JP2018062017A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】自動搬送機の少なくともハンドに飛散物が付着することを抑制することができる工作機械を提供する。
【解決手段】ワークテーブル１８上のワークＷを交換する多関節ロボット２６を、加工ツール１４によりワークＷの加工を行う加工領域Ａを覆う外装カバー２４内に有する工作機械１０であって、多関節ロボット２６の姿勢及び多関節ロボット２６のハンド３０が位置する座標を制御する制御装置２８と、外装カバー２４内に設けられ、多関節ロボット２６が所定の姿勢となったとき又はハンド３０が所定の座標に移動したときに、少なくともハンド３０をワークＷの加工によって発生する飛散物から保護する保護カバー３２と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワークの加工を行う工作機械に関する。

特許文献１には、搬送具によりワークをワークマガジンから取付治具まで移動させる搬送具を有する工作機械が開示されている。

特開平０５−３０１１４２号公報

特許文献１の技術では、自動搬送機（搬送具）が工作機械に設けられているため、自動搬送機にワークの加工による切粉や切削液等の飛散物が付着することがある。自動搬送機のハンド（把持器）に飛散物が付着した状態でハンドがワークを把持しようとすると、ワークが滑り、ハンドがワークを確実に把持することができないおそれがある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、自動搬送機の少なくともハンドに飛散物が付着することを抑制することができる工作機械を提供することを目的とする。

本発明は、ワークテーブル上のワークの交換を行う自動搬送機を、加工ツールによりワークの加工を行う加工領域を覆う外装カバー内に有する工作機械であって、自動搬送機の姿勢及び自動搬送機のハンドが位置する座標を制御する制御部と、外装カバー内に設けられ、自動搬送機が所定の姿勢となったとき又はハンドが所定の座標に移動したときに、少なくともハンドをワークの加工によって発生する飛散物から保護する保護部と、を有する。この構成によれば、ハンドに飛散物が付着することを抑制でき、ハンドによるワークの把持をより確実に行うことができる。

また、保護部は、少なくともハンドを覆う保護カバーであってもよい。これにより、簡易な構成によりハンドに飛散物が付着することを抑制することができる。

さらに、外装カバー内に、ワークの加工中に自動搬送機が退避する退避領域が設けられ、保護カバーは、退避領域に設けられてもよい。これにより、飛散物が多い加工領域から遠い退避領域に保護カバーを設けたため、ハンドに飛散物が付着することをより抑制することができる。

またさらに、保護カバーは、自動搬送機に設けられ、ハンドがワークを把持するときには開き、ワークが加工されているときにはハンドを覆うように閉じる可動式カバーであってもよい。これにより、ハンドを特定の位置に移動させることなく、ハンドを飛散物から保護することができる。

また、自動搬送機は、多関節ロボットであって、多関節ロボットのアームが保護部として機能してもよい。これにより、ハンドを飛散物から保護する保護部と保護対象であるハンドとを多関節ロボット内にまとめることが可能となるため、外装カバー内の他の場所に保護部を設ける必要がなく、外装カバー内の省スペース化を図ることができる。

また、外装カバー内に、ワークの加工中に自動搬送機が退避する退避領域が設けられ、制御部は、ワークが加工されているときには少なくともハンドを退避領域に位置させ、保護部は、ワークが加工されているときには加工領域と退避領域とを遮断してもよい。これにより、退避領域内への飛散物の進入を抑制することが可能となり、ハンドに飛散物が付着することを抑制することができる。

さらに、保護部は、加工領域と退避領域との間を遮断及び開放することが可能な可動壁であってもよい。これにより、可動壁により加工領域と退避領域との間が遮断されているときには、ハンドを飛散物から保護することができ、加工領域と退避領域との間が遮断されているときには、自動搬送機はハンドを加工領域内に移動させ、ハンドは加工領域内で作業をすることができる。

またさらに、保護部は流体を吐出又は吸入する流体発生部であって、流体により加工領域と退避領域との間を遮断するようにしてもよい。これにより、加工領域と退避領域との間を遮断しているときであっても、自動搬送機はハンドを加工領域と退避領域との間で移動させることができる。

またさらに、保護部は、電界又は磁界によって加工領域と退避領域との間を遮断する電磁界発生部であってもよい。これにより、加工領域と退避領域との間を遮断しているときであっても、自動搬送機はハンドを加工領域と退避領域との間で移動させることができる。

また、保護カバーは、少なくともハンドに付着した飛散物を除去するワイパを有してもよい。これにより、ハンドが保護カバー内に収容されるときに、ハンドに付着した飛散物を除去することが可能となり、ハンドに飛散物が付着することを抑制することができる。

さらに、可動壁は、少なくともハンドに付着した飛散物を除去するワイパを有してもよい。これにより、加工領域と退避領域との間を移動するときに、ハンドに付着した飛散物を除去することが可能となり、ハンドに飛散物が付着することを抑制することができる。

またさらに、流体発生部は、ハンドが加工領域と退避領域との間を移動するときに、ハンドに付着した飛散物を、流体により除去してもよい。これにより、流体発生部による流体の発生により、加工領域と退避領域との間を遮断してハンドを飛散物から保護すると共に、ハンドに付着した飛散物を除去することができる。よって、ハンドに飛散物が付着することをより抑制することができる。

また、電磁界発生部は、ハンドが加工領域と退避領域との間を移動するときに、ハンドに付着した飛散物を、電界又は磁界により除去してもよい。これにより、電磁界発生部による電界又は磁界の発生により、加工領域と退避領域との間を遮断してハンドを飛散物から保護すると共に、ハンドに付着した飛散物を除去することができる。よって、ハンドに飛散物が付着することをより抑制することができる。

本発明によれば、自動搬送機の少なくともハンドに飛散物が付着することを抑制することができる。

第１の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第１の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第１の実施の形態のワイパによる飛散物の除去方法の例を示す図である。 第１の実施の形態のワイパによる飛散物の除去方法の例を示す図である。 第２の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第２の実施の形態のワイパによる飛散物の除去方法の一例を示す図である。 第３の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第４の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第５の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第６の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第７の実施の形態の工作機械の概略構成図である。 第８の実施の形態の工作機械の概略構成図である。

本発明に係る工作機械について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
［工作機械の全体構成］
図１及び図２は工作機械１０の概略構成図である。図１は工作機械１０によるワークＷの加工が行われていない状態を示す。図２は工作機械１０によるワークＷの加工が行われている状態を示す。第１の実施の形態の工作機械１０は、自動工具交換装置１２を有するマシニングセンタである。工作機械１０は、自動工具交換装置１２により複数の加工ツール１４を自動で交換し、ワークＷに対して複数の切削加工を行う。工作機械１０は、自動工具交換装置１２、ベッド１６、ワークテーブル１８、主軸頭２０、コラム２２、外装カバー２４、多関節ロボット（自動搬送機）２６及び制御装置２８を備えている。

ベッド１６の上面にはワークテーブル１８が設けられている。ワークテーブル１８は、ベッド１６に対して水平方向に移動可能に設けられており、図示しないボールねじ機構及びサーボモータによって任意の位置に移動される。ワークＷはワークテーブル１８の上面に固定される。

主軸頭２０は、自動工具交換装置１２と共にコラム２２に上下方向に移動可能に支持されている。主軸頭２０とコラム２２との連結部分には、図示しないボールねじ機構が設けられており、ボールねじ機構をサーボモータ４４により駆動することにより、主軸頭２０及び自動工具交換装置１２を一体に上下移動させる。

主軸頭２０の図示しない主軸には加工ツール１４が取り付けられている。主軸に取り付けられる加工ツール１４は、加工工程に応じて自動工具交換装置１２により自動で交換される。主軸が回転することにより、加工ツール１４がワークＷを切削する。ワークテーブル１８の水平方向の動きと主軸頭２０の上下方向の動きを制御することにより、ワークＷを任意の形状に切削する。

自動工具交換装置１２、ワークテーブル１８、主軸頭２０及びコラム２２は、外装カバー２４により囲繞されている。外装カバー２４は、加工ツール１４がワークＷを加工することにより発生する切粉や切削液等（以下、飛散物と記載）が外装カバー２４の外部に飛び散ることを防止するために設けられている。また外装カバー２４は、ワークＷの加工中に作業員と加工ツール１４等の回転体とが接触することを防止している。

外装カバー２４内には、多関節ロボット２６が設けられている。多関節ロボット２６は、ワークテーブル１８上のワークＷの交換を行う。多関節ロボット２６は、アーム２６ａを有し、ベース２６ｂを介して外装カバー２４に固定されている。アーム２６ａの先端にはハンド３０が取り付けられている。ハンド３０はワークＷを把持することが可能であり、多関節ロボット２６は、ハンド３０がワークＷを把持した状態でワークＷを任意の位置に移動させることができる。多関節ロボット２６は、加工後のワークＷをワークテーブル１８から取り外し、加工前のワークＷをワークテーブル１８上に設置する。多関節ロボット２６は、外装カバー２４内に置かれた加工前のワークＷをワークテーブル１８上に設置するようにしてもよいし、外装カバー２４の外に置かれた加工前のワークＷをワークテーブル１８上に設置するようにしてもよい。また多関節ロボット２６は、加工後のワークＷを、外装カバー２４内に置くようにしてもよいし、外装カバー２４の外に置くようにしてもよい。なお、外装カバー２４は開閉可能な図示しない扉を有している。この扉はサーボモータ等を有し、後述する制御装置２８の制御信号により開閉するようにしてもよいし、多関節ロボット２６が扉を開閉するようにしてもよい。

外装カバー２４内には、加工ツール１４によりワークＷが加工される領域である加工領域Ａと、ワークＷの加工が行われているときに多関節ロボット２６が退避する領域である退避領域Ｂとが設けられている。退避領域Ｂは加工領域Ａに隣接して設けられている。多関節ロボット２６は、退避領域Ｂにおいて外装カバー２４の側面に固定されている。ワークＷの交換を行うときには、多関節ロボット２６はアーム２６ａを退避領域Ｂから加工領域Ａ側に伸ばし、ハンド３０は加工領域Ａ内で作業を行う（図１参照）。ワークＷの加工が行われているときには、多関節ロボット２６はアーム２６ａ及びハンド３０を退避領域Ｂに退避させる（図２参照）。

制御装置２８は、アーム２６ａの姿勢やハンド３０が位置する座標を制御する。制御装置２８からの制御信号に応じて、アーム２６ａは任意の姿勢を取り、ハンド３０を任意の位置に移動させる。

［保護カバーの構成］
外装カバー２４の退避領域Ｂ内であって、外装カバー２４の上面に保護カバー（保護部）３２が固定されている（図１、図２参照）。保護カバー３２は、中空状に形成された収容部３２ａと、外部と収容部３２ａとを連通する開口部３２ｂとを有している。収容部３２ａは、開口部３２ｂから挿入されたハンド３０を収容可能に形成されている。収容部３２ａ内には、少なくともハンド３０を収容できればよく、アーム２６ａの一部も収容することができるようにしてもよい。

制御装置２８は、ワークＷの加工中に、ハンド３０を保護カバー３２の収容部３２ａ内に挿入するように多関節ロボット２６を制御する（図２参照）。このとき、ハンド３０の周辺は保護カバー３２により覆われる。これにより、ワークＷの加工中に発生する飛散物がハンド３０に付着することを抑制する。

保護カバー３２の開口部３２ｂにはワイパ３４が設けられている。ワイパ３４は、アーム２６ａやハンド３０に接触することにより、アーム２６ａやハンド３０に付着した飛散物の除去を行う。ワイパ３４は飛散物の除去をできればよく、形状や材料は特に限定しない。例えば、ワイパ３４はゴム等の樹脂により形成されている。ワイパ３４は接触部３４ａを有し、接触部３４ａがアーム２６ａ及びハンド３０に接触する。接触部３４ａは扁平状に形成されており、接触部３４ａがアーム２６ａやハンド３０に接触したときに、接触部３４ａがアーム２６ａやハンド３０に密着するように形成されている。なお、接触部３４ａはブラシ状であってもよい。

図３及び図４はワイパ３４による飛散物の除去方法の例を示す図である。例えば、図３に示すように、ワイパ３４の接触部３４ａは保護カバー３２の開口部３２ｂの内周側に向けて設けられている。この場合、制御装置２８の制御により、多関節ロボット２６がハンド３０を保護カバー３２の収容部３２ａに出し入れするときに、ハンド３０及びアーム２６ａの先端部がワイパ３４に接触することにより飛散物が除去される。又は図４に示すように、ワイパ３４の接触部３４ａは下側に向けて設けられていてもよい。この場合、制御装置２８は、アーム２６ａ及びハンド３０をワイパ３４の真下に当接させた状態で、アーム２６ａ及びハンド３０を横方向に動かす。これにより、アーム２６ａ及びハンド３０に付着した飛散物が除去される。

［作用効果］
第１の実施の形態の工作機械１０では、ワークＷの加工を行う加工領域Ａを有する外装カバー２４内に多関節ロボット２６が設けられている。外装カバー２４内に多関節ロボット２６を設けることにより、多関節ロボット２６を外装カバー２４の外部に設けた場合と比べて、ワークテーブル１８上のワークＷの交換を迅速にすることができ、多関節ロボット２６も含めた工作機械１０全体の設置スペースを削減することができる。

しかし、外装カバー２４内はワークＷの加工中に切粉や切削液等が飛散するため、アーム２６ａやハンド３０に飛散物が付着することがある。ハンド３０に飛散物が付着した状態でハンド３０がワークＷを把持しようとすると、ワークＷが滑り、ハンド３０がワークＷを確実に把持することができないおそれがある。また、ハンド３０によりワークＷを把持するときに、ハンド３０に付着した飛散物がワークＷを傷つけるおそれがある。さらに、アーム２６ａやハンド３０に飛散物が付着したまま放置すると、アーム２６ａやハンド３０の腐食が早まるおそれがある。

そこで第１の実施の形態では、外装カバー２４内に保護カバー３２が設けられ、ワークＷの加工中には、制御装置２８は多関節ロボット２６によりハンド３０を保護カバー３２の収容部３２ａ内に挿入するように制御する。これにより、ワークＷの加工中には、ハンド３０の周囲を保護カバー３２で覆って、ハンド３０を飛散物から保護することができる。そのため、ハンド３０に飛散物が付着することを抑制でき、ハンド３０によるワークＷの把持をより確実に行うことができる。また、ハンド３０によりワークＷを把持するときに、ワークＷを傷つけることを抑制することができる。さらに、アーム２６ａ及びハンド３０の腐食を抑制することができる。

また第１の実施の形態では、保護カバー３２は外装カバー２４内の退避領域Ｂに設けられている。ワークＷの加工が行われる加工領域Ａから離れた退避領域Ｂに保護カバー３２を設けることにより、保護カバー３２内への飛散物の進入を抑制し、ハンド３０への飛散物の付着を抑制することができる。

さらに第１の実施の形態では、保護カバー３２にワイパ３４が設けられている。制御装置２８の制御により多関節ロボット２６がハンド３０を保護カバー３２に出し入れするときに、ワイパ３４がハンド３０に触れて、ハンド３０に付着した飛散物を除去することができる。

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態では、可動壁（保護部）３６により加工領域Ａと退避領域Ｂとを遮断して、ハンド３０及びアーム２６ａを飛散物から保護する。以下、第２の実施の形態について説明するが、第１の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［可動壁の構成］
図５は工作機械１０の概略構成図である。図５は工作機械１０によるワークＷの加工が行われている状態を示す。

外装カバー２４の退避領域Ｂ内であって、加工領域Ａ寄りに可動壁３６が設けられている。可動壁３６は、固定部３６ａと可動部３６ｂとを有している。固定部３６ａは、外装カバー２４の下面に固定され、外装カバー２４の高さ方向の中程まで伸びて形成されている。可動部３６ｂは、図示しないサーボモータ等により駆動され、固定部３６ａに対して上下方向に移動可能に設けられている。可動部３６ｂの上下方向の移動は、制御装置２８により制御されている。

ワークＷの加工中には、制御装置２８は、多関節ロボット２６をアーム２６ａが退避領域Ｂに退避するように制御し、可動部３６ｂを上方に移動させる。このとき、可動壁３６は加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断し、アーム２６ａ及びハンド３０を飛散物から保護する。ワークＷを交換するときには、制御装置２８は、可動部３６ｂを下方に移動させて加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を開放し、多関節ロボット２６をアーム２６ａが退避領域Ｂから加工領域Ａ側に伸びるように制御し、ハンド３０を加工領域Ａ内で作業を行うように制御する。

可動部３６ｂの上端にはワイパ３４が設けられている。ワイパ３４は、第１の実施の形態のワイパ３４と同様、樹脂等により形成され、アーム２６ａやハンド３０と接触することにより、アーム２６ａやハンド３０に付着した飛散物の除去を行う。

図６はワイパ３４による飛散物の除去方法の一例を示す図である。図６に示すように、ワイパ３４の接触部３４ａは、可動壁３６の可動部３６ｂから上側に向けて設けられている。制御装置２８は、可動部３６ｂを下方に移動させ、アーム２６ａ及びハンド３０をワイパ３４の真上に当接させた状態で、ハンド３０及びアーム２６ａを横方向に動かす。これにより、飛散物が除去される。ワイパ３４による飛散物の除去は、可動部３６ｂが下方に位置するときに限らず、可動部３６ｂが上方又は下方に移動しているときに行うようにしてもよい。その場合、制御装置２８は、可動部３６ｂの移動に合わせて多関節ロボット２６によりアーム２６ａを上方又は下方に移動させるように制御しつつ、ワイパ３４に対してアーム２６ａ及びハンド３０を横方向に移動させればよい。

［作用効果］
第２の実施の形態では、ワークＷの加工中には、制御装置２８は、多関節ロボット２６がアーム２６ａを退避領域Ｂに退避するように制御し、可動壁３６により加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断する。これにより、退避領域Ｂに飛散物が侵入することを抑制することが可能となる。よって、アーム２６ａ及びハンド３０に飛散物が付着することを抑制することができる。

さらに第２の実施の形態では、可動壁３６により加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断及び開放する。これにより、加工領域Ａと退避領域Ｂとの間が遮断されているときには、飛散物からアーム２６ａ及びハンド３０を保護し、加工領域Ａと退避領域Ｂとの間が開放されているときには、多関節ロボット２６はアーム２６ａを退避領域Ｂから加工領域Ａ側に伸ばし、ハンド３０は加工領域Ａ内で作業を行うことができる。

〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態では、第１エアノズル（保護部、流体発生部）３８ａから吐出される空気により加工領域Ａと退避領域Ｂとを遮断して、アーム２６ａ及びハンド３０を飛散物から保護する。以下、第３の実施の形態について説明するが、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［エアポンプの構成］
図７は工作機械１０の概略構成図である。エアポンプ３８は、第１エアノズル３８ａ及び第２エアノズル３８ｂを有している。第１エアノズル３８ａ及び第２エアノズル３８ｂは、外装カバー２４内に設けられており、エアポンプ３８から供給された空気が第１エアノズル３８ａ及び第２エアノズル３８ｂから吐出される。エアポンプ３８は制御装置２８により制御される。外装カバー２４の退避領域Ｂ内の加工領域Ａ寄りに、第１エアノズル３８ａが設けられている。第１エアノズル３８ａは、外装カバー２４の上面に固定されており、下方に空気を吐出する。外装カバー２４の退避領域Ｂ内の多関節ロボット２６の下方には第２エアノズル３８ｂが設けられている。第２エアノズル３８ｂは、外装カバー２４の側面に固定されており、加工領域Ａに向かって空気を吐出する。

第１エアノズル３８ａが下方に空気を吐出することにより、加工領域Ａと退避領域Ｂとの間はいわゆるエアカーテンにより遮断される。これにより、ワークＷの加工中の飛散物が退避領域Ｂへ進入することを抑制する。ワークＷの加工中には、制御装置２８は、多関節ロボット２６によりアーム２６ａ及びハンド３０を退避領域Ｂに退避させ、第１エアノズル３８ａが吐出する空気により、アーム２６ａ及びハンド３０を飛散物から保護する。

制御装置２８は、多関節ロボット２６のアーム２６ａが加工領域Ａ側に伸びているときにも、エアポンプ３８を駆動して第１エアノズル３８ａから空気を吐出させる。第１エアノズル３８ａが空気を吐出しているときであっても、アーム２６ａは第１エアノズル３８ａの下方を通過可能であり、多関節ロボット２６はアーム２６ａを退避領域Ｂから加工領域Ａ側に伸ばし、ハンド３０は加工領域Ａ内で作業を行うことができる。またアーム２６ａ及びハンド３０が加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を通過するときに、第１エアノズル３８ａの下方を通過し、アーム２６ａ及びハンド３０に付着した飛散物を、第１エアノズル３８ａが吐出する空気により除去する。

さらに、制御装置２８がエアポンプ３８を駆動することにより、第２エアノズル３８ｂが加工領域Ａに向かって空気を吐出する。これにより、飛散物の退避領域Ｂへの進入を抑制すると共に、退避領域Ｂに侵入した飛散物を加工領域Ａ側に戻す。

［作用効果］
第３の実施の形態では、制御装置２８はエアポンプ３８を駆動し、外装カバー２４の上面に設けた第１エアノズル３８ａから空気を下方に吐出することにより加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断する。これにより、飛散物が退避領域Ｂに侵入することを抑制することが可能となる。よって、アーム２６ａ及びハンド３０に飛散物が付着することを抑制することができる。

また第３の実施の形態では、アーム２６ａ及びハンド３０が加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を通過するときに、第１エアノズル３８ａが吐出する空気によりアーム２６ａ及びハンド３０に付着した飛散物を除去することができる。

さらに第３の実施の形態では、制御装置２８はエアポンプ３８を駆動し、外装カバー２４の側面に設けた第２エアノズル３８ｂが空気を加工領域Ａに向かって空気を吐出する。これにより、飛散物の退避領域Ｂへの進入を抑制すると共に、退避領域Ｂに侵入した飛散物を加工領域Ａ側に戻すことが可能となる。よって、アーム２６ａ及びハンド３０に飛散物が付着することを抑制することができる。

〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態では、電界発生装置（保護部、電磁界発生部）４２が発生する電界により加工領域Ａと退避領域Ｂとを遮断して、アーム２６ａ及びハンド３０を飛散物から保護する。以下、第４の実施の形態について説明するが、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［電界発生装置の構成］
図８は工作機械１０の概略構成図である。電界発生装置４２は、正極端子４２ａ及び負極端子４２ｂを有している。電界発生装置４２は、電源及びインバータ等から構成されており、制御装置２８により制御され、正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間に電圧差を生じさせて、正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間に電界を発生させる。正極端子４２ａ及び負極端子４２ｂは、外装カバー２４の退避領域Ｂ内の加工領域Ａ寄りに設けられている。正極端子４２ａは外装カバー２４の上面に固定され、負極端子４２ｂは外装カバー２４の下面に固定されている。なお、正極端子４２ａと負極端子４２ｂの設置位置は逆であってもよい。

ワークＷの加工時に飛散した切粉は帯電しているため、電圧差が生じている正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間を切粉が通過しようとすると、切粉は正極端子４２ａ又は負極端子４２ｂに吸着される。ワークＷの加工中には、制御装置２８は多関節ロボット２６がアーム２６ａを退避領域Ｂに退避させるように制御すると共に、電界発生装置４２により電界を発生させるように制御することで加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断し、切粉の飛散物からアーム２６ａ及びハンド３０を保護する。

制御装置２８は、多関節ロボット２６のアーム２６ａが加工領域Ａ側に伸びているときにも、電界発生装置４２を駆動して正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間に電界を発生させる。正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間に電界を発生させているときであっても、アーム２６ａは正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間を通過可能であり、多関節ロボット２６はアーム２６ａを退避領域Ｂから加工領域Ａ側に伸ばし、ハンド３０は加工領域Ａ内で作業を行うことができる。またアーム２６ａ及びハンド３０が加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を通過するときに、正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間を通過し、アーム２６ａ及びハンド３０に付着した飛散物を、電界発生装置４２が発生する電界により除去する。

［作用効果］
第４の実施の形態では、電界発生装置４２により電界を発生させることにより加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断する。これにより、飛散物が退避領域Ｂに侵入することを抑制することが可能となる。よって、アーム２６ａ及びハンド３０に飛散物が付着することを抑制することができる。

また第４の実施の形態では、アーム２６ａ及びハンド３０が加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を通過するときに、電界発生装置４２が発生する電界によりアーム２６ａ及びハンド３０に付着した飛散物を除去することができる。

〔第５の実施の形態〕
第５の実施の形態では、第１エアノズル３８ａが吐出する空気と、正極端子４２ａ及び負極端子４２ｂとの間に発生する電界により加工領域Ａと退避領域Ｂとを遮断して、飛散物からアーム２６ａ及びハンド３０を保護する。以下、第５の実施の形態について説明するが、第１の実施の形態〜第４の実施の形態と同じ構成について、同一の符号を付して説明を省略する。

［エアポンプ及び電界発生装置の構成］
図９は工作機械１０の概略構成図である。エアポンプ３８は、第１エアノズル３８ａを有している。第１エアノズル３８ａは、外装カバー２４内に設けられており、エアポンプ３８から供給された空気が第１エアノズル３８ａから吐出される。エアポンプ３８は制御装置２８により制御される。第１エアノズル３８ａは、外装カバー２４の退避領域Ｂ内の加工領域Ａ寄りに設けられている。第１エアノズル３８ａは、外装カバー２４の上面に固定されており、下方に空気を吐出する。

電界発生装置４２は、正極端子４２ａ及び負極端子４２ｂを有している。電界発生装置４２は、正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間に電圧差を生じさせて、正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間に電界を発生させる。電界発生装置４２は制御装置２８により制御される。正極端子４２ａ及び負極端子４２ｂは、外装カバー２４の退避領域Ｂ内の加工領域Ａ寄りに設けられている。正極端子４２ａは外装カバー２４の上面に固定され、負極端子４２ｂは外装カバー２４の下面に固定されている。なお、正極端子４２ａと負極端子４２ｂの設置位置は逆であってもよい。

制御装置２８はエアポンプ３８を駆動して、外装カバー２４の上面に設けた第１エアノズル３８ａから空気を下方に吐出させることにより加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断する。また制御装置２８は、電界発生装置４２を駆動して、正極端子４２ａと負極端子４２ｂとの間に電界を発生させることにより、加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断する。

［作用効果］
第５の実施の形態では、外装カバー２４の上面に設けた第１エアノズル３８ａが空気を下方に吐出することにより加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断すると共に、電界発生装置４２により電界を発生させることにより加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を遮断する。これにより、飛散物が退避領域Ｂに侵入することを抑制することができる。

さらに第５の実施の形態では、アーム２６ａ及びハンド３０が加工領域Ａと退避領域Ｂとの間を通過するときに、第１エアノズル３８ａが吐出する空気及び電界発生装置４２が発生させる電界によりアーム２６ａ及びハンド３０に付着した飛散物を除去することができる。

〔第６の実施の形態〕
第６の実施の形態では、多関節ロボット２６のベース２６ｂに保護カバー３２を設ける。以下、第６の実施の形態について説明するが、第１の実施の形態〜第５の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［保護カバーの構成］
図１０は工作機械１０の概略構成図である。多関節ロボット２６のベース２６ｂに保護カバー３２が固定されている。第６の実施の形態の保護カバー３２は、第１の実施の形態の保護カバー３２と固定される位置は異なるものの、その形状は同一のものである。

ワークＷの加工中は、多関節ロボット２６によりハンド３０が保護カバー３２の収容部３２ａ内に挿入される。このとき、ハンド３０の周辺は保護カバー３２により覆われる。これにより、ワークＷの加工中に発生する飛散物がハンド３０に付着することを抑制する。なお、第６の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、保護カバー３２の開口部３２ｂにワイパ３４を設けてもよい。

［作用効果］
第６の実施の形態では、多関節ロボット２６のベース２６ｂに保護カバー３２を設けた。多関節ロボット２６を外装カバー２４内に設置するときに、同時に保護カバー３２を外装カバー２４内に設置することができ、保護カバー３２の設置作業を容易にすることができる。

〔第７の実施の形態〕
第７の実施の形態では、アーム２６ａの先端部分に保護カバー３２を設ける。以下、第７の実施の形態について説明するが、第１の実施の形態〜第６の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［保護カバーの構成］
保護カバー３２は、アーム２６ａの先端部分に設けられ、第１部材３２ｃと第２部材３２ｄとを有している。第１部材３２ｃと第２部材３２ｄは、アーム２６ａの先端部分からハンド３０を覆うように伸びて形成されており、アーム２６ａ側の端部を支点として図示しないアクチュエータ等により回動可能に形成されている。アクチュエータは、制御装置２８により制御されている。第１部材３２ｃと第２部材３２ｄとが閉じているときには、内部に閉空間が形成され、この閉空間内にハンド３０が収容される。これにより飛散物からハンド３０を保護する。一方、第１部材３２ｃと第２部材３２ｄが開くと、ハンド３０が露出し、ハンド３０はワークＷ等を把持することが可能となる。

［作用効果］
第７の実施の形態では、アーム２６ａの先端部分に、開閉する可動式の保護カバー３２を設けた。保護カバー３２はアーム２６ａの先端部分と共に移動するため、ハンド３０を特定の位置に移動させることなく、飛散物からハンド３０を保護することができる。

〔第８の実施の形態〕
第８の実施の形態では、多関節ロボット２６のアーム２６ａが保護カバー３２として機能する。以下、第８の実施の形態について説明するが、第１の実施の形態〜第７の実施の形態と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［保護カバーの構成］
図１２は工作機械１０の概略構成図である。アーム２６ａのベース２６ｂ側部分に凹部を形成し、この凹部を有するアーム２６ａを保護カバー３２として用いている。ワークＷの加工中は、多関節ロボット２６によりハンド３０が保護カバー３２の収容部３２ａ内に挿入される。このとき、ハンド３０の周辺は保護カバー３２により覆われる。これにより、ワークＷの加工中に発生する飛散物がハンド３０に付着することを抑制する。

［作用効果］
第８の実施の形態では、アーム２６ａが保護カバー３２として機能するようにした。これにより、別途保護カバー３２を設ける必要がなく、外装カバー２４内の省スペース化を図ることができる。

〔他の実施の形態〕
以上、本発明を第１の実施の形態〜第８の実施の形態に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は第１の実施の形態〜第８の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

第３の実施の形態、第５の実施の形態では、第１エアノズル３８ａは空気を吐出するようにしていたが、空気を吸入するようにしてもよい。第１エアノズル３８ａは、空気に代えて例えば不活性体の窒素等を供給するものであってもよい。第１エアノズル３８ａに代えて、液体を吐出するものであってもよい。つまり、工作機械１０の腐食を促進するものや、ハンド３０に付着してワークＷの把持に影響を及ぼすものでなければ、どのような流体を用いてもよい。

第４の実施の形態、第５の実施の形態の電界発生装置４２は電界を発生させるが、これに代えて磁界を発生させるものであってもよい。ワークＷの加工時に飛散した切粉は磁化しているため、磁界によって吸着することができる。

第３の実施の形態〜第５の実施の形態では、ワークＷの加工中は、多関節ロボット２６はアーム２６ａ及びハンド３０を退避領域Ｂに退避させるが、少なくともハンド３０が退避領域Ｂに退避されていればよく、アーム２６ａの一部が加工領域Ａにあってもよい。

第２の実施の形態〜第５の実施の形態では、外装カバー２４の退避領域Ｂ内の加工領域Ａ寄りに、可動壁３６、第１エアノズル３８ａ、正極端子４２ａ又は負極端子４２ｂが設けられているが、可動壁３６、第１エアノズル３８ａ、正極端子４２ａ又は負極端子４２ｂは、外装カバー２４の加工領域Ａ内の退避領域Ｂ寄りに設けられてもよい。

第８の実施の形態では、アーム２６ａに凹部を形成し、この凹部を有するアーム２６ａを保護カバー３２として用いたが、凹部を形成せずに、ハンド３０をアーム２６ａと外装カバー２４との間に配置するようにしてもよい。これにより、アーム２６ａ自体がハンド３０を飛散物から保護することができる。

１０…工作機械 １４…加工ツール
１８…ワークテーブル ２４…外装カバー
２６…多関節ロボット（自動搬送機） ３０…ハンド
３２…保護カバー（保護部） ３６…可動壁（保護部）
３８ａ…第１エアノズル（保護部、流体発生部）
４２…電界発生装置（保護部、電磁界発生部）
Ａ…加工領域 Ｂ…退避領域
Ｗ…ワーク

Claims (13)

1. ワークテーブル上のワークの交換を行う自動搬送機を、加工ツールにより前記ワークの加工を行う加工領域を覆う外装カバー内に有する工作機械であって、
   前記自動搬送機の姿勢及び前記自動搬送機のハンドが位置する座標を制御する制御部と、
   前記外装カバー内に設けられ、前記自動搬送機が所定の姿勢となったとき又は前記ハンドが所定の座標に移動したときに、少なくとも前記ハンドを前記ワークの加工によって発生する飛散物から保護する保護部と、
   を有することを特徴とする工作機械。
2. 請求項１に記載の工作機械であって、
   前記保護部は、少なくとも前記ハンドを覆う保護カバーであることを特徴とする工作機械。
3. 請求項２に記載の工作機械であって、
   前記外装カバー内に、前記ワークの加工中に前記自動搬送機が退避する退避領域が設けられ、
   前記保護カバーは、前記退避領域に設けられることを特徴とする工作機械。
4. 請求項２に記載の工作機械であって、
   前記保護カバーは、前記自動搬送機に設けられ、前記ハンドが前記ワークを把持するときには開き、前記ワークが加工されているときには前記ハンドを覆うように閉じる可動式カバーであることを特徴とする工作機械。
5. 請求項１に記載の工作機械であって、
   前記自動搬送機は、多関節ロボットであって、
   前記多関節ロボットのアームが前記保護部として機能することを特徴とする工作機械。
6. 請求項１に記載の工作機械であって、
   前記外装カバー内に、前記ワークの加工中に前記自動搬送機が退避する退避領域が設けられ、
   前記制御部は、前記ワークが加工されているときには少なくとも前記ハンドを前記退避領域に位置させ、
   前記保護部は、前記ワークが加工されているときには前記加工領域と前記退避領域とを遮断することを特徴とする工作機械。
7. 請求項６に記載の工作機械であって、
   前記保護部は、前記加工領域と前記退避領域との間を遮断及び開放することが可能な可動壁であることを特徴とする工作機械。
8. 請求項６に記載の工作機械であって、
   前記保護部は流体を吐出又は吸入する流体発生部であって、前記流体により前記加工領域と前記退避領域との間を遮断することを特徴とする工作機械。
9. 請求項６又は８に記載の工作機械であって、
   前記保護部は、電界又は磁界によって前記加工領域と前記退避領域との間を遮断する電磁界発生部であることを特徴とする工作機械。
10. 請求項３に記載の工作機械であって、
    前記保護カバーは、少なくとも前記ハンドに付着した前記飛散物を除去するワイパを有することを特徴とする工作機械。
11. 請求項７に記載の工作機械であって、
    前記可動壁は、少なくとも前記ハンドに付着した前記飛散物を除去するワイパを有することを特徴とする工作機械。
12. 請求項８に記載の工作機械であって、
    前記流体発生部は、前記ハンドが前記加工領域と前記退避領域との間を移動するときに、前記ハンドに付着した前記飛散物を、前記流体により除去することを特徴とする工作機械。
13. 請求項９に記載の工作機械であって、
    前記電磁界発生部は、前記ハンドが前記加工領域と前記退避領域と間を移動するときに、前記ハンドに付着した前記飛散物を、前記電界又は前記磁界により除去することを特徴とする工作機械。

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