(57)【要約】【課題】  工作機械に対するワークの搬入出時に、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難いローダ装置を提供する。【解決手段】  ローダ装置２０は、水平に移動自在な可動体２３と、可動体２３に昇降自在に支持された昇降体２４と、昇降体２４の下端に設けられワーク保持用のチャック２６Ａ，２６Ｂを有するローダヘッド２５とを備える。ローダヘッド２５が、開口部２７を通って上方から工作機械１の内部Ｓに進入し、ローダヘッド２５のチャック２６Ａと工作機械１のワーク保持部３との間でワークＷの受け渡しを行う。昇降体２４の周囲に、ローダヘッド２５が工作機械１の内部Ｓに進入したときに、下面が開口部１７の外周縁の上面に接触して開口部１７における昇降体２４との隙間部分を塞ぐ遮蔽板３０を昇降自在に設ける。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向の位置を変更する可動体と、この可動体に支持されて昇降する昇降体と、この昇降体の下端に設けられワーク保持用のチャックを有するローダヘッドとを備え、前記ローダヘッドが、工作機械の機体カバーの上部に設けられた開口部を通って上方から前記工作機械の内部に進入し、前記ローダヘッドのチャックと前記工作機械のワーク保持部との間でワークの受け渡しを行うローダ装置において、
前記昇降体の周囲に、前記ローダヘッドが前記工作機械の内部に進入したときに、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に接触して前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐ遮蔽板を昇降自在に設けたローダ装置。
【請求項２】
前記可動体は、前記工作機械の上方を走行する走行体に、その走行方向と交差する水平方向に移動自在に設けられ、前記昇降体は上下に延びるロッド状であり、このロッド状の昇降体の下端に前記ローダヘッドが設けられている請求項１記載のローダ装置。
【請求項３】
前記遮蔽板は、前記可動体の水平方向の位置変更に伴う前記ローダヘッドの水平移動によって、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ前記可動体の水平方向の位置変更により、前記昇降体が前記開口部内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法である請求項１または請求項２記載のローダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械に対してワークを搬入出するローダ装置に関し、特に工作機械の機体カバー内に充満している切削液の蒸気およびミストが、ワークの搬入出時に工作機械の外部に漏れ難くする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤等の工作機械では、工作機械の加工領域を覆う機体カバーに設けた開口部からローダ装置のローダヘッドが前記加工領域に出入りして、工作機械のワーク保持部とローダヘッドのチャックとの間でワークの受け渡しを行う。前記加工領域は、ワーク保持部により保持されたワークに対して切削加工部により切削加工を施す領域を指す。機体カバーの開口部には開閉自在なシャッタが設けられており、ローダヘッドが加工領域に進入するときだけシャッタが開き、それ以外のときはシャッタが閉じるようになっている（例えば特許文献１）。上記シャッタを設ける理由は、加工領域に充満している切削液の蒸気およびミストが加工領域の外に飛散しないようにするためである。切削液は水、油等からなる。
【０００３】
前記シャッタは、特許文献１のようにスライドにより開閉する構造のものの他に、蝶番で支持されて回動により開閉する構造も知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４００００８号公報
【特許文献２】特開平６−６３８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加工領域に進入したローダヘッドが工作機械のワーク保持部とのワークの受け渡し時にワーク保持部の軸心方向に進退可能とするために、機体カバーの開口部はローダヘッドの平面形状よりもかなり大きく形成されている。そのため、ローダヘッドが加工領域に進入している間、開口部の外周縁とローダヘッドを昇降自在に支持する昇降体との間の広い隙間から、加工領域に充満している前記切削液の蒸気およびミストの一部が加工領域から外部に漏れ出て、作業環境を悪化させるという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、工作機械に対するワークの搬入出時に、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難いローダ装置を提供することである。
この発明の他の目的は、簡素な構造でありながら、工作機械に対するワークの搬入出を精度良く行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、ローダヘッドを工作機械の内部で水平移動させても、切削液の蒸気およびミストの漏れ難さを維持できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のローダ装置は、水平方向の位置を変更する可動体と、この可動体に支持されて昇降する昇降体と、この昇降体の下端に設けられワーク保持用のチャックを有するローダヘッドとを備え、前記ローダヘッドが、工作機械の機体カバーの上部に設けられた開口部を通って上方から前記工作機械の内部に進入し、前記ローダヘッドのチャックと前記工作機械のワーク保持部との間でワークの受け渡しを行う。このローダ装置において、前記昇降体の周囲に、前記ローダヘッドが前記工作機械の内部に進入したときに、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に接触して前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐ遮蔽板を昇降自在に設けた。
【０００８】
この構成のローダ装置は、以下の動作を行って工作機械に対してワークを搬入出する。すなわち、可動体に対して昇降体が上昇位置で支持された状態で、ローダヘッドを工作機械の開口部の上方に位置させる。このとき、遮蔽板は、自重により昇降体に対する昇降可能範囲の下端に位置している。そして、可動体に対して昇降体を下降させて、ローダヘッドを開口部から工作機械の内部に進入させる。それに伴い、ローダ装置の遮蔽板が開口部の外周縁の上面に接触して、開口部における昇降体との隙間部分が遮蔽板により塞がれる。遮蔽板は昇降体に対して昇降自在であるため、ローダヘッドがさらに工作機械の内部に進入しても、遮蔽板が開口部の外周縁の上面により持ち上げられ、遮蔽板により前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。
【０００９】
工作機械のワーク保持部とローダヘッドのチャックとの間でワークの受け渡しを行った後、可動体に対して昇降体を上昇させて、ローダヘッドを工作機械の内部から退出させる。その際、昇降体が上昇しても、遮蔽板は自重等で昇降体に対して下降することにより、遮蔽板が開口部の外周縁の上面に接触して前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。遮蔽板が昇降体に対して昇降可能範囲の下端まで下降すると、その以後は昇降体と共に遮蔽板も上昇する。
【００１０】
このように、ローダヘッドが工作機械の内部に進入してから退出するまでの間、開口部における昇降体との隙間部分が遮蔽板により塞がれた状態に保たれるため、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難く、作業環境を悪化させることが少ない。遮蔽板は自重等で動作する簡易な構成であるため、遮蔽板を動作させるアクチュエータが不要であり、製作コストを抑えることができる。
【００１１】
この発明において、前記可動体は、前記工作機械の上方を走行する走行体に、その走行方向と交差する水平方向に移動自在に設けられ、前記昇降体は上下に延びるロッド状であり、このロッド状の昇降体の下端に前記ローダヘッドが設けられていてもよい。
この構成であると、ローダヘッドの前後、左右、および上下の３軸方向の移動がそれぞれ独立して行われる。そのため、簡素な構造でありながら、工作機械に対するワークの搬入出を精度良く行える
【００１２】
この発明において、前記遮蔽板は、前記可動体の水平方向の位置変更に伴う前記ローダヘッドの水平移動によって、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ前記可動体の水平方向の位置変更により、前記昇降体が前記開口部内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法であるのが望ましい。
この構成であると、工作機械のワーク保持部とローダヘッドのチャックとの間でワークの受け渡しを行う際に、ローダヘッドを工作機械の内部で水平移動させても、工作機械の開口部における昇降体との隙間部分が遮蔽板により塞がれた状態に保たれるため、切削液の蒸気およびミストの漏れ難さを維持できる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のローダ装置は、水平方向の位置を変更する可動体と、この可動体に支持されて昇降する昇降体と、この昇降体の下端に設けられワーク保持用のチャックを有するローダヘッドとを備え、前記ローダヘッドが、工作機械の機体カバーの上部に設けられた開口部を通って上方から前記工作機械の内部に進入し、前記ローダヘッドのチャックと前記工作機械のワーク保持部との間でワークの受け渡しを行い、前記昇降体の周囲に、前記ローダヘッドが前記工作機械の内部に進入したときに、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に接触して前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐ遮蔽板を昇降自在に設けたため、工作機械に対するワークの搬入出時に、工作機械内の切削液の蒸気およびミストが工作機械外に漏れ難い。
【００１４】
前記可動体は、前記工作機械の上方を走行する走行体に、その走行方向と交差する水平方向に移動自在に設けられ、前記昇降体は上下に延びるロッド状であり、このロッド状の昇降体の下端に前記ローダヘッドが設けられている場合は、簡素な構造でありながら、工作機械に対するワークの搬入出を精度良く行える。
【００１５】
前記遮蔽板は、前記可動体の水平方向の位置変更に伴う前記ローダヘッドの水平移動によって、下面が前記機体カバーにおける前記開口部の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ前記可動体の水平方向の位置変更により、前記昇降体が前記開口部内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記開口部における前記昇降体との隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法であると、ローダヘッドを工作機械の内部で水平移動させても、切削液の蒸気およびミストの漏れ難さを維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明のローダ装置を備えた工作機械システムの一部破断正面図である。
【図２】同工作機械システムの一状態を示す斜視図である。
【図３】同工作機械システムの異なる状態を示す斜視図である。
【図４】同工作機械システムの工作機械の斜視図である。
【図５】同工作機械システムのローダ装置の一部の斜視図である。
【図６】同ローダ装置の動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１は、この発明のローダ装置を備えた工作機械システムの一部破断正面図である。この工作機械システムは、工作機械１と、この工作機械１に対してワークＷを搬入出するローダ装置２０とを備える。
【００１８】
図１および図４に示すように、この例では、工作機械１はタレット旋盤であり、ベッド２上にワーク保持部３および切削加工部４が左右に並んで設置されている。
【００１９】
ワーク保持部３は、前後方向（Ｚ軸方向）に延びる主軸５が、ベッド２に固定の主軸台６に回転自在に支持されている。主軸５の前端には、ワークＷを把持するチャック７が設けられている。
【００２０】
切削加工部４は、正面形状が多角形のタレット刃物台８を有する。タレット刃物台８は、タレット軸９を介して送り台１０に回転自在に支持されており、タレット軸９の割出回転により、外周に取り付けられた複数種類の工具Ｔ（図１）のうちから使用される工具Ｔが前記主軸５と対向する位置に割り出される。タレット軸９は、送り台１０に対して前後方向（Ｚ軸方向）に進退自在であり、かつ送り台１０は、ベッド２上に設けたレール１１に沿って、左右方向（Ｘ軸方向）に移動自在である。これらタレット軸９の前後方向の進退および送り台１０の左右方向の移動により、主軸５のチャック７に把持されたワークＷに対して、工具Ｔの送りおよび切込み量の調節がなされる。なお、送り台１０を上下２段の構成にし、その送り台の上側部分（図示せず）を下側部分（図示せず）に対して進退自在とすることで、タレット刃物台８を前後方向に進退自在としてもよい。
【００２１】
ワーク保持部３または切削加工部４には、ワーク加工時に冷却等の目的でワークＷと工具Ｔの接触部に切削液を掛けるためのノズル（図示せず）が設けられている。切削液は、水、油等からなる。
【００２２】
図１ないし図３に示すように、工作機械１は、加工領域Ｓと機体外部とを仕切る機体カバー１３によって覆われている。加工領域Ｓは、ワーク保持部３により保持されたワークＷに対して切削加工部４により切削加工を施す領域を指す。機体カバー１３は、ワーク保持部３の前方および上方が開口した直方体形状の固定カバー１４と、この固定カバー１４の開口部分を開閉する側面形状がＬ形の扉カバー１５とで構成されている。扉カバー１５は、固定カバー１４に設けられたレール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに沿って左右にスライド自在で、図２のように左側にスライドさせると固定カバー１４の開口部分が閉じられ、図３のように右側にスライドさせると固定カバー１４の開口部分が開かれる。
【００２３】
扉カバー１５の天面部１５ａには、後述するローダ装置２のローダヘッド２５が加工領域Ｓに出入りするための開口部１７が設けられている。開口部１７は、扉カバー１５を閉じた状態で主軸５のチャック７よりも少し前方となる平面位置に配置され、例えば長方形の形状とされている。この開口部１７には、開閉自在なシャッタ１８が取り付けられている。図の例では、シャッタ１８が前後にスライドして開閉する構造であるが、それ以外の開閉構造であってもよい。
【００２４】
図１において、ローダ装置２０は、この実施形態ではガントリ式であり、レール２１上を左右に走行する走行体２２と、この走行体２２に対して前後に進退自在な可動体２３と、この可動体２３に対して昇降自在なロッド状の昇降体２４と、この昇降体２４の下端に設けられたローダヘッド２５とを備える。ローダヘッド２５は、互いに横向き姿勢と下向き姿勢とに切換可能な２つのローダチャック２６Ａ，２６Ｂを有する。このガントリ式の構成は、ローダヘッド２５の前後、左右、および上下の３軸方向の移動がそれぞれ独立して行われるため、簡素な構造でありながら、工作機械１に対するワークＷの搬入出を精度良く行える
【００２５】
図５に示すように、前記昇降体２４の周囲には、遮蔽板３０が昇降自在に設けられている。遮蔽板３０は、ローダヘッド２５が工作機械１の加工領域Ｓに進入したときに前記開口部１７における昇降体２４との隙間部分を塞ぐためのものであり、後で詳しく説明するように開口部１７よりも平面視の外形が大きい板状の部材である。昇降体２４が挿通される遮蔽板３０の貫通孔３１は昇降体２４よりも少し大きく隙間を持って形成されており、昇降体２４に対して遮蔽板３０が昇降することが可能であると共に、若干傾斜することが可能である。昇降体２４の下部には、遮蔽板３０の昇降可能範囲の下端を限定するストッパ３２が、遮蔽板３０に対して外側へ張り出して設けられている。遮蔽板３０の材質は特に限定しないが、機体カバー１３に対して摺動自在な材質であり、さらに機体カバー１３と接触しても機体カバー１３を傷付けず、かつ機械カバー１３との当接時に大きな音が生じない材質であるのが望ましい。
【００２６】
このローダ装置２０による工作機械１に対するワークの搬入出動作を、図６と共に説明する。ワークＷを搬入する場合、図６（Ａ）のように、横向き姿勢のローダチャック２６ＡによりワークＷを把持し、可動体２３に対して昇降体２４が上昇位置で支持された状態で、ローダヘッド２５を工作機械１の開口部１７の上方に位置させる。このとき、遮蔽板３０は、自重、または図示しないばね等により下向きに付勢されて昇降可能範囲の下端に位置している。
【００２７】
ワーク搬入準備が整うと、開口部１７のシャッタ１８が開く。次いで、図６（Ｂ）のように、可動体２３に対して昇降体２４を下降させて、ローダヘッド２５を加工領域Ｓに進入させる。ローダヘッド２５が加工領域Ｓのある深さ位置まで進入すると、遮蔽板３０が開口部１７の外周縁の上面に接触して、開口部１７における昇降体２４との隙間部分が遮蔽板３０により塞がれる。遮蔽板３０は昇降体２４に対して昇降自在であるため、図６（Ｃ）のようにローダヘッド２５がさらに進入しても、遮蔽板３０が開口部１７の外周縁の上面により持ち上げられて、遮蔽板３０により前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。遮蔽板３０がばね等により下向きに付勢されている場合は、ばね等の付勢力に抗して遮蔽板３０が持ち上げられる。なお、遮蔽板３０は扉カバー１５の天面部１５ａとシャッタ１８とに跨った状態で前記隙間部分を塞ぐ。このとき、扉カバー１５の天面部１５ａの段差に対応して、遮蔽板３０が傾斜する。
【００２８】
横向き姿勢のローダチャック２６Ａが主軸５のチャック７と対向する高さ位置までローダヘッド２５が進入すると（図６（Ｃ））、走行体２２に対して可動体２３が後方へ移動する。それにより、ローダヘッド２５も後方へ移動し、図６（Ｄ）のように、ローダチャック２６Ａに一端が把持されているワークＷの他端が主軸５のチャック７に着座する。次いで、主軸５のチャック７が閉じ、ローダチャック２６Ａが開くことにより、ローダチャック２６Ａからチャック７へワークＷが受け渡しされる。
【００２９】
遮蔽板３０は、下面が開口部１７の外周縁の上面に対して摺動自在であり、かつ開口部１７よりも平面形状が大きいため、加工領域Ｓ内でローダヘッド２５が水平移動しても、常に遮蔽板３０により開口部１７における昇降体２４との隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。言い換えると、遮蔽板３０は、可動体２３の水平方向の位置変更により、昇降体２４が開口部１７内で水平に移動できる最大移動範囲内のどの位置へ移動した場合でも、前記隙間部分を塞ぐことが可能な平面形状および寸法とされている。
【００３０】
ワークＷの搬出は、上記ワークＷの搬入と逆の動作を行う。ローダヘッド２５を加工領域Ｓから退出させる際、昇降体２４の上昇に伴い遮蔽板３０は自重で昇降体２４に対して下降するため、昇降体２４が上昇しても、遮蔽板３０が開口部１７の前記隙間部分を塞ぐ状態に保たれる。遮蔽板３０が昇降体２４に対して昇降可能範囲の下端まで下降すると、その以後は昇降体２４と共に遮蔽板３０も上昇する。ローダヘッド２５が加工領域Ｓから完全に退出すると、開口部１７のシャッタ１８が閉じる。
【００３１】
このように、ローダヘッド２５が加工領域Ｓに進入してから退出するまでの間、開口部１７の隙間部分が遮蔽板３０により塞がれた状態に保たれるため、工作機械１の加工により発生した切削液の蒸気およびミストが加工領域Ｓから外部へ漏れにくく、作業環境を悪化させることが少ない。遮蔽板３０は扉カバー１５の天面部１５ａとシャッタ１８とに跨った状態で前記隙間部分を塞ぐため、扉カバー１５の天面部１５ａの段差により僅かな隙間が生じるが、この隙間から漏れ出る切削液の蒸気およびミストの量は少ない。遮蔽板３０は自重で動作する簡易な構成であるため、遮蔽板３０を動作させるアクチュエータが不要であり、製作コストを抑えられる。
【００３２】
この実施形態では工作機械１が旋盤であるが、この発明のローダ装置２０は、旋盤以外の工作機械にも適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１…工作機械
３…ワーク保持部
１３…機体カバー
１７…開口部
１８…シャッタ
２０…ローダ装置
２２…走行体
２３…可動体
２４…昇降体
２５…ローダヘッド
２６Ａ，２６Ｂ…ローダチャック
３０…遮蔽板
Ｓ…加工領域（工作機械の内部）
Ｗ…ワーク
【図１】
2014054676.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014054676.tif 000006
【図５】
2014054676.tif 000007
【図６】
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