(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチプレスとレーザー加工装置とを組合わせた複合加工装置において、前記パンチプレスの固定テーブルの両側を移動する一対の移動テーブルを備えたＹ1 軸キャリッジと、該Ｙ1 軸キャリッジ上をＸ1 軸方向に移動する板材クランプ装置を備えたＸ1 軸キャリッジとからなる第１板材位置決め装置を設け、前記固定テーブルの側方を前記Ｙ1 軸に平行なＹ2 軸方向に移動するＹ2 軸キャリッジと、前記板材クランプ装置を備えたＸ1 軸キャリッジとからなる第２板材位置決め装置を設け、該第２板材位置決め装置のＹ2 軸キャリッジにレーザー加工ヘッドを設けたことを特徴とする複合加工装置。
【請求項２】
前記レーザー加工ヘッドの下方の前記移動テーブルに前記板材の切断片を落下排出可能な揺動テーブルを設けたことを特徴とする請求項１に記載の複合加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平２−２２４８２９号公報には、タレットパンチプレス（１）とレーザー加工装置（７）とを組合わせた複合加工機の例が開示されている。この複合加工機において、レーザー加工装置のレーザー加工位置（４７）は、タレットパンチプレスのパンチング加工位置（４５）から若干離隔した固定テーブル上に設けてあり、また、タレットパンチプレスまたはレーザー加工装置で切断された製品は固定テーブル（２１）に設けた大小のシューターテーブル（５１、５３）のいずれかを傾斜させて排出するようになっている。
【０００３】
また、ワークＷはワーク位置決め装置（２３）によって、前記レーザー加工装置のレーザー加工位置（４７）またはタレットパンチプレスのパンチング加工位置（４５）に対して移動位置決めされるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記複合加工機のワーク位置決め装置の前後方向（普通はＹ軸方向とする）に移動するキャリッジベース（３１）には、固定テーブルの両側に設けたサイドテーブル（２７）が一体的に設けられており、このキャリッジベース上を左右方向（普通はＸ軸方向とする）に移動するキャリッジ（４１）の重量に比較してその全体の重量は非常に大きくなる。したがって、ワーク位置決め装置のＹ軸方向の慣性はＸ軸方向の慣性に比較して非常に大きく、Ｙ軸方向にワーク位置決め装置を高速度かつ高精度に移動位置決めするには、大きな駆動源が必要でありコスト的に問題がある。なお、駆動源を大きくしたのみで位置決め精度の問題が完全に解決されるものではなく、ワーク位置決め装置その他の剛性などの向上も必要となる。
【０００５】
また、上記複合加工機のシューターテーブルは、固定テーブルに設けているので、固定テーブルの左右方向（Ｘ軸方向）の幅により採用できるシューターテーブルの幅が限定されるという問題がある。
【０００６】
本発明は上述の如き問題を解決するために成されたものであり、本発明の課題は、パンチング加工装置のＸ軸キャリッジを利用したレーザー加工用の第２の板材位置決め装置を設け、高速レーザー加工を可能にしたレーザー加工装置とパンチング加工装置とからなる複合加工装置を提供することである。また、レーザー切断された大きな切断片をも落下排出可能な揺動テーブルを移動テーブルに備えた複合加工装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、請求項１に記載の複合加工装置は、パンチプレスとレーザー加工装置とを組合わせた複合加工装置において、前記パンチプレスの固定テーブルの両側を移動する一対の移動テーブルを備えたＹ1 軸キャリッジと、該Ｙ1 軸キャリッジ上をＸ1 軸方向に移動する板材クランプ装置を備えたＸ1 軸キャリッジとからなる第１板材位置決め装置を設け、前記固定テーブルの側方を前記Ｙ1 軸に平行なＹ2 軸方向に移動するＹ2 軸キャリッジと、前記板材クランプ装置を備えたＸ1 軸キャリッジとからなる第２板材位置決め装置を設け、該第２板材位置決め装置のＹ2 軸キャリッジにレーザー加工ヘッドを設けたことを要旨とするものである。
【０００８】
したがって、Ｙ2 軸キャリッジ２３は重量が軽いので高速の位置決めが可能であり、Ｘ1 軸キャリッジ１９も前記Ｙ1 軸キャリッジ１７に比較して重量が軽いので高速の位置決めが可能である。そのため、第２板材位置決め装置を使用することにより高速でレーザー加工を行うことが可能である。
【０００９】
請求項２に記載の複合加工装置は、請求項１に記載の複合加工装置において、前記レーザー加工ヘッドの下方の前記移動テーブルに前記板材の切断片を落下排出可能な揺動テーブルを設けたことを要旨とするものである。したがって、固定テーブルの左右方向（Ｘ軸方向）の幅によって揺動テーブルの形状サイズが制限されないので、必要に応じた適宜な形状サイズの揺動テーブルを設けることが可能となった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面によって説明する。図１および図２は、本発明の実施の形態の技術思想を概念的に説明する図面である。なお、図１は複合加工装置１の正面図であり、図２は図１の平面図である。
【００１１】
さて、図１および図２を参照するに、複合加工装置１は、板材にパンチング加工を行うパンチプレスの一種であるタレットパンチプレス３と、レーザー加工を行うレーザー加工装置５との組合わせからなっている。なお、前記タレットパンチプレス３の主たる構成は、例えば、本願出願人の発明である特開平４−１５８９４１号公報に示されるような公知のタレットパンチプレスと同様であるのでその詳細な説明は省略する。
【００１２】
前記タレットパンチプレス３は、前記公知のタレットパンチプレスと同様な門形フレーム７を備えており、この門形フレーム７には、パンチング用のパンチとダイからなる複数の工具（図示省略）を装着した上下のタレット９が回転自在に設けてあり、図示しないＮＣ制御装置の制御の下にタレット９に装着された任意の工具をパンチング加工位置１１にインデックスすることができるものである。
【００１３】
前記タレットパンチプレス３の門形フレーム７には、板材Ｗを支持する固定テーブル１３が設けてある。この固定テーブル１３の両側には、固定テーブル１３と共に板材Ｗを支持する移動テーブル１５（Ａ、Ｂ）が、図２に示すように第１のＹ軸であるＹ1 軸方向に移動自在に設けてある。前記移動テーブル１５（Ａ、Ｂ）は、それぞれの一端を前記Ｙ1 軸方向に直交する方向のＸ1 軸方向（図２に示す）に延伸したＹ1 軸キャリッジ１７に一体的に連結してある。
【００１４】
前記Ｙ1 軸キャリッジ１７には、前記Ｘ1 軸方向に移動自在のＸ1 軸キャリッジ１９が設けてある。そして、このＸ1 軸キャリッジ１９には、板材の端部を把持する板材クランプ装置２１がＸ1 軸方向に移動・固定自在に装着してある。前記Ｙ1 軸キャリッジ１７は、前記ＮＣ制御装置の制御の下に回転駆動される図示省略のＹ1 軸サーボモーターと駆動機構とによって、Ｙ1 軸方向の任意の位置に移動位置決めすることができる。同様にＸ1 軸キャリッジ１９も図示省略のＸ1 軸サーボモーターと駆動機構とによって、Ｘ1 軸方向の任意の位置に移動位置決めすることができる。
【００１５】
上記のＹ1 軸キャリッジ１７と、板材クランプ装置２１を備えたＸ1 軸キャリッジ１９とで、前記タレットパンチプレス３のパンチング加工位置１１に対して板材Ｗを移動位置決めする第１板材位置決め装置を構成してある。
【００１６】
また、前記移動テーブル１５（Ａ、Ｂ）の一方の移動テーブル１５Ａ（図２において左側）の上方には、図２に示す如く、前記Ｙ1 軸に平行な第２のＹ軸であるＹ2 軸方向に移動自在のＹ2 軸キャリッジ２３が設けてある。このＹ2 軸キャリッジ２３には前記Ｘ1 軸方向とＹ1 軸方向とに直交する方向のＺ軸方向に移動自在のレーザー加工ヘッド２５が設けてある。そして、このレーザー加工ヘッド２５内には、炭酸ガスレーザーなどのガスレーザー発振器２７から複数のベンドミラーＢＭを介して導かれるレーザービームＬＢを集光する凸レンズの如き集光用光学系（図示省略）が設けてあると共に、レーザー加工ヘッド２５の下端には板材Ｗの表面にアシストガスを噴射するためのノズル２９が取付けてある。
【００１７】
前記Ｙ2 軸キャリッジ２３は、前記Ｙ1 軸キャリッジ１７に比較してかなり小型でその重量も小さなものである。このＹ2 軸キャリッジ２３は、前記門形フレーム７の側面に設けたＹ2 軸ガイドレール３１にＹ2 軸方向に移動自在に支承してある。また、このＹ2 軸キャリッジ２３は、前記ＮＣ制御装置の制御の下に回転駆動される図示省略のＹ2 軸サーボモーターと駆動機構とによってＹ2 軸方向の任意の位置に移動位置決めすることができるようになっている。
【００１８】
上記構成のＹ2 軸キャリッジ２３と、前記Ｘ1 軸キャリッジ１９とで、前記レーザー加工装置５の第２板材位置決め装置を構成してある。なお、第２板材位置決め装置の構成において、前記Ｙ2 軸キャリッジ２３を門形フレーム７の側面に設けた例を示したが、Ｙ2 軸キャリッジを支承するＹ2 軸キャリッジフレームを門形フレーム７の側方に独立して設け、この独立したＹ2 軸キャリッジフレームにＹ2 軸キャリッジを設けてもよい。また、前記門形フレーム７の側方で、前記パンチング加工位置１１からＸ1 軸方向に一定距離Ｌだけ離隔した位置で、前記移動テーブル１５Ａ上の位置に前記Ｙ2 軸の原点３３が設けてある。
【００１９】
前記レーザー加工ヘッド２５の下方に位置する前記移動テーブル１５Ａには、レーザー切断された切断片ＣＰを落下排出可能な揺動テーブル３５が揺動軸３７に揺動可能に軸支してある。また、揺動テーブル３５には前記Ｙ2 軸方向に移動する前記レーザー加工ヘッド２５の移動経路に合わせて、レーザー切断加工時に発生するスパッターおよびヒュウームなどを吸引して排出するための吸引口３９が設けてある。この吸引口３９は集塵装置４１に伸縮可能なダクト４３を介して連通してある。
【００２０】
前記揺動テーブル３５の下面には、空圧または油圧等の流体圧シリンダー４５のピストンロッド４７が係合自在に設けてある。したがって、流体圧シリンダー４５を作動させ、ピストンロッド４７を伸縮させることにより、揺動テーブル３５を前記揺動軸３７を支点にして揺動すなわち開閉させることができる。なお、本実施の形態にあっては、前記流体圧シリンダーを前記集塵装置４１に取付けた例をしめしてあるが、前記フレーム７の側面に設けても構わない。あるいは、前記揺動軸３７を直接回転駆動ささるようにして揺動テーブル３５を揺動させることも可能である。
【００２１】
前記移動テーブル１５Ａには、該揺動テーブル３５を水平位置に固定するためのショットピンシリンダー４９が設けてあり、揺動テーブル３５の開閉側の端部には、前記ショットピンシリンダー４９のショットピン５１に嵌合する位置決め穴５３が設けてある。
【００２２】
したがって、揺動テーブル３５が水平位置になったとき、前記ショットピンシリンダー４９を作動させ、ショットピン５１を揺動テーブル３５の位置決め穴５３に嵌合させることにより、揺動テーブル３５を水平位置に固定することができる。
【００２３】
上記構成の複合加工装置において、パンチング加工を実施する場合には、固定テーブルの両側を移動する一対の移動テーブルを備えたＹ1 軸キャリッジ１７と、該Ｙ1 軸キャリッジ１７上を、Ｘ1 軸方向に移動する板材クランプ装置２１を備えたＸ1 軸キャリッジ１９とからなる第１板材位置決め装置を使用して、板材Ｗを前記パンチング加工位置１１に対して位置決めを行ってパンチング加工を実施する。
【００２４】
また、パンチング加工後に製品の輪郭部をレーザー切断する場合、または板材にレーザー切断その他のレーザー加工のみを実施する場合には、前記Ｙ1 軸キャリッジ１７は前記第１板材位置決め装置の原点５５に復帰した状態で固定し、前記Ｙ1 軸に平行なＹ2 軸方向に移動するＹ2 軸キャリッジ２３と、前記板材クランプ装置２１を備えたＸ1 軸キャリッジ１９とからなる第２板材位置決め装置を使用して板材Ｗにレーザー切断その他のレーザー加工を実施する。
【００２５】
上記のレーザー加工時に発生するスパッターおよびヒュウームなどは前記吸引口３９からダクト４３を介して集塵装置４１に吸引排出される。
【００２６】
上述の第２板材位置決め装置を使用してパンチング加工する時の位置決め速度は、従来のタレットパンチプレスと同等である。一方、第２板材位置決め装置を使用してレーザー加工するときのＹ2 軸キャリッジの位置決め速度は、Ｙ2 軸キャリッジ２３の重量が軽いので高速の位置決めが可能であり、Ｘ1 軸キャリッジ１９も前記Ｙ1 軸キャリッジ１７に比較して重量が軽いので高速の位置決めが可能である。したがって、第２板材位置決め装置を使用することにより高速のレーザー加工を行うことが可能となる。
【００２７】
また、レーザー切断された切断片を落下排出させる揺動テーブルを移動テーブル１５Ａに設けたので、前記固定テーブル１３の左右方向（Ｘ軸方向）の幅によって揺動テーブル３５の形状サイズが制限されることがない。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、第２板材位置決め装置を使用することにより高速のレーザー加工を行うことが可能である。また、第２板材位置決め装置には、パンチング加工用に使用する第１板材位置決め装置のＸ1 軸キャリッジを共通に使用しているのきコストの節減ができると共に、軸制御も簡単になるなどの利点がある。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、固定テーブルの左右方向（Ｘ軸方向）の幅によって揺動テーブルの形状サイズが制限されないので、必要に応じた適宜な形状サイズの揺動テーブルを設けることが可能となった。したがって、共通のパンチプレスを使用しながら、移動テーブルを大きくすることにより、加工可能な板材のサイズに適した揺動テーブルを設けることが可能となり、加工可能な板材に合わせた複合加工装置のシリーズ化が容易となるなどの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる複合加工装置の正面図であり、本発明の実施の形態の技術思想を概念的に説明するものである。
【図２】図１の平面図である。
【符号の説明】
１  複合加工装置
３  タレットパンチプレス
５  レーザー加工装置
７  門形フレーム
９  上下のタレット
１１  パンチング加工位置
１３  固定テーブル
１５（Ａ、Ｂ）  移動テーブル
１７  Ｙ1 軸キャリッジ
１９  Ｘ1 軸キャリッジ
２１  板材クランプ装置
２３  Ｙ2 軸キャリッジ
２５  レーザー加工ヘッド
２７  ガスレーザー発振器
２９  ノズル
３１  Ｙ2 軸ガイドレール
３３  Ｙ2 軸の原点
３５  揺動テーブル
３７  揺動軸
３９  吸引口
４１  集塵装置
４３  ダクト
４５  流体圧シリンダー
４７  ピストンロッド
４９  ショットピンシリンダー
５１  ショットピン
５３  位置決め穴
５５  第１板材位置決め装置の原点
ＢＭ  ベンドミラー
ＣＰ  切断片
ＬＭ  レーザービーム
Ｗ  板材
【図１】
0003638726.tif 000002
【図２】
0003638726.tif 000003