JP5027068B2 - ワーク部分を支持位置から搬出位置もたらすための工作機械およびその方法 - Google Patents

Description

本発明は、有利にはプレート状のワーク部分特に金属薄板を切断加工するための工作機械であって、少なくとも１つの支持体を有しており、前記支持体は支持位置において前記支持体の上側でワークから完全に切り離されたワーク部分を載せるようになっており、前記工作機械が、ワーク部分を前記支持体の下に位置する搬出位置にもたらすために、支持体を前記支持位置から下方に移動させる運動ユニットを有している形式のものに関する。また本発明は、有利にはプレート状のワーク部分特に金属薄板から完全に切断分離されたワーク部分を、前記ワーク部分が少なくとも１つの支持体の上側に前記ワーク部分を載せている支持位置から、前記支持体の下に位置する搬出位置にもたらすための方法に関する。

冒頭に述べた形式の従来技術は特開平０７−２１４３５９号公報により公知である。この公知文献によれば、支持体として用いられる、互いに向き合う２列の揺動アームの上側に支持位置で支持されたワーク部分が、切り離し後に、２列の揺動アームが下方に旋回せしめられることによって、支持体の下に位置する搬出位置にもたらされるようになっている。次いでワーク部分は搬出コンベヤ（ベルトコンベヤ）によって、搬出位置から、ワーク部分を受容するための受容位置にもたらされる。ワーク部分を支持位置から搬出位置にもたらす際に、ワーク部分は揺動アームに取り付けられた支持ローラに沿って滑動するようになっている。

冒頭に述べた形式の従来技術はさらに、特開平１０−１１８８７９号公報により公知である。この公知文献によれば、同様に、支持位置において加工平面に存在する載置部材上に位置決めされたワーク部分が下降平面の下に存在する排出位置に排出される。このために、載置部材は下方に下降せしめられ、この際に回転軸線を中心にして旋回せしめられ、これによってワーク部分は載置部材に沿って滑動しながら、支持位置に対して横方向にずらされた排出位置に達する。
特開平０７−２１４３５９号公報 特開平１０−１１８８７９号公報

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の工作機械及び方法を改良して、ワーク部分が確実に支持位置から下方に移動せしめられ、搬出位置に迅速に達することができるようにすることである。

前記課題を解決した本発明の装置の手段によれば、前記運動ユニットは、前記支持体を、少なくとも前記支持体上に載設されたワーク部分の領域内で、重力方向での前記ワーク部分の加速度よりも大きい加速度で、支持位置から重力方向で加速させるように設計されており、また、前記運動ユニットは、加速された前記支持体を、前記ワーク部分が自由落下によって搬出位置に達する速度で、前記ワーク部分の運動軌道の外に移動させるように設計されている。

本発明によれば、ワーク部分は自由落下で搬出位置にもたされるようになっている。これは、滑動若しくは滑り運動に対して、自由落下運動は、一般的に、ワーク部分を加工領域の外の搬出位置にできるだけ迅速にもたらすことができる、という利点を有している。自由落下運動を可能にするために、支持体が支持位置から、ワーク部分自体よりも迅速に下方に加速せしめられるので、ワーク部分は支持位置において支持体から引き離される。これによってプロセス確実性が高められる。何故ならばワーク部分は側方にずらされることはなく、残りのワーク部分に引っ掛かることは避けられるからである。次いで、支持体はワーク部分の運動軌道から、この運動軌道に対して一般的に側方に設置された開放位置に移動せしめられ、それによって、ワーク部分が支持体から引き離された後で再び支持体にぶつかることは避けられ、破壊されることなしに搬出位置に達することができる。

本発明の有利な実施態様によれば、有利には各支持体が、重力方向に対して直角に延在する回転軸線を中心にして旋回可能に支承されている。この場合、支持位置において、支持体はワーク部分を上側に載せるために、通常は水平に整列されている。支持体は、ワーク部分を搬出位置にもたらすために、回転軸線を中心にして下方に旋回せしめられる。この場合、ワーク部分を支持位置から自由に落下させるために、ワーク部分の支持領域は回転軸線に対して偏心的に配置されているので、支持体は回転軸線を中心とした旋回時に、ワーク部分自体の加速度よりも高いリニア状の（lienaren;直線的な）加速度で加速される。支持体が支持位置から出る重力方向の直線的な加速度は、回転軸線に対する間隔を大きくなるにつれて次第に増大するので、支持体を加速させるためのトルクは、回転軸線からの支持領域の間隔が大きくなる程、小さくなるように設計されている。

有利な実施態様によれば、有利には前記各支持体が接続部材を介して運動ユニットと運動伝達可能に連結されており、前記接続部材が、前記支持体の回転軸線に対して偏心的に前記支持体に係合する。つまり運動ユニットは支持体の回転軸線に直接的に係合するのではない。接続部材によってレバー作用が得られ、以下に詳しく説明されているように、複数の支持体を容易に同期的に旋回させることができる。

有利な実施態様によれば、前記運動ユニットが、重力方向で摺動可能にガイドされた少なくとも１つのガイドを有しており、前記ガイドによって前記接続部材が、重力方向に対して直角に摺動可能にガイドされている。前記ガイドを共通の駆動装置によって重力方向で運動させることによって、接続部材と支持体とは同期的に旋回せしめられる。この場合、接続部材は、前記ガイドで強制的に案内され、重力方向でガイドを摺動させると有利には水平方向で前記ガイドに沿って摺動せしめられる。

有利な実施態様によれば、前記接続部材は前記支持体に回転可能に、かつ共通の前記ガイドに回動不能に支承されている。これによって、前記接続部材は、支持体を旋回させると互いに平行に摺動せしめられ、回転運動を実施することはない。

別の有利な実施態様によれば、少なくとも１つの接続部材にシュートが設けられており、該シュートが少なくとも、前記支持体の開放位置において、自由落下するワーク部分の運動軌道に突入する。接続部材にシュートを設ければ有利である。何故ならばシュートは、支持体を旋回させると、可能に及び側方に移動せしめられ、それによってシュートは付加的な補助手段なしで、支持体の開放位置において運動軌道内に突入するからである。運動軌道の部分領域内に、例えば吸込み管等の構造ユニットが取り付けられていて、この構造ユニットは、ワーク部分が前記構造ユニットにぶつかるのを避けるために、シュートによって覆われるようにすれば、シュートの存在は特に有利である。

有利な実施態様によれば、ワーク部分を前記搬出位置から投げ出すために、定置のシュートが設けられている。この場合、定置のシュートは、接続部材に取り付けられたシュートに隣接していて、２つのシュートは共に、ワーク部分の運動軌道を下方に制限する、つまり、ワーク部分が自由落下する搬出位置を規定する。

別の有利な実施態様によれば、複数の支持体若しくは各支持体が、支持位置からリニア運動で重力方向に下降可能であって、前記リニア運動が、最大で５ｍｍの行程、特に２ｍｍの行程に亘って行われる。この場合、支持体を加速させるために、支持体はまず重力方向で平行に摺動せしめられ、それによってワーク部分は支持体から離される。次いで支持体が重力方向に対して直角に摺動せしめられることによって、支持体は種々異なる形式でワーク部分の運動軌道から重力方向にもたらされる。しかしながら有利には、支持体を開放位置にもたらすために、支持体は、リニア運動（直線運動）に続いて、回転軸線を中心とした前記旋回運動を実施する。

特に有利な実施態様によれば、複数の支持体若しくは各支持体は支持位置において、プリロード手段によってプリロード（予備荷重若しくは予圧）をかけられている。プリロードをかけることによって、支持位置から高い加速度が生ぜしめられる。有利には、前記プリロードは、支持体を重力方向に作用するばね力若しくは液圧力に抗して下方に押しやる重力方向に抗する力を加えることによって生ぜしめられる。

別の有利な実施態様によれば、運動ユニットが、有利にはリニア運動中に支持体を同期的に旋回させるための、共通の駆動装置を有している。同期的に旋回させることによって、ワーク部分を支持位置から加速させる際に、ワーク部分が一方の支持体から、他方の支持体よりも早く切り離されるので、ワーク部分に横方向力が作用することは、避けられる。さらにまた、旋回のためにも、またリニア運動のためにも１つの共通の駆動装置を使用することによって、費用が節約される。

別の有利な実施態様によれば、運動ユニットは、複数の支持体若しくは各支持体を重力加速度よりも大きい加速度、有利には重力加速度の少なくとも２倍、特に重力加速度の少なくとも３倍の加速度で、重力方向に加速させるように、設計されている。原則として、支持位置においてワーク部分に、重力に対して付加的な力が重力方向で作用するようになっているので、ワーク部分は支持位置から重力で加速され、支持体からワーク部分を離すために、支持体はやや高い加速度で加速させる必要がある。しかしながら、少なくとも第１の運動段階中に、支持体に高い加速が作用するようすれば、有利である。何故ならば、次いで支持体は低い速度でワーク部分の運動軌道から外されるからである。

別の有利な実施態様によれば、２つの支持体が設けられており、これらの支持体が、有利には平行に互いに間隔を保っている回転軸線を中心にしてそれぞれ旋回可能に支承されている。支持位置から搬出位置へのワーク部分の落下経路は、通常は、少なくとも回転軸線に対して垂直な、支持体の幅に相当する。何故ならば、支持体は、前記運動軌道の外に位置する開放位置を得るために、通常は８０゜又はそれ以上旋回せしめられるからである。搬出位置にもたらされるワーク部分の幅は、支持体の幅によって制限されている。互いに向き合う２つの支持体を設けたことによって、搬出位置にもたらされるワーク部分の幅は、このために落下経路及びひいては落下時間を延長させることなしに、増大させることができる。

特に有利な実施態様によれば、前記支持体に、切断加工時に発生するガス及び／又は屑部分を吸い込むための吸込み開口が設けられている。吸込み開口は、通常は、工作機械の加工位置、例えばレーザ加工ヘッドの下に配置されていて、屑部分を排出するために、並びにワークをレーザ加工する際に発生するガスを排出するために用いられる。このために、吸込み開口は原則として、支持体の下に配置された吸込み管を介して吸い込み装置に接続されている。支持体を開放位置に移動させる際に、吸込み管は移動経路内にあり、例えば前記駆動装置によって下方に移動させることができる。この場合、接続部材に固定されたシュートは、支持体が開放位置にある時に、吸込み管の管開口を覆うように、寸法設計されている。

本発明の有利な実施態様によれば、ワーク部分が搬出位置に達したことを検出するための少なくとも１つのセンサ、有利には少なくとも１つのライトバリア若しくはフォトセンサが設けられている。搬出位置に達したことが検出されると直ちに、単数若しくは複数の支持体は、開放位置から支持位置に戻され、ワークの加工作業が続けられる。これによって、工作機械の耐用年数は減少されると同時に、作業工程の確実性は高められる。何故ならば、検出信号が発信されないとエラー信号が生ぜしめられ、損傷を避けるために、継続加工作業がまず中止されるからである。有利には、互いに隣接して一列に配置されたフォトセンサが使用され、これらのフォトセンサは、搬出位置における面範囲を監視するための光格子（Lichtgitter）を形成する。

別の有利な実施態様によれば、前記支持体が支持位置において、工作機械の加工テーブル内の開口を少なくとも部分的に閉鎖する。この場合、支持体は、原則として支持位置において水平に整列されていて、加工テーブルの高さ位置に配置されている。しかしながら場合によっては、例えばまず支持体を、この支持体の上側に支持したワーク部分と共にゆっくりと下降させたい場合、支持位置を加工テーブルの下の位置に配置してもよい。

別の有利な実施態様によれば、少なくとも１つの支持体が、前記支持体を加工テーブルに沿って摺動させるためのスライド装置に固定されている。この場合、一般的に、可動な支持体に向き合う、少なくとも１つの別支持体が、加工テーブルに取り付けられている。可動な支持体は、別の支持体に隣接し、かつこの別の支持体と共に加工テーブルの開口を閉鎖する位置から、摺動装置によって別の支持体から離れる方向に移動せしめられ、それによって可動な支持体と別の支持体との間に隙間が形成される。これは、摺動方向で２つの支持体の合計幅よりも大きい幅を有するワーク部分を搬出位置にもたらしたい場合に、有利である。この場合、可動な支持体は、ワーク部分がまだこのワーク部分の両端部で以て２つの支持体上に載っているだけで、もはや加工テーブル上に載っていない位置を占めるまで、摺動せしめられる。フラップとして構成された摺動可能な支持体が、前記位置に達すると直ちに、支持体は前述のように支持位置から出る方向に加速される。

前記課題を解決した本発明の方法の手段によれば、前記支持体を、少なくとも前記ワーク部分の載っている領域における支持位置から、重力方向でのワーク部分の加速度よりも大きい加速度で、重力方向に加速し、前記加速された支持体の運動を、前記ワーク部分が自由落下で搬出位置に達するような速度で、前記ワーク部分の運動軌道の外にある開放位置に移動させる、という段階を有している。本発明の方法によれば、ワーク部分を迅速かつ確実に搬出位置にもたらすことができる。

この場合、前記複数の支持体若しくは各支持体を加速させるために、支持位置からリニア運動で重力方向に下降させ、前記リニア運動を、有利には高くても５ｍｍ、特に高くても２ｍｍの行程で行うようにすれば、有利である。リニア運動（直線運動）によって、支持体の上側で回転軸線の近くに配置されたワーク部分も支持体の上側から離される。これは純粋な回転運動において非常に高い加速度を必要とする。

特に有利な変化実施例によれば、前記支持体を、少なくとも前記ワーク部分が載っている領域で加速させるために、かつ／または加速された前記支持体を、ワーク部分の運動軌道の外に位置する開放位置に移動させるために、１つの支持体有利には各支持体を、重力方向に対して直角に延在する回転軸線を中心にして旋回させるようになっている。支持体をワーク部分の運動軌道から出る方向に移動させるために、ワーク部分が支持体から離されるリニア運動と、次いで行われる回転運動とを組み合わせれば、特に有利である。

本発明のその他の利点は、以下に実施例及び図面に記載されている。前記特徴及び、その他の特徴は、それぞれ単独でも、また任意の組み合わせでも使用することができる。図面に示し以下に説明された実施例は、これだけに限定されるものではなく、１実施例にすぎない。

図１は、レーザ打ち抜きプレス機として構成された工作機械１を示しており、該工作機械１は、ワーク２である金属薄板を加工するための工具として、従来の打ち抜き装置３とレーザ加工ヘッド４とを有している。加工しようとするワーク２は、ワーク加工中に加工テーブル５上に載っている。ワーク２を保持するためにクランプ７を有する従来の保持装置６によって、ワーク２は、定置の打ち抜き装置３およびレーザ加工ヘッド４に対して金属薄板平面（ＸＹＺ座標系のＸ−Ｙ平面）のＸ方向で摺動せしめられる。加工テーブル５が保持装置６と共に支持台８（この支持台８上に加工テーブル５が支承されている）に対して相対的に金属薄板のＹ方向で従来の座標ガイド（図示せず）によって摺動せしめられることによって、ワーク２は移動せしめられる。

ワーク２は、Ｘ方向およびＹ方向で、打ち抜き装置３およびレーザ加工ヘッド４に対して摺動せしめられるので、ワーク２の、それぞれ加工しようとする領域は、打ち抜き装置３の定置の加工領域９内、若しくは加工テーブル５内でほぼ円形の吸込み開口１０によって制限された、レーザ加工ヘッド４の加工領域１１内にもたらされる。吸込み開口１０は、ワーク加工時にレーザ加工ヘッド４によって発生するガス並びに屑部分を吸い込むために用いられる。この場合、ワークテーブル５の部分領域は、加工領域９，１１が形成されているＸ方向で、定置であって、Ｙ方向で支持台８に対して相対的に摺動せしめられるので、吸込み開口１０は常に、レーザ加工ヘッド４の下に位置決めされている。

ワーク２の加工しようとする領域が、上述のようにレーザ加工ヘッド４の加工領域１１内にもたらされると、ワーク２から例えば方形のワーク部分１２を完全に切り離すために、レーザ加工ヘッド４が作動する。ワーク部分１２は、切り抜かれた後で、金属薄板平面に位置する、互いに隣接する２つの支持体１３ａ，１３ｂ（フラップ若しくはハッチのように形成されている）上に位置する。第１の支持体１３ａは、レーザ加工ヘッド４の直ぐ下に配置されていて、加工領域１１を規定する吸込み開口１０を有している。

ワーク部分１２を金属薄板平面から、この金属薄板平面の下にある搬出位置（図示せず）にもたらすために、支持体１３ａ，１３ｂが互いに反対側の側面１４ａ，１４ｂにおいて、互いに平行な２つの回転軸線１５ａ，１５ｂを中心にして旋回せしめられるようになっている。この場合、２つの回転軸線１５ａ，１５ｂは、Ｙ方向で２つの支持体１３ａ，１４ｂの幅（２ｂ）の２倍に相当する間隔を保って配置されている。Ｙ方向で前記間隔よりも大きいワーク部分は、図１に示した支持体１３ａ，１３ｂを位置決めする際に搬出位置にもたらされないようになっている。

より大きい寸法のワーク部分も搬出位置にもたらすことができるようにするために、第２の支持体１３ｂが、スライドテーブルとして構成されたスライド装置１６に固定されていて、このスライド装置１６と共に金属薄板平面においてＹ方向でスライドさせることができるようになっている。これによって、Ｙ方向における２つの回転軸線１５ａ，１５ｂ間の間隔は増大し、２つの支持体１３ａ，１３ｂ間で、加工テーブル５に開口（図示せず）が形成される。この場合、第２の支持体１３ｂは、ワーク部分の互いに反対側の両端部が支持体１３ａ，１３ｂの上側に載り、もはやワークテーブル５上に載らなくなるまで、スライドせしめられる。

ワーク部分１２を支持位置Ｐからその下にある搬出位置Ｗにもたらす作業について以下に図２ａ乃至図２ｃを用いて詳しく説明する。図２ａ乃至図２ｃは、この作業プロセスにおける支持体１３ａ，１３ｂの運動の概略的な動作進行を示しており、この場合、第２の支持体（フラップ）１３ｂは、図１に示したようにＹ方向に位置決めされている。図２ａでは、支持体１３ａ，１３ｂは、加工テーブル５の金属薄板平面に位置しており、ワーク部分１２は金属薄板平面の上側に支承されている。ワーク部分１２を自由落下で搬出位置Ｗにもたらすために、２つの支持体１３ａ，１３ｂは支持位置Ｐから加速度ａＡで重力方向１７（マイナスのＺ方向に応じて）にリニア状（線状若しくは直線状）に下方に加速される。重力方向１７は、ワーク部分１２に作用する重力加速度ａＧの３倍に相当する。約３ｍｍの行程ｄだけ下方に向かって行われる支持体１３ａ，１３ｂのリニア運動によって、ワーク部分１２は、図２ｂに示されているように支持体１３ａ，１３ｂによって持ち上げられる。次いで２つの支持体１３ａ，１３ｂは、そのそれぞれの回転軸線１５ａ，１５ｂを中心にして旋回せしめられ（図２ｂの矢印によって示されている）、それによって、ワーク部分１２の運動軌道１８の外に位置する開放位置Ｏに移動する（図２ｃ参照）。このような形式で、ワーク部分１２は、自由落下で搬出位置Ｗに達し、次いでワーク部分１２は前記搬出位置Ｗから工作機械１の外へ搬出される。

リニア運動と旋回運動とを組み合わせた、前記支持体１３ａ，１３ｂの運動に対して選択的に、支持体１３ａ，１３ｂを旋回させるだけでも同じ結果が得られる。この場合、ワーク部分１２を支持体１３ａ，１３ｂに沿ってガイド（案内）することなしに、ワーク部分１２を支持体１３ａ，１３ｂから引き離すために必要な加速度は、ワーク部分１２と回転軸線１５ａ，１５ｂとの間の間隔に基づいている。ワーク部分１２と回転軸線１５ａ，１５ｂとの間隔が小さければ、小さい程、支持体１３ａ，１３ｂを旋回させる際の加速度が大きくなるように設計する必要がある。

さらに、図２に関連して説明した動作進行に対して選択的に、ワーク部分が残りのワーク（図示せず）に引っかからないようにするために、ワーク部分１２をまず支持体１３ａ，１３ｂ上で支えながらリニア運動によって、例えば数ミリメートルの行程だけ、金属薄板平面の下に位置する支持位置に移動させることができる。次いで、この下降させた位置から、前記動作進行が実施される。支持体１３ａ，１３ｂを旋回させるのに対して選択的に、支持体を別の形式で、例えば重力方向１７に対して直角なリニア運動で、ワーク部分１２の運動軌道８から移動させることができる。

以下に、それぞれ図１の工作機械１の下部の詳細を示す、図３ａ、図３ｂおよび図４を用いて、図２ａ乃至図２ｃに記載された動作進行がどうのように構造技術的に実現されるかについて説明する。このために、工作機械１には、図３ａに示した運動ユニットが設けられており、この運動ユニットは駆動装置１９としての電動モータを有しており、この電動モータは、歯付きベルト２０を介して、過負荷防止された支承部２１内にガイドされたねじ山付きスピンドル２２に運動伝達可能に連結されている。この運動ユニットのねじ山付きスピンドル２２はスピンドルナット２３を有しており、このスピンドルナット２３は、重力方向１７に抗して移動可能である。スピンドルナット２３はガイド（案内部）２４に固定されており、このガイド２４自体は、縦プレート２５内で、重力方向１７で、および重力方向１７に抗してリニア状に摺動可能にガイドされている。

図３ｂに示されているように、ガイド２４は、水平方向に延在するガイドレール２７を有しており、このガイドレール２７に沿って２つに接続部材２８ａ，２８ｂがリニア状に摺動可能にガイドされている。接続部材２８ａ，２８ｂは、それぞれ回転軸線１５ａ，１５ｂに対して偏心的に支持体１３ａ，１３ｂに係合し、この支持体１３ａ，１３ｂに回転可能に支承されており、これに対して、接続部材２８ａ，２８ｂは、ガイドレール２７に沿って回動不能にガイドされている。スピンドルナット２３が駆動装置１９によって下方に移動せしめられると、ガイド２４は下降し、ガイドレール２７でガイドされた接続部材２８ａ，２８ｂは連行される。この運動時に、接続部材２８ａ，２８ｂは、回動不能な支承に基づいて、ガイドレール２７に沿って水平方向に摺動せしめられる。回転軸線１５ａ，１５ｂに対して偏心的に係合する接続部材２８ａ，２８ｂによって、この運動時に支持体１３ａ，１３ｂは、その水平な位置から下方に旋回せしめられる。

旋回運動に対して付加的に、図２ａ乃至図２ｃに示した動作進行の第１段階でリニア（線状若しくは直線状）運動も可能とするために、回転軸線１５ａ，１５ｂを重力方向１７で若しくは重力方向１７に抗して移動させる必要がある。これは、接続部材２８ａ，２８ｂが、支持体１３ａ，１３ｂを水平に整列させるために必要であるよりもさらに上に移動せしめられることによって、得られる。この場合、支持体１３ａ，１３ｂはストッパ（図示せず）に押し付けられる。このストッパは、支持体１３ａ，１３ｂが水平位置から上方に旋回するのを阻止する。この場合、支持体１３ａ，１３ｂに、およびひいては回転軸線１５ａおよび１５ｂの支承部に力が作用する。

図３ａに示されているように、回転軸線１５ａは、垂直方向つまり重力方向１７に延在する支持プレート２９に回転可能に支承されている。支持プレート２９は、重力方向１７に延在する、横フレーム３０の別のプレート３０にガイドされていて、ストッパユニット３１によって重力方向１７に抗して力を加えることによって、プリロード（予備荷重若しくは予圧）がかけられる。ストッパユニット３１は、緩衝器としてのばねユニット（図示せず）と液圧ピストン（図示せず）とを有している。支持プレート２９およびひいては回転軸線１５ａの支承部は、接続部材２８ａ，２８ｂによって重力方向１７に作用するばね力若しくは液圧力に抗して加えられる力によって、典型的な場合、約３乃至５ｍｍの行程で上方に押しやられる。

接続部材２８ａ，２８ｂは支持位置で駆動装置１９によって下方に移動せしめられると、プリロードに基づいて回転軸線１５ａ，１５ｂも同期的に下方に移動するので、支持体１３ａ，１３ｂは、プリロードの及ぶ範囲を超えてリニア運動で金属薄板平面に対して平行に移動する。接続部材２８ａ，２８ｂがさらに下方に移動せしめられると、リニア運動に続いて直ちに、支持体１３ａ，１３ｂの上記旋回運動が行われる。この場合、旋回運動の速度は、ワーク部分が引き離されてから支持体２８ａ，２８ｂにもはやぶつからないように、前もって行われるリニア運動に合わせられている。

図４には、支持体１３ａ，１３ｂが上記運動の最後に開放位置にある状態が示されている。この開放位置において、支持体１３ａ，１３ｂは、完全に旋回せしめられ、金属薄板平面に対して約８０°の角度を成している。図２ａ乃至図２ｃに示したように、ワーク部分を自由落下運動で工作機械１の作業領域から取り出すために、第１の接続部材２８ａにシュート３２が設けられている（図３ｂ参照）。接続部材８ａの平行運動によって、シュート３２は下方に連行され、支持体１３ａ，１３ｂの開放位置でワーク部分の運動軌道（図示せず）内に突入する。支持体１３ａ，１３ｂの開放位置において、接続部材２８ａに取り付けられたシュート３２に直接的に定置のシュート３３が続いている。それによって、自由落下するワーク部分は、その搬出位置で、定置のシュート３３に、または第１の接続部材２８ａに固定されたシュート３２（以下では可動なシュート３２と称呼されている）にぶつかり、工作機械１の作業領域から滑動運動で搬出される。

定置のシュート３３に対して付加的に設けられた可動なシュート３２は、吸込み管３４を覆うために必要とされている。前記吸込み管３４は、支持位置で第１の支持体１３ａの吸込み開口１０に接続されている。吸込み管３４は、図３ａに示されたスピンドルナット２３に固定されていて、スピンドルナット２３を摺動させると、重力方向１７で下方に連行される。吸込み管３４のエンドピース３５は、第１の支持体１３ａに取り付けられていて、図４に示されているように、この第１の支持体１３ａと一緒に旋回せしめられる。吸込み管３４の下端部に、レーザ運転中に吸い込み開口１０を通って放射されるレーザビームをキャッチするためのビームキャッチャが設けられている。

ワーク部分の搬出位置に達したことは光格子３６によって検出される。この光格子は、定置のシュート３３と可動なシュート３２との間の移行部の高さで水平方向に、一列に配置されたフォトセンサによって形成される。フォトセンサは、それぞれ光源３７と所属のセンサ３８とから成っている。ワーク部分が自由落下でシュート３２，３３にぶつかる搬出位置は、ワーク部分の寸法に基づいている。つまりワーク部分は、場合によってはまず完全に可動なシュート３２にぶつかり、定置のシュートに沿って滑動落下する際に光格子３６を通過する。できるだけ迅速にワーク加工作業を再び開始するために、搬出においてワーク部分を検出した後で、支持体１３ａ，１３ｂを再び初期位置に移動させるべきではあるが、可動なシュート３２の下に光格子３６を配置したことによって、支持体１３ａが早期に上方に旋回せしめられて場合によっては支持体１３ａ上に部分的に載ったワーク部分を連行することは妨げられる。

上記動作進行は、ワーク部分をレーザ加工ヘッド４の加工領域１１から投げ出すためだけではなく、ワーク部分を打ち抜き装置３の加工領域９から投げ出すためにも使用することができることは明らかである。さらにまた、前記形式の投げ出しは、別の工作機械にも有利な形式で使用することができる。別の工作機械とは、例えばワーク部分が支持位置から搬出位置にもたらされる前に、ワーク部分が切断後にさらに曲げ加工される打ち抜き・曲げ機械である。

２つの支持体を有する、本発明による工作機械の１実施例の概略図である。 ２ａ，２ｂ，２ｃは、ワーク部分を支持位置から搬出位置にもたらすための、本発明による方法の変化実施例の動作進行を示す概略図である。 ３ａ，３ｂは、２つの支持体を備えた、図１に示した工作機械の支持位置における部分的な概略図である。 ２つの支持体を備えた、図１に示した工作機械の開放位置における部分的な概略図である。

符号の説明

１ 工作機械、 ２ ワーク、 ３ 打ち抜き装置、 ４ レーザ加工ヘッド、 ５ 加工テーブル、 ６ 保持装置、 ７ クランプ、 ８ 支持台、 ９ 加工領域、 １０ 吸込み開口、 １１ 加工領域、 １２ ワーク部分、 １３ａ，１３ｂ 支持体、 １４ａ，１４ｂ 互いに反対側の側面、 １５ａ，１５ｂ 回転軸線、 １６ スライド装置、 １７ 重力方向、 １８ 運動軌道、 １９ 駆動装置、 ２０ 歯付きベルト、 ２１ 支承部、 ２２ ねじ山付きスピンドル、 ２３ スピンドルナット、 ２４ ガイド、 ２５ 縦プレート、 ２７ ガイドレール、 ２８ａ，２８ｂ 接続部材、 ２９ 支持プレート、 ３０ プレート、 ３１ ストッパ装置、 ３２ 可動なシュート、 ３３ 定置のシュート、 ３４ 吸込み管、 ３５ エンドピース、 ３６ 光格子、 ３７ 光源、 ３８ センサ、 屑部分、 ｄ 行程、 ａＧ 重力加速度、 Ｏ 開放位置、 Ｐ 支持位置、 Ｗ 搬出位置

Claims (20)

1. プレート状のワーク部分（２）を切断加工するための工作機械（１）であって、少なくとも１つの支持体（１３ａ，１３ｂ）を有しており、前記支持体は支持位置（Ｐ）において前記支持体の上側でワーク（２）から完全に切り離されたワーク部分（１２）を載せるようになっており、前記工作機械（１）が、ワーク部分（１２）を前記支持体（１３ａ，１３ｂ）の下に位置する搬出位置（Ｗ）にもたらすために、支持体（１３ａ，１３ｂ）を前記支持位置（Ｐ）から下方に移動させる運動ユニット（１９，２０，２１，２２，２３，２４）を有している形式のものにおいて、
   前記運動ユニット（１９，２０，２１，２２，２３，２４）は、前記支持体（１３ａ，１３ｂ）を、少なくとも前記支持体上に載設されたワーク部分（１２）の領域内で、重力方向（１７）における前記ワーク部分（１２）の加速度（ａ_Ｇ）よりも大きい加速度（ａ_Ａ）で、支持位置（Ｐ）から重力方向（１７）で加速させるように設計されており、
   前記運動ユニット（１９，２０，２１，２２，２３，２４）は、加速された前記支持体（１３ａ，１３ｂ）を、前記ワーク部分（１２）が自由落下によって搬出位置（Ｗ）に達する速度で、前記ワーク部分（１２）の運動軌道（１８）の外に移動させるように設計されている、
   ことを特徴とする、ワーク部分を支持位置から搬出位置にもたらすための工作機械。
2. 少なくとも１つの支持体（１３ａ，１３ｂ）が、重力方向（１７）に対して直角に延在する回転軸線（１５ａ，１５ｂ）を中心にして旋回可能に支承されている、請求項１記載の工作機械。
3. 前記各支持体（１３ａ，１３ｂ）の回転軸線（１５ａ，１５ｂ）に対して偏心的に前記支持体（１３ａ，１３ｂ）に係合し、かつ該支持体（１３ａ，１３ｂ）に回転可能に支承された接続部材（２８ａ，２８ｂ）が設けられており、該接続部材（２８ａ，２８ｂ）を介して、前記支持体（１３ａ，１３ｂ）が、該支持体（１３ａ，１３ｂ）を支持位置（Ｐ）から下方に移動させる前記運動ユニット（１９，２０，２１，２２，２３，２４）と運動伝達可能に連結されている、請求項２記載の工作機械。
4. 前記運動ユニット（１９，２０，２１，２２，２３，２４）が、重力方向（１７）で摺動可能にガイドされた少なくとも１つのガイド（２４）を有しており、該ガイド（２４）が、水平方向に延在するガイドレール２７を有していて、このガイドレール２７に沿って前記接続部材（２８ａ，２８ｂ）が、重力方向（１７）に対して直角に摺動可能にガイドされている、請求項３記載の工作機械。
5. 前記接続部材（２８ａ，２８ｂ）が前記支持体（１３ａ，１３ｂ）に回転可能に、かつ共通の前記ガイド（２４）に回動不能に支承されている、請求項４記載の工作機械。
6. 少なくとも１つの接続部材（２８ａ）に、ワーク部分を自由落下運動で工作機械（１）の作業領域から取り出すためのシュート（３２）が設けられており、該シュート（３２）が少なくとも、前記支持体（１３ａ）の開放位置（Ｏ）において、自由落下するワーク部分（１２）の運動軌道（１８）に突入する、請求項３から５までのいずれか１項記載の工作機械。
7. ワーク部分（１２）を前記搬出位置（Ｗ）から投げ出すために、定置のシュート（３３）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の工作機械。
8. 複数の支持体（１３ａ，１３ｂ）が、支持位置（Ｐ）からリニア運動で重力方向（１７）に下降可能であって、前記リニア運動が、最大で５ｍｍの行程に亘って行われる、請求項１から７までのいずれか１項記載の工作機械。
9. 複数の支持体（１３ａ，１３ｂ）が支持位置（Ｐ）において、プリロード手段（３１）によってプリロードをかけられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の工作機械。
10. 運動ユニット（１９，２０，２１，２２，２３，２４）が、リニア運動中に支持体（１３ａ，１３ｂ）を同期的に旋回させるための、共通の駆動装置（１９）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の工作機械。
11. 運動ユニット（１９，２０，２１，２２，２３，２４）は、複数の支持体（１３ａ，１３ｂ）を重力加速度よりも大きい加速度で、重力方向（１７）に加速させるように、設計されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の工作機械。
12. ２つの支持体（１３ａ，１３ｂ）が設けられており、これらの支持体が、互いに平行に間隔を保っている回転軸線（１５ａ，１５ｂ）を中心にしてそれぞれ旋回可能に支承されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の工作機械。
13. 前記支持体（１３ａ）に、切断加工時に発生するガス及び／又は屑部分を吸い込むための吸込み開口（１０）が設けられている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の工作機械。
14. ワーク部分（１２）が搬出位置（Ｗ）に達したことを検出するための少なくとも１つのセンサが設けられている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の工作機械。
15. 前記センサがフォトセンサ（３７，３８）である、請求項１４記載の工作機械。
16. 前記支持体（１３ａ，１３ｂ）が支持位置（Ｐ）において、工作機械（１）の加工テーブル（５）内の開口を少なくとも部分的に閉鎖する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の工作機械。
17. 少なくとも１つの支持体（１３ｂ）が、前記支持体（１３ｂ）を加工テーブル（５）に沿って摺動させるためのスライド装置（１６）に固定されている、請求項１６記載の工作機械。
18. プレート状のワーク部分（２）から完全に切断分離されたワーク部分（１２）を、前記ワーク部分（１２）が少なくとも１つの支持体（１３ａ，１３ｂ）の上側に前記ワーク部分（１２）を載せている支持位置（Ｐ）から、前記支持体（１３ａ，１３ｂ）の下に位置する搬出位置（Ｗ）にもたらすための方法において、
    前記支持体（１３ａ，１３ｂ）を、少なくとも前記ワーク部分（１２）の載っている領域における支持位置（Ｐ）から、重力方向（１７）でのワーク部分（１２）の加速度（ａ_Ｗ）よりも大きい加速度（ａ_ＡＦ）で、重力方向（１７）に加速し、
    前記加速された支持体（１３ａ，１３ｂ）の運動を、前記ワーク部分（１２）が自由落下で搬出位置（Ｗ）に達するような速度で、前記ワーク部分（１２）の運動軌道（１８）の外にある開放位置（Ｏ）に移動させる、
    という段階を有することを特徴とする、ワーク部分を支持位置から搬出位置にもたらすための方法。
19. 前記複数の支持体（１３ａ，１３ｂ）を加速させるために、支持位置（Ｐ）からリニア運動で重力方向（１７）に下降させ、前記リニア運動を、高くても５ｍｍの行程で行う、請求項１８記載の方法。
20. 前記支持体（１３ａ，１３ｂ）を、少なくとも前記ワーク部分（１２）が載っている領域で加速させるために、かつ／または加速された前記支持体（１３ａ，１３ｂ）を、ワーク部分（１２）の運動軌道（１８）の外に位置する開放位置（Ｏ）に移動させるために、支持体（１３ａ，１３ｂ）を、重力方向（１７）に対して直角に延在する回転軸線（１５ａ，１５ｂ）を中心にして旋回させる、請求項１８または１９記載の方法。

Images