(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常時は板材加工機の加工テーブル面とほぼ同一面上に保持されるワークシュータを昇降自在なシュータ支持台の上にヒンジを介して傾斜可能に揺動自在に設け、前記ワークシュータの上面が前記加工テーブル面から所定の距離だけ下方に位置したときに前記ワークシュータにおいて下方へ傾斜する一端側とは反対端側の下面に当接するストッパ装置を設け、前記ワークシュータにおいて下方へ傾斜する一端側とは反対端側に、ワークシュータを常時は前記加工テーブル面とほぼ同一面上に保持すべく下方へ付勢する付勢手段を設けてなることを特徴とするワークシュータ装置。
【請求項２】
前記ワークシュータの上面に板材加工部を設けると共にこの板材加工部の下方に臨む集塵パイプを前記シュータ支持台に設けてなることを特徴とする請求項１記載のワークシュータ装置。
【請求項３】
前記ストッパ装置を上下および／又は左右方向に移動自在に設けてなることを特徴とする請求項１又は２記載のワークシュータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークシュータ装置に関し、特にレーザ加工機やプラズマ加工機等熱切断加工機、パンチプレス等の板材加工機におけるワークシュータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、板材加工機としての例えばパンチング加工とレーザ加工を行うパンチ・レーザ複合加工機１０１により加工された製品をワークから取り出して搬出するために、図８および図９に示されているように加工テーブル１０３にその一部を構成するワークシュータ１０５を備えたワークシュータ装置１０７が設けられている。
【０００３】
ワークシュータ１０５は図９において左側の一側端縁が、上下方向に長い長穴１０９に挿入された上下動自在な支軸１１１に軸承されており、ワークシュータ１０５の他側端縁側が２点鎖線に示されているように上下方向に回動自在に設けられている。なお、上記の長穴１０９は図９においては加工テーブル１０３のテーブルフレーム１１３に設けたシュータスタンド１１５の上部に備えられている。
【０００４】
ワークシュータ１０５はその下面が昇降自在な集塵パイプ１１７の上端縁により支持されており、集塵パイプ１１７の昇降動作に連動して回動するように構成されている。なお、集塵パイプ１１７は例えばエアシリンダ１１９等の昇降駆動装置により昇降駆動される。また、ワークシュータ１０５には集塵パイプ１１７の上端に臨むようにしてレーザ加工時に生じるスパッタを排出するための集塵用穴１２１が設けられている。なお、ＰＣはパンチング加工部、ＬＣはレーザ加工部を示している。
【０００５】
したがって、レーザ加工後に、集塵パイプ１１７が下降するとワークシュータ１０５も上面がほぼ水平の状態のまま長穴１０９の長さの分、例えば１５ｍｍほど下降する。ちなみに、上述したようにワークシュータ１０５が水平のままで下降せずに傾斜するものにあっては、ワークの板厚が厚い場合に製品が母材に引っかかって抜け落ちないことがある。しかし、ワークシュータ１０５が水平のままで下降する動作により、厚板のワークであっても製品がワークから抜け落ちてワークシュータ１０５上へ載置される。
【０００６】
その後、集塵パイプ１１７がさらに下降され、ワークシュータ１０５が図９の２点鎖線で示されているように時計回り方向に回動して傾斜する。このときワークシュータ１０５の下面にはローラ１２３が設けられており、このローラ１２３が集塵パイプ１１７の上面のガイド板上を転がりながらワークシュータ１０５が回動し約３０°ほど傾斜する。製品はワークシュータ１０５上を滑り落ちて搬出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のワークシュータ装置１０７においては、集塵パイプ１１７とワークシュータ１０５が分離されているので、ワークシュータ１０５は自重により回動動作が行われる。そのために集塵パイプ１１７の下降動作が高速になると、ワークシュータ１０５は追従できずほぼ水平状態で下降する前に回動動作が行われて傾斜してしまう場合がある。このようにワークシュータ１０５の動作が不安定であるために、厚板の製品が母材に引っかかって抜け落ちない事態が生じるという問題点があった。
【０００８】
また、ワークシュータ１０５を支持する長穴１０９がシュータスタンド１１５のみである場合は、ワークが加工テーブル１０３の上面を移動するときにシュータスタンド１１５に大きなモーメントがかかる。ワークシュータ１０５の大きさが大きくなるほどワークシュータ１０５の動作が不安定になるためにシュータスタンド１１５にかかる負荷が大きくなる。したがって、集塵パイプ１１７の昇降動作によりワークシュータ１０５が昇降動作する機構は、特に大型のワークシュータ１０５には不向きであるという問題点があった。
【０００９】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、大型のワークシュータに対しても高速の水平下降動作を安定せしめるワークシュータ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明のワークシュータ装置は、常時は板材加工機の加工テーブル面とほぼ同一面上に保持されるワークシュータを昇降自在なシュータ支持台の上にヒンジを介して傾斜可能に揺動自在に設け、前記ワークシュータの上面が前記加工テーブル面から所定の距離だけ下方に位置したときに前記ワークシュータにおいて下方へ傾斜する一端側とは反対端側の下面に当接するストッパ装置を設け、前記ワークシュータにおいて下方へ傾斜する一端側とは反対端側に、ワークシュータを常時は前記加工テーブル面とほぼ同一面上に保持すべく下方へ付勢する付勢手段を設けてなることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、ワークを板材加工後に、シュータ支持台が下降されるとワークシュータは上面がほぼ水平状態を維持しながら所定の距離だけ下降する。ワークシュータの一方端側の下面がストッパ装置に当接するがシュータ支持台はさらに下降されるので、ワークシュータはヒンジを中心に傾斜し、製品はワークシュータの上面から滑り落ちて搬出される。シュータ支持台が大型であっても下降速度が高速であっても、最初はワークシュータの上面がほぼ水平状態を維持されて下降されるので、ワークの板厚が厚くとも、製品は確実にワークから抜け落ちる。
【００１２】
また、ストッパ装置を外してシュータ支持台を下降することにより、ワークシュータが傾斜せずに水平状態で下降してコンパクトになるので、本装置は板材加工機へ容易に取付けあるいは取り外される。また、シュータ支持台の下降速度が高速であっても、最初の所定の距離はワークシュータの上面が付勢手段によってより一層安定してほぼ水平状態を維持されて下降されるので、ワークの板厚が厚くとも、製品は確実にワークから抜け落ちる。
【００１３】
また、この発明のワークシュータ装置は、前記ワークシュータの上面に板材加工部を設けると共にこの板材加工部の下方に臨む集塵パイプを前記シュータ支持台に設けてなることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって、ワークシュータの板材加工部に臨む集塵パイプはシュータ支持台に設けられているので、シュータ支持台の昇降動作に伴って移動されるため、板材加工時およびその後のワークシュータの動作に何ら支障が生じない。
【００１７】
また、この発明のワークシュータ装置は、前ワークシュータ装置において、前記ストッパ装置を上下および／又は左右方向に移動自在に設けてなることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、ストッパ装置の位置が上下方向に移動自在であるので、ワークシュータの水平下降量および傾きが容易に変えられる。
【００１９】
また、ストッパ装置の位置が左右方向に移動自在であるので、ストッパ装置の位置を左右に入れ換えて製品の左右仕分けが容易に行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の板材加工機におけるワークシュータ装置の実施の形態について、板材加工機としてのパンチ・レーザ複合加工機を例にとって図面を参照して説明する。
【００２１】
図７を参照するに、本実施の形態に係わるパンチ・レーザ複合加工機１は、下部フレーム（図示省略）と、下部フレーム上に作業領域を設けるべく適宜に離隔すると共に支柱部（図示省略）を介して一体的に設けられた上部フレーム（図示省略）などにより枠体構成されている。
【００２２】
前記作業領域の一側にはワークにパンチング加工を施すパンチング部が設けられている。パンチング部は、上部フレームに回動自在に装着した円板状の上部タレット３およびこの上部タレット３に対して適宜に離隔されると共に下部フレームに対し回動自在に装着した円板状の下部タレット５などにより構成されている。上部タレット３の同心円上には円周方向に適宜に離隔して配置されたパンチＰが着脱自在に装着されている。下部タレット５には前記複数のパンチＰと対応する複数のダイＤが着脱自在に装着されている。
【００２３】
上部、下部タレット３，５は図示せざるタレット駆動機構によって同期して同方向に回動されると共に所定位置において割り出されて停止される。上部タレット３に装着されたパンチＰは板材加工部としての加工位置に割り出された加工ステーションにて上部フレームに備えたラム作動部（図示省略）を介して上下動するストライカ（図示省略）によって打圧されるものである。なお、パンチＰの加工位置は図７においてパンチセンタＰＣで表されている。
【００２４】
また、パンチ・レーザ複合加工機１には上部フレームに図７において上部、下部タレット３，５の加工位置の右側にレーザ加工ヘッド７が設けられており、このレーザ加工ヘッド７の先端のノズルからレーザビームがワークに向けて照射される。
【００２５】
より詳しくは、パンチ・レーザ複合加工機１にはレーザビームを発振するレーザ発振器（図示省略）が内蔵され、このレーザ発振器で発振されたレーザビームはレーザ加工ヘッド７の部分においてベンドミラー（図示省略）を介して垂直下方向へ反射される。このレーザビームはレーザ加工ヘッド７の内部に設けられた焦光レンズ（図示省略）で集光される。この集光されたレーザビームに対して移送位置決めされたワーク上に、レーザビームの焦点を結ばせて、所望の形状に切断するなどのレーザ加工が行なわれる。なお、板材加工部としてのレーザの加工位置は図７においてレーザセンタＬＣで表されている。
【００２６】
前記下部フレーム上における他側には、ワークを載置する加工テーブルとしての例えばセンタテーブル９（固定テーブル）が設けられており、このセンタテーブル９の側面方向（図７において上下方向）にはセンタテーブル９と共にワークを載置支持するサイドテーブル１１（可動テーブル）が図７において左右方向に移動自在に装着されている。
【００２７】
なお、前記センタテーブル９には上部、下部タレット３，５の加工ステーションとレーザ加工ヘッド７の先端のノズルとの下方の位置には、センタテーブル９の一部を成し加工品を搬出するワークシュータ装置１３が設けられている。
【００２８】
また、前記サイドテーブル１１はそれぞれの一端を移動方向と直交する方向に延伸したキャレッジベース１５を介して一体的に連結されており、このキャレッジベース１５には、キャレッジベース１５の長手方向と同方向に摺動自在なキャレッジ１７が装着されている。このキャレッジ１７にはワークの端部を把持自在の適数（本実施の形態の例では２個）のクランプ装置１９がキャレッジ１７の移動方向に移動・固定自在に装着されている。
【００２９】
前記キャレッジ１７はキャレッジベース１５の長手方向に設けたボールネジ（図示省略）に螺合されており、このボールネジがＸ軸用駆動モータ（図示省略）により回転駆動されることにより、キャレッジ１７が図７において上下方向（Ｘ軸方向）に移動される。また、キャレッジベース１５はＹ軸用駆動モータ（図示省略）によって左右方向（Ｙ軸方向）に移動される。したがって、クランプ装置１９に把持されたワークはＸ軸、Ｙ軸方向へ移動されることとなる。
【００３０】
以下、本実施の形態に係わるワークシュータ装置１３について、詳しく説明する。
【００３１】
図１を参照するに、ワークシュータ２１はセンタテーブル９の一部を成しており、始めはセンタテーブル９の上面（図１のパスラインＰＬ）より下降し、予め設定した所定の位置に達したときに一方向へ傾斜するよう回動自在に設けられている。
【００３２】
より詳しくは、ワークシュータ２１は上面をなすシュータテーブル２３と、このシュータテーブル２３を図３に示されているようにスプリング２５を介して支持するシュータベース２７とから構成されている。ワークを把持したクランプ装置１９がシュータテーブル２３上へ移動したときに、シュータテーブル２３はスプリング２５により下方へ沈んでクランプ装置１９の重みを回避するように作動する。なお、シュータテーブル２３およびセンタテーブル９には図２に示されているように多数のフリーベアＦＢが設けられている。
【００３３】
シュータベース２７は図１において左右方向のほぼ中央の下面がヒンジ２９を介してシュータ支持台としての例えばサポートプレート３１の上に図１において左側下方へ傾斜する方向に揺動自在に設けられている。
【００３４】
なお、シュータテーブル２３は図２に示されているように２つに分割された状態に形成されているが、この２つのシュータテーブル２３は１つのシュータベース２７に一体的に設けられており、図２において上方のシュータテーブル２３にはレーザ加工やプラズマ加工等の熱切断加工時に使用する加工用穴３３を備えた板材加工部ＬＣとしてのカートリッジ３５が設けられている。
【００３５】
サポートプレート３１の上面にはヒンジ２９に対して図１の右側に、シュータテーブル２３の上面を常時はセンタテーブル９の上面とほぼ同一面上に保持すべくシュータベース２７の下面に当接する水平保持用ストッパとしての例えばウレタンストッパ３７が設けられている。
【００３６】
サポートプレート３１には４本のガイドシャフト３９が下方に延伸されており、これらの４本の各ガイドシャフト３９はテーブルフレーム４１上のシリンダベース４３に固定された４つのリニアブッシュ４５内を挿通して上下にガイドされるように構成されている。さらに、サポートプレート３１は平面でほぼ中央がシリンダベース４３に固定された昇降駆動装置としての例えばエアシリンダ４７のピストンロッド４９の先端に連結されており、エアシリンダ４７の駆動により昇降するように設けられている。なお、昇降駆動装置としては油圧シリンダ等の流体圧シリンダや、油圧モータ等の回転駆動装置を利用した歯車機構やクランク機構等からなるものであっても構わない。
【００３７】
また、サポートプレート３１には前述したシュータテーブル２３の加工用穴３３に臨んで下方に位置する集塵パイプ５１が上下方向に延伸して設けられている。この集塵パイプ５１の下端部は図１に示されているようにシリンダベース４３に設けられている集塵ボックス５３の上端部内に嵌挿されているので、エアシリンダ４７の駆動により下降するサポートプレート３１の動きに伴って下降する集塵パイプ５１は集塵ボックス５３の内部に挿入される。
【００３８】
また、シリンダベース４３には図１において右側にストッパ装置を構成するストッパスタンド５５が立設されており、このストッパスタンド５５の上端にはローラ５７が軸承されている。このローラ５７の位置はワークシュータ２１の上面がセンタテーブル９の上面から予め設定された所定の距離だけ下方に位置したときに、ワークシュータ２１において下方へ傾斜する一端側とは反対端側のシュータベース２７の下面がローラ５７に当接するように構成されている。
【００３９】
換言すれば、本実施の形態ではワークシュータ２１が下降してセンタテーブル９の上面がセンタテーブル９の上面から例えば３０ｍｍ下がったときにワークシュータ２１のシュータベース２７の下面がストッパスタンド５５のローラ５７にぶつかるように構成されている。
【００４０】
なお、シュータベース２７の図１において右端側はストッパスタンド５５の下部に設けたブラケット５９に取り付けた引張スプリング６１の付勢力により常時下方へ引っ張られてシュータベース２７の下面がサポートプレート３１上のウレタンストッパ３７に常時当接してセンタテーブル９の上面がほぼ水平に位置するように構成されている。
【００４１】
また、ストッパスタンド５５の上部にはサポートプレート３１の下面に設けた押圧部材６３を検出してサポートプレート３１の上下方向の位置を検出するための上下に２個のリミットスイッチＬＳが取り付けられている。
【００４２】
上記構成により、図１の状態でワークにレーザ加工された後に、ワークシュータ装置１３が作動してワークから製品が取り出されることになる。すなわち、エアシリンダ４７が作動してピストンロッド４９が下降すると、図５に示されているようにサポートプレート３１はガイドシャフト３９とリニアブッシュ４５によりガイドされるので安定した状態で下降する。ワークシュータ２１も引張スプリング６１によりウレタンストッパ３７へ引っ張られているのでシュータテーブル２３がほぼ水平状態を維持しながら例えば３０ｍｍほど下降する。
【００４３】
なお、ワークシュータ２１が高速で下降されても上述したようにシュータテーブル２３はほぼ水平状態を確実に維持されながら下降されるので、ワークの板厚が厚くとも、製品は確実にワークから抜け落ちる。
【００４４】
サポートプレート３１に固定されている集塵パイプ５１もその下端側が集塵ボックス５３内へ挿入されながら下降する。
【００４５】
例えば３０ｍｍほど下降すると、サポートプレート３１の図５において右端側がストッパスタンド５５のローラ５７に当接し、サポートプレート３１はさらに下降するので、ワークシュータ２１はヒンジ２９を中心に図６において反時計回り方向に回動動作を開始し、サポートプレート３１が例えば１５０ｍｍほど下降したところでワークシュータ２１は３５°ほど傾斜し、製品がシュータテーブル２３の上面から滑り落ちて図示せざるコンベア装置などの製品搬出装置へ搬出される。
【００４６】
なお、上記のストッパスタンド５５のローラ５７の位置が変更されることにより、ワークシュータ２１がほぼ水平状態を保ちながら下降する距離、すなわち水平下降量およびワークシュータ２１の傾きを変えることができる。
【００４７】
また、ストッパ装置としてのストッパスタンド５５がシリンダベース４３上を例えばエアシリンダ４７等の駆動装置により図１において左右方向に移動自在に設けられることにより、ストッパスタンド５５の位置を左右に入れ換えて製品の左右仕分けを行うこともできる。
【００４８】
また、ストッパスタンド５５を外した状態でエアシリンダ４７を下降させれば、ワークシュータ２１は傾斜せずに水平状態でストロークエンドまで下降してコンパクトになるので、この装置は板材加工機への取付け取り外しが容易である。
【００４９】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。本実施の形態では板材加工機としてパンチ・レーザ複合加工機を例にとって説明したがパンチプレスやレーザ加工機の単独の板材加工機およびその他の板材加工機であっても構わない。
【００５０】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、ワークシュータが昇降自在なシュータ支持台の上部に揺動自在に設けられているので、ワークシュータが大型であっても又シュータ支持台の下降速度が高速であっても、シュータ支持台が下降するときは安定した状態でワークシュータの上面をほぼ水平状態に維持しながら確実に所定の距離だけ下降できるので、ワークの板厚が厚くとも、確実に製品をワークから抜け落とすことができる。
【００５１】
シュータ支持台に伴って下降するワークシュータの一方端側の下面がストッパに当接した時点でワークシュータがヒンジを中心に傾斜するので、ワークシュータの上面から製品を滑り落として搬出できる。
【００５２】
また、ストッパを外すことによりワークシュータを水平状態で下降せしめてコンパクトにできるので、本装置は板材加工機へ容易に取付け取り外し可能になる。また、シュータ支持台の下降速度が高速であっても、最初の所定の距離はワークシュータの上面が付勢手段によってより一層安定してほぼ水平状態を維持して下降できるので、ワークの板厚が厚くとも、確実に製品をワークから抜け落とすことができる。
【００５３】
また、ワークシュータの板材加工部に臨む集塵パイプはシュータ支持台に設けたので、シュータ支持台の昇降動作に伴って移動されるため、何ら支障を来すことなくレーザ加工およびその後のワークシュータの動作を行うことができる。
【００５５】
また、ストッパ装置の位置を上下方向に移動自在に設けたので、ワークシュータの水平下降量および傾きを容易に変えることができる。
【００５６】
また、ストッパ装置の位置を左右方向に移動自在に設けたので、ストッパ装置の位置を左右に入れ換えて製品の左右仕分けを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、ワークシュータ装置の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、ワークシュータ装置の平面図である。
【図３】図２における右側面図である。
【図４】図２における左側面図である。
【図５】本発明の実施の形態のワークシュータ装置の動作説明図である。
【図６】本発明の実施の形態のワークシュータ装置の動作説明図である。
【図７】本発明の実施の形態で用いられるパンチ・レーザ複合加工機の平面図である。
【図８】従来のパンチ・レーザ複合加工機におけるワークシュータ装置の平面図である。
【図９】従来のワークシュータ装置の正面図である。
【符号の説明】
１  パンチ・レーザ複合加工機
７  レーザ加工ヘッド
９  センタテーブル（加工テーブル）
１３  ワークシュータ装置
１９  クランプ装置
２１  ワークシュータ
２３  シュータテーブル
２９  ヒンジ
３１  サポートプレート（シュータ支持台）
３３  加工用穴
３７  ウレタンストッパ
４１  テーブルフレーム
４３  シリンダベース
４７  エアシリンダ
５１  集塵パイプ
５５  ストッパスタンド（ストッパ装置）
５７  ローラ（ストッパ装置）
６１  引張スプリング
【図１】
0004185599.tif 000002
【図２】
0004185599.tif 000003
【図３】
0004185599.tif 000004
【図４】
0004185599.tif 000005
【図５】
0004185599.tif 000006
【図６】
0004185599.tif 000007
【図７】
0004185599.tif 000008
【図８】
0004185599.tif 000009
【図９】
0004185599.tif 000010