JP7084829B2

JP7084829B2 - 切断加工方法

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Publication number: JP7084829B2
Application number: JP2018164194A
Authority: JP
Inventors: 知里宇田川
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2038-09-03
Also published as: JP2020037116A

Description

本発明は、切断加工方法に関する。

レーザ加工機等の切断加工機は、板状の加工対象物（例えば板金）であるワークを製品形状データに基づいて切断加工することにより、所定の形状を有する製品を製作することができる。ワークが切断加工されることにより、ワークから製品と非製品部とが形成される。切断加工により製作された製品は、特許文献1に記載されているような搬出装置によって吸着されて所定の場所または所定の装置へと搬送される。

特開平８－２４３９６４号公報

ワークを切断加工し、さらに製品を吸着して搬送するときに、製品の形状によって製品の一部が非製品部の下側に潜り込む場合がある。製品の一部が非製品部の下側に潜り込んだ状態で製品を吸着すると、製品の一部が非製品部に引っかかり、搬送の妨げとなる。製品が細長形状部または切り欠き部を有する場合に、これらの部位が非製品部の下側に潜り込みやすい。また、ワークの厚さが１．０ｍｍ以下である場合に製品の一部が非製品部の下側に潜り込みやすい。

本発明は、ワークを切断加工することによって製作された製品の一部が非製品部の下側に潜り込むことを低減させることができる切断加工方法を提供することを目的とする。

本発明は、ワークを、製品となる領域である製品部と前記製品部以外の領域である非製品部とが形成されるように切断加工し、前記非製品部における前記製品部と対向する切断面を含む端部に、前記製品部よりも下側に突出する突出部を形成する切断加工方法を提供する。

上記の突出部は、ブリッジ、ルーバー、ランス、または、ハーフシャーと称される成形加工により形成される。

本発明の切断加工方法によれば、ワークを切断加工することによって製作された製品の一部が非製品部の下側に潜り込むことを低減させることができる。

一実施形態の切断加工機の全体的な構成例を示す図である。ワークが切断加工されることによって製作される製品の一例を示す図である。ワークが未切断部を残して切断加工された状態を示す図である。第１実施形態の切断加工方法の一例を示すフローチャートである。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品と非製品部との関係の一例を示す図である。第２実施形態の切断加工方法の一例を示すフローチャートである。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。ワークにおいて製品部と非製品部との関係の一例を示す図である。

図１は、板状の加工対象物であるワークを切断加工する切断加工機の一例として、レーザ・パンチ複合加工機を示している。図１に示すように、切断加工機１は、フレーム部２と、切断加工部３と、パンチ加工部４と、ワーク搬送部５とを備える。フレーム部２は、上部フレーム２１と、下部フレーム２２とを有する。

切断加工部３は、切断加工ヘッド３１と、スライダ３２と、ヘッド駆動部３３とを有する。ヘッド駆動部３３は、上部フレーム２１に固定され、スライダ３２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、または、Ｘ軸とＹ軸との任意の合成方向に移動させる。ヘッド駆動部３３は例えばモータである。なお、図１にはスライダ３２を駆動軸３４に沿ってＹ軸方向に移動させるヘッド駆動部３３のみを示している。

スライダ３２は、切断加工ヘッド３１をＺ軸方向に移動させる。図１において、Ｘ軸方向は手前奥方向、Ｙ軸方向は左右方向、Ｚ軸方向は上下方向にそれぞれ対応する。従って、切断加工ヘッド３１は、ヘッド駆動部３３によってスライダ３２と共にＸ軸方向、Ｙ軸方向、または、Ｘ軸とＹ軸との任意の合成方向に移動し、スライダ３２によってＺ軸方向に移動する。切断加工ヘッド３１は、先端のノズル３５から例えばレーザ光を射出する。

パンチ加工部４は、金型ユニットＭＵと、金型ホルダ６と、ストライカ７とを有する。金型ホルダ６はフレーム部２に保持されている。金型ホルダ６は、例えばタレットであり、フレーム部２に回転自在に保持されている。

金型ホルダ６は、下型ホルダであるダイホルダ６１と、上型ホルダであるパンチホルダ６２とを有する。パンチホルダ６２は上部フレーム２１に保持されている。パンチホルダ６２は、例えば上部側のタレットであり、上部フレーム２１に回転自在に保持されている。ダイホルダ６１は、例えば下部側のタレットであり、下部フレーム２２に回転自在に保持されている。

金型ユニットＭＵは、下金型であるダイＤＭ（第１の金型）と、上金型であるパンチＰＭ（第２の金型）とを有する。ダイＤＭは、ダイホルダ６１に保持されている。パンチＰＭは、Ｚ軸方向に上下動自在にパンチホルダ６２に保持されている。ストライカ７は、Ｚ軸方向に上下動自在に上部フレーム２１に保持されている。

パンチ加工部４は、ストライカ７とパンチＰＭとダイＤＭとを位置合わせし、さらにストライカ７を下方向に移動させることにより、パンチＰＭをダイＤＭと接近する方向に移動させることができる。

ワーク搬送部５は、板状の加工対象物であるワークＷをクランプするクランパ５１を有する。ワーク搬送部５は、クランパ５１によりワークＷをクランプし、さらに切断加工部３からパンチ加工部４へ搬送して位置決めしたり、パンチ加工部４から切断加工部３へ搬送して位置決めしたりする。

ワークＷは、例えばステンレス鋼よりなる板金である。ワークＷはステンレス鋼以外の鉄系の板金であっても構わないし、アルミニウム、アルミニウム合金、銅鋼などの板金であっても構わない。

切断加工部３は、ノズル３５からレーザ光をワークＷに照射し、かつ、切断加工ヘッド３１を予め設定された加工方向に移動することにより、ワークＷを所定の形状に切断加工する。パンチ加工部４は、ストライカ７を下方向に移動させてパンチＰＭをダイＤＭと接近する方向に移動させることにより、ワークＷの所定の領域を所定の形状にパンチ加工する。

図２は、切断加工機１がワークＷを切断加工することによって製作される製品の形状の一例を示している。図２に示すように、ワークＷは例えば矩形の板金である。ワークＷの厚さは例えば１．０ｍｍ以下である。

ワークＷを切断加工することによって製作される製品ＰＲは、細長形状部ＥＳと切り欠き部ＮＴとを有する。切り欠き部ＮＴは、細長形状部ＥＳの先端近傍に形成されている。ワークＷにおいて、製品ＰＲとなる領域を製品部ＰＲａとし、製品部ＰＲａ以外の領域を非製品部ＮＰとする。

切断加工部３は、ノズル３５からレーザ光をワークＷに照射し、かつ、切断加工ヘッド３１を予め設定された加工方向に移動することにより、ワークＷを所定の形状に切断加工する。図３に示すように、切断加工機１は、製品部ＰＲａと非製品部ＮＰとが分離しないように未切断部ＵＣを残して、ワークＷを切断加工する。即ち、ワークＷが切断加工されることにより、ワークＷから製品部ＰＲａと非製品部ＮＰとが形成される。

ワーク搬送部５は、ワークＷをクランパ５１によりクランプし、さらに切断加工部３からパンチ加工部４へ搬送し、位置決めする。製品部ＰＲａと非製品部ＮＰとは未切断部ＵＣにより分離していないため、ワーク搬送部５がワークＷを搬送するときに、製品ＰＲの一部、例えば切り欠き部ＮＴが非製品部ＮＰに引っかかることによって生じる搬送の妨げを防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

［第１実施形態］
図４に示すフローチャートと図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び、図６とを用いて、切断加工機１によるワークＷの切断加工方法を第１実施形態として説明する。図５ＡはワークＷを切断加工することによって形成された製品部ＰＲａと非製品部ＮＰとの厚さ方向の位置関係を示す断面図である。図５Ｂは、製品部ＰＲａ側から非製品部ＮＰを見た状態を示している。図５Ｃは図５Ａに対応する。

ワーク搬送部５は、図４に示すフローチャートのステップＳ３１にて、ワークＷをクランパ５１によりクランプし、さらに切断加工部３の所定の位置に位置決めする。切断加工部３は、ステップＳ３２にて、ノズル３５からレーザ光をワークＷに照射し、かつ、切断加工ヘッド３１を予め設定された加工方向に移動することにより、ワークＷを、未切断部ＵＣを残して所定の形状、例えば図３に示す形状に切断加工する。

ワーク搬送部５は、ステップＳ３３にて、ワークＷをクランプした状態で切断加工部３からパンチ加工部４へ搬送し、位置決めする。パンチ加工部４は、ステップＳ３４にて、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ３を形成する。突出部ＰＴ３は平面を有して形成されている。突出部ＰＴ３は、ダイＤＭ、及び、パンチＰＭの形状または成形加工方法に応じて、所定の形状に形成することができる。

突出部ＰＴ３における製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ３１は、ステップＳ３２にてワークＷを切断加工したときの非製品部ＮＰの切断面ＣＳに相当する。従って、切断加工機１によれば、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ３によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

図５Ｃに示すように、パンチ加工部４は、製品部ＰＲａの両側に位置する非製品部ＮＰａ及びＮＰｂのうちの一方の非製品部ＮＰａにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ３ａを形成する。パンチ加工部４は、他方の非製品部ＮＰｂにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ３ｂを形成する。

即ち、パンチ加工部４は、製品部ＰＲａの両側に位置する非製品部ＮＰａ及びＮＰｂにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ３ａ及びＰＴ３ｂを形成する。突出部ＰＴ３ａにおける製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ３１ａ、及び、突出部ＰＴ３ｂにおける製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ３１ｂは、ステップＳ３２にてワークＷを切断加工したときの非製品部ＮＰの切断面ＣＳに相当する。

従って、切断加工機１によれば、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ３によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

ワーク搬送部５は、図４に示すフローチャートのステップＳ３５にて、ワークＷをクランプした状態でパンチ加工部４から切断加工部３へ搬送し、位置決めする。切断加工部３は、ステップＳ３６にて、ノズル３５からレーザ光をワークＷに照射し、かつ、切断加工ヘッド３１を予め設定された加工方向に移動することにより、ワークＷの未切断部ＵＣを切断加工する。

これにより、製品ＰＲと非製品部ＮＰとは分離される。図６は、パンチ加工部４によって非製品部ＮＰの８箇所に４組の突出部ＰＴ３を形成した例を示している。図５Ｃは、例えば図６に示すＢ－Ｂで切断した断面に相当する。

非製品部ＮＰには製品ＰＲの近傍に、製品ＰＲよりも下側に突出する突出部ＰＴ３が形成されている。従って、製品ＰＲが吸着搬送機構によって吸着されて次の工程へと搬送されるときに、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ３によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

［第２実施形態］
図７に示すフローチャートと図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、及び、図９とを用いて、切断加工機１によるワークＷの切断加工方法を第２実施形態として説明する。図８Ａは図５Ａに対応する。図８Ｂは、製品部ＰＲａ側から非製品部ＮＰを見た状態を示している。図８Ｃは図５Ｃに対応する。

ワーク搬送部５は、図７に示すフローチャートのステップＳ４１にて、ワークＷをクランパ５１によりクランプし、さらに切断加工部３の所定の位置に位置決めする。切断加工部３は、ステップＳ４２にて、ノズル３５からレーザ光をワークＷに照射し、かつ、切断加工ヘッド３１を予め設定された加工方向に移動することにより、ワークＷを、未切断部ＵＣを残して所定の形状、例えば図３に示す形状に切断加工する。

ワーク搬送部５は、ステップＳ４３にて、ワークＷをクランプした状態で切断加工部３からパンチ加工部４に搬送し、位置決めする。パンチ加工部４は、ステップＳ４４にて、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ４を形成する。

突出部ＰＴ４は、ダイＤＭ、及び、パンチＰＭの形状または成形加工方法に応じて、所定の形状に形成することができる。突出部ＰＴ４は、例えばブリッジと称させる成形加工により形成することができる。

突出部ＰＴ４における製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ４１は、ステップＳ４２にてワークＷを切断加工したときの非製品部ＮＰの切断面ＣＳに相当する。従って、切断加工機１によれば、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ４によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

図８Ｃに示すように、パンチ加工部４は、製品部ＰＲａの両側に位置する非製品部ＮＰａ及びＮＰｂのうちの一方の非製品部ＮＰａにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ４ａを形成する。パンチ加工部４は、他方の非製品部ＮＰｂにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ４ｂを形成する。

即ち、パンチ加工部４は、製品部ＰＲａの両側に位置する非製品部ＮＰａ及びＮＰｂにおける製品部ＰＲａと対向するそれぞれの切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ４ａ及びＰＴ４ｂを形成する。突出部ＰＴ４ａにおける製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ４１ａ、及び、突出部ＰＴ４ｂにおける製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ４１ｂは、ステップＳ４２にてワークＷを切断加工したときの非製品部ＮＰの切断面ＣＳに相当する。

従って、切断加工機１によれば、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ４によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

ワーク搬送部５は、図７に示すフローチャートのステップＳ４５にて、ワークＷをクランプした状態でパンチ加工部４から切断加工部３へ搬送し、位置決めする。切断加工部３は、ステップＳ４６にて、ノズル３５からレーザ光をワークＷに照射し、かつ、切断加工ヘッド３１を予め設定された加工方向に移動することにより、ワークＷの未切断部ＵＣを切断加工する。

これにより、製品ＰＲと非製品部ＮＰとは分離される。図９は、パンチ加工部４によって非製品部ＮＰの８箇所に４組の突出部ＰＴ４を形成した例を示している。図８Ｃは、例えば図９に示すＣ－Ｃで切断した断面に相当する。

非製品部ＮＰには製品ＰＲの近傍に、製品ＰＲよりも下側に突出する突出部ＰＴ４が形成されている。従って、製品ＰＲが吸着搬送機構によって吸着されて次の工程へと搬送されるときに、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ４によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

［第３実施形態］
図１０Ａ、及び、図１０Ｂを用いて、切断加工機１によるワークＷの切断加工方法を第３実施形態として説明する。図８Ａは図５Ａに対応する。図１０ＡはワークＷにおいて製品部ＰＲと非製品部ＮＰとの関係の一例を示す上面図であり、図１０Ｂは図１０Ａに示すＤ－Ｄで切断した断面に相当する。

図１０Ａ、及び、図１０Ｂに示すように、パンチ加工部４は、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、突出部ＰＴ３またはＰＴ４に替えて、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ５を形成する。突出部ＰＴ５は曲面を有して形成されている。突出部ＰＴ５は、ダイＤＭ、及び、パンチＰＭの形状または成形加工方法に応じて、所定の形状に形成することができる。突出部ＰＴ５は、例えばルーバーと称される成形加工により形成することができる。

突出部ＰＴ５における製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ５１は、ワークＷを切断加工したときの非製品部ＮＰの切断面ＣＳに相当する。従って、切断加工機１によれば、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ５によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

［第４実施形態］
図１１Ａ、及び、図１１Ｂを用いて、切断加工機１によるワークＷの切断加工方法を第４実施形態として説明する。図１１ＡはワークＷにおいて製品部ＰＲと非製品部ＮＰとの関係の一例を示す上面図であり、図１１Ｂは、図１１Ａに示すＥ－Ｅで切断した断面に相当する。

図１１Ａ、及び、図１１Ｂに示すように、パンチ加工部４は、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、突出部ＰＴ３またはＰＴ４に替えて、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ６を形成する。突出部ＰＴ６は、ダイＤＭ、及び、パンチＰＭの形状または成形加工方法に応じて、所定の形状に形成することができる。突出部ＰＴ６は、例えばランスと称される成形加工により形成することができる。

突出部ＰＴ６における製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ６１は、ワークＷを切断加工したときの非製品部ＮＰの切断面ＣＳに相当する。従って、切断加工機１によれば、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ６によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

［第５実施形態］
図１２Ａ、及び、図１２Ｂを用いて、切断加工機１によるワークＷの切断加工方法を第５実施形態として説明する。図１２ＡはワークＷにおいて製品部ＰＲと非製品部ＮＰとの関係の一例を示す上面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａに示すＦ－Ｆで切断した断面に相当する。

図１２Ａ、及び、図１２Ｂに示すように、パンチ加工部４は、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、突出部ＰＴ３またはＰＴ４に替えて、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ７を形成する。突出部ＰＴ７は、ダイＤＭ、及び、パンチＰＭの形状または成形加工方法に応じて、所定の形状に形成することができる。突出部ＰＴ７は、例えばハーフシャーと称される成形加工により形成することができる。

突出部ＰＴ７における製品部ＰＲａと対向する端面ＰＴ７１は、ワークＷを切断加工したときの非製品部ＮＰの切断面ＣＳに相当する。従って、切断加工機１によれば、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ７によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

第１～第５実施形態では、切断加工機１は、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ３～ＰＴ７を形成する。これにより、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの下側に潜り込むことを突出部ＰＴ３～ＰＴ７によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

本発明は以上説明した実施形態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種々変更可能である。

製品ＰＲの搬送方法によっては、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの上側に重なることによって搬送の妨げとなる場合がある。このような場合には、切断加工機１は、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも上側に突出する突出部ＰＴ３～ＰＴ７の少なくともいずれかを形成する。これにより、製品ＰＲの一部が非製品部ＮＰの上側に重なることを突出部ＰＴ３～ＰＴ７によって防止、または少なくともそのおそれを低減させることができる。

また、切断加工機１は、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側に突出する突出部ＰＴ３～ＰＴ７の少なくともいずれかを形成し、かつ、製品部ＰＲａよりも上側に突出する突出部ＰＴ３～ＰＴ７の少なくともいずれかを形成してもよい。即ち、切断加工機１は、非製品部ＮＰにおける製品部ＰＲａと対向する切断面ＣＳを含む端部に、製品部ＰＲａよりも下側及び上側にそれぞれ突出する突出部ＰＴ３～ＰＴ７の少なくともいずれかを形成してもよい。

１１０，２１０ダイボディ
１１１，２１１刃部
１２０，２２０ダイエジェクタ
１２０ａ，１３０ａ，２２０ａ，２３０ａ対向面
１２１，２２１押し上げ部
１３１，２３１段差部
ＤＭ，ＤＭ１，ＤＭ２ダイ（第１の金型）
ＮＰ非製品部
ＰＭ，ＰＭ１，ＰＭ２パンチ（第２の金型）
ＰＲ製品
ＰＲａ製品部
ＰＴ，ＰＴ３，ＰＴ４突出部
Ｗワーク

Claims

ワークを、製品となる領域である製品部と前記製品部以外の領域である非製品部とが形成されるように切断加工し、
前記非製品部における前記製品部と対向する切断面を含む端部に、前記製品部よりも下側に突出する突出部を形成する、
切断加工方法。
ブリッジ、ルーバー、ランス、または、ハーフシャーと称される成形加工により前記突出部を形成する、
請求項１に記載の切断加工方法。