JPH10193160A

JPH10193160A - スパッタ飛散防止装置

Info

Publication number: JPH10193160A
Application number: JP9001764A
Authority: JP
Inventors: Koichi Endo; 広一遠藤
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1997-01-09
Filing date: 1997-01-09
Publication date: 1998-07-28
Anticipated expiration: 2017-01-09
Also published as: JP3761046B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スパッタの飛散を防止すると共に、上部集塵
を行い、しかも互換性のあるスパッタ飛散防止装置を提
供することにある。【解決手段】加工ヘッドを包囲しそれに接触しながら
上下動可能に取り付けられた加工ヘッドカバーと、該加
工ヘッドカバーと集塵機にそれぞれ結合され、加工ヘッ
ドカバーと同期して上下動可能に取り付けられているダ
クトとを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスパッタ飛散防止装
置、特にパンチ・レーザ複合機において加工中に発生し
たスパッタが周辺機器に飛散しないようにしたスパッタ
飛散防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザ加工機においては、加
工ヘッドからワークへレーザビームを照射すると、該ワ
ークからスパッタが飛散することは、よく知られてい
る。

【０００３】ところが、このスパッタが加工ヘッドの周
辺機器に飛散すると、その周辺機器の機能が低下し、加
工効率が低下する等の悪影響を招く。

【０００４】例えば、加工中のワークを把持するクラン
プには、該ワークをＸ軸方向とＹ軸方向に移動するため
のボールねじが設けられ、このボールねじに上記スパッ
タが飛散して付着すると、ボールねじの機能が低下す
る。

【０００５】即ち、ボールねじの表面には、グリースが
塗布されており、粘着性に富んでいる。従って、ワーク
から飛散したスパッタはボールねじに容易に付着し、ワ
ークを所定の位置まで正確に移動させることができず、
位置決め精度の低下等の悪影響をもたらす。

【０００６】また、このクランプには、ガイドとしてＬ
Ｍガイドが設けられ、このＬＭガイドに上記スパッタが
飛散した場合にも、同様である。

【０００７】特に、レーザ加工機が単体機ではなく、例
えば、パンチ・レーザ複合機の場合には、単体機として
の機器の他に、パンチプレスの金型を取り付けたタレッ
トディスク等の周辺機器が多数設けられているので、ス
パッタの飛散による悪影響は、一層著しい。

【０００８】これを解決するため、従来は、加工ヘッド
にシールドやカバーを直接に取り付け、上記スパッタの
飛散を防止すると共に、ダクトを介してスパッタを上方
に導いて集塵させる、いわば上部集塵を行っていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、レーザ加工中にワークから飛散するスパッタが周辺
機器に悪影響を及ぼさないように、スパッタの飛散を防
止すると共に、上部集塵を行っていた。

【００１０】しかし、スパッタ飛散防止手段であるシー
ルドやカバーは、加工ヘッドに直接取り付けられてい
る。

【００１１】従って、例えば、加工ヘッド全体が損傷を
受け、全部を新たに交換しなければならない場合にも、
加工ヘッドを交換するだけでなく、それに取り付けられ
ている上記シールドやカバーも交換しなければならな
い。

【００１２】この場合、本来は加工ヘッドだけを交換す
るだけでよいにもかかわらず、シールドやカバーも交換
し、しかも加工ヘッドに取り付けなければならない。

【００１３】このため、従来は、加工ヘッドに関して互
換性がない場合がある。

【００１４】また、例えば、シールドやカバーだけを交
換したい場合でも、簡易に行うことはできず、その加工
ヘッドに合ったものを手に入れ、更にそれを加工ヘッド
に取り付けなければならない。

【００１５】この場合、加工ヘッドに取り付けるのが面
倒で、しかも時間がかかり、コストの面も無視できず、
シールドやカバーに関しても互換性がない場合が多い。

【００１６】本発明の目的は、スパッタの飛散を防止す
ると共に、上部集塵を行い、しかも互換性のあるスパッ
タ飛散防止装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、図１〜図２に示すように、（Ａ）加工ヘ
ッド２を包囲し、該加工ヘッド２に接触しながら上下動
可能に取り付けられた加工ヘッドカバー１と、（Ｂ）一
端部が加工ヘッドカバー１に、他端部が集塵機１０にそ
れぞれ結合されていると共に、該加工ヘッドカバー１と
同期して上下動可能に取り付けられているダクト８によ
り構成され、上記加工ヘッドカバー１とダクト８を降下
させ、該加工ヘッドカバー１により加工ヘッド２を被覆
し、加工中においてワークＷから発生したスパッタ９を
上記ダクトを介して集塵機に集めるという技術的手段を
講じている。

【００１８】従って、この発明の構成によれば、上記加
工ヘッドカバー１とダクト８を降下させ、該加工ヘッド
カバー１により加工ヘッド２を被覆することにより、ワ
ークＷから発生するスパッタの飛散は防止され、またス
パッタをダクト８を介して上部集塵でき、更に、加工ヘ
ッド２と加工ヘッドカバー１は、それぞれ独立して設け
られているので、互換性もある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施
の形態を示す図である。

【００２０】図１は、本発明に係るスパッタ飛散防止装
置をパンチ・レーザ複合機に適用した場合を示してい
る。

【００２１】パンチ・レーザ複合機は、図示する例では
パンチ部とレーザ部が独立しており、加工テーブル１７
上に戴置されたワークＷに対して、パンチ加工、又はレ
ーザ加工を施す。

【００２２】パンチ部は、対向して配置された上部タレ
ット１１と下部タレット１２、及び上部タレット１１の
上方に配置されたラムシリンダ１３を有している。

【００２３】上部タレット１１と下部タレット１２の外
周には、図示するように、それぞれ対応したパンチＰ
１、Ｐ２・・・とダイＤ１、Ｄ２・・・が環状に配置さ
れてい。

【００２４】従って、上部タレット１１と下部タレット
１２を同期回転させることにより、所定の金型、例えば
パンチＰ１とダイＤ１を選択し、ラムシリンダ１３を作
動させれば、ワークＷにパンチ加工を施すことができ
る。

【００２５】また、上記パンチ部に隣接してレーザ部が
設置され、該レーザ部は、加工ヘッド２と加工ヘッドカ
バー１を備えている。

【００２６】加工ヘッド２は、円筒状であって、Ｘ軸方
向とＹ軸方向とＺ軸方向に移動可能に取り付けられ、ワ
ークＷにレーザービームを照射することにより所定のレ
ーザ加工を施す。

【００２７】この加工ヘッド２には、円周方向に、つま
み３０が２個（図１（Ｂ））、調整ねじ３１が４個、ロ
ックピン３２が１個それぞれ取り付けられ、ノズルやレ
ンズ等の交換を容易ならしめている。

【００２８】加工ヘッドカバー１は、上記つまみ３０等
の突起物を含む加工ヘッド２を包囲し、図示するよう
に、全体としてほぼ楕円柱形状を有し、ラムシリンダ３
等により構成されたパンチ部との干渉を避けている。

【００２９】この加工ヘッドカバー１は、本体１Ａと底
部１Ｂから成り、底部１Ｂはフローティング機構３３
（図３（Ｃ））を介して本体１Ａに結合され、底部１Ｂ
には、ワークＷ（図１（Ａ））と接触する耐熱性ブラシ
５が取り付けられている。

【００３０】上記フローティング機構３３を設けたこと
により、加工ヘッド２が厚さの異なるワークＷを加工す
る場合でも、その厚さに追従して耐熱性ブラシ５が揺動
できるようにし、加工ヘッドカバー１の追従性を高めて
いる。

【００３１】また、上記本体１Ａには、加工ヘッド２と
接触する耐熱性ブラシ６が取り付けられ、加工ヘッド２
と直接に干渉しないようになっている。

【００３２】更に、加工ヘッドカバー１を構成する本体
１Ａの側面には、エアーシリンダ３が、電磁石とリミッ
トスイッチから成る脱着機構４０を介して結合され、該
エアーシリンダ３により、加工ヘッドカバー１は、Ｚ軸
方向、即ち上下方向に移動できるようになっている。

【００３３】即ち、本体１Ａの側面の下部には、図１
（Ａ）に示すように、取付部材４Ｂが固定され、該取付
部材４Ａには、例えば電磁石（図示省略）等の簡易脱着
装置が取り付けられている。

【００３４】一方、エアーシリンダ３のピストンロッド
４の先端には、取付部材４Ａが固定され、該取付部材４
Ａにも、例えば電磁石（図示省略）等の簡易脱着装置が
取り付けられている。

【００３５】従って、上記２つの電磁石に電流が供給さ
れている限り、電磁石間に働く吸引力により、加工ヘッ
ドカバー１とエアーシリンダ３は結合され、加工ヘッド
カバー１は上下動できるようになっている。

【００３６】しかし、上方に反ったワークＷや、立体的
なワークＷが加工ヘッドカバー１に衝突した場合には、
上記電磁石に内蔵されたリミットスイッチ（図示省略）
がそれを検知することにより、電磁石に供給されている
電流が遮断され、吸引力が働かなくなるので、加工ヘッ
ドカバー１だけがエアーシリンダ３から離れて、脱落す
る。また、装置全体の動作が停止する。

【００３７】これにより、エアーシリンダ３の損傷が阻
止される。

【００３８】即ち、上記脱着機構４０は、加工ヘッドカ
バー１とエアーシリンダ３の組立体に、上記ワークＷ等
が衝突した場合に、加工ヘッドカバー１だけを脱落させ
ることにより、構造的に弱いエアーシリンダ３を保護し
ている。

【００３９】使用を再開する場合には、再度電磁石に電
流を供給すれば吸引力が働き、上記脱着機構４０を介し
て加工ヘッドカバー１とエアーシリンダ３は結合する。

【００４０】また、加工ヘッドカバー１の円弧状の後部
には、排出口１８が設けられ、該排出口１８には、ダク
ト８の一端部が結合されていると共に、該ダクト８の他
端部は、集塵機１０（図１（Ａ））に結合されている。

【００４１】この構成により、レーザ加工中にワークＷ
から発生したスパッタ９を、上記ダクト８を介して集塵
機１０に集塵させることができる。

【００４２】上記ダクト８は、蛇腹構造を有し、ゴム等
柔軟な材料により形成されていて伸縮自在であり、既述
したように、エアーシリンダ３により加工ヘッドカバー
１が上下動すると、それに同期してダクト８も上下動す
るようになっている。

【００４３】一方、加工テーブル１７の上方には、キャ
リッジベース１４が配置され、該キャリッジベース１４
には、キャリッジ１５を介してクランプ１６が取り付け
られている。

【００４４】このキャリッジベース１４は、よく知られ
ているように、ボールねじ２０を介して、該パンチ・レ
ーザ複合機のフレームに内蔵したＸ軸モータに結合さ
れ、キャリッジ１５は、ボールねじ２１を介して、キャ
リッジベース１４に内蔵したＹ軸モータに結合されてい
る。

【００４５】この構成により、ワークＷを把持したクラ
ンプ１６を、Ｘ軸モータを駆動することにより、キャリ
ッジベース１４と共にＸ軸方向に移動させ、またＹ軸モ
ータを駆動することにより、ＬＭガイド２２に沿ってＹ
軸方向に移動させることにより、ワークＷをレーザ加工
位置やパンチ加工位置に位置決めするようになってい
る。

【００４６】以下、上記構成を有する本発明の動作を、
図２に基づいて、説明する。先ず、ステップ１０１にお
いて、図１のパンチ・レーザ複合機をレーザモードに
し、ワークＷを把持した上記クランプ１６をＸ軸方向と
Ｙ軸方向に移動させることにより、ワークＷをレーザ加
工位置に位置決めし、次にステップ１０２において、加
工ヘッド２を降下させ、ステップ１０３において、加工
ヘッドカバー１を降下させる。

【００４７】即ち、既述したように、エアーシリンダ３
を作動させると、加工ヘッドカバー１は、耐熱性ブラシ
６を加工ヘッド２に接触させた状態で、降下する。ま
た、このとき同時に、ダクト８も加工ヘッドカバー１と
共に降下する。

【００４８】この場合、加工ヘッドカバー１は、図１
（Ａ）に示すように、加工ヘッド２を覆っており、耐熱
性ブラシ５はワークＷに接触し、耐熱性ブラシ６は加工
ヘッド２に接触しているので、加工ヘッドカバー１と加
工ヘッド２との間には、ワークＷから発生するスパッタ
９に対しては、密閉空間が形成されている。

【００４９】次いで、ステップ１０４において、集塵機
１０を起動させ、ステップ１０５において、レーザ部を
起動させる。

【００５０】これにより、ステップ１０６において、加
工ヘッド２によりワークＷに対してレーザ加工が施され
ると共に、該ワークＷからのスパッタ９は、加工ヘッド
カバー１があるために、ボールねじ２０等の周辺機器へ
は飛散せず、ダクト８を通って上方へ導かれ、集塵機１
０により上部集塵が行われる（図１（Ａ））。

【００５１】また、この間、厚さが異なるワークＷに対
しても、フローティング機構３３によって、耐熱性ブラ
シ６が揺動してワークＷに追従し、レーザ加工が円滑に
行われ、更に、上方に反ったワークＷ等が加工ヘッドカ
バー１に衝突しても、脱着機構４０により、加工ヘッド
カバー１だけがエアーシリンダ３から離れて脱落するの
で、エアーシリンダ３が保護される。

【００５２】ステップ１０７において、レーザ加工は終
了か否かの判断が行われ、終了せず続行する場合には
（ＮＯ）、上記ステップ１０６の動作を繰り返し、終了
する場合には（ＹＥＳ）、ステップ１０８において、レ
ーザ部と集塵機１０の動作を停止させる。

【００５３】次いで、ステップ１０９において、加工ヘ
ッドカバー１を上昇させる。

【００５４】即ち、再度エアーシリンダ３を作動させる
と、それに脱着機構４０を介して結合している加工ヘッ
ドカバー１は、上昇する。また、加工ヘッドカバー１と
同期してダクト８も上昇する。

【００５５】最後に、ステップ１１０において、加工ヘ
ッド２を上昇させ、図１のパンチ・レーザ複合機をパン
チモードに切り替えることにより、全ての動作を終了す
る。

【００５６】尚、上下動するエアーシリンダ３と加工ヘ
ッドカバー１と加工ヘッド２のストロークについては、
エアーシリンダ３がほぼ２２０ｍｍ、加工ヘッドカバー
１がほぼ２１０ｍｍ、加工ヘッド２がほぼ３００ｍｍで
ある。

【００５７】このようにして本発明に係るスパッタ飛散
防止装置は、レーザ加工中において、スパッタの飛散を
防止すると共に、上部集塵を行い、しかも加工ヘッド２
と加工ヘッドカバー１とは独立して設けられているの
で、それぞれの互換性もある。

【００５８】また、上記の実施形態においては、パンチ
・レーザ複合機に適用される場合を説明したが、本発明
はこれに限定されず、レーザ加工機の単体機等にも適用
され、上記と同様の効果を奏することは勿論である。

【００５９】

【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、スパッ
タ飛散防止装置を、加工ヘッドを包囲しそれに接触しな
がら上下動可能に取り付けられた加工ヘッドカバーと、
該加工ヘッドカバーと集塵機にそれぞれ結合され、加工
ヘッドカバーと同期して上下動可能に取り付けられてい
るダクトにより構成したことにより、スパッタの飛散を
防止すると共に、上部集塵を行い、しかも互換性のある
スパッタ飛散防止装置を提供するという効果がある。

【００６０】また、加工ヘッドカバーと、その上下動手
段であるエアーシリンダとを、脱着機構を介して結合さ
せたことにより、加工ヘッドカバーが障害物に衝突した
場合でも、エアーシリンダから離れて脱落するので、エ
アーシリンダが保護され、上下動可能な加工ヘッドカバ
ー全体の耐久性が向上するという効果もある。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図である。

【図２】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１加工ヘッドカバー２加工ヘッド３エアーシリンダ４ピストンロッド５、６耐熱性ブラシ８ダクト９スパッタ１０集塵機１１上部タレット１２下部タレット１３ラムシリンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工ヘッドを包囲し、該加工ヘッドに接
触しながら上下動可能に取り付けられた加工ヘッドカバ
ーと、一端部が加工ヘッドカバーに、他端部が集塵機にそれぞ
れ結合されていると共に、加工ヘッドカバーと同期して
上下動可能に取り付けられているダクトにより構成さ
れ、上記加工ヘッドカバーとダクトを降下させ、該加工
ヘッドカバーにより加工ヘッドを被覆し、加工中におい
てワークから発生したスパッタを上記ダクトを介して集
塵機に集塵させることを特徴とするスパッタ飛散防止装
置。
【請求項２】上記加工ヘッドカバーが本体と底部から
構成され、底部はフローティング機構を介して本体に結
合され、本体には、加工ヘッドと接触する耐熱性ブラシ
が、底部には、ワークと接触する耐熱性ブラシがそれぞ
れ取り付けられている請求項１記載のスパッタ飛散防止
装置。
【請求項３】上記加工ヘッドカバーを構成する本体の
側面には、エアーシリンダが脱着機構を介して結合さ
れ、該脱着機構は電磁石とリミットスイッチから構成さ
れている請求項２記載のスパッタ飛散防止装置。