JPS63180390A

JPS63180390A - 素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工物を製作する方法と装置

Info

Publication number: JPS63180390A
Application number: JP63005044A
Authority: JP
Inventors: エルンスト　ズムスタイン
Original assignee: Bystronic Laser AG
Current assignee: Bystronic Laser AG
Priority date: 1987-01-16
Filing date: 1988-01-14
Publication date: 1988-07-25
Also published as: DE8717969U1; EP0276634A1; US4859828A

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】イ、産業上の利用分野本発明は、一部分をスタンピングまたはニブリングによ
り、一部分を熱切断法、さらに詳しくはレーザー光線切
断法により、素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工物を
製作する方法と装置にかかわる。

口、従来の技術そのような方法と装置は既知であり、それによって両ス
テーションは一つの機械の中に組み合わされ、そして全
く同一の素材、例えば薄鉄板に作用する。そのような組
み合わされた装置の考慮すべき利点は、簡単な輪郭を＠
する小さい穴は、スタンピングまたはニブリングステー
ションの中で自由にコー具によって速やかにかつ正しく
切り扱かれることができる一方、現存するレーザー光線
で、工具が費用がかかりすぎるか、または自由なスタン
ピング力が十分でないもののために、より長い、そして
より複雑な輪郭が切られることができることにある。そ
のような輪郭はまたニブリングエ貝によって加工される
ことができるが、この方法は時間がかかり、そしてそれ
は不満足な切断面にする。

ハ１発明が解決しようとする問題点しかし、既知の組み合わされた装置は、種々な欠点で影
響されている。薄鉄板から多くの部分を切り扱く場合の
プログラメ−シコンは費用がかかり、そしてそれはコン
ピューターによって行なわれることができないか、また
は高価でのみ行なわれる。機械の中で、回転する工具保
持器とレーザー切断頭は固定された場所に置かれる一方
、保持つめによってヘリで保持される薄鉄板は、機械加
工中動いている。これら保持つめは、製作されるべき部
分のために台の表面の自由な区分を妨げる。

大きな部分の場合、機械は止められねばならず、そして
部分は除去されねばならない。異なる切断過程の終わり
に向かって、残りの切断作業中の精密な、正しい運動を
危くする、格子の形の弱い残存物だけが残り、そして残
留格子の除去をさらに困難にする。しかしおもな欠点は
、常に一時に一つだけの機械加工ステージョンが作動さ
れることができ、それは合理的製作と自由な切断能力の
最適な使用を不可能にすることにある。

二０問題点を解決するための手段本発明の一つの目的は、上記の欠点を除き、そして特に
合理的製作を可能にすることである。この問題を解決す
るために、本発明による方法は、一つは、独立したスタ
ンピングおよび／またはニブリングステーションの中で
製作し、それによって素材は多くの切断中に移動させら
れ、そしてそれと無関係に、熱切断頭材、さらに詳しく
はレーザー切所頭によって、切断ステーションの中の支
えの上の不変の位置に横たわる素材に、輪郭が切られる
、ことを特徴としている。本発明による機械加工装置は
、二つのステーションは、別個の素材が両ステーション
の中で同時に加工されることができるように互いに無関
係に作動することができ、スタンピングおよび／または
ニブリングステーションの中には素材の保持装置が備え
られ、前記保持装置は機械加工中、工具について動くこ
とができ、そして切断ステーションの中には素材のため
に、そして可動の切’ｒｌＮＪ＝Ｅ、さらに詳しくはレ
ーザー切断頭で機械加工中、固定された保持するすなわ
ち指向させる装置が備えられ、そして素材をステーショ
ンの間に運ぶ装置が備えられる、ことを特徴としている
。両ステーションは個々のプログラムによって互いに無
関係に作動する事実により、それらは、それらが最適に
利用されるように同時に働くことができる。さらに詳し
く述べると、最初にスタンピングまたはニブリング作業
を実施することが可能であり、そのあいだ薄鉄板はなお
比較的に弱くなっていないので、それは容易に移動させ
られ、そして次いで支えの中に固定された薄鉄板に、残
留格子の安定と既に切断された加工物の除去がなんら問
題を生じないように、切断作業が行なわれる。すべての
機械加工作業の完了後、自由な切断された加工物ととも
に、すべての残留格子は容易に除去されることができる
。

製作されるべき加工物の数の価値と無関係に、各場合に
理想的プ０グラメーションが可能である。

加工物はスタンピングまたはニブリングだけにより、レ
ーザー切断だけにより、または上に述べた意味の組み合
わされた機械加工によっても製作されることができるの
で、両ステーションは互いに完全に無関係に使用される
ことができる。これは、決められた加工物の機械加工時
間またはサイクルタイムが両ステーションで異なるとき
に起こる自由な能力を利用できるようにする。次いで素
４４は、両ステーションがそれらのサイクルタイムから
無関係になるために、中間貯蔵のために１ｌＷｉ器の中
に置かれる。

ホ、実施例本発明を、実施の例としてさらに説明する。

第１図は、スタンピング兼ニブリング機１とレーザー光
線切断６１２を有する機械加工装置を略示している。ス
タンピング兼ニブリング機１は、交換可能の工具、さら
に詳しくは機械加工位置に随意に揺り動かされることが
でき、そして穴のスタンピングに使用されることができ
る板抜さパンチとスタンピング工具を備えた、回転工具
保持器を備えている。機械加工されるべき素材、さらに
詳しくは薄鉄板は、保持つめによって−・縁で保持され
、そしてそれは各個々の機械加工作業のためにプログラ
ミングされた機械加工位置に持って来られる。典型的ス
タンピング作業、または場合によりまた適当なニブリン
グ作業は、この機械で合理的な、正しくかつ精密な方法
で実施されることができる。

レーザー光線切断機２は、装入位置２ａと機械加工位置
２ｂを含み、そしてそれは、既に機械加工された加工物
とスクラップを速やかに除去し、そして機械加工される
べき新しい素材、例えば薄鉄板を機械加工位置に持って
来ることを可能にする自動交換装置を備えている。機械
加工位置で、素材例えば薄鉄板は、機械の台の上に静止
してとどまる一方、レーザー光線は、プログラムに従っ
て可動の鏡を道って、切り扱かれるべき輪郭に沿って動
かされる。

スタンピングまたはニブリング１１１には装入位置３が
協働し、それを通して薄鉄板が送られる。

両機械寸なねたステーションには受領兼装入装置４が協
働し、それはステーション１から機械加工された薄鉄板
を受け、そしてそれらをステーション２に運ぶように意
図されている。第１図に二距矢によって、受領兼装入装
置４はステーション１のために受領の機能を、そしてス
テーション２のために装入の機能を引き受けることがで
きるように、それが後方と前方へ動くことができること
が示されている。それはまた、第二の装入装置５が第１
図の上部に示すような無効な位置に移動させられるとき
、正しい位置に移動させられることができる。装入装置
５の移動のこの可能性は、また第１図に二重矢によって
示されている。両装置４と５は、多くの素材のための純
粋な輸送装置または緩衝器としても予知されることがで
きる。

この装置で実施されることのできる機械加工の異なるＴ
１１能の種類は、第１図のドツトとダッシュの線Ｉから
■までによって示されている。線Ｉは、スタンピングお
よび／またはニブリング作業だけが実施されるべき決め
られた加工物が、装入装置３を通してスタンピング兼ニ
ブリング機１に送られ、そこでそれらは機械加工され、
そして次いで装置４を通して除去されることを示す。線
■は、素材が直接レーザー光線切１ｇｉ機２に送られる
ことができ、これらの素材はレーザー光線切断による機
械加工だけを必要としていることを示す。線■は、薄鉄
板が最初にスタンピング兼ニブリング機１に送られ、そ
こでそれらは機械加工され、次いで装置４の上に運ばれ
、そしてそれを通して機械加工のために機械２に移送さ
れ、そして機械加工の完了後除去されることを示す。し
たがって既に前に述べたように、すべての可能性は、機
械の現存する能力の合理的利用のために自由になる、と
いうことは、加工物もよ両ステーション１と２で送送と
機械加工されるが、また部分的に機械加工すること、ま
たは素材を一つまたはもう一つのステーションの中でだ
け機械加工しないことも可能である、ことを意味する。

もし装置４と５が緩衝器または中間貯蔵の形にあるとす
れば、決められた薄鉄板は、さらに機械加工するために
それらの中に蓄えられることができる。もしステーショ
ン１の中の決められた素材の機械加工時間が、例えばス
テーション２の中の同じ素材の機械加工時間より短いと
すれば、ステーション１の中の加工物は、このステーシ
ョンのために最適のサイクル持続時間で機械加工される
ことができ、そして次いでそれらは蓄えられることがで
き、そしてその後ステーション２の中でよりのろいサイ
クルで機械加工を終わる。もしステーション１の中の決
められた一組の機械加工が終わるとすれば、このステー
ションは、例えばステーション１の中でただ一つの機械
加工作業を必要とする他の素材の機械加工のために自由
になる。同様に、ステーション２の自由なｌ力は、ステ
ーション１が違って装荷されるとき、またはそれがその
後ステーション２の中でかなり速く機械加工されること
のできる素材を機械加工するとき、決められた機械加工
作業のために利用されることができる。この意味で、両
ステーションの完全な独立により、最適の状態は、自由
な機械の能力の合理的な利用、すなわち加工物の最も合
理的な製作のために存在する。

第２図は、相当する機素が第１図と同じ番号によって示
される似た装置を示づ゛。この場合、装置４と５は可動
でなくて、固定して置かれ、そして図示されない装置は
、素材をＭ筒器として設計された装置のこれらの部分の
間に移すために備えられている。レーザー光線切断機２
は、機械加工位ｔａ２ｂが右側に置かれていることで、
少し違って配置されている。ドツトとダッシュの線工か
ら■までは、これらも薄鉄板が特別の作業を実施するた
めに、一つまたはもう一つのステーション１または２の
いずれかを通して随意に案内されることができるか、ま
たは薄鉄板が機械加工作業のいがなる組み合わせをも実
施するために、スタンピング兼ニブリングａｉを通し、
Ｉ筒器４と５を通し、そして、レーザー光線切断機２を
通して次々と案内されることができることを示している
。残りの機能と可能性は、第１図について上に説明した
ものと同様である。

第３図から第５図までは、機械加工の一例を示す。第３
図には、機械加工されねばならない異なる穴を有する個
々の加工物が図示された、薄鉄板６が示されている。未
加工の薄鉄板６は、前記のように最初にステーション１
、すなわちスタンピング兼ニブリング機に送られる。第
４図はどの機械加工作業がこのステーションの中で実施
されるかを示し、それはおもに簡単な、丸いまたは長方
形の輪郭を有する小さい穴のスタンピングである。

そのような機械加工作業には、標準に合□わされた一ス
タンビング工具、ならびに必要な機械加工力は自由であ
る。ステーション１で、例えば二つの基準の穴７が薄鉄
板の下縁に打も抜かれ、これらの穴は加工物の外側の位
置に与えられる。ヘリの細長い穴も、正確なヘリの止め
８を翁えるために基準の穴の代わりに打ち抜かれること
ができる。これら指向させる穴７またはヘリの止め８は
、薄鉄板をステーション２の中のあとの機械加工作業の
ために指向させるために働く。

第５図は、ステーション２の中で実施されねばならない
機械加工作業を示す。ここでは、個々の加工物のおもに
外部輪郭と、また大ぎな穴または複雑な形を有する穴は
、レーザー光線によって切り扱かれる。指向させる穴７
またはヘリ８から、ステーション２の中の薄鉄板は円す
い形の指向ビン、すなわち止めによって正確に向けられ
、そしてそれは全機械加工作業中、不変の向きに保持さ
れる。レーザー光線は、第５図に示す輪郭を切り扱くた
めに可動の鏡によって移動させられる。薄鉄板または個
々に打ち抜かれた加工物はいずれもステーション２の中
で移動させられないので、隣接した切り抜かれた加工物
の間の残留材料の細長片が非常に薄くなるときでさえ、
なんら問題は起きない。切り抜かれた加工物と残留格子
は、機械加工の完了後、なんらの問題もなくレーザー光
線切断機から除去されることができる。

第３図から第５図までは、薄鉄板の上の加工物の最適の
配列、すなわち薄鉄板の最適の利用を示す。この分布と
再分割は、コンピューターによって自動的に行なわれ、
それには加工物の幾何学的データ、ならびに指令表、す
なわち製作されるべき各形状の加工物の数が入れられる
。これらの手順は、第６図に図式に示されている。読取
り装置９によって、個々の加工物の幾何学的データが得
られて、コンピューター１１の記憶装置１０に入れられ
、その中心処理ユニットは１２によって示されている。

命令表、すなわち個々の加工物の坪数は、コンピュータ
ーの別の記１１装置１３に入れられる。第６図に示すよ
うに、加工物の配置と、機械加工作業の最適化１４が行
なわれ、次いで、切断４画１５が作成され、それによっ
てスタンピング兼ニブリング機１ならびにレーザー光線
切断機２が制御される。簡単な穴は次いでステーション
１でつくられ、それは位置１６に示され、そして輪郭と
複雑な形の穴は、１７に示すように、ステーション２で
切り抜かれる。その結果から、終わった加工物は１８に
よって示されるようなものである。

実施の種々な変形が可能である。機械加工装置は、スタ
ンピング兼ニブリングプレス、ならびに一つのレーザー
光線切ｌｌ１ｔｌを含むと上に仮定したが、特殊の使用
のため、すなわら確定的サービスのために、スタンピン
グ作業より以上の切断作業が実施されるべきであると思
われるとき、二つのレーザー光線切断機を同じ装置の中
に組み入れることも可能である。材料の輸送、すなわち
個々のステーションの間の貯蔵は、相当する機構を必要
とする。レーザー光線切断機の代わりに、他の種類の熱
切断のための機械、または追加したにうな機械が与えら
れることができる。

今まで、素材は切断ステーションの中で静止しており、
そして切断要素は動かされると仮定された。しかし、切
断ステーションの中の素材はその支えについて静止して
いることは決定的である。

切断ステーションの中の素材を、切断要素、例えばレー
ザー切断頭が静止している間に、輪郭を切るために制御
される位置決め台の上の不変の位置に置くことも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、本発明による機械加工装置の実施の
一例を、おのおの図式で示し、第３図は、決められた加
工物が薄鉄板から切り扱かれるときのそれらの配列を示
し、第４図は、スタンピング兼ニブリングステーションの中
の第一の機械加工段階後の薄鉄板を示し、第５図は、レ
ーザー光線によって切り扱かれた加工物の輪郭を示し、第６図は、手順、すなわち機械加工作業を＄１し、そし
て実施するための装置の部分を図式で示す。図面の符号１は［スタンピングおよび／またはニブリン
グステーション（Ｂｌ）　Ｊ　、２は［レーザー光線切
断ステーション（機）Ｊ、２ａ、３は「装入位置」、２
ｂは「機械加工位置」、４は「受領兼装入装置」、５は
「第二の装入装置」、４．５はまた「素材を運ぶ装置」
または「緩衝器」、６は「素材」または「薄鉄板Ｊ、７
．８は「指向線素」、９は「読取り装置」、１０は「記
憶装置」、１１は「コンピューター」１２は「中心処理
ユニット」、１３は「別の記憶装置」、１４は「最適化
装置」、１５は「切断計画を与える装置」を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一部分をスタンピングまたはニブリングにより、
一部分を熱切断法、さらに詳しくはレーザー光線切断法
により、素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工物を製作
する方法にして、一つは、独立したスタンピングおよび
／またはニブリングステーションの中で機械加工し、そ
れによって前記素材は多くの切断中に移動させられ、そ
してそれと無関係に、熱切断部材、さらに詳しくはレー
ザー切断頭によって、切断ステーションの中の支えの上
の不変の位置に横たわる、前記素材に輪郭が切られる、
ことを特徴とする素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工
物を製作する方法。
（２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、前記
輪郭は、可動の切断部材によって固定された素材の中に
切り抜かれる、ことを特徴とする素材、さらに詳しくは
薄鉄板から加工物を製作する方法。
（３）特許請求の範囲第１項記載または第２項記載の方
法において、前記素材は、最初に前記スタンピングおよ
び／またはニブリングステーションの中で、そしてその
後、前記切断ステーションの中で機械加工される、こと
を特徴とする素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工物を
製作する方法。
（４）特許請求の範囲１項または第２項記載の方法にお
いて、一つは、それぞれの機械加工作業によつて決めら
れるサイクルタイムに従って互いに無関係に両ステーシ
ョンの中で機械加工し、そして一部分を機械加工された
素材は少なくとも一つの緩衝器の中に中間貯蔵される、
ことを特徴とする素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工
物を製作する方法。
（５）特許請求の範囲第４項記載の方法において、各ス
テーションの自由な能力は、もう一つのステーションの
中で機械加工されるべきでないか、またはより短いサイ
クルタイムに従つてもう一つのステーションの中で機械
加工されるべき素材を機械加工するために利用される、
ことを特徴とする素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工
物を製作する方法。
（６）特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法に
おいて、前記素材は指向機素、例えば穴またはヘリを備
える、ことを特徴とする素材、さらに詳しくは薄鉄板か
ら加工物を製作する方法。
（７）特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法に
おいて、前記素材の上の加工物の配置と両ステーション
の制御は、コンピューターによって行なわれる、ことを
特徴とする素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工物を製
作する方法。
（８）スタンピングおよび／またはニブリングステーシ
ョンを有し、また熱切断、さらに詳しくはレーザー光線
切断のためのステーションを有する素材、さらに詳しく
は薄鉄板から加工物を製作する機械加工装置にして、前
記二つのステーションは、別個の素材が両ステーション
の中で同時に機械加工されることができるように互いに
無関係に作動することができ、前記スタピングおよび／
またはニブリングステーションの中には前記素材の保持
装置が備えられ、前記保持装置は機械加工中、工具につ
いて動くことができ、そして前記切断ステーションの中
には前記素材のために、そして可動の切断装置、さらに
詳しくはレーザー切断頭で機械加工中、固定された保持
するすなわち指向させる装置が備えられ、そして前記素
材を前記ステーションの間に運ぶ装置が備えられる、こ
とを特徴とする素材、さらに詳しくは薄鉄板から加工物
を製作する機械加工装置。
（９）特許請求の範囲第８項記載の装置において、両ス
テーションは独自の装入装置を含み、そして両ステーシ
ョンが互いに関係に装入されることができ、そして独自
のサイクルタイムで作動することができるように素材を
受けるために、少なくとも一つの緩衝器が両ステーショ
ンの間に置かれる、ことを特徴とする素材、さらに詳し
くは薄鉄板から加工物を製作する機械加工装置。
（１０）特許請求の範囲第８項または第９項記載の装置
において、前記スタンピングおよび／またはニブリング
ステーションは、指向機素例えば前記素材に穴または止
め表面、を与える工具を含む、ことを特徴とする素材、
さらに詳しくは薄鉄板から加工物を製作する機械加工装
置。
（１１）特許請求の範囲第８項記載の装置において、コ
ンピューターが備えられ、それに加工物の幾何学的デー
タを得る装置、このデータを記憶する装置、製作される
ように決められた加工物の数に関するデータを入れて記
憶する装置、一組の加工物を最適化する装置、および切
断計画を与える装置が協働する、ことを特徴とする素材
、さらに詳しくは薄鉄板から加工物を製作する機械加工
装置。