JPH0217298B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被加工物上を走行しながら加工を行
なう自走式切削加工機に関する。

従来、切削加工機は第１図のような構造となつ
ている。即ちカツタ１を具えるミーリングヘツド
２が、図中左右方向へ移動可能に、クロスレール
３に取り付けられる。該クロスレール３は、図中
左右のサドル４に上下移動可能に取り付けられ
る。該サドル４が被加工物６とは別個に具えたベ
ツド５上を紙面と直角方向へ摺動自在に設けられ
るとともに該サドル４とベツド５に具えた図示し
ないおねじとめねじ又はラツクとピニオン等によ
り走行可能となる。このような切削加工機におい
ては前記ベツド５の間に固定した被加工物６の上
面を、回転する前記カツタ１が上下左右あるいは
紙面と直角な方向へ移動することにより加工が行
なわれている。

ところが切削加工機が工場に据え付けられて可
搬式でないため現場において切削加工を行ないた
い要求が生じても、これを満たすことができな
い。又切削加工機自体も被加工物の大きさが種々
あるのである程度の容量が必要であり、しかも被
加工物の送りのためにテーブル等（図示せず）を
可動に構成したりする必要がある。従つて切削加
工機全体の装置の大型化が避けられず、広い工作
場所を要するなどの種々の問題点があつた。

そこで本発明はかかる欠点を解消し、切削加工
機自体が被加工面上を走行しながら加工するよう
にしたもので、その構成は、予め組み込まれた加
工パターンに従つて加工制御を行なう数値制御装
置を具えた加工機本体と、該加工機本体の下部に
具えられ被加工面上を転がる鋼製ローラを支持す
る軸をサーボモータによつて上下動させることに
より予め想定された加工基準面と対応する位置に
前記加工機本体を保持する加工基準キープ制御機
構と、前記加工機本体の進行方向へ向かつて加工
基準面と平行に放出された光を感知することによ
つて加工基準面に対する前記加工機本体の偏位を
検出し該偏位に応じた補正信号を前記加工基準キ
ープ制御機構へ送る光学的加工基準面検出装置
と、前記加工機本体の下部に具えられ定圧シリン
ダにより被加工面へ常時押圧される弾性タイヤを
モータによつて駆動する推力発生機構とから形成
されることを特徴とする。

以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて
詳細に説明する。

第２図は本発明に係る自走式切削加工機の一実
施例を示す斜視図である。

１０は加工機本体であり、被加工面１１上へ移
動自在に配置される。該加工機本体１０は上下方
向に設けられた左右のサドル１２と、左右の該サ
ドル１２へ上下移動可能に設けられたクロスレー
ル１３と、該クロスレール１３上を左右へ移動可
能に設けられるとともに加工用工具を具えたミー
リングヘツド１４とから構成される。該加工機本
体１０の上部には数値制御装置１５が具えられ
る。加工用工具による加工巾が加工したい部分の
横巾より小さい場合は加工機本体１０の通過した
後に未加工の処が生ずるので加工用工具は前記ク
ロスレール１３上を左右に移動切削し完了する。
この切削方法はすべて数値制御装置１５に依り予
め組み込まれたパターンで制御される。前記左右
のサドル１２の下部には、夫々前後に加工基準キ
ープ制御機構１６が設けられる。該加工基準キー
プ制御機構１６は、被加工面１１に予め想定され
た加工基準面と対応する高さに加工機本体１０を
保持するために設けられるもので、被加工面１１
に対する加工機本体１０の高さ及び傾きを変える
ことによつて行なう。そのために第４図のような
構造となつている。即ち被加工面１１上を転がる
鋼製ローラ１７のローラ軸１８を上下動させるこ
とによつて加工機本体１０の高さを変える。該鋼
製ローラ１７は直接被加工面１１上を回転し、し
かも加工中に加工機本体１０が上下動しないよう
に、摩耗が少なく硬い材料で作られる。該鋼製ロ
ーラ１７は回転自在にローラ軸１８に取り付けら
れる。該ローラ軸１８には支持ロツド１９が具え
られるとともに該支持ロツド１９が前記サドル１
２に固定された支持金具２０の貫通孔へ挿通さ
れ、鋼製ローラ１７は支持ロツド１９を支点とし
て上下動自在となる。そしてローラ軸１８におけ
る鋼製ローラ１７と支持ロツド１９の中央部には
移動ロツド２１の下端が連結される。また前記支
持金具２０の上部にはサーボモータ２２が取り付
けられ、該サーボモータ２２の軸は支持金具２０
上へサーボモータ２２と並べて具えたボールスク
リユージヤツキ２３につながれる。該ボールスク
リユージヤツキ２３には前記移動ロツド２１がつ
ながれており、サーボモータ２２を回転すること
により移動ロツド２１が上下移動し、鋼製ローラ
１７が上下動する。以上のような加工基準キープ
制御機構１６が合計４ケ所に取り付けられ夫々の
サーボモータ２２へ光学式加工基準面検出装置２
４からの補正信号が送られることによつて、加工
機本体１０は加工基準面と対応する高さに保持さ
れる。光学式加工基準面検出装置２４は本実施例
では、レーザ光線発生器２５と光電変換素子２６
及び光電式真直度測定器（オートコリメータ）２
７と反射鏡２８、そして補正器２９とからなる。
レーザ光線発生器２５は加工機本体１０とは別個
に、前記左右のサドル１２に取り付けられた光電
変換素子２６にレーザ光が当たるように左右２組
設けられる。該レーザ光が加工機本体１０の進行
方向へ向かつて射出され、２本のレーザ光を結ぶ
平面が前記加工基準面と平行になるようにレーザ
光線発生器２５が設置される。このレーザ光線発
生器２５と光電変換素子２６とによつて加工基準
面に対する加工機本体１０の高さと左右方向への
傾きが検出されその偏位量が補正器２６へ送られ
る。光電式真直度測定器２７は前記レーザ光と平
行な光を射出し、前記サドル１２に固定された反
射鏡２８に反射されて戻つてきた光から、加工基
準面に対する加工機本体１０の前後方向の傾きを
検出してその偏位量を補正器２６へ送る。以上２
組の異なる装置により加工基準面に対する加工機
本体１０の偏位が検出され、この偏位を補正信号
に変えて前記加工基準キープ制御機構１６のサー
ボモータ２２へ送る補正器２９が加工機本体１０
の上部に具えられる。左右のサドル１２の下部で
前後の前記加工基準キープ制御機構１６の間には
推力発生機構３０が設けられる。その説明図を第
３図に示す。該推力発生機構３０は前記すべての
鋼製ローラ１７が被加工面に接触している状態で
加工機本体１０を前後移動させる。そのために駆
動輪としては弾性タイヤ３１が使用される。該弾
性タイヤ３１は摩擦抵抗を増すためゴム製のラジ
アルタイヤが使用されるが、被加工物が磁性体の
場合にはタイヤ表面に磁石３２を多数設け、摩擦
抵抗を大きくするとよい。この弾性タイヤ３１は
モータ３３によつて駆動され、減速ギヤ３４によ
つて減速される。以上のように構成された推力発
生機構３０は前記モータ３３の上部に設けた貫通
孔３５へピンを介して前記サドル１２の下部に連
結される。一方前記弾性タイヤ３１の軸を回転自
在に支持する軸受３６の上部にはピンを介して定
圧シリンダ３７の下端が連結され、該定圧シリン
ダ３７の上端はピンを介してサドル１２の下部に
連結される。前記貫通孔３５に挿通したピンを支
点として弾性タイヤ３１は上下方向に揺動自在と
なり、前記定圧シリンダ３７の働きにより、一定
の圧力で被加工面１１へ常時押圧される。この一
定の圧力とは弾性タイヤ３１を回転させたとき加
工機本体１０が確実に移動することができる程度
の小さな圧力をいう。このような推力発生機構３
０の取付時に左右の弾性タイヤ３１が平行になら
ないよう（トーイン）に配置し、加工機本体１０
の中心線に対しある角度θをもたせれば加工機本
体１０の直進性がよくなる。

なお前記サドル１２の下部に切削反力吸収用の
電磁石を設ければ、磁性体の加工の際に有効であ
る。また、飛散する切削くずが鋼製ローラ１７の
下になつてその位置精度を狂わせるのを防ぐため
にサドル１２の下部にエアカーテン式ワイパを設
けるとよい。

本発明の一実施例は上記のような構成をしてお
り、次にその作業手順を説明する。

まず被加工面１１上に自走式切削加工機を載置
する。そして使用に際しては予め想定した加工基
準面から所定高さのところに左右１対のレーザ光
線発生器２５を設置して、各レーザ光線発生器２
５から所定の角度で照射される光の照射面が加工
基準面と平行になるように調整する。そして加工
機本体１０に設けた光電素子２６の受光面を前記
レーザ光線発生器２５の照射光に添うように配置
しておけば、加工基準面から加工機本体１０が偏
位すると光電素子２６がこの偏位を感知して、前
述の補正器２９へ偏位量を送る。該補正器２９は
偏位量に応じた補正信号を前記加工基準キープ制
御機構１６に送り加工機本体１０の位置を調整し
て常に加工基準面に添つて切削加工が行われるよ
うに制御する。次に加工機本体１０に設けられた
数値制御装置１５には図示されない記憶回路が含
まれており、この自走式切削加工機の種々の切削
加工パターンが予じめ記憶されているので、この
中から所望のパターンを選択したのち電源を投入
する。

ミーリングヘツド１４の下端に設けられた加工
用工具は上記した切削加工パターンに従つて所要
切込み深さ、即ち被加工面１１の加工基準面まで
切込む。この切込み終了後はやはり切削加工パタ
ーンに従い、推力発生機構３０の働きにより加工
基準面に添つて自走式切削加工機は切削加工を行
いながら進向していく。被加工面１１を切削加工
して所定の加工基準面と同一水平レベルにしてい
く作業において、加工基準面に対してもし加工機
本体１０が所定の高さから偏位しても、この偏位
を光学的加工基準面検出装置２４で感知して補正
信号により加工基準キープ制御機構１６の鋼製ロ
ーラ１７を調整して加工機本体１０の位置を修正
制御して正しく加工基準面に添つて切削加工が続
行できるように構成されている。所定距離切削加
工を行うと、前述した切削加工パターンに従つて
停止の信号が発生するので、向きを変え再び上記
作業を繰返す。

このようにして、被加工面１１上を自走しつつ
正確に加工基準面に添つて切削加工を行うことが
できる。なお、本発明に係る自走式切削加工機は
他の用途例えば研削加工、磨き、ラツピングにも
使用することができ、また切削工具を取替えるこ
とに依り溝加工、内面、段加工も自由にできる。

本発明に係る自走式切削加工機は被加工面上を
自走しながら切削加工するので、作業場所として
は被加工物を置くだけのスペースがあればよく、
切削加工機全体としても小型でコンパクトに構成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自走式切削加工機の説明図、第
２図は本発明に係る自走式切削加工機の斜視図、
第３図、第４図は夫々第２図における３０，１６
の部分説明図である。 図中、１０は加工機本体、１１は被加工面、１
２はサドル、１３はクロスレール、１４はミーリ
ングヘツド、１５は数値制御機構、１６は加工基
準キープ制御機構、１７は鋼製ローラ、１８はロ
ーラ軸、１９は支持ロツド、２０は支持金具、２
１は移動ロツド、２２はサーボモータ、２３はボ
ールスクリユージヤツキ、２４は光学式加工基準
面検出装置、２５はレーザ光線発生器、２６は光
電変換素子、２７は光電式真直度測定器（オート
コリメータ）、２８は反射鏡、２９は補正器、３
０は推力発生機構、３１は弾性タイヤ、３２は磁
石、３３はモータ、３４は減速ギヤ、３５は貫通
孔、３６は軸受、３７は定圧シリンダである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 予め組み込まれた加工パターンに従つて加工
   制御を行なう数値制御装置を具えた加工機本体
   と、該加工機本体の下部に具えられ被加工面上を
   転がる鋼製ローラを支持する軸をサーボモータに
   よつて上下動させることにより予め想定された加
   工基準面と対応する位置に前記加工機本体を保持
   する加工基準キープ制御機構と、前記加工機本体
   の進行方向へ向かつて加工基準面と平行に放出さ
   れた光を感知することによつて加工基準面に対す
   る前記加工機本体の偏位を検出し該偏位に応じた
   補正信号を前記加工基準キープ制御機構へ送る光
   学的加工基準面検出装置と、前記加工機本体の下
   部に具えられ、定圧シリンダにより被加工面へ常
   時押圧される弾性タイヤをモータによつて駆動す
   る推力発生機構とから形成されることを特徴とす
   る自走式切削加工機。