(57)【要約】【課題】  切粉による開閉動作不良や故障のおそれが無く、ガントリローダの走行が制限されない、簡単な構造で天井部から切粉が排除できる工作機械の機体カバーの切粉回収構造を提供する。【解決手段】  機体カバーの天井板１２ａの上面に扉１４を摺動可能に設け、扉１４の開方向端に切粉回収孔２１を設け、開放動作時に扉１４が切粉回収孔２１に向かって摺動することにより、天井板１２ａの上面の切粉を切粉回収孔２１に落とし込み機体カバー内に回収するように構成したことで、簡単な構造となり、切粉による開閉動作不良や故障のおそれが無く、ガントリローダの走行が制限されない。また、天井板１２ａの下面に切粉回収孔２１の下方に沿う飛散防止部材２３を設けたことで、加工領域内の切粉や切削液等が直接切粉回収孔２１から飛散することや、機体カバーに跳ね返って切粉回収孔２１から外へ飛散することが防止でき、天井板１２ａの上面に切粉が堆積しない。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上に加工領域を含む機械全体を覆う機体カバーを配置し、機体カバーの上方を移動する搬送手段の搬送部が加工領域に向かって出し入れ可能な開口部とその開口部を開閉可能な扉を機体カバーの天井板に設け、前記搬送手段の移動により機体カバーの天井板の上面に落下した切粉を機体カバーの加工領域内に回収可能な工作機械の機体カバーの切粉回収構造において、前記機体カバーに前記扉を左右方向に駆動する駆動源を設け、前記機体カバーの天井板の上面に前記扉を摺動可能に設け、機体カバーの天井板に前記扉が開いた時の扉の開方向端に切粉回収孔を設け、前記扉の開放動作時に天井板の上面を扉が切粉回収孔に向かって摺動することにより、天井板の上面の切粉を扉側面で切粉回収孔に落とし込むように構成したことを特徴とする工作機械の機体カバーの切粉回収構造。
【請求項２】
前記切粉回収孔に扉開閉方向に対して斜めに補強部材を架設し、補強部材の扉開閉方向両端が扉開閉方向で同一直線状に位置しないことを特徴とする請求項１記載の工作機械の機体カバーの切粉回収構造。
【請求項３】
前記機体カバーの天井板の下面に前記切粉回収孔の下方に沿う飛散防止部材を設け、その飛散防止部材により加工領域内からの切粉や切削液等の切粉回収孔から機体カバー外部への飛散を防止することを特徴とする請求項１または２記載の工作機械の機体カバーの切粉回収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉により開閉可能な開口部を設けた機体カバーの天井板の上面の切粉を機体カバー内に回収可能な工作機械の機体カバーの切粉回収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガントリローダを上方に備えた工作機械は、走行するガントリローダから切粉が落下して機体カバーの天井部に溜まることが問題とされている。従来の工作機械の機体カバーの切粉回収構造として、特許文献１に記載された構造のものが知られている。この工作機械は、ベッドの上部を機体カバーで覆ってあり、工作機械の上方にはガントリローダを設置してある。機体カバーは上方を覆う天井蓋および可動分割板とを備えている。天井蓋は天井部を開閉用シリンダにより水平方向に開閉自在に摺動して覆う蓋である。可動分割板は天井部を回転動作して開閉自在に覆う蓋であり、各可動分割板を回転自在に配列すると共に、それらの片辺側を共通のリンクにそれぞれ枢着することによって平行リンク機構を形成している。走行するガントリローダが、平行リンク機構に設けられたリンクレバーに当たり、それまでほぼ水平の閉じ姿勢に横倒していた各可動分割板が垂直姿勢に起き上がることによって、天井部が開放される。これにより、それまで可動分割板上に落下して溜まっていた切粉は、可動分割板間の隙間から下に落下し、天井部から排除される。その後、再度走行するガントリローダがリンクレバーに当たることにより、可動分割板がほぼ水平な閉じ姿勢に戻る構造となっている。
【０００３】
特許文献２に記載された構造のものは、工作機械を覆う、機体カバーの天井面にはローダ出入り口を開閉するスライド式シャッタが進退自在に設置されている。また、天井面には切粉やクーラントを切削エリアに落とすシュート開口が設けられ、その開口縁には排出ガイド片が斜め下向きに設けられている。機体カバーの前面には正面開口を開閉する正面扉が、その上端から機体カバーの後部上方に跨って設けられた扉ガイドを介してガイドレールに支持され、進退自在に設置されている。扉ガイドには機体カバーの天井面に摺接するブラシが設けてあり、正面扉の開放動作に伴い、機体カバーの天井面に溜まる切粉などがブラシによりシュート開口へ排出される構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１０３４６号公報
【特許文献２】実開平７−７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のものでは、切粉が可動分割板やリンク等の可動箇所周辺に絡まって排除されず、絡まった切粉により可動分割板が開閉動作不良や故障するおそれがあり、構造が複雑であり高価となる問題がある。さらに、ワーク加工中は機体カバーを閉じ状態にする必要があり、可動分割板を開く方向にガントリローダがリンクレバーの上方を走行するタイミングを加工停止時になるように制御しなければならないため、ガントリローダの走行が制限されることにより、サイクルタイムが長くなるという問題がある。
【０００６】
特許文献２に記載のものでは、正面扉のブラシにより切粉をシュート開口へ排出するのでガントリローダのサイクルタイムに影響せず好ましいが、ブラシに切粉が付着して堆積する問題がある。しかも正面扉にブラシを設けているので、ローダによりワークを搬出搬入する時には天井板の上面の切粉が排出されず、正面扉が開かれるまで切粉が大量に堆積してしまい、大量に切粉が堆積した状態で、ワークを排出搬入するためスライド式シャッタのみが開く時、シャッタが開閉動作不良を起こすおそれがある。また、正面扉上端から機体カバー後部上方に跨って扉ガイドを設け、その扉ガイドにブラシを設けているので構造が複雑である。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、切粉による開閉動作不良や故障のおそれが無く、ガントリローダの走行が制限されずサイクルタイムに影響しないようにした、簡単な構造で堆積させることなく天井部から切粉が回収できる工作機械の切粉回収構造を備えた扉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の課題解決手段は、ベッド上に加工領域を含む機械全体を覆う機体カバーを配置し、機体カバーの上方を移動する搬送手段の搬送部が加工領域に向かって出し入れ可能な開口部とその開口部を開閉可能な扉を機体カバーの天井板に設け、前記搬送手段の移動により機体カバーの天井板の上面に落下した切粉を機体カバーの加工領域内に回収可能な工作機械の機体カバーの切粉回収構造において、前記機体カバーに前記扉を左右方向に駆動する駆動源を設け、前記機体カバーの天井板の上面に前記扉を摺動可能に設け、機体カバーの天井板に前記扉が開いた時の扉の開方向端に切粉回収孔を設け、前記扉の開放動作時に天井板の上面を扉が切粉回収孔に向かって摺動することにより、天井板の上面の切粉を扉側面で切粉回収孔に落とし込むように構成したことである。
【０００９】
また、第２の課題解決手段は、前記切粉回収孔に扉開閉方向に対して斜めに補強部材を架設し、補強部材の扉開閉方向両端が扉開閉方向で同一直線状に位置しないようにしたことである。
【００１０】
また、第３の課題解決手段は、前記機体カバーの天井板の下面に前記切粉回収孔の下方に沿う飛散防止部材を設け、その飛散防止部材により加工領域内からの切粉や切削液等の切粉回収孔から機体カバー外部への飛散を防止することである。
【発明の効果】
【００１１】
本願の請求項１の発明では、前記機体カバーに前記扉を左右方向に駆動する駆動源を設け、前記機体カバーの天井板の上面に前記扉を摺動可能に設け、機体カバーの天井板に前記扉が開いた時の扉の開方向端に切粉回収孔を設け、前記扉の開放動作時に天井板の上面を扉が切粉回収孔に向かって摺動することにより、天井板の上面の切粉を扉側面で切粉回収孔に落とし込むように構成した。また、本願の請求項２の発明では、前記切粉回収孔に扉開閉方向に対して斜めに補強部材を架設し、補強部材の扉開閉方向両端が扉開閉方向で同一直線状に位置しないようにした。また、本願の請求項３の発明では、前記機体カバーの天井板の下面に前記切粉回収孔の下方に沿う飛散防止部材を設け、その飛散防止部材により加工領域内からの切粉や切削液等の切粉回収孔から機体カバー外部への飛散を防止するようにした。これらによれば、従来のような、可動分割板のような可動箇所や扉ガイドのブラシが無くなり、開閉動作不良や故障のおそれが無く、ガントリローダによるワーク搬出搬入時に、扉の開放動作による摺動により切粉を切粉回収孔に押出して切粉を回収できるので、簡単な構造となる。さらには、扉の開放動作にて切粉を回収するようにしたことにより、ワーク加工中にガントリローダの動きが制限されず自由に走行できるので、サイクルタイムを短縮できる。また、補強部材にも切粉が堆積することなく回収できる。また、飛散防止部材により加工領域内の切粉が直接切粉回収孔から飛散することや、機体カバーに跳ね返って切粉回収孔から外へ飛散することが防止できるので、天井板の上面に切粉が堆積することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の扉装置を備えた工作機械を示す図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ視図であって、（ａ）は扉装置が閉じた状態、（ｂ）は扉装置が開いた状態を示す図である。
【図４】図３（ａ）の右側拡大図である。
【図５】他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本願発明の実施の形態について、図１〜図５により説明する。図１，２に示す本実施形態の工作機械１は、テーブル２上にあるワークＷに対して上下方向に切削、その他の加工を行う縦型のマシニングセンタと称されるものである。工作機械１のベッド３上にはテーブル２が設置されている。テーブル２はＹ軸方向（前後方向）に往復動する第１テーブル４とＸ軸方向（左右方向）に往復動する第２テーブル５とから成り、第２テーブル５上にはワークＷを保持するクランプ装置６が設置されている。ベッド３上の後部にはＺ軸方向（上下方向）に往復動する主軸ヘッド７を備えたコラム８が立設されている。主軸ヘッド７にはワークＷの加工を行う工具９を保持した工具ホルダ１０が着脱可能に装着されている。コラム８の側方には複数の工具ホルダ１０を収納した工具マガジン１１が設けられている。工具マガジン１１と主軸ヘッド７との間に工具交換装置（図示しない）が設けられ、その工具交換装置により工具マガジン１１の工具ホルダ１０と主軸ヘッド７の工具ホルダ１０とを交換するようになっている。この工作機械１には、ワークＷの加工によって生じる切粉や切削液等が、テーブル２上方の加工領域から機械１外方に飛散することを防止するために加工領域を含む機械１全体を覆う機体カバー１２が設けられている。また、工作機械１の上方には、搬送手段として例示するガントリローダ３０の架設レール３１が設置されている。搬送部として例示するローダヘッド３２を装着した走行台３３が、前記架設レール３１に沿って工作機械１の両側に設置したテーブル（図示しない）間を移動するようになっている。前記ローダヘッド３２には、ワークＷを保持する保持機構３４が備えられている。
【００１４】
前記機体カバー１２の天井板１２ａの前側には、前記ローダヘッド３２が機体カバー内の加工領域に向かって出し入れ可能に、開口部１３が設けられている。前記開口部１３には開閉可能な扉１４が設けられている。また前記機体カバー１２の天井板１２ａ前部に固定ブロック１５を設け、その固定ブロック１５の前面に駆動源としての扉開閉用シリンダ１６を設け、後面にガイドブロック１７が設けられている。ガイドブロック１７にはガイドバー１８が左右に摺動可能に支持され、ガイドバー１８の一端はブラケット１９を介して扉開閉用シリンダ１６のシリンダロッド先端に固定されている。また、扉１４はブラケット２０を介してガイドバー１８に固定され、扉開閉用シリンダ１６の作動により左右に摺動可能に支持されている。尚、前記扉１４、固定ブロック１５、扉開閉用シリンダ１６、ガイドブロック１７、ガイドバー１８およびブラケット１９、２０は開口部１３の両側に夫々左右対称に設けられているので、以下では、図１〜図３において、右側の扉１４により説明する。
【００１５】
前記機体カバー１２の天井板１２ａには、扉１４が開いた時の扉１４の開方向端、すなわち、天井板１２ａの右端（左側の扉１４では左端）に、図３，４に示すように、長方形状に大きく切り欠いた切粉回収孔２１が設けられている。切粉回収孔２１の中央付近には、上面に切粉が溜まらないように扉開閉方向すなわち左右方向両端が扉開閉方向に対して一直線上に位置しないように斜めに補強部材２２が機体カバー１２の天井板１２ａと一体に形成されている。これにより、補強部材２２上には溜まることなく切粉を切粉回収孔２１に落とし込めるようになっている。
【００１６】
前記機体カバー１２の天井板１２ａの下面には前記切粉回収孔２１の下方に沿って飛散防止部材２３が設けられている。飛散防止部材２３は、切粉や切削液等が切粉回収孔２１から機体カバー１２外部へ直接飛散するのを防止するように設けた主飛散防止部材２３ａと、機体カバー１２内部面からの跳ね返りで切粉回収孔２１から機体カバー１２外部へ飛散するのを防止するように設けた副飛散防止部材２３ｂと、前記主飛散防止部材２３ａと副飛散防止部材２３ｂの外周を囲うように設けた枠部材２３ｃとから構成されている。主飛散防止部材２３ａは扉開閉方向外側すなわち右側に向けて下り傾斜に設けられており、副飛散防止部材２３ｂは機体カバー１２の天井板１２ａの下面から下方に垂設されており、主飛散防止部材２３ａと副飛散防止部材２３ｂの間の開口が狭められて形成されていることにより、切粉や切削液等が切粉回収孔２１から機体カバー１２外部へ飛散することなく、天井板１２ａの上面の切粉を切粉回収孔２１から機体カバー１２内部の加工領域に落とし込めるようになっている。
【００１７】
また、機体カバー１２の天井板１２ａには扉１４の摺動範囲および切粉回収孔２１を囲うようにガイドカバー２４を設け、天井板１２ａ上に溜まった切粉や切削液等が広がらず切粉回収孔２１に落ちるようにガイドしている。ガイドカバー２４には扉開閉検知用の近接スイッチ２５が夫々設けられ、前記扉１４に設けた各近接ブロック２６とにより扉１４の開閉を検知する。また、ガイドカバー２４には扉開閉方向に沿って、扉１４の浮き上がりを防止する浮上り防止部材２７が設けられている。また、扉開閉用シリンダ１６等を覆うようにカバー２８が設けられている。
【００１８】
次に、前記工作機械１の動作について説明する。予めガントリローダ３０によって加工済みのワークＷが工作機械１から搬出されている。工作機械１の上方から次に加工するワークＷを工作機械１に搬入するために、ワークＷを保持したローダヘッド３２を装着した走行台３３が架設レール３１に沿って移動する。図１および図２に示すように、走行台３３が機体カバー１２の開口部１３上方に移動すると、走行台３３が停止する。このワークＷの搬送の際、ワークＷに付着していた切粉が落下して機体カバー１２の天井板１２ａ上に溜まる。走行台３３が停止すると扉開閉用シリンダ１６の作動によりガイドバー１８が摺動し、ガイドバー１８に固定された扉１４が機体カバー１２の天井板１２ａ上を開方向端まで摺動し、開口部１３が開放される。この時、扉側面１４ａが機体カバー１２の天井板１２ａ上に溜まった切粉を扉の開方向（右方向）へ押し払うことにより、切粉は扉の開方向端に設けた切粉回収孔２１に落とし込まれるようになっている。切粉回収孔２１に落とし込まれた切粉は飛散防止部材２３に沿って機体カバー１２内に回収される。次に、近接スイッチ２５が扉開放を検知したら、開放された開口部１３からローダヘッド３２がクランプ装置６に向かって降下し、ワークＷをクランプ装置６に載置する。クランプ装置６に載置されたワークＷはクランプ機構により保持される。
【００１９】
ワークＷを搬入したローダヘッド３２が上昇すると、扉開閉シリンダ１６の作動により扉１４が摺動して開口部１３が塞がれる。その後、主軸ヘッド７に装着された工具９によりクランプ装置６に保持されたワークＷの加工が行われる。ワークＷの加工中に切粉や切削液等が飛散するが、天井板１２ａの下面に切粉回収孔２１の下方に沿って設けた飛散防止部材２３により加工領域から切粉回収孔２１を介して工作機械１外方に飛散することはない。このワークＷの加工中にローダヘッド３２が開口部上方に待機する。ワークＷの加工が終了すると、開口部１３上方に待機していたガントリローダ３０により加工済みのワークＷが工作機械１から次工程に搬出され、その後、次に加工するワークＷが前工程から工作機械１に搬入される。尚、扉１４上に落ちた切粉は、扉１４の開閉により扉１４上から落ちて回収される。
【００２０】
以上のように、ワークＷの搬出搬入による扉１４の開閉動作の度に、機体カバー１２の天井板１２ａ上に溜まった切粉を切粉回収孔２１より機体カバー１２内に簡単に回収できる。また、飛散防止部材２３により切粉や切削液等が切粉回収孔２１から機体カバー１２外部に飛散することは無い。また、従来のように機体カバーの天井板上の切粉を回収するための可動箇所や切粉が付着するブラシが無いので開閉動作不良や故障のおそれが無く、切粉を押し払う扉側面１４ａは平面であり切粉が絡まることも無く、簡単な構造で天井板１２ａの上面から切粉が排除できる。また、ワークＷの加工中、ガントリローダ３０は走行が制限されないので、次に加工するワークＷの準備を進めることができ、サイクルタイムが短縮される。
【００２１】
尚、扉１４を樹脂で形成すると、扉１４の天井板１２ａを摺動する際の摩擦を小さくすることができる。扉１４を樹脂で形成した場合、特に主軸７を水平に備えた横型のマシニングセンタではワークを加工した際の切粉が上方に飛び、その切粉が扉１４の閉鎖端に当たって閉鎖端が削れてしまうおそれがある。このため図５に示すように、左側の扉１４の閉鎖端に扉１４の前後方向にわたって金属板２９を設けてある。この金属板２９は、左右の扉１４を閉じた時に右側の扉１４の閉鎖端上方も覆うようになっている。この金属板２９により、扉１４が削れて孔が形成されたとしても、加工領域から機体カバー１２の外部に切粉が飛散するのを防止できる。
【符号の説明】
【００２２】
１  工作機械
３  ベッド
１２  機体カバー
１２ａ  天井板
１３  開口部
１４  扉
２１  切粉回収孔
２２  補強部材
２３  飛散防止部材
３０  ガントリローダ（搬送手段）
３２  ローダヘッド（搬送部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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