JPH04336926A - 複合加工装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複合加工装置に係り
、更に詳細にはワークのパンチング加工を行なうタレッ
トパンチプレスとレーザ加工を行なうレーザ加工装置と
を備え、レーザ加工点とパンチング加工点を同一にした
複合加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ加工とパンチング加工を行
なう複合加工装置においては、レーザ加工ヘッドとパン
チプレスヘッドの２つを持ち、それぞれの加工範囲を大
きなストロークを備えたワーク移動装置によりＸ軸、Ｙ
軸方向へ動かして加工が行なわれ、プログラム上で加工
範囲を処理していた。

【０００３】また、例えばＵ．Ｓ．Ｐ．４９４０．８８
０のようにＡＴＣシステムを持つものでは、パンチヘッ
ドを移動させレーザ加工ヘッドを横より加工ポイントへ
挿入し、レーザ加工点とパンチング加工点を同一とした
型式がある。

【０００４】すでに出願されている特開昭６０−２３８
０９４号で知られている図４および図５に示すごとき構
成の型式がある。この構成は図４に示されているように
、ストライカ１０１をシリンダ１０３に設けたピストン
１０５で押圧し、ワークＷにパンチング加工が施される
型式で、ストライカ１０１が図外のＡＴＣ装置により着
脱される。パンチング加工よりレーザ加工に変更するに
は、ＡＴＣ装置にストライカ１０１を取去り、図５に示
されているごとく、集光レンズ１０７を備えたレーザ加
工ヘッド１０９をＡＴＣ装置にてストライカ１０１が装
着された所へ組込む。

【０００５】そして、図外のレーザ発振器より発振され
たレーザ光ＬＢはベンドミラー１１１により折曲され、
前記ピストン１０５の軸中心に貫通したレーザ光路１１
３を通り、集光レンズ１０７に集光されてレーザ加工ヘ
ッド１０９よりワークＷに照射される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の複合加工装置のうち、レーザ加工ヘッドとパンチプ
レスヘッドの２つを備えた型式では、ワーク移動量が大
で、その分だけ機械が大型となり、デッドゾーンが大で
ワークシュータなども２つ要し、プログラムが煩雑であ
り、レーザ加工点からパンチング加工点への移動に時間
がかかるという問題があった。

【０００７】また、Ｕ．Ｓ．Ｐ．４９４０．８８０のご
とくパンチヘッドを移動させレーザ加工ヘッドを横より
加工ポイントへ挿入する型式では、デリケートな光学系
を動かすため調整に手間がかかり、且つ、ベンドミラー
の枚数が多く必要となる。なお、ベンドミラーの数は５
枚必要となり、パワーロスは下記の式の如くなる。

【０００８】 Ｐｏｗｅｒ加工＝（０．９８）５　・ＰＯ＝０．９・Ｐ
Ｏ但し、（０．９８）はミラー効率、５はミラーの枚数
、ＰＯは発振Ｐｏｗｅｒである。

【０００９】上記のごとくミラーの枚数５枚では１０％
程度のパワーロスがあり、ベンドミラーの枚数は極力少
なくする必要がある。

【００１０】さらに、特開昭６０−２３８０９号で公開
されている型式では、シリンダ１０３のピストン１０５
を貫通したレーザ光路１１３にレーザ光ＬＢが通るため
、レーザ光路１１３を塞ぐことができないので塵埃が入
り、集光レンズ１０７に付着して多大な熱影響をおよぼ
すという問題があった。

【００１１】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、ベンドミラーの数を少なくし、できるだけレーザ
光路系を動かさず密閉構成とし、且つ、レーザ加工点と
パンチング加工点を同一にすることにより、デッドゾー
ンは小さくなり機械の小形化を図り、ベンドミラーによ
るパワーロスの減少とベンドミラーの調整の簡単化を図
った複合加工装置を提供することにある。

【００１２】

【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、ワークにパンチング加工を行なうタレ
ットパプレスとレーザ加工を行なうレーザ加工装置とを
備えた複合加工装置にして、前記レーザ加工装置のレー
ザ発振器より発振されたレーザ光を第１のレーザ光導管
より第１のベンドミラーにより折曲し、この第１のベン
ドミラーに回転自在な密閉箱内に第２のレーザ光導管を
設け、この第２のレーザ光導管を前記タレットパンチプ
レスの上部タレットを支承するタレット支持軸の軸芯に
設けた穴内へ挿入して設け、前記第２のレーザ光導管の
下端に設けた第２のベンドミラーと、この第２のベンド
ミラーに接続された第３のレーザ光導管を前記上部タレ
ットの上面に設け、この第３のレーザ光導管の他端に第
３のベンドミラーを設け、この第３のベンドミラーより
集光レンズを備えた第４のレーザ光導管を前記上部タレ
ットに装着されたパンチ中心と同一円周上に設けた挿入
穴に装着して設けて複合加工装置を構成した。

【００１３】

【作用】この発明の複合加工装置を採用することにより
、レーザ加工時は、レーザ発振器より発振されたレーザ
光は第１のレーザ光導管にて導かれ、密閉室内に設けた
回転自在な第２のレーザ光導管に備えた第１のベンドミ
ラーにより折曲される。第２のレーザ光導管はタレット
パンチプレスの上部タレットを支承するタレット支持軸
の軸芯に設けた穴に挿通され、第２のレーザ光導管の下
端に設けた第２のベンドミラーにてレーザ光は折曲され
、前記上部タレットの上面に設けた第３のレーザ光導管
に導かれる。

【００１４】この第３のレーザ光導管に導かれたレーザ
光は、第３のベンドミラーにより折曲され、前記上部タ
レットに設けたパンチと同一円周上に設けた挿入穴に装
着された集光レンズを備えた第４のレーザ光導管に導か
れて、ワークに照射されレーザ加工が施される。

【００１５】また、パンチング加工時は、タレットを回
動したタレットに設けたパンチおよびダイのうち、所望
のパンチとダイをパンチング加工位置に位置決めしてパ
ンチング加工が施される。

【００１６】このため、レーザ加工点とパンチング加工
点は同一となり機械は小型化する。また、ベンドミラー
の数も少なくパワーロスは最少限に抑えられる。

【００１７】

【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。

【００１８】図３を参照するに、複合加工装置１は、タ
レットパンチプレス３と、このタレットパンチプレス３
に近接して設けたレーザ加工装置５とで構成されている
。なお、タレットパンチプレス３あるいはレーザ加工装
置５は、基本的には既に公知の構成であり、詳細な説明
を省略し概略的な説明に留める。

【００１９】タレットパンチプレス３は、門型形状のフ
レーム７で構成され、このフレーム７の上部フレーム９
に図示を省略したが電動機等により駆動されるクランク
シャフト１１が設けられている。このクランクシャフト
１１により上下動されるラム１３が設けられ、ラム１３
の下部にはストライカ１５が設けられている。更に、上
部フレーム９に設けられたタレット支持軸１７に回転自
在に上部タレット１９が支承され、フレーム７の下部フ
レーム２１に設けたタレット支持軸２３に回転自在に下
部タレット２５が支承されている。

【００２０】前記上部タレット１９の円周上には複数個
のパンチが、下部タレット２５の円周上には前記パンチ
と対応した位置にダイが装着されている。

【００２１】上記構成により、上部タレット１９と下部
タレット２５は同期しながら回動されるようになってい
て、上部フレーム９に設けたクランクシャフト１１を回
転しラム１３を上下動し、ストライカ１５を介して上部
タレット１９に設けたパンチを打撃し、下部タレット２
５に設けたダイと協働してワークＷに所望のパンチング
加工が施される。

【００２２】ワークＷをパンチング加工位置に位置決め
するために、ワークＷを把持する把持部２７を備えＸ軸
、Ｙ軸方向へ移動自在なワーク位置決め装置２９（一部
図示省略）が設けられている。

【００２３】一方、レーザ加工装置５は、前記タレット
パンチプレス３のフレーム７の側方（図３において左側
）にレーザ光ＬＢを発振させるレーザ発振器３１が設け
られている。このレーザ発振器３１と前記上部タレット
１９を支承するタレット支持軸１７の直上に固定された
密閉箱３３との間に、第１のレーザ光導管３５が水平状
態に延伸して設けられている。

【００２４】この第１のレーザ光導管３５にて導かれた
レーザ光ＬＢは、前記密閉箱３３内に設けた第１のベン
ドミラー３７により折曲し、垂直方向に延伸した第２の
レーザ光導管３９内を通過する。なお、第２のレーザ光
導管３９は、前記上部タレット１９と支承するタレット
支持軸１７の軸芯に沿って設けた穴４１内に装着されて
いて、第２のレーザ光導管３９の上端は前記第１のベン
ドミラー３７と、下端は第２のベンドミラー４３との間
に装着され回動自在に設けられている。

【００２５】前記第２のベンドミラー４３より第３のレ
ーザ光導管４５が、前記上部タレット１９の上面に水平
状態に延伸して設けられ、この第３のレーザ光導管４５
の先端には第３のベンドミラー４７が設けられていて、
このベンドミラー４７によって垂下して集光レンズ４９
を備えた第４のレーザ光導管５１が設けられている。そ
して、第４のレーザ光導管５１は、前記上部タレット１
９に設けたパンチの中心と同一円周上に貫通穿設された
挿入穴５３内に装着されている。

【００２６】上記構成により、レーザ発振器３１より発
振されたレーザ光ＬＢは第１のレーザ光導管３５を通り
第１のベンドミラー３７により垂直方向に折曲され、第
２のレーザ光導管３９に導かれ第２のベンドミラー４３
により第３のレーザ光導管４５を通り、第３ベンドミラ
ー４７により折曲される。この第３のベンドミラー４７
により折曲されたレーザ光ＬＢは、集光レンズ４９によ
り集光され第４のレーザ光導管５１よりワークＷに照射
される。このため、パンチング加工点と同一点でレーザ
加工が施される。

【００２７】次に、本実施例の主要部であるレーザ光Ｌ
Ｂを導くレーザ光路系の部材について、図１を参照しつ
つ詳細に説明する。

【００２８】密閉箱３３が上部フレーム９の上部タレッ
ト１９のタレット支持軸１７の直上に固着されていて、
図外のレーザ発振器３１からの第１のレーザ光導管３５
がシール部材５５でシールされて前記密閉箱３３内に挿
入されている。この第１のレーザ光導管３５の先端には
第１のベンドミラー３７が設けられていて、第１のベン
ドミラー３７により直角に折曲されたレーザ光ＬＢを導
く第２のレーザ光導管３９が、第１のベンドミラー３７
に回動自在に設けられると共に密閉箱３３の貫通部に設
けたシール部材５５によりシールされている。

【００２９】上記構成により、密閉箱３３内に設けた第
１のベンドミラー３７は完全に密閉され、第２のレーザ
光導管３９が回転してもシール部材５５によりシールさ
れているので密閉状態を保つことができる。

【００３０】前記上部フレーム９に上部タレット１９を
回転自在に支承するタレット支持軸１７の軸芯には穴４
１が穿設され、この穴４１内に前記第２のレーザ光導管
３９が挿入され、第２のレーザ光導管の下端に第２のベ
ンドミラー４３が設けられ、この第２のベンドミラー４
３と第２のレーザ光導管３９とは回転自在に接続されて
いる。

【００３１】第２のベンドミラー４３は第３のレーザ光
導管４５に接続され、前記タレット支持軸１７に設けた
穴４１に直角に交差して穿設した穴５７を貫通して第３
のレーザ光導管４５は設けられている。この第３のレー
ザ光導管４５は水平状態に設けられ、前記上部タレット
１９上に立設した支持リング５９が複数箇所に設けられ
、この支持リング５９の内部に、放射方向に複数設けら
れた防振バネ６１により第３のレーザ光導管４５は支承
されている（図２参照）。更に、第３のレーザ光導管４
５の先端には第３のベンドミラー４７が設けられている
。

【００３２】この第３のベンドミラー４７により直角に
折曲されたレーザ光ＬＢを導く第４のレーザ光導管５１
が第３のベンドミラー４７に垂下して設けられ、第４の
レーザ光導管５１内には集光レンズ４９が装着されてい
る。そして、第４のレーザ光導管５１は、上部タレット
１９に設けたパンチの中心と同一円周上に穿設した挿入
穴５３内に支持部材６３を介して挿入されている。

【００３３】上記構成により、第３のレーザ光導管４５
に結合された第２、第３のベンドミラー４３，４７に対
して上部タレット１９より発生する振動が伝達されない
ように、第３のレーザ光導管４５は上部タレット１９に
設けた支持リング５９に防振バネ６１を介して支持され
、振動を吸収できるようになっている。

【００３４】上述したごとき構成により、作用としては
、第１のベンドミラー３７に連結された第２のレーザ光
導管３９より第４のレーザ光導管５１までの各部材は、
上部タレット１９の回動と共に一体的に回動することが
できる。

【００３５】したがって、レーザ加工時は、上部タレッ
ト１９を回動し、第３のベンドミラー４７、第４のレー
ザ光導管５１に備えた集光レンズ４９等がラム１３直下
の加工位置に停止するよう位置決めする。そして、レー
ザ発振器３１を作動し、発振されたレーザ光ＬＢは第１
のレーザ光導管３５を通り、第１のベンドミラー３７に
て直角に折曲され、第２のレーザ光導管３９を通り第２
のベンドミラー４３にて直角に折曲される。第２のベン
ドミラー４３にて折曲されたレーザ光ＬＢは、第３のレ
ーザ光導管４５を経て第３のベンドミラー４７にて直角
に折曲され、第４のレーザ光導管５１に設けた集光レン
ズ４９にて集光されてワークＷに照射されレーザ加工が
施される。

【００３６】また、パンチング加工時は、上、下部のタ
レット１９，２５に設けたパンチおよびダイのうち、所
望のパンチとダイをラム１３の直下に位置決めされ、ス
トライカ１５を介しラム１３の上下動によりパンチに打
撃を与え、ダイと協働してワークＷにパンチング加工が
施される。

【００３７】このように、レーザ加工時とパンチング加
工時は同一加工点で加工ができるので、デッドゾーンが
小さくなり機械を小型化することができる。また、上部
タレット１９のタレット支持軸１７の軸芯に第２のレー
ザ光導管３９を通したので、動きは回転だけとなり、第
１のベンドミラー３７は密閉箱３３内に収納したことに
より、清浄に保つことができると共にミラーの調整が楽
になる。更に、上部タレット１９上に各レーザ光導管と
ベンドミラーを配置したことにより、レーザ加工からパ
ンチング加工への移行が、タレットの割出しのみですみ
迅速に切換作業を行なうことができる。

【００３８】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。

【００３９】

【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、レーザ光を導くレーザ光
導管を上部タレットを支承するタレット支持軸の軸芯に
設けた穴内に挿入し、上部タレットの上面に沿ってレー
ザ光導管を配置して、上部タレットに装着されたパンチ
中心と同一円周上に設けた挿入穴よりレーザ光を照射し
、レーザ加工とパンチング加工の加工点を同一とした。 また、ベンドミラーを密閉箱内に設けた。

【００４０】このため、従来に比べ機械が極端に小型化
され、デッドゾーンも小さくなり、ベンドミラーの数も
少なくて良いので調整が楽でパワーロスを最少限に抑え
ることができ、ベンドミラーに塵埃が付着することなく
、加工精度の向上を図ることができる。更に、レーザ加
工からパンチング加工への移行が、タレットの割出しの
みですみ、迅速な切換作業を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部を示し、図３におけるＩ矢視
部の拡大図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った拡大断面図
である。

【図３】この発明を実施する一実施例の複合加工装置の
正面図である。

【図４】従来例を示し、シリンダのピストンにストライ
カを装着した時の断面説明図である。

【図５】従来例を示し、シリンダのピストンにレーザ加
工ヘッドを装着した時の断面説明図である。

【符号の説明】

１　　複合加工装置 ３　　タレットパンチプレス ５　　レーザ加工装置 １７　　タレット支持軸 １９　　上部タレット ３１　　レーザ発振器 ３３　　密閉箱 ３５　　第１のレーザ光導管 ３７　　第１のベンドミラー ３９　　第２のレーザ光導管 ４１　　穴 ４３　　第２のベンドミラー ４５　　第３のレーザ光導管 ４７　　第３のベンドミラー ４９　　集光レンズ ５１　　第４のレーザ光導管 ５３　　挿入穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ワークにパンチング加工を行なうタレ
   ットパプレスとレーザ加工を行なうレーザ加工装置とを
   備えた複合加工装置にして、前記レーザ加工装置のレー
   ザ発振器より発振されたレーザ光を第１のレーザ光導管
   より第１のベンドミラーにより折曲し、この第１のベン
   ドミラーに回転自在な密閉箱内に第２のレーザ光導管を
   設け、この第２のレーザ光導管を前記タレットパンチプ
   レスの上部タレットを支承するタレット支持軸の軸芯に
   設けた穴内へ挿入して設け、前記第２のレーザ光導管の
   下端に設けた第２のベンドミラーと、この第２のベンド
   ミラーに接続された第３のレーザ光導管を前記上部タレ
   ットの上面に設け、この第３のレーザ光導管の他端に第
   ３のベンドミラーを設け、この第３のベンドミラーより
   集光レンズを備えた第４のレーザ光導管を前記上部タレ
   ットに装着されたパンチ中心と同一円周上に設けた挿入
   穴に装着して設けてなることを特徴とする複合加工装置
   。