JP3710159B2

JP3710159B2 - パンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法

Info

Publication number: JP3710159B2
Application number: JP05002495A
Authority: JP
Inventors: 博樹山八
Original assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: JPH08243654A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法に関し、より詳しくは熱切断加工部からパンチ加工部に飛散するスパッタ，ドロス等が金型保持部へ付着するのを防止するパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板状のワークに対してパンチ加工を行うパンチ加工部と、同ワークに対してレーザ加工もしくはプラズマ加工のような熱切断加工を行う熱切断加工部とを備えるパンチ・熱切断複合加工機が一般に知られている。このようなパンチ・熱切断複合加工機においては、熱切断加工時に発生するスパッタ（火の粉）およびドロス（溶融物）がパンチ加工部に飛散してそのパンチ加工部の金型保持部などに付着し、これによってその金型保持部などが損傷するという不具合を生じることがあった。
【０００３】
このため、前述のような不具合に対処するための技術が次に示されるようにいろいろと提案されている。
（１）熱切断加工時に下金型を遮蔽部材により被覆するようにしたもの（例：実公平６−２７２３０号公報，実開平４−９２７３１号公報）。
（２）パンチ加工部と熱切断加工部とを区画部材（エアカーテンを含む）により区画するようにしたもの（例：実公平３−２４３０２号公報，特開昭６３−９３４９５号公報，実開平３−１８９７７号公報）。
（３）上下タレットに付着したスパッタ，ドロスをブラシ付きローラからなる除去装置で除去するようにしたもの（例：特開平２−２２４８２９号公報）。
（４）被加工材表面に付着したスパッタなどをエアノズルにより排除するようにしたもの（例：特開昭６４−７５１２６号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記（１）に開示されている方法では、下金型を被覆するだけであって上金型（もしくは上タレット）への対策が何等なされておらず、また大がかりな装置が必要であったり、遮蔽部材自体のクリーニングが大変であるなどの問題点がある。
【０００５】
前記（２）に開示されている方法では、単にパンチ加工部と熱切断加工部とを区画するだけであるので、下金型への高温ドロスの付着を防止することができないという問題点がある。
【０００６】
前記（３）に開示されている方法では、下金型表面に固着したドロスもしくはスパッタを掻き取ることは可能であるが、除去粉が金型ホルダーと金型インロー部との間に入り込んで金型の装着精度が悪化するという問題点があり、またブラシ付きローラを高速で上下タレット間に挿入するために、ブラシの寿命が短いという問題点もある。
【０００７】
前記（４）に開示されている方法では、直接タレットもしくは金型へ付着したスパッタ等に対しては有効な手段ではなく、また長時間にわたって熱切断加工を行った場合に、初期加工時に付着して冷却により固着したスパッタに対しては容易に除去することができないという問題点がある。
【０００８】
本発明は、前述のような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構成によって上下金型を保持するパンチ加工部へのスパッタ，ドロスの侵入を確実に防止するとともに、このパンチ加工部を覆う遮蔽部材のクリーニングも容易に行うことのできるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述の目的を達成するために、本発明によるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法は、第１に、
パンチ加工を行うパンチ加工部と熱切断加工を行う熱切断加工部とを備えるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法であって、熱切断加工時に前記パンチ加工部の金型保持部に盲型で構成されるダミー金型を装着することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明によるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法は、第２に、
パンチ加工を行うパンチ加工部と熱切断加工を行う熱切断加工部とを備えるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法であって、前記パンチ加工部の上金型保持部に盲型で構成されるダミー金型を装着するとともに、下金型保持部に盲型もしくは略中央部に塵埃回収用の孔を有する金型で構成されるダミー金型を装着することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、熱切断加工に際してパンチ加工部の金型保持部に盲型で構成されるダミー金型が装着されるか、あるいはパンチ加工部の上金型保持部に盲型で構成されるダミー金型が装着されるとともに、下金型保持部に盲型もしくは略中央部に塵埃回収用の孔を有する金型で構成されるダミー金型が装着される。こうして、熱切断加工部にて発生してパンチ加工部に飛散するスパッタ，ドロスは前記ダミー金型の表面に付着してそのダミー金型により金型保持部が保護されるので、これらスパッタ，ドロスの金型保持部への侵入が確実に防がれる。また、このようなダミー金型は通常の加工用金型と同様に金型保持部に対して容易に脱着されるので、クリーニングが容易に行える。
【００１２】
本発明において、前記ダミー金型を前記金型保持部から取出す際に、下金型の装着部底面より上方へ向けて空気を噴出させるようにするのが好ましい。こうすることで、ダミー金型を取出す際に下金型の装着部底面へ落下したスパッタ，ドロスを噴出空気により除去することができ、この下金型の装着部底面にスパッタ，ドロスが残留するのを防止することができる。
【００１３】
また、前記ダミー金型の前記金型保持部に対する脱着は自動金型交換装置により行われるのが好ましい。このようにすれば、通常の金型の金型保持部に対する脱着に用いられる自動金型交換装置をそのまま利用して前記ダミー金型をそれら通常の金型と同様に取り扱うことができ、特別の装置を用いずにスパッタ，ドロスの侵入防止という目的を達成することができる。
【００１４】
本発明の目的は、後述される詳細な説明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明するが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであることから、具体例として述べるものである。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明によるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法の具体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１に、本発明の一実施例に係るパンチ・レーザ複合加工機の加工ヘッド部周りの構成を示す斜視図が示されている。
【００１７】
本実施例のパンチ・レーザ複合加工機においては、固定ベッド上に門型構造の本体フレーム１が設けられ、この本体フレーム１の下方にその本体フレーム１に交差するように板状のワークを載置して図示のＸ−Ｙ方向に移動するパンチ加工とレーザ加工に共通の移動テーブル２が配置されている。また、前記本体フレーム１には長手方向の中央部よりやや一側に片寄った位置に、後述のパンチ１３およびストリッパ１４を装着するパンチ加工ヘッド３が軸線を鉛直向きに設定して設けられ、このパンチ加工ヘッド３の下方には後述のダイ１５を装着する固定台４が設けられている。
【００１８】
前記本体フレーム１の側面にはその本体フレーム１の長手方向に沿ってレーザ光案内筒５が固定され、このレーザ光案内筒５の前端部には前記本体フレーム１に防振装置を介して、かつ前記パンチ加工ヘッド３とオフセットしてレーザ加工ヘッド６が取り付けられている。なお、前記本体フレーム１の後部隣接位置にはその本体フレーム１と別置きに図示されないレーザ発振器が配設され、前記レーザ光案内筒５の後端部がそのレーザ発振器に連結されている。
【００１９】
前記本体フレーム１と所定距離離れた位置にはその本体フレーム１と平行に金型マガジン（図示せず）が両端部を軸受に回転自在に支持されて設けられており、これら金型マガジンと本体フレーム１との間には主としてそれら金型マガジン〜本体フレーム１間で金型を搬送してその金型を自動交換する金型交換装置７が配置されている。ここで、この金型交換装置７は、本体フレーム１および金型マガジンと平行に設置される走行レールに沿って走行可能なＡＴＣキャリッジ８と、このＡＴＣキャリッジ８に対して昇降可能な昇降軸フレーム９と、この昇降軸フレーム９の下端に水平配置される移動軸フレーム１０と、この移動軸フレーム１０に沿って移動可能なキャリヤー１１と、このキャリヤー１１に対して所要角度水平旋回可能な金型ハンド１２とを備えている。この金型ハンド１２は、旋回中心となる基部から突き出す平面視略Ｖ字形の二本のアームを有し、各アームの先端部にパンチ，ストリッパおよびダイからなる金型をセット状態で把持する把持機構を有している。
【００２０】
図２に示されているように、パンチ加工時に使用される金型は、パンチ（上金型）１３と、このパンチ１３に付設されるストリッパ（板押さえ）１４と、ダイ（下金型）１５とからなっている。
【００２１】
前記パンチ１３は、所要形状のパンチチップ１６と、外周部がパンチ加工ヘッド３に装着されて係止保持されるクランプシャンク１７とがボルトによって一体的に連結されてなり、クランプシャンク１７の基部には外周部に断面Ｖ形の把持溝１８ａを有する搬送用の把持リング１８が被嵌固着されている。前記ストリッパ１４は、パンチ１３の外周部に下方から被嵌されて上下に摺動可能に支持され、外周部にやはり断面Ｖ形の把持溝１４ａを有している。また、前記ダイ１５は、中心部にパンチ１３の通過する貫通孔１５ａを有するとともに、外周部に断面Ｖ形の把持溝１５ｂを有している。
【００２２】
このように構成されていることによって、マガジン割り出し駆動手段によって金型マガジンの支持軸が所要の回転角に割り出されるとともに、金型交換装置７のＡＴＣキャリッジ８が走行レールに沿って所定の位置まで移動され、キャリヤー１１および金型ハンド１２が所要位置に位置決めされることにより、目的とする金型の金型マガジンに対する受渡しがなされる。また、パンチ加工ヘッド３および固定台４に装着されている金型の交換時には、金型ハンド１２をパンチ加工ヘッド３近傍の所定位置に移動させて待機させた後、まず金型ハンド１２の金型を把持していない側のアームによって使用済み金型の取り外し操作が行われ、この後金型ハンド１２が旋回されて金型を把持している側のアームによって金型の装着操作が行われる。
【００２３】
本実施例では、パンチ加工が終了してレーザ加工を開始する際に、パンチ加工ヘッド３および固定台４に装着されている金型がダミー金型と交換されるようになっている。このダミー金型は、図３に示されているように、金型ハンド１２およびパンチ加工ヘッド３，固定台４に対する係止部の形状は通常の金型と同様であるが、刃部を有さず、レーザ加工時に生ずるスパッタ，ドロスから金型保持部を守るために、所要部を塞いだ形状の所謂盲型とされている。具体的には、ストリッパ１９については下面が、ダイ２０については上面がそれぞれ塞がれた形状とされている。なお、図３においては左方にレーザ加工ヘッド６が配されている。
【００２４】
また、図４に示されているように、前記固定台４には、ダイ装着面２２の周縁部に多数個の空気噴出口が設けられるとともに、これら空気噴出口に連通するように空気通路２３が設けられている。これら空気通路２３は図示されない空気供給源に接続され、金型ハンド１２によりダミー金型が取り出されると同時にそれら空気通路２３に空気供給源から空気が供給されるようになっている。こうして、ダミー金型としてのダイ２０の取り出し時に空気噴出口から噴出される空気（エアブロー）によってスパッタ，ドロスのダイ装着面２２への落下・残留が防止される。
【００２５】
次に、パンチ加工に引き続いてレーザ加工を行う場合の金型交換動作を手順に沿って説明する。
【００２６】
パンチ加工後にレーザ加工を行う場合には、予め金型ハンド１２の装着ハンド（金型保持側のハンド）にダミー金型を保持してその金型ハンド１２をパンチ加工ヘッド３の近傍位置に待機させておく。この状態で、パンチ加工ヘッド３および固定台４に装着されている金型による加工が終了すると、まずダイ装着面２２の全周を取り囲むように設けられているワーク支持台２４を図４の二点鎖線位置まで上昇させる。この後、金型ハンド１２の金型を把持していない側のアーム（抜取ハンド）を加工ヘッド３と固定台４との間に水平に挿入し、このアームによって加工済の金型を把持して抜き取る。次いで、装着ハンドをパンチ加工ヘッド３に対向させ、この金型ハンド１２の水平移動によってその装着ハンドに保持されているダミー金型をパンチ加工ヘッド３および固定台４に装着する。そして、この金型装着後にワーク支持台２４を所定位置まで下降させる。
【００２７】
こうしてダミー金型が装着されると、レーザ加工ヘッド６によるレーザ加工を実施する。このレーザ加工中において、レーザ加工部にて発生してパンチ加工部に飛散するスパッタ，ドロスはダミー金型の表面に付着することにより、パンチ加工部の金型保持部へ侵入するのが防がれる。このレーザ加工が終了すると、前述と同様にしてダミー金型は金型ハンド１２の抜取ハンドにより抜き取られる。この抜取り時にダイ装着面２２の空気噴出口から空気が噴出され、この噴出空気によってスパッタ，ドロスが上方へ吹き飛ばされる。なお、抜取ハンドにより抜き取られた金型もしくはダミー金型の金型マガジンへの返却動作、および装着すべき金型もしくはダミー金型の金型マガジンからの取出し動作は加工動作と平行して行われる。
【００２８】
本実施例において、ダミー金型の表面に付着したスパッタ，ドロスをクリーニングする場合、あるいは多数回使用することにより消耗した金型を機外に取り出す場合には、これら金型を把持したまま金型ハンド１２を本体フレーム１の一端縁を越える突出位置まで走行させて、この位置で金型交換を例えば人手により行うのが好ましい。
【００２９】
本実施例においては、ダミー金型のうちダイの形状を上面が塞がれた盲型としたものを説明したが、図５に示されているような形状とすることもできる。この変形例に係るダイ２０’においては、略中央部にスパッタ，ドロス回収用の孔２５が形成されるとともに、上面の周縁部からその孔２５に向けて傾斜面２６が形成されている。このような形状のダイ２０’によれば、パンチ加工部に飛散するスパッタ，ドロスのうちそのダイ２０’の表面に付着せずに下方へ落下しようとするスパッタ，ドロスを、傾斜面２６を伝わせて積極的に孔２５から下方のパンチカスシュータの方へ落下させることができる。したがって、本実施例のダイ２０と同様にスパッタ，ドロスの金型保持部への侵入を防ぐことができる。
【００３０】
本実施例では、パンチ・レーザ複合加工機に適用したものについて説明したが、本発明は、パンチプレスと例えばプラズマ加工機などの他の熱切断加工機との複合機に対しても適用できるのは言うまでもない。
【００３１】
前述のように、本発明は、種々に変更可能なことは明らかである。このような変更は本発明の精神および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るパンチ・レーザ複合加工機の加工ヘッド部周りの斜視図である。
【図２】図２は、加工用金型の保持状態で示すパンチ加工部の断面図である。
【図３】図３は、ダミー金型の保持状態で示すパンチ加工部の断面図である。
【図４】図４は、ダミー金型の保持状態で示す固定台の断面図である。
【図５】図５は、ダイ形状の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
３パンチ加工ヘッド
４固定台
６レーザ加工ヘッド
７金型交換装置
１２金型ハンド
１３パンチ
１４ストリッパ
１５ダイ
１９ストリッパ（ダミー金型）
２０，２０’ ダイ（ダミー金型）
２１パンチ（ダミー金型）
２２ダイ装着面
２３空気通路
２５孔
２６傾斜面

Claims

パンチ加工を行うパンチ加工部と熱切断加工を行う熱切断加工部とを備えるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法であって、熱切断加工時に前記パンチ加工部の金型保持部に盲型で構成されるダミー金型を装着することを特徴とするパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法。
パンチ加工を行うパンチ加工部と熱切断加工を行う熱切断加工部とを備えるパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法であって、前記パンチ加工部の上金型保持部に盲型で構成されるダミー金型を装着するとともに、下金型保持部に盲型もしくは略中央部に塵埃回収用の孔を有する金型で構成されるダミー金型を装着することを特徴とするパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法。
前記ダミー金型を前記金型保持部から取出す際に、下金型の装着部底面より上方へ向けて空気を噴出させることを特徴とする請求項１または２に記載のパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法。
前記ダミー金型の前記金型保持部に対する脱着は自動金型交換装置により行われることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のパンチ・熱切断複合加工機におけるパンチ加工部防塵方法。