JP2024039599A - 工作機械、工作機械のドア構造、及び、工作機械のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械の機械加工領域を閉じるドア構造、機械加工領域周辺のフレーム構造に関する。【解決手段】工作機械は、フレーム組立体と、第1回転ワークホルダを有する第1主軸装置と、第2回転ワークホルダを有する第2主軸装置とを有する。フレーム組立体は、第1閉位置と第1開位置との間で第1方向に移動可能な第１ドアと、第2閉位置と第2開位置との間で第1方向を横切る第2方向に移動可能な第2ドアとを含む。フレーム組立体は、第１ドアが第1開位置にあり、第2ドアが第2閉位置にある状態で、第1および第2主軸装置へのアクセスを可能にする広さのアクセス開口部を有する。フレーム組立体は、第１ドアが第1開位置にあり、第2ドアが第2開位置にある状態で、ユーザが第1および第2主軸装置に容易にアクセスできるように、より大きなアクセス開口部を有する。【選択図】図３

Description

新規性喪失の例外適用申請有り

本開示は、囲まれた機械加工領域を有する工作機械に関し、より具体的には、工作機械の機械加工領域を閉じるドア構造、機械加工領域周辺のフレーム構造に関する。

スイス型工作機械は、ワークを軸回りに回転させる主軸装置と、回転するワークに接触させてワークを加工する工具とを有する加工領域を有する。スイス型工作機械の主軸装置は、ワークの一端を自由端とし、その反対側の他端を固定するシャフトを含む。スイス型工作機械の主軸モータは、シャフト及びシャフトに固定されたワークを回転させる。スイス型工作機械は、シャフトを軸方向に移動させることで、ワークを軸方向に移動させる。これにより、スイス型工作機械は、切削工具によって加工されるワークの一部を位置決めすることができる。典型的には、スイス型工作機械は、工具ホルダに取り付けられた切削工具を複数並列配置させる刃物台を備える。この刃物台は、ワークに機械加工させるため、ワークを把持する主軸装置に対してX軸およびY軸に移動する。また、ワークを把持する主軸装置は、複数の工具が配置された刃物台に対してZ軸方向に移動する。

スイス型工作機械は、多くの場合、工作機械内に加工屑および機械加工液を漏らさないために機械加工領域の周りに筐体を有する。筐体は、ワークを主軸装置内に装填するため又はワークを主軸装置から取り外すためなど、主軸装置へのアクセスするために作業者によって開かれ得るドアを含む。同様に、作業者はドアを開いて、スイス型工作機械の工具ホルダに工具を取り付けたり、工具ホルダから工具を取り出したりすることができる。筐体は、ドアによって閉じられるドア開口部を有する。作業者は、主軸装置に対してワークを取り付け/取り外しし、主軸装置の近くの工具ホルダに対してツールを取り付け/取り外しし、および/または主軸装置のガイドブッシュをワークにあわせて取り付けるので、作業者は、主軸装置の近くの筐体の側にいることが多い。作業者は、これらの作業を手作業で行うために機械加工領域の周囲および内部に手を入れることができるように、工作機械の外側に脚を残したまま、工作機械の主軸装置に最も近いドア開口部を通して筐体の中に身体を入れる場合がある。作業者が機械加工領域にアクセスして作業するために、脚を機械加工領域の外側に残したまま身体をねじる必要があることは、人間工学的に望ましくない。

本開示の一態様では、フレーム組立体と、第１ドアと、第２ドアとを含む工作機械のドア構造が提供される。フレーム組立体は、第１空間、及び、第１空間と連通する第２空間を定義する。第１ドアは、第１空間をフレーム組立体から露出する第１開口を覆い、フレーム組立体の高さに沿う高さ方向にフレーム組立体に対して移動するように構成される。第２ドアは、第２空間をフレーム組立体から露出する第２開口を覆い、高さ方向に対して交差する横方向にフレーム組立体に対して摺動するように構成される。第１空間と第２空間とは、横方向に並ぶ。フレーム組立体は、横方向に見て第２空間を取り囲む囲いフレームを含む。囲いフレームの少なくとも一部は、第１ドアが開かれたときに第１開口から露出可能である。囲いフレームは、第２開口を形成し、前記第１開口と前記第２開口とを一体化させる切り欠き部を有する。第１ドアと第２ドアとが閉じられたときに、第１ドアと第２ドアとは互いに当接する。

本開示の別の態様では、フレーム組立体と、案内フレームとを含む工作機械のフレーム構造が提供される。フレーム組立体は、内部空間を定義する。案内フレームは、フレーム組立体の高さに沿う高さ方向にフレーム組立体に対して移動するように構成される第１ドアを高さ方向に案内するように構成され、高さ方向に対して交差する横方向にフレーム組立体に対して摺動するように構成される。

本開示の別の態様では、上述するドア構造、または、上述するフレーム構造を含む工作機械が提供される。

本開示の別の態様では、フレーム組立体と、第1回転ワークホルダを有する第1主軸装置と、第2回転ワークホルダを有する第2主軸装置とを含む工作機械が提供される。フレーム組立体は、第1閉位置と第1開位置との間で第1方向に移動可能な第１ドアと、第2閉位置と第2開位置との間で第1方向を横切る第2方向に移動可能な第2ドアとを備える。フレーム組立体は、第1閉位置において第１ドアによって閉鎖されるようにサイズ決めされたアクセス開口部を有する。第１ドアが第1開位置に向かって移動されると、アクセス開口部は、第１ドアが第1開位置にあり、第2ドアが第2閉位置にある状態で、第1および第2主軸装置へのアクセスを可能にするような広さとなる。フレーム組立体は、第1閉鎖位置にある第１ドアおよび第2閉鎖位置にある第2ドアによって閉鎖されるようにサイズ決めされたより大きなアクセス開口部を有する。第1および第2ドアが第1および第2の開位置に移動されると、フレーム組立体のより大きいアクセス開口部は、第1および第2主軸装置へのユーザのアクセスの容易性を増加させる。このようにして、第2ドアは、フレーム組立体のアクセス開口部を拡大するように開放されてもよく、これは、ユーザが、フレーム組立体のアクセス開口部内に、例えば、腕、肩等の上半身を位置付け、機械加工領域内の第1および第2主軸装置ならびに他の例にアクセスし得る容易さを向上させる。

本開示はまた、ワークを回転させるための主軸装置と、ワークを機械加工するための工具を受ける工具ホルダとを有する工作機械を提供する。工作機械は、第１ドアが主軸装置および工具ホルダへのアクセスを妨げる第1閉位置と、第１ドアが主軸装置および工具ホルダへのアクセスを可能にする第1開位置との間で移動可能な第１ドアを含む。工作機械は、第１ドアが第1開位置にあるときに第2閉位置と第2開位置との間で移動可能な第2ドアをさらに含み、主軸装置および工具ホルダへのアクセスを増加させる。第2ドアは、第１ドアが第1閉位置にあるとき、第2閉位置と第2開位置との間で移動可能ではない。例えば、第1および第2ドアは、第１ドアが第1閉位置にある間に作業者が第2ドアを開けようとした場合に、第2ドアに接触して第2ドアの開放を阻止するように構成されたフランジなどの停止部材を有する接続部分を含むことができる。ユーザは、それによって、第１ドアを開いて主軸装置および工具ホルダにアクセスすることができ、より広い空間が必要な場合、ユーザは、第2ドアを開いて主軸装置および工具ホルダへのアクセスを増加させることができる。

本開示の別の態様では、工作機械を動作させる方法が提供される。この方法は、工作機械の主軸装置および工具ホルダへのアクセスを可能にするアクセス開口部を形成するために、工作機械の第１ドアを第1方向に開くことを含む。方法は、アクセス開口部を拡大し、主軸装置および工具ホルダへのアクセスを増加させるために、第1方向を横切る第2方向に工作機械の第2ドアを開くことをさらに含む。第1および第2ドアを横方向に開くことによって、第1および第2ドアは、工作機械の主軸装置および工具ホルダへのアクセスを最大にするために離れるように移動され得る。

本開示は、工作機械の機械加工領域を閉じるためのドアをさらに提供する。ドアは、枢動可能に接続されたドア部を有する第１ドアと、第2ドアとを含む。第1および第2ドアは、第1および第2ドアが閉じられて機械加工領域へのアクセスを阻止する閉構成を有する。第1および第2ドアは、第１ドアが開いており、第2ドアが閉じている部分的に開いた構成を有する。部分的に開いた構成にある第1および第2ドアは、工作機械の主軸装置からワークを取り付けたり取り外したりするなど、機械加工領域へのアクセスを可能にする。第1および第2ドアは、第１ドアが開いており、第2ドアが開いている完全に開いた配置をさらに含む。完全に開いた配置では、第1および第2ドアは、第1および第2ドアが部分的に開いた配置にあるときと比較して、機械加工領域へのアクセスを増加させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は、工作機械の機械加工領域へのアクセス開口部を提供するために開くことができる折畳み式ドアと、機械加工領域にアクセスするための拡大されたアクセス開口部を提供するために開くことができるスライドドアとを有する工作機械の斜視図である。 図２は、図1の工作機械の一部の斜視図であり、開位置にある折畳み式ドアと閉位置にあるスライドドアとを示している。 図３は、機械加工領域にアクセスするためのより広い開口部を提供するために開位置に移動されたスライドドアを示す図2と同様の図である。 図４は、工作機械の第1主軸装置および第2主軸装置を示す、図1の機械加工領域の斜視図である。 図５Aは、図4の第1主軸装置の概略図であり、モータと、ワークホルダを有するスプラインシャフトとガイドブッシュを有するスピンドルシャフトとを含むスピンドルとを示す。 図５Bは、第1主軸装置、第2主軸装置、またはその両方によって保持されたワークと加工時にワークに接触させる工具を支持するための加工領域内の工具ホルダの斜視図である。 図６は、工作機械上に形成された軌道に実質的に沿って移動するガイドローラを有する図1の工作機械の折畳み式ドアの斜視図である。 図７は、折り畳み式ドアのローラの1つを示す、図6の一部の拡大図である。 図８は、図1のスライドドアの斜視図であり、工作機械の軌道を形成する1つの部分を含むスライドドアを示す。 図９は、工作機械のスライドドアと折畳み式ドアとの間の接続部分の断面図であり、折畳み式ドアが閉じられたときにスライドドアの開放を阻止するドアの重なり合うフランジを示している。 図１０は、スライドドアと工作機械のフレーム部材との間のスライド接続の断面図である。

図1を参照すると、機械加工領域12と、機械加工領域12の周りに延在するフレーム組立体18とを有する工作機械10が示されている。フレーム組立体18は、ベース18Aと、工作機械10の構成要素を移動可能に支持するためのレールなどのフレーム部材と、機械加工領域12のための筐体18Bとを含む。フレーム組立体18は、折り畳み式ドア14などの第１ドアと、スライドドア16などの第2ドアとを含み、これらのドアはそれぞれ、閉位置と開位置との間で移動可能であり、機械加工領域12へのアクセスを制御し、機械加工動作中に機械加工領域12を閉じる。フレーム組立体18は、ドア14が閉じられたときに、機械加工中に機械加工液供給源26（図2参照）からワーク上に噴霧された加工屑および流体が機械加工領域12から出ないように、折り畳み式ドア14との接続部分22を形成する第１ドアフレーム20を有する。フレーム組立体18は、同様に、ドアフレーム21のようなガイド19を有し、ガイド19は、スライドドア16との接続部分24を形成し、それにより、ドア16が閉じられたときに、機械加工領域12からの加工屑および液体の流出を防ぐことができる。

図1-図3を参照すると、折り畳み式ドア14は、図1に示される閉位置から図2に示される開位置へと方向40に概ね上方かつ後方に移動可能である。フレーム組立体18の第１ドアフレーム20は、フレーム部材を有し、フレーム部材は、以下でさらに説明されるように、ドアガイド軌道を含み、ドアガイド軌道は、折り畳み式ドア14が開位置にあるとき、作業者は機械加工領域12にアクセスすることができる。折り畳み式ドア14は、ヒンジ84によって枢動可能に接続されたドアパネルまたはドア部80、82などのドア部を有する。ヒンジ84は、折り畳み式ドア14が開放位置に向かって方向40に移動するときに、ドア部80、82が互いに対して枢動することを可能にする。一実施形態では、ヒンジ84は、ドア部80、82のナックルと、ナックルの開口部に延びるドア部80、82を枢動可能に接続するピンとを含む。ドア部80、82が上方に移動して機械加工領域12の上を移動するので、機械加工領域12に面するドア部80、82の内側85上の液体は、工場の床などの工作機械10の外側に落下するのではなく、機械加工領域12内に落下して回収することができる。

ドア部82は、ヒンジ88を介してフレーム組立体18の上部86に接続される。ヒンジ88は、ドア部82に固定された第1のヒンジリーフと、フレーム組立体18の上部86に固定された第2のヒンジリーフと、第1および第2のヒンジリーフのナックルを通って延びて第1および第2のヒンジリーフを枢動可能に接続するピンとを含む。ヒンジ88は、作業者が折畳み式ドア14のハンドル92（図2参照）を上方に持ち上げて折畳み式ドア14をその開位置に移動させるときに、ドア部82が固定軸90を中心に枢動することを可能にする。ドア部82は、固定軸90を中心とした枢動運動に拘束され、一方、ドア部80は、折り畳み式ドア14の開閉中にドア部82に向かって又はドア部82から離れるように移動する。ハンドル92は、細長い水平な把持部92Aを有し、この把持部92Aは、作業者がハンドル92を上方に持ち上げて、ドア部80を駆動して折り畳み式ドア14を開くことを可能にする。折り畳み式ドア14を開位置に移動させると、ドア部80、82間の角度93が減少する。

スライドドア16は、図1に示す閉位置から図3に示す開位置まで移動可能である。スライドドア16は、スライドドア16が図2の閉位置から図3の開位置に移動する際に、折り畳み式ドア14の移動方向40を横切る方向42に移動する。スライドドア16は、閉じられたときに、ドア部80の上部および下部支持フレーム150，152とサイド部材240（図6参照）とによって囲まれた開口を覆う。

したがって、折り畳み式ドア14およびスライドドア16の両方が開位置にある状態で、フレーム組立体18は、アクセス開口部23よりも大きい拡大アクセス開口部25を有する。アクセス開口部23のことを第１開口と呼称してもよい。拡大されたアクセス開口部25は、作業者が工作機械10の第1主軸装置50（図4参照）および工具ホルダシステム58にアクセスするための追加のクリアランスを提供する。この追加のクリアランスのことを第２空間と呼称してもよい。また、第２空間を除く、機械加工領域12のことを第１空間と呼称してもよい。
図4を参照すると、機械加工領域12は、機械加工領域12にわたって内部幅57を有し、スライドドア16は、スライドドア16が閉位置にあるときよりも開位置にあるときの方が、内部幅57が長くなる。これにより、作業者は、自分の上半身を第1主軸装置50に対してより近づくことができるので、作業者は、機械加工領域12内の遠くの位置に容易にアクセスできる。

工具ホルダシステム58は、工作機械10の第1主軸装置50（図2参照)および/または第2主軸装置52に受け入れたワークと接触および離間するように、旋削工具、ボーリング工具などの1つまたは複数の工具を支持および前進させるための1つまたは複数の工具ホルダを含む。第1主軸装置50および工具ホルダシステム58は、ワークおよびツールを取り付け/取り外しするためなど、作業者によって頻繁にアクセスされる工作機械10の構成要素である。拡大された開口部を提供することは、ユーザが構成要素により近づくことができ、工具ホルダシステム58の工具ホルダのうちの1つに工具を固定するためにレンチを回している間など、工具を使っているときに最適な姿勢をとることができるため、ユーザが作業しやすくなる。

図1を参照すると、工作機械10は、工作機械10のコントローラ17に情報を提供するためのユーザインターフェース30を有する。作業者は、ワーク寸法、ツール識別子、プログラミング、公差、または特定の機械加工動作に利用される他の変数等の情報を入力してもよい。ユーザインターフェース30は、いくつかの例として、スクリーン32およびキーボード34を含んでもよい。工作機械10は、ユーザがスライドドア16を含むフレーム組立体18に対してユーザインターフェース30の位置を調整することを可能にするために方向38に枢動するアーム36などのユーザインターフェース支持体を有する。ユーザインターフェース30は、スライドドア16が閉位置(図1参照)にあるとき、及びスライドドア16が開位置(図3参照)にあるとき、アーム36がフレーム組立体18の前側18Cに隣接する格納位置に向かって旋回されるときであっても、アクセス可能である。工作機械10は、コントローラ17がラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、および/またはスマートフォンなどの遠隔装置から情報を受信することを可能にするWiFi、イーサネット(登録商標)、および/またはBluetooth(登録商標)インターフェース22などの通信回路を含むことができる。

図4を参照すると、第1および第2主軸装置50、52は、ワークが工具ホルダシステム58の工具によって機械加工されるときに、軸73の周りでその中に保持されたワークを回転させるように回転可能な第1及び第2スピンドル54、56を含む。スピンドル56を主軸と呼称してもよい。第1及び第2スピンドル54、56は、ワークを第1及び第2スピンドル54、56に固定するためのワークホルダ（例えば、コレット)を含む。第1主軸装置50は、第1スピンドル54を回転させるための電気モータなどの第1駆動部60（図1参照）を含む。第2主軸装置52も同様に、第2スピンドル56を回転させるための電気モータなどの第2駆動部62（図1参照)を含む。 第1および第2駆動装置60、62は、第1および第2スピンドル54、56を互いに独立して回転させるように動作可能である。

第1主軸装置50は、第1主軸装置50のガイドブッシュ206から突出したワークの一部を工具ホルダシステム58の工具で機械加工されるように、ワークを片持ち梁式に支持する。ガイドブッシュ206は、ワークを摺動可能に支持し、ワークがガイドブッシュ206に対して回転軸73に沿って軸方向に移動することを可能にする。第1駆動部60は、ワークの異なる部分を工具ホルダシステム58の工具と位置合わせするために、ワークをZ方向70、72に移動するように構成される。図5Aに関して後述するように、第1の主軸装置50は、ワークを第1の主軸装置50内に固定するためのコレット200などの工具ホルダを含む。コレット200は、ガイドブッシュ206から突出するワークの長さを増加させるために、ガイドブッシュ206に向かってZ方向70に移動される。コレット200は、ガイドブッシュ206から突出するワークの長さを短くするために、ガイドブッシュ206から離れるようにZ方向72に移動される。

図1および図2を参照すると、工作機械10は、折畳み式ドア14がその閉位置から開位置に移動されるときに、折畳み式ドア14のドア部80、82の移動を所定の経路に沿って方向付けるための、第１ドアフレーム20の軌道100、102などのガイドを有する。図6および図7を参照すると、折畳み式ドア14は、軌道100，102において動き、軌道100，102の壁に接触して折り畳み式ドア14の動きを所定の経路に制限するローラ105、104など１つ又は複数のガイドベアリングを有する。このローラ105、104のことを摺動部と呼称してもよい。折り畳み式ドア14のドア部80の下端は、軌道100、102に沿って実質的に移動するローラ105、104を有し、一方、ドア部80の上端、ヒンジ84、およびドア部82の下端は、軌道100、102から外側に移動して、折り畳み式ドア14の折り畳みを可能にすることができる。工作機械10は、同様に、スライドドア16の動きを方向付けるためのガイド19（図2参照）、例えばスライドドア16のローラを受ける軌道を有する。図10を参照すると、ガイド19は、フランジ405を有する下部支持フレーム152のチャネル403を含むことができる。スライドドア16は、フランジ405を受け入れ、フランジ409を含むチャネル407を有する。フランジ405、409は、上下方向に重なっている。ガイド19は、スライドドア16が完全に開かれたときに当接するスライドドア16および下部支持フレーム152の表面など、スライドドア16の動きを制限するためのスライドドア16および下部支持フレーム152の1つまたは複数の止め具を含むことができる（図3参照）。

図2に戻ると、軌道100は、固定上部軌道部106と、スライドドア16（図8参照）の可動中間軌道部108と、固定下部軌道部110とを含む。可動中間軌道部108は、スライドドア16の折り畳み式ドア14に隣接する側から突出している。可動中間軌道部108は、折畳み式ドア14の開閉動作に伴って折畳み式ドア14が移動する際に折畳み式ドア14を案内するように傾斜している。可動中間軌道部108を第２レールまたは案内フレームと呼称してもよい。固定上部軌道部106及び固定下部軌道部110は、軌道部108と同じ角度で傾斜した部分を有する。したがって、折畳み式ドア14およびスライドドア16が閉じられているとき、可動中間軌道部108は、ローラ105が、折畳み式ドア14が開かれているときに、固定下部軌道部110から可動中間軌道部108に移動して通過し、固定上部軌道部106に移動することができるように、固定上部軌道部106および固定下部軌道部110のセクションと位置合わせされる。逆に、図2の開位置から折畳み式ドア14を閉じることは、ローラ105が固定上部軌道部106から可動中間軌道部108に移動して通過し、固定下部軌道部110に移動することを伴う。固定上部軌道部106を第３レールと呼称してもよい。軌道100は、固定上部軌道部106と、可動中間軌道部108と、固定下部軌道部100との間に小さなギャップを含むことができ、これらのギャップは、折畳み式ドア14が開閉されるときにガイドローラ105によって横断される。

軌道102は、固定上部軌道部120、固定中間軌道部122、および固定下部軌道部124を含む。固定上部軌道部120、固定中間軌道部122、および固定下部軌道部124を総称して、第１レールと呼称してもよい。ローラ104は、折畳み式ドア14が図2の開位置から図1の閉位置に移動されるときに、固定上部軌道部120、固定中間軌道部122、および固定下部軌道部124に沿って移動する。ローラ104は、折畳み式ドア14が図1の閉位置から図2の開位置に移動されるときに、固定上部軌道部120、固定中間軌道部122、および固定下部軌道部124を逆の順序で移動する。

軌道100は、折り畳み式ドア14が開閉される際に折り畳み式ドア14の移動経路を提供する。移動経路は、両端157、159を有する。折畳み式ドア14は、ガイドローラ104、105が移動経路の端部159にあるときに完全に開かれ、折畳み式ドア14は、ガイドローラ104、105が移動経路の端部157にあるときに完全に閉じられる。固定上部軌道部120は、折り畳み式ドア14の意図しない閉鎖に抵抗するために、傾斜、くぼみ、戻り止め、または他の構造を含んでもよい。例えば、ローラ104、105と軌道100との間の摩擦は、折り畳み式ドア14の閉鎖移動に抵抗するのに十分であり得る。

図2に示すように、折り畳み式ドア14が開位置にあり、スライドドア16が閉位置にある状態で、フレーム組立体18のアクセス開口部23は、第1および第2主軸装置50、52の軸73（図2参照）に沿って幅132を有する。アクセス開口部23はさらに、折り畳み式ドア14の高くなった下部134とフレーム組立体18の横方向支持ビーム138との間に高さ133を有する。アクセス開口部23は、一般に、アクセス開口部23の両側のサイド軌道100、102と、アクセス開口部23の上側および下側の折り畳み式ドア14の下部134および横方向支持ビーム138とによって境界付けられる。

折り畳み式ドア14は、折り畳み式ドア14が閉じられたときに、フレーム組立体18の上部86と、軌道100、102と、横方向支持ビーム138とによって囲まれたアクセス開口部23の領域を覆うような大きさである。スライドドア16は、スライドドア16が閉じられたときに、上部支持フレーム150と下部支持フレーム152と折り畳み式ドア14の側部部材204（図6参照）とによって境界付けられたアクセス開口部23の領域を覆うような大きさである。この側部部材204を第１ドア端フレームと呼称してもよい。

折畳み式ドア14及びスライドドア16が開位置にある状態では、フレーム組立体18の拡大アクセス開口部25はアクセス開口部23よりも大きく、図3に示すように、機械加工領域12へのアクセスを容易にする。より具体的には、フレーム組立体18は、上部支持フレーム150および下部支持フレーム152を含み、固定された上部軌道部106および下部軌道部110がそれに固定される。拡大アクセス開口部25は、スライドドア16が閉位置にあるときと同じ横幅132を有する上部領域154および下部領域155を有する。拡大されたアクセス開口部25は、幅132よりも大きい、固定中間軌道部122と可動中間軌道部108との間の横方向幅158を有する中間または中央領域156を含む。可動中間軌道部108がスライドドア16を開くことによって邪魔にならないように移動されるので、中央領域156は部分的により大きくなる。

スライドドア16が開位置にある状態で、可動中間軌道部108は、アクセス開口部23および固定上部および下部軌道部106、110から離れるように横方向に水平に移動され、その結果、横方向における可動中間軌道部108と固定上部および下部軌道部106、110との間の開口延長距離160は、開口延長距離160の幅に対応する。開口延長距離160および拡大開口部170のより広い中間部156は、一旦スライドドア16が開位置に移動されると、上部支持フレーム150および下部支持フレーム152と可動中間軌道部108との間に窓開口部170を形成する。窓開口部170は、ユーザが機械加工領域12に体を曲げて進入し第1主軸装置50および工具ホルダシステム58にアクセスして、ワークを取り付け/取り外しし、工具を取り付け/取り外しし、工具ホルダシステム58の工具ホルダを調整するために、ユーザが工作機械構成要素のより近くに進入するための余分な空間を提供する。この余分な空間が第２空間である。窓開口部170を第２開口もしくは切り欠き部と呼称してもよい。窓開口部170は、図3の開口延長距離160と窓高さ171とによって定義される開口である。

窓開口部170は、上部支持フレーム150と下部支持フレーム152との間に高さ171を有する。窓高さ171は、拡大されたアクセス開口部25の高さ133よりも小さいが、作業者の腕および/または肩が窓開口部170を通って機械加工領域12内にアクセスするための空間を提供するのに十分な大きさであってもよい。さらに、作業者は、作業者がワークまたは工具を手動で取り付け/取り外しするときに、第1主軸装置50および/または工具ホルダシステム58を視覚的に観察するために、作業者の頭部が開口部25の上部領域154にある状態で機械加工領域12に寄りかかってもよい。作業者が腕および/または肩を含む胴体を窓開口部170に通し、頭部を開口部25の上部領域154に置くことができることにより、作業者は、第1主軸装置50および工具ホルダシステム58にアクセスしやすくなり、作業者は、閉位置にあるスライドドア16の周囲の機械加工領域12に身体を入れる場合よりも作業がしやすい位置に体を入れることができる。

図2を参照すると、工作機械10は、スライドドア16を閉位置と開位置との間で移動させるために、電動リニアアクチュエータなどのアクチュエータ173を含む。スライドドア16は、その代わりに又はそれに加えて、作業者によって手動で開け/閉めしてもよい。工作機械10の第2ドアはスライドドア16として示されているが、他の実施形態では、工作機械10の第2ドアは、異なる動きが可能であってもよい。例えば、工作機械の第2ドアは、窓170を開くために摺動するのではなく枢動してもよい。いくつかの例として、アクチュエータ173は、第2ドアを枢動させるための電気モータおよびトランスミッションを含んでもよく、および/または第2ドアは、閉位置と開位置との間を手動で枢動されてもよい。

図5Aを参照すると、第1主軸装置50の概略図が示されている。主軸装置50は、スピンドルシャフト304およびスプラインシャフト306を有する第1スピンドル54を含む。第1スピンドル54は、締結具などによってスピンドルシャフト304に固定されたスプラインアダプタ308を含む。スプラインアダプタ308は、スプラインシャフト306が貫通する開口部314を有する。スプラインアダプタ308は、スプラインシャフト306の雄スプライン312に係合する雌スプライン310を有する。雌スプライン310と雄スプライン312との間の係合は、スプラインシャフト306がスピンドルシャフト304に対して軸方向内側の後退Z方向72および軸方向外側の伸長Z方向70に軸方向に移動することを可能にする。雌スプライン310と雄スプライン312との間の係合は、スプラインシャフト306とアダプタ308との相対的な回転運動を阻止する。第1主軸装置50は、第1駆動部60を有する。第1駆動部60は、モータ320の回転子をスピンドルシャフト304に焼きばめすることなどによってスピンドルシャフト304に接続されたモータ320を有する。モータ320は、スプラインアダプタ308を介してスプラインシャフト306を回転させるスピンドルシャフト304を回転させる。

ガイドブッシュ206は、スピンドルシャフト304に取り付けられ、それと共に回転可能である。ガイドブッシュ206は、コレット200と協働してワーク326を支持する。コレット200は、スプラインシャフト306の半径方向内面に係合するコレットアダプタ328と、ワーク326に係合するコレット本体330とを含む。ガイドブッシュ206は、同様に、ガイドブッシュアダプタ332と、ガイドコレット334などのワークホルダとを含む。コレット200は、ワーク326に対して軸方向及び回転方向に固定されており、ガイドコレット334は、ガイドブッシュ206に対するワーク326の軸方向移動を可能にする。主軸装置50は、スピンドルシャフト304を支持するベアリング340、342と、スプラインシャフト306およびそれに固定されたワーク326を軸方向72、70に移動するために方向72、70に軸方向に移動可能な支持アセンブリ350とを含む。支持アセンブリ350は、スプラインシャフト306の回転を可能にする軸受352を有する。

図5Bを参照すると、工具ホルダシステム58は、第1主軸装置50によって保持されたワークを機械加工するための1つ以上の工具ホルダを有する、第1工具ホルダアセンブリ210等の第１刃物台を含む。工具ホルダシステム58は、第2主軸装置52によって保持されたワークを機械加工するための1つ以上の工具ホルダを有する、第2工具ホルダアセンブリ212などの第２刃物台をさらに含む。例えば、第1工具ホルダアセンブリ210は、第1主軸装置50によって保持されたワークを機械加工するための工具ホルダ214A、214B、214C、214D、214E、および214Fを含む。第2工具ホルダアセンブリ212は、第2主軸装置52によって保持されたワークを機械加工するためのツール216A、216B、216C、216Dを含む。図5Bに示されるように、第1主軸装置50、第2主軸装置52、および工具ホルダシステム58は、軸X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2、B1、C1、C2の周りでワークおよびツールを移動させるように動作可能である。各工具ホルダは工具を受け入れ、工具に適した機構を使用して工具を保持する。例えば、工具ホルダ214Bはそれぞれ、工具を受け取る工具取付溝部と、工具取付溝部内に工具を固定するために締め付けられるクランプブロックとを有する。対照的に、工具ホルダ214D、216Aはそれぞれ、工具ホルダ内に僅かな隙間をもって工具を固定するためのコレットを含んでもよい。

図6を参照すると、折り畳み式ドア14のドア部80、82は、工作機械10のアクセス開口部を横切って延びる1つ以上の本体パネルを含む。一実施形態では、ドア部80は、互いに固定されたドア本体パネル230、232を含み、ドア部82は、ドア本体パネル234を含む。ドア本体パネル232は、窓236のような透明部分を有する。折畳み式ドア14は、ドア本体パネル230、232を互いに固定する側部材240、242と、ローラ104、105が回転可能に取り付けられる支持ピン246（図7参照）とを有する。ローラ104、105は、軌道100、102に沿って回転する円筒面248を有する。

図8を参照すると、スライドドア16は、スライドドア16が閉位置にあるときに窓開口170を覆うためのパネル部252と、可動中間軌道部108を支持するためのフランジ部254とを有する本体250を含む。可動中間軌道部は、ローラ105がそれに沿って移動し得る壁部分256、258等のガイド部分と、ローラ105を受け取るように定寸されるその間の開口部とを有する、ローラチャネル260を含む。可動中間軌道部は、上端262および下端264を有する。ローラ105は、折畳み式ドア14が開位置から閉位置に移動されるときに、方向268にチャネル上端262に入る。逆に、ローラ105は、折り畳み式ドア14が閉位置から開位置に移動するときに、方向270にチャネル下端264に入る。このようにして、可動中間軌道部108は、スライドドア16が閉位置にあるとき、折り畳み式ドア14を所定の経路に沿って案内することができる一方で、スライドドア16が開位置に移動されると、機械加工領域12に進入するユーザの邪魔にならないようにすることができる。

図8及び図9を参照すると、折畳み式ドア14及びスライドドア16は、折畳み式ドア14が閉じられたときにスライドドア16の開放を阻止する境界面400をそれらの間に有する。より具体的には、可動中間軌道部108は、ローラチャネル260の隣に保持溝402を含む。この保持溝402を含むフレームを第２ドア端フレームと呼称してもよい。保持溝402は、保持フランジ406のような停止部材を含み、この停止部材は、折畳み式ドア14が閉じられたときに、折畳み式ドア14の側部材240のフランジ408のような停止部材と重なる。保持溝402のうち、フランジ406を第２部分と呼称し、フランジ406に接続される平板フレームを第１部分と呼称してもよい。第１部分と第２部分によってL字型のフレームが形成される。フランジ406, 408によってラビリンス構造が形成される。折り畳み式ドア14が閉じられているときに、作業者がスライドドア16を方向410に開けようとすると、フランジ406がフランジ408に接触し、作業者がスライドドア16を開けようとするのを妨げる。ユーザが折畳み式ドア14を開くと、フランジ408は、フランジ406の邪魔にならないように上方にあり、スライドドア16は、フランジ406、408間の干渉なしに方向410に開くことができる。

「a」、「an」などの単数形の用語の使用は、本明細書において別段の指示がない限り、または文脈によって明確に否定されない限り、単数形および複数形の両方を包含することが意図される。用語「備える」、「有する」、「含む」、および「含有する」は、オープンエンドの用語として解釈されるべきである。本明細書で使用される「のうちの少なくとも1つ」という句は、選言的な意味で解釈されることが意図される。例えば、「AおよびBのうちの少なくとも1つ」という句は、A、B、またはAおよびBの両方を包含することが意図される。

本発明の特定の実施形態を図示し説明してきたが、当業者には多数の変更および修正が想起されることが理解され、本発明は、添付の特許請求の範囲内に入るすべての変更および修正を包含することが意図される。

Claims (19)

1. 第１空間、及び、前記第１空間と連通する第２空間を定義するフレーム組立体と、
   前記第１空間を前記フレーム組立体から露出する第１開口を覆い、前記フレーム組立体の高さに沿う高さ方向に前記フレーム組立体に対して移動するように構成される第１ドアと、
   前記第２空間を前記フレーム組立体から露出する第２開口を覆い、前記高さ方向に対して交差する横方向に前記フレーム組立体に対して摺動するように構成される第２ドアと、
   を備え、
   前記第１空間と前記第２空間とは、前記横方向に並び、
   前記フレーム組立体は、前記横方向に見て前記第２空間を取り囲む囲いフレームを備え、
   前記囲いフレームは、前記第２開口を形成し、前記第１開口と前記第２開口とを一体化させる切り欠き部を有し、
   前記第１ドアと前記第２ドアとが閉じられたときに、前記第１ドアと前記第２ドアとは互いに当接する、
   工作機械のドア構造。
   
2. 前記第２ドアは、前記第１ドアと前記第２ドアとが閉じられたときに、前記切り欠き部を塞ぐとともに、前記横方向と前記高さ方向とに垂直な前後方向において前記第１ドアと重畳する第２ドア端フレームを含み、
   前記第１ドアは、前記第１ドアと前記第２ドアとが閉じられたときに、前記前後方向において前記第２ドア端フレームと重畳する第１ドア端フレームを含む、
   請求項１に 記載のドア構造。
   
3. 前記第１ドア端フレームと前記第２ドア端フレームとのうち前記前後方向において前記第１空間により近い内端フレームは、
   前記横方向に延びる第１部分と、
   前記第１ドア端フレームと前記第２ドア端フレームとのうち前記前後方向において前記第１空間からより離れた外端フレームに向かって延びる第２部分と、
   から成るＬ字型の形状を有する、
   請求項２に記載のドア構造。
   
4. 前記第１ドアと前記第２ドアとが閉じられたときに、前記第１ドア端フレームと前記第２ドア端フレームとは、ラビリンス構造を形成する、
   請求項３に記載のドア構造。
   
5. 前記内端フレームは、前記第１ドア端フレームであって、
   前記外端フレームは、前記第２ドア端フレームである、
   請求項３に記載のドア構造。
   
6. 前記第１ドアは跳ね上げ式のスライドドアである、
   請求項１に記載のドア構造。
   
7. 前記フレーム組立体は、前記第１ドアを摺動させるための第１レールを含み、
   前記第２ドアは、前記第１ドアを摺動させるための第２レールを含み、
   前記第２レールは前記切り欠き部を塞ぐように構成される、
   請求項６に記載のドア構造。
   
8. 前記囲いフレームは、前記第２ドアが閉じられたときに、前記第２レールと接続する第３レールを含み、
   前記第１ドアの摺動部は、前記第１ドアが開かれるときに前記第３レール上に位置する、請求項７に記載のドア構造。
   
9. 前記第２ドアは、前記第２レールに接続され、前記横方向と前記高さ方向とに垂直な前後方向において前記第１ドアと重畳する第２ドア端フレームを含み、
   前記第１ドアは、前記第１ドアと前記第２ドアとが閉じられたときに、前記前後方向において前記第２ドア端フレームと重畳する第１ドア端フレームを含む、
   請求項７に記載のドア構造。
   
10. 前記第１ドア端フレームと前記第２ドア端フレームとのうち前記前後方向において前記第１空間により近い内端フレームは、
    前記横方向に延びる第１部分と、
    前記第１ドア端フレームと前記第２ドア端フレームとのうち前記前後方向において前記第１空間からより離れた外端フレームに向かって延びる第２部分と、
    から成るＬ字型の形状を有する、
    請求項９に記載のドア構造。
    
11. 前記第１ドアと前記第２ドアとが閉じられたときに、前記第１ドア端フレームと前記第２ドア端フレームとは、ラビリンス構造を形成する、
    請求項１０に記載のドア構造。
    
12. 前記内端フレームは、前記第１ドア端フレームであって、
    前記外端フレームは、前記第２ドア端フレームである、
    請求項１０に記載のドア構造。
    
13. 前記第２開口の前記高さ方向の上端は、前記第１開口の前記高さ方向の上端よりも、前記高さ方向において下方に位置する、
    請求項１から１２のいずれかに記載のドア構造。
    
14. 前記第１空間には主軸が配置される、
    請求項１から１２のいずれかに記載のドア構造。
    
15. 内部空間を定義するフレーム組立体と、
    前記フレーム組立体の高さに沿う高さ方向に前記フレーム組立体に対して移動するように構成される第１ドアを前記高さ方向に案内するように構成され、前記高さ方向に対して交差する横方向に前記フレーム組立体に対して摺動するように構成される案内フレームと、
    を備える、工作機械のフレーム構造。
    
16. 前記案内フレームは、前記横方向に前記第１ドアから離れる方向に摺動するように構成される、
    請求項１５に記載のフレーム構造。
    
17. 前記第１ドアは跳ね上げ式のスライドドアである、
    請求項１６に記載のフレーム構造。
    
18. 前記フレーム組立体は、前記第１ドアを摺動させるための第１レールを含み、
    前記案内フレームは、前記第１ドアを摺動させるための第２レールを含み、
    前記フレーム組立体は、前記案内フレームが前記横方向において前記第１ドアに最も近づいたときに、前記第２レールと接続するように構成される第３レールをさらに含み、
    前記第１ドアの摺動部は、前記第１ドアが開かれるときに前記第３レール上に位置する、請求項１５から１７の いずれかに記載のフレーム構造。
    
19. 請求項１から１２のいずれかに記載のドア構造、または、請求項１５から１７の いずれかに記載のフレーム構造を備える、
    工作機械。

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