JP2014079855A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】切粉やクーラントの影響を受けることなく、シャッター装置によって連通口を開閉させることができるとともに、シャッター装置のメンテナンス性を向上させ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】内部に加工室３が形成された加工室カバー１０と、工具を保持する工具マガジンと、加工室３に連通する連通口４７が形成されたマガジンカバー４０と、連通口４７を開閉するためのシャッター装置５０と、を備えている工作機械であって、シャッター装置５０は、マガジンカバー４０の外側に配置されたスライド板５１と、スライド板５１をマガジンカバー５１の外面に沿って移動させる駆動装置５５と、を有し、駆動装置５５は、加工室カバー１０およびマガジンカバー４０の外側に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、工作機械に関する。

従来の工作機械としては、内部に加工室が形成された加工室カバーと、複数の工具を保持する工具マガジンと、加工室に連通する連通口が形成されたマガジンカバーと、連通口を開閉するためのシャッター装置と、を備え、シャッター装置のスライド板および駆動装置がマガジンカバー内に収容されているものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００６−１３６９８４号公報 特開平０８−１９７３６１号公報

前記した従来の工作機械では、工具やスライド板に付着した切粉やクーラントがマガジンカバー内に入り込むため、マガジンカバー内の駆動装置に切粉やクーラントが付着して、シャッター装置の動作に不具合が生じるという問題がある。
なお、スライド板や駆動装置を収容する空間をマガジンカバー内に仕切った場合でも、スライド板の出入口等の隙間から空間内に切粉やクーラントが入り込み、駆動装置に切粉やクーラントが付着する。
また、前記した従来の工作機械のように、マガジンカバー内にシャッター装置が収容されている場合には、シャッター装置のメンテナンスが煩雑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、切粉やクーラントの影響を受けることなく、シャッター装置によって連通口を開閉させるとともに、シャッター装置のメンテナンス性を向上させ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、内部に加工室が形成された加工室カバーと、複数の工具を保持する工具マガジンと、前記工具マガジンが収容され、前記加工室に連通する連通口が形成されたマガジンカバーと、前記連通口を開閉するためのシャッター装置と、を備えている工作機械である。前記シャッター装置は、前記マガジンカバーの外側に配置されたスライド板と、前記スライド板を前記マガジンカバーの外面に沿って移動させる駆動装置と、を有し、前記駆動装置は、前記加工室カバーおよび前記マガジンカバーの外側に配置されている。

この構成では、シャッター装置の駆動装置が加工室カバーおよびマガジンカバーの外側に配置されているため、駆動装置に切粉やクーラントが付着するのを防ぐことができる。したがって、切粉やクーラントに影響されることなく、シャッター装置によって連通口を確実に開閉させることができる。
また、スライド板および駆動装置が加工室カバーおよびマガジンカバーの外側に配置されているため、シャッター装置のメンテナンス性を向上させることができる。

前記した工作機械において、前記シャッター装置は、前記連通口の両側で前記マガジンカバーの外面に延設された二つのガイドレールを有しており、前記スライド板は、前記両ガイドレールに取り付けられ、前記両ガイドレールに沿って移動自在である場合には、スライド板は連通口の両側でガイドレールに支持されるため、スライド板を安定させることができる。

前記した工作機械において、前記マガジンカバーの下部に前記連通口を形成し、前記駆動装置を前記連通口よりも上側に配置した場合には、連通口が開いた状態でも、駆動装置に切粉やクーラントが付着し難くなる。

本発明の工作機械では、シャッター装置の駆動装置が加工室カバーおよびマガジンカバーの外側に配置されているため、切粉やクーラントに影響されることなく、シャッター装置によって連通口を確実に開閉させるとともに、シャッター装置のメンテナンス性を向上させることができる。

本実施形態の工作機械のマガジンカバー周辺を前方下側から見た斜視図である。 本実施形態の工作機械のマガジンカバー周辺を後方下側から見た斜視図である。 本実施形態のシャッター装置を示した図で、（ａ）は連通口を閉じた状態の正面図、（ｂ）は連通口を開けた状態の正面図である。 本実施形態のシャッター装置を示した図で、（ａ）は連通口を閉じた状態の背面図、（ｂ）は連通口を開けた状態の背面図である。 本実施形態のシャッター装置を示した側面図である。

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。
本実施形態の工作機械１は、図１に示すように、内部に加工室３が形成された加工室カバー１０と、加工室カバー１０内に突出した主軸２０と、複数の工具Ｔ（図５参照）を保持する工具マガジン３０（図３参照）と、工具マガジン３０が収容され、加工室３に連通する連通口４７が形成されたマガジンカバー４０と、連通口４７を開閉するためのシャッター装置５０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、加工室カバー１０内に加工室３が形成されている。
加工室カバー１０はフレーム２に支持されている。フレーム２は、上下のフレーム部材２ａ，２ｂと、左右のフレーム部材２ｃ，２ｄと、を備え、前後方向に開口した矩形の開口部２ｅが形成されている。

加工室カバー１０は、前面、左右側面および上面が形成された箱状の前部カバー１１と、フレーム２の開口部２ｅ内に配置され、前部カバー１１の後端部を塞いでいる板状の後部カバー１５と、を備えている。

後部カバー１５の中心部には主軸２０が挿通している。後部カバー１５は、主軸２０（枠体）の移動に追従して伸縮する伸縮カバーとなっている。

主軸２０は、フレーム２の後側に設けられた駆動装置（図示せず）から前方に向けて水平に突出した円形断面の部材であり、主軸２０の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。主軸２０の前端面には工具が着脱自在となっている。
主軸２０は、後部カバー１５の中央部に挿通されており、前端部が加工室３内に突出している。

工具マガジン３０は、図３（ａ）に示すように、主軸２０の上方に配置されており、フレーム２の上側のフレーム部材２ａ（図４（ａ）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Ｔ（図５参照）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の径方向外側から工具Ｔ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Ｔを、主軸２０の前端面に取り付ける構成となっている。

マガジンカバー４０は、図１および図２に示すように、フレーム２の上部に支持されており、前面４１、後面４２、左側面４３、右側面４４、上面（図示せず）および下面４５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の内部には、図３（ａ）に示すように、工具マガジン３０が収容されるマガジン収容室４が形成されている。

図５に示すように、マガジンカバー４０の後面４２の下部４２ｂは、フレーム２の前方に配置され、後面４２の上部４２ａは、フレーム２の上側のフレーム部材２ａの上方かつ後方に配置されている。また、後面４２の上部４２ａと下部４２ｂとの間の段部に形成された中間部４２ｃは、上側のフレーム部材２ａの上面に載置されている。
マガジンカバー４０の下面４５は、加工室カバー１０の前部カバー１１の上面後部に載置されている。

図３（ａ）に示すように、マガジン収容室４の底面には、左右両側から中央に向かうに従って下がるように傾斜した左右の傾斜面４６ａ，４６ｂが形成されている。

図２に示すように、マガジンカバー４０の下面４５および後面４２の左右方向の中央部には、連通口４７が開口している（図４（ｂ）参照）。
連通口４７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。マガジンカバー４０の連通口４７および加工室カバー１０の連通口によって、マガジン収容室４と加工室３とが連通している。そして、主軸２０は加工室カバー１０の連通口およびマガジンカバー４０の連通口４７を通過して、マガジン収容室４内に移動可能となっている。

図１に示すように、マガジンカバー４０の前面４１の下縁部と下面４５の前縁部との角部において、中央から右側の領域には溝部４１ａが形成されている（図３（ａ）参照）。溝部４１ａ内には、図５に示すように、前面４１よりも後方に配置され、前面４１に平行な取付面４１ｂが形成されている。

シャッター装置５０は、図２に示すように、マガジンカバー４０の連通口４７を開閉させるものであり、マガジンカバー４０の外側に配置されたスライド板５１と、スライド板５１をマガジンカバー４０の外面に沿って移動させる駆動装置５５と、連通口４７の前後両側でマガジンカバー４０の外面に延設された前後のガイドレール５２，５３（図１参照）と、を備えている。

スライド板５１は、図５に示すように、前蓋板５１ａ、下蓋板５１ｂおよび後蓋板５１ｃから構成された板材である。
下蓋板５１ｂは、図１に示すように、連通口４７の下側開口部を塞ぐための部位であり、マガジンカバー４０の下面４５に平行して配置されている。
前蓋板５１ａは、下蓋板５１ｂの前縁部に垂直に立ち上げられており、溝部４１ａ内に配置され、取付面４１ｂに平行して配置されている。
後蓋板５１ｃは、図２に示すように、連通口４７の後側開口部を塞ぐための部位であり、下蓋板５１ｂの後縁部に垂直に立ち上げられ、マガジンカバー４０の後面４２の下部４２ｂに平行して配置されている。

前側のガイドレール５２は、図３（ａ）に示すように、溝部４１ａの取付面４１ｂに左右方向に延設されたレール部材である（図１参照）。前側のガイドレール５２には、スライド板５１の前蓋板５１ａに取り付けられた二つの前側のスライダ５２ａが左右方向に移動自在に取り付けられている。

後側のガイドレール５３は、図４（ａ）に示すように、フレーム２の上側のフレーム部材２ａの下面に左右方向に延設されたレール部材である（図２参照）。後側のガイドレール５３には、スライド板５１の後蓋板５１ｃの上部に取り付けられた後側のスライダ５３ａが左右方向に移動自在に取り付けられている。

駆動装置５５は、フレーム２の上側のフレーム部材２ａの下面に取り付けられた筒体５５ａと、筒体５５ａから右側に突出したロッド５５ｂと、を有するシリンダである。なお、駆動装置５５の駆動源は、油やエアなどの各種流体を用いることができ、限定されるものではない。
ロッド５５ｂは、筒体５５ａに対して左右方向に伸縮自在であり、その先端部に後側のスライダ５３ａが取り付けられている。

このようなシャッター装置５０では、図４（ａ）に示すように、ロッド５５ｂを筒体５５ａに対して最も収縮させた状態では、スライド板５１によって連通口４７が閉じられている。
図４（ｂ）に示すように、ロッド５５ｂを筒体５５ａに対して右側に伸長させると、後側のスライダ５３ａ、スライド板５１および前側のスライダ５２ａ（図３（ｂ）参照）が、前後のガイドレール５２，５３に沿って右側に移動する。
そして、ロッド５５ｂを筒体５５ａに対して最も伸長させた状態では、スライド板５１全体が連通口４７の右側に移動して、連通口４７が開いた状態となる。
また、ロッド５５ｂを筒体５５ａに対して伸長させた状態から、図４（ａ）に示すように、ロッド５５ｂを筒体５５ａに対して収縮させると、後側のスライダ５３ａ、スライド板５１および前側のスライダ５２ａ（図３（ｂ）参照）が、前後のガイドレール５２，５３に沿って左側に移動し、スライド板５１によって連通口４７が閉じられた状態となる。

前記した駆動装置５５によるスライド板５１の移動は、図示しない制御装置によって制御されている。フレーム２には、図示しない複数のセンサが後側のガイドレール５３に沿って所定の間隔で取り付けられており、スライド板５１を移動させたときに、各センサがスライド板５１を検出することで、制御装置はスライド板５１の移動量を把握している。

制御装置は、図４（ａ）に示すように、加工室３内でワークが加工されているときには、スライド板５１によって連通口４７を閉じた状態にする。図４（ｂ）に示すように、主軸２０が工具Ｔ（図５参照）を交換するときには、制御装置はスライド板５１を右側に移動させ、連通口４７を開いた状態にする。これにより、マガジンカバー４０の連通口４７と加工室カバー１０の連通口（図示せず）とが連通した状態となり、主軸２０がマガジン収容室４内に移動可能となる。

以上のような工作機械１では、図２に示すように、シャッター装置５０の駆動装置５５が加工室カバー１０およびマガジンカバー４０の外側に配置されているため、駆動装置５５に切粉やクーラントが付着するのを防ぐことができる。したがって、切粉やクーラントに影響されることなく、シャッター装置５０によって連通口４７を確実に開閉させることができる。

また、マガジンカバー４０の下部に連通口４７が形成され、駆動装置５５は連通口４７よりも上側に配置されているため、連通口４７が開いた状態でも、駆動装置５５に切粉やクーラントが付着し難くなっている。

また、図２に示すように、スライド板５１および駆動装置５５が加工室カバー１０およびマガジンカバー４０の外側に配置されているため、シャッター装置５０のメンテナンス性を向上させることができる。

また、図５に示すように、スライド板５１は連通口４７の前後両側で前後のガイドレール５２，５３に支持されているため、スライド板５１を安定させることができる。

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。
本実施形態では、図２に示すように、シャッター装置５０の駆動装置５５としてシリンダを用いているが、その構成は限定されるものではなく、モータなどの各種アクチュエータを用いてスライド板５１を移動させることができる。

また、本実施形態では、図５に示すように、連通口４７の前後両側に前後のガイドレール５２，５３が設けられているが、前後の一方のみにガイドレールを設けてもよい。さらには、ガイドレールを設けなくてもよい。

１ 工作機械
２ フレーム
３ 加工室
４ マガジン収容室
１０ 加工室カバー
１１ 前部カバー
１５ 後部カバー
２０ 主軸
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
４１ 前面
４１ａ 溝部
４１ｂ 取付面
４２ 後面
４５ 下面
４７ 連通口
５０ シャッター装置
５１ スライド板
５１ａ 前蓋板
５１ｂ 下蓋板
５１ｃ 後蓋板
５２ 前側のガイドレール
５２ａ 前側のスライダ
５３ 後側のガイドレール
５３ａ 後側のスライダ
５５ 駆動装置
５５ａ 筒体
５５ｂ ロッド
Ｔ 工具

Claims (3)

1. 内部に加工室が形成された加工室カバーと、
   複数の工具を保持する工具マガジンと、
   前記工具マガジンが収容され、前記加工室に連通する連通口が形成されたマガジンカバーと、
   前記連通口を開閉するためのシャッター装置と、を備えている工作機械であって、
   前記シャッター装置は、
   前記マガジンカバーの外側に配置されたスライド板と、
   前記スライド板を前記マガジンカバーの外面に沿って移動させる駆動装置と、を有し、
   前記駆動装置は、前記加工室カバーおよび前記マガジンカバーの外側に配置されていることを特徴とする工作機械。
2. 前記シャッター装置は、
   前記連通口の両側で前記マガジンカバーの外面に延設された二つのガイドレールを有しており、
   前記スライド板は、前記両ガイドレールに取り付けられ、前記両ガイドレールに沿って移動自在であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記マガジンカバーの下部に前記連通口が形成され、
   前記駆動装置は、前記連通口よりも上側に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。

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