JPH02145205A - 形鋼穿孔機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、形鋼のウェーブやフランジの所定の領域に鋲
孔を穿孔する形鋼穿孔機に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の形鋼穿孔機は、本出願人が既に特公昭６
３−１２７２１号の如きものを提案している。該形鋼穿
孔機は、ベース台上に４木の支柱を立設し、支柱の上端
に四角形状に枠組した架台フレームを固設し、該架台フ
レームの対向する部分にスライドベースを形鋼の長手方
向に平行（Ｘ軸方向）に移動自在に装着する。各スライ
ドベースには、高さ方向（Ｚ軸方向）に移動自在なドリ
ルユニットをそれぞれ装着する。各ドリルユニットは、
形鋼のフランジに鋲孔を穿孔するものである。各スライ
ドベースの上端に横架材が架設させてあり、該横架材に
、形鋼のフランジ間の距離方向（Ｙ軸方向）に移動自在
なドリルユニットを装着させである。該ドリルユニット
は、形鋼のウェーブに鋲孔を穿孔するものである。穿孔
位置に位置決めをするための各スライドベースの移動及
び各ドリルユニットの移動は、油圧シリンダによって行
うようになっている。又、穿孔位置の位置決めは、予め
穿孔位置の情報が入力されたマイクロコンピュータから
の指令で行われるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の形鋼穿孔機は、ベー大台上に
支柱を介在させて架台フレームを固設し、該架台フレー
ムにスライドベースを移動自在に吊設したものであるか
ら、形状が大型化し、又重量もかなり重いものになって
おり、かつ駆動源として油圧シリンダを利用するもので
あるから、制御動作の速度が遅いといった欠点がある。

しかも、上記の形鋼穿孔機は、制御動作の高速化を図ろ
うとすると、形状の大型及び大重量化に伴い、制御動作
時における慣性による惰性で移動する量も増加して高精
度化を図る上で制御装置の複雑化を招くという各種の問
題がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、形
状の小型化や重量の軽減化を図ることはもとより、特に
制御動作の高速化を図る上で好適な形鋼穿孔機を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明は、上記
目的を達成すべく、穿孔すべき位置に従って数値制御さ
れるモータでスクリューロッドが回転すると、該スクリ
ューロッドと螺合する門形フレームがベース台上を移動
して位置決めされ、各ドリルユニットも門型フレームと
共に移動して穿孔位置決めされるようにしたものである
。

〔実施例〕

以下に、本発明に係る形鋼穿孔機の一実施例を図面に基
づき説明する。第１図乃至第４図において、１はベース
台である。第１図に示す如く、ベース台ｌの前面及び後
部の段差上面に、リニアモーシランガイド部材２，３を
介在させて、倒立コの字形状の門型フレーム４を移動自
在に装着する。

リニアモーションガイド部材２．３は、ガイドレール５
，６と、該ガイドレール５．６上を走行するリニアモー
シランベアリング７．８とから成っており、ガイドレー
ル５，６をベース台１に取り付け、又リニアモーシラン
ベアリング７．８を門型フレーム４の脚柱４ａ、４ｂの
下部に取り付けるようになっている。門型フレーム４は
、ボールネジ機構９によって移動制御されるようになっ
ている。即ち、ベース台１の前面に、第２図に示すサー
ボモータ１０で回転駆動されるスクリューロッド１１を
回転自在に支承させる。一方、門型フレーム４の脚柱４
ａには、上記スクリューロッド１１と螺合するボールジ
ヨイント部材１２を設けたものである。門型フレーム４
の脚柱４ｂの下部には、ロッド支持プレート１３を垂設
し、ロッド支持プレート１３に、門型フレーム４の移動
方向と平行なロッド１４の一端を固設させである。ロッ
ド１４は、受は部材１５と挟圧部材１６との間を挿通さ
せである。受け・部材１５はベース台１の後面に固設さ
せである。挟圧部材１６は油圧シリンダ１７のピストン
ロッドに取り付けてあって、油圧シリンダ１７により受
は部材１５との間でロッド１４を挟圧して門型フレーム
４の一方の脚柱４ｂを移動不能にロックするようになっ
ている。

油圧シリンダ１７は、ベース台１の後面に取り付けであ
る。ベース台１の上面前部側に、左右で２個の固定バイ
ス１Ｂ、１９を固設する。ベース台１の上面には固定バ
イス１８，１９と対向させて可動バイス２０．２１を有
している。各可動バイス２０，２１は、下部が横架部で
一体に連結されたもので、それぞれ油圧シリンダ２２．
２３により固定バイス１８．１９との間で形ｊｌｌＡを
挟圧して固定できるようになっている。各油圧シリンダ
２２．２３は支持部材２４．２５に取り付けである。各
支持部材２４．２５は、ベース台１の上面左右に回転自
在に支承させたスクリューロッド２６．２７に螺合させ
である。各スクリューロッド２６．２７の後端にはスプ
ロケット２８．２９を有し、該スプロケット２８．２９
の相互間にチェーン３０が掛回させてあり、又一方のス
クリューロッド２６の前端にハンドル３１を有し、該ハ
ンドル３１を回せば、同時に各スクリューロッド２６．
２７が回転して各可動バイス２０．２１を同量だけ送り
動作ができるようになっている。可動バイス２０，２１
にはワイヤーロープ３２によってエンコーダ３３と連結
させてあり、可動バイス２０．２１により形鋼Ａを固定
バイス１８．．１９との間で固定した時のワイヤロープ
３２の伸長量をエンコーダ３３が計測し、これにより該
エンコーダ３３が形ｗ４へのウェーブ幅を計測するよう
になっている。上記ベース台１には、油圧シリンダ３４
．３５によってロッド３６．３７が形ｆＩ４Ａのウェー
ブの裏面に当たるまでの突出量をエンコーダ３８．３９
が検出し、該エンコーダ３８．３９がウェーブハイドを
計測するウェーブハイド計測装置４０を有している。上
記門型フレームの一方の脚柱４ａには、高さ方向に移動
自在にガイドレーアＬ／４２．４３及びリニアモーショ
ンベアリング４４．４５を介して第１のドリルユニット
４１を装着する。ガイドレール４２．４３は、門型フレ
ーム４の脚柱４ａに固設する。ガイドレール４２゜４３
上を走行するリニアモーションベアリング４４．４５は
第１のドリルユニット４１に取り付けるようになってい
る。該第１のドリルユニット４１はボールネジ機構４６
により上下動するようになっている。ボールネジ機□構
４６は、門型フレーム４にサーボモータ４７を据付けて
おき、該サーボモータ４７の出力軸に電磁ブレーキ４８
を介してスクリューロッド４９を連結する。スクリュー
ロッド４９は上記脚柱４ａに回転自在に支承する。

該スクリューロッド４９には、第１のドリルユニット４
１のボールジヨイント部材５０を螺合させる。第１のド
リルユニット４１は、ドリルツール５１を回転させるた
めのギアードモータ５２と、ドリルツール５１を加工送
りするための油圧シリンダ５３とを備え、該ギアードモ
ータ５２と油圧シリンダ５３とを、ブーり及びベルトか
ら成る動力伝達機構５４により連結させである。上記門
型フレーム４の横架材４Ｃには、ガイドレール５５゜５
６及びリニアモーションベアリング５７．５８を介在さ
せて、横架材４Ｃの長手方向、つまり形鋼Ａのフランジ
相互間の方向に移動自在に第１のスライドベース５９を
装着する。ガイドレール５５．５６は横架材４Ｃに付設
する。該ガイドレール５５．５６に案内されて走行する
リニアモーションベアリング５７．５８は第１のスライ
ドベース５９に設けてお（、第１のスライドベース５９
は、台形ネジ機構６０により移動できるようになってい
る。台形ネジ機構６０は、ギアートモ−タロ１を門型フ
レーム４に据付けておき、該ギアートモ−タロ１にスク
リューロッド６２を連結させてあり、該スクリューロッ
ド６２に第１のスライドベース５９のナツト部材６３を
螺合させたものである。スクリューロッド６２は、横架
材４Ｃに回転自在に支承させである。第１のスライドベ
ース５９の移動量は、スクリューロッド６２の回転量を
ワイヤ６４によりメカニカルカウンタ６５に伝達して、
該メカニカルカウンタ６５が計数し表示するようになっ
ている。第１のスライドベース５９には、ガイドレール
６６．６７及びリニアモーションベアリング６８．６９
を介在させて高さ方向に移動自在に第２のドリルユニッ
ト７０を装着する。第２のドリルユニット７０はボール
ネジ機構７１により上下動するようになっている。ボー
ルネジ機構７１は、サーボモータ７２を第１のスライド
ベース５９に据付けておき、該サーボモータ７２の出力
軸に電磁ブレーキ７３を介在させてスクリューロッド７
４を連結し、該スクリューロッド７４に第２のドリルユ
ニット７０のボールジヨイント部材７５を螺合させであ
る。スクリューロッド７４は、第１のスライドベース５
９に回転自在に支承させである。第２のドリルユニット
７０は、上記第１のドリルユニット４１と同一の構成で
、ギアードモータ７６と、該ギアードモータ７６に動力
伝達機構７７を介して連結されて、かつドリルツール７
８を送り動作させるための油圧シリンダ９５とから成っ
ている。横架材４Ｃには、ガイドレール７９．８０及び
リニアモーションベアリング８１．８２を介在させて、
横架材４Ｃの長手方向に移動自在に第２のスライドベー
ス８３を装着する。ガイドレール７９．８０は横架材４
ｃに、又リニアモーションベアリング８１゜８２は第２
のスライドベース８３に設ける。第２のスライドベース
８３は、ボールネジ機構８４により横架材４Ｃの長手方
向に移動できるようになっている。ボールネジ機構８４
は、門型フレーム４にサーボモータ８５を据付けておき
、該サーボモータ８５にスクリューロッド８６を連結し
、スクリューロッド８６に第２のスライドベース８３の
ボールジヨイント部材８７を螺合させたものである。ス
クリューロッド８６は横架材４ｃに回転自在に支承させ
である。第２のスライドベース８３には、第３のドリル
ユニット８８を据付ける。

第３のドリルユニット８８は、ギアードモータ８９と、
該ギアードモータ８９に動力伝達機構９゜を介して連結
され、がっドリルツール９工を送るための油圧シリンダ
９２とを備えている。油圧シリンダ９２は、ドリルツー
ル９１が形ｌＩＡに当たるまで早送りされ、形ＩＡに当
たると、油圧シリンダ９２の油圧の上昇に圧カスイチソ
チが応動して速度の遅い加工送りに切り換えられるよう
になっている。上記各サーボモータ１０．４７，７２゜
８５、ギアードモータ５２，６１．７６．８９、電磁ブ
レーキ４８．７３、油圧シリンダエフ、３４．３５，５
３．９２．９５はマイクロコンピュータ内蔵の制御装置
９３がらの指令で駆動するようになっている。制御装置
９３には、エンコーダ３３からのウェーブ幅の計測値及
びウェーブバイト計測装置４ｏがらのウェーブハイドの
計測値が入力されるようになっている。制御装置９３は
、予め入力された穿孔位置の情報と、エンコーダ３３及
びウェーブハイド計測装置から入力される情報に基づい
て演算処理をして、形鋼Ａの穿孔位置を割り出し、上記
サーボモータ１０．４７，７２゜８５、ギアードモータ
５２，６１．７６．８９、電磁ブレーキ４８，７３、油
圧シリンダ１７，３４．３５，５３．９２．９５の各駆
動を制御するようになっている。

尚、上記ベース台１の両側部には形鋼Ａを受は入れるた
めのローラ９６を有し、ハンドル９７の操作で回転でき
るようになっている。又、形鋼Ａを搬入し支持する電動
ローラを備えたコンベアを近接配置できるようになって
いる。各ドリルツール５１．７８．９１はＹ軸方向の平
面内に一直線上に位置するようになっている。門型フレ
ーム４に、形鋼Ａの位置決めのためのレーザ光線放射器
９８を備え、該レーザー光線放射器９８がら形鋼Ａに向
けて一条のレーザー光線を放射するようにっている。尚
、第１図及び第２図において９９は受はローラ、第３図
において１００は操作盤である。又ガイドレール５５，
５６．７９．８０は共用のものである。

次に、上記構成の形鋼穿孔機の動作について説明する。

まず、凹型フレーム４を、穿孔のための制御動作の基準
位置となる所定の原点の位置を越えるまで高速で移動さ
せ、次いで低速で所定の原点位置に復帰させる。原点と
しては、門型フレーム４の可動領域（Ｘ軸方向の領域）
の右側に右原点各左側に左原点を設定し、又右原点と左
原点と１／ の中間にセンター原点を設定しである。一方、形鋼Ａは
、ベース台１上に搬入させ、形鋼Ａの端部領域に鋲孔を
穿孔する場合には、形鋼Ａの加工する側の端面を、所定
の原点位置に復帰した凹型フレーム４上のレーザー光線
放射器９８から放射されて形鋼Ａのフランジに投光され
る一条のレーザー光に一致させるべく形鋼Ａを位置決め
する。形鋼Ａの両端面間の中央゛領域に鋲孔を穿孔する
場合には、両端面間の中央位置にけがき線を付しておき
、該けがき線をセンター原点に復帰した門型フレーム４
上のレーザ光線放射器９８から放射される一条のレーザ
ー光線に一致させるべく形鋼Ａを位置決めする。形鋼へ
の位置決め後、ハンドル３１を操作して可動バイス２０
，２１を形鋼Ａのフランジの付近にまで移動させ、次い
で油圧シリンダ２２．２３を駆動させて、形鋼Ａを固定
バイス１Ｂ、１９に対して可動バイス２０，２１で挟圧
させ、これにより形鋼Ａを固定する。その後、制御装置
９３からの指令で、凹型フレーム４、第１のドリルユニ
ット４１、第２のドリルユニット７０、及び第３のドリ
ルユニット８８が穿孔位置に移動する。門型フレーム４
の移動は、サーボモータ１０の駆動でボールネジ機構９
を介して、ベース台１上を形鋼Ａの長手方向（以下Ｘ軸
方向と称す）に移動し、これにより各第１のドリルユニ
ット４１乃至第３のドリルユニット８８のＸ軸方向の位
置決めをする。更に、第１のドリルユニット４１は、サ
ーボモータ４７の駆動でボールネジ機構４６を介して脚
柱４ａに沿い高さ方向（以下Ｘ軸方向と称す）に移動さ
せて、Ｘ軸方向の位置決めを行う。第２のドリルツール
）７０も、サーボモータ７２の駆動でボールネジ機構７
１を介して脚柱４ｂに沿いＺ軸方向に移動させてＺ軸方
向の位置決めを行う。また、第３のドリルユニット８８
は、サーボモータ８５の駆動でボールネジ機構８４を介
して横架材４Ｃに沿い形ｆ＠Ａのフランジの相互間の距
離方向（以下Ｙ軸方向と称す）に移動させて、これによ
りＹ軸方向の位置決めをする。

次いで第１のドリルユニット４１、第２のドリルユニッ
ト７０、及び第３のドリルユニット８８の各ギアードモ
ータ５２，７６．８９を駆動させれば、ドリルツール５
１．７８．９１が油圧シリンダ５３，９５．９２により
送り動作しながら形鋼Ａに鋲孔を穿孔する。第１のドリ
ルユニット４１及び第２のドリルユニット７０は形！ｇ
Ａの各フランジに鋲孔を穿孔し、又第３のドリルユニッ
ト８８は形鋼Ａのウェーブに鋲孔を穿孔する。鋲孔を穿
孔するたび毎に次の穿孔の位置決めをすべく、門型フレ
ーム４や第１のドリルユニット４１乃至第３のドリルユ
ニット８８が上記の如き移動をする。第２のドリルユニ
ット７０は、ギアートモ−タロ１を駆動させれば、台形
ネジ機構６０により第１のスライドベース５９が横架材
４Ｃに沿い、加工すべき形鋼Ａのウェーブの幅に応じて
移動して、ドリルツール７８の位置をその形Ｗ４Ａのウ
ェーブの幅に対応させるべ（予め調節できる。このよう
な調節は、高精度に行う必要がないのでギアートモ−タ
ロ１を利用している。第２のドリルユニット７０のＹ軸
方向の位置は、メカニカルカウンタ６５で作業員が確認
できる。

第１のドリルユニット４．１、第２のドリルユニット７
０、及び第３のドリルユニット８８は、同時に穿孔動作
を行うことができ、又個々に穿孔動作をも行うことがで
きる。穿孔位置の位置決め後、穿孔動作中は、油圧シリ
ンダ１７が駆動して、ロッド１４を受は部材１５と挟圧
部材１６とで挟圧して、一方の脚柱４ａに対して他方の
脚柱４ｂが不用意に移動しないようにロックする。又、
穿孔動作中は、電磁ブレーキ４８．７３が駆動して、対
応するスクリューロッド４９．７４を回転不能に固定し
、これにより第１のドリルユニット４１及び第２のドリ
ルユニット７０が不用意にＺ軸方向に移動しないように
ロックする。

〔発明の効果〕

以上の如（、本発明に係る形鋼穿孔機によれば、凹型フ
レームがベース台上を移動するようにしたことから、従
来の如く門型フレームを移動自在に支持する部材が必要
とされないので、形状の小型化や重量の軽減化を図るこ
とができ、特に制御動作の高速化を図る上で頗る好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る形鋼穿孔機の構造を示す側面図、
第２図は第１図の形鋼穿孔機の構造を示す平面図、第３
図はその形鋼穿孔機の正面図、第４図はその形鋼穿孔機
の裏面図である。 １・・・・・・ベース台　　　　　４・・・・・・門型
フレーム４ａ、４ｂ・・・・・・脚柱　　　４Ｃ・・・
・・・横架材１０．４７，７２．８５・・・・・・サー
ボモータ１１・・・・・・スクリューロッド ４１・・・・・・第１のドリルユニット５９・・・・・
・第１のスライドベース０・・・・・・第２のドリルユ
ニット ３・・・・・・第２のスライドベース ８・・・・・・第３のドリルユニット ３・・・・・・制御装置 第３図 第４図 り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 形鋼のウェーブ及びフランジに穿孔するための複数のド
   リルユニットを備えた形鋼穿孔機において、上記複数の
   ドリルユニットが移動自在に装着された倒立コの字形状
   の門形フレームを有し、該門形フレームの下部を形鋼穿
   孔機のベース台に移動自在に装着し、かつ数値制御され
   るモータで回転されるスクリューロッドに上記門形フレ
   ームを螺合させてなることを特徴とする形鋼穿孔機。