JPS63104792A - 板材の複合加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はレーザー加工ヘッドとプレス加工ヘッドとを
搭載した板材の複合加工機に関する。

〔従来の技術〕

従来の複合加工機では高性能を目的としプレス加工ヘッ
ドをクランクプレス式としていたために、クランクシャ
フトの駆動用としてフライホイールと、該フライホイー
ルに連結したクラッチ、ブレーキおよびモータ等をもフ
レーム上に搭載しなければならず、プレス加工ヘッド側
が大規模になり勝ちであり、またクランクシャフトの発
停制御も複雑であった。

一方、レーザー加工ヘッド側の性能が高まるにつれてプ
レス加工ヘッド側で加工すべき種類は減少傾向にあり、
特にレーザー加工ヘッド側での加工で問題となるのは、
切断の端緒となるいわゆるピアッシング穴（板材を貫通
する穴）をあける時間が、レーザー照射によっては比較
的長時間かかるという問題であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、この発明の発明者は上記事情に着目し、レーザ
ー加工ヘッド側で行う場合に不利になる加工のみをプレ
ス加工ヘッド側で行うようにすれば、プレス加工ヘッド
を比較的構造簡単にできることに気付き、レーザー加工
ヘッドとプレス加工ヘッドとのバランスがとれた複合加
工機を開発することに成功したのである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明が提案する複合加工機は、レーザー加エヘソド
とプレス加工ヘッドとを搭載し、該プレス加工ヘッドの
駆動源として油圧シリンダを採用したものである。

〔実施例〕

第７．８図は夫々、この発明に係る、パンチ加工ヘッド
（１）とレーザー加工ヘッド（２）とを搭載した複合加
工機の全体平面図・および側面図であり、側面視がＣ字
状の全体フレーム上に板材の移動テーブル装＠（３）、
上記レーザー加工ヘッド（２）、パンチ加工ヘッド（１
）および上記レーザー加工ヘッド（２）用のレーザー発
振機（４）・ＮＣ装置（５）、装置全体の制御装置（６
）等が一括して載設しである。

板材の移動テーブル装＠（３）は図中Ｙ方向に沿って移
動自在な左右のテーブル（７１（８）と、該左右テーブ
ル（７”１（８１の間の固定テーブル（９）および、上
記左右テーブル（７）（８）と一体になってＹ方向へ移
動するキャリッジ（１１）、さらに該キャリッジ（１１
）上に設けられ図中Ｘ方向に沿って移動するワークホル
ダ（１２）とからなっており、板材ワーク（Ｗ）ｉｉＭ
ワークホルダ（１２）に−辺を把持されてテーブル（７
）（８）（９）上を水平面内で縦横に移動されるよう（
こなっている。

（１３）は固定テーブル（９）上で、板材ワーク（Ｗ）
の移動を円滑にする遊転ボール、（１４）は同じく左右
テーブル（７）（８）上でのワーク移動を円滑にする遊
転ローうである。

レーザー加工ヘッド（２）へは、上記レーザー発振機（
４）からのレーザー光線が導かれて、該光線が垂直下方
へ向かってテーブル上の板材面へ直角に照射するように
なっているが、パンチ加工ヘッド（１）はこの発明に従
って次のように構成されている。

すなわち、第１〜３図に示したように、この実施例のパ
ンチ加工ヘッド（１）は・前記フレームの上部前端に設
けた合計８個のパンチェ具（１５）と、該パンチェ具（
１５）の４個ごとに１基設けられ、計２基の打圧装置（
１６）および前記固定テーブル（９）上に設けた上記パ
ンチェ具（１５）に対応する合計８個のグイ工具（１７
）とからなっており、上記打田装！（１６）はフレーム
上に直立して設けた油圧シリンダ（１８）と、該油圧シ
リンダ（１８）″のロンド（２０）端にカップリング（
１９）を介して回転自在に連結されたシャフト状のラム
部材（２１）と、該ラム部材（２１）を回転するインデ
ックス装置（２２）とからなっているが、上記ラム部材
（２１）の中心軸線は前記４個のパンチェ具（１５）の
中心上に設けてあり、つまり逆にみれば４個のパンチェ
具（１５）はラム部材（２１）を中心とする同一の円周
上に配設してあり・該ラム部材（２１）下端には・上記
パンチェ具（１５）の上部のフランジ部（１５ａ）の外
形とほぼ同形であって、ラム部材（２１）の回転によっ
ては上記フランジ部（１５ａ）に係合せずそのまま通過
するが、ラム部材（２１）の上下動によっては上記フラ
ンジ部（１５ａ）に係合するコ字状凹所（２１ａ）を形
成しである。

（２３）はラム部材（２１）を回転自在かつ上下動自在
に支承するブツシュ材であって、該ラム部材（２１）上
端の円形のフランジ部（２１ｂ）がカップリング（１９
）内の係合部に係合されて回転自在に連結されているの
である。

また、該ラム部材（２１）の上部にはスプライン状のギ
ア（２１Ｃ）が形成してあって、該ギア（２１ｃ）部が
フレーム（Ｆ）　ｋに設けた大径のアイドラギア（２４
）、小径のアイドラギア（２５）を介してインデックス
モータ（２６）の出力軸のピニオンギア（２７）に噛合
連結してあり、このインデックスモータ（２６）を適角
度ずつ回転することによって、ラム部材（２１）を９０
度ごと回転できるようになっている。

つまり、上記インデックスモータ（２６）とアイドラギ
ア（２４）（２５）とでもってインデックス装置（２２
）を構成する。

なお、上記大径のアイドラギア（２４）は左右のラム部
材（２１）に噛合しており（第２図）、１個のインデッ
クスモータ（２６）を回転することによって両方のラム
部材（２１）が回転する。

油圧シリンダ（１８）を貫くロンド（２０）上部には環
状の凹所（２０ａ）と、最上端のフランジ部（２０ｂ）
とが形成してあり、該凹所（２０ａ）には側方からエア
シリンダ（２８）によって進退駆動される係止板（２９
）が突入係合して、該油圧シリンダ（１８）の非作動時
の（つまり、パンチ加工を行わない間の）ロッド（２０
）の落下防止を図っているが・上記フランジ部には次の
ような３本の近接スイッチ（＋１　）（８２）（３３）
を臨ませて設けである。

すなわち、第３図に示したように、フレーム上のブラケ
ット（３４）には油田シリンダ（１８）のロッド（２０
）の最上昇位置（実線）と、最下降位置（２点鎖線）お
よび中間位置（１点鎖線）とに対応する高さに夫々近接
スイッチ（８１）（８２）（８３）を設けてあり、ロッ
ド（２０）の位置、つまり前記ラム部材（２１）を介し
たパンチェ具（１５）の位置を検知しうるようになって
いるが、上記中間位置ノ近接スイッチ（３３）は、パン
チェ具（１５）が最大の板厚の板材（Ｗ）を打抜いた後
、再び上昇した際に完全に板材（Ｗ）から抜は出る高さ
位置に設定してあり、該近接スイッチ（８３）からの信
号を、前記移動テーブル装置（３）のスタート信号とす
ることによって、パンチェ具（１５）が最上昇位置まで
戻る以前であって、板材（Ｗ）を移動しても、機械の損
障等を生じない可及的に早い時期に板材を移動開始せし
めることができて・加工サイクルタイムの短縮が図られ
ている。

（３５）はブラケット（３４）にあけた長大であり・図
示しないねじを調整して各近接スイッチ（３１）（８２
）（８８）の高さを調節しうるようになっている。

また、（３６）はパンチェ具（１５）の落下防止装置で
あり、スプリングにより常時上方へ付勢されたスライド
キー（３７）が、パンチェ具（１５）の側面のキー溝（
１５ｂ）に突入係合している。

次にダイ工具（１７）について説明すると・該ダイ工具
（１７）は第４〜６図に示したように、４個のダイ工具
（１７）ごとに１個のカートリッジ（３８）上に固定さ
れており、合計２個のカートリッジ（３８）が前記固定
テーブル（９）のパンチ加工ヘッド位置に締着されてい
る。

そして、各カートリッジ（８８）の−側面は斜面（８８
ａ）に形成してあって、該斜面（３８ａ）に一本のシリ
ンダ（３９）により支軸（４１）まわりで旋回駆動する
締着レバー（４２）を係合させることによってダイ工具
（１７）をカートリッジ（８８）ごとテーブル（９）上
に固定でき（第５図実線）締着レバー（４２）を解放す
ることによってダイ工具（１７）をカートリッジ（３８
）ごとテーブル（９）から離脱しうるようになっている
（第５図鎖線）。

（４３）はカートリッジ（３８）の他の側面を規制する
フレーム（Ｆ）に固定のストップ板、（４４）は支軸（
４１）のブラケット、（４５）は締着した各ダイ工具（
１７）位置の下方に設けた筒状のスラグシュートである
。

また、該ダイ工具（１７）まわりには次に示すような昇
降動作する遊転ボール装置（４６Ｘ４７）（４８）が設
けである。

すなわち・第４・６図に示したように、遊転ボール装置
（４６）は、上記カートリッジ（３８）と一体の筒状部
材（５１）と、その基端の筒状部（５２ａ）が該筒状部
材（５１）内を貫通して上下動自在に支承されたボール
のハウジング部材（５２）と、該ハウジング部材（５２
）内で遊転自在に支承されたボール（５３）とからなっ
ており、上記筒状部（５２ａ）の下端はフランジ（５２
ｂ）状に形成されて、上記筒状部材（５１）との間に介
装されたスプリング（５４）によって常時は下方へ付勢
され、ボール（５３）頂部がダイ工具（１７）の上面よ
りも低い位置になるようになっているが・該遊転ボール
装置（４６）下方にはボール（５３）頂部をダイ工具（
１７）上面よりも高位置へと持上げる次のような持上げ
装置（５５）が設けである。

すなわち、フレーム（Ｆ）に対して垂直に固定したシリ
ンダ（５６）のロッド（５７）に平面視がＴ字状の連結
板（５８）　（第４図）を固定し、該連結板（５８）の
一端（５８Ｃ）に持上げ部材（５９）を固定して該持上
げ部材（５９）をフレーム下面の貫通孔（６１）を貫い
て上記筒状部（５２ａ）下端に臨ませであるのであり、
シリンダ（５６）の伸縮によって遊転ボール装置（４６
）のハウジング部材（５２）を昇降せしめるようになっ
ている。

そして、この例では上記持上げ部材（５９）を中空筒体
とし、該部材（５９）にエア配管（６２）を連結すると
共に・該エア配管（６２）から圧入したエアが第６図示
の状態では上記遊転ボール装置（４６）のハウジング部
材（５２）内を通ってボール（５３）の周囲から上方へ
と向けて噴出するようになしてあり、さらに該エア配管
（６２）への圧空の入切は前記連結板（５８）に一体垂
設したボルト（６３）の昇降動により切換わるメカバル
ブ（６４）によって入切されるようになっていて、シリ
ンダ（５６）が伸長してボール（５８）が持上げられた
際（第６図示）にはメカバルブ（６４）が人となって上
記のようにエアがボール（５３）の周囲から噴出し・シ
リンダ（５６）が収縮してボール（５３）がダイ工具（
１７）高さよりも低くなった際にはメカバルブ（６４）
が切となって（第６図鎖線）、エア配管への供給が断た
れ、エアの噴出が停止するようになっている。

なお、（６５）はウレタン材であって、持上げ部材（５
９）とハウジング部材（５２）との当接面からのエアの
もれを防止している。

また、（６６）はシリンダ（５６）のロッド（５７）先
端のガイド軸受であり、上記連結板（５８）の他の２つ
の先端（ｂｓａ）　（５ｓｂ）にも上記と同様のエア配
管を連結した持上げ部材が取付けてあり、テーブル表面
に装着した他の遊転ボール装置（４７８４８）を持上げ
るようになっている。

これら遊転ボール族＠　（４７）（４８）も上記遊転ボ
ール族ｆｉｔ（４６）と同様の構造である。

この実施例の複合加工機は以上のような構造になってい
るので、移動テーブル装置（３）全作動して板材ワーク
（Ｗ）の任意カ所をレーザー加工ヘッド（２）あるいは
パンチ加工ヘッド（１）へと持たらし、例えば、最初に
パンチ加工ヘッド（１）によってレーザー切断の端緒と
なるピアッシング穴（小穴）をあけ、（この際のビアッ
シング穴は小径であるので、油圧シリンダ（１８）の推
力（上記例では５トン）であっても充分迅速に穿孔でき
る）次いで該ピアッシング穴を端緒としてレーザー加エ
ヘノド（１）によって任意の形状の切断を開始する、と
いった運転を行って効率よく板材加工を行うことができ
るが、パンチ加工ヘッド（１）のパンチェ具（１５）の
選択および選択したパンチェ具（１５）による打抜きは
次のようにして行う。

すなわち、前記インデックスモータ（２６）を回転させ
てラム部材（２１）を回転し、所望の工具とラム部材（
２１）とを停台状態とした後に、左右いずれかの油圧シ
リンダ（１８）を伸長して、８個のうちの所望のパンチ
ェ具（１５）のみを下方へ打おろしするのであり、打お
ろしが終了すれば直ちに油田シリンダ（１８）を収縮し
て該工具（１５）を持上げ、板材ワーク（Ｗ）から引き
抜くのである。

この際パンチェ具（１５）の打おろし完了、引き抜き完
了は前記近接スイッチ（８２０８３）によって検知でき
、引抜き完了信号によって直ちに・次の板材ワーク（Ｗ
）上の加工位置をパンチ加工位置へと持たらすべく移動
テーブル装置（３）を動作開始することは前述の通りで
ある。

また、この実施例の加工機では、ダイ工具（１７）まわ
りの遊転ボール族＠　（４６）（４７）　（４８）が前
述のとおりになっているので、移動テーブル装＠（３）
を作動させて、ワーク（Ｗ）を該ダイ工具　　′（１７
）上を移動する際には、ボール（５３）が上昇していて
（第６図）、板材ワーク（Ｗ）下面はボール（５３）と
噴出するエアによってきわめて滑らかに支承されて、ダ
イ工具（１７）上面等と摺接することによる傷等を全く
生じず、ボール（５３）とハウジング部材（５２）との
間へのゴミ侵入も生じないが、パンチ加工するためｉこ
板材ワーク（Ｗ）を静止した際には、ボール（５３）が
下降し、板材ワーク（Ｗ）下面はダイ工具（１７）上面
に密着することとなる。

この際ボール（５３）周囲からのエアの噴出も停止する
ことは前述の通りであり、省エネルギーが図られている
。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明に従った複合加
工機では、パンチ加工ヘッドの駆動源が油圧シリンダで
あるので、フレーム内の構造が簡単になり全体をコンパ
クトにでき、しかも制御も簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る複合加工機のパンチ加工ヘッド
部分の縦断側面図、Ｊ２図は第１図の■−■線断面図・
第３図は油圧シリンダの上部を示す側面図、第４図はダ
イ工部部分の平面図、第５図は同側面図、第６図は第４
図の■−■線断面図、第７図は複合加工機全体の平面図
・第８図は同側面図である。 （１）・・・パンチ加工ヘッド、 （２）・・・レーザー加工ヘノド、 （１５）・・・パンチェ具、　　（１８）・・・油田シ
リンダ、（Ｗ）・・・板材。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザー加工ヘッドとプレス加工ヘッドとを搭載し、該
   プレス加工ヘッドの駆動源を油圧シリンダになしたこと
   を特徴とする板材の複合加工機。