機械加工裝置以及被加工物的機械加工方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及機械加工裝置以及使用該機械加工裝置的被加工物的機械加工方法。特別是涉及機械加工裝置中的機械工具壽命長且對被加工物的加工精度、測定精度高的機械加工裝置、以及使用該機械加工裝置的被加工物的機械加工方法。
【背景技術】
[0002]以往，作為機械加工裝置的一種，提出有氣囊撕裂線形成裝置，其用于形成以短時間且高精度地展開氣囊時被撕裂的氣囊撕裂線(tear line)(參照專利文獻I)。
[0003]更具體而言，如圖9所示，上述氣囊撕裂線形成裝置200具備:撕裂線形成支座，其安置形成撕裂線220a的表皮220;包括主軸209的切削工具210，其用于形成撕裂線220a;上下移動板207，其包括螺線管208，該螺線管208用于經由滑動機構206而使該切削工具210往復運動規定距離(0.5?3mm);加工臺205，其使所述上下移動板207能夠沿正交的三個軸向移動。
[0004]另外，提出一種用于以低成本且可靠地收集切削時等產生的粉塵的集塵設備(參照專利文獻2)。
[0005]更具體而言，如圖10所示，所述集塵設備501的特征在于，筒狀的罩部502和用于集塵的吸氣管部503在多個波紋管部502b、502d之間連接，所述筒狀的罩部502具有多個波紋管部502b、502d且圍繞尖頭錘510的錘體510b，通過空氣的吸引而成為負壓，所述吸氣管部503吸引所述罩部502的內部，
[0006]此外，本申請發明的申請人提出一種具備廢棄物回收裝置的機械加工裝置，該廢棄物回收裝置對已通過規定的機械加工處理所產生的廢棄物進行回收(參照專利文獻3)。
[0007]更具體而言，具備廢棄物回收裝置的機械加工裝置的特征在于，所述廢棄物回收裝置具備:輸送路徑，其利用空氣流來輸送廢棄物;水分供給裝置，其設置于輸送路徑的途中，通過對廢棄物供給規定量的水分來進行防帶電處理;旋流器，其對防帶電處理后的狀態下的廢棄物進行分類處理；回收罐，其對由旋流器分類處理后的廢棄物進行回收。
[0008]專利文獻1:專利第4382429號(權利要求書、圖4等)
[0009]專利文獻2:日本特開2004-306212號(權利要求書、圖2等)
[0010]專利文獻3:國際公開2011-121853號(權利要求書、圖1等)
[0011]然而，專利文獻I所記載的氣囊撕裂線形成裝置200不具備因切削處理而產生的廢棄物的回收裝置，對殘留在撕裂線上的廢棄物未作任何考慮。即，在使用激光位移計等光學測定裝置來測定撕裂線(斷裂槽)的深度的情況下，廢棄物會妨礙測定精度，因此存在難以準確地測定撕裂線的深度的問題。特別是由于進行切削處理并且大量地產生的廢棄物的影響，事實上難以同時迅速且高精度地測定撕裂線的深度，并反饋該值來調整切削狀態。
[0012]另外，專利文獻I所記載的氣囊撕裂線形成裝置200設置有螺線管208，用于使切削工具往復運動規定距離(0.5?3_左右)，因此即使能夠間歇地設置線狀切割部，連續地形成線狀切割部，所需要的時間也會變長，因此存在制造成本升高的問題。
[0013]另外，專利文獻2所記載的集塵設備501雖然意圖進行由作為機械加工裝置的錘體510b所產生的粉塵的回收，但未考慮到規定的防帶電處理，因此即使設置旋流器、回收罐等，也會靜電產生從而無法高效地回收粉塵。
[0014]特別是在冬季的干燥時期，產生的大量的粉塵因靜電而附著于旋流器、回收罐等的內壁，從而難以高效地向外部排出。
[0015]此外，圍繞錘體510b的筒狀的罩部502整體具有橡膠制的波紋管部502b、502d，不僅在上下方向而且在橫向上也容易彈性變形，因此容易與錘體510b接觸，其結果也存在難以高精度地進行機械加工處理的問題。
[0016]此外，專利文獻3所記載的具備廢棄物回收裝置的機械加工裝置，雖然規定大小的廢棄物的回收效率極好，但未考慮焦耳熱對規定環境下的機械工具產生的影響。
[0017]因此，存在長期而且在環境溫度超過40°C或更顯著地在超過50°C的溫度條件下高速驅動機械加工裝置的情況下，機械工具容易劣化的問題。
[0018]另外，還存在若機械工具發生劣化，則對被加工物的加工精度顯著降低等問題。
[0019]此外，若為平均粒徑小于ΙΟΟμπι或更顯著地為小于0.1?ΙΟμπι的微粒，則根據機械加工的種類而容易殘留于被加工物，從而成為產生與加工深度相關的測定誤差的重要因素。
【發明內容】
[0020]因此，發明人進行了深入研究并發現:在包括收納于筒狀物的內部的機械工具的機械加工裝置中，相對于筒狀物設置防飛濺部件和輸送路徑，并且通過在設置有輸送路徑的筒狀物的側面的實質對稱的位置，設置用于冷卻機械工具的空氣吹出裝置，由此即使長期而且在環境溫度超過40°C的溫度條件下高速驅動機械加工裝置的情況下，機械工具也不會劣化，而是維持優異的機械加工精度、傳感器良好的測定精度，從而完成本發明。
[0021]S卩，本發明的目的在于提供機械加工裝置中的機械工具壽命長并且對被加工物的加工精度、測定精度高的機械加工裝置、以及使用該機械加工裝置的被加工物的機械加工方法。
[0022]根據本發明，提供一種機械加工裝置，利用收納于筒狀物的內部的機械工具對被加工物實施規定的機械加工，該機械加工裝置的特征在于，在所述筒狀物的前端部設置防飛濺部件，在所述規定的機械加工中，該防飛濺部件與所述被加工物無間隙地接觸，在所述筒狀物的側面設置有輸送路徑，該輸送路徑用于吸引由所述規定的機械加工所產生的所述被加工物的廢棄物，并且在所述筒狀物的側面的設置有所述輸送路徑的對稱位置設置有空氣吹出裝置，用于對所述機械工具的至少前端部吹出空氣，從而能夠解決上述課題。
[0023]S卩，根據本發明的機械加工裝置，能夠利用從空氣吹出裝置的空氣吹出口吹出的空氣(高速空氣)高效地除去進行規定的機械加工的情況下在機械工具中產生的焦耳熱。
[0024]其結果，即使在長期而且在環境溫度超過40°C的溫度條件下高速驅動的情況下，機械工具的壽命也不降低，從而能夠維持優異的機械加工精度。
[0025]另外，利用從空氣吹出裝置的空氣吹出口吹出的高速空氣，即使是殘存在進行了規定的機械加工的位置的廢棄物、特別是微小的ΙΟΟμπι以下的廢棄物(異物)也能夠吹走，從而能夠顯著提高傳感器的厚度測定等的精度，此外還能夠提高使用旋流器等的回收效率。
[0026]另外，在筒狀物的側面，相對于該筒狀物的中心線(與機械工具的中心線M2—致)，輸送路徑與空氣吹出裝置設置在實質對稱的位置(例如，指從上方觀察時相對于筒狀物的中心線呈180° ±30°的范圍，以下相同)，因此減少它們與機械工具的動作干涉的可能，從而能夠實現高速的機械加工。
[0027]此外，在筒狀物的前端部設置有防飛濺部件，在規定的機械加工中，該防飛濺部件與被加工物無間隙地接觸，因此能夠防止廢棄物從預期的位置向外部飛出，此外，能夠有助于使筒狀物的內部的壓力成為負壓。
[0028]另外，構成本發明的機械加工裝置時，優選為輸送路徑的高度位置高于空氣吹出口的高度位置。
[0029]若這樣考慮并構成高度位置，則利用從空氣吹出口吹出的高速空氣能夠向上方吹走殘存在進行了規定的機械加工的位置的廢棄物，并且能夠通過輸送路徑更高效地吸引上述廢棄物。
[0030]另外，在構成本發明的機械加工裝置時，優選空氣壓力為500kPa?50000kPa(5bar?500bar)范圍內的值。
[0031]若這樣考慮并構成空氣壓力，能夠分別顯著提高高速空氣對機械工具的冷卻效果、以及對殘存在進行了規定的機械加工的位置的廢棄物的除去性。
[0032]另外，在構成本發明的機械加工裝置時，優選為，空氣的吹出口設置在從筒狀物的外部朝向內部延伸的注射器狀物的前端部，空氣的吹出口與機械工具的前端部之間的距離是可變的。
[0033]若這樣考慮并構成空氣的吹出口，則能夠分別顯著提高高速空氣對機械工具的冷卻效果、以及殘存在進行了規定的機械加工的位置的廢棄物的除去性。
[0034]進一步說，無論被加工物的形態如何，均能夠分別顯著提高高速空氣對機械工具的冷卻效果、以及殘存在進行了規定的機械加工的位置的廢棄物的除去性。
[0035]另外，在構成本發明的機械加工裝置時，優選筒狀物以及輸送路徑由作為主要成分的鈦化合物(也包含鈦金屬)構成。
[0036]若這樣考慮并構成筒狀物以及輸送路徑的構成材料，則能夠提供一種整體為輕型、帶電性少而且加工性優異的機械加工裝置。
[0037]另外，在構成本發明的機械加工裝置時，優選防飛濺部件由包含防帶電劑的樹脂構成。
[0038]若這樣考慮并構成防飛濺部件的構成材料，則能夠有效防止防飛濺部件的摩擦帶電，并能夠有效防止微小的廢棄物容易附著于防飛濺部件的內表面的現象。
[0039]另外，在構成本發明的機械加工裝置時，優選機械工具安裝于一邊驅動該機械工具、一邊改變平面位置以及垂直位置的機械臂，并且對該機械臂安裝有用于測定機械工具的處理深度的傳感器。
[0040]若這樣設置并構成作為驅動裝置的機械臂、規定的傳感器(光學式傳感器等)，則機械加工裝置的操作性顯著提高，能夠高速且高精度地進行規定的機械加工處理。
[0041 ]另外，本發明的其他實施方式是一種被加工物的機械加工方法，其使用如下機械加工裝置，該機械加工裝置利用收納于筒狀物的內部的機械工具對被加工物實施規定的機械加工，在所述筒狀物的前端部設置有防飛濺部件，在所述規定的機械加工中，該防飛濺部件與所述被加工物無間隙地接觸，在所述筒狀物的側面設置有輸送路徑，該輸送路徑用于吸引由所述規定的機械加工所產生的所述被加工物的廢棄物，并且在所述筒狀物的側面的設置有所述輸送路徑的對稱位置設置有空氣吹出裝置，用于對所述機械工具的至少前端部吹出空氣，所述被加工物的機械加工方法包括下述工序(I)、工序(2):
[0042]工序(I)，使用所述機械加工裝置，利用空氣吹出裝置對機械工具的至少前端部吹出空氣，并且一邊通過吸弓I路徑吸引并除去廢棄物、一邊對被加工物進行機械加工處理；
[0043]工序(2)，通過傳感器測定機械工具對被加工物的處理深度。
[0044]S卩，根據本發明的被加工物的機械加工方法，能夠通過從空氣吹出裝置的空氣吹出口吹出的空氣(高速空氣)高效地除去進行規定的機械加工時在機械工具產生的焦耳熱。
[0045]其結果是，即使在長期在環境溫度超過40°C的溫度條件下高速驅動的情況下，機械工具的壽命也不降低，而能夠維持優異的機械加工精度。
[0046]另外，利用從空氣吹出裝置的空氣吹出口吹出的高速空氣，殘存在進行了規定的機械加工的位置的廢棄物、特別是微小的ΙΟΟμπι以下的廢棄物(異物)也能夠吹走，從而能夠顯著提高傳感器的厚度測定等的精度，而且，還能夠提高使用旋流器等的回收效率。
[0047]另外，在筒狀物的側面，相對于該筒狀物的中心位置(與機械工具的中心線M2—致)，輸送路徑與空氣吹出裝置設置于對稱位置，因此它們與機械工具的動作干涉的擔憂變少，能夠實現高速的機械加工。
[0048]并且，在筒狀物的前端部設置有防飛濺部件，其在規定的機械加工中與被加工物無間隙地接觸，因此能夠防止廢棄物從預期的位置向外部飛出，而且，能夠有助于使筒狀物的內部的壓力成為負壓。
【附圖說明】
[0049]圖1是為了對本申請發明的機械加工裝置