(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向の中央部に形成されたセンタトラフと、このセンタトラフを挟んで、幅方向の両側に形成された一対のサイドトラフとを有するベッドと、
前記センタトラフ及び一対の前記サイドトラフ内にそれぞれ設置されたチップコンベアと、
前記センタトラフを跨ぐように、前記ベッド上を、その長手方向に進退するテーブルと、
前記サイドトラフ内に設置された前記チップコンベアに切り屑を導くように、一対の前記サイドトラフからそれぞれ外側に傾斜しながら立ち上がるオイルパンとを備え、
前記テーブルの進退駆動機構を構成しているボールねじが、前記センタトラフ内に設置されたチップコンベアと平面的に重ならないように、前記センタトラフ内に配置されていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記センタトラフ内に設置されるチップコンベアを、前記テーブルが加工領域における段取り領域側に移動したときに露出するセンタトラフ部分に配置し、
前記センタトラフ内に設置される前記ボールねじが前記センタトラフ内に設置された前記チップコンベア側に張り出さないように、前記ボールねじに螺合するボールナットを、段取り領域側に張り出した支持部材を介して前記テーブルに支持するようにした請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記センタトラフ内に設置されるチップコンベアを、前記テーブルが加工領域における段取り領域側に移動したときに露出するセンタトラフ部分に配置し、
前記ボールねじが前記センタトラフ内に設置された前記チップコンベア側に張り出さないように、前記ボールねじを前記テーブルに固定すると共に、前記ボールねじに螺合するボールナットを定位置回転可能に支持し、前記ボールナットを回転駆動させるようにした請求項１に記載の工作機械。
【請求項４】
前記サイドトラフに設置された前記チップコンベアが加工領域から段取り領域まで延びている請求項１、２または３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記テーブルには、前記ベッドに設けられた前記テーブルの案内面を覆う、前記ベッドにおける加工領域を挟んで段取り領域と反対側の端部に設置される主軸ヘッド側に延びる案内面カバーが取り付けられており、
前記案内面カバーは、その内部を上下に区画することによって、前記案内面の上方に、ケーブル類を加工領域の外側に導くための空間が形成されている請求項１、２、３または４に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークの加工に伴って発生した切り屑を、ベッドに形成されたトラフ内に設置されたチップコンベアに導くためのオイルパンを備えた工作機械、特に、ワークの加工に伴って発生した切り屑をオイルパンによって確実にチップコンベアに導くことができる工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の工作機械としては、図７及び図８に示すような横形マシニングセンタ５０がある。この横形マシニングセンタ５０は、同図に示すように、幅方向の中央部にセンタトラフ５２が形成されたベッド５１と、このベッド５１上を長手方向に進退する、ワークを取り付けたパレットＰを旋回可能に支持するテーブル５３と、ベッド５１の長手方向の一端側に形成された段取り領域αと加工領域β内のテーブル５３との間で、ワークを取り付けたパレットＰを自動的に交換する自動パレット交換装置５４とを備えており、ベッド５１の長手方向の他端側には、ベッド５１の幅方向及び上下方向に移動する主軸ヘッド５５が設置されている。なお、図７には、主軸ヘッド５５部分を取り除いた状態の横形マシニングセンタ５０が示されている。
【０００３】
前記自動パレット交換装置５４は、段取り領域αと加工領域βとの境界を中心に旋回する一対のパレット交換アーム５４ａと、段取り領域αと加工領域βとを区画する仕切板５４ｂとを備えており、テーブル５３に取り付けられたパレットを交換する際は、パレット交換アーム５４ａと共に仕切板５４ｂも旋回するようになっている。
【０００４】
加工領域β内におけるベッド５１の幅方向の両側部には、ワークの加工に伴って発生する切り屑をセンタトラフ５２内に導くために、センタトラフ５２の幅方向の両側からそれぞれ外側に傾斜しながら立ち上がるオイルパン５６が設置されており、センタトラフ５２内には、段取り領域α内において作業者によってワーク、パレット等からセンタトラフ５２内に導かれた切り屑や、オイルパン５６によってセンタトラフ５２内に導かれた切り屑を段取り領域αや加工領域βから機外に排出するために、段取り領域αから加工領域βを通過して主軸ヘッド５５側に延びるチップコンベア５７が設置されている。
【０００５】
また、センタトラフ５２内には、チップコンベア５７の上方に、テーブル５３の進退駆動機構を構成しているボールねじ５８が定位置回転可能に支持されており、テーブル５３にはボールねじ５８を覆う伸縮可能な山形のカバー（図示せず）が取り付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した横形マシニングセンタ５０では、図８に示すように、ワークを加工する際にベッド５１の幅方向に移動する主軸ヘッド５５や、ワークが取り付けられたパレットＰを交換する際に旋回する仕切板５４ｂとの干渉を避けるために、オイルパン５６の傾斜角度を小さくしなければならず、このようにオイルパン５６の傾斜角度を小さくすると、ワークの加工に伴って発生した切り屑が、オイルパン５６の傾斜面に留まってしまい、切り屑を確実にセンタトラフ５２内のチップコンベア５７に導くことができなくなるという問題がある。
【０００７】
また、上述したような横形マシニングセンタ５０では、段取り領域α内の切り屑を排出するために、チップコンベア５７が段取り領域αまで延びているので、テーブル５３の進退駆動機構を構成しているボールねじ５８をセンタトラフ５２内に設置しようとすると、ボールねじ５８をチップコンベア５７の上方に配置する必要があり、その場合は、センタトラフ５２の深さを大きくしなければならず、ベッド５１の剛性が低下するといった問題もある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、ワークの加工に伴って発生した切り屑をオイルパンによって、ベッドのトラフ内に設置されているチップコンベアに確実に導くことができる工作機械を提供することにあり、さらに、センタトラフにボールねじを設置する場合でも、センタトラフの深さを最小限に抑えることができる工作機械を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、幅方向の中央部に形成されたセンタトラフと、このセンタトラフを挟んで、幅方向の両側に形成された一対のサイドトラフとを有するベッドと、前記センタトラフ及び一対の前記サイドトラフ内にそれぞれ設置されたチップコンベアと、前記センタトラフを跨ぐように、前記ベッド上を、その長手方向に進退するテーブルと、前記サイドトラフ内に設置された前記チップコンベアに切り屑を導くように、一対の前記サイドトラフからそれぞれ外側に傾斜しながら立ち上がるオイルパンとを備え、前記テーブルの進退駆動機構を構成しているボールねじが、前記センタトラフ内に設置されたチップコンベアと平面的に重ならないように、前記センタトラフ内に配置されていることを特徴とする工作機械を提供するものである。
【００１０】
以上のように、この工作機械は、ベッドの幅方向の中央部に形成されたセンタトラフを挟んで、ベッドの幅方向の両側に一対のサイドトラフを形成すると共に、センタトラフ及び一対のサイドトラフにそれぞれチップコンベアを設置し、ベッドの幅方向の両側に設置されるオイルパンによって一対のサイドトラフに切り屑を導くようにしたので、従来の工作機械のように、ベッドの幅方向の中央部にセンタトラフのみを設置し、ベッドの幅方向の両側に設置されるオイルパンによってセンタトラフに切り屑を導く場合に比べて、双方のオイルパンの下端部同士の間隔が大きくなり、これに伴って、各オイルパンにおける上端部と下端部との水平方向の間隔が小さくなる。従って、従来の工作機械に設置されるオイルパンに比べて、オイルパンの傾斜角度が大きくなるので、切り屑がオイルパンの傾斜面に留まりにくくなり、ワークを加工する際、オイルパンに当たった切り屑をより確実にサイドトラフ内のチップコンベアに導くことができる。
【００１１】
また、前記テーブルの進退駆動機構を構成しているボールねじが、前記センタトラフ内に設置されたチップコンベアと平面的に重ならないように、前記センタトラフ内に配置されているので、チップコンベアとボールねじとを同一レベルに設置することができる。従って、センタトラフ内にボールねじを設置する場合でも、センタトラフ内に設置されたチップコンベアの上方にボールねじが配置されている従来の工作機械に比べて、センタトラフの深さを浅くすることができ、ベッドの剛性を高めることができる。
【００１２】
上述したように、センタトラフ内に設置されたチップコンベアと平面的に重ならないように、ボールねじをセンタトラフ内に配置するためには、請求項２にかかる発明の工作機械のように、前記センタトラフ内に設置されるチップコンベアを、前記テーブルが加工領域における段取り領域側に移動したときに露出するセンタトラフ部分に配置し、前記センタトラフ内に設置される前記ボールねじが前記センタトラフ内に設置された前記チップコンベア側に張り出さないように、前記ボールねじに螺合するボールナットを、段取り領域側に張り出した支持部材を介して前記テーブルに支持するようにしたり、請求項３にかかる発明の工作機械のように、前記センタトラフ内に設置されるチップコンベアを、前記テーブルが加工領域における段取り領域側に移動したときに露出するセンタトラフ部分に配置し、前記ボールねじが前記センタトラフ内に設置された前記チップコンベア側に張り出さないように、前記ボールねじを前記テーブルに固定すると共に、前記ボールねじに螺合するボールナットを定位置回転可能に支持し、前記ボールナットを回転駆動させるようにしておけばよい。
【００１３】
特に、請求項４にかかる発明の工作機械のように、前記サイドトラフに設置された前記チップコンベアが加工領域から段取り領域まで延びているものにあっては、センタトラフ内に設置されるチップコンベアを段取り領域まで延ばさなくても、段取り領域内の切り屑をサイドトラフ内に設置されたチップコンベアによって排出することができる。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明の工作機械のように、前記テーブルには、前記ベッドに設けられた前記テーブルの案内面を覆う、前記ベッドにおける加工領域を挟んで段取り領域と反対側の端部に設置される主軸ヘッド側に延びる山形の案内面カバーが取り付けられており、前記案内面カバーは、その内部を上下に区画することによって、前記案内面の上方に、ケーブル類を加工領域の外側に導くための空間が形成されているものにあっては、ワークの加工時に発生した切り屑等を確実にチップコンベアに導くために、センタトラフ、サイドトラフの周辺部分やテーブル等にクーラントを吹き付ける場合であっても、案内面カバーを利用してケーブル類をクーラントにさらすことなく加工領域の外側に導くことができるので、別途、ケーブルカバー等を設ける必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図４に示すように、この横形マシニングセンタ１は、ベッド１１の一端側でベッド１１上をＸ軸方向に移動するコラム（図示せず）と、このコラムにＹ軸方向に昇降自在に支持された主軸ヘッド１２と、この主軸ヘッド１２に対してベッド１１上をＺ軸方向に進退するテーブル１３とを備えており、このテーブル１３はワークが固定されるパレットＰを旋回可能に保持することができるようになっている。
【００１６】
ベッド１１の上面には、Ｘ軸方向の中央部にＺ軸方向に延びるセンタトラフ１１ａと、このセンタトラフ１１ａを挟んで、Ｘ軸方向の両側にＺ軸方向に延びる一対のサイドトラフ１１ｂとがそれぞれ形成されており、このセンタトラフ１１ａ及び一対のサイドトラフ１１ｂには、ワークの加工に伴って発生した切り屑を機外（ベッド１１の一端側）に排出するためのチップコンベア１４、１５がそれぞれ設置されている。
【００１７】
センタトラフ１１ａは、図４に示すように、加工領域βにおけるＺ軸方向の中央部付近に設けられた隔壁１１ｃによって区画されており、チップコンベア１４は、加工領域β内でテーブル１３が最も段取り領域α側に移動したときに露出する、隔壁１１ｃによって区画されたセンタトラフ１１ａの主軸ヘッド１２側に設置されているが、一対のサイドトラフ１１ｂに設置されているチップコンベア１５は、図１に示すように、ベッド１１のＺ軸方向の一端側から加工領域βを通過してベッド１１のＺ軸方向の他端側に形成された段取り領域αまで延びている。
【００１８】
また、この横形マシニングセンタ１には、図１及び図２に示すように、加工領域β内を移動するテーブル１３と段取り領域αとの間で、ワークを取り付けたパレットＰを自動的に交換する自動パレット交換装置１６が設置されており、この自動パレット交換装置１６は、段取り領域αと加工領域βとの境界を中心に旋回する一対のパレット交換アーム１６ａと、段取り領域αと加工領域βとを区画する仕切板１６ｂとを備えており、テーブル１３に取り付けられたパレットＰを交換する際は、パレット交換アーム１６ａと共に仕切板１６ｂも旋回するようになっている。
【００１９】
加工領域βには、図１〜図４に示すように、ベッド１１のＸ軸方向の両側部に、ワークの加工に伴って発生する切り屑を一対のサイドトラフ１１ｂ内に設置されたチップコンベア１５に導くための一対のオイルパン１７が設置されており、各オイルパン１７は、サイドトラフ１１ｂを構成している外側の壁面に沿って立ち上がる下側垂直部Ｖ１と、この下側垂直部Ｖ１の上端から外側に傾斜しながら立ち上がる傾斜部Ｓと、この傾斜部Ｓの上端から垂直に立ち上がる上側垂直部Ｖ２とから構成されている。
【００２０】
一対のオイルパン１７は、加工領域βにおける主軸ヘッド１２側と段取り領域α側とで、上側垂直部Ｖ２同士の間隔が異なっており、オイルパン１７の主軸１２側は、図３（ａ）に示すように、上側垂直部Ｖ２がＸ軸方向に移動する主軸ヘッド１２と干渉しないように、また、オイルパン１７の段取り領域α側は、同図（ｂ）に示すように、上側垂直部Ｖ２がパレットＰを交換する際に旋回する自動パレット交換装置１６の仕切板１６ｂと干渉しないように、その間隔が設定されている。
【００２１】
テーブル１３は、図３及び図４に示すように、センタトラフ１１ａを跨ぐようにして、ベッド１１におけるセンタトラフ１１ａと一対のサイドトラフ１１ｂとの間に設けられた一対の案内面１８に沿ってＺ軸方向に進退するようになっており、隔壁１１ｃによって区画されたセンタトラフ１１ａの段取り領域α側に、テーブル１３の進退駆動機構を構成するボールねじ２０が定位置回転可能に支持されている。
【００２２】
テーブル１３には、図４に示すように、段取り領域α側に張り出すブラケット１３ａを介して、ボールねじ２０に螺合するボールナット２１が取り付けられており、段取り領域αに設置されたサーボモータ１９によってボールねじ２０を回転させることで、テーブル１３が加工領域β内をＺ軸方向に移動するようになっている。
【００２３】
また、テーブル１３の主軸ヘッド１２側の端面には、図１〜図４に示すように、主軸ヘッド１２側に向かって下側に傾斜した傾斜カバー２２（図２参照）と、一対の案内面１８をそれぞれ覆うように、主軸１２側に延びる一対の山形の案内面カバー２３とが固定されており、テーブル１３の段取り領域α側の端面には、図４に示すように、ボールねじ２０及び一対の案内面１８を覆う伸縮自在の山形の可動カバー２４が取り付けられている。
【００２４】
前記案内面カバー２３は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、案内面１８を覆う断面Ｈ字状の下部カバー２３ａと、この下部カバー２３ａの上部に嵌合する断面山形状の上部カバー２３ｂとから構成されており、両者を組み付けることによって形成された案内面カバー２３は、その内部が上下に区画され、案内面１８の上方に、ケーブル類やオイルの供給チューブＣ等を加工領域βの外側に導くための空間が形成されている。
【００２５】
以上のように、この横形マシニングセンタ１では、ベッド１１の幅方向の中央部に形成されたセンタトラフ１１ａを挟んで、ベッド１１の幅方向の両側に一対のサイドトラフ１１ｂを形成すると共に、センタトラフ１１ａ及び一対のサイドトラフ１１ｂにそれぞれチップコンベア１４、１５を設置し、ベッド１１の幅方向の両側に設置されるオイルパン１７によって一対のサイドトラフ１１ｂ内のチップコンベア１５に切り屑を導くようにしたため、従来の工作機械のように、ベッドの幅方向の中央部にセンタトラフのみを設置し、ベッドの幅方向の両側に設置されるオイルパンによってセンタトラフに切り屑を導く場合に比べて、双方のオイルパン１７における下側垂直部Ｖ１同士の間隔が大きくなり、これに伴って、各オイルパン１７における下側垂直部Ｖ１と上側垂直部Ｖ２との水平方向の間隔が小さくなるので、従来の工作機械に設置されるオイルパンに比べて、傾斜部Ｓの傾斜角度が大きくなる。従って、ワークの加工中にオイルパン１７に当たった切り屑がオイルパン１７の傾斜部Ｓに留まりにくくなり、ワークを加工する際に発生する切り屑を確実にサイドトラフ１１ｂ内のチップコンベア１５に導くことができる。
【００２６】
また、この横形マシニングセンタ１では、センタトラフ１１ａ内に設置されるチップコンベア１４を、隔壁１１ｃによって区画されたセンタトラフ１１ａの主軸ヘッド１２側に配置すると共に、段取り領域α側に張り出すブラケット１３ａを介してボールナット２１をテーブル１３に支持することで、隔壁１１ｃによって区画されたセンタトラフ１１ａの段取り領域α側にボールねじ２０を設置するようにしたため、チップコンベア１４とボールねじ２０とを同一レベルに設置することができ、ボールねじをセンタトラフ内に設置しようとする場合、チップコンベアの上方において、センタトラフの幅方向に掛け渡した支持部材を介してボールねじを支持していた従来の工作機械に比べて、センタトラフ１１ａの深さを浅くすることができるので、ベッド１１の剛性を高めることができると共に、ボールねじ２０をセンタトラフ１１ａの底面に設置された支持部材を介して支持することができるので、ボールねじ２０の支持部材の剛性を高めることができる。
【００２７】
また、この横形マシニングセンタ１では、サイドトラフ１１ｂに設置されたチップコンベア１５を段取り領域αまで延すようにしたので、センタトラフ１１ａ内に設置されるチップコンベア１４を段取り領域αまで延ばさなくても、段取り領域α内の切り屑をサイドトラフ１１ｂ内のチップコンベア１５によって機外に排出することができる。
【００２８】
また、この横形マシニングセンタ１では、上述したように、テーブル１３に取り付けられた案内面カバー２３の内部を上下に区画することによって、案内面１８の上方に、ケーブル類やオイルの供給チューブ等を加工領域βの外側に導くための空間を形成するようにしたので、ワークの加工時に発生した切り屑等を確実にチップコンベアに導くために、センタトラフ１１ａ、サイドトラフ１１ｂの周辺部分やテーブル１３等にクーラントを吹き付ける場合であっても、案内面カバー２３を利用してケーブル類等をクーラントにさらすことなく加工領域βの外側に導くことができるので、別途、ケーブルカバー等を設ける必要がない。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、自動パレット交換装置１６の仕切板１６ｂとの干渉を防止するためにオイルパン１７の上側垂直部Ｖ２間の間隔を広くしなければならない場合について説明したが、加工領域βは、Ｘ軸方向にある程度の間隔を確保しなければならず、また、Ｘ軸方向に移動する主軸ヘッド１２に干渉しないように、オイルパン１７の上側垂直部Ｖ２間の間隔を設定する必要があるので、自動パレット交換装置１６が設置されていない横形マシニングセンタ等に、本発明を適用することによって、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００３０】
また、上述した実施形態では、段取り領域α側に張り出すブラケット１３ａを介してボールナット２１をテーブル１３に支持することで、ボールねじ２０の全長を短くし、センタトラフ１１ａ内に設置されるチップコンベア１４とボールねじ２０とが平面的に重ならないようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、テーブル１３が最も主軸ヘッド１２側に移動したときでも、ボールねじ２０がセンタトラフ１１ａ内に設置されたチップコンベア１４側に張り出さないように、ボールねじ２０の一端をテーブル１３の段取り領域α側に固定すると共に、このボールねじ２０に螺合するボールナット２１を、センタトラフ１１ａにおける隔壁１１ｃによって区画された段取り領域α側に定位置回転可能に支持し、このボールナット２１を、動力伝達手段であるタイミングプーリ２５ａ、２５ｂ及びタイミングベルト２６を介して、サーボモータ１９によって回転させることで、ボールねじ２０と共にテーブル１３をＺ軸方向に進退させるようにすれば、ボールねじ２０を、チップコンベア１４と平面的に重ならないように、センタトラフ１１ａ内に配置することができる。
【００３１】
また、上述した実施形態は、横形マシニングセンタであるが、本発明の工作機械は、こういった横形マシニングセンタに限定されるものではなく、ベッドに形成されたトラフ内に設置されたチップコンベアに、オイルパンによって切り屑を導くようにした種々の工作機械に適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる工作機械の一実施形態である横形マシニングセンタを示す斜視図である。
【図２】同上の横形マシニングセンタを主軸ヘッド側から視た斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は同上の横形マシニングセンタを示すＸ軸方向の断面図である。
【図４】同上の横形マシニングセンタを示すＺ軸方向の断面図である。
【図５】（ａ）は同上の横形マシニングセンタに使用されている案内面カバーを示す断面図、（ｂ）は同上の案内面カバーを示す分解断面図である。
【図６】他の実施形態である横形マシニングセンタを示すＺ軸方向の断面図である。
【図７】従来の横形マシニングセンタを主軸ヘッド側から視た斜視図である。
【図８】同上の横形マシニングセンタを示す断面図である。
【符号の説明】
１  横形マシニングセンタ
１１  ベッド
１１ａ  センタトラフ
１１ｂ  サイドトラフ
１２  主軸ヘッド
１３  テーブル
１３ａ  ブラケット
１４、１５  チップコンベア
１６  自動パレット交換装置
１６ｂ  仕切板
１７  オイルパン
１８  案内面
２０  ボールねじ
２１  ボールナット
２２  傾斜カバー
２３  案内面カバー
２３ａ  下部カバー
２３ｂ  上部カバー
Ｖ１  下側垂直部
Ｖ２  上側垂直部
Ｓ  傾斜部
α  段取り領域
β  加工領域
【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】
0003942419.tif 000009