JP7491708B2 - Shutter unit and machine tool - Google Patents
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Description
本開示は、シャッタユニットおよび工作機械に関するものである。 This disclosure relates to a shutter unit and a machine tool.
主軸を含む機械本体を遮蔽する遮蔽カバーを備え、主軸による加工時に切削屑や切削液が外部に飛散することを防止する工作機械が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この工作機械には、遮蔽カバーの外部に、多数の工具を装着可能な工具マガジンおよび工具交換装置が配置されている。遮蔽カバーには内外を連通する開口部と、開口部を開閉可能なシャッタとが設けられている。そして、主軸の工具を交換する際には、シャッタを作動させて開口部を開き、工具交換装置の交換アームの作動により、工具マガジンに保持されている工具と主軸の工具とを開口部を経由して交換することが行われる。 There is a known machine tool that is equipped with a shielding cover that shields the machine body including the spindle, and prevents cutting chips and cutting fluid from scattering to the outside during machining by the spindle (see, for example, Patent Document 1). In this machine tool, a tool magazine in which many tools can be mounted and a tool changer are arranged outside the shielding cover. The shielding cover has an opening that connects the inside and outside, and a shutter that can open and close the opening. When changing a tool for the spindle, the shutter is operated to open the opening, and the change arm of the tool changer is operated to change the tool held in the tool magazine and the tool for the spindle through the opening.
シャッタが加工室に対し、遮蔽カバーの開口部から内側に配置される場合にはシャッタに、シャッタが遮蔽カバーの開口部から外側に配置される場合には開口部にそれぞれ切り屑が堆積する可能性が高く、シャッタの開閉が阻害されて破損することが考えられる。このような場合に、シャッタおよびシャッタを駆動するアクチュエータあるいはガイドを遮蔽カバーから取り外して交換する作業は大掛かりとなり、多大な作業時間を要する。したがって、時間をかけずにシャッタの交換作業を行うことできるシャッタユニットおよび工作機械が望まれている。 If the shutter is placed inside the opening of the shielding cover with respect to the machining chamber, there is a high possibility that cutting chips will accumulate on the shutter, and if the shutter is placed outside the opening of the shielding cover, at the opening, which may hinder the opening and closing of the shutter and cause damage. In such cases, the work of removing the shutter and the actuator or guide that drives the shutter from the shielding cover and replacing them is extensive and requires a lot of work time. Therefore, there is a demand for a shutter unit and machine tool that allows the shutter to be replaced without spending a lot of time.
本開示の一態様は、加工室を取り囲む遮蔽カバーの開口部を開閉するシャッタユニットであって、前記遮蔽カバーに着脱可能に固定されるベースと、前記開口部を閉塞する閉位置と前記開口部を開放する開位置との間で移動可能に、前記ベースに支持されたシャッタと、該シャッタおよび前記ベースに固定され、前記シャッタを前記ベースに対して駆動するアクチュエータとを備えるシャッタユニットである。 One aspect of the present disclosure is a shutter unit that opens and closes an opening in a shielding cover that surrounds a processing chamber, the shutter unit comprising: a base that is detachably fixed to the shielding cover; a shutter supported by the base and movable between a closed position that closes the opening and an open position that opens the opening; and an actuator that is fixed to the shutter and the base and drives the shutter relative to the base.
本開示の一実施形態に係るシャッタユニット13および工作機械1について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る工作機械1は、図1から図3に示されるように、床面に設置されるベッド2と、ベッド2上に設置されたコラム3と、加工室を取り囲む遮蔽カバー(遮蔽カバー)4とを備えている。遮蔽カバー4にはドアが設けられているが、簡略化のため、図示を省略している。
A
1 to 3, a
加工室内には、ワークを搭載して水平方向に移動させるテーブル5と、テーブル5の上方において工具6を回転駆動する主軸7と、コラム3に沿って主軸7を上下動させる主軸取付台8と、工具6を交換するためのアーム9およびアーム駆動装置10とが配置されている。
加工室外には、複数の工具6を移動可能に支持する工具マガジン11が配置されている。
Within the machining chamber, there are arranged a table 5 on which a workpiece is mounted and moved horizontally, a
A
遮蔽カバー4の工具マガジン11側には、加工室を外部に開放する第1開口部(開口部)12が設けられている。また、工作機械1は、本実施形態に係るシャッタユニット13を備えている。
A first opening (opening) 12 that opens the machining chamber to the outside is provided on the
シャッタユニット13は、図1から図4に示されるように、遮蔽カバー4に対し加工室側に、第1開口部12を閉塞する位置に固定される平板状のベース14と、ベース14の表面に沿ってベース14に移動可能に支持されたシャッタ15とを備えている。ベース14は、遮蔽カバー4もしくはコラム3に図示しないボルトによって着脱可能に固定するための貫通孔または切欠きを備えている。
As shown in Figs. 1 to 4, the
ベース14には、第2開口部(開口部)16が設けられている。シャッタ15は、第2開口部16を閉塞する閉位置と第2開口部16を開放する開位置との間で移動可能に設けられている。
The
また、シャッタユニット13は、図4に示されるように、ベース14に対してシャッタ15を直線移動可能に支持するガイド17と、ベース14に対してシャッタ15を駆動するアクチュエータ18とを備えている。ガイド17は、例えば、シャッタ15に固定されたガイドレール19と、ベース14に固定されガイドレール19に移動可能に支持されたスライダ20とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
ガイドレール19は、図4に示されるように、シャッタ15のベース14側の表面に、シャッタ15の幅方向に延びた状態に固定されている。これによりガイドレール19は、図1および図4に示されるように、加工室側から見ると、全長にわたってシャッタ15の裏側に隠れた位置に配置されている。また、ガイドレール19の一部に配置されているスライダ20もシャッタ15の裏側に隠れた位置に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
アクチュエータ18は、例えば、筒状のシリンダ本体21と、シリンダ本体21の長手方向の一端から長手方向に沿って出没させられるロッド(可動部)22とを備えるエアシリンダである。アクチュエータ18は、図に示されるように、ベース14とシャッタ15とに挟まれる位置に配置され、シリンダ本体21がベース14に固定され、ロッド22の先端がシャッタ15に固定されている。
The
これにより、シャッタ15が開位置から閉位置までのいずれの位置に配置されていても、シリンダ本体21の一部およびシリンダ本体21から露出する部分のロッド22の全長も加工室側から見るとシャッタ15の裏側に隠れた位置に配置されている。
As a result, regardless of whether the
アーム9は、図1および図2に示されるように、アーム駆動装置10によって鉛直軸線回りに回転可能に設けられ、両端に、工具マガジン11に保持されている工具6および主軸7に装着されている工具6を着脱可能に装着する工具着脱部23を備えている。
As shown in Figures 1 and 2, the
工具6交換時には、図4および図5に示されるように、シャッタ15が開位置に移動することにより第2開口部16が開放された状態で、アーム9が90°回転させられる。これにより、アーム9の一端の工具着脱部23に主軸7の工具6が装着され、アーム9の他端の工具着脱部23が第2開口部16および第1開口部12を通過して、工具マガジン11の工具6を装着する。
When changing the
そして、主軸7に対し工具6が相対的に下方に退避させられた後に、アーム9が180°回転させられる。これにより、工具マガジン11から取り出された工具6が主軸7への装着位置に配置され、主軸7から取り外された工具6が工具マガジン11に収容され、工具6が交換される。
Then, after the
このように構成された本実施形態に係るシャッタユニット13および工作機械1の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るシャッタユニット13によれば、図3に示されるように、遮蔽カバー4の第1開口部12にベース14の第2開口部16が一致する位置に配置される。これにより、図5から図7に示されるように、シャッタ15を開位置に配置すると、第1開口部12および第2開口部16によって、加工室が外部空間に開放される。
The operation of the
According to the
主軸7を駆動して工具6によりワークを加工する場合には、図1から図3に示されるように、アクチュエータ18を作動させてシリンダ本体21からロッド22を突出させることにより、ベース14に対してシャッタ15を閉位置に配置する。これにより、第1開口部12および第2開口部16がシャッタ15によって閉塞されるので、加工時の切り屑あるいは切削液が外部に漏れることが防止される。
When the
また、シャッタユニット13は遮蔽カバー4の内面にベース14を固定し、ベース14の内側にシャッタ15を配置しており、シャッタ15とベース14の間にガイド17およびアクチュエータ18を配置している。そして、ガイド17およびアクチュエータ18のロッド22は、加工室側から見るとシャッタ15の裏側に隠れた位置に常時配置されているので、ガイド17およびロッド22にも加工時の切り屑あるいは切削液が降りかかることが防止される。
The
その結果、切り屑の堆積あるいは潤滑油の腐食等によってアクチュエータ18によるシャッタ15の動作が阻害されることを抑制することができる。
さらに、長期にわたる使用により、可動部であるロッド22に切り屑の堆積あるいは潤滑油の腐食等が発生した場合にも、ベース14を遮蔽カバー4もしくはコラム3に固定しているボルトを取り外すだけで、シャッタユニット13全体を工作機械1から取り外すことができる。
As a result, it is possible to prevent the operation of the
Furthermore, even if chips accumulate on the
これにより、シャッタ15を遮蔽カバー4に直接取り付ける場合と比較して、取付作業、開閉調整作業等の保守作業を容易にすることができるという利点がある。また、シャッタユニット13を、空間に比較的余裕のある加工室内側に固定しているので、着脱作業が容易であるとともに、目視による日常点検を容易にすることができるという利点もある。
This has the advantage of making installation, opening/closing, and other maintenance work easier than when the
なお、本実施形態においては、アクチュエータ18として、エアシリンダを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、サーボモータおよびボールねじ(可動部)等の直動機構を備えるアクチュエータ18を採用してもよい。この場合には、ボールねじを加工室側から見てシャッタ15の裏側に配置することにより、ボールねじに切り屑が堆積したり切削液が降りかかったりすることを防止することができる。
In this embodiment, an air cylinder is exemplified as the
また、工具6交換のためのアーム9が鉛直軸線回りに回転させられる方式のものを例示したが、これに限定されるものではなく、水平軸線回りに回転させられるものであってもよい。また、工具6交換のためのアームに代えて、他の任意の交換機構を採用してもよい。
In addition, while the
また、ベース14には、図8に示されるように、シャッタ15との間の空間の情報を閉塞する庇状の突起が設けられていてもよい。
また、図9および図10に示されるように、シャッタユニット13が、シャッタ15を挟んで遮蔽カバー4とは反対側に、閉位置から開位置までの全動作範囲のシャッタ15を覆う位置に配置される内部カバー25を備えていてもよい。
As shown in FIG. 8, the
Also, as shown in Figures 9 and 10, the
内部カバー25には第2開口部16に対応する位置に、第2開口部16と同等の大きさの第3開口部26が、常時開口した状態に設けられている。内部カバー25は、図9および図10に示されるように、ベース14、シャッタ15、ガイド17およびアクチュエータ18の、上方、加工室側、側方および下方を覆う形状を有し、遮蔽カバー4の内面に着脱可能に取り付けられている。
The
内部カバー25により、切り屑および切削液がベース14、ガイド17およびアクチュエータ18全体に降りかかることを防止することができる。
内部カバー25には、図9に示されるように、シャッタ15の下方に配置され、シャッタ15によって遮られた切り屑および切削液を通過させる貫通孔27が設けられていてもよい。また、内部カバー25は、遮蔽カバー4に着脱可能に取り付けることに代えて、ベース14に固定されていてもよい。
The
9, the
また、第1開口部12に一致する位置に配置される第2開口部16を有する平板状の部材からなるベース14を例示したが、これに限定されるものではない。アクチュエータ18およびスライダ20を固定可能であり、かつ、第1開口部12と重ならない位置において遮蔽カバー4に固定される任意の形状のベース14を採用してもよい。
In addition, the
また、本実施形態においては、ガイドレール19、スライダ20およびアクチュエータ18のロッド22がシャッタ15の裏側に隠れるものを例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、ユニット化することによって、シャッタ15を遮蔽カバー4に直接取り付ける場合よりも、取付作業、開閉調整作業等の保守作業を容易にすることができるという利点がある。
In addition, in this embodiment, the
1 工作機械
4 遮蔽カバー
12 第1開口部(開口部)
13 シャッタユニット
14 ベース
15 シャッタ
16 第2開口部(開口部)
17 ガイド
18 アクチュエータ
22 ロッド(可動部)
25 内部カバー
26 第3開口部
27 貫通孔
1
13
17
25
Claims (5)
前記遮蔽カバーの内側に着脱可能に固定されるベースと、
前記開口部を閉塞する閉位置と前記開口部を開放する開位置との間で移動可能に、前記ベースに支持されたシャッタと、
該シャッタおよび前記ベースに固定され、前記シャッタを前記ベースに対して駆動するアクチュエータとを備え、
前記シャッタが、前記遮蔽カバーの内面に沿って移動可能に配置され、
前記アクチュエータの可動部が、前記加工室に対して前記シャッタにより常時覆われる位置に配置されているシャッタユニット。 A shutter unit is disposed inside a shielding cover surrounding a processing chamber and configured to open and close an opening of the shielding cover ,
A base that is detachably fixed to the inside of the shielding cover;
a shutter supported by the base so as to be movable between a closed position at which the opening is closed and an open position at which the opening is opened;
an actuator fixed to the shutter and the base and configured to drive the shutter relative to the base;
The shutter is disposed movably along an inner surface of the shielding cover,
a shutter unit arranged at a position where the movable part of the actuator is always covered by the shutter with respect to the processing chamber;
該ガイドが、前記加工室に対して前記シャッタにより常時覆われる位置に配置されている請求項1に記載のシャッタユニット。 a guide for guiding the shutter so as to be linearly movable relative to the base;
2. The shutter unit according to claim 1, wherein the guide is disposed at a position relative to the processing chamber where the guide is always covered by the shutter.
前記第1開口部と前記第2開口部とが重なる位置に第3開口部を有し、前記シャッタを挟んで前記遮蔽カバーとは反対側に、前記閉位置から前記開位置までの前記シャッタを覆う位置に配置される内部カバーを備える請求項1または請求項2に記載のシャッタユニット。 The opening includes a first opening provided in the shielding cover and allowing a tool to pass therethrough, and a second opening provided in the base,
3. The shutter unit according to claim 1, further comprising an inner cover disposed on the opposite side of the shutter from the shielding cover in a position covering the shutter from the closed position to the open position, the inner cover having a third opening at a position where the first opening and the second opening overlap, the inner cover being disposed on the opposite side of the shutter from the shielding cover in a position covering the shutter from the closed position to the open position.
A machine tool comprising the shutter unit according to any one of claims 1 to 4.
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