KR101707299B1 - 공작 기계 - Google Patents

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고우이치 우사미
고우이치 가토
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도시바 기카이 가부시키가이샤
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Abstract

선단부에 공구가 장착되는 수평 주축과, 상기 수평 주축에 대해 상대적으로 수평 이동되도록 되어 있는 새들과, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 워크가 세트되는 테이블과, 상기 테이블에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 테이블의 위상을 제어하는 테이블 위상 제어부와, 측벽의 일부가 개구된 통 형상을 갖고, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 상기 테이블에 세트되는 워크의 가공 시에 당해 테이블의 주위의 가공 위치에 배치되는 회전 커버를 구비한 것을 특징으로 하는 공작 기계이다.

Description

공작 기계{MACHINE TOOL}
본 발명은 공작 기계에 관한 것으로, 특히 공작 기계의 커버에 관한 것이다.
종래, 공작 기계에서는, 테이블에 세트되는 워크의 가공 시에 절삭액이나 절삭 부스러기가 주위에 비산하는 것에 의한 공장의 환경 악화를 방지하기 위해, 비산 방지용의 포위물(커버)이, 테이블의 주위의 가공 위치에 배치되어 있다(예를 들어, 일본 특허 제4969579호 공보 참조).
커버의 1개의 타입의 구조를 보다 자세하게 설명하면, 커버는, 측벽 중 수평 주축측이 개구된 통 형상을 갖고 있다. 커버의 하단부는, 베드 또는 지면에 고정되어 있고, 커버의 상단부는, 워크의 준비 시에 당해 워크를 매달아 내리는 크레인이 충돌하지 않도록 개방되어 있다.
그런데, 대규모 공장 등의 천장이 높은 공장에서는, 크레인을 사용하여 워크를 커버보다도 높은 높이 위치까지 매달아 올릴 수 있다. 그로 인해, 워크의 준비 시에, 워크가 커버보다도 높은 높이 위치까지 매달아 올려진 상태에서 수평 이동됨으로써, 워크와 커버의 충돌이 회피되면서, 워크가 커버의 외측으로부터 내측으로 용이하게 반입된다.
한편, 도시 소공장 등의 천장이 낮은 공장에서는, 크레인을 사용하여 워크를 커버보다도 높은 높이 위치까지 매달아 올릴 수 없는 경우가 있다. 그로 인해, 워크의 준비 시에, 커버의 측벽의 일부가 제거되어 절결 형상의 통로가 형성되고, 워크가 당해 통로의 내측을 통과하도록 수평 이동됨으로써, 워크와 커버의 충돌이 회피되면서, 워크가 커버의 외측으로부터 내측으로 반입된다.
그러나, 이 방법에서는, 커버의 측벽의 일부가 제거될 때에, 커버에 부착되어 있었던 절삭액이나 절삭 부스러기가 커버의 외측에 비산해 버려, 공장의 환경을 악화시킨다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 방법에서는, 커버의 측벽 중 제거되어야 하는 부분의 중량 및 치수가 큰 경우, 한 사람의 작업자의 손으로 제거 작업을 행하는 것은 곤란하며, 또한 형성되는 통로의 방향이 워크의 보관 영역의 방향과 다른 경우, 크레인으로 매달아 올려진 워크를 통로의 방향까지 우회시키고 나서 반입할 필요가 있어, 준비 작업의 노동력이 크다고 하는 문제도 있다.
본 발명은 이상과 같은 문제점에 착안하고, 이것을 유효하게 해결하기 위해 창안된 것이다. 본 발명의 목적은, 천장이 낮은 공장이라도, 워크의 준비 시에, 커버에 부착되어 있었던 절삭액이나 절삭 부스러기가 커버의 외측에 비산하는 것을 방지할 수 있음과 함께, 준비 작업의 노동력을 줄일 수 있는 공작 기계를 제공하는 데 있다.
본 발명은 선단부에 공구가 장착되는 수평 주축과, 상기 수평 주축에 대해 상대적으로 수평 이동되도록 되어 있는 새들과, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 워크가 세트되는 테이블과, 상기 테이블에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 테이블의 위상을 제어하는 테이블 위상 제어부와, 측벽의 일부가 개구된 통 형상을 갖고, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 상기 테이블에 세트되는 워크의 가공 시에 당해 테이블의 주위의 가공 위치에 배치되는 회전 커버를 구비한 것을 특징으로 하는 공작 기계이다.
본 발명에 따르면, 워크의 가공 시에, 회전 커버의 개구가 수평 주축측을 향함으로써, 워크로부터 비산하는 절삭액이나 절삭 부스러기가 회전 커버에 의해 차단되고, 회전 커버의 외측까지 비산하는 것이 방지된다. 한편, 워크의 준비 시에, 회전 커버의 개구가 수평 주축측과는 다른 방향을 향하고, 워크가 당해 개구의 내측을 통과하도록 수평 이동됨으로써, 워크와 회전 커버의 충돌이 회피되면서, 워크가 회전 커버의 외측으로부터 내측으로 용이하게 반입될 수 있다. 이에 의해, 천장이 낮은 공장이라도, 워크의 준비 시에, 회전 커버의 측벽의 일부가 제거될 필요가 없고, 회전 커버에 부착되어 있었던 절삭액이나 절삭 부스러기가 회전 커버의 외측에 비산하는 것이 방지된다. 또한, 회전 커버의 개구를 원하는 방향을 향하게 할 수 있고, 원하는 방향으로부터 워크를 반입할 수 있으므로, 준비 작업의 노동력이 저감된다.
바람직하게는, 상기 회전 커버에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 회전 커버의 위상을 제어하는 회전 커버 위상 제어부를 더 구비한다. 이러한 형태에 따르면, 힘이 약한 작업자라도 회전 커버를 용이하게 회전시킬 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 회전 커버의 회전축선은, 상기 테이블의 회전축선과 동축상으로 배치되어 있다. 이러한 형태에 따르면, 테이블과 회전 커버는, 평면에서 볼 때 서로 동축상으로 회전하므로, 테이블의 외주와 회전 커버의 내주 사이의 스페이스를 가능한 한 작게 설계할 수 있고, 즉, 회전 커버를 가능한 한 작게 설계할 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 회전 커버는, 평면에서 볼 때, 당해 회전 커버의 회전축선을 중심으로 하는 원주의 일부를 이루는 원호 형상을 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 회전 커버는, 평면에서 볼 때 회전 커버의 회전축선을 중심으로 하는 1개의 원주 상으로부터 실질적으로 밀려나오는 일 없이 회전하므로, 주위에 여분의 스페이스를 필요로 하지 않아, 스페이스가 절약된다.
또한, 바람직하게는 상기 회전 커버 위상 제어부는, 상기 회전 커버의 외주면 상에 당해 회전 커버의 회전축선과 동축상으로 설치된 링 기어와, 상기 링 기어에 맞물린 피니언 기어와, 상기 피니언 기어와 동축상으로 일체로 설치된 웜 휠과, 상기 웜 휠에 맞물린 원통 웜 기어와, 상기 원통 웜 기어에 접속된 출력축을 갖는 회전 구동 모터를 갖는다. 이러한 형태에 따르면, 회전 커버측에는 구동용의 배선이 불필요하며, 회전 커버를 새들 상에 있어서 자유롭게 회전하는 것이 가능하다.
본 발명은 선단부에 공구가 장착되는 수평 주축과, 상기 수평 주축에 대해 상대적으로 수평 이동되도록 되어 있는 새들과, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 워크가 세트되는 테이블과, 상기 테이블에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 테이블의 위상을 제어하는 테이블 위상 제어부와, 측벽의 일부가 개구된 통 형상을 갖고, 상기 새들 상에 장착되고, 상기 테이블에 세트되는 워크의 가공 시에 당해 테이블의 주위의 가공 위치에 배치되는 커버를 구비하고, 상기 커버는, 둘레 방향에 있어서 커버 본체와 회전 커버 부분으로 분할되어 있고, 상기 커버 본체는, 상기 새들 상에 고정되어 있고, 상기 회전 커버 부분은, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 공작 기계이다.
본 발명에 따르면, 워크의 가공 시에, 회전 커버 부분이 커버 본체에 대해 둘레 방향으로 연속하여 배열되는 가공 위치에 배치됨으로써, 워크로부터 비산하는 절삭액이나 절삭 부스러기가 커버에 의해 차단되고, 커버의 외측까지 비산하는 것이 방지된다. 한편, 워크의 준비 시에, 회전 커버 부분이 가공 위치로부터 퇴피됨으로써 개구가 형성되고, 워크가 당해 개구의 내측을 통과하도록 수평 이동됨으로써, 워크와 커버의 충돌이 회피되면서, 워크가 커버의 외측으로부터 내측으로 용이하게 반입될 수 있다. 이에 의해, 천장이 낮은 공장이라도, 워크의 준비 시에, 커버의 측벽의 일부가 제거될 필요가 없고, 커버에 부착되어 있었던 절삭액이나 절삭 부스러기가 커버의 외측에 비산하는 것이 방지된다. 또한, 회전 커버 부분을 회전 이동시킴으로써 워크 반입용의 개구가 형성되므로, 회전 커버 부분의 중량 및 치수가 큰 경우라도 한 사람의 작업자의 손으로 작업을 행하는 것이 가능해질 수 있어, 준비 작업의 노동력이 저감된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 공작 기계를 도시하는 개략 측면도.
도 2는 도 1의 공작 기계를 도시하는 개략 평면도.
도 3은 도 1의 공작 기계에 있어서의 테이블 위상 제어부와 회전 커버를 확대하여 도시하는 개략도.
도 4는 워크의 가공 시에 있어서의 도 1의 공작 기계를 도시하는 개략 평면도.
도 5는 회전 커버의 개구가 수평 주축측에 대해 좌측 횡방향을 향한 상태를 도시하는 개략 평면도.
도 6은 회전 커버의 개구가 수평 주축측에 대해 후방을 향한 상태를 도시하는 개략 평면도.
도 7은 회전 커버의 개구가 수평 주축측에 대해 경사 후방을 향한 상태를 도시하는 개략 평면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 공작 기계를 도시하는 개략 평면도.
도 9는 도 8의 공작 기계에 있어서의 테이블 위상 제어부와 커버를 확대하여 도시하는 개략도.
이하에, 첨부의 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 공작 기계를 도시하는 개략 측면도이다. 도 2는 도 1의 공작 기계를 도시하는 개략 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 공작 기계(10)는, 선단부에 공구(12)가 장착되는 수평 주축(11)과, 수평 주축(11)에 대해 상대적으로 수평 이동되도록 되어 있는 새들(13)과, 새들(13) 상에 회전 가능하게 장착되고, 워크(15)가 세트되는 테이블(14)과, 테이블(14)에 회전력을 전달하여, 수평 주축(11)에 대한 테이블(14)의 위상을 제어하는 테이블 위상 제어부(16)(도 3 참조)와, 테이블(14)에 세트되는 워크(15)의 가공 시에, 당해 테이블(14)의 주위의 가공 위치에 배치되는 회전 커버(17)를 구비하고 있다. 여기서 「가공 위치」라 함은, 회전 커버(17)의 개구가 수평 주축(11)측을 향하고 있고, 가공 시에 수평 주축(11)과 회전 커버(17)의 간섭이 없는 위치를 말한다.
보다 상세하게는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 공작 기계(10)는, 주철제의 베드(20)와, 베드(20) 상에 기립 설치된 컬럼(21)과, 베드(11) 상에 수평하게 연장 설치된 Z축 이송 기구(19b)와, Z축 이송 기구(19b) 상에 배치되어 Z축 방향으로 이동 가능한 X축 이송 기구(19a)와, 각 축 방향의 이동 및 테이블(14)의 회전을 제어하는 제어반(22)을 더 구비하고 있다.
수평 주축(11)은, Z축 방향과 평행한 방향으로 돌출되는 자세로, 컬럼(21) 상에 장착되어 있고, 컬럼(21) 상에 설치된 Y축 이송 기구(도시하지 않음)에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 수평 주축(11)에 인접하여, 절삭액 공급 노즐(27)이 설치되어 있다. 절삭액 공급 노즐(27)은, 수평 주축(11)의 선단부에 장착되는 공구(12)를 향해 절삭액을 분사할 수 있도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 컬럼(21)의 제어반(22)과는 반대측에, 그 자체는 공지의 자동 공구 교환 장치(26)가 설치되어 있다. 자동 공구 교환 장치(26)는, 수평 주축(11)의 선단부에 공구(12)를 자동적으로 장착할(또는 제거할) 수 있도록 되어 있다.
한편, 본 실시 형태의 새들(13)은, X축 이송 기구(19a) 상에 배치되어 있고, X축 이송 기구(19a)에 의해 X축 방향으로 이동 가능함과 함께, Z축 이송 기구(19b)에 의해 X축 이송 기구(19a)와 함께 Z축 방향으로 이동 가능하다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 테이블(14)은, 새들(13) 상에 회전 가능하게 장착되어 있고, 테이블(14) 상에는, 가공 대상인 워크(15)가 세트되도록 되어 있다. 테이블(14)의 치수는, 구체적으로는, 예를 들어 1변이 약 1m이다. 가공 대상인 워크(15)는, 예를 들어 중량이 2t 정도이다.
도 3은 본 실시 형태의 테이블 위상 제어부(16)와 회전 커버(17)를 확대하여 도시하는 개략도이다.
본 실시 형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 테이블(14)의 저면에는, 원통 형상의 테이블 지지축(14a)이, 테이블(14)의 회전축선과 동축상으로 연신되도록 설치되어 있고, 새들(13)에 대해 회전 가능하게 축 받침되어 있다.
본 실시 형태의 테이블 위상 제어부(16)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 테이블 지지축(14a)의 외주면 상에 당해 테이블 지지축(14a)의 회전축선과 동축상으로 설치된 링 기어(41)와, 당해 링 기어(41)에 맞물린 피니언 기어(42)와, 당해 피니언 기어(42)와 동축상으로 일체로 설치된 웜 휠(43)과, 당해 웜 휠(43)에 맞물린 원통 웜 기어(44)와, 당해 원통 웜 기어(44)에 접속된 출력축을 갖는 회전 구동 모터(45)를 갖고 있다.
회전 구동 모터(45)는, 새들(13)에 고정되어 있다. 제어반(22)으로부터의 신호에 의해 회전 구동 모터(45)가 구동되면, 회전 구동 모터(45)의 출력축의 회전력이 원통 웜 기어(44)에 전달되어 원통 웜 기어(44)가 회전되고, 원통 웜 기어(44)의 회전력이 웜 휠(43)에 전달되어 웜 휠(43)이 피니언 기어(42)와 일체로 회전되고, 피니언 기어(42)의 회전력이 링 기어(41)에 전달되어 링 기어(41)가 테이블(14)과 일체로 회전되도록 되어 있다. 회전 구동 모터(45)가 새들(13)측에 배치되어 있으므로, 테이블(14)측에는 구동용의 배선이 불필요하며, 테이블(14)을 새들(13) 상에 있어서 자유롭게 회전하는 것이 가능하다.
테이블(14)의 수평 주축(11)에 대한 위상 정보는, 새들(13)에 고정된 테이블용 로터리 스케일(도시하지 않음)에 의해 취득되도록 되어 있다. 제어반(22)은, 테이블용 로터리 스케일에 의한 위상 정보를 취득하여 피드백을 가하면서, 회전 구동 모터(45)의 구동을 제어하도록 되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)는, 측벽의 일부가 개구된 통 형상을 갖고, 새들(13) 상에 회전 가능하게 장착되어 있다. 도 1 및 도 2에 있어서, 부호 17b는 회전 커버(17)의 측벽의 개구를 나타내고 있다.
보다 상세하게는, 회전 커버(17)는, 예를 들어 강판으로 이루어지고, 회전 커버(17)의 치수는, 구체적으로는, 예를 들어 직경이 약 2m, 높이가 약 1m이다. 회전 커버(17)의 상단부는, 워크(15)의 준비 시에 당해 워크(15)를 매달아 내리는 크레인(23)이 충돌하지 않도록 개방되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)의 회전축선은, 테이블(14)의 회전축선과 동축상으로 배치되어 있다. 이에 의해, 테이블(14)과 회전 커버(17)는, 평면에서 볼 때 서로 동축상으로 회전하도록 되어 있다. 그로 인해, 테이블(14)의 외주와 회전 커버(17)의 내주 사이의 스페이스를 가능한 한 작게 설계할 수 있고, 즉, 회전 커버(17)를 가능한 한 작게 설계할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)는, 평면에서 볼 때, 당해 회전 커버(17)의 회전축선을 중심으로 하는 원주의 일부를 이루는 원호 형상을 갖고 있다. 이에 의해, 회전 커버(17)는, 평면에서 볼 때 회전 커버(17)의 회전축선을 중심으로 하는 1개의 원주 상으로부터 실질적으로 밀려나오는 일 없이 회전하도록 되어 있다. 그로 인해, 회전 커버(17)의 주위에는 여분의 스페이스를 필요로 하지 않아, 스페이스가 절약된다.
본 실시 형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)의 저면에는, 원통 형상의 회전 커버 지지축(17a)이, 테이블 지지축(14a)의 외측에 있어서 테이블 지지축(14a)과 동축상으로 연신되도록 설치되어 있고, 새들(13) 및 테이블 지지축(14a)의 각각에 대해 회전 가능하게 축 받침되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)에 회전력을 전달하여, 수평 주축(11)에 대한 회전 커버(17)의 위상을 제어하는 회전 커버 위상 제어부(18)가 더 설치되어 있다.
본 실시 형태의 회전 커버 위상 제어부(18)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17) 중 회전 커버 지지축(17a)의 외주면 상에 당해 회전 커버(17)의 회전축선과 동축상으로 설치된 링 기어(31)와, 링 기어(31)에 맞물린 피니언 기어(32)와, 피니언 기어(32)와 동축상으로 일체로 설치된 웜 휠(33)과, 웜 휠(33)에 맞물린 원통 웜 기어(34)와, 원통 웜 기어(34)에 접속된 출력축을 갖는 회전 구동 모터(35)를 갖고 있다.
회전 구동 모터(35)는, 새들(13)에 고정되어 있다. 제어반(22)으로부터의 신호에 의해 회전 구동 모터(35)가 구동되면, 회전 구동 모터(35)의 출력축의 회전력이 원통 웜 기어(34)에 전달되어 원통 웜 기어(34)가 회전되고, 원통 웜 기어(34)의 회전력이 웜 휠(33)에 전달되어 웜 휠(33)이 피니언 기어(32)와 일체로 회전되고, 피니언 기어(32)의 회전력이 링 기어(31)에 전달되어 링 기어(31)가 회전 커버(17)와 일체로 회전되도록 되어 있다. 회전 구동 모터(35)가 새들(13)측에 배치되어 있으므로, 회전 커버(17)측에는 구동용의 배선이 불필요하며, 회전 커버(17)를 새들(13) 상에 있어서 자유롭게 회전하는 것이 가능하다.
회전 커버(17)의 수평 주축(11)에 대한 위상 정보는, 새들(13)에 고정된 회전 커버용 로터리 스케일(도시하지 않음)에 의해 취득되도록 되어 있다. 제어반(22)은, 회전 커버용 로터리 스케일에 의한 위상 정보를 취득하여 피드백을 가하면서, 회전 구동 모터(35)의 구동을 제어하도록 되어 있다.
본 실시 형태의 회전 커버 위상 제어부(18)는, 제어반(22)에 있어서의 NC 지령 또는 M 코드의 입력에 기초하여 회전 커버(17)의 위상 제어를 자동적으로 행하도록 되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 제어반(22)에 있어서의 작업자의 핸들 조작에 기초하여 회전 커버(17)의 위상 제어를 수동으로 행하도록 되어 있어도 된다.
다음으로, 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시 형태의 작용에 대해 설명한다.
우선, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제어반(22)으로부터의 신호에 의해 회전 커버 위상 제어부(18)가 구동되고, 회전 커버 위상 제어부(18)의 회전력에 의해 회전 커버(17)가 회전되고, 회전 커버(17)의 개구(17b)가 수평 주축(11)측과는 다른 방향[예를 들어, 가공 대상인 워크(15)의 보관 영역의 방향, 도시된 예에서는, 수평 주축(11)에 대해 시계 방향으로 90° 회전한 방향]을 향한다. 또한, 도 2에 나타내는 예에서는, 회전 커버(17)가 수평 주축(11)에 대해 시계 방향으로 90° 회전한 방향, 즉, 수평 주축(11)측에 대해 우측 횡방향을 향하지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 도 5에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)가 수평 주축(11)에 대해 반시계 방향으로 90° 회전한 방향, 즉, 수평 주축(11)측에 대해 좌측 횡방향을 향해도 된다. 또는, 예를 들어 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)가 수평 주축(11)에 대해 시계 방향으로 180° 회전한 방향, 즉, 수평 주축(11)측에 대해 후방을 향해도 된다. 또는, 예를 들어 도 7에 도시하는 바와 같이, 회전 커버(17)가 수평 주축(11)에 대해 반시계 방향으로 135° 정도 회전한 방향, 즉, 수평 주축(11)측에 대해 경사 후방을 향해도 된다.
여기서, 회전 중의 회전 커버(17)가 수평 주축(11)에 장착된 공구(12)와 충돌하지 않도록, 회전 커버(17)의 회전 전에, 자동 공구 교환 장치(26)의 동작에 의해, 수평 주축(11)으로부터 공구(12)가 제거되어 있는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 1에 도시하는 바와 같이, 공장의 천장(24)에 설치된 크레인(23)에 의해, 가공 대상의 워크(15)가 매달아 올려지고, 회전 커버(17)의 개구(17b)의 내측을 통과하도록 워크(15)가 수평 이동되어, 워크(15)가 회전 커버(17)의 내측에 반입된다. 그리고, 워크(15)가 크레인(23)에 의해 강하되어, 테이블(14) 상에 세트된다.
다음으로, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제어반(22)으로부터의 신호에 의해 회전 커버 위상 제어부(18)가 구동되고, 회전 커버 위상 제어부(18)의 회전력에 의해 회전 커버(17)가 회전되고, 회전 커버(17)의 개구(17b)가 수평 주축(11)측을 향한다. 이에 의해, 테이블(14)에 세트된 워크(15)의 주위는, 수평 주축(11)측 이외는 회전 커버(17)에 의해 커버된다.
다음으로, 자동 공구 교환 장치(26)의 동작에 의해, 수평 주축(11)의 선단부에 공구(12)가 장착된다. 그리고, 제어반(22)으로부터의 신호에 의해 X축 이송 기구(19a), Z축 이송 기구(19b), 및 컬럼(21) 상의 Y축 이송 기구가 각각 구동됨으로써, 수평 주축(11)에 장착된 공구(12)가, 테이블(14)에 세트된 워크(15)에 대해 원하는 위치에 위치 결정된다.
본 실시 형태에서는, 회전 커버(17)의 개구(17b)가 수평 주축(11)측을 향하고 있으므로, 회전 커버(17)의 측벽에 주시 창이 설치되어 있지 않아도, 작업자는 개구(17b)를 통해 공구(12)의 날끝을 용이하게 시인할 수 있다.
그리고, 제어반(22)으로부터의 신호에 의해 수평 주축(11)이 공구(12)와 일체로 고속 회전됨과 함께, 절삭액 공급 노즐(27)로부터 공구(12)의 날끝을 향해 절삭액이 분사된다. 이 상태에서, Z축 이송 기구(19b)로부터의 동력에 의해, 테이블(14)에 세트된 워크(15)가, 수평 주축(11)에 장착된 공구(12)에 근접하도록 상대 이동된다. 고속 회전되는 공구(12)의 날끝이 워크(15)의 표면에 접촉됨으로써, 워크(15)의 표면이 절삭된다. 이때, X축 이송 기구(19a)로부터의 동력에 의해 워크(15)가 X축 방향으로 이동됨과 함께, 컬럼(21) 상의 Y축 이송 기구로부터의 동력에 의해 공구(12)가 Y축 방향으로 이동됨으로써, 워크(15)의 표면이 프라이스 가공되어도 된다.
워크(15)의 가공 시에, 공구(12)의 원심력에 의해, 절삭 부스러기 및 절삭 부스러기를 포함한 절삭액이 워크(15)로부터 주위에 비산한다.
본 실시 형태에서는, 테이블(14)의 주위의 가공 위치에 회전 커버(17)가 배치되어 있으므로, 워크(15)로부터 비산하는 절삭액이나 절삭 부스러기는, 회전 커버(17)에 의해 차단되고, 회전 커버(17)의 외측까지 비산하는 것이 방지된다.
워크(15)의 가공이 종료된 후, 절삭액 공급 노즐(27)로부터의 절삭액의 공급이 정지됨과 함께, 수평 주축(11)의 고속 회전이 정지된다. 그리고, 자동 공구 교환 장치(26)의 동작에 의해, 수평 주축(11)의 선단부로부터 공구(12)가 제거된다.
다음으로, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제어반(22)으로부터의 신호에 의해 회전 커버 위상 제어부(18)가 구동되고, 회전 커버 위상 제어부(18)의 회전력에 의해 회전 커버(17)가 회전되고, 회전 커버(17)의 개구(17b)가 수평 주축(11)측과는 다른 방향[도시된 예에서는, 수평 주축(11)에 대해 시계 방향으로 90° 회전한 방향]을 향한다. 이때, 수평 주축(11)의 선단부로부터 공구(12)가 제거되어 있으므로, 회전 중의 회전 커버(17)가 공구(12)에 충돌하는 것이 방지된다.
다음으로, 공장의 천장(24)에 설치된 크레인(23)에 의해, 가공 완료의 워크(15)가 매달아 올려지고, 회전 커버(17)의 개구(17b)의 내측을 통과하도록 워크(15)가 수평 이동되어, 워크(15)가 회전 커버(17)의 외측에 반출된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 워크(15)의 가공 시에, 회전 커버(17)의 개구(17b)가 수평 주축(11)측을 향함으로써, 워크(15)로부터 비산하는 절삭액이나 절삭 부스러기가 회전 커버(17)에 의해 차단되고, 회전 커버(17)의 외측까지 비산하는 것이 방지된다. 한편, 워크(15)의 준비 시에, 회전 커버(17)의 개구(17b)가 수평 주축(11)측과는 다른 방향을 향하고, 워크(15)가 당해 개구(17b)의 내측을 통과하도록 수평 이동됨으로써, 워크(15)와 회전 커버(17)의 충돌이 회피되면서, 워크(15)가 회전 커버(17)의 외측으로부터 내측으로 용이하게 반입될 수 있다. 이에 의해, 천장이 낮은 공장이라도, 워크(15)의 준비 시에, 회전 커버(17)의 측벽의 일부가 제거될 필요가 없고, 회전 커버(17)에 부착되어 있었던 절삭액이나 절삭 부스러기가 회전 커버(17)의 외측에 비산하는 것이 방지된다. 또한, 회전 커버(17)의 개구(17b)를 수평 주축(11)측에 대해 횡방향(도 2 및 도 5 참조), 후방(도 6 참조), 경사 후방(도 7 참조) 등의 복수의 원하는 방향을 향하게 할 수 있고, 원하는 방향으로부터 워크(15)를 반입할 수 있으므로, 준비 작업의 노동력이 저감된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 회전 커버(17)에 회전력을 전달하여, 수평 주축(11)에 대한 당해 회전 커버(17)의 위상을 제어하는 회전 커버 위상 제어부(18)가 설치되어 있으므로, 힘이 약한 작업자라도 회전 커버(17)를 용이하게 회전시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 공작 기계(10)에는 회전 커버 위상 제어부(18)가 설치되어 있고, 회전 커버 위상 제어부(18)의 회전력에 의해 회전 커버(17)가 회전되도록 되어 있었지만, 이것에 한정되지 않고, 공작 기계(10)로부터 회전 커버 위상 제어부(18)가 생략되고, 회전 커버(17)가 작업자에 의해 수동으로 회전되도록 되어 있어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 회전 커버(17)의 형상이, 원호 형상의 단면을 갖는 대략 원통 형상인 예를 나타냈지만, 다각 형상의 단면을 갖는 대략 다각 통 형상이어도 된다. 이 경우, 다각 형상의 단면은, 육각형이나 팔각형 등의 원호에 가깝고, 주위에 간섭하지 않고 회전할 수 있는 형상인 쪽이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태의 공작 기계(10)에는, 자동 공구 교환 장치(26)가 설치되어 있고, 자동 공구 교환 장치(26)의 동작에 의해 수평 주축(11)의 선단부에 공구(12)가 장착되도록(또는 제거되도록) 되어 있었지만, 이것에 한정되지 않고, 공작 기계(10)로부터 자동 공구 교환 장치(26)가 생략되고, 작업자에 의해 수동으로 수평 주축(11)의 선단부에 공구(12)가 장착되도록(또는 제거되도록) 되어 있어도 된다.
상술한 본 실시 형태에 대해 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다. 이하, 도면을 참조하면서, 변형예에 대해 설명한다. 이하의 설명 및 이하의 설명에서 사용하는 도면에서는, 상술한 본 실시 형태와 마찬가지로 구성될 수 있는 부분에 대해, 상술한 실시 형태에 있어서의 대응하는 부분에 대해 사용한 부호와 동일한 부호를 사용하는 것으로 하고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서 얻어지는 작용 효과가 변형예에 있어서도 얻어지는 것이 명백한 경우, 그 설명을 생략하는 경우도 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 공작 기계를 도시하는 개략 평면도이다. 도 9는 도 8의 공작 기계에 있어서의 테이블 위상 제어부와 커버를 확대하여 도시하는 개략도이다.
도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태에 의한 공작 기계(10')는, 상술한 실시 형태에 있어서의 회전 커버(17)와는 다른 구성의 커버(17')를 구비하고 있다.
제2 실시 형태에 있어서의 커버(17')는, 전체적으로, 측벽의 일부가 개구된 통 형상을 갖고 있다. 보다 상세하게는, 커버(17')는, 전체적으로, 평면에서 볼 때 당해 커버(17')의 중심축선을 중심으로 하는 원주의 일부를 이루는 원호 형상을 갖고 있다. 커버(17')는, 상술한 실시 형태에 있어서의 회전 커버(17)와 마찬가지로, 예를 들어 강판으로 이루어지고, 커버(17')의 치수는, 구체적으로는, 예를 들어 직경이 약 2m, 높이가 약 1m이다. 커버(17')의 상단부는, 워크(15)의 준비 시에 당해 워크(15)를 매달아 내리는 크레인(23)이 충돌하지 않도록 개방되어 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 커버(17')는, 당해 커버(17')의 개구(17b)가 수평 주축(11)측을 향한 자세로, 새들(13) 상에 장착되어 있고, 테이블(14)에 세트되는 워크(15)의 가공 시에 당해 테이블(14)의 주위의 가공 위치에 배치되도록 되어 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 커버(17')는, 둘레 방향에 있어서 커버 본체(17d)와 회전 커버 부분(17c)으로 분할되어 있다. 도시된 예에서는 커버 본체(17d)가 회전 커버 부분(17c)보다 큰 각도 범위를 커버하도록 되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 회전 커버 부분(17c)이 커버 본체(17d)보다 큰 각도 범위를 커버하도록 되어 있어도 된다. 커버 본체(17d)는, 새들(13) 상에 고정되어 있고, 회전 커버 부분(17c)은, 새들(13) 상에 회전 가능하게 장착되어 있다.
보다 상세하게는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 회전 커버 부분(17c)의 저면에는, 원통 형상의 회전 커버 지지축(17a)이, 테이블 지지축(14a)의 외측에 있어서 테이블 지지축(14a)과 동축상으로 연신되도록 설치되어 있고, 새들(13) 및 테이블 지지축(14a)의 각각에 대해 회전 가능하게 축 받침되어 있다. 한편, 커버 본체(17d)는, 회전 커버 부분(17c)보다 직경 방향 외측에 배치되어 있고, 커버 본체(17d)의 저부에 있어서 새들(13) 상에 고정되어 있다.
도시된 예에서는, 회전 커버 부분(17c)에 회전력을 전달하여, 수평 주축(11)에 대한 회전 커버(17c)의 위상을 제어하는 회전 커버 부분 위상 제어부(18')가 더 설치되어 있다.
회전 커버 부분 위상 제어부(18')의 구성은, 회전 커버 부분(17c)에 회전력을 전달하도록 되어 있는 점 이외는, 상술한 실시 형태에 있어서의 회전 커버 위상 제어부(18)의 구성과 마찬가지이며, 상세한 설명을 생략한다.
이러한 제2 실시 형태에 따르면, 워크(15)의 가공 시에, 도 8에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같이, 회전 커버 부분(17c)이 커버 본체(17d)에 대해 둘레 방향으로 연속하여 배열되는 가공 위치에 배치됨으로써, 워크(15)로부터 비산하는 절삭액이나 절삭 부스러기가 커버(17')에 의해 차단되고, 커버(17')의 외측까지 비산하는 것이 방지된다. 한편, 워크(15)의 준비 시에, 도 8에 있어서 파선으로 나타내는 바와 같이, 회전 커버 부분(17c)이 회전 이동되어 가공 위치로부터 퇴피됨으로써, 도시된 예에서는 수평 주축(11)에 대해 시계 방향으로 90° 회전한 방향(지면 하향)에 워크 반입용의 개구가 형성되고, 워크(15)가 당해 개구의 내측을 통과하도록 수평 이동됨으로써, 워크(15)와 커버(17')의 충돌이 회피되면서, 워크(15)가 커버(17')의 외측으로부터 내측으로 용이하게 반입될 수 있다. 이에 의해, 천장이 낮은 공장이라도, 워크(15)의 준비 시에, 커버(17')의 측벽의 일부가 제거될 필요가 없고, 커버(17')에 부착되어 있었던 절삭액이나 절삭 부스러기가 커버(17')의 외측에 비산하는 것이 방지된다. 또한, 이 경우에는 개구(17b)의 방향을 자유롭게 변경할 수는 없지만, 회전 커버 부분(17c)을 회전 이동시킴으로써 워크(15) 반입용의 개구가 형성되므로, 회전 커버 부분(17c)의 중량 및 치수가 큰 경우라도 한 사람의 작업자의 손으로 작업을 행하는 것이 가능해질 수 있어, 준비 작업의 노동력이 저감된다.
또한, 제2 실시 형태의 공작 기계(10')에는 회전 커버 부분 위상 제어부(18')가 설치되어 있고, 회전 커버 부분 위상 제어부(18')의 회전력에 의해 회전 커버 부분(17c)이 회전되도록 되어 있었지만, 이것에 한정되지 않고, 공작 기계(10')로부터 회전 커버 부분 위상 제어부(18')가 생략되고, 회전 커버 부분(17c)이 작업자에 의해 수동으로 회전되도록 되어 있어도 된다.
10, 10' : 공작 기계
11 : 수평 주축
12 : 공구
13 : 새들
14 : 테이블
14a : 테이블 지지축
15 : 워크
16 : 워크 위상 제어부
17 : 회전 커버
17' : 커버
17a : 회전 커버 지지축
17b : 개구
17c : 회전 커버 부분
17d : 커버 본체
18 : 회전 커버 위상 제어부
18' : 회전 커버 부분 위상 제어부
19a : X축 이송 기구
19b : Z축 이송 기구
20 : 베드
21 : 컬럼
22 : 제어반
23 : 크레인
24 : 공장의 천장
26 : 자동 공구 교환 장치
27 : 절삭액 공급 노즐
31 : 링 기어
32 : 피니언 기어
33 : 웜 휠
34 : 원통 웜 기어
35 : 회전 구동 모터
41 : 링 기어
42 : 피니언 기어
43 : 웜 휠
44 : 원통 웜 기어
45 : 회전 구동 모터

Claims (7)

  1. 선단부에 공구가 장착되는 수평 주축과,
    상기 수평 주축에 대해 상대적으로 수평 이동되도록 되어 있는 새들과,
    상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 워크가 세트되는 테이블과,
    상기 테이블에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 테이블의 위상을 제어하는 테이블 위상 제어부와,
    측벽의 일부에 상기 워크를 반출입 가능한 개구가 형성된 통 형상을 갖고, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 상기 테이블에 세트되는 워크의 가공 시에 당해 테이블의 주위의 가공 위치에 배치되는 회전 커버와,
    상기 회전 커버에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 회전 커버의 위상을 제어하는 회전 커버 위상 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전 커버의 회전축선은, 상기 테이블의 회전축선과 동축상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 회전 커버는, 평면에서 볼 때, 당해 회전 커버의 회전축선을 중심으로 하는 원주의 일부를 이루는 원호 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 회전 커버 위상 제어부는,
    상기 회전 커버의 외주면 상에 당해 회전 커버의 회전축선과 동축상으로 설치된 링 기어와,
    상기 링 기어에 맞물린 피니언 기어와,
    상기 피니언 기어와 동축상으로 일체로 설치된 웜 휠과,
    상기 웜 휠에 맞물린 원통 웜 기어와,
    상기 원통 웜 기어에 접속된 출력축을 갖는 회전 구동 모터를 갖는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
  7. 선단부에 공구가 장착되는 수평 주축과,
    상기 수평 주축에 대해 상대적으로 수평 이동되도록 되어 있는 새들과,
    상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되고, 워크가 세트되는 테이블과,
    상기 테이블에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 테이블의 위상을 제어하는 테이블 위상 제어부와,
    측벽의 일부에 상기 워크를 반출입 가능한 개구가 형성된 통 형상을 갖고, 상기 새들 상에 장착되고, 상기 테이블에 세트되는 워크의 가공 시에 당해 테이블의 주위의 가공 위치에 배치되는 커버를 구비하고,
    상기 커버는, 둘레 방향에 있어서 커버 본체와 회전 커버 부분으로 분할되어 있고, 상기 커버 본체는, 상기 새들 상에 고정되어 있고, 상기 회전 커버 부분은, 상기 새들 상에 회전 가능하게 장착되어 있고,
    상기 회전 커버에 회전력을 전달하여, 상기 수평 주축에 대한 당해 회전 커버의 위상을 제어하는 회전 커버 위상 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
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