JP2014014886A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉式の加工室カバーの構成を簡素化することができる工作機械を提供することを課題とする。
【解決手段】工作機械１であって、ワーク支持面１２ａを有するワーク支持装置１０と、開口部２４が形成された加工室カバー２０と、開口部２４の一方の縁部２４ａおよび他方の縁部２４ｂに向けて移動自在であるとともに、研削砥石３３（工具）が着脱自在な工具支持装置３０と、工具支持装置３０の移動に追従して伸縮自在であり、工具支持装置３０と一方の縁部２４ａとの間を塞いでいる第一ロールカバー５０（伸縮カバー）と、を備え、工具支持装置３０が非加工位置に配置された状態では、工具支持装置３０と他方の縁部２４ｂとの間が開口しており、工具支持装置３０が他方に移動して、工具支持装置３０が加工位置に配置されることで、工具支持装置３０と他方の縁部２４ｂとの間が塞がれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークを加工するための工作機械に関する。

ワークを研削するための工作機械としては、研削砥石が着脱自在な工具主軸を有する工具支持装置と、ワーク支持面を有するワーク支持装置と、研削砥石およびワーク支持面を覆う加工室カバーと、を備え、加工室カバーには、油圧シリンダによって自動的に開閉する開閉カバーが設けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。

このような工作機械では、開閉カバーを開けることで、ワークをワーク支持面に着脱することができ、ワークを研削するときには、開閉カバーを閉じることで、クーラントや切り屑が加工室の外部に飛散するのを防ぐことができる。

特開２００４−０９０１２８号公報

前記した工作機械では、開閉カバーを開閉させるための構造が複雑であるとともに、開閉カバーの開閉を制御する制御装置が必要になるという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、開閉式の加工室カバーの構成を簡素化することができる工作機械を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、工作機械であって、ワークを支持するワーク支持面を有するワーク支持装置と、前記ワーク支持面の周囲に配置され、開口部が形成された加工室カバーと、前記開口部に挿通され、前記開口部の一方の縁部および他方の縁部に向けて移動自在であるとともに、工具が着脱自在な工具支持装置と、前記工具支持装置の移動に追従して伸縮自在であり、前記工具支持装置と前記一方の縁部との間を塞いでいる伸縮カバーと、を備えている。前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が開口している。そして、前記工具支持装置が他方に移動して、前記工具支持装置が加工位置に配置されることで、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が塞がれるように構成されている。

この構成では、工具支持装置を非加工位置に配置した状態では、工具支持装置の他方側の開口領域を通じて、ワーク支持面にワークを着脱することができる。そして、工具支持装置を加工位置に配置すると、工具支持装置の一方側および他方側が塞がれるため、加工室カバーが閉じた状態となる。このように、本発明では、工具支持装置の移動に伴って加工室カバーを開閉させることができる。

前記した工作機械において、前記工具支持装置の他方側に、前記工具支持装置の移動に追従して伸縮自在な他の伸縮カバーを設け、前記他の伸縮カバーにワーク着脱用穴を形成し、前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間に前記ワーク着脱用穴が配置され、前記工具支持装置が他方に移動することで、前記ワーク着脱用穴が閉じられ、前記他の伸縮カバーによって、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が塞がれるように構成してもよい。

なお、工具支持装置が他方に移動して、工具支持装置が開口部の他方の縁部に当接することで、工具支持装置と他方の縁部との間が塞がれるように構成してもよい。
また、伸縮カバーおよび他の伸縮カバーとしては、工具支持装置の移動に追従して引き出しおよび巻き取り自在なロールカバーや、工具支持装置の移動に追従してスライドするテレスコピックカバーなど、各種の伸縮構造を用いたカバーを用いることができる。

前記他の伸縮カバーが、前記工具支持装置の移動に追従して引き出しおよび巻き取り自在なロールカバーである場合には、前記工具支持装置が他方に移動することで、前記ワーク着脱用穴が巻き取られるように構成することで、工具支持装置を加工位置に配置したときに、加工室カバーを確実に閉じることができる。

前記した工作機械では、前記工具支持装置が非加工位置に配置されたときに、前記ワーク着脱用穴が前記ワーク支持面に対向して配置されるように構成することで、ワークを着脱し易くすることが好ましい。

前記した工作機械において、前記工具支持装置が前記ワーク支持面に対して進退自在である場合には、前記工具支持装置と前記伸縮カバーおよび前記他の伸縮カバーとの間に、前記工具支持装置の進退に追従して伸縮自在な蛇腹カバーを設けることが好ましい。

前記した工作機械において、前記加工室カバーの前記開口部が、前記ワーク支持面の上方に形成されている場合には、加工室カバーの側方のスペースを有効に利用することができるため、縦型の工作機械を小型化することができる。

本発明の工作機械では、工具支持装置の移動に伴って加工室カバーを開閉することができるため、開閉式の加工室カバーの構成を簡素化することができる。

本実施形態の工作機械において、工具支持装置が初期位置に配置された状態を示した図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。 本実施形態の工作機械において、工具支持装置が加工位置に配置された状態を示した図で、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、本発明の工作機械を、ワークの表面を研削するための研削装置に適用した場合を想定して説明する。

工作機械１は、図１（ａ）に示すように、ワーク支持面１２ａを有するワーク支持装置１０と、ワーク支持面１２ａの周囲に配置された加工室カバー２０と、加工室カバー２０の上面に形成された開口部２４に挿通された工具支持装置３０と、を備え、工具支持装置３０に設けられた工具主軸３２に研削砥石３３（特許請求の範囲における「工具」）を着脱自在な縦型の研削装置である。

さらに、工作機械１は、工具支持装置３０と開口部２４の左縁部２４ａとの間に設けられた第一ロールカバー５０（特許請求の範囲における「伸縮カバー」）と、工具支持装置３０と開口部２４の右縁部２４ｂとの間に設けられた第二ロールカバー６０（特許請求の範囲における「他の伸縮カバー」）と、各ロールカバー５０，６０の間に設けられた蛇腹カバー４０と、を備えている。

ワーク支持装置１０は、軸方向が上下方向に配置されたワーク主軸１１と、ワーク主軸１１の上端部に取り付けられたチャック１２と、を備え、図示しない駆動装置によってワーク主軸１１が軸回りに回転自在となっている。
チャック１２の上面に形成されたワーク支持面１２ａには、図１（ｂ）に示すように、三つの可動爪部１２ｂが設けられている。そして、ワーク支持面１２ａの中心部に載置されたワークＷを、各可動爪部１２ｂが三方向から挟み込むことで、ワーク支持面１２ａにワークＷが支持される。

加工室カバー２０は、図１（ａ）に示すように、下板２１、筒状の側板２２および上板２３を有する箱状のカバーであり、内部に加工室２が形成されている。また、上板２３には左右方向に幅広な長方形の開口部２４が形成されている。

加工室カバー２０の下板２１において、左右の中間位置よりも右側には挿通穴２１ａが貫通している。挿通穴２１ａにはワーク支持装置１０のワーク主軸１１が回転自在に挿通されている。ワーク主軸１１の上端部に設けられたチャック１２は、加工室カバー２０内に配置されており、ワーク支持面１２ａの上方に開口部２４が配置されている。

第一ロールカバー５０は、樹脂製の遮蔽シートであり、上板２３の左端部の外面に設けられた第一ロール支軸５１に巻き付けられている。
第一ロール支軸５１は、軸方向が前後方向に配置されており、上板２３に対して軸回りに回転自在に取り付けられている。また、第一ロール支軸５１は、ばね等の弾性部材によって、第一ロールカバー５０の巻き取り方向に付勢されている。

第一ロール支軸５１は、箱状の第一収容部５２内に収容されている。第一ロールカバー５０の先端縁部５０ａは、第一収容部５２から外部に引き出されており、後記する枠体４１の左縁部に取り付けられている。図１（ｂ）に示すように、第一ロールカバー５０の前後方向の幅は、開口部２４の前後方向の幅と同じ大きさに形成されている。

第二ロールカバー６０は、図１（ａ）に示すように、樹脂製の遮蔽シートであり、上板２３の右端部の外面に設けられた第二ロール支軸６１に巻き付けられている。
第二ロール支軸６１は、軸方向が前後方向に配置されており、上板２３に対して軸回りに回転自在に取り付けられている。また、第二ロール支軸６１は、ばね等の弾性部材によって、第二ロールカバー６０の巻き取り方向に付勢されている。

第二ロール支軸６１は、箱状の第二収容部６２内に収容されている。第二ロールカバー６０の先端縁部６０ａは、第二収容部６２から外部に引き出されており、後記する枠体４１の右縁部に取り付けられている。図１（ｂ）に示すように、第二ロールカバー６０の前後方向の幅は、開口部２４の前後方向の幅と同じ大きさに形成されている。
また、第二ロールカバー６０には、矩形のワーク着脱用穴６３が貫通している。

蛇腹カバー４０は、図１（ａ）に示すように、開口部２４内に配置された枠体４１と、枠体４１の下面に取り付けられた筒状の蛇腹部４２と、を備えている。
枠体４１は、矩形の四周枠であり、枠体４１の前後方向の幅は、開口部２４の前後方向の幅と同じ幅に形成されている
蛇腹部４２は、上端部が枠体４１の下面の内周縁部に取り付けられており、上下方向に伸縮自在となっている。

枠体４１の左端部には、第一ロールカバー５０の先端縁部５０ａが取り付けられ、枠体４１の右端部には、第二ロールカバー６０の先端縁部６０ａが取り付けられている。したがって、各ロールカバー５０，６０は、枠体４１の左右方向への移動に追従して、各ロール支軸５１，６２に巻き取りまたは引き出されるように構成されている。

工具支持装置３０は、駆動装置３１と、駆動装置３１の下面から突出した工具主軸３２と、を備え、工具主軸３２の下端部に円板状の研削砥石３３を着脱自在となっている。工具支持装置３０は、図示しない送り機構によって、左右方向および上下方向に移動自在となっている。
駆動装置３１は、枠体４１の枠内部４１ａに挿通されており、研削砥石３３は加工室カバー２０内に配置されている。

駆動装置３１の下端部には、蛇腹部４２の下端開口部が取り付けられている。したがって、工具支持装置３０の左右方向の移動に連動して蛇腹カバー４０も左右方向に移動する。また、工具支持装置３０の上下方向への移動に追従して、蛇腹部４２が上下方向に伸縮する。

本実施形態では、蛇腹カバー４０の枠体４１が開口部２４の左縁部２４ａに当接している状態が、工具支持装置３０の初期位置（非加工位置）である。このとき、工具支持装置３０は、研削砥石３３がワーク支持面１２ａよりも上方に配置され、ワーク支持面１２ａに対して左斜め上方に配置される。

工具支持装置３０が初期位置に配置されている状態では、枠体４１が開口部２４の左縁部２４ａに当接しており、工具支持装置３０と左縁部２４ａとの間が塞がれている。このとき、第一ロールカバー５０の大部分は第一ロール支軸５１に巻き取られている。

また、工具支持装置３０が初期位置に配置されている状態では、工具支持装置３０と開口部２４の右縁部２４ｂとの間は、第二ロール支軸６１から引き出された第二ロールカバー６０によって覆われる。
このとき、第二ロールカバー６０のワーク着脱用穴６３は、第二ロール支軸６１から引き出されて、ワーク支持面１２ａの直上に配置される。これにより、工具支持装置３０と右縁部２４ｂとの間において、ワーク支持面１２ａに対向する位置には、上下に開口した領域（ワーク着脱用穴６３）が配置される。したがって、加工室カバー２０を上から見ると、ワーク着脱用穴６３内にワーク支持面１２ａが見えている（図１（ｂ）参照）。

図２（ａ）に示すように、工具支持装置３０が右側に移動したときには、工具支持装置３０の移動に追従して、第一ロールカバー５０が第一ロール支軸５１から引き出されるとともに、第二ロールカバー６０が第二ロール支軸６１に巻き取られる。
工具支持装置３０の研削砥石３３がワーク支持面１２ａの直上に配置され、工具支持装置３０がワークＷの加工位置に配置されると、第二ロールカバー６０のワーク着脱用穴６３（図１（ｂ）参照）は第二ロール支軸６１に巻き取られる。このようにして、ワーク着脱用穴６３が閉じられ、工具支持装置３０と右縁部２４ｂとの間は、第二ロールカバー６０によって塞がれる。

次に、前記した工作機械１を用いたワークＷの研削方法について説明する。
まず、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、工具支持装置３０を初期位置（非加工位置）に配置し、ワーク支持面１２ａの直上にワーク着脱用穴６３を配置する。
図示しないワーク搬送装置を用いて、ワークＷを外部からワーク着脱用穴６３を通じて加工室２に挿入し、ワークＷをワーク支持面１２ａに載置する。そして、各可動爪部１２ｂによってワークＷを挟み込むことで、ワーク支持面１２ａにワークＷを支持させる。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、工具支持装置３０を初期位置から右側に移動させると、工具支持装置３０の移動に追従して、第一ロールカバー５０が第一ロール支軸５１から引き出されるとともに、第二ロールカバー６０が第二ロール支軸６１に巻き取られる。これにより、ワーク着脱用穴６３（図１（ｂ）参照）が第二ロール支軸６１に巻き取られる。

そして、工具支持装置３０が加工位置に配置された状態では、工具支持装置３０と開口部２４の左縁部２４ａとの間は、第一ロールカバー５０によって塞がれ、工具支持装置３０と右縁部２４ｂとの間は、第二ロールカバー６０によって塞がれる。このようにして、加工室カバー２０が閉じられた状態となり、加工室２が密閉された空間となる。

ワーク支持装置１０のワーク主軸１１を回転させてワークＷを回転させるとともに、工具支持装置３０の工具主軸３２を回転させて研削砥石３３を回転させる。また、工具支持装置３０を下降させる。このとき、工具支持装置３０の移動に追従して蛇腹部４２が伸びる。
研削砥石３３をワークＷの加工面（上面）に接触させてワークＷを研削する。このとき、加工室２は加工室カバー２０によって密閉されているため、クーラントや切り屑が加工室２の外部に飛散するのを防ぐことができる。

ワークＷの研削が完了した後に、図１（ｂ）に示すように、工具支持装置３０を上昇させるとともに、工具支持装置３０を左側に移動させ、工具支持装置３０を初期位置に戻す。このとき、工具支持装置３０の移動に追従して、第一ロールカバー５０が第一ロール支軸５１に巻き取られるとともに、第二ロールカバー６０が第二ロール支軸６１から引き出される。
これにより、工具支持装置３０と左縁部２４ａとの間は塞がれた状態となり、工具支持装置３０と右縁部２４ｂとの間にはワーク着脱用穴６３が配置される。これにより、加工室カバー２０が開けられた状態となり、ワーク着脱用穴６３を通じてワークＷを加工室カバー２０の外部に搬出することができる。

以上のような工作機械１では、図１（ａ）に示すように、工具支持装置３０を初期位置（非加工位置）に配置したときには、工具支持装置３０の左側のワーク着脱用穴６３を通じて、ワーク支持面１２ａにワークＷを着脱することができる。そして、図２（ａ）に示すように、工具支持装置３０を加工位置に配置したときには、工具支持装置３０の左右両側が塞がれるため、加工室カバー２０を閉じることができる。
このように、加工室カバー２０を開閉させるための専用の駆動源を設けることなく、工具支持装置３０の移動に伴って、加工室カバー２０を開閉させることができるため、開閉式の加工室カバー２０の構成を簡素化することができる。

また、工具支持装置３０を初期位置に配置したときには、ワーク着脱用穴６３がワーク支持面１２ａに対向する位置に配置されるため、ワークＷを着脱し易くなっている。

また、工具支持装置３０を加工位置に配置したときには、ワーク着脱用穴６３が第二ロール支軸６１に巻き取られるため、加工室カバー２０を確実に閉じることができる。

また、加工室カバー２０の上面に配置されたワーク着脱用穴６３を通じて、ワークＷを加工室カバー２０に対して上下方向に出し入れすることができる。この構成では、加工室カバー２０の側方のスペースを有効に利用することができ、工作機械１を構成する各部品のレイアウトの自由度を高めることができるため、縦型の工作機械１を小型化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の工作機械１は、図１（ａ）に示すように、ワークＷを研削するための研削装置であるが、工具支持装置３０に取り付けられる工具の種類は限定されるものではない。例えば、工具支持装置３０に切削刃を取り付けて、ワークＷを切削加工することもできる。さらに、工具支持装置３０の工具主軸３２を横向きに配置して横型の工作機械を構成することもできる。

本実施形態では、工具支持装置３０が初期位置（非加工位置）に配置されている状態では、ワーク支持面１２ａの直上にワーク着脱用穴６３が配置されているが、ワーク支持面１２ａに対してワーク着脱用穴６３の位置がずれていてもよい。また、ワーク着脱用穴６３の形状や大きさは限定されるものではない。

本実施形態では、工具支持装置３０と開口部２４の左右縁部２４ａ，２４ｂとの間を塞ぐための伸縮カバーとして、ロールカバー５０，６０を用いているが、伸縮カバーの構成は限定されるものではなく、例えば、工具支持装置３０の移動に追従してスライドするテレスコピックカバーを用いてもよい。

本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、工具支持装置３０を加工位置に配置したときに、工具支持装置３０と開口部２４の右縁部２４ｂとの間が第二ロールカバー６０によって塞がれているが、第二ロールカバー６０を設けることなく、工具支持装置３０を開口部２４の右縁部２４ｂに当接させることで、工具支持装置３０と右縁部２４ｂとの間を塞ぐように構成してもよい。

１ 工作機械
２ 加工室
１０ ワーク支持装置
１１ 回転軸
１２ チャック
１２ａ ワーク支持面
２０ 加工室カバー
２４ 開口部
２４ａ 左縁部
２４ｂ 右縁部
３０ 工具支持装置
３１ 駆動装置
３２ 回転軸
３３ 研削砥石（工具）
４０ 蛇腹カバー
４１ 枠体
４２ 蛇腹部
５０ 第一ロールカバー（伸縮カバー）
５１ 第一ロール支軸
６０ 第二ロールカバー（他の伸縮カバー）
６１ 第二ロール支軸
６３ ワーク着脱用穴
Ｗ ワーク

Claims (6)

1. ワークを支持するワーク支持面を有するワーク支持装置と、
   前記ワーク支持面の周囲に配置され、開口部が形成された加工室カバーと、
   前記開口部に挿通され、前記開口部の一方の縁部および他方の縁部に向けて移動自在であるとともに、工具が着脱自在な工具支持装置と、
   前記工具支持装置の移動に追従して伸縮自在であり、前記工具支持装置と前記一方の縁部との間を塞いでいる伸縮カバーと、を備え、
   前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が開口しており、
   前記工具支持装置が他方に移動して、前記工具支持装置が加工位置に配置されることで、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が塞がれることを特徴とする工作機械。
2. 前記工具支持装置の他方側には、前記工具支持装置の移動に追従して伸縮自在な他の伸縮カバーが設けられ、前記他の伸縮カバーにはワーク着脱用穴が形成されており、
   前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間に前記ワーク着脱用穴が配置され、
   前記工具支持装置が他方に移動することで、前記ワーク着脱用穴が閉じられ、前記他の伸縮カバーによって、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が塞がれることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記他の伸縮カバーは、前記工具支持装置の移動に追従して引き出しおよび巻き取り自在なロールカバーであり、
   前記工具支持装置が他方に移動することで、前記ワーク着脱用穴が巻き取られることを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
4. 前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記ワーク着脱用穴が前記ワーク支持面に対向する位置に配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の工作機械。
5. 前記工具支持装置は、前記ワーク支持面に対して進退自在であり、
   前記工具支持装置と前記伸縮カバーおよび前記他の伸縮カバーとの間には、前記工具支持装置の進退に追従して伸縮自在な蛇腹カバーが設けられていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の工作機械。
6. 前記加工室カバーの前記開口部は、前記ワーク支持面の上方に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の工作機械。

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