JPH0217297B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被加工物上を自走しながら被加工物を
加工する自走式切削加工機に関する。

被加工物が大形である場合には、被加工物を載
せ得る大形のテーブル等を具えた工作機械を用意
するより、工作機械自体を被加工物に沿つて移動
させるようにした方が、経費、製作等あらゆる面
で有利である。そこで、従来より大形の被加工物
を加工する工作機械として、第１図及び第２図に
示すような自走式切削加工機が提供されている。
これらはいずれも被加工物の表面を平面加工する
もので、第１図に示すものは、被加工物０１を挾
む平行なベツド０２上にサドル０３を介して工作
機械０４を搭載し、ねじ駆動機構或いは歯車駆動
機構によりベツド０２に対しサドル０３を移動さ
せることにより工作機械０４を自走させるもので
あり、又第２図に示すものは、被加工物０１を挾
む平行なレール０５上に台車０６の車輪０７を乗
せると共に台車０６上に工作機械０４を搭載し、
台車０６に備わつているモータで車輪０７を駆動
することにより工作機械０４を自走させるように
したものである。

しかし、これらの機械では、ガイドウエイとし
てベツド或いはレールを必要とし、しかも切削を
能率良く行なうためにはこれらのガイドウエイを
被加工物と同等以上の長さとしなければならず、
機械全体が大掛かりとなる欠点がある。更に、ガ
イドウエイが必要であることから、現場での切削
加工には適用困難である。又、被加工物が長さ方
向だけでなく幅方向にも大きい被加工物には対応
仕切れないという欠点もある。

本発明は従来の自走式切削加工機における上記
のような欠点を解消することを企図してなされた
ものである。つまり、本発明は自走のためのガイ
ドウエイが不要で、現場での作業にも適用でき、
しかも大形の被加工物の加工も可能な自走式切削
加工機を得ることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の構成は、切
削工具を具えた加工機本体と、加工機本体の両側
下部にそれぞれ枢支され被加工物の表面に接触し
て当該加工機本体を支持するローラと、各ローラ
にそれぞれ連結し各ローラを上下動させるジヤツ
キと、各ジヤツキを作動させるサーボモータと、
光学的手段により被加工物の加工基準面に対する
前記加工機本体の姿勢を検出する姿勢検出装置及
び該姿勢検出装置による検出信号に応じて前記加
工機本体を適正姿勢にすべく前記ローラの位置を
変える信号を前記サーボモータへ送る姿勢制御機
構とからなる姿勢制御装置と、被加工物の表面に
対向させて前記加工機本体に取付けられた走行駆
動用の可動一次型リニアモータと、被加工物の表
面に対向させて前記加工機本体に取付けられた磁
石とからなることを特徴とする。

以下、本発明に係る自走式切削加工機を図面に
示す一実施例に基づき詳細に説明する。

第３図には一実施例の全体の斜視外観を示す。

この実施例における加工機本体１は門形のプラ
ノミラーと同様の構造となつている。つまり、加
工機本体１は、左右のコラム２の上部をトツプビ
ーム３で結合する一方、左右のコラム２の前面間
に渡してクロスレール４を昇降可能に取付け、こ
のクロスレール４に左右動可能にミーリングヘツ
ド５を取付け、ミーリングヘツド５の主軸に切削
工具６を取付けてなる。７はクロスレール４の昇
降機構、８はミーリングヘツド５の左右送り及び
位置決め用のサーボモータ、９はミーリングヘツ
ド５の主軸の上下方向位置決め用のサーボモータ
である。又、１０は加工機本体１のトツプビーム
３の後面に搭載された制御装置であり、この制御
装置１０より前記昇降機構７、サーボモータ８，
９に所定の作動指令信号が送られる。

加工機本体１のコラム２の下部には一体に枠状
の基台１１が取付けられ、その前部及び後部にそ
れぞれ加工基準保持装置１２が装備されている。
第４図には加工基準保持装置１２の分解図を示
す。この加工基準保持装置１２は、基台１１内に
支持枠１３を一体に取付け、前後方向に平行なピ
ン１４を介してアーム１５を前記支持枠１３に揺
動自在に枢支し、このアーム１５の先端に左右方
向に平行な軸回りに回転自在な鋼製ローラ１６を
取付け、更に前記支持枠１３上に取付台１７を取
付け、その上面のブラケツト１８とボールスクリ
ユジヤツキ１９の下面のブラケツト２０とをピン
２１で止めることによりボールスクリユジヤツキ
１９を取付台１７に連結して、そしてこのボール
スクリユジヤツキ１９のボールスクリユ２２を取
付台１７、支持枠１３を通して前記アーム１５上
にブラケツト２３及びピン２４を介して連結する
一方、前記ジヤツキ１９にその駆動源としてサー
ボモータ２５を連結してなる。前記鋼製ローラ１
６は、被加工物２６の表面に接触して加工機本体
１を支持すると共に、前記サーボモータ２５の作
動によるその上下方向の揺動により加工機本体１
の姿勢を被加工物２６の加工面に対し適正に保持
するものである。

加工機本体１には当該加工機本体１を常に適正
姿勢に保つための姿勢制御装置が備わつている。
この姿勢制御装置は加工機本体１を加工基準面に
対し位置制御する加工基準制御装置２７と加工機
本体１の前後の倒れを制御する真直度制御装置２
８とからなる。前記加工基準制御装置２７は、被
加工物２６外の固定個所に設置され加工基準位置
を発光する加工基準光線発生器２９と、加工基準
光線発生器２９からの光線を受けてその位置を出
力する加工基準指示器３０と、前記制御装置１０
内に組込まれ、加工機本体１を加工基準面に合わ
せるべく前記加工基準保持装置１２のサーボモー
タ２５に作動指令信号を出力する補正器３１とか
らなる。つまり、加工基準光線発生器２９及び加
工基準指示器３０が姿勢検出装置を構成し、補正
器３１が制御機構をなしているのである。前記加
工基準光線発生器２９としては、例えばレーザ光
を発光するレーザガンなどが挙げられ、又加工面
指示器３０としては、例えば光電変換素子を使つ
たものなどが挙げられる。加工基準制御装置２７
は加工機本体１の左右方向両側にあり、これらに
よつて加工機本体１は加工基準面に対し適正に保
持される。又、前記真直度制御装置２８は、真直
度測定器としてのオートコリメータ３２、加工機
本体１に取付けられた反射鏡３３及び前記制御装
置１０内に組込まれ前記オートコリメータ３２に
よる測定値（傾き量）を基に前記加工基準保持装
置１２のサーボモータ２５に傾きを補正すべき作
動指令信号を出力する補正器３４とからなる。つ
まり、オートコリメータ３２、反射鏡３３が姿勢
検出装置を構成し補正器３４が制御機構をなして
いるのである。

加工機本体１の左右の基台１１には、それぞれ
加工機本体１を自走させるためリニアモータ３５
が被加工物２３の表面に対向させて設けてある。
このリニアモータ３５は、１次コイルが可動側で
ある加工機本体１側に取付けられた可動１次型リ
ニアモータであり、被加工物２６を２次導体とし
て推力を得るもので、コイルは左右対称で進行方
向に傾斜して巻回したヘリカル巻としてあり、斜
め前方への推力を得て、進行方向と直角な方向の
分力を打ち消し合つて安定した直進性が得られる
ようにしてある。又、切削時の切削反力による加
工機本体１の浮き上がりを防止するため、リニア
モータ３５には、マグネツトクランプとしての電
磁石３６が被加工物２６に対向して一体に取付け
てある。この電磁石３６は断面が逆Ｕ字形の鉄心
にコイルを巻いて形成したもので、鉄心の間に前
記リニアモータ３５の可動１次型コイルを嵌め込
んである。尚、リニアモータ３５と電磁石３６は
別体としてそれぞれ加工機本体１に取付けるよう
にしてもよいが、一体とした方がスペース的に有
利であり、加工機の小型化も図れる。

尚、切削工具６による被加工物２６の切削によ
り飛散する切削くずが鋼製ローラ１６の下になつ
てその位置精度を狂わせたり、電磁石３６に吸着
されたりするのを防止するため、前後の鋼製ロー
ラ１６及び一体のリニヤモータ３５と電磁石３６
を囲んでエアカーテン式ワイパ３７が設けてあ
る。このワイパ３７の噴射エアによつて鋼製ロー
ラ１６等の進行側における被加工物２６の表面は
清掃されるのである。

次に、上記構成の実施例装置による作業手順を
説明する。

固定状態にある被加工物２６の上に当該加工機
を乗せ、その切削工具６を切削開始位置に合わせ
る。次に、加工基準制御装置２７の加工基準光線
発生器２９をその光線が加工基準面に平行となり
且つ加工機本体１側の加工基準指示器３０に照射
されるようにセツトする。同様に真直度制御装置
２８のエートコリメータ３２をその光が加工基準
面に平行となり且つ加工機本体１側の反射鏡３３
に照射されるようにセツトする。そして、姿勢制
御装置を構成する加工基準制御装置２７及び真直
度制御装置２８により加工機本体１の姿勢を検出
し、姿勢を加工基準面に合わせるように矯正す
る。次に、ミーリンクヘツド５の主軸を回転する
と共に切削工具６に所定の切り込み量を与える。
この後、リニアモータ３５を駆動して加工機本体
１を移動し、被加工物２６の平面切削を行なう。
切削加工中においても加工機本体１は姿勢制御装
置により加工基準面に対し常に適正な状態となる
ように制御される。又、加工中切削反力により加
工機本体１には浮き上がらせようとする力が作用
するが、電磁石３６があることにより加工機本体
１の浮上、横ずれ等は防止される。尚、加工中に
おける切削工具６の被加工物２６に対する送り移
動、ミーリングヘツド５の横送り移動等はすべて
制御装置１０により制御される。

上述の如く本発明による自走式切削加工機によ
れば、加工機本体にローラを備え付けてローラで
加工機本体を支持すると共に、加工機本体に走行
駆動用のリニアモータを搭載し、更に、加工機本
体に被加工機の加工基準面に姿勢を合わせる制御
装置を装備して、加工機自体が被加工物上に乗つ
て姿勢矯正を行ないながら切削加工を行なうよう
にしたので、装置が小型、コンパクト化されると
共にガイドレールが不要となり、現場での作業に
も適用可能となる。又、自走式であることにより
大形の被加工物にも対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ従来の自走式加工
機の正面図であり、第３図は本発明に係る自走式
切削加工機の一実施例の斜視図、第４図は第３図
中の加工基準保持装置の分解図である。 図面中、１は加工機本体、５はミーリングヘツ
ド、６は切削工具、１１は基台、１２は加工基準
保持装置、１５はアーム、１６は鋼製ローラ、１
９はボールスクリユジヤツキ、２５はサーボモー
タ、２６は被加工物、２７は加工基準制御装置、
２８は真直度制御装置、２９は加工基準光線発生
器、３０は加工基準指示器、３１は補正器、３２
はオートコリメータ、３３は反射鏡、３４は補正
器、３５はリニアモータ、３６は電磁石、３７は
エアカーテン式ワイパである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 切削工具を具えた加工機本体と、加工機本体
   の両側下部にそれぞれ枢支され被加工物の表面に
   接触して当該加工機本体を支持するローラと、各
   ローラにそれぞれ連結し各ローラを上下動させる
   ジヤツキと、各ジヤツキを作動させるサーボモー
   タと、光学的手段により被加工物の加工基準面に
   対する前記加工機本体の姿勢を検出する姿勢検出
   装置及び該姿勢検出装置による検出信号に応じて
   前記加工機本体を適正姿勢にすべく前記ローラの
   位置を変える信号を前記サーボモータへ送る姿勢
   制御機構とからなる姿勢制御装置と、被加工物の
   表面に対向させて前記加工機本体に取付けられた
   走行駆動用の可動一次型リニアモータと、被加工
   物の表面に対向させて前記加工機本体に取付けら
   れた磁石とからなることを特徴とする自走式切削
   加工機。