JPH0518030Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はマシニングセンタ等工作機械のカバー
に関し、特にATC（自動工具交換装置）の動きに
連動して開閉する工作機械のカバーに関する。

〔従来の技術〕

スプラツシユカバーに密閉された加工領域内の
主軸と、加工領域外の工具マガジンとの間で
ATCが工具を着脱、交換するマシニングセンタ
において、ATCアームが振込む時、干渉しない
ようにスプラツシユカバーの一部に開閉カバーを
取付けていた。そして、この開閉カバーを開閉さ
せる駆動源を設け、直接あるいはチエン等伝達機
構を介して開閉させていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし上記従来の技術では、開閉カバーを開閉
するのに専用の駆動源を必要とし、そのための付
属設備等も必要であり、経済的に不利であつた。

更に、開閉カバーの動作を確認検知した後、
ATCアームを振り込んでいるために、工具の交
換に時間が掛かると言う問題点も生じていた。

本考案は上記事情に鑑みて提案されたものであ
つて、その目的は簡単な装置で、開閉カバーの開
閉時間の短縮と、コスト削減を図れる経済的な工
作機械の開閉カバーを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決するために、加工領
域と加工領域外との間で工具を搬送する自動工具
交換装置を有する工作機械において、前記加工領
域を密閉するスプラツシユカバーと、該スプラツ
シユカバーの前記自動工具交換装置の通過空間部
を遮蔽するために設けられ、相互に相反する方向
に移動して開閉可能な二つのシヤツタカバーと、
一端は該シヤツタカバーに連結され、他端は前記
スプラツシユカバーに連結され、前記スプラツシ
ユカバー上の連結点を中心に揺動可能で前記二つ
のシヤツタカバーを平行移動させる二つの平行リ
ンク機構と、二つのカム溝が設けられ、前記自動
工具交換装置の工具交換アームの旋回軸まわりに
この工具交換アームと一体になつて旋回するカム
ブロツクと、前記二つの平行リンク機構の各々の
一端に設けられ、前記二つのカム溝にそれぞれ係
合するカムフオロアとからなり、工具交換アーム
が加工領域内に工具を搬送する時はシヤツターカ
バーを開き、工具交換アームが加工領域外に工具
を搬送する時はシヤツターカバーを閉じるように
カムフオロアが案内するように前記カム溝を形成
するとともに工具交換アームの工具搬送動作に連
動し、二つのシヤツタカバーを自動的に異なる方
向に平行移動して開閉することを特徴とする工作
機械の開閉カバー装置とした。

〔作用〕

主軸と工具マガジンとの間で工具の着脱、交換
をする場合、ATCを駆動させアーム振込ませる
と、ATCに連結した揺動力伝達機構からリンク
機構にATCの揺動力が伝達し、リンク機構の動
きで開閉カバーが開く。開閉カバーが開ききつた
と同時に、ATCのアームは開閉カバーが遮蔽し
ていた空間内を通過する。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて更に
詳細に説明する。

まず、第９図においてマニシングセンタ全体と
本考案の開閉カバーの位置を説明する。

横形マニシングセンタＭの中央部に、図略のベ
ツドを介してＺ軸（主軸軸線）方向移動可能なコ
ラム４０が設けられている。４１はコラム４０移
動のためのスライド面を保護する鋼板製カバーで
ある。このコラム４０には、回転自在な主軸４９
に工具Ｔを装着しＹ軸（主軸軸線を横切る垂直）
方向に移動可能な主軸頭４２が設けられている。

又、コラム４０前方（図中右側）には、Ｘ軸
（主軸軸線を横切る水平）方向に移動可能なテー
ブル４３が有り、このテーブル４３上に各種ワー
クを取り付けてあるパレツト４４が載置されてい
る。そして、これらＸ，Ｙ，Ｚ軸の動作範囲が加
工エリア４５となつている。

加工エリア４５は切削剤や切屑から作業者を守
り、清潔な環境を保つために上部を含めて完全に
カバーされている。そのカバーがスプラツシユカ
バー２（ハツチング部）である。

加工エリア４５の更に前方には、シヤトル形
APC（自動パレツト交換装置）４６が配設されパ
レツト４４が載置されるように構成されている。
このシヤトル形APC４６はＺ軸方向に移動可能
であり、テーブル４３のＸ軸方向移動とによつて
パレツト４４の交換を行なうものである。

前記コラム４０側方のベツド上には、複数本の
各種工具を収納している工具マガジン４７が配設
されている。この工具マガジン４７と前記コラム
４０との間には、ATCアーム機構４８が配設さ
れ、工程に応じて順次工具マガジン４７と主軸頭
４２の主軸４９との間で工具の交換をしながら加
工を進めて行く。

本考案の開閉カバー１は、以上のような構成の
マシニングセンタＭにおいて、スプラツシユカバ
ー２の一部に設けられるものである。即ち、
ATCアーム機構４８を揺動して主軸４９側へ振
り込む際（矢印Ａ）に、スプラツシユカバー２の
一部を切欠き、そこにシヤツタカバー３を取付
け、ATCアーム機構４８の振り込み動作に連動
させてシヤツタカバー３を開閉させようとするも
のである。（図中“ａ”部） 次に、第１図および第２図において開閉カバー
の詳細を説明する。

開閉カバー１は、シヤツタカバー３、リンク機
構Ｒ、このリンク機構ＲとATCアーム機構４８
とを連結し回動力を伝達する揺動力伝達機構であ
るカム機構Ｃ等を主要素として構成される。

第２図で示すように、略Ｌ字形に曲折したスプ
ラツシユカバー２の一部が切欠き部２ａに形成さ
れ、この切欠き部２ａを分割部Ｄを中心にして上
下方向に開閉可能な２枚のシヤツタカバー３，３
が遮蔽している。第１図中左方にあるATCアー
ム機構４８が旋回軸５０を支点にして反時計廻り
に振り込まれる（矢印Ａ）訳であるが、ATCア
ーム機構４８のこの振り込み動作に連動してシヤ
ツターカバー３が矢印Ｓ（第２図）のように上下
方向に平行移動しながら開閉する。シヤツタカバ
ー３，３が平行移動して開ききつたと同時に、
ATCアーム機構４８がシヤツタカバー３，３の
開いた空間内を完全に通過するように構成されて
いる。

２枚のシヤツタカバー３，３を平行移動して上
下方向に開閉するための装置として、それぞれの
シヤツタカバー３，３とスプラツシユカバー２と
をアーム２５，２５、補助アーム３１，３１とで
連結し、スプラツシユカバー２側に設けた２つの
リンク機構Ｒ，Ｒに結びつけて構成してある。

即ち、上側のシヤツタカバー３について考えて
みると、このシヤツタカバー３のほぼ中央部で固
定ピン２２によつてアーム２５を固定し、このシ
ヤツタカバー３はスプラツシユカバー２側の固定
ピン１８を介してアーム２５と一体化された従動
リンク１７と連結されている。この従動リンク１
７はピン１５を介して中間リンク１０と連結され
ており、中間リンク１０はピン１３を介して、固
定ピン４によつてスプラツシユカバー２に取付け
られているレバー７と連結されている。そして、
これらの従動リンク１７、中間リンク１０、レバ
ー７等でリンク機構Ｒを構成している。また、シ
ヤツタカバー３を、開閉時に平行移動させるた
め、アーム２５と平行に補助アーム３１をアーム
２５と同様にシヤツタカバー３とスプラツシユカ
バー２とで支持して設けている。下側のシヤツタ
カバー３についても同一機構である。

次に、第５図および第６図においてリンク機構
Ｒの細部について説明する。スプラツシユカバー
２のATCアーム機構４８寄りに、フランジ部を
有する固定ピン４（第６図）を固着し、この固定
ピン４にブツシユ５、軸受６を介して回動自在に
板状のレバー７を装着してある。レバー７の一端
部で固定ピン４の近傍には、スプラツシユカバー
２に干渉しないようにピン８が挿着されている。
このピン８先端にはカムフオロア９，９が装着さ
れ、ATCアーム機構４８の旋回軸５０と連結し
ているカムブロツク３０のカム溝３０ａ（後述）
と係合している。

レバー７先端には、中間リンク１０がブツシユ
１１、軸受１２を外嵌したピン１３、ナツト１４
によつて回動自在に取付けられる。この中間リン
ク１０の他端は同様にピン１５、ナツト１６によ
つて従動リンク１７と連結されている。従動リン
ク１７の他端は、前述したレバー７の固定ピン４
と同様な固定ピン１８によつてスプラツシユカバ
ー２に取付けられる。

一方、シヤツタカバー３は前述したようにスプ
ラツシユカバー２の切欠き部２ａを遮蔽するよう
な形状に形成されていて、第３図、第４図に示す
如く、リンク機構側は長い摺動部材１９（第３図
左側）に、反対側は短い摺動部材２０（第３図右
側）に、それぞれボルト・ナツト２１によつて固
着されている。この摺動部材１９，２０は滑りを
良くするために樹脂製のものを使用すると最適で
ある。

このようなシヤツタカバー３のほぼ中央部に固
定ピン２２を植設してあり、この固定ピン２２に
ブツシユ２３、軸受２４を介してアーム２５が回
動自在に取付けられている。そして、このアーム
２５は他端をスプラツシユカバー２に取付けられ
ている従動リンク１７の端部に固着されている。

結局、シヤツタカバー３は左右の摺動部材１
９，２０と一体化して、アーム２５と固定ピン２
２によつてスプラツシユカバー２上面を上下方向
に滑つて開閉することになる。第２図の２６は摺
動部材１９のガイドプレートであり、２７は反対
側の摺動部材２０のガイドプレードである。

ところで本考案では、シヤツタカバー開閉のた
めの駆動源を特に必要とせず、ATCの揺動運動
に連動させている。第６図ないし第８図におい
て、このATCアーム機構４８とリンク機構Ｒ，
Ｒとの係合部を詳細に説明する。

ATCアーム５１の突出部５１ａに、ボルト２
８，２８、ノツクピン２９，２９によつてカムブ
ロツク３０が固着されている。このカムブロツク
３０は平面矢視（第６図）で、ATCアーム機構
４８の旋回軸５０を中心として外周が円弧状の略
扇形に形成されている。そして、このカムブロツ
ク３０の正面には旋回中心Ｐを基点に第８図中右
側は平行に、図中左側は寸法“ｈ”だけ立上がる
ようなカム溝３０ａ，３０ａが、上下２本対称的
に穿設されている。カムフオロア９がこの寸法
“ｈ”だけ立上がつた時、前述したシヤツタカバ
ー３が完全に開くようになつている。

このカムブロツク３０のカム溝３０ａ，３０ａ
には前述したレバー７端部のカムフオロア９が係
合していて、図略の駆動源によつてATCアーム
５１が駆動軸５０を支点に揺動することでカムフ
オロア９，９を従動させて、前述したリンク機構
Ｒ，Ｒを駆動させることになる。そして、このカ
ムフオロア９，９とカムブロツク３０のカム溝３
０ａ，３０ａとで揺動力伝達機構であるカム機構
Ｃを構成する。

以上のように構成された工作機械の開閉カバー
１の動作を次に説明する。

工具マガジン４７内に収納されている工具と主
軸４９側の工具Ｔとを交換する場合、図略の駆動
源を駆動させATCアーム機構４８を主軸４９側
へ揺動させ振り込む。ATCアーム機構４８が揺
動動作を開始すると、ATCアーム機構４８に連
結したカムブロツク３０が連動して反時計方向に
回動する。このカムブロツク３０の回動によつ
て、カムブロツク３０のカム溝３０ａ，３０ａに
係合しているカムフオロア９，９を介して、レバ
ー７が回動する。即ち、カムフオロア９，９が
“ｈ”寸法だけ立上がつて移動すると、回動自在
なレバー７は固定ピン４を支点にほぼ水平方向に
まで回動する。そして第２図に仮想線（二点鎖
線）で示すように、中間リンク１０、従動リンク
１７が回動し、固定ピン１８でスプラツシユカバ
ー２に取付けられた従動リンク１７先端を上下方
向に開こうとする（矢印S₁方向）。従動リンク１
７には、シヤツタカバー３，３に連結されたアー
ム２５，２５が固着されているので、上述したよ
うなリンク機構Ｒの動きによつてシヤツタカバー
３，３はアーム２５，２５と補助アーム３１，３
１との相互作用により矢印Ｓ方向に平行移動して
開く。この時、シヤツタカバー３，３両端の摺動
部材１９，２０はスプラツシユカバー２のガイド
プレート２６，２７に案内されて摺動する。

シヤツタカバー３，３が上下方向に開ききつた
と同時に、ATCアーム機構４８がシヤツタカバ
ー３，３の開いた空間内を通過して主軸４９側へ
振込まれる。次いで、ATCアーム機構４８によ
り工具の着脱、交換が行われる。この間シヤツタ
カバー３，３は、カムフオロア９，９がカム溝３
０ａ，３０ａの立上がつた方の端部にあるので開
いたままの状態である。

工具の交換が終了したら、前述と逆の動作によ
つてATCアーム機構４８は初期の位置（待機位
置）に揺動して戻る。即ち、カムフオロア９，９
は前述と逆に立上がつた溝の位置から“ｈ”だけ
縮小した溝位置の旋回軸心上まで移動してストツ
プする。当然、シヤツタカバー３，３も前述した
リンク機構Ｒ，Ｒの作動によつて閉じることにな
る。

シヤツタカバー３，３が閉じた後は、スプラツ
シユカバー２に完全に遮蔽された加工エリア４５
内で予定の加工が行なわれ、この間ATCアーム
機構４８と工具マガジン４７との間で次の工程に
備えた工具の交換準備が行われている。

このように本実施例によれば、シヤツタカバー
と連結したリンク機構をカムフオロアとカムブロ
ツクによつて、ATCに係合させてあるので、
ATCの駆動がそのままリンク機構によつてシヤ
ツタカバーを連動することになる。このため、シ
ヤツタカバーを開閉するための専用の駆動源を必
要とせず、更にシヤツタカバーの開閉時間が工具
の交換時間に加味されないと言う効果が生じる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、ATCとシ
ヤツタカバーとを揺動力伝達機構で連結してある
ため、ATCの揺動に連動してシヤツタカバーが
開閉する。即ち、このことはシヤツタカバーの開
閉に掛かる時間がATCの振込みと同時にシヤツ
タカバーが開くと言うことで、実質“ゼロ”であ
ると言うことである。更に、ATCの駆動に連動
しているのでシヤツタカバーの開閉に別の駆動源
を必要とせず、経済的にもメリツトの大きな工作
機械の開閉カバーを提供することが可能となつ
た。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の１実施例を示し、第１図は開閉
カバーの平面図、第２図は同正面図で第１図にお
ける矢視図、第３図は第２図における−線
断面図、第４図は第２図における“ｂ”部詳細
図、第５図はリンク機構とアーム詳細図、第６図
はリンク機構とカム機構との係合図、第７図は
ATCアーム機構とカム機構との係合図で第６図
における−線断面図、第８図はカム溝の展開
図、第９図はマシニングセンタ全体平面図を示
す。 図面において、１……開閉カバー、２……スプ
ラツシユカバー、３……シヤツタカバー、７……
レバー、９，９……カムフオロア、１０……中間
リンク、１７……従動リンク、２５……アーム、
３０……カムブロツク、３１……補助アーム、４
０……コラム、４２……主軸頭、４３……テーブ
ル、４５……加工エリア、４７……工具マガジ
ン、４８……ATC（自動工具交換装置）アーム機
構、Ｃ……カム機構（揺動力伝達機構）、Ｐ……
旋回中心、Ｒ……リンク機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 加工領域と加工領域外との間で工具を搬送する
   自動工具交換装置を有する工作機械において、 前記加工領域を密閉するスプラツシユカバー
   と、 該スプラツシユカバーの前記自動工具交換装置
   の通過空間部を遮蔽するために設けられ、相互に
   相反する方向に移動して開閉可能な二つのシヤツ
   タカバーと、 一端は該シヤツタカバーに連結され、他端は前
   記スプラツシユカバーに連結され、前記スプラツ
   シユカバー上の連結点を中心に揺動可能で前記二
   つのシヤツタカバーを平行移動させる二つの平行
   リンク機構と、 二つのカム溝が設けられ、前記自動工具交換装
   置の工具交換アームの旋回軸まわりにこの工具交
   換アームと一体になつて旋回するカムブロツク
   と、 前記二つの平行リンク機構の各々の一端に設け
   られ、前記二つのカム溝にそれぞれ係合するカム
   フオロアとからなり、 工具交換アームが加工領域内に工具を搬送する
   時はシヤツターカバーを開き、工具交換アームが
   加工領域外に工具を搬送する時はシヤツターカバ
   ーを閉じるようにカムフオロアを案内するように
   前記カム溝を形成するとともに工具交換アームの
   工具搬送動作に連動し、二つのシヤツタカバーを
   自動的に異なる方向に平行移動して開閉すること
   を特徴とする工作機械の開閉カバー装置。