JP3423450B2 - 板材加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は板材加工機及び同板材
加工機に使用するパレットに係り、さらに詳しくは、加
工時にワークを保持するパレットに特徴を有する板材加
工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザ加工機に用いるパレッ
トとしては、例えば、図１９に示されているように支持
部材２０１の上面に所定の間隔で上端が尖ったワーク支
持柱２０３を多数設けたいわゆる剣山タイプのものや、
あるいは、図２０に示すように平板の上端を山形に切断
したストレートスキッド２０５を用いたものや、図２１
に示すように薄板を格子状に組んだ格子スキッド２０７
を用いたもの等がある。

【０００３】これらのパレットは、形式こそ異なるが、
いずれも上下方向には固定されており、ワークをワーク
支持柱２０３等の上に載せて下側から点支持もしくは線
支持するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、レーザ加工機にドリルタッ
プ機能を付加したような場合に、ワークを支持している
ワーク支持柱２０３等の近辺においてドリルタップ加工
を行なえば、ワークを貫通したドリル等がワーク支持柱
２０３と干渉して工具を破損するおそれがある。

【０００５】また、レーザ加工時においても、ガウジン
グ等の可能性も大きく、加工不良を起こす原因にもな
る。

【０００６】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、ドリルタップ加工時
等に工具を破損することがなく、またレーザ加工時に加
工不良を起こさないような板材加工機を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のごとき従
来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明
は、Ｙ軸方向に長い単位スキッドをＸ軸方向に複数備え
ると共に各単位スキッドを上下動可能かつ上方向に付勢
して備えたパレットと、前記パレットを載置してＸ軸方
向へ移動自在の加工テーブルと、前記パレット上のワー
クのレーザ加工を行うべく前記加工テーブルの上方にお
いてＹ軸方向へ移動自在に設けられたレーザ加工ヘッド
と、前記パレット上の前記ワークにドリル加工を行うド
リルを備え前記加工テーブルの上方においてＹ軸方向へ
移動自在かつ上下動自在に設けられたドリル加工ヘッド
と、前記ドリル加工ヘッドの真下に位置する前記単位ス
キッドを下方向へ移動するためのスキッド退避装置と、
前記ドリル加工ヘッドによる加工によって生じた前記ワ
ーク上の切粉を除去するために前記加工テーブルのＹ軸
方向の全幅にわたって設けられたブラシと、を備えた構
成である。

【０００８】請求項２に係る発明は、板材加工機におけ
る加工テーブル上へ載置自在のパレットにおいて、矩形
状のパレット枠体内に、ワークを支持自在かつＹ軸方向
に長い単位スキッドをＸ軸方向に複数備えると共に各単
位スキッドを個別に上下動可能かつ上方向へ付勢して設
け、パレット上にワークを載置する際に各単位スキッド
の上端よりも上方に突出してワークを移動自在に支持す
る複数のフリーベアリングを備えると共に前記ワークを
クランプするための複数のワーククランパを前記パレッ
ト枠体に備えた構成である。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【実施例】以下、この発明の好適な一実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１２】図３にはこの発明に係る板材加工機として
のレーザ、ドリルタップ複合加工機１が示してある。

【００１３】図３において、レーザ、ドリルタップ複合
加工機１はベース３を備えており、このベース３がＸ軸
方向（図３中左右方向）に延設されており、このベース
３上には加工テーブル５がＸ軸方向に移動自在に設けら
れている。また、ワークＷを載置するとともにクランプ
するパレット７が、加工テーブル５上へ移動自在に設け
られており、加工テーブル５上で所定位置に固定され
る。

【００１４】加工テーブル５をＹ軸方向へ跨ぐ状態で門
型フレーム９が設けられている。この門型フレーム９は
梁部１１及び柱部１３よりなり、梁部１１の左側部分
（図３中左側）にはレーザ加工機１５が設けられ、右側
部分（図３中右側）にはドリルタップ加工機１７が設け
られている。また、門型フレーム９の図中手前側には、
レーザ加工機１５及びドリルタップ加工機１７を制御す
るＮＣ装置１９とレーザ加工機１５にレーザ光線ＬＢを
供給するレーザ発振器２１が設けられている。

【００１５】レーザ加工機１５は一般的なものと同様な
ので詳細な説明は省略して概略を述べるがレーザ加工機
１５は、前述のレーザ発振器２１と、レーザ加工ヘッド
２３を有しており、レーザ発振器２１からのレーザ光線
ＬＢは光導管２５及び複数のベンドミラーＢＭによりレ
ーザ加工ヘッド２３に導かれている。

【００１６】レーザ加工ヘッド２３はＹ軸キャレッジ２
７にＺ軸方向へ移動自在に設けられており、Ｙ軸キャレ
ッジ２７は門型フレーム９の梁部１１内に沿って設けら
れたＹ軸ボールネジ２９をＹ軸駆動モータ３１が回転駆
動することによりＹ軸方向へ移動する。また、レーザ加
工ヘッド２３にはワークＷにレーザ光線ＬＢを照射して
レーザ加工を行なうノズル（図示せず）が設けられてい
る。すなわち、このレーザ加工機１５はＮＣ装置１９に
よりＹ軸方向の移動が制御されている一軸光移動タイプ
のレーザ加工機である。

【００１７】次に、図１及び図２を併せて参照してドリ
ルタップ加工機１７の詳細を説明する。尚、ドリル加工
及びタップ加工は同様に行われ得るので以下この実施例
においてはドリル加工について説明する。

【００１８】図１を参照するに、ドリルタップ加工機１
７は、前記レーザ加工機１５のＹ軸と平行に配置した軸
に沿って移動自在のドリル加工ヘッド３３を有し、この
ドリル加工ヘッド３３には上下方向（Ｚ軸方向）に移動
自在なスライダ３５を備えている。

【００１９】すなわち、門型フレーム９の梁部１１内に
沿ってＹ軸ボールネジ３７が回転自在に設けられてお
り、このＹ軸ボールネジ３７を回転駆動するＹ軸駆動モ
ータ３９が門型フレーム９内部に設けられている。ま
た、Ｙ軸ボールネジ３７に螺合するＹ軸ボールナット４
１がドリル加工ヘッド３３に取付けられている。

【００２０】また、スライダ３５にはタレット４３が回
転割出自在に設けられており、タレット４３の複数のド
リルステーション４５には複数のドリル４７が交換自在
に装着されている。

【００２１】従って、Ｙ軸駆動モータ３９がＹ軸ボール
ネジ３７を回転駆動することにより、ドリル加工ヘッド
３３がＹ軸方向へ往復移動し、スライダ３５を上下移動
することによりＸ軸方向に位置決めされたワークＷに対
して割り出されたドリル４７によりドリル加工が行なわ
れることになる。

【００２２】図４〜図１５には、ワークＷを載置して加
工テーブル５上へ搬送するとともに、ワークＷを把持し
て加工テーブル５と共にＸ軸方向へ移動するパレット７
が示されている。このパレット７は、加工時にワークＷ
を直接下側から支持するものでもある。

【００２３】このパレット７は、図４に示されているよ
うに、矩形状のパレット枠体４９と、このパレット枠体
４９の内部において全体として多数の菱形を呈するスキ
ッド５１とを有している。

【００２４】図４，図７，図１０及び図１３を参照する
に、スキッド５１は、二枚の板材５３Ａ，５３Ｂを用い
てＹ軸方向（図４中上下方向）に連続した多数の菱形部
分５５を有する状態に曲げ加工した単位スキッド５７
を、互いに接触しないように僅かな隙間５９をおいてＸ
軸方向へ多数並べたものである。この単位スキッド５７
は、Ｙ軸方向の両端及び中央において、パレット枠体４
９にスプリング６１を介して支持されている。

【００２５】図７〜図９には、単位スキッド５７の右側
端部（図４中下側の端部）の取付け部の詳細が示してあ
る。各々波型状に曲げ加工された二枚の板材５３Ａ，５
３Ｂの端部は、断面く字状の二枚のスキッドブラケット
６３，６３により両側から挟まれて、ボルト６５により
締めつけられている。図９に示すように、このスキッド
ブラケット６３の外側上端部はパレット枠体４９の上方
に隙間６７をおいて突出する張出部６９を有している。
また、スキッドブラケット６３はその基部をボルト７１
により支持ボス７３の上端に取付けられている。

【００２６】一方、パレット枠体４９の内側下端部には
Ｘ軸方向へブラケット７５が取付けられており、このブ
ラケット７５の上面には下側部分にのみネジ部を有する
ボルト７７が取付けられている。このボルト７７のまわ
りにはスプリング６１が取付けられており、その外側に
設けられている円管７９に沿って上下方向に伸び縮みす
るようになっている。

【００２７】前記支持ボス７３は内部に段差のついた円
筒状のものであり、前述のボルト７７及び円管７９に沿
って上下動自在となっているが、常時スプリング６１に
より上向力が付勢されている。このスプリング６１の反
発力は、ワークＷの最大重量と加工時に作用する加工力
に耐える得るものである。

【００２８】図１０〜図１２には、単位スキッド５７の
中央の取付け部の詳細が示されている。この部分におい
ては、二枚の板材５３Ａ，５３Ｂ中央の直線部分が二枚
のスキッドブラケット８１，８１により両側から挟まれ
て固定されている。スキッドブラケット８１，８１は前
述の右側端部におけるスキッドブラケット６３，６３と
異なり張出部６９はなく、またボルトで板材５３Ａ，５
３Ｂを固定するものではなく両側から挟んで固定するも
のである。

【００２９】また、中央部においてはパレット枠体４９
の部材がないため、Ｘ軸方向へ延びるウェブ８３にブラ
ケット８５を取付けている。その他の構造は前述の端部
における取付部と略同様であり、スキッドブラケット８
１，８１は支持ボス７３の上端面にボルト８７により取
付けられている。従って、単位スキッド５７には、中央
部においても常時スプリング６１により上向力が付勢さ
れている。

【００３０】図１３〜図１５には、単位スキッド５７の
左側端部の取付け部の詳細が示されているが、先に述べ
た右側の取付け部分と同様な構造であるので対応する部
位には同じ符号を付して説明は省略する。

【００３１】このようにして単位スキッド５７をＸ軸方
向に多数取り付けたパレット７の内部には、図４に示さ
れているように、所定間隔をおいてフリーベアリング８
９が設けられている。このフリーベアリング８９は、ワ
ークＷをパレット７上に載置し、クランプする際に使用
するものであり、使用時には単位スキッド５７の上端よ
りも上方に突出してワークＷを移動自在に支持するもの
であるが、通常は前記単位スキッド５７の上端よりも埋
没している。

【００３２】図４を再び参照するに、パレット枠体４９
の前側部材９１（図４中右側部材）には、ワークＷをク
ランプするためのワーククランパ９３が所定間隔で複数
個設けられている。また、前側部材９１の前面及び後側
部材９５の後面には、パレット７をＸ軸方向へ移動させ
るためのローラ９７が各々設けられている。さらに、パ
レット枠体４９には所定の箇所にロケートピン９９が設
けられている。

【００３３】以上のように構成されるパレット７は、多
数のスプリング６１により下側から支持されている単位
スキッド５７の上面に平面を保った状態のワークＷを載
置し、ワーククランパ９３により把持する。この状態で
加工テーブル５へ移動し、ロケートピン９９により所定
位置に位置決め固定される。

【００３４】次に、図４及び図１６，図１７に基づい
て、スキッド退避装置につい説明する。

【００３５】図１及び図１７に示すように、門型フレー
ム９の左右の柱部１３，１３には溝型鋼からなる片持ち
梁１０１がベースプレート１０３を介してボルト１０５
により各々取付けられている。この片持ち梁１０１の先
端部には、スキッド退避装置としてのスキッドクランパ
１０７及びブラシ装置１０９が取付けられている。スキ
ッドクランパ１０７の取付け位置は、Ｘ軸方向位置がド
リルタップ加工位置に一致するように決定されている。

【００３６】図１６を参照するに、スキッドクランパ１
０７は、片持ち梁１０１のウェブ１１１を貫通するピス
トンロッド１１３を上下動自在に備えたシリンダ１１５
と、一端をピン１１７により前記ピストンロッド１１３
に取付けられて支点ピン１１９まわりに回動する杆１２
１とから構成される。杆１２１の先端には、部材１２３
が取付けられている。従って、ピストンロッド１１３の
上下動に伴って、杆１２１は支点ピン１１９を中心とし
て回動し、杆１２１の先端の部材１２３が上下動するこ
とになる。

【００３７】また、図１に示すように、上記部材１２３
は、パレット７において単位スキッド５７をパレット枠
体４９に取付けている左右のスキッドブラケット６３，
６３の張出部６９に位置するようになっている。従っ
て、シリンダ１１５の駆動によりピストンロッド１１３
を上昇させると杆１２１は反時計まわりに回転し、部材
１２３がパレット７のスキッドブラケット６３，６３を
下方へ押し下げる（図中二点鎖線）。左右のスキッドブ
ラケット６３，６３はスプリング６１により支持されて
いるので、一定以上の力で押し下げると加工位置の真下
にある一個の単位スキッド５７のみがスプリング６１に
逆らって下方へ移動することになる。

【００３８】一方、ブラシ装置１０９は、ドリルタップ
加工により生じたワークＷ上の切粉を除去するための装
置であり、片持ち梁１０１上でスキッドクランパ１０７
よりも門型フレーム９寄りの位置に取付けられている。

【００３９】ブラシ装置１０９は、図１８に示されてい
るように、Ｙ軸方向に加工テーブル５の全幅にわたって
延びるブラシ１２５を、左右の片持ち梁１０１上に取付
けられた受台１２７，１２７間を連結する受け梁１２９
に取付け部材１３１により取付けたものである。また、
ブラシ１２５はピン１３３により取付け部材１３１に対
して揺動自在に設けられており、常時はスプリング１３
５により垂直下方に向くようになっている。従って、加
工時にワークＷの上へブラシ１２５を載せておけば、ス
プリング１３５の力によりワークＷの上面から離れない
ので、ワークＷの移動に伴って切粉を除去することがで
きる。なお、前記ピン１３３は取付部材１３３に形成さ
れた長穴で支持され、多機能の板厚に対してワークＷの
上面にブラシ１２５が接するものである。

【００４０】次に、ドリルタップ加工を行なう場合の動
作について説明する。パレット７のスキッド５１上にワ
ークＷを載せ、ワーククランパ９３により所定位置にワ
ークＷをクランプする。このパレット７をローラ９７に
より加工テーブル５上へ移動させ、ロケートピン９９に
より所定位置に固定する。

【００４１】続いて、加工テーブル５をＸ軸方向へ移動
して、ワークＷの加工部分がドリル加工ヘッド３３の加
工位置へくるように移動するとともに、この加工位置に
位置する単位スキッド５７の左右のスキッドブラケット
６３，６３の張出部６９を左右のスキッドクランパ１０
７，１０７により押下げる。ドリル加工ヘッド３３をＹ
軸方向へ移動し、スライダ３５を上下移動することによ
りＸ軸方向に位置決めされたワークＷに対してドリル加
工を行ない、スキッドクランパ１０７，１０７が上昇す
ると、単位スキッド５７はスプリング１３５のバネ力で
元に戻り、次の位置決めにより、加工テーブル５が移動
することにより、生じたワークＷ上の切粉をブラシ１２
５により除去する。

【００４２】このような板材加工機によれば、パレット
７内部のスキッド５１をＹ軸方向に延びる単位スキッド
５７をＸ軸方向へ多数並べるとともに、各単位スキッド
５７を独立してスプリング６１により支持しているの
で、各単位スキッド５７ごとに下方へ押し下げることが
できる。従って、加工位置に対応して設けられた左右の
スキッドクランパ１０７，１０７により、加工位置にあ
る単位スキッド５７のみを下げることができ、ワークＷ
を貫通したドリル４７がスキッド５１に当たって破損す
るような事態を避けることができる。

【００４３】また、単位スキッド５７を支持するスプリ
ング６１は、ワークＷの最大重量及び加工時の荷重に耐
え得る反発力を有するものなので、ワークＷを載せても
下降することはなく、パスラインを一定に保つことがで
きる。

【００４４】さらに、ブラシ装置１０９を加工位置付近
に設けたので、ドリルタップ加工により生じたワークＷ
上の切粉を除去することができる。

【００４５】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な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。例えば、この発明を
適用する板材加工機としてレーザ加工ヘッド２３とドリ
ル加工ヘッド３３とが各々別個に設けられている複合加
工機を例に採ったが、加工機は特に限定されない。

【００４６】また、パレット７の内部に菱形状のスキッ
ド５１を設けた場合について説明したが、この他、剣山
タイプやストレートスキッドタイプを使用しても同様の
作用効果が得られる。

【００４７】さらに、スキッドクランパ１０７により加
工位置にある単位スキッド５７を押し下げるように構成
した場合について説明したが、スキッドクランパ１０７
の代わりに、カムやローラにより加工位置にきた単位ス
キッド５７を押し下げるようにしても同様の作用効果が
得られる。

【００４８】また、単位スキッド５７を支持しているス
プリング６１の代わりに、ショックアブソーバを用いて
もよい。

【００４９】

【発明の効果】以上のごとき説明より理解されるよう
に、本発明によれば、加工位置に設けられたスキッド退
避装置が加工位置に位置する単位スキッドのみを押し下
げると、加工位置においてのみワークと単位スキッドと
の間には空間が生じるので、ドリルタップ加工等におい
てドリル等がワークを貫通してもパレットに当たること
が防止される。これにより、ドリル等の工具の破損を防
止することが可能になる。

【００５０】また、加工位置付近に加工テーブルの全幅
の長さを有するブラシを設けたので、ドリルタップ加工
によりワークの上に生じた切粉を除去することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る板材加工機の一実施例としての
レーザ・ドリルタップ複合加工機におけるドリルタップ
加工機を示す正面図である。

【図２】図１中II方向から見た側面図である。

【図３】レーザ・ドリルタップ複合加工機の全体を示す
平面図である。

【図４】パネルの一部省略した平面図である。

【図５】図４中Ｖ−Ｖ線に沿った断面図である。

【図６】図４中VI−VI線に沿った断面図である。

【図７】図４中VII 部分の詳細を示す拡大平面図であ
る。

【図８】図７中VIII方向からみた側面図である。

【図９】図７中IX方向からみた正面図である。

【図１０】図４中Ｘ部分の詳細を示す拡大平面図であ
る。

【図１１】図１０中ＸＩ方向からみた側面図である。

【図１２】図１０中ＸII方向からみた正面図である。

【図１３】図４中ＸIII 部分の詳細を示す拡大平面図で
ある。

【図１４】図１３中ＸIV方向からみた側面図である。

【図１５】図１３中ＸＶ方向からみた正面図である。

【図１６】スキッドクランパ及びブラシ装置を示す正面
図である。

【図１７】図１６中ＸVII 方向からみた平面図である。

【図１８】図１６中ＸVIII方向からみた側面図である。

【図１９】従来における剣山タイプのスキッドを示す斜
視図である。

【図２０】従来におけるストレートスキッドタイプを示
す斜視図である。

【図２１】従来における格子スキッドタイプを示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ レーザ・ドリルタップ複合加工機（板材加工機） ５ 加工テーブル ７ パレット ９ 門型フレーム（フレーム） ２３ レーザ加工ヘッド（加工ヘッド） ３３ ドリル加工ヘッド（加工ヘッド） ５７ 単位スキッド １０７ スキッドクランパ（スキッド退避装置） １２５ ブラシ Ｗ ワーク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｙ軸方向に長い単位スキッド（５７）を
   Ｘ軸方向に複数備えると共に各単位スキッド（５７）を
   上下動可能かつ上方向に付勢して備えたパレット（７）
   と、前記パレット（７）を載置してＸ軸方向へ移動自在
   の加工テーブル（５）と、前記パレット（７）上のワー
   ク（Ｗ）のレーザ加工を行うべく前記加工テーブル
   （５）の上方においてＹ軸方向へ移動自在に設けられた
   レーザ加工ヘッド（２３）と、前記パレット（７）上の
   前記ワーク（Ｗ）にドリル加工を行うドリル（４７）を
   備え前記加工テーブル（５）の上方においてＹ軸方向へ
   移動自在かつ上下動自在に設けられたドリル加工ヘッド
   （３３）と、前記ドリル加工ヘッド（３３）の真下に位
   置する前記単位スキッド（５７）を下方向へ移動するた
   めのスキッド退避装置と、前記ドリル加工ヘッド（３
   ３）による加工によって生じた前記ワーク（Ｗ）上の切
   粉を除去するために前記加工テーブル（５）のＹ軸方向
   の全幅にわたって設けられたブラシ（１２５）と、を備
   えたことを特徴とする板材加工機。
2. 【請求項２】 板材加工機における加工テーブル上へ載
   置自在のパレットにおいて、矩形状のパレット枠体（４
   ９）内に、ワーク（Ｗ）を支持自在かつＹ軸方向に長い
   単位スキッド（５７）をＸ軸方向に複数備えると共に各
   単位スキッド（５７）を個別に上下動可能かつ上方向へ
   付勢して設け、パレット上にワーク（Ｗ）を載置する際
   に前記各単位スキッド（５７）の上端よりも上方に突出
   してワーク（Ｗ）を移動自在に支持する複数のフリーベ
   アリング（８９）を備えると共に前記ワーク（Ｗ）をク
   ランプするための複数のワーククランパ（９３）を前記
   パレット枠体（４９）に備えたことを特徴とするパレッ
   ト。