(57)【要約】【課題】付着物やスクラップの除去及び排出の自動化、無人化、メンテナンスフリー、集塵効率の維持・向上、火災等の事故の予防、延いては品質安定に寄与し得る付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機及び付着物除去・排出方法の提供。【解決手段】パスライン１及びレーザ加工ヘッドＨＬ下方に位置し、集塵ダクト６に連通する筒体２の内壁に付着する付着物を、スクレーパ機構ＫＳを形成する第１の付着物除去機構にて掻き取り除去し、次いでレーザ加工ヘッドＨＬ直下に位置するカッティングプレート３内面の付着物を、ブラシ機構ＫＢを形成する第２の付着物除去機構にて除去する二種の付着物除去機構を有し、更にパンチング加工及びレーザ加工の両加工時に発生したスクラップを自動的に排出するスクラップ排出機構ＫＸを備えた付着物除去・排出機構を具備することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004058108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ加工時に発生する付着物及びパンチ・レーザ両加工時に発生するスクラップ等を除去し排出する機構を有するパンチ・レーザ複合機であって、パスライン及びレーザ加工ヘッドの下方に位置し、集塵ダクトに連通する筒体の内壁に付着する付着物を、スクレーパ機構を形成する第１の付着物除去機構にて掻き取り除去し、次いでレーザ加工ヘッド直下に位置するカッティングプレート内面の付着物を、ブラシ機構を形成する第２の付着物除去機構にて除去する二種の付着物除去機構を有し、更にパンチング加工及びレーザ加工の両加工時に発生したスクラップを自動的に排出するスクラップ排出機構を備えたことを特徴とする付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【請求項２】
請求項１記載の付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機において、前記第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構は、前記筒体を固定した内筒と上下に摺動可能な外筒からなる二重構造とし、前記内筒の上縁部にスクレーパブレードを前記外筒内壁に摺動可能に周設し、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、前記外筒がピストン・シリンダからなる第１駆動部の作用により下降摺動し、前記スクレーパブレードにより外筒内壁に付着した付着物を掻き取り除去する構成としたことを特徴とする付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【請求項３】
請求項１記載の付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機において、前記第２の付着物除去機構となるブラシ機構は、レーザモードからパンチモードへ切換わり、且つスクレーパ機構を構成する前記外筒がピストン・シリンダからなる第１駆動部の作用により下降摺動して所定の下降停止位置に到達した際に、前記カッティングプレート内面に向って、ブラシを回転させながら下方より斜行して進入し、ピストン・シリンダからなる第２駆動部の作用により進入後退の往復運動をしつつ前記カッティングプレート内面に付着した付着物を除去する構成としたことを特徴とする付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【請求項４】
請求項１記載の付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機において、前記スクラップ排出機構は、前記集塵ダクトに連通する筒体の下方、且つ前記スクレーパ機構の下部となる底部に斜め下向きにシュータを形成する傾斜板を固設し、この傾斜板の先端部にスクラップ収容箱となるピストン・シリンダからなる第３駆動部付きの開閉蓋付き筐体を設けて成り、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、前記開閉蓋を開放してスクラップを排出し、パンチモードからレーザモードへ切換わる際に前記開閉蓋を閉じるようにしたことを特徴とする付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【請求項５】
パンチ・レーザ複合機において、第１、第２の付着物除去機構及びスクラップ排出機構を有し、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構を構成する上下に摺動可能な外筒がピストン・シリンダからなる第１駆動部の作用により下降摺動しつつ固定した内筒の上縁部に周設したスクレーパブレードで外筒内壁に付着した付着物を掻き取り除去する第１の付着物除去工程と、前記外筒が所定の下降停止位置に到達して前記カッティングプレート下方に開放空間を形成し、次いで第２の付着物除去機構となるブラシ機構が前記カッティングプレート内面に向って、ブラシを回転させながら前記開放空間を介して下方より斜行して進入し、ピストン・シリンダからなる第２駆動部の作用により進入後退の往復運動をしつつ前記カッティングプレート内面に付着した付着物を除去し元の位置に後退・退避する第２の付着物除去工程と、前記第１、第２の二つの付着物除去工程終了の後に、前記第１の付着物除去機構を構成する外筒が上昇して元の位置に復帰し、次いでスクラップ収容箱の開閉蓋を開放してスクラップを排出する工程と、スクラップ排出後、パンチモードからレーザモードへ切換わる際に前記開閉蓋を閉じて集塵排気系を外気から遮断し、正常運転状態に戻す工程と、を含むことを特徴とするパンチ・レーザ複合機の付着物除去・排出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機及び付着物除去・排出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レーザの高出力化、自動化、無人化、レーザ加工時間の大幅な増加等の傾向が顕著である。
【０００３】
従来技術として、本出願人による特開２００１−１２９６８１公報に開示のブラシを用いた付着物除去装置及び方法がある。
【０００４】
この公報では、レーザ加工時に発生する付着物を吸引排出する為の筒状通路の上端、且つパスライン及びレーザ加工ヘッドの下方に位置するレーザカートリッジの内面に付着する付着物を除去するための下方から斜行して前記筒状通路内に押圧開閉自在の自動開閉扉を介して進入し、回転しつつ繰り返し往復運動を行う付着物除去機構を有し、不使用時には、前記自動開閉扉を閉鎖し、加工操作時以外に付着物除去操作を可能とするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら上述の従来例では、筒状通路の下方に発生する付着物が、レーザ加工の運転が頻繁になればなるほど不都合な状況を助長させ、例えば、通路内に付着するドロスは付着後余り時間を経過していない高温時には比較的除去し易いが、レーザ加工が進むにつれて何層にも付着、成長し続け（図６（ａ）、（ｂ）参照）、更には集塵力の低下、製品裏面の汚れや疵、また異常高温による火災発生の虞れがあり、また温度が下がって常温付近になると益々除去作業が困難となり、また自動運転、夜間運転等の連続運転が続くとスクラップ等も収容しきれない状態が発生するなどの問題があり（図７（ａ）、（ｂ）参照）、カッティングプレートの下方に位置する排気筒内壁に対してもドロス等の付着物対策、更に排出装置の自動化、無人化が望まれるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述の点に着目して成されたもので、パンチ・レーザ複合機における付着物やスクラップの除去及び排出の自動化、無人化、メンテナンスフリー、集塵効率の維持・向上、火災等の事故の予防、延いては品質安定に寄与し得る付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機及び付着物除去・排出方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００８】
（１）レーザ加工時に発生する付着物及びパンチ・レーザ両加工時に発生するスクラップ等を除去し排出する機構を有するパンチ・レーザ複合機であって、パスライン及びレーザ加工ヘッドの下方に位置し、集塵ダクトに連通する筒体の内壁に付着する付着物を、スクレーパ機構を形成する第１の付着物除去機構にて掻き取り除去し、次いでレーザ加工ヘッド直下に位置するカッティングプレート内面の付着物をブラシ機構を形成する第２の付着物除去機構にて除去する二種の付着物除去機構を有し、更に両加工時に発生したスクラップを自動的に排出するスクラップ排出機構を備えた付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【０００９】
（２）前項（１）記載の付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機において、前記第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構は、前記筒体を固定した内筒と上下に摺動可能な外筒からなる二重構造とし、前記内筒の上縁部にスクレーパブレードを前記外筒内壁に摺動可能に周設し、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、前記外筒がピストン・シリンダからなる第１駆動部の作用により下降摺動し、前記スクレーパブレードにより外筒内壁に付着した付着物を掻き取り除去する構成とした付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【００１０】
（３）前項（１）記載の付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機において、前記第２の付着物除去機構となるブラシ機構は、レーザモードからパンチモードへ切換わり、且つスクレーパ機構を構成する前記外筒がピストン・シリンダからなる第１駆動部の作用により下降摺動して所定の下降停止位置に到達した際に、前記カッティングプレート内面に向って、ブラシを回転させながら下方より斜行して進入し、ピストン・シリンダからなる第２駆動部の作用により進入後退の往復運動をしつつ前記カッティングプレート内面に付着した付着物を除去する構成としたことを特徴とする付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【００１１】
（４）前項（１）記載の付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機において、前記スクラップ排出機構は、前記集塵ダクトに連通する筒体の下方、且つ前記スクレーパ機構の下部となる底部に斜め下向きにシュータを形成する傾斜板を固設し、この傾斜板の先端部にスクラップ収容箱となるピストン・シリンダからなる第３駆動部付きの開閉蓋付き筐体を設けて成り、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、前記開閉蓋を開放してスクラップを排出し、パンチモードからレーザモードへ切換わる際に前記開閉蓋を閉じるようにしたことを特徴とする付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機。
【００１２】
（５）パンチ・レーザ複合機において、第１、第２の付着物除去機構及びスクラップ排出機構を有し、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構を構成する上下に摺動可能な外筒がピストン・シリンダからなる第１駆動部の作用により下降摺動しつつ固定した内筒の上縁部に周設したスクレーパブレードで外筒内壁に付着した付着物を掻き取り除去する第１の付着物除去工程と、前記外筒が所定の下降停止位置に到達して前記カッティングプレート下方に開放空間を形成し、次いで第２の付着物除去機構となるブラシ機構が前記カッティングプレート内面に向って、ブラシを回転させながら前記開放空間を介して下方より斜行して進入し、ピストン・シリンダからなる第２駆動部の作用により進入後退の往復運動をしつつ前記カッティングプレート内面に付着した付着物を除去し元の位置に後退・退避する第２の付着物除去工程と、前記第１、第２の二つの付着物除去工程終了の後に、前記第１の付着物除去機構を構成する外筒が上昇して元の位置に復帰し、次いでスクラップ収容箱の開閉蓋を開放してスクラップを排出する工程と、スクラップ排出後、パンチモードからレーザモードへ切換わる際に前記開閉蓋を閉じて集塵排気系を外気から遮断し、正常運転状態に戻す工程と、を含むことを特徴とするパンチ・レーザ複合機の付着物除去・排出方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機及び付着物除去・排出方法の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る第１、第２の付着物除去機構及び排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機の全体構成を示す概略側断面説明図、図２（ａ）は、本発明に係るパンチ・レーザ複合機における第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構の要部構成を示す断面説明図、（ｂ）はスクレーパ機構の作用を示す断面説明図、図３（ａ）は、本発明に係るパンチ・レーザ複合機における第２の付着物除去機構となるブラシ機構の要部構成を示す断面説明図、（ｂ）はブラシ機構の作用を示す断面説明図、図４（ａ）は、本発明に係るパンチ・レーザ複合機におけるスクラップ排出機構の要部構成を示す断面説明図、（ｂ）はスクラップ排出機構の作用を示す断面説明図、図５は、本発明に係るパンチ・レーザ複合機における付着物除去・排出方法の工程を示すフローチャート、図６（ａ）は、従来機における付着物の状況を示す断面説明図、（ｂ）はカッティングプレート内面の付着状況を示す拡大説明図、図７（ａ）は、従来機におけるスクラップボックスの状況を示す断面説明図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視図である。
【００１５】
以下図面を参照して実施例について説明する。
【００１６】
レーザ加工時に発生する付着物及びパンチ・レーザ両加工時に発生するスクラップ等を除去し排出する機構を有するパンチ・レーザ複合機であって、パスライン１及びレーザ加工ヘッドＨＬの下方に位置し、且つ集塵ダクト６に連通する筒体２（２ｂ）の内壁に付着する付着物をスクレーパ機構ＫＳを形成する第１の付着物除去機構にて掻き取り除去し、次いでレーザ加工ヘッドＨＬ直下に位置するカッティングプレート３内面の付着物をブラシ機構ＫＢを形成する第２の付着物除去機構にて除去する二種の付着物除去機構を有し、更に両加工時に発生したスクラップを自動的に排出するスクラップ排出機構ＫＸを備えた構成としてある。
【００１７】
図１に示す状態は、全ての機構が動作している状態であり、第１の付着物除去機構であるスクレーパ機構ＫＳは第１駆動部５の作用により下降して所定の下降停止位置にあり、カッティングプレート３の下方が開放された状態で第２の付着物除去機構であるブラシ機構ＫＢが第２駆動部７の作用によりブラシＢが下方より斜行進入してカッティングプレート３下部の付着物を除去する状態であり、スクラップ排出機構ＫＸの開閉蓋９が第３駆動部８の作用により支軸９ａを支点として回動して開きスクラップを排出する状態を示している。
【００１８】
以下、各機構及び作用について、図面を参照して説明する。
【００１９】
第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構ＫＳは、前記筒体２を、固定した内筒２ａと上下に摺動可能な外筒２ｂからなる二重構造とし、前記内筒２ａの頂部周縁にスクレーパブレード４を前記外筒２ｂ内壁に摺動可能に周設し、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、前記外筒２ｂがピストン５ａ、シリンダ５ｂからなる第１駆動部５の作用により下降摺動し、前記スクレーパブレード４により外筒２ｂ内壁に付着した付着物（ドロス）ｄ２を掻き取り除去する構成とし手ある（図２（ａ）参照）。
【００２０】
図２（ｂ）は、上述のスクレーパ機構ＫＳの作用状況を示した側断面図であり、外筒２ｂが第１駆動部５（５ａ、５ｂ）の作用により下降し、この下降動作時に固定された内筒２ａの上縁部に周設したスクレーパブレード４で外筒２ｂの内壁に付着したドロス等の付着物ｄ２を掻き取り除去し、下方へ落下させる。
【００２１】
第２の付着物除去機構となるブラシ機構ＫＢは、図３（ａ）に示すように、スクレーパ機構ＫＳを備えた筒体の側方に配置され、レーザモードからパンチモードへ切換わり、且つスクレーパ機構ＫＳを構成する前記外筒２ｂがピストン・シリンダからなる第１駆動部５の作用により下降摺動して所定の下降停止位置に到達した際に、前記カッティングプレート３内面に向って、ブラシＢを回転させながら下方より斜行して進入し、ピストン・シリンダからなる第２駆動部７の作用により進入後退の往復運動をしつつ前記カッティングプレート３内面に付着した付着物を除去する構成としてある。
【００２２】
図３（ｂ）は、第２の付着物除去機構となるブラシ機構ＫＢの作用状況を示し、外筒２ｂは所定の下降停止位置に到達しており、ブラシ機構ＫＢのブラシＢが第２駆動部７の作用により下方より斜行して進入し、カッティングプレート３内面を回転しながらブラッシングしている状態である。
【００２３】
図４（ａ）において、スクラップ排出機構ＫＸは、集塵ダクト６に連通する筒体２（内筒２ａ）の下方、且つスクレーパ機構ＫＳの下部となる底部に斜め下向きにシュータを形成する傾斜板１１を固設し、この傾斜板１１の先端部にスクラップ収容箱となるピストン・シリンダからなる第３駆動部８付きの開閉蓋９付き筐体を設けて成り、レーザモードからパンチモードへ切換わった際に、前記開閉蓋９を開放してスクラップを排出し、パンチモードからレーザモードへ切換わる際に前記開閉蓋９を閉じるように構成してある。
【００２４】
図４（ｂ）は、スクラップ排出機構ＫＸの開閉蓋９がピストン８ａ、シリンダ８ｂから成る第３駆動部８の作用により支軸９ａを支点として回動して開きスクラップを搬出可能なスクラップ受け１２に排出している状態である。
【００２５】
他の符号について、５ａはピストン、５ｂはシリンダであり、５ｃは外筒２ｂと前記ピストン５ａとの連結部である。
【００２６】
８ｄは、シリンダ８ｂを揺動可能に支持・吊設する支軸であり、ブラケット１０に軸支されている。８ｃは、開閉蓋９を支軸９ａを支点として開閉する際の開閉蓋９とピストン８ａとを連結する回動自在の支軸である。
【００２７】
１１ａは、シュータを形成する傾斜板を支持固設する傾斜板支持脚である。
【００２８】
次に、付着物除去・排出方法について、図５のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００２９】
レーザモードＭ１００からパンチモードＭ１０１へ切換わった際に（ステップＳ５０１、ステップＳ５０２）、第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構ＫＳを構成する上下に摺動可能な外筒２ｂがピストン５ａ、シリンダ５ｂからなる第１駆動部５の作用により下降摺動しつつ固定した内筒２ａの上縁部に周設したスクレーパブレード４で外筒２ｂ内壁に付着した付着物ｄ２を掻き取り除去する第１の付着物除去工程と（ステップＳ５０３）、前記外筒２ｂが所定の下降停止位置に到達して（ステップＳ５０４）、例えば、次のステップＳ５０５でセンサにより所定の停止位置を検知して確認した上で、次のステップＳ５０６へ移行し、前記カッティングプレート３下方に形成された開放空間を介し、第２の付着物除去機構となるブラシ機構ＫＢが前記カッティングプレート３内面に向って、ブラシＢを回転させながら下方より斜行して進入し、ピストン・シリンダからなる第２駆動部７の作用により進入後退の往復運動をしつつ前記カッティングプレート３内面に付着した付着物ｄ１を除去し、ステップＳ５０７で前記ブラシＢは元の位置に後退・退避する。尚、この時、ステップＳ５０８でセンサによりブラシＢが退避を完了したか確認し、第１、第２の二つの付着物除去工程終了の後に、ステップＳ５０９で第１の付着物除去機構を構成する外筒２ｂが上昇して元の位置に復帰し（このステップＳ５０９では、復帰位置の確認センサを設ける場合もある）、ステップＳ５１０でスクラップ収容箱の開閉蓋９を開放してスクラップを排出し、スクラップ排出後、ステップＳ５１１で前記開閉蓋９を閉じて集塵排気系を外気から遮断し、正常運転状態に戻し、次いでステップＳ５１２でパンチモードＭ１０１からレーザモードＭ１００へ切換え、そして最初のステップＳ５０１へ戻る。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パンチ・レーザ複合機における付着物やスクラップの除去及び排出の自動化、無人化、メンテナンスフリー、集塵効率の維持・向上、火災等の事故の予防、延いては品質安定に寄与し得る付着物除去・排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機及び付着物除去・排出方法を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１、第２の付着物除去機構及び排出機構を具備するパンチ・レーザ複合機の全体構成を示す概略側断面説明図
【図２】（ａ）本発明に係るパンチ・レーザ複合機における第１の付着物除去機構となるスクレーパ機構の要部構成を示す断面説明図、（ｂ）スクレーパ機構の作用を示す断面説明図
【図３】（ａ）本発明に係るパンチ・レーザ複合機における第２の付着物除去機構となるブラシ機構の要部構成を示す断面説明図、（ｂ）ブラシ機構の作用を示す断面説明図
【図４】（ａ）本発明に係るパンチ・レーザ複合機におけるスクラップ排出機構の要部構成を示す断面説明図、（ｂ）スクラップ排出機構の作用を示す断面説明図
【図５】本発明に係るパンチ・レーザ複合機における付着物除去・排出方法の工程を示すフローチャート
【図６】（ａ）従来機における付着物の状況を示す断面説明図、（ｂ）カッティングプレート内面の付着状況を示す拡大説明図
【図７】（ａ）従来機におけるスクラップボックスの状況を示す断面説明図、（ｂ）Ａ−Ａ矢視図
【符号の説明】
１　パスライン
２　筒体
２ａ　内筒
２ｂ　外筒
３　カッティングプレート
４　スクレーパブレード
５　第１駆動部
６　集塵ダクト
７　第２駆動部
８　第３駆動部
９　開閉蓋
１０　ブラケット
１１　傾斜板（シュータ）
１２　スクラップ受け
ｄ１、ｄ２　付着物（ドロス）
Ｂ　ブラシ
ＨＬ　レーザ加工ヘッド
ＫＳ　スクレーパ機構
ＫＢ　ブラシ機構
ＫＸ　スクラップ排出機構
【図１】
2004058108.tif 000003
【図２】
2004058108.tif 000004
【図３】
2004058108.tif 000005
【図４】
2004058108.tif 000006
【図５】
2004058108.tif 000007
【図６】
2004058108.tif 000008
【図７】
2004058108.tif 000009