JP2011230161A - ワークのガイド機構およびこのガイド機構を備えるレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの外径が変わる場合であっても、ワークの加工工程を簡素化しつつワークの加工精度を確保することが可能なワークのガイド機構を提供する。
【解決手段】ワークのガイド機構２３は、ガイド部材６０と、付勢部材６１とを備えている。ガイド部材６０には、長尺状に形成されたワーク３の側面の被加工部３ａ側が当接するガイド面６０ａが形成されており、ガイド部材６０は、ワーク３の長手方向においてワーク３の被加工部３ａとずれた位置に配置されている。付勢部材６１は、ガイド面６０ａに向かってワーク３を付勢しており、ワーク３の被加工部３ａ側がガイド面６０ａに当接している。
【選択図】図１０

Description

本発明は、長尺状に形成されたワークを所定位置へ案内するためのワークのガイド機構、および、このガイド機構を備えるレーザ加工装置に関する。

従来、長尺状に形成されたワークを加工するためのレーザ加工装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のレーザ加工装置は、ワークの一端側を支持するための第１支持機構と、ワークの他端側を支持するための第２支持機構と、ワークに向かってレーザ光を照射する加工ヘッドとを備えている。このレーザ加工装置では、第１支持機構および第２支持機構は、下側からワークを支持しており、加工ヘッドは、上側からワークに向かってレーザ光を照射している。また、ワークの長手方向において、加工ヘッド側に配置される第２支持機構には、Ｖ形状のガイド溝が形成されたガイド部材が固定されており、ワークはガイド溝によって下側から支持されている。

特開２００４−２９８９５６号公報

特許文献１に記載のレーザ加工装置では、ワークの上側に加工ヘッドが配置され、かつ、Ｖ形状のガイド溝によってワークが下側から支持されているため、ワークの外径が変わると、加工ヘッドとワークとの相対距離が変わる。したがって、このレーザ加工装置では、ワークの外径が公差内でばらつく場合であっても、レーザ光の焦点位置がワークからずれて、ワークの加工精度が低下するおそれがある。また、この加工精度の低下を抑制するためには、ワークごとに加工ヘッドや第２支持機構の位置を微調整する必要があり、ワークの加工工程が煩雑になる。

そこで、本発明の課題は、ワークの外径が変わる場合であっても、ワークの加工工程を簡素化しつつワークの加工精度を確保することが可能なワークのガイド機構、および、このガイド機構を備えるレーザ加工装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のワークのガイド機構は、長尺状に形成されたワークの側面の被加工部側が当接するガイド面が形成され、ワークの長手方向においてワークの被加工部とずれた位置に配置されるガイド部材と、ガイド面に向かってワークを付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする。

本発明のワークのガイド機構では、ガイド部材に、ワークの側面の被加工部側が当接するガイド面が形成されており、ワークは、付勢部材によってガイド面に向かって付勢されている。すなわち、付勢部材の付勢力によってワークの被加工部側がガイド面に当接している。そのため、ワークの外径が変わっても、ワークを加工するための加工ヘッドとワークの被加工部との距離の変動を抑制することができる。したがって、本発明では、たとえば、ワークの外径が公差内でばらついてワークの外径が変わったとしても、加工ヘッドとワークの被加工部との相対距離を調整することなく、ワークの加工精度を確保することが可能になる。すなわち、本発明では、ワークの加工工程を簡素化しつつワークの加工精度を確保することが可能になる。

本発明において、ガイド部材には、略Ｖ形状のガイド溝が形成され、ガイド溝の側面がガイド面となっていることが好ましい。このように構成すると、ガイド機構によって案内されるワークのがたつきを抑制することが可能になる。

本発明において、付勢部材は、たとえば、板バネである。この場合には、比較的簡易な構成で、ガイド面に向かってワークを付勢することが可能になる。また、この場合には、ワークの加工時に水等の液体を使用する環境でガイド機構が使用されても、付勢部材の耐久性が損なわれにくくなる。

本発明のワークのガイド機構は、たとえば、ワークに向かってレーザ光を照射するレーザヘッドを備えるレーザ加工装置であって、レーザヘッドが、付勢部材によるワークの付勢方向側に配置されているレーザ加工装置に用いられる。このレーザ加工装置では、ワークの外径が変わっても、レーザヘッドとワークの被加工部との距離の変動を抑制することができるため、被加工部からのレーザ光の焦点位置のずれを抑制することができる。したがって、このレーザ加工装置では、ワークの外径が変わったとしても、レーザヘッドと被加工部との相対距離を調整することなく、ワークの加工精度を確保することが可能になる。

本発明において、レーザ加工装置は、たとえば、レーザヘッドからワークに照射されるレーザ光の角度が変わるようにレーザヘッドを回動させるヘッド回動機構を備えている。この場合には、レーザヘッドを回動させて、ワークに対して複雑なレーザ加工を行うことが可能になる。ここで、特許文献１に記載のレーザ加工装置のように、Ｖ形状のガイド溝によってワークが下側から支持され、上側からワークにレーザ光が照射されている場合には、ワークの外径が変わると、レーザヘッドが回動したときのワークへのレーザ光の照射位置が大きく変動してワークの加工精度が低下するが、本発明では、レーザヘッドとワークの被加工部との距離の変動を抑制することができるため、ワークの外径が変わっても、レーザヘッドが回動したときのワークへのレーザ光の照射位置の変動を抑制することができる。したがって、この場合には、レーザヘッドと被加工部との相対位置を調整することなく、ワークの加工精度を確保することが可能になる。すなわち、本発明のガイド機構は、レーザヘッドからワークに照射されるレーザ光の角度が変わるようにレーザヘッドが回動するレーザ加工装置に用いられると、その効果をより発揮する。

本発明において、レーザヘッドの回動中心軸は、レーザヘッドから照射されるレーザ光の焦点位置を通過することが好ましい。このように構成すると、ワークに対して複雑なレーザ加工が行えるように、レーザヘッドが回動可能となっていても、レーザヘッドが回動したときのレーザ光の焦点位置の変動を抑制することができる。したがって、レーザヘッドが回動したときの、レーザヘッドとワークとの相対位置の調整を不要とすることが可能になる。その結果、ワークの加工工程を簡素化することが可能になる。

本発明において、ワークは、たとえば、所定の製造工程を経て、人体内の管状部分を内側から広げるステントとなる管状部材である。本発明のガイド機構を備えるレーザ加工装置では、ワークの加工工程を簡素化しつつワークの加工精度を確保することが可能になるため、複雑な形状を有するステントを製造するためのレーザ加工を行う場合であっても、その加工精度を確保しつつ、その加工工程を簡素化することが可能になる。

本発明において、レーザ加工装置は、たとえば、ワークの長手方向を回転軸の方向としてワークを回転させるワーク回転機構と、レーザヘッドからワークに照射されるレーザ光の角度が変わるようにレーザヘッドを回動させるヘッド回動機構と、ワークの長手方向と平行な第１方向へワーク回転機構を移動させる第１移動機構と、第１方向に直交する第２方向へワーク回転機構を移動させる第２移動機構と、第１方向と第２方向とに直交する第３方向へヘッド回動機構を移動させる第３移動機構とを備えている。

以上のように、本発明のワークのガイド機構では、ワークの外径が変わる場合であっても、ワークの加工工程を簡素化しつつワークの加工精度を確保することが可能になる。また、本発明のレーザ加工装置では、ワークの外径が変わる場合であっても、ワークの加工工程を簡素化しつつワークの加工精度を確保することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置の斜視図である。 図１に示すレーザ加工装置でレーザ加工されて形成されるステントの一例を示す図であり、（Ａ）はステントの概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。 図１に示すレーザヘッドから照射されるレーザ光の焦点とレーザヘッドの回動中心軸との関係を説明するための図である。 図１に示す先端側把持部の拡大斜視図である。 図４に示す先端側把持部の要部の断面図である。 図１に示す後端側把持部の、カバー部材を取り外した状態を示す拡大斜視図である。 図６に示す後端側把持部の要部の断面図である。 図７のＧ部の拡大図である。 図７のＨ部の拡大図である。 図１に示すガイド機構の拡大斜視図である。 図１０のＩ方向からガイド部材および板バネの一部を示す図である。 本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置の効果を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（レーザ加工装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置１の斜視図である。図２は、図１に示すレーザ加工装置１でレーザ加工されて形成されるステント２の一例を示す図であり、（Ａ）はステント２の概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。

以下の説明では、図１に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、Ｘ方向を回転軸の方向とする回転方向をθ１方向、Ｙ方向を回転軸の方向とする回転方向をθ２方向とする。本形態では、Ｚ方向が上下方向と一致する。また、本形態では、Ｘ方向は第１方向であり、Ｙ方向は第２方向であり、Ｚ方向は第３方向である。

本形態のレーザ加工装置１は、所定の製造工程を経てステント２となるワーク３に対してレーザ加工を行うための装置である。レーザ加工装置１は、図１に示すように、ワーク３に対してレーザ光を照射するレーザヘッド５を保持するヘッド保持部６と、ワーク３を回転可能に保持するワーク保持部７とを備えている。ヘッド保持部６およびワーク保持部７は、ベース板８の上面に取り付けられている。本形態のレーザ加工装置１は、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ１およびθ２の５軸方向へのレーザヘッド５に対するワーク３の相対移動が可能な５軸レーザ加工装置である。

ステント２は、血管、気管あるいは胆管等の人体内の管状部分の内側に配置されて、管状部分を内側から広げるためのものであり、全体として略円筒状に形成されている。このステント２は、たとえば、ニッケルチタン合金で形成されており、その側面は、図２（Ａ）に示すように略網目状に形成されている。ステント２には、放射線不透過材料で形成されるマーカ９が固定されるマーカ固定部２ａが形成されている。

図２（Ｂ）に示すように、マーカ固定部２ａには、マーカ９が充填されて配置される配置孔２ｂが形成されている。配置孔２ｂには、その径方向内側に向かって突出する凸部２ｃがその周方向の全域に形成されている。凸部２ｃは、配置孔２ｂに充填されるマーカ９の形状が略鼓状となるように形成されており、配置孔２ｂの内周面は、円錐台状に形成される２個の円錐台面によって構成されている。

ワーク３は、長尺の円筒状に形成された管状部材であり、その外径は、たとえば、１ｍｍ〜２ｍｍ、その長さは、たとえば、１ｍとなっている。ワーク３は、その長手方向とＸ方向とが略一致するように配置されている。

（ヘッド保持部の構成）
図３は、図１に示すレーザヘッド５から照射されるレーザ光の焦点Ｆとレーザヘッド５の回動中心軸Ｌとの関係を説明するための図である。

ヘッド保持部６は、レーザヘッド５をθ２方向へ回動させるヘッド回動機構としてのモータ１１と、モータ１１とともにレーザヘッド５をＺ方向へ移動させる第３移動機構としてのＺ軸移動機構１２とを備えている。

レーザヘッド５は、レーザ光の照射口が下方向を向くように、支持板１３に固定されており、レーザヘッド５は、加工されるワーク３の上方に配置されている。支持板１３には、モータ１１の出力軸が連結されている。モータ１１の出力軸は、減速機等の減速機構を介さずに、支持板１３に直接、連結されている。モータ１１の本体部は、支持板１４に固定されている。モータ１１は、その出力軸がＹ方向を向くように配置されており、モータ１１が駆動すると、レーザヘッド５は、支持板１３とともにθ２方向へ回動する。すなわち、モータ１１が駆動すると、レーザヘッド５は、ワーク３に照射されるレーザ光の角度が変わるように回動する。なお、図３では、支持板１３の図示を省略している。

本形態では、モータ１１の出力軸の中心の延長線がレーザヘッド５から照射されるレーザ光の焦点Ｆを通過するように、レーザヘッド５およびモータ１１が配置されている。すなわち、レーザヘッド５の回動中心軸Ｌが、レーザヘッド５から照射されるレーザ光の焦点Ｆの位置を通過するように、レーザヘッド５およびモータ１１が配置されており、図３に示すように、Ｙ方向から見たときに、回動中心軸Ｌと焦点Ｆとが略一致する。そのため、図３に示すように、レーザヘッド５が回動しても焦点Ｆの位置はほとんど変動しない。

Ｚ軸移動機構１２は、モータ１５（図１参照）と、モータ１５の出力軸に連結される送りネジ（図示省略）と、送りネジに螺合するナット部材（図示省略）とを備えている。モータ１５は、その出力軸がＺ方向を向くように配置されている。また、ナット部材は、支持板１４に固定されている。そのため、モータ１５が駆動すると、支持板１４は、ガイドレール１６（図１参照）に案内されながら、上下方向へ移動する。すなわち、モータ１５が駆動すると、支持板１３、１４とともにレーザヘッド５およびモータ１１が上下方向へ移動する。なお、Ｚ軸移動機構１２は、リニアモータであっても良い。

（ワーク保持部の概略構成）
ワーク保持部７は、ワーク３を回転可能に把持する把持機構２０と、把持機構２０をＸ方向へ移動させる第１移動機構としてのＸ軸移動機構２１と、把持機構２０をＹ方向へ移動させる第２移動機構としてのＹ軸移動機構２２と、ワーク３の先端側をレーザヘッド５の下方へ案内するためのワークのガイド機構２３（ガイド機構２３）とを備えている。

把持機構２０は、支持板２４に載置されている。Ｘ軸移動機構２１は、リニアモータであり、駆動用コイルまたは駆動用磁石の一方を有する可動体と、駆動用コイルまたは駆動用磁石の他方を有する固定体とを備えている。Ｘ軸移動機構２１の可動体は、支持板２４の下面に取り付けられており、固定体は、支持板２５の上面に取り付けられている。Ｘ軸移動機構２１の駆動用コイルに電流が供給されると、支持板２４は、ガイドレール２６に案内されながらＸ方向へ移動する。すなわち、Ｘ軸移動機構２１の駆動用コイルに電流が供給されると、支持板２４とともに把持機構２０がＸ方向へ移動する。

Ｙ軸移動機構２２は、リニアモータであり、駆動用コイルまたは駆動用磁石の一方を有する可動体と、駆動用コイルまたは駆動用磁石の他方を有する固定体とを備えている。Ｙ軸移動機構２２の可動体は、支持板２５の下面に取り付けられており、固定体は、ベース板８の上面に取り付けられている。Ｙ軸移動機構２２の駆動用コイルに電流が供給されると、支持板２５は、ガイドレール２７に案内されながらＹ方向へ移動する。すなわち、Ｙ軸移動機構２２の駆動用コイルに電流が供給されると、支持板２４、２５とともに把持機構２０がＹ方向へ移動する。

なお、Ｘ軸移動機構２１およびＹ軸移動機構２２は、Ｚ軸移動機構１２と同様に、回転型のモータ、送りネジおよびナット部材等によって構成されても良い。

（把持機構の構成）
図４は、図１に示す先端側把持部２９の拡大斜視図である。図５は、図４に示す先端側把持部２９の要部の断面図である。図６は、図１に示す後端側把持部３０の、カバー部材４７を取り外した状態を示す拡大斜視図である。図７は、図６に示す後端側把持部３０の要部の断面図である。図８は、図７のＧ部の拡大図である。図９は、図７のＨ部の拡大図である。

把持機構２０は、ワーク３の先端側を回転可能に把持する先端側把持部２９と、ワーク３の後端側を回転可能に把持する後端側把持部３０と、後端側把持部３０をＸ方向へ移動させる把持部移動機構３１とを備えている。先端側把持部２９は、Ｘ方向において、後端側把持部３０よりもレーザヘッド５側に配置されている。

先端側把持部２９は、支持板２４の一端側に載置されている。この先端側把持部２９は、ワーク３の先端側を把持するチャック機構３２と、θ１方向にチャック機構３２を回転させる先端側回転機構３３とを備えている。

チャック機構３２は、図４、図５に示すように、ワーク３の外周面に当接してワーク３を把持する３個の爪部材３４と、爪部材３４をワーク３の径方向に移動可能に保持する爪保持部材３５とを備えている。爪部材３４は、ワーク３の周方向において、約１２０°ピッチで配置されている。爪保持部材３５には、継ぎ手４０を介してエア配管（図示省略）が接続されている。爪保持部材３５の内側に圧縮エアが供給されると、爪部材３４が径方向内側に移動して、爪部材３４がワーク３を把持する。また、爪保持部材３５の内側から圧縮エアが排出されると、爪部材３４が径方向外側に移動して、爪部材３４によるワーク３の把持状態が解除される。

先端側回転機構３３は、爪保持部材３５とともに回転する回転部材３６と、回転部材３６を回転させるためのモータ３７と、モータ３７の動力を減速して回転部材３６に伝達する減速機３８とを備えている。モータ３７は、その出力軸がＹ方向を向くように配置されており、モータ３７の出力軸は、θ２方向に回転する。減速機３８は、入力軸の軸方向と出力軸の軸方向とが直交する直交型の減速機であり、モータ３７のθ２方向の回転を減速しながら、θ１方向の回転に変換して、回転部材３６に伝達する。

回転部材３６は、図５に示すように、略円筒状に形成されている。この回転部材３６は、減速機３８の内周側に回転可能に保持されている。回転部材３６の内径は、ワーク３の外径よりも大きくなっており、その内周側には、ワーク３の一部が配置されている。回転部材３６の一端には、爪保持部材３５が固定されている。また、回転部材３６の他端側には、チャック機構３２の回転数を検出するためのスリット板３９が固定されている。スリット板３９は、図示を省略する光学式センサの発光素子と受光素子との間を通過するように配置されている。

後端側把持部３０は、図６に示すように、ワーク３の後端側を把持するノズル４１と、θ１方向にノズル４１を回転させる後端側回転機構４２とを備えている。ノズル４１は、細長い略円筒状に形成されており、その長手方向とＸ方向とが略一致するように配置されている。後端側回転機構４２は、ノズル４１とともに回転する回転部材４３と、回転部材４３を回転可能に保持する保持部材４４と、回転部材４３を回転させるためのモータ４５とを備えている。後端側回転機構４２は、支持板４６に載置されている。また、後端側回転機構４２は、図１に示すように、カバー部材４７によって覆われている。

モータ４５は、その出力軸がＸ方向を向くように配置されており、モータ４５の出力軸は、θ１方向に回転する。モータ４５の出力軸には、プーリ５０が固定されている。また、回転部材４３の外周側には、プーリ５１が固定されており、プーリ５０とプーリ５１とには、ベルト５２が架け渡されている。プーリ５１には、ノズル４１の回転数を検出するためのスリット板５３が固定されている。スリット板５３は、光学式センサ５４の発光素子と受光素子との間を通過するように配置されている。

回転部材４３は、図８に示すように、略円柱状に形成されている。この回転部材４３には、その一端（図８の右端）から他端側に向かって給水孔４３ａが形成されている。また、回転部材４３の他端側には、回転部材４３の外周面と給水孔４３ａとを繋ぐ給水孔４３ｂが回転部材４３の径方向に形成されている。回転部材４３の一端には、ノズル４１の一端が固定されており、回転部材４３の給水孔４３ａとノズル４１の内周側とが連通している。また、ノズル４１は、図７の右方向（すなわち、ワーク３の加工が行われる方向）へ回転部材４３から突出している。

保持部材４４の内部には、回転部材４３の外周面に形成される給水孔４３ｂの開口部が配置される給水室４４ａが円環状に形成されている。また、保持部材４４には、給水室４４ａに連通する給水孔４４ｂが形成されており、給水室４４ａには、給水孔４４ｂに固定される継ぎ手５５および給水孔４４ｂを介して給水配管（図示省略）が接続されている。

ノズル４１の他端には、ワーク３の後端側が取り付けられており、図９に示すように、ノズル４１の内周側とワーク３の内周側とが連通している。ワーク３のレーザ加工時には、継ぎ手５５、給水孔４４ｂ、給水室４４ａ、給水孔４３ａ、４３ｂおよびノズル４１を介してワーク３の内周側に冷却水が供給される。ワーク３の後端側には、ノズル４１とワーク３との間の水漏れを防止するためのシール部材５６がワーク３の外周面に接触するように配置されている。

把持部移動機構３１は、リニアモータであり、駆動用コイルまたは駆動用磁石の一方を有する可動体と、駆動用コイルまたは駆動用磁石の他方を有する固定体とを備えている。把持部移動機構３１の可動体は、支持板４６の下面に取り付けられており、固定体は、支持板２４の上面に取り付けられている。把持部移動機構３１の駆動用コイルに電流が供給されると、支持板４６は、ガイドレール５７に案内されながらＸ方向へ移動する。すなわち、把持部移動機構３１の駆動用コイルに電流が供給されると、支持板４６とともに後端側把持部３０がＸ方向へ移動する。

後端側把持部３０は、ワーク３の長さに応じてＸ方向へ移動する。すなわち、ワーク３の長さが長いときには、図１に示すように、後端側把持部３０は、先端側把持部２９から離れた位置に配置されており、ワーク３の長さが短くなるにしたがって、先端側把持部２９に近づくように移動する。本形態では、先端側把持部２９の回転部材３６の内径が、ノズル４１の外径よりも大きくなっており、図５に示すように、回転部材３６の内周側にノズル４１が入り込む位置まで、後端側把持部３０は、先端側把持部２９に近づく。

なお、本形態のワーク保持部７は、ワーク３の長手方向（Ｘ方向）におけるワーク３の中間位置を支持する支持機構５９を備えている（図１参照）。この支持機構５９は、後端側把持部３０の位置に応じて、上下動する。すなわち、ワーク３の長さが長く、先端側把持部２９と後端側把持部３０との距離が長い場合には、支持機構５９は上昇してワーク３を支持する。一方、ワーク３の長さが短く、先端側把持部２９と後端側把持部３０との距離が短い場合には、支持機構５９は下降する。支持機構５９が下降しているときには、支持機構５９は、ワーク３を支持しない。

ワーク３の加工時には、モータ３７、４５が駆動して、回転部材３６、４３が回転する。すなわち、ワーク３の加工時には、ワーク３の先端側を把持するチャック機構３２とワーク３の後端側を把持するノズル４１とが回転する。本形態では、チャック機構３２の回転数と、ノズル４１の回転数とが同じになるように、モータ３７、４５が同期制御されている。具体的には、スリット板３９等によって検出されるチャック機構３２の回転数に、スリット板５３および光学式センサ５４によって検出されるノズル４１の回転数が追従するように、モータ４５が制御されている。本形態では、先端側回転機構３３と後端側回転機構４２とによって、ワーク３をθ１方向へ回転させるワーク回転機構が構成されている。

（ガイド機構の構成）
図１０は、図１に示すガイド機構２３の拡大斜視図である。図１１は、図１０のＩ方向からガイド部材６０および板バネ６１の一部を示す図である。

ガイド機構２３は、ワーク３の側面が当接するガイド面６０ａが形成されたガイド部材６０と、ガイド面６０ａに向かってワーク３を付勢する付勢部材としての板バネ６１と、ガイド部材６０および板バネ６１が固定される固定部材６２とを備えている。

固定部材６２は、Ｙ方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるブロック状に形成されている。ガイド部材６０は、扁平な直方体状に形成されており、固定部材６２の上端面に固定されている。板バネ６１は、Ｘ方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるように形成されており、固定部材６２に固定される被固定部６１ａと、ワーク３を付勢する付勢部６１ｂとを備えている。被固定部６１ａは、Ｙ方向における固定部材６２の側面に固定され、付勢部６１ｂは、ガイド部材６０の下側に配置されている。

ガイド部材６０の下面には、上側に向かって窪むガイド溝６０ｂが形成されている。ガイド溝６０ｂは、略Ｖ形状に形成されており、ガイド溝６０ｂの側面がガイド面６０ａとなっている。ワーク３の加工時には、ガイド溝６０ｂの中にワーク３が配置されている。また、ワーク３の下端には板バネ６１の付勢部６１ｂが当接している。ワーク３は、板バネ６１の付勢力で上方向へ付勢されており、ワーク３の側面の上端側は、ガイド面６０ａに当接している。

本形態では、ワーク３の上方にレーザヘッド５が配置されており、レーザヘッド５の下方に配置されるワーク３の側面の上端側部分が、レーザ加工される被加工部３ａとなる。すなわち、本形態では、ワーク３の側面の被加工部３ａ側がガイド面６０ａに当接している。このように、本形態では、ワーク３に対してレーザヘッド５側に配置されるガイド面６０ａが、上下方向でワーク３の被加工部３ａを位置決めする基準面となっている。

ガイド部材６０および板バネ６１の付勢部６１ｂは、レーザ光が照射されないように、Ｘ方向において、ワーク３の被加工部３ａとずれた位置に配置されている。本形態では、ガイド部材６０および板バネ６１の付勢部６１ｂは、Ｘ方向において、レーザヘッド５よりもワーク３の後端側（図１の左側）に配置されており、ワーク３の先端側は、ガイド部材６０からレーザヘッド５側に向かって突出している。なお、ワーク３の加工時には、レーザ光の焦点Ｆと被加工部３ａとが一致するように、上下方向におけるレーザヘッド５の位置がＺ軸移動機構１２によって調整される。また、ワーク３の加工開始時には、作業者によって、ワーク３の先端側がガイド溝６０ｂの中に配置される。

（レーザ加工装置の概略動作）
以上のように構成されたレーザ加工装置１では、Ｘ軸移動機構２１によってワーク３をＸ方向へ移動させ、Ｙ軸移動機構２２によってワーク３をＹ方向へ移動させ、先端側回転機構３３と後端側回転機構４２とによってワーク３をθ１方向へ回転させ、Ｚ軸移動機構１２によってレーザヘッド５をＺ方向へ移動させ、また、モータ１１によってレーザヘッド５をθ２方向へ回動させながら、ワーク３にレーザ光を照射して、ワーク３の側面に網目形状や配置孔２ｂを形成し、その後、ワーク３のレーザ加工された部分を所定の長さに切断する。切断された部分は、所定の製造工程を経て、ステント２となる。

ワーク３が所定回数、切断されると、チャック機構３２によるワーク３の先端側の把持状態が解除され、この状態で、後端側把持部３０が先端側把持部２９に向かって移動する。後端側把持部３０が移動して、チャック機構３２からワーク３の先端側が所定量、突出すると、後端側把持部３０が停止し、チャック機構３２がワーク３の先端側を把持する。その後、再び、上述のように、ワーク３にレーザ光を照射するレーザ加工が行われる。

なお、ノズル４１が回転部材３６の内周側に入り込む位置まで、後端側把持部３０が先端側把持部２９に近づいても、ワーク３の、チャック機構３２から突出しない部分は、レーザ加工ができないため、端材として捨てられる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ワーク３は、板バネ６１の付勢力で上方向へ付勢されており、ワーク３の側面の被加工部３ａ側がガイド面６０ａに当接している。そのため、たとえば、ワーク３の外径が公差範囲内でばらついてワーク３の外径が変わったとしても、レーザヘッド５と被加工部３ａとの距離の変動を抑制することができ、被加工部３ａからのレーザ光の焦点Ｆの位置のずれを抑制することができる。たとえば、図１２（Ａ）の二点鎖線で示すように、ワーク３の外径が小さくなっても、図１２（Ｂ）（図１２（Ａ）のＪ部の拡大図）に示すように、外径が小さくなったワーク３の被加工部３ａからのレーザ光の焦点Ｆの位置のずれを抑制することができる。したがって、ワーク３の外径が変わったとしても、レーザヘッド５と被加工部３ａとの相対距離を調整することなく、ワーク３の加工精度を確保することが可能になる。すなわち、本形態では、複雑な形状を有するステント２を製造するためのレーザ加工を行う場合であっても、ワーク３の加工工程を簡素化しつつワーク３の加工精度を確保することが可能になる。

また、本形態では、レーザヘッド５と被加工部３ａとの距離の変動を抑制することができるため、ワーク３の外径が変わっても、レーザヘッド５が回動したときのワーク３へのレーザ光の照射位置の変動を抑制することができる。たとえば、図１２（Ｂ）に示すように、ワーク３の外径が変わったときのレーザ光の照射位置Ｐ１とレーザ光の照射位置Ｐ２との、ワーク３の円周方向におけるずれを抑制することができる。したがって、本形態では、ワーク３の外径が変わっても、レーザヘッド５と被加工部３ａとの相対位置を調整することなく、レーザヘッド５が回動したときのワーク３の加工精度を確保することができる。

なお、上述した特許文献１に記載のレーザ加工装置の場合には、たとえば、図１２（Ｃ）の二点鎖線で示すようにワーク３の外径が小さくなると、図１２（Ｄ）（図１２（Ｃ）のＫ部の拡大図）に示すように、外径が小さくなったワーク３の被加工部３ａからのレーザ光の焦点Ｆの位置のずれが大きくなる。また、特許文献１に記載のレーザ加工装置の場合には、図１２（Ｄ）に示すように、ワーク３の外径が変わったときのレーザ光の照射位置Ｐ１とレーザ光の照射位置Ｐ２との、ワーク３の円周方向におけるずれが大きくなる。

本形態では、レーザヘッド５の回動中心軸Ｌとレーザヘッド５から照射されるレーザ光の焦点ＦとがＹ方向から見たときに略一致している。そのため、ワーク３に対して複雑なレーザ加工が行えるように、レーザヘッド５が回動可能となっていても、レーザヘッド５が回動したときのレーザ光の焦点Ｆの位置はほとんど変わらない。したがって、レーザヘッド５が回動しても、レーザヘッド５とワーク３との相対位置を調整する必要がなくなる。その結果、本形態では、ワーク３の加工工程を簡素化することが可能になる。

本形態では、ガイド溝６０ｂは、略Ｖ形状に形成されている。そのため、ワーク３の先端側のＹ方向でのがたつきを抑制することができる。また、本形態では、ガイド面６０ａに向かってワーク３を付勢する付勢部材は板バネ６１である。そのため、比較的簡易な構成で、ガイド面６０ａに向かってワーク３を付勢することができる。また、板バネ６１の場合、ワーク３を付勢する付勢部材が圧縮コイルバネや引張りコイルバネ等である場合と比較して、ワーク３の加工時に水を使用する環境でガイド機構２３が使用されても、付勢部材としての機能を維持し続けることが可能になる。すなわち、ワーク３の加工時に水を使用する環境でガイド機構２３が使用されても、耐久性が損なわれにくくなる。

本形態では、ワーク３の長さが短くなると、ワーク３の後端側を把持するノズル４１が回転部材３６の内周側に入り込む位置まで、後端側把持部３０は、先端側把持部２９に近づく。そのため、本形態では、ワーク３の、レーザ加工されずに端材として捨てられる部分を減らすことができる。

本形態では、長尺状に形成されたワーク３の先端側を把持するチャック機構３２の回転数と、ワーク３の後端側を把持するノズル４１の回転数とが同じになるように、モータ３７、４５が同期制御されている。そのため、ワーク３を回転させる際のワーク３のねじれを抑制することができる。

（他の実施の形態）
上述した形態では、ガイド溝６０ｂは、略Ｖ形状に形成されているが、ガイド溝６０ｂは、その他の形状に形成されても良い。たとえば、ガイド溝６０ｂは、略Ｕ形状や略円弧状に形成されても良い。また、上述した形態では、ガイド部材６０にガイド溝６０ｂが形成されているが、ガイド部材６０にガイド溝６０ｂが形成されずに、ガイド部材６０の下面がガイド面となっても良い。この場合には、Ｙ方向へのワーク３のがたつきをなくすため、たとえば、板バネ６１の付勢部６１ｂに略Ｖ形状に折り曲げられた折曲げ部が形成されても良い。

上述した形態では、ガイド面６０ａに向かってワーク３を付勢する付勢部材は、板バネ６１であるが、ガイド面６０ａに向かってワーク３を付勢する付勢部材は、圧縮コイルバネや引張コイルバネ等の他のバネ部材であっても良いし、ゴムやスポンジ等の弾性部材であっても良い。

上述した形態では、ガイド部材６０および板バネ６１の付勢部６１ｂは、Ｘ方向において、レーザヘッド５よりもワーク３の後端側に配置されているが、ガイド部材６０および付勢部６１ｂは、Ｘ方向において、レーザヘッド５よりもワーク３の先端側（図１の右側）に配置されても良い。

上述した形態では、レーザ加工装置１は、ステント２を製造するためのレーザ加工装置であるが、レーザ加工装置１は、ステント２以外のものを製造するためのレーザ加工装置であっても良い。また、上述した形態では、レーザ加工装置１は、Ｘ軸移動機構２１と、Ｙ軸移動機構２２と、Ｚ軸移動機構１２と、先端側回転機構３３および後端側回転機構４２と、モータ１１とを備えているが、レーザ加工装置１は、これらのうちの少なくとも１つを備えていなくても良い。また、上述した形態では、レーザ加工装置１は、５軸レーザ加工装置であるが、レーザ加工装置１は、６軸以上の多軸レーザ加工装置であっても良い。

上述した形態では、レーザ加工装置１を例に、ガイド機構２３が搭載される装置を説明したが、ガイド機構２３は、レーザ加工装置１以外の装置に搭載されても良い。たとえば、ガイド機構２３は、ワーク３に対して切削加工を行う旋盤等の切削加工装置に搭載されても良い。また、ガイド機構２３は、切削加工装置以外の工作機構に搭載されても良い。

１ レーザ加工装置
２ ステント
３ ワーク
３ａ 被加工部
５ レーザヘッド
１１ モータ（ヘッド回動機構）
１２ Ｚ軸移動機構（第３移動機構）
２１ Ｘ軸移動機構（第１移動機構）
２２ Ｙ軸移動機構（第２移動機構）
２３ ガイド機構（ワークのガイド機構）
３３ 先端側回転機構（ワーク回転機構の一部）
４２ 後端側回転機構（ワーク回転機構の一部）
６０ ガイド部材
６０ａ ガイド面
６０ｂ ガイド溝
６１ 板バネ（付勢部材）
Ｆ レーザ光の焦点
Ｌ レーザヘッドの回動中心軸
Ｘ 第１方向、ワークの長手方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 第３方向

Claims (8)

1. 長尺状に形成されたワークの側面の被加工部側が当接するガイド面が形成され、前記ワークの長手方向において前記ワークの被加工部とずれた位置に配置されるガイド部材と、
   前記ガイド面に向かって前記ワークを付勢する付勢部材とを備えることを特徴とするワークのガイド機構。
2. 前記ガイド部材には、略Ｖ形状のガイド溝が形成され、
   前記ガイド溝の側面が前記ガイド面となっていることを特徴とする請求項１記載のワークのガイド機構。
3. 前記付勢部材は、板バネであることを特徴とする請求項１または２記載のワークのガイド機構。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のワークのガイド機構と、前記ワークに向かってレーザ光を照射するレーザヘッドとを備え、
   前記レーザヘッドは、前記付勢部材による前記ワークの付勢方向側に配置されていることを特徴とするレーザ加工装置。
5. 前記レーザヘッドから前記ワークに照射されるレーザ光の角度が変わるように前記レーザヘッドを回動させるヘッド回動機構を備えることを特徴とする請求項４記載のレーザ加工装置。
6. 前記レーザヘッドの回動中心軸は、前記レーザヘッドから照射されるレーザ光の焦点位置を通過することを特徴とする請求項５記載のレーザ加工装置。
7. 前記ワークは、所定の製造工程を経て、人体内の管状部分を内側から広げるステントとなる管状部材であることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
8. 前記ワークの長手方向を回転軸の方向として前記ワークを回転させるワーク回転機構と、前記レーザヘッドから前記ワークに照射されるレーザ光の角度が変わるように前記レーザヘッドを回動させるヘッド回動機構と、前記ワークの長手方向と平行な第１方向へ前記ワーク回転機構を移動させる第１移動機構と、前記第１方向に直交する第２方向へ前記ワーク回転機構を移動させる第２移動機構と、前記第１方向と前記第２方向とに直交する第３方向へ前記ヘッド回動機構を移動させる第３移動機構とを備えることを特徴とする請求項４から７のいずれかに記載のレーザ加工装置。

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