JP5464467B2 - Chip collection structure for machine tool cover - Google Patents
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Description
本発明は、扉により開閉可能な開口部を設けた機体カバーの天井板の上面の切粉を機体カバー内に回収可能な工作機械の機体カバーの切粉回収構造に関する。 The present invention relates to a chip collection structure for a machine tool cover of a machine tool capable of collecting chips on an upper surface of a ceiling plate of a machine cover provided with an opening that can be opened and closed by a door.
ガントリローダを上方に備えた工作機械は、走行するガントリローダから切粉が落下して機体カバーの天井部に溜まることが問題とされている。従来の工作機械の機体カバーの切粉回収構造として、特許文献1に記載された構造のものが知られている。この工作機械は、ベッドの上部を機体カバーで覆ってあり、工作機械の上方にはガントリローダを設置してある。機体カバーは上方を覆う天井蓋および可動分割板とを備えている。天井蓋は天井部を開閉用シリンダにより水平方向に開閉自在に摺動して覆う蓋である。可動分割板は天井部を回転動作して開閉自在に覆う蓋であり、各可動分割板を回転自在に配列すると共に、それらの片辺側を共通のリンクにそれぞれ枢着することによって平行リンク機構を形成している。走行するガントリローダが、平行リンク機構に設けられたリンクレバーに当たり、それまでほぼ水平の閉じ姿勢に横倒していた各可動分割板が垂直姿勢に起き上がることによって、天井部が開放される。これにより、それまで可動分割板上に落下して溜まっていた切粉は、可動分割板間の隙間から下に落下し、天井部から排除される。その後、再度走行するガントリローダがリンクレバーに当たることにより、可動分割板がほぼ水平な閉じ姿勢に戻る構造となっている。 A problem with machine tools having a gantry loader at the top is that chips fall from the traveling gantry loader and accumulate on the ceiling of the machine body cover. As a conventional chip collection structure for machine tool covers of machine tools, a structure described in Patent Document 1 is known. In this machine tool, the upper part of the bed is covered with a machine body cover, and a gantry loader is installed above the machine tool. The airframe cover includes a ceiling lid and a movable dividing plate that cover the top. The ceiling lid is a lid that covers the ceiling portion by sliding in an openable and closable manner in the horizontal direction by an opening and closing cylinder. The movable dividing plate is a lid that rotates the ceiling part and covers it in a freely openable and closable manner. The movable dividing plates are arranged in a freely rotatable manner, and their one side is pivotally attached to a common link. Is forming. The traveling gantry loader hits a link lever provided in the parallel link mechanism, and each movable dividing plate that has laid down in a substantially horizontal closed posture so far rises to a vertical posture, so that the ceiling portion is opened. As a result, the chips that have fallen and accumulated on the movable dividing plate until then fall down from the gap between the movable dividing plates and are removed from the ceiling. Thereafter, when the gantry loader traveling again hits the link lever, the movable dividing plate returns to a substantially horizontal closed position.
特許文献2に記載された構造のものは、工作機械を覆う、機体カバーの天井面にはローダ出入り口を開閉するスライド式シャッタが進退自在に設置されている。また、天井面には切粉やクーラントを切削エリアに落とすシュート開口が設けられ、その開口縁には排出ガイド片が斜め下向きに設けられている。機体カバーの前面には正面開口を開閉する正面扉が、その上端から機体カバーの後部上方に跨って設けられた扉ガイドを介してガイドレールに支持され、進退自在に設置されている。扉ガイドには機体カバーの天井面に摺接するブラシが設けてあり、正面扉の開放動作に伴い、機体カバーの天井面に溜まる切粉などがブラシによりシュート開口へ排出される構造となっている。 In the structure described in Patent Document 2, a slide type shutter that opens and closes a loader doorway is installed on a ceiling surface of a machine body cover that covers a machine tool. A chute opening for dropping chips and coolant to the cutting area is provided on the ceiling surface, and a discharge guide piece is provided obliquely downward at the opening edge. A front door that opens and closes the front opening is supported on the front surface of the airframe cover by a guide rail via a door guide that extends from the upper end of the airframe cover to the rear upper part of the airframe cover, and is installed so as to freely advance and retract. The door guide is provided with a brush that comes into sliding contact with the ceiling surface of the fuselage cover, and with the opening operation of the front door, chips that accumulate on the ceiling surface of the fuselage cover are discharged to the chute opening by the brush. .
特許文献1に記載のものでは、切粉が可動分割板やリンク等の可動箇所周辺に絡まって排除されず、絡まった切粉により可動分割板が開閉動作不良や故障するおそれがあり、構造が複雑であり高価となる問題がある。さらに、ワーク加工中は機体カバーを閉じ状態にする必要があり、可動分割板を開く方向にガントリローダがリンクレバーの上方を走行するタイミングを加工停止時になるように制御しなければならないため、ガントリローダの走行が制限されることにより、サイクルタイムが長くなるという問題がある。 In the one described in Patent Document 1, the chips are not entangled around the movable part such as the movable dividing plate and the link, and the movable dividing plate may be defective in opening / closing operation or failure due to the tangled chips, and the structure There is a problem that is complicated and expensive. In addition, the machine body cover must be closed during workpiece machining, and the gantry loader must be controlled so that the gantry loader travels above the link lever in the direction to open the movable dividing plate so that it is when machining is stopped. There is a problem that the cycle time becomes longer due to the restriction of the travel of the loader.
特許文献2に記載のものでは、正面扉のブラシにより切粉をシュート開口へ排出するのでガントリローダのサイクルタイムに影響せず好ましいが、ブラシに切粉が付着して堆積する問題がある。しかも正面扉にブラシを設けているので、ローダによりワークを搬出搬入する時には天井板の上面の切粉が排出されず、正面扉が開かれるまで切粉が大量に堆積してしまい、大量に切粉が堆積した状態で、ワークを排出搬入するためスライド式シャッタのみが開く時、シャッタが開閉動作不良を起こすおそれがある。また、正面扉上端から機体カバー後部上方に跨って扉ガイドを設け、その扉ガイドにブラシを設けているので構造が複雑である。 In the thing of patent document 2, since a chip | tip is discharged | emitted to a chute opening with the brush of a front door, it is preferable, without affecting the cycle time of a gantry loader, but there exists a problem which a chip | tip adheres and accumulates on a brush. In addition, since the front door has a brush, when loading and unloading the workpiece with the loader, chips on the top surface of the ceiling plate are not discharged, and a large amount of chips accumulates until the front door is opened. When only the sliding shutter is opened to discharge and carry in the workpiece with the powder accumulated, the shutter may cause a malfunction of the opening / closing operation. In addition, since a door guide is provided from the upper end of the front door to the rear upper part of the body cover and a brush is provided on the door guide, the structure is complicated.
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、切粉による開閉動作不良や故障のおそれが無く、ガントリローダの走行が制限されずサイクルタイムに影響しないようにした、簡単な構造で堆積させることなく天井部から切粉が回収できる工作機械の切粉回収構造を備えた扉装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention has a simple structure in which there is no risk of an opening / closing operation failure or failure due to chips, the travel of the gantry loader is not limited, and the cycle time is not affected. It aims at providing the door apparatus provided with the chip collection structure of the machine tool which can collect a chip from a section.
上記目的を達成するために、第1の課題解決手段は、ベッド上に加工領域を含む機械全体を覆う機体カバーを配置し、機体カバーの上方を移動する搬送手段の搬送部が加工領域に向かって出し入れ可能な開口部とその開口部を開閉可能な扉を機体カバーの天井板に設け、前記搬送部の移動により機体カバーの天井板の上面に落下した切粉を機体カバーの加工領域内に回収可能な工作機械の機体カバーの切粉回収構造において、前記機体カバーに前記扉を左右方向に駆動する駆動源を設け、機体カバーの天井板には前記扉が開いた時の扉の開方向端に、中央に扉開閉方向に対して斜めに補強部材を架設した切粉回収孔が形成され、その切粉回収孔の下方に沿うように天井板の下面には飛散防止部材が設けられ、駆動源により開口部を開放するように摺動させた扉の側面によって天井板の上面にある切粉を切粉回収孔に落とし込み、その切粉が飛散防止部材に回収されるようにしたことである。 In order to achieve the above object, the first problem solving means arranges a machine body cover that covers the entire machine including the machining area on the bed, and the conveyance unit of the conveyance means that moves above the machine cover faces the machining area. an openable door for its opening and out opening sections provided on the ceiling plate of the machine body cover, the chips that have fallen on the top surface of the top plate of the machine body cover in the processing area of the machine body covered by the movement of the transport unit Te In the chip collection structure of the machine tool cover of the recoverable machine tool, a drive source for driving the door in the left-right direction is provided on the machine cover, and the opening direction of the door when the door is opened on the ceiling plate of the machine cover At the end, a chip collecting hole with a reinforcing member installed obliquely with respect to the door opening / closing direction at the center is formed, and a scattering prevention member is provided on the lower surface of the ceiling plate along the lower part of the chip collecting hole, The opening is opened by the driving source. Darken the chips with the side surface of the door is slid on the upper surface of the ceiling plate to chip recovery hole to is that which is adapted the chips are collected in the scattering prevention member.
本願の請求項1の発明では、前記機体カバーに前記扉を左右方向に駆動する駆動源を設け、機体カバーの天井板には前記扉が開いた時の扉の開方向端に、中央に扉開閉方向に対して斜めに補強部材を架設した切粉回収孔が形成され、その切粉回収孔の下方に沿うように天井板の下面には飛散防止部材が設けられ、駆動源により開口部を開放するように摺動させた扉の側面によって天井板の上面にある切粉を切粉回収孔に落とし込み、その切粉が飛散防止部材に回収されるようにした。これらによれば、従来のような、可動分割板のような可動箇所や扉ガイドのブラシが無くなり、開閉動作不良や故障のおそれが無く、ガントリローダによるワーク搬出搬入時に、扉の開放動作による摺動により切粉を切粉回収孔に押出して切粉を回収できるので、簡単な構造となる。さらには、扉の開放動作にて切粉を回収するようにしたことにより、ワーク加工中にガントリローダの動きが制限されず自由に走行できるので、サイクルタイムを短縮できる。また、飛散防止部材により加工領域内の切粉が直接切粉回収孔から飛散することや、機体カバーに跳ね返って切粉回収孔から外へ飛散することが防止できるので、天井板の上面に切粉が堆積することがない。
In the invention of claim 1 of the present application, the airframe cover is provided with a drive source for driving the door in the left-right direction, and the ceiling plate of the airframe cover has a door in the center at the opening direction end of the door when the door is opened. A chip collection hole with a reinforcing member installed obliquely with respect to the opening and closing direction is formed, and a scattering prevention member is provided on the lower surface of the ceiling plate along the lower part of the chip collection hole. The chips on the top surface of the ceiling plate were dropped into the chip collection hole by the side surface of the door slid so as to be opened, and the chips were collected by the scattering prevention member . According to these, there are no movable parts such as the movable dividing plate and door guide brushes as in the prior art, there is no risk of opening / closing operation failure or failure, and the sliding due to the door opening operation when loading / unloading the workpiece with the gantry loader. Since the chips can be recovered by moving the chips into the chip collection hole, the structure is simple. Furthermore, since the chips are collected by the opening operation of the door, the movement of the gantry loader is not restricted during the machining of the workpiece, so that it can run freely, so that the cycle time can be shortened . In addition , the anti-scattering member can prevent chips in the processing area from directly scattering from the chip collection holes, and bounce back to the machine cover and scatter outside from the chip collection holes. There is no accumulation of powder.
本願発明の実施の形態について、図1〜図5により説明する。図1,2に示す本実施形態の工作機械1は、テーブル2上にあるワークWに対して上下方向に切削、その他の加工を行う縦型のマシニングセンタと称されるものである。工作機械1のベッド3上にはテーブル2が設置されている。テーブル2はY軸方向(前後方向)に往復動する第1テーブル4とX軸方向(左右方向)に往復動する第2テーブル5とから成り、第2テーブル5上にはワークWを保持するクランプ装置6が設置されている。ベッド3上の後部にはZ軸方向(上下方向)に往復動する主軸ヘッド7を備えたコラム8が立設されている。主軸ヘッド7にはワークWの加工を行う工具9を保持した工具ホルダ10が着脱可能に装着されている。コラム8の側方には複数の工具ホルダ10を収納した工具マガジン11が設けられている。工具マガジン11と主軸ヘッド7との間に工具交換装置(図示しない)が設けられ、その工具交換装置により工具マガジン11の工具ホルダ10と主軸ヘッド7の工具ホルダ10とを交換するようになっている。この工作機械1には、ワークWの加工によって生じる切粉や切削液等が、テーブル2上方の加工領域から機械1外方に飛散することを防止するために加工領域を含む機械1全体を覆う機体カバー12が設けられている。また、工作機械1の上方には、搬送手段として例示するガントリローダ30の架設レール31が設置されている。搬送部として例示するローダヘッド32を装着した走行台33が、前記架設レール31に沿って工作機械1の両側に設置したテーブル(図示しない)間を移動するようになっている。前記ローダヘッド32には、ワークWを保持する保持機構34が備えられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The machine tool 1 of the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is called a vertical machining center that performs vertical cutting and other processing on the workpiece W on the table 2. A table 2 is installed on the
前記機体カバー12の天井板12aの前側には、前記ローダヘッド32が機体カバー内の加工領域に向かって出し入れ可能に、開口部13が設けられている。前記開口部13には開閉可能な扉14が設けられている。また前記機体カバー12の天井板12a前部に固定ブロック15を設け、その固定ブロック15の前面に駆動源としての扉開閉用シリンダ16を設け、後面にガイドブロック17が設けられている。ガイドブロック17にはガイドバー18が左右に摺動可能に支持され、ガイドバー18の一端はブラケット19を介して扉開閉用シリンダ16のシリンダロッド先端に固定されている。また、扉14はブラケット20を介してガイドバー18に固定され、扉開閉用シリンダ16の作動により左右に摺動可能に支持されている。尚、前記扉14、固定ブロック15、扉開閉用シリンダ16、ガイドブロック17、ガイドバー18およびブラケット19、20は開口部13の両側に夫々左右対称に設けられているので、以下では、図1〜図3において、右側の扉14により説明する。
An
前記機体カバー12の天井板12aには、扉14が開いた時の扉14の開方向端、すなわち、天井板12aの右端(左側の扉14では左端)に、図3,4に示すように、長方形状に大きく切り欠いた切粉回収孔21が設けられている。切粉回収孔21の中央付近には、上面に切粉が溜まらないように扉開閉方向すなわち左右方向両端が扉開閉方向に対して一直線上に位置しないように斜めに補強部材22が機体カバー12の天井板12aと一体に形成されている。これにより、補強部材22上には溜まることなく切粉を切粉回収孔21に落とし込めるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the ceiling plate 12a of the machine body cover 12 has an opening direction end of the
前記機体カバー12の天井板12aの下面には前記切粉回収孔21の下方に沿って飛散防止部材23が設けられている。飛散防止部材23は、切粉や切削液等が切粉回収孔21から機体カバー12外部へ直接飛散するのを防止するように設けた主飛散防止部材23aと、機体カバー12内部面からの跳ね返りで切粉回収孔21から機体カバー12外部へ飛散するのを防止するように設けた副飛散防止部材23bと、前記主飛散防止部材23aと副飛散防止部材23bの外周を囲うように設けた枠部材23cとから構成されている。主飛散防止部材23aは扉開閉方向外側すなわち右側に向けて下り傾斜に設けられており、副飛散防止部材23bは機体カバー12の天井板12aの下面から下方に垂設されており、主飛散防止部材23aと副飛散防止部材23bの間の開口が狭められて形成されていることにより、切粉や切削液等が切粉回収孔21から機体カバー12外部へ飛散することなく、天井板12aの上面の切粉を切粉回収孔21から機体カバー12内部の加工領域に落とし込めるようになっている。
A
また、機体カバー12の天井板12aには扉14の摺動範囲および切粉回収孔21を囲うようにガイドカバー24を設け、天井板12a上に溜まった切粉や切削液等が広がらず切粉回収孔21に落ちるようにガイドしている。ガイドカバー24には扉開閉検知用の近接スイッチ25が夫々設けられ、前記扉14に設けた各近接ブロック26とにより扉14の開閉を検知する。また、ガイドカバー24には扉開閉方向に沿って、扉14の浮き上がりを防止する浮上り防止部材27が設けられている。また、扉開閉用シリンダ16等を覆うようにカバー28が設けられている。
In addition, a
次に、前記工作機械1の動作について説明する。予めガントリローダ30によって加工済みのワークWが工作機械1から搬出されている。工作機械1の上方から次に加工するワークWを工作機械1に搬入するために、ワークWを保持したローダヘッド32を装着した走行台33が架設レール31に沿って移動する。図1および図2に示すように、走行台33が機体カバー12の開口部13上方に移動すると、走行台33が停止する。このワークWの搬送の際、ワークWに付着していた切粉が落下して機体カバー12の天井板12a上に溜まる。走行台33が停止すると扉開閉用シリンダ16の作動によりガイドバー18が摺動し、ガイドバー18に固定された扉14が機体カバー12の天井板12a上を開方向端まで摺動し、開口部13が開放される。この時、扉側面14aが機体カバー12の天井板12a上に溜まった切粉を扉の開方向(右方向)へ押し払うことにより、切粉は扉の開方向端に設けた切粉回収孔21に落とし込まれるようになっている。切粉回収孔21に落とし込まれた切粉は飛散防止部材23に沿って機体カバー12内に回収される。次に、近接スイッチ25が扉開放を検知したら、開放された開口部13からローダヘッド32がクランプ装置6に向かって降下し、ワークWをクランプ装置6に載置する。クランプ装置6に載置されたワークWはクランプ機構により保持される。
Next, the operation of the machine tool 1 will be described. The workpiece W processed in advance by the
ワークWを搬入したローダヘッド32が上昇すると、扉開閉シリンダ16の作動により扉14が摺動して開口部13が塞がれる。その後、主軸ヘッド7に装着された工具9によりクランプ装置6に保持されたワークWの加工が行われる。ワークWの加工中に切粉や切削液等が飛散するが、天井板12aの下面に切粉回収孔21の下方に沿って設けた飛散防止部材23により加工領域から切粉回収孔21を介して工作機械1外方に飛散することはない。このワークWの加工中にローダヘッド32が開口部上方に待機する。ワークWの加工が終了すると、開口部13上方に待機していたガントリローダ30により加工済みのワークWが工作機械1から次工程に搬出され、その後、次に加工するワークWが前工程から工作機械1に搬入される。尚、扉14上に落ちた切粉は、扉14の開閉により扉14上から落ちて回収される。
When the
以上のように、ワークWの搬出搬入による扉14の開閉動作の度に、機体カバー12の天井板12a上に溜まった切粉を切粉回収孔21より機体カバー12内に簡単に回収できる。また、飛散防止部材23により切粉や切削液等が切粉回収孔21から機体カバー12外部に飛散することは無い。また、従来のように機体カバーの天井板上の切粉を回収するための可動箇所や切粉が付着するブラシが無いので開閉動作不良や故障のおそれが無く、切粉を押し払う扉側面14aは平面であり切粉が絡まることも無く、簡単な構造で天井板12aの上面から切粉が排除できる。また、ワークWの加工中、ガントリローダ30は走行が制限されないので、次に加工するワークWの準備を進めることができ、サイクルタイムが短縮される。
As described above, the chips accumulated on the ceiling plate 12a of the machine body cover 12 can be easily collected in the machine body cover 12 through the chip collection holes 21 each time the
尚、扉14を樹脂で形成すると、扉14の天井板12aを摺動する際の摩擦を小さくすることができる。扉14を樹脂で形成した場合、特に主軸7を水平に備えた横型のマシニングセンタではワークを加工した際の切粉が上方に飛び、その切粉が扉14の閉鎖端に当たって閉鎖端が削れてしまうおそれがある。このため図5に示すように、左側の扉14の閉鎖端に扉14の前後方向にわたって金属板29を設けてある。この金属板29は、左右の扉14を閉じた時に右側の扉14の閉鎖端上方も覆うようになっている。この金属板29により、扉14が削れて孔が形成されたとしても、加工領域から機体カバー12の外部に切粉が飛散するのを防止できる。
In addition, when the
1 工作機械
3 ベッド
12 機体カバー
12a 天井板
13 開口部
14 扉
21 切粉回収孔
22 補強部材
23 飛散防止部材
30 ガントリローダ(搬送手段)
32 ローダヘッド(搬送部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
32 Loader head (conveyance unit)
Claims (1)
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