JP5258249B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、チップコンベアおよび制御盤を備えた工作機械に関するものである。

加工により切粉を発生する旋盤等の工作機械においては、例えば、特許文献１に記載されているように、加工部位で発生した切屑を機械外部に排出するチップコンベア（１７４）が設けられている。かかるチップコンベアは通常、加工部位付近の切屑落下領域の下方に配置された略水平な切屑受け部と、この切屑受け部から上方へ傾斜して延びる傾斜搬送部を有し、傾斜搬送部の上端に搬送された切屑が切屑回収ボックス（屑箱１７６）に落下され、回収されるようになっている。

この種の工作機械においては、図８に示すように、機械本体２の前面側を作業者位置ＯＰとされ、機械本体２の背面側に工作機械を制御するための制御盤１が配置されている。制御盤１は、通常制御ユニット等を収容する箱形の制御盤本体１ａと、制御盤本体１ａの開口部を覆う開閉扉１ｂとによって構成され、一般に開閉扉１ｂは、左右の一端を蝶番によって制御盤本体１ａに枢支され、図８（Ａ）に示すように、水平方向に開閉されるようになっている。

このように、機械本体２の前面を作業者位置とした場合、機械本体２の背面に制御盤１、その後方にチップコンベア３の切屑排出口という配置の工作機械は、ラインレイアウト短縮という観点から、必然性の高い構成である。また、機械本体２内部の切屑落下位置は、機械幅に対して中心位置にある場合が多く、必然的にチップコンベア位置も機械幅の中心付近に配置される場合が多い。
特開平１１−３００５６８号公報（段落番号００１９、図３）

上記した背景技術により、機械構成上、図８（Ｂ）に示すように、制御盤１をチップコンベア３の水平な切屑受け部３ａの上方に位置するように機械本体２の背面側に配置し、制御盤１の開口部をチップコンベア３の傾斜搬送部３ｂに向けて配置せざるを得ない場合がある。このため、開口部を閉塞する開閉扉１ｂは傾斜搬送部３ｂ側に開閉されることになる。

このような構成の工作機械においては、水平方向に開閉する開閉扉１ｂの制御盤１の前面からの最大突出量Ｘ０が大きくなるため、制御盤１の開閉扉１ｂの開閉の障害にならないように、チップコンベア３の傾斜搬送部３ｂを開閉扉１ｂの開閉に必要な領域より後方に配置する必要がある。このために、チップコンベア３の所要長さが長くなり、工作機械全体の設置スペースが大きくなる問題があった。

本発明は上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、制御盤の開閉扉を、リンク機構によって略鉛直状態を維持しながら上下方向に開閉可能に設けることにより、設置スペースの縮小が可能な工作機械を提供することを目的とするものである。

上記した課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、機械本体と、該機械本体を制御するために、機械本体の背面に配置された制御盤と、前記機械本体において発生する切屑を前記制御盤の下方を通って機械本体外部に排出するべく、切屑排出部が前記制御盤の後方に配置されたチップコンベアとを備えた工作機械において、前記制御盤は、制御盤本体と、該制御盤本体に対して前記機械本体の背面側に開閉される開閉扉を備え、前記チップコンベアの前記切屑排出部は、前記開閉扉と高さ方向位置で対向するように配置され、前記開閉扉は、水平な支軸の回りに前記チップコンベアの伸長方向上方に開閉可能に設けられ、前記開閉扉を開閉方向に作動する作動手段を備えたことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において前記開閉扉は、前記作動手段に連結されたリンク機構によって開閉されるように構成されているである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記リンク機構は、一端を前記制御盤本体に水平な第１支軸の回りに回動可能に枢支され、他端を前記開閉扉に前記第１支軸と平行な第２支軸の回りに回動可能に枢支された第１リンク部材と、該第１リンク部材と略平行となるように一端を前記制御盤本体に水平な第３支軸の回りに回動可能に枢支され、他端を前記開閉扉に前記第３支軸と平行な第４支軸の回りに回動可能に枢支された第２リンク部材とからなる平行リンク機構によって構成されていることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１ないし請求項３の何れか１項において、前記作動手段を、ガススプリングによって構成したことである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項４において、前記ガススプリングのスプリング力によって、前記開閉扉を閉止状態に保持させるとともに、前記開閉扉が開放された際前記ガススプリングのスプリング力が、前記開閉扉を開放状態に保持させるように構成したことである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、制御盤本体に対して機械本体の背面側に開閉される開閉扉を備えるとともに、チップコンベアの切屑排出部は開閉扉と高さ方向位置で対向するように配置され、開閉扉は、水平な支軸の回りにチップコンベアの伸長方向上方に開閉可能に設けられているので、チップコンベアに対する制御盤の開閉扉の開閉に要する領域を小さくでき、チップコンベアを機械本体の後方に大きく離間させる必要がなくなり、工作機械の設置スペースを小さくすることができる。

請求項２に係る発明によれば、開閉扉は、作動手段に連結されたリンク機構によって開閉されるように構成されているので、開閉扉をリンク機構によってチップコンベアの伸長方向上方に開閉させることができる。

請求項３に係る発明によれば、リンク機構は、一端を制御盤本体に水平な第１支軸の回りに回動可能に枢支され、他端を開閉扉に第１支軸と平行な第２支軸の回りに回動可能に枢支された第１リンク部材と、第１リンク部材と略平行となるように一端を制御盤本体に水平な第３支軸の回りに回動可能に枢支され、他端を開閉扉に第３支軸と平行な第４支軸の回りに回動可能に枢支された第２リンク部材とからなる平行リンク機構によって構成されているので、平行リンク機構によって開閉扉を鉛直状態を維持しながら前後および上下方向に開閉することができる。

請求項４に係る発明によれば、作動手段を、ガススプリングによって構成したので、ガススプリングのスプリング力によって開閉扉を開閉方向に付勢させることができる。

請求項５に係る発明によれば、ガススプリングのスプリング力によって、開閉扉を閉止状態に保持させるとともに、開閉扉が開放された際ガススプリングのスプリング力が、開閉扉を開放状態に保持させるように構成したので、簡単な構成によって制御盤の密閉性を保持できるとともに、開閉扉の開閉を安全かつ容易に行うことができる

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、旋盤等の工作機械の全体を示す概略図で、１０は図略の切削工具によって工作物を切削加工する機械本体、１１は機械本体１０の加工部位で発生した切屑を機械外部に排出するチップコンベア、１２は機械本体１０を制御する制御盤をそれぞれ示す。制御盤１２は機械本体１０の後部に取付けられ、機械本体１０による切削加工を制御するようになっている。なお、ＯＰは機械本体１０前面側の作業者位置を示す。

チップコンベア１１は、機械本体１０の幅方向の略中心部より、制御盤１２の下方を通って機械本体１０および制御盤１２の後方に伸延され、切屑排出口が制御盤１２の後方に配置されている。チップコンベア１１は、機械本体１０の加工部位の下方に配置された略水平な切屑受け部１１ａと、この切屑受け部１１ａから上方へ傾斜して延びる傾斜搬送部１１ｂを有し、傾斜搬送部１１ｂの終端に搬送された切屑が落下され、切屑回収ボックス１１ｃに回収されるようになっている。なお、Ｏ１は機械本体１０のセンタ中心を示し、センタ中心に支持された工作物より生成した切屑が切屑受け部１１ａに集められる。

制御盤１２は、チップコンベア１１の切屑受け部１１ａの上方に配置された箱形の制御盤本体１３を備え、制御盤本体１３には、チップコンベア１１の傾斜搬送部１１ｂに向けて、すなわち、機械本体１０の後方に向けて開口する矩形状の開口部１４（図３参照）が形成され、この開口部１４を閉塞する開閉扉１５が開閉可能に設けられている。

次に、図２および図３に基づいて、制御盤１２の具体的な構成について説明する。制御盤本体１３は、制御ユニット等を収容するために開口部１４を開口した箱形形状をなしている。すなわち、制御盤本体１３は、開口部１４の左右に一対の側板１３ａ、１３ｂを有し、これら側板１３ａ、１３ｂの上端、下端および後端には、上部板１３ｃと底部板１３ｄと後部板１３ｅとが一体的に結合されている。側板１３ａ、１３ｂ、上部板１３ｃおよび底部板１３によって構成される矩形状の前面部の周囲には、図４に示すように、前方外方にＵ字状に折り曲げられた水切り部１６が全周に亘って形成されている。

開閉扉１５は、制御盤本体１３の開口部１４を閉塞する矩形状の１枚板からなり、開閉扉１５の周囲には、制御盤本体１３の水切り部１６を覆うように折り曲げ部１７（図４参照）が全周に亘って形成されている、開閉扉１５は、後述する平行リンク機構２０によって、上方に跳ね上げられて制御盤本体１３の開口部１４を開放するようになっている。

平行リンク機構２０は、制御盤本体１３の一対の側板１３ａ、１３ｂの上部内面に、各一端を水平な第１支軸２１によって水平な軸線の回りにそれぞれ回動可能に支持された左右一対の第１リンク部材２２ａ、２２ｂと、第１支軸２１よりも所定量下方に離間した位置において一対の側板１３ａ、１３ｂの内面に、各一端を第１支軸２１と平行な第２支軸２３によって水平な軸線の回りにそれぞれ回動可能に支持された左右一対の第２リンク部材２４ａ、２４ｂを備えている。

一対の第１リンク部材２２ａ、２２ｂの各他端は、開閉扉１５の高さ方向の略中間位置に第１支軸２１に平行な第３支軸２５を介して回動可能に枢支され、一対の第２リンク部材２４ａ、２４ｂの各他端は、開閉扉１５の下端に第２支軸２３に平行な第４支軸２６を介して回動可能に枢支されている。第１リンク部材２２ａ、２２ｂおよび第２リンク部材２４ａ、２４ｂは略同一長さを有し、略平行に配置されることによって、第１リンク部材２２ａ、２２ｂおよび第２リンク部材２４ａ、２４ｂと開閉扉１５とによって平行リンク機構２０が構成されている。かかる平行リンク機構２０を構成する第１および第２リンク部材２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂの第１および第２支軸２１、２３を中心とした回動によって、開閉扉１５は鉛直状態を保ちながら図２の二点鎖線に示すように上方に跳ね上げられ、制御盤本体１３の開口部１４を全開するようになっている。

なお、一対の第１リンク部材２２ａ、２２ｂは、水平方向に延びる補強棒２７によって互いに連結され、第１リンク部材２２ａ、２２ｂが水平方向に変位しないように補強している。同様にして、一対の第２リンク部材２４ａ、２４ｂも、水平方向に延びる補強棒２８によって互いに連結されている。

一対の第１リンク部材２２ａ、２２ｂの少なくとも一方には、作動手段としてのガススプリング３０のシリンダ側の一端が、第１支軸２１と平行な可動支軸３１を介して回動可能に連結され、ガススプリング３０のピストンロッド側の一端は、可動支軸３１に平行な固定支軸３２を介して支持ブロック３３に回動可能に支持されている。支持ブロック３３は、ねじ調整機構３５によって制御盤１２の前後方向に位置調整可能に配設され、固定支軸３２を制御盤１２の前後方向に位置調整できるようにしている。

すなわち、図５に詳細図示するように、支持ブロック３３は、制御盤本体１３に固定された支持プレート３６に固定支軸３２と直交する前後方向に移動調整可能に設けられ、調整ボルト３７の操作によって前後方向に位置調整されるようになっている。そして、支持ブロック３３に形成された長穴３３ａを貫通する締付ボルト３８によって、支持ブロック３３は所定の位置で支持プレート３６に固定されるようになっている。上記した支持ブロック３３、調整ボルト３７および締付ボルト３８等によって、ねじ調整機構３５を構成している。

ここで、ガススプリング３０は、開閉扉１５の閉止状態においては、図６に示すように、固定支軸３２と可動支軸３１を結ぶ仮想線Ｌ１に対して、第１支軸２１の中心位置が右方に位置されるように構成されている。これによって、ガススプリング３０のスプリング力により、第１リンク部材２２ａ、２２ｂを介して第１支軸２１に図６の矢印方向（時計回り）の回転モーメントが付与される。その結果、開閉扉１５の閉止状態においては、ガススプリング３０のスプリング力によって、図４の実線で示すように、開閉扉１５の折り曲げ部１７を制御盤本体１３の前面に密着させる閉止保持力が作用するようになっている。かかる閉止保持力は、上記したねじ調整機構３５による支持ブロック３３の位置調整によって、固定支軸３２の位置を変化させ、固定支軸３２と可動支軸３１を結ぶ延長線Ｌ１の傾きを変化させることにより調整可能である。

一方、開閉扉１５が開放され、第１リンク部材２２ａ、２２ｂが第１支軸２１を支点にして所定角度回動された後は、図７に示すように、固定支軸３２と可動支軸３１を結ぶ仮想線Ｌ１に対して、第１支軸２１の位置が左方に反転されるため、第１支軸２１に図７の矢印方向（反時計回り）の回転モーメントが付与される。これによって、ガススプリング３０のスプリング力が、開閉扉１５を開放する方向に作用するように変化する。なお、図７は、開閉扉１５が全開された状態を示している。

開閉扉１５の前面には、図２および図３に示すように、取っ手３３が取付けられ、この取っ手３３を作業者がつかんで、開閉扉１５を前方に引きながら上方に持上げることにより、開閉扉１５を開放できるようにしている。

本実施の形態における工作機械は上記したように構成されているので、作業者によって制御盤１２の開閉扉１５に取付けられた取っ手３３をつかんで、開閉扉１５をガススプリング３０によるスプリング力に抗して手前に引きながら上方に持ち上げると、平行リンク機構２０を構成する第１および第２リンク部材２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂが第１および第２支軸２１、２３を支点して水平軸線の回りに回動する。これによって、開閉扉１５は図１（Ｂ）の２点鎖線に示すように、鉛直状態を維持しながら平行移動しつつ上方に跳ね上げられ、制御盤本体１３の開口部１４が開放される。

従って、図１に示すように、チップコンベア１１の傾斜搬送部１１ｂ側への制御盤１２の開閉扉１５の開閉に必要な領域を小さくできるようになる。すなわち、制御盤本体１３の前面からの開閉扉１５の最大突出量Ｘ１は、従来の最大突出量Ｘ０（図８参照）に比べてきわめて小さくなる。その結果、制御盤１２の開閉扉１５を開閉させるために、チップコンベア１１の傾斜搬送部１１ｂを機械本体１０の後方に大きく離間させる必要がなくなり、工作機械の設置スペース（所要設置面積）を小さくすることができる。

また、開閉扉１２の閉止状態においては、ガススプリング３０のスプリング力によって第１支軸２１に図６の時計回りのモーメントが作用し、開閉扉１５を制御盤本体１３に密着させることができるので、制御盤１２の密封性が高められる。

この状態で、作業者によって開閉扉１５が僅かに開放されると、第１リンク部材２２ａ、２２ｂの回動によって、ガススプリング３０の固定支軸３２と可動支軸３１を結ぶ仮想線Ｌ１に対して、第１支軸２１の中心位置が反転されるため、ガススプリング３０のスプリング力によって第１支軸２１に図７の反時計回りのモーメントが作用するようになる。従って、開閉扉１５の開放時には、ガススプリング３０のスプリング力によって、開閉扉１５を開放する方向の助成力が作用し、作業者が取っ手３３を離しても、開閉扉１５は全開位置まで開放され、全開状態を保持できるようになる。

かかる開閉扉１５の全開状態で、制御盤１２内に収容された制御ユニットあるいは配線等のメンテナンス等を実施し、その後、再び取っ手３３をつかみ、ガススプリング３０のスプリング力に抗して開閉扉１５を下方に移動させると、開閉扉１２は図２の２点鎖線に示す状態から、鉛直状態を維持しながら下方に移動され、制御盤本体１３の開口部１４に向かって移動され、図２の実線に示すように制御盤本体１３の開口部１４が閉止される。

この際、開閉扉１５が制御盤本体１３の開口部１４に接近する位置まで移動されると、ガススプリング３０の固定支軸３２と可動支軸３１を結ぶ仮想線Ｌ１に対して、第１支軸２１の中心位置が再び反転されるため、ガススプリング３０のスプリング力によって第１支軸２１に図６の時計回りのモーメントが作用し、開閉扉１５の閉止時においては、図４に示すように、開閉扉１５の折り曲げ部１７を制御盤本体１３の前面に密着させる力が作用する。

上記したように、本実施の形態によれば、制御盤１２の開閉扉１５を平行リンク機構２０によって鉛直状態を維持しながら平行移動させて、チップコンベア１１の伸長方向上方に開閉できるようにしたので、チップコンベア１１の傾斜搬送部１１ｂ側への制御盤１２の開閉扉１５の開閉に要する領域を小さくすることができる。この結果、チップコンベア１１を機械本体１０の後方に大きく離間させる必要がないので、工作機械の設置スペースを小さくすることができる。

しかも、本実施の形態においては、開閉扉１５を鉛直状態を維持しながら平行移動しつつ上方に跳ね上げる方式であるため、開閉扉１５の大きさ（特に横方向寸法）に拘らず、最大突出量Ｘ１をほぼ一定に保つことができ、また、上方に跳ね上げる方式であるがゆえに、開閉扉１５の最大突出位置が図１（Ｂ）より明らかなように、閉止状態より上方に移動した位置となることにより、チップコンベア１１の傾斜搬送部１１ｂと相俟って、チップコンベア１１の傾斜搬送部１１ｂを機械本体１０により一層接近して設けることが可能となる。

上記した実施の形態においては、平行リンク機構２０によって、開閉扉１５を鉛直状態を維持しながら平行移動させて、上方に跳ね上げるようにしたが、リンク機構、とりわけ平行リンク機構２０は本発明にとって必ずしも必須の要件ではなく、要は開閉扉１５をチップコンベアの伸長方向上方に開閉できるものであればよい。

上記した実施の形態においては、ガススプリング３０を用いて、開閉扉１５の閉止状態および開放状態を保持するようにしたが、本発明は必ずしもそのような構成に限定されるものではなく、ガススプリングに代えて、リンク機構２０を空圧シリンダもしくは油圧シリンダからなる作動手段によって作動させ、開閉扉１２を閉止位置および開放位置に空圧力もしくは油圧力によって保持するようにしてもよい。

また、上記した実施の形態においては、ガススプリング３０の固定支軸３２をねじ調整機構３５によって制御盤１２の前後方向に位置調整できるようにしたが、固定支軸３２は所定の位置に移動できないように固定させてもよい。

斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。

本発明の実施の形態における工作機械の概要を示す概要図で、（Ａ）は平面図を、（Ｂ）は正面図を示している。 本発明の実施の形態を示す制御盤の縦断面図である。 制御盤の開口部から見た図２の３−３線に沿って矢視した図である。 図３の４−４線に沿って切断した拡大断面図である。 図２に示すねじ調整機構の詳細図である。 開閉扉の閉止状態におけるガススプリングのスプリング作用方向を示す図である。 開閉扉の開放状態におけるガススプリングのスプリング作用方向を示す図である。 従来における工作機械の概要を示す概要図で、（Ａ）は平面図を、（Ｂ）は正面図を示している。

符号の説明

１０…機械本体、１１…チップコンベア、１１ａ…切屑受け部、１１ｂ…傾斜搬送部、１２…制御盤、１３…制御盤本体、１４…開口部、１５…開閉扉、２０…リンク機構、２１…第１支軸、２２ａ、２２ｂ…第１リンク部材、２３…第２支軸、２４ａ、２４ｂ…第２リンク部材、２５…第３支軸、２６…第４支軸、３０…作動手段（ガススプリング）。

Claims (5)

1. 機械本体と、該機械本体を制御するために、機械本体の背面に配置された制御盤と、前記機械本体において発生する切屑を前記制御盤の下方を通って機械本体外部に排出するべく、切屑排出部が前記制御盤の後方に配置されたチップコンベアとを備えた工作機械において、
   前記制御盤は、制御盤本体と、該制御盤本体に対して前記機械本体の背面側に開閉される開閉扉を備え、前記チップコンベアの前記切屑排出部は、前記開閉扉と高さ方向位置で対向するように配置され、前記開閉扉は、水平な支軸の回りに前記チップコンベアの伸長方向上方に開閉可能に設けられ、前記開閉扉を開閉方向に作動する作動手段を備えたことを特徴とする工作機械。
2. 請求項１において、前記開閉扉は、前記作動手段に連結されたリンク機構によって開閉されるように構成されていることを特徴とする工作機械。
3. 請求項２において、前記リンク機構は、一端を前記制御盤本体に水平な第１支軸の回りに回動可能に枢支され、他端を前記開閉扉に前記第１支軸と平行な第２支軸の回りに回動可能に枢支された第１リンク部材と、該第１リンク部材と略平行となるように一端を前記制御盤本体に水平な第３支軸の回りに回動可能に枢支され、他端を前記開閉扉に前記第３支軸と平行な第４支軸の回りに回動可能に枢支された第２リンク部材とからなる平行リンク機構によって構成されていることを特徴とする工作機械。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項において、前記作動手段を、ガススプリングによって構成したことを特徴とする工作機械。
5. 請求項４において、前記ガススプリングのスプリング力によって、前記開閉扉を閉止状態に保持させるとともに、前記開閉扉が開放された際前記ガススプリングのスプリング力が、前記開閉扉を開放状態に保持させるように構成したことを特徴とする工作機械。

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