WO2017006606A1 - レーザ加工機、レーザ加工方法、板材加工システム、及び板材加工方法 - Google Patents

レーザ加工機、レーザ加工方法、板材加工システム、及び板材加工方法 Download PDF

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WO2017006606A1
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WO
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workpiece
work
laser
pallet
rod
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PCT/JP2016/061877
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English (en)
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Inventor
尾関　浩二
Original Assignee
村田機械株式会社
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Publication date
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    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B13/00—Methods of pressing not special to the use of presses of any one of the preceding main groups

Definitions

  • the present invention relates to a laser processing machine, a laser processing method, a plate material processing system, and a plate material processing method.
  • a laser processing machine for example, a laser processing machine or the like is known (for example, see Patent Document 1 below).
  • the laser beam machine cuts the workpiece by moving the laser head relative to the workpiece while irradiating the workpiece placed on the workpiece placement portion with laser.
  • the workpiece processed by the laser processing machine is transferred from the workpiece mounting unit to another workpiece support unit and transferred to a predetermined place. At this time, it is required to stably and efficiently transfer the workpiece from the workpiece placement portion to another workpiece support portion. For example, in a case where a workpiece placed on a workpiece placement portion is lifted and transferred by another workpiece support portion, a space for lifting the workpiece is required, and a laser head is used to avoid interference with the laser head. It is necessary to evacuate in advance, and the workpiece cannot be transferred efficiently. In addition, the upper end of the workpiece placement portion may be melted by the irradiation of laser light accompanying the workpiece processing, and the height for placing the workpiece may be lowered. In this case, when the other workpiece support unit receives the workpiece, it is necessary to appropriately check the height of the workpiece and match it with that height.
  • the present invention provides a laser beam machine, a laser beam machining method, and a plate material machining machine that can move a workpiece loading section easily and efficiently by allowing a workpiece loading portion to be loaded and lowered. It is an object to provide a system and a plate material processing method.
  • a laser processing machine includes a laser head that moves relative to a plate-like workpiece disposed in a machining area to process the workpiece, and a workpiece placement section that can travel by placing the workpiece. And an elevating device capable of elevating and lowering the work placement portion on which the work is placed and placing the work in the processing region.
  • the processing area may be set at a position where the workpiece placement unit is raised by the lifting device.
  • the work placement unit is capable of traveling with respect to the main body frame, and the lifting device is provided on either the work placement unit or the main body frame and is driven in the vertical direction, and the work placement And a receiving part that is provided on the other of the part and the main body frame and receives the tip of the rod-like part.
  • the tip of the rod-shaped portion is formed in a conical shape, a truncated cone shape, or a spherical shape, and the receiving portion has a conical, truncated cone-shaped, or spherical concave portion so that the tip of the rod-shaped portion is fitted. You may prepare.
  • a plurality of lifting devices may be arranged so as to support and lift a plurality of positions of the workpiece placement unit.
  • the receiving part or the bar-like part of the work placing part may be adjustable in the horizontal direction so as to correspond to the bar-like part or the receiving part of the main body frame.
  • the plate material processing system according to the present invention is set in the middle of transferring the workpiece from the laser processing machine by the above laser processing machine, a transfer device capable of transferring the work arranged in the laser processing machine, and the transfer device.
  • the second machining area includes a second machining device having a machining tool for machining a workpiece.
  • the laser processing method according to the present invention raises the workpiece placement portion on which the workpiece is placed, performs laser processing on the workpiece, inserts or disposes the workpiece support portion below the workpiece, and places the workpiece. Lowering the part and supporting the work on the work support part.
  • the plate material processing method according to the present invention includes processing the workpiece by moving the laser head relative to the plate-like workpiece placed on the workpiece placement portion, and placing the workpiece on the workpiece placement portion.
  • a workpiece processing method, and in a second processing region set in the middle of transferring the workpiece from the workpiece placement unit, processing the workpiece with a processing tool Includes laser processing methods.
  • the work can be easily and efficiently transferred to other work support parts by moving the work placing part up and down. Further, even when the upper end of the workpiece placement portion melts and the workpiece placement height is low, the workpiece placement portion can be moved up and down to easily transfer the workpiece to another workpiece support portion. . In addition, the distance between the laser head and the workpiece can be easily adjusted by adjusting the rising position of the workpiece placement portion.
  • the work placement unit is capable of traveling with respect to the main body frame, and the lifting device is provided on either the work placement unit or the main body frame and is driven in the vertical direction, and the work placement And a receiving portion that is provided on either the other portion or the main body frame and receives the tip of the rod-shaped portion, the workpiece placement portion can be easily raised and lowered with a simple configuration such as a rod-shaped portion that is driven in the vertical direction and the receiving portion. it can.
  • the tip of the rod-shaped portion is formed in a conical shape, a truncated cone shape, or a spherical shape
  • the receiving portion has a conical, truncated cone-shaped, or spherical concave portion so that the tip of the rod-shaped portion is fitted.
  • the workpiece placement portion can be easily positioned with respect to the main body frame by fitting the tip of the rod-like portion into the recess.
  • the workpiece placement unit can be lifted and lowered in a balanced manner by the plurality of lifting devices.
  • each workpiece placement unit can correspond to the lifting device.
  • the workpiece can be easily and efficiently transferred to another workpiece support portion or the like by raising and lowering the workpiece placement portion. Further, even when the upper end of the workpiece placement portion melts and the workpiece placement height is low, the workpiece placement portion can be moved up and down to easily transfer the workpiece to another workpiece support portion. . In addition, the distance between the laser head and the workpiece can be easily adjusted by adjusting the rising position of the workpiece placement portion. Further, since the workpiece W is easily transferred to the workpiece support portion, the workpiece W can be easily formed by the second processing device 32.
  • the work can be easily and efficiently transferred to the work support part by lowering the work placing part.
  • work can be easily adjusted by adjusting the raising position of a workpiece
  • the raised workpiece placement portion can be reliably positioned with respect to the frame main body.
  • FIG. 1 It is a perspective view showing an example of a laser processing machine concerning an embodiment. It is a top view of the laser processing machine shown in FIG. An example of the lifting device is shown, (A) is a perspective view showing a state in which the rod-like portion is lowered, and (B) is a perspective view showing a state in which the rod-like portion is raised. (A)-(C) are figures which show an example of operation
  • FIG. 8A to 8C are diagrams illustrating the operation of the laser beam machine following FIG. It is a top view which shows an example of the board
  • (A)-(C) are figures which show operation
  • (A) to (C) are diagrams showing the operation of the plate material processing system following FIG.
  • the upper direction is the + Z direction
  • the lower direction is the -Z direction
  • the direction of the arrow in the figure is the + direction
  • the direction opposite to the arrow direction is the ⁇ direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a laser processing machine 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the laser beam machine 1 shown in FIG.
  • the laser processing machine 1 cuts a part of the workpiece W into a product having a desired shape by performing laser processing on the workpiece W.
  • the laser processing machine 1 includes an elevating device 2, a main body frame 3, a laser head 4, a head drive unit 5, a pallet (work placement unit) 6, and a work support unit. 7.
  • the laser beam machine 1 has a configuration in which a pallet 6 on which a workpiece W is placed can be lifted and lowered by a lifting device 2.
  • the main body frame 3 has two frames 3a and 3b arranged along the X direction on each of the + Y side and the ⁇ Y side, and two frames 3c arranged on the lower + X side and the ⁇ X side (FIG. 2). Reference) and 3d.
  • the frames 3a and 3b are connected by the frames 3c and 3d.
  • the configuration of the main body frame 3 is arbitrary, and the shape, size, and number of each frame 3a constituting the main body frame 3 are arbitrary.
  • the laser head 4 moves relative to the plate-like workpiece W arranged in the machining region R1 to process the workpiece W.
  • the laser head 4 has an emission part (not shown) for emitting laser light downward.
  • the laser head 4 is connected to a laser light source (not shown) via an optical transmission body such as an optical fiber (not shown).
  • a laser light source for example, a solid-state laser light source such as a fiber laser is used.
  • laser light having a higher heat density than that of a carbon dioxide laser can be obtained, so that cutting or the like can be performed at high speed.
  • the laser head 4 can be moved in the X direction, the Y direction, and the Z direction by the head driving unit 5 and moves relative to the workpiece W.
  • the processing region R1 is set including the range in which the laser head 4 moves in the X direction and the Y direction. Since the machining is performed by moving the laser head 4 with respect to the workpiece W arranged in the machining region R1, the workpiece W can be machined at a high speed.
  • the height of the processing region R1 is set to the height of the workpiece W placed on the pallet 6 when the pallet 6 is lifted by the lifting device 2 described later.
  • the head drive unit 5 includes a gantry 5a, a slider 5b, and an elevating unit 5c.
  • the gantry 5a is disposed along the Y direction and is disposed on the pair of guide rails 5d.
  • the pair of guide rails 5d are formed on the respective upper portions of the frames 3a and 3b so as to be arranged parallel to each other along the X direction with the processing region R1 sandwiched in the Y direction.
  • the head drive unit 5 has a drive mechanism (not shown) that moves the gantry 5a in the X direction, such as a ball screw mechanism.
  • the gantry 5a is movable in the X direction along the guide rail 5d by this drive mechanism.
  • a guide 5e is provided on the upper surface (the surface on the + Z side) of the gantry 5a.
  • the guide 5e is formed along the Y direction and guides the slider 5b.
  • the slider 5b is arranged from the upper surface of the gantry 5a to the surface on the ⁇ X side.
  • the head drive unit 5 has a drive mechanism (not shown) that moves the slider 5b in the Y direction, such as a ball screw mechanism.
  • the slider 5b is movable in the Y direction along the guide 5e by this drive mechanism.
  • a guide for guiding the slider 5b may be formed on the ⁇ X side surface of the gantry 5a.
  • a guide 5f is provided on the -X side surface of the slider 5b.
  • the guide 5f is formed along the vertical direction and guides the elevating part 5c.
  • the elevating part 5c is disposed on the ⁇ X side surface of the slider 5b.
  • the head drive unit 5 includes a drive mechanism (not shown) such as a ball screw mechanism that moves the elevating unit 5c in the vertical direction.
  • the elevating part 5c is movable in the vertical direction along the guide 5f by this drive mechanism.
  • the laser head 4 is held by the elevating part 5c.
  • the laser head 4 As the gantry 5a moves in the X direction, the laser head 4, the slider 5b, and the elevating part 5c move together in the X direction.
  • the laser head 4 and the elevating part 5c move together in the Y direction.
  • the elevating part 5c moves in the vertical direction, the laser head 4 moves in the vertical direction.
  • the laser head 4 can move in the X direction, the Y direction, and the Z direction above the processing region R1.
  • the head driving unit 5 is not limited to the configuration described above.
  • the laser head 4 may be moved in the X, Y, and Z directions by a robot arm.
  • a workpiece W may be moved, or both the laser head 4 and the workpiece W may be moved.
  • the pallet 6 that is a work placement unit can travel with the work W placed thereon.
  • the pallet 6 includes, for example, a base plate 11, a plurality of support plates 12, and a plurality of wheels 13.
  • the support plate 12 is arranged side by side in the X direction while standing on the upper surface of the rectangular base plate 11, and supports the lower surface of the workpiece W at its upper end portion 12 a.
  • the interval between the two support plates 12 is set so that an arm 7b of the workpiece support 7 described later can be inserted.
  • the workpiece W is placed on the plurality of upper end portions 12a. Since the plurality of upper end portions 12a have the same height, the workpiece W is placed almost horizontally. Thereby, the pallet 6 also functions as a table for supporting the workpiece W in the machining region R1. Moreover, since the upper end part 12a is sawtooth-shaped, the contact area with respect to the workpiece
  • the upper end portion 12a is not limited to a sawtooth shape, and may be a sword mountain shape or a wave shape, for example.
  • the pallet 6 is not limited to using a plurality of support plates 12. For example, a plurality of pins may be arranged on the base plate 11.
  • the plurality of wheels 13 are provided, for example, below the base plate 11.
  • the four wheels 13 are respectively provided below the four corners of the rectangular base plate 11 (see FIG. 2).
  • the number of wheels 13 is arbitrary.
  • at least two of the plurality of wheels 13 are driven by a drive device (not shown).
  • the plurality of wheels 13 need not be driven.
  • the plurality of wheels 13 are all driven wheels and may be driven by a user, or may be driven by a belt, a chain, or the like.
  • the pallet 6 can travel with respect to the main body frame 3.
  • the plurality of wheels 13 are guided by a pair of rails 15 extending from the main body frame 3 and travel with respect to the main body frame 3.
  • the pair of rails 15 are provided in parallel to each other along the X direction below the processing region R1, and guide the wheels 13 of the pallet 6 in the X direction.
  • the pair of rails 15 are supported by the frame 3c and the frame 3d.
  • a stopper 16 is provided on the ⁇ X side of the frame 3a.
  • the stopper 16 is arrange
  • the stopper 16 restricts the movement of the pallet 6 in the ⁇ X direction, for example, and positions the pallet 6 at the position P1 (see FIG. 2).
  • This position P1 is a position where the rod-shaped portion 18 is fitted into the receiving portion 19 when the rod-shaped portion 18 of the lifting device 2 described later is raised, and is set below the processing region R1. Note that whether or not the above-described stopper 16 is provided is arbitrary.
  • the workpiece W is placed on the upper end portion 12a of the support plate 12 at the external position P2.
  • the pallet 6 on which the workpiece W is placed travels in the ⁇ X direction from the position P2 and enters the main body frame 3, and is arranged at the position P1 by the stopper 16.
  • the workpiece W is carried into the main body frame 3.
  • the pallet 6 may carry out the workpiece W not only in carrying in, but carrying out the processed workpiece W, and carrying it out outside.
  • the pallet 6 is configured to reciprocate between the laser processing machine 1 and the outside, and can load or unload the workpiece W.
  • the work support part 7 can be inserted below the work W placed on the pallet 6.
  • the work support portion 7 includes, for example, a base portion 7a and an arm portion 7b.
  • the base 7a is formed extending in the X direction.
  • the arm portion 7b is formed in a bar shape extending in the + Y direction from the base portion 7a.
  • a plurality of arm portions 7b are provided on the upper surface of the base portion 7a side by side in the X direction.
  • Each arm portion 7 b is formed so that each arm portion 7 b can enter between the support plates 12 of the pallet 6 when the work support portion 7 is moved in the + Y direction.
  • the arms 7b are formed side by side in the X direction at substantially the same pitch as the support plate 12.
  • brush portions are provided at predetermined intervals on the upper surface of each arm portion 7b.
  • the brush part is formed using a material such as a resin, for example, and suppresses the lower surface of the work W from being damaged when the work W is supported.
  • a brush part is provided instead of the brush portion.
  • a plurality of free ball bearings balls can roll in all directions may be arranged.
  • the work support unit 7 includes a drive device (not shown) and a guide (not shown), and is movable in the + Y direction from the standby region R2.
  • an opening 14 (see FIG. 1) is formed in the frame 3b.
  • the opening 14 is formed in a shape through which the arm 7b of the work support 7 and the work W can pass.
  • the workpiece support portion 7 is set to be movable in the Y direction from the standby region R2 to a range in which each arm portion 7b is inserted below the workpiece W placed on the pallet 6.
  • work support part 7 is mentioned later.
  • the above-described work support portion 7 is not limited to a fork shape having a plurality of arm portions 7b.
  • a plurality of bar-shaped members may be disposed below the work W, such as a structure in which a plurality of rod-shaped members rise from below the processing region R1.
  • the laser beam machine 1 may not include the above-described work support portion 7.
  • the elevating device 2 can raise and lower the pallet 6 on which the workpiece W is placed to place the workpiece W in the processing region R1.
  • a plurality of lifting devices 2 are arranged, for example, so as to support and lift a plurality of locations on the pallet 6.
  • elevating devices 2a, 2b, 2c, and 2d are disposed near the four corners of the pallet 6, respectively.
  • the elevating devices 2a to 2d are arranged so as to protrude from the pallet 6 to the + X side and the ⁇ X side, respectively.
  • Each of the lifting devices 2a to 2d includes a rod-like portion 18 and a receiving portion 19.
  • FIG. 3A and 3B show an example of the lifting device 2, in which FIG. 3A is a perspective view showing a state where the rod-shaped portion 18 is lowered, and FIG. 3B is a perspective view showing a state where the rod-shaped portion 18 is raised.
  • FIG. 3 illustrates the lifting device 2a, the same applies to the other lifting devices 2b to 2d.
  • the rod-shaped portion 18 is disposed on the frame 3 d and the receiving portion 19 is disposed on the pallet 6.
  • the receiving portion 19 is provided corresponding to the position of the rod-shaped portion 18, and is disposed at a position for receiving the tip of the rod-shaped portion 18 when the rod-shaped portion 18 rises.
  • the rod-shaped portion 18 is provided on the main body frame 3 and is formed to be movable in the vertical direction.
  • the rod-shaped portion 18 moves in the vertical direction by driving the drive portion 20 provided on the frame 3d.
  • an air cylinder device or a hydraulic cylinder device is used as the drive unit 20, and a piston rod may be used as the rod-shaped portion 18.
  • the drive unit 20 may be a ball screw mechanism using an electric motor, and the ball screw may be used as the rod-shaped portion 18.
  • the rod-shaped part 18 and the drive part 20 may be arrange
  • the drive unit 20 may be disposed away from the rod-shaped portion 18 and the rod-shaped portion 18 may be moved by the drive unit 20 via the driving force transmission unit.
  • the tip 18a of the rod-shaped portion 18 is formed in a truncated cone shape with a rounded upper end portion.
  • the tip of the rod-shaped portion 18 is formed corresponding to the shape of the receiving portion 19.
  • the tip 18a of the rod-shaped portion 18 is not limited to being formed in a truncated cone shape, and may be formed in, for example, a conical shape with a sharp tip or a spherical shape with a round tip.
  • the receiving portion 19 is provided on the pallet 6 and is disposed at a position where the tip 18 a of the rod-shaped portion 18 is fitted into the receiving portion 19. As shown in FIG. 3, the receiving portion 19 includes a truncated cone-shaped concave portion 19 a so that the tip end 18 a of the rod-shaped portion 18 is fitted. As described above, the shape of the concave portion 19a is set corresponding to the shape of the tip 18a of the rod-shaped portion 18, and may be conical or spherical, or the tip 18a of the rod-shaped portion 18 is fitted. If possible, the shape may be different from the tip 18a.
  • the receiving part 19 has an L-shaped bracket 19b and a lower member 19c attached to the lower part of the bracket 19b.
  • the lower member 19c has a recess 19a formed on the lower surface.
  • the bracket 19b is fixed to the side surface of the base plate 11 of the pallet 6 by a fastening member 22 such as a bolt. Thereby, it is possible to attach the bracket 19b to the base plate 11 of the existing pallet 6.
  • the lower member 19c is fixed to the bracket 19b by a fastening member 21 such as a bolt.
  • the lower member 19c can move a predetermined amount in the horizontal direction with respect to the bracket 19b by loosening the fastening member 21.
  • the position of the recessed part 19a can be adjusted with respect to the front-end
  • FIG. By making the position of the recess 19a adjustable, for example, when using a plurality of pallets 6, the position of the recess 19a of each pallet 6 can be adjusted to the position of the tip 18a of the rod-shaped portion 18, Operation using a plurality of pallets 6 is possible.
  • the receiving portion 19 is not limited to being configured by the bracket 19b and the lower member 19c as described above, and may be a single member.
  • the receiving part 19 may be arrange
  • the position of the rod-like part 18 of the main body frame 3 may be adjustable in the horizontal direction.
  • the rod-like portion 18 is lowered in a state where the drive portion 20 is not driven.
  • the pallet 6 is placed on the frame 3d while being restricted by the stopper 16 from moving.
  • the tip 18 a of the rod-shaped portion 18 is fitted into the recess 19 a of the receiving portion 19 as shown in FIG.
  • the base plate 11 (pallet 6) rises with the workpiece W placed thereon.
  • the rising position of the pallet 6 is, for example, a position where the workpiece W is arranged in the machining region R1 (see FIG. 2).
  • the raising position of the pallet 6 may be set by a lifting stroke of the rod-shaped portion 18 by the drive unit 20. Further, for example, the height of the pallet 6 or the workpiece W is detected by an optical sensor or the like to detect the height of the rod-shaped portion 18. It may be set by stopping the ascent.
  • FIG. 4A to 4C are diagrams showing an example of the operation of the rod-shaped portion 18 and the receiving portion 19.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the operation of the rod-shaped portion 18 and the receiving portion 19
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a state in which the rod-shaped portion 18 is lowered
  • FIG. 4C is a diagram showing a state in which the rod-shaped portion 18 has come into contact with the concave portion 19a
  • the pallet 6 travels along the rail 15, and the position with respect to the main body frame 3 is held by the stopper 16, but there may be some deviation in the position.
  • the central axis AX1 of the tip 18a of the rod-shaped portion 18 and the central axis AX2 of the concave portion 19a are not coaxial.
  • the recess 19a is raised as the rod-like portion 18 rises from the stage at which a part of the tip 18a contacts the wall surface of the recess 19a. Can be easily moved. Due to the movement of the recess 19a in the + Y direction, the pallet 6 also moves in the + Y direction.
  • the recess 19a further moves in the + Y direction.
  • the central axis AX2 of the recess 19a coincides with the central axis AX1 of the tip 18a.
  • the pallet 6 is positioned at a preset horizontal position.
  • the operations shown in FIGS. 4A to 4C are performed in a state where the pallet 6 is placed on the main body frame 3.
  • the pallet 6 can be raised by further raising the rod-shaped portion 18 from the state where the pallet 6 is positioned in the horizontal direction, and the workpiece W placed on the pallet 6 can be accurately processed in the machining region R1. It becomes possible to arrange in.
  • the elevating devices 2a to 2d are arranged corresponding to the four positions of the pallet 6 (see FIG. 2), and in each of the elevating devices 2a to 2d, the tip 18a of the rod-like portion 18 is fitted into the recess 19a. Therefore, even when the pallet 6 is lifted by the four rod-shaped portions 18, the pallet 6 can be prevented from being displaced and the pallet 6 can be raised stably.
  • the lifting / lowering operations of the lifting / lowering devices 2a to 2d are controlled so as to operate synchronously by a control unit (not shown).
  • the elevating devices 2a to 2d are controlled by the control unit so that the height (position) of the rod-shaped portion 18 is increased between the elevating devices 2a to 2d so that the workpiece W placed on the pallet 6 is kept horizontal.
  • the speed at which the unit 18 is moved up and down is controlled so as to be synchronized.
  • the four portions are not limited to the rod-shaped portion 18 and the receiving portion 19 that perform the operation shown in FIG. 4, but are applied to at least one lifting device 2a or the like. Also good.
  • the position of the pallet 6 with respect to the main body frame 3 is positioned with respect to the rotation direction about the X direction and the Y direction, and further the Z direction as an axis by being applied by two lifting devices (for example, the lifting devices 2a and 2b). It is possible.
  • another lifting device for example, the lifting devices 2c and 2d
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the laser processing method according to the embodiment.
  • 6 to 8 are diagrams showing the operation of the laser beam machine 1.
  • FIG. 6 to FIG. 8 will be referred to as appropriate while explaining along the flowchart of FIG. 6 to 8 show the elevating devices 2a and 2d, the elevating devices 2b and 2c perform the same operation, and will be described as the elevating device 2 hereinafter.
  • the laser processing method first positions the pallet 6 in the horizontal direction in step S1 shown in FIG. For example, first, as shown in FIG. 6 (A), with the pallet 6 placing the workpiece W on the upper end 12a of the support plate 12, for example, from the external position P2 (see FIG. 2), the main body frame 3 Drive in. At this time, the pallet 6 travels in the ⁇ X direction with respect to the main body frame 3 with the wheels 13 guided by the rails 15. Subsequently, as shown in FIG. 6B, the pallet 6 is restricted from moving in the X direction by the stopper 16 and is arranged at a position P1 below the processing region R1. Subsequently, as shown in FIG.
  • the rod-shaped portion 18 of the elevating device 2 is raised, and the tip 18 a of the rod-shaped portion 18 is fitted into the recess 19 a of the receiving portion 19 of the pallet 6.
  • the pallet 6 is positioned with respect to the horizontal direction by contacting the tip 18a and the wall surface of the recess 19a as described with reference to FIGS. 4 (A) to (C).
  • step S2 shown in FIG. 5 the pallet 6 on which the workpiece W is placed is raised.
  • the lifting device 2 raises the pallet 6 positioned in the horizontal direction by further raising the rod-like portion 18 from the state shown in FIG. 6 (C).
  • the elevating device 2 raises the pallet 6 so that the workpiece W placed on the pallet 6 is arranged in the processing region R1.
  • the height of the workpiece W (the height of the pallet 6) may be detected by various sensors or the like, and the lifting device 2 may be controlled so as to place the workpiece W in the machining region R1.
  • step S3 shown in FIG. 5 the workpiece W placed on the pallet 6 is laser processed.
  • the laser head 4 moves relative to the workpiece W arranged in the processing region R1 while irradiating the laser beam, thereby processing the workpiece W.
  • the end of the work W may be held by a work holder or the like.
  • the laser head 4 is not limited to move with respect to the workpiece W.
  • the workpiece W may be moved with respect to the laser head 4, or both the laser head 4 and the workpiece W may be moved.
  • step S4 shown in FIG. 5 the workpiece support 7 is inserted or arranged below the workpiece W.
  • the workpiece support unit 7 moves in the + Y direction from the standby region R2 (see FIG. 2).
  • each arm portion 7 b of the work support portion 7 is inserted between the support plates 12 of the pallet 6 below the work W.
  • Each arm 7b is inserted between the support plates 12 through the opening 14 (see FIG. 1) of the main body frame 3.
  • step S5 shown in FIG. 5 the pallet 6 is lowered and the work W is supported by the work support portion 7.
  • the lifting device 2 lowers the rod-shaped portion 18 and lowers the pallet 6.
  • the workpiece W placed on the upper end portion 12 a of the support plate 12 of the pallet 6 is transferred to the arm portion 7 b of the workpiece support portion 7.
  • step S6 shown in FIG. 5 the workpiece W transferred to the workpiece support unit 7 is carried out to a predetermined external position such as the standby region R2 (see FIG. 2) by a transfer device (not shown). .
  • the unloaded workpiece W is transferred from the standby area R2 to another storage location or the like, or the products in the workpiece W are sorted in the standby area R2.
  • the workpiece support unit 7 moves in the ⁇ Y direction after the workpiece W is unloaded, and returns to the standby region R2 (see FIG. 2).
  • the pallet 6 after the work W is transferred travels in the + X direction with respect to the main body frame 3, for example, a position P2 (see FIG. 2) and waits for a new workpiece W to be placed.
  • a plurality of workpieces W are processed continuously.
  • the workpiece support portion 7 is inserted below the workpiece W placed on the pallet 6, and the vertical direction is relative to the pallet 6.
  • the lifting device 2 raises the pallet 6 so that the workpiece W is disposed higher than the arm portion 7b of the workpiece support portion 7, thereby inserting the arm portion 7b and lowering the pallet 6 with a simple operation. W can be easily transferred from the pallet 6 to the work support 7.
  • the welded portion is removed by moving the pallet 6 and the workpiece support portion 7 relatively in the vertical direction.
  • the workpiece W can be reliably transferred to the workpiece support portion 7.
  • the work W is processed into the processing region R1 by changing the lift amount of the pallet 6 by the lifting device 2. It can be reliably arranged at the height.
  • FIG. 9 is a plan view showing an example of the plate material processing system 100.
  • the plate material processing system 100 includes the laser processing machine 1 described above, a transport device 31, and a second processing device 32.
  • the plate material processing system 100 performs laser processing on the workpiece W by the laser processing machine 1 and performs forming processing by the second processing device 32.
  • the laser beam machine 1 is the same as the laser beam machine 1 described above.
  • the transfer device 31 can transfer the workpiece W arranged in the processing region R1 of the laser processing machine 1.
  • the transport device 31 can transport the workpiece W in the Y direction and place the workpiece W in the second processing region R3 of the second processing device 32.
  • the transport device 31 includes a carriage 31a, a plate 31b, and a work holder 31c.
  • the carriage 31a is formed to be movable in the Y direction along a pair of guides 34 by a driving device (not shown).
  • the pair of guides 34 are provided along the Y direction on both sides of a fixed table 40 described later in the X direction.
  • the driving device for example, a ball screw mechanism or a linear motor is used.
  • the plate 31b is formed in a rectangular shape when viewed from above, and is fixed to the side surface on the + Y side of the carriage 31a.
  • the length of the plate 31b in the X direction is set corresponding to the length of the workpiece W in the X direction.
  • the length in the Y direction of the plate 31b is such that the work holder 31c can grip the work W supported by the pallet 6 when the carriage 31a comes close to the ⁇ Y side of the opening 38 of the second processing apparatus 32 described later. Is set.
  • the work holder 31c is provided on the + Y side of the plate 31b so as to protrude in the + Y direction at three positions with an interval in the X direction.
  • Each work holder 31c employs a configuration in which an end portion of the work W is sandwiched and released by a driving device (not shown).
  • the number of work holders 31c is arbitrary. Instead of the work holder 31c that grips the workpiece W, a workpiece holder that absorbs a part of the workpiece W may be used.
  • the second processing device 32 has a second processing region R3 set in the middle of transporting the workpiece W from the pallet 6 by the transport device 31.
  • the second processing device 32 includes a processing tool 36 for processing the workpiece W and a frame 37.
  • the processing tool 36 is, for example, a press tool or a tap tool. Thereby, the 2nd processing apparatus 32 performs a shaping
  • the processing tool 36 is disposed on the frame 37 and is provided so as to be movable in the X direction with respect to the frame 37.
  • the frame 37 is provided with an opening 38. The opening 38 is formed so that a part of the workpiece W, the workpiece support 7 and the transfer device 31 can pass therethrough.
  • the transport device 31 transports the workpiece W between the laser processing machine 1 and the second processing device 32 via the opening 14 of the laser processing machine 1 and the opening 38 of the second processing device 32.
  • the second processing region R3 is disposed between the processing region R1 and the standby region R2.
  • the workpiece W is conveyed in the Y direction by the conveying device 31 described above, and the machining tool 36 moves in the X direction, whereby the machining tool 36 is positioned at an arbitrary portion of the workpiece W. be able to.
  • the plate material processing system 100 includes a fixed table 40 for supporting the workpiece W.
  • the fixed table 40 is disposed on the ⁇ Y side of the second processing device 32 and is provided in the standby region R2 of the workpiece support unit 7.
  • the fixed table 40 includes a base portion 40a extending in the X direction and a plurality of rod-shaped portions 40b extending from the base portion 40a in the + Y direction.
  • the rod-shaped portion 40b supports the workpiece on the upper surface.
  • a brush part (not shown) or a free ball bearing (the ball can roll in all directions) may be provided on the upper surface of the rod-like part 40b at a predetermined interval to suppress damage to the lower surface of the workpiece W.
  • the above-described transport device 31 is disposed above the fixed table 40. Thereby, the entire system can be made compact by utilizing the space above the fixed table 40.
  • the plate material processing system 100 has a control unit (not shown).
  • the control unit includes a storage device such as a central processing unit (CPU), a memory, and a hard disk.
  • the storage device stores programs and the like necessary for various controls.
  • the control unit controls, for example, the position of the laser head 4 of the laser processing machine 1, the output of the laser, the driving of the work support unit 7, the driving of the conveying device 31, each operation of the second processing device 32, and the like.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the plate material processing method according to the embodiment.
  • the following description is an example and does not limit the operation of the plate material processing system 100 and the plate material processing method.
  • 11 and 12 are diagrams illustrating the operation of the plate material processing system 100.
  • steps S1 to S5 are the same as those shown in FIG.
  • step S1 shown in FIG. 10 the pallet 6 on which the workpiece W is placed is positioned in the horizontal direction.
  • the pallet 6 is carried into the laser processing machine 1 from the outside as in FIGS. 6 (A) and 6 (B).
  • step S2 shown in FIG. 10 the pallet 6 is raised.
  • the lifting device 2 raises the pallet 6 so that the workpiece W is arranged in the processing region R1, as in FIGS. 6C and 7A.
  • step S3 shown in FIG. 10 the workpiece W is subjected to laser processing.
  • the transport device 31 moves in the + Y direction and grips the end of the workpiece W by the workpiece holder 31c.
  • work W can be prevented at the time of laser processing.
  • the workpiece W may not be held by the workpiece holder 31c during laser processing.
  • the laser beam machine 1 processes the workpiece W by irradiating the laser beam while moving the laser head 4 relative to the workpiece W.
  • step S4 shown in FIG. 10 the workpiece support 7 is inserted below the workpiece W.
  • the work support portion 7 moves in the + Y direction from the standby region R2 (see FIG. 9) and is inserted below the work W, as in FIG. 7 (C).
  • step S5 shown in FIG. 10 the pallet 6 is lowered and the work W is supported by the work support portion 7.
  • the lifting device 2 lowers the bar-shaped portion 18 and lowers the pallet 6 as in FIG. 8A.
  • work W can be easily transferred from the pallet 6 to the workpiece
  • step S ⁇ b> 6 shown in FIG. 10 the transport device 31 transports the workpiece W placed on the pallet 6.
  • the transport device 31 transports the workpiece W in the ⁇ Y direction.
  • the work support portion 7 functions as a support table for the work W, similarly to the fixed table 40.
  • the conveyance device 31 positions a predetermined portion of the workpiece W in the second machining region R3 while the workpiece W is being conveyed.
  • step S ⁇ b> 7 shown in FIG. 10 the second processing device 32 performs a forming process or a tapping process on a predetermined portion of the workpiece W positioned in the second processing region R ⁇ b> 3 with the processing tool 36.
  • step S8 shown in FIG. 10 the workpiece W is carried out to a predetermined external position (for example, the standby region R2 shown in FIG. 9) by the transfer device 31.
  • the workpiece W is transferred from the standby area R2 to another storage location or the like, or the products in the workpiece W are sorted in the standby area R2.
  • the workpiece support unit 7 moves in the ⁇ Y direction after the workpiece W is unloaded, and returns to the standby region R2 (see FIG. 9).
  • the conveying apparatus 31 may convey the workpiece
  • the workpiece W can be easily and reliably transferred to the workpiece support portion 7 by moving the pallet 6 up and down. Further, a complicated mechanism for raising and lowering the work support portion 7 is unnecessary, and the apparatus cost can be reduced. Moreover, since the workpiece
  • the lifting devices 2a to 2d are arranged at four locations, but the present invention is not limited to this.
  • the lifting / lowering device 2 may be arranged at one to three places, or five or more places.
  • the guide portion for guiding a part of the pallet 6 in the vertical direction so that the pallet 6 can be lifted in a balanced manner by the one or two lifting devices 2. It may be provided on the frame 3.
  • the plate member may be moved up and down by one or two lifting devices 2, and the pallet 6 may be moved up and down by placing the pallet 6 on the plate member.
  • the rod-like portion 18 of the lifting device 2 is provided on the main body frame 3 and the receiving portion 19 is provided on the pallet 6, but this is not limitative.
  • the rod-shaped part 18 may be provided on the pallet 6 and the receiving part 19 may be provided on the main body frame 3.
  • the rod-like portion 18 may be provided on the pallet 6 and the receiving portion 19 may be provided on the main body frame 3.
  • the work W supported by the work support unit 7 is carried out to the outside by the transport device 31, but is not limited thereto.
  • the laser-processed workpiece W may be transferred to the workpiece support unit 7 and unloaded from the main body frame 3, or the processed workpiece W may be unloaded from the main frame 3 while being placed on the pallet 6. Also good.
  • the arm portion 7b of the workpiece support 7 is inserted below the workpiece W prior to unloading the workpiece W by the pallet 6. 6 and the workpiece support portion 7 may be moved relative to each other in the vertical direction to remove the weld between the workpiece W and the support plate 12 and then be carried out of the main body frame 3 by the pallet 6.
  • the pallet 6 is lowered and the workpiece W is transferred to the workpiece support portion 7.
  • the present invention is not limited to this.
  • the workpiece W may be transferred by moving the workpiece support portion 7 relative to the pallet 6, or the workpiece W may be transferred by simultaneously lowering the pallet 6 and raising the workpiece support portion 7. .

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Abstract

ワークを載置するワーク載置部を昇降可能にして、ワークを容易かつ効率よく移載することが可能なレーザ加工機及びレーザ加工方法を提供する。加工領域（Ｒ１）に配置された板状のワーク（Ｗ）に対して相対的に移動してワーク（Ｗ）を加工するレーザヘッド（４）と、ワーク（Ｗ）を載置して走行可能なワーク載置部（６）と、ワーク（Ｗ）を載置したワーク載置部（６）を昇降させてワーク（Ｗ）を加工領域に配置可能な昇降装置（２）とを備える。

Description

レーザ加工機、レーザ加工方法、板材加工システム、及び板材加工方法
　本発明は、レーザ加工機、レーザ加工方法、板材加工システム、及び板材加工方法に関する。
　ワークに対して切断加工を行う装置として、例えばレーザ加工機などが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。レーザ加工機は、ワーク載置部に載置されたワークにレーザを照射しつつ、レーザヘッドをワークに対して相対的に移動させることにより、ワークの切断加工を行う。
特開平５－２３８７７号公報。
　レーザ加工機により加工されたワークは、ワーク載置部から他のワーク支持部などに移載され、所定の場所に搬送される。このとき、ワーク載置部から他のワーク支持部に安定して効率よくワークを移載することが求められている。例えば、ワーク載置部に載置したワークを他のワーク支持部で持ち上げて移載するものでは、ワークの上方に持ち上げるための空間が必要であり、レーザヘッドとの干渉を避けるためレーザヘッドを予め退避させる必要があり、ワークの移載を効率的に行うことができない。また、ワーク載置部の上端がワークの加工に伴うレーザ光の照射により溶融し、ワークを載置する高さが低くなる場合がある。これでは、他のワーク支持部がワークを受け取る際にワークの高さを適宜確認して、その高さに併せる必要がある。
　以上のような事情に鑑み、本発明は、ワークを載置するワーク載置部を昇降可能にして、ワークを容易かつ効率よく移載することが可能なレーザ加工機、レーザ加工方法、板材加工システム、及び板材加工方法を提供することを目的とする。
　本発明に係るレーザ加工機は、加工領域に配置された板状のワークに対して相対的に移動してワークを加工するレーザヘッドと、ワークを載置して走行可能なワーク載置部と、ワークを載置したワーク載置部を昇降させてワークを加工領域に配置可能な昇降装置とを備える。
　また、加工領域は、昇降装置によりワーク載置部を上昇させた位置に設定されてもよい。また、ワーク載置部は、本体フレームに対して走行可能であり、昇降装置は、ワーク載置部及び本体フレームのいずれか一方に設けられて上下方向に駆動される棒状部と、ワーク載置部及び本体フレームのいずれか他方に設けられて棒状部の先端を受ける受け部と、を備えてもよい。また、棒状部の先端は、円錐状、円錐台状、または球面状に形成され、受け部は、棒状部の先端が嵌まり込むように、円錐状、円錐台状、または球面状の凹部を備えてもよい。また、昇降装置は、ワーク載置部の複数個所を支持して昇降させるように、複数配置されてもよい。また、ワーク載置部の受け部または棒状部は、本体フレームの棒状部または受け部に対応するように水平方向に調整可能であってもよい。
　また、本発明に係る板材加工システムは、上記したレーザ加工機と、レーザ加工機に配置されたワークを搬送可能な搬送装置と、搬送装置によりワークをレーザ加工機から搬送する途中に設定された第２加工領域において、ワークを加工する加工工具を有する第２加工装置、を備える。
　また、本発明に係るレーザ加工方法は、ワークを載置するワーク載置部を上昇させてワークをレーザ加工することと、ワークの下方にワーク支持部を挿入または配置することと、ワーク載置部を下降させて、ワークをワーク支持部に支持させることと、を含む。また、ワーク載置部を上昇させる際に本体フレームに対して水平方向に位置決めすることを含んでもよい。
　また、本発明に係る板材加工方法は、ワーク載置部に載置された板状のワークに対してレーザヘッドを相対的に移動してワークを加工することと、ワーク載置部に載置されたワークを搬送することと、ワークをワーク載置部から搬送する途中に設定された第２加工領域において、ワークを加工工具により加工することと、を備える板材加工方法であって、上記したレーザ加工方法を含む。
　本発明によれば、ワーク載置部を昇降させることにより、他のワーク支持部等に対して容易かつ効率よくワークを移載することができる。また、ワーク載置部の上端が溶融してワークの載置高さが低い場合でも、ワーク載置部が昇降することにより他のワーク支持部に対してワークを容易に移載することができる。また、ワーク載置部の上昇位置を調整することにより、レーザヘッドとワークとの間隔を容易に調整することができる。
　また、加工領域は、昇降装置によりワーク載置部を上昇させた位置に設定される場合、レーザ加工後にワーク載置部を下降させることにより、加工したワークをワーク載置部から容易かつ確実に移載できる。また、ワーク載置部は、本体フレームに対して走行可能であり、昇降装置は、ワーク載置部及び本体フレームのいずれか一方に設けられて上下方向に駆動される棒状部と、ワーク載置部及び本体フレームのいずれか他方に設けられて棒状部の先端を受ける受け部と、を備える場合、上下方向に駆動する棒状部と受け部といった簡単な構成で、ワーク載置部を容易に昇降できる。また、棒状部の先端は、円錐状、円錐台状、または球面状に形成され、受け部は、棒状部の先端が嵌まり込むように、円錐状、円錐台状、または球面状の凹部を備える場合、棒状部の先端が凹部に嵌ることにより、ワーク載置部を本体フレームに対して容易に位置決めできる。また、昇降装置は、ワーク載置部の複数個所を支持して昇降させるように、複数配置される場合、複数の昇降装置により、ワーク載置部をバランスよく昇降できる。また、ワーク載置部の受け部または棒状部は、本体フレームの棒状部または受け部に対応するように水平方向に調整可能である場合、棒状部と受け部との位置合わせができ、複数のワーク載置部を交代で使用する場合でも各ワーク載置部を昇降装置に対応させることができる。
　また、本発明に係る板材加工システム及び板材加工方法によれば、ワーク載置部を昇降させることにより、他のワーク支持部等に対して容易かつ効率よくワークを移載することができる。また、ワーク載置部の上端が溶融してワークの載置高さが低い場合でも、ワーク載置部が昇降することにより他のワーク支持部に対してワークを容易に移載することができる。また、ワーク載置部の上昇位置を調整することにより、レーザヘッドとワークとの間隔を容易に調整することができる。また、ワークＷはワーク支持部に容易に移載されるので、第２加工装置３２によりワークＷを容易に成形加工することができる。
　また、本発明に係るレーザ加工方法によれば、ワーク載置部を下降させることにより、ワークをワーク支持部に対して容易かつ効率よく移載できる。また、ワーク載置部の上昇位置を調整することにより、ワークのレーザ加工位置を容易に調整できる。また、ワーク載置部を上昇させる際に本体フレームに対して水平方向に位置決めすることを含む場合、上昇したワーク載置部をフレーム本体に対して確実に位置決めできる。
実施形態に係るレーザ加工機の一例を示す斜視図である。 図１に示すレーザ加工機の平面図である。 昇降装置の一例を示し、（Ａ）は棒状部が下降した状態、（Ｂ）は棒状部が上昇した状態を示す斜視図である。 （Ａ）～（Ｃ）は棒状部及び受け部の動作の一例を示す図である。 実施形態に係るレーザ加工方法の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）～（Ｃ）は、レーザ加工機の動作を示す図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、図６に続いて、レーザ加工機の動作を示す図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、図７に続いて、レーザ加工機の動作を示す図である。 実施形態に係る板材加工システムの一例を示す平面図である。 実施形態に係る板材加工方法の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）～（Ｃ）は、板材加工システムの動作を示す図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、図１１に続いて、板材加工システムの動作を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面に平行な任意の方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向を上下方向またはＺ方向と表記する。また、本明細書において上方は＋Ｚ方向であり、下方は－Ｚ方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が－方向であるものとして説明する。
　図１は、実施形態に係るレーザ加工機１の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示すレーザ加工機１の平面図である。このレーザ加工機１は、ワークＷに対してレーザ加工を施すことにより、ワークＷの一部を所望の形状の製品に切断する。図１及び図２に示すように、レーザ加工機１は、昇降装置２と、本体フレーム３と、レーザヘッド４と、ヘッド駆動部５と、パレット（ワーク載置部）６と、ワーク支持部７と、を備える。このレーザ加工機１は、後述するように、ワークＷを載置したパレット６を昇降装置２により昇降可能な構成を有する。
　本体フレーム３は、＋Ｙ側及び－Ｙ側のそれぞれに、Ｘ方向に沿って配置される２つのフレーム３ａ、３ｂと、下部の＋Ｘ側及び－Ｘ側に配置される２つのフレーム３ｃ（図２参照）、３ｄと、を備える。フレーム３ａ、３ｂは、フレーム３ｃ、３ｄによって連結されている。なお、本体フレーム３の構成は任意であり、本体フレーム３を構成する各フレーム３ａ等の形状や、大きさ、数は任意である。
　レーザヘッド４は、加工領域Ｒ１に配置された板状のワークＷに対して相対的に移動してワークＷを加工する。レーザヘッド４は、下方にレーザ光を射出する射出部（不図示）を有している。レーザヘッド４は、光ファイバ（不図示）などの光伝送体を介してレーザ光源（不図示）に接続されている。レーザ光源としては、例えばファイバーレーザなどの固体レーザの光源が用いられる。これにより、例えば炭酸ガスレーザなどに比べて熱密度の高いレーザ光が得られるため、高速で切断等を行うことが可能となる。
　レーザヘッド４は、ヘッド駆動部５により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能であり、ワークＷに対して相対的に移動する。なお、レーザヘッド４がＸ方向及びＹ方向に移動する範囲を含んで加工領域Ｒ１が設定される。加工領域Ｒ１に配置されたワークＷに対してレーザヘッド４を移動させて加工を行うので、ワークＷの加工を高速で行うことができる。加工領域Ｒ１の高さは、例えば、後述する昇降装置２によりパレット６を上昇させた際に、パレット６に載置されたワークＷの高さに設定される。
　ヘッド駆動部５は、ガントリー５ａと、スライダ５ｂと、昇降部５ｃとを有している。ガントリー５ａは、Ｙ方向に沿って配置され、一対のガイドレール５ｄ上に配置されている。一対のガイドレール５ｄは、加工領域Ｒ１をＹ方向に挟んでＸ方向に沿って互いに平行に配置されるように、フレーム３ａ、３ｂのそれぞれの上部に形成される。ヘッド駆動部５は、例えばボールねじ機構など、ガントリー５ａをＸ方向に移動させる駆動機構（不図示）を有している。ガントリー５ａは、この駆動機構により、ガイドレール５ｄに沿ってＸ方向に移動可能となっている。
　ガントリー５ａの上面（＋Ｚ側の面）には、ガイド５ｅが設けられている。ガイド５ｅは、Ｙ方向に沿って形成されており、スライダ５ｂを案内する。スライダ５ｂは、ガントリー５ａの上面から－Ｘ側の面にわたって配置されている。ヘッド駆動部５は、例えばボールねじ機構など、スライダ５ｂをＹ方向に移動させる駆動機構（不図示）を有している。スライダ５ｂは、この駆動機構により、ガイド５ｅに沿ってＹ方向に移動可能となっている。なお、スライダ５ｂを案内するガイドが、例えば、ガントリー５ａの－Ｘ側の面に形成されてもよい。
　スライダ５ｂの－Ｘ側の面には、ガイド５ｆが設けられている。ガイド５ｆは、上下方向に沿って形成されており、昇降部５ｃを案内する。昇降部５ｃは、スライダ５ｂの－Ｘ側の面上に配置されている。ヘッド駆動部５は、例えばボールねじ機構など、昇降部５ｃを上下方向に移動させる駆動機構（不図示）を有している。昇降部５ｃは、この駆動機構により、ガイド５ｆに沿って上下方向に移動可能となっている。
　上記レーザヘッド４は、昇降部５ｃに保持されている。ガントリー５ａがＸ方向に移動することでレーザヘッド４、スライダ５ｂ及び昇降部５ｃが一体でＸ方向に移動する。スライダ５ｂがＹ方向に移動することでレーザヘッド４及び昇降部５ｃが一体でＹ方向に移動する。昇降部５ｃが上下方向に移動することでレーザヘッド４が上下方向に移動する。これにより、レーザヘッド４は、加工領域Ｒ１の上方をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能となっている。なお、ヘッド駆動部５は、上記した構成に限定されない。例えば、ロボットアームによりレーザヘッド４をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させるものでもよい。また、レーザヘッド４を移動させることに代えて、ワークＷを移動させるものや、レーザヘッド４及びワークＷの双方を移動させるものでもよい。
　ワーク載置部であるパレット６は、ワークＷを載置して走行可能である。パレット６は、例えば、ベースプレート１１と、複数の支持プレート１２と、複数の車輪１３と、を備える。支持プレート１２は、矩形状のベースプレート１１の上面に立った状態でＸ方向に並んで配置され、その上端部１２ａでワークＷの下面を支持する。２つの支持プレート１２の間隔は、後述するワーク支持部７の腕部７ｂが差し込み可能に設定される。
　複数の上端部１２ａには、ワークＷが載置される。複数の上端部１２ａの高さが同一であるため、ワークＷをほぼ水平に載置する。これにより、パレット６は、加工領域Ｒ１において、ワークＷを支持するテーブルとしても機能する。また、上端部１２ａが鋸歯状であるため、ワークＷに対する接触面積が小さい。これにより、ワークＷの加工によって支持プレート１２に溶着するのを減少でき、後述のワーク支持部７によって支持プレート１２からワークＷを容易に引き離すことができる。なお、上端部１２ａは、鋸歯状とすることに限定されず、例えば、剣山状や波形状としてもよい。また、パレット６は、複数の支持プレート１２を用いることに限定されず、例えば、複数のピンがベースプレート１１上に配置されたものでもよい。
　複数の車輪１３は、例えば、ベースプレート１１の下部に設けられる。例えば、４個の車輪１３は、それぞれ、矩形状のベースプレート１１の４つの角部分の下部に設けられる（図２参照）。なお、車輪１３の数は任意である。また、例えば、複数の車輪１３のうち少なくとも２個は、不図示の駆動装置により駆動する。なお、複数の車輪１３は、駆動されなくてもよい。例えば、複数の車輪１３は、すべて従動車輪であり、ユーザにより走行させるものや、ベルトやチェーン等により走行するものでもよい。
　パレット６は、本体フレーム３に対して走行可能である。複数の車輪１３は、本体フレーム３から延びる一対のレール１５により案内され、本体フレーム３に対して走行する。一対のレール１５は、加工領域Ｒ１の下方においてＸ方向に沿って互いに平行に設けられ、パレット６の車輪１３をＸ方向にガイドする。一対のレール１５は、フレーム３ｃ及びフレーム３ｄに支持される。また、フレーム３ａの－Ｘ側には、例えば、ストッパ１６が設けられる。ストッパ１６は、例えば、パレット６のベースプレート１１の高さに配置される。ストッパ１６は、例えば、パレット６の－Ｘ方向への移動を規制して、パレット６を位置Ｐ１（図２参照）に位置決めする。この位置Ｐ１は、後述する昇降装置２の棒状部１８を上昇させた時に、棒状部１８が受け部１９に嵌まり込む位置であり、加工領域Ｒ１の下方に設定される。なお、上記したストッパ１６を設けるか否かは任意である。
　パレット６は、例えば、外部の位置Ｐ２において、支持プレート１２の上端部１２ａにワークＷが載置される。ワークＷを載置したパレット６は、位置Ｐ２から－Ｘ方向に走行して本体フレーム３内に進入し、ストッパ１６により位置Ｐ１に配置される。これにより、ワークＷは、本体フレーム３内に搬入される。なお、パレット６は、ワークＷの搬入だけでなく、加工したワークＷを載置して、外部に搬出してもよい。このように、パレット６は、レーザ加工機１と外部とを往復移動するように構成され、ワークＷを搬入または搬出可能である。
　ワーク支持部７は、パレット６に載置されたワークＷの下方に挿入可能である。ワーク支持部７は、例えば、基部７ａと、腕部７ｂとを有している。基部７ａは、Ｘ方向に延びて形成される。腕部７ｂは、基部７ａから＋Ｙ方向に延びる棒状に形成されている。腕部７ｂは、基部７ａの上面に、Ｘ方向に並んで複数設けられる。各腕部７ｂは、ワーク支持部７を＋Ｙ方向に移動させた場合、各腕部７ｂがパレット６の支持プレート１２同士の間に進入可能となるように形成されている。各腕部７ｂは、例えば、支持プレート１２とほぼ等しいピッチでＸ方向に並んで形成される。各腕部７ｂの上面には、例えば、不図示のブラシ部が所定間隔で設けられている。ブラシ部は、例えば樹脂等の材料を用いて形成されており、ワークＷを支持する際に、ワークＷの下面に傷が付くのを抑制する。なお、ブラシ部を設けるか否かは任意である。また、ブラシ部に代えて、複数のフリーボールベアリング（ボールが全方向に転動可能）が配置されてもよい。
　ワーク支持部７は、不図示の駆動装置及び不図示のガイドを備え、待機領域Ｒ２から＋Ｙ方向に移動可能である。なお、フレーム３ｂには、開口部１４（図１参照）が形成されている。この開口部１４は、ワーク支持部７の腕部７ｂ及びワークＷが通過可能な形状に形成されている。ワーク支持部７は、待機領域Ｒ２から、各腕部７ｂをパレット６に載置されたワークＷの下方に挿入する範囲まで、Ｙ方向に移動可能に設定される。なお、パレット６からワーク支持部７にワークＷを移載する動作については後述する。
　また、上記したワーク支持部７は、複数の腕部７ｂを持つフォーク状であることに限定されない。例えば、ワーク支持部として、複数の棒状の部材が加工領域Ｒ１の下方から上昇するものなど、ワークＷの下方に配置可能なものでもよい。また、レーザ加工機１は、上記したワーク支持部７を備えなくてもよい。
　次に、昇降装置２について説明する。昇降装置２は、ワークＷを載置したパレット６を昇降させてワークＷを加工領域Ｒ１に配置可能である。昇降装置２は、例えば、パレット６の複数個所を支持して昇降させるように、複数配置される。例えば、パレット６の四隅近傍のそれぞれに、昇降装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが配置される。複数の昇降装置２ａ～２ｄが配置されることにより、パレット６を安定して昇降させることができる。また、昇降装置２ａ～２ｄは、図２に示すように、パレット６から＋Ｘ側及び－Ｘ側のそれぞれに突出した状態で配置されている。各昇降装置２ａ～２ｄは、それぞれ、棒状部１８と、受け部１９と、を備える。
　図３は、昇降装置２の一例を示し、（Ａ）は棒状部１８が下降した状態、（Ｂ）は棒状部１８が上昇した状態を示す斜視図である。なお、図３では昇降装置２ａについて説明しているが、他の昇降装置２ｂ～２ｄについても同様である。図３に示すように、昇降装置２ａは、棒状部１８がフレーム３ｄに配置され、受け部１９がパレット６に配置される。受け部１９は、棒状部１８の位置に対応して設けられ、棒状部１８が上昇する際に棒状部１８の先端を受ける位置に配置される。
　棒状部１８は、本体フレーム３に設けられて上下方向に移動可能に形成される。棒状部１８は、フレーム３ｄに設けられた駆動部２０を駆動することにより上下方向に移動する。駆動部２０は、例えば、エアシリンダ装置または油圧シリンダ装置が用いられ、ピストンロッドを棒状部１８として使用してもよい。また、駆動部２０は、電動モータを用いたボールねじ機構が用いられ、ボールねじを棒状部１８として使用してもよい。また、棒状部１８と駆動部２０とは離れて配置されてもよい。例えば、棒状部１８から離れて駆動部２０が配置され、駆動力伝達部を介して駆動部２０により棒状部１８を移動させるものでもよい。
　棒状部１８の先端１８ａは、上端部分が丸みを帯びた円錐台状に形成される。なお、棒状部１８の先端は、受け部１９の形状に対応して形成される。なお、棒状部１８の先端１８ａは、円錐台状に形成されることに限定されず、例えば、先端が尖った円錐状や、先端が丸い球面状に形成されてもよい。
　受け部１９は、パレット６に設けられ、棒状部１８の先端１８ａが受け部１９に嵌まり込む位置に配置される。受け部１９は、図３に示すように、棒状部１８の先端１８ａが嵌まり込むように、円錐台状の凹部１９ａを備える。この凹部１９ａの形状は、上記したように、棒状部１８の先端１８ａの形状に対応して設定され、円錐状や球面状であってもよいし、また、棒状部１８の先端１８ａを嵌め込むことが可能であれば、先端１８ａと異なる形状であってもよい。
　受け部１９は、Ｌ字状のブラケット１９ｂと、ブラケット１９ｂの下部に取り付けられる下部材１９ｃと、を有している。下部材１９ｃは、下面に凹部１９ａが形成される。ブラケット１９ｂは、ボルト等の締結部材２２によってパレット６のベースプレート１１の側面に固定される。これにより、既存のパレット６のベースプレート１１にブラケット１９ｂを取り付けることが可能である。また、下部材１９ｃは、ボルト等の締結部材２１によってブラケット１９ｂに固定される。なお、下部材１９ｃは、締結部材２１を緩めることによって、ブラケット１９ｂに対して水平方向に所定量を移動可能である。これにより、棒状部１８の先端１８ａに対して凹部１９ａの位置を調整することができる。凹部１９ａの位置を調整可能とすることにより、例えば、複数台のパレット６を使用する場合、各パレット６の凹部１９ａの位置を、棒状部１８の先端１８ａの位置に合わせ込むことが可能となり、複数台のパレット６を用いた運用が可能となる。
　なお、受け部１９は、上記のようにブラケット１９ｂと下部材１９ｃとで構成することに限定されず、１つの部材であってもよい。また、受け部１９は、例えば、パレット６のベースプレート１１の裏面側に配置されてもよく、また、ベースプレート１１の裏面の一部に凹部１９ａと同様の構造が形成されてもよい。また、受け部１９の凹部１９ａの位置を調整可能とすることに代えて、本体フレーム３の棒状部１８の位置を水平方向に調整可能としてもよい。
　図３（Ａ）に示すように、駆動部２０を駆動しない状態では、棒状部１８は下降している。この状態ではパレット６は、ストッパ１６に移動を規制されてフレーム３ｄ上に載った状態である。この状態から駆動部２０を駆動して棒状部１８を上昇させることにより、図３（Ｂ）に示すように、棒状部１８の先端１８ａが受け部１９の凹部１９ａに嵌まり込む。さらに棒状部１８が上昇することにより、ベースプレート１１（パレット６）は、ワークＷを載置した状態で上昇する。
　パレット６の上昇位置としては、例えば、ワークＷを加工領域Ｒ１（図２参照）に配置させる位置である。パレット６の上昇位置の設定は、駆動部２０による棒状部１８の昇降ストロークによって設定してもよく、また、例えば光学式センサ等によりパレット６またはワークＷの高さを検出して棒状部１８の上昇を停止させて設定するものでもよい。
　図４（Ａ）～（Ｃ）は、棒状部１８及び受け部１９の動作の一例を示す図である。図４は、棒状部１８及び受け部１９の動作の一例を示す図であり、図４（Ａ）は、棒状部１８が下降した状態を示す図、図４（Ｂ）は、棒状部１８が上昇して凹部１９ａに接触した状態を示す図、図４（Ｃ）は、棒状部１８が凹部１９ａに入り込んだ状態を示す図である。パレット６は、レール１５に沿って走行し、ストッパ１６によって本体フレーム３に対する位置が保持されているが、その位置に多少のずれが生じる場合がある。パレット６の位置がずれると、図４（Ａ）に示すように、棒状部１８の先端１８ａの中心軸ＡＸ１と凹部１９ａの中心軸ＡＸ２とが、同軸上にない状態となる。
　この状態で、棒状部１８が上昇すると、図４（Ｂ）に示すように、棒状部１８の先端１８ａが、凹部１９ａの壁面に接触する。さらに棒状部１８が上昇すると、棒状部１８の先端１８ａによって凹部１９ａの壁面が押されて凹部１９ａは＋Ｙ方向に移動し、凹部１９ａの中心軸ＡＸ２が先端１８ａの中心軸ＡＸ１に近づく。先端１８ａの形状が円錐台状であり、凹部１９ａの形状が同じく円錐台状であるので、先端１８ａの一部が凹部１９ａの壁面に接触した段階から、棒状部１８の上昇に伴って凹部１９ａを容易に移動させることができる。この凹部１９ａの＋Ｙ方向の移動により、パレット６も＋Ｙ方向に移動する。
　続いて、図４（Ｃ）に示すように、棒状部１８の先端１８ａが凹部１９ａに嵌まり込んだ状態では、凹部１９ａがさらに＋Ｙ方向に移動する。この状態において、凹部１９ａの中心軸ＡＸ２は、先端１８ａの中心軸ＡＸ１に一致する。これにより、パレット６は、予め設定された水平方向の位置に位置決めされる。上記した図４（Ａ）～（Ｃ）に示す動作は、パレット６が本体フレーム３に載った状態で行われる。このようにパレット６が水平方向に位置決めされた状態から、棒状部１８をさらに上昇させることにより、パレット６を上昇させることができ、このパレット６に載置されたワークＷを精度よく加工領域Ｒ１に配置することが可能となる。
　なお、昇降装置２ａ～２ｄは、パレット６の４か所に対応して配置され（図２参照）、各昇降装置２ａ～２ｄのそれぞれにおいて、棒状部１８の先端１８ａが凹部１９ａに嵌まり込むため、４つの棒状部１８でパレット６を持ち上げたときでもパレット６のズレ等を防止して、パレット６を安定して上昇させることができる。なお、昇降装置２ａ～２ｄの昇降動作は、不図示の制御部により、同期して動作するように制御される。例えば、昇降装置２ａ～２ｄは、パレット６に載置したワークＷを水平に保って上昇するように、制御部により、昇降装置２ａ～２ｄ間で、棒状部１８の高さ（位置）、棒状部１８を昇降する速度等が同期するように制御される。
　なお、昇降装置２ａ～２ｄにおいて、４か所の全てが図４に示す動作を行うような棒状部１８及び受け部１９とすることに限定されず、少なくとも１つの昇降装置２ａ等で適用してもよい。なお、２つの昇降装置（例えば昇降装置２ａ、２ｂ）で適用することにより、本体フレーム３に対するパレット６の位置をＸ方向及びＹ方向、さらにはＺ方向を軸とした回転方向に対して位置決めすることが可能である。この場合、他の昇降装置（例えば昇降装置２ｃ、２ｄ）は、単に棒状部１８で受け部１９を上方に押し上げるものが適用されてもよい。従って棒状部１８の先端１８ａや受け部の凹部１９ａの形状を円錐台状等に形成することが不要となる。
　次に、実施形態に係るレーザ加工方法をレーザ加工機１の動作に基づいて、図面を参照して説明する。ただし、以下の説明は一例であって、レーザ加工機１の動作及びレーザ加工方法を限定するものではない。図５は、実施形態に係るレーザ加工方法の一例を示すフローチャートである。図６～図８は、レーザ加工機１の動作を示す図である。なお、図５のフローチャートに沿って説明しつつ、図６～図８を適宜参照する。なお、図６～図８では、昇降装置２ａ、２ｄが示されているが、昇降装置２ｂ、２ｃについても同様の動作を行っており、以下、昇降装置２として説明している。
　実施形態に係るレーザ加工方法は、まず、図５に示すステップＳ１において、パレット６を水平方向に位置決めする。例えば、まず、図６（Ａ）に示すように、パレット６がワークＷを支持プレート１２の上端部１２ａに載置した状態で、例えば、外部の位置Ｐ２（図２参照）から、本体フレーム３内に走行する。このとき、パレット６は、車輪１３がレール１５にガイドされ、本体フレーム３に対して－Ｘ方向に走行する。続いて、図６（Ｂ）に示すように、パレット６は、ストッパ１６により、Ｘ方向の移動が規制され、加工領域Ｒ１の下方の位置Ｐ１に配置される。続いて、図６（Ｃ）に示すように、昇降装置２の棒状部１８が上昇し、棒状部１８の先端１８ａがパレット６の受け部１９の凹部１９ａに嵌め込まれる。棒状部１８が上昇する際、上記図４（Ａ）～（Ｃ）で説明したように、先端１８ａと凹部１９ａの壁面とが接触することにより、パレット６が水平方向に対して位置決めされる。
　次に、図５に示すステップＳ２において、ワークＷを載置するパレット６を上昇させる。図７（Ａ）に示すように、昇降装置２は、図６（Ｃ）に示した状態から棒状部１８がさらに上昇することにより、水平方向に位置決めされたパレット６を上昇させる。昇降装置２は、パレット６に載置したワークＷが加工領域Ｒ１に配置されるように、パレット６を上昇させる。なお、ワークＷの高さ（パレット６の高さ）を各種センサ等によって検出し、ワークＷを加工領域Ｒ１に配置するように昇降装置２を制御してもよい。
　次に、図５に示すステップＳ３において、パレット６に載置されたワークＷをレーザ加工する。図７（Ｂ）に示すように、加工領域Ｒ１に配置されるワークＷに対して、レーザヘッド４がレーザ光を照射しつつ相対的に移動してワークＷを加工する。このレーザ加工に際して、例えば、ワークＷはワークホルダ等により端部が保持されてもよい。また、ワークＷに対してレーザヘッド４が移動することに限定されない。例えば、レーザヘッド４に対してワークＷを移動させてもよく、また、レーザヘッド４及びワークＷの双方を移動させてもよい。
　次に、図５に示すステップＳ４において、ワークＷの下方にワーク支持部７を挿入または配置する。レーザヘッド４によるワークＷの加工が終了すると、ワーク支持部７が、待機領域Ｒ２（図２参照）から＋Ｙ方向に移動する。これにより、図７（Ｃ）に示すように、ワーク支持部７の各腕部７ｂがワークＷの下方においてパレット６の支持プレート１２同士の間に挿入される。なお、各腕部７ｂは、本体フレーム３の開口部１４（図１参照）を介して支持プレート１２同士の間に挿入される。
　次に、図５に示すステップＳ５において、パレット６を下降させて、ワークＷをワーク支持部７に支持させる。図８（Ａ）に示すように、昇降装置２は棒状部１８を下降させ、パレット６を下降させる。パレット６が下降することにより、パレット６の支持プレート１２の上端部１２ａに載置されたワークＷは、ワーク支持部７の腕部７ｂに移載される。
　次に、図５に示すステップＳ６において、ワーク支持部７に移載されたワークＷは、不図示の搬送装置により、例えば待機領域Ｒ２（図２参照）などの外部の所定位置に搬出される。なお、搬出後のワークＷは、待機領域Ｒ２から他の保管場所等に搬送され、または、待機領域Ｒ２においてワークＷ中の製品の仕分け等が行われる。ワーク支持部７は、ワークＷが搬出された後、－Ｙ方向に移動し、待機領域Ｒ２（図２参照）に戻る。
　続いて、図８（Ｂ）に示すように、ワークＷを移載した後のパレット６は、本体フレーム３に対して＋Ｘ方向に走行し、例えば、本体フレーム３の外部である位置Ｐ２（図２参照）に移動して待機し、新たなワークＷが載置される。以上の動作が繰り返されることにより、複数のワークＷが連続して加工される。
　このように、本実施形態のレーザ加工機１及びレーザ加工方法によれば、ワーク支持部７をパレット６に載置されたワークＷの下方に挿入し、パレット６に対して相対的に上下方向に移動することにより、ワークＷをパレット６からワーク支持部７に容易に移載できる。また、昇降装置２は、ワークＷをワーク支持部７の腕部７ｂより高く配置するようにパレット６を上昇させることにより、腕部７ｂを挿入してパレット６を下降させるといった単純な動作でワークＷをパレット６からワーク支持部７に容易に移載できる。
　また、レーザ加工の際にワークＷの一部が溶融して支持プレート１２に溶着した場合においても、パレット６とワーク支持部７とを上下方向に相対的に移動させることにより、溶着部分を外しながらワークＷをワーク支持部７に確実に移載できる。また、パレット６の支持プレート１２がレーザ光の照射により溶融し、ワークＷを載置する高さが変化した場合でも、昇降装置２によりパレット６の上昇量を変えることでワークＷを加工領域Ｒ１の高さに確実に配置させることができる。
　次に、本実施形態に係る板材加工システム１００について説明する。図９は、板材加工システム１００の一例を示す平面図である。板材加工システム１００は、上記したレーザ加工機１と、搬送装置３１と、第２加工装置３２と、を備える。板材加工システム１００は、ワークＷに対して、レーザ加工機１によりレーザ加工を行い、第２加工装置３２により成形加工を行う。なお、レーザ加工機１は、上記したレーザ加工機１と同様である。
　搬送装置３１は、レーザ加工機１の加工領域Ｒ１に配置されたワークＷを搬送可能である。搬送装置３１は、ワークＷをＹ方向に搬送して、第２加工装置３２の第２加工領域Ｒ３にワークＷを配置可能である。搬送装置３１は、キャリッジ３１ａと、プレート３１ｂと、ワークホルダ３１ｃと、を備える。
　キャリッジ３１ａは、不図示の駆動装置により一対のガイド３４に沿ってＹ方向に移動可能に形成される。一対のガイド３４は、後述する固定テーブル４０をＸ方向に挟んだ両側に、Ｙ方向に沿って設けられている。駆動装置としては、例えばボールねじ機構やリニアモータなどが用いられる。プレート３１ｂは、上方から見て、矩形状に形成され、キャリッジ３１ａの＋Ｙ側の側面に固定される。プレート３１ｂのＸ方向の長さは、ワークＷのＸ方向の長さに対応して設定される。プレート３１ｂのＹ方向の長さは、キャリッジ３１ａが後述する第２加工装置３２の開口部３８の－Ｙ側に近接した際、パレット６に支持されるワークＷをワークホルダ３１ｃが把持可能な長さに設定される。
　ワークホルダ３１ｃは、プレート３１ｂの＋Ｙ側において、Ｘ方向に間隔を空けて３箇所に＋Ｙ方向に突出して設けられる。各ワークホルダ３１ｃは、不図示の駆動装置によりワークＷの端部を挟み込んで把持または解放可能な構成が採用される。なお、ワークホルダ３１ｃの個数は任意である。ワークホルダ３１ｃは、ワークＷを把持するものに代えて、ワークＷの一部を吸着するものが使用されてもよい。
　第２加工装置３２は、搬送装置３１によりワークＷをパレット６から搬送する途中に設定された第２加工領域Ｒ３を有する。第２加工装置３２は、ワークＷを加工する加工工具３６と、フレーム３７と、を有する。加工工具３６は、例えば、プレス工具あるいはタップ工具である。これにより、第２加工装置３２は、ワークＷの所定部分に成形加工あるいはタップ加工を行う。加工工具３６は、フレーム３７に配置され、フレーム３７に対してＸ方向に移動可能に設けられる。フレーム３７には、開口部３８が設けられる。開口部３８は、ワークＷ、ワーク支持部７、及び搬送装置３１の一部が通過可能に形成される。搬送装置３１は、レーザ加工機１の開口部１４及び第２加工装置３２の開口部３８を介して、レーザ加工機１と第２加工装置３２との間でワークＷを搬送する。第２加工領域Ｒ３は、加工領域Ｒ１と待機領域Ｒ２との間に配置される。この第２加工領域Ｒ３において、ワークＷが上記した搬送装置３１によってＹ方向に搬送され、かつ、加工工具３６がＸ方向に移動することにより、ワークＷの任意の部分に加工工具３６を位置決めすることができる。
　また、板材加工システム１００は、ワークＷを支持するための固定テーブル４０を備える。固定テーブル４０は、第２加工装置３２の－Ｙ側に配置され、ワーク支持部７の待機領域Ｒ２に設けられる。固定テーブル４０は、Ｘ方向に延びる基部４０ａと、基部４０ａから＋Ｙ方向に延びる複数の棒状部４０ｂと、を備える。棒状部４０ｂは、上面でワークを支持する。棒状部４０ｂの上面には、不図示のブラシ部あるいはフリーボールベアリング（ボールが全方向に転動可能）が所定間隔で設けられ、ワークＷの下面に傷が付くのを抑制してもよい。また、固定テーブル４０の上方には、上記した搬送装置３１が配置される。これにより、固定テーブル４０の上方スペースを活用して、システム全体をコンパクトにすることができる。
　板材加工システム１００は、不図示の制御部を有する。制御部は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、ハードディスク等の記憶装置を備える。記憶装置は、各種制御に必要なプログラム等が記憶される。制御部は、例えば、レーザ加工機１のレーザヘッド４の位置やレーザの出力、ワーク支持部７の駆動、搬送装置３１の駆動、第２加工装置３２の各動作等を制御する。
　次に、実施形態に係る板材加工方法について図面を参照して説明する。図１０は、実施形態に係る板材加工方法の一例を示すフローチャートである。ただし、以下の説明は一例であって、板材加工システム１００の動作及び板材加工方法を限定するものではない。図１１及び図１２は、板材加工システム１００の動作を示す図である。なお、図１０のフローチャートに沿って説明しつつ、図１１及び図１２を適宜参照する。また、図１０において、ステップＳ１～Ｓ５は、図５に示すものと同様であるため、説明を簡略化する。
　先ず、図１０に示すステップＳ１において、ワークＷを載置したパレット６を水平方向に位置決めする。図１１（Ａ）に示すように、パレット６は、図６（Ａ）及び（Ｂ）と同様に、外部からレーザ加工機１に搬入される。次に、図１０に示すステップＳ２において、パレット６を上昇させる。図１１（Ｂ）に示すように、昇降装置２は、図６（Ｃ）及び図７（Ａ）と同様に、ワークＷが加工領域Ｒ１に配置されるように、パレット６を上昇させる。次に、図１０に示すステップＳ３において、ワークＷに対してレーザ加工を行う。図１１（Ｃ）に示すように、搬送装置３１は、＋Ｙ方向に移動して、ワークホルダ３１ｃによりワークＷの端部を把持する。これにより、レーザ加工時にワークＷのズレを防止できる。ただし、レーザ加工時にワークホルダ３１ｃでワークＷを把持しなくてもよい。レーザ加工機１は、図７（Ｂ）と同様に、レーザヘッド４をワークＷに対して相対的に移動させつつ、レーザ光を照射することによりワークＷを加工する。
　次に、図１０に示すステップＳ４において、ワークＷの下方にワーク支持部７が挿入される。図１２（Ａ）に示すように、ワーク支持部７は、図７（Ｃ）と同様に、待機領域Ｒ２（図９参照）から＋Ｙ方向に移動してワークＷの下方に挿入される。次に、図１０に示すステップＳ５において、パレット６を下降させて、ワークＷをワーク支持部７に支持させる。図１２（Ｂ）に示すように、昇降装置２は、図８（Ａ）と同様に、棒状部１８を下降させ、パレット６を下降させる。これにより、ワークＷをパレット６からワーク支持部７に容易に移載することができる。なお、レーザ加工の際にワークＷの一部が溶融して支持プレート１２に溶着した場合においても、溶着部分を外しながらワークＷをワーク支持部７に移載できる点は上記と同様である。
　次に、図１０に示すステップＳ６において、搬送装置３１は、パレット６に載置されたワークＷを搬送する。図１２（Ｃ）に示すように、搬送装置３１は、ワークＷを－Ｙ方向に搬送する。このとき、ワーク支持部７は、固定テーブル４０と同様に、ワークＷの支持テーブルとして機能する。搬送装置３１は、ワークＷの搬送途中において、ワークＷの所定部分を第２加工領域Ｒ３において位置決めする。次に、図１０に示すステップＳ７において、第２加工装置３２は、加工工具３６により、第２加工領域Ｒ３に位置決めされたワークＷの所定部分に対して成形加工あるいはタップ加工を行う。
　次に、図１０に示すステップＳ８において、ワークＷは、搬送装置３１により外部の所定位置（例えば図９に示す待機領域Ｒ２など）に搬出される。ワークＷは、例えば、待機領域Ｒ２から他の保管場所等に搬送され、または待機領域Ｒ２においてワークＷ中の製品の仕分け等が行われる。ワーク支持部７は、ワークＷが搬出された後、－Ｙ方向に移動し、待機領域Ｒ２（図９参照）に戻る。なお、図１０に示すステップＳ８において、搬送装置３１は、ワークＷを加工領域Ｒ１に搬送してもよく、また、ワークＷに対して再度レーザ加工を行ってもよい。
　このように、本実施形態の板材加工システム１００及び板材加工方法によれば、パレット６を昇降させることにより、ワーク支持部７に容易かつ確実にワークＷを移載することができる。また、ワーク支持部７を昇降させるための複雑な機構が不要であり、装置コストを低減できる。また、ワークＷは、ワーク支持部７に容易に移載されるので、搬送装置３１によりワークＷを効率よく搬送することができ、第２加工装置３２へのワークＷの搬送及び位置決めを効率よく行うことができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上記の実施形態に限定されるものではない。上記した実施形態では、４か所に昇降装置２ａ～２ｄが配置されているが、これに限定されない。例えば、１カ所～３カ所、または５カ所以上に昇降装置２が配置されてもよい。昇降装置２が１カ所または２カ所に配置される場合は、１つまたは２つの昇降装置２でパレット６をバランスよく昇降できるように、パレット６の一部を上下方向にガイドするガイド部が本体フレーム３に設けられてもよい。また、１つまたは２つの昇降装置２で板状部材を昇降させ、この板状部材にパレット６を載置させてパレット６を昇降させるものでもよい。
　また、上記した実施形態では、昇降装置２の棒状部１８が本体フレーム３に設けられ、受け部１９がパレット６に設けられるが、これに限定されない。例えば、棒状部１８がパレット６に設けられ、受け部１９が本体フレーム３に設けられてもよい。また、複数の昇降装置２ａ～２ｄのうち一部について、棒状部１８がパレット６に設けられ、受け部１９が本体フレーム３に設けられてもよい。
　また、上記した実施形態では、ワーク支持部７に支持されたワークＷは、搬送装置３１により外部に搬出されるが、これに限定されない。例えば、レーザ加工されたワークＷがワーク支持部７に移載されて本体フレーム３から搬出されてもよいし、加工されたワークＷをパレット６に載置した状態で本体フレーム３から搬出してもよい。加工されたワークＷをパレット６に載置した状態で本体フレーム３から搬出する場合、パレット６によるワークＷの搬出に先だって、ワーク支持部７の腕部７ｂをワークＷの下方に挿入し、パレット６とワーク支持部７とを相対的に上下方向に移動させて、ワークＷと支持プレート１２との溶着を外してからパレット６により本体フレーム３の外側に搬出させてもよい。
　また、上記した実施形態では、パレット６を下降させてワーク支持部７にワークＷを移載しているが、これに限定されない。例えば、ワーク支持部７がパレット６に対して上昇することによりワークＷを移載することや、パレット６の下降とワーク支持部７の上昇とを同時に行ってワークＷを移載してもよい。
Ｒ１・・・加工領域
Ｒ３・・・第２加工領域
Ｗ・・・ワーク
１・・・レーザ加工機
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・昇降装置
３・・・本体フレーム
４・・・レーザヘッド
６・・・パレット（ワーク載置部）
７・・・ワーク支持部
１８・・・棒状部
１８ａ・・・先端
１９・・・受け部
１９ａ・・・凹部
３１・・・搬送装置
３２・・・第２加工装置
３６・・・加工工具
１００・・・板材加工システム

Claims (10)

  1. 　加工領域に配置された板状のワークに対して相対的に移動して前記ワークを加工するレーザヘッドと、
    　前記ワークを載置して走行可能なワーク載置部と、
    　前記ワークを載置した前記ワーク載置部を昇降させて前記ワークを前記加工領域に配置可能な昇降装置と、を備える、レーザ加工機。
  2. 　前記加工領域は、前記昇降装置により前記ワーク載置部を上昇させた位置に設定される、請求項１に記載のレーザ加工機。
  3. 　前記ワーク載置部は、本体フレームに対して走行可能であり、
    　前記昇降装置は、前記ワーク載置部及び前記本体フレームのいずれか一方に設けられて上下方向に駆動される棒状部と、前記ワーク載置部及び前記本体フレームのいずれか他方に設けられて前記棒状部の先端を受ける受け部と、を備える、請求項１または請求項２に記載のレーザ加工機。
  4. 　前記棒状部の先端は、円錐状、円錐台状、または球面状に形成され、
    　前記受け部は、前記棒状部の先端が嵌まり込むように、円錐状、円錐台状、または球面状の凹部を備える、請求項３に記載のレーザ加工機。
  5. 　前記昇降装置は、前記ワーク載置部の複数個所を支持して昇降させるように、複数配置される、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工機。
  6. 　前記ワーク載置部の前記受け部または前記棒状部は、前記本体フレームの前記棒状部または前記受け部に対応するように水平方向に調整可能である、請求項３～請求項５のいずれか１項に記載のレーザ加工機。
  7. 　請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工機と、
    　前記レーザ加工機に配置された前記ワークを搬送可能な搬送装置と、
    　前記搬送装置により前記ワークを前記レーザ加工機から搬送する途中に設定された第２加工領域において、前記ワークを加工する加工工具を有する第２加工装置、を備える、板材加工システム。
  8. 　ワークを載置するワーク載置部を上昇させて前記ワークをレーザ加工することと、
    　前記ワークの下方にワーク支持部を挿入または配置することと、
    　前記ワーク載置部を下降させて、前記ワークを前記ワーク支持部に支持させることと、を含む、レーザ加工方法。
  9. 　前記ワーク載置部を上昇させる際に本体フレームに対して水平方向に位置決めすることを含む、請求項８に記載のレーザ加工方法。
  10. 　ワーク載置部に載置された板状のワークに対してレーザヘッドを相対的に移動して前記ワークを加工することと、前記ワーク載置部に載置された前記ワークを搬送することと、前記ワークを前記ワーク載置部から搬送する途中に設定された第２加工領域において、前記ワークを加工工具により加工することと、を備える板材加工方法であって、請求項９または請求項９に記載のレーザ加工方法を含む、板材加工方法。
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