JP6868440B2 - 加工品の切断分離加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状のワークから加工品を切断分離する切断分離加工方法及びその加工品に関する。より詳細には、板状のワークから切断分離した加工品を、前記ワークから落下しないように保持することができる切断分離加工方法及びその加工品に関する。

従来、板状のワークから加工品を切断分離すると、分離された加工品がワークの上面に乗ったり、また、ワークの下側に入り込むことがある。したがって、ワークから複数の切断品（加工品）を連続的に切断分離することが難しい。そこで、板状のワークから複数の加工品を連続的に、次々に切断分離するとき、ワークから加工品が離れないように、微小の接続部（ミクロジョイント）を介して、ワークと加工品とを接続した状態に切断することがある。

前述のように、ワークと加工品とをミクロジョイントを介して接続した状態に加工すると、加工品の周辺に、ミクロジョイントに起因する微小な突起が生じる。したがって、場合によっては微小な突起を除去することが必要になる。したがって、ミクロジョイントに起因する微小な突起を生じることなく、ワークと加工品とを接続した状態に加工することが提案されている（例えば特許文献１，２参照）。

特開平５−２４５６７１号公報 特開平６−２３８４７５号公報

前記特許文献１に記載の構成は、レーザ加工によって板状のワークから切断片を切断分離する際に、レーザ加工による切断線（スリット）の位置へ接着剤を供給して、ワークから切断片が離れないように接着する構成である。したがって、ワークから切断片を分離したとき、切断片に付着している接着剤を除去する必要がある。

前記特許文献２に記載の構成は、レーザ加工によって被加工物から製品部分を切断分離する際、レーザ光によって切断した切断線に近接した被加工物の一部を溶融したときの溶融物によって製品部分を被加工物に接合するものである。したがって、製品部分が溶融物によって溶融して一体化することがある。

本発明は、板状のワークから加工品を切断して分離するために、前記加工品の輪郭部に沿って所望範囲のレーザ切断加工を行う工程と、前記レーザ切断加工によって形成したスリットに近接した位置で前記ワークの複数箇所に加圧加工を行うことにより、前記スリットを横切って前記加工品の切断面を押圧する押圧部を突出形成する工程と、前記複数箇所の押圧部によって前記加工品の切断面を押圧保持した状態で、前記加工品の残りの輪郭部のレーザ切断加工を行う工程とを含む加工品の切断分離加工方法を提供する。

上記の加工品の切断分離加工方法において、前記押圧部を形成する位置は、前記残りの輪郭部に近接した位置である。

上記の加工品の切断分離加工方法において、前記加工品を挟んで対向する位置である。

上記の加工品の切断分離加工方法において、前記押圧部を形成する位置は、２箇所に形成した押圧部を結ぶ直線を中心として前記加工品が回動することを規制する位置である。

上記の加工品の切断分離加工方法において、前記押圧部は、前記加工品の切断面を曲面で押圧保持する。

上記の加工品の切断分離加工方法において、前記加工品の切断分離加工は、レーザ切断加工機能とパンチプレス加工機能とを備えるレーザ・パンチ複合加工機によって行われる。

本発明によれば、板状のワークから加工品を切断分離するために、加工品の輪郭部に沿って所望範囲に亘ってレーザ切断加工を行う。そして、レーザ切断加工によって形成したスリットに近接した複数箇所に加圧加工を行い、この加圧加工によって前記スリットを横切って加工品の切断面を押圧する押圧部を突出形成するものである。

したがって、加工品は、複数箇所の押圧部によって、ワークから落下することなく押圧保持されるものである。よって、加工品を切断分離加工後にワークから加工品を取り外すことが容易であると共に、取り外した後に後加工が不要である。

本発明の切断分離加工方法に使用可能なレーザ・パンチ複合機の全体的構成を示す説明図である。 加工品を切断分離する場合の説明図である。 スリットに近接した位置に加圧加工を行って突出部によって加工品を押圧する形態の説明図である。 突出部を形成する種々の形態の説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、理解を容易にするために、先ず、本発明を実施するためのレーザ・パンチ複合加工機について説明する。なお、レーザ・パンチ複合加工機は、例えば特開２００９−１８３３４号公報に記載されているように周知である。したがって、レーザ・パンチ複合加工機の構成については概略的に説明することにする。

図１に示すように、レーザ・パンチ複合加工機１は、上部フレーム３Ｕ、下部フレーム３Ｌを備えたフレーム３を備えている。前記上部フレーム３Ｕには、複数のパンチＰを備えた上部タレット５Ｕが回転自在に備えられており、下部フレーム３Ｌには、前記パンチＰに対応した複数のダイＤを備えた下部タレット５Ｌが回転自在に備えられている。そして、前記上部フレーム３Ｕには、パンチング下降位置に割出し位置決めされたパンチＰを打圧するストライカ（ラム）７が上下動自在に備えられている。

下部フレーム３Ｌには、板状のワークＷを支持するワークテーブル９が備えられている。そして、下部フレーム３Ｌ上には、ワークＷをＸ軸方向（図１において紙面に垂直な方向）及びＹ軸方向（図１において左右方向）へ移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置１１が備えられている。さらに、ワークＷのレーザ加工を行うために、上部フレーム３Ｕには、レーザ加工ヘッド１３を上下動自在に備えたスライダ１３０がＹ軸方向へ移動位置決め自在に備えられている。

以上のごとき構成により、ワーク移動位置決め装置１１によってＸ，Ｙ軸方向へ移動位置決めされるワークＷに対してレーザ切断加工及びパンチＰ、ダイＤによる押圧加工（打抜き加工やコイニング加工をも含む加工）を行うことができる。

さて、例えば図２（Ａ）に示すように、例えば内部に矩形状の穴１５Ｈを備えた矩形状の加工品１５を、板状のワークＷから切断分離するには、次のように行う。すなわち、先ずレーザ加工ヘッド１３を使用して、図２（Ｂ）に示すように、加工品１５及び穴１５Ｈの輪郭部に沿って所望範囲に亘ってレーザ切断加工を行ってスリット１７Ａ，１７Ｂの加工を行う。

次に、ワークＷをパンチング加工位置に位置決めして、図２（Ｃ）に示すように、スリット１７Ａに近接したワークＷ側の複数箇所の加圧加工位置１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃに押圧加工を行う。同様に、穴１５Ｈを形成するときにスクラップとなるスクラップ部分２１における加圧加工位置２１Ａに押圧加工又は打抜き加工を行う。この場合、加圧加工位置２１Ａは複数であって、図２（Ｃ）において左右方向及び／又は上下方向に位置ずれした位置であってもよいものである。なお、以後の説明においては、加圧加工位置１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ及び２１Ａの加工を行うことを、打抜き加工をも含めて押圧部形成加工と称する。

すなわち、図３（Ａ）及び（Ｂ）に概略的、概念的に示すように、スリット１７Ａ，１７Ｂに近接した位置であって、ワークＷの板厚よりも小さな距離の近接位置に押圧部形成加工１９Ａを行うと、ワークＷ及びスクラップ部分２１に、スリット１７Ａ，１７Ｂを横切るように逃げが生じる。そして、スリットを横切るように突出変形した突出部２３が生じる。この逃げに起因する突出部２３の曲面が加工品１５の切断面１５Ｆに当接し、加工品１５の切断面を押圧する押圧部を構成することになる。したがって、加工品１５の周囲の複数箇所に突出部２３を形成して加工品１５を周囲から押圧することにより、加工品１５は落下することなくワークＷに押圧保持される。この際、加工品１５の外周面である切断面の複数箇所には、押圧部（突出部）２３によって押圧された圧痕を生じる。

上述のように、加工品１５の周囲の複数箇所に押圧部形成加工を行って、突出部２３によって加工品１５を押圧保持した状態にあるときに、加工品１５の残りの輪郭部１７Ｃの部分のレーザ切断加工を行うことにより、加工品１５及びスクラップ部分２１をワークＷから切断分離することができる。この際、加工品１５は、周囲の複数の突出部２３によって押圧されている。したがって、レーザ・パンチ複合加工機１からワークＷを搬出するとき、加工品１５がワークＷから脱落するようなことはない。

なお、ワークＷから加工品１５を取り外す場合は、例えばハンマー等によって加工品１５を軽く打圧したり、或は、ワークＷに振動を付与することによって、加工品１５をワークＷから容易に取り外すことができるものである。

なお、突出部２３を形成する構成としては、図４（Ａ）〜（Ｋ）に示すように、ワークＷの上面又は下面の一側面に、又は上下両面に適宜形状の凹部２５を押圧加工することによって形成することも可能である。

ところで、本発明は前述したごとき実施形態に限ることなく、適宜の変形を行うことにより、その他の形態でもって実施可能である。すなわち、加工品が例えば三角形状の場合には、各辺に対応した３箇所に突出部を形成することが望ましいものである。また、加工品が例えば円形状等の場合には、中心位置（重心位置）を間にした対向位置に突出部を形成することが望ましい。この場合、２箇所の突出部を結ぶ直線を中心として回転することを規制する位置にも（例えば、図２（Ｃ）の押圧加工位置１９Ｃが相当する）突出部２３を形成することが望ましいものである。すなわち、この場合には、３箇所に突出部２３を形成することになる。

ところで、突出部２３を形成する位置は、突出部２３を形成して加工品１５を押圧するとき、加工品１５が移動することのない位置、すなわち残りの輪郭部に近接した位置や残りの輪郭部１７Ｃと対向する位置とすることが望ましい。

また、図２（Ｃ），（Ｄ）においては、加工品１５の対向した位置にそれぞれ加圧加工位置１９Ａ，１９Ｂを設定した場合について説明したが、加圧位置の数はより多くの所望数とすることができる。

さらに、レーザ切断加工によるスリットの加工と押圧部成形加工を行うパンチング加工とを交互に繰り返すことも可能である。

１ レーザ・パンチ複合加工機
３ フレーム
３Ｕ，３Ｌ 上下のフレーム
５Ｕ，５Ｌ タレット
７ ストライカ
９ ワークテーブル
１１ ワーク移動位置決め装置
１３ レーザ加工ヘッド
１５ 加工品
１５Ｆ 切断面
１５Ｈ 穴
１７Ａ，１７Ｂ スリット
１７Ｃ 残りの輪郭部
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ 加圧加工位置
２１ スクラップ部分
２１Ａ 加圧加工位置
２３ 突出部（逃げ、押圧部）
２５ 凹部

Claims (6)

1. 板状のワークから加工品を切断して分離するために、前記加工品の輪郭部に沿って所望範囲のレーザ切断加工を行う工程と、
   前記レーザ切断加工によって形成したスリットに近接した位置で前記ワークの複数箇所に加圧加工を行うことにより、前記スリットを横切って前記加工品の切断面を押圧する押圧部を突出形成する工程と、
   前記複数箇所の押圧部によって前記加工品の切断面を押圧保持した状態で、前記加工品の残りの輪郭部のレーザ切断加工を行う工程と、
   を含む加工品の切断分離加工方法。
2. 前記押圧部を形成する位置は、前記残りの輪郭部に近接した位置である請求項１に記載の加工品の切断分離加工方法。
3. 前記押圧部を形成する位置は、前記加工品を挟んで対向する位置である請求項１に記載の加工品の切断分離加工方法。
4. 前記押圧部を形成する位置は、２箇所に形成した押圧部を結ぶ直線を中心として前記加工品が回動することを規制する位置である請求項１に記載の加工品の切断分離加工方法。
5. 前記押圧部は、前記加工品の切断面を曲面で押圧保持する請求項１〜４のいずれか１項に記載の加工品の切断分離加工方法。
6. 前記加工品の切断分離加工は、レーザ切断加工機能とパンチプレス加工機能とを備えるレーザ・パンチ複合加工機によって行われる請求項１〜５のいずれか１項に記載の加工品の切断分離加工方法。

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