WO2018078891A1 - 門型ティア加工装置 - Google Patents

Abstract

耐振動性および寸法安定性に優れることにより、規定残厚±５μｍオーダーの高精度なティア加工を安定的に施すことができ、かつ、高精度なティア加工精度を安定的に維持しながら、ワークの種類の変更に対して容易に対応できる門型ティア加工装置を提供する。　所定間隔で立設された２本の柱部材と、当該２本の柱部材における上端面に載架および固定された１本の梁部材と、を有する門型フレームと、梁部材に設けられたレール部材と、当該レール部材上を往復移動可能な移動制御ロボットと、当該移動制御ロボットに設けられたティア加工手段と、を有する門型ティア加工装置であって、柱部材および梁部材が、外殻部分と、当該外殻部分に包接された充填部材と、当該充填部分を柱部材および梁部材の長軸方向に沿って穿通してなる空洞部分と、を有する。

Description

門型ティア加工装置

　本発明は、門型ティア加工装置に関する。
　特に、耐振動性および寸法安定性に優れることにより、規定残厚±５μｍオーダーの高精度なティア加工を安定的に施すことができ、さらに、高精度なティア加工精度を安定的に維持しながら、ワークの種類の変更に対して容易に対応できる門型ティア加工装置に関する。

　従来、機械加工装置の一種として、車両用内装部材に対し、エアバッグの展開時に破断されるエアバッグ破断溝を精度よく形成するためのエアバッグ破断溝形成装置（以下、「ティア加工装置」と称する場合がある。）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　すなわち、特許文献１には、図９に示すように、硬質の基材層と、基材層の外表面を被覆する表皮層と、を備えた車両用内装部材に、エアバッグの展開時に破断されるエアバッグ破断溝を形成するためのエアバッグ破断溝形成装置１０１０において、車両用内装部材が載置される支持台１０１１と、支持台１０１１の上の車両用内装部材の裏面側から、基材層に対して一次破断線を形成するための一次破断線形成手段１０３１と、一次破断線が形成された車両用内装部材に対して、一次破断線内を介して加工刃１０１３を進入させて、表皮層に至る一方で表皮層を貫通しない二次破断線を形成するための二次破断線形成手段１０３３と、表皮層における二次破断線の形成箇所のうち、第１の検出位置で加工刃１０１３の存在の有無を確認するための第１の加工刃検知手段１０６７と、表皮層における二次破断線の形成箇所のうち、表皮層の厚さ方向の位置が第１の検出位置よりも基材層側に位置する第２の検出位置で加工刃１０１３の存在の有無を確認するための第２の加工刃検知手段１０６９と、第１の加工刃検知手段１０６７で加工刃１０１３が検知されない一方、第２の加工刃検知手段１０６９で加工刃１０１３が検知されるか否かを判定する刃先位置判定部と、を備えることを特徴とするエアバッグ破断溝形成装置１０１０が開示されている。

　また、ティア加工装置ではなく、半導体ウェーハ等を精度よく切削するための切削装置に関するものではあるが、特許文献２には、図１０に示すように、被加工物を保持する保持面２０２０ａを有するチャックテーブル２０２０と、装置基台に配設されチャックテーブル２０２０を保持面２０２０ａと平行な切削送り方向Ｘに移動させる切削送り手段と、切削送り手段を跨いで装置基台に立設しチャックテーブル２０２０の移動を許容する開口を備えた門型フレーム２０５０と、保持面２０２０ａと直交する切り込み送り方向Ｚに移動可能に門型フレーム２０５０に固定されチャックテーブル２０２０に保持された被加工物を切削ブレード２０３１で切削する切削手段２０３０と、切削ブレード２０３１の切り込み送り方向Ｚでの位置を検出するブレード検出手段２０９０と、を備えた切削装置２０００であって、ブレード検出手段２０９０は、装置基台に立設する門型フレーム２０５０の柱部に固定されチャックテーブル２０２０の側方へ延在する支持部材と、支持部材の先端部に装着され発光部および受光部を有するブレード検出機構と、から構成される切削装置２０００が開示されている。

特開２００９－１４２９１６号公報（特許請求の範囲等） 特開２０１５－２０８７８３号公報（特許請求の範囲等）

　しかしながら、特許文献１に記載されたエアバッグ破断溝形成装置１０１０は、移動制御ロボット１０６３が載置される六面体フレームのサイズが小さいことから、エアバッグ破断溝を形成する対象であるワークの種類を変更した場合に、効率的に対応することが困難になるという問題が見られた。
　すなわち、特許文献１に記載されたエアバッグ破断溝形成装置１０１０では、移動制御ロボット１０６３が載置される六面体フレームのサイズが小さいため、レール１０６４Ｘを十分に延設することができず、移動制御ロボット１０６３のストロークが短くなってしまう。
　このため、ティア加工を施す対象としてのワークの種類を、例えば、右ハンドル用のインストルメントパネルから左ハンドル用のインストルメントパネルに変更した場合には、移動制御ロボット１０６３を六面体フレームごと移動させて、装置基台に設置し直さなければならず、作業が煩雑になるという問題が見られた。
　そればかりか、ワークを変更するたびに、規定残厚±５μｍオーダーのティア加工精度を維持すべく、設置精度を厳密に確認しなければならないという問題が見られた。

　また、移動制御ロボット１０６３のストロークを長くするために、移動制御ロボット１０６３が載置された六面体フレームのサイズを単純に大きくすると、六面体フレームの剛性が低下することから、工場内で隣接する別の装置から生じる振動や、フォークリフトの走行に起因した振動等の影響を受けやすくなるばかりか、寸法安定性が低下しやすくなり、ひいては高精度なティア加工を安定的に施すことが困難になるという問題が見られた。

　一方、特許文献２に記載された切削装置２０００は、比較的大きなサイズの門型フレーム２０５０を用いていることから、割り出し送り移動基台２０６１のストロークをある程度長くすることができ、ワークの種類の変更にもある程度容易に対応することができる。
　しかしながら、熱によるひずみを抑制する観点から、門型フレーム２０５０を中空の鋳物ブロック等を用いて構成しているため、剛性が不十分であるばかりか、共振が発生しやすいという問題が見られた。
　したがって、特許文献２に記載された切削装置２０００を、規定残厚±５μｍオーダーの精度が要求されるティア加工装置として適用した場合、外部環境に起因した振動の影響を受けやすくなるばかりか、寸法安定性が低下しやすくなって、ティア加工精度を安定的に確保することが困難になるという問題が見られた。

　そこで、発明者は鋭意検討したところ、エンドミル等のティア加工手段を、所定の内部構造を有する門型フレームに対して移動可能に搭載することによって、優れた耐振動性および寸法安定性を発揮させて、高精度なティア加工を安定的に施すことができ、さらには、ワークの種類の変更に対して容易に対応できることを見出し、本発明を完成させたものである。
　すなわち、本発明は、耐振動性および寸法安定性に優れることにより、規定残厚±５μｍオーダーの高精度なティア加工を安定的に施すことができ、さらに、高精度なティア加工精度を安定的に維持しながら、ワークの種類の変更に対して容易に対応できる門型ティア加工装置を提供することにある。

　本発明の門型ティア加工装置によれば、所定間隔で立設された２本の柱部材と、当該２本の柱部材における上端面に載架および固定された１本の梁部材と、を有する門型フレームと、梁部材に設けられたレール部材と、当該レール部材上を往復移動可能な移動制御ロボットと、当該移動制御ロボットに設けられたティア加工手段と、を有する門型ティア加工装置であって、柱部材および梁部材が、外殻部分と、当該外殻部分に包接された充填部分と、当該充填部分を柱部材および梁部材の長軸方向に沿って穿通してなる空洞部分と、を有することを特徴とする門型ティア加工装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
　すなわち、本発明の門型ティア加工装置における門型フレームは、所定の内部構造を有していることから、優れた剛性を発揮することができる。
　また、所定の内部構造を有していることから、振動の影響を抑制すべく重量を所定以上に大きくすることができる一方、自重に起因した曲げ応力の発生を抑制すべく所定の範囲で軽量化を図ることができる。
　その結果、門型フレームのサイズを大きくした場合であっても、優れた耐振動性および寸法安定性を発揮することができる。
　したがって、工場内の環境によらず、規定残厚±５μｍオーダーの高精度なティア加工を安定的に施すことができる。
　また、門型フレームのサイズを大きくすることにより、ティア加工を施す対象としてのワークの種類を、例えば、右ハンドル用のインストルメントパネルから左ハンドル用のインストルメントパネルに変更した場合であっても、門型フレームを設置し直す必要が無いため、ティア加工精度を安定的に維持しながら、ワークの変更に対して容易に対応することができる。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、外殻部分が鋼管から構成されるとともに、充填部分がモルタル材から構成されることが好ましい。
　このように構成することにより、柱部材および梁部材の剛性を向上させつつ、重量の調節を容易にし、かつ、門型フレームの熱膨張、熱収縮についても効果的に抑制することができることから、門型フレームの耐振動性および寸法安定性をさらに効果的に向上させることができる。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、モルタル材が無収縮モルタル材であることが好ましい。
　このように構成することにより、外殻部分と充填部材との間に不規則な空隙が生じることを抑制し、そのような空隙に起因した強度の低下や共振の発生を効果的に抑制することができる。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、柱部材および梁部材が、複数の空洞部分を有することが好ましい。
　このように構成することにより、柱部材および梁部材の剛性をさらに効果的に向上させつつ、重量の調節を容易にし、門型フレームの耐振動性および寸法安定性をさらに効果的に向上させることができる。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、柱部材の長軸方向の長さを９０～１５０ｃｍの範囲内の値とし、断面における最大径を２８～４２ｃｍの範囲内の値とするとともに、重量を１３０～２３０ｋｇの範囲内の値とすることが好ましい。
　このように構成することにより、優れた耐振動性および寸法安定性を損なうことなく、門型フレームの高さを、様々なワークをティア加工するのに十分な高さとすることができる。
　なお、本発明において、「断面」とは、柱部材の長軸方向と直交する面で切断した場合の断面を意味し、梁部材においても同様とする。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、梁部材の長軸方向の長さを２８０～３５０ｃｍの範囲内の値とし、断面における最大径を２６～４０ｃｍの範囲内の値とするとともに、重量を３５０～４５０ｋｇの範囲内の値とすることが好ましい。
　このように構成することにより、優れた耐振動性および寸法安定性を損なうことなく、門型フレームの横幅を、様々なワークをティア加工するのに十分な長さとすることができる。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、柱部材および梁部材の断面における充填部分の面積と、空洞部分の面積と、の比（充填部分の面積比率：空洞部分の面積比率）を８５：１５～６５：３５の範囲内の値とすることが好ましい。
　このように構成することにより、柱部材および梁部材の剛性を向上させつつ、重量を好適な範囲に調節し、門型フレームの耐振動性および寸法安定性をさらに効果的に向上させることができる。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、移動制御ロボットの重量を１２５～１４５ｋｇの範囲内の値とすることが好ましい。
　このように構成することにより、外部環境に起因した振動の影響を抑制しつつ、移動制御ロボットの運動に起因した振動の発生についても効果的に抑制することができる。

　また、本発明の門型ティア加工装置を構成するにあたり、ティア加工手段が、エンドミル、熱溶融刃、超音波カッター、レーザーカッターおよびナイフ型カッター刃からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
　このように構成することにより、より安定的に高精度なティア加工を施すことができる。

図１（ａ）～（ｂ）は、本発明の門型ティア加工装置を説明するために供する図である。 図２（ａ）～（ｂ）は、門型フレームの内部構造を説明するために供する図である。 図３（ａ）～（ｂ）は、ワークとしての車両用内装部材を説明するために供する図である。 図４（ａ）～（ｂ）は、エアバッグ破断溝を説明するために供する図である。 図５（ａ）～（ｂ）は、エアバッグ破断溝の深さの測定方法を説明するために供する図である。 図６は、門型フレームの製造方法を説明するために供する図である。 図７は、移動制御ロボットおよびティア加工手段を説明するために供する図である。 図８（ａ）～（ｂ）は、ティア加工手段によるエアバッグ破断溝の形成方法を説明するために供する図である。 図９は、従来のティア加工装置を説明するために供する図である。 図１０は、従来の切削装置を説明するために供する図である。

　本発明の実施形態は、図１（ａ）～（ｂ）に示すように、所定間隔で立設された２本の柱部材１０と、当該２本の柱部材１０における上端面に載架および固定された１本の梁部材２０と、を有する門型フレーム１００と、梁部材２０に設けられたレール部材２１０と、当該レール部材２１０の上を往復移動可能な移動制御ロボット３００と、当該移動制御ロボット３００に設けられたティア加工手段４００と、を有する門型ティア加工装置１であって、図２（ａ）～（ｂ）に示すように、柱部材１０および梁部材２０が、外殻部分（１２、２２）と、当該外殻部分（１２、２２）に包接された充填部分（１４、２４）と、当該充填部分（１４、２４）を柱部材１０および梁部材２０の長軸方向（紙面と直交する方向）に沿って穿通してなる空洞部分（１６、２６）と、を有することを特徴とする門型ティア加工装置１である。
　以下、基本的に図１（ａ）～（ｂ）を参照しながら、最初に本発明の門型ティア加工装置１を用いたティア加工の概要を説明した後、本発明の門型ティア加工装置１の構成について具体的に説明する。

　なお、図１（ａ）は、門型ティア加工装置１の正面図であり、図１（ｂ）は、門型ティア加工装置１の側面図である。
　また、図２（ａ）～（ｂ）は、門型フレーム１００を構成する柱部材１０または梁部材２０を長軸方向と直交する面で切断した場合の断面図である。
　より具体的には、図２（ａ）は、空洞部分１６（２６）を２つ有するとともに、その断面形状が円形である柱部材１０または梁部材２０の断面図であり、図２（ｂ）は、空洞部分１６（２６）を１つ有するとともに、その断面形状が四角形である柱部材１０または梁部材２０の断面図である。

１．ティア加工の概要
　本発明の門型ティア加工装置１を用いたティア加工は、下記工程（ａ）～（ｅ）を含む方法により実施される。
（ａ）ワーク８００を固定用冶具５００に対して載置・固定する工程
（ｂ）ワーク８００に対して、ティア加工手段４００を用いてティア加工を施す工程
（ｃ）センサーを用いて、ティア加工により形成されたエアバッグ破断溝の深さまたは残厚を測定する工程
（ｄ）ティア加工が施されたワーク８００を固定用冶具５００から取り外し、回収する工程
（ｅ）ワーク８００の種類変更に応じて固定用冶具５００を交換する工程
　以下、各工程の概略を説明する。

（１）工程（ａ）
　工程（ａ）は、ワーク８００を固定用冶具５００に対して載置・固定する工程である。
　まず、本発明においてティア加工の対象となるワーク８００は、内側にエアバッグ装置が収容されることになる車両用内装部材であり、具体的には、図３（ａ）に示すインストルメントパネル８００や図３（ｂ）に示すドアパネル８００が挙げられる。
　これらの車両用内装部材は、樹脂材料からなる成形品であって、単層構造のものであってもよいし、例えば、硬質の基材層と、発泡層と、表皮層と、からなる積層構造であってもよい。
　なお、図３（ａ）は、インストルメントパネル８００の斜視図であり、図３（ｂ）は、ドアパネル８００の斜視図である。

　また、ティア加工により形成されるエアバッグ破断溝には、ワーク８００の表面側、すなわち車両内に露出する側からは目視にて確認できない性質、所謂、インビジブル性が要求される。
　したがって、図４（ａ）～（ｂ）に示すように、エアバッグ破断溝８２０は、ワーク８００の裏面側に対して、ワーク８００の表面側に貫通しないように施される必要がある。
　したがって、ワーク８００は、ティア加工が施されることになる裏面側を加工領域側、すなわち、ティア加工手段４００が位置する上方に向けた状態で、固定用冶具５００に対して安定的に載置・固定されることになる。
　また、固定用冶具５００に対するワーク８００の載置は、機械で行ってもよいし、手動で行ってもよいし、これらの併用であってもよい。
　また、固定用冶具５００に対するワーク８００の固定は、固定用冶具５００に設けられた複数の吸引孔を介した吸引およびエアシリンダーによる上方からの押圧により行うことができる。
　なお、図４（ａ）は、エアバッグ破断溝８２０が１回のティア加工により形成された状態の単層構造のワーク８００の断面図であり、図４（ｂ）は、エアバッグ破断溝８２０（８２０ａ、８２０ｂ）が２回のティア加工により形成された状態の積層構造のワーク８００の断面図である。
　また、図４（ａ）～（ｂ）において、８０１は基材層を、８０２は発泡層を、８０３は表皮層を、９００はエアバッグ装置を示す。

（２）工程（ｂ）
　次いで、工程（ｂ）は、ワーク８００に対して、ティア加工手段４００を用いてティア加工を施す工程である。
　かかる工程では、裏面側を上方に露出させた状態で固定用冶具５００に対して載置・固定されているワーク８００に対し、上方に位置するエンドミル等のティア加工手段４００を三次元的に精度よく移動させて、エアバッグ破断溝を形成する。
　なお、ティア加工手段４００の移動は、予め設定された制御信号により移動制御ロボット３００を三次元的に操作することで自動的に行われる。

（３）工程（ｃ）
　次いで、工程（ｃ）は、図５（ａ）に示すように、センサー６００を用いて、ティア加工により形成されたエアバッグ破断溝８２０の深さＬｄまたは残厚Ｌｒを測定する工程である。
　ティア加工の精度は、エアバッグの展開に直接的に影響するファクターであり、人命にかかわる重大事である。
　それ故、かかる工程（ｃ）は、ティア加工が施されたワーク８００の品質保証を高める観点から実施される。
　具体的には、レーザー光測定システム等のセンサー６００を用いて測定を行うことができるが、特に、図５（ｂ）に示すように、ティア加工手段４００の近傍にセンサー６００を設けることで、センサー６００をティア加工手段４００と共に移動させることができ、形成されたばかりのエアバッグ破断溝の深さ等を効率よく測定することができる。
　したがって、工程（ｃ）は、工程（ｂ）の終了後に行われる必要は無く、工程（ｂ）を実施しながら、同時に実施することが好ましい。
　なお、形成されたエアバッグ破断溝の全長にわたってセンサー６００による測定をする必要は無く、予め決められた所定箇所においてのみ検査すればよい。
　なお、図５（ａ）は、ワーク８００およびセンサー６００の断面図であり、図５（ｂ）は、ティア加工手段４００の近傍にセンサー６００を設けた態様を示す側面図である。
　また、図５（ｂ）中の矢印Ｍは、ティア加工手段４００の進行方向を示す。

（４）工程（ｄ）
　次いで、工程（ｄ）は、ティア加工が施されたワーク８００を固定用冶具５００から取り外し、回収する工程である。
　なお、固定用冶具５００からのワーク８００の取り外しは、機械で行ってもよいし、手動で行ってもよいし、これらの併用であってもよい。

（５）工程（ｅ）
　次いで、工程（ｅ）は、ワーク８００の種類変更に応じて固定用冶具５００を交換する工程である。
　かかる工程は、ティア加工を施す対象としてのワーク８００の種類を変更する場合にのみ実施する工程であり、装置基台７００に固定されている固定用冶具５００を取り外し、別種のワーク８００のための別の固定用冶具５００を取り付ける工程である。
　この点、本発明の門型ティア加工装置１であれば、以下において具体的に説明するように、外部環境に起因した振動や寸法変化を危惧することなく、門型フレーム１００のサイズを大きくできることから、基本的にどのような種類のワーク８００に対しても、固定用冶具５００を交換するだけで、ワーク８００の種類変更に対応することができる。
　したがって、門型フレーム１００を装置基台７００に対して設置し直す必要が無いことから、ティア加工精度を安定的に維持しながら、ワーク８００の種類変更に対し容易に対応することができる。

２．門型ティア加工装置
（１）門型フレーム
　本発明の門型ティア加工装置１は、所定間隔で立設された２本の柱部材１０と、当該２本の柱部材１０における上端面に載架および固定された１本の梁部材２０と、を有する門型フレーム１００を備えることを特徴とする。
　以下、門型フレーム１００を構成する柱部材および梁部材について説明する。

（１）－１　柱部材
　図２（ａ）～（ｂ）に示すように、本発明における柱部材１０は、外殻部分１２と、当該外殻部分１２に包接された充填部分１４と、当該充填部分１４を柱部材１０の長軸方向に沿って穿通してなる空洞部分１６と、を有することを特徴とする。
　この理由は、柱部材１０が外殻部分１２および充填部分１４を含むことにより、柱部材１０の剛性を向上させつつ、柱部材１０に所定の重量を付与することができることから、耐振動性および寸法安定性を向上させることができるためである。
　一方、柱部材１０の重量が過度に大きくなると、自重に起因した曲げ応力が発生しやすくなって、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる。
　この点、本発明における柱部材１０は、空洞部分１６を有することから、効果的に断面２次モーメントの値を大きくすることができるため、所定の剛性を保持しつつも軽量化を図ることができる。
　したがって、柱部材１０の剛性と重量のバランスを好適な範囲に調節することが可能となり、その結果、優れた耐振動性および寸法安定性を得ることができる。

　また、外殻部分１２が鋼管から構成されるとともに、充填部分１４がモルタル材から構成されることが好ましい。
　この理由は、このように構成することにより、柱部材１０の剛性を向上させつつ、重量の調節を容易にし、かつ、柱部材１０の熱膨張、熱収縮についても効果的に抑制することができることから、門型フレームの耐振動性および寸法安定性をさらに効果的に向上させることができるためである。
　すなわち、外殻部分１２を鋼管から構成することにより、柱部材１０の基本的な剛性を確保することができ、充填部分１４をモルタル材から構成することにより、鋼管による基本的な剛性を効果的に補強すると同時に、柱部材１０に対して所定の重量を付与することができる。

　また、充填部分１４をモルタル材から構成することにより、柱部材１０における全体としての熱伝導率を低下させて、柱部材１０における全体としての熱膨張、熱収縮を抑制することができる。
　また、充填部分１４をモルタル材から構成することにより、後述するように、空洞部分１６を形成する際に、スパイラルダクト等の筒状部材１８を用いることで、鋼管内にモルタル材を流し込み、充填した後、硬化するだけで容易に充填部分１４および空洞部分１６を形成することができる。

　また、外殻部分１２を構成する鋼管の種類としては、特に制限されるものではないが、機械構造用炭素鋼鋼管、機械構造用高炭素鋼鋼管、機械構造用高張力鋼管、機械構造用合金鋼鋼管、ステンレス鋼管、一般構造用炭素鋼鋼管等を用いることが好ましい。
　また、鋼管の厚みとしては、通常、３～８ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、４～５ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
　また、外殻部分１２を構成する鋼管の断面形状については、図２（ａ）～（ｂ）に示すように、四角形とすることが好ましいが、特に制限されるものではなく、円形や楕円形、四角形以外の多角形としてもよい。

　また、充填部分１４を構成するモルタル材が無収縮モルタル材であることが好ましい。
　この理由は、無収縮モルタル材であれば、外殻部分１２と充填部分１４との間に不規則な空隙が生じることを抑制し、そのような空隙に起因した強度の低下や共振の発生を効果的に抑制することができるためである。
　すなわち、無収縮モルタルであれば、流動性に優れることから、充填部分１４の形状によらず、隅々まで充填することができ、かつ、ブリーディング・沈下が生じないため、硬化の過程で空隙が生じることについても効果的に抑制することができるためである。
　なお、無収縮モルタル材の種類としては、特に制限されるものではないが、セメント系、スラグ系、粘土系、合成樹脂系、水ガラス系、特殊シリカ系のいずれかを用いることが好ましい。

　また、図２（ａ）に示すように、柱部材１０が、複数の空洞部分１６を有することが好ましい。
　この理由は、空洞部分１６を複数設けることにより、柱部材１０の剛性をさらに効果的に向上させつつ、重量の調節を容易にし、門型フレームの耐振動性および寸法安定性をさらに効果的に向上させることができるためである。
　すなわち、図２（ａ）に示すように、空洞部分１６を複数設けることにより、その断面形状や配置にもよるが、効果的に断面２次モーメントの値を大きくすることができるため、図２（ｂ）に示すように、単一の空洞部分１６を設けた場合と比較して、所定の剛性を保持しつつ、より効果的に軽量化を図ることができるためである。
　また、空洞部分１６の数としては、特に制限されるものではないが、外殻部分１２の断面形状に応じて、２～５個設けることが好ましく、２～３個設けることがより好ましい。
　また、空洞部分１６の断面形状については、図２（ａ）に示すように、円形とすることが好ましいが、特に制限されるものではなく、楕円形や多角形としてもよい。

　また、図１（ａ）に示す柱部材１０の長軸方向の長さＬ１を９０～１５０ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、かかる長さＬ１が９０ｃｍ未満の値となると、門型フレーム１００の高さが不十分になって、高さのあるワーク８００に対応することが困難になる場合があるためである。一方、かかる長さＬ１が１５０ｃｍを超えた値となると、柱部材１０の剛性が過度に低下したり、自重に起因した曲げ応力が発生しやすくなったりして、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、柱部材１０の長軸方向の長さＬ１の下限値を１０５ｃｍ以上の値とすることがより好ましく、１１５ｃｍ以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、柱部材の長軸方向の長さＬ１の上限値を１３５ｃｍ以下の値とすることがより好ましく、１２５ｃｍ以下の値とすることがさらに好ましい。

　また、図２（ａ）に示す柱部材１０の断面における最大径Ｌ２を２８～４２ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、かかる最大径Ｌ２が２８ｃｍ未満の値となると、柱部材１０の剛性が過度に低下したり、十分な重量を確保することが困難になったりして、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。一方、かかる最大径Ｌ２が４２ｃｍを超えた値となると、柱部材１０の重量が過度に大きくなって、自重に起因した曲げ応力が発生しやすくなり、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、柱部材１０の断面における最大径Ｌ２の下限値を３０ｃｍ以上の値とすることがより好ましく、３２ｃｍ以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、柱部材１０の断面における最大径Ｌ２の上限値を４０ｃｍ以下の値とすることがより好ましく、３８ｃｍ以下の値とすることがさらに好ましい。

　また、柱部材１０の重量を１３０～２３０ｋｇの範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、かかる重量が１３０ｋｇ未満の値となると、柱部材１０の重量を十分に確保することが困難になって、耐振動性が低下しやすくなる場合があるためである。一方、かかる重量が２３０ｋｇを超えた値となると、柱部材１０の重量が過度に大きくなって、自重に起因した曲げ応力が発生しやすくなり、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、柱部材１０の重量の下限値を１５０ｋｇ以上の値とすることがより好ましく、１７０ｋｇ以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、柱部材１０の重量の上限値を２１０ｋｇ以下の値とすることがより好ましく、１９０ｋｇ以下の値とすることがさらに好ましい。

　また、柱部材１０の断面における充填部分１４の面積と、空洞部分１６の面積と、の比（充填部分の面積比率：空洞部分の面積比率）を８５：１５～６５：３５の範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、充填部分１４の面積比率と空洞部分１６の面積比率の和を１００とした場合に、空洞部分１６の面積比率が１５未満の値となると、柱部材１０の重量が過度に大きくなって、重量に起因した曲げ応力が発生しやすくなり、耐振動性および寸法安定が低下しやすくなる場合があるためである。一方、空洞部分１６の面積比率が３５を超えた値となると、柱部材１０の剛性が過度に低下したり、重量を十分に確保することが困難になったりして、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、空洞部分１６の面積比率の下限値を１８以上の値とすることがより好ましく、２２以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、空洞部分の面積比の上限値を３２以下の値とすることがより好ましく、２８以下の値とすることがさらに好ましい。
　なお、後述するように、空洞部分１６を形成する際に、スパイラルダクト等の筒状部材１８を用いた場合には、当該筒状部材１８の面積は、充填部分１４の面積に含めるものとする。

（１）－２　梁部材
　図２（ａ）～（ｂ）に示すように、本発明における梁部材２０は、外殻部分２２と、当該外殻部分２２に包接された充填部分２４と、当該充填部分２４を梁部材２０の長軸方向に沿って穿通してなる空洞部分２６と、を有することを特徴とする。
　かかる梁部材２０は、サイズに関する点を除き、基本的に上述した柱部材１０と同様に構成することができる。
　したがって、梁部材２０については、柱部材１０と異なる点についてのみ記載する。

　まず、図１（ａ）に示す梁部材２０の長軸方向の長さＬ３を２８０～３５０ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、かかる長さＬ３が２８０ｃｍ未満の値となると、門型フレーム１００の横幅が不十分になって、横幅のあるワーク８００に対応することが困難になる場合があるためである。一方、かかる長さＬ３が３５０ｃｍを超えた値となると、梁部材２０の剛性が過度に低下したり、自重に起因した曲げ応力が発生しやすくなったりして、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、梁部材２０の長軸方向の長さＬ３の下限値を２９５ｃｍ以上の値とすることがより好ましく、３１０ｃｍ以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、梁部材２０の長軸方向の長さＬ３の上限値を３３５ｃｍ以下の値とすることがより好ましく、３２０ｃｍ以下の値とすることがさらに好ましい。

　また、図２（ａ）に示す梁部材２０の断面における最大径Ｌ４を２６～４０ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、かかる最大径Ｌ４が２６ｃｍ未満の値となると、梁部材２０の剛性が過度に低下したり、十分な重量を確保することが困難になったりして、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。一方、かかる最大径Ｌ４が４０ｃｍを超えた値となると、梁部材２０の重量が過度に大きくなって、自重に起因した曲げ応力が発生しやすくなり、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、梁部材２０の断面における最大径Ｌ４の下限値を２８ｃｍ以上の値とすることがより好ましく、３２ｃｍ以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、梁部材２０の断面における最大径Ｌ４の上限値を３８ｃｍ以下の値とすることがより好ましく、３６ｃｍ以下の値とすることがさらに好ましい。

　また、梁部材２０の重量を３５０～４５０ｋｇの範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、かかる重量が３５０ｋｇ未満の値となると、梁部材２０の重量を十分に確保することが困難になって、耐振動性が低下しやすくなる場合があるためである。一方、かかる重量が４５０ｋｇを超えた値となると、梁部材２０の重量が過度に大きくなって、自重に起因した曲げ応力が発生しやすくなり、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、梁部材２０の重量の下限値を３７０ｋｇ以上の値とすることがより好ましく、３９０ｋｇ以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、梁部材２０の重量の上限値を４３０ｋｇ以下の値とすることがより好ましく、４１０ｋｇ以下の値とすることがさらに好ましい。

　また、図１（ａ）において、梁部材２０の右端が、柱部材１０よりも右側に延びているが、これは、作業者が加工領域に入る際に、安全性確保の観点から、移動制御ロボット３００を加工領域外に退避および停止させるための退避場所を確保するためである。
　このように構成することにより、２本の柱部材１０間の距離が過度に長くなって梁部材２０に撓みが生じることを防止しつつ、制御ロボット３００を確実に加工領域外に退避および停止させることができる。

（１）－３　製造方法
　また、門型フレーム１００の製造方法としては、特に制限されるものではないが、特に、外殻部分１２として鋼管を用い、充填部分１４としてモルタル材を用いた場合には、図６に示すように、下記工程（Ａ）～（Ｆ）を含む方法で製造することが好ましい。
（Ａ）外殻部分１２の内部に筒状部材１８を遊挿した状態で、外殻部分１２の両側から、板状蓋部材１１の内面側に設けられた固定カラー１１ａが、筒状部材１８の円筒内に嵌挿されるように、板状蓋部材１１を外殻部分１２に対して接合し、柱部材１０の骨組み部分を得る工程
（Ｂ）柱部材１０の骨組み部分の上端面としての板状蓋部材１１に穿通された注入孔１１ｂから充填材料を流し込み、柱部材１０の骨組み部分における外殻部分１２の内部における円筒部分１８に占められた領域以外の部分（以下、「充填予定部分」と称する場合がある。）に充填材料を充填・硬化させた後、注入孔１１ｂを封止して柱部材１０を得る工程
（Ｃ）（Ａ）～（Ｂ）工程と同様の工程により、２本目の柱部材１０を得る工程
（Ｄ）（Ａ）工程と同様の工程により、梁部材２０の骨組み部分を得た後、当該梁部材２０の骨組み部分を２本の柱部材１０に対して固定するための載架用板状部材２３を、梁部材２０の外側面における同じ側の２カ所に対し、設ける工程
（Ｅ）梁部材２０の骨組み部分における外殻部分２２を穿通する注入孔２２ｂから充填材料を流し込み、梁部材２０の骨組み部分における充填予定部分に充填材料を充填・硬化させた後、注入孔２２ｂを封止して梁部材２０を得る工程
（Ｆ）２本の柱部材１０における上端面としての板状蓋部材１１の面と、梁部材２０に設けられた２つの載架用板状部材２３の面とを接合・固定し、門型フレーム１００を得る工程

　すなわち、工程（Ａ）～（Ｅ）において、予め剛性に優れた２本の柱部材１０と、１本の梁部材２０とを準備した後、工程（Ｆ）においてこれらを組み立てることにより、組立後に充填材料を充填した場合と比較して、精度よく組み立てた後に撓みが発生することを抑制することができ、より効果的に寸法安定性を向上させることができる。
　なお、図６は、製造過程における門型フレーム１００の斜視図である。

　また、円筒部材（１８、２８）としては、パイプ状のものであれば特に制限されるものではないが、排気ダクト等として使用されるスパイラルダクトを用いることが好ましい。
　この理由は、スパイラルダクトであれば、帯鋼を螺旋状に巻きながら帯鋼の両端をハゼ折に重ね合わせて形成されていることから、充填材料をスパイラルダクトの外周面に形成された螺旋条に沿って安定的に流し込むことができるためである。
　したがって、得られる充填部分において、流し込みの不均一性やこれに起因した気泡の発生等により空隙が発生することを効果的に抑制することができる。
　また、スパイラルダクトであれば、通常、１ｍｍ以下の薄い鋼材から形成されているため、無収縮モルタル材等の充填材料が硬化により僅かに膨張した場合であっても、容易に変形して柱部材１０や梁部材２０の内部応力を効率的に緩和することができる。

　また、外殻部分（１２、２２）に対する板状蓋部材（１１、２１）の接合方法、および、外殻部分２２に対する載架用板状部材２３の接合方法としては、十分な固定強度が得られ、かつ、充填された充填材料が外部に漏出しないような接合方法であれば特に制限されないが、特に外殻部分（１２、２２）、板状蓋部材（１１、２１）および載架用板状部材２３を共に鋼材から構成した場合には、これらを溶接により接合することが好ましい。

　また、板状蓋部材１１の面と、載架用板状部材２３の面と、の接合方法についても、特に制限されないが、板状蓋部材１１および載架用板状部材２３を共に鋼材から構成した場合には、これらの接合面を門型フライスによって精密に平面を出した後、両部材の縁部に設けた複数の固定孔を介してボルトおよびナットで固定することが好ましい。
　また、注入孔２２ｂおよび注入孔１１ｂの直径は、通常、２５～３５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、ドリルによって穿通することが好ましい。
　なお、充填材料の硬化時間としては、通常、１２～２０時間の範囲内の値とすることが好ましい。

（２）レール部材
　図１（ａ）～（ｂ）に示すように、本発明の門型ティア加工装置１は、上述した門型フレーム１００の梁部材２０に設けられたレール部材２１０を有することを特徴とする。
　かかるレール部材２１０は、後述する移動制御ロボット３００を梁部材２０に沿った方向に往復移動可能となるように門型フレーム１００に対して取り付けるための部材である。
　また、レール部材２１０の態様については特に制限されるものではないが、通常、図１（ａ）～（ｂ）に示すように、梁部材２０の上面に対して梁部材２０の長軸方向と平行に、梁部材２０の内側に収まる範囲内で延設されるとともに、移動制御ロボット３００を安定的に咬合させる態様が好ましい。
　また、レール部材２１０の構成材料としては、特に制限されるものではないが、加工性、寸法安定性等の観点から、例えば、一般構造用圧延鋼材を用いることが好ましい。

（３）移動制御ロボット
　本発明の門型ティア加工装置１は、上述したレール部材２１０の上を往復移動可能な移動制御ロボット３００を備えることを特徴とする。
　かかる、移動制御ロボット３００は、図７に示すように、上述したレール部材２１０をＸ軸方向レール部材２１０とした場合に、当該Ｘ軸方向レール部材２１０に対して往復移動可能に取り付けられたＸ軸方向移動台座３１０と、当該Ｘ軸方向移動台座３１０に対して固定されたＹ軸方向レール部材２２０と、当該Ｙ軸方向レール部材２２０に対して往復移動可能に取り付けられたＹ軸方向移動台座３２０と、当該Ｙ軸方向移動台座３２０に対して固定されたＺ軸方向レール部材２３０と、当該Ｚ軸方向レール部材２３０に対して往復移動可能に取り付けられたＺ軸方向移動台座３３０と、当該Ｚ軸方向移動台座３３０の下端に設けられたティア加工手段固定部３４０と、を含む構成とすることが好ましい。
　このように構成することにより、Ｘ～Ｚ軸方向移動台座（３１０、３２０、３３０）を、移動制御部（図示せず）からの制御信号によって、それぞれ独立にＸ～Ｚ軸方向レール部材（２１０、２２０、２３０）に沿って往復移動させることができることから、ティア加工手段４００の先端部の空間的な位置を、高精度で制御することができ、ひいては高精度なティア加工を施すことができる。
　なお、図７は、ティア加工手段４００が取り付けられた状態の移動制御ロボット３００の斜視図である。

　また、移動制御ロボット３００の重量を１２５～１４５ｋｇの範囲内の値とすることが好ましい。
　この理由は、移動制御ロボット３００の重量が１２５ｋｇ未満の値となると、移動制御ロボット３００自体が過度に振動しやすくなる場合があるためである。一方、移動制御ロボット３００の重量が１４５ｋｇを超えた値となると、柱部材１０や梁部材２０において、移動制御ロボット３００の重量に起因した曲げ応力が発生しやすくなり、耐振動性および寸法安定性が低下しやすくなる場合があるためである。
　したがって、移動制御ロボット３００の重量の下限値を１３０ｋｇ以上の値とすることがより好ましく、１３４ｋｇ以上の値とすることがさらに好ましい。
　また、移動制御ロボット３００の上限値を１４０ｋｇ以下の値とすることがより好ましく、１３８ｋｇ以下の値とすることがさらに好ましい。
　なお、本発明の門型ティア加工装置１では、門型フレーム１００のサイズを大きくすることができるが、それ故に、移動制御ロボット３００が各ワーク８００をティア加工するごとに往復するレール部材２１０上の所定のティア加工箇所と、退避場所と、の距離が長くなる。
　したがって、本発明の門型ティア加工装置１では、製造効率を維持する観点から、移動ロボット３００の移動速度を１ｍ／秒といった従来よりも速い速度とすることが求められる。
　このため、ティア加工条件としては、移動制御ロボット３００の急加速、急減速に伴って振動が発生しやすくなるものの、本発明の門型ティア加工装置１であれば優れた耐振動性を備えることから、これを効果的に抑制することができる。

（４）ティア加工手段
　本発明の門型ティア加工装置１は、上述した移動制御ロボット３００によって移動制御可能なティア加工手段４００を備えることを特徴とする。
　かかるティア加工手段４００は、ワーク８００としての車両用内装部材に対して、裏面側から表面側に向かって、かつ、表面側に貫通しないように破断溝を形成することができる加工手段であれば特に制限されるものではないが、エンドミル、熱溶融刃、超音波カッター、レーザーカッターおよびナイフ型カッター刃からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
　この理由は、これらのティア加工手段４００であれば、より安定的に高精度なティア加工を施すことができるためである。
　なお、移動制御ロボット３００に対するティア加工手段４００の設置態様としては、特に制限されるものではないが、図７に示すように、移動制御ロボット３００におけるティア加工手段固定部３４０の下端に固定することが好ましい。

　また、図７に示すように、移動制御ロボット３００に対し、２種類のティア加工手段４００を設置することが好ましい。
　この理由は、２種類のティア加工手段４００を設けることにより、特に、図４（ｂ）に示すように、積層構造のワーク８００に対し、第１のエアバッグ破断溝８２０ａおよび第２のエアバッグ破断溝８２０ｂを効率的に形成することができるためである。

　以下、図８に示すように、第１のティア加工手段４００ａとしてエンドミルを用い、第２のティア加工手段４００ｂとしてナイフ型カッター刃を用いる場合を例に挙げて説明する。
　まず、図８（ａ）に示すように、第１のシリンダーアーム４１０ａを延出させる一方、第２のシリンダーアーム４１０ｂを縮退させ、第１のティア加工手段４００ａのみがティア加工に供されるように制御した後、ワーク８００における基材層８０１の全厚に対して比較的幅の広い第１のエアバッグ破断溝８２０ａを形成する。
　次いで、図８（ｂ）に示すように、第１のシリンダーアーム４１０ａを退縮させる一方、第２のシリンダーアーム４１０ｂを延出させ、第２のティア加工手段４００ｂのみがティア加工に供されるように制御した後、形成された第１のエアバッグ破断溝８２０ａにおける発泡層８０２から表皮層８０３の半ばに至る比較的幅の狭い第２のエアバッグ破断溝８２０ｂを形成する。
　なお、第１のティア加工手段４００ａと、第２のティア加工手段４００ｂとを、エアバッグ破断溝が形成される予定線に対して平行になるようにティア加工手段固定部３４０の向きを制御することにより、第１のエアバッグ破断溝８２０ａと、第２のエアバッグ破断溝８２０ｂとを、別個にではなく、連続的に形成することも可能である。
　なお、図８（ａ）は、第１のティア加工手段４００ａによるティア加工の様子を示す正面図であり、図８（ｂ）は、第２のティア加工手段４００ｂによるティア加工の様子を示す正面図である。

（５）固定用冶具
　本発明の門型ティア加工装置１は、ワーク８００としての車両用内装部材に対してティア加工を施す際に、ティア加工手段４００の下方の加工領域にワーク８００を載置・固定するための固定用冶具５００を備える。
　この理由は、高精度なティア加工を施すに際し、立体的に成形されてなるワーク８００としての車両用内装部材を、ティア加工が施されることになる裏面側を加工領域側、すなわち上方に向けた状態で、安定的に載置・固定する必要があるためである。
　したがって、図１（ａ）～（ｂ）に示す固定用冶具５００の載置部分５１０における表面形状は、ワーク８００の表面側の表面形状に合わせた立体形状に構成される。
　かかる固定用冶具５００の構成材料としては、特に限定されるものではないが、基礎部分５２０については、設置安定性を向上させる観点から、一般構造用圧延鋼材を用いることが好ましく、載置部分５１０については、軽量化および加工性の観点からアルミニウムやエンジニアリングプラスチックを用いることが好ましい。

　また、固定用冶具５００の載置部分５１０の表面に開口してなる複数の吸引孔５１２を設けることが好ましい。
　この理由は、固定用冶具５００の裏面側から吸引孔５１２を介して真空ポンプ等の吸引装置５３０を用いて吸引することにより、載置部分５１０に載置されたワーク８００を、安定的に載置部分５１０に固定することができるためである。
　なお、固定用冶具５００は、ワーク８００の種類ごとに変更する必要があるが、固定用冶具５００は、門型フレーム１００とは別個に装置基台７００に固定されるため、固定用冶具５００を変更した場合であっても、門型フレーム１００の設置精度に影響が及ぶことは無い。

（６）センサー
　本発明の門型ティア加工装置１は、ワーク８００に形成されたエアバッグ破断溝の深さ、あるいは残厚を測定するためのセンサーを備えることが好ましい。
　この理由は、１つ１つのワーク８００に対してティア加工を施すと同時にエアバッグ破断溝の深さ等を測定することにより、得られるティア加工が施されたワーク８００の品質保証を最大限に高めることができるためである。
　かかるセンサーの種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、図５（ａ）に示すようなレーザー光測定システムのほか、赤外線測定システム、あるいは渦電流方式を採用することができる。
　また、特にレーザー光測定システムは、ティア加工手段４００の近傍、より具体的には図５（ｂ）に示すようにティア加工手段固定部３４０に対して設置することで、センサー６００をティア加工手段４００と共に移動させることができ、形成されたばかりのエアバッグ破断溝の深さ等を効率よく測定することができる。

（７）装置基台
　また、図１（ａ）～（ｂ）に示すように、本発明の門型ティア加工装置１は、門型フレーム１００や固定用冶具５００等を設置するための装置基台７００を備えることが好ましい。
　この理由は、装置基台７００を備えることにより、設置場所の床が水平でない場合であっても、複数の調節ネジ部材７３０を微調整することにより、門型ティア加工装置１を水平に設置することができるためである。
　また、装置基台７００が基礎部分７１０上に冶具テーブル７２０を備えることにより、装置基台７００に対する固定用冶具５００の設置や取り外し作業が容易になるとともに、固定用冶具５００に対するワーク８００の載置や取り外し作業も容易になる。
　なお、装置基台７００は、図１（ａ）～（ｂ）に示すようなフレーム構造とすることが好ましい。
　また、かかるフレーム構造は、門型フレーム１００と同様の内部構造としてもよいが、経験上、中空の鋼管であっても、優れた耐振動性および寸法安定性を保持できることが確認されている。

　本発明の門型ティア加工装置によれば、エンドミル等のティア加工手段を、所定の内部構造を有する門型フレームに対して移動可能に搭載していることから、優れた耐振動性および寸法安定性を発揮させて、高精度なティア加工を安定的に施すことができ、かつ、ワークの種類の変更に対して容易に対応できるようになった。
　したがって、本発明の門型ティア加工装置は、規定残厚±５μｍオーダーの精度が要求され、かつ、ワークの種類変更が頻繁に行われるエアバッグ破断溝形成加工の高品質化および効率化に著しく寄与することが期待される。

１：門型ティア加工装置、１０：柱部材、１１：柱部材の板状蓋部材、１１ａ：固定カラー、１１ｂ：注入孔、１２：柱部材の外殻部分、１４：柱部材の充填部分、１６：柱部材の空洞部分、１８：柱部材の筒状部材、２０：梁部材、２１：梁部材の板状蓋部材、２２：梁部材の外殻部分、２２ｂ：注入孔、２３：載架用板状部材、２４：梁部材の充填部分、２６：梁部材の空洞部分、２８：梁部材の筒状部材、１００：門型フレーム、２１０：Ｘ軸方向レール部材、２２０：Ｙ軸方向レール部材、２３０：Ｚ軸方向レール部材、３００：移動制御ロボット、３１０：Ｘ軸方向移動台座、３２０：Ｙ軸方向移動台座、３３０：Ｚ軸方向移動台座、３４０：ティア加工手段固定部、４００：ティア加工手段、４００ａ：第１のティア加工手段、４００ｂ：第２のティア加工手段、４１０ａ：第１のシリンダーアーム、４１０ｂ：第２のシリンダーアーム、５００：固定用冶具、５１０：載置部分、５２０：固定用冶具の基礎部分、５１２：吸引孔、５３０：吸引装置、６００：センサー、７００：装置基台、７１０：装置基台の基礎部分、７２０：冶具テーブル、７３０：調節ネジ部材、８００：ワーク、８０１：基材層、８０２：発泡層、８０３：表皮層、８２０：エアバッグ破断溝、８２０ａ：第１のエアバッグ破断溝、８２０ｂ：第２のエアバッグ破断溝、９００：エアバッグ装置

Claims (9)

1. 　所定間隔で立設された２本の柱部材と、当該２本の柱部材における上端面に載架および固定された１本の梁部材と、を有する門型フレームと、前記梁部材に設けられたレール部材と、当該レール部材上を往復移動可能な移動制御ロボットと、当該移動制御ロボットに設けられたティア加工手段と、を有する門型ティア加工装置であって、
   　前記柱部材および梁部材が、外殻部分と、当該外殻部分に包接された充填部分と、当該充填部分を前記柱部材および梁部材の長軸方向に沿って穿通してなる空洞部分と、を有することを特徴とする門型ティア加工装置。
2. 　前記外殻部分が鋼管から構成されるとともに、前記充填部分がモルタル材から構成されることを特徴とする請求項１に記載の門型ティア加工装置。
3. 　前記モルタル材が無収縮モルタル材であることを特徴とする請求項１または２に記載の門型ティア加工装置。
4. 　前記柱部材および梁部材が、複数の空洞部分を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の門型ティア加工装置。
5. 　前記柱部材の長軸方向の長さを９０～１５０ｃｍの範囲内の値とし、断面における最大径を２８～４２ｃｍの範囲内の値とするとともに、重量を１３０～２３０ｋｇの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の門型ティア加工装置。
6. 　前記梁部材の長軸方向の長さを２８０～３５０ｃｍの範囲内の値とし、断面における最大径を２６～４０ｃｍの範囲内の値とするとともに、重量を３５０～４５０ｋｇの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の門型ティア加工装置。
7. 　前記柱部材および梁部材の断面における前記充填部分の面積と、前記空洞部分の面積と、の比を８５：１５～６５：３５の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の門型ティア加工装置。
8. 　前記移動制御ロボットの重量を１２５～１４５ｋｇの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の門型ティア加工装置。
9. 　前記ティア加工手段が、エンドミル、熱溶融刃、超音波カッター、レーザーカッターおよびナイフ型カッター刃からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の門型ティア加工装置。
   
    

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