JPH0557549A

JPH0557549A - レーザ複合加工機

Info

Publication number: JPH0557549A
Application number: JP3240641A
Authority: JP
Inventors: Naotomi Miyagawa; 直臣宮川; Hiroaki Ikeno; 裕章池野
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1991-08-27
Filing date: 1991-08-27
Publication date: 1993-03-09

Abstract

(57)【要約】【構成】レーザ加工ヘッド３２とサブ加工ヘッド３３
を、単一のヘッドキャリッジを介して、矢印Ｃ、Ｄ方向
へ移動駆動自在に設ける。サブ加工ヘッド３３に、ピス
トンを昇降駆動自在に設ける。ピストンの下端に、ツー
ル装着部を設ける。ピストンの内部に、回転ロッドを回
転駆動自在に設ける。下金型ユニット５０を、サブ加工
ヘッド３３と同期して移動駆動自在に設ける。下金型ユ
ニット５０に、ダイ装着部５１を設ける。ワークキャリ
ッジ１０を、矢印Ａ、Ｂ方向へ移動駆動自在に設ける。
工具マガジン６０を、パンチツール、ダイ、タッピング
ツール、タッピングサポート等を、サブ加工ヘッド３
３、下金型ユニット５０に対して交換する形で設ける。【効果】レーザ加工ヘッドと、パンチ加工、タップ加
工、ドリル加工などのサブ加工ヘッドの駆動機構が簡単
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板状のワークに対し
て、レーザ加工に加えて、パンチ加工、ドリル加工、タ
ップ加工等のサブ加工を行うことが出来るレーザ複合加
工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザ加工とサブ（パンチ）加工
を行う複合加工機は、特開昭６３−２９０６２９、特開
平１−２８１８３３、特開平２−３０３３２、特開平２
−３０３３３等に開示されるように、レーザ加工ヘッド
と、サブ（パンチ）加工ヘッドが、別々に設けられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、レ
ーザ加工ヘッドとサブ（パンチ）加工ヘッドの駆動機構
が複雑化するばかりか、複合加工機が高価なものにな
る。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、レーザ加工ヘ
ッドとサブ加工ヘッドの駆動機構を簡易にすることが出
来ると共に、サブ加工として複数種類の加工を行うこと
が出来るレーザ複合加工機を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、板状のワーク
（８０）に対して、レーザ加工とサブ加工を行うレーザ
複合加工機（１）において、単一のヘッド保持手段（３
１）を、第１の方向へ移動駆動自在に設け、前記ヘッド
保持手段（３１）に、レーザ加工ヘッド（３２）とサブ
加工ヘッド（３３）を設け、前記サブ加工ヘッド（３
３）に、往復部材（３７）を、ワーク（８０）に対して
接近離反する形で移動駆動自在に設け、前記往復部材
（３７）に、上側工具装着部（３９）を、上側工具（７
０、７５）を着脱交換自在に保持する形で設け、前記往
復部材（３７）に、回転部材（４７）を、前記上側工具
装着部（３９）に保持された上側工具（７０、７５）と
係合離脱し得る形で回転駆動自在に設け、下側ユニット
（５０）を、前記サブ加工ヘッド（３３）の下方に配置
した形で、前記第１の移動方向へ前記ヘッド保持手段
（３１）と同期して移動駆動自在に設け、前記下側ユニ
ット（５０）に、下側工具装着部（５１）を、下側工具
（７３、７８）を着脱交換自在に保持する形で、前記上
側工具装着部（３９）と整合する形で設け、ワーク拘持
手段（１０）を、前記第１の方向と所定角度を成す第２
の方向へ、前記ヘッド保持手段（３１）及び下側ユニッ
ト（５０）に対して相対的に移動駆動自在に設け、ワー
ク支持手段（１６ａ、２１ａ）を、前記第２の方向へ、
前記ワーク拘持手段（１０）と同期して移動駆動自在に
設けて構成される。

【０００６】また、本発明は、工具収納手段（６０）
を、複数種類の前記上側工具（７０、７５）および下側
工具（７３、７８）を着脱自在に保持すると共に、当該
保持された上側工具（７０、７５）を前記上側工具装着
部（３９）の前記第１の方向への移動経路に対して整合
させ得る形で、当該保持された下側工具（７３、７８）
を前記下側工具装着部（５１）の前記第１の方向への移
動経路に対して整合させ得る形で、移動駆動自在に設け
て構成される。

【０００７】また、本発明は、前記上側工具装着部（３
９）または前記下側工具装着部（５１）に、工具着脱溝
（３９ａ、５１ａ）を、前記上側工具（７０、７５）ま
たは下側工具（７３、７８）が前記第１の方向へ相対的
に移動し得る形で、前記第１の方向に対して平行に設け
て構成される。

【０００８】なお、（）内の番号等は、図面における
対応する要素を示す、便宜的なものであり、従って、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以
下の「作用」の欄についても同様である。

【０００９】

【作用】上記した構成により、レーザ加工ヘッド（３
２）とサブ加工ヘッド（３３）が、単一のヘッド保持手
段（３１）を介して移動すると共に、上側工具装着部
（３９）に保持された上側工具（７０、７５）が、往復
駆動、回転駆動されるように作用する。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明によるレーザ複合加工機の一実施
例を示す斜視図、図２は、図１に示すワークキャリッジ
及びワークサポート装置の駆動系統図、図３は、図１に
示す複合加工ヘッド及び下金型ユニットのIII矢視図、
図４は、図３に示す複合加工ヘッド及び下金型ユニット
のIＶ矢視図、図５は、図３に示すサブ加工ヘッドの詳
細な断面図、図６は、図３に示すサブ加工ヘッド及び下
金型ユニットに、パンチツール及びダイを装着した状態
を示す断面図、図７は、図３に示すサブ加工ヘッド及び
下金型ユニットに、タッピングツール及びタッピングサ
ポートを装着した状態を示す断面図、図８は、図１に示
す工具マガジン及び複合加工ヘッドの平面図、図９は、
図８に示す工具マガジン及び工具交換装置のIＸ矢視
図、図１０は、図２に示すワークサポート装置の駆動態
様を示す図、図１１は、図１に示すレーザ複合加工機に
おけるサブ加工の例を示す図である。

【００１１】本発明によるレーザ複合加工機１は、図１
に示すように、ベース２を有しており、ベース２には、
ワークキャリッジ保持部３、３が、当該ワークキャリッ
ジ保持部３、３間に後述のワークサポート装置１５、２
０の設置スペースを開けた形で設けられている。そし
て、ワークキャリッジ保持部３、３上には、Ｘ軸レール
３ａ、３ａが、矢印Ａ、Ｂ方向に対して平行に、ベース
２の前端部２ａから後端部２ｃまで固設されている。

【００１２】Ｘ軸レール３ａ、３ａ上には、長尺のワー
クキャリッジ１０、１０が、矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方
向）に移動自在に設けられており、ワークキャリッジ１
０の上面１０ａには、複数のワーククランプ１１が固着
されている。尚、図１には、２つのワークキャリッジ１
０、１０それぞれに、ワーククランプ１１を設けた場合
を示しているが、片方のワークキャリッジ１０のみにワ
ーククランプ１１を設けるようにしてもよい。また、ベ
ース２には、キャリッジ駆動軸１２が回転自在に設けら
れており、キャリッジ駆動軸１２には歯車１２ａ、１２
ａが固着されている。歯車１２ａ、１２ａは、前記ワー
クキャリッジ１０、１０の下面に固設されたラック１０
ｂ、１０ｂと噛合している。そして、キャリッジ駆動軸
１２には、図２に示すように、Ｘ軸モータ（ＡＣサーボ
モータ）２５が接続されている。

【００１３】また、ベース２のＸ軸レール３ａ、３ａ間
には、前部ワークサポート装置１５と後部ワークサポー
ト装置２０が、ワークサポート１６ａ、２１ａを、ワー
クキャリッジ１０、１０と同期して、又は、それぞれ独
立して駆動し得る形で設けられており、ワークサポート
装置１５、２０は、当該ワークサポート装置１５、２０
間に下金型ユニット移動空間２８を形成する形で、矢印
Ａ、Ｂ方向に間隙を開けて配置されている。即ち、前部
ワークサポート装置１５はベース２の前部（前端部２ａ
から中央部２ｂ）に配置されており、後部ワークサポー
ト装置２０はベース２の後部（中央部２ｂから後端部２
ｃ）に配置されている。そして、ベース２の中央部２ｂ
には、下金型ユニット移動空間２８が、ワークキャリッ
ジ１０、１０の移動方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と垂直な矢
印Ｃ、Ｄ方向に対して平行に形成されている。

【００１４】前部ワークサポート装置１５は、ワークサ
ポート１６ａ、チェーン１６ｂ、スプロケット１７ａ、
１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、前部サポート駆動軸１９等か
ら構成されている。即ち、ベース２のワークキャリッジ
保持部３、３の内側には、図２に示すように、スプロケ
ット１７ａ、１７ｄが、中央部２ｂ近傍に配置された形
で、それぞれ回転自在に設けられており、スプロケット
１７ｂ、１７ｃが、前端部２ａ近傍に配置された形で、
それぞれ回転自在に設けられている。スプロケット１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄには、無端状のチェーン１
６ｂが、スプロケット１７ａ、１７ｂ間のワーク対向部
分においてワークキャリッジ１０の移動方向（矢印Ａ、
Ｂ方向）に対して平行になる形で、矢印ＡＦ、ＢＦ方向
に旋回移動自在に張設されている。そして、チェーン１
６ｂ、１６ｂ間には、板状に形成されたワークサポート
１６ａが、所定のピッチで多数個（図２には、一部のワ
ークサポート１６ａを示す。）、スプロケット１７ａ、
１７ｂ間のワーク対向部分においてチェーン１６ｂから
図中上方へ突出する形で跨設されている。また、ベース
２には、前部サポート駆動軸１９が回転自在に設けられ
ており、前部サポート駆動軸１９には前記スプロケット
１７ａ、１７ａが固着されている。そして、前部サポー
ト駆動軸１９には、クラッチ１９ｂ、スプロケット１９
ａ、チェーン２３ｂ、スプロケット２３ａを介して、ワ
ークサポート駆動モータ（ＡＣモータ）２６が係脱自在
に接続されている。また、前部サポート駆動軸１９は、
スプロケット１９ｃ、チェーン１２ｄ、スプロケット１
２ｃ、クラッチ１２ｂを介して、前述のキャリッジ駆動
軸１２と係脱自在に接続されており、クラッチ１９ｂ、
スプロケット１９ａ、チェーン２３ｂ、スプロケット２
３ａ、クラッチ２３ｃを介して、後述の後部サポート駆
動軸２３と係脱自在に接続されている。

【００１５】後部ワークサポート装置２０は、前部ワー
クサポート装置１５と同様に、ワークサポート２１ａ、
チェーン２１ｂ、スプロケット２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄ、後部サポート駆動軸２３等から構成されて
いる。即ち、ベース２のキャリッジ保持部３、３の内側
には、スプロケット２２ａ、２２ｄが、中央部２ｂ近傍
に前述のスプロケット１７ａ、１７ｄに対して間隙を開
けて配置された形で、それぞれ回転自在に設けられてお
り、スプロケット２２ｂ、２２ｃが、後端部２ｃ近傍に
配置された形で、それぞれ回転自在に設けられている。
スプロケット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄには、無
端状のチェーン２１ｂが、スプロケット２２ａ、２２ｂ
間のワーク対向部分においてワークキャリッジ１０の移
動方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に対して平行になる形で、矢
印ＡＲ、ＢＲ方向に旋回移動自在に張設されている。そ
して、チェーン２１ｂ、２１ｂ間には、板状に形成され
たワークサポート２１ａが、所定のピッチで多数個（図
２には、一部のワークサポート２１ａを示す。）、スプ
ロケット２２ａ、２２ｂ間のワーク対向部分においてチ
ェーン２１ｂから図中上方へ突出する形で跨設されてい
る。また、ベース２には、後部サポート駆動軸２３が回
転自在に設けられており、後部サポート駆動軸２３には
前記スプロケット２２ａ、２２ａが固着されている。そ
して、後部サポート駆動軸２３には、クラッチ２３ｃを
介して、ワークサポート駆動モータ２６が係脱自在に接
続されている。また、既に述べたように、後部サポート
駆動軸２３は、クラッチ２３ｃ、スプロケット２３ａ、
チェーン２３ｂ、スプロケット１９ａ、クラッチ１９ｂ
を介して、前述の前部サポート駆動軸１９と係脱自在に
接続されている。

【００１６】ベース２の中央部２ｂには、図３または図
４に示すように、下金型ユニット保持部５が設けられて
おり、下金型ユニット保持部５には、Ｙ軸レール５ａが
矢印Ｃ、Ｄ方向に対して平行に設けられている。Ｙ軸レ
ール５ａ上には、下金型ユニット５０が、ワークサポー
ト装置１５、２０間の下金型ユニット移動空間２８を矢
印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に移動自在に設けられてい
る。また、後述のコラム６には、Ｙ軸モータ５５が設け
られており、Ｙ軸モータ５５には、連結軸５５ｂを介し
て、ボールネジ５５ｃが回転駆動自在に接続されてい
る。ボールネジ５５ｃは矢印Ｃ、Ｄ方向に対して平行に
配置されており、ボールネジ５５ｃには、前記下金型ユ
ニット５０が係合している。

【００１７】下金型ユニット５０の図３上部には、ダイ
装着部５１が設けられており、図６又は図７に示すよう
に、ダイ装着部５１の図中上部には、基準面５１ｂが形
成されている。そして、基準面５１ｂには、着脱溝５１
ａが、下金型ユニット５０の移動方向（矢印Ｃ、Ｄ方
向）に対して平行に、図中上方および左方が開口した形
で凹設されている。また、ダイ装着部５１には、ダイク
ランプシリンダ５３が設けられており、ダイクランプシ
リンダ５３には、ラック＆ピニオン機構（図示省略）を
介して、ダイクランプシュー５２が接続されている。ダ
イクランプシュー５２は、矢印Ｌ、Ｋ方向に回転自在に
設けられており、ダイクランプシュー５２には、係合突
起５２ａが、着脱溝５１ａに対して突出後退する形で、
突設されている。

【００１８】そして、ダイ装着部５１には、ダイ７３又
はタッピングサポート７８が、ダイクランプシュー５２
によって図中左上方から押圧保持された形で、着脱自在
に装着されている。ダイ７３は、図６に示すように、ダ
イ本体７４を有しており、ダイ本体７４は、ダイホルダ
６９の図中上部に固着されている。ダイホルダ６９は、
略円板形に形成されており、ダイホルダ６９の外周面に
は、ハンドリング用溝６９ａが、後述の工具マガジン６
０のダイ収納ポケット６２ａのアーム６２ｂと係合し得
る形で周設されている。また、ダイホルダ６９の図中下
部には、基準面６９ｂが、ダイ装着部５１の基準面５１
ｂに対応する形で形成されている。そして、ダイホルダ
６９の基準面６９ｂには、円筒形の固定部６９ｃが、突
設されており、固定部６９ｃは、ダイ装着部５１の着脱
溝５１ａ内を相対的に移動し得る形で、着脱溝５１ａの
幅と略同一の直径に形成されている。固定部６９ｃの外
周部には、係合溝６９ｄが、ダイクランプシュー５２の
係合突起５２ａに対応する形で穿設されている。また、
タッピングサポート７８は、図７に示すように、サポー
ト本体７９を有しており、サポート本体７９は、上述の
ダイ本体７４と同様に、ダイホルダ６９の図中上部に固
着されている。そして、サポート本体７９には、タップ
非干渉穴７９ａが、図中上下方向に貫通穿設されてい
る。

【００１９】ベース２の下金型ユニット保持部５の図４
上方には、コラム６が、当該コラム６の図中下方にワー
ク移動空間８を形成した形で、前述のワークキャリッジ
１０及び後部ワークサポート装置２０を跨ぐ形で固設さ
れている。そして、コラム６には、ヘッドキャリッジ３
１、レーザ加工ヘッド３２、サブ加工ヘッド３３等から
成る複合加工ヘッド３０が、前述の下金型ユニット５０
の図中上方に配置された形で、当該下金型ユニット５０
と平行に、かつ、当該下金型ユニット５０と同期して図
３矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）へ移動駆動自在に設けら
れている。即ち、コラム６には、Ｙ軸レール６ａが矢印
Ｃ、Ｄ方向に対して平行に設けられており、Ｙ軸レール
６ａ上には、ヘッドキャリッジ３１が、下金型ユニット
５０の図中上方を矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に移動自
在に設けられている。また、コラム６には、Ｙ軸モータ
５５が設けられており、Ｙ軸モータ５５には、ボールネ
ジ５５ａが回転駆動自在に接続されている。ボールネジ
５５ａは矢印Ｃ、Ｄ方向に対して平行に配置されてお
り、ボールネジ５５ａには、前記ヘッドキャリッジ３１
が係合している。

【００２０】ヘッドキャリッジ３１の図中右部には、レ
ーザ加工ヘッド３２が、矢印Ｅ、Ｆ方向に昇降駆動自在
に設けられており、該レーザ加工ヘッド３２には、レー
ザ発振器（図示省略）が接続されている。また、ヘッド
キャリッジ３１の図中左部には、サブ加工ヘッド３３
が、前述の下金型ユニット５０のダイ装着部５１の図中
上方に配置された形で設けられている。

【００２１】サブ加工ヘッド３３には、図５に示すよう
に、パンチ用シリンダ３６が、ヘッドキャリッジ３１に
対して固定された形で設けられており、パンチ用シリン
ダ３６には、ピストン３７が、矢印Ｓ１、Ｒ１方向に昇
降駆動自在に設けられている。ピストンロッド３６の図
中下端には、ツール装着部３９が、前述の下金型ユニッ
ト５０のダイ装着部５１の図６又は図７上方に整合した
形で設けられており、ツール装着部３９の図中下部に
は、基準面３９ｂが形成されている。そして、基準面３
９ｂには、着脱溝３９ａが、サブ加工ヘッド３３（ヘッ
ドキャリッジ３１）の移動方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に対
して平行に、図中下方および左方が開口した形で凹設さ
れている。また、ツール装着部３９には、ツールクラン
プシリンダ４１が設けられており、ツールクランプシリ
ンダ４１には、ラック＆ピニオン機構（図示省略）を介
して、ツールクランプシュー４０が接続されている。ツ
ールクランプシュー４０は、矢印Ｊ、Ｉ方向に回転自在
に設けられており、ツールクランプシュー４０には、係
合突起４０ａが、着脱溝３９ａに対して突出後退する形
で、突設されている。

【００２２】そして、ツール装着部３９には、パンチツ
ール７０又はタッピングツール７５が、ツールクランプ
シュー４０によって図中左下方から押圧保持された形
で、着脱自在に装着されている。パンチツール７０は、
図６に示すように、ケーシング７１ｄを有しており、ケ
ーシング７１ｄは、ツールホルダ６７の図中下部に固着
されている。ツールホルダ６７は、略円板形に形成され
ており、ツールホルダ６７の外周面には、ハンドリング
用溝６７ａが、後述の工具マガジン６０のツール収納ポ
ケット６１ａのアーム６１ｂと係合し得る形で周設され
ている。また、ツールホルダ６７の図中上部には、基準
面６７ｂが、ツール装着部３９の基準面３９ｂに対応す
る形で形成されている。そして、ツールホルダ６７の基
準面６７ｂには、円筒形の固定部６７ｃが、突設されて
おり、固定部６７ｃは、ツール装着部３９の着脱溝３９
ａ内を相対的に移動し得る形で、着脱溝３９ａの幅と略
同一の直径に形成されている。固定部６７ｃの外周部に
は、係合溝６７ｄが、ツールクランプシュー４０の係合
突起４０ａに対応する形で穿設されている。また、ケー
シング７１ｄの内部には、スリーブ７１ａが、バネ７１
ｂによって矢印Ｒ１′方向に押圧された形で、ケーシン
グ７１ｄに対して矢印Ｒ１′、Ｓ１′方向に突出後退自
在に設けられている。そして、スリーブ７１ａの内部に
は、パンチ本体７１が、ケーシング７１ｄから図中下方
へ突出した形で設けられている。また、タッピングツー
ル７５は、図７に示すように、ケーシング７６ｄを有し
ており、ケーシング７６ｄは、上述のケーシング７１ｄ
と同様に、ツールホルダ６７の図中下部に固着されてい
る。そして、ケーシング７６ｄの内部には、スリーブ７
６ｂが、バネ７６ｃによって矢印Ｓ１″方向に押圧され
た形で、ケーシング７６ｄに対して矢印Ｓ１″、Ｒ１″
方向に昇降自在に設けられている。そして、スリーブ７
６ｄの図中下部には、回転駆動部７６が固着されてお
り、回転駆動部７６の図中上部には、回転軸７７が接続
されている。回転軸７７は、矢印Ｔ、Ｕ方向に回転自在
に設けられており、回転軸７７の図中上端には、クラッ
チ７７ａが、ツールホルダ６７の固定部６７ｃから図中
上方へ露出した形で、固設されている。そして、回転駆
動部７６の図中下部には、タップ７６ａが、回転軸７７
の矢印Ｔ、Ｕ方向への回転に伴って、矢印Ｔ′、Ｕ′方
向へ回転しつつ、矢印Ｔ″、Ｕ″方向へ突出後退する形
で設けられている。

【００２３】また、サブ加工ヘッド３３には、図５に示
すように、ケーシング３５がヘッドキャリッジ３１に対
して固定された形で設けられている。ケーシング３５の
内部の図中右上部には、ラック３５ａが、ピストン３７
の移動方向（矢印Ｓ１、Ｒ１方向）に対して平行に固設
されている。そして、ピストン３７の図中上部には、ピ
ニオンギヤ４２が矢印Ｓ２、Ｒ２方向に回転自在に設け
られており、ピニオンギヤ４２は、ケーシング３５のラ
ック３５ａと噛合している。

【００２４】また、ピストン３７の図中上部には、円筒
形に形成されたスリーブ４３が、ピストン３７の移動方
向（矢印Ｓ１、Ｒ１方向）に対して平行な矢印Ｓ３、Ｒ
３方向に昇降自在に設けられいる。スリーブ４３の図中
右上部には、ラック４３ａが、矢印Ｓ３、Ｒ３方向に対
して平行に固設されており、ラック４３ａは、ピストン
３７側のピニオンギヤ４２と噛合している。スリーブ４
３の内側には、スリーブ４５ａが、バネ４５ｂによって
矢印Ｒ４方向に押圧された形で、スリーブ４３に対して
矢印Ｓ４、Ｒ４方向に昇降自在に設けられている。そし
て、スリーブ４５ｂの内側には、スプラインスリーブ４
６が、スリーブ４５ｂと一体的に矢印Ｓ４、Ｒ４方向に
移動し、スリーブ４５ｂに対して矢印ＴＤ、ＵＤ方向に
回転自在な形で設けられている。

【００２５】また、ピストン３７には、貫通穴３７ａ
が、図中下端のツール装着部３９の着脱溝３９ａと図中
上端部を連通する形で、ピストン３７の移動方向（矢印
Ｓ１、Ｒ１方向）に対して平行に穿設形成されている。
また、ケーシング３５の図中上部には、タップ用モータ
４９が固着されており、タップ用モータ４９には、スプ
ライン軸４９ａが、矢印ＴＤ、ＵＤ方向に回転駆動自在
に接続されている。そして、スプライン軸４９ａには、
前記スプラインスリーブ４６が、スプライン軸４９ａと
一体的に矢印ＴＤ、ＵＤ方向に回転し、スプライン軸４
９ａに対して矢印Ｓ４、Ｒ４方向に摺動する形で噛合し
ている。そして、スプラインスリーブ４６には、回転ロ
ッド４７が固着されている。回転ロッド４７は、図中下
方に伸延した形で、ピストン３７の貫通穴３７ａに挿入
されており、回転ロッド４７の図中下端には、クラッチ
４７ａが、ツール装着部３９の着脱溝３９ａに対して突
出後退する形で固設されている。

【００２６】また、コラム６の図８又は図９左方（即
ち、複合加工ヘッド３０のサブ加工ヘッド３３側）に
は、工具マガジン６０が設けられており、工具マガジン
６０には、移動アーム６５が矢印Ｍ、Ｎ方向に回転移動
自在に設けられている。移動アーム６５上には、回転軸
６３が矢印Ｐ、Ｑ方向へ回転駆動自在に設けられており
回転軸６３には、ツールドラム６１とダイドラム６２
が、図９上下方向に２段に平行に配置された形で固着さ
れている。また、ツールドラム６１とダイドラム６２
は、移動アーム６５の矢印Ｍ、Ｎ方向への回転移動によ
って、サブ加工ヘッド３３（ヘッドキャリッジ３１）又
は下金型ユニット５０の矢印Ｃ、Ｄ方向への移動経路に
対して突出後退する形で、配置されている。そして、ツ
ールドラム６１とダイドラム６２の外周部には、複数組
のツール収納ポケット６１ａとダイ収納ポケット６２ａ
が、図８に示すように所定の角度ピッチで、各組のツー
ル収納ポケット６１ａとダイ収納ポケット６２ａが図９
上下方向に整合した形で配設されている。各ツール収納
ポケット６１ａには、図８に示すように、アーム６１
ｂ、６１ｂが、バネ等を介して弾性的に閉鎖する形で開
閉自在に設けられており、アーム６１ｂ、６１ｂは、パ
ンチツール７０又はタッピングツール７５のツールホル
ダ６７のハンドリング用溝６７ａに対応する形に形成さ
れている。同様に、各ダイ収納ポケット６２ａには、ア
ーム６２ｂ、６２ｂが、バネ等を介して弾性的に閉鎖す
る形で開閉自在に設けられており、アーム６２ｂ、６２
ｂは、ダイ７３又はタッピングサポート７８のダイホル
ダ６９のハンドリング用溝６９ａに対応する形に形成さ
れている。尚、ツールドラム６１の各ツール収納ポケッ
ト６１ａは、前述のサブ加工ヘッド３３のツール装着部
３９と同一の高さに整合し得る形で配置されており、ダ
イドラム６２の各ダイ収納ポケット６２ａは、前述の下
金型ユニット５０のダイ装着部５１と同一の高さに整合
した形で配置されている。

【００２７】そして、工具マガジン６０には、図１１に
示すような種々の加工に関して、パンチツール７０とダ
イ７３、又はタッピングツール７５とタッピングサポー
ト７８が、複数組、収納されている。尚、所定の種類の
加工に関して、１組のパンチツール７０とダイ７３、又
は１組のタッピングツール７５とタッピングサポート７
８は、図９上下方向に整合した１組のツール収納ポケッ
ト６１ａとダイ収納ポケット６２ａに収納されている。

【００２８】本発明によるレーザ複合加工機１は以上の
ような構成を有するので、板状のワーク８０の搬入出、
板状のワーク８０のレーザ加工および（または）パンチ
加工、タップ加工等のサブ加工は、以下のようにして行
われる。

【００２９】まず、レーザ複合加工機１に未加工ワーク
８０を搬入する際には、図２に示すクラッチ１９ｂを
「ＯＮ」にして、前部サポート駆動軸１９をワークサポ
ート駆動モータ２６と接続すると共に、クラッチ１２
ｂ、２３ｃを「ＯＦＦ」にして、前部サポート駆動軸１
９とキャリッジ駆動軸１２との接続を解除し、前部サポ
ート駆動軸１９と後部サポート駆動軸２３との接続を解
除する。すると、図１０（ｂ）に示すように、ワークキ
ャリッジ１０及び後部ワークサポート装置２０を停止し
た状態で、前部ワークサポート装置１５のワークサポー
ト１６ａ（図１０においては図示省略）を独立して矢印
ＡＦ、ＢＦ方向へ移動駆動し得る状態になる。

【００３０】未加工ワーク８０は、所定のワーク搬入手
段（図示省略）を介してレーザ複合加工機１の図１左下
方から前端部２ａへ搬入されてくる。この際、図２に示
すワークサポート駆動モータ２６を駆動して、前部ワー
クサポート装置１５のチェーン１６ｂ、ワークサポート
１６ａを矢印ＢＦ方向へ移動させる。すると、搬入され
てきた未加工ワーク８０は、ワーク対向部分（スプロケ
ット１７ａ、１７ｂ間）のワークサポート１６ａによっ
て下側から支持された状態で当該ワークサポート１６ａ
と共に移動する形で、レーザ複合加工機１の前端部２ａ
から中央部２ｂ側へ矢印Ｂ方向へ移動する。そして、未
加工ワーク８０は、前部ワークサポート装置１５上に載
置される。従って、ワークの搬入を真空パッド等によっ
てワークを吸着した状態で昇降させる形で行う場合は、
取り扱えるワークの大きさが制限されるが、レーザ複合
加工機１においては、上述のようにワークを水平に移動
させる形で搬入することが出来るので、長大ワークも取
り扱うことが出来る。未加工ワーク８０が前部ワークサ
ポート装置１５上に搬入されると、図１に示す各ワーク
クランプ１１をクランプ状態にして、未加工ワーク８０
をワークキャリッジ１０、１０に対して拘持する。尚、
この際、ワークキャリッジ１０、１０は、前部ワークサ
ポート装置１５側（ベース２の前端部２ａから中央部２
ｂ）に位置しているものとする。

【００３１】レーザ複合加工機１においてワーク８０を
加工する際には、図２に示す各クラッチ１２ｂ、１９
ｂ、２３ｃを「ＯＮ」にして、キャリッジ駆動軸１２と
前部サポート駆動軸１９と後部サポート駆動軸２３を接
続する。すると、図１０（ａ）に示すように、ワークキ
ャリッジ１０（図１０においては図示省略）、前部ワー
クサポート装置１５のワークサポート１６ａ（図１０に
おいては図示省略）、後部ワークサポート装置２０のワ
ークサポート２１ａ（図１０においては図示省略）を、
それぞれ矢印Ａ、Ｂ方向、矢印ＡＦ、ＢＦ方向、矢印Ａ
Ｒ、ＢＲ方向へ連動して移動駆動し得る状態になる。
尚、この状態において、ワークキャリッジ１０とワーク
サポート１６ａ、２１ａの移動速度が等しくなるよう
に、歯車１２ａ、スプロケット１２ｃ、１７ａ、１９
ａ、１９ｃ、２２ａ、２３ａの寸法が決定されている。

【００３２】そして、レーザ加工においては、図２に示
すＸ軸モータ２５を駆動して（ワークサポート駆動モー
タ２６を駆動してもよい。）、ワークキャリッジ１０を
矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）へ移動させると共に、図３
に示すＹ軸モータ５５を駆動して、ヘッドキャリッジ３
１と下金型ユニット５０を矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）
へ移動させる。こうして、レーザ加工ヘッド３２と下金
型ユニット５０間にワーク８０を挟入した状態で、ワー
クキャリッジ１０に拘持されたワーク８０とヘッドキャ
リッジ３１上のレーザ加工ヘッド３２を相対的に位置決
めしつつ、レーザ加工ヘッド３２を矢印Ｅ、Ｆ方向へ昇
降させて、ワーク８０に対してレーザ加工を行う。

【００３３】この際、ワーク８０は、ワーク対向部（図
２に示すスプロケット１７ａ、１７ｂ間、スプロケット
２２ａ、２２ｂ間）のワークサポート１６ａ、２１ａに
よって下側から支持されているが、図２に示すキャリッ
ジ駆動軸１２と前部サポート駆動軸１９と後部サポート
駆動軸２３は連結されているので、ワークサポート１６
ａ、２１ａは、ワークキャリッジ１０と同期して、矢印
ＡＦ、ＢＦ方向、矢印ＡＲ、ＢＲ方向へ旋回移動する。
従って、ワークキャリッジ１０に拘持されたワーク８０
と、当該ワーク８０を下側から支持しているワーク対向
部（スプロケット１７ａ、１７ｂ間、スプロケット２２
ａ、２２ｂ間）のワークサポート１６ａ、２１ａとは、
同一方向へ同一速度で移動するので、ワーク８０とワー
クサポート１６ａ、２１ａとの摺動を防止して、加工中
にワーク８０にビビリや振動が発生することを防止する
ことが出来、高精度のレーザ加工を行うことが出来る。
同時に、前部ワークサポート装置１５と後部ワークサポ
ート装置２０間のワーク８０の受渡（乗り移り）も、好
適に行われる。また、レーザ加工ヘッド３２の図４下方
には、ワークサポート１６ａ、２１ａが存在しないの
で、ワーク８０のレーザ加工は好適に行われる。

【００３４】サブ加工においては、サブ加工ヘッド３３
のツール装着部３９と下金型ユニット５０のダイ装着部
５１に、所定の組のパンチツール７０とダイ７３、又は
タッピングツール７５とタッピングサポート７８を装着
する。即ち、ツール装着部３９とダイ装着部５１にパン
チツール７０とダイ７３を装着すると、サブ加工ヘッド
３３はパンチ加工ヘッドとして機能し、ツール装着部３
９とダイ装着部５１にタッピングツール７５とタッピン
グサポート７８を装着すると、サブ加工ヘッド３３はタ
ップ加工ヘッドとして機能する。

【００３５】サブ加工としてパンチ加工を行うに際して
は、所定の組のパンチツール７０とダイ７３を工具マガ
ジン６０から選出し、当該パンチツール７０とダイ７３
を、サブ加工ヘッド３３のツール装着部３９と下金型ユ
ニット５０のダイ装着部５１に、既に装着されている
（例えば）タッピングツール７５及びタッピングサポー
ト７８と交換する形で装着する。

【００３６】まず、工具マガジン６０の移動アーム６５
を図８又は図９矢印Ｍ方向へ回転移動させると共に、回
転軸６３を介して、ツールドラム６１とダイドラム６２
を一体的に矢印Ｐ又はＱ方向へ適宜回転駆動して、空の
状態のツール収納ポケット６１ａとダイ収納ポケット６
２ａを交換位置ＥＸへ移動させる。すると、交換位置Ｅ
Ｘの空の状態のツール収納ポケット６１ａとダイ収納ポ
ケット６２ａは、それぞれ、サブ加工ヘッド３３のツー
ル装着部３９の矢印Ｃ、Ｄ方向への移動経路上（図８又
は図９左方）に整合し、下金型ユニット５０のダイ装着
部５１の矢印Ｃ、Ｄ方向への移動経路上（図９左方）に
整合する。

【００３７】次に、サブ加工ヘッド３３（ヘッドキャリ
ッジ３１）及び下金型ユニット５０を、工具マガジン６
０に接近させる形で、図８又は図９矢印Ｃ方向へ移動さ
せて、ツール装着部３９とダイ装着部５１を交換位置Ｅ
Ｘまで移動させる。すると、工具マガジン６０の交換位
置ＥＸのツール収納ポケット６１ａのアーム６１ｂ、６
１ｂが、サブ加工ヘッド３３のツール装着部３９に既に
装着されているタッピングツール７５に押動される形
で、バネ等の弾性に抗して開放する。そして、当該タッ
ピングツール７５が、ハンドリング用溝６７ａを当該ア
ーム６１ｂ、６１ｂ間にバネ等の弾性によって挟持され
た形で、当該交換位置ＥＸのツール収納ポケット６１ａ
に保持される。同時に、工具マガジン６０の交換位置Ｅ
Ｘのダイ収納ポケット６２ａのアーム６２ｂ、６２ｂ
が、下金型ユニット５０のダイ装着ポケット５１に既に
装着されているタッピングサポート７８に押動される形
で、バネ等の弾性に抗して開放する。そして、当該タッ
ピングサポート７８が、ハンドリング用溝６９ａを当該
アーム６２ｂ、６２ｂ間にバネ等の弾性によって挟持さ
れた形で、当該交換位置ＥＸのダイ収納ポケット６２ａ
に保持される。

【００３８】次に、サブ加工ヘッド３３のツールクラン
プシリンダ４１を駆動して、ツールクランプシュー４０
を図７矢印Ｉ方向へ回転させる。すると、ツールクラン
プシュー４０の係合突起４０ａが、タッピングツール７
５の係合溝６７ｄから離脱すると共に、ツール装着部３
９の着脱溝３９ａから後退する。同様に、下金型ユニッ
ト５０のダイクランプシリンダ５３を駆動して、ダイク
ランプシュー５２を図７矢印Ｋ方向へ回転させる。する
と、ダイクランプシュー５２の係合突起５２ａが、タッ
ピングサポート７８の係合溝６９ｄから離脱すると共
に、ダイ装着部５１の着脱溝５１ａから後退する。そし
て、サブ加工ヘッド３３（ヘッドキャリッジ３１）及び
下金型ユニット５０を図８又は図９矢印Ｄ方向へ移動さ
せて、工具マガジン６０から離反させる。すると、サブ
加工ヘッド３３のツール装着部３９から、タッピングツ
ール７５が、固定部６７ｃを着脱溝３９ａに対して相対
的に図７矢印Ｃ方向へ移動させる形で離脱すると共に、
下金型ユニット５０のダイ装着部５１から、タッピング
サポート７８が、固定部６９ｃを着脱溝５１ａに対して
相対的に矢印Ｃ方向へ移動させる形で離脱する。

【００３９】次に、工具マガジン６０のツールドラム６
１とダイドラム６２を一体的に図８又は図９矢印Ｐ又は
Ｑ方向へ適宜回転駆動して、所定の組のパンチツール７
０とダイ７３が収納されたツール収納ポケット６１ａと
ダイ収納ポケット６２ａを交換位置ＥＸへ移動させる。
すると、交換位置ＥＸのツール収納ポケット６１ａとダ
イ収納ポケット６２ａに保持されたパンチツール７０と
ダイ７３が、それぞれ、サブ加工ヘッド３３の空の状態
のツール装着部３９の矢印Ｃ、Ｄ方向への移動経路上
（図８又は図９左方）に整合し、下金型ユニット５０の
空の状態のダイ装着部５１の矢印Ｃ、Ｄ方向への移動経
路上（図９左方）に整合する。

【００４０】そして、再び、サブ加工ヘッド３３（ヘッ
ドキャリッジ３１）及び下金型ユニット５０を、工具マ
ガジン６０に接近させる形で、図８又は図９矢印Ｃ方向
へ移動させて、ツール装着部３９とダイ装着部５１を交
換位置ＥＸまで移動させる。すると、交換位置ＥＸのツ
ール収納ポケット６１ａに保持されているパンチツール
７０の固定部６７ｃが、サブ加工ヘッド３３のツール装
着部３９の着脱溝３９ａに挿入され、交換位置ＥＸのダ
イ収納ポケット６２ａに保持されているダイ７３の固定
部６９ｃが、下金型ユニット５０のダイ装着部５１の着
脱溝５１ａに挿入される。そして、サブ加工ヘッド３３
のツール装着部３９に、パンチツール７０が、固定部６
７ｃを着脱溝３９ａに対して相対的に図６矢印Ｄ方向へ
移動させる形で装着されると共に、下金型ユニット５０
のダイ装着部５１に、ダイ７３が、固定部６９ｃを着脱
溝５１ａに対して相対的に矢印Ｄ方向へ移動させる形で
装着される。

【００４１】次に、サブ加工ヘッド３３のツールクラン
プシリンダ４１を駆動して、ツールクランプシュー４０
を図６矢印Ｊ方向へ回転させる。すると、ツールクラン
プシュー４０の係合突起４０ａが、ツール装着部３９の
着脱溝３９ａに突出して、パンチツール７０の係合溝６
７ｄに係合する。そして、パンチツール７０は、ツール
クランプシュー４０によって図中右上方に押圧され、基
準面６７ｂ、３９ｂが互いに密着した形で、ツール装着
部３９に確実に装着される。同様に、下金型ユニット５
０のダイクランプシリンダ５３を駆動して、ダイクラン
プシュー５２を矢印Ｌ方向へ回転させる。すると、ダイ
クランプシュー５２の係合突起５２ａが、ダイ装着部５
１の着脱溝５１ａに突出して、ダイ７３の係合溝６９ｄ
に係合する。そして、ダイ７３は、ダイクランプシュー
５２によって図中右下方に押圧され、基準面６９ｂ、５
１ｂが互いに密着した形で、ダイ装着部５１に確実に装
着される。尚、パンチツール７０（又はタッピングツー
ル７５）、ダイ７３（又はタッピングサポート７８）を
装着部３９、５１に固定する手段（機構）としては、前
述のパンチツール７０（又はタッピングツール７５）、
ダイ７３（又はタッピングサポート７８）を着脱溝３９
ａ、５１ａに対して挿入（又は離脱）する際の障害とな
らなければ、クランプシュー４０、５２に限らず、どの
ような手段（機構）を用いても良い。

【００４２】そして、サブ加工ヘッド３３（ヘッドキャ
リッジ３１）及び下金型ユニット５０を図８又は図９矢
印Ｄ方向へ移動させて、工具マガジン６０から離反させ
る。すると、工具マガジン６０の交換位置ＥＸのツール
収納ポケット６１ａのアーム６１ｂ、６１ｂが、サブ加
工ヘッド３３のツール装着部３９に装着されたパンチツ
ール７０に押動される形で、バネ等の弾性に抗して開放
して、当該パンチツール７０が、当該ツール収納ポケッ
ト６１ａから離脱する。同様に、工具マガジン６０の交
換位置ＥＸのダイ収納ポケット６２ａのアーム６２ｂ、
６２ｂが、下金型ユニット５０のダイ装着ポケット５１
に装着されたダイ７３に押動される形で、バネ等の弾性
に抗して開放して、当該ダイ７３が、当該ダイ収納ポケ
ット６２ａから離脱する。また、工具マガジン６０の移
動アーム６５を矢印Ｎ方向へ回転移動させて、ツールド
ラム６１とダイドラム６２を、サブ加工ヘッド３３又は
下金型ユニット５０の移動経路上の交換位置ＥＸから退
避させる。

【００４３】このように、サブ加工ヘッド３３と下金型
ユニット５０に対して、パンチツール７０とダイ７３、
又はタッピングツール７５とタッピングサポート７８
は、同時に交換される。また、工具マガジン６０とサブ
加工ヘッド３３又は下金型ユニット５０との間の、パン
チツール７０若しくはタッピングツール７５又はダイ７
３若しくはタッピングサポート７８の受渡は、サブ加工
ヘッド３３（ワークキャリッジ３１）及び下金型ユニッ
ト５０を矢印Ｃ、Ｄ方向へ移動させることによって、工
具マガジン６０が静止した状態で行われる。即ち、移動
アーム６５を矢印Ｍ方向へ回転移動させることによっ
て、ツール収納ポケット６１ａ又はダイ収納ポケット６
２ａを、ツール装着部３９又はダイ装着部５１の矢印
Ｃ、Ｄ方向への移動経路に対して整合させることが出来
るので、サブ加工ヘッド３３及び下金型ユニット５０を
矢印Ｃ、Ｄ方向に移動させることによって、ツール収納
ポケット６１ａ又はダイ収納ポケット６２ａと、ツール
装着部３９又はダイ装着部５１とを接近離反させること
が出来る。また、ツール装着部３９又はダイ装着部５１
の着脱溝３９ａ、５１ａが、矢印Ｃ、Ｄ方向に対して平
行に形成されているので、サブ加工ヘッド３３及び下金
型ユニット５０の矢印Ｃ、Ｄ方向への移動動作だけで、
ツール装着部３９とダイ装着部５１に対する、パンチツ
ール７０とダイ７３又はタッピングツール７５とタッピ
ングサポート７８の着脱を行うことが出来る。従って、
サブ加工ヘッド３３と下金型ユニット５０に対して、パ
ンチツール７０とダイ７３又はタッピングツール７５と
タッピングサポート７８を交換するに際して、工具保持
ハンドを装備した交換アームのような仲介手段は必要な
いので、レーザ加工複合加工機１を安価に構成すること
が出来、また、機械の動作が簡単になるので、交換時間
（加工時間）を短縮することが出来る。尚、上述のよう
にレーザ複合加工機１に工具マガジン６０を装備するの
ではなく、多数組のパンチツール７０とダイ７３又はタ
ッピングツール７５とタッピングサポート７８を、レー
ザ複合加工機１外の収納手段に収納しておき、当該収納
手段から比較的簡易な搬送手段によってレーザ複合加工
機１の前述の交換位置ＥＸまで搬送するようにしても、
当該搬送手段とサブ加工ヘッド３３及び下金型ユニット
５０との間で、直接、パンチツール７０とダイ７３又は
タッピングツール７５とタッピングサポート７８の受渡
を行うことが出来る。

【００４４】サブ加工ヘッド３３のツール装着部３９と
下金型ユニット５０のダイ装着部５１に所定の組のパン
チツール７０とダイ７３が装着されると、上述のレーザ
加工と同様に、図２に示すＸ軸モータ２５を駆動して、
ワークキャリッジ１０を矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）へ
移動させると共に、図３に示すＹ軸モータ５５を駆動し
て、ヘッドキャリッジ３１と下金型ユニット５０を矢印
Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）へ移動させ、サブ加工ヘッド３
３と下金型ユニット５０間にワーク８０を挟入した状態
で、ワークキャリッジ１０に拘持されたワーク８０と、
ヘッドキャリッジ３１上のサブ加工ヘッド３３及び下金
型ユニット５０を相対的に位置決めする。尚、サブ加工
ヘッド３３はタレット形ではなく、単一のツール装着部
３９に対してパンチツール７０又はタッピングツール７
５が着脱自在に装着されるので、サブ加工ヘッド３３を
小型化することが出来る。従って、サブ加工ヘッド３３
とレーザ加工ヘッド３２を、共通のヘッドキャリッジ３
１を介してＹ軸方向へ移動駆動することが出来るので、
サブ加工ヘッド３３とレーザ加工ヘッド３２のＹ軸方向
（矢印Ｃ、Ｄ方向）への移動機構を簡単にすることが出
来る。

【００４５】また、下金型ユニット５０はワーク８０の
図４下方を移動するに際して、前部ワークサポート装置
１５と後部ワークサポート装置２０間に形成された下金
型ユニット移動空間２８を移動するので、下金型ユニッ
ト５０とワークサポート１６ａ、２１ａ等のワークサポ
ート装置１５、２０との干渉が回避される。即ち、ワー
ク８０は、Ｘ軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動するに際
して、コラム６の図４下方のワーク移動空間８を通過す
る形で、ワークキャリッジ１０を介してベース２の前端
部２ａから後端部２ｃまでの間を移動する。この際、当
該ワーク８０を図４下側から支持するワークサポート装
置１５、２０は、ベース２の中央部２ｂに配置された下
金型ユニット５０を挾む形で、前端部２ａから中央部２
ｂまでの前部ワークサポート装置１５と中央部２ｂから
後端部２ｃまでの後部ワークサポート装置２０とに分割
されており、各ワークサポート装置１５、２０のワーク
サポート１６ａ、２１ａは、中央部２ｂの下金型ユニッ
ト移動空間２８の前後（図４左右）に配置されたスプロ
ケット１７ａ、２２ａ部分において、チェーン１６ｂ、
２１ｂと共に旋回退避して、下金型ユニット移動空間２
８には進入しない。従って、下金型ユニット５０は、ワ
ークサポート１６ａ、２１ａと干渉することなく、ワー
クキャリッジ１０及びワーク８０の移動方向であるＸ軸
方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と垂直なＹ軸方向（矢印Ｃ、Ｄ
方向）に移動することが出来る。

【００４６】ワーク８０に対してサブ加工ヘッド３３及
び下金型ユニット５０が位置決めされると、サブ加工ヘ
ッド３３のパンチ用シリンダ３６を駆動して、ピストン
３７を、ワーク８０に対して接近させる形で図５矢印Ｒ
１方向へ突出させる。すると、ピストン３７の先端のツ
ール装着部３９に装着されたパンチツール７０が図６矢
印Ｒ１方向へ下降して、スリーブ７１ａがワーク８０に
当接する。そして、スリーブ７１ａが、バネ７１ｂの弾
性に抗してケーシング７１ｄに対して相対的に矢印Ｓ
１′方向に後退すると、パンチ本体７１がスリーブ７１
ａの図中下端から突出する。そして、パンチ本体７１
を、下金型ユニット５０のダイ装着部５１に装着された
ダイ７３のダイ本体７４側へ移動させて、ワーク８０を
パンチ本体７１とダイ本体７４間に挾み込む形で、ワー
ク８０にパンチ加工を行う。

【００４７】サブ加工としてタップ加工を行うに際して
は、前述のパンチツール７０及びダイ７３のサブ加工ヘ
ッド３３及び下金型ユニット５０への装着と同様にし
て、所定の組のタッピングツール７５及びタッピングサ
ポート７８を工具マガジン６０から選出し、当該タッピ
ングツール７５及びタッピングサポート７８を、サブ加
工ヘッド３３のツール装着部３９と下金型ユニット５０
のダイ装着部５１に、既に装着されているパンチツール
７０及びダイ７３と交換する形で装着する。即ち、サブ
加工ヘッド３３（ワークキャリッジ３１）及び下金型ユ
ニット５０を図９矢印Ｃ、Ｄ方向へ移動させると共に、
ツールクランプシュー４０、ダイクランプシュー５２を
回転させて着脱溝３９ａ、５１ａに対して突出後退させ
る形で、サブ加工ヘッド３３及び下金型ユニット５０と
静止した状態の工具マガジン６０との間で、タッピング
ツール７５及びタッピングサポート７８、又はパンチツ
ール７０及びダイ７３の受渡を行う。

【００４８】サブ加工ヘッド３３のツール装着部３９と
下金型ユニット５０のダイ装着部５１に所定の組のタッ
ピングツール７５とタッピングサポート７８が装着され
ると、図２に示すＸ軸モータ２５を駆動して、ワークキ
ャリッジ１０を矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）へ移動させ
ると共に、図３に示すＹ軸モータ５５を駆動して、ヘッ
ドキャリッジ３１と下金型ユニット５０を矢印Ｃ、Ｄ方
向（Ｙ軸方向）へ移動させ、サブ加工ヘッド３３と下金
型ユニット５０間にワーク８０を挟入した状態で、ワー
クキャリッジ１０に拘持されたワーク８０と、ヘッドキ
ャリッジ３１上のサブ加工ヘッド３３及び下金型ユニッ
ト５０を相対的に位置決めする。

【００４９】ワーク８０に対してサブ加工ヘッド３３及
び下金型ユニット５０が位置決めされると、サブ加工ヘ
ッド３３のパンチ用シリンダ３６を駆動して、ピストン
３７を図５矢印Ｒ１方向へ突出させる。すると、ピスト
ン３７の先端のツール装着部３９に装着されたタッピン
グツール７５が図７矢印Ｒ１方向へ下降して、タップ７
６ａの先端部が、ワーク８０の図中上方の所定の高さの
位置まで接近する（ワーク８０には当接しない）。

【００５０】ピストン３７が矢印Ｒ１方向に下降する
と、同時に、ピストン３７の図５上部に設けられたピニ
オンギヤ４２が、ケーシング３５に固設されたラック３
５ａに押動される形で、矢印Ｒ２方向に回転する。そし
て、スリーブ４３が、ラック４３ａを介してピニオンギ
ヤ４２に押動される形で、ピストン３７の２倍の移動速
度で矢印Ｒ３方向へ下降する。すると、スリーブ４５ａ
が、バネ４５ｂを介してスリーブ４３に押動される形
で、スリーブ４３と同一の移動速度で矢印Ｒ４方向へ下
降する。そして、スプラインスリーブ４６及び回転ロッ
ド４７が、スリーブ４５ａと一体的に矢印Ｒ４方向へ下
降すると、回転ロッド４７の図中下端のクラッチ４７ａ
が、ピストン３７のツール装着部３９の着脱溝３９ａに
突出する。そして、クラッチ４７ａは、図７に示すよう
に、ツール装着部３９に装着されたタッピングツール７
５の回転軸７７の図中上端のクラッチ７７ａと咬合す
る。すると、回転ロッド４７の図５矢印Ｒ４方向へのピ
ストン３７に対する相対移動は停止する。この際、回転
ロッド４７の移動量は、ピストン３７の移動量の２倍の
値よりも小さいので、回転ロッド４７のピストン３７に
対する相対移動が停止した後も、ピストン３７は更に矢
印Ｒ１方向へ移動する。そして、ラック３５ａを介し
て、ピニオンギヤ４２が更に矢印Ｒ２方向に回転する
と、ラック４３ａを介して、スリーブ４３のみが、バネ
４５ｂを圧縮する形で、ピストン３７の２倍の移動速度
で矢印Ｒ３方向へ下降し、スリーブ４５ａ、４６及び回
転ロッド４７は、ピストン３７と同一の移動速度で矢印
Ｒ４方向へ下降する。そして、回転ロッド４７は、圧縮
されたバネ４５ｂの弾性によって矢印Ｒ４方向に押圧さ
れるので、図７に示すクラッチ４７ａ、７７ａは、確実
に咬合する。

【００５１】そして、タップ用モータ４９を駆動して、
スプライン軸４９ａ、スプラインスリーブ４６を介し
て、回転ロッド４７を所定の回転数で図５矢印ＴＤ方向
へ回転させる。そして、クラッチ４７ａ、７７ａを介し
て、タッピングツール７５の回転軸７７を図７矢印Ｔ方
向へ回転させる。すると、回転駆動部７６を介して、タ
ップ７６ａが、矢印Ｔ′方向に所定の回転数で回転しつ
つ、矢印Ｔ″方向へ所定の速度で下降して、ワーク８０
に当接する。そして、タップ７６ａを、ワーク８０を貫
通して、ワーク８０の図中下方のタッピングサポート７
８のサポート本体７９のタップ非干渉穴７９ａに挿入す
る形で移動させて、ワーク８０にタップ加工を行う。

【００５２】タップ加工が終了すると、タップ用モータ
４９を逆に駆動して、スプライン軸４９ａ、スプライン
スリーブ４６を介して、回転ロッド４７を所定の回転数
で図５矢印ＵＤ方向へ回転させ、クラッチ４７ａ、７７
ａを介して、タッピングツール７５の回転軸７７を図７
矢印Ｕ方向へ回転させる。すると、回転駆動部３６を介
して、タップ７６ａが、矢印Ｕ′方向に所定の回転数で
回転しつつ、矢印Ｕ″方向へ所定の速度で上昇して、ワ
ーク８０から離反する。また、パンチ用シリンダ３６を
駆動して、ピストン３７を図５矢印Ｓ１方向へ後退させ
て、ツール装着部３９に装着されたタッピングツール７
５を図７矢印Ｓ１方向へ上昇させる。この際、タップ７
６ａの矢印Ｕ′方向への回転速度と、タッピングツール
７５の矢印Ｓ１方向への移動速度が整合しなかった場合
には、バネ７６ｃが圧縮する形で、タッピングツール７
５のダイホルダ６７、ケーシング７６ｄ部分のみが、矢
印Ｓ１方向へ上昇する。従って、ワーク８０に削設され
たネジを破壊することを防止することが出来る。

【００５３】このように、レーザ複合加工機１に搬入さ
れたワーク８０に対して、同一工程（同一段取り）で、
レーザ加工とサブ加工を行うことが出来、更に、サブ加
工としては、パンチ加工、タップ加工、ドリル加工等の
数種類の加工を行うことが出来る。即ち、サブ加工ヘッ
ド３３及び下金型ユニット５０のツール装着部３９及び
ダイ装着部５１には、パンチツール７０及びダイ７３の
みならず、タッピングツール７５及びタッピングサポー
ト７８等を装着することも出来るので、サブ加工ヘッド
３３を使用して、パンチ加工、タップ加工、ドリル加工
等の数種類の加工を行うことが出来る。従って、例え
ば、ワーク８０に対して図１１に示すルーバ加工を行う
ような場合には、レーザ加工ヘッド３２を使用して切断
加工を行って、ワーク８０にスリットを形成した後に、
段取替を行うことなく直ぐに、サブ加工ヘッド３３を使
用してパンチ加工を行うことが出来、加工を効率的に行
うことが出来る。

【００５４】所定のレーザ加工および（または）サブ加
工が終了すると、加工済ワーク８０の搬出に先立って、
ワークキャリッジ１０、１０を図１矢印Ｂ方向へ移動さ
せて、加工済ワーク８０を後部ワークサポート装置２０
上に移送する。そして、各ワーククランプ１１をアンク
ランプ状態にして、加工済ワーク８０とワークキャリッ
ジ１０、１０との係合を解除する。

【００５５】レーザ複合加工機１から加工済ワーク８０
を搬出する際には、図２に示すクラッチ２３ｃを「Ｏ
Ｎ」にして、後部サポート駆動軸２３をワークサポート
駆動モータ２６と接続すると共に、クラッチ１９ｂを
「ＯＦＦ」にして、後部サポート駆動軸２３とキャリッ
ジ駆動軸１２及び前部サポート駆動軸１９との接続を解
除する。すると、図１０（ｃ）に示すように、ワークキ
ャリッジ１０及び前部ワークサポート装置１５を停止し
た状態で、後部ワークサポート装置２０のワークサポー
ト２１ａ（図１０においては図示省略）を独立して矢印
ＡＲ、ＢＲ方向へ移動駆動し得る状態になる。

【００５６】そして、図２に示すワークサポート駆動モ
ータ２６を駆動して、後部ワークサポート装置２０のチ
ェーン２１ｂ、ワークサポート２１ａを矢印ＢＲ方向へ
移動させる。すると、後部ワークサポート装置２０上の
加工済ワーク８０は、ワーク対向部分（スプロケット２
２ａ、２２ｂ間）のワークサポート２１ａによって下側
から支持された状態で当該ワークサポート２１ａと共に
移動する形で、レーザ複合加工機１の中央部２ｂから後
端部２ｃ側へ矢印Ｂ方向へ移動する。そして、加工済ワ
ーク８０は、所定のワーク搬出手段（図示省略）を介し
て、レーザ複合加工機１の後端部２ｃから図１右上方へ
搬出される。従って、ワークの搬出をマグネット等によ
ってワークを吸着した状態で昇降させる形で行う場合
は、取り扱えるワークの大きさが制限されるが、レーザ
複合加工機１においては、上述のようにワークを水平に
移動させる形で搬出することが出来るので、長大ワーク
も取り扱うことが出来る。

【００５７】尚、上述の実施例においては、ワークキャ
リッジ１０、ワークサポート装置１５、２０の駆動態様
として、図１０（ａ）に示す加工時、図１０（ｂ）に示
すワーク搬入時、図１０（ｃ）に示すワーク搬出時の３
例について述べたが、その他にも種々の駆動態様で（例
えば、前部ワークサポート装置１５のワークサポート１
６ａと後部ワークサポート装置２０のワークサポート２
１ａを互いに逆方向に移動駆動するなど）、ワークサポ
ート装置１５、２０を独立または連動して駆動すること
が出来る。

【００５８】また、上述の実施例においては、複合加工
ヘッド３０、下金型ユニット５０及びワークサポート装
置１５、２０側をベース２に対してＸ軸方向に関して固
定し、ワークキャリッジ１０側をベース２に対してＸ軸
方向（矢印Ａ、Ｂ方向）へ移動駆動するように構成した
場合について述べたが、ワークキャリッジ１０側をベー
ス２に対してＸ軸方向に関して固定し、複合加工ヘッド
３０、下金型ユニット５０及びワークサポート装置１
５、２０側をベース２に対してＸ軸方向（矢印Ａ、Ｂ方
向）へ同期して（互いに静止する形で）移動駆動するよ
うに構成してもよい。この場合は、ワークサポート装置
１５、２０のＸ軸方向への移動に同期する形で、ワーク
サポート１６ａ、２１ａを旋回駆動して、ワーク対向部
のワークサポート１６ａ、２１ａがワークキャリッジ１
０に対してＸ軸方向に関して静止した形となるようにし
て、ワークサポート１６ａ、２１ａとワーク８０の摺動
を防止することが出来る。

【００５９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、板状のワーク８０に対して、レーザ加工とサブ加工
を行うレーザ複合加工機１において、ヘッドキャリッジ
３１等の単一のヘッド保持手段を、Ｙ軸方向（矢印Ｃ、
Ｄ方向）等の第１の方向へ移動駆動自在に設け、前記ヘ
ッド保持手段に、レーザ加工ヘッド３２とサブ加工ヘッ
ド３３を設け、前記サブ加工ヘッド３３に、ピストン３
７等の往復部材を、ワーク８０に対して接近離反する形
で移動駆動自在に設け、前記往復部材に、ツール装着部
３９等の上側工具装着部を、パンチツール７０、タッピ
ングツール７５等の上側工具を着脱交換自在に保持する
形で設け、前記往復部材に、回転ロッド４７等の回転部
材を、前記上側工具装着部に保持された上側工具と係合
離脱し得る形で回転駆動自在に設け、下金型ユニット５
０等の下側ユニットを、前記サブ加工ヘッド３３の下方
に配置した形で、前記第１の移動方向へ前記ヘッド保持
手段と同期して移動駆動自在に設け、前記下側ユニット
に、ダイ装着部５１等の下側工具装着部を、ダイ７３、
タッピングサポート７８等の下側工具を着脱交換自在に
保持する形で、前記上側工具装着部と整合する形で設
け、ワークキャリッジ１０等のワーク拘持手段を、前記
第１の方向と所定角度を成すＸ軸方向（矢印Ａ、Ｂ方
向）等の第２の方向へ、前記ヘッド保持手段及び下側ユ
ニットに対して相対的に移動駆動自在に設け、ワークサ
ポート１６ａ、２１ａ等のワーク支持手段を、前記第２
の方向へ、前記ワーク拘持手段と同期して移動駆動自在
に設けて構成したので、タレット等が装備されていない
サブ加工ヘッド３３は比較的小型に形成され、レーザ加
工ヘッド３２とサブ加工ヘッド３３を、単一のヘッド保
持手段を介して移動させることが出来、従って、レーザ
加工ヘッド３２とサブ加工ヘッド３３の移動機構を簡単
にすることが出来る。また、上側工具装着部に保持され
た上側工具は、往復部材を介して往復駆動すると共に、
回転部材を介して回転駆動することが出来るので、上側
工具としては、パンチツール７０の他、タッピングツー
ル７５等の回転工具を使用することも出来、サブ加工と
して、パンチ加工、タップ加工、ドリル加工などの複数
種類の加工を行うことが出来る。また、ワーク支持手段
とワーク８０の摺動が回避されるので、ワーク８０のビ
ビリ、振動等を防止して、高精度のレーザ加工を行うこ
とが出来る。

【００６０】また、本発明は、工具マガジン６０（収納
ポケット６１ａ、６２ａ）等の工具収納手段を、複数種
類の前記上側工具および下側工具を着脱自在に保持する
と共に、当該保持された上側工具を前記上側工具装着部
の前記第１の方向への移動経路に対して整合させ得る形
で、当該保持された下側工具を前記下側工具装着部の前
記第１の方向への移動経路に対して整合させ得る形で、
移動駆動自在に設けて構成したので、サブ加工ヘッド３
３および下側ユニットを第１の方向へ移動させることに
よって、工具収納手段と上側工具装着部または下側工具
装着部とを接近離反させることが出来る。従って、工具
収納手段と上側工具装着部または下側工具装着部との間
で、工具保持ハンドを装備した交換アーム等の仲介手段
を介さずに、直接、上側工具または下側工具の受渡を行
うことが出来る。

【００６１】また、本発明は、前記上側工具装着部また
は前記下側工具装着部に、着脱溝３９ａ、５１ａ等の工
具着脱溝を、前記上側工具または下側工具が前記第１の
方向へ相対的に移動し得る形で、前記第１の方向に対し
て平行に設けて構成したので、サブ加工ヘッド３３およ
び下側ユニットの第１の方向への移動動作によって、上
側工具装着部または下側工具装着部に対する上側工具ま
たは下側工具の着脱を行うことが出来る。従って、上側
工具または下側工具を交換するに際して、機械の動作が
単純化されるので、交換時間を短縮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレーザ複合加工機の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】図１に示すワークキャリッジ及びワークサポー
ト装置の駆動系統図である。

【図３】図１に示す複合加工ヘッド及び下金型ユニット
のIII矢視図である。

【図４】図３に示す複合加工ヘッド及び下金型ユニット
のIＶ矢視図である。

【図５】図３に示すサブ加工ヘッドの詳細な断面図であ
る。

【図６】図３に示すサブ加工ヘッド及び下金型ユニット
に、パンチツール及びダイを装着した状態を示す断面図
である。

【図７】図３に示すサブ加工ヘッド及び下金型ユニット
に、タッピングツール及びタッピングサポートを装着し
た状態を示す断面図である。

【図８】図１に示す工具マガジン及び複合加工ヘッドの
平面図である。

【図９】図８に示す工具マガジン及び工具交換装置のI
Ｘ矢視図である。

【図１０】図２に示すワークサポート装置の駆動態様を
示す図である。

【図１１】図１に示すレーザ複合加工機におけるサブ加
工の例を示す図である。

【符号の説明】

１……レーザ複合加工機１０……ワーク拘持手段（ワークキャリッジ）１６ａ……ワーク支持手段（ワークサポート）２１ａ……ワーク支持手段（ワークサポート）３１……単一のヘッド保持手段（ヘッドキャリッジ）３２……レーザ加工ヘッド３３……サブ加工ヘッド３７……往復部材（ピストン）３９……上側工具装着部（ツール装着部）３９ａ……工具着脱溝（着脱溝）４７……回転部材（回転ロッド）５０……下側ユニット（下金型ユニット）５１……下側工具装着部（ダイ装着部）５１ａ……工具着脱溝（着脱溝）６０……工具収納手段（工具マガジン）７０……上側工具（パンチツール）７３……下側工具（ダイ）７５……上側工具（タッピングツール）７８……下側工具（タッピングサポート）８０……ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状のワークに対して、レーザ加工とサブ
加工を行うレーザ複合加工機において、単一のヘッド保持手段を、第１の方向へ移動駆動自在に
設け、前記ヘッド保持手段に、レーザ加工ヘッドとサブ加工ヘ
ッドを設け、前記サブ加工ヘッドに、往復部材を、ワークに対して接
近離反する形で移動駆動自在に設け、前記往復部材に、上側工具装着部を、上側工具を着脱交
換自在に保持する形で設け、前記往復部材に、回転部材を、前記上側工具装着部に保
持された上側工具と係合離脱し得る形で回転駆動自在に
設け、下側ユニットを、前記サブ加工ヘッドの下方に配置した
形で、前記第１の移動方向へ前記ヘッド保持手段と同期
して移動駆動自在に設け、前記下側ユニットに、下側工具装着部を、下側工具を着
脱交換自在に保持する形で、前記上側工具装着部と整合
する形で設け、ワーク拘持手段を、前記第１の方向と所定角度を成す第
２の方向へ、前記ヘッド保持手段及び下側ユニットに対
して相対的に移動駆動自在に設け、ワーク支持手段を、前記第２の方向へ、前記ワーク拘持
手段と同期して移動駆動自在に設けて構成したレーザ複
合加工機。
【請求項２】工具収納手段を、複数種類の前記上側工具
および下側工具を着脱自在に保持すると共に、当該保持
された上側工具を前記上側工具装着部の前記第１の方向
への移動経路に対して整合させ得る形で、当該保持され
た下側工具を前記下側工具装着部の前記第１の方向への
移動経路に対して整合させ得る形で、移動駆動自在に設
けて構成した請求項１記載のレーザ複合加工機。
【請求項３】前記上側工具装着部または前記下側工具装
着部に、工具着脱溝を、前記上側工具または下側工具が
前記第１の方向へ相対的に移動し得る形で、前記第１の
方向に対して平行に設けて構成した請求項１記載のレー
ザ複合加工機。