(57)【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を吸引排出する為の筒状体の上端、且つパスライン下方に位置する吸引口を形成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付着物除去装置であって、
前記筒状体の側壁の所定位置に設置された押圧開閉自在の自動開閉扉と、
前記筒状体外の下方から斜行して、前記自動開閉扉を押圧しつつ前記筒状体内に進入し、回転しつつ繰り返し往復運動を行う付着物除去機構とからなり、
レーザ加工時には前記自動開閉扉を閉鎖し、レーザ加工終了後には前記付着物除去機構が前記自動開閉扉を押し開けた後、前記付着物の除去を行うことを特徴とするパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置。
【請求項２】
前記付着物除去機構は、ロータリー式シリンダと、該シリンダに組み込まれた連結桿と、該連結桿の先端に冠着された冠状ブラシからなり、かつ、前記筒状体の基部に、ブラケットを介して前記ロータリー式シリンダが所定角度を保って上向きに傾斜して設置されており、
前記自動開閉扉は、閉まる方向にバネ部材を用いて付勢して取り付けられた蝶番により開閉可能であり、
レーザ加工終了後、前記付着物除去機構の前記連結桿が伸長することで前記自動開閉扉を押し開けた後、前記連結桿が回転しつつ繰り返し往復運動を行うことで、前記冠状ブラシが前記レーザカートリッジの内面に付着する前記付着物を除去することを特徴とする請求項１記載のパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置。
【請求項３】
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体の上端、且つパスライン下方に位置する吸引口を形成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付着物除去方法であって、
ロータリー式シリンダに組み込まれた連結桿が前進動作を開始する工程と、
前記筒状体の側壁に設けられた押圧開閉自在の自動開閉扉を押し開けて前記筒状体の内部に下方から斜行して進入する工程と、
前記連結桿の先端に冠着された冠状ブラシを、レーザカートリッジの内面に当接密着して回転しつつ往復運動を繰り返し、前記付着物を削剥し除去する工程からなることを特徴とするパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パンチ・レーザ複合加工機において、レーザ加工時に生ずる粉塵等は、加工ヘッド下のカッティングプレートユニットＵｃのカートリッジを介して吸引排出される（図４（ａ）、（ｂ）参照）。
【０００３】
このカートリッジは、所定の開口径を有し、図１、２に示す筒状通路１に接続された集塵パイプ（図示略）を介し、集塵装置（図示略）の吸引排出作用を利用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、近年の、例えば、２〜３ＫＷの高出力レーザの場合では、自動運転、夜間運転を行っていると、吸引口となるカートリッジには、以下のような問題が生じてくる。
【０００５】
即ち、▲１▼スパッタ及びドロスがカートリッジ内面に付着し、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、レーザ加工が進むに連れて成長し、二重、三重の層を形成し、吸引力の低下、ワーク裏面の汚れ等が生ずる。更に進行すると、▲２▼最終的に材料（ワーク）裏面が高温となり、火災発生の虞れも出てくる。また、▲３▼カートリッジ側面にも熱による穴明き破損が生じ（図６参照）、消耗品として交換を要求されるが、近年の高速加工化により従来機の二倍以上のスピードであるため、カートリッジの寿命が１／２以下になっている。▲４▼カートリッジ内面のスパッタやドロスの除去作業は、ユーザが手作業で行わざるを得ないので、メンテナンスが大変という問題や、また、カートリッジの交換時には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、カッティングプレートユニットＵｃにカートリッジ３を装着、固定するための複数の締結部材（ボルト）３ａ，３ｂ等を取り外す等の手間の掛かる作業がある等の問題があり、上述のような課題がある。
【０００６】
この発明は、上述のような事情に鑑みて成されたもので、カートリッジの寿命延長、カートリッジのメンテナンスフリー、レーザ加工製品の品質向上、生産性向上、メンテナンスの自動化・無人化を可能とするパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置及び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】
この発明は、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を吸引排出する為の筒状体の上端、且つパスライン下方に位置する吸引口を形成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付着物除去装置であって、前記筒状体の側壁の所定位置に設置された押圧開閉自在の自動開閉扉と、前記筒状体外の下方から斜行して、前記自動開閉扉を押圧しつつ前記筒状体内に進入し、回転しつつ繰り返し往復運動を行う付着物除去機構とからなり、レーザ加工時には前記自動開閉扉を閉鎖し、レーザ加工終了後には前記付着物除去機構が前記自動開閉扉を押し開けた後、前記付着物の除去を行うことを特徴とするパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置。
【０００９】
（２）前記付着物除去機構は、ロータリー式シリンダと、該シリンダに組み込まれた連結桿と、該連結桿の先端に冠着された冠状ブラシからなり、かつ、前記筒状体の基部に、ブラケットを介して前記ロータリー式シリンダが所定角度を保って上向きに傾斜して設置されており、前記自動開閉扉は、閉まる方向にバネ部材を用いて付勢して取り付けられた蝶番により開閉可能であり、レーザ加工終了後、前記付着物除去機構の前記連結桿が伸長することで前記自動開閉扉を押し開けた後、前記連結桿が回転しつつ繰り返し往復運動を行うことで、前記冠状ブラシが前記レーザカートリッジの内面に付着する前記付着物を除去することを特徴とする前記（１）記載のパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置。
【００１０】
（３）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体の上端、且つパスライン下方に位置する吸引口を形成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付着物除去方法であって、ロータリー式シリンダに組み込まれた連結桿が前進動作を開始する工程と、前記筒状体の側壁に設けられた押圧開閉自在の自動開閉扉を押し開けて前記筒状体の内部に下方から斜行して進入する工程と、前記連結桿の先端に冠着された冠状ブラシを、レーザカートリッジの内面に当接密着して回転しつつ往復運動を繰り返し、前記付着物を削剥し除去する工程からなることを特徴とするパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は、この発明に係るパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置の要部構成及び作用状況を示す縦断側面説明図、図２は、付着物除去操作停止時の状態を示す縦断側面説明図、図３は、パンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置の動作を示すフローチャート、図４（ａ）は、カッティングプレートユニットにカートリッジを装着した状態を示す平面図、（ｂ）は、同縦断側面説明図、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、付着物の成長過程を示す要部縦断側面説明図、図６は、熱によるカートリッジの破損状況を示す要部縦断側面説明図である。
【００１３】
図面について説明すれば、パンチ・レーザ複合加工機において、レーザ加工時に発生する粉塵等の付着物を吸引排出する筒状通路１の上端、且つパスライン２の下方に位置する吸引口を形成するレーザカートリッジ３の内面に付着する付着物Ｓｄを除去するための、下方から斜行して前記筒状通路１内に押圧開閉自在の自動開閉扉９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、レーザ加工時の付着物除去操作停止時には前記筒状通路１の前記自動開閉扉９を閉鎖し、レーザ加工終了後、または、レーザ加工終了後のパンチ加工時には、前記付着物Ｓｄの除去操作を可能とする。
【００１４】
付着物除去機構Ｋは、ロータリー式シリンダ４、連結桿５、及び冠状耐熱性ブラシ６から成り、前記筒状通路１の基部にブラケット７を介し、ロータリー式シリンダ４を所望角度を保って上向きに傾斜して設け、ロータリー式シリンダ４に組み込まれた連結桿５の先端に冠状耐熱性ブラシ６を冠着して成り、前記筒状通路１の側壁に、閉まる方向にバネ部材８ａを用い付勢して取り付けられた蝶番８を介して上下方向に開閉可能に自動開閉扉９を設け、レーザ加工終了後、または、パンチ加工操作の間、前記自動開閉扉９を押し開けて、前記連結桿５の回転しつつ繰り返し往復運動を行う付着物除去操作により、これと連動する前記冠状耐熱性ブラシ６が前記レーザカートリッジ３の内面に付着する付着物を削剥し除去するように構成してある。
【００１５】
なお、付着物除去機構Ｋを作動させない場合、自動開閉扉９を閉鎖することにより、比較的大きなドロスや、切断切片が効率良く吸引排出されるようになっている。
【００１６】
上述の構成、及び図３のフローチャートに基づき作用を説明する。
【００１７】
パンチ・レーザ複合加工機において、加工用のワークＷに対し、レーザモードにてレーザ加工を施し（ステップＳ１）、レーザ加工が終了すると（ステップＳ２）、または、レーザ加工が終了してパンチモードに移行し（ステップＳ３）、パンチ加工が実施される（ステップＳ４）と、クリーニングモードとなりカートリッジクリーニングモードがＯＮ（スタート）となり、ロータリー式シリンダ４が前進動作を開始し（ステップＳ５）、図１（ａ）に示すように、ロータリー式シリンダ４に組み込まれた連結桿５の先端に冠着された冠状耐熱性ブラシ６がレーザカートリッジ３内面に当接、密着すると（ステップＳ６）、ロータリー式シリンダ４の作用により前記冠状耐熱性ブラシ６が回転しながら短いストロークで往復運動を繰り返し、前記レーザカートリッジ３内面に付着したスパッタ及びドロス等の付着物Ｓｄを削剥し除去して（ステップＳ７）、所定の付着物除去操作が終了すると、ロータリー式シリンダ４の作用により連結桿５と共に冠状耐熱性ブラシ６が後退し（ステップＳ８）、カートリッジクリーニングンモードがＯＦＦ（終了）となり、クリーニングモードが終了し、一方、ステップＳ４のパンチ加工が終わって、パンチ加工終了（ステップＳ９）となって、所定のサイクルが終了し、レーザモード（ステップＳ１）へ戻る。なお、手順としては、パンチモード終了と同時に、シリンダ（ロータリー式シリンダ）４が後退し、クリーニングモードも終了するように構成されている。
【００１８】
以上の操作を繰り返し、レーザ加工後、またはレーザ加工後のパンチ加工の間、毎回レーザカートリッジの自動クリーニングモードが働き、レーザカートリッジ３の内面を常にスパッタ及びドロスの付着から保護するので、カートリッジの寿命が延長され、更に、カートリッジのメンテナンスフリー、レーザ加工製品の品質向上、、生産性向上、メンテナンスの自動化・無人化等が可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
この発明によれば、レーザ加工後、または、レーザ加工後のパンチ加工の間、毎回レーザカートリッジの自動クリーニングモードが働くことにより、レーザカートリッジの内面を常にスパッタ及びドロスの付着から保護するので、カートリッジの寿命が延長され、更に、カートリッジのメンテナンスフリー、レーザ加工製品の品質向上、生産性向上、メンテナンスの自動化・無人化等が可能となるという効果を呈する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係るパンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置の要部構成及び作用状況を示す縦断側面説明図
【図２】  付着物除去操作停止時の状態を示す縦断側面説明図
【図３】  パンチ・レーザ複合加工機の付着物除去装置の動作を示すフローチャート
【図４】  （ａ）は、カッティングプレートユニットにカートリッジを装着した状態を示す平面図、（ｂ）は、同縦断側面説明図
【図５】  （ａ），（ｂ），（ｃ）は、付着物の成長過程を示す要部縦断側面説明図
【図６】  熱によるカートリッジの破損状況を示す要部縦断側面説明図
【符号の説明】
１  筒状通路
２  パスライン
３  レーザカートリッジ（カートリッジ）
３ａ、３ｂ  締結部材（ボルト）
４  ロータリー式シリンダ（シリンダ）
５  連結桿
６  冠状耐熱性ブラシ
７  ブラケット
８  蝶番
８ａ  バネ部材
９  自動開閉扉
Ｓｄ  付着物
Ｋ  付着物除去機構
Ｕｃ  カッティングプレートユニット
【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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