JP6653677B2

JP6653677B2 - チップコンベアおよび工作機械

Info

Publication number: JP6653677B2
Application number: JP2017058784A
Authority: JP
Inventors: 知義松山; 雄平北出; 辰哉合澤; 太山崎
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2037-03-24
Also published as: US20180272488A1; CN108620937B; US10518374B2; JP2018161688A; DE102018204125A1; CN108620937A

Description

この発明は、チップコンベアおよび工作機械に関する。

従来のチップコンベアに関して、たとえば、実用新案登録第３２００９９９号公報には、前もって異常事態に対応することが可能な検出装置付きのチップ排出装置が開示されている（特許文献１）。

特許文献１に開示されるチップ排出装置は、ケースを備える。そのケースには、輸送ベルトおよびドラム濾過網が配置される収容溝と、ケースを貫通する取り付け孔とが設けられている。チップ排出装置は、取り付け孔を介して収容溝まで接続される連通管を有する検出装置をさらに備える。検出装置は、パスカルの原理により収容溝における切削油が連通管に導かれることによって、収容溝における切削油の水位高度を検出する。

また、特開２００２−１４３６１２号公報には、チップコンベアの駆動モータの電力消費を大幅に節約し、各部品の摩耗の抑制や過負荷によるコンベア損傷を抑止してコンベアの寿命を延ばし、かつ、フィルタードラムの目詰まりによるオーバーフローを防止して濾過精度を向上させることを目的とした、クーラント液浄化装置が開示されている（特許文献２）。

特許文献２に開示されるクーラント液浄化装置は、チップコンベアの駆動モータにおける駆動負荷をその消費電力として検出する消費電力検出部と、濾過機構のフィルタードラムの目詰まり度合いをダーティクーラント槽の液面レベルによって検出する液面レベル検出部と、消費電力検出部の電力検出信号が駆動負荷設定基準値以上の場合に、駆動モータを速度制御するとともに、駆動負荷設定基準値以下の場合には液面レベル検出部のレベル信号によって、駆動モータの停止または起動を制御するモータ駆動制御部とを備える。

実用新案登録第３２００９９９号公報特開２００２−１４３６１２号公報

工作機械本体から排出されるワークの切屑およびクーラントをカバー体内に受け入れ、カバー体内で切屑を搬送するチップコンベアが知られている。このようなチップコンベアにおいて、上述の特許文献１では、カバー体内におけるクーラントの液面レベルを検出するための検出装置が設けられている。

一方、チップコンベアのタイプの１つに、カバー体内で搬送される切屑を、切屑の受け入れ位置から排出位置に向けて案内する案内板を備えたものがある。このようなタイプのチップコンベアでは、カバー体内の空間が案内板により隔てられることによって、クーラントの液面レベルにばらつきが生じることが考えられる。この場合、カバー体内におけるクーラントの液面レベルを適正に検出することができず、クーラントのオーバーフローを招くおそれが生じる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、クーラントのオーバーフローをより確実に防ぐチップコンベア、および、そのようなチップコンベアを備える工作機械を提供することである。

この発明に従ったチップコンベアは、切屑およびクーラントを受け入れるカバー体と、カバー体内で搬送される切屑を、切屑の受け入れ位置から排出位置に向けて案内する案内板と、カバー体に取り付けられ、内部空間を形成する筐体と、カバー体内から内部空間に進入したクーラントに基づき、カバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることを検出する液面レベル検出部とを備える。カバー体内には、案内板によって隔てられる第１空間および第２空間が形成される。カバー体には、第１空間および内部空間を連通させる第１開口部と、第２空間および内部空間を連通させる第２開口部とが設けられる。

このように構成されたチップコンベアによれば、第１空間および第２空間の間においてクーラントの液面レベルにばらつきが生じた場合であっても、クーラントが、液面レベルの高い側の空間から、第１開口部、内部空間および第２開口部を通じて、液面レベルが低い側の空間に向けて移動することにより、第１空間および第２空間における液面レベルを揃えることができる。これにより、液面レベル検出部においてカバー体内におけるクーラントの液面レベルを適正に検出することが可能となり、クーラントのオーバーフローをより確実に防ぐことができる。

また好ましくは、カバー体には、カバー体内から内部空間に連通する第３開口部がさらに設けられる。第３開口部は、第１開口部および第２開口部の各々よりも小さい開口面積を有し、かつ、第１開口部および第２開口部よりも低い位置に設けられる。

このように構成されたチップコンベアによれば、カバー体内におけるクーラントの液面レベルが下がった場合に、クーラントを内部空間から第３開口部を通じてカバー体内に戻すことができる。

また好ましくは、第１開口部および第２開口部を塞ぐようにメッシュ材が設けられる。
このように構成されたチップコンベアによれば、切屑等の異物が第１開口部および第２開口部を通じてカバー体内から内部空間に侵入することを防止できる。

この発明に従った工作機械は、ワークを加工する工作機械本体と、工作機械本体から排出される切屑およびクーラントを受ける、上述のいずれかに記載のチップコンベアとを備える。

このように構成された工作機械によれば、チップコンベアにおけるクーラントのオーバーフローをより確実に防ぐことができる。

また好ましくは、チップコンベアは、カバー体に収容され、切屑を搬送する切屑搬送部と、切屑搬送部を駆動するモータと、クーラントを濾過するドラム状濾過体と、ドラム状濾過体に向けてクーラントを噴射することにより、ドラム状濾過体を清掃するクーラント噴射部とを含み、ドラム状濾過体により濾過されたクーラントをカバー体内から排出するクーラント排出機構部とをさらに有する。ドラム状濾過体は、モータからの動力が切屑搬送部を通じて伝達されることにより回転する。工作機械本体は、液面レベル検出部によりカバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることが検出された場合に、切屑搬送部における切屑の搬送速度が増大するようにモータによる切屑搬送部の駆動を制御する制御装置を有する。

このように構成された工作機械によれば、液面レベル検出部によりカバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることが検出された場合に、切削搬送部における切屑の搬送速度を増大させることによって、ドラム状濾過体の回転速度を増大させる。これにより、クーラント噴射部によるドラム状濾過体の清掃効率を向上させて、ドラム状濾過体の目詰まりを解消することができる。この結果、カバー体内におけるクーラントの液面レベルを下げることができる。

また好ましくは、工作機械は、加工エリアの天井側から加工エリア内にクーラントを噴射するシャワークーラント装置、および、加工エリアの床側に向けてクーラントを噴射するベースクーラント装置の少なくともいずれか一方をさらに備える。工作機械本体は、液面レベル検出部によりカバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることが検出された場合に、加工エリア内へのクーラントの噴射量が減少するように、シャワークーラント装置およびベースクーラント装置の少なくともいずれか一方におけるクーラントの噴射量を制御する制御装置を有する。

このように構成された工作機械によれば、液面レベル検出部によりカバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることが検出された場合に、加工エリア内へのクーラントの噴射量を減少させることによって、工作機械本体からカバー体内に受け入れるクーラント量を減少させる。これにより、カバー体内におけるクーラントの液面レベルを下げることができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、クーラントのオーバーフローをより確実に防ぐチップコンベア、および、そのようなチップコンベアを備える工作機械を提供することができる。

この発明の実施の形態１におけるチップコンベアを備える工作機械を示す斜視図である。図１中のチップコンベアを示す断面図である。図２中のチップコンベアの一部（屈曲部）を示す側面図である。図３中のチップコンベアに取り付けられたケースの内部を示す側面図である。図１中の工作機械に設けられたオーバーフロー防止機構の構成を示すブロック図である。図５中のオーバーフロー防止機構によるモータ、シャワークーラント装置およびベースクーラント装置の制御流れを示すフローチャート図である。図４中のカバー体およびケース内におけるクーラントの液面レベルの変化を示す断面図である。図４中のカバー体およびケース内におけるクーラントの液面レベルの変化を示す断面図である。図４中のカバー体およびケース内におけるクーラントの液面レベルの変化を示す断面図である。図４中のカバー体およびケース内におけるクーラントの液面レベルの変化を示す断面図である。この発明の実施の形態２におけるチップコンベアを示す断面図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるチップコンベアを備える工作機械を示す斜視図である。図１を参照して、工作機械１１０は、工作機械本体１２０と、チップコンベア１０と、クーラントタンク５０とを有する。

工作機械１１０は、たとえば、マシニングセンタや旋盤、旋削機能とミーリング機能とを有する複合加工機などである。工作機械本体１２０は、工作機械１１０のうちのワーク加工を実行する本体部である。

チップコンベア１０およびクーラントタンク５０は、工作機械本体１２０に併設されている。クーラントタンク５０は、クーラントを貯留可能なように構成されている。チップコンベア１０は、クーラントタンク５０に収容されている。

チップコンベア１０は、工作機械本体１２０から排出される切屑およびクーラントを受ける。チップコンベア１０は、切屑をチップバケット（不図示）に向けて搬送するとともに、クーラントを濾過することにより清浄なクーラントをクーラントタンク５０に排出する。

クーラントタンク５０には、複数のポンプ５７と、ポンプ設置台５６と、浮上油回収装置（オイルスキマー）５８とが設置されている。

ポンプ５７は、クーラントタンク５０に貯留されたクーラントを工作機械本体１２０に向けて供給する。複数のポンプ５７は、工作機械本体１２０におけるクーラントの使用目的（主軸クーラント、スルースピンドルクーラント、シャワークーラント、ベースクーラント等）に応じて設けられている。浮上油回収装置５８は、クーラントタンク５０内の浮上油を回収するための装置として設けられている。

ポンプ設置台５６は、クーラントタンク５０に対して着脱可能に取り付けられている。ポンプ設置台５６は、ボルト等の手段を用いて、クーラントタンク５０の開口面に橋渡しされたステー５１およびステー５２に取り付けられている。複数のポンプ５７は、ポンプ設置台５６に取り付けられている。浮上油回収装置５８は、クーラントタンク５０の開口面に橋渡しされたステー５３に取り付けられている。

図２は、図１中のチップコンベアを示す断面図である。図１および図２を参照して、チップコンベア１０は、カバー体２１を有する。カバー体２１は、チップコンベア１０の外観をなす。カバー体２１は、内部に空間を形成する筐体形状を有する。

カバー体２１は、その構成部位として、水平部２２と、立ち上がり部２６と、切屑受け入れ部２３と、切屑排出部２７とを有する。

カバー体２１は、全体として、水平部２２および立ち上がり部２６の間で屈曲した形状を有する。水平部２２は、クーラントタンク５０内に載置されている。水平部２２は、水平方向に延在する板形状の外観を有する。水平部２２は、矩形形状の平面視を有する。立ち上がり部２６は、水平部２２のその長手方向における一方端から立ち上がり、斜め上方向に延伸する。

切屑受け入れ部２３は、水平部２２に設けられている。切屑受け入れ部２３は、水平部２２の頂面上に設けられた筐体から構成されている。本実施の形態では、複数の切屑受け入れ部２３が、水平部２２の長手方向において互いに間隔を隔てて設けられている。切屑受け入れ部２３には、接続口２４が設けられている。接続口２４は、切屑受け入れ部２３を貫通する貫通孔からなる。切屑受け入れ部２３には、接続口２４を通じて、工作機械本体１２０側の設備である切屑搬送装置１２１が接続されている。切屑搬送装置１２１は、たとえば、一方向に延びる樋体と、その樋体に設置されるスパイラルコンベアとを含んで構成されている。

切屑排出部２７は、水平部２２から斜め上方向に延伸する先の立ち上がり部２６の端部に設けられている。切屑排出部２７は、鉛直下方向に向けて開口するカバー体２１の開口部からなる。切屑排出部２７の下方には、切屑を回収するためのチップバケット（不図示）が設置される。工作機械本体１２０から排出されたワークの切屑は、切屑受け入れ部２３よりカバー体２１内に受け入れられる。切屑は、続いて説明する切屑搬送機構によりカバー体２１の内部で搬送され、切屑排出部２７より排出されてチップバケットに回収される。

チップコンベア１０は、切屑搬送部３５と、モータ９２（図５を参照のこと）とをさらに有する。切屑搬送部３５は、カバー体２１に収容されている。切屑搬送部３５は、カバー体２１内で切屑を搬送するための装置である。モータ９２は、切屑搬送部３５を駆動させる駆動源である。

より具体的に説明すると、切屑搬送部３５は、一対の無端チェーン３４と、駆動スプロケット３７と、従動スプロケット３８とを有する。

駆動スプロケット３７は、水平部２２から斜め上方向に延伸する先の立ち上がり部２６の端部に設けられている。駆動スプロケット３７は、切屑排出部２７の上方に配置されている。駆動スプロケット３７は、図２を示す紙面に直交する方向（以下、この方向を「チップコンベア１０の幅方向」ともいう）に延びる軸を中心に回転可能に支持されている。駆動スプロケット３７には、モータ９２（図１および図２では、不図示）の出力軸が連結されている。駆動スプロケット３７は、モータ９２から動力が伝達されることにより回転する。

従動スプロケット３８は、水平部２２および立ち上がり部２６の間の屈曲部に設けられている。従動スプロケット３８は、チップコンベア１０の幅方向に延びる軸（中心軸１０３）を中心に回転可能に支持されている。

一対の無端チェーン３４は、チップコンベア１０の幅方向に距離を隔てて平行に配置されている。無端チェーン３４は、カバー体２１の内部において、水平部２２および立ち上がり部２６の間に渡って環状に配索されている。無端チェーン３４は、カバー体２１の内部において、切屑受け入れ部２３に対向する位置と、切屑排出部２７に対向する位置との間で往復するように配索されている。

無端チェーン３４は、カバー体２１内で配索される経路上において、駆動スプロケット３７および従動スプロケット３８に掛け回されるとともに、複数のガイド部材によって案内されている。モータ９２からの動力を受けて駆動スプロケット３７が回転すると、無端チェーン３４は、図２中の矢印１０１（ハッチングが付された矢印）に示す方向に回動する。

無端チェーン３４の進行方向は、水平部２２の他方端側（図２中に示す反転位置１３１）において、ガイド部材（不図示）により反転される。無端チェーン３４の進行方向は、水平部２２から斜め上方向に延伸する先の立ち上がり部２６の端部（図２中に示す反転位置１３２）において、駆動スプロケット３７により反転される。

反転位置１３１および反転位置１３２は、無端チェーン３４が配索される経路の両端に位置する。無端チェーン３４（後述する案内板３１）が、反転位置１３１から反転位置１３２に向かう経路を「往路」と呼び、無端チェーン３４（後述する案内板３１）が、反転位置１３２から反転位置１３１に向かう経路を「復路」と呼ぶ。無端チェーン３４は、復路よりも往路が上方に位置するように配索されている。

従動スプロケット３８には、復路を進行する無端チェーン３４が掛け回されている。水平部２２において、往路を進行する無端チェーン３４と、復路を進行する無端チェーン３４とは、互いに平行である。

切屑搬送部３５は、案内板（インナーパン）３１と、複数の掻き板３６とをさらに有する。チップコンベア１０は、案内板（インナーパン）３１を備えるスクレーパータイプである。

案内板３１は、カバー体２１の内部において、切屑受け入れ部２３に対向する位置から切屑排出部２７に対向する位置に向けて切屑を案内する板部材である。掻き板３６は、案内板３１と摺接しながら移動することにより、案内板３１上の切屑を搬送する板部材である。

案内板３１は、環状に配索される無端チェーン３４の内側に配置されている。案内板３１は、水平部２２の他方端側に配置される端部３２と、水平部２２から斜め上方向に延伸する先の立ち上がり部２６の端部側に配置される端部３３とを有する。案内板３１は、端部３２および端部３３の間で板状に延在する。案内板３１は、その板状に延在する方向に直交する方向（チップコンベア１０の幅方向）における両端において、カバー体２１の内側面に固定されている。

案内板３１は、水平部２２において、往路および復路を進行する無端チェーン３４に沿って設けられている。案内板３１は、立ち上がり部２６において、往路を進行する無端チェーン３４に沿って設けられている。水平部２２および立ち上がり部２６の間の屈曲部において、往路を進行する無端チェーン３４と従動スプロケット３８との間に、案内板３１が配置され、案内板３１と復路を進行する無端チェーン３４との間に、従動スプロケット３８が配置されている。

なお、案内板の形状は、上記のものに限られるものではなく、切屑受け入れ部および切屑排出部の位置関係や、掻き板の移動経路等によって適宜変更される。

掻き板３６は、無端チェーン３４に固定されている。掻き板３６は、一対の無端チェーン３４の間において、案内板３１と接触しつつ、チップコンベア１０の幅方向に板状に延在する。複数の掻き板３６は、無端チェーン３４が環状に延びる方向において互いに間隔を隔てて配置されている。

無端チェーン３４の回動に伴って、掻き板３６は、案内板３１と摺接しながら、図２中の矢印１０１に示す方向に周回移動する。掻き板３６は、往路を移動する間、端部３２から端部３３までの案内板３１と摺接する。掻き板３６は、復路を移動する間、水平部２２において案内板３１と摺接する。

掻き板３６には、クーラントの流通が可能な貫通孔（スリット）が設けられている。貫通孔は、掻き板３６をその厚み方向に貫通するように設けられている。

切屑受け入れ部２３を通じてカバー体２１内に受け入れられた切屑は、切屑受け入れ部２３の直下の案内板３１上に乗る。掻き板３６が案内板３１と摺接しながら往路を進行することにより、案内板３１上の切屑が搬送される。掻き板３６が案内板３１の端部３３に達すると、案内板３１上の切屑は、落下し、切屑排出部２７を通じてチップバケット（不図示）に回収される。

チップコンベア１０は、クーラント排出機構部４０をさらに有する。クーラント排出機構部４０は、工作機械本体１２０から受け入れたクーラントを濾過することによって、清浄なクーラントをカバー体２１内から排出するように構成されている。

より具体的に説明すると、クーラント排出機構部４０は、ドラム状濾過体４６を有する。ドラム状濾過体４６は、カバー体２１に収容されている。ドラム状濾過体４６は、水平部２２および立ち上がり部２６の間の屈曲部に設けられている。ドラム状濾過体４６は、クーラントに含まれる切屑等の異物を捕獲可能なフィルターから構成されている。ドラム状濾過体４６は、円筒形状を有し、その内側に内部空間４７を形成している。

カバー体２１には、クーラント排出部２８が形成されている。クーラント排出部２８は、カバー体２１を貫通する貫通孔からなる。クーラント排出部２８は、ドラム状濾過体４６の内部空間４７と、カバー体２１の外側の外部空間とを連通させるように設けられている。

切屑受け入れ部２３を通じてカバー体２１内に受け入れられたクーラントは、掻き板３６に設けられた貫通孔を通過して、案内板３１とカバー体２１の底板との間の空間に向かう（図２中の矢印１０２（白抜きの矢印）に示す流れ）。クーラントは、ドラム状濾過体４６の内部空間４７に進入することにより濾過される。濾過されたクーラントは、クーラント排出部２８を通じてクーラントタンク５０に排出される。

ドラム状濾過体４６は、その中心軸がチップコンベア１０の幅方向に延びるように配置されている。ドラム状濾過体４６は、その中心軸が、従動スプロケット３８の回転中心である中心軸１０３と一致するように配置されている。ドラム状濾過体４６は、中心軸１０３の軸方向における両端において、従動スプロケット３８に接続されている。

ドラム状濾過体４６は、モータ９２からの動力が切屑搬送部３５を通じてドラム状濾過体４６に伝達されることにより、中心軸１０３を中心に回転する。より具体的には、ドラム状濾過体４６は、モータ９２からの動力が、駆動スプロケット３７、無端チェーン３４および従動スプロケット３８を通じてドラム状濾過体４６に伝達されることにより、中心軸１０３を中心に回転する。

クーラント排出機構部４０は、クーラント噴射部４８をさらに有する。クーラント噴射部４８は、ドラム状濾過体４６の内部空間４７に配置されている。クーラント噴射部４８は、ドラム状濾過体４６に向けてクーラントを噴射可能なように構成されている。クーラント噴射部４８は、ノズルからなり、その吐出口が中心軸１０３の半径方向外側を向くように配置されている。クーラント噴射部４８から、中心軸１０３を中心に回転するドラム状濾過体４６に向けてクーラントが噴射されることによって、ドラム状濾過体４６を構成するフィルターが随時清掃される。

続いて、チップコンベア１０におけるクーラントのオーバーフローの発生を防ぐ機構（オーバーフロー防止機構）について説明する。

図３は、図２中のチップコンベアの一部（屈曲部）を示す側面図である。図４は、図３中のチップコンベアに取り付けられたケースの内部を示す側面図である。

図２から図４を参照して、カバー体２１内には、案内板３１によって隔てられる第１空間６１および第２空間６２が形成されている。第１空間６１および第２空間６２は、水平部２２および立ち上がり部２６の間の屈曲部から、立ち上がり部２６に渡って形成されている。第１空間６１は、案内板３１を介して第２空間６２の上方に位置する。切屑受け入れ部２３は、案内板３１に対して第１空間６１と同じ側に設けられている。切屑排出部２７は、案内板３１に対して第２空間６２と同じ側に設けられている。ドラム状濾過体４６は、第２空間６２に設けられている。

チップコンベア１０は、ケース７１をさらに有する。ケース７１は、カバー体２１に取り付けられている。

ケース７１は、一方向を向いて開口する開口部を有する筐体形状を有し、その開口部がカバー体２１によって閉塞されるように、カバー体２１に取り付けられている。ケース７１がカバー体２１に取り付けられることによって、ケース７１の内側には内部空間７２が形成されている。

ケース７１は、チップコンベア１０の幅方向を向くカバー体２１の側面に取り付けられている。ケース７１は、カバー体２１の水平部２２および立ち上がり部２６の間の屈曲部に取り付けられている。ケース７１は、クーラント排出部２８に隣り合う位置に取り付けられている。チップコンベア１０の幅方向から見た場合に、ケース７１は、案内板３１に重なり合う位置に設けられている。

カバー体２１には、第１開口部８１および第２開口部８２が設けられている。第１開口部８１および第２開口部８２は、カバー体２１（の側面）を貫通する貫通孔からなる。第１開口部８１は、カバー体２１内の第１空間６１と、ケース７１内の内部空間７２とを連通させるように設けられている。第２開口部８２は、カバー体２１内の第２空間６２と、ケース７１内の内部空間７２とを連通させるように設けられている。

後述するが、本実施の形態では、第１空間６１におけるクーラントの液面レベルが、第２空間６２におけるクーラントの液面レベルよりも高くなることを想定しており、この場合に好ましい形態として、第１開口部８１が、第２開口部８２よりも高い位置に設けられている。第１開口部８１および第２開口部８２は、高さ方向において部分的に重なり合うように設けられている。

なお、第１開口部８１および第２開口部８２は、高さ方向において部分的に重なり合わないように設けられてもよい。第１開口部８１および第２開口部８２は、同じ高さに設けられてもよい。

図２および図４中には、クーラントのオーバフローを防ぐべく、後述するフロートスイッチ７６により検出するクーラントの液面レベル（液面異常レベル）１０６が示されている。液面異常レベル１０６は、カバー体２１内のクーラントの液面レベルが、クーラントがオーバーフローを起こす高さ（本実施の形態では、図２中に示す接続口２４の下端高さ）に達する直前の高さに設定されている。

第１開口部８１および第２開口部８２は、液面異常レベル１０６よりも低い位置に設けられている。第１開口部８１および第２開口部８２が、液面異常レベル１０６と重なり合う位置に設けられてもよいし、第１開口部８１のみが、液面異常レベル１０６と重なり合う位置に設けられてもよい。

カバー体２１には、第３開口部８３がさらに設けられている。第３開口部８３は、カバー体２１（の側面）を貫通する貫通孔からなる。第３開口部８３は、カバー体２１内の第２空間６２と、ケース７１内の内部空間７２とを連通させるように設けられている。第３開口部８３は、カバー体２１内の第１空間６１と、ケース７１内の内部空間７２とを連通させるように設けられてもよい。

第３開口部８３は、第１開口部８１よりも小さい開口面積を有する。第３開口部８３は、第２開口部８２よりも小さい開口面積を有する。第３開口部８３は、第１開口部８１および第２開口部８２よりも低い位置に設けられている。第３開口部８３は、高さ方向において、第１開口部８１および第２開口部８２と部分的に重なり合わないように設けられている。

なお、図４中には、円形の開口形状を有する第１開口部８１、第２開口部８２および第３開口部８３が示されているが、第１開口部８１、第２開口部８２および第３開口部８３の開口形状は、特に限定されない。

チップコンベア１０は、メッシュ材７４（図４中では、不図示。後述する図７から図１０を参照のこと）をさらに有する。メッシュ材７４は、第１開口部８１および第２開口部８２を塞ぐように設けられている。メッシュ材７４は、ケース７１の開口部と、カバー体２１との間に介挿される面形状を有する。このような構成により、カバー体２１内の微小な異物が、第１開口部８１および第２開口部８２を通じて内部空間７２に侵入することを防止できる。

チップコンベア１０は、フロートスイッチ７６をさらに有する。フロートスイッチ７６は、ケース７１に取り付けられている。フロートスイッチ７６は、カバー体２１内から内部空間７２に進入したクーラントに基づき、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが所定以上（液面異常レベル１０６以上）であることを検出する液面レベル検出部として設けられている。

より具体的に説明すると、フロートスイッチ７６は、シャフト部７７と、フロート部７８とを有する。シャフト部７７およびフロート部７８は、内部空間７２に配置されている。シャフト部７７は、鉛直方向に沿って軸状に延びている。フロート部７８は、シャフト部７７に対して、シャフト部７７の軸方向に移動可能なように嵌め合わされている。フロートスイッチ７６は、フロート部７８が内部空間７２に進入したクーラントの液面に合わせて上下動することによって、カバー体２１内のクーラントの液面レベルが所定以上であることを検出する。

なお、フロートスイッチ７６に替えて、静電容量式の水位センサが設けられてもよい。フロートスイッチ７６を用いた場合、内部空間７２に侵入した切屑等の異物に対して高い耐性を確保できるという効果が奏される。

図５は、図１中の工作機械に設けられたオーバーフロー防止機構の構成を示すブロック図である。図６は、図５中のオーバーフロー防止機構によるモータ、シャワークーラント装置およびベースクーラント装置の制御流れを示すフローチャート図である。

図５および図６を参照して、工作機械１１０は、シャワークーラント装置９３と、ベースクーラント装置９４とをさらに有する。

シャワークーラント装置９３は、工作機械本体１２０の加工エリアの天井側から加工エリア内にクーラントを噴射する。典型的な例として、シャワークーラント装置９３は、図１中の複数のポンプ５７の１つとして設けられたシャワークーラント用ポンプと、加工エリアの天井付近に取り付けられた複数のノズルと、シャワークーラント用ポンプおよび複数のノズル間を接続する配管と、配管の経路上に設けられたソレノイドバルブとから構成されている。

ベースクーラント装置９４は、工作機械本体１２０の加工エリアの床側に向けてクーラントを噴射する。典型的な例として、ベースクーラント装置９４は、図１中の複数のポンプ５７の１つとして設けられたベースクーラント用ポンプと、加工エリアの床付近に取り付けられた複数のノズルと、ベースクーラント用ポンプおよび複数のノズル間を接続する配管と、配管の経路上に設けられたソレノイドバルブとから構成されている。

工作機械本体１２０は、制御装置９１を有する。制御装置９１は、工作機械本体１２０に備え付けられ、工作機械本体１２０の各種動作を制御するための制御盤である。制御装置９１は、フロートスイッチ７６によるクーラントの液面レベルの検出結果に基づいて、モータ９２による切屑搬送部３５の駆動を制御する。制御装置９１は、フロートスイッチ７６によるクーラントの液面レベルの検出結果に基づいて、シャワークーラント装置９３およびベースクーラント装置９４から加工エリア内へのクーラントの噴射量（より具体的には、シャワークーラント装置９３およびベースクーラント装置９４を構成するポンプの吐出量）を制御する。

図７から図１０は、図４中のカバー体およびケース内におけるクーラントの液面レベルの変化を示す断面図である。説明の便宜上、図７および図９中には、第１空間６１および第１開口部８１を含む断面が示され、図８中には、第２空間６２および第２開口部８２を含む断面が示され、図１０中には、第２空間６２および第３開口部８３を含む断面が示されている。

図２から図４および図７を参照して、ドラム状濾過体４６においてフィルターの目詰まりが発生すると、カバー体２１内からドラム状濾過体４６の内部空間４７へのクーラントの進入が阻害される。この場合に、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが上昇する。

この際、カバー体２１の内部は、案内板３１によって第１空間６１および第２空間６２に隔てられているため、第１空間６１および第２空間６２における液面レベルに差が生じる。本実施の形態では、工作機械本体１２０からクーラントを受け入れる第１空間６１の液面レベルが、第２空間６２における液面レベルよりも高くなることが想定されている。第１空間６１におけるクーラントの液面レベルが第１開口部８１に達すると、第１空間６１のクーラントが、第１開口部８１を通じて内部空間７２に進入する。

図２から図４および図８を参照して、次に、第１空間６１のクーラントが内部空間７２に進入することによって、内部空間７２におけるクーラントの液面レベルが上昇する。内部空間７２におけるクーラントの液面レベルが第２開口部８２に達すると、第１空間６１のクーラントが、内部空間７２を通じて第２空間６２に進入する。これにより、第１空間６１および第２空間６２におけるクーラントの液面レベルを揃えることができる。

図２から図４および図９を参照して、第１空間６１および第２空間６２におけるクーラントの液面レベルの上昇に合わせて、内部空間７２におけるクーラントの液面レベルも上昇する。フロートスイッチ７６は、フロート部７８が予め定められた一定高さに達すると、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが所定以上（液面異常レベル１０６以上）であることを検出する。

図５および図６を参照して、フロートスイッチ７６によりカバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが液面異常レベル１０６以上であることが検出されない場合、制御装置９１は、チップコンベア１０における切屑搬送部３５と、シャワークーラント装置９３およびベースクーラント装置９４におけるクーラント噴射とを通常運転する。

一方、フロートスイッチ７６によりカバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが液面異常レベル１０６以上であることが検出された場合に、制御装置９１は、加工エリア内へのクーラントの噴射量が減少するように、シャワークーラント装置９３およびベースクーラント装置９４におけるクーラントの噴射量を制御する。一例として、シャワークーラント装置９３およびベースクーラント装置９４におけるクーラントの噴射量は、通常運転時の２／３に制御される。

これにより、工作機械本体１２０からカバー体２１内に受け入れられるクーラント量が減少するため、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルを下降させることができる。シャワークーラントおよびベースクーラントの使用目的は、主に、加工エリア内の壁面に付着した切屑を落とすことであるため、クーラント量の減少がワークの加工精度に影響することがない。また、シャワークーラントおよびベースクーラントの流量は、主軸クーラントやスルースピンドルクーラント等と比較して多いため、シャワークーラント装置９３およびベースクーラント装置９４におけるクーラントの噴射量の制御が、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルの下降により有効に働く。

なお、シャワークーラント装置９３におけるクーラントの噴射量と、ベースクーラント装置９４におけるクーラントの噴射量とのいずれか一方のみを制御してもよい。

また、フロートスイッチ７６によりカバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが液面異常レベル１０６以上であることが検出された場合に、制御装置９１は、切屑搬送部３５における切屑の搬送速度が増大するようにモータ９２による切屑搬送部３５の駆動を制御する。

これにより、切屑の搬送速度の増大とともにドラム状濾過体４６の回転速度が増大するため、クーラント噴射部４８によるドラム状濾過体４６の清掃効率が向上する。この結果、ドラム状濾過体４６の目詰まりが解消されるため、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルを下降させることができる。

なお、シャワークーラント装置９３およびベースクーラント装置９４におけるクーラントの噴射量と、切屑搬送部３５の駆動とのいずれか一方のみを制御してもよい。

図２から図４および図１０を参照して、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが下降すると、内部空間７２のクーラントの液面レベルも下降し、これに伴って、フロートスイッチ７６による液面異常レベル１０６の検出が解除される。カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルがさらに下降すると、内部空間７２のクーラントは、第３開口部８３を通じてカバー体２１内に排出される。

以上に説明した、この発明の実施の形態１におけるチップコンベア１０の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるチップコンベア１０は、切屑およびクーラントを受け入れるカバー体２１と、カバー体２１内で搬送される切屑を、切屑の受け入れ位置から排出位置に向けて案内する案内板３１と、カバー体２１に取り付けられ、内部空間７２を形成する筐体としてのケース７１と、カバー体２１内から内部空間７２に進入したクーラントに基づき、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることを検出する液面レベル検出部としてのフロートスイッチ７６とを備える。カバー体２１内には、案内板３１によって隔てられる第１空間６１および第２空間６２が形成される。カバー体２１には、第１空間６１および内部空間７２を連通させる第１開口部８１と、第２空間６２および内部空間７２を連通させる第２開口部８２とが設けられる。

カバー体２１に第１開口部８１および第２開口部８２のいずれか一方しか設けられていない場合、フロートスイッチ７６によって検出される液面レベルが、第１空間６１におけるクーラントの液面レベルと、第２空間６２におけるクーラントの液面レベルのうち低い方である可能性が生じる。この場合、高い方の液面レベルが、フロートスイッチ７６による液面異常レベル１０６の検出前に接続口２４の下端に達して、クーラントのオーバーフローが発生するおそれがある。

これに対して、本実施の形態では、カバー体２１に第１開口部８１および第２開口部８２を設けることによって、カバー体２１内におけるクーラントの液面レベルを適正に検出し、クーラントのオーバーフローをより確実に防ぐことができる。

（実施の形態２）
図１１は、この発明の実施の形態２におけるチップコンベアを示す断面図である。図１１は、実施の形態１における図４に対応する図である。本実施の形態におけるチップコンベアは、実施の形態１におけるチップコンベア１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。

図１１を参照して、本実施の形態におけるチップコンベアは、実施の形態１におけるケース７１に替えてケース９６を有し、実施の形態１におけるフロートスイッチ７６に替えてフロースイッチ９８を有する。

ケース９６は、第１開口部８１の開口位置と、第２開口部８２の開口位置との間で管状に延びる内部空間９７を形成している。フロースイッチ９８は、内部空間９７におけるクーラントの流れを検知可能なスイッチである。フロースイッチ９８は、カバー体２１内のクーラントがオーバーフローを起こす高さ（図２中に示す接続口２４の下端高さ）よりも低い位置に設けられている。

フロースイッチ９８は、第１開口部８１および第２開口部８２を通じてカバー体２１内から内部空間９７に進入したクーラントの流れを検知することによって、カバー体２１内のクーラントの液面レベルが所定以上であることを検出する。

このように構成された、この発明の実施の形態２におけるチップコンベアによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、ワーク加工に伴って発生する切屑をクーラントとともに受け入れるチップコンベアに適用される。

１０チップコンベア、２１カバー体、２２水平部、２３切屑受け入れ部、２４接続口、２６立ち上がり部、２７切屑排出部、２８クーラント排出部、３１案内板、３２，３３端部、３４無端チェーン、３５切屑搬送部、３６掻き板、３７駆動スプロケット、３８従動スプロケット、４０クーラント排出機構部、４６ドラム状濾過体、４７，７２，９７内部空間、４８クーラント噴射部、５０クーラントタンク、５１，５２，５３ステー、５６ポンプ設置台、５７ポンプ、５８浮上油回収装置、６１第１空間、６２第２空間、７１，９６ケース、７４メッシュ材、７６フロートスイッチ、７７シャフト部、７８フロート部、８１第１開口部、８２第２開口部、８３第３開口部、９１制御装置、９２モータ、９３シャワークーラント装置、９４ベースクーラント装置、９８フロースイッチ、１０３中心軸、１０６液面異常レベル、１１０工作機械、１２０工作機械本体、１２１切屑搬送装置、１３１，１３２反転位置。

Claims

切屑およびクーラントを受け入れるカバー体と、
前記カバー体内で搬送される切屑を、切屑の受け入れ位置から排出位置に向けて案内する案内板と、
前記カバー体に取り付けられ、内部空間を形成する筐体と、
前記カバー体内から前記内部空間に進入したクーラントに基づき、前記カバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることを検出する液面レベル検出部とを備え、
前記カバー体内には、前記案内板によって隔てられる第１空間および第２空間が形成され、
前記カバー体には、前記第１空間および前記内部空間を連通させる第１開口部と、前記第２空間および前記内部空間を連通させる第２開口部とが設けられる、チップコンベア。
前記カバー体には、前記カバー体内から前記内部空間に連通する第３開口部がさらに設けられ、
前記第３開口部は、前記第１開口部および前記第２開口部の各々よりも小さい開口面積を有し、かつ、前記第１開口部および前記第２開口部よりも低い位置に設けられる、請求項１に記載のチップコンベア。
前記第１開口部および前記第２開口部を塞ぐようにメッシュ材が設けられる、請求項１または２に記載のチップコンベア。
ワークを加工する工作機械本体と、
前記工作機械本体から排出される切屑およびクーラントを受ける、請求項１から３のいずれか１項に記載のチップコンベアとを備える、工作機械。
前記チップコンベアは、
前記カバー体に収容され、切屑を搬送する切屑搬送部と、
前記切屑搬送部を駆動するモータと、
クーラントを濾過するドラム状濾過体と、前記ドラム状濾過体に向けてクーラントを噴射することにより、前記ドラム状濾過体を清掃するクーラント噴射部とを含み、前記ドラム状濾過体により濾過されたクーラントを前記カバー体内から排出するクーラント排出機構部とをさらに有し、
前記ドラム状濾過体は、前記モータからの動力が前記切屑搬送部を通じて伝達されることにより回転し、
前記工作機械本体は、
前記液面レベル検出部により前記カバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることが検出された場合に、前記切屑搬送部における切屑の搬送速度が増大するように前記モータによる前記切屑搬送部の駆動を制御する制御装置を有する、請求項４に記載の工作機械。
加工エリアの天井側から加工エリア内にクーラントを噴射するシャワークーラント装置、および、加工エリアの床側に向けてクーラントを噴射するベースクーラント装置の少なくともいずれか一方をさらに備え、
前記工作機械本体は、
前記液面レベル検出部により前記カバー体内におけるクーラントの液面レベルが所定以上であることが検出された場合に、加工エリア内へのクーラントの噴射量が減少するように、前記シャワークーラント装置および前記ベースクーラント装置の少なくともいずれか一方におけるクーラントの噴射量を制御する制御装置を有する、請求項４または５に記載の工作機械。