JP2000351088A - 加工ヘッド - Google Patents

加工ヘッド

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JP2000351088A
JP2000351088A JP11163758A JP16375899A JP2000351088A JP 2000351088 A JP2000351088 A JP 2000351088A JP 11163758 A JP11163758 A JP 11163758A JP 16375899 A JP16375899 A JP 16375899A JP 2000351088 A JP2000351088 A JP 2000351088A
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JP
Japan
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processing head
guide mechanism
groove
working head
processing
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Withdrawn
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JP11163758A
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English (en)
Inventor
Koichi Endo
広一 遠藤
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速加工、大判板材加工、その他の悪条件に
対応して、振動等の影響を防ぎ、高精度位置決め、且つ
信頼性、安定性の向上を可能とする高剛性ガイド機構を
備えた加工ヘッドの提供。 【解決手段】 パンチ・レーザ複合機等の板材加工機の
Z軸高精度位置決めのための高剛性ガイド機構KGを備
えた加工ヘッド2であって、装置フレーム上部Fuに設
けられ、且つエアバネ1aとテーパリング1bを組み合
わせた支持体1にて支持された水平基盤Bzに、加工ヘ
ッド2と共に加工ヘッド用支持部材3を垂直軸に沿って
懸装して、前記水平基盤Bzとの接続部を第1の支持点
とし、この加工ヘッド用支持部材3に平行して垂設され
た前記加工ヘッド2の先端部近傍に第2の支持点を設
け、この第2の支持点を垂直軸に平行なZ軸に沿って上
下動可能とし、Z軸高精度位置決めを実現し得る高剛性
ガイド機構KGを備えて成ることを特徴とする。

Description

【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
複合機等の板材加工機のZ軸高精度位置決めを可能とす
る加工ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大判サイズ(例えば、4′×
8′、5′×10′等)の板材を加工できるパンチ・レ
ーザ複合機等においては、従来機の2倍の加工速度が要
求されるのが通例である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら上述の従来
例では、図3に示すように、加工ヘッドの支持点は水平
基盤Bzとの接続部1点のみであるため、固定部となる
支持点とパスラインとの距離が長く(図3の符号H
2)、例えば、加工速度を上げた場合、高速スライド系
の影響を受けてX軸、またはY軸方向の振動が発生し、
加工ヘッド支持部材を形成するZ軸ブラケットは振動方
向と同一のY軸方向に振れ、例えば図3に示すようにθ
yの振れ角を生じ、その結果、ベンドミラーB/Mを介
して照射されるレーザ光Lbも加工ヘッド2と共に触れ
を生じ、切断面等の加工面に悪影響を及ぼすこととな
り、高速でX、Y軸移動を行うと、装置フレーム全体
が、特に加減速時において、振動を生ずる場合があり、
またレーザ加工時においても、高速加工、自由形状切
断、厚板、大判板材の積載等の条件等により振動が生
じ、更に上記条件の組み合わせにより、従来のZ軸位置
決め機構では、加工ヘッドの位置決め操作が不安定とな
り、切断面に振動の影響が発生し、品質劣化の傾向が出
て、延てはクレームの対象となるという課題がある。
【0004】この発明は、上述の状況に鑑みて成された
もので、高速加工、大判板材加工、その他の諸条件に対
応して、振動等の影響を防ぎ、高精度位置決め、且つ信
頼性、安定性の向上を可能とする高剛性ガイド機構を備
えた加工ヘッドを提供することを目的とする。
【0005】
【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。
【0006】(1)パンチ・レーザ複合機等の板材加工
機のZ軸高精度位置決めのための高剛性ガイド機構を備
えた加工ヘッドであって、装置フレーム上部に設けら
れ、且つエアバネとテーパリングを組み合わせた支持体
にて支持された水平基盤に、加工ヘッドと共に加工ヘッ
ド用支持部材を垂直軸に沿って懸装して、前記水平基盤
との接続部を第1の支持点とし、この加工ヘッド用支持
部材に平行して垂設された前記加工ヘッドの先端部近傍
に第2の支持点を設け、前記加工ヘッドを前記第2の支
持点を介して垂直軸に平行なZ軸に沿って上下動可能と
し、Z軸高精度位置決めを実現し得る高剛性ガイド機構
を備えて成ることを特徴とする加工ヘッド。
【0007】(2)高剛性ガイド機構は、加工ヘッドの
先端部近傍に水平方向に張り出して上下方向溝付き固定
部材を装着し、この上下方向溝付き固定部材の溝部に係
合し連結部を形成して連結可能な突起付き連結部材と、
この突起付き連結部材の一端を連結杆の先端に接続固定
し、前記連結杆は装置フレームに装着されたガイド付き
シリンダに組み込まれ、シリンダ付帯のガイドに沿って
上下動自在に構成したことを特徴とする前項(1)記載
の加工ヘッド。
【0008】(3)連結部は、上下方向溝付き固定部材
の溝部が、その水平断面形状を末広がりの等角台形状と
なる、あり溝、であり、この溝部に係合する突起付き連
結部材の突起部を、前記溝部に上下方向にのみ摺動可
能、且つ水平方向に密着連結可能な末広がりの等角台形
状に嵌合可能な逆形状となるように、設けたことを特徴
とする前項(2)記載の加工ヘッド。
【0009】
【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。
【0010】図1は、この発明に係る加工ヘッドの一実
施の形態を示す要部構成側面説明図、図2は、この発明
に係る高剛性ガイド機構を備えた複合機の要部構成側面
説明図、図3は、従来例の複合機の要部構成側面説明
図、図4は、高剛性2点支持の概念を示す説明図、図5
は、レーザモードにおける加工ヘッドの動作説明図であ
る。
【0011】先ず、パンチ・レーザ複合機のレーザ加工
機について、構成の概要を説明する。
【0012】被加工ワークはX、Y軸用高速スライド系
にてパスライン上を2軸位置決めされ、Z軸ベースとな
る水平基盤Bzに上下可能な加工ヘッドがZ軸ブラケッ
ト3を介して垂下懸装され、レーザ光Lbをベンドミラ
ーB/Mを介してZ軸に沿って下方に向かって照射する
ようになっている。
【0013】水平基盤Bzは、レーザセンターL/Cを
中心に配し、四隅に4個のエアバネ1aを配設して支持
体1を構成し、この4個のエアバネ1aの内Y軸に平行
な2個には雌形1b−1と雄形1b−2とを上下に組み
合わせて成るテーパリング1bが、水平基盤Bzの所定
位置固定可能に設けられている。
【0014】以下実施例について図面を参照して説明す
る。
【0015】X、Y軸用高速スライド系を有するパンチ
・レーザ複合機のレーザ加工機における加工ヘッド2
は、加工ヘッド用支持部材(Z軸ブラケット)3に支持
されて加工機のフレーム上部Fuに設けられ、且つエア
バネ1aとテーパリング1bを組み合わせた支持体1に
て支持された水平基盤Bzに、加工ヘッド2と共に加工
ヘッド用支持部材3を垂直軸に沿って懸装して、前記水
平基盤Bzとの接続部を第1の支持点とし、この加工ヘ
ッド用支持部材3に平行して垂設された前記加工ヘッド
2の先端部近傍に、上下方向溝付き固定部材(別称ヘッ
ドバー)4を水平に張り出して設け、この上下方向溝付
き固定部材4との接続部を第2の支持点とし(図1、図
2、図4参照)、前記上下方向溝付き固定部材4の溝部
4aを、例えば、その水平断面形状が末広がりの等角台
形状となる、あり溝、とし、この溝部4aに係合する突
起付き連結部材(別称ヘッドガイド)5の突起部を前記
溝部4aに上下方向にのみ摺動可能、且つ水平方向に密
着連結可能な末広がりの等角台形状に嵌合可能な逆形状
となるように設け、突起付き連結部材(別称ヘッドガイ
ド)5をガイド付きシリンダ6及びガイド(または、L
Mガイド)8と共に対を成す上下動自在の連結杆7の先
端に固定して高剛性ガイド機構KGを構成している(図
1、図2、図4参照)。
【0016】また、図2に示すように、加工ヘッドの先
端部近傍に第2の支持点を設けたことにより、パスライ
ンと支持点との距離がH1となって従来機のH2(図3
参照)と比較して遥かに短くなり振動による影響を防止
している。
【0017】上述の構成及び図5を参照して動作を説明
する。
【0018】レーザモードによる加工操作では、パンチ
モードの際に、支持体1を形成するエアバネ1aの作用
により浮上していた水平基盤Bzが沈み込んで2個所に
設けられたテーパリング1bの雌形1b−1と雄形1b
−2とが上下に嵌合して所定位置に固定され、X、Y軸
用高速スライド系の高速移動による振動の影響を防ぎな
がら、高剛性ガイド機構KGを構成するガイド付きシリ
ンダ6と対を成す連結杆7がガイド(LMガイド)8に
沿って下降すると、連結杆7の先端に固定された突起付
き連結部材(別称ヘッドガイド)5が、水平断面形状が
末広がりの等角台形状となる、あり溝を形成する溝部4
aにて嵌合連結された上下方向溝付き固定部材(別称ヘ
ッドバー)4及び加工ヘッド2と共に連動下降してZ軸
高精度位置決めを完了し、レーザ切断等の加工操作が実
施され、良好切断面を有する高品質の製品が出来上が
る。
【0019】なお、連結部は、上述のように、あり溝構
造となっているので、パンチモード、レーザモードの切
り換え時に水平基盤のエアバネ浮沈作用に対応して上下
にずれ移動調節可能である。
【0020】以上説明したように、レーザ加工ヘッド
(Z軸)2にヘッドバー4を固設して水平に設け、リア
フレームFrにガイド付きシリンダ6を固設し、連結杆
7を介してヘッドガイド5を懸装し、レーザモード時に
前記ヘッドバー4とヘッドガイド5を嵌合連結し、Z軸
のX、Y方向の振れを無くし、更に外力による振動等に
対しても、高剛性構造として固有振動数を高めることに
より、加工操作への悪影響を無くすことが出来、高精
度、且つ安定した位置決めが可能となった。
【0021】尚、この機構は、上述のパンチ・レーザ複
合機のみならず、レーザ単体機においても、同様の作用
効果が期待できることは勿論である。
【0022】
【発明の効果】この発明によれば、高速加工、大判板材
加工、その他の悪条件に対応して、振動等の影響を防
ぎ、高精度位置決め、且つ信頼性、安定性の向上を可能
とするという効果を呈する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る加工ヘッドの一実施の形態を
示す要部構成側面説明図
【図2】 この発明に係る高剛性ガイド機構を備えた複
合機の要部構成側面説明図
【図3】 従来例の複合機の要部構成側面説明図
【図4】 高剛性2点支持の概念を示す説明図
【図5】 レーザモードにおける加工ヘッドの動作説明
【符号の説明】
1 支持体 1a エアバネ 1b テーパリング 1b−1 雌形 1b−2 雄形 2 加工ヘッド 3 加工ヘッド用支持部材(Z軸ブラケット) 4 上下方向溝付き固定部材(別称ヘッドバー) 4a 溝部 5 突起付き連結部材(別称ヘッドガイド) 6 ガイド付きシリンダ 7 連結杆 8 ガイド(LMガイド) B/M ベンドミラー Bz 水平基盤 Fu フレーム上部 Fr リアフレーム KG 高剛性ガイド機構 Lb レーザ光

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パンチ・レーザ複合機等の板材加工機の
    Z軸高精度位置決めのための高剛性ガイド機構を備えた
    加工ヘッドであって、装置フレーム上部に設けられ、且
    つエアバネとテーパリングを組み合わせた支持体にて支
    持された水平基盤に、加工ヘッドと共に加工ヘッド用支
    持部材を垂直軸に沿って懸装して、前記水平基盤との接
    続部を第1の支持点とし、この加工ヘッド用支持部材に
    平行して垂設された前記加工ヘッドの先端部近傍に第2
    の支持点を設け、前記加工ヘッドを前記第2の支持点を
    介して垂直軸に平行なZ軸に沿って上下動可能とし、Z
    軸高精度位置決めを実現し得る高剛性ガイド機構を備え
    て成ることを特徴とする加工ヘッド。
  2. 【請求項2】 高剛性ガイド機構は、加工ヘッドの先端
    部近傍に水平方向に張り出して上下方向溝付き固定部材
    を装着し、この上下方向溝付き固定部材の溝部に係合し
    連結部を形成して連結可能な突起付き連結部材と、この
    突起付き連結部材の一端を連結杆の先端に接続固定し、
    前記連結杆は装置フレームに装着されたガイド付きシリ
    ンダに組み込まれ、シリンダ付帯のガイドに沿って上下
    動自在に構成したことを特徴とする請求項1記載の加工
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 連結部は、上下方向溝付き固定部材の溝
    部が、その水平断面形状を末広がりの等角台形状とな
    る、あり溝、であり、この溝部に係合する突起付き連結
    部材の突起部を、前記溝部に上下方向にのみ摺動可能、
    且つ水平方向に密着連結可能な末広がりの等角台形状に
    嵌合可能な逆形状となるように、設けたことを特徴とす
    る請求項2記載の加工ヘッド。
JP11163758A 1999-06-10 1999-06-10 加工ヘッド Withdrawn JP2000351088A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180099989A (ko) * 2017-02-28 2018-09-06 계명대학교 산학협력단 노이즈 저감을 위한 레이저 출력 펄스 연동 거리센서 및 이를 구비한 레이저 장치
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Effective date: 20060905