JP2007216319A - Machine tool - Google Patents

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JP2007216319A
JP2007216319A JP2006037612A JP2006037612A JP2007216319A JP 2007216319 A JP2007216319 A JP 2007216319A JP 2006037612 A JP2006037612 A JP 2006037612A JP 2006037612 A JP2006037612 A JP 2006037612A JP 2007216319 A JP2007216319 A JP 2007216319A
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JP2006037612A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Akiyama
守 秋山
Masato Inazu
正人 稲津
Kenichi Takagi
健一 高木
Masahiko Iida
正彦 飯田
Kiminori Abe
公則 安部
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain high processing accuracy by performing deformation compensation of a column (forward falling correction of a column) caused by bending moment (overturning moment) acting on the column without depending on a surface curve processing of a slide face (a guide face). <P>SOLUTION: In the portal machine tool, a left reverse moment applying device 40 for applying the moment to a column 13, in the direction of canceling the overturning moment by weight loaded to the left side column 13, and a right reverse moment applying device 50 for applying the moment to a column 14, in the direction of canceling the overturning moment by weight loaded to the right side column 14 are provided in the left and right columns 13, 14. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、工作機械に関し、特に、機械フレームの変形に起因するコラムの前倒れ補正を行う工作機械に関するものである。   The present invention relates to a machine tool, and more particularly to a machine tool that corrects column tilting due to deformation of a machine frame.

クロスレール昇降式の門形工作機械では、主軸頭が左右方向（Ｙ軸方向）に移動すると、クロスレールの昇降送り系に負荷される荷重が変化し、この荷重変化により水平度を損ねる方向にクロスレールが傾くため、各種の防止対策が採用されている。   In cross-rail lift type portal machine tools, when the spindle head moves in the left-right direction (Y-axis direction), the load applied to the cross-rail lift feed system changes, and this change in the direction impairs the levelness. Since the cross rail tilts, various preventive measures are adopted.

例えば、クロスレールに左右一対の油圧シリンダ装置を取り付け、主軸頭のＹ軸座標位置に応じて左右の油圧シリンダ装置に供給する油圧力を制御する油圧サーボバランスシリンダ方式のものや（例えば、特許文献１）、クロスレールを支える左右のコラムにリニアスケールを設け、左右のリニアスケールの値が一定になるように、クロスレールの昇降送りのサーボ系で制御するものがある（例えば、特許文献２）。   For example, a hydraulic servo balance cylinder system that attaches a pair of left and right hydraulic cylinder devices to the cross rail and controls the hydraulic pressure supplied to the left and right hydraulic cylinder devices according to the Y-axis coordinate position of the spindle head (for example, Patent Literature 1) A linear scale is provided on the left and right columns that support the cross rail, and the cross rail lifting and lowering servo system is controlled so that the values of the left and right linear scales are constant (for example, Patent Document 2). .

また、横中繰ぐり盤では、ラム、中繰ぐり主軸の繰り出しによって主軸頭が傾くのを防ぐため、主軸頭のカウンタウエイトを移動させる方式や、前後二箇所の吊り具にかかる力を変更する方式等が採用されている（例えば、特許文献３）。
特開平９−９４７３５号公報 特開昭５５−９６２４３号公報 特開平２−３６０５０号公報 In addition, in the case of a horizontal center turning machine, in order to prevent the spindle head from tilting due to the extension of the ram and the intermediate winding spindle, the method of moving the counterweight of the spindle head and the force applied to the hanging tools at two front and rear positions are changed. A method or the like is employed (for example, Patent Document 3).
JP-A-9-94735 JP 55-96243 A JP-A-2-36050

しかしながら、何れも、クロスレールや主軸頭等の移動体の重心位置がコラムに設けられているこれらの案内面とは異なった位置にあるため、コラムに曲げモーメントが作用し、移動軸と直交方向にコラムの変位（曲げ撓み）が生じる。   However, in any case, the center of gravity of the moving body such as the cross rail or spindle head is located at a position different from those of the guide surfaces provided on the column, so that a bending moment acts on the column and the direction perpendicular to the moving axis. Column displacement (bending deflection) occurs.

門形機では、バランスシリンダやクロスレール昇降の送りねじがクロスレールや主軸頭の重心を支えているわけではないので、コラムにかかる転倒モーメントが主軸頭の位置によって変化し、これによってコラムの前倒れが発生し、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）およびラム送りとテーブル送りとの直角度が維持されなくなる。   In portal machines, the balance cylinder and cross-rail lift screw do not support the center of gravity of the cross rail or spindle head, so the overturning moment on the column changes depending on the position of the spindle head. Inclination occurs, and the straightness of the cross rail ascending / descending (W axis) and the squareness between this and the table feed (X axis) and the ram feed and the table feed cannot be maintained.

このことに対し、従来は、コラムの仕上げ加工時に個々のサイズに合わせてすべり面（案内面）、例えば、クロスレール案内面に、コラム前倒れとは逆傾向の微妙な湾曲カーブを付けることにより対応している。   On the other hand, in the past, when finishing the column, sliding surfaces (guide surfaces) according to individual sizes, for example, cross rail guide surfaces, by attaching a delicate curved curve that tends to reverse column tilting. It corresponds.

このため、仕様の異なる場合には、組立後の検査結果によっては、修正加工が必要になることがあり、しかも、コラムに作用する曲げモーメントに起因するコラムの変形を完全に補償することは難しく、加工精度を高度に確保することが難しい。   For this reason, when the specifications are different, correction processing may be required depending on the inspection results after assembly, and it is difficult to completely compensate for column deformation caused by the bending moment acting on the column. It is difficult to ensure high processing accuracy.

この発明が解決しようとする課題は、コラムに作用する曲げモーメント（転倒モーメント）に起因するコラムの変形の補償（コラムの前倒れ補正）を、すべり面（案内面）の湾曲カーブ加工に依らずに行い、高度な加工精度を確保することである。   The problem to be solved by the present invention is to compensate for column deformation caused by bending moment (falling moment) acting on the column (correction of column tilting) regardless of the curved curve processing of the sliding surface (guide surface). To ensure high processing accuracy.

この発明による工作機械は、垂直に立設された左右のコラムと、前記左右のコラムの上部を互いに結合するトップビームと、前記左右のコラムの前面に上下方向に移動可能に設けられたクロスレールと、前記クロスレールの前面に左右方向に移動可能に設けられた主軸頭と、前記主軸頭に上下方向に移動可能に設けられ主軸を内蔵したラムとを有するクロスレール昇降式の門形の工作機械において、前記左右のコラムの各々に、左側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該左側のコラムに付与する左側の逆モーメント付与手段と、右側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該右側のコラムに付与する右側の逆モーメント付与手段とを有する。   A machine tool according to the present invention includes a right and left column vertically arranged, a top beam that connects upper portions of the left and right columns to each other, and a cross rail provided in front of the left and right columns so as to be vertically movable. A cross-rail lift type gate-shaped work having a spindle head provided on the front surface of the cross rail so as to be movable in the left-right direction, and a ram built in the spindle head so as to be movable in the vertical direction. In the machine, on each of the left and right columns, a reverse moment applying means on the left side for applying a moment in a direction to cancel a fall moment due to a weight applied to the left column on the left column, and a load on the right column. And a right reverse moment applying means for applying to the right column a moment in a direction to cancel the overturning moment due to the weight.

この発明による工作機械は、上述の発明によるクロスレール昇降式の門形の工作機械において、前記主軸頭の左右方向の位置情報と、前記クロスレールの上下方向の位置情報を入力し、前記主軸頭の左右方向位置情報と前記クロスレールの上下方向位置情報に応じて前記左側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量と前記右側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する。   The machine tool according to the present invention is a cross-rail lift type gate-shaped machine tool according to the above-described invention, wherein the position information in the horizontal direction of the spindle head and the position information in the vertical direction of the cross rail are input, and the spindle head Control means for controlling the amount of moment applied by the left reverse moment applying means and the amount of moment applied by the right reverse moment applying means according to the left-right direction position information and the vertical direction position information of the cross rail.

この発明による工作機械は、垂直に立設された左右のコラムと、前記左右のコラムの上部を互いに結合するクロスレールと、前記クロスレールの前面に左右方向に移動可能に設けられた主軸頭と、前記主軸頭に上下方向に移動可能に設けられ主軸を内蔵したラムとを有するクロスレール固定式の門形の工作機械において、前記左右のコラムの各々に、左側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該左側のコラムに付与する左側の逆モーメント付与手段と、右側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該右側のコラムに付与する右側の逆モーメント付与手段とを有する。   The machine tool according to the present invention includes a left and right column vertically arranged, a cross rail coupling upper portions of the left and right columns to each other, and a spindle head provided on the front surface of the cross rail so as to be movable in the left and right direction. In a cross-rail fixed portal machine tool having a ram that is provided so as to be movable in the vertical direction on the spindle head and that has a built-in spindle, the weight loaded on the left column on each of the left and right columns The left reverse moment applying means that applies a moment in the direction to cancel the fall moment due to the left column, and the right side that applies a moment in the direction to cancel the fall moment due to the weight loaded on the right column to the right column And a reverse moment applying means.

この発明による工作機械は、上述の発明によるクロスレール固定式の門形の工作機械において、前記主軸頭の左右方向の位置情報を入力し、当該主軸頭の左右方向位置情報に応じて前記左側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量と前記右側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する。   The machine tool according to the present invention is a cross-rail fixed type portal machine tool according to the above-mentioned invention, wherein the position information of the spindle head in the left-right direction is input, and the left-hand side position information according to the left-right direction position information of the spindle head is input. Control means for controlling the moment applying amount by the reverse moment applying means and the moment applying amount by the right reverse moment applying means.

この発明による工作機械は、垂直に立設された一つのコラムと、前記コラムの側面に上下方向に移動可能に設けられた主軸頭を有するシングルコラム型の工作機械において、
前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該コラムに付与する逆モーメント付与手段を有する。 A machine tool according to the present invention is a single column type machine tool having one column vertically set up and a spindle head provided on a side surface of the column so as to be movable in the vertical direction.
There is provided reverse moment applying means for applying to the column a moment in a direction that cancels the overturning moment due to the weight loaded on the column.

この発明による工作機械は、上述の発明によるシングルコラム型の工作機械において、前記主軸頭の上下方向の位置情報を入力し、前記主軸頭の上下方向位置情報に応じて前記モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する。   The machine tool according to the present invention is the single column type machine tool according to the above-described invention, wherein the vertical position information of the spindle head is input, and the moment applying means by the moment applying means according to the vertical position information of the spindle head. Control means for controlling the amount.

この発明による工作機械は、上述の発明によるシングルコラム型の工作機械において、更に、前記主軸頭に、左右方向に移動可能に設けられ繰り出し可能な中ぐり主軸を内蔵したラムを有し、前記制御手段は、前記主軸頭の上下方向の位置情報に加えて、前記ラムおよび前記中ぐり主軸の左右方向の位置情報を入力し、前記主軸頭の上下方向位置情報と前記ラムおよび前記中ぐり主軸の左右方向位置情報に応じて前記モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する。   The machine tool according to the present invention is the single column type machine tool according to the above-mentioned invention, further comprising a ram having a built-in boring spindle that can be moved in the left-right direction and can be fed out at the spindle head. The means inputs position information in the left-right direction of the ram and the boring spindle in addition to position information in the up-down direction of the spindle head, and the vertical position information of the spindle head and the ram and the boring spindle The amount of moment applied by the moment applying means is controlled according to the position information in the left-right direction.

この発明による工作機械は、更に、前記主軸頭に前記ラムがスイベルヘッドによって傾動可能に設けられており、前記制御装置は、前記スイベルヘッドの傾斜角を示す傾斜角情報を入力し、当該傾斜角情報を加味して前記モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する。   In the machine tool according to the present invention, the ram can be tilted by the swivel head at the spindle head, and the control device inputs tilt angle information indicating the tilt angle of the swivel head, and the tilt angle The amount of moment applied by the moment applying means is controlled in consideration of the information.

この発明による工作機械は、好ましくは、前記ラムと前記主軸頭の少なくとも何れか一方に、これらの水平度を計測する水平レベル測定器が設けられられ、前記制御装置は、前記水平レベル測定器より水平度情報を入力し、前記モーメント付与手段によるモーメント付与が適正を行われているか否かを判別する。   In the machine tool according to the present invention, preferably, at least one of the ram and the spindle head is provided with a horizontal level measuring device for measuring the level of these, and the control device is provided by the horizontal level measuring device. The level information is input, and it is determined whether or not the moment application by the moment application means is appropriate.

この発明による工作機械は、更に、前記ラムと前記主軸頭の少なくとも何れか一方に設けられ、これらの水平度を計測する水平レベル測定器と、前記水平レベル測定器より水平度情報を入力し、当該水平度情報に前記逆モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する。   The machine tool according to the present invention is further provided with at least one of the ram and the spindle head, a horizontal level measuring device for measuring the level of these, and leveling information from the horizontal level measuring device, Control means for controlling the moment application amount by the reverse moment application means in the level information.

この発明による工作機械は、好ましくは、前記逆モーメント付与手段は、連結ビーム部材と、自動制御可能に軸力を変化する軸力変化要素との直列連結体により構成され、当該直列連結体の一端を前記コラムの上部に接続され、他端を前記コラムの下部に接続されている。   In the machine tool according to the present invention, preferably, the reverse moment applying means is constituted by a series connection body of a connection beam member and an axial force changing element that changes the axial force so as to be automatically controllable, and one end of the series connection body. Is connected to the top of the column and the other end is connected to the bottom of the column.

この発明による工作機械は、逆モーメント付与手段によって、コラムに負荷された主軸頭やクロスレール等の重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントをコラムに付与することにより、コラムに作用する転倒モーメントに起因するコラム変形の補償（コラムの前倒れ補正）が行われる。これにより、高度な加工精度を確保することができる。   The machine tool according to the present invention is caused by the tipping moment acting on the column by applying to the column a moment in a direction that counteracts the tipping moment due to the weight of the spindle head or cross rail loaded on the column by the reverse moment applying means. Compensation for column deformation (correction of column tilting) is performed. Thereby, high processing accuracy can be ensured.

この発明による工作機械の実施形態１を、図１〜図４を参照して説明する。   Embodiment 1 of a machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS.

実施形態１の工作機械は、クロスレール昇降式の門形工作機械であり、図１、図２に示されているように、固定配置のべッド１１上にＸ軸方向（図１で見て紙面を直角に貫通する方向）に移動可能なテーブル１２を有する。べッド１１の左右両側には、左コラム１３と右コラム１４が各々垂直に立設されている。左コラム１３と右コラム１４は上部をトップビーム１５によって互いに結合されている。   The machine tool of the first embodiment is a cross-rail lift type portal machine tool, and as shown in FIGS. 1 and 2, the X-axis direction (see FIG. The table 12 is movable in a direction perpendicular to the paper surface. On the left and right sides of the bed 11, a left column 13 and a right column 14 are erected vertically. The left column 13 and the right column 14 are coupled together by a top beam 15 at the top.

左コラム１３、右コラム１４は、各々、前面に、上下方向に長いガイド面１６、１７を有する。左コラム１３、右コラム１４には、横けた部材をなすクロスレール１８がガイド面１６、１７に案内されて上下方向（Ｗ軸方向）に移動可能に設けられている。   Each of the left column 13 and the right column 14 has guide surfaces 16 and 17 that are long in the vertical direction on the front surface. The left column 13 and the right column 14 are provided with cross rails 18, which are horizontal members, so as to be guided in the guide surfaces 16 and 17 and move in the vertical direction (W-axis direction).

左コラム１３、右コラム１４には、各々、左Ｗ軸ボールねじ１９、右Ｗ軸ボールねじ２０、左Ｗ軸ボールねじ１９を回転駆動する左Ｗ軸サーボモータ２１、右Ｗ軸ボールねじ２０を回転駆動する右Ｗ軸サーボモータ２２が設けられており、これらＷ軸送り駆動系（昇降送り系）によってクロスレール１８がＷ軸駆動（昇降駆動）され、当該Ｗ軸駆動によりクロスレール１８のＷ軸座標位置が決まる。   The left column 13 and the right column 14 are respectively provided with a left W-axis ball screw 19, a right W-axis ball screw 20, a left W-axis servomotor 21 that rotates the left W-axis ball screw 19, and a right W-axis ball screw 20. A right W-axis servomotor 22 that rotates is provided, and the cross-rail 18 is driven in the W-axis (up-and-down drive) by the W-axis feed drive system (up-and-down feed system), and the W of the cross rail 18 is driven by the W-axis drive. The axis coordinate position is determined.

左Ｗ軸サーボモータ２１には左Ｗ軸サーボモータ２１のモータ位置を検出する左Ｗ軸ロータリエンコーダ２３が、右Ｗ軸サーボモータ２２には右Ｗ軸サーボモータ２２のモータ位置を検出する右Ｗ軸ロータリエンコーダ２４が各々設けられており、これらによってクロスレール１８のＷ軸座標位置が検出される。   The left W-axis servo motor 21 has a left W-axis rotary encoder 23 that detects the motor position of the left W-axis servo motor 21, and the right W-axis servo motor 22 has a right W that detects the motor position of the right W-axis servo motor 22. Each of the shaft rotary encoders 24 is provided to detect the W-axis coordinate position of the cross rail 18.

左コラム１３、右コラム１４には、クロスレール１８の左右端近傍に接続された左右一対の左バランス用油圧シリンダ装置２５と右バランス用油圧シリンダ装置２６が取り付けられている。   A pair of left and right left hydraulic cylinder devices 25 and a right balance hydraulic cylinder device 26 connected to the vicinity of the left and right ends of the cross rail 18 are attached to the left column 13 and the right column 14.

左バランス用油圧シリンダ装置２５、右バランス用油圧シリンダ装置２６は、油圧力制御により、クロスレール重量の大半と後述する主軸頭（サドル）２８のＹ軸座標位置に応じて互いに相反するバランス力を生じるように動作する。これにより、主軸頭２８の左右方向（Ｙ軸方向）移動によってクロスレール１８の昇降送り系に負荷される荷重が変化することに起因してクロスレール１８が水平度を損ねる方向に傾くことを防止する補正が行われる。   The hydraulic cylinder device for left balance 25 and the hydraulic cylinder device for right balance 26 have mutually opposite balance forces according to the majority of the weight of the cross rail and the Y-axis coordinate position of a spindle head (saddle) 28 described later by hydraulic pressure control. Operates to occur. This prevents the cross rail 18 from tilting in a direction that impairs the levelness due to a change in the load applied to the lifting / lowering feed system of the cross rail 18 due to the movement of the spindle head 28 in the left-right direction (Y-axis direction). Correction is performed.

クロスレール１８の前面には左右方向に長いガイド面２７が形成されている。クロスレール１８には主軸頭２８がガイド面２７に案内されて左右方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられている。   A long guide surface 27 is formed on the front surface of the cross rail 18 in the left-right direction. The cross rail 18 is provided with a spindle head 28 that is guided by a guide surface 27 so as to be movable in the left-right direction (Y-axis direction).

クロスレール１８には、Ｙ軸ボールねじ２９、Ｙ軸ボールねじ２９を回転駆動するＹ軸サーボモータ３０が設けられており、これらＹ軸送り駆動系によって主軸頭２８がＹ軸駆動され、当該Ｙ軸駆動により主軸頭２８のＹ軸座標位置が決まる。   The cross rail 18 is provided with a Y-axis ball screw 29 and a Y-axis servo motor 30 that rotationally drives the Y-axis ball screw 29. The spindle head 28 is Y-axis driven by these Y-axis feed drive systems, and the Y The Y axis coordinate position of the spindle head 28 is determined by the axis drive.

Ｙ軸サーボモータ３０にはＹ軸サーボモータ３０のモータ位置を検出するＹ軸ロータリエンコーダ３１が設けられており、Ｙ軸ロータリエンコーダ３１によって主軸頭２８のＹ軸座標位置が検出される。   The Y-axis servo motor 30 is provided with a Y-axis rotary encoder 31 that detects the motor position of the Y-axis servo motor 30, and the Y-axis rotary encoder 31 detects the Y-axis coordinate position of the spindle head 28.

主軸頭２８にはラム３２が上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられている。ラム３２は主軸３５を内蔵している。   A ram 32 is provided on the spindle head 28 so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction). The ram 32 includes a main shaft 35.

ラム３２は、Ｚ軸ボールねじ４７を回転駆動するＺ軸サーボモータ３３によってＺ軸駆動され、当該Ｚ軸駆動によりラム３２のＺ軸座標位置が決まる。   The ram 32 is Z-axis driven by a Z-axis servo motor 33 that rotationally drives the Z-axis ball screw 47, and the Z-axis coordinate position of the ram 32 is determined by the Z-axis driving.

Ｚ軸サーボモータ３３にはＺ軸サーボモータ３３のモータ位置を検出するＺ軸ロータリエンコーダ３４が設けられており、Ｚ軸ロータリエンコーダ３４によってラム３２のＺ軸座標位置が検出される。   The Z-axis servomotor 33 is provided with a Z-axis rotary encoder 34 that detects the motor position of the Z-axis servomotor 33, and the Z-axis rotary encoder 34 detects the Z-axis coordinate position of the ram 32.

左コラム１３、右コラム１４、主軸頭２８の各々の上面には、これら上面のＸ軸方向の水平度を計測する水平レベル測定器３７、３８、３９が設けられている。   On the upper surface of each of the left column 13, the right column 14, and the spindle head 28, horizontal level measuring devices 37, 38, and 39 for measuring the level of the upper surface in the X-axis direction are provided.

左コラム１３の背面には左側逆モーメント付与手段４０が、右コラム１４の背面には右側逆モーメント付与手段５０が各々取り付けられている。   A left reverse moment applying means 40 is attached to the back surface of the left column 13, and a right reverse moment applying means 50 is attached to the back surface of the right column 14.

左側逆モーメント付与手段４０は、比較的長い軸長を有する連結ビーム部材４１と、軸力変化要素をなす小ストロークの油圧シリンダ装置４２との直列連結体により構成され、当該直列連結体の上端を左コラム１３の背面上端部に設けられているブラケット４３にピン４４によってヒンジ接続され、下端を左コラム１３の背面下端部に設けられているブラケット４５にピン４６によってヒンジ接続されている。   The left reverse moment applying means 40 is constituted by a series connection body of a connection beam member 41 having a relatively long axial length and a small stroke hydraulic cylinder device 42 forming an axial force changing element, and an upper end of the series connection body is formed. The bracket 43 provided at the rear upper end of the left column 13 is hinged by a pin 44 and the lower end is hinged by a pin 46 to the bracket 45 provided at the rear lower end of the left column 13.

右側逆モーメント付与手段５０は、比較的長い軸長を有する連結ビーム部材５１と、軸力変化要素をなす小ストロークの油圧シリンダ装置５２との直列連結体により構成され、当該直列連結体の上端を右コラム１４の背面上端部に設けられているブラケット５３にピン５４によってヒンジ接続され、下端を右コラム１４の背面下端部に設けられているブラケット５５にピン５６によってヒンジ接続されている。   The right reverse moment applying means 50 is constituted by a series connection body of a connection beam member 51 having a relatively long axial length and a small stroke hydraulic cylinder device 52 that forms an axial force changing element, and an upper end of the series connection body is formed. The bracket 53 provided at the upper rear end of the right column 14 is hinged by a pin 54, and the lower end is hinged by a pin 56 to the bracket 55 provided at the lower rear end of the right column 14.

油圧シリンダ装置４２、５２は、同一構造のものであり、図３に示されているように、連結ビーム部材４１、５１の下端に固定連結されたシリンダケース部材６１と、シリンダケース部材６１に形成されたシリンダボア６２に摺動可能に嵌合し、シリンダケース部材６１の下端部に取り付けられたエンド部材６３との間に圧力室６４を画定するピストン部材６５と、ピストン部材６５と一体に設けられていてエンド部材６３を貫通して外部に突出したピストンロッド６６とを有し、ピストンロッド６６の先端に結合板６８を介してクレビス６９を取り付けられている。   The hydraulic cylinder devices 42 and 52 have the same structure, and are formed in a cylinder case member 61 fixedly connected to the lower ends of the connecting beam members 41 and 51 and the cylinder case member 61 as shown in FIG. A piston member 65 that is slidably fitted to the cylinder bore 62 and that defines a pressure chamber 64 between the piston member 65 and an end member 63 attached to the lower end of the cylinder case member 61. The piston rod 66 protrudes outside through the end member 63, and a clevis 69 is attached to the tip of the piston rod 66 via a coupling plate 68.

油圧シリンダ装置４２、５２は、エンド部材６３に形成されているポート６７より圧力室６４に圧油を導入されることにより、ピン４４と４６、ピン５４と５６との間隔を導入圧油の圧力値により決まる力（軸力）によって縮める作用が生じる。   In the hydraulic cylinder devices 42 and 52, pressure oil is introduced into the pressure chamber 64 from a port 67 formed in the end member 63, whereby the distance between the pins 44 and 46 and the pins 54 and 56 is set to the pressure of the introduced pressure oil. The action of contraction occurs by the force (axial force) determined by the value.

これにより、左側逆モーメント付与手段４０は、左コラム１３に負荷されたクロスレール１８や主軸頭２８の重量による転倒モーメントＭＬａを打ち消す方向のモーメント（キャンセルモーメント）ＭＬｂを油圧シリンダ装置４２に供給される圧油の圧力値に応じて左コラム１３に付与し、右側逆モーメント付与手段５０は、右コラム１４に負荷されたクロスレール１８や主軸頭２８の重量による転倒モーメントＭＲａを打ち消す方向のモーメント（キャンセルモーメント）ＭＲｂを油圧シリンダ装置５２に供給される圧油の圧力値に応じて右コラム１４に付与する。   As a result, the left reverse moment applying means 40 supplies the hydraulic cylinder device 42 with a moment (cancellation moment) MLb in a direction to cancel the overturning moment MLa due to the weight of the cross rail 18 and the spindle head 28 loaded on the left column 13. The right reverse moment applying means 50 is applied to the left column 13 in accordance with the pressure value of the pressurized oil, and the right reverse moment applying means 50 is a moment (cancellation) in a direction to cancel the overturning moment MRa due to the weight of the cross rail 18 and the spindle head 28 loaded on the right column 14. Moment MRb is applied to the right column 14 in accordance with the pressure value of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder device 52.

図４は、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０の制御系を示している。左側逆モーメント付与手段４０の油圧シリンダ装置４２に供給する圧油の圧力値は、油圧サーボ回路７０に設けられている電動式の圧力制御弁７１によって定量的に制御され、右側逆モーメント付与手段５０の油圧シリンダ装置５２に供給する圧油の圧力値は、油圧回路７０に設けられている電動式の圧力制御弁７２によって定量的に制御される。圧力制御弁７１、７２は、制御装置８０が出力する圧力指令信号に応じて油圧シリンダ装置４２、５２に供給する圧油の圧力値（補償油圧値）を設定する。   FIG. 4 shows a control system for the left side reverse moment applying means 40 and the right side reverse moment applying means 50. The pressure value of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder device 42 of the left side reverse moment applying means 40 is quantitatively controlled by an electric pressure control valve 71 provided in the hydraulic servo circuit 70, and the right side reverse moment applying means 50. The pressure value of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder device 52 is quantitatively controlled by an electric pressure control valve 72 provided in the hydraulic circuit 70. The pressure control valves 71 and 72 set the pressure value (compensation hydraulic value) of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder devices 42 and 52 in accordance with the pressure command signal output from the control device 80.

制御装置８０は、マイクロコンピュータ式のものであり、Ｙ軸ロータリエンコーダ３１によって検出される主軸頭２８のＹ軸座標位置（左右方向位置）の位置情報と、左Ｗ軸ロータリエンコーダ２３、右Ｗ軸ロータリエンコーダ２４によって検出されるクロスレール１８のＷ軸座標位置（上下方向位置）の位置情報とを入力し、これら位置情報に応じて、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を左コラム１３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７１に出力すると共に、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を右コラム１４に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７２に出力する。   The control device 80 is of a microcomputer type, the position information of the Y-axis coordinate position (left-right direction position) of the spindle head 28 detected by the Y-axis rotary encoder 31, the left W-axis rotary encoder 23, the right W-axis. The position information of the W-axis coordinate position (vertical position) of the cross rail 18 detected by the rotary encoder 24 is input, and the left column deformation caused by the overturning moment MLa of the left column 13 is canceled according to the position information. The pressure value for performing the optimum amount of moment to be applied to the left column 13 is calculated and the pressure command signal is output to the pressure control valve 71, and the right column deformation caused by the overturning moment MRa of the right column 14 is performed. Calculate the pressure value for applying the optimum amount of moment to cancel to the right column 14 and calculate the pressure command signal. The output to the pressure control valve 72.

図５は、主軸頭２８のＹ軸座標位置に対する、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａ、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａ、左コラム１３の転倒モーメント作用点における左コラム１３の撓み角（撓み量）ＴＬ、右コラム１４の転倒モーメント作用点における右コラム１４の撓み角（撓み量）ＴＲ、クロスレール１８あるいは主軸頭２８の捩じれ角（主軸頭２８の倒れ角）ＴＨの変化特性を示している。   FIG. 5 shows the tipping moment MLa of the left column 13, the tipping moment MRa of the right column 14, and the deflection angle (deflection amount) TL of the left column 13 at the point of action of the tipping moment of the left column 13 with respect to the Y-axis coordinate position of the spindle head 28. The change characteristics of the deflection angle (deflection amount) TR of the right column 14 and the torsion angle (tilt angle of the spindle head 28) TH of the cross rail 18 or the spindle head 28 at the tipping moment acting point of the right column 14 are shown.

このように、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａ、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａ、左コラム１３の転倒モーメント作用点における左コラム１３の撓み角（撓み量）ＴＬ、右コラム１４の転倒モーメント作用点における右コラム１４の撓み角（撓み量）ＴＲは、主軸頭２８のＹ軸座標位置に応じて変化し、主軸頭２８が接近した側のコラムの転倒モーメントが大きくなって前倒れも多くなる。クロスレール１８あるいは主軸頭２８の捩じれ角（主軸頭２８の倒れ角）ＴＨは、左右コラム１３、１４の中間位置において最大になる。   In this way, the falling moment MLa of the left column 13, the falling moment MRa of the right column 14, the bending angle (deflection amount) TL of the left column 13 at the falling moment acting point of the left column 13, and the falling moment acting point of the right column 14. The deflection angle (deflection amount) TR of the right column 14 changes in accordance with the Y-axis coordinate position of the spindle head 28, and the falling moment of the column on the side closer to the spindle head 28 increases and the forward tilt also increases. The torsion angle (the tilt angle of the spindle head 28) TH of the cross rail 18 or the spindle head 28 is maximized at an intermediate position between the left and right columns 13 and 14.

従って、主軸頭２８のＹ軸座標位置に応じて左コラム１３に付与すべきキャンセルモーメントＭＬｂｙと、右コラム１４に付与すべきキャンセルモーメントＭＲｂｙは、図６に示されているようになる。これにより、補償油圧値は、主軸頭２８のＹ軸座標位置とこれのストローク限までの距離に比例して主軸頭転倒モーメントを左右の油圧シリンダ装置４２、５２が負担するように決められる。   Accordingly, the cancellation moment MLby to be applied to the left column 13 and the cancellation moment MRby to be applied to the right column 14 in accordance with the Y-axis coordinate position of the spindle head 28 are as shown in FIG. Accordingly, the compensation hydraulic pressure value is determined so that the left and right hydraulic cylinder devices 42 and 52 bear the spindle head overturning moment in proportion to the Y-axis coordinate position of the spindle head 28 and the distance to the stroke limit.

なお、図６に示されているように、キャンセルモーメントＭＬｂｙ、ＭＲｂｙは、クロスレール１８の捩じれ角（主軸頭２８の倒れ角）ＴＨの補正を加味したものであり、クロスレール１８の捩じれ角の補正が、クロスレール１８のガイド面１６、１７の湾曲カーブ補正により行われている場合には、クロスレール１８の捩じれ角（主軸頭２８の倒れ角）ＴＨの補正を加味する必要はなく、図５に示されている転倒モーメントＭＬａ、ＭＲａと同様の直線的なものになる。   As shown in FIG. 6, the canceling moments MLby and MRby take into account the correction of the torsion angle TH of the cross rail 18 (the tilt angle of the spindle head 28) TH. When the correction is performed by correcting the curved curves of the guide surfaces 16 and 17 of the cross rail 18, it is not necessary to consider the correction of the twist angle (tilt angle of the spindle head 28) TH of the cross rail 18; 5 is a linear one similar to the overturning moments MLa and MRa shown in FIG.

転倒モーメントＭＬａ、転倒モーメントＭＲａが同一でも、つまり、主軸頭２８のＹ軸座標位置が変化しなくても、転倒モーメントが作用する高さ位置が変化、つまり、クロスレール１８のＷ軸座標位置によって主軸中心のコラム前倒れ値は変化し、高い位置ほど大きくなる。図７（ａ）、（ｂ）は、このことを示している。図７（ａ）は、クロスレール１８のＷ軸座標位置がＷ１であれば、転倒モーメントＭａ（左右の転倒モーメントＭＬａとＭＲａとが等値）が作用する高さ位置がＰ１となって主軸中心のコラム前倒れ値はΔχ１になり、クロスレール１８のＷ軸座標位置がＷ１より高いＷ２になると、それに応じて転倒モーメントＭａが作用する高さ位置がＰ２となり、軸中心のコラム前倒れ値はΔχ２になり、Ｚ軸座標位置Ｗ１である場合のコラム前倒れ値Δχ１より大きくなる。なお、図７（ａ）、（ｂ）において、ＢＭＤは、曲げモーメントダイヤグラムである。   Even if the overturning moment MLa and the overturning moment MRa are the same, that is, even if the Y-axis coordinate position of the spindle head 28 does not change, the height position at which the overturning moment acts changes, that is, depending on the W-axis coordinate position of the cross rail 18. The column tilt value at the center of the spindle changes, and the higher the position, the greater the value. FIGS. 7A and 7B show this. FIG. 7A shows that when the W-axis coordinate position of the cross rail 18 is W1, the height position at which the overturning moment Ma (the left and right overturning moments MLa and MRa are equal) is P1, and the center of the spindle is centered. The column forward tilt value becomes Δχ1, and when the W-axis coordinate position of the cross rail 18 becomes W2 higher than W1, the height position at which the falling moment Ma acts accordingly becomes P2, and the column forward tilt value at the axis center is Δχ2, which is larger than the column forward tilt value Δχ1 in the case of the Z-axis coordinate position W1. In FIGS. 7A and 7B, BMD is a bending moment diagram.

クロスレール１８のＷ軸座標位置Ｗとコラム前倒れ値Δχとは、二次関数式Δχ＝ｆ（Ｗ2）で表されるから、クロスレール１８のＷ軸座標位置に応じた補償油圧値は、この二次関数式に従って設定されればよい。 Since the W axis coordinate position W of the cross rail 18 and the column forward tilt value Δχ are expressed by a quadratic function expression Δχ = f (W 2 ), the compensation hydraulic pressure value corresponding to the W axis coordinate position of the cross rail 18 is And may be set according to this quadratic function equation.

これにより、圧力制御弁７１の圧力指令信号は、キャンセルモーメントＭＬｂｙに対応する補償油圧値と二次関数式Δχ＝ｆ（Ｗ2）による補償油圧値との合計値によるものになり、圧力制御弁７２の圧力指令信号は、キャンセルモーメントＭＲｂｙに対応する補償油圧値と二次関数式Δχ＝ｆ（Ｗ2）による補償油圧値との合計値によるものになる。 As a result, the pressure command signal of the pressure control valve 71 is based on the total value of the compensation hydraulic pressure value corresponding to the cancel moment MLby and the compensation hydraulic pressure value based on the quadratic function equation Δχ = f (W 2 ). The pressure command signal 72 is based on the total value of the compensated hydraulic pressure value corresponding to the cancel moment MRby and the compensated hydraulic pressure value based on the quadratic function equation Δχ = f (W 2 ).

このように、圧力制御弁７１、７２の圧力指令信号が、主軸頭２８のＹ軸座標位置とクロスレール１８のＷ軸座標位置に応じて設定されることにより、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与と、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与が、油圧シリンダ装置４２、５２、換言すると、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０によって行われる。   As described above, the pressure command signals of the pressure control valves 71 and 72 are set according to the Y-axis coordinate position of the spindle head 28 and the W-axis coordinate position of the cross rail 18, so that the overturning moment MLa of the left column 13 is set. The application of the optimum amount of moment for canceling the left column deformation caused by the hydraulic cylinder device 42, 52, in other words, the reverse of the left side, is applied to the optimum amount of moment for canceling the right column deformation caused by the falling moment MRa of the right column 14. This is performed by the moment applying means 40 and the right reverse moment applying means 50.

これにより、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形（前倒れ）、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形（前倒れ）がなくなり、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸３５の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   This eliminates the left column deformation (forward tilt) caused by the overturning moment MLa of the left column 13 and the right column deformation (forward tilt) caused by the overturning moment MRa of the right column 14, and the straightness of the cross rail lifting / lowering (W axis) is eliminated. The perpendicularity between the angle and the table feed (X axis) is maintained, the vertical accuracy of the main shaft 35 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high processing accuracy is ensured.

また、制御装置８０は、水平レベル測定器３７、３８、３９より左コラム１３、右コラム１４、主軸頭２８の上面の水平度を計測値（水平度情報）を入力し、こられ上面の水平度が許容範囲内であるか否かの判別を行い、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０によるモーメント付与が適正を行われているか否かを判断する。   Further, the control device 80 inputs the measured values (levelness information) of the upper surface level of the left column 13, the right column 14, and the spindle head 28 from the horizontal level measuring devices 37, 38, 39, and the horizontal level of the upper surface is measured. It is determined whether or not the degree is within an allowable range, and it is determined whether or not the moment application by the left reverse moment applying unit 40 and the right reverse moment applying unit 50 is appropriate.

この判断において、モーメント付与が適正に行われていないと判定された場合には、アラーム出力、モーメント付与のリトライ等が考えられる。
また、水平レベル測定器３７、３８、３９の計測値をキャリブレーションにより正しいレベルに再設定することにより、熱変位によるクロスレール１８の捩じれや、左右コラム１３、１４の倒れを検知することもでき、これを補償するように、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０を制御してもよい。 In this determination, if it is determined that the moment application is not properly performed, alarm output, a moment application retry, or the like can be considered.
Further, by resetting the measurement values of the horizontal level measuring devices 37, 38, 39 to the correct level by calibration, it is possible to detect the twisting of the cross rail 18 due to thermal displacement and the falling of the left and right columns 13, 14. The left reverse moment applying means 40 and the right reverse moment applying means 50 may be controlled so as to compensate for this.

これにより、ラム３２（Ｚ軸）とテーブル（Ｘ軸）との直角度や、クロスレール１８（Ｗ軸）とテーブル（Ｘ軸）との直角度を維持することが可能である。   Thereby, it is possible to maintain the perpendicularity between the ram 32 (Z axis) and the table (X axis) and the perpendicularity between the cross rail 18 (W axis) and the table (X axis).

なお、上述の実施形態において、高精度な水平レベル測定器３７、３８、３９を採用した場合、水平レベル測定器３７、３８、３９により計測される左コラム１３、右コラム１４、主軸頭２８の上面の水平度をフィードバック補償値としてフィードバック制御式に圧力制御弁７１、７２の圧力指令信号を設定し、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０によるモーメント付与をフィードバック制御式に行うこともできる。   In the above-described embodiment, when the high-precision horizontal level measuring devices 37, 38, 39 are employed, the left column 13, the right column 14, and the spindle head 28 measured by the horizontal level measuring devices 37, 38, 39 are used. The pressure command signals of the pressure control valves 71 and 72 are set in a feedback control equation using the level of the upper surface as a feedback compensation value, and the moment application by the left reverse moment applying unit 40 and the right reverse moment applying unit 50 is performed in the feedback control equation. You can also.

この場合も、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形（前倒れ）、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形（前倒れ）がなくなり、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸３５の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   Also in this case, the left column deformation (forward tilt) due to the falling moment MLa of the left column 13 and the right column deformation (forward tilt) due to the falling moment MRa of the right column 14 are eliminated, and the cross rail lift (W axis) is eliminated. The straightness and the perpendicularity between the straightness and the table feed (X axis) are maintained, the vertical accuracy of the main shaft 35 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high machining accuracy is ensured.

なお、左側逆モーメント付与手段４０と右側逆モーメント付与手段５０は、左右コラム１３、１４に捩じれ現象が生じないよう、左右コラム１３、１４のＹ軸方向中立軸にすることが望ましい。また、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０のＸ軸方向位置は、中立軸から主軸頭重心位置までの距離と同一にしておくこと、補正値（補償油圧値）の計算や作用効果の確認が容易になる。また、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０と左右コラム１３、１４との結合は、曲げによる応力の発生を防ぐために、本実施形態のように、ピンヒンジ方式であることが好ましい。   It is desirable that the left reverse moment applying means 40 and the right reverse moment applying means 50 be the Y axis neutral axis of the left and right columns 13 and 14 so that the left and right columns 13 and 14 do not twist. Also, the X-axis direction positions of the left-side reverse moment applying means 40 and the right-side reverse moment applying means 50 should be the same as the distance from the neutral axis to the spindle head center of gravity position, and the calculation and operation of the correction value (compensation hydraulic pressure value). Confirmation of the effect becomes easy. Further, the connection between the left reverse moment applying means 40, the right reverse moment applying means 50 and the left and right columns 13, 14 is preferably a pin hinge type as in this embodiment in order to prevent the occurrence of stress due to bending.

この発明による工作機械の実施形態２を、図８、図９を参照して説明する。なお、図８、図９において、図１、図２に対応する部分は、図１、図２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   A machine tool according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9, parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2, and the description thereof is omitted.

実施形態２の工作機械は、クロスレール固定式の門形工作機械であり、左コラム１３と右コラム１４は、上部をクロスレール１８によって互いに結合されている。   The machine tool according to the second embodiment is a cross rail fixed type portal machine tool, and the left column 13 and the right column 14 are coupled to each other by a cross rail 18 at the top.

この実施形態でも、左コラム１３の背面には、連結ビーム部材４１と油圧シリンダ装置４２との直列連結体による左側逆モーメント付与手段４０が、右コラム１４の背面には連結ビーム部材５１と油圧シリンダ装置５２との直列連結体による右側逆モーメント付与手段５０が各々取り付けられている。   Also in this embodiment, on the back surface of the left column 13, a left side reverse moment applying means 40 by a serially connected body of the connecting beam member 41 and the hydraulic cylinder device 42 is provided, and on the back surface of the right column 14, the connecting beam member 51 and the hydraulic cylinder are provided. Right-side reverse moment applying means 50 by means of a series connection with the device 52 is respectively attached.

この実施形態では、制御装置８０は、図１０に示されているように、Ｙ軸ロータリエンコーダ３１によって検出される主軸頭２８のＹ軸座標位置（左右方向位置）の位置情報を入力し、Ｙ軸座標位置に応じて、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を左コラム１３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７１に出力すると共に、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を右コラム１４に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７２に出力する。   In this embodiment, as shown in FIG. 10, the control device 80 inputs position information of the Y-axis coordinate position (left-right direction position) of the spindle head 28 detected by the Y-axis rotary encoder 31, and Y According to the axial coordinate position, a pressure value for performing an optimum amount of moment application to the left column 13 that cancels the left column deformation caused by the overturning moment MLa of the left column 13 is calculated, and the pressure command signal is set to the pressure While outputting to the control valve 71, the pressure value for performing the optimum amount of moment application to the right column 14 for canceling the right column deformation caused by the falling moment MRa of the right column 14 is calculated and the pressure command signal is obtained. Output to the pressure control valve 72.

この実施形態でも、主軸頭２８のＹ軸座標位置に応じて左コラム１３に付与すべきキャンセルモーメントＭＬｂｙと、右コラム１４に付与すべきキャンセルモーメントＭＲｂｙは、実施形態１と同様に、図６に示されているようになり、圧力制御弁７１の圧力指令信号は、キャンセルモーメントＭＬｂｙに対応する補償油圧値だけにものになり、圧力制御弁７２の圧力指令信号は、キャンセルモーメントＭＲｂｙに対応する補償油圧値だけにものになる。   Also in this embodiment, the cancel moment MLby to be applied to the left column 13 and the cancel moment MRby to be applied to the right column 14 in accordance with the Y-axis coordinate position of the spindle head 28 are shown in FIG. As shown in the figure, the pressure command signal of the pressure control valve 71 is only the compensation hydraulic pressure value corresponding to the cancel moment MLby, and the pressure command signal of the pressure control valve 72 is compensated corresponding to the cancel moment MRby. It is only for the hydraulic value.

このように、圧力制御弁７１、７２の圧力指令信号が、主軸頭２８のＹ軸座標位置に応じて設定されることにより、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与と、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与が、油圧シリンダ装置４２、５２、換言すると、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０によって行われる。   As described above, the pressure command signals of the pressure control valves 71 and 72 are set in accordance with the Y-axis coordinate position of the spindle head 28, so that the left column deformation caused by the overturning moment MLa of the left column 13 is cancelled. The moment application of the amount and the application of the optimum amount of moment to cancel the deformation of the right column caused by the overturning moment MRa of the right column 14 are the hydraulic cylinder devices 42, 52, in other words, the left reverse moment applying means 40, the right reverse moment applying. This is done by means 50.

これにより、この実施形態でも、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形（前倒れ）、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形（前倒れ）がなくなり、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸３５の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   Thereby, also in this embodiment, the left column deformation (forward tilt) due to the falling moment MLa of the left column 13 and the right column deformation (forward tilt) due to the falling moment MRa of the right column 14 are eliminated, and the cross rail is lifted ( The straightness of the (W axis) and the perpendicularity between this and the table feed (X axis) are maintained, the vertical accuracy of the main shaft 35 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high machining accuracy is ensured. .

また、この実施形態でも、制御装置８０は、水平レベル測定器３７、３８、３９より左コラム１３、右コラム１４、主軸頭２８の上面の水平度を計測値（水平度情報）を入力し、こられ上面の水平度が許容範囲内であるか否かの判別を行い、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０によるモーメント付与が適正を行われているか否かを判断する。そして、この判断において、モーメント付与が適正に行われていないと判定された場合には、アラーム出力、モーメント付与のリトライ等が考えられる。   Also in this embodiment, the control device 80 inputs the measured values (levelness information) for the levelness of the upper surface of the left column 13, the right column 14, and the spindle head 28 from the horizontal level measuring devices 37, 38, 39. It is determined whether or not the level of the upper surface is within an allowable range, and it is determined whether or not the moment application by the left reverse moment applying unit 40 and the right reverse moment applying unit 50 is appropriate. In this determination, if it is determined that the moment is not properly applied, an alarm output, a retry of applying the moment, or the like can be considered.

また、実施形態２においても、高精度な水平レベル測定器３７、３８、３９を採用した場合、水平レベル測定器３７、３８、３９により計測される左コラム１３、右コラム１４、主軸頭２８の上面の水平度をフィードバック補償値としてフィードバック制御式に圧力制御弁７１、７２の圧力指令信号を設定し、左側逆モーメント付与手段４０、右側逆モーメント付与手段５０によるモーメント付与をフィードバック制御式に行うこともできる。   Also in the second embodiment, when the high-precision horizontal level measuring devices 37, 38, 39 are adopted, the left column 13, the right column 14, and the spindle head 28 measured by the horizontal level measuring devices 37, 38, 39 are used. The pressure command signals of the pressure control valves 71 and 72 are set in a feedback control equation using the level of the upper surface as a feedback compensation value, and the moment application by the left reverse moment applying unit 40 and the right reverse moment applying unit 50 is performed in the feedback control equation. You can also.

この発明による門形工作機械の他の実施形態を、図１１、図１２を参照して説明する。なお、図１１、図１２において、図１、図２、図８、図９に対応する部分は、図１、図２、図８、図９に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Another embodiment of the portal machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12, parts corresponding to those in FIGS. 1, 2, 8, and 9 are given the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, 8, and 9, and Description is omitted.

この実施形態はクロスレール固定式の門形工作機械で、主軸頭２８にＡ軸スイベルヘッド９０がＸ軸と平行なＡ軸周りに傾動可能に設けられている。Ａ軸スイベルヘッド９０には、ラム３２がＺ軸方向（上下垂直方向）に移動可能に設けられている。これにより、主軸３５がＡ軸スイベルヘッド９０によってＡ軸周りに傾動可能になる。   This embodiment is a cross-rail fixed portal machine tool, and an A-axis swivel head 90 is provided on a spindle head 28 so as to be tiltable around an A-axis parallel to the X-axis. The A-axis swivel head 90 is provided with a ram 32 so as to be movable in the Z-axis direction (vertical vertical direction). As a result, the main shaft 35 can be tilted around the A axis by the A-axis swivel head 90.

ラム３２は、Ｚ軸ボールねじ９１、Ｚ軸ボールねじ９１を回転駆動するＺ軸サーボモータ９２によってクロスレール１８がＺ軸駆動され、当該Ｚ軸駆動によりラム３２のＺ軸座標位置が決まる。   In the ram 32, the cross rail 18 is Z-axis driven by a Z-axis ball screw 91 and a Z-axis servo motor 92 that rotationally drives the Z-axis ball screw 91, and the Z-axis coordinate position of the ram 32 is determined by the Z-axis driving.

Ｚ軸サーボモータ９２にはＺ軸サーボモータ９２のモータ位置を検出するＺ軸ロータリエンコーダ９３が設けられており、これによってラム３２のＺ軸座標位置が検出される。   The Z-axis servo motor 92 is provided with a Z-axis rotary encoder 93 that detects the motor position of the Z-axis servo motor 92, whereby the Z-axis coordinate position of the ram 32 is detected.

Ａ軸スイベルヘッド９０は、主軸頭２８に取り付けられたＡ軸サーボモータ９４によってＡ軸角度を定量的に可変設定される。Ａ軸サーボモータ９４には、Ａ軸サーボモータ９４のモータ位置（Ａ軸角度）検出を行うＡ軸ロータリエンコーダ９５が取り付けられている。   In the A-axis swivel head 90, the A-axis angle is quantitatively variably set by an A-axis servo motor 94 attached to the spindle head 28. An A-axis rotary encoder 95 that detects the motor position (A-axis angle) of the A-axis servomotor 94 is attached to the A-axis servomotor 94.

Ａ軸スイベルが行われると、主軸頭２８の重心位置がＡ軸角度とＺ軸座標位置によって変化する。   When the A-axis swivel is performed, the position of the center of gravity of the spindle head 28 changes depending on the A-axis angle and the Z-axis coordinate position.

したがって、この実施形態では、制御装置８０は、図１３に示されているように、Ｙ軸ロータリエンコーダ３１によって検出される主軸頭２８のＹ軸座標位置（左右方向位置）の位置情報と、Ａ軸ロータリエンコーダ９５によって検出されるＡ軸スイベルヘッド９０のＡ軸角度の角度情報と、Ｚ軸ロータリエンコーダ９３によって検出されるラム３２のＺ軸座標位置の位置情報を入力し、Ｙ軸座標位置とＡ軸角度とＺ軸座標位置とに応じて、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を左コラム１３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７１に出力すると共に、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を右コラム１４に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７２に出力する。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 13, the control device 80 includes position information on the Y-axis coordinate position (left-right direction position) of the spindle head 28 detected by the Y-axis rotary encoder 31, and A The angle information of the A-axis angle of the A-axis swivel head 90 detected by the shaft rotary encoder 95 and the position information of the Z-axis coordinate position of the ram 32 detected by the Z-axis rotary encoder 93 are input, and the Y-axis coordinate position According to the A-axis angle and the Z-axis coordinate position, the pressure value for performing the optimum amount of moment application to the left column 13 that cancels the left column deformation caused by the falling moment MLa of the left column 13 is calculated. An optimum amount for outputting the pressure command signal to the pressure control valve 71 and canceling the right column deformation caused by the falling moment MRa of the right column 14. By calculating the pressure value for performing moment given to the right column 14 and outputs the pressure command signal to the pressure control valve 72.

これにより、この実施形態でも、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形（前倒れ）、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形（前倒れ）がなくなり、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸３５の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   Thereby, also in this embodiment, the left column deformation (forward tilt) due to the falling moment MLa of the left column 13 and the right column deformation (forward tilt) due to the falling moment MRa of the right column 14 are eliminated, and the cross rail is lifted ( The straightness of the (W axis) and the perpendicularity between this and the table feed (X axis) are maintained, the vertical accuracy of the main shaft 35 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high machining accuracy is ensured. .

この発明による門形工作機械の他の実施形態を、図１４、１５を参照して説明する。なお、図１４、１５において、図１、図２、図８、図９、図１１、図１２に対応する部分は、図１、図２、図８、図９、図１１、図１２に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Another embodiment of the portal machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15, portions corresponding to FIGS. 1, 2, 8, 9, 11, and 12 are attached to FIGS. 1, 2, 8, 9, 11, and 12. The same reference numerals are assigned and the description thereof is omitted.

この実施形態はクロスレール固定式の門形工作機械で、主軸頭２８にＢ軸スイベルヘッド９６がＹ軸と平行なＢ軸周りに傾動可能に設けられている。Ｂ軸スイベルヘッド９６には、ラム３２がＺ軸方向（上下垂直方向）に移動可能に設けられている。これにより、主軸３５がＢ軸スイベルヘッド９６によってＢ軸周りに傾動可能になる。   This embodiment is a cross-rail fixed portal machine tool, and a B-axis swivel head 96 is provided on a spindle head 28 so as to be tiltable around a B-axis parallel to the Y-axis. The B-axis swivel head 96 is provided with a ram 32 so as to be movable in the Z-axis direction (vertical vertical direction). As a result, the main shaft 35 can be tilted around the B axis by the B-axis swivel head 96.

Ｂ軸スイベルヘッド９６は、主軸頭２８に取り付けられたＢ軸サーボモータ９７によってＢ軸角度を定量的に可変設定される。Ｂ軸サーボモータ９７には、Ｂ軸サーボモータ９７のモータ位置（Ｂ軸角度）検出を行うＢ軸ロータリエンコーダ９８が取り付けられている。   In the B-axis swivel head 96, the B-axis angle is variably set by a B-axis servo motor 97 attached to the spindle head 28. A B-axis rotary encoder 98 that detects the motor position (B-axis angle) of the B-axis servomotor 97 is attached to the B-axis servomotor 97.

Ｂ軸スイベルが行われると、主軸頭２８の重心位置がＢ軸角度とＺ軸座標位置によって変化する。   When the B-axis swivel is performed, the position of the center of gravity of the spindle head 28 changes depending on the B-axis angle and the Z-axis coordinate position.

したがって、この実施形態では、制御装置８０は、図１６に示されているように、Ｙ軸ロータリエンコーダ３１によって検出される主軸頭２８のＹ軸座標位置（左右方向位置）の位置情報と、Ｂ軸ロータリエンコーダ９８によって検出されるＢ軸スイベルヘッド９６のＢ軸角度の角度情報と、Ｚ軸ロータリエンコーダ９３によって検出されるラム３２のＺ軸座標位置の位置情報を入力し、Ｙ軸座標位置とＢ軸角度とＺ軸座標位置とに応じて、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を左コラム１３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７１に出力すると共に、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を右コラム１４に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７２に出力する。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 16, the control device 80 includes position information on the Y-axis coordinate position (left-right direction position) of the spindle head 28 detected by the Y-axis rotary encoder 31, B The angle information of the B-axis angle of the B-axis swivel head 96 detected by the shaft rotary encoder 98 and the position information of the Z-axis coordinate position of the ram 32 detected by the Z-axis rotary encoder 93 are input, and the Y-axis coordinate position According to the B-axis angle and the Z-axis coordinate position, the pressure value for performing the optimum amount of moment application to the left column 13 that cancels the left column deformation caused by the falling moment MLa of the left column 13 is calculated. An optimum amount for outputting the pressure command signal to the pressure control valve 71 and canceling the right column deformation caused by the falling moment MRa of the right column 14. By calculating the pressure value for performing moment given to the right column 14 and outputs the pressure command signal to the pressure control valve 72.

これにより、この実施形態でも、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形（前倒れ）、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形（前倒れ）がなくなり、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸３５の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   Thereby, also in this embodiment, the left column deformation (forward tilt) due to the falling moment MLa of the left column 13 and the right column deformation (forward tilt) due to the falling moment MRa of the right column 14 are eliminated, and the cross rail is lifted ( The straightness of the (W axis) and the perpendicularity between this and the table feed (X axis) are maintained, the vertical accuracy of the main shaft 35 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high machining accuracy is ensured. .

この発明による門形工作機械の他の実施形態を、図１７を参照して説明する。なお、図１７において、図１、図２、図８、図９、図１１、図１２、図１４、図１５に対応する部分は、図１、図２、図８、図９、図１１、図１２、図１４、図１５に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Another embodiment of the portal machine tool according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 17, portions corresponding to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 11, FIG. The same reference numerals as those used in FIGS. 12, 14, and 15 are attached, and the description thereof is omitted.

この実施形態はクロスレール固定式の門形工作機械で、主軸頭２８にＡ軸スイベルヘッド９０がＸ軸と平行なＡ軸周りに傾動可能に設けられており、Ａ軸スイベルヘッド９０にＢ軸スイベルヘッド９６がＹ軸と平行なＢ軸周りに傾動可能に設けられている。Ｂ軸スイベルヘッド９６には、ラム３２がＺ軸方向（上下垂直方向）に移動可能に設けられている。これにより、主軸３５は、Ａ軸スイベルヘッド９０によってＡ軸周りに傾動可能、且つＢ軸スイベルヘッド９６によってＢ軸周りに傾動可能になっている。   This embodiment is a cross-rail fixed portal machine tool. An A-axis swivel head 90 is provided on a spindle head 28 so as to be tiltable around an A-axis parallel to the X-axis. A swivel head 96 is provided so as to be tiltable about a B axis parallel to the Y axis. The B-axis swivel head 96 is provided with a ram 32 so as to be movable in the Z-axis direction (vertical vertical direction). Thus, the main shaft 35 can be tilted around the A axis by the A-axis swivel head 90 and tilted around the B-axis by the B-axis swivel head 96.

Ａ軸スイベルが行われると、主軸頭２８の重心位置がＡ軸角度とＺ軸座標位置によって変化し、Ｂ軸スイベルが行われると、主軸頭２８の重心位置がＢ軸角度とＺ軸座標位置によって変化する。   When the A-axis swivel is performed, the gravity center position of the spindle head 28 changes depending on the A-axis angle and the Z-axis coordinate position, and when the B-axis swivel is performed, the gravity center position of the spindle head 28 is changed to the B-axis angle and the Z-axis coordinate position. It depends on.

したがって、この実施形態では、制御装置８０は、図１８に示されているように、Ｙ軸ロータリエンコーダ３１によって検出される主軸頭２８のＹ軸座標位置（左右方向位置）の位置情報と、Ａ軸ロータリエンコーダ９５によって検出されるＡ軸スイベルヘッド９０のＡ軸角度の角度情報と、Ｂ軸ロータリエンコーダ９８によって検出されるＢ軸スイベルヘッド９６のＢ軸角度の角度情報と、Ｚ軸ロータリエンコーダ９３によって検出されるラム３２のＺ軸座標位置の位置情報を入力し、Ｙ軸座標位置とＡ軸角度とＢ軸角度とＺ軸座標位置とに応じて、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を左コラム１３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７１に出力すると共に、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を右コラム１４に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７２に出力する。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 18, the control device 80 includes position information on the Y-axis coordinate position (left-right direction position) of the spindle head 28 detected by the Y-axis rotary encoder 31, and A The angle information of the A axis angle of the A axis swivel head 90 detected by the axis rotary encoder 95, the angle information of the B axis angle of the B axis swivel head 96 detected by the B axis rotary encoder 98, and the Z axis rotary encoder 93 The position information of the Z-axis coordinate position of the ram 32 detected by the above-mentioned is input and caused by the falling moment MLa of the left column 13 according to the Y-axis coordinate position, the A-axis angle, the B-axis angle, and the Z-axis coordinate position. A pressure value is calculated for applying an optimal amount of moment to the left column 13 to cancel the left column deformation, and the pressure command signal is sent to the pressure control valve. 1, and calculates the pressure value for applying an optimal amount of moment to the right column 14 that cancels the right column deformation caused by the falling moment MRa of the right column 14, and the pressure command signal is pressure controlled. Output to valve 72.

これにより、この実施形態でも、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形（前倒れ）、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形（前倒れ）がなくなり、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸３５の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   Thereby, also in this embodiment, the left column deformation (forward tilt) due to the falling moment MLa of the left column 13 and the right column deformation (forward tilt) due to the falling moment MRa of the right column 14 are eliminated, and the cross rail is lifted ( The straightness of the (W axis) and the perpendicularity between this and the table feed (X axis) are maintained, the vertical accuracy of the main shaft 35 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high machining accuracy is ensured. .

この発明による門形工作機械の他の実施形態を、図１９を参照して説明する。なお、図１７において、図１、図２、図８、図９、図１１、図１２、図１４、図１５に対応する部分は、図１、図２、図８、図９、図１１、図１２、図１４、図１５に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Another embodiment of the portal machine tool according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 17, portions corresponding to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 11, FIG. The same reference numerals as those used in FIGS. 12, 14, and 15 are attached, and the description thereof is omitted.

この実施形態はクロスレール固定式の門形工作機械で、主軸頭２８にラム３２がＺ軸方向（上下垂直方向）に移動可能に設けられ、ラム３２にＡ軸スイベルヘッド９０がＸ軸と平行なＡ軸周りに傾動可能に設けられている。更に、Ａ軸スイベルヘッド９０にＢ軸スイベルヘッド９６がＹ軸と平行なＢ軸周りに傾動可能に設けられ、Ｂ軸スイベルヘッド９６に主軸３５が取り付けられている。これにより、この実施形態でも、主軸３５は、Ａ軸スイベルヘッド９０によってＡ軸周りに傾動可能、且つＢ軸スイベルヘッド９６によってＢ軸周りに傾動可能になっている。   This embodiment is a cross-rail fixed portal machine tool, in which a ram 32 is provided on a spindle head 28 so as to be movable in the Z-axis direction (vertical vertical direction), and an A-axis swivel head 90 is parallel to the X-axis. It is provided so as to be tiltable about the A axis. Further, a B-axis swivel head 96 is provided on the A-axis swivel head 90 so as to be tiltable about the B-axis parallel to the Y-axis, and the main shaft 35 is attached to the B-axis swivel head 96. Thereby, also in this embodiment, the main shaft 35 can be tilted around the A axis by the A axis swivel head 90 and can be tilted around the B axis by the B axis swivel head 96.

機械構成では、Ａ軸スイベル、Ｂ軸スイベルによる重心移動は、ラム３６のＺ軸位置に関しては不感で、Ｚ軸位置が変化しても、重心位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向の変化することがない。   In the machine configuration, the center-of-gravity movement by the A-axis swivel and the B-axis swivel is insensitive to the Z-axis position of the ram 36, and the center-of-gravity position changes in the X-axis direction and the Y-axis direction even if the Z-axis position changes. There is no.

したがって、この実施形態の場合、制御装置８０は、図２０に示されているように、Ｙ軸ロータリエンコーダ３１によって検出される主軸頭２８のＹ軸座標位置（左右方向位置）の位置情報と、Ａ軸ロータリエンコーダ９５によって検出されるＡ軸スイベルヘッド９０のＡ軸角度の角度情報と、Ｂ軸ロータリエンコーダ９８によって検出されるＢ軸スイベルヘッド９６のＢ軸角度の角度情報を入力し、Ｙ軸座標位置とＡ軸角度とＢ軸角度とに応じて、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を左コラム１３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７１に出力すると共に、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与を右コラム１４に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁７２に出力する。   Therefore, in the case of this embodiment, as shown in FIG. 20, the control device 80 includes position information on the Y-axis coordinate position (left-right direction position) of the spindle head 28 detected by the Y-axis rotary encoder 31, and The angle information of the A axis angle of the A axis swivel head 90 detected by the A axis rotary encoder 95 and the angle information of the B axis angle of the B axis swivel head 96 detected by the B axis rotary encoder 98 are input, and the Y axis According to the coordinate position, the A-axis angle, and the B-axis angle, a pressure value for performing an optimum amount of moment application to the left column 13 that cancels the left column deformation caused by the falling moment MLa of the left column 13 is calculated. Then, the pressure command signal is output to the pressure control valve 71 and the right column deformation caused by the overturning moment MRa of the right column 14 is canceled. By calculating the pressure value for performing an optimal amount of moment given to the right column 14 and outputs the pressure command signal to the pressure control valve 72.

これにより、この実施形態でも、左コラム１３の転倒モーメントＭＬａに起因する左コラム変形（前倒れ）、右コラム１４の転倒モーメントＭＲａに起因する右コラム変形（前倒れ）がなくなり、クロスレール昇降（Ｗ軸）の真直度およびこれとテーブル送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸３５の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   Thereby, also in this embodiment, the left column deformation (forward tilt) due to the falling moment MLa of the left column 13 and the right column deformation (forward tilt) due to the falling moment MRa of the right column 14 are eliminated, and the cross rail is lifted ( The straightness of the (W axis) and the perpendicularity between this and the table feed (X axis) are maintained, the vertical accuracy of the main shaft 35 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high machining accuracy is ensured. .

なお、上述したスイベルヘッド付きの門形工作機械はクロスレール昇降式の門形工作機械にも同様に適用可能であり、クロスレール昇降式の門形工作機械では、クロスレール１８のＷ軸座標位置が加味されればよい。   The portal machine tool with the swivel head described above can be similarly applied to a cross-rail lift type portal machine tool. In the cross-rail lift type portal machine tool, the W-axis coordinate position of the cross rail 18 is used. Should be added.

この発明による工作機械の実施形態３を、図２１〜図２３を参照して説明する。   A third embodiment of the machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS.

実施形態３の工作機械は、シングルコラム型の横中ぐり盤であり、固定配置のべッド１０１上にＸ軸方向（図２１で見て紙面を直角に貫通する方向）に移動可能なコラムベース１０２を有する。コラムベース１０２には、一つのコラム１０３が垂直に立設されている。   The machine tool according to the third embodiment is a single column type horizontal boring machine, and is a column that can be moved on a fixedly arranged bed 101 in the X-axis direction (a direction perpendicular to the paper surface as viewed in FIG. 21). A base 102 is provided. One column 103 is erected vertically on the column base 102.

コラム１０３は、一方の側面に、上下方向に長いガイド面１０４を有する。コラム１０３には、主軸頭１０５がガイド面１０４に案内されて上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられている。   The column 103 has a guide surface 104 that is long in the vertical direction on one side surface. In the column 103, a spindle head 105 is guided by a guide surface 104 and is movable in the vertical direction (Y-axis direction).

コラム１０３には、Ｙ軸ボールねじ１０６、Ｙ軸ボールねじ１０６を回転駆動するＹ軸サーボモータ１０７が設けられており、Ｙ軸サーボモータ１０７によって主軸頭１０５がＹ軸駆動（昇降駆動）され、当該Ｙ軸駆動により主軸頭１０５のＹ軸座標位置が決まる。   The column 103 is provided with a Y-axis ball screw 106 and a Y-axis servo motor 107 that rotationally drives the Y-axis ball screw 106, and the spindle head 105 is Y-axis driven (lifted / lowered) by the Y-axis servo motor 107. The Y-axis drive determines the Y-axis coordinate position of the spindle head 105.

Ｙ軸サーボモータ１０７にはＹ軸サーボモータ１０７のモータ位置を検出するＹ軸ロータリエンコーダ１０８が設けられており、Ｙ軸ロータリエンコーダ１０８によって主軸頭１０５のＹ軸座標位置が検出される。   The Y-axis servo motor 107 is provided with a Y-axis rotary encoder 108 that detects the motor position of the Y-axis servo motor 107, and the Y-axis rotary encoder 108 detects the Y-axis coordinate position of the spindle head 105.

主軸頭１０５には、一端を重心調整用油圧シリンダ装置１０９を介して主軸頭１０５に接続され、コラム１０３の上部に設けられたプーリ１１０、１１１に掛け渡されたワイヤ１１２と、一端を主軸頭１０５に接続され、コラム１０３の上部に設けられたプーリ１１３、１１４に掛け渡されたワイヤ１１５によってカウンタウエイト１１６が接続されている。   One end of the spindle head 105 is connected to the spindle head 105 via a hydraulic cylinder device 109 for adjusting the center of gravity, the wire 112 is stretched over pulleys 110 and 111 provided on the top of the column 103, and the other end is connected to the spindle head. The counterweight 116 is connected by a wire 115 that is connected to a pulley 105 and 114 that is connected to the pulley 105 provided on the upper portion of the column 103.

主軸頭１０５の前部（図２１、２３で見て左側）には水平姿勢のラム１１７が前後水平方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられている。ラム１１７の前面部には中ぐり主軸１１８が前後水平方向（Ｗ軸方向）に繰り出し可能に設けられている。ラム１１７にはアタッチメント１２１が着脱可能に選択的に装着される。   A ram 117 in a horizontal posture is provided at the front portion (left side as viewed in FIGS. 21 and 23) of the spindle head 105 so as to be movable in the front-rear horizontal direction (Z-axis direction). A boring main shaft 118 is provided on the front surface of the ram 117 so as to be extended in the front-rear horizontal direction (W-axis direction). An attachment 121 is selectively attached to the ram 117 so as to be detachable.

主軸頭１０５の後部には、ラム１１７のＺ軸方向駆動と、中ぐり主軸１１８のＷ軸方向駆動を行う駆動装置１１９が取り付けられている。また、主軸頭１０５には中ぐり主軸１１８を回転駆動する主軸モータ１２０が搭載されている。なお、図示を省略しているが、駆動装置１１９は、ラム１１７のＺ軸座標位置を検出するロータリエンコーダと、中ぐり主軸１１８のＷ軸座標位置を検出するロータリエンコーダが設けられている。   A drive device 119 for driving the ram 117 in the Z-axis direction and driving the boring spindle 118 in the W-axis direction is attached to the rear portion of the spindle head 105. In addition, a spindle motor 120 that rotates the boring spindle 118 is mounted on the spindle head 105. Although not shown, the drive device 119 is provided with a rotary encoder that detects the Z-axis coordinate position of the ram 117 and a rotary encoder that detects the W-axis coordinate position of the boring spindle 118.

コラム１０３、主軸頭１０５の各々の上面には、これら上面のＸ軸方向の水平度を計測する水平レベル測定器１２２、１２３と、これら上面のＺ軸方向の水平度を計測する水平レベル測定器１２４、１２５が設けられている。   On the upper surface of each of the column 103 and the spindle head 105, horizontal level measuring devices 122 and 123 for measuring the level of the upper surface in the X-axis direction, and a horizontal level measuring device for measuring the level of the upper surface in the Z-axis direction. 124 and 125 are provided.

コラム１０３の他方の側面には側部逆モーメント付与手段１３０が、コラム１０３の背面には背部逆モーメント付与手段１４０が、各々、２個ずつ並列に取り付けられている。   Two side reverse moment applying means 130 are attached to the other side surface of the column 103, and two back reverse moment applying means 140 are attached to the back surface of the column 103 in parallel.

側部逆モーメント付与手段１３０は、各々、比較的長い軸長を有する連結ビーム部材１３１と、軸力変化要素をなす小ストロークの油圧シリンダ装置１３２との直列連結体により構成され、当該直列連結体の上端をコラム１０３の側面上端部に設けられているブラケット１３３にピン１３４によってヒンジ接続され、下端をコラム１０３の側面下端部に設けられているブラケット１３５にピン１３６によってヒンジ接続されている。   Each of the side reverse moment applying means 130 is constituted by a series connection body of a connection beam member 131 having a relatively long axial length and a small stroke hydraulic cylinder device 132 forming an axial force changing element. The upper end of the column 103 is hinge-connected to a bracket 133 provided at the upper end of the side surface of the column 103 by a pin 134, and the lower end is hinge-connected to a bracket 135 provided at the lower end of the side surface of the column 103 by a pin 136.

油圧シリンダ装置１３２は、実施形態１の油圧シリンダ装置４２、５２と同一構造のものであり、ピン１３４と１３６との間に、導入圧油の圧力値により決まる圧縮力を及ぼす。これにより、側部逆モーメント付与手段１３０は、コラム１０３に負荷された主軸頭１０５の重量による転倒モーメントＭｘａを打ち消す方向のモーメント（キャンセルモーメント）Ｍｘｂを油圧シリンダ装置１３２に供給される圧油の圧力値に応じてコラム１０３に付与する。   The hydraulic cylinder device 132 has the same structure as the hydraulic cylinder devices 42 and 52 of the first embodiment, and exerts a compressive force determined by the pressure value of the introduced pressure oil between the pins 134 and 136. As a result, the side reverse moment applying means 130 supplies the hydraulic cylinder device 132 with a moment (cancellation moment) Mxb in a direction to cancel the overturning moment Mxa due to the weight of the spindle head 105 loaded on the column 103. It is given to the column 103 according to the value.

背部逆モーメント付与手段１４０は、各々、比較的長い軸長を有する連結ビーム部材１４１と、軸力変化要素をなす小ストロークの油圧シリンダ装置１４２との直列連結体により構成され、当該直列連結体の上端をコラム１０３の背面上端部に設けられているブラケット１４３にピン１４４によってヒンジ接続され、下端をコラム１０３の背面下端部に設けられているブラケット１４５にピン１４６によってヒンジ接続されている。   Each of the back portion reverse moment applying means 140 is constituted by a series connection body of a connection beam member 141 having a relatively long axial length and a small stroke hydraulic cylinder device 142 forming an axial force changing element. The upper end of the column 103 is hinged to a bracket 143 provided on the back upper end of the column 103 by a pin 144, and the lower end of the column 103 is hinged to a bracket 145 provided on the back lower end of the column 103 by a pin 146.

油圧シリンダ装置１４２も、実施形態１の油圧シリンダ装置４２、５２と同一構造のものであり、ピン１４４と１４６との間に、導入圧油の圧力値により決まる圧縮力を及ぼす。これにより、背部逆モーメント付与手段１４０は、コラム１０３に負荷されたラム１１７、中ぐり主軸１１７の繰り出しによる転倒モーメントＭｚａを打ち消す方向のモーメント（キャンセルモーメント）Ｍｚｂを油圧シリンダ装置１４２に供給される圧油の圧力値に応じてコラム１０３に付与する。   The hydraulic cylinder device 142 has the same structure as the hydraulic cylinder devices 42 and 52 of the first embodiment, and exerts a compression force determined by the pressure value of the introduced pressure oil between the pins 144 and 146. Accordingly, the back reverse moment applying means 140 is a pressure at which the moment (cancellation moment) Mzb in a direction to cancel the overturning moment Mza caused by the extension of the ram 117 and the boring spindle 117 loaded on the column 103 is supplied to the hydraulic cylinder device 142. It is applied to the column 103 in accordance with the oil pressure value.

図２４は、側部逆モーメント付与手段１３０、背部逆モーメント付与手段１４０の制御系を示している。側部逆モーメント付与手段１３０の油圧シリンダ装置１３２に供給する圧油の圧力値は、油圧サーボ回路１７０に設けられている電動式の圧力制御弁１７１によって定量的に制御され、背部逆モーメント付与手段１４０の油圧シリンダ装置１４２に供給する圧油の圧力値は、油圧回路１７０に設けられている電動式の圧力制御弁１７２によって定量的に制御される。圧力制御弁１７１、１７２は、制御装置１８０が出力する圧力指令信号に応じて油圧シリンダ装置１３２、１４２に供給する圧油の圧力値（補償油圧値）を設定する。   FIG. 24 shows a control system for the side reverse moment applying means 130 and the back reverse moment applying means 140. The pressure value of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder device 132 of the side reverse moment applying means 130 is quantitatively controlled by the electric pressure control valve 171 provided in the hydraulic servo circuit 170, and the back reverse moment applying means. The pressure value of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder device 142 of 140 is quantitatively controlled by an electric pressure control valve 172 provided in the hydraulic circuit 170. The pressure control valves 171 and 172 set the pressure value (compensation hydraulic value) of the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder devices 132 and 142 in accordance with the pressure command signal output from the control device 180.

制御装置１８０は、マイクロコンピュータ式のものであり、Ｙ軸ロータリエンコーダ１０８１によって検出される主軸頭１０８のＹ軸座標位置の位置情報と、Ｚ軸ロータリエンコーダ（図示省略）によって検出されるラム１１７のＺ軸座標位置の位置情報と、Ｗ軸ロータリエンコーダ（図示省略）によって検出される中ぐり主軸１１８のＷ軸座標位置の位置情報を入力し、これら位置情報に応じて、コラム１０３の転倒モーメントＭｘａに起因するコラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与をコラム１０３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁１７１に出力すると共に、コラム１０３の転倒モーメントＭｚａに起因するコラム変形をキャンセルする最適量のモーメント付与をコラム１０３に対して行うための圧力値を演算してその圧力指令信号を圧力制御弁１７２に出力する。なお、圧力制御弁１７２に対する圧力指令は、アタッチメント１２１の有無も考慮して決定される。   The control device 180 is of a microcomputer type, and the position information of the Y-axis coordinate position of the spindle head 108 detected by the Y-axis rotary encoder 1081 and the ram 117 detected by the Z-axis rotary encoder (not shown). The position information on the Z-axis coordinate position and the position information on the W-axis coordinate position of the boring spindle 118 detected by the W-axis rotary encoder (not shown) are input, and the falling moment Mxa of the column 103 is determined according to these position information. The pressure value for performing an optimum amount of moment application to the column 103 to cancel the column deformation caused by the column 103 is calculated and the pressure command signal is output to the pressure control valve 171, and the column 103 is caused by the overturning moment Mza. Applying an optimal amount of moment to column 103 to cancel the column deformation It calculates a pressure value for outputting the pressure command signal to the pressure control valve 172. The pressure command for the pressure control valve 172 is determined in consideration of the presence or absence of the attachment 121.

これにより、この実施形態では、コラム１０３の転倒モーメントＭｘａに起因するコラム変形（横倒れ）、コラム１０３の転倒モーメントＭｚａに起因するコラム変形（前倒れ）がなくなり、主軸頭昇降（Ｙ軸）の真直度およびこれとコラム送り（Ｘ軸）との直角度が維持され、Ｘ−Ｙ平面に対する主軸１１８の垂直精度が高度に保たれ、高度な加工精度が確保されることになる。   Thereby, in this embodiment, the column deformation (lateral fall) caused by the overturning moment Mxa of the column 103 and the column deformation (forward fall) caused by the overturning moment Mza of the column 103 are eliminated, and the spindle head is raised and lowered (Y axis). The straightness and the squareness between this and the column feed (X axis) are maintained, the vertical accuracy of the main shaft 118 with respect to the XY plane is maintained at a high level, and high machining accuracy is ensured.

また、制御装置１８０は、水平レベル測定器１２２、１２３、１２４、１２５よりコラム１０３、主軸頭１０５の上面の水平度を計測値（水平度情報）を入力し、こられ上面の水平度が許容範囲内であるか否かの判別を行い、側部逆モーメント付与手段１３０、背部逆モーメント付与手段１４０によるモーメント付与が適正を行われているか否かを判断する。   Further, the control device 180 inputs measured values (levelness information) from the horizontal level measuring devices 122, 123, 124, and 125 to measure the level of the upper surface of the column 103 and the spindle head 105, and the level of the upper surface is allowed. It is determined whether or not it is within the range, and it is determined whether or not the moment application by the side reverse moment applying means 130 and the back reverse moment applying means 140 is appropriate.

この判断において、モーメント付与が適正に行われていないと判定された場合には、アラーム出力、モーメント付与のリトライ等が考えられる。   In this determination, when it is determined that the moment application is not properly performed, alarm output, moment application retry, or the like can be considered.

なお、上述の実施形態において、高精度な水平レベル測定器１２２、１２３、１２４、１２５を採用した場合、水平レベル測定器１２２、１２３、１２４、１２５により計測されるコラム１０３、主軸頭１０５の上面の水平度をフィードバック補償値としてフィードバック制御式に圧力制御弁１７１、１７２の圧力指令信号を設定し、側部逆モーメント付与手段１３０、背部逆モーメント付与手段１４０によるモーメント付与をフィードバック制御式に行うこともできる。   In the above-described embodiment, when the high-precision horizontal level measuring devices 122, 123, 124, and 125 are employed, the column 103 and the top surface of the spindle head 105 that are measured by the horizontal level measuring devices 122, 123, 124, and 125 are used. The pressure command signals of the pressure control valves 171 and 172 are set in the feedback control equation with the level of the feedback as a feedback compensation value, and the moment application by the side reverse moment applying means 130 and the back reverse moment applying means 140 is performed in the feedback control expression. You can also.

実施形態３のシングルコラム型の横中ぐり盤は、図２５に示されているように、主軸頭１０５にＡ軸スイベルヘッド１９０を有するものにも同様に適用できる。この場合には、Ａ軸スイベルヘッド１９０の傾斜角（Ａ軸角度）を考慮して側部逆モーメント付与手段１３０、背部逆モーメント付与手段１４０を制御すればよい。   As shown in FIG. 25, the single column type horizontal boring machine of Embodiment 3 can be similarly applied to a spindle head 105 having an A-axis swivel head 190. In this case, the side reverse moment applying means 130 and the back reverse moment applying means 140 may be controlled in consideration of the inclination angle (A axis angle) of the A-axis swivel head 190.

なお、上述した何れの実施形態でも、自動制御可能に軸力を変化する軸力変化要素として、油圧シリンダ装置を用いたが、この軸力変化要素は、電動式ジャッキや電歪素子等によるものであってもよい。   In any of the above-described embodiments, a hydraulic cylinder device is used as an axial force changing element that changes the axial force so that it can be automatically controlled. This axial force changing element is based on an electric jack, an electrostrictive element, or the like. It may be.

この発明による工作機械の実施形態１を示す正面図である。1 is a front view showing Embodiment 1 of a machine tool according to the present invention. この発明による工作機械の実施形態１を示す側面図である。It is a side view which shows Embodiment 1 of the machine tool by this invention. 実施形態１による工作機械の要部の拡大縦断面図である。2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of the machine tool according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１による工作機械の逆モーメント付与の制御系を示すブロック線図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a control system for applying a reverse moment of the machine tool according to the first embodiment. 主軸頭のＹ軸座標位置に対するコラムの転倒モーメント特性等を示すグラブである。It is a grab showing the column's overturning moment characteristic with respect to the Y-axis coordinate position of the spindle head. Ｙ軸座標位置に応じてコラムに付与すべきキャンセルモーメントを示すグラブである。It is a grab showing the canceling moment to be applied to the column according to the Y-axis coordinate position. （ａ）、（ｂ）はクロスレールのＷ軸座標位置による主軸中心のコラム前倒れ特性を示すグラブである。(A), (b) is the grab which shows the column tilting characteristic of the spindle center by the W-axis coordinate position of a cross rail. この発明による工作機械の実施形態２を示す正面図である。It is a front view which shows Embodiment 2 of the machine tool by this invention. この発明による工作機械の実施形態２を示す側面図である。It is a side view which shows Embodiment 2 of the machine tool by this invention. 実施形態２による工作機械の逆モーメント付与の制御系を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the control system of reverse moment provision of the machine tool by Embodiment 2. FIG. この発明による工作機械の他の実施形態の要部を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part of other embodiment of the machine tool by this invention. この発明による工作機械の他の実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows other embodiment of the machine tool by this invention. 他の実施形態による工作機械の逆モーメント付与の制御系を示すブロック線である。It is a block line which shows the control system of reverse moment provision of the machine tool by other embodiment. この発明による工作機械の他の実施形態の要部を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part of other embodiment of the machine tool by this invention. この発明による工作機械の他の実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows other embodiment of the machine tool by this invention. 他の実施形態による工作機械の逆モーメント付与の制御系を示すブロック線である。It is a block line which shows the control system of reverse moment provision of the machine tool by other embodiment. この発明による工作機械の他の実施形態の要部を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part of other embodiment of the machine tool by this invention. 他の実施形態による工作機械の逆モーメント付与の制御系を示すブロック線である。It is a block line which shows the control system of reverse moment provision of the machine tool by other embodiment. この発明による工作機械の他の実施形態の要部を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part of other embodiment of the machine tool by this invention. 他の実施形態による工作機械の逆モーメント付与の制御系を示すブロック線である。It is a block line which shows the control system of reverse moment provision of the machine tool by other embodiment. この発明による工作機械の実施形態３を示す側面図である。It is a side view which shows Embodiment 3 of the machine tool by this invention. この発明による工作機械の実施形態３を示す背面図である。It is a rear view which shows Embodiment 3 of the machine tool by this invention. この発明による工作機械の実施形態３を示す平面図である。It is a top view which shows Embodiment 3 of the machine tool by this invention. 実施形態３による工作機械の逆モーメント付与の制御系を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the control system of reverse moment provision of the machine tool by Embodiment 3. この発明による工作機械の他の実施形態の要部を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part of other embodiment of the machine tool by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１ べッド
１２ テーブル
１３ 左コラム
１４ 右コラム
１５ トップビーム
１６、１７ ガイド面
１８ クロスレール
１９ 左Ｗ軸ボールねじ
２０ 右Ｗ軸ボールねじ
２１ 左Ｗ軸サーボモータ
２２ 右Ｗ軸サーボモータ
２３ 左Ｗ軸ロータリエンコーダ
２４ 右Ｗ軸ロータリエンコーダ
２５ 左バランス用油圧シリンダ装置
２６ 右バランス用油圧シリンダ装置
２７ ガイド面
２８ 主軸頭
２９ Ｙ軸ボールねじ
３０ Ｙ軸サーボモータ
３１ Ｙ軸ロータリエンコーダ
３２ ラム
３３ Ｚ軸サーボモータ
３４ Ｚ軸ロータリエンコーダ
３５ 主軸
３７、３８、３９ 水平レベルゲージ
４０ 左側逆モーメント付与手段
４１ 連結ビーム部材
４２ 油圧シリンダ装置
４３ ブラケット
４４ ピン
４５ ブラケット
４６ ピン
４７ Ｚ軸ボールねじ
５０ 左側逆モーメント付与手段
５１ 連結ビーム部材
５２ 油圧シリンダ装置
５３ ブラケット
５４ ピン
５５ ブラケット
５６ ピン
６１ シリンダケース部材
６２ シリンダボア
６３ エンド部材
６４ 圧力室
６５ ピストン部材
６６ ピストンロッド
６７ ポート
６８ 結合板
６９ クレビス
７０ 油圧サーボ回路
７１、７２ 圧力制御弁
８０ 制御装置
９０ Ａ軸スイベルヘッド
９１ Ｚ軸ボールねじ
９２ Ｚ軸サーボモータ
９３ Ｚ軸ロータリエンコーダ
９４ Ａ軸サーボモータ
９５ Ａ軸ロータリエンコーダ
９６ Ｂ軸スイベルヘッド
９７ Ｂ軸サーボモータ
９８ Ｂ軸ロータリエンコーダ
１０１ べッド
１０２ コラムベース
１０３ コラム
１０４ ガイド面
１０５ 主軸頭
１０６ Ｙ軸ボールねじ
１０７ Ｙ軸サーボモータ
１０８ Ｙ軸ロータリエンコーダ
１０９ 重心調整用油圧シリンダ装置
１１０、１１１ プーリ
１１２ ワイヤ
１１３、１１４ プーリ
１１５ ワイヤ
１１６ カウンタウエイト
１１７ ラム
１１８ 中ぐり主軸
１１９ 駆動装置
１２０ 主軸モータ
１２１ アタッチメント
１２２、１２３、１２４、１２５ 水平レベル測定器
１３０ 側部逆モーメント付与手段
１３１ 連結ビーム部材
１３２ 油圧シリンダ装置
１３３ ブラケット
１３４ ピン
１３５ ブラケット
１３６ ピン
１４０ 背部逆モーメント付与手段
１４１ 連結ビーム部材
１４２ 油圧シリンダ装置
１４３ ブラケット
１４４ ピン
１４５ ブラケット
１４６ ピン
１７０ 油圧サーボ回路
１７１、１７２ 圧力制御弁
１８０ 制御装置
１９０ Ａ軸スイベルヘッド
11 Bed 12 Table 13 Left column 14 Right column 15 Top beam 16, 17 Guide surface 18 Cross rail 19 Left W-axis ball screw 20 Right W-axis ball screw 21 Left W-axis servo motor 22 Right W-axis servo motor 23 Left W Axis rotary encoder 24 Right W axis rotary encoder 25 Left balance hydraulic cylinder device 26 Right balance hydraulic cylinder device 27 Guide surface 28 Spindle head 29 Y axis ball screw 30 Y axis servo motor 31 Y axis rotary encoder 32 Ram 33 Z axis servo Motor 34 Z-axis rotary encoder 35 Spindle 37, 38, 39 Horizontal level gauge 40 Left reverse moment applying means 41 Connecting beam member 42 Hydraulic cylinder device 43 Bracket 44 pin 45 Bracket 46 pin 47 Z-axis ball screw 50 Left reverse mode Attachment means 51 connecting beam member 52 hydraulic cylinder device 53 bracket 54 pin 55 bracket 56 pin 61 cylinder case member 62 cylinder bore 63 end member 64 pressure chamber 65 piston member 66 piston rod 67 port 68 coupling plate 69 clevis 70 hydraulic servo circuit 71, 72 Pressure control valve 80 Control device 90 A-axis swivel head 91 Z-axis ball screw 92 Z-axis servo motor 93 Z-axis rotary encoder 94 A-axis servo motor 95 A-axis rotary encoder 96 B-axis swivel head 97 B-axis servo motor 98 B-axis Rotary encoder 101 Bed 102 Column base 103 Column 104 Guide surface 105 Spindle head 106 Y-axis ball screw 107 Y-axis servo motor 108 Y-axis rotary encoder 109 Hydraulic cylinder device for center adjustment 110, 111 Pulley 112 Wire 113, 114 Pulley 115 Wire 116 Counterweight 117 Ram 118 Boring main shaft 119 Drive device 120 Main shaft motor 121 Attachment 122, 123, 124, 125 Horizontal level measuring instrument 130 Side reverse Moment applying means 131 Connecting beam member 132 Hydraulic cylinder device 133 Bracket 134 Pin 135 Bracket 136 Pin 140 Back reverse moment applying means 141 Connecting beam member 142 Hydraulic cylinder device 143 Bracket 144 Pin 145 Bracket 146 Pin 170 Hydraulic servo circuit 171, 172 Pressure control Valve 180 Controller 190 A-axis swivel head

Claims (11)

垂直に立設された左右のコラムと、前記左右のコラムの上部を互いに結合するトップビームと、前記左右のコラムの前面に上下方向に移動可能に設けられたクロスレールと、前記クロスレールの前面に左右方向に移動可能に設けられた主軸頭と、前記主軸頭に上下方向に移動可能に設けられ主軸を内蔵したラムとを有するクロスレール昇降式の門形の工作機械において、
前記左右のコラムの各々に、左側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該左側のコラムに付与する左側の逆モーメント付与手段と、右側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該右側のコラムに付与する右側の逆モーメント付与手段とを有する工作機械。 Left and right columns erected vertically, a top beam that joins the upper portions of the left and right columns to each other, a cross rail provided in front of the left and right columns so as to be vertically movable, and a front surface of the cross rail A cross-rail lift type portal machine tool having a spindle head movably provided in the left-right direction, and a ram having a built-in spindle movably provided in the vertical direction on the spindle head.
In each of the left and right columns, a left reverse moment applying means for applying a moment in a direction to cancel a fall moment due to a weight applied to the left column to the left column, and a weight applied to the right column. A right reverse moment applying means for applying to the right column a moment in the direction of canceling the overturning moment due to. 前記主軸頭の左右方向の位置情報と、前記クロスレールの上下方向の位置情報を入力し、前記主軸頭の左右方向位置情報と前記クロスレールの上下方向位置情報に応じて前記左側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量と前記右側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する請求項１記載の工作機械。   The left and right position information of the spindle head and the vertical position information of the cross rail are input, and the left moment is applied according to the horizontal position information of the spindle head and the vertical position information of the cross rail. The machine tool according to claim 1, further comprising a control unit that controls a moment application amount by the means and a moment application amount by the right reverse moment application unit. 垂直に立設された左右のコラムと、前記左右のコラムの上部を互いに結合するクロスレールと、前記クロスレールの前面に左右方向に移動可能に設けられた主軸頭と、前記主軸頭に上下方向に移動可能に設けられ主軸を内蔵したラムとを有するクロスレール固定式の門形の工作機械において、
前記左右のコラムの各々に、左側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該左側のコラムに付与する左側の逆モーメント付与手段と、右側の前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該右側のコラムに付与する右側の逆モーメント付与手段とを有する工作機械。 Left and right columns erected vertically, a cross rail that joins the upper parts of the left and right columns to each other, a spindle head that is movable in the left and right directions on the front surface of the cross rail, and a vertical direction on the spindle head A cross-rail fixed type portal machine tool having a ram with a built-in spindle,
In each of the left and right columns, a left reverse moment applying means for applying a moment in a direction to cancel a fall moment due to a weight applied to the left column to the left column, and a weight applied to the right column. A right reverse moment applying means for applying to the right column a moment in the direction of canceling the overturning moment due to. 前記主軸頭の左右方向の位置情報を入力し、当該主軸頭の左右方向位置情報に応じて前記左側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量と前記右側の逆モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する請求項１または３に記載の工作機械。   Inputs position information of the spindle head in the left-right direction, and controls the amount of moment applied by the left reverse moment applying means and the amount of moment applied by the right reverse moment applying means according to the position information of the spindle head in the left-right direction. The machine tool according to claim 1, further comprising a control unit. 垂直に立設された一つのコラムと、前記コラムの側面に上下方向に移動可能に設けられた主軸頭を有するシングルコラム型の工作機械において、
前記コラムに負荷された重量による転倒モーメントを打ち消す方向のモーメントを当該コラムに付与する逆モーメント付与手段を有する工作機械。 In a single column type machine tool having one column erected vertically and a spindle head provided on the side surface of the column so as to be vertically movable,
A machine tool comprising reverse moment applying means for applying to the column a moment in a direction that cancels the overturning moment due to the weight applied to the column. 前記主軸頭の上下方向の位置情報を入力し、前記主軸頭の上下方向位置情報に応じて前記モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する請求項５記載の工作機械。   The machine tool according to claim 5, further comprising a control unit that inputs position information of the spindle head in the vertical direction and controls a moment application amount by the moment application unit according to the vertical position information of the spindle head. 前記主軸頭に、左右方向に移動可能に設けられ繰り出し可能な中ぐり主軸を内蔵したラムを有し、前記制御手段は、前記主軸頭の上下方向の位置情報に加えて、前記ラムおよび前記中ぐり主軸の左右方向の位置情報を入力し、前記主軸頭の上下方向位置情報と前記ラムおよび前記中ぐり主軸の左右方向位置情報に応じて前記モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する請求項５記載の工作機械。   The spindle head has a ram that is provided so as to be movable in the left-right direction and that can be fed out, and the control means includes the ram and the center in addition to the vertical position information of the spindle head. 6. Position information in the horizontal direction of the boring spindle is input, and the amount of moment applied by the moment applying means is controlled in accordance with the vertical position information of the spindle head and the horizontal position information of the ram and the boring spindle. The machine tool described. 前記主軸頭に前記ラムがスイベルヘッドによって傾動可能に設けられており、前記制御装置は、前記スイベルヘッドの傾斜角を示す傾斜角情報を入力し、当該傾斜角情報を加味して前記モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する請求項１〜４、７の何れか一項に記載の工作機械。   The ram is provided at the spindle head so as to be tiltable by a swivel head, and the control device inputs tilt angle information indicating the tilt angle of the swivel head, and takes the tilt angle information into consideration to apply the moment. The machine tool according to any one of claims 1 to 4 and 7, which controls the amount of moment applied by. 前記ラムと前記主軸頭の少なくとも何れか一方に、これらの水平度を計測する水平レベル測定器が設けられられ、前記制御装置は、前記水平レベル測定器より水平度情報を入力し、前記モーメント付与手段によるモーメント付与が適正を行われているか否かを判別する請求項１〜８の何れか一項に記載の工作機械。   At least one of the ram and the spindle head is provided with a horizontal level measuring device for measuring the level of these, and the control device inputs the leveling information from the horizontal level measuring device and applies the moment. The machine tool according to any one of claims 1 to 8, wherein it is determined whether or not the moment application by the means is appropriate. 前記ラムと前記主軸頭の少なくとも何れか一方に設けられ、これらの水平度を計測する水平レベル測定器と、前記水平レベル測定器より水平度情報を入力し、当該水平度情報に前記逆モーメント付与手段によるモーメント付与量を制御する制御手段を有する請求項１、３、５の何れか一項に記載の工作機械。   Provided in at least one of the ram and the spindle head, and a horizontal level measuring instrument for measuring the level of the ram and the horizontal level information input from the horizontal level measuring instrument, and applying the reverse moment to the horizontality information. The machine tool according to claim 1, further comprising a control unit that controls a moment application amount by the unit. 前記逆モーメント付与手段は、連結ビーム部材と、自動制御可能に軸力を変化する軸力変化要素との直列連結体により構成され、当該直列連結体の一端を前記コラムの上部に接続され、他端を前記コラムの下部に接続されている請求項１〜１０の何れか一項に記載の工作機械。
The reverse moment applying means is constituted by a serially connected body of a connecting beam member and an axial force changing element that changes the axial force so as to be automatically controllable, and one end of the serially connected body is connected to the upper part of the column, The machine tool according to any one of claims 1 to 10, wherein an end is connected to a lower portion of the column.
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