JPH0740066A - レーザ加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 レーザ加工システムは、被加工物にレーザ加
工を施すレーザ加工機１と、該レーザ加工機に新品の被
加工物を供給するための第１ワークストッカ３と、上記
レーザ加工機１によって一部にレーザ加工が施され、か
つ残部が未加工部分となっている部分加工済被加工物を
収容する第２ワークストッカ１８とを備えている。第２
ワークストッカ１８に収容されている部分加工済被加工
物は、必要に応じて、搬送手段を介して再び上記レーザ
加工機１のワークテーブル８上に供給され、上記未加工
部分にレーザ加工が施される。 【効果】 被加工物の一部にレーザ加工を施して必要量
だけの製品を製造し、未加工部分を有する部分加工済被
加工物は第２ワークストッカに収容することができるの
で、未加工部分について余分な製品を製造する必要がな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工システムに関
し、より詳しくは、レーザ加工機と該レーザ加工機で加
工する被加工物を収容するワークストッカとを備えるレ
ーザ加工システムに関する。

【従来の技術】従来、レーザ加工システムとして、被加
工物にレーザ加工を施すレーザ加工機と、複数の収容部
を有し、各収容部内に被加工物を収容可能なワークスト
ッカと、上記ワークストッカの各収容部とレーザ加工機
との間で上記被加工物を受渡しする搬送手段とを備えた
ものが知られている（特開平４−３５１２３５号公
報）。上記レーザ加工システムによれば、上記ワークス
トッカの各収容部内に、予め厚さや寸法の異なる被加工
物を収容しておけば、いずれかの被加工物が必要になっ
た際に直ちに当該被加工物をワークストッカからレーザ
加工機に供給することができる。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のレ
ーザ加工システムでは、ワークストッカからレーザ加工
機に供給した被加工物については、その全てについてレ
ーザ加工を施すことが前提で、一部にレーザ加工を施し
た部分加工済被加工物を上記ワークストッカに収容する
ことは考慮されていなかった。その結果、例えば被加工
物から１００点の部品が製造できるにも拘らず７０点の
部品のみを必要とする場合には、上記被加工物から１０
０点の部品を製造して残りの３０点の部品はストックす
るようにしており、したがって部品の種類が多種となる
と残存部品の管理が煩雑とならざるを得なかった。本発
明はそのような事情に鑑み、ワークストッカからレーザ
加工機に供給した被加工物について、その一部にレーザ
加工を施した部分加工済被加工物を上記ワークストッカ
の収容部に収容できるようにしたものである。

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、被加
工物にレーザ加工を施すレーザ加工機と、複数の収容部
を有し、各収容部内に一部にレーザ加工を施した部分加
工済被加工物を収容可能なワークストッカと、上記ワー
クストッカの各収容部とレーザ加工機との間で上記部分
加工済被加工物を受渡しする搬送手段と、上記レーザ加
工機、ワークストッカおよび搬送手段を制御し、レーザ
加工機で加工された上記部分加工済被加工物をワークス
トッカの収容部に収容するとともに、該収容部に収容し
た部分加工済被加工物をレーザ加工機に供給する制御装
置とを備え、上記制御装置は、上記部分加工済被加工物
における未加工部分と、該部分加工済被加工物を収容し
た収容部とを記憶する記憶部を備えることを特徴とする
レーザ加工システムを提供するものである。

【作用】上記構成によれば、レーザ加工機によって一部
にレーザ加工が施されて残部が未加工部分となっている
部分加工済被加工物は、搬送手段によってワークストッ
カの各収容部に受渡されて収容されるようになる。この
際、制御装置は、記憶部によって上記部分加工済被加工
物における未加工部分と、該部分加工済被加工物を収容
した収容部とを記憶するようになる。そして上述の部分
加工済被加工物が必要となった際には、上記搬送手段に
よってワークストッカの各収容部からレーザ加工機に受
渡されるようになり、該部分加工済被加工物の未加工部
分についてレーザ加工を施すことができる。

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、レーザ加工機１の右側に多数種の板
状の被加工物２（図４参照）を収容する第１ワークスト
ッカ３を設けてある。この第１ワークストッカ３は、レ
ーザ加工機１に新品の被加工物２を供給する目的で設け
てあり、一部にレーザ加工が施されて残部が未加工部分
となっている部分加工済被加工物を収容することはない
ようになっている。上記第１ワークストッカ３内は、図
２に示すように、上下に区画した多数の収容部４ａ、４
ｂ、４ｃ〜４ｎを形成してあり、各収容部のそれぞれに
搬送手段としてのローラコンベヤ５を設け、各ローラコ
ンベヤ５上にそれぞれ被加工物２を載置した状態で各被
加工物２を第１ワークストッカ３内に収容できるように
している。上記各ローラコンベヤ５は、それぞれ被加工
物２の搬送方向と直交する方向に配設して相互に一定の
間隔をあけて平行に配設した多数本のローラ５ａと、各
ローラコンベヤ５における各ローラ５ａを相互に連動さ
せる図示しないチエンとを備えており、各ローラ５ａを
一斉に同一方向に回転させることにより各ローラ５ａ上
の被加工物２を搬送できるようにしている。上記第１ワ
ークストッカ３の下部にはリフタ６を設けてあり、この
リフタ６よって上記第１ワークストッカ３を昇降させる
ことができるようにしている。上記リフタ６はコンピュ
ータを含む制御装置７（図１）によって制御されるよう
になっており、該リフタ６が第１ワークストッカ３を下
降端に位置させた際には、第１ワークストッカ３内の最
上段のローラコンベヤ５がレーザ加工機１のワークテー
ブル８と同一高さとなり、また上記リフタ６により第１
ワークストッカ３を上昇端に位置させた際には、第１ワ
ークストッカ３内の最下段のローラコンベヤ５が上記ワ
ークテーブル８と同一高さとなるように設定している。
そして上記リフタ６により第１ワークストッカ３の高さ
を適宜に制御することにより、各収容部４ａ、４ｂ、４
ｃ〜４ｎ内に設けたローラコンベヤ５のそれぞれを上記
ワークテーブル８の高さに一致させることができるよう
にしている。上記各ローラコンベヤ５は図示しない駆動
手段によってそれぞれ独立して駆動できるようにしてあ
り、この駆動手段としては、第１ワークストッカ３に設
けて各ローラコンベヤ５のそれぞれに連動させた別個の
モータから構成することができ、或いはその他の手段と
して、各ローラコンベヤ５をそれぞれ電磁クラッチを介
して１つのモータに連動させてもよい。そして上記駆動
手段も上記制御装置７によって制御されるようになって
おり、それによって各ローラコンベヤ５を独立して駆動
することができるようにしている。図１に示すように、
上記レーザ加工機１は、上記ローラコンベヤ５による被
加工物２の搬送方向と同一のＸ方向に往復移動される上
述したワークテーブル８と、上記Ｘ方向と直行するＹ方
向に移動される図示しないレーザノズルとを備えてお
り、それらワークテーブル８とレーザノズルとをＸ−Ｙ
方向に移動させることにより、ワークテーブル８上の被
加工物２にレーザ加工を施せるようにしている。上記ワ
ークテーブル８は、図３、図４に示す実施例では、スプ
ロケット９に掛渡して水平に配設した２本の平行な無端
チエン１０と、両チエン１０間に水平に配設して連結し
た多数の角柱ブロック材１１と、各ブロック材１１に相
互に近接させて多数植設した針状支持部材１２とを備え
ており、上記針状支持部材１２上に被加工物２を載置し
た状態で該被加工物２を上記Ｘ方向に搬送することがで
きるようにしている。このとき、上記針状支持部材１２
を相互に近接させて多数設けることにより、針状支持部
材１２上に支持された被加工物２にレーザ加工が施され
て、例えば図６に示すように丸形の円板状の製品２ａが
切抜かれた際に、該製品２ａがワークテーブル８から下
方に落下することがなく、製品２ａの外側部分と一体的
な状態のままワークテーブル８によって搬送できるよう
にしている。また図３、図４に示すように、上記第１ワ
ークストッカ３とワークテーブル８との間にはフレーム
１３に固定した渡し板１４を設けてあり、この渡し板１
４のワークテーブル８側の端部には、上記針状支持部材
１２が通過できるように切欠き部１４ａを形成してい
る。次に、図１において、上記ワークテーブル８の左側
のフレームに複数のストッパピン１５をそれぞれ昇降自
在に設けてあり、各ストッパピン１５を上昇させた際に
ワークテーブル８によって左方に搬送されてきた被加工
物２を各ストッパピン１５に当接させてその移動を停止
させることができるようにしている。また各ストッパピ
ン１５を降下させた際には、被加工物２を、各ストッパ
ピン１５の上方を通過させることができるようにしてい
る。また、上記ワークテーブル８の搬送方向一側にクラ
ンプユニット１６を設けるとともに、ワークテーブル８
の搬送方向他側のフレームに幅寄せユニット１７を設け
てある。上記クランプユニット１６は、図示しないが上
記ワークテーブル８の無端チエン１０と平行に掛渡した
無端チエンに取付けてあり、該無端チエンの運転により
クランプユニット１６をワークテーブル８とは独立し
て、又は一体的にＸ方向に移動させることができるよう
にしている。また上記幅寄せユニット１７はワークテー
ブル８上の被加工物２をＹ方向に押圧移動させるもの
で、予め上記クランプユニット１６を所定の原点位置に
位置決めし、かつワークテーブル８の移動により上記被
加工物２をストッパピン１５に当接させた状態で、上記
幅寄せユニット１７により被加工物２をクランプユニッ
ト１６側に押圧移動させてクランプユニット１６で把持
させることにより、被加工物２をワークテーブル８上の
所定の原点位置に位置決めすることができるようにして
いる。さらに図１において、上記レーザ加工機１の左側
に第２ワークストッカ１８を設けてあり、この第２ワー
クストッカ１８により、図６に示すように、一部にレー
ザ加工が施されて製品２ａが製造され、残部が未加工部
分２ｂとなっている部分加工済被加工物２’を収容でき
るようにしている。図５に示すように、上記第２ワーク
ストッカ１８内も第１ワークストッカ３内と同様に上下
に区画した多数の収容部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ〜１９
ｎを形成してあり、各収容部のそれぞれに搬送手段とし
ての平ベルトコンベヤ２０を設け、各平ベルトコンベヤ
２０上にそれぞれ部分加工済被加工物２’を載置した状
態で各部分加工済被加工物２’を第２ワークストッカ１
８内に収容できるようにしている。上記第２ワークスト
ッカ１８において、第１ワークストッカ３のようにロー
ラコンベヤ５を使用せずに平ベルトコンベヤ２０を使用
しているのは、部分加工済被加工物２’は切抜かれた製
品２ａを有しているので、その製品２ａが落下してしま
うのを防止するためであり、また被加工物にレーザ加工
を施す場合にその切断形状によっては被加工物に例えば
細長い針状部分が残存することがあり、そのような針状
部分がフレームや搬送手段に引っ掛かって被加工物の搬
送や収容が不能となるのを防止するためでもある。な
お、上記平ベルトコンベヤ２０の代わりに、上記ワーク
テーブル８と同一構成を有するコンベヤを利用すること
も可能である。上記第２ワークストッカ１８の下部には
リフタ２１を設けてあり、第１ワークストッカ３のリフ
タ６と同様に上記制御装置７によってリフタ２１を制御
し、それによって第２ワークストッカ１８の高さを適宜
に制御することにより、各収容部１９ａ、１９ｂ、１９
ｃ〜１９ｎ内に設けた平ベルトコンベヤ２０のそれぞれ
を上記ワークテーブル８の高さに一致させることができ
るようにしている。上記各平ベルトコンベヤ２０は図示
しない駆動手段によってそれぞれ独立して駆動されるよ
うになっており、該駆動手段も上記制御装置７によって
制御されるようになっている。さらに図１に示すよう
に、第２ワークストッカ１８とワークテーブル８との間
には上記渡し板１４と同様な構成を有する渡し板２２を
設けている。さらに図１において、上記第２ワークスト
ッカ１８の左側に部分加工済被加工物２’から製品２ａ
を取出す製品取出しステーション２３を設けている。こ
の製品取出しステーション２３は上記レーザ加工機１の
ワークテーブル８と同じ高さに配置した正逆両方向に走
行可能な平ベルトコンベヤ２４を備えており、作業者
は、或いは必要に応じてロボットは、この平ベルトコン
ベヤ２４上の部分加工済被加工物２’から製品２ａを取
出すことができるようになっている。この製品取出しス
テーション２３と第２ワークストッカ１８との間にも渡
し板２５を設けていることは勿論である。以上の構成に
おいて、先ず予め第１ワークストッカ３内に新品の複数
種の被加工物２が収容される。そして第１ワークストッ
カ３内に収容された各被加工物２の大きさ、板厚、材質
等のデータは、各被加工物２を収容した収容部４ａ、４
ｂ、４ｃ〜４ｎのデータとともに制御装置７に入力さ
れ、該制御装置７の第１記憶部７ａ（図１）によって記
憶される。そして被加工物２にレーザ加工を施す際に
は、第１記憶部７ａのデータを参照しながら、第１ワー
クストッカ３内に収容されている被加工物のうちどの被
加工物を使用するかが制御装置７に入力される。これに
より制御装置７は、例えば収容部４ｂに収容されている
被加工物２が使用される際には、上記リフタ４を制御し
て収容部４ｂ内のローラコンベヤ５を上記レーザ加工機
１のワークテーブル８と同一高さとし、次に該ローラコ
ンベヤ５およびワークテーブル８を作動させて該ローラ
コンベヤ５上の被加工物２をワークテーブル８上に受渡
す。この際、上記ストッパピン１５は上昇端位置に、ま
たクランプユニット１６は原点位置に位置されており、
ワークテーブル８上に受渡された被加工物２がストッパ
ピン１５に当接したことが図示しないセンサによって検
出されると、上記ローラコンベヤ５およびワークテーブ
ル８の運転が停止される。この状態となると、上記幅寄
せユニット１７が被加工物２をクランプユニット１６側
に押圧移動させてクランプユニット１６で把持させるよ
うになり、これにより被加工物２はワークテーブル８上
の所定の原点位置に位置決めされることになる。そして
この後、上記ストッパピン１５は下降端位置まで下降さ
れる。この後、上記制御装置７にワークテーブル８上の
被加工物２についてどのようなレーザ加工を行なうかと
いう指示が入力される。例えば図６に示したようなレー
ザ加工を行なうという指示が入力され、それにより上記
ワークテーブル８とクランプユニット１６とが一体的に
移動されて被加工物２をＸ方向に移動させる。またこの
際、レーザ加工後に未加工部分２ｂが生じるような場合
には、該部分加工済被加工物２’を第２ワークストッカ
１８に収容することが指示される。なお、図６に示した
ようなレーザ加工を行なうという指示の入力は、従来周
知のレーザ加工機と同様に行なうことができるので、そ
の詳細な説明は省略する。上記制御装置７がレーザ加工
機１を制御することにより図６に示したレーザ加工が終
了すると、自動的に、或いは作業者の指示により、レー
ザ加工が終了した部分加工済被加工物２’が第２ワーク
ストッカ１８の空の収容部を通過して製品取出しステー
ション２３に搬送される。より具体的には、先ずクラン
プユニット１６による部分加工済被加工物２’の把持が
解放され、次にリフタ２１が制御されて例えば第２ワー
クストッカ１８の空の収容部１９ｂにおける平ベルトコ
ンベヤ２０がレーザ加工機１のワークテーブル８と同一
高さとなる。そしてこの状態となったら、上記ワークテ
ーブル８、第２ワークストッカ１８の平ベルトコンベヤ
２０および製品取出しステーション２３の平ベルトコン
ベヤ２４が作動され、ワークテーブル８上の部分加工済
被加工物２’は第２ワークストッカ１８の平ベルトコン
ベヤ２０を通過して、製品取出しステーション２３の平
ベルトコンベヤ２４上に供給される。部分加工済被加工
物２’が製品取出しステーション２３に供給されたこと
が図示しないセンサで検出されると上記ワークテーブル
８、平ベルトコンベヤ２０および２４の運転が停止さ
れ、これにより作業者又はロボットは上記部分加工済被
加工物２’から製品２ａを取出すことができる。このよ
うにして製品２ａの取出が終了したら、自動的に、或い
は作業者の制御装置７への指示により、制御装置７は第
２ワークストッカ１８の空の収容部を、例えば上記収容
部１９ｂを選択し、リフタ２１を制御して該収容部１９
ｂの平ベルトコンベヤ２０を製品取出しステーション２
３の平ベルトコンベヤ２４と同一高さとする。この状態
となったら、制御装置７は上記各平ベルトコンベヤ２４
および２０を運転させ、平ベルトコンベヤ２４上の部分
加工済被加工物２’を第２ワークストッカ１８の平ベル
トコンベヤ２０上に供給する。そして部分加工済被加工
物２’が平ベルトコンベヤ２０上となったことが図示し
ないセンサで検出されたら、各平ベルトコンベヤ２４お
よび２０の運転が停止される。これと同時に上記制御装
置７の第２記憶部７ｂ（図１）には、第２ワークストッ
カ１８内に収容された部分加工済被加工物２’の未加工
部分２ｂの大きさ、板厚、材質等のデータと、該部分加
工済被加工物２’を収容した収容部１９ａ、１９ｂ、１
９ｃ〜１９ｎのデータとが記憶される。この後、第１ワ
ークストッカ３内に収容された他の被加工物２について
レーザ加工を施す際には、上述した作業が繰返される。
他方、第２ワークストッカ１８内に収容された部分加工
済被加工物２’についてレーザ加工を施す際には、第２
記憶部７ｂのデータを参照しながら、第２ワークストッ
カ１８内に収容されている部分加工済被加工物２’のう
ちどの部分加工済被加工物２’を使用するかが制御装置
７に入力される。これにより制御装置７は、例えば収容
部１９ｂに収容されている部分加工済被加工物２’が使
用される際には、上記リフタ２１を制御して収容部１９
ｂ内の平ベルトコンベヤ２０を上記レーザ加工機１のワ
ークテーブル８と同一高さとし、次に該平ベルトコンベ
ヤ２０およびワークテーブル８を作動させて該平ベルト
コンベヤ２０上の部分加工済被加工物２’をワークテー
ブル８上に受渡す。この際、上記ストッパピン１５は下
降端位置に、またクランプユニット１６は原点位置に位
置しており、部分加工済被加工物２’がストッパピン１
５の上方を通過してワークテーブル８上に受渡されたこ
とが図示しないセンサによって検出されると、上記平ベ
ルトコンベヤ２０の運転が停止されるとともにワークテ
ーブル８の走行方向が逆転され、また上記ストッパピン
１５が上昇されて上昇端となる。この後、ワークテーブ
ル８の走行方向が逆転されることにより部分加工済被加
工物２’がストッパピン１５に当接すると、その運転が
停止される。この状態となると、上記幅寄せユニット１
７が部分加工済被加工物２’をクランプユニット１６側
に押圧移動させてクランプユニット１６で把持させるよ
うになり、これにより部分加工済被加工物２’はワーク
テーブル８上の所定の原点位置に位置決めされることに
なる。そしてこの後、上記ストッパピン１５は下降端位
置まで下降される。なおこの際、部分加工済被加工物
２’の形状によって上述の位置決め作業が行なえないよ
うな場合には、平ベルトコンベヤ２０とワークテーブル
８との運転により第２ワークストッカ１８から部分加工
済被加工物２’をワークテーブル８上に搬入した後に、
手動によって部分加工済被加工物２’をワークテーブル
８上の所定の原点位置に位置決めすればよい。この後、
上記制御装置７に部分加工済被加工物２’の未加工部分
２ｂについてどのようなレーザ加工を行なうかという指
示が入力される。そしてこの際、レーザ加工後に再び未
加工部分が生じるような場合には、該部分加工済被加工
物２’を第２ワークストッカ１８に収容することが指示
される。そして上記制御装置７がレーザ加工機１を制御
することにより上記部分加工済被加工物２’の未加工部
分２ｂについてレーザ加工が終了すると、前述したのと
同様にしてレーザ加工が終了した部分加工済被加工物
２’が第２ワークストッカ１８の空の収容部を通過して
製品取出しステーション２３に搬送され、ここで当該部
分加工済被加工物２’から製品が取出される。この後、
当該部分加工済被加工物２’を再び第２ワークストッカ
１８内に収容する必要がある場合には、上述したのと同
様にして該部分加工済被加工物２’が第２ワークストッ
カ１８内に収容される。なお、上記実施例では第１ワー
クストッカ３を設けているが、これを省略して新品の被
加工物も部分加工済被加工物２’と共に第２ワークスト
ッカ１８内に収容するようにしてもよい。また上記実施
例では１台の制御装置７でレーザ加工機１やワークスト
ッカ３、１８、さらにローラコンベヤ５や平ベルトコン
ベヤ２０等を制御するようにしているがこれに限定され
るものではなく、上記制御装置７をレーザ加工機１やワ
ークストッカ３、１８をそれぞれ制御する複数の制御装
置から構成してもよい。

【発明の効果】以上のように、本発明においては、部分
加工済被加工物を収容可能なワークストッカを備えてい
るので、被加工物の全域に対してレーザ加工を施す必要
がない。したがって被加工物の一部に対してレーザ加工
を施して必要量だけの製品を製造することができるの
で、余分な製品を製造する必要がなくなるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の平面図。

【図２】図１に示す第１ワークストッカ３の部分断面正
面図。

【図３】図１の要部の拡大平面図。

【図４】図３の断面図。

【図５】図１に示す第２ワークストッカ１８の部分断面
正面図。

【図６】部分加工済被加工物２’の斜視図。

【符号の説明】

１…レーザ加工機 ２…被加工物 ２ａ…製品 ２ｂ…未加工部分 ２’…部分加工済被加工物 ３…第１ワークストッ
カ ７…制御装置 ７ａ…第１記憶部 ７ｂ…第２記憶部 ８…ワークテーブル １４、２２、２５…渡し板 １８…第２ワークスト
ッカ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物にレーザ加工を施すレーザ加工
   機と、複数の収容部を有し、各収容部内に一部にレーザ
   加工を施した部分加工済被加工物を収容可能なワークス
   トッカと、上記ワークストッカの各収容部とレーザ加工
   機との間で上記部分加工済被加工物を受渡しする搬送手
   段と、上記レーザ加工機、ワークストッカおよび搬送手
   段を制御し、レーザ加工機で加工された上記部分加工済
   被加工物をワークストッカの収容部に収容するととも
   に、該収容部に収容した部分加工済被加工物をレーザ加
   工機に供給する制御装置とを備え、上記制御装置は、上
   記部分加工済被加工物における未加工部分と、該部分加
   工済被加工物を収容した収容部とを記憶する記憶部を備
   えることを特徴とするレーザ加工システム。