JPS6239153A - 工作機械のスプラツシユガ−ドの開口機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械のスプラッシュガードに設けられる開
口機構に関し、特に機械のコラムに沿って加工位置から
工具交換位置へ移動可能な工具主軸とその工具交換位置
に近いコラム上の定位置に設けられて工具主軸に対して
工具交換を行う工具交換アームとの間を仕切るスプラッ
シュガードを工具交換時に開口する工作機械のスプラッ
シュガードの開口機構に関する。

〔従来技術〕

工作機械においては、機械加工時に機械加工領域から飛
散する切削液が機械周囲を汚染するのを防止するために
スプラッシュガードを設けることは従来から採用されて
いる。特に大型重切削の工作機械では切削液も多量にか
つ圧力下で機械加工部に噴射されるから切削液飛散話も
多量になる。

このために大型マ／ニングセンタ等では工具主軸と自動
工具交換を行う工具交換装置において、該工具主軸と直
接的に工具の受は渡しを行う工具交換アーム又は工具搬
送機構等は工具主軸を有して、主軸頭に接近した位置に
設けられることから、主軸頭と一緒にスデラッ７−ガー
ドによって囲繞してしまう構造を採るものが一般的でお
る。

〔解決すべき問題点〕

然しなから、工具主軸を有した主軸頭は本来、直接的に
機械加工に携わる機械部分であって、故に切削液を浴び
ても機能上支障の無い構造に設計製造されているが、工
具交換アームは工具の自動交換にだけ携わる機械要素で
あって直接的に機械加工作用に関与するものでは無い。

従って、このような工具交換アームを切削液の飛散領域
内に配置すると工具交換アームの細密部に切粉や切削液
が侵入して故障の原因にな夛不都合であった。またそれ
を防謹するシール構造を工具交換アームに具備させるこ
とは過剰設計となってコスト高を招く不都合がある。

依って、本発明は工具主軸と工具交換アームと一１９Ｊ
るスプラッシュガードに工具工換時にのみ工具交換アー
ムの差入れ口を開口させ得る改良された工作機械のスプ
ラッシュガードの開口機構を提供せんとするものである
。

〔解決手段〕

本発明は上述の発明目的を達成するに当って、機械のコ
ラムに、？９って加工位置から工具交換位置へ移動可能
な工具主軸と上記工具交換位置に近いコラム上の定位置
に設けられて工具主軸に対して工具交換を行う工具交換
アームとの間を仕切るスプラッシュガードを工具交換時
に開口する工作機械のスプラッシュガードの開口機構に
おいて、前記スプラッシュガードに設けた工具交換アー
ムの差入れ口を開閉する摺動扉と、前記摺動扉に一端が
係合され、該摺動扉の開閉作動方向に伸縮自在な伸縮リ
ンク機構と、前記スグラツン＝−ガードの定位置に固設
されて前記伸縮リンク機構を作動さぜる直動形シリンダ
装置とを具備して構成された工作機械のスプラッシュガ
ードの開口機構を提供するものであり、工作機械の加工
作用中はスプラッシュガードにおける工具交換アームの
差入し口を摺動扉が閉じ、故に工具交換アームはスプラ
ッシュガードの外側にあって加工液飛沫を浴びることは
無いようにしたものである。また、摺動扉の開閉動作を
作動するシリンダ装置のストロークを小さくして摺動扉
の開口量を大きくするためにノ譬ンタグラ７機構を採用
したものである。以下、本発明を添付図面に示す実施例
に基いて詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明によるスｆ２ツン＝−ガードの開口機構
を具備した工作機械の要部を示す部分正面図、第２図は
第１図の■−■矢視線による平面図、第３図は第１図の
■−■矢視線による一部断面を含む側面図である。

第１図において、工作機械の直立フラム１０には主軸頭
１２が工具主軸１．４金有して取付けられており、この
主軸頭１２は直立コラム１０の前面１０　ａ　ＶＣ沿っ
て縦方向に移動可能でちゃ、モータ１６がこの主軸頭１
２の縦方向移動の駆動源である。つまシ、主軸頭１２は
第１図に示した直立コラム１０の頂部に近い工具交換位
置と直立コラム１０の下方においてワークテーブル（図
示なし）上の被加工物と対向する加工領域との間を移動
可能に設けられ、工具主軸１４には周知の通シ加工工具
が装着される。

他方、直立コラム１０の頂部には工具交換アーム１８が
その本体部２０を直立コラム１０の頂部における定位置
に固定されて設けられている。この場合に工具交換アー
ム１８の本体部２０の軸心は工具主軸１４の軸心と上下
に平行となるように配置され、本体部２０から前方（第
１図の左方）に向けて突出したアーム軸２２は工具交換
に必要な前後進動作と本体部２０の軸心のまわシの旋回
動作が自在に形成されている。そして上記本体部２０内
にはアーム軸２２の上記諸動作の駆動装置が設けられて
いる。

上記アーム＠２２にはその旋回中心と直交する方向に延
伸した２つのアーム２４ｍ、２４ｂを有し、これら２つ
のアーム２４ｍ、２４ｂの先端には夫々工具グリッパ２
６ｍ、２６ｂが設けられて工具を各々把持できるように
構成されている。第１図では工具グリッパ２６ａＫ工Ａ
Ｔが把持され、該工具Ｔの後端は工具ソケットＴＳＫ保
持されている状態を示しており、また工具グリッパ２６
ｂは工具主軸１４に装着された工具Ｔに係合した状態を
示している。

上述した工具交換アーム１８は工作機械に予め設けられ
ている自動工具交換装置の工具貯蔵マガジン（図示なし
）から工具転送装置（図示なし）を用いて工具交換アー
ム１８の近くに転送された工具ソケットＴＳ内の工具で
と主軸頭１２の工具主軸１４１／ζ装着された使用済工
具とを自動工具交換する機能を有し、その自動工具交換
作用の概要は、２つのアーム２４　ａ　ｙ　２４　ｂの
工具グリッツ！２６ｍ、２６ｂを第１図に示すように工
具ソケットＴＳに保持された工具Ｔと工具主軸１４に装
着された工具Ｔとにそれぞれ係合させるように旋回動作
し、両工具をグリフ□’　２６　ａ　ｒ　２６　ｂで把
持してからアーム軸２２を前進動作させると両工具は工
具グリッパ２６ｍ、２６ｂｉＣ把持されたまま夫々工具
ソケッ）ＴＳと工具主軸１４とから離脱される。次いで
再び旋回動作を行い、工具グリ２ノ４２５ｍ、２６ｂに
把持された両工具Ｔの位置を入れ換える。次にアーム軸
２２を後退動作させて、上記に位置を互いに入れ換えた
工具Ｔｔ−夫々工具ソケットＴＳと工具主軸１４とに挿
し込み装着する。その後、工具グリツー４２６　ａ　ｙ
　２６　ｂの把持を解除し、アーム軸２２を旋回動作さ
せてアーム２４ｍ、２４ｂを第１図に示した垂直姿勢か
ら水平姿勢にして自動工具交換は完了する。そしてこの
工具交換アーム１８における両アーム２４ａ。

２４ｂの水平姿勢は機械の加工作用中はそのまま維持さ
れて次の自動工具交換作用を待機し、他方、主軸頭１２
は直立コラム１０を加工位置まで下降している。なお、
上記の自動工具交換装置の工具貯蔵マガジンや工具転送
装置の詳細な構成２作用に就いては例えば特公昭５９−
３５７３８号に１例が開示されている。

上述のような自動工具交換機能を有した工作機械の構成
２作用を前提として、次に本発明に就いて詳述する。

さて、第１図から第３図において、工作機械にはその加
工作用時に加工作用部から飛散される加工液の外周囲へ
の四散を防止すべく、スプラッシュガード２８が多く設
けられている。このスプラッシュガード２８は工作機械
の主軸頭１２の前方に広がる大きな空間を囲繞する筒形
構造体として設けられ、この空間内に主軸頭１２や加工
液噴射手段及び被加工物が設置されたワークテーブル（
何れも直立コラム１０の下方部の前方に設けられている
が図示中には現われていない。）等が収納されている。

ここで、本発明においては、既述した神軸頭１２が工具
交換アーム１８に接近した工具交換位置、つまシ第１図
における直立コラム１０の頂端近くまで来た位置に在る
ときにその主軸頭１２と水平状態のアーム２４ｍ、２４
ｂ（第３図参照）を保持した工具交換アーム１８との間
を仕切るような位置に上述した直膨構造を有したスプラ
ッシュガード２８の上カバー３０を設け、この上カバー
３０には自動交換時に工具交換アーム１８のアーム２４
ｍ及び２４ｂが水平状態がら旋回して第１図に示すよう
に主軸頭１２の工具主軸１４に接近するための差入れ口
３２が開口形成され、この差入口３２を自動工具交換時
以外の加工作用中等には、後述する扉によって閉塞し、
必要に応じて開扉できるようにしたものである。さて、
アーム用差入れ口３２は第２図に示すように工具交換ア
ーム１８におけるアーム軸２２の軸心方向に見て開口前
端３２ｍと開口後端３２ｂとを有し、摺動扉３４がこの
差入れ口３２を開閉する。

アーム用の差入れ口３２の上記開口後端３２ｂは工具交
換アーム１８の本体部２０に対してアーム軸２２が実線
で示した後退位置に在る際にアーム２４ｍ、２４ｂが旋
回して空の工具グリッパ２６ａ又は２６ｂを工具主軸１
４に装着された工具Ｔに何ら支障無く保合させ得る位置
に設けられ、また開口前端３２ｍは自動工具交換時に工
具交換アーム１８のアーム２４　ｍ　＊　２４　ｂが工
具主軸１４や工具転送装置に保持された工具ソケッ）Ｔ
Ｓから抜き取った工具Ｔをそれぞれ工具グリッツ４２６
ｍ及び２６ｂに把持して旋回させた場合にも何ら支障無
く旋回動作を行い得るように充分に前方位置に設けられ
ている。

上述した摺動扉３４はスプラッシュガード２８の上カバ
ー３０の両側に設けられた直立壁３６゜３６の上端に配
設されたガイド枠３８．３８（第２図、第３図）内に係
合された両側各１対の転勤ロー２４０（第２図、第３図
）を有することによって主軸頭１２の軸心又は工具交換
アーム１８の軸心に沿う前後方向に移動可能に形成され
、前進動作、つまシ主軸頭１２から遠去かる方向の動作
によって前記アーム用差入れ口３２を徐々に開口し、主
軸頭１２に近ずく方向の動作によって該アーム用差入れ
口３２を徐々に閉塞するようになっている。この摺動扉
３４の中間点にはノ４ンタグラフ式に前後方向に伸縮自
在な３段の伸縮り／り機構４２における一端が枢着ビン
４４を介して係着され、その伸縮リンク機構４２の他端
はスプラッシュガード２８の前縁（第１図）に設けられ
た固定ブラケット４６に枢着ビン４８を介して係着され
ている。つまシ、ノぐンタグラフ式の伸縮リンク機構４
２は上記両枢着ピン４４．４８間を距離を伸縮するよう
に作用し、収縮動作すると、摺動扉３４を開扉方向に動
作させ、また伸張動作すると、摺動扉３４を閉扉方向に
動作させるのである。伸縮リンク機構４２の１段目には
その中間枢着ビン５０ａｐ５０ｂの間に引張ばね５２が
張設され、この引張ばね５２は１段目のリンク部分を常
時伸張方向に付勢し、故にこの１段目のリンク部分の伸
張によって２段目、３段目のり／り部分も伸張方向に付
勢されている。りまシ、伸縮リンク機構４２は引張ばね
５２のばね付勢力によって摺動扉３４を常に閉扉方向に
付勢しているのである。この結果、スグラッシェガード
２８０ｊＪパー３０に形成されたアーム用差入れ口３２
は通常は摺動扉３４によって閉塞状態に維持されるよう
になっているのでるる。このように、伸縮リンク機構４
２の引張ばね５２によって閉扉方向に付勢された摺動扉
３″４全自動工具交換時等の必要時に開扉させ、アーム
用差入れロ３２ｔ−開口させるための作動手段としてシ
リンダ％ｆ５４が設けられている。このシリンダ装置５
４は上カバー３０の両側においてガイド枠３８，３８の
外側に設けられたスプラッシュガード粋５６．５６（第
３図）上に支持されたＬ形部材からなるシリンダ保持台
５８にポルトねじ手段を用いて取付、保持され、このシ
リンダ装置５４のピストン桿６０が摺動扉３４の開扉方
向に伸張作動するような向きに配設されている。そして
ピストン桿６０に一端が係止された連結板６２の下端に
保持された案内棒６４がシリンダ保持台５８の下板に係
止された案内ブロック６６に形成されている案内孔６８
に嵌設されることによシ、ピストン桿６０が円滑かつ確
実に直進方向に作動するように構成されている。上記連
結板６２に取付けられた鉤形のフック７０はその下端が
伸縮リンク機構４２の２段目のリンク部分７１の中央部
に設けられている枢着ビン７２に係合可能に設けられ、
シリンダ装置５４のピストン桿６０が伸張すると該鉤形
のフック７０は枢着ビン７２を前方に押すから、２段目
リンク部分を介して伸縮リンク機構４２は引張ばね５２
のばね付勢力に抗して収縮動作する。第１図の二点鎖線
で示した連結板６２とフック７０、案内棒６４はピスト
ン杆６０の伸張動作に伴う前進位置を示し、このとき伸
縮リンク機構４２が収縮動作した状態が第２図に同じく
二点鎖線で示されている。

なお、シリンダ装置５４の作動は工作機械の作動条件に
応じて発せられる信号によってシリンダ作動流体、例え
ばエアシリンダであれば圧力エアーの供給を制御し、油
圧シリンダであれば、作動油の供給を制御するようにし
て必要時に摺動扉３４を開扉して上カバー３４のアーム
用差入れ口３２を開口させるようになっている。そして
、シリンダ装置５４のピストン桿６０による伸張動作が
、・９ンタグラフ式の伸縮リンク機構４２の収縮動作を
経て摺動扉３４の開扉動作を生ぜしめるように構成され
ているから、この間にピストン桿６０のストローク量は
伸縮リンク機構４２の収縮動作で増幅して摺動扉３４に
伝達され、故にアーム用差入れ口３２の開口幅が大きい
場合にも比較的小さなビストンストロークを有したシリ
ンダ装置５４で摺動ｒｉ１３４の開扉制御を行い得る。

なお、摺動扉３４の閉扉動作は、シリンダ装置５４のピ
ストン桿６０が収縮されるに従って引張ばね５２のばね
付勢力の作用で自動的に遂行されることは言うまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、工具
交換アームをスプラッシュガードの外側に配置し、主軸
頭の工具主軸との間で自動工具交換を行うとき等の必要
時には工具交換アームをスプラッシュガードの内部に差
し入れることが可能なスプラッシュガードの開口機構が
構成し得たから、工具交換アームが加工液を浴びること
が無くな）、故に前後進と旋回という比較的複雑な動作
を行う工具交換アームから少くとも特別に防水シール構
造を施す必要が無くなるという構造簡単化を達成できる
。ｔた、伸縮リンク機構として・センタグラフ機構を用
いたので小名いシリンダ装置で摺動扉の開口量を大きく
することができ、スプラッシュガードの開口機構も複雑
な機構上用いることなく安価に構成しているという効果
もおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスプラッシュガードの開口機構が
具備された工作機械の要部の構成を示す部分正面図、第
２図は第１図の川−■矢視線による上面図、第３図は同
第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線から見た側面図。 １０・・・直立コラム、１２・・・主軸頭、１４・・・
工具主軸、１８・・・工具交換アーム、２０・・・本体
部、２２−・・アーム軸、２４　ｍ　＋　２４　ｂ−ア
ーム、２６ａ。 ２６ｂ・・・工具グリッパ、２８・・・スブラックエガ
ード、３０・・・上カバー、３２・・・アーム用差入れ
口、３４・・・摺動扉、３８・・・転動ローラ、４２・
・・伸縮リンク機構、４４　、４８・・・枢着ピン、５
２・・・引張ばね、５４・・・シリンダ装置、６０・・
・ピストン桿、７０・・・フック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、機械のコラムに沿って加工位置から工具交換位置へ
   移動可能な工具主軸と上記工具交換位置に近いコラム上
   の定位置に設けられて工具主軸に対して工具交換を行う
   工具交換アームとの間を仕切るスプラッシュガードを工
   具交換時に開口する工作機械のスプラッシュガードの開
   口機構において、前記スプラッシュガードに設けた工具
   交換アームの差入れ口を開閉する摺動扉と、前記摺動扉
   に一端が係合され、該摺動扉の開閉作動方向に伸縮自在
   な伸縮リンク機構と、前記スプラッシュガードの定位置
   に固設されて前記伸縮リンク機構を作動させる直動形シ
   リンダ装置とを具備して構成されたことを特徴とする工
   作機械のスプラッシュガードの開口機構。 ２、前記伸縮リンク機構は、前記直動シリンダ装置のピ
   ストン杆の伸縮量を前記摺動扉に拡大伝達するパンタグ
   ラフ機構からなる特許請求の範囲第１項に記載の工作機
   械のスプラッシュガードの開口機構。