JP2004142041A

JP2004142041A - 工作機械の外装カバー

Info

Publication number: JP2004142041A
Application number: JP2002310574A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Okuma; 大熊　将宏; Hideki Araya; 新家　秀規
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20
Also published as: EP1413393A2; US20040081525A1

Abstract

【課題】工作機械本体が本来有する加工精度をそのまま維持することができる工作機械の外装カバーを提供する。
【解決手段】立形マシニングセンタ２の設置床に立設されるカバーフレーム１０と、このカバーフレーム１０の内面側に部分的に装着される内側カバープレート２０と、カバーフレーム１０の外面側に装着される外側カバープレートとを備えており、内側カバープレート２０と外側カバープレートとの間には、内側カバープレート２０に貼着された断熱材が収容されている。カバーフレーム１０は、複数のフレームピース１１〜１６から構成されており、これらのフレームピース１１〜１６を用いて組み立てる際、床面に固定設置されるフレームピース１４を、位置決め部材１７を介して、本体部３のベッド３ａの加工面に当接させることによって、フレームピース１４の位置決めが行われるようになっている。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械本体の全体または一部を、その外側から取り囲む工作機械の外装カバー、特に、精密加工を行う工作機械に適した工作機械の外装カバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタ、旋盤、研削盤等の各種工作機械では、作業者の安全を確保したり、切削屑等の飛散を防止したりするために、工作機械本体の全体または一部を、その外側から取り囲む外装カバーが設けられており、こういった外装カバーは、工作機械を出荷、搬送する際、工作機械本体と一体的に取り扱うことができるように、工作機械本体のベッド等に予め支持されているのが一般的である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２００５３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こういった外装カバーを工作機械本体のベッドに支持すると、外装カバーの全重量がベッドに不均一に加わることになるので、ベッドが変形し、ベッド上を移動するテーブルやサドル等を案内する、ベッドに設けられた案内面の真直性が低下したり、複数の案内面の間でねじれが発生し、これに伴って、ワークの加工精度が低下することになる。
【０００５】
外装カバーをベッドに取り付けることに伴う加工精度の低下は数μｍのオーダーであり、通常の工作機械では特に問題になることはないが、１μｍ以下の加工精度が要求される精密加工機ではこれを無視することができない。従って、こういった精密加工機では、ベッドの変形を防止するためにベッドの剛性をさらに高める等の工夫を講じなければならず、コスト高につながる要因となっていた。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、工作機械本体が本来有する加工精度をそのまま維持することができる工作機械の外装カバーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、工作機械本体の全体または一部を、その外側から取り囲む工作機械の外装カバーであって、前記工作機械本体の設置床に立設されていることを特徴とする工作機械の外装カバーを提供するものである。
【０００８】
以上のように、この工作機械の外装カバーは、工作機械本体ではなく、工作機械本体の設置床に立設されているので、外装カバーの重量が工作機械本体に加わることがない。従って、工作機械本体のベッド等に支持される従来の外装カバーのように、ベッドに設けられた案内面の真直性が低下したり、複数の案内面の間でねじれが発生したりすることがなく、工作機械本体が本来有している加工精度をそのまま維持することができる。
【０００９】
このように、工作機械本体の設置床に立設される外装カバーは、工作機械本体と一体的に取り扱うことができず、工作機械本体とは個別に出荷及び設置しなければならないので、こういった出荷及び設置の便宜を考慮すると、外装カバーを複数のユニットに分割した状態で搬送し、工作機械本体を設置した後に、分割された複数のユニットを組み立てながら外装カバーを設置することが望ましい。
【００１０】
しかしながら、外装カバーを設置しようとする床面は、工作機械本体に比べて十分な平滑性や平面性を有していないので、例えば、既に設置された工作機械本体の幅方向の一方側と他方側とからそれぞれ個別に外装カバーを組み立てていき、工作機械本体の上方で両者を相互に連結するような場合、双方の連結端が必ずしも一致するとは限らない。従って、双方の連結端が一致しなかった場合は、双方のユニット群の組立、設置状態を修正したり、一度分解して組立、設置し直したりするといった面倒な作業を行わなければならず、外装カバーを効率よく設置することができないといった問題がある。
【００１１】
そこで、請求項２にかかる発明の外装カバーのように、位置決め部材を有し、前記位置決め部材を前記工作機械本体に当接させることによって、横方向の位置決めを行うようにしたものにあっては、十分な寸法精度を備えた工作機械本体に位置決め部材を当接させることによって、外装カバーの重量を工作機械本体にほとんど加えることなく、外装カバーの横方向の位置決めを精度良く行うことができるので、分割された複数のユニットを組み立てながら外装カバーを設置するような場合、最終の連結端が一致しやすくなり、効率よく外装カバーを設置することが可能になる。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明の外装カバーのように、前記工作機械本体のベッドに形成されたトラフに切削屑を導くオイルパンが支持されているものにあっては、オイルパンの重量が工作機械本体に加わることがないので、オイルパンがベッドに支持されている従来の工作機械に比べて、加工精度が向上する。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明の外装カバーのように、前記工作機械本体の設置床に立設されるカバーフレームを挟み込むように、前記カバーフレームに内側カバープレート及び外側カバープレートを装着したものにあっては、板金を折り曲げ加工することによって形成した箱状のカバーユニットを使用していた従来の外装カバーに比べて、断熱性能に優れた中空構造の外装カバーを簡単に製造することができる。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明の外装カバーのように、前記内側カバープレートと前記外側カバープレートとの間に、断熱材を収容することも可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、図９に示す立形マシニングセンタ２を、外装カバー１によって覆った状態を示している。
【００１６】
前記立形マシニングセンタ２は、図９に示すように、ワークの加工を行う本体部３と、複数の工具を収容する工具マガジン及び本体部３の主軸と工具マガジンとの間で工具の交換を行う自動工具交換装置が搭載されたマガジンユニット４とを備えており、本体部３は、ベッド３ａと、このベッド３ａの後方側に立設されたコラム３ｂと、このコラム３ｂの前面側を上下方向（Ｚ軸方向）に昇降する主軸ヘッド３ｃと、ベッド３ａにおけるコラム３ｂの前方側で、ベッド３ａ上を前後方向（Ｙ軸方向）に移動するサドル（図示せず）と、このサドル上を左右方向（Ｘ軸方向）に移動するテーブル３ｄとから構成されている。
【００１７】
前記マガジンユニット４は、図９に示すように、工具マガジン及び自動工具交換装置が搭載されたユニット本体４ａと、このユニット本体４ａを支持する上側ユニットベース４ｂ及び下側ユニットベース４ｃとを備えており、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように下側ユニットベース４ｃの右側面に形成された位置決め部４ｘ、４ｙを、本体部３のベッド３ａの左側面に形成された位置決め部３Ｌｘ、３Ｌｙに押し当てることによって、マガジンユニット４が、本体部３に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にに位置決めされている。
【００１８】
前記外装カバー１は、図１に示すように、本体部３におけるコラム３ｂの前方側及びマガジンユニット４を覆う前側外装カバー１ａと、コラム３ｂを覆う後側外装カバー１ｂとから構成されており、前側外装カバー１ａは本体部３の設置床に立設されていると共に、後側外装カバー１ｂはコラム３ｂの背面に設置された動力盤のベースに設置されている。
【００１９】
前記前側外装カバー１ａは、図１〜図４に示すように、本体部３の設置床に立設されるカバーフレーム１０と、このカバーフレーム１０の内面側に部分的に装着される内側カバープレート２０と、カバーフレーム１０の外面側に装着される外側カバープレート３０とを備えており、内側カバープレート２０と外側カバープレート３０との間には、図５に示すように、内側カバープレート２０に貼着された断熱材４０が収容されている。
【００２０】
前記カバーフレーム１０は、図３及び図４に示すように、マガジンユニット４の左側面側及び左背面側に配置されるフレームピース１１と、マガジンユニット４の上部前面側に配置されるフレームピース１２と、マガジンユニット４の上部に配置されるフレームピース１３と、本体部３の右側面側に配置されるフレームピース１４と、本体部３の右背面側に配置されるフレームピース１５と、本体部３における加工領域の上部に配置されるフレームピース１６とから構成されており、フレームピース１１、１４が、本体部３及びマガジンユニット４の設置床にそれぞれ立設されると共に、各フレームピース１１〜１６は、隣接するフレームピース同士が相互に接続されるようになっている。
【００２１】
また、図２に示すように、フレームピース１１〜１６のうち、フレームピース１３、１４、１５、１６には、内側カバープレート２０がそれぞれ装着されるようになっているが、フレームピース１６における、主軸ヘッド３ｃが昇降する部分には、内側カバープレート２０は装着されないようになっている。
【００２２】
フレームピース１１及びフレームピース１２を構成している角パイプ１１ａ及び角パイプ１２ａには、図２〜図４に示すように、位置決め部材として機能する支持プレート１１ｂ及び支持プレート１２ｂがそれぞれ取り付けられており、この支持プレート１１ｂ及び支持プレート１２ｂの内面を、マガジンユニット４の下側ユニットベース４ｃの左側面及び上側ユニットベース４ｂの前面にそれぞれ当接させた状態で、下側ユニットベース４ｃ及び上側ユニットベース４ｂにそれぞれボルト止めすることによって、フレームピース１１がＸ軸方向に位置決めされると共にフレームピース１２がＹ軸方向に位置決めされるようになっている。
【００２３】
また、フレームピース１４には、図２〜図４に示すように、Ｘ軸方向に張り出す略Ｌ字状の位置決め部材１７が着脱自在にボルト止めされるようになっており、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、この位置決め部材１７の位置決め部１７ｂｘ、１７ｂｙをベッド３ａの右側面及び前面にそれぞれ形成された位置決め部３Ｒｘ、３Ｒｙに当接させた状態で、位置決め部材１７の他方の位置決め部１７ａｘ、１７ａｙに、フレームピース１４の角パイプ（支柱）１４ａの位置決め部１４ａｘ、１４ａｙを当接させることによって、フレームピース１４がＸ軸方向及びＹ軸方向に位置決めされるようになっている。
【００２４】
また、この前側外装カバー１ａには、図７に示すように、フレームピース１４と内側カバープレート２０との間に挟み込まれた状態で、右側のオイルパンＯＰの上端垂直部がフレームピース１４にねじ止めされており、このオイルパンＯＰの重量が本体部３のベッド３ａにほとんど加わらないようになっている。なお、図には示していないが、左側のオイルパンは、その上端部がマガジンユニット４の上側ユニットベース４ｂの右側面にねじ止めされており、このオイルパンＯＰの重量も本体部３のベッド３ａにほとんど加わらないようになっている。
【００２５】
以上のように構成された前側外装カバー１ａは、本体部３及びマガジンユニット４を設置した後、本体部３及びマガジンユニット４をＸ軸方向に跨ぐように、複数のフレームピース１１〜１６を用いてカバーフレーム１０を組み立てた後（図８参照）、そのカバーフレーム１０に内側カバープレート２０及び外側カバープレート３０を順次装着していくことによって形成される。ただし、フレームピース１４については、カバーフレーム１０を組み立てた後に、内側カバープレート２０を装着することができないので、図８に示すように、予め、内側カバープレート２０が装着されたフレームピース１４を床面に立設することになる。
【００２６】
カバーフレーム１０は、マガジンユニット４の左側面側及び本体部３の右側面側からそれぞれ組み上げていき、フレームピース１１、１２、１３からなる左側のフレーム群と、フレームピース１４、１５、１６からなる右側のフレーム群とを最後に連結することになるので、床面に固定設置されるフレームピース１１及びフレームピース１４の設置位置がずれると、双方のフレーム群を円滑かつ確実に連結することができなくなる。従って、フレームピース１４については、上述したように、位置決め部材１７を用いて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置決めを行うことになるが、フレームピース１１については、以下のようにして位置決めが行われる。
【００２７】
即ち、マガジンユニット４は、上述したように、その下側ユニットベース４ｃに形成された位置決め部４ｘ、４ｙを、本体部３におけるベッド３ａに形成された位置決め部３Ｌｘ、３Ｌｙに押し当てることによって、予め位置決めされているので、フレームピース１１の支持プレート１１ａを、マガジンユニット４における下側ユニットベース４ｃの左側面（加工面）に当接させることによって、Ｘ軸方向の位置決めを行いながら、フレームピース１２の支持プレート１２ａを、マガジンユニット４における上側ユニットベース４ｂの前面（加工面）に当接させることによって、Ｙ軸方向の位置決めを行い、双方の位置決め状態が維持されるように、フレームピース１１とフレームピース１２とを接続すると、フレームピース１１が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に位置決めされるので、この状態で、支持プレート１１ａを下側ユニットベース４ｃの左側面に支持すると共に支持プレート１２ａを上側ユニットベース４ｂの前面に支持した後、フレームピース１１を床に固定設置する。
【００２８】
以上のように、この前側外装カバー１ａは、立形マシニングセンタ２を構成している本体部３のベッド３ａではなく、本体部３の設置床に立設されているので、この前側外装カバー１ａの重量が本体部３に加わることがない。従って、工作機械本体のベッド等に支持される従来の外装カバーのように、ベッド３ａに設けられた、サドルやテーブル３ｄ等を案内する案内面の真直性が低下したり、複数の案内面の間でねじれが発生したりすることがなく、本体部３が本来有している加工精度をそのまま維持することができる。
【００２９】
また、この前側外装カバー１ａは、上述したように、カバーフレーム１０を組み立てる際、位置決め部材１７や支持プレート１１ｂ、１２ｂを、本体部３のベッド３ａやマガジンユニット４の上側マガジンベース４ｂ及び下側マガジンベース４ｃの加工面に当接させることによって、フレームピース１４、１１の位置決めを行うようにしているので、カバーフレーム１０が複数のフレームピースに分割されていても、円滑かつ確実に組み立てることができ、前側外装カバー１ａを効率よく設置することが可能となる。
【００３０】
また、この前側外装カバー１ａには、上述したように、オイルパンＯＰが取り付けられており、オイルパンＯＰの重量が本体部３のベッド３ａにほとんど加わることがないので、オイルパンがベッドに支持されている従来の工作機械に比べて、ベッド３ａの変形が抑えられ、ワークの加工精度が向上する。
【００３１】
また、この前側外装カバー１ａは、本体部３やマガジンユニット４の設置床に立設されるカバーフレーム１０を挟み込むように、カバーフレーム１０に内側カバープレート２０及び外側カバープレート３０を装着するようになっているので、板金を折り曲げ加工することによって形成した箱状のカバーユニットを使用していた従来の外装カバーに比べて、断熱性能に優れた中空構造の外装カバーを簡単に形成することができる。特に、この前側外装カバー１ａのように、中空部分に断熱材４０を設ける場合も、外側カバープレート３０を装着する前に、内側カバープレート２０に断熱材４０を貼着すればよいので、断熱材付きの外装カバーを簡単に形成することができる。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、立形マシニングセンタ２におけるＸ軸方向の両側からそれぞれ組み立てていき、立形マシニングセンタ２の上部で相互に連結する外装カバーについて説明したが、これに限定されるものではなく、立形マシニングセンタ２におけるＸ軸方向の一方から他方に向かって組み立てていくことも可能であり、最終的にＹ軸方向に連結するような外装カバーに対しても、本発明の外装カバーに採用されている位置決め方法が有用であることはいうまでもない。
【００３３】
また、上述した実施形態では、フレームピース１４に位置決め部材１７をボルト止めするようにしているが、これに限定されるものではなく、溶接等によって位置決め部材１７をフレームピース１４に予め一体化しておいてもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態では、立形マシニングセンタを覆う外装カバーについて説明したが、これに限定されるものではなく、種々の工作機械について本発明の外装カバーを適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる一実施形態である外装カバーによって覆われた立形マシニングセンタを示す斜視図である。
【図２】同上の外装カバーを構成している前側外装カバーから外側カバープレートを取り外した状態を示す斜視図である。
【図３】同上の前側外装カバーから外側カバープレート及び内側カバープレートを取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】同上の前側外装カバーを構成しているカバーフレームを複数のパーツに分解した状態を示す斜視図である。
【図５】同上の前側外装カバーを示す断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は同上の前側外装カバーを構成している特定のフレームピースの位置決め方法を説明するための説明図である。
【図７】同上の外装カバーへのオイルパンの取付状態を示す断面図である。
【図８】同上の外装カバーの組立工程を示す斜視図である。
【図９】同上の立形マシニングセンタを示す斜視図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は同上の立形マシニングセンタにおける本体部に対するマガジンユニットの位置決め方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１　外装カバー
１ａ　前側外装カバー
２　立形マシニングセンタ
３　本体部
３ａ　ベッド
３Ｒｘ、３Ｒｙ、３Ｌｘ、３Ｌｙ　位置決め部
４　マガジンユニット
４ａ　ユニット本体
４ｂ　上側ユニットベース
４ｃ　下側ユニットベース
４ｘ、４ｙ　位置決め部
１０　カバーフレーム
１１〜１６　フレームピース
１４ａ　角パイプ
１４ａｘ、１４ａｙ　位置決め部
１７　位置決め部材
１７ａｘ、１７ａｙ、１７ｂｘ、１７ｂｙ　位置決め部
２０　内側カバープレート
３０　外側カバープレート
４０　断熱材
ＯＰ　オイルパン

Claims

工作機械本体の全体または一部を、その外側から取り囲む工作機械の外装カバーであって、
前記工作機械本体の設置床に立設されていることを特徴とする工作機械の外装カバー。
位置決め部材を有し、前記位置決め部材を前記工作機械本体に当接させることによって、横方向の位置決めを行うようにした請求項１に記載の工作機械の外装カバー。
前記工作機械本体のベッドに形成されたトラフに切削屑を導くオイルパンが支持されている請求項１または２に記載の工作機械の外装カバー。
前記工作機械本体の設置床に立設されるカバーフレームを挟み込むように、前記カバーフレームに内側カバープレート及び外側カバープレートを装着した請求項１、２または３に記載の工作機械の外装カバー。
前記内側カバープレートと前記外側カバープレートとの間に、断熱材が収容されている請求項４に記載の工作機械の外装カバー。