JP3205349B2 - 製品の切出し搬出方法及び同装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザ切断加工機を
利用してワークから製品を切出し、かつ該製品を搬出す
る方法および同装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークから製品を切出す方法とし
て、次の２つの方法が行なわれている。即ち、第１の方
法は、ワークから製品を完全に切離なさずに小連結部
（ミクロジョイントという）により製品をワークに接続
したまま搬出し、搬出後にミクロジョイントを切断して
ワークから製品を切離すことが行なわれいる。第２の方
法は、ワークから全製品をレーザ加工機等で完全に切離
し、全製品とスクラップを同時に搬出し、搬出後に製品
とスクラップを分類して使用することが行なわれてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、製品をミクロ
ジョイントで接続したワークを製作する第１の方法は、
切断加工の工程が複雑になり、さらにワークから製品を
切離す作業の他に、ミクロジョイントを切断し、該切断
部分を仕上げする作業が必要になるという問題がある。
また製品を分離した後にスケルトン状の大きなスクラッ
プが生じ、その処理が厄介であるという問題がある。レ
ーザ加工機で一度に全製品を切離す第２の方法は、製品
の搬出が複雑でかつ搬出後に製品を仕分けする作業が必
要となるという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のごとき従
来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明
は、レーザ加工ヘッドを備えたレーザ加工位置に対して
接近離反する前後方向であるＹ軸方向へ移動自在かつ左
右方向であるＸ軸方向へ移動自在のワーククランプを設
け、上記ワーククランプに前側をクランプされたワーク
をＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決めし前記レーザ加工ヘッド
によるレーザ加工によって上記ワークから切断分離され
たスクラップ及び製品を、左右方向へ移動自在に設けた
アンローダによって搬出する方法にして、前記ワークク
ランプから離れたワークの後側部分でかつ前記アンロー
ダ側の部分であって、一筆書きのレーザ加工でワークか
ら分離可能かつ前記アンローダによって左右方向へ搬出
可能のスクラップをレーザ加工によってワークから切断
分離し、この切断分離されたスクラップを前記アンロー
ダによって搬出する（ａ）工程と、搬出された上記スク
ラップの隣りの領域の部分であって一筆書のレーザ加工
でワークから分離可能かつ前記アンローダによって左右
方向へ搬出可能の製品をレーザ加工によってワークから
切断分離し、この切断分離された製品を前記アンローダ
によって搬出する（ｂ）工程と、上記（ａ）工程と
（ｂ）工程とを順次交互に繰り返してワークからスクラ
ップと製品とを交互に搬出することを、製品が無くなる
まで繰り返す（ｃ）工程よりなる製品の切出し搬出方法
である。

【０００５】請求項２に係る発明は、レーザ加工ヘッド
を備えたレーザ加工位置に対して接近離反する前後方向
であるＹ軸方向へ移動自在かつ左右方向であるＸ軸方向
へ移動自在のワーククランプを設け、上記ワーククラン
プに前側をクランプされたワークをＸ，Ｙ軸方向へ移動
位置決めし前記レーザ加工ヘッドによるレーザ加工によ
って上記ワークから切断分離されたスクラップ及び製品
を左右方向へ搬出するためのアンローダを左右方向へ移
動自在に備えた構成において、上記アンローダは、前記
スクラップ，製品を吸着自在のＸ軸方向に長い適数の固
定電磁石及びＸ軸方向に長い補助電磁石並びにＹ軸方向
に長い適数の補助電磁石を備えた構成であって、上記複
数の補助電磁石は、スクラップ，製品の大きさに対応し
てＹ軸方向へ位置調節可能に設けてあるものである。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について図を参照して説明す
る。図９は本実施例を含むシステムの説明図である。

【０００７】以下、前記システムの概略を説明する。

【０００８】図９において、ワークＷが図の左側から供
給されて複合化工機１のワークテーブル３上に設けたワ
ーククランプ５により保持される。

【０００９】保持されたワークＷは、前処理工程として
複合化工機１でパンチング等の処理を行った後にワーク
Ｗの切落し部分および周縁部の複雑な形状の切落し部分
（図１におけるクロス斜線を施した部分）の切断を予じ
め行なう。

【００１０】前記前処理工程を終了した後に、後述する
製品およびスクラップ切出し方法によって製品とスクラ
ップを交互に前記複合化工機１で切出す。切出された製
品、スクラップは前記複合化工機１に隣接して設けられ
た第２アンローダ７によって第２ガイドレール２９に沿
って左右方向に搬出され、第２ガイドレール途中に設け
られたクロスコンベア３７上に落とされる。前記クロス
コンベア３７上に落とされた製品，スクラップは分類さ
れて、製品集積台１１又は集積台１３に載積される。最
後に、クランプ台を含んだスクラップが第１アンローダ
９で左右方向に搬出される。

【００１１】前記システムに設けられた装置を詳細に説
明する。

【００１２】前記複合化工機１は図１０に示すように板
状のワークＷにパンチング加工を行なうタレットパンチ
プレス１５と、レーザ加工部１７とを複合化してなるも
のである。

【００１３】上記タレットパンチプレス１５は、ワーク
Ｗにパンチング加工を行なうパンチ、ダイ（図示省略）
を支承した上下のタレット１９Ｕ，１９Ｌを回転自在に
備えると共に、パンチを打圧するストライカー２１を上
下動自在に備えている。また、上記タレットパンチプレ
ス１５には、ワークピースＷを左右方向であるＸ軸，前
後方向であるＹ軸方向へ水平移動し位置決めするための
ワーク移動位置決め装置２３が備えられている。

【００１４】上記構成のごときタレットパンチプレス１
５は、公知であるので、構成および作用の詳細な説明は
省略する。

【００１５】前記レーザ加工部１７は、レーザビームＬ
Ｂを発振するレーザ発振器２５と、前記タレットパンチ
プレス１５におけるパンチング加工位置に近接した位置
において、タレットパンチプレス１５のフレームに防振
装置（図示省略）を介して上下動自在に支承されたレー
ザ加工ヘッド２７等により構成してある。上記レーザ加
工ヘッド２７は、一般的なレーザ加工ヘッドと同様に集
光レンズを備えると共にアシストガスを噴出するノズル
を備えている。上記レーザ加工ヘッド２７の上下動は、
適宜の螺子機構あるいはシリンダ等によって行なわれる
ものであり、レーザ加工ヘッド２７の上下動を行なう構
成は公知の構成であっても良いものであるから、その詳
細については説明を省略する。

【００１６】切出された製品又はスクラップを搬出する
ための前記第２アンローダ７および前記第１アンローダ
９は各々左右方向に長い第２ガイドレール２９，第１ガ
イドレール３１に吊着され、移動自在に設けてある。前
記第２ガイドレール２９，第１ガイドレール３１は前記
複合化工機１のワークテーブル３上の適宜な位置と複合
化工機の外側適宜な位置（図９のＸ軸方向）を結んで設
けられ、門柱３３によって支持されている。前記ガイド
レール２９，３１の途中適宜な位置にクロスコンベア３
７が設けてある。このクロスコンベア３７は第１アンロ
ーダ９または第２アンローダ７によって搬出された製
品、スクラップを前記製品集積台１１，集積台１３に運
搬載置するためのものである。

【００１７】前記第２アンローダ７は、図３ないし図５
に示すように、前記第２ガイドレール２９に吊設された
第２基台３９と、この第２基台３９に上下動自在に設け
られた昇降部材４１と、前記昇降部材４１に前後方向
（図９のＹ軸方向）に移動自在に設けられた補助部材４
３から構成されるものである（図４）。

【００１８】前記第２基台３９は、図５に示すように、
前記第２ガイドレール２９に設けられた２本のレール４
５ａ，４５ｂと第２アンローダ７に設けられたガイド４
７ａ，４７ｂによって保持され、第２アンローダ７に設
けられたラックピニオン４９と、第２基台３９に設けら
れた第２駆動装置５１によって第２ガイドレール２９に
往復動自在に設けられてある。前記昇降部材４１は２個
のガイドシリンダ５３ａ，５３ｂによって上下動自在に
保持されており、昇降用シリンダ５５によって自在に上
下動される（図３）。前記補助部材４３は、図４に示す
ように前記昇降部材４１に設けられたガイドとレール５
７によって保持され、ラックピニオン５９と補助部材駆
動装置６１によってＹ軸方向（前後方向）に移動自在に
設けられてある。

【００１９】前記昇降部材４１には、固定電磁石６３
ａ，６３ｂが固設されており、前記補助部材４３には補
助電磁石６５ａ，６５ｂ，６５ｃが固設されている。固
定電磁石と補助電磁石はすべて同じ高さでかつ水平に設
けられてある。即ち、前記固定磁石と補助電磁石は搬出
物のサイズに応じて配置が調整できる構成である。本実
施例では、図２に示すように、固定磁石６３ａと６３ｂ
は相互に平行でかつ一方６３ａが前記レーザ加工ヘッド
２７のレーザセンター６７を通るＸ軸（図１の搬出方
向）のほぼ線上に設けてある。前記補助電磁石６５ａ，
６５ｂ，６５ｃは、Ｌ字形状に配設してあり、補助電磁
石６５ａは、前記固定電磁石６３ａ，６３ｂと平行で、
他の補助電磁石６５ｂ，６５ｃは前記固定電磁石６３
ａ，６３ｂと垂直方向に設けてある。

【００２０】したがって、前記電磁石６３ａ，６３ｂ，
６５ａ，６５ｂ，６５ｃの全てが前記昇降部材４１と一
緒に上下動する。固定電磁石６３ａ，６３ｂはＹ軸方向
に移動できないが、補助電磁石６５ａ，６５ｂ，６５ｃ
は補助部材と共にＹ軸方向（図２の上下方向）に移動自
在であって、搬出物のサイズに応じて、図２（ａ）の如
く閉じたり、図２（ｂ）の如く開いたり自在である。前
記補助電磁石６５ａ，６５ｂ，６５ｃのＹ軸方向に移動
できる距離は前記ワークテーブル３のＹ軸方向長さに比
べて短かい構成である。第２アンローダ７はワークＷの
寸法に比して小さいもの、即ち、切出された製品やスク
ラップを搬出することを主目的として設けられているも
のである。

【００２１】前記第１ガイドレール３１には前記第１ア
ンローダ９が移動自在に吊設されている。前記第１アン
ローダ９は、図７および図８に示すように、前記第１ガ
イドレール３１に移動自在に吊設された第１基台６９
と、前記第１基台６９に上下動自在に設けられた第１昇
降部材７１とからなるものである。

【００２２】前記第１基台６９は、前記第１ガイドレー
ル３１に設けられた２本のレール７３ａ，７３ｂと第１
基台６９に設けられたガイド７５ａ，７５ｂによって保
持され、ラックピニオン７７と第１基台６９に設けられ
た第１駆動装置７９によって第１ガイドレール３１を往
復動自在に設けられている（図８）。

【００２３】前記第１昇降部材７１は、ガイドシリンダ
８１ａ，８１ｂによって上下動自在に支持されており、
かつ、前記第１基台６９に設けられた第１昇降シリンダ
８３によって上下動自在に設けてある。

【００２４】図６に示すように、前記第１昇降部材７１
（図７，図８）に固設された取付用部材７２の適宜な位
置に、基礎部材７４が固設されており、この基礎部材７
４に吸着用部材８５がピン８７によって螺着されてい
る。前記吸着用部材８５の先端部にはバキュームパット
８７が前記ワークＷに当接離反自在に設けられてある。
前記吸着用部材８５は、前記基礎部材７４に設けられた
スプリング８９によってワークＷの方向（図６の下方）
へ押付けられており、前記基礎部材７４に設けられた離
反シリンダ９１によって上下動が自在に操作される。

【００２５】また、前記取付用部材７２の適宜な位置に
ワークＷの有無を検出するためのワーク検出装置９３が
装着されている。さらに、図７および図８に示すよう
に、前記取付用部材７２の適宜な位置に３個のクランプ
９５ａ，９５ｂ，９５ｃが設けられている。

【００２６】前記第１アンローダ９はサイズの大きな搬
出物を搬出することを主目的として設けられているもの
である。

【００２７】以下、図１に示すようにワークＷに製品Ｉ
ないし製品Ｖが配置されている場合の製品およびスクラ
ップの切出し方法について説明する。製品Ｉないし製品
Ｖには図１に示すｏ印のようなパンチング加工とクロス
斜線を施した部分の切落し加工が必要である。これらの
加工については、複合化工機１に供給される以前にまた
は複合化工機１で準備工程または前処理工程として予め
加工を施しておく。

【００２８】図１において、製品Ｉを切出すために、ま
ず製品Ｉに関するスクラップ９９をスクラップ切出し線
に沿って切出す。このスクラップ９９は、ワークＷの前
側をクランプしたワーククランプ５から離れたワークＷ
の後側部分でかつアンローダ側の部分であって、一筆書
きのレーザ加工でワークＷから分離可能かつアンローダ
によって左右方向へ搬出可能な部分である。

【００２９】前記スクラップ切出し線１０１は、例えば
Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｆ→Ｇのように選んでもよいものであ
る。さらに詳細には、前記スクラップ切出し線１０１は
製品Ｉの外縁を２分割する線分とその線分の両端とワー
クＷの外縁の適宜の点を結ぶ線分から構成される線分で
あって、製品Ｉの切出しを容易にするためのものであ
る。従ってスクラップ切出し線１０１は一筆書き可能な
線分である。なお、スクラップ切出線は、上記の線に限
られるものではなく、例えばＡ→Ｂ→Ｃ→Ｃ´およびＣ
→Ｄ→Ｆ→Ｇの如く複数本に分けて切断分離してもよい
ものである。この場合は、スクラップを連続して搬出す
るものである。

【００３０】前記の切出したスクラップ９９を前記第２
アンローダ７で搬出し、積載台１３の上に載積する。第
２アンローダによる搬出は、第２アンローダ７をスクラ
ップ９９の上方適宜な位置まで移動させ、スクラップ９
９の大きさ，形状に応じて、前記電磁石６３ａ，６３
ｂ，６５ａ，６５ｂ，６５ｃに重さが均等にかかるよう
に前記補助電磁石６５ａ，６５ｂ，６５ｃをＹ軸方向
（図２）に適宜に位置調節する。前記昇降部材４１を降
下させて、電磁石を励磁し、スクラップ９９を磁着した
後昇降部材４１を上昇させ、第２アンローダ７を積載台
方向に向って移動し、途中の適宜な位置で励磁を停止し
てスクラップ９９を前記クロスコンベア３７上に落と
す。クロスコンベア３７に落とされたスクラップ９９は
積載台１３の上に積載される。

【００３１】つぎに、製品ＩをＢ→Ｈ→Ｆの製品Ｉ切出
し線１０３に沿って切出す。切出した製品Ｉは、前記ス
クラップ９９の搬出と同様に第２アンローダによって搬
出し、製品積載台１１の上に載積する。

【００３２】スクラップ１０５はスクラップ切出し線１
０７すなわちＨ→Ｈ´→Ｉ→Ｊ→Ｋ→Ｌ→Ｍ→Ｎに沿っ
て切出し第２アンローダ７で搬出する。製品IIは製品II
切出し線１０９Ｉ→Ｏ→Ｍに沿って切出し，搬出を行な
う。スクラップ１１１はスクラップ切出し線１１３すな
わちＲ→Ｓ→Ｔ→Ｕ→Ｕ´に沿って切出し，搬出する。
製品III は製品切出し線１１５すなわちＳ→Ｖ→Ｗ→Ｘ
→Ｙ→Ｚ→Ｕに沿って切出し、搬出する。製品IV，製品
Ｖについても同様に、隣接したスクラップを切断分離し
て搬出した後に適宜切出し線を選んで切出し，搬出を行
う。

【００３３】すなわちスクラップと製品はワーククラン
プ５の位置とアンローダでもって搬出可能であること及
び一筆書きでレーザ加工できることを条件として決めら
れるワークＷの特定位置から交互に切断分離して順次搬
出される。

【００３４】最後に残ったクランプ代を含むスクラップ
は、形状が大きいので、第１アンローダ９によって搬出
を行なう。

【００３５】前記第１アンローダ９による搬出は、第１
アンローダ９をワークＷの方向に移動させ、ワーク手前
適宜な位置で第１昇降部材７１を降下させて、前記ワー
ク検出位置９３を作動状態にする。

【００３６】さらに、第１アンローダをワークＷ方向に
移動すると前記取付用部材７２に設けられたクランプ９
５がワークＷを把持すると共に、前記ワーク検出装置９
３に連動して設けられたリミットスイッチ９７がオン状
態になり、前記離反シリンダ９１が吸着部材８５を下方
へ移動させ、バキュームパット８７による吸着が行なわ
れる。第１昇降部材７１を上昇させて、前記ワークを搬
出する。

【００３７】本実施例では、上記の構成で、製品および
スクラップの切出しを行うので、製品の切出し，搬出作
業が簡単な作業の繰返しとなり、作業工程が単純化され
るという効果が得られる。また、製品およびスクラップ
は分類されて積載台に積載されるので搬出後の仕分け作
業も不必要で、かつ仕上げ作業も不必要であるという効
果も得られる。

【００３８】また、第２ガイドレール２９のＹ軸方向の
位置はレーザセンター６７のＹ軸とほぼ同じ位置に配設
されているので、第２アンローダはＹ軸方向の往復動が
不必要となり、搬出作業が効率的であるという効果が得
られる。

【００３９】なお、本実施例では電磁石の個数および配
置を図２に示したが、これに限るものではなく適宜の数
の電磁石を適宜な配置としてもよい。

【００４０】

【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、本発明に発明においては、ワーククランプ５
に前側をクランプされているワークＷにおいて上記ワー
ククランプ５から離れた後側部分でかつアンローダ側の
部分に一筆書きのレーザ加工を行ってスクラップを切断
分離し、このスクラップをアンローダによって搬出した
後、上記搬出されたスクラップの隣りの領域の部分の製
品を一筆書きのレーザ加工で切断分離し、前記アンロー
ダで搬出することを交互に繰り返すものであるから、本
発明によれば、ワークから製品のみを切り抜いた状態の
スケルトン状のスクラップが残るようなことがないもの
である。

【００４１】すなわちワークＷの特定位置からスクラッ
プ及び製品を順次交互に切断分離してアンローダにより
搬出するものであるから、スクラップ及び製品の搬出時
にワークと干渉することなく搬出が容易であり、かつス
クラップと製品との区分が容易であると共にスケルトン
状の大きなスクラップを生じるようなことがなく、スク
ラップの処理を容易に行い得るものである。

【００４２】また本発明において、スクラップ及び製品
の搬出を行うためのアンローダは、搬出方向であるＸ軸
方向に長い適数の固定電磁石と、Ｘ軸方向に長い補助電
磁石とＹ軸方向に長い適数の補助電磁石とを備え、上記
補助電磁石はスクラップ，製品の大きさに対応してＹ軸
方向へ位置調節可能に設けてあるから、種々の形状，寸
法のスクラップ，製品に対応できることとなり、スクラ
ップ及び製品の搬出を容易に行い得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例でワークから製品及びスカラッ
プを切出すための切出し線を示した図である。

【図２】本発明の実施例における第２アンローダに取付
ける電磁石の配置を示した図で、（ａ）は小さいものを
搬出する場合、（ｂ）は大きいものを搬出する場合の状
態図である。

【図３】本発明の実施例における第２アンローダの平面
図である。

【図４】本発明の実施例における第２アンローダの正面
図である。

【図５】本発明の実施例における第２アンローダの側面
図である。

【図６】本発明の実施例における第１アンローダの保持
部分の拡大図である。

【図７】本発明の実施例における第１アンローダの正面
図である。

【図８】本発明の実施例における第１アンローダの側面
図である。

【図９】本発明の実施例における装置の全体図である。

【図１０】本発明の実施例に適用した復合化工機の正面
図である。

【符号の説明】

１ 復合化工機 ３ ワークテーブル ５ ワーククランプ ７ 第２アンローダ ９ 第１アンローダ １１ 製品集積台 １５ タレットパンチプレス １７ レーザ加工部 ２５ レーザ発振器 ２７ レーザ加工ヘッド ６３ａ，６３ｂ 固定電磁石 ６５ａ，６５ｂ，６５ｃ 補助電磁石 ６７ レーザセンター ９９ スクラップＩ １０１ スクラップＩ切出し線 １０３ 製品Ｉ切出し線 １０５ スクラップII １０７ スクラップII切出し線 １０９ 製品II切出し線 １１１ スクラップIII １１３ スクラップIII 切出し線 １１５ 製品III 切出し線

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ加工ヘッド（２７）を備えたレー
   ザ加工位置に対して接近離反する前後方向であるＹ軸方
   向へ移動自在かつ左右方向であるＸ軸方向へ移動自在の
   ワーククランプ（５）を設け、上記ワーククランプ
   （５）に前側をクランプされたワーク（Ｗ）をＸ，Ｙ軸
   方向へ移動位置決めし前記レーザ加工ヘッド（２７）に
   よるレーザ加工によって上記ワーク（Ｗ）から切断分離
   されたスクラップ及び製品を、左右方向へ移動自在に設
   けたアンローダ（７，９）によって搬出する方法にし
   て、 （ａ）前記ワーククランプ（５）から離れたワーク
   （Ｗ）の後側部分でかつ前記アンローダ（７，９）側の
   部分であって、一筆書きのレーザ加工でワーク（Ｗ）か
   ら分離可能かつ前記アンローダ（７，９）によって左右
   方向へ搬出可能のスクラップをレーザ加工によってワー
   ク（Ｗ）から切断分離し、この切断分離されたスクラッ
   プを前記アンローダ（７，９）によって搬出する工程、 （ｂ）搬出された上記スクラップの隣りの領域の部分で
   あって一筆書のレーザ加工でワーク（Ｗ）から分離可能
   かつ前記アンローダ（７，９）によって左右方向へ搬出
   可能の製品をレーザ加工によってワーク（Ｗ）から切断
   分離し、この切断分離された製品を前記アンローダ
   （７，９）によって搬出する工程、 （ｃ）上記（ａ）工程と（ｂ）工程とを順次交互に繰り
   返してワーク（Ｗ）からスクラップと製品とを交互に搬
   出することを、製品が無くなるまで繰り返すことを特徴
   とする製品の切出し搬出方法。
2. 【請求項２】 レーザ加工ヘッド（２７）を備えたレー
   ザ加工位置に対して接近離反する前後方向であるＹ軸方
   向へ移動自在かつ左右方向であるＸ軸方向へ移動自在の
   ワーククランプ（５）を設け、上記ワーククランプ
   （５）に前側をクランプされたワーク（Ｗ）をＸ，Ｙ軸
   方向へ移動位置決めし前記レーザ加工ヘッド（２７）に
   よるレーザ加工によって上記ワーク（Ｗ）から切断分離
   されたスクラップ及び製品を左右方向へ搬出するための
   アンローダを左右方向へ移動自在に備えた構成におい
   て、上記アンローダは、前記スクラップ，製品を吸着自
   在のＸ軸方向に長い適数の固定電磁石（６３ａ，６３
   ｂ）及びＸ軸方向に長い補助電磁石（６５ａ）並びにＹ
   軸方向に長い適数の補助電磁石（６５ｂ，６５ｃ）を備
   えた構成であって、上記複数の補助電磁石（６５ａ，６
   ５ｂ，６５ｃ）は、スクラップ，製品の大きさに対応し
   てＹ軸方向へ位置調節可能に設けてあることを特徴とす
   る製品の切出し搬出装置。