JP6792728B2 - レーザーブランキング装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザーブランキング装置に関し、更に詳しくは、シンプル且つコンパクトな構成でありながら、無端ベルトが傷付くことを防止しつつ、板材をレーザーで切断してブランク材とすることができるレーザーブランキング装置に関する。

プレス加工においては、一般に、コイル状に巻かれた長尺状の板材を、順次巻き出し、一定のサイズに切断したブランク材が原材料として用いられる。

近年、かかる板材の切断を、レーザー光を用いたレーザーブランキング装置を用いて行う方法が開発されている。レーザーブランキング装置によれば、レーザー光を用いるため、その動きをプログラム制御することにより、精密に板材を所望の形状に切断することができ、且つバリが発生しにくいという利点がある。

このようなレーザーブランキング装置としては、例えば、板状の材料を送り方向に移送する材料移送手段と、材料に向けてレーザ光を照射可能な加工ヘッドと、加工ヘッドを材料の送り方向及び幅方向に移動させるためのヘッド移動手段と、材料移送手段により移送される材料を支持し、且つ、加工ヘッドの送り方向への移動に伴って材料の支持領域を送り方向に拡縮する上流側支持手段と、加工ヘッドにより材料をレーザ切断して得られる切断済み部品を支持し、且つ、加工ヘッドの送り方向への移動に伴って切断済みの部品の支持領域を送り方向に拡縮する下流側支持手段と、を備え、上流側支持手段が、ローラコンベア機構により構成されており、下流側支持手段が、ベルトコンベア機構により構成されているレーザー切断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、レーザーノズルと、板材を送るためのエンドレスコンベアと、レーザーノズルの下方に設けられた一対の上流側支持ローラ及び下流側支持ローラと、上流側支持ローラ及び下流側支持ローラの下方に設けられた引込ローラと、を備え、上流側支持ローラ、下流側支持ローラ及び引込ローラがエンドレスコンベアを案内するものであり、それぞれ独立に位置変更可能となっているレーザーブランキング装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第４７０５１３９号公報 特許第５９１６１７０号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のレーザー切断装置においては、張力調整ローラが上下方向に移動するようになっているので、十分な高さが必要となり、装置自体が大きくなるという欠点がある。

一方、上記特許文献２記載のレーザーブランキング装置においては、１機のエンドレスコンベアからなっているので、例えば、長尺状の板材を搬送せずに、レーザー切断したブランク材のみを搬送したい場合、板材とエンドレスベルトとが擦れて、板材に傷が付く恐れがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成でありながら、板材をレーザー切断によりブランク材とすることができ、且つ、レーザー切断したブランク材のみを搬送することも可能なレーザーブランキング装置を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、レーザーノズルを第１無端ベルトと第２無端ベルトとの間に配設し、第１無端ベルトと第２無端ベルトとをそれぞれ所定の位置に配置した案内ローラで案内することとし、その中の特定の案内ローラからなるシフト部を、レーザーノズルの真下に位置するようにし、且つ、レーザーノズルの前後方向への移動に追従してスライドするようにし、さらに、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラを前後方向にスライド可能とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明は、（１）長尺状の板材を搬送させながら、レーザーノズルから照射されるレーザー光で該板材を切断し、ブランク材とするレーザーブランキング装置において、板材を前方から後方に搬送するために連設された前側の第１無端ベルト及び後側の第２無端ベルトと、第１無端ベルトの内側面に接するように配置され、該第１無端ベルトを案内するための第１前上内側案内ローラ、第１前下内側案内ローラ、第１後上内側案内ローラ、第１後中内側案内ローラ及び第１後下内側案内ローラと、第１無端ベルトの外側面に接するように配置され、該第１無端ベルトを案内するための第１案内部と、第２無端ベルトの内側面に接するように配置され、該第２無端ベルトを案内するための第２前上内側案内ローラ、第２前中内側案内ローラ、第２前下内側案内ローラ、第２後上内側案内ローラ及び第２後下内側案内ローラと、第２無端ベルトの外側面に接するように配置され、該第２無端ベルトを案内するための第２案内部と、第１後上内側案内ローラに案内される第１無端ベルト及び第２前上内側案内ローラに案内される第２無端ベルトの間の空間部の上方に配設されたレーザーノズルと、を備え、第１案内部が、第１後中内側案内ローラ及び第１後下内側案内ローラの間の第１無端ベルトを案内するものであり、且つ、第１後中内側案内ローラ及び第１後下内側案内ローラよりも前方に配設され、第２案内部が、第２前中内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラの間の第２無端ベルトを案内するものであり、且つ、第２前中内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラよりも後方に配設され、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラが前後方向にスライド可能であり、第１前下内側案内ローラが固定されており、第１後上内側案内ローラ、第１後中内側案内ローラ、第２前上内側案内ローラ及び第２前中内側案内ローラが一体となった空間部を有するシフト部を構成しており、シフト部が、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの両側に設けられた前後方向に延びるＹ軸シフトレールに沿って、第１後中内側案内ローラが第１無端ベルトを介して第１案内部に近接する位置から、第２前中内側案内ローラが第２無端ベルトを介して第２案内部に近接する位置までの間でスライド可能であり、且つ、レーザーノズルの真下に位置するように、レーザーノズルの前後方向への移動に追従してスライドし、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラが一体となった従動シフト部を構成しており、従動シフト部が、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの両側に設けられた前後方向に延びるＹ軸従動シフトレールに沿ってスライド可能であり、且つ、シフト部のスライドに従動して、前記シフト部の移動と反対方向に移動するレーザーブランキング装置に存する。

本発明は、（２）第１無端ベルトの張力を微調整するための第１張力調整部、及び、第２無端ベルトの張力を微調整するための第２張力調整部、を更に備える上記（１）記載のレーザーブランキング装置に存する。

本発明は、（３）シフト部において、第１後中内側案内ローラが、第１後上内側案内ローラよりも前方に配置され、第２前中内側案内ローラが、第２後上内側案内ローラよりも後方に配置されている上記（１）又は（２）記載のレーザーブランキング装置に存する。

本発明は、（４）第１案内部が、第１後外側案内ローラからなり、第２案内部が、第２前外側案内ローラからなる上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のレーザーブランキング装置に存する。

本発明は、（５）空間部に配設された幅方向に延びるスパッタ受け箱を更に備え、スパッタ受け箱には、該スパッタ受け箱内を吸引するためのバキューム装置が取り付けられている上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載のレーザーブランキング装置に存する。

本発明は、（６）第１無端ベルト及び第２無端ベルトの上方に設けられた、板材の幅方向に延びるＸ軸レール、及び、前後方向に延びる一対のＹ軸レール、を更に備え、レーザーノズルが、Ｘ軸レールに案内されて摺動可能となっており、Ｘ軸レールが、Ｙ軸レールに案内されて摺動可能となっている上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載のレーザーブランキング装置に存する。

本発明のレーザーブランキング装置においては、レーザーノズルが、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの間の空間部の上方に配設されており、第１無端ベルトと第２無端ベルトとをそれぞれ所定の位置に配置した案内ローラで案内することとし、そのうちの特定の案内ローラが一体となった上記空間部を有するシフト部を、レーザーノズルの前後方向への移動に追従してスライドさせるようになっているので、レーザーノズル自体を前後に大きく移動させてレーザー加工を行うことができる。すなわち、レーザー加工が可能な領域を大きく広げることができ、これにより板材の搬送速度を向上させることも可能となる。
また、レーザー切断時に、第１無端ベルト及び第２無端ベルトがレーザー光により損傷することを抑制することができる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、空間部の下方に幅方向に延びるスパッタ受け箱を配設することにより、レーザー切断により発生するスパッタや細塵を回収することができる。
また、スパッタ受け箱に該スパッタ受け箱内を吸引するためのバキューム装置を取り付けることにより、回収の効率が向上する。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１無端ベルトと第２無端ベルトとが連設されているため、第１無端ベルトで板材を搬送することができ、第２無端ベルトでレーザー切断されたブランク材を搬送することができる。これにより、例えば、板材を搬送せずに、レーザー切断したブランク材のみを搬送することも可能となる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラがスライド可能となっているので、シフト部がスライドした場合であっても、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラをスライドさせることにより、対応する第１無端ベルト及び第２無端ベルトの張力を調整することができる。
このとき、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラを前後方向にスライドさせることにより、高さを要しなくなるので、装置自体をコンパクトにすることができる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラを一体とした従動シフト部を構成することにより、第１後下内側案内ローラ及び第２前下内側案内ローラが同期した状態となり、両者を同時にスライドさせることが可能となる。
また、従動シフト部をシフト部のスライドに従動させることにより、シフト部のスライド時であっても、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの張力が変動し難く、安定した搬送が可能となり、張力を調整することも容易となる。
ちなみに、上記特許文献1記載のレーザー切断装置においては、上下方向に引っ張る必要があるため、シフト動作の度に張力が変動し易い。
このとき、第１張力調整部及び第２張力調整部を更に備えることが好ましい。この場合、対応する無端ベルトの張力を微調整することも可能となる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１後中内側案内ローラが、第１後上内側案内ローラよりも前方に配置され、第２前中内側案内ローラが、第２後上内側案内ローラよりも後方に配置されている場合、空間部が下方に行くほど広くなるので、第１無端ベルト及び第２無端ベルトがレーザー光により損傷することをより抑制することができる。なお、板材よりも下方に抜けたレーザー光は、放射状に広がる傾向にある。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１案内部が、第１後外側案内ローラからなり、第２案内部が、第２前外側案内ローラからなる場合、構造がシンプルでありながら、対応する第１無端ベルト及び第２無端ベルトをスムーズに案内することができる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、レーザーノズルがＸ軸レールに案内されて摺動可能となっており、Ｘ軸レールがＹ軸レールに案内されて摺動可能となっているので、これらを組合せて駆使することにより、レーザーノズルを、前後方向（板材の搬送方向及びその逆方向）、左右方向（板材の幅方向）、斜め方向、曲線方向等、あらゆる方向に移動させることが可能となる。これにより、搬送される板材に対し、複雑な形状にレーザー加工を行うこともできる。

図１は、本発明に係るレーザーブランキング装置の一例を示す斜視図である。 図２は、図１に示すレーザーブランキング装置の構成を説明するための概略側面図である。 図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ線で切断した矢視断面図である。 図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ線で切断した矢視断面図である。 本実施形態に係るレーザーブランキング装置におけるシフト部と従動シフト部との関係を説明するための概略側面図である。 図５は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置においてシフト部をＹ軸シフトレールに沿って摺動させた状態を説明するための斜視図である。 図６（ａ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置を用いて板材をレーザー加工した一例を示す概略平面図である。 図６（ｂ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置を用いて板材をレーザー加工した他の例を示す概略平面図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

図１は、本発明に係るレーザーブランキング装置の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示すレーザーブランキング装置の構成を説明するための概略側面図である。なお、図１では板材の記載を省略しており、図２では後述するタイミングベルトＴ等の記載を省略している。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００は、第１無端ベルト１と第２無端ベルト２とが連設されている。このため、例えばコイル状に巻かれた長尺状の板材Ｘを、端部から順次引き出しながら第１無端ベルト１で搬送し、レーザー装置のレーザーノズルＮから照射されるレーザー光で当該板材Ｘを切断して所望の形状のブランク材（図示しない）とし、当該ブランク材を第２無端ベルト２で搬送することができる。
これにより、例えば、板材を搬送せずに、レーザー切断したブランク材のみを搬送することも可能となる。なお、稼働時においては、板材の連続運転又は間欠運転による搬送、レーザー光による切断、及び、ブランク材の搬送が繰り返し行われる。

ここで、レーザー光の種類としては、特に限定されないが、例えば、固体レーザー、液体レーザー、ガスレーザー、半導体レーザー、自由電子レーザー、金属蒸気レーザー、化学レーザー等を用いることができる。
また、板材としては、鉄、アルミニウム、チタン、マグネシウム等の金属だけでなく、レーザー光で切断されるものであれば、ガラス、セラミックス、樹脂、これらの複合材等であってもよい。
本発明のレーザーブランキング装置によれば、板材を搬送させながら、レーザー加工を行うので、切断効率が高く、生産性に優れる。

レーザーブランキング装置１００は、板材Ｘを前方から後方に搬送するために連設された前側の第１無端ベルト１及び後側の第２無端ベルト２と、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２を案内するための複数の案内ローラと、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の間の空間部Ｓの上方に配設されたレーザーノズルＮと、第１無端ベルト１の張力を微調整するための第１張力調整部３ａと、第２無端ベルト２の張力を微調整するための第２張力調整部３ｂと、空間部Ｓに配設された幅方向に延びるスパッタ受け箱４とを備える。
なお、本明細書において、上記案内ローラは、特に断らない限り、固定フレームに支持されている。

レーザーブランキング装置１００において、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２は、共に、前方から上方に案内され、上方から後方に案内され、後方から下方に案内され、下方から前方に案内されるようになっている。
なお、本明細書において、「前方」又は「前側」とは、板材Ｘの搬送方向における上流側（図２でいう紙面左側）の方を意味し、「後方」又は「後側」とは、板材Ｘの搬送方向における下流側（図２でいう紙面右側）の方を意味する。また、「前後方向」とは、板材Ｘの搬送方向及びその逆方向を意味する。

第１無端ベルト１を案内する案内ローラは、円筒状であり、第１無端ベルト１の内側面に接するように配置された内側案内ローラとして、第１無端ベルト１を前方から上方に案内するための第１前上内側案内ローラ１１と、第１無端ベルト１を下方から前方に案内するための第１前下内側案内ローラ１２と、第１無端ベルト１を上方から後方に案内するための第１後上内側案内ローラ１３と、第１無端ベルト１を後方から下方に案内するための第１後下内側案内ローラ１５と、上下方向において、第１後上内側案内ローラ１３と第１後下内側案内ローラ１５との間に位置する第１後中内側案内ローラ１４とを有する。
また、第１無端ベルト１の外側面に接するように配置された外側案内部として、第１後中内側案内ローラ１４及び第１後下内側案内ローラ１５の間で第１無端ベルト１を案内する第１案内部１６と、第１前上内側案内ローラ１１及び第１前下内側案内ローラ１２の間で第１無端ベルト１の張力を微調整するための第１張力調整部３ａとを有する。
すなわち、第１無端ベルト１上の任意の点は、第１前上内側案内ローラ１１、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４、第１案内部１６、第１後下内側案内ローラ１５、第１前下内側案内ローラ１２、第１張力調整部３ａの順で案内されることになる。

ここで、第１前上内側案内ローラ１１、第１前下内側案内ローラ１２、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４及び第１後下内側案内ローラ１５からなる群より選ばれる少なくとも１つが、第１無端ベルト１を回動させるためのいわゆる駆動ローラとなっている。
ちなみに、本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００においては、第１前下内側案内ローラ１２が駆動ローラとなっており、第１前上内側案内ローラ１１、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４及び第１後下内側案内ローラ１５が従動ローラとなっている。
また、駆動ローラの駆動は、サーボモータＳ１により行われる（図１参照）。

一方、第２無端ベルト２を案内する案内ローラは、円筒状であり、第２無端ベルト２の内側面に接するように配置された内側案内ローラとして、第２無端ベルト２を前方から上方に案内するための第２前上内側案内ローラ２１と、第２無端ベルト２を下方から前方に案内するための第２前下内側案内ローラ２３と、上下方向において、第２前上内側案内ローラ２１と第２前下内側案内ローラ２３との間に位置する第２前中内側案内ローラ２２と、第２無端ベルト２を上方から後方に案内するための第２後上内側案内ローラ２４と、第２無端ベルト２を後方から下方に案内するための第２後下内側案内ローラ２５とを有する。

また、第２無端ベルト２の外側面に接するように配置された外側案内部として、第２前中内側案内ローラ２２及び第２前下内側案内ローラ２３の間で第２無端ベルト２を案内する第２案内部２６と、第２後上内側案内ローラ２４及び第２後下内側案内ローラ２５の間で第２無端ベルト２の張力を微調整するための第２張力調整部３ｂとを有する。
すなわち、第２無端ベルト２上の任意の点は、第２前上内側案内ローラ２１、第２後上内側案内ローラ２４、第２張力調整部３ｂ、第２後下内側案内ローラ２５、第２前下内側案内ローラ２３、第２案内部２６、第２前中内側案内ローラ２２の順で案内されることになる。

ここで、第２前上内側案内ローラ２１、第２前中内側案内ローラ２２、第２前下内側案内ローラ２３、第２後上内側案内ローラ２４及び第２後下内側案内ローラ２５からなる群より選ばれる少なくとも１つが、第２無端ベルト２を回動させるためのいわゆる駆動ローラとなっている。
ちなみに、本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００においては、第２後下内側案内ローラ２５が駆動ローラとなっており、第２前上内側案内ローラ２１、第２前中内側案内ローラ２２、第２前下内側案内ローラ２３及び第２後上内側案内ローラ２４が従動ローラとなっている。

レーザーブランキング装置１００においては、第１無端ベルト１と第２無端ベルト２とは、それぞれ独立して駆動可能となっている。このため、第１無端ベルト１と第２無端ベルト２とが連設されているため、第１無端ベルト１で板材を搬送することができ、第２無端ベルト２でレーザー切断されたブランク材を搬送することができる。これにより、例えば、板材Ｘを搬送せずに、レーザー切断したブランク材のみを搬送することも可能となる。なお、通常の稼働時、すなわち、板材Ｘの連続運転又は間欠運転による搬送、レーザー光による切断、及び、ブランク材の搬送を繰り返し行う場合は、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２は、同期して駆動させることになる。

レーザーブランキング装置１００において、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４、第２前上内側案内ローラ２１及び第２前中内側案内ローラ２２は、いずれも、その両端が、一対の矩形板状のシフト部用板枠４１に取り付け固定されている。すなわち、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４、第２前上内側案内ローラ２１及び第２前中内側案内ローラ２２は、シフト部用板枠４１を介して、一体となったシフト部Ｆ１を構成している。

シフト部Ｆ１は、第１後上内側案内ローラ１３及び第１後中内側案内ローラ１４が案内する第１無端ベルト１と、第２前上内側案内ローラ２１及び第２前中内側案内ローラ２２が案内する第２無端ベルト２との間に空間部Ｓを有している。
また、空間部Ｓは、幅方向全体に設けられており、後述するスパッタ受け箱４が配設可能となっている。
なお、上述したように、空間部Ｓの上方にはレーザーノズルＮが配設される。

このとき、シフト部Ｆ１は、第１後中内側案内ローラ１４が、第１後上内側案内ローラ１３よりも前後方向において前方に配置され、第２前中内側案内ローラ２２が、第２後上内側案内ローラ２１よりも前後方向において後方に配置されている。なお、この場合の上下方向の位置は問わない。すなわち、第１無端ベルト１と第２無端ベルト１とが、側面視で、逆Ｖ字状となっている（図２参照）。このように、レーザーブランキング装置１００においては、シフト部Ｆ１の空間部Ｓが下方に行くほど広い空間となっているので、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２がレーザー光の通過領域を外れるため、レーザー光により損傷することをより抑制することができる。

シフト部Ｆ１において、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４、第２前上内側案内ローラ２１及び第２前中内側案内ローラ２２は、それぞれ独立に、位置の微調整が可能となっている。すなわち、これらの案内ローラは、それぞれ独立に、板材の厚さ、レーザー光の強さ、後述のスパッタ受け箱４のサイズ等に応じて、前後、上下、斜め方向等に移動させ、シフト部用板枠４１に取り付けることが可能となっている。
また、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４、第２前上内側案内ローラ２１及び第２前中内側案内ローラ２２は、軸心の角度を変えることも可能となっている。これにより、案内する無端ベルトが蛇行した場合、元の位置に戻すように調整することができる。

レーザーブランキング装置１００において、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の両側には、前後方向に延びるＹ軸シフトレールＹＳが設けられている。
図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ線で切断した矢視断面図である。なお、スパッタ受け箱４の記載は省略している。
図３（ａ）に示すように、レーザーブランキング装置１００においては、両側の（一対の）シフト部用板枠４１それぞれに、当該シフト部用板枠４１から外側に突出するようにアーム部ａ１が取り付け固定されている。
そして、シフト部用板枠４１は、アーム部ａ１に取り付けられたベアリングｂ１を介して、固定フレームに取り付けられたＹ軸シフトレールＹＳに取り付けられており、当該Ｙ軸シフトレールＹＳに沿って（紙面の垂直方向に）摺動可能となっている。
すなわち、第１後上内側案内ローラ１３、第１後中内側案内ローラ１４、第２前上内側案内ローラ２１及び第２前中内側案内ローラ２２が一体となったシフト部Ｆ１は、Ｙ軸シフトレールＹＳに沿って、摺動可能となっている。
なお、第１前上内側案内ローラ１１、第１前下内側案内ローラ１２、第１案内部１６、第２後上内側案内ローラ２４、第２後下内側案内ローラ２５及び第２案内部２６は、上述したように、固定フレームに固定されており移動しない。

図２に戻り、レーザーブランキング装置１００において、第１後下内側案内ローラ１５及び第２前下内側案内ローラ２３は、いずれも、両端が一対の板状の従動シフト部用板枠４２に取り付け固定されている。すなわち、第１後下内側案内ローラ１５及び第２前下内側案内ローラ２３は、従動シフト部用板枠４２を介して、一体となった従動シフト部Ｆ２を構成している。

レーザーブランキング装置１００において、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の両側には、前後方向に延びるＹ軸従動シフトレールＹＪが設けられている。
図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ線で切断した矢視断面図である。
図３（ｂ）に示すように、レーザーブランキング装置１００においては、両側の従動シフト部用板枠４２が、断面視で外側に延びるＬ字状となっている。
そして、両側の従動シフト部用板枠４２は、ベアリングｂ２を介して、固定フレームに取り付けられたＹ軸従動シフトレールＹＪに取り付けられており、当該Ｙ軸従動シフトレールＹＪに沿って、摺動可能となっている。

このように、レーザーブランキング装置１００においては、従動シフト部Ｆ２である第１後下内側案内ローラ１５及び第２前下内側案内ローラ２３がＹ軸従動シフトレールＹＪに沿って前後方向に摺動するようになっている（図２参照）。このため、レーザーブランキング装置１００は、高さを要しなくなるので、装置自体をコンパクトにすることが可能となる。
また、第１後下内側案内ローラ１５及び第２前下内側案内ローラ２３が従動シフト部用板枠４２を介して一体となるので、これらを同期した状態で同時に摺動させることができる。これにより、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の張力が変動し難く、安定した搬送が可能となる。

レーザーブランキング装置１００において、シフト部Ｆ１と、従動シフト部Ｆ２とは、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の両側に配置されたタイミングベルトＴで連結されている（図１参照）。
図４は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置におけるシフト部と従動シフト部との関係を説明するための概略側面図である。なお、図４では図２に示すような、タイミングベルトＴ等以外の記載を省略している。
図４に示すように、レーザーブランキング装置１００においては、シフト部Ｆ１の一端と、従動シフト部Ｆ２の一端とがタイミングベルトＴで連結され、シフト部Ｆ１の他端と、従動シフト部Ｆ２の他端とがタイミングベルトＴで連結されている。すなわち、シフト部Ｆ１、従動シフト部Ｆ２及びタイミングベルトＴは、側面視で環状となっており、無端ベルト内の前後に配置された複数のタイミングベルト用案内ローラ６１によりこれらが案内されるようになっている。なお、タイミングベルトＴは、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の両側に配置される。
前側の複数のタイミングベルト用案内ローラ６１、及び、後側の複数のタイミングベルト用案内ローラ６１は、それぞれグループとして一体となっており、いずれか一方を水平方向に移動させることにより、タイミングベルトＴの張力を調整することが可能となっている。

ここで、複数のタイミングベルト用案内ローラ６１は、少なくとも１つが、タイミングベルトＴを回動させるためのいわゆる駆動ローラとなっている。
ちなみに、本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００においては、前側の最も下のタイミングベルト用案内ローラ６１と、後側の最も下のタイミングベルト用案内ローラ６１とが駆動ローラとなっている。
また、これらの駆動ローラの駆動は、サーボモータＳ２により行われる（図１参照）。

レーザーブランキング装置１００においては、シフト部Ｆ１と従動シフト部Ｆ２とがタイミングベルトＴで連結されているので、シフト部Ｆ１の一方向への移動に応じて、従動シフト部Ｆ２が反対方向に移動するようになっている。すなわち、従動シフト部Ｆ２は、シフト部Ｆ１のＹ軸シフトレールＹＳに沿った摺動に従動するようになっている。
具体的には、シフト部Ｆ１（シフト部用板枠４１）がＹ軸シフトレールＹＳに沿って前方に摺動した場合は、従動シフト部Ｆ２（従動シフト部用板枠４２）がＹ軸従動シフトレールＹＪに沿って後方に摺動し、シフト部Ｆ１がＹ軸シフトレールＹＳに沿って後方に摺動した場合は、従動シフト部Ｆ２がＹ軸従動シフトレールＹＪに沿って前方に摺動するようになっている。これにより、タイミングベルトＴが従動シフト部Ｆ２の従動動作を助けるので、従動シフト部Ｆ２のシフト部Ｆ１に対する追従性をより向上させることができる。その結果、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の張力が変動し難くなり、安定した搬送動作が可能となる。

図２に戻り、レーザーブランキング装置１００において、第１案内部１６は、円筒状の案内ローラからなり（以下「第１後外側案内ローラ」ともいう。）、第２案内部２６は、円筒状の案内ローラからなる（以下「第２前外側案内ローラ」ともいう。）。このように、第１案内部１６及び第２案内部２６は、いずれも、案内ローラからなるので、構造がシンプルでありながら、対応する無端ベルトをスムーズに案内することができる。

ここで、第１後外側案内ローラ１６は、第１後中内側案内ローラ１４及び第１後下内側案内ローラ１５の間の第１無端ベルト１を案内するものであり、且つ、第１無端ベルト１に十分な張力を付与するため、第１後中内側案内ローラ１４及び第１後下内側案内ローラ１５よりも前方に配設される。
同様に、第２前外側案内ローラ２６は、第２前中内側案内ローラ２２及び第２前下内側案内ローラ２３の間の第２無端ベルト２を案内するものであり、且つ、第２無端ベルト２に十分な張力を付与するため、第２前中内側案内ローラ２２及び第２前下内側案内ローラ２３よりも後方に配設される。

したがって、シフト部Ｆ１の第１後中内側案内ローラ１４は、第１後外側案内ローラ１６よりも前方には移動しないようになっており、シフト部Ｆ１の第２前中内側案内ローラ２２は、第２前外側案内ローラ２６よりも後方には移動しないようになっている。すなわち、レーザーブランキング装置１００においては、第１後外側案内ローラ１６と第２前外側案内ローラ２６との間がシフト部Ｆ１の可動域となる。

図５は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置においてシフト部をＹ軸シフトレールに沿って摺動させた状態を説明するための斜視図である。上側は正面方向からの斜視図で、下側はやや前方からの斜視図である。なお、レーザーノズル関連の記載は省略している。
図５に示すように、レーザーブランキング装置１００において、シフト部Ｆ１は、Ｙ軸シフトレールＹＳに沿って前方に摺動させた場合（図５でいう上側のレーザーブランキング装置の状態）、第１後中内側案内ローラ１４が第１無端ベルト１を介して第１案内部１６に近接する位置まで摺動可能となっている。
一方、シフト部Ｆ１は、Ｙ軸シフトレールＹＳに沿って後方に摺動させた場合（図５でいう下側のレーザーブランキング装置の状態）、第２前中内側案内ローラ２２が第２無端ベルト２を介して第２案内部２６に近接する位置まで摺動可能となっている。

ここで、シフト部Ｆ１は、上述したように、空間部Ｓ（図１参照）を有しているので、該空間部ＳがレーザーノズルＮの下方に位置するように、レーザーノズルＮの前後方向への移動に追従して移動する。なお、シフト部Ｆ１の空間部Ｓは、上述したように、板材の幅方向全体に設けられているので、レーザーノズルＮの板材の幅方向への移動には追従しない。
なお、従動シフト部Ｆ２は、上述したように、シフト部Ｆ１のＹ軸シフトレールＹＳに沿った摺動に従動するようになっている。

図２に戻り、レーザーブランキング装置１００において、第１張力調整部３ａは、円筒状の案内ローラからなり、第２張力調整部３ｂは、円筒状の案内ローラからなる。このように、第１張力調整部３ａ及び第２張力調整部３ｂは、いずれも、案内ローラからなるので、設置が容易であり、対応する無端ベルトの回動を妨げない。

ここで、第１張力調整部３ａは、第１前上内側案内ローラ１１及び第１前下内側案内ローラ１２の間の第１無端ベルト１を案内するものであり、且つ、第１無端ベルト１の張力を調整するため、第１無端ベルト１の外側に接した状態で前後に移動可能となっている。
同様に、第２張力調整部３ｂは、第２後上内側案内ローラ２４及び第２後下内側案内ローラ２５の間の第２無端ベルト２を案内するものであり、且つ、第２無端ベルト２の張力を調整するため、第２無端ベルト２の外側に接した状態で前後に移動可能となっている。

これにより、レーザーブランキング装置１００においては、対応する第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の張力の微調整を簡単に行うことができる。すなわち、レーザーブランキング装置１００において、シフト部Ｆ１を摺動させた場合は、上述したように、従動シフト部Ｆ２を摺動させることにより、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の張力の調整を行うことができる。これに加え、第１無端ベルト１と第２無端ベルト２との間で、張力の差が生じた場合は、これらの張力調整部が対応する無端ベルトの張力を微調整することにより、第１無端ベルト１と第２無端ベルト２との間の張力の差を解消することができる。

レーザーブランキング装置１００において、シフト部Ｆ１の空間部Ｓには、スパッタ受け箱４が配置される。
かかるスパッタ受け箱４は、上方に開口部を有する箱状であり、少なくとも、開口部が板材Ｘの幅方向に広がった構造となっている。
これにより、レーザーブランキング装置１００においては、レーザー切断により発生するスパッタや細塵が、当該開口部からスパッタ受け箱４内に回収されるようになっている。その結果、レーザーブランキング装置１００においては、スパッタや細塵が、無端ベルトに付着することを抑制することができる。

このとき、スパッタ受け箱４の側壁には、吸引用開口部が設けられており、当該吸引用開口部に、スパッタ受け箱４内を吸引するためのバキューム装置（図示しない）が取り付けられている。このため、レーザー切断により発生するスパッタや細塵は、積極的にスパッタ受け箱４内に収容される。
これにより、レーザーブランキング装置１００においては、スパッタや細塵が、無端ベルトに付着することをより抑制することができ、且つ、これらの回収の効率をより向上させることができる。

図１に戻り、レーザーブランキング装置１００は、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の上方に設けられた、板材Ｘの幅方向に延びるＸ軸レール５２、及び、前後方向に延びる一対のＹ軸レール５１、を更に備える。
そして、一対のＹ軸レール５１は、上述した固定フレームに固定されており、Ｘ軸レール５２は、その両端がＹ軸レール５１に取り付けられている。
また、レーザーノズルＮは、Ｘ軸レール５２に取り付けられている。

レーザーブランキング装置１００においては、レーザーノズルＮが、Ｘ軸レール５２に案内されて摺動可能となっており、Ｘ軸レール５２が、Ｙ軸レール５１に案内されて摺動可能となっている。
したがって、レーザーブランキング装置１００においては、これらを組合せてプログラム制御することにより、レーザーノズルＮを、搬送される板材Ｘに対して、前後方向、左右方向、斜め方向、曲線方向等、あらゆる方向に摺動させることができる。これにより、搬送される板材に対し、複雑な形状にレーザー加工を行うことが可能となる。

上述したように、レーザーブランキング装置１００において、レーザーノズルＮによるレーザー加工は、空間部Ｓの上方で行われる。
このとき、シフト部Ｓは、レーザーノズルＮの真下に空間部Ｓが位置するように、レーザーノズルＮの前後方向への摺動に追従して摺動する。
これにより、レーザーノズルＮ自体を前後に大きく摺動させてレーザー加工を行うことが可能となる。すなわち、レーザー加工が可能な領域を大きく広げることができ、これにより板材の搬送速度を向上させることも可能となる。
また、レーザー切断時に、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２がレーザー光により損傷することを抑制することができる。すなわち、板材Ｘの直下に、逃がし用の空間部Ｓが形成されているので、無端ベルトが、レーザー光の通過領域を外れるため、レーザー光によって損傷することを抑制することができる。

次に、レーザーブランキング装置１００を用いた加工方法について例をあげて説明する。
図６（ａ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置を用いて板材をレーザー加工した一例を示す概略平面図である。なお、この例の場合、Ｘ軸レール５２は、Ｙ軸レール５１に沿って摺動しないので、シフト部Ｆ１もＹ軸シフトレールＹＳに沿って摺動しない。

まず、図６（ａ）に示すように、レーザーブランキング装置１００においては、コイル等から巻き出された平板状の板材Ｘが、第１無端ベルト１によって連続搬送される。
そして、レーザー光を照射しながら、レーザーノズルＮがＸ軸レール５２に案内されて矢印Ａ１の方向に摺動する。そうすると、板材Ｘが斜め方向に切断される。なお、空間部Ｓは移動しない。

次に、連続してレーザー光を照射しながら、レーザーノズルＮがＸ軸レール５２に沿って、逆の矢印Ａ２の方向に摺動する。そうすると、板材Ｘがくの字に切断される。なお、空間部Ｓは移動しない。
これにより、板材Ｘが斜め方向及び逆斜め方向に切断された三角状のブランク材が得られ、これが第２無端ベルト２によって搬送される。

図６（ｂ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置を用いて板材をレーザー加工した他の例を示す概略平面図である。なお、この例の場合、Ｘ軸レール５２は、Ｙ軸レール５１に沿って摺動するので、シフト部Ｆ１は、これに追従して、Ｙ軸シフトレールＹＳに沿って摺動し、従動シフト部Ｆ２は、シフト部Ｆ１に従動するように、Ｙ軸従動シフトレールＹＪに沿って摺動する。

まず、図６（ｂ）に示すように、レーザーブランキング装置１００においては、コイル等から巻き出された平板状の板材Ｘが、第１無端ベルト１によって連続搬送される。
そして、レーザー光を照射しながら、レーザーノズルＮがＸ軸レール５２に案内されて矢印Ａ１の方向に摺動すると共に、Ｘ軸レール５２がＹ軸レール５１に案内されて、矢印Ｂ１の方向に摺動する。このとき、Ｘ軸レール５２が第１無端ベルト１と同じ速度で摺動したとする。そうすると、板材Ｘが鉛直方向に切断される。なお、空間部Ｓは、Ｘ軸レール５２の移動に追従して移動する。

次に、レーザー光の照射を停止させ、レーザーノズルＮがＸ軸レール５２に案内されて逆の矢印Ａ２の方向に摺動すると共に、Ｘ軸レール５２がＹ軸レール５１に案内されて逆の矢印Ｂ２の方向に摺動する。そうすると、レーザーノズルＮ及びＸ軸レール５２が元の位置に戻る。なお、空間部Ｓは、Ｘ軸レール５２の移動に追従して移動する。
これにより、板材Ｘが鉛直方向に切断された矩形状のブランク材が得られ、これが第２無端ベルト２によって次に搬送される。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００を用いた加工方法においては、レーザーノズルＮを摺動させながら板材Ｘにレーザー光を照射するので、板材Ｘを搬送させながら、位置ズレを起こさずに、板材Ｘを所望の形状にレーザー加工を行うことができる。
また、レーザーノズルＮの摺動に追従するようにシフト部Ｆ１を摺動させることにより、第１無端ベルト１又は第２無端ベルト２がレーザー光によって損傷することを防止することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００において、シフト部Ｆ１は第１後中内側案内ローラ１４が、第１後上内側案内ローラ１３よりも前後方向において前方に配置され、第２前中内側案内ローラ２２が、第２後上内側案内ローラ２１よりも前後方向において後方に配置されているが、これに限定されない。
例えば、シフト部Ｆ１は、第１後中内側案内ローラ１４と第１後上内側案内ローラ１３とが前後方向において同じ位置に配置され、第２前中内側案内ローラ２２と第２後上内側案内ローラ２１とが前後方向において同じ位置に配置されていてもよい。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００において、シフト部用板枠４１は、アーム部ａ１に取り付けられたベアリングｂ１を介して、Ｙ軸シフトレールＹＳに取り付けられているが、シフト部Ｆ１がＹ軸シフトレールＹＳに沿って摺動可能であれば、構造はこれに限定されない。
同様に、従動シフト部用板枠４２は、ベアリングｂ２を介して、Ｙ軸従動シフトレールＹＪに取り付けられているが、従動シフト部Ｆ２がＹ軸従動シフトレールＹＪに沿って摺動可能であれば、構造はこれに限定されない。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００において、第１案内部１６は、円筒状の案内ローラ（第１後外側案内ローラ１６）からなり、第２案内部２６は、円筒状の案内ローラ（第２前外側案内ローラ２６）からなっているが、対応する無端ベルトの外側に接し且つ当該無端ベルトを案内可能であればこれに限定されない。
例えば、第１案内部１６及び第２案内部２６は、それぞれ、側面視でＵ字状の固定案内板等であってもよい。
また、第１案内部１６及び第２案内部２６は、それぞれ、複数の案内ローラからなるものであってもよい。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００において、第１張力調整部３ａは、円筒状の案内ローラからなり、第２張力調整部３ｂは、円筒状の案内ローラからなっているが、対応する無端ベルトの張力を調整可能であればこれに限定されない。
例えば、第１張力調整部３ａ及び第２張力調整部３ｂを設けず、上述した案内ローラの何れかをスライド可能とし、当該案内ローラをスライドさせることにより、張力を調整してもよい。

本発明は、板材を所望の形状にレーザー切断し、ブランク材とするレーザーブランキング装置として用いられる。本発明のレーザーブランキング装置によれば、コンパクトな構成でありながら、板材をレーザー切断によりブランク材とすることができ、且つ、レーザー切断したブランク材のみを搬送することができる。

１・・・第１無端ベルト
１００・・・レーザーブランキング装置
１１・・・第１前上内側案内ローラ
１２・・・第１前下内側案内ローラ
１３・・・第１後上内側案内ローラ
１４・・・第１後中内側案内ローラ
１５・・・第１後下内側案内ローラ
１６・・・第１案内部（第１後外側案内ローラ）
２・・・第２無端ベルト
２１・・・第２前上内側案内ローラ
２２・・・第２前中内側案内ローラ
２３・・・第２前下内側案内ローラ
２４・・・第２後上内側案内ローラ
２５・・・第２後下内側案内ローラ
２６・・・第２案内部（第２前外側案内ローラ）
３ａ・・・第１張力調整部
３ｂ・・・第２張力調整部
４・・・スパッタ受け箱
４１・・・シフト部用板枠
４２・・・従動シフト部用板枠
５１・・・Ｙ軸レール
５２・・・Ｘ軸レール
６１・・・タイミングベルト用案内ローラ
ａ１・・・アーム部
ｂ１・・・ベアリング
Ｆ１・・・シフト部
Ｆ２・・・従動シフト部
Ｎ・・・レーザーノズル
Ｓ・・・空間部
Ｓ１，Ｓ２・・・サーボモータ
Ｔ・・・タイミングベルト
ＹＪ・・・Ｙ軸従動シフトレール
ＹＳ・・・Ｙ軸シフトレール
Ｘ・・・板材

Claims (6)

1. 長尺状の板材を搬送させながら、レーザーノズルから照射されるレーザー光で該板材を切断し、ブランク材とするレーザーブランキング装置において、
   前記板材を前方から後方に搬送するために連設された前側の第１無端ベルト及び後側の第２無端ベルトと、
   前記第１無端ベルトの内側面に接するように配置され、該第１無端ベルトを案内するための第１前上内側案内ローラ、第１前下内側案内ローラ、第１後上内側案内ローラ、第１後中内側案内ローラ及び第１後下内側案内ローラと、
   前記第１無端ベルトの外側面に接するように配置され、該第１無端ベルトを案内するための第１案内部と、
   前記第２無端ベルトの内側面に接するように配置され、該第２無端ベルトを案内するための第２前上内側案内ローラ、第２前中内側案内ローラ、第２前下内側案内ローラ、第２後上内側案内ローラ及び第２後下内側案内ローラと、
   前記第２無端ベルトの外側面に接するように配置され、該第２無端ベルトを案内するための第２案内部と、
   前記第１後上内側案内ローラに案内される前記第１無端ベルト及び前記第２前上内側案内ローラに案内される前記第２無端ベルトの間の空間部の上方に配設された前記レーザーノズルと、
   を備え、
   前記第１案内部が、前記第１後中内側案内ローラ及び前記第１後下内側案内ローラの間の前記第１無端ベルトを案内するものであり、且つ、前記第１後中内側案内ローラ及び前記第１後下内側案内ローラよりも前方に配設され、
   前記第２案内部が、前記第２前中内側案内ローラ及び前記第２前下内側案内ローラの間の前記第２無端ベルトを案内するものであり、且つ、前記第２前中内側案内ローラ及び前記第２前下内側案内ローラよりも後方に配設され、
   前記第１後下内側案内ローラ及び前記第２前下内側案内ローラが前後方向にスライド可能であり、
   前記第１前下内側案内ローラが固定されており、
   前記第１後上内側案内ローラ、前記第１後中内側案内ローラ、前記第２前上内側案内ローラ及び前記第２前中内側案内ローラが一体となったシフト部を構成しており、
   前記シフト部が、前記第１無端ベルト及び前記第２無端ベルトの両側に設けられた前記前後方向に延びるＹ軸シフトレールに沿って、前記第１後中内側案内ローラが前記第１無端ベルトを介して前記第１案内部に近接する位置から、前記第２前中内側案内ローラが前記第２無端ベルトを介して前記第２案内部に近接する位置までの間でスライド可能であり、且つ、前記レーザーノズルの真下に位置するように、前記レーザーノズルの前後方向への移動に追従してスライドし、
   前記第１後下内側案内ローラ及び前記第２前下内側案内ローラが一体となった従動シフト部を構成しており、
   前記従動シフト部が、前記第１無端ベルト及び前記第２無端ベルトの両側に設けられた前記前後方向に延びるＹ軸従動シフトレールに沿ってスライド可能であり、且つ、前記シフト部のスライドに従動して、前記シフト部の移動と反対方向に移動するレーザーブランキング装置。
2. 前記第１無端ベルトの張力を微調整するための第１張力調整部、及び、前記第２無端ベルトの張力を微調整するための第２張力調整部、を更に備える請求項１記載のレーザーブランキング装置。
3. 前記シフト部において、前記第１後中内側案内ローラが、前記第１後上内側案内ローラよりも前方に配置され、前記第２前中内側案内ローラが、前記第２後上内側案内ローラよりも後方に配置されている請求項１又は２記載のレーザーブランキング装置。
4. 前記第１案内部が、第１後外側案内ローラからなり、
   前記第２案内部が、第２前外側案内ローラからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザーブランキング装置。
5. 前記空間部に配設された幅方向に延びるスパッタ受け箱を更に備え、
   前記スパッタ受け箱には、該スパッタ受け箱内を吸引するためのバキューム装置が取り付けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザーブランキング装置。
6. 前記第１無端ベルト及び前記第２無端ベルトの上方に設けられた、前記板材の幅方向に延びるＸ軸レール、及び、前後方向に延びる一対のＹ軸レール、を更に備え、
   前記レーザーノズルが、前記Ｘ軸レールに案内されて摺動可能となっており、
   前記Ｘ軸レールが、前記Ｙ軸レールに案内されて摺動可能となっている請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザーブランキング装置。

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