(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳抜き空間が内部に仕切られたベッドを有し、精密加工機全体をカバーの内部に収容するようにした精密加工機の温調装置であって、
前記カバーの内部に空気を吹き出す吹出口と該カバー内部の空気を吸い込む吸込口とを有する空調装置を前記カバーの外に配設し、前記ベッドの鋳抜き空間を通して該ベッドを貫通する空気吹出ダクトを前記空調装置に接続し、
前記空気吹出ダクトは、ベッドの長手方向に平行に延び前記ベッドの鋳抜き空間を貫通する複数本の第１の吹出ダクトと、
前記ベッドの一端側に設けられ、前記吹出口と接続されて前記第１の吹出ダクトの一端に空気を分配する第１の分配ダクトと、
前記ベッドの他端側に配置され、前記複数本の第１の吹出ダクトの他端に空気を分配する第２分配ダクトと、
前記第１分配ダクトと前記第２分配ダクトを相互に連結する連結ダクトと、からなることを特徴とする精密加工機の温調装置。
【請求項２】
前記空調装置には、前記カバーの内部を天井に沿って延び、空気を加工機の機上から吹き出す第２の吹出ダクトが接続されたことを特徴とする請求項１に記載の精密加工機の温調装置。
【請求項３】
前記ベッドには、該ベッドの長手方向に延びる複数の鋳抜き空間が形成され、前記鋳抜き空間を仕切る隔壁には、前記隣合う鋳抜き空間同士を連通する鋳抜き穴がベッド長手方向に配列していることを特徴とする請求項１に記載の精密加工機の温調装置。
【請求項４】
前記精密加工機は、ベッド上にロールを回転可能に支持する主軸台と心押台が設置され、ベッド上に搭載された刃物台を備えたロール旋盤であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の精密加工機の温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光学フィルム成型用の金型ロールを加工するロール旋盤などの精密加工機において温度環境を一定に保つのに用いられる温調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロール旋盤による超精密加工が進歩し、液晶パネルに使用されるレンチキュラーレンズ、クロスレンチキュラーレンズ、プリズムシートなどを成形するロール金型の超精密加工が実現されている。
【０００３】
この種の超精密加工を行うロール旋盤では、超精密加工を実現するためには、従来のロール旋盤では問題とならなかった様々な問題を解決する必要がある。
【０００４】
従来から、加工機の環境温度変化による悪影響を避けるために、様々な対策が講じられている。工場内には、照明、モータなどの様々な発熱源があり、発熱により環境温度が変動すると、ベッドなどの構造物に熱変形が発生し、加工精度に悪影響を与えるからである。
【０００５】
この種の環境温度の変動を抑制するために、精密加工機をカバーで取り囲み、カバー内の温度を調整することが行われている。  
例えば、特許文献１では、工作機械を囲むカバーとして多孔性熱遮蔽体からなるカバーを提案している。この多孔性遮蔽体を用いて工作機械を取り囲むことによって、工作機械をカバー外の温度変化の影響から遮断させている。
【０００６】
他方、加工機械にも、モータ、案内面など多くの発熱部があり、カバーで覆っただけでは温度調整としては不十分となる。そこで、特許文献２では、カバーの内部を加工エリアと、それ以外のエリアに区分し、加工エリアと、それ以外のエリアとで発熱量に応じた送風量で冷却用エアをカバー天井上からカバー内部に吹き出すことを提案している。
【０００７】
その他、従来から行われている温度対策としては、加工機械自体を恒温室に入れたり、ベッドなどの構造物に冷却水を流すことが行われている。
【特許文献１】特開２００５−２５４３３４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９１０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、カバーで加工機械を取り囲み、冷却用の空気を吹き出す従来の温調方式では、加工機械に向かって空気を吹き付けるため、機械の発熱部と、発熱していない部分とをバランス良く、安定して冷やすことが困難であり、機械全体の温度を一定に保ち、機械の内部と外部との温度差を小さくすることが困難であった。
【０００９】
他方、ベッドなどの機械構造に冷却水を流す従来の温調方式では、個々の発熱部分を冷やすことは容易であるが、逆に過冷却になったり機械全体の温度を一定に保つことが困難であった。また、冷却水の漏れ、錆びの発生という問題もあった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、精密加工機械の構造物およびこれを取り囲むカバー内の温度を全体として安定して一定に保つことができるようにし、環境温度の変動をなくして機械精度の向上に寄与する精密加工機の温調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は、鋳抜き空間が内部に仕切られたベッドを有し、精密加工機全体をカバーの内部に収容するようにした精密加工機の温調装置であって、  前記カバーの内部に空気を吹き出す吹出口と該カバー内部の空気を吸い込む吸込口とを有する空調装置を前記カバーの外に配設し、前記ベッドの鋳抜き空間を通して該ベッドを貫通する空気吹出ダクトを前記空調装置に接続し、前記空気吹出ダクトは、ベッドの長手方向に平行に延び前記ベッドの鋳抜き空間を貫通する複数本の第１の吹出ダクトと、前記ベッドの一端側に設けられ、前記吹出口と接続されて前記第１の吹出ダクトの一端に空気を分配する第１の分配ダクトと、前記ベッドの他端側に配置され、前記複数本の第１の吹出ダクトの他端に空気を分配する第２分配ダクトと、前記第１分配ダクトと前記第２分配ダクトを相互に連結する連結ダクトと、からなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明では、前記空気吹出ダクトは、前記ベッドの鋳抜き空間を貫通する第１の吹出ダクトと、前記ベッドの一端側に設けられ、前記吹出口と接続されて前記第１の吹出ダクトの一端に空気を分配する第１の分配ダクトと、前記ベッドの他端側に配置され、前記第１の吹出ダクトの他端に空気を分配する第２分配ダクトと、前記第１分配ダクトと前記第２分配ダクトを相互に連結する連結ダクトと、から構成することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記第１の吹出ダクトは、ベッドの長手方向に平行に延びる複数本の吹出ダクトからなり、前記空調装置には、前記カバーの内部を天井に沿って延び、空気を加工機の機上から吹き出す第２の吹出ダクトが接続される。
【００１４】
また、本発明では、前記ベッドには、該ベッドの長手方向に延びる複数の鋳抜き空間が形成され、前記鋳抜き空間を仕切る隔壁には、前記隣合う鋳抜き空間同士を連通する鋳抜き穴がベッド長手方向に配列していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ベッド全体を均一に安定して温度管理できるので、機械の発熱部、発熱していない部分とを含めて機械全体をバランス良く、安定した温度管理が可能となり、機械全体の温度環境を一定に保ち、機械の内部と外部との温度差を小さくし、超精密加工の加工精度向上に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による超精密加工機の温調装置の一実施形態を示す正面図。
【図２】同実施形態による超精密加工機の温調装置の平面図。
【図３】同実施形態の温調装置による空気の吹出状況状態を示す断面図。
【図４】同実施形態の温調装置による空気の吹出状況状態を示す正面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による精密加工機の温調装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。  
図１は、本発明による温調装置が適用されるロール旋盤の正面を示す図、図２は同ロール旋盤の平面図である。図１、図２において、参照番号２４はロール旋盤を示している。
【００１８】
まず、ロール旋盤２４について説明する。ベッド１０上には、主軸台２７と心押台２８が設置されており、ロール３０は、主軸台２７と心押台２８とによって回転可能に支持されている。
【００１９】
図１に示すように、ベッド１０の上には、２つ一組のテーブル３２、３２が設置されており、このテーブル３２は、ベッド１０の長手方向と直角の方向に移動することができる。
【００２０】
この実施形態のロール旋盤２４では、刃物台をリニアモータ駆動で走行させるエアスライド装置４０がテーブル３２、３２に搭載されている。
【００２１】
テーブル３２の上には、レール受け３３を介して断面Ｔ字型のガイドレール４１がロール３０と平行に支持されている。このガイドレール４１には、エアスライダ４２が嵌合し、ガイドレール４１に沿って、リニアモータにより浮揚状態で走行するようになっている。エアスライダ４２は、刃物台を兼用しており、ロール３０を切削するバイトはエアスライダ４２に取り付けられている。なお、このロール旋盤２４では、エアスライド装置４０が配置されている側が前側である。
【００２２】
次に、図１、図２に示されるように、本実施形態のロール旋盤２４は、機械カバー６６の中に収容されていて、加工中は、機械カバー６６によって四囲および天井を取り囲まれている。
【００２３】
この機械カバー６６は、ロール旋盤２４を前側から覆う前カバー６７と、ロール旋盤２４を背後から覆う後カバー６８とに２分割されている。図３に示すように、前カバー６７の正面には、引き戸式にドア６９が取り付けられている。前カバー６７と後カバー６８は閉じたカバーを構成している。
【００２４】
この実施形態では、機械カバー６６の外側には、空調された空気を送って機械カバー６６の内部を空調する空調装置７０が設置されている。この空調装置７０には、機械カバー６６の内部に空気を吹き出す吹出口７２と、機械カバー６６の内部の空気を吸い込む吸込口７４とを有し、空調装置７０と機械カバー６６の間を空気が循環するようになっている。
【００２５】
空調装置７０の吹出口７２には、空気を分配するための第１の分配ダクト７５が接続されている。この第１分配ダクト７５と対をなすようにして、ベッド１０の反対側の端に第２の分配ダクト７６が設置されている。このうち、第１分配ダクト７５には、ベッド１０の長手方向に延びる２本の第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂの一端が接続されているとともに、連結ダクト７８の一端が接続されている。この連結ダクト７８の他端には第２分配ダクト７６が接続されている。そして、第２分配ダクト７６には、第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂの他端が接続されている。したがって、空調装置７０の吹出口７２から送風されてくる空気は、第１分配ダクト７５で第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂと連結ダクト７８にそれぞれ分配され、連結ダクト７８を通ってくる空気は、第２分配ダクト７６から第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂに送られる。このようにして第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂには両端から空気が送られるようになっている。なお、第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂには、多数の図示しない空気吹出用の小穴が開いており、これらの空気吹出用の小穴から空気が外に噴き出されるようになっている。
【００２６】
この実施形態では、第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂの他に、機械カバー６６の天井に沿って長手方向に延びる第２の吹出ダクト８０が配設されており、この第２吹出ダクト８０は、空調装置７０と接続されている。この第２吹出ダクトにも空気吹出用の小穴が多数形成されている。
【００２７】
図３に示すように、第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂは、ベッド１０特有の鋳抜き構造を合理的に活用している。  
すなわち、ベッド１０は鋳物製であるので、材料および重量軽減のために、隔壁によって複数の空間が仕切られた鋳抜き構造を有している。このベッド１０では、図３に示すように、例えば、空間８１乃至８５が仕切られている。これら空間８１乃至８５は、それぞれベッド１０の長手方向に延びる空間をなしている。そして、２本ある第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂのうち、一方の第１吹出ダクト７７ａは空間８２に収容され、他方の第１吹出ダクト７７ｂは、空間８４に収容されている。
【００２８】
これらの空間８１乃至８５を区画する隔壁には、鋳抜き穴が形成されており、隣合う空間同士は、鋳抜き穴によって連通するようになっている。例えば、第１吹出ダクト７７ａが入れられている空間８２は、鋳抜き穴８６、８７を介してそれぞれ隣の空間８１、８３に通じている。これら鋳抜き穴８６、８７は、ベッド１０の長手方向に一定の間隔で複数形成されている。また、第１吹出ダクト７７ｂを収容する空間８４を区画する隔壁のうち、上壁には鋳抜き穴８８が形成されており、ベッド１０の外部に開放されている。
【００２９】
本実施形態による超精密加工機の温調装置は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。  
ロールの加工は、図３、図４に示されるように、後カバー６８と前カバー６７とは一体になって機械カバー６６が閉じた中で行われる。ロール加工の間、機械カバー６６の内部は、外気とは遮断されることになる。
【００３０】
加工中、空調装置７０から送られてくる空気は、第１分配ダクト７５、第２分配ダクト７６からそれぞれ第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂの両端部から送り込まれ、矢印で示されるように、空気吹出用の小穴からベッド内部の空間８１乃至８５に吹き出されることになる。なお、第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂの両端部から空気を送り込むことにより、圧力損失によるムラをなくし全体として均一に空気を分散させることができる。
【００３１】
これとともに、機上に配設されている第２吹出ダクト８０の空気吹出穴からも温度管理された空気がロール旋盤に向かって吹き出される。
【００３２】
本実施形態の温調装置によれば、元来、鋳物製のベッド１０が有する鋳抜き構造を合理的に温度管理に利用しているので、特に、ダクトを配管するためにベッド１０を改造する必要もなく、第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂをベッド１０の内部に配設することができる。しかも、第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂから吹き出された空気は、ベッド１０内部の空間８１乃至８５にくまなく行き渡り、発熱部分に片寄ることなく、ベッド１０の温度を全体として均一にかつ安定して保つことができる。
【００３３】
また、ベッド１０の温度を全体として均一に保つために、この実施形態では、２本の第１吹出ダクト７７ａ、７７ｂを挿設しているが、空間８１乃至８５は、鋳抜き穴８６、８７を介して連通しあっているので、少ない本数のダクトで全体に満遍なく空気を送ることができる。
【００３４】
また、天井には、第２吹出ダクト８０が設けられており、機上からも空気が噴出するようにもなっており、ロール旋盤の内部と外側の温度差が可及的に少なくなるように機械カバー内部の温度環境を一定に保持することができる。
【００３５】
超精密加工を実施するロール旋盤の場合、僅かな温度変動も加工精度に影響を及ぼすため、温度環境が変化した場合、温度が安定するまで加工を休止する必要があったが、本実施形態のような温調装置によれば、温度環境を安定して保つことができるため、超精密加工の加工精度と加工能率の向上に寄与できる。
【００３６】
以上、本発明による超精密加工機の温調装置について、好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、精密加工機としてはロール旋盤以外の精密加工機にも適用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３７】
１０…ベッド、２４…ロール旋盤、２７…主軸台、２８…心押台、４２…エアスライダ、６６…機械カバー、７０…空調装置、７２…吹出口、７５…第１分配ダクト、７６…第２分配ダクト、７７ａ、７７ｂ…第１吹出ダクト、７８…連結ダクト、８０…第２吹出ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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