(57)【要約】【課題】レーザ加工ヘッドを利用して切断片の搬出を行うことのできるレーザ加工機及び吸着ノズル並びに切断品の搬出方法を提供する。【解決手段】Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ移動自在に備たレーザ加工ヘッド３の移動領域内に、複数のレーザノズル５を着脱可能に備えたノズルストッカー７を備えたレーザ加工機であって、前記レーザ加工ヘッド３に着脱自在な吸着ノズル９を前記ノズルストッカー７に備え、前記吸着ノズル９は下端部に吸着パッド１７を備えた構成であって前記レーザ加工ヘッド３から供給されるアシストガスによって前記吸着パッド１７に吸着力を発生するための負圧発生手段１９を備えている。吸着ノズル９は、レーザ加工ヘッド３におけるレーザノズル装着部３Ａに対して着脱可能な装着接続部１２を上端部に備えた管状のノズル本体１１の下部に吸着パッド１７を備え、前記レーザ加工ヘッド３から供給されるアシストガスによって前記吸着パッド１７に吸着力を発生するための負圧発生手段１９を前記ノズル本体１１内に備えている。【選択図】図１
2014083568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ切断加工すべき板状のワークを支持するワークテーブルに対してレーザ加工ヘッドをＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ移動自在に備え、前記レーザ加工ヘッドの移動領域内に、前記レーザ加工ヘッドに対して着脱交換自在な複数のレーザノズルを着脱可能に備えたノズルストッカーを備えたレーザ加工機であって、前記レーザ加工ヘッドに着脱自在な吸着ノズルを前記ノズルストッカーに備え、前記吸着ノズルは下端部に吸着パッドを備えた構成であることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工機において、前記吸着ノズルは前記レーザ加工ヘッドから供給されるアシストガスによって前記吸着パッドに吸着力を発生するための負圧発生手段を備えていることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ加工機に使用する吸着ノズルであって、レーザ加工ヘッドにおけるレーザノズル装着部に対して着脱可能な装着接続部を上端部に備えた管状のノズル本体の下部に吸着パッドを備え、前記レーザ加工ヘッドから供給されるアシストガスによって前記吸着パッドに吸着力を発生するための負圧発生手段を前記ノズル本体内に備えていることを特徴とする吸着ノズル。
【請求項４】
請求項２に記載のレーザ加工機を使用しての切断品の搬出方法であって、レーザ加工ヘッドに装着したレーザノズルを使用して板状のワークのレーザ切断加工を行ってワークから切断品を分離した後、前記レーザノズルに代えて前記レーザ加工ヘッドに吸着ノズルを装着し、当該レーザ加工ヘッドから前記吸着ノズルへアシストガスを供給することによって、前記吸着ノズルに備えた吸着パッドに吸着力を発生させ、当該吸着パッドによって前記切断品を吸着して搬出することを特徴とする切断品の搬出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状のワークを支持するワークテーブルに対してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向へ移動自在なレーザ加工ヘッドを備えると共に、当該レーザ加工ヘッドに対して着脱交換される複数のレーザノズルを着脱可能なノズルストッカーを備えたレーザ加工機に関する。さらに詳細には、前記レーザ加工ヘッドに着脱可能な吸着ノズルを前記ノズルストッカーに備え、前記レーザ加工ヘッドから供給されるアシストガスによって、前記吸着ノズルに備えた吸着パッドに吸着力を発生する負圧発生手段を前記吸着ノズルに備えたレーザ加工機及び当該レーザ加工機に使用する吸着ノズル並びに上記レーザ加工機及び吸着ノズルを使用しての切断品の搬出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ加工機によって板状のワークのレーザ切断加工を行った後の切断品は、例えば複数の吸着パッドを備えた搬出手段における上記吸着パッドによって吸着されて、ワークを支持したワークテーブル上から搬出されている。前記搬出手段における複数の吸着パッドによって切断品を吸着してワークテーブル上から搬出する場合、前記切断品が比較的大きな場合、吸着力が大きく安定した搬出作用を行うことができる。
【０００３】
ところが、搬出対象とする切断品が小さい場合には、吸着パッドを複数備える必要がないので、レーザ加工ヘッドと一体的にＸ、Ｙ軸方向に移動自在、かつレーザ加工ヘッドに対して上下動自在に吸着パッドを備えたレーザ加工装置が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５８−４３８８４号公報
【特許文献２】実開昭５９−７７５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１、２に記載の構成においては、ワークを載置したワークテーブルに対してレーザ加工ヘッドをＸ軸、Ｙ軸方向へ移動自在に備えている。そして、レーザ切断加工を行った後の切断品を吸着して搬出するための吸着パッドは、前記レーザ加工ヘッドと一体的にＸ、Ｙ軸方向へ移動自在、かつレーザ加工ヘッドに対して上下動自在に備えられている。すなわち、吸着パッドは、レーザ加工ヘッドに対してＸ軸方向又はＹ軸方向に偏在した位置に備えられている。
【０００６】
したがって、前記吸着パッドによって切断品を吸着しようとする場合、レーザ加工ヘッドに対する吸着パッドの偏在距離がデッドゾーンになり易いものであるから、前記偏在距離だけレーザ加工ヘッドの移動範囲を大きくする必要がある。また、レーザ加工ヘッドとは別個に吸着パッドを上下動するものであるから、吸着パッドを上下動するアクチュエータが必要であり、それだけ構成が複雑化するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、レーザ切断加工すべき板状のワークを支持するワークテーブルに対してレーザ加工ヘッドをＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ移動自在に備え、前記レーザ加工ヘッドの移動領域内に、前記レーザ加工ヘッドに対して着脱交換自在な複数のレーザノズルを着脱可能に備えたノズルストッカーを備えたレーザ加工機であって、前記レーザ加工ヘッドに着脱自在な吸着ノズルを前記ノズルストッカーに備え、前記吸着ノズルは下端部に吸着パッドを備えた構成であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記レーザ加工機において、前記吸着ノズルは前記レーザ加工ヘッドから供給されるアシストガスによって前記吸着パッドに吸着力を発生するための負圧発生手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記レーザ加工機に使用する吸着ノズルであって、レーザ加工ヘッドにおけるレーザノズル装着部に対して着脱可能な装着接続部を上端部に備えた管状のノズル本体の下部に吸着パッドを備え、前記レーザ加工ヘッドから供給されるアシストガスによって前記吸着パッドに吸着力を発生するための負圧発生手段を前記ノズル本体内に備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記レーザ加工機を使用しての切断品の搬出方法であって、レーザ加工ヘッドに装着したレーザノズルを使用して板状のワークのレーザ切断加工を行ってワークから切断品を分離した後、前記レーザノズルに代えて前記レーザ加工ヘッドに吸着ノズルを装着し、当該レーザ加工ヘッドから前記吸着ノズルへアシストガスを供給することによって、前記吸着ノズルに備えた吸着パッドに吸着力を発生させ、当該吸着パッドによって前記切断品を吸着して搬出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レーザノズルに代えて吸着ノズルをレーザ加工ヘッドに装着し、この吸着ノズルによって切断品を吸着し搬出することができるので、吸着ノズルをレーザノズルと同一位置に移動位置決めすることができるものである。したがって、従来のごときデッドゾーンを生じるようなことがないものである。そして、ワークのレーザ加工時にワークへ噴射されるアシストガスを前記吸着ノズルへ供給することによって、吸着ノズルに備えた吸着パッドに吸着力を発生させる構成であり、かつレーザ加工ヘッドの上下動機構を利用して吸着ノズルを上下動することができるので、簡単な構成でもって切断品の吸着を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の主要部の構成を概念的、概略的に示した斜視説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る吸着ノズルの構成を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、レーザ加工機の全体的構成や、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ移動自在に備えたレーザ加工ヘッドに対して、ノズルストッカーに備えた複数のレーザノズルを着脱交換する構成は既によく知られた構成である（例えば特開平６−７１４６８号公報参照）。したがって、本発明の実施形態については主要な構成について説明することにする。
【００１４】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係るレーザ加工機１は、従来の一般的なレーザ加工機と同様に、レーザ加工ヘッド３を備えている。このレーザ加工ヘッド３は、一般的なレーザ加工機におけるレーザ加工ヘッドと同様に、レーザ切断加工を行うべき板状のワーク（図示省略）を支持するワークテーブル（図示省略）に対してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ移動自在に備えられている。そして、上記レーザ加工ヘッド３の移動領域内には、当該レーザ加工ヘッド３に対して着脱交換可能な複数のレーザノズル５を着脱可能に備えたノズルストッカー７が備えられている。
【００１５】
なお、前記レーザ加工ヘッド３に対して複数のレーザノズル５を着脱交換する構成及び着脱交換する複数のレーザノズル５を備えた前記ノズルストッカー７の構成は、前記特許文献（特開平６−７１４６８号公報参照）に記載されているがごとき構成であってよいものであり、既に公知である。したがって、レーザ加工ヘッド３に対してレーザノズル５を着脱交換する構成及び前記ノズルストッカー７の詳細については説明を省略する。なお、前記ノズルストッカー７には、前記レーザ加工ヘッド３に対して着脱する吸着ノズル９が着脱自在に備えられているものである。
【００１６】
既に理解されるように、レーザ加工ヘッド３にレーザノズル５を装着してワークのレーザ切断加工を行うときには、前記レーザノズル５からレーザ光をワークに照射すると共に、レーザノズル５から、例えば空気などのアシストガスをワークへ噴出し、かつワークに対してレーザ加工ヘッド３をＸ、Ｙ軸方向へ移動することにより、ワークのレーザ切断加工が行われるものである。
【００１７】
前述のごとく、レーザノズル５を使用してワークの切断加工を行うことにより製造された切断品（図示省略）を搬出するに際しては、前記レーザノズル５に代えて吸着ノズル９をレーザ加工ヘッド３に装着するものである。すなわち、ノズルストッカー７において前記レーザノズル５を戻すべき位置に対応した位置へ前記レーザ加工ヘッド３を位置決めし、レーザノズル５の装着を解放してレーザノズル５を元の位置に戻す。その後、ノズルストッカー７に備えられている吸着ノズル９に対応した位置へレーザ加工ヘッド３を移動位置決めして、レーザ加工ヘッド３に対して吸着ノズル９を装着するものである。
【００１８】
前記吸着ノズル９は、図２に示すように、管状のノズル本体１１を備えている。このノズル本体１１の上端部には、前記レーザ加工ヘッド３におけるノズル装着部３Ａに対して着脱可能な装着接続部１２が備えられている。上記装着接続部１２は、いわゆるワンタッチ方式の管継手と同様の構成であって、既によく知られた構成であるから、前記装着接続部１２の構成についての詳細な説明は省略する。
【００１９】
前記ノズル本体１１の下端部にはパイプ部材１３が一体的に取付けてあり、このパイプ部材１３の下端部には、軸心部に貫通孔１５Ｈを備えた止めねじのごとき固定具１５を介して吸着パッド１７が一体的に固定してある。そして、前記ノズル本体１１の内部には、前記レーザ加工ヘッド３から供給されるアシストガス（空気）によって前記吸着パッド１７に吸着力を発生するための負圧発生手段１９が備えられている。
【００２０】
より詳細には、前記装着接続部１２の下端部に備えられ、かつ前記ノズル本体１１の上端部から挿入された下方向の突出部２１には、前記レーザ加工ヘッド３から供給されたアシストガスを下方向へ噴出する噴出孔２１Ｈが備えられている。そして、前記ノズル本体１１の内部には、デイフューザ２３を備えた支持パイプ２５が備えられている。この支持パイプ２５の外周面と前記ノズル本体１１の内周面との間には上下方向のスリット２７が形成されている。
【００２１】
そして、前記ノズル本体１１の外周には、消音管２９が備えられている。この消音管２９の内周面と前記ノズル本体１１の外周面との間には環状の空間３１が形成してある。そして、前記消音管２９の上部には、前記空間３１を外部に連通した複数の小孔３３が形成してある。前記突出部２１の下面と前記デイフューザ２３の上面との間に、前記アシストガスの噴出によって負圧を生じさせるために、前記デイフューザ２３の軸心上部には、下側が次第に小径になる上部テーパ孔３５が形成してあり、この上部テーパ孔３５の下部にはストレート孔３７が連通してある。そして、このストレート孔３７の下部には、前記支持パイプ２５の下部に形成した排出孔３９に連通し、かつ下側が次第に大径になる下部テーパ孔４１が形成してある。なお、前記排出孔３９は前記空間３１に連通してあるものである。
【００２２】
前記構成により、吸着ノズル９をレーザ加工ヘッド３に装着し、当該レーザ加工ヘッド３から吸着ノズル９へアシストガスを供給すると、アシストガスは、装着接続部１２の下端部に備えた突出部２１の噴出孔２１Ｈから下方向へ噴出される。そして、前記噴出孔２１Ｈから噴出されたアシストガスはデイフューザ２３及び排出孔３９を経て環状の空間３１に排出され、かつ小孔３３を経て外部へ排出される。
【００２３】
前述のごとく、噴出孔２１Ｈから噴出したアシストガスを、デイフューザ２３の上部テーパ孔３５内へ噴出すると、前記デイフューザ２３における上端部の周囲の空気が吸引排出されることになる。したがって、スリット２７、パイプ部材１３、固定具１５の貫通孔１５Ｈを介して吸着パッド１７内に負圧が発生し、切断品ＷＢを吸着できることになる。
【００２４】
既に理解されるように、レーザ加工ヘッド３にレーザノズル５を装着してレーザ切断加工を行うことによって製造された切断品ＷＢを搬出するときには、前記レーザノズル５に代えて吸着ノズル９をレーザ加工ヘッド３に装着し、この吸着ノズル９にアシストガスを供給することにより、上記吸着ノズル９に備えた吸着パッド１７に吸着力を発生させて前記切断品ＷＢを吸着するものである。
【００２５】
したがって、前記吸着ノズル９を、レーザノズル５と同一位置へ位置決めすることができ、レーザノズル５を使用してレーザ加工を行った切断品を吸着することができるものである。換言すれば、前記レーザ加工ヘッド３に対するレーザノズル５と吸着ノズル９の装着位置は同一位置となり、切断品ＷＢの搬出を行う際にデッドゾーンを生じるようなことがないものである。
【００２６】
また、吸着ノズル９に対してアシストガスを供給して、吸着パッド１７に吸着力を発生させる構成であるから、特別な配管等を必要とすることなく容易に吸着力を発生させることができるものである。そして、前述したように、吸着ノズル９に対してアシストガスを供給する構成であるから、レーザノズル５を使用してレーザ切断加工を行う際にアシストガスの圧力を調節する場合と同様に、吸着ノズル９へ供給するアシストガスの圧力を調節可能である。したがって、吸着ノズル９による吸着力を調節可能なものである。
【００２７】
ところで、本発明は、前述したごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態で実施可能なものである。すなわち、前記説明においては、吸着パッドに吸着力を発生するための負圧発生手段１９を、吸着ノズル９におけるノズル本体１１内に備えた場合について例示した。しかし、前記負圧発生手段１９はノズル本体１１の外部に備えることも可能である。また、負圧発生手段１９をレーザ加工ヘッド３に備え、当該レーザ加工ヘッド３に対して吸着ノズル９の着脱を行うときに、前記負圧発生手段１９に対するアシストガスの供給を切り換える構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
３    レーザ加工ヘッド
５    レーザノズル
７    ノズルストッカー
９    吸着ノズル
１１    ノズル本体
１２    装着接続部
１７    吸着パッド
１９    負圧発生手段
２３    デイフューザ
【図１】
2014083568.tif 000003
【図２】
2014083568.tif 000004