(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（Ｗ）に上方向及び左右方向から穿孔加工を行う穴開け加工装置であって、前記ワーク（Ｗ）の長手方向である前後方向へ移動自在な門型フレーム（５）に、前記形鋼（Ｗ）に上方向から穿孔加工を行うための上ドリルヘッド（１９）を備え、前記門型フレーム（５）に隣接して設けたフレーム（１１）に、前記ワーク（Ｗ）に左右方向から穿孔加工を行うための左右ドリルヘッド（３７Ｌ，３７Ｒ）を備え、前記上ドリルヘッド（１９）による前記ワーク（Ｗ）の加工時に、前記ワーク（Ｗ）を前記門型フレーム（５）に一体的に固定自在な送材バイス（２５）を前記門型フレーム（５）に備えていることを特徴とする穴開け加工装置。
【請求項２】
ワーク（Ｗ）に上方向及び左右方向から穿孔加工を行う穴開け加工方法であって、ワーク（Ｗ）に上方向から穿孔加工を行うための上ドリルヘッド（１９）を備えた門型フレーム（５）に備えられた送材バイス（２５）によってワーク（Ｗ）を前記門型フレーム（５）に一体的に固定し、前記上ドリルヘッド（１９）によって前記ワーク（Ｗ）に穿孔加工を行いつつ前記ワーク（Ｗ）及び前記門型フレーム（５）を前後方向へ一体的に移動して、前記門型フレーム（５）に隣接して設けたフレーム（１１）に備えられた左右のドリルヘッド（３７Ｌ，３７Ｒ）に対して前記ワーク（Ｗ）の前後方向の位置決めを行い、前記左右のドリルヘッド（３７Ｌ，３７Ｒ）によって前記ワーク（Ｗ）に左右方向から加工を行うことを特徴とする穴開け加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、形鋼などのワークに穴明けを施す穴明け加工装置およびその穴明け加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、形鋼などに穴明けを行なう穴明け加工装置としては、例えば、特開平４−４６７７６号公報に記載の形鋼穴明機が知られている。
【０００３】
すなわち、形鋼穴明機は、ベース上に備えたコラムの上部フレームに設けた上下、左右方向へ移動自在な上ドリルヘッドと、コラムのサイドラムに設けた上下、左右方向へ移動自在な左、右ドリルヘッドと、ワークを送材する送材装置と、ワークを挾圧保持するために前記ベース上に設けたバイス装置とで形鋼穴明機は構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の形鋼穴明機では、ワークとしての例えばＨ形鋼に穴明け加工を施す際は、Ｈ形鋼のウエブ部の穴明けは上ドリルヘッドの作動により行ない、Ｈ形鋼のフランジ部の穴明けは左、右ドリルヘッドの作動により行なわれる。
【０００５】
したがって、Ｈ形鋼のウエブ部へ穴明けするには、送材装置にてＨ形鋼を送材し所望の加工位置に位置決め後、バイス装置にてＨ形鋼を挾圧保持してから上ドリルヘッドにより穴明け加工が行なわれる。また、Ｈ形鋼のフランジ部へ穴明けするには、送材バイスの挾圧保持を解除し送材装置にてＨ形鋼を送材して、フランジ部の所望加工位置に位置決めした後、バイス装置にてＨ形鋼を挾圧保持してから左、右ドリルヘッドにて穴明け加工が行なわれる。
【０００６】
而して、穴明け加工時間に多くの時間を要し、生産性の向上を図ることができないという問題があった。
【０００７】
この発明は、穴明けに要する時間を短縮し、生産性の向上を図った穴明け加工装置およびその穴明け加工方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、ワーク（Ｗ）に上方向及び左右方向から穿孔加工を行う穴開け加工装置であって、前記ワーク（Ｗ）の長手方向である前後方向へ移動自在な門型フレーム（５）に、前記形鋼（Ｗ）に上方向から穿孔加工を行うための上ドリルヘッド（１９）を備え、前記門型フレーム（５）に隣接して設けたフレーム（１１）に、前記ワーク（Ｗ）に左右方向から穿孔加工を行うための左右ドリルヘッド（３７Ｌ，３７Ｒ）を備え、前記上ドリルヘッド（１９）による前記ワーク（Ｗ）の加工時に、前記ワーク（Ｗ）を前記門型フレーム（５）に一体的に固定自在な送材バイス（２５）を前記門型フレーム（５）に備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、ワーク（Ｗ）に上方向及び左右方向から穿孔加工を行う穴開け加工方法であって、ワーク（Ｗ）に上方向から穿孔加工を行うための上ドリルヘッド（１９）を備えた門型フレーム（５）に備えられた送材バイス（２５）によってワーク（Ｗ）を前記門型フレーム（５）に一体的に固定し、前記上ドリルヘッド（１９）によって前記ワーク（Ｗ）に穿孔加工を行いつつ前記ワーク（Ｗ）及び前記門型フレーム（５）を前後方向へ一体的に移動して、前記門型フレーム（５）に隣接して設けたフレーム（１１）に備えられた左右のドリルヘッド（３７Ｌ，３７Ｒ）に対して前記ワーク（Ｗ）の前後方向の位置決めを行い、前記左右のドリルヘッド（３７Ｌ，３７Ｒ）によって前記ワーク（Ｗ）に左右方向から加工を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、送材バイスと上ドリルヘッドを備えた門型フレームを前後方向へ移動可能とし、この門型フレームに隣接して設けたフレームに左、右ドリルヘッドを備えて穴明け加工装置を構成し、上ドリルヘッドにてワークの水平部を穴明け加工中に門型フレームを移動してワークの側面所望の加工位置は位置決めしてから左、右ドリルヘッドにて穴明け加工を行なう。而して、穴明けに要する時間を短縮し、生産性の向上を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１を参照するに、穴明け加工装置１は、ワークとしての例えばＨ形鋼、溝形鋼、山形鋼などの形鋼Ｗに上方向、左右方向の３方向から穿孔加工を行なうものである。
【００１８】
穴明け加工装置１におけるベース３の前面側（図１において左側）には門型フレーム５がＸ軸方向（図１において左右方向）へ移動自在に設けられている。より詳細には、前記ベース３上にＸ軸方向へ延伸したレール７が複数本設けられ、このレール７上に前記門型フレーム５が乗り図示を省略したが駆動部材の作動によりＸ軸方向へ移動自在となるものである。なお、前記ベース３の前面側には支持板９が立設され、この支持板９と詳細を後述するは例えばＵ字形状のフレーム１１との間に複数のガイド棒１３が横架し、このガイド棒１３に前記門型フレーム５はガイドされ平行状態を保たれながら移動がなされるものである。
【００１９】
前記門型フレーム５は、サイドフレーム５Ｒ，５Ｌと、このサイドフレーム５Ｒ，５Ｌの上部にＹ軸方向（図１において斜め左右側）へ延伸された上部フレーム５Ｕとで構成されている。この上部フレーム５ＵにはＺ軸方向（図１において上下方向）へ延伸した複数本のガイドレール１５に複数個のガイド部材１７が係合してＺ軸方向へ駆動部材（図示省略）によりＺ軸方向へ移動自在な上ドリルヘッド１９が設けられている。なお、この上ドリルヘッド１９は図示を省略したが駆動部材によりＹ軸方向へも移動自在となるものである。
【００２０】
前記上ドリルヘッド１９は、駆動モータ２１により上ドリルヘッド１９の下端に設けたスピンドル２２が回転自在に支承されており、このスピンドル２２の先端にドリル２３が装着されている。
【００２１】
上記構成により、上ドリルヘッド１９をＹ軸方向へ移動せしめ形鋼ＷであるＨ形鋼のウエブ部ＷＳである水平面の所望の加工位置へ位置決めして、上ドリルヘッド１９をＺ軸方向へ移動せしめると共に駆動モータ２１の駆動によりドリル２３を回転せしめて、Ｈ形鋼のウエブ部ＷＳに穴明け加工を行なうものである。
【００２２】
前記門型フレーム５のサイドフレーム５Ｒ，５Ｌには送材バイス２５が設けられている。この送材バイス２５は固定バイスジョー２７と移動バイスジョー２９とで構成されている。
【００２３】
固定バイスジョー２７はサイドフレーム５Ｒの内側に固定されていて、ワークＷの位置の基準となるものである。
【００２４】
移動バイスジョー２９はサイドフレーム５Ｌに設けられ、前記固定バイスジョー２７と相対向し流体圧作動のシリンダ３１によりＹ軸方向の移動自在に設けられ、複数本のガイド棒３３によりガイドされている。しかも、固定バイスジョー２７と移動バイスジョー２９の同じ高さ位置には回転自在なローラ３５が支承されている。このローラ３５上にワークＷである形鋼のフランジ部ＷＦの下面が乗り案内されるものである。
【００２５】
上記構成により、シリンダ３１を作動せしめることにより移動バイスジョー２９はＹ軸方向へ移動自在となり、固定バイスジョー２７との間に送材されたワークＷを挾圧保持するものである。
【００２６】
前記門型フレーム５に隣接して前記ベース３と一体的に前記フレーム１１が設けられていて、このフレーム１１はサイドフレーム１１Ｒ，１１Ｌが立設して構成されている。
【００２７】
前記サイドフレーム１１Ｒには右ドリルヘッド３７ＲがＹ軸、Ｚ軸方向へ移動自在に設けられている。より詳細には、右ドリルヘッド３７Ｒを構成するドリルヘッド本体３９Ｒは、サイドフレーム１１Ｒに設けたＺ軸方向へ延伸した複数本のレール部材４１Ｒに複数個のガイド部材４３Ｒを介して係合していて、前記ドリルヘッド本体３９Ｒに設けたナット４５ＲにＺ軸方向へ延伸して設けたネジ棒４７Ｒが螺合している。このネジ棒４７Ｒの片端には駆動モータ（図示省略）が連結されている。
【００２８】
上記構成により、駆動モータを駆動せしめるとネジ棒４７Ｒは回転し、このネジ棒４７Ｒに螺合したナット４５Ｒを介してドリルヘッド本体３９ＲはＺ軸方向へ移動自在となるものである。
【００２９】
前記右ドリルヘッド３７Ｒの先端には複数のスピンドル４９Ｒ，５１Ｒが回転自在に支承されており、このスピンドル４９Ｒ，５１Ｒの先端にはドリル５３Ｒ，５５Ｒが装着されている。前記右ドリルヘッド３７Ｒの後部にはスピンドル４９Ｒ，５１Ｒを回転させるための駆動モータ５７Ｒが取り付けられていると共に、スピンドル４９Ｒ，５１Ｒに送りを与えるための流体シリンダ（図示省略）が取付けられている。なお、前記ドリル５３Ｒ，５５Ｒのピッチを変更するためのドリルピッチ変更用駆動モータ（図示省略）がドリルヘッド本体３９Ｒに設けられている。
【００３０】
前記フレーム１１のサイドフレーム１１Ｒの上部には、レール部材５９ＲがＺ軸方向へ延伸して設けられ、このレール部材５９Ｒに係合するガイド部材６１Ｒを介してワーク端面押圧ブロック６３ＲがＺ軸方向へ移動自在に設けられている。したがって、ワーク端面押圧ブロック６３ＲにてワークＷのフランジ部ＷＦの上面を押圧することにより、ワークＷの踊り止めとなるものである。
【００３１】
前記サイドフレーム１１Ｌには左ドリルヘッド３７ＬがＸ軸、Ｚ軸方向へ移動自在に設けられている。この左ドリルヘッド３７Ｌの構成は前述した右ドリルヘッド３７Ｒに対して相対向して同一部材より構成されているものである。
【００３２】
すなわち、左ドリルヘッド３７Ｌを構成するドリルヘッド本体３９Ｌは、サイドフレーム１１Ｌに設けたＺ軸方向へ延伸した複数本のレール部材４１Ｌに、複数個のガイド部材４３Ｌを介して係合していて、前記ドリルヘッド本体３９Ｌに設けたナット４５ＬにＺ軸方向へ延伸して設けたネジ棒４７Ｌが螺合している。このネジ棒４７Ｌの片端には駆動モータ（図示省略）が連結されている。
【００３３】
前記左ドリルヘッド３７Ｌの先端には複数のスピンドル４９Ｌ，５１Ｌが回転自在に支承されており、このスピンドル４９Ｌ，５１Ｌの先端にはドリル５３Ｌ，５５Ｌが装着されている。前記左ドリルヘッド３９Ｌの後部にはスピンドル４９Ｌ，５１Ｌを回転させるための駆動モータ（図示省略）が取り付けられていると共に、スピンドル４９Ｌ，５１Ｌに送りを与えるための流体シリンダ（図示省略）が取付けられている。なお、前記ドリル５３Ｌ，５５Ｌのピッチを変更するためのドリルピッチ変更用駆動モータ（図示省略）がドリルヘッド本体３９Ｌに設けられている。
【００３４】
前記フレーム１１のサイドフレーム１１Ｌの上部には、レール部材５９ＬがＺ軸方向へ延伸して設けられ、このレール部材５９Ｌに係合するガイド部材６１Ｌを介してワーク端面押圧ブロック６３ＬがＺ軸方向へ移動自在に設けられている。
【００３５】
したがって、ワーク端面押圧ブロック６３ＬにてワークＷのフランジ部ＷＦの上面を押圧することにより、ワークＷの踊り止めとなるものである。
【００３６】
前記フレーム１１の後方側（図１において右側）には複数本の送材ローラ６５で構成されたワーク搬送装置６７が設けられている。なお、符号６９，７１は加工時に発生する切粉の排出シュートである。
【００３７】
上述したごとき構成により、その作用としては、まず、送材ローラ６５にてワークとしてのＨ形鋼Ｗを送材し、Ｈ形鋼Ｗのウエブ部ＷＳである水平面を穴明け加工する前に、Ｈ形鋼ワークＷのウエブ部の所望加工ラインに門型フレーム５に備えた上ドリルヘッド１９のドリル２３の中心を一致せしめるために、門型フレーム５をＸ軸方向へ移動して門型フレーム５を位置決めする。
【００３８】
門型フレーム５の位置決めが終了したら、送材バイス２５にてＨ形鋼Ｗをクランプし、上ドリルヘッド１９に設けたドリル２３をＨ形鋼Ｗの所望の加工位置へ位置決めしてＨ形鋼Ｗのウエブ部ＷＳに穴明け加工を行なう。
【００３９】
前記Ｈ形鋼Ｗのウエブ部ＷＳに穴明け加工作業中に、門型フレーム５をＸ軸方向へ動かして、Ｈ形鋼Ｗのフランジ部ＷＦの所望加工ラインを左、右ドリルヘッド３７Ｒ，３７Ｌに設けたドリル５３Ｒ，５３Ｌ，５５Ｒ，５５Ｌの中心に位置決めする。
【００４０】
そして、左、右ドリルヘッド３７Ｒ，３７Ｌを所望の加工位置に位置決めして、Ｈ形鋼Ｗのフランジ部ＷＦに穴明け加工が施される。
【００４１】
而して、Ｈ形鋼Ｗのウエブ部ＷＳに穴明け加工中にフランジ部ＷＦの穴明け加工ができるので、穴明け加工に要する時間を大巾に短縮することができ、生産性の向上を図ることができる。
【００４２】
なお、この発明は前述した発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。なお、Ｈ形鋼Ｗのウエブ部ＷＳとフランジ部ＷＦに穴明け加工を行なう際に、それぞれの加工位置の距離が事前にわかっている時は、門型フレーム５の移動位置を事前に設定することができるので、上ドリル２３と左右ドリル５３Ｒ，５３Ｌ，５５Ｒ，５５Ｌにて同時にＨ形鋼Ｗに穴明け加工が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態より理解されるように、この発明によれば、送材バイスと上ドリルヘッドを備えた門型フレームを前後方向へ移動可能とし、この門型フレームに隣接して設けたフレームに左、右ドリルヘッドを備えて穴明け加工装置を構成し、上ドリルヘッドにてワークの水平面を穴明け加工中に門型フレームを移動してワークの側面所望の加工位置に位置決めしてから左、右ドリルヘッドにて穴明け加工を行なう。而して、穴明けに要する時間を短縮し、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の主要部を示し、穴明け加工装置の斜視説明図である。
【符号の説明】
１  穴明け加工装置
５  門型フレーム
１１  フレーム
１９  上ドリルヘッド
２３  ドリル
２５  送材バイス
３７Ｒ，３７Ｌ  左、右ドリルヘッド
５３Ｒ，５３Ｌ  ドリル
５５Ｒ，５５Ｌ  ドリル
Ｗ  ワーク
ＷＳ  ウエブ部（水平部）
ＷＦ  フランジ部（側面部）
【図１】
0004071329.tif 000002