JP3147007B2 - 複合加工機およびその板材加工方法 - Google Patents
複合加工機およびその板材加工方法Info
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- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
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- B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
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- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/08—Accessory tools, e.g. knives; Mountings therefor
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パンチプレス機
部とレーザ加工機部とを備えた複合加工機およびその板
材加工方法に関するものである。
部とレーザ加工機部とを備えた複合加工機およびその板
材加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、パ
ンチプレス機部とレーザ加工機部とを備えた複合加工機
が用いられている。この種の複合加工機において、レー
ザ加工機部は、パンチ加工で行えないような微細な加工
や複雑な形状の加工を行うために設けられており、運転
コストや加工能率の面から、パンチプレス機部が主に使
用される。このことから、パンチプレス機部はプレス能
力（打ち抜きトン数）の大きな仕様とされる。しかし、
パンチ加工で大プレス能力が要求される場合は、僅かな
場合しかなく、このような僅かな場合の加工に備えて大
プレス能力のパンチプレス機部を装備しているため、設
備利用の無駄が多い。また、このようにパンチプレス機
部とレーザ加工機部とを備えた複合加工機では、レーザ
加工機部の光学機器にパンチ加工時の大きな振動が影響
し、レーザ加工を精度の高いものに保つことが難しいと
いう問題点がある。
ンチプレス機部とレーザ加工機部とを備えた複合加工機
が用いられている。この種の複合加工機において、レー
ザ加工機部は、パンチ加工で行えないような微細な加工
や複雑な形状の加工を行うために設けられており、運転
コストや加工能率の面から、パンチプレス機部が主に使
用される。このことから、パンチプレス機部はプレス能
力（打ち抜きトン数）の大きな仕様とされる。しかし、
パンチ加工で大プレス能力が要求される場合は、僅かな
場合しかなく、このような僅かな場合の加工に備えて大
プレス能力のパンチプレス機部を装備しているため、設
備利用の無駄が多い。また、このようにパンチプレス機
部とレーザ加工機部とを備えた複合加工機では、レーザ
加工機部の光学機器にパンチ加工時の大きな振動が影響
し、レーザ加工を精度の高いものに保つことが難しいと
いう問題点がある。
【０００３】一方、パンチプレス機において、静音化，
低振動のために、ストローク途中でパンチ速度を変えて
パンチ工具が板材表面に接する瞬間の速度を低下させる
ことが望まれている。このようなストローク途中の速度
変化は、通常の機械式プレスでは不可能であり、油圧プ
レスが必要となる。しかし、油圧プレスは、油圧ユニッ
トが必要なことから設備コストが高価になる。このよう
な問題を解消するものとして、本出願人は、サーボモー
タで直接にパンチ駆動を行うものを試みた。しかし、サ
ーボモータによる直接駆動では、一般に生産されている
モータの出力の限界から、板厚が厚い場合や、打ち抜き
孔径が大きな場合のパンチ加工を行えるだけのプレス能
力を得ることが難しい。
低振動のために、ストローク途中でパンチ速度を変えて
パンチ工具が板材表面に接する瞬間の速度を低下させる
ことが望まれている。このようなストローク途中の速度
変化は、通常の機械式プレスでは不可能であり、油圧プ
レスが必要となる。しかし、油圧プレスは、油圧ユニッ
トが必要なことから設備コストが高価になる。このよう
な問題を解消するものとして、本出願人は、サーボモー
タで直接にパンチ駆動を行うものを試みた。しかし、サ
ーボモータによる直接駆動では、一般に生産されている
モータの出力の限界から、板厚が厚い場合や、打ち抜き
孔径が大きな場合のパンチ加工を行えるだけのプレス能
力を得ることが難しい。
【０００４】この発明は、このような課題を解消し、パ
ンチ加工とレーザ加工との併用による高効率，低運転コ
スト，および精密な加工を可能としながら、装置コスト
も安価なものとでき、かつパンチ加工時の振動によるレ
ーザ加工機部への影響を緩和できる複合加工機およびそ
の板材加工方法を提供することを目的とする。
ンチ加工とレーザ加工との併用による高効率，低運転コ
スト，および精密な加工を可能としながら、装置コスト
も安価なものとでき、かつパンチ加工時の振動によるレ
ーザ加工機部への影響を緩和できる複合加工機およびそ
の板材加工方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するた
め、この発明の複合加工機による板材加工方法は、サー
ボモータにより駆動されるパンチプレス機部と、このパ
ンチプレス機部よりも最大加工出力が高いレーザ加工機
部とを備えた複合加工機を用い、板材の板厚、材質、お
よび加工すべき孔の直径から、前記パンチプレス機部の
最大加工出力でパンチ加工が可能な場合はパンチプレス
機部で加工し、パンチプレス機部の最大加工出力でパン
チ加工が不可能な場合はレーザ加工機部で加工するよう
にした。この複合加工機による板材加工方法によると、
通常の板厚および孔径等の孔加工はパンチプレス機部で
加工して高加工効率および低運転コストを図り、パンチ
プレス機部で加工不能な板厚または孔径等の孔加工は、
レーザ加工機部で行う。レーザ加工機部があるため、パ
ンチプレス機部の最大加工出力を低く抑えても、問題な
くワーク加工が行える。パンチ駆動機構はサーボモータ
による駆動のものであるため、簡単な構成でストローク
途中にパンチ速度を制御性良く変えることができ、高ヒ
ットレートを確保しながら静音化が図れる。このよう
に、プレス加工は、サーボモータによる速度制御を行
い、低騒音および低振動とすることができるので、特に
振動を嫌うレーザ加工機部の、例えば、光学機器に影響
を及ぼすことがなく、レーザ加工が精度の高いものに保
つことができる。
め、この発明の複合加工機による板材加工方法は、サー
ボモータにより駆動されるパンチプレス機部と、このパ
ンチプレス機部よりも最大加工出力が高いレーザ加工機
部とを備えた複合加工機を用い、板材の板厚、材質、お
よび加工すべき孔の直径から、前記パンチプレス機部の
最大加工出力でパンチ加工が可能な場合はパンチプレス
機部で加工し、パンチプレス機部の最大加工出力でパン
チ加工が不可能な場合はレーザ加工機部で加工するよう
にした。この複合加工機による板材加工方法によると、
通常の板厚および孔径等の孔加工はパンチプレス機部で
加工して高加工効率および低運転コストを図り、パンチ
プレス機部で加工不能な板厚または孔径等の孔加工は、
レーザ加工機部で行う。レーザ加工機部があるため、パ
ンチプレス機部の最大加工出力を低く抑えても、問題な
くワーク加工が行える。パンチ駆動機構はサーボモータ
による駆動のものであるため、簡単な構成でストローク
途中にパンチ速度を制御性良く変えることができ、高ヒ
ットレートを確保しながら静音化が図れる。このよう
に、プレス加工は、サーボモータによる速度制御を行
い、低騒音および低振動とすることができるので、特に
振動を嫌うレーザ加工機部の、例えば、光学機器に影響
を及ぼすことがなく、レーザ加工が精度の高いものに保
つことができる。
【０００６】上記構成の複合加工機において、前記パン
チプレス機部のパンチ駆動機構が、サーボモータ及びサ
ーボモータの回転をラムの往復動に変換するクランク機
構からなるものであっても良い。この構成の場合、倍力
機構等の特種な機構を用いることなく、簡単な構成でパ
ンチ駆動機構を構成することができ、部品点数を少なく
でき、装置の小型化、簡素化が可能となる。上記各構成
の複合加工機において、ワーク加工時に必要とされる出
力が前記パンチプレス機部の有する最大加工出力を超え
ず、かつ、パンチプレス機部に装備される工具で加工可
能な場合にはパンチプレス機部にて加工を行い、それ以
外の場合にはレーザ加工機部によりワーク加工を行うよ
うにしても良い。この構成によると、レーザ加工機部と
パンチプレス機部のどちらでも加工ができるワークは、
必ずパンチプレス機部で行うようになっているため、エ
ネルギコストを抑えたワーク加工が行える。また、加工
時間を必要最小限に押えることができる。
チプレス機部のパンチ駆動機構が、サーボモータ及びサ
ーボモータの回転をラムの往復動に変換するクランク機
構からなるものであっても良い。この構成の場合、倍力
機構等の特種な機構を用いることなく、簡単な構成でパ
ンチ駆動機構を構成することができ、部品点数を少なく
でき、装置の小型化、簡素化が可能となる。上記各構成
の複合加工機において、ワーク加工時に必要とされる出
力が前記パンチプレス機部の有する最大加工出力を超え
ず、かつ、パンチプレス機部に装備される工具で加工可
能な場合にはパンチプレス機部にて加工を行い、それ以
外の場合にはレーザ加工機部によりワーク加工を行うよ
うにしても良い。この構成によると、レーザ加工機部と
パンチプレス機部のどちらでも加工ができるワークは、
必ずパンチプレス機部で行うようになっているため、エ
ネルギコストを抑えたワーク加工が行える。また、加工
時間を必要最小限に押えることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図４と共に説明する。この複合加工機は、パンチプレ
ス機部１とレーザ加工機部２とを備え、両者１，２にフ
レーム３およびテーブル装置４を兼用するものにおい
て、パンチプレス機部１のパンチ駆動機構５をサーボモ
ータ６で駆動されるものとし、レーザ加工機部２を、パ
ンチプレス機部１よりも最大加工出力が高いものとして
ある。これにより、レーザ加工機部２の方がパンチプレ
ス機部１よりも板厚ｔの厚い板材Ｗを切断加工可能な出
力を有するものとしてある。この例では、パンチプレス
機部１は、最大加工出力が１０トンのものとしてある。
フレーム３は側面形状がＣ字状のものであり、その前方
に続くベッド２５上にテーブル装置４が設けられてい
る。
し図４と共に説明する。この複合加工機は、パンチプレ
ス機部１とレーザ加工機部２とを備え、両者１，２にフ
レーム３およびテーブル装置４を兼用するものにおい
て、パンチプレス機部１のパンチ駆動機構５をサーボモ
ータ６で駆動されるものとし、レーザ加工機部２を、パ
ンチプレス機部１よりも最大加工出力が高いものとして
ある。これにより、レーザ加工機部２の方がパンチプレ
ス機部１よりも板厚ｔの厚い板材Ｗを切断加工可能な出
力を有するものとしてある。この例では、パンチプレス
機部１は、最大加工出力が１０トンのものとしてある。
フレーム３は側面形状がＣ字状のものであり、その前方
に続くベッド２５上にテーブル装置４が設けられてい
る。
【０００８】パンチプレス機部１は、パンチ駆動機構５
およびタレット９Ａ，９Ｂを備えたタレットパンチプレ
スからなる。パンチ駆動機構５は、フレーム３の上フレ
ーム部３ａの先端に設置したラム７を、サーボモータ６
でクランク機構８を介して速度制御可能に駆動するもの
としてある。タレット９Ａ，９Ｂは、各々円周上にパン
チ金型およびダイ金型となる工具２３Ａ，２３Ｂを設置
したものであり、フレーム３の上下のフレーム部３ａ，
３ｂ間の空間に設置されている。
およびタレット９Ａ，９Ｂを備えたタレットパンチプレ
スからなる。パンチ駆動機構５は、フレーム３の上フレ
ーム部３ａの先端に設置したラム７を、サーボモータ６
でクランク機構８を介して速度制御可能に駆動するもの
としてある。タレット９Ａ，９Ｂは、各々円周上にパン
チ金型およびダイ金型となる工具２３Ａ，２３Ｂを設置
したものであり、フレーム３の上下のフレーム部３ａ，
３ｂ間の空間に設置されている。
【０００９】レーザ加工機部２は、上フレーム部３の先
端にラム７の近傍で設置したレーザヘッド１４と、フレ
ーム３の側方で床面上に設置したレーザ発振機１２と、
上フレーム部３ａ上に設置されてレーザ発振機１２とレ
ーザヘッド１４の間にレーザ光を案内するダクト１３と
を備える。
端にラム７の近傍で設置したレーザヘッド１４と、フレ
ーム３の側方で床面上に設置したレーザ発振機１２と、
上フレーム部３ａ上に設置されてレーザ発振機１２とレ
ーザヘッド１４の間にレーザ光を案内するダクト１３と
を備える。
【００１０】図２はパンチ駆動機構５を示す。サーボモ
ータ６は、モータ軸方向に沿って長く延びる外形を有し
ていて、先端に減速機１５を内蔵しており、上フレーム
部３ａ内に、この上フレーム部３ａの長手方向（前後方
向Ｙ）に沿って収容されている。クランク機構８は偏心
カム式のものであり、偏心カム１６が、サーボモータ６
のモータ軸６ａと同一回転中心Ｏ上で、上フレーム部３
ａの先端の一対の軸受１７，１８により回転自在に支持
されている。偏心カム１６とサーボモータ６のモータ軸
６ａとは軸継手１９を介して接続されている。偏心カム
１６は、その偏心軸部１６ａがクランクアーム２０の上
端の孔に軸受（図示せず）を介して回転自在に嵌合して
いる。クランクアーム２０の下端には、ピン２１を介し
てラム７が連結され、ラム７は上フレーム部３ａの先端
下面に設けられたラムガイド２２に昇降自在に支持され
ている。ラム７の先端には、上タレット９Ａに保持され
たパンチ金型２３の頭部と連結されるＴ溝状の頭部連結
部を有している。なお、パンチ駆動機構５は、フライホ
イール等の慣性付与手段を有しないものとする。
ータ６は、モータ軸方向に沿って長く延びる外形を有し
ていて、先端に減速機１５を内蔵しており、上フレーム
部３ａ内に、この上フレーム部３ａの長手方向（前後方
向Ｙ）に沿って収容されている。クランク機構８は偏心
カム式のものであり、偏心カム１６が、サーボモータ６
のモータ軸６ａと同一回転中心Ｏ上で、上フレーム部３
ａの先端の一対の軸受１７，１８により回転自在に支持
されている。偏心カム１６とサーボモータ６のモータ軸
６ａとは軸継手１９を介して接続されている。偏心カム
１６は、その偏心軸部１６ａがクランクアーム２０の上
端の孔に軸受（図示せず）を介して回転自在に嵌合して
いる。クランクアーム２０の下端には、ピン２１を介し
てラム７が連結され、ラム７は上フレーム部３ａの先端
下面に設けられたラムガイド２２に昇降自在に支持され
ている。ラム７の先端には、上タレット９Ａに保持され
たパンチ金型２３の頭部と連結されるＴ溝状の頭部連結
部を有している。なお、パンチ駆動機構５は、フライホ
イール等の慣性付与手段を有しないものとする。
【００１１】図３に示すように、テーブル装置４は、ベ
ッド２５上に設けられた中央の固定テーブル２６ａと、
その両側の可動テーブル２６ｂとを備え、可動テーブル
２６ｂはベッド２５のレール２７上をキャリッジ２８と
共に前後（Ｙ方向）に進退駆動される。キャリッジ２８
には、ワークホルダ２９を有するクロススライド３０が
左右方向（Ｘ方向）に進退自在に設置され、ワークホル
ダ２９に把持された板材Ｗが、前記キャリッジ２８およ
びクロススライド３０の移動によりテーブル２６ａ，２
６ｂ上をＸ，Ｙ方向に送られる。
ッド２５上に設けられた中央の固定テーブル２６ａと、
その両側の可動テーブル２６ｂとを備え、可動テーブル
２６ｂはベッド２５のレール２７上をキャリッジ２８と
共に前後（Ｙ方向）に進退駆動される。キャリッジ２８
には、ワークホルダ２９を有するクロススライド３０が
左右方向（Ｘ方向）に進退自在に設置され、ワークホル
ダ２９に把持された板材Ｗが、前記キャリッジ２８およ
びクロススライド３０の移動によりテーブル２６ａ，２
６ｂ上をＸ，Ｙ方向に送られる。
【００１２】つぎに、この複合加工機の運転方法を説明
する。板材Ｗの板厚ｔ、材質、および加工すべき孔Ｈの
直径（周長）に対して、パンチプレス機部１のプレス能
力である最大加工出力（この例では１０トン）でパンチ
加工が可能な場合は、パンチプレス機部１で加工する
（図１（Ｂ））。このようにパンチプレス機部１で加工
することにより、レーザ加工機部２で加工するよりも、
高速で加工でき、かつ運転コストも安価となる。パンチ
プレス機部１の最大加工出力でパンチ加工が不可能な場
合は、レーザ加工機部２で加工する。すなわち、図１
（Ｃ）のように板厚ｔが所定厚さよりも厚い場合や、図
１（Ｄ）の孔Ｈ2 のように周長が長い孔を加工する場合
はレーザ加工とする。また、パンチプレス機部１の最大
加工出力以下の加工であっても、タレット９Ａ，９Ｂに
装備されている工具では行えない複雑な形状の切断加工
は、レーザ加工機部２を用いて加工する。すなわち、ワ
ーク加工時に必要とされる出力がパンチプレス機部１の
有する最大加工出力を超えず、かつ、パンチプレス機部
１のタレット９Ａ，９Ｂに装備される工具２３Ａ，２３
Ｂで加工可能な場合には必ずパンチプレス機部１にて加
工を行い、それ以外にはレーザ加工機部２によりワーク
加工を行うようにする。このパンチプレス機部１とレー
ザ加工機部２との使い分けは、この複合加工機を制御す
る制御装置であるＮＣ装置３２（図４）の加工プログラ
ム３１に設定しておく。
する。板材Ｗの板厚ｔ、材質、および加工すべき孔Ｈの
直径（周長）に対して、パンチプレス機部１のプレス能
力である最大加工出力（この例では１０トン）でパンチ
加工が可能な場合は、パンチプレス機部１で加工する
（図１（Ｂ））。このようにパンチプレス機部１で加工
することにより、レーザ加工機部２で加工するよりも、
高速で加工でき、かつ運転コストも安価となる。パンチ
プレス機部１の最大加工出力でパンチ加工が不可能な場
合は、レーザ加工機部２で加工する。すなわち、図１
（Ｃ）のように板厚ｔが所定厚さよりも厚い場合や、図
１（Ｄ）の孔Ｈ2 のように周長が長い孔を加工する場合
はレーザ加工とする。また、パンチプレス機部１の最大
加工出力以下の加工であっても、タレット９Ａ，９Ｂに
装備されている工具では行えない複雑な形状の切断加工
は、レーザ加工機部２を用いて加工する。すなわち、ワ
ーク加工時に必要とされる出力がパンチプレス機部１の
有する最大加工出力を超えず、かつ、パンチプレス機部
１のタレット９Ａ，９Ｂに装備される工具２３Ａ，２３
Ｂで加工可能な場合には必ずパンチプレス機部１にて加
工を行い、それ以外にはレーザ加工機部２によりワーク
加工を行うようにする。このパンチプレス機部１とレー
ザ加工機部２との使い分けは、この複合加工機を制御す
る制御装置であるＮＣ装置３２（図４）の加工プログラ
ム３１に設定しておく。
【００１３】この複合加工機は、このようにレーザ加工
機部２があるため、パンチプレス機部１の最大加工出力
を低く抑えても、問題なくワーク加工が行える。プレス
加工は、サーボモータ６による速度制御を行い、低騒音
および低振動とすることができるので、特に振動を嫌う
レーザ加工機部２の、例えば、光学機器に影響を及ぼす
ことがなく、レーザ加工が精度の高いものに保つことが
できる。一般に、パンチ加工の大部分は小プレス能力で
可能な加工であり、一部の大プレス能力が必要な加工
や、複雑な形状の加工だけをレーザ加工機部２で行えば
良い。そのため、レーザ加工機部２を使用することによ
る加工効率の低下や運転コストの増大と、大プレス能力
のパンチプレス機部を用いて複合加工機を製作する場合
との得失を勘案しても、この発明のように低プレス能力
のパンチプレス機部１を用いて設備コストを低減させる
利点が大きいと考えられる。
機部２があるため、パンチプレス機部１の最大加工出力
を低く抑えても、問題なくワーク加工が行える。プレス
加工は、サーボモータ６による速度制御を行い、低騒音
および低振動とすることができるので、特に振動を嫌う
レーザ加工機部２の、例えば、光学機器に影響を及ぼす
ことがなく、レーザ加工が精度の高いものに保つことが
できる。一般に、パンチ加工の大部分は小プレス能力で
可能な加工であり、一部の大プレス能力が必要な加工
や、複雑な形状の加工だけをレーザ加工機部２で行えば
良い。そのため、レーザ加工機部２を使用することによ
る加工効率の低下や運転コストの増大と、大プレス能力
のパンチプレス機部を用いて複合加工機を製作する場合
との得失を勘案しても、この発明のように低プレス能力
のパンチプレス機部１を用いて設備コストを低減させる
利点が大きいと考えられる。
【００１４】また、この実施形態で用いたパンチプレス
機部１のプレス駆動部５は、サーボモータ６およびクラ
ンク機構８だけで直接にラム７を駆動するものであるた
め、制御性が良く、ストローク途中で板材Ｗとの接触直
前にパンチ速度を低下させることにより静音化を図り、
かつヒットレートの低下を最小限に抑える制御が良好に
行える。このため、加工すべき孔のうちの大多数の孔
を、高効率でパンチ加工できることになり、これによっ
ても一部の孔をレーザ加工することによる能率低下が補
える。
機部１のプレス駆動部５は、サーボモータ６およびクラ
ンク機構８だけで直接にラム７を駆動するものであるた
め、制御性が良く、ストローク途中で板材Ｗとの接触直
前にパンチ速度を低下させることにより静音化を図り、
かつヒットレートの低下を最小限に抑える制御が良好に
行える。このため、加工すべき孔のうちの大多数の孔
を、高効率でパンチ加工できることになり、これによっ
ても一部の孔をレーザ加工することによる能率低下が補
える。
【００１５】パンチプレス機部１で加工するか、または
レーザ加工機部２で加工するかの前記板厚，材質，孔径
（周長）の基準は、この複合加工機を数値制御するため
の加工プログラム３１の作成段階で予め設定しておくこ
とが好ましい。例えば、図４に示すように、自動プログ
ラミング装置３６で自動生成した加工プログラム３１を
ＮＣ装置３２で実行してこの複合加工機３３を制御する
場合、パンチ・レーザ判定手段３４を自動プログラミン
グ装置３６に設定しておく。自動プログラミング装置３
０は、板材加工の加工図形データ３５や、加工条件、素
材等のデータを入力することで、加工プログラム３１を
自動生成する手段である。パンチ・レーザ判定手段３４
は、孔加工に対して、板厚，材質，および周長の相互の
関係で得られる所定値で、パンチプレス機部１とレーザ
加工機部２とを使い分けるように判定基準を設けてあ
る。この判定基準は、板厚，材質，周長に各設定値を定
め、テーブルとして準備しておくことが望ましい。
レーザ加工機部２で加工するかの前記板厚，材質，孔径
（周長）の基準は、この複合加工機を数値制御するため
の加工プログラム３１の作成段階で予め設定しておくこ
とが好ましい。例えば、図４に示すように、自動プログ
ラミング装置３６で自動生成した加工プログラム３１を
ＮＣ装置３２で実行してこの複合加工機３３を制御する
場合、パンチ・レーザ判定手段３４を自動プログラミン
グ装置３６に設定しておく。自動プログラミング装置３
０は、板材加工の加工図形データ３５や、加工条件、素
材等のデータを入力することで、加工プログラム３１を
自動生成する手段である。パンチ・レーザ判定手段３４
は、孔加工に対して、板厚，材質，および周長の相互の
関係で得られる所定値で、パンチプレス機部１とレーザ
加工機部２とを使い分けるように判定基準を設けてあ
る。この判定基準は、板厚，材質，周長に各設定値を定
め、テーブルとして準備しておくことが望ましい。
【００１６】
【発明の効果】この発明の複合加工機による板材の加工
方法は、サーボモータにより駆動されるパンチプレス機
部と、このパンチプレス機部よりも最大加工出力が高い
レーザ加工機部とを備える複合加工機を用い、板材の板
厚、材質、および加工すべき孔の直径から、前記パンチ
プレス機部の最大加工出力でパンチ加工が可能な場合は
パンチプレス機部で加工し、パンチプレス機部の最大加
工出力でパンチ加工が不可能な場合はレーザ加工機部で
加工するようにしたものであり、レーザ加工機部がある
ため、パンチプレス機部の最大加工出力を低く抑えて
も、問題なくワーク加工が行える。プレス加工は、サー
ボモータによる速度制御を行い、低騒音および低振動と
することができるので、特に振動を嫌うレーザ加工機部
の、例えば、光学機器に影響を及ぼすことがなく、レー
ザ加工が精度の高いものに保つことができる。上記構成
の複合加工機において、前記パンチプレス機部のパンチ
駆動機構が、サーボモータ及びサーボモータの回転をラ
ムの往復動に変換するクランク機構からなるものである
場合は、倍力機構等の特殊な機構を用いることなく、簡
単な構造でパンチ駆動機構を構成することができ、部品
点数を少なくでき、装置の小型化、簡素化が可能とな
る。請求項３記載の複合加工機による板材の加工方法
は、ワーク加工時に必要とされる出力が前記パンチプレ
ス機部の有する最大加工出力を超えず、かつ、パンチプ
レス機部に装備される工具で加工可能な場合にはパンチ
プレス機部にて加工を行い、それ以外の場合にはレーザ
加工機部によりワーク加工を行うようにしたものであ
り、レーザ加工機部とパンチプレス機部のどちらでも加
工ができるワークは、必ずパンチプレス機部で行うよう
になっているため、エネルギコストを抑えたワーク加工
が行える。また、加工時間を必要最小限に押えることが
できる。
方法は、サーボモータにより駆動されるパンチプレス機
部と、このパンチプレス機部よりも最大加工出力が高い
レーザ加工機部とを備える複合加工機を用い、板材の板
厚、材質、および加工すべき孔の直径から、前記パンチ
プレス機部の最大加工出力でパンチ加工が可能な場合は
パンチプレス機部で加工し、パンチプレス機部の最大加
工出力でパンチ加工が不可能な場合はレーザ加工機部で
加工するようにしたものであり、レーザ加工機部がある
ため、パンチプレス機部の最大加工出力を低く抑えて
も、問題なくワーク加工が行える。プレス加工は、サー
ボモータによる速度制御を行い、低騒音および低振動と
することができるので、特に振動を嫌うレーザ加工機部
の、例えば、光学機器に影響を及ぼすことがなく、レー
ザ加工が精度の高いものに保つことができる。上記構成
の複合加工機において、前記パンチプレス機部のパンチ
駆動機構が、サーボモータ及びサーボモータの回転をラ
ムの往復動に変換するクランク機構からなるものである
場合は、倍力機構等の特殊な機構を用いることなく、簡
単な構造でパンチ駆動機構を構成することができ、部品
点数を少なくでき、装置の小型化、簡素化が可能とな
る。請求項３記載の複合加工機による板材の加工方法
は、ワーク加工時に必要とされる出力が前記パンチプレ
ス機部の有する最大加工出力を超えず、かつ、パンチプ
レス機部に装備される工具で加工可能な場合にはパンチ
プレス機部にて加工を行い、それ以外の場合にはレーザ
加工機部によりワーク加工を行うようにしたものであ
り、レーザ加工機部とパンチプレス機部のどちらでも加
工ができるワークは、必ずパンチプレス機部で行うよう
になっているため、エネルギコストを抑えたワーク加工
が行える。また、加工時間を必要最小限に押えることが
できる。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる複合加
工機の側面図、（Ｂ）はそのパンチ加工の説明図、
（Ｃ）はレーザ加工の説明図、（Ｄ）は板材の孔径の説
明図である。
工機の側面図、（Ｂ）はそのパンチ加工の説明図、
（Ｃ）はレーザ加工の説明図、（Ｄ）は板材の孔径の説
明図である。
【図２】（Ａ）はパンチプレス機部におけるプレス駆動
部の破断側面図、（Ｂ）はその部分拡大正面図である。
部の破断側面図、（Ｂ）はその部分拡大正面図である。
【図３】同複合加工機の全体の平面図である。
【図４】複合加工機とその制御系を示す説明図である。
１…パンチプレス機部 ２…レーザ加工機部 ３…フレーム ４…テーブル装置 ５…パンチ駆動機構 ６…サーボモータ ７…ラム ９Ａ，９Ｂ…タレット １２…レーザ発振機 １３…ダクト １４…レーザヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 23/04 B21D 28/36 B23Q 41/06
Claims (3)
- 【請求項１】 サーボモータにより駆動されるパンチプ
レス機部と、このパンチプレス機部よりも最大加工出力
が高いレーザ加工機部とを備えた複合加工機を用い、板
材の板厚、材質、および加工すべき孔の直径から、前記
パンチプレス機部の最大加工出力でパンチ加工が可能な
場合はパンチプレス機部で加工し、パンチプレス機部の
最大加工出力でパンチ加工が不可能な場合はレーザ加工
機部で加工するようにした複合加工機による板材の加工
方法。 - 【請求項２】 サーボモータにより駆動されるパンチプ
レス機部と、このパンチプレス機部よりも最大加工出力
が高いレーザ加工機部とを備えた複合加工機であって、
この複合加工機を加工プログラムにより制御するＮＣ装
置を備え、前記パンチプレス機部のパンチ駆動機構が、
サーボモータ及びサーボモータの回転をラムの往復動に
変換するクランク機構からなるものであり、前記加工プ
ログラムは、パンチプレス機部とレーザ加工機部との使
い分けが、この加工プログラムの作成段階で定められて
いて、板材の板厚、材質、および加工すべき孔の直径か
ら、前記パンチプレス機部の最大加工出力でパンチ加工
が可能な場合はパンチプレス機部で加工し、パンチプレ
ス機部の最大加工出力でパンチ加工が不可能な場合はレ
ーザ加工機部で加工するようにした複合加工機。 - 【請求項３】 サーボモータにより駆動されるパンチプ
レス機部と、このパンチプレス機部よりも最大加工出力
が高いレーザ加工機部とを備えた複合加工機を用い、板
材の板厚、材質、および加工すべき孔の直径から、ワー
ク加工時に必要とされる出力が前記パンチプレス機部の
有する最大加工出力を超えず、かつ、パンチプレス機部
に装備される工具で加工可能な場合にはパンチプレス機
部にて加工を行い、それ以外の場合にはレーザ加工機部
によりワーク加工を行うようにした複合加工機による板
材の加工方法。
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|---|---|---|---|
| JP28320696A JP3147007B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 複合加工機およびその板材加工方法 |
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1996
- 1996-10-03 JP JP28320696A patent/JP3147007B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-09-22 DE DE69719436T patent/DE69719436T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-22 EP EP97116498A patent/EP0834377B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-30 US US08/940,973 patent/US5880429A/en not_active Expired - Lifetime
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