JP4701666B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、加工テーブル及び加工ヘッドを備え、被加工物の加工が行われる加工領域の周囲を、該加工領域に発生する切り屑、前記加工領域に供給されるクーラントの周辺への飛散を防止すべくスプラッシュカバーにより囲ってある工作機械に関する。

多くの工業製品の製造分野において用いられているＮＣ（Numerical Control）工作機械は、加工テーブル上に位置決め固定された被加工物に対し、加工ヘッドに取付けた加工用の工具を予め数値指定された経路に沿って３次元的に相対移動させ、前記被加工物に所定の加工を施すように構成されている。更に近年においては、加工ヘッドに対する工具交換を自動化する自動工具交換装置（ＡＴＣ）を備え、ドリル加工、タップ加工、エンドミル加工等の複数種の加工を含む一連の加工プロセスを一括して実施できるように構成されたＮＣ工作機械（マシニングセンタ）も広く用いられている。

この種の工作機械においては、一連の加工プロセスの実行中にオペレータの介在が不要であることから、加工に伴って発生する切り屑、及び加工のために供給されるクーラント（冷却液）の周辺への飛散を防止することを目的として、前記加工テーブル及び加工ヘッドを含む加工領域の周囲全体を囲うスプラッシュカバーを設け、このスプラッシュカバーの内側にて加工を実施するようにしてある。

このように設けられるスプラッシュカバーの前面には、加工テーブル上に被加工物を搬入し、また加工テーブル上の被加工物を搬出するための搬出入口が、扉により開閉可能に開設されている。前記搬出入口は、特に、大嵩の被加工物を対象とする工作機械においては、クレーン等の荷役機械を使用した搬出入を可能とするために、前面から天面にかけて開設された大面積の開口とされる場合があり、このような搬出入口を開閉する扉は、天面の開口部を覆う上板と前面の開口部を覆う前板とにより構成された扉板を、前面及び天面に沿ってスライド自在に取付けてなるスライド扉とする構成が多く採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１７４３７６号公報

さて、前記特許文献１に開示された工作機械において、スプラッシュカバーに設けられた搬出入口を開閉するスライド扉は、前板及び上板の端縁をスプラッシュカバーの前面及び天面の外側に架設されたガイドレールに係合させ、このガイドレールに沿ってスライド移動するように取付けられている。

ところが、この構成においては、開閉のためのスライド移動を可能とするために、スライド扉の前板とスプラッシュカバーの前面との間、及びスライド扉の上板とスプラッシュカバーの天板との間に適宜の隙間を確保する必要があり、この場合、スライド扉を閉止して行われる前記加工領域での加工の間に、前板及び上板の内面に付着するクーラント及び切り屑が、前記隙間を経て外部に漏れ出して床面を汚す等、周辺環境の汚損を招来するという問題がある。

このような漏れ出しは、前記隙間にシール部材を介装することにより直接的には緩和されるが、このシール部材自体がスライド扉の開閉に際して抵抗となり、滑らかな開閉操作が阻害される虞れがある。また、特にスライド扉の前板内面の付着物は、重力の作用により下方に垂れ落ち、前記シール部材の上に順次堆積する虞れがあり、このような堆積が生じた場合、スライド扉の開閉抵抗が一層大きくなる上、シール部材の経時的な損傷を引き起し、このシール部材によるシール作用が失われて、十分な漏れ出し防止効果が得られなくなるという問題がある。

この問題を解消するには、例えば、シール部材の周辺を点検し、堆積物を取り除く等の定期的なメインテナンス作業が必要となり、オペレータの労力負担を増すこととなる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、加工領域での加工によりスプラッシュカバーの内側に飛散するクーラント及び切り屑が、スプラッシュカバーとスライド扉との隙間を経て外部に漏れ出すことを、シール部材を必要としない簡素な構成にて効果的に防止することができ、周辺環境の汚損を未然に防止し得る工作機械を提供することを目的とする。

本発明の第１発明に係る工作機械は、加工領域の周囲を囲うスプラッシュカバーの前面から天面に亘って開設された被加工物の搬出入口を、前記前面及び天面の夫々に沿わせる前板及び上板を備えるスライド扉により開閉自在に覆ってある工作機械において、前記搬出入口の開放時の前記スライド扉のスライド位置は、前記前板及び上板を前記スプラッシュカバーの前面及び天面の内側に夫々収納させるべく設定してあり、前記スライド扉の上板は、前記搬出入口の端縁に沿って延設されたスリットに挿通された連結部材により前記スプラッシュカバーの天面の上部に架設されたガイドレールに連結してあることを特徴とする。

本発明においては、前板及び上板を備え、スプラッシュカバーに設けた搬出入口を開閉するスライド扉が、該搬出入口の開放時に、スプラッシュカバーの前面及び天面の内側に前記前板及び上板を夫々沿わせたスライド位置にあり、このスライド位置から前記前面及び天面の内側に沿ってスライド移動して搬出入口を閉止する。この閉止下での加工中にスライド扉の前板及び上板の内面に付着するクーラント及び切り屑は、スプラッシュカバーの内側に垂れ落ち、この垂れ落ちは、搬出入口の開放中及び開放後にも継続し、クーラント及び切り屑が外部に漏れ出すことがない。また、本発明においては、切り屑、クーラントが飛散し、開閉用のアクチュエータの並設、各種のセンサの設置に支障があるスプラッシュカバーの内側ではなく、スプラッシュカバーの天板の外側上部にガイドレールを架設し、搬出入口の端縁に沿って設けたスリットに挿通された連結部材によりスプラッシュカバーの内側に位置するスライド扉の上板に連結して、スライド扉の上部をスライド案内する。

また本発明の第２発明に係る工作機械は、前記スプラッシュカバーの天面の内側に、前記スリットの開口部に向けて下向きに傾斜する受け板を備えることを特徴とする。

この発明においては、連結部材の挿通のために設けたスリットのスプラッシュカバーの天面内側への開口部の周りに、下向きに傾斜する受け板を設け、スプラッシュカバーの内側から前記スリットに向けてはねかかるクーラント及び切り屑を受け板に衝突させ、該受け板の傾斜に沿ってスプラッシュカバーの内側に戻し、スリットを経てスプラッシュカバーの外側への飛び出しを防止する。

更に本発明の第３発明に係る工作機械は、前記スライド扉の上板に突設され、前記スライド位置への移動時に前記スプラッシュカバーの天面内側に摺接するスクレーパを備えることを特徴とする。

この発明においては、開放時のスライド位置にスライド扉が移動するとき、該スライド扉の上板に突設されたスクレーパがスプラッシュカバーの天面の内側に摺接し、閉止下での加工プロセスにおいて前記天面の内側に付着するクーラント及び切り屑を掻き取り、スプラッシュカバーの内部に落下させて、開放時のスライド位置に移動したスライド扉の上板への垂れ落ちを未然に防止する。

本発明の第１発明に係る工作機械においては、スプラッシュカバーの前面から天面に亘って開設された被加工物の搬出入口を、前面及び天面の内側に夫々収納される前板及び上板を備えるスライド扉により開閉するから、スライド扉を閉止して行われる加工領域での加工中にスプラッシュカバーの内側に飛散するクーラント及び切り屑が、該スプラッシュカバーの前面及び天面とスライド扉の前板及び上板との間の隙間から外部に漏れ出す虞れが緩和され、また閉止状態にあるスライド扉の前板及び上板の内面に付着したクーラント及び切り屑をスプラッシュカバーの内部に垂れ落ちさせることができ、クーラント及び切り屑のスプラッシュカバーの外側への漏れ出しを、何らのシール部材も用いることなく有効に防止することができ、周辺環境を清浄に保つことが可能となる上、スプラッシュカバーの内側に沿ってスライド移動するスライド扉の上板を、スリットに通した連結部材によりスプラッシュカバーの上部に架設されたガイドレールに連結し、このガイドレールに沿ってスライド移動させる構成としたから、スライド扉を開閉するアクチュエータ及びスライド扉の開閉を検出するセンサ等の自動化機器を、前記ガイドレールの周辺に、スプラッシュカバーの内側に飛散するクーラント及び切り屑に曝すことなく付設することができ、耐久性の向上を図り、また点検の容易さを確保することが可能となる。

また第２発明に係る工作機械においては、スライド扉をガイドレールに連結する連結部材の挿通用スリットの開口部に向けて下向きに傾斜する受け板を、スプラッシュカバーの天面の内側に設けたから、加工領域での加工中に飛散するクーラント及び切り屑が、前記受け板に衝突してスプラッシュカバーの内側に落下し、スリットを経てスプラッシュカバーの外側に飛び出す虞れが緩和され、スリット周辺の汚損を簡素な構成にて有効に防止することができる。

更に第３発明に係る工作機械においては、スライド扉の上板にスクレーパを突設し、開放のためのスライド動作時にスプラッシュカバーの天面の内側に摺接させる構成としたから、天面の内側に付着するクーラント及び切り屑がスライド扉の開放動作に伴ってスクレーパによって掻き取られてスプラッシュカバーの内側に落下し、開放時のスライド位置にあるスライド扉の上板に垂れ落ち、該上板がクーラント及び切り屑により汚損されることを未然に防止することができる等、本発明は優れた効果を奏する。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１及び図２は、本発明に係る工作機械の外観斜視図であり、図示しない床面基礎上に固定支持される基台１の上部に取り付けられた矩形箱形をなすスプラッシュカバー２を備えている。なお以下の説明において使用する前、後及び左、右の方向は、図１中に示してある。スプラッシュカバー２には、その前面20の上部から天面21の前部にかけて搬出入口22が開設されており、この搬出入口22には、左右一対の観音開き式のスライド扉３，３により覆ってある。

スライド扉３，３は、搬出入口22の前部を覆う前板30と上部を覆う上板31とを、スプラッシュカバー２の前面20及び天面21の交叉角度に合わせてＬ字形に連設して構成されており、図１及び図２に示す如く、前板30及び上板31の夫々を前面20及び天面21の内側に沿わせ、後述する如くスライド移動可能に取付けられている。

図１には、スライド扉３，３により搬出入口22が開放された状態が、図２には、同じく閉止された状態が示されている。図１に示す如く、搬出入口22から見通せるスプラッシュカバー２の内部には、基台１上に支持された加工テーブル10が配してあり、この加工テーブル10の上方には、スプラッシュカバー２の内側後部に立設されたコラムに支持された加工ヘッド（図示せず）が対向配置されている。

加工テーブル10は、水平面内にて互いに直交する２方向（前後及び左右方向）に移動可能であり、また加工ヘッドは、前記コラムを案内とする上下方向の移動が可能である。図示の工作機械による加工プロセスは、開放された搬出入口22から搬入される被加工物を加工テーブル10上に位置決め固定し、また加工ヘッドに、ドリル、タップ、エンドミル等の加工工具を取付け、加工テーブル10の前後及び左右動と加工ヘッドの上下動とにより、被加工物と加工工具とを予め設定された制御プログラムに従って３次元的に相対移動させて行われる。

スプラッシュカバー２の前面20の一側には、前記制御プログラムに加工経路を数値指定すべく操作される操作部と、操作の手順、操作内容、加工動作の状態等の各種の状態を表示する表示部とを備える操作ボックス４が設けてある。またスプラッシュカバー２の一側の側板の上部には、外側に張り出すようにマガジンハウジング５が連設されている。このマガジンハウジング５の一部には、開閉可能な窓孔51が設けてあり、図１に示す如く開放された窓孔51から見通されるマガジンハウジング５の内部には、前記加工ヘッドに選択的に着脱される複数の加工工具を保持する工具マガジン50が配してある。前記窓孔51は、工具マガジン50に保持された加工工具の交換及び点検のために使用される。

搬出入口22を開閉するスライド扉３，３は、加工対象となる加工テーブル10上に被加工物を搬入する際、及び加工を終えた被加工物を加工テーブル10上から搬出する際に開放され、また、以上の加工プロセスの実行中、加工領域に発生する切り屑、及び加工領域に供給されるクーラントがスプラッシュカバー２の外部に飛散することを防止すべく閉止される。本発明に係る工作機械の特徴は、スライド扉３、３の取付け態様にある。

スライド扉３，３は、前述の如く、搬出入口22の前部を覆う前板30と、上部を覆う上板31とを備えており、図１に示す開放状態において、前板30及び上板31の夫々がスプラッシュカバー２の前面20及び天面21の内側に夫々収納されたスライド位置にあり、この状態から、前面20及び天面21の内側に沿って相互に接近する向きにスライド移動せしめられ、搬出入口22の中央において前板30及び上板31の対向端縁を突き合わせて、図２に示す閉止状態が実現される。左右のスライド扉３，３の前板30，30には、閉止時に突き合わされる端縁の近傍に、手動開閉用の把手32，32が取付けられており、スライド扉３，３は、これらの把手32，32を把持したオペレータによる手動開閉と、後述するアクチュエータの動作により自動開閉とが可能としてある。

以上の如く開閉されるスライド扉３，３は、スプラッシュカバー２の前面20の内側に搬出入口22の下縁と略平行をなして横架された下部ガイドレール23と、スプラッシュカバー２の天面21の外側に、搬出入口22の上縁と略平行をなして横架された上部ガイドレール24とにより、これらに沿ってスライド可能に支持されている。図３は、スライド扉３の下部の支持構造を示す縦断面図である。

下部ガイドレール23は、スプラッシュカバー２の前面20の内側に適長離れた位置に架設された円形断面の管である。スライド扉３の前板30の下部には、スプラッシュカバー２の内側、即ち、後方を下向きとして傾斜する傾斜部33が設けてある。この傾斜部33の前面には、これと略直交し、前方を下向きとして傾斜する支軸 34a,34aが突設され、これらの支軸 34a,34aに上下一対のガイドローラ34，34が各別に枢支されており、スライド扉３の下部は、前記ガイドローラ34，34を前記下部ガイドレール23の上下両側から転接させ、スプラッシュカバー２の前面20の内側にわずかな隙間を隔てて支持されている。

このような支持により、スライド扉３の下部は、下部ガイドレール23の周面上でのガイドローラ34，34の転動によりスライド案内され、下部ガイドレール23に沿って滑らかにスライド移動することができる。図示の如くガイドローラ34，34は、軸長方向の中央を凹とした転接面を有する鼓形ローラであり、下部ガイドレール23の周方向の各２点において転接させてあり、上下方向と共に前後方向のガタ付きを排除してスライド案内されるように構成されている。なおガイドローラ34，34は、スライド扉３の前板30の左右方向の少なくとも２か所に設けられ、左右方向のガタ付きを排除すべく構成されている。

図４は、スライド扉３の上部の支持構造を示す縦断面図である。上部ガイドレール24は、スプラッシュカバー２の天板21の外側に適長離れた位置に架設された円形断面の管である。スプラッシュカバー２の天板21には、上部ガイドレール24の後位置に、搬出入口22の上縁に沿って適宜の幅を有するスリット25が延設されている。

スプラッシュカバー２の天板21の内側に対面するスライド扉３の上板31の端部には、上方に向けて略直角に屈曲する連結板35が、一体又は別体に連設されており、この連結板35は、前記スリット25に挿通されて天板21の外側に突出され、上部ガイドレール24の後位置に対向させてある。連結板35の前面には、これと略直交するように支軸 36a,36aが突設され、これらの支軸 36a,36aに上下一対のガイドローラ36，36が各別に枢支されており、スライド扉３の上部は、前記ガイドローラ36，36を前記上部ガイドレール24に上下両側から挾持するように転接させ、スプラッシュカバー２の天面21の内側にわずかな隙間を隔てて上板31が対向するように支持されている。

このような支持により、スライド扉３の上部は、上部ガイドレール24の周面上でのガイドローラ36，36の転動によりスライド案内され、下部ガイドレール24に沿って滑らかにスライド移動することができる。図示の如くガイドローラ36，36は、下部を支持するガイドローラ34、34と同様の鼓形ローラとし、上部ガイドレール24に周方向の各２点において転接させてあり、上下及び前後方向のガタ付きを排除してスライド案内されるように構成されている。またガイドローラ36，36は、スライド扉３の前板30の左右方向の複数か所に設けられ、上部ガイドレール24の軸長方向に離隔した複数か所に転接させてあり、左右方向のガタ付きをも排除すべく構成されている。

以上の如き上部ガイドレール24の周囲の天面21の上には、スライド扉３の自動開閉用のアクチュエータ26、スライド扉３の開閉を検出する開閉センサ27等の自動化機器が配設されている。前記アクチュエータ26は、例えば、連結板35の一部に出力端を連結してある復動式のエアシリンダとし、動作用のエアの給排に応じた出力端の進退動作により連結板35に押し引き力を加えてスライド扉３をスライド移動させる構成することができる。また前記開閉センサ27は、例えば、連結板35の移動域に面して配設されたマイクロスイッチとし、連結板35との当接によるオンオフに応じてスライド扉３の開閉位置を検出する構成とすることができる。

これらのアクチュエータ26及び開閉センサ27は、開閉センサ27の検出に応じてアクチュエータ26を動作させることによりスライド扉３，３を自動開閉すべく設けられている。このような自動開閉は、操作ボックス４に備えられた開閉ボタンの操作に応じて行わせてもよく、また一連の加工プロセスの開始時及び終了時に行わせてもよい。なお、上部ガイドレール24、及びこれの周囲のアクチュエータ26、開閉センサ27等の自動化機器は、塵埃等の異物との接触を防止すべく、スプラッシュカバー２の外側に取付けられた外装カバー28により覆ってある。

またスプラッシュカバー２の天面21にスライド扉３の連結板35の挿通のために前述の如く設けられたスリット25の後側には、該スリット25の開口部に向けて下向きに傾斜する受け板29が、天面21と一体又は別体に連設されている。

更に、スライド扉３の上板31の上面には、奥行方向の全長に亘ってスクレーパ37が取付けてある。図５は、スクレーパ37の動作説明のための図４のＶ−Ｖ線による横断面図である。本図には、閉止時のスライド扉３の位置が実線により、開放時のスライド扉３の位置が２点鎖線により夫々示してある。スクレーパ37は、３角形断面を有して成形された樹脂製の部材であり、スライド扉３の閉止時に、搬出入口22の端縁に近接して天面21の内側に当接するように取付けてある。このようなスクレーパ37は、スライド扉３が開放位置に向けて移動するとき、天面21の内側に摺接し、クーラント及び切り屑等の付着物を掻き取る作用をなす。

以上の如き下部及び上部の支持構造を有するスライド扉３，３は、下部ガイドレール23及び上部ガイドレール24に沿ってスライドすることにより搬出入口22を開閉することができ、この開閉は、前板30及び上板31がスプラッシュカバー２の前面20及び天面21の内側に夫々収納された図１に示すスライド位置から、スプラッシュカバー２の内側に沿って生じるから、搬出入口22を閉止した状態で行われる加工の間にスプラッシュカバー２内に飛散し、前板30及び上板31の内面に付着するクーラント及び切り屑は、スプラッシュカバー２の内側に直接的に垂れ落ち、外側に漏れ出すことがない。また、前板30及び上板31の内面は、加工完了後の搬出入口22の開放中及び開放後にもスプラッシュカバー２の内側に面するから、クーラント及び切り屑の外部への漏れ出しが生じる虞れはない。

このとき前板30の下部に設けられた傾斜部33は、図３中に矢符により示す如く前板30の内面に沿って流下するクーラント及び切り屑を、その傾斜に沿ってスプラッシュカバー２の内側に導く作用をなす。これにより、スプラッシュカバー２の前面20とスライド扉３の前板30との間の隙間からの漏れ出しをより有効に防止することができる。

またスライド扉３の連結板35の挿通のために設けられた前記スリット25の内側には、該スリット25の開口部に向けて下向きに傾斜する受け板29が設けられており、図４中に矢符により示す如く、スプラッシュカバー２の内側からスリット25に向けて跳ねかかるクーラント及び切り屑は、受け板29に衝突し、これの傾斜に沿ってスプラッシュカバー２の内側に戻されるから、スプラッシュカバー２の外側への飛び出しを有効に防止することができる。

またスライド扉３の上部をスライド案内する上部ガイドレール24がスプラッシュカバー２の外側に架設してあるから、開閉用のアクチュエータ26、開閉位置を検出する開閉センサ27等、自動開閉のために必要な機器を、クーラント及び切り屑が飛散するスプラッシュカバー２の内側ではなく、外側に架設された上部ガイドレール24の周辺に配設することが可能となり、これらの機器の耐久性の向上を図ることができ、また点検の容易さを確保することが可能となる。

更に、加工中にスプラッシュカバー２の内側に飛散するクーラント及び切り屑は、該スプラッシュカバー２の前面20及び天面21の内側にも付着するが、この付着物は、上板31に設けられた前記スクレーパ37の作用により、スライド扉３の開放に伴って前述の如く掻き取られるから、開放時に内側に位置するスライド扉３の上板31に垂れ落ちる虞れがなく、該上板31がクーラント及び切り屑により汚損される虞れを未然に回避することができる。

本発明に係る工作機械のスライド扉の開放状態を示す外観斜視図である。 本発明に係る工作機械のスライド扉の閉止状態を示す外観斜視図である。 スライド扉の下部の支持構造を示す縦断面図である。 スライド扉の上部の支持構造を示す縦断面図である。 図４のＶ−Ｖ線による横断面図である。

符号の説明

２ スプラッシュカバー
３ スライド扉
20 前面
21 天面
22 搬出入口
23 下部ガイドレール
24 上部ガイドレール
25 スリット
29 受け板
30 前板
31 上板
35 連結板
37 スクレーパ

Claims (3)

1. 加工領域の周囲を囲うスプラッシュカバーの前面から天面に亘って開設された被加工物の搬出入口を、前記前面及び天面の夫々に沿わせる前板及び上板を備えるスライド扉により開閉自在に覆ってある工作機械において、
   前記搬出入口の開放時の前記スライド扉のスライド位置は、前記前板及び上板を前記スプラッシュカバーの前面及び天面の内側に夫々収納させるべく設定してあり、
   前記スライド扉の上板は、前記搬出入口の端縁に沿って延設されたスリットに挿通された連結部材により前記スプラッシュカバーの天面の上部に架設されたガイドレールに連結してあることを特徴とする工作機械。
2. 前記スプラッシュカバーの天面の内側に、前記スリットの開口部に向けて下向きに傾斜する受け板を備える請求項１記載の工作機械。
3. 前記スライド扉の上板に突設され、前記スライド位置への移動時に前記スプラッシュカバーの天面内側に摺接するスクレーパを備える請求項１又は請求項２に記載の工作機械。

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