JP7223645B2 - 搬入出システム - Google Patents

Description

本発明は、レーザ加工機への素材（板金）の搬入及びレーザ加工機からの製品（加工済みの板金）の搬出を行う搬入出システムに関する。

従来から、レーザ加工機の長時間の自動運転を行うために搬入出システムが用いられている。搬入出システムの構成の概要について説明すると、次の通りである。

レーザ加工機の搬入出側には、レーザ加工機への素材の搬入及びレーザ加工機からの製品の搬出を行うための搬入出領域が形成されている。搬入出領域の前側には、第１動作領域として、製品を集積するための製品集積領域が形成されている。搬入出領域の後側には、第２動作領域として、素材を待機させるための素材待機域が形成されている。なお、レーザ加工機上には、レーザ加工を行うための加工領域が形成されている。

搬入出システムは、素材を支持する加工パレットを備えており、加工パレットは、搬入出領域と加工領域との間をＸ軸方向へ移動可能である。搬入出システムは、素材待機領域に待機した素材の一枚取りを行う一枚取り機構を備えており、一枚取り機構は、素材待機領域と搬入出領域との間をＹ軸方向へ移動可能である。一枚取り機構は、そのＹ軸方向の移動によって、搬入出領域に位置した加工パレットに素材を移送する。

搬入出システムは、搬入出領域の左側（Ｘ軸方向の片側）の固定部に設けられたＸ軸原点セット部材を備えており、Ｘ軸原点セット部材は、搬入出領域に位置した加工パレット上のＸ軸方向の原点位置において素材の端面に突当て可能である。Ｘ軸原点セット部材は、加工パレットに対して相対的に昇降可能に構成されている。これにより、搬入出領域において一枚取り機構から加工パレットに素材を受け渡す際に、Ｘ軸原点セット部材を加工パレットに対して相対的に下降させて、加工パレット上のＸ軸方向の原点位置において素材の端面に突当てることにより、加工パレット上において素材の原点セットを行うことができる。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがある。

特開２０１３－１８４８０６号公報 特開２００４－３０６２０３号広報

ところで、前述のように、Ｘ軸原点セット部材を加工パレット上のＸ軸方向の原点位置において素材の端面に突当てているため、Ｘ軸方向の原点位置における素材の位置決め精度を十分に確保できるものの、Ｙ軸方向の原点位置における素材の位置決め精度は一枚取り機構の位置決め精度に依存することになる。そのため、素材の原点セットを高精度に行うことが容易でなく、レーザ加工の品質を安定的に維持することが困難になる。

一方、前述の問題を解決するために、搬入出領域の前側（Ｙ軸方向の片側）の固定部に、加工パレット上のＹ軸方向の原点位置において素材の端面に突当て可能なＹ軸原点セット部材を設けることも考えられる。しかしながら、搬入出領域の前側の固定部にＹ軸原点セット部材を設けると、作業者が素材を加工パレットに直接セットする手差し作業を行う際に、Ｙ軸原点セット部材を取付けるための固定部が手差し作業の邪魔になる。換言すれば、Ｙ軸原点セット部材を取付けるための固定部が手差し作業の支障になり、手差し作業を円滑に行うことができず、搬入出システムを柔軟に運用することが困難になる。

つまり、搬入出システムの運用の柔軟性を保ちつつ、レーザ加工の品質を安定的に維持することが困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、手差し作業を円滑に行うと共に加工パレット上において素材の原点セットを高精度に行うことができる、搬入出システムを提供することを目的とする。

本発明の実施態様に係る搬入出システムは、レーザ加工機の搬入出側に形成されかつ前記レーザ加工機への素材（板金）の搬入及び前記レーザ加工機からの製品（加工済みの板金）の搬出を行うための搬入出領域と、前記レーザ加工機上に形成されかつレーザ加工を行うための加工領域との間をＸ軸方向へ移動可能であって、素材を支持する加工パレットと、前記搬入出領域の前側（Ｙ軸方向の一方側）に形成された動作領域（第１動作領域）と、前記搬入出領域との間をＹ軸方向へ移動可能なキャリッジと、を備えている。本発明の実施態様に係る搬入出システムは、前記加工パレットに対して相対的に昇降可能に構成され、前記搬入出領域に位置した前記加工パレット上のＸ軸方向の原点位置において素材の端面に突当て可能なＸ軸原点セット部材と、前記キャリッジの後端部側に設けられ、前記加工パレットに対して相対的に昇降可能に構成され、前記搬入出領域に位置した前記加工パレット上のＹ軸方向の原点位置において素材の端面に突当て可能なＹ軸原点セット部材と、を備えている。前記キャリッジが前記動作領域と前記搬入出領域との間を移動可能であれば、前記搬入出領域の後側（Ｙ軸方向の他方側）に形成された他の動作領域（第２動作領域）と、前記動作領域との間を移動してもよい。

本発明の実施態様では、前記動作領域が製品を集積するための製品集積領域であってもよい。この場合に、本発明の実施態様に係る搬入出システムは、前記キャリッジに設けられ、前記加工パレットに対して相対的に昇降可能に構成され、前記加工パレット上の製品を支持する複数のフォーク爪を備えてもよい。

本発明の実施態様に係る搬入出システムは、前記キャリッジに積載された素材の一枚取りを行う一枚取り機構を備えてもよい。本発明の実施態様に係る搬入出システムは、前記キャリッジに設けられ、前記Ｙ軸原点セット部材をＹ軸方向へ移動させるためのＹ軸シリンダを備えてもよい。

本発明の実施態様によると、前記キャリッジを前記搬入出領域から前記動作領域へ移動させて、前記Ｙ軸原点セット部材を前記加工パレット上のＹ軸方向の原点位置側に位置させる。そして、前記搬入出領域において一枚取り機構等から前記加工パレットに素材を受け渡す際に、前記Ｘ軸原点セット部材を前記加工パレットに対して相対的に下降させて、前記加工パレット上のＸ軸方向の原点位置において素材の端面に突当てる。また、前記Ｙ軸原点セット部材を前記加工パレットに対して相対的に下降させて、前記加工パレット上のＹ軸方向の原点位置において素材の端面に突当てる。これにより、前記搬入出領域の前側に前記Ｙ軸原点セット部材を取付けるための固定部を設けることなく、前記加工パレット上において素材の原点セットを高精度に行うことができる。

作業者が素材を前記加工パレットに直接セットする手差し作業を行う場合には、前記キャリッジを前記動作領域から前記搬入出領域側（前記他の動作領域も含む）へ移動させて、前記Ｙ軸原点セット部材を前記加工パレット上のＹ軸方向の原点位置から離反させる。これにより、前記キャリッジ及び前記Ｙ軸原点セット部材が手差し作業の邪魔になることがなく、手差し作業を円滑に行うことができる。

本発明によれば、前記搬入出システムの運用の柔軟性を保ちつつ、レーザ加工の品質を安定的に維持することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る搬入出システムを示す模式的な側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る搬入出システムを示す模式的な正面図である。図２には、本発明の実施形態に係る搬入出システムの他に、レーザ加工機を図示している。 図３は、図１におけるIII-III線に沿った模式的な図である。図３は、本発明の実施形態に係る搬入出システムの他に、レーザ加工機を図示している。 図４は、本発明の実施形態に係る搬入出システムの一部を示す模式的な側面図である。図４では、素材パレットが製品集積領域の所定位置に位置した状態を示している。 図５は、本発明の実施形態に係る搬入出システムの一部を示す模式的な正面図である。図５では、素材パレットが製品集積領域の所定位置に位置した状態を示している。 図６は、本発明の実施形態に係る搬入出システムを示す模式的な側面図であり、作業者が手差し作業を行う様子を示している。

本発明の実施形態について図１から図６を参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「Ｘ軸方向」とは、水平方向の１つであり、本発明の実施形態では、左右方向のことをいう。「Ｘ軸方向の一方側」とは、Ｘ軸方向のうちの一方の方向をいい、本発明の実施形態においては、左方向又は左側のことをいう。「Ｘ軸方向の他方側」とは、Ｘ軸方向のうちの他方の方向をいい、本発明の実施形態においては、右方向又は右側のことをいう。「Ｙ軸方向」とは、Ｘ軸方向に直交する水平方向のことであり、本発明の実施形態では、前後方向のことをいう。「Ｙ軸方向の一方側」とは、Ｘ軸方向のうちの一方の方向のことであり、本発明の実施形態では、前側又は前方向のことをいう。「Ｙ軸方向の他方側」とは、Ｘ軸方向のうちの他方の方向のことであり、本発明の実施形態では、後側又は後方向のことをいう。また、図面中、「ＦＦ」は前方向、「ＦＲ」は後方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。

図１から図３に示すように、本発明の実施形態に係る搬入出システム１０は、レーザ加工機１２への素材（板金）Ｗの搬入及びレーザ加工機１２からの製品（加工済みの板金）Ｍの搬出を行うシステムである。搬入出システム１０は、レーザ加工機１２の長時間の自動運転を行うために用いられる。搬入出システム１０の構成の詳細について説明する前に、まず、レーザ加工機１２の構成について簡単に説明する。

図２及び図３に示すように、レーザ加工機１２は、Ｘ軸方向に延びたベッド１４を備えている。ベッド１４には、門型の可動フレーム１６がＸ軸方向へ移動可能に設けられており、可動フレーム１６は、Ｙ軸方向に延びた水平部１６ａを有している。また、可動フレーム１６の水平部１６ａには、素材Ｗに向かって上方向からレーザ光を照射する加工ヘッド１８がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。加工ヘッド１８は、レーザ光を出力（発振）するレーザ発振器（図示省略）に光学的に接続されている。更に、ベッド１４には、Ｘ軸方向に延びた一対のパレットガイド２０がＹ軸方向に離隔して設けられている。ベッド１４上には、レーザ加工を行うための加工領域ＰＡが形成されている。

続いて、搬入出システム１０の構成の詳細について説明する。

図１から図３に示すように、レーザ加工機１２の搬入出側（右側）には、箱枠状のフロントフレーム２２が設けられている。フロントフレーム２２は、レーザ加工機１２の搬入出側に立設された複数の支柱部材２４と、適宜の支柱部材２４の間に一体的に連結されかつＸ軸方向又はＹ軸方向に延びた複数のビーム部材２６とを有している。また、フロントフレーム２２内には、レーザ加工機１２への素材Ｗの搬入及びレーザ加工機１２からの製品Ｍの搬出を行うための搬入出領域ＥＡが形成されている。換言すれば、レーザ加工機１２の搬入出側には、搬入出領域ＥＡが形成されている。

フロントフレーム２２の後側には、箱枠状のリアフレーム２８が設けられている。リアフレーム２８は、フロントフレーム２２の後側に立設された複数の支柱部材３０と、適宜の支柱部材３０の間に一体的に連結されかつＸ軸方向又はＹ軸方向に延びた複数のビーム部材３２とを有している。フロントフレーム２２の前側には、箱枠状のサブフレーム３４が設けられている。サブフレーム３４は、フロントフレーム２２の前側に立設された複数の支柱部材３６と、適宜の支柱部材３６の間に一体的に連結されかつＸ軸方向又はＹ軸方向に延びた複数のビーム部材３８とを有している。

サブフレーム３４には、第１動作領域として、製品Ｍの集積を行うための製品集積領域ＢＡが形成されている。換言すれば、搬入出領域ＥＡの前側には、製品集積領域ＢＡが形成されている。また、リアフレーム２８内には、第２動作領域として、素材Ｗを待機させるための素材待機領域ＣＡが形成されている。換言すれば、搬入出領域ＥＡの後側には、素材待機領域ＣＡが形成されている。

フロントフレーム２２内の下部には、Ｘ軸方向に延びた一対の昇降ガイド４０が昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられており、一対の昇降ガイド４０は、Ｙ軸方向に離隔している。一対の昇降ガイド４０は、フロントフレーム２２の適宜位置に設けられた昇降アクチュエータとしての昇降シリンダ（図示省略）の駆動により昇降する。一対の昇降ガイド４０は、その昇降動作によって、パレットガイド２０と同じ高さ位置、パレットガイド２０よりも高い高さ位置、及びパレットガイド２０よりも低い高さ位置のいずれかの高さ位置に変更できる。なお、特許文献２に示すように、各昇降ガイド４０を上下２段のレール部を有した構成にしてもよい。

図１から図５に示すように、搬入出システム１０は、素材Ｗを支持する加工パレット（加工テーブル）４２を備えており、加工パレット４２は、一対の昇降ガイド４０及び一対のパレットガイド２０にＸ軸方向へ移動可能に支持される。加工パレット４２は、一対の昇降ガイド４０をパレットガイド２０と同じ高さ位置に位置させた状態において、一対の昇降ガイド４０及び一対のパレットガイド２０を介して搬入出領域ＥＡと加工領域ＰＡとの間をＸ軸方向へ移動可能である。加工パレット４２は、一対の昇降ガイド４０に支持された状態で、昇降シリンダの駆動により一対の昇降ガイド４０と一体的に昇降する。

加工パレット４２は、矩形枠状の加工パレット本体４４を備えており、加工パレット本体４４には、素材Ｗを支持するための複数の支持板４６がＸ軸方向に間隔を置いて配設されており、各支持板４６は、Ｙ軸方向に延びている。各支持板４６の上部には、素材Ｗに点接触する複数の山型の突起４６ａ（図４参照）がＹ軸方向に間隔を置いて形成されている。また、加工パレット本体４４のＹ軸方向の原点位置側（前端側）には、素材Ｗの端部を上方向から押さえる複数のクランプ部材４８（図５参照）がＸ軸方向に間隔を置いて設けられている。各クランプ部材４８は、素材Ｗの端部を上方向から押さえる直前に、鉛直な回転軸心回りに回転する。加工パレット４２は、加工パレット本体４４の適宜位置に設けられた加工パレット用のＸ軸アクチュエータとしてのＸ軸モータ（図示省略）の駆動によりＸ軸方向へ移動する。

加工パレット本体４４のＸ軸方向の原点位置側には、複数のＸ軸ロケートピン（図示省略）がＹ軸方向に間隔を置いて設けられている。加工パレット本体４４のＹ軸方向の原点位置側には、複数のＹ軸ロケートピン（図示省略）がＸ軸方向に間隔を置いて設けられている。複数のＸ軸ロケートピン及び複数のＹ軸ロケートピンは、作業者ＯＰ（図６参照）が素材Ｗを加工パレット４２に直接セットする手差し作業を行う際に用いられる。

サブフレーム３４の上部からリアフレーム２８内の中間部（上下方向の中間部）にかけて、Ｙ軸方向に延びた一対の中間ガイド５０がＸ軸方向に離隔して設けられている。一対の中間ガイド５０には、素材Ｗを積載するためのキャリッジ５２がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。換言すれば、キャリッジ５２は、一対の中間ガイド５０を介して素材待機領域ＣＡと製品集積領域ＢＡとの間をＹ軸方向へ移動可能であり、素材パレットとしての機能を有している。キャリッジ（素材パレット）５２は、リアフレーム２８の適宜位置に設けられた素材パレット用のＹ軸アクチュエータとしての第１Ｙ軸モータ（図示省略）の駆動によりＹ軸方向へ移動する。

フロントフレーム２２内の上部からリアフレーム２８内の上部にかけて、Ｙ軸方向に延びた一対の上部ガイド５４がＸ軸方向に離隔して設けられている。一対の上部ガイド５４には、スライダ５６がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。また、スライダ５６には、素材待機領域ＣＡにおいてキャリッジ５２に積載された素材Ｗの一枚取りを行う一枚取り機構５８が設けられている。換言すれば、一枚取り機構５８は、スライダ５６を介して素材待機領域ＣＡと搬入出領域ＥＡとの間をＹ軸方向へ移動可能である。一枚取り機構５８は、リアフレーム２８の適宜位置に設けられた一枚取り用のＹ軸アクチュエータとしての第２Ｙ軸モータ（図示省略）の駆動によりスライダ５６と一体的にＹ軸方向へ移動する。一枚取り機構５８は、そのＹ軸方向の移動によって、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置した加工パレット４２に素材Ｗを移送する。一枚取り機構５８は、周知の構成からなり、スライダ５６に昇降可能に設けられたパッド支持部材６０と、パッド支持部材６０に設けられかつ素材Ｗの上面を吸着する複数の吸着パッド６２とを備えている。

キャリッジ５２の後端部側（Ｙ軸方向の端部側）には、Ｘ軸方向に延びた爪支持部材６４が設けられている。爪支持部材６４には、加工パレット４２上の製品（加工済みの板金）Ｍを支持する片持ち式の複数のフォーク爪６６がＸ軸方向に間隔を置いて設けられている。換言すれば、キャリッジ５２の後端部側には、複数のフォーク爪６６が爪支持部材６４を介して設けられている。各フォーク爪６６は、Ｙ軸方向に延びており、各フォーク爪６６を隣接する支持板４６間に挿入できるように、複数のフォーク爪６６の配置ピッチは、複数の支持板４６と同じ配置ピッチに設定されている。各フォーク爪６６は、加工パレット４２の昇降動作によって、加工パレット４２に対して相対的に昇降可能に構成されている。

図１から図４に示すように、各フォーク爪６６は、爪支持部材６４に設けられた片持ち式のフォーク爪本体６８を備えており、フォーク爪本体６８は、Ｙ軸方向に延びている。各フォーク爪本体６８には、製品Ｍを支持するための無端部材としての無端チェーン７０をＹ軸方向に沿って設けられており、各無端チェーン７０は、循環走行可能である。換言すれば、各フォーク爪６６は、循環走行可能な無端チェーン７０をＹ軸方向に沿って有している。複数の無端チェーン７０は、爪支持部材６４の適宜位置に設けられた走行アクチュエータとしての走行モータ（図示省略）の駆動により同期して循環走行する。無端部材として無端チェーン７０の代わりに、無端ベルトを用いてもよい。

リアフレーム２８内の下部には、第２素材パレット７２を支持するＹ軸方向に延びた一対のパレット支持部材７４がＸ軸方向に離隔して設けられており、各パレット支持部材７４は、Ｙ軸方向に伸びている。また、サブフレーム３４の底部からリアフレーム２８内の底部にかけて、Ｙ軸方向に延びた一対の下部ガイド７６がＸ軸方向に離隔して設けられている。一対の下部ガイド７６には、製品集積領域ＢＡにおいてスキッド７８を介して製品Ｍを集積するための走行リフタ８０がＹ軸方向へ移動可能に設けられている。換言すれば、走行リフタ８０は、一対の下部ガイド７６を介して製品集積領域ＢＡと素材待機領域ＣＡとの間をＹ軸方向へ移動可能である。走行リフタ８０は、リアフレーム２８の適宜位置に設けられたリフタ用のＹ軸アクチュエータとしての第３Ｙ軸モータ（図示省略）の駆動によりＹ軸方向へ移動する。走行リフタ８０は、製品Ｍを集積するための製品パレットとしての機能の他に、第２素材パレット７２をＹ軸方向へ移送し、一対のパレット支持部材７４に対して第２素材パレット７２の受け取り及び受け渡しを行う。

図４及び図５に示すように、フロントフレーム２２内の左側の適宜位置には、複数のＸ軸シリンダ８２がＹ軸方向に間隔を置いて設けられており、各Ｘ軸シリンダ８２は、Ｘ軸方向へ移動可能な作動ロッド８４を有している。各Ｘ軸シリンダ８２の作動ロッド８４の先端部には、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置した加工パレット４２上において素材ＷのＸ軸方向の原点セットを行うためのＸ軸原点セット部材８６が設けられている。換言すれば、搬入出領域ＥＡのＸ軸方向の片側の固定部であるフロントフレーム２２内の左側の適宜位置には、複数のＸ軸原点セット部材８６が複数のＸ軸シリンダ８２を介してＹ軸方向に間隔を置いて設けられている。

各Ｘ軸原点セット部材８６は、素材Ｗの端面に突当て可能な突当面８６ｆを有しており、突当面８６ｆは、Ｙ軸方向に平行である。各Ｘ軸原点セット部材８６の突当面８６ｆは、各作動ロッド８４が往動側（突出側）のストローク端に達したときに、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置した加工パレット４２上のＸ軸方向の原点位置に位置するように構成されている。換言すれば、各Ｘ軸原点セット部材８６の突当面８６ｆは、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置した加工パレット４２上のＸ軸方向の原点位置において素材Ｗの端面に突当て可能である。また、各Ｘ軸原点セット部材８６は、加工パレット４２の昇降動作によって、加工パレット４２に対して相対的に昇降可能に構成されている。

爪支持部材６４の上面の適宜位置には、複数のＹ軸シリンダ８８がＸ軸方向に間隔を置いて設けられており、各Ｙ軸シリンダ８８は、Ｙ軸方向へ移動可能な作動ロッド９０を有している。各Ｙ軸シリンダ８８の作動ロッド９０の先端部には、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置した加工パレット４２上において素材ＷのＹ軸方向の原点セットを行うためのＹ軸原点セット部材９２が設けられている。換言すれば、キャリッジ５２の後端部側には、複数のＹ軸原点セット部材９２が複数のＹ軸シリンダ８８及び爪支持部材６４を介してＸ軸方向に間隔を置いて設けられている。更に換言すれば、キャリッジ５２の後端部側には、Ｙ軸原点セット部材９２をＹ軸方向へ移動させるための複数のＹ軸シリンダ８８がＸ軸方向に間隔を置いて設けられている。

各Ｙ軸原点セット部材９２は、素材Ｗの端面に突当て可能な突当面９２ｆを有しており、突当面９２ｆは、Ｘ軸方向に平行である。各Ｙ軸原点セット部材９２の突当面９２ｆは、各作動ロッド８４が往動側のストローク端に達したときに、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置した加工パレット４２上のＹ軸方向の原点位置に位置するように構成されている。換言すれば、各Ｙ軸原点セット部材９２の突当面９２ｆは、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置した加工パレット４２上のＹ軸方向の原点位置において素材Ｗの端面に突当て可能である。また、各Ｙ軸原点セット部材９２は、加工パレット４２の昇降動作によって、加工パレット４２に対して相対的に昇降可能に構成されている。

続いて、本発明の実施形態の作用効果について説明する。

第２Ｙ軸モータの駆動により一枚取り機構５８をＹ軸方向の他方側（後方向）へ移動させて、素材待機領域ＣＡの所定位置に位置決めする。また、第１Ｙ軸モータの駆動によりキャリッジ５２をＹ軸方向の他方側へ移動させて、素材待領域ＣＡにおける一枚取り機構５８の下方の所定位置に位置決めする。次に、パッド支持部材６０を下降させて、複数の吸着パッド６２によってキャリッジ５２上の最上部の素材Ｗを吸着する。そして、パッド支持部材６０を上昇させることにより、最上部の素材Ｗを持ち上げて、一枚取り機構５８による素材Ｗの一枚取りを行う。

素材Ｗの一枚取り後に、第２Ｙ軸モータの駆動により一枚取り機構５８を素材待機領域ＣＡ側からＹ軸方向の一方側（前方向）へ移動させて、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置決めすることにより、素材Ｗを加工パレット４２の上方に位置させる。また、第１Ｙ軸モータの駆動によりキャリッジ５２を素材待機領域ＣＡ側からＹ軸方向の一方側へ移動させて、製品集積領域ＢＡの所定位置に位置決めすることにより、複数のＹ軸原点セット部材９２を加工パレット４２上のＹ軸方向の原点位置側に位置させる。そして、パッド支持部材６０を下降させて、昇降シリンダの駆動により加工パレット４２を上昇させる。換言すれば、搬入出領域ＥＡにおいて一枚取り機構５８から加工パレット４２に素材Ｗを受け渡す際に、各Ｘ軸原点セット部材８６及び各Ｙ軸原点セット部材９２を加工パレット４２に対して相対的に下降させる（図４及び図５参照）。

その後、各Ｘ軸シリンダ８２の駆動により各Ｘ軸原点セット部材８６の突当面８６ｆを加工パレット４２上のＸ軸方向の原点位置において素材Ｗの端面に突当てる。また、各Ｙ軸シリンダ８８の駆動により各Ｙ軸原点セット部材９２の突当面９２ｆを加工パレット４２上のＹ軸方向の原点位置において素材Ｗの端面に突当てる。そして、複数のクランプ部材４８によって素材Ｗの端部を上方向から押さえて、複数の吸着パッド６２の吸着状態を解除し、パッド支持部材６０を上昇させる。これにより、搬入出領域ＥＡの前側にＹ軸原点セット部材９２を取付けるための固定部を設けることなく、加工パレット４２上において素材Ｗの原点セットを高精度に行うことができる（図４及び図５参照）。

素材Ｗの原点セット後に、Ｘ軸モータの駆動により加工パレット４２を搬入出領域ＥＡ側からＸ軸方向の一方側（左方向）へ移動させて、加工領域ＰＡの所定位置（ベッド１４の所定位置）に位置決めする。これにより、レーザ加工機１２への素材Ｗの搬入を行うことができる。

素材Ｗの搬入後に、レーザ加工機１２を適宜に稼動させることにより、素材Ｗに対してレーザ加工を行う。レーザ加工中に、前述のように、一枚取り機構５８による素材Ｗの一枚取りを行って、一枚取り機構５８を素材待機領域ＣＡ又は搬入出領域ＥＡの所定位置に待機させかつキャリッジ５２を素材待機領域ＣＡの所定位置に待機させる。

レーザ加工後に、Ｘ軸モータの駆動により加工パレット４２を加工領域ＰＡ側からＸ軸方向の他方側（右方向）へ移動させて、搬入出領域ＥＡの所定位置に位置決めする。これにより、レーザ加工機１２から製品（加工済みの板金）Ｍを搬出することができる。

製品Ｍの搬出後に、第１Ｙ軸モータの駆動によりキャリッジ５２を素材待機領域ＣＡ側からＹ軸方向の一方側（前方向）へ移動させることにより、加工パレット４２上の製品Ｍの下側に複数のフォーク爪６６を挿入させる。そして、昇降シリンダの駆動により加工パレット４２を下降させる。換言すれば、複数のフォーク爪６６を加工パレット４２に対して相対的に上昇させる。これにより、複数の無端チェーン７０によって製品Ｍを下方向から支持した状態で、複数のフォーク爪６６が加工パレット４２から製品Ｍを受け取ることができる。

製品Ｍの受取後に、第１Ｙ軸モータの駆動によりキャリッジ５２を搬入出領域ＥＡ側からＹ軸方向の一方側へ移動させることにより、製品Ｍを製品集積領域ＢＡの所定位置に位置した走行リフタ８０の上方に位置させる。そして、第１Ｙ軸モータの駆動によりキャリッジ５２を製品集積領域ＢＡ側からＹ軸方向の他方側（後方向）へ移動させる。その際に、複数の無端チェーン７０の支持側の走行方向がキャリッジ５２の移動方向と逆方向でかつ複数の無端チェーン７０の走行速度がキャリッジ５２の移動速度と同程度になるように、走行モータの駆動により複数の無端チェーン７０を同期して循環走行させる。これにより、製品Ｍから複数のフォーク爪６６を引き出して、製品Ｍを走行リフタ８０にスキッド７８を介して集積することができる。

また、製品Ｍの受取後に、前述のように、加工パレット４２上において素材Ｗの原点セットを行い、加工パレット４２を搬入出領域ＥＡ側からＸ軸方向の一方側へ移動させることにより、レーザ加工機１２に素材Ｗを搬入する。そして、前述のレーザ加工機１２への素材Ｗの搬入後の動作を繰り返して行う。

なお、一枚取り機構５８によってキャリッジ５２上の素材Ｗの一枚取りを行う代わりに、第２素材パレット７２上の素材Ｗの一枚取りを行ってもよい。

図６に示すように、作業者ＯＰが素材Ｗを加工パレット４２に直接セットする手差し作業を行う場合には、第１Ｙ軸モータの駆動によりキャリッジ５２を製品集積領域ＢＡ側からＹ軸方向の他方側（後方向）へ移動させて、複数のＹ軸原点セット部材９２を搬入出領域ＥＡ（加工パレット４２上のＹ軸方向の原点位置側）から離反させる。これにより、キャリッジ５２及び複数のＹ軸原点セット部材９２が手差し作業の邪魔になることがなく、手差し作業を円滑に行うことができる。なお、手差し作業を行う際には、素材Ｗの端面を複数のＸ軸ケートピン及び複数のＹ軸ロートピンに突当てる。

また、本発明の実施形態によると、前述のように、キャリッジ５２の後部に複数のフォーク爪６６が爪支持部材６４を介して設けられている。キャリッジ５２の後部の適宜位置には、複数のＹ軸原点セット部材９２が複数のＹ軸シリンダ８８及び爪支持部材６４を介して設けられている。これにより、共通のアクチュエータである第１Ｙ軸モータにより複数のフォーク爪６６及び複数のＹ軸原点セット部材９２をＹ軸方向へ移動させることができる。

従って、本発明の実施形態によれば、前述のように、手差し作業を円滑に行うと共に、加工パレット４２上において素材Ｗの原点セットを高精度に行うことができる。よって、本発明の実施形態によれば、搬入出システム１０の運用の柔軟性を保ちつつ、レーザ加工の品質を安定的に維持することができる。

また、本発明の実施形態によれば、前述のように、共通のアクチュエータである第１Ｙ軸モータにより複数のフォーク爪６６及び複数のＹ軸原点セット部材９２をＹ軸方向へ移動させることができる。よって、本発明の実施形態によれば、搬入出システム１０に用いられるアクチュエータの個数の増加を抑えて、搬入出システム１０の構成の簡略化を図ることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように、種々の態様で実施可能である。

キャリッジ５２が素材パレットとしての機能を有してなくてよい。換言すれば、キャリッジ５２に素材Ｗを積載しなくてもよい。また、複数のＹ軸原点セット部材９２をキャリッジ５２に複数のＹ軸シリンダ８８及び爪支持部材６４を介して設ける代わりに、製品集積領域ＢＡと搬入出領域ＥＡとの間をＹ軸方向へ移動可能な他のキャリッジを設け、複数のＹ軸原点セット部材９２を他のキャリッジに設けてもよい。更に、複数のＹ軸原点セット部材９２を他のキャリッジとしてのパッド支持部材６０又は走行リフタ８０の適宜位置に設けてもよい。

そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

１０ 搬入出システム
１２ レーザ加工機
１４ ベッド
１６ 可動フレーム
１６ａ 水平部
１８ 加工ヘッド
２０ パレットガイド
２２ フロントフレーム
２４ 支柱部材
２６ ビーム部材
２８ リアフレーム
３０ 支柱部材
３２ ビーム部材
３４ サブフレーム
３６ 支柱部材
３８ ビーム部材
４０ 昇降ガイド
４２ 加工パレット
４４ 加工パレット本体
４６ 支持板
４６ａ 突起
４８ クランプ部材
５０ 中間ガイド
５２ キャリッジ
５４ 上部ガイド
５６ スライダ
５８ 一枚取り機構
６０ パッド支持部材
６２ 吸着パッド
６４ 爪支持部材
６６ フォーク爪
６８ フォーク爪本体
７０ 無端チェーン（無端部材）
７２ 第２素材パレット
７４ パレット支持部材
７６ 下部ガイド
７８ スキッド
８０ 走行リフタ
８２ Ｘ軸シリンダ
８４ 作動ロッド
８６ Ｘ軸原点セット部材
８６ｆ 突当面
８８ Ｙ軸シリンダ
９０ 作動ロッド
９２ Ｙ軸原点セット部材
９２ｆ 突当面
ＥＡ 搬入出領域
ＰＡ 加工領域
ＢＡ 製品集積領域（第１動作領域）
ＣＡ 素材待機領域（第２動作領域）
Ｗ 素材（板金）
Ｍ 製品（加工済みの板金）

Claims (5)

1. レーザ加工機の搬入出側に形成されかつ前記レーザ加工機への素材の搬入及び前記レーザ加工機からの製品の搬出を行うための搬入出領域と、前記レーザ加工機上に形成されかつレーザ加工を行うための加工領域との間をＸ軸方向へ移動可能であって、素材を支持する加工パレットと、
   前記搬入出領域の前側に形成された動作領域と、前記搬入出領域との間をＹ軸方向へ移動可能なキャリッジと、
   前記加工パレットに対して相対的に昇降可能に構成され、前記搬入出領域に位置した前記加工パレット上のＸ軸方向の原点位置において素材の端面に突当て可能なＸ軸原点セット部材と、
   前記キャリッジの後端部側に設けられ、前記加工パレットに対して相対的に昇降可能に構成され、前記搬入出領域に位置した前記加工パレット上のＹ軸方向の原点位置において素材の端面に突当て可能なＹ軸原点セット部材と、を備えたことを特徴とする搬入出システム。
2. 前記動作領域が製品を集積するための製品集積領域であることを特徴とする請求項１に記載の搬入出システム。
3. 前記キャリッジに設けられ、前記加工パレットに対して相対的に昇降可能に構成され、前記加工パレット上の製品を支持する複数のフォーク爪を備えたことを特徴とする請求項２に記載の搬入出システム。
4. 前記キャリッジに積載された素材の一枚取りを行う一枚取り機構を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の搬入出システム。
5. 前記キャリッジに設けられ、前記Ｙ軸原点セット部材をＹ軸方向へ移動させるためのＹ軸シリンダを備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の搬入出システム。

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