JP2021094635A - 切粉分別装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁性体と非磁性体とが混在した切粉であっても確実に分別可能とする。【解決手段】切粉分別装置1は、切粉が通過可能な第1ベルト7を回転駆動させる第1コンベヤ3と、第1コンベヤ3の内側で第2ベルト17を回転駆動させる短い第2コンベヤ4と、を備え、第1ベルト7には、磁性体の切粉C1を吸着させる複数のマグネットプレート11が設けられ、第1コンベヤ3の一端側には、マグネットプレート11に吸着した切粉C1をそぎ落とす切粉落とし部14が設けられると共に、切粉落とし部14の下方に、そぎ落とされた切粉C1を回収する第1回収バケット5が設けられて、第2コンベヤ4における第1コンベヤ3の一端側と同じ端部側の下方には、非磁性体の切粉C2を回収する第2回収バケット6が設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、工作機械等での加工により発生する切粉を分別する装置に関する。
工作機械で金属製のワークを加工すると、切粉が発生するため、これを回収して機械外部へ排出する必要が生じる。例えば特許文献1には、工作機械で発生した切粉を受けるケース内に、大きな切粉を搬出するヒンジコンベヤと、細かい切粉を搬出するクレーパコンベヤとを設けて、両コンベヤで搬出された切粉をチップタンクへ排出処理するようにした切粉処理装置が開示されている。
しかし、自動車業界等では、軽量化のために異なる金属同士(例えば鉄とアルミ等)を結合させた異種結合材を採用することがある。この異種結合材を工作機械で加工すると、異なる材質の切粉が発生するため、切粉の分別が必要となる。そこで、例えば特許文献2には、多数の穿設孔を備えた第1シュータと、第1シュータの下方に配置される磁力選別機とを備え、第1シュータを通過した大型の切屑を大型収集容器に回収する一方、第1シュータからふるい落とされた小さいサイズの切屑を磁力選別機のドラム上に落下させ、磁性体の切屑をドラムに付着させて、非磁性体の切屑とは異なる収集箱に回収するようにした切屑分別装置が開示されている。
しかし、自動車業界等では、軽量化のために異なる金属同士(例えば鉄とアルミ等)を結合させた異種結合材を採用することがある。この異種結合材を工作機械で加工すると、異なる材質の切粉が発生するため、切粉の分別が必要となる。そこで、例えば特許文献2には、多数の穿設孔を備えた第1シュータと、第1シュータの下方に配置される磁力選別機とを備え、第1シュータを通過した大型の切屑を大型収集容器に回収する一方、第1シュータからふるい落とされた小さいサイズの切屑を磁力選別機のドラム上に落下させ、磁性体の切屑をドラムに付着させて、非磁性体の切屑とは異なる収集箱に回収するようにした切屑分別装置が開示されている。
しかし、特許文献2の分別装置では、第1シュータを通過しない切屑に磁性体と非磁性体とが混在してしまうおそれがあり、確実な分別が行えていなかった。
そこで、本発明は、磁性体と非磁性体とが混在した切粉であっても確実に分別することができる切粉分別装置を提供することを目的としたものである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、切粉が通過可能な第1無端状体を回転駆動させる第1コンベヤと、
前記第1コンベヤの内側で第2無端状体を回転駆動させる、前記第1コンベヤよりも全長が短い第2コンベヤと、を備え、
前記第1無端状体には、磁性体の切粉を吸着させる複数の磁石が設けられ、
前記第1コンベヤの一端側には、前記磁石に吸着した切粉をそぎ落とす切粉落とし部が設けられると共に、前記切粉落とし部の下方に、そぎ落とされた切粉を回収する第1回収バケットが設けられて、
前記第2コンベヤにおける前記第1コンベヤの一端側と同じ端部側の下方には、非磁性体の切粉を回収する第2回収バケットが設けられていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記第1無端状体の内面に設けられ、前記切粉落とし部も前記第1無端状体の内側に設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記第1無端状体から突出する起立姿勢と、前記第1無端状体の回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記回転方向前方側のみが切粉の吸着面となるプレート型であることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記第1無端状体の幅方向に対して傾斜する向きで設けられていることを特徴とする。
前記第1コンベヤの内側で第2無端状体を回転駆動させる、前記第1コンベヤよりも全長が短い第2コンベヤと、を備え、
前記第1無端状体には、磁性体の切粉を吸着させる複数の磁石が設けられ、
前記第1コンベヤの一端側には、前記磁石に吸着した切粉をそぎ落とす切粉落とし部が設けられると共に、前記切粉落とし部の下方に、そぎ落とされた切粉を回収する第1回収バケットが設けられて、
前記第2コンベヤにおける前記第1コンベヤの一端側と同じ端部側の下方には、非磁性体の切粉を回収する第2回収バケットが設けられていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記第1無端状体の内面に設けられ、前記切粉落とし部も前記第1無端状体の内側に設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記第1無端状体から突出する起立姿勢と、前記第1無端状体の回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記回転方向前方側のみが切粉の吸着面となるプレート型であることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、上記構成において、前記磁石は、前記第1無端状体の幅方向に対して傾斜する向きで設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、磁性金属と非磁性金属とが結合された異種結合材からなるワークを加工する等して、磁性体と非磁性体とが混在した切粉であっても確実に分別することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、切粉分別装置の一例を示す説明図である。この切粉分別装置1は、上面が開口する基台2内に、第1コンベヤ3と、第1コンベヤ3の内側に設けられ、第1コンベヤ3よりも全長が短い第2コンベヤ4と、2つの第1、第2回収バケット5,6とを備える。
第1コンベヤ3は、無端状の第1ベルト7を、図示しないローラで支持することで、第1下側直線部8と、第1下側直線部8の端部から斜めに立ち上がる第1傾斜部9と、第1傾斜部9の端部と繋がる第1上側直線部10とを有する屈曲形状に支持してなる。ここでは図示しないモータによるローラの回転で、第1ベルト7は、図1の矢印方向に回転する。
図1は、切粉分別装置の一例を示す説明図である。この切粉分別装置1は、上面が開口する基台2内に、第1コンベヤ3と、第1コンベヤ3の内側に設けられ、第1コンベヤ3よりも全長が短い第2コンベヤ4と、2つの第1、第2回収バケット5,6とを備える。
第1コンベヤ3は、無端状の第1ベルト7を、図示しないローラで支持することで、第1下側直線部8と、第1下側直線部8の端部から斜めに立ち上がる第1傾斜部9と、第1傾斜部9の端部と繋がる第1上側直線部10とを有する屈曲形状に支持してなる。ここでは図示しないモータによるローラの回転で、第1ベルト7は、図1の矢印方向に回転する。
第1ベルト7の内面には、図2に示すように、複数のマグネットプレート11,11・・が設けられている。このマグネットプレート11は、回転方向前方側(図2では右側)を吸着面(磁性面)12、後方側を非吸着面(非磁性面)13となっており、第1ベルト7の幅方向に3枚並べて、且つ幅方向に対して傾斜する向きで取り付けられている。各列のマグネットプレート11は、回転方向(図2の左右方向)から見ると幅方向に隙間がない状態で隣接しているが、マグネットプレート11の傾斜により、幅方向に隣接するマグネットプレート11,11間には、回転方向の前後に隙間が生じている。なお、第1ベルト7におけるマグネットプレート11を除く領域には、図示しない多数の透孔が形成されて、切粉が通過可能となっている。
各マグネットプレート11の回転方向の前側の底部端縁は、第1ベルト7に対して回転可能に連結されて、第1ベルト7から突出する起立姿勢と、第1ベルト7の回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能となっている。
よって、第1ベルト7が回転すると、各マグネットプレート11は、第1上側直線部10の外側端部でUターンする際、重力によって回転方向前方側へ倒伏し、そのまま第2コンベヤ4の下側を倒伏姿勢で移動する。第1下側直線部8の外側端部でUターンすると、第1ベルト7から下方へ突出する起立姿勢となり、そのまま第2コンベヤ4の上側を起立姿勢で移動する。
よって、第1ベルト7が回転すると、各マグネットプレート11は、第1上側直線部10の外側端部でUターンする際、重力によって回転方向前方側へ倒伏し、そのまま第2コンベヤ4の下側を倒伏姿勢で移動する。第1下側直線部8の外側端部でUターンすると、第1ベルト7から下方へ突出する起立姿勢となり、そのまま第2コンベヤ4の上側を起立姿勢で移動する。
但し、マグネットプレート11を起伏可能とする構造は、これに限らず、例えば、マグネットプレート11の基端に設けた軸を第1ベルト7に支持させ、軸の端部に設けたカムの位相を、第1ベルト7の支持側に設けたガイド部材で制御することで、マグネットプレート11を起伏させてもよい。
また、第1ベルト7の支持側に永久磁石を設けて、マグネットプレート11と永久磁石との吸引力を利用してマグネットプレート11の起伏姿勢を制御させてもよい。
さらに、コイルバネ等の弾性部材を利用して、弾性部材の付勢で起立姿勢を維持させる一方、第1ベルト7の支持側に設けた当接部材に当接させて倒伏姿勢とすることも考えられる。
また、第1ベルト7の支持側に永久磁石を設けて、マグネットプレート11と永久磁石との吸引力を利用してマグネットプレート11の起伏姿勢を制御させてもよい。
さらに、コイルバネ等の弾性部材を利用して、弾性部材の付勢で起立姿勢を維持させる一方、第1ベルト7の支持側に設けた当接部材に当接させて倒伏姿勢とすることも考えられる。
第1上側直線部10の外側端部における第1ベルト7の内側には、各マグネットプレート11の吸着面12に吸着した切粉を落とすための切粉落とし部14が設けられている。この切粉落とし部14は、マグネットプレート11がUターンしながら倒伏する動作に連れて相対的に吸着面12を摺動して切粉をそぎ落とす図示しないプレートやブラシを備えている。この場合、モータ等でプレートやブラシを往復動させたり回転させたりしてもよい。このように積極的にプレート等を作動させれば、切粉の回収率が高まる。
一方、第2コンベヤ4は、第1コンベヤ3内で、無端状の第2ベルト17を図示しないローラで支持することで、第2下側直線部18と、第2下側直線部18の端部から斜めに立ち上がる第2傾斜部19と、第2傾斜部19の端部と繋がる第2上側直線部20とを有する屈曲形状に支持してなる。ここでは図示しないモータによるローラの回転で、第2ベルト17は、第1コンベヤ3と同じ方向に回転する。但し、第2上側直線部20の外側端部は、第1コンベヤ3の第1上側直線部10の外側端部よりも内側に大きく離れている。
第1回収バケット5は、第1コンベヤ3の第1上側直線部10の下側で、切粉落とし部14の下方に配置されて、切粉落とし部14でそぎ落とされた切粉を回収可能となっている。
第2回収バケット6は、第2コンベヤ4の第2上側直線部20の外側端部の下側に配置されて、第2上側直線部20の外側端部から落下した切粉を回収可能となっている。
第1回収バケット5は、第1コンベヤ3の第1上側直線部10の下側で、切粉落とし部14の下方に配置されて、切粉落とし部14でそぎ落とされた切粉を回収可能となっている。
第2回収バケット6は、第2コンベヤ4の第2上側直線部20の外側端部の下側に配置されて、第2上側直線部20の外側端部から落下した切粉を回収可能となっている。
以上の如く構成された切粉分別装置1は、工作機械に使用される場合、第1コンベヤ3の第1下側直線部8が工作機械の加工領域の下方に位置し、第1上側直線部10が工作機械の外側に位置するように設置される。
よって、加工領域でワークを加工して発生した切粉は、図示しないシュータを介して第1下側直線部8上に落下し、第1ベルト7の透孔を通過して第1下側直線部8内に進入する。ここで、磁性体の切粉C1は、マグネットプレート11の吸着面12に吸着し、そのまま第1ベルト7の回転方向へ搬送される。一方、非磁性体の切粉C2は、マグネットプレート11に吸着せず、第2下側直線部18上に落下し、第2ベルト17の回転方向へ搬送される。
よって、加工領域でワークを加工して発生した切粉は、図示しないシュータを介して第1下側直線部8上に落下し、第1ベルト7の透孔を通過して第1下側直線部8内に進入する。ここで、磁性体の切粉C1は、マグネットプレート11の吸着面12に吸着し、そのまま第1ベルト7の回転方向へ搬送される。一方、非磁性体の切粉C2は、マグネットプレート11に吸着せず、第2下側直線部18上に落下し、第2ベルト17の回転方向へ搬送される。
マグネットプレート11に付着した切粉C1は、第1傾斜部9から第1上側直線部10に至る。そして、マグネットプレート11が方向転換する際に徐々に倒伏姿勢となりながら切粉落とし部14を通過することで、マグネットプレート11からそぎ落とされて落下し、第1回収バケット5に回収される。第2下側直線部18上に落下した切粉C2は、第2傾斜部19から第2上側直線部20に至り、第2上側直線部20の外側端部から落下する。そして、第2上側直線部20の下方で倒伏しているマグネットプレート11の間を通過して第1ベルト7を通過し、第2回収バケット6に回収される。
ここで、マグネットプレート11に吸着することなく第2コンベヤ4の第2下側直線部18上に落下する磁性体の切粉C1があっても、第2上側直線部20から落下する際、倒伏しているマグネットプレート11の間を通過するので、切粉C1は吸着面12に吸着され、第2回収バケット6に回収されることはない。
ここで、マグネットプレート11に吸着することなく第2コンベヤ4の第2下側直線部18上に落下する磁性体の切粉C1があっても、第2上側直線部20から落下する際、倒伏しているマグネットプレート11の間を通過するので、切粉C1は吸着面12に吸着され、第2回収バケット6に回収されることはない。
一方、第2コンベヤ4において、第2下側直線部18から非磁性体の切粉C2が基台2の底部に落下することがあっても、第1下側直線部8の下側で倒伏姿勢となるマグネットプレート11に受け止められるため、そのまま上側へ搬送される。マグネットプレート11が第1下側直線部8の上側で起立姿勢となると、再び第2下側直線部18上に落下し、第2ベルト17で第2回収バケット6まで搬送される。
なお、ワークが磁性金属材料であれば、第1コンベヤ3のマグネットプレート11のみによって第1回収バケット5まで搬送される。ワークが非磁性金属材料であれば、第2コンベヤ4で第2回収バケット6まで搬送される。
なお、ワークが磁性金属材料であれば、第1コンベヤ3のマグネットプレート11のみによって第1回収バケット5まで搬送される。ワークが非磁性金属材料であれば、第2コンベヤ4で第2回収バケット6まで搬送される。
このように、上記形態の切粉分別装置1では、切粉が通過可能な第1ベルト7(第1無端状体)を回転駆動させる第1コンベヤ3と、第1コンベヤ3の内側で第2ベルト17(第2無端状体)を回転駆動させる、第1コンベヤ3よりも全長が短い第2コンベヤ4と、を備え、第1ベルト7には、磁性体の切粉C1を吸着させる複数のマグネットプレート11(磁石)が設けられ、第1コンベヤ3の一端側には、マグネットプレート11に吸着した切粉C1をそぎ落とす切粉落とし部14が設けられると共に、切粉落とし部14の下方に、そぎ落とされた切粉C1を回収する第1回収バケット5が設けられて、第2コンベヤ4における第1コンベヤ3の一端側と同じ端部側の下方には、非磁性体の切粉C2を回収する第2回収バケット6が設けられている。
この構成により、磁性金属と非磁性金属とが結合された異種結合材からなるワークを加工する等して、磁性体と非磁性体とが混在した切粉であっても確実に分別することができる。
この構成により、磁性金属と非磁性金属とが結合された異種結合材からなるワークを加工する等して、磁性体と非磁性体とが混在した切粉であっても確実に分別することができる。
特にここでは、マグネットプレート11は、第1ベルト7の内面に設けられ、切粉落とし部14も第1ベルト7の内側に設けられているので、第1コンベヤ3をコンパクトに形成できる。
また、マグネットプレート11は、第1ベルト7から突出する起立姿勢と、第1ベルト7の回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能であるので、マグネットプレート11の倒伏動作を利用して切粉落とし部14での切粉C1のそぎ落としが行える。また、基台2の底部に落下した切粉C2を倒伏姿勢のマグネットプレート11で受け止めて搬送可能となる。
さらに、磁石を、回転方向前方側のみが切粉C1の吸着面12となるマグネットプレート11としているので、第2上側直線部20の下方を通過する際に落下した切粉C2の排出の邪魔にならない。
加えて、マグネットプレート11を、第1ベルト7の幅方向に対して傾斜する向きで設けているので、吸着面12を広く確保して切粉C1の回収能力を上げることができる。
また、マグネットプレート11は、第1ベルト7から突出する起立姿勢と、第1ベルト7の回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能であるので、マグネットプレート11の倒伏動作を利用して切粉落とし部14での切粉C1のそぎ落としが行える。また、基台2の底部に落下した切粉C2を倒伏姿勢のマグネットプレート11で受け止めて搬送可能となる。
さらに、磁石を、回転方向前方側のみが切粉C1の吸着面12となるマグネットプレート11としているので、第2上側直線部20の下方を通過する際に落下した切粉C2の排出の邪魔にならない。
加えて、マグネットプレート11を、第1ベルト7の幅方向に対して傾斜する向きで設けているので、吸着面12を広く確保して切粉C1の回収能力を上げることができる。
なお、上記形態では、磁石として平板状のマグネットプレートを採用しているが、プレート型としては平板状に限らず、横断面がU字状やV字状、波形や鋸刃形となる折曲板であってもよい。また、切粉落とし部での切粉のそぎ落としが可能であれば、マグネットプレートの前後両面を吸着面とすることもできる。マグネットプレートを幅方向に対して傾斜させなくてもよいし、数を増減してもよい。
一方、磁石はプレート型に限らず、棒型等も採用できる。図3は、棒型のマグネット棒15,15・・を、第1ベルト7から突出する起立姿勢と、回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能に設けた例を示している。この場合の分別も図1と同様に行える。
また、磁石は、第1ベルトの内面に限らず、第1ベルトの外面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。第1ベルトから起伏可能に設けなくてもよい。
一方、磁石はプレート型に限らず、棒型等も採用できる。図3は、棒型のマグネット棒15,15・・を、第1ベルト7から突出する起立姿勢と、回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能に設けた例を示している。この場合の分別も図1と同様に行える。
また、磁石は、第1ベルトの内面に限らず、第1ベルトの外面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。第1ベルトから起伏可能に設けなくてもよい。
さらに、第1、第2コンベヤも、上記形態以外の屈曲形状としてもよいし、屈曲させずに直線状としてもよい。
第1、第2無端状体も、ベルトでなく、幅方向の両端に設けた一対のコンベヤチェーン間に、磁石を備えた帯板や棒体を複数掛け渡す等して形成してもよい。
その他、本発明の切粉分別装置は、工作機械以外の他の機械設備に対しても適用可能である。
第1、第2無端状体も、ベルトでなく、幅方向の両端に設けた一対のコンベヤチェーン間に、磁石を備えた帯板や棒体を複数掛け渡す等して形成してもよい。
その他、本発明の切粉分別装置は、工作機械以外の他の機械設備に対しても適用可能である。
1・・切粉分別装置、2・・基台、3・・第1コンベヤ、4・・第2コンベヤ、5・・第1回収バケット、6・・第2回収バケット、7・・第1ベルト、8・・第1下側直線部、9・・第1傾斜部、10・・第1上側直線部、11・・マグネットプレート、12・・吸着面、13・・非吸着面、14・・切粉落とし部、17・・第2ベルト、18・・第2下側直線部、19・・第2傾斜部、20・・第2上側直線部、C1・・磁性体の切粉、C2・・非磁性体の切粉。
Claims (5)
- 切粉が通過可能な第1無端状体を回転駆動させる第1コンベヤと、
前記第1コンベヤの内側で第2無端状体を回転駆動させる第2コンベヤと、を備え、
前記第1無端状体には、磁性体の切粉を吸着させる複数の磁石が設けられ、
前記第1コンベヤの一端側には、前記磁石に吸着した切粉をそぎ落とす切粉落とし部が設けられると共に、前記切粉落とし部の下方に、そぎ落とされた切粉を回収する第1回収バケットが設けられて、
前記第2コンベヤにおける前記第1コンベヤの一端側と同じ端部側の下方には、非磁性体の切粉を回収する第2回収バケットが設けられていることを特徴とする切粉分別装置。 - 前記磁石は、前記第1無端状体の内面に設けられ、前記切粉落とし部も前記第1無端状体の内側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の切粉分別装置。
- 前記磁石は、前記第1無端状体から突出する起立姿勢と、前記第1無端状体の回転方向前方側へ倒れる倒伏姿勢とに起伏可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の切粉分別装置。
- 前記磁石は、前記回転方向前方側のみが切粉の吸着面となるプレート型であることを特徴とする請求項3に記載の切粉分別装置。
- 前記磁石は、前記第1無端状体の幅方向に対して傾斜する向きで設けられていることを特徴とする請求項4に記載の切粉分別装置。
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---|---|---|---|
JP2019226672A JP2021094635A (ja) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 切粉分別装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117019398A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-10 | 江阴市恒业锻造有限公司 | 一种锻造钢珠磁性轨道式分选装置 |
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2019
- 2019-12-16 JP JP2019226672A patent/JP2021094635A/ja active Pending
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN117019398A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-10 | 江阴市恒业锻造有限公司 | 一种锻造钢珠磁性轨道式分选装置 |
CN117019398B (zh) * | 2023-10-08 | 2023-12-26 | 江阴市恒业锻造有限公司 | 一种锻造钢珠磁性轨道式分选装置 |
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