(57)【要約】【課題】  回収されたドロスをレーザ加工機の機外へ容易に搬出でき、ドロス搬出作業の能率向上ならびレーザ加工機の生産性向上を図れるレーザ加工機のドロス回収装置を提供する。【解決手段】  ドロス回収装置４０は、水平方向について固定位置に設けられたレーザヘッド１１と、このレーザヘッド１１に対して板材を少なくとも一方向に送る板材送り機構と、この板材送り機構により送られる板材を支持する板材テーブル５とを備えたレーザ加工機に設けられる。ドロス回収装置４０は、レーザヘッド１１によるレーザ加工で発生したドロスを受けて、平面視で前記レーザヘッド１１の位置からレーザ加工機のフレーム６の外周部の位置または外側まで搬送するドロス搬送用コンベア４４を設ける。【選択図】        図４
2009119502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向について固定位置に設けられたレーザヘッドと、このレーザヘッドに対して板材を少なくとも一方向に送る板材送り機構と、この板材送り機構により送られる板材を支持する板材テーブルとを備えたレーザ加工機のドロス回収装置であって、
前記レーザヘッドによるレーザ加工で発生したドロスを受けて、平面視で前記レーザヘッドの位置からレーザ加工機のフレームの外周部の位置または外側まで搬送するドロス搬送用コンベアを設けたレーザ加工機のドロス回収装置。
【請求項２】
前記レーザヘッドの下方空間、および前記ドロス搬送用コンベアのドロス搬送面の上方空間を外部から遮蔽された負圧室とし、この負圧室内の空気を吸引して負圧室内を負圧状態にする吸引装置を設けた請求項１記載のレーザ加工機のドロス回収装置。
【請求項３】
前記ドロス搬送面の上方空間の搬送方向上流端および下流端に、前記上方空間と外部を遮蔽する遮蔽手段を設けて前記負圧室を構成し、少なくとも搬送方向下流端の遮蔽手段は、通常状態では負圧室と外部とを遮蔽する遮蔽位置にあり、搬送方向の外力を受けた場合は同方向へ退避し、外力が無くなった場合は前記遮蔽位置に復帰する遮蔽体を有する請求項２記載のレーザ加工機のドロス回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ加工機に設けられ、加工時に発生するドロスを回収するドロス回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工機においては、加工時に発生するドロスがレーザヘッドやその周辺の部材に付着するのを防ぐ必要があり、レーザヘッドの下方に負圧室を設けて、ドロスを強制的に下方に吸引してレーザヘッドの周辺部から排除する方法を採ることが多い。
【０００３】
上記ドロスを吸引して排除するレーザ加工機では、従来、吸引したドロスをレーザヘッドの直下に設置したドロス回収容器に回収していた。
【特許文献１】特開平８−２４３６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特にテーブルによりワーク送りをするレーザ加工機では、ドロス回収容器の周囲にフレームがあり、かつドロス回収容器の上方に広い面積のテーブルが配置されている。そのため、ドロス回収容器に回収されたドロスを機外に搬出するには、作業者がテーブルの下に潜り込んだ状態で、フレームを避けながらドロス回収容器の交換等の作業を行わねばならず、作業性が悪かった。このドロス搬出作業の間、レーザ加工機の加工を停止しなければならないので、生産性の低下につながっていた。
【０００５】
この発明の目的は、回収されたドロスをレーザ加工機の機外へ容易に搬出でき、ドロス搬出作業の能率向上ならびレーザ加工機の生産性向上を図れるレーザ加工機のドロス回収装置を提供することである。
この発明の他の目的は、加工時に発生するドロスをレーザヘッドの周辺部から効果的に排除できるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、ドロス吸引用の負圧室の気密性を向上させると共に、負圧室のドロス搬送走行下流端でのドロス等の詰まりを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のレーザ加工機のドロス回収装置は、水平方向について固定位置に設けられたレーザヘッドと、このレーザヘッドに対して板材を少なくとも一方向に送る板材送り機構と、この板材送り機構により送られる板材を支持する板材テーブルとを備えたレーザ加工機のドロス回収装置であって、前記レーザヘッドによるレーザ加工で発生したドロスを受けて、平面視で前記レーザヘッドの位置からレーザ加工機のフレームの外周部の位置または外側まで搬送するドロス搬送用コンベアを設けた。
【０００７】
この構成によれば、レーザヘッドによるレーザ加工で発生したドロスが、ドロス搬送用コンベアにより、平面視でレーザヘッドの位置からレーザ加工機のフレームの外周部の位置または外側まで搬送され、その搬送先で、例えばドロス回収容器に回収される。ドロス搬送コンベアによるドロスの搬送先がレーザ加工機のフレームの外周部の位置または外側であるため、ドロスの入ったドロス回収容器を機外に搬出する作業、および空のドロス回収容器を機外から搬入する作業を行う際にフレームが邪魔にならず、上記作業が容易に行える。
フレームとテーブルを上方から見た場合、一部はフレームの方が外に張り出し、一部はテーブルの方が外に張り出している。そこで、ドロス搬送用コンベアによるドロスの搬送先を、フレームの方が外に張り出している平面位置、またはテーブルの方が外に張り出してはいるが、その張り出し量が小さい平面位置とすれば、作業者がテーブルの下に潜り込まずにドロスの搬出作業を行うことができ、ドロスの搬出作業がより一層容易になる。このように、ドロスの搬出作業の作業性が向上されることで、レーザ加工機の加工停止時間を短縮でき、生産性が向上する。
【０００８】
この発明において、前記レーザヘッドの下方空間、および前記ドロス搬送用コンベアのドロス搬送面の上方空間を外部から遮蔽された負圧室とし、この負圧室内の空気を吸引して負圧室内を負圧状態にする吸引装置を設けるとよい。
吸引装置で負圧室内の空気を吸引して負圧室内を負圧状態にすることにより、レーザヘッドによるレーザ加工で発生したドロスが強制的に負圧室内に導かれる。そのため、レーザヘッドの周辺部からドロスを効果的に排除でき、レーザヘッドおよびその周辺の部材にドロスが付着することを防げる。
【０００９】
上記構成とする場合、前記ドロス搬送面の上方空間の搬送方向上流端および下流端に、前記上方空間と外部を遮蔽する遮蔽手段を設けて前記負圧室を構成し、少なくとも搬送方向下流端の遮蔽手段は、通常状態では負圧室と外部とを遮蔽する遮蔽位置にあり、搬送方向の外力を受けた場合は同方向へ退避し、外力が無くなった場合は前記遮蔽位置に復帰する遮蔽体を有するのが好ましい。
ドロス搬送用コンベアのドロス搬送面の上方空間の搬送方向上流端および下流端に、前記上方空間と外部を遮蔽する遮蔽手段を設けて負圧室を構成することにより、負圧室の密閉度が高まり、ドロスの吸引効果が向上する。搬送方向下流端の遮蔽手段を、搬送方向へ退避可能に構成すれば、ドロスまたはドロス以外の異物からなる大きな塊状物がドロス搬送コンベアのドロス搬送面に落下した場合、ドロス搬送コンベアにより搬送される塊状物に押された搬送方向下流端の遮蔽手段の遮蔽体が退避して塊状物を逃がすため、搬送方向下流端でドロス等が詰まることが防げる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のレーザ加工機のドロス回収装置は、水平方向について固定位置に設けられたレーザヘッドと、このレーザヘッドに対して板材を少なくとも一方向に送る板材送り機構と、この板材送り機構により送られる板材を支持する板材テーブルとを備えたレーザ加工機のドロス回収装置であって、前記レーザヘッドによるレーザ加工で発生したドロスを受けて、平面視で前記レーザヘッドの位置からレーザ加工機のフレームの外周部の位置または外側まで搬送するドロス搬送用コンベアを設けたため、回収されたドロスをレーザ加工機の機外へ容易に搬出でき、ドロス搬出作業の能率向上ならびレーザ加工機の生産性向上を図れる。
【００１１】
前記レーザヘッドの下方空間、および前記ドロス搬送用コンベアのドロス搬送面の上方空間を外部から遮蔽された負圧室とし、この負圧室内の空気を吸引して負圧室内を負圧状態にする吸引装置を設けた場合は、加工時に発生するドロスをレーザヘッドの周辺部から効果的に排除できる。
【００１２】
前記ドロス搬送面の上方空間の搬送方向上流端および下流端に、前記上方空間と外部を遮蔽する遮蔽手段を設けて前記負圧室を構成し、少なくとも搬送方向下流端の遮蔽手段は、通常状態では負圧室と外部とを遮蔽する遮蔽位置にあり、搬送方向の外力を受けた場合は同方向へ退避し、外力が無くなった場合は前記遮蔽位置に復帰する遮蔽体を有する場合は、ドロス吸引用の負圧室の気密性を向上させると共に、負圧室のドロス搬送方向下流端でのドロス等の詰まりを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１ないし図３は、この実施形態のドロス回収装置を備えたレーザ加工機の全体を示す正面図、側面図、および平面図である。このレーザ加工機１は、レーザ加工機部２（図２）にパンチプレス機構部３（図２）を複合させた複合レーザ加工機であって、レーザ加工位置Ｐ１にてレーザ加工機部２により板材Ｗに対してレーザ加工を行い、かつパンチ位置Ｐ２にてパンチプレス機構部３により板材Ｗに対してパンチ加工を行うものである。レーザ加工位置Ｐ１およびパンチ位置Ｐ２は固定であり、板材送り機構４により、板材テーブル５に支持されている板材Ｗの加工箇所がレーザ加工位置Ｐ１またはパンチ位置Ｐ２にくるように板材送りされる。
【００１４】
この板材加工機１のフレーム６は、中央のメインフレーム７と、その左右両側に位置する左右一対のサイドフレーム８とでなる。メインフレーム７は、側面視で下側が長い横向きＵ字形であり、上水平部７ａと下水平部７ｂと垂直部７ｃとで構成される。メインフレーム下水平部７ｂとサイドフレーム８とは、連結フレーム９により連結されている。
【００１５】
レーザ加工機部２は、メインフレーム上水平部７ａの先端部に位置するレーザ加工位置Ｐ１に設置したレーザヘッド１１と、フレーム６から離れた床面に設置したレーザ発振機１２と、上記レーザ発振機１２からレーザヘッド１１へレーザ光を案内するダクト１３とを備える。
【００１６】
パンチプレス機構部２は、メインフレーム上水平部７ａとメインフレーム下水平部７ｂ間に設けられて、上側工具２１および下側工具２２をそれぞれ支持する上下のタレット２３，２４と、メインフレーム上水平部７ａに設けられて、パンチ位置Ｐ２に割り出された上下のタレット２３，２４の工具２１，２２を駆動するラム２５とを備える。ラム２５は、パンチ駆動機構２６により昇降自在させられる。パンチ駆動機構２６は、例えばサーボモータ２７とその回転を直線運動に変換する運動変換機構２８とからなる。
【００１７】
板材送り機構４は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ３１に、左右（Ｘ方向）移動するクロススライド３２を設置し、板材Ｗの端部を把持するワークホルダ３３をクロススライド３２に取付けたものとしてある。キャリッジ３１の下方に前後方向に延びるガイドレール３４が設けてあり、図示しない前後送り機構により、ガイドレール３４に沿ってキャリッジ３１が移動するようになっている。また、クロススライド３２は、図示しない左右送り機構により、キャリッジ３１に対して左右移動するようになっている。
【００１８】
板材テーブル５は、中央の固定テーブル３６と、この固定テーブル３６の左右両側に配置された左右一対の移動テーブル３７とでなる。これら移動テーブル３７は、前記キャリッジ３１と一体に組付けられており、前後方向に延びる前後送りレール３８に沿って、キャリッジ３１と共に前後移動する。前後送りレール３８は、前記連結フレーム９の外側端から側方に突出させた支持アーム３９により支持されている。
【００１９】
図４は、レーザ加工時に発生するドロスを回収するドロス回収装置４０を示す。固定テーブル３６におけるレーザヘッド１１の下方部に開口４１が設けてあり、この開口４１に、上下方向に貫通する吸込口４２ａを有する吸込口部材４２が嵌め込まれている。吸込口部材４２の下側には、上端が吸込口部材４２の下面に突き当たって吸込口４２ａに連通する集塵ダクト４３が設けられている。さらに、集塵ダクト４３の下方の床面には、ドロス搬送コンベア４４が設置されている。このドロス搬送コンベア４４は、上記集塵ダクト４３の内部空間Ｓ１を通って落下するドロスを受けて、平面視でレーザヘッド１１の位置からフレーム６の外側位置まで搬送する。この実施形態の場合、ドロス搬送コンベア４４の搬送先は、右側のサイドフレーム８と右側の前後送りレール３８との間とされる（図３）。
【００２０】
ドロス搬送コンベア４４は、複数のスラット４５（図５、図６）を無端状に連結したスラットコンベアであり、一対のスプロケット４６，４７に巻き掛けたチェーン（図示せず）に取付けられている。コンベア駆動モータ４８で後端側の駆動用スプロケット４６を所定方向に回転させることにより、ドロス搬送コンベア４４の上部が前方から後方へ移動する。上部の上面がドロス搬送面４９とされ、このドロス搬送面４９の上にドロスを載せて搬送する。ドロス搬送コンベア４４は、全体の大半を占める水平部４４ａと、その水平部４４ａの搬送方向下流側に続く傾斜部４４ｂと、さらにその傾斜部４４ｂの搬送方向下流側に続く終端部４４ｃとでなる。ドロス搬送コンベア４４の外面には、スラット４５の幅とほぼ同じ幅の板状突起５０が等間隔で複数取付けられている。この板状突起５０は、ドロス搬送コンベア４４の傾斜部４４ｂにおいてドロス搬送面４９上のドロスが傾斜下位側へずり落ちるのを防止するために設けられている。ドロス搬送コンベア４４の終端部４４ｃは床面から浮上しており、その終端部４４ｃの下側の床面に、ドロス搬送コンベア４４の終端から落下するドロスを受けるドロス回収容器５１が載置される。
【００２１】
ドロス搬送コンベア４４は、全体がコンベアケース５２内に収容されている。コンベアケース５２の前記集塵ダクト４３の下端に続く部分は開放されている。コンベアケース５２内には、ドロス搬送面４９の上方空間Ｓ２の搬送方向上流端および下流端を外部から遮蔽する遮蔽手段５３，５４が設けられている。これにより、レーザヘッド１１の下方空間である集塵ダクト４３の内部空間Ｓ１、およびドロス搬送コンベア４４のドロス搬送面４９の上方空間Ｓ２からなる空間が、外部から遮蔽された負圧室Ｓとされている。この負圧室Ｓはホース５５を介して吸引装置５６に接続されており（図２、図３）、吸引装置５６で負圧室Ｓ内の空気を吸引することで、負圧室Ｓ内が負圧状態に保たれる。負圧室Ｓに対するホース５５の接続位置は、ドロス搬送面４９の上方空間Ｓ２における集塵ダクト４３への開口部よりも下流側である。
【００２２】
図５は上流端の遮蔽手段５３の拡大図である。上流端の遮蔽手段５３として、ドロス搬送コンベア４４の上部の形状に沿う遮蔽用板材５７が設けられている。ドロス搬送コンベア４４の上部から遮蔽用板材５７までの距離は、前記板状突起５０の長さよりも少し（例えば１mm）だけ長い距離とされる。また、遮蔽用板材５７の側面視の長さは板状突起５０の取付ピッチｐよりも長くして、ドロス搬送コンベア４４が作動する際に、常に少なくとも１つの板状突起５０が遮蔽用板材５７の下面に対向するようにしてある。これにより、ドロス搬送面４９の上方空間Ｓ２の上流端が外部と遮蔽される。
【００２３】
図６は下流端の遮蔽手段５４の拡大図である。下流端の遮蔽手段５４は、通常状態では負圧室Ｓと外部とを遮蔽する遮蔽位置にあり、搬送方向の外力を受けた場合は同方向へ退避し、外力が無くなった場合は前記遮蔽位置に復帰する遮蔽体５８を有する。具体的には、遮蔽体５８は、コンベアケース５２の天井面に取付金具５８ａによってゴム等の弾性材からなる支持部材５８ｂを取付け、その支持部材５８ｂの下端に金属製の遮蔽部材５８ｃを取付けてある。図６において、遮蔽体５８が遮蔽位置にある状態を実線で示し、板状突起５０に押されて遮蔽体５８が退避した状態を二点鎖線で示してある。この実施形態では、遮蔽体５８が搬送方向に３つ並べて設けられているが、遮蔽体５８の数はこれより多くしても少なくしてもよい。
【００２４】
また、パンチ位置Ｐ２の下方には、パンチ加工により生じるパンチかすを排出するシュート６１が設けられている。さらに、このシュート６１の下端から左側サイドフレーム３７の外側位置までパンチかすを搬送するパンチかす搬出コンベア６２が設けられている。パンチかす搬出コンベア６２の搬送終端部の下方には、パンチかす回収台車６３が停車可能とされている。
【００２５】
このレーザ加工機１は、板材Ｗの材質、肉厚、加工形状等に応じて、レーザ加工機部２によるレーザ加工とパンチプレス機構部３によるパンチ加工とが選択される。レーザ加工により発生するドロスは、吸込口４２ａから集塵ダクト４３内に吸引されて、ドロス搬送コンベア４４のドロス搬送面４９の上に落下する。ドロス搬送コンベア４４のドロス搬送面４９の上に落下したドロスは、ドロス搬送コンベア４４により右側のサイドフレーム８と右側の前後送りレール３８との間の位置まで搬送され、ドロス回収容器５１に回収される。ドロス回収容器５１内のドロスが所定量以上になった場合、作業員により、ドロス回収容器５１を機外に搬出して空のドロス回収容器５１と交換する。ドロス搬送コンベア４４によるドロスの搬送先がフレーム６の外側であるため、ドロスの入ったドロス回収容器５１を機外に搬出する作業、および空のドロス回収容器５１を機外から搬入する作業を行う際に、フレーム６が邪魔にならず、上記作業が容易に行える。また、ドロス搬送コンベア４４によるドロスの搬送先は、右側の移動テーブル３７の後端に近い平面位置であるため、上記作業を移動テーブル３７の下に潜り込まずに行うことができ、上記作業がより一層容易に行える。このように、ドロスの搬出作業の作業性が向上されることで、レーザ加工機１の加工停止時間を短縮でき、生産性が向上する。
【００２６】
集塵ダクト４３の内部空間Ｓ１、およびドロス搬送コンベア４４のドロス搬送面４９の上方空間Ｓ２からなる空間は、吸引装置５６で内部の空気が吸引されて負圧状態に保たれた負圧室Ｓとされているため、吸込口４２ａからのドロスの吸引が良好に行われる。そのため、レーザヘッド１１の周辺部からドロスを効果的に排除でき、レーザヘッド１１およびその周辺の部材にドロスが付着することを防げる。
【００２７】
ドロス搬送用コンベア４４のドロス搬送面４９の上方空間Ｓ２の搬送方向上流端および下流端に、負圧室Ｓと外部を遮蔽する遮蔽手段５３，５４が設けられているため、負圧室Ｓの密閉度が高まり、ドロスの吸引効果が向上する。搬送方向下流端の遮蔽手段５４は、通常状態では負圧室Ｓと外部とを遮蔽する遮蔽位置にあり、搬送方向の外力を受けた場合は同方向へ退避し、外力が無くなった場合は前記遮蔽位置に復帰する遮蔽体５８からなる構成である。そのため、ドロスまたはドロス以外の異物からなる大きな塊状物がドロス搬送コンベア４４のドロス搬送面４９に落下した場合に、ドロス搬送コンベア４４により搬送される塊状物に押された前記遮蔽体５８が搬送方向に退避して塊状物を逃がすことができる。それにより、ドロス搬送面４９の上方空間Ｓ２の搬送方向下流端でドロス等が詰まることが防げる。
【００２８】
また、パンチ加工により生じるパンチかすは、シュート６１とパンチかす搬出コンベア６２によって、パンチ位置Ｐ２の下方位置から左側サイドフレーム８と外側位置まで搬出され、パンチかす搬送台車６３に回収される。
【００２９】
この実施形態では、ドロス搬送用コンベア４４により、平面視で前記レーザヘッド１１の下方位置からフレーム６の外側までドロスを搬送するようにしているが、フレーム６の外周部の位置までドロスを搬送するようにしてもよい。その場合も、ドロス回収容器５１の搬入・搬出作業を、ほとんどフレーム６の邪魔を受けることなく行える。
また、この実施形態のレーザ加工機１は、レーザ加工機部２にパンチプレス機構部３を複合させた複合レーザ加工機であるが、この発明は、パンチプレス機構部３を有しないレーザ加工機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態にかかるレーザ加工機の正面図である。
【図２】同レーザ加工機の側面図である。
【図３】同レーザ加工機の平面図である。
【図４】（Ａ）は同レーザ加工機のドロス回収装置の側面図、（Ｂ）はその平面図である。
【図５】上流端の遮蔽手段の拡大図である。
【図６】下流端の遮蔽手段の拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…レーザ加工機
２…レーザ加工機部
３…パンチプレス機構部
４…板材送り機構
５…板材テーブル
６…フレーム
１１…レーザヘッド
３６…固定テーブル
３７…移動テーブル
４０…ドロス回収装置
４３…集塵ダクト
４４…ドロス搬送コンベア
４９…ドロス搬送面
５３…上流端の遮蔽手段
５４…下流端の遮蔽手段
５６…吸引装置
５８…遮蔽体
Ｓ…負圧室
Ｓ１…集塵ダクトの内部空間
Ｓ２…ドロス搬送面の上方空間
Ｗ…板材
【図１】
2009119502.tif 000003
【図２】
2009119502.tif 000004
【図３】
2009119502.tif 000005
【図４】
2009119502.tif 000006
【図５】
2009119502.tif 000007
【図６】
2009119502.tif 000008