CN104411442A - 光纤激光加工机 - Google Patents
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Abstract
一种光纤激光加工机,其具有:加工头(5),其将激光(L)聚光并向被加工物(55)照射;光纤(2),其将从激光振荡器输出的激光(L)引导至加工头(5);光纤连接器(6),其将加工头(5)与光纤(2)固定接合;线缆承载管(注册商标)等线缆保持装置(1),其以能够弯曲成U字状的方式构成,并且收容光纤(2);以及固定部(4),其将加工头(5)与线缆保持装置固定接合。
Description
技术领域
本发明涉及一种经由光纤向被加工物照射激光的激光加工机。
背景技术
在激光加工机中,存在光纤激光加工机、CO2激光加工机等。光纤激光加工机将激光(光束)通过光纤引导至加工头,从加工头向被加工物照射激光。另外,CO2激光加工机利用反射镜的反射而将激光引导至加工头,从加工头向被加工物照射激光。在通过这些激光加工机对被加工物进行激光加工时,使加工头移动至期望位置并向被加工物照射激光。因此,加工头有时与被加工物等发生碰撞。
当前,在CO2激光加工机中,使用在加工头与被加工物等发生碰撞时减轻对Z轴驱动部件(将加工头向Z轴方向驱动的部件)的损伤的机构。在该机构中,利用反射镜进行激光的传输,从而使加工头与激光的传输源(即将使激光入射至加工头的部件)分离成为必要条件。
另一方面,光纤激光加工机需要将激光的传输源(光纤)与加工头连接,因此,无法将在CO2激光加工机中使用的损伤减轻机构应用在光纤激光加工机中。
专利文献1所记载的激光切断装置在激光焊枪和焊枪支架这两者或者任意一者上配置磁铁,通过磁铁的吸引力保持激光焊枪。由此,能够容易地进行激光焊枪的更换。
专利文献1:日本特开2001-71165号公报
发明内容
但在上述现有技术中,存在下述问题,即,无法减轻在加工头发生碰撞时受到的对光纤以及光纤连接器的损伤。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到一种光纤激光加工机,该光纤激光加工机能够减轻在加工头碰撞时受到的对光纤以及光纤连接器的损伤。
为了解决上述的课题并实现目的,本发明的特征在于,具有:加工头,其向被加工物照射激光;光纤,其将所述激光引导至加工头;光纤连接器,其将所述加工头与所述光纤固定接合;线缆保持装置,其以能够弯曲的方式构成,并且收容所述光纤;以及固定部,其将所述加工头与所述线缆保持装置固定接合。
发明的效果
根据本发明,实现能够减轻在加工头碰撞时受到的对光纤以及光纤连接器的损伤的效果。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的光纤激光加工机的结构的图。
图2是表示线缆保持装置的一部分的结构的图。
图3-1是加工头以及线缆保持装置的主视图。
图3-2是加工头以及线缆保持装置的侧视图。
图4是用于说明在加工头沿左右方向受到冲击的情况下的加工头的移动位置的图。
图5-1是表示在加工头的下部侧从Z轴驱动部脱落的情况下的加工头的移动位置的图。
图5-2是表示在加工头的上部侧从Z轴驱动部脱落的情况下的加工头的移动位置的图。
图6-1是表示在加工头向上方受到冲击的情况下的加工头的移动位置的主视图。
图6-2是表示在加工头向上方受到冲击的情况下的加工头的移动位置的侧视图。
图7是用于说明在现有的光纤激光加工机中在加工头受到冲击的情况下的加工头以及光纤的移动位置的图。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明的实施方式所涉及的光纤激光加工机进行详细说明。此外,本发明并不限定于本实施方式。
实施方式
图1是表示实施方式所涉及的光纤激光加工机的结构的图。光纤激光加工机100具有线缆保持装置1、光纤2、Y轴移动部3、X轴·Z轴移动部57、Y轴引导部56、支撑部58、固定部4、加工头5、光纤连接器6、绳索7、加工头固定螺栓8以及控制装置51。
线缆保持装置1是保持光纤2并进行引导的线缆承载管(注册商标)等能够弯曲的装置,例如,使用采用树脂而制成的履带。图2是表示线缆保持装置的一部分的结构的图。线缆保持装置1构成为,具有将多个连结体11相互以能够转动的方式连结成长链状的结构,能够收容光纤2。线缆保持装置1沿光纤2弯曲(弯折)成U字状,一个端部与固定部4固定接合,另一个端部在固定部4的后面侧与规定部件(除了固定部4以外的部件)(例如,X轴·Z轴移动部57)固定接合。
光纤2将从激光振荡器(未图示)输出的激光(光束)L引导至加工头5处。光纤2以能够在线缆保持装置1内移动的方式收容在线缆保持装置1内。
固定部4例如是板状部件,与线缆保持装置1以及加工头5固定接合。通过该结构,固定部4将线缆保持装置1与加工头5固定接合。固定部4例如接合在加工头5的背面。
加工头固定螺栓8是将加工头5固定在固定部4上的螺栓。加工头固定螺栓8例如使用树脂螺栓而构成。另外,加工头固定螺栓8构成为,与其他部件(固定部4、Y轴移动部3等)相比更易于损坏,以使得在加工头5与其他部件发生碰撞时加工头固定螺栓8被折断。固定部4构成为,在加工头5受到冲击的情况下,固定部4以及加工头5从支撑部58脱落。
X轴·Z轴移动部57使加工头5在X轴方向以及Z轴方向上移动。Z轴方向是与激光L的照射方向相同的方向,例如是铅垂方向。在加工头5向Z轴方向移动时,支撑部58、固定部4以及线缆保持装置1随着加工头5向Z轴方向移动。另外,X轴·Z轴移动部57自身在Y轴移动部3上向X轴方向移动,从而加工头5向X轴方向移动。Y轴引导部56是沿Y轴方向延伸的引导部,Y轴移动部3在Y轴引导部56上向Y轴方向移动。支撑部58可自由拆卸地保持固定部4。
加工头5将经由光纤2输送过来的激光L聚光并向被加工物(工件)55照射。光纤连接器6是将光纤2与加工头5固定接合的连接器。
绳索7将与加工头5接合的固定部4和支撑部58连接。绳索7以松弛的状态与固定部4以及支撑部58连接。通过该结构,即使在加工头5与其他部件(例如,被加工物55)碰撞而从支撑部58脱落的情况下,由于加工头5经由固定部4被绳索7支撑(悬挂),因此,能够防止加工头5落下。控制装置51控制Y轴移动部3、X轴·Z轴移动部57以及激光振荡器等。
在本实施方式中,固定部4与加工头5在ZX平面中抵接。在下面的说明中,将加工头5中的与固定部4抵接的面的相反侧的面设为加工头5的正面而进行说明。由此,从负Y轴方向朝向正Y轴方向观察加工头5的情况成为从正面侧观察加工头5的情况。此外,在固定部4与加工头5在ZX平面中抵接的状态下,加工头5的顶面以及底面与XY平面平行,加工头5的右侧面以及左侧面与YZ平面平行。
下面,使用图3-1以及图3-2说明加工头5与线缆保持装置1的连接结构。图3-1是加工头以及线缆保持装置的主视图,图3-2是加工头以及线缆保持装置的侧视图。加工头5在一个端部侧(上方侧)经由固定部4与线缆保持装置1固定接合,从另一个端部侧(下方侧)照射激光L。通过该结构,在加工头5发生碰撞,固定部4以及加工头5从支撑部58脱落的情况下,线缆保持装置1变形,光纤2随着加工头5移动。
下面,说明在加工头5沿左右方向(X轴方向)受到冲击的情况下的加工头5的移动位置。图4是用于说明在加工头沿左右方向受到冲击的情况下的加工头的移动位置的图。在图4中,图示出在从正面侧观察加工头5的情况下的加工头5以及线缆保持装置1的倾斜。
如果加工头5与被加工物55等碰撞,加工头5在左右方向上受到冲击,则加工头5相对于支撑部58在左右方向上发生位置偏移。即使在该情况下,线缆保持装置1也会追随加工头5的移动,因此,不会在加工头5与线缆保持装置1之间发生位置偏移、角度偏移。
下面,说明在加工头5沿前后方向(Y轴方向)受到冲击的情况下的加工头5的移动位置。图5-1以及图5-2是表示在加工头5沿前后方向受到冲击的情况下的加工头5的移动位置的侧视图。图5-1是表示在加工头的下部侧从Z轴驱动部脱落的情况下的加工头的移动位置的图。图5-2是表示在加工头的上部侧从Z轴驱动部脱落的情况下的加工头的移动位置的图。在图5-1以及图5-2中,图示出在从右侧面侧观察加工头5的情况下的加工头5以及线缆保持装置1的倾斜。
如果加工头5与被加工物55等发生碰撞,加工头5的下部侧在前后方向上受到冲击,则加工头5的下部侧相对于支撑部58在前后方向上发生位置偏移。另外,如果加工头5与被加工物55等发生碰撞,加工头5的上部侧在前后方向上受到冲击,则加工头5的上部侧相对于支撑部58在前后方向上发生位置偏移。即使在这些情况下,线缆保持装置1也会追随加工头5的移动,因此,不会在加工头5与线缆保持装置1之间产生位置偏移、角度偏移。
下面,说明在加工头5向上方(Z轴方向)受到冲击的情况下的加工头5的移动位置。图6-1是表示在加工头向上方受到冲击的情况下的加工头的移动位置的主视图。图6-2是表示在加工头向上方受到冲击的情况下的加工头的移动位置的侧视图。
如果加工头5与被加工物55等发生碰撞,加工头5从下侧向上侧受到冲击,则加工头5相对于支撑部58向上方发生位置偏移。即使在该情况下,线缆保持装置1也会追随加工头5的移动,因此,不会在加工头5与线缆保持装置1之间产生位置偏移、角度偏移。
此外,在加工头5沿由左右方向、前后方向、上方组合在一起的方向受到冲击的情况下,加工头5相对于支撑部58沿受到冲击的方向发生位置偏移。即使在该情况下,线缆保持装置1也会追随加工头5的移动,因此,不会在加工头5与线缆保持装置1之间产生位置偏移、角度偏移。
如上所述,在本实施方式中,即使在加工头5与被加工物55等发生碰撞的情况下,也不会在加工头5与线缆保持装置1之间产生位置偏移、角度偏移。因此,也不会在光纤2与光纤连接器6之间产生位置偏移、角度偏移。因此,能够减轻对光纤2以及光纤连接器6的损伤。
能够通过减轻对光纤2以及光纤连接器6的损伤,从而避免光纤2以及光纤连接器6的破损。由此,能够抑制光纤2以及光纤连接器6的更换。其结果,能够防止机器停止时间长期化。另外,由于光纤2以及光纤连接器6的寿命变长,因此,实现低成本化。
在这里,说明在现有的光纤激光加工机中,在加工头与被加工物55等发生碰撞的情况下的加工头以及光纤的移动位置。图7是用于说明在现有的光纤激光加工机中,在加工头受到冲击的情况下的加工头以及光纤的移动位置的图。
现有的光纤激光加工机具有线缆保持装置101、光纤102、支撑部158、被驱动部104、加工头105、光纤连接器106、绳索107以及固定螺栓108。
被驱动部104配置在加工头105的背面侧,由支撑部158进行驱动。被驱动部104没有与线缆保持装置101固定接合。换言之,现有的光纤激光加工机没有将线缆保持装置101与加工头105固定接合。
在这种现有的光纤激光加工机中,如果加工头105与被加工物55等发生碰撞,加工头105在规定方向(在图7中是左右方向)上受到冲击,则加工头105相对于支撑部158发生位置偏移。此时,线缆保持装置101没有与加工头105固定接合,因此,线缆保持装置101不追随加工头105的移动。因此,在加工头105与线缆保持装置101之间产生位置偏移、角度偏移。而且,在光纤102与光纤连接器106之间产生位置偏移、角度偏移。由此,负载集中在光纤102以及光纤连接器106处。因此,会导致对光纤102以及光纤连接器106造成损伤。
另一方面,在本实施方式中,将线缆保持装置1相对于加工头5固定,因此,在加工头5与线缆保持装置1之间不会产生位置偏移、角度偏移。因此,能够减轻对光纤2以及光纤连接器6的损伤。
此外,在本实施方式中,经由固定部4将线缆保持装置1与加工头5固定接合,但也可以将线缆保持装置1与加工头5直接接合。另外,也可以使用除了固定部4以外的部件而将线缆保持装置1与加工头5固定接合。
此外,固定部4可以是非弹性部件,也可以是弹性部件。在使用弹性部件构成固定部4的情况下,使用具有下述程度的弹性系数的弹性部件构成固定部4,即,即使加工头5与被加工物55等发生碰撞,也不会在加工头5与线缆保持装置1之间产生位置偏移、角度偏移。
如上所述,根据实施方式,将线缆保持装置1与加工头5固定接合,因此,线缆保持装置1追随加工头5的移动。由此,即使在加工头5与被加工物55等发生碰撞,加工头5相对于支撑部58发生位置偏移的情况下,也不会在加工头5与线缆保持装置1之间产生位置偏移、角度偏移。因此,能够减轻在加工头5发生碰撞时受到的对光纤2以及光纤连接器6的损伤。
工业实用性
如上所述,本发明所涉及的光纤激光加工机适合经由光纤的激光的照射。
标号的说明
1 线缆保持装置
2 光纤
3 Y轴移动部
4 固定部
5 加工头
6 光纤连接器
7 绳索
55 被加工物
57 X轴·Z轴移动部
58 支撑部
Claims (4)
1.一种光纤激光加工机,其特征在于,具有:
加工头,其向被加工物照射激光;
光纤,其将所述激光引导至加工头;
光纤连接器,其将所述加工头与所述光纤固定接合;
线缆保持装置,其以能够弯曲的方式构成,并且收容所述光纤;以及
固定部,其将所述加工头与所述线缆保持装置固定接合。
2.根据权利要求1所述的光纤激光加工机,其特征在于,
还具有驱动部,该驱动部将所述加工头向与所述激光的照射方向相同的方向进行驱动。
3.根据权利要求1或2所述的光纤激光加工机,其特征在于,
所述线缆保持装置的一个端部与所述固定部固定接合,另一个端部与除了所述固定部以外的部件固定接合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤激光加工机,其特征在于,
所述线缆保持装置是线缆承载管,其中,该线缆承载管是注册商标。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |