JPH0321871Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は主として板状の材料をテーブル上で
移動させて加工する型式のレーザ加工機のワーク
シユータに関する。

レーザ加工機において加工ヘツドをXY両軸方
向に移動させて所望の形状の製品を熔断加工する
場合には、材料は針山状のワークテーブルの上に
載置されて固定したままで加工が行なわれ、熔断
された製品や切りくずは針山の底部に自動的に落
下して母材から分離される、もし分離落下が行な
われぬ場合でも以後の加工作業に支障を来たすこ
とはない。ここでワークテーブルが針山状に設け
られている理由は材料が熔断された際にワークテ
ーブル表面に溶着したり、あるいはワークテーブ
ルの表面がレーザ光線の高熱の焦点部分で溶解さ
れぬようにするためである。一方、材料をワーク
テーブル上でXY両軸方向に移動せしめるキヤリ
ツジを有する型式のレーザ加工機においては加工
ヘツドは固定されているから、加工ヘツドの下方
にあたるワークテーブルの部分にはレーザ光線の
焦点部分を避けるために空所を設けてある。この
空所はレーザ加工に伴なう排ガス、金属粒子ある
いは微細なスクラツプを吸引するための集塵装置
としても利用されているものである。ここで、熔
断加工されて母材から切離された製品や切りくず
は加工が完了した時点では前記の空所の上に載置
されていることになる。この場合、次の製品加工
を行なうために材料を移動させる以前に前記の製
品を母材から分離させることが必要である。その
理由は一般に材料を移動させるためのキヤリツジ
を有するレーザ加工機においては、材料を円滑に
移動させるため、ワークテーブル上に多数のロー
ラーやフリーベアリングが設けてあつて平面では
なく、これらの突起物に前記の製品が当接すると
材料の移動を妨げる危険があるためである。そこ
で、前記加工ヘツドの直下の空所を含むワークテ
ーブルの部分を一個所だけ適宜区切つて、傾斜可
能のワークシユーター用の開閉テーブルとして置
き、製品加工完了の都度これを傾斜せしめて製品
や切りくずを母材から自由落下させて下方へ滑落
させる構造を設けてある。しかし、材料をＸ軸方
向にのみ移動させ、加工ヘツドをＹ軸方向にのみ
移動する形式のレーザ加工機においては、前記の
ごとく集塵装置の吸引ダクトとしても利用される
空所は加工ヘツドの移動距離に対応して直線状に
構成する必要が生じるから前記のごとく加工ヘツ
ドの走行部分の下方に当るワークテーブルの部分
を開閉テーブルとして傾斜させると、製品が直線
状の空所の開口部分に落ち込んだり当接して所期
のごとくに滑落しない危険が増加するし、同時に
集塵装置の吸引ダクトをも傾斜させることになつ
てこのため排気回路の構成を複雑にすると云う問
題があつた。さらにレーザ加工においては熔断に
よつて母材と製品の間に形成される間〓が狭いた
め、開閉テーブルを傾斜させると、載置してある
製品も傾斜し、その結果、製品の外縁部が母材の
熔断面に当接して、母材から脱落しないと言う問
題もあつた。したがつて、製品は母材から抜け出
すまでは水平に保たれたまま下降する必要があつ
た。さらに、開閉テーブルを加工ヘツドの移動距
離に対応して大きくすると、レーザ加工機の運転
停止時における安全確保のため、送電停止中か、
あるいは空気圧などの流体圧が解除されている際
にも開閉テーブルが水平に上昇位置に確保されて
いて、荷重を受けても傾斜しないように維持され
る必要があつた。

この考案は、この様な従来の問題に鑑みてなさ
れたものであつて、Ｙ軸方向にのみ往復移動する
加工ヘツドを有するレーザ加工機におけるワーク
テーブルにレーザ光線を受光するための間〓を設
け、間〓を挟んで対抗する一方のワークテーブル
を上側に水平に支持した支持部材を傾斜自在に設
け、この支持部材に対して上記ワークテーブルの
水平を保持して上下及び前記間〓を拡縮する方向
へ変位自在に支持してなる開閉テーブルとしたワ
ークシユータを設けて熔断加工による製品やその
際に生じる切りくずをまず母材から完全に切り離
すために、前記開閉テーブルを若干下降させ、し
かる後に、傾斜させることにより開閉テーブル上
の製品や切りくずを排出する様にするとともによ
り安全な装置を提供する事を目的とする。

以下、図に示す実施例について詳説する。第１
図乃至第３図は、この考案の一実施例としてのレ
ーザ加工機１の全体を示しており、レーザ発振装
置３からのレーザビームが導管５及びビームベン
ト装置７，９を介して加工ヘツド１１に導かれる
様になつている。そしてこの加工ヘツド１１の部
分は、縦駆動装置１３によつて上下方向に移動、
位置決め自在であり、横駆動装置１５によつて水
平方向に移動、位置決め自在となつている。また
このレーザ加工機１はワークテーブル１７を備え
ており、そのワークテーブル１７の一部にクラン
プ装置１９を備えた材料キヤリツジ２１が設けら
れている。この材料キヤリツジ２１は、前記加工
ヘツド１１の移動方向と直交する方向にクランプ
装置１９を移動、位置決め自在としており、クラ
ンプ装置１９によつてワークテーブル１７上のワ
ークをクランプして水平に移動、位置決めするも
のである。

上記構成のレーザ加工機１によるワークの加工
に際しては、材料キヤリツジ２１を駆動し、クラ
ンプ装置１９によつてクランプされたワークを、
一軸方向に一定距離移動させ、同時に加工ヘツド
１１を横駆動装置１５によつて所定の距離だけ移
動させ、２次元的な移動の組合せによりワークの
所望部分を加工ヘツド１１の直下にもつて来て切
断加工をなすのである。

上記のように構成されたレーザ加工機１の加工
ヘツド１１の下方位置にワークシユータ２３、及
び集塵装置２５が設けられているのであるが、ま
ずワークシユータ２３について詳説する。第１図
及び第３図に示す様にワークテーブル１７の一部
には開閉自在の開閉テーブル２７が設けられてい
る。そしてこの開閉テーブル２７の下方に前記ワ
ークシユータ２３及び延長シユータ２９、製品ス
トツク３１が設けられているのである。

第４図乃至第６図を参照して、ワークテーブル
２７はその下面に連結部材３３が取付けられてお
り、この連結部材３３は平行リンク３５ａ、３５
ｂによつて回転支持部材３７に連結され、この回
転支持部材３７に対して水平に昇降できるように
なつている。この回転支持部材３７の一端は後述
する集塵装置２５の外枠上の軸支部３９に対して
枢着されている。またこの回転支持部材３７の中
間部にアングル材４１が横架されている。このア
ングル材４１から延びるアーム４３には昇降用シ
リンダ４５が揺動自在に支持されており、この昇
降用シリンダ４５のピストン４７が前記平行リン
ク３５ａの下端部に架設されている連結ピン４９
と連結されている。

前記回転支持部材３７の下端部には更に開閉用
第１リンク５１が連結されており、また加工機１
の固定部５３に下端が連結された開閉用第２リン
ク５５の上端部が、この第１リンク５１の下端部
に水平な連結ピン５７によつて連結されている。
そしてこの連結ピン５７の中央部には開閉用シリ
ンダ５９のピストン６１が連結されている。前記
開閉用シリンダ５９は前記固定部５３から延びる
アーム６３に枢支されている。また第６図に示し
たようにシーケンス制御のためにセンサ６５，６
７がそれぞれ設けられている。

次に、第７図乃至第９図に基づき上記ワークシ
ユータ２３の動作を説明する。

レーザ加工 ワークテーブル１７と面一の状態で開閉テーブ
ル２７が支持されており、この状態においてその
上に設置されるワークＷがレーザ加工される。こ
の時の状態では、第７図に示されている様に平行
リンク３５ａ，３５ｂはほぼ垂直な状態にあつ
て、開閉テーブル２７及び連結部材３３を回転支
持部材３７に対して上方に押し上げた状態にあ
る。また第１リンク５１及び第２リンク５５は直
線上に並ぶ死点を若干越えた状態にあつて回転支
持部材３７を水平な状態に支持している。

テーブル降下 上記の状態から、まず昇降用シリンダ４５を駆
動させ、ピストン４７を第８図に示すように突出
せしめる。これによつてピン４９によつて連結さ
れている平行リンク３５ａが回転支持部材３７と
の連結部を支点にしてほぼ水平になる様に回転
し、これと連動して平行リンク３５ｂも回転して
連結部材３３及びこれと連動する開閉テーブル２
７を水平状態のまま降下させる。この開閉テーブ
ル２７の降下により、ワークと共に開閉テーブル
２７上にとどまつている切断された製品及び生じ
た切りくずがワークＷから離れて開閉テーブル２
７と共に降下する。この時、ワークＷはワークテ
ーブル１７上に支持されているために降下しな
い。従つて製品及び切りくずだけがワークＷから
切り離される事になる。

シユート動作 次に開閉テーブル２７は開閉用シリンダ５９の
駆動によつて下方に回転させられる。つまり、開
閉用シリンダ５９を駆動してピストン６１を引く
事により、第１リンク５１及び第２リンク５５の
結節点が連結ピン５７の移動によつて引き下げら
れ、第９図に示すように回転支持部材３７を下方
に回転させる。この回転支持部材３７の回転によ
り、これと連結部材３３によつて連結されている
開閉テーブル２７も下方に回転し、傾斜する事に
なる。こうして開閉テーブル２７が傾斜するなら
ば、その上に置かれていた製品や切りくずは傾斜
面を滑つて落下し、第１図において示した様に延
長シユート部２９に沿つて降下し、製品ストツク
３１にストツクされる事になる。

この場合、最初に前記の開閉テーブル２７の降
下が行われるときに、第７図において開閉テーブ
ル２７は降下運動と同時に図面において右方向に
移動する。したがつて、分離されるべき加工され
た製品や切りくずは母材に対して左から右へ向か
つて接近あるいは当接する。次に回転支持部材３
７が第９図に示すごとく傾斜すると、開閉テーブ
ル２７の上面は下降すると同時に図面において左
方へ移動する。この結果、前記の製品あるいは切
りくずは僅かに左方に移動する。したがつて前記
の母材に対する接近あるいは当接は解除され、製
品あるいは切りくずは容易に母材から分離するこ
とになる。

又、前記のごとく開閉テーブルは傾斜して製品
を滑落させる際に先づ右方向に移動するから開閉
テーブル２７は前述した加工ヘツド１１の下方に
存在する間〓を閉じる方向に移動する。このこと
はレーザ加工ヘツド１１の下方において加工され
た製品をより確実に開閉テーブル２７上に載置す
ることになると共に製品が間〓に落ち込む危険を
減少させることになる。

復帰動作 開閉テーブル２７を元の状態に復帰させるには
上記の動作と逆の手順による。つまり、まず開閉
用シリンダ５９のピストン６１を突出せしめる事
により第１リンク５１及び第２リンク５５を押し
上げて死点を若干越えた第７図に示す位置まで復
帰させる。これにより開閉テーブル２７は、ほぼ
水平状態に復帰する。この後、昇降用シリンダ４
５を動作させてピストン４７を引き込み、平行リ
ンク３５ａ，３５ｂを元のほぼ垂直な状態まで戻
し、開閉テーブル２７を回転支持部材３７に対し
て平行に押し上げるのである。こうして開閉テー
ブル２７は第７図に示した様にワークテーブル１
７と面一の水平状態まで復帰する事になる。

尚、センサ６５は開閉テーブル２７がワークテ
ーブル１７と面一の状態に復帰した時にそれを検
出する。またセンサ６７は開閉用シリンダ５９の
ピストン６１が突出して第１リンク５１及び第２
リンク５５を第４図及び第５図に示す様な初期の
状態に復帰せしめた時にそれを検出する。

この様にして第１リンク５１及び第２リンク５
５の結節点をシリンダ５９によつて駆動し、開閉
テーブル２７を開閉する様にするならば、丁度こ
の両リンク５１，５５がトグル機構を構成し、死
点を若干越えた状態で開閉テーブル２７を水平な
状態に支持する事により、開閉テーブル２７に大
きな下向きの力が働いてもこのテーブル２７を傾
斜させる事はなく、またそのテーブル２７が重い
ものであつても比較的小さな駆動力を備えた開閉
用シリンダ５９によつて開閉動作させる事ができ
るものとなる。

次に、第１０図乃至第１３図に示す集塵装置２
５について詳説する。第１図において説明したよ
うに、集塵装置２５はワークシユータ２３に隣接
し、加工ヘツド１１の直下に設けられ、レーザ加
工によつて生ずる小さな残材や塵を集めるための
ものである。この集塵装置２５は、前記加工ヘツ
ド１１の移動範囲全体を含む長さの開口部６９を
備えた外枠７１と、この外枠７１内に出し入れ自
在に設けられたスクラツプボツクス７３とで構成
されている。この外枠７１は、加工機１の固定部
に固定部材７５によつて固定されている。そして
この外枠７１の側面部に吸引装置７７が接続され
ている。更に外枠７１の開口部６９の部分には第
１１図に詳しいように前記開閉テーブル２７及び
ワークテーブル１７から垂設された密封用パレツ
ト７９，８１が係止されている。これによつて開
口部６９とレーザビームLBの照射部との間が狭
い密封された空気流通路８３として形成されるの
である。

前記スクラツプボツクス７３は、その底部に耐
熱性のカーボングラフアイト材８５が敷設されて
いる。更にこのスクラツプボツクス７３の下面の
中央部には、加工ヘツド１１の移動方向に沿つて
ガイド用突条８７が形成されている。そして、前
記外枠７１の底部上面に設けられているローラ付
ガイドレール８９がこのスクラツプボツクス７３
の底面をスライド自在に支持し、突条８７によつ
てそのスライド方向を規制するようにしている。
更にスクラツプボツクス７３の出し入れのために
外枠７１の一方の側面部に蓋９１が設けられてい
る。

前記吸引装置７７は外枠７１の一方の側面に取
付けらており、外枠７１の側面に設けられた３つ
の排気口９３をカバーするように接続されてい
る。この吸引装置７７自体も二重構造になつてお
り、第１壁９５には２つの吸引口９７が形成され
ており、第２壁９９には１つの主吸引口１０１が
設けられている。そして主吸引口１０１に吸引ダ
クト１０３が接続されている。

尚、前記スクラツプボツクス７３の存在を検出
するためにセンサ１０５が外枠７１の蓋９１側の
下端部に設置されている。また外枠７１の内側に
はスポンジの様な多孔質弾性材１０７が内貼りさ
れており、さらに排気口９３及び主吸引口１０１
の部分にはフイルタ１０９，１１１がそれぞれ設
けられている。

上記構成の集塵装置２５の動作について説明す
ると、吸引装置７７を作動させる事により第１１
図に示す様に加工ヘツド１１の付近から空気流通
路８３に空気が吸い込まれ、外枠７１内に導びか
れる。この空気は第１３図に示される様にまず外
枠７１の３つの排気口９３を通して吸引装置７７
に吸い込まれる。そして吸引装置７７において
は、まず第１壁９５の２つの吸引口９７を通過し
て第２壁９９側に達し、ここで主吸引口１０１に
吸い込まれて吸引ダクト１０３に導びかれる。こ
うして加工ヘツド１１の付近から吸い込まれる空
気を外枠７１内において３種類の排気口９３、吸
引口９７及び主吸引口１０１によつて段階的に吸
引する事ができ、外枠７１内全体の空気を吸引ダ
クト１０３によつて外部に排出する事ができる。
また加工ヘツド１１による加工によつて生じた残
材はスクラツプボツクス７３に受け止められてそ
こに貯められる。そしてスクラツプボツクス７３
が一杯になつた場合には蓋９１を開けてこのスク
ラツプボツクス７３を引き出す事により外部に廃
棄する事ができる。

更に加工ヘツド１１から放射されるレーザビー
ムは外枠７１内のスクラツプボツクス７３の底部
に直接照射される事があるが、この部分にカーボ
ングラフアイト材８５を設けているのでスクラツ
プボツクス７３がレーザビームによつて損傷を受
ける事を防止する事が可能である。

この考案は加工機のワーク加工部にワークテー
ブルと面一になる様に開閉テーブルを設け、この
開閉テーブルを水平状態のまま昇降させるテーブ
ル昇降装置と開閉動作させるためのテーブル開閉
装置とを設けているから、ワークを加工し、ワー
クから切り離された製品及び切りくずをまず開閉
テーブルの降下によりワークから切り離し、その
後に開閉テーブルを傾斜させて製品及び切りくず
を外部に排出する動作を行なう事ができ、このた
めワークはそのままにして、ワークから切り出さ
れた製品を逐一外部に取り出す事ができる特長が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の用いられるレー
ザ加工機の正面図、第２図は同上レーザ加工機の
側面図、第３図は同上レーザ加工機の平面図、第
４図は第３図における−線断面図、第５図は
第４図における−線断面図、第６図は第４図
における−線断面図、第７図乃至第９図は同
上実施例の作動説明図、第１０図は第３図におけ
る−線断面図。第１１図は第１０図における
XI−XI線断面図、第１２図は第１１図におけるXII
−XII線断面図、第１３図は第１２図における
−線断面図である。 １……レーザ加工機、１１……加工ヘツド、１
７……ワークテーブル、２３……ワークシユー
タ、２５……集塵装置、２７……開閉テーブル、
３３……連結部材、３５ａ，３５ｂ……平行リン
ク、３７……回転支持部材、４５……昇降用シリ
ンダ、４７……ピストン、５１……第１リンク、
５５……第２リンク、５９……開閉用シリンダ、
６１……ピストン、６９……開口部、７１……外
枠、７３……スクラツプボツクス、７７……吸引
装置、８５……カーボングラフアイト材、８７…
…突条、８９……ローラ付ガイドレール、９３…
…排気口、９７……吸引口、１０１……主吸引
口、１０３……吸引ダクト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ Ｘ軸方向にのみ材料を往復移動せしめる搬送
   装置を有し、前記Ｘ軸に直交してＹ軸方向にの
   み往復移動する加工ヘツドを有するレーザ加工
   機におけるワークテーブルに往復移動する加工
   ヘツドの下方の直線部分の全長に亘りレーザ光
   線を受光するための間〓を設け、間隙を挟んで
   対向する一方のワークテーブルを上側に水平に
   支持した支持部材を傾斜自在に設け、この支持
   部材に対して上記ワークテーブルの水平を保持
   して上下及び前記間〓を拡縮する方向へ変位自
   在に支持して開閉テーブルとなしたことを特徴
   とするレーザ加工機におけるワークシユータ。 ２ 前記開閉テーブルの開閉装置としてレーザ加
   工機の固定部にシリンダを設け、このシリンダ
   のピストンを前記開閉テーブルに接続して開閉
   テーブルを開閉自在にしたことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載のレーザ加
   工機のワークシユータ。 ３ 前記開閉テーブルを開閉するシリンダのピス
   トンは、前記開閉テーブルに一端が接続された
   第１リンクの他端と、加工機の固定部に一端が
   接続された第２リンクの他端との結節点に接続
   され、両リンクが一直線にならぶ状態を若干通
   り越した状態において前記開閉テーブルが水平
   状態に支持されるようにしたことを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第２項に記載のレーザ
   加工機のワークシユータ。