JPH043741Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野〕 本考案はワーク搬送装置を備えた熱切断加工装
置に関する。

（従来の技術） 一般に、熱切断加工装置としてのレーザ加工機
は、ワークを固定しレーザビームの光軸を移動さ
せるタイプのものがよく知られている。すなわ
ち、固定されたワークテーブル上にワークを載置
し加工ヘツドをＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸に移動して
ワークに所望の熱切断加工を施すものである。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上述したタイプのレーザ加工機にお
いては、固定されたワークテーブル上に加工すべ
きワークを熱切断加工の度毎にいちいちその都度
載置している。したがつて、熱切断加工時におけ
るサイクルタイムとしは、ワークテーブル上にワ
ークを取付け、取外す時間がかなり大きなウエイ
トを占めているという問題がある。

また、熱切断加工を施して発生したスラグは、
固定されたワークテーブル内に一旦収納されるた
め、ワークテーブル内に収納されたスラグを除去
するのが大変面倒であると共に、熱切断加工をや
めて除去しなければならなかつた。

本考案の目的は、上記問題点を改善するため、
熱切断加工時のサイクルタイムを大巾に短縮させ
ると共に、熱切断加工によつて発生したスラグ
を、機械自体を停止させることなく容易にかつ簡
単に除去可能なワーク搬送装置を備えた熱切断加
工装置を提供することにある。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案は、ベース
上に支承されたＸキヤリツジをＸ軸方向へ移動自
在に設け、上記ベースの上方に設けたフレームに
Ｙ軸方向へ移動自在に支承されたＹ軸キヤリツジ
に加工ヘツドを上下動自在に備えてなり、かつ上
記加工ヘツドによつて加工されるワークを支持し
たパレツトを前記Ｘキヤリツジに着脱交換自在に
載置してなる熱切断加工装置にして、前記Ｘキヤ
リツジに対してパレツトの着脱交換を行なう第１
搬送装置を前記ベースの一側方に配置して設ける
と共に第２搬送装置を前記ベースの他側方に配置
して設け、上記第１、第２の搬送装置にそれぞれ
設けたエンドレス状のチエンを、前記Ｘキヤリツ
ジに対してパレツトの搬入、搬出を行なう方向へ
移動自在に設け、上記各チエンに設けた各プツシ
ヤーに、前記パレツトの端部に設けた係合ピンと
係脱自在なＵ字形状の溝を上方に開口して備えて
なるものである。

（実施例） 以下、本考案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、熱切断加工
装置としてのレーザ加工機１におけるベース３上
には、第２図において上下方向（以下、Ｘ軸方向
という。）へ延伸した互いに平行な複数のガイド
レール５が設けられている。その複数のガイドレ
ール５に案内されてＸ軸方向へ移動自在なＸ軸キ
ヤレツジ７が設けられている。そのキヤレツジ７
上にはワークＷを載置するためのパレツト９が設
けられている。

前記ベース３上の第２図において上部には、サ
ーボモータの如きＸ軸用モータ１１が取付けられ
ており、そのＸ軸用モータ１１にはボールねじ１
３がＸ軸方向へ延伸して設けられている。そのボ
ールねじ１３には前記Ｘ軸キヤレツジ７の下部に
取付けられたナツト部材１５が螺合されている。

上記構成により、Ｘ軸用モータ１１を駆動させ
ると、ボールねじ１３が回転されることにより、
ナツト部材１５を介してＸ軸キヤレツジ７が複数
のガイドレール５に案内されてＸ軸方向に移動さ
れることになる。Ｘ軸キヤレツジ７が移動される
ことにより、パレツト９に載置されたワークＷが
Ｘ軸方向に移動されることとなる。

前記Ｘ軸キヤレツジ７にまたがつて門型形状の
フレーム１７が立設されている。そのフレーム１
７には、第１図において左右方向（以下、Ｙ軸方
向という。）へ案内ガイド１９に案内されて移動
自在なＹ軸キヤレツジ２１が設けられている。フ
レーム１７の一部第１図において右側壁には、Ｙ
軸用モータ２３が取付けられている。

上記構成により、Ｙ軸用モータ２３を駆動させ
ると、Ｙ軸キヤレツジ２１が案内ガイド１９に案
内されてＹ軸方向に移動されることとなる。

前記Ｙ軸キヤレツジ２１内には第１図において
上下方向（以下、Ｚ軸方向という。）へ移動自在
な加工ヘツドが設けられており、その加工ヘツド
の先端部にはレーザビームLBを照射するための
ノズル２５が設けられている。

レーザ加工機１の後方部第２図において上方斜
め部にはレーザ発振装置２７が配置されており、
そのレーザ発振装置２７では例えばHe，N₂，
CO₂の混合気体よりなるレーザビームLBが発振
されて、第１図、第２図に矢印で示した経路で加
工ヘツドのノズル２５に送られる。

上記構成により、ワークＷがＸ軸キヤレツジ７
によりＸ軸方向へ移動されると共に、Ｙ軸キヤレ
ツジ２１がＹ軸方向に移動されて、加工ヘツドの
下部に装着され、Ｚ軸方向へ移動自在なノズル２
５からレーザビームLBがワークＷに照射されて
所望の切断加工が施されることになる。

前記パレツト９に加工すべきワークＷが載置さ
れる。すなわち、第２図に示されている如く、パ
レット９にはＸ軸方向に延伸した複数のワーク支
持バー２９がＹ軸方向へ適宜な間隔で取付けられ
ている。その各ワーク支持バー２９にはＸ軸方向
へ適宜な間隔で複数の支持ピン３１が立設されて
いる。その複数の支持ピン３１上にワークＷが支
持される。

前記フレーム１７の前部第２図において下部に
おける左右方向のＹ軸方向にはワークＷを載置し
たパレツト９の搬送ラインが設けられている。よ
り詳細には、フレーム１７の前部第２図において
下部のＸ軸キヤレツジ７が搬送ライン上の加工ス
テーシヨンＳに相当し、その加工ステーシヨンＳ
の第２図において左右には例えばそれぞれ第１搬
送装置３３、第２搬送装置３５が設置されてい
る。

第１搬送装置３３にはパレツト９を載置するベ
ース３７とパレツト９を加工ステーシヨンＳへ搬
送するためのローダ・アンローダの一部であるプ
ツシヤー３９およびプツシヤー３９を移動させる
ための駆動装置４１などが設けられている。

ベース３７は複数の支持フレーム４３を立設
し、その支持フレーム４３の上面には、四辺を枠
組した枠フレーム４５Ａ，４５Ｂが取付けられて
いる。その各枠フレーム４５ＡにはＹ軸方向へ適
宜な間隔で前記パレツト９を搬送する際に、ガイ
ドの役目を果す案内ローラ４７を備えた案内ガイ
ド４９が複数設けられている。前記枠フレーム４
５ＢのＸ軸方向におけるほぼ中央部には、前記プ
ツシヤー３９を案内する案内カイド５１がＹ軸方
向に延伸して設けられている。

その案内ガイド５１の第２図において右側にお
いて前記パレツト９の側壁にプツシヤー３９を係
合するために突出部材５３が突出して取付けられ
ており、その突出部材５３には下方へ向けて係合
ピン５５が装着されている。その係合ピン５５に
は前記プツシヤー３９の係合部材５７が第３図に
示す如く係合されている。係合部材５７は例えば
Ｕ字形状の溝５９とその溝５９を形成する側面部
６１，６３と底面部６５とからなつている。その
溝５９に前記係合ピン５５が係合される。側面部
６１の高さは側面部６３の高さより高く、かつ側
面部６３の高さは溝５９に係合ピン５５を係合し
プツシヤー３９で押圧して移動し、プツシヤー３
９が詳細を後述する如く回動した際に係合ピン５
５が側面部６３から外れる高さに設定されてい
る。

前記プツシヤー３９を第３図において左右方向
に移動させるための駆動装置４１は、例えばチエ
ン６７、２個のスプロケツト６９，７１および駆
動モータ７３などからなつている。すなわち、第
３図において駆動装置４１の駆動モータ７３は前
記ベース３７の一部であるフレームに取付けられ
ている。その駆動モータ７３の出力軸にはプーリ
７５が、前記スプロケツト６９の軸にプーリ７７
が回転自在に支承されている。しかもプーリ７５
とプーリ７７とにはベルト７９が掛回されてい
る。さらに、前記スプロケツト６９とスプロケツ
ト７１とには前記チエン６７が掛回され、そのチ
エン６７には前記プツシヤー３９が一体的に固定
されている。

上記構成により、駆動モータ７３を駆動させる
と、プーリ７５、ベルト７９およびプーリ７７を
介してスプロケツト６９が回転される。スプロケ
ツト６９が回転されると、スプロケツト６９とス
プロケツト７１とに掛回されたチエン６７が左右
方向に移動する。チエン６７にはプツシヤー３９
が一体化されているので、チエン６７の移動と共
にチエン６７の移動方向と同方向にプツシヤー３
９が移動されることとなる。

プツシヤー３９における係合部材５７の溝５９
にパレツト９における突出部材５３に装着された
係合ピン５５が係合されているので、プツシヤー
３９の移動によつてパレツト９が第３図において
左右方向に押圧移動されることになる。例えば、
第３図においてプツシヤー３９が左側に示した状
態までチエン６７により移動すると、係合ピン５
５が係合部材５７の側面部６３から外れて前記加
工部にパレツト９が位置した状態となる。

また、駆動モータ７３を逆方向に駆動させる
と、チエン６７が第３図において右方向に移動す
るに際し、左側の状態にある係合部材５７の溝５
９に係合ピン５５が係合されて、プツシヤー３９
を介してパレツト９が元の状態に戻されるとにな
る。

係合ピン５５が係合部材５７の溝５９から係脱
される手段として、係合部材５７の側面部６１，
６３の高さを変えて行なう例を示したが、係合ピ
ン５５を溝５９からエアシリンダあるいはカムな
どを用いて係脱させるようにしても一向に構わな
い。

前記第１搬送装置３３のベース３７内には、ワ
ークＷをパレツト９の支持ピン３１上に上方から
一気に載置せずに、まずワークＷを支持するため
支持装置８１が設けられている。その支持装置８
１は上下方向に伸縮自在なリフタ８３と、リフタ
８３の上面に前記複数の支持ピン３１と干渉しな
いよう設けられた複数のフリーベアリング８５と
からなつている。

上記構成により、ワークＷをパレツト９の支持
ピン３１上に上方から載置する場合、リフタ８３
を上昇せしめ、複数のフリーベアリング８５の高
さ位置が前記複数の支持ピン３１より突出した位
置となるようにする。そのような状態において、
例えば図示省略してあるが第２図の下側に設けら
れたワーク積載台に積載されたワークを例えばバ
キユーム装置で吸着し、パレツト９の上方に搬送
する。さらにバキユーム装置からワークＷが離れ
て前記フリーベアリング８５に支持される。リフ
タ８３が下降せしめてフリーベアリング８５が支
持ピン３１より没すると、ワークＷは支持ピン３
１上に支持されることとなる。

支持ピン３１上に支持されたワークＷは前記パ
レツト９の第２図において上辺部に設けられた位
置決めピン８７とパレツト９の右辺に設けられた
複数のクランプ装置８９に突当てることによつて
位置決めされる。

位置決めピン８７はパレツト９が第１搬送装置
３３から加工ステーシヨンＳに搬送され加工ステ
ーシヨンＳに到達すると、カムなどによりパレツ
ト９の上面より没するようになつている。

ワークＷがパレツト９上に位置決めされた際
に、ワークＷがパレツト９からずれないように、
前記クランプ装置８９でクランプされる。クラン
プ装置８９は例えば第４図に示されているよう
に、固定クランプ部材９１と可動クランプ部材９
３などからなつている。すなわち、パレツト９の
右端部に固定クランプ部材９１が固定されてお
り、その固定クランプ部材９１に対して可動クラ
ンプ部材９３がピン９５で枢支されている。固定
クランプ部材９１と可動クランプ９３との間の後
部側に上方へ付勢されたスプリング９７が取付け
られている。

固定クランプ部材９１と可動クランプ部９３の
後部に前記ピン９５を支点として可動クランプ部
材９３を揺動させるための揺動片９９が上下方向
へ装着されている。揺動片９９は可動クランプ部
材９３に固定され、固定クランプ部材９１に対し
ては摺動自在となつている。

前記支持フレーム４５Ｂの一部には例えばエア
シリンダ１０１が取付けられており、そのシリン
ダ１０１には上方へ向けてピストンロツド１０３
が装着されている。そのピストンロツド１０３の
先端部には前記揺動片９９が上下に昇降させるた
めの昇降部材１０５が設けられており、その昇降
部材１０５は前記揺動片９９の後部を挾み込んだ
状態となつている。

上記構成により、エアシリンダ１０１を作動さ
せると、ピストンロツド１０３が例えば下降する
ことにより昇降部材１０５を介して揺動片９９が
下降する。揺動片９９が下降すると、ピン９５を
支点として可動クランプ部材９３が時計方向回り
に揺動してワークＷがアンクランプされる。

ピストンロツド１０３を上昇させると、昇降部
材１０５を介して揺動部材９９が上昇する。揺動
部材９９が上昇すると共にスプリング９７の付勢
力も加味されて可動クランプ部材９３がピン９５
を支点として反時計方向回りに揺動してワークＷ
がクランプされることになる。

クランプ装置８９の一例を上述したが、クラン
プ装置８９の構造は、その他すでに知られている
クランプ装置を用いても構わない。

今まで第１搬送装置３３の具体的な構造を詳細
に説明したが、第２搬送装置３５の構造は第１搬
送装置３３のものとほぼ同じであるので、詳細な
説明を省略するが、第２搬送装置３５において同
一部品には同一符号が付してある。

パレツト９が第１搬送装置３３あるいは第２搬
送装置３５から加工ステーシヨンＳに搬送された
際に、加工ステーシヨンＳにおいてパレツト９は
位置決め調整される。すなわち、加工ステーシヨ
ンＳにおけるＸ軸キヤレツジ７の第２図において
上下部には、前記複数の案内ローラ４７を備えた
案内ガイド４９とほぼ同じ複数の案内ローラ１０
７を備えた案内ガイド１０７が設けられている。
而して、パレツト９が第１搬送装置３３あるいは
第２搬送装置３５から加工ステーシヨンＳに搬送
される際、複数の案内ローラ１０５を備えた案内
ガイド１０７に案内されて加工ステーシヨンＳに
移動される。その加工ステーシヨンＳにパレツト
９が移動されてくると、パレツト９はその案内ガ
イド１０７に設けられた複数の位置決めピン１０
９，１１１によつてＸ軸、Ｙ軸方向に位置決めさ
れる。位置決めピン１０９が第５図において下方
へ例えばエアシリンダ１１３などにより基準面ま
で移動し停止する。次いで位置決めピン１１１が
例えばエアシリンダ１１３などにより上方へ移動
してパレツト９を上方へ移動させてパレツト９の
一辺第５図において上辺が前記位置決めピン１０
９に当接する。さらに位置決めピン１１１がパレ
ツト９の一辺第５図において下辺に押圧当接する
ことによつてパレツト９が加工ステーシヨンＳに
おいてＸ軸、Ｙ軸方向に移動されることとなる。

以上のごとき説明より、ワークＷの搬送から熱
切断加工までの全体的な動作を説明すると、例え
ば第１搬送装置３３におけるパレツト９の支持ピ
ン３１より上方へリフタ８３の上昇で突出したフ
リーベアリング８５上に機外の上方からワークＷ
が載置される。リフタ８３の下降でフリーベアリ
ング８５が前記支持ピン３１より没してワークＷ
が支持ピン３１上に支持される。支持ピン３１上
に支持されたワークＷは位置決めピン８７に当接
されると共にクランプ装置８９にも当接されてＸ
軸、Ｙ軸方向に位置決めされる。

ワークＷが位置決めされた後、ワークＷはクラ
ンプ装置８９を作動させることにより、パレツト
９にクランプされる。ワークＷがパレツト９にク
ランプされると、クランプ９の突出部材５３に装
着された係合ピン５５がプツシヤー３９における
係合部材５７の溝５９に係合されているから、プ
ツシヤー３９が駆動装置４１の駆動により第２図
において左方向へ移動される。プツシヤー３９の
移動によりパレツト９が加工ステーシヨンＳに案
内ガイド４９，１０７に案内されて加工ステーシ
ヨンＳに搬送される。

パレツト９が加工ステーシヨンＳに到達する
と、位置決めピン１０９，１１１の作動でパレツ
ト９がＸ軸、Ｙ軸方向に位置決めされる。

而して、パレツト９の支持ピン３１上に支持さ
れたワークＷが加工ステーシヨンＳにおいてＸ
軸、Ｙ軸方向に位置決めされたことになる。

この状態でワークＷがＸ軸キヤレツジ７の移動
によりＸ軸方向に移動すると共に、加工ノズル２
５がＹ軸、Ｚ軸方向に移動して所望の切断加工が
施される。

ワークＷに所望の切断加工が施された後は、パ
レツト９を加工ステーシヨンＳから第１搬送装置
３３に搬送されると共に、第２搬送装置３５のパ
レツト９が加工ステーシヨンＳに搬送されて、上
述した要領で所望の切断加工がなされると、さら
に加工ステーシヨンＳから第２搬送装置３５に戻
される。

このように加工ステーシヨンＳの両側に第１搬
送装置３３、第２搬送装置３５を設けたことによ
り、加工ステーシヨンＳでワークＷを切断加工す
るサイクルタイムが従来に比べて大巾に短縮され
ると共に、加工ステーシヨンＳでワークＷに切断
加工を施している間に、他のパレツト９は第１搬
送装置３３あるいは第２搬送装置３５にあるた
め、パレツト９内に溜つたスラグをレーザ加工機
１を停止することなく簡単かつ容易に除去するこ
とができる。

ワークＷを載置したパレツト９が加工ステーシ
ヨンＳと第１搬送装置３３との間、あるいは加工
ステーシヨンＳと第２搬送装置３５との間を往復
動する例で説明したが、パレツト９の突出部材５
３に装着された係合ピン５５が第１搬送装置３
３、第２搬送装置３５にそれぞれ設けたプツシヤ
ー３９における係合部材５７の溝５９に係合する
ようにしておけば、パレツト９は第１搬送装置３
３、加工ステーシヨンＳおよび第２搬送装置３５
へと順次、切断加工が施される度毎に搬送させる
こともできる。また、第２搬送装置３５、加工ス
テーシヨンＳおよび第１搬送装置３３へと順次搬
送させることも可能である。

なお、本考案は前述した実施例に限定されるこ
となく、適宜な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。

〔考案の効果〕

以上のごとき実施例の説明より理解されるよう
に、要するに本考案は、ベース３上に支承された
Ｘキヤレツジ７をＸ軸方向へ移動自在に設け、上
記ベース３の上方に設けたフレーム１７にＹ軸方
向へ移動自在に支承されたＹ軸キヤリツジ２１に
加工ヘツド２５を上下動自在に備えてなり、かつ
上記加工ヘツド２５によつて加工されるワークＷ
を支持したパレツト９を前記Ｘキヤリツジ７に着
脱交換自在に載置してなる熱切断加工装置にし
て、前記Ｘキヤリツジ７に対してパレツト９の着
脱交換を行なう第１搬送装置３３を前記ベース３
の一側方に配置して設けると共に第２搬送装置３
５を前記ベース３の他側方に配置して設け、上記
第１、第２の搬送装置３３，３５にそれぞれ設け
たエンドレス状のチエン６７を、前記Ｘキヤリツ
ジ７に対してパレツト９の搬入、搬出を行なう方
向へ移動自在に設け、上記各チエン６７に設けた
各プツシヤー３９に、前記パレツト９の端部に設
けた係合ピン５５と係脱自在なＵ字形状の溝５９
を上方に開口して備えてなるものである。

上記構成より明らかなように、本考案において
は、Ｘキヤリツジ７に対してワークＷを支持した
パレツト９の着脱交換を行なう第１、第２の搬送
装置３３，３５が設けてあるから、Ｘキヤリツジ
７に対するパレツト９の搬入、搬出を交互に行な
うことにより、ワークＷの加工を能率よく行なう
ことができるものである。

特に本考案においては、第１、第２の搬送装置
３３，３５に設けたチエン６７には、パレツト９
の端部に設けた係合ピン５５と係脱自在なＵ字形
状の溝５９を上方に開口して備えたプツシヤー３
９が設けてあるから、このプツシヤー３９の上記
溝５９のパレツト９の係合ピン５５を係合してパ
レツト９をＸキヤリツジ７の方向へ移動し、パレ
ツト９がＸキヤリツジ７に搬入されるとプツシヤ
ー３９がスプロケツトを回る下方向へ指向され、
係合ピン５５からプツシヤー３９の溝５９が自然
に離脱するものである。逆に、パレツト９をＸキ
ヤリツジ７から搬出するときには、前記チエン６
７を逆方向へ移動することにより、スプロケツト
を回るとき、前記プツシヤー３９が下降した状態
の位置から上昇されることとなり、溝５９が係合
ピン５５と自然に係合してパレツト９の搬出作用
を行なうものである。

すなわち本考案によれば、第１、第２の搬出装
置３３，３５によりＸキヤリツジ７に対してパレ
ツト９の搬入搬出を行なうとき、パレツト９とチ
エン６７の連結、解除が自然に行なわれることと
なり、連結、解除のためのアクチユエータ等が不
要であり、構成が簡単になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を実施した一実施例のワーク搬
送装置を備えたレーザ加工機の正面図、第２図は
第１図の平面図である、第３図は本実施例におけ
るパレツトをプツシヤーに係合させる部分の一例
を示す説明図、第４図はワークをパレツトにクラ
ンプするクランプ装置の一例を示す説明図、第５
図はパレツトを加工ステーシヨンに位置決めする
位置決め装置の一例を示す説明図である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明、１……
レーザ加工機、７……Ｘ軸キヤレツジ、１７……
フレーム、２１……Ｙ軸キヤレツジ、２７……レ
ーザ発振装置、３１……支持ピン、３３……第１
搬送装置、３５……第２搬送装置、３９……プツ
シヤー、５３……突出部材、５５……係合ピン、
５９……溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベース３上に支承されたＸキヤリツジ７をＸ軸
   方向へ移動自在に設け、上記ベース３の上方に設
   けたフレーム１７にＹ軸方向へ移動自在に支承さ
   れたＹ軸キヤリツジ２１に加工ヘツド２５を上下
   動自在に備えてなり、かつ上記加工ヘツド２５に
   よつて加工されるワークＷを支持したパレツト９
   を前記Ｘキヤリツジ７に着脱交換自在に載置して
   なる熱切断加工装置にして、前記Ｘキヤリツジ７
   に対してパレツト９の着脱交換を行なう第１搬送
   装置３３を前記ベース３の一側方に配置して設け
   ると共に第２搬送装置３５を前記ベース３の他側
   方に配置して設け、上記第１、第２の搬送装置３
   ３，３５にそれぞれ設けたエンドレス状のチエン
   ６７を、前記Ｘキヤリツジ７に対してパレツト９
   の搬入、搬出を行なう方向へ移動自在に設け、上
   記各チエン６７に設けた各プツシヤー３９に、前
   記パレツト９の端部に設けた係合ピン５５と係脱
   自在なＵ字形状の溝５９を上方に開口して備えて
   なることを特徴とするワーク搬送装置を備えた熱
   切断加工装置。