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技術 レーザ加工機

出願人 株式会社アマダホールディングス
発明者 熊坂文雄中村淳西内徳昌江頭一郎
出願日 1993年12月27日 (26年2ヶ月経過) 出願番号 1993-331124
公開日 1995年7月25日 (24年7ヶ月経過) 公開番号 1995-185872
状態 特許登録済
技術分野 レーザ加工
主要キーワード 取付け基準位置 イボ状 テーブル台 コモンベース パイプ切断 加工個所 フリーベア 垂直フレーム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年7月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

目的

ワークの材質板厚、形状、大きさに応じて各種の専用のレーザ加工機を保有することなく、1台の機械ワークテーブル交換することによって各種のワークにレーザ加工できるようにしたレーザ加工機を提供することにある。

構成

コモンベース3上にレーザ発信器5と、このレーザ発振器5と離隔したレーザ加工機本体フレーム7と、NC装置9を設けて1つのユニットにすると共に、前記コモンベース3の前部に各種のワークテーブル15,29,67,89を交換可能に設けてなることを特徴とする。

概要

背景

従来、ワークの材質板厚、形状、大きさなどに応じて各種のレーザ加工機が専用的に製作されている。すなわち、今までのレーザ加工機としては光軸固定、ワーク移動式のタイプ、2軸光移動、1軸テーブル移動式のタイプ、3軸光移動式のタイプなどのものが知られている。しかも、各タイプのレーザ加工機におけるワークテーブルが複数の支持ピンでワークを支持する剣山テーブルやワーク移動型テーブルあるいはロータリテーブルなどがある。

概要

ワークの材質、板厚、形状、大きさに応じて各種の専用のレーザ加工機を保有することなく、1台の機械でワークテーブルを交換することによって各種のワークにレーザ加工できるようにしたレーザ加工機を提供することにある。

コモンベース3上にレーザ発信器5と、このレーザ発振器5と離隔したレーザ加工機本体フレーム7と、NC装置9を設けて1つのユニットにすると共に、前記コモンベース3の前部に各種のワークテーブル15,29,67,89を交換可能に設けてなることを特徴とする。

目的

この発明の目的は、上記問題点を改善するために、ワークの材質、板厚、形状、大きさに応じて各種の専用のレーザ加工機を保有することなく、1台の機械でワークテーブルを交換することによって各種のワークにレーザ加工できるようにしたレーザ加工機を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

コモンベース上にレーザ発振器と、このレーザ発振器と離隔したレーザ加工機本体フレームと、NC装置を設けて1つのユニットにすると共に、前記コモンベースの前部に各種のワークテーブル交換可能に設けてなることを特徴とするレーザ加工機。

技術分野

0001

この発明は、レーザ加工機係り、更に詳細には1台の機械にて各種のワークをレーザ加工できるようにしたレーザ加工機に関する。

背景技術

0002

従来、ワークの材質板厚、形状、大きさなどに応じて各種のレーザ加工機が専用的に製作されている。すなわち、今までのレーザ加工機としては光軸固定、ワーク移動式のタイプ、2軸光移動、1軸テーブル移動式のタイプ、3軸光移動式のタイプなどのものが知られている。しかも、各タイプのレーザ加工機におけるワークテーブルが複数の支持ピンでワークを支持する剣山テーブルやワーク移動型テーブルあるいはロータリテーブルなどがある。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、上述した従来の各種のレーザ加工機においては、レーザ発振器、レーザ加工機本体フレームおよびNC装置がほとんど共通して用いられており、しかもワークの材質、板厚、形状、大きさなどが異なった場合には、加工条件によって加工プログラム選定して行われる。

0004

しかしながら、ワークテーブルはワークの材質、板厚、形状、大きさなどによって交換することができず、上述したごとき各種の専用のレーザ加工機を用意しておかなければならなかった。

0005

この発明の目的は、上記問題点を改善するために、ワークの材質、板厚、形状、大きさに応じて各種の専用のレーザ加工機を保有することなく、1台の機械でワークテーブルを交換することによって各種のワークにレーザ加工できるようにしたレーザ加工機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、この発明は、コモンベース上にレーザ発振器と、このレーザ発振器と離隔したレーザ加工機本体フレームと、NC装置を設けて1つのユニットにすると共に、前記コモンベースの前部に各種のワークテーブルを交換可能に設けてレーザ加工機を構成した。

0007

この発明のレーザ加工機を採用することにより、コモンベース上にレーザ発振器と、このレーザ発振器と離隔したレーザ加工機本体フレームと、NC装置を設けて1つのユニットとする。このユニット化された前記コモンベースの前部に各種のワークに応じてワークテーブルを交換して設けることにより、1台の機械にて各種のワークにレーザ加工が行われる。

0008

以下、この発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

0009

図1を参照するに、レーザ加工機1はコモンベース3を備えており、このコモンベース3上の例えば左側にはレーザ発振器5が設けられている。このレーザ発振器5と離隔したコモンベース3上の右側にはレーザ加工機本体フレーム7が設けられている。このレーザ加工機本体フレーム7の例えば右側面にはNC装置9が設けられている。これらを1つのユニットして製作し、前記コモンベース3の前部には複数の取付け基準位置11を適宜な間隔を設けておき、各種のワークテーブルを交換可能に取付けて1台のレーザ加工機としたものである。

0010

前記レーザ加工機本体フレーム7は前記コモンベース3上に立設された垂直フレーム7Aとこの垂直フレーム7Aの上部前側へ片持式で一体化された上部フレーム7Bとで構成されている。この上部フレーム7Bには下方向へ向けてレーザ加工ヘッド13が設けられており、このレーザ加工ヘッド13はすでに公知のボールねじなどの駆動機構にてX軸、Y軸およびZ軸方向へ移動可能となっている。

0011

前記コモンベース3の前部に設けられた複数の取付け基準位置11にワークテーブルの一例として例えば図2に示されているような針山式ワークテーブル15が取付けられる。すなわち、図2に示されているように、ワークテーブル15はベッド17を備えており、このベッド17上にはX軸方向へ移動自在な枠形状のテーブル台19が設けられている。このテーブル台19内にはY軸方向へ延伸した複数の第1支持部材21がX軸方向へ適宜間隔で設けられている。この各第1支持部材21には、レーザ加工のときにワークを支持するための複数のワーク支持部材23が設けられている。また、各第1支持部材21の間にはそれぞれ第2支持部材25が設けられており、この第2支持部材25にはワークWの搬出入を行なうときにワークWを支持するための複数のフリーベアリング27が設けられている。

0012

上記の構成からなる剣山式ワークテーブル15を前記コモンベース3の前部に設けられた複数の取付け基準位置11を基にして取付けることによって1台のレーザ加工機1が出来上る。

0013

このレーザ加工機1においては、ワークWを複数のフリーベアリング27上に載置して搬入せしめた後、フリーベアリング27を下降せしめてワークWをワーク支持部材23上に支持せしめて固定される。次いでテーブル台19をX軸方向へ、レーザ加工ヘッド13をY軸方向に移動せしめることによってワークWに所望形状のレーザ加工が行われることになる。

0014

図3にはワークテーブルの他の実施例が示されている。図3においてワーク移動型のワークテーブル29はベッド31を備えており、ベッド31の中央部に開口部31Cが形成されている。しかも、ベッド31上のX軸方向における両側にはX軸と直交したY軸方向へ延伸したY軸ガイドレール33F,33Rが設けられている。また、ベッド31上における例えばY軸ガイドレール33Rの内側にはY軸方向へ延伸した送りねじとしてのY軸ボールねじ35が回転自在に支承されている。このY軸ボールねじ35の一端例えば図3において左端には図示省略のY軸駆動モータMY が連結されている。

0015

前記Y軸ガイドレール33F,33Rにはテーブルとしてのサイドテーブル37F,37Rが複数のスライド部材を介して設けられている。しかも、このサイドテーブル37Fとサイドテーブル37Rとは図3において左端部にてX軸方向へ延伸したY軸キャリッジベース39で一体化されている。サイドテーブル37F,37R上にはワークWを支持するための複数のフリーベア41が回転自在に支承されている。前記Y軸ボールねじ35に螺合したナット部材が前記サイドテーブル37Rの下部に取付けられている。

0016

前記Y軸キャリッジベース39の前側にはX軸方向へ延伸したX軸ガイドレール43が設けられていると共に、Y軸キャリッジベース39にはX軸方向へ延伸した送りねじとしてのX軸ボールねじ45が回転自在に支承されている。このX軸ボールねじ45の一端例えば図3において前端にはX軸駆動モータMX が連結されている。

0017

前記X軸ガイドレール43にはスライド部材を介してX軸方向へ移動自在なX軸キャリッジ47が設けられていると共に、前記X軸ボールねじ45に螺合したX軸キャリッジ47の下部に設けられている。

0018

前記X軸キャリッジ47の前側にはX軸方向へ延伸したワーククランプガイドレール49が設けられており、このワーククランプ用ガイドレール49には複数のワーククランプ51がX軸方向へ移動可能に設けられている。この複数のワーククランプ51に加工すべきワークがクランプされる。

0019

上記構成により、Y軸駆動モータMY を駆動せしめるとY軸ボールねじ35が回転される。このY軸ボールねじ35の回転によりナット部材を介してY軸ガイドレール33F,33Rに案内されてサイドテーブル37F,37RがY軸方向へ移動されることになる。

0020

また、X軸駆動モータMX を駆動せしめると、X軸ボールねじ45が回転される。このX軸ボールねじ45の回転によりナット部材を介してX軸ガイドレール43に案内されてX軸キャリッジ47がX軸方向へ移動されることになる。

0021

したがって、サイドテーブル37F,37RがY軸方向へ、X軸キャリッジ47がX軸方向へ移動されることにより、ワーククランプ51にクランプされたワークがX軸、Y軸方向へ移動されることとなる。

0022

前記ベッド31の中央部に開口された開口部31Cの下部にはY軸方向へ移動可能な収納ボックス53が出し入れ自在に設けられている。この収納ボックス53にはレーザ加工によって加工された製品またはスクラップ収納されるものである。

0023

また、前記開口部31Cにおいて、前記サイドテーブル37F,37Rと高さ方向で同じ位置にワークまたは製品を支持すべく開閉サポート55が設けられている。すなわち、サイドテーブル37F,37Rのそれぞれの内側には、Y軸方向へ延伸した回転軸57F,57Rが設けられており、この各回転軸57F,57RにはY軸方向へ適宜な間隔でワークまたは製品を支持すべく複数の支持部材59F,59Rの一端が装着され、しかも、各支持部材59F,59Rは図示省略の例えばエアシリンダによって回転軸57F,57Rを支点として揺動(回転)可能に設けられている。各支持部材59F,59Rの他端がほぼ接触する程度で常時平行に保持されて、ワークまたは製品を支持するものである。

0024

前記開閉式サポート55が設けられているベッド31の開口部31Cの下方で、かつ前記収納ボックス53の上方位置には、製品またはスクラップを搬出するための搬出コンベア61が配置されている。この搬出コンベア61はY軸方向の両側に設けられたローラ63にベルト65が巻回され、図示省略のローラ63に駆動モータが連結されている。

0025

上記の構成からなるワーク移動型のワークテーブル29を前記コモンベース3の前部に設けられた複数の取付け基準位置11を基にして取付けることによって、1台のレーザ加工機1が出来上る。

0026

このレーザ加工機1においてはワークをワーククランプ51でクランプし、ワークをフリーベアリング41上でX軸、Y軸方向へ移動せしめると共に、レーザ加工ヘッド13を固定した状態でワークへ向けてレーザビーム照射せしめることによってワークに所望形状のレーザ加工が行われる。レーザ加工された製品は開閉式サポート55を開かせることによりベルト65上に載って搬出された収納ボックス53に収納されることになる。

0027

図4にはワークテーブルの他の実施例が示されている。図4においてパイプ切断ロータリワークテーブル67は、ベッド69を備えており、このベッド69上にはテーブル台70が設けられている。このテーブル台71はU字形状の断面を有しており、両端側の側壁71R,71Lおよび溝73からなっている。

0028

前記テーブル台71の溝73におけるX軸方向の左側寄りには、加工すべき丸パイプ角パイプなどのパイプWを支持する回転支持部材75が設けられている。その回転支持部材75は前記パイプWをクランプするチャック77と図示省略の回転駆動部などからなっている。その回転駆動部によりパイプWが必要に応じて回転されるようになっている。

0029

前記回転支持部材75には、パイプWを加工した際に発生するスパッタ粉塵などを除去する集塵装置79が設けられている。回転支持部材75のほぼ軸心部にはX軸方向へ延伸した接続管81が装着されている。その接続管81の先端は図4において右側へ突出されており、接続管81の後端は、すでに公知の構造からなるクランプ83にクランプされている。

0030

そのクランプ83はX軸方向へ移動可能に設けられている。クランプ83の後端部には伸縮自在な接続管85の一端が接続されており。その接続管85の他端は吸引装置87に接続されている。

0031

上記の構成からパイプ切断用ロータリワークテーブル67を前記コモンベース3の前部に設けられた複数の取付け基準位置11を基にして取付けることによって、1台のレーザ加工機1が出来上る。

0032

このレーザ加工機1においては、回転支持部材75のチャック77で加工すべきパイプWをクランプし、そのパイプWの加工すべき個所の位置にレーザ加工ヘッド13を移動せしめて位置決めすると共に、加工ヘッド13をZ軸方向に位置決め調整される。さらに、レーザビームをレーザ加工ヘッド13から加工すべきパイプWの加工個所へ向けて照射することによって、例えば切断あるいは孔加工など所定の加工が行なわれる。その際、加工すべきパイプWは必要に応じて回転支持部材75の回転駆動部により回転されることとなる。

0033

さらに、吸引装置87を作動せしめて、パイプWの右端からエアを吸引させると、レーザ加工ヘッド13からのレーザビームでパイプWに切断又は孔加工などの加工を行なった際に発生したスパッタや粉塵などは接続管81の先端から吸い込まれる。接続管81の先端から吸い込まれたスパッタや粉塵などは、クランプ83、伸縮自在な接続管85を介して吸引装置87に吸い込まれることとなる。

0034

図5にはワークテーブルの他の実施例が示されている。図5においてコイル材用ワークテーブル89は上部を開口した箱形状のベッド91を備えており、このフレーム33の供給側(図5において右側)にはコイル材供給装置93が設けられている。このコイル材供給装置93としては、一対のフィードローラ95A,97A;95B,97Bで構成されており、例えばフィードローラ97A,97Bがそれぞれ独立して駆動モータ99A,99Bに連結されている。

0035

上記構成により、駆動モータ99A,99Bを個々に駆動制御することによって、一対のフィードローラ95Aと97A;95Bと97Bが回転されてコイル材WA ,WB がフィードローラ95Aと97Aとの間およびフィードローラ95Bと97Bとの間に挟まれて個々に供給されることになる。

0036

前記ベッド91の送り出し側図5において左側)にはコイル材送り出し装置101が設けられている。このコイル材送り出し装置101としては、一対の上、下送り出しローラ103A,105A;103B,105Bで構成されており、例えば下送り出しローラ105A,105Bがそれぞれ独立して駆動モータ107A,107Bに連結されている。また、前記上送り出しローラ103A,103Bは下送り出しローラ105A,105Bよりも径が大きく、しかも径方向放射状に突起したイボ状の突起部を備えたウレタンなどの弾性体からなっている。

0037

上記構成により、駆動モータ53A,53Bを個々に駆動制御することによって、一対の上、下送り出しローラ49Aと51A;49Bと51Bが回転されることになる。

0038

上記構成からなるコイル材用ワークテーブル89を前記コモンベース3の前部に設けられた複数の取付け基準位置11を基にして取付けることによって、1台のレーザ加工機1が出来上る。

0039

このレーザ加工機1において、コイル材供給装置93でコイル材WA ,WB をレーザ加工機1へ供給し、コイル材WA ,WB の先端をコイル材送り出し装置101でクランプしてコイル材供給装置93とコイル材送り出し装置101との間でコイル材WA ,WA が一定の張力で保持される。この状態でレーザ加工ヘッド13をX軸、Y軸方向へ移動せしめると共に、レーザビームをレーザ加工ヘッド13からコイル材WA ,WB へ向けて照射せしめることによってコイル材WA ,WB に所望形状のレーザ加工が行われることになる。

0040

このように、コモンベース3上にレーザ発振器5と、このレーザ発振器5と離隔したレーザ加工機本体フレーム7と、NC装置9を設けて1つのユニットにし、さらに前記コモンベース3の前部に、図2に示した剣山式ワークテーブル15、図3に示したワーク移動型のワークテーブル29、図4に示したパイプ切断用ロータリワークテーブル67あるいは図5に示したコイル材用ワークテーブル89などの種々のワークテーブルを交換可能に取付けることによって、各種の専用のレーザ加工機を保有することなく、ワークの材質、板厚、形状、大きさに応じて1台の機械でレーザ加工を行なうことができる。なお、コモンベース3上にはレーザ発振器5とレーザ加工機本体フレーム7とは離隔して設けられているから、レーザ発振器5には振動などは伝わらないものである。

0041

なお、この発明は、前述した実施例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。

発明の効果

0042

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載されているとおりの構成であるから、ワークの材質、板厚、形状、大きさに応じて、各種の専用のレーザ加工機を保有することなく、1台の機械で各種のワークテーブルを交換することによって、各種のワークにレーザ加工を行うことができる。

図面の簡単な説明

0043

図1この発明のレーザ加工機におけるコモンベース上にレーザ発振器、レーザ加工機本体フレーム、NC装置を設けた斜視図である。
図2剣山式ワークテーブルの斜視図である。
図3ワーク移動型のワークテーブルの斜視図である。
図4パイプ切断用ロータリワークテーブルの斜視図である。
図5コイル材用ワークテーブルの斜視図である。

--

0044

1レーザ加工機
3コモンベース
5レーザ発振器
7 レーザ加工機本体フレーム
9NC装置
11取付け基準位置
13レーザ加工ヘッド
15剣山式ワークテーブル
29ワーク移動型のワークテーブル
67パイプ切断用ロータリワークテーブル
89コイル材用ワークテーブル

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