(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台上に、少なくとも、ワークを載置するテーブルと、このテーブルに対して昇降動可能な主軸装置の下端部に前記ワークを加工するための工具が着脱可能な主軸装置と、前記工具を前記主軸装置の下端部に対して着脱交換する工具交換装置とを備えた工作機械であって、
前記主軸装置の前面には、前記工具交換装置が取付けられ、
前記工具交換装置の前面には前記工具が着脱可能に取付けられた回転盤が備えられ、
前記テーブルよりも上方の部位には、前記工具交換装置及び前記主軸装置を下方から覆うカバー体が設けられ、
前記カバー体は、前記主軸の下端部に装着した工具が挿通する開口が形成された左右下板部と、この左右下板部に連設され、前記工具交換装置及び前記回転盤の前面を覆い、且つ前記主軸装置の下端部から上方に行くにつれて前記主軸装置の前面から離間するように傾斜状の前板部とを有し、
前記前板部の上部側には、前記工具交換装置に臨む窓穴を設けるとともに、この窓穴を開閉可能に塞ぐ扉が設けられていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
開閉扉付きの開口部を少なくとも一つ有する周囲カバーにより、前記基台上の装置類及び前記カバー体を取り囲むように構成したことを特徴とする請求項１に記載した工作機械。
【請求項３】
前記扉は透明な合成樹脂製であることを特徴とする請求項１または２に記載した工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタ等の工作機械の構成に係り、より詳しくは、切削加工等で生じたワーク（工作物）の切粉が工具交換装置等に付着（堆積）することを防ぐための構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の工作機械における工具交換装置は、ワークを加工するための各種工具を主軸の下端部に対して着脱交換するという機能上の要請から、主軸装置の近傍部位に配置されるのが一般的である。図５（ａ）（ｂ）は、このような工作機械の一例を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）はＶｂ−Ｖｂ視側断面図である。
【０００３】
この例では、鋳鋼製等の基台１上に、周囲（前後左右）を囲み上方が開口した周囲カバー２（スプラッシュカバーともいう）が設けられており、この周囲カバー２の前面板２ａ及び左右両側面板２ｃ，２ｄには、それぞれ略矩形状の開口穴３が穿設されている。これら各開口穴３には、当該開口穴３を開閉可能に塞ぐスライド式の開閉扉４が設けられている。基台１の下端に設けた四つの足部５には、据付に際しての水平を出すため、高さ調節用のアジャスタ１９が取り付けられている。
【０００４】
基台１の上面のうち後ろ寄り部位には、左右方向（図５（ａ）のＸ軸方向）に長いＸ軸ガイドレール６が配置されており、このＸ軸ガイドレール６に対しては、上下方向（図５（ａ）（ｂ）のＺ軸方向）に長いコラム７がＸ軸モータ及び送りねじ軸（ともに図示せず）等で左右移動可能に設けられている。
【０００５】
コラム７の前面（正面）には、主軸９及びこの主軸９を回転させる主軸モータ（図示せず）を有する主軸装置８がＺ軸モータ及び送りねじ軸（ともに図示せず）等で昇降動可能に案内支持されている。主軸９の下端部には、ワーク加工用のドリル等の工具１０が着脱可能に装着されており、主軸モータ（図示せず）で主軸９を回転させることによって、ドリル等の工具１０が後述するテーブル１５上に取付け固定したワーク（工作物）１６に対して切削加工等を行うようになっている。
【０００６】
主軸装置８の前面には、主軸９との間でドリル等の工具１０を着脱交換するための回転型の工具交換装置１１が配設されている。この工具交換装置１１は、回転盤１２の周部から放射状に突出する複数のマガジン部１３を有しており、これら各マガジン部１３に、使用しない工具１０が着脱可能に把持（収納）されている（図５（ｂ）の二点鎖線状態参照）。工具１０の選択（最下位置への配置）は、マガジンモータ（図示せず）で回転盤１２を回転させることによって行われるようになっている。
【０００７】
基台１の上面のうちコラム７よりも前方部位には、前後方向（図５（ｂ）のＹ軸方向）に長いＹ軸ガイドレール１４が配置されており、このＹ軸ガイドレール１４に対しては、ワーク１６を取付け固定するためのテーブル１５がＹ軸モータ及び送りねじ軸（ともに図示せず）等で前後移動可能に設けられている。
【０００８】
なお、ＮＣ（数値）制御等のための制御ボックス１７は、周囲カバー２の背面板２ｂの後面側（外側の面）に配置されており（図５（ｂ）参照）、液晶パネルや各種操作用のスイッチ類を有する制御盤１８が周囲カバー２の前面のうち開口穴３の右方部位に装着されている（図５（ａ）参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の構成では、テーブル１５と工具交換装置１１とが一つの周囲カバー２の内部、すなわち同一空間内に配置されていたので、切削加工等で生じたワーク１６の切粉２０やクーラント液（切削油）等が周囲カバー２の外に飛散することは防止できても、切粉２０が周囲カバー２内の広範囲に飛散して工具交換装置１１に付着する場合があった。
【００１０】
このような状態で工具交換をすると、工具交換装置１１のマガジン部１３と工具１０との間に切粉２０を噛み込んで、工具交換に支障を来すという問題や、主軸９の下端部と工具１０との間に切粉２０を噛み込んで、工具１０の刃先に振れが生じて加工精度が低下したり、工具１０が落下したりするというように、工具１０を適切に装着できないという問題を招くおそれがあった。また、工具交換装置１１の回転動作等の不良を招くおそれもあった。
【００１１】
本発明は、以上の問題点を解消した工作機械を提供することを技術的課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するため請求項１の発明は、基台上に、少なくとも、ワークを載置するテーブルと、このテーブルに対して昇降動可能な主軸装置の下端部に前記ワークを加工するための工具が着脱可能な主軸装置と、前記工具を前記主軸装置の下端部に対して着脱交換する工具交換装置とを備えた工作機械であって、前記主軸装置の前面には、前記工具交換装置が取付けられ、前記工具交換装置の前面には前記工具が着脱可能に取付けられた回転盤が備えられ、前記テーブルよりも上方の部位には、前記工具交換装置及び前記主軸装置を下方から覆うカバー体が設けられ、前記カバー体は、前記主軸の下端部に装着した工具が挿通する開口が形成された左右下板部と、この左右下板部に連設され、前記工具交換装置及び前記回転盤の前面を覆い、且つ前記主軸装置の下端部から上方に行くにつれて前記主軸装置の前面から離間するように傾斜状の前板部とを有し、前記前板部の上部側には、前記工具交換装置に臨む窓穴を設けるとともに、この窓穴を開閉可能に塞ぐ扉が設けられているものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載した工作機械において、開閉扉付きの開口部を少なくとも一つ有する周囲カバーにより、前記基台上の装置類及び前記カバー体を取り囲むように構成したというものである。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載した工作機械において、前記扉は透明な合成樹脂製であることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態で、基本的に従来例と同じ構成のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００１６】
図１〜図３は本発明に係る工作機械の第１実施形態を示しており、図１は工作機械の正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ視側断面図、図３（ａ）は第１実施形態のカバー体２１の側面図、図３（ｂ）は同じくカバー体２１の斜視図である。
【００１７】
第１実施形態の工作機械は、図５に示した従来の工作機械と基本的に同じ構成であるが、周囲カバー２内のテーブル１５よりも上方の部位に、工具交換装置１１及び主軸装置８を下方から覆う側面視略Ｌ字状のカバー体２１（図２及び図３参照）が取り付けられている。
【００１８】
カバー体２１は、工具交換装置１１の回転盤１２の前側を覆うための前板２２と、工具交換装置１１及び主軸装置８の下側を覆うための二枚の下板２３，２３とで構成されており、両下板２３，２３を左右に適宜隔てて並べた状態で、前板２２の下縁部にねじ２８止めすることによって、側面視略Ｌ字状に形成されている（図３（ｂ）参照）。この場合、左右両下板２３，２３の間の空所２５を介して主軸９が昇降可能となる。なお、第１実施形態のカバー体２１は、鋼板等の金属板製である。
【００１９】
図２及び図３（ａ）に示すように、周囲カバー２内のうち前面開口穴３よりも上方の框部２６に、前板２２の上縁部をねじ２９止めするとともに、左右両下板２３，２３の間に主軸装置８及びコラム７を挟んだ状態で、各下板２３の一端部を下向きに折り曲げて形成した縁板部２４を周囲カバー２の背面板２ｂの前面（内面）にねじ３０止めすることによって、工具交換装置１１及び主軸装置８の下側が覆われるようになっている。左右両下板２３，２３の間の空所２５を介して主軸９は昇降可能であるから、カバー体２１の左右両下板２３，２３が主軸９及び工具１０の昇降動を妨げることはない。
【００２０】
この場合、前板２２は、その下面に切粉が付着（堆積）し難いように、左右両下板２３，２３に対して前方に向かって斜め上向きの傾斜状となっている（図２及び図３参照）。ワークの加工時に、この前板２２の下面にクーラント液をかけるように構成すると、切粉がさらに付着し難くなって好適である。
【００２１】
左右両下板２３，２３の間の空所２５は請求項に記載した開口に相当する。本発明に係るカバー体の開口は主軸９の下端部まで挿通できる構成であってもよいが（図１及び図２参照）、少なくとも主軸９の下端部に装着した工具１０が挿通できればよい。また、本発明に係るカバー体の開口は、一枚の金属板からなる下板に形成した貫通穴や切欠きであってもよい。
【００２２】
以上のように構成すると、周囲カバー２の内部においては、テーブル１５を配置した空間と、工具交換装置１１及び主軸装置８を配置した空間とが、カバー体２１によって上下に分断される（仕切られる）ことになるから、すなわちカバー体２１が切削加工等で生じたワークの切粉等に対するカーテンの役割を果たすから、切粉等が工具交換装置１１等の配置空間に飛散することを防止できる。
【００２３】
したがって、工具交換をするに際しては、工具交換装置１１のマガジン部１３と工具１０との間に切粉を噛み込むことがなくなり、工具交換装置１１の動作に対する信頼性が高くなる。また、主軸９の下端部と工具１０との間に切粉を噛み込むこともなくなり、これに起因した加工精度の低下や工具１０の落下等を確実に防止できるのである。
【００２４】
なお、テーブル１５の配置空間と工具交換装置１１等の配置空間とは、空所２５を介して連通しているが、空所２５の下方部位では、ワークの加工時に工具１０及びワークの冷却等のため、クーラント液がかけられているので、空所２５を経由して工具交換装置１１側には、切粉は飛散し難くなっている。
【００２５】
また、第１実施形態では、テーブル１５や工具交換装置１１等が周囲カバー２の内部に配置されているので、切粉やクーラント液（切削油）等が周囲カバー２の外に飛散することを防止できる。
【００２６】
さらに、例えばクーラント液等の流体供給系に複数のフレキシブルな連通管を分岐接続して、これら各連通管のノズルから噴出させたクーラント液で切粉を除去するという構成では、周囲カバー２内で広範囲に飛散した切粉を除去するのに、かなりの本数の連通管と多量のクーラント液とが必要であると考えられる。
【００２７】
これに対して、第１実施形態のカバー体２１は、簡単な構造のものでありながら、切粉の飛散を効果的に防止できる。しかも、前記連通管を増設することや、クーラント液を増量することが不要であるから、製造コストやランニングコストの抑制に寄与できるのである。
【００２８】
図４は本発明に係るカバー体２１′の第２実施形態を示している。この実施形態のカバー体２１′の外形は第１実施形態のものと同様であるが、前板部２２′と左右両下板部２３′，２３′とが一体成形されている。すなわち、平面視略コ字状の一枚の金属板において外向きに並んで突出した二つの板部分（下板部２３′，２３′に相当）を同じ向きに折り曲げることによって、側面視略Ｌ字状に形成されている。この場合も、左右両下板部２３′，２３′の間の空所２５′を介して主軸９が昇降可能となる。
【００２９】
前板部２２′のうち工具交換装置１１の上部側に対応する部位には、正面視略矩形状の窓穴３１′が穿設されており、この窓穴３１′には、蝶番３２′を介して扉３３′が上下回動可能に取り付けられている。なお、図示していないが、扉３３′の自由端側に対応する窓穴３１′の開口縁には、扉３３′を磁力で吸着固定するマグネット（図示せず）が設けられている。扉３３′はスライド式であってもよい。
【００３０】
このように構成すると、工具交換装置１１の上部側の工具１０を作業者が取り替えるに際しては、扉３３′を開けて窓穴３１′の近傍にある工具１０を入れ替えることができるので、カバー体２１′を取り外す手間が省けて使い勝手のよいものとなるのである。
【００３１】
本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えばカバー体２１（２１′）は、工具交換装置１１や主軸装置８の動作状況を前板２２（２２′）を通して視認できるように、塩化ビニル樹脂やアクリル樹脂等の透明な合成樹脂製としてもよい。
【００３２】
本発明に係るカバー体は、テーブル１５の配置空間と、工具交換装置１１等の配置空間とを上下で分断できる形状であって、主軸９の下端部に装着した工具１０が挿通する開口を有していればよい。なお、周囲カバー２は本発明における必須の構成要素ではない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のように構成すると、テーブルよりも上方の部位に、工具交換装置及び主軸装置を下方から覆うカバー体を設けたことにより、前記テーブルの配置空間と前記工具交換装置等の配置空間とが、前記カバー体の存在によって上下に分断されるから、前記カバー体は切削加工で生じた切粉等に対するカーテンの役割を果たすことになり、切粉等が前記工具交換装置等の配置空間に飛散することを防止できる。
【００３４】
したがって、工具交換をするに際しては、前記工具交換装置と交換する工具との間に切粉を噛み込むことがなくなり、前記工具交換装置の動作に対する信頼性が高くなるという効果を奏する。
【００３５】
また、前記主軸装置における主軸の下端部と新たに取り付ける工具との間に切粉を噛み込むこともなくなり、これに起因した加工精度の低下や前記工具の落下等を確実に防止できるという効果を奏する。
【００３６】
さらに、請求項１の構成によると、前記カバー体は、前記主軸の下端部に装着した工具が挿通する開口が形成された左右下板部と、この左右下板部に連設され、前記工具交換装置及び前記回転盤の前面を覆い、且つ前記主軸装置の下端部から上方に行くにつれて前記主軸装置の前面から離間するように傾斜状の前板部とを有し、前記前板部の上部側には、前記工具交換装置に臨む窓穴を設けるとともに、この窓穴を開閉可能に塞ぐ扉が設けられているものであるので、前記工具交換装置に収納している工具を作業者が取り替えるに際しては、前記扉を開けて前記窓穴の近傍にある工具を入れ替えることができる。したがって、前記カバー体を取り外す手間が省けて使い勝手のよいものとなるという効果を奏する。
【００３７】
また、請求項２のように構成すると、テーブルや工具交換装置等が周囲カバーの内部に配置されているので、切粉やクーラント液（切削油）等が周囲カバーの外に飛散することを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  工作機械の正面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ視側断面図である。
【図３】  第１実施形態のカバー体の概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【図４】  第２実施形態のカバー体を示す概略斜視図である。
【図５】  従来の工作機械の概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ視側断面図である。
【符号の説明】
１  基台
２  周囲カバー
７  コラム
８  主軸装置
９  主軸
１０  工具
１１  工具交換装置
１２  回転盤
１３  マガジン部
１５  テーブル
１６  ワーク
２１，２１′  カバー体
２２，２２′  前板（部）
２３，２３′  下板（部）
２４，２４′  縁板部
２５，２５′  空所
３１′  窓穴
３２′  蝶番
３３′  扉
【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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