(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークテーブルに開閉自在に設けたワークシュータ装置を設け、該ワークシュータ装置にレーザビームが通過可能な間隙を空けたＹ軸方向に延伸する一組のワーク支持ローラを設け、前記間隙の上方を該間隙に沿って前記Ｙ軸方向に移動自在のレーザ加工ヘッドを設け、前記ワークテーブルに前記レーザ加工ヘッドの移動方向に直交するＸ軸方向に移動自在なワーク移動装置を設けたレーザ加工装置において、前記一組のワーク支持ローラ上に該ワーク支持ローラの回転方向に極薄板材を移動自在に設けると共に、前記ワーク支持ローラのワーク支持面を前記ワーク移動装置に前記Ｙ軸方向に延伸させて設けたクランプアームのワーク支持面より前記極薄板材が若干盛り上がる程度のやや高い位置に設け、前記クランプアームのワーククランプにクランプされた前記極薄板材の移動方向にテンションを付与した状態でレーザ加工することを特徴とする極薄板材のレーザ加工方法。
【請求項２】
ワークテーブルに開閉自在に設けたワークシュータ装置を設け、該ワークシュータ装置にレーザビームが通過可能な間隙を空けたＹ軸方向に延伸する一組のワーク支持ローラを設け、該一組のワーク支持ローラの前記間隙の上方を該間隙に沿って前記Ｙ軸方向に移動自在のレーザ加工ヘッドを設け、前記ワークテーブルに該レーザ加工ヘッドの移動方向に直交するＸ軸方向に移動自在なワーク移動装置を設けたレーザ加工装置において、前記ワーク移動装置に極薄板材のワークの移動方向両端部を支持固定するクランプアームを設けると共に、該クランプアームの適宜な位置にワークのＸ軸方向の両端部をクランプ可能な複数のワーククランプを設け、前記一組のワーク支持ローラのワーク支持面を前記クランプアームのワーク支持面より前記極薄板材が若干盛り上がる程度のやや高い位置に設け、前記極薄板材の移動方向にテンションを付与した状態でレーザ加工することを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は極薄板材のレーザ加工方法および同方法に使用するレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、板厚が０．１ｍｍよりも薄い金属の薄板材（以後、極薄板材）をレーザで切断または穴あけ加工する場合、図３に示す如く、加工する極薄板材５１を撓まない様に載置固定する加工用の治具５０を使用する。この治具５０には、加工する製品にほぼ等しい大きさの穴５２が明けてあり、この穴の上に極薄板材５１を張付けて適宜に固定し、この治具を通常のレーザ加工機に取付けて加工を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術の場合、極薄板材は腰がないので定尺材のままでは使用できず、適宜なワークサイズに切断する必要がある。また、板厚にもよるが、ワークサイズが大きくなると、治具に固定してもワークが撓むので、大きな製品の加工ができないという問題がある。
【０００４】
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、腰の無い極薄板材を固定治具を使用せずにレーザ加工する方法および同方法に使用するレーザ加工装置を提供することである。
【０００５】
【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に記載の極薄板材のレーザ加工方法は、ワークテーブルに開閉自在に設けたワークシュータ装置を設け、該ワークシュータ装置にレーザビームが通過可能な間隙を空けたＹ軸方向に延伸する一組のワーク支持ローラを設け、前記間隙の上方を該間隙に沿って前記Ｙ軸方向に移動自在のレーザ加工ヘッドを設け、前記ワークテーブルに前記レーザ加工ヘッドの移動方向に直交するＸ軸方向に移動自在なワーク移動装置を設けたレーザ加工装置において、前記一組のワーク支持ローラ上に該ワーク支持ローラの回転方向に極薄板材を移動自在に設けると共に、前記ワーク支持ローラのワーク支持面を前記ワーク移動装置に前記Ｙ軸方向に延伸させて設けたクランプアームのワーク支持面より前記極薄板材が若干盛り上がる程度のやや高い位置に設け、前記クランプアームのワーククランプにクランプされた前記極薄板材の移動方向にテンションを付与した状態でレーザ加工することを要旨とするものでる。
【０００６】
したがって、請求項１に記載のレーザ加工方法によれば、腰の無い極薄板材でも固定治具を使用せずに高精度なレーザ加工をすることができる。
【０００７】
請求項２に記載のレーザ加工装置は、ワークテーブルに開閉自在に設けたワークシュータ装置を設け、該ワークシュータ装置にレーザビームが通過可能な間隙を空けたＹ軸方向に延伸する一組のワーク支持ローラを設け、該一組のワーク支持ローラの前記間隙の上方を該間隙に沿って前記Ｙ軸方向に移動自在のレーザ加工ヘッドを設け、前記ワークテーブルに該レーザ加工ヘッドの移動方向に直交するＸ軸方向に移動自在なワーク移動装置を設けたレーザ加工装置において、前記ワーク移動装置に極薄板材のワークの移動方向両端部を支持固定するクランプアームを設けると共に、該クランプアームの適宜な位置にワークのＸ軸方向の両端部をクランプ可能な複数のワーククランプを設け、前記一組のワーク支持ローラのワーク支持面を前記クランプアームのワーク支持面より前記極薄板材が若干盛り上がる程度のやや高い位置に設け、前記極薄板材の移動方向にテンションを付与した状態でレーザ加工することを要旨とするものでる。
【０００８】
したがって、請求項２に記載のレーザ加工装置によれば、極薄板材の如きワークの加工部をワーク支持ローラ上に移動可能に支持すると共に、ワークの移動方向両端部をワーク移動装置のクランプアームにクランプしてテンションを与えながら弛みがないように固定してレーザ加工をするので、ワークの両端部の自重によってもワークにテンションが付加され、高精度なレーザ加工をすることができる。
【００１１】
【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は本発明に係わるレーザ加工装置を示したものである。
【００１２】
図１を参照するに、レーザ加工装置１はＣ形のフレーム３を備えており、このフレーム３の上部フレーム３Ｕには、図示省略の公知の駆動モータおよびボールネジによって、Ｙ軸方向に移動自在なレーザ加工ヘッド５が設けてある。
【００１３】
前記レーザ加工ヘッド５の下端には、ノズル７を設けると共に、レーザビームＬＢを折曲げるベンドミラー９と、レーザビームＬＢを集光する集光レンズ１１が設けてある。また、前記上部フレーム３Ｕの後部には、レーザ発振器（図示省略）からのレーザビームＬＢを前記ベンドミラー９に反射するベンドミラー１３が設けてある。
【００１４】
上記構成により、レーザ発振器（図示省略）からのレーザビームＬＢは、レーザ加工ヘッド５の集光レンズ１１に導かれ、この集光レンズで集光されたレーザビームＬＢが、ノズル７からワークＷに対して照射されることになる。
【００１５】
前記フレーム３の下部フレーム３Ｌ上には、ワークテーブル１７が設けてあり、このワークテーブル１７の中央部に、長方形の溝部１９が形成してある。
【００１６】
前記溝部１９には、ワ−クＷから切断された切断部材を、ワークテーブル１７の下方に落下させる開閉自在なワークシュータ装置２１が設けてある。
【００１７】
前記ワークシュータ装置２１には、前記長方形の溝部１９の長手方向の一辺を支点にして開閉可能な長方形の枠体２２が設けてあり、この枠体２２には、前記レーザ加工ヘッド５から照射されるレーザビームＬＢが通過可能な間隙Ｓを備え、回転自在に軸端部を軸支された一組のワーク支持ローラ２３、２５がＹ軸方向に延伸して設けてある。
【００１８】
前記枠体２２は、下部フレームに設けた空圧または油圧のシリンダの如き図示しないアクチュエータにより開閉自在に設けてある。
【００１９】
従って、ワークシュータ装置２１のワーク支持ローラ２３、２５上に位置する切断部材は、前記枠体２２を傾斜開放させることにより、適宜、テーブルの下方の製品ボックス（図示省略）に落下させることができる。
【００２０】
前記フレーム３のギャップ喉部側に位置するワークテーブル１７の端部には、前記Ｙ軸方向に直交するＸ軸方向に延伸したワーク移動装置２７が、ガイドレール２９上に移動自在に設けてある。このワーク移動装置２７のＸ軸方向の両端部には、ワーク移動装置２７に一体的に固定されＹ軸方向に延伸したクランプアーム３０がそれぞれ設けてある。そして、それぞれのクランプアーム３０上の適宜な位置にワークＷのＸ軸方向の両端部をクランプ可能な複数のワーククランプ３１が設けてある。
【００２１】
なお、前記ワーク移動装置２７は、Ｘ軸駆動サーボモータ（図示省略）により回転駆動されるボールスクリュウ（図示省略）により、Ｘ軸方向の任意の位置に移動させることができる様に設けてある。
【００２２】
また、前記一組のワーク支持ローラ（２３、２５）は、同期回転駆動装置（図示省略）によって回転駆動されており、ワーク支持ローラ（２３、２５）の周速度とワーク移動装置２７の移動速度とが同一になるように制御されている。
【００２３】
また、図２に示す如く、ワーク支持ローラ２３、２５の上面のワーク支持面は、クランプアーム３０のワーク支持面よりも若干上方に位置する様に設けてある。したがって、クランプアーム３０上にクランプされたワークＷの形状は、ワーク支持ローラの部分が若干盛り上がった形となる。
【００２４】
上記構成において、極薄板材をレーザ加工するには、極薄板材のＸ軸方向の両端部をクランプアーム３０上に載置し、極薄板材のワークの移動方向（Ｘ軸方向）にテンションを与えながら弛みがないように固定する。
【００２５】
極薄板材を上述の如く固定して、レーザ加工装置を稼働させれば、レーザ加工装置１を統括的に制御する制御装置（図示省略）の制御の下に、極薄板材はワーク移動装置２７によりＸ軸方向に移動させられると同時に、レーザ加工ヘッド５がＹ軸方向に移動させられて、極薄板材の所望の位置にレーザビームを集光照射するので、極薄板材に適宜なレーザ加工が高精度に実施することができる。
【００２６】
上述のレーザ加工中において、極薄板材は、狭い間隔で配置されたワーク支持ローラ２３と支持ローラ２５とによって支持されると同時に、極薄板材は、移動方向（Ｘ軸方向）にテンションを与えてクランプアーム３０上に固定してあるので、ワーク支持ローラ（２３，２５）上に位置する極薄板材のワークは常に水平に保持される。
【００２７】
また、ワーク支持ローラ（２３，２５）の軸間距離は極薄板材のワークサイズに比較して十分に小さいので、この間の撓みの加工精度に対する影響は無視することができる。さらに、ワーク支持ローラ（２３，２５）のワーク支持面は、クランプアーム３０のワーク支持面よりも若干上方に位置する様に設けてあるので、ワークの両端部の自重によってもワーク支持ローラ部のワークにテンションが付加されるので、この部分の水平度が安定して維持されることになる。
【００２８】
したがって、前述の如く極薄板材のワークにも拘らず高精度なレーザ加工を実施することができる。
【００２９】
また、本発明の方法および装置によれば、ワークサイズに限定を受けることなく、例えば、定尺材３’×６’（914mm ×1,829mm ）の極薄板材においても高精度なレーザ加工を実施することができる。
【００３０】
なお、本発明の実施の形態の説明では、Ｃフレーム構造のレーザ加工装置の例を示したが、本発明はＣフレーム構造のレーザ加工装置に限定されるものではないことは容易に理解されるところである。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１、２の発明によれば、腰のない極薄板材でも固定治具を使用せずに高精度なレーザ加工をすることができる。また、ワークサイズに限定を受けることなく、例えば、定尺材３’×６’（941mm×1,829mm）の如きサイズの極薄板材でも同様に加工をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるレーザ加工装置の斜視図。
【図２】図１のＡ矢視図。
【図３】従来の極薄板の加工方法の説明図。図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は断面図。
【符号の説明】
１  レーザ加工装置
３  フレーム
５  レーザ加工ヘッド
７  ノズル
９、１３  ベンドミラー
１１  集光レンズ
１７  ワークテーブル
１９  長方形の溝部
２１  ワークシュータ装置
２３、２５  ワーク支持ローラ
２７  ワーク移動装置
２９  ガイドレール
３０  クランプアーム
３１  ワーククランプ
ＬＢ  レーザビーム
Ｓ  間隙
Ｗ  ワーク
【図１】
0003913868.tif 000002
【図２】
0003913868.tif 000003
【図３】
0003913868.tif 000004