JPH1119846A - 工作機械の扉開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械の扉について、作業者の意図しない
開閉動作が生じることを防止する。 【解決手段】 エアー源７とシリンダ４とを接続するダ
クト１１ａ，１１ｂとの間に３位置クローズドセンタタ
イプの切換バルブ１４を備え、この切換バルブ１４の
Ａ，Ｂポート１４Ａ，１４Ｂとシリンダ４の２個のポー
ト４Ａ，４Ｂを夫々接続するダクト１１ａ，１１ｂに、
シリンダ４にエアー源７から送り込まれる圧縮空気の流
量を調整するスピードコントローラ２１ａ，２１ｂを備
え、シリンダ４のピストン６の変位に応じて工作機械の
扉を開閉させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工室の出入れ口
を開閉する扉を、空気圧シリンダによって駆動する工作
機械の扉開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】斯様な工作機械の外観を図２に示す。工
作機械１は、筐体２の内部に図示しない加工室及び工作
機械本体を備えている。筐体２の前面側には、加工室の
出入れ口を開閉する扉３が設けられている。扉３は、筐
体２の内部で扉３の上部に配置されている圧縮空気の圧
力で動作する複動タイプの空気圧シリンダ（以下、単に
シリンダと称す）４のピストンロッド５にネジ６などに
より固定されている。そして、扉３は、ピストン６（図
３参照）の変位に応じて駆動され、図２中左右方向に移
動されるようになっている。

【０００３】被加工物は、扉３が開放された状態で人手
或いはロボットアームなどにより加工室内に搬入され、
切削油や切削屑などが外部に飛散しないように扉３が閉
じられた状態で工作機械本体により加工が施される。そ
して、加工が終了すると扉３が開放されて、加工室から
被加工物が外部に搬出されるようになっている。

【０００４】図３は、斯様な工作機械の扉３をシリンダ
４により開閉駆動するための流体回路の従来例を示すも
のである。この図３において、例えばコンプレッサで構
成されるエアー源７は、３位置（センタプレッシャタイ
プ）の切換バルブ８の圧力ポート８Ｐにダクト９を介し
て接続されている。

【０００５】一方、シリンダ４は、その内部がピストン
６により２つの部屋４ａ及び４ｂに隔てられおり、各部
屋４ａ，４ｂのポート４Ａ，４Ｂは、途中にスピードコ
ントローラ１０ａ，１０ｂが設けられたダクト１１ａ，
１１ｂを介して、切換バルブ８のＡポート８Ａ，Ｂポー
ト８Ｂに夫々接続されている。

【０００６】スピードコントローラ１０ａ，１０ｂは、
シリンダ４側から排出される空気を制御流通路１０ａ
ａ，１０ｂａに導入するようになっており、その空気の
流量は、可変絞りにより調整されるようになっている。
エアー源７側から送り込まれる圧縮空気は、逆止め弁１
０ａｂ，１０ｂｂ側に導かれ、流量が制御を受けること
なく自由に流通するようになっている。以上は、所謂メ
ータアウト回路を構成している。

【０００７】切換バルブ８は、その弁体を移動させるこ
とにより、図３において右側の閉塞位置８ａ，同左側の
開放位置８ｂ及び両者間にある中立位置８ｃからなる３
ポジション（位置）を切換え可能に構成されている。具
体的には、非通電状態では、切換バルブ８の弁体が図３
に示す位置にあり、エアー源７側のダクト９とシリンダ
４側のダクト１１ａ，１１ｂが中立位置８ｃの分岐流路
８ｃａを介して接続されようになっている。

【０００８】そして、切換バルブ８は、ソレノイド１２
ａ，１２ｂに通電されるか或いはプッシュボタン１３
ａ，１３ｂが操作された場合には、閉塞位置８ａ，開放
位置８ｂを介してエアー源７側とシリンダ４側とが接続
されるようにポジションを移動させるようになってい
る。

【０００９】即ち、扉３を開放する時は、開放位置８ｂ
の流路８ｂａ，８ｂｂを介してダクト９及び１１ａ，１
１ｂを接続する。すると、エアー源７からの圧縮空気
は、ダクト９，流路８ｂｂ，ダクト１１ｂ及びスピード
コントローラ１０ｂの逆止め弁１０ｂｂを介してシリン
ダ４の部屋４ｂ側に流入し、ピストン６は、圧力を受け
て図３中左側から右方向へと変位する。

【００１０】この時、部屋４ａ側の容積が小さくなり、
部屋４ａ側にある空気の圧力が上昇して、スピードコン
トローラ１０ａ側の制御流通路１０ａａを介してダクト
１１ａ側に流出する。この時、制御流通路１０ａａにお
いて排気流量が制限されることにより扉３の開放スピー
ドは制限され、扉３は、ある程度緩慢な動作で変位する
ようになる。そして、流出した空気は、開放位置８ｂの
流路８ｂａを介して外部に排出されるようになってい
る。

【００１１】また、扉３を閉塞する時は、開放位置８ａ
の流路８ａａ，８ａｂを介してダクト９及び１１ａ，１
１ｂを接続することにより、開放時と逆の経路で空気が
流れる。即ち、エアー源７からの圧縮空気は、ダクト
９，流路８ａａ，ダクト１１ａ及びスピードコントロー
ラ１０ａの逆止め弁１０ａｂを介してシリンダ４の部屋
４ａ側に流入し、ピストン６は、圧力を受けて図３中右
側から左方向へと変位する。

【００１２】すると、部屋４ｂ側にある空気は圧縮され
て圧力が上昇し、スピードコントローラ１０ｂ側の制御
流通路１０ｂａを介してダクト１１ｂ側に流出し、開放
位置８ａの流路８ａｂを介して外部に排出される。この
場合も、制御流通路１０ｂａにおいて排気流量が制限さ
れることにより扉３の閉塞スピードは制限されるように
なっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】而して、センタプレッ
シャタイプの切換バルブ８は、ソレノイド１２ａ，１２
ｂに通電されない場合には、中立位置８ｃを介してダク
ト９及び１１ａ，１１ｂを接続するようになっている。
そのため、例えば、前日に工作機機１の稼働を停止して
長時間放置すると、ピストン４の部屋４ａ及び４ｂ内の
空気圧は次第に減少して略大気圧に等しい状態になる。

【００１４】この状態から、その翌日などに工作機機１
の稼働を開始させる場合、通常の作業手順では通電開始
前にエアー源７を起動させるため、圧縮空気は、分岐流
路８ｃａを介してＡ，Ｂポート８Ａ，８Ｂから夫々ダク
ト１１ａ，１１ｂに同時に供給される。すると、シリン
ダ４のピストン６が左右両側から等しい圧力を受けるこ
とによって、扉３が閉塞側或いは開放側の何れかに変位
している場合は、扉３は開放と閉塞との中間位置にまで
変位することになる。

【００１５】斯様な扉３の不用意な動作は作業者の意図
しないものであることから、できれば防止したいという
要望がある。斯様な問題を解決するため、図４に示すよ
うに、センタプレッシャタイプの切換バルブ８をクロー
ズドセンタタイプの切換バルブ１４に置き換えることが
考えられる。

【００１６】クローズドセンタタイプの切換バルブ１４
は、被通電時には中立位置１４ｃを介してダクト９及び
１１ａ，１１ｂを夫々閉止して、エアー源７とシリンダ
４との間の接続を断つようになっているので、通電開始
前にエアー源７が起動されても、扉３は当初の変位位置
を維持するようになる。但し、エアー源７から圧縮空気
が供給されない状態が長くなると、シリンダ４の部屋４
ａ，４ｂの残圧が次第に減少して大気圧となり、扉３が
簡単に動いてしまうようになる。

【００１７】このため、始業時に、例えば扉３が開放さ
れている状態で、扉３を閉塞するためにソレノイド１２
ａに通電すると、ダクト９及び１１ａ，１１ｂが閉塞位
置１４ｂの流路１４ｂａ，１４ｂｂを介して接続され、
シリンダ４の部屋４ｂ側の空気圧が略大気圧にある状態
で、部屋４ａ側に圧縮空気が流入する。これにより、ピ
ストン６は、急速に左方向に変位することになる。何故
なら、スピードコントローラ１０ｂ側の制御流通路１０
ｂａは、空気圧がある程度高まらないと排気流量を制限
しないからである。

【００１８】その結果、扉３は、開放側から閉塞側に急
速に移動するようになり、新たな、作業者の意図しない
動作を生じることとなってしまう。本発明は上記事情に
鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者の意図
しない扉の開閉動作を防止できる工作機械の扉開閉装置
を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の工作機械の扉開閉装置は、加工室の
出入れ口を開閉する扉と、この扉を駆動する複動タイプ
の空気圧シリンダとを備えてなるものにおいて、空気供
給源から供給される圧縮空気を導入する圧力ポートと、
前記空気圧シリンダの２個のポートに接続される２個の
ポートとを有する３位置クローズドセンタタイプの切換
バルブと、この切換バルブの２個のポートと前記空気圧
シリンダの２個のポートを夫々接続する２個の空気流通
路に設けられ、当該空気圧シリンダに送り込まれる圧縮
空気の流量を調整するスピードコントローラとを具備し
たことを特徴とする。

【００２０】斯様に構成すれば、クローズドセンタタイ
プの切換バルブは非通電時には中立位置にあるので、圧
力ポートと空気圧シリンダ側に流通する２個のポートと
はその中立位置において夫々閉止され、空気供給源と空
気圧シリンダとの接続は断たれる。従って、この状態で
空気供給源から圧縮空気が供給されても扉は開，閉何れ
の方向にも変位することがない。そして、スピードコン
トローラは、空気圧シリンダに送り込まれる圧縮空気の
流量を調整するので、シリンダ内部のピストンに作用す
る空気圧は、そのピストンによって圧縮される側の空気
圧にかかわらず、スピードコントローラによる調整が働
く。従って、扉の開閉動作は、常に調整された速度で行
われるようになる。

【００２１】この場合、請求項２に記載したように、ス
ピードコントローラを、前記切換バルブが有する２個の
ポートの近傍に設けるのが好ましい。斯様に構成すれ
ば、圧縮空気を送り込む側の空気流通路に存在する空気
量は僅かとなり、シリンダ内部のピストンに圧力をかけ
る場合、残圧を生じて影響を及ぼすことがない。従っ
て、例えば、扉の開閉動作を途中で停止させる場合に
は、直ちに停止させることが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１を参照して説明する。尚、図４と同一部分には同一
符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についての
み説明する。この図１に示す扉開閉装置の流体回路にお
いては、図４のスピードコントローラ１０ａ，１０ｂに
代えて、シリンダ４側に流入する空気の流入量を制限す
るスピードコントローラ２１ａ，２１ｂが、ダクト（空
気流通路）１１ａ，１１ｂの切換バルブ１４側の近傍に
設けられている。その他の構成は図４に示すものと同様
である。

【００２３】スピードコントローラ２１ａ，２１ｂは、
シリンダ４側に流入する空気の流入量を制御流通路２１
ａａ，２１ｂａによって制限するものであり、シリンダ
４側からの空気の排気流量は、逆止め弁２１ａｂ，２１
ｂｂ側を自由に流通するようになっている。以上は所謂
メータイン回路を構成している。

【００２４】また、スピードコントローラ２１ａ，２１
ｂは、ダクト１１ａ，１１ｂに残留する空気の影響を排
除して応答性を良好にするために、切換バルブ１４の
Ａ，Ｂポート１４Ａ，１４Ｂの近傍に設けられている。

【００２５】次に、本実施例の作用について説明する。
切換バルブ１４の非通電時においては、前述したよう
に、ダクト９及び１１ａ，１１ｂは中立位置１４ｃにお
いて閉止され、両者間の接続は断たれるので、通電開始
前にエアー源（空気供給源）７が起動されても、扉３は
当初の変位位置を維持する。

【００２６】そして、扉３を開放する時は、ソレノイド
１２ｂに通電することにより切換バルブ１４のポジショ
ンを中立位置１４ｃから開放位置１４ｂに移動させて、
ダクト９及び１１ａ，１１ｂを、開放位置１４ｂの流路
１４ｂａ，１４ｂｂを介して接続する。すると、エアー
源７からの圧縮空気は、ダクト９，流路１４ｂｂ，スピ
ードコントローラ２１ｂの制御流通路２１ｂａ及びダク
ト１１ｂを介してシリンダ４の部屋４ｂ側に流入する。

【００２７】この場合、制御流通路２１ｂａによって圧
縮空気の部屋４ｂ側に対する流入量が制限されるので、
ピストン６にかかる空気圧も制限される。そして、その
制限された空気圧を受けたピストン６は、図１中左側か
ら右方向へと変位して、部屋４ａ側にある空気は圧縮さ
れてダクト１１ａ側に流出し、スピードコントローラ２
１ａ側の逆止め弁２１ａａを経由し、更に、開放位置１
４ｂの流路１４ｂａを介して外部に排出される。

【００２８】即ち、シリンダ４の部屋４ｂに対して流入
する圧縮空気の流入量が制限されることにより扉３の開
放動作のスピードが制限されるので、扉３は、部屋４ａ
側の空気圧の状態にかかわらず、常に略一定のスピード
を以て緩やかに開放動作するようになる。

【００２９】また、扉３を閉塞する時は、ソレノイド１
２ａに通電することにより切換バルブ１４のポジション
を中立位置１４ｃから閉塞位置１４ａに移動させて、ダ
クト９及び１１ａ，１１ｂを閉塞位置１４ａの流路１４
ａａ，１４ａｂを介して接続する。すると、エアー源７
からの圧縮空気は、ダクト９，流路１４ａａ，スピード
コントローラ２１ａの制御流通路２１ａａ及びダクト１
１ａを介してシリンダ４の部屋４ａ側に流入する。

【００３０】すると、制御流通路２１ａａによって圧縮
空気の部屋４ａ側に対する流入量が制限されるので、ピ
ストン６にかかる空気圧も制限される。そして、その制
限された空気圧を受けたピストン６は、図１中右側から
左方向へと変位して、部屋４ｂ側にある空気は圧縮され
てダクト１１ｂ側に流出し、スピードコントローラ２１
ｂ側の逆止め弁２１ｂｂを経由し、更に、開放位置１４
ａの流路１４ａｂを介して外部に排出される。

【００３１】即ち、開放時と同様に、シリンダ４の部屋
４ａに対して流入する圧縮空気の流入力が制限されるこ
とにより、扉３の開放動作のスピードが制限されるの
で、扉３は、部屋４ｂ側の空気圧の状態にかかわらず、
常に略一定のスピードを以て緩やかに開放動作するよう
になる。

【００３２】以上のように本実施例によれば、エアー源
７とシリンダ４とを接続するダクト１１ａ，１１ｂとの
間に３位置クローズドセンタタイプの切換バルブ１４を
備え、この切換バルブ１４のＡ，Ｂポート１４Ａ，１４
Ｂとシリンダ４の２個のポート４Ａ，４Ｂを夫々接続す
るダクト１１ａ，１１ｂに、シリンダ４に送り込まれる
圧縮空気の流量を調整するスピードコントローラ２１
ａ，２１ｂとを備えて、シリンダ４のピストン６の変位
に応じて工作機械１の扉３を開閉させるようにした。

【００３３】切換バルブ１４は非通電時には中立位置１
４ｃにあるので、圧力ポート１４Ｐとシリンダ４側の
Ａ，Ｂポート１４Ａ，１４Ｂとはその中立位置１４ｃで
夫々閉止され、エアー源７とシリンダ４との接続は断た
れる。従って、この状態でエアー源７から圧縮空気が供
給されても、扉３は開，閉何れの方向にも変位すること
がない。そして、スピードコントローラ２１ａ，２１ｂ
は、シリンダ４に送り込まれる圧縮空気の流量を調整す
るので、シリンダ４内部のピストン６に作用する空気圧
は、そのピストン６によって圧縮される側の空気圧にか
かわらず、スピードコントローラ２１ａ，２１ｂによる
調整が働く。従って、扉３の開閉は、常に調整された速
度で行われるようになり、扉３が急速に開閉するといっ
た作業者の意図しない開閉動作が発生するのを防止でき
る。

【００３４】また、本実施例によれば、スピードコント
ローラ２１ａ，２１ｂを、切換バルブ１４のＡ，Ｂポー
ト１４Ａ，１４Ｂの近傍に設けたので、両者間のダクト
１１ａ，１１ｂの長さは極めて短くなるので当該部分に
存在する空気量は僅かとなり、ピストン６に圧力をかけ
る場合に残圧を生じて影響を及ぼすことがない。従っ
て、例えば、何らかの異常事態が発生して扉３の開閉動
作を途中で停止させる必要が生じた場合には、切換バル
ブ１４のポジションを中立位置１４ｃに切換えると、扉
３の開閉動作を直ちに停止させることができ、応答性が
良好となる。

【００３５】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、例えば、スピードコン
トローラ２１ａ，２１ｂを、切換バルブ１４のＡ，Ｂポ
ート１４Ａ，１４Ｂの近傍に設けずにダクト１１ａ，１
１ｂの任意の位置に設けるなど、適宜変形または拡張し
て実施が可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので、
以下の効果を奏する。請求項１記載の工作機械の扉開閉
装置によれば、３位置クローズドセンタタイプの切換バ
ルブは非通電時には中立位置にあり、圧力ポートと空気
圧シリンダ側に流通する２個のポートとはその中立位置
において夫々閉止され、空気供給源と空気圧シリンダと
の両者間の接続は断たれるので、この状態で空気供給源
から圧縮空気が供給されても、扉は開，閉何れの方向に
も変位することがない。そして、スピードコントローラ
は、空気圧シリンダに送り込まれる圧縮空気の流量を調
整するので、シリンダ内部のピストンに作用する空気圧
に対しては、そのピストンによって圧縮される側の空気
圧にかかわらず、スピードコントローラによる調整が働
くので、扉の開閉は、常に調整された速度で行われるよ
うになり、作業者の意図しない開閉動作が発生するのを
防止できる。

【００３７】請求項２記載の工作機械の扉開閉装置によ
れば、スピードコントローラを、切換バルブが有する２
個のポートの近傍に設けたので、圧縮空気を送り込む側
の空気流通路に存在する空気量は僅かとなり、シリンダ
内部のピストンに圧力をかける場合に残圧を生じて影響
を及ぼすことがない。従って、例えば、扉の開閉動作を
途中で停止させる場合には直ちに停止させることが可能
であり、応答性が良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における扉開閉装置の流体回
路の構成を示す図

【図２】従来技術を示す工作機械の外観を示す斜視図

【図３】図１相当図（その１）

【図４】図１相当図（その２）

【符号の説明】

１は工作機械、２は筐体、３は扉、４は空気圧シリン
ダ、７はエアー源（空気供給源）、１１ａ，１１ｂはダ
クト（空気流通路）、１４は切換バルブ、１４Ｐは圧力
ポート、１４ＡはＡポート、１４ＢはＢポート、２１
ａ，２１ｂはスピードコントローラを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工室の出入れ口を開閉する扉と、この
   扉を駆動する複動タイプの空気圧シリンダとを備えてな
   る工作機械の扉開閉装置において、 空気供給源から供給される圧縮空気を導入する圧力ポー
   トと、前記空気圧シリンダの２個のポートに接続される
   ２個のポートとを有する３位置クローズドセンタタイプ
   の切換バルブと、 この切換バルブの２個のポートと前記空気圧シリンダの
   ２個のポートを夫々接続する２個の空気流通路に設けら
   れ、当該空気圧シリンダに送り込まれる圧縮空気の流量
   を調整するスピードコントローラとを具備したことを特
   徴とする工作機械の扉開閉装置。
2. 【請求項２】 前記スピードコントローラは、前記切換
   バルブが有する２個のポートの近傍に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の工作機械の扉開閉装置。