JP2019181528A - レーザ加工システム及びレーザ加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】稼働率が向上するパレット搬送装置を提供する。【解決手段】加工位置(A11)と、加工位置(A11)に対し一の方向の一方側に隣接する第1の搬出入位置(A2)及び他方側に隣接する第2の搬出入位置(A3)と、が設定されており、所定の間隔(L21)で離隔して連携移動する第1のパレット(P1)及び第2のパレット(P2)を、それぞれが第1の搬出入位置(A2)及び加工位置(A11)にある第1の位置状態と、それぞれが加工位置(A11)及び第2の搬出入位置(A3)にある第2の位置状態と、の間で往復移動させるパレット搬送装置(51)と、第1の位置状態で加工位置(A11)にある第2のパレット(P2)及び第2の位置状態で加工位置(A11)にある第1のパレット(P1)に向け、レーザ光(Ls)を照射するレーザ加工装置(1)と、を備えた。【選択図】図1
Description
本発明は、レーザ加工システム及びレーザ加工方法に係る。
レーザ加工装置と、レーザ加工装置に隣接設置されたパレット搬送装置と、を備えたレーザ加工システムが知られている。
そのパレット搬送装置は、パレットを上下2段に保持可能であり、その上段及び下段のパレットを、一方が水平搬送可能な搬送高さ位置となるように昇降させる昇降機と、昇降機の搬送高さ位置にあるパレットをレーザ加工装置の加工位置との間で水平搬送するパレット搬送機と、を備えている。
特許文献1には、そのレーザ加工システムの一例が、ワーク加工搬送システムとして記載されている。
そのパレット搬送装置は、パレットを上下2段に保持可能であり、その上段及び下段のパレットを、一方が水平搬送可能な搬送高さ位置となるように昇降させる昇降機と、昇降機の搬送高さ位置にあるパレットをレーザ加工装置の加工位置との間で水平搬送するパレット搬送機と、を備えている。
特許文献1には、そのレーザ加工システムの一例が、ワーク加工搬送システムとして記載されている。
特許文献1に記載された従来のレーザ加工システムは、昇降機がレーザ加工装置の左右の一方側に設置されている。
そして、従来のレーザ加工システムは、二つのパレットの一方を、選択的にレーザ加工装置の加工位置に移動しておくことで、その加工位置に置かれたパレットに載置されたワークに対するレーザ加工と、昇降機にある他のパレットに対するワークの搬出入と、を同時に行うことができる。
そして、従来のレーザ加工システムは、二つのパレットの一方を、選択的にレーザ加工装置の加工位置に移動しておくことで、その加工位置に置かれたパレットに載置されたワークに対するレーザ加工と、昇降機にある他のパレットに対するワークの搬出入と、を同時に行うことができる。
特許文献1に記載された従来のレーザ加工システムは、昇降機における2段のうちの上段にあるパレット、及び上段にパレットがない場合の下段にあるパレットに対してワークの搬出入が可能である。
従って、上段にパレットがあるときに下段のパレットに対してワークを搬出入する場合、上段のパレットをレーザ加工機側に水平移動してパレットがない状態にすることが必要であった。すなわち、パレットの回送が必要となる場合があって、稼働率向上の妨げになっている、という点で改善の余地があった。
そのため、パレット搬送装置を含むレーザ加工システムの稼働率向上を可能とする改善が望まれていた。
従って、上段にパレットがあるときに下段のパレットに対してワークを搬出入する場合、上段のパレットをレーザ加工機側に水平移動してパレットがない状態にすることが必要であった。すなわち、パレットの回送が必要となる場合があって、稼働率向上の妨げになっている、という点で改善の余地があった。
そのため、パレット搬送装置を含むレーザ加工システムの稼働率向上を可能とする改善が望まれていた。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、稼働率が向上するレーザ加工システム及びレーザ加工方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成、手順を有する。
1) 加工位置と、前記加工位置に対し一の方向の一方側に隣接する第1の搬出入位置及び他方側に隣接する第2の搬出入位置と、が設定されており、所定の間隔で離隔して連携移動する第1のパレット及び第2のパレットを、それぞれが前記第1の搬出入位置及び前記加工位置にある第1の位置状態と、それぞれが前記加工位置及び前記第2の搬出入位置にある第2の位置状態と、の間で往復移動させるパレット搬送装置と、
前記第1の位置状態で前記加工位置にある前記第2のパレット及び前記第2の位置状態で前記加工位置にある前記第1のパレットに向け、レーザ加工のためのレーザ光を照射するレーザ加工装置と、
を備えたレーザ加工システムである。
2) 前記パレット搬送装置は、
前記第1のパレットと前記第2のパレットとが前記一の方向に前記所定の間隔で離隔して配置されており、
前記第1のパレットに係合する第1のフック及び前記第1のフックに対し離隔設置され前記第2のパレットに係合する第2のフックを有し、前記一の方向に移動可能なパレット移動部材と、
前記パレット移動部材を前記一の方向に沿って往復移動させるモータと、
前記モータの動作を制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする1)に記載のレーザ加工システムである。
3) 前記レーザ加工装置は、
前記第1の位置状態にある前記第2のパレット及び前記第2の位置状態にある前記第1のパレットに搬入されたワークに対しレーザ加工を行って加工済品とし、
前記パレット搬送装置は、
前記第1の位置状態において前記第1のパレットに対するワークの搬入及び前記加工済品の搬出と、前記第2の位置状態において前記第2のパレットに対する前記ワークの搬入及び前記加工済品の搬出と、が可能とされている1)又は2)に記載のレーザ加工システムである。
4) 前記レーザ加工装置は、
前記レーザ光を出射するレーザ加工ヘッド及び前記レーザ加工ヘッドを支持すると共に前記一の方向に移動させるフレームを有し、
前記レーザ加工ヘッドを、前記加工位置にある前記第1のパレット及び前記第2のパレットに対応した加工時対応位置と、対応しない退避位置と、の間を前記一の方向に移動するレーザ加工ユニットを備えており、
前記所定の間隔は、少なくとも、前記退避位置にある前記レーザ加工ユニットの前記一の方向の長さよりも長いことを特徴とする1)〜3)のいずれか一つに記載のレーザ加工システムである。
5) レーザ加工システムを、
加工位置と共に、前記加工位置に対する一の方向の一方側に第1の搬出入位置を他方側に第2の搬出入位置を設定したものとし、
第1のパレット及び第2のパレットを、前記一の方向に離隔配置し、それぞれが前記第1の搬出入位置及び前記加工位置にある第1の位置状態と、それぞれが前記加工位置及び前記第2の搬出入位置にある第2の位置状態と、の間で連携して往復移動させるよう構成し、
前記第1の位置状態で、前記加工位置にある前記第2のパレットに搬入済みの第1のワークに対し、レーザ加工を行うと共に、前記第1の搬出入位置にある前記第1のパレットに、次のレーザ加工を行うための第2のワークを搬入する第1加工ステップと、
レーザ加工後に前記第1のパレット及び前記第2のパレットを前記第2の位置状態に移動し、前記加工位置に移動した前記第2のパレットに搬入されている前記第2のワークに対し、次のレーザ加工を行うと共に、前記第2の搬出入位置に移動した前記第2のパレットから、レーザ加工を行った前記第1のワークを搬出する第2加工ステップと、
を少なくとも1回実行するレーザ加工方法である。
1) 加工位置と、前記加工位置に対し一の方向の一方側に隣接する第1の搬出入位置及び他方側に隣接する第2の搬出入位置と、が設定されており、所定の間隔で離隔して連携移動する第1のパレット及び第2のパレットを、それぞれが前記第1の搬出入位置及び前記加工位置にある第1の位置状態と、それぞれが前記加工位置及び前記第2の搬出入位置にある第2の位置状態と、の間で往復移動させるパレット搬送装置と、
前記第1の位置状態で前記加工位置にある前記第2のパレット及び前記第2の位置状態で前記加工位置にある前記第1のパレットに向け、レーザ加工のためのレーザ光を照射するレーザ加工装置と、
を備えたレーザ加工システムである。
2) 前記パレット搬送装置は、
前記第1のパレットと前記第2のパレットとが前記一の方向に前記所定の間隔で離隔して配置されており、
前記第1のパレットに係合する第1のフック及び前記第1のフックに対し離隔設置され前記第2のパレットに係合する第2のフックを有し、前記一の方向に移動可能なパレット移動部材と、
前記パレット移動部材を前記一の方向に沿って往復移動させるモータと、
前記モータの動作を制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする1)に記載のレーザ加工システムである。
3) 前記レーザ加工装置は、
前記第1の位置状態にある前記第2のパレット及び前記第2の位置状態にある前記第1のパレットに搬入されたワークに対しレーザ加工を行って加工済品とし、
前記パレット搬送装置は、
前記第1の位置状態において前記第1のパレットに対するワークの搬入及び前記加工済品の搬出と、前記第2の位置状態において前記第2のパレットに対する前記ワークの搬入及び前記加工済品の搬出と、が可能とされている1)又は2)に記載のレーザ加工システムである。
4) 前記レーザ加工装置は、
前記レーザ光を出射するレーザ加工ヘッド及び前記レーザ加工ヘッドを支持すると共に前記一の方向に移動させるフレームを有し、
前記レーザ加工ヘッドを、前記加工位置にある前記第1のパレット及び前記第2のパレットに対応した加工時対応位置と、対応しない退避位置と、の間を前記一の方向に移動するレーザ加工ユニットを備えており、
前記所定の間隔は、少なくとも、前記退避位置にある前記レーザ加工ユニットの前記一の方向の長さよりも長いことを特徴とする1)〜3)のいずれか一つに記載のレーザ加工システムである。
5) レーザ加工システムを、
加工位置と共に、前記加工位置に対する一の方向の一方側に第1の搬出入位置を他方側に第2の搬出入位置を設定したものとし、
第1のパレット及び第2のパレットを、前記一の方向に離隔配置し、それぞれが前記第1の搬出入位置及び前記加工位置にある第1の位置状態と、それぞれが前記加工位置及び前記第2の搬出入位置にある第2の位置状態と、の間で連携して往復移動させるよう構成し、
前記第1の位置状態で、前記加工位置にある前記第2のパレットに搬入済みの第1のワークに対し、レーザ加工を行うと共に、前記第1の搬出入位置にある前記第1のパレットに、次のレーザ加工を行うための第2のワークを搬入する第1加工ステップと、
レーザ加工後に前記第1のパレット及び前記第2のパレットを前記第2の位置状態に移動し、前記加工位置に移動した前記第2のパレットに搬入されている前記第2のワークに対し、次のレーザ加工を行うと共に、前記第2の搬出入位置に移動した前記第2のパレットから、レーザ加工を行った前記第1のワークを搬出する第2加工ステップと、
を少なくとも1回実行するレーザ加工方法である。
本発明によれば、稼働率が向上する、という効果が得られる。
本発明の実施の形態に係るレーザ加工システムを、その実施例であるパレット搬送装置51、及びパレット搬送装置51を含むレーザ加工システムSTにより説明する。以下、説明の便宜上、上下左右前後の各方向を図1に矢印で示す方向に規定する。前方は図1の紙面手前方向となる。
(実施例)
図1(模式的正面図)及び図2(模式的平面図)に示されるように、レーザ加工システムSTは、レーザ加工装置1と、レーザ加工装置1の左右一方側(この例で左側)に設置された左パレット支持台2と、右側に設置された右パレット支持台3と、レーザ光Lsを発振してレーザ加工装置1に供給するレーザ発振器4と、を有する。また、レーザ加工システムSTは、その全体動作を制御する制御装置5を有する。また、制御装置5をレーザ加工システムSTの外部に置き、レーザ加工システムSTとの間の信号授受を、有線又は無線で行うように構成してもよい。
図1(模式的正面図)及び図2(模式的平面図)に示されるように、レーザ加工システムSTは、レーザ加工装置1と、レーザ加工装置1の左右一方側(この例で左側)に設置された左パレット支持台2と、右側に設置された右パレット支持台3と、レーザ光Lsを発振してレーザ加工装置1に供給するレーザ発振器4と、を有する。また、レーザ加工システムSTは、その全体動作を制御する制御装置5を有する。また、制御装置5をレーザ加工システムSTの外部に置き、レーザ加工システムSTとの間の信号授受を、有線又は無線で行うように構成してもよい。
レーザ加工装置1は、パレット支持台11と、パレット支持台11上を左右に移動可能なレーザ加工ユニット12と、を備えている。
レーザ加工ユニット12は、フレーム121とレーザ加工ヘッド122とを有する。
フレーム121は、上方に突出して前後方向に延びる門型を呈し、パレット支持台11に対し左右方向に移動する(図1:矢印DRa)。
レーザ加工ヘッド122は、フレーム121に対し前後方向に移動可能(図2:矢印DRb)に支持され、レーザ発振器4から供給されたレーザ光Lsを下方に照射する。
レーザ加工ユニット12は、フレーム121とレーザ加工ヘッド122とを有する。
フレーム121は、上方に突出して前後方向に延びる門型を呈し、パレット支持台11に対し左右方向に移動する(図1:矢印DRa)。
レーザ加工ヘッド122は、フレーム121に対し前後方向に移動可能(図2:矢印DRb)に支持され、レーザ発振器4から供給されたレーザ光Lsを下方に照射する。
フレーム121がパレット支持台11に対して左右方向に移動し、レーザ加工ヘッド122がフレーム121に対して前後方向に移動することで、レーザ光Lsをパレット支持台11の所定範囲に照射可能となっている。
フレーム121の左右方向の移動及びレーザ加工ヘッド122の前後方向の移動は、ヘッド駆動系KDH(図7参照)により制御装置5の制御の下、独立して実行される。
フレーム121の左右方向の移動及びレーザ加工ヘッド122の前後方向の移動は、ヘッド駆動系KDH(図7参照)により制御装置5の制御の下、独立して実行される。
左パレット支持台2,パレット支持台11,及び右パレット支持台3を含み、パレット搬送装置51が構成されている。
パレット搬送装置51には、ワークWを載置するための二つのパレットP1,P2が、連携して左右方向に所定のストロークで往復移動するように備えられている。以下、パレットP1とパレットP2とを同じものにした場合を説明する。
パレット搬送装置51には、ワークWを載置するための二つのパレットP1,P2が、連携して左右方向に所定のストロークで往復移動するように備えられている。以下、パレットP1とパレットP2とを同じものにした場合を説明する。
パレットP1,P2が左右方向の所定ストロークの右端位置にある場合、パレットP1はパレット支持台11のレーザ加工が行われる加工位置A11にあり、パレットP2は右パレット支持台3における搬出入位置A3にある。このパレットP1,P2が所定ストロークの右端位置にある状態を、以下、左パレット加工位置状態と称する。
図1及び図2では、左パレット加工位置状態でのパレットP1,P2が、実線で記載されている。
また、レーザ加工ユニット12は、加工位置A11にあるパレットP1又はパレットP2に載置されたワークWに対しレーザ加工を行う際に左右に移動するレーザ加工範囲と、そのレーザ加工範囲に隣接し、加工位置A11にあるパレットP1又はパレットP2の上方から右方向に退避した退避位置、との間を移動する。図1及び図2には、レーザ加工ユニット12が退避位置にある状態が示されている。
図1及び図2では、左パレット加工位置状態でのパレットP1,P2が、実線で記載されている。
また、レーザ加工ユニット12は、加工位置A11にあるパレットP1又はパレットP2に載置されたワークWに対しレーザ加工を行う際に左右に移動するレーザ加工範囲と、そのレーザ加工範囲に隣接し、加工位置A11にあるパレットP1又はパレットP2の上方から右方向に退避した退避位置、との間を移動する。図1及び図2には、レーザ加工ユニット12が退避位置にある状態が示されている。
一方、パレットP1,P2が左右方向の所定ストロークにおける左端位置にある場合、パレットP1は左パレット支持台2における搬出入位置A2にあり、パレットP2はパレット支持台11の加工位置A11にある。このパレットP1,P2が所定ストロークの左端位置にある状態を、以下、右パレット加工位置状態と称する。
図1及び図2では、右パレット加工位置状態でのパレットP1が鎖線で記載され、パレットP2は左パレット加工位置状態でのパレットP1と同じ位置にあって実線で記載されている。
図1及び図2では、右パレット加工位置状態でのパレットP1が鎖線で記載され、パレットP2は左パレット加工位置状態でのパレットP1と同じ位置にあって実線で記載されている。
パレットP1の右端部P1tと、パレットP2の左端部P2tとの間の左右方向距離である距離L12は、パレットP1,P2の左右方向の連携移動において所定のストロークの両端位置付近を除き一定に維持される。
また、パレット搬送装置51は、パレットP1,P2を、左パレット加工位置状態及び右パレット加工位置状態でそれぞれロックするロック機構(不図示)を有する。
具体的には、左パレット支持台2は、搬出入位置A2にあるパレットP1の移動を規制する左ロック部21(図7参照)を有する。右パレット支持台は、搬出入位置A3にあるパレットP2の移動を規制する右ロック部31(図7参照)を有する。
また、パレット支持台11は、加工位置A11にあるパレットP1,P2の移動を規制する加工ロック部118(図7参照)を有する。
左ロック部21,右ロック部31,及び加工ロック部118の動作は制御装置5により制御される。
また、パレット搬送装置51は、パレットP1,P2を、左パレット加工位置状態及び右パレット加工位置状態でそれぞれロックするロック機構(不図示)を有する。
具体的には、左パレット支持台2は、搬出入位置A2にあるパレットP1の移動を規制する左ロック部21(図7参照)を有する。右パレット支持台は、搬出入位置A3にあるパレットP2の移動を規制する右ロック部31(図7参照)を有する。
また、パレット支持台11は、加工位置A11にあるパレットP1,P2の移動を規制する加工ロック部118(図7参照)を有する。
左ロック部21,右ロック部31,及び加工ロック部118の動作は制御装置5により制御される。
パレット搬送装置51は、駆動源としての一つのモータ112(図1参照)と、モータ112の動作で周回移動する無端部材113と、を有する。この例において、無端部材113は、左右方向に掛け渡され前後方向に平行配置された一対のチェーン113a,113bである。
チェーン113a,113bは、従動スプロケット114と駆動スプロケット115との間に掛け渡されている。
従動スプロケット114の軸線CL2は、前後方向に延び、左パレット支持台2の右端から左側へ所定距離隔てた位置にある。
駆動スプロケット115の軸線CL3は、前後方向に延び、右パレット支持台3における左端部近傍に位置している。
モータ112の駆動力は、駆動スプロケット115に伝達される。
従動スプロケット114の軸線CL2は、前後方向に延び、左パレット支持台2の右端から左側へ所定距離隔てた位置にある。
駆動スプロケット115の軸線CL3は、前後方向に延び、右パレット支持台3における左端部近傍に位置している。
モータ112の駆動力は、駆動スプロケット115に伝達される。
図3及び図4に示されるように、無端部材113は、その延在方向に沿って離隔設置された二つの突出するフックとして摺動子116及び摺動子117を有している。
図4における矢視Y図である図5に示されるように、摺動子117は、この例において円柱部材であって、無端部材113の内側面から内側(パレットP1,P2側)に向け突出形成されている。摺動子116についても同様である。
図4における矢視Y図である図5に示されるように、摺動子117は、この例において円柱部材であって、無端部材113の内側面から内側(パレットP1,P2側)に向け突出形成されている。摺動子116についても同様である。
この摺動子116、117それぞれにパレットP1,P2が係合している。換言するならば、パレットP1,P2の左右方向の移動が、それぞれ摺動子116,117よって規制されている。
これにより、無端部材113の正逆周回動によって、パレットP1,P2は、摺動子116,117を介して右パレット加工位置状態と左パレット加工位置状態との間で左右方向に移動するようになっている。
これにより、無端部材113の正逆周回動によって、パレットP1,P2は、摺動子116,117を介して右パレット加工位置状態と左パレット加工位置状態との間で左右方向に移動するようになっている。
このパレットP1,P2の左右方向の移動について、図3及び図4を主に参照して詳述する。
図3及び図4は、理解容易のため、モータ112及び無端部材113を含む駆動系KDとパレットP1,P2とを抽出して示した模式的正面図である。
具体的には、図3は、パレットP1,P2の左パレット加工位置状態、図4は、右パレット加工位置状態を示している。
図3及び図4は、理解容易のため、モータ112及び無端部材113を含む駆動系KDとパレットP1,P2とを抽出して示した模式的正面図である。
具体的には、図3は、パレットP1,P2の左パレット加工位置状態、図4は、右パレット加工位置状態を示している。
パレットP1,P2は、それぞれ車輪群P1a,P2aを有する。パレットP1,P2は、車輪群P1a,P2aが、左パレット支持台2,パレット支持台11,及び右パレット支持台3の上部に形成された左右に延びる不図示の軌道上を転動することにより、スムースに移動する。
パレットP1は、無端部材113と対向する側面の左端部及び右端部に、それぞれカム部P1b,P1cを有している。パレットP2も同様にカム部P2b,P2cを有している。カム部P1b,P1c,P2b,P2cは、同じ構造を有するので、代表としてカム部P2bを、図5も参照して説明する。
図5は、カム部P2b及びその近傍の矢視Y図である。
パレットP1は、無端部材113と対向する側面の左端部及び右端部に、それぞれカム部P1b,P1cを有している。パレットP2も同様にカム部P2b,P2cを有している。カム部P1b,P1c,P2b,P2cは、同じ構造を有するので、代表としてカム部P2bを、図5も参照して説明する。
図5は、カム部P2b及びその近傍の矢視Y図である。
すなわち、カム部P2bは、外側(前方側)に向け突出形成された一対のカムリブP2b1,P2b1を有する。
一対のカムリブP2b1,P2b1は、左右に一定の間隔D1で離隔して上下に平行に延びるリブ状 部分である。
同様に、カム部P2c,P1b,P1cは、それぞれ一対のカムリブP2c1,P1b1,P1c1を一定の間隔D1で離隔して有している。
一対のカムリブP2b1,P2b1は、左右に一定の間隔D1で離隔して上下に平行に延びるリブ状 部分である。
同様に、カム部P2c,P1b,P1cは、それぞれ一対のカムリブP2c1,P1b1,P1c1を一定の間隔D1で離隔して有している。
ここで、パレットP1では、カム部P1cの一対のカムリブP1c1,P1c1間に、摺動子116が進入係合している。
また、パレットP2では、カム部P2bの一対のカムリブP2b1,P2b1間に、摺動子117が進入係合している。
また、パレットP2では、カム部P2bの一対のカムリブP2b1,P2b1間に、摺動子117が進入係合している。
摺動子116,117の外径は、間隔D1よりわずかに小さく、左右方向の隙間は微少とされている。
そのため、摺動子116,117は、パレットP1,P2それぞれカム部P1c,P2bにおいて上下方向に移動可能となっている。この移動は、前後方向にはいわゆる遊びのない状態で係合しているので、実質的に摺動となる。
これにより、パレットP1,P2は、モータ112の正逆駆動による無端部材113の一方向及び逆方向の周回に伴って、図3に示される左パレット加工位置状態と図4に示される右パレット加工位置状態との間を連携して往復移動する。
そのため、摺動子116,117は、パレットP1,P2それぞれカム部P1c,P2bにおいて上下方向に移動可能となっている。この移動は、前後方向にはいわゆる遊びのない状態で係合しているので、実質的に摺動となる。
これにより、パレットP1,P2は、モータ112の正逆駆動による無端部材113の一方向及び逆方向の周回に伴って、図3に示される左パレット加工位置状態と図4に示される右パレット加工位置状態との間を連携して往復移動する。
摺動子116及び摺動子117が、共に無端部材113の直状部分にある場合は、パレットP1とパレットP1との間の距離L12は一定で維持される。
移動ストロークの両端近傍では、例えば図3に示される左パレット加工位置状態において、パレットP2に係合している摺動子117は、無端部材113のス駆動スプロケット117に噛合した曲状部分に位置しているので、距離L12は、若干狭まる。
移動ストロークの両端近傍では、例えば図3に示される左パレット加工位置状態において、パレットP2に係合している摺動子117は、無端部材113のス駆動スプロケット117に噛合した曲状部分に位置しているので、距離L12は、若干狭まる。
以上詳述したパレット搬送装置51及びそれを備えたレーザ加工システムSTによるレーザ切断加工の例を、図6(a)〜(d)を参照して説明する。
図6(a)〜(d)は、図3及び図4と同様に、駆動系KDとパレットP1,P2とを抽出して、動作状態を模式的に示した前面図である。
図6(a)〜(d)において、摺動子116,117は、理解容易のため便宜的に黒丸で示してある。
パレットP1が搬出入位置A2及び加工位置A11にあるかないか、パレットP2が搬出入位置A3及び加工位置A11にあるかないか、の検出は、複数の位置センサの群である位置センサ群SS(図7参照)によって検出され、検出結果は制御装置5に送出される。制御装置5は、その検出結果に基づいてモータ112の動作を制御する。
図6(a)〜(d)は、図3及び図4と同様に、駆動系KDとパレットP1,P2とを抽出して、動作状態を模式的に示した前面図である。
図6(a)〜(d)において、摺動子116,117は、理解容易のため便宜的に黒丸で示してある。
パレットP1が搬出入位置A2及び加工位置A11にあるかないか、パレットP2が搬出入位置A3及び加工位置A11にあるかないか、の検出は、複数の位置センサの群である位置センサ群SS(図7参照)によって検出され、検出結果は制御装置5に送出される。制御装置5は、その検出結果に基づいてモータ112の動作を制御する。
図6(a)は、加工開始時の状態を示している。
制御装置5は、モータ112を駆動してパレットP1,P2を左パレット加工位置状態にする。パレットP2の上には、加工を施すワークW1を載置する(矢印DRc)。以下、パレットP1,P2に対するワークの取り出し及び載置(搬出入)は、ロボット又は人手によって実行される。
次いで、制御装置5は、モータ112を第1の方向に回転駆動し、無端部材113を図の反時計まわり方向に周回移動させて(矢印DRd)図6(b)に示される右パレット加工位置状態にする。
制御装置5は、モータ112を駆動してパレットP1,P2を左パレット加工位置状態にする。パレットP2の上には、加工を施すワークW1を載置する(矢印DRc)。以下、パレットP1,P2に対するワークの取り出し及び載置(搬出入)は、ロボット又は人手によって実行される。
次いで、制御装置5は、モータ112を第1の方向に回転駆動し、無端部材113を図の反時計まわり方向に周回移動させて(矢印DRd)図6(b)に示される右パレット加工位置状態にする。
右パレット加工位置状態において、制御装置5は、加工位置A11にあるパレットP2に載置されたワークW1に対し、レーザ加工ヘッド122からレーザ光Lsを照射して加工を行い、加工済品W1aとする。
一方、左パレット支持台2の搬出入位置A2にあるパレットP1に対しては、ワークW1の次ぎに加工するワークW2を載置する(矢印DRe)。
一方、左パレット支持台2の搬出入位置A2にあるパレットP1に対しては、ワークW1の次ぎに加工するワークW2を載置する(矢印DRe)。
ワークW1の加工及びワークW2の載置の完了後、制御装置5は、モータ112を第1の方向とは逆の第2の方向に回転駆動し、無端部材113を図の時計まわり方向に周回移動させて(矢印DRf)、図6(c)に示される左パレット加工位置状態にする。
左パレット加工位置状態において、制御装置5は、加工位置A11にあるパレットP1に載置されたワークW2に対し、レーザ加工ヘッド122からレーザ光Lsを照射して加工を行い、加工済品W2aとする。
一方、右パレット支持台3の搬出入位置P3にあるパレットP2に対しては、ワークW1を加工した加工済品W1aを搬出(矢印DRg)し、ワークW2の次に加工するワークW3を載置する(矢印DRh)。
一方、右パレット支持台3の搬出入位置P3にあるパレットP2に対しては、ワークW1を加工した加工済品W1aを搬出(矢印DRg)し、ワークW2の次に加工するワークW3を載置する(矢印DRh)。
ワークW2の加工,加工済品W1aの搬出,及びワークW3の載置がすべて完了した後、制御装置5は、モータ112を再び第1の方向に回転駆動し、無端部材113を図6の反時計まわり方向に周回移動させて(矢印DRj)、図6(d)に示される右パレット加工位置状態にする。
右パレット加工位置状態において、制御装置5は、加工位置A11にあるパレットP1に載置されたワークW3に対し、レーザ加工ヘッド122からレーザ光Lsを照射して加工を行う。
一方、左パレット支持台2の搬出入位置A2にあるパレットP1に対しては、ワークW2を加工した加工済品W2aを搬出(矢印DRk)し、ワークW3の次に加工するワークW4をロボット又は人手により載置する(矢印DRm)。
一方、左パレット支持台2の搬出入位置A2にあるパレットP1に対しては、ワークW2を加工した加工済品W2aを搬出(矢印DRk)し、ワークW3の次に加工するワークW4をロボット又は人手により載置する(矢印DRm)。
以下、同様に左右の往復移動を繰り返すことで、パレット搬送装置51は、パレットP1,P2の回送をすることなく、複数のワークの搬入,加工,及び加工済品の搬出を、連続して実行できる。
これにより、レーザ加工システムSTの稼働率が向上する。
また、二つのパレットP1,P2の左右方向の連携移動は、移動部材としての無端部材113に二つのパレットP1,P2それぞれに係合するフックとしての摺動子116,117を設けて実現している。換言するならば、パレットP1,P2に係合したフック(摺動子116,117)を移動させる移動部材として、無端部材113などの二つのフックと一体化した移動部材を用い、その移動部材の移動に伴ってパレットP1,P2を連携往復動させることができる。
そのため、パレットP1,P2それぞれを移動させる二つのモータを用いることなく、一つのモータ112により連携往復動を実行できるようになっている。
これにより、パレット搬送装置51の駆動系KDがよりコンパクトになる。そして、このパレット搬送装置51を用いたレーザ加工システムSTの稼働率を向上させることができる。
これにより、レーザ加工システムSTの稼働率が向上する。
また、二つのパレットP1,P2の左右方向の連携移動は、移動部材としての無端部材113に二つのパレットP1,P2それぞれに係合するフックとしての摺動子116,117を設けて実現している。換言するならば、パレットP1,P2に係合したフック(摺動子116,117)を移動させる移動部材として、無端部材113などの二つのフックと一体化した移動部材を用い、その移動部材の移動に伴ってパレットP1,P2を連携往復動させることができる。
そのため、パレットP1,P2それぞれを移動させる二つのモータを用いることなく、一つのモータ112により連携往復動を実行できるようになっている。
これにより、パレット搬送装置51の駆動系KDがよりコンパクトになる。そして、このパレット搬送装置51を用いたレーザ加工システムSTの稼働率を向上させることができる。
本発明の実施例は、上述した構成及び手順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、変形例としてもよい。
上述のように、無端部材113は、パレットP1及びパレットP2を移動させるパレット移動部材として機能している。
この無端部材113として、実施例はチェーンを用いる例を説明したが、チェーンに限定されるものではない。チェーンの代替えとして、無端ベルトなどを用いることができる。
また、パレットP1,P2を前後に挟んでチェーン113a,113bを用いる例を説明したが、いずれか一方のみを備えるものでもよい。
パレット搬送装置51は、レーザ加工装置1と組み合わせてレーザによる加工済品W1aなどを搬送するものを説明したが、レーザ加工装置1以外の加工機と組み合わせてももちろんよい。
この無端部材113として、実施例はチェーンを用いる例を説明したが、チェーンに限定されるものではない。チェーンの代替えとして、無端ベルトなどを用いることができる。
また、パレットP1,P2を前後に挟んでチェーン113a,113bを用いる例を説明したが、いずれか一方のみを備えるものでもよい。
パレット搬送装置51は、レーザ加工装置1と組み合わせてレーザによる加工済品W1aなどを搬送するものを説明したが、レーザ加工装置1以外の加工機と組み合わせてももちろんよい。
左パレット加工位置状態及び右パレット加工位置状態において、摺動子116,117は、無端部材113とスプロケットとが噛合した曲状部分にかかる例を説明したが、直状部分にあるように無端部材113を左右方向に延ばしたものとしてもよい。
この場合、無端部材113が長くなると共に、従動スプロケット114及び駆動スプロケット115の設置位置が左右に広がって駆動系KDが大きくなる。
そのため、カム部P1c及びカム部P2bにおいてそれぞれ摺動子116及び摺動子117が上下動可能となる構成にすることで、無端部材113の左右方向長さと、従動スプロケット114と駆動スプロケット115との間の距離を小さくできる。これにより、駆動系KD全体をコンパクトにできる。
この場合、無端部材113が長くなると共に、従動スプロケット114及び駆動スプロケット115の設置位置が左右に広がって駆動系KDが大きくなる。
そのため、カム部P1c及びカム部P2bにおいてそれぞれ摺動子116及び摺動子117が上下動可能となる構成にすることで、無端部材113の左右方向長さと、従動スプロケット114と駆動スプロケット115との間の距離を小さくできる。これにより、駆動系KD全体をコンパクトにできる。
二つのパレットP1,P2間の距離L12は、図1に示されるようにレーザ加工装置1におけるレーザ加工ユニット12の待機場所の左右方向距離に対応している。
駆動系KDは、無端部材113の替わりに、一端側にフックとしての摺動子116を有し他端側にフックとしての摺動子117を有する有端部材を備えたものであってもよい。この場合、駆動系KDにおいて、有端部材は、左右方向に所定のストロークで往復移動する。
1 レーザ加工装置
2 左パレット支持台、 21 左ロック部
3 右パレット支持台、 31 右ロック部
4 レーザ発振器
5 制御装置
11 パレット支持台
112 モータ(駆動源)、 113 無端部材(パレット移動部材)
113a,113b チェーン(無端部材)、114 従動スプロケット
115 駆動スプロケット、 116,117 摺動子(フック)
118 加工ロック部
12 レーザ加工ユニット
121 フレーム、 122 レーザ加工ヘッド
51 パレット搬送装置
A11 加工位置、 A2,A3 搬出入位置
CL2,CL3 軸線
D1 間隔
KD 駆動系、 KDH ヘッド駆動系
Ls レーザ光、 L12 距離
P1,P2パレット
P1a,P2a 車輪群、 P1b,P1c,P2b,P2c カム部
P1b1,P1c1 カムリブ、 P1t 右端部、 P2t 左端部
SS 位置センサ群
ST レーザ加工システム
W,W1,W2,W3,W4 ワーク、 W1a,W2a,加工済品
2 左パレット支持台、 21 左ロック部
3 右パレット支持台、 31 右ロック部
4 レーザ発振器
5 制御装置
11 パレット支持台
112 モータ(駆動源)、 113 無端部材(パレット移動部材)
113a,113b チェーン(無端部材)、114 従動スプロケット
115 駆動スプロケット、 116,117 摺動子(フック)
118 加工ロック部
12 レーザ加工ユニット
121 フレーム、 122 レーザ加工ヘッド
51 パレット搬送装置
A11 加工位置、 A2,A3 搬出入位置
CL2,CL3 軸線
D1 間隔
KD 駆動系、 KDH ヘッド駆動系
Ls レーザ光、 L12 距離
P1,P2パレット
P1a,P2a 車輪群、 P1b,P1c,P2b,P2c カム部
P1b1,P1c1 カムリブ、 P1t 右端部、 P2t 左端部
SS 位置センサ群
ST レーザ加工システム
W,W1,W2,W3,W4 ワーク、 W1a,W2a,加工済品
Claims (5)
- 加工位置と、前記加工位置に対し一の方向の一方側に隣接する第1の搬出入位置及び他方側に隣接する第2の搬出入位置と、が設定されており、所定の間隔で離隔して連携移動する第1のパレット及び第2のパレットを、それぞれが前記第1の搬出入位置及び前記加工位置にある第1の位置状態と、それぞれが前記加工位置及び前記第2の搬出入位置にある第2の位置状態と、の間で往復移動させるパレット搬送装置と、
前記第1の位置状態で前記加工位置にある前記第2のパレット及び前記第2の位置状態で前記加工位置にある前記第1のパレットに向け、レーザ加工のためのレーザ光を照射するレーザ加工装置と、
を備えたレーザ加工システム。 - 前記パレット搬送装置は、
前記第1のパレットと前記第2のパレットとが前記一の方向に前記所定の間隔で離隔して配置されており、
前記第1のパレットに係合する第1のフック及び前記第1のフックに対し離隔設置され前記第2のパレットに係合する第2のフックを有し、前記一の方向に移動可能なパレット移動部材と、
前記パレット移動部材を前記一の方向に沿って往復移動させるモータと、
前記モータの動作を制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする請求項1記載のレーザ加工システム。 - 前記レーザ加工装置は、
前記第1の位置状態にある前記第2のパレット及び前記第2の位置状態にある前記第1のパレットに搬入されたワークに対しレーザ加工を行って加工済品とし、
前記パレット搬送装置は、
前記第1の位置状態において前記第1のパレットに対するワークの搬入及び前記加工済品の搬出と、前記第2の位置状態において前記第2のパレットに対する前記ワークの搬入及び前記加工済品の搬出と、が可能とされている請求項1又は請求項2記載のレーザ加工システム。 - 前記レーザ加工装置は、
前記レーザ光を出射するレーザ加工ヘッド及び前記レーザ加工ヘッドを支持すると共に前記一の方向に移動させるフレームを有し、
前記レーザ加工ヘッドを、前記加工位置にある前記第1のパレット及び前記第2のパレットに対応した加工時対応位置と、対応しない退避位置と、の間を前記一の方向に移動するレーザ加工ユニットを備えており、
前記所定の間隔は、少なくとも、前記退避位置にある前記レーザ加工ユニットの前記一の方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザ加工システム。 - レーザ加工システムを、
加工位置と共に、前記加工位置に対する一の方向の一方側に第1の搬出入位置を他方側に第2の搬出入位置を設定したものとし、
第1のパレット及び第2のパレットを、前記一の方向に離隔配置し、それぞれが前記第1の搬出入位置及び前記加工位置にある第1の位置状態と、それぞれが前記加工位置及び前記第2の搬出入位置にある第2の位置状態と、の間で連携して往復移動させるよう構成し、
前記第1の位置状態で、前記加工位置にある前記第2のパレットに搬入済みの第1のワークに対し、レーザ加工を行うと共に、前記第1の搬出入位置にある前記第1のパレットに、次のレーザ加工を行うための第2のワークを搬入する第1加工ステップと、
レーザ加工後に前記第1のパレット及び前記第2のパレットを前記第2の位置状態に移動し、前記加工位置に移動した前記第2のパレットに搬入されている前記第2のワークに対し、次のレーザ加工を行うと共に、前記第2の搬出入位置に移動した前記第2のパレットから、レーザ加工を行った前記第1のワークを搬出する第2加工ステップと、
を少なくとも1回実行するレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018076726A JP2019181528A (ja) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | レーザ加工システム及びレーザ加工方法 |
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-
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