[發明專利]復合加工方法及復合加工裝置

有效

• 申請號: 201380006163.4
• 申請日: 2013-02-18
• 公開（公告）號: CN104093523B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 山口義博;北村和之;近藤圭太
• 申請（專利權）人: 小松產機株式會社
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B23K7/00;B23K10/00;B23K26/00;B23K26/38
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術領域

本發明涉及一種復合加工方法，特別涉及通過熱切割和機械加工在原板上形成孔并從原板上切出包含孔的切割部件的復合加工方法。

另外，本發明涉及一種用于實施上述復合加工方法的復合加工裝置。

背景技術

構成橋梁、建筑機械、工業機械等的主體框架的焊接構造物是通過從原板切出各種形狀的切割部件而得到的。在這樣的切割部件的切割中，使用能夠根據程序切出任意形狀的等離子切割、氣體切割、激光切割等熱切割。

在專利文獻1中公開了一種復合加工裝置，其除了搭載有等離子槍、氣焊槍、激光頭等熱切割用加工頭之外，還裝備有能夠安裝鉆頭或立銑刀等切削工具的機械加工用加工頭。這樣的復合加工裝置除了熱切割之外，還用于加工熱切割中難以應對的高精度孔、建筑用鋼筋的連接部的孔之類的通過標準確定需要通過機械加工加工的孔或者焊接用坡口等。

此外，在專利文獻2中公開了一種具有沖孔加工頭和激光加工頭的復合加工裝置。在該裝置中，使用激光加工頭在板材上形成預鉆孔，之后使用沖孔加工頭對已形成的預鉆孔實施最終完成加工。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：(日本)特開昭59－196115號公報

專利文獻2：(日本)特開平09－216021號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

在復合加工裝置中，為了高效地進行例如切削加工等機械加工，需要輸出功率高的馬達和用于承受較大加工反作用力的剛性高的框架。另外，為了抑制加工時反作用力引起的原板的移動和振動，在載置臺上設置有用于固定 原板的夾緊機構。因此，裝置的制造成本非常高。

需要說明的是，通過鉆孔加工在原板上形成孔的情況下，也可以省略如專利文獻1所示那樣的夾緊機構。即，因為安裝有鉆孔工具的加工頭在加工時只是沿上下方向移動，所以通過在加工頭上設置用于按壓原板的機構，就能夠防止原板的移動和振動。另外，用于防止原板的移動和振動的機構也能夠以簡單的結構實現。

然而，在其他的例如立銑加工中，還需要使加工頭在水平方向上移動，因此不能在加工頭上設置用于按壓原板的機構。另外，相對于在鉆孔加工中不施加水平方向的力，在立銑加工中則需要施加水平方向的力。因此，因鉆孔加工而需要機械主體的剛性，此外還需要用于抑制原板向水平方向移動的牢固的夾緊機構。因此，在用于進行包含鉆孔加工和立銑加工等各種機械加工的復合加工裝置中，另行設置有如專利文獻1所示的大型夾緊機構。

另外，在熱切割裝置上附設鉆孔加工用頭的裝置中，如前所述，也可以廢除大型的夾緊機構。然而，為了形成各種孔徑的孔，需要準備具有對應的直徑的多個鉆頭工具，因而需要自動工具交換機(ATC：Auto Tool Changer)。因此，裝置整體價格變高。

在專利文獻2的裝置中，需要準備與各種不同孔徑一一對應的打孔機，因此該裝置也需要自動工具交換機。因此，與前述同樣地裝置的制造成本非常高。

將上述各種課題包括在內，將具有熱切割用加工頭和機械加工用加工頭的現有復合加工裝置的課題總結如下。

(1)由于機械加工的切削量大、加工反作用力大，因此需要提高保持加工頭的機械主體的剛性。并且，需要設置用于將原板夾緊在載置臺上的夾緊機構和用于將原板按壓在載置臺上的按壓件等機構，因此加工裝置復雜且價格高。

(2)在鉆孔加工的情況下需要ATC，導致加工機價格變高。

(3)在現有的復合加工裝置中機械加工時的切削量較多，因此相對于例如等離子槍和原板之間的間隙(切割高度)為數mm，卻產生了比較大的線狀或螺旋狀的切屑。該切屑散亂在原板上，成為熱切割時氣焊槍運行的障礙。特別是如果線狀或螺旋狀的鐵絲狀的切屑掛在熱切割的切割槽，則不能用氣體吹散或者用刷子除去。

(4)在現有的復合加工裝置中，因為機械加工時切削量較多，所以加工速度與熱切割相比較慢，復合加工導致整體的生產性降低。

(5)在加工大型原板時，使用起重機將原板搬到載置臺上，并在該載置臺上需要使用起重機相對于夾緊機構進行對位。這樣使用起重機進行原板的定位是不實用的。

由于存在以上各種課題，進行熱切割和機械加工兩種加工的復合加工裝置可適用于能夠簡單地進行夾緊的小型原板，但在從橋梁、建筑機械、工業機械等所使用的大型原板(例如長度方向尺寸超過6m的原板)切出大型切割部件的領域仍無法使用。

特別是，立銑加工機和熱切割機的復合加工機沒有實用化的理由如下。