JPH11192576A - レーザ加工機の板材加工テーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザ光により、板材の支持具が損傷を受ける
ことなく、かつ板材の水平を維持出来るレーザ加工機の
板材加工テーブルを提供する。 【解決手段】頂部に回転部材を備えた支持棒と、その支
持棒を組み付けたハウジングとからなる板材１０の支持
具８を、レーザ加工ヘッドの移動経路３０に対応して、
板材の幅方向と板材の送り方向の一方もしくは双方に水
平移動可能に取り付けた保持装置９を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光により板
材を切断する場合に、板材を支持している支持具がレー
ザ光で損傷を受けることがない、レーザ加工機の板材加
工テーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光により板材の支持具が損傷を受
けるのを防ぐために、特開昭６２−２９２２９３号公報
には、該当する支持棒支持ホルダを水平方向にまで回転
させる方法が、特開平１−１１３１９５号公報には、該
当する針状支持棒を降下させる方法がそれぞれ開示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
いずれの方法も、一部の支持具を単に待避させて遊ばせ
ることになるので、板材の水平保持が不完全になるこ
と、板材表面に対する相対的焦点位置が変わって切断部
の品質が悪化したり、加工品の寸法精度が低下すること
が考えられる。また、前者の方法では、支持棒支持ホル
ダの回転時や復帰時に、支持棒の先端と板材が擦れ合う
ので、板材に擦り傷が付いたり、ドロスにより支持棒の
先端が摩滅することが考えられる。

【０００４】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
決したレーザ加工機の板材加工テーブルを提供すること
を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工機の
板材加工テーブルは、頂部に回転部材を備えた支持棒
と、その支持棒を組み付けたハウジングとからなる板材
の支持具を、レーザ加工ヘッドの移動経路に対応して、
板材の幅方向と板材の送り方向の一方、もしくは双方
に、水平移動可能に取り付けた保持装置を備えた。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照してその詳細を説明する。

【０００７】図１及び図２は、それぞれ、本発明の板材
加工テーブルを備えたレーザ切断加工機械装置の平面図
と側面図である。

【０００８】この例では、板材１０は長尺のコイル材
で、アンコイラ２に供給され、順次ここで巻きほぐされ
てレベラ３に送られ、そこで製品から要求される必要と
する平坦度になるように矯正されたのち、レーザ加工機
１に送給される。

【０００９】そして、レーザ加工機１に送られた板材１
０は、板材加工テーブル７の保持装置９の各支持具８上
に保持される。この時、板材１０の幅方向は、図４に示
したように、ガイドロール１７，１７により挟持され、
板材１０の送り方向は、レベラ３等の図示していないロ
ール間で挟着されているので、加工の間に移動すること
はない。

【００１０】ついで、レーザ加工機１の加工ヘッド２０
が、あらかじめ入力されたプログラムにより、決められ
た経路にしたがって移動し、加工ヘッド２０のノズル１
９からのレーザ光により、板材１０は所定形状に切断加
工される。そして、切断された製品部分は、パレタイズ
ロボット４でレーザ加工機１の外に取り出され、スクラ
ップ部分は必要に応じてさらに切断された後、シュート
５上を滑ってスクラップ収納容器６内に落とされる。

【００１１】この加工ヘッド２０の移動にあたり、切断
する形状によっては、加工ヘッド２０が板材１０を保持
している支持具８の真上を通過して、そのレーザ光によ
り支持具８を損傷することがある。

【００１２】図３は、本発明の板材加工テーブル７の保
持装置９の一例で、その要部を示す平面図である。板材
１０が保持装置９の各支持具８の上に保持されていて、
その板材１０を所定形状に切断するために、加工ヘッド
２０が移動する経路３０の例を二点鎖線で示している。

【００１３】保持装置９の各支持具８は、基準位置では
碁盤の目状に規則正しく配列されているが、コンピュー
タが切断加工プログラムを実行する前に、そのプログラ
ムの加工ヘッドの移動する経路２０から、自動的に損傷
を受ける可能性のある支持具８を特定して、その支持具
８を板材１０の幅方向と板材１０の送り方向の一方、も
しくは双方に水平移動させるようになっている。

【００１４】すなわち、図３に示した例では、支持具８
ａは破線で示した元の位置から、板材１０の幅方向で矢
示方向に移動させており、支持具８ｂはその支持具８ｂ
とハウジングガイド１４で連結されている他の支持具８
ｃとともに、板材１０の送り方向に移動させてある。な
お、そのような支持具８ａの移動により、支持具８の間
隔が所定距離以上に拡がる場合は、板材１０の水平を維
持するために、支持具８ｄを破線で示した元の位置か
ら、矢示方向に移動させることもある。

【００１５】図４は、保持装置９の支持具列における、
各支持具８の配置を説明するための、板材１０の幅方向
での垂直断面図であり、図５は、その支持具８の詳細を
示す、板材１０の送り方向での垂直断面図である。

【００１６】支持具８は、頂部に回転部材１２を備えた
支持棒１１と、その支持棒１１を組み付けたハウジング
１３とからなる。そして、板材１０の幅方向での一列の
支持具列のハウジング１３には、両端のホルダ１６，１
６間に、横設された２本のハウジングガイド１４，１４
が嵌入されている。さらに、ハウジング１３の２本のハ
ウジングガイド１４，１４の間に、ねじ軸１５も遊貫さ
れている。

【００１７】図５に示すように、支持具８のハウジング
１３に取り付けられたモータ２１が、コンピュータの制
御指示により回転すると、その回転軸に直結されたウォ
ーム２３が回転し、そのウォーム２３と噛み合う、ウォ
ームホイール２４が回転する。この時、ウォームホイー
ル２４の中心部には、ねじ軸１５に螺合するナット２５
が固着されているので、モータ２１の回転方向により、
図４に矢示したように、支持具８が板材幅方向に左、ま
たは右に移動する。モータ２１の回転が停止すると、ウ
ォーム２３とウォームホイール２４は噛み合っているの
で、支持具８はねじ軸１５に固着され、さらに移動する
ことはない。

【００１８】なお、支持具８のハウジング１３には、図
５に示すように、上下２本のハウジングガイド１４がリ
ニアブッシュ２２を介して嵌入されているので、支持具
８の移動は滑らかで、かつ垂直を保っている。

【００１９】また、支持棒１１の頂部には、図５に示し
たように、ベアリング小球上に大鋼球が鎮座した状態
の、回転部材１２を備えているので、板材１０との接触
は点接触であり、かつ大鋼球が自在に回動するので、板
材１０の負荷がかかっていても摩擦抵抗は少ないから、
小型のモータ２１で支持具８を滑らかに移動させること
が出来る。

【００２０】以上に、待避を必要とする支持具８の板材
幅方向へ移動させる機構について説明したが、次に、支
持具８の板材送り方向への移動について述べる。前述し
たように、板材幅方向の同支持具列の各支持具８はハウ
ジングガイド１４で連結されているので、板材の送り方
向への移動は、その支持具列毎にまとめて行わなければ
ならない。

【００２１】このため、図３に示したように、支持具列
の第１列と最終列の両端のホルダ３６は、板材加工テー
ブル７に固定されており、かつ、板材１０の送り方向
の、従ってハウジングガイド１４と直交する方向の、固
定されたホルダ３６，３６間には、ホルダガイドが３４
が横設されている。そしてそのホルダガイド３４に、複
数の支持具列のホルダ１６が、それぞれ独立してホルダ
ガイド３４の軸方向に移動可能に嵌入されている。

【００２２】すなわち、図４に示したように、支持具列
の両端のホルダ１６，１６には、支持具８のハウジング
１３に設けられたのと同様に、上下２本のホルダガイド
３４が嵌入されており、それらのホルダガイド３４，３
４間にねじ軸３５が遊貫されている。そしてモータ３１
が回転すると、図示していないウォームを介してウォー
ムホイールが回転して、ホルダ１６を、図４の紙面に垂
直な上下方向、すなわち、その支持具列の各支持具８を
板材の送り方向に移動させるようになっている。

【００２３】上記の構成によって支持具８はモータ３
１、モータ２１によって板材１０の送り方向、及びそれ
と直角方向に移動出来、その移動量は両モータの回転数
とねじ軸３５、１５のねじピッチ及びウオーム機構の減
速比から算出出来る。

【００２４】そして、支持具８を最初にセットした位置
を原点とすれば、その後モータ３１、２１の回転数をカ
ウントすれば支持具８の位置は特定出来る。

【００２５】さて、支持具８の上に供給された板材１０
を加工ヘッド２０を用いてカットするのであるが、加工
ヘッド２０の直下、あるいは近い位置にある支持具８は
レーザで損傷するのでこれを移動させる必要がある。

【００２６】加工ヘッド２０の軌跡は得ようとするブラ
ンクの形状によって知ることが出来る。この軌跡から支
持具８が損傷しない領域を算出し、この領域にある支持
具８を領域外に移動させる。

【００２７】このような、待避させる支持具８の特定、
移動方向、及び移動量は、全てコンピュータにより自動
的に制御されている。すなわち、切断のプログラムが入
力されると、その切断の経路と、あらかじめ決められて
いる幅に基いて損傷を受ける可能性のある範囲を判断し
て、まず待避させる必要のある支持具８を特定する。

【００２８】次に、そのようにして特定された支持具８
は、板材１０から切断され製品となる側に待避させるも
のとして、全支持具８の総移動量を計算させ、総移動量
が最小になるように計算を繰り返させて、支持具８の移
動方向と移動量を決定する。

【００２９】この時、切断される板材部分の大きさを計
算して、支持具８間に落下させても支障がないかを判断
させ、支障がない場合は切断部分外に支持具８を待避さ
せ、支障がある場合は少なくとも３個以上の支持具８で
保持されているかを確認させる。

【００３０】さらに、そのように支持具８を移動させた
とき、全支持具８について隣の支持具８との間隔が、そ
の板材１０についてあらかじめ定められている板材保持
間隔より大な箇所の有無を点検させ、もしあれば、損傷
を受ける可能性のある範囲外の支持具８であっても移動
させるようになっている。

【００３１】このような支持具８の移動のプログラム
は、コンピュータの記憶装置に蓄えられ、その制御装置
からモータ２１，３１への制御信号として出力される。

【００３２】なお、上述の実施例では、保持装置９の支
持具８やホルダ１６の移動機構が、それぞれにモータ２
１，３１を備え、ねじ軸１５，３５は固定されている場
合を示したが、例えば旧式の旋盤における刃物台の親ね
じ送り装置と同様に、ねじ軸を回転させ、支持具やホル
ダに設けた、内面に雌ねじを切ったつかみを、制御信号
により所定時間ねじ軸と係合させて、支持具やホルダを
所定距離だけ移動させてもよい。

【００３３】支持具８の待避について、上述の例では、
板材幅方向への移動は各支持具８毎にそれぞれ独立し
て、板材送り方向への移動は板材幅方向に並ぶ支持具列
毎に、実施できるようになっているが、支持具毎と支持
具列毎の方向を逆としてもよい。また、各支持具８をそ
れぞれ別のＸ−Ｙテーブル上に載せて、各支持具をその
テーブル上の任意の地点に移動させてもよい。

【００３４】さらに、支持具８の待避は、損傷を受ける
可能性のある範囲内に、照射中の加工ヘッド２０が存在
する間のみでもよいが、同一形状の切断加工を継続する
場合は、支持具８を待避位置に一時的に固定しておいて
もよい。

【００３５】なお、支持具８の移動を、レーザ加工ヘッ
ドの移動経路を示すＣＡＤ画面で、支持具を示すシンボ
ルをマウスで操作して、その情報をプログラムに反映さ
せてもよい。

【００３６】また、同一形状の製品を量産する場合に
は、本発明の支持具やホルダの移動を、コンピュータ制
御によることなく手動で行っても、本発明を実施するこ
とが可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明のレーザ加工機の板材加工テーブ
ルは、上述したように構成されているので、次のような
効果を奏する。

【００３８】板材の支持具を、レーザ加工ヘッドの移動
に応じて、板材の幅方向と板材の送り方向の一方、もし
くは双方に水平移動可能としたから、支持具がレーザ光
により損傷を受けることがない。

【００３９】支持具を移動したために、隣の支持具との
間隔が、その板材についてあらかじめ定められている板
材保持間隔より大な箇所があれば、損傷を受ける可能性
のある範囲外の支持具であっても移動させることが出来
るから、板材の水平保持が確保でき、切断部の品質が悪
化したり、加工品の寸法精度が低下することがない。

【００４０】支持具の頂部に回転部材を備えているの
で、支持具を滑らかに移動させることが出来るほか、板
材の転送を容易にし、かつ板材に傷を付けることがな
い。

【００４１】コンピュータで制御する時は、板材の支持
具の移動を自動的に行うことが出来る。この時、レーザ
加工ヘッドの移動プログラムを基本に、わずかなプログ
ラムの追加で実施することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】板材加工テーブルを備えた、レーザ切断加工機
械装置の平面図である。

【図２】板材加工テーブルを備えた、レーザ切断加工機
械装置の側面図である。

【図３】保持装置の一例を示す平面図である。

【図４】保持装置の支持具列における、各支持具の配置
を説明するための、板材の幅方向での垂直断面図であ
る。

【図５】支持具の詳細を示す、板材送り方向の垂直断面
図である。

【符号の説明】

１はレーザ加工機、２はアンコイラ、３はレベラ、４は
パレタイズロボット、５はシュート、６はスクラップ収
納容器、７は板材加工テーブル、８は支持具、９は保持
装置、１０は板材、１１は支持棒、１２は回転部材、１
３はハウジング、１４はハウジングガイド、１５はねじ
軸、１６はホルダ、１７はガイドロール、１９はノズ
ル、２０は加工ヘッド、２１はモータ、２２はリニアブ
ッシュ、２３はウォーム、２４はウォームホイール、２
５はナット、３０は経路、３１はモータ、３４はホルダ
ガイド、３５はねじ軸、３６はホルダ、である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】頂部に回転部材（１２）を備えた支持棒
   （１１）と、その支持棒（１１）を組み付けたハウジン
   グ（１３）とからなる板材の支持具（８）を、レーザ加
   工ヘッド（２０）の移動経路に対応して、板材（１０）
   の幅方向と板材（１０）の送り方向の一方、もしくは双
   方に、水平移動可能に取り付けた保持装置（９）を備え
   たことを特徴とするレーザ加工機の板材加工テーブル。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ハウジング１３は
   一対のホルダ１６に渡されたハウジングガイド１４に貫
   通され、ハウジングガイド１４の軸方向に移動自在とす
   るとともに、前記ホルダ１６は一対のホルダ３６に渡さ
   れたホルダガイド３４によって貫通され、ホルダ３６の
   軸方向に移動自在としたことを特徴とするレーザ加工機
   の板材加工テーブル。
3. 【請求項３】請求項１乃至請求項２に記載された支持具
   の移動が、レーザ加工ヘッド（２０）の移動に対応し
   て、コンピュータ制御により、自動的に行われることを
   特徴とするレーザ加工機の板材加工テーブル。