JP2006167836A - Splash guard of machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークを加工する際に発生する切屑やクーラントが、工作機械の送り軸の案内部に侵入したり機外に飛散したりしないように、工作機械の送り軸の案内部をガードして加工領域を囲う工作機械のスプラッシュガードに関する。 The present invention guards the guide part of the feed shaft of the machine tool so that chips and coolant generated when machining the workpiece do not enter the guide part of the machine tool's feed shaft or splash outside the machine. The present invention relates to a splash guard for a machine tool that surrounds a machining area.
工作機械の主軸頭やテーブルの案内部を保護する巻取りカバー装置は、本願特許出願人の出願に係わる特許文献1に開示されている。その図1を参照すると、主軸頭5の移動方向両側にシート状の巻取りカバー15、17が設けられ、主軸頭5の移動に連れられて巻取りカバー15、17が移動し、移動方向の両側に設けられたローラ11、13に巻取られるものである。
また、切屑やクーラントが摺動面に入り込むことを防ぐためのスクレーパは、特許文献2に開示されている。その図1を参照すると、ゴム材をくの字状に成形した弾性部材10のリップ部12に金属薄板16を貼り、その金属薄板16に保護部材17を貼って、金属薄板16の先端部16aが摺動面に接触するようにしたスクレーパである。
更に、工作機械の摺動面を保護するためのワイパー装置は、特許文献3に開示されている。その図2を参照すると、高硬度の薄板弾性材をくの字状に曲げて作ったスクレーパ25のエッジ部25cを円弧状に形成し、その円弧部が移動カバー13に接触するようにしたワイパーである。
A winding cover device that protects a spindle head of a machine tool and a guide portion of a table is disclosed in
A scraper for preventing chips and coolant from entering the sliding surface is disclosed in Patent Document 2. Referring to FIG. 1, a metal thin plate 16 is attached to the lip portion 12 of the elastic member 10 in which a rubber material is formed in a dogleg shape, a
Further, a wiper device for protecting a sliding surface of a machine tool is disclosed in
前述の特許文献1に記載された巻取りカバー装置は、主軸頭がX軸方向に移動する送り軸の案内部を保護する巻取りカバーであり、X軸、Y軸のクロスする送り軸の巻取りカバーには不向きである。そして、切屑やクーラントなどをシールするワイパー装置が開示されていない。特許文献2に記載されたスクレーパは、弾性部材がゴム材の成型品であるので、弾性部材をゴム型で成形しなければならず、長尺物の製作は難しい。特許文献3に記載されたワイパー装置は、高硬度の薄板弾性材をくの字状に曲げてワイパー部25bを形成しているので、ワイパー部25bに切屑が衝突したり、切屑が堆積したときには、ワイパー部25bが歪んで移動カバーとの間に隙間ができてしまう。ワイパー部25bが歪まないように厚い弾性材を使用すると、移動カバーが高速で移動したときに発生する高速の振動に追従しなくなり、シール性能が悪くなるという問題点があった。
本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、主軸頭が高速で移動し、巻取りカバーが高速で振動しても、ワイパーがその巻取りカバーの振動に追従して、巻取りカバーとワイパーとの間に隙間が生じない、シール性能の良い工作機械のスプラッシュガードを提供することである。
The winding cover device described in
The present invention has been made in order to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a wiper with a windshield cover even when the spindle head moves at a high speed and the windup cover vibrates at a high speed. It is intended to provide a splash guard for a machine tool with good sealing performance that follows the vibration of the above and does not cause a gap between the winding cover and the wiper.
前述の目的を達成するために、本発明によれば、横軸又は立軸の工具主軸を有する主軸頭がXY軸又はXZ軸の垂直平面内を移動する工作機械のスプラッシュガードであって、前記主軸頭の送り軸の案内部と加工領域とを仕切り、主軸頭の移動方向の前後に設けられ、主軸頭の移動に連れられて移動するシート状の巻取りカバーと、前記主軸頭の各送り軸の移動範囲の外側に前記巻取りカバーを巻取る一対のローラを設け、該一対のローラをベルトで連結し、該一対のローラが共に主軸頭の移動に連動して回転する巻取りローラ手段と、前記主軸頭の各送り軸の移動範囲を取り囲んで設けられ、金属薄板のばね部材で作られ、該ばね部材の押圧力で該ばね部材の先端部を前記巻取りカバーに押付けてシールするワイパーとを具備し、前記ワイパーは、取付け部とリップ部とからなり、リップ部はワイパーの前面方向に屈曲して設けられ、リップ部の中央部に該中央部の剛性を高める補強板が取付けられてなる工作機械のスプラッシュガードが提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a spindle guard having a horizontal or vertical tool spindle moves in a vertical plane of an XY axis or an XZ axis. A sheet-shaped take-up cover that partitions the guide portion of the head feed shaft and the machining area, is provided before and after the spindle head in the moving direction, and moves as the spindle head moves, and each feed shaft of the spindle head A pair of rollers for winding the winding cover on the outside of the moving range, connecting the pair of rollers with a belt, and the pair of rollers rotating together with the movement of the spindle head; A wiper that is provided to surround the moving range of each feed shaft of the spindle head, is made of a metal thin plate spring member, and seals the tip of the spring member against the winding cover by the pressing force of the spring member And the W -Is composed of an attachment part and a lip part, the lip part is bent toward the front surface of the wiper, and a reinforcing plate for increasing the rigidity of the central part is attached to the central part of the lip part. A guard is provided.
このように、主軸頭のX軸、Y軸のクロスする送り軸の案内部を巻取りカバーでガードし、主軸頭の移動方向の前後で移動範囲の外側に設けた一対の巻取りローラをベルトで連結し、一対の巻取りローラが共に、主軸頭の移動に連動して回転するようにした。そして、ワイパーは、金属薄板のばね部材を屈曲して作り、リップ部の中央部にその中央部の剛性を高めて撓みを妨げるように補強板を取付け、ばね部材の押圧力でばね部材の先端部を巻取りカバーに押付けて切屑やクーラントをシールするようにした。 In this way, the guide portion of the feed shaft that intersects the X-axis and Y-axis of the spindle head is guarded by the take-up cover, and a pair of take-up rollers provided outside the moving range before and after the moving direction of the spindle head are belted. And the pair of take-up rollers rotate together with the movement of the spindle head. The wiper is made by bending a spring member made of a thin metal plate, and a reinforcing plate is attached to the center portion of the lip portion so as to increase the rigidity of the center portion so as to prevent the bending. The part was pressed against the take-up cover to seal chips and coolant.
本発明によれば、巻取りカバーを巻付ける一対の巻取りローラをベルトで連結し、一対の巻取りローラが共に、主軸頭の移動に連動して回転するようにしたので、主軸頭が高速で移動しても、巻取りカバーの振れや撓みが少なくなった。そして、ワイパーは、金属薄板のばね部材で作り、ワイパーのリップ部の中央部にばね部材の撓みを妨げるように補強板を取付け、ばね部材の押圧力でリップ部の先端部を巻取りカバーに接触させるようにした。そのため、主軸頭が高速で移動し、巻取りカバーが高速で振動しても、ワイパーの先端部が巻取りカバーの振動に追従して、巻取りカバーとワイパーとの間に隙間が生じなく、シール性能が良くなった。また、リップ部の中央部に補強板を取付けて剛性を高くしているので、切屑がワイパーに強く衝突しても、リップ部が歪んだり破損したりすることがなく、寿命が長くなった。 According to the present invention, the pair of winding rollers for winding the winding cover is connected by the belt, and both the pair of winding rollers rotate in conjunction with the movement of the spindle head. Even if it was moved with, the run-out cover was less shaken and bent. The wiper is made of a thin metal spring member, and a reinforcing plate is attached to the center of the lip portion of the wiper so as to prevent the spring member from being bent. The tip of the lip portion is used as a winding cover by the pressing force of the spring member. It was made to contact. Therefore, even if the spindle head moves at high speed and the winding cover vibrates at high speed, the tip of the wiper follows the vibration of the winding cover, and no gap occurs between the winding cover and the wiper. Improved sealing performance. In addition, since a reinforcing plate is attached to the center portion of the lip portion to increase the rigidity, the lip portion is not distorted or damaged even when the chips strongly collide with the wiper, thus extending the life.
以下、本発明による工作機械のスプラッシュガードの好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の工作機械のスプラッシュガードの一部分を示す図で、主軸頭のX軸及びY軸の送り軸の巻取りカバー部を示した斜視図である。図2は、主軸頭がX軸に移動する巻取りカバーの構造説明図である。図3は、本発明のワイパーの部分を拡大して示した断面図である。 A preferred embodiment of a splash guard for a machine tool according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a part of a splash guard of a machine tool according to the present invention and showing a winding cover portion of a feed shaft of the X axis and the Y axis of the spindle head. FIG. 2 is an explanatory diagram of the structure of the winding cover in which the spindle head moves to the X axis. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the wiper portion of the present invention.
本発明は、切屑やクーラントが工作機械の送り軸の案内部に侵入することを防ぐと共に、機外に飛散することを防止するスプラッシュガードに関するものであり、加工領域を覆う箱形の構造体は、公知の構造体であるので図面は省略する。図1は、横形マシニングセンタで横軸の工具主軸を有する主軸頭が、X軸(左右方向)及びY軸(上下方向)に移動する送り軸の案内部をガードする巻取りカバーの構造を示したものである。図2は、図1の巻取りカバーの構造をわかり易く説明するために、X軸の送り軸の案内部をガードする巻取りカバーの構造のみを抜き出して示したものである。 The present invention relates to a splash guard that prevents chips and coolant from entering the guide part of the feed shaft of a machine tool and prevents them from splashing outside the machine. Since it is a known structure, the drawings are omitted. FIG. 1 shows a structure of a winding cover in which a spindle head having a horizontal tool spindle in a horizontal machining center guards a guide portion of a feed shaft that moves in an X axis (left and right direction) and a Y axis (vertical direction). Is. FIG. 2 shows only the structure of the take-up cover that guards the guide portion of the X-axis feed shaft for easy understanding of the structure of the take-up cover in FIG.
図2から説明すると、主軸頭1は、工具を装着する主軸3を有しており、図示しないX軸方向(左右方向)の案内装置により、左右方向の移動が可能に案内されている。主軸頭1にはブラケット5が取付けられ、そのブラケット5に巻取りカバー7の一端が取付けられている。巻取りカバー7は主軸頭1の左右両側に左右対称に取付けられている。巻取りカバー7の他端は、X軸(左右方向)のストローク範囲の外側に、左右両側に設けられた一対の巻取りローラ9に巻付けられている。巻取りカバー7は、シート状のステンレス鋼板で作られている。巻取りローラ9の軸にはプーリ11が取付けられ、ベルト13で連結されている。主軸頭1が図示せずX軸駆動装置によりX軸(左右方向)に移動されると、移動方向の後側の巻取りカバー7は引張られ、巻取りローラ9から巻取りカバー7が引出される。同時に、ベルト13で両方の巻取りローラ9が連結されているので、移動方向の前側の巻取りローラ9が回転して、主軸頭1の移動方向の前方の巻取りカバー7がたるむことなく巻取りローラ9に巻取られる。巻取りカバー7の前面にX軸枠体15が、後述のY軸枠体21に対してスライド可能に設けられている。X軸枠体15の内側に左右のワイパー17及び上下のワイパー19が取付けられている。X軸枠体15の内側の左右方向の長さは、主軸頭1がX軸(左右方向)のストロークを移動する範囲を取り囲んでいる。ワイパー17はX軸枠体15の左右内側に取付けられ、ワイパー19はX軸枠体15の上下内側に取付けられている。
If it demonstrates from FIG. 2, the
次に図1を説明する。図1は、主軸頭1のY軸(上下方向)の送り軸の案内部をガードする巻取りカバー装置を示しており、前述した図2に示すX軸の巻取りカバー装置が主軸頭1と共にY軸(上下方向)に移動するようになっている。図示せずスプラッシュガードの枠体にY軸枠体21が取付けられている。X軸枠体15の外側の上下方向両側に巻取りカバー23の一端が取付けられている。巻取りカバー23はX軸枠体15の上下両側に上下対称に取付けられている。巻取りカバー23の他端は、Y軸(上下方向)のストローク範囲の外側に、上下両側に設けられた一対の巻取りローラ25に巻付けられている。巻取りローラ25の軸にはプーリ27が取付けられ、ベルト29で連結されている。主軸頭1が図示せずY軸駆動装置によりY軸(上下方向)に移動されると、移動方向の後側の巻取りカバー23が引張られ、巻取りローラ25から巻取りカバー23が引出される。同時に、ベルト29で両方の巻取りローラ27が連結されているので、移動方向の前側の巻取りローラ25が回転して、主軸頭1の移動方向の前方の巻取りカバー23がたるむことなく巻取りローラ25に巻取られる。巻取りカバー23の前面にY軸枠体21が設けられている。Y軸枠体21の内側の上下方向の長さは、主軸頭1及びX軸枠体15がY軸(上下方向)のストロークを移動可能な長さを包含している。X軸枠体15は、主軸頭1に係合しているので、主軸頭1のY軸の移動に連れてY軸枠体21内を上下方向に移動する。X軸枠体15と一対の巻取りローラ9は図示せず枠体で連結されているので、一対の巻取りローラ9も主軸頭1と同時に上下方向に移動する。巻取りカバー23の前面にY軸枠体21が設けられ、Y軸枠体21の内側に上下のワイパー31及び左右のワイパー33が取付けられている。ワイパー31はY軸枠体21の上下内側に取付けられ、ワイパー33はY軸枠体21の左右内側に取付けられている。
Next, FIG. 1 will be described. FIG. 1 shows a winding cover device that guards the guide portion of the feed shaft in the Y-axis (vertical direction) of the
図3は、ワイパー17、19、及び31、33の取付け状態を示す断面図である。図3においては、X軸のワイパー17の符号を用いて説明する。ワイパー17は、金属薄板のばね部材で作られ、取付け部17aとリップ部17bとからなり、取付け部17aは、押え板37を介してボルト39でX軸枠体15の内側に取付けられている。金属薄板のばね部材は、ばね用りん青銅板、ばね用チタン銅板などが用いられる。ばね部材の板厚は、通常0.1mmないし0.2mm程度であり、本実施の形態では0.1mmのばね用りん青銅板を使用している。リップ部17bは、取付け部17aに対してワイパー17の前面方向に屈曲して形成されている。屈曲の傾斜の角度は、通常30度ないし60度程度であり、本実施の形態では45度にしてある。屈曲部17cは、ばね部材が破断しないように小さい円弧状に形成されている。リップ部17bの先端部17dは、ばね部材の押圧力で巻取りカバー7に押付けられている。その先端部17dはばね部材の押圧力で弾性変形しつつ、隙間がないように巻取りカバー7に押付けられている。リップ部17bの中央部17eは、ばね部材の押圧力によって中央部17eが大きく歪まないように、すなわち、弾性変形しにくくするために、硬い部材の薄板の補強板41がリベット43によって固定されている。補強板41は、ワイパー17の長手方向の全長にわたって固定されている。補強板41は、炭素工具鋼板などの圧延鋼板が用いられる。補強板41は、ばね部材の片側に一枚だけ固定されていてもよく、また、リベット43ではなくボルト、接着剤等他の固着手段によって補強板41が固定されていてもよい。ワイパー19、31及び33もワイパー17の上記説明と同様である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing how the
リップ部17bの中央部17eに補強板41が取付けられ、中央部17eが屈曲部17c及び先端部17dよりも剛性が高く形成されているので、ワイパー17にばね部材の押圧力が働いたとき、中央部17eは曲らず、押圧力はそのまま先端部17dに作用し、先端部17dは弾性変形する。中央部17eは曲らないので、先端部17dは巻取りカバーに強く接触することができる。巻取りカバー7が高速で移動したときに発生する微小振動は、先端部17dの弾性変形で吸収し、巻取りカバー7の比較的大きいうねりは、屈曲部17cの弾性変形で吸収するように構成されている。このような構成であるから、主軸頭1が高速で移動し、巻取りカバー7に高速の振動や比較的大きなうねりがあっても、ワイパー17は弾性変形の応答が良く、巻取りカバー7の振れに良く追従する。そのため、巻取りカバー7とワイパー17との間に隙間が発生しないので、切屑やクーラントのシール性能が良くなった。
この実施の形態では、Y軸枠体21の中でX軸枠体15が上下移動する構造であるが、別の実施の形態として、X軸枠体15を大きくして、X軸枠体15の中でY軸枠体21が上下移動する構造にしてもよい。また、この実施の形態では、横形マシニングセンタについて説明したが、立形マシニングセンタにも適用可能である。
Since the reinforcing
In this embodiment, the
1 主軸頭
7 巻取りカバー
9 巻取りローラ
13 ベルト
15 X軸枠体
17 ワイパー
19 ワイパー
21 Y軸枠体
23 巻取りカバー
25 巻取りローラ
29 ベルト
31 ワイパー
33 ワイパー
41 補強板
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記主軸頭の送り軸の案内部と加工領域とを仕切り、主軸頭の移動方向の前後に設けられ、主軸頭の移動に連れられて移動するシート状の巻取りカバーと、
前記主軸頭の各送り軸の移動範囲の外側に前記巻取りカバーを巻取る一対のローラを設け、該一対のローラをベルトで連結し、該一対のローラが共に主軸頭の移動に連動して回転する巻取りローラ手段と、
前記主軸頭の各送り軸の移動範囲を取り囲んで設けられ、金属薄板のばね部材で作られ、該ばね部材の押圧力で該ばね部材の先端部を前記巻取りカバーに押付けてシールするワイパーとを具備し、
前記ワイパーは、取付け部とリップ部とからなり、リップ部はワイパーの前面方向に屈曲して設けられ、リップ部の中央部に該中央部の剛性を高める補強板が取付けられてなる工作機械のスプラッシュガード。 A machine tool splash guard in which a spindle head having a horizontal or vertical tool spindle moves in a vertical plane of an XY axis or an XZ axis,
A sheet-shaped winding cover that partitions the guide portion of the feed shaft of the spindle head and the machining area, is provided before and after the movement direction of the spindle head, and moves with the movement of the spindle head;
A pair of rollers for winding the take-up cover is provided outside the moving range of each feed shaft of the spindle head, the pair of rollers are connected by a belt, and the pair of rollers are interlocked with the movement of the spindle head. Winding roller means for rotation;
A wiper that surrounds the moving range of each feed shaft of the spindle head, is made of a metal thin plate spring member, and presses and seals the tip of the spring member against the winding cover with the pressing force of the spring member; Comprising
The wiper includes an attachment portion and a lip portion. The lip portion is bent toward the front surface of the wiper, and a reinforcing plate for increasing the rigidity of the central portion is attached to the central portion of the lip portion. Splash guard.
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- 2004-12-14 JP JP2004361284A patent/JP4748979B2/en active Active
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