JP2005088014A - クランプ機構及びクランプ機構を有するレーザ加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は薄い板状のワークをテーブル上にクランプする際に要する作業時間を短縮することを課題とする。
【解決手段】 レーザ加工機１０は、吸着テーブル１６のワーク載置面１６ａに第１、第２のクランプ機構２８，３０が設けられている。このクランプ機構２８，３０は、ワーク載置面１６ａに載置されたシート状のワーク１２が湾曲しないようにワーク１２の２辺の縁部を押圧してワーク載置面１６ａ上でクランプする。クランプ機構２８，３０によりワーク１２の両側縁部をクランプしてワーク載置面１６ａの空気吸引孔２４から空気が吸引されるため、１人の作業者が湾曲したワーク１２でもクランプ機構２８，３０により吸着テーブル１６にクランプしてワーク載置面１６ａに隙間なく吸着され、クランプ作業に要する時間を短縮し、作業効率を高めることが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テーブルに載置されたワークをクランプするよう構成されたクランプ機構及びクランプ機構を有するレーザ加工機に関する。

例えば、ワークを加工するレーザ加工機においては、ワークがテーブルに載置されると、作業者が当該ワークをテーブル上に固定させてからワークに対するレーザ加工を開始するように構成されている。

この種のレーザ加工機では、例えば、薄い板状のワークが巻回されたコイルからワークを引き出して、所定寸法に切断したワークがテーブル上に搬送されると、ワークが湾曲した状態でテーブルに載置されることになる。そのため、作業者は、テーブル上に設けられた治具を操作してワークの縁部をクランプしてワークを水平状態に保持させる。そして、レーザ加工機は、スタートスイッチがオンにされると、テーブル上にクランプされたワークに対してレーザ光を照射させる。
特開２００２−５９２８８（図１３参照）

しかしながら、上記のような従来装置では、作業者が湾曲したワークを水平状態に延ばした状態にしてクランプ操作を行うため、二人の作業者がワークの両側からワークをテーブル上に押さえ付けてテーブル上に設けられた治具を手動操作してクランプさせることになるので、ワークのクランプ作業に時間がかかり、作業性が悪く、生産効率を高めることが難しかった。

そこで、本発明は上記課題を解消したクランプ機構及びクランプ機構を有するレーザ加工機を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、テーブルに載置されたワークの縁部をクランプするクランプ機構であって、テーブルの２辺に沿うように延在形成された一対の軸と、テーブルに載置されたワークの縁部を押圧するように一対の軸の半径方向に突出する複数の押圧部材と、一対の軸を所定角度回動させて押圧部材をテーブルに載置されたワークの縁部を押圧するクランプ位置に移動させる駆動手段と、を備えており、ワークを短時間でクランプすることが可能である。

請求項２記載の発明は、駆動手段が、圧縮空気の供給により駆動される空気シリンダと、空気シリンダに対する圧縮空気の供給先を切り替える切替弁と、空気シリンダの直線運動を回転運動に変換して前記軸に伝達する変換機構と、を備えており、ワークを空気圧によって保持する。

請求項３記載の発明は、テーブルが、ワークが載置されるワーク載置面に空気を吸引する複数の吸引孔を有し、複数の吸引孔に連通された真空ポンプにより空気を吸引してワークを吸着するものであり、ワークをテーブルに密着させる。

請求項４記載の発明は、押圧部材が、ワークの縁部を押圧する押圧部に衝撃を吸収する弾性部材を備えたものであり、ワークを損傷しないようにクランプする。

請求項５記載の発明は、テーブルのワーク載置面に設けられ、ワークを検出する検出手段と、検出手段からの検出信号に基づいて駆動手段を駆動制御する制御手段と、を備えており、クランプ動作を自動的に行える。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５記載のクランプ機構を有するレーザ加工機であり、クランプ時間の短縮と共にレーザ加工の加工精度を確保する。

上述の如く、請求項１記載の発明によれば、駆動手段によりワークの両側から複数の押圧部材を同時にクランプ動作させることが可能になり、一人の作業者で湾曲した状態のワークをテーブル上に水平状態のままクランプさせることができる。よって、ワーククランプ時間を短縮して生産効率を高めることが可能になる。

請求項２記載の発明は、空気シリンダに圧縮空気を供給させることで複数の押圧部材をクランプ動作させることが可能になり、ワークを空気圧によって保持し、クランプ力を空気圧によって確保することができる。

請求項３記載の発明によれば、複数の吸引孔に連通された真空ポンプにより空気を吸引してワークを吸着するため、テーブル上にクランプされたワークをテーブルに密着した状態に保持することができる。

請求項４記載の発明によれば、ワークの縁部を押圧する押圧部に衝撃を吸収する弾性部材を設けたため、ワークをクランプする際にワークの損傷が防止されると共に、ワークが滑らないようにクランプすることができる。

請求項５記載の発明によれば、テーブルのワーク載置面にワークを検出する検出手段を設け、検出手段からの検出信号に基づいて駆動手段を駆動制御するため、テーブルに載置されたワークを自動的にクランプすることができる。

請求項６記載の発明によれば、一人の作業者で湾曲した状態のワークをテーブル上に水平状態のままクランプさせることができると共に、ワークをテーブルにクランプさせるクランプ時間を短縮し、その分レーザ加工開始が早くなり、レーザ加工による生産効率を高めることが可能になる。

以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。

図１は本発明になるクランプ機構を有するレーザ加工機の一実施例を示す構成図である。
図１に示されるように、レーザ加工機１０は、例えば、薄い板状に形成されたワーク１２にレーザ光を照射するように構成されている。ワーク１２は、コイル状に巻回されており、所定長さに引き出されて切断される。そのため、ワーク１２は、両端がカールするように湾曲した状態で吸着テーブル１６に搬送される場合がある。

吸着テーブル１６は、ＸＹステージ１８に搭載されており、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に支持されている。また、吸着テーブル１６は、ワーク１２が載置されるワーク載置面１６ａにワーク１２を吸着するための複数の空気吸引孔２４が設けられている。

複数の空気吸引孔２４は、Ｘ方向及びＹ方向に所定間隔で整列されており、ワーク１２の下面側の全面積を均等に吸着するように設けられている。そして、空気吸引孔２４は、吸着テーブル１６の側面に接続された吸引管路２６に連通されている。

さらに、四角形状に形成された吸着テーブル１６のワーク載置面１６ａには、互いに平行となる吸着テーブル１６の２辺に第１、第２のクランプ機構２８，３０が設けられている。このクランプ機構２８，３０は、ワーク載置面１６ａに載置されたシート状のワーク１２が湾曲しないようにワーク１２の２辺の縁部を押圧してワーク載置面１６ａ上でクランプするものである。

吸着テーブル１６の上方には、加工済みのワーク１２をワーク載置面１６ａから持ち上げるための吸引ノズル３２が水平方向に移動可能に設けられている。

また、吸引管路２６には、例えば、電磁弁からなる第１の開閉弁３４が配設されている。第１の開閉弁３４は、ワーク１２を加工前に吸着する際に開弁され、加工終了後に閉弁され、上記クランプ機構２８，３０のクランプ動作に連動して開弁される。

吸引管路２６の他端は、空気を吸引するドライポンプ（真空ポンプ）３６の吸い込み口３６ａに接続されている。ドライポンプ３６は、第１の開閉弁３４の開弁により吸引管路２６及び空気吸引孔２４を介してワーク載置面１６ａとワーク１２との間の空気を吸引する。

また、吸引管路２６には、吸引ノズル３２に連通された分岐経路３８が分岐接続されており、分岐経路３８には、第２の開閉弁４２が設けられている。この第２の開閉弁４２は、吸引ノズル３２を用いてワーク１２をワーク載置面１６ａから持ち上げる際に開弁される。

制御回路４８は、例えば、マイクロコンピュータなどから構成されており、予め設定された制御プログラムに基づいてＸＹステージ１８、ドライポンプ３６、クランプ機構２８、３０を駆動制御すると共に、第１の開閉弁３４及び第２の開閉弁４２の開閉制御を行う。

ここで、上記クランプ機構２８，３０の構成について図２乃至図５を参照して説明する。図２はクランプ機構２８，３０を有する吸着テーブル１６の平面図である。図３は吸着テーブル１６の左側面図である。図４は駆動機構の側面図である。図５はクランプ機構を拡大して示す平面図である。図６は変換機構を拡大して示す縦断面図である。

図２及び図３に示されるように、クランプ機構２８，３０は、ワーク載置面１６ａの２辺に対称となるように配置されており、吸着テーブル１６の２辺に沿うように延在形成された一対の軸５０，５２と、吸着テーブル１６に載置されたワーク１２の縁部を押圧するように一対の軸５０，５２の半径方向に突出する複数の押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）と、一対の軸５０，５２を所定角度回動させて押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）を吸着テーブル１６に載置されたワーク１２の縁部を押圧するクランプ位置に移動させる駆動機構（駆動手段）５８，６０とを有する。

ワーク載置面１６ａには、ワーク１２の載置位置を位置決めするための複数の位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）が設けられている。位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）は、夫々吸着テーブル１６の２辺に沿って一定間隔毎に設けられている。また、押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）は、軸５０，５２に嵌合された中空形状のカーラ６６により位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）と重ならないように所定間隔毎ずらした位置に配置されている。

上記駆動機構５８，６０は、圧縮空気の供給により駆動される空気シリンダ６８，７０と、空気シリンダ６８，７０に対する圧縮空気の供給先を切り替える第１、第２の切替弁７２，７４と、空気シリンダ６８，７０の直線運動を回転運動に変換して前記軸に伝達する変換機構７６，７８とを有する。

空気シリンダ６８，７０は、内部を２室に画成するピストン（図示せず）が摺動可能に挿入され、ピストンと一体なピストンロッド６８ａ，７０ａが突出している。ピストンロッド６８ａ，７０ａの端部は、変換機構７６，７８に連結されており、空気シリンダ６８，７０は、切替弁７２，７４の切替動作により圧縮空気の供給先が切り替えられてピストンロッド６８ａ，７０ａがＹａ，Ｙｂ方向に駆動される。

軸５０，５２は、吸着テーブル１６の左右側面に固着された支持部材８０，８２，８４，８６に支持されており、一端が変換機構７６，７８に連結されている。また、吸着テーブル１６の左側面に固着された支持部材８０，８２には、空気シリンダ６８，７０及び切替弁７２，７４が取り付けられている。

変換機構７６，７８は、ピストンロッド６８ａ，７０ａの直線運動を回転運動に変換するリンク機構からなり、ピストンロッド６８ａ，７０ａの端部が連結された第１の連結部材８８と、軸５０，５２の端部に連結された第２の連結部材９０と、第１の連結部材８８と第２の連結部材９０とを回動可能に連結する連結軸９２とから構成されている。

従って、変換機構７６，７８は、第１の連結部材８８がＹａ，Ｙｂ方向に駆動されると、連結軸９２を介して第２の連結部材９０を揺動させて軸５０，５２を所定角度回動させて押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）をワーククランプ位置あるいはクランプ解除位置に回動させる。

図４に示されるように、切替弁７２，７４は、手動式の四方弁からなり、吐出ポートが空気チューブ９４，９６を介して空気シリンダ６８，７０の左室、右室（図示せず）に接されている。従って、切替弁７２，７４は、操作部７２ａ，７４ｂが回動操作されることにより空気シリンダ６８，７０の左室、右室の何れか一方に圧縮空気を供給してピストンロッド６８ａ，７０ａをＹａ方向またはＹｂ方向に駆動させることができる。尚、空気シリンダ６８，７０の左室、右室の何れか一方に圧縮空気を供給するのと同時に左室、右室の何れか他方を大気開放にしてピストン（図示せず）をスムーズに駆動させる。

図５に示されるように、押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）は、軸方向の幅寸法が夫々異なるが、夫々上方からみるとコ字状に形成されており、軸５０，５２が挿通される一対の支持部９８，１００と、支持部９８，１００に横架されるように軸５０，５２から半径方向に突出する押圧部１０２とを有する。また、各押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）は、軸５０，５２に対して同一方向に傾斜するように固定されており、支持部９８，１００に螺入された締め付けボルト１０３を緩めることで容易に傾斜角度が調整されるように取り付けられている。

図６に示されるように、軸５０，５２の両端は、支持部材８０，８２，８４，８６の軸受孔１０４に挿入されたベアリング１０６，１０８により低摩擦で軸承されている。また、ベアリング１０６，１０８を貫通して支持部材８０，８２より突出する軸５０，５２の端部は、前述した第２の連結部材９０に連結される。

図７はクランプ解除状態を示す側面図である。
図７に示されるように、押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）は、押圧部１０２が軸５０，５２を中心に回動するように設けられており、側方から見るとＬ字状に形成されている。そして、押圧部１０２の端面には、ワーク１２に当接するゴム材などの弾性部材１１０が固着されている。弾性部材１１０は、弾性を有するため、クランプ時にワーク１２を損傷させることがなく、且つワーク１２が滑らないように摩擦係数の高い材質によって形成されている。

図８はワーククランプ状態を示す側面図である。
図８に示されるように、空気シリンダ６８，７０の駆動により軸５０，５２がクランプ位置に回動されると、押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）は、押圧部１０２に固着された弾性部材１１０をワーク１２の縁部に当接させて吸着テーブル１６のワーク載置面１６ａに押圧する。そして、ワーク１２は、空気シリンダ６８，７０に供給された圧縮空気の圧力によって押圧部１０２とワーク載置面１６ａとの間で挟持される。その際、弾性部材１１０は、空気シリンダ６８，７０から駆動力（圧縮空気による付勢力）によって圧縮されており、ワーク１２の縁部を強固にクランプする。

ここで、作業者がワークをクランプさせる際の切替弁７２，７４の切り替え操作に伴う空気シリンダ６８，７０の動作について図９乃至図１１を参照して説明する。
図９はクランプ解除状態を示すシステム系統図である。図１０は一方のクランプ機構がクランプ動作した状態を示すシステム系統図である。図１１は他方のクランプ機構がクランプ動作した状態を示すシステム系統図である。

図９に示されるように、切替弁７２，７４は、空気供給管路１１２を介してエアコンプレッサなどからなる空気源１１４に連通された供給ポートａと、空気チューブ９４を介して空気シリンダ６８，７０に連通された吐出ポートｂと、空気チューブ９６を介して空気シリンダ６８，７０に連通された吐出ポートｃと、大気開放とされた排気ポートｄとを有する。そして、操作部７２ａ，７４ｂが回動操作されることにより各ポート間の連通が切り替えられる。

例えば、切替弁７２，７４は、供給ポートａと吐出ポートｂとが連通状態のとき、吐出ポートｃと排気ポートｄとが連通状態となる。そして、操作部７２ａ，７４ｂが回動操作されると、供給ポートａと吐出ポートｃとが連通するように切り替わると、吐出ポートｂと排気ポートｄとが連通するように切り替わる。このように、各ポート間の連通が切り替えられると、空気チューブ９４，９６の何れか一方に空気源１１４で生成された圧縮空気が供給され、他方が大気連通状態となり、空気シリンダ６８，７０は、左室または右室の一方に空気源１１４で生成された圧縮空気が供給されてピストンロッド６８ａ，７０ａをＹａ方向またはＹｂ方向に駆動する。

まず、ワーク１２がワーク載置面１６ａに搬送されると、作業者は、ワーク１２の縁部をワーク載置面１６ａ上に設けられた位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）に突き合わせてワーク１２の加工位置を調整する。このワーク搬入時の各押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）は、クランプ解除位置で待機している。

その次に、作業者は、第１の切替弁７２の操作部７２ａを回動操作する。これにより、図１０に示されるように、切替弁７２は、各ポートの連通状態が切り替わって空気シリンダ６８のピストンロッド６８ａをＹａ方向に駆動させる。ピストンロッド６８ａの動作は、変換機構７６を介して軸５０に伝達され、軸５０に設けられた押圧部材５４（５４_１〜５４_ｎ）をワーククランプ位置に回動させる。

その次に、作業者は、第２の切替弁７４の操作部７４ａを回動操作する。これにより、図１１に示されるように、切替弁７４は、各ポートの連通状態が切り替わって空気シリンダ７０のピストンロッド７０ａをＹｂ方向に駆動させる。ピストンロッド７０ａの動作は、変換機構７８を介して軸５２に伝達され、軸５２に設けられた押圧部材５６（５６_１〜５６_ｎ）をワーククランプ位置に回動させる。

このようにしてワーク１２の両側縁部がクランプ機構２８，３０によってクランプされる。そのため、シート状のワーク１２が湾曲している場合でも、１人の作業者が短時間でワーク１２を水平状態に保持することが可能になる。

ここで、第１実施例の作業者の作業手順及び制御回路４８が実行する制御処理について図１２のフローチャートを参照して説明する。尚、図１２中、作業者の作業手順の枠は、左右両側を２重線で示す。

図１２のＳ１１において、作業者がワーク１２を搬入させる。次のＳ１２では、作業者が、ワーク１２の縁部をワーク載置面１６ａ上に設けられた位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）に突き合わせてワーク１２の加工位置を調整する。

次のＳ１３で作業者は、切替弁７２，７４を切替操作する。これにより空気シリンダ６８，７０がクランプ動作し、ワーク１２が第１、第２のクランプ機構２８，３０の各押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）によってクランプされたことを確認する。

続いて、作業者がスタートスイッチ（図示せず）をオンすると、Ｓ１４で制御回路４８は、ドライポンプ３６を起動させると共に、第１の開閉弁３４を開弁させる。そのため、ワーク載置面１６ａに設けられた複数の空気吸引孔２４によってワーク載置面１６ａとワーク１２下面との間の空気が吸引され、ワーク１２が吸着される。よって、ワーク１２は、ワーク載置面１６ａに隙間なく密着される。

Ｓ１５で制御回路４８は、このようにワーク１２がワーク載置面１６ａに吸着された状態でレーザ加工を開始する。レーザ加工工程では、このようにワーク１２がワーク載置面１６ａに密着された状態でレーザ光源（図示せず）からのレーザ光がワーク１２に照射される。

Ｓ１６で制御回路４８は、レーザ加工工程が終了すると、ワーク１２に対するレーザ光の照射を停止する。次のＳ１７で、作業者は、切替弁７２，７４の切替操作により空気シリンダ６８，７０をクランプ解除動作させ、各押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）がワーク１２に対するクランプを解除したことを確認する。そして、Ｓ１８で、作業者は、ワーク吸引ノズル３２をワーク１２の上方に移動させる。

次のＳ１９で制御回路４８は、第１の開閉弁３４を閉弁させて吸着テーブル１６によるワーク吸着を停止すると共に、第２の開閉弁４２を開弁させてワーク吸引ノズル３２より空気を吸引させる。そのため、ワーク載置面１６ａに載置されたワーク１２は、ワーク吸引ノズル３２により吸着されてワーク載置面１６ａから浮上する。

Ｓ２０で、作業者は、ワーク吸引ノズル３２を移動させて加工済みのワーク１２を搬出する。次のＳ２１で、制御回路４８は、第２の開閉弁４２を閉弁させてワーク吸着を解除すると共に、ドライポンプ３６を停止させる。

このように、第１実施例では、クランプ機構２８，３０によりワーク１２の両側縁部をクランプしてワーク載置面１６ａの空気吸引孔２４から空気が吸引されるため、１人の作業者が湾曲したワーク１２でもクランプ機構２８，３０により短時間で吸着テーブル１６上にクランプしてワーク載置面１６ａに隙間なく吸着させることができ、クランプ作業に要する時間を短縮し、作業効率を高めることが可能になると共に、ワーク１２に対して高精度なレーザ加工が可能になる。

図１３は第２実施例のクランプ解除状態を示すシステム系統図である。図１４は第２実施例のクランプ動作状態を示すシステム系統図である。尚、図１３及び図１４において、上記実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明は省略する。

図１３に示されるように、第２実施例のクランプ機構１２０，１２２は、ワーク１２がワーク載置面１６ａ上に設けられた位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）に突き合わされて所定の加工位置に位置決めされたことを検出する第１、第２のワークセンサ（検出手段）１２４，１２６を有する。

ワークセンサ１２４，１２６は、例えば、発光素子と受光素子とが対向配置されたフォトインタラプタからなり、ワーク１２の縁部が発光素子と受光素子との間に挿入されて発光素子からの光を遮断すると、受光素子の受光レベルが低下してワーク検出信号を出力する。尚、ワークセンサ１２４，１２６としては、フォトインタラプタ以外のセンサ、例えば、ワーク１２に当接して信号を出力するリミットスイッチなどでも良い。

また、上記切替弁７２，７４は、電磁駆動式の四方弁からなり、ソレノイド７２ｂ，７４ｂへの通電をオン・オフされることで切り替えられる。従って、ソレノイド７２ｂ，７４ｂへの通電がオフのときは、空気シリンダ６８，７０及び変換機構７６，７８及び押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）がクランプ解除動作している。

また、空気シリンダ６８，７０には、圧縮空気の供給によりピストンロッド６８ａ，７０ａをＹａ方向またはＹｂ方向に駆動したことを検出する検出スイッチ６８ｂ，７０ｂが設けられている。

図１４に示されるように、ワーク１２がワーク載置面１６ａ上に設けられた位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）に突き合わされてワークセンサ１２４，１２６からワーク検出信号が出力されると、制御回路４８は、ソレノイド７２ｂ，７４ｂへ通電して切替弁７２，７４を切り替える。そのため、空気シリンダ６８，７０は、駆動されて変換機構７６，７８及び押圧部材５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ）をクランプ動作させる。

ここで、第２実施例の作業者の作業手順及び制御回路４８が実行する制御処理について図１５のフローチャートを参照して説明する。尚、図１５中、作業者の作業手順の枠は、左右両側を２重線で示す。

図１５のＳ３１において、作業者がワーク１２を搬入した後、ワーク１２の縁部をワーク載置面１６ａ上に設けられた位置決め部材６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ）に突き合わせてワーク１２の加工位置を調整する。

次のＳ３２で制御回路４８は、第１のワークセンサ１２４がオン（検出信号を出力）かどうかを確認する。Ｓ３２で第１のワークセンサ１２４がオンであるときは、Ｓ３３に進み、第２のワークセンサ１２６がオン（検出信号を出力）かどうかを確認する。Ｓ３３で第２のワークセンサ１２６がオンであるときは、Ｓ３４に進み、第１の切替弁７２のソレノイド７２ｂに通電し、ソレノイド７２ｂの駆動力によって各ポート間の連通を切り替える。これにより、空気シリンダ６８は、空気チューブ９４を介して圧縮空気が供給され、ピストンロッド６８ａをＹａ方向に駆動する（図１４参照）。

次のＳ３５で制御回路４８は、空気シリンダ６８が第１のクランプ機構２８をクランプ動作したことを検出スイッチ６８ｂからの検出信号によって確認する。Ｓ３５において、第１のクランプ機構２８がクランプ動作したことを確認すると、Ｓ３６に進む。

続いて、Ｓ３６で制御回路４８は、第２の切替弁７４のソレノイド７４ｂに通電し、ソレノイド７４ｂの駆動力によって各ポート間の連通を切り替える。これにより、空気シリンダ７０は、空気チューブ９４を介して圧縮空気が供給され、ピストンロッド７０ａをＹｂ方向に駆動する（図１４参照）。

次のＳ３７で制御回路４８は、空気シリンダ７０が第２のクランプ機構３０をクランプしたことを検出スイッチ７０ｂからの検出信号によって確認する。Ｓ３７において、第２のクランプ機構３０がクランプ動作したことを確認すると、Ｓ３８に進む。

次のＳ３８で制御回路４８は、ドライポンプ３６を起動させると共に、第１の開閉弁３４を開弁させる。そのため、ワーク載置面１６ａに設けられた複数の空気吸引孔２４によってワーク載置面１６ａとワーク１２下面との間の空気が吸引され、ワーク１２が吸着される。よって、ワーク１２は、ワーク載置面１６ａに隙間なく密着される。

Ｓ３９で制御回路４８は、このようにワーク１２がワーク載置面１６ａに吸着された状態でレーザ加工を開始する。レーザ加工工程では、このようにワーク１２がワーク載置面１６ａに密着された状態でレーザ光源（図示せず）からのレーザ光をワーク１２に照射させる。

次のＳ４０で制御回路４８は、レーザ加工工程が終了すると、ワーク１２に対するレーザ光の照射を停止する。続いて、Ｓ４１に進み、制御回路４８は、切替弁７２，７４のソレノイド７２ｂ，７４ｂへの通電をオフにする。この切替動作により切替弁７２，７４は、空気シリンダ６８，７０に対して空気チューブ９６を介して圧縮空気が供給され、ピストンロッド６８ａをＹｂ方向に駆動し、ピストンロッド７０ａをＹａ方向に駆動する（図１３参照）。

次のＳ４２で制御回路４８は、ピストンロッド６８ａ，７０ａの復帰によりクランプ機構２８，３０がクランプ解除動作したことを確認する。すなわち、検出スイッチ６８ｂ，７０ｂがオフかどうかを確認する。Ｓ４２で検出スイッチ６８ｂ，７０ｂがオフになってクランプ機構２８，３０がクランプ解除動作したことを確認すると、Ｓ４３に進み、作業者は、ワーク吸引ノズル３２をワーク１２の上方に移動させる。

次のＳ４４で制御回路４８は、第１の開閉弁３４を閉弁させて吸着テーブル１６によるワーク吸着を停止すると共に、第２の開閉弁４２を開弁させてワーク吸引ノズル３２より空気を吸引させる。そのため、ワーク載置面１６ａに載置されたワーク１２は、ワーク吸引ノズル３２により吸着されてワーク載置面１６ａから浮上する。

Ｓ４５で、作業者は、ワーク吸引ノズル３２を移動させて加工済みのワーク１２を搬出する。次のＳ４６で、制御回路４８は、第２の開閉弁４２を閉弁させてワーク吸着を解除すると共に、ドライポンプ３６を停止させる。

このように、第２実施例では、クランプ機構１２０，１２２によりワーク１２がワーク載置面１６ａの加工位置に載置されたことをワークセンサ１２４，１２６によって検出されると、クランプ機構２８，３０が自動的にクランプ動作してクランプ作業に要する時間を短縮し、作業効率を高めることが可能になる。

本発明のクランプ機構は、レーザ加工機以外の装置にも適用することが可能であり、薄い板状のワークを加工する工程がある場合には、加工方法に寄らず、ワークを効率良くクランプすることができる。

また、上記実施の形態では、四角形状のワーク１２をクランプする場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、コイル状に巻回されたワークを連続的に引き出しながら加工する場合にも本発明を適用できるのは勿論である。

本発明になるクランプ機構を有するレーザ加工機の一実施例を示す構成図である。 クランプ機構２８，３０を有する吸着テーブル１６の平面図である。 吸着テーブル１６の左側面図である。 駆動機構の側面図である。 クランプ機構を拡大して示す平面図である。 変換機構を拡大して示す縦断面図である。 クランプ解除状態を示す側面図である。 ワーククランプ状態を示す側面図である。 クランプ解除状態を示すシステム系統図である。 一方のクランプ機構がクランプ動作した状態を示すシステム系統図である。 他方のクランプ機構がクランプ動作した状態を示すシステム系統図である。 第１実施例の作業者の作業手順及び制御回路４８が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。 第２実施例のクランプ解除状態を示すシステム系統図である。 第２実施例のクランプ動作状態を示すシステム系統図である。 第２実施例の作業者の作業手順及び制御回路４８が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ レーザ加工機
１２ ワーク
１６ 吸着テーブル
１８ ＸＹステージ
２４ 空気吸引孔
２８ 第１のクランプ機構
３０ 第２のクランプ機構
３２ 吸引ノズル
３４ 第１の開閉弁
３６ ドライポンプ
４２ 第２の開閉弁
４８ 制御回路
５０，５２ 軸
５４，５６（５４_１〜５４_ｎ，５６_１〜５６_ｎ） 押圧部材
５８，６０ 駆動機構
６２，６４（６２_１〜６２_ｎ，６４_１〜６４_ｎ） 位置決め部材
６８，７０ 空気シリンダ
６８ａ，７０ａ ピストンロッド
６８ｂ，７０ｂ 検出スイッチ
７２，７４ 切替弁
７２ｂ，７４ｂ ソレノイド
７６，７８ 変換機構
８８ 第１の連結部材
９０ 第２の連結部材
９２ 連結軸
９８，１００ 支持部
１０２ 押圧部
１１０ 弾性部材
１１２ 空気供給管路
１１４ 空気源
１２０，１２２ クランプ機構
１２４，１２６ ワークセンサ

Claims (6)

1. テーブルに載置されたワークの縁部をクランプするクランプ機構であって、
   該テーブルの２辺に沿うように延在形成された一対の軸と、
   前記テーブルに載置された前記ワークの縁部を押圧するように前記一対の軸の半径方向に突出する複数の押圧部材と、
   前記一対の軸を所定角度回動させて前記押圧部材を前記テーブルに載置された前記ワークの縁部を押圧するクランプ位置に移動させる駆動手段と、
   を備えたことを特徴とするクランプ機構。
2. 前記駆動手段は、
   圧縮空気の供給により駆動される空気シリンダと、
   該空気シリンダに対する圧縮空気の供給先を切り替える切替弁と、
   前記空気シリンダの直線運動を回転運動に変換して前記軸に伝達する変換機構と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のクランプ機構。
3. 前記テーブルは、
   前記ワークが載置されるワーク載置面に空気を吸引する複数の吸引孔を有し、前記複数の吸引孔に連通された真空ポンプにより空気を吸引して前記ワークを吸着することを特徴とする請求項１記載のクランプ機構。
4. 前記押圧部材は、前記ワークの縁部を押圧する押圧部に衝撃を吸収する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のクランプ機構。
5. 前記テーブルのワーク載置面に設けられ、前記ワークを検出する検出手段と、
   前記検出手段からの検出信号に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至４記載の何れかのクランプ機構。
6. 前記請求項１乃至５記載のクランプ機構を有することを特徴とするレーザ加工機。

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