JP2007276006A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械の段取り時に操作盤を工作機械本体に接近させて所望の向きに設置することができ、かつ、操作盤が、工作機械本体の可動部の最大可動範囲と干渉することのない工作機械を得ること。
【解決手段】床５に設置される工作機械本体６と、アクチュエータにより駆動されて前記工作機械本体６上を水平方向に移動する可動部７と、を備える工作機械１００において、前記工作機械本体６とは別体とされて前記床５に移動可能に設置され、前記アクチュエータを操作する操作盤８と、前記可動部７の前記操作盤８への接近を検出して検出信号を出力するセンサー１３と、前記センサー１３の検出信号に基づいて、前記可動部７が前記操作盤８から所定距離に接近したとき前記アクチュエータを停止させる制御部と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、放電加工機等の工作機械に関するものである。

従来の工作機械として、ワークに対する保持部および機械加工部を含む工作機械本体に加工制御のための制御信号を与える操作盤を搭載した工作機械において、操作盤がキャスター輪付の独立した移動ボックス構造を持ち、工作機械本体には移動ボックスを互いに異なる第１と第２の位置でそれぞれ着脱可能に固定するための第１と第２の固定部が設けられ、第１の固定部は操作盤を工作機械本体に対して最も少ない占有面積となるように固定する位置とし、第２の固定部は操作盤を工作機械本体に対して工作機械本体の加工部の最大可動範囲と干渉しない位置とし、第３の位置として、試運転時や保守時に操作盤をケーブルの長さ範囲内で任意の位置に移動可能とするものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−５７７２９号公報（第２頁〜第３頁、図２）

しかしながら、上記従来の技術によれば、試運転時や保守時に、操作盤を任意の位置に移動可能（第３の位置）であるので、操作盤を移動させた第３の位置が、工作機械本体の加工部（可動部）の最大可動範囲と干渉するおそれがあり、干渉の結果、操作盤を転倒させ、操作盤及び加工部を損傷させたり、干渉の衝撃により加工軌跡精度に悪影響を与え、加工不良を引き起こすおそれがあるという問題があった。また、操作盤を工作機械本体に対して工作機械本体の加工部（可動部）の最大可動範囲と干渉しない位置とする第２の固定部が、操作盤を工作機械本体に固定してしまうので、工作機械本体へのワークの設置や加工ヘッドへの工具の取付け等の加工段取り時に、操作盤を工作機械本体に接近させ、かつ、操作し易い向きに向け、ワークや工具を覗き込みながら操作盤を操作することが難しいという問題があった。そのため、加工段取り時の操作用として、操作盤とケーブルで接続された小型の手元操作箱を操作盤とは別に設ける必要が生じ、コストアップになるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操作盤が、工作機械本体の可動部の最大可動範囲と干渉するおそれがなく、かつ、工作機械の加工段取り時に操作盤を工作機械本体に接近させて所望の向きに設置することができる工作機械を得ることを目的とする。また、手元に収まる小型の操作箱を必要とせず、コストの低い工作機械を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、床に設置される工作機械本体と、アクチュエータにより駆動されて前記工作機械本体上を水平方向に移動する可動部と、を備える工作機械において、前記工作機械本体とは別体とされて前記床に移動可能に設置され、前記アクチュエータを操作する操作盤と、前記可動部の前記操作盤への接近を検出して検出信号を出力するセンサーと、前記センサーの検出信号に基づいて、前記可動部が前記操作盤から所定距離に接近したとき前記アクチュエータを停止させる制御部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、操作盤が、工作機械本体の可動部と干渉するおそれがなく、かつ、工作機械の加工段取り時に、操作盤を工作機械本体及びオペレータに接近させ、操作し易い向きに設置することができ、加工段取りの作業性のよい工作機械が得られる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる工作機械の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる工作機械の実施の形態１を示す側面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う矢視図であり、図３は、操作盤の操作部の構成を示す図であり、図４は、操作盤の背面斜視図であり、図５は、操作盤の制御部を示すブロック図であり、図６は、制御部における信号のタイミングチャートである。

本発明の実施の形態１では、工作機械として放電加工機１００を例にとって説明する。図１及び図２に示すように、床５に設置された工作機械本体６上には、可動部としての加工槽７が、一点鎖線７ａで示す移動範囲で水平方向に移動可能に設置されている。加工槽７は、後述のアクチュエータにより駆動される。

操作盤８は、工作機械本体６とは別体とされ、床５に設置されている。操作盤８は、操作部８ｃと、操作部８ｃを支える支柱８ｂと、支柱８ｂを支える矩形板状の脚部８ａと、脚部８ａに取付けられ操作盤８を床５上で移動及び向き変更可能に支持するキャスター１４と、で構成されている。

図３に示すように、操作部８ｃは、演算能力有し後述のアクチュエータに対して駆動指令を出力する制御部１と、制御部１の内部の状態を表示する表示部２と、制御部１に対して指令を与えるキーボード等の入力部３と、外部記憶装置にデータを読み書きするための外部記憶装置インターフェース部４等を備えている。

操作盤８は、床５上を所望の位置に移動可能であり、また、所望の方向に向けることができる。図４に示すように、操作盤８の両側面に各々１個、背面に２個、センサーとしての光センサー１３が配置されている。

放電加工機１００等の工作機械により加工を行なうとき、加工が実際に行われる加工槽７内において、ワークの設置、電極等の工具の取付けなどの加工段取りが行われる。加工段取りでは、操作盤８を工作機械本体６及びオペレータの近くに移動させ、操作部８ｃをオペレータに向け、可動部としての加工槽７等を操作部８ｃの手動操作で移動させながら、ワークの設置位置、各工具の取付け位置、取付け角度などの調整を行う。

また加工段取り中は、加工槽７内のワークと工具の相対位置及び加工槽７の移動距離などを頻繁に確認する必要があり、必要な操作を入力部３から入力し、入力結果に基づいて制御部１がアクチュエータを動かし、表示部２に表示された結果を確認し、次の作業に移る、という作業を繰り返す。

放電加工機１００の加工段取り及び自動運転中には、可動部としての加工槽７が一点鎖線７ａで示す移動範囲内を移動するが、加工槽７が操作盤８に接近すると、光センサー１３が距離に応じた検出信号を出力する。

図５に示すように、操作盤８に搭載された制御部１は、光センサー１３の出力電圧ｖ１（検出信号）及び出力電圧ｖ１と比較する基準電圧ｖ２が入力されるコンパレータ３０と、コンパレータ３０の比較結果の出力ａが入力されるＣＰＵ３１とを備えている。ＣＰＵ３１は、コンパレータ３０の比較結果の出力ａに基づいて演算を行い、工作機械本体６に搭載されたサーボアンプ３２に加工槽７の駆動指令ｂを出力する。サーボアンプ３２は、駆動指令ｂに基づいて加工槽７を駆動するアクチュエータとしてのモータ３３の駆動電流ｃを制御する。

図６に示すように、操作盤８に配置された光センサー１３は、可動部としての加工槽７と操作盤８との距離を検出し、出力電圧ｖ１（距離が近いほど出力電圧ｖ１は大きくなる。）を出力し、出力電圧ｖ１は、コンパレータ３０により基準電圧ｖ２と比較される。タイミングＴ１において加工槽７が操作盤８から所定距離に接近すると、光センサー１３の出力電圧ｖ１が基準電圧ｖ２を超え、コンパレータ３０は、ＣＰＵ３１へ比較結果の出力a（Ｈレベル出力）を出力する。

コンパレータ３０のＨレベル出力ａが入力されたＣＰＵ３１は、加工槽７を駆動制御するサーボアンプ３２へ駆動指令（駆動停止指令）bを出力する。駆動停止指令ｂにより、サーボアンプ３２から出力されるモータ３３の駆動電流ｃが遮断されて零になりモータ３３が停止し、加工槽７が停止する。

また、タイミングＴ２に示すように、光センサー１３の出力ｖ１により、モータ３３のの駆動電流ｃが遮断された後に、人的に操作盤８を移動させたときに、モータ３３（加工槽７）を自動的に再駆動させないように、インターロックを設けておく。加工槽７の再駆動は、操作盤８に設けられている起動スイッチのＯＮにより行なうようにし、安全性の確保を優先する。

以上説明したように、光センサー１３により、操作盤８への後方及び側方からの加工槽７の接近を検出しているので、加工槽７の衝突による操作盤８の転倒、操作盤８及び加工槽７の損傷、加工槽７の軌跡精度悪化を未然に防止することができる。

なお、センサー１３は、光センサー以外に、磁気センサー、近接スイッチ等を用いることができる。また、センサー１３を操作盤８に配置したが、センサー１３を加工槽７に配置してもよい。また、操作盤８を工作機械本体６及びオペレータの近くに移動させ、操作部８ｃをオペレータに向けることができるので、操作盤８に、小型の手元操作箱の機能を持たせることができ、手元操作箱を操作盤８に組込み、操作盤８と手元操作箱とを一体のものにすることができる。

操作盤８と手元操作箱とを一体のものとすることにより、手元操作箱だけでなく手元操作箱の接続ケーブル等が不要となり、低コストになるという効果がある。放電加工機１００の加工段取りでは、加工槽７内の加工部分にオペレータが顔をつっこみ段取り調整する場合が多く、そのような場合には、上述の実施の形態１の構成とすれば、加工段取りの作業効率が非常に良くなる。なお、実施の形態１の放電加工機１００では、加工段取り時以外の通常加工の際に、加工が停止してしまうことがあるが、荒加工の場合、何ら問題はない。

実施の形態２．
図７は、本発明にかかる工作機械の実施の形態２を示す側面図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ線に沿う矢視図である。

本発明の実施の形態２でも、工作機械として放電加工機１００を例にとって説明する。図７及び図８に示すように、床５に設置された工作機械本体６上には、可動部としての加工槽７が、一点鎖線７ａで示す移動範囲で水平方向に移動可能に設置されている。加工槽７は、工作機械本体６に備えられた図５に示すモータ（アクチュエータ）３３により駆動される。

操作盤８は、工作機械本体６とは別体とされ、床５に設置されている。操作盤８の脚部８ａにはキャスター１４が取付けられ、操作盤８は、床５上を移動可能である。工作機械本体６の前方の床５には、工作機械本体６の全幅に亘る車止め状のストッパ１５が設置されている。操作盤８を工作機械本体６方向に移動させ、操作盤８と工作機械本体６との間の距離が所定距離となると、操作盤８の脚部８ａがストッパ１５に当接して操作盤８の所定距離以下の接近を規制する。

放電加工機１００の加工段取り及び自動運転中には、可動部としての加工槽７が一点鎖線７ａで示す移動範囲内を移動し、また、加工段取り中には、操作盤８を工作機械本体６及びオペレータに接近させ、操作部８ｃをオペレータに向け、オペレータが加工槽７の中を覗き込みながら操作盤８を操作するが、ストッパ１５の設置位置は、操作盤８を工作機械本体６に最接近させ、かつ、加工槽７が操作盤８方向へ最接近したときにも、操作盤８と加工槽７とが干渉しない位置に設置されている。

実施の形態２の工作機械によれば、ストッパ１５が、操作盤８が工作機械本体６に所定距離以下に接近するのを規制し、加工槽７と操作盤８との干渉を防止できるので、操作盤８の転倒、操作盤８及び加工槽７の損傷、加工槽７の軌跡精度悪化を未然に防止することができる。また、操作盤８を工作機械本体６及びオペレータの近くに移動させ、操作部８ｃをオペレータに向けることができるので、操作盤８に、小型の手元操作箱の機能を持たせることができ、手元操作箱を操作盤８に組込み、操作盤８と手元操作箱とを一体のものにすることができる。

実施の形態３．
図９は、本発明にかかる工作機械の実施の形態３を示す側面図であり、図１０は、図９のＣ−Ｃ線に沿う矢視図であり、図１１は、操作盤の背面斜視図である。

本発明の実施の形態３でも、工作機械として放電加工機１００を例にとって説明する。図９〜図１１に示すように、床５に設置された工作機械本体６上には、可動部としての加工槽７が、一点鎖線７ａで示す移動範囲で水平方向に移動可能に設置されている。加工槽７は、工作機械本体６に備えられた図５に示すアクチュエータ３３により駆動される。

操作盤８は、工作機械本体６とは別体とされ、床５に設置されている。操作盤８の脚部８ａにはキャスター１４が取付けられ、操作盤８は、床５上を移動可能である。操作盤８の支柱８ｂには、操作盤８の後方及び側方へ張出す枠状のガード１６が取付けられている。操作盤８を工作機械本体６方向に移動させ、操作盤８と工作機械本体６との間の距離が所定距離となると、ガード１６が工作機械本体６のベッド６ａに当接して操作盤８の所定距離以下の接近を規制する。

放電加工機１００の加工段取り及び自動運転中には、可動部としての加工槽７が一点鎖線７ａで示す移動範囲内を移動し、また、加工段取り中には、操作盤８を工作機械本体６に接近させ、操作部８ｃをオペレータに向け、オペレータが加工槽７の中を覗き込みながら操作盤８を操作するが、ガード１６の張出し寸法は、操作盤８を工作機械本体６に最接近させ、かつ、加工槽７が操作盤８方向へ最接近したときにも、操作盤８と加工槽７とが干渉しない張出し寸法とされている。

実施の形態３の工作機械によれば、ガード１６が、操作盤８が工作機械本体６に所定距離以下に接近するのを規制し、加工槽７と操作盤８との干渉を防止できるので、操作盤８の転倒、操作盤８及び加工槽７の損傷、加工槽７の軌跡精度悪化を未然に防止することができる。また、操作盤８を工作機械本体６及びオペレータの近くに移動させ、操作部８ｃをオペレータに向けることができるので、操作盤８に、小型の手元操作箱の機能を持たせることができ、手元操作箱を操作盤８に組込み、操作盤８と手元操作箱とを一体のものにすることができる。

実施の形態４．
図１２は、本発明にかかる工作機械の実施の形態４を示す側面図であり、図１３は、図１２のＤ−Ｄ線に沿う矢視図である。

本発明の実施の形態４でも、工作機械として放電加工機１００を例にとって説明する。図１２及び図１３に示すように、床５に設置された工作機械本体６上には、可動部としての加工槽７が、一点鎖線７ａで示す移動範囲で水平方向に移動可能に設置されている。加工槽７は、工作機械本体６に備えられた図５に示すアクチュエータ３３により駆動される。

操作盤８は、工作機械本体６とは別体とされ、床５に設置されている。操作盤８の矩形板状の脚８ａにはキャスター１４が取付けられ、操作盤８は、床５上を移動可能である。操作盤８の脚部８ａの後端部、両側端部及び前端部には、角ブロック状のガード２０が取付けられている。操作盤８を工作機械本体６方向に移動させ、操作盤８と工作機械本体６との間の距離が所定距離となると、ガード２０が工作機械本体６のベッド６ａの下端に当接して操作盤８の所定距離以下の接近を規制する。

放電加工機１００の加工段取り及び自動運転中には、可動部としての加工槽７が一点鎖線７ａで示す移動範囲内を移動し、また、加工段取り中には、操作盤８を工作機械本体６に接近させ、操作部８ｃをオペレータに向け、オペレータが加工槽７の中を覗き込みながら操作盤８を操作するが、ガード２０を取付けた矩形板状の脚部８ａの後方、両側方及び前方への張出し寸法は、操作盤８を工作機械本体６に最接近させ、かつ、加工槽７が操作盤８方向へ最接近したときにも、操作盤８と加工槽７とが干渉しない張出し寸法とされている。

実施の形態４の工作機械によれば、ガード２０が、操作盤８が工作機械本体６に所定距離以下に接近するのを規制し、加工槽７と操作盤８との干渉を防止できるので、操作盤８の転倒、操作盤８及び加工槽７の損傷、加工槽７の軌跡精度悪化を未然に防止することができる。また、操作盤８を工作機械本体６及びオペレータの近くに移動させ、操作部８ｃをオペレータに向けることができるので、操作盤８に、小型の手元操作箱の機能を持たせることができ、手元操作箱を操作盤８に組込み、操作盤８と手元操作箱とを一体のものにすることができる。

実施の形態５．
図１４は、本発明にかかる工作機械の実施の形態５を示す側面図であり、図１５は、図１４のＥ−Ｅ線に沿う矢視図であり、図１６は、ガードの一部分を示す斜視図である。

本発明の実施の形態５でも、工作機械として放電加工機１００を例にとって説明する。図１４〜図１６に示すように、床５に設置された工作機械本体６のベッド６ａ上には、可動部としての加工槽７が、一点鎖線７ａで示す移動範囲で水平方向に移動可能に設置されている。加工槽７は、工作機械本体６に備えられた図５に示すアクチュエータ３３により駆動される。

操作盤８は、工作機械本体６とは別体とされ、床５に設置されている。操作盤８の矩形板状の脚部８ａにはキャスター１４が取付けられ、操作盤８は、床５上を移動可能である。工作機械本体６のベッド６ａの前部及び両側部には、枠状のガード２１が取付けられている。操作盤８を工作機械本体６方向に移動させ、操作盤８と工作機械本体６との間の距離が所定距離となると、ガード２１が操作盤８の支柱８ｂに当接して操作盤８の所定距離以下の接近を規制する。

放電加工機１００の加工段取り及び自動運転中には、可動部としての加工槽７が一点鎖線７ａで示す移動範囲内を移動し、また、加工段取り中には、操作盤８を工作機械本体６に接近させ、操作部８ｃをオペレータに向け、オペレータが加工槽７の中を覗き込みながら操作盤８を操作するが、ガード２１の張出し寸法は、操作盤８を工作機械本体６に最接近させ、かつ、加工槽７が操作盤８方向へ最接近したときにも、操作盤８と加工槽７とが干渉しない張出し寸法とされている。

実施の形態５の工作機械によれば、ガード２１が、操作盤８が工作機械本体６に所定距離以下に接近するのを規制し、加工槽７と操作盤８との干渉を防止できるので、操作盤８の転倒、操作盤８及び加工槽７の損傷、加工槽７の軌跡精度悪化を未然に防止することができる。また、操作盤８を工作機械本体６及びオペレータの近くに移動させ、操作部８ｃをオペレータに向けることができるので、操作盤８に、小型の手元操作箱の機能を持たせることができ、手元操作箱を操作盤８に組込み、操作盤８と手元操作箱とを一体のものにすることができる。

以上説明した実施の形態１〜５では、工作機械として放電加工機１００を例にとったが、本発明は、放電加工機１００に限られず、ワークを含む可動部７ａが水平方向に移動する一般的な工作機械に適用することができる。

以上のように、本発明にかかる工作機械は、可動部が水平方向に移動する工作機械に有用であり、特に、放電加工機に適している。

本発明にかかる工作機械の実施の形態１を示す側面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う矢視図である。 操作盤の操作部の構成を示す図である。 操作盤の背面斜視図である。 操作盤の制御部を示すブロック図である。 制御部における信号のタイミングチャートである。 本発明にかかる工作機械の実施の形態２を示す側面図である。 図７のＢ−Ｂ線に沿う矢視図である。 本発明にかかる工作機械の実施の形態３を示す側面図である。 図９のＣ−Ｃ線に沿う矢視図である。 操作盤の背面斜視図である。 本発明にかかる工作機械の実施の形態４を示す側面図である。 図１２のＤ−Ｄ線に沿う矢視図である。 本発明にかかる工作機械の実施の形態５を示す側面図である。 図１４のＥ−Ｅ線に沿う矢視図である。 ガードの一部分を示す斜視図である。

符号の説明

１ 制御部（制御装置）
２ 表示部
３ 入力部
４ 外部記憶装置インターフェース部
５ 床
６ 工作機械本体
７ 加工槽（可動部）
７ａ 可動範囲
８ 操作盤
８ａ 脚部
８ｂ 支柱
８ｃ 操作部
１３ 光センサー（センサー）
１４ キャスター
１５ ストッパ
１６，２０，２１ ガード
３０ コンパレータ
３１ ＣＰＵ
３２ サーボアンプ
３３ モータ（アクチュエータ）

Claims (8)

1. 床に設置される工作機械本体と、
   アクチュエータにより駆動されて前記工作機械本体上を水平方向に移動する可動部と、
   を備える工作機械において、
   前記工作機械本体とは別体とされて前記床に移動可能に設置され、前記アクチュエータを操作する操作盤と、
   前記可動部の前記操作盤への接近を検出して検出信号を出力するセンサーと、
   前記センサーの検出信号に基づいて、前記可動部が前記操作盤から所定距離に接近したとき前記アクチュエータを停止させる制御部と、
   を備えることを特徴とする工作機械。
2. 床に設置される工作機械本体と、
   アクチュエータにより駆動されて前記工作機械本体上を水平方向に移動する可動部と、
   を備える工作機械において、
   前記工作機械本体とは別体とされて前記床に移動可能に設置され、前記アクチュエータを操作する操作盤と、
   前記床に設置され、前記操作盤が前記可動部の移動範囲内に移動するのを規制するストッパと、
   を備えることを特徴とする工作機械。
3. 床に設置される工作機械本体と、
   アクチュエータにより駆動されて前記工作機械本体上を水平方向に移動する可動部と、
   を備える工作機械において、
   前記工作機械本体とは別体とされて前記床に移動可能に設置され、前記アクチュエータを操作する操作盤と、
   前記操作盤に取付けられ、該操作盤が前記工作機械本体に近付いたとき前記工作機械本体に当接して前記操作盤が前記可動部の移動範囲内に移動するのを規制するガードと、
   を備えることを特徴とする工作機械。
4. 前記ガードは、前記操作盤の操作部を支える支柱に取付けられていることを特徴とする請求項３に記載の工作機械。
5. 前記ガードは、前記操作盤の支柱を支える脚部に取付けられていることを特徴とする請求項３に記載の工作機械。
6. 床に設置される工作機械本体と、
   アクチュエータにより駆動されて前記工作機械本体上を水平方向に移動する可動部と、
   を備える工作機械において、
   前記工作機械本体とは別体とされて前記床に移動可能に設置され、前記アクチュエータを操作する操作盤と、
   前記工作機械本体に取付けられ、前記操作盤が前記工作機械本体に近付いたとき前記操作盤に当接して前記操作盤が前記可動部の移動範囲内に移動するのを規制するガードと、
   を備えることを特徴とする工作機械。
7. 前記操作盤と別体とされ、前記工作機械の加工段取り時に、該工作機械の近傍で前記アクチュエータを操作するための手元操作箱を前記操作盤に組込んだことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の工作機械。
8. 前記工作機械が、放電加工機であり、前記可動部が加工槽であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の工作機械。

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