(57)【要約】【課題】配管本数の多少にかかわらず、省スペースで且つパレット交換装置の動作速度にも影響なくケーブル及び／又はホースを配管可能とする。【解決手段】マシニングセンタ１において、中心軸１７の内部に、中心軸１７の上下動のみと連動して上下動し、上端を中心軸１７から上方へ突出させた第２中心軸１８を設けて、中心軸１７側の中心軸円盤１９に、フレキシブルホース２９を貫通させて保持可能で、水平方向にのみ可撓性を有するチェーン型のホース保護管２０の一端を固定する一方、当該一端と同じ高さ且つ当該一端の固定位置よりも外側で第２中心軸１８側の延設部２７に、ホース保護管２０の他端を固定して、フレキシブルホース２９を、ホース保護管２０を貫通させた状態で外部配管接続口３０と内部配管接続口３１との間に接続した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工室を覆う全体カバーの下方に、回転且つ上下動可能に設けられ、両端が相反方向へ突出してパレットを支持可能なアームと、そのアームの回転中心上で一体に立設される中心軸と、その中心軸と一体に設けられて前記アームの両端間を仕切る仕切カバーとを備えたパレット交換装置を設ける一方、前記加工室の外部に設けた外部配管接続口と、前記加工室の内部に設けた内部配管接続口との間に、ケーブル及び／又はホースを接続した工作機械であって、
前記中心軸の内部に、前記中心軸の上下動のみと連動して上下動し、上端を前記中心軸から上方へ突出させた第２中心軸を設けて、前記中心軸側に、ケーブル及び／又はホースを貫通させて保持可能で、水平方向にのみ可撓性を有するチェーン型の保護管の一端を固定する一方、前記一端と同じ高さ且つ前記一端の固定位置よりも外側で前記第２中心軸側に、前記保護管の他端を固定して、前記ケーブル及び／又はホースを、前記保護管を貫通させた状態で前記外部配管接続口と前記内部配管接続口との間に接続したことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
加工室を覆う全体カバーの下方に、回転且つ上下動可能に設けられ、両端が相反方向へ突出してパレットを支持可能なアームと、そのアームの回転中心上で一体に立設される中心軸と、その中心軸と一体に設けられて前記アームの両端間を仕切る仕切カバーとを備えたパレット交換装置を設ける一方、前記加工室の外部に設けた外部配管接続口と、前記加工室の内部に設けた内部配管接続口との間に、ケーブル及び／又はホースを接続した工作機械であって、
前記中心軸の上端に、軸受を介して前記中心軸へ回転可能に連結されて前記全体カバーとの間で回転規制される連結部材を設けて、前記中心軸側に、ケーブル及び／又はホースを貫通させて保持可能で、水平方向にのみ可撓性を有するチェーン型の保護管の一端を固定する一方、前記一端と同じ高さ且つ前記一端の固定位置よりも外側で前記連結部材側に、前記保護管の他端を固定して、前記ケーブル及び／又はホースを、前記保護管を貫通させた状態で前記外部配管接続口と前記内部配管接続口との間に接続し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、パレット交換装置を備えたマシニングセンタ等の工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の工作機械には、加工室側のパレットと、段取室側のパレットとを交換するパレット交換装置が設けられる。このパレット交換装置は、モータによる回転及び油圧による上下動が可能で、両端が加工室と段取室とに突出してパレットを支持するアームを備える。すなわち、アームが上昇してパレットを持ち上げた後、１８０°回転して各パレットを反対側へ旋回させ、アームが下降することで、パレットの交換を行うものである。
また、このようなパレット交換装置においては、パレット上にセットされたワークをクランプするための治具の作動用として、パレットに流体を供給するフレキシブルホースやケーブルが接続される。しかし、アームには、段取室への切削液や切粉の侵入を防止するために、加工室と段取室とを仕切る仕切カバーが設けられるため、パレットの交換の度に仕切カバーと干渉するホースやケーブルをいちいち着脱する必要が生じて煩わしい。そこで、特許文献１には、仕切カバーの上部に、仕切カバーの回転中心と同軸上で一端側が流体供給源に接続されたロータリージョイントと、そのロータリージョイントの他端側とパレットの治具とを接続する配管とを備えた発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−９７５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ロータリージョイントは、常に仕切カバーの回転中心に設置する必要があるため、ここに設置スペースがない場合は採用できない問題がある。特に配管本数が多くなると、ロータリージョイントが大型化するため、スペースを確保するのが非常に困難となる。また、配管本数が多くなると、ロータリージョイントの摺動抵抗が大きくなるため、動作に大きなトルクが必要となってパレット交換装置の動作速度の低下に繋がってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、配管本数の多少にかかわらず、省スペースで且つパレット交換装置の動作速度にも影響なくケーブル及び／又はホースを配管可能な工作機械を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、加工室を覆う全体カバーの下方に、回転且つ上下動可能に設けられ、両端が相反方向へ突出してパレットを支持可能なアームと、そのアームの回転中心上で一体に立設される中心軸と、その中心軸と一体に設けられて前記アームの両端間を仕切る仕切カバーとを備えたパレット交換装置を設ける一方、前記加工室の外部に設けた外部配管接続口と、前記加工室の内部に設けた内部配管接続口との間に、ケーブル及び／又はホースを接続した工作機械であって、前記中心軸の内部に、前記中心軸の上下動のみと連動して上下動し、上端を前記中心軸から上方へ突出させた第２中心軸を設けて、前記中心軸側に、ケーブル及び／又はホースを貫通させて保持可能で、水平方向にのみ可撓性を有するチェーン型の保護管の一端を固定する一方、前記一端と同じ高さ且つ前記一端の固定位置よりも外側で前記第２中心軸側に、前記保護管の他端を固定して、前記ケーブル及び／又はホースを、前記保護管を貫通させた状態で前記外部配管接続口と前記内部配管接続口との間に接続したことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、加工室を覆う全体カバーの下方に、回転且つ上下動可能に設けられ、両端が相反方向へ突出してパレットを支持可能なアームと、そのアームの回転中心上で一体に立設される中心軸と、その中心軸と一体に設けられて前記アームの両端間を仕切る仕切カバーとを備えたパレット交換装置を設ける一方、前記加工室の外部に設けた外部配管接続口と、前記加工室の内部に設けた内部配管接続口との間に、ケーブル及び／又はホースを接続した工作機械であって、前記中心軸の上端に、軸受を介して前記中心軸へ回転可能に連結されて前記全体カバーとの間で回転規制される連結部材を設けて、前記中心軸側に、ケーブル及び／又はホースを貫通させて保持可能で、水平方向にのみ可撓性を有するチェーン型の保護管の一端を固定する一方、前記一端と同じ高さ且つ前記一端の固定位置よりも外側で前記連結部材側に、前記保護管の他端を固定して、前記ケーブル及び／又はホースを、前記保護管を貫通させた状態で前記外部配管接続口と前記内部配管接続口との間に接続したことを特徴とするものである。
なお、本発明において、「中心軸側」とは、中心軸に直接保護管を固定する場合の他、中心軸に設けた他の部材を介して間接的に保護管を固定する場合も含む趣旨である。これは「第２中心軸側」や「連結部材側」も同様で、直接或いは間接的に保護管を固定する場合を指す。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、保護管を仕切カバーの回転中心に設置する必要がないため、配管本数の多少にかかわらず、省スペースでケーブル及び／又はホースを配管可能となる。また、ケーブル及び／又はホースの配管本数が多くなっても、パレット交換装置の動作速度に影響が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】形態１のマシニングセンタの説明図である。
【図２】形態１のホース保護管部分の平面図である（巻き取り状態）。
【図３】形態１のホース保護管部分の平面図である（引き出し状態）。
【図４】形態１の外部配管接続口とホース保護管との間でのフレキシブルホースの引き回し状態を示す説明図である（下降位置）。
【図５】形態１の外部配管接続口とホース保護管との間でのフレキシブルホースの引き回し状態を示す説明図である（上昇位置）。
【図６】形態２のマシニングセンタの説明図である。
【図７】形態２の回り止め部分の右側面図である。
【図８】形態２のマシニングセンタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図１は、工作機械の一例であるマシニングセンタ１において、パレット交換装置２を加工室側から見た正面図を示している。このパレット交換装置２は、ベース３内に、モータ４を出力軸５を上向きにして収容しており、出力軸５には駆動ギヤ６が取り付けられている。また、ベース３には、ピストン７が上向きに固定されると共に、そのピストン７を上方から収容するシリンダ８が、上下に分離されたシリンダ室９，１０への流体の供給によって上下動可能に設けられている。１１は、ピストン７に設けられてシリンダ８に遊挿する回り止めピンで、これによりシリンダ８は回転規制された状態で上下動のみが可能となる。
【００１０】
シリンダ８には、軸受１２を介して従動ギヤ１３が回転可能に外装されて、駆動ギヤ６と噛合している。この従動ギヤ１３の歯部は、シリンダ８と共に従動ギヤ１３が上下動するストローク分だけ上下に長く形成されている。また、従動ギヤ１３には、パレットＰ（図８）を保持する両端が相反する前後方向へ突出するアーム１４が取り付けられて、端部の一方を加工室に、他方を段取室にそれぞれ突出させている。
１５は、アーム１４の間に設けられるアームカバー（図８）で、アームカバー１５の上方には、加工室と段取室との間を仕切る仕切カバー１６（図８）が設けられている。この仕切カバー１６の左右の中心には、アーム１４と一体回転する中空の中心軸１７が設けられて、中心軸１７の内部には、シリンダ８上に設置される第２中心軸１８が、中心軸１７と同軸で配置されている。この第２中心軸１８は、中心軸１７の上端を貫通して上端を中心軸１７より上方へ突出させている。
【００１１】
また、中心軸１７の上端には、中心軸円盤１９が同軸で固定されて、その中心軸円盤１９上には、チェーン型のホース保護管２０が設けられている。このホース保護管２０は、図２，８にも示すように、後述するフレキシブルホース２９を貫通させて保持する四角枠状の複数のリンク体２１，２１・・を、隣接するリンク体２１，２１同士で上下方向の軸２２，２２・・によって回転可能に連結して、水平方向にのみ可撓性を持たせたもので、ホース保護管２０の一端は、中心軸円盤１９上で外周寄りに立設された内固定板２３に固定されている。２４は、内固定板２３の近傍で中心軸円盤１９に形成された貫通孔である。
【００１２】
一方、第２中心軸１８は、中心軸１７の上端及び中心軸円盤１９を貫通して上方へ突出しており、第２中心軸１８の上端には、中心軸円盤１９及びホース保護管２０を上方から覆うカバー体２５が設けられている。このカバー体２５の右側面には、ホース保護管２０をカバー体２５の外部へ引き出し可能な引き出し孔２６が形成されて、カバー体２５の外周には、中心軸円盤１９と同じ高さの延設部２７が形成されている。延設部２７におけるカバー体２５の後方側には、中心軸円盤１９上で第２中心軸１８の周囲を周回させて引き出し孔２６から引き出したホース保護管２０の他端が固定される外固定板２８が設けられている。
【００１３】
２９，２９・・は、油空圧を供給するためのフレキシブルホースで、中間部がホース保護管２０を貫通して保持され、上端は、加工室の上方に設けられた外部配管接続口３０にそれぞれ接続される一方、下端は、中心軸円盤１９の貫通孔２４から下方へ引き回され、中心軸１７に設けられた内部配管接続口３１にそれぞれ接続されている。
ここで、外部配管接続口３０側で各フレキシブルホース２９を固定する外部側配管押さえ３２と、ホース保護管２０側で各フレキシブルホース２９を固定する内部側配管押さえ３３との間では、フレキシブルホース２９は弛んだ状態で引き回されて、ホース保護管２０の上下動作に追従するようになっている。
【００１４】
一方、加工室の上部には、全体カバー３４が設けられて、中心軸１７と一体に上昇する仕切カバー１６との干渉を回避するために、下限位置の仕切カバー１６と全体カバー３４に設けた下向きの取付板３５との間には、隙間が設けられている。また、取付板３５の下縁には、加工室側へ突出して隙間を加工室側から閉塞する閉塞カバー３６，３６が、カバー体２５を挟んで左右に分割される格好で、それぞれヒンジ３７によって加工室側へ回転可能に蝶着されている。カバー体２５の左右には、垂下板３８を介して横向きのカムフォロア３９がそれぞれ設けられて、常態では、カムフォロア３９がヒンジ３７よりも加工室側に位置して閉塞カバー３６の下面に当接するようになっている。すなわち、第２中心軸１８の上下動により、カバー体２５及び垂下板３８を介してカムフォロア３９，３９を上下動させて閉塞カバー３６，３６を開閉動作させるようにしたものである。
【００１５】
以上の如く構成されたマシニングセンタ１においては、パレットＰの交換を行う場合、シリンダ室９への流体の供給により、シリンダ８が上昇し、これと一体のアーム１４及び仕切カバー１６も上昇してパレットＰを持ち上げる。すると、第２中心軸１８も上昇してカムフォロア３９，３９が閉塞カバー３６，３６を下方から押し上げることになるため、閉塞カバー３６，３６はヒンジ３７の軸を中心として加工室側へ跳ね上がり、仕切カバー１６よりも上方の開放位置へ退避する。
【００１６】
この状態でモータ４が駆動して駆動ギヤ６が回転すると、従動ギヤ１３も回転してこれと一体のアーム１４及び中心軸１７、仕切カバー１６を回転させるため、パレットＰもアーム１４と共に旋回する。アーム１４が１８０°旋回すると、パレットＰが互いに逆の室側へ到達する。このとき、閉塞カバー３６，３６は、中心軸１７と一体に回転しない第２中心軸１８側のカムフォロア３９，３９によって開放位置が維持されているため、仕切カバー１６が回転してもこれと干渉することはない。
一方、中心軸１７の上昇と回転に伴い、中心軸円盤１９も上昇して図２に示すように平面視で左回転するため、ホース保護管２０の一端がこれに追従して回転し、図３に示すように引き出し孔２６から引き出される。このとき、第２中心軸１８と一体のカバー体２５及び延設部２７は回転せず、ホース保護管２０は鉛直方向へは折曲しないので、ホース保護管２０は、水平方向で屈曲しながら延設部２７を越えて外側へ膨らむように引き出される。
【００１７】
そして、シリンダ室１０への流体の供給により、シリンダ８が下降し、これと一体のアーム１４及び中心軸１７、仕切カバー１６も下降してパレットを下降させる。このとき、シリンダ８と共に第２中心軸１８も下降するため、カムフォロア３９，３９の下降と共に閉塞カバー３６，３６も下降して隙間を覆う閉塞位置に復帰することになる。また、中心軸１７の下降に伴い、中心軸円盤１９が下降し、第２中心軸１８の下降に伴い、カバー体２５及び延設部２７が下降するため、ホース保護管２０も下降する。
【００１８】
再びパレットＰを交換する際には、上昇した中心軸１７が逆方向へ１８０°回転することになるが、このときは図３に示すように、中心軸円盤１９は平面視で右回転するため、ホース保護管２０は巻き取られる格好でカバー体２５の内部へ再び収容される。なお、図４，５に示すように、中心軸１７及び第２中心軸１８の上下動に伴ってホース保護管２０が上下動しても、外部側配管押さえ３２と内部側配管押さえ３３との間でフレキシブルホース２９には弛みが設けられているため、上下動を吸収できてフレキシブルホース２９には過大な負荷が加わらない。
【００１９】
このように、上記形態１のマシニングセンタ１によれば、中心軸１７の内部に、中心軸１７の上下動のみと連動して上下動し、上端を中心軸１７から上方へ突出させた第２中心軸１８を設けて、中心軸１７側の中心軸円盤１９に、フレキシブルホース２９を貫通させて保持可能で、水平方向にのみ可撓性を有するチェーン型のホース保護管２０の一端を固定する一方、当該一端と同じ高さ且つ当該一端の固定位置よりも外側で第２中心軸１８側の延設部２７に、ホース保護管２０の他端を固定して、フレキシブルホース２９を、ホース保護管２０を貫通させた状態で外部配管接続口３０と内部配管接続口３１との間に接続したことで、ホース保護管２０を仕切カバー１６の回転中心に設置する必要がないため、配管本数の多少にかかわらず、省スペースでフレキシブルホース２９を配管可能となる。また、フレキシブルホース２９の配管本数が多くなっても、パレット交換装置２の動作速度に影響が生じることがない。
【００２０】
なお、ホース保護管の構造は、上記形態１に限るものではなく、水平方向でのみ可撓性を有するチェーン型であれば、適宜変更可能である。また、中心軸の回転方向は逆であっても差し支えない。
【００２１】
［形態２］
次に、他の形態を説明する。但し、形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
図６〜８に示すマシニングセンタ１Ａにおいて、中心軸１７の上面には、中心軸円盤１９が固着され、中心軸円盤１９の上面に、支軸４０が同軸且つ一体で上向きに突設されている。支軸４０の上部には、軸受４１を介して連結部材としての保持リング４２が外装されると共に、保持リング４２にカバー体２５が固定されて、カバー体２５の上面後部に、左右両端を上向きに突出させた上下方向の回り止め板４３が立設されている。一方、全体カバー３４には、回り止め板４３の左右両端に向けて前向きの保持部４５，４５を突出させた平面視コ字状の支持板４４が固着されて、左右の保持部４５，４５にそれぞれ取り付けた上下一対の横向きのガイドカムフォロア４６，４６を、回り止め板４３の後面へ転動可能に当接させている。
【００２２】
以上の如く構成されたマシニングセンタ１Ａにおいては、モータ４及びシリンダ８の動作は形態１と同じで、シリンダ８が上昇して中心軸１７が上昇すると、中心軸円盤１９及び支軸４０も上昇してカバー体２５を上昇させる。よって、カムフォロア３９，３９も上昇して閉塞カバー３６，３６を開放位置へ回転させる。次に、モータ４が駆動すると中心軸１７及び支軸４０が回転し、仕切カバー１６も回転することになるが、軸受４１を介して支軸４０に連結される保持リング４２及びカバー体２５は、回り止め板４３の左右が支持板４４のガイドカムフォロア４６，４６に当接しているため、支軸４０が回転しても回転しない。よって、閉塞カバー３６，３６の開放位置は維持される。
【００２３】
そして、中心軸１７及び中心軸円盤１９の上昇と回転に伴い、形態１と同様にホース保護管２０が回転して引き出し孔２６から引き出される。１８０°回転すると、中心軸１７と共に支軸４０及びカバー体２５も下降するため、カムフォロア３９，３９の下降に伴って閉塞カバー３６，３６は閉塞位置へ復帰する。同時に中心軸円盤１９及びホース保護管２０も下降し、回り止め板４３もガイドカムフォロア４６，４６を相対的に転動させながら下降する。
【００２４】
このように、上記形態２のマシニングセンタ１Ａにおいても、中心軸１７の支軸４０の上端に、軸受４１を介して支軸４０へ回転可能に連結されて全体カバー３４との間で回転規制される保持リング４２を設けて、中心軸１７側の中心軸円盤１９に、フレキシブルホース２９を貫通させて保持可能で、水平方向にのみ可撓性を有するチェーン型のホース保護管２０の一端を固定する一方、当該一端と同じ高さ且つ当該一端の固定位置よりも外側で保持リング４２側の延設部２７に、ホース保護管２０の他端を固定して、フレキシブルホース２９を、ホース保護管２０を貫通させた状態で外部配管接続口３０と内部配管接続口３１との間に接続したことで、ホース保護管２０を仕切カバー１６の回転中心に設置する必要がないため、配管本数の多少にかかわらず、省スペースでフレキシブルホース２９を配管可能となる。また、フレキシブルホース２９の配管本数が多くなっても、パレット交換装置２の動作速度に影響が生じることがない。
【００２５】
なお、上記形態２において、左右のガイドカムフォロアは１つずつにしたり、回り止め板と支持板とを逆にして、カバー体側に支持板を、全体カバー側に回り止め板を設けたりしてもよい。また、回り止め板を省略してガイドカムフォロアを直接相手側に当接させることもできる。
【００２６】
そして、上記形態１，２に共通して、形態１，２ではホース保護管の一端を中心軸円盤を介して中心軸に固定しているが、中心軸円盤を省略して中心軸の外周にホース保護管の一端を直接固定することもできる。
また、上記形態１，２では保護管にホースのみを引き回すようにしているが、ケーブルのみであってもよいし、ホース及びケーブルを引き回すようにしてもよい。
さらに、中心軸や第２中心軸の上下動にボールネジ等の他のアクチュエータを採用することもできる。中心軸の回転においてもピストンとラックピニオンなど他のアクチュエータを採用することもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１，１Ａ・・マシニングセンタ、２・・パレット交換装置、３・・ベース、４・・モータ、６・・駆動ギヤ、７・・ピストン、８・・シリンダ、１２，４１・・軸受、１３・・従動ギヤ、１４・・アーム、１６・・仕切カバー、１７・・中心軸、１８・・第２中心軸、１９・・中心軸円盤、２０・・ホース保護管、２３・・内固定板、２４・・貫通孔、２５・・カバー体、２６・・引き出し孔、２７・・延設部、２８・・外固定板、２９・・フレキシブルホース、３０・・外部配管接続口、３１・・内部配管接続口、３４・・全体カバー、３６・・閉塞カバー、３７・・ヒンジ、３９・・カムフォロア、４０・・支軸、４３・・回り止め板、４４・・支持板、４６・・ガイドカムフォロア。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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