JP2010260168A

JP2010260168A - 保護柵を備えた工作機械

Info

Publication number: JP2010260168A
Application number: JP2010088914A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Hirabayashi; 林克己平
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2030-04-07
Also published as: JP5198503B2; KR20120022882A; CN102369084A; CN102369084B; US20120093601A1; WO2010117017A1

Abstract

【課題】加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが定盤に沿って移動可能になっている工作機械であって、当該工作機械の定盤上に入り込んだ作業者について安全が確保できる工作機械を提供すること。
【解決手段】本発明は、加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが、定盤の端部に沿う方向に移動可能になっている工作機械において、前記定盤の端部に、保護柵が設けられていることを特徴とする工作機械である。
【選択図】図１

Description

本発明は、保護柵を備えた工作機械に係り、より詳細には、加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが定盤に沿って移動するタイプの大型の工作機械であって、保護柵を備えた工作機械に関する。

従来から、工作機械においては、当該工作機械を操作する作業者の安全対策が求められている。例えば、特開２００１一３３６６９４号公報によって、保護柵扉にロック機構が設けられると共に、開閉検出を行うインターロック装置を有する安全装置が知られている。

ところで、大型の工作機械を用いる場合には、作業者が工作機械の中に入り込んで、被加工物（ワーク）に接近しなければならないことがある。そのような場合には、保護柵扉等のインターロック機構とは別に、更なる安全上の工夫が求められる。

例えば、加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが定盤に沿って移動するタイプの比較的大型の工作機械を考える。具体的には、例えば、従来の床上型横中ぐり盤（床上型横フライス中ぐり用工作機械）について説明する。図８に示すように、この種の床上型横中ぐり盤１００では、ワークが載せられる定盤１０１の隣に、深い溝１０２が設けられていて（図８の紙面に対する垂直方向に延びるように設けられている）、この溝１０２内を当該溝１０２の方向に沿って加工工具が取り付けられた主軸１０３を有するコラム１０４が移動する（図８の紙面に対する垂直方向に移動する）ことで、定盤１０１上のワークを加工するようになっている。

特開２００１一３３６６９４号公報

従来の床上型横中ぐり盤１００においては、定盤１０１上の作業者が何らかの原因で溝１０２内のＡ部分に落下する可能性が否定できない。すなわち、定盤１０１上の作業者（工作機械１００の中へ入り込んだ作業者）に対して、安全確保が必ずしも充分とは言えない。このため、作業者へ注意喚起を行って、必要な安全確保を行うことが課題となっていた。

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが定盤に沿って移動可能になっている工作機械であって、当該工作機械の定盤上に入り込んだ作業者について安全が確保できる工作機械を提供することにある。

本発明は、加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが、定盤の端部に沿う方向に移動可能になっている工作機械において、前記定盤の端部に、保護柵が設けられていることを特徴とする工作機械である。

本発明によれば、工作機械の定盤上に入り込んだ作業者について、定盤の端部に設けられた保護柵によって、加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムに対する安全を確保することができる。例えば、加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが、定盤の端部に沿う溝内で移動可能である場合、定盤上に入り込んだ作業者が当該溝内に落ちる危険性が顕著に低減される。

好ましくは、前記保護柵は、前記コラムに対して当該コラムの移動方向一側に設けられた一側保護柵と、前記コラムに対して当該コラムの移動方向他側に設けられた他側保護柵と、を有している。そして、この場合更に好ましくは、前記一側保護柵は、前記コラムが移動方向一側に移動する際、当該移動方向に縮むようになっていると共に、前記コラムが移動方向他側に移動する際、当該移動方向に伸びるようになっており、前記他側保護柵は、前記コラムが移動方向一側に移動する際、当該移動方向に伸びるようになっていると共に、前記コラムが移動方向他側に移動する際、当該移動方向に縮むようになっている。このような態様が採用される場合、コラムの移動に応じて保護柵による保護領域も移動するため、定盤上に入り込んだ作業者の安全をより確実に確保することができる。

要するに、前記保護柵は、前記コラムの移動に伴って、移動ないし変形するようになっていることが好ましい。コラムの移動に応じて保護柵による保護領域が好適にセットされれば、定盤上に入り込んだ作業者の安全をより確実に確保することができる。

この場合、前記保護柵は、前記コラムの移動用の駆動装置によって前記コラムの移動と連動するように、移動ないし変形するようになっていることが好ましい。あるいは、前記保護柵は、前記コラムの移動用の駆動装置とは別の駆動装置によって、移動ないし変形するようになっていることが好ましい。

例えば、前記工作機械は、床上型中ぐり盤である。

本発明の一実施の形態の床上型横中ぐり盤（床上型横フライス中ぐり用工作機械）の概略図である。図１のＢ−Ｂ方向の断面図である。図２のＣ−Ｃ方向の断面図である。保護柵移動用の専用駆動装置の一例を示す図である。本発明の他の実施の形態の保護柵を示す図である。図５のＤ−Ｄ方向の断面図である。本発明の他の実施の形態の保護柵を示す図である。従来の床上型横中ぐり盤（床上型横フライス中ぐり用工作機械）の概略図である。

以下に、本発明に係る工作機械の好適な一実施形態を、添付図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の一実施の形態の床上型横中ぐり盤（床上型横フライス中ぐり用工作機械）の概略図である。

図１に示す床上型横中ぐり盤１０は、作業する人が当該工作機械の中に入り込むことができる大型の工作機械である。一点鎖線にて示されたようにワーク１１が載置される定盤１２の隣に、深い溝１３が設けられていて（図１の紙面に対する垂直方向に延びるように設けられている）、この溝１３内を当該溝１３の方向に沿って加工工具が取り付けられた主軸１４を有するコラム１５が移動する（図１の紙面に対する垂直方向に移動する）ことで、定盤１２上のワーク１１を加工するようになっている。

そして、定盤１２の溝１３の側の端部上に、本発明の特徴である保護柵１６が取り付けられている。本実施の形態の保護柵１６は、図２に示すようにパンタグラフ構造のもので、ワーク加工範囲Ｗ（コラム１５に対面する部分）のみが開放されていて、その他の範囲が保護領域となっている。この保護領域は、コラム１５の移動に伴って、変形（伸縮）自在となっている。

図２及び図３をも参照して、保護柵１６について詳細に説明する。本実施の形態の保護柵１６は、定盤１２の溝１３に沿った端部に設けられているが、ワーク加工範囲Ｗを挟んで、左（一側：図では右側）保護柵１７と右（他側：図では左側）保護柵１８とから構成されている。そして、コラム１５の移動に対応して、両保護柵１７、１８のうち何れか一方が伸びた場合には他方が縮むようになっており、常にワーク加工範囲Ｗ（コラム１５に対面する部分）のみが開放されるようになっている。

左保護柵１７と右保護柵１８とは、ほぼ同一構成であるから、左保護柵１７について詳細に説明すると、図２に示すように、内側（ワーク加工範囲Ｗ側）から、複教本のポール１７ａ、１７ｂ、１７ｃ……１７ｎが、パンタグラフ構造で結合されている。そして、最後のポール１７ｎのみが固定され、最初（先端）のポール１７ａには車輪１９が設けられている。図３に示すように、定盤１２の溝１３側には、当該溝１３に沿うようにガイド２０が設けられて、車輪１９は当該ガイド２０上を移動可能となっている。そして、前記最初のポール１７ａには、コラム１５等の機械装置本体に取付けられたブラケット２１が連結され、コラム１５の移動に伴って最初のポール１７ａ及び車輪１９が連動して移動するようになっている。

このような構造により、コラム１５の移動に伴って各ポール１７ａ、１７ｂ、１７ｃ……の間隔Ｌが自動的に変化する、すなわち、左保護柵１７が伸縮する。この伸縮作用により左保護柵１７による保護領域を常に好適な領域にセットでき、定盤１２上に入り込んだ作業者の安全をより確実に確保することができる。

前述の態様では、最初のポール１７ａは、コラム１５の移動に同調して移動するべく、ブラケット２１により当該コラム１５と連結されていたが、そのような連結を採用せず、保護柵の移動専用の駆動装置を採用することも可能である。

例えば、図４に示すように、最初のポール１７ａに駆動装置としてモータ２２を取り付け、歯車２３、２４を介して車輪１９を回転させてもよい。この場合には、モータ２２の回転をコラム１５の移動に同調するように制御することが好ましい。

次に、図５及び図６を参照して、各ポールの間を鎖によって連結したタイプの保護柵について説明する。このような保護柵３０も、前述の保護柵１６と同様に、定盤１２の溝１３に沿った端部に設けられており、ワーク加工範囲Ｗを挟んで、左（一側）保護柵３１と右（他側）保護柵３２とから構成されている。そして、コラム１５の移動に対応して、両保護柵３１、３２のうち何れか一方が伸びた場合には他方が縮むようになっており、常にワーク加工範囲Ｗ（コラム１５に対面する部分）のみが開放されるようになっている。

左保護柵３１と右保護柵３２とは、ほぼ同一構成であるから、左保護柵３１について詳細に説明すると、図５に示すように、内側（ワーク加工範囲Ｗ側）から、複数本のポール３１ａ、３１ｂ、……３１ｎが、各ガイドブロック３３（３３ａ、３３ｂ、３３ｃ……３３ｎ）に固着されている。定盤１２の溝１３側には、図６に示すように、当該溝１３に沿うようにブラケット３９を介してガイドレール３４が設けられていて、前記ガイドブロック３３は当該ガイドレール３４に沿って移動可能となっている。複数本のポール３１ａ、３１ｂ、……３１ｎは、鎖３５ａ、３５ｂ、３５ｃ……３５（ｎ−１）と鎖３６ａ、３６ｂ、３６ｃ……３６（ｎ−１）とで連結されている。さらに、複数本のポール３１ａ、３１ｂ、……３１ｎは、ガイドローラ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ……３７（ｎ−１）を有するリンク３８（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ……３８（ｎ−１））でも連結されている。

図５には図示されていないコラム１５が移動して、複数本のポール３１ａ、３１ｂ、……３１ｎの間隔が縮むとき、ブラケット３９に設けられたガイドレール３４に沿ってガイドブロック３３ａ、３３ｂ、３３ｃ……３３ｎが移動すると共に、ブラケット３９に設けられたリンクガイド４０内を、ガイドローラ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ……３７（ｎー１）が移動するようになっている。この時、鎖３５、３６は、それぞれ例えば鎖３５ｃ、３６ｃのように垂下がる。また、図５に示すように、リンク３８は、ガイドローラ３７ｃがリンクガイド４０内の傾斜部４０ａに入る際には、山形に立ち上るようになっている。

その他、最初のポール３１ａとコラム１５との関係については、図２ないし図４を用いて説明した最初のポール１７ａとコラム１５との関係がそのまま採用され得る。

以上のような構造により、コラム１５の移動に伴って各ポール３１ａ、３１ｂ、……の間隔Ｌが自動的に変化する、すなわち、左保護柵３１が伸縮する。この伸縮作用により左保護柵３１による保護領域を常に好適な領域にセットでき、定盤１２上に入り込んだ作業者の安全をより確実に確保することができる。

次に、図７を参照して、各ポールの間をロープによって連結したタイプの保護柵について説明する。このような保護柵５０も、前述の保護柵１６、３０と同様に、定盤１２の溝１３に沿った端部に設けられており、ワーク加工範囲Ｗを挟んで、左（一側）保護柵５１と右（他側）保護柵５２とから構成されている。そして、コラム１５の移動に対応して、両保護柵５１、５２のうち何れか一方が伸びた場合には他方が縮むようになっており、常にワーク加工範囲Ｗ（コラム１５に対面する部分）のみが開放されるようになっている。

図７に示すように、保護柵５０は、鎖３５ａ、３５ｂ、３５ｃ……３５（ｎ−１）の代わりに、１本のロープ５５が設けられている。より正確には、１本のロープ５５の一端が、左保護柵５１の最初のポール３１ａに固定されていて、当該１本のロープ５５は、２本目〜ｎ本目のポール３１ｂ、３１ｃ……３１ｎの各々に設けられた貫通孔内を通過し、最後のポール３１ｎの更に外側に設けられた上部滑車５６ａ、下部滑車５６ｂを介して反対方向に延伸し、右保護柵５２の最後のポール３２ｎの外側に設けられた下部滑車５６ｃ、上部滑車５６ｄを介して右保護柵５２のｎ本目〜２本目のポール３２ｎ、……３２ｂの各々に設けられた貫通孔内を通過し、最初のポール３２ａに至っている（ロープ５５の他端が、右保護柵３２の最初のポール３２ａに固定されている）。

その他の構成については、図５及び図６を用いて説明した保護柵３０と略同様であるので、重複する説明は省略する。

以上のような構造によれば、コラム１５の移動に伴って各ポール３１ａ、３１ｂ、３１ｃ……の間隔Ｌ及び各ポール３２ａ、３２ｂ……の間隔が自動的に変化しても、ロープ５５の高さは常に一定に維持され得る。これにより、定盤１２上に入り込んだ作業者の安全をより確実に確保することができる。

以上の説明では、人が機械の中に入り込む大型の工作機械として、床上型中ぐり盤を例に挙げて説明したが、本発明の適用はこれに限られない。例えば、床上型中ぐり盤と略同様な構成をとる他の横型マシニングセンタや、あるいは、門形の工作機械、その他の大型の工作機械、に適用され得る。

１０床上型横中ぐり盤
１１ワーク
１２定盤
１３溝
１４主軸
１５コラム
１６、３０、５０保護柵
１７、３１、５１左保護柵
１８、３２、５２右保護柵
１９車輪
２０ガイド
２１ブラケット
２２モータ
２３、２４歯車
３３ガイドブロック
３４ガイドレール
３５、３６鎖
３７ガイドローラ
３８リンク
３９ブラケット
４０リンクガイド
５５ロープ
５６ａ〜５６ｄ滑車

Claims

加工工具が取り付けられた主軸を有するコラムが、定盤の端部に沿う方向に移動可能になっている工作機械において、
前記定盤の端部に、保護柵が設けられている
ことを特徴とする工作機械。
前記保護柵は、
前記コラムに対して当該コラムの移動方向一側に設けられた一側保護柵と、
前記コラムに対して当該コラムの移動方向他側に設けられた他側保護柵と、
を有していることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
前記一側保護柵は、前記コラムが移動方向一側に移動する際、当該移動方向に縮むようになっていると共に、前記コラムが移動方向他側に移動する際、当該移動方向に伸びるようになっており、
前記他側保護柵は、前記コラムが移動方向一側に移動する際、当該移動方向に伸びるようになっていると共に、前記コラムが移動方向他側に移動する際、当該移動方向に縮むようになっている
ことを特徴とする請求項２記載の工作機械。
前記保護柵は、前記コラムの移動に伴って、移動ないし変形するようになっている
ことを特徴とする請求項１記載の工作機械。
前記保護柵は、前記コラムの移動用の駆動装置によって前記コラムの移動と連動するように、移動ないし変形するようになっている
ことを特徴とする請求項３または４記載の工作機械。
前記保護柵は、前記コラムの移動用の駆動装置とは別の駆動装置によって、移動ないし変形するようになっている
ことを特徴とする請求項３または４記載の工作機械。
前記工作機械は、床上型中ぐり盤である
ことを特徴とする請求頃１乃至６のいずれか１項に記載の工作機械。