KR100634218B1 - 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계 - Google Patents

Abstract

주축(1)의 좌우 이동거리를 종래와 같은 크기로 유지한 후에, 베드(1)의 좌우폭을 작게 하여, 장치 상부 가로폭의 컴팩트화를 도모한다. 베드(1)에 전후방향 가이드 레일(2)을 설치하고, 이 가이드 레일(2)을 통해서 이송대(3)를 전후이동 가능하게 설치함과 아울러, 이 이송대(3)위에 칼럼(6)을 좌우이동 가능하게 설치하고, 이 칼럼(6)에 주축(10)을 상하이동 가능하게 설치한 공작기계로서, 주축(10)의 상하이동 경로의 좌우 각 측에 제 1 커버판(25)을 고정함과 아울러, 이 제 1 커버판(25)의 외측 끝 가장자리에 측부 커버판(26)을 후방으로 구부러질 수 있게 연장하여 설치하고, 또한 제 1 커버판(25) 및 측부 커버판(26)의 앞측에 위치해서 칼럼(6)의 이동범위의 앞면을 덮는 것으로 한 제 2 커버판(32)을 이송대(3)와 동체상으로 설치하여, 이 제 2 커버판(32)의 앞측에 차폐 공작공간(SK)이 형성된 구성으로 한다.

Description

차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계{COLUMN MOVING TYPE MACHINE TOOL WITH SHIELD MACHINING SPACE}

본 발명은, 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계에 관한 것이다.

칼럼이동형 공작기계의 일종을 이루는 머시닝 센터로서, 도 13에 나타내는 바와 같은 것이 존재하고 있다.

그 개요를 설명하자면, 1은 베드(bed)이며, 이것의 상면(1a)은 확대되어 있고, 상면(1a)의 일부에 칼럼 지지면(1b)이 형성되어 있다. 2 및 2는 칼럼 지지면(1b)에 고정된 전후방향 가이드 레일이다.

3은 전후방향 가이드 레일(2, 2)에 슬라이딩 변위 가능하게 결합된 이송대이며, 모터(4)에 의해 전후방향(f1)으로 작동되도록 되어 있다.

이송대(3)에는 좌우방향 가이드 레일(5, 5)이 고정되어 있고, 이 가이드 레일(5, 5)에 칼럼(6)이 슬라이딩 변위 가능하게 결합되어, 모터(7)에 의해 좌우방향(f2)으로 이동되도록 되어 있다.

칼럼(6)에는 주축장치(8)가 전후방향으로 설치되어 있고, 모터(9)에 의해 일정궤도상을 상하 작동되도록 되어 있다.

이때, 주축장치(8)는 전단이 절삭공구(cutting tool) 장착단으로 된 전후방 향의 주축(10)과, 주축(10)을 지지한 베어링통(11)과, 주축(10)을 회전작동시키기 위한 모터(12)로 이루어진다.

칼럼(6)의 앞면에는 절삭가루나 쿨런트(coolant)의 비산에 대한 빈틈없는 형상으로 된 좌우방향의 기립 커버벽(13)이 설치되어 있고, 이 커버벽(13)은 주축(10)의 좌우 각 측에 고정된 좌우방향의 신축 커버벽(14, 14)과, 주축(10)의 상하 이동 경로위에 설치된 세로방향의 신축 커버벽(15)으로 이루어져 있다.

이때, 좌우방향의 신축벽(14)은 금속판의 상하 끝부를 갈고랑이 형상으로 굴곡하여 이루어지는 복수의 판형상체(14a)를 좌우방향의 슬라이딩 변위 가능하게 겹치게 한 것으로 이루어지고, 또한 세로방향의 신축 커버벽(15)은 복수의 금속판(15a)을 상하방향의 슬라이딩 변위 가능하게 겹치게 한 것으로 이루어져 있다.

16은 베드(1)의 상면(1a)위에 칼럼(6)을 덮도록 설치된 상자형 케이싱이고, 이 케이싱(16)의 안쪽에서 기립 커버벽(13) 앞측이 되는 공간이 차폐 공작공간(SK)이 되며, 이 차폐 공작공간(SK)의 앞부 안쪽에 지그를 고정하기 위한 지그 지지대(17)가 설치되어 있다.

18은 이송대(3)의 앞면에 가이드 레일(2)을 덮도록 장착된 전후방향의 신축 커버 장치이고, 복수의 산형 금속판체(18a)를 전후방향(f1)의 슬라이딩 변위가능하게 겹치게 해서 형성하여, 칼럼(6)의 전후이동에 구애되지 않고 가이드 레일(2, 2)을 덮은 상태를 유지하도록 되어 있다.

또한, 자동공구 교환장치(ATC)는 예를 들면 상자형 케이싱(16)의 상방 등 적절한 개소에 설치된다.

상기 머시닝 센터에 의해 공작물을 가공할 때는 예를 들면 지그 지지대(17)위의 특정 개소에 공작물을 고정시켜, 도시생략한 제어장치에 소정의 정보를 입력한 후, 작동을 개시시킨다. 이것에 의해 필요한 모터(4, 7, 9)가 작동되어서 주축(10)이 전후 좌우방향 또는 상하방향으로 작동되고, 이 상태 하에서 주축(10)의 선단에 장착된 공구가 주축(10)과 함께 모터(12)로 회전되어 공작물을 자동적으로 절삭하는 것이 된다.

이 가공중에 있어서는, 공구 및 주축의 회전이 공작물의 절삭가루를 주위에 흩뿌리는 것이고, 또한 가공중에 쿨런트가 공급되는 쿨런트 가공에 의한 경우에는 쿨런트가 비산되는 외에, 이와 같이 비산된 쿨런트가 절삭가루를 흩뿌리도록 작용한다.

상기와 같이 흩뿌려진 절삭가루는 신축 커버 장치(18) 등 위로 낙하하지만, 가이드 레일(2, 5)에 직접 체적되지 않고, 또한 칼럼(6)을 향하는 절삭가루는 좌우방향의 기립 커버벽(13)에 차단되어서 칼럼(6) 앞면으로부터 후방으로 침입하는 일도 없는 것이며, 따라서 칼럼(6)은 원활하게 전후 좌우로 작동하고, 또한 주축(10)도 지장없이 상하로 작동하는 것이다.

상기한 종래의 머시닝 센터에 있어서는, 좌우방향의 신축 커버벽(14, 14)이 복수의 판형상체(14a)를 좌우방향의 슬라이딩 변위 가능하게 겹치게 한 것으로 되어 있기 때문에, 신축 커버벽(14, 14)이 가장 짧은 상태로 단축되었을 때라도 그들이 존재하기 위한 비교적 큰 좌우방향 스페이스가 필요하게 되어, 이것에 기인하여 칼럼(6)의 좌우방향 변위량에 대한 공작기계의 좌우방향 길이가 비교적 길어져, 장 치의 컴팩트화의 정신에 반하는 것이고, 이것에 관련해서 차폐 공작공간(SK)의 좌우폭이 커져서 절삭가루의 청소 등의 수고를 증대시키는 것이며, 또한 전후방향의 신축 커버 장치(18)가 복수의 산형 금속판체(18a)를 전후방향(f1)의 슬라이딩 변위 가능하게 겹치게 해서 형성되어 있기 때문에, 장기간에 걸쳐 사용하면 절삭가루가 산형 금속판체(18a)끼리의 슬라이딩부에 끼여서 산형 금속판체(18a)의 원활한 슬라이딩 변위를 방해하는 일이 생기는 것이다.

본 발명은, 이러한 실상을 해소하는 것으로 한 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는, 베드 상면에 좌우 한 쌍의 전후방향 가이드 레일을 설치하고, 이 가이드 레일을 통해서 이송대를 전후이동 가능하게 설치함과 아울러, 이 이송대 위에 칼럼을 좌우이동 가능하게 설치하여 이 칼럼의 앞면에 전후방향의 주축을 상하이동 가능하게 설치한 공작기계로서, 칼럼 앞면측에서 주축의 상하이동 경로의 좌우 각 측에 제 1 커버판을 고정함과 아울러, 이 커버판의 외측 끝가장자리에는 측부 커버판을 이것과 이송대 사이에 형성된 안내수단의 안내작용에 의해 후방으로 접어 구부릴 수 있게 연이어 설치하고, 또한 제 1 커버판 및 측부 커버판 앞측에 위치해서 이송대위에서의 칼럼의 이동 범위의 앞면을 주축의 상하 및 좌우이동이 허용된 상태로 덮는 것으로 한 제 2 커버판을 이송대와 동체상으로 설치하여, 이 제 2 커버판의 앞측에 차폐 공작공간이 형성된 구성으로 된다.

이것에 따르면, 칼럼이 좌우방향으로 이동했을 때 측부 커버판이 안내수단의 안내작용에 의해 제 1 커버판에 대하여 전후방향으로 구부러지도록 작동하기 때문에, 제 1 커버판 및 측부 커버판은 이송대의 좌우폭 정도의 범위내로 제한되는 크기로 이들에 요구되는 칼럼 앞면 범위의 절삭가루 차단기능을 나타내는 것이 된다. 이 결과, 차폐 공작공간의 좌우폭은 이송대의 그것에 가까운 것으로 끝나는 것이 된다.

그리고, 제 1 커버판 및 측부 커버판은, 제 2 커버판과 서로 관련됨으로써 차폐 공작공간내에서 생긴 절삭가루가 칼럼 앞면보다 후측으로 비산되는 것을 확실하게 저지하게 된다.

상기 발명은 다음과 같이 구체화된다.

즉, 제 2 커버판은 이송대의 앞면을 덮은 상태로 이루어지고, 또한 그 아래 가장자리를 베드 상면에 근접시킨 구성으로 한다.

이것에 따르면, 제 2 커버판이 주축에 장착된 공구의 회전에 의해 튀어 날려진 절삭가루를 이송대 앞측에서 효과적으로 차단하게 되는 것이고, 따라서 절삭가루는 이송대의 앞면보다 더욱 후방으로 비산되는 것이 한층 효과적으로 저지된다.

또한, 차폐 공작공간의 상면을 둘러싼 천정벽부보다 높은 위치가 되는 칼럼 상부 개소에 공구교환장치를 설치하고, 상기 천정벽부는 베드와 동체상으로 된 고정 천정벽부와, 이 고정 천정벽부에 근접해서 상하의 중합형상으로 배치되며 또한 칼럼과 동체상으로 고정된 이동 천정벽부를 구비한 것으로 이루어지고, 또한 상기 이동 천정벽부는 상기 공구교환장치와 관련된 위치에 개폐구를 형성하고 있어, 상기 고정 천정벽부와 상기 이동 천정벽부가 칼럼의 전후이동에 관련되어서 그들의 중합량이 변화되도록 상대변위하고, 또한 상기 개폐구는 주축에 장착된 공구를 교환할 때에 개폐작동되는 구성으로 한다.

이것에 따르면, 차폐 공작공간은 그 상면을 공구교환장치보다 낮은 천정벽부로 형성되기 때문에, 절삭가루의 비산에 의해 더럽혀지는 범위는 천정벽부가 공구교환장치보다 높을 경우보다 좁아지는 것이고, 또한 상기 개구의 폐쇄상태 하에서 주축 헤드에 의한 공작이 실시되는 것이 되어, 따라서 비산된 절삭가루가 공구교환장치에 도달하는 사태는 회피되는 것이 된다.

또한, 상기 차폐 공작공간의 앞면을 둘러싸는 것으로 한 앞면벽에 형성되어 위 가장자리가 상기 이동 천정벽부보다 높게 이루어진 세로방향 개구와, 상기 고정 천정벽부의 지그 지지대 상방 부분에 상기 세로방향 개구에 관련되어서 형성된 가로방향 개구로 이루어지는 작업용 개구를 형성함과 아울러, 이 작업용 개구 개소에 상기 세로방향 개구를 가리기 위한 기립문(扉)면부와, 상기 가로방향 개구를 가리기 위한 후방 돌출문면부를 구비한 문체를 좌우방향의 개폐이동 가능하게 장착한 구성으로 한다.

이것에 따르면, 문체를 개방조작함으로써 작업용 개구가 지그 지지대에 고정되는 지그 앞측 및 상측을 개방하는 것이 되고, 이렇게 개방되는 것은 천정벽부가 낮은 구조 하에 있어서 상기 지그에 고정되는 공작물을 차폐 공작공간에 대하여 반입반출하는 작업을 용이화시키는 것에 있어서 기여한다.

또한, 상기 고정 천정벽부를 앞측으로부터 순서대로 고위수평 천장면부, 기립 천장면부 및 저위수평 천장면부를 구비한 판부재로 형성함과 아울러, 상기 가로방향 개구를 상기 기립 천장면부로부터 저위수평 천장면부에 미치는 것으로 하고, 또한 상기 문체의 후방 돌출 천장면부를 상기 가로방향 개구를 따르게 한 형상으로 한다.

이것에 따르면, 차폐 공작공간의 상면이 낮아져서 차폐 공작공간의 용적의 축소화로 연결되어 내부청소의 수고를 경감시키는 것이 된다.

또한, 각 전후방향 가이드 레일 중 이송대의 전후이동에 필요하게 되는 범위를 덮는 것으로 한 레일 커버부재를 이송대의 앞면측에 이송대와 동체상 또한 전방으로의 돌출되는 형상으로 단단히 설치하고, 또한, 이 레일 커버부재가 신축변형되지 않는 구조로 한다.

이것에 의하면, 차폐 공작공간내에서 생성된 절삭가루가 떨어지면, 그들 절삭가루의 일부는 레일 커버부재의 상면에 도달한다. 여기에 도달한 절삭가루의 일부가 레일 커버부재위에 퇴적되었다고 해도 레일 커버부재는 신축 변형되지 않기 때문에, 이 퇴적된 절삭가루가 레일 부재의 신축변형을 손상시키는 사태는 발생하지 않게 된다.

또한, 차폐 공작공간내의 앞부에 지그 지지대를 설치함과 아울러, 이 지지대의 상면부를 덮는 수평면부와 이 지지대의 후면부를 덮는 기립면부를 구비한 지그 지지대 커버부재를 설치하고, 또한 상기 기립면부 아래 가장자리를 베드의 상면에 근접시킴과 아울러 이 기립면부에 노치를 형성하여, 이 노치를 통해서 상기 레일 커버부재의 앞부를 상기 지그 지지대 커버부재의 하측으로 전후이동 가능하게 삽입한 구성으로 된다.

이것에 의하면, 지그 지지대 커버부재는 지그 지지대의 상면이나 그것의 하방에 절삭가루가 비산되는 사태를 저지하는 것이 되고, 또한 지그 지지대 커버부재의 존재가 레일 커버부재의 전후이동을 방해하지 않는 것이 된다.

또한, 상기 노치 개소의 상방부로 상기 레일 부재의 상면에 존재하는 절삭가루를 긁어 떨어뜨리는 것으로 한 브러시 수단을 설치한 구성으로 한다. 이것에 따르면, 레일 커버부재위에 떨어진 절삭가루가 상기 노치와 상기 레일 커버부재 사이를 통해서 상기 지그 지지대 커버부재의 하부 안쪽으로 침입하는 사태가 브러시 수단에 의해 저지되게 된다.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 칼럼이동형 머시닝 센터의 세로방향 커버벽 주변 등을 나타낸 사시도이다.

도 2는, 상기 머시닝 센터의 구부려짐 커버 장치의 주변 등을 나타낸 사시도이다.

도 3은, 상기 머시닝 센터의 제 2 커버판 및 고정 천정벽부 등을 나타낸 사시도이다.

도 4는, 상기 머시닝 센터의 케이싱이나 문체를 제외한 상태를 나타낸 사시도이다.

도 5는, 상기 머시닝 센터의 전체사시도이다.

도 6은, 상기 머시닝 센터의 고정 천정벽부의 판부재를 나타내는 사시도이 다.

도 7은, 상기 머시닝 센터의 제 2 커버판 및 이동 천정벽부 등을 나타낸 사시도이다.

도 8은, 상기 머시닝 센터의 케이싱을 제외한 상태를 나타낸 사시도이다.

도 9는, 상기 머시닝 센터의 레일 커버부재 주변 등을 나타내는 사시도이다.

도 10은, 상기 머시닝 센터의 변형예를 나타내는 사시도이다.

도 11은, 상기 변형예에 따라 문체를 폐쇄한 상태를 설명하기 위한 사시도이다.

도 12는, 상기 변형예에 따라 문체를 개방한 상태를 설명하기 위한 사시도이다.

도 13은, 종래의 칼럼이동형 머시닝 센터를 나타내는 사시도이다.

도 1∼도 9는 본 발명에 따른 공작기계의 일실시예로서의 칼럼이동형 머시닝 센터를 나타내는 것이고, 이하의 설명에서는 앞의 종래예의 것과 다른 개소를 중심으로 설명하는 것으로 한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 칼럼(6)의 앞면 개소의 좌우폭 중앙개소에는, 종래의 세로방향 신축 커버벽(15)을 변형한 것으로 한 세로방향 신축 커버벽(15A)이 설치되어 있다.

세로방향 신축 커버벽(15A)의 상세구조에 대해서 설명하자면, 주축(10)을 회전가능하게 지지한 베어링통(11)의 좌우 각 측을 이루는 칼럼(6) 앞면 개소에 한 쌍의 안내홈부재(19a, 19b)를 기립형상으로 고정하고 있다. 베어링통(11)의 상측이 되는 한 쌍의 안내홈부재(19a, 19b)의 안내홈(c1, c1) 사이에는 상측 커버판(20a)을 상하 변위가능하게 결합해서 그 하단 가장자리를 베어링통(11)의 위 절반분에 결합시키고 있다. 또한 베어링통(11)의 하측이 되는 한 쌍의 안내홈부재(19a, 19b) 사이에는 두 장의 하측 커버판(21a, 21b)을 배치하여, 한쪽의 하측 커버판(21a)을 한 쌍의 안내홈부재(19a, 19b)의 안내홈(c1, c1) 사이에 상하변위 가능하게 결합해서 그 상단 가장자리를 베어링통(11)의 아래 절반분에 결합하고, 다른 쪽의 하측 커버판(21b)을 한 쌍의 안내홈부재(19a, 19b)의 상기 안내홈(c1, c1) 앞측에 평행하게 형성된 안내홈(c2, c2) 사이에 상하변위 가능하게 결합시키고 있다.

그리고, 베어링통(11)이 그 최하위치로부터 상승할 때에는 상기 한쪽의 하측 커버판(21a)이 우선 단독으로 그 최하위치로부터 상승변위되고, 이것의 아래 가장자리가 도 1에 나타내는 바와 같이 최하위치에 위치한 다른 쪽의 하측 커버판(21b)의 위 가장자리에 도달했을 때, 상기 한쪽의 하측 커버판(21a)의 아래 가장자리가 다른 쪽의 하측 커버판(21b)의 위 가장자리에 걸려서 두 개의 하측 커버판(21a, 21b)이 동체상으로 상승변위되도록 작동하며, 반대로 베어링통(11)이 그 최상위치로부터 하강할 때에는, 상기 한쪽의 하측 커버판(21a)이 이것의 최상위치로부터 다른 쪽의 하측 커버판(21b)과 함께 하강변위되는 도중에, 다른 쪽의 하측 커버판(21b)이 우선 그 최하위치에 도달해서 그것 이상의 하강이 규제되면, 상기 한쪽의 하측 커버판(21a) 아래 가장자리가 다른 쪽의 하측 커버판(21b)의 위 가장자리로부터 이탈하고, 이 후, 상기 한쪽의 하측 커버판(21a)만이 하강변위되도록 작동하는 것으로 되어 있다. 또한 상측 커버판(20a)은 베어링통(11)의 상하변위에 연동해서 상하변위되는 것으로 이루어져 있다.

여기에, 22는 좌우의 안내홈부재(19a, 19b)를 결합시킨 판부재이며, 23은 각 안내홈부재(19a, 19b)를 칼럼(6)에 고정하기 위한 결합편이다.

도 2에 나타내는 바와 같이 주축(10)의 상하 이동경로의 좌우 각 측, 즉 세로방향 신축 커버벽(15A)의 좌우 각 측에는 일본 특허 제 3168328호 공보에 나타내는 것에 준한 구부러짐 커버 장치(24, 24)가 형성되어 있다.

이들 커버 장치(24, 24)의 상세구조에 대해서 설명하자면, 세로방향 신축 커버벽(15A)의 좌우 각 측의 칼럼(6) 앞면 부분에 이 부분의 대략 전체폭으로 베어링통(11)의 상하 이동범위에 대응하는 상하방향 세로범위를 덮는 것으로 한 사각형상의 제 1 커버판(25, 25)을 고정하고 있다. 각 제 1 커버판(25, 25)의 바깥쪽 측 끝 가장자리에는 측부 커버판(26, 26)이 좌우 각 측의 측부 커버판(26)과 이송대(3) 사이에 형성된 안내수단(27, 27)의 안내작용에 의한 후방으로의 구부러짐이 가능하게 연장되어 설치되어 있다.

또한 상세하게는 각 제 1 커버판(25, 25)의 바깥쪽 측 끝 가장자리에 힌지 이음매(28)를 개재해서 측부 커버판(26, 26)이 전후 요동가능하게 장착되어 있다. 그리고 각 측부 커버판(26, 26)에 대응시켜서 그 안내수단(27, 27)을 형성하는 것이고, 이 안내수단(27, 27)은 측부 커버판(26)의 상하에 형성된 안내기구(27a, 27b)로 이루어지는 것이며, 평면시 갈고리형상으로 된 상하 한 쌍의 안내판(29, 29)을 이송대(3)의 측면에 고정된 기립지지부재(30)에 고정시켜, 각 안내판(29)에 형성된 1/4원호형상의 안내로(29a)내에 그 대응하는 측부 커버판(26)의 상하 가장자리에 돌출설치된 롤러(31)를 삽입하고 있다. 또한, 1/4원호형상의 안내로(29a)의 곡률중심 근방 개소와 상기 롤러(31)의 지지축 사이에는 도시생략한 스프링을 팽팽하게 걸어, 이 스프링의 가압력으로 측부 커버판(26)을 후방으로 요동시키도록 인장시키고 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이 세로방향 신축 커버벽(15A) 및 좌우의 구부러진 커버 장치(24, 24) 앞측에는 복수의 평면판으로 이루어지는 대략 사각형 평면형상의 제 2 커버판(32)이 이송대(3)와 동체상으로 고정되어 있다. 이 제 2 커버판(32)은 그 좌우폭을 이송대(3)의 대략 전체폭에 합치시켜서 위 가장자리를 베어링통(11)의 최상위치에 대략 일치시키고, 또한 하부를 이송대(3)보다 하방으로 연장해서, 그 아래 가장자리를 베드(1)에 형성된 평면시 사각형상의 낙하공(d)의 안쪽에 도달시키고, 또한 베어링통(11)의 상하 및 좌우방향의 이동을 허용하는 것으로 한 정면시 사각형상의 투공(透空)(e)을 구비한 것으로 이루어져 있다.

그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이 상기 칼럼(6)의 상부 앞측에는 공구교환장치(33)가 배치되어 칼럼(6)과 동체상으로 고정되어 있다.

이 공구교환장치(33)의 상세구조에 대해서 설명하자면, 칼럼(6)에 고정된 장치 프레임부(34)와, 이 프레임부(34)에 지지되어 전후방향 축(g) 둘레로 회전되는 로터리식 공구지지 회전부(35)를 가짐과 아울러, 장치 프레임부(34)의 앞면에 좌우 한 쌍의 측부 커버부재(36a, 36b)를 고정하고, 또한 이들 측부 커버부재(36a, 36b)의 하단부 사이를 베어링통(11)의 통로(h)로 하고 있다.

이때, 공구지지 회전부(35)는 전후방향 축(g)를 중심으로 하는 원위에 다수의 공구파지부(35a)를 형성하여, 각 공구파지부(35a)마다 한 개의 공구를 파지시키는 것으로 이루어진다.

그리고 주축(10)에 장착된 공구(37)를 교환할 때에는 우선 비어있는 상태의 공구파지부(35a)가 최하위치에 위치하도록 공구지지 회전부(35)가 전후방향 축(g) 둘레로 회전하고, 한쪽에서는 상기 주축(10)이 비어있는 상태의 공구파지부(35a)에 대응하는 위치로 이동하며, 다음에 공구지지 회전부(35), 공구파지부(35a) 및 주축(10) 관계부가 관련 작동하여, 주축(10)에 장착된 공구(37)가 빼내져서 상기 비어있는 상태의 공구파지부(35a)에 파지되도록 작동하고, 다음에 공구지지 회전부(35)가 전후방향 축(g) 둘레로 다시 회전해서, 다음에 사용해야 할 공구(37)를 파지한 공구파지부(35a)를 최하위치로 이동시키며, 이 후, 다시 공구지지 회전부(35), 공구파지부(35a) 및 주축(10)이 관련작동해서 최하위치의 공구파지부(35a)에 파지된 공구(37)가 주축(10)에 장착되도록 작동하는 것으로 이루어져 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이 상기 제 2 커버판(32) 앞측에는 차폐 공작공간(SK)이 형성되어 있고, 다음에 그 상세구조에 대해서 설명한다.

베드(1) 상면의 바깥둘레에 전후 좌우의 둘레면벽에 의해 세로방향 사각통형상으로 이루어진 케이싱(38)이 고정되어 있고, 이 케이싱(38)의 좌우폭은 이송대(3)의 좌우폭에 대략 합치되며, 또한 그 높이는 공구교환장치(33)의 장치 프레임(34)의 상부에 대략 합치되어 있다. 그리고 케이싱(38) 안쪽의 특정 높이 위치에 천정벽부(39)가 형성되어 있고, 이 천정벽부(39)는 고정 천정벽부(40)와 이동 천정 벽부(41)로 이루어져 있다.

이때, 고정 천정벽부(40)는, 케이싱(38)의 앞 상부에 베드(1)의 좌우폭과 대략 동일한 폭으로 이루어진 판부재(42)를 고착함과 아울러 도 6에 나타내는 바와 같이 이 판부재(42)가 비교적 작은 전후 길이로 이루어진 고위수평 천장면부(42a), 후술의 세로방향 개구(j2)의 높이에 관련된 치수로 이루어진 기립 천장면부(42b), 그리고 비교적 큰 전후 길이로 이루어진 저위수평 천장면부(42c)를 앞측으로부터 이 순서대로 형성된 것으로 이루어지고, 또한, 기립 천장면부(42b)로부터 저위수평 천장면부(42c)에 미치는 범위의 좌우폭 중앙 개소에 가로방향 개구(j1)를 형성함과 아울러 저위수평 천장면부(42c)의 후단 가장자리에 좌우방향의 문안내부재(43)를 고정한 구성으로 이루어져 있다.

그리고 이동 천정벽부(41)는, 공구교환장치(33)보다 낮은 위치에 칼럼(6)과 동체상으로 고정되고, 또한 상기 고정 천정벽부(40)의 상측에 이것과 중합형상으로 배치되며, 또한 상기 공구교환장치(33)와 관련된 위치에 개폐구(44)가 형성된 것으로 이루어져 있다. 더욱 구체적으로는, 도 3에 나타내는 바와 같이 제 2 커버판(32)의 위 가장자리로부터 좌우 한 쌍의 사각형 천정판(45a, 45b)을 전방으로 수평형상으로 튀어나오게 함과 아울러 각 사각형 천정판(45a, 45b)의 외측 가장자리를 제 2 커버판(32)이 대응하는 외측 가장자리에 합치시키고, 또한 좌우의 사각형 천정판(45a, 45b) 사이에 형성된 개구(k) 개소에는, 도 7에 나타내는 바와 같이 좌우 한 쌍의 사각형상 수평문판(47a, 47b)을 배치하여, 이들 사각형상 수평문판(47a, 47b)을 칼럼(6) 앞면의 좌우 각 측에 형성된 좌우방향 구동부(46a, 46b)를 개재해 서 좌우방향 위에서의 근접이반가능하게 설치하여, 이들 사각형상 수평문판(47a, 47b)의 근접작동에 의해 상기 개구(k)가 폐쇄되고, 또한 이들의 이반작동에 의해 상기 개구(k)가 개방되는 구성으로 이루어져 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이 상기 케이싱(38) 앞면벽(38a)에는 상기 판부재(42)에 형성된 상기 가로방향 개구(j1)(도 6)와 관련되어서 비교적 큰 사각형상의 세로방향 개구(j2)가 형성되어 있고, 이 세로방향 개구(j2)와 가로방향 개구(j1)가 관련되어서 작업용 개구를 이루고 있다. 이 작업용 개구는 좌우 한 쌍의 문체(48a, 48b)의 조작에 의해 개폐되는 것으로 이루어져 있고, 각 문체(48a, 48b)는 도 8에 나타내는 바와 같이 세로방향 개구(j2)를 따르게 한 기립문면부(m1)와 가로방향 개구(j1)를 따르게 한 후방 돌출문면부(m2)를 가짐과 아울러, 기립문면부(m1)의 하단 가장자리를 상기 케이싱(38) 앞면벽(38a)이나 지그 지지대 커버(49)로 지지되는 문안내부재(50)에 의해 좌우방향이 변위가능하게 지지되고, 또한 후방 돌출문면부(m2)의 후단 가장자리를 상기 문안내부재(43)에 의해 좌우방향이 변위가능하게 안내되어 있다. 이때, 후방 돌출문면부(m2)는 판부재(42)의 형상을 따르게 하기 위해 고위수평 문면부(m20), 기립문면부(m21), 저위수평 문면부(m22)를 구비하고 있다. 그리고, 좌우의 문체(48a, 48b)는 한쪽의 문체(48b)를 좌우 변위시킴으로써 다른 쪽의 문체(48a)가 대칭형상으로 변위되도록 연계되어 있다.

상기 구조에 있어서 제 2 커버판(32) 앞측의 베드(1)위이고 케이싱(38)의 앞면벽(38a) 및 좌우의 문체(48a, 48b), 및 좌우의 측면벽(38b, 38c), 및 천정벽부(39)로 둘러싸인 공간이 차폐 공작공간(SK)을 이루는 것이다.

도 5에 나타내는 바와 같이 차폐 공작공간(SK)내의 앞부에는 지그 지지대(51)가 설치되어 있고, 이 지지대(51)에 관련되어서 지그 지지대 커버부재(49)가 단단히 설치되어 있다. 이 지그 지지대 커버부재(49)는 지그 지지대(51)의 상면부를 덮는 수평면부(49a)와, 이 지지대(51)의 후면부를 덮는 기립면부(49b)를 구비한 것으로 이루어져 있고, 또한 지그 지지대(51)위에는 지그(52)가 고정되어 있으며, 이 지그(52)의 공작물적재부(n)를 제외하는 부위는 지그 지지대 커버부재(49)의 수평면부(49a)로 덮여진 상태로 이루어져 있다.

또한 이송대(3)의 앞면의 좌우 개소에는 도 9에 나타내는 바와 같이 결합부재(53, 53)를 개재해서 레일 커버부재(54a, 54b)가 앞방향의 캔틸래버 형상으로 고정되어 전후방향 가이드 레일(2, 2)을 덮은 것으로 이루어져 있다. 그리고 각 레일 커버부재(54a, 54b)는 단면이 산형으로 이루어진 단일 강성부재로 형성되어, 종래와 같은 부재의 슬라이딩에 의한 신축변형이 생기지 않는 것으로 이루어져 있고, 또한 도 5에 나타내는 바와 같이 각 레일 커버부재(54a, 54b)의 길이는 이송대(3)가 그 전후 이동범위의 최후방 위치에 위치한 상태에서, 그 레일 커버부재(54a, 54b)의 선단이 상기 지그 지지대 커버부재(49)의 기립면부(49b)에 형성된 노치(p)를 통해서 그 수평면부(49a)의 하방에 삽입된 것으로 이루어져 있다. 이때, 상기 노치(p) 개소의 상방부에는, 상기 레일 커버부재(54a, 54b)의 상면에 존재하는 절삭가루를 긁어모아 떨어뜨리는 것으로 한 도시생략한 브러시 수단을 설치한다. 이 브러시 수단으로서는 고무판, 연질수지판, 혹은 솔 등이 사용된다.

다음에 상기와 같이 구성된 본 발명품의 작용 등에 대해서 설명한다.

주축(10)이 베어링통(11)과 함께 상하방향으로 이동될 때는, 세로방향 커버벽(15A)의 상측 커버판(20a) 및 하측 커버판(21a, 21b)이 상하방향으로 변위해서 절삭가루 등에 대한 차단면을 형성한 채로 주축(10) 등의 이동을 허용한다. 또한 칼럼(6)이 좌우방향(f2)으로 이동할 때는, 구부러짐 커버 장치(24, 24)의 좌우의 측부 커버판(26)이 좌우의 제 1 커버판(25)에 대하여 전후방향으로 구부러지도록 작동해서, 세로방향 커버벽(15A)의 좌우측에 절삭가루 등에 대한 차단면을 형성한 채로 칼럼(6)의 좌우이동을 허용한다. 따라서, 주축(10)이 그 상하 및 좌우방향의 일정한 이동범위내에서 임의위치로 이동해도, 제 2 커버판(32)의 투공(e)의 후측에는 세로방향 커버벽(15A) 및 구부러짐 커버 장치(24, 24)에 의한 절삭가루 등에 대한 차단면이 항상 형성되는 것이다.

한편, 이송대(3)가 전후방향(f1)으로 이동할 때는, 주축(10)이 칼럼(6) 및 제 2 커버판(32)과 동체상으로 전후방향(f1)으로 이동되는 것이고, 이때 좌우의 레일 커버부재(54a, 54b)도 칼럼(6)과 동체로 전후이동되어 칼럼(6)이 그 전후방향의 이동범위의 임의위치에 있어도 전후방향 가이드 레일(2, 2)을 덮은 상태가 된다.

차폐 공작공간(SK)내로 공작물(w)을 반입할 때는, 도 5에 나타내는 폐쇄상태로 이루어진 좌우의 문체(48a, 48b) 중 한쪽의 문체(48b)를 우측으로 변위시키는 것이고, 이것에 의해 좌우의 문체(48a, 48b)는 이반변위해서 개방상태로 된다. 이 개방상태 하에서는 작업용 개구(j1, j2)의 대략 전체가 개방됨으로써 지그(52)의 공작물적재부(n)의 상방 및 앞측이 크게 개방된 상태로 되고, 작업자가 머리 등을 공작기계의 구성부재에 부딪히지 않고 공작물 적재부(n) 위로 공작물(w)을 반입하 는 것이 가능하게 된다. 또한 공작물 적재부(n)의 상방이 개방되어 있는 것은 무거운 공작물(w)의 반입에 있어서 크레인 등의 사용을 용이하게 한다.

공작물(w)를 장치 적재부(n)에 고정한 후는 문체(48b)를 원래 상태로 되돌림으로써 좌우의 문체(48a, 48b)를 폐쇄상태로 하고, 이 후, 주축(10)에 고정된 공구(37)로 공작물(w)을 가공시킨다. 공작물(w)의 가공 중에는, 그 절삭가루가 차폐 공작공간(SK)내에서 주축(10)과 함께 회전하는 공구(37)에 튀어 날려져서 여러 방향으로 비산되지만, 이와 같이 비산된 절삭가루는 케이싱(38) 앞면벽(38a) 및 좌우의 측면벽(38b, 38c), 및 문체(48a, 48b), 천정벽부(39), 제 2 커버판(32), 세로방향 커버벽(15A), 구부러짐 커버 장치(24, 24)에 충돌해서 더욱 바깥쪽으로 비산되는 것이 저지된다.

이때, 제 2 커버판(32), 세로방향 커버벽(15A), 구부러짐 커버 장치(24, 24)는 주축(10)이 어떠한 위치에 위치했을 때라도, 절삭가루가 칼럼(6)앞면보다 후측으로 비산되는 것을 확실하게 저지하게 된다.

그리고 이와 같이 비산된 절삭가루는, 지그 지지대 커버부재(49), 레일 커버부재(54a, 54b) 또는 베드(1) 상면에 안내된 후, 낙하공(d)을 거쳐서 베드(1) 하방으로 배출된다. 이때, 지그 지지대 커버(49)는 지그(52)의 공작물 적재부(n)를 제외한 부분이나 지그 지지대(51)의 주위에 절삭가루가 들어가는 것을 저지하고, 또한 레일 커버부재(54a, 54b)는 칼럼(6)의 전후이동에 구애되지 않고 전후방향 가이드 레일(2, 2) 위에 절삭가루가 퇴적되는 것을 확실하게 저지하게 된다.

미스트 가공이나 쿨런트 가공에 의할 때는 쿨런트가 절삭가루와 마찬가지로 비산되지만, 이 경우도 절삭가루의 경우에 준해서 차폐 공작공간(SK)의 바깥쪽으로 쿨런트가 비산되는 사태는 확실하게 저지된다.

그리고 공구교환장치(33)에 의해 주축(10)에 장착된 공구(37)를 교환할 때는, 주축(10)의 회전이 정지되고, 다음에 좌우방향 구동장치(46a, 46b)의 작동에 의해 사각형상 수평문판(47a, 47b)이 이반되어서 개폐구(44)가 개방되는 것이며, 이 후, 주축(10)이 상승하여 공구교환위치로 이동해서 공구(37)의 교환장착이 행해진다.

이 교환장착이 종료된 후, 주축(10)은 개폐구(44)보다 하방으로 하강작동하여 개폐구(44)는 폐쇄된다. 이것에 의해 주축(10)은 교환장착된 공구(37)에 의한 가공을 행할 수 있는 상태가 된다.

상기 실시예의 각 측부 커버판(26)은 다음과 같이 변형해도 좋은 것으로서, 즉, 2, 3장의 복수의 커버 요소판으로 이루어지는 것으로 이루어지고, 또한 이들 커버 요소판의 측 가장자리끼리를 힌지 이음매 등을 개재해서 구부러지기 가능하게 연장하여 설치하여 각 커버 요소판을 안내수단(27)으로 안내시키는 것에 지장을 주지 않는다. 이 경우에 있어서의 각 커버 요소판의 덜커덩거림을 없애기 위해서는, 각 커버 요소판을 스프링 등의 가압수단에 의해 안내수단(27)의 안내면에 압접시키도록 하는 것이 필요하게 된다.

다음에 상기 실시예의 문체 주변의 변형예를 도 10∼도 12를 참조하여 설명한다.

도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 각 문체(48a, 48b)의 외측 가장자리부 에 힌지 이음매(55)를 개재해서 측부 문판(56a, 56b)이 전후 요동가능하게 장착되어 있다. 그리고, 각 측부 문판(56a, 56b)의 각각에 대응시켜서 상하 한 쌍의 안내판(57, 57)을 설치하는 것이고, 이들 안내판(57, 57)은 케이싱(38)의 앞면벽(38a)이나 측면벽(38b, 38c)에 고정시켜, 각 안내판(57)에 형성된 원호형상의 안내로(57a)내에 그 대응하는 각 측부 문판(56a, 56b)의 상하 가장자리에 돌출설치된 롤러(58)를 삽입하고 있다. 또한, 원호형상의 안내로(57a)의 곡률중심 근방 개소와 상기 롤러(58)의 지지축 사이에는 도시생략한 스프링을 팽팽하게 걸어, 이 스프링의 가압력으로 그 대응하는 측부 문판(56a, 56b)을 후방으로 요동시키도록 인장시키고 있다.

그리고 케이싱(38)의 앞면벽(38a)에 형성된 세로방향 개구(j20)는 좌우의 문체(48a, 48b)의 좌우폭에 좌우의 측부 문판(56a, 56b)의 좌우폭를 더한 치수보다 약간 작은 치수로 이루어지고, 또한, 앞의 실시예의 세로방향 개구(j2)보다 그 좌우폭이 매우 크게 이루어져 있다.

그 외의 점은 앞의 실시예에 준한 것으로 이루어져 있다.

상기한 문체(48a, 48b) 및 측부 문체(56a, 56b)를 개방할 때는 도 10에 나타내는 바와 같이 그들이 폐쇄된 상태 하에서, 한쪽의 문체(48b)를 오른쪽 바깥쪽으로 이동시키는 것이고, 이것에 의해 좌우의 문체(48a, 48b)는 측부 문체(56a, 56b)와 함께 좌우방향으로 이반하도록 연동하여, 이 이반량이 일정 크기를 초과했을 때 좌우의 각 측부 문체(56a, 56b)가 그 대응하는 안내로(57a)에 안내되어서 후방으로 요동되고, 최종적으로는 도 12에 나타내는 바와 같이 각 측부 문판(56a, 56b)이 전 후방향이 되어서 문체(48a, 48b) 및 측부 문체(56a, 56b)는 완전히 개방된다.

한편, 문체(48a, 48b) 및 측부 문체(56a, 56b)를 폐쇄할 때는 그들을 개방할 때의 반대의 순서를 행하는 것이고, 이것에 의해 문체(48a, 48b) 및 측부 문체(56a, 56b)는 도 11에 나타내는 바와 같이 완전히 폐쇄된다.

이와 같이 문체(48a, 48b)의 주변구조를 형성하면, 케이싱(38)의 앞면벽(38a)의 좌우폭를 크게 하지 않고, 비교적 큰 좌우폭의 세로방향 개구(j20)가 형성되는 것이어서, 차폐 공작공간(SK)은 크게 개방되는 것이 된다.

Claims (8)

1. 베드(1) 상면에 좌우 한 쌍의 전후방향 가이드 레일(2)을 설치하고, 이 가이드 레일(2)을 통해서 이송대(3)를 전후이동 가능하게 설치함과 아울러 이 이송대(3)위에 칼럼(6)을 좌우이동 가능하게 설치하고, 이 칼럼(6)의 앞면에 전후방향의 주축(10)을 상하이동 가능하게 설치한 공작기계로서; 칼럼(6) 앞면 측에서 주축(10)의 상하이동 경로의 좌우 각 측에 제 1 커버판(25)을 고정함과 아울러, 이 제 1 커버판(25)의 외측 끝 가장자리에는 측부 커버판(26)을 이것과 이송대(3) 사이에 형성된 안내수단(27)의 안내작용에 의해 후방으로 구부러질 수 있게 연장하여 설치하고, 또한 제 1 커버판(25) 및 측부 커버판(26) 앞측에 위치해서 이송대(3)위에서의 칼럼(6)의 이동범위의 앞면을 주축(10)의 상하 및 좌우이동이 허용된 상태로 덮는 것으로 한 제 2 커버판(32)을 이송대(3)와 동체상으로 설치하고, 이 제 2 커버판(32) 앞측에 차폐 공작공간(SK)이 형성된 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.
2. 제 1항에 있어서, 제 2 커버판(32)은 이송대(3)의 앞면을 덮은 상태로 이루어지고, 또한 그 아래 가장자리가 베드(1) 상면에 근접되어 있는 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 차폐 공작공간(SK)의 표면을 둘러싼 천정벽부 (39)보다 높은 위치가 되는 칼럼 상부 개소에 공구교환장치(33)를 설치하고, 상기 천정벽부(39)는 베드(1)와 동체상으로 이루어진 고정 천정벽부(40), 및 이 고정 천정벽부(40)에 근접해서 상하의 중합형상으로 배치되며, 또한 칼럼(6)과 동체상으로 고정된 이동 천정벽부(41)를 구비한 것으로 이루어지고, 또한 상기 이동 천정벽부(41)는 상기 공구교환장치(33)와 관련된 위치에 개폐구(44)를 형성하고 있으며, 상기 고정 천정벽부(40)와 상기 이동 천정벽부(41)가 칼럼(6)의 전후 이동에 관련되어서 그들의 중합량이 변화되고, 또한 상기 개폐구(44)는 주축(10)에 장착된 공구를 교환할 때에 개폐작동되는 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.
4. 제 3항에 있어서, 상기 차폐 공작공간(SK)을 둘러싸는 케이싱(38)의 앞면벽(38a)에 형성되고 위 가장자리가 상기 이동 천정벽부(41)보다 높게 이루어진 세로방향 개구(j2), 및 상기 고정 천정벽부(40)의 지그 지지대(51) 상방 부분에 상기 세로방향 개구(j2)에 관련되어서 형성된 가로방향 개구(j1)로 이루어지는 작업용 개구를 형성함과 아울러, 이 작업용 개구 개소에 상기 세로방향 개구(j2)를 가리기 위한 기립문면부(m1), 및 상기 가로방향 개구(j1)를 가리기 위한 후방 돌출문면부(m2)를 구비한 문체(48a, 48b)를 좌우방향의 개폐이동 가능하게 장착한 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.
5. 제 4항에 있어서, 상기 고정 천정벽부(40)를 앞측으로부터 순서대로 고위수 평 천장면부(42a), 기립 천장면부(42b) 및 저위수평 천장면부(42c)를 구비한 판부재(42)로 형성됨과 아울러, 상기 가로방향 개구(j1)를 상기 기립 천장면부(42b)로부터 저위수평 천장면부(42c)에 미치는 것으로 하고, 또한 상기 문체(48a, 48b)의 후방 돌출 천장면부(m2)를 상기 가로방향 개구(j1)를 따르게 한 형상으로 한 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 각 전후방향 가이드 레일(2) 중 이송대(3)의 전후이동에 필요하게 되는 범위를 덮는 것으로 한 레일 커버부재(54a, 54b)를 이송대(3)의 앞면 측에 이송대(3)와 동체상 또한 전방으로의 돌출형상으로 단단히 설치하고, 또한, 이 레일 커버부재(54a, 54b)가 신축변형되지 않는 구조인 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.
7. 제 6항에 있어서, 차폐 공작공간(SK)내의 앞부에 지그 지지대(51)를 설치함과 아울러, 이 지지대(51)의 상면부를 덮는 수평면부(49a)와 이 지지대(51)를 덮는 기립면부(49b)를 구비한 지그 지지대 커버부재(49)를 설치하고, 또한 상기 기립면부(49b) 아래 가장자리를 베드(1)의 상면에 근접시킴과 아울러 이 기립면부(49b)에 노치(p)를 형성하여, 이 노치(p)를 통해서 상기 레일 커버부재(54a, 54b)의 앞부를 상기 지그 지지대 커버부재(49)의 하측으로 전후이동 가능하게 삽입한 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.
8. 제 7항에 있어서, 상기 노치(p) 개소의 상방부로 상기 레일부재(54a, 54b)의 상면에 존재하는 절삭가루를 긁어서 떨어뜨리는 것으로 한 브러시 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 차폐 공작공간이 있는 칼럼이동형 공작기계.

Images