JP7002277B2 - 工作機械用カバー及び工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、ＮＣ旋盤等の工作機械に用いられる工作機械用カバーと、その工作機械用カバーを備えた工作機械とに関する。

ＮＣ旋盤等の工作機械には、少なくとも前面及び上面を覆う工作機械用カバー（以下単に「カバー」という。）が設けられている。このカバーには、ワークの出し入れやメンテナンス等のために前面及び上面に前開口部と上開口部とが形成されて、前開口部を開閉可能な正面ドアと、上開口部を開閉可能な天井シャッタとが設けられている。前開口部は、作業者が段取り替えやメンテナンスを行うために利用され、上開口部は、天井走行式のローダ等によってワークを出し入れするために利用される。

図６は、二軸旋盤１に従来のカバー３０を設けた状態の平面図、図７はカバー３０の斜視図である。このカバー３０は、二軸旋盤１の前側を覆う前板部３１と、上側を覆う上板部３２とを有し、前板部３１には、前開口部３３とこれを開閉する左右一対の正面ドア３４，３４とが設けられている。また、上板部３２には、上開口部３５が設けられている。２は二軸旋盤１のベッド、３は左右に加工エリア４，４を仕切る仕切板、５，５は主軸台である。
各正面ドア３４の背面で上下方向の中間部には、切欠き３７を有する上側ドア部３６が一体に設けられて、上側ドア部３６上には、天井シャッタ３８が、前側ガイド３９と後側ガイド４０とによって左右へスライド可能に設けられている。また、後側ガイド４０の後方で上側ドア部３６上には、天井シャッタ３８を上側ドア部３６上でスライドさせるエアシリンダ４１が設けられている。

ここでは、前開口部３３を閉塞する正面ドア３４，３４の閉位置では、上開口部３５上に上側ドア部３６の切欠き３７が位置して、その上側の天井シャッタ３８，３８によって上開口部３５が閉塞される。ここから正面ドア３４，３４を、前開口部３３を開放する開位置へスライドさせると、上側ドア部３６上の天井シャッタ３８，３８も一体に開位置へ移動することになる。こうして前開口部３３及び上開口部３５を開放した状態では、図８に示すように、作業者Ｍによる段取り替えやメンテナンスを行うことができる。図８において、７はローダである
また、正面ドア３４，３４の閉位置で各エアシリンダ４１を駆動させると、天井シャッタ３８，３８が外側へスライドして、切欠き３７及びその下側の上開口部３５のみを開放させることができる。
特許文献１には、図６，７と同様に、正面ドアの背面に、カバーの上面に位置して上開口部に対応する開口を有する上側扉部を一体に設けると共に、その上側扉部上に、開口を開閉可能な天井シャッタと、天井シャッタの駆動装置とを設けた開閉構造が開示されている。

特開２０１４－２３３８２３号公報

上記従来のカバー３０においては、正面ドア３４と一体の上側ドア部３６に、天井シャッタ３８及び前側ガイド３９，後側ガイド４０、エアシリンダ４１を設けているので、上開口部３５の位置や面積等によって天井シャッタ３８，３８のスライドストロークが大きくなる場合は、図６，７に示すように上側ドア部３６を外側へ張り出させて前側ガイド３９及び後側ガイド４０、エアシリンダ４１を外側へ配置する必要が生じる。このため、カバー３０自体の幅は、正面ドア３４，３４を開いた際の上側ドア部３６，３６の張り出し分Ｓ，Ｓを考慮して決定されることになって機械幅Ｗも大きくなり、全体のコンパクト化が阻害されてしまう。この結果、工場内のレイアウトや設置台数に制約を受けて生産性に影響を及ぼすものとなっていた。

そこで、本発明は、正面ドアと天井シャッタとの開閉によるメンテナンス作業等に影響を与えることなく機械幅のコンパクト化が達成でき、生産性の向上に繋がる工作機械用カバー及び工作機械を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、工作機械の前側を覆い、前開口部を有する前板部と、工作機械の上側を覆い、上開口部を有する上板部とを少なくとも備え、前板部側に、前開口部を開閉可能な正面ドアが、上板部側に、上開口部を開閉可能な天井シャッタがそれぞれ取り付けられてなる工作機械用カバーであって、
正面ドアと天井シャッタとは、それぞれ別体で開閉動作可能に取り付けられていると共に、天井シャッタの開閉動作を前側でガイドする前側ガイドが正面ドアに設けられ、後側でガイドする後側ガイドと天井シャッタを開閉動作させるアクチュエータとが、それぞれ上板部に設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、前側ガイドは、正面ドアの裏側に設けられ、天井シャッタの前端に設けた被ガイド部が載置する棒状体であり、天井シャッタを閉じた状態で正面ドアを開くと、前側ガイドが被ガイド部から外れ、天井シャッタを閉じた状態で正面ドアを閉じると、被ガイド部が再び前側ガイドに載置することを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、工作機械であって、少なくとも前側及び上側が請求項１又は２に記載の工作機械用カバーに覆われてなることを特徴とする。

請求項１及び３に記載の発明によれば、正面ドアと天井シャッタとがそれぞれ別体で開閉動作可能に取り付けられて、天井シャッタの開閉動作を前側でガイドする前側ガイドが正面ドアに、後側でガイドする後側ガイドと天井シャッタを開閉動作させるアクチュエータとが上板部にそれぞれ設けられていることで、上開口部の位置や面積等によって天井シャッタのスライドストロークが大きくなっても、工作機械用カバーの上板部上に設けた後側ガイド及びアクチュエータの配置を変更することで対応でき、正面ドア側に外側への張り出し部分が生じなくなる。よって、正面ドアと天井シャッタとの開閉によるメンテナンス作業等に影響を与えることなく機械幅のコンパクト化が達成でき、生産性の向上が期待できる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、前側ガイドを、正面ドアの裏側に設けられ、天井シャッタの前端に設けた被ガイド部が載置する棒状体として、天井シャッタを閉じた状態で正面ドアを開くと、前側ガイドが被ガイド部から外れ、天井シャッタを閉じた状態で正面ドアを閉じると、被ガイド部が再び前側ガイドに載置する構成としたことで、正面ドアと天井シャッタとを別体で開閉動作可能としても正面ドア側での天井シャッタの前側のガイドは維持できる。

工作機械用カバーを用いた二軸旋盤の平面図である（正面ドア及び天井シャッタは閉位置）。 工作機械用カバーの左半分の分解斜視図である。 工作機械用カバーを用いた二軸旋盤の平面図である（正面ドアは閉位置、天井シャッタは開位置）。 工作機械用カバーを用いた二軸旋盤の平面図である（正面ドア及び天井シャッタは開位置）。 工作機械用カバーを用いた二軸旋盤の平面図である（正面ドアは開位置、天井シャッタは閉位置）。 従来の工作機械用カバーを用いた二軸旋盤の平面図である（正面ドア及び天井シャッタは開位置）。 従来の工作機械用カバーの左半分の分解斜視図である。 段取り替え等の作業状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、工作機械の一例である二軸旋盤１の平面図で、ベッド２上では、中央の仕切板３によって左右に加工エリア４，４（図３，４）がそれぞれ形成され、各加工エリア４には、主軸台５がそれぞれ設けられている。
また、二軸旋盤１には、工作機械用カバー１０が設けられている。この工作機械用カバー（以下、本形態でも単に「カバー」という。）１０は、図２にも示すように、二軸旋盤１の前側を覆う鉛直方向の前板部１１と、上側を覆う水平方向の上板部１２とを有し、前板部１１には、加工エリア４の前面を開放する前開口部１３が形成され、上板部１２には、加工エリア４の上面を開放する上開口部１４が形成されている。前開口部１３と上開口部１４とは、仕切板３によって左右に仕切られている。

カバー１０の前方には、前開口部１３を開閉可能な正面ドア１５，１５と、上開口部１４を開閉可能な天井シャッタ１６，１６とが、仕切板３を挟んで左右一対ずつ設けられている。なお、構造は左右対称であるため、図２に示すカバー１０の左側の正面ドア１５及び天井シャッタ１６を中心に説明する。但し、図２以降の図（従来例も含む）では、カバーよりも後方へ延びるベッドの後部分を省略して、カバーの平面視範囲のみを示している。
正面ドア１５は、カバー１０の上板部１２よりも上方へ突出する高さを備えると共に、仕切板３で仕切られる前開口部１３の左半分を閉塞可能な幅を備えた正面視縦長矩形状で、ベッド２の前側に設けられたガイド部６により、前板部１１の前面に沿って左右へスライド可能となっている。正面ドア１５の上下には、加工エリア４を外部から視認するための窓１７，１７が設けられている。

また、正面ドア１５の背面には、上板部１２上に位置する横長板状の支持板１８が、後ろ向きに一体で突設されて、支持板１８上に、前側ガイド１９が、正面ドア１５と平行に取り付けられている。この前側ガイド１９は、左端部が支持体１８の外側へ僅かに突出する長さを有する棒状体で、右側上面には、右側端部へ行くに従って上下厚みが小さくなる傾斜面２０が形成されている。

天井シャッタ１６は、仕切板３で仕切られる上開口部１４の左半分を閉塞可能な大きさとなる平面視矩形状で、前側の端縁には、正面ドア１５に設けた前側ガイド１９に載り上がる被ガイド部としての左右一対のカムフォロア２１，２１が設けられている。一方、後側の端縁には、左右一対の支持部２２，２２が後ろ向きで一体に突設されている。
また、カバー１０の上板部１２において、上開口部１４の後方には、天井シャッタ１６の支持部２２，２２を貫通して両端が上板部１２上に固定される棒状の後側ガイド２３が、前側ガイド１９と平行に支持されている。
よって、天井シャッタ１６は、前側の端縁はカムフォロア２１，２１を介して前側ガイド１９によりガイドされ、後側の端縁は支持部２２，２２を介して後側ガイド２３によりガイドされて、左右方向へスライド可能に支持される。

また、上板部１２上で後側ガイド２３の後方には、アクチュエータとしてのエアシリンダ２４が、ピストンロッド２５を左側へ向けた横向き姿勢で後側ガイド２３と平行に固定されている。ピストンロッド２５の先端は、天井シャッタ１６の支持部２２，２２上に固定された固定板２６に連結されている。よって、天井シャッタ１６は、エアシリンダ２４のピストンロッド２５の伸縮に伴ってスライドし、ピストンロッド２５の収縮位置では、図１に示すように上開口部１４の左半分を閉塞する閉位置となり、ピストンロッド２５の伸長位置では、図３に示すように上開口部１４の左半分を開放する開位置となる。

以上の如く構成されたカバー１０及び二軸旋盤１において、通常の加工時には、図１に示すように、正面ドア１５，１５をそれぞれ前開口部１３の半分を閉塞する閉位置にスライドさせると共に、各エアシリンダ２４のピストンロッド２５を収縮させて天井シャッタ１６，１６を、それぞれ上開口部１４の半分を閉塞する閉位置にスライドさせる。
ここから図示しないローダを上開口部１４から進入させてワークの出し入れを行う場合は、図３に示すように、各エアシリンダ２４のピストンロッド２５を伸長させて天井シャッタ１６，１６をそれぞれ開位置にスライドさせれば、上開口部１４を開放することができる。よって、上開口部１４からのワークの出し入れが可能となる。
なお、正面ドア１５，１５が閉位置で天井シャッタ１６，１６のみが開位置へスライドしても、各天井シャッタ１６のカムフォロア２１，２１は各正面ドア１５の前側ガイド１９上に載置した状態が維持できるように、前側ガイド１９の長さ及びカムフォロア２１，２１の位置が設定されている。

そして、作業者が前開口部１３から段取り替えやメンテナンスを行う際には、図４に示すように、天井シャッタ１６，１６と共に正面ドア１５，１５をそれぞれ開位置にスライドさせれば、上開口部１４と共に前開口部１３も開放することができる。よって、図８に示すように作業者Ｍによる段取り替え等が可能となる。
この正面ドア１５，１５の開位置では、各正面ドア１５の外側には前側ガイド１９の端部が僅かに突出するにとどまるため、カバー１０の左右両端をその近傍近くまで短くできる。よって、機械幅Ｗを正面ドア１５，１５の外側に近いコンパクトな寸法とすることができる。

一方、ここでは正面ドア１５と天井シャッタ１６とが互いに別々に開閉動作可能であるため、図５に示すように、天井シャッタ１６，１６をそれぞれ閉位置としたまま、正面ドア１５，１５のみをそれぞれ開位置へスライドさせて前開口部１３のみを開放させることができる。このとき、各正面ドア１５と一体に前側ガイド１９が外側へスライドすることで、天井シャッタ１６のカムフォロア２１，２１から離れることになる。しかし、正面ドア１５が閉位置へスライドする際（或いは天井シャッタ１６が開位置へスライドする際）には、カムフォロア２１，２１が前側ガイド１９の傾斜面２０から乗り上がることになるため、支障なく前側ガイド１９上へ復帰することができる。

このように、上記形態のカバー１０及び二軸旋盤１によれば、正面ドア１５と天井シャッタ１６とが、それぞれ別体で開閉動作可能に取り付けられていると共に、天井シャッタ１６の開閉動作を前側でガイドする前側ガイド１９が正面ドア１５側に設けられ、後側でガイドする後側ガイド２３と天井シャッタ１６を開閉動作させるエアシリンダ２４とが、それぞれ上板部１２側に設けられていることで、上開口部１４の位置や面積等によって天井シャッタ１６のスライドストロークが大きくなっても、カバー１０の上板部１２上に設けた後側ガイド２３及びエアシリンダ２４の配置を変更することで対応でき、正面ドア１５側に外側への張り出し部分が生じなくなる。よって、正面ドア１５と天井シャッタ１６との開閉によるメンテナンス作業等に影響を与えることなく機械幅Ｗのコンパクト化が達成でき、生産性の向上が期待できる。

特にここでは、前側ガイド１９は、正面ドア１５の裏側に設けられ、天井シャッタ１６の前端に設けたカムフォロア２１，２１が載置する棒状体であるので、正面ドア１５と天井シャッタ１６とを別体で開閉動作可能としても正面ドア１５側での天井シャッタ１６の前側のガイドは維持できる。

なお、天井シャッタを開閉動作させるアクチュエータはエアシリンダに限らず、油圧シリンダやボールねじ、ロッドレスシリンダ等も採用可能である。
また、天井シャッタの前後でのガイド構造も上記形態に限らず、前側ではカムフォロアの数を増やしたり、前側ガイドを、天井シャッタの前端に設けた突起が嵌合する左右方向の長溝又は長孔としたり等、適宜変更可能である。
さらに、上記形態では左右一対の正面ドア及び天井シャッタを備えた例としているが、正面ドアと天井シャッタとを１つずつ備えたカバーであっても本発明は適用可能である。前板部と上板部以外に側板部等を備えたカバーであっても差し支えない。従って、工作機械も二軸旋盤に限るものではない。

１・・二軸旋盤、２・・ベッド、３・・仕切板、４・・加工エリア、５・・主軸台、６・・ガイド部、７・・ローダ、１０・・工作機械用カバー、１１・・前板部、１２・・上板部、１３・・前開口部、１４・・上開口部、１５・・正面ドア、１６・・天井シャッタ、１８・・支持板、１９・・前側ガイド、２０・・傾斜面、２１・・カムフォロア、２２・・支持部、２３・・後側ガイド、２４・・エアシリンダ、２５・・ピストンロッド、２６・・固定板、Ｗ・・機械幅。

Claims (3)

1. 工作機械の前側を覆い、前開口部を有する前板部と、前記工作機械の上側を覆い、上開口部を有する上板部とを少なくとも備え、前記前板部側に、前記前開口部を開閉可能な正面ドアが、前記上板部側に、前記上開口部を開閉可能な天井シャッタがそれぞれ取り付けられてなる工作機械用カバーであって、
   前記正面ドアと前記天井シャッタとは、それぞれ別体で開閉動作可能に取り付けられていると共に、前記天井シャッタの開閉動作を前側でガイドする前側ガイドが前記正面ドアに設けられ、後側でガイドする後側ガイドと前記天井シャッタを開閉動作させるアクチュエータとが、それぞれ前記上板部に設けられていることを特徴とする工作機械用カバー。
2. 前記前側ガイドは、前記正面ドアの裏側に設けられ、前記天井シャッタの前端に設けた被ガイド部が載置する棒状体であり、前記天井シャッタを閉じた状態で前記正面ドアを開くと、前記前側ガイドが前記被ガイド部から外れ、前記天井シャッタを閉じた状態で前記正面ドアを閉じると、前記被ガイド部が再び前記前側ガイドに載置することを特徴とする請求項１に記載の工作機械用カバー。
3. 少なくとも前側及び上側が請求項１又は２に記載の工作機械用カバーに覆われてなる工作機械。

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