JP6170845B2

JP6170845B2 - 工作機械のカバー構造

Info

Publication number: JP6170845B2
Application number: JP2014030213A
Authority: JP
Inventors: 隆永袴田
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2034-02-20
Also published as: JP2015155120A

Description

この発明は、工作機械のカバー構造に関する。

一般に、工作機械において、工具によるワークの加工が行われると、切りくずや切削液の飛沫が飛散したり、霧状となった切削液を含んだ空気が周囲に流出したりするため、それによって作業者の作業環境や工場環境が悪化するという問題がある。
そのため、加工エリアの全体または一部を遮蔽するようにカバーを設置して、切りくずや切削液の飛散等を防止することが行われている。

ところで、門形マシニングセンタ等の工作機械として、所謂タンデムテーブル仕様のもの、即ち、前後方向にのびるベッド上に、前後２つのテーブルが、ベッドの長さ方向に沿って移動可能に設けられたものが知られている。この工作機械にあっては、ワークが載置された前後いずれか一方のテーブルが、ベッドの長さ中間部において所定ストロークで移動させられながら、ベッドの長さ中央付近に設けられた工具によってワークの加工が行われている間に、他方のテーブルが、ベッドの前後端部に設けられた前待機エリアおよび後待機エリアのうち一方で待機させられ、そこでワークの交換等の段取り作業が行われるようになっている。
また、このタイプの工作機械においては、上述したように２つのテーブルを交互に１つずつ作動させる通常の作動モード（以下、「第１作動モード」という。）に加えて、前後２つのテーブルに跨がって大型のワークが載置され、両テーブルが所定ストロークで同期移動させられながら、工具によってワークの加工が行われる作動モード（以下、「第２作動モード」という。）を適用しうるものも知られている（例えば下記の特許文献１、２参照）。
このような２つの作動モードを選択可能なタンデムテーブル仕様の工作機械においても、作業者に快適な作業空間を提供するためには、各作動モードにおいてワークの加工が行われる加工エリアをカバーで遮蔽して、作業者の作業空間に切りくずや切削液が飛散しないようにする必要がある。しかしながら、２つの作動モードでは、テーブルの移動範囲、すなわち、加工エリアの長さが大きく異なるため、カバーのサイズを一方の加工エリアに合わせると、テーブルの移動に支障が生じたり、遮蔽が不十分となるおそれがあるが、これらの問題を解決したカバー構造は未だ提案されておらず、実際にはカバーなしの状態で加工が行われることも少なくなかった。

特公昭６１−１３９３６号公報実開昭５９−１３２７４２号公報

この発明の目的は、所謂タンデムテーブル仕様の工作機械において、２つのテーブルを交互に１つずつ駆動させる第１作動モード、および、２つのテーブルを同時に駆動させて大型のワークを加工する第２作動モードいずれの場合でも、それぞれの作動モードの機能を損なうことなく、切りくずや切削液の飛散等を防止して、作業者が快適な空間で作業を行えるようにする、工作機械のカバー構造を提供することにある。

この発明による工作機械のカバー構造は、前後方向にのびるベッドと、ベッド上に前後移動可能に設けられた前テーブルおよび後テーブルと、ベッドの長さ中央付近に設けられた工具とを備えており、ワークが載置された前後いずれか一方のテーブルを、ベッドの長さ中間部において所定ストロークで移動させながら、工具によってワークの加工を行う間に、同他方のテーブルを、前記加工が行われている加工エリアに隣接してベッドの前後端部に設けられた前待機エリアおよび後待機エリアのうち一方で待機させる第１作動モードと、第１作動モードで加工されるワークよりも大きいワークが前テーブルおよび後テーブルに跨がって載置され、両テーブルを所定ストロークで同期移動させながら、工具によってワークの加工を行う第２作動モードとを適用しうる工作機械において、第１作動モード時の加工エリアの左右両側および上側を取り囲むようにメインカバーが設けられ、メインカバーの前後端部に、第１作動モード時の加工エリアと前待機エリアおよび後待機エリアとを隔てるための前シャッタおよび後シャッタが開閉自在に設けられ、メインカバーは、第２作動モード時に前後テーブルへのワークの搬入出が可能となるように、少なくとも一部が退避可能に構成されているものである。

この発明による工作機械のカバー構造にあっては、第１作動モード時には、加工エリアの左右両側および上側がメインカバーによって遮蔽されており、従って、メインカバーの外側でオペレーション等を行う作業者に向かって切りくずや切削液の飛沫が飛散せず、作業者は快適に作業を行うことができる。また、この際、前後シャッタを閉めておけば、加工エリアと前後待機エリアとが隔てられるため、一方の待機エリアで待機中のテーブルに対してワークの交換等の段取りを行う作業者に対しても、切りくずや切削液の飛沫が飛散してくることがなく、快適な作業空間が確保される。さらに、メインカバーおよび前後シャッタによって加工エリアの全体が遮蔽されるため、霧状になった切削液を含んだ空気が周囲に流出するのを防止することもできる。
また、第２作動モードにおいて、前後テーブルに大型のワークを搬入出する際には、メインカバーの退避可能な部分を退避させておくことにより、クレーン等を用いてワークの般入出を支障なく行うことができる。そして、ワーク加工時には、退避させたメインカバー部分を元の位置に戻しておくとともに、前後シャッタを開けておくことにより、大型ワークが載置された前後テーブルを、第１作動モード時よりも長い移動範囲で同期移動させながら、工具によって大型ワークの加工を行うことができると同時に、メインカバーにより、その外側でオペレーション等を行う作業者に向かって切りくずや切削液の飛沫が飛散するのが抑止されるので、快適な作業空間が確保される。

この発明による工作機械のカバー構造において、メインカバーの退避可能な部分が、前後方向に伸縮および移動可能なテレスコピックカバーよりなる場合がある。

上記の場合、メインカバーの構造がそれ程複雑なものとならず、コストを抑えることができる。また、テレスコピックカバーを前後方向、即ち、ベッドの長さ方向に沿って伸縮および移動させることで、退避および復帰を行うことができるので、その操作が簡単である。

また、この発明による工作機械のカバー構造において、第１作動モード時の前待機エリアの少なくとも左右両側および前側を取り囲むように前カバーが設けられ、第１作動モード時の後待機エリアの少なくとも左右両側および後側を取り囲むように後カバーが設けられ、前後各カバーは、第１作動モード時に前後各待機エリアへの出入口が形成されるように、少なくとも一部が開閉可能に構成されているのが好ましい。

カバー構造として、メインカバーに加えて、上記のような前カバーおよび後カバーが備えられていれば、特に第２作動モードによるワーク加工時に、切りくずや切削液の飛沫が作業者の作業空間に飛散してくるのがより効果的に抑止され、作業環境の更なる向上が図られる。しかも、前後各カバーの少なくとも一部が開閉可能となされているので、第１作動モード時に、テーブルが待機させられた待機エリアに作業者がスムーズに進入して、ワークの交換等の段取り作業を行うことができる。

この発明のカバー構造によれば、ベッド上に前後２つのテーブルを備えた所謂タンデムテーブル仕様の工作機械において、第１作動モード、第２作動モードいずれの場合でも、それぞれの作動モードによる機能や利点を損なうことなく、切りくずや切削液の飛散等を効果的に抑止し、作業者にとって快適な作業環境を作り出すことができる。

この発明の実施形態に係る工作機械の概要を示すものであって、カバーを取り外した状態の工作機械の斜視図である。第１作動モードにおける工作機械のカバー構造を示す斜視図である。第２作動モードにおいて、前後テーブルにワークを搬入出する際の工作機械のカバー構造を示す斜視図である。第２作動モードにおいて、ワークを加工する際の工作機械のカバー構造を示す斜視図である。

この発明の実施形態を、図１ないし図４を参照して以下に説明する。
なお、以下の説明において、各図の左を「前」、同右を「後」といい、また、「左右」は前から見た場合の左右をいうものとする。

図１を参照すると、工作機械(1)は、前後方向にのびるベッド(2)と、ベッド(2)上に前後移動可能に設けられた前テーブル(3A)および後テーブル(3B)と、ベッド(2)の長さ中央付近の左右両側に立てられた１対のコラム(4)と、両コラム(4)の上端部どうしを連結しているトップビーム(5)と、両コラム(4)の前面側に昇降自在に架設されたクロスレール(6)と、クロスレール(6)に沿って左右移動自在に設けられた主軸頭(7)と、主軸頭(7)に回転自在に設けられた主軸(8)と、主軸(8)に着脱自在に装着された工具(9)とを備えている。
また、図示は省略したが、ベッド(2)上には、ボールねじ等の送り装置により前後方向に駆動させられるキャリアが、前テーブル(3A)と後テーブル(3B)との間に位置するように設けられている。このキャリアは、図示しない連結装置によって、前後各テーブル(3A)(3B)に分離可能に連結されるようになっている。

また、この工作機械(1)は、前後テーブル(3A)(3B)を交互に１つずつ駆動させて比較的小型のワーク(W1)の加工を行う第１作動モードと、前後テーブル(3A)(3B)を同時に駆動させて比較的大型のワーク(W2)の加工を行う第２作動モードとを選択的に適用しうるようになっている。

図２を参照すると、第１作動モードでは、小型ワーク(W1)が載置された前後いずれか一方のテーブル（図２の場合、前テーブル(3A)）のみをキャリアに連結して、同テーブル(3A)をベッド(2)の長さ中間部において所定ストロークで移動させながら、工具(9)によってワーク(W1)の加工を行う。この間、他方のテーブル（図２の場合、後テーブル(3B)）は、前記加工が行われている加工エリア(S1)に隣接してベッド(2)の前後端部に設けられた前待機エリア(S2)および後待機エリア(S3)のうち一方（図２の場合、後待機エリア(S3)）で待機させられており、待機エリア(S3)に進入した作業員によって、待機中のテーブル(3B)上へのワーク(W1)のセッティング等の段取り作業が行われる。
そして、例えば前テーブル(3A)上のワーク(W1)の加工が終了すると、前テーブル(3A)を前待機エリア(S2)まで移動させた後、キャリアを切り離す。次いで、キャリアをワーク(W1)セッティング済みの後テーブル(S3)に連結し、後テーブル(S3)を加工エリア(S1)において所定ストロークで移動させながら工具(9)によりワーク(W1)の加工を行い、その間に、前テーブル(3A)のワーク(W1)の交換作業等を行う。このように、第１作動モードでは、ワーク(W1)の交換のために機械を停止させることなく、前後２つのテーブル(3A)(3B)を交互に１つずつ駆動させることによって、ワーク(W1)の加工が効率良く行われる。

図３および図４を参照すると、第２作動モードでは、前テーブル(3A)および後テーブル(3B)の双方にキャリアが連結される。そして、キャリアを介して互いに連結された前後テーブル(3A)(3B)に、比較的大型の（特に、第１作動モードにより加工されるワーク(W1)と比べて前後方向に大きい）ワーク(W2)が跨がって載置され、この状態で両テーブル(3A)(3B)を所定ストロークで同期移動させながら、工具(9)によってワーク(W2)の加工を行う。第２作動モードの場合、ワーク(W2)加工時の両テーブル(3A)(3B)の移動範囲、換言すれば、加工エリアの前後長さは、第１作動モードの場合よりもかなり大きく、最大で２倍程度になる。
なお、前後テーブル(3A)(3B)の駆動は、上記のようなキャリアによるものに限らず、その他の公知の駆動手段を適用することも可能である。

工作機械(1)は、次のようなカバー構造を備えている。即ち、図２に示すように、第１作動モード時の加工エリア(S1)の左右両側および上側を取り囲むようにメインカバー(10)が設けられ、第１作動モード時の前待機エリア(S2)の左右両側および前側を取り囲むように前カバー(16)が設けられ、第１作動モード時の後待機エリア(S3)の左右両側および後側を取り囲むように後カバー(17)が設けられている。

メインカバー(10)は、左右両側のコラム(4)を三方から取り囲むように固定状に設けられた横断面略コ字形の左右２つの中央カバー部(11)と、加工エリア(S1)のうちコラム(4)よりも後側部分の左右両側および上側を取り囲むように固定状に設けられたトンネル状の後側カバー部(12)と、加工エリア(S1)のうちコラム(4)よりも前側部分の左右両側および上側を取り囲むように設けられたトンネル状の前側カバー部(13)とで構成されている。
前側カバー部(13)は、その右側部分および上側部分がテレスコピックカバー(130)によって構成されており、その左側部分が垂直板状の固定カバー(134)（図３参照）によって構成されている。テレスコピックカバー(130)は、それぞれ略倒立Ｌ形の垂直断面を有しかつ互いに重ね合わせられる３枚のカバー部材(131)(132)(133)よりなり、ベッド(2)前半部の右縁部分に沿ってのびる右レール(18)、および、固定カバー(134)の上縁部に沿うようにベッド(2)の前端付近までのびる左レール(18)に沿って、前後方向に伸縮かつ移動自在に設けられている。図３に示すように、第２作動モードにおいて、３つのカバー部材(131)(132)(133)が互いに重なり合う収縮状態となって、ベッド(2)の前端部まで移動退避させられることにより、前後テーブル(3A)(3B)の上方および右側方が大きく開放され、この開放スペースを通じて、クレーン等により前後テーブル(3A)(3B)へのワーク(W2)の搬入出が行われる。

メインカバー(10)の前端部には、第１作動モード時の加工エリア(S1)と前待機エリア(S2)とを隔てるための前シャッタ(14)が開閉自在に設けられている。メインカバー(10)の後端部には、第１作動モード時の加工エリア(S1)と後待機エリア(S3)とを隔てるための後シャッタ(15)が開閉自在に設けられている。

前カバー(16)のうち前待機エリア(S2)の右側に配置された右側カバー部(161)は、その一部(161a)が他の部分よりも低くなるように形成されている。この低いカバー部分(161a)の上方スペースを通じて、クレーン等により、第１作動モード時に前待機エリア(S2)で待機させられる前テーブル(3A)へのワーク(W1)の搬入出が行われる。また、上記カバー部分(161a)には、前待機エリア(S2)への作業員の出入口(160)を形成するために、ドア(162)が設けられている。
同様に、後カバー(17)のうち後待機エリア(S3)の右側に配置された右側カバー部(171)は、その一部(171a)が他の部分よりも低くなるように形成されており、この低いカバー部分(171a)の上方スペースを通じて、第１作動モード時に後待機エリア(S3)で待機させられる後テーブル(3B)へのワーク(W1)の搬入出が行われる。上記カバー部分(171a)には、後待機エリア(S3)への作業員の出入口(170)を形成するために、ドア(172)が設けられている。

図２に示すように、第１作動モードにおいて、一方のテーブル(3A)上に載置された小型ワーク(W1)を工具(9)によって加工する際には、メインカバー(10)のテレスコピックカバー(130)を、前後方向に伸長した状態で、加工エリア(S1)の前右側部分および前上側部分を覆う定常位置に配置しておくともに、メインカバー(10)の前後開口を塞ぐように前シャッタ(14)および後シャッタ(15)を閉じておく。
これらのメインカバー(10)および前後シャッタ(14)(15)により、加工エリア(S1)がほぼ完全に遮蔽された状態となるため、加工エリア(S1)の外側（図２の場合、加工エリア(S1)の右外側）でオペレーション等の作業を行う作業員に対して、切りくずや切削液の飛沫が飛散せず、また、霧状になった切削液を含んだ空気が周囲に流出することも抑止される。
また、一方のテーブル(3A)によるワーク(W1)の加工と平行して、他方のテーブル(3B)が待機させられた待機エリア(S3)に作業者が進入して、テーブル(3B)へのワーク(W1)のセッティング等の段取り作業を行うが、加工エリア(S1)と待機エリア(S3)とはシャッタ(15)によって隔てられているため、段取り作業を行う作業者に対しても、切りくずや切削液が飛散することがない。前後各待機エリア(S2)(S3)への作業員の出入りは、ドア(162)(172)を開くことにより前後各カバー(16)(17)に形成される出入口(160)(170)を通じて行われる。
ワーク(W1)の加工が終了したら、前後シャッタ(14)(15)を開いて、加工済みワーク(W1)が載置された一方のテーブル(3A)を待機エリア(S2)まで移動させるとともに、未加工のワーク(W1)が載置された他方のテーブル(3B)を加工エリア(S1)まで移動させた後、再び前後シャッタ(14)(15)を閉じ、それぞれのテーブル(3A)(3B)において、ワーク(W1)の加工とワーク(W1)の交換を平行して行う。
このように、第１作動モードにおいては、２つのテーブル(3A)(3B)を交互に駆動させてワーク(W1)の加工が効率よく行われるが、この実施形態の工作機械(1)では、上述したカバー構造によって、切りくずや切削液の飛散が確実に抑止され、作業者の作業環境や工場環境が快適な状態に保持される。

次に、第２作動モードにおいては、図３に示すように、メインカバー(10)のテレスコピックカバー(130)を収縮させてベッド(2)の前端部まで移動退避させておき、この状態で、キャリアを介して連結された前後テーブル(3A)(3B)に、大型ワーク(W2)を、クレーン等を用いて、両テーブル(3A)(3B)に跨るように載置し固定する。

ワーク(W2)のセッティングが完了したら、図４に示すように、退避させていた収縮状態のテレスコピックカバー(130)を、元の位置まで移動させるとともに、伸長状態として、メインカバー(10)を本来の形態に戻す。また、前後シャッタ(14)(15)は開けたままにしておき、前後カバー(16)(17)のドア(162)(172)は閉じておく。
そして、前後テーブル(3A)(3B)を所定ストロークで同期移動させながら、工具(9)によって大型ワーク(W2)の加工を行う。
この第２作動モード時の加工エリアは、第１作動モード時の加工エリア(S1)を越えて前後待機エリア(S2)(S3)まで達するが、その主要部分はメインカバー(10)によって覆われており、また、第１作動モード時の待機エリア(S2)(S3)まで拡大した部分も、前後カバー(16)(17)によって周囲を取り囲まれている。従って、これらのカバー(10)(16)(17)により、オペレーション等の作業を行う作業員に対する切りくずや切削液の飛沫の飛散が効果的に抑止される。
ワーク(W2)の加工が終了したら、メインカバー(10)のテレスコピックカバー(130)を再び収縮させてベッド(2)前端部の退避位置まで移動させた後、加工済のワーク(W2)を前後テーブル(3A)(3B)から搬出する。

(1)：工作機械
(2)：ベッド
(3A)：前テーブル
(3B)：後テーブル
(9)：工具
(10)：メインカバー
(130)：テレスコピックカバー（メインカバーの退避可能な部分）
(14)：前シャッタ
(15)：後シャッタ
(16)：前カバー
(160)：出入口
(162)：ドア
(17)：後カバー
(170)：出入口
(172)：ドア
(W1)：ワーク
(W2)：ワーク
(S1)：（第１作動モード時の）加工エリア
(S2)：（第１作動モード時の）前待機エリア
(S3)：（第１作動モード時の）後待機エリア

Claims

前後方向にのびるベッドと、ベッド上に前後移動可能に設けられた前テーブルおよび後テーブルと、ベッドの長さ中央付近に設けられた工具とを備えており、ワークが載置された前後いずれか一方のテーブルを、ベッドの長さ中間部において所定ストロークで移動させながら、工具によってワークの加工を行う間に、同他方のテーブルを、前記加工が行われている加工エリアに隣接してベッドの前後端部に設けられた前待機エリアおよび後待機エリアのうち一方で待機させる第１作動モードと、第１作動モードで加工されるワークよりも大きいワークが前テーブルおよび後テーブルに跨がって載置され、両テーブルを所定ストロークで同期移動させながら、工具によってワークの加工を行う第２作動モードとを適用しうる工作機械において、
第１作動モード時の加工エリアの左右両側および上側を取り囲むようにメインカバーが設けられ、メインカバーの前後端部に、第１作動モード時の加工エリアと前待機エリアおよび後待機エリアとを隔てるための前シャッタおよび後シャッタが開閉自在に設けられ、メインカバーは、第２作動モード時に前後テーブルへのワークの搬入出が可能となるように、少なくとも一部が退避可能に構成されている、工作機械のカバー構造。
メインカバーの退避可能な部分が、前後方向に伸縮および移動可能なテレスコピックカバーよりなる、請求項１記載の工作機械のカバー構造。
第１作動モード時の前待機エリアの少なくとも左右両側および前側を取り囲むように前カバーが設けられ、第１作動モード時の後待機エリアの少なくとも左右両側および後側を取り囲むように後カバーが設けられ、前後各カバーは、第１作動モード時に前後各待機エリアへの出入口が形成されるように、少なくとも一部が開閉可能に構成されている、請求項１または２記載の工作機械のカバー構造。