JP3746558B2 - Machine tool slide cover device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、X軸(左右)、Y軸(上下)及びZ軸(前後)の三軸方向に移動する主軸ユニットとテーブルに載置されたワークとの間を仕切り、ワークの加工時に発生した切り屑、切削油等が主軸ユニット方向に飛散するのを防止する工作機のスライドカバー装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術として、特開平07−024684号公報に記載されたものがあった。即ち、X軸(左右)、Y軸(上下)及びZ軸(前後)の三軸方向に移動する主軸ユニットの前部(テーブル)側に位置するベッドに、門型の固定枠体を起立固定し、この固定枠体の左右中心部にメインスライドボードを左右方向に移動可能に係止し、複数枚の板材を上下にテレスコピック状に連結したY軸可動カバーを上記メインスライドボードに上下摺動可能に取付けるとともに、該Y軸可動カバーの上下中心部の板材に上記主軸ユニットの出没孔を形成し、複数枚の板材を左右にテレスコピック状に連結したX軸可動カバーを上記固定枠体とメインスライドボードとの間に設け、主軸ユニットのケース部にガイドシャフトを前方に向けて突出支持し、このガイドシャフトの前端を上記Y軸可動カバーの上下中心部の板材(スライドボード)に係止し、該ガイドシャフトを介してY軸可動カバー、X軸可動カバーを主軸ユニットの左右、上下動に追従して作動させるようにしたものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、Y軸可動カバー及びX軸可動カバーを固定枠体を介してベッド側に支持するようにしていたので、工具を交換する際には主軸をY軸可動カバーから所定量後方に退避させて行う必要がある。即ち、主軸ユニットを工具が着脱できるスペースを見込んだ移動量だけY軸可動カバーから後退させる必要があり、Z軸のストロークを大きくしたり、使用工具を制限する必要が生ずる場合がある。
また、固定枠体に支持されるカバーによって一定の領域が加工領域とATC(自動工具交換装置)による工具交換領域とに分割されることになり、作業空間が狭くなって保守・点検が困難になったり、場合によってはY軸、X軸可動カバーを取り外して保守・点検せねばならず、手数及び時間を要するので稼働率が低下する欠点があった。本発明は、Y軸可動カバー及びX軸可動カバーを主軸とともに前後動させることにより、上記欠点を解消した新規な工作機のスライドカバー装置を得ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、前後方向に移動するZ軸可動台に左右方向に移動するX軸移動コラムを載置し、該X軸移動コラムにZ軸軸心を中心として回転する主軸ユニットを上下(Y軸)方向に移動可能に設け、左右方向に離間して上方に延びる支柱及び左右方向に延びて各支柱の上下部に連結されるX軸レールからなる矩形状のZ軸移動枠体を設けるとともに、該Z軸移動枠体を前記X軸移動コラムの前部側に位置するZ軸可動台に起立固定し、左右に対向して上下方向に延びるガイド溝及びガイド溝の上下端部に板状のカバーを一体に有する矩形状のX軸移動枠体を設けるとともに、該X軸移動枠体を前記Z軸移動枠体の左右中間部に配置してX軸移動コラムの前部に固定し、該X軸移動コラム側に前記X軸レールのZ軸方向への撓みを規制する規制具及び当該X軸レールのY軸方向への撓みを規制するローラをそれぞれ設け、上下に伸縮可能のY軸可動カバーは、上下中間部に窓孔を有する複数枚の板状のカバーをテレスコピック状に連結するとともに、その左右両端を溝形に屈曲した桟を介して前記X軸移動枠体のガイド溝に上下摺動可能に嵌合係合したものから成り、該Y軸可動カバーの上下中心部を前記主軸ユニットに連結し、前記Z軸移動枠体の支柱とX軸移動枠体の両側との間に左右に伸縮可能のX軸可動カバーを設ける構成にしたものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図1は本発明の実施例を示す正面図、図2は図1のII-II 相当の拡大断面図、図3は図1のIII-III 相当の拡大断面図、図4は図1のIV-IV 相当の拡大断面図である。
図1において、1はベッドであり、このベッド1に前後方向に移動されるZ軸可動台2を取付け、Z軸可動台2にX軸(左右)方向に移動されるX軸移動コラム3を載置し、このX軸移動コラム3の前部(テーブル)側にY軸(上下)方向に移動される主軸ユニット4を取り付ける。この主軸ユニット4はZ軸軸心を中心として回転する主軸5を有する。上記Z軸可動台2のZ軸(前後)方向の移動、X軸移動コラム3のX軸(左右)方向の移動及び主軸ユニット4のY軸(上下)方向の移動は、NC(数値制御)によって駆動されるサーボモータによって移動制御されるようになっている。
【0006】
上記Z軸可動台2の前部(テーブル)側にX軸(左右)方向に細長い長方形状のZ軸移動枠体10を載置する。即ち、Z軸可動台2の前部のX軸(左右)方向両端部に一対の支柱11,11を上方に向けて起立固定し、該支柱11,11の上下部にX軸方向に平行に延びる一対のX軸レール12、12を固定する。上記Z軸移動枠体10のX軸方向中心部にてY軸方向に細長いX軸移動枠体15をX軸方向に移動可能なX軸移動コラム3上に取付ける。即ち、図5に示すように、溝形に屈曲した一対のガイド桟15a,15aをX軸方向に対向させ、このガイド桟15a,15aの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー15b及び下カバー15cを一体に固定して各カバー15b,15c間に上下に細長い窓孔15dを形成するとともに、上下カバー15b、15cの上端を後方に屈曲させて閉塞部15b−1,係止部15c−1を形成する。閉塞部15b−1は切削屑や切削油が上方からX軸移動枠体15内に進入するのを防止し、係止部15c−1は後述するY軸可動カバー16の下限を規制する。なお、上記各カバー15b,15cの上下の高さ(幅)寸法は略同じにする。
【0007】
上記X軸移動枠体15は、図2に示すように、ブラケット20を介してX軸移動コラム3に固定する。また、図3に示すように、X軸移動枠体15の側面後部の内側の上下4箇所にローラー21及び規制具23を取付け、ローラー21によりX軸レール12のX軸方向中間部を支持して下方への撓みを防止し、規制具23によりX軸レール12のZ軸方向(図3において左右方向)の撓みを防止し、後述するX軸可動カバー25の滑らかな摺動を可能とする。
【0008】
上記X軸移動枠体15にY軸可動カバー16をY軸方向に摺動可能に嵌合させる。このY軸可動カバー16は、図6〜図8に示すように、X軸移動枠体15に対して順次相似形状に小寸にした第1カバー17、第2カバー18、第3カバー19をテレスコピック状に連結して上記X軸移動枠体15にY軸方向に摺動可能に嵌合させてなる。
【0009】
即ち、第1カバー17は、一対の溝形のガイド桟17a,17aをX軸方向に対向させ、このガイド桟17a,17aの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー17b及び下カバー17cを一体に固定して各上下カバー17b,17c間に上下方向に細長い窓孔17dを形成するとともに、各上下カバー17b,17cの上端を後方に屈曲させて係止部17b−1,17c−1を形成してなる。この場合、上記ガイド桟17a,17aは、X軸移動枠体15のガイド桟16に対して上下カバー15b,15cのいずれか一枚分の上下寸法分短い長さにするとともに、その断面形状はガイド桟16よりも若干小さくしてこれに摺動可能に嵌合するようにする。また、各上下カバー17b,17cの上下の高さ(幅)寸法は、共にX軸移動枠体15の上下カバー15b、15cの上下の高さ(幅)寸法に近い寸法とする。
【0010】
また、第2カバー18は、一対の溝形のガイド桟18a,18aをX軸方向に対向させ、このガイド桟18a,18aの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー18b及び下カバー18cを一体に固定して各上下カバー18b,18c間に上下方向に細長い窓孔18dを形成するとともに、各上下カバー18b,18cの上端を後方に屈曲させて係止部18b−1,18c−1を形成してなる。この場合、上記ガイド桟18a,18aは、第1カバー17のガイド桟17aに対して上下カバー17b,17cのいずれか一枚分の上下寸法分短い長さにするとともに、その断面形状はガイド桟17aよりも若干小さくしてこれに摺動可能に嵌合するようにする。また、各上下カバー18b,18cの上下の高さ(幅)寸法は、共に第1カバー17の上下カバー17b,17cの上下の高さ(幅)寸法に近い寸法とする。
【0011】
また、第3カバー19は主軸5に固定されるものであり、一対の溝形の桟19a,19aをX軸方向に対向させ、この桟19a,19aの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー19b及び下カバー19dを一体に固定し、上カバー19bに主軸5が貫通する円形の窓孔19cを形成する。上記桟19aは主軸5が貫通するスペースと第2カバー18の上カバー18bの上下高さ(幅)寸法に近い寸法とし、下カバー19dは第2カバー18の下カバー18cの上下高さ(幅)寸法に近い寸法であり、第3カバー19の桟19aは上カバー19bと下カバー19dの上下高さ(幅)寸法の和に近い長さ寸法とする。また、前面側の上カバー19b下面と後面側の下カバー19dの上面を結ぶ空間より切削屑や切削油が飛散侵入しないように、底面カバーをするとともに係止部19b−2を形成する。
【0012】
主軸ユニット4の主軸5は第3カバーに固定され、Y軸可動カバー16の各窓孔15d,17d,18d,19cを貫通し、主軸5が上方に移動すれば、係止部19b−1に係止部18b−1,17b−1が順次係止されて各第1、第2カバー17,18を上方に持ち上げ、主軸5が下方に移動すれば、係止部19b−2に係止部18c−1,17c−1が順次係止されて各第1、第2カバー17,18を下方に押し下げる。
【0013】
前述のX軸移動枠体15のガイド桟15aの側面にはX軸可動カバー25の取付板27をボルト28によって固定され、最後部のカバー25cはZ軸移動枠体10の支柱11に固定され、中間部のカバー25a,25b,25cはX軸レール12に案内させてX軸移動枠体15の動きに追従してX軸方向二円滑な摺動が可能となる。
【0014】
上記実施例によれば、Z軸移動枠体10は、その支柱11がZ軸可動台2に強固に起立固定されるとともに、X軸方向に細長いX軸レール12の中間部がX軸移動枠体15に設けた規制具23及びローラー21によって支持されてZ軸(前後)方向及び下方への撓みが防止され、またX軸移動枠体15は、左右のガイド桟15aにより曲げ剛性が高められてブラケット20を介してX軸移動コラム3に固定され、これら強度の高くなったZ軸移動枠体10及びX軸移動枠体15にX軸可動カバー25及びY軸可動カバー16を取付けるようにしたので、これらは加工時における主軸5の迅速なZ軸(前後)移動に対して損傷することなく円滑に追従することになる。また、X軸移動枠体15の両側に設けられるX軸可動カバー15はX軸レール12に懸架状態を保つことができるため、X軸移動枠体15を単独で脱着することができ、Y軸可動カバー16の保守が容易となる。
【0015】
また、X軸移動枠体15に取り付けたY軸可動カバー16は、その左右両端を溝形に屈曲したガイド桟17a,18a,桟19aにより曲げ剛性が高められてX軸移動枠体15のガイド桟15aに上下摺動可能に嵌合するとともに、各ガイド桟17a,18a,桟19aは、主軸5を挟んで上下端部にカバー面を設けたガイド比の大きな可動カバーとなっているので、主軸5の迅速なY軸(上下)方向の移動に対してこじれることなく円滑に追従することになる。
【0016】
また、Z軸可動台2を後方に移動させると、Z軸移動枠体10がZ軸可動台2とともに後方に移動され、同時にX軸移動コラム3を介してX軸移動体15及び主軸ユニット4が後方に移動され、主軸5とワークを支持するテーブルとの間に大きな空間が発生する。これにより、長尺の工具の使用及び交換が容易になるとともに、ATC(自動工具交換装置)の保守・点検やテーブル上の治工具類の保守点検が容易となる。なお、図1、図2において、31はY軸サーボモーター30によって回転され、主軸ユニット4をY軸方向に移動させるY軸ねじ、32はATC(自動工具交換装置)の工具保持アームである。
【0017】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明は、Y軸可動カバー及びX軸可動カバーを主軸ユニットに追従させて前後、X軸方向及びY軸方向に移動させるようにしたので、主軸ユニットの前後移動量を大きくさせることなく主軸とワークを支持するテーブルとの間に大きな空間を発生させることができ、長尺の工具の使用及び交換が容易になるとともに、ATC(自動工具交換装置)の保守・点検が容易になる。
また、X軸移動枠体及びY軸可動カバーは、そのX軸(左右)方向両端を溝形に屈曲させるとともに、Y軸可動カバーをY軸(上下)方向に長くして摺動可能に嵌合係止させたので、曲げ剛性が高くなるとともに、Y軸方向の伸縮作動が円滑となり、主軸ユニットの高速度での三軸方向への移動に円滑に追従することになる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す正面図である。
【図2】図1のII-II 相当の拡大断面図である。
【図3】図1のIII-III 相当の拡大断面図である。
【図4】図1のIV-IV 相当の拡大断面図である。
【図5】X軸移動枠体の斜視図である。
【図6】Y軸可動カバーの第1カバーの斜視図である。
【図7】Y軸可動カバーの第2カバーの斜視図である。
【図8】Y軸可動カバーの第3カバーの斜視図である。
【符号の説明】
1 ベッド
2 Z軸可動台
3 X軸移動コラム
4 主軸ユニット
5 主軸
10 Z軸移動枠体
11 支柱
12 X軸レール
15 X軸移動枠体
15a ガイド桟
15b 上カバー
15c 下カバー
15d 窓孔
16 Y軸可動カバー
17 第1カバー
17a ガイド桟
17b 上カバー
17c 下カバー
17b−1,17c−1 係止部
17d 窓孔
18 第2カバー
18a ガイド桟
18b 上カバー
18c 下カバー
18b−1,18c−1 係止部
18d 窓孔
19 第3カバー
19a 桟
19b カバー
19b−1,19b−2 係止部
19c 窓孔
19d 下カバー
20 ブラケット
21 ローラー
22 ボルト
23 規制具
25 X軸可動カバー
25a 最前部のカバー
25b 中間部のカバー
25c 最後部のカバー
26 係止部
27 取付け板
28 ボルト
31 Y軸ねじ
32 工具保持アーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention partitions the spindle unit that moves in the three-axis directions of the X axis (left and right), the Y axis (up and down), and the Z axis (front and back) and the workpiece placed on the table, and occurs when machining the workpiece. The present invention relates to a slide cover device for a machine tool that prevents chips, cutting oil, and the like from scattering in the direction of a spindle unit.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, there has been one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-024684. That is, the gate-shaped fixed frame is fixed upright on the bed located on the front (table) side of the spindle unit that moves in the three axis directions of the X axis (left and right), Y axis (up and down), and Z axis (front and back). The main slide board is locked to the left and right central parts of the fixed frame so as to be movable in the left and right direction, and a Y-axis movable cover in which a plurality of plates are connected in a telescopic manner up and down slides up and down on the main slide board. The X-axis movable cover is formed by forming a telescopic hole of the spindle unit in the plate material at the center of the vertical axis of the Y-axis movable cover and connecting a plurality of plate materials in a telescopic manner on the left and right. Provided between the slide board, the guide shaft is projected and supported forward on the case part of the spindle unit, and the front end of this guide shaft is the plate material (slide board) at the center of the top and bottom of the Y-axis movable cover Engaging locks, there is obtained by Y-axis movable cover through the guide shaft, the X-axis movable cover left and right spindle unit, to actuate to follow the vertical movement to.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional one, the Y-axis movable cover and the X-axis movable cover are supported on the bed side via the fixed frame body. Therefore, when replacing the tool, the main shaft is moved backward by a predetermined amount from the Y-axis movable cover. It is necessary to evacuate. That is, the spindle unit needs to be retracted from the Y-axis movable cover by an amount of movement that allows for the space where the tool can be attached and detached, and the Z-axis stroke may need to be increased or the number of tools used may need to be limited.
In addition, a fixed area is divided into a machining area and a tool change area by an ATC (automatic tool changer) by the cover supported by the fixed frame body, and the work space becomes narrow, making maintenance and inspection difficult. In some cases, the Y-axis and X-axis movable covers must be removed for maintenance and inspection, which requires a lot of work and time, leading to a reduction in operating rate. An object of the present invention is to obtain a slide cover device for a new machine tool that eliminates the above-mentioned drawbacks by moving a Y-axis movable cover and an X-axis movable cover back and forth together with a main shaft.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, an X-axis moving column that moves in the left-right direction is placed on a Z-axis movable table that moves in the front-rear direction, and the spindle unit that rotates about the Z-axis axis is moved in the vertical (Y-axis) direction. And a Z-axis moving frame having a rectangular shape including a column extending upward and spaced apart in the left-right direction and an X-axis rail extending in the left-right direction and connected to the upper and lower portions of each column. The shaft moving frame is erected and fixed to a Z-axis movable base located on the front side of the X-axis moving column, and a plate-like cover is provided on the upper and lower ends of the guide groove and the guide groove extending vertically in opposition to the left and right. A rectangular X-axis moving frame body that is integrally provided is provided, and the X-axis moving frame body is disposed at the left and right intermediate portion of the Z-axis moving frame body and fixed to the front portion of the X-axis moving column. restricting mechanism and regulates the deflection of the Z-axis direction of the X axis rail moving column side The Y-axis movable cover, which is provided with rollers that restrict the deflection of the X-axis rail in the Y-axis direction and can be extended vertically, connects a plurality of plate-like covers having window holes in the upper and lower intermediate parts in a telescopic manner. And the upper and lower central portions of the Y-axis movable cover are slidably fitted to and engaged with the guide grooves of the X-axis moving frame body through bars that are bent in the shape of grooves. An X-axis movable cover which is connected to the main shaft unit and can be expanded and contracted to the left and right is provided between the support of the Z-axis movement frame and both sides of the X-axis movement frame.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view corresponding to II-II in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged sectional view corresponding to III-III in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view corresponding to IV-IV in FIG.
In FIG. 1,
[0006]
A rectangular Z-
[0007]
The
[0008]
The Y-axis
[0009]
That is, the
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
If the
[0013]
A mounting
[0014]
According to the above-described embodiment, the Z-
[0015]
Further, the Y-axis
[0016]
Further, when the Z-axis
[0017]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention is such that the Y-axis movable cover and the X-axis movable cover are moved in the front-rear direction, the X-axis direction, and the Y-axis direction by following the main-axis unit. A large space can be generated between the spindle and the table that supports the workpiece without increasing the amount, making it easy to use and replace long tools, and maintaining and maintaining ATC (automatic tool changer). Inspection becomes easy.
The X-axis moving frame and the Y-axis movable cover are slidably fitted with both ends of the X-axis (left and right) direction bent into a groove shape and the Y-axis movable cover lengthened in the Y-axis (up and down) direction. Since they are engaged and locked, the bending rigidity is increased, the expansion and contraction operation in the Y-axis direction is smooth, and the effect of smoothly following the movement of the spindle unit in the three-axis direction at a high speed is achieved. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view corresponding to II-II in FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view corresponding to III-III in FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view corresponding to IV-IV in FIG. 1;
FIG. 5 is a perspective view of an X-axis moving frame body.
FIG. 6 is a perspective view of a first cover of a Y-axis movable cover.
FIG. 7 is a perspective view of a second cover of the Y-axis movable cover.
FIG. 8 is a perspective view of a third cover of the Y-axis movable cover.
[Explanation of symbols]
1 Bed 2 Z-axis movable table 3
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