JPH0289522A - 板金曲げ加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 レーザビームをワーク材に照射しながら走査し任意の角
度に折り曲げる板金曲げ加工方法の改良に関し、 深いＵ字部分の曲げ加工が可能でワーク材の表面に撰傷
を与えることなく、しかもレーザビームを高速且つ容易
に走査可能な板金曲げ加工方法の提供を目的とし、 レーザビームを折曲線に沿って照射しワーク材を折り曲
げる方法であって、レーザビームをワーク材上に集光さ
せるレンズ上の、光軸から外れた領域にレーザビームを
入射せしめ、光軸に対して斜めになるようレーザビーム
をワーク十Ａの折曲線に照射すると共に、折曲線と平行
にレンズを移動させるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はレーザビームをワーク材に照射しながら走査し
、ワーク材を任意の角度に折り曲げる板金曲げ加工方法
の改良に関する。

小型板金部品の折り曲げには通常プレスブレーキやヘン
ダ等が用いられる。しかしかかる装置による曲げ加工は
塑性変形によるものであり、加工されたワーク材は稜線
に沿ってクラックが発生する場合がある。また板厚が変
化して薄くなった部分では機械的強度が低下し、反対に
厚くなった部分では皺が発生して外観価値を低下させる
。

そこでワーク材にレーザビームを照射しながら走査し加
工領域を加熱することによって、上記問題点の解決を図
った板金曲げ加工方法の開発が試みられている。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第４図は
従来の装置における主要部を示す斜視図、第５図は従来
の別の装置における主要部を示す側面図である。

第４図（ａｌにおいて従来の板金曲げ加工装置はワーク
材１を載置するテーブル２と、テーブル２の上方からワ
ーク材ｌに向かって照射されるレーザビーム３を、光軸
４１上においてワーク材１に集光させるレンズ４を具え
ている。テーブル２は駆動機構２１によって駆動され矢
示の一方向に往復し、レーザビーム３を照射しながらテ
ーブル２を移動させると、レーザビーム３はテーブル２
に載置されたワーク材１上を直線的に走査する。

ワーク材１は折曲線１１の上をレーザビーム３が走査す
るようテーブル２に載置されており、テーブル２を繰り
返し移動させることによって折曲線１１に沿って加熱さ
れて、ワーク材１を折曲線１１に沿って任意の角度に折
り曲げることができる。

しかし第４図（ｂ）に示す如く曲げ角度が大きくなるに
伴って、レーザビーム３はワーク材１の折曲線１１以外
の領域に多く照射され、その部分に有害な°焼け”や“
熱歪み′を生じるばかりでなく、レーザビーム３の照射
面積が折曲線１１に対して左右不均等になり、熱バラン
スのばらつきによって形状不良を発生させる。しがちレ
ーザビーム３の走査に際し重量の大きいテーブル２を移
動させるため、出力の大きい駆動機構２１を必要とし走
査速度の高速化が阻害されるという問題があった。

また第５図（ａｊにおいて従来の別の板金曲げ加工装置
はワーク材１を載置するテーブル５と、テーブル５の上
方からワーク材ｌに向がって照射されるレーザビーム３
を、光軸４１上においてワーク材１に集光させるレンズ
４を具えている。なおテーブル５は駆動機構５１によっ
て駆動されて紙面と垂直な方向に往復し、且つ駆動機構
５２によって駆動され移動方向と平行な軸を支点として
回動する。

したがって折り曲げられたワーク材１に挟まれる角度の
２等分線上から、レーザビーム３を照射しながらテーブ
ル５を移動させると、レーザビーム３は折曲線１１に対
して左右均等にワーク材１を加熱ずろことになり、第４
図に示す装置で問題になった°焼け゛や゛熱歪み゛の発
生、熱バランスのばらつきに起因する形状不良等を低減
することができる。

しかし第５図（ｂ）に示す如く深いＵ字形断面を有する
板金部品を形成する場合は、反対側に立ち上がっている
壁面によってレーザビームβが遮られ、反対側の壁面に
“焼け°や“熱歪み゛を生じるばかりでなく、折曲綿１
１に対するレーザビーム３の照射が不可能になる。しか
も重量の大きいテーブル５を移動させる出力の大きい駆
動機構５１と、テーブル５を回動させる出力の大きい駆
動機構５２を必要とし、制御を複雑にすると同時に走査
速度の高速化が阻害されるという問題があった。

本発明の目的は深いＵ字部分の曲げ加工が可能でワーク
材の表面に損傷を与えることなく、しかもレーザビーム
を高速且つ容易に走査可能な板金曲げ加工方法を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明になる方法の原理を示す斜視図である。

なお全図を通し同じ対象物は同一記号で表している。

上記課題はレーザビーム３を折曲線１１に沿って照射し
ワーク材１を折り曲げる方法であって、レーザビーム３
をワーク材１上に集光させるレンズ６上の、光軸６１か
ら外れた領域にレーザビーム３を入射せしめ、光軸６１
に対して斜めになるようレーザビーム３をワーク材１の
折曲線１１に照射すると共に、折曲線１１と平行にレン
ズ６を移動させる本発明になる板金曲げ加工方法により
達成される。

〔作用〕

第１図のレーザビームを折曲線に沿って照射しワーク材
を折り曲げる方法において、レンズ上の光軸から外れた
領域にレーザビームを入射せしめ、光軸に対して斜めに
なるようレーザビームをワーク材の折曲線に照射し、且
つレーザビームを照射しながら折曲線と平行にレンズを
移動させることによって、深いＵ字部分の曲げ加工が可
能でワーク材の表面に損傷を与えることなく、しかもレ
ーザビームを高速且つ容易に走査可能な板金曲げ加工方
法を実現させることができる。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の実施例について説明する。な
お第２図はレーザビームの走査方法を説明する斜視図、
第３図は本発明になる方法の一実施例を示す斜視図であ
る。

第１図のレーザビーム３をワーク材１上に集光させるレ
ンズ６を有し、折曲線１１に沿ってレーザビーム３を照
射しワーク材１を折り曲げる装置において、レンズ６上
の折曲線１１と直交する方向に光軸６１から外れた領域
に入射させると、レーザビーム３の進行方向はレンズ６
の作用によって偏向される。

ここでレーザビーム３の直径をｄ、レーザビーム３の軸
３１と光軸（３１との間の距離をｅとすると、ｅ　＞　
ｄ　／　２になるようにレーザビーム３の入射位置を決
めることによって、光軸６Ｉがレーザビーム中に含まれ
無いよう構成することができる。

このように光軸６１がレーザビーム中に含まれ無いよう
構成することによって、光軸６１が折り曲げられたワー
ク材１０面に含まれる状態、即ちワク材１の曲げ角度が
大きくなって９０度まで曲げられた状態でも、レーザビ
ーム３の照射面積が折曲線１１に対して左右均等になり
、“焼け゛や“熱歪み゛の発生、熱バランスのばらつき
による形状不良等を低減することができる。

またワーク材１に対するレーザビーム３の入射角は第５
図に示す従来の装置より小さく、深いＵ字形断面を有す
る板金部品を形成する場合においても、反対側に立ち上
がっている壁面によってレーザビーム３が遮られること
は無い。

一方かかる装置においてワーク材１はテーブル７に裁置
されており、レーザビーム３の走査手段として従来の装
置と同様にテーブル７を移動させても良い。しかし第２
図に示す如くレンズ６の移動により穫めて容易に走査さ
せることができる。

即ち第２図（ａ）に示す如＜１／ンズ６上の折曲線１１
と直交する方向に、光軸６１から外れた領域に入射した
レーザビーム３はレンズ６によって偏向され、光軸６１
と図示省略されたワーク材１との交点において集光され
る。

かかる状態において第２図（ｂ）に示す如くレンズ６を
折曲線１１と平行に移動させると、レーザビーム３は光
軸６１ａと図示省略されたワーク材１との交点において
集光される。言い換えればレンズ６の移動に伴ってレー
ザビーム３がワーク材１上の、光軸６１との交点から光
軸６１ａとの交点までほぼ直線的に走査する。

同様に第２図（Ｃ）に示す如くレンズ６を折曲線１１と
平行に移動させると、レーザビーム３は光軸６１ｂと図
示省略されたワーク材１との交点において集光される。

言い換えればレンズ６の移動に伴ってレーザビーム３が
ワーク材１上の、光軸６１との交点から光軸６１ｂとの
交点までほぼ直線的に走査する。

第３図は本発明になる方法の一実施例におけるレンズ周
辺で、レンズ６はＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な
枠体８に装着されており、第１図に示すレーザビームの
軸とレンズの光軸との間の距Ｕｌｆ　ｅは、レンズ６を
Ｘ軸方向に移動させる駆動部３１によって調節される。

またレンズ６をＹ軸方向に移動させる駆動部８２によっ
てレーザビームが走査される。

このようにレーザビームを折曲線に沿って照射しワーク
材を折り曲げる方法において、レンズ上の光軸から外れ
た領域にレーザビームを入射せしめ、光軸に対して斜め
になるようレーザビームをワーク材の折曲線に照射し、
且つレーザビームを照射しながら折曲線と平行にレンズ
を移動させることによって、深いＵ字部分の曲げ加工が
可能でワーク材の表面に損傷を与えることなく、しかも
レーザビームを高速且つ容易に走査可能な板金曲げ加工
方法を実現させることができる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば深いＵ字部分の曲げ加工が可
能でワーク材の表面に損傷を与えることなく、しかもレ
ーザビームを高速且つ容易に走査可能な板金曲げ加工方
法を提供することができる。

側面図、 である。図において １はワーク材、 ６はレンズ、 ８は枠体、 ３１はレーザビーム軸、 ８１．８２は駆動部、 をそれぞれ表す。

３はレーザビーム、 ７はテーブル、 １１は折曲線、 ６１．６１ａ、６１ｂは光軸、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる方法の原理を示す斜視図、第２図
はレーザビームの走査方法を説明する斜視図、 第３図は本発明になる方法の一実施例を示す斜視図、 第４図は従来の装置における主要部を示す斜視図、 第５図は従来の別の装置における主要部を示すし−ザビ １乙、の刀ミｊト方じ丑Ｅ島ζ日月す各痰十現関・事？
　（２） 准

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザビーム（３）を折曲線（１１）に沿って照射しワ
   ーク材（１）を折り曲げる方法であって、該レーザビー
   ム（３）を該ワーク材（１）上に集光させるレンズ（６
   ）上の、光軸（６１）から外れた領域に該レーザビーム
   （３）を入射せしめ、該光軸（６１）に対して斜めにな
   るよう該レーザビーム（３）を、該ワーク材（１）の折
   曲線（１１）に照射することを特徴とする板金曲げ加工
   方法。