JP2001269792A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パレット搬入出装置を簡単な構成とし、段取
り作業が容易なレーザ加工装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ加工機３０に隣接して設けられ、
加工テーブル２０を有し、上段及び下段加工パレット２
３、２４を載置させるフレームを有したパレット搬入出
装置１２に、回動機構のリフト装置４０を具備させる。
このリフト装置４０には、長さの異なる第１及び第２支
持部４２ａ，４２ｂが一体形成されているアーム４２を
回動軸４１に複数取り付ける。そして、駆動機構５０の
モータ５５の回転により、第１及び第２支持部４２ａ、
４２ｂを起立させて、それぞれ第１位置及び第２位置に
ワーク１３、１４を上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置に
関し、特に、上下２段に載置可能なパレット載置部を有
し、パレット載置部からワークを持ち上げて、ワークの
取り外しと取り付けとを行うことのでき、レーザ加工機
に隣接して設けられたパレット搬入出装置を具備してい
るレーザ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−１８０４７５号公報には、
作業能率を向上するために、パレットストッカにおける
複雑なパレット上下駆動装置を省略したレーザ加工装置
が開示されている。これは、ワークを載置したパレット
を、レーザ加工機及びパレット搬入出装置間を移動する
ために設けられた上段及び下段に載置できるパレット搬
入出装置を設けたレーザ加工装置である。このレーザ加
工装置では、下段加工パレット上のワークに下段の加工
位置でレーザ加工が行われている間には、パレット搬入
出装置で上段加工パレットに対して段取り作業をしてい
る。下段加工パレット上のワークの加工が終了すると、
上段及び下段加工パレットの位置が交換され、下段パレ
ットがパレット搬入出装置にあるときには、上段加工パ
レットのワークに対して上段の加工位置でレーザ加工が
行われるものである。

【０００３】従来、この種のレーザ加工装置におけるワ
ークの取り外しと取り付けとは、パレット搬入出装置側
のパレット上で、直に行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来は、パレ
ット上のワークの取り外しや取り付けを、直に行ってい
たため、ワークをパレット上で容易に動かすことができ
ず、やっかいな段取り作業となっていた。

【０００５】そこで、本発明は、このような従来技術に
存在する課題に着目してなされたものである。従って、
その目的とするところは、パレット搬入出装置を簡単な
構成とし、段取り作業が容易なレーザ加工装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の手段】上記課題
を解決するために、請求項１に記載の発明は、加工テー
ブルとこの加工テーブル上のワークに対して所定の加工
を施すレーザ加工機に隣接して設けられ、ワークを支持
して搬送されるパレットを上記加工テーブルから受渡し
するためのパレット搬入出装置を備えたレーザ加工装置
において、前記パレット搬入出装置は、前記パレットを
各々上下２段に載置可能なパレット載置部と、そのパレ
ット載置部の下方に設けられた複数の支持体を、複数の
回動軸の周囲に間隔をおいて並んで固着するとともに、
これらの回動軸を一斉に回動させるための回動手段とを
具備しており、前記支持体は、それぞれ異なる長さの、
回動軸から異なる２方向に延び、先端に回転体を有した
複数の保持部を具備しているものである。

【０００７】従って、回動軸の周囲に設けられた保持部
を回動することで、ワークを昇降させている。そのた
め、ワークを昇降させる機構が簡単であり、加工パレッ
ト上のワークをほぼ水平状態に保ったままで昇降するこ
とができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のレーザ加工装置において、前記保持部が一直線状に延
びた状態で前記回動軸に一体的に形成されているもので
ある。

【０００９】従って、偏ることなくほぼ水平状態でワー
クを昇降させることができるとともに、支持体の形状が
簡単になるので、レーザ加工装置全体の構造がより簡単
になる。また、異なる長さの保持部を直線状に配置した
ので、この状態からリフトを上下２段の位置にそれぞれ
昇降させる場合には、支持体を左右いずれかにそれぞれ
９０°回転させればよい。従って、上下２段であって
も、ワークを昇降させるのに必要な時間は同じ時間で済
む。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を、図１乃至図５に従って説明する。図１に示すよ
うに、本実施の形態のレーザ加工装置は、パレット搬入
出装置１２と、このパレット搬入出装置１２上に支持さ
れたワーク１３，１４を加工する加工テーブル２０と、
加工ヘッド３７を有したレーザ加工機３０とにより構成
されている。

【００１１】図１に示すようにレーザ加工機３０の機台
３１にはガイドレール３２が配設され、該ガイドレール
３２にはＸ軸駆動機構３３によりフレーム３４がＸ軸方
向（前後方向；図１の紙面と直交する方向）の往復動可
能に支持されている。又、このフレーム３４にはＹ軸駆
動機構３５によりサドル３６がＹ軸方向（図１の左右方
向）に往復動可能に支持されている。さらに前記サドル
３６の下端には加工ヘッド３７が昇降機構としてのＺ軸
駆動機構３８によりＺ軸方向（図１の上下方向）の往復
動可能に装着されている。前記加工ヘッド３７の下端部
にはレーザビームをワーク１３に向かって照射するノズ
ル３９が装着され、レーザ発生装置（図示略）からレー
ザ光が照射されるようになっている。

【００１２】パレット搬入出装置１２のパレット載置部
であるフレーム２１には案内レール２２ａを備えた案内
機構２２が設けられ、この案内機構２２には、それぞれ
平板状のワーク１３、１４を支持する上段加工パレット
２３及び下段加工パレット２４が前後方向（図２の左右
方向）の往復動可能に支持されている。前記上段及び下
段加工パレット２３，２４は、共通のチェーン駆動機構
２６のチェーン７４に結合され、モータ２６ａの駆動に
より図２の左側の上段段取り位置Ｓ１１及び下段段取り
位置Ｓ１２と、右側の上段加工位置Ｓ２１及び下段加工
位置Ｓ２２との間でそれぞれ交互に移動可能である。

【００１３】パレット搬入出装置１２は、上述の上段段
取り位置Ｓ１１及び下段段取り位置Ｓ１２の下方に位置
するリフト装置４０を具備している。このリフト装置４
０は、図３及び図４に示すように、フレーム２１に支持
された平行に延びる複数の回動軸４１を設けている。各
回動軸４１の一端部には、スプロケット５１が固定さ
れ、これらにはチェーン５７が周回されている。チェー
ン５７は、その下方からアイドルスプロケット５２によ
り支持されている。フレーム２１の底部に配置したモー
タ５５の出力軸５５ａには、スプロケット５６が設けら
れており、このスプロケット５６にはチェーン５７が係
合している。なお、図４に示すように回動軸４１の１つ
には、角度センサ５４が設けられ、この角度センサ５４
から得られた信号により、モータ５５の回転が制御され
る。そして、モータ５５の駆動により、回動軸４１が一
斉に同方向に回動させられる。

【００１４】回動軸４１には、図３及び図４に示すよう
に、相互間隔をおいて支持体としてのアーム４２が複数
固設されている。アーム４２は、図５に示すように、第
１保持部４２ａと、この第１保持部４２ａより短く回動
軸４１に対して反対側に延びる第２保持部４２ｂとから
構成されており、各々の先端には、フリーベアリング４
７，４８が設けられている。また、各アーム４２は、回
動軸４１に固定した一対の補強部材４３によって、一対
のボルト４４及びナット４９を介して軸方向から挟持固
定されている。

【００１５】上段及び下段加工パレット２３、２４は、
図４に二点鎖線で示すように、回動するアーム４２と干
渉しないように、複数の回動軸４１と直交する方向に延
びる平行な複数の板部２３ａ，２４ａを掛け渡した枠組
形状をしている。

【００１６】本実施の形態におけるレーザ加工装置は以
上のように構成されているが、次にこの作用について述
べる。ワークを交換する段取り作業時には、アーム４２
が水平状態に倒伏されている。この状態で、上段段取り
位置Ｓ１１において、加工済みのワークが加工テーブル
２０から移送されると、モータ５５により回動軸４１が
回転される。そのため、図５（ａ）に二点鎖線で示すよ
うに、ほぼ水平方向に延びた状態で配置されているアー
ム４２も回転され、アーム４２の第１保持部４２ａが起
立してくる。そして、その起立の途中で、その先端に設
けられたフリーベアリング４７がワーク１３に接触し
て、第１保持部４２ａが図５（ａ）で二点鎖線で示され
るようにワーク１３を持ち上げる。角度センサ５４によ
って回動軸４１が９０°回転されて、第１保持部４２ａ
の直立が検知されると、モータ５５が停止される。この
ため、ワーク１３は、回動軸４１の第１保持部４２ａに
よって図５（ａ）に二点鎖線で示される第１位置に、す
なわち上段加工パレット２３から所定距離Ｓ上に上昇さ
れた位置に保持される。なお、この場合、加工されたワ
ーク１３は、それぞれミクロジョイントで繋がっている
ので、ワーク１３，１４を水平に保ったままの状態で第
１位置に保持される。

【００１７】そこで、加工済のワーク１３が取り外され
て未加工のワーク１３が取り付けられる。そして、この
未加工のワーク１３がフリーベアリング４７上をそのフ
リーベアリング４７の回転により移動されて位置決めが
行われる。位置決めが完了すると、モータ５５が回転さ
れて、第１保持部４２ａが回動し、これに追従してワー
ク１３は降下し、上段加工パレット２３上に載置され
る。その後、アーム４２は水平方向に延びる位置とな
る。

【００１８】なお、このように上段加工パレット２３上
でワーク１３の入れ替え及び位置決めが行われている
間、下段加工パレット２４は、下段加工位置Ｓ２２にあ
り、レーザ加工機３０の加工ヘッド３７がワーク１３に
対し下降されて、ワーク１４が加工ヘッド３７によりレ
ーザ加工される。

【００１９】この下段加工パレット２４上のワーク１４
に対する加工作業及び上段加工パレット２３のワーク１
３の入れ替え及び位置決め作業が終了すると、下段加工
パレット２４は下段加工位置Ｓ２２から下段段取り位置
Ｓ１２に、上段加工パレット２３は上段段取り位置Ｓ１
１から上段加工位置Ｓ２１に移動される。そして、上段
加工位置Ｓ２１に至った上段加工パレット２３上のワー
ク１３に、レーザ加工が行われる。

【００２０】他方、加工が終了したワーク１４が下段段
取り位置Ｓ１２に至ると、モータ５５により回動軸４１
が、上段加工パレット２３の場合とは逆方向に回転され
るとともに、これに固着されている第２保持部４２ｂが
起立してくる。第２保持部４２ｂの先端に設けられてい
るフリーベアリング４８がワーク１４に接触し、第２保
持部４２ｂが直立されると、ワーク１４が図５（ｂ）の
二点鎖線で示される第２位置に持ち上げられて、保持さ
れる。この状態で下段加工パレット２４に対するワーク
１４の取り外しと未加工のワーク１４の取り付けが終わ
った後に、位置決めが行われる。そして、位置決め終了
後、アーム４２の第２保持部４２ｂを水平状態にすると
ともに、ワーク１４を下段加工パレット２４上に再び載
置する。

【００２１】以上、本実施の形態におけるレーザ加工装
置では、以下のような特徴を得ることができる。 （ａ） 本実施の形態では第１保持部４２ａ及び第２保
持部４２ｂを回動起立させることで、ワーク１３，１４
を上昇させるので、ワーク１３，１４を水平に保ったま
まの状態で偏りがなく、簡単に、ワーク１３，１４の取
り外しと取り付けが行える。

【００２２】（ｂ） 本実施の形態では、第１保持部４
２ａ及び第２保持部４２ｂを一直線上に一体化したアー
ム４２として形成したので、構造が容易である。 （ｃ） 本実施の形態では、ワーク１３、１４を昇降さ
せる場合には、第１保持部４２ａ又は第２保持部４２ｂ
をそれぞれ９０°回転させればよい。従って、第１保持
部４２ａ及び第２保持部４２ｂがワーク１３、１４をそ
れぞれ昇降させるために必要な時間は同じであり、この
時間は回転速度によって定まるから、これを早めれば、
段取り及び位置決めに必要な時間を短縮することができ
る。

【００２３】（ｄ） 本実施の形態では、第１保持部４
２ａ及び第２保持部４２ｂの先端に、回転体であるフリ
ーベアリング４７、４８を設けた。従って、ワーク１
３、１４の位置決めをする際に、ワーク１３、１４を容
易に移動させることができる。

【００２４】（ｅ） アーム４２は、補強部材４３によ
って挟持して支えられているので、強固に回動軸４１に
固着されて、ワーク１３、１４の荷重によりよく耐える
ことができる。

【００２５】なお、この実施形態は、次のように変更し
て具体化することも可能である。 ・上記実施の形態では、第１保持部４２ａ及び第２保持
部４２ｂを一直線上に配置して一体化させたが、図６に
示されるように、これらに角度を付けたアーム６２とし
てもよい。この場合、回転される前に、第１保持部４２
ａと第２保持部４２ｂとの間の二等分線Ｌがほぼ垂直に
延びるようにすれば、同じ角度θで、第１保持部４２ａ
と第２保持部４２ｂとを回動させることができる。

【００２６】・上記実施の形態では、上段及び下段加工
パレット２３、２４として、平行な複数の板部２３ａを
掛け渡した枠組形状としたが、アーム４２の可動の邪魔
をしないでワーク１３、１４を支えることができればよ
い。従って、例えば、アーム４２の間に位置するような
複数の針を有した剣山構造の上段及び下段加工パレット
２３、２４としてもよい。

【００２７】・上記実施の形態では、第１保持部４２
ａ、第２保持部４２ｂの先端にフリーベアリング４７、
４８を設けたが、ローラ等の他の回転体であってもよ
い。 ・上記実施の形態では、モータ５５によって回動させら
れる回動軸４１は、１８０度の範囲で回動させてもよい
し、３６０度の範囲で回動させるようにしてもよい。

【００２８】次に、上記実施形態及び別例から把握でき
る請求項に記載した発明以外の技術的思想について、そ
れらの効果とともに以下に記載する。 （１） フレームに複数本の回動軸を配置し、この回動
軸を中心として放射線状にそれぞれ異なる長さで延び、
先端に回転体を有した複数の保持部を具備する支持体
を、各回転軸に間隔をおいて複数固定するとともに、前
記回動軸を一斉に回転させるための駆動機構を設けたこ
とを特徴とするリフタ。

【００２９】従って、駆動機構によって回動軸を回転さ
せて各支持体を起立させて、支持体によって複数の位置
に昇降可能とできるので、容易に多段階に位置決めを行
うことができる。

【００３０】（２） 前記保持部が２つである前記
（１）項に記載のリフタ。従って、回動軸を回動させる
前に、２つが成す角度の二等分線がほぼ垂直方向に延び
るようにすれば、昇降させる部材を２段階の位置に位置
決めするのに必要な時間を同一とすることができる。そ
のため、どの位置にあっても余計な時間がかかることが
ない。

【００３１】（３） 前記２つの保持部が一直線上に延
びている前記（１）項又は（２）項の何れかに記載のリ
フタ。従って、構造が簡単であるので、製造を容易に行
うことができる。また、水平方向に配置すれば、９０°
という回転量で回転させるだけで、２つの保持部を昇降
させることができるので、異なる位置に位置決めをして
も、時間をより短縮させることができる。

【００３２】（４） 加工テーブルとこの加工テーブル
上のワークに対して所定の加工を施すレーザ加工機に隣
接して設けられ、ワークを支持して搬送されるパレット
を上記加工テーブルから受渡しするためのパレット搬入
出装置を備えたレーザ加工装置において、前記パレット
搬入出装置は、前記パレットを複数段に載置可能なパレ
ット載置部と、そのパレット載置部の下方に設けられ
た、一端部に回転体を有した一方向に延びる保持部の他
端部を回動軸に設けた支持体を、各回動軸に間隔をおい
て複数の回動軸に固着するとともに、この回動軸を一斉
に回動させるための駆動機構とを具備しており、前記支
持体は、先端に回転体を有した一方向に延びる保持部か
ら構成されており、前記回動軸を回動させて、前記先端
でワークを当接しながら昇降させるようにしたことを特
徴とするレーザ加工装置。

【００３３】従って、パレット載置部の下段に載置され
たパレット上のワークは、保持部が水平状態から少し回
転した位置で昇降させられ、パレット載置部の上段に載
置されたパレット上のワークは保持部が垂直状態から少
し回転した位置で昇降される。従って、簡単な構造で、
ワークを偏ることなく同じ高さで昇降することができ
る。

【００３４】なお、簡単な構成でワークの昇降が行える
もので、本発明に類似した技術的思想として、本発明に
おける異なる長さの複数の保持部を、同じ長さの一種類
の保持部としたリフタ装置が考えられる。これは、下段
パレットからワークを昇降させる際には、保持部が水平
状態からの回動角度が小さい状態で行い、上段パレット
からワークを昇降させる際には、水平状態からの回動角
度が大きい状態（すなわち垂直状態に近い状態）で行
い、上下段パレットからのワークの昇降を１つの保持部
で行うものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態におけるレーザ加工装置の正面図。

【図２】同じくレーザ加工装置の右側面図。

【図３】実施の形態におけるパレット搬入出装置の正面
図。

【図４】同じくパレット搬入出装置の平面図。

【図５】支持体の作用を示す要部の部分断面図であり、
（ａ）は上段加工パレット２３からワーク１３を上昇さ
せる場合、（ｂ）は下段加工パレット２４からワーク１
４を上昇させる場合を示している。

【図６】第１の変形例を示す要部の部分断面図。

【符号の説明】

１２…パレット搬入出装置、１３，１４…ワーク、２０
…加工テーブル、２１…パレット載置部であるフレー
ム、３０…レーザ加工機、４１…回動軸、４２、６２…
支持体としてのアーム、４２ａ…保持部としての第１保
持部、４２ｂ…保持部としての第２保持部、４７，４８
…回転体としてのフリーベアリング、５０…駆動機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工テーブルとこの加工テーブル上のワ
   ークに対して所定の加工を施すレーザ加工機に隣接して
   設けられ、ワークを支持して搬送されるパレットを上記
   加工テーブルから受渡しするためのパレット搬入出装置
   を備えたレーザ加工装置において、 前記パレット搬入出装置は、 前記パレットを各々上下２段に載置可能なパレット載置
   部と、 そのパレット載置部の下方に設けられた複数の支持体
   を、複数の回動軸の周囲に間隔をおいて並んで固着する
   とともに、これらの回動軸を一斉に回動させるための回
   動手段とを具備しており、 前記支持体は、それぞれ異なる長さの、回動軸から異な
   る２方向に延び、先端に回転体を有した複数の保持部を
   具備していることを特徴とするレーザ加工装置。
2. 【請求項２】 前記保持部が一直線状に延びた状態で、
   前記回動軸に一体的に形成されている請求項１に記載の
   レーザ加工装置。