(57)【要約】【課題】対象機械を、それが設置されている場所（現地）で、十分な精度で加工することができる技術の提供。【解決手段】設置機械加工装置１００は、対象機械９が設置されている床１０１の対象機械９の両側に敷設される一対のサイドフレーム１ａ，１ｂと、一対のサイドフレーム１ａ，１ｂ上に、対象機械９を跨ぐように、一対のサイドフレーム１ａ，１ｂに沿って移動可能に設置された台車２と、台車２を一対のサイドフレーム１ａ，１ｂに沿って移動させる台車駆動機構３と、台車２に搭載された刃物４と、刃物４と対象機械９との位置関係を変化させる刃物位置変更機構５と、を備える。【選択図】図２
2017030056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象機械が設置されている床の前記対象機械の両側に敷設される一対のサイドフレームと、
前記一対のサイドフレーム上に、前記対象機械を跨ぐように、前記一対のサイドフレームに沿って移動可能に設置された台車と、
前記台車を前記一対のサイドフレームに沿って移動させる台車駆動機構と、
前記台車に搭載された刃物と、
前記刃物と前記対象機械との位置関係を変化させる刃物位置変更機構と、
を備える設置機械加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の設置機械加工装置であって、
前記一対のサイドフレームの各々が、
一列に並べられた複数のフレーム片と、
隣り合うフレーム片を連結する連結部と、
を備える設置機械加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の設置機械加工装置であって、
前記サイドフレームの高さを調整するための高さ調整部材、
をさらに備え、
前記高さ調整部材が、前記サイドフレームの延在方向に沿って間隔を空けて複数個配列される、
設置機械加工装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の設置機械加工装置であって、
前記台車に搭載され、前記サイドフレームの延在方向に沿って前記刃物を挟んだ両側に配置されて、前記対象機械の表面状態を検知する一対のセンサ、
をさらに備える設置機械加工装置。
【請求項５】
対象機械が設置されている床であって前記対象機械の両側に、一対のサイドフレームを敷設する工程と、
前記一対のサイドフレーム上に、前記対象機械を跨ぐように、前記一対のサイドフレームに沿って移動可能に、台車を設置する工程と、
前記台車に搭載された刃物と前記対象機械との位置関係を調整する工程と、
前記台車を前記サイドフレームに沿って移動させて、前記刃物で前記対象機械を加工する工程と、
を備える設置機械加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象となる機械（例えば、旋盤）を、それが設置されている場所（現地）で加工する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤は様々な物の加工に用いられる。例えば、鉄鋼製品の加工に用いられる圧延ロールには、長さが10メートルを超える巨大なものもあるが、このような大きな圧延ロールの表面加工にも、旋盤が用いられる。
【０００３】
一般的な旋盤は、長尺なベッドと、その一方の端部に配置された主軸台（主軸を支持する台）と、主軸台と対向するようにベッド上に配置された心押し台と、を備える。加工対象物は、主軸と心押し台の間に、主軸のまわりに回転できるように支持される。ベッドの上面にはレールが敷設されており、レール上には、切削（あるいは、研削）用の刃物を保持する刃物台と、刃物台をレール上で移動させる駆動機構と、がさらに設けられる。刃物が、主軸と心押し台との間に回転されながら支持される加工対象物に当接しつつ、レールに沿って主軸台と心押し台の間を移動することによって、加工対象物が切削（あるいは、研削）される。
【０００４】
旋盤は、長期間使用されると、滑り面に形成されたレールが偏摩耗して、加工精度が落ちてくる。したがって、レールを適切な状態に保つための定期的なメンテナンスが必要となる。一般に、このメンテナンスは、いわゆる、オーバーホールによって行われる。ただし、長さが数メートルから十数メートルにも及ぶ大きな物を加工するための大型の旋盤は、そのままメーカーの工場まで運ぶことが出来ない。したがって、現地（旋盤が設置されている加工工場）で旋盤を解体し、解体した旋盤の各部をメーカーの工場まで運び、メーカーの工場で修理等を施して、再び現地に運び入れて旋盤を組み立てる、という流れでなされることが多い。
【０００５】
このような事情は、旋盤のメンテナンスに限ったことではなく、例えば、大型工作機械の各部（ロール旋盤、ロール研削盤、プレーナー、等）のメンテナンス、鍛圧機械のプレスボスルター面のメンテナンス、圧延機スタンドのメンテナンスも、上記と同様の流れで行われることが多い。
【０００６】
ところが、大きな装置を解体して運送する作業には、手間と時間とコストがかかってしまう。
【０００７】
そこで、例えば特許文献１，２，３には、旋盤のメンテナンスを、現地で行うための技術が開示されている。すなわち、特許文献１には、滑り面上に形成されている２本のレールの上に跨るように研削加工装置を乗せて、一方のレールを基準にして他方のレールを研削することが記載されている。また、特許文献２には、滑り面上に形成されている２本のレールの上に、メンテナンスのための装置が走行するためのレールを敷設し、このレールに沿って刃物を保持した台車を走らせながら、レールを研削することが記載されている。また、特許文献３には、滑り面上に形成されているレールに、これに跨るように研削装置を乗せて、これを手動で滑り面に沿ってスライドさせながら、レールを磨くことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平09−38803号公報
【特許文献２】特開昭49−97992号公報
【特許文献３】実開昭60−109753号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
メンテナンスが必要な旋盤は、レールが偏摩耗している可能性も高く、当該レールが十分な水平度や真直度を保持しているとは限らない。ところが、特許文献１，２，３に記載の技術では、研削するための装置が、水平度等が保証されていないレールの上に乗って、当該レールに沿って走りながら、当該レール自体を研削している。この構成では、十分な加工精度を担保できない虞があった。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、対象機械を、それが設置されている場所（現地）で、十分な精度で加工することができる技術の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために成された本発明に係る設置機械加工装置は、
対象機械が設置されている床の前記対象機械の両側に敷設される一対のサイドフレームと、
前記一対のサイドフレーム上に、前記対象機械を跨ぐように、前記一対のサイドフレームに沿って移動可能に設置された台車と、
前記台車を前記一対のサイドフレームに沿って移動させる台車駆動機構と、
前記台車に搭載された刃物と、
前記刃物と前記対象機械との位置関係を変化させる刃物位置変更機構と、
を備える。
【００１２】
この態様によると、対象機械と同じ床上であって、当該対象機械の両側に一対のサイドフレームが敷設されるので、サイドフレームの位置調整（例えば、サイドフレームの水平出し、平行出し）を、対象機械の状態に関係なく、高精度に行うことができる。そして、高精度に位置調整されたサイドフレームに沿って移動する台車に搭載された刃物で対象機械を加工することにより、対象機械を十分な精度で加工することができる。また、刃物位置変更機構によって、台車に搭載された刃物を、対象機械に対して任意の位置関係におくことができるので、対象機械に対して自在な加工を行うことができる。例えば、対象機械における、様々な姿勢の面領域（例えば、法線方向が鉛直上方を向く面領域、法線方向が鉛直下方を向く面領域、法線方向が水平な面領域、等）に刃物を当接させることができるので、当該様々な姿勢の面領域の加工を行うことができる。このように、本発明によると、対象機械を、それが設置されている場所（現地）で、十分な精度で、自在に加工することができる。
【００１３】
また、前記設置機械加工装置は、好ましくは、
前記一対のサイドフレームの各々が、
一列に並べられた複数のフレーム片と、
隣り合うフレーム片を連結する連結部と、
を備える。
【００１４】
この態様によると、サイドフレームが、複数のフレーム片が連結されてなる。したがって、対象機械のサイズに合わせてサイドフレームの長さを容易に変更でき、大きな対象機械にも容易に対応できる。また、サイドフレームを複数のフレーム片に分解して移送できるので、サイドフレームの移送を容易に行える。
【００１５】
また、前記設置機械加工装置は、好ましくは、
前記サイドフレームの高さを調整するための高さ調整部材、
をさらに備え、
前記高さ調整部材が、前記サイドフレームの延在方向に沿って間隔を空けて複数個配列される。
【００１６】
この態様によると、複数の高さ調整部材が、サイドフレームの延在方向に沿って間隔を空けて配列される。したがって、サイドフレームの各部分の高さを調整して、サイドフレームの例えば水平出しを、精度良く行うことが出来る。
【００１７】
また、前記設置機械加工装置は、好ましくは、
前記台車に搭載され、前記サイドフレームの延在方向に沿って前記刃物を挟んだ両側に配置されて、前記対象機械の表面状態を検知する一対のセンサ、
をさらに備える。
【００１８】
この態様によると、刃物がサイドフレームに沿って移動される際に、進行方向に沿って刃物の前側に配置されているセンサで、対象機械における加工直前の部分の表面状態を観察することができる。また、刃物がサイドフレームに沿って移動される際に、進行方向に沿って刃物の後側に配置されているセンサで、対象機械における加工直後の部分の表面状態を観察することができる。
したがって、加工直前の部分の表面状態、あるいは、加工直後の部分の表面状態、あるいは、これらの両方に基づいて、例えば、加工に係るパラメータ（例えば、台車の移動速度等）を調整することによって、加工効率の向上等を図ることができる。
また、加工直前の部分の表面状態、あるいは、加工直後の部分の表面状態、あるいは、これらの両方に基づいて、例えば、刃物の異常（例えば、欠け）の発生の有無、刃物の交換時期等を検知できる。
【００１９】
また、この発明は、加工方法にも向けられている。
本発明に係る加工方法は、
対象機械が設置されている床であって前記対象機械の両側に、一対のサイドフレームを敷設する工程と、
前記一対のサイドフレーム上に、前記対象機械を跨ぐように、前記一対のサイドフレームに沿って移動可能に、台車を設置する工程と、
前記台車に搭載された刃物と前記対象機械との位置関係を調整する工程と、
前記台車を前記サイドフレームに沿って移動させて、前記刃物で前記対象機械を加工する工程と、
を備える。
【発明の効果】
【００２０】
対象機械と同じ床上であって、当該対象機械の両側に一対のサイドフレームが敷設されるので、サイドフレームの位置調整を、対象機械の状態に関係なく、高精度に行うことができる。高精度に位置調整されたサイドフレームに沿って移動する台車に搭載された刃物で対象機械を加工することで、対象機械を、それが設置されている場所（現地）で、十分な精度で加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】設置機械加工装置の斜視図である。
【図２】設置機械加工装置の側面図である。
【図３】設置機械加工装置の正面図である。
【図４】設置機械加工装置の側断面図である。
【図５】設置機械加工装置を現地に据え付ける作業の流れを示す図である。
【図６】設置機械加工装置の動作の流れを示す図である。
【図７】変形例に係る設置機械加工装置の正面図である。
【図８】変形例に係る設置機械加工装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
＜１．装置構成＞
設置機械加工装置１００の全体構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、設置機械加工装置１００の斜視図である。図２は、設置機械加工装置１００の側面図である。図３は、設置機械加工装置１００の正面図である。図４は、設置機械加工装置１００を、図３の矢印Ａ−Ａ方向から見た断面図である。図２〜図４では、説明の便宜上、各要素が模式的に示されている。
【００２４】
設置機械加工装置１００は、対象機械（加工対象となる設置機械）９が設置されている場所（現地）で、当該対象機械９を加工する装置である。ここでは、一例として、対象機械９が旋盤であるとし、設置機械加工装置１００が、経年使用等によって偏摩耗している旋盤９のレール９１（すなわち、旋盤９のベッド９０の上面に形成されているレール９１）を、水平かつ真直にするための研削・切削加工を行う場合について説明する。
なお、図においては、説明の便宜上、レール９１の延在方向をＸ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系が記されている。
【００２５】
設置機械加工装置１００は、旋盤９のベッド９０が設置されている床１０１に敷設される一対のサイドフレーム１ａ，１ｂを備える。また、設置機械加工装置１００は、一対のサイドフレーム１ａ，１ｂ上にベッド９０を跨ぐように設置された台車２と、台車２を一対のサイドフレーム１ａ，１ｂに沿って移動させる台車駆動機構３と、を備える。また、設置機械加工装置１００は、台車２に搭載された刃物４と、刃物４とレール９１との位置関係を変化させる刃物位置変更機構５と、を備える。また、設置機械加工装置１００は、刃物４の付近に配置された２個のセンサ６を備える。また、設置機械加工装置１００は、これが備える各部と電気的に接続されてこれら各部を制御する制御部７を備える。
【００２６】
＜i．サイドフレーム１ａ，１ｂ＞
一対のサイドフレーム１ａ，１ｂは、旋盤９のベッド９０が設置されている床１０１におけるベッド９の両側に、各サイドフレーム１ａ，１ｂがレール９１の延在方向（Ｘ軸方向）に沿うように、敷設される。ただし、各サイドフレーム１ａ，１ｂは、ベッド９０とは別に（つまり、ベッド９０とは非接触に）設けられる。
一対のサイドフレーム１ａ，１ｂのうち、ベッド９０の−Ｙ側の側方に敷設されるものを、以下「第１サイドフレーム１ａ」とも呼ぶ。また、ベッド９０を挟んで第１サイドフレーム１ａと逆側（すなわち、ベッド９０の＋Ｙ側の側方）に敷設されるものを、以下「第２サイドフレーム１ｂ」とも呼ぶ。
後に明らかになるように、第１サイドフレーム１ａと第２サイドフレーム１ｂとは、互いの平行度、レール９１に対する平行度、および、水平度が、それぞれ所定の許容範囲内となるように精密に位置調整される。
【００２７】
各サイドフレーム１ａ，１ｂの上面には、フレームレール１１が形成される。一対のフレームレール１１上には、これに跨るようにして、台車２が乗せられる。台車２とフレームレール１１との間にはベアリング１２が配置されており、台車２がフレームレール１１に沿って滑らかに移動できるようになっている。
なお、台車２には、その一方側（図示の例では、−Ｙ側）に台車駆動機構３が乗せられるため、台車２における当該一方側を支えるサイドフレーム（図示の例では、第１サイドフレーム１ａ）には、他方側を支えるサイドフレーム（図示の例では、第２サイドフレーム１ｂ）よりも、大きな負荷がかかる。つまり、第１サイドフレーム１ａには第２サイドフレーム１ｂよりも高い剛性が必要とされる。このため、第１サイドフレーム１ａは、第２サイドフレーム１ｂよりも太く形成されている。
【００２８】
各サイドフレーム１ａ，１ｂの側面（ベッド９０に対向する側の側面）には、規制部材１３の一端が固定されている。規制部材１３は、略水平に延在して、その他端がベッド９０の側面に当接する。これによって、ベッド９０とサイドフレーム１ａ，１ｂとが相対的に固定される。つまり、規制部材１３は、サイドフレーム１ａ，１ｂとベッド９０との相対的な位置関係を規制するための部材である。規制部材１３が設けられることによって、加工時のベッド９０の振動等に起因して生じるサイドフレーム１ａ，１ｂの横ぶれが抑制される。
【００２９】
各サイドフレーム１ａ，１ｂとこれが敷設される床１０１との間には、サイドフレーム１ａ，１ｂの高さを調整するための部材（高さ調整部材）１４が配置される。高さ調整部材１４は、例えば、レベリングブロックにより構成される。高さ調整部材１４は、各サイドフレーム１ａ，１ｂの延在方向（Ｘ方向）に沿って、間隔を空けて複数個、配列される。したがって、サイドフレーム１ａ，１ｂが設置される床１０１に傾き等がある場合でも、各高さ調整部材１４を個別に調整することによって、サイドフレーム１ａ，１ｂの上面に形成されているフレームレール１１を、水平面内に配置することができる。
【００３０】
各サイドフレーム１ａ，１ｂは、その延在方向（図のＸ方向）に沿って一列に並べられた複数のフレーム片１５，１５，・・・が連結されることにより成る。各フレーム片１５は、その両端にフランジ１６が形成されており、隣り合うフレーム片１５のフランジ１６同士が当接された状態で位置決めされつつ、連結部材１７を用いて連結固定される。この連結部材１７は、各フレーム片１５の相対位置を調整できる部材であることが好ましい。具体的には、連結部材１７は、例えば、キー、位置決めボルト等から構成できる。
【００３１】
＜ii．台車２・台車駆動機構３＞
台車２は、サイドフレーム１ａ，１ｂ上（具体的には、フレームレール１１上）に、旋盤９のベッド９０を跨ぐように設置される。上述したとおり、各フレームレール１１と台車２との間には、ベアリング１２が挟まれており、台車２がフレームレール１１に沿って滑らかに移動できるようになっている。
また、台車２には、これをフレームレール１１に沿って（Ｘ軸に沿って）移動させる台車駆動機構３が搭載されている。台車駆動機構３は、例えば、駆動源であるモータと、その回転運動をフレームレール１１に沿う直線運動に変換する送り機構（例えば、ラック・アンド・ピニオン機構）と、を含んで構成される。
台車駆動機構３は制御部７と電気的に接続されており、制御部７は、台車駆動機構３に指示を与えることによって、台車２の移動態様（移動開始タイミング、移動終了タイミング、移動速度、等）を制御する。
【００３２】
＜iii．刃物４・刃物位置変更機構５＞
台車２には、刃物４と、その位置を変化させる（すなわち、刃物４とレール９１との位置関係を変化させる）刃物位置変更機構５と、が搭載されている。
【００３３】
すなわち、台車２の正面（−Ｘ側の面）には、サイドフレーム１ａ，１ｂと直交する方向（Ｙ方向）に沿って延在するガイドレール（Ｙガイドレール）５１が敷設される。Ｙガイドレール５１上には、第１ベース板５２が、Ｙガイドレール５１に沿って移動可能に、配設されている。また、台車２には、第１ベース板５２をＹガイドレール５１に沿って（Ｙ軸に沿って）、移動させるＹ駆動機構５３が連結されている。第１ベース板５２には、刃物４が間接的に支持されており、第１ベース板５２のＹ位置を変更することによって、刃物４のＹ位置を変更できる。
【００３４】
第１ベース板５２の正面（−Ｘ側の面）には、鉛直方向（Ｚ方向）に沿って延在するガイドレール（Ｚガイドレール）５４が敷設される。Ｚガイドレール５４上には、第２ベース板５５が、Ｚガイドレール５４に沿って移動可能に、配設されている。また、第２ベース板５５には、これをＺガイドレール５４に沿って（Ｚ軸に沿って）、移動させるＺ駆動機構５６が連結されている。第２ベース板５５には、刃物４が間接的に支持されており、第２ベース板５５の高さ（Ｚ位置）を変更することによって、刃物４の高さを変更できる。
【００３５】
第２ベース板５５の正面（＋Ｘ側の面）には、リング状のガイドレール（Ｒガイドレール）５７が敷設される。第２ベース板５５におけるＲガイドレール５７の中心には、回動軸部５８が配設されており、この回動軸部５８に、刃物４を支持する支持体４１が固定されている。また、回動軸部５８には、これを回動させるＲ駆動機構（図示省略）が連結されている。Ｒ駆動機構が回動軸部５８を回動させると、支持体４１が、Ｒガイドレール５７に案内されつつ、回動軸部５８を中心に回動する。支持体４１の姿勢（回動位置）を変更することによって、刃物４の姿勢を変更できる。
【００３６】
支持体４１の内部には、刃物４を、その先端面（切削面・研削面）と直交する軸の周りに回転させる刃物回転駆動機構（図示省略）が配置されている。刃物４が、加工対象となる面（ここでは、レール９１の表面）に当接した状態で、刃物回転駆動機構の駆動を受けて回転することで、レール９１の表面が加工（切削、あるいは、研削）される。
【００３７】
Ｙ駆動機構５３、Ｚ駆動機構５６、Ｒ駆動機構、および、刃物回転駆動機構は、制御部７と電気的に接続されている。制御部７は、Ｙ駆動機構５３、Ｚ駆動機構５６、および、Ｒ駆動機構に指示を与えることによって、刃物４の位置を制御する。また、制御部７は、刃物回転駆動機構に指示を与えることによって、刃物４の回転態様（回転開始タイミング、回転終了タイミング、回転数、等）を制御する。
【００３８】
＜iv．センサ＞
刃物４の付近には、加工対象となる面（ここでは、レール９１の表面）を観察するためのセンサ６が、２個配置される。各センサ６は、具体的には、例えば、レーザセンサにより構成され、レール９１の表面内の各部分領域の状態（表面高さ、表面粗さ、等）を検出する。２個のセンサ６の各々は、台車２の移動方向（Ｘ方向）に沿って、刃物４を挟んだ両側に（すなわち、刃物４の＋Ｘ側および刃物４の−Ｘ側に）、配置される。なお、各センサ６は、これに切削粉等が付着しにくいように、図示しないカバーで覆われており、加工時にはエアパージ（圧縮空気の吹きつけ）が行われることが好ましい。
各センサ６は制御部７と電気的に接続されており、制御部７は、センサ６の検出情報に基づいて、設置機械加工装置１００の各部を制御する。具体的な制御態様については後に例示する。
【００３９】
以下において、２個のセンサのうち、台車２がフレームレール１１に沿って移動する際に、刃物４の前側にくるセンサ６を「先読みセンサ６」と呼び、刃物４の後側にくるセンサ６を「後読みセンサ６」と呼ぶことがある。先読みセンサ６は、レール９１の表面における、刃物４による加工を施される直前の部分領域（以下「加工直前領域」とも呼ぶ。）の状態を検出する。また、後読みセンサ６は、レール９１の表面における、刃物４による加工を施された直後の部分領域（以下「加工直後領域」とも呼ぶ。）の状態を検出する。
【００４０】
＜２．設置機械加工装置１００の据付＞
設置機械加工装置１００を、旋盤９が設置されている場所（現地）に据え付ける態様について、図１〜図４に加え、図５を参照しながら説明する。図５は、設置機械加工装置１００を現地に据え付ける作業の流れを示す図である。
【００４１】
ステップＳ１：まず、旋盤９（具体的には、旋盤９のベッド９０）が設置されている床１０１であって、ベッド９０の両脇に、一対のサイドフレーム１ａ，１ｂを仮置きする。具体的には、第１サイドフレーム１ａを構成するための複数のフレーム片１５，１５，・・・を、ベッド９０の一方の脇に並べて、合体させる（具体的には、隣り合うフレーム片１５，１５の各フランジ１６，１６を密着させて、連結部材１７で連結する）。また、第２サイドフレーム１ｂを構成するための複数のフレーム片１５，１５，・・・を、ベッド９０の他方の脇に並べて、合体させる。
【００４２】
ステップＳ２：次に、図示しない３次元レーザ測定器を用いて、ベッド９０の水平出しを行うための基準面（例えば、ベッド９０の上面）の状態を測定する。基準面の摩耗が激しい場合等は、当該基準面に基づいてベッド９０の水平出しを行っても正確性が担保できない。そこで、まずは、ここで測定された基準面の状態に基づいて、基準面に基づくベッド９０の水平出しが可能か否かを判断する。具体的には、例えば、測定された基準面の平坦度が定められた許容範囲内にあるか否かを判断し、平坦度がこの許容範囲内にない場合は、基準面に基づくベッド９０の水平出しを行えないと判断する。なお、この判断は、設置機械加工装置１００の制御部７が行ってもよいし、作業者が行ってもよい。
【００４３】
ステップＳ３：ステップＳ２で、基準面に基づくベッド９０の水平出しを行えると判断した場合、基準面に基づくベッド９０の水平出しを行う。具体的には、例えば、ステップＳ２で得られた測定値に基づいて、基準面が水平面内に延在するように、ベッド９０の高さを調整する。この調整は、例えば、ベッド９０の脚部に間隔をあけて複数設けられたレベリングブロックをそれぞれ調整することによって行うことができる。
【００４４】
ステップＳ４：ステップＳ２で、基準面に基づくベッド９０の水平出しを行えないと判断した場合、基準面を用いずに、ベッド９０の水平出しを行う。具体的には、例えば、ベッド９０の上に配置されている主軸（図示省略）の中心（水平方向から見た中心）と、心押し台（図示省略）の中心（水平方向から見た中心）とを結ぶ仮想線（以下、「軸心線」と呼ぶ）を、上記の３次元レーザ測定器を用いて測定する。そして、この軸心線が、水平面内に延在するように、ベッド９０の高さを調整する。
【００４５】
ステップＳ５：ステップＳ３あるいはステップＳ４によって、ベッド９０の水平出しが行われると、続いて、上記の３次元レーザ計測器を用いて、レール９１の表面状態を測定する。この測定値から、加工前のレール９１の状態（摩耗度合い等）が判明する。ここで得られた測定情報は、例えば、作業者によって設置機械加工装置１００に入力されることによって、設置機械加工装置１００に保持される。
なお、ステップＳ２で、基準面が十分に水平であると判断できる場合（例えば、基準面と水平面とのずれが許容範囲内である場合）、ステップＳ３〜ステップＳ４をスキップして、ステップＳ５の処理を行うことができる。
【００４６】
ステップＳ６：続いて、ステップＳ１で仮置きされたサイドフレーム１ａ，１ｂの位置調整を行って、サイドフレーム１ａ，１ｂを本固定する。具体的には、上記の３次元レーザ測定器を用いて、フレームレール１１の据付レベルを測定し、当該測定結果に基づいて、作業者が、フレームレール１１が水平面内に延在するように、各高さ調整部材１４を調整する（フレームレール１１の水平出し）。また、上記の３次元レーザ測定器およびサイドフレーム１ａ,１ｂに設けられた、平行を出すための治具１８を用いて、各フレームレール１１の真直度、一対のフレームレール１１間の平行度、レール９１と各フレームレール１１との平行度、等を測定し、当該測定結果に基づいて、各フレームレール１１とレール９１とが、互いに平行に真っ直ぐ延在するように、作業者が、各フレーム片１５の連結部材１７を調整する（フレームレール１１の平行出し）。
【００４７】
ステップＳ７：続いて、一対のサイドフレーム１ａ，１ｂの上に、旋盤９のベッド９０を跨ぐように、一対のサイドフレーム１ａ，１ｂに沿って移動可能に、台車２を設置する。
以上で、設置機械加工装置１００の据付が完了する。
【００４８】
＜３．設置機械加工装置１００の動作＞
次に、設置機械加工装置１００の動作について、図１〜図４に加え、図６を参照しながら説明する。図６は、設置機械加工装置１００の動作の流れを示す図である。以下に説明する一連の処理は、制御部７の制御下で行われる。
【００４９】
ステップＳ１１：制御部７は、ステップＳ４で得られた、加工前のレール９１の表面状態の測定情報から、レール９１の摩耗量、傷の有無、傷がある場合はその位置と深さ、等を特定し、これに基づいて、レール９１の加工手順（例えば、粗加工してから仕上げ加工する等の加工の手順）、および、加工に係るパラメータ（切削（研削）量、切削（研削）時間、刃物４の押し込み量、等）を決定する。なお、加工手順や加工に係るパラメータは、その全部あるいは一部が、制御部７がオペレータの入力を受け付けることによって決定されてもよい。
【００５０】
ステップＳ１２：続いて、制御部７は、レール９１に対する刃物４の位置を調整する。具体的には、制御部７が、Ｒ駆動機構を制御して支持体４１の姿勢を調整することによって、刃物４を、その先端がレール９１の表面と平行になるような姿勢に配置する。そして、制御部７が、Ｙ駆動機構５３を制御して第１ベース板５２のＹ位置を調整することによって、刃物４のＹ位置をレール９１のＹ位置に合わせる。そして、制御部７が、Ｚ駆動機構５６を制御して第２ベース板５５の高さを調整することによって、刃物４を、その先端がレール９１の表面に当接するような高さに配置する。なお、このステップＳ１２では、上記の３次元レーザ測定器を用いて、刃物４とレール９１の位置関係（刃物４とレール９１との平行度、離間距離等）を測定しながら、制御部７が当該測定結果に基づいて、当該平行度および離間距離が所定の許容範囲内になるように、刃物４の位置を調整することが好ましい。
【００５１】
ステップＳ１３：オペレータからの加工開始指示の入力が受け付けられると、制御部７は、台車駆動機構３を制御して、台車２の移動（フレームレール１１に沿う往復移動）を開始させるとともに、刃物回転駆動機構を制御して、刃物４の回転を開始させる。これによって、刃物４によるレール９１の表面の加工処理が進行する（ステップＳ２０）。
上述したとおり、フレームレール１１は、水平かつ真直に延在するように厳密に位置調整されている。したがって、フレームレール１１に案内されつつ往復移動する刃物４で、レール９１の表面を加工することで、レール９１の表面が平坦となるように、また、レール９１の延在方向が水平かつ真直になるように、精度良く加工することができる。
【００５２】
加工処理（ステップＳ２０）が開始されてから終了するまでの間（すなわち、刃物４がフレームレール１１に沿って往復移動する間）、制御部７は、センサ６からの検出情報に基づいて、加工に係るパラメータを調整する（ステップＳ２１〜ステップＳ２６）。
【００５３】
具体的には、例えば、制御部７は、先読みセンサ６から加工直前領域の高さを取得し（ステップＳ２１）、取得された加工直前領域の高さが、その段階での目標加工高さ以下か否かを判断する（ステップＳ２２）。加工直前領域の高さがその段階での目標加工高さ以下であると判断した場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、制御部７は、台車２の移動速度を、早送り速度（予め定められた標準の速度よりも早い速度）に切り替える（ステップＳ２３）。
加工直前領域の高さが、その段階での目標加工高さ以下の場合は、その段階での加工の必要がない。ここでは、このような場合に、台車２を早送り速度で移動させることによって、加工時間の短縮を図っている。
【００５４】
加工直前領域の高さがその段階での目標加工高さよりも高いと判断した場合（ステップＳ２２でＮＯ）、制御部７は、後読みセンサ６から加工直後領域の表面粗さを取得し（ステップＳ２４）、取得された表面粗さが予め定められた標準の表面粗さよりも粗いか否かを判断する（ステップＳ２５）。加工直後領域の表面が、予め定められた標準の粗さよりも粗いと判断した場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、制御部７は、加工を強めるための補正を行う（ステップＳ２６）。具体的には、台車２の移動速度を下げる、刃物４の回転速度を上げる、刃物４の押し込み量を大きくする、等といった各種のパラメータ変更の少なくとも一つを行う。
加工直後領域の表面粗さが標準粗さよりも粗い場合は、より強い加工が必要である。ここでは、このような場合に、加工を強めるための補正を行うことによって、効率的に加工を進めている。
【００５５】
ステップＳ１４、ステップＳ１５：制御部７は、加工処理が終了したと判断すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、台車２を所定の位置に停止させる（ステップＳ１５）。加工処理が終了したか否かの判断は、例えば、予め設定された加工時間が経過したか否かによって行われても良いし、センサ６からの検出情報に基づいて行われても良い。後者の場合、例えば、レール９１の全域において、後読みセンサ６から取得される加工直後領域の高さが、許容範囲内で最終的な目標加工高さと一致し、かつ、表面粗さが許容範囲内で最終的な表面粗さと一致した場合に、加工が終了したと判断できる。
【００５６】
＜４．刃物４の状態管理＞
設置機械加工装置１００においては、制御部７が、刃物４の状態管理（具体的には、異常検出、交換時期の特定等）を行う。
＜i．異常検出＞
制御部７は、センサ６からの検出情報に基づいて、刃物４の異常を検出する。
具体的には、制御部７は、先読みセンサ６が検知した加工直前領域の状態と、後読みセンサ６が検知した加工直後領域の状態とを比較して、刃物４による切削量を算出し、当該切削量が所定の許容範囲内にない場合に、刃物４に欠け等の異常があると判断する。
刃物４に異常があると判断した場合、制御部７は、例えば、台車２および刃物４の駆動を即時に停止し、さらに、設置機械加工装置１００が備える図示しない報知手段（例えば、報知ランプ、報知アラーム等）によって、刃物４に異常があることを作業者に報知する。
【００５７】
＜ii．交換時期の特定＞
また、制御部７は、刃物４の交換時期を特定する。
具体的には、制御部７は、例えば、刃物４の交換後に設置機械加工装置１００で行われた加工動作の時間を積算して、積算加工時間として記憶しておき、この積算加工時間が、定められた閾値を超えた場合に、刃物４の交換時期が到来したと判断する。また例えば、制御部７は、刃物４を回転させる刃物回転駆動機構の負荷（具体的には、例えば、刃物回転駆動機構のモータの電流値）を監視し、この負荷が定められた許容範囲を超えた場合に、刃物４の交換時期が到来したと判断してもよい。また例えば、制御部７は、先読みセンサ６が検知した加工直前領域の状態と、後読みセンサ６が検知した加工直後領域の状態とを比較して、刃物４による切削量を算出し、当該切削量が所定の許容範囲内にない場合に、刃物４の交換時期が到来したと判断してもよい。
刃物４の交換時期が到来したと判断した場合、制御部７は、設置機械加工装置１００が備える図示しない報知手段によって、刃物４の交換時期が到来したことを作業者に報知する。
【００５８】
このように、制御部７が刃物４の状態管理を行うことによって、設置機械加工装置１００にて安全かつ適切な加工が担保される。なお、設置機械加工装置１００においては、旋盤９のベッド９０の両側にサイドフレーム１ａ，１ｂが配置され、これに掛け渡されるように配置された台車２に、刃物４が搭載されている。したがって、サイドフレーム１ａ，１ｂをベッド９０から十分離して敷設しておけば、刃物４をベッド９０から十分に離間した位置に配置することができる。つまり、刃物４とベッド９０との間に十分な作業空間を確保できる。このような作業空間を確保しておけば、作業者は当該空間で、刃物４の交換作業を容易に行うことができる。
【００５９】
＜５．効果＞
上記の実施形態によると、対象機械（上記の例では旋盤）９と同じ床１０１上であって、対象機械９の両側に一対のサイドフレーム１ａ，１ｂが敷設されるので、サイドフレーム１ａ，１ｂの位置調整（例えば、サイドフレーム１ａ，１ｂの水平出し、平行出し）を、対象機械９の状態に関係なく、高精度に行うことができる。そして、高精度に位置調整されたサイドフレーム１ａ，１ｂに沿って移動する台車２に搭載された刃物４で、対象機械９を加工することによって、対象機械９を十分な精度で加工することができる。また、刃物位置変更機構５によって、台車２に搭載された刃物４を、対象機械９に対して任意の位置関係におくことができるので、対象機械９に対して自在な加工を行うことができる。このように、上記の実施形態によると、対象機械９を、それが配置されている場所（現地）で、十分な精度で、自在に加工することができる。
【００６０】
また、上記の実施形態によると、刃物４によって広い範囲の加工を行うことができる。換言すると大きな対象機械９を加工することができる。すなわち、刃物４によるＸ方向の加工範囲は、サイドフレーム１ａ，１ｂの長さによって規定されるところ、上記の実施形態では、任意の長さのサイドフレーム１ａ，１ｂを敷設できる。つまり、刃物４によるＸ方向の加工範囲を任意の長さに設定できる。また、刃物４によるＹ方向の加工範囲は、一対のサイドフレーム１ａ，１ｂの間隔によって規定されるところ、上記の実施形態では、任意の間隔で一対のサイドフレーム１ａ，１ｂを敷設できる。つまり、刃物４によるＹ方向の加工範囲を任意の長さに設定できる。また、刃物４によるＺ方向の加工範囲は、Ｚガイドレール５４の長さによって規定されるところ、上記の実施形態では、Ｚガイドレール５４が一対のサイドフレーム１ａ，１ｂに乗せられた台車２に間接的に敷設されるので、Ｚガイドレール５４が重くなっても、対象機械９に負荷がかからない。したがって、Ｚガイドレール５４の長さを任意のものとできる。つまり、刃物４によるＺ方向の加工範囲を任意の長さに設定できる。
【００６１】
また、上記の実施形態によると、サイドフレーム１ａ，１ｂが、複数のフレーム片１５，１５，・・・が連結されてなる。したがって、対象機械９のサイズに合わせてサイドフレーム１ａ，１ｂの長さ（延在方向に沿う長さ）を容易に変更でき、大きな対象機械９にも容易に対応できる。また、サイドフレーム１ａ，１ｂを複数のフレーム片１５，１５，・・・に分解して移送できるので、サイドフレーム１ａ，１ｂの移送を容易に行える。
【００６２】
また、上記の実施形態によると、複数の高さ調整部材１４が、サイドフレーム１ａ，１ｂの延在方向に沿って間隔を空けて配列される。したがって、サイドフレーム１ａ，１ｂの各部分の高さを調整して、サイドフレーム１ａ，１ｂの例えば水平出しを、精度良く行うことが出来る。
【００６３】
また、上記の実施形態によると、サイドフレーム１ａ，１ｂの側面から延びる規制部材１３の先端が、対象機械９の側面に当接するので、加工時の振動等に起因して生じるサイドフレーム１ａ，１ｂの横ぶれを抑制できる。
【００６４】
また、上記の実施形態によると、刃物４がサイドフレーム１ａ，１ｂに沿って移動される際に、進行方向に沿って刃物４の前側に配置されているセンサ（先読みセンサ）６で、対象機械９における加工直前の部分の表面状態を観察することができる。また、刃物４がサイドフレーム１ａ，１ｂに沿って移動される際に、進行方向に沿って刃物４の後側に配置されているセンサ（後読みセンサ）６で、対象機械９における加工直後の部分の表面状態を観察することができる。
したがって、加工直前の部分の表面状態、あるいは、加工直後の部分の表面状態、あるいは、これらの両方に基づいて、例えば、加工に係るパラメータ（台車２の移動速度、刃物４の回転速度、刃物４の押し込み量等）を調整することによって、加工効率の向上等を図ることができる。
また、加工直前の部分の表面状態、あるいは、加工直後の部分の表面状態、あるいは、これらの両方に基づいて、例えば、刃物４の異常（例えば、欠け）の発生の有無、刃物４の交換時期等を検知できる。
【００６５】
＜６．変形例＞
上記の実施形態に係る設置機械加工装置１００は、刃物位置変更機構５で、刃物４と加工対象物（レール９１）との位置関係を自由に規定できる。したがって、例えば、レール９１における様々な姿勢の面領域の加工を行うことができる。例えば、レール９１の上側面（法線方向が鉛直上方を向く面領域）の加工を行うことも当然できるし、レール９１の下側面（法線方向が鉛直下方を向く面領域）や、レール９１の側面（法線方向が水平な面領域）、等の加工を行うこともできる。
すなわち、例えば、図７に例示されるように、下側面４１と上側面４２との両方が研磨面（あるいは研削面）となっている円板状の刃物４ａを台車２に搭載し、刃物位置変更機構５で、刃物４ａを、その上側面４２がレール９１ａの下側面に当接するような位置に、配置する。そして、刃物４ａを回転させつつ台車２をフレームレール１１に沿って往復移動させる。これによって、レール９１ａの下側面の加工処理を行うことができる。
また例えば、図８に例示されるように、側面４３が研磨面（あるいは研削面）となっている円筒状の刃物４ｂを台車２に搭載し、刃物位置変更機構５で、刃物４ｂを、その側面４３がレール９１ｂの側面に当接するような位置に、配置する。そして、刃物４ｂを回転させつつ台車２をフレームレール１１に沿って往復移動させる。これによって、レール９１ｂの側面の加工処理を行うことができる。
【００６６】
上記の実施形態では、設置機械加工装置１００が旋盤９の加工（メンテナンス）を行う場合を例示したが、設置機械加工装置１００は旋盤９以外の各種の装置や機器（例えば、各種の工作機械（ロール旋盤、ロール研削盤、プレーナー）、鍛圧機のプレスボルスター面、製鉄設備の圧延機スタンド、等）の加工（メンテナンス）を行うことができる。
【００６７】
上記の実施の形態では、各サイドフレーム１ａ，１ｂが、複数のフレーム片１５，１５，・・・に分解できる構成であるとしたが、各サイドフレーム１ａ，１ｂは、必ずしも複数のフレーム片１５，１５，・・・に分解可能に構成されている必要はなく、一体物で構成されていてもよい。
【００６８】
また、先読みセンサ６および後読みセンサ６から得られる情報に基づく制御の態様は、上述したものに限らない。例えば、先読みセンサ６からの検出情報に基づいて、加工直前領域に傷があるか否かを判断し、加工直前領域に傷があると判断した場合には、当該領域に対する加工を強めるための補正を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ａ，１ｂ  サイドフレーム
２  台車
３  台車駆動機構
４，４ａ，４ｂ  刃物
５  刃物位置変更機構
６  センサ
７  制御部
９  旋盤
１１  フレームレール
１２  ベアリング
１３  規制部材
１４  高さ調整部材
１５  フレーム片
１６  フランジ
１７  連結部材
９０  ベッド
９１，９１ａ，９１ｂ  レール
１００  設置機械加工装置
【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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