JPH0230333A - 熱切断、パンチング複合加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ワークにレーザ、プラズマなどの熱切断加
工とパンチング加工を行なわせる熱切断、パンチング複
合加工機に関する。

（従来の技術） 従来、ワークにレーザ、プラズマなどの熱切断加工とパ
ンチング加工を行なわせる熱切断、パンチング複合加工
機においては、レーザ加工ヘッドあるいはプラズマトー
チと、パンチング加工のプレスラムが、同一フレームに
互いに近接した位置に固定して設けられている。

また、ワークの位置決めは、熱切断加工時あるいはパン
チング加工時とも、共通の位置決め装置によりワークの
所望加工位置を熱切断加工時冒あるいはパンチング加工
位置へ移動させ、位置決めを行なう方式のものであった
。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の熱切断、パンチング複合加工
機は、熱切断加工とパンチング加工を同時に行なうこと
ができず、いずれか一方が加工中には他方は休止状態と
なり、総合加工時間は多く要し生産性の向上が図れない
という問題があった。また、パンチング加工時の振動が
熱切断加工装置の組立１１度を狂わす原因となっていた
。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため、ワーク
にパンチング加工と熱切断加工を同時に行なうことがで
きるようにすると共に、加工時間を短縮できるようにし
た熱切断、パンチング複合加工機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、この発明は、上部フレーム
と下部フレームからなる本体フレーム内に水平方向へ位
置固定的にパンチング加工装置を設け、このパンチング
加工装置における前方側の前記下部フレーム上にワーク
支持テーブルを設けると共に、ワークを前記パンチング
加工装置へ移動位置決めする移動位置決め装置を設け、
前記本体フレームにおける上部フレームの前方側にかつ
前記ワーク支持テーブルの上方に熱切断加工装置を移動
自在に設けて熱切断加工装置を構成した。

（作用） この発明の熱切断、パンチング複合加工機を採用するこ
とにより。移動位置決めの装置によりワークをパンチン
グ加工装置のパンチ加工位置に位置決めしてパンチング
加工を行ない、次いでワークを移動位置決め装置で移動
せしめて、パンチング加工を行なうと同時に、ワークの
他の個所に熱切断加工装置で熱切断加工が行なわれる。

（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。

第１図を参照するに、ワークにパンチング加工を行なう
パンチング加工装置１は、上部フレーム３Ｕと下部フレ
ーム３Ｄとコラム３Ｃとからなる門型形状の本体フレー
ム３の中央ギヤツブ部３Ｇ内に水平方向へ位置固定的に
設けである。

この中央ギヤツブ部３Ｇ内には、パンチング加工装置１
におけるパンチ部５を同心円状に保持する上部タレット
７が設けである。この上部タレット７は前記上部フレー
ム３Ｕから吊り下げられ、下部フレーム３Ｄにはパンチ
部５に対応するダイ群９を支承する下部タレット１１が
設けである。

上部タレット７と下部タレット１１とは、コラム３Ｃ内
に設けられたサーボモータのごとき駆動モータ１３から
ギヤなどの駆動伝達装置１５．スプロケット軸１７．プ
ーリ１９，２１およびチェノ２３．２５などを介して同
時に同角度回動してパンチング加工位置にパンチ群５．
ダイ群９からパンチ、ダイが選択される。

前記上部フレーム３０内の先端側にはストライカ２７が
設けてあって、このストライカ２７はフライホイール２
９で駆動されるクランク軸３１とコネクティングロッド
３３とによって慣性をもってパンチング加工位置にある
パンチの頭部を打圧するものである。

前記下部タレット１１の外周部には加工テーブル３５が
前記下部フレーム３Ｄ上に設けである。

この加工テーブル３５の一部であるパンチング加工位置
近傍にはワークを支持する支持部３７が設けてあり、こ
の支持部３７の上方における前記上部フレーム３Ｕには
、上下方向へ延伸したワーク押え３９が設けである。こ
のワーク押え３９の下端にはゴムローラやフリーベアリ
ングのごとき押圧部４１が設けてあり、図示省略の駆動
装置により、ワーク押え３９を下降させて押圧部４１で
加工テーブル３５における支持部３７に載置されたワー
クを抑圧保持する。

而して、このワーク押え３９でワークを押圧保持してい
ることにより、パンチング加工時に発生した振動がワー
クに伝わらないように防止すると共に、ニブリング加工
などによりワークがどちらへ移動しても常時ワークを押
圧保持されることになる。

上記構成により、詳細を後述する移動位置決め装置にワ
ークを把持し、かつ移動位置決め装置を移動せしめて、
ワークにおける加工すべき個所をパンチング加工位置に
位置決めし、ストライカ２７の上下動によるパンチとダ
イとの協働でワークにパンチング加工が行なわれること
になる。

前記本体フレーム３における上部フレーム３Ｕの前方側
（第１図において右側）にあって、前記下部フレーム３
Ｄの外側には、複数例えば４本の支柱４３が立設されて
おり、この各支柱４３の上部には各２本の水平枠４５．
４７が一体的に設けである。この水平枠４５．４７には
熱切断加工装置の一例であるレーザ加工装置ＬＡＳが設
けである。

この水平枠４７の上部には水平枠４７の長手方向（以下
、Ｘ軸方向という。）へ延伸したレーザ加工装置ＬＡＳ
の一部であるレーザＸ軸周ガイドレール４９が設けであ
る。このレーザＸ軸周ガイドレール４９に案内されてＸ
軸方向へ移動自在なレーザＸ軸ギヤレッジ５１がレーザ
Ｘ軸ガイドレール４９に設けである。

前記水平枠４７上の相対向した位置には支持部材５３が
設けてあ、この支持部材５３間には、レーザＸ軸ボール
ねじ５５が支持しである。支持部材５３の一方にはサー
ボモータのごときレーザＸ信用駆動モータ５７が設けて
あり、前記レーザＸ軸ボールねじ５５の一方に連結しで
ある。

前記レーザＸ軸ギヤレッジ５１の一端側には前記レーザ
Ｘ軸ボールねじ５５に螺合したナツト部材５９が取付け
である。

上記構成により、レーザＸ信用駆動モータ５７を駆動さ
せると、レーザ×軸ボールねじ５５が回転する。レーザ
Ｘ軸ボールねじ５５にはナツト部材５９が螺合しである
から、レーザＸ軸ボールねじ５５が回転すると、ナツト
部材５つを介してレーザＸ軸ギヤレッジ５１がレーザＸ
軸周ガイドレール４９に案内されてＸ軸方向へ移動され
ることになる。

前記レーザＸ軸ギヤレッジ５１の長手方向（以下、Ｙ軸
方向という。）における他端側には、Ｙ軸方向へ延伸し
たレーザＹ軸周ガイドレール６１が取付けである。この
レーザＹ軸周ガイドレール６１に案内されてＹ軸方向へ
移動自在なレーザＹ軸キャレツジ６３がレーザＸ軸ギヤ
レッジ５１に設けである。

レーザＸ軸キャレツジ５１内にはＹ軸方向へ延伸したレ
ーザＹ軸ボールねじ６５が設けてあり、しかもレーザＸ
軸ギヤレッジ５１の一端側（第１図において右端側）に
はサーボモータのごときレーザＹ軸周駆動モータ６７が
設けてあり、このレーザＹ軸駆動モータ６７は前記レー
ザＹ軸ボールねじ６５に連結しである。レーザＹ軸ボー
ルねじ６５に螺合した図示省略のナツト部材は前記レー
ザＹ＠キャレツジ６３に一体化しである。

上記構成により、レーザＹ軸周駆動モータ６７を駆動さ
せると、レーザＹ軸ボールねじ６５が回転する。レーザ
Ｙ軸ボールねじ６５には図示省略のナツト部材が螺合さ
れているから、レーザＹ軸ボールねじ６５が回転すると
、図示省略のナツト部材を介してレーザＹ軸キャレツジ
６３はレーザＹ軸周ガイドレール６１に案内されてＹ軸
方向へ移動されることになる。

前記レーザＹ軸キャレツジ６３には上下方向（以下、Ｚ
軸方向という。）へ延伸したレーザ加工ヘッド６９が設
けてあり、このレーザ加工ヘッド６９をＺ軸方向へ移動
せしめる加工ヘッドＺ信用シリンダ７１が前記レーザＹ
軸キャレツジ６３に設けである。

上記構成により、加工ヘッドＺ信用シリンダ１７を作動
させると、レーザ加工ヘッド６９がＺ軸方向へ移動され
ることになる。

前記本体フレーム３の左方近傍にはレーザビームを発振
させるレーザ発振器７３が配置してあり、このレーザ発
振器７３における先端上部と、レーザＸ軸キャリッジ５
１の他端側（第１図において左端側）に設けられた第１
ミラーボツクス７５との間には伸縮自在な第ル−ザ光導
管７７が連結しである。

前記レーザＹ軸キャレツジ６３の他側面には第１ミラー
ボツクス７９が設けてあり、この第２ミラーボツクス７
９と前記第１ミラーボツクス７５との間には伸縮自在な
第２レーザ光導管８１が連結しである。

上記構成により、レーザ発１辰器７３で発振されたレー
ザビームは、レーザ発振器７３から伸縮自在な第ル−ザ
光導管７７を通って、第１ミラーボツクス７５へ達し、
この第１ミラーボツクス７５でレーザビームは９０度に
屈折され、さらに、伸縮自在な第２レーザ光導管８１へ
達し、この第２レーザ光導管８１でＺ軸方向（垂直方向
）に屈折し、レーザ加工ヘッド６９よりワークに照射さ
れることになる。

前記パンチング加工装置１における前方側（第１図にお
いて右方側）の前記下部フレーム３Ｄ上には、ワークを
支持するワーク支持テーブルとしてのセンタ固定テーブ
ル８３とセンタ固定テーブル８３の両側に設けたＹ軸方
向へ移動自在にサイドテーブル８５とが配置しである。

このサイドテーブル８５には移動位置決め装置８７が取
付けられており、この移動位置決め装置８７はギヤレッ
ジベース８９とこのギヤレッジベース８５上に設けられ
たキャレッジ９１とこのキャレッジ９１に取付けられた
クランプ装置９３とから構成されている。

センタ固定テーブル８３とサイドテーブル８５には、レ
ーザ加工による溶断カスを収集するために、第２図、第
３図に示すごとく円錐形状の深溝９５が形成してあり、
この深溝９５から溶断カスが各中央部に形成しである穴
９７に収集されるようになっている。

前記下部フレーム３Ｄの両側には、第１図、第３図、第
５図に示されているように、ガイドブラケット９９がＹ
軸方向延伸して取付けてあり、このガイドブラケット９
９にはテーブルＹ軸ガイドレール１０１が延伸して設け
である。

このテーブルＹ軸ガイドレール１０１にはガイド部材１
０３を介して前記ギヤレッジベース８９が取付けである
。

第１図に示されているように、テーブルＹ軸周駆動モー
タ１０５がギヤレッジベース８９をＹ軸方向へ移動する
ために設けてあり、かつ、第３図に示すごとくテーブル
Ｙ軸ボールねじ１０７がＹ軸方向へ延伸しており、ギヤ
レッジベース８９の中央下部に一体化して設けたナツト
部材１０９に螺合しである。このテーブルＹ軸周駆動モ
ータ１０５を駆動させることにより、テーブルＹ軸ガイ
ドレール１０１に案内されて、テーブルＹ軸ボールねじ
１０７が回転され、さらにナツト部材１０９、ガイド部
材１０３を介してギヤレッジベース８つがＹ軸方向へ移
動されることになる。

前記ギヤレッジベース８９には第１図に示すごとくＸ軸
方向へ延伸したテーブルＸ軸ガイドレール１１１が設け
であると共に、テーブルＸ信用駆動モータ１１３が取付
けである。さらに、ギヤレッジベース８９上にＸ軸方向
へ延伸したテーブルＸ軸ボールねじ１１５が設けてあり
、このテーブルＸ軸ボールねじ１１５は前記テーブルＸ
信用駆動モータ１１３に連動連結しである。また、キャ
レッジ９１には図示省略のナツト部材が設けてあり、こ
のナツト部材が前記テーブルＸ軸ボールねじ１１５に螺
合しである。

テーブルＸ信用駆動モータ１１３を駆動させることによ
り、テーブルＸ軸用ガイドレール１１１に案内されて、
ボールねじ１１５．ナツト部材を介してキャレッジ９１
がＸ軸方向へ移動されることになる。

第２図〜第５図に示されているように、センタ固定テー
ブル８３．サイドテーブル８５のそれぞれには、ワーク
を支持するフリーベアリング１１７が各テーブル８３．
８５側壁より取付機１１９を対向する側壁へ架設し、取
付機１１９上に取付けである。

センタ固定テーブル８３に取付けられたフリーベアリン
グ１１７はギヤレッジベース８９．クランプ装置９３が
Ｙ軸方向へ移動する際、クランプ装置９３の下部ジョー
と干渉しないように、すでに実間５６−１１２０３３号
公報で知られている構造で上下するようになっている。

レーザビームによる溶断カスがフリーベアリング１１７
に付着しないように、第４図に示したごとく、フリーベ
アリング１１７の上部に保護カバー１２１が設けである
。この保護カバー１２１でもカバーできない部分は実開
昭５８−１７０４２１号公報で知られているようなエア
式フリーベアリングのエア吹き出しにより溶断カスを冷
却させている。

また、センタ固定テーブル８３の場合、第２図に示され
ているように、下部フレーム３Ｄに取イ」けであるシリ
ンダ１２３により、センタ固定テーブル８３に取付けで
あるシスト用ガイド１２５で案内されて、センタ固定テ
ーブル８３全体毎Ｙ＠方向ヘシフトするし、サイドテー
ブル８５の場合、第５図に示されているように、前記取
付機１１９を、サイドテーブル８５と同期移動する部分
に取付けたシリンダ１２７のピストンロッド１２９に連
結し、シリンダ１２７の作動によりピストンロッド１２
９がガイド溝１３１に沿ってＹ軸方向に移動してフリー
ベアリング１１７をレーザ加工ヘッド６９から回避され
る。

第６図には熱切断、パンチング複合機であるパンチング
加工装置１とレーザ加工８置ＬＡＳの制御ブロック図が
示されている。

この第６図に示された制御ブロック図をＶにして、上述
した動作を再度簡単に説明すれば、プログラム指令部１
３１からプログラム指令がゲート１３３を介してパンチ
ング、テーブル移動演算部１３５、レーザ移動演算部１
３７に入力される。

パンチング、テーブル移動演算部１３５から指令分配部
１３９を介してそれぞれ比較部１４１゜１４３．１４５
：アンブ１４７，１４９．１５１を経てテーブルＸ軸周
駆動モータ１１３．テーブルＹ軸用駆動モータ１０５お
よびタレット用の駆動モータ１３を駆動させてワークを
Ｘ軸、Ｙ軸方向へ移動させると共に、上部タレット７、
下部タレット１１を回転させてワークとパンチ、ダイの
位置決めを行なう。

さらに、パンチング、テーブル移動演算部１３５からパ
ンチング指令部１５３へ指令が送られるとストライカ２
７を上下動せしめてパンチとダイの協働でパンチング加
工が行なわれる。

レーザ移動演算部１３７から比較部１５５へ指令が送ら
れる。比較部１５５には前記指令分配部１３９からも指
令が送られる。比較部１５５では両者の指令を比較した
後、指令分配部１５７に指令を送る。

指令分配部１５７から比較部１５９．１６１　：アンプ
１６３．１６５を経て、レーザＸ軸周駆動モータ５フ、
レーザＹ軸用駆動モータ６７を駆動させてレーザ加工ヘ
ッド６９をＸ軸、Ｙ軸方向へ移動させる。

さらに、指令分配部１５７はレーザ加工ヘッド６９の２
軸用シリンダ７１へ指令が送られてレーザ加工ヘッド６
９をＺ軸方向へ移動させる。

而して、レーザ加工ヘッド６９をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸
方向へ移動させて位置決めが行なわれる。

また、レーザ移動演算部１３７からレーザ指令部１６３
に送られてレーザ加工が行なわれる。

このように、移動位置決め装置８７のクランプ装置９３
でワークをクランプし、テーブルＸ軸用駆動モータ１１
３．テーブルＹ軸用駆動モータ１０５を駆動させて、サ
イドテーブル８５すなわちキャレッジベース８９をＹ軸
方向へ、キャレッジ９１をＸ軸方向へ移動させることに
より、ワークがＸ軸、Ｙ軸方向へ移動する。

ワークをパンチング加工位置に位置決めしてパンチング
加工装＠１のパンチとダイの協働で所定のパンチング加
工を行なった後、ワークを第１図において右方側へ移動
し、ワークにおける他の個所にパンチング加工装置１で
パンチング加工を行なっている間に、レーザ加工装置１
ｆＬＡＳのレーザ加工ヘッド６９をＸ軸、Ｙ軸およびＺ
軸方向移動させて、ワークにレーザ加工を行なうことが
できる。

したがって、ワークにパンチング加工を行なっている間
に、レーザ加工も同様に行なうことができるから、パン
チング加工とレーザ加工との間における持ち時間がなく
なり、総合的な加工時間を短縮することができる。

また、ワークはパンチング加工を行なう際、ワーク押え
３９で押圧保持しているから、パンチング加工時に生ず
る振動を極力抑えており、レーザ加工中におけるワーク
の振動が伝わらず加工精度に支障をきたす恐れがない。

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。

［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
発明によれは、移動位置決め装置によりワークをパンチ
ング加工装置のパンチ加工位置に位置決めしてパンチン
グ加工を行ない、次いで、ワークを移動位置決め装置で
移動せしめて、パンチング加工を行なうと同時に、ワー
クの他の個所に熱切断加工装置で熱切断加工を行なうこ
とができる。したがって、パンチング加工から熱切断加
工へ移行する際の無駄な待ち時間がなくなり、加工時間
を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した熱切断、パンチング複合加
工機の一実施例を示した斜視図、第２図は第１図におけ
るＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図、第３図は第１図におけ
る■−■線に沿った断面図、第４図は第２図における■
矢視部の拡大図、第５図は第１図におけるｖ−ｖ線に沿
った断面図、第６図は第１図に示した熱切断、パンチン
グ複合加工機の簡単な制御ブロック図である。 １・・・パンチング加工装Ｍ　３・・・本体フレーム３
Ｕ・・・上部フレーム　３Ｄ・・・下部フレーム３９・
・・ワーク押え　８３・・・センタ固定テーブル８５・
・・サイドテーブル ８７・・・移動位置決め装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上部フレームと下部フレームからなる本体フレーム内に
   水平方向へ位置固定的にパンチング加工装置を設け、こ
   のパンチング加工装置における前方側の前記下部フレー
   ム上にワーク支持テーブルを設けると共に、ワークを前
   記パンチング加工装置へ移動位置決めする移動位置決め
   装置を設け、前記本体フレームにおける上部フレームの
   前方側にかつ前記ワーク支持テーブルの上方に熱切断加
   工装置を移動自在に設けてなることを特徴とする熱切断
   、パンチング複合加工機。