JP2015223608A - 板材加工システム、及び板材加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザヘッドの移動による切断加工の利点を活かすと共に成形加工等の複合加工を精度よく行うことが可能な板材加工システム及び板材加工方法を提供する。【解決手段】板状のワークＷを保持して一方向に搬送する搬送装置３０と、搬送装置３０に保持されたワークＷを加工するレーザヘッド１１を有し、レーザヘッド１１を少なくとも一方向と交差する方向に移動可能な第１加工装置１０と、レーザヘッド１１による加工領域１０ａとは異なる位置において搬送装置３０に保持されたワークＷを成形加工する上側金型２４ａ、下側金型２５ａを有し、ワークＷと上側金型２４ａ、下側金型２５ａとを一方向と交差する方向に移動可能な第２加工装置２０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、板材加工システム、及び板材加工方法に関する。

パンチプレス機は、ワークに対して穴開け加工を行う他に、成形加工用の金型が取り付けられてワークの成形加工を行うことが知られている。これらの加工では、パンチ位置に対してワークの加工対象部分を位置決めして加工を行い、次いでワークを移動して次の加工対象部分を位置決めして加工を行う、といった動作が繰り返される。

また、レーザ加工機を用いてワークに対して切断加工を行うことが知られている。レーザ加工機では、所定位置に保持されたワークにレーザを照射しつつレーザヘッドを移動させることにより、ワークの切断加工を行う。

近年、成型加工と切断加工とを１ 台の加工機で行うことが可能な板材加工システムが求められている。例えば、パンチプレス機にレーザヘッドを付加した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１３７８６８号公報

近年では、ファイバーレーザなどの熱密度の高いレーザ光が用いられるようになっており、レーザヘッドを高速で移動してもワークを切断できるようになっている。これに対して、特許文献１に記載の構成は、レーザヘッドに対してワークを移動させて加工を行うものであり、レーザヘッドを移動するものではないため、高速切断が可能なレーザの利点を活かせないという問題がある。また、例えば独立したパンチプレス機とレーザ加工機とを用いてワークの加工を行うことが考えられる。この場合、パンチプレス機とレーザ加工機との間でワークの受け渡しを行うが、ワークの持ち替え等によりワークの位置ズレが生じ易く、加工精度の面で課題がある。

以上のような事情に鑑み、本発明は、レーザヘッドの移動による切断加工の利点を活かすと共に成形加工等の複合加工を精度よく行うことが可能な板材加工システム及び板材加工方法を提供することを目的とする。

本発明に係る板材加工システムは、板状のワークを保持して一方向に搬送する搬送装置と、搬送装置に保持されたワークを加工するレーザヘッドを有し、レーザヘッドを少なくとも一方向と交差する方向に移動可能な第１加工装置と、レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置において搬送装置に保持されたワークを成形加工する加工工具を有し、加工工具を一方向と交差する方向に移動可能な第２加工装置と、を備える。

また、第２加工装置は、本体部、または加工工具を複数保持するタレットを一方向と交差する方向に移動させ、ワークと加工工具とを相対的に移動させる第１駆動部を備えてもよい。また、第２加工装置は、搬送装置を一方向と交差する方向に移動させ、ワークと加工工具とを相対的に移動させてもよい。また、レーザヘッドによる加工領域に配置されたワークの下面を支持する剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部を有してもよい。また、ワーク支持部は、レーザヘッドによる加工領域に対してワークを搬入または搬出する移動可能な加工パレットに形成されてもよい。また、ワーク支持部に支持されるワークの下方位置に対して進退可能に形成され、上面にワークを載置可能なブラシを有するブラシユニットを備えてもよい。また、ブラシユニットは、ワーク支持部の間に進入可能な複数の腕部を備え、腕部の上面にブラシが所定間隔または一列に配置されてもよい。また、ワーク支持部とブラシとの相対的な上下位置を変化させ、ワーク支持部とブラシとのいずれか一方にワークを載置させる昇降駆動部を備えてもよい。また、第１加工装置は、ワークの一部を切断した製品が落下して回収される回収部を備えてもよい。また、回収部は、搬送装置によってワークを配置可能であり、かつ、レーザヘッドを上方に配置可能な位置に形成されてもよい。

また、本発明に係る板材加工システムは、板状のワークを保持して一方向に搬送する搬送装置と、搬送装置に保持されたワークを加工するレーザヘッドを有し、レーザヘッドを少なくとも一方向と交差する方向に移動可能な第１加工装置と、レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置において搬送装置に保持されたワークを成形加工する加工工具を有する第２加工装置と、搬送装置を一方向と交差する方向に移動させる移動装置と、レーザヘッドによる加工領域においてワークの下面を支持する剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部と、を備える。

また、第１加工装置は、加工領域に対してワークの搬入出側を空けるとともに加工領域を上下に囲むように形成されたフレームを有し、レーザヘッドは、フレームに支持されてもよい。

また、本発明では、板状のワークを加工する板材加工方法であって、ワークを保持したまま第１加工装置のレーザヘッドを移動させてワークを加工することと、レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置にワークを一方向に搬送し、ワークを保持したまま第２加工装置の加工工具によってワークを成形加工することと、を含み、加工工具を一方向と交差する方向に移動させて、加工工具による加工位置を設定する。

また、本発明では、板状のワークを加工する板材加工方法であって、ワークを保持したまま第１加工装置のレーザヘッドを移動させてワークを加工することと、レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置にワークを一方向及び一方向と交差する方向に搬送し、ワークを保持したまま第２加工装置の加工工具によってワークを成形加工することと、を含み、第１加工装置による加工は、剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部によりワークの下面を支持した状態で行う。

本発明によれば、レーザヘッドを移動するため、レーザヘッドによる加工を高速で行うことができる。また、第１加工装置と第２加工装置とが一方向に並んで配置され、搬送装置によって一度のワーク保持動作によりレーザヘッド及び加工工具による加工を行うことができるため、ワークを持ち替える動作が不要となり、精度よくワークを加工することができる。これにより、レーザヘッドの移動による切断加工の利点を活かすと共に成形加工等の複合加工を精度よく行うことができる。

また、第２加工装置が、本体部、または加工工具を複数保持するタレットを一方向と交差する方向に移動させ、ワークと加工工具とを相対的に移動させる第１駆動部を備えるものでは、本体部またはタレットをワークに対して移動させることにより、加工工具によるワーク上の加工位置を設定することができる。また、第２加工装置が、搬送装置を一方向と交差する方向に移動させ、ワークと加工工具とを相対的に移動させるものでは、搬送装置を加工工具に対して移動させることにより、加工工具によるワーク上の加工位置を設定することができる。

また、レーザヘッドによる加工領域に配置されたワークの下面を支持する剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部を有するものでは、ワーク支持部とワークとの接触面積を小さくできる。これにより、ワークの加工部分がワーク支持部に溶着するのを抑制できる。また、ワーク支持部が、レーザヘッドによる加工領域に対してワークを搬入または搬出する移動可能な加工パレットに形成されるものでは、ワークを安定して加工することができると共に、ワークを容易に搬入または搬出することができる。

また、ワーク支持部に支持されるワークの下方位置に対して進退可能に形成され、上面にワークを載置可能なブラシを有するブラシユニットを備えるものでは、ワークを搬送する際には、ブラシユニットによってワークを支持することができる。この場合、ワークの抵抗を低減するとともに、ワークの表面に傷が付くことを抑制することができる。また、ブラシユニットが、ワーク支持部の間に進入可能な複数の腕部を備え、腕部の上面にブラシが所定間隔または一列に配置されるものでは、ワーク支持部に支持されるワークの下方位置にブラシユニットを容易に配置できる。また、ワーク支持部とブラシとの相対的な上下位置を変化させ、ワーク支持部と前記ブラシとのいずれか一方にワークを載置させる昇降駆動部を備えるものでは、ワーク支持部とブラシユニットとの間でワークの移し替えを容易に行うことができる。

また、第１加工装置が、ワークの一部を切断した製品が落下して回収される回収部を備えるものでは、製品を効率的に回収することができる。また、回収部が、搬送装置によってワークを配置可能であり、かつ、レーザヘッドを上方に配置可能な位置に形成されるものでは、回収部の上方でワークの一部を切断し、製品を直接回収部に落下させることができる。

また、本発明では、移動装置によって搬送装置を一方向と交差する方向に移動させると共に、剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部によってレーザヘッドによる加工領域においてワークの下面を支持するため、ワーク支持部とワークとの接触面積を小さくできる。これにより、ワークの加工部分がワーク支持部に溶着するのを抑制できる。

また、第１加工装置が、加工領域に対してワークの搬入出側を空けるとともに加工領域を上下に囲むように形成されたフレームを有し、レーザヘッドが、フレームに支持されるものでは、ワークを搬入または搬出する経路を確保しつつレーザヘッドを安定して支持することができる。

また、本発明に係る板材加工方法では、ワークを保持したまま第１加工装置のレーザヘッドを移動させてワークを加工するため、高速でワークを加工できる。また、レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置にワークを一方向に搬送し、ワークを保持したまま第２加工装置の加工工具によってワークを加工するため、第１加工装置と第２加工装置との間でワークを持ち換える必要が無く、一度のワーク保持動作で済む。このため、精度よくワークを加工できる。

また、本発明では、第１加工装置による加工が、剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部によりワークの下面を支持した状態で行うものであるため、ワーク支持部とワークとの接触面積を小さくできる。これにより、ワークの加工部分がワーク支持部に溶着するのを抑制できる。

第１実施形態に係る板材加工システムの一例を示す斜視図である。 板材加工システムの一例を示す図である。 板材加工システムの一例を示す図である。 （ａ）は板材加工システムの一例を示す図であり、（ｂ）は第２加工装置の一部の構成を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、板材加工システムの動作の流れを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、板材加工システムの動作の流れを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、板材加工システムの動作の流れを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、板材加工システムの動作の流れを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、板材加工システムの動作の流れを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、板材加工システムの動作の流れを示す図である。 変形例に係る板材加工システムの一例を示す図である。 変形例に係る板材加工システムの他の例を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係る板材加工システムの一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面に平行な任意の方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向はＺ方向と表記し、Ｚ方向に平行な軸周りの方向はθＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る板材加工システム１００の一例を示す斜視図である。図２、図３、図４（ａ）は、板材加工システム１００をそれぞれ−Ｚ方向、＋Ｙ方向、＋Ｘ方向から見たときの図である。

図１〜図４（ａ）に示すように、板材加工システム１００は、例えば水平な床部に載置されて用いられる。板材加工システム１００は、金属材料などを用いて形成された矩形板状のワークＷに対して、少なくとも切断加工及び成形加工を行うと共に、タップ加工、打ち抜き加工等の複数種類の加工を行う。第１実施形態では、ワークＷに対して切断加工及び成形加工を行う板材加工システム１００を例に挙げて説明する。

板材加工システム１００は、第１加工装置１０と、第２加工装置２０と、搬送装置３０とを備えている。また、板材加工システム１００は、上記第１加工装置１０、第２加工装置２０及び搬送装置３０を統括的に制御する不図示の制御装置を有している。

第１加工装置１０は、ワークに対してレーザ加工を施すことにより、所望の形状の製品Ｍ（図９（ａ）参照）に切断するレーザ加工機である。第１加工装置１０は、レーザヘッド１１と、ヘッド駆動部１２とを有している。レーザヘッド１１は、−Ｚ方向にレーザ光を射出する射出部（不図示）を有している。レーザヘッド１１は、光ファイバ１１ａなどの光伝送体を介してレーザ光源１１ｂに接続されている。レーザ光源１１ｂとしては、例えばファイバーレーザなどの固体レーザの光源が用いられる。これにより、例えば炭酸ガスレーザなどに比べて熱密度の高いレーザ光が得られるため、高速で加工を行うことが可能となっている。

レーザヘッド１１は、ヘッド駆動部１２により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に設けられている。なお、レーザヘッド１１がＸ方向及びＹ方向に移動することにより、加工領域１０ａ（図２参照）が設定される。レーザヘッド１１は、加工領域１０ａに配置されたワークＷを加工することができる。

ヘッド駆動部１２は、ガントリー１２ａと、スライダ１２ｂと、昇降部１２ｃとを有している。ガントリー１２ａは、矩形の柱状に形成されており、Ｙ方向に沿って配置されている。ガントリー１２ａは、一対のガイドレール１２ｄ上に配置されている。一対のガイドレール１２ｄは、加工領域１０ａをＹ方向に挟むように配置されている。一対のガイドレール１２ｄは、フレーム１８の上面のうち−Ｙ側の辺及び＋Ｙ側の辺に沿ってそれぞれ配置されている。一対のガイドレール１２ｄは、Ｘ方向に沿って互いに平行に配置されている。ヘッド駆動部１２は、例えばボールねじ機構など、ガントリー１２ａをＸ方向に移動させる不図示の駆動機構を有している。ガントリー１２ａは、この駆動機構により、ガイドレール１２ｄに沿ってＸ方向に移動可能となっている。

ガントリー１２ａの＋Ｚ側の面には、ガイド１２ｅが設けられている。ガイド１２ｅは、Ｙ方向に沿って形成されており、スライダ１２ｂを案内する。スライダ１２ｂは、ガントリー１２ａの＋Ｚ側の面から−Ｘ側の面に亘って配置されている。ヘッド駆動部１２は、例えばボールねじ機構など、スライダ１２ｂをＹ方向に移動させる不図示の駆動機構を有している。スライダ１２ｂは、この駆動機構により、ガイド１２ｅに沿ってＹ方向に移動可能となっている。なお、スライダ１２ｂを案内するガイドが、ガントリー１２ａの−Ｘ側の面に形成されてもよい。

スライダ１２ｂの−Ｘ側の面には、ガイド１２ｆが設けられている。ガイド１２ｆは、Ｚ方向に沿って形成されており、昇降部１２ｃを案内する。昇降部１２ｃは、スライダ１２ｂの−Ｘ側の面上に配置されている。ヘッド駆動部１２は、例えばボールねじ機構など、昇降部１２ｃをＺ方向に移動させる不図示の駆動機構を有している。昇降部１２ｃは、この駆動機構により、ガイド１２ｆに沿ってＺ方向に移動可能となっている。

上記レーザヘッド１１は、昇降部１２ｃに保持されている。ガントリー１２ａがＸ方向に移動することでレーザヘッド１１、スライダ１２ｂ及び昇降部１２ｃが一体でＸ方向に移動する。スライダ１２ｂがＹ方向に移動することでレーザヘッド１１及び昇降部１２ｃが一体でＹ方向に移動する。昇降部１２ｃがＺ方向に移動することでレーザヘッド１１がＺ方向に移動する。これにより、レーザヘッド１１は、加工領域１０ａの上方をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能となっている。なお、ガイドレール１２ｄやガイド１２ｅ、１２ｆは、Ｘ方向、Ｙ方向又はＺ方向に対してそれぞれ傾いた方向に配置されてもよい。

加工領域１０ａには、加工パレット１３が配置される。加工パレット１３は、不図示の搬入装置等を用いて図２に示す位置１３Ｐに搬入され、または位置１３Ｐから搬出される。加工パレット１３は、加工領域１０ａに対してワークＷを搬入または搬出する。また、加工パレット１３は、加工領域１０ａにおいて、ワークＷを支持するテーブルとしても機能する。加工パレット１３は、載置部１４（図３参照）上に載置される。載置部１４には、加工パレット１３を位置決めするための位置決め部が設けられてもよい。載置部１４は、パレット駆動部１５（図３参照）によってＺ方向に移動可能に設けられている。加工パレット１３が載置部１４に載置された状態で載置部１４をＺ方向に移動させることで、加工パレット１３をＺ方向に移動させることが可能である。

加工パレット１３は、ベースプレート１３ａ及び支持プレート（ワーク支持部）１３ｂを有している。ベースプレート１３ａは、例えば矩形状に形成されている。支持プレート１３ｂは、ワークＷの下面（−Ｚ側の面）を支持する。支持プレート１３ｂは、ベースプレート１３ａの上面（＋Ｚ側の面）に複数設けられている。

複数の支持プレート１３ｂは、ベースプレート１３ａに対して立った状態で設けられ、Ｘ方向に並んで配置されている。各支持プレート１３ｂは、例えば鋸歯状に形成された複数の上端部１３ｃを有している。各上端部１３ｃは、ベースプレート１３ａからの高さ（Ｚ方向の位置）が同一となるように形成されている。

複数の上端部１３ｃには、ワークＷが載置される。複数の上端部１３ｃの高さが同一であるため、ワークＷが安定した姿勢で配置される。また、上端部１３ｃが鋸歯状に形成されているため、上端部１３ｃとワークＷとの間の接触面積が小さくなる。なお、上端部１３ｃは、鋸歯状とすることに限定されず、例えば、剣山状や波形状としてもよい。また、加工パレット１３は、複数の支持プレート１３ｂを用いることに限定されず、例えば、複数のピンがベースプレート１３ａ上に配置されたものでもよい。

加工パレット１３は、ワークＷを支持プレート１３ｂの上端部１３ｃに載置した状態で外部から搬入され、ワークＷを乗せたまま第１加工装置１０の加工領域に配置される。また、加工パレット１３は、加工済みのワークＷを載置して外部に搬出される。したがって、加工パレット１３は、第１加工装置１０と外部とを往復移動するように構成される。

また、第１加工装置１０には、ブラシユニット１６が設けられている。ブラシユニット１６は、支持プレート１３ｂに支持されるワークＷの下方位置に対して、例えばＹ方向に進退可能に形成されている。

ブラシユニット１６は、基部１６ａと、腕部１６ｂと、ブラシ部１６ｃとを有している。基部１６ａは、Ｘ方向に延びた形状に形成されている。基部１６ａは、不図示の駆動装置によってＹ方向に移動可能に設けられている。腕部１６ｂは、基部１６ａから＋Ｙ方向に延びるように形成されている。腕部１６ｂは、Ｘ方向に複数設けられている。各腕部１６ｂは、支持プレート１３ｂとほぼ等しいピッチでＸ方向に並んで配置されている。ブラシユニット１６は、基部１６ａを＋Ｙ方向に移動させた場合に各腕部１６ｂが支持プレート１３ｂ同士の間を＋Ｙ方向に侵入可能となる位置に配置されている。

ブラシ部１６ｃは、例えば樹脂等の材料を用いて形成されており、ワークＷを搬送する際にワークＷを支持する。ブラシ部１６ｃは、各腕部１６ｂの上面（＋Ｚ側の面）に複数設けられており、Ｙ方向に所定間隔で配置されている。ブラシ部１６ｃは、ワークＷに当接する上端部（＋Ｚ側の端部）がほぼ同一の高さとなるように設定される。ブラシ部１６ｃは、ワークＷを搬送する際の抵抗を低減するとともに、ワークＷの下面（−Ｚ側の面）に傷が付くことを抑制する。なお、ブラシ部１６ｃに代えて、複数のフリーボール（全方向に転動可能）が使用されてもよい。また、図１に示すように、腕部１６の上面にＹ方向に沿って満遍なく一列にブラシ部１６ｄが配置されてもよい。

また、第１加工装置１０は、回収部１７を有している。回収部１７は、ワークＷの一部を切断した製品を回収する。回収部１７は、蓋部１７ａとコンベアー１７ｂとを有している。蓋部１７ａは、例えば第１加工装置１０の−Ｘ側端部に配置されている。蓋部１７ａは、矩形の板状に形成され、Ｙ方向に長手となっている。蓋部１７ａは、水平面（ＸＹ平面）に平行に配置され、上面がブラシ部１６ｃの上面とほぼ同一の高さとなるように設定される。蓋部１７ａは、例えば図３に示すように、＋Ｘ側の端辺を中心としてＹ軸周りに回動可能となっている。蓋部１７ａは、−Ｘ側の端部が−Ｚ側に傾くように回動する。蓋部１７ａが回動することにより、蓋部１７ａの上面が−Ｚ側に傾く。ワークＷから切り離された製品が蓋部１７ａの上面に載置された状態で蓋部１７ａを傾けることにより、ワークＷから切り離された製品をコンベアー１７ｂ側へ滑らせるように落下させることが可能である。

蓋部１７ａは、レーザヘッド１１の移動可能な領域（加工領域１０ａ）内に配置されている。蓋部１７ａには、スリット１７ｃが形成されている。スリット１７ｃは、Ｙ方向に沿って直線状に形成されている。スリット１７ｃが設けられることにより、第１加工装置１０では、蓋部１７ａ上に載置されるワークＷに対してレーザヘッド１１による加工を行うことが可能となっている。なお、蓋部１７ａの配置は、第１加工装置１０の−Ｘ側端部に限定されるものではなく、他の位置に配置されてもよい。

コンベアー１７ｂは、蓋部１７ａの−Ｚ側に配置されており、蓋部１７ａよりも−Ｘ側にずれた位置に設けられている。コンベアー１７ｂは、蓋部１７ａから落下した製品を受けて−Ｙ側に送り出す。コンベアー１７ｂは、ベルトを回転させる不図示の駆動機構が設けられており、蓋部１７ａから落下した製品を第１加工装置１０の外部に搬出可能となっている。

続いて、第２加工装置２０は、ワークＷを上下から挟むことでワークＷに対して成型加工を行う。第２加工装置２０は、第１加工装置１０の−Ｘ側に配置されている。したがって、第１加工装置１０及び第２加工装置２０は、Ｘ方向に並んで配置されている。第２加工装置２０は、本体部２１と、本体駆動部２２と、テーブル２３とを有している。

例えば図４（ａ）に示すように、本体部２１は、上部フレーム２１ａ及び下部フレーム２１ｂを有している。上部フレーム２１ａには、回転軸２６を介して上部タレット２４が保持されている。下部フレーム２１ｂには、回転軸２７を介して下部タレット２５が保持されている。

上部タレット２４及び下部タレット２５は、共に円盤状に形成され、モータ等の不図示の駆動装置を駆動することにより、回転軸２６、２７を軸として回転可能に形成される。上部タレット２４及び下部タレット２５は、互いに対向した状態で配置される。上部タレット２４には、複数の上側金型（加工工具）２４ａが回転軸２６を中心とした周回方向に並べて搭載される。下部タレット２５には、複数の下側金型（加工工具）２５ａが回転軸２７を中心とした周回方向に並べて搭載される。

上部タレット２４及び下部タレット２５は、不図示の駆動装置により回転して、対となる１組の上側金型２４ａおよび下側金型２５ａがパンチ位置Ｐに選択される。パンチ位置Ｐの上側金型２４ａは、上側昇降部２８によって降下する。一方、パンチ位置Ｐの下側金型２５ａは、下側昇降部２９によって上昇する。第２加工装置２０では、パンチ位置ＰにワークＷを配置させ、上側金型２４ａ及び下側金型２５ａの少なくとも一方が昇降することでワークＷを挟み込んで成形加工を行う。上部タレット２４及び下部タレット２５の回転や、上側金型２４ａ及び下側金型２５ａの駆動は、不図示の制御装置によって制御されてもよく、また、作業者がボタンを押して上側昇降部２８や下側昇降部２９を駆動させるなど、作業者によるマニュアル操作によって行ってもよい。

図４（ｂ）は、上側金型２４ａの一部及び下側金型２５ａの一例を模式的に示す断面図である。なお、上側金型２４ａ及び下側金型２５ａの構成は、以下説明する構成には限定されない。また、図４（ｂ）では、図を判別しやすくするため、下側金型２５ａの一部の構成を省略して示している。図４（ｂ）に示すように、下側金型２５ａは、下部タレット２５に配置される保持台２５ｃの貫通孔２５ｂ内に挿入される筒状の固定部５６を備える。固定部５６の上部は、外径を大きくした状態に形成される。この外径が大きい部分の下方には、例えばキー溝が形成される。固定部５６は、該キー溝により、貫通孔２５ｂの上下方向に位置決めされるとともに、下部タレット２５に対する回転方向の角度が位置決めされる。

下側金型２５ａは、ダイホルダ５１と、ダイ金型部５２と、を備える。ダイ金型部５２は、ボルト５９によりダイホルダ５１に固定される。ダイホルダ５１は、固定部５６の内周面５６ａに摺動可能に配置され、固定部５６（保持台２５ｃ）に対して上下方向に移動可能である。従って、固定部５６の内周面５６ａは、ダイホルダ５１のガイドとして機能する。

ダイホルダ５１は、ボルト５３を挿通するとともに、コイルスプリング等のエジェクタばね５４の下部を保持する。ダイホルダ５１の−Ｚ側端部には、突部５７が取り付けられる。ボルト５３は、ダイホルダ５１に対して上下方向に移動可能に配置される。ダイホルダ５１の上方には、エジェクタプレート５５が配置される。エジェクタプレート５５は、上端中央の平面部から下方に向けて徐々に外径を拡げた傘状に形成される。エジェクタプレート５５の平面部のほぼ中央には、ダイ金型部５２が貫通される。エジェクタプレート５５は、ボルト５３の先端が固着されるとともに、エジェクタばね５４の上部が接続される。エジェクタプレート５５は、エジェクタばね５４とボルト５３とによって所定位置に保持される。この所定位置は、ダイ金型部５２がエジェクタプレート５５の上面から上方に突出しない位置である。エジェクタプレート５５は、エジェクタばね５４の弾性力に抗して降下可能となっている。ボルト５３は、エジェクタプレート５５の上下方向の移動をガイドするとともに移動ストロークを規定する。エジェクタプレート５５が降下した際、ダイ金型部５２はエジェクタプレート５５の上面から上方に突出した状態となる。

下側昇降部２９は、駆動源６１とスライダ６２とを備える。駆動源６１としては、例えば、サーボモータ等の電動駆動を利用したものや、空気や水やオイルを用いた流体駆動を利用したものなど、いずれが使用されてもよい。スライダ６２は、上面側に下方側の平面である第１面６２ａと、上方側の平面である第２面６２ｂと、これらの間に形成された傾斜面６２ｃと、を有する。第１面６２ａ、第２面６２ｂ、及び傾斜面６２ｃは、突部５７の下端面と当接する。これら第１面６２ａ、第２面６２ｂ、傾斜面６２ｃの表面や突部５７の下端面は両者間の摩擦抵抗を低減するための表面処理が施されてもよい。

第１面６２ａの高さは、下側金型２５ａが下方に位置するときの突部５７の下端面に対応する。第２面６２ｂの高さは、下側金型２５ａを上方へ移動させた時の突部５７の下端面に対応する。第１面６２ａと第２面６２ｂとの高さの差は、下側金型２５ａの移動量に相当する。傾斜面６２ｃの傾斜角度は、スライダ６２が移動した際に、突部５７の下端面に対して摺動可能な角度に設定される。

駆動源６１を駆動することにより、スライダ６２は、図４（ｂ）の矢印方向に移動する。駆動源６１の駆動は、不図示の制御部等によって制御されてもよく、また作業者がボタンを押して駆動源６１を駆動させるなど、作業者によるマニュアル操作によって行ってもよい。なお、下側昇降部２９は、上記構成に限定されるものではなく、例えばカム機構などが使用されてもよい。

本体駆動部２２は、本体部２１をＹ方向に移動させる。本体駆動部２２は、ガイドレール２２ａ及び駆動部２２ｂを有している。ガイドレール２２ａは、Ｙ方向に沿って形成されている。本体部２１は、ガイドレール２２ａ上に配置されている。駆動部２２ｂは、本体部２１をガイドレール２２ａに沿って移動させる。

テーブル２３は、ワークＷを支持する。テーブル２３の上面には、複数のブラシ部（不図示）が配置されている。ブラシ部は、第１加工装置１０に設けられるブラシ部１６ｃと同様のものが用いられ、ワークＷに当接する上端部（＋Ｚ側の端部）がほぼ同一の高さとなるように設定される。また、ブラシ部に代えて、複数のフリーボール（全方向に転動可能）が使用されてもよい。

テーブル２３は、可動テーブル２３ａを有している。可動テーブル２３ａは、例えば外力によって変形したり撓んだりしにくい剛体として形成されている。可動テーブル２３ａは、例えば固定部材等を介して下部フレーム２１ｂに固定されている。可動テーブル２３ａは、本体部２１の移動方向（Ｙ方向）に沿って、該本体部２１と一体で移動する。本体部２１が＋Ｙ方向に移動する場合、可動テーブル２３ａの＋Ｙ側端部は、後述のキャリッジ３１を貫通して第２加工装置２０の＋Ｙ側から飛び出すようになっている。なお、キャリッジ３１には、可動テーブル２３ａを貫通させる貫通穴が形成されている。可動テーブル２３ａは、上記構成に限定されず、例えば可撓性を有する構成であってもよい。この構成では、本体部２１が＋Ｙ方向に移動する場合に、可動テーブル２３ａの＋Ｙ側端部が第２加工装置２０から飛び出さないように、可動テーブル２３ａの−Ｙ側端部を巻き取るようにすることができる。また、この構成において、本体部２１が−Ｙ方向に移動する場合には、巻き取った可動テーブル２３ａを送り出す構成とすればよい。これにより、Ｙ方向のスペースを節約することができる。

続いて、搬送装置３０は、第１加工装置１０及び第２加工装置２０に跨ってワークＷをＸ方向に搬送する。搬送装置３０は、第１加工装置１０及び第２加工装置２０の＋Ｙ側に配置されている。搬送装置３０は、キャリッジ３１と、クロススライド３２と、ワークホルダ３３と、フレーム３４とを有している。

キャリッジ３１は、フレーム１８とフレーム３４とに跨って固定されている。キャリッジ３１は、第１加工装置１０の＋Ｘ側端部から、第２加工装置２０の−Ｘ側端部にかけて、Ｘ方向に沿って形成されている。キャリッジ３１には、Ｘ方向に沿った不図示のガイドが設けられている。このガイドは、キャリッジ３１と同様、第１加工装置１０の＋Ｘ側端部から、第２加工装置２０の−Ｘ側端部にかけてＸ方向に沿って形成されている。

クロススライド３２は、不図示の駆動装置により、上記ガイドに沿ってＸ方向に移動可能である。したがって、クロススライド３２は、第１加工装置１０の＋Ｘ側端部から第２加工装置２０の−Ｘ側端部にかけて、第１加工装置１０及び第２加工装置２０を跨ぐように移動可能となっている。

ワークホルダ３３は、クロススライド３２に複数設けられている。複数のワークホルダ３３は、Ｘ方向に間隔を空けて２つ以上（例、３つ）設けられている。各ワークホルダ３３は、ワークＷを例えば上下方向に挟み込んで保持する。ワークホルダ３３は、クロススライド３２から−Ｙ方向に突出して設けられている。

搬送装置３０は、ワークホルダ３３によってワークＷを保持した状態でクロススライド３２がＸ方向に移動することにより、ワークＷをＸ方向（一方向）に搬送する。このとき、クロススライド３２が第１加工装置１０及び第２加工装置２０に跨がって移動することにより、ワークＷが第１加工装置１０及び第２加工装置２０に跨って搬送される。ワークホルダ３３によって保持されたワークＷは、第１加工装置１０では加工領域１０ａに配置され、第２加工装置２０ではテーブル２３上に配置される。

次に、図５〜図９を参照して、上記のように構成された板材加工システム１００の動作を説明する。図５〜図９は、板材加工システム１００の動作の流れを示す図である。
まず、図５（ａ）に示すように、板材加工システム１００にワークＷを搬入する。ワークＷの搬入は、外部のローダ装置（不図示）等を用いて行われる。本実施形態では、第１加工装置１０の＋Ｘ側の端部からワークＷが搬入される。ワークＷを搬入する際には、まず加工パレット１３上にワークＷを載置した状態とし、この状態で加工パレット１３を外部から第１加工装置１０の内部に搬入する。そして、搬入した加工パレット１３を載置部１４に載置する。これにより、ワークＷが第１加工装置１０の加工領域１０ａに配置される。なお、このときワークホルダ３３に対してワークＷの位置合わせを行ってもよい。ワークＷが加工領域１０ａに配置された後、ワークホルダ３３によってワークＷを上下に挟み込んで保持する。

次に、ワークＷに対してレーザ加工を行う。レーザ加工では、図５（ｂ）に示すように、ヘッド駆動部１２によってレーザヘッド１１をＸ方向及びＹ方向に移動させつつ、レーザヘッド１１からワークＷに対してレーザ光を射出する。レーザ加工では、ワークＷのうち予め設定された領域（例、切断領域Ｈ１、Ｈ２：図６（ａ）等参照）が切断される。このとき、切断領域の全部を切断するのではなく、一部を切断せずに繋げておいてもよい。また、このレーザ加工後に、ワークＷに対して成形加工を行う場合には、このレーザ加工ではワークＷの外周切断を行わないようにする。この場合、後述するように、外周切断は成形加工の後に行うようにする。

次に、レーザ加工後のワークＷを第２加工装置２０に搬送する。ワークＷの搬送に先立ち、ワークＷの支持を、加工パレット１３の支持プレート１３ｂから、ブラシユニット１６のブラシ部１６ｃに切り替えるようにする。具体的には、図６（ａ）に示すように、まずブラシユニット１６を＋Ｙ方向に移動させ、各腕部１６ｂを支持プレート１３ｂの間に配置させる。このとき、図６（ｂ）に示すように、ワークＷの下面は、支持プレート１３ｂの上端部１３ｃによって保持されると共に、ブラシ部１６ｃの上端によっても保持される。次に、図６（ｃ）に示すように、パレット駆動部１５によって載置部１４を−Ｚ方向に移動させる。載置部１４の移動により、加工パレット１３が−Ｚ方向に移動し、支持プレート１３ｂによるワークＷの支持が外れる。そして、ブラシ部１６ｃの上端によってワークＷが支持される。なお、パレット１３からブラシ部１６ｃにワークＷを移し変える動作として、載置部１４を−Ｚ方向に移動させる動作には限定されない。例えば、ブラシ部１６ｃ側を＋Ｚ方向に移動させることでパレット１３からブラシ部１６ｃにワークＷを移し変えてもよい。また、ブラシユニット１６を＋Ｚ方向に移動させると共に、載置部１４を−Ｚ方向に移動させてもよい。

次に、ブラシ部１６ｃによってワークＷが支持された状態で、クロススライド３２を−Ｘ方向に移動させる。ワークＷがワークホルダ３３に保持されたままとなっているため、クロススライド３２の移動によってワークＷは−Ｘ方向に搬送され、第２加工装置２０に搬入される。このとき、第１加工装置１０ではブラシ部１６ｃによって支持された状態でワークＷが搬送され、第２加工装置２０ではテーブル２３上の不図示のブラシによって支持された状態でワークＷが搬送されるため、搬送時のワークＷの抵抗が低減されるとともに、ワークＷの下面に傷が付くことを抑制することができる。

次に、ワークＷに対して成形加工を行う。この成形加工では、上部タレット２４及び下部タレット２５を回転させ、１組の上側金型２４ａおよび下側金型２５ａをパンチ位置Ｐに選択する。その後、図７（ａ）に示すように、クロススライド３２をＸ方向に移動させることでＸ方向についての位置決めを行う。また、本体部２１をＹ方向に移動させることでＹ方向についての位置決めを行う。また、ワークホルダ３３によってワークＷを保持したままの状態で位置決めを行うことができるため、ワークＷの持ち直しなどの動作が不要となる。このため、ワークＷの位置ズレ等を防ぐことができる。このようなワークＷのＹ方向についての位置決めにより、ワークＷのうち予め設定された領域（成形領域Ｐ１：図７（ｂ）等参照）がパンチ位置Ｐに配置される。なお、本体部２１をＹ方向に移動させる場合、該本体部２１と一体に設けられた可動テーブル２３ａの＋Ｙ側端部が第２加工装置２０の＋Ｙ側に突出する。これにより、本体部２１に設けられる下部タレット２５とテーブル２３との間の干渉が回避される。

その後、図８（ａ）に示すように、下側昇降部２９の駆動源６１を駆動してスライダ６２を前進させる（紙面右方に移動させる）。これにより、突部５７は、スライダ６２の第１面６２ａから傾斜面６２ｃを介して第２面６２ｂと当接し、ダイホルダ５１を上昇させる。ダイホルダ５１は、固定部５６の孔部５６ａに沿って移動する。これにより、ダイ金型部５２及びエジェクタプレート５５も下部タレット２５に対して上昇し、エジェクタプレート５５の上面にワークＷを当接させた状態となる。

次いで、図８（ｂ）に示すように、上側昇降部２８（図４（ａ）参照）を駆動して、上側金型２４ａを降下させる。上側金型２４ａによってエジェクタプレート５５を降下させつつ、エジェクタプレート５５から上方に突出するダイ金型部５２が凹部２４ｂに入り込むことにより、ワークＷの成形加工が行われる。このとき、エジェクタプレート５５は、上側金型２４ａとの間にワークＷを挟んだまま、エジェクタばね５４の弾性力に抗して降下する。ボルト５３は、エジェクタプレート５５とともに移動し、ダイホルダ５１に対してボルトヘッドを降下させる。なお、ダイ金型部５２は、ダイホルダ５１及び突部５７を介してスライダ６２に支持されており、成形時の力をスライダ６２で受け止めている。

このように、パンチ位置Ｐの下側金型２５ａを上昇させた後、上側金型２４ａを降下させることにより、上側金型２４ａと下側金型２５ａとでワークＷを挟み込んで成形加工を行う。その後、上側金型２４ａを上昇させることにより、エジェクタプレート５５は、エジェクタばね５４の弾性力によって上昇する。なお、ボルト５３も同時に上昇し、ボルトヘッドが係止されることによりエジェクタプレート５５の上昇を停止させる。エジェクタプレート５５の上昇により、ワークＷも上昇してダイ金型部５２から引き離される。この状態では、ダイ金型部５２はエジェクタプレート５５に没入した状態となる。

そして、駆動源６１を駆動してスライダ６２を後退させる（紙面左方に移動させる）。これにより、突部５７は、スライダ６２の第２面６２ｂから第１面６２ａに移動し、ダイホルダ５１を降下させる。ダイホルダ５１の降下により、ダイ金型部５２及びエジェクタプレート５５が降下し、ワークＷがパスライン上に配置される。上記した一連の動作により成形加工が終了する。この後、別のワークＷが搬送される場合の他に、同一のワークＷを移動させて他の箇所の成形を行うことができる。成形加工後、本体部２１を−Ｙ方向に退避させる。

次に、成形後のワークＷを第１加工装置１０に搬送する。この場合、クロススライド３２を＋Ｘ方向に移動させ、ワークＷを第１加工装置１０の加工領域１０ａに再び配置させる。なお、ワークＷの搬送に先立ち、加工領域１０ａにはブラシユニット１６を配置させておく。レーザ加工の後に第２加工装置２０へワークＷを搬送する際、ブラシユニット１６を第１加工装置１０の外部に戻さず、そのまま配置しておいてもよい。そして、ワークＷを第１加工装置１０に搬送した後、ブラシユニット１６を第１加工装置１０の外部に退避させる。

次に、ワークＷに対して再度レーザ加工を行う。このレーザ加工では、先のレーザ加工で切断領域の一部を切断せずに繋げておいた部分を切断したり、ワークＷの外周切断を行ったりする。具体的には、図７（ｂ）に示すように、ヘッド駆動部１２によってレーザヘッド１１をＸ方向及びＹ方向に移動させつつ、レーザヘッド１１からワークＷに対してレーザ光を射出して切断する。これにより、所望の形状の製品Ｍ（図９（ａ）参照）が生成される。

次に、加工後の製品Ｍを搬出する。具体的には、まず、ワークホルダ３３によるワークＷの保持を解除する。その後、図９（ａ）に示すように、例えば外部の搬出装置を用いて加工パレット１３を第１加工装置１０の＋Ｘ側から搬出する。なお、外部の搬出装置を用いることなく、第１加工装置１０の内部機構によって加工パレット１３を搬出してもよい。製品Ｍは、ワークＷのうち製品Ｍ以外の部分と共に加工パレット１３に載置された状態で搬出される。

なお、製品Ｍを搬出する場合には、加工パレット１３によって搬出する場合に限定されず、例えば回収部１７を用いて製品Ｍを搬出してもよい。この場合、図９（ｂ）に示すように、レーザ加工によってワークＷから製品Ｍを切断し、直接回収部１７に回収させるようにする。具体的には、蓋部１７ａの上方にワークＷの切断部分を配置する。そして、ガントリー１２ａを−Ｘ方向に移動させ、蓋部１７ａに形成されるスリット１７ｃの上方にレーザヘッド１１を配置させる。その後、図１０（ａ）に示すように、レーザヘッド１１からワークＷに対してレーザ光を射出する。そして、レーザヘッド１１をスリット１７ｃに沿ってＹ方向に移動させると共に、クロススライド３２をＸ方向に移動させてワークＷをＸ方向に移動させる。このように、レーザヘッド１１とワークＷとをＸ方向及びＹ方向に相対的に移動させつつワークＷの切断を行うことにより、レーザヘッド１１をＸ方向に移動させることなく、ワークＷを切断できる。切断されたワークＷは、蓋部１７ａ上に載置される。この状態で、図１０（ｂ）に示すように、蓋部１７ａを傾ける。この動作により、切断された製品Ｍはコンベアー１７ｂへ落下する。コンベアー１７ｂに落下した製品Ｍは、例えば該コンベアー１７ｂによって−Ｙ方向に搬送され、第１加工装置１０の外部に搬出される。

以上のように、第１実施形態によれば、レーザヘッド１１をＸ方向及びＹ方向に移動するため、レーザヘッド１１による加工を高速で行うことができる。また、第１加工装置１０と第２加工装置２０とがＸ方向に並んで配置され、搬送装置３０による一度のワークＷ保持動作によりレーザヘッド１１及び上側金型２４ａ及び下側金型２５ａによる加工を行うことができるため、ワークＷを持ち替える動作が不要となり、精度よくワークＷを加工することができる。これにより、レーザヘッド１１の移動による切断加工の利点を活かすと共に成形加工等の複合加工を精度よく行うことができる。

＜変形例＞
次に、変形例を説明する。図１１は、変形例に係る板材加工システム１００Ａの一例を示す図である。図１１では、＋Ｘ方向に板材加工システム１００Ａを見たときの例を示している。

上記第１実施形態では、第２加工装置２０において、ワークＷに対して本体部２１がＹ方向に移動可能な構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば図１１に示すように、本体部２１を固定し、上部タレット２４及び下部タレット２５をＹ方向に移動可能とする構成であってもよい。この場合、上部タレット２４は回転軸２６と共にＹ方向に移動可能であり、下部タレット２５は回転軸２７と共にＹ方向に移動可能である。この構成によれば、本体部２１の全体をＹ方向に移動させるものに比べて、効率的にパンチ位置Ｐを移動させることができる。

次に、他の変形例を説明する。図１２は、変形例に係る板材加工システム１００Ｂの一例を示す図である。図１２では、−Ｚ方向に板材加工システム１００Ｂを見たときの例を示している。
上記第１実施形態では、板材加工システム１００のうちワークＷの搬入側（＋Ｘ側）に第１加工装置１０が配置され、該第１加工装置１０の−Ｘ側に第２加工装置２０が配置される構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば図１２に示すように、ワークＷの搬入側に第２加工装置２０が配置され、該第２加工装置２０の−Ｘ側に第１加工装置１０が配置されてもよい。

この構成において、加工パレット１３は、不図示のローダ装置等を用いてテーブル２３上の位置１３Ｑに搬入出される。上記第１実施形態では、加工パレット１３が第１加工装置１０の外部（＋Ｘ側）の位置１３Ｐに搬入出されるのに対して、本構成では、第２加工装置２０の内部の位置１３Ｑに加工パレット１３が直接搬入出される。この場合、第１加工装置１０及び第２加工装置２０の外部に加工パレット１３の搬入出位置を設ける必要が無い。したがって、板材加工システム１００ＢのＸ方向の寸法を短くすることができ、スペースを節約することが可能となる。

第２加工装置２０には、第１実施形態と同一のブラシユニット１６が設けられている。このブラシユニット１６は、支持プレート１３ｂに支持されるワークＷの下方位置に対して、例えばＹ方向に進退可能に形成されている。ブラシユニット１６は、基部１６ａと、腕部１６ｂと、ブラシ部１６ｃとを有している。各部の構成は、第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。

なお、第１加工装置１０は、Ｘ方向の配置が第２加工装置２０の−Ｘ側であること以外は、第１実施形態と同一の構成であるため、説明を省略する。また、板材加工システム１００Ｂは、加工パレット１３をＸ方向に移動させる不図示の駆動装置を有している。この駆動装置は、例えば位置１３Ｑと第１加工装置１０の加工領域１０ａとの間で加工パレット１３を移動させる。

上記のように構成された板材加工システム１００Ｂの動作の一例を簡単に説明する。
まず、位置１３Ｑに加工パレット１３が搬入された後、ワークホルダ３３にワークＷを保持させる。次に、このワークＷに対してレーザ切断加工を行う場合、ワークＷを第１加工装置１０に搬送する。

この場合、第２加工装置２０に設けられたブラシユニット１６を＋Ｙ方向に移動させ、ワークＷの下方位置に配置させる。そして、ブラシユニット１６を上昇させる又は加工パレット１３を下降させることにより、加工パレット１３からブラシユニット１６へワークＷを移し替える。ワークＷの移し替えを行った後、駆動装置を用いて加工パレット１３を−Ｘ方向に搬送し、加工領域１０ａに配置させる。また、第１加工装置１０に設けられたブラシユニット１６をＹ方向に移動させ、第２加工装置２０のブラシユニット１６との間でブラシ部１６ｃの上端がほぼ等しい高さとなるようにブラシユニット１６の高さ（Ｚ方向の位置）を調整する。

その後、クロススライド３２を−Ｘ方向に移動させ、第１加工装置１０の加工領域１０ａにワークＷを位置決めする。このとき、例えば加工パレット１３に重なる位置にワークＷを位置決めする。その後、第１加工装置１０においてブラシユニット１６から加工パレット１３の支持プレート１３ｂにワークＷを移し替え、ブラシユニット１６を第１加工装置１０の外部に退避させた後、レーザ切断加工を行う。

レーザ切断加工の後、成形加工を行う場合には、支持プレート１３ｂからブラシユニット１６にワークＷを移し替え、ワークＷを＋Ｘ方向に搬送して、所定のパンチ位置にワークＷを位置決めする。その後、第２加工装置２０を用いてワークＷを成形加工する。成形加工の後、ワークＷを位置１３Ｑに移動させる場合には、不図示の第１加工装置１０の加工領域１０ａに配置された加工パレット１３を＋Ｘ方向に移動させ、位置１３Ｑに配置させる。また、第１加工装置１０と第２加工装置２０とでブラシ部１６ｃの上端が揃うようにブラシユニット１６をそれぞれ配置して、クロススライド３２を＋Ｘ方向に移動させ、ワークＷを加工パレット１３の上方に配置させる。その後、ブラシユニット１６から加工パレット１３へとワークＷを移し替え、ワークＷを支持プレート１３ｂ上に載置させる。その後、不図示のローダ装置により加工パレット１３ごとワークＷが搬出される。

以上のように、本変形例によれば、第２加工装置２０のテーブル２３に搬入出の位置１３Ｑが設定されるため、第１加工装置１０及び第２加工装置２０の外部に加工パレット１３の搬入出位置を設ける必要が無い。したがって、板材加工システム１００ＢのＸ方向の寸法を短くすることができ、スペースを節約することが可能となる。

なお、図１２に示す例では、＋Ｘ側のブラシユニット１６がくし歯状に形成された構成を説明したが、これに限定するものではなく、Ｙ方向に移動可能な平板状の構成であってもよい。この場合、ブラシユニット１６が＋Ｙ方向に移動する際に加工パレット１３に対して干渉しないように、位置１３Ｑにおいて加工パレット１３が昇降可能な構成とすることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態では、搬送装置のキャリッジがＹ方向に移動可能であることや、第１加工装置と第２加工装置との位置関係等が上記第１実施形態とは異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図１３は、第２実施形態に係る板材加工システム２００の一例を示す図である。図１３（ａ）は、−Ｚ方向に板材加工システム２００を見たときの例を示している。図１３（ｂ）は、−Ｘ方向に板材加工システム２００を見たときの例を示している。ただし、図１３（ｂ）は、第２加工装置２２０側の図示を省略している。

図１３に示すように、板材加工システム２００は、第１加工装置２１０と、第２加工装置２２０と、搬送装置２３０と、移動装置２４０と、テーブル部２５０とを備えている。第１加工装置２１０は、ワークに対してレーザ加工を施すレーザ加工機である。第１加工装置２１０は、ワークＷの搬入出位置Ｑに対して−Ｘ側に離れた位置に配置されている。第１加工装置２１０は、レーザヘッド２１１と、ヘッド駆動部２１２と、フレーム２１５とを有している。

フレーム２１５は、Ｘ方向視でコ字状に形成されており、後述するレーザヘッド２１１の加工領域２１０ａを上下に囲むように配置されている。フレーム２１５は、天井部２１５ａと、底部２１５ｂと、側部２１５ｃとを有している。天井部２１５ａは、加工領域２１０ａの上方（＋Ｚ側）に配置される。底部２１５ｂは、加工領域２１０ａの下方（−Ｚ側）に配置される。側部２１５ｃは、加工領域２１０ａの側方（−Ｙ側）に配置される。なお、フレーム２１５は、加工領域２１０ａの＋Ｙ側が空いた状態となっている。ワークＷは、フレーム２１５の＋Ｙ側から加工領域２１０ａに搬入及び搬出されるようになっている。

レーザヘッド２１１は、フレーム２１５の天井部２１５ａに配置されている。レーザヘッド２１１は、ヘッド駆動部２１２によってＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に設けられる。レーザヘッド２１１がＸ方向及びＹ方向に移動することにより、加工領域２１０ａ（図１３（ａ）参照）が設定される。レーザヘッド２１１は、加工領域２１０ａに配置されたワークＷを加工することができる。

ヘッド駆動部２１２は、ガントリー２１２ａ、スライダ２１２ｂ及び昇降部２１２ｃを有している。ガントリー２１２ａは、矩形の柱状に形成されており、Ｙ方向に沿って配置されている。ガントリー２１２ａは、フレーム２１５の天井部２１５ａに吊り下げられた状態で配置されている。ガントリー２１２ａは、不図示の駆動機構により、Ｘ方向に移動可能となっている。

ガントリー２１２ａの＋Ｚ側の面には、ガイド２１２ｅが設けられている。ガイド２１２ｅは、Ｙ方向に沿って形成されており、スライダ２１２ｂを案内する。スライダ２１２ｂは、ガントリー２１２ａの＋Ｚ側の面から＋Ｘ側の面に亘って配置されている。スライダ２１２ｂは、不図示の駆動機構により、ガイド２１２ｅに沿ってＹ方向に移動可能となっている。

スライダ２１２ｂの＋Ｘ側の面には、ガイド２１２ｆが設けられている。ガイド２１２ｆは、Ｚ方向に沿って形成されており、昇降部２１２ｃを案内する。昇降部２１２ｃは、スライダ２１２ｂの＋Ｘ側の面上に配置されている。昇降部２１２ｃは、不図示の駆動機構により、ガイド２１２ｆに沿ってＺ方向に移動可能となっている。

レーザヘッド２１１は、昇降部２１２ｃに保持されている。ガントリー２１２ａがＸ方向に移動することでレーザヘッド２１１、スライダ２１２ｂ及び昇降部２１２ｃが一体でＸ方向に移動する。スライダ２１２ｂがＹ方向に移動することでレーザヘッド２１１及び昇降部２１２ｃがＹ方向に移動する。昇降部２１２ｃがＺ方向に移動することでレーザヘッド２１１がＺ方向に移動する。これにより、レーザヘッド２１１は、加工領域２１０ａの上方をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能となっている。

フレーム２１５の底部２１５ｂには、加工パレット２１３が配置される。加工パレット２１３は、フレーム２１５の−Ｘ側から搬入又は搬出される。加工パレット２１３は、ベースプレート２１３ａ及び支持プレート（ワーク支持部）２１３ｂを有している。ベースプレート２１３ａは、例えば矩形状に形成されている。支持プレート２１３ｂは、ワークＷの下面（−Ｚ側の面）を支持する。支持プレート２１３ｂは、ベースプレート２１３ａの上面（＋Ｚ側の面）に複数設けられている。

複数の支持プレート２１３ｂは、ベースプレート２１３ａに対して立った状態で設けられ、Ｘ方向に並んで配置されている。各支持プレート２１３ｂは、例えば鋸歯状に形成された複数の上端部２１３ｃを有している。各上端部２１３ｃは、ベースプレート２１３ａからの高さ（Ｚ方向の位置）が同一となるように形成される。加工パレット２１３は、各上端部２１３ｃの高さが後述の第５テーブル２５５の上面の高さと同一となるように配置可能である。

複数の上端部２１３ｃには、ワークＷが載置される。複数の上端部２１３ｃの高さが同一であるため、ワークＷが安定した姿勢で配置される。また、上端部２１３ｃが鋸歯状に形成されているため、上端部２１３ｃとワークＷとの間の接触面積が小さくなる。なお、上端部２１３ｃは、鋸歯状とすることに限定されず、例えば、剣山状や波形状としてもよい。また、加工パレット２１３は、複数の支持プレート２１３ｂを用いることに限定されず、例えば、複数のピンがベースプレート２１３ａ上に配置されたものでもよい。

第２加工装置２２０は、ワークＷに対して成型加工を行う。第２加工装置２２０は、第１加工装置２１０の＋Ｘ側に配置されている。このように、第１加工装置２１０及び第２加工装置２２０は、Ｘ方向に並んで配置されており、Ｘ方向についての配置が第１実施形態とは異なっている。第２加工装置２２０は、本体部２２１を有している。本体部２２１は、床部に載置されており、位置が固定されている。本体部２２１の他の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

搬送装置２３０は、第１加工装置２１０及び第２加工装置２２０に跨ってワークＷをＸ方向及びＹ方向に搬送する。搬送装置２３０は、ワークＷの搬入出位置Ｑの＋Ｙ側に配置されている。搬送装置２３０は、キャリッジ２３１と、クロススライド２３２と、ワークホルダ２３３とを有している。

キャリッジ２３１は、後述の移動装置２４０により、Ｙ方向に移動可能に設けられている。キャリッジ２３１には、後述のクロススライド２３２を案内するためのＸ方向に沿ったガイドが設けられている。

クロススライド２３２は、不図示の駆動装置により、上記ガイドに沿ってＸ方向に移動可能である。したがって、クロススライド２３２は、第１加工装置２１０の−Ｘ側端部から第２加工装置２２０の＋Ｘ側端部にかけて、第１加工装置２１０及び第２加工装置２２０を跨ぐように移動可能となっている。ワークホルダ２３３は、クロススライド２３２に複数設けられている。ワークホルダ２３３の具体的構成は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

搬送装置２３０は、ワークホルダ２３３によってワークＷを保持した状態でクロススライド２３２がＸ方向に移動することにより、ワークＷをＸ方向に搬送する。このとき、クロススライド２３２が第１加工装置２１０及び第２加工装置２２０に跨がって移動することにより、ワークＷが第１加工装置２１０及び第２加工装置２２０に跨って搬送される。

移動装置２４０は、搬送装置２３０をＹ方向に移動させる。移動装置２４０は、例えばボールねじ機構などの不図示の駆動機構を有している。移動装置２４０は、例えばキャリッジ２３１に接続されており、キャリッジ２３１をＹ方向に移動させることで、クロススライド２３２及びワークホルダ２３３を含む搬送装置２３０の全体をＹ方向に移動可能である。キャリッジ２３１は、後述のテーブル部２５０には連結されず、別体として設けられる。このため、キャリッジ２３１は、テーブル部２５０に対して独立して移動可能となっている。

テーブル部２５０は、第１テーブル２５１と、第２テーブル２５２と、第３テーブル２５３と、第４テーブル２５４と、第５テーブル２５５とを有している。第１テーブル２５１〜第５テーブル２５５の上面（＋Ｚ側の面）には、不図示のブラシ部が形成されている。ブラシ部は、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ所定の間隔で配置されている。例えば各ブラシ部の上端は、高さ（Ｚ方向の座標）が揃うように形成される。第１テーブル２５１〜第５テーブル２５５は、それぞれ固定テーブルである。

第１テーブル２５１は、ワークＷの搬入出位置Ｑに配置されている。第２テーブル２５２は、第１テーブル２５１の−Ｙ側に配置されている。第２テーブル２５２は、キャリッジ２３１がワークＷを保持して−Ｙ方向に移動する場合にワークＷが−Ｙ方向にはみ出さないように支持する。

第３テーブル２５３は、第１テーブル２５１の−Ｘ側に配置されている。第４テーブル２５４は、第２テーブル２５２の−Ｘ側に配置されている。第３テーブル２５３と第４テーブル２５４とは、Ｙ方向に並んで配置されている。第４テーブル２５４は、第２加工装置２２０の本体部２２１のうち上部フレーム２１ａと下部フレーム２１ｂとの間に配置されている。

第５テーブル２５５は、第３テーブルの−Ｘ側であって、第１加工装置２１０のフレーム２１５の＋Ｙ側に配置されている。第５テーブル２５５の下側（−Ｚ側）には、ブラシユニット２１６が設けられている。ブラシユニット２１６は、加工パレット２１３に支持されるワークＷの下方位置に対して、例えばＹ方向に進退可能に形成されている。

ブラシユニット２１６は、基部２１６ａと、腕部２１６ｂと、ブラシ部２１６ｃとを有している。ブラシユニット２１６の各部の構成は、第１実施形態に記載のブラシユニット１６と同様であるため、説明を省略する。ブラシユニット２１６の各腕部２１６ｂは、加工パレット２１３の支持プレート２１３ｂとほぼ等しいピッチでＸ方向に並んで配置されている。ブラシユニット２１６は、基部２１６ａを＋Ｙ方向に移動させた場合に各腕部２１６ｂが支持プレート２１３ｂ同士の間を＋Ｙ方向に侵入可能となる位置に配置されている。

また、ブラシユニット２１６は、加工パレット２１３の下側においてＺ方向に昇降可能に設けられる。ワークＷが支持プレート２１３ｂに支持された状態で、ブラシユニット２１６の腕部２１６ｂを支持プレート２１３ｂの間に挿入し、ブラシユニット２１６を＋Ｚ方向に移動させることで、ワークＷを支持プレート２１３ｂからブラシ部２１６ｃに移し替えることが可能となる。また、ワークＷがブラシ部２１６ｃに支持された状態でブラシユニット２１６を−Ｚ方向に移動させることで、ワークＷをブラシ部２１６ｃから支持プレート２１３ｂに移し替えることが可能となる。なお、加工パレット２１３がＺ方向に昇降可能な構成であってもよい。この場合、ブラシユニット２１６及び加工パレット２１３のうち少なくとも一方が昇降することでワークＷの移し替えが可能となる。

上記構成の板材加工システム２００では、外部の搬入装置等によってワークＷが搬入出位置Ｑに搬入された場合、ワークＷは第１テーブル２５１の不図示のブラシ部上に載置される。その後、例えばレーザ加工を行う場合には、まず、ワークホルダ２３３でワークＷを保持し、クロススライド２３２を−Ｘ方向に移動させることで、ワークＷを第５テーブル２５５上に配置させる。次に、移動装置２４０によってキャリッジ２３１を−Ｙ方向に移動させる。なお、このキャリッジ２３１の移動に先立ち、加工領域２１０ａにブラシユニット２１６を配置させておく。この状態でキャリッジ２３１を−Ｙ方向に移動させることにより、キャリッジ２３１、クロススライド２３２、及びワークホルダ２３３がワークＷと一体で−Ｙ方向に移動し、ワークＷがフレーム２１５の天井部２１５ａと底部２１５ｂとの間に挿入される。そして、ワークＷが加工領域２１０ａに配置され、ブラシユニット２１６に支持される。その後、加工パレット２１３を＋Ｚ側に移動させる又はブラシユニット２１６を−Ｚ側に移動させることで、ブラシユニット２１６から加工パレット２１３へワークＷの移し替えを行う。そして、ブラシユニット２１６を＋Ｙ方向に退避させた後、レーザヘッド２１１からレーザ光をワークＷに射出しつつレーザヘッド２１１をＸ方向及びＹ方向に移動させることで、ワークＷを切断加工する。

また、ワークＷに成形加工を行う場合には、ワークＷを第２加工装置２２０まで移動させる。この場合、キャリッジ２３１及びクロススライド２３２をそれぞれ移動させることで第２加工装置２２０のパンチ位置に対してワークＷの加工対象位置の位置決めを行う。位置決めを行った後、第２加工装置２２０の上側金型２４ａ及び下側金型２５ａによって成形加工を行う。

ワークＷに対して加工を終えた場合、ワークＷを板材加工システム２００から搬出する。この場合、まず、キャリッジ２３１及びクロススライド２３２をそれぞれ移動させることでワークＷを加工パレット２１３上に配置させる。その後、例えば外部の搬出機構等を用いて加工パレット２１３を第１加工装置２１０の−Ｘ側から搬出する。なお、外部の搬出装置を用いることなく、第１加工装置２１０の内部機構によって加工パレット２１３を搬出してもよい。

以上のように、搬送装置２３０のキャリッジ２３１がＹ方向に移動可能な場合においても、レーザヘッド２１１がＸ方向及びＹ方向に高速で移動しつつワークＷを加工することができる。また、第１加工装置２１０と第２加工装置２２０とがＸ方向に並んで配置され、搬送装置２３０による一度のワークＷの保持動作によりレーザヘッド２１１及び上側金型２４ａ及び下側金型２５ａによる加工を行うことができるため、ワークＷを持ち替える動作が不要となり、精度よくワークＷを加工することができる。これにより、レーザヘッド２１１の移動による切断加工の利点を活かすと共に成形加工及び切断加工等の複合加工を精度よく行うことができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、板材加工システムが切断加工を行う第１加工装置１０、２１０と、少なくとも成形加工を行う第２加工装置２０、２２０とを備える構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、第１加工装置１０、２１０及び第２加工装置２０、２２０が、タップ加工を行う機構や、打ち抜き加工を行う機構など、他の加工を行う機構を更に有する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、第２加工装置２０、２２０において、加工工具（上側金型２４ａ及び下側金型２５ａ）を保持するツールホルダの構成として、上部タレット２４及び下部タレット２５が設けられる例を説明したが、これに限定するものではなく、ブロック型のツールホルダが用いられてもよい。

また、上記実施形態では、第２加工装置２０、２２０において、ワークＷ及び加工工具（上側金型２４ａ、下側金型２５ａ）のいずれか一方の位置を固定させて他方をＹ方向に移動させることで、両者をＹ方向に相対的に移動させる場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、ワークＷ及び加工工具（上側金型２４ａ、下側金型２５ａ）の両方をＹ方向に移動させてもよい。

Ｗ…ワーク Ｍ…製品 Ｐ…パンチ位置 １０、２１０…第１加工装置 １０ａ、２１０ａ…加工領域 １１、２１１…レーザヘッド １２、２１２…ヘッド駆動部 １３…加工パレット １３ｂ、２１３ｂ…支持プレート １３ｃ…上端部 １５…パレット駆動部 １６…ブラシユニット １６ｃ…ブラシ部 １７…回収部 ２０、２２０…第２加工装置 ２１、２２１…本体部 ２２…本体駆動部 ２３、２２３…テーブル ２４…上部タレット ２４ａ…上側金型 ２５…下部タレット ２５ａ…下側金型 ３０、２３０…搬送装置 ３１、２３１…キャリッジ ３２、２３２…クロススライド ３３、２３３…ワークホルダ １００、１００Ａ、１００Ｂ、２００…板材加工システム ２１３…加工パレット ２１５…フレーム ２４０…移動装置 ２５０…テーブル部 ２５１〜２５５…第１テーブル〜第５テーブル

Claims (14)

1. 板状のワークを保持して一方向に搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置に保持された前記ワークを加工するレーザヘッドを有し、前記レーザヘッドを少なくとも前記一方向と交差する方向に移動可能な第１加工装置と、
   前記レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置において前記搬送装置に保持された前記ワークを成形加工する加工工具を有し、前記加工工具を前記一方向と交差する方向に移動可能な第２加工装置と、を備える板材加工システム。
2. 前記第２加工装置は、本体部、または前記加工工具を複数保持するタレットを前記一方向と交差する方向に移動させ、前記ワークと前記加工工具とを相対的に移動させる第１駆動部を備える請求項１記載の板材加工システム。
3. 前記第２加工装置は、前記搬送装置を前記一方向と交差する方向に移動させ、前記ワークと前記加工工具とを相対的に移動させる第２駆動部を備える請求項１記載の板材加工システム。
4. 前記レーザヘッドによる加工領域に配置された前記ワークの下面を支持する剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部を有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の板材加工システム。
5. 前記ワーク支持部は、前記レーザヘッドによる前記加工領域に対して前記ワークを搬入または搬出する移動可能な加工パレットに形成される請求項４記載の板材加工システム。
6. 前記ワーク支持部に支持される前記ワークの下方位置に対して進退可能に形成され、上面に前記ワークを載置可能なブラシを有するブラシユニットを備える請求項４または請求項５記載の板材加工システム。
7. 前記ブラシユニットは、前記ワーク支持部の間に進入可能な複数の腕部を備え、前記腕部の上面に前記ブラシが所定間隔または一列に配置される請求項６記載の板材加工システム。
8. 前記ワーク支持部と前記ブラシとの相対的な上下位置を変化させ、前記ワーク支持部と前記ブラシとのいずれか一方に前記ワークを載置させる昇降駆動部を備える請求項６または請求項７記載の板材加工システム。
9. 前記第１加工装置は、前記ワークの一部を切断した製品が落下して回収される回収部を備える請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の板材加工システム。
10. 前記回収部は、前記搬送装置によって前記ワークを配置可能であり、かつ、前記レーザヘッドを上方に配置可能な位置に形成される請求項９に記載の板材加工システム。
11. 板状のワークを保持して一方向に搬送する搬送装置と、
    前記搬送装置に保持された前記ワークを加工するレーザヘッドを有し、前記レーザヘッドを少なくとも前記一方向と交差する方向に移動可能な第１加工装置と、
    前記レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置において前記搬送装置に保持された前記ワークを成形加工する加工工具を有する第２加工装置と、
    前記搬送装置を前記一方向と交差する方向に移動させる移動装置と、
    前記レーザヘッドによる加工領域において前記ワークの下面を支持する剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部と、を備える板材加工システム。
12. 前記第１加工装置は、前記加工領域に対して前記ワークの搬入出側を空けるとともに前記加工領域を上下に囲むように形成されたフレームを有し、
    前記レーザヘッドは、前記フレームに支持される請求項１１記載の板材加工システム。
13. 板状のワークを加工する板材加工方法であって、
    前記ワークを保持したまま第１加工装置のレーザヘッドを移動させて前記ワークを加工することと、前記レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置に前記ワークを一方向に搬送し、前記ワークを保持したまま第２加工装置の加工工具によって前記ワークを成形加工することと、を含み、
    前記加工工具を前記一方向と交差する方向に移動させて、前記加工工具による加工位置を設定する板材加工方法。
14. 板状のワークを加工する板材加工方法であって、
    前記ワークを保持したまま第１加工装置のレーザヘッドを移動させて前記ワークを加工することと、前記レーザヘッドによる加工位置とは異なる位置に前記ワークを一方向及び前記一方向と交差する方向に搬送し、前記ワークを保持したまま第２加工装置の加工工具によって前記ワークを成形加工することと、を含み、
    前記第１加工装置による加工は、剣山状または鋸歯状または波形状のワーク支持部により前記ワークの下面を支持した状態で行う板材加工方法。

Images