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Abstract
Description
本発明は、加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus.
従来、長手方向を有する対象物を加工する加工装置が知られている。そして、そのように加工が必要な長手方向を有する対象物を形成する装置として、特許文献1に記載された成形装置が知られている。この成形装置は、金属材料を加熱する加熱部と、加熱された金属材料を成形する成形金型と、を有する。成形装置は、加熱された金属材料に成形金型の成形面を接触させることで、金属材料の形状を成形面に対応する形状とする。 Conventionally, a processing device for processing an object having a longitudinal direction is known. The molding apparatus described in Patent Document 1 is known as an apparatus for forming an object having a longitudinal direction that requires such processing. This molding apparatus has a heating unit for heating the metal material and a molding mold for molding the heated metal material. The molding apparatus makes the shape of the metal material correspond to the molding surface by bringing the molding surface of the molding die into contact with the heated metal material.
上述のような成形装置と加工装置を組み合わせて、最終製品を製造するようなシステムが構築される。この場合、当該システムには、成形装置から成形品を加工装置へ搬送するための搬送機構や、長尺の成形品を加工装置内で姿勢調整するような機構などが必要になる。すなわち、システム全体で見た場合に、当該システム内の機構の数が多くなるという問題があった。 A system for manufacturing a final product is constructed by combining the molding apparatus and the processing apparatus as described above. In this case, the system requires a transport mechanism for transporting the molded product from the molding apparatus to the processing apparatus, a mechanism for adjusting the posture of the long molded product in the processing apparatus, and the like. That is, when viewed as a whole system, there is a problem that the number of mechanisms in the system increases.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、対象物を用いた製品を製造するシステム内における機構の数を省略することができる加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a processing apparatus capable of omitting the number of mechanisms in a system for manufacturing a product using an object. ..
本発明に係る加工装置は、長手方向を有する対象物を加工する加工装置であって、対象物を支持すると共に姿勢を操作する支持部と、対象物に対して部材の一部を除去する除去加工を行う加工部と、を備え、支持部は、対象物を長手方向が上下方向に延びるような姿勢とし、当該姿勢における対象物を支持する。 The processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus for processing an object having a longitudinal direction, and is a support portion that supports the object and controls its posture, and a removal that removes a part of a member from the object. A processing portion for processing is provided, and the support portion has a posture in which the object is extended in the vertical direction in the longitudinal direction, and supports the object in the posture.
加工装置において、加工部は、対象物に対して材料の一部を除去する除去加工を行う。このような除去加工を行う場合、加工部に対する対象物の姿勢を安定させて、被加工位置を正確に位置決めする必要がある。ここで、加工部による加工対象となる対象物は、長手方向を有する長尺な部材である。これに対し、支持部は、対象物を長手方向が上下方向に延びるような姿勢とし、当該姿勢における対象物を支持する。このような支持態様によれば、複雑な姿勢調整機構を用いなくとも、支持部は、重力の影響によって長尺な対象物を安定させた状態で支持することができる。また、支持部は対象物を支持して操作できるものであるため、前処理装置(例えば成形装置など)から、加工装置へ搬送する搬送機構として(または搬送機構の一部として)機能できる場合がある。以上より、対象物を用いた製品を製造するシステム内における機構の数を省略することができる。 In the processing apparatus, the processing unit performs a removal process for removing a part of the material from the object. When performing such removal processing, it is necessary to stabilize the posture of the object with respect to the processed portion and accurately position the position to be processed. Here, the object to be processed by the processed portion is a long member having a longitudinal direction. On the other hand, the support portion has a posture in which the object is extended in the vertical direction in the longitudinal direction, and supports the object in the posture. According to such a support mode, the support portion can support a long object in a stable state by the influence of gravity without using a complicated posture adjustment mechanism. Further, since the support portion can support and operate the object, it may function as a transport mechanism (or as a part of the transport mechanism) for transporting the object from the pretreatment device (for example, a molding device) to the processing device. be. From the above, the number of mechanisms in the system for manufacturing a product using an object can be omitted.
対象物はパイプ材料であってよい。パイプ材料は、加工部で除去加工を行う際の姿勢の調整が難しい部材である。従って、本発明の加工装置を用いてパイプ材料の加工を行うことで、上述の効果がより顕著となる。 The object may be a pipe material. The pipe material is a member whose posture is difficult to adjust when the removal process is performed in the processed portion. Therefore, by processing the pipe material using the processing apparatus of the present invention, the above-mentioned effect becomes more remarkable.
対象物は、長手方向において曲がっていてよい。このような対象物は、加工部で除去加工を行う際の姿勢の調整が難しい部材である。従って、本発明の加工装置を用いて曲がった対象物の加工を行うことで、上述の効果がより顕著となる。 The object may be bent in the longitudinal direction. Such an object is a member whose posture is difficult to adjust when the removal process is performed in the processed portion. Therefore, by processing a bent object using the processing apparatus of the present invention, the above-mentioned effect becomes more remarkable.
本発明に係る加工装置は、長手方向を有する対象物を加工する加工装置であって、対象物を支持すると共に、複数軸方向に駆動が可能な支持部と、対象物に対して材料の一部を除去する除去加工を行う加工部と、を備え、支持部は、加工部に対して対象物を移動させることで、対象物における被加工位置を制御する。 The processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus for processing an object having a longitudinal direction, and is a support portion capable of supporting the object and being driven in a plurality of axial directions, and one of materials for the object. The support portion controls the position to be machined on the object by moving the object with respect to the processed portion.
加工装置において、加工部は、対象物に対して材料の一部を除去する除去加工を行う。このような除去加工を行う場合、加工部に対する対象物の姿勢を安定させて、被加工位置を正確に位置決めする必要がある。これに対し、支持部は、対象物を支持すると共に、複数軸方向に駆動が可能である。このような支持部が、加工部に対して対象物を移動させることで、対象物における被加工位置を制御することができる。従って、支持部は、複数方向に駆動することで、対象物の姿勢を細かく調整して安定させ、被加工位置を正確に位置決めできる。また、支持部は、対象物を高い自由度で移動させることができるので、前処理装置(例えば成形装置など)から、加工装置へ搬送する搬送機構として(または搬送機構の一部として)機能できる場合がある。以上より、対象物を用いた製品を製造するシステム内における機構の数を省略することができる。 In the processing apparatus, the processing unit performs a removal process for removing a part of the material from the object. When performing such removal processing, it is necessary to stabilize the posture of the object with respect to the processed portion and accurately position the position to be processed. On the other hand, the support portion can support the object and can be driven in a plurality of axial directions. By moving the object with respect to the processed portion, such a support portion can control the position to be processed on the object. Therefore, by driving the support portion in a plurality of directions, the posture of the object can be finely adjusted and stabilized, and the position to be machined can be accurately positioned. Further, since the support portion can move the object with a high degree of freedom, it can function as a transport mechanism (or as a part of the transport mechanism) for transporting the object from the pretreatment device (for example, a molding device) to the processing device. In some cases. From the above, the number of mechanisms in the system for manufacturing a product using an object can be omitted.
本発明によれば、対象物を用いた製品を製造するシステム内における機構の数を省略することができる加工装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a processing apparatus capable of omitting the number of mechanisms in a system for manufacturing a product using an object.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same parts or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1は、本実施形態に係る加工装置200を備える成形システム100の構成を示す概略構成図である。図1に示すように、成形システム100は、成形装置1と、搬送装置50(支持部)及びレーザー加工装置70(加工部)によって構成される加工装置200と、を備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a
成形装置1は、加熱された金属材料を成形金型で成形する装置である。本実施形態では、成形装置1として、加熱された金属パイプ材料に流体を供給して成形金型の成形面に接触させることで成形及び焼き入れを行うSTAF成形装置が採用されている。この成形装置1の詳細な構成について、図2を参照して説明する。 The molding apparatus 1 is an apparatus for molding a heated metal material with a molding die. In the present embodiment, as the molding apparatus 1, a STAF molding apparatus that performs molding and quenching by supplying a fluid to a heated metal pipe material and bringing it into contact with the molding surface of a molding die is adopted. The detailed configuration of the molding apparatus 1 will be described with reference to FIG.
図2は、成形システム100で用いられている成形装置1の概略図である。図2に示すように、成形装置1は、ブロー成形によって中空形状を有する金属パイプを成形する装置である。本実施形態では、成形装置1は、水平面上に設置される。成形装置1は、成形金型2と、駆動機構3と、保持部4と、加熱部5と、流体供給部6と、冷却部7と、制御部8と、を備える。なお、本明細書において、金属パイプ材料40(金属材料)は、成形装置1での成形完了前の中空物品を指す。金属パイプ材料40は、焼入れ可能な鋼種のパイプ材料である。また、水平方向のうち、成形時において金属パイプ材料40が延びる方向を「長手方向」と称し、長手方向と直交する方向を「幅方向」と称する場合がある。
FIG. 2 is a schematic view of the molding apparatus 1 used in the
成形金型2は、金属パイプ材料40から金属パイプ140を成形する型であり、上下方向に互いに対向する下側の金型11及び上側の金型12を備える。下側の金型11及び上側の金型12は、鋼鉄製ブロックで構成される。下側の金型11及び上側の金型12のそれぞれには、金属パイプ材料40が収容される凹部が設けられる。下側の金型11と上側の金型12は、互いに密接した状態(型閉状態)で、各々の凹部が金属パイプ材料を成形すべき目標形状の空間を形成する。従って、各々の凹部の表面が成形金型2の成形面となる。下側の金型11は、ダイホルダ等を介して基台13に固定される。上側の金型12は、ダイホルダ等を介して駆動機構3のスライドに固定される。
The
駆動機構3は、下側の金型11及び上側の金型12の少なくとも一方を移動させる機構である。図2では、駆動機構3は、上側の金型12のみを移動させる構成を有する。駆動機構3は、下側の金型11及び上側の金型12同士が合わさるように上側の金型12を移動させるスライド21と、上記スライド21を上側へ引き上げる力を発生させるアクチュエータとしての引き戻しシリンダ22と、スライド21を下降加圧する駆動源としてのメインシリンダ23と、メインシリンダ23に駆動力を付与する駆動源24と、を備えている。
The
保持部4は、下側の金型11及び上側の金型12の間に配置される金属パイプ材料40を保持する機構である。保持部4は、成形金型2の長手方向における一端側にて金属パイプ材料40を保持する下側電極26及び上側電極27と、成形金型2の長手方向における他端側にて金属パイプ材料40を保持する下側電極26及び上側電極27と、を備える。長手方向の両側の下側電極26及び上側電極27は、金属パイプ材料40の端部付近を上下方向から挟み込むことによって、当該金属パイプ材料40を保持する。なお、下側電極26の上面及び上側電極27の下面には、金属パイプ材料40の外周面に対応する形状を有する溝部が形成される。下側電極26及び上側電極27には、図示されない駆動機構が設けられており、それぞれ独立して上下方向へ移動することができる。
The holding
加熱部5は、金属パイプ材料40を加熱する。加熱部5は、金属パイプ材料40へ通電することで当該金属パイプ材料40を加熱する機構である。加熱部5は、下側の金型11及び上側の金型12の間にて、下側の金型11及び上側の金型12から金属パイプ材料40が離間した状態にて、当該金属パイプ材料40を加熱する。加熱部5は、上述の長手方向の両側の下側電極26及び上側電極27と、これらの電極26,27を介して金属パイプ材料40へ電流を流す電源28と、を備える。なお、加熱部は、成形装置1の前工程に配置し、外部で加熱をするものであっても良い。
The
流体供給部6は、下側の金型11及び上側の金型12の間に保持された金属パイプ材料40内に高圧の流体を供給するための機構である。流体供給部6は、加熱部5で加熱されることで高温状態となった金属パイプ材料40に高圧の流体を供給して、金属パイプ材料40を膨張させる。流体供給部6は、成形金型2の長手方向の両端側に設けられる。流体供給部6は、金属パイプ材料40の端部の開口部から当該金属パイプ材料40の内部へ流体を供給するノズル31と、ノズル31を金属パイプ材料40の開口部に対して進退移動させる駆動機構32と、ノズル31を介して金属パイプ材料40内へ高圧の流体を供給する供給源33と、を備える。駆動機構32は、流体供給時及び排気時にはノズル31を金属パイプ材料40の端部にシール性を確保した状態で密着させ、その他の時にはノズル31を金属パイプ材料40の端部から離間させる。なお、流体供給部6は、流体として、高圧の空気や不活性ガスなどの気体を供給してよい。また、流体供給部6は、金属パイプ材料40を上下方向へ移動する機構を有する保持部4とともに、加熱部5を含めて同一装置としても良い。
The
冷却部7は、成形金型2を冷却する機構である。冷却部7は、成形金型2を冷却することで、膨張した金属パイプ材料40が成形金型2の成形面と接触したときに、金属パイプ材料40を急速に冷却することができる。冷却部7は、下側の金型11及び上側の金型12の内部に形成された流路36と、流路36へ冷却水を供給して循環させる水循環機構37と、を備える。
The
制御部8は、成形装置1全体を制御する装置である。制御部8は、駆動機構3、保持部4、加熱部5、流体供給部6、及び冷却部7を制御する。制御部8は、金属パイプ材料40を成形金型2で成形する動作を繰り返し行う。
The
具体的に、制御部8は、例えば、ロボットアーム等の搬送装置からの搬送タイミングを制御して、開いた状態の下側の金型11及び上側の金型12の間に金属パイプ材料40を配置する。あるいは、制御部8は、作業者が手動で下側の金型11及び上側の金型12の間に金属パイプ材料40を配置してよい。また、制御部8は、長手方向の両側の下側電極26で金属パイプ材料40を支持し、その後に上側電極27を降ろして当該金属パイプ材料40を挟むように、保持部4のアクチュエータ等を制御する。また、制御部8は、加熱部5を制御して、金属パイプ材料40を通電加熱する。これにより、金属パイプ材料40に軸方向の電流が流れ、金属パイプ材料40自身の電気抵抗により、金属パイプ材料40自体がジュール熱によって発熱する。
Specifically, the
制御部8は、駆動機構3を制御して上側の金型12を降ろして下側の金型11に近接させ、成形金型2の型閉を行う。その一方、制御部8は、流体供給部6を制御して、ノズル31で金属パイプ材料40の両端の開口部をシールすると共に、流体を供給する。これにより、加熱により軟化した金属パイプ材料40が膨張して成形金型2の成形面と接触する。そして、金属パイプ材料40は、成形金型2の成形面の形状に沿うように成形される。なお、フランジ付きの金属パイプを形成する場合、下側の金型11と上側の金型12との間の隙間に金属パイプ材料40の一部を進入させた後、更に型閉を行って、当該進入部を押しつぶしてフランジ部とする。金属パイプ材料40が成形面に接触すると、冷却部7で冷却された成形金型2で急冷されることによって、金属パイプ材料40の焼き入れが実施される。
The
図3を参照して、成形装置1の成形の手順について説明する。図3(a)に示すように、制御部8は、成形金型2を型閉すると共に、流体供給部6で金属パイプ材料40に流体を供給することで、ブロー成形を行う(一次ブロー)。一次ブローでは、制御部8は、メインキャビティ部MCでパイプ部43を成形すると共に、フランジ部44に対応する部分をサブキャビティ部SCへ進入させる。そして、図3(b)に示すように、制御部8は、成形金型2を更に型閉することで、サブキャビティ部SCに進入した部分を更に潰すことで、フランジ部44を成形する。次に、制御部8は、上側の金型12を上昇させて金属パイプ材料40から離間させることで、型開を行う。これにより、成形品41が成形される。
The molding procedure of the molding apparatus 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3A, the
図1に示すように、搬送装置50は、成形装置1で成形された成形品41をレーザー加工装置70へ搬送する。レーザー加工装置70は、レーザーを用いて成形品41を加工する装置である。レーザー加工装置70は、成形品41に対して材料の一部を除去する除去加工を行う。除去加工の一例として、レーザー加工装置70は、レーザーを成形品41に照射することで、当該成形品41を切断する。切断により、成形品41の端部の一部が除去される。また、除去加工として、レーザー加工装置70は、切断のみならず穴あけ、切欠き形成などの加工を行う。穴あけや切り欠き形成により、成形品41の外周壁の一部の材料が除去される。
As shown in FIG. 1, the
次に、図4〜図6を参照して、本実施形態に係る加工装置200の詳細な構成について説明する。図4は、加工装置200の動作の一例を示す概略図である。図5は、加工装置200の構成の一例を示す概略斜視図である。図6は、加工装置200のシステム構成を示すブロック図である。図4に示すように、本実施形態に係る加工装置200は、搬送装置50と、レーザー加工装置70とが互いに連動することによって構成される。このとき、加工装置200は、搬送装置50及びレーザー加工装置70を互いの動作の同期を取りながら制御するコントローラ80を備える。
Next, a detailed configuration of the
ここで図4及び図5で用いられる成形品41の形状について説明する。成形品41は、長手方向を有する長尺なパイプ材料である。ここでは、成形品41の一方の端部と他方の端部とが互いに離間している方向(図4(a)において「D1」と示されている)が長手方向に該当するものとする。成形装置1に配置されている状態では、成形装置1の長手方向と成形品41の長手方向は一致している。成形品41は、長手方向において曲がっている部材である。なお、長手方向において曲がっている状態とは、成形品41の中立軸が直線を描くことなく、曲がった曲線を描く状態である。
Here, the shape of the molded
図4(a)に示すように、搬送装置50は、成形品41を支持すると共に、複数軸方向に駆動が可能な装置である。具体的に、搬送装置50は、ロボットアームによって構成される。搬送装置50は、先端の把持部51と、把持部を回転させる回転機構52と、複数のアーム部53と、アーム部53同士を回転可能に連結する複数の関節部54と、を備える。これにより、搬送装置50は、把持部51で挟むことで成形品41を支持すると共に、支持した成形品41の位置や姿勢を自由に調整することができる。従って、搬送装置50は、成形装置1にて成形が完了したら、成形品41を支持し、当該成形品41を成形金型2から取り出してレーザー加工装置70の方へ移動させることができる。
As shown in FIG. 4A, the
図4(b)に示すように、搬送装置50は、成形品41を長手方向が上下方向に延びるような姿勢とし、当該姿勢における成形品41の上端部41aを支持する。具体的には、搬送装置50は、成形装置1に配置された状態の成形品41の一方の端部を支持する。そして、搬送装置50は、当該端部を上向きにした状態で、成形品41全体を把持部51から吊り下げたような状態とする。その結果、支持された方の端部が上端部41aとなる。このとき、搬送装置50は、一部の関節部54をフリーな状態とすることで、成形品41が重力によって安定する姿勢になるように、成形品41を吊り下げる。
As shown in FIG. 4B, the
当該状態では、図5に示すように、回転機構52の回転軸RL1は、上下方向に延びるように配置される。回転機構52が回転軸RL1に把持部51を回転させることで、成形品41も当該回転軸RL1周りに回転する。なお、回転軸RL1まわりの回転方向をθT軸方向と称する場合がある。図6に示すように、搬送装置50は、回転機構52をθT軸方向に駆動させるθT軸モータ83と、θT軸モータ83の動作を制御するθT軸モーションドライバ84と、を備える。θT軸モーションドライバ84は、コントローラ80によって制御される。
In this state, as shown in FIG. 5, the rotation axis RL1 of the
図5に示すように、搬送装置50は、成形品41の下端部41bを回転テーブル58上に載置する。これにより、吊り下げられた状態の成形品41の振れが止まる。なお、加工時においても、搬送装置50は、下端部41bを回転テーブル58に載置させて振れを防止した状態で、回転機構52を回転させる。従って、回転テーブル58は、当該回転に下端部41bが追従するように、フリーな状態(駆動無しの状態)で回転可能に構成されている。なお、搬送装置50が、下端部41bを回転テーブル58に載置するタイミングは特に限定されない。例えば、搬送装置50は、成形品41の振れが大きい状態で一度回転テーブル58に載置してよい。搬送装置50は、振れを止めた後に、少し下端部41bを浮かせ、成形品41の姿勢が重力によって安定する状態とする。搬送装置50は、振れが止まったタイミングで、または振れが微少になったタイミングで再び下端部41bを回転テーブル58に載置してよい。あるいは、搬送装置50は、成形品41を上下方向に延びるように吊り下げたら、振れがある程度収まるまで待機し、振れが止まったタイミングで、または振れが微少になったタイミングで下端部41bを回転テーブル58に付与されている位置決め円錐部58aに載置してよい。ただし、搬送装置50は、どのようなタイミングで下端部41bを回転テーブル58上に載置するかは特に限定されるものではない。なお、位置決め円錐部58aは、成形品41の下端部41bを収容することで、振れを止めて位置決め可能とする形状である。更に、位置決め円錐部58aは、下端部41bを収容した状態でも、成形品41の回転を阻害することのない形状である。なお、位置決め部の形状は円錐に限定されず、同様の機能を有する形状であれば、適宜変更可能である。また、搬送装置50は、下端部41bを回転テーブル58の上に載置しなくてもよい。
As shown in FIG. 5, the
次に、レーザー加工装置70の構成について説明する。図5に示すように、レーザー加工装置70は、設置部71と、レーザーヘッド72と、レーザーヘッド駆動ユニット73と、を備える。
Next, the configuration of the
設置部71は、成形品41をレーザーヘッド72と対向する位置に設置する部分である。設置部71は、上述の回転テーブル58を備えて構成される。これにより、設置部71は、回転テーブル58の上方の空間を、成形品41を設置可能なスペースとして確保することができる。
The
レーザーヘッド72は、成形品41にレーザーを照射することによって、成形品41を除去加工する部分である。レーザーヘッド72は、レーザー発振器81に接続されており(図6参照)、当該レーザー発振器81で発振されたレーザーを出力する。レーザーヘッド72は、レーザー出力口が、設置部71の方向を向くように配置されている。本実施形態では、基本状態(後述のθX軸方向の位置調整がなされない状態)においては、レーザーヘッド72は、設置部71(すなわち成形品41)の横から水平方向にレーザーを照射する方向へ向いている。
The
レーザーヘッド駆動ユニット73は、レーザーヘッド72の位置及び角度を調整する装置である。レーザーヘッド駆動ユニット73は、レーザーヘッド72の四軸の位置調整が可能である。具体的に、レーザーヘッド駆動ユニット73は、レーザーヘッド72をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、及びθX軸方向(X方向周りの回転方向)に位置調整する。ここでは、Y軸方向は、上下方向、すなわち成形品41の長手方向に対応する。Z軸方向は基本状態におけるレーザーの照射方向に対応する。X軸方向は、Y軸方向及びZ軸方向に垂直な水平方向に対応する。レーザーヘッド駆動ユニット73は、θX軸方向にレーザーヘッド72を調整することで、水平方向に対するレーザーの入射角を調整することができる。
The laser
具体的に、図6に示すように、レーザーヘッド駆動ユニット73は、レーザーヘッド72をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、及びθX軸方向に駆動させるX軸モータ91、Y軸モータ92、Z軸モータ93、及びθX軸モータ94を備える。また、レーザーヘッド駆動ユニット73は、各軸方向のモータ91,92,93,94の動作を制御するX軸モーションドライバ96、Y軸モーションドライバ97、Z軸モーションドライバ98、及びθX軸モーションドライバ99を備える。各モーションドライバ96,97,98,99は、コントローラ80に接続される。
Specifically, as shown in FIG. 6, the laser
コントローラ80は、加工装置200全体を制御する装置である。コントローラ80は、搬送装置50を制御して、レーザーヘッド72に対する成形品41の位置を調整できる。また、コントローラ80は、レーザー加工装置70を制御して、レーザーヘッド72の位置調整を行い、当該レーザーヘッド72のレーザー照射のタイミングを調整できる。これにより、搬送装置50は、レーザー加工装置70に対して成形品41を移動させることで、成形品41における被加工位置(ここでは、レーザーが成形品41の外周面に照射される照射点)を制御することができる。
The
例えば、図4(b)に示すように、成形品41の切断加工を行う場合、コントローラ80は、レーザーヘッド駆動ユニット73を制御することで、レーザーが成形品41の切断予定位置CP1(切断ライン)に照射されるように、レーザーヘッド72の位置合わせを行う。コントローラ80は、当該位置合わせが完了したら、レーザーヘッド72からレーザーを出力する。そして、コントローラ80は、搬送装置50の回転機構52を制御して成形品41を回転させる。これにより、レーザーの照射点(被加工位置)は、成形品41の外周面を全周にわたって相対的に移動する。以上より、成形品41の下端部41b付近の材料が切断によって除去される。
For example, as shown in FIG. 4B, when cutting the molded
また、図4(c)に示すように、成形品41の一部に穴42を形成する穴あけ加工を行う場合、コントローラ80は、搬送装置50の各構成要素を制御することで、穴42の形成予定位置を、レーザーヘッド72と対向する位置へ移動させる。また、コントローラ80は、レーザーヘッド駆動ユニット73を制御することで、レーザーが成形品41の穴42の縁部に照射されるように、レーザーヘッド72の位置合わせを行う。コントローラ80は、当該位置合わせが完了したら、レーザーヘッド72からレーザーを出力する。そして、コントローラ80は、搬送装置50を制御して、成形品41をレーザーヘッド72に対して移動させる。これにより、レーザーの照射点(被加工位置)は、穴42の縁部をなぞるように相対的に移動する。以上より、成形品41に穴42が形成される。
Further, as shown in FIG. 4C, when the
次に、本実施形態に係る加工装置200の作用・効果について説明する。
Next, the operation / effect of the
加工装置200において、レーザー加工装置70は、成形品41に対して材料の一部を除去する除去加工を行う。このような除去加工を行う場合、レーザー加工装置70に対する成形品41の姿勢を安定させて、被加工位置を正確に位置決めする必要がある。ここで、レーザー加工装置70による加工対象となる成形品41は、長手方向を有する長尺な部材である。これに対し、搬送装置50は、成形品41を長手方向が上下方向に延びるような姿勢とし、当該姿勢における成形品41を支持する。このような支持態様によれば、複雑な姿勢調整機構を用いなくとも、搬送装置50は、重力の影響によって長尺な成形品41を安定させた状態で支持することができる。また、搬送装置50は成形品41を支持して操作できるものであるため、前処理装置(例えば成形装置など)から、加工装置200へ搬送する搬送機構として(または搬送機構の一部として)機能できる。以上より、成形品41を用いた製品を製造する成形システム100内における機構の数を省略することができる。
In the
成形品41はパイプ材料であってよい。パイプ材料は、レーザー加工装置70で除去加工を行う際の姿勢の調整が難しい部材である。従って、本実施形態の加工装置200を用いてパイプ材料の加工を行うことで、上述の効果がより顕著となる。
The molded
成形品41は、長手方向において曲がっていてよい。このような成形品41は、レーザー加工装置70で除去加工を行う際の姿勢の調整が難しい部材である。従って、本実施形態の加工装置200を用いて曲がった成形品41の加工を行うことで、上述の効果がより顕著となる。
The molded
また、加工装置200において、レーザー加工装置70は、成形品41に対して材料の一部を除去する除去加工を行う。このような除去加工を行う場合、レーザー加工装置70に対する成形品41の姿勢を安定させて、被加工位置を正確に位置決めする必要がある。これに対し、搬送装置50は、成形品41を支持すると共に、複数軸方向に駆動が可能である。このような搬送装置50が、レーザー加工装置70に対して成形品41を移動させることで、成形品41における被加工位置を制御することができる。従って、搬送装置50は、複数方向に駆動することで、成形品41の姿勢を細かく調整して安定させ、被加工位置を正確に位置決めできる。また、搬送装置50は、成形品41を高い自由度で移動させることができるので、処理装置(例えば成形装置など)から、加工装置200へ搬送する搬送機構として(または搬送機構の一部として)機能できる。以上より、成形品41を用いた製品を製造する成形システム100内における機構の数を省略することができる。
Further, in the
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment.
上述の搬送装置やレーザー加工装置の構成は一例に過ぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変更可能である。 The configuration of the above-mentioned transfer device and laser processing device is only an example, and can be appropriately changed within the scope of the gist of the present invention.
例えば、搬送装置は把持部及び回転機構を複数(例えば二つ)備えることで、複数本の成形品を同時に支持できるようになっていてもよい。 For example, the transport device may be provided with a plurality of (for example, two) grip portions and rotation mechanisms so that a plurality of molded products can be supported at the same time.
また、支持部は、前処理装置から加工装置へ成形品を搬送する搬送機構を兼ねていなくてよい。あるいは、成形装置で成形された成形品を集積場所に集積し、支持部が、当該集積場所から成形品を搬送してもよい。この場合、支持部が、搬送機構の一部を兼ねることになる。また、支持部は成形品の上端部を支持するようにしたが、成形品の端部に限らず、中央部などを支持しても良い。 Further, the support portion does not have to also serve as a transport mechanism for transporting the molded product from the pretreatment device to the processing device. Alternatively, the molded product molded by the molding apparatus may be accumulated at the collecting place, and the support portion may convey the molded product from the collecting place. In this case, the support portion also serves as a part of the transport mechanism. Further, although the support portion is designed to support the upper end portion of the molded product, the support portion may support not only the end portion of the molded product but also the central portion and the like.
例えば、成形装置としてSTAF成形を行うものを例示したが、成形方法は特に限定されない。従って、対象物も必ずしも金属パイプ状のの成形品である必要はなく板材や柱材であってもよい。 For example, a molding apparatus that performs STAF molding has been exemplified, but the molding method is not particularly limited. Therefore, the object does not necessarily have to be a metal pipe-shaped molded product, and may be a plate material or a pillar material.
また、加工対象となる対象物は、成形品である必要はない。すなわち、長手方向を有するものであれば、例えば、シンプルなパイプ材や鋼材であってもよい。 Further, the object to be processed does not have to be a molded product. That is, as long as it has a longitudinal direction, for example, it may be a simple pipe material or a steel material.
また、上述の実施形態では、除去加工を行う加工部として、レーザー加工装置を例示した。しかし、加工方法は特に限定されず、ウォータージェットなどの非接触による加工方法や、切削などの接触による加工方法が採用されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, a laser processing apparatus is exemplified as a processing unit for performing removal processing. However, the processing method is not particularly limited, and a non-contact processing method such as a water jet or a contact processing method such as cutting may be adopted.
41…成形品(対象物)、50…搬送装置(支持部)、70…レーザー加工装置(加工部)、80…コントローラ(加工部、支持部)、200…加工装置。 41 ... Molded product (object), 50 ... Conveying device (support part), 70 ... Laser processing device (processing part), 80 ... Controller (processing part, support part), 200 ... Processing device.
Claims (4)
前記対象物を支持すると共に姿勢を操作する支持部と、
前記対象物に対して材料の一部を除去する除去加工を行う加工部と、を備え、
前記支持部は、前記対象物を前記長手方向が上下方向に延びるような姿勢とし、当該姿勢における前記対象物を支持する、加工装置。 A processing device that processes an object having a longitudinal direction.
A support portion that supports the object and controls the posture,
A processing portion for performing a removal process for removing a part of the material from the object is provided.
The support portion is a processing device that supports the object in the posture in which the object is in a posture in which the longitudinal direction extends in the vertical direction.
前記対象物を支持すると共に、複数軸方向に駆動が可能な支持部と、
前記対象物に対して材料の一部を除去する除去加工を行う加工部と、を備え、
前記支持部は、前記加工部に対して前記対象物を移動させることで、前記対象物における被加工位置を制御する、加工装置。
A processing device that processes an object having a longitudinal direction.
A support portion that supports the object and can be driven in multiple axial directions,
A processing portion for performing a removal process for removing a part of the material from the object is provided.
The support portion is a processing apparatus that controls a position to be processed on the object by moving the object with respect to the processed portion.
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