工作機械
【課題】 シャッタの開閉時間の短縮化を図ることができる工作機械を提供する。
【解決手段】 切換弁２２は、第１の作用位置、中立位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されている。シャッタ１２が開位置（又は閉位置）に向けて移動されるときには、切換弁２２は中立位置から第１の作用位置（又は第２の作用位置）に移動され、これにより第１シリンダ室３４（又は第２シリンダ室３６）は圧力流体供給手段１６に接続され、第２シリンダ室３６（又は第１シリンダ室３４）は圧力流体排出手段２０（又は１８）に接続される。シャッタ１２が開位置（又は閉位置）に位置付けられたときには、切換弁２２は第１の作用位置（又は第２の作用位置）から中立位置に移動され、これにより第１及び第２シリンダ室３４，３６はそれぞれ圧力流体排出手段１８，２０に接続される。
【解決手段】 切換弁２２は、第１の作用位置、中立位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されている。シャッタ１２が開位置（又は閉位置）に向けて移動されるときには、切換弁２２は中立位置から第１の作用位置（又は第２の作用位置）に移動され、これにより第１シリンダ室３４（又は第２シリンダ室３６）は圧力流体供給手段１６に接続され、第２シリンダ室３６（又は第１シリンダ室３４）は圧力流体排出手段２０（又は１８）に接続される。シャッタ１２が開位置（又は閉位置）に位置付けられたときには、切換弁２２は第１の作用位置（又は第２の作用位置）から中立位置に移動され、これにより第１及び第２シリンダ室３４，３６はそれぞれ圧力流体排出手段１８，２０に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工室を開閉するためのシャッタを備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば旋盤などの工作機械には、ワークを加工するための加工室が設けられ、この加工室は、切削液などが外部に飛散しないようにスプラッシュガードによって覆われている。スプラッシュガードには、加工室を開閉するためのシャッタが設けられている。シャッタは開閉駆動機構によって駆動され、シャッタが開位置と閉位置との間を往復移動することによって、ワークを加工室内に出し入れすることができる。
【０００３】
図７及び図８は、従来のシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図示の開閉駆動機構１００は、シリンダ１０２と、シリンダ１０２に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給源１０４と、シリンダ１０２からの圧縮空気を外部に排出するための第１及び第２消音器１０６，１０８と、シリンダ１０２と圧縮空気供給源１０４並びに第１及び第２消音器１０６，１０８との接続を切り換えるための切換弁１１０と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。切換弁１１０は、２位置５ポートタイプの電磁弁から構成され、第１の切換位置と第２の切換位置との間を移動自在に構成されている。シリンダ１０２は、シリンダ本体１１２と、シリンダ本体１１２内に往復移動自在に配設されたピストン１１４と、を有し、ピストン１１４はピストンロッド１１５を介してシャッタ１１６に駆動連結されている。シリンダ本体１１２内は、ピストン１１４によって第１及び第２シリンダ室１１８，１２０に仕切られている。また、第１及び第２シリンダ室１１８，１２０と切換弁１１０との間にはそれぞれ、第１及び第２絞り弁１２２，１２４が配設されている。
【０００４】
シャッタ１１６が開位置に向けて移動されるときには、図７に示すように、切換弁１１０が第１の切換位置に移動されることにより、第１シリンダ室１１８は圧縮空気供給源１０４と接続され、また第２シリンダ室１２０は第２消音器１０８と接続される。これにより、第１シリンダ室１１８には圧縮空気供給源１０４からの圧縮空気が供給され、また第２シリンダ室１２０内の圧縮空気は、第２絞り弁１２４及び第２消音器１０８を通して外部に排出される。
【０００５】
また、シャッタ１１６が閉位置に向けて移動されるときには、図８に示すように、切換弁１１０が第２の切換位置に移動されることにより、第１シリンダ室１１８は第１消音器１０６と接続され、また第２シリンダ室１２０は圧縮空気供給源１０４と接続される。これにより、第２シリンダ室１２０には圧縮空気供給源１０４からの圧縮空気が供給され、また第１シリンダ室１１８内の圧縮空気は、第１絞り弁１２２及び第１消音器１０６を通して外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３５１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような従来のシャッタの開閉駆動機構１００では、次のような問題がある。シャッタ１１６が開位置（又は閉位置）に位置付けられた状態では、第１シリンダ室１１８内（又は第２シリンダ室１２０内）には圧縮空気が供給され続けるようになる。このため、シャッタ１１６が開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動される際に、第１シリンダ室１１８内（又は第２シリンダ室１２０内）には圧縮空気が残存するようになるが、その排圧を第１絞り弁１２２（又は第２絞り弁１２４）によって調節することにより、シャッタ１１６の加速度が低下してシャッタ１１６の飛び出しが防止される。しかしながら、このようにシャッタ１１６の加速度が低下すると、シャッタ１１６の開閉時間が増大してしまい、ワークの加工効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、シャッタの開閉時間の短縮化を図ることができる工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の工作機械では、加工室を開閉するためのシャッタを備えた工作機械であって、
前記シャッタを開閉駆動するためのシリンダ手段と、前記シリンダ手段に圧力流体を供給するための圧力流体供給手段と、前記シリンダ手段からの圧力流体を排出するための圧力流体排出手段と、前記シリンダ手段と前記圧力流体供給手段及び前記圧力流体排出手段との接続を切り換えるための切換弁と、を備え、
前記シリンダ手段は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体内に往復移動自在に配設され且つ前記シャッタに駆動連結されたピストンと、を有し、前記シリンダ本体内は、前記ピストンによって第１及び第２シリンダ室に仕切られ、また、前記切換弁は、中立位置、第１の作用位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されており、
前記シャッタが開位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、
前記シャッタが閉位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第２の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、
前記シャッタが前記開位置又は前記閉位置に位置付けられたときには、前記切換弁は前記第１又は第２の作用位置から前記中立位置に移動され、これにより前記第１及び第２シリンダ室はそれぞれ前記圧力流体排出手段に接続されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の工作機械では、前記シャッタが前記開位置に位置付けられたことを検知するための第１シャッタ検知手段と、前記シャッタが前記閉位置に位置付けられたことを検知するための第２シャッタ検知手段とが設けられ、
前記第１及び第２シャッタ検知手段が検知状態になると、前記切換弁は前記中立位置に保持され、また、前記シャッタが外力によって前記開位置から前記閉位置に向けて移動されることにより、前記第１シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、前記シャッタが外力によって前記閉位置から前記開位置に向けて移動されることにより、前記第２シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第２の作用位置に移動されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の工作機械では、前記第１シリンダ室と前記切換弁とを接続する第１主流路と、前記第２シリンダ室と前記切換弁とを接続する第２主流路とが設けられ、前記第１及び第２主流路にはそれぞれ、前記第１及び第２シリンダ室より前記圧力流体排出手段に排出される圧力流体の流量を制御するための第１及び第２絞り弁が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の工作機械によれば、シャッタが開位置（又は閉位置）に位置付けられたときには、切換弁は第１の作用位置（又は第２の作用位置）から中立位置に移動され、これにより第１及び第２シリンダ室はそれぞれ圧力流体排出手段に接続される。このように構成されているので、シャッタが開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動されるときには、第１シリンダ室（又は第２シリンダ室）の圧力流体の大部分は外部に排出されており、ピストンに作用する流体の抵抗が小さくなり、ピストンの移動の立ち上がり速度が大きくなる。これによりシャッタの移動が速くなり、シャッタの開閉時間の短縮化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の工作機械によれば、シャッタが開位置及び閉位置に位置付けられたことをそれぞれ検知するための第１及び第２シャッタ検知手段が設けられている。シャッタが例えば振動などの外力によって開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動すると、第１シャッタ検知手段（又は第２シャッタ検知手段）が非検知状態になる。このように非検知状態になると、切換弁は、中立位置から第１の作用位置（又は第２の作用位置）に移動され、これにより第１シリンダ室（又は第２シリンダ室）に供給された圧力流体の圧力によって、ピストンには開位置（又は閉位置）の方向への力が作用するようになり、シャッタが外力によって閉位置（又は開位置）に向けて移動されるのが阻止される。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の工作機械によれば、第１及び第２主流路にはそれぞれ、第１及び第２シリンダ室より圧力流体排出手段に排出される圧力流体の流量を制御するための第１及び第２絞り弁が配設されている。第１絞り弁（又は第２絞り弁）により排出される圧力流体の流量を制限することにより、シャッタが閉位置（又は開位置）の近傍まで移動された際に、ピストンによって第１シリンダ室（又は第２シリンダ室）内の流体が圧縮され、その排圧が上昇される。このように排圧が上昇することにより、ピストンに作用する圧力流体の抵抗が大きくなり、ピストンは減速されるようになる。これにより、閉位置（又は開位置）の近傍においてシャッタは減速され、シャッタが閉位置（又は開位置）に位置付けられた際にシリンダ手段に作用する吸収運動エネルギーを小さくすることができ、シリンダ手段の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構を簡略的に示す斜視図である。
【図２】シャッタが閉位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図３】シャッタが開位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図４】シャッタが開位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図５】シャッタが閉位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図６】シャッタの開閉駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】従来の工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構において、シャッタが開位置に位置付けられた状態を示す回路図である。
【図８】従来の工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構において、シャッタが閉位置に位置付けられた状態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う工作機械の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構を簡略的に示す斜視図であり、図２は、シャッタが閉位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図３は、シャッタが開位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図４は、シャッタが開位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図５は、シャッタが閉位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図６は、シャッタの開閉駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【００１７】
図１〜図５を参照して、図示のシャッタの開閉駆動機構２は、例えば旋盤などの工作機械（図示せず）に搭載されている。このような工作機械には、ワーク（図示せず）を加工するための加工室４が設けられ、この加工室４はスプラッシュガード６によって覆われている。スプラッシュガード６には、ワークを加工室４内に出し入れするための開口部８が設けられている。この開口部８には一対のガイドレール１０が設けられ、これら一対のガイドレール１０には、プレート状のシャッタ１２がスライド移動自在に装着されている（図１参照）。
【００１８】
このシャッタ１２は、後述する開閉駆動機構２によって、閉位置と開位置との間を往復移動自在に構成されている。シャッタ１２が閉位置に位置付けられると、図１中の二点鎖線及び図２に示すように、スプラッシュガード６の開口部８がシャッタ１２によって閉塞され、加工室４が密閉状態となる。また、シャッタ１２が開位置に位置付けられると、図１中の実線及び図４に示すように、シャッタ１２がスプラッシュガード６の開口部８より後退され、加工室４が開放状態となる。
【００１９】
なお、工作機械に設けられた操作パネル（図示せず）を用いてシャッタ１２を開操作（又は閉操作）することにより、操作パネルからの開指令信号（又は閉指令信号）に基づいて、シャッタ１２が閉位置から開位置に向けて（又は開位置から閉位置に向けて）移動される。
【００２０】
次に、上述したシャッタ１２を駆動するための開閉駆動機構２の構成について説明する。開閉駆動機構２は、シャッタ１２に駆動連結されたシリンダ１４（シリンダ手段を構成する）と、シリンダ１４に圧縮空気（圧力流体を構成する）を供給するための圧縮空気供給源１６（圧力流体供給手段を構成する）と、シリンダ１４からの圧縮空気を外部に排出するための第１及び第２消音器１８，２０（圧力流体排出手段を構成する）と、シリンダ１４と圧縮空気供給源１６並びに第１及び第２消音器１８，２０との接続を切り換えるための切換弁２２と、を備えている。
【００２１】
シリンダ１４は、シリンダ本体２４と、シリンダ本体２４内に往復移動自在に配設されたピストン２６と、を有している。ピストン２６にはピストンロッド２８が設けられ、このピストンロッド２８はシリンダ本体２４の一端部を貫通して外部に突出されている。シリンダ本体２４の他端部はブラケット３０を介してスプラッシュガード６に支持され、またピストンロッド２８の先端部はブラケット３２を介してシャッタ１２に支持されている。また、シリンダ本体２４内は、ピストン２６によって第１及び第２シリンダ室３４，３６に仕切られている。本実施形態では、第１シリンダ室３４はピストンロッド２８側に配設され、第２シリンダ室３６はピストンロッド２８とは反対側に配設されている。
【００２２】
切換弁２２は、３位置５ポートタイプの電磁弁から構成されている。切換弁２２の両端部にはそれぞれ、一組のソレノイド３８及び復帰ばね４２並びに一組のソレノイド４０及び復帰ばね４４が設けられている。この切換弁２２には、５つのポート、即ち、Ａ１ポート４６、Ｂ１ポート４８、Ｐポート５０、Ｒ１ポート５２及びＲ２ポート５４が設けられている。Ｐポート５０は供給流路５５を介して圧縮空気供給源１６に接続され、Ａ１ポート４６は第１主流路５６を介して第１シリンダ室３４に接続され、Ｂ１ポート４８は第２主流路５８を介して第２シリンダ室３６に接続されている。また、Ｒ１ポート５２は、第１排出流路６０を介して第１消音器１８に接続され、Ｒ２ポート５４は、第２排出流路６２を介して第２消音器２０に接続されている。なお、これら第１及び第２消音器１８，２０はそれぞれ大気圧領域に連通されている。
【００２３】
この切換弁２２は、中立位置、第１の作用位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されている。一対のソレノイド３８，４０がともに消磁されているときには、一対の復帰ばね４２，４４の付勢力がバランスすることによって、切換弁２２は中立位置に位置付けられる（図２及び図４参照）。この中立位置においては、Ａ１ポート４６はＲ１ポート５２と連通され、Ｂ１ポート４８はＲ２ポート５４と連通されるが、Ｐポート５０はいずれのポートにも連通されない。この状態では、第１シリンダ室３４は、第１主流路５６及び第１排出流路６０を介して第１消音器１８に接続され、また第２シリンダ室３６は、第２主流路５８及び第２排出流路６２を介して第２消音器２０に接続される。これにより、第１シリンダ室３４からの圧縮空気が第１主流路５６、第１排出流路６０及び第１消音器１８を通して外部に排出されるとともに、第２シリンダ室３６からの圧縮空気が第２主流路５８、第２排出流路６２及び第２消音器２０を通して外部に排出される。
【００２４】
図３における上側のソレノイド３８のみが励磁されているときには、切換弁２２は図３における下方向に押圧されて第１の作用位置に移動される（図３参照）。この第１の作用位置においては、Ａ１ポート４６はＰポート５０と連通され、Ｂ１ポート４８はＲ２ポート５４と連通されるが、Ｒ１ポート５２はいずれのポートにも連通されない。この状態では、第１シリンダ室３４が第１主流路５６及び供給流路５５を介して圧縮空気供給源１６に接続されるとともに、第２シリンダ室３６が第２主流路５８及び第２排出流路６２を介して第２消音器２０に接続される。これにより、圧縮空気供給源１６からの圧縮空気が供給流路５５及び第１主流路５６を通して第１シリンダ室３４に供給されるとともに、第２シリンダ室３６からの圧縮空気が第２主流路５８、第２排出流路６２及び第２消音器２０を通して外部に排出される。なお、図３における上側のソレノイド３８が消磁されると、切換弁２２は、復帰ばね４２の付勢力によって中立位置に移動される。
【００２５】
図５における下側のソレノイド４０のみが励磁されているときには、切換弁２２は図５における上方向に押圧されて第２の作用位置に移動される（図５参照）。この第２の作用位置においては、Ａ１ポート４６はＲ１ポート５２と連通され、Ｂ１ポート４８はＰポート５０と連通されるが、Ｒ２ポート５４はいずれのポートにも連通されない。この状態では、第１シリンダ室３４が第１主流路５６及び第１排出流路６０を介して第１消音器１８に接続されるとともに、第２シリンダ室３６が第２主流路５８及び供給流路５５を介して圧縮空気供給源１６に接続される。これにより、第１シリンダ室３４からの圧縮空気が第１主流路５６、第１排出流路６０及び第１消音器１８を通して外部に排出されるとともに、圧縮空気供給源１６からの圧縮空気が供給流路５５及び第２主流路５８を通して第２シリンダ室３６に供給される。なお、図５における下側のソレノイド４０が消磁されると、切換弁２２は、復帰ばね４４の付勢力によって中立位置に移動される。
【００２６】
また、第１及び第２主流路５６，５８にはそれぞれ、第１及び第２流量制御弁６４，６６が配設されている。第１流量制御弁６４は、並列接続された第１絞り弁６８及び第１逆止弁７０を有し、また第２流量制御弁６６は、並列接続された第２絞り弁７２及び第２逆止弁７４を有している。第１及び第２逆止弁７０，７４はそれぞれ、第１及び第２シリンダ室３４，３６に流入する方向にのみ圧縮空気を通過させる。そのため、第１及び第２シリンダ室３４，３６から排出された圧縮空気はそれぞれ、第１及び第２逆止弁７０，７４を通過することができずに、第１及び第２絞り弁６８，７２を通過するようになる。その際に、第１及び第２絞り弁６８，７２の開度を調節することにより、第１及び第２主流路５６，５８を通して排出される圧縮空気の流量が制御される。なお、第１及び第２シリンダ室３４，３６に供給される圧縮空気はそれぞれ、第１及び第２逆止弁７０，７４を通過するようになるので、第１及び第２絞り弁６８，７２による流量の制限を受けることはない。
【００２７】
また、スプラッシュガード６には、シャッタ１２が開位置に位置付けられたことを検知するための第１シャッタ検知センサ７６（第１シャッタ検知手段を構成する）と、シャッタ１２が閉位置に位置付けられたことを検知するための第２シャッタ検知センサ７８（第２シャッタ検知手段を構成する）とが設けられている。更に、切換弁２２を制御するための制御手段（図示せず）が設けられ、この制御手段は、操作パネルからの開指令信号及び閉指令信号並びに第１及び第２シャッタ検知センサ７６，７８からの検知信号に基づいて、次のようにして切換弁２２を中立位置、第１の作用位置又は第２の作用位置に移動させる。
【００２８】
シャッタ１２が開位置（又は閉位置）に位置付けられることにより、第１シャッタ検知センサ７６（又は第２シャッタ検知センサ７８）が検知状態になると、制御手段は、一対のソレノイド３８，４０をともに消磁させることにより、切換弁２２を中立位置に移動させる。
【００２９】
操作パネルを用いてシャッタ１２を開操作すると、制御手段は、操作パネルからの開指令信号に基づいて、図３における上側のソレノイド３８を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第１の作用位置に移動させる。これにより、第１シリンダ室３４に圧縮空気が供給され、その圧力によってピストン２６が図３における右方向に移動することにより、シャッタ１２が閉位置から開位置に向けて移動される。
【００３０】
また、操作パネルを用いてシャッタ１２を閉操作すると、制御手段は、操作パネルからの閉指令信号に基づいて、図５における下側のソレノイド４０を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第２の作用位置に移動させる。これにより、第２シリンダ室３６に圧縮空気が供給され、その圧力によってピストン２６が図５における左方向に移動することにより、シャッタ１２が開位置から閉位置に向けて移動される。
【００３１】
このようにシャッタ１２が開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動される際に、第１シリンダ室３４（又は第２シリンダ室３６）の圧縮空気の大部分は外部に排出されているので、ピストン２６に作用する空気の抵抗が小さくなり、ピストン２６の移動の立ち上がり速度が大きくなる。これによりシャッタ１２の移動が速くなり、シャッタ１２の開閉時間の短縮化を図ることができる。
【００３２】
なお、第１絞り弁６８（又は第２絞り弁７２）により排出される圧縮空気の流量が制限されているので、シャッタ１２が閉位置（又は開位置）の近傍まで移動されると、ピストン２６によって第１シリンダ室３４（又は第２シリンダ室３６）内の空気が圧縮され、その排圧が上昇される。このように排圧が上昇することにより、ピストン２６に作用する空気の抵抗が大きくなり、ピストン２６は減速されるようになる。これにより、閉位置（又は開位置）の近傍においてシャッタ１２は減速され、シャッタ１２が閉位置（又は開位置）に位置付けられた際にシリンダ１４に作用する吸収運動エネルギーを小さくすることができ、シリンダ１４の破損を防止することができる。
【００３３】
また、シャッタ１２が例えば振動などの外力によって閉位置から開位置に向けて移動されると、第２シャッタ検知センサ７８が非検知状態となる。このように、操作パネルから開指令信号が出力されていない状態で、第２シャッタ検知センサ７８が非検知状態になると、制御手段は、図５における下側のソレノイド４０を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第２の作用位置に移動させる。これにより、第２シリンダ室３６に供給された圧縮空気の圧力によって、ピストン２６には図５における左方向への力が作用するようになり、シャッタ１２が外力によって開位置に向けて移動されるのが阻止される。
【００３４】
また、シャッタ１２が外力によって開位置から閉位置に向けて移動されると、第１シャッタ検知センサ７６が非検知状態となる。このように、操作パネルから閉指令信号が出力されていない状態で、第１シャッタ検知センサ７６が非検知状態になると、制御手段は、図３における上側のソレノイド３８を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第１の作用位置に移動させる。これにより、第１シリンダ室３４に供給された圧縮空気の圧力によって、ピストン２６には図３における右方向への力が作用するようになり、シャッタ１２が外力によって閉位置に向けて移動されるのが阻止される。
【００３５】
次に、図６をも参照して、本実施形態の開閉駆動機構２によるシャッタ１２の開閉駆動制御の流れについて説明する。工作機械によるワークの加工前の状態では、シャッタ１２は閉位置に位置付けられている（ステップＳ１）。この状態では、第２シャッタ検知センサ７８は検知状態となっており（ステップＳ２）、切換弁２２は中立位置に位置付けられている（ステップＳ３）。
【００３６】
操作パネルを用いてシャッタ１２を開操作すると、ステップＳ４からステップＳ５に進み、切換弁２２は、操作パネルからの開指令信号に基づいて中立位置から第１の作用位置に移動され、シャッタ１２は閉位置から開位置に向けて移動される（ステップＳ６）。シャッタ１２が開位置に位置付けられると（ステップＳ７）、第１シャッタ検知センサ７６は検知状態となり（ステップＳ８）、切換弁２２は第１の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ９）。
【００３７】
例えばワークを加工室４に配設した後に、操作パネルを用いてシャッタ１２を閉操作すると、ステップＳ１０からステップＳ１１に進み、切換弁２２は、操作パネルからの閉指令信号に基づいて中立位置から第２の作用位置に移動され、シャッタ１２は開位置から閉位置に向けて移動される（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ１に戻ってシャッタ１２が閉位置に位置付けられると、第２シャッタ検知センサ７８は検知状態となり（ステップＳ２）、切換弁２２は第２の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ３）。加工室４においてワークに加工が施された後に、ワークを加工室４から取り出す際には、ステップＳ４からステップＳ５に進み、上述したステップＳ５〜ステップＳ９が行われる。
【００３８】
ステップＳ４において、外力によりシャッタ１２が閉位置から開位置に向けて移動されたときには、ステップＳ４からステップＳ１３を経てステップＳ１４に進み、第２シャッタ検知センサ７８は非検知状態となり、切換弁２２は、中立位置から第２の作用位置に移動される（ステップＳ１５）。これにより、シャッタ１２は閉位置に向けて移動され（ステップＳ１６）、ステップＳ１に戻ってシャッタ１２が閉位置に位置付けられる。そして、第２シャッタ検知センサ７８は検知状態となり（ステップＳ２）、切換弁２２は第２の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ３）。
【００３９】
また、ステップＳ１０において、外力によりシャッタ１２が開位置から閉位置に移動されたときには、ステップＳ１０からステップＳ１７を経てステップＳ１８に進み、第１シャッタ検知センサ７６は非検知状態となり、切換弁２２は、中立位置から第１の作用位置に移動される（ステップＳ１９）。これにより、シャッタ１２は開位置に向けて移動され（ステップＳ２０）、ステップＳ７に戻ってシャッタ１２が開位置に位置付けられる。そして、第１シャッタ検知センサ７６は検知状態となり（ステップＳ８）、切換弁２２は第１の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ９）。
【００４０】
以上、本発明に従う工作機械の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、操作パネルを用いて手動でシャッタ１２を開操作又は閉操作するように構成したが、ＮＣプログラムなどにより自動で開指令信号又は閉指令信号が制御手段に出力されるように構成することもできる。
【００４２】
また例えば、上記実施形態では、切換弁２２のＲ１ポート５２及びＲ２ポート５４はそれぞれ、第１及び第２排出流路６０，６２を介して第１及び第２消音器１８，２０に接続されるように構成したが、第１及び第２排出流路６０，６２を合流させて一つの消音器に接続されるように構成してもよい。
【００４３】
また例えば、シャッタ１２を開位置及び閉位置にそれぞれ位置決め保持するためのストッパを設けるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
２，１００ 開閉駆動機構
４ 加工室
１２，１１６ シャッタ
１４，１０２ シリンダ
１６，１０４ 圧縮空気供給源
１８，１０６ 第１消音器
２０，１０８ 第２消音器
２２，１１０ 切換弁
２４，１１２ シリンダ本体
２６，１１４ ピストン
３４，１１８ 第１シリンダ室
３６，１２０ 第２シリンダ室
５６ 第１主流路
５８ 第２主流路
６８，１２２ 第１絞り弁
７２，１２４ 第２絞り弁
７６ 第１シャッタ検知センサ
７８ 第２シャッタ検知センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工室を開閉するためのシャッタを備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば旋盤などの工作機械には、ワークを加工するための加工室が設けられ、この加工室は、切削液などが外部に飛散しないようにスプラッシュガードによって覆われている。スプラッシュガードには、加工室を開閉するためのシャッタが設けられている。シャッタは開閉駆動機構によって駆動され、シャッタが開位置と閉位置との間を往復移動することによって、ワークを加工室内に出し入れすることができる。
【０００３】
図７及び図８は、従来のシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図示の開閉駆動機構１００は、シリンダ１０２と、シリンダ１０２に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給源１０４と、シリンダ１０２からの圧縮空気を外部に排出するための第１及び第２消音器１０６，１０８と、シリンダ１０２と圧縮空気供給源１０４並びに第１及び第２消音器１０６，１０８との接続を切り換えるための切換弁１１０と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。切換弁１１０は、２位置５ポートタイプの電磁弁から構成され、第１の切換位置と第２の切換位置との間を移動自在に構成されている。シリンダ１０２は、シリンダ本体１１２と、シリンダ本体１１２内に往復移動自在に配設されたピストン１１４と、を有し、ピストン１１４はピストンロッド１１５を介してシャッタ１１６に駆動連結されている。シリンダ本体１１２内は、ピストン１１４によって第１及び第２シリンダ室１１８，１２０に仕切られている。また、第１及び第２シリンダ室１１８，１２０と切換弁１１０との間にはそれぞれ、第１及び第２絞り弁１２２，１２４が配設されている。
【０００４】
シャッタ１１６が開位置に向けて移動されるときには、図７に示すように、切換弁１１０が第１の切換位置に移動されることにより、第１シリンダ室１１８は圧縮空気供給源１０４と接続され、また第２シリンダ室１２０は第２消音器１０８と接続される。これにより、第１シリンダ室１１８には圧縮空気供給源１０４からの圧縮空気が供給され、また第２シリンダ室１２０内の圧縮空気は、第２絞り弁１２４及び第２消音器１０８を通して外部に排出される。
【０００５】
また、シャッタ１１６が閉位置に向けて移動されるときには、図８に示すように、切換弁１１０が第２の切換位置に移動されることにより、第１シリンダ室１１８は第１消音器１０６と接続され、また第２シリンダ室１２０は圧縮空気供給源１０４と接続される。これにより、第２シリンダ室１２０には圧縮空気供給源１０４からの圧縮空気が供給され、また第１シリンダ室１１８内の圧縮空気は、第１絞り弁１２２及び第１消音器１０６を通して外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３５１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような従来のシャッタの開閉駆動機構１００では、次のような問題がある。シャッタ１１６が開位置（又は閉位置）に位置付けられた状態では、第１シリンダ室１１８内（又は第２シリンダ室１２０内）には圧縮空気が供給され続けるようになる。このため、シャッタ１１６が開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動される際に、第１シリンダ室１１８内（又は第２シリンダ室１２０内）には圧縮空気が残存するようになるが、その排圧を第１絞り弁１２２（又は第２絞り弁１２４）によって調節することにより、シャッタ１１６の加速度が低下してシャッタ１１６の飛び出しが防止される。しかしながら、このようにシャッタ１１６の加速度が低下すると、シャッタ１１６の開閉時間が増大してしまい、ワークの加工効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、シャッタの開閉時間の短縮化を図ることができる工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の工作機械では、加工室を開閉するためのシャッタを備えた工作機械であって、
前記シャッタを開閉駆動するためのシリンダ手段と、前記シリンダ手段に圧力流体を供給するための圧力流体供給手段と、前記シリンダ手段からの圧力流体を排出するための圧力流体排出手段と、前記シリンダ手段と前記圧力流体供給手段及び前記圧力流体排出手段との接続を切り換えるための切換弁と、を備え、
前記シリンダ手段は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体内に往復移動自在に配設され且つ前記シャッタに駆動連結されたピストンと、を有し、前記シリンダ本体内は、前記ピストンによって第１及び第２シリンダ室に仕切られ、また、前記切換弁は、中立位置、第１の作用位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されており、
前記シャッタが開位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、
前記シャッタが閉位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第２の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、
前記シャッタが前記開位置又は前記閉位置に位置付けられたときには、前記切換弁は前記第１又は第２の作用位置から前記中立位置に移動され、これにより前記第１及び第２シリンダ室はそれぞれ前記圧力流体排出手段に接続されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の工作機械では、前記シャッタが前記開位置に位置付けられたことを検知するための第１シャッタ検知手段と、前記シャッタが前記閉位置に位置付けられたことを検知するための第２シャッタ検知手段とが設けられ、
前記第１及び第２シャッタ検知手段が検知状態になると、前記切換弁は前記中立位置に保持され、また、前記シャッタが外力によって前記開位置から前記閉位置に向けて移動されることにより、前記第１シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、前記シャッタが外力によって前記閉位置から前記開位置に向けて移動されることにより、前記第２シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第２の作用位置に移動されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の工作機械では、前記第１シリンダ室と前記切換弁とを接続する第１主流路と、前記第２シリンダ室と前記切換弁とを接続する第２主流路とが設けられ、前記第１及び第２主流路にはそれぞれ、前記第１及び第２シリンダ室より前記圧力流体排出手段に排出される圧力流体の流量を制御するための第１及び第２絞り弁が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の工作機械によれば、シャッタが開位置（又は閉位置）に位置付けられたときには、切換弁は第１の作用位置（又は第２の作用位置）から中立位置に移動され、これにより第１及び第２シリンダ室はそれぞれ圧力流体排出手段に接続される。このように構成されているので、シャッタが開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動されるときには、第１シリンダ室（又は第２シリンダ室）の圧力流体の大部分は外部に排出されており、ピストンに作用する流体の抵抗が小さくなり、ピストンの移動の立ち上がり速度が大きくなる。これによりシャッタの移動が速くなり、シャッタの開閉時間の短縮化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の工作機械によれば、シャッタが開位置及び閉位置に位置付けられたことをそれぞれ検知するための第１及び第２シャッタ検知手段が設けられている。シャッタが例えば振動などの外力によって開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動すると、第１シャッタ検知手段（又は第２シャッタ検知手段）が非検知状態になる。このように非検知状態になると、切換弁は、中立位置から第１の作用位置（又は第２の作用位置）に移動され、これにより第１シリンダ室（又は第２シリンダ室）に供給された圧力流体の圧力によって、ピストンには開位置（又は閉位置）の方向への力が作用するようになり、シャッタが外力によって閉位置（又は開位置）に向けて移動されるのが阻止される。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の工作機械によれば、第１及び第２主流路にはそれぞれ、第１及び第２シリンダ室より圧力流体排出手段に排出される圧力流体の流量を制御するための第１及び第２絞り弁が配設されている。第１絞り弁（又は第２絞り弁）により排出される圧力流体の流量を制限することにより、シャッタが閉位置（又は開位置）の近傍まで移動された際に、ピストンによって第１シリンダ室（又は第２シリンダ室）内の流体が圧縮され、その排圧が上昇される。このように排圧が上昇することにより、ピストンに作用する圧力流体の抵抗が大きくなり、ピストンは減速されるようになる。これにより、閉位置（又は開位置）の近傍においてシャッタは減速され、シャッタが閉位置（又は開位置）に位置付けられた際にシリンダ手段に作用する吸収運動エネルギーを小さくすることができ、シリンダ手段の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構を簡略的に示す斜視図である。
【図２】シャッタが閉位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図３】シャッタが開位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図４】シャッタが開位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図５】シャッタが閉位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図である。
【図６】シャッタの開閉駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】従来の工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構において、シャッタが開位置に位置付けられた状態を示す回路図である。
【図８】従来の工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構において、シャッタが閉位置に位置付けられた状態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う工作機械の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による工作機械に設けられたシャッタの開閉駆動機構を簡略的に示す斜視図であり、図２は、シャッタが閉位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図３は、シャッタが開位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図４は、シャッタが開位置に位置付けられた状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図５は、シャッタが閉位置に向けて移動される状態におけるシャッタの開閉駆動機構を示す回路図であり、図６は、シャッタの開閉駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【００１７】
図１〜図５を参照して、図示のシャッタの開閉駆動機構２は、例えば旋盤などの工作機械（図示せず）に搭載されている。このような工作機械には、ワーク（図示せず）を加工するための加工室４が設けられ、この加工室４はスプラッシュガード６によって覆われている。スプラッシュガード６には、ワークを加工室４内に出し入れするための開口部８が設けられている。この開口部８には一対のガイドレール１０が設けられ、これら一対のガイドレール１０には、プレート状のシャッタ１２がスライド移動自在に装着されている（図１参照）。
【００１８】
このシャッタ１２は、後述する開閉駆動機構２によって、閉位置と開位置との間を往復移動自在に構成されている。シャッタ１２が閉位置に位置付けられると、図１中の二点鎖線及び図２に示すように、スプラッシュガード６の開口部８がシャッタ１２によって閉塞され、加工室４が密閉状態となる。また、シャッタ１２が開位置に位置付けられると、図１中の実線及び図４に示すように、シャッタ１２がスプラッシュガード６の開口部８より後退され、加工室４が開放状態となる。
【００１９】
なお、工作機械に設けられた操作パネル（図示せず）を用いてシャッタ１２を開操作（又は閉操作）することにより、操作パネルからの開指令信号（又は閉指令信号）に基づいて、シャッタ１２が閉位置から開位置に向けて（又は開位置から閉位置に向けて）移動される。
【００２０】
次に、上述したシャッタ１２を駆動するための開閉駆動機構２の構成について説明する。開閉駆動機構２は、シャッタ１２に駆動連結されたシリンダ１４（シリンダ手段を構成する）と、シリンダ１４に圧縮空気（圧力流体を構成する）を供給するための圧縮空気供給源１６（圧力流体供給手段を構成する）と、シリンダ１４からの圧縮空気を外部に排出するための第１及び第２消音器１８，２０（圧力流体排出手段を構成する）と、シリンダ１４と圧縮空気供給源１６並びに第１及び第２消音器１８，２０との接続を切り換えるための切換弁２２と、を備えている。
【００２１】
シリンダ１４は、シリンダ本体２４と、シリンダ本体２４内に往復移動自在に配設されたピストン２６と、を有している。ピストン２６にはピストンロッド２８が設けられ、このピストンロッド２８はシリンダ本体２４の一端部を貫通して外部に突出されている。シリンダ本体２４の他端部はブラケット３０を介してスプラッシュガード６に支持され、またピストンロッド２８の先端部はブラケット３２を介してシャッタ１２に支持されている。また、シリンダ本体２４内は、ピストン２６によって第１及び第２シリンダ室３４，３６に仕切られている。本実施形態では、第１シリンダ室３４はピストンロッド２８側に配設され、第２シリンダ室３６はピストンロッド２８とは反対側に配設されている。
【００２２】
切換弁２２は、３位置５ポートタイプの電磁弁から構成されている。切換弁２２の両端部にはそれぞれ、一組のソレノイド３８及び復帰ばね４２並びに一組のソレノイド４０及び復帰ばね４４が設けられている。この切換弁２２には、５つのポート、即ち、Ａ１ポート４６、Ｂ１ポート４８、Ｐポート５０、Ｒ１ポート５２及びＲ２ポート５４が設けられている。Ｐポート５０は供給流路５５を介して圧縮空気供給源１６に接続され、Ａ１ポート４６は第１主流路５６を介して第１シリンダ室３４に接続され、Ｂ１ポート４８は第２主流路５８を介して第２シリンダ室３６に接続されている。また、Ｒ１ポート５２は、第１排出流路６０を介して第１消音器１８に接続され、Ｒ２ポート５４は、第２排出流路６２を介して第２消音器２０に接続されている。なお、これら第１及び第２消音器１８，２０はそれぞれ大気圧領域に連通されている。
【００２３】
この切換弁２２は、中立位置、第１の作用位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されている。一対のソレノイド３８，４０がともに消磁されているときには、一対の復帰ばね４２，４４の付勢力がバランスすることによって、切換弁２２は中立位置に位置付けられる（図２及び図４参照）。この中立位置においては、Ａ１ポート４６はＲ１ポート５２と連通され、Ｂ１ポート４８はＲ２ポート５４と連通されるが、Ｐポート５０はいずれのポートにも連通されない。この状態では、第１シリンダ室３４は、第１主流路５６及び第１排出流路６０を介して第１消音器１８に接続され、また第２シリンダ室３６は、第２主流路５８及び第２排出流路６２を介して第２消音器２０に接続される。これにより、第１シリンダ室３４からの圧縮空気が第１主流路５６、第１排出流路６０及び第１消音器１８を通して外部に排出されるとともに、第２シリンダ室３６からの圧縮空気が第２主流路５８、第２排出流路６２及び第２消音器２０を通して外部に排出される。
【００２４】
図３における上側のソレノイド３８のみが励磁されているときには、切換弁２２は図３における下方向に押圧されて第１の作用位置に移動される（図３参照）。この第１の作用位置においては、Ａ１ポート４６はＰポート５０と連通され、Ｂ１ポート４８はＲ２ポート５４と連通されるが、Ｒ１ポート５２はいずれのポートにも連通されない。この状態では、第１シリンダ室３４が第１主流路５６及び供給流路５５を介して圧縮空気供給源１６に接続されるとともに、第２シリンダ室３６が第２主流路５８及び第２排出流路６２を介して第２消音器２０に接続される。これにより、圧縮空気供給源１６からの圧縮空気が供給流路５５及び第１主流路５６を通して第１シリンダ室３４に供給されるとともに、第２シリンダ室３６からの圧縮空気が第２主流路５８、第２排出流路６２及び第２消音器２０を通して外部に排出される。なお、図３における上側のソレノイド３８が消磁されると、切換弁２２は、復帰ばね４２の付勢力によって中立位置に移動される。
【００２５】
図５における下側のソレノイド４０のみが励磁されているときには、切換弁２２は図５における上方向に押圧されて第２の作用位置に移動される（図５参照）。この第２の作用位置においては、Ａ１ポート４６はＲ１ポート５２と連通され、Ｂ１ポート４８はＰポート５０と連通されるが、Ｒ２ポート５４はいずれのポートにも連通されない。この状態では、第１シリンダ室３４が第１主流路５６及び第１排出流路６０を介して第１消音器１８に接続されるとともに、第２シリンダ室３６が第２主流路５８及び供給流路５５を介して圧縮空気供給源１６に接続される。これにより、第１シリンダ室３４からの圧縮空気が第１主流路５６、第１排出流路６０及び第１消音器１８を通して外部に排出されるとともに、圧縮空気供給源１６からの圧縮空気が供給流路５５及び第２主流路５８を通して第２シリンダ室３６に供給される。なお、図５における下側のソレノイド４０が消磁されると、切換弁２２は、復帰ばね４４の付勢力によって中立位置に移動される。
【００２６】
また、第１及び第２主流路５６，５８にはそれぞれ、第１及び第２流量制御弁６４，６６が配設されている。第１流量制御弁６４は、並列接続された第１絞り弁６８及び第１逆止弁７０を有し、また第２流量制御弁６６は、並列接続された第２絞り弁７２及び第２逆止弁７４を有している。第１及び第２逆止弁７０，７４はそれぞれ、第１及び第２シリンダ室３４，３６に流入する方向にのみ圧縮空気を通過させる。そのため、第１及び第２シリンダ室３４，３６から排出された圧縮空気はそれぞれ、第１及び第２逆止弁７０，７４を通過することができずに、第１及び第２絞り弁６８，７２を通過するようになる。その際に、第１及び第２絞り弁６８，７２の開度を調節することにより、第１及び第２主流路５６，５８を通して排出される圧縮空気の流量が制御される。なお、第１及び第２シリンダ室３４，３６に供給される圧縮空気はそれぞれ、第１及び第２逆止弁７０，７４を通過するようになるので、第１及び第２絞り弁６８，７２による流量の制限を受けることはない。
【００２７】
また、スプラッシュガード６には、シャッタ１２が開位置に位置付けられたことを検知するための第１シャッタ検知センサ７６（第１シャッタ検知手段を構成する）と、シャッタ１２が閉位置に位置付けられたことを検知するための第２シャッタ検知センサ７８（第２シャッタ検知手段を構成する）とが設けられている。更に、切換弁２２を制御するための制御手段（図示せず）が設けられ、この制御手段は、操作パネルからの開指令信号及び閉指令信号並びに第１及び第２シャッタ検知センサ７６，７８からの検知信号に基づいて、次のようにして切換弁２２を中立位置、第１の作用位置又は第２の作用位置に移動させる。
【００２８】
シャッタ１２が開位置（又は閉位置）に位置付けられることにより、第１シャッタ検知センサ７６（又は第２シャッタ検知センサ７８）が検知状態になると、制御手段は、一対のソレノイド３８，４０をともに消磁させることにより、切換弁２２を中立位置に移動させる。
【００２９】
操作パネルを用いてシャッタ１２を開操作すると、制御手段は、操作パネルからの開指令信号に基づいて、図３における上側のソレノイド３８を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第１の作用位置に移動させる。これにより、第１シリンダ室３４に圧縮空気が供給され、その圧力によってピストン２６が図３における右方向に移動することにより、シャッタ１２が閉位置から開位置に向けて移動される。
【００３０】
また、操作パネルを用いてシャッタ１２を閉操作すると、制御手段は、操作パネルからの閉指令信号に基づいて、図５における下側のソレノイド４０を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第２の作用位置に移動させる。これにより、第２シリンダ室３６に圧縮空気が供給され、その圧力によってピストン２６が図５における左方向に移動することにより、シャッタ１２が開位置から閉位置に向けて移動される。
【００３１】
このようにシャッタ１２が開位置から閉位置に向けて（又は閉位置から開位置に向けて）移動される際に、第１シリンダ室３４（又は第２シリンダ室３６）の圧縮空気の大部分は外部に排出されているので、ピストン２６に作用する空気の抵抗が小さくなり、ピストン２６の移動の立ち上がり速度が大きくなる。これによりシャッタ１２の移動が速くなり、シャッタ１２の開閉時間の短縮化を図ることができる。
【００３２】
なお、第１絞り弁６８（又は第２絞り弁７２）により排出される圧縮空気の流量が制限されているので、シャッタ１２が閉位置（又は開位置）の近傍まで移動されると、ピストン２６によって第１シリンダ室３４（又は第２シリンダ室３６）内の空気が圧縮され、その排圧が上昇される。このように排圧が上昇することにより、ピストン２６に作用する空気の抵抗が大きくなり、ピストン２６は減速されるようになる。これにより、閉位置（又は開位置）の近傍においてシャッタ１２は減速され、シャッタ１２が閉位置（又は開位置）に位置付けられた際にシリンダ１４に作用する吸収運動エネルギーを小さくすることができ、シリンダ１４の破損を防止することができる。
【００３３】
また、シャッタ１２が例えば振動などの外力によって閉位置から開位置に向けて移動されると、第２シャッタ検知センサ７８が非検知状態となる。このように、操作パネルから開指令信号が出力されていない状態で、第２シャッタ検知センサ７８が非検知状態になると、制御手段は、図５における下側のソレノイド４０を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第２の作用位置に移動させる。これにより、第２シリンダ室３６に供給された圧縮空気の圧力によって、ピストン２６には図５における左方向への力が作用するようになり、シャッタ１２が外力によって開位置に向けて移動されるのが阻止される。
【００３４】
また、シャッタ１２が外力によって開位置から閉位置に向けて移動されると、第１シャッタ検知センサ７６が非検知状態となる。このように、操作パネルから閉指令信号が出力されていない状態で、第１シャッタ検知センサ７６が非検知状態になると、制御手段は、図３における上側のソレノイド３８を励磁させることにより、切換弁２２を中立位置から第１の作用位置に移動させる。これにより、第１シリンダ室３４に供給された圧縮空気の圧力によって、ピストン２６には図３における右方向への力が作用するようになり、シャッタ１２が外力によって閉位置に向けて移動されるのが阻止される。
【００３５】
次に、図６をも参照して、本実施形態の開閉駆動機構２によるシャッタ１２の開閉駆動制御の流れについて説明する。工作機械によるワークの加工前の状態では、シャッタ１２は閉位置に位置付けられている（ステップＳ１）。この状態では、第２シャッタ検知センサ７８は検知状態となっており（ステップＳ２）、切換弁２２は中立位置に位置付けられている（ステップＳ３）。
【００３６】
操作パネルを用いてシャッタ１２を開操作すると、ステップＳ４からステップＳ５に進み、切換弁２２は、操作パネルからの開指令信号に基づいて中立位置から第１の作用位置に移動され、シャッタ１２は閉位置から開位置に向けて移動される（ステップＳ６）。シャッタ１２が開位置に位置付けられると（ステップＳ７）、第１シャッタ検知センサ７６は検知状態となり（ステップＳ８）、切換弁２２は第１の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ９）。
【００３７】
例えばワークを加工室４に配設した後に、操作パネルを用いてシャッタ１２を閉操作すると、ステップＳ１０からステップＳ１１に進み、切換弁２２は、操作パネルからの閉指令信号に基づいて中立位置から第２の作用位置に移動され、シャッタ１２は開位置から閉位置に向けて移動される（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ１に戻ってシャッタ１２が閉位置に位置付けられると、第２シャッタ検知センサ７８は検知状態となり（ステップＳ２）、切換弁２２は第２の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ３）。加工室４においてワークに加工が施された後に、ワークを加工室４から取り出す際には、ステップＳ４からステップＳ５に進み、上述したステップＳ５〜ステップＳ９が行われる。
【００３８】
ステップＳ４において、外力によりシャッタ１２が閉位置から開位置に向けて移動されたときには、ステップＳ４からステップＳ１３を経てステップＳ１４に進み、第２シャッタ検知センサ７８は非検知状態となり、切換弁２２は、中立位置から第２の作用位置に移動される（ステップＳ１５）。これにより、シャッタ１２は閉位置に向けて移動され（ステップＳ１６）、ステップＳ１に戻ってシャッタ１２が閉位置に位置付けられる。そして、第２シャッタ検知センサ７８は検知状態となり（ステップＳ２）、切換弁２２は第２の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ３）。
【００３９】
また、ステップＳ１０において、外力によりシャッタ１２が開位置から閉位置に移動されたときには、ステップＳ１０からステップＳ１７を経てステップＳ１８に進み、第１シャッタ検知センサ７６は非検知状態となり、切換弁２２は、中立位置から第１の作用位置に移動される（ステップＳ１９）。これにより、シャッタ１２は開位置に向けて移動され（ステップＳ２０）、ステップＳ７に戻ってシャッタ１２が開位置に位置付けられる。そして、第１シャッタ検知センサ７６は検知状態となり（ステップＳ８）、切換弁２２は第１の作用位置から中立位置に移動される（ステップＳ９）。
【００４０】
以上、本発明に従う工作機械の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、操作パネルを用いて手動でシャッタ１２を開操作又は閉操作するように構成したが、ＮＣプログラムなどにより自動で開指令信号又は閉指令信号が制御手段に出力されるように構成することもできる。
【００４２】
また例えば、上記実施形態では、切換弁２２のＲ１ポート５２及びＲ２ポート５４はそれぞれ、第１及び第２排出流路６０，６２を介して第１及び第２消音器１８，２０に接続されるように構成したが、第１及び第２排出流路６０，６２を合流させて一つの消音器に接続されるように構成してもよい。
【００４３】
また例えば、シャッタ１２を開位置及び閉位置にそれぞれ位置決め保持するためのストッパを設けるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
２，１００ 開閉駆動機構
４ 加工室
１２，１１６ シャッタ
１４，１０２ シリンダ
１６，１０４ 圧縮空気供給源
１８，１０６ 第１消音器
２０，１０８ 第２消音器
２２，１１０ 切換弁
２４，１１２ シリンダ本体
２６，１１４ ピストン
３４，１１８ 第１シリンダ室
３６，１２０ 第２シリンダ室
５６ 第１主流路
５８ 第２主流路
６８，１２２ 第１絞り弁
７２，１２４ 第２絞り弁
７６ 第１シャッタ検知センサ
７８ 第２シャッタ検知センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工室を開閉するためのシャッタを備えた工作機械であって、
前記シャッタを開閉駆動するためのシリンダ手段と、前記シリンダ手段に圧力流体を供給するための圧力流体供給手段と、前記シリンダ手段からの圧力流体を排出するための圧力流体排出手段と、前記シリンダ手段と前記圧力流体供給手段及び前記圧力流体排出手段との接続を切り換えるための切換弁と、を備え、
前記シリンダ手段は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体内に往復移動自在に配設され且つ前記シャッタに駆動連結されたピストンと、を有し、前記シリンダ本体内は、前記ピストンによって第１及び第２シリンダ室に仕切られ、また、前記切換弁は、中立位置、第１の作用位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されており、
前記シャッタが開位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、
前記シャッタが閉位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第２の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、
前記シャッタが前記開位置又は前記閉位置に位置付けられたときには、前記切換弁は前記第１又は第２の作用位置から前記中立位置に移動され、これにより前記第１及び第２シリンダ室はそれぞれ前記圧力流体排出手段に接続されることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記シャッタが前記開位置に位置付けられたことを検知するための第１シャッタ検知手段と、前記シャッタが前記閉位置に位置付けられたことを検知するための第２シャッタ検知手段とが設けられ、
前記第１及び第２シャッタ検知手段が検知状態になると、前記切換弁は前記中立位置に保持され、また、前記シャッタが外力によって前記開位置から前記閉位置に向けて移動されることにより、前記第１シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、前記シャッタが外力によって前記閉位置から前記開位置に向けて移動されることにより、前記第２シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第２の作用位置に移動されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記第１シリンダ室と前記切換弁とを接続する第１主流路と、前記第２シリンダ室と前記切換弁とを接続する第２主流路とが設けられ、前記第１及び第２主流路にはそれぞれ、前記第１及び第２シリンダ室より前記圧力流体排出手段に排出される圧力流体の流量を制御するための第１及び第２絞り弁が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
【請求項１】
加工室を開閉するためのシャッタを備えた工作機械であって、
前記シャッタを開閉駆動するためのシリンダ手段と、前記シリンダ手段に圧力流体を供給するための圧力流体供給手段と、前記シリンダ手段からの圧力流体を排出するための圧力流体排出手段と、前記シリンダ手段と前記圧力流体供給手段及び前記圧力流体排出手段との接続を切り換えるための切換弁と、を備え、
前記シリンダ手段は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体内に往復移動自在に配設され且つ前記シャッタに駆動連結されたピストンと、を有し、前記シリンダ本体内は、前記ピストンによって第１及び第２シリンダ室に仕切られ、また、前記切換弁は、中立位置、第１の作用位置及び第２の作用位置に位置付けられるように構成されており、
前記シャッタが開位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、
前記シャッタが閉位置に向けて移動されるときには、前記切換弁は前記中立位置から前記第２の作用位置に移動され、これにより前記第１シリンダ室は前記圧力流体排出手段に接続され、前記第２シリンダ室は前記圧力流体供給手段に接続され、
前記シャッタが前記開位置又は前記閉位置に位置付けられたときには、前記切換弁は前記第１又は第２の作用位置から前記中立位置に移動され、これにより前記第１及び第２シリンダ室はそれぞれ前記圧力流体排出手段に接続されることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記シャッタが前記開位置に位置付けられたことを検知するための第１シャッタ検知手段と、前記シャッタが前記閉位置に位置付けられたことを検知するための第２シャッタ検知手段とが設けられ、
前記第１及び第２シャッタ検知手段が検知状態になると、前記切換弁は前記中立位置に保持され、また、前記シャッタが外力によって前記開位置から前記閉位置に向けて移動されることにより、前記第１シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第１の作用位置に移動され、前記シャッタが外力によって前記閉位置から前記開位置に向けて移動されることにより、前記第２シャッタ検知手段が非検知状態になると、前記切換弁は、前記中立位置から前記第２の作用位置に移動されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記第１シリンダ室と前記切換弁とを接続する第１主流路と、前記第２シリンダ室と前記切換弁とを接続する第２主流路とが設けられ、前記第１及び第２主流路にはそれぞれ、前記第１及び第２シリンダ室より前記圧力流体排出手段に排出される圧力流体の流量を制御するための第１及び第２絞り弁が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２１２８１２（Ｐ２０１１−２１２８１２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８４７５８（Ｐ２０１０−８４７５８）
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（５９１０１４８３５）高松機械工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（５９１０１４８３５）高松機械工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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