JP6678069B2 - カッティングプレート清掃装置及びレーザ加工機 - Google Patents
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Description
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、レーザ加工において、一対のカッティングプレートの対向側面を保護すべくその対向側面を覆う部材として交換可能に取り付けられたガードや、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。特に、ガードは、レーザ加工屑を落下させるための落とし込み孔を挟む面を有するため、多量に累積付着しやすい。
そのため、一対のカッティングプレートの対向側面を保護するようそれぞれに設けられたガードと、カッティングプレートの上面に設けられたワーク支持部材と、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。
1) 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プレートブラシ群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部と、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、を備えたレーザ加工機の前記キャリッジの端部に装着されて、前記プレートブラシ群を清掃するカッティングプレート清掃装置であって、
前記カッティングプレート清掃装置は、
前記一対のカッティングプレート部それぞれの前記プレートブラシ群上面及び互いに対向する対向側面に対応する形状のブラシ群を有して着脱自在とされたブラシユニットと、
前記ブラシユニットを、前記ブラシ群が前記一対のカッティングプレート部に対し離隔する第1の高さ位置と干渉する第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、
を備えたことを特徴とするカッティングプレート清掃装置である。
2) 前記一対のカッティングプレート部は、前記対向側面を覆うガードをそれぞれ有しており、
前記ブラシ群は、
一対の前記ガードそれぞれに対応する一対のセンタブラシ群と、前記一対のプレートブラシ群それぞれに対応する一対のサイドブラシ群と、を含み、
前記ブラシユニットは、前記一対のセンタブラシ群を有するセンタブラシ部と、前記一対のサイドブラシ群をそれぞれ有する一対のサイドブラシ部と、の三つに分離可能であることを特徴とする1)に記載のカッティングプレート清掃装置である。
3) 前記一対のセンタブラシ群それぞれの先端面は、前記X軸方向の外側に向かうに従って上方に向かう傾斜面とされていることを特徴とする2)に記載のカッティングプレート清掃装置である。
4) 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プレートブラシ群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部と、
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、
前記キャリッジの端部に取り付けら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、
前記一対のカッティングプレート部それぞれの前記プレートブラシ群及び互いに対向する対向側面に対応するブラシ群が設けられて着脱自在とされたブラシユニットと
前記ブラシユニットを、前記ブラシ群が前記一対のカッティングプレート部に対し離隔する第1の高さ位置と干渉する第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、
を備えたことを特徴とするレーザ加工機である。
5) 前記一対のカッティングプレート部は、前記対向側面を覆うガードをそれぞれ有しており、
前記ブラシ群は、
一対の前記ガードそれぞれに対応する一対のセンタブラシ群と、前記一対のプレートブラシ群それぞれに対応する一対のサイドブラシ群と、を含み、
前記ブラシユニットは、前記一対のセンタブラシ群を有するセンタブラシ部と、前記一対のサイドブラシ群をそれぞれ有する一対のサイドブラシ部と、の三つに分離可能であることを特徴とする4)に記載のレーザ加工機である。
6) 前記一対のセンタブラシ群それぞれの先端面は、前記X軸方向の外側に向かうに従って上方に向かう傾斜面とされていることを特徴とする5)に記載のレーザ加工機である。
7) 前記ブラシユニットを、前記第2の高さ位置に維持した状態で前記落とし込み孔に沿って往復移動させる清掃動作を実行することを特徴とする4)〜6)のいずれか一つに記載のレーザ加工機である。
8) 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プレートブラシ群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部と、
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、
前記キャリッジの端部に取り付けられ、前記一対のカッティングプレート部それぞれの上面及び互いに対向する対向側面に対応するブラシ群が設けられたブラシユニットを着脱自在に有するカッティングプレート清掃装置と、
前記レーザ加工ヘッドによるレーザ加工の累積加工時間が所定の時間以上になったか否かを判定し、その結果に基づいて、前記カッティングプレート清掃装置の前記ブラシ群と前記一対のカッティングプレート部とを接触状態にして前記キャリッジベースを前記Y軸方向に移動させる清掃動作を実行する制御部と、を備えたことを特徴とするレーザ加工機である。
9) 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プレートブラシ群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部と、
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、
前記キャリッジの端部に取り付けられ、前記一対のカッティングプレート部それぞれの上面及び互いに対向する対向側面に対応するブラシ群が設けられたブラシユニットを着脱自在に有するカッティングプレート清掃装置と、
前記カッティングプレート清掃装置の前記ブラシ群と前記一対のカッティングプレート部とを接触状態にして前記キャリッジベースを前記Y軸方向に移動させる清掃動作を、前記ワークの材質の切り替わりに応じて実行する制御部と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工機である。
ワークテーブル3は、X軸(+)側とX軸(−)側とに配設された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。
左右テーブル3b,3bは、全体又はそれぞれの固定テーブル3c側の一部分が、可動テーブル部分とし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。
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。
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。
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駆動部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。ワーククランパ7によるワークW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。
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ブラシとしてのプレート用ブラシ81が設けられている。詳しくは、プレート用ブラシ81は、上方に延びる起立姿勢で植設されている。プレート用ブラシ81の植設パターンは、例えば三列となる千鳥状である。
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駆動部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。
レーザ光の照射位置は、位置PC2として図1に示され、ヘッド駆動部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。
図16(及び図1)に示されるように、制御装置13Sは、中央処理装置(CPU)を含む制御部13と記憶部13Mとを有する。
キャリッジベース駆動部5a,キャリッジ駆動部6a,把持駆動部7b,レーザ加工ヘッド11,ヘッド駆動部11a,及びレーザ発振器12の動作は、中央処理装置(CPU)を含む制御部13により制御される。
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,及び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を含むプログラム群PGが記憶される。
また、記憶部13Mには、ワーク情報及び清掃情報を含む情報群Jが記憶される。
ワーク情報は、加工するワークの材質や寸法の情報を含む。清掃情報は、後述する所定の加工時間Ha及び往復回数Na(図13参照)を含む。
プログラム群PG及び情報群Jは、制御部13に対し入力部15を介して外部から供給される(図16参照)。
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。
集塵装置は、制御部13により動作制御されるファン14(図16参照)及びダクト(図示せず)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14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。
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。
この例では、清掃装置21は、X軸の(−)側の端部6b(図3参照)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。
制御装置21の動作も制御部13により制御される(図16参照)。
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、図2において、清掃装置21が外されている状態が示される。
図4は、図2に示される清掃装置21をX軸(−),Y軸(−)側の斜め上方から見た斜視図である。
ブラケット6cはXZ平面に延在するベース部6c1と、ベース部6c1のX軸(+)側縁部からY軸(−)側に折り曲げられた取り付け部6c2と、XY平面に延在する棚板部6c3と、を有する。
ブラケット6cは、取り付け部6c2が側板6b1に複数のボルトBaによって締結されて側板6b1に固定されている。
ベース部6c1には、開口部6c1a及び複数のねじ通し孔6c1bが形成されている。
キャリッジ6の端部6bの上部には、中継ボックス27(図3参照)が取り付けられている。
中継ボックス27には、加工機1の本体側からエアと電源が供給されている。
エアホース41及び電源ケーブル42の他端側は、中継ボックス27に接続され、それぞれにエア及び電源が供給されている。
清掃装置21は、ブラケット6cのベース部6c1に当接するベースプレート22(図7参照)を有する。ベースプレート22には、ねじ通し孔6c1bに対応してねじ通し孔(図示せず)が形成されている。
また、開口部6c1aを通して、清掃装置21側から延びるエアホース43及び電源ケーブル44をY軸(−)側に通し、それぞれの一端側に設けられたプラグ43a及びプラグ44aを、それぞれ中継コネクタ41a及び中継コネクタ42aに接続する(図4の矢印DRa参照)。
これにより、エア及び電源が加工機1の中継ボックス27から電磁弁26dに供給され、清掃装置21は、動作可能な状態となる。
ブラシカバー24は、直角曲げされて上面視でL字状を呈し、図5に示されるように、小ねじBdにより清掃装置21の支持プレート25(図7参照)に着脱可能とされている。
本体カバー23は、小ねじBeにより清掃装置21の本体側(ベースプレート22の取り付け部22a(図4及び図7参照)などに対し着脱可能とされている。
ベースプレート22には、上下方向の概ね中央部において、水平方向に延在する支持プレート25が取り付けられている。
支持プレート25の、上面視でのほぼ中央部には、上下方向に直動するアクチュエータとして、エアシリンダ26の本体部26aが固定されている。
本体部26aの下端からは、ロッド26bが下方に延び出て、本体部26aに供給されるエア圧によって上下方向に移動するようになっている。
また、ベースプレート22には、エアシリンダ26へのエアの供給をON/OFFしてロッド26bの上下動作を制御する電磁弁26dが取り付けられている。
電磁弁26dには、既述のようにエアホース43及び電源ケーブル44が接続されている。
詳しくは、ロッド26bの下端部側は、ブラシブラケット28に設けられた貫通孔28aを貫通すると共に貫通した先端部に、貫通孔28aより大径のフランジ26b1が取り付けられている。
ロッド26bは、このフランジ26b1が貫通孔28aから上方に抜けないよう抜け止めされている。
フランジ26b2とブラシブラケット28との間に付勢手段としての圧縮ばね26cが介設されている。
これにより、ブラシブラケット28は常に下方に付勢されてフランジ26b1に接触している。また、ブラシブラケット28は、圧縮ばね26cの付勢力に抗して上方に向け所定量移動可能となっている。
各ガイドシャフト支持部29は、上下方向に延びるガイドシャフト30の上下動を水平方向の位置ずれがほとんどない状態で支持する。
各ガイドシャフト30の下端部は、ブラシブラケット28に取り付けられている。
これにより、エアシリンダ26の動作によるロッド26bの上下動に伴って、清掃ユニット20も上下動する。
これにより、エアシリンダ26の動作によって、清掃ユニット20は安定してスムースに上下動する。
すなわち、清掃ユニット20は、待機位置と清掃位置との間を上下動可能であって、待機位置及び清掃位置それぞれで維持可能とされている。
ガードプレート33bは、上方視で台形の底辺を除く三辺に相当する形状に形成された薄板のプレス部品である。ガードプレート33bは、例えば、ステンレス(SUS)で形成される。
ガードプレート33bは、上部がインナブラケット33a及びアウタブラケット33cによって内側及び外側から挟まれ小ねじBfにより着脱自在に一体化される。
アウタブラケット33cには、上方に延出する立ち上げ部33c1が形成されている。立ち上げ部33c1には、ねじ通し孔33c2が形成されている。
そして、ブラシユニット32を、ブラシユニットホルダ31に形成されブラシユニット32のY軸方向両縁部を抱え込むように保持する挿抜ポケットである保持部31aに挿入する。その後、外したユニット押さえ部33を、小ねじBgの締め付けによってブラシユニットホルダ31に固定する。
また、ブラシユニット32は、装着した保持部31aによってY軸方向及びZ軸方向にも位置ずれしないように保持される。
図9は、ブラシユニット32をY軸(+)側から見た図であり、カッティングプレート8a,8bなどの断面と共に示した図である。
図9は、清掃ユニット20が、キャリッジ6によって落とし込み孔9のX軸方向中央に位置し、かつ清掃ユニット20が清掃位置にある場合のブラシユニット32とカッティングプレート8a,8bとの位置関係が示されている。
図10は、ブラシユニット32を下方側から見た図である。図11は、図10に対し、ブラシユニット32を構成するセンタブラシ部32aとサイドブラシ部32b,32cとを分離させた状態を示す図である。
ブラシユニット32は、カッティングプレート部8aT,8bTそれぞれのプレート用ブラシ群81G,81G及びカッティングプレート8a,8bの対向側面8a1,8b1に対応した形状のブラシ群32G(図6参照)を有している。
ブラシ群32Gは、後述する一対のセンタブラシ群32aG,32aGとサイドブラシ群32bG,32cGとを含んで構成される。
基部32a1及び下基部32a2は、フェノール樹脂で形成される。センタブラシ32a4は、例えば直径1.0mmのナイロン製の繊維を複数本束ねて直径約5mmのブラシとされている。
センタブラシ32a4は、下面32a3において、下基部32a2のX軸方向の両方の側面32a5(図9参照)からそれぞれ内側に所定の範囲ARaを空けて植設されている。
これは、一般に、ブラシの植設を機械で行う場合に、肉厚が薄くなることから端面に近接した所定領域には植設できないことによる。
このサイドブラシ32b3の延在方向は、加工機1における使用状態で鉛直下方向となる。基部32b1は、フェノール樹脂で形成される。
サイドブラシ32b3は、植設パターンが、例えば、図10に示される二列−二列での計四列の千鳥状とされて、サイドブラシ群32bGを形成している。
カッティングプレート部8aT,8bTは、Y軸方向に延びる平板部材の基体である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それぞれの上面に植設された複数のプレート用ブラシ81からなるプレート用ブラシ群81Gと、カッティングプレート8a,8bの対向側面8a1,8b1を覆うように設けられたガード83a,83bと、を有する。カッティングプレート8a,8bは例えば真鍮で形成される。
詳しく説明する。
カッティングプレート8a,8bの上面には、ワークWを支持するプレート用ブラシ81として複数のプレート用ブラシ81が所定のパターンで植設され、それぞれプレート用ブラシ群81Gを形成している。
所定のパターンは、例えば四列−五列の千鳥状とされる。
図9に示されるように、五列のプレート用ブラシ81の内のX軸方向の両端列は、先端部分が、外側が低くなるように傾斜カットされている。
プレート用ブラシ81の上方先端面は、水平となるように揃えられている。この上方先端面が、ワークWの搬送における上下方向基準のパスラインPLとなる。
ガード83a,83bは、それぞれカッティングプレート8a,8bの対向側面8a1,8b1を保護する保護部材である。
カッティングプレート8a,8bは、特に対向側面8a1,8b1がレーザ加工屑の付着や熱による影響で劣化しやすい。そのため、長期使用を可能とするために、交換可能なガード83a,83bを設けて保護するようになっている。
傾斜部83a2は、カッティングプレート8aの対向側面8a1を覆うように形成されている。角度θaは、例えば61°とされる。
図9に示されるように、ガード83bは、ガード83aとX軸方向で対称形状となっており、基部83b1及び傾斜部83b2を有する。
また、一対のセンタブラシ群32aG,32aGの下部は、それぞれガード83a,83bの傾斜部83a2,83b2と干渉するようになっている。
図9では、サイドブラシ群32bG,32cGが、それぞれプレート用ブラシ群81G,81Gにおける落とし込み孔9から遠い側のプレート用ブラシ81に対して干渉していない例が示されている。プレート用ブラシ群81G,81Gへのレーザ加工屑の付着は、落とし込み孔9側の部分で顕著であることによる。
もちろん、これに限定されず、サイドブラシ群32bG,32cGの幅をX軸方向に拡張してプレート用ブラシ群81G,81Gの幅方向全体に干渉するようにすることは好ましい。
傾斜部83a2,83b2に対応するセンタブラシ群32aG,32aGの先端面は、それぞれ傾斜部83aa2,83b2に沿って水平に対し劣角なる角度θcで傾斜するようにカットされている。角度θcは、角度θaと同じとされ、例えば61°である。
そして、カットされたセンタブラシ群32aGの先端部は、傾斜部83a2の表面に干渉するようになっている。
この干渉しろとなる傾斜部83a2の表面に直交する方向の距離Lk2は、例えば0.5〜1.0mmとなるように調整されている。傾斜部83b2についても同様である。
詳しくは、各ブラシの剛性を考慮して、距離Lk1と共に距離Lk2が所定距離となるように圧縮ばね26cのばね定数やブラシ長さが調整設定される。
図12は、カッティングプレート8a,8b及びその近傍領域の上面図である。図13は、清掃動作の動作フロー例である。
所定の条件は、レーザ加工の累積加工時間HL及び加工タイミングとされる。
また、加工するワークの材質が切り替わる場合も、所定の条件に含めてよい(詳細は後述する)。
累積加工時間HL及び加工タイミングについては、例えば、次のとおりである。
すなわち、制御部13は、レーザ加工ヘッド11によるレーザ加工の累積加工時間HLが所定の加工時間Ha以上になったか否かを判定し、その結果に基づいて清掃動作を実行する。
さらに詳しくは、制御部13は、レーザ加工の累積加工時間HLが、所定の加工時間Ha以上となった加工の加工プログラムが終了した時点(加工タイミング)で、清掃動作を実行要として実行する。この清掃動作を実行したら、レーザ加工の累積加工時間HLを再び0(ゼロ)時間とする。
また、使用者は、清掃動作における清掃装置21の往復回数Naを、1(回)以上の整数として予め設定しておく。
レーザ加工の加工プログラムが終了したら(例えば、G10指令によりワークのアンローディングが実行されたら)(Step1)、制御部13は、レーザ加工の累積加工時間HLが、予め設定され記憶部13Mに記憶された所定の加工時間Ha以上になったか否かを判定する(Step2)。
否の場合、清掃動作は実行せずに終了する。
累積加工時間HLが所定の加工時間Ha以上になった判定した場合、制御部13は、以下の清掃動作を実行する。
制御部13は、キャリッジ6などを駆動して清掃装置21を、待機位置としてX軸方向における落とし込み孔9の上方に移動する(Step4)。
この状態の清掃装置21が図12に実線で示されている。
制御部13は、清掃装置21を下降して清掃位置とする(Step5)。
制御部13は、清掃装置21をY軸(+)方向に所定の速度プロファイルで移動し(図12:矢印Dd参照)、落とし込み孔9のY軸(+)側端部との間で一往復させる(Step6)。
図12では、清掃装置21が落とし込み孔9のY軸(+)側端部に達した状態が二点鎖線で示されている。
否の場合、(Step6)に戻り、清掃装置21を清掃位置で再び一往復させ、往復回数に1を加え、再び(Step7)の判定を実行する。
材質切り替わり時清掃動作とは、最後に加工したワークの材質に対し、次に加工するワークの材質が異なる場合に、次の加工の前に実行する清掃動作である。
そのため、異なる材質のワークを清掃をせずに順番に加工すると、カッティングプレート上及びブラシにおいて異種金属の粉塵が混ざり合った混合物(粉塵混合物)が生じる可能性がある。
異種金属の粉塵が混ざり合った粉塵混合物は、酸化還元反応などの予期せぬ反応を生じて不具合の原因となることが懸念される。
そのため、異種金属の粉塵は、できるだけ混合させないことが望まれる。
制御部13は、基本的に、一種類の加工プログラムを単発的に実行する場合に実行モードAを選択し、複数の加工プログラムを順番に実行するスケジュールが予め組まれている場合に実行モードBを選択する。
この材質A1の記憶は、書き換えでもよく、履歴として、過去の任意期間分を保存するものでもよい。
例えば、材質A1が純アルミニウムで、材質A2がアルミニウム合金の場合、制御部13は、材質A2は材質A1と同じ、と判定する。
また、材質A1が純鉄又は鉄合金で、材質A2が純アルミニウム又はアルミニウム合金の場合、制御部13は、材質A2は材質A1と異なる、と判定する。
清掃動作が終了したら、制御部13は、加工プログラムPAを継続実行する(SteA6)。
制御部13は、(StepB2)で、材質A2が材質A1と異なる、と判定したら、材質切り替わり時清掃動作は必要、と判断し(StepB5)、加工プログラムPは継続実行する(StepB6)。
すなわち、制御部13は、実行モードAの(StepA4)及び実行モードBの(StepB2)のいずれかの判定から、材質切り替わり時清掃動作が必要であると判断したら、累積加工時間HLが所定の加工時間Ha未満であっても、材質切り替わり時清掃動作を強制的に実行する。
従って、異なる金属の粉塵が混ざりあった粉塵混合物に予期せぬ反応が生じて不具合の要因となる可能性は低減する。
また、ガード83a,83bは、その傾斜部83a2,83b2に付着したレーザ加工屑がブラシユニット32における一対のセンタブラシ群32aG,32aGによってそれぞれこそぎ取られて清掃される。
これにより、レーザ加工屑によって落とし込み孔9の幅が狭くなることがなく、レーザ加工屑の落とし込み孔9内への落下がスムースに行われる。
また、プレート用ブラシ81(プレート用ブラシ81)の先端にレーザ加工屑が付着してパスラインPLよりも盛り上がることがないので、ワークWに傷が付く、ワークWの加工精度が低下する、などの不具合は生じない。
このように、清掃装置21の清掃動作よって、プレート用ブラシ群81Gとガード83a,83bの傾斜部83a2,83b2との両方が、同時に清掃される。
これにより、こそぎ足りずにレーザ加工屑が多量に残存したり、こそぎ過ぎて各ブラシを必要以上に摩耗させるなどの不具合が生じることはなく、清掃品質が安定する。
これに対応すべく、清掃装置21では、ユニット押さえ部33を取り外した状態で、ブラシユニット32を引き抜いて取り出すことができる。
これにより、ブラシユニット32の交換や清掃作業を、容易かつ短時間に行える。
これにより、ブラシの摩耗程度に応じて部分交換が可能であり、メンテナンス効率及び交換作業効率が向上する。
これにより、ブラシユニット32の清掃動作でこそぎ落されたレーザ加工屑が広範囲に飛散して二次的不具合が生じることを防止している。また、こそぎ落したレーザ加工屑がガードプレート33bの内面に当たり、吸引気流が生じている落とし込み孔9へ向かうので、落とし込み孔9からの回収効率が向上する。
また、ユニット押さえ部33は、ブラシユニット32のブラシユニットホルダ31への装着押さえとしても機能しており、この機能重複によって部品点数が少なく抑制されている。
これにより、センタブラシ群32aGは、下面32a3に対した傾斜せず鉛直下方に向け植設されている場合と比較して、傾斜部83a2,83b2への当接角度が、より直交方向に近くなっている。
これにより、センタブラシ群32aGの各センタブラシ32a4は、いわゆる腰砕けをせず、また姿勢が寝て当たり逃げすることなく、しっかりと傾斜部83a2,83b2に対し、当接し清掃動作で付勢しつつ摺動する。そのため、傾斜部83a2,83b2に付着したレーザ加工屑を、より良好に除去することができる。
図17(a)は、ブラシユニット62をY軸(+)側から見た側面図である。図17(b)は、下面図であり、ブラシユニット32を説明するための図10に対応した図である。
図18は、清掃装置21のブラシユニットホルダ31にブラシユニット62を装着し、カッティングプレート部8aT,8bTに対し清掃位置に移動した状態を示す図である。すなわち、図18は、図9に対応する図である。
ブラシ62cには、X軸方向の中央部分に植設されたセンタブラシ62c1と、そのX軸方向両側に植設された、センタブラシ62c1よりも短いサイドブラシ62c2と、の二種類がある。
図18において、センタブラシ62c1は、区別のため便宜的にハッチングを付して示してある。
サイドブラス62c2は、例えば直径0.5mmのナイロン製の繊維を複数本束ねて直径約5mmのブラシとされている。サイドブラシ62c2の長さ(基部62aからサイドブラシ62c2の先端までの長さ)は、例えば25mm程度とされる。
傾斜面62a3の水平面に対してなす角度(劣角)θdは、ガード83a,83bの傾斜部83a2,83b2の角度θaと等しくされる。
また、サイドブラシ群62G2,62G2は、それぞれプレート用ブラシ群81G,81Gに対応し、清掃位置において干渉するように形成されている。
図18では、これらの干渉を、変形のない仮想状態で記載してある。
また、ガード83a,83bは、その傾斜部83a2,83b2に付着したレーザ加工屑がブラシユニット62におけるセンタブラシ群62G1によってこそぎ取られて清掃される。
これにより、レーザ加工屑によって落とし込み孔9の幅が狭くなることがなく、レーザ加工屑の落とし込み孔9内への落下がスムースに行われる。
また、プレート用ブラシ81の先端にレーザ加工屑が付着してパスラインPLよりも盛り上がることがないので、ワークWに傷が付く、ワークWの加工精度が低下する、などの不具合は生じない。
センタブラシ群62G1は、サイドブラシ群62G2よりも長さは長いものの、ブラシ繊維径が十分太く(2倍)、腰が強くなっている。これにより、清掃対象が硬質のガードであっても、しっかりとレーザ加工屑を除去することができる。
カッティングプレート部8aT,8bT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。
一方、加工機1がライン上の装置として設置され、レーザ加工後にワークテーブル3上の残存物を自動排除する場合などでは、残存物排除後に清掃動作を自動実行することが可能であり、望ましい。
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 キャリッジベース駆動部
6 キャリッジ
6a キャリッジ駆動部、 6b 端部、 6b1 側板
6c ブラケット、 6c1 ベース部、 6c1a 開口部
6c1b ねじ通し孔、 6c2 取り付け部、 6c3 棚板部
7 ワーククランパ、 7b 把持駆動部
8aT,8bT カッティングプレート部
8a,8b カッティングプレート、 8a1,8b1 対向側面
9 落とし込み孔、 10 フレーム
11 レーザ加工ヘッド、 11a ヘッド駆動部
12 レーザ発振器、 13 制御部、 13M 記憶部
13S 制御装置
14 ファン、 15 入力部
20 清掃ユニット
21 清掃装置
22 ベースプレート、 22a 取り付け部
23 本体カバー、 24 ブラシカバー
25 支持プレート、 25a 雌ねじ部
26 エアシリンダ(アクチュエータ)
26a 本体部、 26b ロッド、 26b1,26b2 フランジ
26c 圧縮ばね、 26d 電磁弁
27 中継ボックス、 28 ブラシブラケット、 28a 貫通孔
29 ガイドシャフト支持部、 30 ガイドシャフト
31 ブラシユニットホルダ、 31a 保持部
32 ブラシユニット
32a センタブラシ部、 32aG センタブラシ群
32a1,32b1 基部、 32a2 下基部
32a3,32b2 下面、 32a4 センタブラシ
32a5 側面、 32b,32c サイドブラシ部
32b3,32c3 サイドブラシ
32bG,32cG サイドブラシ群、 32d ピン
32G ブラシ群
33 ユニット押さえ部
33a インナブラケット、 33b ガードプレート
33c アウタブラケット、 33c1 立ち上げ部
33c2 ねじ通し孔
41,43 エアホース、 41a,42a 中継コネクタ
42,44 電源ケーブル、 43a,44a プラグ
62 ブラシユニット
62a 基部
62b 下面
62c ブラシ
81 プレート用ブラシ(ワーク支持ブラシ)、 81G プレート用ブラシ群
82a,82b 母材 83a,83b ガード、 83a1 基部
83a2,83b2 傾斜部
ARa 範囲、 Ba,Bb ボルト、 Bc ナット
Bd,Be,Bf,Bg,Bh 小ねじ、 CL32 中心面位置
HL レーザ加工の累積加工時間、 Ha 所定の加工時間
J 情報群
Lk1,Lk2 距離、 Lta 厚さ、 La,LWa 長さ
Lb,LWb 距離、 Na 往復回数
PL パスライン、 PC1 パンチ位置、 PC2 位置
PG プログラム群
W ワーク、 θa,θc 角度、 θb 植設角度
Claims (9)
- 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プレートブラシ群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部と、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、を備えたレーザ加工機の前記キャリッジの端部に装着されて、前記プレートブラシ群を清掃するカッティングプレート清掃装置であって、
前記カッティングプレート清掃装置は、
前記一対のカッティングプレート部それぞれの上面及び互いに対向する対向側面に対応する形状のブラシ群を有して着脱自在とされたブラシユニットと、
前記ブラシユニットを、前記ブラシ群が前記一対のカッティングプレート部に対し離隔する第1の高さ位置と干渉する第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、
を備えたことを特徴とするカッティングプレート清掃装置。 - 前記一対のカッティングプレート部は、前記対向側面を覆うガードをそれぞれ有しており、
前記ブラシ群は、
一対の前記ガードそれぞれに対応する一対のセンタブラシ群と、前記一対のプレートブラシ群それぞれに対応する一対のサイドブラシ群と、を含み、
前記ブラシユニットは、前記一対のセンタブラシ群を有するセンタブラシ部と、前記一対のサイドブラシ群をそれぞれ有する一対のサイドブラシ部と、の三つに分離可能であることを特徴とする請求項1記載のカッティングプレート清掃装置。 - 前記一対のセンタブラシ群それぞれの先端面は、前記X軸方向の外側に向かうに従って上方に向かう傾斜面とされていることを特徴とする請求項2記載のカッティングプレート清掃装置。
- 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プレートブラシ群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部と、
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、
前記キャリッジの端部に取り付けら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、
前記一対のカッティングプレート部それぞれの上面及び互いに対向する対向側面に対応するブラシ群が設けられて着脱自在とされたブラシユニットと、
前記ブラシユニットを、前記ブラシ群が前記一対のカッティングプレート部に対し離隔する第1の高さ位置と干渉する第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、
を備えたことを特徴とするレーザ加工機。 - 前記一対のカッティングプレート部は、前記対向側面を覆うガードをそれぞれ有しており、
前記ブラシ群は、
一対の前記ガードそれぞれに対応する一対のセンタブラシ群と、前記一対のプレートブラシ群それぞれに対応する一対のサイドブラシ群と、を含み、
前記ブラシユニットは、前記一対のセンタブラシ群を有するセンタブラシ部と、前記一対のサイドブラシ群をそれぞれ有する一対のサイドブラシ部と、の三つに分離可能であることを特徴とする請求項4記載のレーザ加工機。 - 前記一対のセンタブラシ群それぞれの先端面は、前記X軸方向の外側に向かうに従って上方に向かう傾斜面とされていることを特徴とする請求項5記載のレーザ加工機。
- 前記ブラシユニットを、前記第2の高さ位置に維持した状態で前記落とし込み孔に沿って往復移動させる清掃動作を実行することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載のレーザ加工機。
- 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プレートブラシ群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部と、
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、
前記キャリッジの端部に取り付けられ、前記一対のカッティングプレート部それぞれの上面及び互いに対向する対向側面に対応するブラシ群が設けられたブラシユニットを着脱自在に有するカッティングプレート清掃装置と、
前記レーザ加工ヘッドによるレーザ加工の累積加工時間が所定の時間以上になったか否かを判定し、その結果に基づいて、前記カッティングプレート清掃装置の前記ブラシ群と前記一対のカッティングプレート部とを接触状態にして前記キャリッジベースを前記Y軸方向に移動させる清掃動作を実行する制御部と、を備えたことを特徴とするレーザ加工機。 - 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プレートブラシ群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部と、
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、
前記キャリッジの端部に取り付けられ、前記一対のカッティングプレート部それぞれの上面及び互いに対向する対向側面に対応するブラシ群が設けられたブラシユニットを着脱自在に有するカッティングプレート清掃装置と、
前記カッティングプレート清掃装置の前記ブラシ群と前記一対のカッティングプレート部とを接触状態にして前記キャリッジベースを前記Y軸方向に移動させる清掃動作を、前記ワークの材質の切り替わりに応じて実行する制御部と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工機。
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