JP2004050184A

JP2004050184A - 加工用の支持テーブル機構及び工作機械

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Publication number: JP2004050184A
Application number: JP2002206931A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawaguchi; 川口　浩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】面接触的支持により素材及び該素材から加工されたワークの傾きを防止する。
【解決手段】相互に近接又は離隔するよう移動可能な２つのベルト面１ａ，１ｂを略同一平面上に形成し、素材Ｍ及び該素材から加工されたワークＷを該ベルト面１ａ，１ｂ上にて支持するベルト手段１を具える。２つのベルト面１ａ，１ｂの間を離隔することで該２つのベルト面の間に、加工屑排出用の開口部Ｃを形成するため、軸移動可能なローラ２ａ，２ｂが設けられる。第１のベルト面１ａを成す第１のベルト部分を第１のローラ２ａを介して下方に巻くことで該第１のベルト面の端部を形成し、第２のベルト面１ｂを成す第２のベルト部分を第２のローラ２ｂを介して下方に巻くことで該第２のベルト面の端部を形成する。第１及び第２のローラ２ａ，２ｂの軸位置をスライド移動することで第１及び第２のベルト面１ａ，１ｂの端部間に形成される開口部Ｃを開閉制御する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ加工機、パンチング加工機あるいは複合機などの各種の切断加工装置あるいはその他の工作機械において使用されるのに適した加工用の支持テーブル機構に関し、特に、加工対象である素材を面接触的に支持して該素材を適切に加工でき、かつ、加工されたワークを面接触的に支持して該ワークの傾きを防止できる加工用の支持テーブル機構及び工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ加工機、パンチング加工機、レーザ・パンチング複合機などの切断加工装置では、板材などの切断対象素材（以下、単に「素材」と略称する）を支持する支持テーブルとして、フリーベア支持テーブル、ブラシテーブル或いは剣山タイプテーブルなどが用いられている。これらの支持テーブルは、それぞれ、素材支持用の支持材として、フリーベアリング（回転式ボール）、ブラシ或いは鋸歯状の剣山などをテーブル面上に複数配設し、該複数の支持材によって素材を点接触で支持するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の切断加工装置では、支持テーブルにおいて素材を複数の支持材により点接触で支持するので、素材を切断加工した際に、素材と切断加工されたワークの一端が支持材の間に落下し、該ワークの他端が浮き上がってレーザヘッドまたはパンチング金型などの切断加工ヘッドと干渉することがあった。このような不具合は、ワークの切断加工後にテーブル上に残る素材の端材にも起こり得る。この不具合を回避するため、従来は、素材に対して切断加工箇所の一部にジョイント（連結部）を残すような加工を施し、切断加工されたワークが該素材の残部（スケルトン）から完全には切り離されないようにすることで、ワークの水平を保持し、その落下を防止している。しかし、その場合は、テーブル上でジョイントを人手により切り離してワークを取り外すか、または加工装置から素材を外してジョイントを所定の切離し機若しくは人手により切り離すことでワークを取り外す必要があり、その切り離し作業に手間と時間がかかるという問題があった。また、レーザ加工機に剣山タイプテーブルを用いた場合には、素材の切断加工時に、鋸歯状の剣山の先端部に直接レーザ光があたり、該剣山が変形したり、該先端部にドロス（溶融屑）が付着したりするので、切断加工時の基準ラインであるパスラインが上下に波打って素材の切断加工に支障を来す（例えば、レーザ焦点位置合わせに工夫を要する）ことから、剣山自体を定期的に交換する必要があった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、加工対象である素材を適切に支持して加工することができ、また、該素材と加工されたワークの傾きを防止できる加工用の支持テーブル機構及び工作機械を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る加工用の支持テーブル機構は、近接又は離隔するよう移動可能な少なくとも２つのベルト面を略同一平面上に形成し、素材及び該素材から切断加工されたワークを該ベルト面上にて支持するベルト手段と、前記少なくとも２つのベルト面の間を離隔することで該少なくとも２つのベルト面の間に開口部を形成する開口形成手段とを具備し、加工位置に対応して前記開口部が設定されることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る工作機械は、上記の支持テーブル機構と、加工ヘッドを搭載し、前記支持テーブル機構のベルト面に沿う方向に移動可能なキャリッジとを具備し、前記開口形成手段は前記キャリッジに伴って移動可能であることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、支持テーブル機構において、素材及び該素材から加工されたワークを、少なくとも２つのベルト面で形成される支持面上にて面接触的に支持することができる。そして、この支持面が少なくとも２つのベルト面で形成されていることによって、該少なくとも２つのベルト面の間を離隔することで該少なくとも２つのベルト面の間に開口部を形成することができ、この開口部は所定の加工位置に対応して設定される。よって、支持面が全体として面状でありながら、加工位置に対応して２つのベルト面の間で開口部が設定されることにより、該開口部を通して切断屑などの加工屑を適切に排出することができる。そして、素材と切断等加工されたワークをベルト面で面接触的に支持するので、ワークの傾きを防止でき、ワークと加工ヘッドとの干渉を回避できる。よって、従来のようにワーク切断加工の際にジョイントを残す必要が一切なくなり、ジョイントを残すことなく素材を適切に切断加工できることとなるので、ジョイントの切り離し作業を省略化でき、切断加工の効率化及び切断面精度の向上を図れる。
【０００８】
【本発明の実施の形態】
添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る工作機械の一例としての切断加工装置の一実施例の概略構成を模式的に示すもので、（Ａ）は該装置の正面概略構成を示し、（Ｂ）は同装置の平面概略構成を示す。本実施の形態では、本発明に係る切断加工装置をレーザ加工機に適用した例を説明する。
【０００９】
図１に示された本実施例に係るレーザ加工機は、切断対象である板材などの素材Ｍを支持するための支持テーブルＴと、該支持テーブルＴに対して移動可能なキャリッジ７を備える。支持テーブルＴは、素材支持・搬送用のエンドレス式の幅広のベルト１で構成されてなり、該ベルト１は図１（Ｂ）に示されるように一対の本体フレームＦ間に配置される。キャリッジ７には、素材Ｍを切断加工するためのレーザヘッドＨが搭載され、３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の各軸方向（Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向）に移動可能となっている。キャリッジ７は、本体フレームＦに対してＸ方向（図で横方向）に移動可能に取り付けられる。該キャリッジ７を移動するための駆動機構は公知の適宜の構成を採用してよいので、特段の図示及び説明は省略する。なお、レーザヘッドＨのＸ方向への移動はキャリッジ７をＸ方向へ移動することで行い、レーザヘッドＨのＹ方向（ベルト１を横切る方向）への動きとレーザヘッドＨのＺ方向（上下方向）の動きは、キャリッジ７内でレーザヘッドＨを相対的に動かすことで行う（この駆動機構も公知のものを採用してよいので、特段の図示及び説明は省略する）。
【００１０】
キャリッジ７においては、図１（Ａ）に示されるように、レーザヘッドＨの真下に位置する所定の加工位置Ｐを挟むように、上下２段に分けて一対のローラ２ａ，２ｂ及び２ｃ，２ｄが配置されている。この各ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、図１（Ｂ）に示されるように、上記ベルト１の横幅に対応する（詳しくはそれよりも幾分長い）長さをそれぞれ持つ。また、本体フレームＦにも、図１（Ａ）に示すように、上下２段に分けて配置された一対のローラ２ｅ，２ｆ及び２ｇ，２ｈが配置されている。この各ローラ２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈも、図１（Ｂ）に示されるように、上記ベルト１の横幅に対応する長さをそれぞれ持ち、一対の本体フレームＦ間にそれぞれ掛け渡されている。図１の実施例では、各ローラ２ａ〜２ｈは従動タイプのローラであり、ベルト１を移動するための駆動力は後述するようにキャリッジ７によってもたらされる。
【００１１】
エンドレス式のベルト１は、図１（Ａ）に示されるように、キャリッジ７側の上段の各ローラ２ａ，２ｂ間に開口部Ｃを形成するようキャリッジ７側の各ローラ２ａ，２ｃ，２ｄ，２ｂに順次巻回されると共に、本体フレームＦ側の各ローラ２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｅに順次巻回される。すなわち、この実施例では、エンドレス式のベルト１は、全体的にみて、開口部Ｃの形成用のローラ２ａ，２ｂの箇所でループ状に折り曲げられてなり、その内側ループはキャリッジ７側の各ローラ２ａ〜２ｄを介してキャリッジ７内に形成され、ベルト１の外側ループは本体フレームＦ側の各ローラ２ｅ〜２ｈを介して形成される。ベルト１の上面、つまり、キャリッジ７側及び本体フレームＦ側における上段の各ローラ２ａ，２ｅと２ｂ，２ｆとの間のベルト面１ａ，１ｂで素材Ｍを面接触に支持する。
【００１２】
キャリッジ７側の上段の各ローラ２ａ，２ｂは、その軸位置をＸ方向にスライド可能なスライド式ローラであり、両ローラ２ａ，２ｂの間隔を接近若しくは離隔させるよう変化することで開口部Ｃの開口度合いを開閉制御する。すなわち、開口形成手段として、第１のベルト面１ａを成す第１のベルト部分を下方に巻くことで該第１のベルト面の端部を形成する第１のローラ２ａと、第２のベルト面１ｂを成す第２のベルト部分を下方に巻くことで該第２のベルト面１ｂの端部を形成する第２のローラ２ｂとを含み、第１及び第２のローラ２ａ，２ｂの軸線に略平行に第１及び第２のベルト面１ａ，１ｂの端部が延び、該第１及び第２のローラ２ａ，２ｂの軸位置をスライド移動することで該第１及び第２のローラ２ａ，２ｂの軸間間隔を近接又は離隔し、もって第１及び第２のベルト面１ａ，１ｂの端部間に形成される開口部Ｃを開閉制御できるようになっている。そのために、ローラ２ａ，２ｂをスライド移動させるための駆動機構がキャリッジ７に設けられるが、公知のリニア駆動機構を適宜用いてよいため、それらの図示を省略する。なお、ベルト１の材質は、ゴム製もしくは布製あるいはそれらの混合物または同等物からなる公知のものを適宜用いてよい。
【００１３】
キャリッジ７には、上段の一方のスライドローラ２ａとこれに対応する下段のローラ２ｃとの間に設けられたベルトロック機構４を具備している。このベルトロック機構４は、開閉式にベルトを挟み込むベルトストッパを備えており、該ストッパの閉動作に応じてベルト１と挟み込みこむことで該ベルト１をキャリッジ７にロックするキャリッジロック状態とし、該ストッパの開動作に応じてベルト１をキャリッジ７から開放するキャリッジリリース状態とする。
キャリッジ７は、更に、上段のスライドローラ２ｂとこれに対応する下段のローラ２ｄとの間に設けられたテンションローラ５を含むベルトテンション制御機構を具備している。テンションローラ５のローラ軸はベルト１に対して所定の方向に軸移動可能であり、所定のバネ等によりベルト１に指向する所定方向（図のＱ方向）に常時付勢されて、ベルト１に一定のテンションを常時付与する。例えば、開口部Ｃを閉じるためにローラ２ａ，２ｂの間隔が接近するとき、ベルト面１ａ，１ｂを形成するベルト長がその分長くなるに伴い、キャリッジ７内のローラ２ａ，２ｃ，２ｄ，２ｂの間に掛けられたベルト長がその分短くなり、テンションローラ５がベルト１に押されてＱ方向とは反対方向に動き、結果的にベルト１に付与される一定のテンションが維持される。一方、開口部Ｃを開くためにローラ２ａ，２ｂの間隔が離れると、ベルト面１ａ，１ｂを形成するベルト長がその分短くなるに伴い、キャリッジ７内のローラ２ａ，２ｃ，２ｄ，２ｂの間に掛けられたベルト長がその分長くなり、テンションローラ５がベルト１を押してＱ方向に動き、結果的にベルト１に付与される一定のテンションが維持される。なお、テンションローラ５は、上記のようなバネ付勢タイプに限らず、その他の手段、例えば、リニアモータ等の動力源で移動されて所望のテンションが付与できるようになっていてもよい。
【００１４】
キャリッジ７内には、更に、下段の各ローラ２ｃ，２ｄ間に、ベルトコンベア６が配置されている。このベルトコンベア６は、素材Ｍの切断加工時に排出される端材や、比較的小さなスケルトン（外枠屑）、ドロス（溶融屑）等の切断屑を回収するためのものであり、開口部Ｃから落下する該切断屑Ｄ（図３参照）を該ベルトコンベア６で受けて本体フレームＦの外側に配置された切断屑排出用のベルトコンベア１３（図１（Ｂ）参照）まで搬送する。切断屑排出用のベルトコンベア１３は、本体フレームＦに沿って配置されており、キャリッジ７内の上記ベルトコンベア６から搬送される切断屑Ｄを図示しない切断屑排出部まで搬送する。キャリッジ７には、更に、図１（Ａ）に示すような素材搬入用クランプ機構１１が、図１（Ｂ）に示すようにベルト１と本体フレームＦとの間の位置にて一対、搭載されている。この素材搬入用クランプ機構１１は、Ｚ方向に昇降動する開閉可能なクランプを備える。
【００１５】
本体フレームＦにおいて、上段と下段の各ローラ２ｅ，２ｈ及び２ｆ，２ｇ間にそれぞれ配置されたベルトロック機構８は、キャリッジ７のベルトロック機構４と同様に、開閉可能な一対のベルトストッパを備えてなり、該ストッパの閉動作に応じてベルト１と結合して該ベルト１をロック状態とし、該ストッパの開動作に応じてベルト１を開放して移動可能なリリース状態とする。ベルト１の一方のベルト面１ｂの上方に配置された一対の素材固定用リフタ９は、ベルト１と本体フレームＦとの間においてＺ方向に昇降動する開閉可能なクランプを備える。ベルト１の他方のベルト面１ａの上方に配置された一対のワーク分離用リフタ１２は、ベルト１と本体フレームＦとの間において本体フレームＦに沿ってＸ方向に移動可能であり、かつＺ方向に昇降動する開閉可能なクランプを備える。
【００１６】
本例に示されるレーザ加工機において、レーザヘッドＨと、スライドローラ２ａ，２ｂと、ベルトロック機構４，８と、キャリッジ７と、ベルトコンベア６，１３と、素材固定用リフタ９と、素材搬入用クランプ機構１１と、ワーク分離用リフタ１２は、それぞれ、図示しないＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータによって、後述の動作を実行するよう駆動制御される。
【００１７】
次に、本例に示されるレーザ加工機の動作を説明する。
先ず、図２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、素材を搬入する際の動作を説明する。図２（Ａ）に示される素材搬入前の待機状態において、キャリッジ７は所定の待機位置で待機しており、各ベルトロック機構４，８のベルトストッパが開とされてベルト１はリリース状態となっている。次いで、各スライドローラ２ａ，２ｂをベルト１が当接するまで接近動作させて図１（Ａ）に示される開口部Ｃを閉じる。これにより、追って説明する素材搬入時に、素材Ｍの先端部が開口部Ｃに入り込み、該素材Ｍが開口部Ｃから落下することを防止できる。なお、このとき、テンションローラ５はベルト１に押されて矢印Ｑとは反対方向に動き、一定のテンションをベルト１に付与する。
【００１８】
次に、図２（Ｂ）に示されるように、キャリッジ７を図２（Ａ）に示す待機位置から素材搬入位置（図示の例では、ベルト面１ａの左端位置）まで移動させる。このとき、ベルト１はキャリッジリリース状態となっているので、キャリッジ７が移動してもベルト１は空回りし、キャリッジ７の移動に伴いベルト１が動くことはない。次いで、各素材搬入用クランプ機構１１のクランプを所定の待機位置からベルト１のベルト面１ａ，１ｂとほぼ一致する素材搬入・搬出用のパスラインＬまで下降させ、図示しない素材供給装置から該ラインＬに供給される素材Ｍの両端部を、該各クランプ機構１１のクランプで把持する。次いで、ベルトロック機構４のベルトストッパを閉動作してベルト１をキャリッジ７にロックする。
【００１９】
次に、図２（Ｃ）に示されるように、キャリッジ７を素材搬入位置から待機位置の手前まで移動させることで、素材Ｍの先端部を素材固定用リフタ９の手前に位置させる。このとき、ベルト１は、上述したようにキャリッジ７にロックされているので、キャリッジ７の移動に伴い図で右方向Ｒに動く。次いで、各クランプ機構１１のクランプを開いて素材Ｍの両端部から離した後に、該クランプをパスラインＬから待機位置まで上昇させる。素材Ｍは、両端部から各クランプ機構１１のクランプが離れた際に、ベルト１のベルト面１ａ，１ｂで面接触的に支持される。
【００２０】
次に、図２（Ｄ）に示されるように、各素材固定用リフタ９のクランプを所定の待機位置からパスラインＬまで下降させて該クランプを開く。次いで、キャリッジ７を図２（Ｃ）に示す位置から待機位置まで移動して素材Ｍの先端部を該リフタ９のクランプに突き当て、これに応じてクランプを閉じることで素材Ｍの先端端を把持する。次いで、ベルトロック機構８のベルトストッパを閉動作してベルト１をロック状態とすることにより、該ロック機構８を介してベルト１を本体フレームＦに固定する。これにより、素材Ｍを載せたベルト面１ａ，１ｂ（つまり支持テーブルＴの上面）が静止される。
【００２１】
次に、図３を参照して、素材Ｍを切断加工する際の動作を説明する。先ず、切断屑を排出するための各ベルトコンベア６，１３を駆動する。そして、ベルトロック機構４のベルトストッパを開動作してベルト１のキャリッジ７によるロックを解除するキャリッジリリース状態とし、各スライドローラ２ａ，２ｂを所定位置まで離隔させるようスライド移動させることにより、該ローラ２ａ，２ｂ間の開口部Ｃを所定幅に開く。このとき、ロック機構８を介してベルト１は本体フレームＦに固定されたままなので、素材Ｍを載せたベルト面１ａ，１ｂ（つまり支持テーブルＴの上面）は動かず、スライドローラ２ａ，２ｂの間隔を開くことによって生じるベルト１の余りの長さは、テンションローラ５がベルト１を押す方向（矢印Ｑ方向）に動くことによって吸収され、ベルト１に付与する一定のテンションが維持される。この状態では、キャリッジ７はベルト１に結合していないので、素材Ｍを載せたベルト面１ａ，１ｂ（つまり支持テーブルＴの上面）を静止させたまま、該キャリッジ７をＸ方向に任意に動かすことができる。もちろん、キャリッジ７の動きに伴って、ベルト１の開口部Ｃも一緒に動き、常に、レーザヘッドＨの真下に開口部Ｃが位置する。
【００２２】
すなわち、例えば、キャリッジ７が図３で右方向に動くときは、第１のベルト面１ａに対応する第１のベルト部分が、それに対応する第１のベルト面１ａを拡大するように、キャリッジ７から繰り出され、他方、第２のベルト面１ｂに対応する第２のベルト部分が、それに対応する第２のベルト面１ｂを縮小するように、キャリッジ７に引き込まれる。反対に、キャリッジ７が図３で左方向に動くときは、第１のベルト面１ａに対応する第１のベルト部分が、それに対応する第１のベルト面１ａを縮小するように、キャリッジ７に引き込まれ、他方、第２のベルト面１ｂに対応する第２のベルト部分がそれに対応する第２のベルト面１ｂを拡大するように、キャリッジ７から繰り出される。こうして、第１のベルト面１ａ及び第２のベルト面１ｂで形成されるベルト上面全体を搬送移動させることなく、前記第１及び第２のベルト面１ａ，１ｂ間の前記開口部Ｃのみをキャリッジ７の移動に伴って移動しうる。よって、素材Ｍにおける任意の領域で任意の形状のワークＷを切断加工するよう、キャリッジ７をＸ方向に移動させながらレーザヘッドＨをキャリッジ７内でＹ方向に動かすことが可能である。そして、この切断加工の間中、ベルト１のベルト面１ａ，１ｂで素材Ｍと切断加工されたワークＷが面接触的に安定して支持されることになり、落下する切断屑Ｄはすべて開口部Ｃを通ってベルトコンベア６の上に落ち、該コンベア６で排出用ベルトコンベア１３（図１（Ｂ））まで運び出され、該コンベア１３によって切断屑排出部に排出される。このように、加工したワークＷをベルト１のベルト面１ａ，１ｂで面接触的に支持できるので、従来の発生していたワークの傾きを防止でき、傾いたワークとレーザヘッドＨとの干渉を回避できる。
【００２３】
次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、ワークＷ及び素材Ｍの残枠（ワークＷの切断加工後のスケルトン）Ｓをそれぞれ分別する分別動作と、該ワークＷ及び素材ＭのスケルトンＳを搬出する際の動作を説明する。まず、図４（Ａ）に示されるように、キャリッジ７を中央の基準位置まで移動し、また、各ワーク分離用リフタ１２のクランプを所定の待機位置からパスラインＬまで下降させて該クランプにより切断加工後の素材ＭのスケルトンＳの後端部を把持する。
次に、図４（Ｂ）に示されるように、素材固定用リフタ９及びワーク分離用リフタ１２のそれぞれのクランプをパスラインＬから所定位置まで上昇させる。これによって、切断加工後の素材Ｍのうち、スケルトンＳが各リフタ９，１２のクランプでベルト面１ａ，１ｂの上方に保持され、ワークＷが該ベルト面１ａ，１ｂ上に残るようになる。これによって、ベルト面１ａ，１ｂ上でワークＷとスケルトンＳとを分別できる。
【００２４】
次に、図４（Ｃ）に示されるように、テンションローラ５を所定方向に移動させながら、各スライドローラ２ａ，２ｂをベルト１が当接するまで接近動作させて開口部Ｃを閉じる。次いで、ベルトロック機構４のベルトストッパを閉動作してベルト１をキャリッジ７に固定すると共に、各ベルトロック機構８のベルトストッパを開動作して該ベルト１を本体フレームＦに対して移動可能なリリース状態とする。そして、キャリッジ７を中央基準位置から一点鎖線で示ように所定のワーク・スケルトン搬出位置（図示の例では、ベルト面１ｂの右端位置）まで移動させて、ベルト面１ａ，１ｂをキャリッジ７と一緒に右方向Ｒに移動させることにより、該ベルト面１ａ，１ｂ上のワークＷを一緒に該搬出位置に向けて搬送する。このワークＷは、その搬出位置において、人手、ピッキング装置若しくは搬送ロボットなどによりベルト面１ａ，１ｂから取り出される。次いで、ベルトロック機構４のベルトストッパを開動作してリリース状態としてベルト１のキャリッジ７に対するロックを解除した後に、該キャリッジ７を該搬出位置から中央基準位置まで戻す。このとき、ベルト面１ａ，１ｂ上にまだ、ワークＷが残っていれば、上記と同じ処理を繰り返して、すべてのワークＷを搬出位置まで持っていって搬出する。
【００２５】
次に、ベルト面１ａ，１ｂ上のワークＷがすべて搬出されたら、図４（Ｄ）に示されるように、素材固定用リフタ９及びワーク分離用リフタ１２のそれぞれのクランプを所定位置からパスラインＬまで下降させてスケルトンＳをベルト面１ａ，１ｂ上に載置し（戻し）、該各リフタ９，１２のクランプを解除して空の各リフタ９，１２を待機まで上昇させる。次いで、ベルトロック機構４のベルトストッパを閉動作してベルト１をキャリッジ７にロックする。そして、キャリッジ７を中央基準位置からから上記搬出位置まで移動させてベルト１を一緒に移動し、ベルト面１ａ，１ｂ上のスケルトンＳを搬出位置まで搬送する。このスケルトンＳもまた、その搬出位置において、人手、ピッキング装置若しくは搬送ロボットなどによりベルト面１ａ，１ｂ上より取り出される。次いで、ベルトロック機構４のベルトストッパを開動作してリリース状態としてベルト１のキャリッジ７に対するロックを解除した後に、該キャリッジ７を該搬出位置から中央基準位置まで戻す。このとき、ベルト面１ａ，１ｂ上にまだ、スケルトンＳが残っていれば、上記と同じ処理を繰り返して、すべてのスケルトンＳを搬出位置まで持っていって排出する。
【００２６】
本例に示すレーザ加工機では、ワークＷと素材Ｍの残枠つまりスケルトンＳとの分別動作において、ワーク分離用リフタ１２のクランプで素材Ｍの後端部を把持するようにしたが、これに代えて、素材Ｍの両端部を各素材搬入用クランプ機構１１のクランプで把持するようにしてもよい。この場合、各クランプ機構１１は、素材固定用リフタ９と同時に上昇して、該リフタ９と共にスケルトンＳをベルト面１ａ，１ｂの上方に保持し、同リフタ９と同時に下降して、該リフタ９と共にスケルトンＳをベルト面１ａ，１ｂ上に載置する。なお、この場合、各クランプ機構１１は、キャリッジ７に接続／切離し可能に設ける。
【００２７】
図５は、本発明に係る切断加工装置の他の実施例の概略構成を模式的に示すもので、（Ａ）は該装置の正面概略構成を示し、（Ｂ）は同装置の平面概略構成を示す。図１に示すレーザ加工機では１本の単体のベルト１を用いたが、本例に示されるレーザ加工機は、ベルト１として、本体フレームＦ間に複数本のベルト（図示の例では、２本のベルト）１４ａ，１４ａを並列に配置したものを用いる。この場合、図５（Ａ）に示されるように、１つのベルト１４ａをキャリッジ７の下段の各ローラ２ｃ，２ｄに巻回し、残りの１つのベルト１４ｂが該各ローラ２ｃ，２ｄの下方に配置された各ローラ２ｉ，２ｊに巻回する。また、本例のレーザ加工機では、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、上記２本のベルト１４ａ，１４ａと対応して切断屑回収用のベルトコンベア１５ａ，１５ｂを上下に分けて配置し、該各コンベア１５ａ，１５ｂの間に切断屑排出用の第１のベルトコンベア１６ａを配置すると共に、該コンベア１６ａの排出端に第２のベルトコンベア１６ｂを配置するようにしてもよい。これにより、開口部Ｃから落下する切断屑Ｄがベルトコンベア１５ａ，１５ｂ間で回収され、その回収切断屑Ｄは第１ベルトコンベア１６ａを介して第２のベルトコンベア１６ａに搬送され、該コンベア１６ａにより切断屑排出部に排出される。このように、各ベルトコンベア１５ａ，１５ｂ、１６ａ，１６ｂを配置することで、図１に示す本体フレームＦの外側に配置された切断屑排出用のベルトコンベア１３が不要となる。したがって、加工機の幅寸法Ｗ２を図１に示す加工機の幅寸法Ｗ１よりも小さくでき、加工機の小型化が可能となる。
【００２８】
図６は、本発明に係る切断加工装置の他の実施例の正面概略構成を示す。この例においては、キャリッジ７には、開口部Ｃの開閉のために前述と同様に動かすことができる２個のローラ２ａ，２ｂだけが搭載されており、ベルト１の内側ループを形成するローラ２ｋ，２ｌ，２ｍ，２ｎは、前述の外側ループ用のローラ２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈと同様に、本体フレームＦの側に設けられる。これら内側ループ用のローラ２ｋ，２ｌ，２ｍ，２ｎのうち任意の１又は複数のローラをテンションローラで構成し、前述のテンションローラ５による作用と同様の作用が得られるようにする。図６の例では、キャリッジ７内において、ローラ２ａの下側（内側）とローラ２ｂの下側（内側）の２か所にベルトロック機構４が設けられる。ベルト１の上面を動かして、これを搬送ベルトとして機能させるときに、搬送方向に応じてどちらか一方のベルトロック機構４をロック状態とし、他方をリリース状態とする。例えば、図で右方向に搬送するとき、右側（ローラ２ｂ側）のベルトロック機構４をロック状態とし、左側（ローラ２ａ側）のベルトロック機構４はリリース状態とし、外側ループ用のベルトロック機構８はすべてリリース状態とする。これにより、キャリッジ７の右方向の移動に伴い、ベルト１の上面が右方向に移動する。図で左方向に搬送するときは、逆に、左側（ローラ２ａ側）のベルトロック機構４をロック状態とし、右側（ローラ２ｂ側）のベルトロック機構４はリリース状態とする。一方、切断加工時など、ベルト１の上面を静止させておく場合は、キャリッジ７側のベルトロック機構４をすべてリリース状態とし、外側ループ用のベルトロック機構８はすべてロック状態とする。
【００２９】
この図６の例では、前述の実施例と同様に、切断屑排出用のベルトコンベア１３がキャリッジ７内に搭載されていてもよい。あるいは、キャリッジ７とは別途に、ベルト１の内側ループの内側において、キャリッジ７の移動範囲のほぼ全域をカバーし得る広がりを持つ切断屑受け用の引き出し式パレット１７を配置してよい。その場合、キャリッジ７の底部は開口とされ、開口部Ｃを通って落下する切断屑がパレット１７上に回収される。図６では、便宜上、切断屑排出手段としてのベルトコンベア１３とパレット１７の両方が設けられるように図示したが、実際は、どちらか一方が設けられていればよい。
【００３０】
図７及び図８は、それぞれ、本発明に係る切断加工装置のさらに他の実施例の正面概略構成を示す。これらの実施例では、支持テーブルＴを構成するベルト２０が図１のベルト１のようなリング状のエンドレス式のものではなく、また、ベルト２０の移動がキャリッジ７によらずに専用の駆動手段によってなされる。
まず、図７の実施例では、キャリッジ７の構成は図１に示されたものと同様であり、キャリッジ７側のローラ２ａ〜２ｄを介してベルト２０の内側ループがキャリッジ７内に形成される。図７においては、ベルト２０の両端がベルト巻取り機構１０ａ，１０ｂに連結され、該各機構１０ａ，１０ｂにより該ベルト２０をそれぞれ正／逆方向に巻き取ることができるようになっている。対を成すベルト巻取り機構１０ａ，１０ｂは、一例として、モータと、該モータで回転駆動される駆動ローラとから構成される。この場合、対を成す両方の機構１０ａ，１０ｂがモータを持っていて同期回転制御するようにしてもよいし、あるいは一方がモータを持っていて他方にはギヤ／クラッチ等を介して該モータの駆動力が伝達制御されるようになっていてもよい。この例では、ベルト２０の上面を動かして、これを搬送ベルトとして機能させるときに、ベルト巻取り機構１０ａ，１０ｂを駆動させる。そのとき、キャリッジ７のベルトロック機構４はリリース状態であってよい。ただし、キャリッジ７も一緒に動かす場合はベルトロック機構４をロック状態としてもよい。一方、切断加工時など、ベルト２０の上面を静止させておく場合は、ベルト巻取り機構１０ａ，１０ｂを駆動することなく、キャリッジ７のベルトロック機構４をリリース状態として、キャリッジ７のみが移動できるようにする。また、キャリッジ７側のローラ２ａ，２ｂをスライドさせて開口部Ｃを開閉制御するときは、図１の例と同様に、テンションローラ５の作用で一定のベルトテンションに維持できる。本例に示す加工機では、キャリッジ７とは別駆動で、ベルト２０をベルト巻取り機構１０ａ，１０ｂによりＸ方向に移動することができるので、素材Ｍの搬入時間、ワークＷ及びスケルトンＳの搬出時間を短縮することが可能となる。
【００３１】
次に、図８の実施例では、キャリッジ７の構成は図６に示されたものと同様であってよく、キャリッジ７側には開口部Ｃの開閉制御用のローラ２ａ，２ｂだけが設けられている。図８においては、支持テーブルＴを２本のベルト１８ａ，１８ｂを用いて構成する。一方のベルト１８ａは、その両端がベルト巻取り機構１０ｃ，１０ｄに連結され、キャリッジ７側の従動ローラ２ａとフレームＦ側の従動ローラ２ｅに掛けられ、該各機構１０ｃ，１０ｄにより該ベルト１８ａをそれぞれ正／逆方向に巻き取ることができる。他方のベルト１８ｂは、その両端がベルト巻取り機構１０ｅ，１０ｆに連結され、キャリッジ７側の従動ローラ２ｂとフレームＦ側の従動ローラ２ｆに掛けられ、該各機構１０ｅ，１０ｆにより該ベルト１８ｂをそれぞれ正／逆方向に巻き取ることができる。この例では、ベルト巻取り機構１０ｃ〜１０ｆの回転駆動に応じてベルト１８ａ，１８ｂのテンションを制御できるので、テンションローラ５に相当する機構は省略してよい。そして、キャリッジ７側のローラ２ａ，２ｂをスライドさせて開口部Ｃを開閉制御するときは、少なくともベルト巻取り機構１０ｃ，１０ｅをそれぞれ所定の方向に回転駆動させることでテンション制御すればよい。
【００３２】
切断加工時など、ベルト１８ａ，１８ｂの上面を静止させておく場合は、ベルト巻取り機構１０ｄ，１０ｆを駆動することなく、ベルト巻取り機構１０ｃ，１０ｅをそれぞれ所定の方向に回転駆動させることで、ベルト１８ａ，１８ｂの上面を静止させながら、該ベルト１８ａ，１８ｂ間（ローラ２ａ，２ｂ間）の開口部Ｃの位置のみを動かすことができる。この場合、前述のようにキャリッジ７用の駆動機構がある場合は、ベルトロック機構４をすべてリリース状態として、キャリッジ７のみが移動できるようにする。そして、キャリッジ７の移動に連動して、ベルト巻取り機構１０ｃ，１０ｅを駆動する。
【００３３】
一方、この図８の実施例では、キャリッジ７用の駆動機構を省略し、ベルト巻取り機構１０ｃ，１０ｅを利用してキャリッジ７を駆動することも可能である。その場合は、図６の例と同様にキャリッジ７内でローラ２ａの下側とローラ２ｂの下側の２か所に設けられたベルトロック機構４が利用される。キャリッジ７を右方向に移動する場合は、図で右側（ローラ２ｂ側）のベルトロック機構４をロック状態とし、左側（ローラ２ａ側）のベルトロック機構４はリリース状態とする。これにより、右側のベルト巻取り機構１０ｅのベルト巻き取り駆動につれて、キャリッジ７が右方向に移動される。一方、キャリッジ７を左方向に移動する場合は、図で左側（ローラ２ａ側）のベルトロック機構４をロック状態とし、右側（ローラ２ｂ側）のベルトロック機構４はリリース状態とする。これにより、左側のベルト巻取り機構１０ｃのベルト巻き取り駆動につれて、キャリッジ７が左方向に移動される。キャリッジ７がどちらに移動する場合も、ベルト１８ａ，１８ｂの上面は静止している。
【００３４】
一方、ベルト１８ａ，１８ｂの上面を動かしてこれを搬送ベルトとして機能させるときには、ベルト１８ａ，１８ｂの上面が希望する方向に動くように、各ベルト巻取り機構１０ｃ〜１０ｆをそれぞれ所定の方向に回転駆動させる。このとき、キャリッジ７を静止させておく場合は、ベルトロック機構４をすべてリリース状態とする。一方、キャリッジ７用の駆動機構を省略し、かつ、搬送ベルトの動きに伴ってキャリッジ７を動かす場合は、上述と同様に、２つのベルトロック機構４のうち動かしたい方向にあるベルトロック機構４をロック状態とし、他方のベルトロック機構４はリリース状態とする。
なお、図８でも、図６と同様に、便宜上、切断屑排出手段としてのベルトコンベア１３とパレット１７の両方が設けられるように図示したが、実際は、どちらか一方が設けられていればよい。
【００３５】
本実施の形態では、本発明に係る切断加工装置をレーザ加工機に適用したが、これに限らず、本発明に係る切断加工装置は、パンチング加工機又はレーザ・パンチング複合機に適用できるものである。また、溶融屑や切削屑などが出るタイプのその他の各種の加工装置若しくは工作機械にも適用できるものである。よって、本発明では、切断屑、溶融屑、切削屑などの加工屑が出るタイプの各種の加工装置若しくは工作機械を総称して切断加工装置というものとする。更に、本発明は、この種の切断加工装置に限らず、特許請求の範囲に記載された構成を充足する新規かつ有用な支持テーブル機構を採用することのできる汎ゆるタイプの工作機械において応用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加工対象である素材を適切に支持して加工することができ、また、該素材と該素材から加工されたワークの傾きを防止できる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る工作機械の一例である切断加工装置の一実施例の概略構成を模式的に示すもので、（Ａ）は該装置の正面概略構成図、（Ｂ）は同装置の平面概略構成図。
【図２】図１に示す切断加工装置による素材の搬入動作の説明図。
【図３】同図に示す切断加工装置による素材の切断加工動作の説明図。
【図４】同図に示す切断加工装置によるワークと残枠との分別動作及び搬出動作の説明図。
【図５】本発明に係る切断加工装置の他の実施例の概略構成を模式的に示すもので、（Ａ）は該装置の正面概略構成図、（Ｂ）は同装置の平面概略構成図。
【図６】本発明に係る切断加工装置の他の実施例を示す正面概略構成図。
【図７】本発明に係る切断加工装置のさらに他の実施例を示す正面概略構成図。
【図８】本発明に係る切断加工装置のさらに他の実施例を示す正面概略構成図。
【符号の説明】
１，１８ａ，１８ｂ，２０　ベルト
２ａ，２ｂ　開口部Ｃを開閉するためにスライド可能なローラ
４，８　ベルトロック機構
５　テンションローラ
６，１５ａ，１５ｂ　切断屑回収用ベルトコンベア
７　キャリッジ
９　素材固定用リフタ
１０ａ〜１０ｆ　ベルト巻取り機構
１１　素材搬入用クランプ
１２　ワーク分離用リフタ
１３，１６ａ，１６ｂ　切断屑排出用ベルトコンベア
Ｆ　本体フレーム
Ｈ　レーザヘッド
Ｍ　素材
Ｗ　ワーク

Claims

近接又は離隔するよう移動可能な少なくとも２つのベルト面を略同一平面上に形成し、素材及び該素材から加工されたワークを該ベルト面上にて支持するベルト手段と、
前記少なくとも２つのベルト面の間を離隔することで該少なくとも２つのベルト面の間に開口部を形成する開口形成手段と
を具備し、加工位置に対応して前記開口部が設定されることを特徴とする加工用の支持テーブル機構。
前記開口部の下方にて、該開口部を通って落下する加工屑を回収する手段を更に具備する請求項１に記載の支持テーブル機構。
前記開口形成手段は、前記少なくとも２つのベルト面の間を近接又は離隔することで、該少なくとも２つのベルト面の間に形成される前記開口部を開閉制御する請求項１又は２に記載の支持テーブル機構。
前記開口形成手段は、第１のベルト面を成す第１のベルト部分を下方に巻くことで該第１のベルト面の端部を形成する第１のローラと、第２のベルト面を成す第２のベルト部分を下方に巻くことで該第２のベルト面の端部を形成する第２のローラとを含み、前記第１及び第２のローラの軸線に略平行に前記第１及び第２のベルト面の端部が延び、該第１及び第２のローラの軸位置をスライド移動することで該第１及び第２のローラの軸間間隔を近接又は離隔し、もって前記第１及び第２のベルト面の端部間に形成される前記開口部を開閉制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の支持テーブル機構。
前記支持テーブル機構は、前記素材から前記ワークを切断加工するための切断加工装置において使用されるものである請求項１乃至４のいずれかに記載の支持テーブル機構。
前記素材から前記ワークを切断加工した残りであるスケルトンを把持して前記ベルト面の上方に持ち上げるリフト手段を更に具備し、該リフト手段により前記スケルトンを持ち上げることで、前記ベルト面上に前記ワークが分離されるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の支持テーブル機構。
請求項１乃至６のいずれかに記載の支持テーブル機構と、
加工ヘッドを搭載し、前記支持テーブル機構のベルト面に沿う方向に移動可能なキャリッジと
を具備し、前記開口形成手段は前記キャリッジに伴って移動可能であることを特徴とする工作機械。
前記少なくとも２つのベルト面のうち第１のベルト面が第１のベルト部分で形成され、前記少なくとも２つのベルト面のうち第２のベルト面が第２のベルト部分で形成され、
前記開口形成手段は、前記キャリッジの移動に伴って、前記第１及び第２のベルト部分の一方をそれに対応するベルト面を拡大するように繰り出し、他方をそれに対応するベルト面を縮小するように引き込むことにより、ベルト面全体を搬送移動させることなく、前記第１及び第２のベルト面間の前記開口部のみを前記キャリッジの移動に伴って移動しうることを特徴とする請求項７に記載の工作機械。
前記キャリッジに前記第１及び第２のベルト部分をロックするロック手段を更に具備し、ベルト面全体を搬送移動させるときに該ロック手段により前記キャリッジに前記第１及び第２のベルト部分をロックすることで、前記キャリッジの動きに伴って前記第１及び第２のベルト面全体が一緒に動くようにし、これにより、ベルト搬送用の専用の駆動手段を用いることなく、キャリッジ用の駆動手段の駆動力によりベルト面を搬送移動できることを特徴とする請求項７又は８に記載の工作機械。
ベルト搬送用の駆動手段を更に具備する請求項７又は８に記載の工作機械。