JP2004202558A - Laser processing machine - Google Patents

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JP2004202558A
JP2004202558A JP2002376416A JP2002376416A JP2004202558A JP 2004202558 A JP2004202558 A JP 2004202558A JP 2002376416 A JP2002376416 A JP 2002376416A JP 2002376416 A JP2002376416 A JP 2002376416A JP 2004202558 A JP2004202558 A JP 2004202558A
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JP
Japan
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axis
torch
mounting member
gyrating
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002376416A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naotomi Miyagawa
直臣 宮川
Minoru Tashiro
稔 田代
Kazuyuki Kozuka
一幸 小塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamazaki Mazak Corp
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser processing machine capable of surely controlling an irradiating position of leaser beam to a workpiece W. <P>SOLUTION: A torch mounting member 28 and a second motor 27 as its rotary driving means are arranged on a gyrating member 17 free of gyrating driving, and a rotary driving system of the gyrating member 17 and a rotary driving system of the torch mounting member 28 are separated each other. Even though either of the gyrating member 17 and the torch mounting member 28 is gyrated, a rotary driving force of the gyrating member is not operated as the rotary driving force of the other member, and change of a gyrating position caused by co-rotation of the other member is eliminated. Thus, positioning control between the gyrating member 17 and the torch mounting member 28 is accurately performed, and an irradiating position of laser beam to the workpiece is accurately controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光により三次元形状のワークの加工を行うようにしたレーザ加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】
三次元形状のワークを加工するレーザ加工機は、レーザ発振器と、該レーザ発振器で発振されたレーザ光をワークの任意の加工位置へ導くための加工ヘッドを有している。前記加工ヘッドには、トーチを水平面内で回転駆動するために、Z軸を中心として回転駆動するA軸が設けられており、さらにトーチを、水平面に対し平行な軸を中心に回転駆動するためにY軸を中心として回転駆動するB軸が設けられている。
【0003】
そして、トーチをA軸及びB軸方向に回転駆動するために、従来は、レーザ光をトーチに向けて伝達するスリーブ部材を、互いに回転駆動自在な、内スリーブ部材と外スリーブ部材の二重管に構成して、トーチをA軸方向に回転駆動する駆動力とB軸方向に回転駆動する駆動力を、それら二重管のスリーブ部材に独立的に伝達して、トーチを駆動していた(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−129089号公報(第3−5頁 図2−3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このようなレーザ加工機においては、前記外スリーブ部材と内スリーブ部材とを同一軸心上に二重に配置した構成になっている。このため、その支持構造が複雑化して、加工ヘッドが重量化する不都合がある。また、既に述べたように、前記外スリーブ部材と内スリーブ部材との間には、ベアリング等の軸受部材が配置され、それぞれ独立して回転できるようになっているが、例えば、前記軸受部材に供給されている潤滑剤の粘着力等によって、外スリーブ部材と内スリーブ部材が連れ回りすることがあり、トーチの三次元加工空間中での位置が変わってしまう場合がある。このため、構造が複雑であるだけでなく、A軸を回転しようとすると、B軸も回転してしまい、制御がしにくかった。
【0006】
前記の事情に鑑み、本発明は、加工ヘッドの小型化、軽量化が可能で、三次元の立体形状をしたワークに対するレーザ光の照射位置を、確実に制御し得るようにしたレーザ加工機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、加工ヘッド(15)と、
前記加工ヘッド(15)に、第1の軸(CT1)を中心として回転駆動自在に支持され、レーザ光の投射方向を第1の方向から、該第1の方向と直交する方向に偏向させる旋回部材(17、18、22)と、
レーザ光を出射させるトーチ(33)を備え、前記旋回部材(17、18、22)に、前記第1の軸(CT1)に対して直交する第2の軸(CT2)を中心として回転自在に支持され、該レーザ光を、前記第1の軸(CT1)と平行な平面内の任意の一方向に向けて偏向させるトーチ取付け部材(28)、及び、
前記旋回部材(17、18、22)に設けられ、前記トーチ取付け部材(28)を前記第2の軸(CT2)を中心に回転駆動することのできる駆動源(27)を、有して構成される。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1記載のレーザ加工機において、前記旋回部材(17)に設けられたスリップリング手段(37)と、
前記加工ヘッド(15)と前記駆動源(27)との間に設けられ、前記スリップリング手段(37)を介して前記駆動源(27)に対して電力を供給する給電手段と、を設けて構成される。
【0009】
なお、括弧内の符号等は、図面と対照するためのものであり、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであって、特許請求の範囲に何ら影響を及ぼすものではない。
【0010】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によると、旋回部材に回転自在に配置されたトーチ取付け部材の駆動源を、前記旋回部材に配置したので、該旋回部材とトーチ取付け部材の何れか一方を回転駆動したとき、他方の部材の連れ回りをなくすことができ、ワークWに対するレーザ光の照射位置を高精度に制御することができる。また、減速機をなくすことにより、加工ヘッドの小型化、軽量化を実現することができる。また、バックラッシュを小さくできるので、加工トーチを高精度に制御することができる。また、余裕ある加工空間とを形成しワークとの干渉を最小限にすることができる。
【0011】
請求項2に係る発明によると、駆動源に簡単な構成で確実に電力を供給し、トーチ取付け部材を駆動することができるので、レーザ加工機における加工ヘッドをさらに小型化することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2は、本発明の実施の一形態を示すもので、図1は、本発明によるレーザ加工機の一例を示す全体斜視図、図2は、図1のレーザ加工機におけるサドルを示した詳細正面(一部断面)図である。
【0013】
図1に示すように、レーザ加工機1は、ベース2を有しており、該ベース2には、上面に水平なワーク載置面3aが形成されたテーブル3が、水平方向である矢印X方向に移動自在に載置されている。なお、該テーブル3は、ボールねじ等の図示しない公知の移動駆動手段により移動される。
【0014】
前記ベース2には、前記テーブル3を跨ぐ形でコラム5が設けられている。該コラム5には、水平方向であり矢印X方向と直交する矢印Y方向に伸延した形でサドル用レール6、6が設けられている。該サドル用レール6、6には、サドル11が矢印Y方向に移動自在に設けられている。該サドル11の上端には、レーザ光受入部材7が配置されている。なお、該サドル11は、ボールねじ等の図示しない公知の移動駆動手段により移動される。
【0015】
前記コラム5には、レーザ発振器8が設けられている。前記サドル11とレーザ発振器8の間は、一端がレーザ発振器8に接続された光路管10aと、一端がレーザ光受入部材7を介して該サドル11に接続され、他端が該光路管10aに接続された伸縮管10bにより接続されている。なお、該伸縮管10bは、該サドル11の移動に伴って伸縮する公知のテレスコーピック機構を有したものとなっている。従って、前記レーザ発振器8により発信されたレーザ光は、光路管10aと伸縮管10bの内部を通過する形でレーザ光受入部材7に到達する。
【0016】
前記レーザ光受入部材7の内部には、図示しない反射鏡が配置され、前記伸縮管10bを通過して到達したレーザ光を、前記反射鏡で前記サドル11に向けて矢印Z方向(下方に向けて)に反射(投射)するようになっている。
【0017】
図2に示すように、前記サドル11は、前記サドル用レール6、6(図1参照)に沿って移動するサドル本体12を有している。該サドル本体12には、鉛直方向である矢印Z方向に伸延した形で設けられたヘッド用レール13、13と、図示しないボールねじを有する移動駆動装置14が設けられている。
【0018】
加工ヘッド15は、前記ヘッド用レール13、13に沿って移動自在に支持され、前記該移動駆動装置14により、該ヘッド用レール13、13に沿って矢印Z方向に移動駆動されるヘッド本体16と、該ヘッド本体16に、Z軸に平行な、A軸の軸心CT1(鉛直方向に投射されたレーザ光の光軸でもある)を中心に矢印G、H方向(A軸方向)に回転自在に支持された旋回部材17を有している。
【0019】
前記旋回部材17は、矢印Z方向(Z軸方向)に延伸され、内部にレーザ光を通過させるレーザ光通過空間KR1を有する円筒形に形成され、前記ヘッド本体16に前記軸心CT1を中心に矢印G、H方向(A軸方向)に回転自在に支持されたスリーブ部材18と、該スリーブ部材18の下端に固定され、前記レーザ光を矢印Z方向(第1の方向)から、該第1の方向と直交する方向に偏向させる下部旋回部材22とにより構成される。
【0020】
前記スリーブ部材18の上端は、前記レーザ光受入部材7に接続するためのジョイント部18bとなっている。該レーザ光受入部材7とジョイント部18bの間は、公知のテレスコーピック機構を有し、矢印Z方向に伸縮自在なジョイント光路管21により接続されている。
【0021】
前記ヘッド本体16には、第1モータ20が設けられ、該第1モータ20の出力軸には、第1駆動歯車20aが固定されている。また、前記スリーブ部材18には、前記第1駆動歯車20aと噛合う形でスリーブ歯車18aが固定されている。従って、スリーブ部材18(旋回部材17)は、前記第1モータ20によって旋回駆動される。
【0022】
前記下部旋回部材22の内部には、反射鏡23が配置されている。また、該下部旋回部材22の、該反射鏡23で反射されたレーザ光が投射される側面には、レーザ光を出射させる形で窓25が形成されている。また、該窓25には、該窓25の外周部を覆うように位置する形で、後述するトーチ取付け部材28に形成された歯車26が、前記A軸の軸心CT1と直交するB軸の軸心CT2(水平方向に投射されたレーザ光の光軸でもある)を中心としてトーチ取付け部材28と共に、回転自在に支持されている。
【0023】
前記下部旋回部材22の窓25が形成された側面と直行する側面(下面でも良い)には、第2モータ27が固定されている。該第2モータ27の出力軸には、前記歯車26と噛合う形で第2駆動歯車27aが固定されている。従って、前記トーチ取付け部材28は、該第2モータ27により旋回駆動される。
【0024】
前記スリーブ部材18には、環状のベース35に複数の導電性リング36を互いに絶縁した形でZ軸方向に配列したスリップリング手段37が、ヘッド本体16との間に位置するように固定されている。該スリップリング37手段の導電性リング36には、前記ヘッド本体16(加工ヘッド15)に、該スリップリングに対向する形で設けられた図示しない導電性ブラシを介して、図示しない電力供給手段から電力が供給される。そして、導電性リング36に供給された電力は、前記スリーブ部材18に沿って配置された図示しない給電ケーブルを通して前記第2のモータ27に供給される。
【0025】
前記歯車26は、トーチ取付け部材28の図中左側面に固定されている。該トーチ取付け部材28の内部には、反射鏡30とレーザ光をワークWに集光させるためのレンズ31が配置されている。該トーチ取付け部材28の反射鏡30で反射されたレーザ光が投射される面(図2では、下面)には、レーザ光を出射させる形で窓32が形成されている。該トーチ取付け部材28の窓32が形成された面には、該窓32の外周を囲う形でトーチ33が固定されている。
【0026】
レーザ加工機1は、前記のように構成されているので、該レーザ加工機1により三次元の立体的なワークWを加工するには、以下のように行う。即ち、図1に示すように、テーブル3のワーク載置面3aにワークWを設置する。ワークWを設置したテーブル3を、前記図示しない移動駆動手段を介して矢印X方向に移動させる。一方、加工ヘッド15を支持したサドル11を、前記図示しない移動駆動手段を介して矢印Y方向に移動させる。また、加工ヘッド15を、移動駆動装置14を介して矢印Z方向に移動させ、ワークWと加工ヘッド15の矢印X、Y、Z(X、Y、Z軸)方向の相対位置を設定する。
【0027】
加工ヘッド15の第1モータ20により第1駆動歯車20aを回転駆動させ、スリーブ歯車18aを介してスリーブ部材18(旋回部材17)を、前記Z軸と平行なA軸の軸心CT1を中心として回転させ、下部旋回部材22を旋回させる。このとき、下部旋回部材22と共に、トーチ取付け部材28も前記A軸の軸心CT1を中心として旋回する。しかし、トーチ取付け部材28および第2モータ27は、下部旋回部材22に支持されているため、下部旋回部材22とトーチ取付け部材28及び第2モータ27の相対位置が変化することはない。
【0028】
また、第2モータ27により第2駆動歯車27aを回転駆動させ、歯車26を介してトーチ取付け部材28を、前記X、Y軸を含む水平面と平行なB軸の軸心CT2を中心として旋回させ、トーチ33の先端をワークWの加工位置に対向させる。このとき、第2モータ27の回転駆動力が軸心CT1を中心として旋回する下部旋回部材22に回転力として作用することはないので、下部旋回部材22は静止した状態に保持される。
【0029】
従って、第1モータ20及び第2モータ27を作動させ、下部旋回部材22(旋回部材17)及びトーチ取付け部材27を旋回駆動しても、いずれか一方の部材の旋回により他方の部材が連れ回りすることはなく、トーチ33をワークWの加工位置に正確に対向させることができる。また、部材の連れ回りによって制御不能となることもない。
【0030】
そして、レーザ発振器8から発振されたレーザ光を、光路管10a、伸縮管10b、を通してレーザ光受入部材7に導き、該レーザ光をレーザ光受入部材7に配置された反射鏡で反射して、下部旋回部材22に向けてA軸方向に投射する。レーザ光受入部材7で投射されたレーザ光を、スリーブ部材18の軸心を通して下部旋回部材22に導き、該レーザ光を下部旋回部材22の反射鏡23で反射して、トーチ取付け部材28に向けてB軸方向に投射する。下部旋回部材22から投射されたレーザ光を、窓25を通してトーチ取付け部材28に導き、該レーザ光をトーチ取付け部材28の反射鏡30で反射して、トーチ33と対向するワークWの加工位置に向けて投射する。トーチ取付け部材28で投射されたレーザ光を、トーチ33を通してワークWの加工位置に照射して、ワークWの加工を行う。
【0031】
前記のように、ワークWの加工位置とトーチ33の先端との相対位置を三次元的に変化させながら、トーチ33の先端からレーザ光を出射させることにより、ワークWの加工を行う。なお、ワークWにレーザ光を照射する際には、トーチ33の先端もしくは、その近傍からワークWの加工位置に向けてアシストガスを噴出させる。
【0032】
前述のように、前記の実施の形態によれば、旋回部材17、即ち、スリーブ部材18の下部旋回部材22に、トーチ取付け部材28とその回転駆動手段である第2モータ27を配置したので、旋回部材17とトーチ取付け部材28の2つの駆動系を分離することができる。従って、旋回部材17とトーチ取付け部材28のいずれか一方を回転駆動しても、その回転駆動力が他方の部材に影響を与えることがないので、連れ回りをなくし、ワークWに対するレーザ光の照射位置を高精度に制御することができる。
【0033】
また、従来の二重管における内スリーブ部材に相当する部材がなく、前記第2モータ27は、トーチ取付け部材28のみを回転駆動するので、駆動対象部材の軽量化により、第2モータ27の小型化を図ることができる。また、駆動対象部材の軽量化により、駆動停止時の低慣性化を実現することができ、第2モータ27による位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーザ加工機の一例を示す全体斜視図。
【図2】図1のレーザ加工機におけるサドルを示した詳細正面(一部断面)図。
【符号の説明】
1…レーザ加工機
15…加工ヘッド
16…ヘッド本体
17…旋回部材
18…スリーブ部材
22…下部旋回部材
27…駆動源(第2モータ)
28…トーチ取付け部材
33…トーチ
37…スリップリング手段
CT1…第1の軸(軸心)
CT2…第2の軸(軸心)
W…ワーク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser processing machine configured to process a three-dimensional workpiece by laser light.
[0002]
[Prior art]
A laser processing machine for processing a three-dimensional workpiece has a laser oscillator and a processing head for guiding laser light oscillated by the laser oscillator to an arbitrary processing position of the workpiece. The machining head is provided with an A-axis that rotates about the Z axis in order to rotate the torch in a horizontal plane, and further to rotate the torch about an axis parallel to the horizontal plane. Is provided with a B-axis that rotates around the Y-axis.
[0003]
In order to rotationally drive the torch in the A-axis and B-axis directions, conventionally, a sleeve member that transmits laser light toward the torch is rotatable with respect to each other. The driving force for rotationally driving the torch in the A-axis direction and the driving force for rotationally driving in the B-axis direction are independently transmitted to the sleeve members of the double pipes to drive the torch ( For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-129089 (page 3-5, FIG. 2-3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Such a laser processing machine has a configuration in which the outer sleeve member and the inner sleeve member are arranged in duplicate on the same axis. For this reason, there is a disadvantage that the support structure becomes complicated and the processing head becomes heavy. Further, as described above, a bearing member such as a bearing is disposed between the outer sleeve member and the inner sleeve member so that each of them can be rotated independently. The outer sleeve member and the inner sleeve member may be rotated by the adhesive force of the supplied lubricant, and the position of the torch in the three-dimensional processing space may change. For this reason, not only is the structure complicated, but when the A axis is rotated, the B axis is also rotated, which makes it difficult to control.
[0006]
In view of the above circumstances, the present invention provides a laser processing machine capable of reducing the size and weight of a processing head and reliably controlling the irradiation position of laser light on a three-dimensional solid workpiece. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 comprises a machining head (15),
Turning that is supported by the machining head (15) so as to be rotatable about the first axis (CT1) and deflects the projection direction of the laser light from the first direction to a direction orthogonal to the first direction. Members (17, 18, 22);
A torch (33) for emitting laser light is provided, and the swiveling member (17, 18, 22) is rotatable about a second axis (CT2) orthogonal to the first axis (CT1). A torch mounting member (28) that is supported and deflects the laser light in any one direction within a plane parallel to the first axis (CT1), and
A drive source (27) provided on the swivel member (17, 18, 22) and capable of rotationally driving the torch mounting member (28) about the second shaft (CT2). Is done.
[0008]
The invention according to claim 2 is the laser processing machine according to claim 1, wherein slip ring means (37) provided on the turning member (17);
A power supply means provided between the machining head (15) and the drive source (27) and supplying power to the drive source (27) via the slip ring means (37); Composed.
[0009]
Note that the reference numerals and the like in parentheses are for contrast with the drawings, and are for convenience of understanding the invention and do not affect the scope of the claims. Absent.
[0010]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the drive source of the torch mounting member that is rotatably arranged on the turning member is arranged on the turning member, when any one of the turning member and the torch mounting member is driven to rotate The rotation of the other member can be eliminated, and the irradiation position of the laser beam on the workpiece W can be controlled with high accuracy. Further, by eliminating the speed reducer, the processing head can be reduced in size and weight. Further, since the backlash can be reduced, the machining torch can be controlled with high accuracy. Further, it is possible to form a sufficient machining space and minimize interference with the workpiece.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, power can be reliably supplied to the drive source with a simple configuration and the torch mounting member can be driven, so that the processing head in the laser processing machine can be further downsized.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view showing an example of a laser processing machine according to the present invention. FIG. 2 shows a saddle in the laser processing machine of FIG. It is the detailed front (partial cross section) figure shown.
[0013]
As shown in FIG. 1, the laser beam machine 1 has a base 2 on which a table 3 having a horizontal workpiece placement surface 3a formed on the upper surface is provided with an arrow X indicating the horizontal direction. It is mounted so as to be movable in the direction. The table 3 is moved by known movement driving means (not shown) such as a ball screw.
[0014]
A column 5 is provided on the base 2 so as to straddle the table 3. The column 5 is provided with saddle rails 6 and 6 extending in a horizontal direction and in an arrow Y direction perpendicular to the arrow X direction. A saddle 11 is provided on the saddle rails 6 and 6 so as to be movable in the arrow Y direction. At the upper end of the saddle 11, a laser light receiving member 7 is disposed. The saddle 11 is moved by known movement driving means (not shown) such as a ball screw.
[0015]
The column 5 is provided with a laser oscillator 8. Between the saddle 11 and the laser oscillator 8, an optical path tube 10a having one end connected to the laser oscillator 8 and one end connected to the saddle 11 via a laser light receiving member 7, and the other end connected to the optical path tube 10a. They are connected by a connected telescopic tube 10b. The telescopic tube 10b has a known telescopic mechanism that expands and contracts as the saddle 11 moves. Therefore, the laser beam transmitted by the laser oscillator 8 reaches the laser beam receiving member 7 in a form that passes through the inside of the optical path tube 10a and the telescopic tube 10b.
[0016]
A reflection mirror (not shown) is disposed inside the laser light receiving member 7, and the laser light that has passed through the telescopic tube 10 b is directed toward the saddle 11 by the reflection mirror in the direction of arrow Z (downward). ) Is reflected (projected).
[0017]
As shown in FIG. 2, the saddle 11 has a saddle body 12 that moves along the saddle rails 6 and 6 (see FIG. 1). The saddle body 12 is provided with head rails 13 and 13 provided in a shape extending in the arrow Z direction, which is the vertical direction, and a moving drive device 14 having a ball screw (not shown).
[0018]
The processing head 15 is supported movably along the head rails 13, 13, and is moved and driven in the direction of the arrow Z along the head rails 13, 13 by the movement driving device 14. And the head body 16 is rotated in the direction of arrows G and H (A axis direction) around the axis center CT1 of the A axis parallel to the Z axis (which is also the optical axis of the laser light projected in the vertical direction). The swivel member 17 is freely supported.
[0019]
The swivel member 17 is formed in a cylindrical shape that extends in the arrow Z direction (Z-axis direction) and has a laser beam passage space KR1 that allows the laser beam to pass therethrough, and the head body 16 has the axis CT1 as the center. A sleeve member 18 rotatably supported in the directions of arrows G and H (A-axis direction), and fixed to the lower end of the sleeve member 18, and the laser beam from the arrow Z direction (first direction) to the first And a lower turning member 22 that deflects in a direction orthogonal to the direction of.
[0020]
The upper end of the sleeve member 18 is a joint portion 18 b for connecting to the laser light receiving member 7. The laser light receiving member 7 and the joint portion 18b have a known telescopic mechanism and are connected by a joint optical path tube 21 that can expand and contract in the arrow Z direction.
[0021]
The head body 16 is provided with a first motor 20, and a first drive gear 20 a is fixed to the output shaft of the first motor 20. A sleeve gear 18a is fixed to the sleeve member 18 so as to mesh with the first drive gear 20a. Accordingly, the sleeve member 18 (the turning member 17) is driven to turn by the first motor 20.
[0022]
A reflecting mirror 23 is disposed inside the lower turning member 22. A window 25 is formed on the side surface of the lower turning member 22 where the laser beam reflected by the reflecting mirror 23 is projected so as to emit the laser beam. A gear 26 formed on a torch mounting member 28, which will be described later, is positioned on the window 25 so as to cover the outer peripheral portion of the window 25, and the B axis perpendicular to the axis CT1 of the A axis. The shaft center CT2 (which is also the optical axis of the laser beam projected in the horizontal direction) is supported rotatably together with the torch mounting member 28.
[0023]
A second motor 27 is fixed to a side surface (or a lower surface) perpendicular to the side surface of the lower turning member 22 where the window 25 is formed. A second drive gear 27 a is fixed to the output shaft of the second motor 27 so as to mesh with the gear 26. Accordingly, the torch mounting member 28 is driven to turn by the second motor 27.
[0024]
Slip ring means 37 in which a plurality of conductive rings 36 are arranged on an annular base 35 in the form of being insulated from each other in the Z-axis direction is fixed to the sleeve member 18 so as to be positioned between the head body 16 and the sleeve member 18. Yes. The conductive ring 36 of the slip ring 37 means is supplied from a power supply means (not shown) via a conductive brush (not shown) provided on the head body 16 (processing head 15) so as to face the slip ring. Power is supplied. The electric power supplied to the conductive ring 36 is supplied to the second motor 27 through a power supply cable (not shown) disposed along the sleeve member 18.
[0025]
The gear 26 is fixed to the left side surface of the torch mounting member 28 in the drawing. Inside the torch mounting member 28, a reflecting mirror 30 and a lens 31 for condensing the laser beam on the workpiece W are disposed. A window 32 is formed on the surface of the torch mounting member 28 on which the laser beam reflected by the reflecting mirror 30 is projected (the lower surface in FIG. 2) so as to emit the laser beam. A torch 33 is fixed to the surface of the torch mounting member 28 on which the window 32 is formed so as to surround the outer periphery of the window 32.
[0026]
Since the laser processing machine 1 is configured as described above, in order to process a three-dimensional three-dimensional workpiece W by the laser processing machine 1, the following is performed. That is, as shown in FIG. 1, the workpiece W is set on the workpiece placement surface 3 a of the table 3. The table 3 on which the workpiece W is installed is moved in the direction of the arrow X via the movement driving means (not shown). On the other hand, the saddle 11 supporting the machining head 15 is moved in the arrow Y direction via the movement drive means (not shown). Further, the machining head 15 is moved in the arrow Z direction via the movement drive device 14, and the relative positions of the workpiece W and the machining head 15 in the arrows X, Y, and Z (X, Y, Z axes) directions are set.
[0027]
The first drive gear 20a is rotationally driven by the first motor 20 of the machining head 15, and the sleeve member 18 (the swivel member 17) is rotated about the A-axis axis CT1 parallel to the Z-axis via the sleeve gear 18a. The lower turning member 22 is turned by rotating. At this time, together with the lower turning member 22, the torch mounting member 28 also turns around the axis A CT1 of the A axis. However, since the torch attachment member 28 and the second motor 27 are supported by the lower turning member 22, the relative positions of the lower turning member 22, the torch attachment member 28, and the second motor 27 do not change.
[0028]
Further, the second drive gear 27a is driven to rotate by the second motor 27, and the torch mounting member 28 is rotated about the B axis center CT2 parallel to the horizontal plane including the X and Y axes via the gear 26. The tip of the torch 33 is made to face the machining position of the workpiece W. At this time, the rotational driving force of the second motor 27 does not act as a rotational force on the lower turning member 22 turning around the axis CT1, so that the lower turning member 22 is held stationary.
[0029]
Therefore, even if the first motor 20 and the second motor 27 are operated and the lower turning member 22 (the turning member 17) and the torch mounting member 27 are driven to turn, the other member is rotated by the turning of one of the members. The torch 33 can be accurately opposed to the processing position of the workpiece W. Further, the control does not become impossible due to the rotation of the member.
[0030]
Then, the laser light oscillated from the laser oscillator 8 is guided to the laser light receiving member 7 through the optical path tube 10a and the telescopic tube 10b, and the laser light is reflected by the reflecting mirror disposed on the laser light receiving member 7, Projecting toward the lower turning member 22 in the A-axis direction. The laser light projected by the laser light receiving member 7 is guided to the lower turning member 22 through the axis of the sleeve member 18, and the laser light is reflected by the reflecting mirror 23 of the lower turning member 22 and directed toward the torch mounting member 28. Project in the B-axis direction. The laser beam projected from the lower turning member 22 is guided to the torch mounting member 28 through the window 25, and the laser beam is reflected by the reflecting mirror 30 of the torch mounting member 28, so that the workpiece W is opposed to the torch 33. Project toward. The workpiece W is processed by irradiating the processing position of the workpiece W through the torch 33 with the laser beam projected by the torch mounting member 28.
[0031]
As described above, the workpiece W is processed by emitting laser light from the tip of the torch 33 while three-dimensionally changing the relative position between the processing position of the workpiece W and the tip of the torch 33. When irradiating the workpiece W with laser light, the assist gas is ejected from the tip of the torch 33 or the vicinity thereof toward the machining position of the workpiece W.
[0032]
As described above, according to the above-described embodiment, the torch mounting member 28 and the second motor 27 serving as the rotation driving means are disposed on the turning member 17, that is, the lower turning member 22 of the sleeve member 18. The two drive systems of the turning member 17 and the torch mounting member 28 can be separated. Accordingly, even if one of the turning member 17 and the torch mounting member 28 is rotationally driven, the rotational driving force does not affect the other member. The position can be controlled with high accuracy.
[0033]
In addition, there is no member corresponding to the inner sleeve member in the conventional double pipe, and the second motor 27 rotates only the torch mounting member 28. Therefore, the second motor 27 can be reduced in size by reducing the weight of the drive target member. Can be achieved. Further, by reducing the weight of the member to be driven, it is possible to reduce the inertia when driving is stopped, and the positioning accuracy by the second motor 27 can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view showing an example of a laser beam machine according to the present invention.
2 is a detailed front (partial cross-sectional) view showing a saddle in the laser beam machine in FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser processing machine 15 ... Processing head 16 ... Head main body 17 ... Turning member 18 ... Sleeve member 22 ... Lower turning member 27 ... Drive source (2nd motor)
28 ... Torch mounting member 33 ... Torch 37 ... Slip ring means CT1 ... First shaft (axial center)
CT2 ... Second axis (axis)
W ... Work

Claims (2)

加工ヘッドと、
前記加工ヘッドに、第1の軸を中心として回転駆動自在に支持され、レーザ光の投射方向を第1の方向から、該第1の方向と直交する方向に偏向させる旋回部材と、
レーザ光を出射させるトーチを備え、前記旋回部材に、前記第1の軸に対して直交する第2の軸を中心として回転自在に支持され、該レーザ光を、前記第1の軸と平行な平面内の任意の一方向に向けて偏向させるトーチ取付け部材、及び、前記旋回部材に設けられ、前記トーチ取付け部材を前記第2の軸を中心に回転駆動することのできる駆動源を、有して構成されるレーザ加工機。
A machining head;
A swiveling member supported by the machining head so as to be rotatable about a first axis, and deflecting the laser beam projection direction from the first direction to a direction perpendicular to the first direction;
A torch for emitting laser light, and supported by the swivel member so as to be rotatable about a second axis orthogonal to the first axis, the laser light being parallel to the first axis A torch mounting member that deflects in any one direction in a plane, and a drive source that is provided on the pivot member and that can rotationally drive the torch mounting member about the second axis; A laser processing machine configured.
前記旋回部材に設けられたスリップリング手段と、
前記加工ヘッドと前記駆動源との間に設けられ、前記スリップリング手段を介して前記駆動源に対して電力を供給する給電手段と、を設けたことを特徴とする請求項1記載のレーザ加工機。
Slip ring means provided on the swivel member;
The laser processing according to claim 1, further comprising: a power supply unit that is provided between the processing head and the drive source and supplies power to the drive source via the slip ring unit. Machine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019047347A1 (en) * 2017-09-11 2019-03-14 山东镭鸣数控激光装备有限公司 Optical fiber three-dimensional laser cutting apparatus

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