JP2019084547A - ファイバレーザ加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の安全性を十分に確保しつつ、ファイバレーザ加工機１０の製作コストの増大及びファイバレーザ加工機１０の機械寸法の拡大を抑えること。【解決手段】門型フレーム２８の左側面に、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側を開閉するライトシャッタ４６が設けられ、門型フレーム２８の右側面に、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を開閉する別のライトシャッタ５４が設けられている。棒パレット１４の右端側に、遮光板７２がＹ軸方向に沿って設けられ、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの上部に、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光カーテン７４が吊り下げた状態でＹ軸方向に沿って設けられている。遮光カーテン７４の下縁部７４ｅは、棒パレット１４を加工領域ＰＡに位置させた状態で、門型フレーム２８の進入通路２８ｐを右方向から見たときに、遮光板７２の上縁部７２ｅに重なるように構成されている。【選択図】 図４

Description

本発明は、ファイバレーザ光の照射によって例えばパイプ材等の棒状のワークのレーザ加工（棒材加工）を行うファイバレーザ加工機にする。

従来から、レーザ光の照射によって平板状のワークのレーザ加工とパイプ材等の棒状のワークのレーザ加工を行う併用型のレーザ加工機として炭酸ガスレーザ加工機が広く普及している（特許文献１及び特許文献２等参照）。そして、炭酸ガスレーザ加工機の構成について簡単に説明すると、次の通りである。

炭酸ガスレーザ加工機は、ワークのレーザ加工（平板加工と棒材加工）を行うための加工領域と、加工領域のＸ軸方向の一方側に配置した平板待機領域と、加工領域のＸ軸方向の他方側に配置した棒待機領域とを有している。また、炭酸ガスレーザ加工機は、加工領域と平板待機領域との間においてＸ軸方向へ移動可能に設けられかつ平板状のワークを支持する平板パレットと、加工領域と棒待機領域との間においてＸ軸方向へ移動可能に設けられかつ棒状のワークを保持する棒パレットとを備えている。

炭酸ガスレーザ加工機は、棒待機領域の一部をＹ軸方向に跨ぐように立設された門型フレーム（門型の支持フレーム）を備えており、門型フレームの内側には、棒パレットを進入させるための進入通路（進入空間）が形成されている。また、門型フレームの内側には、炭酸ガス（ＣＯ₂）レーザ光を発振する炭酸ガスレーザ発振器が設けられている。更に、特許文献１等には記載されていないが、炭酸ガスレーザ加工機は、Ｘ軸方向に延びた保護キャビン本体を備えている。保護キャビン本体のＸ軸方向の他側部は、門型フレームに接続（連結）しており、保護キャビン本体の内部は、門型フレームの進入通路に連通している。ここで、門型フレーム及び保護キャビン本体は、それぞれ、加工領域の上部を含めた全体を覆う保護キャビンの一部を構成する。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２の他に、特許文献３から特許文献５に示すものがある。

特開２０１２−８６２４４号公報 特開２０１２−９１１８０号公報 特開２０１４−１１３６２７号公報 特開２０１６−５２６８１号公報 実開平４−２２１９２号公報

ところで、近年、ランニングコストの大幅な削減を図るために、レーザ発振器として、炭酸ガスレーザ発振器に代えて、炭酸ガスレーザ発振器よりも発振効率（レーザ効率）に優れたファイバレーザ発振器を用いることが検討されている。換言すれば、併用型のレーザ加工機として、炭酸ガスレーザ加工機に代えて、ファイバレーザ加工機を用いることが検討されている。

一方、炭酸ガスレーザ光の波長が１０μｍ帯であるのに対して、ファイバレーザ発振器から発振されるファイバレーザ光の波長は１μｍ帯である。そのため、併用型のレーザ加工機としてファイバレーザ加工機を用いた場合に、ファイバレーザ光の反射光が外部（ファイバレーザ加工機の外部）に漏れると、作業者の安全性を阻害することになる。また、ファイバレーザ光の反射光が外部に漏れること十分に防止するために、保護キャビンによって加工領域の全体だけでなく、棒待機領域の全体等を覆うようにすると、保護キャビンの構成が大掛かりになり、ファイバレーザ加工機の製作コストが増大すると共に、ファイバレーザ加工機の機械寸法が拡大する。

つまり、併用型のレーザ加工機としてファイバレーザ加工機を用いた場合に、作業者の安全性を十分に確保しつつ、ファイバレーザ加工機の製作コストの増大及びファイバレーザ加工機の機械寸法の拡大を抑えることが困難であるという問題がある。なお、前述の問題は、併用型のファイバレーザ加工機だけでなく、棒状のレーザ加工（棒材加工）の加工のみを行う専用型のファイバレーザ加工機においても、同様に生じるものである。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のファイバレーザ加工機を提供することを目的とする。

本発明の実施態様は、ファイバレーザ光の照射によって棒状のワークのレーザ加工を行うファイバレーザ加工機であって、レーザ加工を行うための加工領域と、前記加工領域にＸ軸方向に隣接して配置した棒待機領域との間においてＸ軸方向へ移動可能に設けられ、棒状のワークを保持する棒パレットと、内側に前記棒パレットを進入させるための進入通路が形成され、前記加工領域を覆う保護キャビンと、前記棒パレットにＹ軸方向に沿って設けられ、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光板と、前記保護キャビンの前記進入通路の上部にＹ軸方向に沿って設けられ、前記棒パレットを前記加工領域に位置させた状態で、前記保護キャビンの前記進入通路を前記棒待機領域側から見たときに、下縁部が前記遮光板の上縁部に重なって前記保護キャビンの前記進入通路を閉鎖するように構成され、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光カーテンと、を備えたことである。

本発明の実施態様は、前記遮光カーテンの下縁部は、前記棒パレットのＸ軸方向の移動によって前記遮光板の上縁部が突き当たると、上方向へ逃げるように構成されていてもよい。

本発明の実施形態は、前記加工領域と、前記加工領域のＸ軸方向の一方側に配置した平板待機領域との間においてＸ軸方向へ移動可能に設けられ、平板状のワークを支持する平板パレットと、前記保護キャビンの前記進入通路のＸ軸方向の一方側を開閉するシャッタと、を備えてもよい。更に、本発明の実施態様は、前記保護キャビンの前記進入通路のＸ軸方向の他方側を開閉する別のシャッタを備えてもよい。

本発明の実施態様により、前記遮光板と前記遮光カーテンによってファイバレーザ光の照射部を外部に対して遮蔽することができる。これにより、棒状のワークのレーザ加工中に、ファイバレーザ光の反射光が前記棒待機領域側から外部に漏れることを十分に防止することができる。

つまり、本発明の実施形態によると、前記保護キャビンを大掛かりな構成にすることなく、前記シャッタと前記遮光板と前記遮光カーテンとを備えた簡易な構成によって、ファイバレーザ光の反射光が前記棒待機領域側から外部に漏れることを十分に防止することができる。

本発明によれば、作業者の安全性を十分に確保しつつ、前記ファイバレーザ加工機の製作コストの増大及び前記ファイバレーザ加工機の機械寸法の拡大を抑えることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るファイバレーザ加工機の模式的な正面図であり、平板パレットを平板待機領域から加工領域へ移動させる様子を示している。 図２は、本発明の実施形態に係るファイバレーザ加工機の模式的な正面図であり、棒状のワークのレーザ加工を行う様子を示している。 図３は、本発明の実施形態に係るファイバレーザ加工機の模式的な部分正断面図であり、平板状のワークのレーザ加工を行う様子を示している。 図４は、本発明の実施形態に係るファイバレーザ加工機の模式的な部分正断面図であり、棒状のワークのレーザ加工を行う様子を示している。 図５は、本発明の実施形態に係るファイバレーザ加工機における棒パレットの模式的な斜視図である。 図６は、図３におけるVI-VI線に沿った拡大図である。 図７は、図４におけるVII-VII線に沿った拡大図である。 図８は、図３におけるVIII-VIII線に沿った拡大図である。 図９は、図４におけるIX-IX線に沿った拡大図である。 図１０は、図４におけるX部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「立設される」とは、立てた状態（起立した状態）で設けられることである。「棒状のワーク」とは、パイプ材（角パイプ材、丸パイプ材）、形鋼を含む意である。また、「Ｘ軸方向」とは、水平方向の１つであり、本発明の実施形態にあっては、左右方向のことである。「Ｙ軸方向」とは、Ｘ軸方向に直交する水平方向の１つであり、本発明の実施形態にあっては、前後方向のことである。「及び／又は」とは、２つのうちのいずれか一方と両方を含む意である。更に、図面中に、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向をそれぞれ指している。

図１から図５に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工機１０は、１μｍ帯の波長のファイバレーザ光の照射によって平板状のワーク（板金）Ｗのレーザ加工（平板加工）とパイプ材等の棒状のワークＷ’のレーザ加工（棒材加工）を行う併用型のレーザ加工機である。また、ファイバレーザ加工機１０は、ワークＷ，Ｗ’のレーザ加工を行うための加工領域ＰＡと、加工領域ＰＡのＸ軸方向の一方側に配置した平板待機領域（第１待機領域）ＦＡと、加工領域ＰＡのＸ軸方向の他方側に配置（加工領域ＰＡにＸ軸方向に隣接して配置）した棒待機領域（第２待機領域）ＢＡとを有している。

ファイバレーザ加工機１０は、加工領域ＰＡと平板待機領域ＦＡとの間においてＸ軸方向（左右方向）へ移動可能に設けられかつ平板状のワークＷを支持する平板パレット（第１パレット）１２を備えている。また、平板パレット１２は、例えば、特許文献１及び特許文献２に示す公知の構成からなり、スケルトン状の平板パレット本体（図示省略）と、平板パレット本体に設けられかつ平板状のワークＷを点接触で支持するための複数のスキッド（図示省略）とを有している。

ファイバレーザ加工機１０は、加工領域ＰＡと棒待機領域ＢＡとの間においてＸ軸方向へ移動可能に設けられかつ棒状のワークＷ’を保持する棒パレット１４を備えている。また、棒パレット１４は、例えば、特許文献１及び特許文献２に示す公知の構成からなり、スケルトン状の棒パレット本体１６を有している。更に、棒パレット１４は、棒パレット本体１６の右端側（Ｘ軸方向の他端側）に回転可能に設けられかつ棒状のワークＷ’を把持するメインチャック１８と、棒パレット本体１６におけるメインチャック１８の近傍に設けられかつメインチャック１８を回転させる回転モータ２０とを有している（図５参照）。

棒パレット１４は、棒パレット本体１６におけるメインチャック１８の左側（Ｘ軸方向の一方側）にＸ軸方向へ移動可能かつ回転可能に設けられかつ棒状のワークＷ’の被加工部の近傍を把持するサポートチャック２２を有している。サポートチャック２２は、棒状のワークＷ’の被加工部の近傍を把持した状態で、メインチャック１８と一体的に回転する。また、棒パレット１４は、棒パレット本体１６におけるサポートチャック２２の左側にＸ軸方向へ移動可能かつ回転可能に設けられかつ棒状のワークＷ’における製品に相当する部分又は製品（図示省略）を把持する製品サポートチャック２４を有している。各製品サポートチャック２４は、棒状のワークＷ’における製品に相当する部分を把持した状態で、メインチャック１８と一体的に回転する（図５参照）。なお、説明便宜上、棒パレット１４の上部（上側部分）の形状は、簡単な形状として図示してある。

図１から図４に示すように、ファイバレーザ加工機１０は、Ｘ軸方向に延びたベッド２６を備えている。ベッド２６の大部分は、加工領域ＰＡ（加工領域ＰＡの下側）に位置しており、ベッド２６の右端側（Ｘ軸方向の他端側）は、棒待機領域ＢＡに位置している。また、ベッド２６は、Ｘ軸方向に並んだ複数の空洞部２６ｃを有しており、各空洞部２６ｃは、上側を開放（開口）しかつＹ軸方向（前後方向）に延びている。各空洞部２６ｃは、粉塵を吸引力によって集塵する集塵機（図示省略）に接続されている。

ファイバレーザ加工機１０は、棒待機領域ＢＡの一部をＹ軸方向に跨ぐように立設された門型フレーム（門型の支持フレーム）２８を備えている。また、門型フレーム２８の内側には、棒パレット１４を進入させるための進入通路（進入空間）２８ｐが形成されており、進入通路２８ｐは、Ｙ軸方向に延びている（図６及び図７参照）。

図４及び図５に示すように、ベッド２６の上側には、Ｙ軸方向に延びたキャリッジ３０がＸ軸方向へ移動可能に設けられている。ここで、キャリッジ３０は、棒パレット１４を加工領域ＰＡと棒待機領域ＢＡとの間においてＸ軸方向へ移動させる時に、棒パレット本体１６に一体的に連結するように構成されている。換言すれば、棒パレット１４（棒パレット本体１６）は、加工領域ＰＡと棒待機領域ＢＡとの間においてキャリッジ３０と一体的にＸ軸方向へ移動することで、棒パレット１４を加工領域ＰＡに対して搬入及び搬出することができる。また、キャリッジ３０は、棒状のワークＷ’のレーザ加工（棒材加工）を行う時に、サポートチャック２２を一体的にＸ軸方向へ移動可能に連結するように構成されている。

キャリッジ３０には、下方向に向かってファイバレーザ光を照射する加工ヘッド３２がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。また、門型フレーム２８の上部２８ａの内側には、ファイバレーザ光を発振するファイバレーザ発振器３４が設けられており、ファイバレーザ発振器３４は、加工ヘッド３２に光学的に接続されている。

図１から図４に示すように、平板待機領域ＦＡ（ベッド２６の左側）には、平板パレット１２をＸ軸方向へ移動可能に支持する平板ガイドフレーム（第１ガイドフレーム）３６が設けられている。また、棒待機領域ＢＡにおけるベッド２６の右側（Ｘ軸方向の他方側）には、棒パレット１４をＸ軸方向へ移動可能に支持するスケルトン状の棒ガイドフレーム（第２ガイドフレーム）３８が設けられている。更に、棒ガイドフレーム３８の前後両側の側面（Ｙ軸方向の両側の側面）及び右側面（Ｘ軸方向の他方側の側面）には、フレームカバー４０がそれら（前後両側の側面及び右側面）を覆うようにそれぞれ設けられている。

棒ガイドフレーム３８の内側には、リフター機構４２が設けられており、リフター機構４２には、棒状のワークＷ’の終端側（Ｘ軸方向の他端側）を収容する集塵ダクト４４が設けられている。換言すれば、棒待機領域ＢＡには、集塵ダクト４４がリフター機構４２を介して昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられている。また、集塵ダクト４４は、例えば、特許文献１に示す公知の構成からなり、集塵ダクト４４の内部は、前記集塵機に接続されている。これにより、棒状のワーク’のレーザ加工中に生じた粉塵を集塵ダクト４４を介して集塵すると共に、ファイバレーザ光の反射光が棒状のワークＷ’（パイプ材等の棒状のワークＷ’の内部空間を含む）に沿って外部（ファイバレーザ加工機１０の外部）に漏れることを防止することができる。

図３、図４、図６、及び図７に示すように、門型フレーム２８の左側面（Ｘ軸方向の一方側の側面）には、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側（Ｘ軸方向の一方側）を開閉するライトシャッタ４６が昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられている。ライトシャッタ４６は、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側を覆うことができるように、Ｙ軸方向に延びている。説明の便宜上、ライトシャッタ４６の下端部の形状は、簡単な形状（直線形状）として図示してあるが、棒パレット１４の上部の形状に対応した形状になっている。なお、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側を閉じたライトシャッタ４６の下端部と、棒パレット１４の上部との間には、僅かな隙間があってもよい。

門型フレーム２８の左側面における進入通路２８ｐの前後両側（Ｙ軸方向の両側）には、ライトシャッタ４６を昇降させるライトシャッタ用の昇降アクチュエータとして昇降シリンダ４８が設けられている。各昇降シリンダ４８は、門型フレーム２８の左側面に設けられたシリンダ本体５０と、シリンダ本体５０に上下方向へ伸縮可能（移動可能）に設けられかつ先端部（上端部）がライトシャッタ４６に連結された作動ロッド５２とを有している。なお、ライトシャッタ用の昇降アクチュエータとして昇降シリンダ４８を用いる代わりに、昇降モータ（図示省略）を用いてもよい。

図３、図４、図８、及び図９に示すように、門型フレーム２８の右側面（Ｘ軸方向の他方側の側面）には、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側（Ｘ軸方向の他方側）を開閉する別のライトシャッタ（第２ライトシャッタ）５４が昇降可能に設けられている。別のライトシャッタ５４は、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を覆うことができるように、Ｙ軸方向に延びている。説明の便宜上、別のライトシャッタ５６の下端部の形状は、簡単な形状（直線形状）として図示してあるが、棒パレット１４の上部の形状に対応した形状になっている。なお、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を閉じた別のライトシャッタ５６の下端部と、棒パレット１４の上部との間には、僅かな隙間があってもよい。

門型フレーム２８の右側面における進入通路２８ｐの前後両側には、別のライトシャッタ５４を昇降させる別のライトシャッタ用の昇降アクチュエータとして別の昇降シリンダ（第２昇降シリンダ）５６が設けられている。各昇降シリンダ５６は、門型フレーム２８の右側面に設けられたシリンダ本体５８と、シリンダ本体５８に上下方向へ伸縮可能に設けられかつ先端部（上端部）が別のライトシャッタ５４に連結された作動ロッド６０とを有している。なお、別のライトシャッタ用の昇降アクチュエータとして別の昇降シリンダ５６を用いる代わりに、別の昇降モータ（図示省略）を用いてもよい。

図３及び図４に示すように、ファイバレーザ加工機１０は、加工領域ＰＡの全体（上面、前面、後面、右側面、左側面）覆う保護キャビンＣを備えている。詳細には、ファイバレーザ加工機１０は、加工領域ＰＡの全体及び棒待機領域ＢＡの左端側（Ｘ軸方向の一端側）の一部を覆うＸ軸方向に延びた保護キャビン本体６２を備えている。保護キャビン本体６２の右側部（Ｘ軸方向の他側部）は、門型フレーム２８に接続（連結）しており、保護キャビン本体６２の内部は、門型フレーム２８の進入通路２８ｐにライトシャッタ４６を介して連通可能である。また、保護キャビン本体６２は、その正面側（前側）に、開閉可能な複数の扉６４を有しており、図示は省略するが、各扉６４の一部は、透明な窓部になっている。更に、保護キャビン本体６２は、その左側（Ｘ軸方向の一方側）に、側壁６６を有しており、側壁６６には、平板パレット１２を通過させるための通過開口部６６ａが形成されている。側壁６６の適宜位置には、側壁６６の通過開口部６６ａを開閉するレフトシャッタ６８が昇降可能に設けられている。

ここで、門型フレーム２８及び保護キャビン本体６２は、それぞれ、加工領域ＰＡの上部を含めた全体及び棒待機領域ＢＡの左端側（Ｘ軸方向の一端側）の一部を覆う保護キャビンＣの一部を構成する。なお、ライトシャッタ４６、別のライトシャッタ５４、及びレフトシャッタ６８は、それぞれ、保護キャビンＣの一部を構成すると捉えてもよい。

図３から図５、及び図１０に示すように、棒パレット１４の左端側（Ｘ軸方向の一端側）には、棒パレット１４を棒待機領域ＢＡに位置させたときに、ファイバレーザ光の反射光を遮光する複数のパレットカバー（遮光カバー）７０が棒パレット１４の左端側のＹ軸方向の全域を覆うように立設されている。いずれかのパレットカバー７０には、棒状のワークＷ’を通過させるための通過切欠部７０ｎが形成されている。なお、棒パレット１４の左端側にパレットカバー７０の通過切欠部７０ｎを開閉する遮蔽部材（図示省略）を設けてもよい。

棒パレット１４の右端側（Ｘ軸方向の他端側）には、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光板（遮光衝立）７２がＹ軸方向に沿って設けられている。また、遮光板７２は、棒パレット１４（メインチャック１８）に対して上方向へ突出している。遮光板７２は、棒パレット１４の１４のＹ軸方向の全域に亘ってＹ軸方向に延びている。なお、遮光板７２をＹ軸方向に沿って複数に分割してもよい。１つの遮光板７２のみを図示してあるが、複数の遮光板７２を用意し、棒パレット１４の右端側に（Ｘ軸方向の他端側）にＸ軸方向に間隔を置いて設けてもよい。

図３、図４、図９、及び図１０に示すように、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの上部には、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光カーテン７４が吊り下げた状態でＹ軸方向（前後方向）に沿って設けられている。遮光カーテン７４は、門型フレーム２８の進入通路２８ｐのＹ軸方向の全域に亘ってＹ軸方向に延びている。また、遮光カーテン７４の下縁部（下縁側部分）７４ｅは、複数（１つのみ図示）の蝶番７６を介して上下方向へ揺動可能になっている。更に、遮光カーテン７４の下縁部７４ｅは、棒パレット１４の大部分を加工領域ＰＡに位置させた状態で、門型フレーム２８の進入通路２８ｐを棒待機領域ＢＡ側（右側）から見たときに、遮光板７２の上縁部（上縁側部分）７２ｅに重なって門型フレーム２８の進入通路２８ｐ全体を閉鎖するように構成されている。更に、遮光カーテン７４の下縁部７４ｅは、棒パレット１４のＸ軸方向の移動によって遮光板７２の上縁部７２ｅが突き当たると、上方向へ逃げる（揺動する）ように構成されている。なお、遮光カーテン７４の下縁部７４ｅだけでなく、遮光カーテン７４全体が上方向へ逃げるように構成してもよい。１つの遮光カーテン７４のみを図示してあるが、複数の遮光カーテン７４を用意し、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの上部にＸ軸方向に間隔を置いて設けてもよい。

前述のファイバレーザ加工機１０の構成に基づいて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

平板パレット１２を平板待機領域ＦＡに位置させかつ棒パレット１４の大部分を加工領域ＰＡに位置させた状態で、平板状のワークＷのレーザ加工（平板加工）を行う場合には、次のような動作を実行する。

一対の昇降シリンダ４８の駆動によりライトシャッタ４６を上昇（上方向へ移動）させて、ライトシャッタ４６によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐ（保護キャビンＣの進入通路２８ｐ）の左側を開く。同様に、一対の別の昇降シリンダ５６の駆動により別のライトシャッタ５４を上昇させて、別のライトシャッタ５４によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を開く。そして、キャリッジ３０を棒パレット本体１６に一体的に連結させた状態で、キャリッジ用の移動モータ（図示省略）の駆動により棒パレット１４をキャリッジ３０と一体的に右方向（Ｘ軸方向他方側）へ移動させて、加工領域ＰＡから搬出して棒待機領域ＢＡに待機させる。また、レフトシャッタ６８によって側壁６６の通過開口部６６ａを開く。

続いて、平板パレット用の移動モータ（図示省略）の駆動により平板パレット１２を右方向（Ｘ軸方向の一方側）へ移動させて、加工領域ＰＡに搬入する。また、一対の昇降シリンダ４８の駆動によりライトシャッタ４６を下降（下方向へ移動）させて、ライトシャッタ４６によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側を閉じる。同様に、一対の別の昇降シリンダ５６の駆動により別のライトシャッタ５４を下降させて、別のライトシャッタ５４によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を閉じる。更に、レフトシャッタ６８によって側壁６６の通過開口部６６ａを閉じる。すると、保護キャビンＣ（門型フレーム２８と保護キャビン本体６２）、ライトシャッタ４６、別のライトシャッタ５４、及びレフトシャッタ６８によって、加工領域ＰＡの上部を含めた全体を密閉した状態（遮光状態）にすることができる。

その後、キャリッジ用の移動モータ駆動により加工ヘッド３２をキャリッジ３０と一体的にＸ軸方向へ移動させる。また（或いは）、加工ヘッド用の移動モータ（図示省略）の駆動により加工ヘッド３２をＹ軸方向へ移動させる。すると、平板パレット１２に支持された平板状のワークＷに対して加工ヘッド３２をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に位置決めすることができる。そして、加工ヘッド３２を平板状のワークＷに対してＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に位置決めしながら、加工ヘッド３２から平板状のワークＷに向かってファイバレーザ光を照射する。これにより、平板状のワークＷのレーザ加工（平板加工）を行うことができる。

ここで、前述のように、平板状のワークＷのレーザ加工中に、ライトシャッタ４６によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側を閉じると共に、別のライトシャッタ５４によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を閉じている。また、棒ガイドフレーム３８の前後両側の側面及び右側面に、フレームカバー４０がそれらを覆うようにそれぞれ設けられ、棒待機領域ＢＡに、棒状のワークＷ’の終端側を収容する集塵ダクト４４が設けられている。更に、棒パレット１４の左側面に、棒パレット１４を棒待機領域ＢＡに位置させたときに、ファイバレーザ光の反射光を遮光する複数のパレットカバー７０がＹ軸方向に沿って覆うように設けられている。そのため、ライトシャッタ４６、別のライトシャッタ５４、及びパレットカバー７０によってファイバレーザ光の照射部（加工ヘッド３２の先端部）を外部（ファイバレーザ加工機１０の外部）に対して遮蔽することができる。これにより、保護キャビンＣ等によって加工領域ＰＡの全体を密閉した状態にしていることも相まって、平板状のワークＷのレーザ加工中に、ファイバレーザ光の反射光が棒待機領域ＢＡ側から外部に漏れることを十分に防止することができる。

特に、ファイバレーザ光の照射部の近傍においてパレットカバー７０によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐ側へのファイバレーザ光の反射光を効果的に遮光することができる。また、別のライトシャッタ５４によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を閉じることによって、ファイバレーザの反射光がライトシャッタ４６の下側を通過しても、外部に漏れることをより十分に防止することができる。

棒パレット１４を棒待機領域ＢＡに位置させかつ平板パレット１２を加工領域ＰＡに位置させた状態で、棒状のワークＷ’のレーザ加工（棒材加工）を行う場合には、次のような動作を実行する。

レフトシャッタ６８によって側壁６６の通過開口部６６ａを開いて、平板パレット用の移動モータの駆動により平板パレット１２を左方向（Ｘ軸方向の一方側）へ移動させて、加工領域ＰＡから搬出して平板待機領域ＦＡに待機させる。また、一対の昇降シリンダ４８の駆動によりライトシャッタ４６を上昇させて、ライトシャッタ４６によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側を開く。同様に、一対の別の昇降シリンダ５６の駆動により別のライトシャッタ５４を上昇させて、別のライトシャッタ５４によって門型フレーム２８の進入通路２８ｐの右側を開く。そして、キャリッジ３０を棒パレット本体１６に一体的に連結させた状態で、キャリッジ用の移動モータの駆動により棒パレット１４をキャリッジ３０と一体的に左方向（Ｘ軸方向の一方側）へ移動させて、棒待機領域ＢＡから加工領域ＰＡに搬入する。このとき、棒パレット１４の一部である右端側（Ｘ軸方向の他端側）は、棒待機領域ＢＡに位置している。更に、レフトシャッタ６８によって側壁６６の通過開口部６６ａを閉じる。すると、保護キャビンＣ及びレフトシャッタ６８によって、加工領域ＰＡの上部を含めた全体を略密閉した状態（遮光状態）にすることができる。

その後、キャリッジ３０をサポートチャック２２に回転可能に連結させた状態で、キャリッジ用の移動モータ駆動により加工ヘッド３２及びサポートチャック２２をキャリッジ３０と一体的にＸ軸方向へ移動させる。また、加工ヘッド用の移動モータ（図示省略）の駆動により加工ヘッド３２をＹ軸方向へ移動させる。すると、棒パレット１４に保持された棒状のワークＷ’に対して加工ヘッド３２をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に位置決めすることができる。更に、回転モータ２０の駆動によりメインチャック１８及びサポートチャック２２を回転させて、棒状のワークＷ’を回転させる。そして、加工ヘッド３２を棒状のワークＷ’に対してＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に位置決めしかつ適宜に棒状のワークＷ’を回転させなら、加工ヘッド３２から棒状のワークＷ’に向かってファイバレーザ光を照射する。これにより、棒状のワークＷ’のレーザ加工（棒材加工）を行うことができる。

ここで、前述のように、棒パレット１４の右端側に、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光板７２がＹ軸方向に沿って設けられ、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの上部に、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光カーテン７４が吊り下げた状態でＹ軸方向に沿って設けられている。遮光カーテン７４の下縁部７４ｅは、棒パレット１４の大部分を加工領域ＰＡに位置させた状態で、門型フレーム２８の進入通路２８ｐを棒待機領域ＢＡ側（右方向）から見たときに、遮光板７２の上縁部７２ｅにＸ軸方向に沿って重なって門型フレーム２８の進入通路２８ｐ全体を閉鎖するように構成されている。そのため、門型フレーム２８の進入通路２８ｐの左側及び右側が開いた状態であっても、遮光板７２と遮光カーテン７４によってファイバレーザ光の照射部（加工ヘッド３２の先端部）を外部（ファイバレーザ加工機１０の外部）に対して遮蔽することができる。これにより、保護キャビンＣ等によって加工領域ＰＡの全体を略密閉した状態にしていることも相まって、棒状のワークＷ’のレーザ加工中に、ファイバレーザ光の反射光が棒待機領域ＢＡ側から外部に漏れることを十分に防止することができる。

特に、前述のように、遮光カーテン７４の下縁部７４ｅは、棒パレット１４のＸ軸方向の移動によって遮光板７２の上縁部７２ｅが突き当たると、上方向へ逃げるように構成されている。そのため、加工領域ＰＡに対する棒パレット１４の搬入及び搬出時における遮光カーテン７４と遮光板７２の干渉（接触）による損傷を防止することができる。その結果、棒状のワークＷ’のレーザ加工中に、ファイバレーザ光の反射光が棒待機領域ＢＡ側から外部に漏れることを十分かつ安定的に防止することができる。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、保護キャビンＣを大掛かりな構成にすることなく、ライトシャッタ４６、別のライトシャッタ５４、パレットカバー７０、及び遮光カーテン７４等からなる簡易な構成によって、ファイバレーザ光の反射光が棒待機領域ＢＡ側から外部に漏れることを十分に防止することができる。よって、本発明の実施形態によれば、作業者の安全性を十分に確保しつつ、ファイバレーザ加工機１０の製作コストの増大及びファイバレーザ加工機１０の機械寸法の拡大を抑えることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、種々の変更を行うことにより、その他、種々の態様で実施可能である。そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

１０ ファイバレーザ加工機
１２ 平板パレット（第１パレット）
１４ 棒パレット（第２パレット）
１６ 棒パレット本体
１８ メインチャック
２２ サポートチャック
２４ 製品サポートチャック
２６ ベッド
２８ 門型フレーム（保護キャビン）
２８ｐ 進入通路（進入空間）
３０ キャリッジ
３２ 加工ヘッド
３４ ファイバレーザ発振器
３６ 平板ガイドフレーム（第１ガイドフレーム）
３８ 棒ガイドフレーム（第２ガイドフレーム）
４０ フレームカバー
４２ リフター機構
４４ 集塵ダクト
４６ ライトシャッタ（シャッタ）
４８ 昇降シリンダ（昇降アクチュエータ）
５４ 別のライトシャッタ（別のシャッタ）
５６ 別の昇降シリンダ（別の昇降アクチュエータ）
６２ 保護キャビン本体（保護キャビン）
６４ 扉
６６ 側壁
６６ａ 通過開口部
６８ レフトシャッタ
Ｃ 保護キャビン
７０ パレットカバー（遮光カバー）
７０ｎ 通過切欠部
７２ 遮光板（遮光衝立）
７２ｅ 遮光板の上縁部
７４ 遮光カーテン
７４ｅ 遮光カーテンの下縁部
ＰＡ 加工領域
ＦＡ 平板待機領域（第１待機領域）
ＢＡ 棒待機領域（第２待機領域）
Ｗ 平板状のワーク
Ｗ’ 棒状のワーク

Claims (7)

1. ファイバレーザ光の照射によって棒状のワークのレーザ加工を行うファイバレーザ加工機であって、
   レーザ加工を行うための加工領域と、前記加工領域にＸ軸方向に隣接して配置した棒待機領域との間においてＸ軸方向へ移動可能に設けられ、棒状のワークを保持する棒パレットと、
   内側に前記棒パレットを進入させるための進入通路が形成され、前記加工領域を覆う保護キャビンと、
   前記棒パレットにＹ軸方向に沿って設けられ、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光板と、
   前記保護キャビンの前記進入通路の上部にＹ軸方向に沿って設けられ、前記棒パレットを前記加工領域に位置させた状態で、前記保護キャビンの前記進入通路を前記棒待機領域側から見たときに、下縁部が前記遮光板の上縁部に重なって前記保護キャビンの前記進入通路を閉鎖するように構成され、ファイバレーザ光の反射光を遮光する遮光カーテンと、を備えたことを特徴とするファイバレーザ加工機。
2. 前記遮光カーテンの下縁部は、前記棒パレットのＸ軸方向の移動によって前記遮光板の上縁部が突き当たると、上方向へ逃げるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のファイバレーザ加工機。
3. 前記加工領域と、前記加工領域のＸ軸方向の一方側に配置した平板待機領域との間においてＸ軸方向へ移動可能に設けられ、平板状のワークを支持する平板パレットと、
   前記保護キャビンの前記進入通路のＸ軸方向の一方側を開閉するシャッタと、を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のファイバレーザ加工機。
4. 前記保護キャビンの前記進入通路のＸ軸方向の他方側を開閉する別のシャッタを備えたことを特徴とする請求項３に記載のファイバレーザ加工機。
5. 前記棒パレットのＸ軸方向の一端側にそのＹ軸方向の全域を覆うように立設され、前記棒パレットを前記棒待機領域に位置させたときに、ファイバレーザ光の反射光を遮光するパレットカバーを備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のファイバレーザ加工機。
6. 前記棒待機領域に設けられ、棒状のワークの終端側を収容する集塵ダクを備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載のファイバレーザ加工機。
7. 前記棒待機領域に設けられ、前記棒パレットを支持する棒ガイドフレームと、
   前記棒ガイドフレームのＹ軸方向の両側の側面及びＸ軸方向の他方側の側面に覆うようにそれぞれ設けられたフレームカバーと、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載のファイバレーザ加工機。

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