(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線が垂直方向に沿って配置された管状の大型構造物の内周部を加工する加工装置であって、
前記加工装置は、加工用ヘッドを有し、かつ、前記管状の大型構造物の内部に配置される旋回コラムと、該旋回コラムを搭載して該旋回コラムを前記管状の大型構造物の内部で回転させる旋回駆動部と、前記管状の大型構造物の上開口部間及び前記旋回コラムの上部に取付けられ、前記旋回コラムの上端部を回転自在に支持すると共に、該旋回コラムの上端部と前記管状の大型構造物の上端部との軸心を一致させるセンターサポートとを備え、前記加工用ヘッドは、前記管状の大型構造物の径方向に移動する径方向移動機構及び管状の大型構造物の軸方向に移動する軸方向移動機構を有すると共に、前記旋回コラムの旋回時該旋回コラムと共に回転し、かつ、前記管状の大型構造物の内周部を旋削し得る水平方向に移動可能な旋削工具が装着されていることを特徴とする加工装置。
【請求項２】
軸線が垂直方向に沿って配置された管状の大型構造物の内周部を加工する加工装置であって、
前記加工装置は、加工用ヘッドを有し、かつ、前記管状の大型構造物の内部に配置される旋回コラムと、該旋回コラムを搭載して該旋回コラムを前記管状の大型構造物の内部で回転させ、該旋回コラムを所定角度の位置に位置決めする旋回駆動部と、前記管状の大型構造物の上開口部間及び前記旋回コラムの上部に取付けられ、前記旋回コラムの上端部を回転自在に支持すると共に、該旋回コラムの上端部と前記管状の大型構造物の上端部との軸心を一致させるセンターサポートとを備え、前記加工用ヘッドは、前記管状の大型構造物の径方向に移動する径方向移動機構及び管状の大型構造物の軸方向に移動する軸方向移動機構を有すると共に、前記旋回コラムの旋回時該旋回コラムと共に回転し、かつ、前記管状の大型構造物の内周部を旋削し得る水平方向に移動可能な旋削工具及び前記管状の大型構造物の所定位置を加工し得る水平方向に移動可能な加工工具が選択的に装着されていることを特徴とする加工装置。
【請求項３】
前記旋回コラムは、軸心方向に沿って複数段に分割形成されると共に、その分割された部分が互いに結合可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記旋回コラムは、前記加工用ヘッド，旋回駆動部，センターサポートへの電源供給用及び制御信号授受用のスリップリングを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項５】
前記旋回コラムに軸方向に沿って昇降可能に取付けられたオペレータ用の段取り作業台を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加工装置に係り、特にタービン発電機用のステータフレームのように約７〜１３ｍ程度の高さからなる大型構造物を切削加工するのに好適な加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大型構造物を加工する第一の従来技術、例えばタービン発電機用のステータフレームを加工する装置にあっては、ステータフレームを横置きの状態とし、その状態でステータフレームの内径をボーリング装置によって旋削加工した後、ステータフレームをクレーンで吊ることによって縦置きの状態とすると共に、その内部にクレーンで特殊中繰り盤を搬入し、該特殊中繰り盤で穴加工を行っている。その際、フレーム高さが大きいものの場合、特殊中繰り盤の下にブロックを複数段積み重ね、水平方向及び垂直方向の位置を調整してから加工している。
【０００３】
またリーマ加工を行う場合には、ステータフレーム内から特殊中繰り盤を搬出した後、再度特殊中繰り盤をステータフレーム内に同様にして搬入して加工している。
【０００４】
一方、縦型にして円周方向の加工を行う装置としては、例えば特開平７−３１４２０１号公報に示される他の従来技術のものがある。この技術のものは、管端面が管軸心と直角な面に対して一定角度以内で傾いている場合にも、高精度な開先加工を行う装置であり、主にパイプライン等の敷設工事において、微少角度だけ管を曲げる要求がある場合に使用されるものである。そして、この装置で加工された管軸心に対する直角面から所定角度だけ斜めに切断された管端部と、管軸心に対して直角に切断した管端部とを溶接し、微少角度の管を製作する。その際の管の周りの溶接部分に開先加工を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術のものは、以下の点について配慮されていない。即ち、第一の従来技術では、ステータフレームの内径を旋削する場合、該ステータフレームを横置きの状態で旋削するので、長さ（高さ）のあるステータフレームの場合には、大きな設置スペースが必要となる問題がある。しかも、旋削したときに発生する切粉がステータフレーム内で軸方向に沿い散乱してしまうので、その除去に手間がかかる問題もある。
【０００６】
また、旋削加工にリーマ加工や穴加工を追加工する場合には、ステータフレームを横置きの状態から縦置きの状態に置き換えるばかりでなく、加工装置自体も変更するので、ステータフレームの段取りに要する時間がかかるばかりでなく、加工装置の段取りに要する時間もかなりかかってしまう問題がある。さらに、高さのあるステータフレームをミーリング加工のような追加工する場合、特殊中繰り盤の下にブロックを複数段積み重ねて調整して加工しなければならないので、加工精度及び装置の剛性面に問題があり、しかも、ブロックや特殊中繰り盤をステータフレーム内に搬入するときのクレーンの回数が多く、非常に非能率的であるという問題がある。
【０００７】
このような問題は、一般の工作機械として立旋盤を使用した場合、加工物の高さ及び加工振りに限度があることが余儀なくされ、装置そのもが超大型となってしまい、コスト，剛性上現実には製作し得ない。特に、上述の如く約７〜１３ｍもの高さを有するステータフレームのようなものでは問題がいっそう顕著となる。
【０００８】
一方、他の従来技術のものは、管端面の開先加工を行う装置であり、ステータフレームのような大型構造物の内径を旋削加工したり、あるいはドリリング，リーマ等の加工を行うものではなく、従って、大型構造物の内径を加工することについて配慮されていない。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、タービン発電機ステータフレームのような大型構造物であっても、内径加工を容易に行うことができると共に、省スペースで切粉を簡単に除去することもできる加工装置を提供することにあり、他の目的は、内径旋削加工とドリリング，リーマ等の追加工との複合加工であっても、段取りの簡素化を図ると共に、装置を置き換えることなく容易に行うこともできる加工装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一番目の発明では、軸線が垂直方向に沿って配置された管状の大型構造物の内周部を加工する加工装置であって、加工用ヘッドを軸方向に沿い昇降可能にかつ径方向に沿って移動可能に取付けると共に、大型構造物の内部に配置される旋回コラムと、大型構造物の内部に配置され、かつ旋回コラムを搭載して該旋回コラムを大型構造物の内部で回転させる旋回駆動部と、大型構造物の上開口部及び旋回コラムの上部間に取付けられ、旋回コラムの回転を許容すると共に旋回コラムと大型構造物の軸心を一致させるセンターサポートとを備え、加工用ヘッドは、旋回コラムの旋回時、大型構造物の内周部を旋削し得る旋削工具を装着していることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の二番目の発明では、前記旋回駆動部が、旋回コラムを搭載して該旋回コラムを大型構造物の内部で回転させると共に、旋回コラムを所定角度に位置に位置決めするように構成する一方、前記加工用ヘッドが、大型構造物の内周部を旋削し得る旋削工具と大型構造物の所定位置を加工し得る加工工具とを選択的に装着することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１乃至図８により説明する。
【００１３】
実施例の加工装置は、タービン発電機のステータフレーム１００の内周を旋削加工し、またドリリングなどの加工をも行うものであって、加工時には、ステータフレーム１００の軸心が垂直状態に配置されたままで全て行うようにしている。即ち、本例の加工装置は、図１に示すように、ステータフレーム１００を縦置きにしたとき、旋回駆動部６０によりこれに搭載された旋回コラム１を回転させ、旋回コラム１と共に回転する加工ヘッド２により、ステータフレーム１００のリング部１００Ａの内径を旋削加工するようにしており、大別すると、加工ヘッド２を有する旋回コラム１と、旋回コラム１に昇降可能に取付けられたオペレータ用の段取り作業台５０と、ステータフレーム１００の内部で旋回コラム１を回転させる旋回駆動部６０と、ステータフレーム１００及び旋回コラム１間に取付けられて旋回コラム１の回転を許容するセンターサポート８０とを有している。
【００１４】
旋回コラム１は、旋回駆動部６０に搭載されたとき、旋回駆動部６０の駆動によりステータフレーム１００内で該ステータフレーム１００の軸周りに回転するものであって、図１及び図８に示すようにほぼ円筒状外周部の一部が欠けような形状をなしている。
この旋回コラム１にはステータフレーム１００の内周部を加工するための加工ヘッド２が昇降可能に取付けられている。即ち、旋回コラム１の内側の相対向する位置にはラック３が上下方向に沿って設けられる一方、加工ヘッド２のラック３と対応する位置にピニオン４が回転可能に取付けられている。また旋回コラム１の各ラック３の近傍位置にはガイドレール５が設けられる一方、加工ヘッド２にはそのガイドレール５に適合して案内される摺動部６が形成されている。そして、駆動されたピニオン４がラック３と噛み合いながらかつラック３に沿って転動し、摺動部６がガイドレール５上で摺動することにより、加工ヘッド２が旋回コラム１を昇降するようにしている。
【００１５】
ここで、加工ヘッド２について詳しく述べると、該加工ヘッド２は、図２，図５及び図６に示すように、本体としてのサドル８と、このサドル８に水平方向に移動可能に取付けられ、先端部に旋削バイト３０を装着するためのバイトホルダ７を取付けたラム９とを有している。
【００１６】
サドル８の下部には第一のギヤボックス部（符示せず）が下方に突設られ、該ギヤボックス部の端部に図５に示す如く、水平駆動用のサーボモータ１０が設置されている。第一ギヤボックス部内においては、モータ１０の出力軸にギヤ１１が装着されると共に、その出力軸の先端部に送り用のスクリュー１２が刻設されている。スクリュー１２の途中位置にはサドル８の下方に突設されたナット部１３が係合している。即ち、サーボモータ１０の駆動によって出力軸が回転すると、ナット部１３がこれと係合しているスクリュー１２上を移動することにより、ラム９がサドル８において水平方向に移動し、これによりステータフレーム１００内で径方向に沿い移動することができる。なお、ギヤ１１には図６に示す如く、バックラッシュ除去用としてギヤ１４が噛合している。
【００１７】
また、サドル８の前記第一ギヤボックス部より下方位置には第二のギヤボックス部（符示せず）が形成され、該ギヤボックス部の端部には図５に示す如く、垂直駆動用のサーボモータ１５が設置されている。第二ギヤボックス部内においては、モータ１５の出力軸の先端部にギヤ１６が装着されると共に、その出力軸の途中位置にウォーム１７が装着され、さらに図６に示すように、ギヤ１６と中間ギヤ１８を介し噛合するギヤ１９を有する回転軸２０が軸支されると共に、回転軸２０にはモータ出力軸と同様ウォーム２１が装着されている。
そして、ウォーム１７と噛合するウォームホイール２２を内端側に有する回転軸２３と、ウォーム２１と噛合するウォームホイール２４を内端側に有する回転軸２５とが第二ギヤボックス部内に軸支され、双方の回転軸２３，２５のギヤボックス部外に突出する外端部にピニオン４が取付けられている。このピニオン４は、図８にて示したラック３と噛合している。
【００１８】
即ち、サーボモータ１５が駆動すると、ギヤ１６，ウォーム１７，ウォームホイール２２が回転することにより一方のピニオン４が回転し、またギヤ１６の回転により中間ギヤ１８，ウォーム１９，ウォームホイール２４が回転することにより他方のピニオン４も回転し、これにより、ピニオン４がラック３上を転動することにより加工ヘッド２が旋回コラム１を昇降する。従って、この加工ヘッド２は、ステータフレーム１００の径方向に移動する径方向移動機構と、その軸方向に移動する垂直移動機構とを有している。
【００１９】
さらに、前記加工ヘッド２のラム８に装着されているバイトホルダ７には、ステータフレーム１００のリング部１００Ａの内径を旋削するため、図１，図５，図７（ａ）・（ｂ）に示す如く、ステータフレーム１００の加工工具としての旋削バイト３０が取付けられているが、ステータフレームリング部１００Ａにドリリング加工等を行う場合には、バイトホルダ７を交換することによって別の加工工具が取付けられるようにしている。
【００２０】
例えば、ドリリング加工やミーリング加工する場合には、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、バイトホルダ７を取付けているボルト３１の締結を解除することによりバイトホルダ７を取り外し、同図（ｃ）及び（ｄ）に示すように、そのラム８にボルト３１によりアタッチメント３２を締結すると共に、該アタッチメント３２にドリル３３あるいはミーリングカッタ３４を取付け、これによって図２に示す如くドリリング加工あるいは図示しないミーリング加工の何れかを行うことができるようにしている。即ち、加工ヘッド２のラム８に対し、バイトホルダ７とアタッチメント３２との何れかを選択的に装着することにより、種々の目的に応じた加工を行うようにしている。
【００２１】
その場合、アタッチメント３２をラム８に装着すると、アタッチメント３２には主軸３５に連結される連結具３６と、連結具３６を介し回転するギヤ３７と、そのギヤ３７と噛合するギヤ３８，３９をそれぞれ有する第一，第二の回転軸４０，４１とを有し、第一回転軸４０にドリル３３をかつ第二回転軸４１にミーリングカッタ３４をそれぞれ装着することにより、一つの駆動源で二種類の加工工具を駆動するようにしている。主軸３５はラム８内に内蔵されたモータで駆動される。
【００２２】
従って、この加工ヘッド２は、ステータフレーム１００のリング部１００Ａの内径を旋削加工する旋削バイト３０のみならず、ドリリング加工やミーリング加工するための加工工具を選択的に装着し得るようにしている。なお、ドリリング加工時にはミーリングカッタ３４を装着してもよいが、その場合にはミーリングカッタ３４に図示しないカバーを被せることで、オペレータ等に対する危険性を回避するようにしてもよい。
【００２３】
一方、前記段取り作業台５０は、加工ヘッド２に加工工具としての旋削バイト３０やドリル３３，ミーリングカッタ３４の選択的な取付けを行うため、また後述するようにセンターサポート８０の取付け等を行うためにオペレータが乗るものであって、図８に示すように、モータ５１と、モータ５１の出力軸に装着され、かつ旋回コラム１に形成されたラック５２と噛合するピニオン５３と、旋回コラム１のガイドレール５４と係合するリニアガイド５５とを有している。そして、モータ５１の駆動によりピニオン５３がラック５２に沿いながら転動すると共に、リニアガイド５５がガイドレール５４上を摺動することにより、段取り作業台５０が加工ヘッド２と同様にステータフレーム１００の軸方向（垂直方向）に沿い移動するようにしている。
【００２４】
この場合、段取り作業台５０の昇降動作は、段取り作業台５０に載っているオペレータの操作により行うことができるが、外部からの遠隔操作によっても行うことができるようにしている。
【００２５】
そして、前記旋回コラム１は詳細に図示していないものの、軸心方向に沿い複数段に分割されている。即ち、図１では旋回コラム１が１段目のコラム部１Ａとその上に連結される二段目のコラム部１Ｂとの二段で構成され、ステータフレーム１００の高さに応じ複数段に組付けられるようにしている。そのため、連結に際しては、例えば重ねたコラム部相互を連結ピンにより連結することにより、小さなステータフレームからかなり高さのあるステータフレームのものまで対処し得るようにしている。
【００２６】
前記旋回駆動部６０は、切削加工時には旋回コラム１を所定速度で回転させ、またドリリングやミーリングの加工時には旋回コラム１を所定角度位置に位置決めするいわゆる回転割りだしするものである。そして図１に示すように、絶対水平を出すために高さ方向の位置が調整可能なレベリングブロック１０３にセットされて、ステータフレーム１００の内部に配置されている。この旋回駆動部６０は概略的には図３に示すように、ベース６１とその軸周りに回転する旋回テーブル６２とを有している。
【００２７】
詳しく述べると、ベース６１の中央部には支点突起６３が上方に突設される一方、旋回テーブル６２の中央部にはその支点突起６３に係合し得る軸部６４が下方に突設され、該軸部６４と支点突起６３とがベアリング６５ａ，６５ｂを介し組付けられることにより、旋回テーブル６２が支点突起６３を中心として回転可能になっている。その際、旋回テーブル６２の内側縦壁とベース６１の支点突起６３との間にはベアリング６６が設けられると共に、旋回テーブル６２の内側低壁とベッド２の対向壁との間にもベアリング６７が複数設けられている。
【００２８】
旋回テーブル６２とベース６１との間には駆動機構が設けられている。該駆動機構は、旋回テーブル６２にスピンドルモータ６８が設置され、該モータ６８の出力軸の先端部に第一ギヤ６９が装着されると共に、出力軸の途中位置にギヤ７０が装着されている。
第一ギヤ６９と噛合する第二ギヤ７０を一端に設けた回転軸７２と、該回転軸７２の他端に装着されている第三ギヤ７３と噛合する第四ギヤ７４を一端に設けた回転軸７５とが旋回テーブル６２内に回転自在に軸支され、その回転軸７５の他端に装着されているピニオン７６と噛合するラック７７がベース６１の外周部に形成されている。ラック７７はベース６１において支持突起６３を中心とする円周上に形成されている。
【００２９】
即ち、旋回テーブル６２に旋回コラム１を搭載したとき、スピンドルモータ６８の駆動により第一ギヤ６９が回転すると、その回転力が第二ギヤ７１，第三ギヤ７３，第四ギヤ７４を介しピニオン７６に伝達され、ピニオン７６が自転しながらラック７７の外周に沿って公転し、旋回テーブル６２がベース６１上で回転することにより、旋回コラム１をステータフレーム１００の軸周りに回転させるようにしている。
従って、旋回テーブル６２の駆動により旋回コラム１が回転しているとき、これと共に加工ヘッド２が回転することにより、加工ヘッド２の旋削バイト３０がステータフレーム１００のリング部１００Ａの内径を旋削加工し、また旋回テーブル６２の駆動により旋回コラム１が所定の角度に位置決めされたとき、ステータフレームリング部１００Ａに所望のドリリング加工等を行えるようにしている。
【００３０】
また、スピンドルモータ９の出力軸にはギヤ７０より先端寄りの位置に円板７８が装着されると共に、その円板７８にギヤ７０と噛合する二個のギヤ７９が軸支され、両ギヤ７９とギヤ７０との噛合によりバックラッシュを除去し得るようにしている。
【００３１】
さらに、前記ベース６１と旋回テーブル６２との間にはスリップリング６０Ａが設けられ、該スリップリング６０Ａにより、各種駆動系の電源供給や信号の授受を行えるようにしている。即ち、スリップリング６０Ａは図３に示すように、ベース６０の中心部に内蔵して軸部６４内に配置され、段取り作業台５０で操作したときや外部から操作したとき、スリップリング６０Ａを介し加工ヘッド２，段取り作業台５０，旋回駆動部６０，センターサポート８０に電源や信号が供給されることにより、これら２，５０，６０，８０を所定の動作させるようにしている。なお、センターサポート８０は、スリップリング６０Ａを介し外部からの操作により駆動することができる他、段取り作業台５０内のオペレータからの操作によっても駆動することができる。
【００３２】
前記センターサポート８０は、旋回コラム１の上端部及びステータフレーム１００の上開口部間に取付けられ、旋回コラム１の回転時、該旋回コラム１の上端部を回転自在に支持するものである。即ち、センターサポート８０は図４に示すように、ハウジング本体８１と、スライド部材８２と、昇降体８４と、張り出し腕８７と、昇降体用の昇降駆動機構（符示せず）とを有している。
【００３３】
ハウジング本体８１は図１及び図４に示すように円筒をなしており、その底部８１ａが旋回コラム１の先端部と当接する。スライド部材８２はハウジング本体８１の外周部に軸方向にのみ移動可能に取付けられている。昇降体８４は環状をなしており、ハウジング本体８１のスライド部材８２にころ軸受，ローラベアリングなどからなる軸受８３を介し取付けられている。昇降体８４の下部の周囲には張り出し腕８７を取付けるため、適宜の間隔をもって複数（本例では四個）形成された支持アーム８５が水平に突設されると共に、その支持アーム８５の先端内部にねじ穴８６が刻設されている。
【００３４】
張り出し腕８７は、図１に示すように、支持アーム８４のねじ穴８６と螺合し得るスクリュー軸８８を有し、ハウジング本体８１を旋回コラム１の上端部に当接しているとき、オペレータの操作によりスクリュー軸８８を回して外方に張り出させ、張り出し腕８７の先端部がステータフレーム１００の上開口部内壁１００Ｂに当接させるようにしている。その際、各張り出し腕８７の先端がステータフレーム上開口部内壁１００Ｂに当接したとき、スクリュー軸８８の移動距離を互いに同じくすることにより、ステータフレーム１００の上端部と旋回コラム１の上端部とハウジング本体８１との軸心が互いに一致するようにしている。そのため、張り出し腕８７にはスクリュー軸８８を進退させたとき、その移動距離を計測し得るように例えばダイヤルゲージ等を有している。
【００３５】
昇降駆動機構は、図１に示すように、ハウジング本体８１の上部に固定した搭載板８９に駆動用のモータ９０が設置され、そのモータ９０の出力軸に図４に示すようにウオーム９１が装着されている。ウォーム９１と噛合するウオームホイール９２がシャフト９３の中間部に装着され、該シャフト９３の両端部が第一傘歯車９４を有してギヤボックス９５に回転自在に支承されている。ギヤボックス９５は搭載板８９に設置されている。
【００３６】
ギヤボックス９５においては、第一傘歯車９４と噛合する第二傘歯車９６を一端部に有するシャフト９７が回転自在に支承され、該シャフト９７の他端が搭載板８９及び軸受８３の内輪側８３ａを挿通している。このシャフト９７の途中部分から先端部まではスクリュー９８が刻設され、軸受８３の内輪側８３ａに形成されたねじ穴と螺合している。
【００３７】
そして、ハウジング本体８１が旋回フレーム１に当接されたとき、モータ９０の駆動によってウオーム９１が回転すると、それに伴いウォームホイール９２，シャフト９３，第一傘歯車９４が回転すると共に、第一傘歯車９４と噛合している第二傘歯車９５，シャフト９７が垂直軸周りに回転することにより、昇降体８４のスライド部材８２がハウジング本体８１に対し張り出し腕８７と共に昇降し、これにより張り出し腕８７をステータフレームの上開口部内壁１００Ｂに対し垂直方向で位置決めできるようにしている。
【００３８】
なお、ステータフレーム１００は、ブロック１０１のレベリングブロック１０２に載置され、レベリングブロック１０３と同様絶対水平をだせるようにしている。
【００３９】
実施例の加工装置は、上記の如き構成よりなるので、次にその取扱いについて述べる。
まず、調節することにより絶対水平を出しているレベリングブロック１０３上に旋回駆動部６０を予めセットしておき、その旋回駆動部６０の旋回テーブル６２の上に旋回コラム１を搭載し、さらに旋回コラム１の上にセンターサポート８０のハウジング本体８１を載置する。その場合、旋回コラム１は本例では二段構成であるので、一段目のコラム部１Ａの上に二段目のコラム部１Ｂを載せて互いに結合する。
【００４０】
次いで、ステータフレーム１００を図示しないクレーンにより搬入し、ブロック１０１上のレベリングブロック１０２にセットすることにより、ステータフレーム１００の軸心と旋回コラム１の軸心とをほぼ一致させる。この場合、レベリングブロック１０２の調整は予め行っておいてもよいが、ステータフレーム１００を載せてから行う方が、調整精度が狂うおそれがない。
【００４１】
その後、センターサポート８０をステータフレーム１００の大きさに合わせて調節する。即ち、段取り作業台５０に載っているオペレータが操作し、昇降駆動機構のモータ９０を駆動して昇降体８４が昇降することにより、昇降体８４に取付けられている張り出し腕８７とステータフレーム１００の上開口部内壁１００Ｂとの高さ位置を調整する。次いでオペレータがスパナ等の工具を用い、その工具により張り出し腕８７のスクリュー軸８８を手動で回してステータフレーム上開口部内壁１００Ｂに向かい前進させ、図４に示すように、上開口部内壁１００Ｂに各々の張り出し腕８７の先端を突き当てるように調節することにより、センターサポート８０が旋回コラム１の上端部とステータフレーム１００の上端部間に取付けられ、旋回コラム１を旋回可能に支持する。
【００４２】
これにより、旋回コラム１とこの上端部に当接しているハウジング本体８１との軸心が例えずれていても、各張り出し腕８７がステータフレーム１００の上開口部内壁１００Ｂに突き当たることにより、ハウジング本体８１が旋回コラム１上でスライドし、ステータフレーム１００と旋回コラム１とセンターサポート８０との軸心が確実に一致する。
【００４３】
そして、ステータフレーム１００の内周壁を旋削するため、段取り作業台５０内のオペレータの操作によりサーボモータ１５を駆動し加工ヘッド２を上昇させ、該加工ヘッド２を旋削すべき最も高い位置まで移動する。次いで、加工ヘッド２に装着されている旋削バイト３０の切り込み量に基づきラム９を前進移動させる。ラム９の移動により旋削バイト３０が旋削位置まで前進移動すると、オペレータは段取り作業台５０を降下させて段取り作業台から降りる。
【００４４】
しかる後、外部からの遠隔操作により旋回駆動部６０のスピンドルモータ６９を駆動し、旋回テーブル６２を回転すると、旋回テーブル６２と共に加工ヘッド２が回転するので、これに装着されている旋削バイト３０が、選定された旋削量でステータフレーム１００のリング部１００Ａの内周部を削ることができる。
【００４５】
また、旋回テーブル６２の旋回時、これと同様にセンターサポート８０のハウジング本体８１も旋回するが、ハウジング本体８１に対し軸受８３を介し昇降体８４が回転自在に取付けられているので、昇降体８４が旋回することはない。
【００４６】
そして、前記旋回コラム１の回転時、最も高いリング部１００Ａの旋削加工が終了すると、その加工ヘッド２を順次降下させ、隣り合う下段のリング部１００Ａを順次旋削することにより、リング部１００Ａの旋削加工を終了する。
【００４７】
従って、実施例の加工装置は、ステータフレーム１００のような管状の大型構造物を縦置きとし、その状態のままで内径加工を行うことができるので、軸方向に長いものでも確実に旋削することができる。
【００４８】
また、軸方向の長い大型加工物を縦置きとして加工した場合、横置きとして加工する従来技術と比較すると、設置スペースを大幅に削減することができ、加工に要するスペースが小さくて済む。しかも横置きの従来技術では、加工時に発生する切粉が軸方向に沿い散乱しているので、その除去に手間がかかるが、本例では、切粉が自然に下に落ちるので、その処理を速やかに行うことができる。
【００４９】
また、横置きの従来技術では、ボーリング装置が一体的に据付けされており、大型構造物をそこまでいちいち搬送しなければならなかったが、本例では、加工ヘッド２及び段取り作業台５０を有する旋回コラム１と旋回駆動部６０とセンターサポート８０とを備え、これらを組付けることにより構成するので、製作されたステータフレーム１００に移動させることが容易にできる。
【００５０】
さらに、旋回コラム１が軸方向に複数段に分割形成され、該分割形成されたものを互いに結合することができるので、大型構造物がかなりの高さのあるものでも容易に対処することができる。
【００５１】
一方、旋削加工が終了し、続いて例えばドリリング加工（あるいはミーリング加工）を行う場合には、段取り作業台５０にオペレータが載り、バイトホルダ３０からアタッチメント３２に交換することにより加工ヘッド２にドリル３３（あるいはミーリングカッタ３４）を装着した後、旋回駆動部２の駆動により旋回コラム１を回転して位置を割り出すと共に、サーボモータ１０及び１５の駆動により加工ヘッド２を水平移動及び垂直移動することにより、加工ヘッド２をステータフレームリング部１００Ａの穴を開ける部分に位置決めし、また主軸３５を回転しながら水平方向に所定の切り込み量で送ることにより、ドリリング加工を行う。
【００５２】
このように、加工ヘッド２に旋削バイト３０とドリル３３との何れかを選択的に装着するだけで、ステータフレーム１００の旋削とドリリングとの複合加工を、ステータフレーム１００の縦型の状態のままで全て行うことができるので、従来技術のようにステータフレームを横置きから縦置きに置き換えることが不要になるばかりでなく、加工装置を加工の種類に応じ置き換えることも不要になるので、段取りを大幅に軽減することができ、大型構造物であっても加工を能率的に行うことができる。
【００５３】
しかも、高さの高いステータフレーム１００であっても、旋回コラム１の段数を増やすことにより容易に対処できるので、従来技術のように装置の下にブロックを複数段に積み重ねる必要がなくなり、そのため、積み重ねたブロックの上で加工するという不安定要素を解消できるので、それだけ加工精度及び剛性が低下するおそれがない。
【００５４】
また、旋回コラム１がスリップリング６０Ａを内蔵しているので、駆動系に外部から電源を供給したり駆動系の信号を授受することができるので、駆動系を確実に的確に制御できる。そして、オペレータ用の段取り作業台５０を設けることにより、加工工具の交換を容易に行うことができるばかりでなく、センターサポート８０をセットするときの作業を容易に行うことができる。
【００５５】
なお図示実施例では、センターサポート８０の各張り出し腕８７を手動で操作するように構成した例を示したが、モータの伝達力で自動的に進退させることも可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１及び２によれば、加工用ヘッドを有する旋回コラムと旋回駆動部とセンターサポートとを備え、旋回コラムの旋回時、加工用ヘッドが大型構造物の内周部を旋削し得る旋削工具を装着するように構成したので、大型の構造物を縦置きの状態のままで確実に旋削加工することができ、加工に要するスペースを削減できると共に、加工時に発生する切粉を簡単に除去することができる効果がある。
【００５７】
また、請求項２によれば、加工用ヘッドが大型構造物の内周部を旋削し得る旋削工具と、大型構造物の所定位置を加工し得る加工工具とを選択的に装着するように構成したので、装置を置き換えることなく、大型構造物を縦置きの状態のままで複合加工を行うことができ、能率的な加工を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による加工装置の一実施例を示す要部破断の説明図。
【図２】加工装置における加工ヘッドを示す説明図。
【図３】加工装置における旋回駆動部を示す左半分断面の説明図。
【図４】加工装置におけるセンターサポートを示す図１のＢ矢視に相当する断面説明図。
【図５】加工装置における加工ヘッドの内部構成を示す一部断面の説明図。
【図６】図５のＣ矢視図に相当する断面説明図。
【図７】加工ヘッドに装着された旋削加工用のバイトホルダを示す正面図（ａ）及び断面側面図（ｂ），同じくドリリングとリーマカッタとのアタッチメントを示す正面図（ｃ）及び断面側面図（ｄ）。
【図８】加工装置におけるオペレータ用段取り作業台の周辺構成を示す図１のＡ−Ａ矢視に相当する説明図。
【符号の説明】
１…旋回コラム、１Ａ，１Ｂ…分割されたコラム部、２…加工ヘッド、７…バイトホルダ、３０…旋削バイト、３２…アタッチメント、３３…ドリル、３４…ミーリングカッタ、５０…オペレータ用の段取り作業台、６０…旋回駆動部、６０Ａ…スリップリング、８０…センターサポート、１００…ステータフレーム、１００Ａ…リング部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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