JP2013206331A - Machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク(被加工物)を加工する加工装置と、該加工装置の制御を行う制御部を有する制御装置とを備える工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool including a processing device that processes a workpiece (workpiece) and a control device having a control unit that controls the processing device.
工作機械は、ワークを加工する加工装置と、該加工装置を制御する制御装置とを有する。制御装置が加工装置の制御を行うことにより、加工装置でワークが加工される。制御装置は、例えば200V系の電源電圧を入力される。制御装置は通常、前記電源電圧を24V系又は12V系に変換するAVR(Automatic Voltage Regulator)と、工作機械の各装置の駆動を制御する制御基板と、該制御基板及び制御装置内の各装置間の信号の入出力を行うための入出力基板と、制御基板及び入出力基板を過電流から保護する保護装置とを備える。電源電圧は保護装置を介しAVRへ入力される。入出力基板と保護装置とは電圧検出ケーブルによって接続されており、入出力基板は保護装置に入力された電源電圧を監視する電源電圧監視回路を有する(例えば特許文献1参照)。
電源電圧監視回路は、制御装置に入力される電源電圧を所定時間ごとに電圧検出ケーブルにより取り込み、電圧値が所定の閾値以内であるか否かを判定し、所定の閾値以内でないと判定した場合、所定の停電プログラムを開始させるように構成されている。
The machine tool includes a processing device that processes a workpiece and a control device that controls the processing device. When the control device controls the machining device, the workpiece is machined by the machining device. For example, a 200V power supply voltage is input to the control device. The control device usually includes an AVR (Automatic Voltage Regulator) that converts the power supply voltage into a 24V system or a 12V system, a control board that controls driving of each device of the machine tool, and between the control board and each device in the control device. An input / output board for inputting / outputting the above signal and a protection device for protecting the control board and the input / output board from overcurrent. The power supply voltage is input to the AVR through the protection device. The input / output board and the protection device are connected by a voltage detection cable, and the input / output board has a power supply voltage monitoring circuit that monitors the power supply voltage input to the protection device (see, for example, Patent Document 1).
When the power supply voltage monitoring circuit captures the power supply voltage input to the control device with a voltage detection cable every predetermined time, determines whether or not the voltage value is within a predetermined threshold, and determines that it is not within the predetermined threshold The predetermined power outage program is started.
図10は、従来の入出力基板93の模式図である。
図10に示すように、入出力基板93は、基板931と、基板931の一短辺に沿って設けられた200V系の電源電圧監視回路を実装した電源電圧監視回路部932と、基板931の周縁部に設けられた複数のコネクタ933とを有する。電源電圧監視回路部932は、電圧検出ケーブル96により保護装置から電源電圧を入力される。電圧検出ケーブル96は接地する必要があり、電圧検出ケーブル96を基板931の一短辺(端縁)に取り付け、この取り付け位置に基板エッジスペーサ150を設け、該基板エッジスペーサ150を介して接地していた。
以上のように、電源電圧監視回路部932は入出力基板93の一短辺に沿って設ける必要があり、低電圧部品は電圧検出ケーブル96から略2〜3mm離隔して設ける必要があることと相まって、基板931の前記一短辺にはコネクタ933等の低電圧部品を設けることができないという問題があった。
FIG. 10 is a schematic diagram of a conventional input /
As shown in FIG. 10, the input /
As described above, the power supply voltage
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、周縁部全体に亘ってコネクタ等の低電圧部品を設けることができ、基板表面を有効利用することができ、効率良く信号の入出力を行うことができる入出力基板を備える工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and low voltage components such as connectors can be provided over the entire periphery, the substrate surface can be used effectively, and signal input / output can be performed efficiently. An object of the present invention is to provide a machine tool including an input / output substrate that can be performed.
第1発明に係る工作機械は、ワークを加工する加工装置と、該加工装置の制御を行う制御部と、電源電圧を降圧した電圧を入力され、信号の入出力を行う回路を有する入出力基板と、電源電圧が入力され、前記回路を過電流から保護する保護部を有する制御装置とを備え、前記入出力基板及び保護部は電線によって接続され、前記入出力基板は電源電圧を監視する回路を有する工作機械において、前記電線は、前記入出力基板の端部以外の部分に保持されていることを特徴とする。 A machine tool according to a first aspect of the present invention is an input / output board having a processing device for processing a workpiece, a control unit for controlling the processing device, and a circuit for inputting and outputting a signal to which a voltage obtained by stepping down a power supply voltage is input. And a control device having a protection unit that receives power supply voltage and protects the circuit from overcurrent, the input / output board and the protection part are connected by an electric wire, and the input / output board monitors the power supply voltage. The electric wire is hold | maintained at parts other than the edge part of the said input-output board | substrate.
本発明においては、電線が入出力基板の端部以外の部分に保持されているので、コネクタ等の低電圧部品を入出力基板の周縁部全体に亘って多数設けることができる。 In the present invention, since the electric wires are held at portions other than the end portions of the input / output board, a large number of low voltage components such as connectors can be provided over the entire peripheral edge portion of the input / output board.
第2発明に係る工作機械は、第1発明において、前記電線は、前記入出力基板の中央部に保持されていることを特徴とする。 A machine tool according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the electric wire is held in a central portion of the input / output board.
本発明においては、入出力基板の周縁部に確実に低電圧部品を設けることができる。 In the present invention, low voltage components can be reliably provided at the peripheral edge of the input / output board.
第3発明に係る工作機械は、第1、第2発明において、電源電圧を監視する回路の周囲は、電子素子の配置を禁止する電子素子配置禁止区域を設けたことを特徴とする。 A machine tool according to a third invention is characterized in that, in the first and second inventions, an electronic element disposition prohibiting area for prohibiting the disposition of the electronic element is provided around the circuit for monitoring the power supply voltage.
本発明においては、高電圧で動作する電源電圧を監視する回路の周囲に電子素子の配置を禁止する電子素子配置禁止区域を設けたので、高電圧による悪影響を他の素子に与えることを防ぐことができる。 In the present invention, an electronic element disposition prohibiting area for prohibiting the disposition of electronic elements is provided around a circuit for monitoring a power supply voltage that operates at a high voltage, thereby preventing other elements from being adversely affected by the high voltage. Can do.
本発明の工作機械によれば、入出力基板と保護部とを接続する電線は、入出力基板の端部以外の部分に保持されているので、周縁部全体に亘ってコネクタ等の低電圧部品を多数設けることができ、基板表面を有効利用することができ、効率良く信号の入出力を行うことができる。 According to the machine tool of the present invention, since the electric wire connecting the input / output board and the protection part is held in a part other than the end part of the input / output board, the low-voltage component such as a connector over the entire peripheral part. Can be provided, the substrate surface can be used effectively, and signals can be input and output efficiently.
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。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100の略示斜視図であり、図2は工作機械100の略示正面図であり、図3は工作機械100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等を省略した工作機械100の略示斜視図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing a machine tool according to an embodiment. In the following description, up and down, left and right, and front and rear indicated by arrows in the figure are used. The operator operates the machine tool in front and attaches / detaches the workpiece. 1 is a schematic perspective view of the
工作機械100は機械本体(加工装置)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。
The
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。
An
The
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。
As shown in FIG. 4, the Y-
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。
The
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。
The Z-
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。
The
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(図示せず)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。
The
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。
As shown in FIG. 1, the
図5は工作機械用カバー1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1を備える。工作機械用カバー1が基台20の上側に設けてある。工作機械用カバー1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。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing the machine tool cover 1. As shown in FIG. 5, the
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1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電力を供給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、前記主軸及びコラム等との接触を回避するために、上方に突出している。
The
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。
A vertically long
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。
The
図6乃至図8に示すように、制御装置81は、後側に開口を備える縦長直方体の筐体82と、前記開口を開閉する蓋83を備える。筐体82の下面には電源ケーブル111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、その上下に入力部及び出力部を夫々有する。電源ケーブル111が挿通孔82aを通り、ブレーカ84の入力部と200V系の電源110とを接続している。アンプ等の電力を供給する電力線(不図示)がブレーカ84の出力部に接続してある。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、電力線の接続が解除された後で、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。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
筐体82前面の左側中央部には、前記Z方向駆動モータへの電力供給を制御する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への電力供給を制御する主軸アンプ87が設けてある。筐体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制御する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。
A Z-
筐体82前面の右上側中央部には、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及び制御基板(制御部)94を過電流から保護するための保護装置(保護部)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。制御装置81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制御するアンプが挙げられる。
An
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。更に、入出力基板93の下側にインターロック基板132が配置してある。制御基板94、入出力基板93、インターロック基板132は、筐体82の右内側略全域に設けた矩形の金属134に固定している。制御基板94は入出力基板93よりも上側に位置する。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。
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電圧検出ケーブル(電線)96によって接続されており、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する電源電圧監視回路を実装した電源電圧監視回路部932を備える(図8及び図9参照)。上述したように、ファン保護装置92と保護装置95とは接続されているので、ファン保護装置92に入力された電源電圧を監視することで、保護装置95に入力される電源電圧を監視でき、保護装置95を正常に機能させることができる。
インターロック基板132は入出力基板93と電気的に接続し、右扉52、左扉53の開状態時の制御等を行う。
On the right inner surface of the
The input /
The
前記ブレーカ84の出力部はX方向アンプ88、Y方向アンプ89、Z方向アンプ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方向アンプ88、Y方向アンプ89、Z方向アンプ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。
The output portion of the
図8及び図9に示すように、入出力基板93は、基板931と、基板931の一短辺から所定距離離隔して設けられた前述の電源電圧監視回路部932と、基板931の四辺に沿って設けられた複数のコネクタ933と、低電圧回路部136とを有する。電源電圧監視回路部932は基板931の周縁部より中央側且つ上方に位置する。電圧検出ケーブル96はコネクタ130により基板931に固定され、電源電圧監視回路部932に接続されている。電源電圧監視回路部932は、電圧検出ケーブル96によりファン保護装置92から電源電圧を入力される。
As shown in FIGS. 8 and 9, the input /
電源電圧監視回路部932が位置する基板931には、矩形の開口131が形成されている。
開口131には、該開口131と略同形状のエッジスペーサ(不図示)が嵌合する。該エッジスペーサは基板931を金属板134と所定の空間を有して金属板134に固定している。該エッジスペーサは、その一部に金属片を装着し、該金属片の一端は電源電圧監視回路部932のアースパターン(不図示)と接触し、他端は金属板134と接触している。故に電源電圧監視回路部932はエッジスペーサを介して接地している。
電源電圧監視回路部932の周囲は、高電圧が他に悪影響を与えないように電子素子配置禁止区域135を設けている。但し、低電圧回路部136と電源電圧監視回路部932を接続する連絡素子137は電子素子配置禁止区域135に配置しているが2つの素子のみとしている。連絡素子137としては、高電圧の影響を受けない素子を用いる必要があり、例えばフォトカプラ等を用いることができる。電子素子配置禁止区域135の幅は約3.5mmである。
A
An edge spacer (not shown) having substantially the same shape as the
Around the power supply voltage
低電圧回路部136は電源電圧監視回路部932の下方に配置している。低電圧回路部136は5V系、10V系又は25V系で動作する素子で構成している。
The low
本実施の形態の制御装置81は以上のように構成されており、電圧検出ケーブル96を入出力基板93の端部から中央部寄りに設けることができ、電源電圧監視回路部932を基板931の端縁部から離隔させることができ、コネクタ933等の低電圧部品を入出力基板93の周縁部全体に亘って設けることができる。従って、入出力基板93の表面を有効利用することができ、効率良く信号の入出力を行うことができ、入出力基板93の小型化を図ることができる。
The
尚、本実施の形態において、電圧値が200V系、24V系、12V系、5V系、10V系又は25V系である場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、他の電圧値でもよい。
電源電圧監視回路部932の上方に電源電圧監視回路部932を覆うカバーを設けてもよい。
In the present embodiment, the case where the voltage value is 200V system, 24V system, 12V system, 5V system, 10V system or 25V system is described, but the present invention is not limited to this, and other voltage values are used. But you can.
A cover that covers the power supply voltage
1 工作機械用カバー
10 工具交換装置
20 基台
21 固定台
22 Y方向移動装置
26 X方向移動装置
28 コラム
30 Z方向移動装置
32 主軸ヘッド
34 主軸
81 制御装置
82 筐体
83 蓋
84 ブレーカ
91 AVR
92 ファン保護装置
93 入出力基板
931 基板
932 電源電圧監視回路部
933 コネクタ
94 制御基板
95 保護装置
96 電圧検出ケーブル
100 工作機械
130 コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool cover 10
92
Claims (3)
前記電線は、前記入出力基板の端部以外の部分に保持されていることを特徴とする工作機械。 A machining apparatus for machining a workpiece, a control unit for controlling the machining apparatus, an input / output board having a circuit for inputting and outputting a signal and a signal for inputting and outputting a signal, and a power supply voltage are input, A control device having a protection unit that protects the circuit from overcurrent, the input / output board and the protection part are connected by an electric wire, and the input / output board has a circuit for monitoring a power supply voltage.
The machine tool, wherein the electric wire is held in a portion other than an end portion of the input / output board.
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