JPH11138384A - 工作機械の扉開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアー源に接続した扉の最初の動きを低速に
させると共に通常の開閉動作を高速にすることができる
工作機械の扉開閉装置を提供すること。 【解決手段】 エアー源７と切換バルブ８との間に、ス
ピードコントローラ１０ｃと、スピードコントローラ１
０ｄ、空気タンク２０、切換バルブ２１を直列に接続し
た遅延部２５とを並列に接続して、エアー源７に接続し
た扉３の最初の動きをスピードコントローラ１０ｃによ
って低速にさせると共に通常の開閉動作を遅延部２５に
よって高速にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工室の出入れ口
を開閉する扉を、空気圧シリンダによって駆動する工作
機械の扉開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】斯様な工作機械の外観を図２に示す。工
作機械１は、筐体２の内部に図示しない加工室及び工作
機械本体を備えている。筐体２の前面側には、加工室の
出入れ口を開閉する扉３が設けられている。扉３は、筐
体２の内部で扉３の上部に配置されている圧縮空気の圧
力で動作する複動タイプの空気圧シリンダ（以下、単に
シリンダと称す）４のピストンロッド５にネジ６などに
より固定されている。そして、扉３は、ピストン６（図
３参照）の変位に応じて駆動され、図２中左右方向に移
動されるようになっている。

【０００３】被加工物は、扉３が開放された状態で人手
或いはロボットアームなどにより加工室内に搬入され、
切削油や切削屑などが外部に飛散しないように扉３が閉
じられた状態で工作機械本体により加工が施される。そ
して、加工が終了すると扉３が開放されて、加工室から
被加工物が外部に搬出されるようになっている。

【０００４】図３は、斯様な工作機械の扉３をシリンダ
４により開閉駆動するための流体回路の従来例を示すも
のである。この図３において、例えばコンプレッサで構
成されるエアー源７は、３位置（センタプレッシャタイ
プ）の切換バルブ８の圧力ポート８Ｐにダクト９を介し
て接続されている。

【０００５】一方、シリンダ４は、その内部がピストン
６により２つの部屋４ａ及び４ｂに隔てられおり、各部
屋４ａ，４ｂのポート４Ａ，４Ｂは、途中にスピードコ
ントローラ１０ａ，１０ｂが設けられたダクト１１ａ，
１１ｂを介して、切換バルブ８のＡポート８Ａ，Ｂポー
ト８Ｂに夫々接続されている。

【０００６】スピードコントローラ１０ａ，１０ｂは、
シリンダ４側から排出される空気を制御流通路１０ａ
ａ，１０ｂａに導入するようになっており、その空気の
流量は、可変絞りにより調整されるようになっている。
エアー源７側から送り込まれる圧縮空気は、逆止め弁１
０ａｂ，１０ｂｂ側に導かれ、流量が制御を受けること
なく自由に流通するようになっている。以上は、所謂メ
ータアウト回路を構成している。

【０００７】切換バルブ８は、その弁体を移動させるこ
とにより、図３において右側の閉塞位置８ａ，同左側の
開放位置８ｂ及び両者間にある中立位置８ｃからなる３
ポジション（位置）を切換え可能に構成されている。具
体的には、非通電状態では、切換バルブ８の弁体が図３
に示す位置にあり、エアー源７側のダクト９とシリンダ
４側のダクト１１ａ，１１ｂが中立位置８ｃの分岐流路
８ｃａを介して接続されようになっている。

【０００８】そして、切換バルブ８は、ソレノイド１２
ａ，１２ｂに通電されるか或いはプッシュボタン１３
ａ，１３ｂが操作された場合には、閉塞位置８ａ，開放
位置８ｂを介してエアー源７側とシリンダ４側とが接続
されるようにポジションを移動させるようになってい
る。

【０００９】即ち、扉３を開放する時は、開放位置８ｂ
の流路８ｂａ，８ｂｂを介してダクト９及び１１ａ，１
１ｂを接続する。すると、エアー源７からの圧縮空気
は、ダクト９，流路８ｂｂ，ダクト１１ｂ及びスピード
コントローラ１０ｂの逆止め弁１０ｂｂを介してシリン
ダ４の部屋４ｂ側に流入し、ピストン６は、圧力を受け
て図３中左側から右方向へと変位する。

【００１０】この時、部屋４ａ側の容積が小さくなり、
部屋４ａ側にある空気の圧力が上昇して、スピードコン
トローラ１０ａ側の制御流通路１０ａａを介してダクト
１１ａ側に流出する。この時、制御流通路１０ａａにお
いて排気流量が制限されることにより扉３の開放スピー
ドは制限され、扉３は、ある程度緩慢な動作で変位する
ようになる。そして、流出した空気は、開放位置８ｂの
流路８ｂａを介して外部に排出されるようになってい
る。

【００１１】また、扉３を閉塞する時は、開放位置８ａ
の流路８ａａ，８ａｂを介してダクト９及び１１ａ，１
１ｂを接続することにより、開放時と逆の経路で空気が
流れる。即ち、エアー源７からの圧縮空気は、ダクト
９，流路８ａａ，ダクト１１ａ及びスピードコントロー
ラ１０ａの逆止め弁１０ａｂを介してシリンダ４の部屋
４ａ側に流入し、ピストン６は、圧力を受けて図３中右
側から左方向へと変位する。

【００１２】すると、部屋４ｂ側にある空気は圧縮され
て圧力が上昇し、スピードコントローラ１０ｂ側の制御
流通路１０ｂａを介してダクト１１ｂ側に流出し、開放
位置８ａの流路８ａｂを介して外部に排出される。この
場合も、制御流通路１０ｂａにおいて排気流量が制限さ
れることにより扉３の閉塞スピードは制限されるように
なっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】而して、センタプレッ
シャタイプの切換バルブ８は、ソレノイド１２ａ，１２
ｂに通電されない場合には、中立位置８ｃを介してダク
ト９及び１１ａ，１１ｂを接続するようになっている。
そのため、例えば、前日に工作機機１の稼働を停止して
長時間放置すると、ピストン４の部屋４ａ及び４ｂ内の
空気圧は次第に減少して略大気圧に等しい状態になる。

【００１４】この状態から、その翌日などに工作機機１
の稼働を開始させる場合、通常の作業手順では通電開始
前にエアー源７を起動させるため、圧縮空気は、分岐流
路８ｃａを介してＡ，Ｂポート８Ａ，８Ｂから夫々ダク
ト１１ａ，１１ｂに同時に供給される。すると、シリン
ダ４のピストン６が左右両側から等しい圧力を受けるこ
とによって、扉３が閉塞側或いは開放側の何れかに変位
している場合は、扉３は開放と閉塞との中間位置にまで
急激に変位することになる。

【００１５】斯様な扉３の急激な動作は作業者の意図し
ないものであることから、できれば防止したいという要
望がある。斯様な問題を解決するため、図４に示すよう
に、センタプレッシャタイプの切換バルブ８に接続され
たダクト９の途中にスピードコントローラ１０ｃを設け
たものが考えられる。そのスピードコントローラ１０ｃ
は、エアー源７から流入する空気をダクト３１を介して
制御流通路１０ｃａに導入するようになっており、その
空気の流量は、可変絞りにより調整されるようになって
いる。切換バルブ８から流れる空気は、逆止め弁１０ｃ
ｂ側に導かれ、流量が制御を受けることなく自由に流通
するようになっている。

【００１６】このようにすると、翌日などに工作機械１
の稼働を開始させる場合、エアー源７からの圧縮空気
は、制御流通路１０ｃａを介して切換バルブ８に流入す
るため、シリンダ６へ流入する圧縮空気の流量も制限さ
れる。従って、扉３の開放と閉塞との中間位置への急激
な移動をさけることができる。

【００１７】しかしながら、図４に示した扉開閉装置で
は、通常の扉の開放、閉塞動作も低速で移動してしま
い、１日の加工数が減少してしまうという問題があっ
た。

【００１８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、エアー源に接続した扉の最初の動き
を低速にさせると共に通常の開閉動作を高速にすること
ができる工作機械の扉開閉装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の工作機械の扉開閉装置は、加工室の
出入れ口を開閉する扉と、この扉を駆動する複動タイプ
の空気圧シリンダとを備えるものを対象とし、空気供給
源から供給される圧縮空気を導入する圧力ポートと、前
記空気圧シリンダの２個のポートに接続される２個のポ
ートとを有するセンタプレッシャタイプの第１の切換バ
ルブと、この第１の切換バルブの２個のポートと前記空
気圧シリンダの２個のポートを夫々接続する２個の空気
流通路に設けられ、当該空気圧シリンダから排出される
圧縮空気の流量を調整する第１のスピードコントローラ
と、空気供給源と第１の切換バルブの圧力ポートとの間
に接続され、前記圧力ポートへ送り込まれる圧縮空気の
流量を調整する第２のスピードコントローラと、前記第
２のスピードコントローラと並列に接続され、前記空気
供給源から供給される圧縮空気を前記第１の切換バルブ
の圧力ポートに供給する時間を遅延させる遅延手段とを
備えている。

【００２０】従って、空気供給源から供給される圧縮空
気は、遅延手段と第２のスピードコントローラとに供給
され、遅延手段側では第１の切換バルブにその圧縮空気
を流すことを遅らせる。一方、第２のスピードコントロ
ーラ側に供給された圧縮空気は、その流量が調整され、
第１の切換バルブに流れる。第１の切換バルブに流れた
圧縮空気は、第１のスピードコントローラを介して空気
圧シリンダに供給されて、空気圧シリンダ内のピストン
と共に扉が低速度で開放と閉塞との中間位置へ移動す
る。その後、扉を開閉させる操作がされた場合、空気供
給源から供給される圧縮空気は、遅延手段、第１切換バ
ルブ、第１スピードコントローラを介して空気圧シリン
ダに流れる。空気圧シリンダ内では、空気供給源と同じ
圧力の空気が供給されるため、扉は高速に移動する。

【００２１】また、請求項２に記載の工作機械の扉開閉
装置では、前記遅延手段を、前記空気供給源から供給さ
れる圧縮空気の流量を調整する第３のスピードコントロ
ーラと、そのスピードコントローラから供給される圧縮
空気を貯蔵する空気タンクと、その空気タンクの貯蔵量
が所定量となったときに空気タンク内の圧縮空気を前記
切換バルブに供給する第２切換バルブとで構成してい
る。

【００２２】従って、空気供給源から流れる圧縮空気
は、第３のスピードコントローラで流量を調整され、空
気タンクに到達する。その空気タンク内の圧縮空気は、
所定量になると第２切換バルブ、第１切換バルブを介し
て空気圧シリンダに流れ扉を開閉させる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図１を参照して説明する。尚、図４と同一部分には
同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分につい
てのみ説明する。この図１に示す扉開閉装置の流体回路
においては、図４のスピードコントローラ１０ｃに対し
て並列に遅延手段としての遅延部２５を備えている。

【００２４】遅延部２５は、切換バルブ２１と空気タン
ク２０とスピードコントローラ１０ｄとで構成されてい
る。

【００２５】切換バルブ２１は、空気タンク２０内に所
定の空気が貯蔵されていない場合、バネ１２ｃによって
左側（図１において）の閉塞位置２１ｂを維持するよう
になっている。また、空気タンク２０の空気が所定の貯
蔵量になった場合、その空気の力によって右側（図１に
おいて）の開放位置２１ａに移動するようになってい
る。

【００２６】スピードコントローラ１０ｄは、空気供給
源としてのエアー源７に接続されたダクト３２によって
導かれる空気を逆止め弁１０ｄｂにより制御流通路１０
ｄａに導入するようになっている。また、エアー源７か
ら空気タンク２０へ流入する空気の流量は、可変絞りに
より調整されるようになっている。

【００２７】従って、空気タンク２０に流入する空気が
所定量に達する時間は、可変絞りの調整によって変更す
ることができる。また、空気タンク２０内の空気圧は、
例えば、前日に工作機械１の稼働を停止して長時間放置
すると、次第に減少して略大気圧に等しい状態となる。

【００２８】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。切換バルブ２１は、空気タンク２０に空気が所定量
貯蔵されていない場合、閉塞位置２１ｂに維持してお
り、この段階で、エアー源７が起動されると圧縮空気
は、ダクト３１及びダクト３２に流れる。

【００２９】すると、ダクト３２側に流れた圧縮空気
は、スピードコントローラ１０ｄによってその流れが調
整され、空気タンク２０に流入する空気量も調整され
る。従って、空気タンク２０内の空気量が所定量に到達
する時間が遅延される。

【００３０】一方、ダクト３１側へ流れた圧縮空気は、
スピードコントローラ１０ｃによって調整され、その調
整された圧縮空気は切換バルブ８へ流れる。切換バルブ
８では、ソレノイド１２ａ、１２ｂに通電されないと
き、中立位置８ｃを介してダクト９及び１１ａ、１１ｂ
を接続するようになっているため、スピードコントロー
ラ１０ｃによって制御され切換バルブ８に流入した圧縮
空気は、スピードコントローラ１０ａ、１０ｂを介して
シリンダ４に流入する。

【００３１】従って、シリンダ４のピストン６が左右両
側から等しい圧力を受けることによって、扉３が閉塞側
或いは開放側の何れかに変位している場合は、扉３は開
放と閉塞との中間位置にまで変位することになるが、そ
の速度は、スピードコントローラ１０ｃによって抑えら
れ、扉３の急激な移動を避けることができる。

【００３２】しばらくすると、空気タンク２０内の空気
の量が所定量に到達するため、切換バルブ２１は開放位
置２１ａに移動する。そのため、空気タンク２０内の圧
縮空気は、制御流通路２１ａａ、ダクト９を介して切換
バルブ８に供給される。

【００３３】このとき、すでに扉３は中間位置へ移動し
ているため、扉３の開閉動作をさせないかぎり移動する
ことはない。

【００３４】次ぎに、扉３を開放する時は、ソレノイド
１２ｂに通電することにより切換バルブ８のポジション
を中立位置８ｃから開放位置８ｂに移動させて、ダクト
９及び１１ａ，１１ｂを、開放位置１４ｂの流路８ｂ
ａ，８ｂｂを介して接続する。すると、ダクト９に供給
された圧縮空気は、流路８ｂｂ，スピードコントローラ
１０ｂの逆止め弁１０ｂｂを介してシリンダ４の部屋４
ｂ側に流入し、ピストン６は、圧力を受けて図１中左側
から右方向へと変位する。このときのダクト９に供給さ
れる圧縮空気は、エアー源７と同じレベルのものである
ため、扉３は、高速に移動する。

【００３５】また、扉３を閉塞する時は、ソレノイド１
２ａに通電することにより切換バルブ８のポジションを
中立位置８ｃから閉塞位置８ａに移動させて、ダクト９
及び１１ａ，１１ｂを閉塞位置８ａの流路８ａａ，８ａ
ｂを介して接続する。

【００３６】すると、エアー源７と同一レベルの圧縮空
気は、ダクト９，流路８ａａ，スピードコントローラ１
０ａの逆止弁１０ａｂを介してシリンダ４の部屋４ａ側
に流入する。

【００３７】従って、ピストン６は、圧力を受けて図１
中右側から左方向へと変位して、部屋４ｂ側にある空気
は圧縮されてスピードコントローラ１０ｂ側の制御流通
路１０ｂａ、ダクト１１ｂを経由し、更に、閉塞位置８
ａの流路８ａｂを介して外部に排出される。この場合
も、ダクト９に供給される圧縮空気は、エアー源７と同
じレベルのものであるため、扉３は、高速に移動する。

【００３８】以上のように本実施の形態によれば、エア
ー源７と切換バルブ８との間に、スピードコントローラ
１０ｃと、スピードコントローラ１０ｄ、空気タンク２
０、切換バルブ２１を直列に接続した遅延部２５とを並
列に接続して、エアー源７に接続した扉の最初の動きを
スピードコントローラ１０ｃによって低速にさせると共
に通常の開閉動作を遅延部２５によって高速にすること
ができる。

【００３９】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、例えば、遅延部２５の
切換バルブ２１、空気タンク２０、スピードコントロー
ラ１０ｄの替わりに電磁バルブを用い、電源遮断時は、
閉塞位置２１ｂを保ち、電源がオンされた場合、開放位
置２１ａに移動するように構成し、電源のオンオフにタ
イマーを設けるようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので、
以下の効果を奏する。

【００４１】請求項１記載の工作機械の扉開閉装置によ
れば、空気供給源から供給される圧縮空気は、遅延手段
と第２のスピードコントローラとに供給され、遅延手段
側では第１の切換バルブにその圧縮空気を流すことを遅
らせ、一方、第２のスピードコントローラ側に供給され
た圧縮空気は、その流量が調整され、第１の切換バルブ
に流れ、第１のスピードコントローラを介して空気圧シ
リンダに供給されて、空気圧シリンダ内のピストンと共
に扉が低速度で開放と閉塞との中間位置へ移動する。そ
の後、扉を開閉させる操作がされた場合、空気供給源か
ら供給される圧縮空気は、遅延手段、第１切換バルブ、
第１スピードコントローラを介して空気圧シリンダに流
れ、空気供給源と同じ圧力の空気が供給されるため、空
気供給源に接続した扉の最初の動きを低速にさせると共
に通常の開閉動作を高速にすることができる。

【００４２】請求項２記載の工作機械の扉開閉装置によ
れば、空気供給源から流れる圧縮空気は、第３のスピー
ドコントローラで流量を調整され、空気タンクに到達
し、所定量になると第２切換バルブ、第１切換バルブを
介して空気圧シリンダに流れ扉を開閉させるため、駆動
源として単一の空気で構成でき特別な配線等を必要とせ
ず容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における扉開閉装置の流体回
路の構成を示す図である。

【図２】従来技術を示す工作機械の外観を示す斜視図で
ある。

【図３】従来の扉開閉装置の流体回路の構成を示す図で
ある。

【図４】従来の別の扉開閉装置の流体回路の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１は工作機械、２は筐体、３は扉、４は空気圧シリン
ダ、７はエアー源（空気供給源）、１０ｃ、１０ｄはス
ピードコントローラ、１１ａ，１１ｂはダクト（空気流
通路）、８は切換バルブ、２０は空気タンク、２１は切
換バルブ，２１ｂはスピードコントローラ、３１、３２
はダクトを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工室の出入れ口を開閉する扉と、この
   扉を駆動する複動タイプの空気圧シリンダとを備えてな
   る工作機械の扉開閉装置において、 空気供給源から供給される圧縮空気を導入する圧力ポー
   トと、前記空気圧シリンダの２個のポートに接続される
   ２個のポートとを有するセンタプレッシャタイプの第１
   の切換バルブと、 この第１の切換バルブの２個のポートと前記空気圧シリ
   ンダの２個のポートを夫々接続する２個の空気流通路に
   設けられ、当該空気圧シリンダから排出される圧縮空気
   の流量を調整する第１のスピードコントローラと、 空気供給源と第１の切換バルブの圧力ポートとの間に接
   続され、前記圧力ポートへ送り込まれる圧縮空気の流量
   を調整する第２のスピードコントローラと、 前記第２のスピードコントローラと並列に接続され、前
   記空気供給源から供給される圧縮空気を前記第１の切換
   バルブの圧力ポートに供給する時間を遅延させる遅延手
   段とを具備したことを特徴とする工作機械の扉開閉装
   置。
2. 【請求項２】 前記遅延手段を、前記空気供給源から供
   給される圧縮空気の流量を調整する第３のスピードコン
   トローラと、そのスピードコントローラから供給される
   圧縮空気を貯蔵する空気タンクと、その空気タンクの貯
   蔵量が所定量となったときに空気タンク内の圧縮空気を
   前記切換バルブに供給する第２切換バルブとで構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の工作機械の扉開閉装
   置。