JP5949409B2 - 工作機械のカバー構造 - Google Patents

Description

この発明は、旋盤等の工作機械における加工領域を覆うカバー構造に関する。

旋盤等の工作機械は、加工領域の周囲が加工カバーによって覆われている。加工カバーは、鉄板からなる複数枚のカバー部材を接合して構成される。カバー部材同士の接合には溶接が用いられるが、その溶接は、熱によってカバー部材が歪むことを避けるために、間隔を開けて部分的になされる。従来、溶接箇所間のすきまから切削液等の液体が外部へ漏れ出るのを防止するために、カバー部材の接合部にシリコンによるコーキング処理を施していた。

実公平４−２９９６１号公報

しかし、シリコンによるコーキング処理は、加工カバーの組立の作業工数が増加する問題がある。また、カバー部材の歪み等によりコーキングしたシリコンが剥がれて、液体漏れが起きる可能性があり、この場合、作業空間を汚染することがあった。

この発明の目的は、切削液等の液体が加工領域から加工カバーの外へ漏れ出ても周囲に影響を与えることがないようにすることで、コーキング処理を不要または少なくして、加工カバー組立と製作の作業工数の低減を図ることができる工作機械のカバー構造を提供することである。
この発明の他の目的は、加工カバーの部品点数を増加させることなく、加工カバーの外へ液体が漏れ出ても周囲に影響を与えないようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、加工カバーの外へ漏れ出た液体を円滑に回収できるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、カバー部材同士を、熱による歪みや反りを生じさせない点付け溶接にて接合した場合にも、加工カバーの外へ漏れ出た液体が周囲に影響を与えないようにすることである。

この発明の工作機械のカバー構造は、ベッドに搭載されてワークに対して機械加工を行う加工機器を有する工作機械において、前記加工機器による加工領域を覆うものである。この工作機械のカバー構造は、複数のカバー部材を互いに接合して、内側に前記加工領域となる閉空間が形成される加工カバーを構成し、前記閉空間から前記カバー部材の接合部を介して前記加工カバーの外部へ漏れ出た液体を回収する樋部を前記接合部に沿って設けて成る。

このカバー構造であると、切削液等の液体が、カバー部材の接合部を介して加工領域から加工カバーの外部へ漏れ出ても、その漏れ出た液体は樋部によって受け止められるため、周囲に影響を与えることが防がれる。樋部に受け止められた液体は、樋部を伝って定められた回収部まで流れ行き、回収部に回収される。このように、接合部に沿って樋部を設けることにより、液体が加工領域から加工カバーの外へ漏れ出ても周囲に影響を与えないようにすることができる。そのため、コーキング処理を不要または少なくでき、加工カバー組立と製作の作業工数の低減を図ることができる。

前記加工カバーは、前記複数のカバー部材のうちの互いに接合される二つのカバー部材において、一方のカバー部材の前記閉空間側となる面にもう一方のカバー部材の端縁を突き合わせて接合した接合部を有し、前記一方のカバー部材の端縁部を折り曲げることによって前記樋部を形成してもよい。
このカバー構造とすると、カバー部材以外の部材を使用せずに樋部を形成することができるため、樋部の形成のために加工カバーの部品点数が増加することを回避できる。

前記加工カバーが、この加工カバーの底部の左右中央部に、加工によって生じる切屑を外部に排出するための開口を有し、この開口の左右両側部分が前記開口に近い側ほど低位となる形状である場合、前記加工カバーにおける前記開口の左右両側部分を構成するカバー部材と、このカバー部材と接合されるカバー部材との接合部に沿って設けられる樋部の左右中央側端に、液体の回収部を設けると良い。
加工カバーが上記形状である場合、加工カバーにおける開口の左右両側部分を構成するカバー部材と、このカバー部材と接合されるカバー部材との接合部に沿って設けられる樋部は、左右中央側が低位となっている。そのため、上記樋部の左右中央側端に液体の回収部を設けることで、加工カバーの外へ漏れ出た液体を回収部に円滑に回収することができる。

前記加工カバーが金属製である場合、間隔を開けて部分的に溶接することで、前記カバー部材同士を互いに接合すると良い。
カバー部材同士を連続的に溶接して接合すると、熱が溜まってカバー部材に歪みが生じ易い。間隔を開けて部分的に溶接すれば、熱の溜りを抑えて歪みが生じないようにできる。部分的な溶接であると、カバー部材の接合部における溶接箇所でない箇所にすきまができるが、この工作機械のカバー構造は、カバー部材の接合部にすきまがあっても、すきまから漏れ出た液体を樋部により回収することができるため、問題ない。

この発明の工作機械のカバー構造は、ベッドに搭載されてワークに対して機械加工を行う加工機器を有する工作機械において、前記加工機器による加工領域を覆う工作機械のカバー構造であって、複数のカバー部材を互いに接合して、内側に前記加工領域となる閉空間が形成される加工カバーを構成し、前記閉空間から前記カバー部材の接合部を介して前記加工カバーの外部へ漏れ出た液体を回収する樋部を前記接合部に沿って設けたため、切削液等の液体が加工領域から加工カバーの外へ漏れ出ても周囲に影響を与えることがなく、それによりコーキング処理が不要となり、加工カバー組立と製作の作業工数の低減を図ることができる。

前記加工カバーは、前記複数のカバー部材のうちの互いに接合される二つのカバー部材において、一方のカバー部材の前記閉空間側となる面にもう一方のカバー部材の端縁を突き合わせて接合した接合部を有し、前記一方のカバー部材の端縁部を折り曲げることによって前記樋部を形成した場合は、加工カバーの部品点数を増加させることなく、加工カバーの外へ液体が漏れ出ても周囲に影響を与えない。

前記加工カバーは、この加工カバーの底部の左右中央部に、加工によって生じる切屑を外部に排出するための開口を有し、この開口の左右両側部分は前記開口に近い側ほど低位となる形状であり、前記加工カバーにおける前記開口の左右両側部分を構成するカバー部材と、このカバー部材と接合されるカバー部材との接合部に沿って設けられる樋部の左右中央側端に、液体の回収部を設けた場合は、加工カバーの外へ漏れ出た液体を円滑に回収できる。

前記加工カバーは金属製であり、間隔を開けて部分的に溶接することで、前記カバー部材同士を互いに接合すると、カバー部材同士を、熱による歪みや反りを生じさせない点付け溶接にて接合した場合にも、加工カバーの外へ漏れ出た液体が周囲に影響を与えないようにできる。

この発明の一実施形態にかかる工作機械のカバー構造が適用された工作機械の外観斜視図である。 同工作機械の一部を省略した斜視図である。 同工作機械の工作機械本体の斜視図である。 同工作機械の加工カバーおよびチップシュートの斜視図である。 図４とは異なる角度から見た同加工カバーおよびチップシュートの斜視図である。 同加工カバーのカバー部材の接合部を拡大して表わした斜視図である。 同工作機械の一部の破断正面図である。 同工作機械のカバー支持部材、加工カバー、およびチップシュートの斜視図である。

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１はこの発明の工作機械のカバー構造が適用された工作機械の外観斜視図、図２はその一部を省略した斜視図である。この工作機械は、工作機械本体１と、この工作機械本体１を覆うカバー２と、このカバー２を支持するカバー支持部材４とを備える。図２には、カバー２の一部（化粧カバー２１）を取り外した状態が示されている。

図３は、工作機械本体１を示す。この実施形態の工作機械本体１は平行２軸旋盤であって、互いに独立してそれぞれが床面に設置される左右２つのベッド１１を備え、各ベッド１１上に、加工機器である主軸１２および刃物台１３がそれぞれ設置されている。

主軸１２は、前後方向（Ｚ軸方向）に沿う軸であって、前端にワークを把持するチャック１４を有する。主軸１２は、ベッド１１上に設置された主軸台１５に回転自在に支持され、主軸台１５に設置された主軸モータ（図示せず）により回転駆動される。

刃物台１３は、例えば正面形状が多角形のタレットからなり、その各外周面部分に複数の工具（図示せず）が取付けられ、任意の工具を回転割出可能とされている。刃物台１３は、タレットバー１３ａを介してベッド１１上の送り台１６に前後方向（Ｚ軸方向）に進退自在に支持され、また送り台１６は、ベッド１１上に設置されたガイド１６ａに沿って左右方向（Ｘ軸方向）に進退自在とされている。よって、刃物台１３は、前後方向および左右方向に移動可能である。

回転する主軸１２のチャック１４に把持されたワークＷに対して工具を当てて、ワークを加工する。刃物台１３を前後方向に移動させることで、工具を主軸１２の軸心方向に送り、刃物台１３を左右方向に移動させることで、工具によるワークＷの切込み量を調整する。加工時には、刃物台１３または主軸台１５に設けられた切削液供給装置（図示せず）により、水、油等からなる切削液（液体）をワークＷと工具の接触部に掛けながら加工を行う。

カバー２は、加工領域Ｑを囲む加工カバー２０と、工作機械本体１のベッド１１、主軸１２の支持部である主軸台１５、および刃物台１３の支持部である送り台１６を覆う化粧カバー２１と、加工領域Ｑの前面部に設けられた左右一対のスライド扉２２とでなる。加工領域Ｑは、加工機器である前記主軸１２および刃物台１３によりワークＷを加工する領域のことである。

加工カバー２０は、図４および図５に示すように、正面用、背面用、上面用、および側面・底面用の各カバー部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを互いに接合して、内側に加工領域Ｑとなる閉空間を有する箱状に組み立てたものである。各カバー部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは鉄板製である。

正面用カバー部材２０ａは左右一対であり、左右の正面用カバー部材２０ａ間に開口２３が設けられている。この開口２３には、前記スライド扉２２が取付けられる。
上面用カバー部材２０ｃは、左右中央部が後端部分を除いて切り欠かれている。この切欠きからなる開口２４は、工作機械本体１に対してワークＷを搬入出するローダ（図示せず）のローダヘッドが加工領域Ｑ内に出入りするためのものである。
側面・底面用カバー部材２０ｄは左右一対であり、各側面・底面用カバー部材２０ｄは、１枚の鉄板を折り曲げ加工することで、側面部分２０ｄａと底面部分２０ｄｂとが形成されている。底面部分２０ｄｂは、左右中央側へ行くほど低位となる形状であり、左右の側面・底面用カバー部材２０ｄの底面部分２０ｄｂ間に開口２５が設けられている。この開口２５は、加工により生じた切屑を下方に排出するためのものである。
背面用カバー部材２０ｂには、左右一対の主軸１２および刃物台１３を、それぞれ後方から加工領域Ｑ内へ突出させて設けるための窓２６，２７が開けられている。

隣り合うカバー部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ同士の接合は、次のようにして行われる。正面用カバー部材２０ａと側面・底面用カバー部材２０ｄの接合部３０Ａを例にとると、図６に示すように、正面用カバー部材２０ａにおける閉空間側となる面の端縁の近傍に、側面・底面用カバー部材２０ｄの端縁を突き合わせ、両カバー部材２０ａ，２０ｄの接触部を溶接により接合する。図６に溶接箇所３１が図示されているように、溶接は連続的に行うのではなく間隔を開けて部分的に行う。これは、溶接による熱でカバー部材２０ａ，２０ｄが歪むことを避けるためである。

正面用カバー部材２０ａの接合部３０Ａに沿う端縁は、側面・底面用カバー部材２０ｄの側へ断面コ字状に折り曲げられて樋部３２とされている。この樋部３２は、接合部３０Ａにおける溶接箇所３１間のすきまＳを通って加工領域Ｑ（図２）から漏れ出る切削液を受け止めて回収するためのもので、接合部３０Ａに沿って設けられ、接合部３０Ａを外側から覆っている。樋部３２は、正面用カバー部材２０ａと側面・底面用カバー部材２０ｄの接合部３０Ａの全域、つまり側面・底面用カバー部材２０ｃの側面部分２０ｄａの上端から底面部分２０ｄｂの下端に亘る範囲に設けられている。

上記同様に、背面用カバー部材２０ｂと側面・底面用カバー部材２０ｄの接合部３０Ｂも、背面用カバー部材２０ｂにおける閉空間側となる面の端縁の近傍に、側面・底面用カバー部材２０ｄの端縁を突き合わせて、両カバー部材２０ｂ，２０ｄの接触部を溶接により接合してある。また、正面用カバー部材２０ａの端縁を側面・底面用カバー部材２０ｄの側へ断面コ字状に折り曲げて、樋部３２としてある。

正面用カバー部材２０ａと上面用カバー部材２０ｃの接合部３０Ｃ、背面用カバー部材２０ｂと上面用カバー部材２０ｃの接合部３０Ｄ、および上面用カバー部材２０ｃと側面・底面用カバー部材２０ｄの接合部３０Ｅについても、前記接合部３０Ａ，３０Ｂと同様に、溶接により接合されている。また、これらの接合部３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅにも、上記同様の樋部３２を設けてよい。ただし、これらの接合部３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅは、加工カバー２０の最上部に位置し、溶接箇所３１間のすきまＳから切削液が漏れ出る可能性が少ないので、樋部３２を設けなくてもよい。

図４および図５に示すように、左右の側面・底面用カバー部材２０ｄの底面部分２０ｄｂ間の開口２５（図４）の下側には、切屑を下方に導くチップシュート３３が取り付けられる。このチップシュート３３は、概略で下方へ行くに従い先細りとなる平面の断面形状が四角形の筒状で、上端の４辺で正面用カバー部材２０ａ、背面用カバー部材２０ｂ、および左右の側面・底面用カバー部材２０ｄの下端に、ボルト等によりそれぞれ固定される。

図７の破断正面図に示すように、チップシュート３３は、上端部に左右外側へ張り出して立ち上がる張出し部３３ａを有し、この張出し部３３ａの内側に、正面用カバー部材２０ａと側面・底面用カバー部材２０ｄの接合部３０Ａ（図４、図５）、および背面用カバー部材２０ｂと側面・底面用カバー部材２０ｄの接合部３０Ｂ（図４、図５）に沿って設けられた各樋部３２の下端が位置している。よって、樋部３２を伝って流れ落ちる切削液３４は、樋部３２の下端からチップシュート３３内に落下する。つまり、チップシュート３３は、加工領域Ｑ（図２）から漏れ出た切削液３４の回収部となっている。

正面用カバー部材２０ａの下端部には、スライド扉２２のレールとなる左右に長いレール部材２８が固定されている。このレール部材２８は、両端が側面・底面用カバー部材２０ｄよりも左右両側に突出しており、その突出部の先端が、カバー支持部材４により支持される下側被支持部２８ａとなっている。側面・底面用カバー部材２０ｄの側面部分２０ｄａには、カバー支持部材４により支持される上側被支持部材２９が、左右外側に張り出して設けられている。これら下側被支持部２８ａおよび上側被支持部材２９のカバー支持部材４による支持構造については、後で説明する。

図１において、化粧カバー２１は複数枚の板状パーツ２１ａ，２１ｂ，２１ｃからなり、各板状パーツ２１ａ，２１ｂ，２１ｃがカバー支持部材４の各部に取付けられる。各板状パーツ２１ａ，２１ｂ，２１ｃについては、後で説明する。左右一対のスライド扉２２は、上部および上下中央部に透明材料からなる覗き窓２２ａ，２２ｂを有し、加工カバー２０およびカバー支持部材４に左右にスライド自在に支持される。その支持方法については、後で説明する。

カバー支持部材４は、工作機械本体１の各ベッド１１と非接触で設置される。カバー支持部材４は、図８に示すように、床面に起立状態に設置される左右一対のスタンド４０を備える。左右のスタンド４０は、鉛直方向に延びる前後一対の支柱４１Ａ，４１Ｂと、これら前後一対の支柱４１Ａ，４１Ｂの上端に固定支持された前後に長い上前後フレーム４２と、前側の支柱４１Ａの中間部より前方に突出する下前後フレーム４３と、上前後フレーム４２および下前後フレーム４３を互いに連結する連結フレーム４４と、前後の支柱４１Ａ，４１Ｂの各下部間を連結する上下に幅広の前後連結板４５とでなる。

左右のスタンド４０は、それぞれの前側の支柱４１Ａ同士が上下に幅広の左右連結板４７で互いに連結され、かつそれぞれの上前後フレーム４２の後端同士が左右連結フレーム４８で互いに連結される。また、左右のスタンド４０の各上前後フレーム４２の前端に左右の脚部４９ａを固定して、正面形状門形のスライド扉案内フレーム４９が設けられている。

加工カバー２０は、次のようにカバー支持部材４に支持される。すなわち、レール部材２８の左右両端部である下側被支持部２８ａを、カバー支持部材４の下前後フレーム４３の前端部の上に載置し、下側被支持部２８ａと下前後フレーム４３をボルト等で固定する。また、上側被支持部材２９を上前後フレーム４２の下面に当てて、上側被支持部材２９と上前後フレーム４２をボルト等で固定する。これにより、カバー支持部材４の左右のスタンド４０が、左右連結板４７および左右連結フレーム４８による連結に加えて、加工カバー２０によっても互いに連結される。このカバー支持部材４と加工カバー２０とを一体化した構造体は、高い剛性を有する。つまり、加工カバー２０は、カバー支持部材４の補強を兼ねている。

図２に示すように、工作機械本体１は、加工カバー２０の後側に各主軸台１５（図３）および各送り台１６（図３）が位置するように、各ベッド１１が床面上に固定状態に設置される。主軸１２および刃物台１３は、加工カバー２０の窓２６，２７を通して加工領域Ｑ内に突出させる。主軸１２が通される窓２６における主軸１２との間の隙間には、遮蔽カバー５１が固定して取付けられる。また、刃物台１３が通される窓２７における刃物台１３との間の隙間には、刃物台１３の左右方向移動に応じて拡縮する蛇腹状カバー５２が取付けられる。

図１、図２に示すように、工作機械本体１を操作する操作盤５が、スライド扉案内フレーム４９に設けた旋回支点部材５３に、旋回アーム５４を介して鉛直軸回りに旋回自在に取付けられる。

加工カバー２０の下方には、この加工カバー２０の切屑排出用の開口２５（図４）およびチップシュート３３を通って落下する切屑を受ける切屑受け手段５５が設置される。切屑受け手段５５は、例えば図７に示すような、孔開きの無端移動体からなるチップコンベア５６であり、このチップコンベア５６により、工作機械とは別に設置した切屑回収部まで切屑を搬送する。切屑と共にチップコンベア５６上に落下した切削液３４は、チップコンベア５６の孔５６ａを通って回収容器５７に回収される。回収される切削液３４の中には、カバー部材２０ａ，２０ｂ，２０ｄの接合部３０Ａ，３０Ｂから漏れ出し、樋部３２を伝ってチップシュート３３内に落下した切削液３４も含まれる。回収容器５７に回収された切削液３４は、切削液供給装置に戻されて再利用される。

化粧カバー２１は、図１のように、各板状パーツ２１ａ，２１ｂ，２１ｃがカバー支持部材４の各部に取付けられる。すなわち、加工カバー２０の正面用カバー部材２０ａの前側に、前面用板状パーツ２１ａが、連結フレーム４４およびスライド扉案内フレーム４９に取付けられる。正面用カバー部材２０ａの開口２３（図４）の前側部分には前面用板状パーツ２１ａが取付けられず、開口したままとされる。左右のスタンド４０（図８）の外側面には、側面用板状パーツ２１ｂが取付けられる。左右のスタンド４０の各後側の支柱４１Ｂ間（図８）には、背面用板状パーツ（図示せず）が取付けられる。また、切屑受け手段５５の上側には、加工カバー２０のレール部材２８（図８）を覆うように、前面下部用板状パーツ２１ｃが取付けられる。

左右一対のスライド扉２２は、下端が加工カバー２０のレール部材２８により左右にスライド自在に支持され、かつ上端がカバー支持部材４のスライド扉案内フレーム４９に左右に案内されるように取付けられる。スライド扉２２を左右にスライドさせることで、加工領域Ｑの前面部を開閉することができる。

この工作機械のカバー構造であると、切削液３４がカバー部材２０ａ，２０ｂ，２０ｄの接合部３０Ａ，３０Ｂを介して加工領域Ｑから加工カバー２０の外部へ漏れ出ても、その漏れ出た切削液３４は樋部３２によって受け止められるため、周囲に影響を与えることがない。樋部３２に受け止められた切削液３４は、樋部３２を伝って回収部であるチップシュート３３内に落下し、回収容器５７に回収される。樋部３２は、前面用カバー２０ａと側面・底面用カバー２０ｄの底面部分２０ｄｂとの接合部３０Ａ、および背面用カバー２０ｂと側面・底面用カバー２０ｄの底面部分２０ｄｂとの接合部３０ＢＡに沿ってそれぞれ設けられ、左右中央側が低位となっている。そのため、上記樋部３２の左右中央側端に切削液３４の回収部であるチップシュート３３を設けることで、加工カバー２０の外へ漏れ出た切削液３４を、チップシュート３３に円滑に回収することができる。

このように、接合部３０Ａ，３０Ｂに沿って樋部３２を設けることにより、切削液３４が加工領域Ｑから加工カバー２０の外へ漏れ出ても周囲に影響を与えないようにすることができる。そのため、コーキング処理を不要または少なくでき、加工カバー２０の組立と製作の作業工数の低減を図ることができる。

この実施形態では、複数のカバー部材２０ａ〜２０ｄのうちの互いに接合される二つのカバー部材において、一方のカバー部材の閉空間側となる面にもう一方のカバー部材の端縁を突き合わせて接合し、前記一方のカバー部材の端縁部を折り曲げることによって樋部３２を形成している。このカバー構造とすると、カバー部材２０ａ〜２０ｄ以外の部材を使用せずに樋部３２を形成することができるため、加工カバー２０の部品点数を増加させることなく、漏れ出た切削液３４が周囲に影響を与えないようにできる。

また、この工作機械のカバー構造は、加工領域Ｑを囲みカバー支持部材４の補強を兼ねる箱形の加工カバー２０とは別に、ベッド１１と加工機器の支持部である主軸１５および送り台１６とを覆う板状の化粧カバー２１を有するため、加工領域Ｑだけでなく、工作機械本体１全体を覆うことができる。

工作機械本体１は平行２軸旋盤に限らない。３軸以上の旋盤であってもよい。また、旋盤以外の機械であってもよい。

１…工作機械本体
２…カバー
１１…ベッド
１２…主軸（加工機器）
１３…刃物台（加工機器）
２０…加工カバー
２０ａ…正面用加工カバー
２０ｂ…背面用加工カバー
２０ｃ…上面用加工カバー
２０ｄ…側面・底面用加工カバー
２５…開口
３０Ａ〜３０Ｅ…接合部
３１…溶接箇所
３２…樋部
３３…チップシュート（回収部）
３４…切削液（液体）
Ｑ…加工領域

Claims (4)

1. ベッドに搭載されてワークに対して機械加工を行う加工機器を有する工作機械において、前記加工機器による加工領域を覆う工作機械のカバー構造であって、
   複数のカバー部材を互いに接合して、内側に前記加工領域となる閉空間が形成される加工カバーを構成し、前記閉空間から前記カバー部材の接合部を介して前記加工カバーの外部へ漏れ出た液体を回収する樋部を前記接合部に沿って設けた工作機械のカバー構造。
2. 前記加工カバーは、前記複数のカバー部材のうちの互いに接合される二つのカバー部材において、一方のカバー部材の前記閉空間側となる面にもう一方のカバー部材の端縁を突き合わせて接合した接合部を有し、前記一方のカバー部材の端縁部を折り曲げることによって前記樋部を形成した請求項１記載の工作機械のカバー構造。
3. 前記加工カバーは、この加工カバーの底部の左右中央部に、加工によって生じる切屑を外部に排出するための開口を有し、この開口の左右両側部分は前記開口に近い側ほど低位となる形状であり、
   前記加工カバーにおける前記開口の左右両側部分を構成するカバー部材と、このカバー部材と接合されるカバー部材との接合部に沿って設けられる樋部の左右中央側端に、液体の回収部を設けた請求項１記載または請求項２記載の工作機械のカバー構造。
4. 前記加工カバーは金属製であり、間隔を開けて部分的に溶接することで、前記カバー部材同士を互いに接合した請求項１記載ないし請求項３のいずれか１項に記載の工作機械のカバー構造。

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