(57)【要約】【課題】扉の移動性低下時に、扉との連結を自動的に解除できる扉開閉装置と工作機械を提供する。【解決手段】工作機械１の扉開閉装置はカバー５の扉６を開閉する。ロボット装置１０は右側壁５１に設けた走行軸１８Ａ，１８Ｂに沿って移動する。扉６側に設けた連結部材６０は連結孔を備える。ロボット装置１０側に設けたロッド機構３０はロッドを扉６側に移動して連結孔に挿入する。扉６とロボット装置１０は連結するので、ロボット装置１０は移動することで扉６を開閉する。連結孔はロッド側に拡径するテーパ孔部を備える。ロッドは先端側に向けて縮径するテーパ部を備える。扉６の摺動性低下時、ロボット装置１０が扉６を移動する時、扉６を開閉する為の推力に対する抗力で、テーパ部はテーパ孔部に沿って開口側に向かって摺動する。ロッドは連結孔から後退し、扉６とロボット装置１０の連結は解除する。【選択図】図１
2020032506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行軸に沿って本体が移動する移動装置と、
前記移動装置の走行位置に対応して配置する扉と、
前記移動装置側又は前記扉側に設け、前記走行軸及び前記扉の面に直交する所定方向に延びる連結孔と、
前記扉側又は前記移動装置側に設け、前記所定方向に移動可能で且つ前記連結孔に挿入可能なロッド部と、
前記ロッド部を駆動し、前記ロッド部を前記連結孔に挿入することにより、前記扉と前記移動装置を連結し、前記連結孔から前記ロッド部を後退することにより、前記扉と前記移動装置の連結を解除する駆動部と
を備え、
前記駆動部により、前記移動装置と前記扉を連結したとき、前記走行軸に沿って前記移動装置を移動して前記扉の開閉を行う扉開閉装置において、
前記連結孔は、奥側から前記ロッド部側に位置する開口に向けて拡径する孔側テーパ部を備え、
前記ロッド部は、後端側から前記連結孔に挿入する先端側に向けて縮径するロッド部側テーパ部を備え、
前記ロッド部が前記連結孔に挿入し、前記扉と前記移動装置が連結したとき、前記ロッド部側テーパ部は前記孔側テーパ部に接触すること
を特徴とする扉開閉装置。
【請求項２】
前記孔側テーパ部は、前記奥側から前記開口に向けて直線的に拡径し、
前記ロッド部側テーパ部は、前記先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径すること
を特徴とする請求項１に記載の扉開閉装置。
【請求項３】
前記孔側テーパ部は、前記奥側から前記開口に向けて前記連結孔の内側に円弧状に湾曲しつつ拡径し、
前記ロッド部側テーパ部は、前記先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径すること
を特徴とする請求項１に記載の扉開閉装置。
【請求項４】
前記孔側テーパ部は、前記奥側から前記開口に向けて直線的に拡径し、
前記ロッド部側テーパ部は、前記先端側に向けて直線的に縮径すること
を特徴とする請求項１に記載の扉開閉装置。
【請求項５】
前記扉は、機械を覆うカバーの壁に設けた開口部を開閉し、当該壁において前記開口部と並んで配置する壁部の内面に沿ってスライド自在に設けた扉であり、
前記走行軸は、前記壁に対して平行に延びる軸であり、
前記扉は、
前記開口部を閉じたときの外面における前記壁部側とは反対側の一端部に設け、前記外面から離れる方向に突出する突出部と、
前記突出部の先端部から前記壁部側に屈曲し、前記扉の前記外面との間に所定隙間を空けた位置に配置する連結部と
を備え、
前記連結孔は、前記連結部に設け、
前記所定隙間は、前記扉を開いたときに、前記壁部の前記開口部側の一端部を内側に配置可能な隙間であること
を特徴とする請求項１から４の何れかに記載の扉開閉装置。
【請求項６】
前記連結孔は、前記連結部を前記所定方向に貫通すること
を特徴とする請求項５に記載の扉開閉装置。
【請求項７】
前記移動装置は、
前記ロッド部を固定する固定台と、
前記固定台を前記本体に対して前記所定方向に移動自在に支持する支持機構と
を備え、
前記支持機構は、
前記固定台に設け、前記所定方向に平行に延びる長孔と、
前記長孔を介して、前記固定台を前記本体に固定する螺子と
を備えたこと
を特徴とする請求項１から６の何れかに記載の扉開閉装置。
【請求項８】
前記駆動部は、エアシリンダであること
を特徴とする請求項１から７の何れかに記載の扉開閉装置。
【請求項９】
工作機械の機械本体を覆うカバーと、
前記カバーの壁に設けた開口部を開閉可能な請求項１から８の何れかに記載の扉開閉装置と
を備えたことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉開閉装置と工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は、加工中に潤滑油と切り屑等が周囲に飛散しない様に、機械本体を覆うカバーを備える。カバーは前面に被削材取り出し用の扉を開閉可能に設ける。特許文献１に記載の被削材交換用のロボットは、扉の開閉方向に沿って横移動可能に設ける。ロボットは、扉に設けられたドグをセンサで検出した時に扉を連結する連結機構を備える。ロボットと扉が連結すると、ロボットの横移動で扉は開閉する。連結機構は、扉側に設けた連結孔と、ロボット側に設けたロッドを備える。エアシリンダがロッドを駆動して連結孔に挿入することで、ロボットと扉は互いに連結する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２４９５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
切粉の堆積等により扉の摺動性が低下した状態でロボットが扉を開閉すると、扉の構成部品に本来の扉開閉時に必要な力以上の過大な力が発生し、構成部品に大きな負荷がかかるという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、扉の移動性低下時に、扉との連結を自動的に解除できる扉開閉装置と工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の扉開閉装置は、走行軸に沿って本体が移動する移動装置と、前記移動装置の走行位置に対応して配置する扉と、前記移動装置側又は前記扉側に設け、前記走行軸及び前記扉の面に直交する所定方向に延びる連結孔と、前記扉側又は前記移動装置側に設け、前記所定方向に移動可能で且つ前記連結孔に挿入可能なロッド部と、前記ロッド部を駆動し、前記ロッド部を前記連結孔に挿入することにより、前記扉と前記移動装置を連結し、前記連結孔から前記ロッド部を後退することにより、前記扉と前記移動装置の連結を解除する駆動部とを備え、前記駆動部により、前記移動装置と前記扉を連結したとき、前記走行軸に沿って前記移動装置を移動して前記扉の開閉を行う扉開閉装置において、前記連結孔は、奥側から前記ロッド部側に位置する開口に向けて拡径する孔側テーパ部を備え、前記ロッド部は、後端側から前記連結孔に挿入する先端側に向けて縮径するロッド部側テーパ部を備え、前記ロッド部が前記連結孔に挿入し、前記扉と前記移動装置が連結したとき、前記ロッド部側テーパ部は前記孔側テーパ部に接触することを特徴とする。扉と移動装置は、連結孔にロッド部が挿入することによって連結する。扉と移動装置が連結した状態で、扉開閉装置は、走行軸に沿って移動装置を移動して扉の開閉を行う。扉と移動装置が連結した状態では、ロッド部に設けたロッド部側テーパ部は、連結孔に設けた孔側テーパ部に接触する。扉の移動性が低下した状態で、移動装置が扉を移動しようとしたとき、扉を開閉する為の推力に対する抗力により、ロッド部側テーパ部は孔側テーパ部に沿って開口側に向かって摺動する。故にロッドは連結孔から後退するので、ロッド部は連結孔から自動的に外れ、扉は移動しない。故に扉開閉装置は、扉を構成する部品の破損を防止できる。なお、ロッド部が連結孔から後退するのに必要な扉を開閉する為の推力に対する抗力は、扉の構成部品を破損する力よりも小さくするとよい。故に扉開閉装置は、扉を構成する部品の破損を確実に防止できる。
【０００７】
請求項２の扉開閉装置の前記孔側テーパ部は、前記奥側から前記開口に向けて直線的に拡径し、前記ロッド部側テーパ部は、前記先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径するとよい。孔側テーパ部は直線的に拡径し、ロッド部側テーパ部は、先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径している。故に扉の移動性が低下した状態で、移動装置が扉を移動しようとしたとき、扉を開閉する為の推力に対する抗力により、ロッド部側テーパ部は孔側テーパ部に沿って開口側に向かって摺動できる。故に扉開閉装置はロッド部を連結孔から滑らかに後退できる。
【０００８】
請求項３の扉開閉装置の前記孔側テーパ部は、前記奥側から前記開口に向けて前記連結孔の内側に円弧状に湾曲しつつ拡径し、前記ロッド部側テーパ部は、前記先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径するとよい。孔側テーパ部は奥側から前記開口に向けて前記連結孔の内側に円弧状に湾曲しつつ拡径し、ロッド部側テーパ部は、先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径している。故に扉の移動性が低下した状態で、移動装置が扉を移動しようとしたとき、扉を開閉する為の推力に対する抗力により、ロッド部側テーパ部は孔側テーパ部に沿って開口側に向かって摺動できる。故に扉開閉装置はロッド部を連結孔から滑らかに後退できる。
【０００９】
請求項４の扉開閉装置の前記孔側テーパ部は、前記奥側から前記開口に向けて直線的に拡径し、前記ロッド部側テーパ部は、前記先端側に向けて直線的に縮径するとよい。孔側テーパ部は直線的に拡径し、ロッド部側テーパ部も、先端側に向けて直線的に縮径している。故に扉の移動性が低下した状態で、移動装置が扉を移動しようとしたとき、扉を開閉する為の推力に対する抗力により、ロッド部側テーパ部は孔側テーパ部に沿って開口側に向かって摺動できる。故に扉開閉装置はロッド部を連結孔から滑らかに後退できる。
【００１０】
請求項５の扉開閉装置の前記扉は、機械を覆うカバーの壁に設けた開口部を開閉し、当該壁において前記開口部と並んで配置する壁部の内面に沿ってスライド自在に設けた扉であり、前記走行軸は、前記壁に対して平行に延びる軸であり、前記扉は、前記開口部を閉じたときの外面における前記壁部側とは反対側の一端部に設け、前記外面から離れる方向に突出する突出部と、前記突出部の先端部から前記壁部側に屈曲し、前記扉の前記外面との間に所定隙間を空けた位置に配置する連結部とを備え、前記連結孔は、前記連結部に設け、前記所定隙間は、前記扉を開いたときに、前記壁部の前記開口部側の一端部を内側に配置可能な隙間であるとよい。扉は壁部の内面に沿ってスライドすることによって開口部を開く。開口部を開いたとき、壁部の一端部は扉の外面と連結部の間の所定隙間に挿入配置する。壁部の開口部に対向する一端部に対して、連結部は干渉しない。故に扉開閉装置は、カバーの開口部の開口面積を広くできる。
【００１１】
請求項６の扉開閉装置の前記連結孔は、前記連結部を前記所定方向に貫通するとよい。連結孔は連結部を所定方向に貫通するので、仮に連結孔に切粉が付着しても、連結孔のロッド部が挿入される側の開口とは反対側の開口から切粉を落とすことができる。
【００１２】
請求項７の扉開閉装置の前記移動装置は、前記ロッド部を固定する固定台と、前記固定台を前記本体に対して前記所定方向に移動自在に支持する支持機構とを備え、前記支持機構は、前記固定台に設け、前記所定方向に平行に延びる長孔と、前記長孔を介して、前記固定台を前記本体に固定する螺子とを備えるとよい。ロッド部を固定した固定台は、長孔の範囲内で、所定方向に位置決め固定できる。故に仮に連結孔に対しロッド部が所定方向にずれていても、孔側テーパ部に対し、ロッド側テーパ部が確実に接触するように、固定台の位置を調整する。故に扉開閉装置は、所定方向におけるロッド部の位置を調整できるので、孔側テーパ部に対し、ロッド側テーパ部を確実に接触できる。
【００１３】
請求項８の扉開閉装置の前記駆動部は、エアシリンダであるとよい。ロッド部はエアシリンダで駆動する。故扉を開閉する為の推力に対する抗力により、ロッド部が連結孔から後退する方向へ力が働いたとき、エアシリンダ内の空気は圧縮する。故にロッド部は無理なく後退できる。
【００１４】
請求項９の工作機械は、工作機械の機械本体を覆うカバーと、前記カバーの壁に設けた開口部を開閉可能な請求項１から８の何れかに記載の扉開閉装置とを備えたことを特徴とする。工作機械は請求項１から８の何れかに記載の扉開閉装置を備えるので、請求項１から８の何れかに記載の効果を得ることができる。
【００１５】
上述した請求項１−８の発明は、任意に組み合わせることができる。例えば請求項１の全部又は一部を備えずに他の請求項２、３の少なくとも何れか１つの構成を備えたものとしても良い。但し特に、請求項１の構成を備えて、請求項２、３の少なくとも何れか１つの構成と組み合わせを備えると良い。請求項１−８の任意の構成要素を抽出し、組み合わせても良い。本出願人はこれらのような構成についても特許権を取得する意思を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】工作機械１の右斜め前方からの斜視図。
【図２】工作機械１の右斜め後方からの斜視図。
【図３】工作機械１の右斜め後方からの斜視図（把持アーム部１２を省略）。
【図４】図３に示すＷ１領域の部分拡大図。
【図５】工作機械１の右側面図（扉６：閉塞状態）。
【図６】図５に示すＩ−Ｉ線矢視方向断面図。
【図７】図６に示す本体部１１と扉６の係合部分周辺の部分拡大図。
【図８】図７に示すＷ２領域の部分拡大図。
【図９】連結孔６５からロッド３５が後退した図。
【図１０】扉６の推力の抗力で連結孔６５からロッド３５が外れて係合が解除した図。
【図１１】工作機械１の右側面図（扉６：開放状態）。
【図１２】図１１に示すＩＩ−ＩＩ線矢視方向断面図。
【図１３】図１２に示すＷ３領域の部分拡大図。
【図１４】連結孔１６５に対しロッド３５が対向配置する第一変形例の図。
【図１５】連結孔６５に対しロッド１３５が対向配置する第二変形例の図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。図１に示す工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。
【００１８】
図１，図２を参照し、工作機械１の構造を説明する。工作機械１は、主軸（図示略）がＺ軸方向に延びる縦型工作機械である。工作機械１は、基台部２、機械本体３、カバー５を備える。基台部２は鉄製土台である。機械本体３は基台部２上部に設ける。機械本体３は、工作台（図示略）上面に固定する被削材（図示略）の切削加工等を行う。工作台は基台部２上面に設置する。カバー５は基台部２上部に固定し、機械本体３の周囲を取り囲む略直方体状のハウンジングである。工作機械１の動作は数値制御装置(図示略）で制御する。
【００１９】
カバー５は右側壁５１に、開口部５１１、壁部５１２、扉６を備える。開口部５１１は、右側壁５１の後側に設け右側面視略矩形状に形成する。壁部５１２は、開口部５１１の前側に並んで設け右側面視略矩形状に形成する。扉６は、壁部５１２の内面に沿って前後方向にスライド自在に設け開口部５１１を開閉する。扉６の開閉機構は、例えば右側壁５１の開口部５１１の上下に設けたガイドレール（図示略）、扉６の上部と下部に設けた複数のベアリング等を備える。ガイドレールは前後方向に延びる。扉６側に設けた複数のベアリングがガイドレールに沿って摺動し、扉６は前後方向にスライド移動する。カバー５は右側壁５１の外側にロボット装置１０を更に取り付ける。ロボット装置１０は、被削材の移動と扉６の開閉を行う。
【００２０】
図２〜図４を参照し、ロボット装置１０を説明する。ロボット装置１０は、本体部１１と把持アーム部１２を備える。本体部１１は移動機構１４により前後方向にスライド移動する。把持アーム部１２は本体部１１上部に設け、カバー５内の工作台（図示略）上面に保持する被削材の交換を行う。
【００２１】
移動機構１４は基台部２の右側面に設け、枠体部１５、駆動モータ１６（図２参照）、ボール螺子１７、一対の走行軸１８Ａ，１８Ｂ、蛇腹カバー１９等を備える。枠体部１５は右側面視略矩形状に形成し、基台部２の右側面に固定する。駆動モータ１６は枠体部１５の後部から後方に突出するように固定する。駆動モータ１６の出力軸は枠体部１５内を前方に突出する。ボール螺子１７は、枠体部１５内にて前後方向に延びるように配置し、回転可能に支持する。ボール螺子１７は駆動モータ１６の出力軸と同軸上に連結する。
【００２２】
一対の走行軸１８Ａ，１８Ｂは、枠体部１５の内側にてボール螺子１７を上下方向から挟むように、且つ前後方向に延びるように互いに平行に設ける。走行軸１８Ａ，１８Ｂは、本体部１１の下部に設けた後述するスライダ１３を前後方向に案内可能に支持する。蛇腹カバー１９は、枠体部１５の開口する右側を覆い、且つ前後方向に伸縮可能に枠体部１５に固定する。蛇腹カバー１９の後端部はスライダ１３の前側部に固定する。蛇腹カバー１９はスライダ１３の前後方向への移動に従い伸縮する。故に移動機構１４は枠体部１５内に切粉等が侵入するのを防止できる。
【００２３】
本体部１１は上下方向に長い略直方体状に形成する。本体部１１は下部にスライダ１３を備える。スライダ１３は、走行軸１８Ａ，１８Ｂに沿って前後方向に移動可能に支持する。スライダ１３はボール螺子１７に取り付ける。駆動モータ１６が駆動すると、ボール螺子１７は回転する。ボール螺子１７の回転に伴い、スライダ１３は前後方向に移動するので、本体部１１は前後方向に移動する。図３，図４に示す如く、本体部１１は背面上部に回転支持部２１を備える。回転支持部２１は、把持アーム部１２の後述する第一アーム１２Ａを回転可能に支持する。本体部１１は内部に第一アーム１２Ａを回転駆動するモータ（図示略）を格納する。
【００２４】
図４に示す如く、本体部１１は上面部２２にロッド機構３０を備える。ロッド機構３０はロッド３５（図７，図８参照）を左方向に対し進退可能に駆動する。ロッド３５は、扉６の外面の後端部に設けた連結部材６０（図３，図４参照）の後述する連結孔６５（図７参照）に対して挿入して係合可能である。ロッド３５が連結孔６５に係合すると、ロッド機構３０と連結部材６０は連結した状態（図７参照）となる。本体部１１と扉６は一体化する。故に扉６は本体部１１と一体して前後方向に移動することにより、右側壁５１の開口部５１１を開閉できる（図５，図１１参照）。
【００２５】
図２に示す如く、把持アーム部１２は、本体部１１の回転支持部２１に回転可能に支持する。把持アーム部１２は、第一アーム１２Ａと第二アーム１２Ｂを折り畳み可能に備える。本体部１１の回転支持部２１は第一アーム１２Ａの一端部を回動可能に支持する。第一アーム１２Ａは他端部に第一関節部１２１を備える。第一関節部１２１は第二アーム１２Ｂの一端部を回転可能に支持する。第二アーム１２Ｂは他端部に第二関節部１２２を備える。第二関節部１２２は把持部（図示略）を回動可能に支持する。把持部は被削材を把持可能である。第一アーム１２Ａは内部に、第一関節部１２１のギア（図示略）を介して第二アーム１２Ｂを駆動する駆動モータ（図示略）を格納する。第二アーム１２Ｂは内部に、第二関節部１２２のギアを介して把持部を駆動する駆動モータ（図示略）を格納する。
【００２６】
図７を参照し、ロッド機構３０の構造を説明する。ロッド機構３０は、本体部１１の上面部２２に対し左右方向に位置調整可能に固定する。ロッド機構３０は、固定台３１、エアシリンダ３３、連結竿３４、ロッド３５、カバー３８（図３参照）等を備える。固定台３１は平面視左右方向の長い略矩形状に形成し、前後方向の両端部に上方に突出する一対のリブ３１Ａを備える。固定台３１は一組の長孔３１１と一組の長孔３１２を備える。一組の長孔３１１は、固定台３１の左右方向中央部より左側で且つ前後方向に互いに離間して設ける。一組の長孔３１２は、固定台３１の左右方向中央部より右側で且つ前後方向に互いに離間して設ける。長孔３１１，３１２は何れも左右方向に長い孔であり互いに同一形状である。本体部１１の上面部２２は、４つの螺子孔（図示略）を備える。４つの螺子孔は、固定台３１の一組の長孔３１１と一組の長孔３１２の夫々に対応する位置に設ける。４本の螺子９３は、固定台３１の一組の長孔３１１と一組の長孔３１２に上方から挿入し、上面部２２に設けた４つの螺子孔に締結する。故に固定台３１は上面部２２に固定する。
【００２７】
エアシリンダ３３は、固定台３１の上面右側で且つ前後方向中央部に固定部材４１，４２で固定する。エアシリンダ３３は筒状に形成し、開口する先端側を左方に向けた状態で左右方向に沿うようにして固定台３１上面に配置する。エアシリンダ３３は、先端部からシリンダロッド３３１を左方向に対して進退自在に備える。固定部材４１は正面視略Ｌ字状の板部材であり、固定台３１の上面右端部近傍で且つ前後方向中央部に二つの螺子９４で固定する。エアシリンダ３３の後端部（図７において右端部）は固定部材４１に螺子９５で固定する。固定部材４２は固定部材４１とは対称形状である正面視略逆Ｌ字状の板部材であり、固定台３１の中央部に二つの螺子９４で固定する。固定部材４２の上方に突出する壁部は左右方向に貫通する孔部４２１を備える。シリンダロッド３３１は、孔部４２１に遊挿する。連結竿３４は、エアシリンダ３３のシリンダロッド３３１の先端部に同軸上に固定し左方に突出する。
【００２８】
ロッド３５は連結竿３４の先端部に同軸上に固定し左方に突出し棒状に形成する。ロッド３５は先端部にテーパ部３５１を備える。テーパ部３５１は、ロッド３５の先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径し、その先端はロッド３５の軸線方向に直交する平面状に形成する。ロッド３５は支持部材４３で支持する。支持部材４３は、固定台３１の上面左端部近傍で且つ前後方向中央部に固定する。支持部材４３は貫通孔４３１を備える。貫通孔４３１は支持部材４３を左右方向に貫通する。ロッド３５は貫通孔４３１に遊挿すし、扉６側に突出する。ロッド３５の材質は何でもよいが金属が好ましい。ロッド３５は連結竿３４を介してエアシリンダ３３のシリンダロッド３３１と同軸上に連結する。故にロッド３５はシリンダロッド３３１の進退動作に伴い、左右方向に対して移動可能となる。
【００２９】
カバー３８は右側面視略台形状に形成し左右方向に延びる。カバー３８は、エアシリンダ３３、連結竿３４、ロッド３５等を上方から覆うようにして、固定台３１の前後両側に設けた一対のリブ３１Ａに対し螺子で固定する（図４参照）。故にカバー３８はロッド機構３０内に切粉等が堆積するのを防止できる。
【００３０】
図４，図８を参照し、扉６に設けた連結部材６０の構造を説明する。連結部材６０は、扉６の外面の後端部における上下方向略中央部の下側に固定する。連結部材６０はＬ字部材６１と連結体６２を備える。Ｌ字部材６１は平面視略Ｌ字状に形成し、固定部６１１と支持部６１２を備える。固定部６１１は右側面視上下方向に長い略矩形状の板部であり、扉６の外面にスペーサ６４（図８参照）を介して固定する部位である。固定部６１１は上下方向に並ぶ一対の長孔６１５を備える。長孔６１５は上下方向に長い孔である。一対の螺子９１は、固定部６１１の一対の長孔６１５に挿入し、スペーサ６４を介して扉６の外面の後端部に設けた一対の螺子孔（図示略）に締結する。故に連結部材６０は扉６の外面の後端部に固定する。
【００３１】
支持部６１２は固定部６１１の前端部から右側方に略直角に突出し、正面視上下方向に長い略矩形状の板部である。支持部６１２は、扉６の外面との間に所定隙間を空けて連結体６２を支持する。支持部６１２は上下方向中央部に上下方向に並ぶ一対の長孔６１７を備える。一対の長孔６１７は上下方向に長い長孔である。
【００３２】
連結体６２は略直方体状に形成し、支持部６１２の前面に固定する。連結体６２の材質は何でもよいが金属が好ましい。連結体６２の背面は支持部６１２の前面に固定する固定面である。連結体６２の固定面は上下方向に並ぶ一対の螺子孔（図示略）を備える。一対の螺子孔は、支持部６１２の一対の長孔６１７に相対する。一対の螺子９２は一対の長孔６１７に後方から挿入し、連結体６２の固定面の一対の螺子孔に締結する。故に連結体６２は支持部６１２の前面に固定する。連結体６２の左側面と扉６の外面は所定隙間で互いに離間する。
【００３３】
図８に示す如く、連結体６２は連結孔６５を備える。連結孔６５は連結体６２の中央部を左右方向に貫通する。連結孔６５は直線孔部６５１とテーパ孔部６５２を同軸上に備える。直線孔部６５１は連結孔６５の貫通方向中間部から左側方に直線状に延び、扉６側に貫通する。直線孔部６５１の貫通方向に直交する断面は円形状である。テーパ孔部６５２は、連結孔６５の貫通方向中間部で直線孔部６５１と連通し、扉６側とは反対側の開口に向けて直線的に拡径する略円錐状である。ロッド機構３０のロッド３５の先端部は、テーパ孔部６５２の途中まで挿入可能である。直線孔部６５１の径は、ロッド３５の径よりも短い。
【００３４】
本体部１１は回転支持部２１の扉６側に近接センサ（図示略）を固定する。近接センサは磁気の変化により部材の接近を感知する。近接センサは、扉６側に固定した位置検出用ドグ（図示略）を検出可能である。位置検出用ドグは、扉６における近接センサに対応する位置に固定する。近接センサが位置検出用ドグを検出した時、本体部１１は、扉６の後端部と相対し、ロッド３５と連結孔６５は互いに対向する位置関係となる。
【００３５】
図５〜図１３を参照し、ロボット装置１０の動作の一例を説明する。ロボット装置１０は、把持アーム部１２を待機姿勢に制御する。待機姿勢は、第一アーム１２Ａと第二アーム１２Ｂが互いに平行に重なるように、第一関節部１２１で折れ曲がり垂直上方に起立した姿勢である（図１，図２参照）。ロボット装置１０は一対の走行軸１８Ａ，１８Ｂに沿って、扉６の閉端位置に移動する。扉６の閉端位置は、ロボット装置１０の前後方向の移動範囲のうち最後端である初期位置である。ロボット装置１０は、閉端位置から扉６の開端方向（前方向）に向けて低速で移動する。
【００３６】
ロボット装置１０側の近接センサが、扉６側の位置検出用ドグを検出したとき、ロボット装置１０は停止する。扉６が既に閉じている場合（図５参照）、ロボット装置１０の移動開始と同時に、近接センサは位置検出用ドグを検出し、ロッド３５と連結孔６５は互いに対向する。図７に示す如く、ロボット装置１０はエアシリンダ３３を駆動し、連結竿３４と共にロッド３５を左方に移動する。図８に示す如く、ロッド３５の先端部は、連結孔６５のテーパ孔部６５２に挿入する。ロッド３５のテーパ部３５１は、テーパ孔部６５２の内面と接触する。ロッド３５は連結孔６５と係合する。ロッド３５は左方に移動できないので、エアシリンダ３３はロッド３５の位置を保持する。ロボット装置１０は扉６と一体に連結した状態で、高速で扉６を開き、開口部５１１を広げる。
【００３７】
ロボット装置１０はロボット侵入位置で停止する。ロボット侵入位置とは、把持アーム部１２が開口部５１１を介してカバー５内に進入可能な位置である。ロボット装置１０は把持アーム部１２を駆動し、開口部５１１を介して第一アーム１２Ａと第二アーム１２Ｂをカバー５内に移動し、工作台上面に固定する被削材の交換動作を行う。被削材の交換動作後、ロボット装置１０は把持アーム部１２を再び待機姿勢に制御する。
【００３８】
ロボット装置１０は、扉６と一体して扉６の閉端位置まで高速で移動する。ロボット装置１０は閉端位置で停止すると、エアシリンダ３３の駆動を停止する。シリンダロッド３３１は右方に後退するので、連結竿３４と共にロッド３５は右方に後退し、連結孔６５から抜け、ロボット装置１０と扉６の連結は解消する。ロボット装置１０の一連動作は終了する。
【００３９】
図９に示す如く、連結体６２の連結孔６５は、テーパ孔部６５２と直線孔部６５１により連結体６２を左右方向に貫通する。故に連結孔６５内に切粉等が侵入したとき、連結孔６５は直線孔部６５１から切粉等を落下できる。故に連結孔６５内に切粉等が堆積するのを防止できるので、ロッド３５は連結孔６５のテーパ孔部６５２に対して常時良好に挿入できる。
【００４０】
図１１〜図１３を参照し、連結部材６０の形状と、扉６による開口部５１１の開口面積との関係を説明する。上記の通り、扉６に固定した連結部材６０は、連結孔６５を有する連結体６２をＬ字部材６１で支持する。連結体６２の左側面と扉６の外面は所定隙間で離間する。図１２，図１３に示す如く、扉６を前方に移動したとき、右側壁５１の壁部５１２の後端部は、扉６に固定した連結部材６０の連結体６２と扉６の所定隙間に挿入配置する。連結体６２は壁部５１２の後端部と左右方向において重なる。連結体６２は、壁部５１２の後端部におけるロッド機構３０側に配置するので、扉６の後端部と干渉しない。連結体６２の連結孔６５にロッド３５が係合した状態で、扉６は前方に向かって最大限移動できるので、開口部５１１の開口面積をより大きくできる。故に工作機械１は把持アーム部１２が開口部５１１を介して工作台上面の被削材を交換する際、開口部５１１の縁部に把持アーム部１２が接触するのを防止できる。
【００４１】
図８，図１０を参照し、扉６の摺動性低下時における連結孔６５とロッド３５の係合解除機能を説明する。仮に扉６の開閉機構内に切粉等が侵入して堆積すると、扉６の摺動性は低下する。例えば、連結孔６５とロッド３５が図８に示す係合状態で、扉６の摺動性が低下した状態を想定する。扉６の摺動性が低下した状態で、ロボット装置１０が扉６を開閉しようとする推力（図８中矢印Ｐ１参照）が扉６に働いた場合、該推力に対する抗力（図８中矢印Ｐ２参照）が生じる。該抗力は連結孔６５のテーパ孔部６５２を介してロッド３５のテーパ部３５１に作用する。ロッド３５は扉６と共にＰ１方向に移動するので、テーパ孔部６５２の内面はテーパ部３５１を右方に押し下げる。テーパ部３５１はテーパ孔部６５２の内面を摺動しながら右方に移動する。ロッド３５と連結体６２は何れも金属であるので、テーパ孔部６５２の内面に対するテーパ部３５１の摺動性は向上する。
【００４２】
図１０に示す如く、ロッド３５が右方に後退することにより、連結竿３４とシリンダロッド３３１は右方に押し下がるので、エアシリンダ３３内の空気は圧縮する。故にロッド３５は連結孔６５から右方に後退して抜ける。連結孔６５とロッド３５の係合状態は自動的に解除する。扉６は閉じた状態のまま、ロボット装置１０のみが前方に移動する。ロッド３５を後退するのに必要な扉６を開閉する方向の推力は、扉６の開閉機構を構成する各部品を破損する力よりも小さい。故に工作機械１は扉６の開閉機構を構成する各部品の破損を防止できる。
【００４３】
図４を参照し、連結孔６５の上下方向の位置調整方法を説明する。ロッド３５が連結孔６５に挿入し且つ良好に係合する為、工作機械１の上下方向において、ロッド３５の位置に対し、連結孔６５の位置を正確に合わせる必要がある。作業者は、Ｌ字部材６１の固定部６１１を固定する一対の螺子９１を緩める。螺子９１は扉６に固定した状態である。固定部６１１は、扉６において、二つの長孔６１５の長さ方向の範囲内で上下方向に移動可能となる。ロッド３５が左方に移動したときに連結孔６５に挿入し、且つテーパ孔部６５２の内面に接触するように、作業者は固定部６１１の上下方向の位置を調節することで、連結孔６５の上下方向の位置を調節する。連結孔６５の位置が決まったとき、作業者は一対の螺子９１を再び締結し、固定部６１１を扉６に固定する。連結孔６５の上下方向の位置調節は完了する。
【００４４】
なお、作業者は、連結部材６０を扉６に固定した状態で、Ｌ字部材６１に対して連結体６２の上下方向の位置を調節することにより、連結孔６５の上下方向の位置調整をしてもよい。作業者は、連結体６２をＬ字部材６１の支持部６１２に固定する一対の螺子９２を緩める。螺子９２は連結体６２に固定した状態である。連結体６２は、Ｌ字部材６１の支持部６１２において、二つの長孔６１７の長さ方向の範囲内で上下方向に移動可能となる。故に作業者は連結体６２の上下方向の位置を調節することで、連結孔６５の上下方向の位置を調節できる。なお、作業者は、Ｌ字部材６１の固定部６１１による位置調整、及び連結体６２の位置調整の両方で、連結孔６５の上下方向の位置を調整してもよい。
【００４５】
図７を参照し、連結孔６５に対するロッド３５の位置調節方法を説明する。ロッド３５が連結孔６５に挿入し且つ良好に係合する為、ロッド機構３０がエアシリンダ３３を駆動し、ロッド３５を左方に移動したとき、ロッド３５の先端部は連結孔６５に挿入し、且つロッド３５のテーパ部３５１は、連結孔６５のテーパ孔部６５２に接触する必要がある。故に作業者は、テーパ部３５１がテーパ孔部６５２に接触するように、ロッド３５が進退する左右方向において、連結孔６５に対するロッド３５の位置調節を行う。作業者は、本体部１１の上面部２２において、ロッド機構３０の固定台３１を固定する４本の螺子９３を緩める。螺子９３は上面部２２に固定した状態である。固定台３１は、上面部２２において、４つの長孔３１１の長さ方向の範囲内で左右方向に移動可能となる。ロッド３５が左方に移動したときに連結孔６５に挿入し、ロッド３５のテーパ部３５１が、連結孔６５のテーパ孔部６５２に接触するように、作業者は左右方向において固定台３１の位置を調節する。固定台３１の位置が決まったとき、作業者は４本の螺子９３を再び締結し、固定台３１を上面部２２に固定する。連結孔６５に対するロッド３５の位置調節は完了する。故に工作機械１は、左右方向におけるロッド３５の位置を調整できるので、テーパ孔部６５２に対し、テーパ部３５１を確実に接触できる。
【００４６】
以上説明の如く、本実施形態の工作機械１は、カバー５の右側壁５１に設けた扉６の開閉を行う扉開閉装置を備える。扉開閉装置は、ロボット装置１０、扉６、連結孔６５、ロッド３５、エアシリンダ３３等を備える。ロボット装置１０の本体部１１は、カバー５の右側壁５１に設けた一対の走行軸１８Ａ，１８Ｂに沿って移動する。走行軸１８Ａ，１８Ｂは前後方向に延びる。扉６はロボット装置１０の走行位置に対応して配置する。連結孔６５は、扉６側に設け、走行軸１８Ａ，１８Ｂ及び扉６の面に直交する左右方向に延びる。ロッド３５は、ロボット装置１０側に設け、左右方向に移動可能で且つ連結孔６５に挿入可能である。エアシリンダ３３はロッド３５を駆動し、ロッド３５を連結孔６５に挿入することにより、扉６とロボット装置１０を連結する。エアシリンダ３３はロッド３５を駆動し、連結孔６５からロッド３５を後退することにより、扉６とロボット装置１０の連結を解除する。扉開閉装置はエアシリンダ３３により、ロボット装置１０と扉６を連結したとき、走行軸１８Ａ，１８Ｂに沿ってロボット装置１０を移動して扉６の開閉を行う。
【００４７】
連結孔６５は、左方である奥側からロッド３５側に位置する開口に向けて拡径するテーパ孔部６５２を備える。ロッド３５は、後端側から連結孔６５に挿入する先端側に向けて縮径するテーパ部３５１を備える。ロッド３５が連結孔６５に挿入し、扉６とロボット装置１０が連結したとき、テーパ部３５１はテーパ孔部６５２に接触する。扉６の摺動性が低下した状態で、ロボット装置１０が扉６を移動しようとしたとき、扉６を開閉する為の推力に対する抗力により、テーパ部３５１はテーパ孔部６５２に沿って開口側に向かって摺動する。故にロッド３５は連結孔６５から後退するので、ロッド３５は連結孔６５から自動的に外れ、扉６は移動しない。故に扉開閉装置は、扉６を構成する部品の破損を防止できる。
【００４８】
上記説明にて、ロボット装置１０は本発明の移動装置の一例である。ロッド３５は本発明のロッド部の一例である。エアシリンダ３３は本発明の駆動部の一例である。連結孔６５のテーパ孔部６５２は本発明の孔側テーパ部の一例である。ロッド３５のテーパ部３５１は本発明のロッド部側テーパ部の一例である。連結部材６０のＬ字部材６１の支持部６１２は本発明の突出部の一例であり、連結体６２は本発明の連結部の一例である。
【００４９】
本発明は上記実施形態に限らず各種変形が可能である。上記実施形態は、扉６側に設けた連結部材６０の連結孔６５に対して、ロボット装置１０側に設けたロッド機構３０のロッド３５を係合することで、扉６とロボット装置１０を連結する。例えば、ロッド機構３０に連結孔６５を固定し、扉６側の支持部６１２にロッド３５を固定してもよい。該場合、連結孔６５が左右に移動する。工作機械１は、扉６側にロッド機構３０を設け、ロボット装置１０側に連結孔６５を設けてもよい。
【００５０】
上記実施形態の連結孔６５のテーパ孔部６５２は、奥側から開口に向けて直線的に拡径し、ロッド３５のテーパ部３５１は、先端側に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径する。連結孔のテーパ孔部は、奥側からロッド側に位置する開口に向けて拡径するテーパ形状であれば、他のテーパ形状でもよい。ロッドのテーパ部は、後端側から連結孔に挿入する先端側に向けて縮径するテーパ形状であれば、他のテーパ形状でもよい。
【００５１】
例えば、図１４に示す第一変形例の連結部材６０は、連結孔１６５を備える。連結孔１６５は、直線孔部６５１とテーパ孔部６５３を備える。テーパ孔部６５３は、上記実施形態のテーパ孔部６５２のテーパ形状と異なり、奥側からロッド３５側に位置する開口に向けて外側に円弧状に湾曲しつつ縮径する。ロッド３５のテーパ部３５１は上記実施形態のテーパ形状と同一である。上記実施形態と同様に、ロッド３５のテーパ部３５１は、連結孔１６５のテーパ孔部６５３の内面と接触する。扉６の摺動性低下時、ロボット装置１０が扉６を開閉しようとする推力が扉６に働いた場合、テーパ孔部６５３の内面はテーパ部３５１を右方に押し下げる。テーパ部３５１はテーパ孔部６５３の内面を摺動しながら右方に移動する。故に上記実施形態と同様に、ロッド３５は連結孔１６５から右方に後退して抜けることができる。
【００５２】
例えば、図１５に示す第二変形例のロッド１３５は先端部にテーパ部３５２を備える。テーパ部３５２は、上記実施形態のテーパ部３５１のテーパ形状と異なり、ロッド３５の先端側に向けて直線的に縮径し、その先端はロッド１３５の軸線方向に直交する平面状に形成する。連結孔６５のテーパ孔部６５２は上記実施形態のテーパ形状と同一である。上記実施形態と同様に、ロッド１３５のテーパ部３５２は、連結孔６５のテーパ孔部６５２の内面と接触する。扉６の摺動性低下時、ロボット装置１０が扉６を開閉しようとする推力が扉６に働いた場合、テーパ孔部６５２の内面はテーパ部３５２を右方に押し下げる。テーパ部３５２はテーパ孔部６５２の内面を摺動しながら右方に移動する。故に上記実施形態と同様に、ロッド１３５は連結孔６５から右方に後退して抜けることができる。
【００５３】
上記実施形態の扉開閉装置は、工作機械１のカバー５の右側壁５１の扉６を開閉するものであるが、本発明は、カバー５の前壁、左側壁等の他の壁にスライド自在に設けた扉にも適用可能である。本発明は工作機械１のカバー５の扉６に限らず、様々な壁にスライド自在に設けた扉にも適用可能である。
【００５４】
上記実施形態の工作機械１は、主軸がＺ軸方向に延びる縦型工作機械であるが、本発明は主軸が水平方向に延びる横型工作機械にも適用できる。
【００５５】
上記実施形態のロッド機構３０は、エアシリンダ３３でロッド３５を駆動するが、他の駆動源でもよく、例えばモータでもよい。
【００５６】
上記実施形態の連結孔６５は、連結体６２を左右方向に貫通するが、例えば直線孔部６５１を省略してテーパ孔部６５２のみにしてもよい。連結体６２はＬ字部材６１で扉６に支持するが、扉６の外面に直接固定するようにしてもよい。連結部材６０は、Ｌ字部材６１に対して別体である連結体６２を固定するが、Ｌ字部材６１と連結体６２を一体的に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１    工作機械
５    カバー
６    扉
１０    ロボット装置
１１    本体部
１８Ａ，１８Ｂ    走行軸
３１    固定台
３３    エアシリンダ
３５    ロッド
５１    右側壁
６０    連結部材
６２    連結体
６５    連結孔
９３    螺子
３１１，３１２    長孔
３５１    テーパ部
５１１    開口部
５１２    壁部
６１２    支持部
６５２    テーパ孔部
【図１】
2020032506.tif 000003
【図２】
2020032506.tif 000004
【図３】
2020032506.tif 000005
【図４】
2020032506.tif 000006
【図５】
2020032506.tif 000007
【図６】
2020032506.tif 000008
【図７】
2020032506.tif 000009
【図８】
2020032506.tif 000010
【図９】
2020032506.tif 000011
【図１０】
2020032506.tif 000012
【図１１】
2020032506.tif 000013
【図１２】
2020032506.tif 000014
【図１３】
2020032506.tif 000015
【図１４】
2020032506.tif 000016
【図１５】
2020032506.tif 000017