JPH0679559A - パンチ、レーザ複合加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体を小型化して省スペース化すると共
に両面方向に成形ができ、且つキズや騒音を発生させな
いパンチ、レーザ複合加工機を提供する。 【構成】 キャレッジ（ワーク保持装置）１７がワーク
Ｗを垂直状態で保持するため、パンチ、レーザ複合加工
機１全体の占める面積が縮小される。そして、垂直に保
持されたワークＷの両面側に設けられている油圧パンチ
ヘッド４５が加工を施すので、どちら側に対するパンチ
ング加工も可能である。さらに、油圧パンチヘッド４５
の少なくとも一方にはレーザ加工ヘッド５３を装備して
いるので、垂直状態のワークＷに対してレーザ加工を施
すことができる。また、キャレッジ１７は、所定間隔で
立設された二枚の本体板（板状部材）５の間に出し入れ
自在となっているので、ワークＷをセットするとき及び
取り出すときは本体板５の外部で行うことができ、作業
性がよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はパンチ、レーザ複合加
工機に係り、さらに詳しくは、ワークを立てた状態で加
工を行うパンチ、レーザ複合加工機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のパンチ、レーザ複合加工機では、
タレットパンチプレス機とレーザ加工機を結合させた形
式のものが多かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、以下に示すような問題点が
あった。すなわち、 （１）ワークを水平状態で加工するため、必然的に機械
の大きさが大きくなる。 （２）ワークが水平状態なので、下面方向の成形加工が
できない。

【０００４】（３）ワークを支持しているフリーベアリ
ング等によりキズがワーク下面につく。

【０００５】（４）ワーク移動時にフリーベアリング等
による騒音が発生する。

【０００６】（５）レーザ加工時に発生するダストの回
収が困難である。

【０００７】この発明の目的は、このような従来の技術
に着目してなされたものであり、装置全体を小型化して
省スペース化すると共にワークの両面方向に成形がで
き、且つキズや騒音を発生させないパンチ、レーザ複合
加工機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るパンチ、
レーザ複合加工機は、上記目的を達成するために、所定
間隔で立設された二枚の板状部材と、ワークを垂直状態
で保持すると共に前記板状部材間へ出し入れ自在に設け
られたワーク保持装置と、前記板状部材内側面に沿って
移動・位置決め自在に設けられてワークの両面からパン
チング加工を施す一対のパンチング加工ヘッドと、この
パンチング加工ヘッドの少なくとも一方へ一体的に設け
られてワークにレーザ加工を施すレーザ加工ヘッドと、
を備えたものである。

【０００９】

【作用】この発明に係るパンチ、レーザ複合加工機によ
れば、ワーク保持装置がワークを垂直状態で保持するた
め、従来のような水平状態に保持された場合に比して装
置全体の占める面積が縮小される。そして、垂直に保持
されたワークの両面側に設けられているパンチング加工
ヘッドにより加工を施すので、どちら側に対するパンチ
ング加工も可能である。さらに、パンチング加工ヘッド
の少なくとも一方にはレーザ加工ヘッドを装備している
ので、垂直状態のワークに対してレーザ加工を施すこと
ができる。また、ワーク保持装置は、所定間隔で立設さ
れた二枚の板状部材の間に出し入れ自在となっているの
で、ワークをセットするとき及び取り出すときは板状部
材の外部で行うことができる。そして、加工は板状部材
の間で行われるので、パンチング加工時の騒音が外部に
漏れにくく、レーザ加工の際のダストの回収が容易にな
る。

【００１０】

【実施例】以下この発明の好適な一実施例を図面に基づ
いて説明する。図１にはパンチ、レーザ複合加工機１全
体を示している。

【００１１】ベース３上には、所定間隔をおいて左右
（図中Ａ方向）に二枚の板状部材としての本体板５Ｒ、
５Ｌが垂直に立設されている。この本体板５Ｒ、５Ｌ
は、その外面を多数の補強リブ７により補強された板材
９と、この外面を覆うカバー１１からなっている。従っ
て、二枚の本体板５Ｒ、５Ｌは非常に剛度の高い部材と
なっている。そして、タイロッド１３により所定間隔を
保った状態で連結されており、本体板５Ｒ、５Ｌの上端
部付近には、天板１５により蓋された状態となってい
る。

【００１２】二枚の本体板５Ｒ、５Ｌの間には、ワーク
Ｗを垂直に保持するワーク保持装置としてのキャレッジ
１７が、前後方向（図中Ｙ軸方向）へ出し入れ自在に装
備されている。このキャレッジ１７は、前後間隔が調整
できる一対の柱１９を有し、この柱１９間をその上端部
及び下端部において連結するガイド２１、２１が水平に
設けられている。このガイド２１のうち、上側のガイド
２１は、図示しないがワークＷの幅に応じて上下移動自
在となっている。これら柱１９及びガイド２１には、ワ
ークＷを保持するためのクランプ２３が多数装備されて
いる。そして、キャレッジ１７の底部には、加工により
発生したスクラップを搬出するスクラップコンベア２５
が装備されている。また、キャレッジ１７を本体板５
Ｒ、５Ｌの間にセットすると、本体板５Ｒ、５Ｌ間の内
部空間は、キャレッジ１７の柱１９及び天板１５に囲ま
れて略密閉状態となる。

【００１３】キャレッジ１７を本体板５Ｒ、５Ｌ間から
引き出した位置の近傍には、先端に吸着パッド２７を備
えた多関節ロボット２９が配設されており、自動的にス
トックされているワークＷをキャレッジ１７へ供給でき
るようになっている。

【００１４】一方、二枚の本体板５Ｒ、５Ｌの間の空間
には、各々の本体板５Ｒ、５Ｌの内側面に沿って下端部
及び上端部付近にＹ軸方向にＹ軸ボールネジ３１Ｕ、３
１Ｌが設けられている。この内、上端部付近の一対のＹ
軸ボールネジ３１Ｕは、各々後側に設けられているＹ軸
モータ３３により回転駆動されるようになっている。ま
た、下端部付近に設けられている一対のＹ軸ボールネジ
３１Ｌは回転自在に支持されており、上側のＹ軸ボール
ネジ３１Ｕとベルト３５により連結されて同期して回転
するようになっている。

【００１５】そして、前記各Ｙ軸ボールネジ３１Ｕ、３
１Ｌには、これらＹ軸ボールネジ３１Ｕ、３１Ｌに螺合
し、且つ、Ｙ軸ボールネジ３１Ｕ、３１Ｌの回転に従っ
てＹ軸方向に移動するナット部３７Ｕ、３７Ｌが、Ｙ軸
方向の同じ位置に装備されている。これら上下に対応す
るナット部３７Ｕ、３７Ｌ間には、各々Ｘ軸ボールネジ
スプライン３９が固定状態で設けられている。従って、
ナット部３７Ｕ、３７ＬがＹ軸方向に移動しても各Ｘ軸
ボールネジスプライン３９は常に鉛直状態を保ったまま
移動することになる。

【００１６】図３を合わせて参照するに、各Ｘ軸ボール
ネジスプライン３９には、ボールネジ用ナット４１及び
ボールスプライン用ナット４３を装備したパンチング加
工ヘッドとしての油圧パンチヘッド４５が装備されてお
り、Ｘ軸モータ４７がボールネジ用ナット４１を回転駆
動させることにより油圧パンチヘッド４５をＸ軸方向へ
移動・位置決めするようになっている。この時、ボール
スプライン用ナット４３の働きにより、油圧パンチヘッ
ド４５はＸ軸ボールネジスプライン３９に対して回転す
ることはない。また、図２を合わせて参照するに、左右
の油圧パンチヘッド４５は、左右の本体板５Ｒ、５Ｌ内
側面と僅かな間隔Ｄを保った状態でＸ軸方向に移動自在
となっているので、パンチング加工時には油圧パンチヘ
ッド４５の背面が本体板５Ｒ、５Ｌに当接し、本体板５
Ｒ、５Ｌがパンチング加工時の反力を負担することにな
る。

【００１７】図１に戻って、左右の油圧パンチヘッド４
５は、各々本体板５Ｒ、５Ｌの後方に配設されている自
動工具交換装置（ＡＴＣ）４９によって、ツールマガジ
ン５１に保管されている任意の金型を装着できるように
なっている。そして、各油圧パンチヘッド４５に装備さ
れている図示しない油圧シリンダーにより金型を駆動し
てパンチング加工を行う。また、右側の油圧パンチヘッ
ド４５の側面には、後述するレーザ加工ヘッド５３が一
体的に装備されている（図３参照）。

【００１８】以上のような構成により、各Ｙ軸モータ３
３及びＸ軸モータ４７を制御することによって、各油圧
パンチヘッド４５をワークＷに正対した状態でＸ軸及び
Ｙ軸方向へ移動・位置決めすることができるので、ワー
クＷの両側面からパンチング加工を施すことができる。

【００１９】一方、本体板５Ｒ、５Ｌの後方左側には、
レーザ発振器５５が配設されている。このレーザ発振器
５５から左右方向導波管５７が設けられており、右側の
本体板５Ｒ内側に位置する先端にはベンドミラー５９を
介して伸縮自在なＹ軸方向導波管６１が右側の本体板５
Ｒに沿って設けられている。さらに、Ｙ軸方向導波管６
１の先端にはベンドミラー６３を介して伸縮自在なＸ軸
方向導波管６５が設けられており、その先端が前述のレ
ーザ加工ヘッド５３に接続されている。レーザ加工ヘッ
ド５３の先端はワークＷに正対しているノズル５３ａが
取付けられている。

【００２０】従って、レーザ発振器５５から右方向へ発
せられたレーザ光ＬＢは、左右方向導波管５７を経てベ
ンドミラー５９によりＹ軸方向へ向きを変え、Ｙ軸方向
導波管６１を通ってベンドミラー６３によってＸ軸方向
下向きに変換され、Ｘ軸方向導波管６５を通ってレーザ
加工ヘッド５３に至り、先端に装備されているノズル５
３ａからレーザ光ＬＢを照射してレーザ加工を行う。

【００２１】図３〜図５に示すように、レーザ加工ヘッ
ド５３は、弾性体６７を介して右側の油圧パンチヘッド
４５の側面に取付けられている。そして、油圧パンチヘ
ッド４５内側に設けられているエアーシリンダー６９
は、配管７１によりエアー源に連結されて駆動制御され
ている。このエアーシリンダー６９のピストン７３の先
端はＴ字形状をしており、レーザ加工ヘッド５３の側面
に形成されているＴスロット部７５に嵌合している。

【００２２】従って、レーザ加工時には、エアーシリン
ダー６９のピストン７３を引き込むことによりレーザ加
工ヘッド５３を油圧パンチヘッド４５側に引きつけて、
パンチセンタＰＣとレーザセンタＬＣとのオフセット量
Ｂを正確に保つことができる。そして、パンチング時に
は、ピストン７３を押し出してレーザ加工ヘッド５３を
解放するので、レーザ加工ヘッド５３は弾性体６７のみ
によって油圧パンチヘッド４５に支持されることにな
る。このため、パンチング加工による振動がレーザ加工
ヘッド５３に伝わるのを防止することができる。

【００２３】次に、全体の動作を説明する。

【００２４】先ず、多関節ロボット２９が先端の吸着パ
ッド２７によってワークＷを持ち上げ、引き出されてい
るキャレッジ１７に供給する。キャレッジ１７は、その
クランプ２３によりワークＷを垂直状態で保持する。キ
ャレッジ１７を本体板５Ｒ、５Ｌ間に押し込んでセット
する。

【００２５】パンチング加工を行う場合には、Ｙ軸モー
タ３３を回転駆動してＹ軸ボールネジ３１Ｕ、３１Ｌを
回転させ、ナット部３７をＹ軸方向へ移動位置決めす
る。そして、Ｘ軸モータ４７を回転駆動させ、ボールネ
ジ用ナット４１を回転させて油圧パンチヘッド４５をＸ
軸ボールネジスプライン３９に沿って移動位置決めす
る。これによりパンチセンタＰＣを所望の位置に位置決
めすることができるので、油圧シリンダーを駆動してパ
ンチング加工を行う。

【００２６】一方、レーザ加工を行う場合には、パンチ
ング加工の場合と同様にして油圧パンチヘッド４５の位
置決めを行う。この際、パンチセンタＰＣとレーザセン
タＬＣとの間には一定のオフセットＢがあるので、これ
を考慮してレーザセンタＬＣを所望の位置に位置決めす
る。そして、レーザ加工を行う。なお、油圧パンチヘッ
ド４５の位置決めは、右側の油圧パンチヘッド４５につ
いてのみ位置決めを行ってもよい。

【００２７】このように、キャレッジ１７にワークＷを
垂直状態で保持するため、従来のタレットパンチプレス
機を使用している場合のように、ワークＷを水平状態に
保持する場合に比してパンチ、レーザ複合加工機１全体
の占める面積が縮小される。また、ワークＷは周辺部に
おいてクランプされているため、従来のようにフリーベ
アリング等により下面を支持する必要がなく、ワークＷ
を傷付けたり、騒音の発生がない。

【００２８】そして、垂直に保持されたワークＷの両面
側に設けられている油圧パンチヘッド４５が加工を施す
ので、どちら側に対するパンチング加工も可能である。
さらに、油圧パンチヘッド４５の少なくとも一方にはレ
ーザ加工ヘッド５３を装備しているので、垂直状態のワ
ークＷに対してレーザ加工を施すことができる。

【００２９】また、キャレッジ１７は、所定間隔で立設
された二枚の本体板５Ｒ、５Ｌの間に出し入れ自在であ
り、多関節ロボット２９によってワークＷを供給するこ
とができるので、装置の自動化が図れる。そして、加工
は本体板５Ｒ、５Ｌの間で行われるので、パンチング加
工時の騒音が外部に漏れにくく、レーザ加工時に発生す
るダストの回収が容易である。

【００３０】尚、上記実施例においては、右側の油圧パ
ンチヘッド４５にレーザ加工ヘッド５３を装備したが、
本発明はこれに限らず、左側の油圧パンチヘッド４５に
装備してもよいし、両方の油圧パンチヘッド４５に装備
してもよい。

【００３１】

【発明の効果】この発明に係るパンチ、レーザ複合加工
機は以上説明したような構成のものであり、ワーク保持
装置がワークを垂直状態で保持するため、従来のような
水平状態に保持された場合に比して装置全体の占める面
積が縮小される。そして、垂直に保持されたワークの両
面側に設けられているパンチング加工ヘッドが加工を施
すので、どちら側に対するパンチング加工も可能であ
る。さらに、パンチング加工ヘッドの少なくとも一方に
はレーザ加工ヘッドを装備しているので、垂直状態のワ
ークに対してレーザ加工を施すことができる。また、ワ
ーク保持装置は、所定間隔で立設された二枚の板状部材
の間に出し入れ自在となっているので、ワークをセット
するとき及び取り出すときは板状部材の外部で行うこと
ができる。そして、加工は板状部材間の空間で行われる
ので、パンチング加工時の騒音が外部に漏れにくく、レ
ーザ加工の際のダストの回収が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るパンチ、レーザ複合加工機の全
体を示す一部破断の斜視図である。

【図２】図１中II−II線に沿った断面図である。

【図３】油圧パンチヘッドを示し、図２中III −III 方
向から見た正面図である。

【図４】図３中矢視IV方向から見た側面図である。

【図５】図３中Ｖ部分の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ パンチ、レーザ複合加工機 ５Ｒ、５Ｌ 本体板（板状部材） １７ キャレッジ（ワーク保持装置） ４５ 油圧パンチヘッド（パンチング加工ヘッド） ５１ レーザ加工ヘッド Ｗ ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔で立設された二枚の板状部材
   と、ワークを垂直状態で保持すると共に前記板状部材間
   へ出し入れ自在に設けられたワーク保持装置と、前記板
   状部材内側面に沿って移動・位置決め自在に設けられて
   ワークの両面からパンチング加工を施す一対のパンチン
   グ加工ヘッドと、このパンチング加工ヘッドの少なくと
   も一方へ一体的に設けられてワークにレーザ加工を施す
   レーザ加工ヘッドと、を備えてなるパンチ、レーザ複合
   加工機。