(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱切断加工機により切断加工される板材を支持する熱切断加工機用テーブル装置であって、前記板材を載置すると共に所定間隔で設けられている二以上のテーブルと、このテーブルを水平状態に保持しながら水平移動及び上下移動させるテーブル移動機構と、前記テーブルを水平方向及び上下方向へ移動自在に支持する全体長円形状のテーブルガイドとを有し、このテーブルガイドが、上下二段の水平ガイドと、この上下の水平ガイドの両端部を上下になめらかに連結する半円形状の端部ガイドと、前記水平ガイドの中央部にあって上下の水平ガイドを連結可能な前記端部ガイドと略同形状の中央連結ガイドとを備えていることを特徴とする熱切断加工機用テーブル装置。
【請求項２】
前記テーブルの側面の隅付近にそれぞれ車輪を有し、この車輪が前記テーブルガイドに沿って移動することを特徴とする請求項１記載の熱切断加工機用テーブル装置。
【請求項３】
前記中央連結ガイドが前記テーブルに設けられた前後の車輪間隔で前記各端部ガイドと略平行に設けられており、上下中央位置にあって固定して設けられている固定ガイドと、この固定ガイドと前記水平ガイドとの間を連結又は切断すべく前記固定ガイドの上下両側において回動自在に設けられた回転ガイドと、を備えていることを特徴とする請求項２記載の熱切断加工機用テーブル装置。
【請求項４】
前記テーブルの移動時における進行方向前側の車輪が前記固定ガイドと切断状態にある中央連結ガイドにおける前記回転ガイドを通過した後に、前記回転ガイドを前記固定ガイドに連結すべく回動させることを特徴とする請求項２又は３記載の熱切断加工機用テーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は熱切断加工機用テーブル装置に係り、さらに詳しくは、複数の加工テーブルを交換自在に有するシャトルテーブル方式の熱切断加工機用テーブル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱切断加工機としての例えばレーザ加工機において多数のワークを加工する場合には、ワークを加工テーブル上に載置せしめた状態で、ワークまたは／およびワークの上方に設けられたレーザ加工ヘッドを適宜移動せしめると共にレーザ加工ヘッドからワークへ向けてレーザビームを照射してワークに切断加工が行われる。
【０００３】
次に、この加工済のワークを加工テーブルから取り外して搬出した後に、次の加工すべきワークを加工テーブル上に載置して上述した要領でワークに切断加工が行われる。このように加工すべきワークを加工テーブル上に載置し、ワークをレーザ加工ヘッドにより加工するという作業を繰り返すことで、多数のワークにレーザ加工を行っていた。
【０００４】
しかし、上述した従来のレーザ加工機におけるテーブル装置では、加工テーブルを１個しか用いていないため、作業者がワークをセットする時間および加工されたワークを加工テーブルから取り除く時間の間はレーザ加工機は停止状態にあり、生産性の向上が図られなかった。
【０００５】
生産性の向上を図るためには、段取り時間を短縮するしかなく、作業者への負担が大きくなってしまっていた。そして、作業者への負担を減らすためには専用のローディング、アンローディング装置を取り付けなければならない。そうすると、コスト的に高いものとなってしまう。
【０００６】
そこで、レーザ加工を行っている間に、段取りを行って生産性の向上を図るようにした熱切断加工機用テーブル装置が、例えば特公平５−６５２７３号公報に示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した同公報で知られている熱切断加工機用テーブル装置では、固定ガイド手段上に第１のテーブルを２位置間で移動自在に設けると共に、昇降駆動自在に設けた移動ガイド手段上に第２のテーブルを前記２位置間で移動自在に設け、さらに第１，第２のテーブル間にテーブル駆動手段を設けたことを特徴としているものである。
【０００８】
このテーブル装置では、第１，第２のテーブルを設けて第１のテーブル上のワークにレーザ加工を行っている間に、第２のテーブル上の加工済ワークを取り外して、次ワークを取り付ける段取りを行って、生産性の向上を図っているが、第２のテーブルを昇降せしめるのに移動ガイド手段を昇降せしめており、大容量の昇降手段を用いなければならない。また、第１，第２のテーブルを移動せしめるテーブル駆動手段が２組の駆動伝達手段を用いており、複雑な機構を採用していると共に、コスト高となっている。
【０００９】
この発明の目的は、複数の加工テーブルを交換自在に設けられることにより加工を行っている間に次加工ワークの段取りを行ってサイクルタイムを減少させると共に、加工テーブルの移動機構を簡素化し、また、作業者の段取りを行う行動範囲をレーザ加工機の光線照射範囲の外におくことにより、レーザビームからの作業者の安全も確保できるようにした熱切断加工機用テーブル装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１による発明の熱切断加工機用テーブル装置は、熱切断加工機により切断加工される板材を支持する熱切断加工機用テーブル装置であって、前記板材を載置すると共に所定間隔で設けられている二以上のテーブルと、このテーブルを水平状態に保持しながら水平移動及び上下移動させるテーブル移動機構と、前記テーブルを水平方向及び上下方向へ移動自在に支持する全体長円形状のテーブルガイドとを有し、前記テーブルガイドが、上下二段の水平ガイドと、この上下の水平ガイドの両端部を上下になめらかに連結する半円形状の端部ガイドと、前記水平ガイドの中央部にあって上下の水平ガイドを連結可能な前記端部ガイドと略同形状の中央連結ガイドとを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
従って、熱切断加工機により板材を切断する際に、テーブル移動機構が板材を載置したあるいは空の複数のテーブルを水平に保持しながら水平移動及び上下移動させる。この際、テーブルは上下二段の水平ガイドと半円形状の端部ガイドに沿って全体長円形状のテーブルガイド上を等速度で周回することにより加工位置と段取り位置の間で移動・位置決めされる。また、テーブルが端部ガイドに沿って上下移動する際に、テーブルを支持する部分で端部ガイドに沿って移動しないものは、水平ガイドの中央部分において上下の水平ガイドを連結する中央連結ガイドに沿って上下移動する。
【００１２】
請求項２による発明の熱切断加工機用テーブル装置は、請求項１記載のテーブルの側面の隅付近にそれぞれ車輪を有し、この車輪が前記テーブルガイドに沿って移動することを特徴とするものである。
【００１３】
従って、テーブルの四隅に設けられている車輪がテーブルガイドに沿って移動するので、テーブルは周回することにより加工位置と段取り位置の間を移動することになる。
【００１４】
請求項３による発明の熱切断加工機用テーブル装置は、前記中央連結ガイドが前記テーブルに設けられた前後の車輪間隔で前記各端部ガイドと略平行に設けられており、上下中央位置にあって固定して設けられている固定ガイドと、この固定ガイドと前記水平ガイドとの間を連結又は切断すべく前記固定ガイドの上下両側において回動自在に設けられた回転ガイドと、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
従って、中央連結ガイドはテーブルに設けられている車輪間隔で端部ガイドと平行に設けられているので、一方の車輪が端部ガイドに沿って上下方向へ移動すると同時に他方の車輪が中央連結ガイドに沿って上下方向へ移動する。このため、テーブルは水平状態を保持したまま上下移動することになる。また、中央連結ガイド及び端部ガイドは水平ガイドにスムーズに連結されているので、テーブルの移動速度を落とすことなく上下移動する。
【００１８】
請求項４による発明の熱切断加工機用テーブル装置は、前記テーブルの移動時における進行方向前側の車輪が前記固定ガイドと切断状態にある中央連結ガイドにおける前記回転ガイドを通過した後に、前記回転ガイドを前記固定ガイドに連結すべく回動させることを特徴とするものである。
【００１９】
従って、テーブルの移動時における進行方向前側の車輪が、回転ガイドを水平ガイド側の一部とした水平ガイドに沿ってこの回転ガイドを通過した後、テーブルの移動時における後側の車輪が回転ガイドに達する前に回転ガイドを回転させて中央連結ガイドの固定ガイドと連結する。これにより、テーブルの移動時における前側の車輪は端部ガイドに沿って移動し、テーブルの移動時における後側の車輪は中央連結ガイドに沿って移動することになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図５にはこの発明にかかる熱切断加工機用テーブル装置３３を用いた熱切断加工機としてのレーザ加工機３５の全体が示されている。
【００２２】
図５を参照するに、門型形状の加工機本体３７が立設されており、この加工機本体３７には、ベンドミラーＢＭ（図１参照）により反射されるレーザビームＬＢを照射してレーザ加工を行うノズル３９を装着してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動・位置決め自在の加工ヘッド４１が設けられている。
【００２３】
前記加工機本体３７の下側に、Ｘ軸方向に延びるベースフレーム４３を備えている。図１を合せて参照するに、このベースフレーム４３の両側面（図５において紙面に直交する両側の側面）には、詳細を後述するＸ軸方向に長い楕円形状ののテーブルガイド４５が設けられており、ワークＷを載置する第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓがこのテーブルガイド４５に沿って往復動及び上下動して入れ替えするものである。また、加工機本体３７の近傍にはＮＣ制御盤４９が設けられている。
【００２４】
図１を参照するに、前記テーブルガイド４５は、上下二段で水平に設けられている上下の水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌと、この上下の水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌの両端をスムーズに連結するために同じ断面形状で半円形状をした左右の端部ガイド５３Ｌ、５３Ｒとから全体長円形状に構成されてエンドレスガイドとなっている。また、上下の水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌの中央部分を互いに連結する同じ断面形状の左右一対の中央連結ガイド５５Ｌ、５５Ｒが前記端部ガイド５３Ｌ、５３Ｒと平行に設けられている。
【００２５】
図１及び図２を参照するに、前記各中央連結ガイド５５Ｌ、５５Ｒは、前記上下の水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌの中央から等距離に位置しており、外側に膨らむ状態で設けられている。この各中央連結ガイド５５Ｌ、５５Ｒは、中央にはベースフレーム４３に固定して設けられている固定ガイド５７と、この固定ガイド５７を挟んで上下に設けられている回動自在の回転ガイド５９Ｕ、５９Ｌから構成されている。
【００２６】
この回転ガイド５９Ｕ、５９Ｌは、その回転中心６１を各々上下の水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌに有しており、回動することにより中央連結ガイド５５Ｌ、５５Ｒの一部となったり、水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌの一部となったりする。このため、回転ガイド５９Ｕ、５９Ｌの形状としては例えば部分円弧状のものが考えられるが、回転ガイド５９Ｕ、５９Ｌの長さが円の半径に対してある程度小さい場合には、直線で代用することも可能である。
【００２７】
図３を参照するに、前記水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌ及び端部ガイド５３Ｌ、５３Ｒ及び中央連結ガイド５５Ｌ、５５Ｒ等はいずれも同じ断面であり、シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓ側に設けられている幅広の車輪用空間６３と、この車輪用空間６３の外側（図３中左側）に設けられている幅狭のチェーン用空間６５とを有している。
【００２８】
一方、図１及び断面図である図３を参照するに、第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの左右両側面６７（図１において紙面に直交する方向の両側の側面）の前後両端付近には、騒音防止の観点から例えばウレタンやＭＣナイロン等でできている車輪６９が回転自在に設けられており、前述の各ガイドにおける車輪用空間６３に沿って、第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓを移動自在に支持している。
なお、この前後の車輪６９の間隔ＤＲは、前述の端部ガイド５３Ｌ、５３Ｒと中央連結ガイド５５Ｌ、５５Ｒの距離ＤＧと等しくなっている。
【００２９】
前記端部ガイド５３Ｌ、５３Ｒの内部におけるチェーン用空間６５位置にはスプロケット７１Ｌ、７１Ｒが設けられており、各々回転軸７３又は駆動軸７５に取付けられている。駆動軸７５は図示省略の駆動モータにより回転駆動される。
【００３０】
左右のスプロケット７１Ｌ、７１Ｒにはチェーン７７が巻回されており、駆動モータにより回転駆動される駆動軸７５と一体で回転する右のスプロケット７１Ｒにより回転走行する。
【００３１】
チェーン７７は第一のシャトルテーブル４７Ｆの進行方向前側車輪６９（図４中左側へ進行する場合には左側車輪６９Ｌ位置、右側へ進行する場合には右側車輪６９Ｒ位置）の一方に取付けられており、第一のシャトルテーブル４７Ｆとの対称位置には第二のシャトルテーブル４７Ｓの進行方向前側車輪６９（第一のシャトルテーブル４７Ｆの場合と同様）が取付けられている。
【００３２】
従って、チェーン７７に対する第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓ側の取付け位置は、チェーン７７の丁度反対側（対称位置）である。これにより、前述のようにチェーン７７が走行すると第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓが共にＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動・位置決めされる。
【００３３】
次に、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照してシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの動作について説明する。
【００３４】
まず、図４（Ａ）に示されるように、段取り位置Ｔにある第一のシャトルテーブル４７Ｆ上にこれから加工するワークＷA を載置して段取りを行う。このとき第二のシャトルテーブル４７Ｓは加工位置Ｋに空の状態で位置している。
【００３５】
切断加工をはじめると、ＮＣ制御盤４９は各シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの固定を解除すると共に図示しない駆動モータによりスプロケット７１Ｒを回転駆動してチェーン７７を時針方向へ回転走行させ、第一のシャトルテーブル４７ＦをＸ軸方向左側へ移動させると同時に第二のシャトルテーブル４７Ｓを右側へ移動させる。このとき、中央連結ガイド５５Ｌ、５５Ｒの回転ガイド５９Ｕ、５９Ｌは倒されており、水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌの一部を成している。
【００３６】
図４（Ｂ）を参照するに、第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの移動時における進行方向前側の車輪６９が中央連結ガイド５５を通過したら、中央連結ガイド５５の回転ガイド５９Ｕ、５９Ｌを全て起こして、固定ガイド５７と接続する。
【００３７】
図４（Ｃ）を参照するに、第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの移動時における各前側の車輪６９が端部ガイド５３Ｌ、５３Ｒに到達するのと同時に、各他方の車輪６９は中央連結ガイド５５に到達するので、第一のシャトルテーブル４７Ｆは平行移動で上昇し、第二のシャトルテーブル４７Ｓは平行移動で下降をはじめる。各シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓが所定の高さ位置に達したらＮＣ制御盤４９は駆動モータを制御してローラーチェーン７７の走行速度を落として各シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓを停止させて所定位置に固定する。
【００３８】
図４（Ｄ）を参照するに、このようにして第一のシャトルテーブル４７Ｆが上側の水平ガイド５１Ｕに達し、第二のシャトルテーブル４７Ｓが下側の水平ガイド５１Ｌに達したら、ＮＣ制御盤４９は中央連結ガイド５５の回転ガイド５９Ｕ、５９Ｌを戻して水平ガイド５１Ｕ、５１Ｌの一部とする。同時に第一のシャトルテーブル４７Ｆが加工位置Ｋに位置決めされると、ＮＣ制御盤４９は加工ヘッド４１をＸ軸、Ｙ軸Ｚ軸方向へ移動・位置決めすると共にノズル３９からレーザビームＬＢを照射して、ワークＷA の切断加工を行う。
【００３９】
ワークＷA についての切断加工を行っている間に、段取り位置Ｔにある第二のシャトルテーブル４７Ｓに次に加工するワークＷB をセットする。ワークＷA の切断加工が終了すると、ＮＣ制御盤４９は再び駆動モータによりローラーチェーン７７を時針方向へ走行させて、前述したのと同様にして第一のシャトルテーブル４７Ｆを段取り位置Ｔへ移動させると共に第二のシャトルテーブル４７Ｓを加工位置Ｋへ移動させる。その後、段取り位置Ｔにある第一のシャトルテーブル４７Ｆから加工されたワークＷA を搬出して新しいワークＷA をセットする。
【００４０】
以上の結果から、第一及び第二のシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓは移動速度を下げることなく水平移動及び上下移動をすることができるので、迅速にワークＷの入れ替えを行うことができる。
【００４１】
また、一方のシャトルテーブル４７Ｆ上のワークＷA について切断加工している間にレーザービーム照射範囲外において並行して他方のシャトルテーブル４７Ｓ上に次のワークＷB をセットすることができるので、作業効率を向上させることができると共に安全に作業を行うことができる。
【００４２】
なお、この発明は前述の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実施の形態においては、各シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓをチェーン７７により移動させたが、これに代わりベルトやワイヤを用いても全く同様の効果を得ることができる。
【００４３】
また、シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓが二つの場合について説明したが、それ以上の場合にも全く同様に適用できる。
【００４４】
また、前述の実施の形態においては、シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの移動方向を時針方向としたが、反対方向に移動するようにしても同様である。
【００４５】
さらに、前述の実施の形態においては熱切断加工機としてレーザ加工機３５を例に挙げたが、このほかプラズマ加工機にも適用できる。
【００４６】
さらにまた、前述の実施の形態においてはシャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓに前後二列の車輪６９を設けると共にこれに対応して端部ガイド５３と平行に一列の中央連結ガイド５５を設けたが、シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの車輪６９を三列にして、端部ガイド５３の平行な中央連結ガイド５５を二列設けるようにしても同様の作用・効果を得ることができる。この場合には、シャトルテーブル４７Ｆ、４７Ｓの支持点が増加するので、平行度及び安定度が増す。尚、車輪６９の列数及び中央連結ガイド５５の数をさらに増加させることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明による熱切断加工機用テーブル装置では、熱切断加工機により板材を切断する際に、テーブル移動機構が板材を載置したあるいは空の複数のテーブルを水平に保持しながら水平移動及び上下移動させる。この際、テーブルは上下二段の水平ガイドと半円形状の端部ガイドに沿って全体長円形状のテーブルガイド上を等速度で周回することにより加工位置と段取り位置の間を移動・位置決めされるので、水平移動から上下移動に移る際にも減速する必要がなく、円滑なテーブル移動を行うことができる。また、一のテーブルに載置された板材について加工している間に加工領域外において他のテーブル上に板材をセットすることができるので、作業効率が改善されると共に安全性が確保される。さらに、テーブルが端部ガイドに沿って上下移動する際に、テーブルを支持する部分で端部ガイドに沿って移動しないものは、水平ガイドの中央部分において上下の水平ガイドを連結する中央連結ガイドに沿って上下移動するので、テーブルの水平状態を保持したままで水平移動及び上下移動をすることができる。
【００４８】
請求項２の発明による熱切断加工機用テーブル装置では、テーブルの側面の隅付近にそれぞれ設けられている車輪がテーブルガイドに沿って移動するので、テーブルは周回することにより加工位置と段取り位置の間を移動することになる。この際に、テーブルガイドが長円形状になっているので、水平移動から上下移動へ減速することなく円滑に移動することができる。
【００４９】
請求項３の発明による熱切断加工機用テーブル装置では、中央連結ガイドはテーブルに設けられている車輪間隔で端部ガイドと平行に設けられているので、一方の車輪が端部ガイドに沿って上下方向へ移動すると同時に他方の車輪が中央連結ガイドに沿って上下方向へ移動する。このため、テーブルは水平状態を保持したまま上下移動することができる。また、中央連結ガイド及び端部ガイドは水平ガイドにスムーズに連結されているので、テーブルの移動速度を落とすことなく水平移動及び上下移動することができ、テーブルの移動時間を短縮することができる。
【００５１】
請求項４の発明による熱切断加工機用テーブル装置では、テーブルの移動時における進行方向前側の車輪が、回転ガイドを水平ガイド側の一部とした水平ガイドに沿ってこの回転ガイドを通過した後、テーブルの移動時における後側の車輪が回転ガイドに達する前に回転ガイドを回転させて中央連結ガイドの固定ガイドと連結するので、テーブルの移動時における前側の車輪は端部ガイドに沿って移動し、テーブルの移動時における後側の車輪は中央連結ガイドに沿って移動することになる。これにより、テーブルを水平状態を保持したまま水平移動及び上下移動を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる熱切断加工機用テーブル装置を示す側面図である。
【図２】中央連結ガイドの詳細を示す拡大図である。
【図３】テーブルガイドとシャトルテーブルの関係を示す断面図である。
【図４】シャトルテーブルの移動とこの移動に対応する中央連結ガイドの動きを示すステップ図である。
【図５】この発明にかかる熱切断加工機用テーブル装置を適用したレーザ加工機の全体を示す側面図である。
【符号の説明】
３３  熱切断加工機用テーブル装置
３５  レーザ加工機（熱切断加工機）
４５  テーブルガイド
４７  シャトルテーブル
５１  水平ガイド
５３  端部ガイド
５５  中央連結ガイド
５７  固定ガイド
５９  回転ガイド
６９  車輪
７１  スプロケット
７７  チェーン
Ｗ  板材
【図１】
0003710871.tif 000002
【図２】
0003710871.tif 000003
【図３】
0003710871.tif 000004
【図４】
0003710871.tif 000005
【図５】
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