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JP2008302375A - 長尺ワークの３次元レーザ加工装置 - Google Patents

長尺ワークの３次元レーザ加工装置 Download PDF

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JP2008302375A JP2007150407A JP2007150407A JP2008302375A JP 2008302375 A JP2008302375 A JP 2008302375A JP 2007150407 A JP2007150407 A JP 2007150407A JP 2007150407 A JP2007150407 A JP 2007150407A JP 2008302375 A JP2008302375 A JP 2008302375A
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恒彦 山崎
Naotomi Miyagawa
直臣 宮川
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Yamazaki Mazak Corp
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Yamazaki Mazak Corp
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Abstract

【課題】長尺ワークに対して３次元レーザ加工を施す装置に各種の素材を自動的に搬入する装置を提供する。
【解決手段】多品種素材自動搬入装置１００は、バンドルタイプの素材搬入装置１２０を有する。バンドルタイプの素材Ｗ１は丸パイプ又は角パイプであって、ローラコンベア１４０で搬送される際に、軸線まわりの姿勢は自動的に整列される。ストッパー１５０で制止された先頭の素材は、揺動アーム１７０でストッパー１５０を超えて傾斜コンベア１８０に送り出される。共用コンベア２００の受け部材２１０は、バンドルタイプの素材とともに、軸線まわりの姿勢が自動的に整列されないバーサタイルタイプの素材もオペレータにより段取りされ、３次元レーザ加工機に向けて送り出す。
【選択図】図２

Description

本発明は、パイプやアングル材などの所謂長尺部材に対して、レーザ切断などによる自由曲面形状の線状切断が可能な３次元レーザ加工装置に関する。
最近、長尺のワークに対する切断加工が可能な線状加工装置が提案されている。下記特許文献は、本出願人が保有する長尺部材の３次元レーザ加工装置に関する。
また、下記の外国公報も同様の加工装置を開示する。
特許第３７６９６６３号 特許第３７１０１１６号 特許第３７９６０７９号 ＤＥ１９８３８８６３Ａ１ ＤＥ１９７２１３３０Ｃ２ ＤＥ１９７２１３３１Ａ１ ＥＰ０４８１４６２Ｂ１
これらの３次元レーザ加工装置にあっては、長尺物の素材を自動的に供給する装置を必要とする。
３次元レーザ加工装置は種々の断面形状をもって長尺材を加工するもので、各種の断面形状をもつ素材に対応する搬入供給装置を必要とする。
丸パイプや角パイプ等の断面形状をもって素材は搬送中に軸線まわりの姿勢が自動的に整列される。
そしてこれらの素材のうち、サイズの小さな長尺材は、いわゆるバンドルタイプ（Ｂｕｎｄｌｅ Ｔｙｐｅ）と称され、大量の素材が束ねた状態で供給される。
一方、断面がＬ型形状やＨ型形状の大型長尺材は、バーサタイルタイプ（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｔｙｐｅ）と称される１本毎に搬入供給装置上に軸線まわりの姿勢を整列させて段取りする必要がある。
本発明の目的は、１度に大量に供給されるバンドルタイプの長尺素材と１本毎に供給されるバーサタイルタイプの長尺素材を取り扱うことができる搬入供給を備えた３次元レーザ加工装置を提供するものである。
上記目的を達成するために、本発明の長尺ワークの３次元レーザ加工装置は、長尺方向に配設されるベースと、ベースの中央部に配設される３次元レーザ加工機と、３次元レーザ加工機を挟んで配設される多品種素材自動搬入装置と、加工済みの加工品を搬出する搬出装置を備える。
そして、多品種素材自動搬入装置は、搬送中に軸線まわりの姿勢が自動的に整列される断面形状を有し、かつ束状で供給される第１のタイプの素材が搬入される搬入装置と、第１のタイプの素材を１列に整列させて共用コンベアに送る傾斜コンベアを備え、共用コンベアは、第１のタイプの素材と、搬送中に軸線まわりの姿勢が自動的に整列されない断面形状を有する第２のタイプの素材に共用される受け部材を備えるものである。
また、共用コンベアは、水平方向に移動する数基の受け部材を備える。
そして、第１のタイプの素材は、丸パイプ又は角パイプである。
さらに、多品種素材自動搬入装置は、水平方向に第１のタイプの素材を送るコンベアと、送られてくる第１のタイプの素材の先頭位置を規制するストッパーと、ストッパーの上流側に配設されて送られてくる第１のタイプの素材が２段以上に積層されるのを防止する２段積み防止装置と、先頭の素材を１本づつストッパーを越えて傾斜コンベアに送り出す揺動アームとを備える。
また、ストッパーの水平方向の位置と、２段積み防止装置の高さ位置を調整する手段を備えるものである。
さらに、長尺ワークの３次元レーザ加工装置は、３次元レーザ加工機に装備される回転チャックと、搬入側に配設されて、長尺素材を把持する回転チャックを備え、搬入側に配設される回転チャックと、搬出側に配設される２基の回転チャックを軸線方向に駆動する駆動装置を備えるものである。
本発明の３次元レーザ加工装置によれば、各種の長尺素材を自動的に搬入することができるので、加工効果率を向上することができる。
図１は本発明の多品種素材自動搬入装置を備えた３次元レーザ加工装置の全体構成を示す傾斜図、図２は多品種素材自動搬入装置側を示す正面図、図３、図４は素材の供給状態を示す同様の正面図である。
全体を符号１で示す３次元レーザ加工装置は、長尺のベース１０を有し、ベース１０上にはガイドレール１２が設けられる。
ベース１０の中央部には、３次元レーザ加工機２０が設けられ、レーザ加工ヘッド２１は、チャック３２に把持されたワークに対して３次元レーザ加工を施す。
ベース１０のガイドレール１２上には３基のチャック３１、３３、３４が載置され、駆動装置によってガイドレール１２上を走行する。３次元レーザ加工機２０にもチャック３２が装備されており、合計４基のチャックによりワークは取り扱われる。
３次元レーザ加工装置には、レーザ発振器６１、チラーユニット６２、電装ユニット６３、吸塵装置６４等の装備も備える。
３次元レーザ加工装置には、３次元レーザ加工機２０の上流側に多品種素材自動搬入装置１００を、下流側に加工されたワークの搬出装置５０を有する。
ワークの搬出装置５０は、チェーンコンベア５２を備え、チャック３３、３４で把持されたワークを移送装置５４から受け取り、排出部まで搬送する。
３次元レーザ加工機２０の上流側には、バンドルタイプとバーサタイルタイプの長尺素材に対応することができる多品種素材自動搬入装置１００が装備される。
図２は、本発明の３次元レーザ加工装置に装備される多品種素材自動搬入装置を３次元レーザ加工機からみた正面図である。
多品種素材自動搬入装置１００は、フレーム１１０の端部に設けられるバンドルタイプ素材搬入装置１２０を備える。
バンドルタイプ素材搬入装置１２０は、ガイドレール１２１上を矢印Ａ方向に昇降する台車１２２を有し、台車１２２はローラ１２４によりレール１２１上に支持される。
台車１２２は、アーム１２５と底板１２６を備え、底板１２６上にバンドルタイプの素材Ｗ１が搬入される。台車１２２は、チェーン１３２に連絡されており、チェーン１３２は駆動軸１３０により駆動される。
台車１２２が上昇すると、バンドルタイプの素材Ｗ１は、水平方向に設けられたローラコンベア１４０上に押し出される。ローラコンベア１４０により移送される素材Ｗ１の先頭は、ストッパー１５０に突き当たる。このストッパー１５０の矢印Ｂ方向の位置は、手動により調節することができる。オペレータは素材Ｗ１の種類やサイズに対応して、ストッパー１５０の矢印Ｂ方向の位置を調節する。
ローラコンベア１４０の上方には、素材Ｗ１が２段以上に積層された状態で搬送されるのを防止するための２段積防止ストッパー１６０が設けられる。この２段積防止ストッパー１６０は、駆動軸１６２により回動可能に支持されており、素材Ｗ１の高さ寸法に対応して、その先端の高さ位置を調整することができる。
素材Ｗ１が図に示すような角パイプの場合には、２段積防止ストッパー１６０の位置を符号１６０ａで示す位置に調整して、１段毎に素材Ｗ１をストッパー１５０側へ送り出す。
ストッパー１５０に突き当った先頭の素材Ｗ１は、揺動アーム１７０により持ち上げられてストッパー１５０の上端部を乗り越える。
ストッパー１５０の上部を通過した素材Ｗ１は、傾斜コンベア１８０に取付けられた支持部材１８２により受け止められる。傾斜コンベア１８０は、駆動軸１８４により矢印Ｃ方向に移動する。
支持部材１８２に受け止められたＷ１は傾斜コンベア１８０の移動とともに斜め下方に降下して、共用コンベア２００の受け部材２１０上に載置される。
この共用コンベア２００は、バンドルタイプの素材とバーサタイプの素材をともに取り扱うことができ、素材を３次元レーザ加工装置の第１のチャック３１側へ搬送する。
先頭の素材は、トラバーサ２５０によって１本毎に第１のチャック３１に供給される。
以上がバンドルタイプの素材Ｗ１を搬入する際に使用される装備である。
一方、長手方向の軸線まわりの姿勢が同一方向になるように並べて供給する必要があるバーサタイルタイプの素材に対しては、オペレータにより１本毎に姿勢が同じになるように共用コンベア２００の受け部材２１０上に段取りされる。
図３は、角パイプ形状のバンドルタイプの素材Ｗ１を搬入する際の説明図である。各装置は図２で説明したものと同様であるので同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図４は丸パイプ形状のバンドルタイプの素材Ｗ２を搬入する際の説明図である。各装置図２で説明したものと同様であるので同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
本発明の３次元レーザ加工装置の傾斜図 多品種素材自動搬入装置の正面図 多品種素材自動搬入装置の正面図 多品種素材自動搬入装置の正面図
符号の説明
１ ３次元レーザ加工装置
１０ ベース
２０ ３次元レーザ加工機
３１、３２、３３、３４ 回転チャック
５０ ワーク搬出装置
１００ 多品種素材自動搬入装置
１２０ バンドルタイプ素材搬入装置
１４０ ローラコンベア
１５０ ストッパー
１６０ ２段積防止ストッパー
１７０ 揺動アーム
１８０ 傾斜コンベア
２００ 共用コンベア

Claims (6)

  1. 長尺の素材に対して３次元レーザ加工を施す長尺ワークの３次元レーザ加工装置であって、長尺方向に配設されるベースと、ベースの中央部に配設される３次元レーザ加工部と、３次元レーザ加工部を挟んで配設される多品種素材自動搬入装置と、加工済みの加工品を搬出する搬出装置を備え、
    多品種素材自動搬入装置は、搬送中に軸線まわりの姿勢が自動的に整列される断面形状を有し、かつ束状で供給される第１のタイプの素材が搬入される搬入装置と、第１のタイプの素材を１列に整列させて共用コンベアに送る傾斜コンベアを備え、共用コンベアは、第１のタイプの素材と、搬送中に軸線まわりの姿勢が自動的に整列されない断面形状を有する第２のタイプの素材に共用される受け部材を備える長尺ワークの３次元レーザ加工装置。
  2. 共用コンベアは、水平方向に移動する数基の受け部材を備える請求項１記載の長尺ワークの３次元レーザ加工装置。
  3. 第１のタイプの素材は、丸パイプ又は四角パイプである請求項１記載の長尺ワークの３次元レーザ加工装置。
  4. 多品種素材自動搬入装置は、水平方向に第１のタイプの素材を送るコンベアと、送られてくる第１のタイプの素材の先頭位置を規制するストッパーと、ストッパーの上流側に配設されて送られてくる第１のタイプの素材が２段以上に積層されるのを防止する２段積み防止装置と、先頭の素材を１本づつストッパーを越えて傾斜コンベアに送り出す揺動アームとを備える請求項１記載の長尺ワークの３次元レーザ加工装置。
  5. ストッパーの水平方向の位置と、２段積み防止装置の高さ位置を調整する手段を備える請求項４記載の長尺ワークの３次元レーザ加工装置。
  6. 長尺ワークの３次元レーザ加工装置は、３次元レーザ加工部に装備される回転チャックと、搬入側に配設されて、長尺素材を把持する回転チャックを備え、搬入側に配設される回転チャックと、搬出側に配説される２基の回転チャックを軸線方向に駆動する駆動装置を備える請求項１に記載の長尺ワークの３次元加工装置。
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