JPH0577124A - 型鋼加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １台の機械で切断と穴明けを行なって、加工
を容易にすると共に加工精度を向上させ、さらに省人
化，省スペース化を図るようにした。 【構成】 例えばプレート材のワークＷを載置するワー
クテーブル５と、このワークテーブル５に跨がって設け
られＸ軸方向へ移動自在な門型フレーム１７と、この門
型フレーム１７における上部フレーム１７Ｕの中央部に
設けられたＹ軸，Ｚ軸方向へ移動自在な熱切断加工ヘッ
ドとしてのレーザ加工ヘッド４５と、前記門型フレーム
１７における上部フレーム１７の一方側に設けられ回転
自在なドリルを備えたＹ軸，Ｚ軸方向へ移動自在なドリ
ルヘッド３１と、前記門型フレーム１７における上部フ
レーム１７Ｕの他方側にＹ軸，Ｚ軸方向へ移動自在かつ
回転自在なピックアップ装置５７を備えてなることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークとしての例え
ば鉄骨建築部材のうちのガゼットプレートを母材から板
取りするのに穴明け，切断加工を行なう型鋼加工機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、母材から例えば鉄骨建築部材のう
ちの異形状のガゼットプレートを板取りする際には、ガ
ス等で切断加工が行なわれる。そして、切断されたガゼ
ットプレートにドリルでもって各種の穴明け加工が行な
われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、母材から板
取りし、ガゼットプレートとして使用するには、切断後
に穴明けを別工程で行なっているため、穴明けの基準決
めが難かしいと共に、ドリルの加工穴に位置決めするの
も容易でない。さらに、切断と穴明けを別工程で行なっ
ていることから作業者も少なくとも２人が必要で手間を
かけていると共にスペースもかなり大きな面積を有して
いる。

【０００４】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、１台の機械で切断と穴明けを行なって、加工を容
易にすると共に加工精度を向上させ、さらに省人化，省
スペース化を図った型鋼加工機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ワークを載置するワークテーブルと、
このワークテーブルに跨がって設けられＸ軸方向へ移動
自在な門型フレームと、この門型フレームにおける上部
フレームの中央部に設けられたＹ軸，Ｚ軸方向へ移動自
在な熱切断加工ヘッドと、前記門型フレームにおける上
部フレームの一方側に設けられ回転自在なドリルを備え
たＹ軸，Ｚ軸方向へ移動自在なドリルヘッドとを備えて
型鋼加工機を構成した。

【０００６】前記型鋼加工機において、前記門型フレー
ムにおける上部フレームの他方側にＹ軸，Ｚ軸方向へ移
動自在、かつ回転自在なピックアップ装置を備えている
こと、また、前記ワークテーブルに対してＸ軸方向へラ
フに移動可能な移動体を設け、この移動体に対して前記
門型フレームを高精度に移動可能に設けてなることが望
ましい。

【０００７】

【作用】この発明の型鋼加工機を採用することにより、
ワークテーブル上に加工すべき例えばプレート材のワー
クを載置して固定する。このワークテーブルの一端側に
門型フレームを位置決めした後、ワークテーブルの他端
側へ向けて移動体に対して門型フレームを移動せしめる
と共に、ドリルヘッドをＹ軸，Ｚ軸方向へ移動せしめ、
さらにドリルを回転させてワークに必要な穴明け加工が
行なわれる。次いで熱切断加工ヘッドをＹ軸，Ｚ軸方向
へ移動せしめてワークに必要な切断加工が行なわれる。
切断加工されたワークは例えば門型フレームにおける上
部フレームの他方側に設けられたピックアップ装置をＹ
軸，Ｚ軸方向へ移動せしめ、さらにピックアップ装置を
回転させることによってピックアップ装置に保持されて
搬出される。

【０００８】しかも、移動体はワークテーブルに対して
Ｘ軸方向へラフに移動可能に設けられ、この移動体に対
して前記門型フレームがＸ軸方向へ高精度に移動可能に
設けられているので、ワークテーブルの半分にかかった
部分のワークから製品を切断並びに穴加工する際には移
動体の長さをワークテーブル長の半分よりわずか長くす
ることによって加工が行なわれる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１０】図１および図２を参照するに、型鋼加工機
１は例えば床面ＦＬ上にベッド３を備えており、このベ
ッド３上にはワークテーブル５が設けられている。この
ワークテーブル５上には加工すべき例えばプレート材の
ワークＷが載置されて固定される。前記ワークテーブル
５の両側面には平行な複数のガイドレール７がＸ軸方向
へ延伸して設けられている。

【００１１】このガイドレール７にはＸ軸方向へ延伸し
た移動体９Ｒ，９ＬがＸ軸方向へ移動可能に嵌合されて
いる。この移動体９Ｒ，９Ｌの上面，側面の下部にはガ
イドレール１１，１３がＸ軸方向へ延伸して設けられて
いると共に、移動体９Ｒ，９Ｌの側面の上部にはＸ軸方
向へ延伸したラック１５が設けられている。

【００１２】前記移動体９Ｒ，９Ｌに設けられたガイド
レール１１，１３に嵌合され、Ｘ軸方向へ移動自在な門
型フレーム１７が前記ワークテーブル５に跨がって設け
られている。この門型フレーム１７は上部フレーム１７
Ｕと両側のサイドフレーム１７Ｒ，１７Ｌとで構成され
ている。このサイドフレーム１７Ｒ，１７Ｌの内側には
前記ラック１５に噛合したピニオン１９が回転自在に支
承されている。このピニオン１９に連動連結されたエン
コーダ付のサーボモータ２１が前記サイドフレーム１７
Ｒ，１９内に設けられている。

【００１３】前記床面ＦＬにおける両側の後側（図１に
おいて右側）には流体シリンダ２３が取付けられている
と共に、この流体シリンダ２３に装着されたピストンロ
ッド２５の先端が前記移動体９Ｒ，９Ｌにおける前側の
下部にブラケット２７を介して取付けられている。

【００１４】上記構成により、流体シリンダ２３を作動
せしめるとピストンロッド２５がＸ軸方向へ伸縮され
る。このピストンロッド２５の伸縮によりブラケット２
７を介して移動体９Ｒ，９ＬがＸ軸方向へラフにガイド
レール７に案内されて移動されることになる。なお、前
記ワークテーブル５に対する移動体９Ｒ，９Ｌの位置決
めは図示省略のショットピンなどで行なわれる。

【００１５】また、同期をとった両側のサーボモータ２
１を駆動せしめると、ピニオン１９が回転される。この
ピニオン１９の回転によりラック１５に案内されてピニ
オン１９が走行されるので、前記門型フレーム１７が前
記移動体９Ｒ，９Ｌに対してガイドレール１１，１３に
案内されて高精度にＸ軸方向へ移動されることになる。
前記門型フレーム１７の位置決めはサーボモータ２１に
備えられたエンコーダで正確に行なわれる。

【００１６】前記門型フレーム１７における上部フレー
ム１７Ｕの後面にはＹ軸方向へ延伸したガイドレール２
９が設けられており、このガイドレール２９にはＹ軸方
向へ移動自在なドリルヘッド３１が嵌合されている。こ
のドリルヘッド３１には図３に示されているようにナッ
ト部材３３が設けられており、このナット部材３３には
上部フレーム１７ＵにＹ軸方向へ延伸して設けられたボ
ールねじ３５が螺合されている。また、前記上部フレー
ム１７Ｕの図３において右側には駆動モータ３７が設け
られており、この駆動モータ３７にはギヤボックス３９
を介して前記ボールねじ３５の一端が連動連結されてい
る。

【００１７】上記構成により、駆動モータ３７を駆動せ
しめると、ギヤボックス３９を介してボールねじ３５が
回転される。このボールねじ３５の回転によりナット部
材３３を介してドリルヘッド３１がガイドレール２９に
案内されながらＹ軸方向へ移動されることになる。

【００１８】前記ドリルヘッド３１の下部にはＺ軸方向
（図３において上下方向）へ移動自在でかつ回転自在な
スピンドル３９が装着されている。このスピンドル３９
の下端には着脱自在なドリル４１がクランプされてい
る。ドリルヘッド３１の上部には前記スピンドル３９を
回転させる駆動モータ４３が取付けられていると共に、
ドリルヘッド３１にはスピンドル３９を上下動せしめる
図示省略の流体シリンダが設けられている。

【００１９】上記構成により、駆動モータ４３を駆動さ
せると、スピンドル３９が回転されると共に、図示省略
の流体シリンダによってＺ軸方向へ移動される。したが
って、スピンドル３９が上下動されると共に回転される
から、ドリル４１によってワークＷに穴明け加工される
ことになる。

【００２０】図１を参照するに、門型フレーム１７にお
ける上部フレーム１７Ｕの中央部の下部にはＹ軸方向へ
移動自在な熱切断加工ヘッドとしてのレーザ加工ヘッド
４５が設けられている。より詳細には、図４に示されて
いるように、上部フレーム１７Ｕの下部にはＹ軸方向へ
延伸したガイドレール４７が一体化されており、このガ
イドレール４７に案内されてＹ軸方向へ移動自在なレー
ザ加工ヘッド４５のＹ軸ボデイ４９が設けられている。
このＹ軸ボデイ４９にはＺ軸方向へ移動自在なＺ軸ボデ
イ５１が設けられており、このＺ軸ボデイ５１の下端に
はレーザノズル５３が一体化されている。前記Ｙ軸ボデ
イ４９、Ｚ軸ボデイ５１はすでに公知の駆動モータ，ボ
ールねじ、およびナット部材などの駆動装置によってＹ
軸，Ｚ軸方向へ移動されるものであり、この具体的な駆
動系はすでに公知であるから詳細な説明を省略する。

【００２１】また、Ｚ軸ボデイ５１にはベンドミラー，
集光レンズが内蔵されており、図示省略のレーザ発振器
より発振されたレーザビームがベンドミラー，集光レン
ズを経てレーザノズル５３から照射されるようになって
いる。

【００２２】上記構成により、レーザ加工ヘッド４５は
Ｙ軸，Ｚ軸方向へ移動されると共に、レーザノズル５３
からレーザビームが照射されてワークＷに切断加工が行
なわれることになる。

【００２３】図１を参照するに、門型フレーム１７にお
ける上部フレーム１７Ｕの前側にはＹ軸方向へ延伸した
ガイドレール５５が設けられており、このガイドレール
５５にはＹ軸方向へ移動自在なピックアップ装置５７が
設けられている。より詳細には、図５に示されているよ
うに、上部フレーム１７Ｕの前面には前記ガイドレール
５５と平行にＹ軸方向へ延伸したボールねじ５９が設け
られている。このボールねじ５９にはピックアップ装置
５７の後面に取付けられたナット部材６１が螺合されて
いると共にボールねじ５９の例えば図５において右端に
はギヤボックス６３を介して駆動モータ６５が取付けら
れている。

【００２４】上記構成により、駆動モータ６５を駆動せ
しめると、ギヤボックス６３を介してボールねじ５９が
回転される。このボールねじ５９が回転されることによ
り、ナット部材６１を介してピックアップ装置５７がガ
イドレール５５に案内されてＹ軸方向へ移動されること
になる。

【００２５】前記ピックアップ装置５７の下部にはＺ軸
方向（図５において上下方向）へ移動自在でかつ回転自
在な回転部材６７が装着されている。この回転部材６７
の下端にはワーク保持装置としての電磁石６９が設けら
れている。また、ピックアップ装置５７の上部には前記
回転部材６７を回転させる駆動モータ７１が取付けられ
ていると共に、ピックアップ装置５７内には回転部材６
７を上下動させる図示省略の流体シリンダが設けられて
いる。

【００２６】上記構成により、駆動モータ７１を駆動さ
せると、回転部材６７が回転されると共に、図示省略の
流体シリンダによってＺ軸方向へ移動される。したがっ
て、回転部材６７が上下動されると共に回転されるか
ら、切断加工された製品は電磁石６９で吸着されて上方
へ持ち上げられた後、例えば図１のベッド３の前部へ搬
出されることになる。

【００２７】前記ワークテーブル５の両側には、図１お
よび図６に示されているように、Ｘ軸方向へ適宜な間隔
で複数のワーククランプ７３が設けられている。また、
ワークテーブル５内にはＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の
支持プレート７５が設けられ、この各支持プレート７５
上にはＹ軸方向へ適宜な間隔でワークＷを支持せしめる
ための先端を鋭角にした複数の支持柱７７が立設されて
いる。

【００２８】さらに、ワークテーブル５内の底部には各
支持プレート７５を上下動させるため複数の流体シリン
ダ７９が取付けられており、この流体シリンダ７９に装
着されたピストンロッド８１の先端が前記支持プレート
７５の下端に一体化されている。

【００２９】上記構成により、複数の同期をとった流体
シリンダ７９を作動させるとピストンロッド８１が上下
動されることにより、支持プレート７５が上下動され
る。したがって、ワークＷに穴明け、または切断加工さ
れたときに、ドリル４１，レーザビームが各支持柱７７
と干渉する際には、干渉するＸ軸方向の一列の支持柱７
７を下げることによって回避させることができる。

【００３０】前記ワークテーブル５上に載置されるワー
クＷの最大長さは、図７に示されているように、２Ａで
あるとする。この２Ａの長さからなるワークＷから製品
Ｉ,II ，III に各種の穴Ｈをドリル４１であけると共に
切断個所Ｄをレーザ加工ヘッド４５によるレーザビーム
で切断し、さらに、製品Ｉ，II，III を板取りする場合
に、門型フレーム１７をＸ軸方向へ（Ａ＋Ｃ）の範囲内
で高精度に移動させると共に、移動体９Ｒ，９ＬをＸ軸
方向へ移動させるようにしてワークＷから製品Ｉ，II，
III を容易に切断できるようにしたものである。したが
って、移動体９Ｒ，９Ｌの長さが（Ａ＋Ｃ）となってい
るものである。

【００３１】すなわち、図７に示すようなワークＷから
製品Ｉ，II，III を板取りする場合には、移動体９Ｒ，
９Ｌを図１において左端に位置決めした状態において、
門型フレーム１７を移動体９Ｒ，９Ｌに対してＸ軸方向
へ移動させる。また、ドリルヘッド３１をＹ軸方向へ移
動させると共に、ドリル４１を回転させながら下降せし
めることによって、製品Ｉ−１，２，３，４、製品II−
１，２，３，４および製品III −１に各種の穴Ｈをあけ
る。

【００３２】この穴Ｈがあけられた後、門型フレーム１
７を移動体９Ｒ，９Ｌに対してＸ軸方向の右方へ（Ａ＋
Ｂ）［但し、Ｂ＜Ｃ］だけ移動させることによって、製
品Ｉ−１，２，３，４および製品II−１，２，３，４を
所定の形状にレーザ加工ヘッド４５で切断して板取りが
行なわれる。

【００３３】次に、移動体９Ｒ，９ＬをＸ軸方向の右端
まですなわちＡだけラフに移動せしめて位置決めし、門
型フレーム１７を移動体９Ｒ，９Ｌの左端へ位置決めす
ると、門型フレーム１７の左端はワークテーブル５の右
端から（Ａ＋Ｃ）の位置にあるため、製品III −１，２
およびその他の穴Ｈ加工を行なった後、製品III −１，
２を所望の形状にレーザ加工ヘッド４５で切断して板取
りが容易に行なわれることとなる。

【００３４】また、ワークＷから製品Ｉ，II，III を板
取りする場合に、移動９Ｒ，９Ｌを図１において左端に
位置決めした状態において、門型フレーム１７を移動体
９Ｒ，９Ｌに対してＸ軸方向へ移動させる。またドリル
ヘッド３１をＹ軸方向へ移動させると共に、ドリル４１
を回転させながら下降せしめることによって、製品Ｉ−
１，２，３，４，および製品II−１，２，３，４に各種
の穴Ｈをあける。

【００３５】次いで、移動体９Ｒ，９Ｌを図１において
Ｘ軸方向の右方向へストロークエンドまで移動させた後
に、移動体９Ｒ，９Ｌを右方向へ移動させると共に、ド
リルヘッド３１をＹ軸方向へ移動してドリル４１で製品
III −１，２に各種の穴Ｈをあける。

【００３６】次に、移動体９Ｒ，９Ｌおよび門型フレー
ム１７を元の位置に戻して位置決めした後に、移動体９
Ｒ，９Ｌおよび門型フレーム１７を上述した動きと同様
に移動せしめると共に、レーザ加工ヘッド４５をＹ軸方
向へ移動せしめることによって、製品Ｉ，II，III を所
望の形状に切断して板取りが行なわれる。すなわち、ワ
ークＷに対して先に穴明け加工を行なった後に、切断し
て板取りを行なうこともできるのである。

【００３７】このように、ワークテーブル５に対して移
動体９Ｒ，９ＬをＸ軸方向へＡだけラフにシフトさせる
と共に、門型フレーム１７を移動体９Ｒ，９Ｌに対して
Ｘ軸方向へ（Ａ＋Ｃ）だけ高精度に移動させるようにし
たことによって、２Ａ分のワーク長を持ったワークＷか
ら高精度にかつ合理的に製品の穴明けと板取りを行なう
ことができる。しかも、この型鋼加工機１を用いること
によって、プレート材のワークＷを加工するの、省人
化、省スペース化を図ることができる。

【００３８】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜の変更を行なうことにより、その
他の態様で実施例し得るものである。本実施例では熱切
断加工ヘッドとしてレーザ加工ヘッドを例にして説明し
たが、プラズマヘッドなどであっても構わない。また、
ワークＷを保持せしめるのに電磁石６９で説明したが、
吸着パッドであっても構わない。さらに、ピックアップ
装置５７を門型フレーム１７における上部フレーム１７
Ｌの前側に設けた例で説明したが、門型フレーム１７以
外の別個のフレームに設けても対応可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、例えばワークテーブル長
の半分より若干越えた長さだけ高精度に門型フレームを
移動させ、かつ移動体をワークテーブル長の半分だけシ
フトさせるようにしたことによって、１台の機械で切断
と穴明けを行なって加工を容易に行なうことができると
共に加工精度を向上させることができる。しかも、省人
化，省スペース化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した一実施例の型鋼加工機の斜
視図である。

【図２】図１における右半分の拡大正面断面図である。

【図３】図１におけるIII 矢視の拡大図である。

【図４】図１におけるIV矢視の拡大図である。

【図５】図１におけるＶ矢視の拡大図である。

【図６】ワークテーブルの拡大断面図である。

【図７】この発明のワークから製品に穴明け、板取り加
工を行なう説明図である。

【符号の説明】

１ 型鋼加工機 ５ ワークテーブル ９Ｒ，９Ｌ 移動体 １７ 門型フレーム １７Ｕ 上部フレーム ３１ ドリルヘッド ４１ ドリル ４５ レーザ加工ヘッド（熱切断加工ヘッド） ５７ ピックアップ装置 ６７ 回転部材 ６９ 電磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを載置するワークテーブルと、こ
   のワークテーブルに跨がって設けられＸ軸方向へ移動自
   在な門型フレームと、この門型フレームにおける上部フ
   レームの中央部に設けられたＹ軸，Ｚ軸方向へ移動自在
   な熱切断加工ヘッドと、前記門型フレームにおける上部
   フレームの一方側に設けられ回転自在なドリルを備えた
   Ｙ軸，Ｚ軸方向へ移動自在なドリルヘッドと、を備えて
   なることを特徴とする型鋼加工機。
2. 【請求項２】 前記門型フレームにおける上部フレーム
   の他方側にＹ軸，Ｚ軸方向へ移動自在かつ回転自在なピ
   ックアップ装置を備えてなることを特徴とする請求項１
   記載の型鋼加工機。
3. 【請求項３】 前記ワークテーブルに対してＸ軸方向へ
   ラフに移動可能な移動体を設け、この移動体に対して前
   記門型フレームを高精度に移動可能に設けてなることを
   特徴とする請求項１記載の型鋼加工機。