JP2016107285A - レーザ切断システム - Google Patents

Abstract

【課題】製品を残材から切り離すための押さえ部を、分離後の製品の搬送にも利用することによりシステムの大型化を抑制でき、また、製品を押さえる際に吸着することで製品がずれることを防止して製品の搬送を確実に行う。【解決手段】レーザ光によりワークＷの一部を切断してワークＷから切り離し可能な製品Ｍを形成する加工機本体１０と、加工機本体１０から搬出されたワークＷを持ち上げるフォーク部３０と、フォーク部３０上のワークＷの端部を保持するワーク保持部４０と、ワーク保持部４０に保持されたワークＷとフォーク部３０とが上下方向に離れる際にワークＷ中の製品Ｍをフォーク部３０に押し付け可能であり、かつフォーク部３０上に残った製品Ｍを吸着して搬送可能な押さえ部５２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ切断システムに関する。

板状のワークの一部を切断して残材から切り離し可能な製品を形成し、この製品を搬送するレーザ切断システムが知られている。近年、使用されるレーザ光のスポット径が小さくなっており、レーザ光によって切断されたワークの切断幅が狭くなるため、製品が残材に引っかかってしまうことがある。そのため、切断後の製品を押さえ機構によって押さえ付け、この状態でワークを持ち上げることにより、残材から製品を分離する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実公平０６−３４０７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、押さえ機構により製品を押さえ付けるだけであり、分離後の製品は押さえ機構と別の搬送装置により搬送する必要がある。これでは、押さえ機構と搬送装置との双方が必要となりシステムが大型化するといった問題がある。また、特許文献１に記載のものは、製品を単に押さえ付けるため、この押さえ付け力が弱いと製品がずれてしまい、搬送装置により適切に製品をピックアップできず、搬送不能になるといった問題がある。

以上のような事情に鑑み、本発明は、製品を残材から切り離すための押さえ部を、分離後の製品の搬送にも利用することによりシステムの大型化を抑制でき、また、製品を押さえる際に吸着することで製品がずれることを防止して製品の搬送を確実に行うことが可能なレーザ切断システムを提供することを目的とする。

本発明に係るレーザ切断システムは、レーザ光によりワークの一部を切断してワークから切り離し可能な製品を形成する加工機本体と、加工機本体から搬出されたワークを持ち上げるフォーク部と、フォーク部上のワークの端部を保持するワーク保持部と、ワーク保持部に保持されたワークとフォーク部とが上下方向に離れる際にワーク中の製品をフォーク部に押し付け可能であり、かつフォーク部上に残った製品を吸着して搬送可能な押さえ部と、を備える。

また、押さえ部は、少なくともワークの上面に対応した領域に所定間隔で複数配置されてもよい。また、複数の押さえ部は、それぞれが昇降可能に形成されてもよい。また、押さえ部は、製品を押さえる方向に弾性的に保持されてもよい。また、製品を形成済みのワークを載置して加工機本体から搬出する剣山状または鋸歯状のパレットを備え、フォーク部は、パレットの搬出方向と交差する方向に移動してパレットに差し込み可能であってもよい。また、パレットに対してフォーク部の反対側に、ワークから製品を取り外した残材を載置する残材トレーが配置されてもよい。また、押さえ部によって搬送される製品を載置する複数の製品トレーを備え、製品トレーは、パレットの搬出方向と交差する方向に並べて配置されてもよい。

本発明によれば、製品を残材から切り離すための押さえ部を、分離後の製品の搬送にも利用することによりシステムを簡略化してシステムの大型化を抑制できる。また、製品を押さえる際に吸着して製品がずれることを防止するので、製品を所定位置に正確に載置することができ、製品のピックアップを確実にして製品搬送の自動化に対応することができる。

また、押さえ部が、少なくともワークの上面に対応した領域に所定間隔で複数配置されるものでは、ワーク中に複数の製品が形成される場合に、いずれかの押さえ部材により製品のそれぞれを押さえることができ、残材から複数の製品を確実に切り離すことができるまた、押さえ部が、ワークの上面に対応するため、複数の製品を同時に吸着して搬送することができる。また、複数の押さえ部が、昇降可能に形成されるものでは、いずれかの押さえ部を選択してワークを押し付けることできる。また、押さえ部が、製品を押さえる方向に弾性的に保持されるものでは、製品に弾性的に押し付けた状態で残材を持ち上げることにより、押さえ部が弾性力により延びることで製品を確実に残材から切り離すことができる。また、製品を形成済みのワークを載置して加工機本体から搬出する剣山状または鋸歯状のパレットを備え、フォーク部が、パレットの搬出方向と交差する方向に移動してパレットに差し込み可能であるものでは、加工機本体から搬出されたワークに対して効率よくフォーク部を配置でき、システムの大型化を抑制できる。また、パレットに対してフォーク部の反対側に、ワークから製品を取り外した残材を載置する残材トレーが配置されるものでは、フォーク部と干渉することなく残材を残材トレーに排出できる。また、押さえ部によって搬送される製品を載置する複数の製品トレーを備え、製品トレーが、パレットの搬出方向と交差する方向に並べて配置されるものでは、押さえ部によって搬送される製品を効率よく仕分けすることができ、また、システムがパレットの搬出方向に長くなってシステムが大型化するのを防止できる。

実施形態に係るレーザ切断システムの一例を示す斜視図である。 実施形態に係るレーザ切断システムの一例を示す平面図である。 パレット及びフォーク部の一例を示す斜視図である。 押さえ部を有するローダの一例を示す側面図である。 レーザ切断システムの動作の一例を示す図である。 レーザ切断システムの動作の一例を示す図である。 レーザ切断システムの動作の一例を示す図である。 レーザ切断システムの動作の一例を示す図である。 変形例に係るレーザ切断システムの一例を示す平面図である。

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平面においてワークＷを加工機本体１０に搬入または搬出する方向を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。

図１は、実施形態に係るレーザ切断システム１００の一例を示す斜視図である。図２は、レーザ切断システム１００の一例を示す平面図である。図１及び図２に示すように、レーザ切断システム１００は、加工機本体１０と、パレット載置部２０と、フォーク部３０と、ワーク保持部４０と、ローダ５０と、製品トレー６０と、残材トレー７０とを備えている。また、レーザ切断システム１００は、各部を統括的に制御する不図示の制御部を有している。加工機本体１０は、後述するパレット２１に載置されたワークＷに対してレーザ切断加工を行い、製品Ｍを形成する。加工機本体１０は、チャンバ１１を有している。チャンバ１１は、ワークＷ及びパレット２１を収容可能な寸法に形成されており、開口部１１ａを有している。開口部１１ａは、ワークＷを載置したパレット２１が通過可能な大きさに設けられる。本実施形態では、開口部１１ａを介してワークＷ及びパレット２１が加工機本体１０に搬入及び搬出される。

チャンバ１１の内部には、レーザヘッド１２が収容されている。レーザヘッド１２は、ワークＷを切断するため、例えば−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１２は、光ファイバなどの光伝送体を介してレーザ光源に接続されている。レーザ光源としては、例えば炭酸ガスレーザなどの気体レーザの光源や、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。レーザヘッド１２は、不図示のヘッド移動部により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に設けられている。ヘッド移動部は、例えば、Ｘ方向に移動可能なガントリと、ガントリに対してＹ方向に移動可能なスライダと、スライダに対してＺ方向に移動可能な昇降部と、で構成され、それぞれの駆動源を駆動することによりレーザヘッド１２をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の所定位置に移動させる。

レーザヘッド１２によるレーザ光の射出や、ヘッド移動部は、制御部によって制御される。これにより、加工機本体１０は、レーザヘッド１２を移動させつつレーザ光を射出することにより、ワークＷの一部を切断して製品を形成する。なお、上記した構成はワークＷに対してレーザヘッド１２が移動する構成を説明したがこれに限定されず、レーザヘッド１２を固定してワークＷを移動させるものや、レーザヘッド１２及びワークＷの双方が移動するものなど、ワークＷとレーザヘッド１２とが相対的に移動する任意の構成が適用可能である。

パレット載置部２０は、加工機本体１０の開口部１１ａに対して−Ｘ側に配置される。パレット載置部２０は、加工機本体１０に搬入されるパレット２１や、加工機本体１０から搬出されるパレット２１を載置する。パレット載置部２０は、開口部１１ａからＸ方向に延びるガイド部材２２、２３を有している。ガイド部材２２、２３は、Ｙ方向に並んで配置される。ガイド部材２２、２３は、パレット２１をＸ方向に案内する。

図３は、パレット２１の一例を示す斜視図である。なお、図３には、後述のフォーク部３０についても併せて示している。このパレット２１は、加工前のワークＷを載置して加工機本体１０に搬入する場合の他に、加工機本体１０内においてワークＷの載置台や、製品Ｍを形成済のワークＷを載置して加工機本体１０から搬出する場合に用いられる。

図３に示すように、パレット２１は、ベースプレート２１ａ及び支持プレート２１ｂを有している。ベースプレート２１ａは、例えば矩形状に形成されている。ベースプレート２１ａの下面にはガイド部材２２、２３を走行可能な不図示の車輪を備えている。パレット２１は、これら車輪のいずれかを駆動輪とすることでガイド部材２２、２３上を移動する。ただし、パレット２１に駆動輪を備えることに代えて、また、パレット載置部２０に不図示のパレット駆動機構を形成し、このパレット駆動機構を駆動することによりパレット２１をガイド部材２２、２３に沿ってＸ方向に沿って移動させてもよい。なお、パレット２１の移動は制御部によって制御される。

支持プレート２１ｂは、ワークＷの下面（−Ｚ側の面）を支持する。支持プレート２１ｂは、ベースプレート２１ａ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２１ｂは、ベースプレート２１ａ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。複数の支持プレート２１ｂにおいてＸ方向の間隔は、後述するフォーク部３０の腕部３２を差し込むことが可能な間隔に設定される。各支持プレート２１ｂは、例えば鋸歯状に形成された複数の上端部２１ｃを有している。各上端部２１ｃは、ベースプレート２１ａ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２１ｃには、ワークＷが載置される。複数の上端部２１ｃの高さが同一であるため、ワークＷを水平面（ＸＹ平面）に沿って安定して配置することができる。また、上端部２１ｃが鋸歯状に形成されているため、上端部２１ｃとワークＷとの間の接触面積が小さくなる。

なお、上端部２１ｃは、鋸歯状とすることに限定されず、例えば、波形状としてもよい。また、パレット２１は、複数の支持プレート２１ｂ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２１ａ上に配置された剣山状でもよい。

パレット２１は、パレット載置部２０に待機した状態で外部からワークＷが支持プレート２１ｂの上端部２１ｃに載置される。パレット２１へのワークＷの載置は、作業者が手作業により行ってもよく、またはワーク搬送装置（例えば後述するローダ５０等）により行ってもよい。パレット２１は、ワークＷを乗せたまま＋Ｘ方向に移動して加工機本体１０の加工領域に配置される。また、パレット２１は、加工済みのワークＷを載置したまま−Ｘ方向に移動して加工機本体１０の外部に搬出され、パレット載置部２０に戻る。このように、パレット２１は、加工機本体１０とパレット載置部２０とを往復移動する。なお、パレット２１は１台で運用されることに限定されず、複数台のパレット２１が使用されてもよい。この場合、パレット２１同士が干渉しないようにパレット２１を加工機本体１０とパレット載置部２０とで循環させる構成が適用されてもよい。

フォーク部３０は、図１及び図２に示すように、パレット載置部２０の−Ｙ側に配置され、不図示の駆動装置によって＋Ｙ方向に進退可能に形成されている。さらに、フォーク部３０は、不図示の駆動装置によってＺ方向に昇降可能に形成されている。フォーク部３０は、基部３１と、腕部３２とを有している。基部３１は、Ｘ方向に延びた形状に形成されている。基部３１は、不図示のガイド部によってＹ方向に移動可能に設けられている。腕部３２は、基部３１から＋Ｙ方向に延びるように形成されている。腕部３２は、Ｘ方向に複数設けられている。各腕部３２は、支持プレート２１ｂとほぼ等しいピッチでＸ方向に並んで配置されている。

フォーク部３０は、図３に示すように、基部３１を＋Ｙ方向に移動させた場合に各腕部３２が支持プレート２１ｂ同士の間を＋Ｙ方向に侵入可能である。これにより、腕部３２を支持プレート２１ｂ間に差し込んだ状態でフォーク部３０を上昇させることにより、指示プレート２１ｂ上に載置されたワークＷを腕部３２によって持ち上げることが可能となる。なお、フォーク部３０のＹ方向への進退移動及びＺ方向への昇降移動は、制御部によって制御される。

ワーク保持部４０は、図１及び図２に示すように、ワークＷの端辺を保持する。ワーク保持部４０は、グリッパ４１、４２を有する。グリッパ４１、４２は、Ｘ方向に長手となるように形成され、Ｙ方向に並んで配置される。グリッパ４１、４２は、ワークＷの−Ｙ側及び＋Ｙ側の端辺をそれぞれ保持する。グリッパ４１、４２は、フォーク部３０によって持ち上げられたワークＷを把持可能な高さ（Ｚ方向位置）に設定される。ワーク保持部４０には、ガイドレール４３が設けられている。ガイドレール４３は、グリッパ４１、４２をＹ方向に案内する。グリッパ４１、４２は、不図示の駆動源に接続されており、この駆動源によってＹ方向に移動し、ワークＷの把持または解放を行う。なお、グリッパ４１、４２の移動は、制御部によって制御される。

また、上記したワーク保持部４０は、ワークＷの−Ｙ側及び＋Ｙ側の端辺をそれぞれ保持するが、これに限定されない。例えば、ワークＷの−Ｘ側及び＋Ｘ側の端辺をそれぞれ保持するものでもよく、また、ワークＷの±Ｙ側及び±Ｘ側の端辺をそれぞれ保持するものでもよい。ワーク保持部４０は、ワークＷの長辺側（例えばＹ方向に伸びる端辺側）をそれぞれ把持することにより、ワークＷを持ち上げた際にワークＷのたわみを軽減できる。また、グリッパ４１、４２は、Ｘ方向に長手のものであることに限定されず、ワークＷの端部を保持可能な任意の構成が適用可能である。

ローダ５０は、ワークＷやワークＷから切り離された製品Ｍを搬送する。ローダ５０は、本体部５１と、押さえ部５２とを有している。図４は、ローダ５０の一例を示す側面図である。図１、図２及び図４に示すように、本体部５１は、例えば矩形の箱状に形成されている。本体部５１は、不図示の移動機構に接続されており、この移動機構によってＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能である。本体部５１は、−Ｚ側の面（底面）５１ａがＸＹ平面に平行となるように配置される。本体部５１の底面５１ａは、ワークＷを搬送する際にワークＷの上面と対向する面である。底面５１ａは、ワークＷに応じた寸法に形成されている。

押さえ部５２は、本体部５１の底面５１ａに複数設けられている。押さえ部５２は、本体部５１の底面５１ａの全体に亘ってＸ方向及びＹ方向にそれぞれ一定間隔で配置される。複数の押さえ部５２は、ワークＷの寸法に対応した領域に配置されている。複数の押さえ部５２の本数や配置は任意である。例えば、ワークＷの上面に対応した領域のうち、一部の押さえ部５２の本数を多くして、ワークＷの上面に対応した領域において、押さえ部５２の粗密が形成されてもよい。

各押さえ部５２は、昇降ロッド５２ａと、吸着パッド５２ｂと、弾性部材５２ｃとを有している。昇降ロッド５２ａは、底面５１ａから−Ｚ方向に突出して設けられている。各昇降ロッド５２ａは、不図示の駆動装置により底面５１ａに対して個別に昇降（Ｚ方向に移動）可能となっている。吸着パッド５２ｂは、昇降ロッド５２ａの−Ｚ側の端部に取り付けられている。吸着パッド５２ｂには、不図示の吸引機構が接続されており、この吸引機構を駆動することでワークＷを吸着可能である。

なお、ワークＷの吸着は、気体を吸引して行う構成に限定されず、例えばワークＷが磁性材料である場合、ワークＷを磁気的に吸着または解放可能な電磁石等が使用されてもよい。弾性部材５２ｃは、昇降ロッド５２ａの周囲に配置され、吸着パッド５２ｂと底面５１ａとの間に弾性力を付与する。このように、押さえ部５２は、弾性部材５２ｃによってＺ方向に弾性的に保持されており、この弾性部材５２ｃの弾性力に抗して上方に移動可能となっている。また、ローダ５０の移動や押さえ部５２の駆動は、制御部によって制御される。

図１及び図２に示すように、製品トレー６０は、ワークＷから分離した製品Ｍを載置する。製品トレー６０は、パレット載置部２０の下方（−Ｚ側）に配置される。製品トレー６０において、製品Ｍは積層した状態で載置される。残材トレー７０は、ワークＷから製品Ｍを取り外した残材Ｓを載置する。残材トレー７０は、パレット載置部２０の＋Ｙ側に配置される。したがって、残材トレー７０は、パレット載置部２０に対してフォーク部３０の反対側に配置される。

また、上記したワーク保持部４０は、残材トレー７０の上方まで＋Ｙ方向に移動可能となっている。これにより、残材Ｓを保持したワーク保持部４０により残材Ｓを残材トレー７０まで搬送することができる。また、製品トレー６０や残材トレー７０は下面側に不図示の車輪が設けられており、作業者等により引き出して搬送可能となっている。なお、製品トレー６０や残材トレー７０は、搬送装置等により搬送されるように構成されてもよい。

次に、上記のように構成されたレーザ切断システム１００の動作を説明する。レーザ切断システム１００の動作は、不図示の制御部によって各部が制御される点は上記のとおりである。図５〜図８は、レーザ切断システム１００の動作過程を示す図である。

まず、パレット載置部２０にパレット２１が配置された状態で、レーザ切断システム１００の外部に保管されている未加工のワークＷがローダ５０によってパレット２１上に搬送される。パレット２１上へのワークＷの搬送は、作業者の手作業や他の搬送装置で行ってもよい。ローダ５０によりワークＷを搬送する場合、複数の吸着パッド５２ｂによりワークＷの上面を吸着してワークＷを保持する。吸着パッド５２ｂによるワークＷの吸着力は、ローダ５０の移動によってワークＷが落下しない程度に設定される。

ワークＷを吸着したローダ５０がパレット２１まで移動し、ワークＷをパレット２１上に載置する。ワークＷがパレット２１に載置された後、パレット２１がガイド部材２２、２３に沿って＋Ｘ方向に移動して加工機本体１０にワークＷを搬入する。加工機本体１０ではパレット２１に載置したままレーザヘッド１２によってワークＷの切断加工が行われ、例えば複数の製品Ｍが形成される。ワークＷへの加工終了後、パレット２１は、−Ｘ方向に移動して加工機本体１０からワークＷを搬出し、パレット載置部２０に戻る。ワークＷは切断加工により製品Ｍと残材Ｓとに分離されており、これら製品Ｍ及び残材Ｓの双方がパレット２１に載置された状態でパレット載置部２０まで搬送される。

次に、図５（ａ）に示すように、フォーク部３０が待機位置から＋Ｙ方向に移動し、腕部３２を支持プレート２１ｂ間に差し込んでワークＷの下方に配置する。また、フォーク部３０の移動とほぼ同時に、ローダ５０が移動してワークＷの上方に配置される。このとき、押さえ部５２は、ワークＷから離れた状態となっている。

続いて、図５（ｂ）に示すように、フォーク部３０を＋Ｚ方向に移動させ、ワークＷをパレット２１から持ち上げる。これにより、ワークＷは、パレット２１上からフォーク部３０の腕部３２上に載置された状態となる。次に、図６（ａ）に示すように、ワークＷがフォーク部３０によってパレット２１から持ち上げられた後、ローダ５０がワークＷの上方から−Ｚ方向に移動し、吸着パッド５２ｂをワークＷの上面に当接させる。吸着パッド５２ｂは、ワークＷに当接することによりワークＷを吸着する。なお、吸着パッド５２ｂのうち製品Ｍに対応するものだけを選択して吸着させてもよい。また、吸着パッド５２ｂの吸着力は、ワークＷの搬送時と同様の吸着力であってもよく、または、ワークＷの搬送時の吸着力より小さな吸着力であってもよい。吸着パッド５２ｂの吸着量は、製品Ｍの分離後に製品Ｍがずれない程度の吸着力に設定されてもよい。また、吸着パッド５２ｂでワークＷを吸着せず、単に吸着パッド５２ｂをワークＷに押し付けるだけでもよい。各吸着パッド５２ｂ及び昇降ロッド５２ａは＋Ｚ方向に押され、弾性部材５２ｃが縮んだ状態となっている。

また、図６（ａ）に示すように、ワーク保持部４０は、グリッパ４１、４２をそれぞれＹ方向に移動してワークＷの−Ｙ側及び＋Ｙ側の端辺をそれぞれ保持する。グリッパ４１、４２によってワークＷを保持するタイミングは、ローダ５０の吸着パッド５２ｂがワークＷに当接するのと同時、または当接前、当接後のいずれであってもよい。なお、ワーク保持部４０は、フォーク部３０で持ち上げた後のワークＷを保持することに代えて、先にパレット２１上のワークＷを把持し、フォーク部３０の上昇とともに＋Ｚ方向に移動してもよい。

ワークＷは、吸着パッド５２ｂによって−Ｚ方向に押された状態となり、押さえ部５２の吸着パッド５２ｂと、フォーク部３０の腕部３２とによって挟まれた状態で保持される。なお、押さえ部５２は、Ｘ方向及びＹ方向に所定間隔で複数配置されているため、ワークＷに対してバランスよく押し付けることができる。また、製品Ｍの寸法によっては複数の押さえ部５２で製品Ｍを押さえるため、製品Ｍに不要な力が作用して製品Ｍが変形するのを抑制できる。

この段階では、ワークＷの下面側はフォーク部３０の腕部３２によって支持されているため、吸着パッド５２ｂを介して−Ｚ方向の弾性力を受けても製品Ｍが残材Ｓから切り離されることはない。なお、フォーク部３０を＋Ｚ方向に移動させる際、ローダ５０を同期させて＋Ｚ方向（又は−Ｚ方向）に移動させることにより、弾性部材５２ｃの収縮量を調整してもよい。

次に、図６（ｂ）に示すように、ローダ５０の位置を保持したままフォーク部３０を−Ｚ方向に移動させ、フォーク部３０がローダ５０から離れるように移動させる。このとき、ワーク保持部４０はＺ方向に移動せず、その位置を保持している。フォーク部３０の−Ｚ方向の移動に伴い、ワークＷの−Ｙ側端辺及び＋Ｙ側端辺がＺ方向に支持される一方、製品Ｍについては−Ｚ側の支持が解除される。そのため、弾性部材５２ｃの弾性力によって吸着パッド５２ｂはフォーク部３０の腕部３２とともに−Ｚ方向に移動し、製品Ｍを腕部３２上に押し付けることで製品Ｍを残材Ｓから切り離すことになる。なお、製品Ｍが切り離されることにより、残った残材Ｓがグリッパ４１、４２によってＺ方向に保持された状態となる。製品Ｍは、吸着パッド５２ｂに吸着された状態で切り離されるため、Ｘ方向及びＹ方向への位置ずれが抑制される。

なお、ローダ５０及びワーク保持部４０をＺ方向に保持し、フォーク部３０を−Ｚ方向に移動させることに限定されない。例えば、フォーク部３０をＺ方向に保持してローダ５０及びワーク保持部４０を＋Ｚ方向に同期して移動させてもよく、また、ローダ５０及びワーク保持部４０の一方または双方を＋Ｚ方向または−Ｚ方向に移動させつつ、フォーク部３０を−Ｚ方向に移動させて残材Ｓから製品Ｍを切り離してもよい。

次に、図７（ａ）に示すように、吸着パッド５２ｂによる吸着を解除し、ローダ５０を＋Ｚ方向に移動させる。これにより、製品Ｍがフォーク部３０の腕部３２上に正確に載置された状態で吸着パッド５２ｂが上方に退避する。その後、残材Ｓを保持したグリッパ４１、４２を＋Ｙ方向に残材トレー７０の上方まで移動させ、腕部３２の上方から残材Ｓを搬出する。

次に、図７（ｂ）に示すように、ローダ５０を−Ｚ方向に移動させ、吸着パッド５２ｂを製品Ｍの上面に当接させて製品Ｍを吸着する。このとき、制御部は、製品Ｍの位置を予め把握しているので、この製品Ｍに対応する吸着パッド５２ｂのみに対して吸着を行うように指示する。続いて、フォーク部３０は、−Ｚ方向に移動して吸着パッド５２ｂから離れるとともに−Ｙ方向に移動してローダ５０の下方から退避する。その結果、製品Ｍは、フォーク部３０からローダ５０に渡される。なお、図７（ａ）では全ての製品Ｍを吸着パッド５２ｂで吸着しているが、複数の製品Ｍのうち一部を吸着パッド５２ｂで吸着し、残りをフォーク部３０の腕部３２に載置したままとしてもよい。

次に、図８（ａ）に示すように、ローダ５０を−Ｚ方向に移動させることにより、製品トレー６０に製品Ｍを載置する。このとき、パレット２１は、パレット載置部２０から離れた状態に位置している。その後、ローダ５０を残材Ｓの上方に移動させ、吸着パッド５２ｂにより残材Ｓの上面を吸着して残材Ｓを保持する。そして、グリッパ４１、４２による残材Ｓの保持を解除し、図８（ｂ）に示すように、ローダ５０を−Ｚ方向に移動させて残材トレー７０に残材Ｓを載置する。

なお、残材Ｓは、ローダ５０によって残材トレー７０に搬送されることに限定されない。例えば、ワーク保持部４０により残材Ｓを残材トレー７０の上方に搬送した後、グリッパ４１、４２による残材Ｓの把持を解除することにより落下して残材トレー７０に入れるものでもよい。また、グリッパ４１、４２が−Ｚ方向に移動して残材トレー７０に入れるものでもよい。また、ローダ５０とは別の搬送装置によりグリッパ４１、４２から残材Ｓを受け取って残材トレー７０に入れるものでもよい。

その後、パレット載置部２０にパレット２１を配置した状態で、次の未加工のワークＷがローダ５０によってパレット２１上に載置される。そして、上記の動作を繰り返して行うことにより、ワークＷが切断加工され、製品トレー６０に新たな製品Ｍが載置され、残材トレー７０に新たな残材Ｓが載置される。

このように、本実施形態によれば、製品Ｍを残材Ｓから切り離すための押さえ部５２を、ローダ５０として分離後の製品Ｍの搬送にも利用することによりシステムを簡略化してシステムの大型化を抑制できる。また、製品Ｍを押さえる際に吸着パッド５２ｂにより製品Ｍを吸着するので製品Ｍがフォーク部３０の腕部３２上でずれることを防止できる。これにより、製品Ｍを所定位置に正確に載置することができ、製品のピックアップを確実にして製品Ｍの搬送の自動化に対応することができる。

上記した実施形態では、製品トレー６０がパレット載置部２０の下方（−Ｚ側）に配置された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。図９は、変形例に係るレーザ切断システム１００Ａの一例を示す平面図である。本変形例において、上記した実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。

図９に示すように、このレーザ切断システム１００Ａは、製品トレー６０Ａが、パレット載置部２０の側方（−Ｘ側）に配置される。製品トレー６０Ａは、複数設けられ、パレット２１の搬出方向（Ｘ方向）と交差する方向（Ｙ方向）に並べて配置される。複数の製品トレー６０Ａは、互いに同一形状のものが用いられるが、異なる形状のものが使用されてもよい。例えば、配置する箇所や、載置する製品Ｍに応じて異なる製品トレー６０Ａが使用されてもよい。

このレーザ切断システム１００では、製品ＭがワークＷから切り離されてフォーク部３０に載置された後（すなわち図７（ａ）において残材Ｓが搬出された後）、ローダ５０が移動し、吸着パッド５２ｂによって搬送対象の製品Ｍを吸着する。そして、ローダ５０がＸ方向またはＹ方向に移動し、いずれかの製品トレー６０Ａ上に配置される。続いて、ローダ５０が−Ｚ方向に移動し、吸着パッド５２ｂの吸着を解除することにより、製品Ｍが製品トレー６０Ａに載置される。この動作を搬送対象の製品Ｍごとに繰り返して行うことにより、腕部３２上の複数の製品Ｍを、それぞれ決められた製品トレー６０Ａに搬送することができる。

なお、図示のように、搬送トレー６０Ａの数は３台に限定されず、１台または２台、または４台以上であってもよい。また、これら搬送トレー６０Ａは不図示の搬送装置によって搬送されてもよい。なお、残材Ｓは、上記した実施形態と同様に残材トレー７０に載置される。

このように、本変形例によれば、複数の製品トレー６０Ａがパレット２１の搬出方向（Ｘ方向）と交差する方向（Ｙ方向）に並べて配置されるので、システムがＸ方向になるのを防止し、システムがコンパクトになってフロアスペースを有効に活用にことができる。また、パレット載置部２０を中心として、加工機本体１０、フォーク部３０、製品トレー６０Ａ、残材トレー７０が配置されるので、システム全体を小型化することができる。

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。上記した実施形態では、押さえ部５２が弾性部材５２ｃによって弾性的に保持された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、弾性部材５２ｃに代えて各押さえ部５２を個別に昇降させる昇降装置が設けられ、図６（ａ）に示す状態において、フォーク部３０を降下する際、昇降装置によって製品Ｍに対応する押さえ部５２をＺ方向に降下させて、残材Ｓから製品Ｍを切り離すようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、ローダ５０において複数の押さえ部５２がＸ方向及びＹ方向に一定間隔で配置された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く、Ｘ方向またはＹ方向に間隔を変えて配置されてもよい。例えば、ワークＷに小さな製品Ｍを形成する場合、この製品Ｍに対応する部分において、押さえ部５２の間隔を小さくしてもよい。また、ワークＷの端部周辺（残材Ｓの端部周辺）に対応する押さえ部５２の間隔を大きくしてもよい。

Ｗ…ワーク
Ｍ…製品
Ｓ…残材
１０…加工機本体
２０…パレット載置部
２１…パレット
３０…フォーク部
４０…ワーク保持部
４１、４２…グリッパ
５０…ローダ
５２ａ…昇降ロッド
５２ｂ…吸着パッド
５２ｃ…弾性部材
６０、６０Ａ…製品トレー
７０…残材トレー
１００、１００Ａ…レーザ切断システム

Claims (7)

1. レーザ光によりワークの一部を切断して前記ワークから切り離し可能な製品を形成する加工機本体と、
   前記加工機本体から搬出された前記ワークを持ち上げるフォーク部と、
   前記フォーク部上の前記ワークの端部を保持するワーク保持部と、
   前記ワーク保持部に保持された前記ワークと前記フォーク部とが上下方向に離れる際に前記ワーク中の前記製品を前記フォーク部に押し付け可能であり、かつ前記フォーク部上に残った前記製品を吸着して搬送可能な押さえ部と、を備えるレーザ切断システム。
2. 前記押さえ部は、少なくとも前記ワークの上面に対応した領域に所定間隔で複数配置される請求項１記載のレーザ切断システム。
3. 複数の前記押さえ部は、それぞれが昇降可能に形成される請求項１または請求項２記載のレーザ切断システム。
4. 前記押さえ部は、前記製品を押さえる方向に弾性的に保持される請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーザ切断システム。
5. 前記製品を形成済みの前記ワークを載置して前記加工機本体から搬出する剣山状または鋸歯状のパレットを備え、
   前記フォーク部は、前記パレットの搬出方向と交差する方向に移動して前記パレットに差し込み可能である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ切断システム。
6. 前記パレットに対して前記フォーク部の反対側に、前記ワークから前記製品を取り外した残材を載置する残材トレーが配置される請求項５記載のレーザ切断システム。
7. 前記押さえ部によって搬送される前記製品を載置する複数の製品トレーを備え、
   前記製品トレーは、前記パレットの搬出方向と交差する方向に並べて配置される、請求項５または請求項６記載のレーザ切断システム。

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