(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に移動するＺ軸可動台に左右方向に移動するＸ軸移動コラムを載置し、該Ｘ軸移動コラムにＺ軸軸心を中心として回転する主軸ユニットを上下（Ｙ軸）方向に移動可能に設け、左右方向に離間して上方に延びる支柱及び左右方向に延びて各支柱の上下部に連結されるＸ軸レールからなる矩形状のＺ軸移動枠体を設けるとともに、該Ｚ軸移動枠体を前記Ｘ軸移動コラムの前部側に位置するＺ軸可動台に起立固定し、左右に対向して上下方向に延びるガイド溝及びガイド溝の上下端部に板状のカバーを一体に有する矩形状のＸ軸移動枠体を設けるとともに、該Ｘ軸移動枠体を前記Ｚ軸移動枠体の左右中間部に配置してＸ軸移動コラムの前部に固定し、該Ｘ軸移動コラム側に前記Ｘ軸レールのＺ軸方向への撓みを規制する規制具及び当該Ｘ軸レールのＹ軸方向への撓みを規制するローラをそれぞれ設け、上下に伸縮可能のＹ軸可動カバーは、上下中間部に窓孔を有する複数枚の板状のカバーをテレスコピック状に連結するとともに、その左右両端を溝形に屈曲した桟を介して前記Ｘ軸移動枠体のガイド溝に上下摺動可能に嵌合係合したものから成り、該Ｙ軸可動カバーの上下中心部を前記主軸ユニットに連結し、前記Ｚ軸移動枠体の支柱とＸ軸移動枠体の両側との間に左右に伸縮可能のＸ軸可動カバーを設けたことを特徴とする工作機のスライドカバー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ軸（左右）、Ｙ軸（上下）及びＺ軸（前後）の三軸方向に移動する主軸ユニットとテーブルに載置されたワークとの間を仕切り、ワークの加工時に発生した切り屑、切削油等が主軸ユニット方向に飛散するのを防止する工作機のスライドカバー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、特開平０７−０２４６８４号公報に記載されたものがあった。即ち、Ｘ軸（左右）、Ｙ軸（上下）及びＺ軸（前後）の三軸方向に移動する主軸ユニットの前部（テーブル）側に位置するベッドに、門型の固定枠体を起立固定し、この固定枠体の左右中心部にメインスライドボードを左右方向に移動可能に係止し、複数枚の板材を上下にテレスコピック状に連結したＹ軸可動カバーを上記メインスライドボードに上下摺動可能に取付けるとともに、該Ｙ軸可動カバーの上下中心部の板材に上記主軸ユニットの出没孔を形成し、複数枚の板材を左右にテレスコピック状に連結したＸ軸可動カバーを上記固定枠体とメインスライドボードとの間に設け、主軸ユニットのケース部にガイドシャフトを前方に向けて突出支持し、このガイドシャフトの前端を上記Ｙ軸可動カバーの上下中心部の板材（スライドボード）に係止し、該ガイドシャフトを介してＹ軸可動カバー、Ｘ軸可動カバーを主軸ユニットの左右、上下動に追従して作動させるようにしたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、Ｙ軸可動カバー及びＸ軸可動カバーを固定枠体を介してベッド側に支持するようにしていたので、工具を交換する際には主軸をＹ軸可動カバーから所定量後方に退避させて行う必要がある。即ち、主軸ユニットを工具が着脱できるスペースを見込んだ移動量だけＹ軸可動カバーから後退させる必要があり、Ｚ軸のストロークを大きくしたり、使用工具を制限する必要が生ずる場合がある。
また、固定枠体に支持されるカバーによって一定の領域が加工領域とＡＴＣ（自動工具交換装置）による工具交換領域とに分割されることになり、作業空間が狭くなって保守・点検が困難になったり、場合によってはＹ軸、Ｘ軸可動カバーを取り外して保守・点検せねばならず、手数及び時間を要するので稼働率が低下する欠点があった。本発明は、Ｙ軸可動カバー及びＸ軸可動カバーを主軸とともに前後動させることにより、上記欠点を解消した新規な工作機のスライドカバー装置を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、前後方向に移動するＺ軸可動台に左右方向に移動するＸ軸移動コラムを載置し、該Ｘ軸移動コラムにＺ軸軸心を中心として回転する主軸ユニットを上下（Ｙ軸）方向に移動可能に設け、左右方向に離間して上方に延びる支柱及び左右方向に延びて各支柱の上下部に連結されるＸ軸レールからなる矩形状のＺ軸移動枠体を設けるとともに、該Ｚ軸移動枠体を前記Ｘ軸移動コラムの前部側に位置するＺ軸可動台に起立固定し、左右に対向して上下方向に延びるガイド溝及びガイド溝の上下端部に板状のカバーを一体に有する矩形状のＸ軸移動枠体を設けるとともに、該Ｘ軸移動枠体を前記Ｚ軸移動枠体の左右中間部に配置してＸ軸移動コラムの前部に固定し、該Ｘ軸移動コラム側に前記Ｘ軸レールのＺ軸方向への撓みを規制する規制具及び当該Ｘ軸レールのＹ軸方向への撓みを規制するローラをそれぞれ設け、上下に伸縮可能のＹ軸可動カバーは、上下中間部に窓孔を有する複数枚の板状のカバーをテレスコピック状に連結するとともに、その左右両端を溝形に屈曲した桟を介して前記Ｘ軸移動枠体のガイド溝に上下摺動可能に嵌合係合したものから成り、該Ｙ軸可動カバーの上下中心部を前記主軸ユニットに連結し、前記Ｚ軸移動枠体の支柱とＸ軸移動枠体の両側との間に左右に伸縮可能のＸ軸可動カバーを設ける構成にしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明の実施例を示す正面図、図２は図１のII-II 相当の拡大断面図、図３は図１のIII-III 相当の拡大断面図、図４は図１のIV-IV 相当の拡大断面図である。
図１において、１はベッドであり、このベッド１に前後方向に移動されるＺ軸可動台２を取付け、Ｚ軸可動台２にＸ軸（左右）方向に移動されるＸ軸移動コラム３を載置し、このＸ軸移動コラム３の前部（テーブル）側にＹ軸（上下）方向に移動される主軸ユニット４を取り付ける。この主軸ユニット４はＺ軸軸心を中心として回転する主軸５を有する。上記Ｚ軸可動台２のＺ軸（前後）方向の移動、Ｘ軸移動コラム３のＸ軸（左右）方向の移動及び主軸ユニット４のＹ軸（上下）方向の移動は、ＮＣ（数値制御）によって駆動されるサーボモータによって移動制御されるようになっている。
【０００６】
上記Ｚ軸可動台２の前部（テーブル）側にＸ軸（左右）方向に細長い長方形状のＺ軸移動枠体１０を載置する。即ち、Ｚ軸可動台２の前部のＸ軸（左右）方向両端部に一対の支柱１１，１１を上方に向けて起立固定し、該支柱１１，１１の上下部にＸ軸方向に平行に延びる一対のＸ軸レール１２、１２を固定する。上記Ｚ軸移動枠体１０のＸ軸方向中心部にてＹ軸方向に細長いＸ軸移動枠体１５をＸ軸方向に移動可能なＸ軸移動コラム３上に取付ける。即ち、図５に示すように、溝形に屈曲した一対のガイド桟１５ａ，１５ａをＸ軸方向に対向させ、このガイド桟１５ａ，１５ａの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー１５ｂ及び下カバー１５ｃを一体に固定して各カバー１５ｂ，１５ｃ間に上下に細長い窓孔１５ｄを形成するとともに、上下カバー１５ｂ、１５ｃの上端を後方に屈曲させて閉塞部１５ｂ−１，係止部１５ｃ−１を形成する。閉塞部１５ｂ−１は切削屑や切削油が上方からＸ軸移動枠体１５内に進入するのを防止し、係止部１５ｃ−１は後述するＹ軸可動カバー１６の下限を規制する。なお、上記各カバー１５ｂ，１５ｃの上下の高さ（幅）寸法は略同じにする。
【０００７】
上記Ｘ軸移動枠体１５は、図２に示すように、ブラケット２０を介してＸ軸移動コラム３に固定する。また、図３に示すように、Ｘ軸移動枠体１５の側面後部の内側の上下４箇所にローラー２１及び規制具２３を取付け、ローラー２１によりＸ軸レール１２のＸ軸方向中間部を支持して下方への撓みを防止し、規制具２３によりＸ軸レール１２のＺ軸方向（図３において左右方向）の撓みを防止し、後述するＸ軸可動カバー２５の滑らかな摺動を可能とする。
【０００８】
上記Ｘ軸移動枠体１５にＹ軸可動カバー１６をＹ軸方向に摺動可能に嵌合させる。このＹ軸可動カバー１６は、図６〜図８に示すように、Ｘ軸移動枠体１５に対して順次相似形状に小寸にした第１カバー１７、第２カバー１８、第３カバー１９をテレスコピック状に連結して上記Ｘ軸移動枠体１５にＹ軸方向に摺動可能に嵌合させてなる。
【０００９】
即ち、第１カバー１７は、一対の溝形のガイド桟１７ａ，１７ａをＸ軸方向に対向させ、このガイド桟１７ａ，１７ａの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー１７ｂ及び下カバー１７ｃを一体に固定して各上下カバー１７ｂ，１７ｃ間に上下方向に細長い窓孔１７ｄを形成するとともに、各上下カバー１７ｂ，１７ｃの上端を後方に屈曲させて係止部１７ｂ−１，１７ｃ−１を形成してなる。この場合、上記ガイド桟１７ａ，１７ａは、Ｘ軸移動枠体１５のガイド桟１６に対して上下カバー１５ｂ，１５ｃのいずれか一枚分の上下寸法分短い長さにするとともに、その断面形状はガイド桟１６よりも若干小さくしてこれに摺動可能に嵌合するようにする。また、各上下カバー１７ｂ，１７ｃの上下の高さ（幅）寸法は、共にＸ軸移動枠体１５の上下カバー１５ｂ、１５ｃの上下の高さ（幅）寸法に近い寸法とする。
【００１０】
また、第２カバー１８は、一対の溝形のガイド桟１８ａ，１８ａをＸ軸方向に対向させ、このガイド桟１８ａ，１８ａの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー１８ｂ及び下カバー１８ｃを一体に固定して各上下カバー１８ｂ，１８ｃ間に上下方向に細長い窓孔１８ｄを形成するとともに、各上下カバー１８ｂ，１８ｃの上端を後方に屈曲させて係止部１８ｂ−１，１８ｃ−１を形成してなる。この場合、上記ガイド桟１８ａ，１８ａは、第１カバー１７のガイド桟１７ａに対して上下カバー１７ｂ，１７ｃのいずれか一枚分の上下寸法分短い長さにするとともに、その断面形状はガイド桟１７ａよりも若干小さくしてこれに摺動可能に嵌合するようにする。また、各上下カバー１８ｂ，１８ｃの上下の高さ（幅）寸法は、共に第１カバー１７の上下カバー１７ｂ，１７ｃの上下の高さ（幅）寸法に近い寸法とする。
【００１１】
また、第３カバー１９は主軸５に固定されるものであり、一対の溝形の桟１９ａ，１９ａをＸ軸方向に対向させ、この桟１９ａ，１９ａの上部前面側及び下部後面側に板状の上カバー１９ｂ及び下カバー１９ｄを一体に固定し、上カバー１９ｂに主軸５が貫通する円形の窓孔１９ｃを形成する。上記桟１９ａは主軸５が貫通するスペースと第２カバー１８の上カバー１８ｂの上下高さ（幅）寸法に近い寸法とし、下カバー１９ｄは第２カバー１８の下カバー１８ｃの上下高さ（幅）寸法に近い寸法であり、第３カバー１９の桟１９ａは上カバー１９ｂと下カバー１９ｄの上下高さ（幅）寸法の和に近い長さ寸法とする。また、前面側の上カバー１９ｂ下面と後面側の下カバー１９ｄの上面を結ぶ空間より切削屑や切削油が飛散侵入しないように、底面カバーをするとともに係止部１９ｂ−２を形成する。
【００１２】
主軸ユニット４の主軸５は第３カバーに固定され、Ｙ軸可動カバー１６の各窓孔１５ｄ，１７ｄ，１８ｄ，１９ｃを貫通し、主軸５が上方に移動すれば、係止部１９ｂ−１に係止部１８ｂ−１，１７ｂ−１が順次係止されて各第１、第２カバー１７，１８を上方に持ち上げ、主軸５が下方に移動すれば、係止部１９ｂ−２に係止部１８ｃ−１，１７ｃ−１が順次係止されて各第１、第２カバー１７，１８を下方に押し下げる。
【００１３】
前述のＸ軸移動枠体１５のガイド桟１５ａの側面にはＸ軸可動カバー２５の取付板２７をボルト２８によって固定され、最後部のカバー２５ｃはＺ軸移動枠体１０の支柱１１に固定され、中間部のカバー２５ａ，２５ｂ，２５ｃはＸ軸レール１２に案内させてＸ軸移動枠体１５の動きに追従してＸ軸方向二円滑な摺動が可能となる。
【００１４】
上記実施例によれば、Ｚ軸移動枠体１０は、その支柱１１がＺ軸可動台２に強固に起立固定されるとともに、Ｘ軸方向に細長いＸ軸レール１２の中間部がＸ軸移動枠体１５に設けた規制具２３及びローラー２１によって支持されてＺ軸（前後）方向及び下方への撓みが防止され、またＸ軸移動枠体１５は、左右のガイド桟１５ａにより曲げ剛性が高められてブラケット２０を介してＸ軸移動コラム３に固定され、これら強度の高くなったＺ軸移動枠体１０及びＸ軸移動枠体１５にＸ軸可動カバー２５及びＹ軸可動カバー１６を取付けるようにしたので、これらは加工時における主軸５の迅速なＺ軸（前後）移動に対して損傷することなく円滑に追従することになる。また、Ｘ軸移動枠体１５の両側に設けられるＸ軸可動カバー１５はＸ軸レール１２に懸架状態を保つことができるため、Ｘ軸移動枠体１５を単独で脱着することができ、Ｙ軸可動カバー１６の保守が容易となる。
【００１５】
また、Ｘ軸移動枠体１５に取り付けたＹ軸可動カバー１６は、その左右両端を溝形に屈曲したガイド桟１７ａ，１８ａ，桟１９ａにより曲げ剛性が高められてＸ軸移動枠体１５のガイド桟１５ａに上下摺動可能に嵌合するとともに、各ガイド桟１７ａ，１８ａ，桟１９ａは、主軸５を挟んで上下端部にカバー面を設けたガイド比の大きな可動カバーとなっているので、主軸５の迅速なＹ軸（上下）方向の移動に対してこじれることなく円滑に追従することになる。
【００１６】
また、Ｚ軸可動台２を後方に移動させると、Ｚ軸移動枠体１０がＺ軸可動台２とともに後方に移動され、同時にＸ軸移動コラム３を介してＸ軸移動体１５及び主軸ユニット４が後方に移動され、主軸５とワークを支持するテーブルとの間に大きな空間が発生する。これにより、長尺の工具の使用及び交換が容易になるとともに、ＡＴＣ（自動工具交換装置）の保守・点検やテーブル上の治工具類の保守点検が容易となる。なお、図１、図２において、３１はＹ軸サーボモーター３０によって回転され、主軸ユニット４をＹ軸方向に移動させるＹ軸ねじ、３２はＡＴＣ（自動工具交換装置）の工具保持アームである。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明は、Ｙ軸可動カバー及びＸ軸可動カバーを主軸ユニットに追従させて前後、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動させるようにしたので、主軸ユニットの前後移動量を大きくさせることなく主軸とワークを支持するテーブルとの間に大きな空間を発生させることができ、長尺の工具の使用及び交換が容易になるとともに、ＡＴＣ（自動工具交換装置）の保守・点検が容易になる。
また、Ｘ軸移動枠体及びＹ軸可動カバーは、そのＸ軸（左右）方向両端を溝形に屈曲させるとともに、Ｙ軸可動カバーをＹ軸（上下）方向に長くして摺動可能に嵌合係止させたので、曲げ剛性が高くなるとともに、Ｙ軸方向の伸縮作動が円滑となり、主軸ユニットの高速度での三軸方向への移動に円滑に追従することになる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す正面図である。
【図２】図１のII-II 相当の拡大断面図である。
【図３】図１のIII-III 相当の拡大断面図である。
【図４】図１のIV-IV 相当の拡大断面図である。
【図５】Ｘ軸移動枠体の斜視図である。
【図６】Ｙ軸可動カバーの第１カバーの斜視図である。
【図７】Ｙ軸可動カバーの第２カバーの斜視図である。
【図８】Ｙ軸可動カバーの第３カバーの斜視図である。
【符号の説明】
１    ベッド
２    Ｚ軸可動台
３    Ｘ軸移動コラム
４    主軸ユニット
５    主軸
１０    Ｚ軸移動枠体
１１    支柱
１２    Ｘ軸レール
１５    Ｘ軸移動枠体
１５ａ  ガイド桟
１５ｂ  上カバー
１５ｃ  下カバー
１５ｄ  窓孔
１６    Ｙ軸可動カバー
１７    第１カバー
１７ａ  ガイド桟
１７ｂ  上カバー
１７ｃ  下カバー
１７ｂ−１，１７ｃ−１  係止部
１７ｄ  窓孔
１８    第２カバー
１８ａ  ガイド桟
１８ｂ  上カバー
１８ｃ  下カバー
１８ｂ−１，１８ｃ−１  係止部
１８ｄ  窓孔
１９    第３カバー
１９ａ  桟
１９ｂ  カバー
１９ｂ−１，１９ｂ−２  係止部
１９ｃ  窓孔
１９ｄ  下カバー
２０    ブラケット
２１    ローラー
２２    ボルト
２３    規制具
２５    Ｘ軸可動カバー
２５ａ  最前部のカバー
２５ｂ  中間部のカバー
２５ｃ  最後部のカバー
２６    係止部
２７    取付け板
２８    ボルト
３１    Ｙ軸ねじ
３２    工具保持アーム
【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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