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JP3757010B2 - Material indexing equipment for laser processing machines - Google Patents
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JP3757010B2 - Material indexing equipment for laser processing machines - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザー加工機の材料インデックス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
レーザー加工機の材料インデックス装置において、特にパイプなど円筒状の材料を回転位置決めする材料インデックス装置のチャックには、材料をチャックの内部を貫通可能にするために、エアーチャックまたはその他のパワーチャックの採用が難しく手動の3爪或いは4爪チャックなどを使用している。また、手動チャックにおいては材料がチャックに正確に装着されたか否かの確認は目視に頼っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如き材料インデックス装置においては、材料の装着が手動のため装着に大きな労力と時間とが必要であると共に自動運転ができないという問題がある。また、材料装着後の加工中に材料の装着位置がずれたり、または外れたりしても自動的に検出する手段がないので、加工不良が発生してもそれを検出することができないという問題がある。
【0004】
本発明は上述の如き問題を解決するために成されたものであり、本発明の課題は材料装着後の位置ずれ、または装着不良を自動的に検出する材料検出手段とパワーチャックとを備えた自動運転が可能なレーザー加工機の材料インデックス装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、請求項1に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置は、本体フレームの面板に材料回転部材の外周を回転自在に支承する複数の支持ローラーを設け、前記材料回転部材の外周に歯車を設けると共に該歯車に係合する二つの駆動歯車を前記本体に設け、該材料回転部材に前記二つの駆動歯車の軸間距離より短い切欠き溝を設け、前記面板に前記二つの駆動歯車を介して前記材料回転部材を回転割出しするサーボモーターを設け、前記材料回転部材に材料を押圧固定するクランプシリンダーをアキュムレーターを介して設け、前記クランプシリンダーとアキュムレーターとに接続した一対の固定カップリングを前記材料回転部材に設けると共に、該固定カップリングに着脱可能な一対の移動カップリングを前記本体に設けたカップリング移動手段に設け、該移動カップリングを方向制御弁を介してエアー源に接続してなることを要旨とするものである。
【0006】
請求項2に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置は、請求項1に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置において、前記カップリング移動手段が流体圧シリンダーであることを要旨とするものである。
【0007】
請求項3に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置は、本体フレームの面板に材料回転部材の外周を回転自在に支承する複数の支持ローラーを設け、前記材料回転部材の外周に歯車を設けると共に該歯車に係合する二つの駆動歯車を前記本体に設け、該材料回転部材に前記二つの駆動歯車の軸間距離より短い切欠き溝を設け、前記面板に前記二つの駆動歯車を介して前記材料回転部材を回転割出しするサーボモーターを設けた材料インデックス装置において、前記材料回転部材に材料を押圧固定するスプリングリターン型の単動クランプシリンダーを設けると共に、前記材料回転部材を前記面板に回転可能に密着させて設け、該材料回転部材に対面する側の前記面板の表面に前記材料回転部材のほぼ全域にわたるCの字形のアキュムレーター室を形成し、前記クランプシリンダーから該アキュムレーター室上部に連通する流路を形成し、該流路の端部には前記クランプシリンダー側からの流体の流出を阻止する逆止弁を設け、前記面板側に該逆止弁を開閉自在の逆止弁開閉手段を設けると共に、前記アキュムレーター室を方向制御弁を介して圧力源に接続したことを要旨とするものである。
【0008】
請求項4に記載のレーザ加工機の材料インデックス装置は、請求項3に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置において、前記押圧手段が流体圧シリンダーであることを要旨とするものである。
【0009】
したがって、請求項1〜請求項4に記載の発明によれば、レーザー加工機の材料インデックス装置において、インデックス加工中にも使用が可能なパワーチャックを設けたので、自動運転をすることが可能となった。また材料の装着も自動化することができるので、材料装着時間が手動の場合に比較して大幅に短縮することができる。
【0010】
請求項5に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置は、請求項1または請求項3に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置において、前記材料回転部材に材料装着を検出する材料装着検出装置を設けたことを要旨とするものである。
【0011】
したがって、材料装着後の加工中に材料の装着位置がずれたり、または外れたりしても自動的に検出するすることができる。そのため、加工不良が発生を最小限に押さえることが可能となる。
【0012】
請求項6に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置は、請求項5に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置において、前記材料装着検出装置は、前記材料回転部材に該材料回転部材と共に回転する信号検出リングと、該信号検出リングに前記切欠き溝より広い間隔で接触する本体フレームの面板に設けた2個の信号検出器と、前記材料回転部材への材料の装着により作動する接点と、前記2個の信号検出器と電源との間に設けた電気回路とからなり、前記接点がONの時、少なくとも一方の前記信号検出器と電源との間の電気回路が導通することにより材料装着を検出することを要旨とするものである。
【0013】
したがって、材料インデックス装置が回転中においても材料装着を自動的に検出することができる。
【0014】
請求項7に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置は、請求項6に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置において、前記接点は、材料当接部材と接点部材からなる可動接点と、該可動接点に接触可能な固定接点からなり、前記可動接点を前記材料回転部材に揺動自在に軸支して設け、該可動接点の一側を材料支持面より突出させる弾機を可動接点に設けると共に、ほぼ中心に空気の流路を備えた固定接点を前記可動接点の他側に接触可能に設け、前記接点が非接触状態のとき前記固定接点からエアーを材料支持部に噴出させることを要旨とするものである。
【0015】
したがって、材料支持部に材料を正確に装着することができるので、加工精度が向上する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面によって説明する。図1及び図2は、カンチレバー方式の3軸光軸移動タイプのNCレーザー加工機に本発明に係わるレーザー加工機の材料インデックス装置を使用した例を示したものである。なお、図1はレーザ加工機1の正面図であり、図2は図1におけるII−II線に沿って断面した側面図である。
【0017】
さて、図1及び図2を参照するに、前記レーザー加工機1は、図示しないNC装置の制御の下に駆動されるX軸駆動手段によりX軸方向に移動位置決め自在のX軸キャリッジ3を備え、そして、このX軸キャリッジ3には、前記X軸方向と直交するY軸方向に、前記図示省略のNC装置の制御の下に駆動されるY軸駆動手段により移動位置決め自在のY軸キャリッジ5が設けらている。このY軸キャリッジ5の下部には前記X、Y軸に直交するZ軸方向に移動位置決め自在のレーザー加工ヘッド7が設けられており、そしてこのレーザー加工ヘッド7にはレーザー加工用の集光装置(図示省略)を備えたノズル9が取付けられている。
【0018】
また、前記レーザー加工機1の上部には、炭酸ガスレーザ発振器11が備えられており、この炭酸ガスレーザ発振器11からのレーザビームは、前記Y軸キャリッジ5に設けられたレーザー加工ヘッド7を経由して前記ノズル9まで図示しない光学系により導かれるように構成されている。
【0019】
前記カンチレバー方式の3軸光軸移動タイプのNCレーザー加工機においては、レーザー加工ヘッド7の下方の加工領域には、加工の内容により、例えば板材を加工する場合にはワークテーブル(図示省略)が設置され、パイプを加工する場合には前記図1、図2の如く材料インデックス装置13が設置できるようになっている。なお、材料インデックス装置13に装着されたパイプWは、前記レーザ加工機1のNC装置の制御の下に駆動されるパイプ回転用のサーボモーターによって連続的にインデックス制御することが可能となっている。
【0020】
次に、この材料インデックス装置13の第1の実施の形態について図3を参照しながら説明する。第1の実施の形態の材料インデックス装置13AのC字形の溝部を有する本体フレーム15は、ベース17に立設した面板19とから構成してある。この面板19の一側表面には、外周に設けたガイド溝(図示省略)に係合して、材料回転部材21を回転自在に支承する5個の支持ローラー23がほぼ均等の間隔に設けてある。この材料回転部材21には前記本体のC字形の溝部とほぼ同一のC字形溝部が設けてある。なお前記支持ローラー23は前記本体フレーム15の面板19に固定した回転軸25に回転自在に設けてある。
【0021】
前記材料回転部材21には、例えば、パイプWを材料回転部材21の内部に搬入搬出するための幅Lの切欠き溝27が設けてある。したがって、この材料回転部材21の外観はほぼ「C字形」をなしている。また、材料回転部材21の外径部には歯車29が設けてあり、この外径部の歯車29には、サーボモーター31によって駆動される2個の駆動歯車33が係合させてある。
【0022】
前記駆動歯車33は、前記本体フレーム15の面板19の表面側に設けた回転軸35に回転に設けてある。そして、この回転軸35は面板19を貫通して面板の裏面側に延伸させて設けてあり、この裏面側に延伸した回転軸35に、例えば歯付きプーリーの如きプーリー(図示省略)が回転自在に設けてある。同様に面板19の表面側に設けた前記サーボモーター31の出力軸(図示省略)も面板19の裏面側に突出して設けてあり、このサーボモーター31の出力軸(図示省略)に設けた駆動プーリー(図示省略)と前記駆動歯車33の回転軸35に設けたプーリー(図示省略)とは歯付きベルトの如きベルト37が掛け回してある。
【0023】
なお、前記2個の駆動歯車間の軸間距離は前記材料回転部材21に設けた切欠き溝27の幅Lより大きく設けてある。なおまた、前記駆動歯車33を駆動するベルト37のテンション(張力)をを適宜なテンションに調整するためのテンション調整手段39が設けてある。
【0024】
前記テンション調整手段には種々の形式を採用することが可能でがあるが、本実施の形態のテンション調整手段39においては、前記面板19の裏面側に揺動アーム41を回動軸43を中心に適宜な角度範囲において回動故固定自在に設け、この揺動アーム41の他端に前記ベルト37に押圧係合する回転ローラー45を設けてある。
【0025】
上記構成において、前記NC装置の制御の下にサーボモーター31を駆動すれば、材料回転部材21は2個の駆動歯車33によって指定した回転速度で指定した回転方向に指定した回転角度だけ回転駆動することができる。
【0026】
前記材料回転部材21の切欠き溝27の底部には、パイプなどの材料Wを挟持固定するための材料支持部47が設けてある。また、材料回転部材21の前部の切欠き溝27の一側の材料支持部47には、材料Wを押圧固定するためのクランプシリンダー49が設けてある。なお、このクランプシリンダーには空圧または油圧シリンダーを使用することが可能であり、本実施の形態ではこのクランプシリンダーに空圧シリンダーを使用した例で説明することにする。
【0027】
図3および図4を参照するに、前記材料回転部材21の前部の切欠き溝27の他側には、前記クランプシリンダー49に圧縮空気を供給するためのアキュムレーター51が設けてある。このアキュムレーター51と前記クランプシリンダー49のピストン側との間は管路53で連結してある。そしてこの管路53に圧縮空気を供給するために管路53の端部にワンタッチで管路53を空圧源55に接続ができるカップリング57が材料回転部材21の裏側に設けてある。同様にクランプシリンダー49のロッド側に圧縮空気を供給するために管路59が設けてあり、この管路59の端部にもワンタッチで管路59を空圧源55に接続ができるカップリング61が材料回転部材21の裏側に設けてある。前記クランプシリンダー49のピストンロッドの端部には材料Wを押圧する押圧板50が設けてあると共に、この押圧板50に対向する側にも押圧板50と協働して材料Wを挟持するための押圧板の52が設けてある。
【0028】
前記材料回転部材21が原点位置(図3に示す位置)に位置するとき、空圧源55と材料回転部材21の裏側に設けた前記一対のカップリング57、61とをワンタッチで接続可能な一対の移動カップリング63、65が、材料インデックス装置13Aの本体フレーム15に進退自在に設けてある。この移動カップリング63、65は、本体フレーム15に設けたカップリング移動シリンダー67にによって進退するカップリング保持体69に保持してある。なお、カップリング移動シリンダー67には、空圧または油圧のどちらを用いても構わないが、本実施の形態の説明においては空圧のシリンダーシリンダーを用いた例で説明してある。
【0029】
前記移動カップリング63は管路71を介して第1の電磁方向制御弁73のAポートに接続してあり、移動カップリング65は管路75を介して第1の電磁方向制御弁73のBポートに接続してある。そして、この第1の電磁方向制御弁73のPポートは前記空圧源55に接続してある。また、前記カップリング移動シリンダー67のピストン側は管路77を介して第2の電磁方向制御弁79のAポートに接続してありロッド側は管路81を介してBポートに接続してある。そして、この第2の電磁方向制御弁79のPポートは前記空圧源55に接続してある。
【0030】
上記構成において、材料回転部材21が回転中心Oを中心に回転して原点位置(図3に示す状態)に復帰したとき、材料回転部材21に設けた一対のカップリング57、61と本体フレーム15側に設けた移動カップリング63、65とが接続可能な位置状態になる。なお、材料回転部材21の原点位置の検出手段には、例えば近接スイッチまたはリミットスイッチなどからなる公知の検出手段(図示省略)によって、材料回転部材21が原点位置(図3に示す状態)に復帰したことを検出することができる。
【0031】
上述の状態においては、前記第1の電磁方向制御弁73と第2の電磁方向制御弁79のソレノイド(電磁コイル)SOL1、SOL2およびSOL3は共に非励磁状態にある。したがって、第1の電磁方向制御弁73は中立位置にあり、第2の電磁方向制御弁79はPポートとBポートとが連通した状態にある。したがって、移動カップリング63、65には空圧源55から高圧空気は非供給状態にあり、カップリング移動シリンダー67のロッド側には管路81を介して高圧空気が供給された状態にあってカップリング移動シリンダー67のピストンロッドは後退位置にある。
【0032】
上記状態において、第2の電磁方向制御弁79のソレノイドSOL3を励磁すれば、カップリング移動シリンダー67のピストン側に空圧源55から高圧空気が供給され、ロッド側は大気に通じた状態となるので、ピストンロッドが前進して移動カップリング63、65とカップリング57、61とが接続状態となる。そこで、第1の電磁方向制御弁73のソレノイドSOL1を励磁すれば、空圧源55から高圧空気が管路71を介してアキュムレーター51およびクランプシリンダー49のピストン側に供給され、クランプシリンダー49が前進して材料Wを固定することができる。
【0033】
前記工程において、材料Wが固定されたら第2の電磁方向制御弁79のソレノイドSOL3を非励磁にしてカップリング移動シリンダー67を後退させ、移動カップリング63、65とカップリング57、61との接続を切ると同時に第1の電磁方向制御弁73のソレノイドSOL1を非励磁として、移動カップリング63、65への空圧源55から高圧空気の供給を遮断する。
【0034】
上記状態において、前記材料回転部材21は材料Wを挟持した状態で回転自在となるので、材料回転部材21を前記サーボモーター31によって駆動して材料Wを任意に位置に回転させながらレーザー加工を実施することができる。材料回転部材21が回転中におけるクランプシリンダー49からの若干のエアーの漏洩に対しては前記アキュムレーター51からエアーの供給がなされるのでクランプシリンダー49のクランプ力が低下することはない。また、材料回転部材21の回転駆動は、材料回転部材21の切欠き溝27の幅Lより広い軸間距離を持った2個の駆動歯車で駆動するので、材料回転部材21を360度の範囲において駆動することが可能である。また、材料回転部材21に切欠き溝27を設けたので、材料インデックス装置の上方から材料Wの搬入搬出ができるので材料インデックス装置への材料の着脱が容易である。
【0035】
材料Wのレーザー加工が終了したら、材料回転部材21を原点位置に復帰させ、前記第2の電磁方向制御弁79のソレノイドSOL3を励磁状態にしてカップリング移動シリンダー67を前進させ、移動カップリング63、65とカップリング57、61とを接続させると同時に、第1の電磁方向制御弁73のソレノイドSOL2を励磁状態にして、第1の電磁方向制御弁73のPポートと管路75を連通させると共にBポートと管路71をAポートを介して大気に開放すれば、クランプシリンダー49が後退して材料Wの固定を解除し材料Wを取り外すことができる。もし新規な加工があるならば、前述の工程を経て材料Wを固定して次の加工をすることができる。
【0036】
次に、第2の実施の形態のレーザー加工機の材料インデックス装置13Bについて、図5、図6および図7を参照しながら説明する。この第2の実施の形態の材料インデックス装置13Bの本体フレーム15および材料回転部材21の駆動機構などは、前記第1の実施の形態の材料インデックス装置13Aと同一であるので省略する。また材料インデックス装置13Aと同一の部品には同一の符号を付してある。
【0037】
上記材料インデックス装置13Bは、前記材料インデックス装置13Aにおける複動のクランプシリンダー49に代えてスプリングリターンの謂ゆる単動のクランプシリンダー83を前記材料回転部材21に設けてある。なお、このクランプシリンダーには空圧または油圧シリンダーを使用することが可能であり、本実施の形態では空圧シリンダーを使用した例で説明してある。
【0038】
前記材料回転部材21を前記本体フレーム15の面板19に回転可能に密着させて設け、この面板19が材料回転部材21に対面する側の表面に材料回転部材21のほぼ全域にわたるC字形のアキュムレーター室85を形成してある。なお材料回転部材21とC字形のアキュムレーター室85との間にはシール部材87で気密を保持してある。
【0039】
前記クランプシリンダー83からアキュムレーター室85の上部まで連通する流路89が材料回転部材21に設けてあり、この流路89とアキュムレーター室85とを連通する流路89の端部にはクランプシリンダー83側からのエアーの流出を阻止する逆止弁91が設けてある。また、前記本体フレーム15の面板19側には逆止弁91を開閉自在にするための逆止弁開閉手段として、流体圧シリンダー93が設けてある。さらに、アキュムレーター室85には、図示省略の方向制御弁を介して空圧源に接続したエアー供給口95が設けてある。なお、前記流体圧シリンダー93には空圧または油圧シリンダーを使用することが可能であり、本実施の形態では空圧シリンダー93を使用した例で説明してある。
【0040】
前記逆止弁91は、通常の状態において流路89の端部の弁座にボール99がスプリング101で押圧されており通常閉の状態になっている。一方、前記空圧シリンダー93のピストンロッド97には、このピストンロッド97が前進して、逆止弁91のボール99を押圧したとき、前記アキュムレーター室85とクランプシリンダー83を排出口103に連通する流路105が設けてある。
【0041】
上記構成において、エアー供給口95に接続した方向制御弁(図示省略)を適宜に作動させて方向制御弁からのエアー供給を遮断すると共に、逆止弁開閉手段である空圧シリンダー93を方向制御弁(図示省略)を適宜に作動させ、ピストンロッド97を前進させて前記逆止弁91のボール99を押圧させることにより、アキュムレーター室85とクランプシリンダー83を流路105を介して排出口103に連通させ、クランプシリンダー83およびアキュムレーター室85内のエアーを排出口103を介して大気中に排気する。
【0042】
その結果、前記クランプシリンダー83はスプリングにより後退して、材料Wの固定が解除される。材料Wを固定する場合には、この状態においてクランプシリンダー83のピストンロッドの端部に設けた押圧板50と材料回転部材21に設けた押圧板の52との間に材料Wを装着し、逆止弁開閉手段である空圧シリンダー93を後退させて前記逆止弁91を閉止状態にさせ、前記エアー供給口95に接続した方向制御弁(図示省略)を適宜に作動させてエアー供給口95からエアーをアキュムレーター室85に供給すれば、アキュムレーター室85から逆止弁91を通して前記クランプシリンダー83にエアーが供給されて材料が固定されることになる。
【0043】
上記状態において前記NC装置の制御の下にサーボモーター31を駆動して前記材料回転部材21を回動させて材料W上に所望する形状のレーザー加工を実施することができる。材料回転部材21が前記アキュムレーター室85上を通過している間は、アキュムレーター室85からの圧力が逆止弁91を介して前記クランプシリンダー83にかかり、クランプシリンダー83からのエアーの漏洩をカバーすることができる。また、材料回転部材21に設けた逆止弁91がアキュムレーター室85を外れた位置に在るときは、逆止弁91が閉止状態となりクランプシリンダー83からエアーが漏洩することがない。
【0044】
図8、図9および図10に、レーザー加工機の材料インデックス装置の第3の実施の形態の13Cが示してある。この第3の実施の形態の13Cの大部分は前記第1の実施の形態と同一であって、前記材料インデックス装置の材料回転部材21に設けた材料装着検出装置107以外は共通しているので、本実施の形態に必要のない部分の部品の図示と説明は省略する。
【0045】
さて、図8、図9および図10を参照するに、前記材料回転部材21の表面外周にC字形の信号検出リング109を、ねじ止め、接着など適宜な手段で固定してある。この信号検出リング109の外周は電気の良導体でできており、この導体部と前記材料回転部材21とは電気的に絶縁してある。
【0046】
前記材料装着検出装置107は、材料支持部47に材料Wが装着されたとき材料Wの重量によって作動する電気的接点と、この接点のON状態により作動する電気回路とから構成してある。
【0047】
前記電気的接点は、前記材料支持部47の底部の材料支持板111の下面に上方に開放した箱状のハウジング113を設け、そして、このハウジング113に設けた揺動軸115に材料Wに当接する材料当接部材117と固定接点127に接触する接点部材119とをねじ121で一体的に結合してなる可動接点123を揺動可能に軸支すると共に、ほぼ中心に空気の流路125を備えた固定接点127を前記ハウジング113に設け、この固定接点127に可動接点123の一端側を接触自在に設けてなっている。また、前記固定接点127は前記クランプシリンダー49のピストン側との間の管路53に管継手142を介して接続してある。また固定接点127はこの管継手142とは電気的に絶縁して設けてある。
【0048】
なお、可動接点123の他端側はハウジング113内に設けたコイルスプリングまたはウレタンスプリングの如き弾機129によって上方向に付勢してあり、また、前記ハウジング113の上面の材料支持板113には、前記可動接点123の一部が前記材料支持板111の上方位置まで出没可能な穴131が設けてある。
【0049】
前記電気的接点機構は図10の電気回路に示すように、前記揺動軸115は適宜な抵抗133と、リレー135の常時開のリレー接点137介して電源139の−(マイナス)側に接続すると共に、前記信号検出リング109の外周の電気導体部に接続してある。また前記固定接点127の一端は電源139の+(プラス)側に接続すると共に、他端部に設けた2個の信号検出器141を信号検出リング109の外周の電気導体部に接続してある。この2個の信号検出器141が信号検出リング109に接触する位置の間隔は前記回転部材21に設けた切欠き溝27の幅Lより大きくしてある。また、リレー135、可動接点123およびリレー接点137とは電源141に直列に接続してある。
【0050】
上記構成において、前記材料支持部47に材料Wが装着されていないときは、可動接点123の左端が弾機129によって上方に押圧されているので、可動接点123の右端部は固定接点127と接触した状態にある。したがって、図10に示した電気回路において、リレー135が励磁され、リレー接点137が閉じた状態になり、電源139からの電流は2個の信号検出器141と信号検出リング109を経由して抵抗133に流れる回路が形成されることになる。
【0051】
前記材料支持部47に材料Wが装着されたときには、材料Wの重量によって可動接点123の左端が、前記弾機129の上方への付勢力に抗して押し下げられて、可動接点123の右端部と固定接点127とは離れた状態となる。したがって、リレー135が非励磁となりリレー接点137が開いた状態となり、電源139からの電流は抵抗133に流れなくなる。
【0052】
上記のように抵抗133に電流が流れているか否かの状態を、例えば、抵抗133の両端の電圧の有無または電流の有無を公知の手段よって検出することにより、材料支持部47に材料Wが装着されているか否かを検出することができる。また、2個の信号検出器141の位置を前記回転部材21に設けた切欠き溝27の幅Lより大きく設けてあるので、回転部材21が回転中でも、360度のどの位置に在っても材料Wが装着されているか否かを検出することができる。
【0053】
また、前記可動接点123と固定接点とが非接触状態であるのをを検出したとき固定接点のほぼ中心に設けた空気の流路125からエアーを前記材料支持部47に噴出するように設けてある。
【0054】
【発明の効果】
請求項1〜請求項4の発明によれば、インデックス加工中にも使用が可能なパワーチャックを設けたので、自動運転をすることが可能となった。さらに材料の装着も自動化することができるので材料装着時間が手動の場合に比較して大幅に短縮することができ生産効率が向上する。
【0055】
請求項5に記載のの発明によれば、材料装着後の加工中に材料の装着位置がずれたり、または外れたりしても自動的に検出するすることができる。そのため、加工不良が発生を最小限に押さえることが可能となる。
【0056】
請求項6に記載のの発明によれば、材料インデックス装置が回転中においても材料装着を自動的に検出することができるので自動運転の信頼性が一段と向上した。
【0057】
請求項7に記載のの発明によれば、材料支持部に材料を正確に装着することができるので、加工精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】NCレーザー加工機に本発明に係わるレーザー加工機の材料インデックス装置を使用した例の正面図。
【図2】図1におけるII−II線に沿った断面図。
【図3】本発明に係わるレーザー加工機の材料インデックス装置の第1の実施形態。
【図4】第1の実施形態における空圧回路図。
【図5】本発明に係わるレーザー加工機の材料インデックス装置の第2の実施形態の材料回転部材の正面図。
【図6】図5の側面図。
【図7】図6のVII−VII線に沿った断面図。
【図8】本発明に係わるレーザー加工機の材料インデックス装置の第3の実施形態における材料装着検出装置を示した図。
【図9】図8のA部の拡大詳細図。
【図10】第3の実施形態における材料装着検出装置における電気回路。
【符号の説明】
1 レーザー加工機
3 X軸キャリッジ
5 Y軸キャリッジ
7 レーザー加工ヘッド
9 ノズル
11 ガスレーザ発振器
13(A,B,C) 材料インデックス装置
15 本体フレーム
17 ベース
19 面板
21 材料回転部材
23 支持ローラー
25、35 回転軸
27 切欠き溝
29 歯車
31 サーボモーター
33 駆動歯車
37 ベルト
39 テンション調整手段
41 揺動アーム
43 回動軸
45 回転ローラー
47 材料支持部
49、83 クランプシリンダー
50、52 押圧板
51 アキュムレーター
53、59、71、75、77、81 管路
55 空圧源
57、61 カップリング
63、65 移動カップリング
67 カップリング移動シリンダー
69 カップリング保持体
73、79 電磁方向制御弁
85 アキュムレーター室
87 シール部材
89、105、125 流路
91 逆止弁
93 流体圧シリンダー
95 エアー供給口
97 ピストンロッド
99 ボール
101 スプリング
103 排出口
107 材料装着検出装置
109 信号検出リング
111 材料支持板
113 ハウジング
115 揺動軸
117 材料当接部材
119 接点部材
121 ねじ
123 可動接点
127 固定接点
129 弾機
131 穴
133 抵抗
135 リレー
137 リレー接点
139 電源
141 信号検出器
142 管継手
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a material indexing device for a laser processing machine.
[0002]
[Prior art]
In the material indexing device of laser processing machines, air chucks or other power chucks are used to enable the material to penetrate the inside of the chuck, especially for the chuck of the material indexing device that rotates and positions cylindrical materials such as pipes. It is difficult to use a manual 3-jaw or 4-jaw chuck. Further, in manual chucking, confirmation of whether or not the material is correctly mounted on the chuck relies on visual observation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the material indexing apparatus as described above, since the material is manually mounted, there is a problem that a large amount of labor and time are required for mounting and automatic operation cannot be performed. In addition, there is no means for automatically detecting even if the mounting position of the material is shifted or detached during processing after the material is mounted, so there is a problem that even if a processing failure occurs, it cannot be detected. is there.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a material detecting means and a power chuck for automatically detecting a positional shift after mounting a material or a mounting failure. It is to provide a material indexing device for a laser processing machine capable of automatic operation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problem, the material indexing device for a laser beam machine according to claim 1 is provided with a plurality of support rollers for rotatably supporting the outer periphery of the material rotating member on the face plate of the main body frame, and the material rotating member A gear is provided on the outer periphery of the motor, and two drive gears that engage with the gear are provided in the main body, a notch groove that is shorter than the distance between the axes of the two drive gears is provided in the material rotating member, and the two A servo motor that rotationally indexes the material rotating member via two drive gears is provided, a clamp cylinder that presses and fixes the material to the material rotating member is provided via an accumulator, and is connected to the clamp cylinder and the accumulator. A pair of fixed couplings are provided on the material rotating member, and a pair of movable couplings detachably attached to the fixed couplings Provided coupling moving means provided in serial body, it is an Abstract that formed by connecting the mobile coupling to an air source through a directional control valve.
[0006]
The material index device for a laser beam machine according to claim 2 is the material index device for a laser beam machine according to claim 1, wherein the coupling moving means is a fluid pressure cylinder.
[0007]
The material indexing device for a laser processing machine according to claim 3 is provided with a plurality of support rollers for rotatably supporting the outer periphery of the material rotating member on the face plate of the main body frame, and provided with a gear on the outer periphery of the material rotating member. Two drive gears that engage with the gears are provided in the main body, the material rotating member is provided with a notch groove that is shorter than the distance between the axes of the two drive gears, and the face plate is provided with the material via the two drive gears. In a material indexing device provided with a servo motor for rotationally indexing a rotating member, a spring return type single-acting clamp cylinder for pressing and fixing the material to the material rotating member is provided, and the material rotating member can be rotated to the face plate A C-shaped accumulator covering almost the entire area of the material rotating member is provided on the surface of the face plate on the side facing the material rotating member. Forming a flow chamber, forming a flow path communicating with the upper part of the accumulator chamber from the clamp cylinder, and providing a check valve at the end of the flow path to prevent outflow of fluid from the clamp cylinder side, The gist of the invention is that a check valve opening / closing means capable of opening and closing the check valve is provided on the face plate side, and the accumulator chamber is connected to a pressure source via a direction control valve.
[0008]
A material indexing device for a laser beam machine according to a fourth aspect is the material indexing device for a laser beam machine according to the third aspect, wherein the pressing means is a fluid pressure cylinder.
[0009]
Therefore, according to the invention described in claims 1 to 4, in the material indexing device of the laser processing machine, the power chuck that can be used even during indexing is provided, so that automatic operation is possible. became. In addition, since the material loading can be automated, the material loading time can be significantly shortened compared to the manual case.
[0010]
The material indexing device for a laser beam machine according to claim 5 is the material indexing device for a laser beam machine according to claim 1 or 3, wherein a material loading detecting device for detecting material loading is provided on the material rotating member. This is the gist.
[0011]
Therefore, even if the mounting position of the material is shifted or detached during processing after the material is mounted, it can be automatically detected. Therefore, it is possible to minimize the occurrence of processing defects.
[0012]
The material indexing device for a laser beam machine according to claim 6 is the material indexing device for a laser beam machine according to claim 5, wherein the material loading detecting device is a signal that rotates together with the material rotating member on the material rotating member. A detection ring, two signal detectors provided on a face plate of the main body frame that contacts the signal detection ring at a wider interval than the notch groove, a contact that operates by mounting a material on the material rotating member, It consists of an electric circuit provided between two signal detectors and a power source, and when the contact is ON, the electric circuit between at least one of the signal detectors and the power source conducts, so that the material is mounted. The gist is to detect.
[0013]
Therefore, it is possible to automatically detect material loading even when the material indexing device is rotating.
[0014]
The material index device for a laser beam machine according to claim 7 is the material index device for a laser beam machine according to claim 6, wherein the contact is a movable contact comprising a material contact member and a contact member, and the movable contact. The movable contact is pivotally supported on the material rotating member, and an elastic machine for projecting one side of the movable contact from the material support surface is provided on the movable contact. The gist is to provide a fixed contact having an air flow path substantially at the center so as to be able to contact the other side of the movable contact, and to eject air from the fixed contact to the material support portion when the contact is in a non-contact state. Is.
[0015]
Therefore, since the material can be accurately mounted on the material support portion, the processing accuracy is improved.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show an example in which the material indexing device of the laser processing machine according to the present invention is used in a cantilever type three-axis optical axis movement type NC laser processing machine. 1 is a front view of the laser beam machine 1, and FIG. 2 is a side view taken along line II-II in FIG.
[0017]
Now, referring to FIGS. 1 and 2, the laser beam machine 1 includes an X-axis carriage 3 that can be moved and positioned in the X-axis direction by an X-axis drive means that is driven under the control of an NC device (not shown). The X-axis carriage 3 includes a Y-axis carriage 5 that can be moved and positioned by Y-axis driving means that is driven under the control of the NC device (not shown) in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction. Is provided. A laser processing head 7 that can be moved and positioned in the Z-axis direction orthogonal to the X and Y axes is provided below the Y-axis carriage 5. The laser processing head 7 has a condensing device for laser processing. A nozzle 9 having (not shown) is attached.
[0018]
A carbon dioxide laser oscillator 11 is provided on the upper portion of the laser processing machine 1, and a laser beam from the carbon dioxide laser oscillator 11 passes through a laser processing head 7 provided on the Y-axis carriage 5. The nozzle 9 is guided by an optical system (not shown).
[0019]
In the NC laser processing machine of the cantilever type three-axis optical axis movement type, a work table (not shown) is provided in the processing region below the laser processing head 7 depending on the processing contents, for example, when processing a plate material. When the pipe is processed, the material index device 13 can be installed as shown in FIGS. The pipe W attached to the material index device 13 can be continuously index-controlled by a pipe rotation servomotor driven under the control of the NC device of the laser beam machine 1. .
[0020]
Next, a first embodiment of the material index device 13 will be described with reference to FIG. The main body frame 15 having a C-shaped groove portion of the material index device 13A of the first embodiment is constituted by a face plate 19 erected on the base 17. On one side surface of the face plate 19, five support rollers 23 that engage with guide grooves (not shown) provided on the outer periphery and rotatably support the material rotating member 21 are provided at substantially equal intervals. is there. The material rotating member 21 is provided with a C-shaped groove substantially the same as the C-shaped groove of the main body. The support roller 23 is rotatably provided on a rotary shaft 25 fixed to the face plate 19 of the main body frame 15.
[0021]
The material rotating member 21 is provided with, for example, a notch groove 27 having a width L for carrying the pipe W into and out of the material rotating member 21. Therefore, the appearance of the material rotating member 21 is substantially “C-shaped”. Further, a gear 29 is provided on the outer diameter portion of the material rotating member 21, and two drive gears 33 driven by a servo motor 31 are engaged with the gear 29 of the outer diameter portion.
[0022]
The drive gear 33 is provided for rotation on a rotary shaft 35 provided on the surface side of the face plate 19 of the main body frame 15. The rotating shaft 35 extends through the face plate 19 to the back side of the face plate, and a pulley (not shown) such as a toothed pulley is rotatable on the rotating shaft 35 extended to the back side. Is provided. Similarly, an output shaft (not shown) of the servo motor 31 provided on the front surface side of the face plate 19 is also provided so as to protrude from the back surface side of the face plate 19, and a drive pulley provided on the output shaft (not shown) of the servo motor 31. A belt 37 such as a toothed belt is wound around (not shown) and a pulley (not shown) provided on the rotating shaft 35 of the drive gear 33.
[0023]
The distance between the two drive gears is larger than the width L of the notch groove 27 provided in the material rotating member 21. A tension adjusting means 39 for adjusting the tension of the belt 37 for driving the drive gear 33 to an appropriate tension is provided.
[0024]
Although various types can be adopted as the tension adjusting means, in the tension adjusting means 39 of the present embodiment, the swing arm 41 is centered around the rotation shaft 43 on the back side of the face plate 19. Further, a rotation roller 45 is provided at the other end of the swing arm 41 so as to be pressed and engaged with the belt 37.
[0025]
In the above configuration, when the servo motor 31 is driven under the control of the NC device, the material rotating member 21 is rotationally driven by the rotation angle specified by the rotation speed specified by the two drive gears 33 by the specified rotation angle. be able to.
[0026]
A material support 47 for holding and fixing the material W such as a pipe is provided at the bottom of the notch groove 27 of the material rotating member 21. A clamp cylinder 49 for pressing and fixing the material W is provided on the material support portion 47 on one side of the notch groove 27 at the front portion of the material rotating member 21. Note that a pneumatic or hydraulic cylinder can be used as the clamp cylinder, and in this embodiment, an example in which a pneumatic cylinder is used as the clamp cylinder will be described.
[0027]
Referring to FIGS. 3 and 4, an accumulator 51 for supplying compressed air to the clamp cylinder 49 is provided on the other side of the notch groove 27 at the front portion of the material rotating member 21. The accumulator 51 and the piston side of the clamp cylinder 49 are connected by a pipe line 53. In order to supply compressed air to the pipe line 53, a coupling 57 that can connect the pipe line 53 to the pneumatic pressure source 55 at one end is provided on the back side of the material rotating member 21. Similarly, a pipe 59 is provided to supply compressed air to the rod side of the clamp cylinder 49, and a coupling 61 that can connect the pipe 59 to the pneumatic pressure source 55 at one end also at the end of the pipe 59. Is provided on the back side of the material rotating member 21. A pressing plate 50 that presses the material W is provided at the end of the piston rod of the clamp cylinder 49, and the material W is sandwiched in cooperation with the pressing plate 50 on the side facing the pressing plate 50. The pressing plate 52 is provided.
[0028]
When the material rotating member 21 is located at the origin position (position shown in FIG. 3), a pair of air pressure source 55 and the pair of couplings 57 and 61 provided on the back side of the material rotating member 21 can be connected with one touch. The movable couplings 63 and 65 are provided on the main body frame 15 of the material index device 13A so as to be movable forward and backward. The moving couplings 63 and 65 are held by a coupling holding body 69 that moves forward and backward by a coupling moving cylinder 67 provided in the main body frame 15. It should be noted that either the pneumatic pressure or the hydraulic pressure may be used for the coupling moving cylinder 67, but in the description of the present embodiment, an example using a pneumatic cylinder cylinder has been described.
[0029]
The moving coupling 63 is connected to the A port of the first electromagnetic direction control valve 73 via a pipe line 71, and the moving coupling 65 is connected to the B port of the first electromagnetic direction control valve 73 via a pipe line 75. Connected to the port. The P port of the first electromagnetic direction control valve 73 is connected to the air pressure source 55. The piston side of the coupling moving cylinder 67 is connected to the A port of the second electromagnetic directional control valve 79 via a pipe line 77, and the rod side is connected to the B port via a pipe line 81. . The P port of the second electromagnetic direction control valve 79 is connected to the air pressure source 55.
[0030]
In the above configuration, when the material rotating member 21 rotates around the rotation center O and returns to the origin position (the state shown in FIG. 3), the pair of couplings 57 and 61 provided on the material rotating member 21 and the main body frame 15 The movable couplings 63 and 65 provided on the side are in a connectable position state. Note that the material rotation member 21 is returned to the origin position (the state shown in FIG. 3) by a known detection means (not shown) such as a proximity switch or a limit switch. Can be detected.
[0031]
In the state described above, the solenoids (electromagnetic coils) SOL1, SOL2, and SOL3 of the first electromagnetic direction control valve 73 and the second electromagnetic direction control valve 79 are all in a non-excited state. Therefore, the first electromagnetic direction control valve 73 is in the neutral position, and the second electromagnetic direction control valve 79 is in a state where the P port and the B port are in communication. Therefore, the high pressure air is not supplied from the pneumatic pressure source 55 to the moving couplings 63 and 65, and the high pressure air is supplied to the rod side of the coupling moving cylinder 67 via the pipe 81. The piston rod of the coupling moving cylinder 67 is in the retracted position.
[0032]
If the solenoid SOL3 of the second electromagnetic directional control valve 79 is excited in the above state, high pressure air is supplied from the pneumatic pressure source 55 to the piston side of the coupling moving cylinder 67, and the rod side is in communication with the atmosphere. Therefore, the piston rod moves forward and the moving couplings 63 and 65 and the couplings 57 and 61 are connected. Therefore, if the solenoid SOL1 of the first electromagnetic directional control valve 73 is excited, high-pressure air is supplied from the pneumatic pressure source 55 to the piston side of the accumulator 51 and the clamp cylinder 49 through the pipe 71, and the clamp cylinder 49 is The material W can be fixed by moving forward.
[0033]
In the above process, when the material W is fixed, the solenoid SOL3 of the second electromagnetic directional control valve 79 is de-energized to retract the coupling moving cylinder 67, and the moving couplings 63, 65 and the couplings 57, 61 are connected. At the same time, the solenoid SOL1 of the first electromagnetic directional control valve 73 is de-energized to cut off the supply of high-pressure air from the pneumatic pressure source 55 to the moving couplings 63 and 65.
[0034]
In the above state, the material rotating member 21 is rotatable with the material W sandwiched therebetween, and therefore laser processing is performed while the material rotating member 21 is driven by the servo motor 31 to rotate the material W to an arbitrary position. can do. With respect to slight air leakage from the clamp cylinder 49 while the material rotating member 21 is rotating, air is supplied from the accumulator 51, so that the clamping force of the clamp cylinder 49 does not decrease. Further, since the rotation of the material rotating member 21 is driven by two drive gears having an axial distance wider than the width L of the notch groove 27 of the material rotating member 21, the material rotating member 21 is in a range of 360 degrees. Can be driven. Further, since the notch groove 27 is provided in the material rotating member 21, the material W can be carried in and out from above the material index device, so that the material can be easily attached to and detached from the material index device.
[0035]
When the laser processing of the material W is finished, the material rotating member 21 is returned to the origin position, the solenoid SOL3 of the second electromagnetic direction control valve 79 is excited, the coupling moving cylinder 67 is advanced, and the moving coupling 63 is moved forward. , 65 and couplings 57 and 61 are connected, and at the same time, the solenoid SOL2 of the first electromagnetic direction control valve 73 is energized so that the P port of the first electromagnetic direction control valve 73 and the pipe line 75 are communicated with each other. At the same time, if the B port and the pipe line 71 are opened to the atmosphere via the A port, the clamp cylinder 49 moves backward to release the material W and remove the material W. If there is a new processing, the material W can be fixed through the above-described steps and the next processing can be performed.
[0036]
Next, the material index device 13B of the laser beam machine according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. FIG. Since the main body frame 15 and the drive mechanism of the material rotating member 21 of the material index device 13B of the second embodiment are the same as those of the material index device 13A of the first embodiment, description thereof is omitted. The same parts as those of the material index device 13A are denoted by the same reference numerals.
[0037]
In the material index device 13B, a so-called loose single-action clamp cylinder 83 with a spring return is provided on the material rotating member 21 in place of the double-action clamp cylinder 49 in the material index device 13A. Note that a pneumatic or hydraulic cylinder can be used as the clamp cylinder, and in the present embodiment, an example using a pneumatic cylinder is described.
[0038]
The material rotating member 21 is rotatably provided in close contact with the face plate 19 of the main body frame 15, and a C-shaped accumulator covering almost the entire area of the material rotating member 21 on the surface of the face plate 19 facing the material rotating member 21. A chamber 85 is formed. The material rotating member 21 and the C-shaped accumulator chamber 85 are kept airtight by a seal member 87.
[0039]
A flow path 89 that communicates from the clamp cylinder 83 to the upper portion of the accumulator chamber 85 is provided in the material rotating member 21, and a clamp cylinder is provided at the end of the flow path 89 that communicates the flow path 89 and the accumulator chamber 85. A check valve 91 is provided to prevent the outflow of air from the 83 side. Further, a fluid pressure cylinder 93 is provided on the face plate 19 side of the main body frame 15 as a check valve opening / closing means for allowing the check valve 91 to be opened and closed. Further, the accumulator chamber 85 is provided with an air supply port 95 connected to an air pressure source via a directional control valve (not shown). Note that a pneumatic or hydraulic cylinder can be used as the fluid pressure cylinder 93. In the present embodiment, an example in which the pneumatic cylinder 93 is used is described.
[0040]
In the normal state, the check valve 91 is normally closed because the ball 99 is pressed against the valve seat at the end of the flow path 89 by the spring 101. On the other hand, when the piston rod 97 advances to the piston rod 97 of the pneumatic cylinder 93 and presses the ball 99 of the check valve 91, the accumulator chamber 85 and the clamp cylinder 83 communicate with the discharge port 103. A flow path 105 is provided.
[0041]
In the above configuration, a directional control valve (not shown) connected to the air supply port 95 is appropriately operated to shut off the air supply from the directional control valve, and the pneumatic cylinder 93 which is a check valve opening / closing means is directional controlled. A valve (not shown) is actuated appropriately to advance the piston rod 97 and press the ball 99 of the check valve 91, thereby connecting the accumulator chamber 85 and the clamp cylinder 83 through the flow path 105 to the discharge port 103. The air in the clamp cylinder 83 and the accumulator chamber 85 is exhausted to the atmosphere through the discharge port 103.
[0042]
As a result, the clamp cylinder 83 is retracted by the spring, and the material W is released. When fixing the material W, in this state, the material W is mounted between the pressing plate 50 provided at the end of the piston rod of the clamp cylinder 83 and the pressing plate 52 provided on the material rotating member 21, and vice versa. The pneumatic cylinder 93 as a stop valve opening / closing means is retracted to close the check valve 91, and a directional control valve (not shown) connected to the air supply port 95 is appropriately operated to operate the air supply port 95. If air is supplied to the accumulator chamber 85, air is supplied from the accumulator chamber 85 through the check valve 91 to the clamp cylinder 83 to fix the material.
[0043]
In the above state, the servomotor 31 is driven under the control of the NC device to rotate the material rotating member 21 to perform laser processing of a desired shape on the material W. While the material rotating member 21 is passing over the accumulator chamber 85, the pressure from the accumulator chamber 85 is applied to the clamp cylinder 83 via the check valve 91, and air leakage from the clamp cylinder 83 is prevented. Can be covered. Further, when the check valve 91 provided on the material rotating member 21 is at a position away from the accumulator chamber 85, the check valve 91 is closed and air does not leak from the clamp cylinder 83.
[0044]
FIGS. 8, 9 and 10 show 13C of the third embodiment of the material indexing device of the laser processing machine. Most of 13C of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and is common except for the material loading detection device 107 provided on the material rotating member 21 of the material indexing device. The illustration and description of parts that are not necessary for the present embodiment are omitted.
[0045]
8, 9 and 10, a C-shaped signal detection ring 109 is fixed to the outer periphery of the surface of the material rotating member 21 by appropriate means such as screwing or bonding. The outer periphery of the signal detection ring 109 is made of a good electric conductor, and the conductor portion and the material rotating member 21 are electrically insulated.
[0046]
The material loading detection device 107 includes an electrical contact that operates according to the weight of the material W when the material W is loaded on the material support 47 and an electric circuit that operates according to the ON state of the contact.
[0047]
The electrical contact is provided with a box-shaped housing 113 opened upward on the lower surface of the material support plate 111 at the bottom of the material support portion 47, and the swing shaft 115 provided on the housing 113 is contacted with the material W. A movable contact 123 formed by integrally connecting a contact member 117 and a contact member 119 contacting the fixed contact 127 with a screw 121 is pivotally supported, and an air flow path 125 is provided at substantially the center. The fixed contact 127 provided is provided on the housing 113, and one end side of the movable contact 123 is provided on the fixed contact 127 so as to be freely contactable. The fixed contact 127 is connected to a pipe line 53 between the clamp cylinder 49 and the piston side via a pipe joint 142. The fixed contact 127 is electrically insulated from the pipe joint 142.
[0048]
The other end side of the movable contact 123 is urged upward by an elastic machine 129 such as a coil spring or a urethane spring provided in the housing 113, and the material support plate 113 on the upper surface of the housing 113 In addition, a hole 131 is provided in which a part of the movable contact 123 can protrude and retract to an upper position of the material support plate 111.
[0049]
As shown in the electric circuit of FIG. 10, the swinging shaft 115 is connected to the minus (minus) side of the power source 139 via an appropriate resistor 133 and a normally open relay contact 137 of the relay 135. At the same time, it is connected to the electric conductor portion on the outer periphery of the signal detection ring 109. One end of the fixed contact 127 is connected to the + (plus) side of the power source 139, and two signal detectors 141 provided on the other end are connected to an electric conductor portion on the outer periphery of the signal detection ring 109. . The interval between the positions where the two signal detectors 141 come into contact with the signal detection ring 109 is larger than the width L of the notch groove 27 provided in the rotating member 21. The relay 135, the movable contact 123, and the relay contact 137 are connected in series to the power source 141.
[0050]
In the above configuration, when the material W is not mounted on the material support 47, the left end of the movable contact 123 is pressed upward by the bullet 129, so the right end of the movable contact 123 is in contact with the fixed contact 127. Is in a state. Therefore, in the electric circuit shown in FIG. 10, the relay 135 is excited and the relay contact 137 is closed, and the current from the power source 139 is resistance through the two signal detectors 141 and the signal detection ring 109. A circuit flowing to 133 is formed.
[0051]
When the material W is attached to the material support 47, the left end of the movable contact 123 is pushed down against the upward biasing force of the bullet 129 by the weight of the material W, and the right end of the movable contact 123 And the fixed contact 127 are separated from each other. Therefore, the relay 135 is de-energized and the relay contact 137 is opened, and the current from the power source 139 does not flow to the resistor 133.
[0052]
The state of whether or not current is flowing through the resistor 133 as described above, for example, by detecting the presence or absence of voltage across the resistor 133 or the presence or absence of current by a known means, the material W is applied to the material support 47. It can be detected whether or not it is attached. In addition, since the position of the two signal detectors 141 is larger than the width L of the notch groove 27 provided in the rotating member 21, the rotating member 21 is rotating and at any position of 360 degrees. Whether or not the material W is loaded can be detected.
[0053]
Further, when it is detected that the movable contact 123 and the fixed contact are in a non-contact state, air is ejected from the air flow path 125 provided substantially at the center of the fixed contact to the material support portion 47. is there.
[0054]
【The invention's effect】
According to the first to fourth aspects of the invention, since the power chuck that can be used even during indexing is provided, automatic operation can be performed. Furthermore, since the material loading can be automated, the material loading time can be significantly shortened compared to manual operation, and the production efficiency can be improved.
[0055]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to automatically detect even if the mounting position of the material is shifted or detached during processing after the material is mounted. Therefore, it is possible to minimize the occurrence of processing defects.
[0056]
According to the invention described in claim 6, since the material loading can be automatically detected even when the material indexing device is rotating, the reliability of the automatic operation is further improved.
[0057]
According to the invention described in claim 7, since the material can be accurately mounted on the material support portion, the processing accuracy is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an example in which a material indexing device for a laser beam machine according to the present invention is used in an NC laser beam machine.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 shows a first embodiment of a material indexing device for a laser beam machine according to the present invention.
FIG. 4 is a pneumatic circuit diagram according to the first embodiment.
FIG. 5 is a front view of a material rotating member of a second embodiment of the material indexing device for a laser beam machine according to the present invention.
6 is a side view of FIG. 5. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a view showing a material loading detecting device in a third embodiment of a material indexing device of a laser beam machine according to the present invention.
FIG. 9 is an enlarged detail view of a part A in FIG.
FIG. 10 shows an electric circuit in the material loading detection apparatus according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Laser processing machine
3 X-axis carriage
5 Y-axis carriage
7 Laser processing head
9 nozzles
11 Gas laser oscillator
13 (A, B, C) Material indexing device
15 Body frame
17 base
19 face plate
21 Material rotating member
23 Support roller
25, 35 rotation axis
27 Notch groove
29 Gear
31 Servo motor
33 Drive gear
37 belt
39 Tension adjusting means
41 Swing arm
43 Rotating shaft
45 Rotating roller
47 Material support
49, 83 Clamp cylinder
50, 52 Press plate
51 Accumulator
53, 59, 71, 75, 77, 81
55 Air pressure source
57, 61 Coupling
63, 65 Moving coupling
67 Coupling moving cylinder
69 Coupling holder
73, 79 Electromagnetic direction control valve
85 Accumulator room
87 Seal member
89, 105, 125 channels
91 Check valve
93 Fluid pressure cylinder
95 Air supply port
97 Piston rod
99 balls
101 spring
103 outlet
107 Material loading detection device
109 Signal detection ring
111 Material support plate
113 Housing
115 Oscillating shaft
117 Material contact member
119 Contact member
121 screw
123 Movable contact
127 Fixed contact
129 ammunition
131 holes
133 resistance
135 Relay
137 Relay contact
139 power supply
141 signal detector
142 Pipe fitting

Claims (7)

本体フレームの面板に材料回転部材の外周を回転自在に支承する複数の支持ローラーを設け、前記材料回転部材の外周に歯車を設けると共に該歯車に係合する二つの駆動歯車を前記本体に設け、該材料回転部材に前記二つの駆動歯車の軸間距離より短い切欠き溝を設け、前記面板に前記二つの駆動歯車を介して前記材料回転部材を回転割出しするサーボモーターを設け、前記材料回転部材に材料を押圧固定するクランプシリンダーをアキュムレーターを介して設け、前記クランプシリンダーとアキュムレーターとに接続した一対の固定カップリングを前記材料回転部材に設けると共に、該固定カップリングに着脱可能な一対の移動カップリングを前記本体に設けたカップリング移動手段に設け、該移動カップリングを方向制御弁を介してエアー源に接続してなることを特徴とするレーザー加工機の材料インデックス装置。A plurality of support rollers for rotatably supporting the outer periphery of the material rotating member are provided on the face plate of the main body frame, and a gear is provided on the outer periphery of the material rotating member and two drive gears that are engaged with the gear are provided on the main body. The material rotating member is provided with a notch groove shorter than the distance between the axes of the two drive gears, and the face plate is provided with a servo motor for rotating and indexing the material rotating member via the two drive gears. A clamp cylinder that presses and fixes the material to the member is provided via an accumulator, and a pair of fixed couplings connected to the clamp cylinder and the accumulator is provided on the material rotating member, and a pair that can be attached to and detached from the fixed coupling. The moving coupling is provided in the coupling moving means provided in the main body, and the moving coupling is air-operated through the direction control valve. Materials index device of a laser processing machine, characterized by comprising connecting to a source. 前記カップリング移動手段が流体圧シリンダーであることを特徴とする請求項1に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置。2. The material indexing device for a laser beam machine according to claim 1, wherein the coupling moving means is a fluid pressure cylinder. 本体フレームの面板に材料回転部材の外周を回転自在に支承する複数の支持ローラーを設け、前記材料回転部材の外周に歯車を設けると共に該歯車に係合する二つの駆動歯車を前記本体に設け、該材料回転部材に前記二つの駆動歯車の軸間距離より短い切欠き溝を設け、前記面板に前記二つの駆動歯車を介して前記材料回転部材を回転割出しするサーボモーターを設けた材料インデックス装置において、前記材料回転部材に材料を押圧固定するスプリングリターン型の単動クランプシリンダーを設けると共に、前記材料回転部材を前記面板に回転可能に密着させて設け、該材料回転部材に対面する側の前記面板の表面に前記材料回転部材のほぼ全域にわたるCの字形のアキュムレーター室を形成し、前記クランプシリンダーから該アキュムレーター室上部に連通する流路を形成し、該流路の端部には前記クランプシリンダー側からの流体の流出を阻止する逆止弁を設け、前記面板側に該逆止弁を開閉自在の逆止弁開閉手段を設けると共に、前記アキュムレーター室を方向制御弁を介して圧力源に接続したことを特徴とするレーザー加工機の材料インデックス装置。A plurality of support rollers for rotatably supporting the outer periphery of the material rotating member are provided on the face plate of the main body frame, and a gear is provided on the outer periphery of the material rotating member and two drive gears that are engaged with the gear are provided on the main body. A material indexing device in which a notch groove shorter than the distance between the axes of the two drive gears is provided in the material rotating member, and a servo motor that rotationally indexes the material rotating member via the two driving gears is provided in the face plate. The material rotating member is provided with a spring return type single-acting clamp cylinder that presses and fixes the material, the material rotating member is provided in close contact with the face plate so as to be rotatable, and the material rotating member facing the material rotating member A C-shaped accumulator chamber is formed on the surface of the face plate over substantially the entire area of the material rotating member, and the accumulator chamber is formed from the clamp cylinder. A flow path communicating with the upper part of the chamber is provided, and a check valve for preventing the fluid from flowing out from the clamp cylinder side is provided at an end of the flow path, and the check valve can be opened and closed on the face plate side. A material indexing device for a laser processing machine, wherein a check valve opening / closing means is provided, and the accumulator chamber is connected to a pressure source via a direction control valve. 前記押圧手段が流体圧シリンダーであることを特徴とする請求項3に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置。4. The material indexing device for a laser beam machine according to claim 3, wherein the pressing means is a fluid pressure cylinder. 前記材料回転部材に材料装着を検出する材料装着検出装置を設けたことを特徴とする請求項1または請求項3に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置。4. The material indexing device for a laser beam machine according to claim 1, wherein a material loading detecting device for detecting material loading is provided on the material rotating member. 前記材料装着検出装置は、前記材料回転部材に該材料回転部材と共に回転する信号検出リングと、該信号検出リングに前記切欠き溝より広い間隔で接触する本体フレームの面板に設けた2個の信号検出器と、前記材料回転部材への材料の装着により作動する接点と、前記2個の信号検出器と電源との間に設けた電気回路とからなり、前記接点がONの時、少なくとも一方の前記信号検出器と電源との間の電気回路が導通することにより材料装着を検出することを特徴とする請求項5に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置。The material loading detection device includes a signal detection ring that rotates together with the material rotation member on the material rotation member, and two signals provided on a face plate of a main body frame that contacts the signal detection ring at a wider interval than the notch groove. A detector, a contact that operates by attaching a material to the material rotating member, and an electric circuit provided between the two signal detectors and a power source. When the contact is ON, at least one of the contacts 6. The material indexing device for a laser beam machine according to claim 5, wherein the material loading is detected by conducting an electrical circuit between the signal detector and a power source. 前記接点は、材料当接部材と接点部材からなる可動接点と、該可動接点に接触可能な固定接点からなり、前記可動接点を前記材料回転部材に揺動自在に軸支して設け、該可動接点の一側を材料支持面より突出させる弾機を可動接点に設けると共に、ほぼ中心に空気の流路を備えた固定接点を前記可動接点の他側に接触可能に設け、前記接点が非接触状態のとき前記固定接点からエアーを材料支持部に噴出させることを特徴とする請求項6に記載のレーザー加工機の材料インデックス装置。The contact includes a movable contact composed of a material contact member and a contact member, and a fixed contact that can contact the movable contact. The movable contact is pivotally supported on the material rotating member, and the movable contact is provided. An elastic machine that protrudes one side of the contact from the material support surface is provided on the movable contact, and a fixed contact with an air flow path at the center is provided on the other side of the movable contact so that the contact is not contacted. The material indexing device for a laser beam machine according to claim 6, wherein air is ejected from the fixed contact to the material support portion in a state.
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