JP2843094B2 - 折曲げ加工立体部品における板取り方法 - Google Patents
折曲げ加工立体部品における板取り方法Info
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- JP2843094B2 JP2843094B2 JP2042626A JP4262690A JP2843094B2 JP 2843094 B2 JP2843094 B2 JP 2843094B2 JP 2042626 A JP2042626 A JP 2042626A JP 4262690 A JP4262690 A JP 4262690A JP 2843094 B2 JP2843094 B2 JP 2843094B2
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- bending
- laser
- slit
- optical path
- bent
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
- B23K26/0619—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams with spots located on opposed surfaces of the workpiece
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、折曲げ加工立体部品における板取り方法
に関する。
に関する。
（従来の技術） 例えば、板金加工において一枚の板材から箱物の立体
部品を製造する際、板取りの段階でレーザ光により素材
の折曲げ線に相当する部分にスリットを形成せしめ、こ
のスリットに沿って手曲げにより折曲げ加工を行なって
立体部品を製造する方法を当出願人等によって考え出
し、すでに特願平1-78605号として出願している。
部品を製造する際、板取りの段階でレーザ光により素材
の折曲げ線に相当する部分にスリットを形成せしめ、こ
のスリットに沿って手曲げにより折曲げ加工を行なって
立体部品を製造する方法を当出願人等によって考え出
し、すでに特願平1-78605号として出願している。
（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の素材の折曲げ線に相当する
部分にレーザ切断でスリットを形成せしめると、スリッ
ト加工時の断面形状が第６図（Ａ）に示すごとき状態と
なる。すなわち、第６図（Ａ）において素材Ｗの板厚を
ｔとし、素材Ｗの表面切断幅をa,素材Ｗの裏面切断幅を
ｂとすると、ａ＞ｂとなりテーパ形状になってしまう。
部分にレーザ切断でスリットを形成せしめると、スリッ
ト加工時の断面形状が第６図（Ａ）に示すごとき状態と
なる。すなわち、第６図（Ａ）において素材Ｗの板厚を
ｔとし、素材Ｗの表面切断幅をa,素材Ｗの裏面切断幅を
ｂとすると、ａ＞ｂとなりテーパ形状になってしまう。
そこで、第６図（Ｂ）に示したごとく、スリットに沿
って例えば直角曲げを行なうと、順方向曲げ（Ｕ方向）
と逆方向曲げ（ｕ方向）の違いで、素材Ｗの伸び率が異
なるため、曲げ加工後の仕上り寸法精度にばらつきを生
じるという問題があった。
って例えば直角曲げを行なうと、順方向曲げ（Ｕ方向）
と逆方向曲げ（ｕ方向）の違いで、素材Ｗの伸び率が異
なるため、曲げ加工後の仕上り寸法精度にばらつきを生
じるという問題があった。
この発明の目的は、上記問題点を改善するため、素材
の折曲げ線に沿って折曲げる方向とその際のスリット形
状を常に一定にして折曲げることにより折曲げ加工後の
仕上り寸法のばらつきを少なくするようにした折曲げ加
工立体部品における板取り方法を提供することにある。
の折曲げ線に沿って折曲げる方向とその際のスリット形
状を常に一定にして折曲げることにより折曲げ加工後の
仕上り寸法のばらつきを少なくするようにした折曲げ加
工立体部品における板取り方法を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、板材に折曲
げ加工を行なって立体部品を製造するに際し立体部品を
展開した形状の素材をレーザ光により板取りする方法に
して、立体部品を展開した形状の素材を板取りした後あ
るいは素材の板取りを行なう前に、素材の折曲げ線に相
当する部分を折曲げ方向に応じて素材の表裏から選択的
にレーザ光を照射してスリットを形成せしめることを特
徴とする折曲げ加工立体部品における板取り方法であ
る。
げ加工を行なって立体部品を製造するに際し立体部品を
展開した形状の素材をレーザ光により板取りする方法に
して、立体部品を展開した形状の素材を板取りした後あ
るいは素材の板取りを行なう前に、素材の折曲げ線に相
当する部分を折曲げ方向に応じて素材の表裏から選択的
にレーザ光を照射してスリットを形成せしめることを特
徴とする折曲げ加工立体部品における板取り方法であ
る。
（作用） この発明の折曲げ加工立体部品における板取り方法を
採用することにより、立体部品を展開した形状の素材を
板取りした後あるいは素材の板取りを行なう前に、素材
の折曲げ線に相当する部分を折曲げ方向に応じて素材の
表裏から選択的にレーザ光を照射してスリットを形成せ
しめるようにしてあるから、スリットの形状と折曲げ方
向を常に一定にすることができる。而して、素材を折曲
げた後の素材の伸びは各折曲げ部分で同じで均一となり
仕上り寸法にばらつきが少なくなる。
採用することにより、立体部品を展開した形状の素材を
板取りした後あるいは素材の板取りを行なう前に、素材
の折曲げ線に相当する部分を折曲げ方向に応じて素材の
表裏から選択的にレーザ光を照射してスリットを形成せ
しめるようにしてあるから、スリットの形状と折曲げ方
向を常に一定にすることができる。而して、素材を折曲
げた後の素材の伸びは各折曲げ部分で同じで均一となり
仕上り寸法にばらつきが少なくなる。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
例えば第２図に示すごとき段差のある複雑な立体部品
１を製造するには、立体部品１を第１図に示したごと
き、展開した形状の素材３を板材から切断する必要があ
る。上記素材３の形状は複雑であるので、通常のシャー
リングマシンによっては切断困難である。
１を製造するには、立体部品１を第１図に示したごと
き、展開した形状の素材３を板材から切断する必要があ
る。上記素材３の形状は複雑であるので、通常のシャー
リングマシンによっては切断困難である。
前記素材３を板材から板取りするために切断を行なう
加工装置としては、通常のレーザ加工装置を使用すると
有益である。
加工装置としては、通常のレーザ加工装置を使用すると
有益である。
板材から素材３をレーザ加工装置で切断して板取りし
た後、あるいは素材３の板取りを行なう前に、素材３の
折曲げ力を軽減すべく、素材３の各部，，，…，
，における各折曲げ線に複数のスリット，，
，…，，（点線部分）をレーザ光により形成せし
める。
た後、あるいは素材３の板取りを行なう前に、素材３の
折曲げ力を軽減すべく、素材３の各部，，，…，
，における各折曲げ線に複数のスリット，，
，…，，（点線部分）をレーザ光により形成せし
める。
このスリット部分，，，…，，までの曲げ
部分は、７つの順方向曲げ（Ｕ方向）パターンと、２つ
の逆方向曲げ（ｕ方向）パターンに分けられる。すなわ
ち、順方向曲げ（Ｕ方向）パターンは，，，，
，，であり、逆方向曲げ（ｕ方向）パターンは
，である。
部分は、７つの順方向曲げ（Ｕ方向）パターンと、２つ
の逆方向曲げ（ｕ方向）パターンに分けられる。すなわ
ち、順方向曲げ（Ｕ方向）パターンは，，，，
，，であり、逆方向曲げ（ｕ方向）パターンは
，である。
したがって、上記７つの順方向曲げ（Ｕ方向）パター
ンの場合には、素材３の表からレーザ光を照射してスリ
ットを形成せしめると共に、上記２つの逆方向曲げ（ｕ
方向）パターンの場合には、素材３の裏からレーザ光を
照射してスリットを形成せしめる。而して、上記９つの
スリット部分の形状と、曲げ方向は常に一定となるか
ら、各スリット部分を順方向曲げあるいは逆方向曲げを
行なっても、素材３の伸び量はばらつかずほぼ均一とな
る。
ンの場合には、素材３の表からレーザ光を照射してスリ
ットを形成せしめると共に、上記２つの逆方向曲げ（ｕ
方向）パターンの場合には、素材３の裏からレーザ光を
照射してスリットを形成せしめる。而して、上記９つの
スリット部分の形状と、曲げ方向は常に一定となるか
ら、各スリット部分を順方向曲げあるいは逆方向曲げを
行なっても、素材３の伸び量はばらつかずほぼ均一とな
る。
その結果、第１図の展開図から手曲げにより折曲げて
第２図に示した立体部品１を製造した場合に仕上り寸法
にばらつきがなく、仕上精度良好な立体部品１を製造す
ることができる。
第２図に示した立体部品１を製造した場合に仕上り寸法
にばらつきがなく、仕上精度良好な立体部品１を製造す
ることができる。
次に、素材３の各折曲げ線に相当する部分に順方向曲
げあるいは逆方向曲げを行なうレーザ切断装置の一実施
例が第３図に示されている。
げあるいは逆方向曲げを行なうレーザ切断装置の一実施
例が第３図に示されている。
第３図において、素材３は上下方向に移動されるよう
になっている。素材３の表裏（第３図において左右）の
相対向した平面内には一対のレーザ加工ヘッド5,7が設
けられている。
になっている。素材３の表裏（第３図において左右）の
相対向した平面内には一対のレーザ加工ヘッド5,7が設
けられている。
レーザ加工ヘッド5,7内には、レーザ光を素材３の表
裏に向けて照射するノズル9,11が設けられていると共
に、レーザ光を集光せしめる集光レンズ13,15が設けら
れている。集光レンズ13の第３図において左方における
水平部にはベンドミラー17が例えば右45度傾斜して設け
られている。このベンドミラー17の下方垂直部にはレー
ザ発振器19が設けられている。
裏に向けて照射するノズル9,11が設けられていると共
に、レーザ光を集光せしめる集光レンズ13,15が設けら
れている。集光レンズ13の第３図において左方における
水平部にはベンドミラー17が例えば右45度傾斜して設け
られている。このベンドミラー17の下方垂直部にはレー
ザ発振器19が設けられている。
前記集光レンズ15の第３図において右方における水平
部には例えば左45度傾斜してベンドミラー21が設けられ
ており、このベンドミラー21の下方垂直部にはベンドミ
ラー23が例えば右45度傾斜して設けられている。このベ
ンドミラー23の第３図において左方水平部で、かつ前記
ベンドミラー17とレーザ発振器19との間における光路上
に例えば右45度傾斜したベンドミラー25を備えた光路変
換装置27が、例えばエアシリンダなどの駆動装置により
第３図において左右方向に移動できるように設けられて
いてレーザ光の光路を２方向に分割するものである。
部には例えば左45度傾斜してベンドミラー21が設けられ
ており、このベンドミラー21の下方垂直部にはベンドミ
ラー23が例えば右45度傾斜して設けられている。このベ
ンドミラー23の第３図において左方水平部で、かつ前記
ベンドミラー17とレーザ発振器19との間における光路上
に例えば右45度傾斜したベンドミラー25を備えた光路変
換装置27が、例えばエアシリンダなどの駆動装置により
第３図において左右方向に移動できるように設けられて
いてレーザ光の光路を２方向に分割するものである。
前記光路変換装置27には光路変換を制御する光路変換
制御部29が接続されていると共に、光路変換制御部29に
はNC装置31が接続されている。
制御部29が接続されていると共に、光路変換制御部29に
はNC装置31が接続されている。
上記構成により、レーザ発振器19により出力されたレ
ーザ光LB1はベンドミラー17に導かれ集光レンズ13を介
してノズル９から素材３の表に照射されてスリットが形
成される。これを順方向の加工パターンと呼ぶことにす
る。なお、この場合には光路変換装置27はレーザ光LB1
の光路からシリンダなどの駆動装置により左または右方
向に移動して外されている。
ーザ光LB1はベンドミラー17に導かれ集光レンズ13を介
してノズル９から素材３の表に照射されてスリットが形
成される。これを順方向の加工パターンと呼ぶことにす
る。なお、この場合には光路変換装置27はレーザ光LB1
の光路からシリンダなどの駆動装置により左または右方
向に移動して外されている。
また、光路変換装置27をレーザ光LB1の光路上に移動
させておくと、レーザ発振器19から出力されたレーザ光
は光路変換装置27に備えられたベンドミラー25を介して
光路を変え、レーザ光LB2としてベンドミラー23および
ベンドミラー21に導かれ、集光レンズ15を介してノズル
11から素材３の裏に照射されてスリットが形成される。
これを逆方向の加工パターンと呼ぶことにする。
させておくと、レーザ発振器19から出力されたレーザ光
は光路変換装置27に備えられたベンドミラー25を介して
光路を変え、レーザ光LB2としてベンドミラー23および
ベンドミラー21に導かれ、集光レンズ15を介してノズル
11から素材３の裏に照射されてスリットが形成される。
これを逆方向の加工パターンと呼ぶことにする。
順方向の加工パターンの際には、逆方向にあるノズル
11や集光レンズ15を備えたレーザ加工ヘッド７は、加工
の際の金属スパッタなどから保護されるように、素材３
から光軸方向に充分離しておく必要がある。そのため
に、レーザ加工ヘッド７を例えば第３図において右方へ
移動せしめるか、あるいは、レーザ加工ヘッド７を移動
せずに、ノズル11の先端に第４図に示したように、例え
ば保護板33を付加して金属スパックがノズル11に付着し
ないようにすることもできる。逆方向の加工パターンの
際には同様の要領で対処でき、加工ヘッド５におけるノ
ズル９の先端に保護板33が付加してあることは勿論のこ
とである。
11や集光レンズ15を備えたレーザ加工ヘッド７は、加工
の際の金属スパッタなどから保護されるように、素材３
から光軸方向に充分離しておく必要がある。そのため
に、レーザ加工ヘッド７を例えば第３図において右方へ
移動せしめるか、あるいは、レーザ加工ヘッド７を移動
せずに、ノズル11の先端に第４図に示したように、例え
ば保護板33を付加して金属スパックがノズル11に付着し
ないようにすることもできる。逆方向の加工パターンの
際には同様の要領で対処でき、加工ヘッド５におけるノ
ズル９の先端に保護板33が付加してあることは勿論のこ
とである。
次に、第３図に示したレーザ切断装置で第１図に示し
た素材３にスリットを形成せしめる動作のフローチャー
トが第５図に示されている。
た素材３にスリットを形成せしめる動作のフローチャー
トが第５図に示されている。
第５図において、ステップS1でNC装置31に予め登録さ
れて加工プログラムを作動させ、光路変換制御部29を作
動させて、光路変換装置27をレーザ光LB1の光路から外
しておき、そしてレーザ発振器19から出力されたレーザ
光LB1がベンドミラー17,集光レンズ13を介してノズル９
から素材３の表に照射し、順方向のスリット切断を行な
う。すなわち、素材３を順次移動せしめて、，，
，，，，の７つのストリットを形成せしめ
る。
れて加工プログラムを作動させ、光路変換制御部29を作
動させて、光路変換装置27をレーザ光LB1の光路から外
しておき、そしてレーザ発振器19から出力されたレーザ
光LB1がベンドミラー17,集光レンズ13を介してノズル９
から素材３の表に照射し、順方向のスリット切断を行な
う。すなわち、素材３を順次移動せしめて、，，
，，，，の７つのストリットを形成せしめ
る。
ステップS2で光路変換制御部29を作動させレーザ光LB
1の光路上に光路変換装置27を移動せしめる。次に、レ
ーザ発振器19から出力されたレーザ光は光路変換装置27
のベンドミラー25で光路が折曲げられ、レーザ光LB2と
してベンドミラー23,21,集光レンズ15を介してノズル11
から素材３の裏に照射し、逆方向のスリット切断を行な
う。すなわち、素材３を順次移動せしめて、，の２
つのスリットを形成せしめる。
1の光路上に光路変換装置27を移動せしめる。次に、レ
ーザ発振器19から出力されたレーザ光は光路変換装置27
のベンドミラー25で光路が折曲げられ、レーザ光LB2と
してベンドミラー23,21,集光レンズ15を介してノズル11
から素材３の裏に照射し、逆方向のスリット切断を行な
う。すなわち、素材３を順次移動せしめて、，の２
つのスリットを形成せしめる。
ステップS4で板材から素材３を板取りするためレーザ
光LB1あるいはLB2により外形形状を切断することによ
り、板材から素材３の板取り加工が終了する。
光LB1あるいはLB2により外形形状を切断することによ
り、板材から素材３の板取り加工が終了する。
なお、外形形状切断は各スリットを形成せしめる前に
予め行なっても構わない。
予め行なっても構わない。
このように、素材３の表裏の相対向した平面内にレー
ザ加工ヘッド5,7を設けると共に、レーザ光LB1の光路上
に光路変換装置27を移動可能に設けることによって、折
曲げ方向に応じて素材３の表裏から選択的にレーザ光LB
1，LB2を照射して短時間にかつ素材３を裏返しすること
なくスリットを形成せしめることができる。したがっ
て、スリットを形成せしめた後、例えば手曲げで７つの
順方向曲げと２つの逆方向曲げを行なうことにより、第
２図に示した立体部品１を容易にできると共に、折曲げ
加工後の仕上り寸法にはばらつきが少なくなり、仕上り
精度良好な立体部品１を得ることができる。
ザ加工ヘッド5,7を設けると共に、レーザ光LB1の光路上
に光路変換装置27を移動可能に設けることによって、折
曲げ方向に応じて素材３の表裏から選択的にレーザ光LB
1，LB2を照射して短時間にかつ素材３を裏返しすること
なくスリットを形成せしめることができる。したがっ
て、スリットを形成せしめた後、例えば手曲げで７つの
順方向曲げと２つの逆方向曲げを行なうことにより、第
２図に示した立体部品１を容易にできると共に、折曲げ
加工後の仕上り寸法にはばらつきが少なくなり、仕上り
精度良好な立体部品１を得ることができる。
なお、この発明は、前述した実施例に限定されること
なく、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で
実施し得るものである。本実施例では、レーザ切断装置
として、第３図に示したごとく、光学系固定でレーザ加
工ヘッド5,7を左右方向のみに移動でき、かつ素材３を
移動せしめる例で説明したが、素材３を固定し、光学系
を移動させるレーザ切断装置であっても対応可能であ
る。
なく、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で
実施し得るものである。本実施例では、レーザ切断装置
として、第３図に示したごとく、光学系固定でレーザ加
工ヘッド5,7を左右方向のみに移動でき、かつ素材３を
移動せしめる例で説明したが、素材３を固定し、光学系
を移動させるレーザ切断装置であっても対応可能であ
る。
［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、こ
の発明によれば、立体部品を展開した形状の素材を板取
りした後あるいは素材の板取りを行なう前に、素材の折
曲げ線に相当する部分を折曲げ方向に応じて素材の表裏
から選択的にレーザ光を照射してスリットを形成せしめ
るようにしてあるから、スリットの形状と折曲げ方向を
常に一定にすることができる。而して、素材を折曲げた
後の素材の伸びは各折曲げ部分で同じで均一となり仕上
り寸法にばらつきが少なくなる。延いては、仕上り寸法
の加工精度が良好な立体部品を得ることができる。
の発明によれば、立体部品を展開した形状の素材を板取
りした後あるいは素材の板取りを行なう前に、素材の折
曲げ線に相当する部分を折曲げ方向に応じて素材の表裏
から選択的にレーザ光を照射してスリットを形成せしめ
るようにしてあるから、スリットの形状と折曲げ方向を
常に一定にすることができる。而して、素材を折曲げた
後の素材の伸びは各折曲げ部分で同じで均一となり仕上
り寸法にばらつきが少なくなる。延いては、仕上り寸法
の加工精度が良好な立体部品を得ることができる。
第１図はこの発明により立体部品を製造する際に材料か
ら板取りする素材の展開図、第２図は第１図の展開図か
ら得られる立体部品の斜視図、第３図は素材の各部にス
リットを形成せしめるのに用いられる一実施例のレーザ
切断装置の説明図、第４図はレーザ加工ヘッドにおける
ノズルの先端に保護板を付加した一例図、第５図は素材
の各部にスリットを形成せしめる動作のフローチャー
ト、第６図（Ａ），（Ｂ）は従来、レーザ光で素材にス
リット加工した際の説明図である。 １……立体部品、３……素材 7,7……レーザ加工ヘッド 9,11……ノズル、13,15……集光レンズ 19……レーザ発振器、25……ベンドミラー 27……光路変換装置
ら板取りする素材の展開図、第２図は第１図の展開図か
ら得られる立体部品の斜視図、第３図は素材の各部にス
リットを形成せしめるのに用いられる一実施例のレーザ
切断装置の説明図、第４図はレーザ加工ヘッドにおける
ノズルの先端に保護板を付加した一例図、第５図は素材
の各部にスリットを形成せしめる動作のフローチャー
ト、第６図（Ａ），（Ｂ）は従来、レーザ光で素材にス
リット加工した際の説明図である。 １……立体部品、３……素材 7,7……レーザ加工ヘッド 9,11……ノズル、13,15……集光レンズ 19……レーザ発振器、25……ベンドミラー 27……光路変換装置
Claims (1)
- 【請求項１】板材に折曲げ加工を行なって立体部品を製
造するに際し立体部品を展開した形状の素材をレーザ光
により板取りする方法にして、立体部品を展開した形状
の素材を板取りした後あるいは素材の板取りを行なう前
に、素材の折曲げ線に相当する部分を折曲げ方向に応じ
て素材の表裏から選択的にレーザ光を照射してスリット
を形成せしめることを特徴とする折曲げ加工立体部品に
おける板取り方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042626A JP2843094B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 折曲げ加工立体部品における板取り方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042626A JP2843094B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 折曲げ加工立体部品における板取り方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248790A JPH03248790A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2843094B2 true JP2843094B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=12641227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2042626A Expired - Fee Related JP2843094B2 (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 折曲げ加工立体部品における板取り方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843094B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020083408A (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | ベンダーサービス株式会社 | 蓋体、容器、食品包装容器 |
| CN111198547B (zh) * | 2020-01-15 | 2020-12-29 | 重庆大学 | 积材平整度与残余应力协调优化自反馈控制方法与系统 |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP2042626A patent/JP2843094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03248790A (ja) | 1991-11-06 |
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