JPH08318502A - レーザ加工機による抜型に用いるルータ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ加工機による抜型に生じる切溝の幅誤
差を除去するため、キャド入力で自動的に操作できるル
ータ加工装置を提供する。 【構成】 ５〜２０mm程度の厚さを有する板体１の抜型
２の両端隅部に設けた２つのピン３、３と、これらピン
３、３と係合するよう設けたスライド調整装置４の係合
部５、５とにより、板体１をＮＣ機器の作業盤６のセン
ター位置へ設定する。キャド入力によるレーザ加工時の
座標位置をコンピュータ処理してセンター位置をＸ軸の
０座標に変換し、平面駆動装置９によりスライドバー８
とルータ取付部７とによりＸ軸及びＹ軸で指定された位
置へルータ刃先を移動させる。ルータ取付部７と接続さ
れた位置規正装置１０により板体１の厚さに応じて高さ
を決定して設定し、垂直駆動装置１３によりルータヘッ
ド１１をキャド入力に応じて上下に反復駆動し抜型２の
切溝２ａ及び継目２ｂに沿ってルータ刃先１４を出入移
動させて切溝を清掃する。ルータ刃先１４はルータ取付
部７に設けた回転駆動装置１６から自由継手１５を介し
て回転される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工機で加工され
た切溝と継目を有する紙器抜型に生じる厚み方向の幅誤
差を解消するために用いられるレーザ加工機による抜型
に用いるルータ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、合板や鋼板その他の板体に切
目を入れることにより紙器等の抜型を作成するのに自動
糸のこ盤が広く用いられてきた。しかし、最近では設計
図もコンピュータを利用してＮＣ機器やプロッターによ
り緻密で複雑となり、自動糸のこ盤による加工では追い
つかなくなり、加えてキャド（ＣＡＤ）使用によるレー
ザ加工機が発達し、これを用いて迅速且つ正確で精密な
加工が実行されるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、レーザ加工機
による切断部を精査してみると、レーザ光線の傾きや偏
光により切溝において、板体の厚み方向に微細な誤差が
生じている。例えば、板厚１２〜１８mm程のもので極め
て正確に切断作業をした場合でもワークの傾き、ビーム
の傾き、ビームの偏光に伴って表裏面間で約０．１mmの
切溝の幅誤差が発生することが知られている。

【０００４】このような厚み方向で生じる誤差を修正す
るため従来からルータと称する切溝の掃除用刃をガイド
溝に沿って移動させる方式が採用されている。しかる
に、このルータ加工装置も切溝に沿って移動させる場
合、手作業では前記キャド入力の設計図に沿って手落ち
なく移動させることは極めて困難であり、且つ時間を必
要とし、又、レーザ加工機による出発点が板体の一方端
の０座標から始まっているので、設計図の作成やルータ
による掃除にはそのまま利用し難い等の問題点がみられ
た。

【０００５】本発明の目的は上記のような問題点を解消
し、レーザ加工機による抜型に生じる厚み方向の幅誤差
を、キャド入力によりＮＣ機器で駆動されるルータヘッ
ドを利用して迅速で且つ精密に除去することができ、ル
ータ刃先が折損することもなく、何度も使用でき板厚に
適合したルータ刃先の上下動も調節可能としたレーザ加
工機による抜型に用いるルータ加工装置を提供しようと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１発明では、キャド（ＣＡＤ）入力で制御され、
レーザ加工機による抜型を設けた５〜２０mm程度の板体
と、この板体の両端隅部で、センター位置決め用として
レーザ加工時にあらかじめ設けた孔に立設した２つのピ
ンと、互いに接近又は離反するようガイド溝に沿って摺
動する２つの係合部とこれら係合部を駆動するワイヤー
及び両端の滑車とを有するスライド調整装置と、このス
ライド調整装置の２つの係合部に設けた爪にそれぞれ前
記板体に立設した２つのピンを係合して板体をセンター
位置に設置したプロッターその他のＮＣ機器の作業盤
と、前記板体上をＸ軸方向に移動するよう前記作業盤の
周縁で支持されたスライドバーと、このスライドバー上
でガイド溝に沿いＹ軸方向に移動可能に設けたルータ取
付部と、このルータ取付部をキャド入力によりＸ軸及び
Ｙ軸方向に移動させる平面駆動装置と、前記ルータ取付
部に接続され、板体の厚みに応じてルータヘッドの設定
高さ決定用の固定板とこの固定板上に設けた摺動板を有
する位置規正装置と、前記摺動板に取付けられ、前記ル
ータヘッドを支持して抜型に沿ってＺ軸方向に反復移動
可能とした垂直駆動装置と、前記ルータヘッド中のルー
タ刃先を回転させるようルータ取付部上に設けたモータ
と自由継手とから成る回転駆動装置と、前記平面駆動装
置と垂直駆動装置とをキャド入力によりコンピュータ制
御する制御部と、から成るレーザ加工機による抜型に用
いるルータ加工装置とした。

【０００７】第２発明では、プロッターその他のＮＣ機
器のスライドバー上でＹ軸方向に移動可能に設けたルー
タ取付部と、このルータ取付部に固定された固定板と、
この固定板上で両端に設けたガイド溝に沿って摺動する
摺動板と、前記固定板上に設けたラックとこのラックに
係合する係合突起を有し、前記摺動板に取付けられたレ
バーとから成る位置規正装置と、前記摺動板に固定され
た取付板上でソレノイドと復帰用スプリングを有し、ル
ータヘッドをＺ軸方向に反復駆動する垂直駆動装置と、
ルータヘッドに軸支されたルータ刃先を前記ルータ取付
部上の回転駆動装置から自由継手を介して回転駆動する
よう設けたレーザ加工機による抜型に用いるルータ加工
装置とした。

【０００８】

【作用】第１発明では、レーザ加工機では板体の抜型と
なる一方端の隅部をＹ軸Ｘ軸共に０座標としたデータに
基づきキャド入力により板体を移動してレーザ加工され
る。この抜型に対してキャド入力によりプロッターやＮ
Ｃ機器を利用するため、本発明では抜型の両端隅部にあ
らかじめレーザ加工時に設けた孔に２つのピンを立設
し、これらのピンを利用してスライド調整装置により、
板体をプロッターその他のＮＣ機器の作業盤のＸ軸方向
のセンター位置に設定した。

【０００９】従って、センターをＸ軸の０座標として左
右方向の位置座標がコンピュータの演算により容易に決
定され、ピンの下端部をＹ軸の０座標としてキャド入力
に基づきルータ取付部を抜型に応じて自動的に精確に移
動でき、精密なルータ加工及びその制御が可能になっ
た。ルータ取付部はキャドに制御されつつプロッター等
により抜型に沿って平面及び垂直駆動装置により駆動さ
れ、ルータ刃先の回転により切溝の誤差を切削して精密
な切溝を得ることができる。即ち、平面駆動装置はルー
タ取付部をＸ軸とＹ軸に従ってキャド入力により正確な
プロット位置に移動させる。又、位置規正装置は固定板
上で摺動板を移動することにより板厚に応じてルータヘ
ッドの設定高さを規正する。ルータ刃先はルータ取付部
上に設けたモータ等の回転駆動装置から自由継手を介し
て回転させられる。

【００１０】従って、この位置で垂直駆動装置が駆動さ
れ、Ｚ軸方向にルータヘッドを反復移動させることによ
り、回転したルータ刃先が切溝内に挿入されこれを清掃
し、継目ではルータ刃先は継目部を飛び越えて次の切溝
へ移動し、抜型に沿って全体にルータ刃先が移動するよ
うになる。モータとルータ刃先の軸とは自由継手を用い
ているので、上下動に関係なくルータ刃先の回転が円滑
に行なわれ、設計図通りにすべての切溝を網羅して掃除
し、幅誤差を精確に解消することができる。

【００１１】第２発明では、ルータ取付部に固定された
固定板上で、摺動板が案内溝に沿って摺動可能であり、
板厚によりルータヘッドの高さ位置を簡単に規定でき
る。摺動板はレバーの係合突起が固定板上のラックに歯
合して固定される。ルータヘッドは前記摺動板に固定さ
れた取付板上でソレノイド及び復帰用スプリングにより
Ｚ軸方向に駆動する垂直駆動装置でコンピュータ制御に
より抜型に沿って上下動する。ルータ刃先はルータ取付
部上に設けたモータと自由継手により回転又は停止され
る。

【００１２】

【実施例】以下、実施例として示した図面を説明する。
図１〜図３において、１は板体、２は紙器抜型で、キャ
ド（ＣＡＤ）入力により制御され、ＣＯ₂ レーザ加工で
切溝２ａと継目２ｂとが設けられている。この紙器抜型
２は紙器製造に用いられる。レーザ加工による抜型では
切溝の表面側と裏面側ではワークの傾き、ビームの傾き
或いはビームの偏光により切溝の幅に誤差が生じ、１２
mmの板厚で約０．１mmの幅誤差が生じる。本発明のルー
タ加工装置はこの誤差を除去するものである。

【００１３】３、３はピンで、前記板体１の抜型２の両
端隅部にレーザ加工時にあらかじめ設けられた孔に立設
され、抜型２のセンター位置決めに利用される。図３に
おいて、Ａはレーザ加工時の座標を示す図であり、これ
をＢのように変更する。Ａでは孔は直径４mmで、下端を
Ｙ＝０とし、孔の中心位置をＸ＝０とした。Ｂではプロ
ッターの中心位置をＸ＝０とした。

【００１４】４はスライド調整装置で、ガイド溝４ａに
沿って摺動可能とした２つの係合部５、５を有し、前記
板体１上のピン３、３と係合可能な爪５ａ、５ａを有
し、ワイヤー５ｂ及び両端の滑車５ｃ、５ｃにより２つ
の係合部が相対的に接近又は離反するよう設けられてい
る。即ち、滑車５ｃを介して平行に張設されたワイヤー
５ｂの一方ずつに係合部５、５が取付けられている。前
記板体１上に設けた２つのピン３、３に前記２つの係合
部５、５の爪５ａ、５ａを引懸けて板体を移動させるこ
とにより、板体１の抜型２を作業盤６のセンター位置へ
設定できるようになっている。

【００１５】７はルータ取付部、８はスライドバーで、
このスライドバー８は板体１上をＸ軸方向に移動するよ
うプロッター又はＮＣ機器の作業盤６の周縁で支持され
ている。例えばサーボモータ、送りねじ等によりコンピ
ュータ制御で駆動される。ルータ取付部７は前記スライ
ドバー８上でガイド溝に沿いＹ軸方向に移動可能に設け
られ、スライドバー８のＸ軸方向への移動と共にキャド
入力によりＸ軸及びＹ軸方向に移動される。９は平面駆
動装置で、図示されていないがキャド入力に従い、スラ
イドバー８をＸ軸方向へ移動し、このスライドバー８上
でルータ取付部をＹ軸方向へ精密に移動できるよう、ガ
イド溝、ベルト、チェーン或いはサーボモータ、送りね
じその他の駆動要素を有するプロッターや数値制御工作
機械としてＮＣ機器としてコンピュータ制御できるよう
になっている。

【００１６】図４〜図７において、１０は位置規正装置
で、前記ルータ取付部７と接続された固定板１０ａと、
この固定板１０ａとガイド溝１０ｂ、１０ｂを介して摺
動可能に係合する摺動板１０ｃとから成り、この摺動板
１０ｃには係合突部を有し、スプリングで常時復帰する
よう付勢されているレバー１０ｄを設け、固定板１０ａ
に設けられたラック１０ｅと前記係合突起とが歯合して
摺動板１０ｃを所定の高さ位置に固定することができる
ようにし、ルータヘッド１１の高さが調整される。

【００１７】１２は取付板で、ボルト、ナット或いはマ
グネットを利用して前記摺動板１０ｃに固定され、この
取付板１２上には例えばソレノイドと復帰ばねのように
コンピュータ指令により瞬時に上下動可能な垂直駆動装
置１３が設けられ、この垂直駆動装置１３によりルータ
ヘッド１１が上下動できるよう固定されている。ルータ
ヘッド１１に軸支されているルータ刃先１４は自由継手
１５を介して、ルータ取付部７に設けたモータ等の回転
駆動装置１６と接続されている。このルータ刃先１４は
ルータ加工中はスイッチをＯＮとすることにより、回転
駆動装置１６により継続して回転しているが回転を止め
るにはスイッチをＯＦＦとすればよい。

【００１８】上記のように構成したので、ルータヘッド
１１は平面駆動装置９で板体１上のＸＹ軸で規定された
所定の位置に移動し、位置規正装置１０によって厚みに
応じて板体１からの高さを規正され、垂直駆動装置１３
によりＺ軸方向に反復駆動され、回転駆動装置１６によ
って回転され、板体１の抜型２内にルータ刃先１４を挿
入し回転研磨して切溝を清掃することができるようにな
っている。ルータ刃先１４の抜型２における切溝２ａへ
の挿入は垂直駆動装置１３による下降により、又、垂直
駆動装置１３による上昇時は抜型２における継目２ｂ部
に一致するようキャド入力によりコンピュータ制御によ
りルータ加工が実行される。

【００１９】従って、抜型２のあらゆる部分についても
脱落なく清掃が可能であり、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸への移
動とルータ刃先１４の移動も円滑で且つ歪みもなく行な
われるので、ルータ刃先が折損することもなく長期使用
に耐える装置を提供することができた。尚、本発明装置
はルータヘッドの取付けに代えて摺動板にペンホルダー
を取付ければ、キャド入力による設計図の作成にも応用
することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明装置ではレーザ加工機による抜型
に生じる厚み方向の幅誤差をキャド入力によりコンピュ
ータ制御したルータ刃先の回転により清掃することによ
り自動的に且つ迅速で精密に誤差を解消することがで
き、紙器製造を精確にすることができるようになった。
又、ルータ刃先の折損もなく長期使用に耐える等優れた
ルータ加工装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の使用状態を示す平面図

【図２】スライドバーの駆動状態を示す平面図

【図３】レーザ加工時とルータ加工時の座標差を示す断
面図

【図４】ルータ取付部位置規正装置及びスライド調整装
置の拡大斜視図

【図５】ルータヘッドの垂直駆動装置を示す側面図

【図６】同駆動状態の説明図

【図７】ルータ刃先を示す斜視図

【符号の説明】

１ 板体 ２ 抜型 ２ａ 切溝 ３ ピン ４ スライド調整装置 ５ 係合部 ６ 作業盤 ７ ルータ取付部 ８ スライドバー ９ 平面駆動装置 １０ 位置規正装置 １０ａ 固定板 １０ｃ 摺動板 １０ｄ レバー １１ ルータヘッド １３ 垂直駆動装置 １４ ルータ刃先 １５ 自由継手 １６ 回転駆動装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャド（ＣＡＤ）入力で制御され、レー
   ザ加工機による抜型を設けた５〜２０mm程度の板体と、
   この板体の両端隅部で、センター位置決め用としてレー
   ザ加工時にあらかじめ設けた孔に立設した２つのピン
   と、互いに接近又は離反するようガイド溝に沿って摺動
   する２つの係合部とこれら係合部を駆動するワイヤー及
   び両端の滑車とを有するスライド調整装置と、このスラ
   イド調整装置の２つの係合部に設けた爪にそれぞれ前記
   板体に立設した２つのピンを係合して板体をセンター位
   置に設置したプロッターその他のＮＣ機器の作業盤と、
   前記板体上をＸ軸方向に移動するよう前記作業盤の周縁
   で支持されたスライドバーと、このスライドバー上でガ
   イド溝に沿いＹ軸方向に移動可能に設けたルータ取付部
   と、このルータ取付部をキャド入力によりＸ軸及びＹ軸
   方向に移動させる平面駆動装置と、前記ルータ取付部に
   接続され、板体の厚みに応じてルータヘッドの設定高さ
   決定用の固定板とこの固定板上に設けた摺動板を有する
   位置規正装置と、前記摺動板に取付けられ、前記ルータ
   ヘッドを支持して抜型に沿ってＺ軸方向に反復移動可能
   とした垂直駆動装置と、前記ルータヘッド中のルータ刃
   先を回転させるようルータ取付部上に設けたモータと自
   由継手とから成る回転駆動装置と、前記平面駆動装置と
   垂直駆動装置とをキャド入力によりコンピュータ制御す
   る制御部と、から成るレーザ加工機による抜型に用いる
   ルータ加工装置。
2. 【請求項２】 プロッターその他のＮＣ機器のスライド
   バー上でＹ軸方向に移動可能に設けたルータ取付部と、
   このルータ取付部に固定された固定板と、この固定板上
   で両端に設けたガイド溝に沿って摺動する摺動板と、前
   記固定板上に設けたラックとこのラックに係合する係合
   突起を有し、前記摺動板に取付けられたレバーとから成
   る位置規正装置と、前記摺動板に固定された取付板上で
   ソレノイドと復帰用スプリングを有し、ルータヘッドを
   Ｚ軸方向に反復駆動する垂直駆動装置と、ルータヘッド
   に軸支されたルータ刃先を前記ルータ取付部上の回転駆
   動装置から自由継手を介して回転駆動するよう設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機による抜型
   に用いるルータ加工装置。