JP6586296B2

JP6586296B2 - 工作機械の切屑排出装置

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Publication number: JP6586296B2
Application number: JP2015113662A
Authority: JP
Inventors: 政英角谷; 竜太郎大嶋
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-06-04
Also published as: JP2016221662A; US9694459B2; DE102016209809A1; US20160354887A1

Description

本発明は、クーラントを貯留するクーラントタンクと切屑を機外に排出するチップコンベアとを備えた工作機械の切屑排出装置に関する。

この種の切屑排出装置では、ワークの機械加工により生じた切屑の大部分はチップコンベアにより機外に排出されるが、その一部、特に細かい粉状の切り屑は
はクーラントに浮遊してクーラントタンクの底壁に堆積する場合がある。そのため、定期的にクーラントタンク内の粉状の切屑を排出する必要があり、またクーラントを交換するためにクーラントをタンク内から排出する必要があるが、この排出作業においてクーラントの水位が底壁に近くなると流れ難くなり、クーラントの一部がタンク内に残留し易いという問題がある。

このような切屑やクーラントの排出作業をできるだけ短時間で行えるよう、例えば、特許文献１（図４参照）では、クーラントタンクの底壁を大略Ｖ字形状に傾斜させる構造を採用している。

特開２００８−１２６０３号公報

前記従来装置のように、クーラントタンクの底壁を傾斜させる構造を採用した場合には、底壁が平坦な場合に比較して、底壁を傾斜させるための製作に手間がかかり、コストが上昇するという問題が生じる。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、コスト上昇の問題を招くことなく、クーラント及び切屑の排出作業を短時間にかつ容易に行うことができる工作機械の切屑排出装置を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、ベッドの下方に配置され、機械加工点に供給され落下するクーラントを貯留するクーラントタンクと、該クーラントタンク内に配置され、前記機械加工点にて発生し落下する切屑を機外に排出するチップコンベアとを備えた工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクは、前記切屑を排出する排出側の反対側に該クーラントタンクを単体で移動可能とする車輪を備え、該クーラントタンクの前記車輪を備えた側の端部を前記ベッドに取り付けた状態において、前記クーラントタンクの底壁は、前記切屑の排出側が低くなるように傾斜し、かつ前記車輪は、前記切屑排出装置の設置面から浮いていること特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクは、前記切屑の排出側と反対側の端部が前記ベッドに着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２に記載の工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクの前記端部の前記ベッドへの取付け高さを変化させることにより前記底壁の傾斜角度が可変となっていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項３に記載の工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクの前記端部には取付けブラケットが形成され、該取付けブラケットは、前記ベッドの該取付けブラケットと対向する部位に形成された支持ボス部にボルト締め固定されており、該支持ボス部と前記取付けブラケットとの間に介在させるシムプレートの厚さ又は枚数を変化させることにより、前記底壁の傾斜角度を可変としていることを特徴としている。

請求項１の発明に係る切屑排出装置によれば、クーラントタンクをベッドに取り付けることにより該クーラントタンクの底壁を排出側が低くなるように傾斜させたので、機械加工中におけるクーラントの循環流により、該クーラントに含まれる粉状の切屑等が傾斜している底壁に沿って排出側に集積し易くなり、クーラントタンクをベッドから機外に引き出すことなく、切屑を短時間にかつ容易に排出することができる。

また、クーラント交換作業においては、クーラントの水位が低くなっても排出側に確実に流れるため、クーラントがタンク内に残留するのを回避できる。

このように本発明では、クーラントタンクをベッドに取り付けることで底壁を傾斜させる構造を採用しているので、平坦な底壁を有する既存のクーラントタンクをそのまま採用することが可能であり、前記従来装置のようにクーラントタンクの底壁を傾斜状に加工する場合に比べて製作コストを低減できる。

請求項２の発明では、前記クーラントタンクの排出側と反対側の端部をベッドに着脱可能に取り付けたので、クーラントタンクの前記反対側の端部を排出側より高くなるようにベッドに取り付けるという簡単な組み付け作業で底壁を排出側が低くなるように傾斜させることができる。

請求項３の発明では、前記クーラントタンクのベッドへの取り付け高さを変化させることで底壁の傾斜角度を可変可能としたので、クーラントタンクの大きさ,形状,重量あるいはクーラントの流れやすさ等の性状に応じて底壁の傾斜角度を簡単な方法で設定することができる。

請求項４の発明では、前記クーラントタンクの端部に形成されたフランジ部を、ベッドに形成された支持ボス部に間にシムプレートを介在させてボルト締め固定したので、シムプレートの厚さ又は枚数を変化させるだけの簡単な作業で底壁の傾斜角度を容易に調整することができる。

本発明の実施例１に係る工作機械の切屑排出装置の断面側面図である。前記切屑排出装置の斜視図である。前記切屑排出装置の平面図である。前記切屑排出装置のクーラントタンクの斜視図である。前記クーラントタンクの要部断面側面図である。前記実施例の第１変形例によるクーラントタンクを示す概略図である。前記実施例の第２変形例によるクーラントタンクを示す概略図である。前記実施例の第３変形例によるクーラントタンクを示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図５は、本発明の実施例１による工作機械の切屑排出装置を説明するための図である。本実施例において、手前（前方），奥(後方)，左，右と記す場合は、機械正面から見た状態での手前，奥，左，右を意味する。

図において、１は横型マシニングセンタ２等の工作機械に配設される切屑排出装置を示している。この切屑排出装置１は、前記横型マシニングセンタ２の機械加工点Ａに供給され落下するクーラントを貯留するクーラントタンク３と、該クーラントタンク３内に、その下部が収容されるように配置され、前記機械加工点Ａにて発生し落下する切屑を機外に排出するチップコンベア４とを備えている。

前記横型マシニングセンタ２は、ベッド５に配設された加工テーブル６にワークＷを搭載し、前記ベッド５上に配設された主軸装置７の刃具７ａにより前記ワークＷに所定の機械加工を施すように構成されている。

前記ベッド５には、後端から手前側に延びる凹部５ａが形成されており、前記切屑排出装置１は、前記凹部５ａ内にクーラントタンク３の前部及びチップコンベア４の下部２７ａが位置するように配置されている。また、前記ベッド５の加工テーブル６の下方には前記クーラント,切屑を前記チップコンベア４上に落下させるベッド開口５ｂが形成されている。

前記チップコンベア４は、ケーシング２７と、該ケーシング２７内に配置されたコンベア本体２８とで構成されている。

前記ケーシング２７は、前記クーラントタンク３内に配置された下部２７aと、該下底部２７aに続いて前記クーラントタンク３から斜め上方に立ち上がる立ち上がり部２７ｂとを有する。前記下部２７aの天壁を構成する蓋板１４の前記ベッド開口５ｂに対向する部位には、タンク開口１４ａが形成されている。

前記蓋板１４のタンク開口１４ａの周縁部には弾性体からなるシール部材１３が配設されている。また前記ベッド５のベッド開口５ｂの周縁部には前記シール部材１３を押圧する係合片部５ｃが形成されており、これによりベッド５とケーシング２７との間はシールされている。

前記コンベア本体２８は、前記ケーシング２７の立ち上がり部２７bの上端部に配設された左,右の駆動スプロケット１６と、前記下部２７aの手前側端部に配設された左,右の従動スプロケット１７に左，右の無端状のコンベアチェーン１９，１９を巻回し、前記左，右のコンベアチェーン１９，１９に、掻き板２１を移動方向ａに所定間隔を空けて架け渡して取り付けた概略構造を有する。なお、１８はクーラントから切屑を分離するフィルタ、２０は該左，右のコンベアチェーン１９の上側部分の下方に敷設され、落下してくる切屑を受け止めると共に前記掻き板２１が摺設するガイドプレート、２２は前記コンベアチェーン１９を前記ケーシング２７に沿って案内する案内部材である。

前記クーラントタンク３は、上方に開口する直方体状のタンク本体３ａと、該タンク本体３ａの後端に接続された１次クリーン槽１０及び２次クリーン槽１１とを有する。前記フィルタ１８で濾過されたクーラントは、前記１次クリーン槽１０に移送され、該１次クリーン槽１０内でフィルタ（不図示）を介して微細な切屑が分離され、該切屑が分離されたクーラントは２次クリーン槽１１に移送され、ここからポンプ１２により前記主軸装置７に供給循環される。

前記タンク本体３ａは、底壁３ｂと、前,後側壁３ｃ，３ｄと、左,右側壁３ｅ，３ｅとからなり、該前,後側壁３ｃ，３ｄ及び左,右側壁３ｅ，３ｅは何れも前記底壁３ｂに対して垂直に起立するように接続されており、上部が開口された単純な直方体で構成されている。

前記クーラントタンク３の底壁３ｂの下面には、このクーラントタンク３を単体で移動と可能するために複数の車輪９が配設されており、また該クーラントタンク３を所定の設置位置に補助的に固定するためにジャッキ部材８が配設されている。

前記前側壁３ｃの内側上部には、取付けブラケット２４が形成されている。この取付けブラケット２４は、天壁部２４ａ，内壁部２４ｂ及び底壁部２４ｃを有する大略コ字形状をなしており、前記前側壁３ｃに溶接固定されている。また前記内壁部２４ｂには前記ケーシング２７の下部２７ａを支持する支持部材２０ａが溶接固定されている。

図４，図５に示すように、前記ベッド５の前記凹部５ａの上壁面５ｄの前記取付けブラケット２４に対向する部位には左，右一対の支持ボス部５ｆ，５ｆが一体的に形成されている。この左，右の支持ボス部５ｆにはボルト挿入孔５ｈが形成されており、その上面にはナット２６ｂが固定され、前記取付けブラケット２４は下方から挿入され、前記ナット２６ｂ螺着されたボルト２６ａにより前記支持ボス部５ｆに吊り下げた状態で固定されている。

そして前記左，右の支持ボス部５ｆの下面と前記取付けブラケット２４の天壁部２４ａとの間には所定厚さのシムプレート２５が介在されている。このシムプレート２５を厚さの異なるシムプレートに取り替えることにより、又はシムプレートの枚数を変化させることにより前記クーラントタンク３の前側端部のベッド５への取付け高さを変化させることが可能となっている。この場合、シムプレートを介在させない場合の取付け高さが最も高くなり、シムプレートの厚さが大きくなるほど、枚数が多くなるほど取付け高さは低くなる。

また前記クーラントタンク３の前後方向中途部分、具体的には前記１次クリーン槽１０及び２次クリーン槽１１の前側壁１０ａ，１１ａには、センタブラケット１０ｂ，１１ｂ，１１ｂが固定されており、図示していないが、該各センタブラケットは前記ベッド５に吊り下げた状態で固定されている。

そして前記クーラントタンク３は、これの前側壁３ｃが後側壁３ｄより高くなるように取付けブラケット２４が前記左，右の支持ボス部５ｆに前記シムプレート２５を介在させて前記ボルト２６ａにより締結固定されている。

このようにして前記クーラントタンク３は、タンク本体３ａの底壁３ｂが排出側３ｆに向かって低くなる傾斜をなすように前記ベッド５に吊り下げ固定されている。

ここで、前記タンク本体３ａの底壁３ｂの傾斜角度θは、クーラントタンク３の大きさ，形状あるいは切屑の沈殿状況，クーラント及び切屑の流れ易さ等によって適宜設定することとなる。具体的には、本実施例では、クーラントタンク３は、これの前側壁３ｃが側後壁３ｄより約１０ｍｍ高くなるようにベッド５に固定されており、その結果、前記底壁３ｂの傾斜角度θは約０．４度となっている。

本実施例によれば、クーラントタンク３の排出側３ｆと反対側に位置する前側端部をベッド５に取り付けることにより該クーラントタンク３の底壁３ｂを排出側３ｆが低くなるように傾斜させたので、ワークＷの機械加工中においては、機械加工中におけるクーラントの循環流により、該クーラントに含まれる粉状の切屑等が傾斜している底壁３ｂに沿って排出側３ｆに集積し易くなり、クーラントタンク３をベッド５下方から機外に引き出すことなく、切屑を短時間にかつ容易に排出することができる。

また、本実施例では、前記クーラントタンク３を、前側端部が後側端部より高くなるようにベッド５に取り付けるという簡単な作業で底壁３ｂを排出側３ｆが低くなるように傾斜させる構造を採用しているので、傾斜していない底壁を有する既存のクーラントタンクをそのまま採用することが可能であり、従来のクーラントタンクの底壁を傾斜状に加工する場合に比べて製作コストを低減できる。

さらにまた、前記クーラントタンク３のベッド５への取り付け高さを変化させることで底壁の傾斜角度を可変可能としたので、クーラントタンク３の大きさ,形状,あるいは切屑のクーラントタンク３内への沈殿状況，切屑及びクーラントの流れ易さ等に応じた適切な傾斜角度を簡単な方法で設定することができる。

また、前記クーラントタンク３の前側端部に形成された取付けブラケット２４を、ベッド５に形成された支持ボス部５ｆに間にシムプレート２５を介在させてボルト締め固定したので、シムプレート２５の厚さ又は枚数を変化させるだけの簡単な作業で底壁の傾斜角度を容易に調整することができる。

なお、前記実施例では、クーラントタンク３の前側壁３ｃをベッド５に取り付けることで傾斜させたが、本発明では、クーラントタンク３の左，右側壁３ｅ，３ｅの前端部をベッドに取り付けることで傾斜させてもよい。

また前記実施例では、クーラントタンクの前端部を持ち上げてベッドに取り付けることにより傾斜させたが、クーラントタンクを傾斜させる構造については各種の変形例が考えられる。

図６は第１変形例を示しており、これはクーラントタンク３をベッド５に略同じ角度をなすように結合し、ベッド５のジャッキ３０の調整によりベッド５と共にクーラントタンク３を傾斜させた例である。

図７は第２変形例を示しており、これはベッド５のクーラントタンク固定面３１を傾斜させることでクーラントタンク３を傾斜させた例である。

図８は第３変形例を示しており、これはベッド５とクーラントタンク３との間に楔形状部材３２を介在させて取り付けることで傾斜させた例である。

前記第１〜第３変形例の何れにおいても、既存のクーラントタンクをそのまま採用することが可能であり、製作コストの低減が可能となる。

１切屑排出装置
２マシニングセンタ（工作機械）
３クーラントタンク
３ｂ底壁
３ｃ前側壁（反対側端部）
３ｆ排出側
４チップコンベア
５ベッド
５ｆ支持ボス部
２４取付けブラケット
２５シムプレート
２６ａボルト
Ａ機械加工点
θ 傾斜角度

Claims

ベッドの下方に配置され、機械加工点に供給され落下するクーラントを貯留するクーラントタンクと、該クーラントタンク内に配置され、前記機械加工点にて発生し落下する切屑を機外に排出するチップコンベアとを備えた工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクは、前記切屑を排出する排出側の反対側に該クーラントタンクを単体で移動可能とする車輪を備え、
該クーラントタンクの前記車輪を備えた側の端部を前記ベッドに取り付けた状態において、前記クーラントタンクの底壁は、前記切屑の排出側が低くなるように傾斜し、かつ前記車輪は、前記切屑排出装置の設置面から浮いている
ことを特徴とする工作機械の切屑排出装置。
請求項１に記載の工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクは、前記切屑の排出側と反対側の端部が前記ベッドに着脱可能に取り付けられている
ことを特徴とする工作機械の切屑排出装置。
請求項２に記載の工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクの前記端部の前記ベッドへの取付け高さを変化させることにより前記底壁の傾斜角度が可変となっている
ことを特徴とする工作機械の切屑排出装置。
請求項３記載の工作機械の切屑排出装置において、
前記クーラントタンクの前記端部には取付けブラケットが形成され、該取付けブラケットは、前記ベッドの前記取付けブラケットと対向する部位に形成された支持ボス部にボルト締め固定されており、
該支持ボス部と前記取付けブラケットとの間に介在させるシムプレートの厚さを変化させることにより、前記底壁の傾斜角度を可変としている
ことを特徴とする工作機械の切屑排出装置。