(57)【要約】【課題】長尺及び短尺の両方のワークに対して機械加工を容易に施すことができる工作機械を提供する。【解決手段】ＡＧＶ１１０と、ＡＧＶ１１０上に載せられて床面Ｆに接地可能なベッド１２１と、床面Ｆに対してベッド１２１を接地又は離反させるようにベッド１２１を昇降させる油圧シリンダ１１３及び油圧源１４９等と、主軸１２９と、主軸１２９をベッド１２１に対して、垂直方向のＹ軸方向、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向、Ｘ，Ｙ軸方向と直交するＺ軸方向にそれぞれ移動できるように支持すると共に、垂直軸回りのＢ軸回り及び水平軸回りのＡ軸回りでそれぞれ旋回できるように支持する主軸支持手段１２１〜１２８と、ベッド１２１に対して主軸１２９をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させると共にＡ，Ｂ軸回りで旋回させるように主軸支持手段１２１〜１２８を作動させるモータ１４１〜１４５とを備えた工作機械１００とした。【選択図】図１
2014161955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人搬送車と、
前記無人搬送車上に載せられて床面に接地可能なベッドと、
前記無人搬送車に配設されて床面に対して前記ベッドを接地又は離反させるように当該無人搬送車に対して当該ベッドを昇降させるベッド昇降手段と、
ワークを加工する工具を着脱可能に保持できる主軸と、
前記主軸を回転駆動させる主軸駆動手段と、
前記ベッド上に設けられて、前記主軸を当該ベッドに対して、垂直方向のＹ軸方向、当該Ｙ軸方向と直交する水平方向のＸ軸方向、当該Ｘ軸方向及び当該Ｙ軸方向と直交する水平方向のＺ軸方向にそれぞれ移動できるように支持すると共に、上記Ｙ軸方向に平行な垂直方向のＢ軸回り及び上記Ｙ軸方向と直交する水平方向のＡ軸回りでそれぞれ旋回できるように支持する主軸支持手段と、
前記主軸を前記ベッドに対して、前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及び前記Ｚ軸方向に移動させると共に、前記Ａ軸回り及び前記Ｂ軸回りで旋回させるように前記主軸支持手段を作動させる主軸移動・旋回手段と
を備えていることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
請求項１に記載の工作機械において、
前記ワークが、長尺な板形状をなして、前記主軸支持手段による前記主軸の前記Ｘ軸方向の移動可能範囲よりも短い間隔ごとに差込穴が形成されたものであり、
前記差込穴の前記間隔ごとに床面に立設された複数のワーク支持手段から前記Ｚ軸方向へ突出する係合軸に当該差込穴を差し込まれることにより、長手方向を前記Ｘ軸方向へ向けつつ加工面を垂直方向に沿わせるようにして支持されるものである
ことを特徴とする工作機械。
【請求項３】
請求項２に記載の工作機械において、
隣り合う前記ワーク支持手段の間における前記ワークの長手方向に対する位置の基準となる位置基準部を当該ワーク支持手段が有している
ことを特徴とする工作機械。
【請求項４】
請求項３に記載の工作機械において、
前記主軸が、前記工具とタッチセンサとを交換できるように当該工具及び当該タッチセンサを着脱可能に保持できるものであり、
床面に対して前記ベッドを離反させるように前記ベッド昇降手段を上昇制御して、
前記ワークの加工面の、隣り合う前記ワーク支持手段の間に前記無人搬送車を位置させるように当該無人搬送車を移動制御し、
床面に対して前記ベッドを接地させるように前記ベッド昇降手段を下降制御した後、
前記主軸に保持された前記タッチセンサにより、隣り合う前記ワーク支持手段の前記係合軸の先端面位置及び当該係合軸の軸心位置、隣り合う前記ワーク支持手段の間における前記ワークの加工面の上方側及び下方側の位置をそれぞれ計測するように前記主軸移動・旋回手段を作動制御して、
前記タッチセンサからの情報に基づいて、隣り合う前記ワーク支持手段の間における前記ワークの加工面のＸ−Ｙ軸平面及び長手方向であるＸ軸方向を確定すると共に、当該ワークの確定された上記Ｘ−Ｙ軸平面及び上記Ｘ軸方向に基づいて、隣り合う前記ワーク支持手段の間における当該ワークの短手方向であるＹ軸方向及び当該ワークの加工面に対する厚さ方向であるＺ軸方向を確定し、
さらに、隣り合う前記ワーク支持手段の間に位置する前記位置確認部の予め入力された位置に基づいて、隣り合う前記ワーク支持手段の前記係合軸の一方の軸心位置を前記ワークの座標系の原点位置に設定し、
確定された前記軸方向及び設定された前記原点位置並びに予め入力された加工データに基づいて、前記主軸に保持された前記工具により、前記ワーク支持手段の間における前記ワークの加工面を加工するように前記主軸移動・旋回手段及び前記主軸駆動手段を作動制御する
制御手段を備えている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項５】
請求項４に記載の工作機械において、
前記制御手段が、
隣り合う前記支持手段の間における前記ワークの加工面を前記工具で加工した後、
床面に対して前記ベッドを離反させるように前記ベッド昇降手段を上昇制御して、
前記ワーク支持手段の間の前記ワークの加工面と異なる当該ワークの加工面となる他の隣り合うワーク支持手段の間に前記無人搬送車を位置させるように当該無人搬送車を移動制御し、
床面に対して前記ベッドを接地させるように前記ベッド昇降手段を下降制御した後、
前記主軸に保持された前記タッチセンサにより、前記ワークの新たな加工面の前記軸方向を確定すると共に前記原点位置を設定するように前記主軸移動・旋回手段の作動制御及び演算を行うと共に、
確定された前記軸方向及び設定された前記原点位置並びに予め入力された加工データに基づいて、前記主軸に保持された前記工具により、前記ワークの新たな加工面を加工するように前記主軸移動・旋回手段及び前記主軸駆動手段を作動制御するものである
ことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、航空機の骨組み等のような長尺物（例えば数十ｍ）のワークに対して切削等の機械加工を施す場合、従来は、当該ワークの長さに対応した長尺のベッドの長手方向に沿って移動可能なコラムに対して主軸ヘッド等を設けた工作機械を使用しており、前記ワークを前記ベッドに沿って配設し、前記コラムを前記ベッドに沿って移動させることにより、前記主軸ヘッドの主軸に設けられた工具で前記ワークの一端側から他端側までにわたって順次機械加工するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１７１１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したような従来の工作機械においては、航空機の骨組み等のような長尺なワークの全長にわたって機械加工できるようにするため、当該ワークの長さ以上の長さを有するベッドを備えるようにしていることから、非常に大きなスペースを占有しているものの、長尺なワーク以外の機械加工には使い勝手が悪く事実上使用することができず、稼働効率が悪いものとなっている。
【０００５】
このようなことから、本発明は、長尺物のワークに対して機械加工を施すことができると共に、短尺物のワークに対しても機械加工を容易に施すことができる工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る工作機械は、無人搬送車と、前記無人搬送車上に載せられて床面に接地可能なベッドと、前記無人搬送車に配設されて床面に対して前記ベッドを接地又は離反させるように当該無人搬送車に対して当該ベッドを昇降させるベッド昇降手段と、ワークを加工する工具を着脱可能に保持できる主軸と、前記主軸を回転駆動させる主軸駆動手段と、前記ベッド上に設けられて、前記主軸を当該ベッドに対して、垂直方向のＹ軸方向、当該Ｙ軸方向と直交する水平方向のＸ軸方向、当該Ｘ軸方向及び当該Ｙ軸方向と直交する水平方向のＺ軸方向にそれぞれ移動できるように支持すると共に、上記Ｙ軸方向に平行な垂直方向のＢ軸回り及び上記Ｙ軸方向と直交する水平方向のＡ軸回りでそれぞれ旋回できるように支持する主軸支持手段と、前記主軸を前記ベッドに対して、前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向及び前記Ｚ軸方向に移動させると共に、前記Ａ軸回り及び前記Ｂ軸回りで旋回させるように前記主軸支持手段を作動させる主軸移動・旋回手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、第二番目の発明に係る工作機械は、第一番目の発明において、前記ワークが、長尺な板形状をなして、前記主軸支持手段による前記主軸の前記Ｘ軸方向の移動可能範囲よりも短い間隔ごとに差込穴が形成されたものであり、前記差込穴の前記間隔ごとに床面に立設された複数のワーク支持手段から前記Ｚ軸方向へ突出する係合軸に当該差込穴を差し込まれることにより、長手方向を前記Ｘ軸方向へ向けつつ加工面を垂直方向に沿わせるようにして支持されるものであることを特徴とする。
【０００８】
また、第三番目の発明に係る工作機械は、第二番目の発明において、隣り合う前記ワーク支持手段の間における前記ワークの長手方向に対する位置の基準となる位置基準部を当該ワーク支持手段が有していることを特徴とする。
【０００９】
また、第四番目の発明に係る工作機械は、第三番目の発明において、前記主軸が、前記工具とタッチセンサとを交換できるように当該工具及び当該タッチセンサを着脱可能に保持できるものであり、床面に対して前記ベッドを離反させるように前記ベッド昇降手段を上昇制御して、前記ワークの加工面の、隣り合う前記ワーク支持手段の間に前記無人搬送車を位置させるように当該無人搬送車を移動制御し、床面に対して前記ベッドを接地させるように前記ベッド昇降手段を下降制御した後、前記主軸に保持された前記タッチセンサにより、隣り合う前記ワーク支持手段の前記係合軸の先端面位置及び当該係合軸の軸心位置、隣り合う前記ワーク支持手段の間における前記ワークの加工面の上方側及び下方側の位置をそれぞれ計測するように前記主軸移動・旋回手段を作動制御して、前記タッチセンサからの情報に基づいて、隣り合う前記ワーク支持手段の間における前記ワークの加工面のＸ−Ｙ軸平面及び長手方向であるＸ軸方向を確定すると共に、当該ワークの確定された上記Ｘ−Ｙ軸平面及び上記Ｘ軸方向に基づいて、隣り合う前記ワーク支持手段の間における当該ワークの短手方向であるＹ軸方向及び当該ワークの加工面に対する厚さ方向であるＺ軸方向を確定し、さらに、隣り合う前記ワーク支持手段の間に位置する前記位置確認部の予め入力された位置に基づいて、隣り合う前記ワーク支持手段の前記係合軸の一方の軸心位置を前記ワークの座標系の原点位置に設定し、確定された前記軸方向及び設定された前記原点位置並びに予め入力された加工データに基づいて、前記主軸に保持された前記工具により、前記ワーク支持手段の間における前記ワークの加工面を加工するように前記主軸移動・旋回手段及び前記主軸駆動手段を作動制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、第五番目の発明に係る工作機械は、第四番目の発明において、前記制御手段が、隣り合う前記支持手段の間における前記ワークの加工面を前記工具で加工した後、床面に対して前記ベッドを離反させるように前記ベッド昇降手段を上昇制御して、前記ワーク支持手段の間の前記ワークの加工面と異なる当該ワークの加工面となる他の隣り合うワーク支持手段の間に前記無人搬送車を位置させるように当該無人搬送車を移動制御し、床面に対して前記ベッドを接地させるように前記ベッド昇降手段を下降制御した後、前記主軸に保持された前記タッチセンサにより、前記ワークの新たな加工面の前記軸方向を確定すると共に前記原点位置を設定するように前記主軸移動・旋回手段の作動制御及び演算を行うと共に、確定された前記軸方向及び設定された前記原点位置並びに予め入力された加工データに基づいて、前記主軸に保持された前記工具により、前記ワークの新たな加工面を加工するように前記主軸移動・旋回手段及び前記主軸駆動手段を作動制御するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る工作機械によれば、長尺物のワークに対して機械加工を施すことができると共に、短尺物のワークに対しても機械加工を容易に施すことができるので、稼働効率を非常に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る工作機械の主な実施形態の概略構成図である。
【図２】図１の矢線II方向から見た図である。
【図３】図１の矢線III 方向から見た図である。
【図４】図２のIV−IV線矢視図である。
【図５】図１−３の工作機械の要部の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る工作機械の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１４】
〈主な実施形態〉
本発明に係る工作機械の主な実施形態を図１〜５に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜３に示すように、機械本体１２０のベッド１２１上には、垂直方向と直交する水平方向である当該ベッド１２１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って長手方向を向けたガイドレール１２１ａが当該ベッド１２１の長手方向と直交する水平方向である短手方法（Ｚ軸方向）一方側と他方側とで対をなすようにして配設されている。前記ガイドレール１２１ａ上には、移動台１２２がスライドブロック１２２ａを介して設けられており、当該移動台１２２は、当該スライドブロック１２２ａを介して当該ガイドレール１２１ａに沿ってスライド移動することができるようになっている。
【００１６】
前記移動台１２２には、コラム１２３が立設されている。前記コラム１２３の正面（図１，２中、右側）には、垂直方向である当該コラム１２３の高さ方向（Ｙ軸方向）に沿って長手方向を向けたガイドレール１２３ａが当該コラム１２３の幅方向（Ｚ軸方向）一方側と他方側とで対をなすようにして配設されている。前記ガイドレール１２３ａには、前記コラム１２３の幅方向（Ｚ軸方向）に沿って長手方向を向けたクロスビーム１２４がスライドブロック１２４ａを介して設けられており、当該クロスビーム１２４は、当該ガイドレール１２３ａの長手方向に沿ってスライド移動することができるようになっている。
【００１７】
前記クロスビーム１２４の下面には、旋回台１２５がテーブル１２５ａを下方へ向けるようにして取り付けられており、当該旋回台１２５は、上記テーブル１２５ａを前記コラム１２３の高さ方向（Ｙ軸方向）の軸回り（Ｂ軸回り）で旋回させることができるようになっている。前記旋回台１２５の前記テーブル１２５ａには、旋回台１２６がテーブル１２６ａを側方へ向けるようにして連結部材１２６ｂを介して取り付けられており、当該旋回台１２６は、上記テーブル１２６ａを前記コラム１２３の高さ方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（水平方向）の軸回り（Ａ軸回り）で旋回させることができるようになっている。
【００１８】
前記旋回台１２６の前記テーブル１２６ａの面上には、案内台１２７が取り付けられている。前記案内台１２７の案内面（図１，２中、右側、図３中、紙面正面）には、前記コラム１２３の高さ方向（Ｙ軸方向）に沿う面（鉛直面）に対して長手方向を向けるように配設された一対のガイドレール１２７ａが取り付けられている。前記ガイドレール１２７ａには、当該ガイドレール１２７の長手方向に沿って主軸１２９の軸方向を向けるように配向された主軸ヘッド１２８がスライドブロック１２８ａを介して取り付けられており、当該主軸ヘッド１２８は、当該ガイドレール１２７ａの長手方向に沿ってスライド移動することができるようになっている。
【００１９】
前記主軸１２９には、位置検出手段であるタッチセンサ１３０が着脱可能に保持されており、当該主軸１２９は、当該タッチセンサ１３０と切削加工用等の工具とを交換することができるようになっている。
【００２０】
また、前記移動台１２２上には、前記タッチセンサ１３０や前記工具等を格納する図示しない工具マガジン及び工具選択装置並びに工具交換装置等が配設されており、当該工具交換装置は、前記工具マガジン内から前記工具選択装置で選択した上記タッチセンサ１３０や前記工具等を前記主軸１２９に装着することができると共に、当該主軸１２９に装着されている上記タッチセンサ１３０や切削工具等を取り外して前記工具選択装置に受け渡すことにより前記工具マガジン内に格納することができるようになっている。
【００２１】
前記ベッド１２１の下方の中央部分には、当該ベッド１２１の長手方向（Ｘ軸方向）にわたって切欠き溝１２１ｂが形成されている。前記ベッド１２１の前記切欠き溝１２１ｂ内には、自走する車輪１１１を有する無人搬送車（ＡＧＶ）１１０の台部１１２が位置しており、当該ＡＧＶ１１０は、床面Ｆに埋設された図示しない磁気棒等のガイドに沿って自動走行移動することができると共に、指定された位置に自動停止することができるようになっている。
【００２２】
前記ＡＧＶ１１０の前記台部１１２上の四隅には、ロッド１１３ａの先端を上方へ向けた油圧シリンダ１１３が埋設されており、当該油圧シリンダ１１３は、前記ロッド１１３ａを伸長することにより、前記ベッド１２１を床面Ｆから離反させるように上昇させて支持することができると共に、前記ロッド１１３ａを収縮することにより、前記ベッド１２１を床面Ｆに接地させるように下降させて当該床面Ｆ上に載置することができるようになっている。
【００２３】
前記ＡＧＶ１１０の前記台部１１２の上方の、前記ベッド１２１の下面には、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａよりも長い長さを有するガイドロッド１１４が複数（本実施形態では２つ）突設されており、当該ガイドロッド１１４は、上記ＡＧＶ１１０の上記台部１１２に対応して形成されたガイドホール１１２ａ内に軸方向に沿って摺動移動できるようにそれぞれ差し込まれている。
【００２４】
また、図２〜４に示すように、前記床面Ｆには、航空機の骨組み等のような長尺（例えば数十ｍ）な板形状のワーク１の長手方向一端側（図２中、左側、図４中、右側）を支持する起点柱１１が立設されている。前記起点柱１１の正面（図２中、上側）には、ナット１９と螺合するねじ部を先端側に有するねじ軸１８の基端側が当該ねじ軸１８を突設させるようにして取り付けられている。前記ねじ軸１８の先端（図２中、上側，図３中、右側）には、当該ねじ軸１８よりも小径をなす計測ピン１８ａが当該ねじ軸１８と同軸をなすようにして突設されている。
【００２５】
そして、前記床面Ｆには、長手方向を水平方向（Ｘ軸方向）へ向けるように配向された前記ワーク１を支持する支持柱２１が前記起点柱１１に対して所定の間隔Ｌ２ごと、すなわち、前記ベッド１２１上での前記主軸１２９のＸ軸方向への移動可能な範囲Ｌ１の一端側と他端側との間の内に位置できるように当該範囲Ｌ１よりも短い間隔Ｌ２で（Ｌ１＞Ｌ２）複数立設されている。
【００２６】
前記支持柱２１の正面（図２中、上側，図３中、右側）の上方には、取付板２２がブラケット２１ａを介してそれぞれ取り付けられている。前記取付板２２の正面（図２中、上側，図３中、右側）には、長手方向を水平方向（Ｘ軸方向）へ向けたガイドレール２２ａが上下方向で対をなすようにしてそれぞれ設けられている。前記ガイドレール２２ａには、移動板２３がスライドブロック２３ａを介して設けられており、当該移動板２３は、当該スライドブロック２３ａを介して当該ガイドレール２２ａに沿ってスライド移動することができるようになっている。
【００２７】
前記移動板２３の正面（図２中、上側，図３中、右側）には、Ｘ軸方向で対向するように配設された一対の支持ブラケット２４がそれぞれ突設されている。前記支持ブラケット２４の上部には、Ｖ字形の支持溝２４ａがそれぞれ形成されている。対をなす前記支持ブラケット２４間には、取付ブロック２５が着脱可能にそれぞれ介在しており、当該取付ブロック２５は、Ｘ軸方向に突出する支持軸２５ａを介して当該支持ブラケット２４の前記支持溝２４ａにそれぞれ揺動可能に支持されるようになっている。
【００２８】
前記支持ブラケット２４の上部には、押さえフレーム２６がボルト２６ａを介してそれぞれ着脱可能に取り付けできるようになっている。前記押さえフレーム２６には、前記支持ブラケット２４の前記支持溝２４ａに対して前記支持軸２５ａを押し付け固定する固定ボルト２７がそれぞれ螺合している。
【００２９】
前記取付ブロック２５の正面（図２中、上側，図３中、右側）には、前記ワーク１に当接する当接面が設けられており、当該当接面は、対向する前記支持ブラケット２４間から突出するようになっている。前記取付ブロック２５の前記当接面には、ナット２９と螺合するねじ部を先端側に有するねじ軸２８の基端側が当該ねじ軸２８を突設させるようにしてそれぞれ取り付けられている。前記ねじ軸２８の先端（図２中、上側，図３中、右側）には、当該ねじ軸２８よりも小径をなすピン２８ａが当該ねじ軸２８と同軸をなすようにそれぞれ突設されている。
【００３０】
つまり、前記取付ブロック２５の前記当接面及び前記ねじ軸１８は、前記支持柱２１に対して、前記支持ブラケット２４、前記移動板２３、前記取付板２２等を介してＸ軸方向に移動して、床面Ｆ等との熱膨張差によるワーク１の長手方向のずれに対応することができると共に、当該取付ブロック２５が前記支持軸２５ａを介して上記支持ブラケット２４に対してＸ軸回りに調整できることにより、ワーク１の歪み等に対応することができるようになっているのである。
【００３１】
前記支持柱２１の一方の側面（図２中、右側、図３中、紙面手前、図４中、左側）には、アーム３１の基端側がそれぞれ固定されている。前記アーム３１の先端側には、位置基準部である基準穴３２ａを形成された基準板３２がそれぞれ取り付けられており、当該アーム３１は、当該基準板３２の当該基準穴３２ａを前記ねじ軸２８の基端よりも前後方向（Ｚ軸方向）でわずかに前記支持柱２１側に位置させるように、その長さや向き等がそれぞれ設定されている。
【００３２】
他方、前記ワーク１の長手方向一端側（図２中、左側、図４中、右側）には、前記起点柱１１の前記ねじ軸１８の基端側に着脱可能に嵌合する差込穴１ａが形成されている。そして、前記ワーク１には、前記支持柱２１の前記ねじ軸２８の基端側に着脱可能に嵌合する差込穴１ｂが所定の間隔ごと、すなわち、前記柱１１，２１の前記計測ピン１８ａ，２８ａの間隔Ｌ２ごとに複数形成されている。前記ワーク１の前記差込穴１ｂの近傍には、当該ワーク１の前記差込穴１ａ，１ｂを前記柱１１，２１の前記ねじ軸１８，２８の基端側に嵌合させて当該ワーク１を当該柱１１，２１に支持したときに前記基準板３２の前記基準穴３２ａを露出させる露出穴１ｃがそれぞれ形成されている。
【００３３】
そして、図５に示すように、前記タッチセンサ１３０は、前記ＡＧＶ１１０に搭載されている制御手段である制御装置１３１の入力部に、前記主軸１２９に取り付けられたときに電気的に接続するようになっている。
【００３４】
前記制御装置１３１の出力部は、前記コラム１２３を前記ガイドレール１２１ａの長手方向に沿って移動させるように当該ガイドレール１２１ａに沿って前記移動台１２２を往復移動させる、すなわち、前記主軸１２９をＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動用モータ１４１と、前記クロスビーム１２４を前記ガイドレール１２３ａの長手方向に沿って移動させるように当該クロスビーム１２４を昇降移動させる、すなわち、前記主軸１２９をＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動用モータ１４２と、前記主軸ヘッド１２８を前記ガイドレール１２７ａの長手方向に沿って移動させるように当該主軸ヘッド１２８を進退移動させる、すなわち、前記主軸１２９をＺ軸方向へ移動させるＺ軸移動用モータ１４３と、前記旋回台１２６の前記テーブル１２６ａを旋回させる、すなわち、前記主軸１２９をＡ軸回りで旋回させるＡ軸旋回用モータ１４４と、前記旋回台１２５の前記テーブル１２５ａを旋回させる、すなわち、前記主軸１２９をＢ軸回りで旋回させるＢ軸旋回用モータ１４５と、前記主軸１２９を回転駆動させる主軸回転用モータ１４６と、前記工具選択装置及び前記工具交換装置等を作動させるモータや油圧シリンダ等の工具選択交換用駆動源１４７と、前記ＡＧＶ１１０の前記車輪１１１を駆動する車輪用モータ１４８と、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａを伸縮させる油圧源１４９とにそれぞれ電気的に接続している。
【００３５】
また、前記制御装置１３１の入力部には、当該制御装置１３１に各種情報を入力する入力器１３２が電気的に接続されており、当該制御装置１３１は、前記タッチセンサ１３０及び前記入力器１３２からの情報に基づいて、前記モータ１４１〜１４６，１４８、前記駆動源１４７、前記油圧源１４９等を作動制御することができるようになっている（詳細は後述する）。
【００３６】
なお、本実施形態においては、前記油圧シリンダ１１３、前記ガイドロッド１１４、前記油圧源１４９等によりベッド昇降手段を構成し、前記ベッド１２１、前記移動台１２２、前記コラム１２３、前記クロスビーム１２４、前記旋回台１２５，１２６、前記案内台１２７、前記主軸ヘッド１２８等により主軸支持手段を構成し、前記主軸ヘッド１２８、前記移動用モータ１４１〜１４３、前記旋回用モータ１４４，１４５等により主軸移動・旋回手段を構成し、前記主軸ヘッド１２８、前記主軸回転用モータ１４６等により主軸駆動手段を構成し、前記工具マガジン、前記工具選択装置、前記工具交換装置、前記工具選択交換用駆動源１４９等によりアタッチメント選択交換手段を構成し、前記計測ピン１８ａ，２８ａを有する前記ねじ軸１８，２８により係合軸を構成し、前記起点柱１１、前記ねじ軸１８、前記ナット１９等により一つのワーク支持手段を構成し、前記支持柱２１、前記取付板２２、前記移動板２３、前記支持ブラケット２４、前記取付ブロック２５、前記押さえフレーム２６、前記固定ボルト２７、前記ねじ軸２８、前記ナット２９、前記アーム３１、前記基準板３２等により他のワーク支持手段を構成している。
【００３７】
このような本実施形態に係る工作機械１００を使用して長尺な前記ワーク１を加工する場合の作動を次に説明する。
【００３８】
まず、前記ワーク１の各差込穴１ｂに前記取付ブロック２５の前記ねじ軸２８をそれぞれ差し込んで嵌合し、当該ねじ軸２８に前記ナット２９を螺合することにより、当該ワーク１に当該取付ブロック２５を取り付ける。
【００３９】
次に、前記ワーク１の前記差込穴１ａを前記起点柱１１の前記ねじ軸１８に差し込んで嵌合すると共に、前記取付ブロック２５の前記支持軸２５ａを前記支持柱２１の前記支持ブラケット２４の前記支持溝２４ａに支持させるように、当該ワーク１を上記柱１１，２１に支承した後、上記起点柱１１の上記ねじ軸１８に前記ナット１９を螺合させて締め付けると共に、上記支持柱２１の前記支持ブラケット２４に前記ボルト２６ａを介して前記押さえフレーム２６を固定して前記固定ボルト２７で前記支持軸２５ａを締め付け固定することにより、当該ワーク１の長手方向をＸ軸方向へ向けつつ加工面を垂直方向に沿わせるようにして当該ワーク１を上記柱１１，２１に固定支持する。
【００４０】
このとき、前記取付ブロック２５が、前記支持柱２１に対して、前記支持ブラケット２４、前記移動板２３、前記取付板２２等を介してＸ軸方向に移動することができることから、床面Ｆ等との熱膨張差によるワーク１の長手方向のずれに対応でき、前記支持軸２５ａを介して上記支持ブラケット２４に対してＸ軸回りに調整できることから、ワーク１の歪み等に対応できる。
【００４１】
続いて、前記起点柱１１の前記計測ピン１８ａと各前記支持柱２１の前記基準板３２の前記基準穴３２ａの中心との間のＸ軸方向の長さ（距離）及び各前記柱１１，２１の前記計測ピン１８ａ，２８ａの先端面と前記ワーク１の加工面（正面）との間のＺ軸方向の長さ（距離）をそれぞれ計測して、加工位置等の各種加工データと共に前記入力器１３２から前記制御装置１３１に入力する。
【００４２】
これに伴って、前記制御装置１３１は、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａを伸長させるように前記油圧源１４９を作動制御して前記機械本体１１０の前記ベッド１２１を上昇させて床面Ｆから離反させた後、入力されている情報等に基づいて、当該機械本体１１０を前記ワーク１の目的とする加工面（例えば、前記起点柱１１と隣り合う前記支持柱２１との間の加工面）に対向する加工位置にまで移動させるように前記車輪用モータ１４８を作動制御して前記ＡＧＶ１１０の前記車輪１１１を駆動回転させる。
【００４３】
前記機械本体１１０が上記加工位置にまで移動すると、前記制御装置１３１は、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａを収縮させるように前記油圧源１４９を作動制御して前記機械本体１１０の前記ベッド１２１を下降させて床面Ｆに接地させた後、前記主軸１２９に前記タッチセンサ１３０を装着するように前記工具選択交換用駆動源１４７を作動制御して前記工具選択装置及び前記工具交換装置等を作動させる。
【００４４】
続いて、前記制御装置１３１は、上記加工位置の隣り合う前記柱１１，２１の前記計測ピン１８ａ，２８ａの先端面位置と、当該計測ピン１８ａ，２８ａの軸心位置と、上記加工位置における前記ワーク１の加工面の、上記計測ピン１８ａ，２８ａ間を結ぶ線よりも上方側及び下方側の任意の位置Ｍ１，Ｍ２とを前記タッチセンサ１３１でそれぞれ計測するように前記移動用モータ１４１〜１４３及び前記旋回用モータ１４４，１４５を作動制御する。
【００４５】
そして、前記制御装置１３１は、前記柱１１，２１の前記計測ピン１８ａ，２８ａの先端面と前記ワーク１の加工面（正面）との間のＺ軸方向の長さ（距離）及び当該計測ピン１８ａ，２８の先端面位置並びに前記位置Ｍ１，Ｍ２（四点位置）等に基づいて、当該加工位置における前記ワーク１の座標系の正確なＸ−Ｙ軸平面（加工面（正面）の位置（向き））を確定させると共に、上記Ｚ軸方向の長さ（距離）及び前記計測ピン１８ａ，２８ａの軸心位置等に基づいて、当該加工位置における前記ワーク１の座標系の正確なＸ軸方向（上記軸心間を結ぶ直線方向（長手方向））を確定させる。
【００４６】
続いて、前記制御装置１３１は、確定された前記Ｘ−Ｙ軸平面及び前記Ｘ軸方向に基づいて、当該加工位置における当該ワーク１の座標系の正確なＹ軸方向（短手方向）及びＺ軸方向（加工面に対する厚さ方向）を確定させる。
【００４７】
さらに、前記制御装置１３１は、予め計測されて入力された、前記起点柱１１の前記計測ピン１８ａと前記支持柱２１の前記基準板３２の前記基準穴３２ａの中心との間のＸ軸方向の長さ（距離）、及び前記柱１１，２１の前記計測ピン１８ａ，２８ａの軸心位置等に基づいて、前記柱１１，２１の前記計測ピン１８ａ，２８ａの一方の軸心位置を上記加工位置における前記ワーク１の座標系の基準位置（原点位置）に設定する。
【００４８】
このようにして上記加工位置における前記ワーク１の座標系の正確な軸方向を確定すると共に前記基準位置を設定すると、前記制御装置１３１は、当該加工位置における当該ワーク１の上記座標系で作動させるように工作機械１００の前記座標系を当該ワーク１の当該座標系に合致させる座標変換を行うと共に、前記主軸１２９の前記タッチセンサ１３０を前記工具マガジン内の切削加工等の機械加工用の工具と交換するように前記工具選択交換用駆動源１４７を作動制御して前記工具選択装置及び前記工具交換装置等を作動させる。
【００４９】
そして、前記制御装置１３１は、座標変換された上記座標系及び入力されている加工位置等の加工データ等の情報に基づいて、前記ワーク１の加工面の所定の箇所（図４中、×印部分）に切削加工等の機械加工を施すように前記モータ１４１〜１４６を作動制御して、前記主軸１２９を回転させて前記工具を作動させながら当該主軸１２９をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させると共に、Ａ，Ｂ軸回りで旋回させる。
【００５０】
このようにして上記加工位置における前記ワーク１の加工面の所定の箇所に機械加工を施し終えると、前記制御装置１３１は、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａを伸長させるように前記油圧源１４９を作動制御して前記機械本体１１０の前記ベッド１２１を上昇させて床面Ｆから離反させた後、入力されている情報等に基づいて、当該機械本体１１０を上記ワーク１の次の目的とする新たな加工面（例えば、当該加工位置の隣に位置する他の前記支持柱２１との間の当該ワーク１の新たな加工面）に対向する次の加工位置にまで移動させるように前記車輪用モータ１４９を作動制御して前記ＡＧＶ１１０の前記車輪１１１を駆動回転させる。
【００５１】
前記機械本体１１０が先の前記加工位置と異なる新たな上記加工位置にまで移動すると、前記制御装置１３１は、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａを収縮させるように前記油圧源１４９を作動制御して前記機械本体１１０の前記ベッド１２１を下降させて床面Ｆに接地させた後、前記主軸１２９の前記工具を前記工具マガジン内の前記タッチセンサ１３０と交換するように前記工具選択交換用駆動源１４７を作動制御して前記工具選択装置及び前記工具交換装置等を作動させる。
【００５２】
以下、前記制御装置１３１が上述した作動制御を繰り返すことにより、前記ワーク１は、加工面の全長にわたってすべての加工位置の所定の箇所に切削加工等の機械加工が施される。
【００５３】
他方、長尺の前記ワーク１以外の短尺なワークに機械加工を施す場合には、前記入力器１３２に必要な情報を入力することにより、前記制御装置１３１が、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａを伸長させるように前記油圧源１４９を作動制御して前記機械本体１１０の前記ベッド１２１を上昇させて床面Ｆから離反させてから、入力された情報等に基づいて、短尺なワークを機械加工する加工場所にまで当該機械本体１１０を移動させるように前記車輪用モータ１４８を作動制御した後、前記油圧シリンダ１１３の前記ロッド１１３ａを収縮させるように前記油圧源１４９を作動制御して前記機械本体１１０の前記ベッド１２１を下降させて床面に接地させる。
【００５４】
これにより、上記工作機械１００を短尺なワークの機械加工に使用することが容易にできる。
【００５５】
したがって、本実施形態に係る工作機械１００によれば、長尺物のワーク１に対して正確に機械加工を施すことができるのはもちろんのこと、短尺物のワークに対しても機械加工を容易に施すことができるので、稼働効率を非常に高めることができると共に、設備費用を大きく抑制することができる。
【００５６】
また、長尺物の前記ワーク１を加工する床面Ｆ上にレール等の突出物を設けずに済ますことができるので、前記柱１１，２１に対して上記ワーク１を取り付け取り外しするにあたって、当該ワーク１の搬出入を容易に行うことができ、作業性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る工作機械は、長尺物のワークに対して機械加工を施すことができると共に、短尺物のワークに対しても機械加工を容易に施すことができ、稼働効率を非常に高めることができるので、金属加工産業等において、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  ワーク
１ａ，１ｂ  差込穴
１ｃ  露出穴
１１  起点柱
１８  ねじ軸
１８ａ  計測ピン
１９  ナット
２１  支持柱
２１ａ  ブラケット
２２  取付板
２２ａ  ガイドレール
２３  移動板
２３ａ  スライドブロック
２４  支持ブラケット
２４ａ  支持溝
２５  取付ブロック
２５ａ  支持軸
２６  押さえフレーム
２６ａ  ボルト
２７  固定ボルト
２８  ねじ軸
２８ａ  計測ピン
２９  ナット
３１  アーム
３２  基準板
３２ａ  基準穴
１００  工作機械
１１０  無人搬送車（ＡＧＶ）
１１１  車輪
１１２  台部
１１２ａ  ガイドホール
１１３  油圧シリンダ
１１３ａ  ロッド
１１４  ガイドロッド
１２０  機械本体
１２１  ベッド
１２１ａ  ガイドレール
１２１ｂ  切欠き溝
１２２  移動台
１２２ａ  スライドブロック
１２３  コラム
１２３ａ  ガイドレール
１２４  クロスビーム
１２４ａ  スライドブロック
１２５  旋回台
１２５ａ  テーブル
１２６  旋回台
１２６ａ  テーブル
１２６ｂ  連結部材
１２７  案内台
１２７ａ  ガイドレール
１２８  主軸ヘッド
１２８ａ  スライドブロック
１２９  主軸
１３０  タッチセンサ
１３１  制御装置
１３２  入力器
１４１  Ｘ軸移動用モータ
１４２  Ｙ軸移動用モータ
１４３  Ｚ軸移動用モータ
１４４  Ａ軸旋回用モータ
１４５  Ｂ軸旋回用モータ
１４６  主軸回転用モータ
１４７  工具選択交換用駆動源
１４８  車輪用モータ
１４９  油圧源                                                                        
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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