(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の加工領域内と加工領域外とを仕切り、横移動可能に設けられた扉本体、並びに前記扉本体の前面に配設された取手を備え、該取手に外力を作用させることにより前記扉本体を横移動させて開閉することができるようになった工作機械の前扉において、
前記取手を中立位置から外力の作用側へ移動自在に設けるとともに、
前記取手の中立位置からの移動方向を検出する検出手段と、前記扉本体の横移動を助勢する駆動手段と、前記検出手段からの検出信号を受信して、前記取手の移動側に前記扉本体を助勢するように前記駆動手段の作動を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする工作機械の前扉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の加工領域内と加工領域外とを仕切り、横移動可能に設けられた扉本体、並びに該扉本体の前面に配設された取手を備え、該取手に外力を作用させることにより前記扉本体を横移動させて開閉することができるようになった工作機械の前扉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＮＣ旋盤などは、図７に示すように、カバー１０１及び前扉１０２により機械全体が覆われ、これらカバー１０１及び前扉１０２により加工領域内と加工領域外とが仕切られている。
【０００３】
前記前扉１０２は、矢示Ａ−Ｂ方向に横移動（スライド）可能となった扉本体１０３と、前記扉本体１０３の前面に配設された取手１０４とを備えており、取手１０４を持ってこれを矢示Ａ−Ｂ方向に押し引きすることにより、前記加工領域内と加工領域外とを連通状態（開状態）にし、前記加工領域内と加工領域外とを遮断状態（閉状態）にすることができるようになっている。因みに、図示した例では、扉本体１０３を矢示Ａ方向に移動させることで開くことができ、逆に矢示Ｂ方向に移動させることで閉じることができるようになっている。
【０００４】
ところで、現在では、エアシリンダなどのアクチュエータにより扉本体１０３を矢示Ａ−Ｂ方向に移動させるように設けたものもある。この場合、前記前扉１０２は、前記アクチュエータの他にその作動を制御する制御手段及び押釦などの起動入力手段などを備えており、起動入力手段からの起動信号が制御手段に入力され、この起動信号を受信した制御手段により前記アクチュエータが駆動されて、前記扉本体１０３が開閉されるようになっている。
【０００５】
例えば、大型工作機械の前扉１０２のように、扉本体１０３の重量がかなり重い場合には、手動では当該扉本体１０３を容易に開閉することはできないが、上述したように扉本体１０３を自動的に開閉させるようにすれば、扉本体１０３を開閉する際の作業者の負担を相当軽減することができる。また、ローディング装置を用いワークを着脱させるようにして自動化を図る場合にも、容易にこれに対応することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の前扉１０２は、アクチュエータが扉本体１０３を開ききるまで或いは閉じきるまで、当該扉本体１０３を駆動するように設けられており、手動操作によるように、開途中或いは閉途中の任意の位置で扉本体１０３を停止させることができないという問題があった。
【０００７】
工作機械の通常の作業の中で、例えば、加工領域内（機内）を清掃する際に、扉本体１０３を完全に開状態にして機内を清掃すると、切粉などが機外に飛散して周囲を汚すため、扉本体１０３を半開き（或いは半閉じ）状態にして機内を清掃することがあるが、如上の従来の前扉１０２においては、このような作業に対応できないのである。
【０００８】
また、段取替えをした際には、ワークをチャックに把持させない状態で機械を空運転し、その動作確認（プログラムチェック）を行うことがあるが、前記扉本体１０３を半開きの状態にすることができないと、死角を生じて機械の動作の細部を十分に確認することができない。
【０００９】
また、押釦を押すことにより自動的に扉本体１０３を開閉させるように設けると、作業者が誤ってこれを操作することもあり、扉本体１０３を閉じる意思が無いにも拘わらず、誤操作により扉本体１０３が閉じられてしまう、或いは逆に、扉本体１０３を開く意思が無いにも拘わらず、これが開かれてしまうという問題もある。
【００１０】
本発明は以上の実情に鑑みなされたものであって、重い扉であってもこれを容易に開閉することができ、しかも半開き状態にすることができる、或いは誤操作をすることがないなど使い勝手の良い工作機械の前扉を提供せんとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するための本発明は、工作機械の加工領域内と加工領域外とを仕切り、横移動可能に設けられた扉本体、並びに前記扉本体の前面に配設された取手を備え、該取手に外力を作用させることにより前記扉本体を横移動させて開閉することができるようになった工作機械の前扉において、
前記取手を中立位置から外力の作用側へ移動自在に設けるとともに、
前記取手の中立位置からの移動方向を検出する検出手段と、前記扉本体の横移動を助勢する駆動手段と、前記検出手段からの検出信号を受信して、前記取手の移動側に前記扉本体を助勢するように前記駆動手段の作動を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、扉本体を横移動させてこれを開閉すべく、取手を握って扉本体の横移動方向に押す若しくは引くなどして当該取手に外力を作用させると、中立位置から外力の作用側に取手が移動するとともに、扉本体が同方向に横移動を開始する。
【００１３】
そして、取手が移動すると検出手段によってその移動方向が検出されるとともに、この検出信号が制御手段に入力され、当該検出信号を受信した制御手段により駆動手段の作動が制御されて、横移動する前記扉本体が同方向に助勢される。これにより、作業者は極僅かな力で容易に扉本体を横移動させ、開閉することができる。
【００１４】
一方、前記取手を中立位置に戻し、取手に作用させていた外力を除くと、前記検出手段による取手の移動方向に関する検出が切れ、これを受けて制御手段が駆動手段の助勢動作を停止させ、前記扉本体の横移動が停止する。
【００１５】
このように、この発明によれば、駆動手段の助勢により扉本体を横移動させるようにしているので、作業者は極僅かな力で容易に扉本体を横移動させてこれを開閉することができる。また、取手を中立位置に戻すことにより、扉本体を開途中（若しくは閉途中）の任意の位置で停止させることができるので、上述した機内清掃或いは機械の動作確認などにおいて、勝手の良い作業を行うことができる。また、取手に外力を作用させることにより、その外力の作用する方向に助勢力を作用させるようにしているので、作業者の意思通りに扉本体を移動させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。図１は本実施形態に係る工作機械の前扉を示す正面図であり、図５は、図１における矢視Ｃ−Ｃ方向の断面図であり、図６は、図５における矢視Ｄ方向の裏面図である。尚、本例の前扉１は、図７に示した前扉１０２と同様にＮＣ旋盤に用いられるものである。
【００１７】
図１，図５及び図６に示すように、本例の前扉１は、矢示Ａ−Ｂ方向に横移動（スライド）可能に設けられた扉本体２と、この扉本体２の前面に設けられ、矢示Ｅ−Ｆ方向に揺動自在となった取手１０と、取手１０の揺動方向を検出する検出手段１５と、前記扉本体２の矢示Ａ−Ｂ方向の横移動を助勢する駆動手段３０と、前記検出手段１５からの検出信号を受信して駆動手段３０の作動を制御する制御手段（図示せず）とを備えている。
【００１８】
図５に示すように、前記取手１０は縦断面Ｕ字形状をした部材であり、その上部側が取付金具１２及び取付ボルト１１により扉本体２に取り付けられている。同取付部の扉本体２の裏面は補強部材１３によって補強されており、この補強部材１３及び扉本体２に設けられた貫通孔１３ａ，２ａを貫通して前記取付金具１２が設けられ、図１に示した如く、取手１０が矢示Ｅ−Ｆ方向に揺動自在となっている。
【００１９】
また、同図５に示すように、取手１０の下部側は、軸の中間にフランジ部１７ａを備えた取付ボルト１７により扉本体２に取り付けられている。そして、この取付部の扉本体２の裏面に前記検出手段１５が設けられている。
【００２０】
図５及び図６に示すように、検出手段１５は、前記扉本体２の裏面に固設された取付ブラケット１６と、この取付ブラケット１６の裏面に固設されたガイドブロック１８と、前記取付ボルト１７に固設されたドグ１９と、取付ブラケット１６に取付られたリミットスイッチ２０，２１とからなる。
【００２１】
図６に示すように、取付ブラケット１６は裏面の両側部に側板１６ｂ，１６ｂ及び１６ｃ，１６ｃが立設された略Ｔ字形状をした部材からなり、この取付ブラケット１６及び前記扉本体２には、それぞれ長孔１６ａ，２ｂが設けられている。そして、この長孔１６ａ，２ｂを貫通するように前記取付ボルト１７が設けられている。また、長孔１６ａの上方には、切欠部１８ａを有するガイドブロック１８が固設されており、この切欠部１８ａ内に前記取付ボルト１７のフランジ部１７ａが挿入されている。こうして、取付ボルト１７はガイドブロック１８の切欠部１８ａに案内され、前記長孔１６ａ，２ｂ内をこれに沿って矢示Ｅ−Ｆ方向に移動することができるようになっている。
【００２２】
また、前記ドグ１９も略Ｔ字形状をした部材からなるものであり、その水平辺の両端部にそれぞれ引張りばね２２，２２が設けられ、その垂直辺が前記取付ブラケット１６の側板１６ｃ，１６ｃ間に位置するように前記取付ボルト１７に取り付けられている。尚、前記引張りばね２２，２２は、その他方端がそれぞれ前記取付ブラケット１６の側板１６ｃ，１６ｃに止着され、それぞれ自身が収縮する方向に前記ドグ１９を付勢している。これによりドグ１９及び取付ボルト１７は矢示Ｅ―Ｆ方向の中間（中立）位置に位置するようになっている。
【００２３】
また、前記リミットスイッチ２０，２１は、前記ドグ１９の垂直辺を挟んでその接触子が互いに対峙するように、前記取付ブラケット１６の側板１６ｃ，１６ｃにそれぞれ固定されており、前記取付ボルト１７とともに矢示Ｅ−Ｆ方向に移動するドグ１９の垂直辺が前記接触子に接触してそれぞれＯＮ信号を前記制御手段に出力するようになっている。
【００２４】
前記駆動手段３０は、図１に示すように、前記扉本体２の上面の両側部に設けられた支持ブラケット３５，４１と、この支持ブラケット３５，４１に支持されるラックバー３１及びラック固定バー３２，３３と、前記支持ブラケット３５側に設けられた支持ブラケット５０と、この支持ブラケット５０に支持された押えローラ５３及び図４に示す駆動モータ５１と、この駆動モータ５１に取り付けられたピニオンギヤ５２とを備えている。
【００２５】
図１，図２及び図３に示すように、ラックバー３１は下面にラック３１ａを備えており、前記扉本体２の横移動方向（矢示Ａ−Ｂ方向）に沿って設けられている。また、ラックバー３１の両端部には、その前面に両端部から若干量長手方向に突出するように、ラック固定バー３２，３３がそれぞれ固着されている。
【００２６】
図２及び図３に示すように、前記支持ブラケット３５，４１にはそれぞれ断面矩形の貫通孔３６，４２が形成されており、この貫通孔３６，４２のそれぞれに前記ラック固定バー３２，３３の端部が挿入されている。また、ラック固定バー３２，３３の前記端部にはその上面から止孔３２ａ，３３ａがそれぞれ形成され、この止孔３２ａ，３３ａ内に圧縮コイルばね３９，４５がそれぞれ挿入されている。また、前記支持ブラケット３５，４１の貫通孔３６，４２の底面にも同様に、止孔３６ａ，４３ａがそれぞれ形成されており、この止孔３６ａ，４３ａ内に圧縮コイルばね３８，４４がそれぞれ挿入されている。また、前記支持ブラケット３５，４１の相互に対向する面には弾性体４０，４６が固設されており、この弾性体４０，４６によって前記ラックバー３１が挟持されている。こうして、前記ラック固定バー３２，３３及びこれに固着されたラックバー３１は、前記弾性体４０，４６及び圧縮コイルばね３８，３９，４４，４５により上下方向にある程度の自由度を持って支持されている。
【００２７】
図４は図２における矢示Ｇ方向の側面図であるが、同図に示すように、前記支持ブラケット５０は、扉本体２の後部側に設けられた固定カバー若しくはフレームなどに固設されており、駆動モータ５１及び押えローラ５３が図示する如く取り付けられている。また、駆動モータ５１の出力軸５１ａにはピニオンギヤ５２が取り付けられ、これが前記ラックバー３１のラック部３１ａと噛合している。前記押えローラ５３は軸中心に回転自在に設けられるもので、前記ピニオンギア５２の上方に、その外周面が前記ラックバー３１の上面に当接するように取り付けられている。斯くして、前記駆動モータ５１を正逆に回転させることにより、ピニオンギヤ５２と噛合するラックバー３１を矢示Ａ−Ｂ方向に移動させることができるようになっている。尚、本例では前記駆動モータ５１にトルクモータを用いた。
【００２８】
また、前記制御手段（図示せず）は前記リミットスイッチ２０，２１からの信号を受信して、前記駆動モータ５１の作動を制御するものであり、具体的には、リミットスイッチ２０からのＯＮ信号を受信して、前記ラックバー３１を矢示Ａ方向に移動させるように前記駆動モータ５１を駆動し、リミットスイッチ２１からのＯＮ信号を受信して、前記ラックバー３１を矢示Ｂ方向に移動させるように前記駆動モータ５１を駆動する。
【００２９】
以上の構成を備えた本実施形態に係る前扉１によれば、例えば扉本体２を矢示Ａ方向（開方向）に移動させるべく、作業者が取手１０を持ってこれに矢示Ａ方向の力を作用させると、即ち、矢示Ａ方向に付勢すると、前記取付ボルト１７が前記長孔２ｂ，１６ａの端部に至るまで前記取手１０が矢示Ｅ方向に揺動し、これと同時に扉本体２が矢示Ａ方向に移動を開始する。
【００３０】
取手１０が矢示Ｅ方向に揺動すると、取付ボルト１７に固着されたドグ１９も取手１０とともに矢示Ｅ方向に移動して、前記リミットスイッチ２０の接触子と接触し、当該リミットスイッチ２０からＯＮ信号が前記制御手段（図示せず）に送信される。
【００３１】
リミットスイッチ２０からＯＮ信号を受信すると、制御手段（図示せず）はピニオンギヤ５２に噛合したラックバー３１を矢示Ａ方向に移動させるように、前記駆動モータ５１を駆動する。これにより、ピニオンギヤ５２，ラックバー３１に順次伝達された駆動モータ５１の動力（助勢力）が、ラックバー３１を支持する支持ブラケット３５を介して扉本体２に伝達され、当該扉本体２が矢示Ａ方向に横移動する。そして、取手１０に矢示Ａ方向の力を作用させ続けると、扉本体２は矢示Ａ方向の移動端まで移動して全開状態となる。
【００３２】
尚、押えローラ５３によりラックバー３１が押さえられているので、当該ラックバー３１が矢示Ａ方向に移動する際にも、ラックバー３１とピニオンギヤ５２とが確実に噛合されるようになっている。また、前記ラックバー３１及びこれに固着されたラック固定バー３２，３３が前記弾性体４０，４６及び圧縮コイルばね３８，３９，４４，４５により上下方向にある程度の自由度を持って支持されているので、例えラックバー３１に反りなどの歪みがあっても、これにより押えローラ５３に過度の負荷がかからないようになっている。
【００３３】
一方、扉本体２が移動する途中の任意の位置で、作業者が取手１０に対する矢示Ａ方向の付勢を中止すると、ドグ１９に作用する引張りばね２２，２２の付勢力によって、ドグ１９，取付ボルト１７及び取手１０が矢示Ｆ方向に移動して原位置の中立位置に復帰する。これにより、ドグ１９とリミットスイッチ２０の接触子との接触が断たれて、リミットスイッチ２０から出力されるＯＮ信号が断たれる。そして、これを受けて前記制御手段（図示せず）は駆動モータ５１の駆動を停止し、これにより扉本体２の矢示Ａ方向への横移動が停止される。このように、取手１０に対する付勢を中止することで、扉本体２をその移動途中の任意の位置に停止させることができる。
【００３４】
上記とは逆に、扉本体２を矢示Ｂ方向（閉方向）に移動させるべく、作業者が取手１０を矢示Ｂ方向に付勢すると、前記取付ボルト１７が前記長孔２ｂ，１６ａの端部に至るまで前記取手１０が矢示Ｆ方向に揺動し、これと同時に扉本体２が矢示Ｂ方向に移動を開始する。
【００３５】
取手１０が矢示Ｆ方向に揺動すると、取付ボルト１７に固着されたドグ１９も取手１０とともに矢示Ｆ方向に移動して、前記リミットスイッチ２１の接触子と接触し、当該リミットスイッチ２１からＯＮ信号が前記制御手段（図示せず）に送信され、リミットスイッチ２１からＯＮ信号を受信した制御手段（図示せず）により前記駆動モータ５１が駆動され、ピニオンギヤ５２に噛合したラックバー３１が矢示Ｂ方向に移動せしめられる。これにより、扉本体２が矢示Ｂ方向に助勢され同方向に横移動する。
【００３６】
そして、移動途中の任意の位置で、取手１０に対する矢示Ｂ方向の付勢を中止すると、ドグ１９に作用する引張りばね２２，２２の付勢力によってドグ１９，取付ボルト１７及び取手１０が矢示Ｅ方向に移動して原位置の中立位置に復帰する。これにより、ドグ１９とリミットスイッチ２０の接触子との接触が断たれて、リミットスイッチ２０から出力されるＯＮ信号が断たれ、前記制御手段（図示せず）による駆動モータ５１の駆動が停止されて、前記扉本体２の矢示Ｂ方向への横移動が停止される。
【００３７】
このように、この前扉１によれば、駆動モータ５１の助勢により扉本体２を横移動させるようにしているので、作業者は極僅かな力で容易に扉本体２を横移動させてこれを開閉することができる。また、取手１０に対する付勢を中止することで、扉本体２を開途中若しくは閉途中の任意の位置で停止させることができるので、上述した機内清掃或いは機械の動作確認などにおいて、勝手の良い作業を行うことができる。また、取手１０に加わる力の方向に駆動モータ５１の助勢力を作用させるようにしているので、作業者の意思通りに扉本体２を移動させることができ、誤って扉本体２を開閉させるといった問題を生じることがない。
【００３８】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様がこれに限られるものでないことは言うまでもない。例えば、上述の例では、取手１０を矢示Ｅ−Ｆ方向に揺動させるように設けたが、付勢される側に取手１０が移動し、当該移動を検出することができるのであれば、スライド移動など他の移動形態のものとしても良い。また、前記検出手段１５も上例のものに限られず、駆動手段３０も扉本体２を助勢することができるのであれば、その機構は何ら限定されるものではない。また、上例では、１つの扉本体２を設けたものとしたが、２枚以上の扉本体２を突き合わせるようにして設け、且つこれらを横移動させるように設けた前扉にも当然に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる工作機械の前扉を示す正面図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す拡大図である。
【図３】図１の一部を拡大して示す拡大図である。
【図４】図２における矢視Ｇ方向の側面図である。
【図５】図１における矢視Ｃ−Ｃ方向の断面図である。
【図６】図５における矢視Ｄ方向の裏面図である。
【図７】従来の前扉を備えたＮＣ旋盤全体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    前扉
２    扉本体
１０  取手
１５  検出手段
１９  ドグ
２０，２１  リミットスイッチ
３０  駆動手段
３１  ラックバー
３２，３３  ラック固定バー
３５，４１，５０  支持ブラケット
５１  駆動モータ
５２  ピニオンギヤ
５３  押えローラ
【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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