JP6403606B2 - レーザ加工機及びカッティングプレート清掃方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ加工機及びカッティングプレート清掃方法に係る。特に、レーザ加工によって生じ、カッティングプレートに植設されたブラシなどのワーク支持部材に付着した加工屑を除去して清掃可能なレーザ加工機及びカッティングプレート清掃方法に関する。

例えばレーザ・パンチ複合加工を行うレーザ加工機では、クランパで把持したワークをＸ軸−Ｙ軸平面として延在するワークテーブル上で二次元移動させると共に、レーザ加工ヘッドをＹ軸方向に移動してワークに対しレーザ加工を行うようになっている。
また、ワークテーブルには、レーザ加工によって生じた加工屑（以下、レーザ加工屑とも称する）を下方に落下させるための落とし込み孔が、レーザ光の照射位置を含むようにＹ軸方向に直状に形成されている。
この開口部は、Ｘ軸方向に離隔して対向配置されたＹ軸方向に延びる一対のカッティングプレートにおける対向側面間の間隙として形成される。

レーザ加工屑は、ほとんどが溶融再凝固物であり、スパッタ、ドロス、ノロなどと称される。
レーザ加工屑は、レーザ加工において、一対のカッティングプレートに設けられたワーク支持部材（例えば植設されたブラシ）に付着する。
ワーク支持部材にレーザ加工屑が累積付着すると、付着物がパスラインＰＬよりも高く盛り上がってワークに傷が付く、ワークの加工精度が低下する、などの不具合が生じる。
そのため、カッティングプレートに設けられたワーク支持部材は、適宜レーザ加工屑を除去して清掃することが必要である。
一般的に、この清掃は手作業により行われるが、清掃を自動的に行う清掃装置を備えたレーザ・パンチ複合加工機が特許文献１に記載されている。この加工機において清掃装置は、Ｙ軸方向に移動可能なＹ軸キャリッジ（キャリッジベース）の中央部に一体固定されるものである。

特開２００４−２０９５３４号公報

特許文献１に記載されたレーザ・パンチ複合加工機は、清掃装置がキャリッジベースの中央部に一体固定されているため、清掃装置のメンテナンスや清掃装置の交換作業は容易でなく長時間を要し、改善が望まれていた。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、カッティングプレート清掃装置のメンテナンスや交換作業が容易なレーザ加工機及びカッティングプレート清掃方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は次の構成及び手順を有する。
１） レーザ加工機であって、
Ｘ軸とＹ軸との直交２軸で規定される水平面に延在してワークが載置されるテーブルと、
前記テーブルの上方で前記Ｙ軸方向に移動し前記テーブル側に向けレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
前記テーブルに設けられ、前記ワークを支持する複数のワーク支持ブラシを有すると共に前記レーザ光の照射位置に対応した落とし込み孔を形成するよう対向離隔配置された一対のカッティングプレートと、
前記ワークを把持するクランパを有し、前記Ｘ軸方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジを前記Ｙ軸方向に移動するキャリッジベースと、
前記キャリッジの前記Ｘ軸方向の端部に着脱自在に装着されたカッティングプレート清掃装置と、
を備え、
前記カッティングプレート清掃装置は、
前記キャリッジの前記Ｘ軸方向の端部に対して着脱自在に装着するための装着具と、
下方を先端として上下方向に延びる複数のブラシ束からなるブラシ束群を有するブラシ部と、
前記ブラシ部を第１の高さ位置と第２の高さ位置との間で上下動させると共に前記第１の高さ位置と前記第２の高さ位置とのそれぞれで維持可能なアクチュエータと、
を備え、
前記第１の高さ位置は、前記ブラシ束群の下端部が前記ワーク支持ブラシに対し上方に離隔する位置とされ、
前記第２の高さ位置は、前記ブラシ束群における下方側が前記ワーク支持ブラシと干渉する位置とされていることを特徴とするレーザ加工機である。
２） 前記ブラシ部を、前記第２の高さ位置にすると共に前記カッティングプレート上で前記落とし込み孔の反対側から前記落とし込み孔に至る前記Ｘ軸方向の経路で移動させる掃出し動作を実行するよう構成されていることを特徴とする１）に記載のレーザ加工機である。
３） 前記Ｘ軸方向を幅方向としたときに、前記ブラシ束群の幅は、前記落とし込み孔の幅よりも狭く、
前記ブラシ部は、前記第２の高さ位置よりも低い、前記ブラシ束群の側面が前記カッティングプレートの側面に対応する第３の高さ位置まで下降し、かつ前記第３の高さ位置で維持可能とされていることを特徴とする１）に記載のレーザ加工機である。
４） 複数のワーク支持ブラシを有すると共に第１の水平方向に延びる落とし込み孔を形成するよう離隔対向配置された一対のカッティングプレートを備えるレーザ加工機における前記一対のカッティングプレートの清掃を行うためのカッティングプレート清掃方法であって、
前記レーザ加工機側の部材に対して着脱自在とされ、前記第１の水平方向と直交する第２の水平方向を幅方向としたときに前記落とし込み孔の幅方向よりも狭い幅で下方に向け垂設されたブラシ束群を前記カッティングプレートの上方で上下動可能とした清掃装置を用い、
前記ブラシ束群を、前記ワーク支持ブラシに干渉させつつ前記第２の水平方向に移動させて、前記ワーク支持ブラシに付着した付着物を前記落とし込み孔に掃き出す掃出し動作を行うことを特徴とするカッティングプレート清掃方法である。
５） 前記カッティングプレートを、前記Ｙ軸方向に並ぶ複数の領域に仮想分割して前記領域それぞれにおける累積加工時間を求め、求めた累積加工時間が予め設定した所定の時間以上になった前記領域に対して前記掃出し動作を実行することを特徴とする４）に記載のカッティングプレート清掃方法である。
６） 前記ブラシ束群を、前記カッティングプレートの前記落とし込み孔を臨む側面に干渉させつつ前記第１の水平方向に移動させて前記側面に付着した付着物をかき取るかき取り動作を行うことを特徴とする４）に記載のカッティングプレート清掃方法である。
７） 前記ブラシ束群を、前記ワーク支持ブラシに干渉させつつ前記第１の水平方向に移動させて前記ワーク支持ブラシに付着した付着物をかき取るブラッシング動作を行うことを特徴とする４）に記載のカッティングプレート清掃方法である。

本発明によれば、メンテナンスや交換作業が容易である、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工機の実施例である清掃装置２１を備えたレーザ加工機１を説明するための模式的平面図である。 図２は、清掃装置２１を説明するための斜視図である。 図３は、清掃装置２１を説明するための側面図である。 図４は、清掃装置２１の待機状態を説明するための図である。 図５は、清掃装置２１の掃出し動作モードを説明するための第１の図である。 図６は、清掃装置２１の掃出し動作モードを説明するための第２の図である。 図７は、清掃装置２１のブラッシング動作モードを説明するための図である。 図８は、清掃装置２１の側面かき取り動作モードを説明するための図である。 図９（ａ）は、カッティングプレート８ａ，８ｂにおける領域の仮想分割について説明するための図であり、図９（ｂ）は、分割された領域毎の累積加工時間例を説明するための図である。 領域分割における掃出し動作モードを説明するための第１の図である。 領域分割における掃出し動作モードの手順例を説明するためのフロー図である。

本発明の実施の形態に係るレーザ加工機の実施例としてのカッティングプレート清掃装置２１（以下、単に清掃装置２１とも称する）を備えたレーザ加工機（以下、単に加工機１とも称する）について、まず、概略構成を、図１を参照して説明する。

図１は、加工機１の模式的平面図である。説明の便宜上、直交するＸ軸及びＹ軸を図１の矢印のように設定する。また、図１の紙面に直交するＺ軸方向は上下方向であって、紙面表方が上方となる。

加工機１は、いわゆるレーザ・パンチ複合加工機であり、床に設置される基台２と、基台２の上にＸ軸とＹ軸との直交二軸で規定される水平面に延在して設けられたワークテーブル３と、を有する。
ワークテーブル３は、Ｘ軸（＋）側とＸ軸（−）側との一対であって、後述するキャリッジベース５と一体的にＹ軸方向に移動する一対の左右テーブル３ｂ，３ｂと、Ｘ軸中央部の固定テーブル３ｃとを有する。
ワークテーブル３の上面のほぼ全領域には、載置されたワークＷを支持するためのワーク支持部材として、複数の樹脂製のワーク支持ブラシ３ａが設けられている。詳しくは、ワーク支持ブラシ３ａは、上方に延びる起立姿勢で植設されている。
ワーク支持ブラシ３ａの植設パターンは、例えば千鳥状である。描画を簡単にするため、図１では、ワーク支持ブラシ３ａはワークテーブル３の一部の領域のみに記載されている。

基台２には、複数のパンチ金型を周方向に並べて装着可能な上部タレットと、複数のダイ金型を周方向に並べて装着可能な下部タレットと、の組からなるタレット部４が備えられている。
ワークＷへのパンチ加工に際し、選択されたパンチ金型とダイ金型とが、パンチ位置ＰＣ１に割り出されて、パンチ加工が行われる。

左右テーブル３ｂ，３ｂにはＸ軸方向に延在するキャリッジベース５が連結し、後述するフレーム１０によってＹ軸方向に移動可能に支持されている。この移動は、後述するフレーム１０に設けられたキャリッジベース移動部５ａによって行われる。
キャリッジベース５には、Ｘ軸方向に移動可能にキャリッジ６が取り付けられている。このキャリッジ６の移動はキャリッジベース５に設けられたキャリッジ移動部６ａの動作によって行われる。
キャリッジ６には、複数のワーククランパ７が取り付けられている。
ワーククランパ７は、板状のワークＷを把持可能とされている。この把持は、ワーククランパ７が備える把持駆動部７ｂ（図２参照）の動作によって行われる。

中央の固定テーブル３ｃには、Ｙ軸方向に延びる一対のカッティングプレート８ａ，８ｂが、平行に離隔して対向配置されている。
すなわち、一対のカッティングプレート８ａ，８ｂ間には、Ｙ軸方向に延在する落とし込み孔９が形成される。
一対のカッティングプレート８ａ，８ｂには、ワークテーブル３と同様に、複数の樹脂製のワーク支持部材であるワーク支持ブラシ８ｃが設けられている。詳しくは、ワーク支持ブラシ８ｃは、上方に延びる起立姿勢で植設されている。ワーク支持ブラシ８ｃの植設パターンは、例えば３列となる千鳥状である。

落とし込み孔９の上方には、Ｙ軸方向に延在する門型のフレーム１０が、基台２に連結して設けられている。図１では、理解容易のため、フレーム１０は概略外形が二点鎖線で示されている。
フレーム１０のＸ軸（−）側には、レーザ加工ヘッド１１がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。この移動は、フレーム１０に設けられたヘッド移動部１１ａにより行われる。図１において、レーザ加工ヘッド１１は、二点鎖線の矩形で示されている。
レーザ加工ヘッド１１からは、下方の落とし込み孔９に向けてレーザ光が照射される。
レーザ光の照射位置は、位置ＰＣ２として図１に示され、ヘッド移動部１１ａの駆動により、その軌跡は、落とし込み孔９のＸ軸方向中央位置でＹ軸方向に延びる直線状となる。レーザ加工ヘッド１１から照射されるレーザ光は、レーザ発振器１２から供給される。

キャリッジベース移動部５ａ，キャリッジ移動部６ａ，把持駆動部７ｂ，レーザ加工ヘッド１１，ヘッド移動部１１ａ，及びレーザ発振器１２の動作は、制御部１３により制御される。
制御部１３は、記憶部１３Ｍを備えている。記憶部１３Ｍには、加工機１を動作させるための動作プログラム，ワークＷに施す加工に関する加工プログラム，カッティングプレート８ａ，８ｂを清掃するための清掃プログラムなどのプログラムが記憶される。

以上の構成により、加工機１は、制御部１３の制御の下、ワークテーブル３に支持されつつワーククランパ７で把持されたワークＷを、キャリッジベース５の移動でＹ軸方向に移動し、キャリッジ６の移動でＸ軸方向に移動させることで、Ｘ軸Ｙ軸平面上を任意の軌跡で移動可能となっている。
これにより、タレット部４を用いたパンチ加工と、レーザ加工ヘッド１１を用いたレーザ加工と、をワークＷの所望位置に施すことができる。

ワークＷに対するレーザ加工で生じた加工屑の多くは、落とし込み孔９から下方に落下し、図示しない集塵装置により回収される。また、加工屑の一部は飛散してカッティングプレート８ａ，８ｂ及びワーク支持ブラシ８ｃに付着する。
集塵装置は、図示しないファン及びダクトを備えている。これにより、レーザ加工時、及び後述する清掃装置２１による清掃動作の実行時には、ファンの駆動によって落とし込み孔９には吸い込み方向の気流が生じるようになっている。

加工機１は、上述の構成に加え、清掃装置２１を、キャリッジ６のＸ軸方向端部に備えている。すなわち、清掃装置２１はキャリッジ６と共にＸ軸方向に移動し、キャリッジベース５と共にＹ軸方向に移動する。
キャリッジ６の移動範囲は、少なくとも、清掃装置２１を、落とし込み孔９お呼び一対のカッティングプレート８ａ，８ｂの上方に移動できるよう設定されている。

この清掃装置２１の構成について、図２及び図３を参照して説明する。
図２は、加工機１における清掃装置２１の近傍を図１におけるＸ軸（−）Ｙ軸（＋）の斜め上方から見た斜視図である。図３は、清掃装置２１を図１におけるＸ軸（−）方向から見た側面図である。

清掃装置２１は、構成全体がユニット化されており、キャリッジ６のＸ軸方向の（＋）側又は（−）側の端部に着脱自在に取り付けられる。この例では、Ｘ軸の（−）側の端部６ｂに取り付けられている。清掃装置２１は、ユニット化されていることで、既設の加工機に対してもレトロフィット可能である。
清掃装置２１は、端部６ｂなどの被装着部に対し着脱自在に装着するための装着具２２を有し、キャリッジ６に対して手作業で着脱自在とされる。
詳しくは、装着具２２に、ワンタッチでの着脱を可能とするいわゆるサムターンクランパ２２ａが複数用いられ、手作業で着脱自在とされている。

清掃装置２１は、Ｙ軸−Ｚ軸面上に延在するベースプレート２３と、ベースプレート２３のＸ軸（−）側の面に取り付けられた清掃ユニット２５と、を有している。
清掃ユニット２５は、内部にアクチュエータ２５ａ（図３参照）を収容した箱状の基体部２５ｂを有する。この例ではアクチュエータ２５ａはエアシリンダである（以下、エアシリンダ２５ａとも称する）
エアシリンダ２５ａは、基体部２５ｂの下端側において上下方向に出入りするロッド２５ａ１を有する。ロッド２５ａ１は鉛直方向に延び、その下端には、ブラシユニット２６が取り付けられている。

ブラシユニット２６は、水平に延在しＹ軸方向に長いブラシプレート部２６ａと、ブラシプレート部２６ａにおける下側に取り付けられたブラシ部２６ｂと、を有している。
ブラシ部２６ｂは、Ｙ軸方向に延びる直状で下方に向け垂設されたブラシ束２６ｂ１を、Ｘ軸方向に離隔して複数列（この例では三列）有している。この複数列のブラシ束２６ｂ１を纏めてブラシ束群２６ｂＧとも称する。

複数のブラシ束２６ｂ１それぞれの下端部２６ｃは、概ね水平面となるように毛先が整えられると共に互いに同じ高さに揃えられている。
ブラシ束２６ｂ１のブラシ繊維の材質例は、真鍮、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂である。

基体部２５ｂにおいて、ロッド２５ａ１を挟んでＹ軸方向両側には、一対のガイドシャフト２５ｃ，２５ｃがＺ軸方向に摺動自在に設けられている。ガイドシャフト２５ｃの下方先端は、ブラシプレート部２６ａに取り付けられている。

エアシリンダ２５ａには、装着具２２の上部に取り付けられたエア中継ボックス２７からエアがホース２７ａを介して適宜供給される。この供給は、作業者の手動指示、又は記憶部１３Ｍに記憶された清掃プログラムに基づいて、制御部１３の制御の下で実行される。
加工機１のキャリッジ６の端部６ｂには、清掃装置２１を着脱するための被着脱構造と共に、エアの供給口（図示せず）が備えられている。この供給口とエア中継ボックス２７とでのエアの連結は、清掃装置２１の装着時に自動的に行われるようになっている。

エアシリンダ２５ａは、ロッド２５ａ１をストロークの両端の２ヶ所、又は両端と中間との３ヶ所で保持する、いわゆる２ポジション又は３ポジションのものを用いる。
以下に説明する例では、３ポジションのエアシリンダ２５ａを採用したものを説明する。

すなわち、図３に示されるように、ブラシ束群２６ｂＧの下端部２６ｃの高さ位置が、エアシリンダ２５ａの動作によって、最上位置Ｐ１と、最上位置Ｐ１からストロークＬＳ１で下降した中間位置Ｐ２と、最上位置Ｐ１からストロークＬＳ２で下降した最下位置Ｐ３と、の三か所で維持される。
この上下動は、一対のガイドシャフト２５ｃ，２５ｃの案内により、スムースに、かつ、振動及びぶれがなく行われる。

より詳しくは、ロッド２５ａ１が最も引き込まれた最上位置Ｐ１は、下端部２６ｃがパスラインＰＬよりも距離Ｌａだけ上方に位置する。また、中間位置Ｐ２は、下端部２６ｃがパスラインＰＬより距離Ｌｂだけ下方に位置する。また、ロッド２５ａ１が最も延び出た最下位置Ｐ３は、下端部２６ｃがパスラインＰＬよりも距離Ｌｃだけ下方に位置する。

ここで、パスラインＰＬの高さ位置は、ワーク支持ブラシ８ｃの上端部の位置となる。そして、ブラシ束群２６ｂＧの下端部２６ｃが中間位置Ｐ２にあるときに、ブラシ束群２６ｂＧの下方側の一部は、ワーク支持ブラシ８ｃの上方側の一部と高さ方向で干渉するようになっている。
詳しくは、下端部２６ｃがカッティングプレート８ａ，８ｂの上面の高さ位置とパスラインＰＬとの間に位置している。この位置は、ワーク支持ブラシ８ｃの高さ方向における上方側であることが好ましい。
また、下端部２６ｃは、最下位置Ｐ３にあるとき、カッティングプレート８ａ，８ｂとカッティングプレート８ａ，８ｂの対向面８ａ１，８ｂ１を保護する保護カバー８ｄとの内の下方側の下端位置Ｐ４よりもさらに下方に位置するようになっている。
具体的な寸法例としては、距離Ｌａ＝２０ｍｍ，距離Ｌｂ＝５ｍｍ，距離Ｌｃ＝２０ｍｍとされる。

ブラシ部２６ｂは、その高さ位置の違いに応じ、各位置での状態を次のようにも称する。
すなわち、下端部２６ｃが最上位置Ｐ１にあるときを待機状態、中間位置Ｐ２にあるときを掃出し状態、最下位置Ｐ３にあるときを側面清掃状態、と称する。
このように、ブラシ部２６ｂは、制御部１３の制御によるアクチュエータ２５ａの動作によって、待機状態，掃出し状態，及び側面清掃状態の三つの状態で維持され、かつ、各状態間で高さ方向の移動が自在とされている。

ブラシ部２６ｂにおいて、ブラシプレート部２６ａは、ロッド２５ａ１が取り付けられたプレート２６ａ１と、ブラシ束２６ｂ１が取り付けられた下部プレート２６ａ２とが、ボルト等の装着部材又は装着構造（いずれも図示せず）によって着脱自在とされている。
これにより、ブラシ束２６ｂ１を、清掃のため、新品との交換のため、ブラシ仕様違いのものとの交換のため、などを目的として、手作業で交換することが容易になっている。

次に、ブラシ束群２６ｂＧと、カッティングプレート８ａ，８ｂ及び落とし込み孔９と、のＸ軸方向の位置対応について、模式図である図４を参照して説明する。
図４は、カッティングプレート８ａ，８ｂをＸ軸−Ｚ軸平面で切断した状態をＹ軸（＋）側から見た模式的断面図である。
図４では、ブラシ束群２６ｂＧのＸ軸方向中央位置が、落とし込み孔９のＸ軸方向中央位置と合致するようにキャリッジ６を移動させた状態が示されている。また、ブラシ部２６ｂは、高さ方向について待機状態とされている。

カッティングプレート８ａ，８ｂは、互いに対向する側面であって、落とし込み孔９を臨む対向面８ａ１，８ｂ１を有している。
また、カッティングプレート８ａ，８ｂそれぞれには、Ｙ軸方向に延在し、対向面８ａ１，８ｂ１を覆う保護カバー８ｄが設けられている。
この例では保護カバー８ｄの最下位置は、カッティングプレート８ａ，８ｂの最下位置より高い位置にある。すなわち、この例において下端位置Ｐ４はカッティングプレート８ａ，８ｂの最下位置となる。

ブラシ束群２６ｂＧのＸ軸方向の幅Ｌｄは、落とし込み孔９のＸ軸方向の開口幅となる一対の保護カバー８ｄ間の距離Ｌｅよりも短い。
従って、ブラシ部２６ｂは、待機状態から下降して（矢印Ｄｂ）、図４に一点鎖線で示される最下の側面清掃状態まで落とし込み孔９内に進入可能である。
ブラシ部２６ｂは、側面清掃状態で、下端部２６ｃが保護カバー８ｄの下端位置及びカッティングプレート８ａ，８ｂの下端位置Ｐ４よりも下方に位置する。

このように、ブラシ部２６ｂを備えた清掃装置２１は、Ｘ軸方向にはキャリッジ６と共に移動し、Ｙ軸方向にはキャリッジ６及びキャリッジベース５と共に移動する。また、ブラシ部２６ｂは、Ｚ軸方向にエアシリンダ２５ａの動作によって三つの位置で維持されると共に、各位置間の移動が可能とされている。

以上詳述した清掃装置２１は、制御部１３制御の下、次に説明する三つの清掃モードでの清掃動作を選択的に行う。
制御部１３は、この清掃動作を、作業者又は外部機器からの清掃開始指示に応じて開始する。三つの清掃モードの動作手順は、記憶部１３Ｍに記憶された清掃プログラムに含まれている。
制御部１３は、三つの清掃モードのいずれかを、この清掃プログラムを参照し、付着物の付着状況等に応じて選択実行する。

三つの清掃モードをモードＡ〜モードＣとすると、モードＡは、カッティングプレート８ａ，８ｂのワーク支持ブラシ８ｃに付着した付着物をかき取って落とし込み孔９へ掃き出す（掃き落とす）「掃出し動作モード」である。
モードＢは、落とし込み孔９近傍のワーク支持ブラシ８ｃの付着物をかき取る「ブラッシング動作モード」である。
モードＣは、カッティングプレート８ａ，８ｂにおける落とし込み孔９を臨む側面（対向面８ａ１，８ｂ１又は保護カバー８ｄ）に付着した付着物をかき取る「側面かき取り動作モード」である。
まず、掃出し動作モードから順に説明する。

（モードＡ：掃出し動作モード：図５及び図６参照）
掃出し動作モードは、カッティングプレート８ａ，８ｂにおける広範囲（例えば全体）のワーク支持ブラシ８ｃを清掃対象とする動作モードである。
制御部１３は、ブラシ部２６ｂを、まず、Ｚ軸方向について待機状態，Ｘ軸方向について落とし込み孔９の中央位置，及びＹ軸方向についてカッティングプレート８ｂよりもＹ軸（−）側に位置させる。この位置は図５及び図６において（Ａ０位置）〔符号に付与：以下同様〕で示される。

次いで制御部１３は、ブラシ部２６ｂをＸ軸（−）及びＹ軸（＋）方向に水平移動し（矢印Ａｄ）、同じ高さで一方のカッティングプレート８ｂのＹ軸（−）側端部の上方に位置させる（Ａ１位置）。
そして、エアシリンダ２５ａを動作させてブラシ部２６ｂを下降させ（矢印Ａａ）、中間状態とする（Ａ２位置）。
この（Ａ２位置）状態で、ブラシ束群２６ｂＧの下方側が、ワーク支持ブラシ８ｃの上方側と干渉して入り混じる。

次いで制御部１３は、ブラシ部２６ｂを、中間状態の高さを維持したままＸ軸（＋）方向に水平移動し（矢印Ａｂ）、落とし込み孔９の中央に位置させる（Ａ３位置）。
この水平移動により、ワーク支持ブラシ８ｃの先端側に付着していた付着物４１が、ブラシ束群２６ｂＧによってかき取られると共に落とし込み孔９に掃き出される。これにより、かき出した付着物４１の飛散が抑制される。
また、落とし込み孔９の下方には、既述のように、ダクト及び吸い込みファン（いずれも図示せず）が配置され、吸引が行われているので（白矢印Ｄｃ）、付着物４１の掃出し（掃き落とし）は、かき出した付着物４１が飛散することなくさらに良好に行われる。

その後、制御部１３は、エアシリンダ２５ａを動作させてブラシ部２６ｂを上昇させ（矢印Ａｃ）、再び待機状態とする（Ａ４位置）。

制御部１３は、次の矢印Ａｄで示される移動で、ブラシ部２６ｂをＹ軸（＋）方向にピッチＰＴ１で移動し、（Ａ５位置）とする。
ピッチＰＴ１は、ブラシ束群２６ｂＧの長手方向の長さＬｄ２よりも短く設定して、カッティングプレート８ｂのＹ軸方向全体に対し、ブラシ束群２６ｂＧの矢印Ａｂで示される掃出し動作が行われるようにする。

以降、矢印Ａｄ〜矢印Ａｃで示される四つの移動を一サイクルとしたときに、この一サイクルを複数回繰り返す。これにより、ブラシ部２６ｂが、カッティングプレート８ｂのＹ軸（＋）側端部までの全領域を掃出して（Ａｎ位置）に達したら、制御部１３は、ブラシ部２６ｂを、待機状態の（Ａ０位置）に戻して掃出し動作を終了する。

制御部１３は、他方のカッティングプレート８ａについても、Ｘ軸方向の移動が対称となる同様の掃出し動作を実行する。

この掃出し動作モードによれば、カッティングプレート８ａ，８ｂのワーク支持ブラシ８ｃに比較的弱く（非強固に）付着していた付着物が、ブラシ束群２６ｂＧにかき取られると共に、落とし込み孔９内に積極的に掃き出される。これにより、ワーク支持ブラシ８ｃに付着した、比較的除去し易い、例えば付着初期の付着物の除去が良好に行える。その際、付着物の飛散が良好に抑制される。

（モードＢ：ブラッシング動作モード：図７参照）
ブラッシング動作モードは、カッティングプレート８ａ，８ｂにおける一部の領域のワーク支持ブラシ８ｃを対象として、比較的強固に付着した付着物をかきとるために好適な動作モードである。ブラッシングは、ブラシ束群２６ｂＧの任意方向における往復動作を意味する。
一部の領域とは、例えば、落とし込み孔９の近傍領域である。この領域は、加工で照射されるレーザ光に近いため、付着物が、ワーク支持ブラシ８ｃに比較的強固に付着し易い領域である。

図７に示されるように、ブラシ部２６ｂを、まず、Ｚ軸方向について待機状態，Ｘ軸方向について落とし込み孔９の中央位置，及びＹ方向についてカッティングプレート８ａ，８ｂのＹ軸（−）側端部に位置させる。この位置は、図７において（Ｂ０位置）〔符号に付与：以下同様〕で示される。

次いで制御部１３は、ブラシ部２６ｂをＸ軸（−）及びＹ軸（＋）方向に水平移動し（矢印Ｂａ）、カッティングプレート８ｂのＹ軸（−）側端部の、落とし込み孔９側の縁部８ｂ２の上方（Ｂ１位置）に位置させる（矢印Ｂａ）
その後、ブラシ部２６ｂを下降させて中間状態とする。これにより、ブラシ部２６ｂにおける下方部位と、ワーク支持ブラシ８ｃの上方部位とが干渉して入り混じる。

その後、Ｙ軸水平方向に所定の距離ＰＴ２で、所望の回数で往復移動させるブラッシング動作（矢印Ｂｂ）と、往復移動の中心位置をＹ軸（＋）の一方向に距離ＰＴ３で移動する送り移動（矢印Ｂｃ）と、を交互に実行する。
ブラッシング動作によって、カッティングプレート８ｂの縁部８ｂ２及びその近傍のワーク支持ブラシ８ｃが、ブラシ束群２６ｂＧにＹ軸の一方向とその逆方向とに繰り返し擦られ、付着物がかき取られる。
ブラッシング動作（矢印Ｂｂ）の往復回数を増やすことで、かき取りがより良好に行われる。すなわち、強固に付着した付着物をかき取ることができる。
ブラッシング動作（矢印Ｂｂ）における往復移動距離と、送り動作（＋）（矢印Ｂｃ）における送り距離とは、カッティングプレート８ｂにおける落とし込み孔９側の縁部８ｂ２の近傍において、ブラシ束群２６ｂＧによるブラッシング未処理範囲が生じないよう、一部の範囲が重複されるように選定される。

以降、ブラッシング動作（矢印Ｂｂ）と送り動作（矢印Ｂｃ）との組み合わせを一サイクルとしたときに、この一サイクルを複数回繰り返す。これにより、ブラシ部２６ｂがカッティングプレート８ｂのＹ軸（＋）側端部までの落とし込み孔９近傍の領域をブラッシングして（Ｂｎ位置）に達したら、制御部１３は、ブラシ部２６ｂを待機状態の（Ｂ０位置）に戻してブラッシング動作を終了する。

制御部１３は、他方のカッティングプレート８ａについても、同様のブラッシング動作を実行する。

このブラッシング動作によれば、カッティングプレート８ａ，８ｂにおける特定の領域である、落とし込み孔９側の縁部８ｂ２の近傍領域におけるワーク支持ブラシ８ｃに、加工屑などが強固に付着していても、繰り返しの擦りによって比較的良好にかき取ることができる。

（モードＣ：側面かき取り動作モード：図８参照）
側面かき取り動作モードは、カッティングプレート８ａ，８ｂの対向面８ａ１，８ｂ１、又は対向面８ａ１，８ｂ１が保護カバー８ｄで覆われている場合には、その保護カバー８ｄを中心に清掃するモードである。
この動作モードにおけるブラシ部２６ｂの上面視での移動パターンは、例えば、（モードＢ：ブラッシング動作モード）と同じとしてよい。
ただし、Ｙ軸方向の往復移動におけるブラシ部２６ｂの高さ位置及びＸ軸方向の位置が異なる。これについて、図８を参照して説明する。

図８は、図５に対応する図であり、カッティングプレート８ｂ及びその近傍のＸ軸−Ｚ軸平面で切断した模式的断面図である。図８には、保護カバー８ｄを有するカッティングプレート８ｂが記載されている。
この側面かき取り動作モードでは、ブラシ部２６ｂのＹ軸方向の往復移動（ブラッシング）において、ブラシ部２６ｂは、側面清掃状態とされている。すなわち、ブラシ束群２６ｂＧの下端部２６ｃの位置が、最下位置Ｐ３にある。
また、ブラシ部２６ｂのＸ軸方向の位置は、三列のブラシ束２６ｂ１の内の、カッティングプレート８ｂ側の一列が保護カバー８ｄと干渉する位置とされている。

これにより、ブラシ束群２６ｂＧの内の、カッティングプレート８ｂ側の一列のブラシ束２６ｂ１が、保護カバー８ｄの落とし込み孔９側の側面８ｄ１を擦りながらＹ軸方向に往復移動する。そのため、保護カバー８ｄの側面８ｄ１に付着した加工屑などの付着物が、ブラシ束２６ｂ１によって繰り返し擦られることでかき取られ、保護カバー８ｄは良好に清掃される。かき取られた付着物は、そのまま落とし込み孔９の下方に、自重及び吸引により落下する。

制御部１３は、他方のカッティングプレート８ａの保護カバー８ｄについても、同様のブラッシング動作を実行する。

以上詳述した加工機１によれば、キャリッジ６の端部に清掃装置２１が装着可能とされている。
これにより、清掃装置２１が加工機１に装着された状態のまま、側面から作業者が取り扱うことができるので、現場でのメンテナンス作業が容易であり、作業を短時間で終えることができる。
また、清掃装置２１は、キャリッジ６に対し着脱自在に装着される。
これにより、修理やメンテナンス作業を、別の最適作業環境において綿密かつ詳細に行うことができるので、難易度の高い作業も、容易にかつ短時間に行える。
また、ブラシ束群２６ｂＧの幅が、落とし込み孔９の幅よりも狭くなっているので、ブラシ部２６ｂが、一対のカッティングプレート８ａ，８ｂに対し、片方ずつ清掃動作を実行できる。
これにより、ワーク支持部材８ｃに付着した付着物を、落とし込み孔９へ積極的に掃出す掃出し（掃き落とし）動作が可能になる。そのため、ワーク支持部材８ｃを良好に清掃できると共に、清掃時にワーク支持部材８ｃから付着物が飛散しにくく、ワークへの異物付着などの不具合発生を防止できる。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。

モードＡ〜モードＣの各動作モードは、適宜組み合わせて実行してよい。例えば（モードＢ：ブラッシング動作モード）実行後に、（モードＡ：掃出し動作モード）を実行することで、ブラッシング動作を行って容易にかき落とせる状態になった付着物を、落とし込み孔９内へ良好に掃出し排出できる。
これにより、落とし込み孔９近傍のワーク支持ブラシ８ｃは、付着物のかき落とし残り分がなく、より良好に清掃される。

実施例では、三つの動作モードすべてにおいて、カッティングプレート８ａ，８ｂ長手方向全体を清掃するものを説明した。
これに対し、付着物が他よりも多量に累積付着した領域、或いは多量に累積付着したと推測される領域、についてのみ、任意の動作モードでの清掃動作を実行する変形例の加工機１Ａとしてもよい。
加工機１Ａの構成は、加工機１の構成に対し、制御部１３が領域分割処理部１３ａを備える点で異なる。
この変形例では、カッティングプレート８ａ，８ｂを、Ｙ軸方向に並ぶ複数の領域に仮想分割し、領域毎に清掃動作の実行と非実行とを選択できるようにする。

この変形例について、図９〜図１１を参照して具体的に説明する。
制御部１３は、カッティングプレート８ａ，８ｂを、図９（ａ）に示す複数の領域ＡＲ１〜ＡＲｎ（ｎは２以上の整数：図９の例ではｎ＝１２）に仮想分割して清掃動作を管理する。分割幅は、すべて同じでもよいし、意図的に異なるようにしてもよい。
制御部１３の領域分割処理部１３ａは、一連の加工動作が終了する毎に、領域ＡＲ１〜ＡＲｎそれぞれに対応するＹ軸方向位置（範囲）でのレーザ加工の累積時間を求める。そして、その累積時間が、予め設定した所定の時間以上になった領域があるか否かを判定し、該当領域がある場合、その領域についてのみ上述のモードＡ〜モードＣなる動作モードのいずれかを実行する。

図９（ｂ）には、ある一連の加工動作が終了した時点での領域ＡＲ１〜ＡＲｎそれぞれに対応するレーザ加工の累積時間例が示されている。ここでは、清掃動作を実行する、しない、の判定境界となる累積時間の閾値を時間Ｔａとしている。
図９（ｂ）の例では、全領域の内、領域ＡＲ２〜ＡＲ５が時間Ｔａを超えているので、制御部１３は、次の加工動作に移行する前に、これらの領域ＡＲ２〜ＡＲ５について、清掃動作を実行する。

図１０は、この領域分割した場合の清掃動作の一例を示す図であり、図６に対応する図である。図１０には、領域ＡＲ４及び領域ＡＲ５のみに（モードＡ：掃出し動作モード）清掃動作を実行する例が示されている。Ｙ軸（＋）側から見た動作は、図５と同じであり、図５において括弧付のＤａ〜Ｄｄで移動方向を示してある。

まず、一方のカッティングプレート８ｂの該当領域に対し、清掃動作を実行する。
制御部１３の領域分割処理部１３ａは、ブラシ部２６ｂを、Ｚ軸方向について待機状態、Ｘ軸方向について落とし込み孔９の中央位置、及びＹ方向についてカッティングプレート８ｂよりもＹ軸（−）側に位置させる。この位置は図１０における（Ｄ０位置）〔符号に付与：以下同様〕で示される。

次いで、領域分割処理部１３ａは、ブラシ部２６ｂをＸ軸（−）及びＹ軸（＋）方向に水平移動し（矢印Ｄｄ）、同じ高さでカッティングプレート８ｂの領域ＡＲ４のＹ軸（−）側端部の上方に位置させる（Ｄ１位置）。
そして、エアシリンダ２５ａを動作させてブラシ部２６ｂを下降させ（図５：矢印Ｄａ）、中間状態とする（Ｄ２位置）。

以降、（モードＡ：掃出し動作モード）と同様に、Ｄｂ〜Ｄａのサイクルを繰り返して実行し、領域ＡＲ５のＹ軸（＋）端部において掃出しを実行したら（矢印Ｄｂ）、待機位置に上昇し（矢印Ｄｃ）、その後、他方のカッティングプレート８ａの清掃対象領域である領域ＡＲ４及び領域ＡＲ５について、同様の清掃動作を実行する。

カッティングプレート８ａ側の清掃開始位置は、Ｙ軸（−）側からでもＹ軸（＋）側からでもよい。
ブラシ部２６ｂの移動距離を短縮して効率を向上する観点では、カッティングプレート８ｂにおける領域ＡＲ５の清掃終了位置に対応した位置から清掃を開始し、領域ＡＲ４のＹ軸（−）側で終了する方が好ましい。

一方のカッティングプレート８ｂに次いで、他方のカッティングプレート８ａにおける領域ＡＲ５及び領域ＡＲ４の清掃が終了したら、制御部１３は、ブラシ部２６ｂを待機位置である（Ｄ０位置）へ戻す。

この清掃動作の実行有無を自動的に判定する自動清掃動作の手順例が、フロー図である図１１に示される。
制御部１３の領域分割処理部１３ａは、まず、すべての領域ＡＲ１〜ＡＲ１２について、累積加工時間Ｔをリセット（ゼロ）にする（Ｓｔｅｐ１）。
レーザ加工を実行し（Ｓｔｅｐ２）、その後、累積加工時間Ｔが閾値の時間Ｔａ以上となった領域の有無を判定する（Ｓｔｅｐ３）。
無（Ｎｏ）と判定された場合、（Ｓｔｅｐ２）へ戻る
有（Ｙｅｓ）と判定された場合、有と判定された領域についてのみ、清掃動作を実行する（Ｓｔｅｐ４）。

ここで実行する清掃動作の動作モードは、時間Ｔａを超えた累積加工時間の長短や加工したワークの材質等の、付着物の多少及び付着具合（強固さ）に影響を与えるパラメータの量に基づいて設定する。
例えば、累積加工時間が長いほど、付着物が強固に付着していると推測されるので、より強力に付着物をかき取れる動作モードを選択する。例えば、（モードＢ：ブラッシング動作モード）を実行後、（モードＡ：掃出し動作モード）を実行させる。また、各モードの実行時間を長くするなどの制御を行う。

領域分割処理部１３ａは、清掃動作を実行したら、その実行した領域について、累積加工時間Ｔをリセットする（Ｓｔｅｐ５）。
次に、領域分割処理部１３ａは、自動清掃動作を終了する指示が入来しているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ６）
否（Ｎｏ）の場合、（Ｓｔｅｐ２）へ戻る。
是（Ｙｅｓ）の場合、終了する。

加工機１Ａでは、清掃動作をカッティングプレート８ａ，８ｂの長手全体にわたって行うモードに加え、一部の、清掃が必要と推測される領域のみに行うことができる。これにより、加工機１Ａの稼働時間における、清掃により中断する時間が短縮され、加工機１Ａの稼働効率が向上する。
また、清掃不要な領域を掃除することがないので、その分、ブラシ束２６ｂ１が長寿命となり、メンテナンス効率向上及びメンテナンス費用低減が図れる。

実施例及び変形例では、一対のカッティングプレート８ａ，８ｂに、ワークＷを支持する支持部材としてワーク支持ブラシ８ｃが植設された例を説明したが、支持部材は、フリーベア（登録商標）などの回転支持具であってもよい。
従って、ブラシ束群２６ｂＧが接触して清掃する被清掃部材は、ブラシを含むワーク支持部材であってよい。

エアシリンダ２５ａを３ポジションではなく２ポジションのものとした場合、ブラシ部２６ｂの高さ位置を、待機状態と掃出し状態との位置出しを可能とするか、待機状態と側面清掃状態との位置出しを可能とするか、適宜選択可能である。
前者の場合、上述の（モードＡ：掃出し動作モード）及び（モードＢ：ブラッシング動作モード）が実行可能となる。
後者の場合、上述の（モードＣ：側面かき取り動作モード）が実行可能となる。

レーザ加工機は、上述のレーザ・パンチ複合加工機に限定されない。
カッティングプレート８ａ，８ｂ及び落とし込み孔９に対し、ワークＷを二次元平面上で移動可能な構造のレーザ加工機であれば適用可能である。

アクチュエータ２５ａは、エアシリンダに限定されない。ブラシ部２６ｂを二ポジション又は三ポジションで維持すると共に各ポジション間で移動可能であれば、他の駆動装置を適用できる。

１，１Ａ レーザ加工機（加工機）
２ 基台
３ ワークテーブル、 ３ａ ワーク支持ブラシ、 ３ｂ 左右テーブル
３ｃ 固定テーブル
４ タレット部
５ キャリッジベース、 ５ａ キャリッジベース移動部
６ キャリッジ、 ６ａ キャリッジ移動部、 ６ｂ 端部
７ ワーククランパ、 ７ｂ 把持駆動部
８ａ，８ｂ カッティングプレート
８ａ１，８ｂ１ 対向面、 ８ｂ２ 縁部
８ｃ ワーク支持ブラシ（ワーク支持部材）、 ８ｄ 保護カバー
９ 落とし込み孔
１０ フレーム
１１ レーザ加工ヘッド、 １１ａ ヘッド移動部
１２ レーザ発振器
１３ 制御部、 １３ａ 領域分割処理部、 １３Ｍ 記憶部
２１ 清掃装置
２２ 装着具、 ２２ａ サムターンクランパ
２３ ベースプレート
２５ 清掃ユニット
２５ａ アクチュエータ（エアシリンダ）、 ２５ａ１ ロッド
２５ｂ 基体部、 ２５ｃ ガイドシャフト
２６ ブラシユニット
２６ａ ブラシプレート部、 ２６ａ１ プレート
２６ａ２ 下部プレート、 ２６ｂ ブラシ部、 ２６ｂ１ ブラシ束
２６ｂＧ ブラシ束群、 ２６ｃ 下端部
２７ エア中継ボックス、 ２７ａ ホース
ＡＲ１〜ＡＲｎ 領域
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｅ 距離、 Ｌｄ 幅、 Ｌｄ２ 長さ
ＬＳ１，ＬＳ２ ストローク
ＰＬ パスライン、 ＰＣ１ パンチ位置、 ＰＣ２ 位置
ＰＴ１ ピッチ、 ＰＴ２，ＰＴ３ 距離、 Ｐ１ 最上位置
Ｐ２ 中間位置、 Ｐ３ 最下位置、 Ｐ４ 下端位置
Ｔａ 時間（閾値）
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. レーザ加工機であって、
   Ｘ軸とＹ軸との直交２軸で規定される水平面に延在してワークが載置されるテーブルと、
   前記テーブルの上方で前記Ｙ軸方向に移動し前記テーブル側に向けレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
   前記テーブルに設けられ、前記ワークを支持する複数のワーク支持ブラシを有すると共に前記レーザ光の照射位置に対応した落とし込み孔を形成するよう対向離隔配置された一対のカッティングプレートと、
   前記ワークを把持するクランパを有し、前記Ｘ軸方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジを前記Ｙ軸方向に移動するキャリッジベースと、
   前記キャリッジの前記Ｘ軸方向の端部に着脱自在に装着されたカッティングプレート清掃装置と、
   を備え、
   前記カッティングプレート清掃装置は、
   前記キャリッジの前記Ｘ軸方向の端部に対して着脱自在に装着するための装着具と、
   下方を先端として上下方向に延びる複数のブラシ束からなるブラシ束群を有するブラシ部と、
   前記ブラシ部を第１の高さ位置と第２の高さ位置との間で上下動させると共に前記第１の高さ位置と前記第２の高さ位置とのそれぞれで維持可能なアクチュエータと、
   を備え、
   前記第１の高さ位置は、前記ブラシ束群の下端部が前記ワーク支持ブラシに対し上方に離隔する位置とされ、
   前記第２の高さ位置は、前記ブラシ束群における下方側が前記ワーク支持ブラシと干渉する位置とされていることを特徴とするレーザ加工機。
2. 前記ブラシ部を、前記第２の高さ位置にすると共に前記カッティングプレート上で前記落とし込み孔の反対側から前記落とし込み孔に至る前記Ｘ軸方向の経路で移動させる掃出し動作を実行するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機。
3. 前記Ｘ軸方向を幅方向としたときに、前記ブラシ束群の幅は、前記落とし込み孔の幅よりも狭く、
   前記ブラシ部は、前記第２の高さ位置よりも低い、前記ブラシ束群の側面が前記カッティングプレートの側面に対応する第３の高さ位置まで下降し、かつ前記第３の高さ位置で維持可能とされていることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機。
4. 複数のワーク支持ブラシを有すると共に第１の水平方向に延びる落とし込み孔を形成するよう離隔対向配置された一対のカッティングプレートを備えるレーザ加工機における前記一対のカッティングプレートの清掃を行うためのカッティングプレート清掃方法であって、
   前記レーザ加工機側の部材に対して着脱自在とされ、前記第１の水平方向と直交する第２の水平方向を幅方向としたときに前記落とし込み孔の幅方向よりも狭い幅で下方に向け垂設されたブラシ束群を前記カッティングプレートの上方で上下動可能とした清掃装置を用い、
   前記ブラシ束群を、前記ワーク支持ブラシに干渉させつつ前記第２の水平方向に移動させて、前記ワーク支持ブラシに付着した付着物を前記落とし込み孔に掃き出す掃出し動作を行うことを特徴とするカッティングプレート清掃方法。
5. 前記カッティングプレートを、前記Ｙ軸方向に並ぶ複数の領域に仮想分割して前記領域それぞれにおける累積加工時間を求め、求めた累積加工時間が予め設定した所定の時間以上になった前記領域に対して前記掃出し動作を実行することを特徴とする請求項４記載のカッティングプレート清掃方法。
6. 前記ブラシ束群を、前記カッティングプレートの前記落とし込み孔を臨む側面に干渉させつつ前記第１の水平方向に移動させて前記側面に付着した付着物をかき取るかき取り動作を行うことを特徴とする請求項４記載のカッティングプレート清掃方法。
7. 前記ブラシ束群を、前記ワーク支持ブラシに干渉させつつ前記第１の水平方向に移動させて前記ワーク支持ブラシに付着した付着物をかき取るブラッシング動作を行うことを特徴とする請求項４記載のカッティングプレート清掃方法。

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