JPH0523935A

JPH0523935A - レーザ複合加工装置

Info

Publication number: JPH0523935A
Application number: JP3174920A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nanjo; 健南條
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1991-07-16
Filing date: 1991-07-16
Publication date: 1993-02-02
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JP3029885B2

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザ加工装置と曲げ加工装置を一体的に設
け、同一の加工原点と基準座標軸を用い、省スペース化
と製品精度と作業効率の向上を図る。【構成】フレーム１５に曲げ加工装置３とレーザ加工
装置５とを設けると共に、ワーク位置決め装置７とワー
ク回転装置２９を備えてレーザ複合加工装置１を構成し
た。曲げ加工装置３は、上、下の板押え１７，１９によ
り板材Ｗを押圧し、曲げ金型２３を備えたアーム２５の
回動により板材Ｗと折曲げ加工が施される。レーザ加工
装置５は、ベンドミラー２７にて折曲されたレーザビー
ムＬＢは上部回転軸３１を通り、ワーク回転装置７であ
るタンーテーブル兼用のレーザヘッド３５により照射さ
れる。なお、下部回転軸３９とはドロスの排出口４３が
設けられている。ワーク位置決め装置７は、Ｘ，Ｙ軸に
移動自在なキャレッジベース８９，９１とキャレッジ９
１にクランプ装置９３を備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、板材に曲げ加工を行
なう曲げ加工装置と、板材にレーザ加工を行なうレーザ
加工装置とを複合化したレーザ複合加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板材にレーザ加工を行なうレーザ
加工装置と、板材に曲げ加工を行なう曲げ加工装置と
は、互いに分離、独立された状態で配置されているのが
一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ加工装置と曲げ加工装置にて、板材に対して
レーザ加工と曲げ加工を行なう際、各々の装置への板材
着脱が行なわれ、煩雑な作業となると共に、装置が別々
となるので機械設置スペースが大きくなり、且つ、切断
と曲げ加工による加工原点、基準座標軸が一致しにくい
ので、製品精度が低下するという問題があった。

【０００４】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、同一の加工原点と基準座標軸を用いて、レーザ加
工と曲げ加工を行ない、省スペース化と製品精度と作業
効率の向上を図ったレーザ複合加工装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、板材に曲げ加工を行なう曲げ加工装置
と板材にレーザ加工を行なうレーザ加工装置とを一体的
に設けると共に、前記曲げ加工装置とレーザ加工装置の
加工部に対して板材の移動位置決めを行なうワーク位置
決め装置を設けてレーザ複合加工装置を構成した。

【０００６】また、この発明は、前記レーザ加工装置の
加工部に、板材を上下方向より挟持して回転させるワー
ク回転装置を設けてレーザ複合加工装置を構成した。

【０００７】

【作用】この発明のレーザ複合加工装置を採用すること
により、曲げ加工装置とレーザ加工装置とを一体化し、
それぞれの加工部に対して板材の移動位置決めを行なう
ワーク位置決め装置を設けた。そしてレーザ加工装置の
加工部を板材を回転するワーク回転装置の回転軸中心に
組込んである。このため、同一の加工原点と基準座標軸
を使って、レーザ切断加工と曲げ加工の２種類の加工が
可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、本実施例にて採用したレーザ加工
装置および曲げ加工装置は、基本的には公知の構成のも
のなので、主要部を除き説明ならびに図示を省略してあ
る。また、レーザ加工装置と曲げ加工装置との組合せ
は、本実施例に限るものではない。

【０００９】図１、図２、図３および図４を参照する
に、レーザ複合加工装置１は、曲げ加工装置３とレーザ
加工装置５とワーク位置決め装置７とで構成され、各曲
げ加工装置３、レーザ加工装置５、ワーク位置決め装置
７は、ベース９と、ベース９の両側部に垂直に固定され
た一体のサイドフレーム１１によって支持された上部フ
レーム１３とで構成されたフレーム１５に設けられてい
る。

【００１０】曲げ加工装置３は、前記フレーム１５の片
側（図１、図２、図４において左側）に設けられ、例え
ば、しごき曲げ機であり、その構成は公知のため省略す
るが、下部板押え１７上に複数個分割された上部板押え
１９が設けられ、加工部２１Ａであるしごき曲げをする
曲げ金型２３を上下に備えたアーム２５が、図示を省略
したが回動支点軸に係合されて構成されている。なお、
前記上部板押え１９と曲げ金型２３は分割式であり、板
材Ｗの幅に応じて自動的に選択される。

【００１１】上記構成により、上部板押え１９を下降さ
せて板材Ｗを下部板押え１７上に挾圧固定する。そし
て、曲げ金型２３を備えたアーム２５を所望の方向に回
動させることにより、板材ＷをＬ形状に上下自在に曲げ
ることができる。

【００１２】レーザ加工装置５は、フレーム１５に隣接
してレーザ発振器（図示省略）が設けられ、このレーザ
発振器より発振されたレーザビームＬＢは、上部フレー
ム１３のほぼ中央に設けたベンドミラー２７により下方
向へ折曲される。ベンドミラー２７により折曲されたレ
ーザビームＬＢは、ワーク回転装置２９である上部回転
軸３１の軸芯に設けた穴３３を通り、上部回転軸３１の
下端に一体的に設けたレーザヘッド３５（ターンテーブ
ル兼用）に係止したレーザノズル３７より加工部２１Ｂ
にある板材Ｗに照射される。

【００１３】一方、下部回転軸３９の上端にも前記上部
回転軸３１に設けたレーザヘッド３５に相対してターン
テーブル４１が一体的に設けられ、下部回転軸３９の軸
芯には、レーザ加工時に発生するドロス、は粉塵等を排
出するための、排出口４３が貫通して形成してある。な
お、前記上部回転軸３１と下部回転軸３９の回転支持部
材は図示を省略してある。

【００１４】上記構成により、図示を省略したレーザ発
振器より発振されたレーザビームＬＢは、ベンドミラー
２７により折曲され、上部回転軸３１に設けた穴３３を
通りレーザノズル３７より板材Ｗに照射され、切断加工
が施される。そして、切断時には発生したドロスや粉塵
は下部回転軸３９に設けた排出口４３に落下し、機外へ
排出される。

【００１５】前記ワーク回転装置２９の駆動系は、ベー
ス９の片側（図１において右側）に設けたモータ４５の
回転軸４７が連結され、この回転軸４７はサイドフレー
ム１１に沿って立設し、回転軸４７の上、下端にプーリ
４９が係止してある。このプーリ４９と前記上部回転軸
３１および下部回転軸３９に係止したプーリ５１，５３
に回転伝達部材５５である例えばタイミングベルト等が
掛回されている。

【００１６】上記問題により、モータ４５を駆動する
と、回転軸４７は回転し、回転軸４７に係止したプーリ
４９の回転は回転伝達部材５５を介してプーリ５１と５
３に伝達され、上部回転軸３１と下部回転軸３９は同一
方向へ同調して回転することができる。

【００１７】前記ワーク回転装置２９の上部回転軸３１
および下部回転軸３９の構成について、更に詳細に説明
する。

【００１８】図５および図６を参照するに、上部フレー
ム１３に設けたブラケット５７を貫通して立設した上部
回転軸３１は、外筒軸５９と内筒軸６１とで構成され、
内筒軸６１の軸芯に沿って延設されたキー６３に外筒軸
５９に設けたキー溝６５が摺接して組合されている。な
お、前記外筒軸５９はブラケット５７に図示を省略した
が軸受等により回転自在に支承されていて、外筒軸５９
の上端にプーリ５１が一体的に係止し、このプーリ５１
に回転伝達部材５５である例えばタイミングベルトが掛
回されている。

【００１９】前記内筒軸６１の上端にはフランジ６７が
一体的に形成され、このフランジ６７の下面に摺接する
スラストベアリング６９が、支持板７１に装着され、支
持板７１にはねじ部７３が設けられている。ねじ部７３
にはボールねじ７５等が螺合し、ボールねじ７５の下端
は前記ブラケット５７の上面に回転自在に支承され、ボ
ールねじ７５の上端はモータ７７に連結されている。

【００２０】更に、内筒軸６１の軸芯には穴３３が穿設
され、内筒軸６１の下端近傍内部に集光レンズ７９が装
着され、内筒軸６１の下端にレーザヘッド３５が一体的
に設けられている。このレーザヘッド３５の内部にレー
ザノズル３７が螺合し係止されている。なお、レーザヘ
ッド３５の下面には、内蔵されたスプリング８１により
下方向へ付勢されたボール８３が複数箇所に配設されて
いる。

【００２１】上記構成により、回転伝達部材５５である
タイミングベルトを介してプーリ５１は回転され、プー
リ５１と一体的に設けた外筒軸５９は回転し、外筒軸５
９よりキー６３を介して内筒軸６１は回転する。更に、
内筒軸６１は、モータ７７を駆動することによりボール
ねじ７５は回転し、このボールねじ７５に螺合したねじ
部７３を介して支持板７１は上下動する。支持板７１の
上下動によりスラストベアリング６９を介して内筒軸６
１は上下動することができる。すなわち、レーザヘッド
３５は、回転することもでき、上下動することもでき
る。

【００２２】一方、下部回転軸３９は、下端にプーリ５
３が一体的に設けられ、このプーリ５３に回転伝達部材
５５としてのタイミングベルトが掛回されている。更
に、下部回転軸３９の上端には、加工テーブル８５の上
面と面一となるターンテーブル４１が設けられ、このタ
ーンテーブル４１の上面には、前記レーザヘッド３５に
装着したボール８３と同一の、スプリング８１により上
方向に付勢されたボール８３が複数箇所に配設され、こ
のボール８３間に弾性パット８７である例えばウレタン
パット等が複数箇所に配設されている。

【００２３】上記構成により、板材Ｗを回転させる場合
は、モータ７７を駆動し上部回転軸３１を下降させて、
下部回転軸３９のターンテーブル４１上にある板材Ｗに
挟持する。この際、板材Ｗはターンテーブル４１に設け
た弾性パット８７に押付けられ、回転時に板材Ｗがずれ
ることがない。そして、回転伝達部材５５により上、下
の回転軸３１，３９は同調して回転し板材Ｗを所望の位
置へ位置決めすることができる。

【００２４】ワーク位置決め装置７は、再び、図１、図
２、図３および図４を参照するに、板材Ｗの移動および
位置決めを行なうために、フレーム１５にはレーザ加工
を行なう加工部２１Ｂと曲げ加工を行なう加工部２１Ａ
に対して、Ｙ軸方向（図１、図２、図４において左右方
向、図３において図面に直交する方向）に接近離反し水
平に移動自在なキャレッジベース８９が設けられてい
る。このキャレッジベース８９には、Ｘ軸方向（図１に
おいて図面に直交する方向、図２、図４において上下方
向、図３において左右方向）へ移動自在に支承されたキ
ャレッジ９１が設けられている。そして、キャレッジ９
１には板材Ｗの一端縁部を把持するための複数のクラン
プ装置９３が備えられている。

【００２５】前記キャレッジベース８９は、ベース９の
上部に固定されたレール（図示省略）に移動自在に支承
され、サイドフレーム１１の側面に設けたＹ軸モータ９
５より減速機９７を介して、Ｙ軸方向へ延伸した複数本
（本実施例では２本）のボールねじ９９に螺合されて、
Ｙ軸方向へ移動自在に設けられている。クランプ装置９
３を備えたキャレッジ９１は、図２に示されているよう
にＸ軸モータ１０１の駆動によりボールねじ１０３を介
してＸ軸方向へ移動自在にキャレッジ８９に支承されて
いる。また、ベース９上には板材Ｗを移動自在に支承す
る加工テーブル８５が設けられている。なお、前記クラ
ンプ装置９３には、フランジ曲げされた部分も把持でき
るようギャップ１０５が形成されている。

【００２６】上記構成により、クランプ装置９３に把持
された板材Ｗは、キャレッジベース８９、キャレッジ９
１を適宜移動することにより、レーザ加工時の加工部２
１Ｂあるいは曲げ加工時の加工部２１Ａへ移送でき、位
置決めされる。

【００２７】上述したごとき構成により、その作用とし
ては、レーザ加工時は、クランプ装置９３により把持さ
れた板材Ｗは、ワーク位置決め装置７をＸ軸、Ｙ軸方向
へ移動し加工部２１Ｂへ板材Ｗを移動位置決めする。そ
して、レーザ発振器より発振されたレーザビームＬＢは
ベンドミラー２７により折曲され、上部回転軸３１の中
心に設けた穴３３を通り、集光レンズ７９によりレーザ
ビームＬＢは集光され、レーザノズル３７より板材Ｗへ
照射され、切断加工が施される。切断加工時に発生する
ドロス、粉塵等は、下部回転軸３９に設けた排出口４３
より機外へ排出される。

【００２８】曲げ加工時は、クランプ装置９３により把
持された板材Ｗは、ワーク位置決め装置７をＹ軸方向へ
移動し加工部２１Ａへ板材Ｗを移動位置決めする。そし
て、上部板押え１９を下降し板材Ｗを下部板押え１７に
押圧し、曲げ金型２３を備えたアーム２５を作動し、所
望の方向へ板材Ｗを折曲げる。

【００２９】なお、板材Ｗの多辺を折曲げる際は、ワー
ク回転装置２９にて板材Ｗを回動して所望の板材Ｗの辺
を位置決めする。すなわち、ワーク位置決め装置７にて
一部下降された板材Ｗを、ワーク回転装置２９の直下へ
移動し、クランプ装置９３を解除して板材Ｗが回動時に
支障のない位置に後退させておく。そして、ワーク回転
装置２９の上部回転軸３１を下降し、下部回転軸３９と
協動して板材Ｗを挾圧し、モータ４５を駆動することに
より、上下の回転軸３１，３９は同調して回転するの
で、板材Ｗの次に曲げ加工する辺を加工部２１Ａに対し
て位置決めすることができる。位置決めが終了したらク
ランプ装置９３にて板材Ｗを把持し、上部回転軸３１を
上昇して押圧を解除して、板材Ｗを加工部２１Ａの所定
位置へ移動させる。

【００３０】上述したごとき構成と作用により理解され
るように、１台のレーザ複合加工装置１で１つの基準座
標軸でレーザ加工と曲げ加工ができるので、高精度な製
品を得ることができ、機械設置スペースの減少と作業効
率の向上を図ることができる。

【００３１】なお、この発明は前述した実施例に限定さ
れることなく、適宜の変更を行なうことにより、その他
の態様で実施し得るものである。

【００３２】

【発明の効果】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、レーザ加工装置と曲げ加
工装置を一体的に設け、それぞれの加工部へ板材の移動
位置決めを行なうワーク位置決め装置と板材を回転させ
るワーク回転装置を設けた。

【００３３】而して、同一の加工原点と基準座標軸を使
ってレーザ加工と曲げ加工を行なうので、高精度な製品
を得ることができると共に、機械の省スペース化と作業
効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のレーザ複合加工装置を示し、図２に
おけるI-I 線に沿った断面図である。

【図２】図１における一部断面を含む平面図である。

【図３】図１におけるIII-III 線に沿った断面図であ
る。

【図４】この発明のレーザ複合加工装置の斜視説明図で
ある。

【図５】図４におけるV 矢視部の拡大斜視説明図であ
る。

【図６】図５におけるVI-VI 線に沿った断面図である。

【符号の説明】

１レーザ複合加工装置３曲げ加工装置５レーザ加工装置７ワーク位置決め装置２１Ａ，２１Ｂ加工部２９ワーク回転装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板材に曲げ加工を行なう曲げ加工装置と
板材にレーザ加工を行なうレーザ加工装置とを一体的に
設けると共に、前記曲げ加工装置とレーザ加工装置の加
工部に対して板材の移動位置決めを行なうワーク位置決
め装置を設けてなることを特徴とするレーザ複合加工装
置。
【請求項２】前記レーザ加工装置の加工部に、板材を
上下方向より挟持して回転させるワーク回転装置を設け
てなることを特徴とする請求項１記載のレーザ複合加工
装置。