JP7464314B2 - 門型構造の工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、クーラントなどの加工液を貯留するためのタンク装置を有する工作機械に関するものであって、特に門型構造の工作機械に関するものである。

特許文献１に開示された工作機械には、機械本体の下側にクーラントタンクを配置した構成が開示されている。このような構成においては、クーラントタンクを邪魔になることなくレイアウトできて、工作機械の平面面積，言い換えれば上下方向における投影面積を小さくできる。

特開２０１０－２４７３２８号公報

しかしながら、クーラントタンクとして、容量の大きなものが必要になると、そのタンクが工作機械本体から突出して、工作機械の占有スペースが広くなり、工場内のスペース効率が悪くなる。このためには、クーラントタンクとして、上下方向の寸法を大きくすることが考えられる。しかし、クーラントタンク内のクーラントを工作機械の加工部に供給する場合には、クーラントタンク内に沈殿した切り屑や塵埃などの異物をクーラントタンクから流出させないように、タンク内の上部側のクーラントを吸引して送り出す必要がある。従って、この場合には、タンク内の液位が下がると吸引ができない。このため、クーラントタンクは、扁平形状で、平面面積が広くなって、上下方向における投影面積が大きくなり、広い設置面積を必要とするものが通常である。

しかしながら、ベッドが細長く、橋脚がベッドを跨ぐように設置された門型構造の工作機械においては、ベッドの下側に大面積のクーラントタンクの収納スペースを確保することは困難である。

このため、従来は、ベッド１７５を跨ぐ橋脚部１７７が設けられた門型構造の工作機械の場合、図６に示すように、クーラントタンク１７１は工作機械本体１７２の外側に配置されるものであった。なお、１７６は、ベッド１７５上のテーブル、１７８は回転砥石などの工具を有する昇降体を示す。従って、図６から明らかなように、工作機械本体１７２の設置スペース以外にクーラントタンク１７１の設置スペースが必要になり、制御盤ボックス１７４やオイルタンク１７３を設置する必要も加わって、工場内のスペースを有効利用することができない。

本発明の目的は、工場内のスペースを有効利用できる工作機械を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明においては、ワークが載置されるテーブルを往復動可能に支持したベッドと、前記テーブルの移動方向と直交する方向においてベッドを跨ぐように配置され、前記ワークを加工するための工具を有する橋脚部とを備えた工作機械本体と、前記ワークの加工に用いられる加工液を貯留するタンク装置とを備えた工作機械において具体化される。そして、本発明においては、前記タンク装置を、前記ベッドの下側に位置する部分と前記ベッドの長さ方向に突出する部分とを有し、使用済みクーラントが貯留される第１タンクと、その第１タンクから前記ベッドの幅方向に突出し、濾過済みクーラントが貯留される第２タンクとによって構成し、前記タンク装置を、前記橋脚部の突出幅と等しいか前記橋脚部の突出幅より狭く構成して前記橋脚部の突出幅の領域内に位置させ、前記第２タンクの一部を前記第１タンクの上方にラップさせて、前記第１タンクと前記第２タンクとで平面Ｌ形状としたことを特徴とする。

以上のように構成すれば、ベッドの下側の空間を利用して第１タンクを設置できる。また、第２タンクをベッドから横方向に橋脚部が突出することによって形成されたスペース内に収めることができて、工作機械本体の外部にタンク装置を離間して配置する必要がない。従って、工作機械全体の上下方向の投影面積，すなわち平面面積を小さくできて、工場内のスペースを有効利用できる。

本発明によれば、工場内のスペースを有効利用することができる効果を発揮する。

門型構造の工作機械の一部省略正面図。 門型構造の工作機械の一部破断平面図。 タンク装置の斜視図。 タンク装置の一部破断側面図。 タンク装置のクリーン側タンクを示す分解斜視図。 従来の門型構造の工作機械の平面図。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、実施形態の門型構造の工作機械は、複数の設置脚１１によって工場の床面１００に設置され、一方向（図１の左右方向）に細長く延在するベッド１２と、そのベッド１２を跨ぐように設置脚１１によって床面１００設置された門型の橋脚部１３とを有している。ベッド１２と橋脚部１３とにより幅Ｗ１の工作機械本体１０が構成されている。この幅Ｗ１は橋脚部１３の幅と等しい。本実施形態においては、図２の上下を工作機械の前後とし、図１の左右を工作機械の左右とする。ベッド１２の上面には、ワーク（図示しない）を載置するためのテーブル１４が左右方向に移動可能に支持されている。橋脚部１３の前後の脚１３１の上端部間における架設部１５には回転砥石などの工具１６を有するサドル１７が昇降可能に支持されている。そして、この工具１６によって前記テーブル１４上のワークに対して所要の形態の加工が施される。ベッド１２は、カバー１８によって覆われている。

図１及び図２に示すように、ベッド１２の一端部の下側には収容空間２１が形成されている。この収容空間２１内において、床面１００には、クーラントを濾過するとともに、そのクーラントを貯留するクーラントタンク装置（以下、タンク装置という）２２が設置脚２３（図３参照）を介して設置されている。このタンク装置２２は、全体として平面Ｌ形状をなしている。そして、タンク装置２２は、前方側に位置し、使用済みクーラントが貯留される第１部分及び第１タンクとしてのダーティ側タンク２４と、後方側に位置し、濾過済みクーラントが貯留される第２部分及び第２タンクとしてのクリーン側タンク２５とを備えている。そして、前記ダーティ側タンク２４ほぼ半部が収容空間２１内に位置している。クリーン側タンク２５は、前記幅Ｗ１内の領域に位置し、ベッド１２に沿って配置されている。ダーティ側タンク２４と、クリーン側タンク２５とによりタンク本体３８が構成されている。タンク本体３８の前後幅は工作機械本体１０の幅Ｗ１より狭く形成されるとともに、タンク本体３８の前後幅の後縁と工作機械本体１０の幅Ｗ１の後縁とは同一線上またはその幅Ｗ１の後縁の前側に位置している。

図２に示すように、工作機械本体１０の左端部の前面には、付設装置としての制御盤ボックス３９が設置されている。この制御盤ボックス３９の前面は工作機械本体１０の前端面である幅Ｗ１の前縁上またはその前縁の後側に位置するとともに、タンク装置２２がこの制御盤ボックス３９の前面より後側に位置している。工作機械本体１０の右端部の後部における床面１００には工作機械本体１０の静圧軸受に供給されるオイルを貯留するための付設装置としてのオイルタンク４０が設置されている。オイルタンク４０の上部位置において、工作機械本体１０には電気ケーブルやオイルホースを案内するための周知の案内支持装置（例えば、株式会社椿本チエイン製の商標名ケーブルベア）８０が設置されており、この案内支持装置８０の後縁の位置はオイルタンク４０の後縁の位置である。タンク装置２２の後側面は前記幅Ｗ１の後縁上またはその後縁の前側に位置している。そして、制御盤ボックス３９とオイルタンク４０及び案内支持装置８０との間の幅，言い換えれば工作機械本体１０，制御盤ボックス３９，オイルタンク４０及び案内支持装置８０の合計前後幅は、幅Ｗ１と等しく、あるいは幅Ｗ１より狭く形成されている。

図３～図５に示すように、ダーティ側タンク２４は全体として扁平長四角形の箱状をなし、その一端部の上面にはほぼ箱形の鉄系濾過部２６が設けられている。そして、その鉄系濾過部２６の周壁の受入れ口２７に前記ベッド１２の周囲に設けられた樋１９（図１参照）からの濾過前クーラントがパイプ（図示しない）を介して供給される。受入れ口２７からの濾過前クーラントは鉄系濾過部２６内のマグネットフィルタ（図示しない）を有するフィルタ部２８において鉄系の切り屑が除去されて、ダーティ側タンク２４内に流下口（図示しない）から流下される。なお、受入れ口２７が設けられることなく、前記樋１９からの濾過前クーラントが前記パイプを介して鉄系濾過部２６の上面開口に供給されるようにしてもよい。クーラントから除去された鉄系の切り屑は排出口２９からタンク２４外の収集箱３０内に収集される。この収集箱３０は床面１００上に設置される。図２に示すように、この収集箱３０は、前記制御盤ボックス３９の前面より後方に設置される。そして、収集箱３０を含むタンク装置２２の全体の前後幅は前記幅Ｗ１と等しいか、幅Ｗ１より狭くなっている。

図３に示すように、ダーティ側タンク２４及びクリーン側タンク２５の上面板には複数の開口３１が設けられており、これらの開口３１には蓋３２が設けられている。そして、蓋３２を開放することにより、タンク２４，２５内の異物の除去などを行い得る。ダーティ側タンク２４の上面板には、脚３３を介して集塵機３４が支持されており、この集塵機３４は前記カバー１８内のエアを導入して除塵する。この集塵機３４は工作機械本体１０の外部に位置している。ダーティ側タンク２４の上面板の中央部には循環ポンプ３５が設けられており、この循環ポンプ３５によってダーティ側タンク２４内のクーラントが吸い上げられて、供給路を構成する送出部３６から送り出される。ここで、図２においてダーティ側タンク２４の上面のドット形成領域は、前記収容空間２１外の領域を示すものであって、収容空間２１内に納まることなく、ベッド１２と干渉する高さを有する前記集塵機３４などの部材はこのドット形成領域に配置される。

図３及び図４に示すように、平面長四角形の前記クリーン側タンク２５は、ダーティ側タンク２４より厚く形成されて、クリーン側タンク２５の上面板がダーティ側タンク２４の上面板より高いところに位置している。クリーン側タンクの一辺には、ダーティ側タンク２４の上方位置まで延出されて、ダーティ側タンク２４と上下にラップされた受樋４１が設けられている。クリーン側タンク２５は、工作機械本体１０の外部において前記幅Ｗ１内に位置しており、すなわち、受樋４１とダーティ側タンク２４とのラップ部も工作機械本体１０の外部において幅Ｗ１内に位置している。

図３及び図５に示すように、受樋４１の基端部には一対の支持片４２が対向状態で立設されており、この両支持片４２間にはロール状のシートフィルタ４３が支持されている。受樋４１の内部には、同受樋４１と相似形の受皿４４が嵌合されており、その２箇所の隅部には透孔４５が形成されている。受皿４４は抑え枠４６により抑えられている。受樋４１と受皿４４とは、シートフィルタ４３によって濾過された濾過済みクーラントをクリーン側タンク２５内に送給する送給路を構成する。そして、シートフィルタ４３のロールから引き出されたシートフィルタ４３が受皿４４上に布設される。

受樋４１の上方にはステー４７を介して供給路を構成する箱形をなす供給ボックス４８が支持されている。供給ボックス４８の上壁には、前記送出部３６とパイプ（図示しない）を介して連結された受入部４９が接続されている。従って、前記ポンプ３５によって吸い上げられたダーティ側タンク２４内のクーラントが供給ボックス４８内に供給される。供給ボックス４８の下壁には横長の開口５０が透設されており、供給ボックス４８内のクーラントが布設状態のシートフィルタ４３上に供給されて、そのシートフィルタ４３によって濾過される。なお、シートフィルタ４３上に切り屑などの異物が捕捉されて、その量が多くなった場合、シートフィルタ４３の未使用部分が引き出され、使用済み部分は、タンク本体３８とは別体で、ダーティ側タンク２４の上面板上に設置される廃棄ボックス５１内に収められる。

図５に示すように、クリーン側タンク２５の内部は、区画板６５によって第１室６２と第２室６３とに区画されており、それらの室６２，６３は、区画板６５の下部の連通部６４によって連通されている。前記受樋４１の内部には区画板６５によって帰還路６６が形成されており、この帰還路６６は第２室６３と連通されている。帰還路６６において、受樋４１の底板には帰還出口６７が透設されている。一方、ダーティ側タンク２４には、連結筒６８を介して帰還出口６７に連結された帰還入口６９が透設されており、帰還路６６内のクーラントがダーティ側タンク２４内に帰還される。

クリーン側タンク２５の上面板にはポンプ７０が設置されており、このポンプ７０により第２室６３内のクーラントが送出部７１及びパイプ（図示しない）を介して工作機械本体１０の加工部に供給される。クリーン側タンク２５の上面板には加熱ユニット７３と温度調節ユニット７４とが搭載されている。加熱ユニット７３は、クリーン側タンク２５内のクーラントを適温よりやや高くなるように加熱する。温度調節ユニット７４は工作機械本体１０の加工部に送り出されるクーラントを加工のための適温に温度調節する。加熱ユニット７３，温度調節ユニット７４は工作機械本体１０の外部に位置している。

ここで、図２においてクリーン側タンク２５の上面のドット形成領域は、前記収容空間２１外の領域を示すものであって、ダーティ側タンク２４の上面のドット形成領域と連続しており、この両タンク２４，２５の平面Ｌ形をなすドット形成領域を付属機器配置領域とする。そして、収容空間２１内に納まることなく、ベッド１２と干渉する高さを有する前記集塵機３４や温度調節ユニット７４などの部材がこの付属機器配置領域に配置される。

次に、以上のように構成された実施形態の作用について説明する。
工作機械の稼働中には、供給ポンプ７０の作動によって、クリーン側タンク２５内のクーラントが送出部７１及びパイプ（図示しない）を介して工作機械本体１０の加工部に供給されて、ワーク加工に供される。ワーク加工に供されたクーラントは、工作機械本体１０の樋１９に回収され、その後、鉄系濾過部２６に戻されて、その鉄系濾過部２６において鉄系の切り屑が除去された後に、ダーティ側タンク２４内に貯留される。そして、同タンク２４内において、残りの異物の多くの部分が沈殿されて、クーラントが浄化される。

その後、ダーティ側タンク２４内のクーラントは、循環ポンプ３５によって吸い上げられて、クリーン側タンク２５のシートフィルタ４３によって濾過されて、受皿４４の透孔４５から受樋４１を経て、クリーン側タンク２５内の第１室６２内に至る。

そして、第１室６２内のクーラントは、連通部６４を経て第２室６３内に至り、この第２室６３から供給ポンプ７０により工作機械本体１０の加工部に供給される。この場合、供給ポンプ７０による工作機械本体１０側への供給量よりも、循環ポンプ３５による吸い上げ量のほうが多いため、クリーン側タンク２５内のクーラントはオーバーフローされる。オーバーフローされたクーラントは、帰還路６６，帰還出口６７及び帰還入口６９を介してダーティ側タンク２４内に帰還される。

そして、本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）ダーティ側タンク２４がベッド１２の一端部の収容空間２１内に収容されているため、工作機械の左右方向の長さ、言い換えれば、工作機械の全長を抑えることができる。

（２）タンク装置２２のタンク本体３８の前後幅が工作機械本体１０の幅Ｗ１より狭く形成されているため、工作機械全体の全幅を抑えることができる。ここで、廃棄ボックス５１は、必要に応じて床面１００上に設置されるものであるため、不要なときは撤去すればよく、従って、床面１００上を広く利用することができる。しかも、廃棄ボックス５１を設置した状態においても、廃棄ボックス５１を含むタンク装置２２の全幅である前後幅が付設装置としての制御盤ボックス３９やオイルタンク４０を含む工作機械全体の幅Ｗ１より狭い。加えて、前記タンク装置２２の幅が工作機械本体１０の幅Ｗ１と等しいか、あるいは幅より狭いため、工作機械全体の上下方向の投影面積，すなわち平面面積に従う専有面積を狭くできる。以上のように、タンク装置２２は工作機械の幅領域内に収めることができて、工場内の床面１００を有効利用できる。つまり、本実施形態においては、工作機械本体１０に付設される付設装置を備え、前記タンク装置２２を、前記工作機械本体１０と付設装置との合計幅と等しいかその合計幅より狭く構成して、その合計幅領域内に配置したため、平面面積を小さくできる。

（３）クリーン側タンク２５が工作機械本体１０の幅Ｗ１内に納まり、従って、橋脚部１３のベッド１２からの突出幅内に納まっているため、工作機械の全幅を抑えることができて、前述のように、工作機械の専有面積を小さくして、床面１００の有効利用を図ることができる。

（４）ダーティ側タンク２４の端部とクリーン側タンク２５の受樋４１の部分が上下にラップしているため、クーラントタンク装置２２のタンク本体３８全体の平面面積を小さくできて、工作機械全体の平面面積を小さくできる。このため、クーラントタンク装置２２の設置スペースの確保が容易になるとともに、前述のように、工作機械の専有面積を小さくして、床面１００の有効利用を図ることができる。

（５）ダーティ側タンク２４の端部とクリーン側タンク２５の受樋４１とのラップ部が工作機械本体１０の外部に位置しているため、作業者はシートフィルタ４３の引き出しや張り替え，あるいはシートフィルタ４３の交換などの作業を無理な姿勢を強制されることなく、簡単に行うことができる。

（６）集塵機３４や温度調節ユニット７４がダーティ側タンク２４及びクリーン側タンク２５において、工作機械本体１０の外部の付属機器配置領域（図２のドット形成領域）に設置されている。このため、工作機械本体１０の下部側に空間が形成されていなくても、それらの機器を工作機械の幅Ｗ１内に納まりよく配置できるとともに、メンテンナンスも容易である。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することも可能である。
・加工液を貯留するタンク装置として、工作機械本体１０で使用されるオイルを貯留するためのタンクとすること。この場合、工作機械本体１０のベッド１２の下部に位置する第１部分と、ベッド１２の外部に位置する第２部分とによりタンク装置全体として平面Ｌ形状にする。

・ダーティ側タンク２４とクリーン側タンク２５とを上下にラップさせることなく、ほぼ同一高さとすること。
・タンク装置２２をダーティ側タンク２４とクリーン側タンク２５とに分離させることなく、工作機械本体１０のベッド１２の下部に位置する第１部分と、ベッド１２の外部に位置する第２部分とにより平面Ｌ形状にする。

・前記実施形態では、クリーン側タンク２５の全体及びダーティ側タンク２４の受樋４１とのラップ部を橋脚部１３の突出幅の領域内に位置するようにした。これに対し、例えば、クリーン側タンク２５の半部及び前記ラップ部の半部を橋脚部１３の突出幅の領域内に位置するようにし、残りの半部を橋脚部１３の突出幅の領域外に位置させるなどとすること。つまり、クリーン側タンク２５の全体及びダーティ側タンク２４の受樋４１とのラップ部の一部を橋脚部１３の突出幅の領域外に位置させるようにすること。この構成においても、工作機械の全幅を狭くすることができる。

１０…工作機械本体、１２…ベッド、１３…橋脚部、１４…テーブル、１６…工具、１８…カバー、２２…タンク装置、２４…ダーティ側タンク、２５…クリーン側タンク、３４…集塵機、３８…タンク本体、３９…制御盤ボックス、４０…オイルタンク、４１…受樋、７４…温度調節ユニット。

Claims (7)

1. ワークが載置されるテーブルを往復動可能に支持したベッドと、前記テーブルの移動方向と直交する方向においてベッドを跨ぐように配置され、前記ワークを加工するための工具を有する橋脚部とを備えた工作機械本体と、
   前記ワークの加工に用いられる加工液を貯留するタンク装置とを備えた工作機械において、
   前記タンク装置を、前記ベッドの下側に位置する部分と前記ベッドの長さ方向に突出する部分とを有し、使用済みクーラントが貯留される第１タンクと、その第１タンクから前記ベッドの幅方向に突出し、濾過済みクーラントが貯留される第２タンクとによって構成し、
   前記タンク装置を、前記橋脚部の突出幅と等しいか前記橋脚部の突出幅より狭く構成して前記橋脚部の突出幅の領域内に位置させ、
   前記第２タンクの一部を前記第１タンクの上方にラップさせて、前記第１タンクと前記第２タンクとで平面Ｌ形状とした工作機械。
2. 前記工作機械本体に付設される付設装置を備え、前記タンク装置を、前記工作機械本体と付設装置との合計幅と等しいかその合計幅より狭く構成して、その合計幅領域内に配置した請求項１に記載の工作機械。
3. 前記第２タンクに、第１タンクの上方にラップされた受樋を設けるとともに、その受樋にフィルタを設け、前記第１タンク内からクーラントを吸い上げて、前記フィルタに供給する供給路と、前記フィルタによって濾過された濾過済みクーラントを前記第２タンクに送給する送給路とを設けた請求項１又は２に記載の工作機械。
4. 前記第１タンクの上面であって、工作機械本体の外部に位置する部分に、工作機械のカバー内のエアを除塵するための集塵機を設けた請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載の工作機械。
5. 前記第２タンクの上面であって、工作機械本体の外部に位置する部分に、工作機械本体の加工部に送られるクーラントを温度調節するための温度調節ユニットを設けた請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載の工作機械。
6. 前記付設装置として前記工作機械本体の前側に制御盤ボックスを設け、前記タンク装置を前記制御盤ボックスの前面より後側に設けた請求項２に記載の工作機械。
7. 前記付設装置として前記工作機械本体の後部にオイルタンクを設け、前記タンク装置を前記オイルタンクの後面より前側に設けた請求項２又は６に記載の工作機械。