JP2000153427A

JP2000153427A - ワーク支持加工装置

Info

Publication number: JP2000153427A
Application number: JP10326295A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Mitsuyoshi; 弘信三吉
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ワーク支持加工装置において、粉塵・屑の収
集率を向上させると共に、レーザ光・スパッタの跳ね返
りを抑えてワークの損傷を防止し、ワークの搬入出作業
を円滑に行い、更に薄い板厚のワークでも撓まないよう
にして安定した加工を行うことにある。【解決手段】加工ヘッド１の直下に配置されそれに追
従して移動するスクラップボックス２と、支持部材３Ａ
を密集して形成し両端が固定されているテーブル３を有
し、該テーブル３は両端と上記スクラップボックス２の
間は平坦であってスクラップボックス２の部分で曲折し
てその下方を通過し、クランプ８で固定されたワークＷ
を上記移動するスクラップボックス２とその前後のテー
ブル３により支持し、該スクラップボックス２上のワー
クＷ部分に対して上記加工ヘッド１により所定の加工を
施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワーク支持加工装
置、特にレーザ加工機において、ワークＷを支持した状
態で所定の加工を施すようにしたワーク支持加工装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばレーザ加工機において
は、固定されたワークＷを支持する場合、図７に示す構
造の装置を使用している。

【０００３】図７（Ａ）に示す装置は、剣山５１により
ワークＷを支持し、該ワークＷの上方の加工ヘッド５０
からレーザビームＬを照射し、所定の加工を施す。

【０００４】また、図７（Ｂ）に示す装置は、スキッド
５２によりワークＷを支持し、同様に該ワークＷの上方
の加工ヘッド５０からレーザビームＬを照射し、所定の
加工を施す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図７
（Ａ）、図７（Ｂ）に示す装置は、ワークＷの下方が空
いており、密閉構造とはなっていない。

【０００６】このため、レーザ加工により発生した粉塵
５３や屑５４（図８（Ａ））が飛散してしまい、その収
集率が極めて低い。

【０００７】また、図７の装置は、加工ヘッド５０の真
下にも剣山５１（スキッド５２）が配置されている。

【０００８】このため、剣山５１（スキッド５２）の直
上方のワークＷ部分を加工した場合には（図８
（Ｂ））、該剣山５１（スキッド５２）からレーザ光５
５やスパッタ５６が跳ね返り、ワークＷに損傷を与え
る。

【０００９】一方、図７の装置では、剣山５１（スキッ
ド５２）が密集して配置されていないので、ワークＷを
搬入出する場合には、該ワークＷが剣山５１（スキッド
５２）に引っ掛かってしまい（図８（Ｃ））、搬入出作
業が円滑に行えない。このことは、ワークＷを加工した
後のスケルトンを搬出する場合も同様である。

【００１０】更に、剣山５１（スキッド５２）間の間隔
Ｋは（図８（Ｄ））、短縮することができないので、薄
い板厚のワークＷは、固定しても、垂れ下がったり、ま
た撓んでしまい、安定した状態で加工ができない。

【００１１】本発明の目的は、ワーク支持加工装置にお
いて、粉塵・屑の収集率を向上させると共に、レーザ光
・スパッタの跳ね返りを抑えてワークの損傷を防止し、
ワークの搬入出作業を円滑に行い、更に薄い板厚のワー
クでも撓まないようにして安定した加工を行うことにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、図１〜図６に示すように、（Ａ）
加工ヘッド１の直下に配置されそれに追従して移動する
スクラップボックス２と、（Ｂ）支持部材３Ａを密集し
て形成し両端が固定されているテーブル３を有し、
（Ｃ）該テーブル３は両端と上記スクラップボックス２
の間は平坦であってスクラップボックス２の部分で曲折
してその下方を通過し、（Ｄ）クランプ８で固定された
ワークＷを上記移動するスクラップボックス２とその前
後のテーブル３により支持し、該スクラップボックス２
上のワークＷ部分に対して上記加工ヘッド１により所定
の加工を施すことを特徴とするワーク支持加工装置が提
供される。

【００１３】従って、本発明の構成によれば、ワークＷ
を支持するテーブル３とスクラップボックス２のうち
で、スクラップボックス２の部分だけが開放され、その
他の部分は、密閉されている（図１）。

【００１４】従って、粉塵・屑２０（図６（Ａ））の収
集は、テーブル３の下方全域ではなく、スクラップボッ
クス２により行われるので、その収集率が向上する。

【００１５】また、加工ヘッド１の直下のスクラップボ
ックス２の部分では、テーブル３が曲折してスクラップ
ボックス２の下方を通過しているので、加工ヘッド１の
直下には開口部２Ａ（図１）が位置しているだけでワー
クＷを支持する部品は設けられていない。

【００１６】従って、レーザ光・スパッタの跳ね返りは
抑えられ、ワークＷの損傷は防止される。

【００１７】更に、テーブル３は支持部材３Ａが密集し
て形成されていると共に、例えば該支持部材３Ａをパイ
プローラ３Ａ１（図４（Ｂ））等により構成し、スクラ
ップボックス２の開口部２Ａ近傍に、フリーベア１７Ａ
（図４（Ａ））等の回転支持体１７（図１）を備えたプ
レート２Ｂを設けたことにより、ワークＷの搬入出が円
滑に行われ、薄い板厚のワークＷでも撓まずに安定した
加工を行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施
形態を示す全体図である。

【００１９】図１に示すワーク支持加工装置は、外枠４
を有し、該外枠４の内側には、レール１４が固定され、
該レール１４にはガイドローラ１２を介してスクラップ
ボックス２が長手方向（Ｘ軸方向）に移動自在に戴置さ
れている。

【００２０】このスクラップボックス２は、レーザ加工
中に発生した粉塵・屑２０（図６）を収集する箱であっ
て、後述する駆動機構（図３）により加工ヘッド１に追
従して移動し、そのフレーム１３には、前記ガイドロー
ラ１２が回転自在に取り付けられていると共に、プレー
ト２Ｂが横方向（Ｙ軸方向）に設けられている（図
２）。

【００２１】このプレート２Ｂは（図１）、開口部２Ａ
の両端に位置して加工ヘッド１の直下のワークＷ部分を
支持し、かつ長手方向（Ｘ軸方向）に移動可能であり
（図４（Ａ））、それにより、ワークＷの大きさに応じ
て２つのプレート２Ｂの間隔が変更できるようになって
いる。間隔変更手段としては、手動、電動、空気圧等が
ある。

【００２２】また、このプレート２Ｂには、フリーベア
１７Ａ（図４（Ａ）の左図））やローラ１７Ｂ（図４
（Ａ）の右図）等の回転支持体１７（図１）を設けるこ
とが好ましく、これにより、プレート２Ｂがスクラップ
ボックス２と共に移動しても（図３）ワークＷの裏面に
傷が付かないようになっている。

【００２３】一方、外枠４には、支持部材３Ａ（図１）
を密集して形成したテーブル３が設けられ、該テーブル
３の両端はボルト６、７により外枠４に固定されてい
る。

【００２４】このテーブル３は、各支持部材３Ａがチェ
ーン５により支承されていて一端からスクラップボック
ス２まで（図１）は平坦に形成されているが、スクラッ
プボックス２の部分で曲折してその下方を通過し、該ス
クラップボックス２から他端までは再び平坦に形成され
ている。

【００２５】即ち、スクラップボックス２の両側には、
スプロケット１０が４つずつ設けられ、そのうちの２つ
は（図１）フレーム１３に取り付けられ、また他の２つ
は、該スクラップボックス２の下部に取付部材１０Ａを
介して取り付けられている（図２）。

【００２６】そして、図１に示す外枠４の左端に固定さ
れて真っ直ぐに延びたチェーン５が、左上のスプロケッ
ト１０と噛み合って下方に曲折して延び、左下のスプロ
ケット１０と噛み合って右方に曲折して延び、その後右
下のスプロケット１０と噛み合って上方に曲折して延
び、更に右上のスプロケット１０と噛み合って右方に曲
折して真っ直ぐに外枠４の右端まで延びて固定されてい
る。

【００２７】この構成により、ワークＷの加工中、加工
ヘッド１に追従してスクラップボックス２が移動した場
合に（図６）、テーブル３は該スクラップボックス２の
下方に常に隠れて加工ヘッド１の真下には存在せず、該
スクラップボックス２の前後の平坦部分でのみワークＷ
を支持する。

【００２８】従って、加工中のレーザ光・スパッタの跳
ね返りが抑えられ、ワークＷが損傷を受けることがな
い。

【００２９】更に、テーブル３を構成する支持部材３Ａ
は、例えばパイプローラ３Ａ１（図４（Ｂ））で形成す
ることにより、一方向におけるワークＷの搬入出が円滑
に行われるようになる。

【００３０】また、この支持部材３Ａは、例えば金属ベ
ルト３Ａ２（図４（Ｃ））で形成し、しかも該金属ベル
ト３Ａ２にフリーベア１８を配置することにより、全方
向におけるワークＷの搬入出が円滑に行われるようにな
る。

【００３１】上記スプロケット１０のうちの１つ（図
１）、例えば左上のスプロケット１０は、駆動源１１
（例えばモータ）に結合され、該駆動源１１は、ブラケ
ット１１Ａを介してスクラップボックス２に固定されて
いる。

【００３２】この構成により、駆動源１１を起動する
と、左上のスプロケット１０が回転し、該スプロケット
１０が原動鎖車となってチェーン５と噛み合って移動す
るので（図６）、他の３つは従動鎖車となって同様にチ
ェーン５と噛み合って移動する。

【００３３】従って、スクラップボックス２もレール１
４に沿って長手方向（Ｘ軸方向）に移動し、その際、チ
ェーン５に支承された支持部材３Ａから成るテーブル３
は、前記したように（図６）、スクラップボックス２の
部分が排除されて、加工ヘッド１の真下ではワークＷを
支持せず、該スクラップボックス２の両側のテーブル３
部分でワークＷを支持するようになっている。

【００３４】このスクラップボックス２を移動させる駆
動機構としては、図３に示すように例えば３つ実施形態
がある。

【００３５】図３（Ａ）は、駆動源１１をスプロケット
１０と結合させることにより、該スプロケット１０がチ
ェーン５と噛み合って移動し、これに伴ってスクラップ
ボックス２が移動する場合である。

【００３６】これは、図１に示す駆動機構と同様であ
り、駆動源１１とスプロケット１０の結合方法として
は、該駆動源１１をスプロケット１０に直結させたり
（図３（Ａ））、ベルトやギヤ（図１）を介して結合さ
せる方法がある。

【００３７】図３（Ｂ）は、駆動源１１をガイドローラ
１２と結合させることにより、該ガイドローラ１２が原
動車となってレール１４上を移動し、これに伴ってスク
ラップボックス２が移動する場合である。

【００３８】この場合、駆動源１１とガイドローラ１２
の結合方法としては、該駆動源１１をガイドローラ１２
に直結させたり（図３（Ｂ））、ベルトやギヤを介して
結合させる方法がある。

【００３９】更に、図３（Ｃ）は、駆動源１１をピニオ
ン１６と結合させることにより、該ピニオン１６が原動
歯車となってレール１４の下側に形成したラック１５と
噛み合って移動し、これに伴ってスクラップボックス２
が移動する場合である。

【００４０】この場合は、スクラップボックス２を移動
させる機能と共に、ピニオン１６がレール１４の下側の
ラック１５と噛み合うことにより（図３（Ｃ））、移動
中のスクラップボックス２が浮き上がるのを防止すると
いう機能も有する。

【００４１】図５は、テーブル垂れ下がり防止機構の実
施形態を示す図である。

【００４２】即ち、前記したように、本発明によれば、
支持部材３Ａ（図１）を密集して形成したテーブル３
は、スクラップボックス２の部分で曲折してその下方を
通過し、加工ヘッド１の真下ではワークＷを支持せず
（図６）、ボルト６、７で固定された両端とスクラップ
ボックス２の間の平坦部分でワークＷを支持している。

【００４３】このため、例えば図５（Ａ）に示すよう
に、テーブル３全体の左側の平坦部分や右側の平坦部分
が、破線で示すように、垂れ下がる場合があり、このテ
ーブルの垂れ下がりを防止する機構が設けられている
（図５（Ｂ）、図５（Ｃ））。

【００４４】このテーブル垂れ防止機構の一例として
は、外枠４の内側であって移動するスクラップボックス
２と干渉しない位置に、長手方向（Ｘ軸方向）に斜めシ
リンダ９を設置し（図５（Ａ）、図５（Ｂ））、該斜め
シリンダ９のピストンロッド９Ａの先端に支持球９Ｂを
設ける。

【００４５】この構成により、テーブル３の長手方向
（Ｘ軸方向）であってスクラップボックス２が通過しな
い平坦部分ａ、ｃでは（図５（Ａ））、上記斜めシリン
ダ９のピストンロッド９Ａを突出させることにより、そ
の支持球９Ｂでテーブル３を支持し（図５（Ｂ））、テ
ーブル３の垂れ下がりを防止する。

【００４６】しかし、テーブル３の長手方向（Ｘ軸方
向）であってスクラップボックス２が通過する曲折部分
ｂでは（図５（Ａ））、この斜めシリンダ９のピストン
ロッド９Ａを没入させることにより、該スクラップボッ
クス２との干渉を避けるようになっている。

【００４７】また、テーブル垂れ下がり防止機構の他の
例としては、外枠４の外側に突出するように長手方向
（Ｘ軸方向）に水平シリンダ１９を設置し（図１、図５
（Ｃ））、該水平シリンダ１９のピストンロッド１９Ａ
の先端に支持ローラ１９Ｂを設ける。

【００４８】この構成により、テーブル３の長手方向
（Ｘ軸方向）であってスクラップボックス２が通過しな
い平坦部分ａ、ｃでは（図５（Ａ）に相当）、上記水平
シリンダ１９のピストンロッド１９Ａを突出させること
により、その支持ローラ１９Ｂでテーブル３を支持し
（図５（Ｃ））、テーブル３の垂れ下がりを防止する。

【００４９】しかし、テーブル３の長手方向（Ｘ軸方
向）であってスクラップボックス２が通過する曲折部分
ｂでは（図５（Ａ）に相当）、この水平シリンダ１９の
ピストンロッド１９Ａを没入させることにより、該スク
ラップボックス２との干渉を避けるようになっている。

【００５０】以下、前記構成を有する本発明の動作を説
明する。

【００５１】（１）ワークＷの搬入。先ず、クランプ８で把持されたワークＷが、本発明に係
るワーク支持加工装置に搬入される（図１）。

【００５２】この場合、各支持部材３Ａは密集してテー
ブル３を構成しており、しかも各支持部材３Ａをパイプ
ローラ３Ａ１や（図４（Ｂ））、フリーベア１８を備え
た金属ベルト３Ａ２により（図４（Ｃ））により形成し
たことにより、ワークＷの搬入動作が極めて円滑に行わ
れる。

【００５３】（２）レーザ加工。

【００５４】次いで、駆動源１１（図１、図３）を起動
すると、スクラップボックス２が加工ヘッド１に追従し
て移動し、例えば図６の左から右へ移動し、移動するス
クラップボックス２上のワークＷ部分（図６（Ａ）〜
（Ｄ））に対して、加工ヘッド１から照射されるレーザ
ビームＬにより所定の加工が施される。

【００５５】この間、発生した粉塵・屑２０は、スクラ
ップボックス２に収集されるので、該粉塵・屑２０の収
集率は向上し、また加工ヘッド１の真下には、ワークＷ
を支持するテーブル３は存在しないので、レーザ光・ス
パッタの跳ね返りが抑えられ、ワークＷの損傷が防止さ
れる。

【００５６】更に、ワークＷが薄い板厚の場合でも、テ
ーブル３の各支持部材３Ａが密集しているので、該ワー
クＷがしっかりと支持されており、撓んだり、垂れ下が
ったりせずに安定した加工を行うことができる。

【００５７】（３）ワークＷの搬出。加工が終了すると、駆動源１１を停止し、加工後のワー
クＷをクランプ８で把持した状態で、本発明に係るワー
ク支持加工装置から搬出する。

【００５８】この場合も、前記したように、各支持部材
３Ａは密集してテーブル３を構成しており、しかも各支
持部材３Ａをパイプローラ３Ａ１や（図４（Ｂ））、フ
リーベア１８を備えた金属ベルト３Ａ２により（図４
（Ｃ））により形成したことにより、ワークＷの搬出動
作が極めて円滑に行われる。

【００５９】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、加工ヘ
ッドの直下に配置されそれに追従して移動するスクラッ
プボックスと、支持部材を密集して形成し両端が固定さ
れているテーブルを有し、該テーブルは両端と上記スク
ラップボックスの間は平坦であってスクラップボックス
の部分で曲折してその下方を通過し、クランプで固定さ
れたワークを上記移動するスクラップボックスとその前
後のテーブルにより支持し、該スクラップボックス上の
ワーク部分に対して上記加工ヘッドにより所定の加工を
施すという技術的手段が講じられた。

【００６０】このため、粉塵・屑の収集は、テーブルの
下方全域ではなく、スクラップボックスにより行われる
ので、その収集率が向上し、加工ヘッドの直下にはスク
ラップボックスの開口部が位置しているだけでワークを
支持する部品は設けられていないので、レーザ光・スパ
ッタの跳ね返りは抑えられてワークの損傷は防止され、
テーブルは支持部材が密集して形成されているので、ワ
ークの搬入出が円滑に行われると共に、薄い板厚のワー
クでも撓まずに安定した加工を行うことができるという
技術的効果を奏することとなった。

【００６１】更に、上記スクラップボックスの開口部近
傍にプレートを設けることにより、スクラップボックス
上のワーク部分がしっかり支持され、またプレートにフ
リーベア（図４（Ａ））やローラ等の回転支持体を設け
ることにより、プレートがスクラップボックスと共に移
動してもワークの裏面に傷が付かず、スクラップボック
スの駆動機構を、駆動源とピニオンとラックにより構成
することにより（図３（Ｃ））、移動中のスクラップボ
ックスが浮き上がるのを防止し、テーブル垂れ下がり防
止機構を設けることにより（図５）、テーブルの平坦部
分の垂れ下がりが防止されるという効果もある。

【００６２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。

【図２】本発明の正面図と側面図である。

【図３】本発明を構成する駆動機構を示す図である。

【図４】本発明を構成するスクラップボックス２とテー
ブル３の詳細を示す図である。

【図５】本発明を構成するテーブル垂れ下がり防止機構
を示す図である。

【図６】本発明の作用説明図である。

【図７】従来技術の構成図である。

【図８】従来技術の課題説明図である。

【符号の説明】

１加工ヘッド２スクラップボックス２Ａ開口部２Ｂプレート３テーブル３Ａテーブル３を構成する支持部材３Ａ１支持部材３Ａを構成するパイプローラ３Ａ２支持部材３Ａを構成する金属ベルト４外枠５チェーン６、７ボルト８クランプ９斜めシリンダ９Ａ斜めシリンダ９のピストンロッド９Ｂ斜めシリンダ９の支持球１０スプロケット１１駆動源１２ガイドローラ１３フレーム１４レール１５ラック１６ピニオン１７プレート２Ｂの回転支持体１７Ａフリーベア１７Ｂローラ１８金属ベルト３Ａ２のフリーベア１９水平シリンダ１９Ａ水平シリンダ１９のピストンロッド１９Ｂ水平シリンダ１９の支持ローラＷワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工ヘッドの直下に配置されそれに追従
して移動するスクラップボックスと、支持部材を密集し
て形成し両端が固定されているテーブルを有し、該テー
ブルは両端と上記スクラップボックスの間は平坦であっ
てスクラップボックスの部分で曲折してその下方を通過
し、クランプで固定されたワークを上記移動するスクラ
ップボックスとその前後のテーブルにより支持し、該ス
クラップボックス上のワーク部分に対して上記加工ヘッ
ドにより所定の加工を施すことを特徴とするワーク支持
加工装置。
【請求項２】上記スクラップボックスが、外枠に固定
されたレール上にガイドローラを介して戴置され、該ス
クラップボックスに取り付けられた駆動源によりレール
に沿って移動する請求項１記載のワーク支持加工装置。
【請求項３】上記テーブルを構成する各支持部材がチ
ェーンに支承され、該チェーンのうち、その両端が外枠
に固定されていると共に、上記スクラップボックスの部
分がスプロケットと噛み合っている請求項１記載のワー
ク支持加工装置。
【請求項４】上記テーブルを構成する各支持部材が、
パイプローラ又は金属ベルトにより形成され、該金属ベ
ルトには、フリーベアが装着されている請求項１記載の
ワーク支持加工装置。
【請求項５】上記スクラップボックスの開口部の近傍
には、プレートが設けられ、プレート間の間隔がワーク
の大きさに応じて変更可能であり、各プレートには回転
支持体が装着され、該回転支持体がフリーベア又はロー
ラにより形成されている請求項１記載のワーク支持加工
装置。
【請求項６】上記テーブルの平坦部分の垂れ下がりを
防止する機構が設られ、該テーブル垂れ下がり防止機構
が、斜めシリンダ及びそのピストンロッドの先端に取り
付けた支持球、又は水平シリンダ及びそのピストンロッ
ドの先端に取り付けた支持ローラにより形成されている
請求項１記載のワーク支持加工装置。
【請求項７】上記スクラップボックスの駆動源が、ス
プロケット１０、ガイドローラ又はピニオンに結合さ
れ、スプロケットがチェーンと噛み合って移動し、ガイ
ドローラがレール上を移動し、又はピニオンがレールの
下側のラックと噛み合って移動することにより、それぞ
れスクラップボックスが移動する請求項１記載のワーク
支持加工装置。