JP2005103694A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 門形マシニングセンタ1は、上面6に複数のT溝2を有するテーブル3が水平に配置され、このテーブルの下方には、切りくずを収容可能な下部スペース5が設けられている。T溝の底部53と連通するとともにテーブルを貫通して下部スペースに至る複数の貫通孔52a,52b,52cを、テーブルに散在させて穿設し、T溝に入った切りくず4を、貫通孔を介して下部スペースに排出可能にしている。
【選択図】 図4
Description
たとえば、実開平5−26245号公報(特許文献1),特開平6−71533号公報(特許文献2),特開平8−267320号公報(特許文献3),特開平10−286734号公報(特許文献4),特開平11−99420号公報(特許文献5)などにも、ほぼ水平に配置されたテーブルを有する門形MC(門形マシニングセンタ)が記載されている。
MCの運転の途中での段取り作業時や運転終了時などにテーブルの上面のほかT溝も清掃する場合がある。ところが、このT溝は幅が狭くて長手方向に長く、しかも内方下部が幅広になっている。そのため、従来は、T溝に入った切りくずを除去するのに時間と手間がかかり、清掃作業の負担になっていた。
前記T溝の長手方向に対して水平に直交する方向に関して、前記貫通孔は、その上部開口部の幅寸法が前記T溝の幅広部の内寸法より小さく、且つ、前記貫通孔の下部開口部の幅寸法が前記上部開口部の幅寸法より大きい所定形状に形成されているのが好ましい。
また、前記複数の貫通孔のうち、平面視で前記下部スペースより外側に位置している前記T溝と連通する前記貫通孔は、前記テーブル内で折曲またはわん曲して前記下部スペースに連通しているのが好ましい。
T溝のないテーブルを有する工作機械の場合、テーブルがほぼ水平に配置され、このテーブルの下方には切りくずを収容可能な下部スペースが設けられた工作機械であって、この工作機械は、前記テーブルの外周縁から外方に落下する前記切りくずを捕集可能な外部捕集板を有し、前記テーブルには、前記外部捕集板に収容された前記切りくずを前記下部スペースまで通過させるために、前記テーブルの外周側面に開口しこの外周側面から下方に傾斜して前記テーブルの裏面まで連通する傾斜通路が形成されている。
T溝のあるテーブルを有する前記工作機械の場合、この工作機械は、前記テーブルの外周縁から外方に落下する前記切りくずを捕集可能な外部捕集板を有し、前記テーブルには、前記外部捕集板に収容された前記切りくずを前記下部スペースまで通過させるための傾斜通路が形成されているのが好ましい。
さらに、テーブルにT溝が形成されているか否かにかかわらず、前記下部スペースには、前記貫通孔および前記傾斜通路からそれぞれ排出される前記切りくずを、前記下部スペースに配設された切りくず排出手段に案内するための下部捕集板が配置されているのが好ましい。
本発明では、テーブルのT溝などに入った切りくずを除去するという目的を、T溝の底部と連通しテーブルを貫通して下部スペースに至る複数の貫通孔をテーブルに散在させて穿設するという簡素な構成により実現している。
また、テーブル上に残っている切りくずを、外周縁から外部に掃き出したのち下部スペースまで通過させて清掃するという目的を、切りくずを捕集可能な外部捕集板を設け、テーブルには、その外周側面に開口しこの外周側面から下方に傾斜してテーブルの裏面まで連通する傾斜通路を形成することにより実現している。
なお、本発明が適用される工作機械としては、門形MC以外の通常のMCであってもよい。この通常のMCの主軸の軸線は、床面に対してほぼ垂直方向とほぼ水平方向のいずれであってもよい。
工作機械のテーブルは、移動可能な場合と移動しない場合のいずれであってもよい。また、テーブルが水平方向の場合と水平方向に対して若干傾斜している場合も、「テーブルがほぼ水平に配置されている」場合に含まれるものとする。
図1ないし図4は本発明の一実施例を示す図で、図1は門形MCの斜視図、図2,図3,図4は、それぞれ図1に示す門形MCのテーブル周りの部分平面図,部分拡大斜視図,部分断面図である。
図1ないし図4に示すように、工作機械としての門形マシニングセンタ1(以下、MC1と記載)には、上面6に複数の平行なT溝2を有するテーブル3が、ほぼ水平に配置されている。テーブル3の下方には、切りくず4を収容可能な下部スペース5が設けられている。MC1は、アルミニウム合金製の大型部品,木製の大型部品など大型の工作物を切削加工可能である。
MC1は、主軸が設けられた主軸頭11などを有する機械本体12,工具マガジン(図示せず),図示しない自動工具交換装置(ATC),工作物が載置されたパレットを自動的に交換する、図示しない自動パレット交換装置(APC)などを備えている。MC1は、NC(数値制御)装置とPLC(プログラマブル・ロジック・ロントローラ)とを有する制御装置により制御されている。
主軸の軸線CLは、床面に対して垂直方向を向いている。主軸を回転可能に支持する主軸頭11は、テーブル3上の工作物に対して相対的に直交3軸方向(X軸方向,Y軸方向,Z軸方向)に移動可能である。MC1において、主軸の軸線CLと平行な軸線方向をZ軸とし、これに直交して直交座標系をなす各軸線方向をX軸,Y軸とする。
コラム14には、サドル16が、一対の平行なY軸ガイドレール17に案内されてY軸方向に移動可能に設けられている。サドル16には主軸頭11が設けられている。主軸頭11は、サドル16に対して、主軸の軸線CLと平行なZ軸方向(上下方向)に移動可能である。
主軸頭11は、サドル16に設けられた一対の平行なZ軸滑りガイド18に案内されて移動する。主軸頭11は、サドル16にZ軸方向に貫通形成された係合孔19に嵌合して、Z軸方向に移動可能である。一対のZ軸滑りガイド18は、係合孔19に嵌合している主軸頭11が軸線CL周りに回らないように回り止めの機能を有している。
テーブル3はベッド13に支持され、主軸頭11の高さ位置より下方に配置されている。テーブル3は、一対の平行なX軸ガイドレール20に案内されて、ベッド13上をX軸方向に移動可能である。
コラム14には、Y軸用サーボモータ22が取付けられており、Y軸用サーボモータ22は、ねじ軸21を正逆方向に回転駆動する。Y軸用サーボモータ22に駆動されてねじ軸21が回転すると、ボールナットが固定されているサドル16が、一対のY軸ガイドレール17に案内支持されてY軸方向に往復移動する。
一対のZ軸滑りガイド18は、サドル16に設けられている。各Z軸滑りガイド18の内方には、Z軸用のボールねじのねじ軸23が、Z軸滑りガイド18と平行に配置されている。たとえば、ねじ軸23がZ軸滑りガイド18と同心に配置されている場合、または、Z軸滑りガイド18が、レールのような形状もしくは平面を四角形に合わせたような形状の場合などがある。
ねじ軸23には、主軸頭11に固定されたボールナットがねじ込まれている。サドル16には、一対のZ軸用サーボモータ24が取付けられている。各Z軸用サーボモータ24は、ねじ軸23を正逆方向に回転駆動する。
Z軸用サーボモータ24に駆動されてねじ軸23が回転すると、ボールナットが固定されている主軸頭11が、係合孔19と一対のZ軸滑りガイド18とに案内支持されて、Z軸方向に往復移動する。
X軸方向を向いているねじ軸25には、テーブル3に固定されたボールナットがねじ込まれている。ベッド13には、一対のX軸用サーボモータ26が取付けられている。各X軸用サーボモータ26は、ねじ軸25を正逆方向に回転駆動する。
X軸用サーボモータ26に駆動されてねじ軸25が回転すると、ボールナットが固定されているテーブル3が、一対のX軸ガイドレール20に案内支持されてX軸方向に往復移動する。
テーブル3に、パレットを介して(または、直接)工作物を取付けた状態で、主軸を所定の回転速度で回転させれば、テーブル3上の工作物は、主軸に装着された工具27により切削加工される。
主軸頭11はY軸方向とZ軸方向に移動可能であり、テーブル3はX軸方向に移動可能なので、主軸頭11は、テーブル3上の工作物に対して直交3軸方向に相対的に移動する。こうして、MC1は、X軸,Y軸,Z軸の3軸制御で工作物を加工することができる。
MC1には、スプラッシュガードが設けられている。このスプラッシュガードは、工具27により加工領域内で工作物を加工しているとき、加工領域内の切りくずや切削油剤などが加工領域の外部に飛散するのを防止している。
テーブル3の上面6には、互いに平行な複数のT溝2がX軸方向に延びて形成されている。各T溝2の断面形状は、その上部の幅寸法W1が狭く、且つ、その下部の幅広部51の幅寸法W2が大きい。
下部スペース5は、テーブル3の下方中央にX軸方向に長く延びて設けられている。一対のX軸ガイドレール20と一対のX軸用のボールねじのねじ軸25は、それぞれ下部スペース5より外方側に外れた所定位置に配置されている。
下部スペース5内の下部には、下部スペース5に収容された切りくず4を機械本体12の外方に排出するための切りくず排出手段としてのチップコンベア50などが設けられている。
貫通孔52a,52b,52cは、テーブル3に形成されたT溝2の底部53と連通するとともに、テーブル3を貫通して下部スペース5に至っている。これにより、T溝2に入った切りくず4は、貫通孔52a,52b,52cを介して下部スペース5に排出可能である。
貫通孔52a,52b,52cの上方側はT溝2内に開口しているので、清掃時には、このT溝2から貫通孔52a,52b,52c内に棒などを入れて、T溝2内の切りくず4を下方に押す。
すると、この切りくず4を、貫通孔52a,52b,52cを通過させて下部スペース5側に押出すことができる。これにより、テーブル3上に飛散しT溝2に入った切りくず4を容易に除去して、テーブル3の清掃作業を軽減することができる。
また、Y軸方向に関して、貫通孔52a,52b,52cの下部開口部55a,55b,55cの幅寸法W4a, W4b(貫通孔52cの下部開口部55cでは、上下方向の寸法W4c)が、上部開口部54の幅寸法W3より大きい所定形状に形成されている。これにより、T溝2内の切りくず4が貫通孔52a,52b,52c内に入っても、ここで圧縮されないで下方に容易に移動して、下部スペース5内に落下することができる。
真ん中のT溝2の両側に位置する二つのT溝2の貫通孔52bは、T溝2に連通し幅寸法W3と長さ寸法L1の上部筒状部56aと、その下部に位置し上部筒状部56と下部スペース5に連通して配置され、幅寸法W4bと長さ寸法L1より長い所定寸法の下部筒状部57bと、により構成されている。
これにより、下部スペース5より平面視で外側に位置しているT溝2であっても、このT溝2に入った切りくず4は、貫通孔52cを通って下部スペース5に導かれて収容される。
なお、貫通孔52a,52b,52cは、下方に行くにしたがって断面積が次第に広がるような傾斜面を有する形状であってもよい。
テーブル3には傾斜通路58が形成されている。傾斜通路58は、外部捕集板61に収容された切りくず4を下部スペース5まで通過させるための通路である。傾斜通路58は、テーブル3の外周側面60に開口し、この外周側面60から下方に傾斜してテーブル3の裏面(下部スペース5側の面)まで連通している。
傾斜通路58の一方側はテーブル3の外周側面60に開口しているので、清掃時には、この外周側面60の開口部から傾斜通路58内に棒などを入れて内部の切りくず4を下部スペース5側に押出すことができる。
各傾斜通路58は、X軸方向に複数並んで配置され、且つY軸方向に関して対称形に形成されている。本実施例では、外部捕集板61と連通する傾斜通路58の一部が、貫通孔52cの一部と兼用されている。
加工時や清掃時にテーブル3の外周縁63から外方に落下した切りくず4は、外部捕集板61に収容された後、傾斜通路58を通って下部スペース5に収容される。清掃時には、テーブル3上に残っている切りくず4を、外周縁63から外部に掃き出して外部捕集板61に落下させればよい。その結果、テーブル3の清掃作業が容易になるとともに、テーブル3の周囲が切りくず4などで汚れることがなくなり、MC1を常時清潔に保つことができる。
このような工作機械でも、テーブルの外周縁から外方に落下する切りくずを捕集可能な外部捕集板を有し、テーブルには、外部捕集板に収容された切りくずを下部スペースまで通過させるために、テーブルの外周側面に開口しこの外周側面から下方に傾斜してテーブルの裏面まで連通する傾斜通路が形成されているのが好ましい。
このようにすれば、この工作機械においても、清掃時には、テーブル上に残っている切りくずを、外周縁から外部に掃き出して外部捕集板に落下させればよいので、清掃作業を容易にして工作機械を清潔に保つことができ、本実施例と同様の作用効果を奏する。
下部捕集板62は、テーブル3の裏面に(または、ベッド13に)一対取付けられ、X軸方向に延びて配置されている。下部スペース5に収容された切りくず4は、チップコンベア50により機械本体12の外部に排出される。
下部捕集板62は、X軸ガイドレール20およびX軸用のボールねじのねじ軸25などを、下部スペース5から遮蔽する機能も発揮している。その結果、下部スペース5に収容された切りくず4や切削油剤が、X軸ガイドレール20やねじ軸25などに直接降りかかる恐れがなくなり、テーブル3の移動動作やねじ軸25の回転動作がスムーズに行われる。
テーブル3上の切りくずは、外周縁63から外方に掃き出せば、外部捕集板61で捕集されて傾斜通路58を介して下部スペース5に収容される。その結果、テーブル3から切りくずを容易に除去することができるので、テーブル3の清掃作業が軽減される。
テーブル3内に貫通孔52a,52b,52cおよび傾斜通路58を形成したので、テーブル3自体の強度をそれほど低下させることなくテーブル3の軽量化が図れる。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
2 T溝
3 テーブル
4 切りくず
5 下部スペース
50 チップコンベア(切りくず排出手段)
51 幅広部
52a,52b,52c 貫通孔
53 底部
54 上部開口部
55a,55b,55c 下部開口部
58 傾斜通路
60 外周側面
61 外部捕集板
62 下部捕集板
63 外周縁
W2 幅広部の内寸法
W3 上部開口部の幅寸法
W4a,W4b,W4c 下部開口部の幅寸法
X軸方向 T溝の長手方向
Y軸方向 直交する方向
Claims (6)
- 上面に複数のT溝を有するテーブルがほぼ水平に配置され、このテーブルの下方には切りくずを収容可能な下部スペースが設けられた工作機械であって、
前記T溝の底部と連通するとともに前記テーブルを貫通して前記下部スペースに至る複数の貫通孔を前記テーブルに散在させて穿設し、
前記T溝に入った前記切りくずを、前記貫通孔を介して前記下部スペースに排出可能にしたことを特徴とする工作機械。 - 前記T溝の長手方向に対して水平に直交する方向に関して、前記貫通孔は、その上部開口部の幅寸法が前記T溝の幅広部の内寸法より小さく、且つ、前記貫通孔の下部開口部の幅寸法が前記上部開口部の幅寸法より大きい所定形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
- 前記複数の貫通孔のうち、平面視で前記下部スペースより外側に位置している前記T溝と連通する前記貫通孔は、前記テーブル内で折曲またはわん曲して前記下部スペースに連通していることを特徴とする請求項1または2に記載の工作機械。
- テーブルがほぼ水平に配置され、このテーブルの下方には切りくずを収容可能な下部スペースが設けられた工作機械であって、
この工作機械は、前記テーブルの外周縁から外方に落下する前記切りくずを捕集可能な外部捕集板を有し、
前記テーブルには、前記外部捕集板に収容された前記切りくずを前記下部スペースまで通過させるために、前記テーブルの外周側面に開口しこの外周側面から下方に傾斜して前記テーブルの裏面まで連通する傾斜通路が形成されていることを特徴とする工作機械。 - 前記工作機械は、前記テーブルの外周縁から外方に落下する前記切りくずを捕集可能な外部捕集板を有し、
前記テーブルには、前記外部捕集板に収容された前記切りくずを前記下部スペースまで通過させるための傾斜通路が形成されていることを特徴とする請求項1,2または3に記載の工作機械。 - 前記下部スペースには、前記貫通孔および前記傾斜通路からそれぞれ排出される前記切りくずを、前記下部スペースに配設された切りくず排出手段に案内するための下部捕集板が配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載の工作機械。
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