(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具とワークとを相対移動させて前記ワークを加工する工作機械において、
前記工具を装着する主軸と、
前記ワークが取り付けられたパレットを装着するテーブルと、
前記パレットへの前記ワークの段取り及び前記パレットの着脱を行うパレットローディングステーションと、
垂直方向へ昇降かつ垂直軸線回りに旋回して前記テーブルと前記パレットローディングステーションとの間で前記パレットを交換するパレット交換アームを有したパレット交換装置と、
前記工作機械の外部を覆う外側カバー、加工領域を画成する内側カバー、前記外側カバーと前記内側カバーとの間を閉鎖可能に、かつ退避可能に設けられた揺動カバー、前記揺動カバーを動作させるアクチュエータを有して構成されたスプラッシュガードとを具備し、
前記スプラッシュガードは、加工時は前記揺動カバーを前記パレット交換アームの旋回範囲内に進入させ、パレット交換時は前記進入させた前記揺動カバーを前記パレット交換アームの旋回範囲から退避するように構成されていることを特徴とした工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具とワークとを相対移動させてワークを加工するマシニングセンタ等の工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタ等の工作機械として特開平１０−３２８９６８号公報に開示の横形マシニングセンタがある。このマシニングセンタは、コラムがベッド後方部位においてＸ軸方向へ移動し、主軸を回転支持した主軸頭がコラム前面においてＹ軸方向へ移動し、ワークを載置するパレットを装着したテーブルがベッド前方部位においてＺ軸方向へ移動するものである。
【０００３】
一般にマシニングセンタ等の工作機械は、テーブル上に装着され、加工済みのワークを載置したパレットと、パレットローディングステーション上に装着され、段取り済みのワークを載置したパレットとを交換するパレット交換装置を具備している。上述の工作機械に付属されるパレット交換装置として、実開平２−５３３３５号公報に開示の工作機械のパレット交換装置がある。この装置は、パレット交換アームの上部に梁を含む骨組構造を設け、パレット交換アームに固定したアーム軸を骨組構造の梁に上下動および旋回のアクチュエータを設けて構成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のパレット交換装置は、マシニングセンタ等の工作機械の前方に設置され、スプラッシュガードで画成された加工領域と外部領域との間でパレットを交換するので、一対のパレット交換アームの一方は加工領域内に配置される。そのため、加工領域内においてパレット交換アームの側方部には、ワークの加工により発生、飛散した切屑や切削液を受けるオイルパンが設けられている。通常オイルパンは、パレット交換アームの旋回を妨げないようにパレット交換アームの下方にあるため、オイルパンの傾斜角度は緩やかにせざるを得ない。従って、加工により発生した切屑がオイルパンに堆積し易い。
【０００５】
加工により発生した切屑が堆積しにくいようにオイルパンの傾斜角度を急にすると、パレット交換時に旋回動作するパレット交換アームと干渉してしまう。その場合には、パレット交換アームの旋回時にパレット交換アームの上昇量を大きくすればオイルパンとの干渉を回避できるが、パレット交換に必要な時間が長くなってしまう問題を生じる。
【０００６】
また、スプラッシュガードが画成する加工領域内には既述したように加工時に発生する切屑や加工液が飛散するために、スプラッシュガード内に天井シャワー等を設けて、スプラッシュガード内にクーラントを定期的に散布し洗浄している。天井シャワーの容量を小さくするためにスプラッシュガードにより画成される加工領域の容積を小さくすることが望まれている。
【０００７】
加工領域を小さくするためにはスプラッシュガードをなるべく機械の内側に設置する必要があるが、このようにするとパレット交換時にパレット交換アームの旋回範囲にスプラッシュガードが入り込んでしまい、パレット交換アームとスプラッシュガードとが干渉してしまうという問題がある。逆に、パレット交換アームの旋回範囲を確保するようにスプラッシュガードを外側に配置すると、機械の幅寸法が大きくなってしまうという別の問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、切屑や切削液を広範囲に飛散させず、機械の幅寸法の小さい工作機械を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的に鑑みて、本発明は、ワークの加工時には、必要最小限の加工領域を確保し、パレット交換アームによるテーブルとパレットローディングステーションとの間におけるパレット交換時には、ワークの加工領域を覆うスプラッシュガードの一部を退避させ、パレット交換アームの旋回範囲を確保するようにしたものである。
【００１０】
本発明によれば、工具とワークとを相対移動させて前記ワークを加工する工作機械において、前記工具を装着する主軸と、前記ワークが取り付けられたパレットを装着するテーブルと、前記パレットへの前記ワークの段取り及び前記パレットの着脱を行うパレットローディングステーションと、垂直方向へ昇降かつ垂直軸線回りに旋回して前記テーブルと前記パレットローディングステーションとの間で前記パレットを交換するパレット交換アームを有したパレット交換装置と、前記工作機械の外部を覆う外側カバー、加工領域を画成する内側カバー、前記外側カバーと前記内側カバーとの間を閉鎖可能に、かつ退避可能に設けられた揺動カバー、前記揺動カバーを動作させるアクチュエータを有して構成されたスプラッシュガードとを具備し、前記スプラッシュガードは、加工時は前記揺動カバーをを前記パレット交換アームの旋回範囲内に進入させ、パレット交換時は前記進入させた前記揺動カバーを前記パレット交換アームの旋回範囲から退避するように構成されている工作機械が提供される。
【００１１】
前記スプラッシュガードは、前記工作機械の外部を覆う外側カバーと、前記加工領域を画成する内側カバーと、前記内側カバーに対して揺動可能に連結された内側揺動カバーと、前記内側揺動カバーに対して摺動可能に設けられたスライドカバーと、前記スライドカバーと前記外側カバーとに対して揺動可能に連結された外側揺動カバーと、前記内側揺動カバー、前記スライドカバー、前記外側揺動カバーを連動して移動させるアクチュエータとを有して構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
先ず、図３を参照すると、本発明実施形態による工作機械１１は、工場等の床面に固定されるベッド１３を具備している。ベッド１３の上面には、２本のＸ軸案内レール１５が水平左右方向であるＸ軸方向に平行に延設されており、該Ｘ軸案内レール１５に沿ってコラム１７が往復移動可能に設けられている。コラム１７の前方には、Ｘ軸方向に垂直な水平方向であるＺ軸方向に２本のＺ軸案内レール１９が平行に延設されており、該Ｚ軸案内レール１９に沿ってテーブル２１が往復移動可能に設けられている。また、コラム１７の前面には、Ｘ、Ｚ軸に垂直な方向であるＹ軸方向に２本のＹ軸案内レール２３が平行に延設されており、該Ｙ軸案内レール２３に沿って主軸頭２５が往復移動可能に設けられている。主軸頭２５はＺ軸方向に延設された主軸２７を回転自在に支持している。主軸２７の先端にはドリルやエンドミル等の工具（図示せず）が装着され、該工具とワークとをＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に相対移動させることによりワークが所望形状に加工される。
【００１３】
工作機械１１は、スプラッシュガード１０１により主軸頭２５の前方領域が覆われており、該スプラッシュガード１０１により加工領域が画成される。また、スプラッシュガード１０１は、また、外側カバー１０５により覆われている。スプラッシュガード１０１の入口部分には、背中合わせに配置した一対のパレット交換アーム２９、垂直方向に立設された旋回軸３１、スプラッシュガード１０１の入口部分を仕切る旋回パネル３３を具備したパレット交換装置３５が配設されている。旋回パネル３３の前方部分はパレットローディングステーション３９となっており、パレットローディングステーション３９において、加工済みワーク（図示せず）を載置、固定したパレットＰをパレット交換アーム２９から取り外したり、段取り済みの未加工ワーク（図示せず）を取り付けたパレットＰをパレット交換アーム２９に載置する等の段取りが行われる。また、加工領域内においてパレット交換アーム２９の両側、下側には、加工領域の中心に向かって下向きに傾斜したオイルパン３７がＺ軸方向に延設されている。また、スプラッシュガード１０１内には天井シャワー（図示せず）が配設されている。
【００１４】
スプラッシュガード１０１は、Ｚ軸案内レール１９の外側においてＹ、Ｚ平面に配置された内側カバー１０３、内側カバー１０３の先端部分に垂直軸線回りに回動するヒンジ１１３を介して揺動可能に取り付けられた内側揺動カバー１０７、内側揺動カバー１０７の先端部分において内側揺動カバー１０７の外側の表面に沿って水平方向に摺動するスライドカバー１０９、スライドカバー１０９の先端部に垂直軸線回りに回動するヒンジ１１５を介して揺動可能に取り付けられた外側揺動カバー１１１を具備している。外側揺動カバー１１１は、ヒンジ１１５の反対側はヒンジ１１７により揺動可能に外側カバー１０５に連結されている。外側揺動カバー１１１は、また、図３に示す閉鎖位置にあるとき、パレット交換装置３９の旋回パネル３３と概ね面一に配置されており、このとき、ヒンジ１１５は旋回パネル３３に対してシールするように当接している。直動アクチュエータとしてのエアシリンダ１１９が、外側揺動カバー１１１と外側カバー１０５との間に取り付けられている。
【００１５】
以下、本実施形態の作用を説明する。
工作機械１１が加工中にはスプラッシュガード１０１は図２に示す閉鎖位置にあり、加工領域を外部から隔絶して、ワークの加工により生じる切屑や切削液の飛散を防止し、スプラッシュガード１０１に衝突した切屑や切削液は、スプラッシュガード１０１の下側に設けられたオイルパン３７に落下する。オイルパン３７に落下した切屑は、別途設けられている切屑回収装置および切削液回収装置により加工領域から排出される。ワークの加工が終了すると、工作機械１１のＮＣ装置からパレット交換指令が発せられる。
【００１６】
パレット交換指令が発せられると、パレット交換アーム２９、旋回軸３１、旋回パネル３３が一体となって上動を開始する。これと同時または前後してエアシリンダ１１９が収縮し、外側揺動カバー１１１がヒンジ１１７を中心として内側に揺動する。これに連動して、スライドカバー１０９が外側揺動カバー１１１に対して相対的に揺動すると共に、内側揺動カバー１０７の外側表面に沿って摺動する。スライドカバー１０９と内側揺動カバー１０７は相対的に摺動することはできるが、離反することはできないようになっている。そのために、スライドカバー１０９が揺動を開始すると、内側揺動カバー１０７もまたそれに連動してヒンジ１１３を中心として内側カバー１０３に対して外側に開くように揺動し、最終的にスプラッシュガード１０１は図１に示す開放位置をとる。これにより、スプラッシュガード１０１は、図１、２において円Ａにより示すパレット交換アーム２９の旋回範囲から退避し、パレット交換アーム２９とスプラッシュガード１０１との干渉が防止される。
【００１７】
本実施形態によれば、スプラッシュガード１０１は工作機械１１が加工を行っている間にパレット交換アーム２９の旋回範囲Ａ内に進入するように間隔を狭め、パレット交換時に旋回範囲Ａから退避するように形成されているために、オイルパン３７の幅を小さくすることができ、また加工領域を小さくすることが可能である。
【００１８】
上述した実施形態では、ワークの加工時、すなわちスプラッシュガード１０１の閉鎖時に、スライドカバー１０９と外側揺動カバー１１１とを揺動可能に連結するヒンジ１１５を旋回パネル３３の側部に当接させるようにしている。外側カバー１０５に対して外側揺動カバー１１１を揺動可能に連結するヒンジ１１７の位置を機械後方に位置させ、スプラッシュガード１０１の閉鎖時に、スライドカバー１０９と外側揺動カバー１１１とを揺動可能に連結するヒンジ１１５を旋回パネル３３の側部に当接させないようにも構成可能である。このときは、旋回パネル３３の両側部をふさぐ板部材を設け、板部材を水平方向へスライド可能に構成し、旋回パネル３３の旋回時に外側へ退避させるようにすれば、旋回パネル３３の旋回動作を妨げることはない。
【００１９】
また、上述した実施形態では、外側カバー１０５と、内側カバー１０３と、内側カバー１０３に対してヒンジ１１３を介して揺動可能に連結された内側揺動カバー１０７と、内側揺動カバー１０７に対して摺動可能に設けられたスライドカバー１０９と、スライドカバー１０９と外側カバー１０５とに対してヒンジ１１５及びヒンジ１１７を介して揺動可能に連結された外側揺動カバー１１１と、内側揺動カバー１０７、スライドカバー１０９、外側揺動カバー１１１を連動して移動させるアクチュエータとしてのエアシリンダ１１９とを有してスプラッシュガード１０１が構成されている。このような構成を採らず、外側カバー１０５と内側カバー１０３との間を閉鎖するゴムやジャバラ等の弾性部材または可撓部材で成る揺動カバーを設けることもできる。この場合、アクチュエータとしてのエアシリンダにより揺動カバーを押圧または引込むことにより、外側カバー１０５と内側カバー１０３との間を閉鎖しながら、ワークの加工時には、必要最小限の加工領域を確保し、パレット交換アーム２９によるテーブル２１とパレットローディングステーション３９との間におけるパレットＰの交換時には、パレット交換アーム２９の旋回範囲を確保することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、ワークを加工領域を覆うスプラッシュガードの一部の形状を変更可能に構成したので、ワークの加工時には、必要最小限の加工領域を確保し、切屑や切削液を広範囲に飛散させることがない。よって、切屑や切削液の回収効率の良い機械が実現可能となる。パレット交換時には、パレット交換アームの旋回範囲を確保するようにしたので、機械の幅寸法を小さくでき、コンパクトな機械が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態による工作機械の略平面図である。
【図２】本発明実施形態による工作機械のワーク加工時のパレット交換アームとスプラッシュガードの配置を示した略平面図である。
【図３】本発明実施形態による工作機械のパレット交換時のパレット交換アームとスプラッシュガードの配置を示した略平面図である。
【符号の説明】
１１…工作機械
２１…テーブル
２９…パレット交換アーム
３５…パレット交換装置
３７…オイルパン
３９…パレットローディングステーション
１０１…スプラッシュガード
１０３…内側カバー
１０５…外側カバー
１０７…内側揺動カバー
１０９…スライドカバー
１１１…外側揺動カバー
１１３…ヒンジ
１１５…ヒンジ
１１７…ヒンジ
１１９…エアシリンダ
Ｐ…パレット
【図１】
0003992468.tif 000002
【図２】
0003992468.tif 000003
【図３】
0003992468.tif 000004