JPH03216220A - 複合加工機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、新規な複合加工機に関する。

（従来の技術） 一般に、板金加工を行なう場合には、シャーリングマシ
ンで定尺材よりスケッチ材の剪断を行ない、次いて、タ
レットパンチプレスやレーザ加工機により穴明け、ブラ
ンク加工を行なった後に、折曲げ機で折曲げ加工を行な
い、さらに溶接機で必要箇所を溶接するという複数の工
程が組み合わされて行なわれている。

これらの加工を行なうシャーリングマシン，タレットパ
ンチプレス，レーザ加工機，折曲げ機．溶接機という機
械は、単体では完成された機械といってよいが、それぞ
れの工程および工程間では必ず作業者の介在を必要とし
ている。

この作業者の介在をなくすために、各単体機を口−ディ
ング，アンローディング，ハンドリングロボットなどを
使いシステム化した複合加工システムも実現している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の複合加工システムでは、トー
タルの設置スペースが大きくなってしまうこと，あるい
は単体機で使用したい場合に使いずらい、または機械ご
との基準となる面が異なったりしてそれぞれの機械単体
での精度の合計した精度以上の精度しか期待できないな
どの問題がある。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため１台の機
械で、穴明け．切断，折曲げ加工を容易におこな行な得
るようにして作業者を介在させずに機械の精度向上を図
った新規な複合加工機を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、ワークにレー
ザビームを照射して穴明けまたは切断加工を行なうレー
ザ加工部と、上部タレットに装着した上金型と下部タレ
ットに装着したＦ金型との協働により穴明けまたは折曲
げ加］−を行なうパンチプレス加工部とを備えてなり、
前記上金型と下金型とを協働せしめる駆動装置を油圧駆
動装置とすると共に、上，下部タレットに装着される上
，下金型が穴明け用金型と折曲げ用金型で構成されてい
ることを特徴とする複合加工機である。

（作用） この発明の複合加工機を採用することにより、ワークに
例えば穴明け用金型を油圧駆動装置により協働せしめて
穴明け加工を行ない、次いでレーザ加工部で前記穴明け
加工と異なった異形状の穴明けやブランク，トリム加工
を行なう。さらに折曲げ用金型を油圧駆動装置により協
働せしめて前記ワークに折曲げ加工がなされる。

このように、この複合加工機では穴明け，レーザ加二［
および折曲げ加工が一連の動作で作業者を介在させずに
容易に行われると共に機械の精度向上が図られる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図を参照するに、複合加工機１はレー
ザ加工部３と、パンチプレス／Ｊｌｌ　．１−１二部５
とで構成されている。パンチプレス加工部５はＣ型形状
の上部フレーム７Ｕと下部フレーム７Ｄとて構成されて
おり、上部フレーム７Ｕには上部タレット９が、下部フ
レーム７Ｄには下部タレッ１・１１が回動自在に支承さ
れている。

前記上部タレット９の円周上には適宜な間隔で複数の上
金型としてのパンチ１３が装着されていると共に、前記
下部タレット９の円周上における前記バンチ１３と対向
した位置には複数の下金型としてのダイ１５が装着され
ている。前記上部フレーム７Ｕにはパンチ１３とダイ１
５とを協働せしめて穴明け加工あるいは折曲げ加工を行
なう油圧駆動装置である油圧シリンダ１７が設けられて
いる。この油圧シリンダ１７のピストンロッド１９の下
部にはラム２１が設けられている。

上記構成により、図示省略の駆動装置により、上部，下
部タレット９，１１を、同期をとって回動せしめて複数
のバンチ１３，ダイ１５の中から使用するバンチ１３，
ダイ１５を加工位置（ラム２１の直下位置）に割出す。

次いで、油圧シリンダ１７を作動させてラム２１を上下
動せしめることによって加工位置に割出されたパンチ１
３とダイ１５との協働でワークＷに穴明け加工あるいは
折曲げ加］−が行なわれることとなる。

前記加工位置の近傍における上部フレーム７Ｕにはレー
ザ加工部３の加工ヘッド２３が上下動自在に垂下して設
けられている。この加工ヘッド２３の上部にはＺ軸コラ
ムを介して上部フレーム７Ｕの上部にはＹ軸方向（第１
図，第２図において左右方向）へ延伸したオーバヘッド
ビーム部材２５が設けられている。このオーバヘッドビ
ーム部材２５の左端にはレーザ発振器２７が立設されて
いる。

このレーザ発振器２７て発振されたレーザビームＬＢは
複数のペンドミラー２９で折曲げられて加工ヘッド２３
内に装着されている集光レンズ３１に集光される。この
集光レンズ３１て集光されたレーザビームＬＢは加工ヘ
ッド２３の下部先端に取付けられているノズル３３から
ワークＷへ向けて照射されてワークＷに切断加工．穴明
け加」−あるいはトリム加工などが行なわれることにな
る。

前記下部フレーム７Ｄの右ａｔ＋ｔには支持フレーム３
５が立設されており、この支持フレーム３５上にはワー
クＷを支持するための固定的な中央ワークテーブル３７
と、この中央テーブル３７の両側（第２図において上下
側）にはＹ軸方向へ移動自在なサイドワークテーブル３
９が設けられている。

このサイドワークテーブル３９と前記中央テーブル３７
上には適宜な間隔て複数のワーク支持ボール４１が回転
自在に支承されている。

前記サイドワークテーブル３９の右端上にはＹ軸方向へ
延伸したキャレッジベース４３が設けられており、この
キャレッジベース４３にはＸ軸方向へ移動自在なキャレ
ッジ４５が設けられている。

このキャレッジ４５にはワークＷをクランプ，アンクラ
ンプせしめる複数のワーククランプ４７が備えられてい
る。

上記構成により、ワークＷをワーククランブ４７にクラ
ンブせしめると共に、図示省略の駆動装置でサイドテー
ブル３９をＹ軸方向へ、キャレッジ４５をキャレッジベ
ース４３に対してＸ軸方向へ移動せしめることによって
ワークＷはＸ軸，Ｙ軸方向へ移動される。而して、レー
ザ加工部３，パンチプレス加］二部５のそれぞれの加工
位置にワークＷの所望位置が位置決めされることにより
、穴明け，切断，折曲げ加工が行なわれることになる。

前記パンチ１３とダイ１５を協働せしめてワークＷに穴
明けあるいは折曲げ加工を行なう油圧駆動装置の油圧シ
リンダ１７は第３図に示すごとく制御される。すなわち
、第３図において、油圧シリンダ１７におけるピストン
ロッド１９の下部にはラム２１が設けられており、この
ラム２１の上下動でパンチ１３がダイ１５に対して上下
動されてワーククランブ４７にクランブされた厚さｄか
らなるワークＷに穴明けあるいは折曲げ加工が行なわれ
る。

前記油圧シリンダ１７の下方にはエンコーダ４９が取付
けられ、前記ラム２１の昇降動作に伴ってラム２１の移
動速度に比例したパルス信号ＰＬＳを出力する。

前記シリンダ１７の上室及び千室には油路ＯＬＯＬ２を
介してサーボ弁５１が接続され、このサーボ弁５１の切
換操作に基いて油ポンプ５３の圧油を前記シリンダ１７
の上室又は下室側に供給することにより、前記ラム２１
を所定速度で昇降駆動するようになっている。

一方、前記サーボ弁５１と接続されるサーボ弁制御部５
５には、加工パターン設定部５７及び位置・速度検出部
５９が接続され、サーボ弁制御部５５は、位置・速度検
出部５９からの位置及び速度の信号Ｚ，■を利用しつつ
設定された加工パターンでサーボ弁５１をオーブン又は
クローズドルーブで制御する。

加玉パターン設定部５７は、指令部６１及び穴明け加工
パターン記憶部６３，折曲げ加工パターン記憶部６５と
接続されている。

穴明け加工パターン記憶部６１には、各種穴明け加工に
対する加−■ニパターンが記憶されている。

折曲げ加玉パターン記憶部６３には、各種折曲げ加工に
対する加工パターンが記憶されている。これら加工パタ
ーンは各種穴明け又は折曲げ加工に対し固定的であるも
ののほか、各種加］二条件に応じて変更可能のものを含
んでいる。

次に、上記構成のノくンチブレス加工部３の作用を説明
する。

第４図及び第５図は、穴明け加工及び折曲げ加工用の金
型の説明図、第６図及び第７図は、穴明け加工及び折曲
げ加］二の加工パターンの説明図である。

ワークＷは、共に厚みｄであるとし、その上表而位置は
Ｚ１であるとする。なお、第４図，第５図に示された穴
明け加工用および折曲げ加工用の金型は前述した上．下
部タレット９．１１に例えば半分ずつ装着されている。

まず、指令部６１から所定の穴明け又は、折曲げの加工
が指令されると、ラム２１直下に指令に応じた穴明け用
又は折曲げ用の金型が選択配置される。これは、例えば
タレットパンチプレスであればタレットの回転により行
われる。

次に、加工種に応じ、穴明け加エバターン記憶部６３又
は折曲げ加工パターン．記憶部６５の検索が行われ、加
工パターン設定部５７に、第６図又は第７図に示すよう
な所定の加工パターンが設定される。

第６図に示す穴明けパターンＰＡは、ワークＷ上表面位
置Ｚ１より少し高い位置からワークＷの上表面位置Ｚ１
にかけての接近区間と、穴明け作用を示す穴明け区間と
、穴明け後スクラップを下方に突出す打出区間と、打出
後の復帰区間とで規定されている。

穴明け区間での速度は、穴明けによる振動ないし騒音が
、振動ないし騒音規制値を上回ることがないよう比較的
小さな値に設定され、他の区間速度は高効率の加工が行
えるよう、比較的大きな値に設定されている。

各区間及び区間速度で定まる穴明け加工パターンは、板
厚及び穴明けトン数毎にテーブル化され、記憶されてい
るが、板厚及び穴明けトン数の人力に基いて、穴明けト
ン数に応じた打抜区間での適正速度値をテーブルデータ
より検索することとして、加工パターンを自動演算する
ようにしてもよい。

一方、第７図に示すように、折曲げ加工パターンＰ［Ｉ
は、ワークＷの上表面位置Ｚ１より少し高い位置からワ
ークＷの上表面位置ｚＩにかけての接近区間と、板材の
上表面位置Ｚ１から折曲げ終了位置Ｚ２にかけての折曲
げ区間と、折曲げ終了位置Ｚ２での加圧保持区間と、加
圧保持後の復帰区間とで規定されている。複雑な折曲げ
形状では、折曲げ区間を複数段に分割しても良い。

折曲げ区間での速度は、ワークＷに割れなど生ずること
がないよう、十分小さな値が適用される。

加圧保持時間Δｔは、ワークＷに反りが生ずることがな
いよう、スプリングバックを吸収するだめのもので、具
体的には折曲げ形状に応じ３０〜９０ｍｓの値が適用さ
れる。サーボ弁５１は、この区間ではクローズドルーブ
で制御される。

各区間域及び各区間速度並びに加圧保持時間で定まる折
曲げ加工パターンは、板厚、折曲げ形状に応じて予めパ
ターン化され、折曲げ加工パターン記憶部６５に記憶さ
れているが、定形的な折曲げ加工にあっては、板厚及び
折曲げ深さに応じて自動演算することもできる。

以上により、本例のパンチプレス加工部５は、指令部６
１から順次所定の穴明け又は折曲げの加工を指令し、第
６図又は第７図に示す穴明け用又は折曲げ用の加工パタ
ーンをサーボ弁制御部５５に与えつつ、ワークＷの所定
の平面位置に所定の穴明け又は折曲げ加工を与えること
ができる。

穴明け加工パターンＰＡ又は折曲げ加工パターンＰＢは
、穴明け加エバターン記憶部６３又は折曲げ加工パター
ン記憶部６５から迅速に検索されあるいは演算されるの
で、穴明け及び折曲げ加工の切換えに多くの時間を要す
ることはない。

例えば、ワークＷに第８図（Ａ）に示したごとき中曲げ
部Ｗ６を加工する場合には、第８図（Ｂ）の直線部ＷＡ
をレーザ加工部３により切断し、次いで、斜線部ＷＢを
穴明け用金型を用いてパンチプレス加工部５で穴明けす
る。その後、直線部ＷＣを折曲げ用金型を用いてパンチ
プレス加工部５で折曲げる。このように、一連の工程で
ワークＷにレーザ加工部３による切断加工，パンチプレ
ス加１一部５による穴明け、折曲げ加工を容易に、作業
者を介在させずに自動的に行なうことができると共に、
精度良好な製品を得ることができる。また、複合加工機
１ではレーザ，穴明け、折曲げ加工を行なうように備え
てあるから、省スペース化を図ることができると共に、
作業者１人で操作することができる。また、ハンドリン
グＩ一数，スペスを削減できる。

なお、この発明は、前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。例えば、本実施例で折曲げ用金型
で折曲げ加工を行なう場合には、上，下部タレット９．
１１間の隙間が小さいために、ビーデイング加王のよう
に、少しずつ曲げて行き所望の長さにするのがよい。ま
た、ワークＷの各辺を曲げる場合には、上，下部タレッ
ト９．１１を回転せしめて行なわれる。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、ワークに例えば穴明け用金型を油圧駆動
装置により協働せしめて穴明け加工を行ない、次いでレ
ーザ加工部で前記穴明け加工と異なった異形状の穴明け
やブランク．トリム加王を行なう。さらに折曲げ用金型
を油圧駆動装置により協働せしめて前記ワークに折曲げ
加Ｌがなされる。

このように、この複合加工機では穴明け．レーザ加工お
よび折曲げ加工を一連の動作で作業者を介在させずに容
易に行なうことができると共に機械の精度向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の複合加工機の一実施例を示す正面図
、第２図は第１図における平面図、第３図はパンチとダ
イを協働せしめてワークに穴明け又は折曲げ加工を行な
う油圧駆動装置の一例を示す構成ブロック図、第４図，
第５図はワークに穴明け、折曲げ加工を行なうのに使用
する穴明け、折曲げ加工用金型の一例を示す断面図、第
６図．第７図は第４図，第５図の金型を使用して穴明け
，折曲げ加工を行なう動作の説明図、第８図（Ａ），（
Ｂ）はワークに中曲げ製品を加１二する場合の説明図で
ある。 １・・・複合加Ｊ〕機　′う・・レーザ加工部５・・・
パンチプレス加工部　９・・・上部タレット１１・・・
下部タレット　１３・・・パンチ（上金型）１５・・・
ダイ（下金型）　　１７・・・油圧シリンダ２３・・加
二Ｌヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークにレーザビームを照射して穴明けまたは切断加工
   を行なうレーザ加工部と、上部タレットに装着した上金
   型と下部タレットに装着した下金型との協働により穴明
   けまたは折曲げ加工を行なうパンチプレス加工部とを備
   えてなり、前記上金型と下金型とを協働せしめる駆動装
   置を油圧駆動装置とすると共に、上、下部タレットに装
   着される上、下金型が穴明け用金型と折曲げ用金型で構
   成されていることを特徴とする複合加工機。