(57)【要約】【課題】  加工ヘッドの影響範囲内に設けられたワーク支持部材を柔軟に上下揺動復元可能とし、異物によるワーク移動時のばたつきや振動の影響を軽減し切断不良、精度不良の発生を回避し得る構成とした板材加工機のワークテーブル装置の提供。【解決手段】  ワーク移動方式の板材加工機のワークテーブル装置において、加工部近傍でワークＷを転動搬送自在に坦持するフリーボールベアリング２を具備するワーク支持部材１、またはワークＷを転動搬送自在に坦持するローラ状のワーク支持部材が、緩衝機能を有する弾性体３、３０、１０１を介して上下揺動復元自在の揺動機構Ｋ、Ｋ−１、Ｋｒを備えて成ることを特徴とする。【選択図】        図１
2006305619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク移動方式の板材加工機におけるワークテーブル装置において、加工部近傍でワークを転動搬送自在に坦持するフリーボールベアリングを具備するワーク支持部材、またはワークを転動搬送自在に坦持するローラ状のワーク支持部材が、緩衝機能を有する弾性体を介して上下揺動復元自在の揺動機構を備えて成ることを特徴とする板材加工機のワークテーブル装置。
【請求項２】
揺動機構は、フリーボールベアリングを具備した平板からなるワーク支持部材と、該ワーク支持部材の加工中心と反対側の基部に上下方向揺動のための支軸と、この支軸から加工中心側に所定距離隔てたワーク支持部材の下面側位置にワーク支持部材が常態では水平位置を維持する方向に付勢して設けられた弾性体と、から構成され、ワークの下面と前記ワーク支持部材の間に異物が存在する場合、異物の大きさに応じて前記ワーク支持部材が前記弾性体の付勢力に抗して前記支軸を支点として下方に揺動し先下がりの傾斜面を形成して、ワークの上下変動を吸収し、異物の存在がなくなった場合、前記ワーク支持部材が弾性体の付勢力で水平位置に復元することを特徴とする請求項１記載の板材加工機のワークテーブル装置。
【請求項３】
揺動機構は、ワーク支持部材を形成する外側ローラと、同心位置に配された内側ローラと、該内側ローラに支持され且つ外側ローラを同心位置に維持する方向に付勢して設けられた弾性体と、から構成され、ワークの下面と前記外側ローラとの間に異物が存在する場合、異物の大きさに応じて前記外側ローラが前記弾性体の付勢力に抗して押し下げられ、内側ローラに対し偏心状態となってワークの上下変動を吸収し、異物の存在がなくなった場合、前記ワーク支持部材となる外側ローラが弾性体の付勢力で同心位置に復元することを特徴とする請求項１記載の板材加工機のワークテーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、レーザ加工機等の板材加工機のワークテーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料移動方式の板材加工機において、例えばレーザ加工機のレーザ切断加工の場合に、ワークの凹凸により、加工面が略水平とならず、加工に支障を生じたり、ワークの搬送中にワークがばたつく現象がある。
【０００３】
斯かる際、ワークテーブルとテーブルベースの間に手を入れることなく、ワークテーブルの上方向からストッパ部材の高さ位置を調節することが出来るようにし、ワークテーブルの全領域に在るフリーボールベアリングを蝶番の板バネを介して下方に逃げ得るように構成した考案が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実用新案登録第２５８７２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然しながら上述の従来例において、材料移動方式の板材加工機では、切断後切り離されたスクラップＷ−１が引っ掛かって抜け落ちきれずに残ったり、或いはドロスＤｒが発生してワーク下面に付着したりする現象が発生すると（図６（ａ）、（ｂ）参照）、ワーク移動の際に、ワーク自体がばたついたり、振動したりして不都合な事態が生ずる等の問題がある。図中、１００はカッティングプレート、３００及び３０１はフリーボールベアリングである。
【０００５】
また、先行技術で開示する、ワークテーブルのフリーボールベアリングを蝶番の板バネを介して下方に逃げ得るように構成した場合では、加工の中心から離れた場合の手段であり、加工中心付近でのトラブルには対応していない。
【０００６】
また、機械装置の現状は、例えばレーザ加工機の場合、Ｚ軸倣いセンサによりワークとノズル先端のギャップを一定に保持するように構成されているが、ワークの振動の振幅や振動数が大きくなると追従できなくなり、レンズの焦点がずれて加工不良が発生するという問題がある。
【０００７】
尚、図６（ｂ）に示すように、切断後のスクラップＷ−１が抜け落ちきれずに引っ掛かった場合、通常はアラームが作動して加工停止となるように構成されているが、アラームが作動しなかった場合を想定しておく必要がある。
【０００８】
また、１軸ワーク移動１軸加工ヘッド移動のレーザー加工機のテーブルにおいて、加工ヘッドＨｅの移動する部分にローラを配置している場合、ローラがワーク移動に同期して回転するようになっていても、ワークの裏面にドロスが発生するとワークが上下に振動し、製品不良の原因となる。
【０００９】
これらのワークばたつきを回避するために、テーブルまたはカッティングプレート周辺にブラシを植設し、ワークの凹凸をも吸収することも考えられるが、実施において大きな障害が生ずる。ブラシが如何に耐熱性を持った材料で製造されようとも、高温のレーザスパッタ、ドロスがブラシを溶解もしくは、ブラシと溶着を起し、使用に耐えられないことが実証された。
【００１０】
本発明は、上述の点に着目して成されたもので、加工ヘッドの影響範囲内に設けられたワーク支持部材としてのカッティングプレートやカッティングローラを柔軟に上下揺動復元可能とし、ワーク移動時のばたつきや振動の影響を軽減し切断不良、精度不良の発生を回避し得る構成とした板材加工機のワークテーブル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１２】
（１）ワーク移動方式の板材加工機におけるワークテーブル装置において、加工部近傍でワークを転動搬送自在に坦持するフリーボールベアリングを具備するワーク支持部材、またはワークを転動搬送自在に坦持するローラ状のワーク支持部材が、緩衝機能を有する弾性体を介して上下揺動復元自在の揺動機構を備えて成る板材加工機のワークテーブル装置。
【００１３】
（２）揺動機構は、フリーボールベアリングを具備した平板からなるワーク支持部材と、該ワーク支持部材の加工中心と反対側の基部に上下方向揺動のための支軸と、この支軸から加工中心側に所定距離隔てたワーク支持部材の下面側位置にワーク支持部材が常態では水平位置を維持する方向に付勢して設けられた弾性体と、から構成され、ワークの下面と前記ワーク支持部材の間に異物が存在する場合、異物の大きさに応じて前記ワーク支持部材が前記弾性体の付勢力に抗して前記支軸を支点として下方に揺動し先下がりの傾斜面を形成して、ワークの上下変動を吸収し、異物の存在がなくなった場合、前記ワーク支持部材が弾性体の付勢力で水平位置に復元する前項（１）記載の板材加工機のワークテーブル装置。
【００１４】
（３）揺動機構は、ワーク支持部材を形成する外側ローラと、同心位置に配された内側ローラと、該内側ローラに支持され且つ外側ローラを同心位置に維持する方向に付勢して設けられた弾性体と、から構成され、ワークの下面と前記外側ローラとの間に異物が存在する場合、異物の大きさに応じて前記外側ローラが前記弾性体の付勢力に抗して押し下げられ、内側ローラに対し偏心状態となってワークの上下変動を吸収し、異物の存在がなくなった場合、前記ワーク支持部材となる外側ローラが弾性体の付勢力で同心位置に復元する前項（１）記載の板材加工機のワークテーブル装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加工ヘッドの影響範囲内に設けられたワーク支持部材としてのカッティングプレート及びカッティングローラを柔軟に下方揺動復元可能とし、ワーク移動時のばたつきや振動の影響を軽減し切断不良、精度不良の発生を回避し得る構成とした板材加工機のワークテーブル装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明に係る板材加工機のワークテーブル装置の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、実施例１における板材加工機のワークテーブル装置の要部構成を示す一部破断斜視図、図２は、実施例２における板材加工機のワークテーブル装置の要部構成を示す一部破断斜視図、図３は、揺動機構の作用状況の一例を示す断面図、図４は、実施例３における板材加工機のワークテーブル装置の要部構成を示す一部破断側面図、（ａ）は加工ヘッド及びワークと揺動機構との関係を示す断面図、（ｂ）は揺動機構を構成する二段構造の駆動ローラの要部構成を示す断面図、図５は、実施例３における板材加工機のワークテーブル装置の作用を示す説明図、（ａ）は要部構成における作用状況を示す一部破断側面図、（ｂ）は揺動機構を構成する二段構造の駆動ローラの作用状況を示す断面図、図６は、従来例における要部構成を示す断面図、（ａ）は平常時の断面図、（ｂ）は異物が引っ掛かった状況の一例を示す局部断面図である。
【００１８】
［実施形態］
ワーク移動方式の板材加工機のワークテーブル装置において、加工部近傍でワークＷを転動搬送自在に坦持するフリーボールベアリング２を具備するワーク支持部材、またはワークを転動搬送自在に坦持する外側ローラ１００ａ及び内側ローラ１００ｂを有する二重構造の駆動ローラＲｋの外側ローラ１００ａを形成するワーク支持部材が、緩衝機能を有する弾性体３、３０または１０１を介して上下揺動復元自在の揺動機構Ｋ、Ｋ−１またはＫｒを備えて成る板材加工機のワークテーブル装置。
【実施例１】
【００１９】
材料移動方式の板材加工機において、図１は、加工ヘッドＨｅがＸ軸方向に移動して加工する方式の場合で、例えばレーザ加工機の加工ヘッドＨｅの加工中心ＣＬに対しＹ軸方向に対称に所謂カッティングプレートとしてのワーク支持部材１を向き合うようにして設け、且つ幾つかに分割して（例えばｎ個、１−１、・・・、１−ｎ）、支軸４及びコイルスプリングからなる弾性体３と共にユニット化してある。即ち分割したワーク支持部材１と、コイルスプリングからなる弾性体３と、揺動の支点となる支軸４とで揺動機構Ｋを構成している。
【００２０】
揺動機構Ｋは、加工中心ＣＬ側に面する先端部分に落下物ガイド用のスカート部１ａを有する上面にフリーボールベアリングを具備した平板からなるワーク支持部材１と、該ワーク支持部材１の加工中心と反対側の基部に上下方向揺動のための支軸４と、この支軸４から加工中心ＣＬ側に所定距離隔てたワーク支持部材１の下面側位置にワーク支持部材１が常態では水平位置を維持する方向に付勢して設けられたコイルスプリングからなる弾性体３と、から構成され、ワークＷの下面と前記ワーク支持部材１の間に異物が存在する場合、異物の大きさに応じて前記ワーク支持部材１が前記弾性体３の付勢力に抗して前記支軸４を支点として下方に揺動して先下がりの傾斜面を形成し、異物の存在がなくなった場合、前記ワーク支持部材１の上面が弾性体３の付勢力で水平位置に復元するようになっている。
【００２１】
ＬＢはレーザービーム、５は、ワークテーブル本体であり、５ａは、コイルスプリングからなる弾性体３を嵌合配設する係合凹部であり、ユニットごとに所定ピッチで着脱可能に設けられている。
【００２２】
上述の構成及び図面を参照して作用を説明する。
【００２３】
図３は、揺動機構Ｋ、またはＫ−１の作用状況の一例を示す断面図であり、ワークＷから例えば切断後端材となるスクラップＷ−１が抜け落ちきれずに引っ掛かった場合、揺動機構Ｋ、Ｋ−１の作用により、即ちスクラップ等の異物Ｗ−１がワークＷの下面とワーク支持部材１の間に挟まった場合、異物の押圧力でコイルスプリングからなる弾性体３が支軸４を支点として下方に揺動して先下がりの傾斜面を形成し、この傾斜したワーク支持部材１の上面とワークＷの下面との隙間に滑り込んで（図３中のスクラップＷ−１の二点鎖線にて示した）、ワークＷの移動の際のばたつきや振動を軽減することが出来る。切断加工中に加工に影響する領域内でスクラップやドロスなどの異物が発生しワークＷが振動すると切断不良や加工精度不良を誘発しやすくなる。この不具合も同様にして阻止できる。
【００２４】
異物がなくなるとワーク支持部材１の上面が弾性体３の付勢力で水平位置に復元する構成となっている。
【実施例２】
【００２５】
実施例２は、図２に示すように、加工ヘッドＨｅが固定式の場合であって、従って態様としては、平面で見て円形のカッティングプレートを形成するワーク支持部材とした場合である。加工中心ＣＬを原点に放射状にワーク支持部材１０を分割し、ユニット化してある。フリーボールベアリング２０、コイルスプリングからなる弾性体３０、揺動のための支軸４０、スカート部１０ａから揺動機構Ｋ−１を構成している。
【００２６】
５０は、ワークテーブル本体であり、５０ａは、コイルスプリングからなる弾性体３０のための係合凹部である。
【００２７】
その他、作用は実施例１の場合と同様であるので、説明を省略する。
【実施例３】
【００２８】
実施例３は、ローラを二重構造とし、高さを固定された内側ローラと、この内側ローラに複数の（実施例では、４枚）湾曲した板バネからなる弾性体を取り付け、この板バネで外側ローラを同心位置に支持する構成としてある。
【００２９】
図４（ａ）及び図５（ａ）のローラ断面は、内側ローラに固定された板バネ４枚により支えられている外側ローラの構成の様子を示している。
【００３０】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、揺動機構Ｋｒが、ワーク支持部材を形成する外側ローラ１００ａと、同心位置に配された内側ローラ１００ｂと、該内側ローラ１００ｂに支持され且つ外側ローラ１００ａを同心位置に維持する方向に付勢して設けられた、例えば複数の湾曲した板バネからなる弾性体１０１と、から構成され、ワークＷの下面と前記外側ローラ１００ａとの間にドロスＤｒなどの異物が存在する場合、異物の大きさに応じて前記外側ローラ１００ａが前記弾性体１０１の付勢力に抗して押し下げられ、内側ローラ１００ｂに対し偏心状態となって上下変動Ｄｈを吸収し、異物の存在がなくなった場合、前記ワーク支持部材となる外側ローラ１００ａが弾性体１０１の付勢力で同心位置に復元するように構成されている。
【００３１】
尚、図４（ｂ）及び図５（ｂ）にても明らかなように、外側ローラは、内側ローラよりも短い幅で区切られており、ドロスＤｒが発生した区分だけが押し下げられ、ワーク全体が下がらないように構成されている。
【００３２】
図５（ａ）、（ｂ）は、実施例３における外側ローラ１００ａと内側ローラ１００ｂとを有する二重構造の駆動ローラＲｋ（図中、矢印イは回転方向を示す）からなる揺動機構Ｋｒの作用状況を示す説明図である。
【００３３】
ワークの下面にドロスＤｒが付着し、外側ローラ１００ａがドロスＤｒの押圧力（図中矢印ロ）で変位Ｄｈ分だけ押し下げられ、この時、内側ローラ１００ｂは軸心Ｓ０上に固定されており、４枚の板バネ１０１が変形縮小して外側ローラ１００ａが内側ローラに対し偏心状態となって沈み込むようになっている。尚、本実施例において、ワーク支持部材を形成する外側ローラは、別称カッティングローラと称す。
【００３４】
ドロスＤｒがなくなれば、外側ローラ１００ａは板バネ１０１の付勢力で内側ローラ１００ｂと同心の位置に復元することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１における板材加工機のワークテーブル装置の要部構成を示す一部破断斜視図
【図２】実施例２における板材加工機のワークテーブル装置の要部構成を示す一部破断斜視図
【図３】揺動機構の作用状況の一例を示す断面図
【図４】実施例３における板材加工機のワークテーブル装置の要部構成を示す一部破断側面図、（ａ）加工ヘッド及びワークと揺動機構との関係を示す断面図、（ｂ）揺動機構を構成する二段構造の駆動ローラの要部構成を示す断面図
【図５】実施例３における板材加工機のワークテーブル装置の作用を示す説明図、（ａ）要部構成における作用状況を示す一部破断側面図、（ｂ）揺動機構を構成する二段構造の駆動ローラの作用状況を示す断面図
【図６】従来例における要部構成を示す断面図、（ａ）平常時の断面図、（ｂ）異物が引っ掛かった状況の一例を示す局部断面図
【符号の説明】
【００３６】
１、１０  ワーク支持部材
２、２０  フリーボールベアリング
３、３０、  弾性体（コイルスプリング）
４、４０  支軸
５、５０  ワークテーブル本体
１００ａ  外側ローラ（ワーク支持部材）
１００ｂ  内側ローラ
１０１  弾性体（板バネ）
Ｈｅ  加工ヘッド
Ｋ、Ｋ−１、Ｋｒ  揺動機構
ＬＢ  レーザービーム
Ｒｋ  二重構造の駆動ローラ
Ｗ  ワーク
Ｗ−１  スクラップ（異物）
Ｄｒ  ドロス
Ｓ０  軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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