JPH06190667A - 切削機械のフレーム構造に使用される複合体並びに機械加工する方法 - Google Patents

切削機械のフレーム構造に使用される複合体並びに機械加工する方法

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JPH06190667A
JPH06190667A JP5233661A JP23366193A JPH06190667A JP H06190667 A JPH06190667 A JP H06190667A JP 5233661 A JP5233661 A JP 5233661A JP 23366193 A JP23366193 A JP 23366193A JP H06190667 A JPH06190667 A JP H06190667A
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platform
triangular
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Thomas J Lindem
トーマス・ジュリス・リンデム
Paul A S Charles
ポール・エイ・エス・チャールズ
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Ingersoll Milling Machine Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々の角度で機械加工を行うためのフレーム
構造及び６脚型のプラットフォームの複合体を提供す
る。 【構成】 八面体状のフレーム構造を備える切削機械に
おいて、切削工具は、伸縮可能なストラット１８に取り
付けられたプラットフォームを有するサーボストラット
・サポートによって担持される。歪みを減少させ、且
つ、サーボストラットの部分３９からサーボストラット
の他の接続された部分４０への曲げモーメントの伝達を
制限するために、６つのストラットを三角形部分３９の
ボールジョイント３６の如き枢動取付部に装着する。枢
動取付部の内の３つは、第１の三角形並びに三角形のサ
ポート３９の隅部に位置決めされ、他の３つのストラッ
トは、三角形のサポート３９の第２の大きな三角形に位
置決めされる。切削工具用のスピンドル駆動部２７の基
準回転軸線は、基準水平軸線、基準垂直軸線、又は基準
４５°軸線の周囲とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械に関し、より詳
細には、外側の梁すなわちストラットのフレーム構造が
形成された機械フレームを用いる切削機械並びに切削工
具に関し、上記フレーム構造は、ストラットのフレーム
構造の中で機械加工を行うためにサーボストラットに装
着された工具を有している。
【０００２】
【従来の技術】上述の米国特許出願は、八面体の形態の
６つの節点すなわち隅部で接続された三角形状の部分す
なわち側部から成る好ましいストラットのフレーム構造
を詳細に記載している。本発明は八面体に限定されるも
のではなく、八面体は後に説明する理由により好ましい
実施例である。工具は、サーボストラット・サポート又
はプラットフォームに装着されており、上記サーボスト
ラット・サポートは、枢動可能なソケット並びに球形の
ヘッドによって、フレーム構造の三角形状の部分の節点
に接続された外方端を有している。好ましいサーボスト
ラット・サポートは、６脚型のストラット・プラットフ
ォーム、すなわち、往々にしてスチュワート型のプラッ
トフォームと呼ばれるサポートである。
【０００３】八面体状のフレーム構造の節点に取り付け
られる６脚型の工具ホルダの複合体は、硬質金属をミク
ロンオーダの精度で機械加工することのできる実用的な
精密機械を可能とする。フレーム構造は、安定させるた
めの基礎を必要としない自己内蔵型であるのが好まし
い。６つの隅部連結すなわち節点で結合された、８つの
三角状部分すなわち面から基本的に形成されるので、組
み立てることも簡単である。八面体状のフレーム構造の
特徴は、その隅部に力が作用した時に、曲げモーメント
が全く生じずに、総ての力がフレーム構造のストラット
状の部材の中で軸方向の力に変換され、これにより、た
わみは、上記部材の長さの三乗ではなくそのような部材
の長さに正比例し、従って、フレーム構造の材料が極め
て少ない剛構造を提供することである。例えば、このタ
イプの機械は僅か約１８，１２０ｋｇ（４０，０００ポ
ンド）の重量で建造できるのに対して、通常の設計の機
械では約９０，６００ｋｇ（２００，０００ポンド）の
重量となる。そのような八面体状のフレーム構造を用い
た場合には、スピンドルの長さ１ｍｍ当たり約３５，６
７０ｋｇ（１インチ当たり２，０００，０００ポンド）
の剛性をもたせることが可能であり、１ミクロンあるい
はそれ以下の機械加工精度が可能である。八面体は、与
えられた量の金属に対して可能な限り大きな剛性をもた
らすための最善の方法の１つであり、従って、機械フレ
ームに使用される金属の量に関して経済的である。
【０００４】元々は手動制御するために開発された通常
の直交型の機械では、直点的な運動を必要とする場合に
は、機械の柱、ベッド又は刃物台は、直線的な運動を行
うように構成される。これら各々のＸ、Ｙ及びＺ方向に
おける直線的な運動に関して、別個の機械アセンブリが
構成され、必要とされる直線的な運動をもたらすように
なされる。これら各々の機械アセンブリは別個の剛性を
有しており、十分に異なることが多い。開放型の運動構
造のために、各々の部材に起因するコンプライアンス又
はたわみが付加され、これにより、機械の全体的な剛性
は、その最も弱い部材の剛性よりも十分に小さい。
【０００５】通常の５軸型の機械の他の欠点は、最初の
設定並びに部品が許容公差から逸脱し始めた時の調節を
行うための装着並びに整合操作に時間がかかり、また、
基本的には手動操作であることである。Ｘ、Ｙ及びＺ方
向における誤差は、電子的に又はサーボモータ制御装置
によって調節することができるが、上記それぞれの軸線
の周囲の前後方向、左右方向及び回転方向の誤差は、時
間のかかる、調節、整合、きさげ仕上げ、及び特殊な取
り付け技術を用いて手動でのみ補正することができる。
【０００６】ＣＮＣ制御（コンピュータ数値制御）され
る通常の機械においては、複数の機械要素を各々のＸ、
Ｙ及びＺ軸線に沿って別個に駆動することにより、複雑
な機械の運動が生ずる。これらの機械とは異なり、本発
明は、６つの伸縮可能なストラットを備える６脚型のプ
ラットフォームを用いており、上記総てのストラット
は、注意深く配列された運動の負荷を分け合いながら、
同時に且つ平行に運動しなければならない。前後方向、
左右方向及び回転方向に関する調節は、通常の直交型の
切削機械に必要とされる時間のかかる手動操作による物
理的な調節を必要とせずに、多くの場合に電子的に補償
することができる。
【０００７】６脚型のプラットフォームを開発し、この
プラットフォームを八面体状のフレーム構造の三角形状
のパネルに取り付ける際には、八面体の隅部の節点にあ
る小さな隅部のブロックの中にサーボストラット用の両
方の軸受取付部を位置決めすることは不可能であり、従
って、ストラットからの力が、曲げモーメントを生ずる
ことなく軸方向の力だけを生ずることが判明した。これ
らの軸受取付部をもたない八面体の残りの梁は、隅部の
小さな節点ブロックの中で互いに接続され、これによ
り、曲げモーメントを生ずることなく軸方向の力だけが
互いに作用する。サーボストラット用の対をなす軸受取
付部は可能な限り近接されるが、三角形状のサーボスト
ラット部分の隅部の大きな節点ブロックは、例えば、１
つのサーボストラットが引っ張られ他方のサーボストラ
ットが押されている時に、関連するサーボストラットの
ある運動に対して十分な曲げモーメントを受ける。従っ
て、三角形状のサーボストラット部分に曲げモーメント
が生ずる上記問題を解消する必要がある。
【０００８】既存の切削機械の他の欠点は、工具の交
換、被加工物の装填及び取り出し、並びに被加工物のク
ランプ及びアンクランプ等の作業を行うために、大量の
周辺機器を用いることである。そのような作業を実行す
るために、例えば、自動的な工具交換装置の如き種々の
機器が設けられるが、そのような機器は、機械のコスト
並びに寸法を大幅に増大させる。
【０００９】また、現在の直交型の機械は通常、工具を
所望の許容公差及び厳密な位置の範囲内に較正又は設定
するために人間のオペレータを必要とする。工具の温度
変化、振動又はたわみ、あるいは、工具の固定具、パレ
ット又は加工物ホルダに関する他の変動条件が、部品を
許容公差の範囲外にすることがある。粗削りの後で且つ
仕上げ削りの前に、部品が許容公差の範囲外にある場
合、あるいは、粗削りの間にそのような位置的な変動が
検知された場合には、直交型の機械を手動操作で再較正
することができる。通常、人間が関与する以外には、直
交型の機械を再較正してその部品を確実に許容公差の範
囲内にする実際的な方法はなく、また、その部品が許容
公差の範囲内にあることを機械自身が検査する容易な方
法はない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の一般
的な目的は、被加工物を機械加工する６脚型のプラット
フォームを取り付けるための新規な且つ改竄された三角
形状の部分を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、種々の角度で機械加
工を実行するフレーム構造及び６脚型のプラットフォー
ムの独特な複合体を提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、八面体状のフレーム
構造と組合わされるスチュワート型のプラットフォーム
を提供することであり、該スチュワート型のプラットフ
ォームは、工具ホルダ及び／又はスピンドルの取付部並
びに駆動装置として使用されるだけではなく、被加工物
の装填及び取り出し、工具ホルダの中の被加工物のクラ
ンプ及びアンクランプ、被加工物の検査、あるいは機械
の較正の如き追加の作業を行うためのマニピュレータと
しても使用される。
【００１３】本発明の上記及び他の目的並びに効果は、
図面を参照して説明する実施例の説明から明らかとなろ
う。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、フレー
ム構造の三角形状のサーボストラット部分は、曲げ力に
耐え、且つ、フレーム構造の他の部分並びにフレーム構
造のベースに曲げモーメントが伝達されるのを減少させ
るように構成される。三角形状のサーボストラット部分
は、三角形状の部分に固有の仮想的な八面体形状によっ
て構成されるのが好ましく、これにより、実質的に軸方
向の荷重だけがその部分からその隅部を通って隣接する
フレーム構造の部分へ伝達される。フレーム構造用の好
ましいサーボストラット部分は、第１の平面に位置する
第１の三角形状の列に設けられる６脚型のストラットの
３つの枢動可能な軸受取付部と、上記第１の平面に対し
て平行な第２の平面に位置するより大きな第１の三角形
状の列に設けられる６脚型のストラットの３つの枢動可
能な軸受取付部とを備える。この三角形状の部分用のフ
レーム構造の梁の好ましい形状は、傾斜したすなわち曲
がったプレートであり、該プレートの縁部は、この曲が
ったプレートの長手方向の縁部から外方に伸長するフラ
ンジによって補強される。
【００１５】三角形状のサーボストラット部分は、管状
のフレーム構造の種々の位置に置かれて種々の切削機械
を提供することができる。例えば、６脚型のサポート部
分をフレーム構造の頂部又は下方の部分として置き、フ
レーム構造の下方のベース部分によって、回転する割出
しテーブルを支持した場合には、垂直型のタレット旋盤
が提供される。上記割出しテーブルは高速で回転し、下
方に伸長して該回転するテーブルの上で回転する被加工
物に係合する静止した工具に対して表面切削速度を与え
る。反対に、サーボストラット部分を概ね垂直な状態に
置き、工具スピンドルを水平な軸線に沿って伸長させ、
垂直に配列された割出しテーブルによって回転される被
加工物に作用する水平型のマシニング・センタの態様で
被加工物を機械加工するようにし、被加工物の各々４つ
の側部を上記スピンドルの前方に位置させるようにする
ことができる。垂直型のタレット旋盤の場合のように、
工具が垂直に取り付けられた場合には、スピンドル駆動
装置をプラットフォーム上に担持させて工具を駆動さ
せ、垂直型のタレット旋盤タイプの機械をマシニング・
センタに変えることができる。
【００１６】６脚型のストラットを担持する三角形状の
部分は、管状のフレーム構造の対向する側部を含むフレ
ーム構造の種々の側部に設け、これにより、被加工物の
対向する面を同時に機械加工することができる。複数の
隣接する管状のフレーム構造を互いに接続してトンネル
を形成し、該トンネルを通って被加工物がステーション
からステーションへ移動するような移送線トンネルを形
成することができる。好ましいトンネルは、複数の三角
形状のサーボストラット部分から形成される壁部を有
し、各々の三角形状のサーボストラット部分は、上記ト
ンネルの中へ伸長して工具を被加工物に係合させる６脚
型のプラットフォームを支持している。６脚型のプラッ
トフォームは、工具をトンネルの両側から移動させ、被
加工物の対向する垂直な側部に同時に係合させる。頂部
の三角形状のサーボストラット部分はスチュワート型の
プラットフォームを担持することができ、該スチュワー
ト型のプラットフォームは、上記トンネルの中へ向かっ
て下方に伸長して被加工物の頂部を機械加工する工具を
有している。トンネルのフレーム構造及び６脚型のサー
ボストラットは、移送線を構成するには廉価な方法であ
る。
【００１７】伸縮可能であり、且つ、その両端部をプラ
ットフォーム及び三角形状のフレーム部分に球形状に取
り付けられたサーボストラットを有する６脚型のサポー
トの主要な利点は、上記ストラットが移動して上記プラ
ットフォームを種々の角度で位置決めすることができ、
これにより、上記プラットフォームによって担持される
工具を、水平型のタレット旋盤の場合のように水平な軸
線に沿ってだけではなく、あるいは、垂直型のタレット
旋盤の場合のように垂直な軸線に沿ってだけではなく、
種々の角度で被加工物に係合させることができることで
ある。八面体状のフレーム構造の中で動作する上記スチ
ュワート型のプラットフォームは、工具の回転軸線のよ
り多彩な位置決めを可能とし、通常の垂直型又は水平型
の旋盤では不可能な種々のタイプの切削を行うことがで
きる。また、上述のように、６つのサーボストラットを
調節し、前後方向、左右方向及び回転方向に関する誤差
を電子的に補償すなわち調節することができる。そのよ
うな補償すなわち調節は、通常の直交型の切削機械では
行うことができない。
【００１８】好ましいスチュワート型のプラットフォー
ムは、サーボストラットを適正に伸長並びに収縮させる
ことにより、特に、工具を第６の軸線の周囲で回転させ
た場合には、ロボット・ハンドの特性で使用することの
できるマニピュレータである。マニピュレータ並びに工
具サポートとしてのスチュワート型のプラットフォーム
のある特定の用途においては、自動的な工具交換装置の
移送アームを使用することなく、工具を自動的に交換す
る機能を有する。すなわち、スチュワート型のプラット
フォームを操縦して、工具を工具ホルダの上方に置き、
次に、そのスピンドルモータによって回転させて工具を
解放する。例えば、バイヨネット型のロックをひねり且
つ軸方向に動かして工具を解放し、次に、次の工具に整
合させ、回転動作並びに押しー引き動作により操縦して
プラットフォームを上記次の工具にバイヨネット式にロ
ックし、次に上記次の工具を揺動させて被加工物に係合
させ該被加工物の機械加工を開始する。
【００１９】マニピュレータとして使用されるスチュワ
ート型のプラットフォームの機能はまた、被加工物を加
工物ホルダに装填しあるいは加工物ホルダから取り出す
ためにも使用することを可能にする。例えば、被加工物
が、自在スティックの端部に設けられるボールの如き特
殊な継手によって、パレットの上に担持されている場合
には、スチュワート型のプラットフォームによって上記
ボールを把持してこれを引っ張って被加工物を加工物ホ
ルダから取り除くことができ、その反対の手順で、上記
特殊な継手を次のパレットに接続し、スチュワート型の
プラットフォームを動かしてパレット並びにその上の被
加工物を引っ張ってかほどの中へ入れる。加工物ホルダ
のクランプ及びアンクランプ機構も上記スチュワート型
のプラットフォームによって操作し、被加工物及び／又
はパレットをクランプ又はアンクランプすることができ
る。第６の回転軸線を用いた場合には特に、ひねりすな
わちねじり運動によるロック又はアンロックスを行うた
めにチュワート型のプラットフォームをマニピュレータ
とし使用すると、通常の機械においては高価な種々の機
構を必要とする種々の機能を有する多彩な機械が提供さ
れる。
【００２０】スチュワート型のプラットフォームを揺動
させて種々の位置に置くことができ、また、スチュワー
ト型のプラットフォームを用いてそれ自身の較正又は再
較正を行いその機械加工を検させることができる。より
詳細には、機械ストラット、加工物サポート、あるい
は、固定具及び／又は被加工物にベンチマークを設ける
ことができる。スチュワート型のプラットフォームを操
縦して接触型又は非接触型のプローブを把持することが
できる。上記プローブをベンチマークまで揺動させて位
置を読み取り、その位置を、ソフトウエアによって、記
憶されたベンチマークの位置座標と比較することができ
る。従って、ある機械加工操作の後で且つ次の機械加工
操作の前に、ベンチマークに対する工具及びスピンドル
の相対的な位置を測定し、必要であればサーボストラッ
トを再度位置決めし、これにより、工具を所望の座標に
再較正することができる。反対に、加工物ホルダ及び被
加工物がある角度傾斜している場合には、その角度及び
傾斜の度合いを測定し、サーボストラットを調節し、ソ
フトウエアがリセットを行って、傾斜した被加工物の軸
線に基づく新しい切削経路を与える。６脚型のマニピュ
レータによって担持されたプローブによって部品の検査
も同様に行うことができ、上記プローブは、最初にその
較正量をベンチマークでチェックし、次に、再較正した
場合には、被加工物へ移動してこれを検査する。最初に
ベンチマークによって再較正を行うことにより、被加工
物の検査の前に工具のたわみ又は摩耗を総て検知してこ
れらを考慮し、これにより、被加工物の機械加工の間に
生じる移動又は摩耗に起因する不適性な検査を排除する
ことができる。
【００２１】サーボストラットをリニアモータとして形
成し、ストラットの全長を減少させると共に、リニアモ
ータに特有の運動の制御をもたらすことができる。
【００２２】
【実施例】説明用の図面を参照すると、本発明は、フレ
ーム構造１２を備える切削機械１０として具体化され、
上記フレーム構造の中では、工具１４がサーボストラッ
ト・サポート１５によって担持されており、上記サーボ
ストラット・サポートは、伸縮可能なストラット１８に
装着されたプラットフォーム１６を有している。工具
は、フレーム構造のベース部分２２に担持されたテーブ
ル６４に載置された被加工物すなわちワークピース２０
に係合する。被加工物は、コンベア２６に装着されたパ
レット２４の上に載置することができる。工具は、フラ
イスすなわちミリング・カッタの場合のように駆動する
こともできるし、あるいは、固定された旋盤点としての
固定工具とすることもできる。図１においては、工具
は、モータ２７及びスピンドル２８の形態の駆動手段に
よって駆動され、該駆動手段は、プラットフォームの上
に載置され、あるストラットの伸長及び他のストラット
の収縮に応じて移動することができる。図示のストラッ
トは、それぞれの端部に装着されたサーボモータ３０を
有するサーボストラットであり、上記サーボモータは、
ナットの中の内部ネジを回転させ、該内部ネジは、細い
ロッド３２を上方の大きな管３４の中で入れ子式に運動
させる。図示の好ましいサーボストラット・サポート
は、６脚型のサーボストラットであるスチュワート型の
プラットフォーム（Ｓｔｅｗａｒｔ ｐｌａｔｆｏｒ
ｍ）であって、このプラットフォームは６つのストラッ
トを有し、これらストラットの上方端は枢動ジョイント
３６に対して枢動可能に取り付けられており、上記枢動
ジョイントは、球形の曲面を有するボールジョイントで
あるのが好ましい。上記ストラットの内方端は、プラッ
トフォームに球形の座を有するボールジョイント３８に
よって接続されている。
【００２３】好ましいフレーム構造１２は三角形部分４
０から形成されており、各々の三角形部分の隅部は３つ
のストラットすなわち梁４２を有し、これらストラット
の隅部は、節点すなわち厚みのあるブロックの形態の節
点接続部材４４によって接続されている。図示の好まし
いフレーム構造は、８つの三角形部分４０を有する八面
体であり、フロア又はこれと同等物の上に着座するベー
ス部分２２を有している。八面体状のフレーム構造１２
の主要な特徴は、曲げ運動が隅部すなわち節点４４を通
って伝達されないことである。例えば、図２の機械の下
方端のように、管状の部材４２が小さな節点ブロック４
４で接合された場合には、上記管状の部材４２の間に問
題となる程に大きな曲げ運動は伝達されない。しかしな
がら、サーボストラットの上方部分３９は、対のサーボ
ストラット用の対のボールジョイント３６を受け入れ且
つこれを担持するための大きな節点ブロック５８を有し
ている。管状の部材４２の端部をサーボストラットの部
分３９の小さな節点で接合できる方法はなく、その理由
は、管状の部材４２を他の他の部分４０又はベース部分
２２に接合できるからである。ベース部分２２及び上方
の部分３９は総て接合され、図２の八面体状のフレーム
構造１２を形成している。また、これらボールジョイン
ト３６から突出するサーボモータ３０は総て、互いに干
渉することなく自由に枢動できるようにする必要があ
る。軸方向に伸長する６脚型のストラット１８は、取り
付けられた節点ブロック５８の隔置された箇所に軸方向
に作用する力を与える。すなわち、隣接する一方のスト
ラットが節点ブロックを引っ張り、また、隣接する他方
のストラットが同じ節点ブロックを押している時には、
その節点ブロックには曲げモーメントが生じ、該曲げモ
ーメントは、取り付けられたフレーム構造の部分４０を
介してベース部分２２に伝達される。そのような場合に
は、剛性が減少して歪みが生じ、これにより、切削機械
１０による機械加工の精度を制限することがある。
【００２４】本発明によれば、曲げモーメントの伝達を
制限し、且つ、サーボストラットの部分３９から他の接
続された部分４０、特に、被加工物を担持するベース部
分２２への歪みを減少させるための手段が提供される。
図３乃至図６に図示し且つこれら図面に関連して説明す
る本発明の好ましい実施例においては、上記手段は、仮
想的な八面体をサーボストラットの部分３９に追加し、
これにより、該部分の３つの凹所の各々の中に、図４及
び図５に鎖線で示すように、仮想的な三角形部分４８Ａ
−４８Ｄが存在するようにすることにより達成される。
仮想的な八面体は不規則な八面体であり、サーボストラ
ットの部分３９のプレートすなわち壁部５２の外側にそ
の仮想的な隅部すなわち節点５０Ａ−５０Ｃを有するよ
うなものである。この仮想的な八面体は、種々の破線４
９Ａ、４９Ｂ、４９Ｃによって形成され、これら破線は
互いに接続されて仮想的な八面体を形成する。この仮想
的な八面体は次に矢印「Ａ」で示すように回転され、仮
想的な八面体の上方及び下方の節点５０Ａ、５０Ｂ及び
５０Ｃが、節点５０Ｄ、５０Ｅ及び５０Ｆのそれぞれ下
方且つ外方に位置する。これら回転された節点の新しい
位置は、５０Ａ’、５０Ｂ’及び５０Ｃ’で示されてい
る。これらの節点位置は、サーボストラット部分の各々
の３つの壁部５２に対して、図５に示すような仮想的な
三角形４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄの如き一連の仮
想的な三角形の部分を生ずる。各管を溶接して総ての仮
想的な三角形部分５４Ａ−５４Ｃを形成し、サーボスト
ラット部分の中の仮想的な八面体の形状が見えるように
することができるが、図６に示すような、この場合には
４５°の角度で突出する中実の金属プレート５３を設け
ることが好ましく、これら金属プレートは、仮想的な八
面体部分５４Ａ−５４Ｃ、並びに、６つの節点５０Ａ’
−５０Ｃ’及び５０Ｄ−５０Ｆの経路にあり、従ってこ
れらを総て含む。また、応力がプレート５３の縁部に沿
って集中することが判明しており、この実施例において
は、プレート５３は、その縁部に沿って補強されて強化
される。この目的のために、側方に伸長する上方のフラ
ンジ５５及び側方に伸長する下方のフランジ５６がプレ
ートの側部の縁部に沿って追加され、図３に最も良く示
すように、サーボストラット部分３９用の完成された壁
部５２を形成する。金属の節点ブロック５８が壁部に溶
接され、プレート５３と同一の４５°の角度で突出し、
ボールジョイントの球形の座６０を各々含むストラット
の枢動取付体３６を支持する。節点ブロック５８は、３
つの隅部において、他方の部分４０の梁４２に接続され
る。
【００２５】ストラットの枢動取付体３６のボールジョ
イント座６０は、図４乃至図６に関して説明した仮想的
な八面体の節点５０に位置している。従って、ストラッ
ト１８によって部分３９の枢動取付体すなわちジョイン
ト３６に曲げモーメントが与えられた時に、部分の壁部
５２の中の仮想的な八面体は、これに与えられる大きな
力に耐えるに十分な強さを有している。勿論、切削工具
１４における大きさが等しい反対方向の反力が被加工物
に伝達され、更に、被加工物から三角形のベース部分２
２に伝達される。ベース部分２２並びにサーボストラッ
ト部分３９は共に、上方の部分３９とベース部分２２と
の間で垂直方向に伸長する他方の三角形部分４０の梁４
２に接続されている。図２に示す梁４２は中空の管であ
り、これら管の両端部は、節点ブロック５８の上方端並
びに節点ブロック４４の下方端に対して、ボルト又は他
の手段によって固定される。
【００２６】仮想的な八面体を三角形のサーボストラッ
ト部分３９に追加することは、６脚型のストラットによ
って与えられる曲げモーメントに抵抗し、従って、上記
サーボストラット部分３９からフレーム構造の残りの部
分、特に被加工物を支持するベース部分２２への曲げモ
ーメントの伝達を制限する好ましい手段である。これと
同一の機能を達成する他の手段が開発されており、この
手段は、ここには図示しないが、四面体状のフレーム構
造を八面体状のフレーム構造１２に加えることを含む。
より詳細には、追加の四面体状のフレーム構造は、例え
ば、頂端部の追加の梁を、三角形部分３９の八面体の節
点の水平方向外方へ伸長する水平な節点部材に接続する
ことにより形成される。この水平な節点ブロックにおい
ては、両方の枢動取付体３６が並置される（すなわち、
同一の平面上で水平方向に配列される）。この追加の四
面体状の梁は、ボール座６０付近の大きく水平な節点ブ
ロック５８に接続され、下方の節点ブロック４４に向か
って伸長して該節点ブロック４４に固定される。従っ
て、新しい三角形部分が形成されて隣接する八面体の梁
４２を形成し、その新しい四面体の梁及び節点ブロック
５８の部分はこれら２つの梁の頂端部の間に伸長する。
同様な梁を、他方のボール座６０に隣接する大きな節点
ブロック５８の他側部に追加し、同じ下方の節点ブロッ
ク４４に向けて下方へ伸長させ、これにより、両方の三
角形に対する共通の部材としての同一の四面体の梁４２
を有する第２の三角形部分を形成する。同様な構造が他
の２つの節点ブロック５８の各々に形成する。これら節
点ブロックは、同一の水平面にあって互いに隣接する２
つのボール座６０を有している。他のビームを、大きな
節点ブロックから隣接する節点に向けて、頂部の部分３
９の水平面に追加する。四面体の梁が八面体の梁と交差
するので、これら交差する（あるいは極めて接近する）
梁は共に共通のプレートに接合され、これにより、四面
体の構造は、共通のプレートを有する仮想的な四面体構
造となる。
【００２７】図２においては、ストラット支持部分３９
が、八面体の頂側部で概ね水平な状態にあり、工具１４
が、プラットフォーム上のスピンドル・モータ２７によ
って駆動されると、基準垂直軸線の周囲で回転するよう
に下方を向いている状態が示されている。ここで説明す
る切削機械は、サーボストラット部分３９が垂直方向に
位置決めされ、工具１４が被加工物２０の垂直な側部２
０ａを切削するために基準水平軸線に沿って突出する図
７に示す水平マシニング・センタの態様で使用すること
ができる。総てのストラットが等しい長さにある時に、
スピンドルの軸線は水平であり、モータ７１並びにギア
及びシャフト機構７２を有する割出しテーブル駆動装置
７０によって割出しテーブルがその周囲で回転される垂
直な軸線に対して直交している。割出しテーブルを回転
させることにより、被加工物２０の各々の側部を工具に
呈示して機械加工することができる。垂直な平面に入る
角度も、ストラット１８を操作して工具の軸線を移動す
ることによりフライス加工することができる。スチュワ
ート型のプラットフォームは、種々の角度での機械加工
により柔軟性を与えるが、その理由は、スピンドル・モ
ータ２７及びスピンドル２８を種々の角度に変更するこ
とができるからであり、これに対して、通常の水平マシ
ニング・センタは水平なスピンドル軸線しか有していな
い。水平切削機械は、嵩が小さく使用する金属が少ない
ために、通常の水平マシニング・センタよりも低いコス
トで製造することができる。最も嵩の大きな部分は、図
７の機械において被加工物を回転させ且つこれを支持す
るための割出しテーブル及びベース部分である。
【００２８】上述の米国特許出願シリアル番号７４９，
５８２号（Ｐａｕｌ Ｃｈａｒｌｅｓ）に記載のよう
に、ベース部分２２（図２）は、半径方向に伸長する３
つの脚部６２を有する中央の作業テーブルを支持し、上
記それぞれの脚部は、作業テーブルのプレート６５に接
続された内方端と、ベース部分の節点ブロック４４に接
続された外方端とを有している。上記米国特許出願は、
その全体が開示される如く本明細書において参照され
る。各々の脚部は截頭型の形状を有しており、作業テー
ブルのプレート６５に接続された大きく且つ厚みのある
断面の端部と、節点ブロックに接続された小さな端部と
を有している。これらの脚部は、上記米国特許出願に記
載される理由により、該米国特許出願に記載される脚部
６２に使用される楕円形の円錐部の態様で機能する。
【００２９】切削機械はまた、図１４及び図１５に関し
て説明するように、垂直型のタレット旋盤の代わりとし
て使用することもできる。代表的な垂直型のタレット旋
盤においては、工具１４は垂直な軸線上に固定的に保持
され、嵩の大きな割出しテーブル６８が、モータ７１及
び歯車箱ユニット７２を含む割出しテーブル駆動装置７
０によって、高速で回転されて割出しテーブルを駆動
し、これにより、切削に必要な表面速度を被加工物に与
える。本発明においては、図１４に示すように、工具１
４は、この工具から半径方向外方に伸長して被加工物の
中に内孔７４を切削する切削インサート１４Ａを備えて
いる。図１５においては、工具１４は、割出しテーブル
が被加工物を高速で回転させる際に、円形の被加工物２
０Ｄの外周部を切削する固定的なポイント・インサート
（ｐｏｉｎｔ ｉｎｓｅｒｔ）１４Ａを備えている。
【００３０】垂直型のタレット旋盤は固定工具を用いる
が、プラットフォーム１６に装着されたモータ２７を有
するモータ駆動型のスピンドル駆動部を加え、これによ
り、ミル又はドリルの如き切削工具を回転させることが
でき、その切削の間には割出しテーブル６８は静止状態
に置かれる。従って、スピンドル・モータ２７が工具を
回転させて切削に必要な表面速度をもたらしている時に
は垂直型のマシニング・センタとして機能し、また、切
削工具が固定的に保持され且つ割出しテーブルが高速で
回転して固定型の工具で切削を行うのに必要な表面速度
をもたらしている時には垂直型の旋盤として機能するハ
イブリッド機械を提供することができる。図１４に示す
垂直型の機械の高さは、側方部分４０用の垂直な梁４２
の底部のベース部分２２と頂部のサーボストラット部分
３９との間の長さを単に変えることにより、顧客の需要
に応じて変化させるすなわち調節することができる。図
示はしていないが、第２のスチュワート型のプラットフ
ォーム及び第２のサーボストラット部分を追加し、この
第２のサーボストラット部分を垂直方向に取り付け、こ
れにより、基準水平軸線の周囲で回転し且つ基準水平軸
線の周囲でスピンドルを回転させるモータによって駆動
される追加の切削工具をもたらすことにより、上記垂直
型の機械をより完全なマシニング・センタにすることが
できる。従って、垂直な軸線の周囲で回転する工具を有
する１つのスチュワート型のプラットフォームと、水平
な軸線の周囲で回転する工具を有する第２のスチュワー
ト型のプラットフォームとが設けられ、これにより、被
加工物の頂部及び側壁を同時に加工することができる。
これら垂直方向及び水平方向に回転する工具は共に、そ
の位置が十分に変化するように移動することができ、こ
れにより、それぞれの切削工具は、それぞれの基準回転
軸線に対して種々の角度で切削を行うことができる。
【００３１】サーボストラット部分３９及びそのスチュ
ワート型のプラットフォームは、図９に示すように中空
の中央通路８１を有する細長いトンネル８０の形状とす
ることのできる細長いフレーム構造１２に容易に使用さ
れるようになされており、通常固定具又はパレットに装
着される被加工物が、切削ステーション８２Ａ−８２Ｆ
から上記中央通路８１の中へ移動する。各々の切削ステ
ーションには少なくとも１つのスチュワート型のプラッ
トフォームがあり、該スチュワート型のプラットフォー
ムは、垂直なトンネル部分４０から又は頂部のトンネル
部分４０からトンネルの中空の内部へ内方に突出する切
削工具１４を回転させるモータ２７を含むスピンドル駆
動手段を備えている。図９に最も良く示すように、スチ
ュワート型のプラットフォーム１５Ａを、頂部のトンネ
ル部分３９の切削ステーション８２Ｃに設け、他のスチ
ュワート型のプラットフォーム１５Ｃが被加工物の左側
を切削している間に、被加工物の頂面を切削するように
することができる。ステーション８２Ｆにおいては、被
加工物の対向する垂直な側部が、スチュワート型のプラ
ットフォーム１５Ｂ及び１５Ｃに装着された工具によっ
て同時に切削されている。工具、モータ及びストラット
が総てトンネルの外側の便利な位置にあるので、トンネ
ルは便利な保持手段を提供する。スチュワート型のプラ
ットフォームは種々の角度で穴を穿孔することを可能に
するので、移送トンネルは非常に柔軟性のある移送機械
を提供する。また、後述するように、移送線を用いてあ
る部品を機械加工し、次に、スチュワート型のプラット
フォームを、その独自の工具を機械加工すべき次の部品
に必要な工具交換するためのマニピュレータとして作用
させることにより、別の部品を機械加工するように迅速
に切り替えることができる。このトンネル移送機械を用
いて、５つの軸を機械加工し且つ単純並びに複雑な角度
を機械加工することができる。フレーム構造は、種々の
三角形部分を有する八面体又は他の管状の形状及び形態
にすることができる。トンネル移送機械のサーボストラ
ット部分３９は、図３乃至図６に関して説明するものと
同様である。好ましい構造をモジュール構造とし、各々
のモジュールには、隣合うモジュールに向かって突出す
る耳状部を設けることができる。これら耳状部を互いに
接続することにより、モジュールを直線に沿って整合さ
せ、被加工物が中空のトンネルを通る直線的な軸線を加
工するようにすることができる。通常のフライス機械を
用いる現在の通常の移送線に比較して、トンネル移送線
には基礎的な加工が殆ど必要とされない。これは、上述
の米国特許出願に記載される如き大きな基礎を必要とす
ることなく、ベース部分２２をフロア２６の上に着座さ
せることができる本発明の総ての切削機械１０について
当てはまる。
【００３２】図１６に示す本発明の更に別の実施例にお
いては、八面体状のフレーム構造は不規則であり、サー
ボストラット部分３９は４５°で配列され、工具１５を
有するスチュワート型のプラットフォームは４５°の基
準軸線に沿って位置している。このタイプの不規則な八
面体状のフレーム構造は、工具１５が概ね垂直な位置及
び及び水平な位置へ揺動し、これにより、同一の工具を
垂直軸線並びに水平軸線の機械加工作業を行うために用
いることができるように設計されている。図示のボール
ジョイント３６の間の角度は６０°であり、これは、工
具が、垂直に向かって約３０°だけ、また、水平に向か
って３０°だけ揺動できることを意味する。残りの１５
°は、割出しテーブルを１５°傾斜させ、被加工物の頂
面を垂直から１５°だけの位置にある工具１５に直交さ
せることにより得られる。被加工物の向かい合う垂直な
側部を割出しテーブルの傾斜により１５°まで上向きに
傾斜させることにより、水平に対して１５°にある工具
１５は、側壁２０ａに対して直交し、この傾斜した垂直
な被加工物の側壁２０ａを通る水平な軸線に沿って機械
加工することができる。そうではなく、ボールジョイン
トを、全体で９０°よりも大きな回転方向の傾斜を有す
る３つの補助的なユニバーサル・ジョイントすなわち自
在継手で置き換えることができる。
【００３３】スチュワート型のプラットフォーム１５は
５つの軸線を有しており、また、プラットフォーム１６
全体が、スピンドル及び工具の軸線の周囲で同軸状に約
３０°にわたって回転することができるように、追加の
第６の軸線を有している。この第６の軸線の回転は、そ
の工具の変更、加工物の装填又は取り出し、加工物ホル
ダの中の被加工物のクランプ又はアンクランプ、機械の
較正、及び／又は被加工物の検査を行うためにスチュワ
ート型のプラットフォームを用いる際に特に有用であ
る。
【００３４】工具把持機構８５（図１０）を作動させ
て、通常の円錐形の工具ホルダ８６を掴んだり、あるい
は、工具を工具のラック８８から取り除くことができ
る。工具ラック８８は、固定型のものとするか、あるい
は、複数の工具を工具移送ステーションへ搬送する可動
チェーン又はベルトの上に置くことができる。各々の工
具ホルダは、フライスすなわちミリング・カッタ、ドリ
ル等の特定の工具を担持し、従って、工具ホルダには、
ツイストロック型の接続部並びにプッシュプル・ロック
型の接続部を設けることができる。サーボストラット１
８を調節し、図１０に示すように、工具把持機構８５を
工具ホルダ８６に整合させ、次に、工具ホルダの円錐形
の端部に整合させることができる。次に、プラットフォ
ーム１６全体を約３０°まで回転させ、例えばバイヨネ
ット型のロックによって、工具ホルダのシャンクを工具
グリッパにツイストロック（ねじり込みによるロック）
する。次に、工具ホルダ及びその取り付けられた工具を
揺動させて基準垂直軸線の位置へ戻し、スピンドル・モ
ータを回転させて被加工物２０に機械加工を行う。本発
明の別の実施例においては、工具の外側ハウジングは回
転せず、それ自身の内部スピンドルを担持している。工
具把持機構の第６の軸線の周囲での回転は、上記内部ス
ピンドル型の工具をロックして負荷をかけることができ
る。
【００３５】第６の軸線は、工具バーを半径方向外方に
移動させるマニピュレータとして使用することもでき
る。例えば、工具バーが偏心状態で取り付けられている
場合には、スチュワート型のプラットフォームの第６の
軸線の運動によるその工具バーの回転は、工具の先端を
工具の回転軸線の外方に移動させ、より大きな切削を行
うことができる。勿論、逆方向の偏心運動により切削点
を内方へ移動させ、別の箇所を切削することができる。
スチュワート型のプラットフォームの第６の軸線の回転
を用いて工具カートリッジを調節し工具の調整を行うこ
ともできる。
【００３６】本発明の他のマニピュレータ機能は、被加
工物４０を装填及び解放を行うことである。これを行う
１つの方法は、操作バーすなわちスティック１００（図
１０）を設け、該操作バーに、工具搬送パレット２４の
ソケット１０２に係合してこれと接続することのできる
ユニバーサル・ジョイント１０１を設けることである。
プラットフォームの工具把持手段を用いてバー１００の
上端を把持し、ユニバーサル・ジョイント１０１をソケ
ットの中へ挿入し、次に、サーボストラットを調節する
ことにより、パレット及びこの上にある被加工物をコン
ベヤ２６上で、回転割出しテーブルから図１０に鎖線で
示す位置まで移動させる。次に、新しい被加工物を有す
る新しいパレットにバーを係合させ、該パレットをコン
ベヤに沿って引っ張り割出しテーブルの上に載置する。
【００３７】被加工物は、スチュワート型のプラットフ
ォーム１５によってクランプ及びアンクランプすること
もできる。例えば、図１１に図式的に示すように、工具
バー１０５の中央のねじ回し軸１１０を、工具バーの中
で軸方向に伸長する中央孔１０８を通してスピンドル１
０９まで上方に伸長させ、スピンドル・モータによっ
て、工具バーとは別個に駆動されるようにすることがで
きる。ねじ回し軸１１０は、加工物ホルダのクランプ機
構の作動ネジ１１１（図１３）の上端に係合し、被加工
物をクランプ又はアンクランプするに必要な回転数だけ
作動ネジをひねるすなわちねじることができる。そうで
はなく、ほんの僅かの弧状の運動を必要とする場合に
は、６脚型のプラットフォーム１５全体を第６の軸線の
周囲で回転させてネジ１１１を回転させ、これにより、
機械的なクランプ機構１１３を作動させてパレット２４
のクランプ及びアンクランプ、及び／又は、該パレット
上の被加工物４０の加工物ホルダからの又は加工物ホル
ダへの運動を行うことができる。
【００３８】好ましい部分４０は、機械加工の間にフレ
ーム構造１２の中に切り屑及び冷却剤を収容する壁部１
１２（図１）によって覆われる。壁部１１２の少なくと
も１つは、被加工物を装填及び取り除くために開放され
その後閉じられるドアを有する。この場合にも、マニピ
ュレータには、ドア・アクチュエータを回転又は押圧し
て該ドアを開位置又は閉位置へ移動させるバーを設ける
ことができる。
【００３９】スチュワート型のプラットフォーム及びフ
レーム構造１２の他の好ましい使用態様は、機械加工作
業の前又は後に機械自身の較正を行うことである。これ
は、図１２に最も良く示すように、接触型又は非接触型
のプローブ１２０を把持する工具把持機構を含む。フレ
ーム構造１２は複数のベンチマークすなわち水準点を有
することができ、ベンチマーク１２２Ａを部品に設け、
ベンチマーク１２２Ｂを工具パレット又は固定具に設け
ることができる。機械加工の前、又は粗削りの如きある
作業の後で且つ仕上げ削りを行う前に、プローブ１２０
を工具把持機構によって把持してベンチマークに接触さ
せ、これにより、工具、固定具及び被加工物の座標位置
を確認して記憶されている座標と比較し、これにより、
次の作業を行う前に再較正する必要があるか否かを確認
する。同様に、プローブ１２０を用いて、被加工物を検
査してその寸法及び位置を確認し、また、角度的な誤差
又はたわみによる偏差を検査する。たわみ等による誤差
を排除するために再較正を行い、次に被加工物を検査す
ることにより、被加工物はプローブによって検査され、
その被加工物からは、この自動再較正機能がなければ考
慮すなわち認識されないであろう誤差又はたわみが排除
される。機械をＸ、Ｙ及びＺ軸線において再較正して傾
斜方向、左右方向及び回転方向の軸線を零調整する機能
により、例えば、機械のある部分に発生して該機械のた
わみを生じさせる熱あるいは機械の摩耗により被加工物
の部分が傾斜すなわち傾くことにより生ずる種々の種類
の補正を行うことができる。上述のように、通常の四面
体状の機械においては、サーボ駆動装置を用いてＸ、Ｙ
及びＺ軸線における誤差を補正することは可能である
が、上記各々の軸線に関して、傾斜方向、左右方向又は
回転方向の軸線における補正を必要とする変位が存在す
る可能性があり、そのような変位は、かなりの時間並び
に労力をかけて手操作によってのみ補正することができ
る。６脚型のプラットフォーム１５を用いた場合には、
６つのサーボモータは、多くの場合において各々電気的
に調節され、傾斜方向、左右方向及び回転方向の偏差に
対応する誤差を電子的に補正する。図１３に示すよう
に、被加工物の位置が傾斜すなわち傾いていることが判
明した場合には、機械の座標を傾斜した部分の座標に再
調整し、その部分をあたかも傾斜がないように機械加工
することができる。
【００４０】機械工具１０の他の特徴は、スチュワート
型のプラットフォームを傾斜させ、サーボストラットを
調節することにより、種々の工具を被加工物に係合させ
ることができることである。プラットフォームは、３つ
のスピンドル・ヘッドを有するスピンドル・キャリアプ
レート用のモータ駆動装置を備えることができる。各々
のスピンドルは、ドリル、リーマ、面取り工具等を有す
ることができ、それらの工具を基準軸線に対して角度を
なして外方に傾けることができる。スピンドル・ヘッド
を例えば１５°傾斜させることにより、ある工具を被加
工物を機械加工するように整合させることができ、一
方、他の２つの工具を傾斜させて、その被加工物から離
れた自由な位置に置くことができる。プラットフォーム
１６を順次傾斜させることにより、他の２つの工具が、
残りの２つの工具から干渉を受けることなく、同時に機
械加工することができる。
【００４１】上述の米国特許出願においては、サーボス
トラット１８は、ボール及びネジを内部に有する外側の
ストラット管３４の中で伸縮可能な小さな直径の下方の
ロッドを備えるものとして詳細に説明されている。サー
ボモータ３０は、回転不能なナットを担持するストラッ
ト・ロッドの中に伸長する中央のネジに接続されて該ネ
ジを回転させる。上記ストラット・ロッドは、ストラッ
ト管に対して相対的に回転することができず、従って、
内部ネジを回転させるとロッドが伸長又は後退する。本
発明によれば、サーボストラットには、ボール及びネジ
を設けずに、線形モータすなわちリニアモータ１３０
（図１７及び図１８）を設けることができる。リニアモ
ータは、円筒形の外側ハウジング１３２の中に設けられ
る固体型のステータ１３１を有することができ、上記外
側ハウジングは、ヘリボン型に配列された電機子の磁石
部片１３４を担持する内部ロッド１３３を有している。
電機子のロッド１３３は、節点ブロック５８の協働する
ソケットの中に嵌合する球形の上方の取り付けボールジ
ョイント３６の開口１３６を貫通することができる。ロ
ッド１３３の直径は、親ネジを駆動するためのサーボモ
ータ３０の直径よりも小さいために、隣接する節点の隣
接するロッド１３３は互いに接近した状態で配列され、
この配列は、曲げモーメントを減少させるために望まし
いものである。サーボストラットの長さも減少される
が、その理由は、管の端部にはサーボモータが設けられ
ず、その代わりに、リニアモータのハウジング１３２が
設けられ、該ハウジングが、ロッド１３３を包囲すると
共に、上方のボールジョイント３６の下方に設けられる
からである。下方のボールジョイント３８がロッドの下
端に形成され、プラットフォーム１６のソケットに嵌合
する。ストラット・ロッド１３３の断面形状を円形にす
ることが好ましいが、現在の技術では方形断面のストラ
ット・ロッド１３３（図１８）を用いている。方形のロ
ッド（図１８）は２つのステータ部分１３０を備え、こ
れらステータ部分は、電機子の磁石１３４を有するロッ
ドの側部と各々向かい合っている。ハウジング１３２の
適宜な軸受１３９が、ストラット・ロッドを摺動可能に
取り付けている。適正な電気的な制御装置を用いること
により、親ネジ及びナットを用い、且つ、親ネジに使用
される機械的なアンチ・バックラッシ装置を使用しない
場合に比較して、より迅速で且つより正確な位置決め制
御がリニアモータによって得られることが判明した。従
って、スチュワート型のプラットフォームに一般的に使
用される通常の親ネジ及びナットのストラットに比較し
て、リニアモータ型のサーボストラットを用いた場合に
は大きな利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された八面体状のフレーム
及び６脚型のプラットフォームを備えた切削機械の斜視
図である。
【図２】八面体状のフレーム構造と、６脚型のプラット
フォームを支持する三角形状のサーボストラット部分と
を備える切削機械の斜視図である。
【図３】本発明の好ましい実施例に従って構成された三
角形状のサーボストラット部分の斜視図である。
【図４】図３の三角形状のサーボストラット部分に仮想
的な八面体を導入する方法を示す図解的な説明図であ
る。
【図５】図３の三角形状のサーボストラット部分に仮想
的な八面体を導入する方法を示す図解的な説明図であ
る。
【図６】図３の三角形状のサーボストラット部分に仮想
的な八面体を導入する方法を示す図解的な説明図であ
る。
【図７】水平なマシニング・センタとして使用される切
削機械の斜視図である。
【図８】図７に示す機械の端面図である。
【図９】移送線のトンネル構造に使用される６脚型のプ
ラットフォーム及び三角形状のサーボストラット部分の
図解的な斜視図である。
【図１０】工具交換作業並びに被加工物の装填及び取り
出しを行う６脚型のプラットフォームの斜視図である。
【図１１】加工物ホルダの中の被加工物をクランプ及び
アンクランプするために使用される工具バーの立面図で
ある。
【図１２】プローブ及びベンチマークを用いて被加工物
を検査し且つ機械を較正する６脚型のプラットフォーム
の斜視図である。
【図１３】被加工物がクランプされ、該被加工物が傾斜
している状態を示す図である。
【図１４】垂直なタレット並びに垂直なマシニング・セ
ンタを示す斜視図である。
【図１５】外周部を切削する垂直なタレット工具の立面
図である。
【図１６】４５°の位置にある三角形状の６脚型の部分
を有する不規則な八面体状のフレームの図解的な説明図
である。
【図１７】リニアモータの形態のサーボストラットの長
手方向の断面図である。
【図１８】リニアモータのサーボストラットの横断面図
である。
【符号の説明】
１０ 切削機械 １２ フレーム構
造 １４ 切削工具 １５ サーボスト
ラット・サポート １５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ スチュワート型のプラットフ
ォーム １６ プラットフォーム １８ 伸縮可能な
ストラット ２０ 被加工物 ２２ ベース部分 ２７ スピンドル駆動装置 ３６ ボールジョ
イント ３９ 三角形状のサポート部分 ６８ 割出しテー
ブル ８０ 移送トンネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・エイ・エス・チャールズ イギリス国ノーザン・アイルランド ビー ティー40・３エスイー，カウンティ・アン トリム，ラーン，ウィローベール・パー ク・アイランドマギー 10

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 切削機械のフレーム構造に使用される複
    合体において、 ３つの隅部を有する三角形のサポートと、 前記三角形のサポートの前記３つの隅部の１つに枢動可
    能に各々取り付けられた６つの伸縮可能なストラット
    と、 前記ストラットの一端部に枢動可能に接続され、前記ス
    トラットの選択的な伸長及び収縮によって操作可能なプ
    ラットフォームと、 前記ストラットの他端部を枢動可能に取り付けるために
    前記三角形のサポートに設けられる６つの枢動取付体と
    を備え、これら枢動取付体の内の３つは、第１の三角形
    において前記三角形のサポートの隅部に位置し、３つの
    ストラットの他端部用の他の３つの枢動取付体は、第２
    の三角形に位置しており、該第２の三角形は前記第１の
    三角形よりも大きいことを特徴とする複合体。
  2. 【請求項２】 請求項１の複合体において、前記三角形
    のサポートは、前記３つの隅部の間で各々伸長するプレ
    ートを備え、これら各々のプレートは補強された縁部を
    有し、これら縁部は、力に抵抗するより大きな強度を該
    縁部に沿ってもたらすことを特徴とする複合体。
  3. 【請求項３】 材料を切削するための切削機械におい
    て、 フレーム構造と、 工具を担持するための運動可能なプラットフォームと、 一端部を前記運動可能なプラットフォームに枢動可能に
    接続され、前記工具からの荷重を分かち合う６脚型のス
    トラットと、 前記６脚型のストラットの他端部を支持して前記６脚型
    のストラットの枢動運動を許容する６つの枢動可能な取
    付部を有する、前記フレーム構造上の三角形状のサポー
    ト部分であって、前記枢動可能な取付部の２つが隔置さ
    れて当該サポート部分の各々の隅部に位置している、サ
    ポート部分と、 前記６脚型のストラットによって前記三角形状のサポー
    ト部分に与えられる曲げモーメントに抵抗し、前記サポ
    ート部分から前記フレーム構造への曲げモーメントの伝
    達を制限する手段とを備えることを特徴とする切削機
    械。
  4. 【請求項４】 請求項３の切削機械において、三角形状
    のベース部分が機械加工されている被加工物を支持して
    当該機械の全体的な寸法を判定し、前記三角形状のサポ
    ート部分の寸法が、ストラットの全体的な能力を決定す
    ることを特徴とする切削機械。
  5. 【請求項５】 請求項３の切削機械において、前記サポ
    ート部分は、垂直に対して約４５°の傾斜をなして、前
    記フレーム構造に取り付けられており、更に、 前記フレーム構造に設けられて垂直方向に位置決めされ
    た被加工物を支持するベースと、 前記プラットフォームに設けられ、約４５°の基準軸線
    から前記被加工物に向かって内方に伸長する切削工具と
    を備え、 前記６脚型のストラットは、前記切削工具が前記被加工
    物の頂面又は側面を機械加工するために概ね水平又は垂
    直な位置へ揺動することができるように、前記プラット
    フォームを移動させることを特徴とする切削機械。
  6. 【請求項６】 金属を切削するための機械において、 その中空の内部を包囲する三角形状の部分を有するフレ
    ーム構造と、 前記フレーム構造の三角形状のベース部分に設けられる
    割出しテーブルと、 前記フレーム構造の他の三角形状の部分に設けられると
    共に、前記フレーム構造の一側部から前記割出しテーブ
    ルに向かって内方に伸長する伸縮可能なストラットを有
    するスチュワート型のプラットフォームと、 前記スチュワート型のプラットフォームに設けられる工
    具担持プラットフォームとを備え、該工具担持プラット
    フォームは、前記ストラットの伸縮によって制御され、
    前記割出しテーブルの上の被加工物に接する工具を前記
    フレーム構造の中空な内部の中の当該機械まで移動させ
    ることができることを特徴とする機械。
  7. 【請求項７】 その内部に沿って移動する被加工物の種
    々の側部を切削するための移送トンネルにおいて、 中空の細長い内部を有するトンネルを形成する対向する
    側部並びに頂部を有する管状のフレーム構造と、 前記管状のフレーム構造の前記対向する側部に設けられ
    る複数のスチュワート型のプラットフォームと、 前記スチュワート型のプラットフォームに設けられるス
    トラットとを備え、該ストラットは、前記トンネルの対
    向する側部から内方へ伸長し、切削ステーションから前
    記トンネルの長さに沿う切削ステーションへ移送される
    被加工物を機械加工する位置に工具を位置決めすること
    を特徴とする移送トンネル。
  8. 【請求項８】 機械加工方法において、 その内部に加工物ホルダを有する中空の内部を形成する
    対向する側部並びに底側部を有するフレーム構造を準備
    する工程と、 被加工物を前記中空の内部の中へ移動させ、前記被加工
    物を前記加工物ホルダの上に置く工程と、 伸縮可能なストラットを動かすことによりスチュワート
    型のプラットフォームを制御し、工具を動かして前記加
    工物ホルダの上の前記被加工物に係合させる工程と、 前記工具と前記被加工物との間の相対的な表面の運動に
    よって前記被加工物を機械加工する工程と、 前記フレーム構造の三角形状の部分の各々の隅部に設け
    られる一対の隔置された枢動可能な取付部に対して、前
    記ストラットに沿って軸方向の荷重を伝達し、前記スト
    ラットを支持する三角形状のフレームから前記機械のフ
    レーム構造の残りの部分への曲げモーメントの伝達を制
    限する工程とを備える機械加工方法。
  9. 【請求項９】 請求項８の機械加工方法において、前記
    被加工物並びに該被加工物を支持する割出しテーブル
    を、前記工具を静止した状態に保持しながら、基準垂直
    軸線の周囲で回転させる工程を備えることを特徴とする
    機械加工方法。
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