JP2022157097A - 制御盤及び工作機械 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022157097000001
【課題】送風機が異物を巻込むことを防止できる制御盤及び工作機械を提供する。
【解決手段】制御盤20は収納箱21内部に工作機械を制御する電装部品を収納する。制御盤20は収納箱21の左壁202に放熱機構、送風機50、カバー30を設ける。放熱機構の一部は収納箱21内側に配置し、電装部品と接続する。送風機50は制御盤20の左壁202左側に筐体を介して固定する。送風機50は放熱機構の下側に在る。送風機50は筐体を介して放熱機構へと送風する。カバー30は送風機50外側を覆う。カバー30の左壁301は送風機50の給気口である開口部31を有する。開口部31は左壁301において送風機50と対向する対向部310の周囲に設ける。
【選択図】図3

Description

本発明は、制御盤及び工作機械に関する。
特許文献1に記載の工作機械は制御盤を備える。制御盤は電装部品を収納する。冷却フィン部は制御盤側面に設け、制御盤内に収納する電装部品を冷却する。フィン囲い部は冷却フィン部を覆う。ファンはフィン囲い部内に空気を取込む。
特開2016-221609号公報
上記工作機械はファンが棒状の異物(例えばドライバー)を巻込むことを防ぐ為、ファンが空気を取込む取込口に網目状のファンガードを配置する時がある。該時でも、網目の隙間等から棒状の異物が侵入することでファンが棒状の異物を巻込む時がある。
本発明の目的は、送風機が異物を巻込むことを防止できる制御盤及び工作機械を提供することである。
本発明の第一態様に係る制御盤は、工作機械を制御する電装部品と、前記電装部品を収納する収納箱と、前記収納箱の所定壁の外側に配置する送風機と、前記送風機の外側を覆うカバーとを備え、前記カバーは、前記送風機と対向する対向部の周囲に開口部を有することを特徴とする。
第一態様の制御盤は開口部が対向部の周囲にあるので、棒状の異物が開口部を介してカバー内側に侵入した場合でも送風機が該異物を巻込むことを防止できる。
第一態様において、制御盤は、前記電装部品に連結し、一部を前記所定壁の外側に配置する放熱機構を更に備え、前記送風機は、前記所定壁と平行な所定方向に前記放熱機構と並んで配置し、前記開口部は、前記送風機と前記放熱機構とが並ぶ所定方向において前記送風機と前記放熱機構との間の位置である挟込位置を除く位置に在ってもよい。制御盤は開口部が挟込位置にないので、開口部を介して送風機が取込む風と、送風機から放熱機構に向けて送る風とが干渉することを抑制できる。故に制御盤は放熱機構から電装部品の熱を効果的に放出できる。
第一態様において、前記開口部は、前記所定方向と交差する交差方向において、前記対向部の一方側及び他方側の少なくとも一方に在ってもよい。制御盤は交差方向において対向部の一方側及び他方側の少なくとも一方に開口部が在るので、カバーを小型化できる。
第一態様において、前記カバーは、前記放熱機構の外側を覆い、更に、前記所定方向において前記放熱機構を挟んで前記送風機と反対側に前記カバーを開口する排出口を有してもよい。制御盤において、放熱機構を挟んで送風機と反対側の排出口は送風機が送風し、放熱機構を通過した風をカバーの外側に排出する。カバー内の温度が上昇しないので、制御盤は放熱機構から電装部品の熱を効果的に放出できる。
本発明の第二態様に係る工作機械は、請求項1~4の何れかに記載の制御盤を備えたことを特徴とする。第二態様の工作機械は第一態様と同様の効果を奏することができる。
工作機械1の斜視図。 制御盤20の斜視図。 制御盤20の左側面図。 カバー30を取り外した制御盤20の左側面図。 図3に示すI-I線矢視方向断面図。 図5に示す筐体40周囲の部分拡大図。 筐体40の左斜め下方からの斜視図。 筐体40の左斜め上方からの斜視図。
以下、本発明の実施形態を説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械1の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、工作機械1のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向である。
図1を参照し工作機械1の構造を説明する。工作機械1は主軸(図示略)がZ軸方向に延びる立型工作機械である。工作機械1は基台2、コラム5、主軸ヘッド7、本体カバー3、制御盤20を備える。基台2は鉄製土台である。コラム5は基台2上部後方に立設する。コラム5は前面にZ軸移動機構(図示略)を配置する。主軸ヘッド7はZ軸移動機構前方に配置する。主軸ヘッド7はZ軸移動機構によりZ軸方向に移動できる。
主軸ヘッド7は主軸をZ軸方向に平行な回転軸線を中心に回転可能に支持する。主軸は工具(図示略)を装着し、工作台(図示略)上面に固定する被削材(図示略)の切削加工等を行う。工作台は基台2上部前方に配置する。本体カバー3は基台2上部に固定し、主軸、工作台の周囲を取り囲む。
図2~図8を参照し制御盤20の構造を説明する。制御盤20は収納箱21を備える。収納箱21は前壁201、左壁202を備える略直方体状である。収納箱21は前壁201外側に右側取付部22、左側取付部23を備える。右側取付部22は前壁201右側、左側取付部23は前壁201左側に配置する。右側取付部22、左側取付部23は上下方向に延び且つ前壁201から前方に突出する。収納箱21は右側取付部22、左側取付部23をコラム5後方に取付けて固定する。収納箱21は工作機械1を制御する各種電装部品を収納する。各種電装部品は、例えば入出力基板93(図5参照)、制御基板94(図5参照)、DCスイッチング電源、ブレーカ、インバータ、配線ダクト、サーボアンプ等である。
収納箱21はコラム5とは反対側に扉203を備える。作業者は例えば制御盤20の点検時、扉203を開き、収納箱21内に収納する各種電装部品の点検、交換、修理等を行う。扉203は左下部に扉203の施錠と解錠とを切替え、扉203を開く時に作業者が把持する把持部24を備える。
図2~図4の如く制御盤20は左壁202にカバー30、放熱機構90、筐体40、上カバー60、電線挿入部70を備える。カバー30は収納箱21外側で放熱機構90、筐体40、送風機50の周囲を覆う(図3、図4参照)。
カバー30は平板状の左壁301、後壁302、前壁303、固定部304、305を有する。左壁301は上下方向且つ前後方向に延びる。後壁302は左壁301後端部から右方に突出し、前壁303は左壁301前端部から右方に突出する。固定部304は後壁302右端部から後方に突出し、固定部305は前壁303右端部から前方に突出する。カバー30は固定部304、305を収納箱21の左壁202中央部に取付けて固定する。
カバー30は左壁301下部に上下方向に延び且つ左右方向に貫通する複数の開口部31を有する。複数の開口部31は後述する送風機50が空気を取り込む為の給気口である。開口部31は左壁301下部の内、送風機50と対向する対向部310の周囲に位置する(図3、図6参照)。本実施形態では、複数の開口部31は対向部310の前側、後側に夫々位置する。対向部310後側に位置する開口部31を後開口部311、対向部310前側に位置する開口部31を前開口部312という。
左壁301上部は前後方向に延び且つ左右方向に貫通する複数の排出口321を有する。後壁302、前壁303上部は左右方向に延び且つ前後方向に貫通する複数の排出口322、323(図5参照)を有する。複数の排出口321~323は後述する盤外放熱機構901よりも上側に位置する。
図4、図5の如く放熱機構90は左壁202中央部に配置する。放熱機構90は上下方向且つ左右方向に延びる複数の冷却フィンを備えるヒートシンクである。放熱機構90は左壁202中央部を左右方向に貫通して配置する。放熱機構90は盤外放熱機構901、盤内放熱機構902を有する。盤外放熱機構901は収納箱21外側に配置し、盤内放熱機構902は収納箱21内側に配置する。盤内放熱機構902は収納箱21に収納する電装部品と接続する。
図4、図6~図8の如く筐体40は収納箱21外側で盤外放熱機構901の下側に並べて配置する略直方体状である。筐体40は壁部401、403~405、固定部406~408、中空部43、第一開口部41、第二開口部42、交差壁部44、栓46を有する。
壁部401、403~405、固定部406~408は平板状である。中空部43は壁部401、403~405が囲んだ内部に配置する。壁部401は上下方向且つ前後方向に延びる。左右方向において盤外放熱機構901よりも左側に配置する(図6参照)。第一開口部41は壁部401中央部を左右方向に開口し、中空部43と連通する。壁部401は第一開口部41を覆うように左側に後述する送風機50を固定する。
壁部403は壁部401後端部から右方に突出し、壁部404は壁部401前端部から右方に突出、壁部405は壁部401下端部から右方に突出する。第二開口部42は壁部401、403、404上端部が囲んだ内部に配置する。第二開口部42は筐体40の放熱機構90側を開口し、中空部43と連通する。第二開口部42は盤外放熱機構901下端部よりも上側に在り、盤外放熱機構901下端部を通過する。
固定部406は壁部403右端部から後方に突出し、固定部407は壁部404右端部から前方に突出し、固定部408は壁部405前端部から下方に突出する。筐体40は固定部406~408を収納箱21の左壁202に取付けて固定する。
交差壁部44は壁部401上端部から左側に突出し、且つ前後方向に延びる平板状である。交差壁部44はカバー30の左壁301近傍まで左方に延びる(図6参照)。交差壁部44後端は壁部401後端よりも後側に、交差壁部44前端は壁部401前端よりも前側に配置する。壁部405は後部に上下方向に開口し、中空部43と連通する孔45を有する。孔45の内壁はねじ山を形成する。栓46は雄ねじであって孔45のねじ山と螺合し、孔45を閉塞する。
送風機50は例えば軸流ファンである。送風機50は左端部に保護金網51を配置する。保護金網51は比較的大きい異物を送風機50内部に入ることを防止する。送風機50は周囲の空気を取り込み、右方へ送風する。
上カバー60はカバー30上側を覆うように配置する。上下方向において上カバー60とカバー30との間には隙間が在る。上カバー60は収納箱21の左壁202から左右方向に突出した後、上下方向に屈折して延び、且つ前後方向に延びる板状である。電線挿入部70は左壁202を左右方向に貫通する非図示の挿通孔を有し、収納箱21内部の電装部品と外部のデバイスと電気的に接続する電線を挿通して保持する。上カバー60は前記電線を支持する。
カバー30における空気の流れを説明する。工作機械1が稼働すると、収納箱21内部の各種電装部品が発熱するので、送風機50を駆動して放熱機構90は熱を放出させることで電装部品を冷却する。送風機50はカバー30の複数の開口部31等を介してカバー30外部から空気を取り込み、右方へ送風する。送風機50が送風した風は第一開口部41を介して中空部43に流れ、第二開口部42から筐体40外側へと流れる。
筐体40外側に流れた風は上方へ流れ、盤外放熱機構901内部を通過する。該時、送風機50が送風した風により放熱機構90は熱を放出し、放熱機構90と接続する収納箱21内部の電装部品を冷却する。盤外放熱機構901内部を通過した風は複数の排出口321~323、上カバー60とカバー30との間の隙間からカバー30外側に流れる。筐体40外側に流れた風の一部は筐体40側に巻戻る時があるが、交差壁部44が筐体40側に巻戻った風を送風機50が再度取込むことを防止する。
以上の如く、制御盤20は工作機械1においてコラム5後方に配置する。制御盤20は収納箱21を備える。収納箱21は内部に工作機械1を制御する入出力基板93、制御基板94等の電装部品を収納する。制御盤20は収納箱21の左壁202に放熱機構90、送風機50、カバー30を配置する。放熱機構90の内、収納箱21内側に配置する盤内放熱機構902は電装部品と接続する。送風機50は左壁202左側に筐体40を介して固定する。送風機50は収納箱21外側に配置する盤外放熱機構901の下側に在る。送風機50は筐体40を介して盤外放熱機構901へと送風する。カバー30は送風機50外側を覆う。カバー30は送風機50の給気口である開口部31を有する。開口部31は左壁301の送風機50と対向する対向部310の周囲に位置する。故に、棒状の異物が開口部31を介してカバー30外側から侵入した場合でも、制御盤20は送風機50が該異物を巻込むことを防止できる。
制御盤20は対向部310の前側、後側に前開口部312、後開口部311を夫々配置する。対向部310の周囲の内、送風機50と放熱機構90とが並ぶ上下方向と交差する前後の位置に前開口部312、後開口部311を配置するので、制御盤20はカバー30を小型化できる。
上記実施形態において、入出力基板93、制御基板94は本発明の電装部品の一例である。左壁202は所定壁の一例である。上下方向は所定方向の一例である。前後方向は交差方向の一例である。
本発明は上記実施形態から種々変更できる。以下説明する各種変形例は、矛盾が生じない限り夫々組合わせ可能である。例えば、本発明は上記実施形態の工作機械1は主軸がZ軸方向に延びる立型工作機械であるが、主軸が水平方向に延びる横型工作機械にも適用できる。
放熱機構90、送風機50、カバー30は収納箱21の左壁202以外の外壁に配置してもよい。送風機50と放熱機構90とは互いに異なる収納箱21の外壁に配置してもよい。該時、制御盤20は送風機50が送風する風が放熱機構90へと流れるダクトを備えてもよい。カバー30は送風機50を覆えばよく、放熱機構90を覆わなくてもよい。
開口部31は左壁301における対向部310の周囲に配置すればよく、配置する位置を種々変更できる。例えば、開口部31は上下方向において送風機50と放熱機構90との間の位置である挟込位置(対向部310上側)を除く位置に配置してもよい。即ち、開口部31は対向部310下側に配置してもよい。カバー30が開口部31を挟込位置に配置しない場合、制御盤20は開口部31を介して送風機50が取込む風と、送風機50から放熱機構90に向けて送る風とが干渉することを抑制できる。故に制御盤20は送風機50が送風する風により電装部品の熱を放熱機構90から効果的に放出できる。
上記実施形態では、カバー30は対向部310後側に後開口部311、対向部310前側に前開口部312を夫々配置したが、後開口部311及び前開口部312の少なくとも一方だけ設けてもよい。カバー30は送風機50の給気口を左壁301の開口部31以外に配置してもよい。例えば、カバー30は後壁302、前壁303下部に送風機50の給気口を配置してもよい。
カバー30は複数の排出口321~323を設けなくてもよい。該時、上カバー60とカバー30との間の隙間等から送風機50が送風する風がカバー30の外側に排出されればよい。上記実施形態のカバー30は上下方向に開口するが、上端及び下端の何れか一方を閉塞してもよい。カバー30下端を閉塞する場合、カバー30下端部は工作機械1が切削加工を行う時に飛散する切削剤等の霧状の液体を受けることができる。故に制御盤20の利便性は向上する。
筐体40は送風機50を固定でき、且つ送風機50が送風した風を内部に取込んだ後、放熱機構90へと排出する構成であればよく、上記実施形態に限定しない。例えば、筐体40は略八面体状であってもよい。筐体40は一部を曲面で構成してもよい。
筐体40は壁部403~405に送風機50を固定してもよい。該時、第一開口部41は送風機50を固定する壁部403~405に配置する。筐体40は第一開口部41、第二開口部42、孔45以外に中空部43と連通する開口を有してもよい。
筐体40は第二開口部42が放熱機構90下端部を覆わなくてもよい。筐体40と放熱機構90とを離れて配置する場合、制御盤20は第二開口部42から排出する風がカバー30内部に拡がって流れることを防止する為の上下方向に延びる整流板を左壁202における筐体40と放熱機構90との間に設けてもよい。筐体40は放熱機構90下側以外の位置に設けてもよい。該時、第二開口部42から排出する風が放熱機構90内部を通過できる方向に放熱機構90の冷却フィンが延びることが望ましい。
筐体40は交差壁部44を備えなくてもよい。該時、交差壁部44に替わり、放熱機構90は下部から左側に突出し、且つ前後方向に延びる平板状の壁を設けてもよい。カバー30は放熱機構90下部に向かって内側(右側)に突出し、且つ前後方向に延びる平板状の壁を設けてもよい。壁部405は孔45を有さなくてもよい。栓46は孔45を塞ぐ一例であり、壁部405外側をスライドする扉が孔45を塞いでもよい。壁部405に雌螺子を形成したナットを固着し、雄螺子を形成したボルトを栓として代用してもよい。
1 工作機械
20 制御盤
21 収納箱
30 カバー
31 開口部
40 筐体
41 第一開口部
42 第二開口部
43 中空部
44 交差壁部
45 孔
46 栓
50 送風機
90 放熱機構
93 入出力基盤
94 制御基板
202、301 左壁
301 対向部
311 後開口部
312 前開口部
321~323 排出口
401、405 壁部

Claims (5)

  1. 工作機械を制御する電装部品と、
    前記電装部品を収納する収納箱と、
    前記収納箱の所定壁の外側に配置する送風機と、
    前記送風機の外側を覆うカバーとを備え、
    前記カバーは、前記送風機と対向する対向部の周囲に開口部を有することを特徴とする制御盤。
  2. 前記電装部品に連結し、一部を前記所定壁の外側に配置する放熱機構を更に備え、
    前記送風機は、前記所定壁と平行な所定方向に前記放熱機構と並んで配置し、
    前記開口部は、前記対向部の周囲の内、前記所定方向において前記送風機と前記放熱機構との間の位置である挟込位置を除く位置に在ることを特徴とする請求項1に記載の制御盤。
  3. 前記開口部は、前記所定方向と交差する交差方向において、前記対向部の一方側及び他方側の少なくとも一方に在ることを特徴とする請求項2に記載の制御盤。
  4. 前記カバーは、前記放熱機構の外側を覆い、更に、前記所定方向において前記放熱機構を挟んで前記送風機と反対側に前記カバーを開口する排出口を有することを特徴とする請求項2又は3に記載の制御盤。
  5. 請求項1~4の何れかに記載の制御盤を備えたことを特徴とする工作機械。
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