1及び内径切屑C2の処理屑を開口部55aから内部へ収容する。収容箱55の下面には、複数のキャスター55bが形成される。従って、内部に処理屑を収容したまま、例えば、作業者等が収容箱55を容易に移動させることができる。また、収容箱55を電気モータ等やローダ装置等で移送して、収容した処理屑を他の処理設備等に搬送させてもよい。
The
図2に示すように、切屑処理装置50は、矩形状に枠組みされたフレーム57を備えている。フレーム57は、中段部分に棚57aが形成されるとともに、上部に支持部57bが形成される。棚57aには、クラッシャー54が設置される。なお、棚57aには、クラッシャー54で粉砕された処理屑を下方の収容箱55に排出するための開口部を有している。支持部57bには、操作盤19aが固定される。この操作盤19aは、図1に示す制御装置19の一部または全部を構成するとともに、作業者によって切屑処理装置50の動作を指示することができる。
As shown in FIG. 2, the
フレーム57は、下面に複数のキャスター57c及び複数の固定脚57dを有している。固定脚57dは、フレーム57に対して下方に伸縮可能である。従って、固定脚57dを伸ばした場合、フレーム57は床に固定されてクラッシャー54及びバケット53の位置が設定される。一方、固定脚57dを縮めた場合、フレーム57は、キャスター56cによって移動可能となる。これにより、クラッシャー54及びバケット53を工作機械本体10またはチップコンベア52に対して移動させることができる。なお、フレーム57とチップコンベア52のカバー部材56とを連結させてもよい。これにより、切屑処理装置50全体を工作機械本体10に対して一体的に移動させることができる。
The
次に、上記した工作機械100の動作について説明する。図4は、切屑処理装置50を含む工作機械100の動作を説明するフローチャートである。図4に示すように、まず、ローダ装置等によって加工前のワークWが搬送され、チャック12によって把持されることにより、主軸11に対して所定位置にワークWが保持される。続いて、駆動機構16を駆動して主軸11を回転させる。主軸11とともにワークWを回転させつつ、外径切削用ツール13を予め制御装置19等に設定された軌道により、または作業者のマニュアル操作により移動させる。これによりワークWの外径W1が外径切削用ツール13により切削される(ステップS101)。
Next, the operation of the
外径切削用ツール13によってワークWの外径W1が切削されることにより、外径切屑C1が生じる。外径切屑C1は、ワークWから落下し、カバー部材56の切屑投入部56aを介してチップコンベア52の無端状連結体60上に載置される。続いて、チップコンベア52の無端状連結体60を駆動することにより、外径切屑C1は、無端状連結体60によって切屑搬出部52bに移送される(ステップS102)。外径切屑C1の移送途中から無端状連結体60は上方に向けて進行する。この無端状連結体60の傾斜によって外径切屑C1がずれ落ちるが、無端状連結体60に形成された突出片61によって係止されるため、外径切屑C1を確実に移送することができる。
By cutting the outer diameter W1 of the workpiece W by the outer
また、ステップS101、S102と同時または別に、内径切削用ツール14を予め制御装置19等に設定された軌道により、または作業者のマニュアル操作により移動させる。これによりワークWの内径W2が内径切削用ツール14により切削される(ステップS103)。
At the same time as or separately from steps S101 and S102, the inner
内径切削用ツール14によってワークWの内径W2が切削されることにより、内径切屑C2が生じる。内径切屑C2は、ワークWの内周部からチャック保持部22の貫通穴22a等を介して筒状部材15に入りこむ。なお、ワークWの内径W2を切削する際、内径切屑C2がほぼ一方向に螺旋状に形成されるように、特有の内径切削用ツール14を使用してもよく、また内径切削用ツール14による切削条件を設定してもよい。これにより、筒状部材15や誘導パイプ51等において内径切屑C2が詰まることを抑制できる。なお、筒状部材15における内径切屑C2の移送は、内径切削用ツール14による切削とともに行われる。
When the inner diameter W2 of the workpiece W is cut by the inner
内径切削用ツール14による切削加工に際して、供給装置20が駆動され、供給管20aを介して環状部材17内に気体Vが供給される。筒状部材15を通過した内径切屑C2は、気体Vの圧力によって接続パイプ18内を介して誘導パイプ51内に入り込み、排出部51bに向けて移送される(ステップS104)。なお、気体Vを供給するか否かは任意であり、内径切削用ツール14による切削加工に際して供給装置20を駆動させなくてもよい。
When cutting with the inner
次に、外径切屑C1は、チップコンベア52の切屑搬出部52bから排出されて落下し、また、内径切屑C2は、誘導パイプ51の排出部51bから排出されてバケット53により集められる(ステップS105)。バケット53により集められた外径切屑C1及び内径切屑C2は、一台のクラッシャー54の上方からに投入され、このクラッシャー54により粉砕されて処理される(ステップS106)。
Next, the outer diameter chips C1 are discharged from the chip discharge section 52b of the
なお、クラッシャー54の駆動は、チップコンベア52の駆動や、工作機械本体10の駆動に同期させてもよく、また作業者によるマニュアル操作によって適宜駆動させてもよい。また、バケット53とクラッシャー54との間に例えば開閉扉を配置させ、バケット53内に一定量の外径切屑C1及び内径切屑C2が溜まった段階でクラッシャー54を駆動し、開閉扉を開いて外径切屑C1及び内径切屑C2をクラッシャー54に投入させてもよい。
The drive of the
このように、本実施形態によれば、移送部としてのチップコンベア52からの外径切屑C1及び誘導導パイプ51からの内径切屑C2の双方が1台のクラッシャー54に投入されるので、複数台のクラッシャーを用いることと比較して切屑処理装置50のコストの上昇を抑制できる。また、クラッシャー54が1台でよいため、切屑処理装置50の設置に大きなスペースを必要とせず、工作機械100全体を小型化できる。
As described above, according to the present embodiment, both the outer diameter chips C1 from the
<変形例>
図5は、変形例に係る工作機械の概略を示している。なお、本変形例において、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略または簡略化する。また、図5では、要部のみを示しており、他の構成については図1及び図2に示す工作記載100と同様の構成が用いられる。
<Modification>
FIG. 5 shows an outline of a machine tool according to a modification. In the present modification, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. Further, FIG. 5 shows only the main part, and the other configuration is the same as that of the
図5に示すように、本変形例では、環状部材17の−Z側に筒状部材24が固定される。筒状部材24は、筒状部材15とほぼ同様の外径及び内径を持つものが用いられるが、筒状部材15と異なるものが用いられてもよい。筒状部材24の長さは、後述するように、主軸11の移動量に応じて設定される。筒状部材24の−Z側は、接続パイプ18の内周側に差し込まれた状態となっている。筒状部材24と接続パイプ18とは固定されておらず、接続パイプ18に対してZ方向に筒状部材24が摺動可能となっている。なお、筒状部材24と接続パイプ18との間は隙間が形成されてもよい。
As shown in FIG. 5, in this modification, the tubular member 24 is fixed to the −Z side of the
本変形例では、筒状部材24は、−Z側の端部が位置A1から位置A2までの距離L1を移動可能である。これにより、主軸11に保持されるワークWは、筒状部材24と同様にZ方向に距離L1を移動可能である。従って、ワークWを外径切削用ツール13または内径切削用ツール14で加工する際、外径切削用ツール13等をZ方向に移動させることに代えて、または外径切削用ツール13等のZ方向の移動とともに、ワークWを回転させつつ、Z方向に移動させることができる。なお、主軸11のZ方向の移動は、駆動機構16によって行ってもよく、また、駆動機構16とは別の不図示の駆動機構等により行ってもよい。また、ワークWの移動量である距離L1は、接続パイプ18や筒状部材24のZ方向の長さを変更することによって任意に設定可能である。
In the present modification, the tubular member 24 is movable at a distance L1 from the position A1 to the position A2 at the −Z side end. As a result, the workpiece W held by the
筒状部材24が接続パイプ18に対して移動した場合であっても、内径切屑C2は、筒状部材15から筒状部材24を介して接続パイプ18に移送できる。また、環状部材17からは気体Vが供給されるため、この気体Vの圧力によって内径切屑C2を効率よく筒状部材24及び接続パイプ18を介して誘導パイプ51に移送することができる。
Even when the cylindrical member 24 moves relative to the
このように、本変形例によれば、上記した第1実施形態と同様に、外径切屑C1及び内径切屑C2の双方が1台のクラッシャー54に投入されるので、切屑処理装置50のコストの上昇を抑制できる。また、クラッシャー54が1台でよいため、工作機械100全体を小型化できる。また、本変形例では、ワークWをZ方向に移動させることができるので、外径切削用ツール13等がZ方向への移動機構を持たない場合でもワークWに対してZ方向の切削加工を行うことができる。また、外径切削用ツール13等がZ方向への移動機構を持つ場合でも、ワークWに対してZ方向に大きく外径切削用ツール13等を移動させることができる。
Thus, according to the present modification, both the outer diameter chips C1 and the inner diameter chips C2 are put into the
<第2実施形態>
第2実施形態に係る切屑処理装置の一例を備えた工作機械について図6を参照しながら説明する。図6は、第2実施形態に係る切屑処理装置150を備えた工作機械の概略を示している。なお、本実施形態において、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略または簡略化する。また、図6では、要部のみを示しており、他の構成については図1及び図2に示す工作機械100と同様の構成が用いられる。
Second Embodiment
A machine tool provided with an example of a chip disposal apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an outline of a machine tool provided with a
図6に示すように、切屑処理装置150は、誘導パイプ151を有している。誘導パイプ151は、工作機械本体10に接続されるフランジ151aと、チップコンベア52に接続される排出部151bとを有する。フランジ51aは、図1に示す誘導パイプ50と同様に、工作機械本体10を囲むパネル23に固定され、誘導パイプ151と接続パイプ18とを接続している。図6では、パネル23は省略している。排出部151bは、チップコンベア52のカバー部材56に接続される。なお、図6に示す誘導パイプ151は、フランジ151aから排出部151bにかけて内径を縮小して記載しているが、これに限定されず、内径を変えないものや、内径を拡大するものであってもよい。
As shown in FIG. 6, the
誘導パイプ151の排出部151bは、カバー部材56の傾斜部分に掲載された開口部56eに接続される。これにより、内径切屑C2は、チップコンベア52の無端状連結体60上に排出され、外径切屑C1とともに移送されてバケット53に排出され、クラッシャー54により処理される。なお、誘導パイプ151の排出部151bを図6に示すようなカバー部材56の傾斜部分に接続させることに限定されない。例えば、チップコンベア52のさらに上部の位置に接続してもよく、また、無端状連結体60が水平方向に移動する部分に接続してもよい。
The
内径切屑C2は、供給装置20によって供給される気体Vの圧力によって移送される点は、第1実施形態と同様である。ただし、本実施形態の場合、誘導パイプ151による内径切屑C2の排出先が無端状連結体60上であるため、気体Vに代えて水やオイル等の液体が用いられてもよい。液体の圧力によって内径切屑C2が移送された場合、液体は無端状連結体60上に排出されるため、クラッシャー54に液体が投入されることを防止できる。
The point that the internal-chip chip C2 is transferred by the pressure of the gas V supplied by the
内径切屑C2の移送に液体を用いる場合、図6に示すように、供給装置120によってワークW側から液体V1を供給してもよい。この液体V1としては、ワークWの内径W2を冷却するための冷却液が用いられてもよい。これにより、内径切削ツール14がワークWの内径W2を切削する際に効率よく冷却することができるとともに、この冷却液の圧力によって内径切屑C2を誘導パイプ151に向けて移送させることができる。なお、液体V1は、内径切削ツール14の一部(例えばシャンク14a)から内径W2に供給されてもよい。また、供給装置120から気体Vが供給されてもよい。
When a liquid is used for the transfer of the inner diameter chip C2, the liquid V1 may be supplied from the workpiece W side by the
このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、外径切屑C1及び内径切屑C2の双方が1台のクラッシャー54に投入されるので、切屑処理装置150のコストの上昇を抑制できる。また、クラッシャー54が1台でよいため、工作機械全体を小型化できる。また、本実施形態では、誘導パイプ151の排出部151aがチップコンベア52に接続されている。これにより、誘導パイプ151から排出される内径切屑C2は、チップコンベア52によって外径切屑C1とともに移送されるので、外径切屑C1及び内径切屑Cの双方をクラッシャー54に確実に移送させることができる。
Thus, according to the present embodiment, as in the first embodiment, both the outer diameter chips C1 and the inner diameter chips C2 are thrown into the
また、内径切屑C2は、チップコンベア52に排出されるので、内径切屑C2を移送させる流体として液体を用いた場合でもクラッシャー54に液体が投入されることを防止できる。また、本実施形態に係る切屑処理方法は、図4に示すフローチャートとほぼ同様である。ただし、図4のステップS105において、外径切屑C1及び内径切屑C2を集める個所が、第1実施形態ではバケット53であるのに対して、本実施形態ではチップコンベア52である点で相違する。
Further, since the inner diameter chips C2 are discharged to the
以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態及び変形例では、主軸11の回転軸方向をZ方向に平行としているが、これに限定されず、例えば、主軸11の+Z側端部を上方(+Y方向)に持ち上げて、主軸11を傾斜させるようにしてもよい。これにより、筒状部材15は誘導パイプ51に向けて下り傾斜となるので、内径切屑C2は、自重によって筒状部材15を通過し、誘導パイプ51、151に効率よく導くことが可能となる。その結果、接続パイプ18等に供給される気体Vを不要または圧力の低減が可能となり、運転コストを低減できる。
As mentioned above, although embodiment and the modification were demonstrated, this invention is not limited to the description mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment and modification, the rotation axis direction of the
また、上記した実施形態及び変形例において、内径切屑C2を直線的に補正するための切屑補正部が設けられてもよい。この場合、切屑補正部は、筒状部材15に入りこむ前の内径切屑C2が直線状となるように成形するための成形機構を備える。この成形機構によって内径切屑C2が直線状に補正されることにより、筒状部材15や誘導パイプ51等で内径切屑C2が詰まることを抑制できる。なお、切屑補正部は、内径切削用ツール14に付属して設置されてもよい。
In the above-described embodiment and modification, a chip correction unit for linearly correcting the inner diameter chip C2 may be provided. In this case, the chip correction unit includes a forming mechanism for forming the inner diameter chip C2 before entering the
また、上記した実施形態及び変形例において、供給装置20による気体Vの供給に代えて、例えば、誘導パイプ51の排出部51bから内部を吸引する吸引装置が配置されてもよい。この吸引装置によって、筒状部材15や誘導パイプ51内の内径切屑C2は、排出部51bに向けて引き寄せられ、バケット53に排出させることができる。また、吸引装置による誘導パイプ51内等の吸引に加えて、供給装置20による気体Vの供給を行ってもよい。
Further, in the above-described embodiment and modification, instead of supplying the gas V by the
また、上記した実施形態及び変形例では、切屑処理装置50、150の移送部として1台のチップコンベア52が用いられるが、これに代えて複数台のチップコンベアが用いられ、これらチップコンベアを接続するものでもよい。また、切屑処理装置50、150の移送部として無端状連結体60を有するチップコンベア52が用いられることに限定されず、例えば、スクリューコンベア等の他の搬送装置が用いられてもよい。
In the above-described embodiment and modification, one
C1・・・外径切屑
C2・・・内径切屑
W・・・ワーク
10・・・工作機械本体
11・・・主軸
13・・・外径切削用ツール(ツール)
14・・・内径切削用ツール(ツール)
20、120・・・供給装置
50、150・・・切屑処理装置
51、151・・・誘導パイプ
52・・・チップコンベア(移送部)
53・・・バケット
54・・・クラッシャー
55・・・収容箱
60・・・無端状連結体
60a・・・プレート
60b・・・ヒンジ部
100・・・工作機械
C1 ... Outer diameter chip C2 ... Inner diameter chip W ...
14 ... Inner diameter cutting tool (tool)
20, 120 ...
53 ...
Claims (8)
前記主軸の内部を介して排出される前記内径切屑を誘導する誘導パイプと、前記外径切屑を移送する移送部と、前記誘導パイプからの前記内径切屑及び前記移送部からの前記外径切屑の双方が投入される1台のクラッシャーと、を備えることを特徴とする切屑処理装置。 A chip processing device for processing inner diameter chips generated from the inside of a cylindrical workpiece held by a hollow main shaft to be rotated and outer diameter chips generated from the outside of the workpiece,
A guide pipe that guides the inner diameter chips discharged through the main shaft, a transfer section that transfers the outer diameter chips, the inner diameter chips from the guide pipe, and the outer diameter chips from the transfer section. A chip disposal apparatus comprising: a crusher into which both are charged.
前記主軸の内部を介して排出される前記内径切屑を誘導するとともに、前記外径切屑を移送して1台のクラッシャーに投入することを特徴とする切屑処理方法。 A chip processing method for processing inner diameter chips generated from the inside of a cylindrical workpiece held by a hollow main shaft to be rotated, and outer diameter chips generated from the outside of the workpiece,
A chip processing method characterized by guiding the inner diameter chips discharged through the inside of the main shaft and transferring the outer diameter chips into a single crusher.
前記ツールによって前記ワークの内側から生じる内径切屑、及び前記ツールによって前記ワークの外側から生じる外径切屑の処理装置として、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の切屑処理装置が用いられることを特徴とする工作機械。 A machine tool including a machine tool main body having a hollow main shaft that holds and rotates a cylindrical workpiece and a tool that processes the workpiece,
The chip treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5 is used as a processing apparatus for inner diameter chips generated from the inside of the workpiece by the tool and outer diameter chips generated from the outside of the workpiece by the tool. A machine tool characterized by
Priority Applications (1)
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JP2013216381A JP2015077659A (en) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | Chip processing device, chip processing method, and machine tool |
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