JP5029223B2 - 仕切り板を備えた工作機械 - Google Patents

Description

この発明は、加工領域とその上側の空間とを仕切るための仕切り板を備えた工作機械に関する。

旋盤等の工作機械には、加工領域とその上側の空間とを仕切る開閉式の仕切り板が設けられている（例えば特許文献１）。この仕切り板は、切粉等が加工領域外に飛散するのを防ぐためのものであり、加工時には閉じられ、加工領域内の加工機器に対する段取り作業、および加工領域内の点検、清掃等を行う際に開かれる。特許文献１に開示された工作機械にも見られるように、従来の仕切り板は水平状に設けられていた。
なお、特許文献２には、加工領域とその前側の空間とを仕切るドアを、上端側ほど後方に位置するように傾斜して設けた構成が開示されている。
特開２００２−３７０１３６号公報 実用新案登録第２５３１８３５号公報 実開昭６２−１９８０３２号公報

加工領域内に複数の加工機器が前後に並べて配置されている工作機械、例えば、前側に刃物台、後側に主軸が配置されている旋盤（例えば特許文献３）において、前側の加工機器（刃物台）の上端位置よりも後側の加工機器（主軸）の上端位置の方が高い場合がある。その場合、前記仕切り板を前下がりに傾斜して設ければ、前記段取り作業、点検、清掃等を行いやすい。また、仕切り板に透明部材からなる窓、または開閉式の窓を設けて、機械の前方から上記窓越しに加工領域内を目視で点検できる構成とした場合にも、仕切り板が前下がりに傾斜していれば加工領域内を見やすいという利点がある。

しかし、仕切り板が前下がりに傾斜している場合、仕切り板をどのように開閉するかが問題となる。左右に開いて開閉する構造であると、開いたときに機械から左右にはみ出ないようにした場合、十分な左右幅の間口を確保できない。また、仕切り板の傾斜に沿う方向にスライドさせて開閉させる構造であると、後方にスライドさせて開いた状態では閉じた状態のときよりも仕切り板の位置が高くなるため、機械の上下寸法が大きくなる。特に、工作機械本体の上方に、加工機器に対してワークの供給および排出を行うローダが設けられている場合には、このローダを開き位置にある仕切り板との干渉を避けるために高い位置に設けなくてはならず、さらに機械の上下寸法が大きくなるとともに、ローダの昇降ストロークを大きくとらなければならなくなる。

この発明の目的は、仕切り板を開いたときに十分な間口が得られて、加工部に対する各種作業が容易で、かつ開き位置にある仕切り板をコンパクトに格納できる仕切り板を備えた工作機械を提供することである。
この発明の他の目的は、仕切り板を支持する支持機構を、構成が簡略で、仕切り板を容易に開閉できるものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、開き位置にある仕切り板の好ましい格納位置を提示することである。

この発明の仕切り板を備えた工作機械は、前部に加工部が位置し、この加工部の周辺の空間である加工領域とその上側の空間とを仕切るための仕切り板を備える。前記仕切り板は、前記加工領域とその上側の空間とを仕切る前方位置と、前記加工領域とその上側の空間とを仕切らない後方位置とに開閉自在であり、前記前方位置では前下がりの傾斜姿勢になり、前記後方位置では水平姿勢になるように前記仕切り板を支持する支持機構が設けられている。

この構成であると、仕切り板が前後に移動することで開閉する。このため、左右幅を広めにとって十分な間口を得ることができる。閉じた前方位置における仕切り板の姿勢を前下がりの傾斜姿勢としたことにより、仕切り板が前方位置にあるときに、機械の前方から仕切り板越しに加工領域内を見やすくなる。また、前方位置にある仕切り板の前端を支持する機械前面部のフレームを低くすることができるため、仕切り板が後方位置に開いて行う加工領域内の加工機器に対する段取り作業、加工領域内の点検、清掃等を行いやすくなる。開いた後方位置では仕切り板が水平姿勢であるため、工作機械の他の部材と干渉させずにコンパクトに格納しやすくなる。

この発明において、前記支持機構は、前記仕切り板を前後方向に案内する前後案内機構部と、この前後案内機構部により前記仕切り板が前後に案内されるのに連動して、前記前方位置では前下がりの傾斜姿勢になり、前記後方位置では水平姿勢になるように前記仕切り板の姿勢を変更する姿勢変更機構部とでなる構成とすることができる。
この構成によれば、前後案内機構部によって仕切り板が前後方向に案内され、それに連動する姿勢変更機構部の作用によって、前方位置では前下がりの傾斜姿勢になり、後方位置では水平姿勢になるように仕切り板の姿勢が変更される。これにより、仕切り板の開閉動作を正確で滑らかに行える。仕切り板を前後方向に移動させるという一動作で仕切り板を開閉させられるため、開閉操作が簡単である。

この発明において、前記加工部はワークを把持して回転する主軸を有し、この主軸を支持する主軸台が前記加工領域の後方に設けられ、かつ前記主軸に対してワークの供給および排出を行うローダを有し、このローダにおける走行部が前記主軸および主軸台の上方を左右水平に移動するものである場合、前記仕切り板は、前記後方位置にあるときに、前記主軸台と前記ローダの走行部との間の空間に格納されるようにするのがよい。
後方位置にある仕切り板は水平姿勢であるため、主軸台とローダの走行部との間の空間に、仕切り板を主軸台およびローダの走行部との干渉を避けて格納することができ、それによって仕切り板のコンパクトな格納が可能となる。また、走行時のローダ走行部の下端を、前方位置において前下がりの傾斜姿勢にある仕切り板のすぐ上側、すなわち仕切り板の上端と下端との間に位置させれば、ローダと仕切り板との干渉を避けつつ、ローダを比較的低い位置に設けることが可能になり、機械の上下寸法を低く抑えることができるとともに、ローダの昇降ストロークを小さくすることができる。

この発明の仕切り板を備えた工作機械は、前部に加工部が位置し、この加工部の周辺の空間である加工領域とその上側の空間とを仕切るための仕切り板を備えたものであって、前記仕切り板は、前記加工領域とその上側の空間とを仕切る前方位置と、前記加工領域とその上側の空間とを仕切らない後方位置とに開閉自在であり、前記前方位置では前下がりの傾斜姿勢になり、前記後方位置では水平姿勢になるように前記仕切り板を支持する支持機構が設けられているため、仕切り板を閉じた状態では機械の前方から仕切り板越しに加工領域内を見やすく、かつ仕切り板を開いた状態では十分な間口が得られて、加工部に対する各種作業が容易であり、さらに開いた仕切り板をコンパクトに格納できる。

前記支持機構は、前記仕切り板を前後方向に案内する前後案内機構部と、この前後案内機構部により前記仕切り板が前後に案内されるのに連動して、前記前方位置では前下がりの傾斜姿勢になり、前記後方位置では水平姿勢になるように前記仕切り板の姿勢を変更する姿勢変更機構部とでなる場合は、仕切り板を支持する支持機構を、構成が簡略で、仕切り板を容易に開閉できるものとなる。

前記加工部はワークを把持して回転する主軸を有し、この主軸を支持する主軸台が前記加工領域の後方に設けられ、かつ前記主軸に対してワークの供給および排出を行うローダを有し、このローダにおける走行部が前記主軸および主軸台の上方を左右水平に移動するものであり、前記仕切り板は、前記後方位置にあるときに、前記主軸台と前記ローダの走行部との間の空間に格納される場合は、仕切り板を主軸台およびローダの走行部との干渉を避けてコンパクトに格納できる。

この発明の一実施形態を図１ないし図１０と共に説明する。図１はこの発明にかかる仕切り板を備えた工作機械の斜視図、図２はその一部を省略した正面図、図３はその破断側面図である。この工作機械は、工作機械本体１と、この工作機械本体１にワークの供給および排出を行うローダ２とを備える。図４は工作機械本体１の平面図である。
工作機械本体１は、２つの加工部３Ａ，３Ｂが左右並列に設けられた２軸旋盤である。工作機械本体１は、右ベッド４Ａと左ベッド４Ｂとからなるベッド複合体４を有し、左右のベッド４Ａ，４Ｂ上に、主軸５を支持した主軸台６が、それぞれ前後方向（Ｚ軸方向）に進退自在に設置されている。主軸５は前後方向（Ｚ軸方向）を向いており、その前端に主軸チャック５ａが設けられている。主軸５の前方には、刃物台７が設けられている。主軸５および刃物台７は加工機器であり、前後に並ぶ主軸５と刃物台７との組がそれぞれ加工部３Ａ，３Ｂを構成している。

各ベッド４Ａ，４Ｂは、左右の側面板部４ａと、これら左右の側面板部４ａ間に設けられた後台状部４ｂおよび前台状部４ｃとを有する構造で、箱型状とされている。後台状部４ｂと前台状部４ｃとの間の空間８は、旋削加工時に発生する切粉の排出空間になっている。また、後台状部４ｂおよび前台状部４ｃよりも下方の部分となるベッド下部には、左右一対の脚部４ｄが設けられている。各ベッド４Ａ，４Ｂの互いに隣合う側の脚部４ｄは共有である。左右一対の脚部４ｄの間は、クーラントタンク配置空間になっている。

後側の加工機器である主軸５は、主軸台６に回転自在に支持されており、主軸台６の内部に設けた主軸モータ（図示せず）により回転させられる。主軸台６は、ベッド４Ａ，４Ｂの後台状部４ｂ上に前後方向に進退自在に設置されており、主軸台６の下方に設けた前後移動機構（図示せず）により前後に進退させる。主軸台６を前後方向に案内する主軸台案内手段９は、主軸台６の左右両側で前後方向に延びて設けられた一対の前後案内レール９ａと、主軸台６の左右両側面に突出して設けられ、前後案内レール９ａ上を前後に移動自在な被案内体９ｂとでなる。被案内体９ｂは、例えば直動転がり軸受等からなる。

前側の加工機器である刃物台７は、ツール１０と、このツール１０を支持するツールホルダ１１と、このツールホルダ１１を支持するスライド部材１２とからなる。スライド部材１２は、スライド部材案内手段１３を介して左右方向にスライド自在にベッド４Ａ，４Ｂに設けられている。スライド部材案内手段１３は、ベッド４Ａ，４Ｂの前台状部４ｄの上に左右水平に設置された前後一対のスライド案内レール１３ａと、スライド部材１２の下面に取付けられた被案内体１３ｂとでなる。被案内体１３ｂは、例えば直動転がり軸受等からなる。

スライド部材１２を左右にスライドさせるスライド手段として、ねじ軸１４、ナット１５、スライドモータ１６等が設けられている。ねじ軸１４は、一対のスライド案内レール１３ａ間に回転自在に支持されている。ナット１５は、スライド部材１２の下面に取付けられ、ねじ軸１４に螺合している。スライドモータ１６はねじ軸１４の下方に設けられ、そのモータ軸に取付けた爪車１６ａとねじ軸１４に取付けた爪車１４ａとに伝動チェーン１７が掛けられている。スライドモータ１６を回転させると、ねじ軸１４が回転し、ナット１５がねじ軸１４に沿って移動する。これにより、スライド部材１２が左右にスライドする。

ベッドＡ，４Ｂ４の下部には、床面Ｆから浮き上がり状態でクーラントタンク２０が取付られている。クーラントタンク２０は、ベッド４Ａ，４Ｂの前端から後端まで延び、さらにベッド４Ａ，４Ｂの後方に突出している。クーラントタンク２０の後端には、内部のクーラントを循環させる循環用モータ２１が設けられている。切粉が排出される前記空間８に面するクーラントタンク２０の上面部は開放されている。

クーラントタンク２０の内部には、ツールコンベア２２が設けられている。ツールコンベア２２は、油を通過して切粉の通過を阻止する網または孔付きベルト等からなる無端のコンベア回動体２３を、コンベアケース２４内にローラなどのガイド２５を介して回動自在に設けたものである。コンベア回動体２３は、ツールコンベア２２の後端に設けられたコンベア駆動モータ２６により回動駆動される。ツールコンベア２２のコンベアケース２４は、ベッド４Ａ，４Ｂの前記空間８と対応する部分は、上面が開放されている。ツールコンベア２２は、ベッド４Ａ，４Ｂから後方に突出した部分が上方に傾斜する傾斜部２２ａとされ、傾斜部２２ａの上端からコンベア回動体２３の切粉を外部に排出する。

ローダ２は、工作機本体１の上方に左右方向に設置された架設レール３０と、この架設レール３０に沿って走行する走行体３１と、この走行体３１に搭載された前後移動台３２と、この前後移動台３２に設けられた上下方向に２段で伸縮自在な伸縮支持体３３と、この伸縮支持体３３の下端に支持されたローダヘッド３４とでなる。ローダヘッド３４は、ワークを把持する２個のローダチャック３５を取付けた回転台３６を有し、この回転台３６が水平に対して４５度の角度をなす回転中心３７回りに回転することにより、両ローダチャック３５が、下向き位置と水平位置とに切り換わるようになっている。上記走行体３１、前後移動台３２、および伸縮支持体３３が動作することにより、ローダチャック３５がローダヘッド３４と共に、左右（Ｘ軸方向）、前後（Ｚ軸方向）、および上下（Ｙ軸方向）に移動および昇降する。

前記架設レール３０の前面部には、ワークの向きを反転させるワーク反転機３８が設けられている。ワーク反転機３８は、互いに対向姿勢をとることが可能な２つの反転用チャック３９を有し、ローダ２から渡されたワークの一端部を第１の反転用チャック３９がつかみ、そのワークの反対側の端部を第２の反転用チャック３９がつかんで受け取り、第２の反転用チャック３９からローダ２にワークを戻すことにより、ワークの向きを反転させるようになっている。

加工部３Ａ，３Ｂの周辺の空間である加工領域Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂとその上側の空間であるローダ走行領域Ｓ２との境界には、開閉式の仕切り板４０Ａ，４０Ｂが設けられている。ローダ走行領域Ｓ２は、ローダ２が走行する領域、正確にはローダ２の走行体３１からローダヘッド３４までの走行部２ａが左右に走行する領域であって、後述する機体カバー５０によって囲われた空間のことである。図３に示されているように、通常は、前方位置Ｐ１にある仕切り板４０Ａ，４０Ｂによって加工領域Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂと走行領域Ｓ２とが仕切られている。このとき、仕切り板４０Ａ，４０Ｂは、前下がりの斜め姿勢になっている。その傾斜角度θ（図６（Ａ））は、４５°以下、好ましくは１０〜２０°程度である。図３に示すローダ２は走行時の状態を表しており、走行時には、ローダ走行部２ａの下端が、前方位置にある仕切り板４０Ａ，４０Ｂの上側で、仕切り板４０Ａ，４０Ｂの上端と下端との間を通るようになっている。

図５に示すように、仕切り板４０Ａ，４０Ｂは、加工部３Ａ，３Ｂに対するワークの供給および排出時にローダヘッド３４が挿入される開口部４１を有し、この開口部４１に図示しない開閉機構により開閉するシャッタ４２が取付けられている。図はシャッタ４２が約半分開いた状態を示している。

仕切り板４０Ａ，４０Ｂの支持機構７０を図６に示す。支持機構７０は、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を前後方向に案内する前後案内機構部７１と、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）の姿勢を変更する姿勢変更機構部７２とでなる。
仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）は、仕切り板本体４０ａの左右両端から側面視で略三角形の側板４０ｂが下方に延びており、この側板４０ｂの後端下部に、回転ダンパ４３を介してスライダ４４が回動自在に取付けられている。回転ダンパ４３はスライダ４４に一定のトルクを与えるものである。スライダ４４は、下方が開く断面Ｕ形をしており、ベッド４Ａ，４Ｂの側面板部４ａに支持された前後方向の案内レール４５に摺動自在に跨っている。これら回転ダンパ４３、スライダ４４、および案内レール４５により前記前後案内機構部７１を構成している。
また、前記回転ダンパ４３の近傍には、側板４０ｂから水平に突出するピンからなるカムフォロア４６が設けられている。このカムフォロア４６は、ベッド４Ａ，４Ｂの側面板部４ａに設けられたカム溝形成部材４７のカム溝４７ａに摺動自在に嵌合している。カム溝４７ａは、前後長の短い前水平部４７ａａと、この前水平部４７ａａの後端に続く後下がりの傾斜部４７ａｂと、この傾斜部４７ａｂの後端に続く前後長の長い後水平部４７ａｃとからなる。これらカムフォロア４６およびカム溝形成部材４７で前記姿勢変更機構部７２を構成している。
仕切り板本体４０ａの上面前端部には、開閉操作用の把手４８が取付けられている。この把手４８は、後述するローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）との干渉を避けるために、図６（Ａ）に二点鎖線で示すように、使用しないときには仕切り板本体４０ａ内に没入可能とされている。

前方位置Ｐ１（図６（Ａ））にある仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を開けるに際しては、作業者が把手４８をつかんで、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を後方に押す。すると、案内レール４５にスライダ４４が案内されて仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）全体が後方へ移動するとともに、カムフォロア４６がカム溝４７ａの前水平部４７ａａから傾斜部４７ａｂへ移行することにより、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）の前側が持ち上げられる。カムフォロア４６がカム溝傾斜部４７ａｂの後端に位置する中間位置Ｐ２（図６（Ｂ））では、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）が水平状となる。さらに、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を後方に押せば、カムフォロア４６がカム溝４７ａの後水平部４７ａｃを移動しつつ、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）が水平状のまま後方位置Ｐ３（図６（Ｃ））まで移動する。後方位置Ｐ３にある仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）は、工作機械本体１の主軸台６とローダ２の架設レール３０とに挟まれた上下に狭い空間４９に格納される。
上記仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）の開き動作は、前後案内機構部７１によって仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）が前後方向に案内され、それに連動する姿勢変更機構部７２の作用によって、前方位置Ｐ１では前下がりの傾斜姿勢になり、後方位置Ｐ２では水平姿勢になるように仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）の姿勢が変更されることにより、正確で滑らかに行える。仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を前後方向に移動させるという一動作で仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を開閉させられるため、開閉操作が簡単である。

仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を閉じる場合は、上記と逆の動作を行えばよい。回転ダンパ４３によりスライダ４４に一定のトルクが与えられているため、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）が中間位置Ｐ２から前方位置Ｐ１へ移行するときに、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）が自重で急激に前下がりに倒れることが防がれている。

工作機械本体１のベッド４の上側には、ローダ２の周囲を覆う機体カバー５０が設けられている。機体カバー５０は、上面カバー部５０ａ、正面カバー部５０ｂ、左右の側面カバー部５０ｃ、および背面カバー部（図示せず）からなる箱状であり、工作機械本体１よりも左右に張り出した部分は下方が開放されている。機体カバー５０における正面カバー部５０ｂから上面カバー部５０ａの前部にかけての、工作機械本体１の各加工部３Ａ，３Ｂに相当する左右幅の部分は、開閉可能なローダフェンス５１Ａ，５１Ｂになっている。

図７は、機体カバー５０の枠組の一部であるフェンス枠５２とそれに取付けられたローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）の斜視図であり、（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）の異なる状態を示している。ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）は、機体カバー５０における上面カバー部５０ａの一部を構成する水平カバー部５１ａと、正面カバー部５０ｂの一部を構成する垂直カバー部５１ｂとでなり、水平カバー部５１ａの基部でフェンス枠５２の水平部５２ａの前後中央部に回動自在に取付けられ、水平カバー部５１ａと垂直カバー部５１ｂとは図示しない蝶番により互いに回動自在に連結されている。水平カバー部５１ａおよび垂直カバー部５１ｂには、透明部材が嵌め込まれた窓５３が設けられている。機体カバー５０のローダフェンス５１Ａ，５１Ｂ以外の箇所にも同様の窓５３が設けられている。正面カバー部５０ｂの下部には、開閉操作用の把手部５４が形成されている。

図８に示すように、フェンス枠５２の左右の前側垂直部５２ｂの下端にガイド溝形成部材５５が後方に向けて設けられ、このガイド溝形成部材５５の内面に第１のガイド溝５６が形成されている。第１のガイド溝５６は、全体的には後上がりに傾斜し、後端部５６ａが若干下方に落ち込んだ側面形状をしている。また、第１のガイド溝５６の前端に連なる第２のガイド溝５７が、フェンス前側垂直部５２ｂの下端からフェンス枠水平部５２ａの前後中央部にかけての内面に形成されている。ローダフェンス垂直カバー部５１ｂの左右端面の下端には、上記第１および第２のガイド溝５５，５６に沿って案内されるガイドローラ５８が設けられている。

図７（Ａ）はローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）の閉じ状態Ｑ１を示し、この閉じ状態Ｑ１では、ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）の水平カバー部５１ａが機体カバー５０の上面カバー部５０ａと同一平面上に位置し、かつローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）の垂直カバー部５１ｂが機体カバー５０の正面カバー部５０ｂと同一平面上に位置している。このとき、前記ガイドローラ５８が前記第１のガイド溝５６の前端に位置している。ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）が閉じ状態Ｑ１にあるときは、図３に示すように、ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）により、前記ローダ走行領域Ｓ２とその前側の作業者空間Ｓ３とを仕切り、かつ加工領域Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）と作業者空間Ｓ３とを仕切っている。

上記閉じ状態Ｑ１から、前記把手部５４に手を掛けてローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）の垂直カバー部５１ｂを後方に押すことにより、ガイドローラ５８が第１のガイド溝５６に沿って後方へ転動しつつ、垂直カバー部５１ｂの下端側が後方に回動して、図７（Ｂ）に示す第１の開き状態Ｑ２になる。水平カバー部５１ａは、前部が若干持ち上げられた姿勢となる。閉じ状態Ｑ１から第１の開き状態Ｑ２への切換えは、垂直カバー部５１ｂを後方に移動させるだけであるので、操作が簡単である。第１の開き状態Ｑ２は、ガイドローラ５８が第１のガイド溝５６の後端部５６ａに嵌まり込んで、垂直カバー部５１ｂの移動が拘束されているため、安定した状態である。ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）が第１の開き状態Ｑ２にあるときは、図９に示すように、ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）により、ローダ走行領域Ｓ２と作業者空間Ｓ３とを仕切る状態を保持し、かつ加工領域Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）と作業者空間Ｓ３との間に開口部６０が形成される。この実施形態の場合、図５のように、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）のシャッタ４２を半開き状態にすることで上記開口部６０を形成するが、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）自体を開放して上記開口部６０を形成するようにしてもよい。

閉じ状態Ｑ１から、垂直カバー部５１ｂを始めは持ち上げ、途中から後方に押すことにより、ガイドローラ５８が第２のガイド溝５７に沿って案内されつつ、ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）が折畳まれて、図７（Ｃ）に示す第２の開き状態Ｑ３になる。ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）が第２の開き状態Ｑ３にあるときは、図１０に示すように、ローダ走行領域Ｓ２と作業者空間Ｓ３とを仕切らず、かつ仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）の前記開閉操作が可能である。ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）が第２の開き状態Ｑ３で、かつ仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を後方位置Ｐ３にした場合、作業者空間Ｓ３に位置する作業者６１により、ローダ走行領域Ｓ２越しに加工部３Ａ（３Ｂ）の後側の加工機器である主軸５に対してチャック交換等の段取り作業を行える。

工作機械本体１の前方部は、前部カバー６２により覆われている。この前部カバー６２はベッド４Ａ，４Ｂの前台状部４ｃよりも少し前方に離して設けられており、前部カバー６２と刃物台７および前台状部４ｃとの間のスペース６３は、切粉落下用スペースとなっている。前部カバー６２の上には操作盤６４が設置されている。操作盤６４は垂直軸６４ａ回りに回動自在であり、例えば、通常は操作盤６４を右側のローダフェンス５１Ｂの前側に位置させておき、右側の加工部３Ｂに対して段取り作業を行う場合には、図１に示すように操作盤６４を中央部に位置させて、ローダフェンス５１Ｂの前方の作業者空間Ｓ３を空けるようにする。また、ベッド複合体４の背面に沿って、このローダ付き工作機械を制御する制御盤６５が設置されている。制御盤６５は、ベッド複合体４に取付部材（図示せず）を介して取付けられたものであっても、また支持台（図示せず）を介して床面に設置されたものであっても良い。機体カバー５０の工作機械本体１よりも左右両側に張り出した部分の下側はワーク搬入位置とワーク搬出位置とになっていて、ワーク搬入位置には素材ワーク載置台６６、ワーク搬出位置には製品ワーク載置台（図示せず）がそれぞれ設置されている。

このローダ付き工作機械は、仕切り板４０Ａ，４０Ｂを前方位置Ｐ１にし、かつローダフェンス５１Ａ，５１Ｂを閉じ状態Ｑ１にして、運転を行う。運転中は、ローダ２により、工作機械本体１の加工部３Ａ，３Ｂに対してワーク（図示せず）の供給および排出を行う。詳しくは、走行体３１が左右移動、前後移動台３２が前後移動、および伸縮支持体３３が伸縮動作することにより、ローダヘッド３４がワーク搬入位置と加工部３Ａ，３Ｂ間を移動し、ワーク搬入位置にて下向き位置にあるローダチャック３５が素材ワーク載置台６６のワークをつかみ、加工部３Ａ，３Ｂにて水平位置にあるローダチャック３５が主軸５にワークを供給する。また、ローダヘッド３４が加工部３Ａ，３Ｂとワーク搬出位置間を移動し、加工部３Ａ，３Ｂにて水平位置にあるローダチャック３５が主軸５から加工済みの製品ワークを受け取り、ワーク搬出位置にて下向き位置にあるローダチャック３５が製品ワーク載置台の上に製品ワークを載置する。ローダヘッド３４が加工領域Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ内まで下降する際には、ローダヘッド３４の昇降に連動して仕切り板４０Ａ，４０Ｂのシャッタ４２が全開状態に開けられる。閉じ状態Ｑ１のローダフェンス５１Ａ，５１Ｂによってローダ走行領域Ｓ２と作業者空間Ｓ３とが仕切られた状態でローダ２の上記動作が行われるので、作業者空間Ｓ３の作業者６１がローダ２に接触するおそれがなくて安全である。

加工部３Ａ，３Ｂでは、主軸５に支持されたワークに対して旋削加工を行う。具体的には、主軸台６の前後移動によりワークをツール１０の送り方向に移動させ、かつ刃物台７の左右スライドによりツール１０を切り込み方向に移動させる。ワークの軸方向両側に加工を行う場合は、ワーク反転機３８によりワークの向きを反転させる。旋削加工中は、仕切り板４０Ａ，４０Ｂのシャッタ４２が閉じられているため、切粉が加工領域Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂの外に飛散しない。旋削加工の際に発生する切粉は、切粉排出空間８を通ってツールコンベア２２の上に落下し、ツールコンベア２２によって運ばれて外部に排出される。

加工するワークの種類、加工内容等の変更に応じて、ツール１０および主軸チャック５ａを交換する。ツール１０を交換する場合は、該当する加工部Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）の加工を停止させてから、その加工部Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）の側のローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）を第１の開き状態Ｑ２にするとともに、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）のシャッタ４２を半開き状態にする（図９）。これにより、加工領域Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）と作業者空間Ｓ３との間に開口部６０が形成される。この開口部６０から加工領域Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）内に手を差し入れてツール１０を交換する。図５は、開口部６０周辺を作業者空間Ｓ３に立つ作業者６１の目線で見た図である。図のように開口部６０越しに刃物台７を見ることができるため、ツール交換作業を的確に行える。ローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）により、ローダ走行領域Ｓ２と作業者空間Ｓ３とを仕切る状態が保持されているため、ローダ２を作動させていても安全にツール交換作業を行うことができる。この間、もう一方の加工部Ｓ１Ｂ（Ｓ１Ａ）では、通常どおり加工を続けられる。

主軸チャック５ａを交換する場合は、ローダ付き工作機械全体の運転を停止してから、該当する加工部Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）の側のローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）を第２の開き状態Ｑ３にして、仕切り板４０Ａ（４０Ｂ）を後方位置Ｐ３にする（図１０）。これにより、ローダ走行領域Ｓ２と作業者空間Ｓ３との仕切りがなくなり、作業者空間Ｓ３に位置する作業者６１によりローダ走行領域Ｓ２越しに主軸チャック５ａの交換作業を行える。

このように、このローダ付き工作機械は、ローダフェンス５１Ａ，５１Ｂを、閉じ状態Ｑ１から第１の開き状態Ｑ２および第２の開き状態Ｑ３の２段階に開閉自在としたことにより、段取り作業の内容に応じてローダフェンス５１Ａ，５１Ｂの開き度合いを変えることができる。例えば、一方の加工部３Ａ（３Ｂ）の前側の加工機器である刃物台７に対してツール交換等の段取り作業を行う場合は、該当する加工部３Ａ（３Ｂ）側のローダフェンス５１Ａ（５１Ｂ）を第１の開き状態Ｑ２にすることで、該当する加工部３Ａ（３Ｂ）だけ加工を停止させて所定の段取り作業を行い、もう一方の加工部３Ｂ（３Ａ）は通常どおり加工を続けることができる。ツール交換は比較的頻度が高い段取り作業であるため、他方の加工部の加工を停止させずにツール交換を行うことができれば、生産効率を大いに向上させることができる。

仕切り板４０Ａ，４０Ｂは前後に移動して開閉する構成であるため、左右幅を広めにとって十分な間口を得ることができる。閉じた前方位置Ｐ１では仕切り板４０Ａ，４０Ｂが前下がりの傾斜姿勢であるため、機械の前方から仕切り板４０Ａ，４０Ｂ越しに加工領域Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ内を見やすい。また、前方位置にある仕切り板４０Ａ，４０Ｂの前端を支持する機械前面部のフレーム（図示せず）を低くできるため、仕切り板４０Ａ，４０Ｂを開けて行う加工領域Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ内の主軸５および刃物台７に対する段取り作業、加工領域Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ内の点検、清掃等を行いやすい。開いた後方位置Ｐ３では仕切り板４０Ａ，４０Ｂが水平姿勢であるため、工作機械の他の部材と干渉させずにコンパクトに格納することができる。また、走行時のローダ走行部２ａの下端を、前方位置において前下がりの傾斜姿勢にある仕切り板４０Ａ，４０Ｂの上側で、かつ仕切り板４０Ａ，４０Ｂの上端と下端との間に位置させることにより、ローダ２と仕切り板４０Ａ，４０Ｂとの干渉を避けつつ、ローダ２を比較的低い位置に設けることが可能で、機械の上下寸法を低く抑えることができるとともに、ローダ２の昇降ストロークを小さくすることができる。

この実施形態ではローダ付きの工作機械としたが、この発明は、ローダが設けられていない工作機械にも適用できる。また、この実施形態では加工部が左右方向に２つ設けられているが、加工部は１つだけであってもよい。さらに、工作機械は旋盤に限定されない。

この発明の一実施形態にかかるローダ付き工作機械の斜視図である。 同ローダ付き工作機械の正面図である。 同ローダ付き工作機械の破断側面図である。 同ローダ付き工作機械の平面図である。 同ローダ付き工作機械の一部分を作業者目線で見た図である。 同ローダ付き工作機械の仕切り板開放動作の説明図である。 同ローダ付き工作機械のローダフェンス開放動作の説明図である。 同ローダフェンスのカムフォロアおよびガイド溝の側面図である。 同ローダ付き工作機械の刃物台に対して段取り作業を行っている状態を示す説明図である。 同ローダ付き工作機械の主軸に対して段取り作業を行っている状態を示す説明図である。

符号の説明

１…工作機械本体
２…ローダ
２ａ…走行部
３Ａ，３Ｂ…加工部
５…主軸
６…主軸台
７…刃物台
４０Ａ，４０Ｂ…仕切り板
４２…シャッタ
５０…機体カバー
５１Ａ，５１Ｂ…ローダフェンス
７０…支持機構
７１…前後案内機構部
７２…姿勢変更機構部
Ｐ１…前方位置
Ｐ２…中間位置
Ｐ３…後方位置
Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ…加工領域
Ｓ２…ローダ走行領域

Claims (3)

1. 前部に加工部が位置し、この加工部の周辺の空間である加工領域とその上側の空間とを仕切るための仕切り板を備えた工作機械であって、
   前記仕切り板は、前記加工領域とその上側の空間とを仕切る前方位置と、前記加工領域とその上側の空間とを仕切らない後方位置とに開閉自在であり、前記前方位置では前下がりの傾斜姿勢になり、前記後方位置では水平姿勢になるように前記仕切り板を支持する支持機構が設けられている仕切り板を備えた工作機械。
2. 前記支持機構は、前記仕切り板を前後方向に案内する前後案内機構部と、この前後案内機構部により前記仕切り板が前後に案内されるのに連動して、前記前方位置では前下がりの傾斜姿勢になり、前記後方位置では水平姿勢になるように前記仕切り板の姿勢を変更する姿勢変更機構部とでなる請求項１記載の仕切り板を備えた工作機械。
3. 前記加工部はワークを把持して回転する主軸を有し、この主軸を支持する主軸台が前記加工領域の後方に設けられ、かつ前記主軸に対してワークの供給および排出を行うローダを有し、このローダにおける走行部が前記主軸および主軸台の上方を左右水平に移動するものであり、前記仕切り板は、前記後方位置にあるときに、前記主軸台と前記ローダの走行部との間の空間に格納される請求項１または請求項２記載の仕切り板を備えた工作機械。

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