JP5683613B2

JP5683613B2 - 工作機械

Info

Publication number: JP5683613B2
Application number: JP2012557770A
Authority: JP
Inventors: 中安　和正; 和正中安; 朋昭杉村
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2031-02-14
Also published as: EP2676769B1; EP2676769A1; US20130277169A1; CN103379981B; CN103379981A; EP2676769A4; WO2012111164A1; JPWO2012111164A1

Description

本発明は、工作機械に関し、特に、ＮＣ（数値制御）によってワークを加工する工作機械に関する。

例えば特許文献１には、操作面の位置や向きを変えることができる操作パネルを備える旋盤が開示されている。この旋盤では、操作パネルは、摺動ガイドの案内によって水平方向に直線移動する移動ベースと、鉛直軸線回りに回動可能に移動ベース上に支持される操作パネル本体と、を備える。こうした旋盤によれば、移動ベースの水平移動と鉛直軸線回りの回動とによって、オペレータは操作面の位置や向きを変化させることができる。

特許第３２３３８５２号公報

こうした旋盤では、操作パネルの水平移動及び鉛直軸線回りの回動の実現にあたって、旋盤に摺動ガイドや鉛直軸線に沿った回動軸といった可動機構が組み込まれなければならない。その結果、旋盤の製造コストの増大を招いてしまう。また、操作面の位置や向きはオペレータの任意であるため、操作面が必ずしもオペレータの方向に向いているとは限らない。この場合に、操作面上に配置される非常停止ボタンをオペレータが押すタイミングが遅れる危険性がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、簡略な構成であるにも拘わらず、非常停止スイッチの視認性を向上させることができる工作機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、機械の動作を緊急停止させる非常停止装置を備えた工作機械において、前記工作機械の加工領域を囲むスプラッシュガードと、前記スプラッシュガードの第１外面と当該第１外面に交差する前記スプラッシュガードの第２外面との間に形成される角部に配置されて、前記非常停止装置に緊急停止信号を出力する非常停止スイッチと、を備える工作機械が提供される。こうした工作機械によれば、非常停止スイッチは、スプラッシュガードの相互に交差する第１外面及び第２外面の間に形成される角部に配置される。その結果、オペレータは、第１外面の正面側及び第２外面の正面側の両側から非常停止スイッチを確実に視認することができる。従って、オペレータは非常時に迅速に、確実に非常停止スイッチを操作することができる。また、スプラッシュガードの角部に少なくとも１つの非常停止スイッチが配置されればよいことから、複雑な可動機構を必要とする従来に比べて工作機械の構造は簡略化される。

本発明に係る第１の工作機械では、上記の構成に加えて更に、前記角部は、前記第１外面と前記第２外面とに交差する面取り面から形成され、前記非常停止スイッチは前記面取り面上に配置される。この工作機械によれば、非常停止スイッチは面取り面上に配置されることから、オペレータは、第１外面の正面側及び第２外面の正面側の両側から非常停止スイッチを確実に視認することができる。

本発明に係る第２の工作機械では、上記の構成に加えて更に、前記非常停止スイッチは、前記スプラッシュガードの前記第１外面又は前記第２外面に取り付けられる操作盤に形成される面取り面上に配置される。この工作機械によれば、非常停止スイッチは、操作盤に形成される面取り面上に配置されることによって前述のスプラッシュガードの角部に配置される。従って、オペレータは、第１外面の正面側及び第２外面の正面側の両側から非常停止スイッチを確実に視認することができる。

本発明によれば、簡略な構成であるにも拘わらず、非常停止スイッチの視認性が向上する工作機械を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る工作機械の構造を概略的に示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る工作機械の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係る工作機械の機械本体を概略的に示す部分透視側面図である。本発明の第１実施形態に係る工作機械の使用時の状態を概略的に示す斜視図である。本発明の第２実施形態に係る工作機械の構造を概略的に示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る工作機械１０の構造を概略的に示す斜視図である。この工作機械１０は、ワークに対して所定の加工処理を実行する機械本体と、この機械本体の動作を制御するＮＣ装置と、を備える。機械本体の詳細は後述される。ＮＣ装置は本発明の非常停止装置を有する。工作機械１０には例えば４軸横形のマシニングセンタが用いられる。なお、工作機械１０には例えば５軸や立形のマシニングセンタ、旋盤、フライス盤、放電加工機、その他の工作機械が含まれる。

工作機械１０は、機械本体を囲うスプラッシュガード１１を備える。スプラッシュガード１１は、床面から直立して機械本体の正面を塞ぐ正面パネル１２と、床面から直立して機械本体の側面を塞ぎつつ相互に平行に広がる右側面パネル１３ａ及び左側面パネル１３ｂと、床面に平行な水平面に沿って広がるとともに機械本体の上面を塞ぐ天板パネル１４と、機械本体の背面を塞ぐ背面パネル（図示せず）と、を備える。本実施形態では、正面パネル１２の表面と側面パネル１３ａ、１３ｂの表面と背面パネルの表面とのうち、いずれか１つのパネルの表面が第１外面を形成するとともに、当該１つのパネルに隣接するいずれか１つのパネルの表面が第２外面を形成する。

側面パネル１３ａ、１３ｂの表面は正面パネル１２の表面に対して例えば９０度の交差角で交差する。正面パネル１２と側面パネル１３ａ、１３ｂとの間には鉛直方向に延びる１対の角部１５、１５が形成される。本発明の角部１５は、第１外面と第２外面とが交差する鉛直線の近傍部分をいう。本実施形態では、各角部１５には面取り面１６が形成される。面取り面１６は例えば平面で規定される。面取り面１６は、正面パネル１２の表面と側面パネル１３ａ、１３ｂの表面とにそれぞれ例えば４５度の交差角で交差する。ただし、交差角は必ずしも４５度である必要はなく、正面パネル１２の表面と面取り面１６との交差角と側面パネル１３ａ、１３ｂの表面と面取り面１６との交差角が異なってもよい。

正面パネル１２には、スプラッシュガード１１の内部空間へのアクセスを許容するスライド扉２１が設けられる。スライド扉２１は、正面パネル１２の正面から見たときに右側から左側に向かってスライドすることによって開けられる。こうして内部空間は外部空間に向かって開放される。スライド扉２１には矩形の監視窓２２が形成される。監視窓２２には透明なガラス板が嵌め込まれる。監視窓２２を通じて工作機械１０のオペレータはスプラッシュガード１１の内部空間を目視することができる。

右側面パネル１３ａには矩形の監視窓２３が設けられる。監視窓２３には透明なガラス板が嵌め込まれる。ここでは、監視窓２３は、右側面パネル１３ａから内部空間内に奥まった位置に配置される。床面から監視窓２３までの高さは、床面から監視窓２２までの高さと同程度に設定される。なお、図１には示されていないものの、左側面パネル１３ｂにも右側面パネル１３ａの監視窓２３と同様の構成を有する監視窓が設けられてよい。

右側面パネル１３ａには監視窓２３に隣接して操作盤２４が組み込まれる。操作盤２４には前述のＮＣ装置が接続される。操作盤２４はスライド扉２１と監視窓２３との間に配置される。操作盤２４には面取り面１７が形成される。この面取り面１７は、スプラッシュガード１１の面取り面１６とほぼ同一平面上に設けられている。操作盤２４には、機械本体の動作状態を表示する表示パネルや種々の入力ボタンが配置される。本実施形態では、表示パネルや入力ボタンは操作盤２４の面取り面１７に隣接して配置される。操作盤２４を介してオペレータは、スプラッシュガード１１内の機械本体に対して動作指示を入力することができる。

床面から操作盤２４までの高さは、床面から監視窓２２や監視窓２３までの高さと同程度に設定される。その一方で、操作盤２４は、右側面パネル１３ａの表面から面取り面１７を越えて正面パネル１２の表面まで延びる。正面パネル１２上で操作盤２４はスライド扉２１に隣接して配置される。こうして操作盤２４は、スプラッシュガード１１の面取り面１６の一部及び正面パネル１２や右側面パネル１３ａの一部を構成する。操作盤２４上で面取り面１７には非常停止スイッチすなわち非常停止ボタン２５が配置される。

本実施形態では、非常停止ボタン２５は例えば円柱状に形成される。非常停止ボタン２５の軸心は面取り面１７に直交する。非常停止ボタン２５が軸心に沿って面取り面１７に向かって押し込まれると、前述の緊急停止信号が出力される。非常停止ボタン２５は、操作盤２４上で、鉛直方向に規定される面取り面１７の上縁及び下縁の中間位置から上縁側に偏って配置される。ここでは、非常停止ボタン２５は面取り面１７の上縁に隣接して配置される。非常停止ボタン２５は、監視窓２２や監視窓２３に比べて高い位置に配置される。

図２は本発明の第１実施形態に係る工作機械１０の制御系の構成を示すブロック図である。ＮＣ装置２６には前述の操作盤２４と非常停止ボタン２５とが接続される。ＮＣ装置２６は前述の機械本体２７が接続される。操作盤２４から入力された動作指示はＮＣ装置２６に出力される。動作指示を受けたＮＣ装置２６は機械本体２７に向かって駆動信号を出力する。その一方で、非常停止ボタン２５が押されると、ＮＣ装置２６に機械本体２７の動作を緊急停止させる緊急停止信号が出力される。ＮＣ装置２６は緊急停止装置によって機械本体２７の動作を緊急停止する。

図３は、本発明の第１実施形態に係る工作機械１０の機械本体２７を概略的に示す部分透視側面図である。この工作機械１０にはＸＹＺ直交３軸の基準座標系が設定される。Ｙ軸は鉛直方向に延びる。Ｘ軸は水平面に沿って紙面に垂直な方向に延びる。Ｚ軸は水平面に沿って工作機械１０の主軸の軸線方向に延びる。スプラッシュガード１１の内部空間には前述の機械本体２７が設けられる。機械本体２７は、床面に配置されるベッド３１と、ベッド３１上に配置されたテーブル３２と、を備える。テーブル３２上にはイケール３３が取り付けられる。イケール３３には加工対象のワークＷが取り付けられる。テーブル３２は、ベッド３１内に組み込まれる駆動機構により、Ｙ軸に平行に延びる回転軸線回りでＢ軸方向に回転駆動される。

ワークＷには工具３４が向き合わせられる。工具３４は主軸３５を介して主軸頭３６に着脱自在に装着される。工具３４はＺ軸に沿って延びる。主軸頭３６は、例えばベッド３１の背面に連結される複数の直線送り機構によってＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに沿って直線移動することができる。こうした直線移動と前述のテーブル３２の回転移動とが組み合わせられて、工具３４とワークＷとの相対移動が実現される。相対移動は、ＮＣ装置から供給される駆動信号に基づき実現される。相対移動中に回転する工具３４が所定の加工点でワークＷに接触する。こうしてワークＷが所望の形状に加工される。

主軸頭３６には垂直テレスコピックカバー３７が連結される。垂直テレスコピックカバー３７はＸＹ平面に沿った主軸頭３６の移動に追従して移動する。その一方で、テーブル３２の上方には水平に工具マガジンカバー３８が配置される。この垂直テレスコピックカバー３７、工具マガジンカバー３８、前述の正面パネル１２、及び側面パネル１３ａ、１３ｂは、スプラッシュガード１１内で加工領域３９を確立する。前述の監視窓２２や監視窓２３はこの加工領域３９に面する。こうしてオペレータは、加工領域３９内で行われるワークＷへの加工処理を監視窓２２や監視窓２３を介して目視することができる。また、オペレータは、スライド扉２１を開けて加工領域３９内でワークＷの取り付け取り外しを行う。

加工領域３９の上方には工具マガジンカバー３８より上側に円形の工具マガジン４０が配置される。工具マガジン４０には複数の工具３４が保持される。工具３４の交換が必要な場合には、主軸頭３６は加工領域３９から外側に退避して工具マガジン４０に向き合う。このとき、主軸頭３６は、現在使用している工具３４を工具マガジン４０に戻すとともにこれから使用する工具３４を受け取る。こうして新しい工具３４が装着された主軸頭３６は再び加工領域３９内に工具３４を進入させる。加工領域３９内ではワークＷに対する加工処理が継続される。

以上のような工作機械１０の稼働中、オペレータは監視窓２２や監視窓２３からスプラッシュガード１１内の加工領域３９の様子を目視で確認することができる。このとき、例えば工具３４の先端に欠けが確認された場合や加工領域３９内で異音が発生した場合などに、オペレータは非常停止ボタン２５を押すことによって、機械本体２７の動作を緊急停止させることができる。また、オペレータが例えば、スライド扉２１を開けてワークＷをイケール３３に取り付ける際に誤って機械本体２７が誤作動した場合などに、オペレータは非常停止ボタン２５を押すことによって機械本体２７の動作を緊急停止させることができる。

前述のように、非常停止ボタン２５は、正面パネル１２と右側面パネル１３ａとの間に形成される角部１５すなわち面取り面１７上に配置される。面取り面１６、１７は正面パネル１２と右側面パネル１３ａとに所定の交差角で交差する。従って、図４に示されるように、オペレータは、正面パネル１２の正面側及び右側面パネル１３ａの正面側のいずれの側からも非常停止ボタン２５を簡単に視認することができる。非常停止ボタン２５の視認性は向上する。オペレータは非常時に迅速に、確実に非常停止ボタン２５を押すことができる。こうして工作機械１０は緊急停止される。

しかも、工作機械１０では、面取り面１６又は面取り面１７上に１つの非常停止ボタン２５を配置すればよい。また、非常停止ボタン２５の位置が変化することはない。その結果、従来の工作機械のように摺動ガイドや回動軸といった可動機構が組み込まれて、操作面の位置や向きをオペレータの位置に合わせて変化させる必要はない。工作機械１０の構造は簡略化される。従って、工作機械１０の実現にあたって製造コストを抑制することができる。加えて、非常停止ボタン２５が例えばオペレータの肩の高さよりも高い位置に配置されれば、オペレータの肩や腕、背中が非常停止ボタン２５に誤って接触することを防止することができる。

図５は、本発明の第２実施形態に係る工作機械１０ａの構造を概略的に示す斜視図である。この工作機械１０ａでは、操作盤２４が右側面パネル１３ａの表面から突出している。本実施形態の角部１５は、正面パネル１２に隣接する操作盤２４の角部に形成される面取り面５１を含んでいる。面取り面５１は例えば操作盤２４の表面に対して４５度の交差角で交差する。同時に、面取り面５１は、正面パネル１２の表面を含む仮想平面に対して４５度の交差角で交差する。こうした構成によっても前述の第１実施形態と同様の作用効果を実現することができる。

以上のような工作機械１０、１０ａでは、操作盤２４は、右側面パネル１３ａではなく正面パネル１２に組み込まれてもよい。すなわち、操作盤２４の表示パネルや入力ボタンは正面パネル１２側に配置されてもよい。この場合、非常停止ボタン２５は操作盤２４に向かって右の角部１５に配置される。また、非常停止ボタン２５は操作盤２４上ではなく操作盤２４の外側でスプラッシュガード１１の面取り面１６上に配置されてもよい。

また、スプラッシュガード１１には面取り面１６が形成されなくてもよい。この場合、スプラッシュガード１１には、直角に交差する正面パネル１２と右側面パネル１３ａとの交線をまたいでブラケットが取り付けられてよい。このブラケットに形成される取り付け面に非常停止ボタン２５が取り付けられる。この取り付け面は、前述の面取り面１６又は面取り面１７と同等の向きに構成される。

その他、正面パネル１２と左側面パネル１３ｂとの間や左側面パネル１３ｂと背面パネルとの間、右側面パネル１３ａと背面パネルとの間に形成される角部１５にもう１つの非常停止ボタン２５が追加されてもよい。また、面取り面１６、１７、５１は、外側に向かって膨らむ湾曲面から形成されてもよい。逆に、面取り面１６、１７、５１は、例えば内側に向かって窪む湾曲面から形成されてもよい。水平断面内に規定される湾曲面の円弧の中心を通る中心軸線は鉛直方向に延びる。

１０、１０ａ工作機械
１１スプラッシュガード
１５角部
１６、１７面取り面
２２、２３窓（監視窓）
２４操作盤
２５非常停止スイッチ（非常停止ボタン）
２６ＮＣ装置
３９加工領域
５１面取り面

Claims

機械の動作を緊急停止させる非常停止装置を備えた工作機械において、
前記工作機械の加工領域を囲むスプラッシュガードと、
前記スプラッシュガードの第１外面と当該第１外面に交差する前記スプラッシュガードの第２外面との間に形成される角部に配置されて、前記非常停止装置に緊急停止信号を出力する非常停止スイッチとを備え、
前記角部は、前記第１外面と前記第２外面とに交差する面取り面から形成され、前記非常停止スイッチは前記面取り面上に配置されることを特徴とする工作機械。
機械の動作を緊急停止させる非常停止装置を備えた工作機械において、
前記工作機械の加工領域を囲むスプラッシュガードと、
前記スプラッシュガードの第１外面と当該第１外面に交差する前記スプラッシュガードの第２外面との間に形成される角部に配置されて、前記非常停止装置に緊急停止信号を出力する非常停止スイッチとを備え、
前記非常停止スイッチは、前記スプラッシュガードの前記第１外面又は前記第２外面に取り付けられる操作盤に形成される面取り面上に配置されることを特徴とする工作機械。