特許 6804894 打抜き装置とレーザ加工装置とを備えた工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6804894

(24)【登録日】2020年12月7日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】打抜き装置とレーザ加工装置とを備えた工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/38 20140101AFI20201214BHJP

   B21D 28/02 20060101ALI20201214BHJP

   B23P 23/00 20060101ALN20201214BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/38 A

   B21D28/02 Z

   !B23P23/00 Z

【請求項の数】8

【外国語出願】

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-158571(P2016-158571)

(22)【出願日】2016年8月12日

(65)【公開番号】特開2017-70996(P2017-70996A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2018年8月14日

(31)【優先権主張番号】15180878.9

(32)【優先日】2015年8月13日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】502300646

【氏名又は名称】トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｔｒｕｍｐｆ Ｗｅｒｋｚｅｕｇｍａｓｃｈｉｎｅｎ ＧｍｂＨ ＋ Ｃｏ． ＫＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】デニス トレンクライン

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１９７５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−００６０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１６３２８８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／３８

Ｂ２１Ｄ ２８／０２

Ｂ２３Ｐ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを加工するための工作機械であって、
・支持構造体（３）と、
・該支持構造体（３）に支持された、ワークを打抜き加工可能な打抜き装置（４）と、
・前記支持構造体（３）に支持された、ワークをレーザ加工可能なレーザ加工装置（５）であって、該レーザ加工装置（５）は、前記支持構造体（３）を介して前記打抜き装置（４）と接続されていて、該打抜き装置（４）の運転により運動励起可能である、レーザ加工装置（５）と、
・該レーザ加工装置（５）をワークに対して位置決めするために、作動運動で以て機能位置へ送ることができ、更に、該機能位置から離れた位置へ送ることができるレーザ送り装置（２５）であって、前記レーザ加工装置（５）用に、前記作動運動の方向（２９）において有効な、支持構造体側の装置ストッパ（２２）が設けられており、該装置ストッパ（２２）には、前記機能位置に送られたレーザ加工装置（５）が、前記作動運動の方向（２９）において支持されていて、前記機能位置へ送られた前記レーザ加工装置（５）により、ワークをレーザ加工可能にする、レーザ送り装置（２５）と、
・前記打抜き装置（４）と前記レーザ加工装置（５）との間に設けられた緩衝装置（１６）であって、該緩衝装置（１６）は、所定のばね剛性を有していて、前記打抜き装置（４）の運転による励起を減少させつつ、前記レーザ加工装置（５）を前記支持構造体（３）において支持することができるようになっている、緩衝装置（１６）と、
を備えている工作機械において、
前記レーザ送り装置（２５）は、前記緩衝装置（１６）用の調節装置として設けられており、前記レーザ加工装置（５）の前記機能位置では、該機能位置から離れた前記レーザ加工装置（５）の位置でのばね剛性よりも高いばね剛性が対応して生ずるように、前記緩衝装置（１６）のばね剛性が前記レーザ送り装置（２５）により調節可能であり、
前記緩衝装置（１６）は、ばね（１７）を有しており、該ばね（１７）を介して、前記レーザ加工装置（５）は前記支持構造体（３）に支持されており、前記ばね（１７）は、前記レーザ加工装置（５）の支持方向において所定のばね長さを有しており、前記緩衝装置（１６）の前記ばね剛性は、前記レーザ送り装置（２５）が前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）のばね長さを変化させることができるようになっていることにより、前記レーザ送り装置（２５）によって調節可能であり、前記ばね長さは、前記レーザ加工装置（５）の前記機能位置において、該機能位置から離れた前記レーザ加工装置（５）の位置におけるばね長さに比べて減少させられており、延いては前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）は、前記レーザ加工装置（５）の前記機能位置において前記支持構造体側の前記装置ストッパ（２２）に、前記作動運動の方向（２９）において前記レーザ加工装置（５）が支持されている場合には、前記レーザ送り装置（２５）により圧縮されており、前記レーザ加工装置（５）は、前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）を介して、前記作動運動の反対方向（１１）において、支持構造体側のばね受けに支持されていることを特徴とする、工作機械。

【請求項2】

前記レーザ送り装置（２５）は、前記支持構造体（３）に対応配置された支持構造体側の駆動部材と、前記レーザ加工装置（５）に運動接続された装置側の駆動部材（２６）とを有しており、該装置側の駆動部材（２６）は駆動可能であり且つ前記支持構造体側の駆動部材と協働するようになっており、
・前記レーザ送り装置（２５）の前記装置側の駆動部材（２６）は、前記レーザ送り装置（２５）の前記支持構造体側の駆動部材に対して相対的に運動可能であり、これにより前記レーザ加工装置（５）は、前記作動運動で以て移動することができるようになっており、
・前記レーザ送り装置（２５）の前記支持構造体側の駆動部材は、ひいては該支持構造体側の駆動部材を介して前記装置側の駆動部材（２６）及び前記レーザ加工装置（５）は、前記レーザ加工装置（５）の前記作動運動の反対方向（１１）において、前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）を介して前記支持構造体（３）に支持されており、
・前記レーザ加工装置（５）が、前記機能位置において前記支持構造体側の装置ストッパ（２２）に、前記作動運動の方向（２９）において支持されている場合には、前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）が圧縮された状態で、前記支持構造体側の駆動部材は、前記装置側の駆動部材（２６）に対して相対的に、前記作動運動の反対方向（１１）に運動可能である、請求項１記載の工作機械。

【請求項3】

前記レーザ加工装置（５）は、前記レーザ送り装置（２５）により、レーザ送り軸線（９）に沿って前記作動運動で以て前記機能位置へ送られ、更に、前記作動運動の反対方向（１１）において、前記機能位置から離れた位置へ送られるようになっており、
・前記レーザ送り装置（２５）の前記装置側の駆動部材（２６）は、前記レーザ送り軸線（９）に沿って、前記レーザ送り装置（２５）の前記支持構造体側の駆動部材に対して相対的に運動可能であり、
・前記支持構造体側の駆動部材は、ひいては該支持構造体側の駆動部材を介して前記装置側の駆動部材（２６）及び前記レーザ加工装置（５）は、前記レーザ加工装置（５）の前記作動運動の反対方向（１１）において前記レーザ送り軸線（９）に沿って、前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）を介して前記支持構造体（３）に支持されており、
・前記レーザ加工装置（５）が、前記機能位置において前記支持構造体側の装置ストッパ（２２）に、前記レーザ送り軸線（９）に沿って前記作動運動の方向（２９）において支持されている場合には、前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）が圧縮された状態で、前記支持構造体側の駆動部材は、前記装置側の駆動部材（２６）に対して相対的に、前記レーザ送り軸線（９）に沿って前記作動運動の反対方向（１１）に運動可能である、請求項２記載の工作機械。

【請求項4】

前記レーザ送り装置（２５）として、ピストン‐シリンダユニットが設けられており、該ピストン‐シリンダユニットの、前記レーザ送り軸線（９）に沿って延びるシリンダは、前記装置側の駆動部材（２６）として設けられており、前記ピストン‐シリンダユニットの、前記シリンダ内で前記レーザ送り軸線（９）に沿って可動にガイドされるピストンは、前記ピストン‐シリンダユニットの前記支持構造体側の駆動部材として設けられている、請求項３記載の工作機械。

【請求項5】

前記ピストン‐シリンダユニットは、空圧式のピストン‐シリンダユニットとして形成されている、請求項４記載の工作機械。

【請求項6】

前記支持構造体側の駆動部材は、ひいては該支持構造体側の駆動部材を介して前記装置側の駆動部材（２６）及び前記レーザ加工装置（５）は、前記レーザ加工装置（５）の前記作動運動の方向（２９）において前記緩衝装置（１６）の別のばね（１８）を介して前記支持構造体（３）に支持されている、請求項２から５までのいずれか１項記載の工作機械。

【請求項7】

前記レーザ加工装置（５）用の前記支持構造体側の装置ストッパ（２２）は、前記レーザ加工装置（５）を支持する側とは反対の側において、前記緩衝装置（１６）の前記ばね（１７）が前記レーザ加工装置（５）の前記作動運動の反対方向（１１）において支持されている、支持構造体側のばね受けを形成している、請求項１から６までのいずれか１項記載の工作機械。

【請求項8】

前記支持構造体（３）は、前記打抜き装置（４）及び前記レーザ加工装置（５）と一緒に、当該工作機械の機械フレーム（２）に沿って、前記レーザ加工装置（５）の前記作動運動の方向（２９）に対して横方向に移動可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク、特に金属薄板を加工するための工作機械に関し、該工作機械は、
・支持構造体と、
・該支持構造体に支持された、ワークを打抜き加工可能な打抜き装置と、
・前記支持構造体に支持された、ワークをレーザ加工可能なレーザ加工装置であって、該レーザ加工装置は、前記支持構造体を介して前記打抜き装置と接続されていて、前記打抜き装置の運転により運動励起可能である、レーザ加工装置と、
・該レーザ加工装置を前記ワークに対して位置決めするために、作動運動で以て機能位置へ送ることができ、更に、該機能位置から離れた位置へ送ることができるレーザ送り装置であって、前記機能位置へ送られた前記レーザ加工装置により、前記ワークをレーザ加工可能にする、レーザ送り装置と、
・前記打抜き装置と前記レーザ加工装置との間に設けられた緩衝装置であって、該緩衝装置は、所定のばね剛性を有していて、前記打抜き装置の運転による励起を減少させつつ、前記レーザ加工装置を前記支持構造体において支持することができるようになっている、緩衝装置と、を備えている。

【0002】

前記形式の打抜き‐レーザ複合機では、ワークの打抜き加工とレーザ加工とが順次行われる。打抜き運転中、レーザ加工装置はレーザ送り装置により、打抜き加工されるワークから離れた停止位置に移動させられている。ワークをレーザ加工するためには、レーザ加工装置がレーザ送り装置によって、ワークに近い機能位置へ移動させられる。

【0003】

機械フレームに打抜き装置とレーザ加工装置を一緒に取り付けることにより、工作機械の打抜き運転中に発生する振動や衝撃が、停止位置に配置されたレーザ加工装置に伝達される、という危険が生じる。ワークの打抜き加工によってレーザ加工装置が損傷されることを防止するために、従来技術の場合は特別な構造上の予防措置が講じられている。

【0004】

ＴＲＵＭＰＦ社（住所：Johann-Maus-Strasse 2, 71254 Ditzingen, ドイツ）により”ＴｒｕＭａｔｉｃ（登録商標）６０００ｆｉｂｅｒ”の名前で提供される、上位概念に記載の工作機械では、レーザ加工装置がレーザ送り装置と一緒にベースプレートに取り付けられており、ベースプレート自体はレーザ加工装置の停止位置において、打抜き装置も設けられた機械フレームにばね弾性的に支持されている。ばね装置は、機械の打抜き運転に結びついた振動や衝撃がフィルタリングされずにレーザ加工装置に伝達されないようにするために働く。ワークをレーザ加工することにより、レーザ加工装置がワーク近くの機能位置にある場合には、わざわざ前記目的のために設けられた装置を用いた、レーザ加工装置が設けられたベースプレートのばね弾性的な支持が、非作動状態にされており、レーザ加工装置はベースプレートを介して、上位概念に記載の工作機械の機械フレームと固く結合されている。レーザ加工装置を機械フレームに固く結合することにより、ワークのレーザ加工を所要の精度で実施することができるようになっている。

【0005】

上位概念に記載の従来技術を構造的に簡単にすることが、本発明の課題である。

【0006】

この課題は本発明に基づき、請求項１記載の工作機械によって解決される。

【0007】

本発明の場合は、レーザ送り装置が、レーザ加工装置を機能位置及び機能位置から離れた、特にワークから離れた位置、例えば停止位置へ移動させるためだけでなく、更に、支持構造体におけるレーザ加工装置の支持を、変化する運転状況に適合させるためにも使用される。レーザ加工装置が機能状態にあり、このレーザ加工装置をワークのレーザ加工に使おうとする場合には、レーザ送り装置により、レーザ加工装置を本発明による工作機械の支持構造体に結合している緩衝装置の高いばね剛性が生ぜしめられる。好適には、レーザ送り装置によって、機能位置に移動されたレーザ加工装置の、支持構造体に対する固い結合が実現され得る。緩衝装置のばね剛性の増大に基づき、当該ワークのレーザ加工、例えばレーザ切断又はレーザ溶接を、高精度で実施することができる。レーザ加工装置がワーク加工に使用されず、本発明による工作機械が打抜きモードにある場合には、緩衝装置のばね剛性が、レーザ送り装置によって低下させられている。その結果、緩衝装置は、打抜き運転に基づき生じる振動や衝撃を緩和することができるようになり、これにより、レーザ加工装置に対する打抜き運転の悪影響を防ぐことができるようになっている。これに相応してレーザ送り装置により引き受けられた二重機能に基づき、本発明による工作機械の構造上簡単な構成が得られる。

【0008】

独立特許請求項１に係る本発明の特別な構成は、従属する特許請求項２〜１０から得られる。

【0009】

特許請求項２によれば、本発明による工作機械の好適な構成形式の場合、レーザ加工装置を支持するために設けられた緩衝装置のばね剛性は、レーザ送り装置が、緩衝装置のばねの長さを変化させることによって変更される。適当なばね構成形式において、この手段は、本発明による工作機械の支持構造体におけるレーザ加工装置の支持部の「硬さ」を変化させる簡単な可能性を提供する。ばね構成形式としては、例えばコイルばね、板ばね及び皿ばねや、エラストマばね及びガスばねも考慮される。

【0010】

機能位置においてレーザ加工装置を可能な限り固定的に支持する、本発明による好適な構造手段は、特許請求項３の対象になっている。本発明による工作機械の支持構造体側の装置ストッパは、機能位置へ移動させられるレーザ加工装置を、作動運動方向において実質的に遊び無く支持するために働く。反対方向においてレーザ加工装置は、緩衝装置のばねを介して支持構造体に支持されており、この場合、緩衝装置のばねは、レーザ送り装置により圧縮されている。これにより全体としては、レーザ加工装置の作動運動方向においても、反対方向においても、ワークの高精度レーザ加工の実施に不可欠である、レーザ加工装置のほぼ固定的な支持が得られるようになっている。

【0011】

特許請求項４は、特許請求項３に記載の支持構想の構造的な実現の詳細に関する。請求する本発明の構成形式のレーザ送り装置は、工作機械の支持構造体に対応配置された、支持構造体側の駆動部材と、支持構造体に対して相対運動するレーザ加工装置に運動接続されている、装置側の駆動部材とを有している。レーザ送り装置の支持構造体側の駆動部材は、レーザ加工装置の作動運動とは反対の方向において、本発明による工作機械の支持構造体に支持されており、したがって、レーザ加工装置が機能位置から離れた位置にある場合には、前記方向においてばね弾性的に支持されるようになっている。支持構造体側の駆動部材のばね弾性的な支持は、支持構造体側の駆動部材と協働する装置側の駆動部材の、相応してばね弾性的な支持を生ぜしめると共に、装置側の駆動部材を介して、この装置側の駆動部材と運動接続されたレーザ加工装置の、相応してばね弾性的な支持をも生ぜしめる。装置側の駆動部材により、支持構造体側の駆動部材に対して相対的に行われる運動に基づき、レーザ加工装置は、機能位置から離れた位置から出発して、作動運動で以て機能位置へ移動させられる。機能位置においてレーザ加工装置は、支持構造体側の装置ストッパを介して、作動運動方向において支持されており、これにより、作動運動方向への更なる運動が阻止されている。レーザ送り装置を続けて作動させると、支持構造体側の駆動部材が、装置側の駆動部材に対して相対的に、レーザ加工装置の駆動運動とは反対の方向に移動させられ、これにより、緩衝装置のばねが圧縮されて、レーザ加工装置の作動運動とは反対の方向においてレーザ加工装置を支持するために設けられた緩衝装置のばね剛性が高められるようになっている。

【0012】

構造的に特に簡単に手段により、レーザ送り装置の装置側の駆動部材と、支持構造体側の駆動部材の、レーザ送り軸線に沿って実施される直線運動が実現され得る（特許請求項５）。

【0013】

本発明による工作機械のレーザ送り装置に関しては、種々様々な構成形式が考えられる。特許請求項６によれば、好適なのは、ピストン‐シリンダユニットとして設けられたレーザ送り装置である。この場合、ピストン‐シリンダユニットのシリンダは、レーザ送り装置の装置側の駆動部材として設けられており、ピストン‐シリンダユニットのピストンは、支持構造体側の駆動部材として設けられている。

【0014】

特別な利点としては、空圧式のピストン‐シリンダユニットの形態のレーザ送り装置が挙げられる（特許請求項７）。空圧式のピストン‐シリンダユニットのシリンダ内に滞留している圧縮空気の圧縮性に基づいて、シリンダ内部のピストンは弾性的に可動である。レーザ加工装置用の緩衝装置のばねとの組合せにおいて、空圧式のピストン‐シリンダユニットは、ばね‐ダンパシステムを形成している。

【0015】

特許請求項８記載の本発明の構成形式の場合、レーザ加工装置は、作動運動方向においても、作動運動とは反対の方向においても、本発明による工作機械の支持構造体に、ばね弾性的に支持されている。このことは、工作機械の打抜き運転と結びついた振動や衝撃による損傷に対する、レーザ加工装置の包括的な防護につながっている。

【0016】

構造的に特に簡単な構成の重要性において、特許請求項９記載の本発明による工作機械の場合は、１つの同じ構成部材が、機能位置に送られたレーザ加工装置を作動運動方向において支持すると共に、レーザ加工装置用の緩衝装置のばねを、反対方向において支持するようになっている。

【0017】

特許請求項１０は、本発明による工作機械の、特に実地に即した構成に関する。工作機械の打抜き装置とレーザ加工装置の両方が支持された支持構造体は、打抜き装置とレーザ加工装置と一緒に、作動運動に対して横方向に、特にレーザ送り軸線に対して垂直に延びる方向に走行可能である。このような走行運動は、被加工ワークに対して相対的に打抜き装置及び／又はレーザ加工装置を位置決めするために用いてよいが、作業運動として実施してもよい。いずれにしろ、１つの同じ駆動装置を、打抜き装置の運動発生用にも、レーザ加工装置の運動発生用にも使用することができる。その結果、本発明による工作機械のこの構成形式は、特にエネルギ効率的且つコスト効率的である。

【0018】

以下に、本発明を例示的な概略図につき詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】共通の支持構造体に設けられた打抜き装置とレーザ加工装置とを備える打抜き‐レーザ複合機の部分図である。

【図2】図１に示したレーザ加工装置を、支持構造体における停止位置で示すと共に、支持構造体とレーザ加工装置との間で機能する緩衝装置を示す図である。

【図3】図１及び図２に示したレーザ加工装置を、支持構造体における機能位置で示すと共に、機能可能な緩衝装置を示す図である。

【図4】図１〜図３に示したレーザ加工装置を、支持構造体における機能位置で示すと共に、非作動状態の緩衝装置を示す図である。

【0020】

図１において、打抜き‐レーザ複合機として構成された工作機械１は、機械フレーム２を有している。機械フレーム２に沿って、支持構造体３が図１の図平面に対して垂直に走行可能である。支持構造体３は、打抜き装置４と、レーザ切断ヘッド５の形態のレーザ加工装置とを支持している。打抜き装置４とレーザ切断ヘッド５とは両方共、従来の構成形式である。

【0021】

打抜き装置４は通常、打抜きポンチを装填可能な工具ホルダ７を備えたラム６を有している。複数の駆動装置（詳細には図示せず）によって、ラム６は、工具ホルダ７と、工具ホルダ７に装填される打抜きポンチと共に、作業行程と、この作業行程に続く戻り行程とで以て、打抜き行程軸線８に沿って運動可能であると共に、打抜き行程軸線８を中心として回動調節可能である。レーザ切断ヘッド５は、後で更に詳しく説明するように、レーザ送り軸線９に沿って位置決め可能である。工作機械１の打抜き装置４とレーザ切断ヘッド５とは両方とも、図１、図３及び図４に示した金属薄板１０の加工に用いられ、金属薄板１０は加工中、従来のワーク支持台（簡略化のため図示せず）によって下方支持される。

【0022】

図１においてレーザ切断ヘッド５は、レーザ送り軸線９に沿ってワークに近い機能位置へ移動している。レーザ切断ヘッド５が機能位置に位置している場合には、レーザ切断ヘッド５から金属薄板１０に向けられるレーザ光線により、金属薄板１０を切断加工することができる。金属薄板切断加工のために実施されるべき、レーザ切断ヘッド５と金属薄板１０との相対運動は、一方ではレーザ切断ヘッド５を支持している支持構造体３の、図１の図平面に対して垂直な移動により生ぜしめられ、且つ他方では金属薄板１０の、支持構造体３の移動に対して垂直な水平方向移動により生ぜしめられる。この場合、両軸方向に実施される移動をオーバラップさせることが可能である。金属薄板１０の切断加工を所要の精度で実施できるようにするためには、機能位置にあるレーザ切断ヘッド５が支持構造体３に可能な限り固くしっかりと結合されている必要があり、支持構造体３自体は機械フレーム２に接して遊び無くガイドされている。

【0023】

打抜き装置４は、工作機械１の切断運転中は停止されている。図１で分かるように、この場合、ラム６は工具受容部７と共に、金属薄板１０から打抜き行程軸線８に沿って引き戻されている。逆に、工作機械１の打抜き運転に際しては、レーザ切断ヘッド５が図１に示した機能位置に比べ、金属薄板１０とは反対の方向の戻し運動で以て、レーザ送り軸線９に沿って停止位置に持ち上げられている。レーザ切断ヘッド５の戻し運動の方向は、図１に矢印１１で示されている。図２では、レーザ切断ヘッド５は、ワークから離れた停止位置で示されている。金属薄板１０は、図２には図示されていない。停止位置にあるレーザ切断ヘッド５と、金属薄板１０の上面との間の間隔は、金属薄板１０が打抜き加工に必要とされる移動を、レーザ切断ヘッド５にぶつからずに実施することができるように設定されている。

【0024】

レーザ切断ヘッド５は停止位置及び機能位置へ移動する際、支持構造体３に固く結合されたベースプレート１３に設けられたリニアガイド１２により、レーザ送り軸線９に沿ってガイドされている。この目的のためにリニアガイド１２は、ベースプレート１３に設けられたガイドレール１４と、レーザ切断ヘッド５に設けられた、ガイドレール１４に装着されたガイドキャリッジ１５とを有している。

【0025】

工作機械１の打抜き運転には衝撃と振動とが結びついており、これらは打抜き装置４を起点として、支持構造体３とベースプレート１３とを介してレーザ切断ヘッド５にまで伝わる。

【0026】

レーザ切断ヘッド５が金属薄板１０の打抜き加工と、これに結びついた振動及び衝撃とによって損傷されないようにするために、打抜き装置４とレーザ切断ヘッド５との間、詳細にはベースプレート１３とレーザ切断ヘッド５との間には、緩衝装置１６が設けられている。

【0027】

図２では、緩衝装置１６は下ばね１７と上ばね１８とを有している。図示の例の場合には、下ばね１７と上ばね１８とが両方ともコイルばねとして形成されている。緩衝装置１６の上ばね１８のばね剛性は、上ばね１８が、この上ばね１８を重力方向に押圧する質量の作用下で、不完全にしか圧縮されないように選択されている。

【0028】

両ばね１７，１８はピストンロッド１９に装着されており、この場合、下ばね１７は、ピストンロッド１９に結合された下側のばね受け２０と、受けアングル部材２２の水平脚部２１の下面との間で予荷重をかけられており、且つ上ばね１８は、ピストンロッド１９に設けられた上側のばね受け２３と、受けアングル部材２２の水平脚部２１の上面との間で予荷重をかけられている。受けアングル部材２２は、垂直脚部２４においてベースプレート１３と固く結合されている。ピストンロッド１９は、受けアングル部材２２の水平脚部２１を貫通しており、これにより受けアングル部材２２に対するピストンロッド１９の長手方向相対運動が可能になっている。

【0029】

ピストンロッド１９は、レーザ送り装置として設けられたピストン‐シリンダユニット２５の構成部材であり、ピストン‐シリンダユニット２５は、図示の例の場合には圧縮空気で作動する。ピストン‐シリンダユニット２５は更に、レーザ切断ヘッド５に対応配置された装置側の駆動部材としてシリンダ２６を有しており、シリンダ２６もピストンロッド１９と同様に、レーザ送り軸線９に対して平行に延在していると共に、その内部では、ピストンロッド１９に取り付けられた、図面では見えないピストンを、レーザ送り軸線９に沿ってガイドしている。ピストン‐シリンダユニット２５のピストンは、支持構造体３に対応配置された支持構造体側の駆動部材を形成している。

【0030】

ピストン‐シリンダユニット２５のシリンダ２６は、結合バー２７を介してレーザ切断ヘッド５に固く結合されている。レーザ切断ヘッド５は、結合バー２７の取付け部付近に、図２を見る人の方に向かって突出している位置決めストッパ２８を有している。

【0031】

図２において緩衝装置１６は、レーザ切断ヘッド５が停止位置にある状態で、出発状態にある。下ばね１７も上ばね１８も、比較的小さなばね剛性を有している。よって、工作機械１の打抜き運転と結びついた、打抜き装置４を起点としてベースプレート１３に取り付けられた受けアングル部材２２にまで伝わる振動や衝撃は、受けアングル部材２２の水平脚部２１に支持されたばね１７，１８によって、レーザ送り軸線９に沿って比較的ソフトに、ピストン‐シリンダユニット２５のピストンロッド１９に伝達される。ピストン‐シリンダユニット２５のシリンダ２６の内部に滞留している圧縮空気が圧縮されると、ピストン‐シリンダユニット２５はショックアブソーバの形式で、打抜き運転により生じるばね１７，１８の振動を緩衝することができるようになっている。よって、加工に起因する振動及び衝撃は、あらゆるケースにおいて大幅にフィルタリングされてレーザ切断ヘッド５に到達することになる。レーザ切断ヘッド５は、場合によってはレーザ送り軸線９に沿って補償運動を行い、この補償運動に際してレーザ切断ヘッド５は、レーザ切断ヘッド５と一緒に振動するガイドキャリッジ１５と、支持構造体に固定されたベースプレート１３におけるリニアガイド１２のガイドレール１４とを介してガイドされる。このようにして、特にレーザ切断ヘッド５の損傷及び／又はレーザ切断ヘッド５に設けられた光学素子の望ましくない変位が、緩衝装置１６により効果的に防止される。

【0032】

打抜き過程を終了して、金属薄板１０をレーザ切断ヘッド５により切断加工しようとする場合には、打抜き装置４が金属薄板１０から、図１に示した位置へ引き戻されると共に、レーザ切断ヘッド５がピストン‐シリンダユニット２５により、図２に示した停止位置からレーザ送り軸線９に沿って作動運動させられて、機能位置へ降下させられる。レーザ切断ヘッド５の作動運動の方向は、図２に矢印２９で示されている。

【0033】

レーザ切断ヘッド５の作動運動を生ぜしめるためにピストン‐シリンダユニット２５が作動すると、ピストン‐シリンダユニット２５のシリンダ２６は、ピストンロッド１９と、シリンダ２６の内部でガイドされるピストンとに対して相対的に、レーザ送り軸線９に沿って下方に移動する。シリンダ２６と共に、シリンダ２６と結合されたレーザ切断ヘッド５もレーザ送り軸線９に沿って作動運動して降下する。緩衝装置１６は、まずは出発状態に留まっている。作動運動に際しても、レーザ切断ヘッド５はリニアガイド１２により、レーザ送り軸線９に沿ってガイドされる。

【0034】

レーザ切断ヘッド５に取り付けられた位置決めストッパ２８が、支持構造体側の装置ストッパとして働く受けアングル部材２２に、詳細には受けアングル部材２２の水平脚部２１にぶつかり、これにより図３に示した状態が生じると直ちに、レーザ切断ヘッド５の作動運動が終了して、レーザ切断ヘッド５の機能位置に到達した状態になる。レーザ切断ヘッド５は依然として、緩衝装置１６の下ばね１７を介して、レーザ切断ヘッド５の作動運動とは反対の、矢印１１で示した方向において、支持構造体側のばね受けとして利用される受けアングル部材２２に、延いては工作機械１の支持構造体３に、ばね弾性的に支持されている。

【0035】

ピストン‐シリンダユニット２５の継続的な作動は、作動運動の方向２９において有効な、受けアングル部材２２によるレーザ切断ヘッド５の支持に基づき、レーザ切断ヘッド５を更に降下させることはなく、むしろ、レーザ切断ヘッド５が機能位置に残留した状態で、ピストンロッド１９をピストン‐シリンダユニット２５のシリンダ２６内へ更に進入させ、これに相応してシリンダ２６内のピストンを、レーザ切断ヘッド５の作動運動とは逆方向１１で、シリンダ２６に対して相対運動させる。これにより、受けアングル部材２２の水平脚部２１の下面と、ピストンロッド１９に設けられた下側のばね受け２０との間で予荷重をかけられた下ばね１７が、下ばね１７の巻条が密に重なり合うまで圧縮され、その結果、レーザ送り軸線９に沿って１つの剛性の構造体が形成されることになる（図４）。

【0036】

これによりレーザ切断ヘッド５は、レーザ送り軸線９に沿って受けアングル部材２２に遊び無く支持されると共に、受けアングル部材２２とベースプレート１３とを介して、工作機械１の支持構造体３と機械フレーム２とに支持されることになる。その結果、レーザ切断ヘッド５による金属薄板１０の切断加工を高精度で実施することができるようになっている。

【0037】

金属薄板切断加工を終了して、引き続き打抜き加工を継続したい場合には、ピストン‐シリンダユニット２５を作動させて、まずピストンロッド１９を、このピストンロッド１９の位置をレーザ送り軸線９に沿って保持するシリンダ２６から、下ばね１７が延びた状態で進出させ（図３）、次いでシリンダ２６をレーザ切断ヘッド５と共にピストンロッド１９に沿って上方に移動させることにより、レーザ切断ヘッド５をワークから離れた停止位置に移動させる（図２）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】