JP6330017B1 - Workpiece processing method by punch / laser combined processing machine and punch / laser combined processing machine - Google Patents
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Abstract
【課題】パンチ・レーザ複合加工機におけるワークの加工方法及びX軸方向の幅寸法を小さくすることができるパンチ・レーザ複合加工機を提供する。【解決手段】板状のワークWにパンチング加工を行うパンチ、ダイと、前記ワークWにレーザ加工を行うレーザ加工ヘッド25と、前記パンチ、ダイ及び前記レーザ加工ヘッド25に対してワークWをX,Y軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置13とを備えたパンチ・レーザ複合加工機1によるワークの加工方法であって、前記レーザ加工ヘッド25における下端部が上昇するように回動した状態においてワークWのパンチング加工を行い、前記レーザ加工ヘッド25を元の状態に戻してワークのレーザ加工を行う。【選択図】図1A workpiece machining method and a punch / laser complex processing machine capable of reducing the width dimension in the X-axis direction are provided. A punch and die for punching a plate-like workpiece W, a laser machining head 25 for laser machining the workpiece W, and a workpiece W with respect to the punch, die and laser machining head 25 , A workpiece processing method by the punch / laser combined processing machine 1 provided with a workpiece movement positioning device 13 which can be moved and positioned in the Y-axis direction, and rotated so that the lower end of the laser processing head 25 is raised. The workpiece W is punched in the state, the laser processing head 25 is returned to the original state, and the workpiece is laser processed. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、板状のワークにパンチング加工を行うパンチ、ダイと、前記ワークにレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドと、前記パンチ、ダイ及び前記レーザ加工ヘッドに対してワークをX,Y軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置とを備えたパンチ・レーザ加工機によるワークの加工方法及びパンチ・レーザ複合加工機に関する。さらに詳細には、パンチ・レーザ複合加工機におけるX軸方向の幅寸法をより小さくできる加工方法及びパンチ・レーザ複合加工機に関する。 The present invention provides a punch and die for punching a plate-shaped workpiece, a laser processing head for performing laser processing on the workpiece, and the workpiece in the X and Y axis directions with respect to the punch, die and laser processing head. The present invention relates to a workpiece processing method using a punch / laser processing machine and a punch / laser combined processing machine provided with a movable workpiece positioning device. More specifically, the present invention relates to a processing method and a punch / laser combined processing machine that can further reduce the width dimension in the X-axis direction of the punch / laser combined processing machine.
板状のワークに対してパンチング加工を行うパンチプレス及びワークにレーザ加工を行うレーザ加工機が知られている。そして、前記パンチプレスとレーザ加工機とを複合化したパンチ・レーザ複合加工機が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
A punch press that performs punching on a plate-like workpiece and a laser processing machine that performs laser processing on the workpiece are known. A punch / laser combined processing machine in which the punch press and the laser processing machine are combined is known (for example, see
前記特許文献1には、パンチング加工位置とレーザ加工位置とを一致させて加工することができるレーザパンチ複合加工機が記載されている。特許文献1に記載の構成においては、タレットに形成した切り欠きをパンチング加工位置に割出し位置決めする。そして、この位置決めした切り欠き内にレーザ加工ヘッドを位置決めする構成である。したがって、パンチング加工からレーザ加工に迅速に移行することが難しく、加工能率向上を図る上において問題がある。
前記特許文献2に記載の構成は、パンチング加工位置とレーザ加工位置とはX軸方向に離隔した位置関係にある。したがって、全体的構成は、X軸方向に大きくなる、という問題がある。 In the configuration described in Patent Document 2, the punching processing position and the laser processing position are in a positional relationship separated in the X-axis direction. Therefore, there is a problem that the overall configuration becomes larger in the X-axis direction.
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークにパンチング加工を行うパンチ、ダイと、前記ワークにレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドと、前記パンチ、ダイ及び前記レーザ加工ヘッドに対してワークをX,Y軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置とを備えたパンチ・レーザ複合加工機によるワークの加工方法であって、前記レーザ加工ヘッドにおける下端部が上昇するように回動した状態においてワークのパンチング加工を行い、前記レーザ加工ヘッドを元の状態に戻してワークのレーザ加工を行うことを特徴とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and includes a punch and a die for punching a plate-shaped workpiece, a laser processing head for performing laser processing on the workpiece, the punch, the die, and the laser processing. A workpiece processing method using a combined punch and laser processing machine equipped with a workpiece movement positioning device capable of moving and positioning a workpiece in the X and Y axis directions with respect to the head so that the lower end of the laser processing head is raised. In this state, the workpiece is punched and the laser processing head is returned to the original state to perform laser processing on the workpiece.
また、前記パンチ・レーザ複合加工機によるワークの加工方法において、前記レーザ加工ヘッドの回動は、Y軸方向の軸心回りに行う。 In the workpiece processing method using the punch / laser combined processing machine, the laser processing head is rotated about the axis in the Y-axis direction.
また、板状のワークにパンチング加工を行うパンチ、ダイと、前記ワークにレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドと、前記パンチ、ダイ及び前記レーザ加工ヘッドに対してワークをX,Y軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置とを備えたパンチ・レーザ複合加工機であって、前記レーザ加工ヘッドは、パンチング加工時に当該レーザ加工ヘッドの下端部が上昇するように回動可能に備えられていることを特徴とするものである。 Also, a punch and die for punching a plate-shaped workpiece, a laser processing head for performing laser processing on the workpiece, and the workpiece is moved and positioned in the X and Y axis directions with respect to the punch, die and laser processing head. A punch / laser combined processing machine equipped with a flexible workpiece movement positioning device, wherein the laser processing head is rotatably provided so that the lower end of the laser processing head rises during punching processing . It is characterized by.
また、前記パンチ・レーザ複合加工機において、前記パンチ、ダイによるパンチング加工位置と、前記レーザ加工ヘッドによるレーザ加工位置は、Y軸方向に離隔してある。 In the combined punch / laser processing machine, the punching position by the punch and die and the laser processing position by the laser processing head are separated in the Y-axis direction.
また、前記パンチ・レーザ複合加工機において、前記レーザ加工ヘッドは、パンチ・レーザ複合加工機における上部フレームの下側に備えられている。 In the combined punch / laser processing machine, the laser processing head is provided below the upper frame in the combined punch / laser processing machine.
また、板状のワークにパンチング加工を行うパンチ、ダイと、前記ワークにレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドと、前記パンチ、ダイ及び前記レーザ加工ヘッドに対してワークをX,Y軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置とを備えたパンチ・レーザ複合加工機であって、前記パンチを打圧自在なストライカを上下動自在に備えた上部フレームの下部に、前記レーザ加工ヘッドをY軸方向に移動自在、かつパンチング加工時に前記レーザ加工ヘッドの下端部が上昇するように、前記レーザ加工ヘッドをY軸方向の軸心回りに回動自在に備えていることを特徴とするものである。 Also, a punch and die for punching a plate-shaped workpiece, a laser processing head for performing laser processing on the workpiece, and the workpiece is moved and positioned in the X and Y axis directions with respect to the punch, die and laser processing head. A punch / laser combined processing machine equipped with a flexible work movement positioning device, wherein the laser processing head is arranged in the Y-axis direction at the lower part of an upper frame provided with a striker capable of striking the punch freely. The laser processing head is provided so as to be movable and rotatable about the axis in the Y-axis direction so that the lower end of the laser processing head rises during punching .
また、前記パンチ・レーザ複合加工機において、前記ワークにパンチング加工を行うパンチング加工位置と、レーザ加工ヘッドによるレーザ加工位置は、Y軸方向に整列して備えられている。 In the combined punch / laser processing machine, the punching position for punching the workpiece and the laser processing position by the laser processing head are aligned in the Y-axis direction.
本発明によれば、ワークのパンチング加工時にレーザ加工ヘッドが邪魔になるようなことがなく、パンチング加工からレーザ加工へ、又はレーザ加工からパンチング加工へ迅速に移行できる。また、パンチ・レーザ複合加工機のX軸方向の幅寸法を小さくすることができる。 According to the present invention, the laser processing head does not get in the way during punching of a workpiece, and it is possible to quickly shift from punching to laser processing or from laser processing to punching. Further, the width dimension in the X-axis direction of the combined punch / laser processing machine can be reduced.
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るパンチ・レーザ複合加工機について説明するに、パンチ・レーザ複合加工機における全体的構成はよく知られた構成である。したがって、全体的構成については概略的に説明する。 Hereinafter, a punch / laser composite processing machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The overall configuration of the punch / laser composite processing machine is a well-known configuration. Therefore, the overall configuration will be schematically described.
図1に示すように、パンチ・レーザ複合加工機1は、下部フレーム3Lと上部フレーム3Uとをサイドフレーム3Sによって一体的に連結した門型のフレーム5を備えている。前記上部フレーム3Uと下部フレーム3Lとの間の中空部7のY軸方向の一側には、上部タレット9Uと下部タレット9Lとが上下に対向して水平に回転自在に備えられている。また、前記中空部7には、ワークテーブル11に支持された板状のワークWをX,Y軸方向へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置13が備えられている。
As shown in FIG. 1, the combined punch /
前記ワーク移動位置決め装置13は、よく知られているように、X軸方向(図1において紙面に垂直な方向)に長いキャリッジベース15を備えている。このキャリッジベース15は、前記下部フレーム3Lに備えたY軸方向のガイドレール17に移動自在に案内支持されている。このキャリッジベース15は、Y軸サーボモータ(図示省略)によってY軸方向に移動位置決めされるものである。そして、前記キャリッジベース15には、キャリッジ19がX軸方向へ移動位置決め自在に備えられている。このキャリッジ19は、前記キャリッジベース15に備えたX軸サーボモータ(図示省略)によってX軸方向へ移動位置決めされるものである。そして、前記キャリッジ19には、ワークWのY軸方向の端縁を把持自在な複数のワーククランプ21がX軸方向に離隔して備えられている。
As is well known, the workpiece
前記ワーク移動位置決め装置13によってX,Y軸方向へ移動位置決めされたワークWのパンチング加工を行うために、前記上部タレット9Uには複数のパンチPが備えられている。そして、前記下部タレット9Lには、前記各パンチPと対応した複数のダイ(図示省略)が備えられている。前記上下のタレット9U,9Lを回転して、パンチング加工位置に割出し位置決めされたパンチPを打圧するために、前記上部フレーム3Uには、ストライカ23が上下動自在に備えられている。
The
前記ワーク移動位置決め装置13によってX,Y軸方向へ移動位置決めされるワークWのレーザ加工を行うために、前記上部フレーム3Uの下面にはレーザ加工ヘッド25が備えられている。このレーザ加工ヘッド25は、平面視したときに、前記パンチング加工位置とY軸方向に整列する位置に備えられている。そして、前記レーザ加工ヘッド25は、Y軸方向へ移動自在に備えられている。
In order to perform laser processing of the workpiece W that is moved and positioned in the X and Y axis directions by the workpiece
すなわち、前記上部フレーム3Uの下面には、Y軸方向のガイド部材27(図2,3参照)が備えられている。そして、このガイド部材27にはスライダ29がY軸方向へ移動自在に支承されている。前記スライダ29は、例えばボールネジ機構、リニアモータなどのごとき適宜の移動位置決め機構(図示省略)によってY軸方向へ移動位置決めされるものである。前記スライダ29に備えたブラケット31にはY軸方向の軸受ハウジング33が備えられている。この軸受ハウジング33にはY軸方向の回転軸(図示省略)が水平にかつ回転自在に支持されている。
That is, a guide member 27 (see FIGS. 2 and 3) in the Y-axis direction is provided on the lower surface of the
そして、前記回転軸の先端部には、この回転軸と直交した形態の前記レーザ加工ヘッド25が一体的に備えられている。したがって、前記回転軸を回動することにより、前記レーザ加工ヘッド25を、レーザ加工を行うための垂直な状態及び前記ワーク移動位置決め装置13との干渉を回避するために、水平な状態に上昇回動することができるものである。前記回転軸をY軸方向の水平な軸心回りに回転するために、前記回転軸にはギア35が一体的に備えられている。そして、前記ギア35を回転するために、このギア35には、前記ブラケット31に装着したモータ37(図4参照)によって回転される小歯車39が噛合してある。
And the
したがって、前記モータ37によって前記ギア35を回転することにより、レーザ加工ヘッド25を、垂直な状態及び上昇した水平な状態に回動することができる。そして、回動されたレーザ加工ヘッド25を垂直な状態及び水平な状態に保持するために、前記ギア35の側面には位置決めリング39が一体的に備えられている。
Therefore, by rotating the
位置決めリング39には、前記レーザ加工ヘッド25を垂直な状態に位置決めするための位置決めブロック41Aが備えられていると共に、レーザ加工ヘッド25を上昇した水平な状態に位置決めするための位置決めブロック41Bが備えられている。
The
そして、前記ブラケット31には、ショットピンシリンダ43が備えられている。このショットピンシリンダ43にはショットピン45が往復動自在に備えられており、このショットピン45の先端部には、前記位置決めブロック41A,41Bに備えたV形状の係合凹部47に係合自在なV形状の係合部45Aが備えられている。
The
したがって、ショットピン45の位置に位置決めブロック41Aが対応するように、ギア35を回動位置決めすると、図2に示すように、レーザ加工ヘッド25は垂直な状態に位置決めされる。よって、前記位置決めブロック41Aの係合凹部47にショットピン45の係合部45Aを係合することにより、レーザ加工ヘッド25は垂直な状態に固定されるものである。
Therefore, when the
また、図3に示すように、位置決めブロック41Bを、ショットピン45に対応した位置に位置決めすると、レーザ加工ヘッド25は、先端部が上昇するように回動されて、水平な状態に位置決めされる。そして、ショットピン45を位置決めブロック41Bに係合することにより、レーザ加工ヘッド25は水平な状態に固定されるものである。
Further, as shown in FIG. 3, when the
既に理解されるように、ワークWのレーザ加工を行う際は、レーザ加工ヘッド25を垂直な状態に位置決めするものである。そして、ワークWのパンチング加工を行う際には、レーザ加工ヘッド25を水平な状態に上昇回動するものである。したがって、ワークWのパンチング加工時に、ワーク移動位置決め装置13がレーザ加工ヘッド25に近接した場合であっても、レーザ加工ヘッド25とワーク移動位置決め装置13とが干渉するようなことはないものである。すなわち、前記ワーク移動位置決め装置13を、パンチング加工位置に近接することができるものである。
As already understood, when laser processing of the workpiece W is performed, the
以上のごとき実施形態の説明から理解されるように、レーザ加工ヘッド25は、下端部が上昇するように回動自在に備えられている。したがって、ワーク移動位置決め装置13によってワークWの位置決めを行い、ワークWのパンチング加工を行うとき、前記レーザ加工ヘッド25は回動して上方位置に退避した状態にある。よって、レーザ加工ヘッド25とワーク位置決め装置13とが干渉するようなことはない。そして、ワーク位置決め装置13がレーザ加工ヘッド25から離れると、レーザ加工ヘッド25を元の状態に直ちに復帰することができる。
As can be understood from the above description of the embodiment, the
したがって、ワークWのパンチング加工とレーザ加工とを行うとき、レーザ加工ヘッド25を回動する動作によって容易に切り換えることができ、作業能率向上を図ることができる。
Therefore, when performing punching processing and laser processing of the workpiece W, the workpiece W can be easily switched by the operation of rotating the
前述のごとく、ワーク位置決め装置13との干渉を回避するために、レーザ加工ヘッド25を回動する構成である。ところで、レーザ加工ヘッド25を垂直に上下動する構成とする場合には、上記フレーム3Uとの干渉を回避するための構成が必要である。したがって、レーザ加工ヘッド25が垂直に上下動する場合に比較して構成の簡素化を図ることができる。また、レーザ加工ヘッド25が回動する構成であることにより、レーザ加工ヘッド25に至る光学系を内装した部分の容積変化がなく、光学系部分に対する大気の出入を防止することができる。
As described above, the
また、前記実施形態においては、レーザ加工ヘッド25を上部フレーム3Uの下面に備えた構成であって、レーザ加工位置は、ワークWのパンチング加工を行うパンチング加工位置とY軸方向に整列して備えられている。したがって、パンチ・レーザ複合加工機におけるX軸方向の幅寸法を抑制することができるものである。
In the embodiment, the
1 パンチ・レーザ複合加工機
13 ワーク移動位置決め装置
21 ワーククランプ
23 ストライカ
25 レーザ加工ヘッド
29 スライダ
31 ブラケット
35 ギア
37 モータ
39 位置決めリング
41A,41B 位置決めブロック
43 ショットピンシリンダ
45 ショットピン
47 係合凹部
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