JP5293311B2 - 工作機械のカバー構造 - Google Patents

Description

この発明は、旋盤等の工作機械に設けられる移動式カバーの構造に関する。

主軸が移動してワークを搬送する主軸移動旋盤（例えば特許文献１）がある。特許文献１のものは、主軸が縦方向を向いた立旋盤タイプである。この種の主軸移動旋盤は、加工時に加工領域を覆うカバーの一部が、主軸との干渉を避けるため主軸と共に移動する。立旋盤タイプでは、加工領域の上方を覆う部分が移動カバーになっている。その場合、移動カバーが主軸と共に加工領域外へ移動したとき、移動カバーの内面に付着している切粉や切削油が落下して、下方のワークやワーク載せ台を汚すおそれがある。これを避けるために、移動カバーの内面に付着した切粉や切削油を除去するワイパー（例えば特許文献２）が設けられている。

特開２００７−９８５３１号公報 実開平６−３５４７号公報

移動カバーを、加工領域を覆っているときの形状、例えば平板状のままで移動させると、移動カバーの端が旋盤本体よりも大きく外側に出っ張る。そこで、移動カバーを屈曲可能な構成として、加工領域外に出た箇所を屈曲させることで、出っ張り量を少なくすることを試みた。具体的には、図８のように、移動カバー８は、複数の細長薄板部材２１がその長手方向を平行にして並列に配置され、隣合う細長薄板部材２１同士が互いに角度可変に連結された構成とした。この構成であれば、強度を保ちつつ屈曲可能にできる。

しかし、移動カバー８を上記構成とした場合、各細長薄板部材２１間に、板面に対し凹んだ溝状部分２４ができる。そのため、図８に示すように、移動カバー８が移動するときに、ワイパー３２が前記溝状部分２４に嵌り込み、ワイパー３２ががたつくという問題がある。

この発明の目的は、移動カバーが屈曲可能であり、この移動カバー用のワイパーをがたつかせずに設けられる工作機械のカバー構造を提供することである。
この発明の他の目的は、移動カバーと共に移動する加工機器、例えば主軸と、ワイパーとの干渉を回避させることである。
この発明のさらに他の目的は、移動カバーの溝状部分にワイパーが確実に嵌らないようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、効果が最も顕著に現れる工作機械を示すことである。

この発明の工作機械のカバー構造は、複数の細長薄板部材がその長手方向を平行にして並列に配置され、隣合う細長薄板部材同士が互いに角度可変に連結されており、各細長薄板部材の並び方向に移動する移動カバーと、この移動カバーの移動を案内する移動ガイドと、前記移動カバーの前記細長薄板部材の板面に接触可能な細長形状のワイパーとを備える。前記ワイパーを、その長手方向が前記細長薄板部材の長手方向に対して傾斜するように設ける。

この発明の構成によれば、移動カバーは、複数の細長薄板部材がその長手方向を平行にして並列に配置され、隣合う細長薄板部材同士が互いに角度可変に連結された構成であるため、移動カバーを任意の箇所で屈曲させることができる。ワイパーの長手方向が移動カバーの細長薄板部材の長手方向に対して傾斜しているため、ワイパーが、各細長薄板部材間に形成された溝状部分に嵌り込まない。それにより、ワイパーのがたつきを防止できる。

この発明において、前記ワイパーは、前記移動カバーに対して接近および離反する方向に移動自在なワイパー支持部材に支持させることができる。
ワイパーをワイパー支持部材に支持させれば、移動カバーと共に移動する加工機器、例えば主軸がワイパー設置位置を通過するとき、ワイパーを移動カバーから離反する側へ退避させることにより、前記加工機器とワイパーとの干渉を回避させられる。

この発明において、前記ワイパーの長手方向両端点間の前記移動カバー移動方向の距離は、少なくとも前記移動カバーの隣合う一対の細長薄板部材間に形成された溝状部分の幅よりも広いのが望ましい。
ワイパーの移動カバー移動方向の長さが細長薄板部材間の溝状部分の幅よりも広ければ、ワイパーが上記溝状部分に嵌ることがない。そのため、ワイパーのがたつきを確実に防止できる。

この発明において、前記工作機械は、縦方向を向く主軸がワークをつかんで搬送する立旋盤であり、前記移動カバーは前記主軸と共に移動するものであってよい。
工作機械が立旋盤である場合、移動カバーは、主軸の下端に設けられた主軸チャックの上方を覆うカバー部分とされる。このカバー部分からなる移動カバーには、加工時に内側面である下面に切粉や切削油が付着する。切粉や切削油が付着したまま移動カバーが加工領域外へ移動すると、付着していた切粉や切削油が落下して下方のワークやワーク載せ台を汚すおそれがある。ワイパーを設ければ、これを避けることができる。

この発明の工作機械のカバー構造は、複数の細長薄板部材がその長手方向を平行にして並列に配置され、隣合う細長薄板部材同士が互いに角度可変に連結されており、各細長薄板部材の並び方向に移動する移動カバーと、この移動カバーの移動を案内する移動ガイドと、前記移動カバーの前記細長薄板部材の板面に接触可能な細長形状のワイパーとを備えた工作機械のカバー構造であって、前記ワイパーを、その長手方向が前記細長薄板部材の長手方向に対して傾斜するように設けたため、移動カバーが屈曲可能であり、この移動カバー用のワイパーをがたつかせずに設けられる。

前記ワイパーは、前記移動カバーに対して接近および離反する方向に移動自在なワイパー支持部材に支持されている場合は、移動カバーと共に移動する加工機器、例えば主軸と、ワイパーとの干渉を回避させることができる。

前記ワイパーの長手方向両端点間の前記移動カバー移動方向の距離は、少なくとも前記移動カバーの隣合う一対の細長薄板部材間に形成された溝状部分の幅よりも広い場合は、移動カバーの溝状部分にワイパーが確実に嵌らないようにすることができる。

前記工作機械は、縦方向を向く主軸がワークをつかんで搬送する立旋盤であり、前記移動カバーは前記主軸と共に移動するものである場合は、この発明の効果が顕著に現れる。

この発明の実施形態にかかるカバー構造を備えた工作機械の正面図である。 同工作機械の一部破断側面図である。 同工作機械の主要部の斜視図である。 同工作機械の主要部を異なる状態を異なる角度から見た斜視図である。 （Ａ）は同工作機械の移動ガイドおよび移動カバーの断面図、（Ｂ）は移動ガイドおよび移動カバーの異なる箇所の断面図である。 （Ａ）は同工作機械の移動カバーとワイパーとの位置関係を示す正面図、（Ｂ）はその底面図である。 同移動カバーの細長薄板部材の連結部の断面図である。 （Ａ）は従来の移動カバーとワイパーとの位置関係を示す正面図、（Ｂ）はその底面図である。

この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１はこの発明のカバー構造を備えた工作機械の正面図、図２はその一部破断側面図、図３および図４は互いに異なる状態を示す同工作機械の主要部の斜視図である。この工作機械１は、縦方向を向く主軸がワークを搬送する主軸移動型の立旋盤である。工作機械１の側方（この実施形態では右側方）には、加工前のワークＷを供給および加工後のワークＷを排出するワーク給排装置４０が設置されている。図例のワーク給排装置４０は、ワークＷを載せるテーブル４１がループ状の軌道に沿って移動する形式のものである。

この工作機械１のベッド２は、高さの低いベッド前部２ａと、高いベッド後部２ｂとからなり、ベッド前部２ａの上側が加工領域Ｒとされている。加工領域Ｒは、主軸３に支持されたワークＷに対して刃物台４の刃物４ａで切削加工を行う領域のことである。加工領域Ｒの後方はベッド後部２ｂとこのベッド後部２ａの上面前端から上方に突出させた背面カバー５とにより、左右側方は左右の側面カバー６Ｌ，６Ｒにより、前方は前面カバー７により、上方は移動カバー８により、下方はベッド前部２ａによりそれぞれ覆われている。右側面カバー６Ｒには、後述する開閉式のシャッター９が取付けられている。前面カバー７は透明窓付きの扉（図示せず）を有しており、外部から加工領域Ｒの中を視認できるようになっている。なお、図１および図３は、前面カバー７の扉を取外した状態を示している。

前記主軸３の下端には、ワークＷを下向きに支持する主軸チャック１０が設けられている。主軸チャック１０は、複数のチャック爪１０ａでワークＷを把持するものとされる。主軸３は、主軸モータ１１により回転駆動される。

主軸３は、主軸移動手段１２により、昇降および左右方向に移動自在である。主軸移動手段１２は、ベッド後部２ｂ上に設けられた左右案内１３に沿って左右移動自在な左右移動台１４と、この左右移動台１４に設けられた上下案内１５に沿って昇降自在な昇降台１６とを備え、この昇降台１６に一体に設けた主軸台１７に主軸３および主軸モータ１１が搭載されている。左右移動台１４の左右移動は、ベッド後部２ｂに設置された左右移動用駆動源１８と、この左右移動用駆動源１８の回転を左右動作に変換するボールねじ等の回転・直線変換機構（図示せず）とで行われる。その移動範囲は、加工領域Ｒ内の加工位置Ｐ１とワーク給排装置４０の上方の給排位置Ｐ２間である。なお、加工位置Ｐ１は一定位置ではなく、図１に示す中立位置を中心にして左右に可動域を有する。また、昇降台１６の昇降は、左右移動台１４に設置された昇降用駆動源１９と、この昇降用駆動源１９の回転を上下動作に変換する回転・直線変換機構（図示せず）とで行われる。

刃物台４は、左右方向に延びる水平軸心回りに旋回可能なタレット刃物台であり、多角形をした周面に複数の刃物４ａが取付けられている。刃物台４を水平軸心回りに旋回させることで、任意の刃物４ａを、ワークＷを加工するための加工位置に割り出す。図１および図２では、刃物４ａを１個だけ図示し、他の刃物は省略してある。

図６に示すように、前記移動カバー８は、複数の細長薄板部材２１をその長手方向を平行にして並列に配置し、隣合う細長薄板部材２１同士を互いに角度可変に連結したものである。細長薄板部材２１は、換言すれば短冊状の板材である。詳しくは、図７の断面図に示すように、細長薄板部材２１は、アルミ等の金属あるいは合成樹脂からなる中空の剛体であり、両端に端面に開口する切込み２２が設けられ、隣合う細長薄板部材２１の対向する一対の切込み２２にゴム等の弾性材２３の両端を嵌め込むことで、隣合う細長薄板部材２１同士を互いに角度可変に連結している。切込み２２は入口部分２２ａに比べて奥部分２２ｂの幅が広くため、弾性材２３が切込み２２から抜けない。細長薄板部材２１は、正面視の角部が円弧状に面取りされている。このため、各細長薄板部材２１が直線状に並ぶ状態において、隣合う細長薄板部材２１間に溝状部分２４が形成される。移動カバー８を上記構成としたことにより、ある程度の厚みを確保して強度を保ちつつ、各細長薄板部材２１の並び方向に屈曲可能な構造になっている。

図１〜図４において、移動カバー８のほぼ左右中央部に開口２５（図３）が設けられ、この開口２５に主軸台１７が挿入されている。移動カバー８は、主軸台１７の左右両側に主軸台１７と相対摺動自在に設けられ、加工領域Ｒの上方に設けた移動ガイド２６に沿って主軸台１７と共に左右方向に移動する。移動ガイド２６は加工領域Ｒよりも左右側方に延びており、その両端は上方へ立ち上がった立上り部２６ａ，２６ｂとなっている。移動ガイド２６は前後一対のガイドレール２７を有し、このガイドレール２７で移動カバー８の前後両端を下から支持する。ガイドレール２７の断面形状は、例えば、左右中央の水平部分では図５（Ａ）のように断面Ｌ字状とされ、立上り部２６ａ，２６ｂでは図５（Ｂ）のように断面溝状とされている。また、立上り部２６ａ，２６ｂには、前後のガイドレール２７間を繋ぐ底板２８が設けられている。

右側面カバー６Ｒには、上に開いた主軸通過口３０が設けられ、この主軸通過口３０に前記シャッター９が取付けられている。シャッター９は、開閉用駆動源３１により上下に移動させられて開閉する。シャッター９の開閉は主軸３の左右移動と連動し、加工時はシャッター９が閉じた状態にあり、ワークＷの搬入および搬出のために主軸３が加工領域Ｒから出入りする際にシャッター９が開く。

シャッター９の上端には、ゴムもしくは軟質樹脂等の弾性体、または可撓性材等で成形されたワイパー３２が取付けられている。つまり、ワイパー３２は、ワイパー支持部材としてのシャッター９に、移動カバー８に対して接近および離反する方向に移動自在に支持されている。図６に示すように、ワイパー３２は、その長手方向が移動カバー８の細長薄板部材２１の長手方向に対して傾斜するように取付けられている。ワイパー３２の傾斜角θは、例えば４５度未満が好ましい。また、ワイパー３２における移動カバー８に接する縁部の長手方向両端点３２ａ，３２ｂ間の左右方向の距離すなわち移動カバー移動方向の距離Ａは、移動カバー８の前記溝状部分２４の幅Ｂよりも広くしてある。

移動する移動カバー８の下面にワイパー３２を押し当てることで、移動カバー８の下面に付着した切粉や切削油を除去する。ワイパー３２の長手方向が移動カバー８の細長薄板部材２１の長手方向に対して傾斜し、しかもワイパー３２の移動カバー移動方向の長さＡが細長薄板部材２１間の溝状部分２４の幅Ｂよりも広いため、ワイパー３２が、細長薄板部材２１間の溝状部分２４に嵌り込まない。そのため、ワイパー３２のがたつきを確実に防止できる。

この工作機械１の動作を説明する。主軸３を加工位置Ｐ１に位置させて、主軸チャック１０で把持されたワークＷに対して、刃物台４の刃物４ａで切削加工を行う。具体的には、主軸３を回転させながら、主軸３を左右移動および昇降させることによって、ワークＷを刃物４ａに対して送り方向および切り込み方向に移動させる。

切削加工が終了したなら、主軸３が給排位置Ｐ２へ移動する。主軸３と共に移動カバー８も移動する。その際、主軸３が加工領域Ｒ内にある間はシャッター９を閉じた状態にし、ワイパー３２で移動カバー８の下面に付着した切粉や切削油を除去する。主軸３が主軸通過口３０の位置まで移動してきたなら、シャッター９を開いて主軸３を通過させる。主軸３は給排位置Ｐ２で停止し、ワーク給排装置４０のテーブル４１に加工済みのワークＷを載置すると共に、別のテーブル４１に載っている加工前のワークＷを把持する。ワイパー３２によって移動カバー８の下面の切粉や切削油を除去されているため、ワーク給排装置４０やワーク給排装置４０上のワークＷに切粉や切削油が落下することがなく、ワーク給排装置４０およびワークＷが清潔に保たれる。その後、主軸３は加工位置Ｐ１へ戻る。主軸３が主軸通過口３０を通過したなら、シャッター９が閉じる。そして、前記同様に、切削加工を行う。

上記実施形態は工作機械が立旋盤あるが、この発明は、立旋盤以外の旋盤、あるいは旋盤以外の工作機械にも適用できる。

１…工作機械
２…ベッド
３…主軸
４…刃物台
８…移動カバー
９…シャッター（ワイパー支持部材）
２１…細長薄板部材
２４…溝状部分
２６…移動ガイド
３２…ワイパー

Claims (4)

1. 複数の細長薄板部材がその長手方向を平行にして並列に配置され、隣合う細長薄板部材同士が互いに角度可変に連結されており、各細長薄板部材の並び方向に移動する移動カバーと、この移動カバーの移動を案内する移動ガイドと、前記移動カバーの前記細長薄板部材の板面に接触可能な細長形状のワイパーとを備えた工作機械のカバー構造であって、
   前記ワイパーを、その長手方向が前記細長薄板部材の長手方向に対して傾斜するように設けた工作機械のカバー構造。
2. 前記ワイパーは、前記移動カバーに対して接近および離反する方向に移動自在なワイパー支持部材に支持されている請求項１記載の工作機械のカバー構造。
3. 前記ワイパーの長手方向両端点間の前記移動カバー移動方向の距離は、少なくとも前記移動カバーの隣合う一対の細長薄板部材間に形成された溝状部分の幅よりも広い請求項１または請求項２記載の工作機械のカバー構造。
4. 前記工作機械は、縦方向を向く主軸がワークをつかんで搬送する立旋盤であり、前記移動カバーは前記主軸と共に移動するものである請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の工作機械のカバー構造。

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