JPH04365527A - 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３および図４に示すごとき構
成の型式がある。この構成は図３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４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．９４０．８８０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・ＰＯ 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、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型化を図り、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受けるベンドミ
ラーとワークに照射するレーザ光を導くレーザ光導管を
密封状態の中で上下動自在に設け、前記タレットパンチ
プレスに設けたパンチング用シリンダのピストンの中心
に貫通穴を設け、この貫通穴の中に前記レーザ光導管を
挿通し、このレーザ光導管の下端を前記タレットパンチ
プレスのタレットに設けた挿入穴内に装着、離脱自在に
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
、ベンドミラーとレーザ光導管とを一体的に設けて密封
状態の中で上下動自在とし、このレーザ光導管をタレッ
トパンチプレスのシリンダのピストン中心に設けた貫通
穴へ挿入し、レーザ光導管の下端はタレットパンチプレ
スのタレットの挿入穴内へ装着、離脱自在に設けた。

【００１４】レーザ加工時は、レーザ光導管を下降させ
タレットの挿入穴内へレーザ光導管を装着させ、レーザ
発振器より発振されたレーザ光をベンドミラーにて折曲
し、レーザ光導管を通過するレーザ光にてワークにレー
ザ加工が施される。

【００１５】また、パンチング加工時は、レーザ光導管
を上昇させシリンダのピストン中心のストライカを位置
決めせしめて、シリンダの上下動によりワークにパンチ
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
は１箇所に設けるだけで良く、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２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
にパンチング用シリンダ１１である例えば油圧シリンダ
が設けられ、更に、上部フレーム９に設けられた軸１３
に回転自在に上部タレット１５が支承されている。フレ
ーム７の下部フレーム１７に設けた軸１９に回転自在に
下部タレット２１が支承されている。前記上部タレット
１５の円周上に複数のパンチが、下部タレット２１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。

【００２０】上記構成により、上部タレット１５と下部
タレット２１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に設けたパンチング用シリンダ１１
を作動せしめることにより、上部タレット１５に設けた
パンチを打撃し、下部タレット２１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行なわれる。

【００２１】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２３を備えＸ軸
、Ｙ軸方向へ移動自在なワーク位置決め装置２５（一部
図示省略）が設けられ、符号２７はシリンダにより水平
方向に移動自在なストライカである。

【００２２】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２において右側
）にレーザビームＬＢを発振させるレーザ発振器２９が
設けられている。このレーザ発振器２９と前記パンチン
グ用シリンダ１１のピストン３１の直上に固定された密
閉箱３３との間に、レーザ光導管３５が水平状態に延伸
して設けられている。

【００２３】このレーザ光導管３５にて導かれたレーザ
ビームＬＢは、前記密閉箱３３内に設けたベンドミラー
３７により折曲され、垂直方向に延伸したレーザ光導管
３９内に通過する。なお、レーザ光導管３９と前記ベン
ドミラー３７は一体的に設けられていて、上下方向に移
動自在となっている。上昇時には前記密閉箱３３の蓋４
１を押上げるが、蓋４１と密閉箱３３の箱本体４３間と
は密閉ベローズ４５により連結されているので、密閉箱
３３を破損することも密閉状態がくずれることもない。

【００２４】上記構成により、レーザ発振器２９より発
振されたレーザビームＬＢはレーザ光導管３５を通りベ
ンドミラー３７により垂直方向に折曲され、レーザ光導
管３９により導かれてハンチング加工点と同一点でワー
クＷに照射しレーザ加工が施される。

【００２５】次に、本実施例の主要部である前記パンチ
ング用シリンダ１１と密閉箱３３とレーザ光導管３９の
構成について、図１を参照しつつ詳細に説明する。

【００２６】パンチング用シリンダ１１は、フレーム７
の上部フレーム９に固定されていて、ピストン３１の軸
芯中央部にはレーザ光導管３９が挿入される貫通穴４７
が成されている。また、ピストン３１の下端はストライ
カ２７に当接し、このストライカ２７はシフトシリンダ
４９により上部タレット１５の半径方向へシフト自在と
なっている。

【００２７】密閉箱３３は、上部フレーム９に設けられ
、前記ピストン３１の軸中心の直上に固定されている。 密閉箱３３の蓋４１は箱本体４３との間に設けられた密
閉ベローズ４５にて連結され、伸縮自在となっている。 箱本体４３の側面にはレーザ発振器２９よりレーザ光Ｌ
Ｂを導くレーザ光導管３５が接続され、密閉するためシ
ール部材５１が装着され、また箱本体４３の下端にもシ
ール部材５３が装着され、レーザ光導管３９が上下して
も密閉状態を保てるようになっている。

【００２８】レーザ光導管３９は、上端にベンドミラー
３７を、下端に集光レンズ５５を備えている。また、レ
ーザ光導管３９の上部密閉箱３３内には、側面にラック
５７が刻まれ、このラック５７に噛み合うピニオン５９
が密閉箱内に設けられ、ピニオン５９にはモータ６１が
結合されている。一方、上部タレット１５には、前記レ
ーザ光導管３９が挿入される挿入穴６３が穿設されてい
る。なお、この挿入穴６３は金型装着用の穴でも良く、
符号６５は下部タレット２１に設けた抜き穴である。

【００２９】上記構成により、その作用としては、先ず
、レーザ加工時は、モータ６１を駆動しピニオン５９を
回転させてラック５７を介してレーザ光導管３９を、ピ
ストン３１の貫通穴４７内をすべらせながら図１に示さ
れている位置へ下降させる。この時、上部タレット１５
に設けた挿入穴６３をレーザ光導管３９の眞下に位置せ
しめておくことは勿論であり、レーザ光導管３９が上部
タレット１５の挿入穴６３に挿入されて位置決めがなさ
れる。

【００３０】レーザ光導管３９が所定の位置まで下降す
ると、レーザ光導管３９の上部に設けたベンドミラー３
７は、レーザ光導管３５にて導かれたレーザビームＬＢ
に対向する位置に位置決めされる。この状態でレーザ発
振器２９を作動させ、発振されたレーザビームＬＢはレ
ーザ光導管３５に導かれてベンドミラー３７により直角
に折曲され、レーザビームＬＢはレーザ光導管３９を通
り集光レンズ５５により集光されてワークＷに照射され
る。ワークＷは把握部２３にて把持されワーク位置決め
装置２５によりＸ軸、Ｙ軸方向への移動により所定の形
状に加工される。

【００３１】次にパンチング加工時は、先ず、レーザ加
工時に下降しているレーザ光導管３９を上昇させる。す
なわち、モータ６１を駆動しピニオン５９、ラック５７
を介してレーザ光導管３９の下端がパンチング用シリン
ダ１１内へ没する位置まで上昇させる。レーザ光導管３
９が上昇するとレーザ光導管３９の上部に設けたベンド
ミラー３７も上昇し、レーザ光導管３９にて蓋４１を押
上げるが、密閉ベローズ４５が伸びて蓋４１は追従し、
密閉箱３３の密閉は保たれる。

【００３２】次に、ストライカ２７のシフトシリンダ４
９を作動させて、ストライカ２７をパンチング用シリン
ダ１１のピストン３１の直下に位置決めし、上、下部の
タレット１５，２１に装着された所望のパンチとダイを
パンチング加工位置に位置決めさせる。そして、パンチ
ング用シリンダ１１を作動させてピストン３１によりス
トライカ２７を介してパンチを打撃し、ダイと協働して
ワークＷにパンチング加工が施される。

【００３３】上述したごとく、レーザ加工点とパンチン
グ加工点は同一となり、従来に比べ極端に機械を小型化
することができる。また、使用するベンドミラー３７は
１個で良いので、パワーロスを最少限に抑えられ、ベン
ドミラー３７の調整が楽になる。更に、デッドゾーンが
小さくなり、ワークシュータ等が小さくて良い。

【００３４】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。例えば、本実施例では
レーザ光導管３９の位置決めとして、上部タレット１５
に設けた挿入穴６３にて位置決めしているが、パンチン
グ用シリンダ１１のピストン３１の部分で位置決めして
も良い。また、ピストン３１とオフセットするか、ある
いは、２本並列にしてレーザ照射点を回避しても良い。

【００３５】

【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、パンチング用シリンダの
ピストンに貫通穴を設け、この貫通穴にレーザ光導管を
挿入し、レーザ加工とパンチング加工の加工点を同一と
した。

【００３６】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ワークシュータなども小さ
いもので良く、ベンドミラーは１箇所に設けただけで良
いので、調整が楽でありパワーロスを最少限に抑えるこ
とができ、レーザ光導管を密閉状態の中で動作させるの
で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。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主要部を示し、図２におけるＩ矢視
部の拡大断面図である。

【図２】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３】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４】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 １１　　パンチング用シリンダ １５　　上部タレット ２９　　レーザ発振器 ３１　　ピストン ３３　　密閉箱 ３７　　ベンドミラー ３９　　レーザ光導管 ４７　　貫通穴 ６３　　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受けるベンドミ
   ラーとワークに照射するレーザ光を導くレーザ光導管を
   密封状態の中で上下動自在に設け、前記タレットパンチ
   プレスに設けたパンチング用シリンダのピストンの中心
   に貫通穴を設け、この貫通穴の中に前記レーザ光導管を
   挿通し、このレーザ光導管の下端を前記タレットパンチ
   プレンのタレットに設けた挿入穴内に装着離脱自在に設
   けてなることを特徴とする複合加工装置。