JP5988681B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus.
従来、レーザ加工ツールとレーザ発振器とを伸縮自在な光軸蛇腹により連結すると共に光軸蛇腹の下部に摩擦抵抗が少ない摺動材を取り付け、光軸蛇腹をその下部において摺動材を介して走行面上で支持し、レーザ加工ツールの移動に伴って光軸蛇腹を、摺動材を介して走行面上で移動させ、レーザ発振器から発振されたレーザ光を光軸蛇腹内で伝播させ、レーザ加工ツールからワークにレーザ光を照射する技術が開示されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a laser processing tool and a laser oscillator are connected by a telescopic optical axis bellows, and a sliding material with low frictional resistance is attached to the lower part of the optical axis bellows, and the optical axis bellows travels through the sliding material in the lower part. The optical axis bellows is supported on the surface, and the optical axis bellows is moved on the running surface via the sliding material as the laser processing tool moves, and the laser light oscillated from the laser oscillator is propagated in the optical axis bellows. A technique for irradiating a workpiece with laser light from a processing tool is disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら特許文献1に開示された技術では、レーザ光がレーザ加工ツールとレーザ発振器との間を一直線に進行できるように構成する必要があり、設備レイアウトやレーザ加工ツールの動作の自由度が制限される。
またレーザ加工ツールが移動する際の加減速を受けて光軸蛇腹の慣性力がレーザ加工ツールにかかり、レーザ加工ツールの動作が不安定になって加工精度が低下する。
However, in the technique disclosed in
In addition, the inertial force of the optical axis bellows is applied to the laser processing tool in response to acceleration / deceleration when the laser processing tool moves, so that the operation of the laser processing tool becomes unstable and processing accuracy decreases.
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、加工ツールへの送出物の送出に自由度を持たせ、設備レイアウトや加工ツールの動作の自由度を向上させると共に、加工ツールの動作を安定させて加工精度を向上させる加工装置を提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned problems, and its purpose is to provide flexibility in sending the material to be sent to the processing tool, improve the equipment layout and the freedom of operation of the processing tool, and operate the processing tool. It is to provide a processing apparatus that stabilizes the process and improves the processing accuracy.
(1) ワークを加工する加工ツール(例えば、後述のレーザ加工ツール2)と、供給源と前記加工ツールとをつなぐ可撓性ケーブル(例えば、後述の可撓性ケーブル5)と、前記加工ツールを加工位置に移動させる加工ツール移動機構(例えば、後述の加工ツール移動機構3)と、を備えた加工装置(例えば、後述の加工装置1,100,200,300)において、前記加工ツール移動機構は、無端ベルト(例えば、後述の第1無端ベルト33)とプーリ(例えば、後述の第1ドライブプーリ35a,35b)とモータ(例えば、後述のサーボモータM1,M2)により前記加工ツールを移動させるように構成され、前記可撓性ケーブルの前記加工ツールから一定長離れた位置を把持するケーブルホルダ(例えば、後述のケーブルホルダ6)と、前記加工ツール移動機構とは独立して駆動され前記ケーブルホルダを移動させるケーブルホルダ移動機構(例えば、後述のケーブルホルダ移動機構4)と、を備えたことを特徴とする加工装置。
(1) A processing tool for processing a workpiece (for example, a
(1)の発明によると、可撓性ケーブルは、供給源から供給される送出物を加工ツールに送出する。このため、送出物は可撓性ケーブルが屈曲しても可撓性ケーブル内を進行することができ、加工ツールへ送出物を送出する自由度が向上し、これに伴い設備レイアウトや加工ツールの動作の自由度を向上することができる。
またケーブルホルダは、可撓性ケーブルの加工ツールから一定長離れた位置を把持する。このため、加工ツールが移動する際の加減速を受けると、ケーブルホルダよりも供給源側の可撓性ケーブルの慣性力はケーブルホルダに受け止められ、ケーブルホルダと加工ツールとの間の可撓性ケーブルの慣性力のみが加工ツールに伝達される。ここでケーブルホルダと加工ツールとの間は一定長のみであり近接しているので、加工ツールに伝達される可撓性ケーブルの慣性力は小さく、加工ツールの動作の安定性を向上することができ、加工精度を向上することができる。
According to the invention of (1), the flexible cable sends the feed supplied from the supply source to the processing tool. For this reason, even if the flexible cable is bent, the delivery material can travel in the flexible cable, and the degree of freedom to send the delivery material to the processing tool is improved. The degree of freedom of movement can be improved.
The cable holder holds a position away from the flexible cable processing tool by a certain length. For this reason, when the machining tool is subjected to acceleration / deceleration during movement, the inertia force of the flexible cable closer to the supply source than the cable holder is received by the cable holder, and the flexibility between the cable holder and the machining tool Only the inertial force of the cable is transmitted to the machining tool. Here, since the cable holder and the processing tool have only a certain length and are close to each other, the inertial force of the flexible cable transmitted to the processing tool is small, and the stability of the operation of the processing tool can be improved. And processing accuracy can be improved.
(2) ワークを加工する加工ツール(例えば、後述のレーザ加工ツール2)と、供給源と前記加工ツールとをつなぐ可撓性ケーブル(例えば、後述の可撓性ケーブル5)と、前記加工ツールを加工位置に移動させる加工ツール移動機構(例えば、後述の加工ツール移動機構3)と、を備え、前記ケーブルホルダ移動機構は、一端が前記ケーブルホルダに取り付けられると共に他端が放射状にそれぞれ異なる方向に引き込み力を発揮する複数のワイヤー(例えば、後述のワイヤー241a〜241c)を有し、前記加工ツール移動機構による前記加工ツールの移動が前記複数のワイヤーの引き込み力に抗い前記可撓性ケーブルを引っ張ることによって前記ケーブルホルダを移動させることを特徴とする(1)に記載の加工装置。
( 2 ) A processing tool (for example, a
(2)の発明によると、加工ツールが移動する際の加減速を受けると、ケーブルホルダよりも供給源側の可撓性ケーブルの慣性力は複数のワイヤーの引き込み力で低減され、加工ツールは可撓性ケーブルの慣性力による影響を受け難くなる。このため、加工ツールに伝達される可撓性ケーブルの慣性力は小さく、加工ツールの動作の安定性を向上することができ、加工精度を向上することができる。 According to the invention of ( 2 ), when subjected to acceleration / deceleration when the processing tool moves, the inertial force of the flexible cable on the supply source side than the cable holder is reduced by the pulling force of the plurality of wires, and the processing tool is It becomes difficult to be affected by the inertial force of the flexible cable. For this reason, the inertial force of the flexible cable transmitted to the processing tool is small, the stability of the operation of the processing tool can be improved, and the processing accuracy can be improved.
本発明によれば、加工ツールへの送出物の送出に自由度を持たせ、設備レイアウトや加工ツールの動作の自由度を向上させると共に、加工ツールの動作を安定させて加工精度を向上させる加工装置を提供することができる。 According to the present invention, a degree of freedom is provided for sending the material to be sent to the machining tool, the degree of freedom of the operation of the equipment layout and the machining tool is improved, and the machining tool operation is stabilized to improve the machining accuracy. An apparatus can be provided.
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(一の実施形態)
図1は、本発明の一の実施形態に係る加工装置1の概略構成を示す斜視図である。
( One embodiment)
Figure 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a
図1に示すように加工装置1は、レーザ加工ツール2をXY方向に移動させるものである。ここで、図示X方向を副軸方向といい、図示Y方向を主軸方向という。
レーザ加工ツール2は、レーザ加工装置を搭載したヘッドであり、図示しない制御装置からの制御信号によって副軸方向および主軸方向に平面上を移動し、鉄板などのワークから所定の形状を切り取るように鉄板などのワークにレーザを照射し加工を行う。
As shown in FIG. 1, the
The
加工装置1は、加工ツール移動機構3と、ケーブルホルダ移動機構4とを備える。
The
加工ツール移動機構3は、主軸方向前方に回転可能に設けられた第1ドライブプーリ35a,35bと、第1ドライブプーリ35a,35bを駆動するサーボモータM1,M2と、第1ドライブプーリ35a,35bの回転によって掛け回された領域を移動する第1無端ベルト33とを備える。
レーザ加工ツール2は、第1無端ベルト33の前面に固定され、第1無端ベルト33の移動と共に移動する。
The processing
The
第1ドライブプーリ35aとサーボモータM1との間は、連結シャフト34aで連結され、サーボモータM1の駆動力は連結シャフト34aによって第1ドライブプーリ35aに伝達される。
第1ドライブプーリ35bとサーボモータM2との間は、連結シャフト34bで連結され、サーボモータM2の駆動力は連結シャフト34bによって第1ドライブプーリ35bに伝達される。
The
The
第1ドライブプーリ35aの主軸方向後方には、第1ドリブンプーリ37aが配置され、第1ドライブプーリ35bの主軸方向後方には、第1ドリブンプーリ37bが配置されている。
第1ドリブンプーリ37aは、固定シャフト36aに自由回転可能に配置され、第1ドリブンプーリ37bは、固定シャフト36bに自由回転可能に配置されている。
A first driven
The first driven
第1ドリブンプーリ37a,37bの径は、第1ドライブプーリ35a,35bの径と等しい。
The diameters of the first driven
第1ドリブンプーリ37a,37bの中心間距離は、第1ドライブプーリ35a,35bの中心間距離と等しく、第1ドライブプーリ35aおよび第1ドリブンプーリ37aは、第1ドライブプーリ35bおよび第1ドリブンプーリ37bと主軸方向に沿って平行となる。
The distance between the centers of the first driven
第1副軸フレーム31は、第1ドライブプーリ35aと第1ドリブンプーリ37aとの間に一端を有し、第1ドライブプーリ35bと第1ドリブンプーリ37bとの間に他端を有し、副軸方向に延びている。
第1副軸フレーム31は、副軸方向に延在した断面略矩形の棒状部材であってよい。
The
The
第1副軸フレーム31は、一端側で第1副軸フレーム31の前面および後面をまたいで第1副軸フレーム31に固定され、第1副軸フレーム31の輪郭に沿って他端側に開口する断面コ字状の支持板32aを有する。
第1副軸フレーム31は、他端側で第1副軸フレーム31の前面および後面をまたいで第1副軸フレーム31に固定され、第1副軸フレーム31の輪郭に沿って一端側に開口する断面コ字状の支持板32bを有する。
The
The
支持板32aは、前面側で第1ガイドプーリ31aを自由回転可能に軸支し、後面側で第1ガイドプーリ31bを自由回転可能に軸支する。
支持板32bは、前面側で第1ガイドプーリ31cを自由回転可能に軸支し、後面側で第1ガイドプーリ31dを自由回転可能に軸支する。
The
The
第1ガイドプーリ31a〜31dの径は、等しい。
The diameters of the
第1ガイドプーリ31a,31cの中心間距離は、第1ドライブプーリ35a,35bの中心間距離に比べて、第1ガイドプーリ31a,31cの半径および第1ドライブプーリ35a,35bの半径の合計分だけ短くなっている。
第1ガイドプーリ31b,31dの中心間距離は、第1ドリブンプーリ37a,37bの中心間距離に比べて、第1ガイドプーリ31b,31dの半径および第1ドリブンプーリ37a,37bの半径の合計分だけ短くなっている。
The distance between the centers of the
The distance between the centers of the
第1無端ベルト33は、第1ドライブプーリ35aの内側(第1ドライブプーリ35b対向側)から第1ガイドプーリ31aの外側(第1ガイドプーリ31c非対向側)に掛け回され、第1ガイドプーリ31cの外側(第1ガイドプーリ31a非対向側)から第1ドライブプーリ35bの内側(第1ドライブプーリ35a対向側)を経て外側へ掛け回され、第1ドリブンプーリ37bの外側(第1ドリブンプーリ37a非対向側)を経て内側から第1ガイドプーリ31dの外側(第1ガイドプーリ31b非対向側)へ掛け回され、第1ガイドプーリ31bの外側(第1ガイドプーリ31d非対向側)から第1ドリブンプーリ37aの内側(第1ドリブンプーリ37b対向側)を経て外側へ向かい第1ドライブプーリ35aに戻るように順に掛け回され、H字形状となっている。
The first
これにより、第1無端ベルト33は、第1ドライブプーリ35aの外側から第1ドリブンプーリ37aの外側と、第1ドライブプーリ35aの内側から第1ガイドプーリ31aの外側および第1ドリブンプーリ37aの内側から第1ガイドプーリ31bの外側とに平行に掛け回される。
また、第1無端ベルト33は、第1ドライブプーリ35bの外側から第1ドリブンプーリ37bの外側と、第1ドライブプーリ35bの内側から第1ガイドプーリ31cの外側および第1ドリブンプーリ37bの内側から第1ガイドプーリ31dの外側とに平行に掛け回される。
また、第1無端ベルト33は、第1ガイドプーリ31aから第1ガイドプーリ31cと、第1ガイドプーリ31bから第1ガイドプーリ31dとの第1副軸フレーム31の前後面に平行に掛け回される。
As a result, the first
Further, the first
The first
第1無端ベルト33は、第1ドライブプーリ35a,35bおよび第1ドリブンプーリ37a,37bによって張力が加えられ、第1ガイドプーリ31a〜31dを介して第1副軸フレーム31を吊り上げた状態となっている。
Tension is applied to the first
そして第1ガイドプーリ31aの外側から第1ドライブプーリ35aの内側、第1ガイドプーリ31bの外側から第1ドリブンプーリ37aの内側、第1ガイドプーリ31cの外側から第1ドライブプーリ35bの内側および第1ガイドプーリ31dの外側から第1ドリブンプーリ37bの内側のそれぞれにおいて、第1無端ベルト33によって第1副軸フレーム31から主軸方向に離れていく張力が掛かり、第1副軸フレーム31に姿勢の復元力が働く。
これにより、第1副軸フレーム31の両端部の位置は、第1副軸フレーム31が移動した場合も、第1ドライブプーリ35aと第1ドリブンプーリ37aとの間における主軸方向の位置と、第1ドライブプーリ35bと第1ドリブンプーリ37bとの間における主軸方向の位置とが常に一致する。
And from the outside of the
Thereby, the positions of both ends of the
第1副軸フレーム31の前面に保持されたレーザ加工ツール2は、第1無端ベルト33によって前面に沿って副軸方向に移動可能である。
なお、第1無端ベルト33に固定されたレーザ加工ツール2の移動時の慣性力によるブレをなくすために第1副軸フレーム31の後面にレーザ加工ツール2と同じ重さのカウンタウエイトを保持し、レーザ加工ツール2とカウンタウエイトとは、互いに第1副軸フレーム31の副軸方向における反対側に位置させるようにしてもよい。
The
A counterweight having the same weight as the
加工装置1には、加工ツール移動機構3の上段にケーブルホルダ移動機構4が設けられている。
ケーブルホルダ移動機構4は、レーザ加工ツール2に送出物としてのレーザ光を送出する可撓性ケーブル5を保持するケーブルホルダ6を有し、ケーブルホルダ6は、図示しない制御装置からの制御信号によって副軸方向および主軸方向の平面上を、レーザ加工ツール2の軌跡を上方に平行移動させた軌跡で移動する。
ケーブルホルダ6は、可撓性ケーブル5のレーザ加工ツール2から一定長離れた位置を把持している。
In the
The cable holder moving mechanism 4 has a
The
可撓性ケーブル5は、図示しないレーザ光の供給源であるレーザ発振器とレーザ加工ツール2との間をつないでいる。
可撓性ケーブル5は、上空に配置されたレール8上の複数のフック81に間隔を空けて保持され、その先端側(レーザ加工ツール2側)がケーブルホルダ6を介してレーザ加工ツール2に向けて下方に延出されている。
The
The
ケーブルホルダ移動機構4は、主軸方向前方に回転可能に設けられた第2ドライブプーリ45a,45bと、第2ドライブプーリ45a,45bを駆動するサーボモータM1,M2と、第2ドライブプーリ45a,45bの回転によって掛け回された領域を移動する第2無端ベルト43とを備える。
ケーブルホルダ6は、第2無端ベルト43の前面に固定され、第2無端ベルト43の移動と共に移動する。
The cable holder moving mechanism 4 includes second drive pulleys 45a and 45b that are rotatably provided forward in the main axis direction, servo motors M1 and M2 that drive the second drive pulleys 45a and 45b, and second drive pulleys 45a and 45b. And a second
The
第2ドライブプーリ45aとサーボモータM1との間は、第1ドライブプーリ35aを有する連結シャフト34aで連結され、サーボモータM1の駆動力は連結シャフト34aによって第2ドライブプーリ45aに伝達される。
第2ドライブプーリ45bとサーボモータM2との間は、第1ドライブプーリ35bを有する連結シャフト34bで連結され、サーボモータM2の駆動力は連結シャフト34bによって第2ドライブプーリ45bに伝達される。
The
The
第2ドライブプーリ45aの主軸方向後方には、第2ドリブンプーリ47aが配置され、第2ドライブプーリ45bの主軸方向後方には、第2ドリブンプーリ47bが配置されている。
第2ドリブンプーリ47aは、第1ドリブンプーリ37aを有する固定シャフト36aに自由回転可能に配置され、第2ドリブンプーリ47bは、第1ドリブンプーリ37bを有する固定シャフト36bに自由回転可能に配置されている。
A second driven
The second driven
第2ドリブンプーリ47a,47bの径は、第2ドライブプーリ45a,45bの径と等しい。
The diameters of the second driven
第2ドリブンプーリ47a,47bの中心間距離は、第2ドライブプーリ45a,45bの中心間距離と等しく、第2ドライブプーリ45aと第2ドリブンプーリ47aとの間および第2ドライブプーリ45bと第2ドリブンプーリ47bとの間は、主軸方向に沿って平行となる。
The distance between the centers of the second driven
第2副軸フレーム41は、第2ドライブプーリ45aと第2ドリブンプーリ47aとの間に一端を有し、第2ドライブプーリ45bと第2ドリブンプーリ47bとの間に他端を有し、副軸方向に延びている。
第2副軸フレーム41は、第1副軸フレーム31と同様に副軸方向に延在した断面略矩形の棒状部材であってよい。
The
The
第2副軸フレーム41は、一端側で第2副軸フレーム41の前面および後面をまたいで第2副軸フレーム41に固定され、第2副軸フレーム41の輪郭に沿って他端側に開口する断面コ字状の支持板42aを有する。
第2副軸フレーム41は、他端側で第2副軸フレーム41の前面および後面をまたいで第2副軸フレーム41に固定され、第2副軸フレーム41の輪郭に沿って一端側に開口する断面コ字状の支持板42bを有する。
The
The
支持板42aは、前面側で第2ガイドプーリ41aを自由回転可能に軸支し、後面側で第2ガイドプーリ41bを自由回転可能に軸支する。
支持板42bは、前面側で第2ガイドプーリ41cを自由回転可能に軸支し、後面側で第2ガイドプーリ41dを自由回転可能に軸支する。
The
The
第2ガイドプーリ41a〜41dの径は、等しい。 The diameters of the second guide pulleys 41a to 41d are equal.
第2ガイドプーリ41a,41cの中心間距離は、第2ドライブプーリ45a,45bの中心間距離に比べて、第2ガイドプーリ41a,41cの半径および第2ドライブプーリ45a,45bの半径の合計分だけ短くなっている。
第2ガイドプーリ41b,41dの中心間距離は、第2ドリブンプーリ47a,47bの中心間距離に比べて、第2ガイドプーリ41b,41dの半径および第2ドリブンプーリ47a,47bの半径の合計分だけ短くなっている。
The distance between the centers of the second guide pulleys 41a and 41c is the sum of the radius of the second guide pulleys 41a and 41c and the radius of the second drive pulleys 45a and 45b compared to the distance between the centers of the second drive pulleys 45a and 45b. Only shortened.
The distance between the centers of the second guide pulleys 41b and 41d is the sum of the radius of the second guide pulleys 41b and 41d and the radius of the second driven
第2無端ベルト43は、第2ドライブプーリ45aの内側(第2ドライブプーリ45b対向側)から第2ガイドプーリ41aの外側(第2ガイドプーリ41c非対向側)に掛け回され、第2ガイドプーリ41cの外側(第2ガイドプーリ41a非対向側)から第2ドライブプーリ45bの内側(第2ドライブプーリ45a対向側)を経て外側へ掛け回され、第2ドリブンプーリ47bの外側(第2ドリブンプーリ47a非対向側)を経て内側から第2ガイドプーリ41dの外側(第2ガイドプーリ41b非対向側)へ掛け回され、第2ガイドプーリ41bの外側(第2ガイドプーリ41d非対向側)から第2ドリブンプーリ47aの内側(第2ドリブンプーリ47b対向側)を経て外側へ向かい第2ドライブプーリ45aに戻るように順に掛け回され、H字形状となっている。
The second
これにより、第2無端ベルト43は、第2ドライブプーリ45aの外側から第2ドリブンプーリ47aの外側と、第2ドライブプーリ45aの内側から第2ガイドプーリ41aの外側および第2ドリブンプーリ47aの内側から第2ガイドプーリ41bの外側とに平行に掛け回される。
また、第2無端ベルト43は、第2ドライブプーリ45bの外側から第2ドリブンプーリ47bの外側と、第2ドライブプーリ45bの内側から第2ガイドプーリ41cの外側および第2ドリブンプーリ47bの内側から第2ガイドプーリ41dの外側とに平行に掛け回される。
また、第2無端ベルト43は、第2ガイドプーリ41aから第2ガイドプーリ41cと、第2ガイドプーリ41bから第2ガイドプーリ41dとの第2副軸フレーム41の前後面に平行に掛け回される。
As a result, the second
Further, the second
The second
第2無端ベルト43は、第2ドライブプーリ45a,45bおよび第2ドリブンプーリ47a,47bによって張力が加えられ、第2ガイドプーリ41a〜41dを介して第2副軸フレーム41を吊り上げた状態となっている。
Tension is applied to the second
そして第2ガイドプーリ41aの外側から第2ドライブプーリ45aの内側、第2ガイドプーリ41bの外側から第2ドリブンプーリ47aの内側、第2ガイドプーリ41cの外側から第2ドライブプーリ45bの内側および第2ガイドプーリ41dの外側から第2ドリブンプーリ47bの内側のそれぞれにおいて、第2無端ベルト43によって第2副軸フレーム41から主軸方向に離れていく張力が掛かり、第2副軸フレーム41に姿勢の復元力が働く。
これにより、第2副軸フレーム41の両端部の位置は、第2副軸フレーム41が移動した場合も、第2ドライブプーリ45aと第2ドリブンプーリ47aとの間における主軸方向の位置と、第2ドライブプーリ45bと第2ドリブンプーリ47bとの間における主軸方向の位置とが常に一致する。
And from the outside of the
Thereby, the positions of both ends of the
第2副軸フレーム41の前面に保持されたケーブルホルダ6は、第2無端ベルト43によって前面に沿って副軸方向に移動可能である。
The
次に加工装置1の動作を説明する。
加工装置1は、2つのサーボモータM1,M2の回転を組み合わせて制御することにより、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側や左側へ移動させたり、第1副軸フレーム31を主軸方向の移動である前進や後退させたりする移動を自由に行うことができる。
このとき、加工装置1は、上記のレーザ加工ツール2や第1副軸フレーム31の移動に伴い、レーザ加工ツール2とケーブルホルダ6との間の可撓性ケーブル5の長さ(一定長)を維持するように、2つのサーボモータM1,M2の駆動力により、ケーブルホルダ6を副軸方向である第2副軸フレーム41の右側や左側へ移動させたり、第2副軸フレーム41を主軸方向の移動である前進や後退させたりする移動を行う。
Next, operation | movement of the
The
At this time, the
例えば、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動させるためには、2つのサーボモータM1,M2を同じ速度で反時計回りに回転させる。これにより、第1ドライブプーリ35a,35bの駆動力を受けた第1無端ベルト33が反時計回りに回転し、レーザ加工ツール2が第1副軸フレーム31の前面において副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動する。
レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動させるときには、2つのサーボモータM1,M2の駆動力が第2ドライブプーリ45a,45bを介して第2無端ベルト43にも伝達されるので、第2無端ベルト43が反時計回りに回転し、ケーブルホルダ6が第2副軸フレーム41の前面において副軸方向である第2副軸フレーム41の右側へ移動する。
For example, in order to move the
When the
また、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の左側へ移動させるためには、2つのサーボモータM1,M2を同じ速度で時計回りに回転させる。これにより、第1ドライブプーリ35a,35bの駆動力を受けた第1無端ベルト33が時計回りに回転し、レーザ加工ツール2が第1副軸フレーム31の前面において副軸方向である第1副軸フレーム31の左側へ移動する。
レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の左側へ移動させるときには、2つのサーボモータM1,M2の駆動力が第2ドライブプーリ45a,45bを介して第2無端ベルト43にも伝達されるので、第2無端ベルト43が時計回りに回転し、ケーブルホルダ6が第2副軸フレーム41の前面において副軸方向である第2副軸フレーム41の左側へ移動する。
In addition, in order to move the
When the
また、第1副軸フレーム31を主軸方向に前進させるためには、左側のサーボモータM1を所定の速度で反時計回りに回転させ右側のサーボモータM2を同じ所定の速度で時計回りに回転させる。これにより、第1ドライブプーリ35a,35bの駆動力を受けた第1無端ベルト33が所定の速度で外側側面から後方内側側面にそれぞれ供給され、第1無端ベルト33が同じ速度で前方内側側面から外側側面へそれぞれ排出されるため、第1副軸フレーム31は主軸方向に前進する。
第1副軸フレーム31を主軸方向に前進させるときには、2つのサーボモータM1,M2の駆動力が第2ドライブプーリ45a,45bを介して第2無端ベルト43にも伝達されるので、第2無端ベルト43が所定の速度で外側側面から後方内側側面にそれぞれ供給され、第2無端ベルト43が同じ速度で前方内側側面から外側側面へそれぞれ排出されるため、第2副軸フレーム41は主軸方向に前進する。
In order to advance the
When the
また、第1副軸フレーム31を主軸方向に後退させるためには、左側のサーボモータM1を所定の速度で時計回りに回転させ右側のサーボモータM2を同じ所定の速度で反時計回りに回転させる。これにより、第1ドライブプーリ35a,35bの駆動力を受けた第1無端ベルト33が所定の速度で外側側面から前方内側側面にそれぞれ供給され、第1無端ベルト33が同じ速度で後方内側側面から外側側面へそれぞれ排出されるため、第1副軸フレーム31は主軸方向に後退する。
第1副軸フレーム31を主軸方向に後退させるときには、2つのサーボモータM1,M2の駆動力が第2ドライブプーリ45a,45bを介して第2無端ベルト43にも伝達されるので、第2無端ベルト43が所定の速度で外側側面から前方内側側面にそれぞれ供給され、第2無端ベルト43が同じ速度で後方内側側面から外側側面へそれぞれ排出されるため、第2副軸フレーム41は主軸方向に後退する。
Further, in order to retract the
When the
本実施形態に係る加工装置1は、上記の動作を単独で行うだけでなく、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動すると共に主軸方向に前進する、或いは、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動すると共に主軸方向に後退する、或いは、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の左側へ移動すると共に主軸方向に前進する、或いは、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の左側へ移動すると共に主軸方向に後退することが可能である。
The
上記の場合として、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動すると共に主軸方向に前進する場合には、ケーブルホルダ6も副軸方向である第2副軸フレーム41の右側へ移動すると共に主軸方向に前進する。
レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動すると共に主軸方向に後退する場合には、ケーブルホルダ6も副軸方向である第2副軸フレーム41の右側へ移動すると共に主軸方向に後退する。
レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の左側へ移動すると共に主軸方向に前進する場合には、ケーブルホルダ6も副軸方向である第2副軸フレーム41の左側へ移動すると共に主軸方向に前進する。
レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の左側へ移動すると共に主軸方向に後退する場合には、ケーブルホルダ6も副軸方向である第2副軸フレーム41の左側へ移動すると共に主軸方向に後退する。
In the above case, when the
When the
When the
When the
例えば、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側へ移動すると共に主軸方向に前進するためには、レーザ加工ツール2を第1副軸フレーム31の右側へ移動させるための作動条件である「サーボモータM1、M2を同じ速度で反時計回りに回転させる」、すなわち「サーボモータM1速度=s、サーボモータM2速度=s(反時計回り方向を+方向)」と、第1副軸フレーム31を主軸方向に前進させるための作動条件である「サーボモータM1を所定の速度で反時計回りに回転させサーボモータM2を同じ所定の速度で時計回りに回転させる」、すなわち「サーボモータM1速度=t、サーボモータM2速度=−t(反時計回り方向を+方向)」と、をベクトル的に足し合わせればよい。
この場合、加工装置1は、「サーボモータM1速度=s+t、サーボモータM2速度=s−t(反時計回り方向を+方向)」の作動条件で動作し、レーザ加工ツール2およびケーブルホルダ6を上下2段でそれぞれ同様に移動させる。
他の場合も、同様に、ベクトル的に足し合わせた作動条件で動作すればよい。
For example, in order to move the
In this case, the
In other cases as well, it is only necessary to operate under the operating conditions added in vector.
以上説明した加工装置1にあっては、以下の効果を奏する。
The
(1)可撓性ケーブル5は、レーザ発振器から射出されるレーザ光をレーザ加工ツール2に送出する。このため、レーザ光は可撓性ケーブル5が屈曲しても可撓性ケーブル5内を進行することができ、レーザ加工ツール2へレーザ光を送出する自由度が向上し、これに伴い設備レイアウトやレーザ加工ツールの動作の自由度を向上することができる。
またケーブルホルダ6は、可撓性ケーブル5のレーザ加工ツール2から一定長離れた位置を把持する。このため、レーザ加工ツール2が移動する際の加減速を受けると、ケーブルホルダ6よりもレーザ発振器側の可撓性ケーブル5の慣性力はケーブルホルダ6に受け止められ、ケーブルホルダ6とレーザ加工ツール2との間の可撓性ケーブル5の慣性力のみがレーザ加工ツール2に伝達される。ここでケーブルホルダ6とレーザ加工ツール2との間は一定長のみであり近接しているので、レーザ加工ツール2に伝達される可撓性ケーブル5の慣性力は小さく、レーザ加工ツール2の動作の安定性を向上することができ、加工精度を向上することができる。
(1) The
The
(2)レーザ加工ツール2の移動の軌跡を上方に平行移動させた軌跡でケーブルホルダ6を移動させるので、ケーブルホルダ6とレーザ加工ツール2との間の可撓性ケーブル5の長さを一定長に維持し、ケーブルホルダ6からレーザ加工ツール2へ可撓性ケーブル5を引っ張ることがない。このため、レーザ加工ツール2には、ケーブルホルダ6とレーザ加工ツール2との間の可撓性ケーブル5の小さな慣性力のみがレーザ加工ツール2に伝達され、レーザ加工ツール2の動作の安定性をより向上することができ、加工精度を更に向上することができる。
(2) Since the
なお、上記実施形態に係る加工装置1では、加工ツール移動機構3によって移動させたレーザ加工ツール2の位置と、ケーブルホルダ移動機構4によって移動させたケーブルホルダ6の位置とが相対的にずれる場合がある。このため、加工装置1を所定回数使用した場合には、レーザ加工ツール2またはケーブルホルダ6を加工装置1におけるXY平面上の移動領域の所定移動限界位置に移動させ、その位置でレーザ加工ツール2およびケーブルホルダ6の相対位置が所定に戻るまで、第1ドライブプーリ35a,35bまたは第2ドライブプーリ45a,45bのどちらかを連結シャフト34a,34bに対してスリップさせるようにしてもよい。
In the
また、第1無端ベルト33および第2無端ベルト43に適切な張力を付与するために、例えば、固定シャフト36aおよび/または36bなどに主軸方向後方に向くテンションを掛けるようにしてもよい。
Further, in order to apply an appropriate tension to the first
(本発明に関連する形態)
次に本発明に関連する形態を説明する。この形態では、図1の実施形態で説明した事項については説明を省略し、その特徴部分を説明する。
図2は、本発明に関連する形態の加工装置100の概略構成を示す斜視図である。
(Form relating to the present invention )
Next, modes related to the present invention will be described. In this embodiment, the description of the matters described in the embodiment of FIG .
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the
図2の形態では、加工ツール移動機構130およびケーブルホルダ移動機構140として、それぞれ多関節ロボットを用い、図1の実施形態と同様に、ケーブルホルダ6を、図示しない制御装置からの制御信号によってレーザ加工ツール2の軌跡を平行移動させた軌跡で移動させる。
In the form of FIG. 2, an articulated robot is used as each of the processing
図2に示すように加工装置100は、加工ツール移動機構130としてレーザ加工ツール2を保持する第1多関節ロボットR1と、ケーブルホルダ移動機構140としてケーブルホルダ6を保持する第2多関節ロボットR2とを備える。
As shown in FIG. 2, the
第1多関節ロボットR1は、いわゆる産業用ロボットであって、独立的な多軸を有し、移動範囲内でレーザ加工ツール2を任意の位置および向きに設定することができる。
第2多関節ロボットR2も、いわゆる産業用ロボットであって、独立的な多軸を有し、移動範囲内でケーブルホルダ6を任意の位置および向きに設定することができる。
ケーブルホルダ6は、可撓性ケーブル5のレーザ加工ツール2から一定長離れた位置を把持している。
The first articulated robot R1 is a so-called industrial robot, has an independent multi-axis, and can set the
The second multi-joint robot R2 is also a so-called industrial robot, has an independent multi-axis, and can set the
The
加工装置100は、レーザ加工ツール2を第1多関節ロボットR1によって3次元的に移動させてレーザ加工を行う。
また、加工装置100は、ケーブルホルダ6を第2多関節ロボットR2で保持し、第2多関節ロボットR2は、ケーブルホルダ6を、図示しない制御装置からの制御信号によって、レーザ加工ツール2の3次元的な軌跡を一定長離れた状態で平行移動させた3次元的な軌跡で移動させる。
The
Further, the
以上説明した加工装置100にあっても、上記(1),(2)の効果を奏する。
Even in the
(他の実施形態)
次に他の実施形態を説明する。本実施形態では、図1の実施形態で説明した事項については説明を省略し、その特徴部分を説明する。
図3は、他の実施形態に係る加工装置200の概略構成を示す斜視図である。
( Other embodiments)
Next, another embodiment will be described. In the present embodiment, the description of the matters described in the embodiment of FIG .
Figure 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a
図3の実施形態では、加工装置200は、第1実施の形態と同様に、加工ツール移動機構3として、第1ドライブプーリ35a,35bと、サーボモータM1,M2と、第1無端ベルト33とを備え、レーザ加工ツール2をXY方向、すなわちX方向である副軸方向およびY方向である主軸方向に移動させる。
In the embodiment of FIG. 3 , the
そして、ケーブルホルダ移動機構240として、一端がケーブルホルダ6に取り付けられると共に他端が放射状にそれぞれ異なる3方向に引き込み力を発揮する3本のワイヤー241a〜241cを有し、レーザ加工ツール2の移動が3本のワイヤー241a〜241cの引き込み力に抗い可撓性ケーブル5を引っ張ることによってケーブルホルダ6を移動させる。
ケーブルホルダ6は、可撓性ケーブル5のレーザ加工ツール2から一定長離れた位置を把持している。
The cable
The
ケーブルホルダ移動機構240は、一端がケーブルホルダ6に取り付けられた3本のワイヤー241a〜241cを有する。
The cable
3本のワイヤー241a〜241cのうち2本のワイヤー241a,241bの他端は、固定シャフト36a,36bにそれぞれ取り付けられたワイヤーリール242a,242bに巻き込まれ、引き込み力を発揮するようになっている。
ワイヤーリール242a,242bは、それぞれのワイヤー241a,241bを巻き回されて内蔵したばね部材によって、それぞれのワイヤー241a,241bを巻き込むようにして引き込み力を発揮する。
Of the three
The
残りの1本のワイヤー241cの多端は、連結シャフト34a,34b間の前方に固定配置されたばね部材243に接続され、ばね部材243がワイヤー241cを引っ張ることで引き込み力を発揮するようになっている。
The other end of the remaining one
そして、レーザ加工ツール2が加工ツール移動機構3の中心に位置するときに、ケーブルホルダ6は3本のワイヤー241a〜241cの引き込み力の釣り合いの取れた初期位置に位置する。
When the
次に加工装置200の動作を説明する。
加工装置200は、2つのサーボモータM1,M2の回転を組み合わせて制御することにより、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側や左側へ移動させたり、第1副軸フレーム31を主軸方向の移動である前進や後退させたりする移動を自由に行うことができる。
加工装置200は、上記のレーザ加工ツール2や第1副軸フレーム31の移動に伴い、レーザ加工ツール2とケーブルホルダ6との間の可撓性ケーブル5の長さを維持するように、レーザ加工ツール2の移動が3本のワイヤー241a〜241cの引き込み力に抗い可撓性ケーブル5を引っ張ることによってケーブルホルダ6を移動させる。このとき、ケーブルホルダ6は、レーザ加工ツール2の移動範囲よりも3本のワイヤー241a〜241cの引き込み力が釣り合った初期位置に近い範囲内で移動する。
Next, the operation of the
The
The
以上説明した加工装置1にあっても、上記(1)の効果を奏する。また、下記(3)の効果も奏する。
Even in the
(3)レーザ加工ツール2が移動する際の加減速を受けると、ケーブルホルダ6よりもレーザ発振器側の可撓性ケーブル5の慣性力は3本のワイヤー241a〜241cの引き込み力で低減され、レーザ加工ツール2は可撓性ケーブル5の慣性力による影響を受け難くなる。このため、レーザ加工ツール2に伝達される可撓性ケーブル5の慣性力は小さく、レーザ加工ツール2の動作の安定性を向上することができ、加工精度を向上することができる。
(3) When the
(本発明に関連する他の形態)
次に本発明に関連する他の形態を説明する。この形態では、図1の実施形態で説明した事項については説明を省略し、その特徴部分を説明する。
図4は、本発明に関連する他の形態の加工装置300の概略構成を示す斜視図である。
( Other forms related to the present invention )
Next, another embodiment related to the present invention will be described. In this embodiment, the description of the matters described in the embodiment of FIG .
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a
図4の形態では、加工装置300は、第1実施の形態と同様に、加工ツール移動機構3として、第1ドライブプーリ35a,35bと、サーボモータM1,M2と、第1無端ベルト33とを備え、レーザ加工ツール2をXY方向、すなわちX方向である副軸方向およびY方向である主軸方向に移動させる。
In the form of FIG. 4 , the
そして、加工ツール移動機構3はケーブルホルダ移動機構を兼ね、ケーブルホルダ6は、レーザ加工ツール2と同じ第1副軸フレーム31前面の第1無端ベルト33に固定されている。このため、ケーブルホルダ6の主軸方向の移動は、レーザ加工ツール2と同じように第1副軸フレーム31を主軸方向に移動させることにより行い、ケーブルホルダ6の副軸方向の移動は、レーザ加工ツール2と同じようにケーブルホルダ6を、第1副軸フレーム31に沿って副軸方向に移動させることにより行う。
ケーブルホルダ6は、可撓性ケーブル5のレーザ加工ツール2から一定長離れた位置を把持している。
The processing
The
加工ツール移動機構3は、第1副軸フレーム31上において、レーザ加工ツール2と一定長離れた位置にケーブルホルダ6を保持している。
ケーブルホルダ6は、レーザ加工ツール2と同様に、第1無端ベルト33によって副軸方向に移動可能である。
The processing
Similar to the
次に加工装置300の動作を説明する。
加工装置300は、2つのサーボモータM1,M2の回転を組み合わせて制御することにより、レーザ加工ツール2を副軸方向である第1副軸フレーム31の右側や左側へ移動させたり、第1副軸フレーム31を主軸方向の移動である前進や後退させたりする移動を自由に行うことができる。
加工装置300は、上記のレーザ加工ツール2や第1副軸フレーム31の移動に伴い、レーザ加工ツール2とケーブルホルダ6との間の可撓性ケーブル5の長さを維持するように、ケーブルホルダ6を、レーザ加工ツール2と同期させて副軸方向である第1副軸フレーム31の右側や左側へ移動させる。第1副軸フレーム31を主軸方向の移動である前進や後退させる移動では、レーザ加工ツール2だけでなくケーブルホルダ6も第1副軸フレーム31に乗って主軸方向に移動する。
Next, the operation of the
The
The
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に包含される。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the scope of the present invention.
1,100,200,300…加工装置
2…レーザ加工ツール(加工ツール)
3…加工ツール移動機構
4…ケーブルホルダ移動機構
5…可撓性ケーブル
6…ケーブルホルダ
241a〜241c…ワイヤー
1,100,200,300 ...
3 ... Processing tool moving mechanism 4 ... Cable
Claims (2)
供給源と前記加工ツールとをつなぐ可撓性ケーブルと、
前記加工ツールを加工位置に移動させる加工ツール移動機構と、を備えた加工装置において、
前記加工ツール移動機構は、無端ベルトとプーリとモータにより前記加工ツールを移動させるように構成され、
前記可撓性ケーブルの前記加工ツールから一定長離れた位置を把持するケーブルホルダと、
前記加工ツール移動機構とは独立して駆動され前記ケーブルホルダを移動させるケーブルホルダ移動機構と、を備えたことを特徴とする加工装置。 Machining tools to machine the workpiece,
A flexible cable connecting the source and the processing tool;
In a processing apparatus comprising a processing tool moving mechanism that moves the processing tool to a processing position,
The processing tool moving mechanism is configured to move the processing tool by an endless belt, a pulley, and a motor,
A cable holder for gripping a position of the flexible cable at a certain distance from the processing tool;
A processing apparatus comprising: a cable holder moving mechanism that is driven independently of the processing tool moving mechanism and moves the cable holder.
供給源と前記加工ツールとをつなぐ可撓性ケーブルと、
前記加工ツールを加工位置に移動させる加工ツール移動機構と、を備えた加工装置において、
前記可撓性ケーブルの前記加工ツールから一定長離れた位置を把持するケーブルホルダと、
前記加工ツール移動機構による前記加工ツールの移動に合わせて前記ケーブルホルダを移動させるケーブルホルダ移動機構と、を備え、
前記ケーブルホルダ移動機構は、一端が前記ケーブルホルダに取り付けられると共に他端が放射状にそれぞれ異なる方向に引き込み力を発揮する複数のワイヤーを有し、前記加工ツール移動機構による前記加工ツールの移動が前記複数のワイヤーの引き込み力に抗い前記可撓性ケーブルを引っ張ることによって前記ケーブルホルダを移動させることを特徴とする加工装置。 Machining tools to machine the workpiece,
A flexible cable connecting the source and the processing tool;
In a processing apparatus comprising a processing tool moving mechanism that moves the processing tool to a processing position,
A cable holder for gripping a position of the flexible cable at a certain distance from the processing tool;
A cable holder moving mechanism for moving the cable holder in accordance with the movement of the processing tool by the processing tool moving mechanism ,
The cable holder moving mechanism has a plurality of wires having one end attached to the cable holder and the other end radiating in different directions radially, and the movement of the processing tool by the processing tool moving mechanism is A processing apparatus, wherein the cable holder is moved by pulling the flexible cable against a pulling force of a plurality of wires.
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