JPH11333580A - レーザー加工におけるワーク位置決め方法及びワーク位置決め装置 - Google Patents
レーザー加工におけるワーク位置決め方法及びワーク位置決め装置Info
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- JPH11333580A JPH11333580A JP10143259A JP14325998A JPH11333580A JP H11333580 A JPH11333580 A JP H11333580A JP 10143259 A JP10143259 A JP 10143259A JP 14325998 A JP14325998 A JP 14325998A JP H11333580 A JPH11333580 A JP H11333580A
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Abstract
クをワークテーブル上において精度良く位置決めするこ
とができ、且つ加工時間の短いワークに対しても加工中
に一枚取りを終了させて、加工効率の向上を実現するこ
とにある。 【解決手段】 ワークWを剣山テーブルであるワークテ
ーブル29の載置面に一旦載置させた後、該ワークWを
所定距離を有して浮上させ、ワーク搬送装置によって該
ワークWをX方向及びY方向に動かして、該ワークテー
ブル29に設けたX位置決め部材及びY位置決め部材で
あるロケートピン39それぞれに該ワークWの各基準辺
Wx、Wyを突き当てた後、該ワークWを下降させて該
ワークテーブル29上に載置させて位置決めを行う。
Description
所定位置にワークを位置決めさせるレーザー加工におけ
るワーク位置決め方法及びワーク位置決め装置に関す
る。
ド先端からワークに向けてレーザー光を照射し、そのレ
ーザー光によってワークを切断等するようにしたレーザ
ー加工装置としては、例えば特開平2−99291号公
報等に開示された構成のものが提案されている。
ば球形状のフリーベアをテーブルに埋設したワークテー
ブルではレーザー光によってフリーベアが磨耗してしま
うことから、ワークを支持する先端部が尖頭形状とされ
たワーク支持部材(これを剣山と称する)を縦横に複数
配列してなるワークテーブル(これを剣山テーブルと称
する)を使用している。
持部材にレーザー光が照射されても先端部が尖頭形状と
されていることから、該レーザー光はその尖頭形状に沿
って逃げることになるので該ワーク支持部材の磨耗が抑
制される。
をなすワーク支持部材を使用した場合には、ワーク裏面
にワーク支持部材による傷が付くため、剣山テーブル上
でワークを所定位置(原点位置)に位置決めすることが
できない。このため、例えば材料メーカーで所定の形
状、寸法に切断されている板材であるスケッチ板を加工
するときに精度がでない。また、スケッチ板を使用して
孔加工の少ない1〜2分で加工の終わるようなものを数
多く加工する場合には、レーザー加工中に次のワークの
一枚取りが終了していないため、毎回レーザーがストッ
プしてしまうことになる。
ーク支持部材の間にフリーベアを昇降自在に設け、ワー
クを剣山テーブル上の原点位置に位置決めするときにの
み、該フリーベアを上昇させるように構成した装置が提
案されている。
搬送させたときに、ワーク支持部材の間からフリーベア
を上昇させ、該フリーベア上へワークを降ろす。次に、
ワークを原点に引き寄せるためのクランパーを前進さ
せ、該クランパーによってワーク端面をクランプさせ
る。次いで、ワークを斜め(X方向及びY方向共)に後
退させて、該ワークの基準辺を原点センサーに突き当て
る。これでワークの原点セットが完了し、フリーベアは
再び剣山テーブルの下方に下降される。
アを設けると、レーザー加工中のスラグ等によりフリー
ベアの動きが悪くなり、該ワークの原点位置決めが困難
になる。
設けることなく且つワークをワークテーブル上において
傷を生じさせずに精度良く位置決めすることができ、且
つ加工時間の短いワークに対しても加工中に一枚取りを
終了させて、レーザー加工効率の向上を実現することの
できるレーザー加工におけるワーク位置決め方法及びワ
ーク位置決め装置を提供することにある。
ルの載置面からワークを若干浮かせた状態で、ワーク搬
送装置によって該ワークを該ワークテーブルに設けた位
置決め部材に該ワークの各基準辺を突き当てた後、該ワ
ークを下降させて該ワークテーブル上に載置させること
で、上述の課題を解決したものである。
置面から若干浮かせた状態で該ワークテーブルの所定位
置に位置決めしているので、該ワークテーブル(剣山テ
ーブル)によっても該ワークに傷を付けることなく、該
ワークをワークテーブル上で精度良く位置決めすること
ができると共に、加工時間の短いワークに対してもレー
ザー加工による加工効率を高めることができる。
実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、本発明を、ワーク集積装置から加工すべ
きワークを取り出してレーザー加工装置に搬送させ、こ
こで所望の加工を行った後、加工後の製品を集積装置に
搬送して集積させるように構成した加工システムに適用
したものである。
の加工システムについて図面を参照しながら説明すると
共に、その中で併せてレーザー加工におけるワーク位置
決め装置について説明する。本実施形態の加工システム
は、図1に示すように、ワーク集積装置1と、レーザー
加工装置3と、集積装置5をインライン上に配置し、ワ
ーク搬送装置によってワークを搬送させてワークの取り
出しからレーザー加工、加工後の製品をパレット上に集
積させる一連の工程を行うシステムである。
る複数種類のワークWをストックしておく倉庫として機
能するものである。このワーク集積装置1は、複数種類
のワークWをストックする貯蔵部と、この貯蔵部から加
工すべきワークWを取り出すワーク取出装置と、取り出
したワークWを載置する載置部とから構成されている。
7b,7c,7dを有した多段棚形式とされており、各
棚7a,7b,7c,7dにそれぞれワークWを載置さ
せるワークパレット9が設けられている。各棚7a,7
b,7c,7dには、ワークWの大きさ等に分類してそ
れぞれ複数枚のワークWが集積されている。載置部は、
例えば油圧リフタ13等からなり、前記棚7a,7b,
7c,7dの下方に設けられている。
して機能するもので、例えばフレーム11の上部に固定
された駆動モータ15と、この駆動モータ15によって
該フレーム11の側面を昇降自在とされる昇降部材17
と、この昇降部材17に対して図1中矢印A方向にスラ
イド自在とされるトラバーサ19とからなる。
回転されるプーリー21に掛けられたワイヤー23に接
続されており、該駆動モータ15を駆動させることによ
って各棚7a,7b,7c,7dから油圧リフタ13に
又はその逆方向に昇降自在とされている。トラバーサ1
9は、各棚7a,7b,7c,7dに設けられたワーク
パレット9を引き出して昇降部材17に引き込むと共に
そのワークパレット9を油圧リフタ13上に移送する、
いわゆるワーク出入れ装置として機能する。そして、こ
のトラバーサ19には、ワークパレット9を引き出すた
めのフック25が設けられている。
に、加工ヘッド27と、ワークWを載置させるワークテ
ーブル29とを有している。加工ヘッド27は、レーザ
ー発振器より出力されるレーザー光をアシストガスと共
に加工ヘッド先端からワークWに向けて照射し、そのレ
ーザー光によってワークWを切断等するもので、上部フ
レーム31に設けられている。そして、この加工ヘッド
27は、図1中紙面に平行なY方向に移動自在とされる
と共に、ワークテーブル29に対し接離するZ方向に移
動自在とされている。
すように、例えば複数の尖頭形状とされたワーク支持部
材33を縦、横又は縦横に複数個配列して構成した、い
わゆる剣山テーブルとされている。かかるワークテーブ
ル29は、下部フレーム35に設けられた案内レール3
7、37に沿って、図1中紙面に対して垂直であるX方
向に移動自在とされている。このように、加工ヘッド2
7及びワークテーブル29がX方向、Y方向及びZ方向
に移動自在とされることにより、ワークWに対する加工
ヘッド27の相対位置が決まる。
ークWを所定位置に位置決めさせるための位置決め手段
が設けられている。かかる位置決め手段は、図6に示す
ように、ワークWを原点位置に位置決めするためのX方
向及びY方向それぞれの位置を規制するX位置決め部材
及びY位置決め部材であるロケートピン39からなる。
かかるロケートピン39は、ワーク支持部材33の間に
出没自在に設けられており、ワークWを位置決めすると
きに該ワーク支持部材33の間からワーク載置面より突
出し、ワーク位置決め後にワーク載置面下に潜るように
なされている。
の上方から下降してくるワークWをガイドできるよう
に、その先端側にテーパ部41を有している。そして、
このロケートピン39には、ワークWが該ロケートピン
39に接触したことを知らせる突当センサー43が埋め
込まれている。
た可動ピン45と、この可動ピン45を常時ロケートピ
ン39の位置決め面39aよりその先端部45aを突出
させるコイルバネ47と、可動ピン45に接続される検
出部とからなる。かかる突当センサー43は、ワークW
によって可動ピン45が押し込まれると、導通が切れて
ワークWがロケートピン39に接触したことを検出部に
知らせるようになっている。
ー加工装置3で加工を終えたワークWを集積するもの
で、例えば油圧リフタ49からなる。この油圧リフタ4
9には、パレット(図示は省略する)が載置され、その
パレット上に加工終了後のワークW(製品やスケルト
ン)が集積されるようになされている。
ーク集積装置1に設けられた油圧リフタ13のパレット
上に集積したワークWを一枚づつ取り出してワークテー
ブル29上に移送させるローダ51を有している。かか
るローダ51は、ワーク集積装置1の最下段棚7dの天
井からレーザー加工装置3及び集積装置5へと延在して
設けられた案内レール53に移動自在に設けられてお
り、駆動モータ55によってワーク集積装置1とレーザ
ー加工装置3との間を往復動するように構成されてい
る。また、図示は省略するが、上記ローダ51と同様の
ローダが、レーザー加工装置3と集積装置5との間を移
動自在とされており、レーザー加工装置3で加工したワ
ークWを集積装置5の油圧リフタ49上に搬送させるよ
うになされている。
内レール53に摺動係合するローダ本体57と、該ロー
ダ本体57に対して接離方向に上下動し且つワーク保持
手段である複数個のバキュームパッド61を有するスト
レッチ59とを有している。ストレッチ59は、案内棒
63及びシリンダ65によって上記ローダ本体57に対
して吊り下げられており、該シリンダ65の駆動により
上下動するようになされている。バキュームパッド61
は、油圧リフタ13上にストックされたワークWを吸着
保持するようになっており、後述するサブフレーム69
の桟75にコイルバネ79によって常時下方向に付勢さ
れるようにして取り付けられている。
示すように、案内レール53に沿ってY方向に移動自在
とされると共にワークテーブル29に対して昇降自在と
されるメインフレーム67と、このメインフレーム67
の内側に設けられ、該メインフレーム67の移動方向と
略直交するX方向に移動自在とされるサブフレーム69
とからなっている。
体として形成されており、このメインフレーム67に前
記案内棒63及びシリンダ65が取り付けられて前記ワ
ークテーブル29に対して昇降自在とされている。サブ
フレーム69は、メインフレーム67の内側に配置され
るに足る大きさとされた長方形状をなす枠体として形成
されている。
フレーム67の相対向する両フレーム67a、67bに
それぞれ設けられたレール71、71に、スライダー7
3を係合させて摺動自在に取り付けられると共に、駆動
手段であるエアシリンダー87によって該レール71、
71に沿って移動自在とされている。
サブフレーム69を移動自在としたことにより、ストレ
ッチ59自体の小型化が図れると共に、該サブフレーム
69のストロークが短くて済み、前記ワークWの位置決
め時間を短縮することが可能となる。なお、本実施形態
では、サブフレーム69の移動可能距離(ストローク)
を約50mmとしている。
ーム69a,69b間に複数の桟75が所定間隔を置い
て掛け渡されており、その各桟75にそれぞれ前記バキ
ュームパッド61が複数取り付けられている。さらに、
このサブフレーム69には、図5に示すように、ワーク
テーブル29のワーク支持部材33先端にワークWが接
触したか否かを検出する接触センサー77が設けられて
いる。
ッド近傍の上記桟75に設けられており、該バキューム
パッド61を支持するパッド支持棒81の上端に固定さ
れた接触板83に、センサーピン83の先端が接触し又
は非接触することでオン・オフするようになっている。
すなわち、図5(a)に示すように、ワークWがワーク
支持部材33に接触しない状態では、センサーピン85
が接触板83と接触状態にあり、前記接触センサー77
がオン状態となる。同図(b)のワークWがワーク支持
部材33と接触した状態では、センサーピン85が接触
板83と非接触状態(隙間H1が開く)にあり、前記接
触センサー77がオフ状態となる。
置1、レーザー加工装置3、ローダ51、ワーク位置決
め装置及び集積装置5よりなる加工システムは、図示し
ない制御部からのプログラムに基づいて動作するように
なされており、ワークWの取り出しからレーザー加工、
加工後の製品・スケルトン等の搬送集積といった一連の
工程が連続して行われるようになされている。
ステムの動作について図面を参照しながら説明すると共
に、併せてワーク位置決め方法について詳細に説明す
る。
づいて昇降部材17が目的とする棚7a,7b,7c,
7dに移動されると、トラバーサ19がその棚7a,7
b,7c,7dに向かって前進走行し、該トラバーサ1
9に設けられたフック25が該棚7a,7b,7c,7
dにストックされたワークWを集積してなるワークパレ
ット9に係合する。すると、トラバーサ19が後退し
て、ワークパレット9を昇降部材17上へと引き込む。
これにより、目的とするワークWが棚7a,7b,7
c,7dから取り出される。
圧リフタ13と同一高さとなると、トラバーサ19が前
進してワークパレット9を油圧リフタ13上に押し出
す。その結果、油圧リフタ13上に加工すべきワークW
が載置される。次に、油圧リフタ13の上方にローダ5
1が移動した後、該ローダ51に設けられた駆動モータ
55によってストレッチ59が下降され、該ストレッチ
59に設けられたバキュームパッド61によってワーク
Wが吸着保持される。
51が案内レール53に沿ってレーザー加工装置3のワ
ークテーブル29の上方位置へと移動される。そして、
図7(a)に示すように、ロケートピン39の前方約2
0mmの位置(この位置が定位置)でローダ51が停止
する。次に、シリンダー65によってストレッチ59が
下降され、図5(b)に示すように、ワークWがワーク
支持部材33の先端に接触すると、接触センサー77の
センサーピン81が接触板83と非接触状態となり、オ
フ状態であることが検出部に指令される。
9が僅かに上昇され、接触センサー77がオン状態とな
った所で該ストレッチ59が停止する。すなわち、ワー
クWは、図6に示すように、ワーク支持部材33の先端
より高さH2なる間隙を有して浮上した状態とされる。
本実施形態では、図6に示すように、ワーク支持部材3
3の先端よりワークWを5mm程度上昇させた位置に保
持させる。
レーム69を図7(a)中矢印X方向に引き寄せて、ワ
ークWのX方向における基準辺WxをX位置決め部材で
あるロケートピン39に突き当てる。次いで、ローダ5
1の移動によりストレッチ59を図7(a)中矢印Y方
向に引き寄せて、ワークWのY方向における基準辺Wy
をY位置決め部材であるロケートピン39に突き当て
る。これらワークWの引き寄せ動作は、X方向及びY方
向同時に行う。
設けられた突当センサー43がオンとなったときにスト
レッチ59が下降して、前記接触センサー77がオフ状
態となった時点で該ストレッチ59が停止する。そし
て、レーザー加工装置3に設けられたキャリッジのクラ
ンパー89、89がワークWを把持すると同時に、3つ
のロケートピン39がワーク載置面より下方に引っ込
む。その結果、ワークWは、ワークテーブル29の所定
位置(原点位置)に位置決めされることになる。
9の載置面より浮かせた状態で原点セットしているた
め、該ワークWを傷つけることなく、先端が尖ったワー
ク支持部材33よりなるワークテーブル29上で該ワー
クWを精度良く位置決めすることができる。また、従来
のように剣山の間からフリーベアを上昇させることによ
ってワークWを原点セットする場合には、レーザー加工
中にスラグが発生してフリーベアの動きが悪くなるが、
本実施形態ではフリーベアを使用しないため、そのよう
な問題が発生しない。
ュームパッド33に保持したワークWを解放し、ストレ
ッチ59を上昇させる。そして、ストレッチ59が上昇
端位置に戻ると、加工ヘッド27よりレーザー光が出力
され、加工プログラムに基づいてワークWに所望の加工
が始まる。レーザー加工がなされている間、ストレッチ
59は、ワーク集積装置1に設けられた油圧リフタ13
の上方へと引き戻され、次なるワークWを搬送する動作
に移る。
セットすることにより、一枚取り工程の中でプリ原点セ
ットする従来法に比べて、加工時間の短いワーク、特に
スケッチ材に対しても加工中に一枚取りが終了し、毎回
一枚取りを待つようなことがない。また、ワークテーブ
ル29上で原点セットすることができるため、スケッチ
材の加工精度を維持することができる。
終了すると、ワークテーブル29上のワークW(製品又
はスケルトン)がレーザー加工装置3と集積装置5との
間を走行する図示しないローダによって吸着保持され、
該集積装置5へと搬送されて油圧リフタ49上に集積さ
れる。その間、次のワークWがローダ51によってレー
ザー加工装置3に搬送され、前述したようにして該ワー
クWはワークテーブル29の原点位置に位置決めされ
る。
態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制
限されることなく種々の変更が可能である。
ブル29にワークWが接触した位置から所定の間隔を有
して該ワークWを浮上させるのに、接触センサー77が
再びオンとなった所でストレッチ59を停止させたが、
この動作をタイマーで制御して、所定時間ストレッチ5
9を上昇させた所で該ストレッチ59を停止させて前記
間隔を保持するようにしてもよい。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
決め方法によれば、ワークをワークテーブルの載置面に
一旦載置させた後、該ワークを所定距離を有して浮上さ
せ、ワーク搬送装置によって該ワークを該ワークテーブ
ルに設けたX位置決め部材及びY位置決め部材それぞれ
に該ワークの各基準辺を突き当てた後、該ワークを下降
させて該ワークテーブル上に載置させるようにしている
ので、ワークテーブルによって該ワークに傷を付けるこ
となく、該ワークテーブル上で該ワークを所定位置に位
置決めすることができる。そのため、スケッチ材のよう
に加工時間の短いワークに対しても加工中に一枚取りが
終了し、毎回一枚取りを待つようなことがなく、ワーク
の搬送から加工及び加工後のワークの集積に至るまでの
一連のサイクルタイムを短縮することができ、且つスケ
ッチ材の加工精度を高めることができる。
ば、上記効果に加えて、剣山の間にフリーベアを設ける
ことなくワークを所定位置に位置決めすることができる
ので、レーザー加工装置によってワークを加工した場合
に発生するスラグによってフリーベアの動きが悪くなる
ような不具合が発生するといった問題を解消することが
できる。
る。
れたときに接触センサーがオンとなることを示す正面図
であり、(b)はワークがワーク支持部材に接触したと
きに接触センサーがオフとなることを示す正面図であ
る。
ある。
する様子を示す平面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の尖頭形状を有するワーク支持部材
を複数個配列して構成したワークテーブル上に、ワーク
をワーク搬送装置によって搬送させて該ワークテーブル
の所定位置に位置決めするレーザー加工におけるワーク
位置決め方法において、 前記ワークを前記ワークテーブルの載置面に一旦載置さ
せた後、該ワークを所定距離を有して浮上させ、前記ワ
ーク搬送装置によって該ワークを該ワークテーブルに設
けたX位置決め部材及びY位置決め部材それぞれに該ワ
ークの各基準辺を突き当てた後、該ワークを下降させて
該ワークテーブル上に載置させるようにしたことを特徴
とするレーザー加工におけるワーク位置決め方法。 - 【請求項2】 案内レールに沿ってY方向に移動自在と
され、且つ複数の尖頭形状を有するワーク支持部材を複
数個配列して構成したワークテーブル対して昇降自在と
されたメインフレームと、該メインフレームの移動方向
と略直交するX方向に移動自在とされると共にワークを
保持するワーク保持手段を備えたサブフレームとからな
るワーク搬送装置と、 前記ワークを前記ワークテーブルの所定位置に位置決め
させる、該ワークテーブルに設けられたX位置決め部材
及びY位置決め部材からなる位置決め手段とを備えてお
り、 前記ワーク搬送装置により前記ワークを前記ワークテー
ブルの載置面に一旦載置させた後、該ワークを所定距離
を有して浮上させ、該ワーク搬送装置によって該ワーク
をX方向及びY方向に動かして、該ワークテーブルに設
けた前記X位置決め部材及びY位置決め部材それぞれに
該ワークの各基準辺を突き当てた後、該ワークを下降さ
せて該ワークテーブル上に載置するように構成してある
ことを特徴とするレーザー加工におけるワーク位置決め
装置。 - 【請求項3】 前記サブフレームは、前記メインフレー
ムの内側に設けられ、且つ該メインフレームの相対向す
る両フレームに設けられたレールに取り付けられると共
に、駆動手段により該レールに沿って移動自在とされて
いることを特徴とする請求項2記載のレーザー加工にお
けるワーク位置決め装置。 - 【請求項4】 前記サブフレームに、前記ワークを前記
ワークテーブルの載置面上に載置したことを検出する手
段が設けられていることを特徴とする請求項2又は3記
載のレーザー加工におけるワーク位置決め装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14325998A JP4176868B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | レーザー加工におけるワーク位置決め方法及びワーク位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14325998A JP4176868B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | レーザー加工におけるワーク位置決め方法及びワーク位置決め装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11333580A true JPH11333580A (ja) | 1999-12-07 |
JP4176868B2 JP4176868B2 (ja) | 2008-11-05 |
Family
ID=15334596
Family Applications (1)
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JP14325998A Expired - Fee Related JP4176868B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | レーザー加工におけるワーク位置決め方法及びワーク位置決め装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP4176868B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013080678A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | フリ-スぺ-スエンジニアリング株式会社 | ワーク加工用搬送システム |
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CN110315226A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-11 | 重庆市灵龙自动化设备有限公司 | 一板簧送料及装配装置 |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP14325998A patent/JP4176868B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN110315226A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-11 | 重庆市灵龙自动化设备有限公司 | 一板簧送料及装配装置 |
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