JP7384545B2 - 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、板材をレーザー光で切断して所望の形状の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。

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、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１参照）。

また、前側の第１無端ベルト及び後側の第２無端ベルトと、これらを案内する第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、第１後下内側案内ローラ、第１案内部、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、第２後下内側案内ローラ及び第２案内部と、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たレーザーノズルと、を備え、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シフト部が、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、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が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第５９１６１７０号公報 特許第６７９２７２８号公報

しかしながら、上記特許文献１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（無端ベルト）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。

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、第１無端ベルトと第２無端ベルトとを備えているので、それぞれを独立に駆動させることにより、板材と第１無端ベルトとが擦れることを防止できる。
ところが、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、必要な場合に、搬送部分を並設できないという欠点がある。なお、搬送部分を並設することにより、板材の搬送及び加工を高速化することが可能となる。すなわち、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、シフト部の下方に従動シフト部が設けられており、Ｙ軸従動シフトレールを、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの両側の側面に設ける必要があるため、Ｙ軸従動シフトレールが邪魔になり、レーザーブランキング装置の搬送部分を並設できない。
また、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、従動シフト部の追従性が不十分であると、無端ベルトが蛇行する恐れがある。
なお、本発明は、上記特許文献２記載のレーザーブランキング装置を更に改良した改良発明に相当する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送部を幅方向に並設することが可能であり、板材に傷が付くことを抑制しつつ、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る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。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、従動シフト部を設けず、第２内側案内ローラ、第３内側案内ローラ、第５内側案内ローラ、第６内側案内ローラ、第９内側案内ローラ、第１０内側案内ローラ及びシフトフレームを一体としたシフト部を、レーザーノズルの前後方向へのスライドに追従してレール部に沿ってスライドするものとし、当該レール部を、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの外側下方に配置することにより、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。

本発明のレーザーブランキング装置は、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方の第１無端ベルト及び後方の第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、第１無端ベルトの前側を上側に案内するための第１内側案内ローラ、第１無端ベルトの上側を後側に案内するための第２内側案内ローラ、第１無端ベルトの後側を下側に案内するための第３内側案内ローラ、第１無端ベルトの下側を前側に案内するための第４内側案内ローラ、及び、第３内側案内ローラと第４内側案内ローラとの間に位置する第５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、第４内側案内ローラ及び第５内側案内ローラの間の第１無端ベルトを第４内側案内ローラ及び第５内側案内ローラよりも上方に案内する、前方の第１外側案内ローラ及び後方の第２外側案内ローラと、第２無端ベルトの内側面に接するように配置され、第２無端ベルトの前側を上側に案内するための第６内側案内ローラ、第２無端ベルトの上側を後側に案内するための第７内側案内ローラ、第２無端ベルトの後側を下側に案内するための第８内側案内ローラ、第２無端ベルトの下側を前側に案内するための第９内側案内ローラ、及び、第８内側案内ローラと第９内側案内ローラとの間に位置する第１０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、第８内側案内ローラ及び第１０内側案内ローラの間の第２無端ベルトを第８内側案内ローラ及び第１０内側案内ローラよりも上方に案内する、前方の第３外側案内ローラ及び後方の第４外側案内ローラと、第２内側案内ローラ、第３内側案内ローラ、第５内側案内ローラ、第６内側案内ローラ、第９内側案内ローラ及び第１０内側案内ローラを同時に支持するため両側にそれぞれ設けられたシフトフレームと、第２内側案内ローラ、第３内側案内ローラ、第５内側案内ローラ、第６内側案内ローラ、第９内側案内ローラ、第１０内側案内ローラ及びシフトフレームが一体となったシフト部を板材の搬送方向にスライドさせるためのレール部と、を有する搬送部、並びに、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たレーザーノズルを有するレーザー部、を備え、第５内側案内ローラが、前後方向において、第１外側案内ローラと第２外側案内ローラとの間に位置しており、第１０内側案内ローラが、前後方向において、第３外側案内ローラと第４外側案内ローラとの間に位置しており、レール部が、シフト部を下から支持するために、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの外側下方に配置され、シフト部が、レーザーノズルの前後方向へのスライドに追従してレール部に沿ってスライドするものである。

本発明のレーザーブランキング装置においては、シフトフレームが、側面視逆Ｔ字状となっていることが好ましい。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第４内側案内ローラが、第１無端ベルトを駆動させ、第８内側案内ローラが、第２無端ベルトを駆動させるものであり、第１無端ベルトの駆動と、第２無端ベルトの駆動とが互いに独立していることが好ましい。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第２外側案内ローラ及び第３外側案内ローラが、それぞれ独立に、前後方向に移動可能となっており、第２外側案内ローラの移動により、第１無端ベルトの張力が調整され、第３外側案内ローラの移動により、第２無端ベルトの張力を調整されるものであることが好ましい。

本発明のレーザーブランキング装置は、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、スパッタ受け箱が、シフトフレームに支持されていることが好ましい。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１外側案内ローラ、第２外側案内ローラ、第３外側案内ローラ及び第４外側案内ローラが前後方向に直線状に配列されていることが好ましい。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第３内側案内ローラ、第５内側案内ローラ、第９内側案内ローラ及び第１０内側案内ローラが前後方向に直線状に配列されていることが好ましい。

本発明のレーザーブランキング装置は、搬送部が幅方向に並設されており、レーザー部が、両方の搬送部の全幅にわたって延びるＸ軸レールと、該Ｘ軸レールの両側に設けられた前後方向に延びる一対のＹ軸レールと、を更に有し、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ことが好ましい。

本発明のレーザーブランキング装置は、第１無端ベルトと第２無端ベルトとを備えているので、それぞれを独立に駆動させることにより、板材と第１無端ベルトとが擦れ、板材に傷が付くことを抑制することができる。例えば、レーザー切断する板材の搬送を停止し、レーザー切断されたブランク材のみを搬送することが可能となる。
具体的には、第１無端ベルトを駆動させる駆動ローラと第２無端ベルトを駆動させる駆動ローラとを互いに独立させればよい。

ここで、第４内側案内ローラが、第１無端ベルトを駆動させ、第８内側案内ローラが、第２無端ベルトを駆動させるものであることが好ましい。
第４内側案内ローラは、搬送部の前下側に位置し、第８内側案内ローラは、搬送部の後下側に位置するため、駆動源を設置する十分なスペースを確保することができる。
また、第４内側案内ローラ及び第８内側案内ローラは、シフト部に含まれないため、駆動源等をシフト部としてスライドさせることを要さない。すなわち、スライドさせるシフト部に重量負荷が付与されることを防止することができる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、レール部を、第１無端ベルト及び第２無端ベルトの両側の側面ではなく、外側下方に配置することにより、装置自体をコンパクトとすることができると共に、搬送部を幅方向に並設することが可能となる。
これにより、必要に応じて、板材の搬送及び加工を高速化することが可能となる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第２内側案内ローラ、第３内側案内ローラ、５内側案内ローラ、第６内側案内ローラ、第９内側案内ローラ、第１０内側案内ローラ及びシフトフレームを一体としたシフト部を、レーザーノズルの前後方向へのスライドに追従してレール部に沿ってスライドするものとすることにより、従来の従動シフト部を設けなくても、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る。
また、レーザーブランキング装置においては、従動シフト部を有しないので、第1無端ベルト又は第２無端ベルトに蛇行が生じた場合、比較的容易に修正することができる。ちなみに、連動するシフト部と従動シフト部とを有する場合、シフト部での修正だけでなく、従動シフト部での修正も必要となる。
また、レーザーブランキング装置においては、従動シフト部を有しないので、搬送の高速化が可能となる。なお、連動するシフト部と従動シフト部とを有する場合、高速化は困難である。

本発明のレーザーブランキング装置においては、両側のシフトフレームを、何れも側面視逆Ｔ字状とすることにより、他の案内ローラ等に干渉することを防止し、且つ、シフト部の重心が下がることから、安定したスライドが可能となる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１無端ベルトの張力の調整に、第２外側案内ローラを利用し、第２無端ベルトの張力の調整に、第３外側案内ローラを利用することにより、ローラの配置を複雑化することなく、これらのベルトの張力調整を容易に行うことが可能となる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、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、当該スパッタ受け箱が、シフトフレームに支持されていることにより、シフト部として、レーザーノズルの前後方向へのスライドに追従するので、上述した、スパッタや細塵を確実に回収することができる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、第１外側案内ローラ、第２外側案内ローラ、第３外側案内ローラ及び第４外側案内ローラを、前後方向に直線状に配列することにより、装置自体をよりコンパクトにすることができる。
また、第３内側案内ローラ、第５内側案内ローラ、第９内側案内ローラ及び第１０内側案内ローラを、前後方向に直線状に配列することにより、シフトフレームに付与される前後における重量負荷がバランスに優れるものとなる。その結果、シフト部のスライドが安定し、よりスムーズとなる。

本発明のレーザーブランキング装置においては、搬送部を幅方向に並設することにより、上述したように、板材の搬送及び加工を高速化することができる。すなわち、板材に対して、２つの搬送部で対応することになるので、各ローラの長さを短くすることができる。そうすると、ローラ自体の撓みも小さくなるので、搬送を高速化することが可能となる。ちなみに、ローラが撓んだ状態で高速化すると無端ベルトの蛇行が生じる恐れがある。
また、搬送部の重量も半分となるので、駆動源への負荷も小さくすることができる。

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場合、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、左右方向、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、本実施形態に係るレーザーブランキング装置を示す斜視説明図である。 図２は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置の搬送部を模式的に示す側面図である。 図３は、図２に示す搬送部にフレームを加えた外観側面図である。 図４（ａ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置の搬送部において、シフト部が前方にスライドした状態を説明するための側面図である。 図４（ｂ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置の搬送部において、シフト部が後方にスライドした状態を説明するための側面図である。 図５（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５（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。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置は、長尺状の板材を前方から後方に搬送させながら、レーザーノズルから照射されるレーザー光で切断して所望の形状のブランク材とすると共に、当該ブランク材を前方から後方に搬送する装置である。
上記レーザーブランキング装置は、板材を搬送させながら、連続的にレーザー加工を行うので、切断効率が高く、生産性に優れるものである。

ここで、長尺状の板材の全体の形態は、特に限定されないが、一般的には、コイル状に巻かれた状態となっている。
また、板材の材質としては、レーザー光で切断可能なものであれば、特に限定されず、鉄、アルミニウム、チタン等の金属、鋼（ハイテン材、超ハイテン材を含む）等の合金、アクリル等の樹脂、木材、これらの複合材等が挙げられる。
また、板材が金属又は合金である場合、板材の厚さは、高精度で、確実にレーザー光で切断する観点から、２０ｍｍ以下のものが好ましく用いられ、０．１～５ｍｍのものがより好ましく用いられる。
また、レーザー切断された後のブランク材の形状は、特に限定されない。

なお、本明細書において、「前方」とは、板材の搬送における上流側（図２でいう紙面左側）の方を意味し、「後方」とは、板材の搬送における下流側（図２でいう紙面右側）の方を意味し、「前後方向」とは、板材の搬送方向及びその逆方向を意味し、「左右方向」とは、板材の幅方向を意味する。
また、「上方」は、鉛直方向における上方を意味し、「下方」は、鉛直方向における下方を意味する。

図１は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置を示す斜視説明図である。
図１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、左右方向に並設された搬送部１００ａと、両方の搬送部１００ａを跨ぐようにして、両方の搬送部１００ａの上方に取り付けられたレーザー部１００ｂとを備える。
レーザーブランキング装置１００においては、搬送部１００ａの両側に、後述する案内ローラを支持するためのフレームＦが設置されている。このとき、隣り合う搬送部１００ａ同士の間のフレームＦ１（Ｆ）は、共通するフレームとなっている。
また、フレームＦの上端には、後述するレーザー用フレームＦ４を補強するための補強フレームＦ３（Ｆ）が架設されている。

レーザーブランキング装置１００においては、搬送部１００ａが並設されているので、板材の搬送及び加工を高速化することができる。
なお、並設された搬送部１００ａは、互いに同じ構成となっているので、一方の搬送部１００ａについて説明する。

図２は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置の搬送部を模式的に示す側面図であり、図３は、図２に示す搬送部にフレームを加えた外観側面図である。
なお、図２及び図３においては、レーザー部のレーザーノズルＮ、並びに、板材Ｘ及びブランク材Ｘ１も記載している。また、補強フレームＦ３の記載については省略している。
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の搬送部１００ａは、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２と、第１無端ベルト１又は第２無端ベルト２を案内するための複数の案内ローラと、所定の案内ローラを支持するためのシフトフレーム３ａと、空間部Ｓに配設されたスパッタ受け箱４と、所定の案内ローラ、シフトフレーム３ａ及びスパッタ受け箱４が一体となったシフト部をスライドさせるためのレール部３ｂと、を有する。
なお、レーザー部１００ｂのレーザーノズルＮは、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の上方に配設される。

搬送部１００ａにおいては、第１無端ベルト１により搬送される板材Ｘに、レーザーノズルＮにより、レーザー加工が施される。
このとき、レーザーノズルＮの前後方向のスライドに、シフト部が追従してスライドするようになっている。なお、シフト部の詳細については後述する。
そして、切断されたブランク材Ｘ１は第２無端ベルト２により後方に搬送される。
レーザーブランキング装置１００によれば、搬送される板材Ｘを、連続的に、レーザー切断によりブランク材Ｘ１とすることができる。

第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２は、上述したように、板材Ｘ及びブランク材Ｘ１を前方から後方に搬送するために、前後方向に直列に連設されている。なお、本明細書においては、前方を第１無端ベルト１、後方を第２無端ベルト２としている。
また、第１無端ベルト1及び第２無端ベルト２は、一定距離離れて配置されており、その離れた領域、すなわち、第１無端ベルト１の後端と、第２無端ベルト２の前端との間の領域が、空間部Ｓとなっている。

第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２は、後述する駆動ロールにより、それぞれ独立して、駆動される。これにより、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２を同じ速度で駆動させるだけでなく、例えば、１枚のみカットしたい場合等に、カット後、第１無端ベルト１を停止させ、第２無端ベルト２のみを駆動させることが可能となる。
その結果、板材Ｘと第１無端ベルト１とが擦れ、板材Ｘに傷が付くことを抑制することができる。

第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２は、複数の案内ロールにより、側面視で略矩形状に案内される。すなわち、無端ベルトの前側は、上側、後側、下側の順で案内される。
また、案内ロールは、無端ベルトの内側面に接するように配置された案内ローラ（以下「内側案内ローラ」という。）と、無端ベルトの外側面に接するように配置された案内ローラ（以下「外側案内ローラ」という。）とからなる。

具体的には、搬送部１００ａは、第１無端ベルト１を案内する内側案内ローラとして、第１無端ベルト１の前側を上側に案内するための第１内側案内ローラ１１と、第１無端ベルト１の上側を後側に案内するための第２内側案内ローラ１２と、第１無端ベルト１の後側を下側に案内するための第３内側案内ローラ１３と、第１無端ベルト１の下側を前側に案内するための第４内側案内ローラ１４と、第３内側案内ローラ１３及び第４内側案内ローラ１４の間に位置する第５内側案内ローラ１５とを有する。
また、第１無端ベルト１を案内する外側案内ローラとして、第４内側案内ローラ１４及び第５内側案内ローラ１５の間の第１無端ベルト１を第４内側案内ローラ１４及び第５内側案内ローラ１５よりも上方に案内する、前方の第１外側案内ローラ２１及び後方の第２外側案内ローラ２２を有する。
なお、必要に応じて、更に案内ローラを有していてもよい。

同様に、搬送部１００ａは、第２無端ベルト２を案内する内側案内ローラとして、第２無端ベルト２の前側を上側に案内するための第６内側案内ローラ１６と、第２無端ベルト２の上側を後側に案内するための第７内側案内ローラ１７と、第２無端ベルト２の後側を下側に案内するための第８内側案内ローラ１８と、第２無端ベルト２の下側を前側に案内するための第９内側案内ローラ１９と、第８内側案内ローラ１８及び第９内側案内ローラ１９の間に位置する第１０内側案内ローラ２０とを有する。
また、第２無端ベルト２を案内する外側案内ローラとして、第９内側案内ローラ１９及び第１０内側案内ローラ２０の間の第２無端ベルト２を第９内側案内ローラ１９及び第１０内側案内ローラ２０よりも上方に案内する、前方の第３外側案内ローラ２３及び後方の第４外側案内ローラ２４を有する。

ここで、第５内側案内ローラ１５は、上下方向において、第１外側案内ローラ２１及び第２外側案内ローラ２２よりも下方に位置し、前後方向において、第１外側案内ローラ２１及び第２外側案内ローラ２２の間に位置している。すなわち、第１無端ベルト１は、第１無端ベルト１の下側の部分において、第３内側案内ローラ１３、第５内側案内ローラ１５、第２外側案内ローラ２２、第１外側案内ローラ２１、第４内側案内ローラ１４の順に、側面視でＳ字状に案内される。
また、第１０内側案内ローラ２０は、上下方向において、第３外側案内ローラ２３及び第４外側案内ローラ２４よりも下方に位置し、前後方向において、第３外側案内ローラ２３及び第４外側案内ローラ２４の間に位置している。すなわち、第２無端ベルト２は、第２無端ベルト２の下側の部分において、第８内側案内ローラ１８、第４外側案内ローラ２４、第３外側案内ローラ２３、第１０内側案内ローラ２０、第９内側案内ローラ１９の順に、側面視でＳ字状に案内される。

また、第１外側案内ローラ２１、第２外側案内ローラ２２、第３外側案内ローラ２３及び第４外側案内ローラ２４が前後方向に直線状に配列されている。これにより、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の上側と下側との間の距離を極力小さくすることができるので、装置自体をよりコンパクトにすることが可能となる。また、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の下方に、レール部３ｂを配置するためのスペースを十分に確保することが可能となる。

搬送部１００ａにおいては、第４内側案内ローラ１４が、第１無端ベルト１を駆動させるための駆動源を備える駆動ローラとなっており、第８内側案内ローラ１８が、第２無端ベルト２を駆動させるための駆動源を備える駆動ローラとなっている。
第４内側案内ローラ１４は、第１無端ベルト１の前下に位置しており、第８内側案内ローラ１８は、第２無端ベルト２の後下に位置しているため、両者とも駆動源を設置するのが比較的容易であり、また、設置のためのスペースを十分に確保できるという利点がある。
第４内側案内ローラ１４及び第８内側案内ローラ１８は、それぞれ独立に駆動するので、上述したように、第１無端ベルト１と第２無端ベルト２とを、それぞれ独立して駆動されることが可能となっている。
なお、駆動ローラである第４内側案内ローラ１４及び第８内側案内ローラ１８以外の案内ローラは、自由回転するローラとなっている。

駆動ローラを駆動させる駆動源としては、特に限定されないが、サーボモータ、ＤＣモータ、ＡＣインバータモータ、油圧モータ等が用いられる。
これらの中でも、駆動源としては、サーボモータが好適に用いられる。
なお、駆動源には、減速機や変速機が取り付けられていてもよい。

搬送部１００ａにおいては、第２外側案内ローラ２２が、第１無端ベルト１の張力を調整するための張力調整ローラとなっており、第３外側案内ローラ２３が、第２無端ベルト２の張力を調整するための張力調整ローラとなっている。
第２外側案内ローラ２２及び第３外側案内ローラ２３は、それぞれ独立に、前後方向に移動可能となっており、これにより無端ベルトの張力が調整される。例えば、第２外側案内ローラ２２を後方に移動させることで第１無端ベルト１の張力を向上させることができ、第３外側案内ローラ２３を前方に移動させることで第２無端ベルト２の張力を向上させることができる。
このため、搬送部１００ａにおいては、ローラの配置を複雑化することなく、これらのベルトの張力調整を容易に行うことが可能となる。

図３に示すように、第２外側案内ローラ２２及び第３外側案内ローラ２３は、フレームＦに支持される。
このとき、フレームＦには、第２外側案内ローラ２２及び第３外側案内ローラ２３に対応する位置に、それぞれ窓部Ｆａが設けられている。
搬送部１００ａにおいては、当該窓部Ｆａから、張力調整のため、第２外側案内ローラ２２及び第３外側案内ローラ２３を移動させることができると共に、窓部Ｆａの前後端により、第２外側案内ローラ２２及び第３外側案内ローラ２３の移動を制限している。

図２に戻り、搬送部１００ａにおいては、第２内側案内ローラ１２、第３内側案内ローラ１３、第５内側案内ローラ１５、第６内側案内ローラ１６、第９内側案内ローラ１９及び第１０内側案内ローラ２０（以下これらを総じて「シフト案内ローラ群」ともいう。）の両側に、これらを支持するためのシフトフレーム３ａが設けられている。
すなわち、シフト案内ローラ群は、両側のシフトフレーム３ａにより、同時に、支持されている。
なお、シフト案内ローラ群以外の案内ローラは通常のフレームＦ（図３参照）に支持されている。

シフトフレーム３ａは、側面視逆Ｔ字状となっている。これにより、シフトフレーム３ａは、極力軽量化できると共に、シフト案内ローラ群以外の案内ローラに干渉することを防止しつつ、シフト案内ローラ群を確実に支持することができる。
また、シフトフレーム３ａは、側面視矩形状である場合と比較して、その重心が下がるので、シフト部としての前後方向へのスライドがより安定したものとなる。

このとき、シフトフレーム３ａに支持されるシフト案内ローラ群のうち、第３内側案内ローラ１３、第５内側案内ローラ１５、第９内側案内ローラ１９及び第１０内側案内ローラ２０は、前後方向に直線状に配列される。これにより、シフトフレーム３ａに付与される前後における重量負荷がバランスに優れるものとなる。その結果、シフトフレーム３ａは、シフト部としての前後方向へのスライドがより安定してスムーズとなる。
このとき、第３内側案内ローラ１３及び第５内側案内ローラ１５の間で案内される第１無端ベルト１と、第９内側案内ローラ１９及び第１０内側案内ローラ２０の間で案内される第２無端ベルト２とは、同一面になっていることが好ましい。

空間部Ｓは、上述したように、第１無端ベルト１と第２無端ベルト２との間に設けられている。
空間部Ｓは、前後間の距離が下方に行くほど大きくなっている。
すなわち、第２内側案内ローラ１２から第３内側案内ローラ１３に案内される第１無端ベルト１の後側は、鉛直方向に案内されるのではなく、斜め前方に案内される。また、第９内側案内ローラ１９から第６内側案内ローラ１６に案内される第２無端ベルト２の前側は、鉛直方向に案内されるのではなく、斜め前方に案内される。
これにより、レーザー切断により飛散するスパッタや細塵を十分に回収できると共に、後述するバキューム装置を設置するスペースを十分に確保できる。
なお、空間部Ｓの前後間の最短距離Ｄは、２５～４０ｍｍであることが好ましい。ちなみに、空間部Ｓの上端が最短距離Ｄとなる。

搬送部１００ａにおいて、空間部Ｓには左右方向に延びるスパッタ受け箱４が配設されている。
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、開口部が左右方向に広がった構造となっている。
また、スパッタ受け箱４は、その側壁に、吸引用開口部（図示しない）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。

また、スパッタ受け箱４は、図示しない固定具により、上述したシフトフレーム３ａに支持固定されている。そのため、スパッタ受け箱４は、シフト案内ローラ群と同様に、シフトフレーム３ａと一体となって、シフト部として前後方向にスライドすることになる。すなわち、スパッタ受け箱４は、レーザーノズルＮの前後方向へのスライドに追従することになる。
したがって、搬送部１００ａ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を、レーザーノズルＮに追従して、スパッタ受け箱４内に回収することが可能となっている。その結果、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。

搬送部１００ａにおいて、レール部３ｂは、後述するシフト部をスライドさせるためのものである。直接的には、レール部３ｂは、シフトフレーム３ａを、その下部に取り付け固定された基部３１を介してスライドさせる。
なお、レール部３ｂの前後方向の長さは、少なくとも、レーザーノズルＮの前後方向の可動領域に対して、シフト部が十分に追従可能となるように設計される。

レール部３ｂは、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の外側下方に配設される。これにより、レーザーブランキング装置１００においては、レール部３ｂが装置の横に突出しないので、装置自体をコンパクトとすることができる。
また、レーザーブランキング装置１００同士を幅方向に並設し、幅の大きい板材を、両機を用いて同時に加工することも可能となる。
また、レール部３ｂは、シフト部を下から支持する。これにより、スライド時のエネルギー消費を少なくすることができる。また、シフト部のスライドを安定化させることができる。

シフト部は、少なくとも、第２内側案内ローラ１２、第３内側案内ローラ１３、第５内側案内ローラ１５、第６内側案内ローラ１６、第９内側案内ローラ１９及び第１０内側案内ローラ２０からなるシフト案内ロール群、スパッタ受け箱４並びにこれらを支持する一対のシフトフレーム３ａが一体となったものである。
したがって、シフト部をスライドさせるとは、これらを全て同時にスライドさせることを意味する。

シフト部は、上述したように、レーザーノズルＮの前後方向へのスライドに追従して、前後方向にレール部３ｂに沿ってスライドする。
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Ｘ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の直下の逃がし用の空間部Ｓもシフト部としてスライドするので、無端ベルトが、レーザー光の通過領域を外れ、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。

また、上述したように、空間部Ｓに配設されるスパッタ受け箱４もシフト部として、レーザーノズルＮの前後方向へのスライドに追従するので、レーザー加工により生じるスパッタや細塵も確実に回収することができる。なお、上述したように、スパッタ受け箱４は、左右方向に延びているので、レーザーノズルＮの左右方向のみへのスライドに対してはシフト部が追従しなくても、スパッタや細塵を回収することができる。

図４（ａ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置の搬送部において、シフト部が前方にスライドした状態を説明するための側面図であり、図４（ｂ）は、本実施形態に係るレーザーブランキング装置の搬送部において、シフト部が後方にスライドした状態を説明するための側面図である。
図４（ａ）に示すように、シフト部が前方にスライドした場合は、第５内側案内ローラ１５が第１外側案内ローラ２１に接近し、且つ、第１０内側案内ローラ２０が第３外側案内ローラ２３に接近する位置まで、前進する。なお、第１０内側案内ローラ２０は、前後方向において、第３外側案内ローラ２３よりも前方に行くことはない。
一方、図４（ａ）に示すように、シフト部が後方にスライドした場合は、第５内側案内ローラ１５が第２外側案内ローラ２２に接近し、且つ、第１０内側案内ローラ２０が第４外側案内ローラ２４に接近する位置まで、後進する。なお、第５内側案内ローラ１５は、前後方向において、第２外側案内ローラ２２よりも後方に行くことはない。

これらのことから、搬送部１００ａにおいては、シフト部のスライドに際し、シフト部を構成する第５内側案内ローラ１５が、前後方向において、第１外側案内ローラ２１と第２外側案内ローラ２２との間をスライドするようになっており、シフト部を構成する第１０内側案内ローラ２０が、前後方向において、第３外側案内ローラ２３と第４外側案内ローラ２４との間をスライドするようになっている。
したがって、搬送部１００ａにおいては、第１外側案内ローラ２１と第２外側案内ローラ２２との間の距離、及び、第３外側案内ローラ２３と第４外側案内ローラ２４との間の距離、がレーザーノズルＮの前後方向のスライド可動距離と同一かそれよりも大きくなっている。

図１に戻り、レーザー部１００ｂは、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、両方の搬送部の全幅にわたって延びるＸ軸レール５２と、該Ｘ軸レール５２の両側に設けられた前後方向に延びる一対のＹ軸レール５１とを有する。

レーザーノズルＮは、上述したように、第１無端ベルト１と第２無端ベルト2との間の空間部Ｓの上方に配設されている。
レーザーノズルＮは、下方にレーザー光を照射することが可能となっている。そして、板材Ｘは、レーザー光が照射されることにより切断される。
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。

Ｘ軸レール５２及びＹ軸レール５１は、第１無端ベルト１及び第２無端ベルト２の上方に設けられている。
Ｙ軸レール５１は、前後方向に延びており、並設された搬送部１００ａの両側のレーザー用フレームＦ４に設けられる。すなわち、レーザー用フレームＦ４は、一方の搬送部１００ａの両側のうち、他方の搬送部１００ａ側とは反対側と、他方の搬送部１００ａの両側のうち、一方の搬送部１００ａ側とは反対側とに設けられる。なお、レーザー用フレームＦ４は、上述したフレームＦ２（Ｆ）より外側に設置される。
また、一対のＹ軸レール５１は、レーザー用フレームＦ４にそれぞれ固定されている。
一方、Ｘ軸レール５２は、左右方向に延びており、並設された搬送部１００ａを跨いで、その両端がＹ軸レール５１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、レーザーノズルＮは、Ｘ軸レール５２に案内されて左右方向に摺動可能となっており、Ｘ軸レール５２が、Ｙ軸レール５１に案内されて前後方向に摺動可能となっている。
したがって、レーザー部１００ｂにおいては、レーザーノズルＮの前後方向のスライド可動距離はＹ軸レール５１の長さに依存し、レーザーノズルＮの左右方向のスライド可動距離はＸ軸レール５２の長さに依存する。

レーザー部１００ｂにおいては、レーザーノズルＮのＸ軸レール５２におけるスライドと、Ｘ軸レール５２のＹ軸レール５１におけるスライドと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も可能となる。

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５（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、シフト部もレール部３ｂに沿って摺動しない。

まず、図５（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。

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５（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、この例の意場合、Ｘ軸レール５２は、Ｙ軸レール５１に沿って摺動するので、シフト部は、これに追従して、レール部３ｂ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。

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。
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においては、２基の搬送部１００ａが並設されているが、搬送部１００ａは１基であってもよく、３基以上を並設してもよい。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００の搬送部１００ａにおいては、第１外側案内ローラ２１、第２外側案内ローラ２２、第３外側案内ローラ２３及び第４外側案内ローラ２４が前後方向に直線状に配列されているが、必須ではない。
また、シフトフレーム３ａに支持されるシフト案内ローラ群のうち、第３内側案内ローラ１３、第５内側案内ローラ１５、第９内側案内ローラ１９及び第１０内側案内ローラ２０は、前後方向に直線状に配列されているが、必須ではない。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００の搬送部１００ａにおいては、第４内側案内ローラ１４が、第１無端ベルト１を駆動させるための駆動源を備える駆動ローラとなっているが、これに限定されず、第１内側案内ローラ１１、第１外側案内ローラ２１又は第２外側案内ローラ２２が駆動ローラであってもよい。これらの案内ロールは、シフト部に含まれないため、少なくとも、シフト部の重量が大きくなることを回避することができる。
また、第８内側案内ローラ１８が、第２無端ベルト２を駆動させるための駆動源を備える駆動ローラとなっているが、これに限定されず、第７内側案内ローラ１７、第３外側案内ローラ２３又は第４外側案内ローラ２４が駆動ローラであってもよい。これらの案内ロールは、シフト部に含まれないため、少なくとも、シフト部の重量が大きくなることを回避することができる。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００の搬送部１００ａにおいては、第２外側案内ローラ２２が、第１無端ベルト１の張力を調整するための張力調整ローラとなっており、第３外側案内ローラ２３が、第２無端ベルト２の張力を調整するための張力調整ローラとなっているが、張力を調整する方法はこれに限定されない。
例えば、無端ベルトの任意の位置で外側ローラを接触させ、当該外側ローラが無端ベルトを押す程度を調整することにより、張力を調整してもよい。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００の搬送部１００ａにおいては、空間部Ｓが、前後間の距離が下方に行くほど大きくなっているが必須ではない。
また、第２内側案内ローラ１２から第３内側案内ローラ１３に案内される第１無端ベルト１の後側が、鉛直方向に案内されるのではなく、斜め前方に案内され、また、第９内側案内ローラ１９から第６内側案内ローラ１６に案内される第２無端ベルト２の前側は、鉛直方向に案内されるのではなく、斜め前方に案内されているが、これらも必須ではない。

本実施形態に係るレーザーブランキング装置１００の搬送部１００ａにおいて、スパッタ受け箱４は、その側壁に、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が取り付けられているが必須ではない。

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、搬送部を幅方向に並設することが可能であり、板材に傷が付くことを抑制しつつ、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る。

１・・・第１無端ベルト
１００・・・レーザーブランキング装置
１００ａ・・・搬送部
１００ｂ・・・レーザー部
１１・・・第１内側案内ローラ
１２・・・第２内側案内ローラ
１３・・・第３内側案内ローラ
１４・・・第４内側案内ローラ
１５・・・第５内側案内ローラ
１６・・・第６内側案内ローラ
１７・・・第７内側案内ローラ
１８・・・第８内側案内ローラ
１９・・・第９内側案内ローラ
２・・・第２無端ベルト
２０・・・第１０内側案内ローラ
２１・・・第１外側案内ローラ
２２・・・第２外側案内ローラ
２３・・・第３外側案内ローラ
２４・・・第４外側案内ローラ
３１・・・基部
３ａ・・・シフトフレーム
３ｂ・・・レール部
４・・・スパッタ受け箱
５１・・・Ｙ軸レール
５２・・・Ｘ軸レール
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２・・・フレーム
Ｆ３・・・補強フレーム
Ｆ４・・・レーザー用フレーム
Ｆａ・・・窓部
Ｎ・・・レーザーノズル
Ｓ・・・空間部
Ｘ・・・板材
Ｘ１・・・ブランク材

Claims (8)

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方の第１無端ベルト及び後方の第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、前記第１無端ベルトの前側を上側に案内するための第１内側案内ローラ、前記第１無端ベルトの上側を後側に案内するための第２内側案内ローラ、前記第１無端ベルトの後側を下側に案内するための第３内側案内ローラ、前記第１無端ベルトの下側を前側に案内するための第４内側案内ローラ、及び、第３内側案内ローラと第４内側案内ローラとの間に位置する第５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、前記第４内側案内ローラ及び前記第５内側案内ローラの間の前記第１無端ベルトを前記第４内側案内ローラ及び前記第５内側案内ローラよりも上方に案内する、前方の第１外側案内ローラ及び後方の第２外側案内ローラと、
   前記第２無端ベルトの内側面に接するように配置され、前記第２無端ベルトの前側を上側に案内するための第６内側案内ローラ、前記第２無端ベルトの上側を後側に案内するための第７内側案内ローラ、前記第２無端ベルトの後側を下側に案内するための第８内側案内ローラ、前記第２無端ベルトの下側を前側に案内するための第９内側案内ローラ、及び、第８内側案内ローラと第９内側案内ローラとの間に位置する第１０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、前記第８内側案内ローラ及び前記第１０内側案内ローラの間の前記第２無端ベルトを前記第８内側案内ローラ及び前記第１０内側案内ローラよりも上方に案内する、前方の第３外側案内ローラ及び後方の第４外側案内ローラと、
   前記第２内側案内ローラ、前記第３内側案内ローラ、前記第５内側案内ローラ、前記第６内側案内ローラ、前記第９内側案内ローラ及び前記第１０内側案内ローラを同時に支持するため両側にそれぞれ設けられたシフトフレームと、
   前記第２内側案内ローラ、前記第３内側案内ローラ、前記第５内側案内ローラ、前記第６内側案内ローラ、前記第９内側案内ローラ、前記第１０内側案内ローラ及び前記シフトフレームが一体となったシフト部を前記板材の搬送方向にスライドさせるためのレール部と、を有する搬送部、並びに、
   前記第１無端ベルト及び前記第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を有するレーザー部、
   を備え、
   前記第５内側案内ローラが、前後方向において、前記第１外側案内ローラと前記第２外側案内ローラとの間に位置しており、
   前記第１０内側案内ローラが、前後方向において、前記第３外側案内ローラと前記第４外側案内ローラとの間に位置しており、
   前記レール部が、前記シフト部を下から支持するために、前記第１無端ベルト及び前記第２無端ベルトの外側下方に配置され、
   前記シフト部が、前記レーザーノズルの前後方向へのスライドに追従して前記レール部に沿ってスライドするものであるレーザーブランキング装置。
2. 前記シフトフレームが、側面視逆Ｔ字状となっている請求項１記載のレーザーブランキング装置。
3. 前記第４内側案内ローラが、前記第１無端ベルトを駆動させ、前記第８内側案内ローラが、前記第２無端ベルトを駆動させるものであり、
   前記第１無端ベルトの駆動と、前記第２無端ベルトの駆動とが互いに独立している請求項１又は２に記載のレーザーブランキング装置。
4. 前記第２外側案内ローラ及び前記第３外側案内ローラが、それぞれ独立に、前後方向に移動可能となっており、
   前記第２外側案内ローラの移動により、前記第１無端ベルトの張力が調整され、
   前記第３外側案内ローラの移動により、前記第２無端ベルトの張力を調整される請求項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が、前記シフトフレームに支持されている請求項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外側案内ローラ、前記第２外側案内ローラ、前記第３外側案内ローラ及び前記第４外側案内ローラが前後方向に直線状に配列されている請求項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。
7. 前記第３内側案内ローラ、前記第５内側案内ローラ、前記第９内側案内ローラ及び第１０内側案内ローラが前後方向に直線状に配列されている請求項１～６のいずれか１項に記載のレーザーブランキング装置。
8. 前記搬送部が幅方向に並設されており、
   前記レーザー部が、両方の搬送部の全幅にわたって延びるＸ軸レールと、該Ｘ軸レールの両側に設けられた前後方向に延びる一対のＹ軸レールと、を更に有し、
   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１～７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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