(57)【要約】【課題】加工反力を低減すると共に加工時に歪みを発生することが無く、切り屑を噛み込むこともない多軸加工装置を提供する。【解決手段】クランプシリンダ１４Ａ、１４Ｂにより、サブコラム１０Ａ、１０Ｂをワーク１２方向へ移動して、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂにより、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂの加工方向と同一水平方向にワーク１２を保持し、ボールネジ１５Ａ、１５Ｂ及び駆動モータ１７Ａ、１７Ｂにより、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６ＢをＺ方向に移動して、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂにより、ワーク１２の両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、ワーク１２を水平方向に加工する多軸加工装置。【選択図】図１
2008093796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上に各々独立して設けられた第１メインコラム、第２メインコラムと、
前記第１メインコラム、前記第２メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第１サブコラム、第２サブコラムと、
前記第１サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられた第１主軸ヘッドと、
前記第２サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられると共に前記複数の第１主軸ヘッドに対して線対称に対向して配置された第２主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第１主軸ヘッドと前記複数の第２主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第１サブコラムに設けられ、前記複数の第１主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第１鉛直移動手段と、
前記第２サブコラムに設けられ、前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第２鉛直移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第１水平移動手段、第２水平移動手段と、
前記第１メインコラム及び前記第２メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第３水平移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持する第１保持部材、第２保持部材と、
前記第１主軸ヘッド、前記第２主軸ヘッド、前記第１鉛直移動手段、前記第２鉛直移動手段、前記第１水平移動手段、前記第２水平移動手段及び第３水平移動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第１水平移動手段及び前記第２水平移動手段により、前記第１サブコラム及び前記第２サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第１保持部材及び前記第２保持部材により、前記第１主軸ヘッド及び前記第２主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第１主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の２つの前記第２主軸ヘッドによる加工位置の中間位置とすると共に、前記第２主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の２つの前記第１主軸ヘッドによる加工位置の中間位置として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークを水平方向に加工することを特徴とする多軸加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多軸加工装置において、
前記制御手段は、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第１主軸ヘッドによる加工位置を、前記第２主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置とすると共に、前記第２主軸ヘッドによる加工位置を、前記第１主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークの水平方向に貫通穴を形成することを特徴とする多軸加工装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の多軸加工装置において、
前記ワークの下方に設けられ、前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッドの前記ワークへの加工により生じた切り屑を回収する回収手段を有することを特徴とする多軸加工装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多軸加工装置において、
一端側が前記第１サブコラムの下部に固定され、他端側に第１ピストンを有する第１シンリンダと、前記第１ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第１移動スプロケットと、前記第１サブコラムの上部に固定された第１固定スプロケットと、一端側が前記第１サブコラムの上部に固定され、前記第１移動スプロケット、前記第１固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第１主軸ヘッド側に固定された第１チェーンとを有する第１カウンタバランス手段を設けると共に、
一端側が前記第２サブコラムの下部に固定され、他端側に第２ピストンを有する第２シンリンダと、前記第２ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第２移動スプロケットと、前記第２サブコラムの上部に固定された第２固定スプロケットと、一端側が前記第２サブコラムの上部に固定され、前記第２移動スプロケット、前記第２固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第２主軸ヘッド側に固定された第２チェーンとを有する第２カウンタバランス手段を設け、
前記第１鉛直移動手段、前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動する際、前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッドの移動に伴い移動される前記第１チェーン、前記第２チェーンにより、前記第１移動スプロケット、前記第２スプロケットと共に前記第１ピストン、前記第２ピストンを鉛直方向に移動させて、前記第１シリンダ、前記第２シリンダ内部の圧力を前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッド各々のカウンタバランスとして用いることを特徴とする多軸加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第１主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第１鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第１ベースプレートと、前記第１ベースプレートに設けられ、下方側の第１主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第１チェーンを最下端の第１主軸ヘッドに固定する第１固定部材と、前記複数の第１ベースプレート全てを連結する第１連結部材とを有する第１分離連結手段を設けると共に、
前記複数の第２主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第２鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第２ベースプレートと、前記第２ベースプレートに設けられ、下方側の第２主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第２チェーンを最下端の第２主軸ヘッドに固定する第２固定部材と、前記複数の第２ベースプレート全てを連結する第２連結部材とを有する第２分離連結手段を設け、
前記第１連結部材、前記第２連結部材を取り外すと共に前記第１ピストン、前記第２ピストンの油圧を減圧して、前記複数の第１ベースプレート、前記複数の第２ベースプレートを前記所定距離まで分離可能とすると共に、前記第１ピストン、前記第２ピストンの油圧を戻し、前記第１チェーン、前記第２チェーンにより、最下端の第１主軸ヘッド、最下端の第２主軸ヘッドを引き上げて、前記複数の第１ベースプレート同士、前記複数の第２ベースプレート同士各々を密着させて、前記第１連結部材、前記第２連結部材により連結させることを特徴とする多軸加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第１ベースプレート同士、前記複数の第２ベースプレート同士各々の間に間隙部材を挿入することにより、前記複数の第１主軸ヘッド同士、前記複数の第２主軸ヘッド同士各々の間隔を変更可能としたことを特徴とする多軸加工装置。
【請求項７】
ベース上に各々独立して設けられた第１メインコラム、第２メインコラムと、
前記第１メインコラム、前記第２メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第１サブコラム、第２サブコラムと、
前記第１サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられた第１主軸ヘッドと、
前記第２サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられると共に前記複数の第１主軸ヘッドに対して線対称に対向して配置された第２主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第１主軸ヘッドと前記複数の第２主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第１サブコラムに設けられ、前記複数の第１主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第１鉛直移動手段と、
前記第２サブコラムに設けられ、前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第２鉛直移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第１水平移動手段、第２水平移動手段と、
前記第１メインコラム及び前記第２メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第３水平移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持する第１保持部材、第２保持部材とを備えた多軸加工装置を用いた加工方法であって、
前記第１水平移動手段及び前記第２水平移動手段により、前記第１サブコラム及び前記第２サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第１保持部材及び前記第２保持部材により、前記第１主軸ヘッド及び前記第２主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第１主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の２つの前記第２主軸ヘッドによる加工位置の中間位置とすると共に、前記第２主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の２つの前記第１主軸ヘッドによる加工位置の中間位置として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークを水平方向に加工することを特徴とする多軸加工装置を用いた加工方法。
【請求項８】
請求項７に記載の多軸加工装置を用いた加工方法において、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第１主軸ヘッドによる加工位置を、前記第２主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置とすると共に、前記第２主軸ヘッドによる加工位置を、前記第１主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークに貫通穴を形成することを特徴とする多軸加工装置を用いた加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象部材の複数箇所を同時に加工する多軸加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工効率を向上させるため、加工対象部材（以降、ワークと呼ぶ。）の複数箇所を同時に加工する多軸加工装置が従来から用いられてきた（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１０３７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多軸加工装置は、ワークを複数軸同時に加工するため、ワークに加える負荷も軸数が多くなればなるほど高くなる。従って、ワークが板状の場合には、加工と共に歪みが発生するおそれがある。そのため、板状のワークを多軸加工装置で加工する場合には、板状のワークを水平に配置する等工夫を行っていた。
【０００５】
例えば、図９に示す従来の多軸加工装置では、ベッド９１上に水平に板状のワーク９２を配置している。ベッド９１の上面の両側端部にはリニアガイド９３が配置されており、その上部のコラム９４をＸ方向に移動可能に支持している。又、コラム９４にはモータ９５に駆動されるボールネジ９６が配置されており、横一列に配置された複数の主軸ヘッド９７をＹ方向に移動可能に支持している。上記構成により、ベッド９１、ワーク９２の上方に配置された複数の主軸ヘッド９７を、Ｘ方向、Ｙ方向に移動すると共に、複数の主軸ヘッド９７自体をＺ方向に移動することにより、ワーク９２に同時に多数の穴を形成することができる。
【０００６】
しかしながら、図９に示すような多軸加工装置においては、ワーク９２を水平に配置しているため、穴形成時に生じる切り屑が工具先端に噛み込んで、加工作業に支障が出るおそれがあった。又、主軸ヘッド９７は、複数であると共に一方向のみから加工を行うため、その加工反力も大きくなり、装置の構造的負荷も小さくなく、剛性が大きい装置構造とする必要があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、加工反力を低減すると共に加工時に歪みを発生することが無く、切り屑を噛み込むこともない多軸加工装置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】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係る多軸加工装置は、
ベース上に各々独立して設けられた第１メインコラム、第２メインコラムと、
前記第１メインコラム、前記第２メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第１サブコラム、第２サブコラムと、
前記第１サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられた第１主軸ヘッドと、
前記第２サブコラムに縦一列に同一間隔で複数設けられると共に前記複数の第１主軸ヘッドに対して線対称に対向して配置された第２主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第１主軸ヘッドと前記複数の第２主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第１サブコラムに設けられ、前記複数の第１主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第１鉛直移動手段と、
前記第２サブコラムに設けられ、前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第２鉛直移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第１水平移動手段、第２水平移動手段と、
前記第１メインコラム及び前記第２メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第３水平移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持する第１保持部材、第２保持部材と、
前記第１主軸ヘッド、前記第２主軸ヘッド、前記第１鉛直移動手段、前記第２鉛直移動手段、前記第１水平移動手段、前記第２水平移動手段及び第３水平移動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第１水平移動手段及び前記第２水平移動手段により、前記第１サブコラム及び前記第２サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第１保持部材及び前記第２保持部材により、前記第１主軸ヘッド及び前記第２主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第１主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の２つの前記第２主軸ヘッドによる加工位置の中間位置とすると共に、前記第２主軸ヘッドによる加工位置を、対向する直近の２つの前記第１主軸ヘッドによる加工位置の中間位置として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークを水平方向に加工することを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る多軸加工装置は、
上記第１の発明に記載の多軸加工装置において、
前記制御手段は、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第１主軸ヘッドによる加工位置を、前記第２主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置とすると共に、前記第２主軸ヘッドによる加工位置を、前記第１主軸ヘッドにより加工された加工部分に対向する位置として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークの水平方向に貫通穴を形成することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係る多軸加工装置は、
上記第１、第２の発明に記載の多軸加工装置において、
前記ワークの下方に設けられ、前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッドの前記ワークへの加工により生じた切り屑を回収する回収手段を有することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第４の発明に係る多軸加工装置は、
上記第１〜第３のいずれかの発明に記載の多軸加工装置において、
一端側が前記第１サブコラムの下部に固定され、他端側に第１ピストンを有する第１シンリンダと、前記第１ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第１移動スプロケットと、前記第１サブコラムの上部に固定された第１固定スプロケットと、一端側が前記第１サブコラムの上部に固定され、前記第１移動スプロケット、前記第１固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第１主軸ヘッド側に固定された第１チェーンとを有する第１カウンタバランス手段を設けると共に、
一端側が前記第２サブコラムの下部に固定され、他端側に第２ピストンを有する第２シンリンダと、前記第２ピストンに設けられ、鉛直方向に移動可能な第２移動スプロケットと、前記第２サブコラムの上部に固定された第２固定スプロケットと、一端側が前記第２サブコラムの上部に固定され、前記第２移動スプロケット、前記第２固定スプロケットに案内されて、他端側が前記複数の第２主軸ヘッド側に固定された第２チェーンとを有する第２カウンタバランス手段を設け、
前記第１鉛直移動手段、前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動する際、前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッドの移動に伴い移動される前記第１チェーン、前記第２チェーンにより、前記第１移動スプロケット、前記第２スプロケットと共に前記第１ピストン、前記第２ピストンを鉛直方向に移動させて、前記第１シリンダ、前記第２シリンダ内部の圧力を前記複数の第１主軸ヘッド、前記複数の第２主軸ヘッド各々のカウンタバランスとして用いることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第５の発明に係る多軸加工装置は、
上記第４の発明に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第１主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第１鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第１ベースプレートと、前記第１ベースプレートに設けられ、下方側の第１主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第１チェーンを最下端の第１主軸ヘッドに固定する第１固定部材と、前記複数の第１ベースプレート全てを連結する第１連結部材とを有する第１分離連結手段を設けると共に、
前記複数の第２主軸ヘッドを各々独立して支持すると共に前記第２鉛直手段に鉛直方向移動可能に支持された複数の第２ベースプレートと、前記第２ベースプレートに設けられ、下方側の第２主軸ヘッドの鉛直移動を所定距離に制限する鉛直移動制限部材と、前記第２チェーンを最下端の第２主軸ヘッドに固定する第２固定部材と、前記複数の第２ベースプレート全てを連結する第２連結部材とを有する第２分離連結手段を設け、
前記第１連結部材、前記第２連結部材を取り外すと共に前記第１ピストン、前記第２ピストンの油圧を減圧して、前記複数の第１ベースプレート、前記複数の第２ベースプレートを前記所定距離まで分離可能とすると共に、前記第１ピストン、前記第２ピストンの油圧を戻し、前記第１チェーン、前記第２チェーンにより、最下端の第１主軸ヘッド、最下端の第２主軸ヘッドを引き上げて、前記複数の第１ベースプレート同士、前記複数の第２ベースプレート同士各々を密着させて、前記第１連結部材、前記第２連結部材により連結させることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第６の発明に係る多軸加工装置は、
上記第５の発明に記載の多軸加工装置において、
前記複数の第１ベースプレート同士、前記複数の第２ベースプレート同士各々の間に間隙部材を挿入することにより、前記複数の第１主軸ヘッド同士、前記複数の第２主軸ヘッド同士各々の間隔を変更可能としたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第７の発明に係る多軸加工装置を用いた加工方法は、
ベース上に各々独立して設けられた第１メインコラム、第２メインコラムと、
前記第１メインコラム、前記第２メインコラムに各々設けられ、水平方向に各々移動可能な第１サブコラム、第２サブコラムと、
前記第１サブコラムに縦一列に複数設けられ、前記ワークを前記水平方向に加工する第１主軸ヘッドと、
前記複数の第１主軸ヘッドに対して線対称に、前記第２サブコラムに縦一列に複数設けられ、前記ワークを前記水平方向に加工する第２主軸ヘッドと、
板状のワークを、前記複数の第１主軸ヘッドと前記複数の第２主軸ヘッドとの間に鉛直方向に支持する支持部材と、
前記第１サブコラムに設けられ、前記複数の第１主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第１鉛直移動手段と、
前記第２サブコラムに設けられ、前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動させる第２鉛直移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラム各々を、前記ワーク方向に水平に移動させる第１水平移動手段、第２水平移動手段と、
前記第１メインコラム及び前記第２メインコラムを、前記水平方向とは異なる他の水平方向に移動させる第３水平移動手段と、
前記第１サブコラム、前記第２サブコラムの前記ワーク側の面に各々設けられ、前記ワークの加工領域近傍を両面から保持可能な第１保持部材、第２保持部材とを備えた多軸加工装置を用いた加工方法であって、
前記第１水平移動手段及び前記第２水平移動手段により、前記第１サブコラム及び前記第２サブコラムを前記ワーク方向へ移動して、前記第１保持部材及び前記第２保持部材により、前記第１主軸ヘッド及び前記第２主軸ヘッドの加工方向と同一水平方向に前記ワークを保持させ、
前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、互いに対向する前記第１主軸ヘッドと前記第２主軸ヘッドの加工方向を各々同一軸上の反対方向として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの加工領域を、両面から複数同時に加工することを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第８の発明に係る多軸加工装置を用いた加工方法は、
上記第７の発明に記載の多軸加工装置を用いた加工方法において、
前記ワークの加工の際には、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工し、
その後、前記第１鉛直移動手段及び前記第２鉛直移動手段により、前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドを鉛直方向に移動して、前記第１主軸ヘッドによる加工位置を、前記第２主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置とすると共に、前記第２主軸ヘッドによる加工位置を、前記第１主軸ヘッドにより加工された部分に対向する位置として、
前記複数の第１主軸ヘッド及び前記複数の第２主軸ヘッドにより、前記ワークの両面から互いに反対の加工方向に複数同時に加工して、前記ワークの板厚の中心を越える深さまで前記ワークを加工して、前記ワークに貫通穴を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１、第２、第７、第８の発明によれば、複数の第１主軸ヘッドと複数の第２主軸ヘッドとの間に板状のワークを配置すると共に第１保持部材及び第２保持部材によりワークを両面から保持して、ワークの加工領域の両面から同時に加工を行うので、加工反力を相殺して、加工時の歪みを低減することができると共に、第１保持部材及び第２保持部材による保持力も低減することができる。又、板状のワークを鉛直方向に支持するので、加工時に生じる切り屑が全て下方に落下して、第１主軸ヘッド、第２主軸ヘッドの工具先端への切り屑の噛み込みを防止することができ、更に、板状のワークを水平に配置する場合と比較して、装置が必要とする設置面積が小さく、設置場所の有効利用が可能となる。加えて、板状のワークの両面側に複数の第１主軸ヘッド、複数の第２主軸ヘッドを各々設け、各々鉛直方向に移動可能であるので、例えば、ワークにおける穴開け加工位置の間隔を、第１主軸ヘッド同士、第２主軸ヘッド同士の配置間隔より短い間隔で行うことができる。
【００１７】
第３の発明によれば、ワークの下方に回収手段を設けたので、加工時の切り屑の処理が容易となる。
【００１８】
第４の発明によれば、複数の第１主軸ヘッド、複数の第２主軸ヘッドに対するカウンタバランス手段を設けたので、複数の第１主軸ヘッド、複数の第２主軸ヘッドの鉛直方向の移動が容易となる。
【００１９】
第５、第６の発明によれば、複数の第１主軸ヘッド、複数の第２主軸ヘッドに対する分離連結手段を設けたので、複数の第１主軸ヘッド同士、複数の第２主軸ヘッド同士の分離が容易となり、第１主軸ヘッドを支持する第１ベースプレート同士、第２主軸ヘッドを支持する第２ベースプレート同士の間に間隔部材を容易に挿入することが可能となる。その結果、第１主軸ヘッド同士、第２主軸ヘッド同士の配置間隔の変更が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜図８を参照して、本発明に係る多軸加工装置の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本実施例の多軸加工装置の正面図であり、図２は、その側面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ線矢視図であり、図４は、図３の主要部分を拡大した図である。又、図５、６は、後述する分離連結機構の動作を説明する図であり、図７、８は、本実施例の多軸加工装置における加工手順例を説明する図である。なお、図２においては、装置内部の構成を示すため、一部の構成を除いて図示している。
【００２２】
本実施例の多軸加工装置は、その基台部分となる基礎ブロック１が地中２に埋められて構成されている。なお、基礎ブロック１としては、鉄板構造にコンクリートを充填したものが適用可能であり、このような構造を用いることにより、基礎ブロック１の剛性を強くして、レベリング精度を高くすることができる。そして、その基礎ブロック１の上に、複数のレベリングブロック３を介して、２つのベッド４が配置されている。なお、２つのベッド４は、連結部材により、互いに連結されると共に、複数のレベリングブロック３を調整することにより、同じ水平レベルに配置されている。
【００２３】
各ベッド４の上面の両側端部には、Ｘ方向のリニアガイド５が配置されており、１つの駆動モータ２０により共に駆動される２つのボールネジ６により、リニアガイド５が支持する２つのコラムベース７Ａ、７Ｂを同時にＸ方向に水平移動可能である。上記リニアガイド５、ボールネジ６、駆動モータ２０は、本多軸加工装置のＸ駆動機構（第３水平移動手段）を構成し、後述するサブコラム１０Ａ、１０Ｂが移動する水平方向（Ｙ方向）とは異なる水平方向（Ｘ方向）に、後述するメインコラム８Ａ、８Ｂと共にコラムベース７Ａ、７Ｂを移動させている。
【００２４】
コラムベース７Ａの上面には、メインコラム８Ａ（第１メインコラム）が固定されると共に、複数のＹ方向のリニアガイド９Ａを介して、サブコラム１０Ａ（第１サブコラム）がＹ方向移動可能に支持されており、又、サブコラム１０Ａは、複数のＹ方向のリニアガイド２２Ａを介して、メインコラム８ＡにＹ方向移動可能に支持されている。
【００２５】
同様に、コラムベース７Ｂの上面には、メインコラム８Ａとは独立して設けられたメインコラム８Ｂ（第２メインコラム）が固定されると共に、複数のＹ方向のリニアガイド９Ｂを介して、サブコラム１０Ｂ（第２サブコラム）がＹ方向移動可能に支持されており、又、サブコラム１０Ｂは、複数のＹ方向のリニアガイド２２Ｂを介して、メインコラム８ＢにＹ方向移動可能に支持されている。なお、メインコラム８Ａ、８Ｂの上端は、上部プレート１９により互いに連結されている。
【００２６】
メインコラム８Ａ、サブコラム１０Ａとメインコラム８Ｂ、サブコラム１０Ｂの間には、即ち、本多軸加工装置のＹ方向中央部（以降、Ｙ中心と呼ぶ。）には、Ｘ方向に沿って、ワークサポート１１及び複数のワークサポート２１（支持部材）が配置されると共に、Ｚ方向（鉛直方向）に沿って、サポートポスト２３が配置されている。これらのワークサポート１１、ワークサポート２１により、加工対象部材となる板状のワーク１２の下端部が下方側から支持されると共に、ワーク１２が倒れないように、サポートポスト２３により、ワーク１２の前側端部がＺ方向に沿って補助的に支持されている。従って、上記支持構造により、メインコラム８Ａ、サブコラム１０Ａとメインコラム８Ｂ、サブコラム１０Ｂとの間に、ワーク１２を鉛直方向に配置することになる。
【００２７】
本多軸加工装置は、更に、サブコラム１０Ａ、１０ＢのＹ中心側の面、即ち、ワーク１２側の面に設けられた平板状のクランプ部材１３Ａ（第１保持部材）、クランプ部材１３Ｂ（第２保持部材）により、ワーク１２の所定面積を両面からクランプして、保持するクランプ機構を有する。このクランプ機構は、メインコラム８Ａに設けられた複数のクランプシリンダ１４Ａ（第１水平移動手段）と、メインコラム８Ｂに設けられた油圧式の複数のクランプシリンダ１４Ｂ（第２水平移動手段）とを有し、クランプシリンダ１４Ａ、１４Ｂを駆動させることにより、サブコラム１０Ａ、１０Ｂを各々Ｙ中心方向に水平移動させ、その結果、サブコラム１０Ａ、１０Ｂが支持するクランプ部材１３Ａ、１３Ｂにより、ワーク１２の両面からクランプする構造である。なお、クランプ部材１３Ａ、１３ＢのＺ方向の長さは、ワーク１２のＺ方向の長さと同等であることが望ましい。
【００２８】
クランプ部材１３Ａ、１３Ｂは、面状にワーク１２をクランプするものであるが、特に、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂの前端部において、つまり、ワーク１２の加工領域の近傍において、両面から確実にクランプを行うようにしている。これは、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂのクランプ面を加工深さの基準位置とすると共に、加工時におけるワーク１２の振動を抑制するためである。従って、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂは、硬度の高い金属で構成することが望ましい。
【００２９】
又、サブコラム１０Ａの正面側には、ボールネジ１５Ａ及び２つのリニアガイド３８ＡがＺ軸方向に配置されており、ボールネジ１５Ａ及びリニアガイド３８Ａには、縦一列に同一間隔で配置された複数の主軸ヘッド４０Ａ（第１主軸ヘッド）からなる主軸ヘッド集合体１６Ａが取り付けられている。同様に、サブコラム１０Ｂの正面側にも、ボールネジ１５Ｂ及び２つのリニアガイド３８ＢがＺ軸方向に配置されており、ボールネジ１５Ｂ及びリニアガイド３８Ｂには、主軸ヘッド集合体１６Ａに対して線対称に対向して配置されると共に、縦一列に同一間隔で配置された複数の主軸ヘッド４０Ｂ（第２主軸ヘッド）からなる主軸ヘッド集合体１６Ｂが取り付けられている。つまり、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂは、水平対向型の配置構成となっている。そして、サブコラム１０Ａ、１０Ｂの上部に配置された駆動モータ１７Ａ、１７Ｂにより、ボールネジ１５Ａ、１５Ｂが駆動されており、ボールネジ１５Ａ、１５Ｂが駆動されることにより、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂが所望のＺ方向位置に移動されることになる。このように、上記ボールネジ１５Ａ及びリニアガイド３８Ａ、駆動モータ１７Ａ及びリニアガイド３８Ｂは、主軸ヘッド集合体１６ＡのＺ駆動機構（第１鉛直移動手段）を構成し、ボールネジ１５Ｂ、駆動モータ１７Ｂは、主軸ヘッド集合体１６ＢのＺ駆動機構（第２鉛直移動手段）を構成している。
【００３０】
上記主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂは、個々の主軸ヘッド４０Ａを、連結分離機構（第１連結分離手段、第２連結分離手段）により連結することにより構成されている。図５、６等を参照して、主軸ヘッド集合体１６Ａ及びその連結分離手段を説明すると、主軸ヘッド集合体１６Ａ全体は、ボールネジ１５Ａのボールネジナット４１Ａに取り付けられたブラケット４２Ａにより鉛直方向移動可能に支持されたものである。その連結分離手段は、ブラケット４２Ａに取り付けられると共に、順次、その下方側に縦一列に取り付けられた複数のベースプレート４３Ａ（第１ベースプレート）と、複数のベースプレート４３Ａを連結させる複数のボルト３５Ａ、ナット３６Ａ（第１連結部材）とを有している。これらのベースプレート４３Ａは、各々独立して主軸ヘッド４０Ａを支持すると共に、各々独立してリニアガイド３８Ａに支持されて、鉛直方向に移動可能となっている。又、各ベースプレート４３Ａには、最上端及び最下端のベースプレート４３Ａを除き、コの字状のフック４４Ａ及び止め金具４５Ａが設けられており、又、最上端のベースプレート４３Ａには、止め金具４５Ａのみが、最下端のベースプレート４３Ａには、フック４４Ａのみが設けられている。これらのフック４４Ａ、止め金具４５Ａは、下方側の主軸ヘッド４０Ａの鉛直移動を所定距離に制限する機能を有しており（鉛直移動制限部材）、この機能を後述する分離連結時、ピッチ変更時に使用している。又、最下端のベースプレート４３Ａには、固定部材４９Ａ（第１固定部材）を介して、後述するチェーン３１Ａ（第１チェーン）が固定されており、これも後述する分離連結時、ピッチ変更時に使用している。
【００３１】
各ベースプレート４３Ａには、主軸ヘッド本体４６Ａを支持するリニアガイド４７Ａが設けられており、主軸ヘッド本体４６Ａは、リニアガイド４７Ａ、駆動モータ４８Ａにより、Ｙ方向に水平移動可能である。従って、ワーク１２を加工する際には、主軸ヘッド本体４６ＡをＹ中心方向へ水平移動することにより、主軸ヘッド本体４６Ａの先端の工具部分をＹ中心方向に水平移動させることになり、その結果、ワーク１２をＹ方向に加工して、Ｙ方向に貫通する穴を形成することができる。又、各主軸ヘッド４０Ａは、各々独立して制御可能である。なお、ワーク１２の加工時には、全てのベースプレート４３Ａが連結されることにより、図１、図２、図６に示すように、主軸ヘッド集合体１６Ａを構成している。又、主軸ヘッド集合体１６Ｂも、全く同様の構成となっている。
【００３２】
図１等に示した本多軸加工装置の場合、互いに水平方向に対向する６個の主軸ヘッド４０Ａ、４０Ｂを有するので、その加工数は最大１２箇所となり、後述するように、本実施例の場合、ワーク１２の両面から同時に加工を行っているため、加工反力等を低減することができる。又、主軸ヘッド４０Ａ、主軸ヘッド４０Ｂの互いのＺ方向位置を、主軸ヘッド４０Ａ同士、主軸ヘッド４０Ｂ同士の配置間隔の半ピッチ分ずらすことにより、主軸ヘッド４０Ａ同士、主軸ヘッド４０Ｂ同士の配置間隔の半分の間隔で加工を行うことができる。当然ながら、本発明に係る多軸加工装置においては、主軸ヘッドを更に多く設けるようにしてもよいし、場合によっては、一部の主軸ヘッドを使用せず、少ない箇所の加工を行うようにしてもよい。
【００３３】
上記主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６ＢのＺ方向の移動の際には、カウンタバランス機構（第１カウンタバランス手段、第２カウンタバランス手段）により、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂの重さに対してカウンタバランスが取られて、駆動されている。このカウンタバランス機構は、一端がサブコラム１０Ａの上端に固定され、他端が最下端の主軸ヘッド４０Ａの固定部材４９Ａに固定された所定長のチェーン３１Ａ（第１チェーン）と、サブコラム１０Ａの上部に固定され、チェーン３１Ａと噛み合う固定スプロケット３２Ａ（第１固定スプロケット）と、チェーン３１Ａと噛み合う移動スプロケット３３Ａ（第１移動スプロケット）と、一端側のピストン（第１ピストン）が移動スプロケット３３Ａを鉛直移動可能に支持すると共に他端側がサブコラム１０Ａの下部に固定されたバランス用シリンダ３４Ａ（第１シリンダ）を有するものである。
【００３４】
上記構成のカウンタバランス機構においては、主軸ヘッド集合体１６ＡがＺ方向下方側に移動する場合には、チェーン３１Ａにより、移動スプロケット３３Ａと共にシリンダ３４ＡのピストンがＺ方向上方に引き上げられ、シリンダ３４Ａ内のオイルが外部に排出されることにより、シリンダ３４Ａ内の油圧と主軸ヘッド集合体１６Ａ側とのバランスが取られている。又、主軸ヘッド集合体１６ＡがＺ方向上方側に移動する場合には、シリンダ３４内のオイルが外部から注入されることにより、チェーン３１Ａにより、移動スプロケット３３Ａと共にシリンダ３４ＡのピストンがＺ方向下方に引き下げられて、シリンダ３４Ａ内の油圧と主軸ヘッド集合体Ａ側とのバランスが取られている。なお、主軸ヘッド集合体１６Ａ側の重量は、カウンタバランス機構による圧力より多少重くなるように設定されている。これは、主軸ヘッド集合体１６ＡがＺ方向に移動する際のバックラッシュを防止するためである。
【００３５】
なお、図２は、主軸ヘッド集合体１６Ａが最上方の位置に移動した状態を示しているが、主軸ヘッド集合体１６Ａが最下方の位置に移動した場合には、上述したように、チェーン３１Ａにより、移動スプロケット３３Ａと共にシリンダ３４ＡのピストンがＺ方向上方に引き上げられて、移動スプロケット３３Ａは、図２中の“（３３Ａ）”の位置に移動する。
【００３６】
又、上記カウンタバランス機構は、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂの配置間隔（ピッチ）を変更可能とする分離連結機構の一部の機能を兼ねている。具体的には、分離連結機構では、２箇所のボルト３５Ａ、ナット３６Ａ（第１連結部材）を緩めると共にシリンダ３４Ａの油圧を落とす（ゼロにする）ことにより、シリンダ３４Ａのピストン及び移動スプロケット３３Ａが自由に動くようになり、その結果、主軸ヘッド４０Ａ自体の自重により、各主軸ヘッド４０Ａの位置をＺ方向下方側に移動することができる（図５参照）。各主軸ヘッド４０Ａが、自重によりＺ方向下方側に移動する際には、下方側のベースプレート４３Ａのフック４４Ａが上方側のベースプレート４３Ａの止め金具４５Ａに掛止されて、その移動が制限されている。
【００３７】
そして、ベースプレート４３Ａ同士の間に、同じ厚さのライナ３７Ａ（間隙部材）を各々挿入することにより、主軸ヘッド４０Ａ間のピッチを変更することができる。ライナ３７Ａの挿入後、シリンダ３４Ａの油圧を元の圧力に戻すことにより、そのピストン３４Ａ及び移動スプロケット３３ＡがＺ方向下方側に引き下げられ、その結果、チェーン３１Ａが最下端の主軸ヘッド４０Ａを引き上げることになり、ライナ３７Ａを介して、主軸ヘッド４０Ａ同士が密着されて、ライナ３７Ａが挿入された状態で各主軸ヘッド４０Ａの位置が決定する（図６参照）。なお、これらのライナ３７Ａは、Ｕ字状の切り欠け部分を有し、ボルト３５Ａがこの切り欠け部分を貫通するように、ライナ３７Ａが配置されている。位置決定後、ボルト３５Ａ、ナット３６Ａを締めることにより、各主軸ヘッド４０Ａの位置が固定されることになる。そして、予め異なる厚さのライナを複数組用意しておけば、異なる厚さのライナの組に変更することにより、ワーク１２の加工ピッチを所望の大きさに変更することができる。
【００３８】
なお、ここでは、サブコラム１０Ａ側のカウンタバランス機構、分離連結機構を説明したが、サブコラム１０Ｂ側にも、同様の構造のカウンタバランス機構、分離連結機構が設けられている。
【００３９】
又、ワーク１２の下方には、チップコンベア１８（回収手段）がＸ方向に沿って配置されており、ワーク１２を主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂにより加工する際に生じる切り屑は、ワーク１２の下方のチップコンベア１８上に自然と落下することになる。そして、チップコンベア１８上に落下した切り屑は、チップコンベア１８により回収されると共に本多軸加工装置の後方側に運搬されて、自動的に廃棄されている。従って、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂの工具先端へ切り屑が噛み込まれることを防止することができる。
【００４０】
上述した本多軸加工装置の各機構（主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂ、クランプ機構、Ｘ駆動機構、Ｚ駆動機構、カウンタバランス機構、分離連結機構等）は、図示しない制御装置（制御手段）に制御されて、ワーク１２の加工を行っている。そこで、上記構成の多軸加工装置の加工動作の一例を、図７、８を用いて説明する。なお、図７、８では、２対の主軸ヘッド４０Ａ、４０Ｂの先端部（ドリル５１Ａ、５１Ｂ）を図示して説明を行っているが、本発明に係る多軸加工装置では、６対の主軸ヘッド４０Ａ、４０Ｂからなる主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂが同時に下記加工手順を行うものである。
【００４１】
本発明に係る多軸加工装置は、上述したように、ワーク１２を間にして、その左右両面に、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂが線対称に対向して配設されており、又、同じく、ワーク１２を間にして、その左右両面かつ加工領域近傍に、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂ（図７及び後述する図８では図示せず。）が配設されている。そして、ワーク１２の両面がクランプ１３Ａ、１３Ｂによりクランプされて、その位置が固定され、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂのドリル５１Ａ、５１Ｂがワーク１２の加工領域をＹ中心方向に水平に移動して、ワーク１２の両面から複数同時に穴開け加工を行うようにしている。
【００４２】
具体的手順としては、まず、穴開け加工開始する際、Ｘ駆動機構、Ｚ駆動機構により、ワーク１２の所望の加工位置に主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂを移動した後、クランプ機構によりサブコラム１０Ａ、１０ＢをＹ中心方向に移動させ、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂによりワーク１２の両面をクランプする。このとき、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂによるワーク１２のクランプ方向は、ドリル５１Ａ、５１Ｂの加工方向と同一水平方向となっている。クランプする際には、実際には、ワーク１２のクランプ領域をエアブローして、異物を排除してからクランプするようにしている。これは、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂのクランプ面が加工深さの基準位置となるからである。
【００４３】
次に、Ｚ駆動機構により、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６ＢをＺ方向に移動して、複数の主軸ヘッド４０Ａ、４０Ｂのドリル５１Ａ、５１Ｂを、ワーク１２の加工位置に配置する。具体的には、ドリル５１Ａの配置位置が、ドリル５１Ａに対向すると共に直近する２つのドリル５１Ｂの中間の位置に配置され、他方、ドリル５１Ｂの配置位置が、ドリル５１Ｂに対向すると共に直近する２つのドリル５１Ａの中間の位置に配置される。そして、その配置位置において、ワーク１２の両面側から同時にドリル５１Ａ、５１Ｂの加工が開始され、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂのクランプ面を基準にして、つまり、ワーク１２の両表面を基準にして、その深さ位置が制御されて、ドリル５１Ａ、５１Ｂの先端が、例えば、ワーク１２の板厚中心を過ぎる位置まで加工が進められる（図７（ａ）参照）。このとき、ドリル５１Ａ、ドリル５１Ｂの加工方向は、互いに、同一水平方向かつ反対方向になっている。
【００４４】
上記加工により、ワーク１２にボーリング穴５２Ａ、５２Ｂが形成される。ボーリング穴５２Ａ、５２Ｂの形成後、ドリル５１Ａ、５１Ｂを加工開始前のＹ方向位置に戻すと共に、Ｚ駆動機構により、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６ＢをＺ方向に移動して、複数の主軸ヘッド４０Ａ、４０Ｂのドリル５１Ａ、５１Ｂを、ワーク１２の加工位置に配置する。具体的には、ドリル５１Ａ、５１Ｂが、形成されたボーリング穴５２Ａ、５２Ｂのピッチ分だけ、Ｚ方向の上方又は下方に移動されて配置される。このとき、１つドリル（最上端若しくは最下端のドリル５１Ａ、又は、最上端若しくは最下端のドリル５１Ｂのいずれか１つ）を除いて、全てのドリル５１Ａ、５１Ｂが、形成したボーリング穴５２Ａ、５２Ｂと同一水平軸上で対向するように配置されることになる。そして、その配置位置において、ワーク１２の両面側から同時にドリル５１Ａ、５１Ｂの加工が再開される（図７（ｂ）参照）。
【００４５】
そして、ドリル５１Ａ、５１Ｂの先端が、ワーク１２の板厚中心を過ぎる位置まで加工が進められ、その結果、ボーリング穴５２Ａ、５２Ｂが対向する方向から加工されるドリル５１Ａ、５１Ｂにより貫通されて、貫通穴５３が形成され、又、新たなボーリング穴５２Ｂ（又は５２Ａ）が形成される（図７（ｃ）参照）。
【００４６】
上記手順の結果、ワーク１２に貫通穴５３が形成されることになる。このように形成された貫通穴５３は、両面から加工を行うことより、面取り加工を行うことになり、貫通穴５３の端部におけるバリの生成を抑制することもできる。又、上記加工の際には、ワーク１２の両面から均等な力をかけて加工を行うため、その加工反力を半減させることができる。加工反力を半減できることにより、穴開け方向と同一方向の力が働くクランプ部材１３Ａ、１３Ｂのクランプ力も半減することができる。なお、これらの力は、装置構造上、内力として扱うことができ、又、上記のように加工反力が低減されることから、装置自体の剛性を従来と比較して低い剛性の構造としてもよく、装置自体のコストの低減に寄与する。
【００４７】
上記加工手順を繰り返すことにより、多数の貫通穴５３をワーク１２に形成することが可能となる。つまり、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６ＢをＺ方向に移動し、上記加工手順を繰り返して、異なる位置の穴開け加工を行い、更に、メインコラム８Ａ、８Ｂと共にサブコラム１０Ａ、１０Ｂ及び主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６ＢをＸ方向に移動し、上記加工手順を繰り返して、更に異なる位置の穴開け加工を行うことにより、板状のワーク１２の全面に加工を行うことができる。又、上述した分離連結機構を用いて、主軸ヘッド４０Ａ同士、主軸ヘッド４０Ｂ同士のピッチを変更すれば、異なる間隔の穴を形成することもできる。
【００４８】
又、本発明に係る多軸加工装置では、図７に示したような手順に限らず、図８に示すような手順を用いて、ワーク１２への加工を行ってもよい。
【００４９】
具体的手順としては、図７の加工手順と同様に、まず、穴開け加工開始する際、Ｘ駆動機構、Ｚ駆動機構により、ワーク１２の所望の加工位置に主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６Ｂを移動した後、クランプ機構によりサブコラム１０Ａ、１０ＢをＹ中心方向に移動させ、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂによりワーク１２の両面をクランプする。
【００５０】
次に、Ｚ駆動機構により、主軸ヘッド集合体１６Ａ、１６ＢをＺ方向に移動して、複数の主軸ヘッド４０Ａ、４０Ｂのドリル５１Ａ、５１Ｂを、ワーク１２の加工位置に配置する。具体的には、ドリル５１Ａの配置位置が、ドリル５１Ａに対向すると共に直近する２つのドリル５１Ｂの中間の位置に配置され、他方、ドリル５１Ｂの配置位置が、ドリル５１Ｂに対向すると共に直近する２つのドリル５１Ａの中間の位置に配置される。そして、その配置位置において、ワーク１２の両面側から同時にドリル５１Ａ、５１Ｂの加工が開始される（図８（ａ）参照）。このときも、ドリル５１Ａ、ドリル５１Ｂの加工方向は、互いに、同一水平方向かつ反対方向になっている。
【００５１】
そして、ドリル５１Ａ、５１Ｂがワーク１２を完全に貫通する位置まで加工が進められて、貫通穴５３が形成される（図８（ｂ）参照）。図８に示す加工手順を繰り返すことにより、多数の貫通穴５３をワーク１２に形成することが可能となる。
【００５２】
図８に示す手順により形成された貫通穴５３も、加工の際には、ワーク１２の両面から均等な力をかけて加工を行うため、図７に示す手順と同様に、その加工反力を半減させることができ、又、クランプ部材１３Ａ、１３Ｂのクランプ力も半減することができる。
【００５３】
なお、図８に示す加工手順は、ワーク１２の両面側から同時に加工を行う点では同じであるが、図７に示す加工手順では、一方側からの加工と他方側からの加工の２回の加工で貫通穴５３を形成するのに対して、図８に示す加工手順では、一方側からの１回の加工で貫通穴５３を形成する点が異なっている。このように、本発明に係る多軸加工装置では、一方側からの１回の加工で貫通穴５３を形成することも可能であり、図７に示す加工手順、図８に示す加工手順は、これらの加工手順のプログラムを、予め制御装置に作成しておき、プログラムを選択することにより、所望の加工手順を実施することができる。
【００５４】
例えば、原子炉の蒸気発生器の内部で用いられる管支持板には、管支持用の穴が、少なくとも三千個程度、多い場合には二万個以上形成されているが、本発明に係る多軸加工装置を用いることにより、管支持板に歪みを発生させることなく、管支持板の両面から多数の穴を同時に形成することができ、効率よく加工を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る多軸加工装置は、蒸気発生器や熱交換器等に用いられ、管を多数支持する支持板の加工に適用して有用なものである。又、貫通穴だけではなく、ボーリングした穴（貫通しない穴）を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る多軸加工装置の実施形態の一例を示す正面図である。
【図２】図１に示す多軸加工装置の側面図である。
【図３】図２に示す多軸加工装置のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】図３に示す多軸加工装置の主要部分の拡大図である。
【図５】図１〜図４に示す多軸加工装置における主軸ヘッドの分離状態を説明する図である。
【図６】図１〜図４に示す多軸加工装置における主軸ヘッドの連結状態を説明する図である。
【図７】図１〜図４に示す多軸加工装置における加工手順の一例を説明する図である。
【図８】図１〜図４に示す多軸加工装置における加工手順の他の一例を説明する図である。
【図９】従来の多軸加工装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    基礎ブロック
４    ベッド
５    リニアガイド（Ｘ方向）
６    ボールネジ（Ｘ方向）
７Ａ、７Ｂ  コラムベース
８Ａ、８Ｂ  メインコラム
９Ａ、９Ｂ  リニアガイド（Ｙ方向）
１０Ａ、１０Ｂ  サブコラム
１１  ワークサポート
１２  ワーク
１３Ａ、１３Ｂ  クランプ部材
１４Ａ、１４Ｂ  クランプシリンダ
１５Ａ、１５Ｂ  ボールネジ（Ｚ方向）
１６Ａ、１６Ｂ  主軸ヘッド
１７Ａ、１７Ｂ  駆動モータ（Ｚ方向）
１８  チップコンベア
１９  上部プレート
２０  駆動モータ（Ｘ方向）
２１  ワークサポート
２２Ａ（２２Ｂ）  リニアガイド（Ｙ方向）
２３  サポートポスト
３１Ａ  チェーン
３２Ａ  固定スプロケット
３３Ａ  移動スプロケット
３４Ａ  シリンダ
３５Ａ、３５Ｂ  ボルト
３７Ａ、３７Ｂ  ライナ
３８Ａ、３８Ｂ  リニアガイド（Ｚ方向）
４３Ａ（４３Ｂ）  ベースプレート
４４Ａ（４４Ｂ）  フック
４５Ａ（４５Ｂ）  止め金具
【図１】
2008093796.tif 000003
【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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【図９】
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