JP2531393B2 - 工作機械のドア開き時安全装置 - Google Patents

工作機械のドア開き時安全装置

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JP2531393B2
JP2531393B2 JP3315300A JP31530091A JP2531393B2 JP 2531393 B2 JP2531393 B2 JP 2531393B2 JP 3315300 A JP3315300 A JP 3315300A JP 31530091 A JP31530091 A JP 31530091A JP 2531393 B2 JP2531393 B2 JP 2531393B2
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    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • B23Q11/0891Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards arranged between the working area and the operator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、機体カバーにドアを
設けた工作機械のドア開き時安全装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、マシニングセンタ等の自動運転工
作機械では、全体を機体カバーで覆い、作業者の安全と
共に、切削液や切粉の飛散防止、駆動部への塵埃の侵入
防止等を図っている。
【0003】機体カバーには、工具やワークの交換等の
ために、ドアが設けてあるが、通常は作業者の安全のた
めに、ドアの開き状態ではコラムや主軸を駆動する各軸
モータが動作できないようにインタロック手段を設けて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記インタロ
ック手段は、モータの電源回路を接続状態に保ったまま
で、制御系のモータ駆動指令を出さないようにする手段
であるため、制御系の誤動作や、作業者の誤操作等によ
り、ドアが開いたままでモータが駆動される恐れがあ
る。特に、2人以上で作業を行う場合に、誤操作でイン
タロックにかからないように操作をしてしまい、ドアが
開いたままで不用意にモータを駆動させることがある。
そのため、作業者の安全性を十分に確保することが難し
いという問題点があった。
【0005】この発明の目的は、ドアの開き状態で、各
軸モータの電源回路の開閉器を確実にオフ状態とし、作
業者の安全を確保することのできる工作機械のドア開き
時安全装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の工作機械のド
ア開き時安全装置は、機体カバー(10)のドア(1
1)が開いたことを検出するドア開検出器(24)と、
このドア開検出器(24)の検出信号に応答して、各軸
モータ(31)〜(35)に対する動作指令の出力を不
にするインタロックをかけると共に、各軸モータ(3
1)〜(35)の電源回路(29)に介在された開閉器
(31x)〜(35sp)を開いて各軸モータ(31)
〜(35)への動力を遮断する制御手段(27)を設け
たものである。
【0007】
【作用】この構成によると、機体カバー(10)のドア
(11)が開くと、ドア開検出器(24)がこれを検出
し、その検出信号に応答して、制御手段(27)の制御
により、各軸のモータ制御回路がオフ状態に切換られ、
かつ各軸モータ(31)〜(35)の電源回路(29)
に介在された開閉器(31x)〜(35sp)が遮断さ
れる。そのため、制御系の誤動作や作業者による誤操作
でモータ(31)〜(35)が作動することがなく、作
業者は機体カバー(10)内での工具(T)の交換など
の作業を確実に安全状態で行うことができる。
【0008】
【実施例】この発明の一実施例を図1および図2に基づ
いて説明する。図1において、ベッド1に設けたレール
2上に、スライドベース3が前後(Z軸方向)移動可能
に設置され、スライドベース3に設けたレール7上に、
コラム4が左右(X軸方向)移動可能に搭載されてい
る。スライドベース3の前後駆動はZ軸モータ33によっ
て行われ、コラム4の左右駆動はX軸モータ31によって
行われる。コラム4は、工具Tを回転させる主軸頭5を
昇降(Y軸方向)可能に設置したものであり、多数の工
具Tを保持した工具マガジン6が前面の上端に設けられ
ている。主軸頭5の昇降駆動は、Y軸モータ32によって
行われ、主軸頭5の回転駆動は主軸モータ35によって行
われる。
【0009】ベッド1の前部には、治具8を載せて回転
可能な回転テーブル9が設けてあり、治具8は段取り側
と加工側との2個のワークWを装着可能に形成されてい
る。回転テーブル9の回転駆動はB軸モータ34によって
行われる。コラム4および回転テーブル9は機体カバー
10で覆ってあり、その外部に操作盤12がアーム13を介し
て設置されている。
【0010】機体カバー10は、その正面に正面ドア11を
設けると共に、内部を段取り空間15と加工空間16とに前
後に仕切る内部カバー14が、治具8の中央に設けられて
いる。内部カバー14には、工具交換窓17が設けられ、こ
の窓17に開閉駆動装置18で開閉されるシャッタ19が設け
てある。
【0011】正面ドア11は、図2に示すように2枚が引
き戸式に設けられ、各々上下のレール20,21に沿って側
方へスライド移動自在に支持されている。正面ドア11に
は、手動開閉用の把手22と透明窓23とが設けてある。ま
た、正面ドア11のスライド経路の上方には、各々近接ス
イッチ等からなる閉じ検出器24と開き検出器25とが設け
られている。工具交換窓17に設けたシャッタ19は、ガイ
ド手段(図示せず)でスライド自在に支持してあり、前
記開閉駆動装置18により開閉駆動される。その開閉駆動
装置18は、図1の操作盤12に設けたシャッタ開閉スイッ
チ26の操作により駆動される。
【0012】図1において、制御装置27はマシニングセ
ンタの全体を制御するNC装置およびプログラマブルコ
ントローラ等からなり、その安全手段としてインタロッ
ク手段28および動力断手段30が設けてある。インタロッ
ク手段28は、正面ドア11の開き状態で各軸サーボモータ
31〜35に対する動作指令の出力を不能にする手段で構成
される。動力断手段30は、閉じ検出器24で検出される正
面ドア11の開き検出信号に応答して各軸モータ31〜35等
の電源回路29における電磁接触器31x,32y,33z,34
b,35spを遮断状態に切り換える手段である。
【0013】上記構成によると、工具交換等に際して、
正面ドア11を開いたときに、次のように動力断手段30に
より各軸モータ31〜35の電源回路29の電磁接触器31x,
32y,33z,34b,35spが遮断状態とされ、安全が確
保される。
【0014】上記工程において正面ドア11を開けてから
正面ドア11を閉じるまでの動作は、図3に示すタイミン
グチャートに従って以下のように行われる。 a.正面ドア11の開により、閉じ検出器24のオフ信号が
制御装置27の動力断手段30に与えられる。 b.これを受けて、動力断手段30では第1の遅延タイマ
TM1が一定時間後にタイムアップし、動力断手段30が
作動可能の状態になる。 c.遅延タイマTM1のタイムアップから所定時間αが
経過すると、第2の遅延タイマTM2がタイムアップす
る。
【0015】d.遅延タイマTM2のタイムアップによ
り、全動力を遮断する指標である動力断フラグが立ち上
がる。 e.上記動力断フラグの立ち上がりに応じて、X軸モー
タ31、Y軸モータ32、Z軸モータ33、B軸モータ34など
の送り用モータを一時停止させる指標である一時停止フ
ラグが立ち上がる。 f.次にX軸モータ31、Y軸モータ32、Z軸モータ33、
B軸モータ34を停止させる指標である軸停止フラグが立
ち上がる。 g.上記軸停止フラグの立ち上がりに応じて、上記各軸
モータ31〜34のモータ制御回路(図示せず)をオフ状態
に切換え指令する指標である軸サーボオフ指令フラグが
立ち上がる。
【0016】h.上記軸サーボオフ指令フラグの立ち上
がりに応答して、上記軸モータ制御回路がオフに切り換
えられる。 i.Y軸モータ制御回路のオフへの切換えと共に、Y軸
モータ32に制動をかけるY軸ブレーキがオフ状態からオ
ン状態に切り換えられる。 j.上記Y軸ブレーキのオン状態への切換えから所定時
間βが経過すると、第3の遅延タイマTM3がタイムア
ップする。 k.前記動力断フラグの立ち上がりと、上記遅延タイマ
TM3のタイムアップとにより、各軸モータ31〜34を最
終的に遮断状態にする指令を指標する軸最終動力断フラ
グが立ち上がる。
【0017】l.上記軸最終動力断フラグの立ち上がり
により、各軸モータ31〜34の電磁接触器31x,32y,33
z,34bをオン・オフ制御する電磁接触器制御部(図示
せず)から、電磁接触器31x〜34bに対してオフ制御信
号が与えられる。 m.上記電磁接触器制御部からのオフ制御信号の出力に
応答して、各軸モータ31〜34および主軸モータ35を通電
状態にするための指標である動力入フラグが立ち下が
る。 n.また、上記電磁接触器制御部からのオフ制御信号を
上記電磁接触器の駆動コイルが受け取り、その結果、各
軸モータ31〜34の電磁接触器31x〜34bはオフ状態に切
り換えられる。
【0018】o.一方、前記動力断フラグの立ち上がり
に応じて、主軸モータ35が正転、逆転、オリエントのい
ずれの状態でもないことを指標する主軸停止フラグが立
ち上がる。 p.上記主軸停止フラグの立ち上がりにより、主軸モー
タ35のモータ制御回路をオフ状態に切換え指令する指標
である主軸サーボオフ指令フラグが立ち上がる。 q.上記主軸サーボオフ指令フラグの立ち上がりに応じ
て、上記主軸モータ制御回路がオフに切り換えられる。 r.上記主軸モータ制御回路がオフに切り換えられてか
ら所定時間γが経過すると、第4の遅延タイマTM4が
タイムアップする。
【0019】s.前記動力断フラグの立ち上がりと、上
記遅延タイマTM4のタイムアップとにより、主軸モー
タ35を最終的に遮断状態にする指令を指標する主軸最終
動力断フラグが立ち上がる。 t.上記主軸最終動力断フラグの立ち上がりにより、主
軸モータ35の電磁接触器35spをオン・オフ制御する電
磁接触器制御部(図示せず)から、電磁接触器35spに
対してオフ制御信号が与えられる。 u.上記電磁接触器制御部からのオフ制御信号を上記電
磁接触器の駆動コイルが受け取り、その結果、主軸モー
タ35の電磁接触器35spはオフ状態に切り換えられる。
【0020】このようにして全ての動力が、正面ドア11
の開き動作に応じて遮断状態となる。したがって、この
間、作業者は安全に工具交換等の作業を行うことができ
る。正面ドア11を閉じてから、動力が遮断状態から動作
可能の状態に復帰する手順についてはここでは詳述しな
いが、以上の動作とほぼ逆の手順により、図3のタイミ
ングチャートで示すように行われる。
【0021】
【発明の効果】この発明の工作機械のドア開き時安全装
置は、ドアの開き検出信号に応答して、各軸モータに対
する動作指令の出力を不能にするインタロックをかける
と共に、各軸モータの電源回路に介在された開閉器を開
いて各軸モータへの動力を遮断する制御手段を設けたた
め、制御系の誤動作や作業者による誤動作で不用意に各
軸が動作することがなく、作業者は機械カバー内での工
具交換などの作業を安全状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の破断側面図および機能ブ
ロック図を組み合わせた構成説明図である。
【図2】その機体カバーの部分拡大正面図である。
【図3】その動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
4…コラム、5…主軸頭、8…治具、9…回転テーブ
ル、10…機体カバー、11…正面ドア、24…閉じ検出器、
27…制御装置、28…インタロック手段、29…電源回路、
30…動力断手段、31…X軸モータ、32…Y軸モータ、33
…Z軸モータ、34B軸モータ、35…主軸モータ、31x,
32y,33z,34b,35sp…電磁接触器、T…工具、W
…ワーク

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機体カバーのドアが開いたことを検出す
    るドア開検出器と、このドア開検出器の検出信号に応答
    て、各軸モータに対する動作指令の出力を不能にする
    インタロックをかけると共に、各軸モータの電源回路に
    介在された開閉器を開いて各軸モータへの動力を遮断す
    る制御手段を具備した工作機械のドア開き時安全装置。
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