JP2010201449A - 穴あけ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワーク66の外から中空部67に向かってレーザ光70を照射することにより、ワーク66に貫通穴75を形成する穴あけ装置10であって、中空部67に充填されレーザ光70により溶融されない充填体65と、この充填体65に接触するように配置され充填体を振動させる振動機構56とを備えたことを特徴とする。
【効果】レーザ光70は充填体65に衝突する。この衝突により、充填体65はレーザ光70のエネルギを吸収する。充填体65がエネルギを吸収することにより、レーザ光70が内周面76に照射されることを防ぐことができる。
【選択図】図1
Description
前記中空部に充填され前記レーザ光により溶融されない充填体と、
この充填体に接触するように配置され当該充填体を振動させる振動機構と、
前記中空部に繋げられ前記中空部の気圧を前記壁部の外側よりも低くするための低圧手段と、
前記ワークのうち前記レーザ光が照射される被照射部を囲うように形成され前記被照射部に向かって、前記レーザ光を導入する照射する照射室と、
この照射室に繋げられ当該照射室内に圧縮ガスを供給するためのガス供給手段と、
前記照射室内へ先端部が伸ばされ前記レーザ光の照射により発生するちりを含め当該照射室内のガスを前記照射室の外へ排出する排出手段と、
前記振動機構、前記低圧手段、前記ガス供給手段、及び前記排出手段を制御する制御機構と、を備えたことを特徴とする。
制御機構は、貫通穴が形成されるまでは、照射室内の気圧を、中空部の気圧よりも高く且つ大気圧以下にするように制御することを特徴とする。
制御機構は、貫通穴が形成された後は、排出手段の排出機能を停止させることを特徴とする。
充填体の大きさは30μm〜20mmであって、振動機構が発振する振動周波数は30kHz〜100kHzであり、発振の際の振幅は5μm〜30μmであることを特徴とする。
図1に示されるように、穴あけ装置10は、ワークをクランプするためのワーククランプ機構11と、このワーククランプ機構11によりクランプされるワークを支持するワーク支持部材12と、このワーク支持部材12を回転可能に支持しワークを回動するためのワーク回転機構13と、ワーク支持部材12にかぶせられる蓋部14を昇降させるための昇降機構15と、この昇降機構15及び蓋部14を一体的に回転させるための蓋部回転機構16と、蓋部14の位置決めを行うための位置決めブロック18と、この位置決めブロック18及び蓋部回転機構16を支持する作業台20とからなる。
ワーク回転テーブル27は、矢印(2)で示すように回転軸28を中心に回動される。この回転軸28は、ワーク支持部材12内に支持されるワークに接触する。即ち、ワークは、ワーク回転テーブル27の回転軸28上に配置されている。
蓋部回転モータ36を作動させることにより、矢印(4)に示すように支持柱37が回転軸38を中心に回転する。これにより支持柱37に支持される蓋部昇降シリンダ32、蓋部支持体33、蓋部14、位置決めピン34が一体的に回動される。
次図で本発明の要部について説明する。
また、矢印(1)と矢印(3)は、図1の矢印(1)、矢印(3)と同じである。
ガス供給手段45から供給されるガスとしては、空気の他、窒素等の不活性ガスを用いることもでき、圧縮ガスの種類は問わない。
次図でワークのセットについて説明する。
なお、図3は回転軸28が図面表裏に延びる方向からワーク支持部材12を見ている。
R={3V0−tfZ/4π}1/3・・・(1)
この図に示されるとおり、低圧手段64は、中空部67に繋げられ、この中空部67の気圧を壁部68の外側よりも低くしている。
次図でワーク支持部の作業位置までの移動について説明する。
次図で、ワーク支持部材12に蓋部14を被せる際の作用について説明する。
振動機構56、低圧手段64、ガス供給手段45及び排出手段49は、それぞれが接続される制御機構によって制御され、作動される。
これにより、ワーク66に対してレーザ光70の当たる照射角度を変えることができる。
貫通穴((c)符号75)が形成されるまでの間、制御機構は、照射室63内の気圧が、中空部67の気圧よりも高く且つ大気圧以下にするように制御している。
気圧の差を生じさせることにより照射室63内に気流が発生する。この気流により効率よくちりが外部へ排出される。
即ち、(a)に示すように排出手段49を作動させながらワーク66にレーザ光70を照射することにより、ちり72の再付着を防ぐことができ、早く穴を貫通させることができる。
ちり72の貫通穴75付近への再付着を防ぐことができ、作業の効率化を図ることができる。
図9に示されるように、クランプ機構に蝶ボルト78、78を用いた。蝶ボルト78、78を用いた場合はクランプ機構を簡易に構成することができる。
このようなクランプ機構を用いた場合であっても、充填体がエネルギを吸収することにより、レーザ光が内周面に照射されることを防ぐことができるという本発明の効果を得ることができる。
Claims (5)
- 中空状のワークの外から中空部に向かってレーザ光を照射することにより、前記ワークの壁部に貫通穴を形成する穴あけ装置であって、
前記中空部に充填され前記レーザ光により溶融されない充填体と、
この充填体に接触するように配置され当該充填体を振動させる振動機構と、
前記中空部に繋げられ前記中空部の気圧を前記壁部の外側よりも低くするための低圧手段と、
前記ワークのうち前記レーザ光が照射される被照射部を囲うように形成され前記被照射部に向かって、前記レーザ光を導入する照射する照射室と、
この照射室に繋げられ当該照射室内に圧縮ガスを供給するためのガス供給手段と、
前記照射室内へ先端部が伸ばされ前記レーザ光の照射により発生するちりを含め当該照射室内のガスを前記照射室の外へ排出する排出手段と、
前記振動機構、前記低圧手段、前記ガス供給手段、及び前記排出手段を制御する制御機構と、を備えたことを特徴とする穴あけ装置。 - 前記ワークは、ワーク回転テーブルにより回動可能に支持され、このワーク回転テーブルの回転軸が前記ワークを通過することを特徴とする請求項1記載の穴あけ装置。
- 請求項1または2に記載の穴あけ装置であって、
前記制御機構は、前記貫通穴が形成されるまでは、前記照射室内の気圧を、前記中空部の気圧よりも高く且つ大気圧以下にするように制御することを特徴とする穴あけ装置。 - 請求項1ないし3いずれか1項記載の穴あけ装置であって、
前記制御機構は、前記貫通穴が形成された後は、前記排出手段の排出機能を停止させることを特徴とする穴あけ装置。 - 請求項1記載の穴あけ装置であって、
前記充填体の大きさは30μm〜20mmであって、前記振動機構が発振する振動周波数は30kHz〜100kHzであり、前記発振の際の振幅は5μm〜30μmであることを特徴とする穴あけ装置。
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