JP2005152947A - Laser machining apparatus having pipe supporting mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、パイプ支持機構を具備するレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus including a pipe support mechanism.
例えば光軸移動型レーザ加工機においては、パイプインデックス装置が開発されているが、材料移動型レーザ加工機では平板加工の場合のみに制限され、パイプインデックス装置が設置された例がない。 For example, a pipe index device has been developed for an optical axis moving type laser processing machine, but a material moving type laser processing machine is limited to the case of flat plate processing, and there is no example in which a pipe index device is installed.
1)パイプ加工装置のパイプ支持方法およびその装置として、パイプ加工装置の加工テーブル上のパイプを自動的に効率よくつかみ換えして支持する目的で、加工テーブル上のパイプ回転装置の把持具でパイプを把持すると共に、このパイプの先端を加工テーブル上の芯押し台で前記パイプ回転装置へ押圧して支持し、パイプを回転しながらパイプ加工工具により加工し、パイプをパイプ回転装置の把持具の近傍で切断する。この加工の完了を検出することにより、パイプの後端側を加工テーブルの外側に進退自在に設けられている可動テーブル上のパイプ把持装置の把持具で把持し、パイプ回転装置の把持具をパイプより開放し、可動テーブルを前進することによりパイプをパイプ回転装置の把持具に挿通しながら設定位置まで前進させる。パイプをパイプ回転装置の把持具で把持固定し、パイプはパイプ加工工具により加工される、という発明が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 1) As a pipe support method and apparatus for a pipe processing apparatus, the pipe on the processing table of the pipe processing apparatus is automatically gripped and supported with the gripping tool of the pipe rotating apparatus on the processing table. At the same time, the tip of the pipe is pressed against and supported by the pipe rotating device with a core push stand on the processing table, and processed with a pipe processing tool while rotating the pipe. Cut nearby. By detecting the completion of this processing, the rear end side of the pipe is gripped by the gripping tool of the pipe gripping device on the movable table provided so as to be movable back and forth outside the processing table, and the gripping tool of the pipe rotating device is gripped by the pipe The pipe is advanced further to the set position while being further opened and moving the movable table forward while inserting the pipe through the gripping tool of the pipe rotating device. An invention is disclosed in which a pipe is gripped and fixed by a gripping tool of a pipe rotating device, and the pipe is processed by a pipe processing tool (see, for example, Patent Document 1).
2)高速、高精度加工のレーザ加工の確保と、同サイズのレーザ加工機において、より大きなパイプ把持装置を取付けてパイプ加工も併せて可能にしたレーザ加工機の提供を目的として、立設されたベッド上にX軸方向へ移動可能なワークテーブルを設けると共に前記ベッドに跨って立設された門型フレームの上部に前記X軸方向と直交したY軸方向へ移動可能なレーザ加工ヘッドを設けてなるレーザ加工機において、前記ワークテーブルのX軸方向における一端に、前記ベッド上にX軸方向へ移動可能なパイプ把持装置を着脱可能に設けてなる発明が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
材料移動型レーザ加工機の場合、パイプインデックス装置は従来の固定型設置方式の場合では、機械の加工機能が損なわれるため取付けが困難という問題があった。 In the case of the material movement type laser processing machine, the pipe index device has a problem that it is difficult to mount the pipe index device because the processing function of the machine is impaired in the case of the conventional fixed installation method.
また、上記1)の特許文献1、及び2)の特許文献2の場合も共に、レーザ加工装置のワークテーブル上にパイプインデックス装置や材料送り装置を制御自在に搭載したものではない。従って従来のある種のレーザ加工機では、平板加工専用のレーザ加工機というユーザーイメージが定着している。
In addition, in the case of
本発明は、上述の事情に鑑みて成されたもので、レーザ加工機のワークテーブル上にパイプインデックス装置や、材料送り装置を含むパイプ支持機構を移動制御自在に載設し、小寸法の加工用パイプの短時間段取り加工を可能とし、且つオペレーターの定位置操作でのワークの搬入、搬出が可能なパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. A pipe support device including a pipe index device and a material feeding device is mounted on a work table of a laser processing machine so as to be movable and controllable. It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus including a pipe support mechanism that enables short-time setup processing of a pipe for use and allows a work to be carried in and out by a fixed position operation of an operator.
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。 This invention can solve the said subject by providing the following structure.
(1)加工用パイプの加工部位を位置決め自在とするパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置であって、該パイプ支持機構は、材料送り装置、パイプサポート、パイプインデックス装置、サーボモータとを同一ベースプレートに搭載してなるインデックスユニットと、パイプサポートと、芯押し台とから構成され、Y軸キャリッジ上のX軸キャリッジに配設し、前記装置のワークテーブル上を移動自在の構成としたパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置。 (1) A laser processing apparatus having a pipe support mechanism that allows a processing portion of a processing pipe to be freely positioned, and the pipe support mechanism includes a material feeding device, a pipe support, a pipe index device, and a servo motor that are the same base plate. A pipe support mechanism comprising an index unit, a pipe support, and a core pusher mounted on the X-axis carriage, and arranged on the X-axis carriage on the Y-axis carriage so as to be movable on the work table of the apparatus. A laser processing apparatus comprising:
(2)前記インデックスユニットと、パイプサポートと、芯押し台とは、夫々X軸キャリッジのワーククランプ部を取り外したクランプ固定部を介してX軸キャリッジに配設されて成る前項(1)記載のパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置。 (2) The index unit, the pipe support, and the core pushing table are each disposed on the X-axis carriage via a clamp fixing portion from which a work clamp portion of the X-axis carriage is removed. A laser processing apparatus having a pipe support mechanism.
(3)前記材料送り装置は、加工用パイプを把持するパイプクランプ部、該パイプクランプ部を前記加工用パイプの太さに合せて開閉動作させるためのパイプクランプアジャスト部を軸に沿って移動させるパイプクランプ用駆動部と、パイプクランプアジャスト部の動作に従動して加工用パイプの軸方向に前記加工用パイプを材料送り装置ごと自動送りする材料送り用駆動部とから構成される前項(1)記載のパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置。 (3) The material feeding device moves along a shaft a pipe clamp portion for gripping the processing pipe, and a pipe clamp adjustment portion for opening and closing the pipe clamp portion in accordance with the thickness of the processing pipe. The preceding item (1) comprising a pipe clamp drive unit and a material feed drive unit that automatically feeds the machining pipe together with the material feed device in the axial direction of the machining pipe following the operation of the pipe clamp adjustment unit A laser processing apparatus comprising the pipe support mechanism described above.
(4)前記芯押し台は、加工用パイプ装着の際、傾倒して邪魔にならないように、前記加工用パイプの移動のための空間を保持可能とする可倒式芯押し台とした前項(1)または(2)記載のパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置。 (4) The above-described core pushing table is a retractable type pushing board that can hold a space for moving the machining pipe so that it does not get in the way when it is attached to the machining pipe. A laser processing apparatus comprising the pipe support mechanism according to 1) or (2).
(5)前記パイプクランプ用駆動部、及び材料送り用駆動部は、流体シリンダで構成される前項(3)記載のパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置。 (5) The laser processing apparatus including the pipe support mechanism according to the item (3), wherein the pipe clamp driving unit and the material feeding driving unit are configured by a fluid cylinder.
レーザ加工機のワークテーブル上にパイプインデックス装置や、材料送り装置を含むパイプ支持機構を移動制御自在に載設し、小寸法の加工用パイプの短時間段取り加工を可能とし、且つオペレーターの定位置操作でのワークの搬入、搬出が可能となり、機能を拡大したパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置を提供することが出来る。 A pipe indexing device and a pipe support mechanism including a material feeding device are mounted on the work table of the laser processing machine in a freely controllable manner, enabling short-time setup processing of small-sized processing pipes and the operator's fixed position. A workpiece can be carried in and out by operation, and a laser processing apparatus having a pipe support mechanism with an expanded function can be provided.
以下、本発明に係るパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of a laser processing apparatus including a pipe support mechanism according to the present invention will be described.
図1は、本発明に係るパイプ支持機構を具備するレーザ加工装置の一例を示す全体斜視図、図2は、パイプ支持機構の構成の一例を示す斜視図、図3は、材料送り装置の構成の一例を示す側面図である。 FIG. 1 is an overall perspective view showing an example of a laser processing apparatus having a pipe support mechanism according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of a pipe support mechanism, and FIG. 3 is the configuration of a material feeding apparatus. It is a side view which shows an example.
この実施例は、本発明に係るパイプ支持機構を材料移動型のレーザ加工装置1に応用した場合の例であって、このパイプ支持機構KSは、加工用パイプWPの加工部位を位置決め自在であって、材料送り装置82、パイプサポート9、パイプインデックス装置81、サーボモータ90とを同一ベースプレート8aに搭載してなるインデックスユニット8と、パイプサポート9と、芯押し台10とから構成され、Y軸キャリッジ5上のX軸キャリッジ6に配設し、前記装置1のワークテーブル2上を移動自在の構成としてある。3はレーザ加工ヘッドである。
This embodiment is an example in which the pipe support mechanism according to the present invention is applied to the material movement type
パイプインデックス装置81は、NC制御装置4より加工用パイプWPの円周方向回転制御を行い、把持した前記加工用パイプWPを円周方向に回転させて指令された加工点をレーザ加工平面に移動させる。またインデックスユニット8内のパイプサポート92は加工用パイプWPのブレを矯正し、材料送り装置82は小サイズの連続加工を可能にしている。
The
インデックスユニット8と、パイプサポート9と、芯押し台10とは、夫々X軸キャリッジ6のワーククランプ部を取り外したクランプ固定部7に夫々ベースプレート8a、9a、10aを介して取付け、ワーククランプ部と同様に固定ハンドル7bで固定する。
The
材料送り装置82は、加工用パイプWPを把持するパイプクランプ部82g、82g、該パイプクランプ部82gを加工用パイプWPの太さに合せて開閉動作させるためのパイプクランプアジャスト部82dを加工用パイプWPの軸に沿って移動させるパイプクランプ用駆動部82a、82aと、パイプクランプアジャスト部82dの変位(図中矢印ロの方向)に応じてクランプアーム82e、82eが矢印ハに示すように回動支軸82f、82fを支点として開閉動作して加工用パイプWPを把持したり離したり自在である。
The
更に材料送り装置82本体はステー82h、82hで可動式ベース83上に起立し、可動ロッド84aと接続部84bで接続された材料送り用駆動部84の作動により加工用パイプWPの軸方向に前記加工用パイプWPを材料送り装置82ごと可動式ベース83を介し、且つインデックスユニット8のベースプレート8aのガイド(図示略)に沿って矢印ニの方向に自動送りするように構成されている。82i、82iはステー82h、82hを補強するためのリブである。82b、82bはパイプクランプ用駆動部82a、82aと対をなすロッドであり、ロッド接続部82c、82cを介してパイプクランプアジャスト部82dを移動させるようになっている。図3に示すようにロッド82b、82bが矢印イ方向に伸縮して移動すれば、その動きに追従または比例して前記パイプクランプアジャスト部82dは矢印ロに示すように移動する。
Further, the main body of the
パイプサポート9は、加工用パイプWPを下方より保持して材料送り移動時のブレを矯正する役目を有する。また加工用パイプWPの径に応じてパイプ受部9d、9dの開脚幅を可変調節する。この可変調節はクロスアーム9eがネジ部と螺合してハンドル9bの回動作用により前記パイプ受部9d、9dの開脚幅を可変調節できる開脚幅調節部9cがある。尚、パイプ受部9d、9dの形状は円筒形であってその滑らかな周面が加工用パイプWPに当接して保持するようになっている。
The
芯押し台10は、加工用パイプWPのパイプエンド固定機能と、加工用パイプWPの端部ストッパー機能とを有し、パイプ支持機構KSに加工用パイプWPを装着の際、傾倒して邪魔にならないように、前記加工用パイプWPの移動のための空間を保持可能とする可倒式芯押し台(図示略)としたことを特徴とする。
The
尚、パイプクランプ用駆動部82a、及び材料送り用駆動部84は、空圧シリンダ、または油圧シリンダ等の流体シリンダで構成されるものとする。
The pipe
尚、パイプインデックス装置8、パイプサポート9、及び可倒式の芯押し台10をそれぞれ載設したベースプレート8a、9a、及び10aはクランプ固定部7に対し着脱自在に構成されている。従って平面加工専用のレーザ加工装置として使用する場合は、パイプ支持機構KSを外してワーククランプ部を取付ければ良い。
The
上述の構成及び図面に基づいて作用を説明する。 The operation will be described based on the above-described configuration and drawings.
材料移動型レーザ加工機において、ワーククランプ装置のクランプ部を取外し、パイプ支持機構KSを構成するインデックスユニット8、パイプサポート9、可倒式の芯押し台10を、先ずX軸キャリッジ6のアリ6aとアリ溝7aとで対をなすクランプガイドレールG上を移動制御自在のクランプ固定部7にそれぞれのベースプレート8a、9a、10aを介して取付け、それぞれのハンドル7bを用いて固定する。
In the material movement type laser processing machine, the clamp portion of the work clamping device is removed, and the
加工用パイプWPが小サイズの、例えばカットパイプの場合、パイプインデックス装置81を位置決めのためのロケートピン寄りに配設する。
When the processing pipe WP is a small size, for example, a cut pipe, the
次いで、インデックスユニット8のサーボモータ90にケーブルを、材料送り装置82や、パイプインデックス装置81へのエアまたは油圧用配管を接続しておく。これらの配管類はゴム等の弾性体からなるチューブやホースを用い、更に蛇腹構造体で被覆しフレキシブルな構成とすることによって、ワークテーブル上を支障なく自由に移動可能となる。
Next, a cable is connected to the
次に、加工用パイプWPをパイプ支持機構KSに装着するに際し、先ず可倒式の芯押し台10を傾倒し、パイプインデックス装置81のチャック81aを開いた状態で所定の加工用パイプWPを前記パイプインデックス装置81に挿入し、実施例では、加工用パイプWPの搬入方向が芯押し台方向であったため、芯押し台自体を可倒式としたものである。
Next, when attaching the processing pipe WP to the pipe support mechanism KS, first, the tiltable core pushing table 10 is tilted, and the predetermined pipe WP is inserted with the
次いで、インデックスバイススイッチ(図示略)をONしてパイプインデックス装置81のチャック81aを閉じて加工用パイプWPを固定する。この場合のチャック81aの作動機構は空圧式である。
Next, an index vise switch (not shown) is turned on to close the
次いで、材料送り装置82を、例えばインチング操作を用い、数ストローク送りで、加工用パイプWPの端部を芯押し台10に当接して固定する。この時、インデックスバイスは自動開閉機能が働き、材料送り装置82に連動してチャック81aが開いた状態となっている。
Next, the
次いで、パイプサポート9及び92を指示された所定の高さにセットする。 The pipe supports 9 and 92 are then set to the prescribed height indicated.
次いで、X軸上の位置調整をしながらY軸キャリッジ5がワークテーブル2上をNC装置4からの指令に基づいてレーザ加工ヘッド3が位置する加工範囲内の所定位置まで加工用パイプWPを移動位置決めする。 Next, while adjusting the position on the X-axis, the Y-axis carriage 5 moves the processing pipe WP on the work table 2 to a predetermined position within the processing range where the laser processing head 3 is positioned based on a command from the NC device 4. Position.
そして、NC装置のパイプ加工プログラムに従って加工が実施される。 Then, machining is performed in accordance with the pipe machining program of the NC device.
加工終了後、例えばワーク(パイプ)の長さが400mm以下であれば、ワークシューター(図示略)使用可能サイズであり、ワークシューターを併用して製品を搬出することが出来る。規定の工程サイクルが終了。 For example, if the length of the workpiece (pipe) is 400 mm or less after the processing is finished, the workpiece shooter (not shown) is usable, and the product can be carried out together with the workpiece shooter. The specified process cycle is complete.
プログラムに従って、次の加工が実施される。 The following processing is performed according to the program.
以上説明したように、本発明に係るパイプ支持機構を用いることで、材料移動型レーザ加工装置でパイプ形状の被加工材の加工を実現し、材料送り装置と既存のワークシューターの併用により、小寸法(スケッチ寸法)の製品の連続加工、連続搬出を実現し、更にパイプインデックス装置の設置位置により、機械原点からの加工開始、終了が可能となり、オペレーターが定位置より移動せずに、ワークの入搬出が可能となった。 As described above, by using the pipe support mechanism according to the present invention, it is possible to process a pipe-shaped workpiece with a material movement type laser processing apparatus, and by using a material feeding apparatus and an existing work shooter in combination, Enables continuous machining and continuous unloading of products with dimensions (sketch dimensions), and further enables the start and end of machining from the machine origin by the installation position of the pipe index device, so that the operator can move the workpiece without moving from a fixed position. Loading and unloading became possible.
従来の材料移動型レーザ加工機が平板加工専用というユーザーイメージを払拭し、ユーザー層の拡大が可能である。 The conventional material movement type laser processing machine wipes out the user image that it is exclusively for flat plate processing, and the user layer can be expanded.
1 レーザ加工装置
2 ワークテーブル
3 レーザ加工ヘッド
4 NC制御装置
5 Y軸キャリッジ
6 X軸キャリッジ
6a アリ
7 クランプ固定部
7a アリ溝
7b 固定ハンドル
8 インデックスユニット
8a、9a、10a ベースプレート
9、92 パイプサポート
9b ハンドル
9c 開脚幅調節部
9d パイプ受部
9e クロスアーム
10 芯押し台
81 パイプインデックス装置
81a チャック
82 材料送り装置
82a パイプクランプ用駆動部
82b ロッド
82c ロッド接続部
82d パイプクランプアジャスト部
82e クランプアーム
82f 回動支軸
82g パイプクランプ部
82h ステー
82i リブ
83 可動式ベース
84 材料送り用駆動部
84a 可動ロッド
84b 接続部
90 サーボモータ
KS パイプ支持機構
WP 加工用パイプ
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