JP7266496B2 - 複合加工システム - Google Patents

Description

本発明は、ワークに対してパンチ加工及びレーザ加工を行うと共に、パンチ加工に用いられる上下の金型の自動交換を行う複合加工システムに関する。

一般的な複合加工システムは、ブリッジ型の本体フレームを備えており、本体フレームの下部には、ワークを支持する加工テーブルの一部である固定テーブルが設けられている。本体フレームの上部には、複数の上金型を保持する上金型保持部材としての上タレットが回転可能に設けられている。本体フレームの下部には、複数の下金型を保持する下金型保持部材としての下タレットが回転可能に設けられている。また、本体フレームの上部には、ワークに向かってレーザビームを照射するレーザ加工ヘッドが水平方向であるＹ軸方向へ移動可能に設けられている。レーザ加工ヘッドは、レーザビームを発振する炭酸ガスレーザ発振器等のレーザ発振器に光学的に接続されている。

本体フレームの後方には、複数の上金型及び複数の下金型を収納する金型ストレージが配設されている。金型ストレージは、複数の上金型及び複数の下金型のそれぞれを保持する複数のストッカを有している。金型ストレージは、上下のタレットに近い側に、上下のタレットと複数のストッカとの間で上下の金型の自動交換を行うための交換領域を有している。金型ストレージは、上下のタレットに近い側に、ストッカに対する上下の金型の出し入れ作業（装着作業）を行うための作業領域を有している。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがある。

特開２０１５－１１０２４３号公報 特開２００１－２３２４２９号公報

ところで、レーザ発振器として、発振効率に優れたファイバレーザ発振器を用いた場合には、ファイバレーザ発振器から発振されるレーザビームの波長が１μｍ帯の短波長であり、レーザビームの反射光の外部への漏れを防止して、レーザ加工の安全性を確保する必要がある。また、複合加工システムの後側にワークの搬入出を行う周辺装置を設置する場合には、加工テーブルの後側部分にキャビンを設置することなく、加工テーブルの後側部分を開放する必要がある。

このような場合には、加工テーブルの前側分部にレーザビームの反射光の外部への漏れを防止するキャビンを設置する共に、本体フレームの上部の背面側にＹ軸方向に延びたビームプロテクタを昇降可能に設置することが想定される。ビームプロテクタは、加工テーブルとの間にワークを通過させるための隙間を確保した状態で、レーザビームの反射光を遮光する。更に、加工テーブルの後側部分の周囲には、ビームプロテクタの下端側から漏れたレーザビームの反射光を遮光する防護壁を設置することが想定される。一方、金型ストレージの作業領域側には作業者の作業スペースを確保するために防護壁を設置することができない。そのため、ビームプロテクタの下端側から漏れたレーザビームの反射光が、金型ストレージの交換領域を経由して作業領域側に到達するおそれがあり、レーザ加工の安全性が阻害される。

つまり、加工テーブルの後側部分を開放した上で、レーザ加工の安全性を十分に確保することが困難であるという問題がある。なお、ファイバレーザ発振器に代えて、短波長のレーザビームを発振する他のレーザ発振器を用いた場合にも、同様の問題が生じる。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するために、ビームプロテクタの下端側から漏れたレーザビームの反射光が金型ストレージの作業領域側に到達することを回避できる、複合加工システムを提供することを目的とする。

本発明の実施態様に係る複合加工システムは、本体フレームに設けられ、上下の金型（上金型、下金型を保持する上下の金型保持部材（上金型保持部材、下金型保持部材）と、前記本体フレームの上部に設けられ、加工テーブルに支持されたワークに向かってレーザビーム（レーザ光）を照射するレーザ加工ヘッドと、前記レーザ加工ヘッドから照射されたレーザビームの反射光を遮光する反射光防御装置と、を備える。本発明の実施態様に係る複合加工システムは、前記金型保持部材と金型ストレージとの間で上下の金型の自動交換を行うための交換領域と、前記金型ストレージに対する上下の金型の出し入れ作業を行うための作業領域と、前記交換領域と前記作業領域との間に設けられ、前記反射光防御装置から漏れたレーザビームの反射光を遮光するインナーガードと、を備える。

本発明の実施態様では、前記反射光防御装置は、前記本体フレームの上部の背面側に昇降可能に設けられ、前記加工テーブルとの間にワークを通過させるための隙間を確保した状態で、レーザビームの反射光を遮光するビームプロテクタを含んでもよい。また、前記反射光防御装置は、前記金型ストレージの外周部における前記交換領域と前記作業領域との間に設けられ、レーザビームの反射光を遮光するアウターガードを含んでもよい。

本発明の実施態様では、前記インナーガードは、平面視において、前記金型保持部材に最も遠い側に位置した状態の前記レーザ加工ヘッドから前記金型ストレージの前記交換領域を通って前記作業領域側に延びる途中の延長領域に位置してもよい。また、前記インナーガードは、前記金型ストレージの回転軸を囲むように円筒状に形成されていてもよい。

本発明の実施態様では、前記反射光防御装置は、下金型保持部材の近傍に昇降可能に設けられ、昇降動作によって前記加工テーブルの支持高さ位置に対して出没可能に構成されたスパッタガードを含んでもよい。また、前記反射光防御装置は、前記本体フレームの上部における上金型保持部材の近傍に設けられ、下端の高さ位置が前記上金型保持部材の上面の高さ位置よりも低くなっている第２スパッタガードを含んでもよい。

本発明の実施態様では、前記反射光防御装置は、前記加工テーブルにおける前記本体フレームの前側部分に設けられ、レーザビームの反射光の外部への漏れを防止するキャビンを含んでもよい。また、本発明の実施態様では、前記レーザ加工ヘッドは、１μｍ帯の短波長のレーザビームを発振するファイバレーザ発振器に光学的に接続されてもよい。

本発明の実施態様によると、前述のように、前記金型ストレージにおける前記交換領域と前記作業領域との間に前記インナーガードが設けられている。そのため、前記反射光防御装置から漏れたレーザビームの反射光が前記金型ストレージの前記交換領域を経由して前記作業領域側に到達することを回避することができる。これにより、前記加工テーブルの後側部分にキャビンを設置しなくても、前記加工テーブルの後側部分からの外部へのレーザビームの反射光の漏れを十分に防止することができる。

本発明によれば、加工テーブルの後側部分を開放して周辺装置を設置する場合に、レーザ加工の安全性を十分に確保することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る複合加工システムを後方から見た模式斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係る複合加工システムの模式平面図であり、図２では、金型ストレージの大部分を省略している。 図３Ａは、図２におけるIII-III線に沿った模式図であり、ビームプロテクタが遮光高さ位置に位置しかつスパッタガードが加工テーブルの支持高さ位置に対して上方向に突出した状態を示している。 図３Ｂは、図２におけるIII-III線に沿った模式図であり、ビームプロテクタが退避高さ位置に位置しかつスパッタガードが加工テーブルの支持高さ位置に対して下方向に没入した状態を示している。 図４は、図３ＢにおけるIV-IV線に沿った模式図であり、図４では、保護カバー及びキャビンを二点鎖線で示している。 図５は、本発明の実施形態に係る複合加工システムの前側部分を除く模式平面図であり、図５では複合加工システムの一部を破断している。 図６、図５におけるVI-VI線に沿った模式図である。

以下、本発明の実施形態について図１から図６を参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲であって、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。また、「Ｘ軸方向」とは、図面に矢印等で示す水平方向の１つのことであり、前後方向とも言う。「Ｙ軸方向」とは、図面に矢印等で示す水平方向の１つでかつＸ軸方向に直交する方向のことであり、左右方向とも言う。また、図面中、「ＦＦ」は前方向、「ＦＲ」は後方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。

図１から図４に示すように、本発明の実施形態に係る複合加工システム１０は、板状のワーク（板金）Ｗに対して打ち抜き加工，成形加工等のパンチ加工、及び切断加工等のレーザ加工を行う。複合加工システム１０は、パンチ加工に用いられる上下の金型１２，１４の自動交換を行う。また、複合加工システム１０は、Ｙ軸方向に延びたブリッジ型の本体フレーム１６と、本体フレーム１６の上部の前側に設けられかつＹ軸方向に延びた箱型のフロントフレーム１８と、本体フレーム１６の下部の前後両側にそれぞれ設けられた支持フレーム２０とを備えている。

複合加工システム１０は、ワークＷを支持する加工テーブル２２を備えている。加工テーブル２２は、本体フレーム１６の下部に設けられたセンタ固定テーブル２４と、各支持フレーム２０にＹ軸方向へ移動可能に設けられた可動テーブル２６と、各可動テーブル２６の前側又は後側に複数の支柱２８を介して設けられたサイド固定テーブル３０とを有している。センタ固定テーブル２４の上面、各可動テーブル２６の上面、及び各サイド固定テーブル３０の上面には、ワークＷを加工テーブル２２の支持高さ位置（パスライン）ＰＬで支持するための多数のブラシ（図示省略）がそれぞれ植設されている。

本体フレーム１６の下部には、Ｘ軸方向へ延びたキャリッジベース３２がＹ軸方向へ移動可能に設けられており、キャリッジベース３２は、一対の可動テーブル２６に一体的に連結されている。キャリッジベース３２には、キャリッジ３４がＸ軸方向へ移動可能に設けられており、キャリッジ３４には、ワークＷの端部を把持する複数のクランパ３６が設けられている。

下のタレット３８，４０は、それらの回転によって所定の上金型１２及び所定の下金型１４をパンチ加工位置ＰＰ又はタレット側交換領域ＴＣに割り出す。また、本体フレーム１６の上部には、パンチ加工位置ＰＰに割り出した所定の上金型１２を上方向から押圧するストライカ４２が昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられている。

前述の構成により、ワークＷの端部を複数のクランパ３６によって把持した状態で、キャリッジ３４をＸ軸方向へ移動させかつキャリッジベース３２をＹ軸方向へ移動させることにより、ワークＷをパンチ加工位置ＰＰに対して位置決めする。そして、ワークＷをパンチ加工位置ＰＰに対して位置決めしつつ、パンチ加工位置ＰＰに割り出した上金型１２をストライカ４２によって上方向から押圧することで、ワークＷに対してパンチ加工を行う。

本体フレーム１６の上部には、レーザ加工ヘッド４４がＹ軸方向へ移動可能に設けられており、レーザ加工ヘッド４４は、加工テーブル２２に支持されたワークＷに向かってレーザビーム（レーザ光）を照射する。レーザ加工ヘッド４４は、１μｍ帯（９００ｎｍ～１１００ｎｍ）の短波長のレーザビームを発振するファイバレーザ発振器４６に光学的に接続されている。また、センタ固定テーブル２４には、レーザビームを通過させるためのレーザ開口部４８が形成されており、レーザ開口部４８は、Ｙ軸方向に伸びている。なお、レーザ加工ヘッド４４をファイバレーザ発振器４６以外の短波長のレーザビームを発振する他のレーザ発振器に光学的に接続してもよい。

前述の構成により、ワークＷの端部を複数のクランパ３６によって把持した状態で、キャリッジ３４をＸ軸方向へ移動させかつレーザ加工ヘッド４４をＹ軸方向へ移動させることにより、ワークＷをレーザ加工ヘッド４４の照射位置ＲＰに対して相対的に位置決めする。そして、ワークＷをレーザ加工ヘッド４４の照射位置ＲＰに対して相対的に位置決めしつつ、レーザ加工ヘッド４４からワークＷに向かってレーザビームを照射することで、ワークＷに対してレーザ加工を行う。

図２及び図４に示すように、フロントフレーム１８の正面側（前側）には、Ｙ軸方向へ延びた保護カバー５０が設けられている。保護カバー５０のＹ軸方向の先端（左端）と加工テーブル２２の上面との間には、ワークＷを通過させるための隙間が形成されている。本体フレーム１６の下部における保護カバー５０に対応する位置には、Ｘ軸方向に延びた遮光板５２が昇降可能に設けられており、遮光板５２は、保護カバー５０のＹ軸方向の先端側から外部へのレーザビームの反射光の漏れを防止する。遮光板５２は、その昇降動作によって加工テーブル２２の支持高さ位置ＰＬに対して出没可能に構成されている。

図１、図２、及び図４に示すように、加工テーブル２２の前側部分である前側のサイド固定テーブル３０には、レーザビームの反射光の外部への漏れを防止するキャビン５４が設けられている。キャビン５４は、特許文献１に示す公知の構成からなり、Ｙ軸方向にテレスコピック状に重ね合わせた３つの分割キャビン５６を有している。キャビン５４は、３つの分割キャビン５６のＹ軸方向の相対的な移動によってＹ軸方向へ伸縮する。キャビン５４は、そのＹ軸方向の伸縮動作によって、加工テーブル２２の前側部分であってレーザ加工中のワークＷの移動範囲の上方を覆う防護状態と、加工テーブル２２の前側部分の上方を開放する開放状態とに切り替え可能に構成されている。

分割キャビン５６のＹ軸方向の先端（左端）と加工テーブル２２との間には、ワークＷを通過させるための隙間が形成されている。前側の支持フレーム２０の適宜位置には、Ｘ軸方向に延びた遮光板５８が昇降可能に設けられており、遮光板５８は、防護状態のキャビン５４のＹ軸方向の先端側から外部へのレーザビームの反射光の漏れを防止する。遮光板５８は、その昇降動作によって加工テーブル２２の支持高さ位置ＰＬに対して出没可能に構成されている。

フロントフレーム１８、保護カバー５０、キャビン５４、及び遮光版５２，５８によって、本体フレーム１８の前側のレーザ加工中のレーザビームの反射光の漏れを完全に防止する。換言すれば、フロントフレーム１８、保護カバー５０、キャビン５４、及び遮光版５２，５８は、レーザ加工ヘッド４４から照射されたレーザビームの反射光を遮光する反射光防御装置に含まれる。なお、キャビン５４を設けることなく、加工テーブル２２の前側部分の全周囲に防護壁を設置して、レーザビームの反射光を遮光するようにしてもよい。

図１から図３Ｂに示すように、加工テーブル２２の後側部分である後側のサイド固定テーブル３０には、キャビン５４を設置することなく、後側のサイド固定テーブル３０は、開放されている。また、本体フレーム１６の上部の背面側（後側）には、Ｙ軸方向に延びたビームプロテクタ６０が昇降可能に設けられており、ビームプロテクタ６０は、加工テーブル２２との間にワークＷを通過させるための隙間を確保した状態で、レーザビームの反射光を遮光する。ビームプロテクタ６０は、本体フレーム１６の上部の適宜位置に設けられた一対の昇降シリンダ６２の駆動により、レーザビームの反射光を遮光するための遮光高さ位置（図３Ａに示す位置）と、キャリッジベース３２の上面よりも高い退避高さ位置（図３Ｂに示す位置）との間を昇降する。ビームプロテクタ６０は、レーザ加工ヘッド４４よりも後側に位置している。ビームプロテクタ６０は、その下端側に、ワークＷとの接触を許容する耐熱クロス６４を有している。なお、耐熱クロス６４がワークＷとの接触によってめくれ上がることにより、ビームプロテクタ６０と加工テーブル２２との間にワークＷを通過させるための隙間が確保されている。

図３Ａから図５に示すように、本体フレーム１６の下部における下タレット４０の右側近傍には、Ｘ軸方向に延びたスパッタガード６６が昇降可能に設けられており、スパッタガード６６は、上下のタレット３８，４０側へのスパッタの飛散を防止する。スパッタガード６６は、その昇降動作によって加工テーブル２２の支持高さ位置ＰＬに対して出没可能に構成されている。スパッタガード６６の前端部は、レーザ開口部４８の左側近傍に位置している。スパッタガード６６は、スパッタの飛散を防止する他に、上下のタレット３８，４０側へのレーザビームの反射光の漏れを防止する機能を有している。

本体フレーム１６の上部における上タレット３８の右側近傍には、Ｘ軸方向に延びた第２スパッタガードとしてのタレットガード６８が設けられており、タレットガード６８は、上タレット３８側へのスパッタの付着を防止する。タレットガード６８の下端の高さ位置は、上タレット３８の上面の高さ位置よりも低くかつ上タレット３８の下面の高さ位置よりも高くなっている。タレットガード６８は、スパッタの飛散を防止する他に、上下のタレット３８，４０側へのレーザビームの反射光の漏れを防止する機能を有している。

ビームプロテクタ６０、スパッタガード６６、及びタレットガード６８は、レーザ加工ヘッド４４から照射されたレーザビームの反射光を遮光する反射光防御装置に含まれる。

本体フレーム１６の後方であって加工テーブル２２の左側近傍には、複数の上金型１２及び複数の下金型１４を収納する金型ストレージ７０が支持台７２を介して配設されている。金型ストレージ７０の大部分の構成は、特許文献２に示す公知の構成からなるが、金型ストレージ７０の主要な構成について説明すると、次のようになる。

図１、図５、及び図６に示すように、金型ストレージ７０は、ケース状のストレージ本体７４を備えており、ストレージ本体７４には、上下方向に延びた回転軸７６が回転可能に設けられている。回転軸７６は、ストレージ本体７４の適宜位置に設けられた回転モータ（図示省略）の駆動より回転する。また、回転軸７６には、複数の上金型１２を保持する複数の円板状の上金型用ストッカ７８が取付スリーブ８０等を介して設けられている。回転軸７６には、複数の下金型１４を保持する複数の円板状の下金型用ストッカ８２が取付スリーブ８４等を介して設けられている。複数のストッカ７８，８２は、回転モータの駆動より回転軸７６と一体的に回転する。

ストレージ本体７４（金型ストレージ７０）は、上下のタレット３８，４０に近い側に、上下のタレット３８，４０と複数のストッカ７８，８２との間で上下の金型１２，１４の自動交換を行うためのストレージ側交換領域ＳＣを有している。ストレージ本体７４のストレージ側交換領域ＳＣは、開放されている。また、ストレージ本体７４は、上下のタレット３８，４０に遠い側に、複数のストッカ７８，８２に対する上下の金型１２，１４の出し入れ作業（装着作業）を作業者が行うための作業領域ＳＦを有している。ストレージ本体７４の作業領域ＳＦには、開閉可能な扉８６が設けられており、扉８６は、把手８８を有している。

ストレージ本体７４（金型ストレージ７０）の外周部におけるストレージ交換領域ＳＣと作業領域ＳＦとの間には、ビームプロテクタ６０の下端側から漏れたレーザビームの反射光を遮光するアウターガード９０が設けられている。アウターガード９０は、ストレージ本体７４の外周部におけるストレージ側交換領域ＳＣと作業領域ＳＦとの間の右側領域において、金型ストレージ７０の上下方向の全範囲に渡って配置されてる。アウターガード９０を金型ストレージ７０の上下方向の全範囲でなく、ビームプロテクタ６０の下端側から漏れたレーザビームの反射光を遮光可能な上下方向の一部の範囲のみに配置してもよい。

アウターガード９０は、レーザ加工ヘッド４４から照射されたレーザビームの反射光を遮光する反射光防御装置に含まれる。

ストレージ本体７４の内部におけるストレージ側交換領域ＳＣと作業領域ＳＦとの間には、ビームプロテクタ６０の下端側から漏れたレーザビームの反射光を遮光するインナーガード９２が設けられている。インナーガード９２は、回転軸７６を囲むように円筒状に形成されている。インナーガード９２は、複合加工システム１０の平面視において、レーザ開口部４８の右端部側（下タレット４０に遠い側の端部側）からビームプロテクタ６０及びストレージ本体７４のストレージ側交換領域ＳＣを通って作業領域ＳＦに延びる途中の延長領域ＳＡに位置している。換言すれば、インナーガード９２は、複合加工システム１０の平面視において、タレット３８，４０に最も遠い側に位置した状態のレーザ加工ヘッド４４からビームプロテクタ６０及びストレージ本体７４のストレージ側交換領域ＳＣを通って作業領域ＳＦに延びる途中の延長領域ＳＡに位置している。なお、図６では、インナーガード９２を金型ストレージ７０の上下方向の一部の範囲に配置しているが、金型ストレージ７０の上下方向の全範囲に渡って配置してもよい（図５参照）。

金型ストレージ７０と本体フレーム１６との間には、上下のタレット３８，３８と複数のストッカ７８，８２との間で上下の金型１２，１４の自動交換を行う金型交換装置９４が支持台７２を介して配設されている。金型交換装置９４の構成は、特許文献２に示す公知の構成からなるが、金型交換装置９４の主要な構成について説明すると、次のようになる。

図５及び図６に示すように、金型交換装置９４は、支持台７２を介して立設されたガイドフレーム９６を備えており、ガイドフレーム９６には、上昇降体９８が昇降可能に設けられている。ガイドフレーム９６には、上下方向に延びた第１ボールネジ１００が回転可能に設けられており、上昇降体９８の一部は、第１ボールネジ１００に螺合している。上昇降体９８は、ガイドフレーム９６の適宜位置に設けられた上昇降体用昇降モータ（図示省略）の駆動により昇降する。上昇降体用昇降モータの出力軸は、第１ボールネジ１００に連動連結されている。

ガイドフレーム９６における上昇降体９８の下方には、下昇降体１０２が昇降可能に設けられている。ガイドフレーム９６には、上下方向に延びた第２ボールネジ１０４が回転可能に設けられており、下昇降体１０２の一部は、第２ボールネジ１０４に螺合している。下昇降体１０２は、ガイドフレーム９６の適宜位置に設けられた下昇降体用昇降モータ（図示省略）の駆動により昇降する。下昇降体用昇降モータの出力軸は、第２ボールネジ１０４に連動連結されている。

上昇降体９８の下側には、水平方向に延びた上交換アーム１０６が水平方向へ旋回可能に設けられている。上交換アーム１０６の先端部には、上金型１２を把持する上グリッパ１０８が設けられている。下昇降体１０２の上側には、水平方向に延びた下交換アーム１１０が水平方向へ旋回可能に設けられている。下交換アーム１１０の先端部には、下金型１４を把持する下グリッパ１１２が設けられている。また、ガイドフレーム９６には、上下方向に延びたスプライン軸１１４が回転可能に設けられており、上交換アーム１０６の基端部及び下交換アーム１１０の基端部のそれぞれは、スプライン軸１１４に嵌合連結されている。上交換アーム１０６及び下交換アーム１１０は、ガイドフレーム９６の適宜位置に設けられた旋回モータ（図示省略）の駆動により同期して水平方向へ旋回する。旋回モータの出力軸は、スプライン軸１１４に連動連結されている。

なお、金型交換装置９４等による金型１２，１４の自動交換の動作は公知であるため、その動作の説明を省略する。金型交換装置９４等による金型１２，１４の自動交換の動作には、上下のタレット３８，４０の回転動作及び複数のストッカ７８，８２の回転動作が含まれる。

図１及び図５に示すように、金型ストレージ７０の近傍には、金型ストレージ７０及び金型交換装置９４を制御する制御ユニット１１６が立設されている。制御ユニット１１６は、金型ストレージ７０等を制御すると共に、レーザビームの反射光の外部（複合加工システム１０の外部）への漏れを防止する機能を有している。また、本体フレーム１６と制御ユニット１１６の間には、レーザビームの反射光を遮光する遮光壁１１８が立設されている。なお、制御ユニット１１６に前記漏れを防止する機能を持たせる代わりに、他の遮光壁を立設してもよい。

金型ストレージ７０の作業領域ＳＦ側を除く、加工テーブル２２の後側部分の周囲には、防護壁１２０が設置されており、防護壁１２０は、ビームプロテクタ６０の下端側から漏れたレーザビームの反射光を遮光する。図５においては、ワークＷの搬入出を行う周辺装置の図示を省略しているが、防護壁１２０は、本体フレーム１６の後部から周辺装置の外周を経由して金型ストレージ７０の作業領域ＳＦの近傍に渡る範囲を囲むように配置されている。なお、制御ユニット１１６及び遮光壁１１８を立設する代わりに、防護壁１２０を延長して設置してもよい。

制御ユニット１１６、遮光壁１１８、及び防護壁１２０は、レーザ加工ヘッド４４から照射されたレーザビームの反射光を遮光する反射光防御装置に含まれる。

続いて、本発明の実施形態の作用効果について説明する。

ワークＷに対してパンチ加工を行う場合には、複数の遮光板５２，５８を下降させて加工テーブル２２の支持高さ位置ＰＬに対して下方向に没入させる。また、一対の昇降シリンダ６２の駆動によりビームプロテクタ６０を退避高さ位置にまで上昇させると共に、スパッタガード６６を下降させて加工テーブル２２の支持高さ位置ＰＬに対して下方向に没入させる（図３Ｂ参照）。そして、キャビン５４を防護状態に保った状態で、前述のように、ワークＷに対してパンチ加工を行う。なお、キャビン５４を開放状態を保った状態でキャリッジベース３２のＹ軸方向の移動を許容できるように構成した場合には、キャビン５４を防護状態に保った状態で、ワークＷに対してパンチ加工を行う。

ワークＷに対してレーザ加工を行う場合には、キャビン５４を防護状態に保った状態で、複数の遮光板５２，５８を加工テーブル２２の支持高さ位置ＰＬに対して上方向に突出させる。また、一対の昇降シリンダ６２の駆動によりビームプロテクタ６０を遮光高さ位置まで下降させると共に、スパッタガード６６を上昇させて加工テーブル２２の支持高さ位置ＰＬに対して上方向に突出させる（図３Ａ参照）。そして、キャビン５４を防護状態に保った状態で、前述のように、ワークＷに対してレーザ加工を行う。

ここで、レーザ加工中に、キャビン５４及び複数の遮光板５２，５８によって加工テーブル２２の前側部分からの外部へのレーザビームの反射光の漏れを十分に防止することができる。また、ビームプロテクタ６０、スパッタガード６６、タレットガード６８、制御ユニット１１６、遮光壁１１８、及び防護壁１２０によって加工テーブル２２の後側部分からの外部へのレーザビームの反射光の漏れを防止することができる。

更に、前述のように、ストレージ本体７４の外周部におけるストレージ交換領域ＳＣと作業領域ＳＦとの間にアウターガード９０が設けられている。また、ストレージ本体７４の内部におけるストレージ側交換領域ＳＣと作業領域ＳＦとの間にインナーガード９２が設けられている。インナーガード９２が平面視においてレーザ開口部４８の右端部側からビームプロテクタ６０及びストレージ本体７４のストレージ側交換領域ＳＣを通って作業領域ＳＦに延びる途中の延長領域ＳＡに位置している。そのため、ビームプロテクタ６０の下端側から漏れたレーザビームの反射光が金型ストレージ７０のストレージ側交換領域ＳＣを経由して作業領域ＳＦ側に到達することを回避することができる。これにより、加工テーブル２２の後側部分である後側のサイド固定テーブル３０にキャビン５４を設置しなくても、加工テーブル２２の後側部分からの外部へのレーザビームの反射光の漏れを十分に防止することができる。

従って、本発明の実施形態によれば、加工テーブル２２の後側部分を開放して周辺装置を設置する場合に、本体フレーム１６の後側へのレーザビームの反射光の漏れを確実に防止することができ、レーザ加工の安全性を十分に確保することができる。

また、ストレージ側交換領域ＳＣと作業領域ＳＦを通りレーザビームの反射光が漏れることをインナーガード９２によって防止することで、レーザ加工中に作業者が作業領域ＳＦで安全性を確保しつつ、金型ストレージ７０に対する上下の金型１２，１４の出し入れを行うことができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、次のように、適宜の変更を行うことにより、その他、種々の態様で実施可能である。

例えば、本体フレーム１６の前部側にキャビン５４の領域を除いて、本体フレーム１６の後部側の上部空間は解放されているが、この上部空間全体を覆う防護壁を設けてもよい。そうすることでより確実にレーザビームの反射光の漏れを防止し、安全性を十分に確保することができる。

そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

１０ 複合加工システム
１２ 上金型（パンチ金型）
１４ 下金型（ダイ金型）
１６ 本体フレーム
１８ フロントフレーム
２０ 支持フレーム
２２ 加工テーブル
２４ センタ固定テーブル
２６ 可動テーブル
２８ 支柱
３０ サイド固定テーブル
３２ キャリッジベース
３４ キャリッジ
３６ クランパ
３８ 上タレット（上金型保持部材）
３８ｃ 回転中心
４０ 下タレット（下金型保持部材）
４０ｃ 回転中心
４２ ストライカ
４４ レーザ加工ヘッド
４６ ファイバレーザ発振器（レーザ発振器）
４８ レーザ開口部
５０ 保護カバー
５２ 遮光板（反射光防御装置）
５４ キャビン（反射光防御装置）
５６ 分割キャビン
５８ 遮光板（反射光防御装置）
６０ ビームプロテクタ（反射光防御装置）
６２ 昇降シリンダ
６４ 耐熱クロス
６６ スパッタガード（反射光防御装置）
６８ タレットガード（第２スパッタガード、反射光防御装置）
７０ 金型ストレージ
７２ 支持台
７４ ストレージ本体
７６ 回転軸
７８ 上金型用ストッカ
８０ 取付スリーブ
８２ 下金型用ストッカ
８４ 取付スリーブ
８６ 扉
８８ 把手
９０ アウターガード（反射光防御装置）
９２ インナーガード
９４ 金型交換装置
９６ ガイドフレーム
９８ 上昇降体
１００ 第１ボールネジ
１０２ 下昇降体
１０４ 第２ボールネジ
１０６ 上交換アーム
１０８ 上グリッパ
１１０ 下交換アーム
１１２ 下グリッパ
１１４ スプライン軸
１１６ 制御ユニット（反射光防御装置）
１１８ 遮光壁（反射光防御装置）
１２０ 防護壁（反射光防御装置）
ＰＬ 支持高さ位置（パスライン）
ＰＰ パンチ加工位置
ＲＰ 照射位置
ＴＣ タレット側交換領域
ＳＣ ストレージ側交換領域
ＳＦ 作業領域
ＳＡ 延長領域
Ｗ ワーク（板金）

Claims (9)

1. 本体フレームに設けられ、上下の金型を保持する上下の金型保持部材と、
   前記本体フレームの上部に設けられ、加工テーブルに支持されたワークに向かってレーザビームを照射するレーザ加工ヘッドと、
   前記レーザ加工ヘッドから照射されたレーザビームの反射光を遮光する反射光防御装置と、
   前記金型保持部材と金型ストレージとの間で上下の金型の自動交換を行うための交換領域と、
   前記金型ストレージに対する上下の金型の出し入れ作業を行うための作業領域と、
   前記交換領域と前記作業領域との間に設けられ、前記反射光防御装置から漏れたレーザビームの反射光を遮光するインナーガードと、を備えたことを特徴とする複合加工システム。
2. 前記反射光防御装置は、前記本体フレームの上部の背面側に昇降可能に設けられ、前記加工テーブルとの間にワークを通過させるための隙間を確保した状態で、レーザビームの反射光を遮光するビームプロテクタを含むことを特徴とする請求項１に記載の複合加工システム。
3. 前記反射光防御装置は、前記金型ストレージの外周部における前記交換領域と前記作業領域との間に設けられ、レーザビームの反射光を遮光するアウターガードを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合加工システム。
4. 前記インナーガードは、平面視において、前記金型保持部材に最も遠い側に位置した状態の前記レーザ加工ヘッドから前記金型ストレージの前記交換領域を通って前記作業領域に延びる途中の延長領域に位置していることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の複合加工システム。
5. 前記インナーガードは、前記金型ストレージの回転軸を囲むように円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の複合加工システム。
6. 前記反射光防御装置は、下金型保持部材の近傍に昇降可能に設けられ、昇降動作によって前記加工テーブルの支持高さ位置に対して出没可能に構成されたスパッタガードを含むことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の複合加工システム。
7. 前記反射光防御装置は、前記本体フレームの上部における上金型保持部材の近傍に設けられ、下端の高さ位置が前記上金型保持部材の上面の高さ位置よりも低くなっている第２スパッタガードを含むことを特徴とする請求項６に記載の複合加工システム。
8. 前記反射光防御装置は、前記加工テーブルにおける前記本体フレームの前側部分に設けられ、レーザビームの反射光の外部への漏れを防止するキャビンを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の複合加工システム。
9. 前記レーザ加工ヘッドは、１μｍ帯の短波長のレーザビームを発振するファイバレーザ発振器に光学的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載の複合加工システム。

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