JP7116817B1

JP7116817B1 - レーザ加工機

Info

Publication number: JP7116817B1
Application number: JP2021029401A
Authority: JP
Inventors: 計介蔭山; 和弥島本; 啓太八谷
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-08-10
Anticipated expiration: 2041-02-26
Also published as: US11364576B1; JP2022130802A

Abstract

【課題】短尺のワークを精度よく加工する方法を提供する。【解決手段】レーザ加工機１は、回転軸Ａｘ周りで回転可能となるようにワークＷを把持するチャック１２と、該回転軸Ａｘに沿う軸方向に、チャック１２から突出したワークである突出ワークＰＷを支持するように構成される第１ワーク支持部材１６と、レーザ光で突出ワークＰＷを加工して製品を製造するように構成されるレーザ加工ヘッド１４と、突出ワークＰＷが第１ワーク支持部材１６によって支持されない場合に製品を受け取り、製品を搬出口に搬送するように構成されるパーツキャッチャ３０と、を備える。パーツキャッチャ３０は、突出ワークＰＷを支持するように構成される第１キャッチャワーク支持部材４１を含む。該軸方向Ｄｘにおいて、第１キャッチャワーク支持部材４１とチャック１２との間の第１距離Ｄ１は、第１ワーク支持部材１６とチャック１２との第２距離Ｄ２よりも短い。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用令和２年１１月２４日、株式会社トヨダプロダクツ（群馬県桐生市相生町３丁目８００番３）において、第１キャッチャワーク支持部材、第２キャッチャワーク支持部材及び、ベースを含む追加部品を取り付けたレーザ加工機のパーツキャッチャを設置した。

本明細書は、レーザ加工機に関する。

特許文献１は、ワークシュータを含むレーザ加工装置を記述している。当該ワークシュータは、レーザ加工位置と待機位置との間で出入自在で、短尺のワークを加工するときはレーザ加工位置に移動してレーザ加工される短い製品を受け取る。

特許６７４１４４７号

特許文献１に記載の方法では、短尺のワークがチャックによって片持ちの状態で支持されるため、ワークが自らの重みで撓むことによって精度の高い加工が困難となる問題があった。特に、レーザ加工ヘッドが斜めに傾けられた状態でワークを加工する斜め加工において撓みの影響によって精度が低下する問題があった。

本願に開示される技術の課題は、短尺のワークを精度よく加工することができるレーザ加工機を提供することにある。

本開示の一態様に係るレーザ加工機は、チャックと、第１ワーク支持部材と、レーザ加工ヘッドと、パーツキャッチャとを備える。チャックは、ワークが回転軸周りで回転可能となるように前記ワークを把持するように構成される。第１ワーク支持部材は、該回転軸に沿う軸方向にチャックに対して第１側に設けられ、該第１側においてチャックから突出したワークである突出ワークを支持するように構成される。レーザ加工ヘッドは、第１側に設けられ、レーザ光で突出ワークを加工して製品を製造するように構成される。パーツキャッチャは、突出ワークが第１ワーク支持部材によって支持されない場合に製品を受け取り、製品を搬出口に搬送するように構成される。パーツキャッチャは、突出ワークを支持するように構成される第１キャッチャワーク支持部材を含む。該軸方向において、第１キャッチャワーク支持部材とチャックとの間の第１距離は、第１ワーク支持部材とチャックとの第２距離よりも短い。

本願に開示されるレーザ加工機は、第１キャッチャワーク支持部材によって突出ワークが支持されるため、短尺のワークを精度よく加工することができる。

図１は、実施形態に係るレーザ加工機の外観構成を示す図である。図２は、パーツキャッチャが加工位置にあるときのパーツキャッチャの上面図である。図３は、パーツキャッチャが加工位置にあるときのパーツキャッチャの正面図である。図４は、パーツキャッチャが加工位置にあるときのパーツキャッチャの右側面図である。図５は、パーツキャッチャの斜視図である。図６は、パーツキャッチャが待機位置にあるときのパーツキャッチャの上面図である。図７は、パーツキャッチャが待機位置にあるときのパーツキャッチャの右側面図である。図８は、パーツキャッチャが排出位置にあるときのパーツキャッチャの右側面図である。図９は、パーツキャッチャが第１姿勢をとるときのベースと支持部品と、パーツキャッチャが第２姿勢をとるときのベースと支持部品とを図示した図である。図１０は、支持面の形状を説明するための図である。図１１は、パーツキャッチャが第２姿勢をとるときの支持部品の支持面の傾きを示す図である。図１２は、支持部品を側面から模式的に示した図である。図１３は、支持部品の平面図である。図１４は、キャッチャワーク支持部材の第１変形例である。図１５は、キャッチャワーク支持部材の第２変形例である。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図中において同じ符号は、対応するまたは実質的に同一の構成を示している。
＜実施形態＞
＜レーザ加工機１の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るレーザ加工機１の外観構成図を示す。レーザ加工機１は、基台１０と、チャック１２と、レーザ加工ヘッド１４と、第１ワーク支持部材１６と、第２ワーク支持部材１７と、付加ワーク支持部材１９と、主軸台２０と、スピンドル２２と、追加チャック２４と、振れ止め２６と、パーツキャッチャ３０とを備える。チャック１２は、ワークＷが回転軸Ａｘ周りで回転可能となるようにワークＷを把持するように構成される。ワークＷは、スピンドル２２上に設けられた追加チャック２４によっても把持される。スピンドル２２は、追加チャック２４を介してワークＷの一端が取り付けられ、ワークＷと共に回転軸Ａｘの周りに回転するように構成される。つまり、追加チャック２４は、スピンドル２２と共に回転軸Ａｘの周りに回転するように構成されている。主軸台２０は、回転軸Ａｘの周りに回転自在に、スピンドル２２を支持する。主軸台２０は、基台１０の一方の端部に設けられる。主軸台２０は、基台１０に設けられたレール（図示せず）に案内されて、回転軸Ａｘに沿う軸方向Ｄｘに移動可能である。スピンドル２２及び追加チャック２４は、主軸台２０とともに軸方向Ｄｘに移動可能である。振れ止め２６は、軸方向Ｄｘにおいてチャック１２と追加チャック２４との間で、回転軸Ａｘの周りにワークＷを回動可能に支持するように構成される。主軸台２０と、スピンドル２２と、追加チャック２４と、振れ止め２６とは、チャック１２に対して図示されている第１側Ｓ１と反対の第２側Ｓ２に設けられる。なお、レーザ加工機１は、振れ止め２６を含まなくてもよい。

ワークＷはチャック１２を貫通するようにチャック１２に把持される。主軸台２０が、軸方向Ｄｘのうちの、主軸台２０からチャック１２に向かう前進方向Ｄｆに向かうことで、ワークＷがチャック１２から前進方向Ｄｆに押し出される。ワークＷがスピンドル２２に回転されることによって、チャック１２から突出したワークＷである突出ワークＰＷの加工面がレーザ加工ヘッド１４に向けられる。レーザ加工ヘッド１４は、軸方向Ｄｘにおいてチャック１２に対して第１側Ｓ１に設けられ、レーザ光で突出ワークＰＷを加工して製品を製造するように構成される。レーザ加工ヘッド１４は、図１において点線で示されるように、鉛直方向Ｄｖから軸方向Ｄｘに向かって傾いた方向に傾斜可能である。なお、鉛直方向Ｄｖとは、重力の向きもしくはその反対方向を指す双方向(bilateral)の向きを指す。鉛直方向Ｄｖは、レーザ加工機１の高さに沿う高さ方向Ｄｈと実質的に一致する。図１では、レーザ加工ヘッド１４が鉛直方向Ｄｖから前進方向Ｄｆに傾いた方向に傾斜した例を図示しているが、レーザ加工ヘッド１４は、鉛直方向Ｄｖから前進方向Ｄｆと反対の後退方向Ｄｒに傾いた方向に傾斜してもよい。また、レーザ加工ヘッド１４は、鉛直方向Ｄｖから軸方向Ｄｘと鉛直方向Ｄｖとのいずれに対しても垂直な幅方向Ｄｗに向かって傾いた方向に傾斜可能であってもよい。

第１ワーク支持部材１６と第２ワーク支持部材１７とは、上述する第１側Ｓ１に設けられる。第１側Ｓ１においてチャック１２から突出した突出ワークＰＷの軸方向Ｄｘの長さＬが第１ワーク支持部材１６とチャック１２との軸方向Ｄｘの距離（閾値距離ＤＴＨ）より長いとき、第１ワーク支持部材１６は、突出ワークＰＷを支持するように構成される。なお、以降の実施形態において、閾値距離ＤＴＨを第２距離Ｄ２と呼称してもよい。第２ワーク支持部材１７は、軸方向Ｄｘにおいて第１ワーク支持部材１６とチャック１２との間に設けられる。第２ワーク支持部材１７は、第１側Ｓ１において突出ワークＰＷを支持するように構成される。なお、第１ワーク支持部材１６と第２ワーク支持部材１７とは、好ましくは、ローラである。第１ワーク支持部材１６と第２ワーク支持部材１７とは、図１において反時計回りに回転して、レーザ加工ヘッド１４によって加工された製品を前進方向Ｄｆに排出可能である。なお、レーザ加工機１は、長尺の突出ワークＰＷを支持するための付加ワーク支持部材１９をさらに備えてもよい。付加ワーク支持部材１９も、突出ワークＰＷの排出の便宜のため、好ましくは、ローラである。ただし、第１ワーク支持部材１６、第２ワーク支持部材１７、付加ワーク支持部材１９は、板状部材であってもよい。

パーツキャッチャ３０は、突出ワークＰＷが第１ワーク支持部材１６によって支持されない場合に製品を受け取るように構成される。パーツキャッチャ３０は、待機位置、加工位置、及び排出位置に移動可能である。図２～図４は、それぞれ、パーツキャッチャ３０が加工位置にあるときのパーツキャッチャ３０の上面図、正面図、及び、右側面図である。なお、図１においても、加工位置に位置するパーツキャッチャ３０が図示されている。図２～図４において、突出ワークＰＷ及びチャック１２は、点線で図示されている。また、図４は、チャック１２から前進方向Ｄｆにパーツキャッチャ３０を見たときのパーツキャッチャ３０の側面図である。

図１～図４を参照すると、パーツキャッチャ３０は、突出ワークＰＷを支持するように構成される、第１キャッチャワーク支持部材４１及び第２キャッチャワーク支持部材４２を含む。第２キャッチャワーク支持部材４２は、軸方向Ｄｘにおいて第１キャッチャワーク支持部材４１とチャック１２との間に設けられる。さらに、パーツキャッチャ３０は、長尺の突出ワークＰＷを支持するように構成される、第３キャッチャワーク支持部材４３を含んでもよい。図２～図４において、突出ワークＰＷは、第１キャッチャワーク支持部材４１、第２キャッチャワーク支持部材４２、及び、第３キャッチャワーク支持部材４３に支持されている。このように、パーツキャッチャ３０は加工位置に移動するとき、突出ワークＰＷが第１キャッチャワーク支持部材４１に支持される。

図１に示されるように、軸方向Ｄｘにおいて、第１キャッチャワーク支持部材４１とチャック１２との間の第１距離Ｄ１は、第１ワーク支持部材１６とチャック１２との第２距離Ｄ２よりも短い。これにより、第１ワーク支持部材１６によって支持できない短尺の部材を第１キャッチャワーク支持部材４１によって支持することができる。図１～３を参照すると、軸方向Ｄｘにおいて、第２キャッチャワーク支持部材４２とチャック１３との間の第３距離Ｄ３は、第２ワーク支持部材１７とチャック１２との第４距離Ｄ４よりも短い。これにより、第２ワーク支持部材１７によって支持できない短尺の部材を第２キャッチャワーク支持部材４２によって支持することができる。なお、第１キャッチャワーク支持部材４１、第２キャッチャワーク支持部材４２、及び、第３キャッチャワーク支持部材４３は同一の構成を有しており、第１キャッチャワーク支持部材４１、第２キャッチャワーク支持部材４２、及び、第３キャッチャワーク支持部材４３を総称して、キャッチャワーク支持部材４０と呼ぶ。

図２～４を参照すると、パーツキャッチャ３０は、キャッチャ駆動部２８に接続される。図４に示すように、キャッチャ駆動部２８は、幅方向Ｄｗに駆動させることが可能である。キャッチャ駆動部２８に駆動されることによって、パーツキャッチャ３０は、待機位置、加工位置、及び、排出位置のいずれか１つの位置に移動する。キャッチャ駆動部２８はラックアンドピニオンや油圧シリンダなどのアクチュエータによってパーツキャッチャ３０を駆動する。このようなキャッチャ駆動部２８の構成は周知であるため、詳細な説明を省略する。パーツキャッチャ３０は、キャッチャ本体３２と、ベース３４とをさらに含む。キャッチャ本体３２は、平皿状の形状（pan-like shape）を有し、製品を受け取るように構成される。キャッチャ本体３２は、銅を含む板材から成る。具体的には、キャッチャ本体３２の表面はステンレス鋼材から成り、キャッチャ本体３２の内部は銅板から成る。銅はレーザによって溶けにくいため、突出ワークＰＷを支持するためにキャッチャ本体３２をレーザに近づけてもキャッチャ本体３２の耐久性は維持される。

ベース３４は、キャッチャ本体３２上に設けられ、キャッチャ本体３２から直立する。図５は、パーツキャッチャ３０の斜視図である。図４と図５を参照すると、ベース３４は、底壁３５と、側壁３６と、上壁３７と、バンク３８とを有する。底壁３５は、キャッチャ本体３２と接続する。側壁３６は、底壁３５と上壁３７とを接続する。上壁３７は、高さ方向Ｄｈ（鉛直方向Ｄｖ）に対して底壁３５に対向する。バンク３８は、上壁３７において側壁３６と接続する部分の反対側に設けられる。側壁３６と底壁３５とのなす角αは、実質的に直角である。側壁３６と上壁３７とのなす角βは、鈍角である。軸方向Ｄｘにベース３４を見たときのベース３４の形状は、後述の図１０を参照されたい。

キャッチャワーク支持部材４０は、支持部品(support component)５０とアタッチメント４５とを含む。図２、図４、及び図５を参照すると、支持部品５０は、突出ワークＰＷの側面形状に対応する支持面ＳＳを有する取り換え可能な板状部材である。支持部品５０はワークＷの形状にあったものに交換される。図５では、アタッチメント４５の形状が分かるように、支持部品５０に隠れる部分を点線で表示している。図３及び図５を参照すると、アタッチメント４５は、ベース３４上に設けられ、支持部品５０を取り付け可能である。より具体的には、アタッチメント４５は、取付部４６、ガイド４７、及び、支持部４８を有している。アタッチメント４５の取付部４６は、ベース３４の側壁３６にボルトＢＴ１によって取り付けられる。なお、ボルトＢＴ１による取付方法は一例であって、アタッチメント４５は溶接などの別の方法でベース３４に取り付けられてもよい。ガイド４７は、Ｌ字形鋼によって形成される。支持部品５０をアタッチメント４５に取り付ける際には、支持部品５０の角をＬ字形鋼の角に合わせることによって、支持部品５０を位置合わせすることができる。支持部４８は、Ｌ字形鋼に取り付けられた板状部材であって、支持部品５０をボルトＢＴ２に取り付けるための取付穴を有している。支持部品５０のうち、取付穴を有し、支持部４８と接する箇所を取付部５１と呼ぶ。なお、ボルトＢＴ２による取付方法は一例であって、取付部５１はフックなどの別の方法で支持部４８に取り付けられてもよい。支持部４８は、支持部品５０がアタッチメント４５に取り付けられるときに、支持部品５０を支持する。図３に示すように、支持部品５０は、軸方向Ｄｘにおいてチャック１２に向かうほど、キャッチャ本体３２に近づくように傾いている。これにより、突出ワークＰＷが支持部品５０の支持面ＳＳに乗り上げやすくなる。

突出ワークＰＷが第１ワーク支持部材１６に支持されるとき、パーツキャッチャ３０は、待機位置に移動する。図６は、パーツキャッチャ３０が待機位置にあるときのパーツキャッチャ３０の上面図である。図７は、パーツキャッチャ３０が待機位置にあるときのパーツキャッチャ３０の右側面図である。図６及び図７に示されるように、パーツキャッチャ３０が待機位置に移動するとき、上面視でパーツキャッチャ３０は突出ワークＰＷと重畳しない。したがって、突出ワークＰＷが第１ワーク支持部材１６に支持されるとき、パーツキャッチャ３０は突出ワークＰＷと干渉しない。

パーツキャッチャ３０は、レーザ加工ヘッド１４によって加工された突出ワークＰＷである製品ＰＲＯを搬出口２９に搬送するように構成される。製品ＰＲＯが搬出口２９に搬送されたときのパーツキャッチャ３０の位置を排出位置と呼ぶ。図８は、パーツキャッチャ３０が排出位置にあるときのパーツキャッチャ３０の右側面図である。ここで、図４または図７においてパーツキャッチャ３０がとる姿勢、すなわち、突出ワークＰＷが第１キャッチャワーク支持部材４１に支持されるときにパーツキャッチャ３０がとる姿勢を第１姿勢と呼ぶ。図８においてパーツキャッチャ３０がとる姿勢、すなわち、搬出口２９において製品ＰＲＯを排出するときにパーツキャッチャ３０がとる第２姿勢を第２姿勢と呼ぶ。図４、図７、及び、図８に示されるように、パーツキャッチャ３０は、第１姿勢から第２姿勢に変更可能である。

図９は、第１姿勢と第２姿勢との関係を図示した図である。図９は、パーツキャッチャ３０のうち、ベース３４と支持部品５０のみを図示しており、第１姿勢でのベース３４と支持部品５０を実線で、第２姿勢でのベース３４と支持部品５０を点線で示している。図９を参照すると、第２姿勢は、第１姿勢に対して、回転軸Ａｘに実質的に平行な追加回転軸ＡＡｘ周りに第１鋭角θだけ回転することによって得られる姿勢である。図１０は、図９のパーツキャッチャ３０が第１姿勢をとるときのベース３４と支持部品５０とを図示した図である。図１０を参照すると、パーツキャッチャ３０が第１姿勢をとって突出ワークＰＷを支持するときに、軸方向Ｄｘに見ると、支持面ＳＳは、底部ＳＳ１と、第１***部(ridge portion)ＳＳ２と、第２***部ＳＳ３とを含む。

底部ＳＳ１は、突出ワークＰＷがレーザ加工ヘッド１４によって加工されるときに回転軸Ａｘと実質的に一致する突出ワークＰＷの中心軸Ｃｘを含み鉛直方向Ｄｖを通る第１基準面ＲＰ１と交わる。第１***部ＳＳ２は、第１鋭角θの回転方向Ｄｒｏｔに沿う排出方向Ｄｄｉｓに第１基準面ＲＰ１から向かう第３側Ｓ３に設けられ、レーザ加工機１の高さに沿う高さ方向Ｄｈにおいて底部ＳＳ１から上方に***される。なお、排出方向Ｄｄｉｓは、パーツキャッチャ３０が待機位置から加工位置に向かう移動方向Ｄｍに沿う。第２***部ＳＳ３は、第３側Ｓ３と第１基準面ＲＰ１に対して反対の第４側Ｓ４に設けられ、底部ＳＳ１から上方に***される。軸方向Ｄｘに見ると、高さ方向Ｄｈにおける第１***部ＳＳ２の上端ＵＥ１は、高さ方向Ｄｈにおける第２***部ＳＳ３の上端ＵＥ２よりも下方に設けられる。このような構成によって、突出ワークＰＷが第１***部ＳＳ２と第２***部ＳＳ３とによって幅方向Ｄｗに正しく位置決めされるばかりでなく、製品ＰＲＯを排出するときに第１***部ＳＳ２が邪魔にならない。

第２***部ＳＳ３の上端ＵＥ２は、突出ワークＰＷの中心軸Ｃｘよりも上方に位置する。これによって、製品ＰＲＯの排出時に第２***部ＳＳ３が製品ＰＲＯを排出方向Ｄｄｉｓに押すため、キャッチャワーク支持部材４０は、製品ＰＲＯの排出を容易とする。ベース３４は、パーツキャッチャ３０が第１姿勢をとって突出ワークＰＷを支持するときに第４側Ｓ４に位置するように、ベース３４はキャッチャ本体３２上に設けられる。このような構成によって、製品ＰＲＯを排出するときにキャッチャ本体３２が邪魔にならない。また、図６及び図７に示すように、待機位置は、第４側Ｓ４に位置しているため、パーツキャッチャ３０が待機位置から加工位置に向かうときに、ベース３４が突出ワークＰＷと衝突しない。

支持面ＳＳは、第１***部ＳＳ２から移動方向Ｄｍ且つ高さ方向Ｄｈにおける下方に延びる第１延出部ＳＳ４を有している。より詳細には、第１延出部ＳＳ４の移動方向Ｄｍの先端ＤＥ１は、ガイド４７（アタッチメント４５）の移動方向Ｄｍの先端ＤＥ２、及び、取付部５１の移動方向Ｄｍの先端ＤＥ３よりも移動方向Ｄｍに位置するように、第１延出部ＳＳ４が形成される。このような構成によって、パーツキャッチャ３０が待機位置から加工位置に向かうときに、突出ワークＰＷが支持面ＳＳに乗り上げやすくなる。なお、第１延出部ＳＳ４は省略されてもよい。

支持面ＳＳを軸方向Ｄｘに見ると、支持面ＳＳを表す曲線は底部ＳＳ１を通る弧ＡＲＣを含む。弧ＡＲＣの曲率半径Ｒは、突出ワークＰＷがレーザ加工ヘッド１４によって加工されるときの回転軸Ａｘと底部ＳＳ１との距離Ｄ以上である。このような構成によって、支持面ＳＳは、丸パイプ状のワークＷを支持することが可能となる。また、図１０に二点鎖線で示すように突出ワークＰＷが角材ＰＷ’であったとしても、角材ＰＷ’の回転軸Ａｘとの最大距離が距離Ｄであるとき、角材ＰＷ’を回転させながら加工することが可能となる。

図１１は、図９のパーツキャッチャ３０が第２姿勢をとるときのベース３４と支持部品５０とを図示した図である。図１１を参照すると、ワークＷが丸パイプ材もしくは丸棒材であってパーツキャッチャ３０が第２姿勢をとるときに、支持面ＳＳは以下の条件（１）～（３）を満たすように形成される。
（１）支持面ＳＳは少なくとも１つの接続点ＣＰにおいて突出ワークＰＷ（製品ＰＲＯ）と接する。
（２）少なくとも１つの接続点ＣＰは、軸方向Ｄｘに見て、突出ワークＰＷ（製品ＰＲＯ）の中心軸Ｃｘを通り、鉛直方向Ｄｖに延びる第２基準面ＲＰ２から排出方向Ｄｄｉｓに向かう第５側Ｓ５と第２基準面ＲＰ２に対して反対の第６側Ｓ６に全て位置する。
（３）支持面ＳＳは少なくとも１つの接続点ＣＰのうちの最も低い最下点ＢＣＰから排出方向Ｄｄｉｓに離れるほど下方に向かうように傾く。支持面ＳＳは上記のように形成されるため、パーツキャッチャ３０が第２姿勢をとるときに、製品ＰＲＯはスムーズに搬出口２９に落下する。

つぎに、支持部品５０の平面形状について説明する。図３において上述したように、支持部品５０は、軸方向Ｄｘにおいてチャック１２に向かうほど、キャッチャ本体３２に近づくように傾いている。図１２は、支持部品５０を側面から模式的に示した図である。図１３は、支持部品５０の平面図である。図１２に示すように、支持部品５０は、鉛直方向Ｄｖに対して角φだけ傾いていたとする。このとき、支持部品５０に対して垂直な方向から見ると、図１０に示した曲率半径Ｒの円弧ＡＲＣは、図１３に示すように、短軸半径Ｒ、長軸半径Ｒ(cosφ)^-1の楕円弧ＡＲＣ’に引き伸ばされる。
＜実施形態の効果＞
本実施形態のレーザ加工機１は、第１ワーク支持部材１６に加えて、パーツキャッチャ３０が第１キャッチャワーク支持部材４１（キャッチャワーク支持部材４０）を有している。短尺のワークＷは、第１キャッチャワーク支持部材４１（キャッチャワーク支持部材４０）によって突出ワークＰＷが支持されるため、短尺のワークＷを精度よく加工することができる。
＜変形例＞
キャッチャワーク支持部材４０は、上述の構成に限られない。図１４，図１５は、キャッチャワーク支持部材４０の変形例を示す。図１４は、ローラによって実現されたキャッチャワーク支持部材４０ａを示す。キャッチャワーク支持部材４０ａは、突出ワークＰＷを支持する溝の幅Ｗｆが回転軸Ａｘｒ周りで均一である。図１５は、回転軸Ａｘｒ周りに回転すると、突出ワークＰＷを支持する溝の幅Ｗｖが変化する特殊なローラによって実現されたキャッチャワーク支持部材４０ｂを示す。図１５のローラは、支持する突出ワークＰＷの形状にあった溝の幅Ｗｖに調節することが可能である。キャッチャワーク支持部材４０ａ、キャッチャワーク支持部材４０ｂのいずれによっても上記実施形態と同様の効果を奏する。

本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。

「～部材」、「～部」、「～要素」、「～体」、および「～構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。

「第１」や「第２」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味（例えば特定の順序など）は有していない。例えば、「第１要素」があるからといって「第２要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第２要素」があるからといって「第１要素」が存在することを暗に意味するわけではない。

程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、実施形態に特段の説明がない限りにおいて、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。

本願において「Ａ及びＢの少なくとも一方」という文言は、Ａだけ、Ｂだけ、及びＡとＢの両方を含むように解釈されるべきである。

上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。

Claims

ワークが回転軸周りで回転可能となるように前記ワークを把持するように構成されるチャックと、
前記回転軸に沿う軸方向において前記チャックに対して第１側に設けられる、前記第１側において前記チャックから突出したワークである突出ワークを支持するための第１ワーク支持部材と、
前記軸方向において前記第１ワーク支持部材と前記チャックとの間に設けられる、前記第１側において前記突出ワークを支持するための第２ワーク支持部材と、
前記第１側に設けられ、レーザ光で前記突出ワークを加工して製品を製造するように構成されるレーザ加工ヘッドと、
前記突出ワークが前記第１ワーク支持部材によって支持されない場合に前記製品を受け取り、前記製品を搬出口に搬送するように構成されるパーツキャッチャと、
を備え、
前記パーツキャッチャは、前記突出ワークを支持するように構成される第１キャッチャワーク支持部材を含み、
前記軸方向において、前記第１キャッチャワーク支持部材と前記チャックとの間の第１距離は、前記第１ワーク支持部材と前記チャックとの第２距離よりも短い、
レーザ加工機。
前記パーツキャッチャは、前記軸方向において前記第１キャッチャワーク支持部材と前記チャックとの間に設けられる、前記突出ワークを支持するための第２キャッチャワーク支持部材をさらに含む、
請求項１に記載のレーザ加工機。
前記パーツキャッチャは、
前記突出ワークが前記第１キャッチャワーク支持部材に支持されるとき、加工位置に移動し、
前記突出ワークが前記第１ワーク支持部材に支持されるとき、前記第１キャッチャワーク支持部材が前記突出ワークと干渉しないように待機位置に移動する
ように構成される、
請求項１に記載のレーザ加工機。
前記パーツキャッチャは、
平皿状の形状を有し、前記製品を受け取るように構成されるキャッチャ本体と、
前記キャッチャ本体上に設けられ、前記キャッチャ本体から直立するベースと、
をさらに含み、
前記第１キャッチャワーク支持部材と前記第２キャッチャワーク支持部材との各々は、
前記突出ワークの側面形状に対応する支持面を有する取り換え可能な支持部品と、
前記ベース上に設けられ、前記支持部品を取り付け可能なアタッチメントと、
を含む、請求項２に記載のレーザ加工機。
前記支持部品は、板状部品であって、前記軸方向において前記チャックに向かうほど、前記キャッチャ本体に近づくように傾いている、
請求項４に記載のレーザ加工機。
前記パーツキャッチャは、前記突出ワークが前記第１キャッチャワーク支持部材に支持されるときに前記パーツキャッチャがとる第１姿勢から前記搬出口において前記製品を排出するときに前記パーツキャッチャがとる第２姿勢に変更可能であって、
前記第２姿勢は、前記第１姿勢に対して、前記回転軸に実質的に平行な追加回転軸周りに第１鋭角だけ回転することによって得られる姿勢であって、
前記パーツキャッチャが前記第１姿勢をとって前記突出ワークを支持するときに、前記軸方向に見ると、前記支持面は、
前記突出ワークが前記レーザ加工ヘッドによって加工されるときに前記回転軸と実質的に一致する前記突出ワークの中心軸を含み鉛直方向を通る第１基準面と交わる底部と、
前記第１鋭角の回転方向に沿う排出方向に前記第１基準面から向かう第３側に設けられ、前記レーザ加工機の高さに沿う高さ方向において前記底部から上方に***された第１***部と、
前記第３側と前記第１基準面に対して反対の第４側に設けられ、前記底部から前記上方に***された第２***部と、
を含み、
前記軸方向に見ると、前記高さ方向における前記第１***部の上端は、前記高さ方向における前記第２***部の上端よりも下方に設けられる、
請求項５に記載のレーザ加工機。
前記第２***部の上端は、前記突出ワークの前記中心軸よりも上方に位置する、
請求項６に記載のレーザ加工機。
前記支持面を前記軸方向に見ると、前記支持面を表す曲線は前記底部を通る弧を含み、
前記弧の曲率半径は、前記突出ワークが前記レーザ加工ヘッドによって加工されるときの前記回転軸と前記底部との距離以上である、
請求項６に記載のレーザ加工機。
前記パーツキャッチャが前記第２姿勢をとるときに、
少なくとも１つの接続点において前記突出ワークと接し、
前記少なくとも１つの接続点は、前記軸方向に見て、前記突出ワークの前記中心軸を通り、前記鉛直方向に延びる第２基準面から前記排出方向に向かう第５側と前記第２基準面に対して反対の第６側に全て位置し、
前記少なくとも１つの接続点のうちの最も低い最下点から前記排出方向に離れるほど下方に向かうように傾くように、
前記支持面は形成されている、
請求項６に記載のレーザ加工機。
前記ベースは、
前記キャッチャ本体と接続する底壁と、
前記パーツキャッチャが前記第１姿勢をとるときに、前記高さ方向に対して前記底壁に対向する上壁と、
前記底壁と上壁とを接続する側壁と、
を有し、
前記側壁と前記底壁とのなす角は、実質的に直角であって、
前記側壁と前記上壁とのなす角は、鈍角である、
請求項６に記載のレーザ加工機。
前記ベースは、
前記上壁において前記側壁と接続する部分の反対側に設けられたバンクをさらに含む、請求項１０に記載のレーザ加工機。
前記キャッチャ本体は銅を含む板材から成る、
請求項４に記載のレーザ加工機。
前記レーザ加工ヘッドは、鉛直方向から前記軸方向に向かって傾いた方向に傾斜可能である、
請求項１に記載のレーザ加工機。
前記軸方向において、前記第２キャッチャワーク支持部材と前記チャックとの間の第３距離は、前記第２ワーク支持部材と前記チャックとの第４距離よりも短い、
請求項２に記載のレーザ加工機。
前記第１ワーク支持部材と前記第２ワーク支持部材とは、ローラである、
請求項１に記載のレーザ加工機。
前記ワークは前記チャックを貫通するように前記チャックに把持される、
請求項１に記載のレーザ加工機。
前記チャックに対して前記第１側と反対の第２側に設けられ、前記ワークを前記回転軸周りに回転可能に支持し、前記軸方向に移動するように構成される追加チャックをさらに備える、
請求項１６に記載のレーザ加工機。
前記パーツキャッチャは、
前記突出ワークが前記第１ワーク支持部材に支持されるとき、前記第１キャッチャワーク支持部材が前記突出ワークと干渉しないように前記第４側に位置する待機位置に移動し、
前記突出ワークが前記第１キャッチャワーク支持部材に支持されるとき、加工位置に移動する
ように構成され、
前記待機位置から前記加工位置に向かう移動方向は、前記排出方向に沿う
請求項６に記載のレーザ加工機。
前記パーツキャッチャが前記第１姿勢をとって前記突出ワークを支持するときに前記ベースは、前記第４側に位置するように、前記ベースは前記キャッチャ本体上に設けられ、
前記支持部品は、前記突出ワークが前記第１キャッチャワーク支持部材に支持されるときに前記第１***部から前記移動方向且つ前記高さ方向における下方に傾斜して延びる第１延出部を有している、
請求項１８に記載のレーザ加工機。