JP2004291233A - マシニングセンタ - Google Patents

Abstract

【課題】スプラッシュカードの開口部に設けた車輪付きスライド開閉扉を、構造簡単にする。
【解決手段】主軸頭に回転支持される主軸の先端部に工具を着脱可能に装着し、工具とテーブルに固定されたワークとの間でＸ，Ｙ及びＺ軸方向に相対移動させて、ワークを加工するマシニングセンタの加工領域を囲んでスプラッシュガードを設け、前記スプラッシュガードの開口部に、一対の車輪付きのスライド開閉扉２３ａ、２３ｂと同車輪２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆを載せるレール４１とを設け、同レールの勾配を、各スライド開閉扉の開き方向に傾斜させると共に、同開閉扉が開口部を閉鎖しているときの閉まり方向側車輪の高さと、他方端の車輪の高さが等しくなるよう、レールの所定部に閉まり方向側車輪の一部が落ち込む凹みを施す。
【選択図】図１

Description

本発明は、開口部に開閉可能なスライド扉を備えた、ワークの加工領域を囲むスプラッシュガードを有するマシニングセンタに関する。

立形マシニングセンタは、主軸頭に垂直方向の軸線を有して回転支持され、先端部に工具を着脱可能に装着する立形主軸とワークを固定するテーブルとの間でＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸方向の相対移動を行って、ワークを加工する工作機械である。
前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の相対移動を行ってワークに加工を施すことが可能な可動範囲を指して、ここでは加工領域と言う。
従来、上記マシニングセンタにおけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の送り軸の組合せ構成には、種々のものがある。

その代表的構成は、次の３例である。
第１の構成例は、ベッド上にＸ軸方向に移動するサドル、前記サドル上にＹ軸方向に移動するテーブルを設け、コラムにＺ軸方向に移動する主軸頭を設けるものである。
第２の構成例は、ベッド上の前方部にＸ軸方向に移動するテーブル、ベッド上の後方部にＹ軸方向に移動するコラムを設け、前記コラムにＺ軸方向に移動する主軸を設けるものである。
第３の構成例は、テーブルはベッド上の前方部に固定され、ベッド上の後方部でＸ軸方向に移動するサドル、サドル上にＹ軸方向に移動するコラムを設け、前記コラムにＺ軸方向に移動する主軸頭を設けるものである。

何れにしても、これらの立形マシニングセンタには、加工領域の周りをスプラッシュガードやカバー類で覆い、切屑や加工液の周囲（外域）への飛散や、機械の案内面、送り駆動機構、電装品への侵入を防止する構成が付設されている。

特開平１１−４８０８３号公報 実開平 ６−３６７４４号公報

これらガードは通常、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の案内面及び送り機構を伸縮可能に覆う３つのカバー、機械の前面、両側面を覆うスプラッシュガード、主軸頭上部がスプラッシュガード上面から突出した状態でＸ軸またはＺ軸方向に移動可能に覆うスライド式カバー及び加工領域の底面を覆う底面カバー等から成る。

上記の構成中、スプラッシュガードの開口部に設けられるスライド式手動開閉扉には、加工中に不用意に開いたり、開けて作業している最中に独りでに閉まって挟まれたりする不都合が生じる事がある。これでは飛散する切屑や加工液をガードする事にはならず、また、作業を妨害する事にもなりかねない。これを防止するため、閉位置、開位置で扉を止める手段を設ける構成が採られていた。

本発明は、スライド式手動開閉扉の開、閉操作に生じる不都合を解消すること、操作性が良好で構造簡単なスプラッシュガードを有するマシニングセンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願発明では、主軸頭に回転支持され、先端部に工具を着脱可能に装着する主軸とワークを固定するテーブルとの間で、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の相対移動を行ってワークを加工し、その加工領域の周りを開閉可能なスライド扉を備えた開口部を有するスプラッシュガードで囲ったマシニングセンタにおいて、
前記開口部は前記スライド扉の開閉方向前後位置に設けた車輸を乗せるレールを有し、
前記レールは、前記スライド扉が開く方向に向って下り勾配に設けられ、
閉まり方向に見た扉の前車輪が前記スライド扉の閉まった位置で落ち込む凹みを前記レールに形成し、
前記レールの傾斜は、閉まり方向に見た扉の前車輪が前記凹みに落ち込んだ時の高さ位置と、その際の扉の後車輪の高さ位置とが等しくなる勾配に形成されることよりなるマシニングセンタ、が提供される。

本発明では、スプラッシュガードの開口部に設けたスライド扉のレールを扉の開方向に向って下り勾配に形成した事によって、作業者がワークの段取り作業等でスライド扉を開いている時、扉の止め手段を特別に設けなくても、不用意に閉まって来て挟まれることがない。また、スライド扉の閉位置において、閉まり方向に見た扉の前車輪が後車輪と同じ高さ位置になるよう設けたレールの凹みに落ち込む係止作用と、スライド扉が水平状態にある事とにより、格別の止め手段を要すること無く、閉位置に位置決めされる。

スライド式開閉扉が閉位置で水平状態を保つという事は見栄えの点から良いばかりでなく、開閉扉の全周に施したシール手段が、スプラッシュガードとの間で密封状態を保つので、切屑や加工液の周囲への飛散防止の点からも大いに有効である。
更に、加工領域をスプラッシュガードやカバー類で囲み、切屑や加工液を底面カバーに確実に落下させることができた。

なお、加工液タンクやチップバケットを、機械のベッド下部の空間に配置したり、手前へ引き出せるような構成にすれば、コンパクト化及びメンテナンスのための特別のスペースを必要とせず、省スペース化を達成する事ができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図３は、本発明の、例えば立形マシニングセンタの加工領域を囲うスプラッシュガードを含むカバー類の一実施形態を、一部を仮想線で示した斜視図である。加工領域を囲う前記カバー類は、環境を良好に保ち、作業の安全を確保し、機械の可動部や電装品に対して切屑や加工液を侵入させず、機械を正常な状態に維持させるために必要、かつ不可欠な要件である。
図では、ワークに対する加工領域の前面、左右両側面及び上面の前方部をスプラッシュガード２１で覆っている。
前記スプラッシュガード２１は、機械のべツド１の張出部に載せて固定している。

スプラッシュガード２１の前側開口部には、両開きのスライド式開閉扉２３ａ、２３ｂが設けられている。前記スライド扉２３ａ、２３ｂは、前側と上面とが一体になって開閉することができ、開口部の天井を開くようにし、テーブル１７上でワーク加工の段取りを行う場合、クレーンを利用し易いような構成にしている。また、作業者が上半身を加工領域内に入れて作業をしても、ガード開口部の上面が開いているので、スプラッシュガード２１の内側に付着した加工液が作業者に垂れ落ちる事がない。

テーブル１７の前後両側には、断面山形のＹ軸カバー２５ａ、２５ｂが設けられており、前記カバー２５ａ、２５ｂはテーブル１７の前後（Ｙ軸方向）動と共に伸縮する構成になっている。
山形カバー２５ａ、２５ｂによって切屑や加工液がテーブル１７のＹ軸案内面及びテーブル移動のためのボールねじ・ナツト機構に侵入せず、また、Ｙ軸カバー２５ａ、２５ｂに載った切屑や加工液は、山形カバーの左右両側へ流れ落ちる。
カバー２５ａ、２５ｂ及びテーブル１７から左右両側へ流れ落ちる切屑や加工液並びにスプラッシュガード２１の内壁面から流れ落ちる切屑や加工液を受け止める底面カバー２７ａ、２７ｂが、ベッド１の前方部の左右張出し部に設けられている。

サドル５の上部には、主軸頭１１の上方部を含めサドル５上部全体を覆う箱形のサドルカバー２９が設けられている。なお、サドル５上部に設けたＺ軸送りモータ１５が主軸頭１１のＺ軸方向移動を制御する。
前記サドルカバー２９は、主軸頭１１の周囲を覆う箱形の主軸頭カバー３１と入れ子式に組み合わされ、主軸頭１１がＺ軸方向に移動すると前記主軸頭カバー３１が微小間隙を維持しながら、サドルカバー内を上下動する事ができる。

以上の説明で、未だ囲っていないのが加工領域の背面と上面後方部である。
本実施形態では、Ｘ軸カバー３３ａ、３３ｂを設けるだけで、加工領域の背面と上面後部を同時に囲っている。つまり、Ｘ軸カバー３３ａ、３３ｂだけで加工領域の背面と上面後部を同時に囲っている。
即ち、Ｘ軸カバー３３ａ、３３ｂはＸ軸方向に伸縮可能なテレスコピック状に形成され、その左右一端側をサドルカバー２９に、他端側をスプラッシュガード２１の両側面内側に、それぞれ固定しており、下端側はコラムに設けたＸ軸案内面下方で可動支持され、上側に彎曲し立って、加工領域上面後方部のカバーも兼ね、スプラッシュガード２１の上面で上端側を可動支持されている。
これはカバー類の構成部品点数を少なくする事に寄与している。

図で、ベッドｌの前方部下方とテーブル１７が載置された個所の左右下部には、床との間に空間が設けてあり、この空隙部に、上側から見てコ字形の加工液タンク３５を配置している。
図２を参照して、底面カバー２７ａ、２７ｂと加工液タンク３５との間を繋いで、チップバケット３７ａ、３７ｂが、更に設けられている。
チップバケット３７ａ、３７ｂは、それぞれ手前に引き出せるように取手を設けると共に、両側部が加工液タンク３５に案内、支持される構造になっている。
加工液タンク３５には、車輪３５ａ、３５ａと取手が付いており、手前に引き出せる構成になっている。

工場に立形マシニングセンタを設置する場合には、通常、機械の前面に作業者が立って運転操作するので、スペースのある通路に作業者が立つ事になり、省スペースが図られている。また、チップバケット３７ａ、３７ｂの掃除や加工液タンク３５内の加工液の交換などのメンテナンス作業も、手前に引き出して行えるので、この点でも省スペースが図られている。加工液タンク３５とチップバケット３７ａ、３７ｂは丁度、ベッド１と床との間の空間部に収納されており、機械全体をコンパクトにする役目も果たしている。

次に、スプラッシュガード２１のスライド扉２３ａ、２３ｂの開閉機構について説明する。
図２は、機械を前面側から見た図（スライド扉２３ｂが開いている状態）であり、スプラッシュガード２１の中央部の開口部に、両開きのスライド扉２３ａ、２３ｂが設けられている事が判る。前記スライド扉２３ａ、２３ｂには、加工中に外側から内側を安全に見
ることができるよう格子状の鉄板で補強した窓が設けられている。
前記スライド扉２３ａ、２３ｂのそれぞれには、下縁両側に間隔を置いて車輪２３ｃ、２３ｄ及び２３ｅ、２３ｆが設けてあり、スプラッシュガード２１の開口部に備えたレール４１上を転動させることによって扉をスライドする事ができる。スライド扉２３ａ、２３ｂの上側の支持並びにスライド扉２３ａ、２３ｂとスプラッシュガード２１との間のシールは、周知の方式で行われている。

図１を参照して、スライド扉２３ａ、２３ｂの車輪２３ｃ、２３ｄ及び２３ｅ、２３ｆと、スプラッシュガード２１の開口部のレール４１との関係を詳細に説明する。
前記レール４１上の車輪転動面は、スプラッシュガード２１の開口部の中心位置、即ちレール４１の中心を分水嶺にして左右に緩い傾斜面を持つ山形に形成されている。
つまり、レール４１は、各開閉扉２３ａ、２３ｂの開く方向に沿って、下り傾斜に形成されている。
よって、スライド扉２３ａ、２３ｂは、自重で常に開くように付勢される。
これは作業者がスライド扉２３ａ、２３ｂを開けてワークの段取り作業などを行っている際、特に止め手段を設けなくても、スライド扉２３ａ、２３ｂが不用意に閉まって、挟まれることがないよう配慮したものである。

一方、スライド扉２３ａ、２３ｂが閉状態のとき、各閉まり方向に見た扉の前車輪２３ｃ、２３ｅが落ち込む凹み４１ａ、４１ｂを、レール４１に形成してある。
また、前車輸２３ｃ、２３ｅがレール４１上に形成した凹み４１ａ、４１ｂに落ち込んでいるときの同車輪２３ｃ、２３ｅと後車輪２３ｄ、２３ｆとの高さ位置が、それぞれ等しくなるようにレール４１の傾斜（勾配）を定めている（図１のＨ参照）。若しくは、凹み４１ａ、４１ｂの底面の深さを与えている。
従って、スライド扉２３ａ、２３ｂが閉状態のときは、各前車輪２３ｃ、２３ｅがレール４１の凹み４１ａ、４１ｂに落ち込んで、スライド扉２３ａ、２３ｂの移動の止め手段の役目を果たしており、同時にスライド扉２３ａ、２３ｂを水平状態にして見栄えを良くすると共に、スプラッシュガード２１との間の各部のシール手段が、良好な密封状態を保てるようにしている。

また、閉状態のときは、各前車輪２３ｃ、２３ｅがレール４１の凹み４１ａ、４１ｂに落ち込み、それがスライド扉２３ａ、２３ｂに働く各開放方向付勢に逆らっているので、スライド扉２３ａ、２３ｂは加工中の振動で独りで開いたりする事はない。スライド扉を手動で開ける場合は、前車輸２３ｃ、２３ｅを凹み４１ａ、４１ｂから転がり上げるために若干の力を必要とする。しかし、これは間題になる程の大きさの力を要しない。
このスライド扉の構成によって、扉に対し格別な止め手段を設けずとも、安全を確保できる効果が達成できた。本実施形態ではスライド扉下部に車輪とレールがある場合を挙げて説明したが、上部に車輸とレールを設け、スライド扉を吊り下げる構成を採用したときにも、同様な作用、効果を奏する。

本実施形態では、スプラッシュガードを付設しまたは機械の加工領域を囲む伸縮カバー類を、立形マシニングセンタを対象にして説明をしてきたが、本願発明のスプラッシュガード及び両開きスライド扉の止め手段の構成に鑑みれば、このスプラッシュガードは、機械の型式に関係なく適用可能で、例えば横形マシニングセンタの場合も同様な作用、効果を奏する事、当業者にとって明らかである。
また、両開きスライド扉を例示して解説したが、片開きスライド扉の場合であっても、同効である。

本発明実施形態を示すスプラッシュガードのスライド扉の開閉の係止機構の原理図である。 本発明実施形態のスプラッシュガードを付設した立形マシニングセンタの正面図である。 本発明実施形態による、立形マシニングセンタの加工領域を囲うスプラッシュガード、カバー類を示す斜視図である。

符号の説明

１ ベッド
３ コラム
５ サドル
１１ 主軸頭
１５ Ｚ軸送りモータ
１７ テーブル
２１ スプラッシュガード
２３ａ、２３ｂ スライド扉
２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ 車輪
２５ａ、２５ｂ Ｙ軸カバー
２７ａ、２７ｂ 底面カバー
２９ サドルカバー
３１ 主軸頭カバー
３３ａ、３３ｂ Ｘ軸カバー
３５ 加工液タンク
３５ａ 車輪
３７ａ、３７ｂ チップバケット
４１ レール
４１ａ、４１ｂ 凹み

Claims (1)

1. 主軸頭に回転支持され、先端部に工具を着脱可能に装着する主軸とワークを固定するテーブルとの間で、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の相対移動を行ってワークを加工し、その加工領域の周りを開閉可能なスライド扉を備えた開口部を有するスプラッシュガードで囲ったマシニングセンタにおいて、
   前記開口部は前記スライド扉の開閉方向前後位置に設けた車輸を乗せるレールを有し、
   前記レールは、前記スライド扉が開く方向に向って下り勾配に設けられ、
   閉まり方向に見た扉の前車輪が前記スライド扉の閉まった位置で落ち込む凹みを前記レールに形成し、
   前記レールの傾斜は、閉まり方向に見た扉の前車輪が前記凹みに落ち込んだ時の高さ位置と、その際の扉の後車輪の高さ位置とが等しくなる勾配に形成されることを特徴としたマシニングセンタ。
   

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