JP2009241163A - 工作機械用のテレスコカバー - Google Patents

Abstract

【課題】移動体を往復動する送り機構の部品に対する粉塵侵入を二重に防止できるとともに、工作機械に対する取付作業を迅速かつ容易に行うことができる工作機械用のテレスコカバーを提供する。
【解決手段】Ｘ軸サドル１４の上面に敷設された左右１対のＺ軸案内レール１８に対し、スライダ１９を介して、Ｚ軸サドル２０を往復動可能に装着する。前記Ｘ軸サドル１４の上面にサーボモータ２１を取り付けるとともに、このサーボモータ２１に対しボールねじ２２を連結し、このボールねじ２２の前記Ｚ軸サドル２０の下面に取り付けられたボールねじナット２３に螺合する。前記テレスコカバー４１の内側の中央部に対し、テレスコカバー４１の固定カバー片４４と各第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄに補助固定カバー片６２と第１〜第４補助可動カバー６４Ａ〜６４Ｄを取り付けて、前記ボールねじ２２の上方空間を覆うための補助テレスコカバー６１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークの加工中に切屑及びクーラントが移動体の送り機構を構成する案内レール及びボールねじ等に付着するのを防止するための工作機械用のテレスコカバーに関する。

工作機械においては、ベッドの上面に対し、左右方向に指向する前後一対の案内レールを介して、Ｘ軸サドルが左右方向の往復移動可能に装着され、このＸ軸サドルの上面には、前後方向に指向する左右１対の案内レールを介して、Ｚ軸サドルが前後方向の往復動可能に装着されている。又、前記Ｚ軸サドルの上面には、コラムが立設され、このコラムの前面には、上下方向に指向する左右１対のＹ軸案内レールを介して、Ｙ軸サドルが上下方向の往復動可能に装着されている。前記Ｙ軸サドルの前面には、主軸装置が装着され、該主軸装置の主軸に装着された工具によってワークの加工が行われるようになっている。

例えば、前記Ｚ軸サドルは、前記Ｘ軸サドルの上面に固定されたサーボモータと、該サーボモータの回転軸に連結されたボールねじと、前記Ｚ軸サドルの下面に固定され、かつ前記ボールねじが螺合されるボールねじナットとによって構成された送り機構によって往復動されるようになっている。前記案内レール及び送り機構のボールねじは、ワークの加工中に排出される切屑及びクーラントが付着するのを防止するため、前記案内レール及び送り機構のボールねじを覆うように、複数のカバー片を伸縮可能に連結したテレスコカバーが装着されている。

特許文献１には、移動テーブルに対して、左右１対のリニアガイド及び送り機構を被覆するためのテレスコカバーが装着されるとともに、前記送り機構を二重に被覆するためのジャバラカバーが装着された送り機構に対する粉塵侵入防止装置が開示されている。
特開２００３−９４２８４号公報

ところが、上記従来の送り機構に対する粉塵侵入防止装置は、テレスコカバーとは別に送り機構のボールねじを被覆するための専用のジャバラカバーを用いていたので、部品点数が増え、テレスコカバーの取付作業と、ジャバラカバーの取付作業とを別々に行う必要があり、カバーの取付作業を容易に行うことができないという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、移動体を往復動する送り機構の部品に対する粉塵侵入を二重に防止できるとともに、部品点数を低減し、工作機械に対する取付作業を迅速かつ容易に行うことができる工作機械用のテレスコカバーを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、工作機械のベッド又は第１移動体の所定位置に取り付けられる固定カバー片と、該固定カバー片と工作機械の第１移動体又は第２移動体との間において伸縮可能に装着される複数枚の可動カバー片とを備えた工作機械用のテレスコカバーにおいて、工作機械の第１移動体又は第２移動体の送り機構を構成する案内レール及びボールねじ又はリニアモータの固定子の少なくとも一つの部品の上方を覆うように前記各カバー片の後端縁に対し、補助固定カバー片と複数枚の補助可動カバー片の各後端縁を取り付けてなり、前記可動カバー片と一体に移動して伸縮される補助テレスコカバーを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記補助テレスコカバーは、前記ボールねじ及び案内レールの上方を覆うように複数箇所に設けられていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記固定カバー片と可動カバー片には、前記各可動カバー片を同期して伸縮させるためのパンタグラフ式の同期移動機構が設けられていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記各可動カバー片の左右両側部には、工作機械のベッド又は第１移動体に設けられた支持レールの上面を転動するローラが設けられていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、工作機械に設けられたリニアスケールの上方を覆うように補助テレスコカバーが設けられていることを要旨とする。

本発明によれば、テレスコカバーの内側に補助固定カバー片及び複数枚の補助可動カバー片よりなる補助テレスコカバーを装着した。このため、移動体を往復動する送り機構の各種部品に対する粉塵侵入を二重に防止できるとともに、部品点数を減少して、工作機械に対するテレスコカバーの取付作業を迅速かつ容易に行うことができる。

以下、本発明を具体化した工作機械用のテレスコカバーの一実施形態を図面にしたがって説明する。
最初に、この実施形態のテレスコカバーが装着される工作機械の一例を図６に基づいて説明する。ベッド１１の上面には、複数本のＸ軸案内レール１２が前後（Ｚ軸）方向に所定の間隔をおいて、左右（Ｘ軸）方向に互いに平行に敷設されている。前記各Ｘ軸案内レール１２には、複数のスライダ１３を介して、第１移動体としてのＸ軸サドル１４がＸ軸方向の往復動可能に装着されている。前記ベッド１１の上面にはサーボモータ１５が固定され、このサーボモータ１５の回転軸にはボールねじ１６が連結され、このボールねじ１６は前記Ｘ軸サドル１４の下面に固定されたボールねじナット１７に螺合されている。

前記Ｘ軸サドル１４の上面には、左右１対のＺ軸案内レール１８が前後（Ｚ軸）方向に指向するように、かつ、左右（Ｘ軸）方向に所定の間隔をおいて互いに平行に敷設されている。前記各Ｚ軸案内レール１８には複数のスライダ１９を介して、第２移動体としてのＺ軸サドル２０が前後（Ｚ軸）方向の往復動作可能に装着されている。前記Ｘ軸サドル１４の上面にはサーボモータ２１が固着され、このサーボモータ２１の回転軸にはボールねじ２２が連結されている。このボールねじ２２は、前記Ｚ軸サドル２０の下面に固着されたボールねじナット２３に螺合されている。

前記Ｚ軸サドル２０の上面にはコラム２４が立設され、該コラム２４の前面には、左右１対のＹ軸案内レール２５が上下方向に指向するように互いに平行に敷設され、両Ｙ軸案内レール２５にはスライダ２６を介して、Ｙ軸サドル２７が上下方向の往復動可能に装着されている。前記コラム２４の上部には、サーボモータ２８が取り付けられ、このサーボモータ２８の回転軸に連結されたボールねじ２９が前記Ｙ軸サドル２７の裏面に固着されたボールねじナット３０に螺合されている。前記Ｙ軸サドル２７の前面には主軸装置３１が装着され、この主軸装置３１の主軸３２には工具ホルダを介して工具３３が装着されている。

この実施形態においては、前記Ｘ軸サドル１４の上面に敷設されたＺ軸案内レール１８及びＺ軸サドル２０の送り機構のボールねじ２２に対して、切粉やクーラントが付着するのを防止するためのテレスコカバー４１が前記Ｘ軸サドル１４とＺ軸サドル２０との間に装着されている。以下、このテレスコカバー４１について図１〜図３を中心に説明する。

図３に示すように、前記Ｘ軸サドル１４の前端面には取付板４２がボルト４３によって取り付けられ、この取付板４２には、前記Ｚ軸案内レール１８及びボールねじ２２の上方を覆うように１枚の固定カバー片４４が溶接によって取り付けられている。前記固定カバー片４４の後端縁には、固定取付板４５が溶接によって固定カバー片４４と直交するように、かつ下方に指向するように取り付けられている。前記固定カバー片４４と、前記Ｚ軸サドル２０の前端面との間には、第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄが互いに積層可能に装着されている。前記第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄの後端縁には、第１〜第４可動取付板４７Ａ〜４７Ｄが溶接により各可動カバー片と直交するように、かつ下方に指向するように連結されている。最後部に位置する第４可動取付板４７Ｄは前記Ｚ軸サドル２０の前端面に対して、図示しないボルトによって取り付けられている。図１及び図３に示すように、前記第１〜第３可動取付板４７Ａ〜４７Ｃの左右両側部には、ブラケット４９Ａ〜４９Ｃを介して、支持ローラ５０が取り付けられている。各支持ローラ５０は、前記Ｘ軸サドル１４に敷設された支持レール５１の上面に沿って転動可能に支持されている。

次に、前記サーボモータ２１が作動されて、Ｚ軸サドル２０が前後方向に移動されたとき、前記第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄを同期して強制的に移動させるためのパンタグラフ式の同期移動機構Ｋ１について図１及び図２を中心に説明する。

図２に示すように、前記固定取付板４５、第１〜第４可動取付板４７Ａ〜４７Ｄの前面には、互いにスタッキング可能なヒンジ機構５２〜５２が溶接によって連結されている。最前部に位置するヒンジ機構５２と、最後部に位置するヒンジ機構５２には、連結ピン５３を介して、左右１対の連結レバー５４が水平方向の往復傾動可能に連結されている。中間部に位置する三つのヒンジ機構５２〜５２には、連結ピン５３を介して二本の連結リンク５５の中央部が連結ピン５３によってそれぞれ水平方向の往復傾動可能に連結され、隣接する各連結リンク５５は連結ピン５６により連結されている。前記連結レバー５４と連結リンク５５も連結ピン５６によって連結されている。

前記第１〜第４補助可動カバー６４Ａ〜６４Ｄの前端部の内面には、ゴム製のシール部材としての機能を有するスクレーパ５８が取り付けられている。前記第１〜第３可動取付板４７Ａ〜４７Ｃには、前記第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄが縮小状態に移動される際に、固定取付板４５、第１〜第４可動取付板４７Ａ〜４７Ｄの衝突による衝撃を緩和するためのゴム製の緩衝具５９がボルトによって取り付けられている。

次に、この発明の要部構成について説明する。
図１に示すように、前記テレスコカバー４１の中央部の内側には、前記サーボモータ２１に連結されたボールねじ２２の上方を前記テレスコカバー４１とともに二重に覆うための補助テレスコカバー６１が局部的に装着されている。図３及び図４に示すように、前記固定取付板４５の前面には、水平の補助固定カバー片６２の後端縁に下方に折り曲げ形成された取付板部がボルト６３によって所定位置に水平状態で取り付けられている。前記第１可動取付板４７Ａの前面には、水平の第１補助可動カバー片６４Ａの後端縁に下方に折り曲げ形成された取付板部がボルト６３によって取り付けられ、該第１補助可動カバー片６４Ａは、前記補助固定カバー片６２の上面にスライド可能に支持されている。前記第２可動取付板４７Ｂの前面には、水平の第２補助可動カバー片６４Ｂの後端縁に下方に折り曲げ形成された取付板部がボルト６３によって取り付けられ、該第２補助可動カバー片６４Ｂは前記第１補助可動カバー片６４Ａの上面にスライド可能に支持されている。以下、同様にして、前記第３可動取付板４７Ｃの前面には、第３補助可動カバー片６４Ｃの後端部がボルト６３により取り付けられ、該第３補助可動カバー片６４Ｃは前記第２補助可動カバー片６４Ｂの上面にスライド可能に支持されている。前記第４可動取付板４７Ｄの前面には第４補助可動カバー片６４Ｄがボルト６３により取り付けられ、該第４補助可動カバー片６４Ｄは前記第３補助可動カバー片６４Ｃの上面にスライド可能に支持されている。そして、前記テレスコカバー４１が、最大伸長した状態においても、前記補助テレスコカバー６１は、前記各第１〜第４補助可動カバー６４Ａ〜６４Ｄ、及び補助固定カバー片６２との間で互いに重なる部分を有し、前記ボールねじ２２の上方を完全に覆うようにしている。

次に、前記のように構成した工作機械のテレスコカバー４１の動作について説明する。
図２及び図３は前記Ｚ軸サドル２０が後退位置に移動され、前記テレスコカバー４１の第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄが伸長状態に保持された状態を示す。この状態において、前記サーボモータ２１が作動されて前記Ｚ軸サドル２０が前方に移動されると、前記同期移動機構Ｋ１の作用により前記第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄが前方に向かって同期して移動される。これにより、図４に示すように、固定カバー片４４の上面に第１可動カバー片４６Ａが移動され、第１可動カバー片４６Ａの上面に第２可動カバー片４６Ｂが移動される。同様にして、第２可動カバー片４６Ｂの上面に第３可動カバー片４６Ｃが、第３可動カバー片４６Ｃの上面に第４可動カバー片４６Ｄが移動され、各可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄは互いに積層されて縮小状態となる。これと同期して、前記第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄの移動と一体に補助テレスコカバー６１を構成する補助固定カバー片６２の上面に第１補助可動カバー片６４Ａが移動され、第１補助可動カバー片６４Ａの上面に第２補助可動カバー片６４Ｂが移動され、第２補助可動カバー片６４Ｂの上面に第４補助可動カバー片６４Ｄが移動され、各補助可動カバー片６４Ａ〜６４Ｄは、図４及び図５に示すように積層されて縮小状態となる。

上記実施形態の工作機械用のテレスコカバーによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記テレスコカバー４１の内側の中央部に対し、Ｚ軸サドル２０の送り機構を構成する前記ボールねじ２２の上方を覆うように、補助テレスコカバー６１を装着した。又、補助テレスコカバー６１を、固定取付板４５に固定された補助固定カバー片６２と、前記第１〜第４可動取付板４７Ａ〜４７Ｄの前面に取り付けられた第１〜第４補助可動カバー６４Ａ〜６４Ｄによって構成した。このため、ワークの加工中において、前記テレスコカバー４１のスクレーパ５８を潜り抜けてテレスコカバー４１の内部に侵入した微量の切屑やクーラントが前記補助テレスコカバー６１によって遮断され、ボールねじ２２に付着するのを確実に防止することができる。

（２）上記実施形態では、前記テレスコカバー４１に対し、該テレスコカバー４１の製造工程において、前記補助テレスコカバー６１を装着するようにしたので、テレスコカバーとしての部品点数が１つとなり、工作機械に対しテレスコカバー４１を取り付けることで、補助テレスコカバー６１が形成されるため、カバーの取付作業を迅速かつ容易に行うことができる。

（３）上記実施形態では、テレスコカバー４１の第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄを同期して伸縮させるための同期移動機構Ｋ１を設けたので、第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄの伸縮動作を円滑に行うことができる。

（４）上記実施形態では、前記第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄに対し、ブラケット４９Ａ〜４９Ｃを介して支持ローラ５０を装着し、各支持ローラ５０を前記Ｘ軸サドル１４の左右両側面に敷設した支持レール５１の上面に転動接触するようにしたので、第１〜第４可動カバー片４６Ａ〜４６Ｄの伸縮宿動作を円滑に行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 図示しないが、前記Ｚ軸案内レール１８の上方に前記補助テレスコカバー６１と同様の補助テレスコカバー６１を装着するようにしてもよい。

・ 図示しないが、前記Ｘ軸サドル１４の上面に敷設されたリニアスケールの上方空間を覆うように、前記補助テレスコカバー６１と同様の補助テレスコカバーを装着するようにしてもよい。

・ 前記ベッド１１と第１移動体としてのＸ軸サドル１４との間に配置するテレスコカバー（図６の二点鎖線で示す）においても、前記補助テレスコカバー６１と同様の補助テレスコカバーを装着するようにしてもよい。

・ 前記同期移動機構Ｋ１を省略したタイプのテレスコカバー４１に具体化してもよい。
・ 前記サーボモータ２１、ボールねじ２２及びボールねじナット２３によって、Ｚ軸サドル２０の送り機構を構成したが、この送り機構として、リニアモータを用いた工作機械において、該リニアモータの固定子を覆うように補助テレスコカバー６１を適用するようにしてもよい。

この発明の工作機械用のテレスコカバーを具体化した一実施形態を示す正面図。 テレスコカバーの伸長状態を示す平面図。 テレスコカバーの伸長状態を示す縦断面図。 テレスコカバーの縮小状態を示す拡大縦断面図。 テレスコカバーの縮小状態を示す拡大平面図。 工作機械全体を示す正面図。

符号の説明

Ｋ１…同期移動機構、１１…ベッド、１６，２２，２９…ボールねじ、４１…テレスコカバー、４４…固定カバー片、４６Ａ〜４６Ｄ…第１〜第４可動カバー片、５１…支持レール、６１…補助テレスコカバー、６２…補助固定カバー片、６４Ａ〜６４Ｄ…第１〜第４補助可動カバー片。

Claims (5)

1. 工作機械のベッド又は第１移動体の所定位置に取り付けられる固定カバー片と、該固定カバー片と工作機械の第１移動体又は第２移動体との間において伸縮可能に装着される複数枚の可動カバー片とを備えた工作機械用のテレスコカバーにおいて、
   工作機械の第１移動体又は第２移動体の送り機構を構成する案内レール及びボールねじ又はリニアモータの固定子の少なくとも一つの部品の上方を覆うように前記各カバー片の後端縁に対し、補助固定カバー片と複数枚の補助可動カバー片の各後端縁を取り付けてなり、前記可動カバー片と一体に移動して伸縮される補助テレスコカバーを備えたことを特徴とする工作機械用のテレスコカバー。
2. 請求項１において、前記補助テレスコカバーは、前記ボールねじ及び案内レールの上方を覆うように複数箇所に設けられていることを特徴とする工作機械用のテレスコカバー。
3. 請求項１又は２において、前記固定カバー片と可動カバー片には、前記各可動カバー片を同期して伸縮させるためのパンタグラフ式の同期移動機構が設けられていることを特徴とする工作機械用のテレスコカバー。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、前記各可動カバー片の左右両側部には、工作機械のベッド又は第１移動体に設けられた支持レールの上面を転動するローラが設けられていることを特徴とする工作機械用のテレスコカバー。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、工作機械に設けられたリニアスケールの上方を覆うように補助テレスコカバーが設けられていることを特徴とする工作機械用のテレスコカバー。

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