專利名稱：長條工件的三維加工裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠對管和角材等所謂長條構件利用激光切斷等進 行自由曲面形狀的線狀切斷的三維加工裝置。
背景技術：
最近，提出了一種能夠對長條工件進行切斷加工的線狀加工裝置。下 述專利文獻涉及本申請人擁有的長條構件的三維激光加工裝置。
專利文獻l:專利第3769663號 專利文獻2:專利第3710116號 專利文獻3:專利第3796079號
上述三維激光加工裝置，能夠對管和角材等長條構件利用激光進行自 由曲面加工，不過，不能實施螺紋孔等機械加工。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠對長條構件連續(xù)地進行自由曲面激 光切斷加工等的同時，還能夠實施螺紋孔的攻螺紋(tap)加工的三維加工 裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的三維加工裝置，作為基本手段，包括； 具有與作為加工物的長條工件的長度尺寸對應的長度尺寸的長條基座；配
置在基座的長度方向的大致中心部的加工部；相對于加工部與一側的基座 對置裝備的前工件加載裝置；相對于加工部與另一側的基座對置裝備的后 工件加載裝置；和把持工件并沿著作為第1軸的X軸向加工部進給的多個卡 緊裝置。
并且，加工部具備立柱、在立柱上沿著與X軸正交的作為第2軸的Y軸 被引導的滑鞍、和相對于立柱沿著與X軸、Y軸形成的平面垂直的作為第3軸的Z軸被引導的加工頭，加工頭具備激光加工單元和攻螺紋單元。
另外，攻螺紋單元具備轉臺機構，并具備利用轉臺機構分度的多個旋
具、和由旋具把持的攻螺紋工具，同時具備將被分度的旋具沿z軸方向進
給的機構。
并且，具備在激光加工單元加工的攻螺紋螺紋底孔的加工后，繼續(xù)對 該攻螺紋螺紋底孔利用攻螺紋單元實施攻螺紋加工的功能。 發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的三維加工裝置，能夠對管等長條工件實施三維激光加 工，同時能夠對卡緊的工件連續(xù)地進行攻螺紋加工。因而，能夠省略在后 面工序中進行攻螺紋加工的工時。
另外，攻螺紋的螺紋底孔能夠利用激光加工與三維加工同時進行，也 能夠大幅度地縮短整體的加工時間。


圖1是適用本發(fā)明的三維激光加工裝置的從正面?zhèn)瓤吹牧Ⅲw圖。
圖2是適用本發(fā)明的三維激光加工裝置的從背面?zhèn)瓤吹牧Ⅲw圖。 圖3是表示加工部的概要的立體圖。 圖4是加工單元的說明圖。
圖5是激光加工單元和攻螺紋單元的主視圖和右視圖。
圖6是表示對長條圓管實施本發(fā)明時的立體圖。
圖7是圖6的主要部分的立體圖。
圖8是表示對長條方管實施本發(fā)明時的立體圖。
圖9是圖8的主要部分的立體圖。
圖IO是表示對長條型材實施本發(fā)明時的立體圖。
圖11是圖10的主要部分的立體圖。
圖中，l一三維激光加工裝置，IO —基座，21、 22、 23、 24 —卡緊裝 置，30—前工件加載裝置，40 —后工件加載裝置，100—加工部，IIO —立 柱，120—滑鞍，130—加工頭，200—加工單元，210—激光加工單元，250
一攻螺紋單元P
具體實施例方式
圖1是適用本發(fā)明的三維激光加工裝置的從正面?zhèn)瓤吹牧Ⅲw圖，圖2 是從背面?zhèn)瓤吹牧Ⅲw圖。
以符號1表示整體的三維激光加工裝置具備基座10。在基座10上設 置沒有圖示的引導裝置，4基的卡緊裝置21、 22、 23、 24沿著箭頭A—B 所示的X軸獨立移動地配備。
在基座10的中央部配置加工部100，夾著加工部100配置前工件加載 裝置30和后工件加載裝置40。
前工件加載裝置30包括具有工件支架31a的多臺鏈式加載裝置31和 附設在各鏈式加載裝置31上的傳送裝置32。傳送裝置32具有工件支架 32a，將由鏈式加載裝置31送出的工件向卡緊裝置供給。
后工件加載裝置40也具備同樣的構成，從卡緊裝置接收加工過的工 件，向機外輸送。
在三維激光加工裝置中裝備控制裝置51、 NC裝置52、強電盤53、 激光振蕩裝置54、冷卻單元55等必要的設備。
圖3是表示加工部100的概要的立體圖。
加工部100具有用適宜的蓋102等保護的立柱110，并具有在立柱110 上被沿Y軸方向引導的滑鞍120。在滑鞍120上支承著加工頭130，并沿 Z軸方向對其進行引導。在加工頭130上設有激光加工單元150。激光加 工單元150具備能夠環(huán)繞正交的2個軸線轉動的激光焰炬，能夠對工件實 施三維激光加工。
圖4是表示裝備在加工頭130上的本發(fā)明的加工單元200的構成的說 明圖。
加工單元200具備激光加工單元210和攻螺紋單元250。 激光加工單元210具有將從激光振蕩裝置經(jīng)由導光管212傳送來的激 光光束聚光并射出的焰炬220。焰炬220環(huán)繞垂直方向的軸Cu轉動的同時，
也環(huán)繞水平方向的軸C,2轉動。
攻螺紋單元250具備轉臺機構，并具備由轉臺機構支承的多個旋具
260。 本實施例中，具備6個旋具260，分別裝備不同尺寸的攻螺紋工具
261、 262、 263、 264、…。6個攻螺紋工具例如按公稱直徑準備M3、 M4、
M5、 M6、 M8、 MIO。
6個旋具260依靠伺服馬達270環(huán)繞軸d3轉動，并被分度。分度的 旋具260依靠驅動機構280沿Z2軸方向升降。
伺服馬達272驅動旋具260，對預先利用激光加工加工有螺紋底孔的 工件實施攻螺紋加工。攻螺紋加工所必需的攻螺紋膏劑利用攻螺紋膏劑供 給裝置290涂布在攻螺紋工具上。攻螺紋膏劑供給裝置290由驅動器292 操作。攻螺紋單元250通過電纜274與加工頭側電連接。
圖5 (A)是激光加工單元210和攻螺紋單元250的主視圖，(B)是 右視圖。
加工單元200支承在滑鞍120上，在立柱110上沿Y軸方向移動。
對工件激光加工攻螺紋的螺紋底孔的焰炬220的中心線和選擇的攻螺 紋工具在X軸上一致時，兩者間的Y軸上的坐標距離Y1Q由NC裝置掌握。
因此，焰炬220對工件在規(guī)定位置加工出攻螺紋螺紋底孔后，將加工 單元200在Y軸上移動距離Y1Q,將具有選擇的攻螺紋工具261的旋具260 沿軸Z2方向下降，能夠對加工過的螺紋底孔實施攻螺紋加工。
圖6是表示對長條圓管實施本發(fā)明時的立體圖，圖7是主要部分的立 體圖。
以符號500表示整體的長條圓管由前工件加載裝置送入，并被卡緊， 利用加工單元200的激光加工單元210加工具有三維形狀的開口部510。 圖7表示在長條圓管500上加工的開口部510的周圍加工4個螺孔的情況。
利用激光加工單元210加工出攻螺紋螺紋底孔520后，按照前面敘述 的程序利用攻螺紋單元250加工螺孔521。其他螺孔522、 523、 524也經(jīng) 由同樣的工序進行加工。
還有，各螺孔是只在相對于工件500的表面垂直的方向加工的。
圖8是表示對長條方管600實施本發(fā)明時的立體圖，圖9是主要部分 的立體圖。
以符號600表示整體的長條方管利用加工單元200的激光加工單元 210加工開口部610、 612。
圖9表示在開口部610的周圍加工4個螺孔的情況。 利用激光加工單元210加工出攻螺紋螺紋底孔620后，按照前面敘述
的程序利用攻螺紋單元250加工螺孔621。其他螺孔622、 623、 624也經(jīng)
由同樣的工序進行加工。
還有，各螺孔是只在相對于工件600的表面垂直的方向加工的。
圖10是表示對長條型材700實施本發(fā)明時的立體圖，圖11是主要部
分的立體圖。
以符號700表示整體的長條型材利用加工單元200的激光加工單元 210加工加工部710、 712、 714。
圖11表示在該型材700上加工2個螺孔的情況。
利用激光單元加工出攻螺紋螺紋底孔720后，按照前面敘述的程序利 用攻螺紋單元250加工螺孔721。其他螺孔722也經(jīng)由同樣的工序進行加 工。
還有，各螺孔是只在相對于工件700的表面垂直的方向加工的。
權利要求
1.一種長條工件的三維加工裝置，包括具有與作為加工物的長條工件的長度尺寸對應的長度尺寸的長條基座；配置在基座的長度方向的大致中心部的加工部；相對于加工部與一側的基座對置裝備的前工件加載裝置；相對于加工部與另一側的基座對置裝備的后工件加載裝置；和把持工件并沿著作為第1軸的X軸向加工部進給的多個卡緊裝置，加工部具備立柱、在立柱上沿著與X軸正交的作為第2軸的Y軸被引導的滑鞍、和相對于立柱沿著與X軸、Y軸形成的平面垂直的作為第3軸的Z軸被引導的加工頭，加工頭具備激光加工單元和攻螺紋單元。
2. —種長條工件的三維加工裝置，包括-具有與作為加工物的長條工件的長度尺寸對應的長度尺寸的長條基座；配置在基座的長度方向的大致中心部的加工部； 相對于加工部與一側的基座對置裝備的前工件加載裝置； 相對于加工部與另一側的基座對置裝備的后工件加載裝置；和 把持工件并沿著作為第1軸的X軸向加工部進給的多個卡緊裝置， 加工部具備立柱、在立柱上沿著與X軸正交的作為第2軸的Y軸被引導的滑鞍、和相對于立柱沿著與X軸、Y軸形成的平面垂直的作為第3軸的Z軸被引導的加工頭，加工頭具備激光加工單元和攻螺紋單元，攻螺紋單元具備轉臺機構，并具備利用轉臺機構分度的多個旋具、和 由旋具把持的攻螺紋工具。
3. 根據(jù)權利要求2所述的長條工件的三維加工裝置，其中， 攻螺紋單元具備將被分度的旋具沿Z軸方向進給的機構。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的長條工件的三維加工裝置，其中， 具備在激光加工單元加工的攻螺紋螺紋底孔的加工后，繼續(xù)對該攻螺 紋螺紋底孔利用攻螺紋單元實施攻螺紋加工的功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在對長條工件實施三維激光加工的同時，實施攻螺紋加工的裝置。裝備在利用激光對管等長條工件實施三維加工的裝置中的加工單元(200)，具備激光加工單元(210)和攻螺紋單元(250)。激光加工單元(210)的焰炬(220)在對工件實施激光加工的同時，加工攻螺紋螺紋底孔。攻螺紋單元(250)具有利用轉臺機構分度的多個旋具(260)，將被分度的旋具(260)沿軸Z₂方向進給，利用攻螺紋工具(261)實施攻螺紋加工。
文檔編號B23P23/02GK101190488SQ200710193450
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權日2006年11月27日
發(fā)明者宮川直臣, 山崎恒彥 申請人:山崎馬扎克公司