(57)【要約】【課題】  タレットに切り欠きを設けたことにより、パンチ加工位置とレーザ加工位置とが互いに一致しているパンチレーザ複合加工機において、インデックス位置決めされたタレットのインデクス角度にかかわらず、パンチ加工時にタレットを固定する。【解決手段】  パンチ加工の加工位置Ｋとレーザ加工の加工位置Ｌとが互いにほぼ一致しているレーザパンチ複合加工機１において、切り欠き７Ａを備えた上部タレット３と、切り欠き９Ａに侵入した位置と切り欠き９Ａから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッド１２と、ワーク保持手段１７で保持したワークを移動可能なキャリッジ１３と、上部タレット３を保持可能な第１のタレット保持手段７Ａと、第２のタレット保持手段７Ｂとを有する。【選択図】  図２
2007038285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができると共に、前記パンチ加工の加工位置と前記レーザ加工の加工位置とが互いにほぼ一致しているレーザパンチ複合加工機において、
前記ワークにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であると共に、切り欠きを備えた上部タレットと；
前記切り欠きに侵入することができると共に、前記切り欠きに侵入した位置と前記切り欠きから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッドと；
ワークを保持するためのワーク保持手段を備え、このワーク保持手段で保持したワークを移動可能なキャリッジと；
前記加工位置から離れて設けられていると共に、前記上部タレットを保持可能な第１のタレット保持手段と；
前記加工位置および前記第１の保持手段から離れて設けられていると共に、前記上部タレットを保持可能な第２のタレット保持手段と；
を有することを特徴とするレーザパンチ複合加工機。
【請求項２】
ワークにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができると共に、前記パンチ加工の加工位置と前記レーザ加工の加工位置とが互いにほぼ一致しているレーザパンチ複合加工機において、
前記ワークにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であると共に、切り欠きを備えた上部タレットと；
前記切り欠きに侵入することができると共に、前記切り欠きに侵入した位置と前記切り欠きから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッドと；
ワークを保持するためのワーク保持手段を備え、このワーク保持手段で保持したワークを移動可能なキャリッジと；
前記上部タレットの外周に間隔をあけて設けられた複数のショットピン嵌合孔と；
前記加工位置から離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在な第１のショットピンと；
前記加工位置および前記第１のショットピンから離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在な第２のショットピンと；
を有することを特徴とするレーザパンチ複合加工機。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザパンチ複合加工機において、
前記第１のショットピンは、前記上部タレットの中心に対して前記加工位置のほぼ反対側に設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちで、前記上部タレットの中心に対して前記ワークの加工位置のほぼ反対側に位置しているショットピン嵌合孔に嵌合自在なように構成されており、
前記第２のショットピンは、前記第１のショットピンの近くで前記第１のショットピンから離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちで前記上部タレットの中心に対して前記ワークの加工位置のほぼ反対側に位置しているショットピン嵌合孔に嵌合自在なように構成されていることを特徴とするレーザパンチ複合加工機。
【請求項４】
ワークにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができると共に、前記パンチ加工の加工位置と前記レーザ加工の加工位置とが互いにほぼ一致しているレーザパンチ複合加工機において、
前記ワークにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であり、切り欠きを具備した上部タレット本体部を備えていると共に、はねあげ自在な部材を前記切り欠きに備えたことにより、前記はねあげ自在な部材をはねあげ状態にしたときには前記切り欠きが形成され、一方、前記はねあげ自在な部材を非はねあげ状態にしたときには前記切り欠きが消失すると共に前記はねあげ自在な部材が前記上部タレット本体部に一体的に固定されるように構成された上部タレットと；
前記はねあげ自在な部材がはねあげ状態であるときに前記切り欠きに侵入することができると共に、前記切り欠きに侵入した位置と前記切り欠きから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッドと；
ワークを保持するためのワーク保持手段を備え、このワーク保持手段で保持したワークを移動可能なキャリッジと；
前記はねあげ自在な部材が非はねあげ状態であるときの前記はねあげ自在な部材を含めた前記上部タレットの外周に間隔をあけて設けられている複数のショットピン嵌合孔と；
前記加工位置から離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在なショットピンと；
を有することを特徴とするレーザパンチ複合加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザパンチ複合加工機に係り、特に、パンチの加工位置とレーザの加工位置とが互いにほぼ一致しているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のレーザパンチ複合加工機２００の概略構成を示す平面図であり、図６は、レーザパンチ複合加工機２００の概略構成を示す正面図である。
【０００３】
レーザパンチ複合加工機２００は、下部フレーム２０２の上側に門型の上部フレーム２０４を設けてフレーム２０６を構成してある。
【０００４】
フレーム２０６の内側にはパンチプレス２０８が設けられており、このパンチプレス２０８は、上部タレット２１０、下部タレット２１２を回転自在（インデックス位置決め自在）に備えている。上部タレット２１０、下部タレット２１２の円周上には、適宜な間隔で複数のパンチＰとダイＤとがそれぞれ配設されている。なお、前記パンチＰを打圧するラム（パンチ駆動機構；図示せず）が、パンチ加工位置Ｋの真上に設けられている。
【０００５】
また、ワークＷＫの移動および位置決めを行なうために、レーザパンチ複合加工機２００（フレーム２０６）には、上部タレット２１０、下部タレット２１２（パンチ加工位置Ｋ）に対してｙ軸方向で接近離反するように移動自在なキャリッジベース（ｙ軸キャリッジ）２１４が設けられ、キャリッジベース２１４には、ｘ軸方向で移動位置決め自在なキャリッジ（ｘ軸キャリッジ）２１６が設けられ、キャリッジ２１６には、ワークＷＫの一端部を把持するための複数のクランプ装置２１８が設けられている。
【０００６】
さらに、レーザパンチ複合加工機２００（フレーム２０６）には、ワークＷＫを支承自在な固定テーブル２２０が設けられており、この固定テーブル２２０の両側には、ワークＷＫの延伸部を支持する可動テーブル（サイドテーブル）２２２が、前記キャリッジベース２１４と一体的に設けられている。
【０００７】
このように構成されていることにより、クランプ装置２１８で把持されたワークＷＫを、キャリッジベース２１４、キャリッジ２１６の移動により、ラムの直下（パンチ加工位置Ｋ）に位置決めすることができる。そして、タレット２１０、２１２をインデックス位置決めし所望のパンチＰとダイＤとでワークＷＫを打圧することにより、ワークＷＫの所望の位置にパンチ加工を行なうことができるようになっている。
【０００８】
また、レーザパンチ複合加工機２００には、レーザ加工機２２４が設けられている。このレーザ加工機２２４は、レーザ発振器２２６とレーザ加工ヘッド２２８等により構成されており、レーザ発振器２２６とレーザ加工ヘッド２２８とは、光伝導装置（図示せず）を介して光学的に連結されている。レーザ加工ヘッド２２８は、レーザ発振器２２６が発振したレーザビームをワークＷＫに照射すると共に、アシストガスをワークＷＫの加工位置Ｌに噴射し、ワークＷＫにレーザ加工を行うことができるようになっている。
【０００９】
ところで、レーザパンチ複合加工機２００では、パンチの加工位置Ｋとレーザの加工位置Ｌとが互いに離れており、すなわち、パンチの加工位置Ｋとレーザの加工位置Ｌとの間には、オフセット量Ｓが存在しているので、レーザパンチ複合加工機２００のサイズに対して、複合加工範囲（ワークＷＫにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができる範囲）Ｆが小さくなってしまうという欠点がある。また、オフセット量Ｓのために、通常の加工範囲Ｆを確保しようとすると、空間距離（図６のＬＴ）がその分大きくなってしまい、パンチングにおける反力に耐えるため、フレーム自体の強度をアップせざるを得なくなり、コスト高になる不具合が生じる。
【００１０】
前記欠点を克服するために、図７（従来のレーザパンチ複合加工機３００の概略構成を示す平面図）に示すように、レーザ加工ヘッド２２８の前進限であるレーザ加工位置Ｌとパンチ加工位置Ｋとを互いに一致させるために、上部タレット２１０の適宜の位置にレーザ加工ヘッド２２８が侵入可能な切り欠き部（切り欠き）３０２を設けたレーザパンチ複合加工機３００が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【００１１】
なお、前記従来のレーザパンチ複合加工機２００やレーザパンチ複合加工機３００では、ワークＷＫに加工を施すパンチＰやダイＤを、パンチ加工位置Ｋに正確に位置決めし、また、パンチ加工時における各タレット２１０、２１２の変形を極力防止するために、前記各タレット２１０、２１２の外周に設けられたショットピン嵌合孔（図示せず）に嵌合自在なショットピン（図８参照）３０４を前記ショットピン嵌合孔に挿入し、前記ショットピン３０４で前記各タレット２１０、２１２をフレーム２０６に固定している場合がある。
【特許文献１】特開平１１−１２９０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前記従来のレーザパンチ複合加工機３００によれば、前記従来のレーザパンチ複合加工機２００の欠点を克服すること、すなわち、パンチ加工位置Ｋとレーザ加工位置Ｌとが離れていることにより生じる前記欠点を解決することは可能である。しかし、レーザパンチ複合加工機３００では、上部タレット２１０に切り欠き３０２を設けたことにより、図８（レーザパンチ複合加工機３００における上部タレット２１０とショットピン３０４との関係を示す図）に示すように、ショットピン３０４で上部タレット２１０を位置決め固定することができなくなる場合があるという問題がある。
【００１３】
より詳しく説明すると、図８（ａ）に示すように、ワークＷＫにレーザ加工を行なっている状態では、ショットピン３０４を、各タレット２１０、２１２のショットピン嵌合孔に挿入する必要はなく前記問題は発生しない。また、図８（ｂ）に示すように、パンチＰ１とダイＤ１とでワークＷＫにパンチ加工を行なっている状態では、切り欠き３０２が設けられていない各タレット２１０、２０２の側面がショットピン３０４に対向しているので、ショットピン３０４を、各タレット２１０、２１２に設けられているショットピン嵌合孔に挿入することができ、したがって、ショットピン３０４で各タレット２１０、２１２を位置決め固定することができ前記問題は発生しない。
【００１４】
一方、図８（ｃ）に示すように、パンチＰ３とダイＤ３とでワークＷＫにパンチ加工を行なっている状態では、上部タレット２１０の切り欠き３０２がショットピン３０４に対向しているので、ショットピン３０４をショットピン嵌合孔に挿入することができない。したがって、ショットピン３０４で上部タレット２１０を位置決め固定することができないという前記問題が発生する。
【００１５】
ところで、図８では、タレットの回転中心ＣＬに対して、パンチ加工位置Ｋの反対側にショットピン３０４が配設されているが、ショットピン３０４を他の位置（たとえば、タレット２１０の回転中心ＣＬを中心にして、パンチ加工位置Ｋから９０°ずれた位置やパンチ加工位置Ｋの近傍）に配設することも理論的には可能である。
【００１６】
しかし、ショットピン３０４をパンチ加工位置Ｋの近傍に配設することは、パンチ加工の障害になるので難しく実用的でない。また、ショットピン３０４をパンチ加工位置Ｋから９０°ずれた位置に配設すると、パンチ加工時における各タレット２１０、２１２の変形が大きくなる。
【００１７】
より詳しく説明すると、パンチ加工時における各タレット２１０、２１２の変形を極力抑制するためには、図８に示すように、上部タレット２１０の回転中心ＣＬに対してパンチ加工位置Ｋの反対側にショットピン３０４を配設し、同様に、下部タレット２１２の回転中心ＣＬに対してパンチ加工位置Ｋの反対側にショットピン３０４を配設することが好ましい。
【００１８】
この理由を、図９（パンチ加工をする際におけるタレット２１０の変形状態の解析結果を示す図）を用いて説明する。
【００１９】
通例では、上部タレット２１０には、金型（パンチＰ）のリフタースプリングの力２７０ｋｇｆが下向きにかかり、またパンチＰによる打ち抜き力の約２５％が上部タレット２１０の回転力として側方よりかかる。なお前記「ｋｇｆ」は、力をあらわす単位であり、１ｋｇｆの力は９．８Ｎ（ニュートン）の力に相当する。
【００２０】
したがって、図９に示すように、タレット２１０は変形する。この変形を極力抑制するには、タレット２１０の回転中心ＣＬに対して加工位置Ｋの反対側で（タレット２１０の回転中心ＣＬを中心にして加工位置Ｋから１８０°ずれた位置で）、ショットピン３０４を用いて上部タレット２１０を支えることが望ましい。なお、下部タレット２１２についても上部タレット２１０と同様に、下部タレット２１２の回転中心ＣＬに対して加工位置Ｋの反対側で、ショットピン３０４を用いて下部タレット２１２を支えることが望ましい。
【００２１】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、タレットに切り欠きを設けたことにより、パンチ加工位置とレーザ加工位置とが互いに一致しているパンチレーザ複合加工機において、インデックス位置決めされたタレットのインデクス角度にかかわらず、パンチ加工時にタレットを固定することができるパンチレーザ複合加工機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】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、ワークにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができると共に、前記パンチ加工の加工位置と前記レーザ加工の加工位置とが互いにほぼ一致しているレーザパンチ複合加工機において、前記ワークにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であると共に、切り欠きを備えた上部タレットと、前記切り欠きに侵入することができると共に、前記切り欠きに侵入した位置と前記切り欠きから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッドと、ワークを保持するためのワーク保持手段を備え、このワーク保持手段で保持したワークを移動可能なキャリッジと、前記加工位置から離れて設けられていると共に、前記上部タレットを保持可能な第１のタレット保持手段と、前記加工位置および前記第１の保持手段から離れて設けられていると共に、前記上部タレットを保持可能な第２のタレット保持手段とを有するレーザパンチ複合加工機である。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、ワークにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができると共に、前記パンチ加工の加工位置と前記レーザ加工の加工位置とが互いにほぼ一致しているレーザパンチ複合加工機において、前記ワークにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であると共に、切り欠きを備えた上部タレットと、前記切り欠きに侵入することができると共に、前記切り欠きに侵入した位置と前記切り欠きから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッドと、ワークを保持するためのワーク保持手段を備え、このワーク保持手段で保持したワークを移動可能なキャリッジと、前記上部タレットの外周に間隔をあけて設けられた複数のショットピン嵌合孔と、前記加工位置から離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在な第１のショットピンと、前記加工位置および前記第１のショットピンから離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在な第２のショットピンとを有するレーザパンチ複合加工機である。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のレーザパンチ複合加工機において、前記第１のショットピンは、前記上部タレットの中心に対して前記加工位置のほぼ反対側に設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちで、前記上部タレットの中心に対して前記ワークの加工位置のほぼ反対側に位置しているショットピン嵌合孔に嵌合自在なように構成されており、前記第２のショットピンは、前記第１のショットピンの近くで前記第１のショットピンから離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちで前記上部タレットの中心に対して前記ワークの加工位置のほぼ反対側に位置しているショットピン嵌合孔に嵌合自在なように構成されているレーザパンチ複合加工機である。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、ワークにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができると共に、前記パンチ加工の加工位置と前記レーザ加工の加工位置とが互いにほぼ一致しているレーザパンチ複合加工機において、前記ワークにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であり、切り欠きを具備した上部タレット本体部を備えていると共に、はねあげ自在な部材を前記切り欠きに備えたことにより、前記はねあげ自在な部材をはねあげ状態にしたときには前記切り欠きが形成され、一方、前記はねあげ自在な部材を非はねあげ状態にしたときには前記切り欠きが消失すると共に前記はねあげ自在な部材が前記上部タレット本体部に一体的に固定されるように構成された上部タレットと、前記はねあげ自在な部材がはねあげ状態であるときに前記切り欠きに侵入することができると共に、前記切り欠きに侵入した位置と前記切り欠きから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッドと、ワークを保持するためのワーク保持手段を備え、このワーク保持手段で保持したワークを移動可能なキャリッジと、前記はねあげ自在な部材が非はねあげ状態であるときの前記はねあげ自在な部材を含めた前記上部タレットの外周に間隔をあけて設けられている複数のショットピン嵌合孔と、前記加工位置から離れて設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔のうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在なショットピンとを有するレーザパンチ複合加工機である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、上部タレットに切り欠きを設けたことにより、パンチ加工位置とレーザ加工位置とを互いに一致しているパンチレーザ複合加工機において、インデックス位置決めされた上部タレットのインデクス角度にかかわらず、パンチ加工時に上部タレットを固定することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機１の要部の概略構成を示す図であり、図２は、レーザパンチ複合加工機１の上部タレット３とショットピン７との概略構成を示す斜視図である。
【００２８】
なお、以下説明の便宜のために、水平方向の一方向をｘ軸方向とし、水平方向の他の一方向であって前記ｘ軸方向に直角な方向をｙ軸方向とし、鉛直方向をｚ軸方向とする。
【００２９】
レーザパンチ複合加工機１は、タレット（上部タレット３、下部タレット５）を位置決め固定するショットピン７を複数備えている等の点を除いては、前記従来のレーザパンチ複合加工機３００とほぼ同様に構成されている。
【００３０】
すなわち、レーザパンチ複合加工機１は、ワークＷＫにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができる加工機であり、しかも、パンチ加工の加工位置Ｋとレーザ加工の加工位置Ｌとが互いにほぼ一致している加工機である。
【００３１】
レーザパンチ複合加工機１は、ワークＷＫにパンチ加工を施すための金型（パンチ）を複数収容可能である上部タレット３を備えている。この上部タレット３には、この上部タレット３の外周に形成された小さな切り欠き９Ａと、前記上部タレット３の外周に間隔をあけて設けられた複数のショットピン嵌合孔１１Ａとが設けられている。なお、下部タレット５にも上部タレット３と同様にと複数のショットピン嵌合孔とが設けられている。下部タレット５には、切り欠きが設けられていないが、上部タレット３と同様な切り欠きを設けてもよい。
【００３２】
また、レーザパンチ複合加工機１には、前記各タレット３、５とは非接触の状態で、前記切り欠き９Ａに侵入することができると共に、前記切り欠き９Ａ内に侵入した位置ＰＳ１と前記切り欠き９Ａ（上部タレット３）から離れた位置（前記切り欠き９Ａの外に存在する退避位置）ＰＳ３との間を移動可能であるレーザ加工ヘッド１２が設けられている。
【００３３】
さらに、レーザパンチ複合加工機１には、水平方向に移動位置決め自在なキャリッジ（ｘ軸キャリッジ１３、ｙ軸キャリッジ１５）と、第１のショットピン７Ａと、第２のショットピン７Ｂとが設けられている。
【００３４】
前記ｘ軸キャリッジ１３には、ワークＷＫを保持するためのワーク保持手段１７が設けられており、前記キャリッジ１３、１５が移動し位置決めすることにより、前記ワーク保持手段１７で保持したワークＷＫを移動位置決めすることができるようになっている。
【００３５】
前記第１のショットピン７Ａは、加工位置（パンチ加工位置Ｋ、レーザ加工位置Ｌ）から離れたところに設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔１１Ａのうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在なようになっている。また、前記第２のショットピン７Ｂは、前記加工位置Ｋ、Ｌおよび前記第１のショットピン７Ａから離れたところに設けられていると共に、前記各ショットピン嵌合孔１１Ａのうちの所定のショットピン嵌合孔に嵌合自在なようになっている。なお、下部タレット５にも、前記ショットピン７Ａ、７Ｂと同様なショットピンが設けられている。
【００３６】
そして、パンチ加工をするために上部タレット３が任意の角度でインデックス位置決めされた場合において、上部タレット３に切り欠き９Ａが存在することにより上部タレット３の円弧状の一部が欠落しショットピン嵌合孔１１Ａが存在していない箇所のところにショットピンがあっても、前記第１のショットピン７Ａ、前記第２のショットピン７Ｂのうちのいずれかのショットピンを、上部タレット３に設けられた各ショットピン嵌合孔１１Ａのうちの所定のショットピン嵌合孔に挿入し、上部タレット３を位置決め固定することができるようになっている。
【００３７】
第１のショットピン７Ａは、たとえば、上部タレット３の中心（回転中心）ＣＬ１に対してワークＷＫの加工位置Ｋ、Ｌのほぼ反対側に位置していると共に、前記各ショットピン嵌合孔１１Ａのうちで、前記上部タレット３の中心ＣＬ１に対して前記ワークＷＫの加工位置Ｋ、Ｌのほぼ反対側に位置しているショットピン嵌合孔に嵌合自在なように構成されている。
【００３８】
また、第２のショットピン７Ｂは、たとえば、第１のショットピン７Ａの近くで前記第１のショットピン７Ａから離れたところに位置していると共に、前記各ショットピン嵌合孔１１Ａのうちで上部タレット３の中心ＣＬ１に対して前記ワークＷＫの加工位置Ｋ、Ｌのほぼ反対側に位置しているショットピン嵌合孔に嵌合自在なように構成されている。なお、下部タレット５に関しても、各ショットピン７Ｃが同様に設けられている。
【００３９】
ここで、レーザパンチ複合加工機１についてより詳しく説明する。
【００４０】
レーザパンチ複合加工機１は、前述したように、ワークＷＫにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができる加工機であり、たとえば板状のワークＷＫを加工対象にしている。そして、厚さ方向が上下方向になるように設置した板状のワークＷＫを、タレット３、５、レーザ加工ヘッド１２（パンチ加工位置Ｋ、レーザ加工位置Ｌ）に対して水平方向に移動して、前記ワークＷＫにパンチ加工とレーザ加工とを施すことができるようになっている。
【００４１】
レーザパンチ複合加工機１は、ｙ軸方向に長く延びた下部フレーム１９と、ｙ軸方向に長く延びた上部フレーム２１とを備えている。なお、前記上部フレーム２１は、ｙ軸方向の両端部側のうちの少なくとも１つの端部側（レーザパンチ複合加工機１では両端部側）で前記下部フレーム１９に一体的に設けられ、前記下部フレーム１９の上側で前記下部フレーム１９から離れて設けられている。このように形成された各フレーム１９、２１の間に存在する空間に前記上部タレット３やワークＷＫが存在するようになっている。
【００４２】
前記下部フレーム１９の上側であって前記上部フレーム２１の下側には、円板状の上部タレット３が設けられている。上部タレット３は、厚さ方向が上下方向になるように設けられていると共に、上下方向に延伸し中心部を通る軸を回転中心ＣＬ１にして、サーボモータ等のアクチュエータで駆動することにより、前記上部フレーム２１にインデックス位置決め自在に設けられている。
【００４３】
また、前記上部タレット３は、前述したように、この側面から中心ＣＬ１に向かって形成された小さな台形状の切り欠き（レーザ加工ヘッド１２が侵入自在な大きさの切り欠き）９Ａと前記ワークＷＫにパンチ加工を行なうためのパンチを設置可能な複数のパンチ設置部位２３とを円周方向で間隔をあけて備えている。
【００４４】
前記下部フレーム１９の上側であって前記上部タレット３の下側には、円板状の下部タレット５が設けられている。下部タレット５は、厚さ方向が上下方向になるように設けられていると共に、上下方向に延伸し中心部を通る軸を回転中心（上部タレット３の回転中心ＣＬ１と一致している回転中心）にして、サーボモータ等のアクチュエータで駆動することにより、前記下部フレーム１９にインデックス位置決め自在に設けられている。
【００４５】
また、上部タレット３と同様に、前記パンチと協働して前記ワークＷＫにパンチ加工を行なうためのダイを設置可能な複数のダイ設置部位２５とを備えている。
【００４６】
なお、前記パンチ設置部位２３において、図２に示すように、パンチを実際に設置可能な部位が上部タレット３の半径方向で１つもしくは複数（たとえば２つや３つ）並んで設けられている場合がある。すなわち、設置部位２３ａは１つのパンチのみを設置可能になっているが、設置部位２３ｂでは３つのパンチを設置可能になっており（このように構成されているパンチ設置部位を３トラックのパンチ設置部位と呼ぶ場合がある。）、設置部位２３ｃでは２つのパンチを設置可能になっている（このように構成されているパンチ設置部位を２トラックのパンチ設置部位と呼ぶ場合がある。）。同様に、前記ダイ設置部位２５においても、前記パンチ設置部位２３に応じて、２トラックや３トラックのダイ設置部位が存在している。
【００４７】
前述したようにパンチ設置部位２３が３トラックで形成されている場合には、レーザ加工位置Ｌは、３つの加工位置のうちのたとえば中ほどに存在しているパンチの加工位置と一致するようになっている。また、パンチ設置部位２３が２トラックで形成されている場合には、レーザ加工位置Ｌは、２つの加工位置のうちのたとえば外側に存在しているパンチの加工位置と一致するようになっている。
【００４８】
上部フレーム２１の下部側であって上部タレット３の上側には、パンチストライカ（パンチ駆動機構；図示せず）が設けられている。前記パンチストライカは、ワークＷＫにパンチ加工をするために前記各タレット３、５に収納されている各パンチＰ、ダイＤのうちで、所定の位置（たとえば、ｙ軸方向における最も一端部側の位置；加工位置Ｋ）に存在しているパンチとダイとを駆動するものである。
【００４９】
また、前記パンチストライカは、流体圧シリンダ等のアクチュエータでパンチやダイを駆動するように構成されていると共に、２トラックもしくは３トラックのパンチ設置部位２３やダイ設置部位２５に設置されているパンチやダイを１つづつ駆動することができるようにするために、前記上部フレーム２１や各タレット３、５に対して、図示しないサーボモータ等のアクチュエータでｙ軸方向に移動位置決め自在になっている。
【００５０】
レーザ加工ヘッド１２は、前記ワーク加工位置（ｙ軸方向における最も一端部側の位置である前記所定の位置）のところに存在している切り欠き９Ａに侵入した位置と前記切り欠き９Ａから離れた位置との間をｙ軸方向で移動可能であると共に、前記切り欠き９Ａに侵入した位置に存在しているときに、パンチと同じ加工位置Ｌで前記ワークＷＫにレーザ加工を施すことができるようになっている。
【００５１】
さらに説明すると、上部フレーム２１のたとえば内側には、第１のレーザ加工ヘッド支持部材２７が設けられている。この第１のレーザ加工ヘッド支持部材２７は、図示しないリニアガイドベアリング等を介して上部フレーム２１に支持され、流体圧シリンダ等のアクチュエータ（被移動部材をたとえばストロークの両端でのみ位置決め自在なアクチュエータ）２９により、ｙ軸方向で移動自在になっている。
【００５２】
前記第１のレーザ加工ヘッド支持部材２７には、第２のレーザ加工ヘッド支持部材３１が設けられている。この第２のレーザ加工ヘッド支持部材３１は、レーザ加工ヘッド１２を一体的に支持していると共に、図示しないリニアガイドベアリング等を介して第１のレーザ加工ヘッド支持部材２７に支持されており、サーボモータ３３等のアクチュエータで回転するボールネジ３５等のリードスクリューにより、第１のレーザ加工ヘッド支持部材２７に対してｚ軸方向に移動位置決め自在になっている。
【００５３】
レーザ加工ヘッド１２の上方において、前記第１のレーザ加工ヘッド支持部材２７には、ベンドミラー３７を備えたベンドミラー支持部材３９が、図示しないブラケットを介して一体的に設けられている。前記第１のレーザ加工ヘッド支持部材２７と、レーザ発振器２２６（図５参照）との間には、レーザ発振器２２６で発振されたレーザ光をベンドミラー３７まで導くために、ジャバラ等で構成されたレーザ光路形成部材（長手方向に伸縮自在な筒状の部材）４１が設けられている。ベンドミラー支持部材３９とレーザ加工ヘッド１２との間にも、ジャバラ等で構成されたレーザ光路形成部材４３が設けられている。
【００５４】
このように構成されていることにより、レーザ加工ヘッド１２が、ワーク加工位置（切り欠き９Ａに侵入している位置）ＰＳ１と退避位置（上部タレット３からｙ軸方向で離れた位置）ＰＳ３との間で移動し、しかも、レーザ加工ヘッド１２がワーク加工位置ＰＳ１、Ｌに存在しているときにワークＷＫにレーザ加工を施すことができるようになっている。また、レーザ加工ヘッド１２は退避位置ＰＳ３に存在している状態では、各タレット３、５がインデックス位置決め自在になっており、パンチストライカによりワークＷＫにパンチ加工を施すことができるようになっている。
【００５５】
なお、図１に示すように、レーザ加工位置ＰＳ１に対し退避位置ＰＳ３は斜め上方に位置している。このように退避位置ＰＳ３においてレーザ加工ヘッド１２が上昇していることにより、ワークＷＫのパンチ加工時におけるｘ軸キャリッジ１３やワーク保持手段１７との干渉を回避することができる。
【００５６】
ｙ軸キャリッジ１５は、各フレーム１９、２１の間であって、ｙ軸方向における各フレーム１９、２１の一端部側で、各タレット３、５やレーザ加工ヘッド１２から離れｘ軸方向に長く延びて設けられている。また、ｙ軸キャリッジ１５は、図示しないリニアガイドベアリング等を介して下部フレーム１９に支持されており、図示しないサーボモータ等のアクチュエータで回転するボールネジ（図示せず）等のリードスクリューにより、下部フレーム１９に対してｙ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５７】
ｘ軸キャリッジ１３は、各フレーム１９、２１の間に設けられていると共に、図示しないリニアガイドベアリング等を介してｙ軸キャリッジ１５に支持されており、図示しないサーボモータ等のアクチュエータで回転するボールネジ（図示せず）等のリードスクリューにより、ｙ軸キャリッジ１５に対してｘ軸方向で移動位置決め自在になっている。
【００５８】
また、ｘ軸キャリッジ１３にはワーク保持手段１７が設けられている。ワーク保持手段１７は、各タレット３、５と対向している側のx軸キャリッジ１３の部位に設けられていると共に、ワークＷＫの端部をたとえば把持することによりワークＷＫを保持することができるようになっている。さらに、ワーク保持手段１７は、複数設けられており、ワークＷＫの大きさに応じ、たとえば手動で前記ｘ軸キャリッジ１３に対して移動位置決め自在になっている。
【００５９】
また、上部タレット３の円柱側面形状の側面には、円周方向でたとえば所定の間隔をあけて複数のショットピン嵌合孔１１Ａが設けられている。これらのショットピン嵌合孔１１Ａは円柱形状に形成されており、前記パンチ設置部位２３の数に応じて設けられている（図２参照）。同様にして下部タレット５にも複数のショットピン嵌合孔が設けられている。
【００６０】
上部タレット３のショットピン嵌合孔１１Ａに嵌合する第１のショットピン７Ａは、先端部がテーパ状に形成された円柱状に形成されており、上部フレーム２１に一体的に設けられた第１のショットピン支持部材４５Ａに係合している。また、第１のショットピン７Ａは、図示しない流体圧シリンダ等のアクチュエータで、第１のショットピン支持部材４５Ａに対して直線的に移動することができるようになっている。なお、ショットピン７Ａの外径は、ショットピン嵌合孔１１Ａの内径とほぼ同じかごく小さくなっている。
【００６１】
そして、第１のショットピン７Ａが突出したときに、第１のショットピン７Ａに対向しているショットピン嵌合孔１１Ａに第１のショットピン７Ａが嵌合し、前記上部タレット３の正確なインデックス位置決めを行なうと共に、前記上部タレット３を固定しパンチ加工時における前記上部タレット３の変形を抑制することができるようになっている。
【００６２】
なお、図９で示したように、前記パンチ加工時における前記上部タレット３の変形を極力抑制するために、前記上部タレット３の回転中心軸ＣＬ１を間にして前記ワーク加工位置Ｋとはほぼ反対側で、ショットピン７Ａとショットピン嵌合孔１１Ａとが嵌合するようになっている。
【００６３】
上部タレット３のショットピン嵌合孔１１Ａに嵌合する第２のショットピン７Ｂも、第１のショットピン７Ａと同様に第２のショットピン支持部材４５Ｂに設けられている。ただし、第２のショットピン７Ｂは、第１のショットピン７Ａから僅かに離れて設けられていると共に、切り欠き９Ａが位置していることにより第１のショットピン７Ａが嵌合する位置にショットピン嵌合孔１１Ａが不存在のときに、上部タレット３に設けられている各ショットピン嵌合孔１１Ａのうちで、前記上部タレット３の回転中心軸ＣＬ１を間にして、ワーク加工位置とはほぼ反対側に位置し切り欠き９Ａに隣接しているショットピン嵌合孔１１Ａに嵌合するようになっている。
【００６４】
下部タレット５用のショットピンによる下部タレット５の位置決め固定についても、上部タレット３と同様に考えることができる。
【００６５】
なお、上記説明では、２つのショットピンを設けた場合を説明しているが、ショットピンを３つ以上の複数個設けてもよい。
【００６６】
さらに、レーザパンチ複合加工機１には、レーザ加工やパンチ加工により生成される製品と、レーザ加工により発生するヒュームとを分離して機外へ搬出可能な搬出手段４７が設けられている。
【００６７】
搬出手段４７は、上方で開口し側方の２箇所で開口して枡状に形成されている筐体４９を備えており、この筐体４９は、前記下部フレーム１９の内部で加工位置Ｋ、Ｌの下側に設けられている。前記側方の２つの開口部のうちの１つの開口部には、レーザ加工時に発生するヒュームを吸引するためのヒュームバキューム用管（ヒュームバキューム装置に連結されている管）５１が接続されており、前記側方の２つの開口部のうちの他の１つの開口部は開放され、この開口部の下側には、レーザ加工やパンチ加工で発生する製品を搬送可能なコンベヤ５３が設けられている。
【００６８】
また、筐体４９の内部には、板状の仕切り部材５５が、図示しない流体圧シリンダ等のアクチュエータで回動するように設けられており、この仕切り部材５５が回動位置決めされることにより、筐体４９上方の開口部から入ってきたヒュームまたは製品を、ヒュームバキューム用管５１側またはコンバヤ５３側に振り分けることができるようになっている。
【００６９】
次に、レーザパンチ複合加工機１の動作について説明する。なお、レーザパンチ複合加工機１は図示しない制御装置の制御の下、各アクチュエータ等を駆動し動作するものとする。
【００７０】
前提条件として、ワークＷＫがワーク保持手段１７で保持され各キャリッジ１３、１５の移動に伴い移動できるようになっている。レーザ加工ヘッド１２は、前記切り欠き９Ａやタレット３、５から離れた位置である退避位置ＰＳ３に存在している。前記各ショットピン７Ａ、７Ｂ等は、ショットピン嵌合孔１１Ａ、１１Ｂ等に嵌合していない。
【００７１】
そして、レーザ加工を行なう場合には、各タレット３、５をインデックス位置決めし、ワーク加工位置のところに切り欠き９Ａが存在するようにする。前記レーザ加工ヘッド１２を前記切り欠き９Ａに侵入させ加工位置ＰＳ１に位置させる。
【００７２】
続いて、前記ワークＷＫを前記レーザ加工ヘッド１２に対して適宜移動すると共に、前記レーザ加工ヘッド１２から前記ワークＷＫにレーザ光を照射し、ワークＷＫの所望の位置にレーザ加工を施す。
【００７３】
レーザ加工終了後は、前記レーザ加工ヘッド１２を前記退避位置まで移動し、ワークＷＫに対する加工を終了しワークＷＫを加工機１から取り外すか、または、次の加工（たとえばパンチ加工）に備える。
【００７４】
パンチ加工を行なう場合には、各タレット３、５をインデックス位置決めし、使用する金型をワーク加工位置Ｋに持ってくる。この状態で、第１のショットピン７Ａ等に対向しているショットピン嵌合孔１１Ａ等が存在している場合には、前記第１のショットピン７Ａ等を前記対向しているショットピン嵌合孔１１Ａ等に挿入し嵌合させる。一方、前記第１のショットピン７Ａ等に対向しているショットピン嵌合孔１１Ａ等が存在していない場合、すなわち、前記切り欠き９Ａ等が前記第１のショットピン７Ａ等に対向している場合には、第２のショットピン７Ｂ等に対向しているショットピン嵌合孔１１Ａ等に前記第２のショットピン７Ｂ等を挿入して嵌合する。
【００７５】
続いて、ワークＷＫを金型に対して適宜移動すると共に、前記金型で前記ワークＷＫの所望の位置にパンチ加工を施す。
【００７６】
金型を使用してのパンチ加工終了後は、前記第１のショットピン７Ａ等または前記第２のショットピン７Ｂ等をショットピン嵌合孔１１Ａ等から抜き、ワークＷＫに対する加工を終了しワークＷＫを加工機１から取り外すか、または、次の加工（たとえば、他の金型によるパンチ加工やレーザ加工）に備える。
【００７７】
レーザパンチ複合加工機１によれば、レーザ加工位置Ｌとパンチ加工位置Ｋとが互いに一致しているので、ワークＷＫを加工する際におけるワークＷＫの移動距離を、レーザ加工位置Ｌとパンチ加工位置Ｋとが一致していない場合よりも、短くすることができる。たとえば、図５に示すオフセット量Ｓの分だけワークＷＫの移動距離を短くすることができる。
【００７８】
ワークの移動距離を短くすることができることにより、上部フレーム２１や下部フレーム１９の長さ（図６に示す長さＬＴ）を短くすることができる。
【００７９】
したがって、上部フレーム２１や下部フレーム１９の断面二次モーメント（ｘ軸回りの曲げモーメントに対する断面二次モーメント）が小さくても、上部フレーム２１や下部フレーム１９の曲げ剛性を高い状態で維持することができ、レーザパンチ複合加工機１の質量を軽減することができる。
【００８０】
簡単な例を掲げてより詳しく説明すると、長手方向の中央部に集中荷重Ｗがかかる単純支持梁における最大撓み量（前記中央部における撓み量）Ｖｍａｘは、「Ｖｍａｘ＝Ｗｌ３／４８ＥＩ」で求められる。ただし、「ｌ」は梁の長さ、「Ｅ」は梁を構成している材料の縦弾性係数、「Ｉ」は梁の断面二次モーメントである。
【００８１】
したがって、単純に考えれば、各フレーム１９、２１の撓み量は、各フレーム１９、２１の長さの３乗に比例するので、各フレーム１９、２１の長さを短くすることによる効果（各フレーム１９、２１の質量低減等の効果）が大きいことがわかる。
【００８２】
さらに、レーザパンチ複合加工機１によれば、パンチ加工位置Ｋとレーザ加工位置Ｌとを互いに一致させるべく、上部タレット３に切り欠き９Ａを設けてあっても、第１のショットピン７Ａ等、この第１のショットピン７Ａから離れて設けられている第２のショットピン７Ｂ等のうちのいずれかのショットピンで各タレット３、５を位置決め固定することができるので、インデックス位置決めされた各タレット３、５のインデクス角度にかかわらず、パンチ加工時において各タレット３、５を位置決め固定することができ、正確なパンチ加工を行なうことができる。
【００８３】
また、レーザパンチ複合加工機１によれば、ショットピン７Ａ、７Ｂ、７Ｃを用いて各タレット３、５を位置決め固定しているので、タレットを把持等で固定する場合に比べ簡素な機構でタレットを位置決め固定することができる。
【００８４】
さらに、レーザパンチ複合加工機１によれば、各加工位置Ｋ、Ｌが互いに一致しているので、ワークＷＫを加工するための加工プログラムを簡素化することができる。
【００８５】
また、レーザパンチ複合加工機１によれば、第１のショットピン７Ａ等と第２のショットピン７Ｂ等とは、各タレット３、５の回転中心ＣＬ１に対してパンチ加工位置Ｋとはほぼ反対側に設けられているので、図９に示すように、パンチ加工時における各タレット３、５の変形を極力小さくすることができる。
【００８６】
なお、上部タレット３に設けられている切り欠き９Ａが従来のレーザパンチ複合加工機３００のものより小さく形成されているので、換言すれば、レーザ加工ヘッド１２が侵入可能な最小の大きさに形成されているので、ショットピン嵌合孔１１Ａ等を設けることができない範囲を極力小さくすることができ、各タレット３、５の回転中心ＣＬ１に対するパンチ加工位置Ｋの反対側の近傍で、ショットピン７Ａ、７Ｂ、７Ｃにより各タレット３、５の固定をすることができるようになっている。
【００８７】
また、レーザパンチ複合加工機１によれば、レーザ加工やパンチ加工によりに発生する製品と、レーザ加工により発生するヒュームとを分離して機外へ搬出可能な搬出手段４７を備えているので、複合加工により発生するものを分離収集することが容易になっている。
【００８８】
なお、図３（レーザパンチ複合加工機の変形例を示す図）に示すように、流体圧シリンダを用いる代わりに、ボールネジ等のリードスクリュー５７とサーボモータ５９とを用いて、レーザ加工ヘッド１２をｙ軸方向に移動させてもよい。
【００８９】
[第２の実施形態]
図４は、本発明の第２の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機の上部タレット３ａとショットピン７とを示す図であり、図２に対応した図である。
【００９０】
第２の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機は、１つのショットピンで上部タレットを位置決め固定し、また、１つのショットピンで下部タレットを位置決め固定する等の点が、前記第１の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機とは異なり、その他の点は、前記第１の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機とほぼ同様に構成されておりほぼ同様の効果を奏する。
【００９１】
すなわち、第２の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機は、ワークＷＫにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であり外周に形成された切り欠き９Ａを具備しているタレット本体部１０を備えていると共にはねあげ自在な部材６１を前記切り欠き９Ａに備えたことにより前記はねあげ自在な部材６１をはねあげ状態にしたときには前記切り欠き９Ａが形成され前記はねあげ自在な部材６１を非はねあげ状態にしたときには前記切り欠き９Ａが消失すると共に前記はねあげ自在な部材６１が前記タレット本体部１０に一体的に固定されるように構成された円板状のタレット３ａと、前記部材６１がはねあげ状態であるときに前記切り欠き９Ａに侵入することができると共に前記切り欠き９Ａ内に侵入した位置と前記切り欠き９Ａから離れた位置との間を移動可能であるレーザ加工ヘッド１２と、ワークＷＫを保持するためのワーク保持手段１７を備えこのワーク保持手段１７で保持したワークを移動可能なキャリッジ１３、１５と、前記部材６１が非はねあげ状態であるときの前記はねあげ自在な部材６１を含めた前記タレット３ａの外周に間隔をあけて設けられている複数のショットピン嵌合孔１１Ａと、前記加工位置から離れて設けられていると共に前記各ショットピン嵌合孔１１Ａのうちの所定のショットピン嵌合孔１１Ａに嵌合自在な１つのショットピン７とを備えて構成されている。
【００９２】
なお、前記はねあげ自在な部材６１は、タレット本体部１０に対して回動自在になっていることにより、図示しないアクチュエータではねあげ可能になっており、非はねあげ状態では、図示しない固定手段で、前記タレット本体部１０に一体的に固定されるようになっている。
【００９３】
第２の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機によれば、はねあげ自在な部材６１にもショットピン嵌合孔１１Ａが設けられているので、１つのショットピン７を設けるだけで、タレット３ａのインデックス角度にかかわらずタレット３ａを固定することができ、レーザパンチ複合加工機の構成を簡素にすることができる。
【００９４】
また、前記各実施形態では、ショットピンを用いて各タレットを位置決め固定しているが、各タレットをたとえばサーボモータ等で直接駆動することにより正確にインデックス位置決めし、この正確にインデックス位置決めされた各タレットを、挟持等することによって、フレームに固定してもよい。
【００９５】
すなわち、ワークにパンチ加工を施すための金型を複数収容可能であると共に外周に形成された切り欠きを備えたタレットと、前記切り欠きに侵入することができると共に前記切り欠き内に侵入した位置と前記切り欠き（タレット）から離れた位置（前記切り欠きの外に存在する退避位置）との間を移動可能であるレーザ加工ヘッドと、ワークを保持するためのワーク保持手段を備えこのワーク保持手段で保持したワークを移動可能なキャリッジと、前記加工位置から離れて設けられていると共に前記切り欠き以外のところで前記タレットの外周の一部を前記レーザパンチ複合加工機のフレームに対して保持可能な第１のタレット保持手段と、前記加工位置および前記第１の保持手段から離れて設けられていると共に前記切り欠き以外のところで前記タレットの外周の一部を前記レーザパンチ複合加工機のフレームに対して保持可能な第２のタレット保持手段とを有するように、レーザパンチ複合加工機を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機の要部の概略構成を示す図である。
【図２】レーザパンチ複合加工機の上部タレットとショットピンとの概略構成を示す斜視図である。
【図３】レーザパンチ複合加工機の変形例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るレーザパンチ複合加工機の上部タレットとショットピンとを示す図であり、図２に対応した図である。
【図５】従来のレーザパンチ複合加工機の概略構成を示す平面図である。
【図６】レーザパンチ複合加工機の概略構成を示す正面図である。
【図７】従来のレーザパンチ複合加工機の概略構成を示す平面図である。
【図８】レーザパンチ複合加工機における各タレットとショットピンとの関係を示す図である。
【図９】パンチ加工をする際におけるタレットの変形状態の解析結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  レーザパンチ複合加工機
３、３ａ  上部タレット
５  下部タレット
７  ショットピン
９  切り欠き
１０  タレット本体部
１１  ショットピン嵌合孔
１２  レーザ加工ヘッド
１３  ｘ軸キャリッジ
１５  ｙ軸キャリッジ
１７  ワーク保持手段
２３  パンチ設置部位
２５  ダイ設置部位
４７  搬出手段
【図１】
2007038285.tif 000003
【図２】
2007038285.tif 000004
【図３】
2007038285.tif 000005
【図４】
2007038285.tif 000006
【図５】
2007038285.tif 000007
【図６】
2007038285.tif 000008
【図７】
2007038285.tif 000009
【図８】
2007038285.tif 000010
【図９】
2007038285.tif 000011