JP6895268B2 - 切断片の搬出方法及びレーザ切断加工機 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ切断加工機によって、板状のワークから切断分離された切断片を搬出する方法及びその機能を備えたレーザ切断加工機に関する。さらに詳細には、搬出装置によって切断片を吸着し持上げて搬出する際、搬出することができなかった場合に、レーザ加工機に備えたシュータを開いて、切断片を下側へ搬出する方法及びレーザ加工機に関する。

レーザ切断加工機には、レーザ切断加工領域において板状のワークから切断分離した切断片を、持上げて搬出することが行われている（例えば特許文献１参照）。また、レーザ切断加工領域に備えたシュータを開いて、切断片を下側へ搬出することが行われている（例えば特許文献２参照）。

特許第５９４０２１８号公報 特開２０１３−１６９５６９号公報

前記特許文献１には、板状のワークから切断分離した切断片を、搬出装置によって吸着し持上げて搬出することが記載されている。上述のように、切断片を持上げて搬出する場合、例えば同一形状寸法の切断片を同一箇所に重ねることができ、切断片の整理が容易である、という利点がある。

しかし、切断片の一部がワークの下側に入り込むなどの引っ掛かりが生じると、切断片を持上げて搬出することが難しいものである。そこで、引っ掛かりが生じた場合には、切断片をＸ−Ｙ方向に移動して、引っ掛かりを解消することが記載されている。ところが、切断片をＸ−Ｙ方向に移動しても、ワークと切断片との引っ掛かりが解消しない場合もある。この場合には、手動的に切断片を搬出する必要がある。

したがって、手動的に切断片を搬出する場合には、レーザ切断加工機によるワークの切断加工を中止する必要がある。よって、作業能率向上を図る上において問題がある。

特許文献２には、板状のワークから切断分離された切断片を、シュータを下方向へ傾斜することによって下方向へ搬出することが記載されている。そして、ワークに切断片の引っ掛かりが生じた場合には、ワークに上下方向の振動を付与して、切断片の引っ掛かりを解消することが記載されている。

上記構成においては、ワークに上下方向の振動を付与して切断片の引っ掛かりを解消するものであるから、切断片の引っ掛かりが解消され易い、という利点がある。しかし、ワークから切断分離された種々の形状寸法の切断片は一箇所に集められることになる。したがって、切断片を、形状、寸法毎に仕分けする作業が必要になる、という問題がある。

本発明は、レーザ切断加工機のレーザ切断加工領域において、板状のワークを切断して切断片を分離する工程と、前記切断片の上方位置に前記切断片を搬出するための搬出装置を位置決めし、前記搬出装置に備えられている吸着パッドによって前記切断片を吸着して持上げる工程と、前記搬出装置による前記切断片の持上げに失敗したとき、前記吸着パッドによる前記切断片の吸着を解除し、前記レーザ切断加工領域における前記搬出装置の下方に備えられているワークシュータを開いて、前記切断片を下方へと搬出する工程とを含む切断片の搬出方法を提供する。

上記の切断片の搬出方法において、前記ワークシュータを開いて下方へと搬出された前記切断片を前記ワークシュータの下方に備えられている搬出コンベアによって搬出し、種類の異なる切断片を前記搬出コンベアによって搬出するときに、前記搬出コンベアの搬送方向を切換えて、別種の切断片の混存を防止するのがよい。

上記の切断片の搬出方法において、開いた前記ワークシュータより落下した前記切断片が前記搬出コンベアへと搬出されると、前記ワークシュータを閉じるのがよい。

本発明は、レーザ切断加工領域に位置決めされた板状のワークからレーザ加工ヘッドによるレーザ加工によって分離された切断片を持上げて搬出する搬出装置と、前記レーザ切断加工領域に開閉自在に設けられており、前記切断片を下方へと搬出するワークシュータと、前記ワークシュータの下方に備えられている搬出コンベアと、前記搬出装置による前記切断片の搬出の失敗を検出する搬出ミス検出手段と、前記搬出ミス検出手段によって前記搬出装置による前記切断片の搬出の失敗が検出されたとき、前記ワークシュータを開動作するシュータ開閉動作手段と、前記切断片が前記搬出コンベア上に落下して、前記切断片が前記搬出コンベアへと搬出されたことを検出する搬出検知手段とを備えるレーザ切断加工機を提供する。

上記のレーザ切断加工機において、前記搬出検知手段が前記切断片の前記搬出コンベアへの搬出を検出すると、前記シュータ開閉動作手段は、前記ワークシュータを閉動作するのがよい。

本発明は、レーザ切断加工領域に位置決めされた板状のワークをレーザ加工するレーザ加工ヘッドと、前記レーザ加工ヘッドによるレーザ加工によって前記ワークから切断された切断片を吸着する吸着パッドを有し、前記吸着パッドで吸着された前記切断片を持上げて搬出する搬出装置と、前記レーザ切断加工領域における前記搬出装置の下方に傾斜可能に備えられているワークシュータとを備え、前記搬出装置による前記切断片の持上げに失敗したとき、前記搬出装置は、前記吸着パッドによる前記切断片の吸着を解除し、前記ワークシュータは、下方に傾斜するよう開動作して、前記吸着パッドによる吸着が解除された前記切断片を下方へと搬出するレーザ切断加工機を提供する。

本発明においては、ワークから切断分離された切断片は、搬出装置によって持上げて搬出するものである。したがって、同一形状寸法の切断片を、同一箇所に仕分けして搬送することが容易である。また、搬出装置によって切断片を持上げることに失敗した場合には、シュータを開いて切断片を下側へ搬出する。したがって、切断片の引っ掛かりを生じた場合であっても、切断片の搬出を迅速容易に行うことができ、作業能率向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係るレーザ切断加工機の全体的構成を概念的、概略的に示した構成説明図である。 機能ブロック図である。 ワークから切断片を切断分離する作用説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るレーザ切断加工機について説明する。なお、理解を容易にするために、レーザ加工機の全体的構成について概略的に説明する。

図１に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ切断加工機１は、パンチプレスとレーザ加工機とを複合化したレーザ・パンチ複合加工機にて例示してある。しかし、複合化することなく、レーザ加工機単体であってもよいものである。前記レーザ切断加工機１は、フレーム３を備えている。このフレーム３における上部フレーム３Ｕには、上部タレット５Ｕが回転自在に備えられている。前記フレーム３における下部フレーム３Ｌには、前記上部タレット５Ｕに対応した下部タレット５Ｌが回転自在に備えられている。前記上部タレット５Ｕには、複数のパンチＰが備えられており、下部タレット５Ｌには、パンチＰに対応する複数のダイＤが備えられている。そして、加工位置に割出し位置決めされたパンチＰを打圧するストライカ７が前記上部フレーム３Ｕに上下動自在に備えられている。

前記フレーム３における下部フレーム３Ｌには、前記加工位置に割出し位置決めされたパンチＰ、ダイＤによってプレス加工される板状のワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ移動自在に支持するワークテーブル９が備えられている。そして、前記フレーム３における上部フレーム３Ｕには、前記ワークＷのレーザ加工を行うレーザ加工ヘッド１３がＹ軸方向へ移動自在かつ上下動自在に備えられている。さらに、前記ワークテーブル９上には、ワークＷをＸ軸、Ｙ軸方向に移動位置決めするためのワーク移動位置決め装置１１が備えられている。なお、前記上下のタレット５Ｕ，５Ｌやストライカ７及び前記ワーク移動位置決め装置１１の構成は、既に良く知られた構成であるから、構成、作用についてのより詳細な説明は省略する。

前記構成により、加工位置に割出し位置決めされたパンチＰ、ダイＤに対してワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決めした後、ストライカ７によってパンチＰを打圧することにより、ワークＷにプレス加工が行われる。また、前記ワーク移動位置決め装置１１によってワークＷをＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決めすると共に、レーザ加工ヘッド１３をＹ軸方向へ移動位置決めして、ワークＷにレーザ加工を行うことにより、ワークＷから所望形状の切断片を切断分離することができる。

前述のように、レーザ切断加工領域において、ワークＷから切断分離した切断片を、持上げて搬出するために、搬出装置１５が備えられている。搬出装置１５には、Ｘ軸方向（図１において紙面に垂直な方向）へ移動位置決め自在かつ上下動自在なパッドホルダ１７が備えられている。そして、パッドホルダ１７の下面には、ワークＷから切断分離された切断片を吸着自在な複数の吸着パッド１９が備えられている。したがって、レーザ加工ヘッド１３の作用によって、ワークＷから切断分離された切断片は、搬出装置１５によって吸着し持上げられて、レーザ切断加工領域から搬出されるものである。なお、レーザ切断加工によってワークから切断分離された切断片を、吸着して搬出する構成は、例えば特開２００１−６２５８４号公報等に記載されているように公知である。したがって、搬出装置１５の構成、動作についての詳細な説明は省略する。

ところで、例えばワークテーブル９の上面に備えたブラシが摩耗して、ワークＷから切断分離された切断片がワークＷよりも低い位置になる場合がある。また、場合によっては切断片の一部がワークＷの下側に入り込むことがある。この場合、前記搬出装置１５における吸着パッド１９によって切断片を吸着し持上げることは難しいものである。

そこで、本実施形態においては、吸着パッド１９によって吸着し持上げることが難しい切断片を下方向へ搬出するように構成してある。すなわち、前記レーザ加工ヘッド１３がＹ軸方向に往復移動するレーザ切断加工領域に対応して、前記ワークテーブル９には、先端側が下方向へ傾斜自在なワークシュータ２１が備えられている。

上記ワークシュータ２１はＹ軸方向の枢軸（図示省略）に揺動自在（傾斜自在）に支持されているものであって、常態においては、ワークテーブル９と同一高に水平に支持されている。そして、前記レーザ加工ヘッド１３がＹ軸方向に往復移動する往復移動経路の下方位置であって、前記ワークシュータ２１の上面には、レーザ加工時に生じたヒューム等を吸引排除するためのスリット（図示省略）がＹ軸方向に長く形成してある。

したがって、レーザ加工ヘッド１３によってワークＷから切断片を切断分離した後、ワークシュータ２１を下方向に傾斜させることにより、切断片を下方向へ搬出することができる。

既に理解されるように、本実施形態においては、搬出装置１５によって切断片を持上げて搬出することができる。したがって、切断片を仕分けして搬出することができるものである。そして、前記搬出装置１５によって切断片を持上げることができない場合には、ワークシュータ２１を下方向に傾斜して、切断片を下方向に搬出することができる。

したがって、搬出装置１５によって切断片を持上げて搬出することが難しい場合には、搬出装置１５における吸着パッド１９による吸着を解除して、ワークシュータ２１を下方向に傾斜することにより、切断片を下方向に搬出することができる。よって切断片の搬出を能率よく行うことができるものである。

前述したように、搬出装置１５による切断片の搬出動作から、ワークシュータ２１の傾斜による切断片の搬出動作に切換えるために、レーザ切断加工機１には、搬出動作切換え装置２３（図２参照）が備えられている。

搬出動作切換え装置２３は、レーザ切断加工機１の動作を制御するＮＣ装置が該当するものであって、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備えたコンピュータから構成してある。搬出動作切換え装置（ＮＣ装置）２３には、搬出装置１５によって切断片を持上げることによる搬出ミスを検出する搬出ミス検出手段２５が接続してある。

上記搬出ミス検出手段２５としては、搬出装置１５に備えた吸着パッド１９による切断片の吸着ミスを検出する構成がある。すなわち、前記搬出装置１５における吸着パッド１９によって切断片を吸着する際に、吸着パッド１９に作用する圧力が予め設定した所定の負圧にならないことを検出したときには、切断片を吸着して持上げることができない。したがって、搬出ミスとして判断することができる。また、前記吸着パッド１９によって切断片を吸着した場合であっても、予め設定した所定時間内に切断片を持上げることができなかった場合には、搬出ミスとして判断することができる。上述のように搬出ミスを生じると、搬出されなかった切断片は、ワークシュータ２１上に位置するものである。

搬出動作切換え装置２３には、ワークシュータ２１の開閉動作を行う流体圧シリンダ等のごとき開閉動作アクチュエータ２７（シュータ開閉動作手段）が接続してある。この開閉動作アクチュエータ２７は、搬出ミス検出手段２５によって切断片の搬出ミスが検出されたときに、ワークシュータ２１を開動作させる。したがって、ワークシュータ２１が下方向に傾斜するように開動作されると、ワークシュータ２１上の切断片は、ワークシュータ２１の下方に備えた搬出コンベア２９（図１参照）上に落下する。

上述のように、搬出コンベア２９上に切断片が落下すると、搬出検出手段３１が切断片の搬出を検出する。搬出検出手段３１としては、ワークシュータ２１に振動センサを備えワークシュータから搬出コンベア２９上へ落下したことを検出する構成、あるいは搬出コンベア２９に振動センサを備えて、切断片の落下による振動を検出する構成とすることができる。また、ワークシュータ２１を落下する、あるいは搬出コンベア２９上を搬送される切断片を、例えば光線式のセンサあるいはＣＣＤカメラ等によって光学的に検出することも可能である。すなわち、搬出検出手段３１の構成としては種々の構成を採用することができる。

前述のように、搬出検出手段３１によって切断片の落下搬出が検出されると、前記ワークシュータ２１が閉動作されて、次の切断片の切断分離が行われる。この際、前記搬出動作切換え装置２３に備え加工プログラムメモリ３３に格納された加工プログラムによって、図３に示したグループＧＡのレーザ切断加工が継続される場合には、搬出検出手段３１によって切断片の搬出が検出されると、ワークシュータ２１が閉じられると同時に切断片の切断分離が直ちに開始されるものである。

ところで、例えばグループＧＡにおける最後の切断片Ａの切断分離を行った後に、加工プログラムメモリ３３に格納された加工プログラムのうち、次のグループＧＢにおける切断片Ｂの切断加工を行うプログラムが実行される。すなわち、加工プログラムは、グループＧＡの加工を行うプログラムから、グループＧＢの加工を行うプログラムに切換えられる。

加工プログラムが切換えられる際に、前述したように、搬出ミスが検出された場合には、前回の加工プログラムによる切断片Ａが搬出コンベア２９上から収納ボックス３５に搬出されたことを検出した後に、グループＧＢにおける切断片Ｂの切断分離が行われる。したがって、搬出ミスが生じた場合であっても、グループＧＡの切断片ＡとグループＧＢの切断片Ｂとが同一の収納ボックス３５に混在するようなことはない。

ところで、搬出ミスを生じて、グループＧＡ，ＧＢ，ＧＣにおける切断片Ａ，Ｂ，Ｃを、ワークシュータ２１を開いて下側へ搬出したときに、各切断片Ａ，Ｂ，Ｃが収納ボックス３５内に混在しないようにするには、各グループＧＡ，ＧＢ，ＧＣの切断に切り換える毎に、搬出コンベア２９を逆方向に回転して、搬出コンベア２９から別個の収納ボックス３５内に各切断片Ａ，Ｂ，Ｃを個別に収納することも可能である。

また、グループＧＡ，ＧＢ，ＧＣにおける切断片Ａ，Ｂ，Ｃを切断する毎に、収納ボックス３５において予め切断片Ａ，Ｂ，Ｃに対して区画した各区画部を、各切断片Ａ，Ｂ，Ｃの切断時に対応して、搬出コンベア２９の搬送端に対応した位置に位置決めする構成とすることも可能である。

既に理解されるように、ワークＷから切断分離した切断片は、搬出装置１５に備えた吸着パッド１９により吸着され、持上げられて搬出される。そして、前記搬出装置１５による持上げが失敗した場合には、ワークシュータ２１が開いて下側へ搬出される。したがって、切断片の持上げ搬出に失敗した場合であっても、持上げに失敗した切断片を直ちに下側へ搬出することができる。よって、レーザ加工機による切断加工を中止することなくワークＷからの切断片を切断分離するレーザ切断加工を能率よく行い得るものである。

１ レーザ切断加工機
９ ワークテーブル
１１ ワーク移動位置決め装置
１３ レーザ加工ヘッド
１５ 搬出装置
１９ 吸着パッド
２１ ワークシュータ
２３ 搬出動作切換え装置（ＮＣ装置）
２５ 搬出ミス検出手段
２７ 開閉動作アクチュエータ
２９ 搬出コンベア
３１ 搬出検出手段
３３ 加工プログラムメモリ
３５ 収納ボックス

Claims (4)

1. レーザ切断加工機のレーザ切断加工領域において、板状のワークを切断して切断片を分離する工程と、
   前記切断片の上方位置に前記切断片を搬出するための搬出装置を位置決めし、前記搬出装置に備えられている吸着パッドによって前記切断片を吸着して持上げる工程と、
   前記搬出装置による前記切断片の持上げに失敗したとき、前記吸着パッドによる前記切断片の吸着を解除し、前記レーザ切断加工領域における前記搬出装置の下方に備えられているワークシュータを開いて、前記切断片を下方へと搬出する工程と、
   を含み、
   前記ワークシュータを開いて下方へと搬出された前記切断片を前記ワークシュータの下方に備えられている搬出コンベアによって搬出し、
   種類の異なる切断片を前記搬出コンベアによって搬出するときに、前記搬出コンベアの搬送方向を切換えて、別種の切断片の混存を防止する
   切断片の搬出方法。
2. 開いた前記ワークシュータより落下した前記切断片が前記搬出コンベアへと搬出されると、前記ワークシュータを閉じる請求項１に記載の切断片の搬出方法。
3. レーザ切断加工領域に位置決めされた板状のワークからレーザ加工ヘッドによるレーザ加工によって分離された切断片を持上げて搬出する搬出装置と、
   前記レーザ切断加工領域に開閉自在に設けられており、前記切断片を下方へと搬出するワークシュータと、
   前記ワークシュータの下方に備えられている搬出コンベアと、
   前記搬出装置による前記切断片の搬出の失敗を検出する搬出ミス検出手段と、
   前記搬出ミス検出手段によって前記搬出装置による前記切断片の搬出の失敗が検出されたとき、前記ワークシュータを開動作するシュータ開閉動作手段と、
   前記切断片が前記搬出コンベア上に落下して、前記切断片が前記搬出コンベアへと搬出されたことを検出する搬出検知手段と、
   を備えるレーザ切断加工機。
4. 前記搬出検知手段が前記切断片の前記搬出コンベアへの搬出を検出すると、前記シュータ開閉動作手段は、前記ワークシュータを閉動作する請求項３に記載のレーザ切断加工機。

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