JP2013202765A - 工作機械用制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電線からの不要輻射による影響を解消し、且つ安全性を維持することができる工作機械用制御装置を提供する。
【解決手段】入力部84bの上側をカバー403で覆っているので、作業者が高電圧によって感電することを防止することができる。また安全性が確保されていることから、電源ケーブル111が制御基板の付近に位置しないように、制御基板の配置に対応させて、ブレーカ84を配置することができる。そのため制御基板の位置に応じてブレーカ84の位置を変更することができ、電源ケーブル111からの制御基板、入出力基板に対する不要輻射による影響を解消することができる。
【選択図】図11

Description

本発明は工作機械の駆動を制御する制御基板を備える工作機械用制御装置に関する。
一般に工作機械はその背面に工作機械の駆動を制御する制御装置(工作機械用制御装置)を備える。制御装置は筐体を備えており、該筐体は、工作機械の主軸を前後、左右及び上下方向に移動させる各モータへの供給電力を調整するアンプ、複数の工具を保持するマガジンへの供給電力を調整するアンプ、工作機械の動作を制御する制御基板及び電力を供給又は遮断するブレーカ等を収容している(例えば特許文献1参照)。
ブレーカは上下に長い直方体状をなし、上下方向中央部にスイッチ部を備える。ブレーカの上端部に、電源からの電源ケーブルが接続してあり、ブレーカの下端部にはアンプ、制御基板等に電力を供給する電力線が接続してある。スイッチ部のオン/オフによって、電力の供給又は遮断が行われる。
ブレーカの上端部に作業者が接触した場合、感電のおそれがある。そのため安全を確保するために筐体の上部にブレーカは設けてある。
特開2007−168031号公報
電源からの電源ケーブルを挿通する挿通孔は筐体の下面に設けてある。下面に設けることによって、工作機械に使用する油の筐体内への侵入を防止する。電線は、筐体の下面及び側面に沿って、上部に位置するブレーカに接続する。筐体の下面及び側面には、低電圧で駆動する制御基板が設けてある場合がある。電線は高電圧であり、電線からの不要輻射によって制御基板の動作に影響するおそれがある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電線からの不要輻射による影響を解消し、且つ安全性を維持することができる工作機械用制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る工作機械用制御装置は、工作機械に電力を供給する電線が接続される接続部を有し、前記工作機械への電力の供給又は遮断を行うブレーカを備える工作機械用制御装置において、前記接続部を覆うカバーを備えることを特徴とする。
本発明においては、接続部をカバーで覆っているので、作業者が高電圧によって感電することを防止することができ、また安全性が確保されていることから、電源ケーブルが制御基板の付近に位置しないように、制御基板の配置に対応させて、ブレーカを配置することができる。
本発明に係る工作機械用制御装置は、前記ブレーカを収容しており、一面が水平状になるように配置された直方体状の筐体を備え、下側に位置する前記一面に前記電線が挿通する挿通孔が設けてあり、前記ブレーカは、前記挿通孔の上側にて前記筐体の下部に固定してあることを特徴とする。
本発明においては、筐体下面に設けた挿通孔の近傍にブレーカを配置しているので、電源ケーブルを筐体の下面及び側面に沿って長距離に亘って配置する必要が無く、最短距離で電源ケーブルがブレーカに接続する。そのため筐体の側面又は下面等に設けた制御基板が、電源ケーブルからの不要輻射の影響を受けることを解消することができる。
本発明に係る工作機械用制御装置は、前記工作機械への供給電力を調整する電力調整部が前記カバーの上側に設けてあることを特徴とする。
本発明においては、カバーをアンプの下側に設けてあるので、カバーを筐体内に取り付けた後にアンプを取り付ける場合に、アンプをカバー上に仮置きすることができ、取付作業の効率を向上させることができる。
本発明に係る工作機械用制御装置は、前記一面に交差する前記筐体の他面に開口を設けてあり、前記ブレーカを取り付ける取付板が前記開口に対向するように前記筐体内に設けてあり、前記接続部は前記ブレーカの上部に位置し、前記カバーは、前記接続部の上側を覆うように前記取付板の上縁部から前記開口側に突出していることを特徴とする。
本発明においては、カバーは接続部の上側を覆うので、上方から接続部に物体が接触することを確実に防止し、感電を防ぐことができる。
本発明に係る工作機械用制御装置は、前記カバーは前記開口の縁部分に対応する箇所に切欠を有することを特徴とする。
本発明においては、カバーが開口側に延出しており、開口の縁部分に対応する箇所に切欠を設けてある。切欠によって、カバーを最大限延出させることができ、安全性を最大限向上させることができる。
本発明に係る工作機械用制御装置にあっては、接続部をカバーで覆っているので、作業者が高電圧によって感電することを防止することができ、また安全性が確保されていることから、電源ケーブルが制御基板の付近に位置しないように、制御基板の配置に対応させて、ブレーカを配置することができる。そのため制御基板の位置に応じてブレーカの位置を変更することができ、電源ケーブルからの制御基板に対する不要輻射による影響を解消することができる。
工作機械の略示斜視図である。 工作機械の略示正面図である。 工作機械の略示右側面図である。 工具交換装置及びガイドレールを覆うカバー等を省略した工作機械の略示斜視図である。 工作機械用カバーを略示する斜視図である。 蓋の記載を省略した制御装置の内部構成を略示する背面図である。 蓋による閉鎖を解除した制御装置を略示する外観斜視図である。 ブレーカを保護する保護体を略示する斜視図である。 ブレーカ及び保護体を略示する斜視図である。 ブレーカ及び保護体を略示する左側面図である。 ブレーカの付近の構成を略示する部分拡大斜視図である。
以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて詳述する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。尚正面及び背面は前面及び後面に夫々対応する。作業者は前方で工作機械を操作し、ワークの着脱を行う。図1は工作機械の略示斜視図であり、図2は工作機械の略示正面図であり、図3は工作機械の略示右側面図、図4は工具交換装置及びガイドレールを覆うカバー403等を省略した工作機械の略示斜視図である。
工作機械100は機械本体を備え、該機械本体は基台20、固定台21、Y方向移動装置22、X方向移動装置26、コラム28、Z方向移動装置30、主軸ヘッド32、工具交換装置10等を備える。基台20は床面上に固定してある。固定台21は前後方向に長い平面視矩形状の箱形をなし、基台20上に設けてある。固定台21は、Y方向移動装置22を固定している。
Y方向移動装置22上にはX方向移動装置26が設けてある。X方向移動装置26上にはコラム28が設けてある。X方向移動装置26及びY方向移動装置22は、コラム28をX方向(左右方向)及びY方向(前後方向)に移動可能に支持する。
コラム28は、Z方向移動装置30を介して主軸ヘッド32をZ方向(上下方向)に移動可能に支持する。工具交換装置10は、主軸ヘッド32に装着する工具を交換する。
図4に示すように、Y方向移動装置22は、互いに平行な1対のガイドレール22a、22a、複数のブロック22b、22b、・・・、22b及びY方向移動台22c等を備える。ガイドレール22a、22aは、左右方向に適当な間隔を空けて固定台21の上面に前後方向に延設してある。ブロック22b、22b、・・・、22bはガイドレール22a、22aの夫々に前後方向に移動可能に嵌合している。Y方向移動台22cはブロック22b、22b、・・・、22b上に固定してある。Y方向駆動モータ(図示略)がボール螺子機構(図示略)を駆動することでY方向移動台22cは前後方向に移動する。
X方向移動装置26は、互いに平行な1対のガイドレール26a、26a、複数のブロック26b、26b、・・・、26b、コラム台26c、及びX方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール26a、26aは前後方向に適当な間隔を空けて、Y方向移動台22cの上面に左右方向に延設してある。ブロック26b、26b、・・・、26bはガイドレール26a、26aの夫々に左右方向に移動可能に嵌合している。コラム台26cはブロック26b、26b、・・・、26b上に固定してある。X方向駆動モータがボール螺子機構(図示略)を駆動することで、コラム台26cは左右方向に移動する。コラム28は、コラム台26c上に固定してある。コラム28は、Y方向移動装置22及びX方向移動装置26によってY方向及びX方向に移動する。
Z方向移動装置30は、互いに平行な1対のガイドレール30a、30a、複数のブロック30b、30b、・・・、30b、主軸ヘッド台30c及びZ方向駆動モータ(図示略)を備える。ガイドレール30a、30aは、左右方向に適当な間隔を空けてコラム28の前面に上下方向に延設してある。複数のブロック30b、30b、・・・、30bはガイドレール30a、30aの夫々に上下方向に移動可能に嵌合している。主軸ヘッド台30cはブロック30b、30b、・・・、30bの前面に固定してある。Z方向駆動モータがボール螺子機構(図示略)を駆動することで、主軸ヘッド台30cは上下方向に移動する。
主軸ヘッド32は主軸ヘッド台30cに固定してある。X方向駆動モータ、Y方向駆動モータ及びZ方向駆動モータを駆動制御することで、主軸ヘッド32は前後、左右及び上下に移動する。
主軸34は、主軸ヘッド32の上端に設けられた主軸モータ35に接続されている。主軸34は、主軸モータ35の駆動により軸心回りに回転する。主軸34は、工具を保持した工具ホルダ(不図示)をその下端に装着した状態で軸心回りに回転することで、ワーク保持部120に固定されたワークに対して回転加工を行うことができる。尚、冷却ファン(不図示)は主軸モータ35の上端に固定している。
図1に示すように、工具交換装置10は、工具マガジン11及びマガジンモータ12を備える。工具交換装置10は複数の工具ホルダを搬送し、主軸34の下端部に工具ホルダを着脱する。尚工具ホルダは工具を保持している。
図5は工作機械用カバーを略示する斜視図である。図5に示すように、工作機械100は機械本体を囲繞する工作機械用カバーを備える。工作機械用カバーが基台20の上側に設けてある。工作機械用カバーは、上下方向に延設してあり、工作機械100の機械本体の前後左右を夫々覆う矩形の前壁50、左壁60、右壁70及び後壁80を備える。また工作機械100の上側を覆っており、左右方向及び前後方向に平行な矩形の天井90を備える。
右壁70は、その中央部に取り外し可能な二つのパネル71、71を備える。パネル71、71は右壁70の中央部に設けた開口内に配置してある。作業者は必要に応じてパネル71、71を取り外し、開口から手を入れるか又は開口から工作機械用カバー内に入って工作機械100の保守管理を行う。尚左壁60にも右壁70と同様にその中央部に開口が設けてあり、該開口内に取り外し可能な二つのパネルを配置してある。後壁80には、工作機械100の動作を制御する制御基板及び前記各モータへの供給電力を調整するアンプ等を有する制御装置81が設けてある。天井90の中央部分は、前記主軸ヘッド32及びコラム28等との接触を回避するために、上方に突出している。
前壁50の中央部には縦長矩形の開口51が設けてあり、該開口51の右隣には、作業者が指令を入力するための操作盤54が設けてある。開口51には、縦長矩形の右扉52及び左扉53が左右方向に移動可能に並設してある。
右扉52は左扉53よりも後方に配置してある。右扉52の前面には取手52aが設けてある。作業者が取手52aを把持し、左側へ引っ張った場合、右扉52及び左扉53は順に左側に移動して開く。
図6は蓋83の記載を省略した制御装置81の内部構成を略示する背面図、図7は蓋83による閉鎖を解除した制御装置81を略示する外観斜視図である。図6及び図7に示すように、制御装置81(工作機械用制御装置)は、後側に開口82bを備える縦長直方体の筐体82と、前記開口82bを開閉する蓋83とを備える。開口82bの縁部分は内側に延出している。筐体82の下面(一面)は水平状に配置してある。筐体82の下面には電源ケーブル111(電線)が挿通する挿通孔82aを設けてある。筐体82の下部左側に、電源ケーブル111及び電力線の接続を切断可能なブレーカ84が設けてある。ブレーカ84は挿通孔82aの近傍に位置する。ブレーカ84は上下に長い直方体状をなし、その上下に入力部84b(接続部)及び出力部84cを夫々有する。入力部84b及び出力部84cには夫々樹脂ケース184が設けてある。樹脂ケース184には電源ケーブル111又は電力線が挿通する貫通孔184aが設けてある(後述する図9及び図11参照)。上側の樹脂ケース184の貫通孔184aには電源110からの電源ケーブル111が挿入され、ブレーカ84の入力部84bに接続してある。下側の樹脂ケース184の貫通孔184aには、アンプ等の電力を供給する電力線(不図示)が挿入され、ブレーカ84の出力部84cに接続してある。
電源ケーブル111が挿通孔82aを通り、ブレーカ84の入力部84bと200V系の電源110とを接続している。ブレーカ84の後面には、スイッチ部84aが設けてある。該スイッチ部84aは、蓋83を閉じた場合に、蓋83の表面に設けてある回転式のレバー85に連結する。蓋83が閉じた状態でレバー85が一方向へ回動した場合、スイッチ部84aは一方向へ移動して電源ケーブル111及び電力線の接続を解除し、電力の供給が強制的に停止する。蓋83が閉じた状態でレバー85が他方向へ回動した場合、スイッチ部84aは他方向へ移動して電源ケーブル111及び電力線を再接続し、電力の供給が再開される。尚レバー85が一方向に回動し、電力線が切断された後で、蓋83が開くようにしてある。筐体82の左外側面には制御装置81を冷却するファン112が設けてある。
筐体82前面の右側中央部には、前記Z方向駆動モータへの電力供給を調整するZ方向アンプ86が設けてある。Z方向アンプ86の左側であって、ブレーカ84の上方に主軸モータ35への電力供給を調整する主軸アンプ87が設けてある。筐体82前面の左側上部には、前記X方向駆動モータ及びY方向駆動モータへの電力供給を調整するX方向アンプ88及びY方向アンプ89が左右に並設してある。
筐体82前面の上側中央部には、200V系の電圧を24V系又は12V系に変換するAVR91(Automatic Voltage Regulator)が設けてある。AVR91の下方には、前記冷却ファン(不図示)を保護/継電するファン保護装置92と、後述する入出力基板93及びNCユニットを過電流から保護するための保護装置95とが左右に並設してある。ファン保護装置92と保護装置95とは接続され、ユニット化されている。ファン保護装置92の下側には、必要に応じてオプションアンプ97が設けられる。オプションアンプ97としては、例えばワーク保持部120にワークを取り付けるロボットアームを工作機械が備える場合、該ロボットアームの駆動モータへの供給電力を調整するアンプが挙げられる。
筐体82右内側面には、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、前述した各モータの駆動を制御する制御基板94と、該制御基板94及び筐体82内の各種装置間の信号の入出力を行うための入出力基板93とが上下に並設してある。制御基板94は入出力基板93よりも上側に位置する。制御基板94及び入出力基板93は、24V系又は12V系の電圧をAVR91から入力し、5V系、10V系又は25V系に変換して使用する。入出力基板93及びファン保護装置92は、ファン保護装置92に入力された電圧を検出するための検出ケーブル96によって接続されている。後述するように、電源電圧がファン保護装置92に入力される。ファン保護装置92及び保護装置95はユニット化されており、保護装置95にも電源電圧が入力される。入出力基板93は、ファン保護装置92に入力された電源電圧を監視し、保護装置95の入力電圧を監視するようにしてある。
前記ブレーカ84の出力部84cはX〜Z方向アンプ88,89,86、主軸アンプ87、ファン保護装置92、保護装置95、オプションアンプ97に接続してある。電源電圧(200V系)はX〜Z方向アンプ88,89,86、主軸アンプ87、ファン保護装置92、保護装置95、オプションアンプ97に供給される。また保護装置95はAVR91に接続してあり、AVR91に電源電圧(200V系)が入力される。AVR91は入力電圧を24V系又は12V系に変換する。AVR91は制御基板94及び入出力基板93に接続してあり、24V系又は12V系の電圧が制御基板94及び入出力基板93に入力される。制御基板94及び入出力基板93は、24V系又は12V系の電圧を例えば5V系、10V系又は25V系に変換して使用する。
図8はブレーカ84を保護する保護体400を略示する斜視図、図9はブレーカ84及び保護体400を略示する斜視図、図10はブレーカ84及び保護体400を略示する左側面図、図11はブレーカ84の付近の構成を略示する部分拡大斜視図である。
ブレーカ84は保護体400によって上方、前方及び左方を囲まれている。図8に示すように、保護体400は、取付板401と、固定板402と、カバー403とを備える。取付板401は上下に長い矩形板状をなし、右縁部に二つのねじ孔401aを備える。ねじ孔401aは上下に並んでいる。取付板401の左縁部の下部は上部に比べて左方向に延出している。この延出部分の延出端から、取付板401に直角な固定板402が後方に突出している。固定板402は上下に長い矩形をなし、その四隅に挿通孔402a、402a、402a、402aを有する。挿通孔402aにはねじが挿通する。取付板401の上縁部から、取付板401に直角な板状のカバー403が後方に突出している。図8に示すように、カバー403は左右に長い矩形状をなす。カバー403の左後側に位置する角部分にL形の切欠403aが設けてある。
図9に示すように、ブレーカ84はその右部分に上下に長い取付リブ84cを備えている。該取付リブ84cには、二つの挿入孔84dが上下に設けてある。両挿入孔84dは、取付板401のねじ孔401aに対応している。挿入孔84dとねじ孔401aとの位置を整合させて、挿入孔84dにねじを挿入し、ねじ孔401aに連結する。ブレーカ84は取付板401に取り付けられる。
図10に示すように、カバー403はブレーカ84よりも後方に突出している。ブレーカ84の上側に設けた樹脂ケース184は、その上側をカバー403によって覆われており、電源ケーブル111と入力部84bとの接続部分に物体が上方から接触することは難しい。
筐体82内に各部品を取り付けている場合に、取付に使用するねじが落下しても、カバー403によって樹脂ケース184の上側が覆われているので、ねじは樹脂ケース184の貫通孔184aに侵入しない。そのためねじを取り出すために作業者が貫通孔184aに手を挿入し、感電することを防止することができる。
図11に示すように、カバー403が主軸アンプ87の下側に位置し、且つ固定板402は筐体82の左側面に位置するように、保護体400を筐体82の左下部分に設けてある。固定板402の挿通孔402aにねじを挿通し、固定板402を筐体82の左側面下部にねじ止めしてある。取付板401は開口82bに対向している。開口82bの左縁部は内側に延出しており、この延出した部分はL形の切欠403aの内側に位置する。
ブレーカ84は挿通孔82aの直上に位置し、挿通孔82aに接近している。そのため挿通孔82aを挿通した電源ケーブル111は、筐体82の左側面に沿って上側に延出し、最短距離で入力部84bに接続している。筐体82の右側に制御基板94、入出力基板93が設けてあるが、電源ケーブル111は筐体82の左側に位置し、制御基板94、入出力基板93の付近に配置されない。
実施の形態に係る制御装置にあっては、入力部84bの上側をカバー403で覆っているので、作業者が高電圧によって感電することを防止することができる。また安全性が確保されていることから、電源ケーブル111が制御基板94の付近に位置しないように、制御基板94の配置に対応させて、ブレーカ84を配置することができる。そのため制御基板94の位置に応じてブレーカ84の位置を変更することができ、電源ケーブル111からの制御基板94、入出力基板93に対する不要輻射による影響を解消することができる。
また筐体82下面に設けた挿通孔82aの近傍にブレーカ84を配置しているので、電源ケーブル111を筐体82の下面及び側面に沿って長距離に亘って配置する必要が無く、最短距離で電源ケーブル111がブレーカ84に接続する。そのため筐体82の側面又は下面等に設けた制御基板94が電源ケーブル111からの不要輻射の影響を受けることを解消することができる。
またカバー403を主軸アンプ87の下側に設けてあるので、カバー403を筐体82内に取り付けた後に主軸アンプ87を取り付ける場合に、主軸アンプ87をカバー403上に仮置きすることができ、取付作業の効率を向上させることができる。
またカバー403が開口82b側に延出しており、開口82bの縁部分に対応する箇所に切欠403aを設けてある。切欠403aによって、カバー403が開口82bの縁部分に接触することが回避される。そのためカバー403を最大限延出させることができ、安全性を最大限向上させることができる。
尚制御装置にて使用している電圧(200V系、24V系、12V系、5V系、10V系又は25V系)は例示であり、使用する各部品に応じて他の電圧を採用すればよい。また筐体82内のアンプ、AVR91等の位置は、仕様に応じて適宜変更することができる。
以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲に記載された事項及び特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。
84 ブレーカ
84b 入力部(接続部)
82 筐体
82a 挿通孔
82b 開口
87 主軸アンプ(電力調整部)
94 制御基板
111 電源ケーブル(電線)
400 保護体
401 取付板
403 カバー
403a 切欠

Claims (5)

  1. 工作機械に電力を供給する電線が接続される接続部を有し、前記工作機械への電力の供給又は遮断を行うブレーカを備える工作機械用制御装置において、
    前記接続部を覆うカバーを備えること
    を特徴とする工作機械用制御装置。
  2. 前記ブレーカを収容しており、一面が水平状になるように配置された直方体状の筐体を備え、
    下側に位置する前記一面に前記電線が挿通する挿通孔が設けてあり、
    前記ブレーカは、前記挿通孔の上側にて前記筐体の下部に固定してあること
    を特徴とする請求項1に記載の工作機械用制御装置。
  3. 前記工作機械への供給電力を調整する電力調整部が前記カバーの上側に設けてあること
    を特徴とする請求項2に記載の工作機械用制御装置。
  4. 前記一面に交差する前記筐体の他面に開口を設けてあり、
    前記ブレーカを取り付ける取付板が前記開口に対向するように前記筐体内に設けてあり、
    前記接続部は前記ブレーカの上部に位置し、
    前記カバーは、前記接続部の上側を覆うように前記取付板の上縁部から前記開口側に突出していること
    を特徴とする請求項2又は3に記載の工作機械用制御装置。
  5. 前記カバーは前記開口の縁部分に対応する箇所に切欠を有すること
    を特徴とする請求項4に記載の工作機械用制御装置。
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