JP6602484B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、機械本体、制御盤、クーラント濾過供給装置、及び周辺装置を有する工作機械に関する。

工作機械は、例えば特許文献１に記載されているように、機械本体の他に、機械本体にボルトで固定された制御盤及び機械本体に接近、離反可能にキャスターを有したクーラントタンクを含んでいる。工作機械は、さらに主軸潤滑油温制御装置、空圧源エアの浄化と水分抜きのためのエアドライヤ、及び案内面潤滑油供給装置のような周辺装置も通常は含んでいる。これら周辺装置は、従来、省スペース化、工作機械移動時の簡便性等を考慮して周辺装置用の架台にまとめて搭載されることが多い。周辺装置用の架台は、クーラントタンクの近辺で床面から自立し且つ機械本体にボルト等で結合されている。

特許第４８１５８９６号公報

クーラントタンクは、通常、クーラントから切りくずを除去するためのフィルタを含んでおり、そのためフィルタの清掃、交換等のための定期的な保守が必要である。従来、保守のためにクーラントタンクを機械本体に隣接したその定位置から引き出すときの移動方向は、クーラントタンクと周辺装置架台の支柱との干渉を避けるために、所定の一方向に限定されていた。それにより、クーラントタンクの移動作業性、つまりクーラントタンクが機械本体へ接近及び離反するときの作業性の悪化がもたらされていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、日常保守におけるクーラントタンクの機械本体への接近及び離反作業を容易にする工作機械を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、加工部にクーラントを供給して工具によりワークを加工する工作機械において、工具とワークとを相対的に移動させる機構を有する機械本体と、機械本体の動作を制御する制御機器を収納する制御盤と、機械本体の一側面に隣接し、周辺装置を取り付ける平面視がほぼ矩形の周辺装置架台であって、前記矩形の一端の少なくとも両隅部が支持され、前記矩形の他端の機械本体に近い側の隅部が下方より支持されるが、前記矩形の他端の機械本体から遠い側の隅部が下方より支持されない周辺装置架台と、機械本体から排出されるクーラントを受容するように周辺装置架台の下方に配置されたクーラントタンクを有するクーラント濾過供給装置であって、機械本体に接近及び離反可能に設置されたクーラント濾過供給装置と、を具備する工作機械提供される。

これによると、周辺装置架台が前記他端の機械本体から遠い側の隅部に支柱を有しないので、クーラント濾過供給装置の移動方向の自由度を高めることが可能になる。前記移動方向は、９０度の角度範囲内の任意の方向をとることが可能になり、その結果、クーラント濾過供給装置の機械本体に対する接近及び離反作業を容易にすることが可能になる。

本発明の実施形態による工作機械を背面側から見た斜視図である。 クーラント濾過供給装置を取り除いた工作機械を背面側から見た斜視図である。 周辺装置架台の斜視図である。 周辺装置架台の取付部材とそれに装着された遊嵌部材を示す斜視図である。 遊嵌部材によって周辺装置架台が機械本体に係合された状態を示す遊嵌部材装着部の模式的な断面図である。 遊嵌部材を使って周辺装置架台が機械本体に堅固に結合された状態を示す遊嵌部材装着部の模式的な断面図である。

以下、図１〜図５Ｂを参照して本発明の一実施形態による工作機械１００について説明する。この実施形態の工作機械１００は、立形マシニングセンタとして構成されており、機械本体１０、制御盤２０、クーラント濾過供給装置３０、周辺装置６０、及び前記周辺装置６０を載置する周辺装置架台４０を具備する。なお、機械本体１０、制御盤２０、クーラント濾過供給装置３０、及び周辺装置６０は、公知の一般的なものであるので説明は簡単に行うにとどめる。

図１及び図２においては、周辺装置６０として、空圧源エアの浄化と水分抜きのためのエアドライヤが例示されている。図１及び図２においては、このように１つの周辺装置６０が代表的に描かれているが、周辺装置架台４０には、エアドライヤの他に、図示しない、例えば主軸潤滑油温制御装置及び案内面潤滑油供給装置等の複数の周辺装置が通常は搭載される。また、周辺装置６０はコンプレッサあるいはポンプ等の回転機器を含んでいる。 図１は、分り易くするためにスプラッシュガード等の機械本体１０のカバー類を取り外した状態の工作機械１００を背面側から見た斜視図である。図２は、更にクーラント濾過供給装置３０を取り除いた状態の工作機械１００をやはり背面側から見た斜視図である。

機械本体１０は、床面に設置されるベッド１１、ベッド１１に対して立設、固定されたコラム１２、図１と図２では表現されないが、コラム１２の前側をＸ軸モータ１３によってＸ軸方向に移動可能にされたサドル、サドルの前側をサドルに対してＺ軸方向に移動可能にされた主軸頭、ベッド１１上をＹ軸方向に移動可能にされたテーブル、及び図２に示されるテーブル送り用のＹ軸モータ１４等を具備する。機械本体１０の上方にはケーブルガイド１５が配置される。機械本体１０は、加工部から落下したクーラントと切りくずを受け止め、機械後方へ流す溝であるトラフ（図示せず）も具備する。トラフは、図２で示されるベッド１１に形成されたＵ字形の溝１６の上に設置され、その先端部からクーラント及び切りくずが下方のクーラント濾過供給装置３０のクーラントタンク３２に落下するように、その先端部が機械本体１０の背面から後方へ突出している。さらに、機械本体１０は、その背面に取り付けられて、加工室のクーラントや切りくずが後方へ飛散するのを防止する背面スプラッシュガード１７も具備する。

制御盤２０は、本実施形態では、機械本体１０の背面側の図１の右側に、機械本体１０とは独立に、自立して配設されており、床面に設置された直方体の筐体２１を具備している。制御盤２０の筐体２１の背面の外側には、送りモータのアンプ収納箱２２が取り付けられている。

クーラント濾過供給装置３０は、濾過供給装置筐体３１、クーラントタンク３２、クーラント供給ポンプ３３、リフトアップチップコンベア３４、切りくずガイド３５、クーラント濾過供給装置３０の制御盤３６、及び図示されないフィルタを具備する。クーラント濾過供給装置３０は、その筐体３１が機械本体１０の背面に当接するように、機械本体１０の背面に隣接して設置される。濾過供給装置筐体３１は、平面視でほぼ矩形に形成され、工作機械１００の背面側からの側面視では階段状に形成されており、図１の主に左側の部分にクーラントタンク３２が形成され、右側の低い部分に切りくずが分離される。トラフ（図示せず）から流れ落ちるクーラント及び切りくずを受け止めるクーラントタンク３２のクーラント受け口は、図示されないが、濾過供給装置筐体３１の右側の低い部分の機械本体１０に近い側に設けられている。切りくずをろ過されたクーラントはクーラント供給ポンプ３３によって機械本体１０に還流され、分離された切りくずは、リフトアップチップコンベア３４によって上に持ち上げられて切りくずガイド３５の下端の切りくず落とし口３５ａから落とされる。なお、図示されないが、通常、切りくず落とし口３５ａの下にはユーザーによって切りくず収集容器が配置される。また、濾過供給装置筐体３１の底面の四隅には移動用のキャスター３７と移動を阻止するためのストッパ３８とが取り付けられている。

周辺装置架台４０は、その単独の斜視図である図３に示されるように、フレーム構造物として形成されている。周辺装置架台４０は、その上下方向の中間に、周辺装置６０を載置可能な主棚部４５を有する。主棚部４５は、平面視で図３の左側に凹所を有するとはいえほぼ矩形の輪郭を有する。主棚部４５の左側の領域からは第１柱部材４１〜第４柱部材４４が立設され、それらは上端部で水平に延びる複数の部材によって互いに接続されている。第１柱部材４１〜第４柱部材４４が形成する空間内にも補助棚部５７が形成され、前記補助棚部５７には、図１に示されるように、周辺装置６０の一つであるエアドライヤが搭載される。また、周辺装置架台４０全体の平面視においても、周辺装置架台４０がほぼ矩形の輪郭を有することが図３から理解されよう。

周辺装置架台４０は、主棚部４５の前記矩形の、制御盤２０に隣接する一端の前後方向の両隅部にそれぞれ第１の支柱４６及び第２の支柱４７を有する。第１の支柱４６及び第２の支柱４７は、本実施形態では、制御盤２０の筐体２１の背面にボルトで固定されていて床面には達していない。周辺装置架台４０は、主棚部４５の前記一端の反対側の他端の機械本体１０に近い側の隅部を下から支持する第３の支柱４８を有している。第３の支柱４８は、本実施形態では第３の柱部材４３と一体連続に形成されている。第３の支柱４８はその先端部に設けられた長さ調整部４９を介して床面に接して支持される。このように、周辺装置架台４０は、前記他端の機械本体１０から遠い側の隅部が下から支持されない。周辺装置架台４０は、制御盤２０と共に、機械本体１０とは独立して、機械本体１０に隣接した位置に、自立して配設されている。

周辺装置架台４０は、それを機械本体１０に接続するために、図４に示されるような階段状の取付部材５２を有する。周辺装置架台４０は、その主棚部４５の機械本体１０側で左右に延びる部材５１が２箇所で、取付部材５２を介して機械本体１０の構造部材１８に所定の範囲で移動可能に係合される。各取付部材５２は、周辺装置架台４０の主棚部４５の前記部材５１に対しては固定ボルト５３によって堅固に固定されているが、機械本体１０の構造部材１８に対しては遊嵌部材５４によって所定の範囲だけ移動可能に係合されている。

遊嵌部材５４は、ボルト５５と、そのボルト５５が挿通する鍔付きブッシュ５６とから構成されている。鍔付きブッシュ５６は、円筒状のブッシュ部５６ｂとその一端に一体に形成された鍔５６ａとを有する。図５Ａに示されるように、通常は、鍔付きブッシュ５６のブッシュ部５６ｂが取付部材５２に設けられた取り付け穴に挿入されて、ボルト５５が前記構造部材１８に設けられたねじ穴１８ａにねじ込まれる。このとき、径方向の隙間Ｇｒが生じるように、ブッシュ部５６ｂの外径に対して、前記取り付け穴の内径の寸法が定められている。また、ボルト５５の長手軸線方向、即ちＹ軸方向の隙間Ｇｙが生じるように、取付部材５２の板厚に対してブッシュ部５６ｂの長さが定められている。

このように、周辺装置架台４０に堅固に固定された取付部材５２は、遊嵌部材５４によって、機械本体１０に対して隙間Ｇｙを空け且つ鍔付きブッシュ５６に対して隙間Ｇｒを空け、但し前記隙間Ｇｙの距離を超えて離れないように係合されている。そのため、周辺装置架台４０に搭載された周辺装置６０が有するポンプやコンプレッサ等の回転機器により生み出される振動の機械本体１０への伝搬が低減され、また周辺装置６０により生み出される熱の機械本体１０への伝達も低減される。これら振動及び熱は、機械本体１０が実行する切削加工の加工精度を低下させるものであるので、振動及び熱の伝搬あるいは伝達の低減により、機械本体１０が有する加工精度への悪影響も低減される。

また、第１および第２の支柱４６、４７が比較的大きな制御盤２０の筐体２１に固定されているので、主棚部４５の前記他端の機械本体１０から遠い側の隅部は支柱で下から支えられていなくても、周辺装置架台４０は制御盤２０と一体で自立できる。但し、周辺装置６０の振動により、周辺装置架台４０が制御盤２０と一体で機械本体１０から徐々に移動して離れるのを防止するために、遊嵌部材５４を設けている。また、地震発生時の周辺装置架台４０と制御盤２０の転倒防止にも遊嵌部材５４が役に立つ。

上述したように、本実施形態による工作機械１００は、その周辺装置架台４０が、主棚部４５の他端の機械本体１０から遠い側の隅部に支柱を有しないので、クーラント濾過供給装置３０の保守時にそれを機械本体１０から引き出す場合あるいはそれを保守後に図１に示される定位置に戻す場合の移動方向に高い自由度を与える。前記移動方向は、具体的には、図１の直交する矢印Ａｘと矢印Ａｙで示される方向と、それら矢印の間の任意の角度の方向も可能である。この実施形態によると、クーラント濾過供給装置３０の保守時の移動方向の自由度が高められるので、工作機械１００の周囲に配置されるであろう他の機器との関連や、工場の壁面との間隔と壁面の方向の関連での工作機械１００の設置条件が緩和され、さらにはクーラント濾過供給装置３０の移動の作業性も高められる。

本実施形態では、周辺装置架台４０は、通常は、遊嵌部材５４によって形成される隙間の範囲で移動可能に機械本体１０に係合しているが、例えば工作機械１００の運搬時等に、周辺装置架台４０を機械本体１０に堅固に固定することも可能である。図５Ｂに示されるように、鍔付きブッシュ５６を図５Ａの場合とは前後逆向きにボルト５５に装着することによって、周辺装置架台４０を機械本体１０に対して堅固に結合することができる。運搬終了後の設置時には、鍔付きブッシュ５６を図５Ａに示されるようにボルト５５に装着することによって、前述したように、周辺装置架台４０を機械本体１０に対して所定の範囲で移動可能に係合させることができる。本明細書では、図５Ａに示される遊嵌部材５４の形態を隙間を有する遊嵌係合形態と呼び、図５Ｂに示される遊嵌部材５４の形態を隙間をなくした結合形態と呼ぶ。

その他の実施形態
周辺装置架台の主棚部の矩形の一端の第１及び第２の支柱が、制御盤２０には固定されずに、第３の支柱４８と同様に床面に支持されてもよい。この場合、周辺装置架台に搭載された複数の周辺装置６０全体の平面視での重心位置に応じてほとんどの場合発生する、周辺装置架台を機械本体１０から離すように作用する回転モーメントを支柱で支持することができない。但し、そのような回転モーメントが発生したとしてもそれは遊嵌部材５４によって支持されるので、床面に支持される第１〜第３の支柱を有するが、主棚部の前記他端の機械本体１０から遠い側の隅部に支柱を有しない周辺装置架台を実現することが可能である。

１０ 機械本体
２０ 制御盤
３０ クーラント濾過供給装置
３２ クーラントタンク
４０ 周辺装置架台
４５ 主棚部
４６ 第１の支柱
４７ 第２の支柱
４８ 第３の支柱
５２ 取付部材
５４ 遊嵌部材
５５ ボルト
５６ 鍔付きブッシュ
６０ 周辺装置
１００ 工作機械

Claims (4)

1. 加工部にクーラントを供給して工具によりワークを加工する工作機械において、
   前記工具と前記ワークとを相対的に移動させる機構を有する機械本体と、
   前記機械本体の動作を制御する制御機器を収納する制御盤と、
   前記機械本体の一側面に隣接し、周辺装置を取り付ける平面視がほぼ矩形の周辺装置架台であって、前記矩形の一端の少なくとも両隅部が支持され、前記矩形の他端の前記機械本体に近い側の隅部が下方より支持されるが、前記矩形の他端の前記機械本体から遠い側の隅部が下方より支持されない周辺装置架台と、
   前記機械本体から排出されるクーラントを受容するように前記周辺装置架台の下方に配置されたクーラントタンクを有するクーラント濾過供給装置であって、前記機械本体に接近及び離反可能に設置されたクーラント濾過供給装置と、
   を具備することを特徴とした工作機械。
2. 前記周辺装置架台が前記機械本体から所定の距離を越えて離れないように、前記周辺装置架台を前記機械本体に係合させる遊嵌部材を更に具備する、請求項１に記載の工作機械。
3. 前記制御盤が前記機械本体に隣接して設置されており、
   前記周辺装置架台の前記矩形の前記一端の前記両隅部が前記制御盤の筐体に固定されている、請求項１又は２に記載の工作機械。
4. 前記遊嵌部材は、ボルトと、前記ボルトが挿通する鍔付きブッシュとを具備しており、
   前記遊嵌部材は、工作機械運搬時と設置時とで前記鍔付きブッシュを前後逆向きに装着することによって、隙間をなくした結合形態と隙間を有する遊嵌係合形態とをとることができる、請求項２に記載の工作機械。

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