JP2005144454A - Laser beam machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集塵装置を備えたレーザ加工機に関するものである。 The present invention relates to a laser beam machine equipped with a dust collector.
従来のレーザ加工機による切断加工においては、切断加工時に発生する粉塵等により、例えばレーザ光を伝搬する光学ミラーへの粉塵等付着による反射率低下に伴って、加工ヘッドで得られるレーザ出力が低下し加工が不安定になったり、加工ヘッドを被加工物上で移動させるボールネジなどの精密駆動系部品に粉塵が混入して、早期摩耗により加工精度が低下したりする等の問題が発生する。そのため従来のレーザ加工機においては数々の集塵装置が開発されてきた。 In cutting with a conventional laser processing machine, the laser output obtained by the processing head decreases due to dust generated at the time of cutting, for example, due to a decrease in reflectivity due to adhesion of dust to an optical mirror that propagates laser light. However, there are problems that the machining becomes unstable, dust is mixed in precision drive system parts such as a ball screw that moves the machining head on the workpiece, and the machining accuracy is lowered due to early wear. Therefore, a number of dust collectors have been developed in the conventional laser beam machine.
例えば、切断加工時に発生する粉塵等をアシストガスにより被加工物裏面側へ除去し、裏面側に対向する一対の吸・排気装置を設けた構成にして、集塵を実現しているレーザ加工機がある(例えば、特許文献1参照)。更に集塵効果を上げる為に、被加工物を載せるパレットを複数の仕切り板で仕切り、各空間に連通する第1の開口部と第2の開口部とを形成し、加工ヘッドを保持する移動台の一方の脚部の第1の開口部にあたる位置に送風機を取り付け、もう一方の脚部の第2の開口部にあたる位置に集塵機に接続されたホースの一端を接続し、加工ヘッドが移動した場合でも常に加工ヘッドの位置に対応した空間の集塵を行うように構成されたレーザ加工機もある(例えば、特許文献2参照)。
また、上記と同様に加工テーブルを仕切り板によって複数の排気室に仕切り、各排気室の一端には個別に電動ファンを備え、もう一端には集塵装置へと繋がる排気口とこれを開閉する開閉駆動手段を設け、加工ヘッドの位置をセンサーにて読み取り、加工ヘッドが位置する排気室の電動ファンおよび開閉駆動手段のみ動作させ該排気室のみ集塵するように構成された熱切断加工機もある(例えば、特許文献3参照)。
For example, a laser processing machine that removes dust generated during cutting processing to the back side of the workpiece with assist gas and has a pair of suction / exhaust devices facing the back side to achieve dust collection (For example, refer to Patent Document 1). In order to further improve the dust collection effect, the pallet on which the workpiece is placed is partitioned by a plurality of partition plates, and a first opening and a second opening communicating with each space are formed, and a movement for holding the processing head The blower was attached to a position corresponding to the first opening of one leg of the base, one end of the hose connected to the dust collector was connected to a position corresponding to the second opening of the other leg, and the machining head moved Even in some cases, there is a laser processing machine configured to always collect dust in a space corresponding to the position of the processing head (see, for example, Patent Document 2).
Further, similarly to the above, the processing table is partitioned into a plurality of exhaust chambers by a partition plate, and each exhaust chamber is individually provided with an electric fan, and the other end is connected to an exhaust port connected to the dust collector and opens and closes this. There is also a thermal cutting machine provided with opening / closing drive means, reading the position of the machining head with a sensor, and operating only the electric fan and the opening / closing drive means of the exhaust chamber where the machining head is located to collect dust only in the exhaust chamber Yes (see, for example, Patent Document 3).
従来のレーザ加工機では、集塵効果を高めるために送風機と集塵機とを併せ持ったいわゆるプッシュプル方式にて集塵を行っているものもあった。しかし、複数の吸・排気装置を具備するため、導入コスト及び運転費用が増大するなど経済的でなく、また設置スペースが拡大する等の問題があった。
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、経済的で設置スペースの拡大を抑えた集塵装置を備えたレーザ加工機を得るものである。
Some conventional laser processing machines collect dust by a so-called push-pull method having both a blower and a dust collector in order to enhance the dust collection effect. However, since a plurality of suction / exhaust devices are provided, there are problems such as an increase in installation cost and operation cost, and an increase in installation space.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a laser processing machine equipped with a dust collector that is economical and suppresses the expansion of the installation space.
本発明に係るレーザ加工機は、加工テーブル内面に送風口および吸気口を設け、該送風口と該吸気口を加工テーブル外にて連通したダクトと、該ダクトの途中にブロアと集塵用のフィルターを設けたものである。 The laser processing machine according to the present invention is provided with an air inlet and an air inlet on the inner surface of the processing table, a duct in which the air inlet and the air inlet communicate with each other outside the processing table, and a blower and a dust collector in the middle of the duct. A filter is provided.
本発明は、加工テーブル内面に設けられた送風口と吸気口をダクトで連通し、前記ダクト中にブロアと集塵用フィルターを設けることで、集塵に効果的なプッシュプル方式の吸・排気を1つの装置にて実現することができる。このため、経済的で設置スペースの拡大を抑えることができる。また、吸・排気を循環させることで排気を外部に出すことがないので作業環境の悪化を防止することができる。 The present invention is a push-pull intake / exhaust system that is effective for collecting dust by connecting a blower opening and an intake opening provided on the inner surface of the processing table with a duct, and providing a blower and a dust collecting filter in the duct. Can be realized by one apparatus. For this reason, it is economical and the expansion of an installation space can be suppressed. Moreover, since exhaust and exhaust are not circulated by circulating intake and exhaust, work environment deterioration can be prevented.
実施の形態1.
図1は、本発明を実施するための実施の形態1における集塵装置を備えたレーザ加工機の概略を示すものであり、図2はその上面図、図3(a)は図2におけるA−A’の横断面図である。図1において、加工テーブル5上に設置された図示していない剣山状のワークサポート上に被加工物3が載置され、この上方に図示していない移動枠に保持された加工ヘッド1が、被加工物3上を自由に移動できるよう設置されている。この加工ヘッド1から出射されたレーザ光2を被加工物3に照射し、加工ヘッド1を移動させることにより被加工物3を所望の形状に切断する。加工テーブル5の第1の内面には1つ以上の送風口9が設けられ、第1の内面に対向する第2の内面には1つ以上の吸気口10が設けられており、送風口9と吸気口10は加工エリアの外でダクト7により接続されている。また、ダクトの途中にはブロア6が設置されており、このブロア6の吸気側には集塵用のフィルター8が設置されている。
FIG. 1 shows an outline of a laser beam machine equipped with a dust collector in
このように構成された集塵装置を備えたレーザ加工機においては、図2に示すように、ブロア6の送風側はダクト7を介して加工テーブル5内の送風口9に繋がっており、またブロア6の吸気側はダクト7を介して加工テーブル5内の吸気口10に繋がっているので、ブロア6を動作させると、ブロア6→ダクト7→送風口9→加工テーブル5内→吸気口10→ダクト7→集塵用フィルター8→ブロア6という循環した空気の流れが発生することとなる。よって、加工エリアでは図3(a)に示したとおりプッシュプル方式の集塵が行われることとなる。
In the laser processing machine equipped with the dust collector configured as described above, as shown in FIG. 2, the air blowing side of the
したがって、切断加工時に発生し、アシストガスにより被加工物裏面側すなわち加工テーブル5内へ除去された粉塵等は、加工テーブル5内の送風口9から吸気口10への空気の流れにより吸気口10へ吸い込まれる。吸気口10から吸い込まれた粉塵等は、ダクト7を通りブロア6の吸気側に設置された集塵用のフィルター8にて除去される。更に、集塵用フィルター8により粉塵等が除去された空気は再びブロア6によりダクト7へ送られる。よって、上記構成によればブロア6よりなる1つの吸・排気装置にてプッシュプル方式の集塵を実施することができる。また、1つの吸・排気装置にてプッシュプル方式の集塵を実施しているので経済的で設置スペースの拡大を抑えることができる。また、吸・排気を循環させることで排気を外部に出すことがないので作業環境の悪化を防止することができる。
Accordingly, dust or the like generated during the cutting process and removed by the assist gas to the back side of the workpiece, that is, into the processing table 5, is caused by the air flow from the air blowing port 9 to the
ところで、集塵用のフィルター8の設置位置は、本実施の形態ではブロア6の吸気側としたが、加工テーブル5内へ集塵後の空気が流れ込めばよいので、ダクト7のどの位置に設置しても良い。ただし、ブロア6に粉塵が付着することを避けるほうが望ましいので、本実施の形態のようにブロア6の吸気側に設置することが望ましい。
また、送風口9や吸気口10の設置位置は、本実施の形態では加工テーブル5の対向する2つの内面としたが、図3(b)に示したように加工テーブル5内の対向する内面近傍の底面に設置してもかまわない。この場合、集塵ダクト7を加工テーブル5の下に設置することで設置面積を小さくできる効果がある。
By the way, although the installation position of the
In addition, in the present embodiment, the installation positions of the air blowing port 9 and the
本実施の形態では、加工ヘッドを移動させ被加工物を所望の形状に加工するレーザ加工機を例に説明したが、例えば加工ヘッドを固定して被加工物を載置した加工テーブルを水平方向に移動させて所望の形状に加工するレーザ加工機や、加工ヘッドを水平一方向のみに移動しその方向とは直行する水平一方向に被加工物を載置した加工テーブルを移動させて所望の形状に加工するレーザ加工機に適用しても良い。このように加工テーブルを移動させて加工する場合、加工テーブルとダクトとブロアを一緒に移動させても良いし、ダクトのブロアと加工テーブルを繋ぐ部分を蛇腹のようなもので構成しブロアは固定のまま加工テーブルのみを移動できるようにしても良い。
よって、加工ヘッドの加工テーブルに対する相対位置を変化させて加工を行うレーザ加工機に上述の集塵装置は適用することができる。以下の実施の形態についても加工テーブル固定のレーザ加工機を例に記載するが、加工テーブルを移動させて加工を行うレーザ加工機にも適用可能である。
In the present embodiment, the laser processing machine that moves the processing head to process the workpiece into a desired shape has been described as an example. For example, the processing table on which the processing head is mounted and the processing head is placed in the horizontal direction is fixed. Or a laser processing machine that moves to the desired shape and moves the machining head in only one horizontal direction and moves the machining table on which the workpiece is placed in one horizontal direction perpendicular to that direction. You may apply to the laser processing machine processed into a shape. When processing by moving the processing table in this way, the processing table, duct and blower may be moved together, or the part connecting the duct blower and processing table is made of something like a bellows and the blower is fixed Only the processing table may be moved as it is.
Therefore, the above-described dust collecting device can be applied to a laser processing machine that performs processing by changing the relative position of the processing head with respect to the processing table. The following embodiments are also described by taking a laser processing machine with a fixed processing table as an example, but the present invention can also be applied to a laser processing machine that performs processing by moving the processing table.
実施の形態2.
図4は、加工テーブル5内が複数の空間に仕切られた場合の、実施の形態2を示す概略図であり、図5は上面図である。図4では、実施の形態1における送風口9および吸気口10が設けられた加工テーブル5の対向する内面に垂直な方向に設けられた複数の仕切り板11a〜11cにて加工テーブル5内が複数の空間A〜Dに仕切られており、図5に示されたとおり空間A〜Dにそれぞれ送風口9a〜9dと吸気口10a〜10dが対向して設置されている。各送風口9a〜9dはダクト7にて連通されブロア6の送風側に接続される。各吸気口10a〜10dはダクト7にて連通され集塵用フィルター8を介してブロア6の吸気側へ接続される。
本構成により加工テーブル5内の仕切られた各空間A〜Dは、例えば空間Aではブロア6から送られた空気がダクト7を通り送風口9aから空間Aへ送風され、またブロア8は空間Aの吸気口10aよりダクト7を通じて吸気するので、空間A中に送風口9aから吸気口10aへ空気の流れができ、実施の形態1の図3(a)と同様にプッシュプル方式の集塵を実施することができる。もちろん空間B、C、Dでも同様の集塵を実施することができる。図4および図5では3つの仕切り板により4つの空間に加工テーブル内を分割したが、分割する個数は特に4つに限定されるものではなく、加工テーブルの大きさや集塵能力等を考慮し適宜決定されるものである。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the second embodiment when the processing table 5 is partitioned into a plurality of spaces, and FIG. 5 is a top view. In FIG. 4, a plurality of processing tables 5 are formed by a plurality of
In each space A to D partitioned in the processing table 5 by this configuration, for example, in the space A, air sent from the
実施の形態1では加工テーブル5内のコーナー部分等で空気の流れが悪くなり集塵効果が悪化する可能性があるが、この実施の形態2によれば、図5に示すように、加工テーブル5内を小さな空間に分け、各空間にプッシュプル方式の集塵を実施することで、加工テーブル5内で均一な集塵効果を得ることができる。もちろん実施の形態1の効果を有することは言うまでも無い。
In the first embodiment, there is a possibility that the air flow becomes worse at the corner portion or the like in the processing table 5 and the dust collecting effect is deteriorated. However, according to the second embodiment, as shown in FIG. By dividing the inside of the
実施の形態3.
図6は実施の形態2の各送風口9a〜9dおよび各吸気口10a〜10dに開閉弁を設置した場合の実施の形態3の概略を示すものであり、図7は上面図、図8(a)は図7におけるa−a’の横断面図、図8(b)は図7におけるb−b’の横断面図である。図6では実施の形態2における各送風口9a〜9dおよび各吸気口10a〜10dにそれぞれ開閉弁109a〜109d、110a〜110dが設置されており、前記開閉弁は開閉弁制御装置16により動作を制御される。
FIG. 6 shows an outline of the third embodiment when the on-off valves are installed at the
次に図7を参考に動作を説明する。加工テーブル5の仕切られた各空間A〜Dの開閉弁は、加工ヘッド1のX軸方向の位置に合わせて開閉するよう制御される。ここでX軸方向は仕切り板11に直行する方向で図7に示した座標軸である。加工ヘッド1のX軸方向の位置は、加工位置検出装置22にて検出する。加工位置検出装置22は例えば、加工ヘッド1をX軸方向に移動させるX軸サーボモータに装着された位置センサー(例えばエンコーダ等)により検出したり、加工ヘッド1を保持する移動枠が加工テーブル5のX軸方向に並べられたスイッチをX軸方向の移動にあわせて踏むことで機械的に検出したりすることで実現される。検出された加工ヘッド位置情報は開閉弁制御装置16に送られ、開閉弁制御装置16は、加工ヘッド1が位置する直下の仕切られた空間の開閉弁のみ開きその他の空間の開閉弁は閉じるように制御する。
例えば図7に示したように、加工位置111が仕切られた空間A上に有る場合、送風口9aの開閉弁109aと吸気口10aの開閉弁110aのみを開き、その他の開閉弁109b〜d、110b〜dは閉じるように制御する。加工位置にあたる空間Aでの加工テーブル5の横断面を図8(a)に、加工位置以外の空間、例えば空間Bでの横断面を図8(b)に示す。図8(a)に示すように加工位置直下では開閉弁109aおよび110aが開き、送風口9aから吸気口10aに向かって空気の流れが発生し、プッシュプルの集塵が行われる。一方加工位置以外の図8(b)では、開閉弁が閉じ空気の流れは生じない。
Next, the operation will be described with reference to FIG. The on-off valves in the spaces A to D partitioned by the processing table 5 are controlled to open and close in accordance with the position of the
For example, as shown in FIG. 7, when the
したがって実施の形態2の効果に加え、1つの空間のみに集塵効果を集中できるので、例えば実施の形態2と同じブロアを用いたならば集塵効果が高くなる効果が得られる。また、集塵効果が実施の形態2と同程度で良ければ、実施の形態2よりも能力の低いブロアを使用でき、導入コストやランニングコストを抑えることができる効果が得られる。 Therefore, in addition to the effect of the second embodiment, the dust collection effect can be concentrated only in one space. For example, if the same blower as that of the second embodiment is used, the effect of increasing the dust collection effect can be obtained. In addition, if the dust collection effect is similar to that of the second embodiment, a blower having a lower capacity than that of the second embodiment can be used, and an effect of suppressing the introduction cost and running cost can be obtained.
図8(a)では開閉弁は加工テーブル5内へ開くようになっているが、ダクト側へ開いても良いし、引き戸のように加工テーブル5内面に沿ってスライドするような弁でも良いし、またはカメラの絞りのような形状の弁でも良い。 In FIG. 8 (a), the on-off valve is opened into the processing table 5, but it may be opened toward the duct side or may be a valve that slides along the inner surface of the processing table 5 like a sliding door. Or a valve shaped like a camera iris.
実施の形態4.
図9は本発明の実施の形態4を示すレーザ加工機の上面図である。図9において、6aは実施の形態1〜3と同様な方向に送風する正回転ブロア、6bは正回転ブロア6aとは逆向きの方向に送風する逆回転ブロア、12a、12bはダクト7内に設けられダクト内の空気の経路を切り替える分岐弁、8aは正回転ブロア用の集塵用フィルター、8bは逆回転ブロア用の集塵用フィルター、13は分岐弁12a、12bの動作を制御する分岐弁制御装置、14はブロア6a、6bのON/OFFを制御するブロア制御装置である。
基本的な構成は実施の形態3と同様であるが、図9に示すとおり送風口と吸気口を連通するダクト7の途中を2つの経路に分岐し、分岐した一方の第1のダクトには正回転ブロア6aを設置し、もう一方の第2のダクトには逆回転ブロア6bを並列に設置する。ダクト7の2つの分岐点にそれぞれ分岐弁12a、12bを設け、正回転ブロア6aを設けた第1のダクトと送風口9a〜9dおよび吸気口10a〜10bとを連通させるか、もしくは逆回転ブロア6bを設けた第2のダクトと連通させるかの経路切り替えを可能としている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a top view of a laser beam machine showing Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 9, 6a is a forward rotation blower that blows air in the same direction as in the first to third embodiments, 6b is a reverse rotation blower that blows air in a direction opposite to the
The basic configuration is the same as that of the third embodiment, but as shown in FIG. 9, the middle of the
また、加工位置検出装置22は実施の形態3ではX軸方向のみ検出していたが、本実施の形態ではY軸方向の加工位置も検出する。ここでY軸方向はX軸方向と直行した方向すなわち対向する吸気口10と送風口9とを貫く方向で図9に示した座標軸である。検出方法はX軸方向の検出方法と同様である。実施の形態3ではX軸方向の加工位置を検出し、加工位置の直下に位置する空間のみ開閉弁を開きプッシュプル集塵を行うものであった。
本実施の形態は、実施の形態3の構成に加え、Y軸方向の加工位置も検出し、加工位置が吸気口に近い場合には加工テーブル5内の空気の流れを送風口から吸気口へと通常の状態にし、加工位置が送風口に近い場合には加工テーブル5内の空気の流れを逆にし、吸気口から送風口へ空気を送り送風口へ吸気するような、すなわち加工位置が常に吸気側に近くなるようにするものである。
The machining
In this embodiment, in addition to the configuration of the third embodiment, the machining position in the Y-axis direction is also detected, and when the machining position is close to the intake port, the air flow in the machining table 5 is transferred from the blower port to the intake port. When the machining position is close to the blower port, the air flow in the machining table 5 is reversed, air is sent from the intake port to the blower port, and the air is sucked into the blower port. It should be close to the intake side.
次に動作を説明する。まず図9(a)に示すように、加工位置111が空間Aの吸気口10aに近い側にある場合を説明する。加工位置検出装置22よりX軸方向の加工位置が空間A上にあることが検出されており、検出された加工位置情報は開閉弁制御装置16に送られ開閉弁制御装置16により、実施の形態3と同様に吸気口10aの開閉弁110aと送風口9aの開閉弁109aのみが開き、その他の開閉弁110b〜110d、109b〜109dは閉じるように制御される。また、加工位置検出装置22よりY軸方向の加工位置は、送風口9aよりも吸気口10aに近い事が検出されており、検出された加工位置情報は分岐弁制御装置13およびブロア制御装置14に送られ、分岐弁制御装置13により分岐弁12aおよび12bは正回転ブロア6aを設けた第1のダクトが連通されるように図の位置に制御され、かつ、ブロア制御装置14によりブロア6aはON、ブロア6bはOFFと制御される。よって、空気の流れは図9(a)に示したものと同様に、空間Aのみにおいて加工位置111が吸気側になるようにプッシュプル集塵が行われることとなる。もちろん加工位置111が空間A以外の空間B、C、Dいずれかに位置した場合は、その空間にてプッシュプル集塵が行われることは言うまでもない。
Next, the operation will be described. First, as shown in FIG. 9A, a case where the
次に図9(b)に示すように、加工位置111が空間Aの送風口9aに近い側にある場合を説明する。加工位置検出装置22よりX軸方向の加工位置が空間A上にあることが検出されているので、この場合は、実施の形態3と同様に吸気口10aの開閉弁110aと送風口9aの開閉弁109aのみが開き、その他の開閉弁110b〜110d、109b〜109dは閉じるように開閉弁制御装置16により制御される。また、加工位置検出装置22よりY軸方向の加工位置は、吸気口10aよりも送風口9aに近い事が検出されており、検出された加工位置情報は分岐弁制御装置13およびブロア制御装置14に送られ、分岐弁制御装置13により分岐弁12aおよび12bは逆回転ブロア6bを設けた第2のダクトが連通されるように図の位置に制御され、かつ、ブロア制御装置14によりブロア6aはOFF、ブロア6bはONと制御される。よって、空気の流れは図9(b)に示したように図9(a)とは逆向きの流れになり、空間Aのみにおいて加工位置111が吸気側になるようにプッシュプル集塵が行われることとなる。
Next, as shown in FIG. 9B, a case where the
実施の形態3では加工位置111が吸気口よりも送風口に近い場合には粉塵が拡散してしまう可能性が大きくなり、十分な集塵効果が得られないといった問題が発生する可能性があったが、本実施の形態では以上のような構成を採用することにより、Y軸方向の加工位置を検出し、ダクト内の分岐弁12a、12bおよび正・逆回転ブロア6a、6bを制御することによって、常に加工位置111が吸気側に近い状態にすることができ、粉塵が拡散してしまう可能性が小さくなり、十分な集塵効果が得られるようになる。よって、実施の形態3よりも更に集塵効果が向上する。
In the third embodiment, when the
ところで、ブロア制御装置14は本実施の形態ではブロアのON/OFFのみの制御を実施していたが、ON/OFF以外にブロアの回転数を制御するものでも良い。レーザ加工により発生する粉塵4は、被加工物3の材質により発生する量が異なる。例えば、ステンレス材などの材質と比較して高炭素鋼は粉塵発生量が多い傾向にある。また、加工方法によっても発生する粉塵量は異なり、特に高出力レーザ光による軟鋼の高速切断では多量の粉塵が発生する。ブロア回転に要する消費電力を考慮して、被加工物3の材質及び加工方法に応じてブロアの最適回転数をオペレータがブロア制御装置14にインプットすることにより、必要最低限のランニングコストで十分な集塵効果が得られる。このようなブロアの回転数制御はその他の実施の形態へ適用しても同様な効果が得られる。
By the way, in the present embodiment, the
また、ダクト7中に異物が侵入した場合など、突発的にパイプ内の風速が低下したことを検出するために、ダクト7中に風速計を設置してもよい。また、ダクト7中に異物が進入しブロアが過負荷となり異常加熱したことを検出するために、ダクト7内に温度計を設置してもよい。もちろん、風速計および温度計を共にダクト7内に設置しても良い。本構成もその他の実施の形態へ適用しても同様な効果が得られる。
In addition, an anemometer may be installed in the
実施の形態5.
本実施の形態は、実施の形態4の変形例である。実施の形態4では2つのブロアと2箇所の分岐弁により加工テーブル5内の空気の流れを反転させたが、本実施例では正逆回転方向を可変する1つのブロアと4箇所に設けたシャッターにより、加工テーブル5内の空気の流れを反転させるものである。図10は本発明の実施の形態5を示すレーザ加工機の集塵装置の概略図である。加工機本体は図9と同構成である。図10において、ダクト7はブロア6の送風側および吸気側でそれぞれ二股に分岐しており、ブロア6の正回転での吸気側すなわち吸気口10a〜10dに接続されている側にて二股に分岐した一方の第1のダクト7aともう一方の第2のダクト7d、ブロア6の正回転での送風側すなわち送風口9a〜9dに接続されている側にて二股に分岐した一方の第3のダクト7bともう一方の第4のダクト7cの4つの分岐したダクトのうち、第1のダクト7aと第3のダクト7bに集塵用フィルター8a、8bが設置されている。また、第1のダクト7a、第2のダクト7d、第3のダクト7b、第4のダクト7cそれぞれにシャッター15a〜15dが各ダクトを開閉できるように設置されている。ブロア6はブロア制御装置14により回転方向を制御されており、またシャッター15a〜15dはシャッター制御装置20にて開閉動作を制御されている。
This embodiment is a modification of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the air flow in the processing table 5 is reversed by two blowers and two branch valves. However, in this embodiment, one blower capable of changing the forward / reverse rotation direction and shutters provided at four locations. Thus, the air flow in the processing table 5 is reversed. FIG. 10 is a schematic diagram of a dust collector of a laser beam
次に動作を説明する。加工位置が吸気口10a〜10d側に近い場合は、ブロア6はダクト7を通して送風口9a〜9dへ空気を送ればよい。加工位置検出装置22からブロア制御装置14およびシャッター制御装置20に送られる加工位置情報により、ブロア制御装置14はブロア6を正回転させるとともに、シャッター制御装置20はシャッター15aおよび15cを開く。シャッター15bおよび15dを閉じることにより第1のダクト7aから第4のダクト7cへの空気の流れが発生し、加工テーブル5内では送風口9から吸気口10への空気の流れが生じ、加工位置は吸気側に近い状態となる。一方、加工位置が送風口9a〜9d側に近い場合は、ブロア6はダクト7を通して吸気口10a〜10dへ空気を送ればよいので、ブロア6を逆回転させるとともに、シャッター15aおよび15cを閉じ、シャッター15bおよび15dを開く。これにより第3のダクト7bから第2のダクト7dへの空気の流れが発生し、加工テーブル5内では吸気口10から送風口9へと通常とは逆の空気の流れが生じ、加工位置は吸気側に近い状態となる。
本実施の形態は上記のような構成を採用し上記動作をすることにより、実施の形態4と同様な効果を得ることができる。
Next, the operation will be described. When the processing position is close to the
In the present embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained by adopting the above-described configuration and performing the above-described operation.
実施の形態6.
図11は本発明の実施の形態6を示す集塵装置の概略図であり、実施の形態5の改良発明である。図11において、ダクト7およびブロア6の構成は実施の形態5の図10と同様である。本実施の形態では、第1のダクト7a、第2のダクト7d、第3のダクト7b、第4のダクト7cすべてに集塵用フィルター8a、8d、8b、8cを設置し、各集塵用フィルターを挟むように一対のシャッター15a、15d、15b、15cがそれぞれの集塵用フィルターに設けられている。また、各集塵用フィルターには集塵用フィルターの表面に付着した粉塵を除去するために圧縮エアを集塵用フィルター表面に吹き付けるエアパルス17a〜17dが設けられており、更に各集塵用フィルターには集塵用フィルターの両端の圧力差を測定する差圧計18a〜18dが設けられている。
FIG. 11 is a schematic diagram of a dust
本実施の形態は、排気方向が切り替わった時、集塵用フィルターに付着した粉塵が加工テーブル側に巻き戻されてしまわないよう全ての集塵用フィルターの前後にシャッターが設置されており、排気方向の切り替えと同時にシャッターを動作させて自動的に排気方向を切り替える。例えば加工位置が吸気口10に近い状態から送風口9に近い状態へ変化した場合、集塵用フィルター8aから8cへ流れる排気状態から、8bから8dへ流れる状態にすればよい。加工位置検出装置22により検出された加工位置情報がブロア制御装置14とシャッター制御装置20に送られ、上記のように排気状態を変化させる必要が発生した場合、ブロア制御装置14はブロア6の回転方向を正回転から逆回転へ切り替え、シャッター制御装置20はシャッター15aとシャッター15cを閉じ、シャッター15bとシャッター15cを開放する。これによって、集塵用フィルター8aと集塵用フィルター8cに付着した粉塵が加工テーブル側に巻き戻ることなく、集塵用フィルター8bから集塵用フィルター8dへ流れる排気方向に切り替えることが可能である。
In this embodiment, when the exhaust direction is switched, shutters are installed before and after all dust collection filters so that dust attached to the dust collection filter is not rewound to the processing table side. The exhaust direction is automatically switched by operating the shutter at the same time as switching the direction. For example, when the processing position changes from a state close to the
また、本実施の形態はブロア6によって収集した粉塵が各集塵用フィルター8a〜8dに付着して目詰りが発生することにより十分な集塵性能が得られなくなっていることを各差圧計18a〜18dで検出し、これを復旧する手段と復旧中も集塵を継続可能としレーザ加工機のダウンタイムを発生させないことを特長とする。例えば集塵用フィルター8bから8dへ流れる排気状態にある時、集塵用フィルター8c、集塵用フィルター8aのシャッター15c、シャッター15aは閉じており、差圧計18bがある値を超過したことを検出するとシャッター制御装置20によりシャッター15bが閉じてシャッター15cが開放する。これによって集塵用フィルター8cから集塵用フィルター8dへ流れる排気状態となる。排気経路が切り替わった直後に図示していないエアパルス制御装置にてエアパルス17bが圧縮エアを集塵用フィルター8bに吹き付けることにより表面に付着した粉塵を払い落とし目詰りを解消する。
Further, according to the present embodiment, each
次に集塵用フィルター8cの目詰りが発生した時は逆に集塵用フィルター8bから集塵用フィルター8dへ流れる排気状態となるという動作を繰り返し実施する。また、加工位置検出装置22により送られる加工位置情報によりブロア6の回転方向すなわち送風方向を切り替える必要が発生したとき、シャッター制御装置20はブロア回転方向切り替え後の上流側及び下流側で直前まで使用していなかった集塵用フィルターのシャッターを開き、直前まで使用していた集塵用フィルターのシャッターは閉じて即座にエアパルスによって集塵用フィルターの復旧を実行する。これら一連の動作を継続的に実施することにより、長期的に安定した集塵効果が得られる。
Next, when the dust collecting filter 8c is clogged, the operation of exhausting the
ところで、上述した実施の形態4,5,6では基本的な構成を実施の形態3に記載のレーザ加工機を用いて説明したが、実施の形態1や実施の形態2に記載のレーザ加工機に、実施の形態4,5,6に記載の加工ヘッドのY軸方向の位置により加工テーブル内の空気の流れる方向を切り替える集塵装置を適用しても集塵効果が向上することは言うまでもない。 By the way, in the above-described fourth, fifth, and sixth embodiments, the basic configuration has been described using the laser beam machine described in the third embodiment. However, the laser beam machine described in the first and second embodiments. In addition, it goes without saying that the dust collection effect is improved even if the dust collection device that switches the direction of air flow in the machining table according to the position in the Y-axis direction of the machining head described in the fourth, fifth, and sixth embodiments is applied. .
1 加工ヘッド、2 レーザ光、3 被加工物、4 粉塵、5 加工テーブル、6 ブロア、7 集塵ダクト、8 集塵用フィルター、9a〜9d 送風口、10a〜10d 吸気口、11a〜11c 仕切り板、12a、12b 分岐弁、13 分岐弁制御装置、14 ブロア制御装置、15a〜15d シャッター、16 開閉弁制御装置、17 エアパルス、18 差圧計、20 シャッター制御装置、22 加工位置検出装置、109a〜109b 送風口開閉弁、110a〜110b 吸気口開閉弁、111加工位置 1 Processing Head, 2 Laser Light, 3 Workpiece, 4 Dust, 5 Processing Table, 6 Blower, 7 Dust Collection Duct, 8 Dust Collection Filter, 9a-9d Blower, 10a-10d Inlet, 11a-11c Partition Plate, 12a, 12b Branch valve, 13 Branch valve control device, 14 Blower control device, 15a-15d Shutter, 16 On-off valve control device, 17 Air pulse, 18 Differential pressure gauge, 20 Shutter control device, 22 Processing position detection device, 109a- 109b Blower opening / closing valve, 110a-110b Inlet opening / closing valve, 111 processing position
Claims (10)
前記加工テーブル上に前記加工テーブルとの相対位置を可変に保持された加工ヘッドと、
前記加工テーブル内面に設けられた送風口と、
前記加工テーブル内面の前記送風口と略対向する位置に設けられた吸気口と、
前記送風口から前記吸気口へ空気を流すことで加工時に発生する粉塵を前記加工テーブル内から除去する集塵装置とを備え、
前記集塵装置は、
前記送風口と前記吸気口とを前記加工テーブル外で連通するダクトと、
前記ダクトの途中に設置された送風・吸気を兼ねるブロアと、
前記ダクトの途中に設置された集塵用フィルターとを有するレーザ加工機。 Processing table,
A machining head in which a relative position with respect to the machining table is variably held on the machining table;
An air outlet provided on the inner surface of the processing table;
An intake port provided at a position substantially opposite to the blower port on the inner surface of the processing table;
A dust collector that removes dust generated during processing by flowing air from the blower port to the intake port, from the processing table;
The dust collector is
A duct for communicating the air blowing port and the air intake port outside the processing table;
A blower that also serves as ventilation and intake installed in the middle of the duct;
A laser processing machine having a dust collection filter installed in the middle of the duct.
前記加工テーブル上に前記加工テーブルとの相対位置を可変に保持された加工ヘッドと、
前記加工テーブルの内部を一方向に複数の空間に仕切る仕切り板と、
前記仕切られた各空間の内面に設けられた送風口と、
前記仕切られた各空間の前記送風口と略対向する位置に設けられた吸気口と、
前記送風口から前記吸気口へ空気を流すことで加工時に発生する粉塵を前記加工テーブル内の前記各空間から除去する集塵装置とを備え、
前記集塵装置は、
前記送風口と前記吸気口とを前記加工テーブル外で連通するダクトと、
前記ダクトの途中に設置された送風・吸気を兼ねたブロアと、
前記ダクトの途中に設置された集塵用フィルターとを有するレーザ加工機。 Processing table,
A machining head in which a relative position with respect to the machining table is variably held on the machining table;
A partition plate that partitions the interior of the processing table into a plurality of spaces in one direction;
An air outlet provided on the inner surface of each partitioned space;
An intake port provided at a position substantially opposite to the air blowing port of each partitioned space;
A dust collector that removes dust generated during processing by flowing air from the blower port to the intake port from each space in the processing table;
The dust collector is
A duct for communicating the air blowing port and the air intake port outside the processing table;
A blower also serving as air blowing and air intake installed in the middle of the duct;
A laser processing machine having a dust collection filter installed in the middle of the duct.
前記開閉弁を制御する開閉弁制御装置と、
前記加工ヘッドの位置を検出する加工位置検出装置とを備え、
前記開閉弁制御装置は、
前記加工位置検出装置から前記加工ヘッドの位置情報を得て、前記加工ヘッド直下の前記仕切られた空間の前記送風口および前記吸気口の前記開閉弁を開放し、その他の前記仕切られた空間の前記送風口および前記吸気口の前記開閉弁を閉じるように前記開閉弁を制御する請求項2記載のレーザ加工機。 An on-off valve for opening and closing the air blowing port and the air inlet;
An on-off valve control device for controlling the on-off valve;
A machining position detection device for detecting the position of the machining head;
The on-off valve control device comprises:
Obtaining the position information of the machining head from the machining position detecting device, opening the opening and closing valves of the air inlet and the intake port of the partitioned space immediately below the machining head, and the other of the partitioned spaces The laser processing machine according to claim 2, wherein the on-off valve is controlled so as to close the on-off valve of the air blowing port and the air inlet.
前記加工位置検出装置から前記加工ヘッドの位置情報を得て、前記加工ヘッドが前記吸気口側に近いときには前記吸気口より吸気し、前記送風口側に近いときには前記送風口より吸気するように、前記加工ヘッドの位置に応じて前記加工テーブル内の空気の流れの向きを変化させる手段を設けた請求項1または請求項2に記載のレーザ加工機。 A machining position detecting device for detecting the position of the machining head;
Obtaining positional information of the machining head from the machining position detection device, when the machining head is close to the intake port side, intake from the intake port, and when close to the blower port side, intake from the blower port, The laser processing machine according to claim 1 or 2, further comprising means for changing a flow direction of air in the processing table in accordance with a position of the processing head.
前記ブロアを第1と第2の2つのブロアから構成し、
前記集塵用フィルターを第1と第2の2つの集塵用フィルターから構成し、
前記ダクトを分岐した一方の第1のダクトの途中に、前記送風口から送風し前記吸気口から吸気するように設置された前記第1のブロアと、
前記第1のダクトの途中で前記第1のブロアの吸気側に設置された前記第1の集塵用フィルターと、
前記ダクトを分岐したもう一方の第2のダクトの途中に、前記第1のブロアとは送風方向が反対になるように設置された前記第2のブロアと、
前記第2のダクトの途中で前記第2のブロアの吸気側に設置された前記第2の集塵用フィルターと、
前記ダクトの分岐部分にて、前記第1のダクトもしくは前記第2のダクトのいずれかを前記送風口と吸気口とに連通するように選択する分岐弁と、
前記分岐弁の動作を制御する分岐弁制御装置とを備え、
前記分岐弁制御装置は、前記加工位置検出装置から前記加工ヘッドの位置情報を得て、前記加工ヘッドが前記吸気口側に近いときには前記第1のダクトが前記送風口と前記吸気口とを連通するように前記分岐弁を動作し、前記加工ヘッドが前記送風口側に近いときには前記第2のダクトが前記送風口と前記吸気口とを連通するように前記分岐弁を動作し、常に加工位置が吸気側に近い状態になるように前記分岐弁の動作を制御する請求項4または請求項5に記載のレーザ加工機。 The means for changing the direction of the air flow is:
The blower is composed of first and second blowers,
The dust collection filter is composed of first and second dust collection filters,
In the middle of one of the first ducts branched from the duct, the first blower installed so as to blow air from the air blowing port and suck air from the air intake port;
The first dust collecting filter installed on the intake side of the first blower in the middle of the first duct;
In the middle of the other second duct branched from the duct, the second blower installed so that the air blowing direction is opposite to the first blower;
The second dust collecting filter installed on the intake side of the second blower in the middle of the second duct;
A branch valve that selects either the first duct or the second duct so as to communicate with the blower port and the intake port at a branch portion of the duct;
A branch valve control device for controlling the operation of the branch valve,
The branch valve control device obtains position information of the machining head from the machining position detection device, and when the machining head is close to the intake port side, the first duct communicates the blower port and the intake port. The branch valve is operated so that the second duct communicates with the air inlet and the air inlet when the processing head is close to the air outlet side. The laser processing machine according to claim 4 or 5, wherein the operation of the branch valve is controlled so that the valve is close to the intake side.
前記集塵用フィルターを第1と第2の2つの集塵用フィルターから構成し、
前記ダクトを前記ブロアの吸気側にて分岐した一方の第1のダクトに設置された前記第1の集塵用フィルターと、
前記第1のダクトに設置されダクトを開閉する第1のシャッターと、
前記ダクトを前記ブロアの吸気側にて分岐したもう一方の第2のダクトに設置されダクトを開閉する第2のシャッターと、
前記ダクトを前記ブロアの送風側にて分岐した一方の第3のダクトに設置された前記第2の集塵用フィルターと、
前記第3のダクトに設置されダクトを開閉する第3のシャッターと、
前記ダクトを前記ブロアの送風側にて分岐したもう一方の第4のダクトに設置されダクトを開閉する第4のシャッターと、
前記第1〜第4のシャッターの動作を制御するシャッター制御装置と、
前記ブロアの回転方向を制御するブロア制御装置と、
前記シャッター制御装置は、前記加工位置検出装置から前記加工ヘッドの位置情報を得て、前記加工ヘッドが前記吸気口側に近いときには前記第1のシャッターと前記第4のシャッターを開き前記第2のシャッターと前記第3のシャッターを閉じるように制御し、前記加工ヘッドが前記送風口側に近いときには前記第1のシャッターと前記第4のシャッターを閉じ前記第2のシャッターと前記第3のシャッターを開くように制御し、
前記ブロア制御装置は、前記加工位置検出装置から前記加工ヘッドの位置情報を得て、前記加工ヘッドが前記吸気口側に近いときには前記第1のダクト側が吸気側になるように前記ブロアの回転方向を制御し、前記加工ヘッドが前記送風口側に近いときには前記第3のダクト側が吸気側になるように前記ブロアの回転方向を前記加工ヘッドが前記吸気口側に近いときとは逆向きに制御し、
常に加工位置が吸気側に近い状態になるように前記シャッターおよび前記ブロアを制御する請求項4または請求項5に記載のレーザ加工機。 The means for changing the direction of the air flow is:
The dust collection filter is composed of first and second dust collection filters,
The first dust collecting filter installed in one first duct branched from the duct on the intake side of the blower;
A first shutter installed in the first duct for opening and closing the duct;
A second shutter installed on the other second duct branched from the duct on the intake side of the blower, for opening and closing the duct;
The second dust collecting filter installed in one third duct branched from the duct on the air blowing side of the blower;
A third shutter installed in the third duct for opening and closing the duct;
A fourth shutter installed on the other fourth duct branched from the duct on the air blowing side of the blower;
A shutter control device for controlling the operation of the first to fourth shutters;
A blower control device for controlling the rotation direction of the blower;
The shutter control device obtains position information of the processing head from the processing position detection device, and opens the first shutter and the fourth shutter when the processing head is close to the intake port side. The shutter and the third shutter are controlled to be closed, and when the processing head is close to the air blowing port side, the first shutter and the fourth shutter are closed, and the second shutter and the third shutter are opened. Control to open,
The blower control device obtains positional information of the machining head from the machining position detection device, and when the machining head is close to the intake port side, the rotation direction of the blower is such that the first duct side is the intake side And when the processing head is close to the air blowing port side, the rotation direction of the blower is controlled in the opposite direction to that when the processing head is close to the air inlet side so that the third duct side is the air intake side. And
6. The laser beam machine according to claim 4, wherein the shutter and the blower are controlled so that the machining position is always close to the intake side.
第4のダクトに設置された第4の集塵用フィルターとを備え、
前記第1から第4のシャッターが集塵用のフィルターを挟むように一対のシャッターで構成され、
前記集塵用フィルターの両側の気圧の差を測定する差圧計と、
前記集塵用フィルターに圧縮空気を吹き付け集塵用フィルターの目詰まりを解消するエアパルスと、
前記エアパルスの動作を制御するエアパルス制御装置とを備え、
前記シャッター制御装置およびエアパルス制御装置は、前記集塵用フィルターが目詰まりし前記差圧計の値が設定値を超えた場合、前記シャッターを閉じて前記エアパルスにて前記集塵用フィルターの目詰まりを解消し再び前記シャッターを開放するよう前記シャッターおよび前記エアパルスを制御する請求項7に記載のレーザ加工機。 A third dust collecting filter installed in the second duct;
A fourth dust collecting filter installed in the fourth duct;
The first to fourth shutters are composed of a pair of shutters so as to sandwich a dust collecting filter,
A differential pressure gauge for measuring a difference in air pressure on both sides of the dust collecting filter;
An air pulse that blows compressed air onto the dust collection filter to eliminate clogging of the dust collection filter;
An air pulse control device for controlling the operation of the air pulse,
When the dust collection filter is clogged and the value of the differential pressure gauge exceeds a set value, the shutter control device and the air pulse control device close the shutter and clog the dust collection filter with the air pulse. The laser processing machine according to claim 7, wherein the shutter and the air pulse are controlled so as to be canceled and the shutter is opened again.
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