JP3566424B2 - レーザ加工機におけるパイプ切断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークをＸ軸方向へ、レーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめるレーザ加工機において、パイプをレーザ切断加工できるようにしたレーザ加工機におけるパイプ切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ加工機において、ワークをＸ軸方向へ、レーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめてワークにレーザ切断加工を行うタイプのものが知られている。このレーザ加工機において、パイプを切断することは非常に困難で、また取付け、取外しも困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のレーザ加工機でパイプに切断加工を行うには、パイプをクランプせしめるチャックを設けると共に、このチャックを回転せしめる回転用駆動装置を備えたパイプ切断装置を装着しなければならないが、このパイプ切断装置の取付け、取外しが非常に困難であった。
【０００４】
しかも、パイプ切断装置を装着した場合にも、ケーブルなどの装着が困難であると共に、パイプ切断装置自体が動くため、ケーブルの引き廻しが出来ないという問題もあった。
【０００５】
また、チャックで加工すべきパイプをつかんで回転させる際、その真円度が出ないと共に、つかみ直したときの再現性がないという問題があった。
【０００６】
さらに、パイプ切断装置のＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しが不可能であると共に、パイプ切断装置を移動させることができなかった。
【０００７】
この発明の目的は、パイプ切断装置を容易に取付け、取外しができると共に、ケーブルの脱着、引き回しが容易に出来、また、パイプの真円度が容易に出せると共につかみ直したときの再現性があり、さらにＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しを容易に行うことができるようにしたレーザ加工機におけるパイプ切断装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、加工テーブル上に載置されたワークをワーククランプでクランプせしめてＸ軸方向へ移動せしめると共に立設されたフレームに沿ってレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめるレーザ加工機において、加工すべきパイプをクランプせしめるチャック手段とこのチャック手段を回転せしめる回転駆動手段を備えたロータリープレートを前記加工テーブル上に取付け、取外し可能に設けると共に、前記ワーククランプでロータリープレートの一端をクランプ、アンクランプせしめるべく構成せしめてなることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、レーザ加工機においてパイプにレーザ切断加工を行う際には、加工テーブル上にチャック手段と回転駆動手段を備えたロータリープレートを設けて、ワーククランプでクランプせしめる。次いで、加工すべきパイプをチャック手段に把持せしめると共に回転駆動手段を駆動せしめてチャック手段を介してパイプを回転させてパイプの加工すべき所望位置を上面に位置決めせしめる。
【００１０】
この状態でパイプをＸ軸方向へ移動せしめると共にレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめることによって、容易にパイプにレーザ切断加工が行われる。しかも、ロータリープレートを加工テーブル上に乗せてワーククランプでクランプ、アンクランプさせるだけであるから容易に取付け、取外しが行われる。
【００１１】
請求項２によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記ロータリープレート上にコネクタブラケットを設けると共に、前記回転駆動手段の回転用駆動モータからの第１ケーブルを継ぐケーブルコネクタを前記コネクタブラケットに形成された切り欠き穴に装着し、前記フレームの天井にＸ軸方向に延伸して設けられているロータリープレート移動用ケーブル支持棒からの第２ケーブルを前記コネクタブラケットにあるケーブルコネクタに継ぐべく構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、ロータリープレート上に設けられたコネクタブラケットに形成されている切り欠き穴に、回転駆動手段の回転用駆動モータからの第１ケーブルを継いだケーブルコネクタを装着せしめる。また、フレームの天井にＸ軸方向に延伸して設けられているロータリープレート移動用ケーブル支持棒からの第２ケーブルをコネクタブラケットにあるケーブルコネクタに継ぐことによって、第２ケーブルの脱着が容易に行われると共に、ロータリープレートの移動による第２ケーブルの引き回しが可能になる。
【００１３】
請求項３によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記ロータリープレートに備えられたチャック手段の中心線の延長上のロータリープレート上に第１真合せブロック手段を設けると共に、レーザ加工機から外れた位置に前記チャック手段の中心線の延長上に第２真合せブロック手段をＸ軸方向へ移動可能に設けてなることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって、ロータリープレートに備えられたチャック手段の中心線の延長上のロータリープレート上に設けられた第１真合せブロック手段と、レーザ加工機から外れた位置にチャック手段の中心線の延長上に設けられた第２真合せブロック手段上に加工すべきパイプを乗せることにより、パイプはＸ軸方向およびＺ軸方向の平行度が容易に出せられる。而して、チャック手段でパイプをつかんだ際、容易に真円度が出ると共に再現性が可能になる。また、第２真合せブロック手段をＸ軸方向へ移動可能に設けられているから、加工すべきパイプが、レーザ加工機よりもストロークが長い場合でも支持される。
【００１５】
請求項４によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記ロータリープレートを複数の装着、脱着用締結部材で吊って前記加工テーブル上に乗せると共に前記加工テーブル上に前記ロータリープレートを位置決めせしめるＸ軸，Ｙ軸用突当て部材を設けてなることを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、加工テーブル上にロータリープレートを乗せる場合にはロータリープレートに設けられた複数の装着、脱着用締結部材で、ロータリープレートを吊って加工テーブル上に乗せると共にＸ軸，Ｙ軸用突当て部材にロータリープレートを突当てることにより、ロータリープレートがＸ軸，Ｙ軸の直角出しが自動的に行われる。しかも、加工テーブル上からのロータリープレートの装着、脱着が容易に行われる。
【００１７】
請求項５によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記加工テーブルの反対側におけるロータリープレートの下面にＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材を設けてなることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、加工テーブルの反対側におけるロータリープレートの下面にはＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材が設けられているから、加工テーブルに対するロータリープレートのバタ付きがなくなる。
【００１９】
請求項６によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項２のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記第１ケーブルをレーザビームから保護するケーブル保護カバーを前記ロータリープレート上に設けてなることを特徴とするものである。
【００２０】
したがって、第１ケーブルを保護するケーブル保護カバーがロータリーケーブル上に設けられているから、第１ケーブルはレーザビームから保護される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基いて詳細に説明する。
【００２２】
図１を参照するに、レーザ加工機１は前後方向（Ｘ軸方向）へ延伸した例えば箱形状のベッド３を備えており、このベッド３上にはＸ軸方向へ延伸した加工テーブル５が設けられている。この加工テーブル上には加工すべきワークが載置される。この加工テーブル５の一側、図１において右側のＸ軸方向には、適宜な間隔で複数のワーククランプ７が設けられている。このワーククランプ７はすでに公知の駆動モータ、ボールねじ、ナット部材によってＸ軸方向へ移動されるようになっている。
【００２３】
前記ベッド３に跨がって門型フレーム９が立設されている。しかも、この門型フレーム９は上部フレーム９Ｕとサイドフレーム９Ｒ，９Ｌで構成されている。この門型フレーム９における上部フレーム９Ｕの前側には左右方向（Ｙ軸方向）へ延伸した平行な複数のガイドレール１１が設けられており、このガイドレール１１には図示省略の例えば駆動モータ、ボールねじ、ナット部材によってＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャレッジ１３が設けられている。
【００２４】
このＹ軸キャレッジ１３にはＹ軸方向に出力されているレーザビームを加工点へ導くためのベンドミラーが設けられており、その直下には、図示省略の例えば流体シリンダなどによって上下動方向（Ｚ軸方向）へ移動自在なレーザ加工ヘッド１５が設けられている。このレーザ加工ヘッド１５内にはベンドミラー、集光レンズが備えられており、しかも、レーザ加工ヘッド１５の先端にはレーザノズル１７が装着されている。
【００２５】
上記構成により、加工テーブル５に載置されたワークをクランプしたワーククランプ７をＸ軸方向へ移動せしめると共に、Ｙ軸キャレッジ１３をＹ軸方向へ移動せしめることによって、図示省略のレーザ発振器から発振されたレーザビームはベンドミラー、集光レンズを経てレーザノズル１７からワークへ向けて照射されることにより、ワークに必要な形状のレーザ切断が行われることになる。
【００２６】
前記レーザ加工機１においてパイプＷにレーザ切断加工をする場合には、前記加工テーブル５上にパイプ切断装置１９が設けられて行われる。より詳細には、図２，図３および図４を併せて参照するに、前記加工テーブル５上にロータリープレート２１が乗せられて前記ワーククランプ７でクランプされる。
【００２７】
前記ロータリープレート２１上には加工すべきパイプＷをつかむチャック手段としての例えば３爪用のチャック２３と、このチャック２３を回転せしめるための回転駆動手段としてのサーボモータのごとき回転用駆動モータ２５が備えられている。この回転用駆動モータ２５は前記ロータリープレート２１に取付けられたモータベース２７に設けられ、このモータベース２７は図２に示されている芯出し用キー２９でロータリープレート２１に取付けられる際芯出しされる。しかも、前記回転用駆動モータ２５の出力軸にはすでに公知の複数のベベルギヤを介して前記チャック２３が回転されるように連結されている。
【００２８】
上記構成により、ロータリープレート２１上にモータベース２７を取付ける際には、芯出し用キー２９に芯出して取付けることができる。また、回転用駆動モータ２５を駆動せしめると、出力軸、およびベベルギヤなどを介して加工すべきパイプＷをつかんだチャック２３が回転されるから、加工すべきパイプＷの所望位置を上面に位置決めさせることができる。
【００２９】
前記ロータリープレート２１における四隅の角部には、装着、脱着用締結部材としての例えばアイボルト３１が設けられていると共に、前記ワーククランプ７とは反対側におけるロータリープレート２１の下面には、図２に示されているように、Ｘ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材としての例えばローラ３３が加工テーブル５上に設けられているフリーベア５Ｆと干渉しないで設けられている。
【００３０】
上記構成により、加工テーブル５上にロータリープレート２１を乗せる際には、アイボルト３１にワイヤなどを通して吊り上げた状態でロータリープレート２１を吊って加工テーブル５上に搬送して降ろすことにより、ロータリープレート２１を加工テーブル５上に容易に乗せることができる。また、加工テーブル５上からロータリープレート２１を脱着する際にも、アイボルト３１を使って吊ることにより、容易に脱着せしめることができる。
【００３１】
また、ワーククランプ７の反対側におけるロータリープレート２１の下面には複数のローラ３３が設けられているので、ロータリープレート２１のベタ付きをなくすることができる。
【００３２】
前記加工テーブル５の図２において右側にはＹ軸方向へ沿って出没自在なＸ軸用突当て部材としてのロケートピン３５が設けられていると共に、加工テーブル５の図２において上側にはＸ軸方向へ沿って適宜な間隔で出没自在な複数のＹ軸用突当て部材としてのロケートピン３７が設けられている。
【００３３】
上記構成により、加工テーブル５上にロータリープレート２１を降ろして位置決めする際には、ロータリープレート２１を突出したロケートピン３５，３７に突当てることによって、ロータリープレート２１のＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しを容易に行うことができると共に自動的に位置決めせしめることができる。位置決め終了後は、ロケートピン３５，３７は没されるものである。
【００３４】
前記ロータリープレート２１上における図２の右側上部には、図５に示されているようなコネクタブラケット３９がボルト４１で固定されている。しかも、コネクタブラケット３９にはワンタッチ装着用の切り欠き穴４３が形成されている。前記回転用駆動モータ２５には第１ケーブル４５の一端が接続されていると共に、第１ケーブル４５の他端はケーブルコネクタ４７に接続されている。しかも、このケーブルコネクタ４７は前記コネクタブラケット３９に形成された切り欠き穴４３に装着されている。また、前記第１ケーブル４５を保護すべく、Ｌ字形状のケーブル保護カバー４９が前記ロータリープレート２１上に設けられている。
【００３５】
上記構成により、第１ケーブル４５はケーブル保護カバー４９内に挿入されているから、レーザ加工時に発生するレーザビームが直接第１ケーブル４５に照射されないから、第１ケーブル４５を保護することができる。
【００３６】
前記フレーム９の上部フレーム９ＵにはＸ軸方向へ延伸してロータリープレート移動用ケーブル支持棒５１が図１に示されているように設けられている。このロータリープレート移動用ケーブル支持棒５１からの第２ケーブル５３の一端が前記コネクタブラケット３９に装着されたケーブルコネクタ４７に継がれている。
【００３７】
上記構成により、ロータリープレート２１がＸ軸方向へ移動しても、第２ケーブル５３の引き回しを可能にすることができると共に、ケーブルの装着を容易に行うことができる。
【００３８】
前記ロータリープレート２１の図２，図３において右側には第１真合せブロック手段５５が設けられている。すなわち、ロータリープレート２１上には支持ブロック５７が固定されていると共に、この支持ブロック５７には調整プレート５９が上下方向へ調整可能にボルト６１で取付けられている。前記調整プレート５９の上部には第１真合せブロックとしてのＹ軸方向へ適宜な間隔で例えば２個のローラ６３がボルト６５で取付けられている。
【００３９】
また、レーザ加工機１の図３において右側には、第２真合せブロック手段６７が設けられている。すなわち、前記ベッド３の図３において右側にはＸ軸方向へ延伸したガイドレール６９が敷設されている。このガイドレール６９に案内されてＸ軸方向へ移動可能な支柱７１が立設されている。この支柱７１は手動またはモータなどで移動されるようになっている。
【００４０】
前記支柱７１の上部には上下方向へ調整可能な調整プレート７３がボルト７５で取付けられている。また、調整プレート７３の上部には前記第１真合せブロックとしての２個のローラ６３と同形状の第２真合せブロックである２個のローラ７７がボルト７９で取り付けられている。
【００４１】
上記構成により、第１真合せブロック手段５５、第２真合せブロック手段６７の調整プレート５９，７３を上下方向に移動せしめて、前記チャック２３の中心線の延長上に第１，第２真合せブロックである２個のローラ６３，７７間の中心を合わせる。そして、この２個のローラ６３，７３上に加工すべきパイプＷを乗せると、チャック２３の中心とパイプＷの中心が合うように行われるから、容易に真円度を出すことができると共に再現性が可能になる。また、前記第２真合せブロック手段６７の支柱をＸ軸方向へ移動せしめることによって、加工すべきワークＷの長さに対応でき、レーザ加工機１よりもストロークが長いパイプＷにも対応することができる。
【００４２】
前記レーザ加工機１においてパイプＷにレーザ切断加工を行う場合には、まず、ロータリープレート２１上にチャック２３と回転用駆動モータ２５を備える。回転用駆動モータ２５を装着する際にはモータベース２７をロータリープレート２１上に芯出し用キー２９に沿って芯出しが行われる。
【００４３】
このとき、回転用駆動モータ２５からの第１ケーブル４５をケーブルコネクタ４７に継ぐと共に、ロータリープレート移動用ケーブル支持棒５１からの第２ケーブル５３をケーブルコネクタに継ぐ。
【００４４】
次に、ロータリープレート２１に取付けられたアイボルト３１を用いてロータリープレート２１を吊り、加工テーブル５上に乗せる。この加工テーブル５上のＸ軸，Ｙ軸のロケートピン３５，３７にロータリープレート２１を押し当てる。ロータリープレート２１の一端をワーククランプ７でクランプしてセットする。この状態までの動作で自動的にＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しが完了する。
【００４５】
第１，第２真合せブロック手段５５，６７の第１，第２真合せブロックである２個のローラ６３，７７間の中心を前記チャック２３の中心線の延長上に合せるように調整プレート５９，７３を上下方向に調整し、ボルト６１，７５で固定する。そして、このローラ６３，７７上に加工すべきパイプＷを乗せることにより、パイプＷのＸ軸，Ｙ軸方向の平行度が出る。
【００４６】
パイプＷを図示省略の送り装置で送ったり、ロータリープレート２１をクランプしているワーククランプ７をＸ軸方向へ移動させ、パイプＷがチャック２３に接触したことを図示省略のタッチセンサなどで検知してパイプＷはチャック２３に把持される。
【００４７】
上記の作業でパイプＷの真円度が出ない場合には、レーザ加工ヘッド１５に装着されているＺ軸センサなどにてパイプＷをＸ軸方向に動かしながら倣いを行い、そのデータをＮＣ装置にフィードバックし、ズレ量をローラ６３，７７で補正が行われる。
【００４８】
前記Ｙ軸キャレッジ１３をＹ軸方向へ移動せしめてパイプＷの上方に位置決めすると共に、レーザノズル１７をパイプＷの頂点（上面）に合わせて加工プログラムを実行することにより、パイプＷがＸ軸方向へ移動されたり、あるいはチャック２３が回転されて、パイプＷにレーザ切断が行われる。次のレーザ切断を行う際には、逐次パイプＷを回転せしめたり、あるいはＸ軸方向へ移動して位置決めを行った後にレーザ切断加工される。
【００４９】
レーザ切断加工を行っている間、第１ケーブル４５はケーブル保護カバー４９内に挿入されているからレーザビームから保護されている。また、ロータリープレート２１の下面に設けられたローラ３３により、ロータリープレート２１のバタ付きをなくすことができる。
【００５０】
この発明は、前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００５１】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、請求項１の発明によれば、レーザ加工機においてパイプにレーザ切断加工を行う際には、加工テーブル上にチャック手段と回転駆動手段を備えたロータリープレートを設けて、ワーククランプでクランプせしめる。次いで、加工すべきパイプをチャック手段に把持せしめると共に回転駆動手段を駆動せしめてチャック手段を介してパイプを回転させてパイプの加工すべき所望位置を上面に位置決めせしめる。
【００５２】
この状態でパイプをＸ軸方向へ移動せしめると共にレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめることによって、容易にパイプにレーザ切断加工を行うことができる。しかも、ロータリープレートを加工テーブル上に乗せてワーククランプでクランプ、アンクランプさせるだけであるから容易に取付け、取外しを行うことができる。
【００５３】
請求項２の発明によれば、ロータリープレート上に設けられたコネクタブラケットに形成されている切り欠き穴に、回転駆動手段の回転用駆動モータからの第１ケーブルを継いだケーブルコネクタを装着せしめる。また、フレームの天井にＸ軸方向に延伸して設けられているロータリープレート移動用ケーブル支持棒からの第２ケーブルをコネクタブラケットにあるケーブルコネクタに継ぐことによって、第２ケーブルの脱着を容易に行うことができると共に、ロータリープレートの移動による第２ケーブルの引き回しを可能にすることができる。
【００５４】
請求項３の発明によれば、ロータリープレートに備えられたチャック手段の中心線の延長上のロータリープレート上に設けられた第１真合せブロック手段と、レーザ加工機から外れた位置にチャック手段の中心線の延長上に設けられた第２真合せブロック手段上に加工すべきパイプを乗せることにより、パイプはＸ軸方向およびＺ軸方向の平行度を容易にすることができる。而して、チャック手段でパイプをつかんだ際、容易に真円度を出すことができると共に再現性を可能にすることができる。また、第２真合せブロック手段をＸ軸方向へ移動可能に設けられているから、加工すべきパイプが、レーザ加工機よりもストロークが長い場合でも支持させることができ、レーザ切断加工を行うことができる。
【００５５】
請求項４の発明によれば、加工テーブル上にロータリープレートを乗せる場合にはロータリープレートに設けられた複数の装着、脱着用締結部材で、ロータリープレートを吊って加工テーブル上に乗せると共にＸ軸，Ｙ軸の突当て部材にロータリープレートを突当てることにより、ロータリープレートのＸ軸，Ｙ軸の直角出しを自動的に行うことができる。しかも、加工テーブル上からのロータリープレートの装着、脱着を容易に行うことができる。
【００５６】
請求項５の発明によれば、加工テーブルの反対側におけるロータリープレートの下面にはＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材が設けられているから、加工テーブルに対するロータリープレートのバタ付きをなくすことができる。
【００５７】
請求項６の発明によれば、第１ケーブルを保護するケーブル保護カバーがロータリーケーブル上に設けられているから、第１ケーブルをレーザビームから保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施するレーザ加工機におけるパイプ切断装置の概略的な斜視図である。
【図２】パイプ切断装置の平面図である。
【図３】図２における正面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視図である。
【図５】図２におけるＶ矢視部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ レーザ加工機
５ 加工テーブル
７ ワーククランプ
９ 門型フレーム
１５ レーザ加工ヘッド
１９ パイプ切断加工装置
２１ ロータリープレート
２３ チャック（チャック手段）
２５ 回転用駆動モータ（回転駆動手段）
３１ アイボルト（装着、脱着用締結部材）
３３ ローラ（回転部材）
３５ ロケートピン（Ｘ軸用突当て部材）
３７ ロケートピン（Ｙ軸用突当て部材）
３９ コネクタブラケット
４３ 切欠き穴
４５ 第１ケーブル
４７ ケーブルコネクタ
４９ ケーブル保護カバー
５１ ロータリープレート移動用ケーブル支持棒
５３ 第２ケーブル
５５ 第１真合せブロック手段
５９ 調整プレート
６３ ローラ（第１真合せブロック）
６７ 第２真合せブロック手段
７１ 支柱
７３ 調整プレート
７７ ローラ（第２真合せブロック）
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークをＸ軸方向へ、レーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめるレーザ加工機において、パイプをレーザ切断加工できるようにしたレーザ加工機におけるパイプ切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ加工機において、ワークをＸ軸方向へ、レーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめてワークにレーザ切断加工を行うタイプのものが知られている。このレーザ加工機において、パイプを切断することは非常に困難で、また取付け、取外しも困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のレーザ加工機でパイプに切断加工を行うには、パイプをクランプせしめるチャックを設けると共に、このチャックを回転せしめる回転用駆動装置を備えたパイプ切断装置を装着しなければならないが、このパイプ切断装置の取付け、取外しが非常に困難であった。
【０００４】
しかも、パイプ切断装置を装着した場合にも、ケーブルなどの装着が困難であると共に、パイプ切断装置自体が動くため、ケーブルの引き廻しが出来ないという問題もあった。
【０００５】
また、チャックで加工すべきパイプをつかんで回転させる際、その真円度が出ないと共に、つかみ直したときの再現性がないという問題があった。
【０００６】
さらに、パイプ切断装置のＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しが不可能であると共に、パイプ切断装置を移動させることができなかった。
【０００７】
この発明の目的は、パイプ切断装置を容易に取付け、取外しができると共に、ケーブルの脱着、引き回しが容易に出来、また、パイプの真円度が容易に出せると共につかみ直したときの再現性があり、さらにＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しを容易に行うことができるようにしたレーザ加工機におけるパイプ切断装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、加工テーブル上に載置されたワークをワーククランプでクランプせしめてＸ軸方向へ移動せしめると共に立設されたフレームに沿ってレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめるレーザ加工機において、加工すべきパイプをクランプせしめるチャック手段とこのチャック手段を回転せしめる回転駆動手段を備えたロータリープレートを前記加工テーブル上に取付け、取外し可能に設けると共に、前記ワーククランプでロータリープレートの一端をクランプ、アンクランプせしめるべく構成せしめてなることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、レーザ加工機においてパイプにレーザ切断加工を行う際には、加工テーブル上にチャック手段と回転駆動手段を備えたロータリープレートを設けて、ワーククランプでクランプせしめる。次いで、加工すべきパイプをチャック手段に把持せしめると共に回転駆動手段を駆動せしめてチャック手段を介してパイプを回転させてパイプの加工すべき所望位置を上面に位置決めせしめる。
【００１０】
この状態でパイプをＸ軸方向へ移動せしめると共にレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめることによって、容易にパイプにレーザ切断加工が行われる。しかも、ロータリープレートを加工テーブル上に乗せてワーククランプでクランプ、アンクランプさせるだけであるから容易に取付け、取外しが行われる。
【００１１】
請求項２によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記ロータリープレート上にコネクタブラケットを設けると共に、前記回転駆動手段の回転用駆動モータからの第１ケーブルを継ぐケーブルコネクタを前記コネクタブラケットに形成された切り欠き穴に装着し、前記フレームの天井にＸ軸方向に延伸して設けられているロータリープレート移動用ケーブル支持棒からの第２ケーブルを前記コネクタブラケットにあるケーブルコネクタに継ぐべく構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、ロータリープレート上に設けられたコネクタブラケットに形成されている切り欠き穴に、回転駆動手段の回転用駆動モータからの第１ケーブルを継いだケーブルコネクタを装着せしめる。また、フレームの天井にＸ軸方向に延伸して設けられているロータリープレート移動用ケーブル支持棒からの第２ケーブルをコネクタブラケットにあるケーブルコネクタに継ぐことによって、第２ケーブルの脱着が容易に行われると共に、ロータリープレートの移動による第２ケーブルの引き回しが可能になる。
【００１３】
請求項３によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記ロータリープレートに備えられたチャック手段の中心線の延長上のロータリープレート上に第１真合せブロック手段を設けると共に、レーザ加工機から外れた位置に前記チャック手段の中心線の延長上に第２真合せブロック手段をＸ軸方向へ移動可能に設けてなることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって、ロータリープレートに備えられたチャック手段の中心線の延長上のロータリープレート上に設けられた第１真合せブロック手段と、レーザ加工機から外れた位置にチャック手段の中心線の延長上に設けられた第２真合せブロック手段上に加工すべきパイプを乗せることにより、パイプはＸ軸方向およびＺ軸方向の平行度が容易に出せられる。而して、チャック手段でパイプをつかんだ際、容易に真円度が出ると共に再現性が可能になる。また、第２真合せブロック手段をＸ軸方向へ移動可能に設けられているから、加工すべきパイプが、レーザ加工機よりもストロークが長い場合でも支持される。
【００１５】
請求項４によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記ロータリープレートを複数の装着、脱着用締結部材で吊って前記加工テーブル上に乗せると共に前記加工テーブル上に前記ロータリープレートを位置決めせしめるＸ軸，Ｙ軸用突当て部材を設けてなることを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、加工テーブル上にロータリープレートを乗せる場合にはロータリープレートに設けられた複数の装着、脱着用締結部材で、ロータリープレートを吊って加工テーブル上に乗せると共にＸ軸，Ｙ軸用突当て部材にロータリープレートを突当てることにより、ロータリープレートがＸ軸，Ｙ軸の直角出しが自動的に行われる。しかも、加工テーブル上からのロータリープレートの装着、脱着が容易に行われる。
【００１７】
請求項５によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項１のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記加工テーブルの反対側におけるロータリープレートの下面にＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材を設けてなることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、加工テーブルの反対側におけるロータリープレートの下面にはＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材が設けられているから、加工テーブルに対するロータリープレートのバタ付きがなくなる。
【００１９】
請求項６によるこの発明のレーザ加工機におけるパイプ切断装置は、請求項２のレーザ加工機におけるパイプ切断装置において、前記第１ケーブルをレーザビームから保護するケーブル保護カバーを前記ロータリープレート上に設けてなることを特徴とするものである。
【００２０】
したがって、第１ケーブルを保護するケーブル保護カバーがロータリーケーブル上に設けられているから、第１ケーブルはレーザビームから保護される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基いて詳細に説明する。
【００２２】
図１を参照するに、レーザ加工機１は前後方向（Ｘ軸方向）へ延伸した例えば箱形状のベッド３を備えており、このベッド３上にはＸ軸方向へ延伸した加工テーブル５が設けられている。この加工テーブル上には加工すべきワークが載置される。この加工テーブル５の一側、図１において右側のＸ軸方向には、適宜な間隔で複数のワーククランプ７が設けられている。このワーククランプ７はすでに公知の駆動モータ、ボールねじ、ナット部材によってＸ軸方向へ移動されるようになっている。
【００２３】
前記ベッド３に跨がって門型フレーム９が立設されている。しかも、この門型フレーム９は上部フレーム９Ｕとサイドフレーム９Ｒ，９Ｌで構成されている。この門型フレーム９における上部フレーム９Ｕの前側には左右方向（Ｙ軸方向）へ延伸した平行な複数のガイドレール１１が設けられており、このガイドレール１１には図示省略の例えば駆動モータ、ボールねじ、ナット部材によってＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャレッジ１３が設けられている。
【００２４】
このＹ軸キャレッジ１３にはＹ軸方向に出力されているレーザビームを加工点へ導くためのベンドミラーが設けられており、その直下には、図示省略の例えば流体シリンダなどによって上下動方向（Ｚ軸方向）へ移動自在なレーザ加工ヘッド１５が設けられている。このレーザ加工ヘッド１５内にはベンドミラー、集光レンズが備えられており、しかも、レーザ加工ヘッド１５の先端にはレーザノズル１７が装着されている。
【００２５】
上記構成により、加工テーブル５に載置されたワークをクランプしたワーククランプ７をＸ軸方向へ移動せしめると共に、Ｙ軸キャレッジ１３をＹ軸方向へ移動せしめることによって、図示省略のレーザ発振器から発振されたレーザビームはベンドミラー、集光レンズを経てレーザノズル１７からワークへ向けて照射されることにより、ワークに必要な形状のレーザ切断が行われることになる。
【００２６】
前記レーザ加工機１においてパイプＷにレーザ切断加工をする場合には、前記加工テーブル５上にパイプ切断装置１９が設けられて行われる。より詳細には、図２，図３および図４を併せて参照するに、前記加工テーブル５上にロータリープレート２１が乗せられて前記ワーククランプ７でクランプされる。
【００２７】
前記ロータリープレート２１上には加工すべきパイプＷをつかむチャック手段としての例えば３爪用のチャック２３と、このチャック２３を回転せしめるための回転駆動手段としてのサーボモータのごとき回転用駆動モータ２５が備えられている。この回転用駆動モータ２５は前記ロータリープレート２１に取付けられたモータベース２７に設けられ、このモータベース２７は図２に示されている芯出し用キー２９でロータリープレート２１に取付けられる際芯出しされる。しかも、前記回転用駆動モータ２５の出力軸にはすでに公知の複数のベベルギヤを介して前記チャック２３が回転されるように連結されている。
【００２８】
上記構成により、ロータリープレート２１上にモータベース２７を取付ける際には、芯出し用キー２９に芯出して取付けることができる。また、回転用駆動モータ２５を駆動せしめると、出力軸、およびベベルギヤなどを介して加工すべきパイプＷをつかんだチャック２３が回転されるから、加工すべきパイプＷの所望位置を上面に位置決めさせることができる。
【００２９】
前記ロータリープレート２１における四隅の角部には、装着、脱着用締結部材としての例えばアイボルト３１が設けられていると共に、前記ワーククランプ７とは反対側におけるロータリープレート２１の下面には、図２に示されているように、Ｘ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材としての例えばローラ３３が加工テーブル５上に設けられているフリーベア５Ｆと干渉しないで設けられている。
【００３０】
上記構成により、加工テーブル５上にロータリープレート２１を乗せる際には、アイボルト３１にワイヤなどを通して吊り上げた状態でロータリープレート２１を吊って加工テーブル５上に搬送して降ろすことにより、ロータリープレート２１を加工テーブル５上に容易に乗せることができる。また、加工テーブル５上からロータリープレート２１を脱着する際にも、アイボルト３１を使って吊ることにより、容易に脱着せしめることができる。
【００３１】
また、ワーククランプ７の反対側におけるロータリープレート２１の下面には複数のローラ３３が設けられているので、ロータリープレート２１のベタ付きをなくすることができる。
【００３２】
前記加工テーブル５の図２において右側にはＹ軸方向へ沿って出没自在なＸ軸用突当て部材としてのロケートピン３５が設けられていると共に、加工テーブル５の図２において上側にはＸ軸方向へ沿って適宜な間隔で出没自在な複数のＹ軸用突当て部材としてのロケートピン３７が設けられている。
【００３３】
上記構成により、加工テーブル５上にロータリープレート２１を降ろして位置決めする際には、ロータリープレート２１を突出したロケートピン３５，３７に突当てることによって、ロータリープレート２１のＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しを容易に行うことができると共に自動的に位置決めせしめることができる。位置決め終了後は、ロケートピン３５，３７は没されるものである。
【００３４】
前記ロータリープレート２１上における図２の右側上部には、図５に示されているようなコネクタブラケット３９がボルト４１で固定されている。しかも、コネクタブラケット３９にはワンタッチ装着用の切り欠き穴４３が形成されている。前記回転用駆動モータ２５には第１ケーブル４５の一端が接続されていると共に、第１ケーブル４５の他端はケーブルコネクタ４７に接続されている。しかも、このケーブルコネクタ４７は前記コネクタブラケット３９に形成された切り欠き穴４３に装着されている。また、前記第１ケーブル４５を保護すべく、Ｌ字形状のケーブル保護カバー４９が前記ロータリープレート２１上に設けられている。
【００３５】
上記構成により、第１ケーブル４５はケーブル保護カバー４９内に挿入されているから、レーザ加工時に発生するレーザビームが直接第１ケーブル４５に照射されないから、第１ケーブル４５を保護することができる。
【００３６】
前記フレーム９の上部フレーム９ＵにはＸ軸方向へ延伸してロータリープレート移動用ケーブル支持棒５１が図１に示されているように設けられている。このロータリープレート移動用ケーブル支持棒５１からの第２ケーブル５３の一端が前記コネクタブラケット３９に装着されたケーブルコネクタ４７に継がれている。
【００３７】
上記構成により、ロータリープレート２１がＸ軸方向へ移動しても、第２ケーブル５３の引き回しを可能にすることができると共に、ケーブルの装着を容易に行うことができる。
【００３８】
前記ロータリープレート２１の図２，図３において右側には第１真合せブロック手段５５が設けられている。すなわち、ロータリープレート２１上には支持ブロック５７が固定されていると共に、この支持ブロック５７には調整プレート５９が上下方向へ調整可能にボルト６１で取付けられている。前記調整プレート５９の上部には第１真合せブロックとしてのＹ軸方向へ適宜な間隔で例えば２個のローラ６３がボルト６５で取付けられている。
【００３９】
また、レーザ加工機１の図３において右側には、第２真合せブロック手段６７が設けられている。すなわち、前記ベッド３の図３において右側にはＸ軸方向へ延伸したガイドレール６９が敷設されている。このガイドレール６９に案内されてＸ軸方向へ移動可能な支柱７１が立設されている。この支柱７１は手動またはモータなどで移動されるようになっている。
【００４０】
前記支柱７１の上部には上下方向へ調整可能な調整プレート７３がボルト７５で取付けられている。また、調整プレート７３の上部には前記第１真合せブロックとしての２個のローラ６３と同形状の第２真合せブロックである２個のローラ７７がボルト７９で取り付けられている。
【００４１】
上記構成により、第１真合せブロック手段５５、第２真合せブロック手段６７の調整プレート５９，７３を上下方向に移動せしめて、前記チャック２３の中心線の延長上に第１，第２真合せブロックである２個のローラ６３，７７間の中心を合わせる。そして、この２個のローラ６３，７３上に加工すべきパイプＷを乗せると、チャック２３の中心とパイプＷの中心が合うように行われるから、容易に真円度を出すことができると共に再現性が可能になる。また、前記第２真合せブロック手段６７の支柱をＸ軸方向へ移動せしめることによって、加工すべきワークＷの長さに対応でき、レーザ加工機１よりもストロークが長いパイプＷにも対応することができる。
【００４２】
前記レーザ加工機１においてパイプＷにレーザ切断加工を行う場合には、まず、ロータリープレート２１上にチャック２３と回転用駆動モータ２５を備える。回転用駆動モータ２５を装着する際にはモータベース２７をロータリープレート２１上に芯出し用キー２９に沿って芯出しが行われる。
【００４３】
このとき、回転用駆動モータ２５からの第１ケーブル４５をケーブルコネクタ４７に継ぐと共に、ロータリープレート移動用ケーブル支持棒５１からの第２ケーブル５３をケーブルコネクタに継ぐ。
【００４４】
次に、ロータリープレート２１に取付けられたアイボルト３１を用いてロータリープレート２１を吊り、加工テーブル５上に乗せる。この加工テーブル５上のＸ軸，Ｙ軸のロケートピン３５，３７にロータリープレート２１を押し当てる。ロータリープレート２１の一端をワーククランプ７でクランプしてセットする。この状態までの動作で自動的にＸ軸，Ｙ軸方向の直角出しが完了する。
【００４５】
第１，第２真合せブロック手段５５，６７の第１，第２真合せブロックである２個のローラ６３，７７間の中心を前記チャック２３の中心線の延長上に合せるように調整プレート５９，７３を上下方向に調整し、ボルト６１，７５で固定する。そして、このローラ６３，７７上に加工すべきパイプＷを乗せることにより、パイプＷのＸ軸，Ｙ軸方向の平行度が出る。
【００４６】
パイプＷを図示省略の送り装置で送ったり、ロータリープレート２１をクランプしているワーククランプ７をＸ軸方向へ移動させ、パイプＷがチャック２３に接触したことを図示省略のタッチセンサなどで検知してパイプＷはチャック２３に把持される。
【００４７】
上記の作業でパイプＷの真円度が出ない場合には、レーザ加工ヘッド１５に装着されているＺ軸センサなどにてパイプＷをＸ軸方向に動かしながら倣いを行い、そのデータをＮＣ装置にフィードバックし、ズレ量をローラ６３，７７で補正が行われる。
【００４８】
前記Ｙ軸キャレッジ１３をＹ軸方向へ移動せしめてパイプＷの上方に位置決めすると共に、レーザノズル１７をパイプＷの頂点（上面）に合わせて加工プログラムを実行することにより、パイプＷがＸ軸方向へ移動されたり、あるいはチャック２３が回転されて、パイプＷにレーザ切断が行われる。次のレーザ切断を行う際には、逐次パイプＷを回転せしめたり、あるいはＸ軸方向へ移動して位置決めを行った後にレーザ切断加工される。
【００４９】
レーザ切断加工を行っている間、第１ケーブル４５はケーブル保護カバー４９内に挿入されているからレーザビームから保護されている。また、ロータリープレート２１の下面に設けられたローラ３３により、ロータリープレート２１のバタ付きをなくすことができる。
【００５０】
この発明は、前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００５１】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、請求項１の発明によれば、レーザ加工機においてパイプにレーザ切断加工を行う際には、加工テーブル上にチャック手段と回転駆動手段を備えたロータリープレートを設けて、ワーククランプでクランプせしめる。次いで、加工すべきパイプをチャック手段に把持せしめると共に回転駆動手段を駆動せしめてチャック手段を介してパイプを回転させてパイプの加工すべき所望位置を上面に位置決めせしめる。
【００５２】
この状態でパイプをＸ軸方向へ移動せしめると共にレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめることによって、容易にパイプにレーザ切断加工を行うことができる。しかも、ロータリープレートを加工テーブル上に乗せてワーククランプでクランプ、アンクランプさせるだけであるから容易に取付け、取外しを行うことができる。
【００５３】
請求項２の発明によれば、ロータリープレート上に設けられたコネクタブラケットに形成されている切り欠き穴に、回転駆動手段の回転用駆動モータからの第１ケーブルを継いだケーブルコネクタを装着せしめる。また、フレームの天井にＸ軸方向に延伸して設けられているロータリープレート移動用ケーブル支持棒からの第２ケーブルをコネクタブラケットにあるケーブルコネクタに継ぐことによって、第２ケーブルの脱着を容易に行うことができると共に、ロータリープレートの移動による第２ケーブルの引き回しを可能にすることができる。
【００５４】
請求項３の発明によれば、ロータリープレートに備えられたチャック手段の中心線の延長上のロータリープレート上に設けられた第１真合せブロック手段と、レーザ加工機から外れた位置にチャック手段の中心線の延長上に設けられた第２真合せブロック手段上に加工すべきパイプを乗せることにより、パイプはＸ軸方向およびＺ軸方向の平行度を容易にすることができる。而して、チャック手段でパイプをつかんだ際、容易に真円度を出すことができると共に再現性を可能にすることができる。また、第２真合せブロック手段をＸ軸方向へ移動可能に設けられているから、加工すべきパイプが、レーザ加工機よりもストロークが長い場合でも支持させることができ、レーザ切断加工を行うことができる。
【００５５】
請求項４の発明によれば、加工テーブル上にロータリープレートを乗せる場合にはロータリープレートに設けられた複数の装着、脱着用締結部材で、ロータリープレートを吊って加工テーブル上に乗せると共にＸ軸，Ｙ軸の突当て部材にロータリープレートを突当てることにより、ロータリープレートのＸ軸，Ｙ軸の直角出しを自動的に行うことができる。しかも、加工テーブル上からのロータリープレートの装着、脱着を容易に行うことができる。
【００５６】
請求項５の発明によれば、加工テーブルの反対側におけるロータリープレートの下面にはＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材が設けられているから、加工テーブルに対するロータリープレートのバタ付きをなくすことができる。
【００５７】
請求項６の発明によれば、第１ケーブルを保護するケーブル保護カバーがロータリーケーブル上に設けられているから、第１ケーブルをレーザビームから保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施するレーザ加工機におけるパイプ切断装置の概略的な斜視図である。
【図２】パイプ切断装置の平面図である。
【図３】図２における正面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視図である。
【図５】図２におけるＶ矢視部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ レーザ加工機
５ 加工テーブル
７ ワーククランプ
９ 門型フレーム
１５ レーザ加工ヘッド
１９ パイプ切断加工装置
２１ ロータリープレート
２３ チャック（チャック手段）
２５ 回転用駆動モータ（回転駆動手段）
３１ アイボルト（装着、脱着用締結部材）
３３ ローラ（回転部材）
３５ ロケートピン（Ｘ軸用突当て部材）
３７ ロケートピン（Ｙ軸用突当て部材）
３９ コネクタブラケット
４３ 切欠き穴
４５ 第１ケーブル
４７ ケーブルコネクタ
４９ ケーブル保護カバー
５１ ロータリープレート移動用ケーブル支持棒
５３ 第２ケーブル
５５ 第１真合せブロック手段
５９ 調整プレート
６３ ローラ（第１真合せブロック）
６７ 第２真合せブロック手段
７１ 支柱
７３ 調整プレート
７７ ローラ（第２真合せブロック）
Claims (6)
- 加工テーブル上に載置されたワークをワーククランプでクランプせしめてＸ軸方向へ移動せしめると共に立設されたフレームに沿ってレーザ加工ヘッドをＹ軸方向へ移動せしめるレーザ加工機において、加工すべきパイプをクランプせしめるチャック手段とこのチャック手段を回転せしめる回転駆動手段を備えたロータリープレートを前記加工テーブル上に取付け、取外し可能に設けると共に、前記ワーククランプでロータリープレートの一端をクランプ、アンクランプせしめるべく構成せしめてなることを特徴とするレーザ加工機におけるパイプ切断装置。
- 前記ロータリープレート上にコネクタブラケットを設けると共に、前記回転駆動手段の回転用駆動モータからの第１ケーブルを継ぐケーブルコネクタを前記コネクタブラケットに形成された切り欠き穴に装着し、前記フレームの天井にＸ軸方向に延伸して設けられているロータリープレート移動用ケーブル支持棒からの第２ケーブルを前記コネクタブラケットにあるケーブルコネクタに継ぐべく構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機におけるパイプ切断装置。
- 前記ロータリープレートに備えられたチャック手段の中心線の延長上のロータリープレート上に第１真合せブロック手段を設けると共に、レーザ加工機から外れた位置に前記チャック手段の中心線の延長上に第２真合せブロック手段をＸ軸方向へ移動可能に設けてなることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機におけるパイプ切断装置。
- 前記ロータリープレートを複数の装着、脱着用締結部材で吊って前記加工テーブルに乗せると共に前記加工テーブル上に前記ロータリープレートを位置決めせしめるＸ軸，Ｙ軸用突当て部材を設けてなることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機におけるパイプ切断装置。
- 前記加工テーブルの反対側におけるロータリープレートの下面にＸ軸方向へ適宜な間隔で複数の回転部材を設けてなることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機におけるパイプ切断装置。
- 前記第１ケーブルをレーザビームから保護するケーブル保護カバーを前記ロータリープレート上に設けてなることを特徴とする請求項２記載のレーザ加工機におけるパイプ切断装置。
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