JP4444438B2

JP4444438B2 - パンチ・レーザ複合加工機

Info

Publication number: JP4444438B2
Application number: JP2000080247A
Authority: JP
Inventors: 和秀森田
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP2001259946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークが１軸移動すると共にパンチ加工ヘッドおよびレーザ加工ヘッドが１軸移動する１軸材料１軸パンチ光移動タイプのパンチ・レーザ複合加工機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パンチ・レーザ（プラズマを含む）複合加工機としてワークがＸ軸およびＹ軸の２軸移動する光軸固定のタレットパンチタイプのものがある。このようなタレットパンチタイプのパンチ・レーザ複合加工機においては、ワークが２軸移動するため装置の大型化を招き、省スペース化が構造的に無理である。
【０００３】
そこで、省スペース化および裏傷対策を考慮して、ワークがＸ軸方向へ１軸移動すると共にパンチ加工ヘッドおよびレーザ加工ヘッドがＹ軸方向へ１軸移動する１軸材料１軸パンチ光移動タイプのパンチ・レーザ複合加工機がある。このパンチ・レーザ複合加工機においては、駆動系の簡素化、コスト（ボールネジ、モータ等）等を考慮すると、パンチ軸とレーザ軸は最終的に同一軸構造になることが望ましいということがわかっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した１軸材料１軸パンチ光移動タイプのパンチ・レーザ複合加工機においては、ワークシュータの設置場所の制限からパンチ軸と同軸上でオフセットされたレーザ加工用カッティングプレートからの、大小含めた製品の搬出が困難であるという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、以上のような従来の技術の問題点に着目してなされたものであり、製品の搬出を容易に行うことのできる１軸材料１軸パンチ光移動タイプのパンチ・レーザ複合加工機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１による発明のパンチ・レーザ複合加工機は、ワークがＸ軸方向へ１軸移動し、パンチ加工ヘッドおよびレーザ加工ヘッドを備えたヘッド部がＹ軸方向へ１軸移動してワークの加工を行うパンチ・レーザ複合加工機であって、前記パンチ加工ヘッドに対応するダイとＹ軸に平行な同一軸上に一体的に設けられて前記レーザ加工ヘッドに対応するカッティングプレートを備えた受け部を前記ヘッド部と同期してＹ軸方向へ移動すると共に、前記受け部に設けられて製品を搬出すべく下方へ開閉する第一のシュータと、この第一のシュータに隣接し、第一のシュータと連動して開閉し、前記受け部の移動方向に沿って設けられた第二のシュータと、この第二のシュータを所定位置まで水平に下降させることにより前記第一のシュータを開かせた後第二のシュータの前記第一のシュータと反対側端部を開かしめるシュータ開閉装置と、を備えてなることを特徴とするものである。
【０００７】
従って、ワークをＸ軸方向へ１軸移動し、パンチ加工ヘッドおよびレーザ加工ヘッドを備えたヘッド部とこれに対応するダイおよびカッティングプレートをＹ軸と平行な同一軸上に備えた受け部とを同期してＹ軸方向へ１軸移動して、ワークの所望の位置にパンチング加工またはレーザ加工を行う。この製品やスクラップの搬出は、シュータ開閉装置が受け部の移動方向に沿って設けられている第二のシュータをまず所定位置まで水平に下降させることにより、Ｙ軸方向の任意の位置に位置決めされた受け部の第一のシュータを開き、さらにシュータ開閉装置により第二のシュータを開いて行われる。
【０００８】
請求項２による発明のパンチ・レーザ複合加工機は、請求項１記載のパンチ・レーザ複合加工機において、前記第一のシュータの搬出側端部に設けられ、前記第二のシュータの第一のシュータ側端側に引っ掛けられる引っ掛け部材を有すること、を特徴とするものである。
【０００９】
従って、第二のシュータを昇降させることにより第一のシュータの引っ掛け部材を上下移動させて第一のシュータを開閉する。
【００１０】
請求項３による発明のパンチ・レーザ複合加工機は、請求項１または２に記載のパンチ・レーザ複合加工機において、前記第一のシュータが、前記受け部において固定されている固定側シュータと移動側シュータとからなり、前記移動側シュータが前記カッティングプレートと別個に開閉するものであること、を特徴とするものである。
【００１１】
従って、第一のシュータにおける移動側シュータが開閉しても、カッティングプレートおよび固定側シュータは開閉せずに加工位置にある。
【００１２】
請求項４による発明のパンチ・レーザ複合加工機は、請求項１記載のパンチ・レーザ複合加工機において、前記第二のシュータの搬出側においてこの第二のシュータの搬出側端部の高さに対応する高さ位置に設けられた搬出コンベアと、この搬出コンベアにより搬出された製品等を搬出コンベアのそれぞれの高さ位置で集積する製品受けと、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
従って、第一のシュータから第二のシュータに搬出された製品等は、第二のシュータの搬出側の高さに合わせて設けられている搬出コンベアに搬出され、搬出コンベアにより対応する製品受けに搬出され仕分けられる。
【００１４】
請求項５による発明のパンチ・レーザ複合加工機は、請求項１、２または４に記載のパンチ・レーザ複合加工機において、前記第二のシュータが、モータにより駆動されるシュータコンベアを、備えてなることを特徴とするものである。
【００１５】
従って、モータがシュータコンベアを回転走行させることにより、第二のシュータが水平状態であっても製品等を搬出する。
【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には、この発明に係るパンチ・レーザ複合加工機１が示されている。このパンチ・レーザ複合加工機１では、フレーム３を挟んでフロントテーブル５とリアテーブル７が設けられている。
【００１８】
フレーム３の図示省略の上部フレームの下面には、パンチング加工を行う図示省略のパンチ加工ヘッドとレーザ加工を行うレーザ加工ヘッド９（図２参照）とをＹ軸方向の同一軸線上に一体的に備えたヘッド部１１が設けられている。すなわち、パンチセンタＰＣとレーザセンタＬＣとがＹ軸と平行な同一軸線上にある。なお、ヘッド部１１は、図示省略のボールネジおよびモータのような駆動手段により、一体的に図１中Ｙ軸方向（左右方向）へ移動・位置決め自在となっている。
【００１９】
また、下部フレーム３Ｌの上面には、前述のパンチ加工ヘッドと協働でパンチング加工を行うダイＤとレーザ加工ヘッド９からのレーザ光ＬＢを受けるカッティングプレート１３とを一体的に備えた受け部１５が設けられている。なお、パンチ加工ヘッドは前記ダイＤの上方に設けられている。この受け部１５は、図示省略のボールネジおよびモータのような駆動手段により、前述のヘッド部１１と同期してＹ軸方向へ移動・位置決め自在となっている。
【００２０】
フロントテーブル５上には、ワークをクランプする複数のクランパ１７が設けられており、一体的にＸ軸方向（図１中上下方向）へ移動・位置決め自在となっている。なお、クランパ１７の間隔は調整自在となっている。
【００２１】
従って、パンチング加工またはレーザ加工を行う場合には、ワークＷをＸ軸方向へ移動・位置決めすると共に、ヘッド部１１および受け部１５を同期してＹ軸方向へ移動・位置決めすることにより、ワークＷの所望の位置がパンチセンタＰＣまたはレーザセンタ中心ＬＣに位置するようにする。
【００２２】
図２および図４を併せて参照するに、受け部１５には、第一のシュータ１９が下方へ開閉自在に設けられており、受け部１５と一体的にＹ軸方向へ移動自在となっている。また、フロントテーブル５のフレーム３側端部には、第二のシュータ２１がＹ軸方向幅の略全幅にわたって上下移動自在且つ下方へ開閉自在に設けられている。
【００２３】
図５および図６を参照するに、第一のシュータ１９は、上端に設けられた開閉ヒンジ２３を介して第一のシュータ１９の開閉動作をガイドするボールスプライン２５がシュータベース２７の上に設けられている。なお、ボールスプライン２５にはバネ２６が設けられており、開閉ヒンジ２３を上方へ付勢している。また、ボールスプライン２５にはダンパ２９が取り付けられており、第一のシュータ１９の開閉動作による衝撃を吸収する。
【００２４】
また、開閉ヒンジ２３の後端部（図６中右側端部）はシュータベース２７に取り付けられている引っ張りバネ３１により引っ張られており、常時第一のシュータ１９を閉じる方向（図６中時計回り）へ付勢されている。
【００２５】
なお、第一のシュータ１９は自ら開閉するものではなく、第一のシュータ１９のフロントテーブル５側に設けられている引っ掛け部材であるアーム３３が第二のシュータ２１により引き下げられて開くようになっている。
【００２６】
図２および図３を参照するに、第二のシュータ２１には、シュータ開閉装置３５がＹ軸方向に複数個設けられている。このシュータ開閉装置３５は、第二のシュータ２１をパスラインＰＬから下方へ移動させるための上下シリンダ３７と、第二のシュータ２１を上下にガイドすると共に所定位置まで下降したら下降を停止させるボールスプライン３９を有している。
【００２７】
ボールスプライン３９の上端にはシュータヒンジ４１を介して第二のシュータ２１に取り付けられており、第二のシュータ２１を開閉自在に支持している。なお、ボールスプライン３９にはバネ４３が取り付けられており、第二のシュータ２１を上方へ付勢している。また、ボールスプライン３９にはシュータ上昇規制ブラケット４５が取り付けられており、所定の高さ以上に上昇しないようにしている。
【００２８】
従って、上下シリンダ３７により第二のシュータ２１を下降させると、ボールスプライン３９によりガイドされて第二のシュータ２１は水平状態を保って所定位置まで下降する。そして、ボールスプライン３９のストロークエンドまで下降したらボールスプライン３９側は停止するが、上下シリンダ３７側はさらに下降するので、シュータヒンジ４１を中心として第二のシュータ２１の搬出側（図２中左側）は下方へ開く。また、上下シリンダ３７を上昇させることにより、第二のシュータ２１は水平状態まで戻った後、水平に上昇して閉じる。
【００２９】
上記構成により、クランパ１７を移動させてワークＷをＸ軸方向へ移動・位置決めすると共に、ヘッド部１１および受け部１５を同期してＹ軸方向へ移動・位置決めすることにより、ワークＷの所望の位置がパンチセンタＰＣまたはレーザセンタＬＣに位置するようにしてパンチング加工またはレーザ加工を行う。
【００３０】
そして、生じたスクラップや切り離された製品Ｓを搬出する際に、上下シリンダ３７により第二のシュータ２１を所定位置まで下降させると、第一のシュータ１９のアーム３３が下方へ引き下げられるので、第一のシュータ１９はバネ２６を圧縮しながら水平に下降した後、開閉ヒンジ２３により下方へ開く。さらに上下シリンダ３７を下降させて第二のシュータ２１を開く。
【００３１】
第一のシュータ１９および第二のシュータ２１の上面には、図示はしないが製品やスクラップを滑落させるローラやフリーベア等が設けられている。これにより、スクラップや製品はフロントテーブル５の下方へ搬出される。
【００３２】
また、第一のシュータ１９および第二のシュータ２１を閉じる際には、上下シリンダ３７を上昇させて第二のシュータ２１を水平まで戻し、さらに水平状態で上昇させて閉じる。この第二のシュータ２１の閉動作に伴い、第一のシュータ１９は引っ張りバネ３１により所定の角度まで戻され、さらにバネ２６によりパスラインＰＬまで上昇して閉じる。
【００３３】
以上の結果から、パンチ軸とレーザ軸を同一軸上に配置したパンチ・レーザ複合加工機１においては、駆動系の構造を簡素化して省スペース化およびコストダウンを図ると共に、Ｙ軸方向の任意の位置にあるカッティングプレート１３からサイズの大小を問わず、製品の搬出を行うことができる。
【００３４】
次に、図１および図７から図８を参照して、別の実施の形態について説明する。この実施の形態にかかるパンチ・レーザ複合加工機４７（図１中カッコ書き）においては、第二のシュータ４９の上面に、図示省略のモータ等により回転走行する搬送用のシュータコンベア５１が設けられると共に、第二のシュータ４９の高さ位置に対応して複数段（ここでは２段）の製品搬出コンベア５３Ａ、５３Ｂと、製品搬出コンベア５３Ａ、５３Ｂに対応して各々製品受けとしての製品トレイ５５Ａ、５５Ｂが設けられている。その他の構成は前述のパンチ・レーザ複合加工機１と同様なので、同じ部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００３５】
上記構成により、上下シリンダ３７により第二のシュータ４９を所定位置まで下降させると、第一のシュータ１９のアーム３３が下方へ引き下げられるので第一のシュータ１９はＹ軸方向に任意の位置において開閉（例えば３０度）を行う。さらに上下シリンダ３７により第二のシュータ４９を下降させて下方へ開くと、製品Ｓやスクラップは第一のシュータ１９を滑落して、第二のシュータ４９のシュータコンベア５１により製品トレイ５５Ａ、５５Ｂに搬出される。この時、第二のシュータ４９の高さ位置の調整により、所望の製品トレイ５５Ａ、５５Ｂに仕分けして集積する。
【００３６】
以上の結果から、複数種類の製品の加工を行った場合に、第二のシュータ４９および製品トレイ５５Ａ，５５Ｂの高さ位置を調整することにより、簡単な構造で、容易に搬出および仕分けを行って集積することができる。
【００３７】
次に、図１〜図３および図９から図１１を参照して、さらに別の実施の形態について説明する。この実施の形態にかかるパンチ・レーザ複合加工機５７（図１中カッコ書き）においては、受け部１５を第一のシュータ５９とカッティングプレート１３から構成し、カッティングプレート１３はブラケット６１を介して受け部１５に固定されている。
【００３８】
一方、第一のシュータ５９はカッティングプレート１３と別個に上下移動可能に構成され、その表面がレーザセンタＬＣのやや後方位置において、フロントテーブル５側の移動側シュータ６３Ｍとリアテーブル７側の固定側シュータ６３Ｆに分割されている。
【００３９】
固定側シュータ６３Ｆは、シュータベース２７に取り付けられているボールスプライン６５Ａの上端に回転自在に取り付けられているブラケット６７に取り付けられている。また、移動側シュータ６３Ｍは、シュータベース２７に取り付けられているボールスプライン６５Ｂの上端に回転自在に取り付けられている全体L字状のブラケット６９に取り付けられている。なお、ブラケット６７およびブラケット６９は、共に引っ張りバネ３１により閉じる方向へ付勢されている。
【００４０】
固定側シュータ６３Ｆの下面にはロック用ブロック７１が取り付けられており、移動側シュータ６３Ｍの下面にはロック用ブロック７１に嵌合する開閉ロックシリンダ７３が取り付けられている。
【００４１】
従って、開閉ロックシリンダ７３のピストンロッド７５を出して、ロック用ブロック７１に嵌合させると、移動側シュータ６３Ｍと固定側シュータ６３Ｆをロックして一体的となり、開閉ロックシリンダ７３のピストンロッド７５を引っ込めると、ロックが解除される。その他の構成は前述のパンチ・レーザ複合加工機１と同様なので、同じ部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４２】
上記構成により、通常の加工に伴う開閉動作では、まず移動側シュータ６３Ｍに固定されている開閉ロックシリンダ７３のピストンロッド７５を出して固定側シュータ６３Ｆのロック用ブロック７１をロックしておく。第一のシュータ５９は、第二のシュータ２１、４９の上下移動によりアーム３３が引っ張られて、Ｙ軸方向任意の位置で移動側シュータ６３Ｍと固定側シュータ６３Ｆがバネ２６を圧縮しながら一体で下降し、さらに引っ張りバネ３１に抗して開く。
【００４３】
また、通常の閉動作では、第二のシュータ２１、４９が上昇して閉じ始めると、引っ張りバネ３１により第一のシュータ５９は一体で所定角度まで戻り、その後バネ２６によりパスラインＰＬまで上昇する。
【００４４】
一方、第一のシュータ５９を開いた状態で加工を行う場合には、移動側シュータ６３Ｍに取り付けられている開閉ロックシリンダ７３のピストンロッド７５を引っ込めてロックを解除し、移動側シュータ６３Ｍを固定側シュータ６３Ｆに対して分割可能としておく。これにより、第二のシュータ２１、４９の上下移動および開閉に伴って移動側シュータ６３Ｍのみが通常の開閉動作と同様にして下降し、所定位置まで下降したら、第二のシュータ２１、４９を下方へ開く。この時、固定側シュータ６３Ｆおよびカッティングプレート１３は固定されたままなので、レーザ加工中のワークＷを支持している。
【００４５】
以上のように構成されているので、第一のシュータ５９は開閉ロックシリンダ７３により移動側シュータ６３Ｍと固定側シュータ６３Ｆが一体化または分離化することができるので、通常の加工および搬出動作を行うことができると共に、移動側シュータ６３Ｍを開けた状態でも、固定側シュータ６３Ｆおよびカッティングプレート１３は固定状態にあってワークＷを支持しているので、レーザ加工を行うことができる。
【００４６】
なお、この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によるパンチ・レーザ複合加工機では、ワークをＸ軸方向へ１軸移動し、パンチ加工ヘッドおよびレーザ加工ヘッドを備えたヘッド部とこれに対応するダイおよびカッティングプレートをＹ軸と平行な同一軸上に備えた受け部とを同期してＹ軸方向へ１軸移動して、ワークの所望の位置にパンチング加工またはレーザ加工を行うので、移動機構を簡略化することが出来、コストダウンおよび省スペース化を図ることができる。また、この製品やスクラップの搬出は、シュータ開閉装置が第一のシュータおよび受け部の移動方向に沿って設けられている第二のシュータをまず所定位置まで水平に下降させることにより、Ｙ軸方向の任意の位置に位置決めされた受け部の第一のシュータを開き、さらにシュータ開閉装置により第二のシュータを開いて行われるので、オフセットされたカッティングプレートからサイズの大小にかかわらず搬出することができる。
【００４８】
請求項２の発明によるパンチ・レーザ複合加工機では、第二のシュータを昇降させることにより第一のシュータの引っ掛け部材を上下移動させて第一のシュータを開閉するので、簡易な構造により、第一のシュータの位置にかかわらず製品等を搬出することができる。
【００４９】
請求項３の発明によるパンチ・レーザ複合加工機では、第一のシュータにおける移動側シュータが開閉しても、カッティングプレートおよび固定側シュータは開閉せずに加工位置にあるので、第一のシュータが開いた状態でもレーザ加工を行うことができる。
【００５０】
請求項４の発明によるパンチ・レーザ複合加工機では、第一のシュータから第二のシュータに搬出された製品等は、第二のシュータの搬出側の高さに合わせて設けられている搬出コンベアに搬出され、搬出コンベアに対応する製品受けに搬出されるので、第二のシュータの上下移動および開度を制御することにより、製品等を容易に仕分けして集積することができる。
【００５１】
請求項５の発明によるパンチ・レーザ複合加工機では、モータがシュータコンベアを回転走行させることにより、第二のシュータが水平状態であっても製品等の搬出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るパンチ・レーザ複合加工機の平面図である。
【図２】図１中II−II位置の断面図である。
【図３】図１中III−III位置の断面図である。
【図４】第一のシュータの平面図である。
【図５】図４中Ｖ方向から見た正面図である。
【図６】第一のシュータと第二のシュータとの取り合いを示す断面図である。
【図７】別の実施の形態にかかる第一のシュータ、第二のシュータ、搬出コンベアおよび製品トレイの位置関係を示す断面図である。
【図８】第二のシュータの断面図である。
【図９】さらに別の実施の形態にかかる第一のシュータの平面図である。
【図１０】図９中Ｘ方向から見た正面図である。
【図１１】図９中XI方向から見た側面図である。
【符号の説明】
１、４７、５７パンチ・レーザ複合加工機
１３カッティングプレート
１５受け部
１９第一のシュータ
２１第二のシュータ
３３アーム（引っ掛け部材）
３５シュータ開閉装置
５３搬出コンベア
５５製品トレイ（製品受け）
Ｗワーク
Ｄダイ

Claims

ワークがＸ軸方向へ１軸移動し、パンチ加工ヘッドおよびレーザ加工ヘッドを備えたヘッド部がＹ軸方向へ１軸移動してワークの加工を行うパンチ・レーザ複合加工機であって、前記パンチ加工ヘッドに対応するダイとＹ軸に平行な同一軸上に一体的に設けられて前記レーザ加工ヘッドに対応するカッティングプレートを備えた受け部を前記ヘッド部と同期してＹ軸方向へ移動すると共に、前記受け部に設けられて製品を搬出すべく下方へ開閉する第一のシュータと、この前記第一のシュータに隣接し、第一シュータと連動して開閉し、前記受け部の移動方向に沿って設けられた第二のシュータと、この第二のシュータを所定位置まで水平に下降させることにより前記第一のシュータを開かせた後第二のシュータの前記第一のシュータと反対側端部を開かしめるシュータ開閉装置と、を備えてなることを特徴とするパンチ・レーザ複合加工機。
前記第一のシュータの搬出側端部に設けられ、前記第二のシュータの第一のシュータ側端側に引っ掛けられる引っ掛け部材を有すること、を特徴とする請求項１記載のパンチ・レーザ複合加工機。
前記第一のシュータが、前記受け部において固定されている固定側シュータと移動側シュータとからなり、前記移動側シュータが前記カッティングプレートと別個に開閉するものであること、を特徴とする請求項１または２に記載のパンチ・レーザ複合加工機。
前記第二のシュータの搬出側においてこの第二のシュータの搬出側端部の高さに対応する高さ位置に設けられた搬出コンベアと、この搬出コンベアにより搬出された製品等を搬出コンベアのそれぞれの高さ位置で集積する製品受けと、を備えてなることを特徴とする請求項１記載のパンチ・レーザ複合加工機。
前記第二のシュータが、モータにより駆動されるシュータコンベアを、備えてなることを特徴とする請求項１、２または４に記載のパンチ・レーザ複合加工機。