JP2021094635A - 切粉分別装置 - Google Patents

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。

実開平５−１６１０６号公報 特開２００２−３３１４３５号公報

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。

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。

切粉分別装置の説明図である。 Ａ−Ａ線断面の部分拡大図である。 切粉分別装置の変更例の説明図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。

Images