7703760 工作機械およびスプラッシュガード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-27

(45)【発行日】2025-07-07

(54)【発明の名称】工作機械およびスプラッシュガード

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/00 20060101AFI20250630BHJP

   B23Q 11/08 20060101ALI20250630BHJP

【ＦＩ】

B23Q17/00 A

B23Q11/08 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2024153557

(22)【出願日】2024-09-06

【審査請求日】2024-12-02

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002273

【氏名又は名称】弁理士法人インターブレイン

(72)【発明者】

【氏名】落合 隆文

(72)【発明者】

【氏名】日永 健斗

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１２８９１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０８４８３６０２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２００３－０８０４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７６６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４３４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １７／００

Ｂ２３Ｑ １１／０８

Ｂ２３Ｂ ２５／０４、 ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

メンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードと、
前記開口部を閉じるよう前記スプラッシュガードに組み付けられるカバーユニットと、
前記開口部の開閉状態を検出するセンサと、
前記開口部の開状態が検出されたときに主軸の駆動を制限するインターロック部と、
を備え、
前記カバーユニットは、
前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、
前記第１カバーとは別に前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、
前記第２カバーに着脱可能に取り付けられ、前記第２カバーが前記スプラッシュガードに取り付けられることで、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に形成される前記開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、
を含み、
前記センサは、前記第１カバーと前記第３カバーとの間に設けられ、
前記スプラッシュガードに前記第３カバーを取り付けた状態で前記第２カバーを前記スプラッシュガードから単独で取り外すことが不可能に構成される、工作機械。

【請求項2】

前記第３カバーは、前記第２カバーに取り付けられた状態においてのみ、前記第３開口領域を遮蔽可能である、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記センサの検出部は、前記第１カバーに取り付けられ、
前記センサによる被検出部は、前記第３カバーに固定され、
前記インターロック部は、前記検出部につながる信号ラインを介して前記センサの検出情報を取得し、
前記第１カバーが取り外されるときには、前記第１カバーから前記信号ラインが外れる、請求項１又は２に記載の工作機械。

【請求項4】

前記インターロック部は、前記センサにつながる信号ラインを介して前記センサの検出情報を取得し、
前記開口部を含む前記スプラッシュガードの全体又は一部とともに前記カバーユニットが取り外されるときには、前記カバーユニットから前記信号ラインが外れる、請求項１又は２に記載の工作機械。

【請求項5】

メンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードと、
前記開口部を閉じるよう前記スプラッシュガードに組み付けられるカバーユニットと、
前記開口部の開閉状態を検出するセンサと、
前記開口部の開状態が検出されたときに主軸の駆動を制限するインターロック部と、
前記主軸として、加工対象となるワークを支持するワーク主軸と、
前記スプラッシュガードの内側に隣接するように配置され、前記ワーク主軸を回転可能に支持する主軸台と、
を備え、
前記カバーユニットは、
前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、
前記第１カバーとは別に前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、
前記第２カバーに着脱可能に取り付けられ、前記第２カバーが前記スプラッシュガードに取り付けられることで、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に形成される前記開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、
を含み、
前記センサは、前記第１カバーと前記第３カバーとの間に設けられ、
前記カバーユニットが形成される状態において、
前記第３カバーは、前記ワーク主軸に支持されるワークと軸線方向に対向配置され、
前記第１カバーと前記第２カバーとが、前記第３カバーの周囲を取り囲むように配置される、工作機械。

【請求項6】

前記センサが非接触式の近接センサである、請求項１又は２に記載の工作機械。

【請求項7】

メンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードと、
前記開口部を閉じるよう前記スプラッシュガードに組み付けられるカバーユニットと、
前記開口部の開閉状態を検出するセンサと、
前記開口部の開状態が検出されたときに主軸の駆動を制限するインターロック部と、
を備え、
前記カバーユニットは、
前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、
前記第１カバーとは別に前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、
前記第２カバーに着脱可能に取り付けられ、前記第２カバーが前記スプラッシュガードに取り付けられることで、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に形成される前記開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、
を含み、
前記開口部の開閉状態を検出するセンサは、前記第１カバーと前記第３カバーとの間に設けられた一つのセンサのみである、工作機械。

【請求項8】

工作機械のメンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードであって、
前記開口部を閉じるよう組み付けられるカバーユニットと、
前記開口部の開閉状態を検出するセンサと、
を備え、
前記カバーユニットは、
前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、
前記第１カバーとは別に前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、
前記第２カバーに着脱可能に取り付けられ、前記第２カバーが前記スプラッシュガードに取り付けられることで、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に形成される前記開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、
を含み、
前記センサは、前記第１カバーと前記第３カバーとの間に設けられ、
前記スプラッシュガードに前記第３カバーを取り付けた状態で前記第２カバーを前記スプラッシュガードから単独で取り外すことが不可能に構成される、スプラッシュガード。

【請求項9】

工作機械のメンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードであって、
前記開口部を閉じるよう組み付けられるカバーユニットと、
前記開口部の開閉状態を検出するセンサと、
を備え、
前記カバーユニットは、
前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、
前記第１カバーとは別に前記スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、前記開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、
前記第２カバーに着脱可能に取り付けられ、前記第２カバーが前記スプラッシュガードに取り付けられることで、前記第１カバーと前記第２カバーとの間に形成される前記開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、
を含み、
前記開口部の開閉状態を検出するセンサは、前記第１カバーと前記第３カバーとの間に設けられた一つのセンサのみである、スプラッシュガード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は工作機械に関し、特にスプラッシュガードに設けられるメンテナンス用開口部の開閉構造に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械の筐体は、スプラッシュガードと呼ばれるカバーにより構成される。スプラッシュガードが加工室を取り囲むように設けられることで、ワークの加工時に切屑や切削液が周囲に飛散することが防止される。筐体の前面には加工室内にアクセスするための扉が設けられるが、筐体の側面にもメンテナンス用の開口部が設けられることがある。

【0003】

例えばターニングセンタの場合、バーフィーダを筐体内のワーク主軸に接続できるよう、接続用開口部が設けられる。バーフィーダは、長尺状のワーク（棒材）をワーク主軸の後方から自動供給する装置である（特許文献１参照）。バーフィーダをターニングセンタに接続する際、ワーク主軸の後方に位置するスプラッシュガードの開口部を開放し、バーフィーダの先端部を接続する。一方、バーフィーダの不使用時には、ワークを筐体の外部に露出させたままワーク主軸を回転させないよう、開口部をカバーで閉塞する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第７１０８１４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、例えばワーク主軸に関連し、スプラッシュガードに上記バーフィーダを接続するための開口部のほか、チャックシリンダをメンテナンスするための開口部が必要になる場合がある。チャックシリンダは、ワーク主軸の先端に取り付けられるチャックを動作させるものであり、その動作確認用のセンサがワーク主軸の後方に設けられる。このセンサのメンテナンスのために、バーフィーダ用とは別の開口部を設けることがある。

【0006】

そのような場合、これらの開口部を閉塞するために、近接した箇所に複数のカバーを配置することになる。それら全ての開口部が閉じた状態でワーク主軸を駆動させる必要がある。そのために、カバーごとに閉状態を検出するセンサを設けるとコストが嵩む。一方、それらの開口部を単一のカバーで閉じる構成も考えられるが、カバーが大きくなり、その取り外しの作業負担が大きくなる。このような問題は、ターニングセンタに限らず、スプラッシュガードにメンテナンス用の開口領域を複数近接させて設ける工作機械であれば同様に生じ得る。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様は工作機械である。この工作機械は、メンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードと、開口部を閉じるようスプラッシュガードに組み付けられるカバーユニットと、開口部の開閉状態を検出するセンサと、開口部の開状態が検出されたときに、加工部の駆動を制限するインターロックを実行するインターロック部と、を備える。カバーユニットは、スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、第１カバーとは別にスプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、第２カバーに着脱可能に取り付けられ、第２カバーがスプラッシュガードに取り付けられることで、第１カバーと第２カバーとの間に形成される開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、を含む。センサは、第１カバーと第３カバーとの間に設けられる。

【0008】

本発明の別の態様は、工作機械のメンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードである。このスプラッシュガードは、開口部を閉じるよう組み付けられるカバーユニットと、開口部の開閉状態を検出するセンサと、を備える。カバーユニットは、スプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、第１カバーとは別にスプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、第２カバーに着脱可能に取り付けられ、第２カバーがスプラッシュガードに取り付けられることで、第１カバーと第２カバーとの間に形成される開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、を含む。センサは、第１カバーと第３カバーとの間に設けられる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、スプラッシュガードに設けられたメンテナンス用開口部を複数のカバーで閉塞する場合に、その開口部の開閉状態を少ないセンサで検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る工作機械の外観を表す斜視図である。

【図2】工作機械のハードウェア構成図である。

【図3】工作機械の内部構造を表す斜視図である。

【図4】収容室の内部構造を表す正面図である。

【図5】カバーユニットの構成および配置を表す図である。

【図6】カバーユニットおよびその周辺の構造を表す図である。

【図7】図６（Ｂ）のＡ部拡大図である。

【図8】センサによる検出方法を模式的に表す図である。

【図9】変形例に係るカバーユニットの構成を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る工作機械の外観を表す斜視図である。
なお、以下では便宜上、工作機械１の正面からみて上下方向，前後方向，左右方向を、それぞれＸ方向，Ｙ方向，Ｚ方向として説明する。

【0012】

工作機械１はターニングセンタであり、工具を適宜交換しながらワークを所望の形状に加工する。工作機械１の筐体２の内側（機内）に加工室４が設けられる。加工室４は、筐体２の側面を構成するスプラッシュガードにより取り囲まれている。加工室４には、ワークを加工する加工装置が設けられる。筐体２の前面には、加工装置を操作するための操作盤６が設けられる。

【0013】

工作機械１の筐体２に隣接するように、加工室４へ供給するクーラントを貯留するクーラントタンク８が設けられる。クーラントは、加工時における工具およびワークの除熱や潤滑のための切削油として用いられるが、加工室４内に飛散した切屑を除去するための洗浄液としても用いられる。クーラントは、加工室４内でミスト状になるため、そのまま機外に排出されると、工場内を汚損する原因となる。このため、工作機械１には、ミスト化したクーラント（「オイルミスト」ともいう）を回収するためのミストコレクタ１０が設けられる。

【0014】

筐体２の前面には加工室４内にアクセスするための扉７が設けられ、筐体２の左側面にはメンテナンス用の開口部７０が設けられている。開口部７０を閉じるようにカバーユニット５０が設けられる。カバーユニット５０は、後述する複数のカバーを組み付けて構成される。カバーユニット５０には、これらのカバーのいずれかが開放された状態を検出するセンサが設けられる。本実施形態では、この開放状態の検出を、カバーユニット５０を構成するカバーの数よりも少ないセンサで実現する。以下、その詳細について説明する。

【0015】

図２は、工作機械１のハードウェア構成図である。
工作機械１は、情報処理装置１００、加工制御装置１０２および加工装置１０４を含む。加工制御装置１０２は、数値制御部として機能し、加工プログラム（ＮＣプログラム）にしたがって加工装置１０４に制御信号を出力する。加工装置１０４は、加工制御装置１０２からの指示にしたがってワーク主軸を駆動し、工具を移動させてワークを加工する。

【0016】

加工装置１０４は、ワーク主軸駆動部１１０、刃物台駆動部１１２、クーラント供給装置１１４およびミストコレクタ駆動部１１６を含む。本実施形態では後述のように、ワークを保持可能なワーク主軸として第１ワーク主軸および第２ワーク主軸が設けられる。ワーク主軸駆動部１１０は、第１ワーク主軸を駆動する第１主軸駆動部１２０と、第２ワーク主軸を駆動する第２主軸駆動部１２２を含む。刃物台駆動部１１２は、後述するタレット型の刃物台を駆動する。

【0017】

クーラント供給装置１１４は、加工室４にクーラントを供給する。クーラント供給装置１１４は、上述したクーラントタンク８のほか、図示略のクーラント吐出部、ポンプおよび制御弁をクーラント循環路に配置して構成される。クーラント吐出部は、クーラントを吐出するノズルと、ノズルを駆動するアクチュエータを含み、設定された目標位置に向けてクーラントを吐出する。ポンプは、クーラントタンク８に貯留されたクーラントをくみ上げてクーラント吐出部へ供給する。制御弁は複数の開閉弁を含み、クーラント循環路におけるクーラントの流路を適宜切り替える。

【0018】

ミストコレクタ駆動部１１６は、加工室４においてクーラントが吐出されるときにミストコレクタ１０を駆動する。ミストコレクタ駆動部１１６は、ミストコレクタ１０のファンを駆動するモータを含む。

【0019】

情報処理装置１００は、操作盤６を含み、オペレータの操作入力に基づいて加工制御装置１０２に制御指令を出力する。情報処理装置１００は、また、オペレータの操作入力に応じて操作盤６のモニタに表示される画面を制御する。

【0020】

情報処理装置１００の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種コプロセッサ（co-processor）などの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。

【0021】

情報処理装置１００は、検出部１０６およびインターロック部１０８を含む。検出部１０６は、カバーユニット５０に設けられた後述のセンサなど、工作機械１に設置された各種センサによる検出情報を取得する。インターロック部１０８は、上記センサの検出情報に基づき、カバーユニット５０を構成するいずれかのカバーが開放されていると判定すると（つまり、開口部７０の開状態が検出されると）、加工制御装置１０２にインターロック指令を出力する。加工制御装置１０２は、このインターロック指令を受け取ると、ワーク主軸を含む各部の駆動を制限する。本実施形態では、インターロックにより各部の駆動を禁止するが、例えば、インターロックにより各部の駆動速度を低下させるなど、安全性を確保できる程度の制限に留めてもよい。インターロックにより加工装置１０４の自動運転は禁止し、手動運転は許容されるようにしてもよい。

【0022】

図３は、工作機械１の内部構造を表す斜視図である。説明の便宜上、筐体２の前面および左右側面のカバー（スプラッシュガード）が除かれた状態が示されている。
工作機械１は、筐体２内におけるベッド３（基台）の上方の空間を加工室４と収容室５とに仕切る隔壁１２を有する。

【0023】

加工装置１０４は、ベッド３上に第１主軸台１４、第２主軸台１６および刃物台１８等を搭載して構成される。第１主軸台１４は収容室５に収容され、第２主軸台１６および刃物台１８は加工室４に収容される。収容室５は、移動体が設けられないため、第１主軸台１４の収容に必要十分な程度の大きさとされ、加工室４よりも十分に小さい。第１主軸台１４は、第１ワーク主軸２０を回転可能に支持する。第１ワーク主軸２０の先端部が隔壁１２を貫通し、加工室４に露出する。第１ワーク主軸２０の先端には、ワークを保持可能なチャックが取り付けられる。第１ワーク主軸２０は、上述した第１主軸駆動部１２０により回転駆動される。

【0024】

第２主軸台１６は、第２ワーク主軸２２を回転可能に支持する。第２主軸台１６は、切屑やクーラントの侵入を防止するために専用のカバー１７で覆われている。第２ワーク主軸２２は、そのカバー１７から露出する。第２ワーク主軸２２の先端には、ワークを保持可能なチャックが取り付けられている。第２ワーク主軸２２は、上述した第２主軸駆動部１２２により回転駆動される。第２ワーク主軸２２は、必要に応じて図示しない心押し台と付け替えることができる。

【0025】

第１ワーク主軸２０と第２ワーク主軸２２は、Ｚ方向に同軸状に対向するように配設される。第１主軸台１４および第２主軸台１６には、それぞれワーク主軸を回転させるためのスピンドルモータが内蔵されている。第２主軸台１６は、図示略の移動機構の駆動によりＺ方向に移動可能である。すなわち、第２主軸台１６が第２ワーク主軸２２を第１ワーク主軸２０に対して近接又は離間させる方向に移動可能であり、第１ワーク主軸２０と第２ワーク主軸２２との間隔を調整できる。この移動機構は、例えばボールねじを用いたねじ送り機構である。

【0026】

刃物台１８は、加工室４において第２主軸台１６よりも奥行方向奥側に配置され、「工具保持部」として機能する。刃物台１８は、タレットベース２４およびタレット２６を備える。タレットベース２４は、Ｚ方向に延びる回転軸を有し、タレット２６を回転可能に支持する。タレットベース２４には、タレット２６を回転駆動するためのスピンドルモータが設けられている。タレット２６には、その周縁部に沿って複数のクランプ・アンクランプ機構（図示略）が設けられている。これらのクランプ・アンクランプ機構により、異なる種類の複数の工具（図示せず）が着脱可能とされている。

【0027】

タレットベース２４は、図示略の移動機構の駆動によりＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能であり、各ワーク主軸の保持されるワークと、タレット２６に保持される工具との位置関係を調整できる。この移動機構は、例えばボールねじを用いたねじ送り機構である。

【0028】

このような構成により、タレット２６は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能である。また、タレット２６は、Ｚ方向に延びる軸線を中心に回転可能であり、それにより加工に用いる工具を切り替えることができる。すなわち、タレット２６は、第１ワーク主軸２０および第２ワーク主軸２２の一方又は双方に支持されたワークに対して直交３軸方向に相対的に移動し、工具によりワークを切削加工または旋削加工することができる。

【0029】

加工室４の所定箇所に上述したクーラント吐出部が設けられる（図示略）。クーラント吐出部は、ワークの加工時に工具に向けてクーラントを吐出し、また、加工室４内に飛散した切屑を洗い流すようにクーラントを吐出する。なお、タレット２６が支持する一部又は全ての工具にいわゆるスルースピンドルクーラント装置の機能をもたせてもよい。すなわち、工具にクーラントを流通させる内部通路を設け、その内部通路をクーラント循環路と連通させてもよい。工具の先端には、その内部通路の一端を形成し、クーラントを吐出する吐出口が設けられる。このようにして加工時に工具の先端からクーラントを吐出することで、加工精度の向上、加工時間の短縮、工具の長寿命化および切屑排出性能の向上等を図ることができる。

【0030】

ミストコレクタ１０は、収容室５における第１主軸台１４の上方の空間に配置される。隔壁１２には、加工室４に向けて開口するミスト取込口２８が設けられる。収容室５には、ミストコレクタ１０の吸入口１０ａとミスト取込口２８とを接続する配管３０が配設される。隔壁１２の側面には、ミスト取込口２８を上方から覆うカバー３２が設けられている。カバー３２は、下方に向けて開口し、クーラント吐出部から吐出されるクーラントのミスト取込口２８への直接侵入を規制する。ミストコレクタ１０の駆動により、加工室４内のオイルミストがミスト取込口２８に取り込まれ、配管３０を通って吸入口１０ａに導かれる。オイルミストは、ミストコレクタ１０の内部で回収され、清浄化された空気が排出口１０ｂから排出される。

【0031】

図４は、収容室５の内部構造を表す正面図である。
収容室５には、第１主軸台１４とは別に支柱４０がベッド３に立設されている。支柱４０の上端にテーブル４２が設けられ、そのテーブル４２上にミストコレクタ１０が載置されている。第１主軸台１４は収容室５の奥行方向手前側に配置され、支柱４０は奥行方向奥側に配置されている。テーブル４２が支柱４０の上端から手前側に延在するように設けられているため、ミストコレクタ１０は、支柱４０によって片持ち状に支持され、支柱４０よりも奥行方向手前側に配置される。

【0032】

ミストコレクタ１０は、第１主軸台１４よりも相対的に奥方に配置されている。ミストコレクタ１０の排出口１０ｂは、筐体２に設けられた開口部３４を介して機外と連通する。配管３０は、ミストコレクタ１０の吸入口１０ａから延出し、やや手前側に湾曲してミスト取込口２８に接続される。配管３０は、第１主軸台１４の上方に配置される。このように、収容室５における第１主軸台１４の上方の空間を有効活用してミストコレクタ１０および配管３０が配置されている。

【0033】

ミストコレクタ１０は、ケース４４に図示略のファンおよびフィルタを収容して構成される。ケース４４には、ファンを回転駆動するモータが配設されている。ケース４４には、排出口１０ｂを取り囲むようにフード４６（排気口カバー）が着脱可能に取り付けられる。なお、ミストコレクタ１０の構成については、例えば特許第７１４４６３１号公報にも記載のように公知であるため、その詳細な説明は省略する。

【0034】

ミストコレクタ１０の作動によりファンが駆動されると、加工室４のオイルミストを含む空気がミスト取込口２８から吸引され、配管３０を通ってミストコレクタ１０の吸入口１０ａに導かれる。この空気は、フィルタを通過することでオイルミストが除去されて清浄化された後、排出口１０ｂを介して機外に排出される。

【0035】

カバーユニット５０は、第１主軸台１４と第１ワーク主軸２０の軸線方向に対向配置されるよう、筐体２の左側面（スプラッシュガード２ａ）に取り付けられる。スプラッシュガード２ａの外側にカバーユニット５０と対向するようにバーフィーダ６０を設置することができる。バーフィーダ６０は、長尺状のワークＷ（棒材）を第１ワーク主軸２０の後方から自動供給する装置である。工作機械１にバーフィーダ６０を接続する際には、カバーユニット５０を構成する中央のカバー（図５に関連して後述する第３カバー５３）を取り外し、バーフィーダ６０から供給するワークＷの挿入経路を確保する。

【0036】

バーフィーダ６０は、複数のワークＷを収容可能なワークストッカ、ワークストッカからワークＷを取り出して待機位置にセットするワークフィーダ、待機位置にセットされたワークＷを第１ワーク主軸２０に向けて押し込むワーク押込み機構等を備えている。なお、バーフィーダ６０の構成および動作については、例えば特許第７１０８１４８号公報にも記載のように公知であるため、その詳細な説明は省略する。

【0037】

第１主軸台１４にはチャックシリンダ６２が設けられる。チャックシリンダ６２は、第１ワーク主軸２０の先端に取り付けられるチャック２０ａを駆動する。チャックシリンダ６２は、本実施形態では油圧シリンダであるが、エアシリンダを採用してもよい。チャックシリンダ６２の作動により、チャック２０ａの把持動作を行わせることができる。

【0038】

第１主軸台１４における第１ワーク主軸２０の後方には、チャックシリンダ６２の動作確認用のセンサ６４が設けられる。センサ６４は、チャックシリンダ６２のピストンに連結されるロッド（図示略）の先端部を検出する。このセンサ６４による検出状態に基づいてチャック２０ａの把持動作が正常であるか否かを確認できる。なお、このようなチャックシリンダ６２の構成および動作、さらにセンサ６４による把持動作の確認については、例えば特開２０２３－１８０６３４号公報にも記載のように公知であるため、その詳細な説明は省略する。

【0039】

図５は、カバーユニット５０の構成および配置を表す図である。説明の便宜上、筐体２の前面のカバー（スプラッシュガード）が除かれた状態が示されている。
筐体２の側面を形成するスプラッシュガード２ａの下半部には、メンテナンス用の開口部７０が設けられている。開口部７０は、第１ワーク主軸２０の軸線方向にみて第１主軸台１４とほぼ同等の幅および高さを有し、概略長方形状をなしている。カバーユニット５０は、開口部７０と相補形状なし、開口部７０を閉止するようにスプラッシュガード２ａに取り付けられる。

【0040】

カバーユニット５０は、第１カバー５１、第２カバー５２および第３カバー５３を組み付けて構成される。第１カバー５１は、スプラッシュガード２ａに着脱可能に取り付けられることで、開口部７０の上半部に対応する第１開口領域７１を遮蔽する。第２カバー５２は、第１カバー５１とは別にスプラッシュガード２ａに着脱可能に取り付けられることで、開口部７０の下半部に対応する第２開口領域７２を遮蔽する。第３カバー５３は、第２カバー５２に着脱可能に取り付けられ、開口部７０の中央部に対応する第３開口領域７３を遮蔽する。第３カバー５３は、ワーク主軸２０に支持されるワークと軸線方向に対向配置される。第１カバー５１と第２カバー５２とが、第３カバー５３の周囲を取り囲むように配置される。

【0041】

スプラッシュガード２ａの上半部に開口部３４が設けられ、ミストコレクタ１０の側面を露出させている。開口部３４は、ミストコレクタ１０とほぼ同等の幅および高さを有し、フード４６をスプラッシュガード２ａの外部へ突出させる。ミストコレクタ１０の本体（つまり、ファンやフィルタなどの機能部）は収容室５に収容され、フード４６のみが筐体２の外部に突出する。フード４６は、工場内においてミストコレクタ１０から排出される空気の排出方向を規制する。このようにフード４６のみを突出させることで、筐体２からの突出部を小さくできる。

【0042】

カバーユニット５０を構成する３つのカバーを個別に取り外すことで、収容室５内に設けられた機器に対して個別にメンテナンス等を行うことができる。具体的には、上述したバーフィーダ６０を接続する際に第３カバー５３が取り外される。第３カバー５３は、ワークＷを供給するために必要十分な程度の大きさを有する。言い換えれば、バーフィーダ６０の接続に際しては、第３カバー５３を取り外すのみで足りる。なお、バーフィーダ６０の不使用時には、再び第３カバー５３を取り付けて開口部７０を閉塞する。

【0043】

第１カバー５１を取り外すことにより、チャックシリンダ６２の動作確認用のセンサ６４のメンテナンスを行うことができる。また、第１主軸台１４の直上にあるミストコレクタ１０のメンテナンスを行うこともできる。図示を省略するが、ミストコレクタ１０は、複数のねじによりテーブル４２に固定されており、それらのねじはテーブル４２の下面に取り付けられる。このため、第１カバー５１を取り外すことでそれらのねじを緩めることができる。それにより、ミストコレクタ１０をテーブル４２から離脱させ、開口部３４から取り出すこともできる。

【0044】

第２カバー５２を取り外すことで、第１主軸台１４の下部に設けられた機器のメンテナンスを行うことができる。ただし、第３カバー５３が第２カバー５２に固定されるため、第２カバー５２を取り外すと第３カバー５３も取り外される。カバーユニット５０が第１カバー５１と第２カバー５２とに上下に分割されるため、バーフィーダ６０が接続されてワークＷが差し込まれた状態であっても、第１カバー５１および第２カバー５２のそれぞれを取り外すことはできる。このように、メンテナンス箇所に応じて対応するカバーを取り外せばよいため、作業負担が軽減される。

【0045】

一方、カバーユニット５０は第１ワーク主軸２０の軸線上に位置するため、いずれかのカバーが外された状態で加工が開始されると安全上好ましくない。このため、カバーユニット５０には、３つのカバーのいずれも取り外されていないことを検出するためのセンサ５４が設けられる。上述のように、インターロック部１０８は、センサ５４の検出情報に基づき、カバーユニット５０を構成するいずれかのカバーが開放されていると判定するとインターロック指令を出力する。

【0046】

図６は、カバーユニット５０およびその周辺の構造を表す図である。図６（Ａ）はスプラッシュガード２ａをその外面側からみた斜視図であり、図６（Ｂ）はスプラッシュガード２ａをその内面側（収容室５側）からみた斜視図である。図７は、図６（Ｂ）のＡ部拡大図である。

【0047】

図６（Ａ）に示すように、スプラッシュガード２ａは、上カバー２ｂと下カバー２ｃとを上下に並べて構成される。上カバー２ｂに開口部３４が設けられ、下カバー２ｃに開口部７０が設けられる。各カバーは、筐体２の左側面を形成するように個別に着脱できる。変形例においては、スプラッシュガード２ａを上下に分割することなく、単一のカバーとして構成してもよい。

【0048】

カバー５１～５３は、下カバー２ｃに着脱可能に組み付けられ、開口部７０を開閉する。カバー５１～５３は、例えば金属板をプレス加工して得られる。第１カバー５１は長方形状の下辺中央が半円状に切り欠かれたような形状を有する。第１カバー５１は、その周縁部に沿って複数のねじ５６を取り付けることによりスプラッシュガード２ａ（下カバー２ｃ）に固定され、開口部７０の第１開口領域７１を遮蔽する。

【0049】

第２カバー５２は、長方形状の上中辺央が半円状に切り欠かれたような形状を有する。第２カバー５２は、その周縁部に沿って複数のねじ５７を取り付けることによりスプラッシュガード２ａ（下カバー２ｃ）に固定され、開口部７０の第２開口領域７２を遮蔽する。第１カバー５１と第２カバー５２とがスプラッシュガード２ａに取り付けられることで、開口部７０の中央に円形状の第３開口領域７３が形成される。

【0050】

第３カバー５３は円板状をなし、その第３開口領域７３を遮蔽するように取り付けられる。第３カバー５３は、複数のねじ５８により第２カバー５２に固定されるが、第１カバー５１には固定されない。このため、第３カバー５３が固定された第２カバー５２がスプラッシュガード２ａに取り付けられることで、第１カバー５１と第２カバー５２との間に形成される第３開口領域７３を遮蔽できる。あるいは、第２カバー５２をスプラッシュガード２ａに取り付けた後、第３カバー５３を第２カバー５２に取り付けてもよい。一方、スプラッシュガード２ａから第２カバー５２を取り外すと第３カバー５３も取り外されることになる。つまり、第３カバー５３は、第２カバー５２に取り付けられた状態においてのみ、第３開口領域７３を遮蔽可能である。第２カバー５２をスプラッシュガード２ａに取り付けたまま、第３カバー５３を単独で取り外すことはできる。

【0051】

図６（Ｂ）に示すように、カバーユニット５０の背面側にセンサ５４が配設されている。センサ５４は、センサ本体８０および検出エレメント８２を含む。検出エレメント８２は、センサ本体８０による検出対象であり「被検出部」として機能する。センサ本体８０は「検出部」として機能し、検出エレメント８２が近接したときにこれを検出し、その検出信号を情報処理装置１００へ出力する。センサ本体８０は、信号ライン５９（信号ケーブル）を介して情報処理装置１００に接続される。インターロック部１０８は、信号ライン５９を介してセンサ５４の検出情報を取得する。

【0052】

本実施形態では、センサ５４として非接触式の近接センサ（近接スイッチ）を採用している。近接センサとしては誘導式、静電容量式、磁気式などいずれを採用してもよい。なお、変形例においては光電センサを採用してもよい。反射型の光電センサを採用する場合、「被検出部」としての反射板を検出エレメント８２に設ける。あるいは、反射板を第３カバー５３に直接組み付けてもよい。第３カバー５３の一部を反射板（反射領域）として機能させてもよい。また、リミットスイッチなどの接触式センサを採用してもよい。

【0053】

図７に示すように、センサ本体８０は、第１カバー５１の裏面に設けられた支持部材８４に固定される。センサ５４の不正使用防止のため、センサ本体８０は、一方向ねじにより支持部材８４ひいては第１カバー５１に固定される。スプラッシュガード２ａから第１カバー５１を取り外す際には、信号ライン５９とセンサ本体８０との接続を取り外す必要がある。一方、検出エレメント８２は、第３カバー５３の裏面に設けられた支持部材８６に固定されている。第１カバー５１の内周縁に凹状のスリット８８が設けられており、支持部材８６がスリット８８を貫通して収容室５側に配置される。それにより、検出エレメント８２をセンサ本体８０に対し、第３カバー５３の半径方向に対向配置させることができる。

【0054】

このように第１カバー５１と第３カバー５３とが組み付けられることで検出エレメント８２がセンサ本体８０に対向することにより、センサ５４が開口部７０の閉塞状態を検出する。第３カバー５３は第２カバー５２に固定されるため、このときカバー５１～５３の全てが組み付けられてカバーユニット５０が構成され、開口部７０の閉塞していることになる。

【0055】

なお、第３カバー５３を取り外す際には、検出エレメント８２と一体に取り外されることになる。一方、第１カバー５１を取り外す際には、センサ本体８０と信号ライン５９との接続を外す必要があるため、センサ５４はオフになる。このように、第１カバー５１を取り外す前提として信号ライン５９を取り外すように構成されるため、信号ライン５９の長さを必要最小限にでき、配線をすっきりさせることができる。

【0056】

図８は、センサ５４による検出方法を模式的に表す図である。図８（Ａ）～（Ｄ）は、カバーユニット５０の開閉状態とセンサ５４による検出状態との関係を示す。
スプラッシュガード２ａの開口部７０がカバーユニット５０により完全に閉じられているとき（図８（Ａ））、センサ本体８０と検出エレメント８２とが対向する。このため、センサ５４がオン（センサ本体８０が検出エレメント８２を検出する状態）となる。インターロック部１０８は、検出部１０６がこの状態（センサ５４がオン）を検出することで、インターロックを解除する（図２参照）。

【0057】

一方、第３カバー５３のみが取り外されているとき（図８（Ｂ））、第３カバー５３と一体の検出エレメント８２も取り外されるため、センサ５４はオフ（センサ本体８０が検出エレメント８２を検出しない状態）となる。第１カバー５１のみが取り外されているときも（図８（Ｃ））、センサ本体８０が検出エレメント８２と対向できないため、センサ５４はオフとなる。第２カバー５２が取り外されるときは（図８（Ｄ））、第２カバー５２に固定された第３カバー５３も取り外されるため、センサ５４はオフとなる。インターロック部１０８は、検出部１０６がこの状態（センサ５４がオフ）を検出することで、インターロックを実行する（図２参照）。

【0058】

なお、仮にスプラッシュガード２ａ（特に下カバー２ｃ）が取り外されるようなことがあったとしても、その場合には、カバーユニット５０と信号ライン５９との接続が外れることとなる（図６参照）。それによりインターロックがかかるため、第１ワーク主軸２０が回転することはない。

【0059】

以上、実施形態に基づいて工作機械について説明した。
本実施形態では、筐体２の左側面を形成するスプラッシュガード２ａにメンテナンス用の開口部７０が設けられる。その開口部７０を閉じるようにカバーユニット５０が設けられる。カバーユニット５０が第１カバー５１、第２カバー５２および第３カバー５３を組み付けて構成されるため、メンテナンス箇所に対応したカバーを取り外すのみで足りる。カバーユニット５０全体を取り外す必要がないため、メンテナンス作業に際して作業者の負担を軽減できる。

【0060】

そして特に、安全性を確保するために開口部７０の開状態ではインターロックを解除させない必要があるところ、３つのカバーのいずれかが外された状態（つまり開口部７０の開状態）を１つのセンサ５４により検出できる。すなわち、開口部７０の開閉状態の検出を、カバーユニット５０を構成するカバーの数よりも少ないセンサで実現できる。このため、インターロックに関する運用コストを低減できる。また、装置内の省スペースにも寄与する。

【0061】

［変形例］
図９は、変形例に係るカバーユニット５０の構成を表す図である。
本変形例では、カバーユニット１５０が、第１カバー５１、第２カバー５２および第３カバー１５３を含む。第３カバー１５３は、有底円筒状の膨出部１５３ａと、膨出部１５３ａの開口端から半径方向に延在するフランジ部１５３ｂを有し、シルクハット状をなす。フランジ部１５３ｂの外径は、第３開口領域７３の外径よりも大きい。このような構成を採用することで、例えば第３カバー１５３の内方にワークＷの一端を収容しつつ、作業者の安全を確保することもできる。なお、カバーユニットは、上記実施形態および変形例の構成に限らず、複数のカバーによりカバーユニットを構成できる構造であればよいことは言うまでもない。

【0062】

［他の変形例］
上記実施形態では、センサ５４に関し、センサ本体８０を第１カバー５１に設け、検出エレメント８２を第３カバー５３に設ける例を示した。変形例においては逆に、センサ本体８０（検出部）を第３カバー５３に設け、検出エレメント８２（被検出部）を第１カバー５１に設けてもよい。その場合、信号ライン５９をなくし、センサ本体８０と情報処理装置１００とを無線接続できるようにしてもよい。センサ本体８０への電力供給を電池や無線給電により行ってもよい。センサの検出部およびセンサによる被検出部の一方を第１カバーに設け、他方の第３カバーに設ければよい。

【0063】

上記実施形態では、ワーク主軸として第１ワーク主軸２０および第２ワーク主軸２２を設け、両者を軸線方向に対向配置する例を示した。変形例においては、第２ワーク主軸２２を有しない構成を採用してもよい。第２ワーク主軸２２に代えて心押し台を配置してもよい。

【0064】

上記実施形態では、工作機械１をターニングセンタとして説明したが、ターニングセンタとマシニングセンタの機能を兼ね備えた複合加工機であってもよい。ミーリング加工とターニング加工ができるターニングセンタベースの複合加工機としてもよい。

【0065】

工作機械１を複合加工機とする場合、タレット（刃物台）に代えて工具主軸が設けられる。工具主軸は「工具保持部」として機能し、主軸頭に回転可能に支持される。主軸頭は、移動機構によりＸ，Ｙ，Ｚ方向に駆動される。複合加工機にはさらに、工具格納部および工具交換部が設けられる。工具格納部は工具を収容するマガジンを含む。工具交換部は、ＡＴＣ（Automatic Tool Changer）を含み、加工制御装置１０２からの交換指示にしたがって工具格納部から工具を取り出し、工具主軸にある工具と交換する。

【0066】

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ 工作機械、２ 筐体、２ａ スプラッシュガード、４ 加工室、５ 収容室、８ クーラントタンク、１０ ミストコレクタ、１２ 隔壁、１４ 第１主軸台、１６ 第２主軸台、１８ 刃物台、２０ 第１ワーク主軸、２０ａ チャック、２２ 第２ワーク主軸、２６ タレット、２８ ミスト取込口、３０ 配管、３４ 開口部、４０ 支柱、４２ テーブル、４６ フード、５０ カバーユニット、５１ 第１カバー、５２ 第２カバー、５３ 第３カバー、５４ センサ、６０ バーフィーダ、６２ チャックシリンダ、６４ センサ、７０ 開口部、７１ 第１開口領域、７２ 第２開口領域、７３ 第３開口領域、８０ センサ本体、８２ 検出エレメント、１００ 情報処理装置、１０２ 加工制御装置、１０４ 加工装置、１０６ 検出部、１０８ インターロック部、１１０ ワーク主軸駆動部、１１２ 刃物台駆動部、１５３ 第３カバー、Ｗ ワーク。

【要約】

【課題】スプラッシュガードに設けられたメンテナンス用開口部を複数のカバーで閉塞する場合に、その開口部の開閉状態を少ないセンサで検出できるようにする。
【解決手段】ある態様の工作機械は、メンテナンス用の開口部を有するスプラッシュガードと、開口部を閉じるようスプラッシュガードに組み付けられるカバーユニットと、開口部の開閉状態を検出するセンサと、を備える。カバーユニットは、開口部の第１開口領域を遮蔽する第１カバーと、第１カバーとは別にスプラッシュガードに着脱可能に取り付けられることで、開口部の第２開口領域を遮蔽する第２カバーと、第２カバーに着脱可能に取り付けられ、第１カバーと第２カバーとの間に形成される開口部の第３開口領域を遮蔽する第３カバーと、を含む。センサは、第１カバーと第３カバーとの間に設けられる。
【選択図】図８

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】