KR20120022882A

KR20120022882A - 보호 펜스를 구비한 공작 기계

Info

Publication number: KR20120022882A
Application number: KR1020117026454A
Authority: KR
Inventors: 가쯔미 히라바야시
Original assignee: 도시바 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2012-03-12
Also published as: WO2010117017A1; US20120093601A1; CN102369084A; CN102369084B; JP2010260168A; JP5198503B2

Abstract

본 발명은 가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼이, 정반의 단부를 따르는 방향으로 이동 가능하게 되어 있는 공작 기계에 있어서, 상기 정반의 단부에, 보호 펜스가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공작 기계이다.

Description

보호 펜스를 구비한 공작 기계 {MACHINE TOOL WITH GUARD FENCE}

본 발명은 보호 펜스를 구비한 공작 기계에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼이 정반을 따라 이동하는, 보호 펜스를 구비한 대형 공작 기계에 관한 것이다.

공작 기계에 있어서는, 공작 기계를 조작하는 작업자의 안전 대책이 요구되어왔다. 예를 들어, 보호 펜스 도어가 도어 개폐 검출을 위한 인터로크 장치 및 로크 기구를 구비한 안전 장치가 일본 특허 출원 공개 제2001-336694호 공보에 공지되어 있다.

대형의 공작 기계를 사용하는 경우, 작업자가 공작 기계 안으로 들어가 피가공물(워크)에 접근해야 하는 경우가 있다. 그와 같은 경우에는, 보호 펜스 도어 등의 인터로크 기구에 부가하여, 추가의 안전상의 대책이 요구된다.

예를 들어, 가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼이 정반을 따라 이동하는, 비교적 대형의 공작 기계를 생각한다. 구체적으로는, 예를 들어 종래의 플로어형 수평식 보오링 머신(수평식 밀링 보오링용 플로어형 공작 기계)에 대해 설명한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 이 종류의 플로어형 수평식 보오링 머신(100)에서, 워크가 적재되는 정반(101)의 옆에는 깊은 홈(102)이 형성되어 있다[홈(102)은 도 8의 지면(紙面)에 수직 방향으로 연장된다]. 홈(102)의 방향을 따라 홈(102)에 가공 공구가 설치된 주축(103)을 갖는 컬럼(104)이 이동함으로써[컬럼(104)이 도 8의 지면에 대한 수직 방향으로 이동함으로써], 정반(101) 상의 워크는 가공된다.

종래의 플로어형 수평식 보오링 머신(100)에서, 정반(101) 상의 작업자가 어떠한 원인에 의해 홈(102)의 문자 A로 도시한 공간으로 낙하할 가능성이 있다. 즉, 정반(101) 상의 작업자[공작 기계(100)로 들어간 작업자]의 안전이 충분히 확보되었다고 할 수는 없다. 이로 인해, 작업자의 안전을 확보하기 위해, 작업자의 주의를 환기시킬 필요가 있다.

본 발명은, 이상과 같은 문제점에 착안하여, 이것을 유효하게 해결하도록 창안된 것이다. 본 발명의 목적은, 가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼이 정반을 따라 이동 가능하게 되어 있는 공작 기계로서, 공작 기계의 정반 상의 작업자에 대해 안전을 확보할 수 있는 공작 기계를 제공하는 것이다.

본 발명은, 가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼이 정반의 단부를 따르는 방향으로 이동 가능하게 되어 있는 공작 기계를 제공하는 것으로, 상기 정반의 단부에는 보호 펜스가 설치되어 있다.

본 발명에 따르면, 공작 기계의 정반 상의 작업자에 대해, 정반의 단부에 설치된 보호 펜스에 의해, 가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼에 대한 안전을 확보할 수 있다. 예를 들어, 가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼이, 정반의 단부를 따르는 홈 내에서 이동 가능한 경우, 정반 상의 작업자가 당해 홈 내에 떨어질 위험성이 현저하게 저감될 수 있다.

바람직하게는, 상기 보호 펜스는 상기 컬럼에 대해 당해 컬럼의 이동 방향 일측에 설치된 일측 보호 펜스와, 상기 컬럼에 대해 당해 컬럼의 이동 방향 타측에 설치된 타측 보호 펜스를 갖고 있다. 이 경우 더욱 바람직하게는, 상기 일측 보호 펜스는, 상기 컬럼이 이동 방향 일측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 줄어들고, 상기 컬럼이 이동 방향 타측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 늘어나도록 구성되고, 상기 타측 보호 펜스는, 상기 컬럼이 이동 방향 일측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 늘어나고, 상기 컬럼이 이동 방향 타측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 줄어들도록 구성된다. 이와 같은 구조가 채용될 경우, 컬럼의 이동에 따라 보호 펜스에 의한 보호 영역도 이동하므로, 정반 상의 작업자의 안전을 보다 확실하게 확보할 수 있다.

요컨대, 상기 보호 펜스는, 상기 컬럼의 이동에 수반하여, 이동 또는 변형되도록 되어 있는 것이 바람직하다. 컬럼의 이동에 따라 보호 펜스에 의한 보호 영역이 적절하게 세트되면, 정반 상의 작업자의 안전을 보다 확실하게 확보할 수 있다.

이 경우, 상기 보호 펜스는 상기 컬럼의 이동용의 구동 장치에 의해 상기 컬럼의 이동과 연동하여 이동 또는 변형되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 상기 보호 펜스는 상기 컬럼의 이동용의 구동 장치와는 다른 구동 장치에 의해 이동 또는 변형되도록 구성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 공작 기계는 플로어형 보오링 머신이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 플로어형 수평식 보오링 머신(수평식 밀링 보오링용 플로어형 공작 기계)의 개략도이다.
도 2는 도 1의 B-B 방향의 단면도이다.
도 3은 도 2의 C-C 방향의 단면도이다.
도 4는 보호 펜스 이동용의 전용 구동 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태의 보호 펜스를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5의 D-D 방향의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태의 보호 펜스를 도시하는 도면이다.
도 8은 종래의 플로어형 수평식 보오링 머신(수평식 밀링 보오링용 플로어형 공작 기계)의 개략도이다.

이하에, 본 발명에 따른 공작 기계의 적합한 일 실시 형태를, 첨부 도면에 기초하여 상세하게 서술한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 플로어형 수평식 보오링 머신(수평식 밀링 보오링용 플로어형 공작 기계)의 개략도이다.

도 1에 도시하는 플로어형 수평식 보오링 머신(10)은, 작업하는 사람이 들어갈 수 있는 대형의 공작 기계이다. 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 워크(11)가 적재되는 정반(12)의 옆에는 깊은 홈(13)이 설치된다[홈(13)은 도 1의 지면에 수직 방향으로 연장된다]. 홈(13)의 방향을 따라 홈(13)에 당해 가공 공구가 설치된 주축(14)을 갖는 컬럼(15)이 이동함으로써 정반(12) 상의 워크(11)는 가공된다.

정반(12)의 홈(13)측의 단부 상에 본 발명의 특징인 보호 펜스(16)가 설치되어 있다. 본 실시 형태의 보호 펜스(16)는, 도 2에 도시한 바와 같이 팬터 그래프 구조를 갖는다. 워크 가공 범위(W)[컬럼(15)에 대면하는 부분]만이 개방되어 있고, 그 밖의 범위가 보호 영역으로 되어 있다. 이 보호 영역은, 컬럼(15)의 이동에 수반하여, 변형(신축) 가능하다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 보호 펜스(16)에 대해 상세하게 설명한다. 본 실시 형태의 보호 펜스(16)는 홈(13)을 따라 정반(12)의 단부에 설치되지만, 워크 가공 범위(W)를 사이에 두고, 좌(일측 : 도면에서는 우측) 보호 펜스(17)와 우(타측 : 도면에서는 좌측) 보호 펜스(18)로 구성되어 있다. 컬럼(15)의 이동에 대응하여, 양쪽 보호 펜스(17, 18) 중 어느 한쪽이 늘어났을 경우에는 다른 쪽이 줄어들도록 되어 있어, 항상 워크 가공 범위(W)[컬럼(15)에 대면하는 부분]만이 개방되도록 되어 있다.

좌 보호 펜스(17)와 우 보호 펜스(18)는 대략 동일 구성이므로, 좌 보호 펜스(17)에 대해 상세하게 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 내측[워크 가공 범위(W)측]으로부터, 복수개의 폴(17a, 17b, 17c……17n)이 팬터그래프 구조를 형성하도록 서로 결합된다. 최후의 폴(17n)만이 고정되고, 최초(선단)의 폴(17a)에는 차륜(19)이 설치되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 정반(12)의 홈(13)측에는 당해 홈(13)을 따르도록 가이드(20)가 설치되고, 차륜(19)은 당해 가이드(20) 상을 이동 가능하다. 상기 최초의 폴(17a)에는 컬럼(15) 등의 기계장치 본체에 설치된 브래킷(21)이 연결되어, 컬럼(15)의 이동에 수반하여 최초의 폴(17a) 및 차륜(19)이 연동하여 이동된다.

이와 같은 구조에 의해, 컬럼(15)의 이동에 수반하여 각 폴(17a, 17b, 17c……)의 간격(L)이 자동적으로 변화된다. 즉, 좌 보호 펜스(17)가 신축될 수 있다. 이 신축 작용에 의해, 좌 보호 펜스(17)에 의한 보호 영역을 항상 적합한 영역으로 세트시킬 수 있어, 정반(12) 상의 작업자의 안전을 보다 확실하게 확보할 수 있다.

전술한 형태에서는, 최초의 폴(17a)은 컬럼(15)의 이동에 동조하여 이동하기 위해, 브래킷(21)에 의해 당해 컬럼(15)에 연결된다. 그러나, 그와 같은 연결을 채용하지 않고, 보호 펜스의 이동 전용의 구동 장치를 채용하는 것도 가능하다.

예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동 장치로서 모터(22)가 최초의 폴(17a)에 설치되어, 차륜(19)은 기어(23, 24)를 통해 회전된다. 이 경우에는, 모터(22)의 회전을 컬럼(15)의 이동에 동조하도록 제어하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 5 및 도 6을 참조하여, 각 폴들 사이가 체인에 의해 연결된 보호 펜스에 대해 설명한다. 이와 같은 보호 펜스(30)도, 전술한 보호 펜스(16)와 마찬가지로, 정반(12)의 홈(13)을 따른 단부에 설치되어 있고, 워크 가공 범위(W)를 사이에 두고, 좌(일측) 보호 펜스(31)와 우(타측) 보호 펜스(32)로 구성되어 있다. 컬럼(15)의 이동에 대응하여, 양쪽 보호 펜스(31, 32) 중 어느 한쪽이 늘어났을 경우에는 다른 쪽이 줄어들도록 되어 있어, 항상 워크 가공 범위(W)[컬럼(15)에 대면하는 부분]만이 개방된다.

좌 보호 펜스(31)와 우 보호 펜스(32)는, 대략 동일 구성이므로, 좌 보호 펜스(31)에 대해 상세하게 설명한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 내측[워크 가공 범위(W)측]으로부터, 복수개의 폴(31a, 31b,……31n)이 각 가이드 블록(33)(33a, 33b, 33c……33n)에 고착되어 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 정반(12)의 홈(13)측에는 브래킷(39)을 통해 당해 홈(13)을 따르는 가이드 레일(34)이 설치되어 있다. 상기 가이드 블록(33)은 당해 가이드 레일(34)을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 복수개의 폴(31a, 31b,……31n)은 체인[35a, 35b, 35c……35(n-1)]과 체인[36a, 36b, 36c……36(n-1)]으로 연결되어 있다. 또한, 복수개의 폴(31a, 31b,……31n)은 각각 가이드 롤러[37a, 37b, 37c……37(n-1)]를 갖는 링크(38)[38a, 38b, 38c……38(n-1)]로 연결되어 있다.

도 5에는 도시되어 있지 않은 컬럼(15)이 이동하여, 복수개의 폴(31a, 31b,……31n)의 간격이 줄어들 때, 브래킷(39)에 설치된 가이드 레일(34)을 따라 가이드 블록(33a, 33b, 33c……33n)이 이동하는 동시에, 브래킷(39)에 설치된 링크 가이드(40) 내를, 가이드 롤러[37a, 37b, 37c……37(n?1)]가 이동하도록 되어 있다. 이때, 체인(35, 36)은 각각 예를 들어 체인(35c, 36c)과 같이 늘어진다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 가이드 롤러(37c)가 링크 가이드(40) 내의 경사부(40a)로 이동할 때, 가이드 롤러(37)는 산형으로 상승되도록 되어 있다.

그 외에, 최초의 폴(31a)과 컬럼(15)의 관계는, 도 2 내지 도 4를 사용하여 설명한 최초의 폴(17a)과 컬럼(15)의 관계와 동일할 수 있다.

이상과 같은 구조에 의해, 컬럼(15)의 이동에 수반하여 각 폴(31a, 31b,……)의 간격(L)이 자동적으로 변화된다. 즉, 좌 보호 펜스(31)가 신축될 수 있다. 이 신축 작용에 의해, 좌 보호 펜스(31)에 의한 보호 영역을 항상 적합한 영역으로 세트할 수 있어, 정반(12) 상의 작업자의 안전을 보다 확실하게 확보할 수 있다.

다음에, 도 7을 참조하여, 각 폴들이 로프에 의해 연결된 다른 보호 펜스에 대해 설명한다. 보호 펜스(50)는, 전술한 보호 펜스(16, 30)와 마찬가지로, 정반(12)의 홈(13)을 따른 단부에 설치되어 있고, 워크 가공 범위(W)를 사이에 두고, 좌(일측) 보호 펜스(51)와 우(타측) 보호 펜스(52)로 구성되어 있다. 컬럼(15)의 이동에 대응하여 양쪽 보호 펜스(51, 52) 중 어느 한쪽이 늘어났을 경우에는 다른 쪽이 줄어들도록 되어 있어, 항상 워크 가공 범위(W)[컬럼(15)에 대면하는 부분]만이 개방되도록 되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 보호 펜스(50)는 체인[35a, 35b, 35c……35(n-1)] 대신 1개의 로프(55)가 설치되어 있다. 보다 정확하게는, 1개의 로프(55)의 일단부가, 좌 보호 펜스(51)의 최초의 폴(31a)에 고정되어 있고, 당해 1개의 로프(55)는, 2번째 내지 n번째의 폴(31b, 31c……31n)에 형성된 관통 구멍을 통과한다. 또한, 로프(55)는 최후의 폴(31n)의 외측에 설치된 상부 활차(56a) 및 하부 활차(56b)를 통해 반대 방향으로 연신된다. 이후, 우 보호 펜스(52)의 최후의 폴(32n)의 외측에 설치된 하부 활차(56c) 및 상부 활차(56d)를 통해 로프(55)는 n번째 내지 2번째의 폴(32n,……32b)의 각각에 형성된 관통 구멍을 통과하여, 최초의 폴(32a)에 이르고 있다[로프(55)의 타단부가, 우 보호 펜스(52)의 최초의 폴(32a)에 고정되어 있다].

그 외의 구성에 대해서는, 도 5 및 도 6을 사용하여 설명한 보호 펜스(30)와 대략 마찬가지이므로, 중복되는 설명은 생략한다.

이상과 같은 구조에 따르면, 컬럼(15)의 이동에 수반하여 각 폴(31a, 31b, 31c……)의 간격(L) 및 각 폴(32a, 32b……)의 간격이 자동적으로 변화되어도, 로프(55)의 높이는 항상 일정하게 유지될 수 있다. 이에 의해, 정반(12) 상의 작업자의 안전을 보다 확실하게 확보할 수 있다.

이상의 설명에서는, 작업자가 들어가는 대형의 공작 기계로서, 플로어형 보오링 머신을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 적용은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 플로어형 보오링 머신과 대략 동일한 구성을 취하는 다른 횡형 머시닝 센터나 혹은 문형의 공작 기계, 그 밖의 대형의 공작 기계에 적용될 수 있다.

Claims

가공 공구가 설치된 주축을 갖는 컬럼이 정반의 단부를 따르는 방향으로 이동 가능한 공작 기계에 있어서,
상기 정반의 단부에는 보호 펜스가 설치된, 공작 기계.
제1항에 있어서, 상기 보호 펜스는, 상기 컬럼에 대해 당해 컬럼의 이동 방향 일측에 설치된 일측 보호 펜스와,
상기 컬럼에 대해 당해 컬럼의 이동 방향 타측에 설치된 타측 보호 펜스를 포함하는, 공작 기계.
제2항에 있어서, 상기 일측 보호 펜스는, 상기 컬럼이 이동 방향 일측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 줄어들도록 구성되고, 상기 컬럼이 이동 방향 타측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 늘어나도록 구성되고,
상기 타측 보호 펜스는, 상기 컬럼이 이동 방향 일측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 늘어나도록 구성되고, 상기 컬럼이 이동 방향 타측으로 이동할 때 당해 이동 방향으로 줄어들도록 구성된, 공작 기계.
제1항에 있어서, 상기 보호 펜스는 상기 컬럼의 이동에 수반하여 이동 또는 변형되도록 구성된, 공작 기계.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 보호 펜스는 상기 컬럼의 이동용의 구동 장치에 의해 상기 컬럼의 이동과 연동하여 이동 또는 변형되도록 구성된, 공작 기계.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 보호 펜스는 상기 컬럼의 이동용의 구동 장치와는 다른 구동 장치에 의해 이동 또는 변형되도록 구성된, 공작 기계.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공작 기계는 플로어형 보오링 머신인, 공작 기계.