JP2006068861A - 工作機械の安全扉およびその設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 機械本体に後付け出来て、別組で搬送され輸送時のガタの発生が少ない工作機械への安全扉の設置方法を提供する。
【解決手段】 作業テ−ブル４および砥石車３をベッド２上に搭載した工作機械１の組み立て製造後に、ベッド２を囲繞するように安全扉１０の構成部材のプレファブリック材を組み立てて安全扉１０を後付けで設置する。この安全扉は、作業者が砥石車３に向かい合う工作機械１の正面側の壁パネル板部分にＬ字型の透明樹脂板よりなる窓板１１０が左壁パネル体１０ｂ内に引き込み、引き出し自在に設けられている。工作機械１は、安全扉１０を構成するプレファブリック材とは別個に梱包されて輸送されるので、輸送時のガタの発生が少ない。
【選択図】 図４

Description

本発明は、研削装置、切削装置、旋盤等の工作機械に設置される作業者を工作ツ−ルから隔てて安全とする安全扉、および、その安全扉の設置方法に関する。

作業テ−ブル上のワ−クを工作ツ−ルで機械加工する際、作業者が稼動している工作ツ−ルに接触しないように、および作業テ−ブルに触れて作業者の衣服や手がテ−ブルや工作ツ−ルに巻き込まれないように工作機械のフレ−ムの前面に作業者と工作ツ−ルとの接触を防ぐ安全扉が設けられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
特開２０００−３１７８２９号公報 特開２００３−１１０３４号公報

一般に工作機械の安全扉は、機械製造現場でベッド上にテ−ブル、コラム、工作ツ−ル等を組み立てて工作機械を完成する際、安全扉、安全カバ−、その機枠等も工作機械部品の組み立て作業と平行して同時に行われる。別の言い方をすれば、工作機械の製造完成後、安全扉を工作機械に後付けで設置することは行われていない。

工作機械の製造現場で組み立て製造された工作機械は、製造現場でワ−クをテスト加工し、仕様を満足する性能があることを確認したのち、ワ−クの加工メ−カ−の生産工場内へ輸送、搬入、据え付けされ、そこで、工作機械が正常に稼動するかワ−クをテスト加工し、仕様に合格なら工作機械の検収を終える。安全扉を備え付けた工作機械の出荷は、梱包容積が大きい。また、工作機械の輸送時に安全扉の荷重分の振動が工作機械のベッドやコラム、サドル等の他の部材に影響し、加工メ−カ−の生産工場内に工作機械を搬入、据え付けたのちの工作機械のガタが来ている部分のネジ締め等の再調整作業量も増加する。さらに、工作機械に安全扉が取り付けられているので、再調整作業時に身体を乗り入れる容積も狭く、調整作業がしにくい。本発明は、工作機械の輸送の容積を小さくでき、輸送時のガタを小さくすることができる工作機械への安全扉の設置方法の提供を目的とする。

請求項１の発明は、作業テ−ブルおよび工作ツ−ルをベッド上に搭載した工作機械の安全扉であって、この安全扉は、工作機械の前記ベッドを壁パネル板で囲繞するように設けられ、かつ、作業者が工作ツ−ルに向かい合う工作機械の正面側の前記壁パネル板部分およびその天井部分に断面Ｌ字型の透明樹脂板よりなる窓板が開閉自在に設けられていることを特徴とする、工作機械の安全扉を提供するものである。

請求項２の発明は、安全扉を構成する部材を、Ａ）底フレ−ム下部にネジ締めした走行車少なくとも４個と上下方向の昇降ジャッキを取り付けた平面コ状の底フレ−ム上に断面コ状の縦フレ−ムを起立させ、この縦フレ−ム上を断面コ状の横フレ−ムで連結して左枠体を構成し、前記横フレ−ムに窓板用走行レ−ルを取り付け、この右枠体に壁パネル板を取り付けた左壁パネル体、Ｂ）底フレ−ム下部に少なくとも４個の走行車と上下方向の昇降ジャッキを取り付けた平面コ状の底フレ−ム上に断面コ状の縦フレ−ムを起立させ、この縦フレ−ム上を断面コ状の横フレ−ムで連結して右枠体を構成し、この右枠体に壁パネル板を取り付けた右壁パネル体、Ｃ）工作ツ−ルの前面部と上方部を覆うことが可能な断面Ｌ字型の透明樹脂板よりなる窓板、および、Ｄ）左壁パネル体と右壁パネル体間に設置される少なくとも２個の補助レ−ル部材を含む少なくとも３個の補強連結部材、とにプレファブリックしておき、これらのプレファブリック材を工作機械のベッド近傍で次ぎの工程を経て安全扉に組み立てることを特徴とする、工作機械に安全扉を設置する方法を提供するものである。
（１）予め左壁パネル体Ａに窓板Ｃを引き込みしておく。
（２）予め昇降ジャッキの下部位置が走行車の下部位置よりも高くなるように調整しておいた左壁パネル体または右壁パネル体を工作機械のベッド側壁近傍に走行させ、予め定められた位置で走行車の走行を停止する。
（３）予め昇降ジャッキの下部位置が走行車の下部位置よりも高くなるように調整しておいた右壁パネル体または左壁パネル体を工作機械のベッド側壁近傍に走行させ、予め定められた位置で走行車の走行を停止する。
（４）前記昇降ジャッキで前記左壁パネル体および右壁パネル体を上昇させ、前記走行車の下部を床面より浮かすとともに、昇降ジャッキの底部を着床させて左壁パネル体および右壁パネル体の位置決めを行う。
（５）前記左壁パネル体および右壁パネル体間を２個の補助レ−ル部材と補強連結部材で連結する。
（６）前記昇降ジャッキで前記左壁パネル体および右壁パネル体を下降させ、前記走行車の下部を床面に着けることにより工作機械のベッドを囲繞する安全扉を組み立てる。
（７）前記左壁パネル体より窓板Ｃを引き出し、工作ツ−ル前方に位置させる。

組み立て製造された工作機械と安全扉のプレファブリック材は、別々に梱包されて加工メ−カ−の工場へ輸送されるので、工作機械の梱包容積は減少される。また、輸送時に安全扉の横揺れや上下振動が工作機械に負荷することがないので、工作機械の輸送時にガタが生じる量は小さい。安全扉は工作機械のベッドに接触してはおらず、ベッドを囲繞するように設置されるので、加工メ−カ−の工場内に工作機械を据え付けた後、検収前に工作機械の点検作業を行う仕事量が少ない。さらに、工作機械と安全扉のプレファブリック材を加工メ−カ−の工場建屋内に搬入後、工作機械のベッドを囲繞するように前記安全扉のプレファブリック材を組み立て、工場の床に安全扉を設置することができる。

以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は安全扉を備えた平面研削装置（工作機械）の正面図、図２はその平面図、図３はその側面図、図４はプレファブリック材を組み立てた安全扉の斜視図、図５は組み立てられた安全扉のフレ−ム骨格を示す斜視図である。

図１、図２および図３に示す平面研削装置１において、２はベッド、３は砥石車（工作ツ−ル）、３ａは砥石車保護カバ−、４は作業テ−ブル、４ａはサ−ボモ−タ、５は電磁チャック、６はコラム、６ａはツ−ルテ−ブル、６ｂはモ−タ、７は砥石頭昇降装置、７ａはサ−ボモ−タ、８は砥石頭、９は研削液供給ノズル、１０は安全扉、１０ａは右パネル壁、１０ｂは左パネル壁、および１０ｃはＬ字型窓板（扉部材）である。

研削加工されるワ−クは、窓板１０ｃを右パネル壁１０ａ側へ引き込んで開いた後、作業テ−ブル４上に固定された電磁チャック５上に固定され、ついで前記窓板１０ｃを右パネル壁１０ａ側へ引き出して閉じ、操作盤より選択された加工プログラムに基づき、砥石頭８を搭載するコラム６の前後方向の動きと、回転する砥石車３の上下方向の動きと、作業テ−ブル４の左右方向の動きによるワ−クの相対的な動きの組み合わせにより研削加工される。ワ−ク研削中、砥石車３とワ−クとが接触する研削点には研削液供給ノズル９より研削液が吹き付けられる。

図２、図４および図５に示すように、安全扉１０は、左壁パネル体１０ｂ、右壁パネル体１０ａ、Ｌ字型の透明樹脂板よりなる窓板１１０、および２個の補助レ−ル部材１１１，１１２と少なくとも１個の補強連結部材１００ｉを含む補強連結部材、の主要な５組のプレファブリック材より構成される。

左壁パネル体１０ｂは、底フレ−ムの下部に係止プレ−ト１４０を固定し、この係止プレ−トにネジ１４１とナット１４２でネジ止めした走行自在な走行車（キャスタ）１５０と昇降ジャッキ１６０を少なくとも４個取り付けた平面コ状の底フレ−ム１００ａ，１００ｂ，１００ｃ上に断面コ状の縦フレ−ム１００ｇを起立させ、この縦フレ−ム上を断面コ状の横フレ−ム１００ｈで連結して左枠体１０ｂｂを構成し、前記横フレ−ム１００ｈに窓板用走行レ−ル１１１ａ，１１２ａを取り付け、更に、この左枠体１０ｂｂに壁パネル板１０１，１０２，１０３，１０４，１２０を取り付けたものであり、必要に応じ、走行車１５０を人目にふれさせないように底フレ−ムの下部に目隠し板パネル１０５を取り付ける。目隠し板パネル１０５の底フレ−ムへの取り付けは、安全扉１０を組み立てる前であっても、組み立てた後であってもよい。壁パネル板１２０は、ステンレス板のような不透明パネルであってもよいし、一部を透明な樹脂パネルに置き換えてもよい。左枠体１０ｂｂ、右枠体１０ａａへの壁パネル板の取り付けは、スタットボルトなどの固定具を用いて行うか、フレ−ムにネジ止めするか、フレ−ム内に内挿する。

右壁パネル体１０ａは、底フレ−ムの下部に係止プレ−ト１４０を固定し、この係止プレ−トにネジ１４１とナット１４２でネジ止めした走行自在な走行車１５０と昇降ジャッキ１６０を少なくとも４個取り付けた平面コ状の底フレ−ム１００ａ，１００ｂ，１００ｃ上に断面コ状の縦フレ−ム１００ｇを起立させ、この縦フレ−ム上を断面コ状の横フレ−ム１００ｈで連結して右枠体１０ａａを構成し、この右枠体１０ａａに壁パネル板１０１，１０２，１０３，１０４，１２０を取り付けたものであり、必要に応じて走行車１５０が人目にふれないように底フレ−ムの下部に目隠し板パネル１０５を取り付ける。前記左枠体１０ｂｂおよび右枠体１０ａａの底フレ−ム１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、前底フレ−ム１００ａ、側面底フレ−ム１００ｂ、および、後底フレ−ム１００ｃを連結した一対のコ状枠体１００Ａ，１００Ｂをなす。必要により図５において仮想線で示す補強内フレ−ム１００ｄ、補強中フレ−ム１００ｅ、１００ｎ、補強横フレ−ム１００ｆを更に連結し、四枠体１００Ａ，１００Ｂ構造としてもよい。

窓板１１０は、工作機械のベッド２上方に位置する工作ツ−ルの前面部と上方部を覆うことが可能な断面Ｌ字型の透明樹脂板よりなる。この窓板１１０は、前記左壁パネル体１０ｂの窓板用走行レ−ル１１１ａ，１１２ａを滑走し、前記左壁パネル体１０ｂ内へ引き込み可能となっている。窓板１１０の前面側右端には把手１１３が設けられ、作業者が窓板１１０を前記左壁パネル体１０ｂの戸袋へ出し入れするのを容易とする。窓板１１０の横幅は、窓板が閉められたとき、左壁パネル体１０ｂ内に残っている窓板１１０の横幅が５０ｍｍ幅以上、好ましくは１００〜２００ｍｍとなる横幅が好ましい。透明樹脂板の素材としては、ポリメチルメタクリレ−ト、メチルメタクリレ−ト・スチレン・α−メチルスチレン共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、メチルメタクリレ−ト・スチレン・エチルメタクリレ−ト共重合体等が利用できる。

補強連結部材は、右壁パネル体１０ａと左壁パネル体１０ｂ間に設置され、両者を連結および補強するもので、前記窓板用走行レ−ル１１１ａ，１１２ａに延長して設けられる２個の補助レ−ル部材１１１，１１２と、１〜４個の補強連結部材１００ｉより構成される。

右壁パネル１０ａと左壁パネル１０ｂ間への補強連結部材の取り付けは、工作機械１のベッド２の両側面を右壁パネル１０ａと左壁パネル１０ｂで囲繞し、両者を補助レ−ル部材１１１，１１２と、１〜３個の補強連結部材１００ｉで連結し、ついで、ベッド２に対し安全扉１０の右壁パネル１０ａと左壁パネル１０ｂの位置を微調整する。

壁パネル板１２０が枠体１０ａ，１０ｂに取り付けられて形成された側壁１０１と窓板引き込み戸袋を有する前壁１０２と後壁１０３と中高の中仕切壁１０４により四壁に囲まれた空間１０７を設けている。この空間部１０７は工作機械１のベッド２上方に位置し、工作機械１の熱の変化量を小さくする断熱効果と機械振動を減衰させる効果がある。

安全扉１０は、次ぎのプレファブリック材の組み立て工程を経て工作機械１のベッド２近傍を囲繞する安全扉１０に組み立てられる。
（１）予め左壁パネル体１０ｂに窓板１１０を挿入しておく。
（２）予め昇降ジャッキ１６０の下部位置が走行車１５０の下部位置よりも高くなるように調整しておいた左壁パネル体１０ｂまたは右壁パネル体１０ａを工作機械１のベッド２側壁近傍に走行車１５０を走行させ、予め定められた位置で走行車１５０を停止させる。
（３）予め昇降ジャッキ１６０の下部位置が走行車１５０の下部位置よりも高くなるように調整しておいた他方の右壁パネル体または左壁パネル体を工作機械１のベッド２側壁近傍に走行車１５０を走行させ、予め定められた位置で走行車１５０を停止させる。
（４）昇降ジャッキ１６０のネジ棒を下降させることにより前記左壁パネル体１０ｂおよび右壁パネル体１０ａを床面より上昇させ、前記走行車１５０の下部（底部）を床３０面上に浮かすとともに昇降ジャッキ１６０の底部を着床させて左壁パネル体１０ｂおよび右壁パネル体１０ａの位置を決める。
（５）前記左壁パネル体１０ｂおよび右壁パネル体１０ａ間を２個の補助レ−ル部材１１１ａ，１１２ａと１〜３個の補強連結部材１００ｉで連結する。
（６）前記昇降ジャッキ１６０のネジ棒を上昇させることにより前記左壁パネル体１０ｂおよび右壁パネル体１０ａを下降させ、前記走行車１５０の下部を床３０面に着けることにより工作機械のベッド２を囲繞する安全扉１０の組み立てを終える。
（７）窓板１１０の前方に付けた把手１１３を右方向に移動させることにより前記左壁パネル体１０ａより窓板１１０を引き出し、工作ツ−ル前方に位置させる。

なお、安全扉１０の組み立て終了後、ジャッキ１６０は走行車１５０と共に底パネルに取り付けたまま残しておいてもよいし、ジャッキ１６０を係止プレ−ト１４０より取り外してもよい。ジャッキ１６０は、ウオ−ム歯車と台形ネジ軸で構成されるスクリュ−ジャッキが好ましく、株式会社大阪ジャッキ製作所のウオ−ムギヤジャッキＷＪＵ（商品名）、ニュ−フォ−カス社のピックジャッキ（商品名）などが利用できる。また、走行車１５０とジャッキ１６０と係止プレ−ト１４０が一体となったミスミ株式会社が販売する一体型キャスタ＆アジャスタパッドＨＣＦＴ（商品名）を使用してもよい。

本発明の安全扉は、工作機械１が組み立て製造された後に、工作機械１の作業テ−ブルおよび工作ツ−ルを搭載しているベッド２を囲繞するように安全扉は後付けで設置されるので、予め安全扉が工作機械のベッドに固定されている従来の工作機械と比較して輸送時のガタの発生が少なく、加工メ−カ−の工場における検収前の機械調整作業量が少なく済む利点を有する。また、安全扉が工作機械のベッドに接触しないでベッドを囲繞するように組立設置されているので、工作機械の温度変化を小さくできるとともに、ワ−ク加工時の安全扉の振動が工作機械に伝達されない故に工作機械の振動も小さいものとなり、ワ−クの加工精度が向上する。

安全扉を備えた平面研削装置の正面図である。 安全扉を備えた平面研削装置の平面図である。 安全扉を備えた平面研削装置の側面図である。 プレファブリック材を組み立てた安全扉の斜視図である。 組み立てられた安全扉のフレ−ム骨格を示す斜視図である。

符号の説明

１ 平面研削装置
２ 工作機械のベッド
３ 砥石車（工作ツ−ル）
４ 作業テ−ブル
６ コラム
６ａ ツ−ルテ−ブル
１０ 安全扉
１０ａ 右壁パネル体
１０ｂ 左壁パネル体
１０ｃ 扉部材（窓板）
１００ 底フレ−ム
１０５ 隠しパネル板
１１０ 窓板
１２０ 壁パネル板
１４０ 係止プレ−ト
１５０ 走行車
１６０ 昇降ジャッキ

Claims (2)

1. 作業テ−ブルおよび工作ツ−ルをベッド上に搭載した工作機械の安全扉であって、この安全扉は、工作機械の前記ベッドを壁パネル板で囲繞するように設けられ、かつ、作業者が工作ツ−ルに向かい合う工作機械の正面側の前記壁パネル板部分およびその天井部分に断面Ｌ字型の透明樹脂板よりなる窓板が開閉自在に設けられていることを特徴とする、工作機械の安全扉。
2. 安全扉を構成する部材を、Ａ）底フレ−ム下部にネジ締めした走行車少なくとも４個と上下方向の昇降ジャッキを取り付けた平面コ状の底フレ−ム上に断面コ状の縦フレ−ムを起立させ、この縦フレ−ム上を断面コ状の横フレ−ムで連結して左枠体を構成し、前記横フレ−ムに窓板用走行レ−ルを取り付け、この右枠体に壁パネル板を取り付けた左壁パネル体、Ｂ）底フレ−ム下部に少なくとも４個の走行車と上下方向の昇降ジャッキを取り付けた平面コ状の底フレ−ム上に断面コ状の縦フレ−ムを起立させ、この縦フレ−ム上を断面コ状の横フレ−ムで連結して右枠体を構成し、この右枠体に壁パネル板を取り付けた右壁パネル体、Ｃ）工作ツ−ルの前面部と上方部を覆うことが可能な断面Ｌ字型の透明樹脂板よりなる窓板、および、Ｄ）左壁パネル体と右壁パネル体間に設置される少なくとも２個の補助レ−ル部材を含む少なくとも３個の補強連結部材、とにプレファブリックしておき、これらのプレファブリック材を工作機械のベッド近傍で次ぎの工程を経て安全扉に組み立てることを特徴とする、工作機械に安全扉を設置する方法を提供するものである。
   （１）予め左壁パネル体Ａに窓板Ｃを引き込みしておく。
   （２）予め昇降ジャッキの下部位置が走行車の下部位置よりも高くなるように調整しておいた左壁パネル体または右壁パネル体を工作機械のベッド側壁近傍に走行させ、予め定められた位置で走行車の走行を停止する。
   （３）予め昇降ジャッキの下部位置が走行車の下部位置よりも高くなるように調整しておいた右壁パネル体または左壁パネル体を工作機械のベッド側壁近傍に走行させ、予め定められた位置で走行車の走行を停止する。
   （４）前記昇降ジャッキで前記左壁パネル体および右壁パネル体を上昇させ、前記走行車の下部を床面より浮かすとともに、昇降ジャッキの底部を着床させて左壁パネル体および右壁パネル体の位置決めを行う。
   （５）前記左壁パネル体および右壁パネル体間を２個の補助レ−ル部材と補強連結部材で連結する。
   （６）前記昇降ジャッキで前記左壁パネル体および右壁パネル体を下降させ、前記走行車の下部を床面に着けることにより工作機械のベッドを囲繞する安全扉を組み立てる。
   （７）前記左壁パネル体より窓板Ｃを引き出し、工作ツ−ル前方に位置させる。

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