JPH11285924A - 金型用加工システム - Google Patents
金型用加工システムInfo
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- JPH11285924A JPH11285924A JP10108535A JP10853598A JPH11285924A JP H11285924 A JPH11285924 A JP H11285924A JP 10108535 A JP10108535 A JP 10108535A JP 10853598 A JP10853598 A JP 10853598A JP H11285924 A JPH11285924 A JP H11285924A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】金型素材を一つの支持部材上に取り付けたまま
で、切削、研削といった機械加工だけでなく、微細溝や
シャープエッジ状の内角部等の最終仕上げ加工まで行っ
て最終製品を成形できる究極の理想とする金型用加工シ
ステムを提供する。 【解決手段】支持部材2に支持された金型素材1を切削
工具および研削工具により加工可能な第1加工装置3
と、その支持部材2に支持された金型素材1をレーザビ
ームにより加工可能な第2加工装置4とを備える。その
支持部材2に支持された金型素材1を各加工装置3、4
それぞれの加工領域において移動および位置決めできる
ように、両加工装置3、4は支持部材2の送り機構5を
共有する。
で、切削、研削といった機械加工だけでなく、微細溝や
シャープエッジ状の内角部等の最終仕上げ加工まで行っ
て最終製品を成形できる究極の理想とする金型用加工シ
ステムを提供する。 【解決手段】支持部材2に支持された金型素材1を切削
工具および研削工具により加工可能な第1加工装置3
と、その支持部材2に支持された金型素材1をレーザビ
ームにより加工可能な第2加工装置4とを備える。その
支持部材2に支持された金型素材1を各加工装置3、4
それぞれの加工領域において移動および位置決めできる
ように、両加工装置3、4は支持部材2の送り機構5を
共有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、切削、研削、研磨
等の機械加工だけでは成形困難な形状を有する金型を成
形するための加工システムに関する。
等の機械加工だけでは成形困難な形状を有する金型を成
形するための加工システムに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】切削、研
削、研磨等の工具によって金型素材を機械加工する場
合、刃物寸法の制約により凹所内の角部加工は極めて困
難である。そのため、微細溝や凹所におけるシャープエ
ッジ状の内角部を有するような精密な金型は機械加工だ
けでは成形できなかった。
削、研磨等の工具によって金型素材を機械加工する場
合、刃物寸法の制約により凹所内の角部加工は極めて困
難である。そのため、微細溝や凹所におけるシャープエ
ッジ状の内角部を有するような精密な金型は機械加工だ
けでは成形できなかった。
【0003】そこで従来は、金型素材を機械加工した後
に、ワイヤーや電極を用いた放電加工やエッチング加工
あるいは特殊工具を用いての手作業を行うことで仕上げ
加工を行っていた。
に、ワイヤーや電極を用いた放電加工やエッチング加工
あるいは特殊工具を用いての手作業を行うことで仕上げ
加工を行っていた。
【0004】しかし、放電加工は加工液槽内で行われる
ため、機械加工された金型素材を機械加工装置から取外
し、その加工液槽内の所定位置に取付ける必要がある。
そのような金型素材の取外しや取付けには長時間を要す
るため生産性が低下し、また、取付け不良により寸法精
度が低下するおそれがある。また、放電加工により金型
素材に生じる変質層を除去するために加工素材を研磨す
る場合、加工素材を放電加工機から取り外して研磨機械
に取付ける必要があるため、さらに生産性や寸法精度が
低下する。さらに、ワイヤー放電加工の場合、ワイヤー
径の制約により微細加工が制限され、また、底付凹所の
加工はできない。電極を用いる放電加工の場合、電極製
作コストが大きく、加工速度が低いとう問題がある。
ため、機械加工された金型素材を機械加工装置から取外
し、その加工液槽内の所定位置に取付ける必要がある。
そのような金型素材の取外しや取付けには長時間を要す
るため生産性が低下し、また、取付け不良により寸法精
度が低下するおそれがある。また、放電加工により金型
素材に生じる変質層を除去するために加工素材を研磨す
る場合、加工素材を放電加工機から取り外して研磨機械
に取付ける必要があるため、さらに生産性や寸法精度が
低下する。さらに、ワイヤー放電加工の場合、ワイヤー
径の制約により微細加工が制限され、また、底付凹所の
加工はできない。電極を用いる放電加工の場合、電極製
作コストが大きく、加工速度が低いとう問題がある。
【0005】エッチング加工は機械加工とは全く別の設
備を必要とするため、機械加工された金型素材を機械加
工装置から取り外し、エッチング加工設備に取り付ける
必要がある。そのような金型素材の取外しや取付けは長
時間を要するため生産性が低下し、取付け不良により寸
法精度が低下するおそれがある。
備を必要とするため、機械加工された金型素材を機械加
工装置から取り外し、エッチング加工設備に取り付ける
必要がある。そのような金型素材の取外しや取付けは長
時間を要するため生産性が低下し、取付け不良により寸
法精度が低下するおそれがある。
【0006】また、仕上げ加工の終了後、金型素材の寸
法精度の測定が一般に行われる。その仕上げ加工を放電
加工やエッチング加工により行った場合、その測定のた
めに金型素材を放電加工機やエッチング加工設備から取
外し、測定機に取り付ける必要がある。さらに、測定の
結果、精度不良のために再加工する場合、再度加工機に
取り付ける必要がある。そのような金型素材の取外しや
取付けには長時間を要するために生産性が低下する。
法精度の測定が一般に行われる。その仕上げ加工を放電
加工やエッチング加工により行った場合、その測定のた
めに金型素材を放電加工機やエッチング加工設備から取
外し、測定機に取り付ける必要がある。さらに、測定の
結果、精度不良のために再加工する場合、再度加工機に
取り付ける必要がある。そのような金型素材の取外しや
取付けには長時間を要するために生産性が低下する。
【0007】本発明は、精密な金型の成形には金型素材
の複数の加工装置への取付け、取外しが必要であるとい
う従来の常識を覆す金型用加工システムを提供すること
で、上記のような従来の問題を解決することを目的とす
る。
の複数の加工装置への取付け、取外しが必要であるとい
う従来の常識を覆す金型用加工システムを提供すること
で、上記のような従来の問題を解決することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の金型用加工シス
テムは、金型素材の支持部材と、その支持部材に支持さ
れた金型素材を切削工具および研削工具により加工可能
な第1加工装置と、その支持部材に支持された金型素材
をレーザビームにより加工可能な第2加工装置とを備え
る。その支持部材に支持された金型素材を各加工装置そ
れぞれの加工領域において移動および位置決めできるよ
うに、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有す
る。本発明は、従来においては素材の切断、穴あけ、文
字や記号のマーキングといった用途にしか用いられてい
なかったレーザビームを理想の刃物として、金型素材の
加工に用いるという着想の下になされたものである。す
なわち、レーザビームを用いることで、放電加工やエッ
チング加工を行うことなく、刃物寸法の制約なしに金型
素材における微細溝や凹所におけるシャープエッジ状の
内角部等を加工できるので、本発明の構成によれば、金
型素材を一つの支持部材上に取り付けたままで、切削や
研削加工とレーザビーム加工とを自在に組み合わせた加
工ができる。これにより、微細溝、凹所におけるシャー
プエッジ状の内角部等の加工を高能率かつ高精度で行
い、最終製品にまで仕上げることができる。
テムは、金型素材の支持部材と、その支持部材に支持さ
れた金型素材を切削工具および研削工具により加工可能
な第1加工装置と、その支持部材に支持された金型素材
をレーザビームにより加工可能な第2加工装置とを備え
る。その支持部材に支持された金型素材を各加工装置そ
れぞれの加工領域において移動および位置決めできるよ
うに、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有す
る。本発明は、従来においては素材の切断、穴あけ、文
字や記号のマーキングといった用途にしか用いられてい
なかったレーザビームを理想の刃物として、金型素材の
加工に用いるという着想の下になされたものである。す
なわち、レーザビームを用いることで、放電加工やエッ
チング加工を行うことなく、刃物寸法の制約なしに金型
素材における微細溝や凹所におけるシャープエッジ状の
内角部等を加工できるので、本発明の構成によれば、金
型素材を一つの支持部材上に取り付けたままで、切削や
研削加工とレーザビーム加工とを自在に組み合わせた加
工ができる。これにより、微細溝、凹所におけるシャー
プエッジ状の内角部等の加工を高能率かつ高精度で行
い、最終製品にまで仕上げることができる。
【0009】その第1加工装置は、その支持部材に支持
された金型素材を研磨工具により加工可能であるのが好
ましい。この構成によれば、金型素材を一つの支持部材
上に取り付けたままで、切削、研削加工とレーザビーム
加工だけでなく、研磨加工も可能になり、より高精度な
金型の成形が可能になる。さらに、レーザビーム加工に
より変質層が生じたとしても、その変質層を金型素材を
支持部材から取り外すことなく研磨加工により除去でき
る。
された金型素材を研磨工具により加工可能であるのが好
ましい。この構成によれば、金型素材を一つの支持部材
上に取り付けたままで、切削、研削加工とレーザビーム
加工だけでなく、研磨加工も可能になり、より高精度な
金型の成形が可能になる。さらに、レーザビーム加工に
より変質層が生じたとしても、その変質層を金型素材を
支持部材から取り外すことなく研磨加工により除去でき
る。
【0010】その支持部材に支持された金型素材の寸法
測定装置を備え、前記支持部材送り機構により、その支
持部材に支持された金型素材を、その寸法測定装置の測
定領域において位置決め可能であるのが好ましい。この
構成によれば、金型素材を一つの支持部材上に取り付け
たままで、最終製品にまで仕上げることができるだけで
なく、寸法精度の測定も行え、精度不良の場合は再加工
ができる。
測定装置を備え、前記支持部材送り機構により、その支
持部材に支持された金型素材を、その寸法測定装置の測
定領域において位置決め可能であるのが好ましい。この
構成によれば、金型素材を一つの支持部材上に取り付け
たままで、最終製品にまで仕上げることができるだけで
なく、寸法精度の測定も行え、精度不良の場合は再加工
ができる。
【0011】その第1加工装置は、工具を保持可能なス
ピンドルと、そのスピンドルにより保持される工具を交
換するための自動工具交換装置とを有し、その第2加工
装置は、レーザビームの発振器と、そのレーザビームを
金型素材に導く光学系と、そのレーザビームの光路を変
更できるように前記光学系を駆動するアクチュエータと
を有するのが好ましい。これにより生産性をより向上で
きる。
ピンドルと、そのスピンドルにより保持される工具を交
換するための自動工具交換装置とを有し、その第2加工
装置は、レーザビームの発振器と、そのレーザビームを
金型素材に導く光学系と、そのレーザビームの光路を変
更できるように前記光学系を駆動するアクチュエータと
を有するのが好ましい。これにより生産性をより向上で
きる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1、図2に示す金型用加工システ
ムは、金型素材1を支持するテーブル状の支持部材2
と、第1加工装置3と、第2加工装置4と、寸法測定装
置9と、制御装置10を備える。本実施形態では、その
金型素材1はワークプレート8を介して支持部材2によ
り支持されている。
施形態を説明する。図1、図2に示す金型用加工システ
ムは、金型素材1を支持するテーブル状の支持部材2
と、第1加工装置3と、第2加工装置4と、寸法測定装
置9と、制御装置10を備える。本実施形態では、その
金型素材1はワークプレート8を介して支持部材2によ
り支持されている。
【0013】その第1加工装置3は、第2加工装置4と
で共有する支持部材送り機構5と、加工ヘッド6と、こ
の加工ヘッド6を支持する門形支持体7を有する。
で共有する支持部材送り機構5と、加工ヘッド6と、こ
の加工ヘッド6を支持する門形支持体7を有する。
【0014】その支持部材送り機構5は、床上に据え付
けられるベッド11と、このベッド11によりガイドレ
ール12を介して一水平軸方向(以下X軸方向)に移動
可能に支持される第1移動部材13と、この第1移動部
材13によりガイドレール14を介してX軸方向に直交
する一水平軸方向(以下Y軸方向)に移動可能に支持さ
れる第2移動部材15とを有し、その第2移動部材15
により上記支持部材2がガイド16を介して鉛直軸方向
(以下Z軸方向)に移動可能に支持され、さらに、各移
動部材13、15と支持部材2の駆動機構が設けられて
いる。
けられるベッド11と、このベッド11によりガイドレ
ール12を介して一水平軸方向(以下X軸方向)に移動
可能に支持される第1移動部材13と、この第1移動部
材13によりガイドレール14を介してX軸方向に直交
する一水平軸方向(以下Y軸方向)に移動可能に支持さ
れる第2移動部材15とを有し、その第2移動部材15
により上記支持部材2がガイド16を介して鉛直軸方向
(以下Z軸方向)に移動可能に支持され、さらに、各移
動部材13、15と支持部材2の駆動機構が設けられて
いる。
【0015】その駆動機構は、第1移動部材13側に取
り付けられたボールナット(図示省略)にねじ合わされ
ると共にベッド11側に取り付けられたボールスクリュ
ー(図示省略)をサーボモータ21により駆動すること
で、支持部材2をX軸方向に送るX軸駆動装置と、第2
移動部材15側に取り付けられたボールナット(図示省
略)にねじ合わされると共に第1移動部材13側に取り
付けられたボールスクリュー(図示省略)をサーボモー
タ22により駆動することで、支持部材2をY軸方向に
送るY軸駆動装置と、支持部材2側に取り付けられたボ
ールナット(図示省略)にねじ合わされると共に第2移
動部材15側に取り付けられたボールスクリュー(図示
省略)をサーボモータ23により駆動することで、支持
部材2をZ軸方向に駆動するZ駆動装置とを有する。こ
れにより、その支持部材2をX軸、Y軸、Z軸方向にお
いて移動させると共に位置決めすることが可能とされて
いる。その支持部材2のストロークは、支持部材2に支
持された金型素材1を、各加工装置3、4それぞれの加
工領域と上記寸法測定装置9の測定領域において移動お
よび位置決めすることが可能なように定められている。
なお、各駆動装置の構成は特に限定されず、例えばラッ
クピニオン式駆動装置によって構成してもよい。また、
支持部材2の駆動方向も特に限定されず、例えば、支持
部材2をX、Y、Z軸それぞれを中心とする回転方向に
駆動するようにしてもよい。
り付けられたボールナット(図示省略)にねじ合わされ
ると共にベッド11側に取り付けられたボールスクリュ
ー(図示省略)をサーボモータ21により駆動すること
で、支持部材2をX軸方向に送るX軸駆動装置と、第2
移動部材15側に取り付けられたボールナット(図示省
略)にねじ合わされると共に第1移動部材13側に取り
付けられたボールスクリュー(図示省略)をサーボモー
タ22により駆動することで、支持部材2をY軸方向に
送るY軸駆動装置と、支持部材2側に取り付けられたボ
ールナット(図示省略)にねじ合わされると共に第2移
動部材15側に取り付けられたボールスクリュー(図示
省略)をサーボモータ23により駆動することで、支持
部材2をZ軸方向に駆動するZ駆動装置とを有する。こ
れにより、その支持部材2をX軸、Y軸、Z軸方向にお
いて移動させると共に位置決めすることが可能とされて
いる。その支持部材2のストロークは、支持部材2に支
持された金型素材1を、各加工装置3、4それぞれの加
工領域と上記寸法測定装置9の測定領域において移動お
よび位置決めすることが可能なように定められている。
なお、各駆動装置の構成は特に限定されず、例えばラッ
クピニオン式駆動装置によって構成してもよい。また、
支持部材2の駆動方向も特に限定されず、例えば、支持
部材2をX、Y、Z軸それぞれを中心とする回転方向に
駆動するようにしてもよい。
【0016】その加工ヘッド6は、上記門形支持体7に
取り付けられるハウジング31と、そのハウジング31
によりZ軸中心に回転可能に支持されるスピンドル32
と、そのスピンドル32を回転駆動するモータ33とを
有し、そのスピンドル32により工具34が取外し可能
に保持される。そのスピンドル32による工具34の保
持機構は従来と同様の機構を用いることができる。その
工具34として、例えばフライスやエンドミル等の切削
工具、砥石等の研削工具、研磨材を保持するバフ等の研
磨工具がスピンドル32により保持可能とされ、それ以
外に、例えばドリル等の穴あけ工具が保持可能とされて
もよい。その加工ヘッド6のハウジング31に、そのス
ピンドル32により保持される工具34を交換するため
の自動工具交換装置(ATC)35が取り付けられてい
る。その自動工具交換装置35は公知の構成のものを採
用できる。これにより、第1加工装置3は、支持部材2
に支持された金型素材1を切削工具、研削工具、研磨工
具により加工することが可能とされている。なお、加工
ヘッド6自体やスピンドル32自体を支持部材2に対し
て移動できるようにしてもよく、例えば、加工ヘッド6
を送り機構によりY軸方向、Z軸方向、X軸中心の回転
方向、Y軸中心の回転方向等に駆動可能にしたり、スピ
ンドル32を送り機構によりZ軸方向に駆動可能にして
もよい。また、工具34をスピンドル32により直接保
持するだけでなく、スピンドル32の回転軸方向を変換
するように加工ヘッド6に取り付けられるアタッチメン
ト機構を介して保持するようにしてもよい。
取り付けられるハウジング31と、そのハウジング31
によりZ軸中心に回転可能に支持されるスピンドル32
と、そのスピンドル32を回転駆動するモータ33とを
有し、そのスピンドル32により工具34が取外し可能
に保持される。そのスピンドル32による工具34の保
持機構は従来と同様の機構を用いることができる。その
工具34として、例えばフライスやエンドミル等の切削
工具、砥石等の研削工具、研磨材を保持するバフ等の研
磨工具がスピンドル32により保持可能とされ、それ以
外に、例えばドリル等の穴あけ工具が保持可能とされて
もよい。その加工ヘッド6のハウジング31に、そのス
ピンドル32により保持される工具34を交換するため
の自動工具交換装置(ATC)35が取り付けられてい
る。その自動工具交換装置35は公知の構成のものを採
用できる。これにより、第1加工装置3は、支持部材2
に支持された金型素材1を切削工具、研削工具、研磨工
具により加工することが可能とされている。なお、加工
ヘッド6自体やスピンドル32自体を支持部材2に対し
て移動できるようにしてもよく、例えば、加工ヘッド6
を送り機構によりY軸方向、Z軸方向、X軸中心の回転
方向、Y軸中心の回転方向等に駆動可能にしたり、スピ
ンドル32を送り機構によりZ軸方向に駆動可能にして
もよい。また、工具34をスピンドル32により直接保
持するだけでなく、スピンドル32の回転軸方向を変換
するように加工ヘッド6に取り付けられるアタッチメン
ト機構を介して保持するようにしてもよい。
【0017】その第2加工装置4は、レーザビームの発
振器41と、その発振器41から発振されるレーザビー
ムを金型素材に導く光学系42と、そのレーザビームの
光路を変更できるように光学系42を駆動するアクチュ
エータである第1、第2サーボモータ44、45と、そ
の発振器41と光学系42との間に配置されるシャッタ
ー装置46と、コントローラ47と、その光学系42、
第1、第2アクチュエータ44、45、シャッター装置
46を覆うレーザヘッド48を有する。
振器41と、その発振器41から発振されるレーザビー
ムを金型素材に導く光学系42と、そのレーザビームの
光路を変更できるように光学系42を駆動するアクチュ
エータである第1、第2サーボモータ44、45と、そ
の発振器41と光学系42との間に配置されるシャッタ
ー装置46と、コントローラ47と、その光学系42、
第1、第2アクチュエータ44、45、シャッター装置
46を覆うレーザヘッド48を有する。
【0018】その発振器41のレーザ媒質として、本実
施形態ではYAG(イットリウム・アルミニウム・ガー
ネット結晶)が用いられている。その発振器41は市販
のものを用いることができる。その光学系42として、
本実施形態ではガルバノミラー形ビームスキャン光学系
が用いられている。その第1サーボモータ44は、その
光学系42を構成する光学素子を変位させることで、レ
ーザビームの照射位置をX軸方向において変位させ、そ
の第2サーボモータ45は、その光学系42を構成する
光学素子を変位させることで、レーザビームの照射位置
をY軸方向において変位させる。これにより、第2加工
装置4は、支持部材2に支持された金型素材1をレーザ
ビームにより加工可能である。そのコントローラ47か
ら発振器41のオン、オフ信号と、シャッター装置46
の開閉信号が出力され、そのシャッター装置46により
発振器41と光学系42との間のレーザビーム通路が開
閉される。また、スペースの有効利用のため、金型素材
1の第1加工装置3による加工領域と第2加工装置4に
よる加工領域とは一部重なるものとされることから、そ
の発振器41はコントローラ47のハウジングにレール
49を介してX軸方向に変位可能に支持され、これによ
り、金型素材1のレーザビーム加工時に干渉領域に入る
第2加工装置4のレーザヘッド48等の部分を、第1加
工装置3による金型素材1の加工時に加工領域から退避
させることが可能とされている。
施形態ではYAG(イットリウム・アルミニウム・ガー
ネット結晶)が用いられている。その発振器41は市販
のものを用いることができる。その光学系42として、
本実施形態ではガルバノミラー形ビームスキャン光学系
が用いられている。その第1サーボモータ44は、その
光学系42を構成する光学素子を変位させることで、レ
ーザビームの照射位置をX軸方向において変位させ、そ
の第2サーボモータ45は、その光学系42を構成する
光学素子を変位させることで、レーザビームの照射位置
をY軸方向において変位させる。これにより、第2加工
装置4は、支持部材2に支持された金型素材1をレーザ
ビームにより加工可能である。そのコントローラ47か
ら発振器41のオン、オフ信号と、シャッター装置46
の開閉信号が出力され、そのシャッター装置46により
発振器41と光学系42との間のレーザビーム通路が開
閉される。また、スペースの有効利用のため、金型素材
1の第1加工装置3による加工領域と第2加工装置4に
よる加工領域とは一部重なるものとされることから、そ
の発振器41はコントローラ47のハウジングにレール
49を介してX軸方向に変位可能に支持され、これによ
り、金型素材1のレーザビーム加工時に干渉領域に入る
第2加工装置4のレーザヘッド48等の部分を、第1加
工装置3による金型素材1の加工時に加工領域から退避
させることが可能とされている。
【0019】上記X軸駆動装置のサーボモータ21、Y
軸駆動装置のサーボモータ22、Z駆動装置のサーボモ
ータ23、スピンドル32の駆動モータ33、自動工具
交換装置35、光学系42の駆動用第1、第2サーボモ
ータ44、45、第2加工装置4のコントローラ47
が、上記制御装置10に接続されている。その制御装置
10は、金型素材1の加工プログラムを作成するための
CAD、CAMシステムを構成するコンピュータ58に
接続される。
軸駆動装置のサーボモータ22、Z駆動装置のサーボモ
ータ23、スピンドル32の駆動モータ33、自動工具
交換装置35、光学系42の駆動用第1、第2サーボモ
ータ44、45、第2加工装置4のコントローラ47
が、上記制御装置10に接続されている。その制御装置
10は、金型素材1の加工プログラムを作成するための
CAD、CAMシステムを構成するコンピュータ58に
接続される。
【0020】その加工プログラムに基づき制御装置10
から出力される制御信号により支持部材送り機構5のサ
ーボモータ21、22、23を制御し、支持部材2に支
持された金型素材1を第1加工装置3の加工領域におい
て移動および位置決めし、スピンドル32の駆動モータ
32を制御することで、工具34による金型素材1の切
削加工、研削加工、あるいは研磨加工を行うことができ
る。その制御信号により自動工具交換装置35を制御す
ることで、スピンドル32に保持される工具34の交換
を行うことができる。その制御信号により支持部材送り
機構5のサーボモータ21、22、23を制御し、支持
部材2に支持された金型素材1を第2加工装置4の加工
領域において移動および位置決めし、コントローラ47
を制御して発振器41のオン、オフ制御とシャッター装
置46の開閉制御を行い、光学系42の駆動用第1、第
2サーボモータ44、45を制御してレーザビームの照
射位置を制御することで、金型素材1のレーザビーム加
工を行うことができる。
から出力される制御信号により支持部材送り機構5のサ
ーボモータ21、22、23を制御し、支持部材2に支
持された金型素材1を第1加工装置3の加工領域におい
て移動および位置決めし、スピンドル32の駆動モータ
32を制御することで、工具34による金型素材1の切
削加工、研削加工、あるいは研磨加工を行うことができ
る。その制御信号により自動工具交換装置35を制御す
ることで、スピンドル32に保持される工具34の交換
を行うことができる。その制御信号により支持部材送り
機構5のサーボモータ21、22、23を制御し、支持
部材2に支持された金型素材1を第2加工装置4の加工
領域において移動および位置決めし、コントローラ47
を制御して発振器41のオン、オフ制御とシャッター装
置46の開閉制御を行い、光学系42の駆動用第1、第
2サーボモータ44、45を制御してレーザビームの照
射位置を制御することで、金型素材1のレーザビーム加
工を行うことができる。
【0021】また、支持部材2のX軸方向移動距離検知
センサ51、Y軸方向移動距離検知センサ52、Z軸方
向移動距離検知センサ53、第1サーボモータ44によ
るレーザビームのX軸方向変位量検知センサ54、第2
サーボモータ45によるレーザビームのY軸方向変位量
検知センサ55が、支持部材2の位置制御およびレーザ
ビームの照射位置の制御に際してフィードバック制御を
行うために設けられ、それぞれ制御装置10に接続され
る。さらに、制御装置10には制御状態を表示するため
の表示装置56と、オペレータにより手動で各加工装置
3、4を制御するための操作盤57が接続される。
センサ51、Y軸方向移動距離検知センサ52、Z軸方
向移動距離検知センサ53、第1サーボモータ44によ
るレーザビームのX軸方向変位量検知センサ54、第2
サーボモータ45によるレーザビームのY軸方向変位量
検知センサ55が、支持部材2の位置制御およびレーザ
ビームの照射位置の制御に際してフィードバック制御を
行うために設けられ、それぞれ制御装置10に接続され
る。さらに、制御装置10には制御状態を表示するため
の表示装置56と、オペレータにより手動で各加工装置
3、4を制御するための操作盤57が接続される。
【0022】上記寸法測定装置9は上記加工ヘッド6に
取り付けられる。本実施形態では、その寸法測定装置9
は、光軸方向がZ軸方向とされたCCDカメラ61を有
し、制御装置10に接続される。そのカメラ61により
撮影された金型素材1の画像が表示装置56により表示
可能とされている。その金型素材1の表示画像に、位置
指示画像としてカーソルが併せて表示可能とされ、その
カーソルの表示位置は操作盤57からの入力により変更
可能とされている。その表示装置56の画面において、
そのカーソルを金型素材1の表示画像における寸法の測
定開始点に位置決めした時点で、操作盤57から制御装
置10に測定開始点信号を制御装置10に入力され、次
に、支持部材送り機構5により金型素材1を移動させ、
そのカーソルが金型素材1の表示画像における寸法の測
定終了点に位置決めされた時点で、操作盤57から制御
装置10に測定終点信号を制御装置10に入力され、そ
の金型素材1の測定開始点の終了点間の移動距離の検知
信号がX軸方向移動距離検知センサ51あるいはY軸方
向移動距離検知センサ52から制御装置10に入力され
ることで、その測定結果が表示装置56に表示可能とさ
れている。すなわち、支持部材2に支持された金型素材
1のX軸方向およびY軸方向の寸法が測定される。な
お、金型素材1のZ軸方向の寸法を測定できるように、
そのCCDカメラ61を加工ヘッド6に光軸方向をX軸
およびY軸方向に変更可能に取り付けられるようにして
もよい。この寸法測定装置9は公知の構成のものを用い
ることができる。
取り付けられる。本実施形態では、その寸法測定装置9
は、光軸方向がZ軸方向とされたCCDカメラ61を有
し、制御装置10に接続される。そのカメラ61により
撮影された金型素材1の画像が表示装置56により表示
可能とされている。その金型素材1の表示画像に、位置
指示画像としてカーソルが併せて表示可能とされ、その
カーソルの表示位置は操作盤57からの入力により変更
可能とされている。その表示装置56の画面において、
そのカーソルを金型素材1の表示画像における寸法の測
定開始点に位置決めした時点で、操作盤57から制御装
置10に測定開始点信号を制御装置10に入力され、次
に、支持部材送り機構5により金型素材1を移動させ、
そのカーソルが金型素材1の表示画像における寸法の測
定終了点に位置決めされた時点で、操作盤57から制御
装置10に測定終点信号を制御装置10に入力され、そ
の金型素材1の測定開始点の終了点間の移動距離の検知
信号がX軸方向移動距離検知センサ51あるいはY軸方
向移動距離検知センサ52から制御装置10に入力され
ることで、その測定結果が表示装置56に表示可能とさ
れている。すなわち、支持部材2に支持された金型素材
1のX軸方向およびY軸方向の寸法が測定される。な
お、金型素材1のZ軸方向の寸法を測定できるように、
そのCCDカメラ61を加工ヘッド6に光軸方向をX軸
およびY軸方向に変更可能に取り付けられるようにして
もよい。この寸法測定装置9は公知の構成のものを用い
ることができる。
【0023】上記構成によれば、レーザビームを用いる
ことで、放電加工やエッチング加工を行うことなく、刃
物寸法の制約なしに金型素材1における微細溝や凹所に
おけるシャープエッジ状の内角部等を高能率かつ高精度
で加工できる。これにより、金型素材1を一つの支持部
材2上に取り付けたままで、切削、研削加工とレーザビ
ーム加工を自在に組み合わせた加工を行い、金型素材1
を最終製品にまで仕上げることができる。また、金型素
材1を一つの支持部材2上に取り付けたままで、切削、
研削加工とレーザビーム加工だけでなく、研磨加工も可
能になり、より高精度な金型の成形が可能になる。さら
に、レーザビーム加工により変質層が生じたとしても、
その変質層を金型素材1を支持部材2から取り外すこと
なく研磨加工により除去できる。また、金型素材1を一
つの支持部材2上に取り付けたままで、最終製品にまで
仕上げることができるだけでなく、寸法測定装置9によ
り寸法精度の測定も行え、精度不良の場合は再加工がで
きる。
ことで、放電加工やエッチング加工を行うことなく、刃
物寸法の制約なしに金型素材1における微細溝や凹所に
おけるシャープエッジ状の内角部等を高能率かつ高精度
で加工できる。これにより、金型素材1を一つの支持部
材2上に取り付けたままで、切削、研削加工とレーザビ
ーム加工を自在に組み合わせた加工を行い、金型素材1
を最終製品にまで仕上げることができる。また、金型素
材1を一つの支持部材2上に取り付けたままで、切削、
研削加工とレーザビーム加工だけでなく、研磨加工も可
能になり、より高精度な金型の成形が可能になる。さら
に、レーザビーム加工により変質層が生じたとしても、
その変質層を金型素材1を支持部材2から取り外すこと
なく研磨加工により除去できる。また、金型素材1を一
つの支持部材2上に取り付けたままで、最終製品にまで
仕上げることができるだけでなく、寸法測定装置9によ
り寸法精度の測定も行え、精度不良の場合は再加工がで
きる。
【0024】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、第1加工装置3と第2加工装置4の配置は
上記実施形態に限定されず、任意に配置できる。また、
第1加工装置3の形態は上記のように門形支持体7によ
り加工ヘッド6を支持するものに限定されず、例えばコ
ラム形支持体により加工ヘッドを片持ち状に支持しても
よい。また、スピンドルも縦軸中心に回転するものに限
定されず、横軸中心に回転するものであってもよい。
い。例えば、第1加工装置3と第2加工装置4の配置は
上記実施形態に限定されず、任意に配置できる。また、
第1加工装置3の形態は上記のように門形支持体7によ
り加工ヘッド6を支持するものに限定されず、例えばコ
ラム形支持体により加工ヘッドを片持ち状に支持しても
よい。また、スピンドルも縦軸中心に回転するものに限
定されず、横軸中心に回転するものであってもよい。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、金型素材を一つの支持
部材上に取り付けたままで、切削、研削、研磨といった
機械加工だけでなく、微細溝やシャープエッジ状の内角
部等の最終仕上げ加工まで行って最終製品を成形できる
究極の理想とする金型用加工システムを提供できる。こ
れにより、生産性や寸法精度を向上でき、トータルマシ
ンコストや作業人員や装置設置面積を低減し、金型の納
期短縮を図ることができる。
部材上に取り付けたままで、切削、研削、研磨といった
機械加工だけでなく、微細溝やシャープエッジ状の内角
部等の最終仕上げ加工まで行って最終製品を成形できる
究極の理想とする金型用加工システムを提供できる。こ
れにより、生産性や寸法精度を向上でき、トータルマシ
ンコストや作業人員や装置設置面積を低減し、金型の納
期短縮を図ることができる。
【図1】本発明の実施形態の金型用加工システムの斜視
図
図
【図2】本発明の実施形態の金型用加工システムの構成
説明図
説明図
1 金型素材 2 支持部材 3 第1加工装置 4 第2加工装置 5 支持部材送り機構 9 寸法測定装置 32 スピンドル 34 工具 35 自動工具交換装置 41 発振器 42 光学系 44、45 アクチュエータ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年4月15日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の金型用加工シス
テムは、金型素材の支持部材と、その支持部材に支持さ
れた金型素材を切削工具および研削工具により加工可能
な第1加工装置と、その支持部材に支持された金型素材
をレーザビームにより加工可能な第2加工装置とを備え
る。その支持部材に支持された金型素材を各加工装置そ
れぞれの加工領域において移動および位置決めできるよ
うに、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有し、
その第2加工装置により金型素材の凹所の内部にシャー
プエッジ状の角部を加工可能である。本発明は、従来に
おいては素材の切断、穴あけ、文字や記号のマーキング
といった用途にしか用いられていなかったレーザビーム
を理想の刃物として、金型素材の加工に用いるという着
想の下になされたものである。すなわち、レーザビーム
を用いることで、放電加工やエッチング加工を行うこと
なく、刃物寸法の制約なしに金型素材における微細溝や
凹所におけるシャープエッジ状の内角部等を加工できる
ので、本発明の構成によれば、金型素材を一つの支持部
材上に取り付けたままで、切削や研削加工とレーザビー
ム加工とを自在に組み合わせた加工ができる。これによ
り、微細溝、凹所におけるシャープエッジ状の内角部等
の加工を高能率かつ高精度で行い、最終製品にまで仕上
げることができる。
テムは、金型素材の支持部材と、その支持部材に支持さ
れた金型素材を切削工具および研削工具により加工可能
な第1加工装置と、その支持部材に支持された金型素材
をレーザビームにより加工可能な第2加工装置とを備え
る。その支持部材に支持された金型素材を各加工装置そ
れぞれの加工領域において移動および位置決めできるよ
うに、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有し、
その第2加工装置により金型素材の凹所の内部にシャー
プエッジ状の角部を加工可能である。本発明は、従来に
おいては素材の切断、穴あけ、文字や記号のマーキング
といった用途にしか用いられていなかったレーザビーム
を理想の刃物として、金型素材の加工に用いるという着
想の下になされたものである。すなわち、レーザビーム
を用いることで、放電加工やエッチング加工を行うこと
なく、刃物寸法の制約なしに金型素材における微細溝や
凹所におけるシャープエッジ状の内角部等を加工できる
ので、本発明の構成によれば、金型素材を一つの支持部
材上に取り付けたままで、切削や研削加工とレーザビー
ム加工とを自在に組み合わせた加工ができる。これによ
り、微細溝、凹所におけるシャープエッジ状の内角部等
の加工を高能率かつ高精度で行い、最終製品にまで仕上
げることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森山 太 大阪府大阪市鶴見区茨田大宮1―19―3 (72)発明者 中野 義平 和歌山県和歌山市北ノ新地田町15番地
Claims (4)
- 【請求項1】 金型素材の支持部材と、 その支持部材に支持された金型素材を切削工具および研
削工具により加工可能な第1加工装置と、 その支持部材に支持された金型素材をレーザビームによ
り加工可能な第2加工装置とを備え、 その支持部材に支持された金型素材を各加工装置それぞ
れの加工領域において移動および位置決めできるよう
に、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有する金
型用加工システム。 - 【請求項2】 その第1加工装置は、その支持部材に支
持された金型素材を研磨工具により加工可能である請求
項1に記載の金型用加工システム。 - 【請求項3】 その支持部材に支持された金型素材の寸
法測定装置を備え、前記支持部材送り機構により、その
支持部材に支持された金型素材を、その寸法測定装置の
測定領域において位置決め可能である請求項1または2
に記載の金型用加工システム。 - 【請求項4】 その第1加工装置は、工具を保持可能な
スピンドルと、そのスピンドルにより保持される工具を
交換するための自動工具交換装置とを有し、その第2加
工装置は、レーザビームの発振器と、そのレーザビーム
を金型素材に導く光学系と、そのレーザビームの光路を
変更できるように前記光学系を駆動するアクチュエータ
とを有する請求項1〜3の中の何れかに記載の金型用加
工システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10108535A JPH11285924A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 金型用加工システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10108535A JPH11285924A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 金型用加工システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11285924A true JPH11285924A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14487280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10108535A Pending JPH11285924A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 金型用加工システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11285924A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4891445B1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-03-07 | パナソニック電工株式会社 | 超精密複合加工装置および超精密複合加工方法 |
WO2013089279A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | パナソニック株式会社 | 超精密複合加工装置の加工用データの作成方法および超精密複合加工装置 |
WO2013089282A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | パナソニック株式会社 | 超精密複合加工装置における加工手段の判断方法および超精密複合加工装置 |
JP2017192963A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 株式会社小松精機工作所 | プレス金型の製造方法、プレス加工法及びプレス金型機構 |
WO2018131443A1 (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ピストン製造方法、ピストンピン孔計測方法およびピストン |
CN108311857A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-24 | 温州晨日科技有限公司 | 一种皮革压花模具的花纹加工方法 |
KR20190010457A (ko) * | 2017-07-20 | 2019-01-30 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 절삭 장치 및 편광판의 제조 방법 |
KR101976441B1 (ko) * | 2018-11-27 | 2019-08-28 | 주식회사 21세기 | 펨토초 레이저를 이용한 초정밀 블레이드 엣지 가공방법 |
KR102161934B1 (ko) * | 2020-03-31 | 2020-10-05 | 유호종 | 금형자동사상장치 및 이를 이용한 금형자동사상방법 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10108535A patent/JPH11285924A/ja active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101485048B1 (ko) * | 2011-03-17 | 2015-01-22 | 파나소닉 주식회사 | 초정밀 복합 가공 장치 및 초정밀 복합 가공 방법 |
WO2012124813A1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-09-20 | パナソニック株式会社 | 超精密複合加工装置および超精密複合加工方法 |
JP4891445B1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-03-07 | パナソニック電工株式会社 | 超精密複合加工装置および超精密複合加工方法 |
US9339889B2 (en) | 2011-03-17 | 2016-05-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Hybrid ultraprecision machining device and hybrid ultraprecision machining method |
US9612594B2 (en) | 2011-12-14 | 2017-04-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for determining a machining means in hybrid ultraprecision machining device, and hybrid ultraprecision machining device |
US10052726B2 (en) | 2011-12-14 | 2018-08-21 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for creating machining data for use in hybrid ultraprecision machining device, and hybrid ultraprecision machining device |
JP5695214B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2015-04-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 超精密複合加工装置の加工用データの作成方法および超精密複合加工装置 |
JP5695215B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2015-04-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 超精密複合加工装置における加工手段の判断方法および超精密複合加工装置 |
WO2013089282A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | パナソニック株式会社 | 超精密複合加工装置における加工手段の判断方法および超精密複合加工装置 |
DE112012003797B4 (de) * | 2011-12-14 | 2016-12-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Bearbeitungsmittelbestimmungsverfahren für eine kombinierte Ultrapräzisionsbearbeitungsvorrichtung und kombinierte Ultrapräzisionsbearbeitunsvorrichtung |
WO2013089279A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | パナソニック株式会社 | 超精密複合加工装置の加工用データの作成方法および超精密複合加工装置 |
US20150025667A1 (en) * | 2011-12-14 | 2015-01-22 | Panasonic Corporation | Method for creating machining data for use in hybrid ultraprecision machining device, and hybrid ultraprecision machining device |
JP2017192963A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 株式会社小松精機工作所 | プレス金型の製造方法、プレス加工法及びプレス金型機構 |
WO2018131443A1 (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ピストン製造方法、ピストンピン孔計測方法およびピストン |
KR20190010457A (ko) * | 2017-07-20 | 2019-01-30 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 절삭 장치 및 편광판의 제조 방법 |
CN108311857A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-24 | 温州晨日科技有限公司 | 一种皮革压花模具的花纹加工方法 |
KR101976441B1 (ko) * | 2018-11-27 | 2019-08-28 | 주식회사 21세기 | 펨토초 레이저를 이용한 초정밀 블레이드 엣지 가공방법 |
WO2020111411A1 (ko) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 21세기 | 펨토초 레이저를 이용한 초정밀 블레이드 엣지 가공방법 |
US11938568B2 (en) | 2018-11-27 | 2024-03-26 | 21 Th Century Co., Ltd | Method for processing superfine blade edge using femtosecond laser |
KR102161934B1 (ko) * | 2020-03-31 | 2020-10-05 | 유호종 | 금형자동사상장치 및 이를 이용한 금형자동사상방법 |
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