(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記ワーク着脱用穴が前記ワーク支持面に対向する位置に配置されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の工作機械。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記した工作機械では、開閉カバーを開閉させるための構造が複雑であるとともに、開閉カバーの開閉を制御する制御装置が必要になるという問題がある。
【0006】
本発明は、前記した問題を解決し、開閉式の加工室カバーの構成を簡素化することができる工作機械を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明は、工作機械であって、ワークを支持するワーク支持面を有するワーク支持装置と、前記ワーク支持面の周囲に配置され、開口部が形成された加工室カバーと、前記開口部に挿通され、前記開口部の一方の縁部および他方の縁部に向けて移動自在であるとともに、工具が着脱自在な工具支持装置と、前記工具支持装置の移動に追従して伸縮自在であり、前記工具支持装置と前記一方の縁部との間を塞いでいる伸縮カバーと、を備えている。前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が開口している。そして、前記工具支持装置が他方に移動して、前記工具支持装置が加工位置に配置されることで、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が塞がれるように構成されている。
【0008】
この構成では、工具支持装置を非加工位置に配置した状態では、工具支持装置の他方側の開口領域を通じて、ワーク支持面にワークを着脱することができる。そして、工具支持装置を加工位置に配置すると、工具支持装置の一方側および他方側が塞がれるため、加工室カバーが閉じた状態となる。このように、本発明では、工具支持装置の移動に伴って加工室カバーを開閉させることができる。
【0009】
前記した工作機械において、前記工具支持装置の他方側に、前記工具支持装置の移動に追従して伸縮自在な他の伸縮カバーを設け、前記他の伸縮カバーにワーク着脱用穴を形成し、前記工具支持装置が非加工位置に配置された状態では、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間に前記ワーク着脱用穴が配置され、前記工具支持装置が他方に移動することで、前記ワーク着脱用穴が閉じられ、前記他の伸縮カバーによって、前記工具支持装置と前記他方の縁部との間が塞がれるように構成してもよい。
【0010】
なお、工具支持装置が他方に移動して、工具支持装置が開口部の他方の縁部に当接することで、工具支持装置と他方の縁部との間が塞がれるように構成してもよい。
また、伸縮カバーおよび他の伸縮カバーとしては、工具支持装置の移動に追従して引き出しおよび巻き取り自在なロールカバーや、工具支持装置の移動に追従してスライドするテレスコピックカバーなど、各種の伸縮構造を用いたカバーを用いることができる。
【0011】
前記他の伸縮カバーが、前記工具支持装置の移動に追従して引き出しおよび巻き取り自在なロールカバーである場合には、前記工具支持装置が他方に移動することで、前記ワーク着脱用穴が巻き取られるように構成することで、工具支持装置を加工位置に配置したときに、加工室カバーを確実に閉じることができる。
【0012】
前記した工作機械では、前記工具支持装置が非加工位置に配置されたときに、前記ワーク着脱用穴が前記ワーク支持面に対向して配置されるように構成することで、ワークを着脱し易くすることが好ましい。
【0013】
前記した工作機械において、前記工具支持装置が前記ワーク支持面に対して進退自在である場合には、前記工具支持装置と前記伸縮カバーおよび前記他の伸縮カバーとの間に、前記工具支持装置の進退に追従して伸縮自在な蛇腹カバーを設けることが好ましい。
【0014】
前記した工作機械において、前記加工室カバーの前記開口部が、前記ワーク支持面の上方に形成されている場合には、加工室カバーの側方のスペースを有効に利用することができるため、縦型の工作機械を小型化することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の工作機械では、工具支持装置の移動に伴って加工室カバーを開閉することができるため、開閉式の加工室カバーの構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、本発明の工作機械を、ワークの表面を研削するための研削装置に適用した場合を想定して説明する。
【0018】
工作機械1は、
図1(a)に示すように、ワーク支持面12aを有するワーク支持装置10と、ワーク支持面12aの周囲に配置された加工室カバー20と、加工室カバー20の上面に形成された開口部24に挿通された工具支持装置30と、を備え、工具支持装置30に設けられた工具主軸32に研削砥石33(特許請求の範囲における「工具」)を着脱自在な縦型の研削装置である。
【0019】
さらに、工作機械1は、工具支持装置30と開口部24の左縁部24aとの間に設けられた第一ロールカバー50(特許請求の範囲における「伸縮カバー」)と、工具支持装置30と開口部24の右縁部24bとの間に設けられた第二ロールカバー60(特許請求の範囲における「他の伸縮カバー」)と、各ロールカバー50,60の間に設けられた蛇腹カバー40と、を備えている。
【0020】
ワーク支持装置10は、軸方向が上下方向に配置されたワーク主軸11と、ワーク主軸11の上端部に取り付けられたチャック12と、を備え、図示しない駆動装置によってワーク主軸11が軸回りに回転自在となっている。
チャック12の上面に形成されたワーク支持面12aには、
図1(b)に示すように、三つの可動爪部12bが設けられている。そして、ワーク支持面12aの中心部に載置されたワークWを、各可動爪部12bが三方向から挟み込むことで、ワーク支持面12aにワークWが支持される。
【0021】
加工室カバー20は、
図1(a)に示すように、下板21、筒状の側板22および上板23を有する箱状のカバーであり、内部に加工室2が形成されている。また、上板23には左右方向に幅広な長方形の開口部24が形成されている。
【0022】
加工室カバー20の下板21において、左右の中間位置よりも右側には挿通穴21aが貫通している。挿通穴21aにはワーク支持装置10のワーク主軸11が回転自在に挿通されている。ワーク主軸11の上端部に設けられたチャック12は、加工室カバー20内に配置されており、ワーク支持面12aの上方に開口部24が配置されている。
【0023】
第一ロールカバー50は、樹脂製の遮蔽シートであり、上板23の左端部の外面に設けられた第一ロール支軸51に巻き付けられている。
第一ロール支軸51は、軸方向が前後方向に配置されており、上板23に対して軸回りに回転自在に取り付けられている。また、第一ロール支軸51は、ばね等の弾性部材によって、第一ロールカバー50の巻き取り方向に付勢されている。
【0024】
第一ロール支軸51は、箱状の第一収容部52内に収容されている。第一ロールカバー50の先端縁部50aは、第一収容部52から外部に引き出されており、後記する枠体41の左縁部に取り付けられている。
図1(b)に示すように、第一ロールカバー50の前後方向の幅は、開口部24の前後方向の幅と同じ大きさに形成されている。
【0025】
第二ロールカバー60は、
図1(a)に示すように、樹脂製の遮蔽シートであり、上板23の右端部の外面に設けられた第二ロール支軸61に巻き付けられている。
第二ロール支軸61は、軸方向が前後方向に配置されており、上板23に対して軸回りに回転自在に取り付けられている。また、第二ロール支軸61は、ばね等の弾性部材によって、第二ロールカバー60の巻き取り方向に付勢されている。
【0026】
第二ロール支軸61は、箱状の第二収容部62内に収容されている。第二ロールカバー60の先端縁部60aは、第二収容部62から外部に引き出されており、後記する枠体41の右縁部に取り付けられている。
図1(b)に示すように、第二ロールカバー60の前後方向の幅は、開口部24の前後方向の幅と同じ大きさに形成されている。
また、第二ロールカバー60には、矩形のワーク着脱用穴63が貫通している。
【0027】
蛇腹カバー40は、
図1(a)に示すように、開口部24内に配置された枠体41と、枠体41の下面に取り付けられた筒状の蛇腹部42と、を備えている。
枠体41は、矩形の四周枠であり、枠体41の前後方向の幅は、開口部24の前後方向の幅と同じ幅に形成されている
蛇腹部42は、上端部が枠体41の下面の内周縁部に取り付けられており、上下方向に伸縮自在となっている。
【0028】
枠体41の左端部には、第一ロールカバー50の先端縁部50aが取り付けられ、枠体41の右端部には、第二ロールカバー60の先端縁部60aが取り付けられている。したがって、各ロールカバー50,60は、枠体41の左右方向への移動に追従して、各ロール支軸51,62に巻き取りまたは引き出されるように構成されている。
【0029】
工具支持装置30は、駆動装置31と、駆動装置31の下面から突出した工具主軸32と、を備え、工具主軸32の下端部に円板状の研削砥石33を着脱自在となっている。工具支持装置30は、図示しない送り機構によって、左右方向および上下方向に移動自在となっている。
駆動装置31は、枠体41の枠内部41aに挿通されており、研削砥石33は加工室カバー20内に配置されている。
【0030】
駆動装置31の下端部には、蛇腹部42の下端開口部が取り付けられている。したがって、工具支持装置30の左右方向の移動に連動して蛇腹カバー40も左右方向に移動する。また、工具支持装置30の上下方向への移動に追従して、蛇腹部42が上下方向に伸縮する。
【0031】
本実施形態では、蛇腹カバー40の枠体41が開口部24の左縁部24aに当接している状態が、工具支持装置30の初期位置(非加工位置)である。このとき、工具支持装置30は、研削砥石33がワーク支持面12aよりも上方に配置され、ワーク支持面12aに対して左斜め上方に配置される。
【0032】
工具支持装置30が初期位置に配置されている状態では、枠体41が開口部24の左縁部24aに当接しており、工具支持装置30と左縁部24aとの間が塞がれている。このとき、第一ロールカバー50の大部分は第一ロール支軸51に巻き取られている。
【0033】
また、工具支持装置30が初期位置に配置されている状態では、工具支持装置30と開口部24の右縁部24bとの間は、第二ロール支軸61から引き出された第二ロールカバー60によって覆われる。
このとき、第二ロールカバー60のワーク着脱用穴63は、第二ロール支軸61から引き出されて、ワーク支持面12aの直上に配置される。これにより、工具支持装置30と右縁部24bとの間において、ワーク支持面12aに対向する位置には、上下に開口した領域(ワーク着脱用穴63)が配置される。したがって、加工室カバー20を上から見ると、ワーク着脱用穴63内にワーク支持面12aが見えている(
図1(b)参照)。
【0034】
図2(a)に示すように、工具支持装置30が右側に移動したときには、工具支持装置30の移動に追従して、第一ロールカバー50が第一ロール支軸51から引き出されるとともに、第二ロールカバー60が第二ロール支軸61に巻き取られる。
工具支持装置30の研削砥石33がワーク支持面12aの直上に配置され、工具支持装置30がワークWの加工位置に配置されると、第二ロールカバー60のワーク着脱用穴63(
図1(b)参照)は第二ロール支軸61に巻き取られる。このようにして、ワーク着脱用穴63が閉じられ、工具支持装置30と右縁部24bとの間は、第二ロールカバー60によって塞がれる。
【0035】
次に、前記した工作機械1を用いたワークWの研削方法について説明する。
まず、
図1(a)および(b)に示すように、工具支持装置30を初期位置(非加工位置)に配置し、ワーク支持面12aの直上にワーク着脱用穴63を配置する。
図示しないワーク搬送装置を用いて、ワークWを外部からワーク着脱用穴63を通じて加工室2に挿入し、ワークWをワーク支持面12aに載置する。そして、各可動爪部12bによってワークWを挟み込むことで、ワーク支持面12aにワークWを支持させる。
【0036】
図2(a)および(b)に示すように、工具支持装置30を初期位置から右側に移動させると、工具支持装置30の移動に追従して、第一ロールカバー50が第一ロール支軸51から引き出されるとともに、第二ロールカバー60が第二ロール支軸61に巻き取られる。これにより、ワーク着脱用穴63(
図1(b)参照)が第二ロール支軸61に巻き取られる。
【0037】
そして、工具支持装置30が加工位置に配置された状態では、工具支持装置30と開口部24の左縁部24aとの間は、第一ロールカバー50によって塞がれ、工具支持装置30と右縁部24bとの間は、第二ロールカバー60によって塞がれる。このようにして、加工室カバー20が閉じられた状態となり、加工室2が密閉された空間となる。
【0038】
ワーク支持装置10のワーク主軸11を回転させてワークWを回転させるとともに、工具支持装置30の工具主軸32を回転させて研削砥石33を回転させる。また、工具支持装置30を下降させる。このとき、工具支持装置30の移動に追従して蛇腹部42が伸びる。
研削砥石33をワークWの加工面(上面)に接触させてワークWを研削する。このとき、加工室2は加工室カバー20によって密閉されているため、クーラントや切り屑が加工室2の外部に飛散するのを防ぐことができる。
【0039】
ワークWの研削が完了した後に、
図1(b)に示すように、工具支持装置30を上昇させるとともに、工具支持装置30を左側に移動させ、工具支持装置30を初期位置に戻す。このとき、工具支持装置30の移動に追従して、第一ロールカバー50が第一ロール支軸51に巻き取られるとともに、第二ロールカバー60が第二ロール支軸61から引き出される。
これにより、工具支持装置30と左縁部24aとの間は塞がれた状態となり、工具支持装置30と右縁部24bとの間にはワーク着脱用穴63が配置される。これにより、加工室カバー20が開けられた状態となり、ワーク着脱用穴63を通じてワークWを加工室カバー20の外部に搬出することができる。
【0040】
以上のような工作機械1では、
図1(a)に示すように、工具支持装置30を初期位置(非加工位置)に配置したときには、工具支持装置30の左側のワーク着脱用穴63を通じて、ワーク支持面12aにワークWを着脱することができる。そして、
図2(a)に示すように、工具支持装置30を加工位置に配置したときには、工具支持装置30の左右両側が塞がれるため、加工室カバー20を閉じることができる。
このように、加工室カバー20を開閉させるための専用の駆動源を設けることなく、工具支持装置30の移動に伴って、加工室カバー20を開閉させることができるため、開閉式の加工室カバー20の構成を簡素化することができる。
【0041】
また、工具支持装置30を初期位置に配置したときには、ワーク着脱用穴63がワーク支持面12aに対向する位置に配置されるため、ワークWを着脱し易くなっている。
【0042】
また、工具支持装置30を加工位置に配置したときには、ワーク着脱用穴63が第二ロール支軸61に巻き取られるため、加工室カバー20を確実に閉じることができる。
【0043】
また、加工室カバー20の上面に配置されたワーク着脱用穴63を通じて、ワークWを加工室カバー20に対して上下方向に出し入れすることができる。この構成では、加工室カバー20の側方のスペースを有効に利用することができ、工作機械1を構成する各部品のレイアウトの自由度を高めることができるため、縦型の工作機械1を小型化することができる。
【0044】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の工作機械1は、
図1(a)に示すように、ワークWを研削するための研削装置であるが、工具支持装置30に取り付けられる工具の種類は限定されるものではない。例えば、工具支持装置30に切削刃を取り付けて、ワークWを切削加工することもできる。さらに、工具支持装置30の工具主軸32を横向きに配置して横型の工作機械を構成することもできる。
【0045】
本実施形態では、工具支持装置30が初期位置(非加工位置)に配置されている状態では、ワーク支持面12aの直上にワーク着脱用穴63が配置されているが、ワーク支持面12aに対してワーク着脱用穴63の位置がずれていてもよい。また、ワーク着脱用穴63の形状や大きさは限定されるものではない。
【0046】
本実施形態では、工具支持装置30と開口部24の左右縁部24a,24bとの間を塞ぐための伸縮カバーとして、ロールカバー50,60を用いているが、伸縮カバーの構成は限定されるものではなく、例えば、工具支持装置30の移動に追従してスライドするテレスコピックカバーを用いてもよい。
【0047】
本実施形態では、
図2(b)に示すように、工具支持装置30を加工位置に配置したときに、工具支持装置30と開口部24の右縁部24bとの間が第二ロールカバー60によって塞がれているが、第二ロールカバー60を設けることなく、工具支持装置30を開口部24の右縁部24bに当接させることで、工具支持装置30と右縁部24bとの間を塞ぐように構成してもよい。