JP3776525B2 - レーザ切断加工装置 - Google Patents
レーザ切断加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3776525B2 JP3776525B2 JP25180896A JP25180896A JP3776525B2 JP 3776525 B2 JP3776525 B2 JP 3776525B2 JP 25180896 A JP25180896 A JP 25180896A JP 25180896 A JP25180896 A JP 25180896A JP 3776525 B2 JP3776525 B2 JP 3776525B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylindrical sample
- unit
- laser
- resin tube
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状試料をレーザ切断加工し、例えば内視鏡用湾曲管などの複雑形状の部材を切り出すレーザ切断加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、筒状試料をレーザ切断加工して複雑形状の部品を切り出すレーザ切断加工装置には、特開平4−262888号公報所載の技術が開示されている。この技術を図9により説明する。図9はレーザ加工装置の一部を破載した正面図である。レーザ加工装置220は、被加工物である筒状試料221を保持しレーザ光で加工するレーザ加工部230と、レーザ加工部230に対向配置されて加工の際に発生する溶融物や煙を吸入回収するパイプ251を設けたアンローダ部250と、パイプ251の吸入圧力を変化させる吸入切替部270と、吸入圧力切替部270に接続した集塵機(図示省略)とから構成されている。
【0003】
レーザ加工部230には、XYテーブル231が装置ベース232上に設けられており、XYテーブル231上には、θテーブル233が配置されている。θテーブル233には、筒状試料221を保持するチャック爪234を有するチャック235が回転自在に保持されるとともに、チャック235を回転駆動するサーボモータ236が取り付けられている。筒状試料221を保持するチャック爪234の前方上方には、筒状試料221の軸心237と直角なビーム光軸238を持つレーザ光により筒状試料221を加工するレーザ加工機239が配置されている。
【0004】
アンローダ部250には、先端側面に吸入穴251aを設けたパイプ251が、チャック爪234に保持された筒状試料221の軸心237と同軸になるように、装置ベース232上に設けたアンローダ架台252上のリニアガイド253に摺動自在に設けたリニアガイド架台254のパイプ受け255に取り付けたパイプ取付台256に嵌め込まれて配置されている。アンローダ架台252の下面には、アンローダシリンダ257が取付板258を介して取り付けられている。このアンローダシリンダ257のロッドはリニアガイド架台254に取り付けられた連結板259に固着され、アンローダシリンダ257の作動によりリニアガイド架台254、パイプ受け255およびパイプ取付台256を介して、パイプ251を筒状試料221内に挿入して吸入穴251aを加工位置の下方に配置させるとともに、加工後の筒状試料251内から引き出し得るように、図において示すA−A’方向に移動可能に構成されている。さらに、前記パイプ受け255のパイプ取付台256の反対側には、吸入圧力切替部270に連結された管路260がフランジ261を介して取り付けられている。パイプ受け255およびパイプ取付台256は中空になっており、パイプ251の中穴と管路260とは内部でつながっている。
【0005】
吸入圧力切替部270には、前記管路260とフランジ271を介して接続されたボックス272が装置ベース232上に設けられている。ボックス272には、装置ベース232の下面から貫通して弁ボックス273が取り付けられている。弁ボックス273は、その内部に形成した通孔274がボックス272の内部を介して前記管路260と連通されるとともに、弁ボックス273の下端部において図示を省略した集塵機が管路275を介して通孔274と接続されている。さらに、弁ボックス273には、通孔274を閉塞する弁276をスライド自在に保持するスリット277が形成されている。弁276は、弁ボックス273の側面に設けた取付台278に取り付けられた弁シリンダ279と連結されている。弁シリンダ279は、図示しない制御装置を介して駆動制御され、弁276を図中で示すB−B’方向に移動させることにより弁276で弁ボックス273の通孔274を開放および閉塞して集塵機(図示省略)の吸入圧力による前記パイプ251の吸入圧力を瞬時に変化させ得るように構成されている。
【0006】
上記で説明したレーザ加工装置を用いた筒状試料の切断加工方法における溶融物および煙の回収方法について説明する。筒状試料221の加工中、弁276は弁ボックス273の通孔274を開放する位置に弁シリンダ279を介して移動され、筒状試料221の加工で発生する溶融物や煙をパイプ251の吸入穴251aからパイプ251内に吸入して集塵機に回収する。そして、筒状試料221の加工中に切断された破材が生じた場合、破材の落下直前に弁シリンダ279を制御装置(図示省略)により作動して弁276をB’方向に移動させ、弁ボックス273の通孔274を閉塞して吸入穴251aによる吸入を中止する。そして、破材が落下し終わった後、弁シリンダ279を制御装置により作動して弁279をB方向に移動させ、弁ボックスの通孔274を開放して再び溶融物や煙を集塵機に回収する。
【0007】
そして、レーザ切断加工が終了すると、切断された筒状試料221は落下しパイプ251に引っ掛かる。この際、切断された筒状試料221内に残っている前記破材は、パイプ251に引っ掛かるときに筒状試料221内から装置ベース232上に落下する。切断された筒状試料221は、パイプ251に引っ掛かったまま、アンローダシリンダ257を作動して図中Aに移動させる。その後、ロボットハンド等(図示省略)により、上記筒状試料は取り出される。このようにして、レーザ加工装置により無人自動加工運転を行うことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来技術には、以下に示す問題点があった。まず第1に、筒状試料221の直径が小さくなると、この筒状試料221内に挿入されるパイプ251の直径も小さくしなければならない。筒状試料221の内径が例えば8mm以下になると、パイプ251の外径は6mmとなり、内径は4mmとなる。パイプ251の内径が小さくなるため、加工中に発生する溶融物や煙の回収力が低下する。さらに溶融物がパイプ251の吸入穴251aに詰まり、吸入作用を全くしないという不具合があった。
【0009】
第2に、従来のレーザ加工装置では、パイプ251の同一箇所にレーザ光が常に照射される。このため、筒状試料221の内径が8mm以下では、上記パイプ251が貫通してしまい、筒状試料221の切断裏面への遮光の働きがなくなっていた。すなわち、筒状試料221の裏面をも切断してしまい、意図する加工ができないという不具合があった。また、第3に、従来のレーザ加工装置では、長尺の筒状試料が加工できないため、短尺パイプを一回チャックし、一回加工して、切断ワークおよび残材(切り残しチャック部分)を回収していたので、1つの切断ワークを切断するのに時間がかかっていた。すなわち、加工タクトタイムが長いため、加工コストが高くなるという不具合があった。
【0010】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項1、2または3に係る発明の課題は、レーザ加工時に発生する溶融物および煙を容易に排出でき、小径の筒状試料であっても、筒状試料を所望の形状に切断できるレーザ切断加工装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1、2または3に係る発明のレーザ切断加工装置は、筒状試料に対して切断のためのレーザ光を照射するためのレーザユニットと、前記筒状試料の内壁と嵌合して固定するとともに、空気を送出するための開口を形成する中空穴を有する筒状試料固定部と、耐熱樹脂で形成され前記筒状試料固定部の先端側に設けられた樹脂チューブと、前記筒状試料固定部と前記樹脂チューブとからなるユニットを前記樹脂チューブに対して前記レーザユニットからのレーザが照射される位置に位置決めする投入ハンドユニットと、を有することを特徴とする。
【0012】
請求項1、2または3に係る発明の作用では、筒状試料固定部を筒状試料の内壁と嵌合して固定するとともに、空気を送出するための開口を形成する中空穴を有する構成とし、投入ハンドユニットにより、筒状試料固定部と前記樹脂チューブとからなるユニットを前記樹脂チューブに対して前記レーザユニットからのレーザが照射される位置に位置決めするように構成しているので、中空穴から筒状試料と樹脂チューブとの隙間に空気を噴流させることにより、レーザ加工時に発生する溶融物および煙をそのまま中空穴から排出できる。また、樹脂チューブがレーザ光を遮断するので筒状試料の裏面がレーザ光により破壊されることはない。
請求項2に係る発明では、中空穴の開口部は、樹脂チューブに向かって開口している構成として請求項1に係る発明と同様な作用を発揮させることができる。 請求項3に係る発明では、筒状試料固定部の先端側を二面幅が中空穴の内径よりも小さい平行平面部に形成し、前記中空穴の開口部を三日月状に形成した構成として請求項2に係る発明と同様な作用を発揮させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態1】
図1〜図4は発明の実施の形態1を示し、図1はレーザ切断加工装置の一部を破載した正面図、図2は取付け治具ユニットの筒状試料固定部付近の一部を破載した斜視図、図3は取付け治具ユニットの筒状試料固定部付近の一部を破載した正面図、図4は取付け治具ユニットの筒状試料固定部付近の側面図である。
【0014】
図1において、レーザ切断加工装置は、ベース1と、その上に配設され筒状試料を把持して駆動する加工チャックユニット2と、加工チャックユニット2に保持された筒状試料をレーザ加工するレーザユニット3と、筒状試料および樹脂チューブの送り停止位置を規制するストッパユニット4と、筒状試料および樹脂チューブを装着して加工チャックユニット2に供給する取付け治具ユニット5と、取付け治具ユニット5を待機させるストッカユニット6と、ストッカユニット6から取付け治具ユニット5を把持して加工チャックユニット2に供給する投入ハンドユニット7と、溶融物および煙を集塵する集塵機ユニット8とから構成されている。
【0015】
加工チャックユニット2は、ベース1上に紙面表裏方向に移動自在なY軸テーブル20を配設し、Y軸テーブル20はYモータ21により紙面表裏方向に駆動され、かつ位置決め自在に構成されている。Y軸テーブル20上には、紙面左右方向に移動自在なX軸テーブル22が配設されている。X軸テーブル22はXモータ23により紙面左右方向に駆動され、かつ位置決め自在に構成されている。X軸テーブル22上には、側面が略L字形のθテーブル架台24が配設されており、L字形に立設した内側面にθテーブル25を回転自在に取着するとともに、θテーブル架台24の側面に固着したθモータ26により回転位置決め自在に構成されている。θテーブル26の前面には、加工チャック27が取着され、さらに加工チャック27には、複数の爪28が配設され、その中心がθテーブル25の回転軸心と一致するように構成されている。θテーブル25および加工チャック27の中心を貫通して、これらと一体となって回転する導入管29が配設されている。導入管29の軸心は、θテーブル25の回転軸心と一致し、導入管25の後端には円錐形の導入部29aを形成している。
【0016】
レーザユニット3は、ベース1上にZ軸支持柱33を立設している。Z軸支持柱33には、Z軸支持柱33内の駆動機構(図示省略)により上下方向に移動自在なレーザ本体30が取着され、レーザ本体30には、レーザ光源を内蔵したレーザヘッド31が取着され、その下端にはレーザ光を集光する光学系を内蔵したレーザノズル32が連設されている。
【0017】
ストッパユニット4は、ベース1上にて、紙面左右方向にガイド40を敷設している。ガイド40上には、摺動自在なガイドテーブル41が嵌装され、ガイドテーブル41上には、側面がL字形のストッパ台42が取着されている。ストッパ台42の上端には、ストッパ43がバネ43Aを介して弾発的に取着されている。このストッパ台42は、ベース1上に備えたシリンダ44によりガイド40上を摺動自在となっている。ストッパ43の先端には、樹脂チューブ91が当接し、取付け治具ユニット5の前進を停止させるための信号を発する図示を省略したセンサが内蔵されている。また、ストッパ43の先端上部には、樹脂チューブ91と筒状試料90との隙間から噴出する溶融物や煙が混合した空気を矢印B方向に導くために、突起43aを設け、その基端部は円弧状に形成されている。
【0018】
取付け治具ユニット5は、本体たるチャック台50と、チャック台50に対して回転自在に連設された導入パイプ部51とから構成されている。チャック台50の外周には、ストッカユニット6に対して長手方向の位置決めするための溝50aが形成されている。また、チャック台50の中心部には、中空穴(図示省略)が気密的に形成され、この中空穴に対してエアー口50bが穿設されて、圧縮空気が供給できるようになっている。導入パイプ部51の外径は、加工チャックユニット2の導入管29の内径に摺動できるように仕上げられている。
【0019】
また、導入パイプ部51の先端部は、図2〜図4に示すように、筒状試料90を装着する筒状試料固定部52が形成され、さらにその先端に、テフロン(登録商標)などからなる樹脂チューブ91を装着する筒状試料固定部材53が配設されている。筒状試料固定部52の外径は、筒状試料90の内径に合致するように仕上げられている。筒状試料固定部52の中心部は、中空穴52aが穿設され、チャック台50の中空穴に連通している。図3に示すように、筒状試料固定部52の先端面52bは、その軸心に対し斜めに形成され、その先端面52bに接して、筒状試料固定部材53が配置されている。筒状試料固定部材53の外径は、筒状試料90の内径に合致するように仕上げられている。筒状試料固定部材52の基端中心にはワイヤ54が固着され、筒状試料90を筒状試料固定部52および筒状試料固定部材53に装着後、このワイヤ54を牽引することにより、双方の部材が互いにずれようとする作用により筒状試料90が固定される。
【0020】
筒状試料固定部材53の先端中心には、樹脂チューブ固定部53aが形成されている。樹脂チューブ固定部53aの外径は、樹脂チューブ91の内径よりやや大きく形成され、樹脂チューブ91を押し込むことにより、樹脂チューブ91の弾力によって固定される。また、図2および図4に示すように、筒状試料固定部材53の外周は、平行平面53bが形成され、その二面幅は、筒状試料固定部52の中空穴52aの内径より小さく形成されており、三日月状の隙間から、圧縮空気が噴射され、筒状試料90と樹脂チューブ91との隙間に圧縮空気が供給されるようになっている。
【0021】
図1において、ストッカユニット6は、ベース1上に、前端支え60、中間支え61および後端支え62を立設している。前端支え60と後端支え62とにより取付け治具ユニット5を支持している。また、中間支え61上には、L字形の位置決め板65が取着され、その先端が取付け治具ユニット5の溝50aに嵌合することにより取付け治具ユニット5をその長手方向に位置決めしている。さらに、ベース1上の前端支え60および後端支え62の近傍には、前リフトシリンダ63および後リフトシリンダ64が配設されており、取付け治具ユニット5を載置して上下方向に移送する。
【0022】
投入ハンドユニット7は、ベース1上に、互いに隔離した一対の支柱70を立設している。支柱70間には、ハンドベース71が横架され、ハンドベース71の下面には、ハンドガイド72が取着されている。ハンドガイド72には、ハンドガイドテーブル73が、左右方向(矢印A−A’方向)に移動自在に嵌装している。ハンドガイドテーブル73の下面には、ハンド台74が取着され、ハンド台74の下面には、2組の投入ハンド75が垂設されている。投入ハンド75の一方(後端側)には、エアー導入口76が穿設され、取付け治具ユニット5を把持したとき、取付け治具ユニット5のエアー口50bに連結し、圧縮空気を取付け治具ユニット5内に供給できるように構成されている。ハンドベース71の両端には、一対のプーリ77が枢着され、プーリ77間にはベルト78が張設され、その下面がハンド台74の上面に接触しながら図示を省略した駆動装置により矢印A−A’方向に回動するようになっている。ハンド台74の上面には、クランプシリンダ79が配設され、クランプシリンダ79の先端部79aでベルト78をハンド台74に押圧することにより、ベルト78とハンド台74とを一体化し、ベルト78の移動により、投入ハンド75で把持する取付け治具ユニット5を移動させる。
【0023】
集塵機ユニット8は、集塵皿80がレーザユニット3のレーザノズル32およびストッパユニット4のストッパ43の直下に配設されている。集塵皿80の下方は、ダクト81が連設され、その先端は図示を省略した集塵機に接続されている。集塵機の吸引力により、筒状試料90と樹脂チューブ91との隙間から加工中に排出される溶融物および煙を吸入する。
【0024】
つぎに、上記レーザ切断加工装置の作用を、筒状試料の切断作業過程とともに説明する。まず、取付け治具ユニット5の筒状試料固定部52および筒状試料固定部材53の樹脂チューブ固定部53aに、それぞれ筒状試料90および樹脂チューブ91を装着する。つぎに、筒状試料90および樹脂チューブ91を装着した取付け治具ユニット5を、ストッカユニット6に載置する。このとき、中間支え61の位置決め板65に、チャック台50の溝50aが合致するようにセットする。
【0025】
チャック台50の上方、すなわち図1の矢印Aの位置に、投入ハンド75がくるように、プーリ77およびベルト78を駆動する。このとき、クランプシリンダ79がクランプの状態、すなわちベルト78がハンド台74とクランプシリンダ79とで挟まれた状態で行うため、ベルト78の駆動により投入ハンド75は移動する。この状態にて、リフトシリンダ63、64にて取付け治具ユニット5は、投入ハンド75まで持ち上げられる。その後、投入ハンド75は取付け治具ユニット5のチャック台50を把持する。このチャック動作により、投入ハンド75のエアー導入口76とチャック台50のエアー口50bとは連結される。上記受け渡し動作後、リフトシリンダ63、64は下降する。
【0026】
投入ハンド75にて、把持された取付け治具ユニット5は、プーリ77およびベルト78の駆動により、図1のAからA’方向に移動する。このとき、クランプシリンダ79は、上記A位置への移動と同様にクランプ状態にある。筒状試料90および樹脂チューブ91は、加工チャックユニット2の導入管29に挿入され、樹脂チューブ91の先端はストッパユニット4のストッパ43に当接する。この当接を、ストッパ43内のセンサ(図示省略)にて検知し、プーリ77、ベルト78の駆動をストップさせるとともに、チャックユニット2の加工チャック27の爪28を締め、筒状試料90を固定する。また、その後、投入ハンドユニット7のクランプシリンダ79のクランプを解除し、ハンド台74とクランプシリンダ59との間に隙間を設け、ベルト78をフリーにする。この動作により、ベルト78の動きに関係なく、投入ハンド55は前後動自在となる。
【0027】
このとき、取付け治具ユニット5の導入パイプ部51は、導入管29の内部に入っており、導入パイプ部51の外径と導入管29の内径との差を0.1mm以下(隙間が0.05mm以下)にしておけば、筒状試料90の軸心は、先端側は爪28にて、後端側は導入パイプ部51にて規制されるため、θテーブル25の回転軸心に一致させることができる。
【0028】
その後、レーザ切断を行う。このとき、エアー導入口76より圧縮空気を導入し、上記筒状試料固定部52の中空孔52aから筒状試料90と樹脂チューブ91との隙間に圧縮空気を噴流させる。これによって、レーザ切断加工時に発生する溶融物及び煙りは筒状試料90の内部から排出されるのである。つまり、上記筒状試料固定部52および樹脂チューブ固定部53aは、排出手段としての機能を果たしている。このように排出された溶融物及び煙は、ストッパ43の突起43aの基端部が円弧状に形成されているので、筒状試料90と樹脂チューブ91との隙間から噴出する空気は下方に流される。また、集塵皿80はレーザノズル32およびストッパ43の下方に配置されているため、筒状試料90と樹脂チューブ91との隙間から噴出した空気は図1の矢印Bの方向に吸引される。この状態でレーザ切断を行うと、溶融物および煙が上記の空気の流れに沿って集塵機に吸い取られる。また、筒状試料90を切断したレーザ光は、筒状試料90を通過して、樹脂チューブ91に達するが、樹脂チューブ91はテフロン(登録商標)などの耐熱性樹脂からなるため、レーザ光を拡散し、レーザ光が筒状試料90の裏面に達することはない。
【0029】
加工に要する筒状試料90のX軸方向の移動および回転操作は、加工チャックユニット2のX軸テーブル22およびθテーブル25の動きにより行われる。投入ハンドユニット7のクランプシリンダ79がフリーになっているため、ベルト78が停止していても、モータ23の駆動によるX軸テーブル22の動きに追従してハンド台74および投入ハンド55は移動し、また、取付け治具ユニット5のチャック台50に対して、導入パイプ部56が回転自在となっているため、θテーブル25の回転動作に同期して導入パイプ部51とともに筒状試料90が回転することができる。
【0030】
レーザ切断後、筒状試料90から切り落とされた筒状部材90A(図示省略)は、樹脂チューブ91に引っ掛かった状態になる。樹脂チューブ91の先端は、ストッパ43に当接しているため、筒状部材90Aは樹脂チューブ91から脱落せず、集塵機に吸い込まれることはない。エアー導入口76からの圧縮空気の供給および集塵機による吸引を止め、シリンダ44を作動し、ストッパユニット4を矢印C方向に退避させる。また、レーザユニット3を、Z軸支持柱33内の駆動機構により上方へ退避させる。その後、筒状部材90Aは、図示を省略したロボットハンドにて取り出され、このロボットハンドに装備したカッターにより樹脂チューブ91の先端部分は、所定の長さだけ切り落とされる。つぎに、ロボットハンドが退避した後、ストッパユニット4およびレーザユニット3は原点位置に復帰し、加工チャック27の爪28が開かれ、投入ハンドユニット7のクランプシリンダ79がベルト78をクランプし、再び、筒状試料90の投入動作を行う。
【0031】
つぎに、Y軸テーブル20の使用方法について説明する。加工チャックユニット3の加工チャック27は、チャック精度を0.03mm以下を要求すると、ストロークが短くなり、外径8mm以下の筒状試料90を、1〜3mm、3〜5mm、5〜8mmの3段階に区分して使用しなくてはならない。このため、外径8mm以下の筒状試料90の加工を考えると、加工チャック27および爪28が3組必要になる。そこで、加工チャック27および爪28を3組並べ、その切替はYモータ21を駆動して、Y軸テーブル20を移動させることにより行う。
【0032】
本発明の実施の形態1によれば、小径の筒状試料であっても、溶融物および煙の回収が完全にでき、筒状試料を所望の形状に切断することができる。具体的には、溶融物が筒状試料内に詰まったり、筒状試料の裏面が切断されるようなことは発生しない。また、長尺の筒状試料を連続的に加工できるため、加工タクトタイムが短縮され、加工コストを安価にすることができる。
【0033】
【発明の実施の形態2】
図5は発明の実施の形態2を示し、レーザ切断加工装置の一部を破載した正面図である。本発明の実施の形態2は、発明の実施の形態1と基本構成が同一であり、投入ハンドユニットの構成を変更したものであるため、異なる部分のみ説明し、同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。
【0034】
図5において、投入ハンドユニット7Aのハンドベース71の両端には、一対の大歯車77Aが枢着され、大歯車77A間にはチェーン78Aが張設され、図示を省略した駆動装置により矢印A−A’方向に回動するように構成されている。また、ハンド台74の上面には、図示を省略した電磁クラッチが配設され、電磁クラッチと同軸に小歯車79Aが取着されており、小歯車79Aはチェーン78Aと噛合している。チェーン78Aが回動すると、電磁クラッチがOFFのとき、チェーン78A、小歯車79A、電磁クラッチ、ハンド台74が一体化され、取付け治具ユニット5を矢印A−A’方向に移動させることができる。その他の部分の構成は、発明の実施の形態1と同様である。
【0035】
つぎに、本発明の実施の形態2のレーザ切断加工装置の作用について説明する。投入ハンドユニット7Aの投入動作のとき、電磁クラッチをOFFにすると、小歯車79Aの回転が停止する。これにより、ハンド台74をチェーン78Aの動きに同期させることができる。また、レーザ加工時に、電磁クラッチをONにすることにより、小歯車79Aが回転自在になるため、チェーン78Aに関係なくハンド台74は自由に移動できるようになる。すなわち、レーザ加工中のX軸テーブル22の動きに同期して、ハンド台74を動かすことができる。その他の部分の作用は、発明の実施の形態1と同様である。
【0036】
本発明の実施の形態2によれば、発明の実施の形態1の効果に加え、歯車とチェーンとの噛合により、ズレが生じないため、確実に筒状試料の投入ができる。また、小歯車の回転停止によりチェーンとハンド台がロックされるので、耐久性を格段に向上させることができる。
【0037】
【発明の実施の形態3】
図6〜図8は発明の実施の形態3を示し、図6はレーザ切断加工装置の正面図、図7は回収ハンドの把持部の斜視図、図8は樹脂チューブの先端から噴出した空気の流れを示す状態図である。
【0038】
図6において、レーザ加工切断装置は、ベース101と、その上に配設され筒状試料を把持して駆動する加工チャックユニット102と、加工チャックユニット102に把持された筒状試料をレーザ加工するレーザユニット103と、樹脂チューブを筒状試料に供給するチューブ供給ユニット104と、切断された筒状部材および樹脂チューブをカットしながら回収する回収ハンドユニット105と、溶融物および煙を集塵する集塵機ユニット106とから構成されている。
【0039】
加工チャックユニット102は、ベース101上に紙面表裏方向に移動自在なY軸テーブル120を配設し、Y軸テーブル120はYモータ121により紙面表裏方向に駆動され、かつ位置決め自在に構成されている。Y軸テーブル120上には、紙面左右方向に移動自在なX軸テーブル122が配設されている。X軸テーブル122はXモータ123により紙面左右方向に駆動され、かつ位置決め自在に構成されている。X軸テーブル122上には、側面が略L字形のθテーブル架台124が配設されており、L字形に立設した内側面にθテーブル125を回転自在に取着するとともに、θテーブル125の裏面に固着したθモータ126により回転位置決め自在に構成されている。θテーブル125の前面には、加工チャック127が取着され、さらに加工チャック127には、複数の爪128が配設され、その中心がθテーブル125の回転軸心と一致するように構成されている。なお、加工チャック127の前面127aの中心部は、筒状試料90の長手方向の位置決め基準となり、かつ圧縮空気を逆流させるため、平面に仕上げられ、筒状試料90を装着したときその端面を密閉するようになっている。
【0040】
レーザユニット103は、ベース101上に、図示を省略したZ軸支持柱133を立設している。Z軸支持柱133には、Z軸支持柱133内の駆動機構(図示省略)により上下方向に移動自在なレーザ本体130(図示省略)が取着され、レーザ本体130には、レーザ光源を内蔵したレーザヘッド131が取着され、その下端にはレーザ光を集光する光学系を内蔵したレーザノズル132が連設されている。
【0041】
チューブ供給ユニット104は、ベース101上にて、左右方向にガイド140を敷設している。ガイド140上には、摺動自在なガイドテーブル141が嵌装され、ガイドテーブル141上には、チューブ送りチャック142が取着されている。チューブ送りチャック142には、樹脂チューブ91を把持して送るための爪142aが開閉自在に取着されている。また、ガイドテーブル141およびチューブ送りチャック142を左右方向に移動させるための送りシリンダ143が、ベース101上に配設され、ロッド143aによりガイドテーブル141と連結されている。チューブ送りチャック142のハンド部142aで樹脂チューブ91を把持し、送りシリンダ143で右方に移動させることにより、樹脂チューブ91を一定の長さに送ることができる。
【0042】
さらに、ガイド140の右方のベース101上には、樹脂チューブ91の軸心を筒状試料90の軸心に合わせ、筒状試料90の内部に送り込むためのチューブガイド144が配設されている。また、チューブ送りチャック142の左方のベース101上には、ドラム145が配設されている。ドラム145は、樹脂チューブ91を巻回し、樹脂チューブ91の基端はドラム145の回転軸146の中空穴(図示省略)に接続している。ドラム145の回転軸146の一端に空気送入口146aを設け、ここより圧縮空気を供給し、回転軸146の中空穴を経て樹脂チューブ91の中空部91a(図8参照)を通過して筒状試料90の内部に到達するように構成されている。
【0043】
回収ハンドユニット105は、ベース101上に立設された一対の柱150の上に、ハンドベース151を架設している。樹脂チューブ91は、一対の柱150の間を通過してチューブガイド144に嵌入している。ハンドベース151上には、ハンドガイド152が左右方向に敷設され、ハンドガイド152にはハンドガイドテーブル153が嵌装している。また、ハンドベース151上には、前後シリンダ154が配設され、ロッド154aによりハンドガイドテーブル153に連結し、これを左右方向に移動させる。ハンドガイドテーブル153上には上下シリンダ155が取着され、上下シリンダ155の先端には回収ハンド156が取着されている。回収ハンド156は、上下シリンダ155で上下動される。回収ハンド156の先端には、図7に示すように、一対の箱形のフィンガー157が取着され、フィンガー157の基端側には切断刃157aが形成されているとともに、フィンガー157の先端側にはフィンガー157が筒状試料90を掴んでしまうことのないようニゲ部157bが形成されている。フィンガー157の閉塞により、切断刃157aで樹脂チューブ91が切断され、フィンガー157内にレーザ切断された筒状部材90A(図示省略)および切断された樹脂チューブ破材91A(図示省略)を回収する。
【0044】
集塵機ユニット6は、集塵皿160がレーザユニット3のレーザノズル32の直下に配設されている。集塵皿160の下方は、ダクト161が連設され、その先端は図示を省略した集塵機に接続されている。集塵機の吸引力により、筒状試料90と樹脂チューブ91との隙間から加工中に排出される溶融物および煙を吸入する。
【0045】
つぎに、上記レーザ切断加工装置の作用を、筒状試料の切断作業過程とともに説明する。まず、筒状試料90を障壁である加工チャック127の前面127aに当接する位置まで挿入し、爪128により保持する。樹脂チューブ91は、チューブ送りチャック142により送り出され、筒状試料90の内部に挿入される。その後、筒状試料90のレーザ切断が開始される。このとき、ドラム145の空気送入口146aより、圧縮空気を送入し、図8に示すように、樹脂チューブ91の中空部91aを通過させ、筒状試料90の内部に到達する。ここで、空気は障壁、即ち、加工チャック127の前面127aに遮断されて逆流し、樹脂チューブ91と筒状試料90との隙間から外部に噴流する。
【0046】
これによって、レーサ切断加工時に発生する溶融物および煙りは筒状試料90の内部から排出されるのである。つまり、上記加工チャック127を含む加工チャックユニット102およびチューブ送りチャック142やドラム145を含むチューブ供給ユニット104は、排出手段としての機能を果たしている。また、図1に示した通り、集塵機を連結した集塵機ユニット6の集塵皿60は、レーザノズル132の直下に配置されているので、矢印Bの方向に空気の流れが生じる。この状態で、レーザ切断を行うと、溶融物および煙が、空気に流れに沿って集塵機に吸い取られる。また、筒状試料90を切断したレーザ光は、筒状試料90を通過して樹脂チューブ91に達するが、樹脂チューブ91はテフロン(登録商標)などの耐熱性樹脂からなるため、レーザ光を拡散し、レーザ光が筒状試料90の裏面に達することはない。加工に要する筒状試料90のX軸方向の移動および回転操作は、加工チャックユニット102のX軸テーブル122およびθテーブル125の動きにより行われる。
【0047】
レーザ切断後、筒状試料90から切り落とされた筒状部材90Aは、樹脂チューブ91に引っ掛かった状態になる。空気送入口145aからの圧縮空気の供給および集塵機による吸引を止め、レーザユニット103をZ軸支持柱133内の駆動機構により上方へ退避させる。その後、回収ハンドユニット105が前後シリンダ154により右方に移動し、フィンガー157を閉塞する。すると、フィンガー157内部に装備された切断刃157aにより、樹脂チューブ91は切り落とされ、樹脂チューブ91に引っ掛かっていたレーザ切断された筒状部材90Aも同時にフィンガー157内部に回収される。このとき、フィンガー157にはニゲ部157bが形成されているため、筒状試料90を掴んでしまうようなことはない。次に、回収ハンドユニット105が退避した後、レーザユニット3は原点位置に復帰し、加工チャック127の爪128が開かれ、保持していた筒状試料90の残材を集塵皿60に落とし、再び、筒状試料90の投入動作を行う。
【0048】
本発明の実施の形態3におけるY軸テーブル120の使用方法は、発明の実施の形態1と同様のため、説明を省略する。
【0049】
本発明の実施の形態3によれば、小径の筒状試料であっても、溶融物および煙の回収が完全にでき、筒状試料を所望の形状に切断することができる。具体的には、溶融物が筒状試料内に詰まったり、筒状試料の裏面が切断されるようなことは発生しない。また、長尺の樹脂チューブを使用して連続的に供給し、筒状試料は短尺材を使用するので、多種少量生産に向いており、装置の構成を簡易にすることができる。
【0050】
【発明の効果】
請求項1、2または3に係る発明によれば、溶融物および煙が筒状試料の内部から排出され、また、樹脂チューブがレーザ光を遮断して筒状試料の裏面がレーザ光により破壊されることはないので、小径の筒状試料であっても、溶融物および煙の回収が可能となり、筒状試料を所望の形状に切断することができる。
請求項2に係る発明によれば、筒状試料固定部の中空穴と樹脂チューブとの隙間に空気を噴流させることで、請求項1に係る発明と同様の効果を奏する。
請求項3に係る発明によれば、筒状試料固定部の先端側を二面幅が中空穴の内径よりも小さい平行平面部とし、中空穴の開口部を三日月状として、請求項2に係る発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態1のレーザ切断加工装置の一部を破載した正面図である。
【図2】発明の実施の形態1の取付け治具ユニットの筒状試料固定部付近の一部を破載した斜視図である。
【図3】発明の実施の形態1の取付け治具ユニットの筒状試料固定部付近の一部を破載した正面図である。
【図4】発明の実施の形態1の取付け治具ユニットの筒状試料固定部付近の側面図である。
【図5】発明の実施の形態2のレーザ切断加工装置の一部を破載した正面図である。
【図6】発明の実施の形態3のレーザ切断加工装置の正面図である。
【図7】発明の実施の形態3の回収ハンドの把持部の斜視図である。
【図8】発明の実施の形態3の樹脂チューブの先端から噴出した空気の流れを示す状態図である。
【図9】従来技術のレーザ加工装置の一部を破載した正面図である。
【符号の説明】
2 加工チャックユニット
3 レーザユニット
5 取付け治具ユニット
90 筒状試料
91 樹脂チューブ
Claims (3)
- 筒状試料に対して切断のためのレーザ光を照射するためのレーザユニットと、
前記筒状試料の内壁と嵌合して固定するとともに、空気を送出するための開口を形成する中空穴を有する筒状試料固定部と、
耐熱樹脂で形成され前記筒状試料固定部の先端側に設けられた樹脂チューブと、
前記筒状試料固定部と前記樹脂チューブとからなるユニットを前記樹脂チューブに対して前記レーザユニットからのレーザが照射される位置に位置決めする投入ハンドユニットと、
を有することを特徴とするレーザ切断加工装置。 - 前記中空穴の開口部は、前記樹脂チューブに向かって開口していることを特徴とする請求項1に記載のレーザ切断加工装置。
- 二面幅が中空穴の内径よりも小さい平行平面部が前記筒状試料固定部の先端側を形成し、前記中空穴の開口部が三日月状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のレーザ切断加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25180896A JP3776525B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | レーザ切断加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25180896A JP3776525B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | レーザ切断加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1094894A JPH1094894A (ja) | 1998-04-14 |
JP3776525B2 true JP3776525B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=17228240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25180896A Expired - Fee Related JP3776525B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | レーザ切断加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3776525B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6696666B2 (en) * | 2002-07-03 | 2004-02-24 | Scimed Life Systems, Inc. | Tubular cutting process and system |
KR100724690B1 (ko) | 2006-11-21 | 2007-06-04 | 윤태증 | 브레이드의 플라즈마 컷팅 방법 |
KR101461373B1 (ko) | 2009-12-29 | 2014-11-13 | 생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 코포레이션 | 스프링 및 이를 형성하는 방법들 |
CN103212820B (zh) * | 2012-01-19 | 2016-03-09 | 昆山思拓机器有限公司 | 薄壁管材的激光湿切割加工方法 |
CN106077974B (zh) * | 2016-08-16 | 2017-11-28 | 深圳市铭镭激光设备有限公司 | 一种管材激光切割机 |
CN107262941B (zh) * | 2017-08-09 | 2023-06-06 | 广东汉邦激光科技有限公司 | 一种管体导向器和激光微管切割机 |
CN114473236B (zh) * | 2022-02-17 | 2023-09-19 | 苏州凯雷特精密机械有限公司 | 一种航天航空导管激光切割装置 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP25180896A patent/JP3776525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1094894A (ja) | 1998-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3776525B2 (ja) | レーザ切断加工装置 | |
JP3097793B2 (ja) | 放電加工機用ワイヤの誘導装置を備えたワイヤ切断機 | |
JPH09108467A (ja) | シャツ胴体への袖の縫い付けワークステーション並びにその方法並びにそのためのミシン | |
ITBO990378A1 (it) | Apparato porta utensile per teste porta mandrino . | |
EP0761360A1 (en) | A wire electrical discharge machine | |
US6854366B2 (en) | Product recovery apparatus and product recovery method | |
US5207735A (en) | Method and apparatus for reclaiming tobacco from rejected cigarettes | |
KR960007873B1 (ko) | 자동와이어 결선 방법 | |
CN214161788U (zh) | 全自动5g陶瓷滤波器双工位激光标刻机 | |
JP2688026B2 (ja) | レーザ加工方法および装置 | |
JPH0549186U (ja) | レーザ加工装置 | |
JPH0673775B2 (ja) | ワイヤ放電加工装置のワイヤ電極供給装置 | |
JP4520238B2 (ja) | 関節駒製造装置 | |
EP0460221A1 (en) | Wire piece recovery apparatus | |
CN217857759U (zh) | 一种pcba切割口强力除尘装置 | |
JP2003305621A (ja) | 工作機械の切屑集塵装置 | |
JPH03248791A (ja) | 合成樹脂材料の切断方法 | |
CN217529627U (zh) | 一种新型物料激光切割机 | |
JP2000230888A (ja) | 切粉試料の採取装置 | |
JP4477441B2 (ja) | 関節駒製造装置 | |
JP3298923B2 (ja) | ワイヤ放電加工機におけるワイヤ電極の廃棄装置 | |
KR20110071400A (ko) | 레이저를 이용한 섬유 가공 장치 | |
KR100450589B1 (ko) | 자동 납땜장치 | |
JP2813594B2 (ja) | パイプ電極の把握装置 | |
KR20220093233A (ko) | 팁 드레서 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060223 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090303 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100303 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130303 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140303 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |