JPH0335512Y2

JPH0335512Y2 -

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Publication number: JPH0335512Y2
Application number: JP1986152499U
Authority: JP
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1991-07-26
Also published as: JPS6362293U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の技術分野〕本考案は、レーザ加工装置、プラズマ加工装置
等の熱切断加工装置に係り、さらに詳細には、箱
状のワークテーブル内に進入せしめて設けた集塵
ダクトとワークテーブルとの間にワークが介在す
ることによる不都合を防止し得る熱切断装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、熱切断加工装置の１例としての
レーザ加工装置においては、レーザビーム照射用
の加工ヘツドの下方位置で水平移動する箱状のワ
ークテーブルの上部に適宜の間隔てせ複数配設し
た例えば桟状のワーク支持部材上に、ワークを水
平に載置し、そのワークをレーザビームで熱切断
を行つている。

上記構成のごとき熱切断加工装置においては、
集塵ダクトを設けるとしても、ワークテーブルが
移動するために、効率の良い集塵作用は期待でき
ないものであつた。

そこで出願人は、加工ヘツドの下方位置で、か
つワークの加工装置に近接して集塵作用を行うべ
く、箱状のワークテーブル内へ側方から集塵ダク
トを進入せしめた形式の熱切断加工装置を開発し
ている。

この開発中の熱切断加工装置においては、前記
集塵ダクトが片持式に支持されているために、切
断されたワークが大きく、前記集塵ダクトに寄掛
るようにして落着き、その後、にワークテーブル
が移動すると、ワークテーブルと集塵ダクトとの
間に挟まれた態様となり、ワーク、集塵ダクト等
を変形せしめる虞れがあつた。

〔考案の目的〕

本考案は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、熱切断加工したワークが箱状のワークテ
ーブルの底部に確実に落下しない状態で、ワーク
テーブルを、移動させたとき、ワークがワークテ
ーブルと集塵ダクトに挟まれたことを検知し、ワ
ーク、集塵ダクト等の変形及び損傷を防止できる
ようにした熱切断加工装置を提供することを目的
とする。

〔考案の概要〕

上記目的を達成するために、本考案は、Ｘ軸、
Ｙ軸方向へ移動自在なワークテーブルの上方位置
に、上記ワークテーブルに支持されたワークの熱
切断加工を行なう加工ヘツドを配置してなり、か
つ上記熱切断加工時に生じるスパツタやガスの吸
引作用を行なう集塵ダクトを熱切断加工装置の壁
部に支持して設けると共に、上記集塵ダクトの先
端部を前記ワークテーブル内に挿入しかつ前記加
工ヘツドの下方位置に配置してなる熱切断加工装
置にして、前記壁部に対して前記集塵ダクトを長
手方向へ移動可能かつ長手方向に対して交差する
方向へ移動可能に支承して設け、熱切断加工によ
り前記ワークから切断分離されて落下した切断片
が上記集塵ダクトに作用して、集塵ダクトが前記
壁部に対して前記長手方向あるいは前記交差する
方向へ変位されたことを検出する変位検知装置を
設けてなるものである。

〔実施例〕

先ず、第１図乃至第４図に基づいて、熱切断加
工装置の１例としてのレーザ加工装置の概略構造
を説明する。

レーザ加工装置におけるベース１の上部一側に
はレーザビームを発振するレーザ発振装置３が設
けてある。このレーザ発振装置３には、後述する
ワークテーブル上に載置したワークＷにレーザビ
ームを照射する加工ヘツド５が適宜に接続されて
いる。

前記ベース１にはＸ軸ガイドレール７が水平に
取付けてある。このＸ軸ガイドレール７上には、
Ｘ軸キヤリツジ９が移動自在に支承されている。

前記Ｘ軸キヤリツジ９の上部には、Ｘ軸ガイド
レール７と直行する方向に水平に延伸したＹ軸ガ
イドレール１１が取付けてある。このＹ軸ガイド
レール１１には、前記ワークＷを支持する箱状の
ワークテーブル１３が移動自在に支承されてい
る。

第２図〜第３図に示されるように、前記ワーク
テーブル１３のテーブル本体１５は上部を開口し
た態様の箱形状をしており、底部１５ａにはＹ軸
方向に各々引出すことのできる製品取出し用引出
し１７が設けてある。さらに、前記テーブル本体
１５の上部にはＸ軸方向に延伸した適数本の桟１
９がＹ軸方向に間隔を保持して互に平行に配設し
てある。前記各桟１９上にはＸ軸方向に所定の間
隔で先端円錐状のワーク支持柱２１が複数本立設
してある。

前記ベース１の第１図の一側面には、前記レー
ザ発振装置３と、前記Ｘ軸キヤリツジ９及び前記
ワークテーブル１３を移動駆動するサーボモータ
（図示省略）と、の動作制御を行うNC装置２３
が設けてある。

レーザ発振装置３の垂直壁１ａ（第１図参照）
には、後に詳細に説明する変位検知装置２５（第
５図、第６図に図示）が設けてあり、その変位検
知装置２５にはワーク加工時に発生するスパツタ
やガスを吸引するための集塵ダクト２７がＸ軸方
向に貫通している。

その集塵ダクト２７は、断面長方形の筒状をし
ており、その先端部（第３図においてX₂側）は、
テーブル本体１５の側壁１５ｂに形成されたＹ軸
方向に細長い長孔２９（第４図）を経て、ワーク
テーブル１３内に進入し、前記桟１９と、テーブ
ル本体１５の底部１５ａとの間に位置している。
又、その基部側はレーザ加工装置に備えられた集
塵装置（図示省略）に設けた後述する蛇腹（第１
図乃至第４図には図示省略）に接続されている。
さらに、その集塵ダクト２７は、Ｘ軸キヤリツジ
９に立設した支柱３１に設けられたローラ３３に
よつて下から支持されている。

上記構成において、ワークテーブル１３上のワ
ークテーブル支持柱２１にワークＷを載置した
後、NC装置２３の制御により加工ヘツド５から
レーザビームをワークＷに照射しながら、ワーク
テーブル１３をＹ，Ｘ軸方向に移動することによ
りそのワークＷの熱切断加工が行なわれる。

熱切断加工の際、発生するスパツタやガス等
は、集塵ダクト２７を介して集塵装置により吸引
除去される。

次に、集塵ダクト２７の変位を検知する変位検
知装置２５の構造を平面図である第５図、側面図
である第６図に基づいてさらに詳細に説明する。

前記垂直壁１ａに穿設した孔３５には、断面長
方形で筒状をした支持体３７が、垂直壁１ａに水
平かつＸ軸方向に延伸して設けてある。その支持
体３７には前記集塵ダクト２７の基部が貫通して
いる。集塵ダクト２７の基部端部は蛇腹３９に接
続してある。その蛇腹３９は集塵装置（図示省
略）に設けた固定ダクト４１に接続してある。

支持体３７と対応する、集塵ダクト２７の上面
と、側面とには、集塵ダクト２７を補強する上面
補強板４３と側面補強板４５とが取付けてある。

支持体３７の上面には、リミツトスイツチ４７
が板材を直角に折曲げて形成した取付け金具４９
によつて取付けてある。

前記集塵ダクト２７の上面に取付けてある上面
補強板４３の蛇腹３９側端部には、前記リミツト
スイツチ４７に対抗する位置まで延長した作動片
５１が設けてある。

前記側面補強板４５と、支持体３７の一側面３
７ａ（第５図においてY₂側）とには、集塵ダクト
２７を支持体３７の他側面３７ｂ（第５図におい
てY₁側）に押圧する第１及び第２の押圧装置５
３ａ，５３ｂがＸ軸方向に適宜の距離離間して設
けてある。

前記、第１及び第２の押圧装置５３ａ，５３ｂ
は同一構成であるので、第１押圧装置５３ａのみ
を説明する。尚、同一機能を奏する構成部材に対
して、第１押圧装置においてはａ、第２押圧装置
においてはｂの補助符号を参照番号に付ける。

前記側面補強板４５が第１、第２の押圧装置５
３ａ，５３ｂに対応した位置には円錐状の窪部５
５ａが形成してある。支持体３７の一側面３７ａ
上には前記窪部５５ａと対応して孔５７ａが穿設
してある。その孔５７ａには円筒状の筒部材５９
ａがY₂方向に延伸して設けてある。

その筒部材５９ａの端部には調節ねじ６１ａが
螺合している。又、筒部材５９ａの内部には、一
端が前記調節ねじ６１ａの先端に当節するコイル
スプリング６３ａが嵌入してある。そのスプリン
グ６３ａの他端と前記窪部５５ａとの間には、前
記孔５７ａと、筒部材５９ａ内とに臨んでいる鋼
球６５ａが介在する。その鋼球６５ａは前記スプ
リング６３ａにより常時窪部５５ａに係合するよ
うに押圧されている。その押圧力は、集塵ダクト
２７を第２図、第５図のY₁方向に平行移動させ、
集塵ダクト２７の一側面２７ａ（第５図において
Y₁側）を支持体３７の他側面３７ｂに押圧し、
側面補強板４５と、支持体３７の一側面３７ａと
の間に隙間Ａを生ぜしめている。

前記押圧力は、調節ねじ６１ａ，６１ｂを筒部
材５９ａ，５９ｂに対して出没させて、スプリン
グ６３ａ，６３ｂの圧縮長さを可変することによ
り、調節できる。

上記構成において、熱切断加工が行われたワー
ク（この場合は、ワークＷから切断分離された切
断片を意味する）がテーブル本体１５の底部１５
ａに倒れるように落下した場合は、ワークテーブ
ル１３は何等支承なく移動し、集塵ダクト２７に
何等外力が作用しない。

したがつて、第５図に示すように第１、第２の
押圧装置５３ａ，５３ｂにより前記隙間Ａを有し
て集塵ダクト２７の一側面２７ａが支持体３７の
他側面３７ｂに圧接された状態が保持されている
ので、リミツトスイツチ４７と作動片５１との相
対位置関係に何等変化が生じること無くリミツト
スイツチ４７は作動しない。

次に、熱切断加工の行われたワーク（この場合
は、ワークＷから切断分離された切断片を意味す
る）が大きい場合、ワークテーブル１３内の落下
し、第２図と第４図中Waとして図示したように
集塵ダクト２５にＹ軸のY₁方向に寄掛り、且つ
ワークWaの一部分が桟１９の間に位置した状態
に落着くことがある。このような状態で、ワーク
テーブル１３を第２図、第４図において、Y₁方
向に移動させると、ワークWaが桟１９と集塵ダ
クト２７との間に挟まれ、集塵ダクト２７には第
２図、第４図、第７図においてY₁方向の外力F₁
が加わる。

外力F₁を受けた集塵ダクト２７は支持体３７
の他側面３７ｂの左端（第７図においてX₂側）
３７ｃを中心として、主としてスプリング６３ｂ
に抗し、時計方向に回動する。その際、鋼球６５
ｂが窪部５５ｂより多少押圧された状態になる。

この結果、集塵ダクト２７と一体の作動片５１
が、リミツトスイツチ４７から離れる方向に回動
するので、そのスイツチ４７が作動し、集塵ダク
ト２５に外力F₁が作用したことが検知され、NC
装置２３の制御によるワークテーブル１３の移動
が停止する。

この状態は、ワークWaを除去すると、スプリ
ング６３ｂによつて鋼球６５ｂが窪部５５ｂ内に
強制的に係合させられるので集塵ダクト２７は反
時計方向に回動して第５図のもとの状態にもど
る。

次に、熱切断加工の行われたワーク（この場合
は、ワークＷから切断分離された切断片を意味す
る）が大きい場合、ワークテーブル内の落下し、
第２図と第４図中Wbとして図示したように集塵
ダクト２７にＹ軸のY₂方向に寄掛り、かつワー
クWbの一部分が桟１９の間に位置した状態に落
着くことがある。このような状態で、ワークテー
ブル１３を第２図、第４図において、Y₂方向に
移動させると、ワークWbが桟１９と集塵ダクト
２７との間に挟まれ、集塵ダクト２７には第２
図、第４図、第８図においてY₂方向の外力F₂が
加わる。

外力F₂を受けた集塵ダクト２７は支持体３７
の他側面３７ｂの右端（第８図においてX₁側）
３７ｄを中心として、主としてスプリング６３ａ
に抗し、反時計方向に回動する。その際、鋼球６
５ａは窪部５５ａより多少押圧された状態にな
る。

この結果、集塵ダクト２７と一体の作動片５１
が、リミツトスイツチ４７から離れる方向に回動
するので、そのスイツチ４７が作動し、集塵ダク
ト２５に外力F₂が作用したことが検知され、NC
装置２３の制御によるワークテーブル１３の移動
が停止する。

この状態は、ワークテーブルWbを除去する
と、スプリング６３ａによつて、鋼球６５ａが窪
部５５ａ内に強制的に係合させられるので，集塵
ダクト２７は時計方向に回動して第５図のもとの
状態にもどる。

次に、熱切断加工の行われたワーク（この場合
は、ワークＷから切断分離された切断片を意味す
る）が第３図中Wcとして図示するように集塵ダ
クト２７の先端にＸ軸のX₁方向に寄掛つた状態
で落着いた場合について説明する。このような状
態で、ワークテーブル１３をＸ軸のX₁の方向に
移動すると、ワークWcは、集塵ダクト２７の先
端に寄掛つているので、ワークテーブル１３と共
に移動することができず、ワークテーブル１３の
移動に伴つて起こされ、桟１９とテーブル本体１
５の底部１５ａとの間に押込まれた状態になる。

その際に、前記押込に伴い第３図、第９図に示
すように、集塵ダクト２７にＸ軸のX₁の方向の
力F₃が作用する。

外力F₃を受けた集塵ダクト２７は、支持体３
７の他側面３７ｂ上を集塵ダクト２７の一側面２
７ａが摺動するようにしてX₁方向へ移動する。
その際、蛇腹３９は集塵ダクト２７が移動した距
離だけ圧縮させる。これに伴つて鋼球６５ａ，６
５ｂは窪部５５ａ，５５ｂより多少押出された状
態となる。

この結果、集塵ダクト２７と一体に作動片５１
が、リミツトスイツチ４７から離れる方向に移動
するので、そのスイツチ４７が作動し、集塵ダク
ト２７に外力F₃が作用したことが検知され、NC
装置２３の制御によるワークテーブル１３の移動
が停止する。

この状態は、ワークWcを除去すると、スプリ
ング６３ａ，６３ｂによつて、鋼球６５ａ，６５
ｂが窪部５５ａ，５５ｂ内に強制的に係合させら
れるので，集塵ダクト２７はＸ軸のX₂方向に移
動して第５図のもとの状態にもどる。

尚、以上の変位検知装置２５の動作説明におい
ては、ワークが桟と集塵ダクトに挟まれたような
とき、集塵ダクトに作用する力により集塵ダクト
が移動あるいは変位することを利用してワークの
落着異状状態を検知しているが、ワークが集塵ダ
クトに寄掛つただけでもワークの落着異状状態を
検知可能にしてもよい。

以上のように、本実施例によると、集塵ダクト
に外力が作用したとを変位検知装置により検知
し、ワークテーブルの移動を停止するようにした
ので、ワークや、ワークテーブル上の桟及び集塵
ダクト等の変形や損傷を防止できる。

なお、本考案は前述の実施例のもに限ることな
く、適宜の設計変更を行なうことにより、その他
の態様でも実施し得るものである。

〔考案の効果〕

以上のごとき実施例の説明により理解されるよ
うに、要するに本考案は、Ｘ軸、Ｙ軸方向へ、移
動自在なワークテーブル１３の上方位置に、上記
ワークテーブル１３に支持されたワークＷの熱切
断加工を行なう加工ヘツド５を配置してなり、か
つ上記熱切断加工時に生じるスパツタやガスの吸
引作用を行なう集塵ダクト２７を熱切断加工装置
の壁部に支持して設けると共に、上記集塵ダクト
２７の先端部を前記ワークテーブル１３内に挿入
しかつ前記加工ヘツド５の下方位置に配置してな
る熱切断加工装置にして、前記壁部１ａに対して
前記集塵ダクト２７を長手方向へ移動可能かつ長
手方向に対して交差する方向へ移動可能に支承し
て設け、熱切断加工により前記ワークＷから切断
分離されて落下した切断片が上記集塵ダクト２７
に作用して、集塵ダクト２７が前記壁部１ａに対
して前記長手方向あるいは前記交差する方向へ変
位されたことを検出する変位検知装置２５を設け
てなるものである。

前記構成より明らかなように、本考案において
は、ワークテーブル１３がＸ軸、Ｙ軸方向へ移動
自在に設けてあり、そして、熱切断加工時に発生
するスパツタやガスの吸引する集塵ダクト２７
は、熱切断加工装置の壁部１ａに長手方向及び長
手方向に対して交差する方向へ移動可能に支承さ
れているものであり、かつワークＷから切断分離
された切断片が作用して壁部１ａに対して集塵ダ
クト２７が変位したことを検出する変位検知装置
２５が設けてある。

したがつて本考案によれば、ワークＷの熱切断
加工によつて分離された切断片が集塵ダクト２７
に作用していることを検出でき、切断片が集塵ダ
クト２７に作用している状態においてワークテー
ブル１３を移動せしめることにより生じる問題を
未然に防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のレーザ加工装置の
概略の斜視図、第２図は前記レーザ加工装置にお
けるワークテーブルの平面図、第３図は第２図の
−断面矢視図、第４図は第３図の−断面
矢視図、第５図は第２図における矢印部分を拡
大し１部を破断して示した詳細平面図、第６図は
第５図の側面図、第７図乃至第９図は前記矢印
部分の動作説明図である。１……ベース、５……加工ヘツド、１３……ワ
ークテーブル、１９……桟、２５……変位検知装
置、２７……集塵ダクト、４７……リミツトスイ
ツチ、５３……押圧装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

Ｘ軸、Ｙ軸方向へ移動自在なワークテーブル１
３の上方位置に、上記ワークテーブル１３に支持
されたワークＷの熱切断加工を行なう加工ヘツド
５を配置してなり、かつ上記熱切断加工時に生じ
るスパツタやガスの吸引作用を行なう集塵ダクト
２７を熱切断加工装置の塵部１ａに支持して設け
ると共に、上記集塵ダクト２７の先端部を前記ワ
ークテーブル１３内に挿入しかつ前記加工ヘツド
５の下方位置に配置してなる熱切断加工装置にし
て、前記壁部１ａに対して前記集塵ダクト２７を
長手方向へ移動可能かつ長手方向に対して交差す
る方向へ移動可能に支承して設け、熱切断加工に
より前記ワークＷから切断分離されて落下した切
断片が上記集塵ダクト２７に作用して、集塵ダク
ト２７が前期壁部１ａに対して前記長手方向ある
いは前記交差する方向へ変位されたことを検出す
る変位検知装置２５を設けてなることを特徴とす
る熱切断加工装置。