JP2680897B2

JP2680897B2 - レーザ加工システム

Info

Publication number: JP2680897B2
Application number: JP1199609A
Authority: JP
Inventors: 善信沢田
Original assignee: 株式会社日平トヤマ
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1997-11-19
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: JPH0360891A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、レーザ加工機に対し、ワーク搬送路に沿っ
てワークを自動搬入・搬出する手段を備えたレーザ加工
システムに関する。

［従来の技術］従来、この種のレーザ加工システムとして、例えばマ
ニプレータを用いてワークをレーザ加工機へ搬送し、こ
のレーザ加工機にて例えば切り抜き加工が行われ、加工
後のワークは、廃材として、別の搬送路を介して廃材ス
トッカーへ搬送し、そこで再び束ねるなど廃材の回収処
理が行なわれていた。

［発明が解決しようとする問題点］このような従来の方法では、マニプレータによる搬送
経路が長く、その送り制御も難しく装置が高価となって
いた。また、廃材ストッカーがワークストッカーと離れ
た場所に設置されているため、供給されたワークの加工
状況を一箇所で確認できず、またワーク供給や廃材搬出
に使われるフォークリフト等の運転効率も悪く、作業人
数も必要とするなど、非常に作業性の悪いものであっ
た。

また、特にレーザ加工機による切断加工においては、
第13図で示すように、ワークの切断部裏面側にガスや熱
溶融物による大量のドロスが付着し易く、かつ切断縁部
の欠けが発生し、切断面が悪化する傾向にある。このた
め、予めワークの裏面にカーボン液等の塗料を塗布し、
レーザ切断によるワーク裏面のドロスの付着や欠けの発
生を未然に防止する方法がとられている。

しかし、従来では、この塗布工程をワーク収納部へワ
ークを供給する前の作業段階に行っており、このために
さらに別の場所で別の搬送手段を設ける必要があり、非
常に作業性が悪く、また作業スペースも多く要し、ワー
ク塗布、ワーク搬入、ワーク加工、ワーク搬出の作業サ
イクルタイムが長くなり、効率が悪かった。

そこで、本発明は、ワーク搬入出システム内に塗布工
程も組み込み、一連のシステムとしてレーザ加工の全自
動化を実現しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］そこで、本発明は、ワーク収納装置に、少なくとも加
工前のワークを収納する第１収納部と加工後のワークを
収納する第２収納部とを設けることにより、ワークの搬
入・搬出を一搬送路上をマニプレータが往復移動するこ
とで行え、よってワーク搬送路を最短距離で形成でき、
しかも各収納部を移動可能なワークストッカー上に１箇
所に設け、各収納部を搬送位置に割り出し可能とするこ
とにより、収納装置自体がコンパクトになりシステム全
体としても省スペース化が図られ、かつ作業性を向上し
ようとするものである。さらに、本発明は、上記搬送ラ
イン中に塗布装置を組み込み、ワーク搬入の途中で自動
的にワーク面に塗料を塗布することにより、作業効率を
高めるとともに、ワーク裏面に塗料を塗布することによ
り、レーザ加工機によって例えば切り抜き加工されたワ
ークの切断部裏面縁部へのドロスの付着や欠けの発生を
軽減でき良好な切断面を得るようにしたものである。

［実施例］次に、本発明の具体的一実施例を、図面に基づいて説
明する。

第１図および第２図に示すように、本システムは、主
に、ワーク収納装置１と、塗布装置２と、レーザ加工機
３と、これらを一直線で結ぶ搬送路４と、この搬送路４
に沿って往復移動するワーク移送手段としてのマニプレ
ータ５とで構成されている。

ワーク収納装置１は、ワークストッカー６と、ストッ
カー割出し手段７とで構成されている。ワークストッカ
ー６は、例えば長方形の平板状ワークＷを複数枚重積収
納可能な第１収納部８、この第１収納部８から取り出さ
れた１枚のワークＷを収納する第３収納部９および加工
後のワークＷを複数枚重積収納可能な第２収納部10の３
つの収納部を、搬送方向（第１図Ｘ方向）と直交する割
り出し方向（第２図Ｙ方向）に順次並設してなり、ガイ
ドベース11上を上記割り出し方向に摺動可能に設けられ
ている。

第３図および第４図に示すように、第１収納部８と第
２収納部10は、ストックテーブル12上にワーク長辺側に
対応する一側方（第３図右側）にワークＷの両端角隅部
を整列案内するコーナ案内部材13、13がそれぞれに立設
され、かつ他側方（第３図左側）にくずれ防止用の支軸
14、14がそれぞれ２箇所に立設されている。そして、ス
トックテーブル12と上記一対のコーナ案内部材13、13と
一対の支軸14、14との間に形成される収納空間に、それ
ぞれワークＷを多数枚重積状態で収納できるようになっ
ている。

また、第１収納部８の底部には、ストックテーブル12
に支持されたワーク有無検知スイッチ15が設けられ、収
納されたワークＷの底面が当接することによりワーク検
知を行うようになっている。

第３図ないし第５図に示すように、第３収納部９は、
上記第１収納部８と第２収納部10との中間位置におい
て、上記ストックテーブル12上に支持部材16を介して支
持板17が固定され、この支持板17上にさらに支持部材18
を介してワークテーブル19が固定されている。また、こ
のワークテーブル19上面にはワークＷとの摩擦を極力小
さくした滑り面20が形成されている。

そして、この第３収納部９においてワークテーブル19
上にはワーク位置決め手段が設けられている。次に、そ
の位置決め手段について説明する。

ワークテーブル19上のワーク長辺側に対応する一側方
（第３図右側）の２箇所にワークＷの割り出し方向（Ｙ
方向）の位置を決める位置決めピン21、21が、ワーク短
辺側に対応する一端側（第３図紙面上側）にワークＷの
搬送方向（Ｘ方向）の位置を決める位置決めピン22がそ
れぞれ突設されている。

また、上記支持板17とワークテーブル19との間に位置
して割り出し方向のワーク位置決め用シリンダ23が装着
され、このシリンダ23のピストンロッド23aに一体に結
合されたプレート24に、上記シリンダ23に平行な２本の
進退軸25、25が一体に結合されている。この各進退軸2
5、25はそれぞれ支持板17に固定されたスライドベアリ
ング26に割り出し方向に摺動自在に支持されている。ま
た、それぞれの進退軸25、25にはワーク長辺に対し他側
方（第３図左側方）から係合してワークＷを上記位置決
めピン21、21に向かって押動する係合片27、27が取付け
られている。

また、上記支持板17のワーク短辺側に対応する他端側
（第３図紙面下側）には取付部材28を介して位置決めレ
バー29が軸30を中心に揺動自在に取付けられている。こ
の位置決めレバー29の上端部はワーク端面と係合可能な
位置に対応され、下端に連結した搬送方向のワーク位置
決め用シリンダ31によって揺動駆動され、上端部にてワ
ークＷ端面と係合しワークＷを上記位置決めピン22に向
かって押動するようになっている。

上記シリンダ23の前進限と上記シリンダ31の後退限で
第４図および第５図で示すように、係合片27、27とレバ
ー29はそれぞれワークＷと離反した待機位置に保持され
ている。この状態におけるワークテーブル19上の各位置
決めピン21、21、22と係合片27、27とレバー29とで形成
される収納空間に、１枚のワークＷを収納できるように
なっている。

そして、ワーク位置決め時は、上記シリンダ23、31の
同時駆動によって、この第３収納部９に収納されたワー
クＷを上記係合片27、27とレバー29とにより、割り出し
方向および搬送方向に対しワークＷを位置決めピン21、
21、22に当接する所定位置まで摺動させ、ワークＷの姿
勢を整える。

ワークＷの位置決め完了はワークテーブル19において
上記位置決めピン21、21側に設けたリミットスイッチ32
および位置決めピン22側に設けたリミットスイッチ33に
より、ワークＷを介して検知される。位置決めが完了す
ると、係合片27、27とレバー29は再び待機位置に退避さ
れる。

そして、これらの３つの収納部８、９、10は、上記マ
ニプレータ５によるワークチャック・アンチャック位置
に対応するワーク搬送位置（Ｆ位置）に対し、それぞれ
位置割り出し可能となっている。

すなわち、ワークストッカー６は、その底部において
ガイドベース11のガイドレール11a、11aに沿って割り出
し方向に摺動自在に係合され、かつガイドベース11に設
けたストッカー送り駆動用の可変速モータ34によってベ
ルト伝動を介し回転駆動される送りねじ35に螺合され
て、割り出し方向に送り駆動されるようになっている。
そして、ワークストッカー６の３ポジションの位置割り
出しにより、各収納部８、９、10がそれぞれ上記ワーク
搬送位置Ｆに対応されるようになっている。

次に、そのストッカー割り出し手段７について説明す
る。

第４図で示すように、ガイドベース11の一側部２箇所
において、ワークストッカー６の一側面に対向しマルチ
プルスイッチＳ₁、Ｓ₂が取付けられ、この各スイッチＳ
₁、Ｓ₂により、それぞれワークストッカー６の一側面に
設けられた減速用および位置検知用のドグ36、37を感知
し、上記モータ34を減速させた後、各割り出し位置で停
止させるようになっている。つまり、第４図で示す状態
が第３収納部９を搬送位置Ｆに割り出したワークストッ
カー６の中間位置である。

ワークストッカー６の（第４図左方向への）後退時
は、左側のスイッチＳ₁がそれぞれ減速用ドグ36、位置
検知用ドグ37からなる中間位置割り出し用ドグ群Ｄ₁、
或は後退端割り出し用ドグ群Ｄ₂を感知することで、モ
ータ34が制御され、第３収納部９或は第２収納部10がそ
れぞれ搬送位置Ｆに対し割り出される。

ワークストッカー６の前進時は、右側のスイッチＳ₂
がそれぞれ減速用ドグ36、位置検知用ドグ37からなる中
間位置割り出し用ドグ群Ｄ₄或は前進端割り出し用ドグ
群Ｄ₃を感知することで、モータ34が制御され、第３収
納部９或は第１収納部８がそれぞれ搬送位置Ｆに対し割
り出される。

さらに、各割り出し位置において、後退端と前進端
は、第４図で示すようにそれぞれガイドベース11の両端
位置に固定された固定ストッパー38、39にワークストッ
カー６に設けた当接片40、41がそれぞれ当接することに
より、所定の割り出し位置にメカ的に位置決めされるよ
うになっている。

また、中間位置は、第６図で示すように、ガイドベー
ス11側に両端を回動自在に支持したストッパー軸42に設
けた２つのストッパー43または44にワークストッカー６
に設けた当接片45、46がそれぞれ当接することにより、
所定の割り出し位置にメカ的に位置決めされるようにな
っている。

この２つのストッパ43、44はたがいに軸42に対し角度
を偏位させて取付けられ、シリンダ47によって軸42を回
動させ、ワークストッカー６の後退による中間位置決め
の際には、左側のストッパー43を一方の当接片45に対向
させるとともに右側のストッパー44を当接片45、46から
退避させ、ワークストッカー６の前進による中間位置決
めの際には、右側のストッパー44を他方の当接片46に対
向させるとともに左側のストッパー43を当接片45、46か
ら退避させる。これにより、前進端からの中間位置の位
置決めと後退端からの中間位置決めが確実に行なわれ
る。

また、第７図および第８図に示すように、搬送路４の
ワーク収納装置１側一端部を支持する門型スタンド50に
は、所定の高さ位置において光電スイッチ48、49が、ワ
ークＷの長辺側両側面に離間対向するように設けられて
いる。第１収納部８の割り出し位置で、マニプレータ５
の上昇端においてワークＷがたとえば２枚重なって持ち
上げられていたとき、その２枚目のワークＷ′の高さ位
置に上記光電スイッチ48、49が対応されるため、２枚目
のワークＷ′がその高さ位置にあった場合に、２枚取り
の異常状態が検知されるようになっている。

次に、搬送路４は、両端を支持するスタンド50、50の
間に架設された断面略Ｉ字状の搬送レール51にて形成さ
れ、かつこの搬送レール51の後面側には、ローラチェー
ンガイド52、52が上下位置に突出形成されている。

第１図で示すように、上記搬送レール51の一端側に
は、モータベース53を介して、マニプレータ送り駆動用
の可変速モータ54が取付けられている。このモータ54と
同軸上の駆動側スプロケット55と搬送レール51の他端側
に枢支された従動側スプロケット56との間に、無端状の
ローラチェーン57が図示しないテンション装置を介して
懸回されている。

このローラチェーン57は搬送レール51の上下のローラ
チェーンガイド52、52に摺動支持されつつ上記モータ54
によって往復回転駆動される。このローラチェーン57の
下側の一箇所に上記マニプレータ５を支持するキャリア
58が連結されている。このキャリア58は、図示しない複
数のローラを有し、上記ローラチェーン57と一体に、か
つ上記複数のローラを介して搬送レール51に沿って摺動
案内されながら、搬送路４を往復移動するようになって
いる。

そして、このキャリア58にはマニプレータ５の本体59
が一体的に結合され、この本体59には昇降プレート60が
複数本の案内シャフト61を介して昇降動自在に支持され
ている。この昇降プレート60の下面には２個の電磁式マ
グネット62、62が取り付けられ、このマグネット62、62
の励磁によってワークＷをチャックし、非励磁によって
ワークＷをアンチャックする。この昇降プレート60は上
記本体59側に設けられた図示しないシリンダ機構および
弾性機構を介して所定高さに昇降動される。

また、キャリア58と搬送路４側との間に設けたドグや
リミットスイッテ等でなる図示しない位置検知手段によ
ってキャリア58の送り制御がなされるとともに、かつキ
ャリヤ58の両端面に設けた各当接板63、63が搬送路４側
に設けた両端のストッパー64、64にそれぞれ当接するこ
とにより、マニプレータ５は搬送両端における割り出し
位置すなわち、搬送位置Ｆと搬入出位置Ｇとに位置決め
されるようになっている。

さらに、搬送路４上にはワーク収納装置１とレーザ加
工機３との間に位置して塗布装置２が設けられている。
この塗布装置２はワークＷの裏面に例えばカーボン液等
の塗料を塗布するもので、第９図ないし第11図で示すよ
うに液槽65、供給ローラ66、塗布ローラ67、ローラ回転
機構68およびローラ昇降機構69等で構成されている。

液槽65はその下面に複数本の軸70が突設され、この軸
70を基台71に設けられた複数の案内筒72に摺動自在に嵌
挿するとともに、基台71に取付けられた上記ローラ昇降
機構69を形成するシリンダ73のピストンロッド73aに連
結され、このシリンダ73によって昇降動されるようにな
っている。

液槽65の内部において、一対のブラケット74、74を介
して上記供給ローラ66の軸75が回転自在に支持されてい
る。この軸75の両端部にはギヤ76、77が取付けられ、一
方のギヤ76は駆動側のギヤ78に噛合され、他方のギヤ77
は上記塗布ローラ67の軸79に取付けられたギヤ80と噛合
している。なお、これらのギヤ76、77、78、80は防錆対
策として合成樹脂にて形成されている。

さらに、上記塗布ローラ67の軸79は供給ローラ66の軸
75を中心に揺動自在に取り付けられた一対のレバー81、
81の各一端部に回動自在に連結され、塗布方向に向かっ
て揺動自在となっている。この両レバー81、81は１本の
ステー82で一体に結合されている。また、レバー81の他
端と液槽65との間には、ばね83が張設され、レバー81は
第11図では時計方向、すなわち起き上がる方向に常時付
勢されている。

また、ストッパー84に上記ステー82が当接され、時計
方向の回動規制がなされており、塗布ローラ67は常時第
11図で示す正規の状態に保持されている。

駆動側のギヤ78の軸85は液槽65の外面部に固定された
ブラケット86に回動自在に支持され、また、このブラケ
ット86に取付けられた駆動モータ87のモータ軸88にカッ
プリング89を介して連結されている。

すなわち、モータ87の駆動により軸88、85、ギヤ78、
76および軸75を介して供給ローラ66が回転され、同時に
ギヤ77、80および軸79を介して塗布ローラ67が回転され
るようになっている。したがって、これらによりローラ
回転機構68が構成されている。

液槽65内にはカーボン液槽の塗料90が少なくとも供給
ローラ66の下部が浸る高さまで充填されており、供給ロ
ーラ66はその表面を塗布ローラ67の表面と常に接触し
て、回転とともに塗布ローラ67表面に塗料90を供給す
る。

なお、液槽65において塗料90の基準高さに略一致する
位置にレベルスイッチ91が設けられており、塗料90の供
給用バルブ等を制御し、自動的に塗料90の補充を行える
ようになっている。

さらに、塗布ローラ67により塗布方向前方において、
液槽65の上部にゴム等でなるかき板92が設けられてお
り、ローラ67にて塗布されたワークＷ面の過剰な塗料を
かき取って均等な塗布面に仕上げる作用をなす。

ここでは、塗布方向を搬送路４に沿ったワーク搬出方
向と同一方向とし、塗布時にはワーク収納装置１から一
旦ワークＷを塗布装置２を通過する位置まで前進送りさ
せ、この位置を塗布開始位置Ｑとして、ワークＷを再び
後退送りさせながらワークＷの後端側から前端に向かっ
てワーク送りと同時に塗布ローラ67によってワークＷ裏
面を塗布するようにしている。

一方、レーザ加工機３は、Ｘ方向に移動可能なスライ
ドテーブル93、Ｙ方向および上下方向のＺ方向に移動可
能なレーザ加工ヘッドＨ等を備え、NCによって三次元方
向に自動制御される。そして、マニプレータ５によるワ
ーク搬入出時は搬送方向と平行に摺動されるスライドテ
ーブル93が第１図および第２図で示す所定位置Ｐに位置
決めされる。

また、ここでワークＷからレーザ光により切り抜かれ
た製品はスライドテーブル93の下方に落下され、図示し
ないコンベア装置等によって、搬送路４と直交する方向
に設置された製品搬送用コンベア94上に運び込まれる。

そして、製品が切り抜かれた残材ワークＷは、再び搬
入出位置Ｇからマニプレータ５によってワーク収納装置
１へ向かって搬出されるようになっている。

次に、ワーク搬入出動作について説明する。

ワークストッカー６は、第２収納部10を搬送位置Ｆに
割り出している状態を原位置とし、この原位置の状態
で、フォークリフトやクレーン等による運搬手段或は作
業者によって、多数枚のワークＷが重積され束ねられた
状態で第１収納部８に供給収納される。

第１収納部８にワークＷが収納されると、第１収納部
８底部のワーク有無検知スイッチ15がONし、ワーク有り
を検知する。そこで、束ねたひもを解き、１枚ずつのワ
ークＷの取り出しを可能とする。

マニプレータ５は搬送方向の後退端すなわちワーク収
納装置１側の搬送位置Ｆに位置し、かつマグネット62を
非励磁のまま上昇させた状態で待機されている。

ワーク搬入出動作の開始によって、まず、可変速モー
タ34が駆動し、送りねじ35を介してワークストッカー１
が原位置から（第４図右方向へ）前進送りされる。

右側のスイッチＳ₂が、ドグ群Ｄ₃の減速用ドグ36を検
知することによりモータ34は減速され、前進端検知用ド
グ37を検知すると同時にモータ34は停止される。このと
き、当接片41が前端位置の固定ストッパ39に当接し、第
１収納部８が搬送位置Ｆに割り出される。

次に、マニプレータ５の図示しないシリンダ機構が作
動し、昇降プレート60が下降動作される。これと略同時
にマグネット62が励磁され、ワークＷをチャックする。
ワークチャックが完了すると、シリンダが切換作動され
て昇降プレート60が上昇される。

ワークチャック時、マグネット62は電圧調整によりワ
ークＷを１枚のみ吸着できる程度の磁力に設定されてい
るため、ワークＷは常に１枚ずつチャックされる。

上昇位置において、マグネット62は強励磁され、ワー
クＷをより強固にチャックする。

可変速モータ54が駆動され、ローラチェーン57を介し
てマニプレータ５が加工機３側へ向かって（第１図右方
向へ）前進送りされる。

図示しない位置検知手段からの指令によりマニプレー
タ５が塗布開始位置Ｑに近づくとモータ54は減速され、
塗布開始位置Ｑでマニプレータ54は停止される。これと
同時に、塗布装置２の駆動モータ87およびシリンダ73が
駆動され、液槽65と共に供給ローラ66および塗布ローラ
67が所定高さ（第９図、第11図で２点鎖線で示す高さ）
に上昇されかつ複数のギヤ78、76、77、80を介してワー
ク搬送速度と略同一速度で回転される。

塗布ローラ67が回転を始めると、次にモータ54が逆方
向に駆動されてマニプレータ５はワークをチャックした
まま後退移動される。この後退移動によりワークＷ裏面
全面に塗布ローラ67によって塗料90が塗布される。

塗布ローラ67は揺動レバー81、81により塗布方向に弾
力的に傾斜可能となっており、ワーク裏面への押圧力を
常に適正圧に保持することができる。

ワークＷの後端から前端まで全域に塗料90が塗布され
ると、そのままマニプレータ５は後退端まで移動され
る。マニプレータ５が後退端位置に近づくと、モータ54
は減速され、後退端が検知されるとモータ54は停止され
る。これと同時にマニプレータ５の後方の当接板63が後
退位置でのストッパー64に当接し、マニプレータ５は後
退端位置、すなわち搬送位置Ｆに位置決めされる。

この間にワーク収納装置１側では、モータ34が駆動開
始し、ワークストッカー６を（第４図左方向へ）後退さ
せ、前進端から中間位置すなわち第４図の位置へ送り駆
動する。これと同時に、シリンダ47によりストッパー軸
42が回動され、ストッパー43が当接片45と係合可能な作
用位置に位置決めされる。

後退時、左側のスイッチＳ₁がドグ群Ｄ₁の減速用ドグ
36を感知することにより、モータ34が減速し、中間位置
検知用ドグ37を感知することによりモータ34が停止す
る。これと同時に当接板45がストッパー43に当接し、ワ
ークストッカー６は中間位置に位置決めされ、第３収納
部９を搬送位置Ｆに割り出す。

すなわち、ワーク塗布後、ワーク収納装置１側へ移動
し、マニプレータ５は第３収納部９に対応される。

この位置において、マニプレータ５の図示しないシリ
ンダ機構が作動し、マニプレータ５が下降動作される。

ワークＷが第３収納部９のワークテーブル19上に置か
れると、マグネット62が非励磁され、ワークＷをアンチ
ャックする。次に、マニプレータ５のシリンダが切換わ
りマニプレータ５が上昇される。

マニプレータ５の上昇位置が確認されると、次にワー
ク位置決め用のシリンダ23、31が作動され、係合片27、
27がワークＷをＹ方向に摺動させ、同時に位置決めレバ
ー29がワークＷをＸ方向に摺動させて、位置決めピン2
1、21、22にそれぞれ当接させ、所定のワーク姿勢（第
３図第３収納部９に示す姿勢）に位置決めする。このと
き、リミットスイッチ32、33によって位置決め完了が検
知され、シリンダ23、31が復帰されて、係合片27、27お
よび位置決めレバー29がワークＷから退避される。

ワーク位置決め完了後は、ワークストッカー１は後退
端位置に割り出される。ワークストッカー１は中間位置
すなわち第４図の位置から（第４図では左方向へ）後退
送りされる。

まず、シリンダ45によって中間位置の位置決めストッ
パー43、44を解除し、可変速モータ34によってワークス
トッカー１を前進送りする。前進限に近づくと、左側の
スイッチＳ₁がドグ群Ｄ₂の減速用ドグ36を検知し、モー
タ34が減速されて、位置検知用ドグ37を検知すると同時
にモータ34は停止される。このとき、当接片40が前端位
置の固定ストッパ38に当接し、第２収納部10が搬送位置
Ｆに割り出される。

一方、第３収納部９にワークＷを置いて上昇したマニ
プレータ５は、上昇端を保持し、搬送位置Ｆで先のワー
クＷの加工完了まで待機している。

レーザ加工機３側において、先のワークＷの加工が完
了すると、次に、加工機３からのワーク搬出動作が開始
される。

モータ54が駆動され、マニプレータ５はレーザ加工機
３側へ向かって前進送りされる。マニプレータ５が搬入
出位置Ｇに近付くとモータ54は減速され、前進端が検知
されるとモータ54は停止される。これと同時に、マニプ
レータ５の前方の当接板63が前端位置のストッパー64に
当接し、マニプレータ５は搬入出位置Ｇに位置決めされ
る。

このとき加工機３側では、加工後の残材ワークＷはス
ライドテーブル93上にクランプされたまま、スライドテ
ーブル93とともに所定位置Ｐへ位置決めされる。

図示しないシリンダ機構により、マニプレータ５が設
定高さ位置まで下降すると、マグネット62が強励磁され
ワークＷをチャックする。このとき、スライドテーブル
93側のクランプ機構がアンチャックとなって、マニプレ
ータ５へワークＷが受け渡される。

ワークＷをチャックすると、マニプレータ５は上昇さ
れる。

そして、モータ54によりローラチェーン57を介してマ
ニプレータ５はワークＷをチャックしたまま搬送路４に
沿って後退送りされ、加工機３側からワークＷを搬出す
る。

マニプレータ５が後退端位置すなわち搬送位置Ｆに割
り出され停止されると、搬送位置Ｆに割り出されている
第２収納部10に向かって、マニプレータ５は下降し、こ
こでマグネット62が非励磁されワークアンチャックとな
って加工機３から搬出してきたワークＷを第２収納部10
へ受け渡す。

そして、マニプレータ５は上昇動作し、ワークストッ
カー６は再び中間位置に割り出される。

このとき、シリンダ47によって一方のストッパー44を
当接片46に対向される作用位置に回動させ、ワークスト
ッカー６の前進送りによって右側のスイッチＳ₂がドグ
群Ｄ₄を検知してモータ減速を介しモータ34が停止さ
れ、同時にワークストッカー６の当接片46がストッパー
44に当接することで、中間位置の位置決めが完了する。

このようにして、ワーク位置決めが完了すると、再び
マニプレータ５が下降動作を開始し、ワークＷと接触す
るとマグネット64が強励磁されて第３収納部９上の塗布
済みでかつ位置決めされて待機されているワークＷをチ
ャックする。そして、マニプレータ５は上昇動作され
る。

次に、レーザ加工機３へのワーク搬入動作が開始され
る。

モータ54が駆動され、マニプレータ５はワークＷをチ
ャックした状態でレーザ加工機３側へ向かって前進送り
され、搬入出位置Ｇに位置決めされる。次に、マニプレ
ータ５が下降動作され、マニプレータ下降限が検知され
ると、スライドテーブル93側のワーククランプ機構がワ
ークＷをチャック動作する。これと同時に、マグネット
62が非励磁され、マニプレータ５はワークＷをスライド
テーブル93上に受け渡す。

そして、図示しないシリンダ機構が作動されマニプレ
ータ５は、上昇端位置へ上昇動作される。そしてマニプ
レータ５は一旦、ワークストッカー６側へ後退送りさ
れ、加工機３側ではスライドテーブル93および加工ヘッ
ドＨが所定の加工プログラムに従って移動制御され、ワ
ークＷの加工が行なわれる。

この間に、ワーク収納装置１側では、ワークストッカ
ー６が前進端位置に割り出され、第１収納部８が搬送位
置Ｆに割り出される。

この状態で、再びマニプレータ５は、上述したよう
に、第１収納部８から１枚のワークＷを取り出し、塗布
装置２へ搬送し、ワークＷ裏面に塗料90が塗布される
と、次に第３収納部９に下ろす。ここでワークＷが位置
決めされ待機される。この待機中にワークＷの塗布面は
完全に乾燥される。

マニプレータ５は、先にレーザ加工機３へ搬入された
ワークＷの加工完了を待ち、加工完了とともにワークＷ
を取りに加工機３側へ移動し、ここでワークＷをチャッ
クし、ワーク収納装置１側へ向かって搬出し、第２収納
部10へ下ろす。

次に、マニプレータ５は第３収納部９に待機されてい
るワークＷをチャックし、加工機３へ搬入する。そし
て、マニプレータ５は、ワークＷをレーザ加工機３へ下
ろした後、原位置のワーク収納装置１側へもどる。ワー
クＷ裏面には塗料の膜ができるため、ドロスが付着しに
くくなり、レーザ光のような高密度エネルギーによる切
断加工によっても従来のようなドロスの大量の付着や、
また切断部の縁部の欠けが第12図で示すようにほとんど
なくなり、良好な切断面が形成される。

以上の動作を繰り返し、第１収納部８内のワークＷが
全て加工終了され、第２収納部10へ全て収納された時点
で、ワークストッカー６は前進端位置に割り出される。

そして、作業者は第２収納部10内の重積状のワークＷ
を束ねるなどして、フォークリフトやクレーン等で他の
収集場所へ搬出する。

なお、塗装装置２では、塗布ローラ67表面のカーボン
液の乾燥を防ぐため、さらに液槽65内のカーボン液の撹
拌のために、タイマーを設定し塗布時以外にも一定時間
毎にモータ87を駆動させて両ローラ66、67を回転させて
いる。

［変形例］上記実施例のワーク収納装置１においては、第１収納
部８へのワークＷの積み込み作業および第２収納部10か
らのワークＷの取り出し作業は、それぞれワークストッ
カー６を後退端位置および前進端位置に割り出した位置
で行っているが、この方法に限らず、例えば第１収納部
８および第２収納部10の底部にそれぞれコンベア装置を
設け、かつ搬送路４の後端に連続する位置にもコンベア
装置を設け、この各コンベア上にパレット等を介してワ
ークＷを重積載置できるようにし、各収納部８、10をワ
ーク搬送位置Ｆに割り出した状態で、搬送路４後端のコ
ンベアとの間でワークの受け渡しを行うことによって、
第１収納部８へのワークＷの積み込みおよび第２収納部
10からのワークＷの取り出しを自動的に行わせることも
できる。

また、上記実施例ではマニプレータ５にマグネットチ
ャックを用いているが、これに限らずチャックアーム等
機械的な把持手段を用いることも可能である。

また、マニプレータ５の搬送方向の駆動伝達手段とし
ては、上記ローラチェーン57の代りに、例えばラック・
ピニオン等の伝達手段を用いることもできる。

また、塗布装置２で用いる塗料が速乾性のものであれ
ば特に先のワークの加工中に塗布を行い、待機させてそ
の間に乾燥させるようなことはせず、ワーク搬入途中に
塗布を行いそのままレーザ加工機へ搬入する方法でもよ
い。この場合には、塗布方向はワーク搬入方向と同一方
向とする方が効率的であるので、塗布装置２に、予め、
レバー81、ステー82、ばね83およびストッパー84等でな
る塗布ローラ67の揺動機構やかき板92を、第11図に二点
鎖線で示すようにローラ67の前後両方向に設けておき、
かつ塗布方向の変更に対しいずれか一方を作用位置に切
り換える機構を追加することで、適宜塗布方向を変更す
ることが可能となる。

さらに、レーザ加工機側にワーク位置決め装置を設け
たものであれば、ワーク収納装置に、位置決めのための
第３収納部を設ける必要はなく、第１収納部と第２収納
部のみを設けるだけでよい。

また、塗布装置２は、ワーク収納装置１とレーザ加工
機３との間に設けなくとも、例えばワーク収納装置１の
後ろ側に設け、ワーク収納装置１の第１収納部８から取
り出したワークＷを一旦塗布装置２へ後退させ、そこで
塗布を行ったのち、ワーク収納装置１の第３収納部９へ
搬送するような方法も可能である。

また、塗布装置２はワーク裏面を塗布するものに限ら
ず、例えばワーク表面へのマーキングのための塗料を吹
き付けたり塗布したりするような装置を用いることも可
能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ワーク収納装
置に加工前の複数個のワークを収納する第１収納部、加
工後の複数個のワークを収納する第２収納部および必要
があれば第１収納部より取り出した１個のワークと位置
決め或は待機させる第３収納部を形成しているので、素
材ワークと廃材ワークの収納部およびワーク位置決め部
を１箇所にまとめることができ、また、ワーク収納装置
の各収納部を搬送路に対し直交する方向に並設し、かつ
搬送位置に対し割り出し可能とすることにより、マニプ
レータの搬送経路を最短にしかも単純化でき、ワークの
搬入・搬出動作が無駄なく短時間で効率よく行える。

システム全体としてもコンパクト化し、省スペース化
が可能となり、作業者にとっても１箇所でワーク供給、
廃材収集の両作業が行えるので、作業性も向上される。

さらに、このワーク搬入出の経路中に塗布装置を設け
ているので、ワーク移動手段によってワークを送りなが
ら塗布させることが可能であり、ワーク搬入出ラインに
完全に塗布工程も組み込まれいるので、ワーク供給から
ワーク塗布、ワーク搬入、レーザ加工、ワーク搬出の一
連の動作が全自動化され、非常に短時間で効率よいレー
ザ加工が行える。

また、前ワークの加工中に次ワークの塗布を行い塗布
後ワークを第３収納部に一旦待機させることで、この待
機時間の間に塗布面を完全に乾燥させておくことができ
る。また同時に、第３収納部で位置決めも行うことによ
り、レーザ加工機での位置決め装置や位置決め時間が省
略できる。

また、塗布装置をワーク収納装置と加工機とに間に配
置することで、搬送路を延長する必要もなく、さらに、
ワーク種類の大きさまたは塗布方法や塗料の種類に適応
した塗布方向を選択可能とすれば、一層効率よい搬送動
作が可能となる。

塗布装置で例えば、ワーク裏面にカーボン液等の塗料
を塗布することで、ワーク裏面へのドロスの付着や欠け
を防止でき、レーザ加工による切断面の品質が向上され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレーザ加工システムの正面図、第２図
は同上平面図、第３図はワーク収納装置の平面図、第４
図は同上第３図のＡ方向から見た側面図、第５図は同上
第３図のＢ方向から見た側面図、第６図は第５図のＣ−
Ｃ断面図、第７図は２枚取り検知部の側面図、第８図は
同上要部の拡大図、第９図は搬送方向から見た塗布装置
の垂直断面図、第10図は同上平面図、第11図は同上第10
図へＤ−Ｄ矢視断面図、第12図は本装置によるレーザ切
断状態を示すワーク切断部の断面図、第13図は塗装なし
の場合のレーザ切断状態を示すワーク切断部の切断図で
ある。１……ワーク収納装置、２……塗布装置、３……レーザ
加工機、４……搬送路、５……ワーク移送手段としての
マニプレータ、６……ワークストッカー、７……割り出
し手段、８……第１収納部、９……第３収納部、10……
第２収納部、21、22、23、31……ワーク位置決め手段を
構成する位置決めピンとシリンダ、90……塗料、Ｗ……
ワーク。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ加工機に対し、ワークを自動搬入・
搬出する手段を備えたレーザ加工装置において、レーザ
加工機へワークを搬入出する搬送路上に、加工前の複数
のワークを収納可能な第１収納部および加工後の複数の
ワークを収納可能な第２収納部を有するワーク収納装置
と、ワーク面に塗料を塗布する塗布装置とを配設し、ワ
ーク搬送路に沿って往復移動されるワーク移送手段によ
り、上記ワーク収納装置の第１収納部から１個のワーク
を取り出して上記塗布装置へ搬送し、この塗布装置で塗
料を塗布されたワークをレーザ加工機へ搬入し、加工を
終了したワークをレーザ加工機から搬出して上記ワーク
収納装置の第２収納部へ搬出することを特徴とするレー
ザ加工システム。
【請求項２】ワーク収納装置は、第１収納部と第２収納
部を搬送路に対し直交する方向に移動可能に並設しかつ
この方向に移動可能に設けたワークストッカーと、この
ワークストッカーを送り駆動しワーク取り出し時には上
記第１収納部を、加工後のワーク回収時には上記第２収
納部を、それぞれ搬送路に対応する位置に割り出すスト
ッカー割り出し手段とでな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。
【請求項３】ワーク収納装置には、上記第１収納部およ
び第２収納部の他に第１収納部から取り出された１個の
ワークを収納する第３収納部を有す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。
【請求項４】ワーク移送装置により、塗布後のワークを
一旦第３収納部に搬送し、ここで待機させることを特徴
とする請求項３記載のレーザ加工システム。
【請求項５】第３収納部にワーク位置決め手段を設け、
この第３収納部でワークを位置決めしてからレーザ加工
機へ搬入することを特徴とする請求項３または４記載の
レーザ加工システム。
【請求項６】ワーク収納装置は、第１収納部、第２収納
部および第３収納部を搬送路に対し直交する方向に並設
しかつこの方向に移動可能に設けたワークストッカー
と、このワークストッカーを送り駆動しワーク取り出し
時には上記第１収納部を、塗布後のワーク待機時或はワ
ーク位置決め時には上記第３収納部を、加工後のワーク
回収時には上記第２収納部をそれぞれワーク搬送路に対
応する位置に割り出すストッカー割り出し手段とでなる
ことを特徴とする請求項４または５記載のレーザ加工シ
ステム。
【請求項７】塗布装置は、ワーク収納装置とレーザ加工
機との間に配置され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。
【請求項８】塗布装置は、ワーク搬送高さより下方に設
けられ、ワークの裏面を塗布することを特徴とする請求
項１または７記載のレーザ加工システム。