JP3135849B2 - 工作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は工作装置に係わり、
特に加工によって発生した切粉を集塵しつつ加工対象物
に加工を施す技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−５５４０２号公報（特公平７
−５５４３７号公報）には、工作機械の冷却集塵装置に
係わる技術が開示されている。該公報の図１に示されて
いるように、この冷却集塵装置では、カッターを取り囲
む冷却集塵ハウジングが可撓性フードを介して被切削材
に圧接されて密閉空間が形成され、冷却集塵ハウジング
に連通されたバキューム式切粉吸引装置によって切削に
よる切粉を吸引して集塵を行う。この際、冷却エアーを
カッターに吹き付けることにより切粉をカッターの上方
に一旦吹き上げてから排出ダクトに集塵するようになっ
ている。

【０００３】また、特開平６−７１５３９号公報には、
ワークをＸ−Ｙ方向に移動させる移動テーブルと、上下
動する工具と、該工具によって切削された切粉を集塵す
る集塵機構が記載されている。この集塵機構は、可動ダ
クトを工具の横方向から接近させ、該可動ダクト内に設
けられたノズルから切削部位にエアーを吹き付け、可動
ダクトに接続される中継ダクトを介して切粉を回収ダク
トに回収する。中継ダクトは工具の上下方向への移動時
には工具の移動とともに回収ダクト内に収納されるよう
になっており、また工具の交換時には可動ダクトが後退
するとともに工具が上昇し、工具交換装置によって工具
が交換されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開平
６−５５４０２号公報の冷却集塵装置は、上部取付部材
と中間取付部材と下部取付部材とフード取付部材とから
構成される固定的な冷却集塵ハウジング内でカッターが
移動されて被切削材に切削を施すように構成されてお
り、カッターの上下方向の移動ストロークが冷却集塵ハ
ウジングの高さ寸法等によって制限される。したがっ
て、カッターの上下方向の移動ストロークが小さい板状
の被切削材については効果的に切粉を集塵することが可
能であるが、比較的高さ寸法の大きい立体的な被切削材
については切粉を効果的に集塵することができない。ま
た、冷却エアーのカッターへの吹き付け方向が固定され
ており、可変できるようになっていない。

【０００５】特開平６−７１５３９号公報に記載の技術
にあっては、工具全体がダクト等によって覆われている
わけではなく、加工時に工具とワーク（加工対象物）と
の間に隙間が生じるため、該隙間に切粉が対流し易い。
また、横方向への切削加工において、一方向への切削時
には切粉の回収が効果的に行われるが、逆方向への加工
時には切粉を回収しにくい。例えば、右方向にある深さ
で切削を進め、次に９０゜方向を変えて切削し、さらに
最初とは逆の方向に切削を行った場合、該逆方向の切削
時において切粉が可動ダクトとは反対の方向に飛散する
ので切粉を効果的に回収することができない。この結
果、装置内部の清掃を頻繁に行う必要が生じる。

【０００６】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、以下の点を目的としている。 （１）立体形状の加工対象物に加工を施すことが可能な
工作装置を提供する。 （２）工作によって生じた切粉を効果的に集塵すること
が可能な工作装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の手段として、１平面開放状態で工作台上に立
設され、加工対象物を収納する収納手段と、加工対象物
に加工を施す加工手段と、該加工手段が装着されて前記
収納手段上に配され、加工手段の移動とともに収納手段
上を移動する移動手段と、前記加工手段と移動手段との
間に介在され、加工手段の移動に応じて伸縮する連結手
段と、前記収納手段と移動手段との間に配され、移動手
段の移動に応じて伸縮すると共に収納手段の上部開放端
を密閉する密閉手段とを具備する手段が採用される。

【０００８】第２の手段として、上記第１の手段におい
て、移動手段は、第１のガイドレール上を移動する第１
の移動台と、該第１の移動台上に前記第１のガイドレー
ルに直交して配された第２のガイドレール上を移動する
第２の移動台とから形成されるという手段が採用され
る。

【０００９】第３の手段として、上記第１または第２の
手段において、密閉手段は蛇腹によって形成されるとい
う手段が採用される。

【００１０】第４の手段として、上記第１または第２の
手段において、密閉手段は、弾性材からなるシートによ
って形成されるという手段が採用される。

【００１１】第５の手段として、上記第１または第２の
手段において、密閉手段は、重層配置されて相互にスラ
イドする複数の板状部材から形成されるという手段が採
用される。

【００１２】第６の手段として、上記第１ないし第５い
ずれかの手段において、連結手段は、同心状に重層配置
され、中心軸方向に幅寸法内でスライドする複数のリン
グから形成されるという手段が採用される。

【００１３】第７の手段として、上記第１ないし６いず
れかの手段において、加工手段は磁力によって連結手段
に装着されるという手段が採用される。

【００１４】第８の手段として、上記第１ないし７いず
れかの手段において、加工手段を構成するカッターに冷
却された圧縮エアー（冷却圧縮エアー）を吹き付ける冷
却手段が備えられるという手段が採用される。

【００１５】第９の手段として、上記第１ないし第８い
ずれかの手段において、冷却手段は、カッターへの冷却
圧縮エアーの吹き付け方向を可変するように形成される
という手段が採用される。

【００１６】第１０の手段として、上記第１ないし第９
いずれかの手段において、収納手段には、該収納手段内
の空気を集塵する集塵手段が備えられるという手段が採
用される。

【００１７】第１１の手段として、上記第１０の手段に
おいて、収納手段には、加工対象物を挟んで集塵手段に
対向する位置に外気を収納手段内に取り入れる外気取入
手段が備えられるという手段が採用される。

【００１８】第１２の手段として、上記第１０または第
１１の手段において、集塵手段の方向に圧縮空気を吹き
付けるエアー吹出ノズルが備えられるという手段が採用
される。

【００１９】第１３の手段として、上記第１１または第
１２の手段において、外気取入手段は、外気の取入量を
可変するように形成されるという手段が採用される。

【００２０】第１４の手段として、上記第１１または第
１２の手段において、集塵手段は、収納手段内の空気の
排出量を可変するように形成されるという手段が採用さ
れる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図５を参照して、
本発明に係わる工作装置の一実施形態について説明す
る。まず、図１は本実施形態の構成を示す正面図、図２
は図１におけるＡ−Ａ線における矢視図、図３は図１に
おけるＢ−Ｂ線における矢視図、また図４は以下に説明
する移動台とスピンドルヘッドとの関係を示す図であ
る。

【００２２】これらの図において、符号１は方形の筒状
に形成されたケース（収納手段）であり、上面が開口し
た状態で工作台上に立設・固定される。この工作台は、
図示しない駆動装置によってＸ−Ｙ平面（水平面）にお
いて２次元的に移動するものであり、該ケース１内に配
置された加工対象物ＷをＸ−Ｙ平面で移動させるように
なっている。

【００２３】ケース１内には加工対象物Ｗが配置・固定
され、該ケース１の上部には１対のガイドレール２Ａ，
２ＢがＸ軸方向に設けられる。図２に示すように、該ガ
イドレール２Ａ，２Ｂは、ケース１のＸ軸方向の寸法よ
りも若干長く設定されており、左右に突出するようにケ
ース１上に配置される。また、ガイドレール２Ａ，２Ｂ
において、ケース１から突出する部分の下端面には、蛇
腹下面カバー２Ｃ，２Ｄが設けられる。

【００２４】このように構成された該ガイドレール２
Ａ，２Ｂ上には、スライドユニット３Ａ1，３Ａ2，３Ｂ
1，３Ｂ2が設けられた長方形状の移動台４が載置され
る。該移動台４は、各スライドユニット３Ａ1，３Ａ2，
３Ｂ1，３Ｂ2がガイドレール２Ａ，２Ｂに対して摺動す
ることによってＸ軸方向に移動するようになっている。

【００２５】この長方形状に形成された移動台４上に
は、Ｙ軸方向に沿って１対のガイドレール６Ｃ，６Ｄが
一定距離を隔てて設けられる。このガイドレール６Ｃ，
６Ｄは、図３に示すように、ケース１のＹ軸方向の寸法
よりも若干長く設定されており、上下に突出するように
ケース１上に配置される。また、ガイドレール６Ｃ，６
Ｄにおいて、ケース１から突出する部分の下端面には、
蛇腹下面カバー６ａ，６ｂが設けられる。

【００２６】このガイドレール６Ｃ，６Ｄ上には、スラ
イドユニット７Ｃ1，７Ｃ2，７Ｄ1，７Ｄ2が設けられた
移動台８が載置される。この移動台８は、ガイドレール
６Ｃ，６Ｄに対して各スライドユニット７Ｃ1，７Ｃ2，
７Ｄ1，７Ｄ2が摺動することによってＹ軸方向に移動す
るようになっている。なお、上記ガイドレール２Ａ，２
Ｂとスライドユニット３Ａ1，３Ａ2，３Ｂ1，３Ｂ2と移
動台４、及びガイドレール６Ｃ，６Ｄとスライドユニッ
ト７Ｃ1，７Ｃ2，７Ｄ1，７Ｄ2と移動台８とは移動手段
を構成するものである。

【００２７】ここで、このようにケース１上をＸ軸方向
に移動する移動台４と該ケース１との間には蛇腹Ｂ1，
Ｂ2（密閉手段）が介在され、移動台４上をＹ軸方向に
移動する移動台８と該移動台４との間には蛇腹Ｂ3，Ｂ4
（密閉手段）が介在される。この蛇腹Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，
Ｂ4は、ゴム等の弾性材を成形したものである。

【００２８】すなわち、蛇腹Ｂ1，Ｂ2は、Ｘ軸方向に伸
縮自在となるようにガイドレール２Ａ，２Ｂの各端部と
移動台４の両端面との間にケース１の上面を覆うように
配される。例えば、図１において、移動台４がＸ軸の正
方向（右方向）に移動した場合、蛇腹Ｂ1は折り畳まれ
て収縮し、蛇腹Ｂ2は伸張してケース１の上面を覆う。
一方、移動台４がＸ軸の負方向（左方向）に移動した場
合、蛇腹Ｂ2は折り畳まれて収縮し、蛇腹Ｂ1は伸張して
ケース１の上面を覆うようになっている。なお、蛇腹Ｂ
1，Ｂ2は、移動台４及びケース１に対して着脱自在に連
設されるようになっている。

【００２９】蛇腹Ｂ3，Ｂ4は、ゴム等の弾性材をＹ軸方
向に伸縮自在となるようにガイドレール６Ｃ，６Ｄの各
端部と移動台８の両端面との間にケース１の上面を密閉
状に覆うように配される。例えば、図１において、移動
台８がＹ軸の正方向（上方向）に移動した場合、蛇腹Ｂ
3は折り畳まれて収縮し、蛇腹Ｂ4は伸張してケース１の
上面を覆う。一方、移動台８がＸ軸の負方向（下方向）
に移動した場合、蛇腹Ｂ4は折り畳まれて収縮し、蛇腹
Ｂ3は伸張してケース１の上面を覆うようになってい
る。上記蛇腹Ｂ1〜Ｂ4は、移動台４，８の移動を可能と
すると共に、ケース１の上方開口端の密閉状態を確保す
るものである。

【００３０】さらに、移動台８上には、円筒状のスピン
ドルカバー９（連結手段）が設けられ、該スピンドルカ
バー９を介して円筒状のスピンドルヘッド１０が装着さ
れるようになっている。スピンドルヘッド１０には、中
央部にスピンドル１１が固定され、該スピンドル１１の
先端部にはカッター１２が装着される。このスピンドル
１１は、図示しない移動装置によって上下動されるよう
になっている。なお、これらスピンドルヘッド１０とス
ピンドル１１とカッター１２とは、加工手段を構成して
いる。

【００３１】なお、上記移動台４において、ガイドレー
ル６Ｃ，６Ｄの間に位置する帯状の部分は空洞状に形成
されており、スピンドルカバー９にスピンドルヘッド１
０が装着された場合に、カッター１２が加工対象物Ｗに
対向するようになっている。

【００３２】図５は、上記スピンドルカバー９の詳細構
成を示す図である。この図に示すように、スピンドルカ
バー９は、同心状の複数のリング９ａ〜９ｆが重層状に
重ね合わされて、かつ中心軸方向に所定寸法スライドす
るように形成される。これらリング９ａ〜９ｆのうちリ
ング９ｂ〜９ｆには、外周に沿って等間隔を隔てた４箇
所に、上下方向に長円状の溝９ｂ1〜９ｆ1が各々形成さ
れる。この溝９ｂ1〜９ｆ1には、互いに隣り合うリング
９ａ〜９ｅに設けられたガイドピン９ａ2〜９ｅ2が嵌合
される。

【００３３】例えば、図５（ｂ）に示すように、リング
９ｆには溝９ｆ1が形成され、該溝９ｆ1には隣接するリ
ング９ｅに固定されたガイドピン９ｅ2が嵌合し、リン
グ９ｅに形成された溝９ｆ1には隣接するリング９ｄに
固定されたガイドピン９ｅ2が嵌合するようになってい
る。このようにスピンドルカバー９を構成することによ
り、各リング９ａ〜９ｆは、その一部が重なり合った状
態で上下方向に延展するので、ケース１内の密閉状態を
保持したままカッター１２を上下方向に移動させること
ができる。

【００３４】図４に示すように、上記リング９ａにおい
て、スピンドルヘッド１０の取付面には永久磁石からな
るマグネット１３が貼り付けられており、スピンドルヘ
ッド１０は該マグネット１３の磁力によってリング９ａ
に吸い付けられるようになっている。また、該リング９
ａの外周には下方に突出する凸部９ａ3が等間隔に４カ
所形成され、該凸部９ａ3と移動台８との間には圧縮バ
ネ１４がそれぞれ配される。

【００３５】また、リング９ａには、一対のエアークー
ラー１５ａ，１５ｂにそれぞれ連通する冷却エアーノズ
ル１６ａ，１６ｂが固定される。該冷却エアーノズル１
６ａ，１６ｂは、屈曲性を有する金属等によって成形さ
れており、エアークーラー１５ａ，１５ｂから送り込ま
れた冷却エアーを吹き付け方向を調節してカッター１２
に吹き付けるものである。エアークーラー１５ａ，１５
ｂは、図示しないドライ圧縮エアー供給源から送り込ま
れたドライ圧縮エアーを冷却して冷却エアーノズル１６
ａ，１６ｂに送り出す。このエアークーラー１５ａ，１
５ｂと冷却エアーノズル１６ａ，１６ｂとは、カッター
１２を冷却する冷却手段を構成する。

【００３６】図１に示すように、上記ケース１内には右
側角部近傍に圧縮空気を吹き出す１対のエアー吹出ノズ
ル１７ａ，１７ｂが配される。該エアー吹出ノズル１７
ａ，１７ｂには、図示しない圧縮空気供給源から管路１
８を介して圧縮空気が供給されるようになっている。こ
のエアー吹出ノズル１７ａ，１７ｂは、圧縮空気の吹き
出し方向が該エアー吹出ノズル１７ａ，１７ｂに対向し
て設けられた集塵口（後述する）に向けられている。

【００３７】なお、図３に示すように、ケース１におい
て上記エアー吹出ノズル１７ａ，１７ｂが配された面の
下端部には、矩形状の外気取入口１９が形成される。こ
の外気取入口１９の上部には、Ｌ字型に折り曲げられた
スライド板２０が１対の調整ノブ２１ａ，２１ｂを介し
てケース１から突設した風量調整アングル２２にネジ止
めされる。すなわち、この調整ノブ２１ａ，２１ｂを操
作することにより、スライド板２０が上下動して外気取
入口１９の面積を調節できるようになっている。上記外
気取入口１９とスライド板２０と調整ノブ２１ａ，２１
ｂと風量調整アングル２２とは、外気取入手段を構成し
ている。

【００３８】ケース１において外気取入口１９の対向面
には、該外気取入口１９と同様に形成された集塵口２３
が設けられる。すなわち、ケース１の下端部に矩形状に
形成された集塵口２３の上部には、Ｌ字型に折り曲げら
れたスライド板２４が１対の調整ノブ２５ａ，２５ｂを
介してケース１にネジ止めされ、調整ノブ２５ａ，２５
ｂを操作することにより、スライド板２４が上下動して
集塵口２３の面積を調節できるようになっている。

【００３９】また、ケース１には、スライド板２４を挟
んで集塵口２３に連通するフード２６が設けられる。こ
のフード２６は、図示しない集塵装置に接続された集塵
ダクト２７に連通する。上述した集塵口２３とスライド
板２４と調整ノブ２５ａ，２５ｂ、及びフード２６と集
塵ダクト２７とは、集塵手段を構成している。

【００４０】さらに、ケース１の角部には上方に突出す
るボールプランジャー２８が設けられると共に、上記移
動台８には下方に突出するボールボタン８ａが設けられ
る。すなわち、ボールプランジャー２８がボールボタン
８ａに嵌合することにより、図１に示すように、移動台
８が基準位置ａに位置決めされるようになっている。

【００４１】次に、上記工作装置を用いた工作手順につ
いて説明する。まず、移動装置の作動によりあるいは手
動操作により移動台８が上記基準位置ａに位置決めさ
れ、蛇腹Ｂ2と移動台４との接合が解除されてケース１
の上面が開放状態とされる。この状態において、加工対
象物Ｗがケース１内に配置・固定され、工作台が駆動手
段によって駆動されることにより移動台８が移動されて
スピンドルカバー９がスピンドル１１の直下に配置され
る。ここで、移動装置の作動によってスピンドル１１が
降下されてスピンドルヘッド１０がスピンドルカバー９
にマグネット１３の磁力によって装着される。

【００４２】続いて、蛇腹Ｂ2と移動台４とが連結され
てケース１上面が閉鎖される。このとき、調整ノブ２１
ａ，２１ｂが操作されて外気取入口１９が所定幅で開口
されてケース１内に外気が取り込まれると共に、エアー
吹出ノズル１７ａ，１７ｂからは圧縮空気が加工対象物
Ｗに向けて噴射される。また、集塵ダクト２７に連通す
る集塵装置が作動され、ケース１内の空気が集塵口２３
及びフード２６を介してケース１内から回収される。

【００４３】この状態で移動装置が作動されることによ
り、スピンドル１１がＸ軸方向とＹ軸方向と上下方向に
自在に移動されて加工対象物Ｗに加工が施される。この
とき、スピンドル１１はスピンドルカバー９を介して移
動台８に装着されているので、移動台８及び移動第４
は、スピンドル１１の移動に応じてガイドレール２Ａ，
２Ｂ，６Ｃ，６Ｄ上を移動することになる。そして、こ
の移動台８及び移動第４の移動に伴って、蛇腹Ｂ1〜Ｂ4
が伸縮にてケース１の上面は閉鎖状態が保たれることに
なる。

【００４４】また、スピンドル１１の移動と共に、カッ
ター１２によって加工対象物Ｗに加工が施される。この
とき、カッター１２には冷却エアーノズル１６ａ，１６
ｂから冷却エアーが吹き付けられてカッター１２の発熱
が抑えられると共に、加工によって生じた切粉が加工対
象物Ｗの加工部位から吹き上げられてケース１内に飛散
される。このケース１内に飛散された切粉は、上記エア
ー吹出ノズル１７ａ，１７ｂから噴射された圧縮空気に
よって集塵口２３の方向に移送されると共に、集塵装置
によって集塵口２３から排出される空気の流れによって
集塵口２３に集められる。

【００４５】そして、集塵口２３に集められた切粉は、
フード２６及び集塵ダクト２７を介してケース１外に排
出される。なお、集塵口２３の面積は、調整ノブ２５
ａ，２５ｂを操作することによって可変できるようにな
っているので、集塵口２３を通過する空気（切粉を含ん
だ空気）の流量並びに流速は、調整ノブ２５ａ，２５ｂ
によって調節することができる。すなわち、切粉の集塵
能力は、調整ノブ２５ａ，２５ｂによって調節すること
が可能である。

【００４６】このように本実施形態の工作装置によれ
ば、切粉は、冷却エアーノズル１６ａ，１６ｂによって
一旦吹き上げられた後、エアー吹出ノズル１７ａ，１７
ｂから噴射された圧縮空気によって集塵口２３に集めら
れるので、ケース１内への滞留が抑えられて効果的に集
塵・回収される。

【００４７】ところで、上述したように工作台のＸ軸及
びＹ軸方向への移動とスピンドル１１の上下動によって
カッター１２が加工対象物Ｗに対して３次元移動されて
加工対象物Ｗに加工が施されるが、加工途中においてカ
ッター１２を交換する必要が生じる場合がある。この場
合、スピンドル１１は基準位置ａに移動されて、ボール
プランジャー２８がボールボタン８ａに嵌合することに
より、移動台４及び移動第８が固定される。そして、ス
ピンドル１１が上昇される。

【００４８】このとき、スピンドルカバー９のリング９
ａは、マグネット１３を介してスピンドルヘッド１０に
接続されているので、スピンドル１１の移動と共に延展
して上方に引き上げられるが、マグネット１３の磁力と
の兼ね合いでスピンドル１１がある高さまで上昇される
とスピンドルヘッド１０から離脱する。この結果、スピ
ンドルカバー９の各リング９ａ〜９ｆは、それぞれ収納
されて収縮状態に復帰する。

【００４９】スピンドルカバー９から離脱したスピンド
ル１１（正確にはスピンドルヘッド１０）は、所定位置
まで移動されて、図示しないカッター取換手段によって
カッター１２が自動的に交換される。そして、再び基準
位置ａの上方に位置されて降下されることによりスピン
ドルカバー９に装着される。以下、上述したように新し
いカッターによって加工対象物Ｗに加工が施される。

【００５０】上記実施形態の工作装置によれば、蛇腹Ｂ
1〜Ｂ4が伸縮することによって各移動台４，８はケース
１に対して水平面（Ｘ−Ｙ平面）内を移動する。この場
合、各蛇腹Ｂ1，Ｂ2はガイドレール２Ａ，２Ｂ上を水平
面内のＸ軸方向のみに伸縮し、蛇腹Ｂ3，Ｂ4はガイドレ
ール６Ｃ，６Ｄ上を水平面内のＹ軸方向のみに伸縮す
る。

【００５１】すなわち、蛇腹Ｂ1〜Ｂ4には、伸張状態及
び収縮状態の何れにおいても伸縮方向に対して直交する
重力が均等に作用する状態でガイドレール２Ａ，２Ｂあ
るいはガイドレール６Ｃ，６Ｄに沿って伸縮するので、
蛇腹Ｂ1〜Ｂ4は移動台４，８の移動に対して安定した状
態で伸縮する。したがって、蛇腹Ｂ1〜Ｂ4は移動台４，
８の移動に対して応答性良く伸縮するので、作業性の良
い加工を加工対象物Ｗに施すことができる。

【００５２】なお、上述の如く、本願発明の実施形態に
ついて説明したが、本願発明はこれに限定されるもので
はなく、以下のような実施形態も本発明の範囲に属する
ものである。

【００５３】（１）上記実施形態では、加工対象物Ｗに
対して上方から加工を施すタイプの工作装置について説
明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、
側方あるいは斜め方向から加工対象物に加工を施すタイ
プの工作装置についても適用することができる。

【００５４】例えば、側方から加工対象物Ｗに加工を施
すタイプの工作装置にあっては、方形のケースの側方面
を開口面とし、該開口面にガイドレールを設け、さらに
ガイドレールに沿って移動自在な移動台を設けてカッタ
ーを備えたスピンドルを該移動台に装着する。そして、
開口面に沿った垂直面内でスピンドルを加工対象物に対
して移動させることにより加工を施す。但し、この場
合、移動台が垂直面内で移動することになるので、移動
台がガイドレールから離脱しないようにスライドユニッ
トを形成する必要がある。

【００５５】（２）上記実施形態ではマグネット１３と
して永久磁石を用いたが、該永久磁石に代えて電磁石を
用いる。そして、該電磁石への通電をＯＮ／ＯＦＦする
ことによってスピンドルカバーとスピンドルヘッドとの
着脱をコントロールする。このような手段によれば、ス
ピンドルヘッドの着脱を電磁石への通電電流によって任
意に制御することができる。

【００５６】（３）上記実施形態ではマグネット１３の
磁力によってスピンドルカバー９とスピンドルヘッド１
０とを結合する手段を採用したが、該マグネット１３に
代えて、スピンドルヘッド１０の側面においてリング９
ａと重なり合う部分にリング９ａに貫通するとともにス
ピンドルヘッド１０においては所定深さとなる孔を形成
し、該孔にピンを水平方向から差し込むことによってス
ピンドルカバー９とスピンドルヘッド１０とを結合状態
に保つ手段が考えられる。

【００５７】この場合、上記孔はリング９ａ及びスピン
ドルヘッド１０の外周に複数個が設けられ、スピンドル
カバー９とスピンドルヘッド１０とが安定して結合され
る。例えば、上記ピンの挿入は、スピンドルヘッド１０
に軸が水平方向に移動するシリンダを設け、該シリンダ
を作動させることによって軸の先端が上記孔に挿入され
ることによって実現することが考えられる。

【００５８】（４）また、上記実施形態では、スピンド
ル１１が上昇されることによって該スピンドル１１が移
動台８から完全に離脱するように構成したが、スピンド
ルヘッド１０の外周に軸が上下方向に伸縮する複数のシ
リンダを設け、各軸の先端部をリング９ａに固定する構
成が考えられる。この場合、シリンダを作動させて軸を
伸張させることによりスピンドルヘッド１０とスピンド
ルカバー９とを離間状態とし、軸を収納させることによ
りスピンドルヘッド１０とスピンドルカバー９と結合状
態とする。

【００５９】このような構成を採用することにより、ス
ピンドルヘッド１０とスピンドルカバー９とは、水平方
向における位置関係が保持された状態で離間／結合がな
されるので、上記スピンドル１１が移動台８から完全に
離脱する上記実施形態の構成と比較して、スピンドルカ
バー９へのスピンドルヘッド１０の装着が極めて容易と
なる。

【００６０】（５）密閉手段として、上記蛇腹に代えて
ゴム等の伸縮性を有する弾性材から形成された平板なシ
ートを用いることが考えられる。該シートが延び縮みす
ることによってケースの上方開口端の密閉状態を保持し
た状態で移動台の動きを可能とする。

【００６１】（６）スピンドルカバーの構成において、
各リング間の接続は上記構成に限定されるものではな
く、上下方向の移動幅と周方向の動きが規正されるもの
であれば他の構成であっても良い。例えば、図６に示す
ように、スピンドルカバー９’の各リング９ａ’〜９
ｆ’の両端部をＬ字型に成形し、該各リング９ａ’〜９
ｆ’の端部が当接することにより上下のスライド幅が規
正されるように構成することが考えられる。このような
構成を採用することにより、スピンドルカバー９’の構
造が極めて単純になるので、耐久性の向上並びに工作装
置のコストを低減することができる。

【００６２】（７）また、上記実施形態ではスピンドル
カバー９を構成する各リング９ａ〜９ｅを円筒形に成形
したが、円筒形に代えて方形あるいは多角形状のリング
を適用することが考えられる。

【００６３】（８）上記実施形態では、工作台が水平面
内で移動することによってカッターに対する加工対象物
の相対位置が移動されて該加工対象物に加工が施される
ように構成したが、移動装置によってスピンドルを３次
元移動させることによりカッターと加工対象物の相対位
置を変えるように構成しても良い。この場合、上記移動
装置の構成が複雑になるが、工作台に駆動装置を設ける
必要がなくなるので工作装置のコストを削減することが
可能である。

【００６４】（９）上記実施形態では、蛇腹Ｂ2と移動
台４との接合が解除されてケース１の上面が開放状態と
されて加工対象物Ｗがケース１内に配置・固定される
が、ケースの側面を開閉口を設け、この開閉口から加工
対象物をケース内に挿入配置するようにしても良い。例
えば、ケース１において外気取入手段及び集塵手段が設
けられる面以外の面に開閉口を設ける。

【００６５】（１０）上記実施形態では２つのエアー吹
出ノズル１７ａ，１７ｂを設けたが、本願発明はこれに
限定されるものではない。切粉の排出状態に応じて該エ
アー吹出ノズルの数や位置を適宜配置し直すことが考え
られる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる工
作装置によれば、以下のような効果を奏する。 （１）１平面開放状態で工作台上に立設され、加工対象
物を収納する収納手段と、加工対象物に加工を施す加工
手段と、該加工手段が装着されて前記収納手段上に配さ
れ、加工手段の移動とともに収納手段上を移動する移動
手段と、前記加工手段と移動手段との間に介在され、加
工手段の移動に応じて伸縮する連結手段と、前記収納手
段と移動手段との間に配され、移動手段の移動に応じて
伸縮すると共に収納手段の上部開放端を密閉する密閉手
段とを具備するので、収納手段内を密閉した状態で加工
手段を比較的大きなストロークで移動させることができ
る。したがって、従来と比較して極めて単純な構成によ
り、加工によって生じる切粉を収納手段外に飛散させる
ことなく、平板な加工対象物のみならず立体形状の加工
対象物に容易に加工を施すことができる。

【００６７】（２）収納手段には外気を取り入れる外気
取入手段と、加工対象物を挟んで該外気取入手段に対向
すると共に収納手段内の空気を集塵する集塵手段とが備
えられるので、外気取入手段から収納手段内に取り込ま
れた外気は加工によって生じた切粉とともに集塵手段に
よって排出される。したがって、切粉は効果的に集塵・
排出される。また、集塵手段の方向に圧縮空気を吹き付
けるエアー吹出ノズルを備えた場合、加工対象物周辺に
飛散した切粉は、集塵手段によってさらに効果的に集塵
・回収される。

【００６８】（３）連結手段は、同心状に重層配置さ
れ、中心軸方向に幅寸法内でスライドする複数のリング
から形成されるので、収納手段内の密閉状態を確保した
まま比較的大きなストロークで加工手段を上下動させる
ことができる。

【００６９】（４）加工手段は磁力によって連結手段に
装着されるので、構成が極めて簡単であるとともに加工
手段の移動手段への着脱が極めて容易である。

【００７０】（５）加工手段を構成するカッターに冷却
された圧縮エアー（冷却圧縮エアー）を吹き付ける冷却
手段が備えられるので、カッターが効果的に冷却される
と共に、カッターによる切粉が加工部位から飛散され
る。

【００７１】（６）冷却手段はカッターへの冷却圧縮エ
アーの吹き付け方向を可変するように形成されるので、
カッターの長さ等に応じて冷却圧縮エアーの吹き付け方
向を設定することができる。この結果、カッターの冷却
及び加工部位からの切粉の除去が効果的に行われる。

【００７２】（７）外気取入手段が外気の取入量を可変
するように形成されるので、または集塵手段が収納手段
内の空気の排出量を可変するように形成されるので、切
粉の集塵能力を調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる工作装置の一実施形態を示す
正面図である。

【図２】 本発明に係わる工作装置の一実施形態におい
て、上記図１に示されたＡ−Ａ線における矢視図であ
る。

【図３】 本発明に係わる工作装置の一実施形態におい
て、上記図１に示されたＢ−Ｂ線における矢視図であ
る。

【図４】 本発明に係わる工作装置の一実施形態におい
て、移動台とスピンドルヘッドとの関係を示す図であ
る。

【図５】 本発明に係わる工作装置の一実施形態におい
て、スピンドルカバーの詳細構成を示す図である。

【図６】 本発明に係わる工作装置において、スピンド
ルカバーの他の構成例を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｗ……加工対象物，Ｂ1〜Ｂ4……蛇腹（密閉手段），１
……ケース（収納手段），２Ａ，２Ｂ……ガイドレール
（移動手段，第１のガイドレール），６Ｃ，６Ｄ……ガ
イドレール（移動手段，第２のガイドレール），２Ｃ，
２Ｄ，６ａ，６ｂ……蛇腹下面カバー，３Ａ1，３Ａ2，
３Ｂ1，３Ｂ2，７Ｃ1，７Ｃ2，７Ｄ1，７Ｄ2……スライ
ドユニット（移動手段），４……移動台（移動手段，第
１の移動台），８……移動台（移動手段，第２の移動
台），８ａ……ボールボタン，９、９’……スピンドル
カバー（連結手段），１０……スピンドルヘッド，１１
……スピンドル，１２…… カッター，９ａ〜９ｆ，９
ａ’〜９ｆ’……リング，９ｂ1〜９ｆ1……溝，９ａ2
〜９ｅ2……ガイドピン，９ａ3……凸部，１３……マグ
ネット，１４……圧縮バネ，１５ａ，１５ｂ……エアー
クーラー（冷却手段），１６ａ，１６ｂ……冷却エアー
ノズル（冷却手段），１７ａ，１７ｂ……エアー吹出ノ
ズル，１８……管路，１９……外気取入口（外気取入手
段），２０……スライド板（外気取入手段），２１ａ，
２１ｂ……調整ノブ （外気取入手段），２２……風量
調整アングル（外気取入手段），２３……集塵口（集塵
手段），２４……スライド板（集塵手段），２５ａ，２
５ｂ……調整ノブ （集塵手段），２６……フード（集
塵手段），２７……集塵ダクト（集塵手段），２８……
ボールプランジャー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 11/00 B23Q 11/08 B23Q 11/10

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １面が開放面とされて工作台上に立設さ
   れ、加工対象物を収 納する収納手段と、前記工作台に対して３次元的に相対
   移動して加工対象物に加工を施す加工手段と、前記工作台と加工手段との相対移動に伴って前記開放面
   上 を移動する移動手段と、１端が前記加工手段に連結されると共にもう１端が移動
   手段に連結され 、加工手段と工作台との前記開放面に直
   交する方向の相対移動に伴って該開放面に直交する方向
   に伸縮する連結手段と、 前記収納手段と移動手段との間に配され、移動手段の移
   動に伴って該移動の方向に伸縮すると共に前記開放面を
   密閉する密閉手段と、 を具備することを特徴とする工作装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の工作装置において、移動
   手段は、第１のガイドレール上を移動する第１の移動台
   と、該第１の移動台上に前記第１のガイドレールに直交
   して配された第２のガイドレール上を移動する第２の移
   動台とから形成されることを特徴とする工作装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の工作装置におい
   て、密閉手段は、蛇腹によって形成されることを特徴と
   する工作装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の工作装置におい
   て、密閉手段は、弾性材からなるシートによって形成さ
   れることを特徴とする工作装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載の工作装置におい
   て、密閉手段は、重層配置されて相互にスライドする複
   数の板状部材から形成されることを特徴とする工作装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５いずれかに記載の工作
   装置において、連結手段は、同心状に重層配置され、中
   心軸方向に幅寸法内でスライドする複数のリングから形
   成されることを特徴とする工作装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６いずれかに記載の工作
   装置において、加工手段は磁力によって連結手段に装着
   されることを特徴とする工作装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７いずれかに記載の工作
   装置において、加工手段を構成するカッターに冷却され
   た圧縮エアー（冷却圧縮エアー）を吹き付ける冷却手段
   が備えられることを特徴とする工作装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８いずれかに記載の工作
   装置において、冷却手段は、カッターへの冷却圧縮エア
   ーの吹き付け方向を可変するように形成されることを特
   徴とする工作装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９いずれかに記載の工
    作装置において、収納手段には、該収納手段内の空気を
    集塵する集塵手段が備えられることを特徴とする工作装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の工作装置において、
    収納手段には、加工対象物を挟んで集塵手段に対向する
    位置に外気を収納手段内に取り入れる外気取入手段が備
    えられることを特徴とする工作装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０または１１記載の工作装置
    において、集塵手段の方向に圧縮空気を吹き付けるエア
    ー吹出ノズルが備えられることを特徴とする工作装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１または１２記載の工作装置
    において、外気取入手段は、外気の取入量を可変するよ
    うに形成されることを特徴とする工作装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１または１２記載の工作装置
    において、集塵手段は、収納手段内の空気の排出量を可
    変するように形成されることを特徴とする工作装置。