JP2014079851A - 工作機械のカバー部材および工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】主軸の移動に追従して伸縮自在な伸縮カバーに切粉が付着するのを防ぐことができる工作機械のカバー部材を提供することを課題とする。
【解決手段】加工室カバー１０内に形成された加工室３と、主軸２０の駆動装置２１とを仕切るためのカバー部材６０であって、加工室カバー１０と駆動装置２１との間に配置される内枠体６２（枠体）と、内枠体６２に挿通された主軸２０の移動に追従して伸縮自在であり、主軸２０と内枠体６２の内縁部との間を塞いでいる伸縮カバー７１，７２と、伸縮カバー７１，７２の加工室３側の面に、加工室３の外部から流体を噴出する流体噴出装置５０と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、工作機械のカバー部材および工作機械に関する。

工作機械としては、主軸装置に設けられた加工室カバーと、工具マガジンに設けられたマガジンカバーと、加工室カバーとマガジンカバーとの隙間に向けて、加工室カバーの内部からクーラントを噴出する流体噴出装置と、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２１４２８０号公報

前記した従来の工作機械では、加工室カバーとマガジンカバーとの隙間に入り込んだ切粉を、加工室カバーの内部側から外部に向けてクーラントで押し出しているが、この構成では隙間に切粉が残留し易いという問題がある。そして、主軸の移動に追従して伸縮自在な伸縮カバーに切粉が付着すると、伸縮カバーが伸縮したときに、切粉によって伸縮カバーが損傷するという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、主軸の移動に追従して伸縮自在な伸縮カバーに切粉が付着するのを防ぐことができる工作機械のカバー部材および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、加工室カバー内に形成された加工室と、主軸の駆動装置とを仕切るためのカバー部材であって、前記加工室カバーと前記駆動装置との間に配置される枠体と、前記枠体に挿通された前記主軸の移動に追従して伸縮自在であり、前記主軸と前記枠体の内縁部との間を塞いでいる伸縮カバーと、前記伸縮カバーの前記加工室側の面に、前記加工室の外部から流体を噴出する流体噴出装置と、を備えていることを特徴としている。

また、本発明は、加工室カバーと、主軸の駆動装置と、前記加工室カバー内に形成された加工室と前記駆動装置とを仕切るためのカバー部材と、備えている工作機械であって、前記カバー部材は、前記加工室カバーと前記駆動装置との間に配置される枠体と、前記枠体に挿通された前記主軸の移動に追従して伸縮自在であり、前記主軸と前記枠体の内縁部との間を塞いでいる伸縮カバーと、前記伸縮カバーの前記加工室側の面に、前記加工室の外部から流体を噴出する流体噴出装置と、を備えていることを特徴としている。

本発明では、伸縮カバーの加工室側の面に加工室の外部側から内部に向けて流体が流れるため、加工室カバーの内部から伸縮カバーに切粉が付着するのを防ぐことができる。

前記した工作機械のカバー部材において、前記流体噴出装置は、前記伸縮カバーと、前記伸縮カバーに対して前記加工室側に配置された収容カバーとの隙間に向けて、前記加工室の外部から前記流体を噴出するように構成してもよい。

この構成では、伸縮カバーと収容カバーとの隙間に、加工室の外部側から内部に向けて流体が流れるため、加工室カバーの内部から隙間に切粉が入り込むのを確実に防ぐことができる。

前記した工作機械のカバー部材において、前記流体噴出装置を前記枠体の縁部に沿って配置した場合には、流体噴出装置に流体を供給するための管をカバー部材の周囲に設置し易くなる。

前記した工作機械のカバー部材において、前記流体噴出装置を前記枠体に取り付けて、枠体と流体噴出装置とを一体に形成することで、カバー部材をコンパクトに構成することが望ましい。

本発明の工作機械のカバー部材および工作機械では、加工室カバーの内部から伸縮カバーに切粉が付着するのを防ぐことができるため、伸縮カバーが伸縮したときに、切粉によって伸縮カバーが損傷するのを防ぐことができる。

本実施形態の工作機械の主軸周辺を示した斜視図である。 本実施形態の工作機械の主軸周辺を示した正面図である。 本実施形態の流体噴出装置を示した正面図である。 本実施形態の流体噴出装置を示した図で、図３のＡ−Ａ断面図である。

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、本発明のカバー部材を、図１に示す工作機械１に適用した場合について説明する。
工作機械１は、加工室カバー１０と、主軸２０の駆動装置２１と、加工室カバー１０内に形成された加工室３と、駆動装置２１とを仕切るためのカバー部材６０と、複数の工具を保持する工具マガジン３０（図２参照）と、工具マガジン３０が収容されたマガジンカバー４０と、を備えている。本実施形態の工作機械１は、主軸２０が水平に配置された横形のマシニングセンタである。

加工室カバー１０は、主軸２０の前端部およびテーブル等から構成される加工部を覆う箱状のカバーであり、前面、左右側面および上面が形成されており、加工室カバー１０内に加工室３が形成されている。

主軸２０は、加工室カバー１０の後方に設けられた駆動装置２１から前方に向けて水平に突設された円筒状の部材であり、内部に挿通されたスピンドル（図示せず）が主軸モータ（図示せず）によって軸線周りに回転するように構成されている。スピンドルの前端部には工具が着脱自在となっている。

カバー部材６０は、加工室３と駆動装置２１との間に配置されている。カバー部材６０によって、加工室３側の空間と、駆動装置２１側の空間とが前後に仕切られている。

カバー部材６０は、加工室カバー１０と駆動装置２１との間に配置された外枠体６１と、外枠体６１に取り付けられた内枠体６２と、主軸２０と内枠体６２の内縁部との間を塞いでいる伸縮カバー７１，７２と、伸縮カバー７１，７２の加工室３側の面に、加工室３の外部から流体を噴出する流体噴出装置５０と、を備えている。なお、外枠体６１および内枠体６２は、特許請求の範囲における「枠体」である。

外枠体６１は、上下の外枠部材６１ａ，６１ｂと、左右の外枠部材６１ｃ，６１ｄと、を備え、前後方向に開口した矩形の開口部６１ｅが形成されている。上側の外枠部材６１ａは、加工室カバー１０の上面よりも上方に配置されている。

内枠体６２は、外枠体６１の開口部６１ｅ内に配置されており、開口部６１ｅの内縁部に沿って上下左右の縁部が形成された矩形の枠体であり、前後方向に開口した矩形の開口部６２ａが形成されている。
内枠体６２は、加工室カバー１０の上面よりも上方に突出しており、開口部６２ａの上部が加工室カバー１０の上面よりも上方に露出している。

内枠体６２の開口部６２ａ内には、上下方向に延設された左右二つのスライドレール６２ｂが配置されている。両スライドレール６２ｂは、開口部６２ａの上下縁部に沿って、左右方向にスライド自在となっている。

両スライドレール６２ｂの間には、スライド板６２ｃが取り付けられている。スライド板６２ｃは、両スライドレール６２ｂに沿って上下方向にスライド自在となっている。スライド板６２ｃの中心部には、円形の挿通穴６２ｄが形成されている。

左側のスライドレール６２ｂと開口部６２ａの左縁部との間、および右側のスライドレール６２ｂと開口部６２ａの右縁部との間は、スライド板６２ｃの左右方向への移動に追従して伸縮する左右の伸縮カバー７１によって塞がれている。
左右の伸縮カバー７１は、複数の板材が左右方向に並べられるとともに、隣り合う板材の左右縁部が前後方向に重ねられており、隣り合う板材が左右方向にスライド自在に連結されているテレスコピックカバーである。

両スライドレール６２ｂの間において、スライド板６２ｃの上縁部と開口部６２ａの上縁部との間、およびスライド板６２ｃの下縁部と開口部６２ａの下縁部との間は、スライド板６２ｃの上下方向への移動に追従して伸縮する上下の伸縮カバー７２によって塞がれている。
上下の伸縮カバー７２は、複数の板材が上下方向に並べられるとともに、隣り合う板材の上下縁部が前後方向に重ねられており、隣り合う板材が上下方向にスライド自在に連結されているテレスコピックカバーである。

スライド板６２ｃの挿通穴６２ｄには、駆動装置２１によって上下左右方向に移動する主軸２０が挿通されており、主軸２０の前端部が加工室３内に突出している。主軸２０は挿通穴６２ｄに前後方向に移動自在に内嵌されている。そして、主軸２０の上下左右方向への移動に連動して、スライド板６２ｃも上下左右方向に移動する。
スライド板６２ｃが移動したときには、各伸縮カバー７１，７２がスライド板６２ｃの移動に追従して伸縮するため、スライド板６２ｃと開口部６２ａの内縁部との間は常に塞がれている。

内枠体６２には、加工室カバー１０の後端開口部の下縁部および左右縁部が取り付けられている。加工室カバー１０の後端開口部の上縁部と、各伸縮カバー７１，７２との間には隙間が形成されている。

工具マガジン３０は、図２に示すように、主軸２０の上方に配置されており、外枠体６１の上側の外枠部材６１ａ（図１参照）に支持されている。工具マガジン３０は、水平軸周りに回転自在な円板状のマガジン本体３１を備えており、マガジン本体３１の外周部には、工具を保持するための複数の保持具３２が形成されている。
保持具３２は、前後方向に開口するとともに、マガジン本体３１の径方向に開口しており、保持具３２に対してマガジン本体３１の径方向から工具が出入可能となっている。
なお、本実施形態では、工具マガジン３０に対して主軸２０が移動することで、工具マガジン３０に保持された工具が、主軸２０の前端面に取り付けられる構成となっている。

マガジンカバー４０（特許請求の範囲における「収容カバー」）は、図１に示すように、加工室カバー１０の上方に配置されており、外枠体６１に支持されている。マガジンカバー４０は、内部に工具マガジン３０（図２参照）が収容されるマガジン収容室４が形成されている箱状のカバーである。
マガジンカバー４０の下部４１は、伸縮カバー７１，７２の前方に配置され、下端面４２は加工室カバー１０の上面に載置されている。図４に示すように、伸縮カバー７１，７２と、マガジンカバー４０の後面４３との間には、前後方向に隙間Ｌが形成されている。

図１に示すように、マガジンカバー４０の下端面４２には、連通口（図示せず）が開口しており、連通口には左右方向に開閉自在なシャッター４４が設けられている。
また、マガジンカバー４０の連通口の直下には、加工室カバー１０の上面に形成された連通口（図示せず）が配置されている。したがって、シャッター４４を開けることで、マガジンカバー４０および加工室カバー１０の各連通口によって、マガジン収容室４と加工室３とが連通した状態となる。そして、加工室カバー１０およびマガジンカバー４０の各連通口を通じて、主軸２０がマガジン収容室４内に移動可能となる。

流体噴出装置５０は、図４に示すように、伸縮カバー７１，７２とマガジンカバー４０の後面４３との隙間Ｌに向けて、加工室カバー１０およびマガジンカバー４０の外部からクーラント（特許請求の範囲における「流体」）を噴出するものである。
本実施形態では、加工室３（図１参照）においてワークや工具に吹き付けられるクーラントの一部を流体噴出装置５０に供給している。

流体噴出装置５０は、図３に示すように、内枠体６２の上縁部に沿って延設された供給管５１と、供給管５１の前面に設けられた複数のノズル５２と、を備えている。

供給管５１は、上側の外枠部材６１ａと内枠体６２の上縁部との間に配置され、左右方向に延設されている。供給管５１の断面形状は、前後方向に幅広な長方形となっている（図４参照）。
供給管５１の左右両端部には、上方に向けて突出した支持部５１ａが形成されており、支持部５１ａの上端部がボルト等によって上側の外枠部材６１ａの下面に取り付けられている。
また、供給管５１の左側の部位には、図示しないクーラント供給装置の配管が接続される供給口５１ｂが形成されている。
また、供給管５１の前部には、図４に示すように、遮蔽壁５１ｃが下方に向けて突設されている。遮蔽壁５１ｃによって供給管５１の下面と内枠体６２の上面との隙間の前部が塞がれている。

供給管５１の前面には、図３に示すように、六つのノズル５２が左右方向に等間隔に設けられている。
ノズル５２は、図４に示すように、供給管５１の前面に突設されたベース部５２ａと、ベース部５２ａの前面に重ね合わされたノズル板５２ｂと、を備えている。
ベース部５２ａは、図３に示すように、左右方向に幅広な長方形に形成されている。また、ベース部５２ａには、図４に示すように、ベース部５２ａの前面から供給管５１の内周面に貫通した供給穴５２ｃが形成されている。

ノズル板５２ｂは、図３に示すように、ベース部５２ａの前面と同じ形状に形成された長方形の平板である。ノズル板５２ｂは、図４に示すように、ベース部５２ａの前面にボルト等によって取り付けられている。
ノズル板５２ｂの後面には、中心部から下端縁に亘って凹溝５２ｄが形成されている。ノズル板５２ｂをベース部５２ａに重ね合わせた状態では、凹溝５２ｄは供給穴５２ｃに連通し、凹溝５２ｄによって、供給穴５２ｃからノズル板５２ｂの下端縁に通じる液路５２ｅが形成されている。

液路５２ｅにおいて、ノズル板５２ｂの下端縁側に形成された噴出口５２ｆは、伸縮カバー７１，７２とマガジンカバー４０との隙間Ｌの直上に配置されている。すなわち、液路５２ｅの噴出口５２ｆは、隙間Ｌの内部に向けて開口している。
また、図３に示すように、ノズル５２から噴出されたクーラントが下方に向かうに従って左右方向に広がるように、噴出口５２ｆ（図４参照）の形状が形成されており、各ノズル５２から噴出されたクーラントが伸縮カバー７１、７２の加工室３側の面全体を流れるように構成されている。

流体噴出装置５０では、図４に示すように、供給管５１内にクーラントが供給されると、クーラントは供給穴５２ｃから液路５２ｅに流入し、噴出口５２ｆから隙間Ｌに向けてクーラントが噴出される。隙間Ｌに噴出されたクーラントは、伸縮カバー７１，７２とマガジンカバー４０との間を流れて加工室３（図１参照）に流入する。

以上のような工作機械１では、図４に示すように、伸縮カバー７１，７２とマガジンカバー４０との隙間Ｌには、加工室カバー１０の外部側から内部に向けてクーラントが流れるため、加工室カバー１０の内部から隙間Ｌに切粉が入り込むのを確実に防ぐことができ、伸縮カバー７１，７２に切粉が付着するのを防ぐことができる。したがって、伸縮カバー７１，７２が伸縮したときに、切粉によって伸縮カバー７１，７２が損傷するのを防ぐことができる。

流体噴出装置５０が加工室カバー１０の内枠体６２の上縁部に沿って配置されているため、流体噴出装置５０にクーラントを供給するための配管をカバー部材６０の周囲に設置し易くなっている。

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。
例えば、本実施形態では、図３に示すように、加工室カバー１０の内枠体６２の上端縁に沿って流体噴出装置５０が配置されているが、内枠体６２の左右縁部に沿って流体噴出装置５０を配置し、左右方向にクーラントを噴出させてもよい。
また、本実施形態の流体噴出装置５０では、図４に示すように、伸縮カバー７１，７２とマガジンカバー４０との隙間Ｌに向けて、加工室３の外部からクーラントを噴出しているが、伸縮カバー７１，７２に対して加工室３側に、治具等が収容された各種の収容カバーが配置されている場合には、伸縮カバー７１，７２と各種の収容カバーとの隙間に向けて、加工室３の外部からクーラントを噴出させてもよい。

また、ノズル５２の構成および数は限定されるものではない。さらに、本実施形態では、ノズル５２からクーラントを噴出させているが、ノズル５２から噴出させる流体は限定されるものではなく、例えば、圧縮空気を噴出させてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、伸縮カバー７１，７２がテレスコピックカバーによって構成されているが、その構成は限定されるものではなく、例えば、巻き取りシートによって伸縮カバーを構成してもよい。

１ 工作機械
３ 加工室
４ マガジン収容室
１０ 加工室カバー
２０ 主軸
２１ 駆動装置
３０ 工具マガジン
３１ マガジン本体
３２ 保持具
４０ マガジンカバー
４３ 後面
４４ シャッター
５０ 流体噴出装置
５１ 供給管
５２ ノズル
５２ａ ベース部
５２ｃ 供給穴
５２ｄ 凹溝
５２ｅ 液路
５２ｆ 噴出口
６０ カバー部材
６１ 外枠体
６１ａ 上側の外枠部材
６１ｅ 開口部
６２ 内枠体
６２ａ 開口部
６２ｂ スライドレール
６２ｃ スライド板
６２ｄ 挿通穴
７１，７２ 伸縮カバー
Ｌ 隙間

Claims (5)

1. 加工室カバー内に形成された加工室と、主軸の駆動装置とを仕切るためのカバー部材であって、
   前記加工室カバーと前記駆動装置との間に配置される枠体と、
   前記枠体に挿通された前記主軸の移動に追従して伸縮自在であり、前記主軸と前記枠体の内縁部との間を塞いでいる伸縮カバーと、
   前記伸縮カバーの前記加工室側の面に、前記加工室の外部から流体を噴出する流体噴出装置と、を備えていることを特徴とする工作機械のカバー部材。
2. 前記流体噴出装置は、
   前記伸縮カバーと、前記伸縮カバーに対して前記加工室側に配置された収容カバーとの隙間に向けて、前記加工室の外部から前記流体を噴出することを特徴とする請求項１に記載の工作機械のカバー部材。
3. 前記流体噴出装置は、前記枠体の縁部に沿って配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の工作機械のカバー部材。
4. 前記流体噴出装置は、前記枠体に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の工作機械のカバー部材。
5. 加工室カバーと、
   主軸の駆動装置と、
   前記加工室カバー内に形成された加工室と前記駆動装置とを仕切るためのカバー部材と、備えている工作機械であって、
   前記カバー部材は、
   前記加工室カバーと前記駆動装置との間に配置される枠体と、
   前記枠体に挿通された前記主軸の移動に追従して伸縮自在であり、前記主軸と前記枠体の内縁部との間を塞いでいる伸縮カバーと、
   前記伸縮カバーの前記加工室側の面に、前記加工室の外部から流体を噴出する流体噴出装置と、を備えていることを特徴とする工作機械。

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