JP2000135650A - 工作機械の扉開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 扉を小型で軽量にすることができて、その開
閉動作のために広いスペースを必要とせず、装置全体を
小型にすることができるとともに、扉の移動ガイド機構
を簡単に構成することができ、しかも、駆動手段の作動
ストロークを短くして、扉の開閉動作時間を短縮するこ
とができる工作機械の扉開閉装置を提供する。 【解決手段】 隔壁３５に形成された開口部３６に複数
の扉４０，４５を開閉可能に対向配置する。開口部３６
の近傍にはシリンダ５２によって伸縮動作されるパンタ
グラフ機構５８を設ける。パンタグラフ機構５８の異な
った連結軸４８ａ，４８ｂに各扉４０，４５を連結し
て、パンタグラフ機構５８の伸縮動作により各扉４０，
４５が同時に開閉されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械におい
て隔壁に形成された開口部を扉により開閉する工作機械
の扉開閉装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作が行われる加工部の後方に工具交換
装置を備えた工作機械においては、加工部と工具ストッ
ク部との間に隔壁が設けられる。そして、ワークの加工
時に、切削液や切屑が加工部から工具ストック部に飛散
するのを防止するようになっている。また、隔壁には開
口部が形成され、その開口部にはスライド式の扉が開閉
可能に配置されていた。そして、工具交換動作時には、
この扉がシリンダ等の駆動手段により閉鎖位置から開放
位置に移動される。この開放状態で工具交換アームの回
転により、そのアームの両端に把持された工具が開口部
を通過して移動されて、加工部と工具ストック部との間
で工具が交換されるようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
工作機械の扉開閉装置においては、次のような種々の問
題があった。

【０００４】（１） 隔壁の開口部を１枚のスライド式
の扉により開閉するようにした場合には、扉の形状が大
きくなって、その開放位置を確保するために広いスペー
スを必要とし、扉開閉装置全体が大型になった。

【０００５】（２） このように、扉の形状が大型にな
った場合には、大重量になり、扉の移動ガイド機構の摩
耗や破損を防止するために、その移動ガイド機構を頑強
に構成する必要があった。しかも、大重量の扉を開閉動
作させるために、パワーの大きな駆動源が必要となる。

【０００６】（３） １枚の扉をシリンダ等の駆動手段
により開閉移動させるようになっているため、駆動手段
の作動ストロークが長くなって、扉の開閉動作に時間が
かかる。

【０００７】（４） 扉を複数枚にした場合には、各扉
に対して個別の開閉駆動手段が必要になり、構成が複雑
になる。この発明は、このような従来の技術に存在する
問題点に着目してなされたものである。その目的とする
ところは、扉を必要最小限に小型して軽量にすることが
できて、その開閉動作のために広いスペースを必要とせ
ず、装置全体を小型にすることができるようにすること
にある。また、扉の移動ガイド機構等の構成を簡単に構
成することができ、しかも、作動ストロークを短くし
て、扉の開閉動作時間を短縮することができる工作機械
の扉開閉装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明では、隔壁
に形成された開口部に複数の扉を開閉可能に対向配置
し、開口部の近傍には駆動手段によって伸縮動作される
パンタグラフ機構を設け、そのパンタグラフ機構の各々
の関節部に各扉を連結して、パンタグラフ機構の伸縮動
作により各扉を同時に開閉させるようにしたものであ
る。

【０００９】従って、扉を必要最小限に小型にすること
ができて、その開閉動作のために広いスペースを必要と
せず、扉開閉装置全体を小型にすることができる。ま
た、扉が小型で軽量であるため、扉の移動ガイド機構を
簡単に構成することができる。さらに、駆動手段の作動
ストロークを短くすることができて、扉の開閉動作時間
を短縮することができる。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の工作機械の扉開閉装置において、前記複数の扉は、
パンタグラフ機構の対向する一対の関節部にそれぞれ連
結された一対の第１扉と、他の関節部に連結された第２
扉とよりなる。

【００１１】従って、パンタグラフ機構の伸縮動作によ
り、３つの扉を同時に異なった方向へ円滑に開閉させる
ことができる。請求項３に記載の発明では、請求項１ま
たは請求項２に記載の工作機械の扉開閉装置において、
前記隔壁は加工部と工具ストック部との間に配設され、
開口部は工具ストック部の工具交換動作時に、工具交換
アーム及びその両端に把持された工具の通過を許容する
ために開放されるようにしたものである。

【００１２】従って、工具交換動作時に、複数の扉を迅
速に開放させて、工具交換アーム及びその両端に把持さ
れた工具の通過を許容することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下に、この
発明の第１の実施形態を、図１〜図１１に基づいて説明
する。

【００１４】図１及び図２に示すように、この実施形態
の竪型工作機械においては、ベッド２１上にほぼ逆チャ
ンネル状のユニットベース２２が配設されている。ユニ
ットベース２２上にはコラム２３が一対のレール２４を
介してＹ方向（前後方向）へ移動可能に支持され、その
側面にはサドル２５が一対のガイド２６を介してＸ方向
（左右方向）へ移動可能に支持されている。前記サドル
２５の側面には加工ヘッド２７が一対のガイド２８を介
してＺ方向（上下方向）へ移動可能に支持され、この加
工ヘッド２７内には主軸２９が回転可能に支持されてい
る。そして、この主軸２９の下端にはドリル等の工具３
０が着脱可能に装着されるようになっている。

【００１５】前記ベッド２１上にはテーブル３１が配設
され、その上面にワーク３２が着脱可能に載置される。
そして、加工ヘッド２７がＸ，Ｙ方向に移動されて、工
具３０がワーク３２の所定加工部分に対向配置され、こ
の状態で主軸２９が回転されながら、加工ヘッド２７が
Ｚ方向に往復移動されて、工具３０によりワーク３２に
穿孔等の加工が施されるようになっている。

【００１６】前記ユニットベース２２内には工具マガジ
ン３３及び工具交換アーム３４が配設されている。そし
て、加工ヘッド２７が工具交換位置に移動配置された状
態で、工具交換アーム３４がアクチュエータ３４ａによ
り回転及び上下移動されることにより、主軸２９に装着
された工具３０と、工具マガジン３３に支持された任意
の工具３０とが交換されるようになっている。

【００１７】前記ユニットベース２２の開口端縁には隔
壁３５が立設配置され、この隔壁３５により、加工ヘッ
ド２７を含む加工部と、工具マガジン３３及び工具交換
アーム３４を含む工具ストック部とが区画されている。
これにより、ワーク３２の加工時に、切削液や切屑が加
工部から工具ストック部に飛散するのを防止するように
なっている。

【００１８】図３〜図６に示すように、前記隔壁３５の
上端中央には開口部３６が形成され、開口量の大きな一
対の両側開口部３６ａと、開口量の小さな中央開口部３
６ｂとからなっている。そして、前記工具交換アーム３
４が工具交換に際して回転されるとき、この開口部３６
により、工具交換アーム３４及びその両端に把持された
工具３０の通過が許容されるようになっている。

【００１９】図３、図８、図９及び図１１に示すよう
に、前記隔壁３５の上端及び下端の外面にはガイドレー
ル３７，３８，３９が横方向に延長配置されている。開
口部３６の両側開口部３６ａに開閉可能に対向配置され
るように、上下のガイドレール３７，３８，３９間には
一対の第１扉４０が上下に設けられた複数のガイドロー
ラ４１，４２，４３を介して、一平面内で左右の反対方
向へ開閉移動可能に支持されている。なお、第１扉４０
の下部のガイドローラ４２，４３はそれぞれ一対であっ
て、それぞれステー７０を介して第１扉４０に支持され
ているが、第１扉４０の動作を安定させるさせるため
に、一方のガイドローラ４３は側方へ延長された前記ス
テー７０の先端に支持されて、中央部のガイドレール３
９上を転動する。

【００２０】図３、図４、図７及び図１０に示すよう
に、前記隔壁３５の中央外面にはほぼ十字状のガイド板
４４が取り付けられ、その横方向及び縦方向の中心線上
には各一対のガイド溝４４ａ，４４ｂが形成されてい
る。開口部３６の中央開口部３６ｂに開閉可能に対向配
置されるように、ガイド板４４の上端外面には第２扉４
５がブラケット４６及び複数のガイドローラ４７を介し
て、第１扉４０とほぼ同一平面内で上下方向へ開閉移動
可能に支持されている。

【００２１】図４、図７、図９及び図１０に示すよう
に、前記ガイド板４４の外面にはパンタグラフ機構５８
のステー４８が、その左右の連結軸４８ａ及び上下の連
結軸４８ｂに設けたガイドローラ４９，５０をガイド溝
４４ａ，４４ｂに摺動可能に係合させることにより、伸
縮動作可能に装着されている。ステー４８の左右連結軸
４８ａには連結レバー５１が取り付けられ、それらの先
端が第１扉４０にそれぞれ連結されている。また、ステ
ー４８の上連結軸４８ｂが第２扉４５のブラケット４６
に直接連結されている。

【００２２】前記隔壁３５の外面には駆動手段としての
シリンダ５２が取付板５３を介して取り付けられ、その
ピストンロッド５２ａの先端がナット５４により一方の
連結レバー５１とステー４８の連結軸４８ａに連結され
ている。そして、図４に示すように、このシリンダ５２
が没入または突出動作されたとき、パンタグラフ機構５
８のステー４８が屈曲されて、一対の第１扉４０及び第
２扉４５が開口部３６の両側開口部３６ａ及び中央開口
部３６ｂを閉鎖または開放する位置に移動されるように
なっている。

【００２３】図３、図５、図６及び図８に示すように、
前記隔壁３５の外面中央には中央カバー５５が配設さ
れ、この中央カバー５５によりステー４８及びシリンダ
５２の外面が覆われている。そして、図３に示すよう
に、第２扉４５がこの中央カバー５５の内側に開放移動
されるようになっている。隔壁３５の外面両側の下端に
は側部カバー５６が配設され、これらの側部カバー５６
によりガイドレール３８の外面が覆われている。

【００２４】次に、前記のように構成された工作機械の
扉開閉装置の動作を説明する。さて、この工作機械の加
工運転時には、図３及び図４に示すように、シリンダ５
２が没入動作され、ステー４８が上下方向に屈曲されて
いる。この屈曲により、一対の第１扉４０が開口部３６
の両側開口部３６ａを閉鎖する内側位置に移動配置され
るとともに、第２扉４５が開口部３６の中央開口部３６
ｂを閉鎖する上方位置に移動配置されている。従って、
この状態で主軸２９に装着された工具３０により、ワー
ク３２に穿孔等の加工が施される際に、切削液や切屑が
加工部から工具ストック部に飛散するのを防止すること
ができる。

【００２５】ワーク３２に対する所定の加工が完了し
て、主軸２９に装着された工具３０を脱着する場合に
は、シリンダ５２が突出動作されると、図４に鎖線で示
すように、ステー４８が動作して各々の連結軸４８ａ，
４８ｂが左右及び上下方向に移動される。この動作によ
り、図５に示すように、一対の第１扉４０が開口部３６
の両側開口部３６ａを開放する外側位置に移動されると
ともに、第２扉４５が開口部３６の中央開口部３６ｂを
開放する下側位置に移動される。

【００２６】従って、この開口部３６の開口状態で、工
具交換アーム３４が回転され、かつ上昇することによ
り、主軸２９に装着された工具３０と、工具マガジン３
３に支持された任意の工具３０とが工具交換アーム３４
の先端に把持される。次いで、工具交換アーム３４が下
降し、同アーム３４の両端に保持された各工具３０がそ
れぞれ工具マガジン３３及び主軸２９から抜き出され
る。そして、工具交換アーム３４が半回転した後に、上
昇し、新たな工具３０が主軸２９に装着されるととも
に、使用後の工具２９が工具マガジン３３に保持され
る。その後、工具交換アーム３４が下降した後、工具交
換アーム３４が図１の位置まで回転して停止する。この
ようにして、工具交換が行われる。工具交換アーム３４
の回転に際しては、工具交換アーム３４の両端に把持さ
れた工具３０が、開放状態の開口部３６の両側開口部３
６ａを通過して加工部と工具ストック部との間で支障な
く移動される。

【００２７】工具交換動作が終了すると、シリンダ５２
が没入動作され、ステー４８が前記とは逆方向に屈曲し
て、一対の第１扉４０が開口部３６の両側開口部３６ａ
を閉鎖する内側位置に移動されるとともに、第２扉４５
が開口部３６の中央開口部３６ｂを閉鎖する上側位置に
移動される。従って、この段階で、ワーク３２に対する
加工動作を再開することができる。

【００２８】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 ・ この実施形態の工作機械の扉開閉装置においては、
隔壁３５に形成された開口部３６に複数の扉４０，４５
が開閉可能に配置されている。開口部３６の近傍には、
駆動手段としてのシリンダ５２によって伸縮動作される
パンタグラフ機構５８が設けられている。そして、この
パンタグラフ機構５８のステー４８の各連結軸４８ａ，
４８ｂに各扉４０，４５が連結されて、パンタグラフ機
構５８の伸縮動作により、各扉４０，４５が同時に開閉
されるようになっている。

【００２９】このため、扉４０，４５が複数に分割構成
されて各扉４０，４５を小型にすることができ、それら
の開閉動作のために広いスペースを必要としないで、扉
開閉装置全体を小型にすることができる。また、各扉４
０，４５を小型で軽量にすることができるため、扉４
０，４５の移動ガイド機構を簡単に構成することができ
るとともに、その移動ガイド機構の摩耗や破損を減少さ
せることができる。さらに、駆動手段としてのシリンダ
５２の動作がパンタグラフ機構５８により拡大されるた
め、シリンダ５２の作動ストロークを短くすることがで
きて、扉４０，４５の開閉動作時間を短縮することがで
きる。加えて、扉が３枚であっても、シリンダ５２は１
基でよく、扉の駆動のための構成を簡単にできる。

【００３０】・ 複数の扉が、一平面内で反対方向に開
閉可能な一対の第１扉４０と、その第１扉４０とほぼ同
一平面内で直交する方向に開閉可能な第２扉４５とから
なっている。そして、第１扉４０がステー４８の対向す
る一対の連結軸４８ａに連結されるとともに、第２扉４
５が他の連結軸４８ｂに連結されている。このため、シ
リンダ５２によるステー４８の伸縮動作に基づいて、３
つの扉４０，４５を同時に異なった方向へ円滑に開閉さ
せることができる。従って、扉の開閉のためのスペース
を小さくすることができ、全体の小型化に寄与できる。

【００３１】・ 第２扉４５の下部に位置する一対のガ
イドローラ４２，４３の相互間隔が広くなっているた
め、第２扉４５が縦長形状であっても、その第２扉４５
を安定して開閉させることができる。

【００３２】・シリンダ５２の前面が中央カバー５５及
び側部カバー５６によって覆われているため、シリンダ
５２が切り屑等によって動作不良になるおそれを未然に
防止できる。

【００３３】（第２の実施形態）次に、この発明の第２
の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００３４】さて、この第２の実施形態においては、図
１２及び図１３に示すように、加工ヘッド２７からユニ
ットベース２２にかけてカバー７０が固定配置されてい
る。このカバー７０は、ワーク３２の加工部を上方から
覆う上部覆い部７０ａと、加工部の後方を覆う斜状の後
部覆い部７０ｂと、その後部覆い部７０ｂの下端から後
方へ延びる下部覆い部７０ｃとよりなる。

【００３５】カバー７０の前後に設けられた外枠７１間
には後部覆い部７０ｃに位置する移動枠７３がＹ方向へ
移動可能に設けられている。両外枠７１と移動枠７３と
の間、移動枠７３の内部両側にはそれぞれ伸縮可能なベ
ローズ７６，７７が張設されている。移動枠７３内のベ
ローズ７７間には開口７５が形成され、その開口７５内
を前記加工ヘッド２７が貫通している。そして、加工ヘ
ッド２７のＹ方向への移動にともない、移動枠７３が加
工ヘッド２７に追随するとともに、加工ヘッド２７のＸ
方向の移動にともないベローズ７７の伸縮により開口７
５が追随移動する。このため、加工ヘッド２７の周囲は
ベローズ７６，７７により常時覆われる。

【００３６】従って、この実施形態においては、加工に
ともなって生じる切り屑等が加工部の上方や後方に飛散
するのを防止できる。また、カバー７０には斜状の後部
覆い部７０ｂが設けてあるため、切り屑等の後方への飛
散を防止できるばかりでなく、上部覆い部７０ａの位置
を高くすることができる。従って、水平位置に一面に形
成したカバーに比べ上部覆い部７０ａが加工部の空間ス
ペースを狭くすることなく、作業性が良いものとなる。

【００３７】なお、この実施形態は、次のように変更し
て具体化することも可能である。 ・ 複数のパンタグラフ機構を連動可能に並設し、それ
らのパンタグラフ機構の異なった関節部に、隔壁の開口
部を開閉する４つ以上の複数の扉を連結すること。

【００３８】・ 工作機械において、加工部と工具スト
ック部との間とは異なった部分間に配設された隔壁の開
口部を開閉する扉開閉装置に具体化すること。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態を示す工作機械の
側面図。

【図２】 その工作機械の平面図。

【図３】 扉開閉装置を拡大して示す要部正面図。

【図４】 ３つの扉及びその開閉機構をさらに拡大して
示す要部正面図。

【図５】 各扉の開放状態を示す要部拡大正面図。

【図６】 扉開閉装置の要部平断面図。

【図７】 扉のガイド構成を示す要部正断面図。

【図８】 扉開閉装置の側面図。

【図９】 その扉開閉装置の下端部を拡大して示す部分
断面図。

【図１０】 同じく扉開閉装置の中央部を拡大して示す
部分断面図。

【図１１】 同じく扉開閉装置の上端部を拡大して示す
部分断面図。

【図１２】 この発明の第２の実施形態を示す側面図。

【図１３】 同じく斜視図。

【符号の説明】

２２…ユニットベース、２７…加工ヘッド、２９…主
軸、３０…工具、３２…ワーク、３３…工具マガジン、
３４…工具交換アーム、３５…隔壁、３６…開口部、３
６ａ…両側開口部、３６ｂ…中央開口部、４０…第１
扉、４４…ガイド板、４５…第２扉、４８…ステー、４
８ａ…左右連結軸、４８ｂ…上下連結軸、５１…連結レ
バー、５２…駆動手段としてのシリンダ、５８パンタグ
ラフ機構。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隔壁に形成された開口部に複数の扉を開
   閉可能に対向配置し、開口部の近傍には駆動手段によっ
   て伸縮動作されるパンタグラフ機構を設け、そのパンタ
   グラフ機構の関節部に前記扉を連結して、パンタグラフ
   機構の伸縮動作により各扉を同時に開閉させるようにし
   た工作機械の扉開閉装置。
2. 【請求項２】 前記複数の扉は、パンタグラフ機構の対
   向する一対の関節部にそれぞれ連結された一対の第１扉
   と、他の関節部に連結された第２扉とよりなる請求項１
   に記載の工作機械の扉開閉装置。
3. 【請求項３】 前記隔壁は加工部と工具ストック部との
   間に配設され、開口部は工具ストック部の工具交換動作
   時に、工具交換アーム及びその両端に把持された工具の
   通過を許容するために開放される請求項１または請求項
   ２に記載の工作機械の扉開閉装置。