JP4671697B2 - レーザ加工機用キャビン及びキャビン内のレーザ加工機への材料搬出入方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ加工機用キャビン及びキャビン内のレーザ加工機への材料搬出入方法に関する。

従来、例えばレーザ加工機等の板材加工機で加工操作するときは、安全管理上安全カバーからなるキャビンを設けるのが通例である。

従来のキャビンは、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、一体物のキャビン７０において、開閉部の構造は複数枚組のスライド式のドア７１を矢印ホの方向に把手７１ａを用いてスライドして開放し、材料を矢印Ｃａの方向から搬入するようになっている。また、図８（ａ）及び（ｂ）に示す例は、上下分離型のキャビン８０において、上部キャビンに設けられた跳ね上げ式の扉８１を、把手８１ａを用いて矢印ヘの方向に回転開放し、材料を矢印Ｃａの方向から搬入するようになっている。

これらの構造は、ドアや扉等のカバーを開放してもフレームの骨材部分やガイドレールが元の侭の状態で残り、これらの骨材部分やガイドレールが邪魔になって、材料の加工テーブルへの搬入が思うに任せない場合が多い。

加工機本体をキャビンでカバーする構成とした場合、加工機本体に隣接して、シャトルテーブル、パレットチェンジャーなどを設置し、加工機本体をカバーするキャビンの外側で材料を受け取り、搬入出操作するのが一般的である。

また、設置スペースを極力小さくし、段取り作業性を確保できるレーザ加工機のカバー装置として、「・・・レーザ加工を行う際に、レーザ加工機本体に前後移動可能に設けられたキャビン本体がレーザ加工機本体及び加工テーブルの上方を覆い、このキャビンの下側には複数の分割カバーから成るサブキャビンが加工テーブルの周囲を覆うべく上下移動可能に設けられており、常時上方への退避を許容した状態で上下移動する。」という発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２０６８７０号公報

しかしながら、上述の従来例では、設置スペースを大きく必要とし、コスト高となる場合が多く、また、特許文献１の例では、「レーザ加工機本体及び加工テーブルの上方を覆うキャビン本体が、レーザ加工機本体に前後移動可能に設けられているので、加工中は前方へ移動してレーザ光線を遮断し、加工前後は後方へ移動し、段取り作業時には加工テーブルが開放されて容易に作業できる。」としているが、材料の搬入出時において、例えば重量の大なる厚板材料を扱う場合、上方空間を利用した例えばクレーンなどの吊り下げ手段の使い勝手に難があり、作業性の向上に疑問を残しているのが現状である。

本発明は、上述の状況に鑑みて成されたもので、材料搬入出時における装置各部の保護を確実にし、材料が安全に加工テーブル上に搬入可能且つ安全に加工テーブル上から搬出可能なキャビン構造とし、設置スペースの縮小、作業性の向上、安全管理の徹底を実現できるレーザ加工機用キャビン及びキャビン内のレーザ加工機への材料搬出入方法を提供することを目的とする。

本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

（１）ワークをレーザ加工するためのＸ、Ｙ、Ｚ軸を有するレーザ加工機に用いられ、該レーザ加工機の前記ワークが載置される加工テーブル上面を境にして装置上部を方形に囲繞する上部キャビンと、装置下部を方形に囲繞する下部キャビンとからなるレーザ加工機用キャビンであって、前記上部キャビンは、固定キャビンと、該固定キャビンに対向する自立カバーと、前記固定キャビンと前記自立カバーのそれぞれの両端部に隣接する前記ワークが搬入される方向の前後２つの自立カバーとからなり、前記固定キャビンに対向する自立カバー及び前記前後２つの自立カバーは昇降自在であり、かつ各々上面縁部を有し、前記下部キャビンは、前記上部キャビンを昇降可能に支持し、前記固定キャビンに対向する自立カバー及び前記前後２つの自立カバーが、下降した状態で該自立カバーの前記上縁部が前記ワークのパスラインに一致するように構成されたことを特徴とするレーザ加工機用キャビン。
（２）前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーは、上面縁部と側面部とからなり、逆Ｌ字の断面形状を有することを特徴とする前項（１）記載のレーザ加工機用キャビン。
（３）前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーは、上部キャビンの開放時には、装置下部を囲繞する下部キャビン内に下降没入することを特徴とする前項（１）記載のレーザ加工機用キャビン。
（４）前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーは、それぞれ独立して昇降自在であることを特徴とする前項（１）記載のレーザ加工機用キャビン。
（５）前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーのうち前記ワークが搬入される側の自立カバーが、一体若しくは連動して昇降する動作と、または、前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーのすべてが、一体若しくは連動して昇降する動作の二つの動作のうちのどちらかを選択して昇降自在の構成としたことを特徴とする前項（１）記載のレーザ加工機用キャビン。
（６）前記前後２つの自立カバーのうち前記ワークが搬入される側の自立カバーは、前記上面縁部に転がり手段または滑り手段の何れかを具備することを特徴とする前項（１）乃至（５）いずれか１項に記載のレーザ加工機用キャビン。
（７）前項（１）記載のレーザ加工機用キャビン内の前記レーザ加工機への材料搬出入方法であって、前記上部キャビンの前記固定キャビンに対向する自立カバー及び前記前後２つの自立カバーのうち、いずれか所望の自立カバーを下降して装置上部を開放し、前記下降された自立カバーの上面縁部を介して前記開放した方向から前記レーザ加工機の前記加工テーブル上へ前記ワークを上方空間を利用して搬入載置し、更に加工後の前記ワークを所望の方向から搬出可能とし、材料の搬出入を自在な構成としたことを特徴とするキャビン内のレーザ加工機への材料搬出入方法。

材料搬入出時における装置各部の保護を確実にし、材料が加工テーブル上に安全に搬入可能且つ材料が加工テーブル上から安全に搬出可能なキャビン構造とし、設置スペースの縮小、作業性の向上、安全管理の徹底を実現できるという効果を呈する。

以下に本発明に係るレーザ加工機用キャビン及びキャビン内のレーザ加工機への材料搬出入方法の実施の形態について説明する。

図１は、本発明に係るレーザ加工機用キャビンの一例を示す斜視図であり、（ａ）はレーザ加工機本体を上部、下部キャビンで囲繞した状態を示す斜視図、（ｂ）は上部キャビンの自立カバーを下降して装置上部を開放した状態を示す斜視図、図２は、上部キャビンを開放し、材料の搬入方向を示す斜視図、図３は、材料搬入時のＡ−Ａ矢視図、図４は、自立カバーの２面開放とした場合の説明図、（ａ）は開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）は開放後の状態を示す斜視図、図５は、自立カバーの３面開放とした場合の説明図、（ａ）は開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）は開放後の状態を示す斜視図、図６は、吊り下げ手段を用いた材料の搬入状況を示す斜視図、図７は、従来例におけるスライド式ドアのキャビンの状態を示す斜視図、（ａ）は開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）はスライドドア開放後の状態を示す斜視図、図８は、従来例における跳ね上げ式扉のキャビンの状態を示す斜視図、（ａ）は開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）は跳ね上げ式扉開放後の状態を示す斜視図である。

Ｘ、Ｙ、Ｚ軸を有する三次元レーザ加工機に用い、且つ前記レーザ加工機の加工テーブル７上面を境にして装置上部を方形に囲繞する上部キャビン１と装置下部且つパスラインＰａ以下を方形に囲繞する下部キャビン２との上下に二分したレーザ加工機用キャビンの構造であって、前記上部キャビン１の天板周辺部分を残して上面を形成し、中央部分を除去して開放型とした前記上部キャビン１の前・後方向、左または右の横方向の３面をそれぞれ昇降自在の自立カバー１ａ、１ｂ、１ｃで構成し、前記下部キャビン２は前記上部キャビン１を昇降可能に支持して成る構成とした。

昇降自在の自立カバーは、上面を有する断面逆Ｌ字状を形成する構成とした。

昇降自在の自立カバーは、上部キャビンの開放時には、装置下部を囲繞する下降キャビン２内に下降没入する構成としてある。

昇降自在の自立カバーは、上部キャビン１の前・後方向と左または右の横方向の３面１ａ、１ｂ、１ｃを形成し、この３面がそれぞれ独立して昇降自在の構成としてある。

また、上部キャビン１の前・後方向の２面１ａ、１ｃを上下動する昇降自在の自立カバーとし、横方向の１面を回転ドアのように開閉自在な自立カバー１ｂで構成しても良い。

図１（ａ）は、上部キャビン１の自立カバーが１ａ、１ｂ、１ｃ３面とも、レーザ加工機本体Ｌｍの装置上部を囲繞し、固定キャビン３と共に装置全体を覆って安全な状態でレーザ加工が可能な態様を示している。

下部キャビン２は平面板となる側壁で構成され、レーザ加工機本体Ｌｍの加工テーブル７を境にして装置下部を囲繞する構成とし、例えば上部キャビン１の自立カバー１ａは、昇降自在であって、開放時には前記自立カバー１ａが下部キャビン２内に下降没入し、且つ自立カバー１ａの上面（後述する補助テーブル４の上面）がパスラインＰａと同一平面に合致する構成とし、また、前・後方向と左または右の横方向のそれぞれの自立カバー１ａ、１ｂ、１ｃがそれぞれ独立して昇降自在の構成としてある。

また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、自立カバーは、前方向と左または右の横方向との相隣る１ａと１ｂの２面が一体若しくは連動して昇降する動作、または図５（ａ）、（ｂ）に示すように前・後方向と左または右の横方向との連接する１ａ、１ｂ、１ｃの３面が一体若しくは連動して昇降する動作、の二つの動作の内のどちらかを選択して昇降自在の構成としてある。

また、自立カバー、例えば１ａは、その上面がフリーベアテーブル、ローラテーブル、ブラシテーブル、テフロン（登録商標）シートテーブル等の転がり手段または滑り手段の何れかを選択的に用いて補助テーブル４としての機能を付加する構成としてある。

尚、自立カバー１ａ、１ｂ、１ｃが下降して加工テーブルの上方が開放状態となる場合は、加工ヘッド５のＸ軸キャレッジが原点位置にある時に作動するようにインターロックされ、安全状態を確保できるようにしてある。

他の符号について、６は例えば、ポリカーボネート等の透明樹脂板であり、キャビン内部の状況が視認できる構成としてある。

Ｋｎは、把手であり、図１、図２、及び図６においては、回転ドア式の扉で、自立カバー１ｂを矢印ニの方向に手動で開閉できる状況を示してあるが、電動式、流体駆動式の昇降式とすることが出来、図４及び図５は、自動昇降式の例を示してある。

図２及び図３の矢印Ｃａは材料Ｗの搬入方向を示している。

また、図３に示すように、上部キャビン１の自立カバー１ａが下部キャビン２内、且つパスラインＰａ以下に下降没入した状態で、材料Ｗは矢印Ｃａ方向から搬入され補助テーブル４の上面にある例えばフリーベア上を滑らかに移動して加工テーブル７へ載置される。図３中、Ｍは駆動部関連機器であり、例えば、Ｘ軸駆動部、ＬＭガイド、ラック、ボールネジ、更にはスパッターから保護するためのベルトカバー、ジャバラ等が挙げられ、前記補助テーブル４を設けたことで、装置に対する安全性が確保されている。

また、自立カバー１ａ、１ｂ、及び１ｃの下降する方向を示す矢印として、それぞれイ、ロ、及びハを用い、回転ドア式とした１ｂの場合は、回転開放方向の矢印をニとした。

また、材料Ｗ搬入時の補助テーブル４は、フリーベアテーブルを採用した場合を図示してあるが、フリーベアテーブル以外、ローラテーブル、ブラシテーブル、テフロン（登録商標）シートテーブルなどの内何れも諸条件を考慮して自由に選択できる。

Ｘ、Ｙ、Ｚ軸を有するレーザ加工機の断面逆Ｌ字状の複数の自立カバー１ａ、１ｂ、１ｃから構成される上部キャビン１と前記レーザ加工機の加工テーブル７を境にして装置下部且つパスラインＰａの下方を平面板の側壁で囲繞する下部キャビン２とからなり、上部キャビン１の天板を開放型とし、この上部キャビン１の前・後方向、左または右の横方向の３方向の内、いずれか所望の方向の自立カバーを下降して装置上部を開放し、断面逆Ｌ字状の上面縁部１０ａに載設された補助テーブル４を介して開放した方向からレーザ加工機の加工テーブル７上へ所定の材料Ｗを上方空間を利用して、図６に示すように例えば吊り下げ手段Ｔとなるクレーンを用いて搬入載置し、更に加工後のワークを前記吊り下げ手段Ｔで所望の方向から搬出可能な構成としたキャビン内のレーザ加工機への材料搬出入方法。

本装置を囲繞する上部キャビンを構成する複数の自立カバーの内から選択的に昇降自在とし、下降時に自立カバーの上面を材料搬入時の補助テーブルとして使用し、且つ、加工テーブル上方の材料搬入空間を自由に移動できる領域とし、クレーンによる材料搬入時の自由度を広げることが出来る。

例えば、シャトルテーブルが設置できないユーザは、設置面積上の問題で装置単体仕様としている場合、フォークリフトの進入が不可能な工場レイアウトでは、厚板材の搬入に際して、クレーンのような吊り下げ手段が必須となる。

即ち、フォークリフトが進入できない場合、本発明に係るレーザ加工機用キャビンとすることで、クレーンによる搬入が可能となり、作業性を向上させることが出来る。

工場レイアウトによる使い勝手によって、吊り下げ手段Ｔとなるクレーン以外のフォークリフトを使用することが出来ることは勿論である。

尚、自立カバーの操作は、自動、手動どちらでも可能な構成とすることが出来る。

尚また、本実施例では、装置上部、下部を方形に囲繞する上部キャビン、下部キャビンとして説明したが、方形に限定されるものではなく、上部キャビン、下部キャビンの当接する縁部が相似形であって、装置全体を上部、下部キャビンで囲繞するときに上下が合致して閉鎖できる構成となっていれば良い。

本発明に係るレーザ加工機用キャビンの一例を示す斜視図、（ａ）レーザ加工機本体を上部、下部キャビンで囲繞した状態を示す斜視図、（ｂ）上部キャビンの自立カバーを下降して開放した状態を示す斜視図 上部キャビンを下降して開放し、材料の搬入方向を示す斜視図 材料搬入時のＡ−Ａ矢視図 自立カバーの２面開放とした場合の説明図、（ａ）開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）開放後の状態を示す斜視図 自立カバーの３面開放とした場合の説明図、（ａ）開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）開放後の状態を示す斜視図 吊り下げ手段を用いた材料の搬入状況を示す斜視図 従来例におけるスライド式ドアのキャビンの状態を示す斜視図、（ａ）開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）スライドドア開放後の状態を示す斜視図 従来例における跳ね上げ式扉のキャビンの状態を示す斜視図、（ａ）開放前の状態を示す斜視図、（ｂ）跳ね上げ式扉開放後の状態を示す斜視図

符号の説明

１ 上部キャビン
１ａ、１ｂ、１ｃ 自立カバー
２ 下部キャビン
３ 固定キャビン
４ 補助テーブル
５ 加工ヘッド
６ 透明板
７ 加工テーブル
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 上面縁部
Ｌｍ レーザ加工機本体
Ｋｎ 把手
Ｍ 駆動部関連機器
Ｐａ パスライン
Ｔ 吊り下げ手段（クレーン）
Ｗ 材料

Claims (7)

1. ワークをレーザ加工するためのＸ、Ｙ、Ｚ軸を有するレーザ加工機に用いられ、該レーザ加工機の前記ワークが載置される加工テーブル上面を境にして装置上部を方形に囲繞する上部キャビンと、装置下部を方形に囲繞する下部キャビンとからなるレーザ加工機用キャビンであって、
   前記上部キャビンは、固定キャビンと、該固定キャビンに対向する自立カバーと、前記固定キャビンと前記自立カバーのそれぞれの両端部に隣接する前記ワークが搬入される方向の前後２つの自立カバーとからなり、前記固定キャビンに対向する自立カバー及び前記前後２つの自立カバーは昇降自在であり、かつ各々上面縁部を有し、
   前記下部キャビンは、前記上部キャビンを昇降可能に支持し、
   前記固定キャビンに対向する自立カバー及び前記前後２つの自立カバーが、下降した状態で該自立カバーの前記上縁部が前記ワークのパスラインに一致するように構成されたことを特徴とするレーザ加工機用キャビン。
2. 前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーは、上面縁部と側面部とからなり、逆Ｌ字の断面形状を有することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機用キャビン。
3. 前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーは、上部キャビンの開放時には、装置下部を囲繞する下部キャビン内に下降没入することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機用キャビン。
4. 前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーは、それぞれ独立して昇降自在であることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機用キャビン。
5. 前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーのうち前記ワークが搬入される側の自立カバーが、一体若しくは連動して昇降する動作と、
   または、前記固定キャビンに対向する自立カバーと前記前後２つの自立カバーのすべてが、一体若しくは連動して昇降する動作の二つの動作のうちのどちらかを選択して昇降自在の構成としたことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機用キャビン。
6. 前記前後２つの自立カバーのうち前記ワークが搬入される側の自立カバーは、前記上面縁部に転がり手段または滑り手段の何れかを具備することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のレーザ加工機用キャビン。
7. 請求項１記載のレーザ加工機用キャビン内の前記レーザ加工機への材料搬出入方法であって、
   前記上部キャビンの前記固定キャビンに対向する自立カバー及び前記前後２つの自立カバーのうち、いずれか所望の自立カバーを下降して装置上部を開放し、前記下降された自立カバーの上面縁部を介して前記開放した方向から前記レーザ加工機の前記加工テーブル上へ前記ワークを上方空間を利用して搬入載置し、更に加工後の前記ワークを所望の方向から搬出可能とし、材料の搬出入を自在な構成としたことを特徴とするキャビン内のレーザ加工機への材料搬出入方法。

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