JP2800947B2 - レーザ加工機のワークシュータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ワーク加工部のワークテーブルと同一平面
を形成し、かつ傾動自在に設けられて加工済みワークを
排出するためのレーザ加工機のワークシュータに関す
る。

（従来の技術） レーザビームは、その優れた性質により、非金属、超
硬合金、ステンレス鋼等の金属の穴あけ、各種金属、セ
ラミック等の切断加工に広く採用されている。前記金属
類の切断の場合には、レーザビームの照射箇所に、例え
ば酸素等の圧力ガスを吹き付け溶融状態の金属を吹き飛
ばして、加工効率を上げるガス切断法が多用されてい
る。

レーザ加工における穴あけ、切断加工は、レーザビー
ムによる被加工物であるワークのの溶融、蒸発に基づく
材料除去機能を利用するもので、所定の切断加工が施さ
れ加工が終了した時点で、ワークシュータを下方向に傾
動させて加工済みワークを機外へ排出する。排出の後、
ワークシュータは元の水平位置に復帰され、次の工程に
移行する。

このレーザ加工は、ガスおよび粉塵の発生を伴う。こ
のガスおよび粉塵は、一般にワークシュータの下方に垂
設された一体構造の空気流通路を形成する集合パイプを
経て、負圧に保持された集合室に集められフィルタ等を
経て排風機から大気へ排出される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようなワークシュータの傾動により、
加工済みワークが厚板である程、傾斜した端部がワーク
テーブルと接触し易く、干渉して、ワークシュータによ
る排出に支障を生じるいう問題があった。

本発明の目的は、上記問題点を改善するために、その
構成が簡単で、加工済みワークが支障なく円滑に排出し
得るレーザ加工機のワークシュータを提供することにあ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、レーザ加工機
のワーク加工部に設けられワークテーブルと同一平面を
形成するワークシュータと、前記ワークシュータの一端
に設けられワークを切断加工した後前記ワークシュータ
を下方向に傾動させるアクチュエータと、一端が前記ワ
ークシュータの他端を回動自在に軸支する第１軸支部
で、他端が前記レーザ加工機の基台に軸支される第２軸
支部で、前記アクチュエータにより前記ワークシュータ
を傾動させる際に前記第２軸支部を軸心として回動し加
工済みワークをほぼ垂直に下降させて前記ワークテーブ
ルから離れ得るように前記第１軸支部と第２軸支部との
間に距離を設けたリンク部材と、前記第１軸支部に設け
られ前記ワークシュータを前記リンク部材の延長上に保
持する弾性部材と、前記加工済みワークが前記ワークテ
ーブルを離れた位置で前記リンク部材の傾動を阻止する
ストツパとを備えてなることを特徴とするレーザ加工機
のワークシュータである。

（作用） 本発明のレーザ加工機のワークシュータを採用するこ
とにより、ワークテーブルと同一平面を形成するワーク
シュータをワーク加工部に設け、ワークを切断加工した
後前記ワークシュータを下方向に傾動させるアクチュエ
ータを前記ワークシュータの一端に設け、一端が前記ワ
ークシュータの他端を回動自在に軸支する第１軸支部
で、他端が前記レーザ加工機の基台に軸支される第２軸
支部で前記アクチュエータにより前記ワークシュータを
傾動させる際に前記第２軸支部を軸心として回転し加工
済みワークをほぼ垂直に下降させて前記ワークテーブル
から離れ得るように前記第１軸支部と第２軸支部との間
に距離を設けたリンク部材を設け、前記ワークシュータ
を前記リンク部材の延長上に保持する弾性部材を前記第
１軸支部に設け、前記加工済みワークが前記ワークテー
ルブを離れた位置で前記リンク部材の傾動を阻止するス
トツパを設けることによって、前記リンク部材の傾動が
阻止された後、前記アクチュエータにより前記弾性部材
の弾性に抗して前記第１軸支部を軸心として前記ワーク
シュータをさらに下降させるから、ワークシュータが２
段落ちとなり、その構成が簡単で、加工済みワークが支
障なく円滑に排出され、その動作が確実である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第２図を参照するに、レーザ加工機１は、水平に敷設
された固定のワークテーブル３上に、被加工材としての
ワークＷを案内して、このワークＷをレーザビームLBで
熱切断するものである。

レーザビームLBは、レーザ加工機１の機械本体に設け
たレーザ発振装置５にて発振され、強度調整装置７、ベ
ンドミラー９を介して、加工ヘッド11に案内される。加
工ヘッド11の内部には集光レンズ13が設けられ、レーザ
ビームLBは集光レンズ13にて集光され、さらに加工ヘッ
ド11の先端に設けられたノズル15からレーザビームLBを
照射し、焦点位置でワークＷを熱切断する。また、ワー
クＷはクランプ17にて把持されて、切断すべき位置が加
工ヘッド11の真下に来るように、ワークテーブル３上で
水平移動される。

クランプ17はワークＷを保持した状態で、X,Y軸用サ
ーボモータにて平面X,Y方向に駆動され、加工ヘッド11
はＺ軸用サーボモータにて上下方向に駆動されるように
なっている。また、レーザ加工機１にはNC装置19が備え
られ、このNC装置19の操作部には、いわゆる手動パルス
発生器21が備えられている。

上記構成により、レーザ発振器５にて発振されたレー
ザビームLBは、強度調整装置７を経てベンドミラー９で
折曲げられ、さらに集光レンズ13にて集光される。集光
レンズ13にて集光されたレーザビームLBは、ノズル15か
らワークＷへ向けて照射されると共に、クランプ17にク
ランプされたワークＷを、X,Y方向にNC装置19にて制御
し位置決めすることによって、ワークＷの所定位置に熱
切断加工が行われることになる。

第１図に示すように、レーザ加工機１のワークテーブ
ル３（一部図示省略）の一部には、傾動自在なワークシ
ュータ23が設けられている。

このワークシュータ23は、レーザ加工機１の加工ヘッ
ド11（一部図示省略）の直下にして上方へ開口した集塵
パイプ25が、ワークシュータ23に設けられた加工部台座
27の下面に垂設されている。

この集塵パイプ25の下端は、レーザ加工機１の基台29
に設けられた外枠31内に密に挿入され、この外枠31の下
部にはスクラップボックス33が出入れ自在に設けられて
いる。さらに、外枠31により基台29の一部に密封状に形
成されたスクラップボックス挿入部35を通り、吸引ダク
ト37を介して吸引装置39が設けられ、加工時に発生する
粉塵等を吸引して機外へ排気する。

ワークシュータ23は、その一端に垂設されたブラケッ
ト41に設けられた軸支部Ｘであるピン43により、リンク
部材45の一端を軸支し、かつ基台29に立設されたブラケ
ット47に設けられた軸支部Ｙであるピン49により、リン
ク部材45の他端を回動自在に軸支する。

なお、ワークシュータ23の他端（図示左側）の下面に
垂設されたブラケット51には、流体圧作動のアクチュエ
ータ（シリンダ）53のピストンロッド55が回動自在に軸
支され、シリンダ53の作動によりワークシュータ23を傾
動自在とする。

さらに、軸支部Ｘを備えたブラケット41には、ワーク
シュータ23をリンク部材45の延長上に保持する弾性部
材、本実施例では板ばね57が設けられている。

リンク部材45は、ワークシュータ23を軸支部Ｙである
ピン49を軸心として傾動する際に、加工済みワークをほ
ぼ垂直に下降させてワークテーブル３から離すに充分な
軸支部X,Yの間の距離、すなわち軸支部Ｙの位置を、ワ
ークシュータ23から充分遠くに離すための距離Ｌが設定
されている。

ストッパ59は、基台29に立設されたリンク部材45の下
面に接することにより、リンク部材45の傾動を阻止する
ために設けられている。

上記の構成により、シリンダ53を作動させることによ
り、シリンダ53の上昇限ではワークシュータ23は、Ａ−
Ａ線で示すパスラインに一致した位置に保持され、ワー
クシュータ23に載置されたワークＷの加工が行われる。

ワークＷに所定の切断加工が施され、加工が終了した
時点でシリンダ53を下降させる。ワークシュータ23は、
板ばね57によりリンク部材45の延長上に保持された侭
で、軸支部Ｙを軸心とする回動によりほぼ垂直に下降
し、ストッパ59に当接するＢ位置でリンク部材45の下降
を停止する。さらに、シリンダ53を下降させると、板ば
ね57の弾性に抗して、軸支部Ｘを軸心としてワークシュ
ータ23をさらに傾動させＣ位置で停止させる。このよう
に、ワークシュータ23を第１段階ではほぼ垂直に下降
し、第２段階では大きく傾斜させる２段落ちにすること
により、加工済みワークＷはワークテーブル３から離れ
易く、このＣ位置で機外へ排出される。

上述の操作を逆に操作することにより、ワークシュー
タ23を元の位置である水平位置に復帰させ、次の加工工
程に移行する。

このワークシュータ23の動作と共に、このワークシュ
ータ23に固定された集塵パイプ25は、図に示すＤ位置に
移行する。この際、外枠31の一部である蓋61は、外枠31
の外壁に設けられた軸受63の軸心65を回動中心として、
集塵パイプ25の先端におされて開口する。この蓋61はス
プリング67により、常時閉鎖方向に付勢されているか
ら、ワークシュータ23が水平状態に復帰することによ
り、蓋61も元の位置に復帰する。この際、蓋61と外枠31
との接合部は、密になるように図示省略されたシール部
材等が設けられている。なお、69はフリーベアリングで
あり、ワークＷの移動を円滑にする役目をなす。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更を行うことにより、その他の態様
においても実施し得るものである。

［発明の効果］ 上記説明ですでに明らかなように、本発明のレーザ加
工機のワークシュータは、ワークを切断加工した後前記
ワークシュータを下方向に傾動させるアクチュエータを
前記ワークシュータの一端に設け、一端が前記ワークシ
ュータの他端を回転自在に軸支する第１軸支部で、他端
が前記レーザ加工機の基台に軸支される第２軸支部で前
記アクチュエータにより前記ワークシュータを傾動させ
る際に加工済みワークをほぼ垂直に下降させて前記ワー
クテーブルから離れ得るように前記第１軸支部と第２軸
支部との間に距離を設けたリンク部材を設け、前記ワー
クシュータを前記リンク部材の延長上に保持する弾性部
材を前記第１軸支部に設け、前記加工済みワークが前記
ワークテーブルを離れた位置で前記リンク部材の傾動を
阻止するストツパを設けることによって、従来技術の問
題点が有効に解決され、前記リンク部材の傾動が阻止さ
れた後、前記アクチュエータにより前記弾性部材の弾性
に抗して前記第１軸支部を軸心として前記ワークシュー
タをさらに下降させるから、ワークシュータが２段落ち
となり、その構成が簡単で、加工済みワークが支障なく
円滑に排出され、その動作が確実である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は本発
明が実施されたレーザ加工機の正面図である。 １……レーザ加工機、３……ワークテーブル ５……レーザ発振装置、13……集光レンズ 11……加工ヘッド、15……ノズル 19……NC装置、23……ワークシュータ 25……集塵パイプ 33……スクラップボックス 41,47,51……ブラケット 43,49……ピン、45……リンク部材 53……シリンダ、57……板ばね 59……ストッパ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ加工機のワーク加工部に設けられワ
   ークテーブルと同一平面を形成するワークシュータと、
   前記ワークシュータの一端に設けられワークを切断加工
   した後前記ワークシュータを下方向に傾動させるアクチ
   ュエータと、一端が前記ワークシュータの他端を回動自
   在に軸支する第１軸支部で、他端が前記レーザ加工機の
   基台に軸支される第２軸支部で、前記アクチュエータに
   より前記ワークシュータを傾動させる際に前記第２軸支
   部を軸心として回動し加工済みワークをほぼ垂直に下降
   させて前記ワークテーブルから離れ得るように前記第１
   軸支部と第２軸支部との間に距離を設けたリンク部材
   と、前記第１軸支部に設けられ前記ワークシュータを前
   記リンク部材の延長上に保持する弾性部材と、前記加工
   済みワークが前記ワークテーブルを離れた位置で前記リ
   ンク部材の傾動を阻止するストツパと、を備えてなるこ
   とを特徴とするレーザ加工機のワークシュータ。