JP6563622B1 - 工具保管装置、工作機械及び複合加工機械 - Google Patents
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Abstract
Description
前記工具を用いて加工を行う機内領域と、前記工具を保管する保管領域との間に配置された壁と、を備え、前記壁は、カバー開口部を含み、前記工具マガジンは、前記壁に面したマガジン開口部を含み、前記制御部は、前記工具マガジンを前記保管位置から前記交換位置へと移動させるように、前記マガジン移動装置を制御し、前記工具マガジンは、前記交換位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重なり、前記保管位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重ならず、前記工具マガジンは、前記マガジン移動装置によって移動させられる方向に沿って前記工具保持部材を配置する。
図1は、複合加工機械10を本体カバー21の正面側を外した状態で見た斜視図である。図2は、複合加工機械10を本体カバー21および保管装置カバー22の正面側を外した状態の正面図であり、複合加工機械10の内部構造を示している。図3は、本実施形態の複合加工機械10における工具保管装置200の斜視図である。
保管領域SRは、機内領域IRに隣接して設けられ、工具を保管する工具マガジン210や工具マガジン駆動機構220を収容している。保管装置カバー22は、保管領域SRの正面背面両側、左右両側、及び上下両側を覆っている。特に、保管装置カバー22の一部である図1で左側の壁22aは、保管装置カバー22から外方に延在して、本体カバー21の開口を覆っている。これにより本体カバー21と保管装置カバー22は、それぞれ内部の領域を外部に対して遮蔽している。
次に、複合加工機械10の加工動作の例を説明する。複合加工機械の加工は、外部と遮断された機内領域IR内で行われる。
図1,2の複合加工機械10から、工具主軸130および第2の移動機構140を省略することによって、付加製造又はレーザ加工を行う工作機械として使用することができる。
次に、工具保管装置200について説明する。工具保管装置200は、保管領域SRを覆う保管装置カバー22と、保管領域SR内に収容された工具マガジン210及び工具マガジン駆動機構220とを有する。図1〜3に示すように、機内領域IRと保管領域SRとは、壁22aを介して隔てられており、壁22aに設けられたアクセス開口(カバー開口部)22bを介してのみ、加工ヘッド111は、トーチ30交換の為に機内領域IRから保管領域SRへアクセス可能となっている。保管領域SRは、壁22aを含む保管装置カバー22により全体を覆われている。なお、本実施形態では保管装置カバー22に壁22aを含めているが、例えば壁22aを本体カバー21の一部としてもよい。この場合、本体カバー21の一部である壁22aと、保管装置カバー22とが共働して、保管領域SRを覆うカバーを構成することとなる。
保管領域SR内には、詳細は後述する工具マガジン210が配置されている。外扉22eを開放することで、工具マガジン210に作業者がアクセス可能である。
工具マガジン210に保管される工具は、特に限定されない。ただし、レーザ射出経路内に集光レンズ等の光学素子が配置された工具である場合、工具を保管する際に、光学素子が異物等により汚染される虞がある。また、後述するトーチ30のように、レーザ射出経路の端部を保護ウインドウで覆われた工具では、保護ウインドウが汚染されることで、レーザビーム等の透過が妨げられたり、保護ウインドウ自体が破損したりする虞がある。そこで、このような工具を、移動装置を内部に有しない工具マガジン210に保管することにより汚染防止効果が高まる。
以下、工具保管装置200の動作について、図面を参照して説明する。図11は、制御部PROCの工具保管制御を示すフローチャートである。図12〜19は、加工ヘッド111と、工具保管装置200の関連する動作を示す図である。
「工具マガジン210を新たに装着すべきトーチ30の位置まで移動」、
「加工ヘッド111の突出し及びトーチ30の装着」、
「加工ヘッド111の引き込み」
の各制御ステップを加えればよい。
通常、レーザ射出経路内に集光レンズ等の光学素子が配置されたトーチ30を保管する際に、光学素子が異物等により汚染される虞がある。また、レーザ射出経路の端部を保護ウインドウで覆っている場合であっても、保護ウインドウが汚染されることで、レーザビーム等の透過が妨げられたり、保護ウインドウ自体が破損したりする虞がある。さらに、ツール保護シャッター31jが設けられている場合であっても、ツール保護シャッター31jに付着した異物が、ツール保護シャッター31jの開閉動作によりレーザ射出経路に入り込み、レーザ射出経路を汚染する虞がある。また、異物によってツール保護シャッター31j自体が破損したり、開閉できなくなったりする虞もある。本実施の形態によれば、工具マガジン210内に、トーチ30を移動させる可動機構が不要なため、工具マガジン210内で異物が発生しにくく、保管しているトーチ30の汚染を抑制できる。
これによって、トーチなどの精密工具を加工装置と別個の工具マガジンで保管していた従来の工具管理と比較すると、保管スペースの節約、管理の容易さ、工具交換の時間短縮の面で格段の改善を図ることができる。
Claims (13)
- 工具を保持する複数の工具保持部材を内部に配置する箱形の工具マガジンと、
前記工具マガジンの外部に配設され、前記工具マガジンを、前記工具を交換する交換位置と前記工具を保管する保管位置との間で移動させるマガジン移動装置と、
前記工具マガジンと前記マガジン移動装置を内部に配置する保管装置カバーと、を備え、
前記工具マガジンは、前記マガジン移動装置によって移動させられる方向に沿って前記工具保持部材を配置する、
工具保管装置。 - 前記工具マガジンは、前記保管装置カバーに面したマガジン開口部を含み、
前記保管装置カバーは、前記工具マガジンに面したカバー開口部を含み、
前記工具マガジンは、前記交換位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重なり、前記保管位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重ならない、
請求項1に記載の工具保管装置。 - 前記マガジン移動装置を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記工具マガジンを、それぞれの前記工具保持部材の位置に応じた前記交換位置に移動させるように前記マガジン移動装置を制御する、
請求項1又は2に記載の工具保管装置。 - 前記工具マガジンに空気を供給する空気供給装置をさらに備えている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の工具保管装置。 - 第一の状態で前記工具マガジンに設けたマガジン開口部の周囲と、前記工具マガジンに面した保管装置カバーとの一方から離間し、第二の状態で前記マガジン開口部の周囲と前記保管装置カバーとに当接する、密封装置を備える、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の工具保管装置。 - 前記密封装置は、伸縮する材質で管状に形成されており、内部に流体を充填し加圧することで膨張して、前記第一の状態から前記第二の状態に遷移する膨張シールを含む、
請求項5に記載の工具保管装置。 - 前記工具マガジンは、前記マガジン開口部が設けられた面と異なる面に第一のドアを備える、
請求項2に記載の工具保管装置。 - 前記工具マガジンと前記マガジン移動装置を内部に配置する保管装置カバーは、前記工具マガジンの前記保管位置において、前記第一のドアと重なる位置に第二のドアを備える、
請求項7に記載の工具保管装置。 - 前記工具は、
レーザビームを射出するレーザ射出経路と、
該レーザ射出経路においてレーザビームを集光する光学素子と、を含む、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の工具保管装置。 - 前記工具は、さらに前記レーザビームの照射領域に向けて金属粉末を供給する粉末供給経路を含む、
請求項9に記載の工具保管装置。 - 工具を保持する複数の工具保持部材を内部に配置する箱形の工具マガジンと、前記工具マガジンの外部に配設され、前記工具マガジンを交換位置と保管位置との間で移動させるマガジン移動装置と、を含む工具保管装置と、
工具を装着して加工を行う加工ヘッドと、
前記加工ヘッドを移動する加工ヘッド移動装置と、
前記マガジン移動装置と、前記加工ヘッド移動装置を制御する工作機械の制御部と、
前記工具を用いて加工を行う機内領域と、前記工具を保管する保管領域との間に配置された壁と、を備え、
前記壁は、カバー開口部を含み、
前記工具マガジンは、前記壁に面したマガジン開口部を含み、
前記制御部は、前記工具マガジンを前記保管位置から前記交換位置へと移動させるよう
に、前記マガジン移動装置を制御し、
前記工具マガジンは、前記交換位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重なり、前記保管位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重ならず、
前記工具マガジンは、前記マガジン移動装置によって移動させられる方向に沿って前記工具保持部材を配置する、
工作機械。 - 前記制御部は、前記交換位置における前記工具マガジンの内部に、前記加工ヘッドを進入させるように前記加工ヘッド移動装置を制御する、
請求項11に記載の工作機械。 - レーザ加工に用いるレーザ加工工具を保持する複数の工具保持部材を内部に配置する箱形の工具マガジンと、前記工具マガジンの外部に配設され、前記工具マガジンを交換位置と保管位置との間で移動させるマガジン移動装置と、を含む工具保管装置と、
前記レーザ加工工具を装着してレーザ加工を行う加工ヘッドと、
前記加工ヘッドを移動する加工ヘッド移動装置と、
切削加工に用いる切削工具を装着して切削加工を行う工具主軸と、
前記工具主軸を移動する工具主軸移動装置と、
前記マガジン移動装置と、前記加工ヘッド移動装置を制御する制御部と、
前記レーザ加工工具を用いて加工を行う機内領域と、前記レーザ加工工具を保管する保管領域との間に配置された壁と、を備え、
前記壁は、カバー開口部を含み、
前記工具マガジンは、前記壁に面したマガジン開口部を含み、
前記制御部は、前記工具マガジンを前記保管位置から前記交換位置へと移動させるように、前記マガジン移動装置を制御し、
前記工具マガジンは、前記交換位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重なり、前記保管位置において、前記マガジン開口部が前記カバー開口部と重ならず、
前記工具マガジンは、前記マガジン移動装置によって移動させられる方向に沿って前記工具保持部材を配置する、
複合加工機械。
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