特許 7402081 レーザ加工装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-12

(45)【発行日】2023-12-20

(54)【発明の名称】レーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/08 20140101AFI20231213BHJP

   B23K 26/10 20060101ALI20231213BHJP

【ＦＩ】

B23K26/10

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020031335

(22)【出願日】2020-02-27

(65)【公開番号】P2021133394

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】徳市 広樹

(72)【発明者】

【氏名】吉田 慎

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 孝則

(72)【発明者】

【氏名】平田 裕一

(72)【発明者】

【氏名】大久保 成彦

(72)【発明者】

【氏名】水谷 孝樹

【審査官】岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１６７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８６１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０６２５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３４４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２９９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８６１６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ照射部と、
搬送方向に沿って搬送される板材の上部で前記レーザ照射部を移動させる駆動部と、
前記板材の下部のうち前記レーザ照射部の直下に配置されるように当該レーザ照射部に追従して移動する集塵部と、を備えるレーザ加工装置であって、
前記集塵部の開口部には、前記板材の下面を吸引面へ吸引し、前記板材の下面と前記吸引面とを接触させずに前記板材を支持する非接触支持部と、前記搬送方向に対し直交する幅方向と平行な軸回りで回転自在なローラと、が設けられ、
前記板材の下面は、前記ローラの外周面に接し、
前記開口部は、平面視では、前記幅方向に沿って延びる上流側開口縁部と、当該上流側開口縁部よりも前記搬送方向下流側において前記幅方向に沿って延びる下流側開口縁部と、を備え、
前記上流側開口縁部及び前記下流側開口縁部には、それぞれ、１以上の前記ローラと１以上の前記非接触支持部とが前記幅方向に沿って交互に設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。

【請求項2】

前記ローラ及び前記吸引面の周囲を覆う遮蔽板を備え、
前記非接触支持部は、前記吸引面の外周縁部に形成されたノズルからエアの旋回流を噴出させたときに前記板材の下面と前記吸引面との間に発生する負圧によって当該板材の下面を前記吸引面へ吸引し、
前記ローラの外周面の一部は、前記遮蔽板の上面から突出し、
前記吸引面は、前記遮蔽板の上面から埋没していることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

前記遮蔽板は、前記外周縁部の少なくとも一部を覆い、
前記外周縁部と前記遮蔽板の下面との間には間隙が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。

【請求項4】

前記遮蔽板の下面には、前記吸引面を中心として径方向へ延びる溝が形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のレーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工装置に関する。より詳しくは、搬送装置によって搬送される板材の上部でレーザ照射部を移動させることによって板材を切断するレーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、搬送装置によって送り出される板材の上部において、レーザ光を照射するレーザヘッドを移動させることにより、板材を所望の形状に切断し、ブランク材とするレーザ加工装置が提案されている。このようなレーザ加工装置によって切断する板材をロール状に丸められたコイル材から連続的に送り出す場合、レーザ照射部によってレーザ光を照射する前に、レベラ装置によってくせを除き、板材を直線状に矯正する場合が多い。

【0003】

しかしながらレベラ装置では、コイル材のくせを十分に除くことができず、板材に僅かなうねりが残ってしまう場合がある。レーザヘッドへ送り出される板材にうねりが残っていると、レーザヘッドと板材との間の距離が変化し、レーザヘッドの焦点距離が変化してしまい、ひいては精度良く板材を切断加工できなくなる場合がある。そこで特許文献１に示されたレーザ加工装置では、ブラシで板材を押圧することによって、板材に残っているうねりを矯正しながらレーザヘッドを移動させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１７／０４７７８５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に示されたレーザ加工装置によれば、板材をブラシで押圧することにより、レーザヘッドと板材との間の距離を一定に維持できるものの、例えばアルミ合金のような比較的軟らかい板材をブラシで押圧すると、板材の表面に傷がついてしまい、歩留まりが低下し、ひいてはコストが上昇するおそれがある。

【0006】

本発明は、板材の表面を傷付けずにうねりを除きながらレーザ光を照射できるレーザ加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係るレーザ加工装置（例えば、後述のレーザ加工装置３）は、レーザ照射部（例えば、後述のレーザヘッドＨ）と、搬送方向（例えば、後述の搬送方向Ｆｙ）に沿って搬送される板材（例えば、後述のワークＷ）の上部で前記レーザ照射部を移動させる駆動部（例えば、後述のヘッド駆動機構５）と、前記板材の下部のうち前記レーザ照射部の直下に配置されるように当該レーザ照射部に追従して移動する集塵部（例えば、後述の集塵ボックス６０）と、を備えるものであって、前記集塵部の開口部（例えば、後述の開口部６１）には、前記板材の下面を吸引面（例えば、後述の吸引面７１）へ吸引し、前記板材の下面と前記吸引面とを接触させずに前記板材を支持する非接触支持部（例えば、後述の非接触支持パッド７）が設けられていることを特徴とする。

【0008】

（２）この場合、前記開口部には、前記非接触支持部と、前記搬送方向に対し直交する幅方向（例えば、後述の幅方向Ｆｘ）と平行な軸回りで回転自在なローラ（例えば、後述の外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２）と、が設けられ、前記板材の下面は、前記ローラの外周面に接することが好ましい。

【0009】

（３）この場合、前記開口部は、平面視では、前記幅方向に沿って延びる上流側開口縁部（例えば、後述の上流側開口縁部６４）と、当該上流側開口縁部よりも前記搬送方向下流側において前記幅方向に沿って延びる下流側開口縁部（例えば、後述の下流側開口縁部６５）と、を備え、前記上流側開口縁部及び前記下流側開口縁部には、それぞれ、１以上の前記ローラと１以上の前記非接触支持部とが前記幅方向に沿って交互に設けられていることが好ましい。

【0010】

（４）この場合、前記ローラ及び前記吸引面の周囲を覆う遮蔽板（例えば、後述の上流側カバー６６及び下流側カバー６７）を備え、前記非接触支持部は、前記吸引面の外周縁部（例えば、後述の外周縁部７２）に形成されたノズル（例えば、後述のノズル孔７４）からエアの旋回流を噴出させたときに前記板材の下面と前記吸引面との間に発生する負圧によって当該板材の下面を前記吸引面へ吸引し、前記ローラの外周面の一部は、前記遮蔽板の上面から突出し、前記吸引面は、前記遮蔽板の上面から埋没していることが好ましい。

【0011】

（５）この場合、前記遮蔽板は、前記外周縁部の少なくとも一部を覆い、前記外周縁部と前記遮蔽板の下面との間には間隙（例えば、後述の間隙６９）が設けられていることが好ましい。

【0012】

（６）この場合、前記遮蔽板の下面には、前記吸引面を中心として径方向へ延びる溝（例えば、後述の溝６６ｃ）が形成されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

（１）本発明に係るレーザ加工装置は、搬送方向に沿って搬送される板材の上部でレーザ照射部を移動させる駆動部と、板材の下部のうちレーザ照射部の直下に配置されるようにレーザ照射部に追従して移動する集塵部と、を備える。これにより、レーザ照射部から板材にレーザ光を照射することによって生じるスパッタを集塵部で回収することができる。また本発明では、集塵部の開口部に、板材の下面を吸引面へ吸引し、板材の下面と吸引面とを接触させずに板材を支持する非接触支持部を設ける。これにより、板材のうちレーザ光が照射される部分を非接触支持部の吸引面へ引き寄せることができるので、搬送される板材にうねりがある場合であってもこのうねりを除きながらレーザ光を照射することができ、ひいては板材を精度良く切断できる。また本発明では、板材を支持する手段として、板材の下面と吸引面とを接触させずに板材を支持する非接触支持部を用いることにより、板材の表面を傷付けることなくうねりを除くことができる。

【0014】

（２）本発明では、集塵部の開口部に、非接触支持部と幅方向と平行な軸回りで回転自在なローラとを設ける。また本発明において、板材の下面は、非接触支持部の吸引面と接触していないが、ローラの外周面と接触する。よって本発明によれば、非接触支持部によって板材の下面を吸引面へ吸引し、板材の下面をローラの外周面へ押し付けることによって板材のうねりを除くことができる。またこの際、板材の下面をローラの外周面に押し付けることにより、傷付けることなく板材を搬送方向に沿って搬送することができる。

【0015】

（３）本発明では、幅方向に沿って延びる上流側開口縁部及び下流側開口縁部の両方に対し、１以上のローラと１以上の非接触支持部とを幅方向に沿って交互に設ける。これにより板材のうちレーザ照射部からのレーザ光が照射される部分を、搬送方向上流側と下流側との両方において吸引し、支持できるので、レーザ光が照射される部分のうねりをより確実に除くことができる。

【0016】

（４）本発明において、非接触支持部は、吸引面の外周縁部に形成されたノズルからエアの旋回流を噴出させたときに、板材の下面と吸引面との間に発生する負圧を利用して板材の下面を吸引面へ吸引する。また本発明では、ローラ及び吸引面の周囲を遮蔽板で覆うとともに、ローラの外周面の一部を遮蔽板の上面から突出させ、かつ吸引面を遮蔽板の上面から埋没させる。これにより、板材の下面と吸引面との間に、エアの旋回流を排出する間隙を確保できるので、エアによって板材が浮き上がるのを防止しつつ、ベルヌーイ効果によって板材の下面と吸引面との間に負圧を発生させ、この負圧を利用して板材の下面を吸引面へ吸引し、板材のうねりを除くことができる。

【0017】

（５）本発明では、吸引面の外周縁部の少なくとも一部を遮蔽板で覆い、この外周縁部と遮蔽板の下面との間には間隙を設ける。これにより、吸引面のノズルから噴出するエアの旋回流の一部を遮蔽板の下面へ導くことができるので、ベルヌーイ効果によって板材の下面と吸引面との間に負圧を発生させつつ、遮蔽板を冷却することができる。またこのように遮蔽板をエアの旋回流の一部で冷却することにより、レーザ光を照射することによって生じるスパッタを冷却できるので、このスパッタがローラや遮蔽板等に付着するのを防止できる。またこれにより、スパッタが板材に付着することを防止することができる。

【0018】

（６）本発明では、遮蔽板の下面に、吸引面を中心として径方向へ延びる溝を形成する。これにより、吸引面のノズルから噴出するエアの旋回流による遮蔽板の冷却効果を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係るレーザ加工システムの構成を示す図である。

【図2】レーザ加工装置の概略構成を示す斜視図である。

【図3】集塵ボックスをワーク側から視た平面図である。

【図4】図３において支持ローラ対と交差する線ＩＶ－ＩＶに沿った断面図である。

【図5】図３において非接触支持パッドと交差する線Ｖ－Ｖに沿った断面図である。

【図6A】非接触支持パッドを吸引面側から視た斜視図である。

【図6B】図６Ａにおける線ＶＩ－ＶＩに沿った非接触支持パッド７の断面図である。

【図7】図５のうち上流側開口縁部及び上流側カバーを拡大した図である。

【図8】上流側カバーの下面を非接触支持パッド側から視た図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置３について、図面を参照しながら説明する。

【0021】

図１は、レーザ加工システム１の構成を示す図である。レーザ加工システム１は、ロール状のコイル材Ｃから送り出される板材であるワークＷのくせを除き、直線状に矯正するレベラ装置２と、レベラ装置２によって直線状に矯正されたワークＷをレーザ光によって切断するレーザ加工装置３と、を備える。ワークＷは、例えばアルミ合金製の板材や鋼板等であるが、本発明はこれに限らない。

【0022】

レベラ装置２は、コイル材Ｃから送り出されるワークＷに対し鉛直方向上方側に設けられた複数（図１の例では、３つ）の上側ローラ２１と、これら上側ローラ２１に対しワークＷを挟んで設けられた複数（図１の例では、４つ）の下側ローラ２２と、を備える。これら上側ローラ２１の回転軸と下側ローラ２２の回転軸とは互いに平行である。これら下側ローラ２２と上側ローラ２１とは、ワークＷの送り出し方向に沿って交互に設けられている。レベラ装置２は、コイル材Ｃから送り出されるワークＷを複数の上側ローラ２１及び複数の下側ローラ２２によって平坦に延ばすことによって、板材のくせを除き、直線状に矯正する。レベラ装置２によって直線状に矯正されたワークＷは、レーザ加工装置３へ送り出される。

【0023】

図２は、レーザ加工装置３の概略構成を示す斜視図である。レーザ加工装置３は、ワークＷを搬送方向Ｆｙに沿って搬送する搬送装置４と、レーザ光を発生し、ワークＷへ照射するレーザヘッドＨと、搬送方向Ｆｙに沿って搬送されるワークＷの上部でレーザヘッドＨを移動させるヘッド駆動機構５と、ワークＷにレーザ光を照射することによって生じるスパッタを回収する集塵装置６と、を備える。

【0024】

搬送装置４は、ベルトコンベアであり、搬送方向Ｆｙと直交する幅方向Ｆｘと平行な軸回りで回転自在な複数（図２には、４本のみを図示する）のベルトローラ４１，４２，４３，４４と、これらベルトローラ４１～４４に掛け渡された無端帯状のベルト４５と、複数のベルトローラ４１～４４のうちの何れか（例えば、第１ベルトローラ４１）を回転駆動することにより、ベルト４５を搬送方向Ｆｙに沿って下流側へ送り出すローラ駆動装置（図示せず）と、を備える。

【0025】

第１～第４ベルトローラ４１～４４は、搬送方向Ｆｙに沿って上流側から下流側へこの順で設けられている。第２ベルトローラ４２と第３ベルトローラ４３との間には、後述の集塵ボックス６０が設けられている。またベルト４５は、この集塵ボックス６０を避けるようにこれら第１～第４ベルトローラ４１～４４に掛け渡されている。また第２ベルトローラ４２と第３ベルトローラ４３とは、後述のボックス駆動機構によって集塵ボックス６０とともに搬送方向Ｆｙに沿って下流側又は上流側へ摺動自在となっている。

【0026】

ヘッド駆動機構５は、ベルト４５の上部において幅方向Ｆｘに沿って延びるＸ軸レール５１と、ベルト４５の側部において搬送方向Ｆｙに沿って延びるＹ軸レール５２と、を備える。Ｘ軸レール５１は、レーザヘッドＨをその延在方向（すなわち、幅方向Ｆｘ）に沿って摺動自在に支持する。Ｙ軸レール５２は、Ｘ軸レール５１をその延在方向（すなわち、搬送方向Ｆｙ）に沿って摺動自在に支持する。これによりヘッド駆動機構５は、レーザヘッドＨを、搬送装置４によって搬送されるワークＷの上部において搬送方向Ｆｙ及び幅方向Ｆｘに沿って移動させることができる。

【0027】

集塵装置６は、幅方向Ｆｘに沿って延びる箱状の集塵ボックス６０と、この集塵ボックス６０を搬送方向Ｆｙに沿って移動させるボックス駆動機構（図示せず）と、を備える。

【0028】

集塵ボックス６０は、ワークＷの下部のうち第２ベルトローラ４２と第３ベルトローラ４３との間に設けられている。集塵ボックス６０の上部には、平面視では幅方向Ｆｘに沿って延びる矩形状の開口部６１が形成されている。レーザヘッドＨからワークＷへレーザ光を照射することによって生じるスパッタは、開口部６１を介して集塵ボックス６０内に回収される。また集塵ボックス６０内に回収されたスパッタは、側部カバー６２に形成された排出部６３から適宜排出される。

【0029】

ボックス駆動機構は、集塵ボックス６０の開口部６１がレーザヘッドＨの直下に配置されるように、レーザヘッドＨの搬送方向Ｆｙに沿った移動に追従して集塵ボックス６０と第２ベルトローラ４２と第３ベルトローラ４３とを搬送方向Ｆｙに沿って移動させる。

【0030】

図３は、集塵ボックス６０をワークＷ側から視た平面図である。
図３に示すように、集塵ボックス６０の開口部６１は、平面視では、幅方向Ｆｘに沿って延びる上流側開口縁部６４と、この上流側開口縁部６４よりも搬送方向Ｆｙの下流側において幅方向Ｆｘに沿って延びる下流側開口縁部６５と、を備える矩形状である。

【0031】

上流側開口縁部６４には、平面視では円盤状である複数（図３の例では、７つ）の非接触支持パッド７と、外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２を一組とした複数（図３の例では、６組）の支持ローラ対８と、平面視では幅方向Ｆｘに沿って延びる矩形状の上流側カバー６６と、が設けられている。

【0032】

上流側開口縁部６４には、１つの非接触支持パッド７と一組の支持ローラ対８とが幅方向Ｆｘに沿って列状かつ交互に設けられている。なお図３には、１つの非接触支持パッド７と一組の支持ローラ対８とを上流側開口縁部６４に幅方向Ｆｘに沿って交互に設けた場合について示すが、本発明はこれに限らない。２以上の複数の非接触支持パッド７と２以上の複数組の支持ローラ対８とを上流側開口縁部６４に幅方向Ｆｘに沿って交互に設けてもよい。

【0033】

下流側開口縁部６５には、平面視では円盤状である複数（図３の例では、７つ）の非接触支持パッド７と、複数（図３の例では、６組）の支持ローラ対８と、平面視では幅方向Ｆｘに沿って延びる矩形状の下流側カバー６７と、が設けられている。

【0034】

下流側開口縁部６５には、１つの非接触支持パッド７と一組の支持ローラ対８とが幅方向Ｆｘに沿って列状かつ交互に設けられている。なお図３には、１つの非接触支持パッド７と一組の支持ローラ対８とを下流側開口縁部６５に幅方向Ｆｘに沿って交互に設けた場合について示すが、本発明はこれに限らない。２以上の複数の非接触支持パッド７と２以上の複数組の支持ローラ対８とを下流側開口縁部６５に幅方向Ｆｘに沿って交互に設けてもよい。

【0035】

図４は、図３において支持ローラ対８と交差する線ＩＶ－ＩＶに沿った断面図である。集塵ボックス６０は、断面視で略Ｕ字状である。集塵ボックス６０の上流側開口縁部６４には、幅方向Ｆｘ（図３参照）と平行な軸回りで回転自在な外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２が、搬送方向Ｆｙに沿って上流側から下流側へこの順で並列して設けられている。また集塵ボックス６０の下流側開口縁部６５には、幅方向Ｆｘと平行な軸回りで回転自在な内側支持ローラ８２及び外側支持ローラ８１が、搬送方向Ｆｙに沿って上流側から下流側へこの順で並列して設けられている。

【0036】

上流側カバー６６には、平面視で略矩形状の開口である上流側ローラ窓６６ａが、幅方向Ｆｘに沿って所定の間隔で複数（図３の例では、６つ）形成されている。また図４に示すように、上流側開口縁部６４に設けられた計６組の外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面の一部は、これら上流側ローラ窓６６ａを介してワークＷ側へ露出している。換言すれば、外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面の一部は、上流側カバー６６の上面からワークＷ側へ突出する。このため、搬送装置４によって搬送方向Ｆｙに沿って搬送されるワークＷの下面は、これら外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面に接触する。また図３及び図４に示すように、上流側カバー６６のうち搬送方向Ｆｙに沿って上流側の端部及び下流側の端部は、それぞれ鉛直方向下方側へやや折り曲げられている。このため、上流側開口縁部６４に設けられた複数組の外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の周囲は、上流側カバー６６によって覆われる。

【0037】

また図４に示すように、上流側開口縁部６４のうち外側支持ローラ８１と第２ベルトローラ４２との間には、外側支持ローラ８１と平行な軸回りで回転自在なカウンタローラ９が設けられている。カウンタローラ９の外周面は、ベルト４５と外側支持ローラ８１とに接している。このため、ベルトコンベアである搬送装置４においてワークＷを搬送方向Ｆｙに沿って搬送するための動力の一部は、カウンタローラ９を介して外側支持ローラ８１に伝達される。これにより、外側支持ローラ８１は、搬送装置４によるワークＷの搬送動作と同期して回転する。なお図４には、カウンタローラ９の外周面はベルト４５に接する場合を図示するが、本発明はこれに限らない。カウンタローラ９の外周面は、第２ベルトローラ４２の外周面と接するようにしてもよい。

【0038】

下流側カバー６７には、平面視で略矩形状の開口である下流側ローラ窓６７ａが、幅方向Ｆｘに沿って所定の間隔で複数（図３の例では、６つ）形成されている。また図４に示すように、下流側開口縁部６５に設けられた計６組の外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面の一部は、これら下流側ローラ窓６７ａを介してワークＷ側へ露出している。換言すれば、外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面の一部は、下流側カバー６７の上面からワークＷ側へ突出する。このため、搬送装置４によって搬送方向Ｆｙに沿って搬送されるワークＷの下面は、これら外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面に接触する。また図３及び図４に示すように、下流側カバー６７のうち搬送方向Ｆｙに沿って上流側の端部及び下流側の端部は、それぞれ鉛直方向下方側へやや折り曲げられている。このため、下流側開口縁部６５に設けられた複数組の外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の周囲は、下流側カバー６７によって覆われる。

【0039】

また図４に示すように、下流側開口縁部６５のうち外側支持ローラ８１と第３ベルトローラ４３との間には、外側支持ローラ８１と平行な軸回りで回転自在なカウンタローラ９が設けられている。カウンタローラ９の外周面は、ベルト４５と外側支持ローラ８１とに接している。このため、ベルトコンベアである搬送装置４においてワークＷを搬送方向Ｆｙに沿って搬送するための動力の一部は、カウンタローラ９を介して外側支持ローラ８１に伝達される。これにより、外側支持ローラ８１は、搬送装置４によるワークＷの搬送動作と同期して回転する。なお図４には、カウンタローラ９の外周面はベルト４５に接する場合を図示するが、本発明はこれに限らない。カウンタローラ９の外周面は、第３ベルトローラ４３の外周面と接するようにしてもよい。

【0040】

図５は、図３において非接触支持パッド７と交差する線Ｖ－Ｖに沿った断面図である。集塵ボックス６０の上流側開口縁部６４及び下流側開口縁部６５には、それぞれ平面視で円盤状の非接触支持パッド７が設けられている。

【0041】

図６Ａは、非接触支持パッド７を吸引面７１側から視た斜視図である。図６Ｂは、図６Ａにおける線ＶＩ－ＶＩに沿った非接触支持パッド７の断面図である。

【0042】

非接触支持パッド７は、円柱状である。非接触支持パッド７の吸引面７１の外周縁部７２には、平面視で円環状の溝部７３が形成されている。溝部７３には、複数（図６Ａの例では４つ）のノズル孔７４が形成されている。非接触支持パッド７のうち吸引面７１と反対側の底面７５の略中央には、図示しないエアポンプが接続されるエア供給孔７６が形成されている。また図６Ｂに示すように、非接触支持パッド７の内部には、エア供給孔７６と複数のノズル孔７４とを連通するエア流路７７が形成されている。

【0043】

このため非接触支持パッド７では、エアポンプによって圧縮したエアをエア供給孔７６に供給すると、吸引面７１の溝部７３に形成された複数のノズル孔７４から、図６Ａにおいて破線矢印で示すように径方向外側へ広がるエアの旋回流が発生する。このため吸引面７１側にワークＷが存在すると、ベルヌーイ効果によって吸引面７１とワークＷとの間に負圧が発生し、この負圧によってワークＷが吸引面７１へ吸引される。以上のように非接触支持パッド７は、ノズル孔７４からエアの旋回流を噴出させたときにワークＷの下面と吸引面７１との間に発生する負圧を利用することによって、ワークＷの下面を吸引面７１へ吸引し、ワークＷの下面と吸引面７１とを接触させずにワークＷを支持する。

【0044】

図７は、図５のうち上流側開口縁部６４及び上流側カバー６６を拡大した図である。なお下流側開口縁部６５及び下流側カバー６７の構成は、図７とほぼ同じであるので、図示及び詳細な説明を省略する。

【0045】

図７に示すように、上流側開口縁部６４に設けられた複数の非接触支持パッド７の周囲は、上流側カバー６６によって覆われている。また、上流側カバー６６には、平面視で円形状の開口である上流側支持パッド窓６６ｂが、幅方向Ｆｘに沿って所定の間隔で複数（図３の例では、７つ）形成されている。上流側開口縁部６４に設けられた複数の非接触支持パッド７の吸引面７１は、ワークＷ側から上流側支持パッド窓６６ｂを介して視認可能となっている。またこれら上流側支持パッド窓６６ｂの内径は、非接触支持パッド７の外径よりもやや小さい。このため、上流側カバー６６は、非接触支持パッド７の外周縁部７２の一部を覆う。

【0046】

上述のように外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面の一部は、上流側カバー６６の上面からワークＷ側へ突出するのに対し、非接触支持パッド７の吸引面７１は、上流側カバー６６の上面から埋没している。図７に示すように、非接触支持パッド７の外周縁部７２と上流側カバー６６の下面との間には、間隙６９が設けられている。

【0047】

図８は、上流側カバー６６の下面を非接触支持パッド７側から視た図である。図８に示すように、上流側カバー６６の下面のうち上流側支持パッド窓６６ｂの周縁部には、非接触支持パッド７の吸引面を中心として径方向へ延びる複数の溝６６ｃが形成されている。

【0048】

次に、以上のようなレーザ加工装置３においてワークＷのうねりを除きながらレーザヘッドＨによってワークＷを切断する手順について説明する。先ず、非接触支持パッド７のエア供給孔７６に圧縮したエアを供給すると、吸引面７１に形成されたノズル孔７４から径方向外側へ広がるエアの旋回流が発生する。図７において破線矢印で模式的に示すように、このエアの旋回流は、ワークＷの下面と上流側カバー６６（又は下流側カバー６７）の上面との間及び非接触支持パッド７の外周縁部７２と上流側カバー６６（又は下流側カバー６７）の下面との間に形成された間隙６９（図７参照）へ流れ込み、これにより吸引面７１とワークＷの下面との間に負圧が発生する。また吸引面７１とワークＷの下面との間に負圧が発生すると、ワークＷの下面は吸引面７１へ吸引され、これによりワークＷの下面は外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２の外周面に押し付けられるとともにワークＷのうねりが除かれる。従ってレーザ加工装置３では、以上のようにして非接触支持パッド７を用いてワークＷのうねりを除きながらレーザヘッドＨからレーザ光を照射することにより、精度良くワークＷを切断することができる。

【0049】

本実施形態に係るレーザ加工装置３によれば、以下の効果を奏する。
（１）レーザ加工装置３は、搬送方向Ｆｙに沿って搬送されるワークＷの上部でレーザヘッドＨを移動させるヘッド駆動機構５と、ワークＷの下部のうちレーザヘッドＨの直下に配置されるようにレーザヘッドＨに追従して移動する集塵ボックス６０と、を備える。これにより、レーザヘッドＨからワークＷにレーザ光を照射することによって生じるスパッタを集塵ボックス６０で回収することができる。またレーザ加工装置３では、集塵ボックスの開口部６１に、ワークＷの下面を吸引面へ吸引し、ワークＷの下面と吸引面７１とを接触させずにワークＷを支持する非接触支持パッド７を設ける。これにより、ワークＷのうちレーザ光が照射される部分を非接触支持パッド７の吸引面７１へ引き寄せることができるので、搬送されるワークＷにうねりがある場合であってもこのうねりを除きながらレーザ光を照射することができ、ひいてはワークＷを精度良く切断できる。またレーザ加工装置３では、ワークＷを支持する手段として、ワークＷの下面と吸引面７１とを接触させずにワークＷを支持する非接触支持パッド７を用いることにより、ワークＷの表面を傷付けることなくうねりを除くことができる。

【0050】

（２）レーザ加工装置３では、集塵ボックス６０の開口部６１に、非接触支持パッド７と、幅方向Ｆｘと平行な軸回りで回転自在な外側支持ローラ８１及び内側支持ローラ８２とを設ける。またレーザ加工装置３において、ワークＷの下面は、非接触支持パッド７の吸引面７１と接触していないが、支持ローラ８１，８２の外周面と接触する。よってレーザ加工装置３によれば、非接触支持パッド７によってワークＷの下面を吸引面７１へ吸引し、ワークＷの下面を支持ローラ８１，８２の外周面へ押し付けることによってワークＷのうねりを除くことができる。またこの際、ワークＷの下面を支持ローラ８１，８２の外周面に押し付けることにより、傷付けることなくワークＷを搬送方向Ｆｙに沿って搬送することができる。

【0051】

（３）レーザ加工装置３では、幅方向Ｆｘに沿って延びる上流側開口縁部６４及び下流側開口縁部６５の両方に対し、１以上の支持ローラ８１，８２と１以上の非接触支持パッド７とを幅方向Ｆｘに沿って交互に設ける。これによりワークＷのうちレーザヘッドＨからのレーザ光が照射される部分を、搬送方向Ｆｙ上流側と下流側との両方において吸引し、支持できるので、レーザ光が照射される部分のうねりをより確実に除くことができる。

【0052】

（４）レーザ加工装置３において、非接触支持パッド７は、吸引面７１の外周縁部７２に形成されたノズル孔７４からエアの旋回流を噴出させたときに、ワークＷの下面と吸引面７１との間に発生する負圧を利用してワークＷの下面を吸引面７１へ吸引する。またレーザ加工装置３では、支持ローラ８１，８２及び吸引面７１の周囲を上流側カバー６６及び下流側カバー６７で覆うとともに、支持ローラ８１，８２の外周面の一部を上流側カバー６６及び下流側カバー６７の上面から突出させ、かつ吸引面７１を上流側カバー６６及び下流側カバー６７の上面から埋没させる。これにより、ワークＷの下面と吸引面７１との間に、エアの旋回流を排出する間隙６９を確保できるので、エアによってワークＷが浮き上がるのを防止しつつ、ベルヌーイ効果によってワークＷの下面と吸引面７１との間に負圧を発生させ、この負圧を利用してワークＷの下面を吸引面７１へ吸引し、ワークＷのうねりを除くことができる。

【0053】

（５）レーザ加工装置３では、吸引面７１の外周縁部７２の少なくとも一部を上流側カバー６６及び下流側カバー６７で覆い、この外周縁部７２と上流側カバー６６及び下流側カバー６７の下面との間には間隙６９を設ける。これにより、吸引面７１のノズル孔７４から噴出するエアの旋回流の一部を上流側カバー６６及び下流側カバー６７の下面へ導くことができるので、ベルヌーイ効果によってワークＷの下面と吸引面７１との間に負圧を発生させつつ、上流側カバー６６及び下流側カバー６７を冷却することができる。またこのように上流側カバー６６及び下流側カバー６７をエアの旋回流の一部で冷却することにより、レーザ光を照射することによって生じるスパッタを冷却できるので、このスパッタが支持ローラ８１，８２やカバー６６，６７等に付着するのを防止できる。またこれにより、スパッタがワークＷに付着することを防止することができる。

【0054】

（６）レーザ加工装置３では、カバー６６，６７の下面に、吸引面７１を中心として径方向へ延びる溝６６ｃを形成する。これにより、吸引面７１のノズル孔７４から噴出するエアの旋回流によるカバー６６，６７の冷却効果を向上することができる。

【0055】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。

【0056】

例えば上記実施形態では、ベルトコンベアである搬送装置４の動力を上流側支持ローラ８１に伝達する動力伝達機構として、カウンタローラ９を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らない。動力伝達機構は、カウンタローラ９に限らず、シャフトやベルト等の部品を組み合わせて構成してもよい。

【0057】

また例えば上記実施形態では、上流側支持ローラ８１を搬送装置４によるワークＷの搬送動作と同期して回転させる駆動機構として、カウンタローラ９を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば上流側支持ローラ８１を回転させるアクチュエータを設けた上で、このアクチュエータを搬送装置４による搬送動作と同期して駆動することによって上流側支持ローラ８１を搬送装置４によるワークＷの搬送動作と同期して回転させてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１…レーザ加工システム
２…レベラ装置
３…レーザ加工装置
４…搬送装置
４１，４２，４３，４４…ベルトローラ
４５…ベルト
Ｈ…レーザヘッド（レーザ照射部）
５…ヘッド駆動機構（駆動部）
６０…集塵ボックス（集塵部）
６１…開口部
６４…上流側開口縁部
６５…下流側開口縁部
６６…上流側カバー（遮蔽板）
６７…下流側カバー（遮蔽板）
７…非接触支持パッド（非接触支持部）
７１…吸引面
７２…外周縁部
７４…ノズル孔（ノズル）
８…支持ローラ対
８１…外側支持ローラ（ローラ）
８２…内側支持ローラ８２（ローラ）
９…カウンタローラ
Ｆｙ…搬送方向
Ｆｘ…幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】