JP2004188536A - ワーク加工機のブラシテーブルシステム及びワーク加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークを載置するためのブラシテーブルシステム、このブラシテーブルシステムを備えたワーク加工機において、上記ワーク質量に応じて、上記ワークを加工するために上記ブラシの状態を適切に切り替えることが容易であるブラシテーブルシステムを提供する。
【解決手段】基台3と、基台3に設けられ、ワークWを支持するブラシ25をブラシベース23の表面に植設したブラシテーブル29と、上記ブラシテーブル29の各ブラシ25の間で出没自在なブラシ31を植設したブラシ支持部材35を、上記ブラシテーブル29に対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段37とを有する。
【選択図】 図2
【解決手段】基台3と、基台3に設けられ、ワークWを支持するブラシ25をブラシベース23の表面に植設したブラシテーブル29と、上記ブラシテーブル29の各ブラシ25の間で出没自在なブラシ31を植設したブラシ支持部材35を、上記ブラシテーブル29に対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段37とを有する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシテーブルシステム等に係り、特に、上記ブラシテーブルシステムのブラシの状態(本数)を変更可能なブラシテーブルシステムおよびこのブラシテーブルシステムを備えたワーク加工機、およびワークの質量に応じてブラシテーブルのブラシ本数を変更し、上記ワークに加工を施すワーク加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ワークに対してパンチ加工(下向き成形加工を含む)やレーザ加工を行うことができるパンチ加工機、レーザ加工機、およびパンチレーザ複合機等のワーク加工機では、上記ワークを加工する場合、上記ワークを載置するためにブラシテーブルが使用されている。
【0003】
図7は、上記従来のブラシテーブルの概略構成を示す図である。
【0004】
なお、図7(1)は、薄い板状のワークW71を載置するためのブラシテーブル101の概略構成を示し、図7(2)は、厚い板状のワークW72を載置するためのブラシテーブル103の概略構成を示す。
【0005】
ブラシテーブル101は、基板105の上面に、複数本のブラシ107の集合体であるブラシ束109を複数個所定の間隔をあけて植設することによって構成されている。なお、上記各ブラシ107(各ブラシ束109)は、上記基板105の表面に対してほぼ直角方向であって、上記基板105の表面から離反する方向に延伸し、この延伸している先端部がワークと接触してこのワークを支えるようになっている。
【0006】
また、ブラシテーブル103も、ブラシ113で形成されたブラシ束115が植設された基板111を備え、ブラシテーブル101とほぼ同様に構成されている。ただし、ワークW71よりも質量の大きなワークW72を載置するために、ブラシ束115が植設されているピッチが、ブラシテーブル101の場合よりも小さくなっている。換言すれば、ブラシテーブル101よりも高い密度で、多くのブラシ束115が植設されている。
【0007】
質量の小さいワーク(たとえば厚さが0.5mm〜3.2mmの薄い板状のワーク)を載置するためにブラシテーブル101を用いれば、このブラシテーブル101に載置されたワークを高速で移動して上記ワークにパンチ加工やレーザ加工を施すことができる。また、多数本のブラシ107(多数個のブラシ束109)によって上記ワークが支えられているので、上記ワークの平面度が悪くても(上記各ブラシ107に接触する部分が若干歪んでいても)、上記ワークをばたつきのない状態で支えることができ、しかも、上記ワークがたとえばアルミニウムやアルミニウム合金等のような軟質材であっても、上記ワークにキズがつきにくいようになっている。さらに、上記ワークに対して下向き加工を施すことができる。
【0008】
ここで、上記下向き加工とは、たとえば、図7(1)に示すように、ワークW71の一部を下向き(ブラシテーブル101の基板105側;ブラシ107が存在する側)に折り曲げる加工をいい、この下向き加工をしたときに、ワークW71の下向きに曲げられた部分に対応するブラシ束109が柔軟に変形するので、上記ワークに対して下向き加工を施すことができる。
【0009】
ところで、薄い板状ワークを載置する場合には、上記ブラシテーブル101でよいが、質量の大きなワーク(たとえば厚さが4mm以上の厚い板状のワーク)を載置するときに上記ブラシテーブル101を使用すると、上記ワークの重量(質量×重力加速度)によって、上記各ブラシ107(各ブラシ束109)が大きく変形(たとえば座屈)し、上記ワークのパスライン(ワークの下面)の位置が低下し、上記ワークのばたつきが発生し、上記ワークの加工精度不良が発生する場合がある。
【0010】
なお、近年では、レーザ出力がたとえば3kWと高出力化し、4.0mm〜6.0mm程度の厚さの板状ワークがレーザ加工可能となっている。したがって、上記レーザ加工において上記厚いワークを載置して支えることができるブラシテーブルが要求される。
【0011】
そこで、図7(2)に示すような、各ブラシ束115の設置間隔がブラシテーブル101よりも狭いブラシテーブル103が採用される。
【0012】
しかし、上記ブラシテーブル103では、厚さが4mm〜6mm程度の厚い板状ワークを載置可能であっても、上記ブラシテーブル103に、厚さが0.5mm〜3.2mm程度の薄い板状ワークを載置すると、ブラシの本数が多すぎるために上記薄いワークにキズがつきやすくなり、また、ブラシの本数が多すぎるために、これらのブラシが邪魔になり、薄い板状のワークに下向き加工を施すことが困難になるという欠点がある。
【0013】
換言すれば、ブラシテーブル101とブラシテーブル103とのいずれもが、薄い板状のワークから厚い板状のワークまでを(質量の小さなワークから質量の大きなワークまでを)加工のために適切に載置することができないという問題がある。
【0014】
また、質量の小さなワークから大きなワークまでをある程度載置可能なブラシテーブルシステム(ブラシテーブル)として、ブラシ束の長手方向の中間部を貫通穴(支持孔)を備えた支持部材で支持し、この支持部材を、上記ブラシ束の長手方向に移動可能な構成のブラシテーブルシステムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0015】
【特許文献1】
特開平7−256367号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1に記載のブラシテーブルシステムでは、上記ワーク質量に応じて、上記ワークを加工するために上記ブラシの状態を適切に切り替えることができるが、ボルト等を用いて支持部材を移動設置することによって、上記切り替えをしているので、上記切り替えが煩雑であるという問題がある。
【0017】
さらに、上記特許文献1に記載のブラシテーブルシステムは、構造上ブラシの長さを調節することが主目的で、テーブルを分割して調節すればある程度ワーク特性の変更に対応できるが、その調節は煩雑を極める。
【0018】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ワークを載置するためのブラシテーブルシステムにおいて、上記ワーク質量に応じて、上記ワークを加工するために上記ブラシの状態を適切に切り替えることが容易であるワーク加工機のブラシテーブルシステムを提供することを目的とする。
【0019】
また、本発明は、ワークの質量に応じてブラシテーブルシステムのブラシ本数を適切に変更し、上記ワークに適切な加工を施すことができるワーク加工方法を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明は、基台と、上記基台に設けられ、ワークを支持するブラシをブラシベースの表面に植設したブラシテーブルと、上記ブラシテーブルの各ブラシの間で出没自在なブラシを植設したブラシ支持部材を、上記ブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段とを有するワーク加工機のブラシテーブルシステムである。
【0021】
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載のワーク加工機のブラシテーブルシステムにおいて、上記ブラシテーブルに載置されるワークの質量に関する情報を入力可能な入力手段と、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段の動きを制御する制御手段とを有するワーク加工機のブラシテーブルシステムである。
【0022】
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載のブラシテーブルシステムにおいて、上記ブラシテーブルの上記ブラシベースは、板状に形成されていると共に、上記ブラシ支持部材のブラシを通すための貫通穴を備え、上記ブラシ出没手段は、上記ブラシベースのブラシが植設されている側とは反対側に、上記ブラシ支持部材を備え、このブラシ支持部材のブラシは、上記ブラシ支持部材から上記ブラシベースの方向に延びていると共に、上記ブラシ支持部材が上記ブラシベースから最も離反した場合でも、上記ブラシ支持部材に植設されたブラシの先端部が、上記ブラシベースの貫通穴に収まっているワーク加工機のブラシテーブルシステムである。
【0023】
請求項4に記載の本発明は、基台と、上記基台に設けられ、ワークを支持する第1のブラシを第1のブラシベースの表面に植設した第1のブラシテーブルと、上記第1のブラシテーブルの各ブラシの間で出没自在なブラシを植設したブラシ支持部材を、上記第1のブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段とを具備するブラシテーブルシステムと、上記ワークに対して、適宜加工を施すことが可能な加工ヘッドと、上記ブラシテーブルに載置されたワークを、加工位置に対して相対的に、上記ブラシテーブルシステムが延伸している方向に移動位置決め自在なワーク移動位置決め手段と、上記ブラシテーブルに載置されるワークの質量に関する情報を入力可能な入力手段と、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段の動きを制御する制御手段とを有するワーク加工機である。
【0024】
請求項5に記載の本発明は、請求項4に記載のワーク加工機において、上記ブラシテーブルシステムの一端部側、他端部側のうちの少なくとも一方の側に、上記載置され移動位置決めされるワークを補助的に支えるための補助テーブルを備え、上記補助テーブルは、ワークを支持する第2のブラシを第2のブラシベースの表面に植設した第2のブラシテーブルと、上記第2のブラシテーブルに植設された各ブラシの間で出没自在なワーク支持ベアリングを、上記第2のブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすワーク支持ベアリング出没手段と、上記入力手段で入力された上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワーク支持ベアリング出没手段でのワーク支持ベアリングの出没を上記制御手段で制御可能であるように構成されているワーク加工機である。
【0025】
請求項6に記載の本発明は、ブラシテーブルに載置されたワークに対して、適宜加工を施すワーク加工方法において、上記ワークの質量に関する情報を入力する工程と、上記入力されたワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワークを支持するためのブラシを上記ブラシテーブルで自動的に増減する工程と、上記ブラシテーブルに上記ワークを載置し、この載置されたワークを、加工位置に対して相対的に移動位置決めする工程と、上記移動位置決めされたワークに上記加工を施す工程とを有するワーク加工方法である。
【0026】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係るワーク加工機1の概略構成を示す平面図である。
【0027】
なお、説明の便宜上、図1の紙面の上下方向をx軸方向とし、このx軸に垂直な方向(図1の紙面の左右方向)をy軸方向とし、上記x軸方向と上記y軸方向とに直角な方向(図1の紙面に直角な方向)をz軸方向とする。上記x軸方向と上記y軸方向とは水平方向であり、上記z軸方向は鉛直方向である。以下図2〜図5において、x軸方向、y軸方向、z軸方向は同じ方向であるものとする。
【0028】
ワーク加工機1は、たとえば、ワークWに対してパンチ加工(下向き成形加工を含む)やレーザ加工を適宜行うことができるパンチレーザ複合機であり、基台3を備え、この基台3の上部側には、ブラシテーブルシステム5が設けられている。
【0029】
上記基台3の上部側であって、上記基台のy軸方向の中間部には、ワークWに対してパンチ加工やレーザ加工等の適宜の加工を施すことが可能な加工ヘッド(図示せず)が、加工ヘッド支持部材7を介して設けられている。なお、図1に示す加工中心C1は、レーザ加工における加工中心であり、加工中心C2は、パンチ加工における加工中心であり、さらに、上記加工ヘッドは、上記基台3や上記加工ヘッド支持部材7に対し、z軸アクチュエータ(図示せず)等でz軸方向に移動位置決め自在になっている。
【0030】
また、基台3のy軸方向の一端部側には、ワーク移動位置決め手段9が設けられており、このワーク移動位置決め手段9によって、加工位置(加工中心C1、C2)に対して相対的に、上記ブラシテーブルシステム5が延伸している方向(水平方向)に、加工するワークWを移動位置決め自在になっている。
【0031】
また、上記ブラシテーブルシステム5のx軸方向の一端部側と、x軸方向の他端部側とには、ブラシテーブルシステム5に載置され上記ワーク移動位置決め手段9で移動位置決めされるワークWを補助的に支えるための補助テーブル11Aと補助テーブル11Bとがそれぞれ設けられている。
【0032】
さらに、基台3のy軸方向の他端部側には、レーザ発振器13やワーク加工機1を制御する(上記加工ヘッド、上記ワーク移動位置決め手段9、ブラシテーブルシステム5や各補助テーブル11A、11Bの動作を制御する)制御装置(たとえばNC制御装置)15が設けられている。
【0033】
そして、上記ブラシテーブルシステム5に載置されたワークWをワーク移動位置決め手段9で移動位置決めし、上記加工ヘッドを用いて、上記ワークにレーザ加工やパンチ加工を適宜施すことができるようになっている。
【0034】
ここで、ワーク加工機1についてさらに詳しく説明すると、ブラシテーブルシステム5は、基台3に一体的に設けられ、ワーク移動位置決め手段9は、「コ」字状のy軸キャリッジ17を備え、このy軸キャリッジ17は、y軸方向に長く延びたガイドレール19Aとガイドレール19Bとによって支持され、さらに、図示しないy軸駆動手段によってy軸方向に移動位置決め自在に構成されている。
【0035】
なお、上記各ガイドレール19A、19Bは、上記基台3の下部側に一体的に設けられ、さらに、上記各ガイドレール19A、19Bは、上記基台3のx軸方向の一端部側と上記基台のx軸方向の他端部側とで、互いが平行になるように設けられている。
【0036】
また、後述するように、各補助テーブル11A、11Bの上面(ブラシの先端部)と、ブラシテーブルシステム5の上面(ブラシの先端部)とは、ほぼ同一平面(水平面)上に位置しており、ワークのパスラインを形成している。
【0037】
また、上記ブラシテーブルシステム5は、x軸方向において上記各補助テーブル11A、11Bの間に位置しており、上記補助テーブル11Aおよび11Bと上記ブラシテーブルシステム5とは互いに近接しているので、大きなサイズの板状ワークを、ブラシテーブルシステム5で支持するだけではなく、各補助テーブル11Aや11Bで補助的に支持することができるようになっている。
【0038】
また、y軸キャリッジ17のx軸方向の中間部には、x軸キャリッジ21が設けられている。このx軸キャリッジ21は、上記y軸キャリッジ17に、x軸方向に長く設けられたガイドレール(図示せず)によって支持され、また、図示しないx軸駆動手段によってx軸方向に移動位置決め自在に構成されている。
【0039】
また、上記x軸キャリッジ21の一端部側(ブラシテーブルシステム5側)には、ワークを把持自在なワーク把持手段(図示せず)が設けられている。
【0040】
なお、ワーク加工機1では、ブラシテーブルシステム5の両端部側(x軸方向の両端部側)に、各補助テーブル11A、11Bが設けられているが、ブラシテーブルシステム5の一端部側、他端部側のうちの少なくとも一方の側に、補助テーブルを設けてもよい。換言すれば、ワーク加工機1において、各補助テーブル11A、11Bのいずれか一方を削除してもよい。
【0041】
次に、ブラシテーブルシステム5について説明する。
【0042】
図2は図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステム5の概略構成を示す部分断面図である。
【0043】
ブラシテーブルシシテム5は、上述のように基台3の上部側に設けられており、ワークを支持するブラシ25(ブラシ束27)をブラシベース23の表面に植設したブラシテーブル29を備えている。すなわち、ブラシテーブルシシテム5は、水平方向に延伸している平板状のブラシベース23の上面に、複数本の線状のブラシ25の集合体であるブラシ束27を複数個所定の間隔をあけて植設して構成されている。また、上記各ブラシ25(各ブラシ束27)は、上記ブラシベース23の表面に対して直角方向であって、上記ブラシベース23の表面から離反する方向(上方向)に延伸し、この延伸している先端部がワークと接触してこのワークを支えるようになっている。
【0044】
また、ブラシテーブルシシテム5では、線状のブラシ31(複数本の線状のブラシ31の集合体であるブラシ束33)を植設したブラシ支持部材35を、上記ブラシテーブル29に対して接近離反する方向に動かすためのブラシ出没手段37が、上記ブラシテーブル29の下部側に設けられている。
【0045】
上記ブラシテーブルシステム5は、上部側に各ブラシ束27を植設した平板状のブラシベース23を備え、ワーク加工機1の基台3に対して、上記ブラシベース23は図示しない支持部材を介して一体的に設けられており、ブラシベース23の下面には、上記各ブラシ束27を上記ブラシベース23に対して固定しさらに板状の上記ブラシベース23を補強するために、適数のブロック部材39が一体的に設けられている。
【0046】
そして、上記各ブロック部材39を用いて補強されることによって、上記ブラシベース23の平面度を良好な状態に保つことができ、上記各ブラシ束27の各先端部をほぼ同一平面上に位置させることが容易になり、ワークのパスラインをほぼ水平な平面に保ち、ワークの移動位置決めをスムーズに行うことができるようになっている。
【0047】
また、上記ブラシベース23には、上記ブラシ支持部材35の各ブラシ束33を通す(貫通させる)ための貫通孔40が複数個設けられている。なお、上記各貫通孔40は、上記各ブラシ束27の間(x軸方向やy軸方向における上記各ブラシ束27のたとえば中間位置)に設けられている。
【0048】
上記ブラシ出没手段37は、上記ブラシベース23のブラシ25(ブラシ束27)が植設されている側とは反対側(上記ブラシベース23の下側)に、平板状のブラシ支持部材35を備え、このブラシ支持部材35のブラシ31(ブラシ束33)は、上記ブラシ支持部材35から上記ブラシベース23の方向(上方向)に延びていると共に、上記ブラシ支持部材35が上記ブラシベース23から最も離反した場合でも、上記ブラシ支持部材35に植設されたブラシ31(ブラシ束33)の先端部側が、上記ブラシベース23の貫通穴に収まっている。換言すれば、上記ブラシ支持部材35が上記ブラシベース23から最も離反した場合でも、上記ブラシ支持部材35に設けられた上記各ブラシ束33が上記各貫通孔40に入り込んでいると共に、上記各ブラシ束33の先端部が、平板状の上記ブラシベース23の上面から僅かに突出している。
【0049】
また、上記平板状のブラシ支持部材35の下面には、上記ブラシベース23とほぼ同様に、上記各ブラシ束33を上記ブラシ支持部材35に対して固定しさらに板状の上記ブラシ支持部材35を補強するための適数のブロック部材41が一体的に設けられている。
【0050】
基台3の上部側には、アクチュエータの例である流体圧シリンダ43が適数個設けられ、上記各流体圧シリンダ43の各本体部が基台3に固定され、上記各流体圧シリンダ43の各ロッドが平板状の下側連結部材45に連結されており、上記下側連結部材45の上部側には、適数のジャッキ47を介して、平板状の上側連結部材49が設けられ、さらに、上記平板状に上側連結部材49の上面には上記各ブロック部材41が一体的に固定されている。また、上記下側連結部材45は、図示しないリニアガイドによってガイドされて、上下方向に直線的に移動できるようになっている。
【0051】
なお、ジャッキ47を介して、上側連結部材49が、下側連結部材45に設けられていることにより、下側連結部材45と上側連結部材49との間の相対的な位置関係(姿勢)を微調整することができ、ブラシ支持部材35に設けられた各ブラシ束33の先端部を揃える(たとえば同一水平面上に位置させるようにする)ことができ、安定した状態でワークを載置することができる。
【0052】
基台3に対して、上記ブラシ支持部材35が、上述のように設けられていることによって、上記各流体圧シリンダ43の動きに応じて、ブラシ支持部材35が、上記ブラシベース23に対して接近し離反する方向に移動するようになっている。
【0053】
そして、上記ブラシ支持部材35の移動に応じて、各ブラシ束33が上下方向に移動し、上記ブラシ支持部材35の上記各ブラシ束33が上記ブラシベース23の各ブラシ束27の間で、上下方向で出入りするようになっている、換言すれば、上記各ブラシ束33が各ブラシ束27の間で出没自在になっている。
【0054】
なお、図2は、質量の小さいワーク(たとえば、0.5mm〜3.2mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ43のロッドが最もへこんで(流体圧シリンダ43の本体部に最も入り込んで)、ブラシ支持部材35がブラシベース23から最も離れている状態を示す図であり、この状態においては、各ブラシ束33は、各ブラシ束27の間でへこんでいる状態であり、したがって、ブラシテーブルシステム5の上にワークが載置された場合、各ブラシ束27のみが、上記ワークに接触して上記ワークを支える。
【0055】
図3は、図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステム5の概略構成を示す部分断面図であり、図3に示す状態では、質量の大きなワーク(たとえば、4.0mm〜6.0mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ43にロッドが最も出ており、ブラシ支持部材35がブラシベース23に最も接近しており、各ブラシ束33は、各ブラシ束27の間で出ている状態である。したがって、ブラシテーブルシステム5の上にワークが載置された場合、各ブラシ束27と各ブラシ束33とが、上記ワークに接触して、協働して上記ワークを支える。
【0056】
なお、図2に示す状態から、図3に示す状態に移行し始めるとき、すなわち、ブラシ支持部材35の各ブラシ束33が、ブラシベース23の各ブラシ束27の間で上昇し始めるとき、各ブラシ束33の各先端部が既にブラシベース23の各貫通孔40に入り込んでいるので、各ブラシ束33が貫通孔40にひっかかることがなく、各ブラシ束がスムーズに上昇し始めることができる。
【0057】
次に、補助テーブル11Aについて説明する。
【0058】
図4は図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブル11Aの概略構成を示す部分断面図である。
【0059】
なお、補助テーブル11Bは、補助テーブル11Aとほぼ同様に構成されている。
【0060】
y軸キャリッジ17の上部側に設けられた補助テーブル11Aは、ワークを支持するための線状のブラシ51(複数本の線状のブラシ51の集合体であるブラシ束53)をブラシベース55の表面に植設したブラシテーブル57を備え、上記ブラシテーブル57の各ブラシ51(各ブラシ束53)の間で出没自在なワーク支持ベアリング59を、上記ブラシテーブル57に対して接近離反する方向に動かすためのワーク支持ベアリング出没手段61が設けられている。
【0061】
ここで、上記ワーク支持ベアリング59はたとえばフリーベヤ(登録商標)で構成されており、上記フリーベアは、台座と、この台座の一端部側で上記台座に対して、任意の方向に回転自在に設けられ、ワークを支えるために一部が上記台座の上記一端部側で露出しているボール(球体)とによって構成されているものである。
【0062】
ブラシベース55は、平板状の部材で構成され、このブラシベース55の下部側には、ブラシテーブルシステム5のブラシベース23の場合とほぼ同様に、適数個のブロック部材63が固定され、これらのブロック部材63の下部側には、ワーク支持ベアリング出没手段61を構成している適数個の流体圧シリンダ(アクチュエータの例である流体圧シリンダ)65の各本体部を固定するためのシリンダ保持部材67が固定されている。
【0063】
なお、たとえば上記シリンダ保持部材67が、y軸キャリッジ17に固定されていることによって、ブラシベース55や各ブラシ束53も、上記y軸キャリッジ17に対して固定されていることになる。
【0064】
ワーク支持ベアリング出没手段61は、ブラシベース55の下部側で、ブラシ束53の間に設けられた適数個の流体圧シリンダ65を備え、これらの各流体圧シリンダ65の各本体部が、上述のように、上記シリンダ保持部材67に一体的に固定されている。また、上記各流体圧シリンダ65の上部側には上下方向に移動自在なロッドが位置しており、上記各ロッドの上端部側には、上記ワーク支持ベアリング59が設けられている。
【0065】
また、上記ブラシベース55には、上記ワーク支持ベアリング59が通過するための貫通孔69が適数個設けられている。上記各流体圧シリンダ65の各ロッドが、上記各流体圧シリンダ65の本体部に対して相対的に移動(出入り)することによって、上記各ワーク支持ベアリング59が、x軸方向やy軸方向における上記各ブラシ束53の間で、出没自在になっている。
【0066】
なお、図4は、質量の小さいワーク(たとえば、0.5mm〜3.2mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ65のロッドが最もへこんで(流体圧シリンダ65の本体部に最も入り込んで)いる状態を示す図であり、この状態においては、各ワーク支持ベアリング59は、各ブラシ束53の間でへこんでいる状態であり、したがって、補助テーブル11A上にワークが載置された場合、各ブラシ束53のみが、上記ワークに接触して上記ワークを支える。
【0067】
図5は、図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブル11Aの概略構成を示す部分断面図であり、図5に示す状態では、質量の大きなワーク(たとえば、4.0mm〜6.0mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ65のロッドが最も出ており、各ワーク支持ベアリング59は、各ブラシ束53の間で出ている状態である。したがって、補助テーブル11Aの上にワークが載置された場合、各ブラシ束53と各ワーク支持ベアリング59とが、上記ワークに接触して、協働して上記ワークを支える。
【0068】
なお、補助テーブル11Aや補助テーブル11Bで質量の大きなワークを載置する場合、ブラシ束の代わりにワーク支持ベアリングを適数個用いて上記質量の大きなワークを載置している理由は、ワーク支持ベアリングのほうがブラシ束に比べて大きな荷重に耐えることができ、つまり、1つのワーク支持ベアリングと1つのブラシ束とでは、1つのワーク支持ベアリングのほうが、一般的に大きな荷重に耐えることができ、したがって、ワークを支えるためのワーク支持ベアリングの個数を、ブラシ束の数よりも少なくすることができ、補助テーブルの構成を簡素化することができると共に、ワークを補助テーブルに載置した場合における上記ワークと上記補助テーブルとの間の摩擦力を小さくすることができ、載置されたワークをスムーズに移動位置決めすることができるためである。
【0069】
また、ブラシテーブルシステム5では、この近傍にパンチ加工の加工中心C2が存在するので、厚い板状のワークにパンチ加工が施される場合、上記ワークが下向きの大きな力を受け、上記ワークの下面(ブラシテーブルシステム5のブラシ束27と接している側の面)に傷がつくことを防止するためや、上記ワークが撓むことを防止するために、上記ワークを、図3に示すように、狭いピッチの各ブラシ束27、33で支えることが望ましいが、各補助テーブル11A、11Bでは、この近傍にパンチ加工の加工中心C2が存在しないので、厚い板状のワークにパンチ加工が施される場合、上記ワークが下向きに受ける力が小さくなり、したがって、構成が簡素なワーク支持ベアリング59でワークを支えても、傷がつきにくく、また、上記ワークが撓みにくいからである。
【0070】
次に、ワーク加工機1の他の部分について、図1を用いて説明する。
【0071】
ワーク加工機1には、上記ブラシテーブルシステム5に載置されるワークの質量に関する情報(たとえば上記ワークが板状のワークであるときには、上記ワークの厚さ)を入力可能な入力手段(図示せず)が設けられており、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、図2に示す上記ブラシ出没手段37の動きを、図1に示す制御装置15で制御するようになっている。
【0072】
また、ワーク加工機1は、上記入力手段で入力された上記ワークの質量に関する情報に基づいて、図4に示す上記流体圧シリンダ65を用い、上記ワーク支持ベアリング出没手段61でのワーク支持ベアリング59の出没を上記制御装置15で制御するようになっている。
【0073】
次に、ワーク加工機1の動作について説明する。
【0074】
図6は、ワーク加工機1の概略の動作を示すフローチャートである。
【0075】
ワーク加工機1は、このワーク加工機1に載置され適宜加工されるワークの質量に関する情報(たとえば板状ワークである場合のこのワークの厚さ)を、上記入力手段で入力し、上記ワークの厚さがたとえば、4mm未満であるのか4mm以上であるのかを判断する(S1)。なお、上記ワークの厚さを示す情報は、たとえば上記ワークの加工プログラムに含まれており、上記制御装置15に上記加工プログラムが入力された場合に、上記厚さに関する情報も入力されるものとする。
【0076】
次に、上記入力されたワークの質量に関する情報に基づいて判断した結果、上記ワークの厚さが厚い場合(4mm以上である場合)、上記ワークを支持するためのブラシを上記ブラシテーブルで自動的に増やす工程を実行する。具体的には、ブラシテーブルシステム5のブラシ出没手段37のブラシ束33を、ブラシ束27の間で出し、各補助テーブル11A、11Bのワーク支持ベアリング59を、ブラシ束53の間で出す(S3)。
【0077】
続いて、上記制御装置15に入力されたワークの加工プログラムに基づいて、上記ワークをワーク移動位置決め手段9で加工位置(加工中心C1、C2)に対して移動位置決めし、加工ヘッドで、上記ワークに適宜加工を施す(S5)。
【0078】
一方、ステップS1で、上記ワークの厚さが薄い場合(4mm未満である場合)、上記ワークを支持するためのブラシを上記ブラシテーブルで自動的に減らす工程を実行する。具体的には、ブラシテーブルシステム5のブラシ出没手段37のブラシ束33を、ブラシ束27の間で引っ込め、各補助テーブル11A、11Bのワーク支持ベアリング59を、ブラシ束53の間で引っ込める(S7)。
【0079】
続いて、上記制御装置15に入力されたワークの加工プログラムに基づいて、上記ワークをワーク移動位置決め手段9で加工位置に対して移動位置決めし、加工ヘッドで、上記ワークに適宜加工を施す(S9)。
【0080】
ワーク加工機1のブラシテーブルシステム5によれば、ブラシテーブル29の各ブラシ25(ブラシ束27)の間で出没自在なブラシ31(ブラシ束33)を植設したブラシ支持部材35を、上記ブラシテーブル29(ブラシベース23)に対して接近離反する方向に動かすためのブラシ出没手段37を備えたことにより、上記ブラシテーブルシステム5へ加工のために載置されるワークの質量(厚さ)に応じて、ブラシテーブルシステム5の上記ブラシの状態を適切に切り替えることが容易になる。
【0081】
また、ブラシテーブルシステム5によれば、厚さが0.5mm〜3.2mm程度の薄い板状ワークを載置可能であると共に、厚さが4mm〜6mm程度の厚い板状ワークを載置可能であり、上記ブラシテーブルシステム5に、薄いワークまたは厚いワークが載置された場合、この載置されたワークの厚さに応じて、上記ブラシテーブルシステムのブラシの本数を適切な数に容易に変更することができる。換言すれば、載置されたワークのたとえば厚さに応じて、上記ブラシテーブルシステム5のモードチェンジ(薄いワークを載置するためのモードと厚いワークを載置するためのモードとを交互に切り替えること)を容易に行うことができる。
【0082】
そして、厚いワークが載置された場合、この厚いワークを的確に載置することができ(パスラインを下げることなく厚いワークを載置することができ)、薄いワークを載置した場合、この薄いワークにキズがつきにくくなり、また、上記薄い板状のワークを上記ブラシ方向(下向き方向)に折り曲げることを容易に実行することができる。
【0083】
また、上記ブラシテーブルシステム5を備えたワーク加工機1によれば、上記ブラシテーブルシステム5に載置されるワークの質量に関する情報(厚さ)を入力可能な入力手段を備え、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段37の動きを制御するので、上記ワークを加工するために、上記ワークを支える上記ブラシの状態を適切にしかも自動的に切り替えることができる。
【0084】
上記各補助テーブル11A、11Bは、ワークを支持するブラシ束53をブラシベース55の表面に植設したブラシテーブル57と、上記ブラシテーブル57の各ブラシ束53の間で出没自在なワーク支持ベアリング59を、上記ブラシテーブル57に対して接近離反する方向に動かすためのワーク支持ベアリング出没手段61とを備え、上記入力手段で入力された上記ワークの質量に関する情報(厚さ)に基づいて、上記ワーク支持ベアリング出没手段61でのワーク支持ベアリング59の出没を上記制御手段で制御可能であるので、上記ワークの質量(厚さ)に応じて、各補助テーブル11A、11Bに載置された上記ワークを加工するために、上記各補助テーブル11A、11Bのブラシやワーク支持ベアリングの状態を適切に切り替えることを容易に行うことができる。換言すれば、載置されたワークのたとえば厚さに応じて、上記各補助テーブル11A、11Bのモードチェンジを容易に行うことができる。
【0085】
また、ワーク加工機1によれば、上記ブラシテーブルシステム5の一端部側、他端部側に、上記ブラシテーブルシステム5に載置され移動位置決めされるワークを補助的に支えるための各補助テーブル11A、11Bを備え、各補助テーブル11A、11Bでワ-クを補助的に支えることが可能であり、特に上記ワークが大きく、ブラシテーブルシステム5のブラシテーブル29からはみ出した場合でも、このはみ出したワークの一部分を上記各補助テーブル11A、11Bの少なくともいずれかを用いて補助的に支えることができ、上記ワークが傾くことを防止ししつつ安定した状態で支えて上記ワークを適宜加工することができる。
【0086】
また、ワーク加工機1によれば、ワークの質量に関する情報を入力し、上記入力されたワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワークを支持するためのブラシをブラシテーブルシステム5で自動的に増減し、上記ブラシテーブルシステム5に上記ワークを載置し、この載置されたワークを、加工位置に対して相対的に移動位置決し、上記移動位置決めされたワークに上記加工を施すので、ワークの質量に応じてブラシテーブルシステム5のブラシ本数を的確に変更し、上記ワークに適切な加工を施すことができる。
【0087】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークを載置するためのブラシテーブルシステム、このブラシテーブルシステムを備えたワーク加工機において、上記ワーク質量に応じて、上記ワークを加工するために上記ブラシの状態を適切に切り替えることが容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るワーク加工機1の概略構成を示す平面図である。
【図2】図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステムの概略構成を示す部分断面図である。
【図3】図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステムの概略構成を示す部分断面図である。
【図4】図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブルの概略構成を示す部分断面図である。
【図5】図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブルの概略構成を示す部分断面図である。
【図6】ワーク加工機1の概略の動作を示すフローチャートである。
【図7】従来のブラシテーブルの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ワーク加工機
3 基台
5 ブラシテーブルシステム
9 ワーク移動位置決め手段
11A、11B 補助テーブル
15 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシテーブルシステム等に係り、特に、上記ブラシテーブルシステムのブラシの状態(本数)を変更可能なブラシテーブルシステムおよびこのブラシテーブルシステムを備えたワーク加工機、およびワークの質量に応じてブラシテーブルのブラシ本数を変更し、上記ワークに加工を施すワーク加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ワークに対してパンチ加工(下向き成形加工を含む)やレーザ加工を行うことができるパンチ加工機、レーザ加工機、およびパンチレーザ複合機等のワーク加工機では、上記ワークを加工する場合、上記ワークを載置するためにブラシテーブルが使用されている。
【0003】
図7は、上記従来のブラシテーブルの概略構成を示す図である。
【0004】
なお、図7(1)は、薄い板状のワークW71を載置するためのブラシテーブル101の概略構成を示し、図7(2)は、厚い板状のワークW72を載置するためのブラシテーブル103の概略構成を示す。
【0005】
ブラシテーブル101は、基板105の上面に、複数本のブラシ107の集合体であるブラシ束109を複数個所定の間隔をあけて植設することによって構成されている。なお、上記各ブラシ107(各ブラシ束109)は、上記基板105の表面に対してほぼ直角方向であって、上記基板105の表面から離反する方向に延伸し、この延伸している先端部がワークと接触してこのワークを支えるようになっている。
【0006】
また、ブラシテーブル103も、ブラシ113で形成されたブラシ束115が植設された基板111を備え、ブラシテーブル101とほぼ同様に構成されている。ただし、ワークW71よりも質量の大きなワークW72を載置するために、ブラシ束115が植設されているピッチが、ブラシテーブル101の場合よりも小さくなっている。換言すれば、ブラシテーブル101よりも高い密度で、多くのブラシ束115が植設されている。
【0007】
質量の小さいワーク(たとえば厚さが0.5mm〜3.2mmの薄い板状のワーク)を載置するためにブラシテーブル101を用いれば、このブラシテーブル101に載置されたワークを高速で移動して上記ワークにパンチ加工やレーザ加工を施すことができる。また、多数本のブラシ107(多数個のブラシ束109)によって上記ワークが支えられているので、上記ワークの平面度が悪くても(上記各ブラシ107に接触する部分が若干歪んでいても)、上記ワークをばたつきのない状態で支えることができ、しかも、上記ワークがたとえばアルミニウムやアルミニウム合金等のような軟質材であっても、上記ワークにキズがつきにくいようになっている。さらに、上記ワークに対して下向き加工を施すことができる。
【0008】
ここで、上記下向き加工とは、たとえば、図7(1)に示すように、ワークW71の一部を下向き(ブラシテーブル101の基板105側;ブラシ107が存在する側)に折り曲げる加工をいい、この下向き加工をしたときに、ワークW71の下向きに曲げられた部分に対応するブラシ束109が柔軟に変形するので、上記ワークに対して下向き加工を施すことができる。
【0009】
ところで、薄い板状ワークを載置する場合には、上記ブラシテーブル101でよいが、質量の大きなワーク(たとえば厚さが4mm以上の厚い板状のワーク)を載置するときに上記ブラシテーブル101を使用すると、上記ワークの重量(質量×重力加速度)によって、上記各ブラシ107(各ブラシ束109)が大きく変形(たとえば座屈)し、上記ワークのパスライン(ワークの下面)の位置が低下し、上記ワークのばたつきが発生し、上記ワークの加工精度不良が発生する場合がある。
【0010】
なお、近年では、レーザ出力がたとえば3kWと高出力化し、4.0mm〜6.0mm程度の厚さの板状ワークがレーザ加工可能となっている。したがって、上記レーザ加工において上記厚いワークを載置して支えることができるブラシテーブルが要求される。
【0011】
そこで、図7(2)に示すような、各ブラシ束115の設置間隔がブラシテーブル101よりも狭いブラシテーブル103が採用される。
【0012】
しかし、上記ブラシテーブル103では、厚さが4mm〜6mm程度の厚い板状ワークを載置可能であっても、上記ブラシテーブル103に、厚さが0.5mm〜3.2mm程度の薄い板状ワークを載置すると、ブラシの本数が多すぎるために上記薄いワークにキズがつきやすくなり、また、ブラシの本数が多すぎるために、これらのブラシが邪魔になり、薄い板状のワークに下向き加工を施すことが困難になるという欠点がある。
【0013】
換言すれば、ブラシテーブル101とブラシテーブル103とのいずれもが、薄い板状のワークから厚い板状のワークまでを(質量の小さなワークから質量の大きなワークまでを)加工のために適切に載置することができないという問題がある。
【0014】
また、質量の小さなワークから大きなワークまでをある程度載置可能なブラシテーブルシステム(ブラシテーブル)として、ブラシ束の長手方向の中間部を貫通穴(支持孔)を備えた支持部材で支持し、この支持部材を、上記ブラシ束の長手方向に移動可能な構成のブラシテーブルシステムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0015】
【特許文献1】
特開平7−256367号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1に記載のブラシテーブルシステムでは、上記ワーク質量に応じて、上記ワークを加工するために上記ブラシの状態を適切に切り替えることができるが、ボルト等を用いて支持部材を移動設置することによって、上記切り替えをしているので、上記切り替えが煩雑であるという問題がある。
【0017】
さらに、上記特許文献1に記載のブラシテーブルシステムは、構造上ブラシの長さを調節することが主目的で、テーブルを分割して調節すればある程度ワーク特性の変更に対応できるが、その調節は煩雑を極める。
【0018】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ワークを載置するためのブラシテーブルシステムにおいて、上記ワーク質量に応じて、上記ワークを加工するために上記ブラシの状態を適切に切り替えることが容易であるワーク加工機のブラシテーブルシステムを提供することを目的とする。
【0019】
また、本発明は、ワークの質量に応じてブラシテーブルシステムのブラシ本数を適切に変更し、上記ワークに適切な加工を施すことができるワーク加工方法を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明は、基台と、上記基台に設けられ、ワークを支持するブラシをブラシベースの表面に植設したブラシテーブルと、上記ブラシテーブルの各ブラシの間で出没自在なブラシを植設したブラシ支持部材を、上記ブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段とを有するワーク加工機のブラシテーブルシステムである。
【0021】
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載のワーク加工機のブラシテーブルシステムにおいて、上記ブラシテーブルに載置されるワークの質量に関する情報を入力可能な入力手段と、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段の動きを制御する制御手段とを有するワーク加工機のブラシテーブルシステムである。
【0022】
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載のブラシテーブルシステムにおいて、上記ブラシテーブルの上記ブラシベースは、板状に形成されていると共に、上記ブラシ支持部材のブラシを通すための貫通穴を備え、上記ブラシ出没手段は、上記ブラシベースのブラシが植設されている側とは反対側に、上記ブラシ支持部材を備え、このブラシ支持部材のブラシは、上記ブラシ支持部材から上記ブラシベースの方向に延びていると共に、上記ブラシ支持部材が上記ブラシベースから最も離反した場合でも、上記ブラシ支持部材に植設されたブラシの先端部が、上記ブラシベースの貫通穴に収まっているワーク加工機のブラシテーブルシステムである。
【0023】
請求項4に記載の本発明は、基台と、上記基台に設けられ、ワークを支持する第1のブラシを第1のブラシベースの表面に植設した第1のブラシテーブルと、上記第1のブラシテーブルの各ブラシの間で出没自在なブラシを植設したブラシ支持部材を、上記第1のブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段とを具備するブラシテーブルシステムと、上記ワークに対して、適宜加工を施すことが可能な加工ヘッドと、上記ブラシテーブルに載置されたワークを、加工位置に対して相対的に、上記ブラシテーブルシステムが延伸している方向に移動位置決め自在なワーク移動位置決め手段と、上記ブラシテーブルに載置されるワークの質量に関する情報を入力可能な入力手段と、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段の動きを制御する制御手段とを有するワーク加工機である。
【0024】
請求項5に記載の本発明は、請求項4に記載のワーク加工機において、上記ブラシテーブルシステムの一端部側、他端部側のうちの少なくとも一方の側に、上記載置され移動位置決めされるワークを補助的に支えるための補助テーブルを備え、上記補助テーブルは、ワークを支持する第2のブラシを第2のブラシベースの表面に植設した第2のブラシテーブルと、上記第2のブラシテーブルに植設された各ブラシの間で出没自在なワーク支持ベアリングを、上記第2のブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすワーク支持ベアリング出没手段と、上記入力手段で入力された上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワーク支持ベアリング出没手段でのワーク支持ベアリングの出没を上記制御手段で制御可能であるように構成されているワーク加工機である。
【0025】
請求項6に記載の本発明は、ブラシテーブルに載置されたワークに対して、適宜加工を施すワーク加工方法において、上記ワークの質量に関する情報を入力する工程と、上記入力されたワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワークを支持するためのブラシを上記ブラシテーブルで自動的に増減する工程と、上記ブラシテーブルに上記ワークを載置し、この載置されたワークを、加工位置に対して相対的に移動位置決めする工程と、上記移動位置決めされたワークに上記加工を施す工程とを有するワーク加工方法である。
【0026】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係るワーク加工機1の概略構成を示す平面図である。
【0027】
なお、説明の便宜上、図1の紙面の上下方向をx軸方向とし、このx軸に垂直な方向(図1の紙面の左右方向)をy軸方向とし、上記x軸方向と上記y軸方向とに直角な方向(図1の紙面に直角な方向)をz軸方向とする。上記x軸方向と上記y軸方向とは水平方向であり、上記z軸方向は鉛直方向である。以下図2〜図5において、x軸方向、y軸方向、z軸方向は同じ方向であるものとする。
【0028】
ワーク加工機1は、たとえば、ワークWに対してパンチ加工(下向き成形加工を含む)やレーザ加工を適宜行うことができるパンチレーザ複合機であり、基台3を備え、この基台3の上部側には、ブラシテーブルシステム5が設けられている。
【0029】
上記基台3の上部側であって、上記基台のy軸方向の中間部には、ワークWに対してパンチ加工やレーザ加工等の適宜の加工を施すことが可能な加工ヘッド(図示せず)が、加工ヘッド支持部材7を介して設けられている。なお、図1に示す加工中心C1は、レーザ加工における加工中心であり、加工中心C2は、パンチ加工における加工中心であり、さらに、上記加工ヘッドは、上記基台3や上記加工ヘッド支持部材7に対し、z軸アクチュエータ(図示せず)等でz軸方向に移動位置決め自在になっている。
【0030】
また、基台3のy軸方向の一端部側には、ワーク移動位置決め手段9が設けられており、このワーク移動位置決め手段9によって、加工位置(加工中心C1、C2)に対して相対的に、上記ブラシテーブルシステム5が延伸している方向(水平方向)に、加工するワークWを移動位置決め自在になっている。
【0031】
また、上記ブラシテーブルシステム5のx軸方向の一端部側と、x軸方向の他端部側とには、ブラシテーブルシステム5に載置され上記ワーク移動位置決め手段9で移動位置決めされるワークWを補助的に支えるための補助テーブル11Aと補助テーブル11Bとがそれぞれ設けられている。
【0032】
さらに、基台3のy軸方向の他端部側には、レーザ発振器13やワーク加工機1を制御する(上記加工ヘッド、上記ワーク移動位置決め手段9、ブラシテーブルシステム5や各補助テーブル11A、11Bの動作を制御する)制御装置(たとえばNC制御装置)15が設けられている。
【0033】
そして、上記ブラシテーブルシステム5に載置されたワークWをワーク移動位置決め手段9で移動位置決めし、上記加工ヘッドを用いて、上記ワークにレーザ加工やパンチ加工を適宜施すことができるようになっている。
【0034】
ここで、ワーク加工機1についてさらに詳しく説明すると、ブラシテーブルシステム5は、基台3に一体的に設けられ、ワーク移動位置決め手段9は、「コ」字状のy軸キャリッジ17を備え、このy軸キャリッジ17は、y軸方向に長く延びたガイドレール19Aとガイドレール19Bとによって支持され、さらに、図示しないy軸駆動手段によってy軸方向に移動位置決め自在に構成されている。
【0035】
なお、上記各ガイドレール19A、19Bは、上記基台3の下部側に一体的に設けられ、さらに、上記各ガイドレール19A、19Bは、上記基台3のx軸方向の一端部側と上記基台のx軸方向の他端部側とで、互いが平行になるように設けられている。
【0036】
また、後述するように、各補助テーブル11A、11Bの上面(ブラシの先端部)と、ブラシテーブルシステム5の上面(ブラシの先端部)とは、ほぼ同一平面(水平面)上に位置しており、ワークのパスラインを形成している。
【0037】
また、上記ブラシテーブルシステム5は、x軸方向において上記各補助テーブル11A、11Bの間に位置しており、上記補助テーブル11Aおよび11Bと上記ブラシテーブルシステム5とは互いに近接しているので、大きなサイズの板状ワークを、ブラシテーブルシステム5で支持するだけではなく、各補助テーブル11Aや11Bで補助的に支持することができるようになっている。
【0038】
また、y軸キャリッジ17のx軸方向の中間部には、x軸キャリッジ21が設けられている。このx軸キャリッジ21は、上記y軸キャリッジ17に、x軸方向に長く設けられたガイドレール(図示せず)によって支持され、また、図示しないx軸駆動手段によってx軸方向に移動位置決め自在に構成されている。
【0039】
また、上記x軸キャリッジ21の一端部側(ブラシテーブルシステム5側)には、ワークを把持自在なワーク把持手段(図示せず)が設けられている。
【0040】
なお、ワーク加工機1では、ブラシテーブルシステム5の両端部側(x軸方向の両端部側)に、各補助テーブル11A、11Bが設けられているが、ブラシテーブルシステム5の一端部側、他端部側のうちの少なくとも一方の側に、補助テーブルを設けてもよい。換言すれば、ワーク加工機1において、各補助テーブル11A、11Bのいずれか一方を削除してもよい。
【0041】
次に、ブラシテーブルシステム5について説明する。
【0042】
図2は図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステム5の概略構成を示す部分断面図である。
【0043】
ブラシテーブルシシテム5は、上述のように基台3の上部側に設けられており、ワークを支持するブラシ25(ブラシ束27)をブラシベース23の表面に植設したブラシテーブル29を備えている。すなわち、ブラシテーブルシシテム5は、水平方向に延伸している平板状のブラシベース23の上面に、複数本の線状のブラシ25の集合体であるブラシ束27を複数個所定の間隔をあけて植設して構成されている。また、上記各ブラシ25(各ブラシ束27)は、上記ブラシベース23の表面に対して直角方向であって、上記ブラシベース23の表面から離反する方向(上方向)に延伸し、この延伸している先端部がワークと接触してこのワークを支えるようになっている。
【0044】
また、ブラシテーブルシシテム5では、線状のブラシ31(複数本の線状のブラシ31の集合体であるブラシ束33)を植設したブラシ支持部材35を、上記ブラシテーブル29に対して接近離反する方向に動かすためのブラシ出没手段37が、上記ブラシテーブル29の下部側に設けられている。
【0045】
上記ブラシテーブルシステム5は、上部側に各ブラシ束27を植設した平板状のブラシベース23を備え、ワーク加工機1の基台3に対して、上記ブラシベース23は図示しない支持部材を介して一体的に設けられており、ブラシベース23の下面には、上記各ブラシ束27を上記ブラシベース23に対して固定しさらに板状の上記ブラシベース23を補強するために、適数のブロック部材39が一体的に設けられている。
【0046】
そして、上記各ブロック部材39を用いて補強されることによって、上記ブラシベース23の平面度を良好な状態に保つことができ、上記各ブラシ束27の各先端部をほぼ同一平面上に位置させることが容易になり、ワークのパスラインをほぼ水平な平面に保ち、ワークの移動位置決めをスムーズに行うことができるようになっている。
【0047】
また、上記ブラシベース23には、上記ブラシ支持部材35の各ブラシ束33を通す(貫通させる)ための貫通孔40が複数個設けられている。なお、上記各貫通孔40は、上記各ブラシ束27の間(x軸方向やy軸方向における上記各ブラシ束27のたとえば中間位置)に設けられている。
【0048】
上記ブラシ出没手段37は、上記ブラシベース23のブラシ25(ブラシ束27)が植設されている側とは反対側(上記ブラシベース23の下側)に、平板状のブラシ支持部材35を備え、このブラシ支持部材35のブラシ31(ブラシ束33)は、上記ブラシ支持部材35から上記ブラシベース23の方向(上方向)に延びていると共に、上記ブラシ支持部材35が上記ブラシベース23から最も離反した場合でも、上記ブラシ支持部材35に植設されたブラシ31(ブラシ束33)の先端部側が、上記ブラシベース23の貫通穴に収まっている。換言すれば、上記ブラシ支持部材35が上記ブラシベース23から最も離反した場合でも、上記ブラシ支持部材35に設けられた上記各ブラシ束33が上記各貫通孔40に入り込んでいると共に、上記各ブラシ束33の先端部が、平板状の上記ブラシベース23の上面から僅かに突出している。
【0049】
また、上記平板状のブラシ支持部材35の下面には、上記ブラシベース23とほぼ同様に、上記各ブラシ束33を上記ブラシ支持部材35に対して固定しさらに板状の上記ブラシ支持部材35を補強するための適数のブロック部材41が一体的に設けられている。
【0050】
基台3の上部側には、アクチュエータの例である流体圧シリンダ43が適数個設けられ、上記各流体圧シリンダ43の各本体部が基台3に固定され、上記各流体圧シリンダ43の各ロッドが平板状の下側連結部材45に連結されており、上記下側連結部材45の上部側には、適数のジャッキ47を介して、平板状の上側連結部材49が設けられ、さらに、上記平板状に上側連結部材49の上面には上記各ブロック部材41が一体的に固定されている。また、上記下側連結部材45は、図示しないリニアガイドによってガイドされて、上下方向に直線的に移動できるようになっている。
【0051】
なお、ジャッキ47を介して、上側連結部材49が、下側連結部材45に設けられていることにより、下側連結部材45と上側連結部材49との間の相対的な位置関係(姿勢)を微調整することができ、ブラシ支持部材35に設けられた各ブラシ束33の先端部を揃える(たとえば同一水平面上に位置させるようにする)ことができ、安定した状態でワークを載置することができる。
【0052】
基台3に対して、上記ブラシ支持部材35が、上述のように設けられていることによって、上記各流体圧シリンダ43の動きに応じて、ブラシ支持部材35が、上記ブラシベース23に対して接近し離反する方向に移動するようになっている。
【0053】
そして、上記ブラシ支持部材35の移動に応じて、各ブラシ束33が上下方向に移動し、上記ブラシ支持部材35の上記各ブラシ束33が上記ブラシベース23の各ブラシ束27の間で、上下方向で出入りするようになっている、換言すれば、上記各ブラシ束33が各ブラシ束27の間で出没自在になっている。
【0054】
なお、図2は、質量の小さいワーク(たとえば、0.5mm〜3.2mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ43のロッドが最もへこんで(流体圧シリンダ43の本体部に最も入り込んで)、ブラシ支持部材35がブラシベース23から最も離れている状態を示す図であり、この状態においては、各ブラシ束33は、各ブラシ束27の間でへこんでいる状態であり、したがって、ブラシテーブルシステム5の上にワークが載置された場合、各ブラシ束27のみが、上記ワークに接触して上記ワークを支える。
【0055】
図3は、図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステム5の概略構成を示す部分断面図であり、図3に示す状態では、質量の大きなワーク(たとえば、4.0mm〜6.0mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ43にロッドが最も出ており、ブラシ支持部材35がブラシベース23に最も接近しており、各ブラシ束33は、各ブラシ束27の間で出ている状態である。したがって、ブラシテーブルシステム5の上にワークが載置された場合、各ブラシ束27と各ブラシ束33とが、上記ワークに接触して、協働して上記ワークを支える。
【0056】
なお、図2に示す状態から、図3に示す状態に移行し始めるとき、すなわち、ブラシ支持部材35の各ブラシ束33が、ブラシベース23の各ブラシ束27の間で上昇し始めるとき、各ブラシ束33の各先端部が既にブラシベース23の各貫通孔40に入り込んでいるので、各ブラシ束33が貫通孔40にひっかかることがなく、各ブラシ束がスムーズに上昇し始めることができる。
【0057】
次に、補助テーブル11Aについて説明する。
【0058】
図4は図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブル11Aの概略構成を示す部分断面図である。
【0059】
なお、補助テーブル11Bは、補助テーブル11Aとほぼ同様に構成されている。
【0060】
y軸キャリッジ17の上部側に設けられた補助テーブル11Aは、ワークを支持するための線状のブラシ51(複数本の線状のブラシ51の集合体であるブラシ束53)をブラシベース55の表面に植設したブラシテーブル57を備え、上記ブラシテーブル57の各ブラシ51(各ブラシ束53)の間で出没自在なワーク支持ベアリング59を、上記ブラシテーブル57に対して接近離反する方向に動かすためのワーク支持ベアリング出没手段61が設けられている。
【0061】
ここで、上記ワーク支持ベアリング59はたとえばフリーベヤ(登録商標)で構成されており、上記フリーベアは、台座と、この台座の一端部側で上記台座に対して、任意の方向に回転自在に設けられ、ワークを支えるために一部が上記台座の上記一端部側で露出しているボール(球体)とによって構成されているものである。
【0062】
ブラシベース55は、平板状の部材で構成され、このブラシベース55の下部側には、ブラシテーブルシステム5のブラシベース23の場合とほぼ同様に、適数個のブロック部材63が固定され、これらのブロック部材63の下部側には、ワーク支持ベアリング出没手段61を構成している適数個の流体圧シリンダ(アクチュエータの例である流体圧シリンダ)65の各本体部を固定するためのシリンダ保持部材67が固定されている。
【0063】
なお、たとえば上記シリンダ保持部材67が、y軸キャリッジ17に固定されていることによって、ブラシベース55や各ブラシ束53も、上記y軸キャリッジ17に対して固定されていることになる。
【0064】
ワーク支持ベアリング出没手段61は、ブラシベース55の下部側で、ブラシ束53の間に設けられた適数個の流体圧シリンダ65を備え、これらの各流体圧シリンダ65の各本体部が、上述のように、上記シリンダ保持部材67に一体的に固定されている。また、上記各流体圧シリンダ65の上部側には上下方向に移動自在なロッドが位置しており、上記各ロッドの上端部側には、上記ワーク支持ベアリング59が設けられている。
【0065】
また、上記ブラシベース55には、上記ワーク支持ベアリング59が通過するための貫通孔69が適数個設けられている。上記各流体圧シリンダ65の各ロッドが、上記各流体圧シリンダ65の本体部に対して相対的に移動(出入り)することによって、上記各ワーク支持ベアリング59が、x軸方向やy軸方向における上記各ブラシ束53の間で、出没自在になっている。
【0066】
なお、図4は、質量の小さいワーク(たとえば、0.5mm〜3.2mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ65のロッドが最もへこんで(流体圧シリンダ65の本体部に最も入り込んで)いる状態を示す図であり、この状態においては、各ワーク支持ベアリング59は、各ブラシ束53の間でへこんでいる状態であり、したがって、補助テーブル11A上にワークが載置された場合、各ブラシ束53のみが、上記ワークに接触して上記ワークを支える。
【0067】
図5は、図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブル11Aの概略構成を示す部分断面図であり、図5に示す状態では、質量の大きなワーク(たとえば、4.0mm〜6.0mmの厚さの平板状ワーク)を載置するために、流体圧シリンダ65のロッドが最も出ており、各ワーク支持ベアリング59は、各ブラシ束53の間で出ている状態である。したがって、補助テーブル11Aの上にワークが載置された場合、各ブラシ束53と各ワーク支持ベアリング59とが、上記ワークに接触して、協働して上記ワークを支える。
【0068】
なお、補助テーブル11Aや補助テーブル11Bで質量の大きなワークを載置する場合、ブラシ束の代わりにワーク支持ベアリングを適数個用いて上記質量の大きなワークを載置している理由は、ワーク支持ベアリングのほうがブラシ束に比べて大きな荷重に耐えることができ、つまり、1つのワーク支持ベアリングと1つのブラシ束とでは、1つのワーク支持ベアリングのほうが、一般的に大きな荷重に耐えることができ、したがって、ワークを支えるためのワーク支持ベアリングの個数を、ブラシ束の数よりも少なくすることができ、補助テーブルの構成を簡素化することができると共に、ワークを補助テーブルに載置した場合における上記ワークと上記補助テーブルとの間の摩擦力を小さくすることができ、載置されたワークをスムーズに移動位置決めすることができるためである。
【0069】
また、ブラシテーブルシステム5では、この近傍にパンチ加工の加工中心C2が存在するので、厚い板状のワークにパンチ加工が施される場合、上記ワークが下向きの大きな力を受け、上記ワークの下面(ブラシテーブルシステム5のブラシ束27と接している側の面)に傷がつくことを防止するためや、上記ワークが撓むことを防止するために、上記ワークを、図3に示すように、狭いピッチの各ブラシ束27、33で支えることが望ましいが、各補助テーブル11A、11Bでは、この近傍にパンチ加工の加工中心C2が存在しないので、厚い板状のワークにパンチ加工が施される場合、上記ワークが下向きに受ける力が小さくなり、したがって、構成が簡素なワーク支持ベアリング59でワークを支えても、傷がつきにくく、また、上記ワークが撓みにくいからである。
【0070】
次に、ワーク加工機1の他の部分について、図1を用いて説明する。
【0071】
ワーク加工機1には、上記ブラシテーブルシステム5に載置されるワークの質量に関する情報(たとえば上記ワークが板状のワークであるときには、上記ワークの厚さ)を入力可能な入力手段(図示せず)が設けられており、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、図2に示す上記ブラシ出没手段37の動きを、図1に示す制御装置15で制御するようになっている。
【0072】
また、ワーク加工機1は、上記入力手段で入力された上記ワークの質量に関する情報に基づいて、図4に示す上記流体圧シリンダ65を用い、上記ワーク支持ベアリング出没手段61でのワーク支持ベアリング59の出没を上記制御装置15で制御するようになっている。
【0073】
次に、ワーク加工機1の動作について説明する。
【0074】
図6は、ワーク加工機1の概略の動作を示すフローチャートである。
【0075】
ワーク加工機1は、このワーク加工機1に載置され適宜加工されるワークの質量に関する情報(たとえば板状ワークである場合のこのワークの厚さ)を、上記入力手段で入力し、上記ワークの厚さがたとえば、4mm未満であるのか4mm以上であるのかを判断する(S1)。なお、上記ワークの厚さを示す情報は、たとえば上記ワークの加工プログラムに含まれており、上記制御装置15に上記加工プログラムが入力された場合に、上記厚さに関する情報も入力されるものとする。
【0076】
次に、上記入力されたワークの質量に関する情報に基づいて判断した結果、上記ワークの厚さが厚い場合(4mm以上である場合)、上記ワークを支持するためのブラシを上記ブラシテーブルで自動的に増やす工程を実行する。具体的には、ブラシテーブルシステム5のブラシ出没手段37のブラシ束33を、ブラシ束27の間で出し、各補助テーブル11A、11Bのワーク支持ベアリング59を、ブラシ束53の間で出す(S3)。
【0077】
続いて、上記制御装置15に入力されたワークの加工プログラムに基づいて、上記ワークをワーク移動位置決め手段9で加工位置(加工中心C1、C2)に対して移動位置決めし、加工ヘッドで、上記ワークに適宜加工を施す(S5)。
【0078】
一方、ステップS1で、上記ワークの厚さが薄い場合(4mm未満である場合)、上記ワークを支持するためのブラシを上記ブラシテーブルで自動的に減らす工程を実行する。具体的には、ブラシテーブルシステム5のブラシ出没手段37のブラシ束33を、ブラシ束27の間で引っ込め、各補助テーブル11A、11Bのワーク支持ベアリング59を、ブラシ束53の間で引っ込める(S7)。
【0079】
続いて、上記制御装置15に入力されたワークの加工プログラムに基づいて、上記ワークをワーク移動位置決め手段9で加工位置に対して移動位置決めし、加工ヘッドで、上記ワークに適宜加工を施す(S9)。
【0080】
ワーク加工機1のブラシテーブルシステム5によれば、ブラシテーブル29の各ブラシ25(ブラシ束27)の間で出没自在なブラシ31(ブラシ束33)を植設したブラシ支持部材35を、上記ブラシテーブル29(ブラシベース23)に対して接近離反する方向に動かすためのブラシ出没手段37を備えたことにより、上記ブラシテーブルシステム5へ加工のために載置されるワークの質量(厚さ)に応じて、ブラシテーブルシステム5の上記ブラシの状態を適切に切り替えることが容易になる。
【0081】
また、ブラシテーブルシステム5によれば、厚さが0.5mm〜3.2mm程度の薄い板状ワークを載置可能であると共に、厚さが4mm〜6mm程度の厚い板状ワークを載置可能であり、上記ブラシテーブルシステム5に、薄いワークまたは厚いワークが載置された場合、この載置されたワークの厚さに応じて、上記ブラシテーブルシステムのブラシの本数を適切な数に容易に変更することができる。換言すれば、載置されたワークのたとえば厚さに応じて、上記ブラシテーブルシステム5のモードチェンジ(薄いワークを載置するためのモードと厚いワークを載置するためのモードとを交互に切り替えること)を容易に行うことができる。
【0082】
そして、厚いワークが載置された場合、この厚いワークを的確に載置することができ(パスラインを下げることなく厚いワークを載置することができ)、薄いワークを載置した場合、この薄いワークにキズがつきにくくなり、また、上記薄い板状のワークを上記ブラシ方向(下向き方向)に折り曲げることを容易に実行することができる。
【0083】
また、上記ブラシテーブルシステム5を備えたワーク加工機1によれば、上記ブラシテーブルシステム5に載置されるワークの質量に関する情報(厚さ)を入力可能な入力手段を備え、上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段37の動きを制御するので、上記ワークを加工するために、上記ワークを支える上記ブラシの状態を適切にしかも自動的に切り替えることができる。
【0084】
上記各補助テーブル11A、11Bは、ワークを支持するブラシ束53をブラシベース55の表面に植設したブラシテーブル57と、上記ブラシテーブル57の各ブラシ束53の間で出没自在なワーク支持ベアリング59を、上記ブラシテーブル57に対して接近離反する方向に動かすためのワーク支持ベアリング出没手段61とを備え、上記入力手段で入力された上記ワークの質量に関する情報(厚さ)に基づいて、上記ワーク支持ベアリング出没手段61でのワーク支持ベアリング59の出没を上記制御手段で制御可能であるので、上記ワークの質量(厚さ)に応じて、各補助テーブル11A、11Bに載置された上記ワークを加工するために、上記各補助テーブル11A、11Bのブラシやワーク支持ベアリングの状態を適切に切り替えることを容易に行うことができる。換言すれば、載置されたワークのたとえば厚さに応じて、上記各補助テーブル11A、11Bのモードチェンジを容易に行うことができる。
【0085】
また、ワーク加工機1によれば、上記ブラシテーブルシステム5の一端部側、他端部側に、上記ブラシテーブルシステム5に載置され移動位置決めされるワークを補助的に支えるための各補助テーブル11A、11Bを備え、各補助テーブル11A、11Bでワ-クを補助的に支えることが可能であり、特に上記ワークが大きく、ブラシテーブルシステム5のブラシテーブル29からはみ出した場合でも、このはみ出したワークの一部分を上記各補助テーブル11A、11Bの少なくともいずれかを用いて補助的に支えることができ、上記ワークが傾くことを防止ししつつ安定した状態で支えて上記ワークを適宜加工することができる。
【0086】
また、ワーク加工機1によれば、ワークの質量に関する情報を入力し、上記入力されたワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワークを支持するためのブラシをブラシテーブルシステム5で自動的に増減し、上記ブラシテーブルシステム5に上記ワークを載置し、この載置されたワークを、加工位置に対して相対的に移動位置決し、上記移動位置決めされたワークに上記加工を施すので、ワークの質量に応じてブラシテーブルシステム5のブラシ本数を的確に変更し、上記ワークに適切な加工を施すことができる。
【0087】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークを載置するためのブラシテーブルシステム、このブラシテーブルシステムを備えたワーク加工機において、上記ワーク質量に応じて、上記ワークを加工するために上記ブラシの状態を適切に切り替えることが容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るワーク加工機1の概略構成を示す平面図である。
【図2】図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステムの概略構成を示す部分断面図である。
【図3】図1におけるIIA−IIB断面を示す図であり、ブラシテーブルシステムの概略構成を示す部分断面図である。
【図4】図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブルの概略構成を示す部分断面図である。
【図5】図1におけるIVA−IVB断面を示す図であり、補助テーブルの概略構成を示す部分断面図である。
【図6】ワーク加工機1の概略の動作を示すフローチャートである。
【図7】従来のブラシテーブルの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ワーク加工機
3 基台
5 ブラシテーブルシステム
9 ワーク移動位置決め手段
11A、11B 補助テーブル
15 制御装置
Claims (6)
- 基台と;
上記基台に設けられ、ワークを支持するブラシをブラシベースの表面に植設したブラシテーブルと;
上記ブラシテーブルの各ブラシの間で出没自在なブラシを植設したブラシ支持部材を、上記ブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段と;
を有することを特徴とするワーク加工機のブラシテーブルシステム。 - 請求項1に記載のワーク加工機のブラシテーブルシステムにおいて、
上記ブラシテーブルに載置されるワークの質量に関する情報を入力可能な入力手段と;
上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段の動きを制御する制御手段と;
を有することを特徴とするワーク加工機のブラシテーブルシステム。 - 請求項1または請求項2に記載のワーク加工機のブラシテーブルシステムにおいて、
上記ブラシテーブルの上記ブラシベースは、板状に形成されていると共に、上記ブラシ支持部材のブラシを通すための貫通穴を備え、
上記ブラシ出没手段は、上記ブラシベースのブラシが植設されている側とは反対側に、上記ブラシ支持部材を備え、このブラシ支持部材のブラシは、上記ブラシ支持部材から上記ブラシベースの方向に延びていると共に、上記ブラシ支持部材が上記ブラシベースから最も離反した場合でも、上記ブラシ支持部材に植設されたブラシの先端部が、上記ブラシベースの貫通穴に収まっていることを特徴とするワーク加工機のブラシテーブルシステム。 - 基台と;
上記基台に設けられ、ワークを支持する第1のブラシを第1のブラシベースの表面に植設した第1のブラシテーブルと、上記第1のブラシテーブルの各ブラシの間で出没自在なブラシを植設したブラシ支持部材を、上記第1のブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすブラシ出没手段とを具備するブラシテーブルシステムと;
上記ワークに対して、適宜加工を施すことが可能な加工ヘッドと;
上記ブラシテーブルに載置されたワークを、加工位置に対して相対的に、上記ブラシテーブルシステムが延伸している方向に移動位置決め自在なワーク移動位置決め手段と;
上記ブラシテーブルに載置されるワークの質量に関する情報を入力可能な入力手段と;
上記入力した上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ブラシ出没手段の動きを制御する制御手段と;
を有することを特徴とするワーク加工機。 - 請求項4に記載のワーク加工機において、
上記ブラシテーブルシステムの一端部側、他端部側のうちの少なくとも一方の側に、上記載置され移動位置決めされるワークを補助的に支えるための補助テーブルを備え、
上記補助テーブルは、ワークを支持する第2のブラシを第2のブラシベースの表面に植設した第2のブラシテーブルと、上記第2のブラシテーブルに植設された各ブラシの間で出没自在なワーク支持ベアリングを、上記第2のブラシテーブルに対して接近離反する方向に動かすワーク支持ベアリング出没手段と;
上記入力手段で入力された上記ワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワーク支持ベアリング出没手段でのワーク支持ベアリングの出没を上記制御手段で制御可能であるように構成されていることを特徴とするワーク加工機。 - ブラシテーブルに載置されたワークに対して、適宜加工を施すワーク加工方法において、次の各工程を有することを特徴とするワーク加工方法、
上記ワークの質量に関する情報を入力する工程;
上記入力されたワークの質量に関する情報に基づいて、上記ワークを支持するためのブラシを上記ブラシテーブルで自動的に増減する工程;
上記ブラシテーブルに上記ワークを載置し、この載置されたワークを、加工位置に対して相対的に移動位置決めする工程;
上記移動位置決めされたワークに上記加工を施す工程。
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-
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