JP2013158790A - Laser beam machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ加工機に係り、特に、レーザ光の外部への漏出を良好に防止するレーザ光遮断構造を備えたレーザ加工機に関する。 The present invention relates to a laser beam machine, and more particularly, to a laser beam machine including a laser beam blocking structure that satisfactorily prevents leakage of laser beam to the outside.
レーザ加工の際に、レーザ光が外部へ漏出するのを防止するレーザ光遮断構造を備えたレーザ加工機の一例が特許文献1に記載されている。
特許文献1に記載されたレーザ加工機は、レーザ加工ヘッドを内装し機体からテーブルの上方に跨るよう設けられたコラムと、そのコラムと機体との間のワークが出入りする開口部を塞ぐ遮断プレートユニットと、を備え、遮断プレートユニットを、上方のプレート支持ロッドを軸として回転自在に吊下された複数のプレートからなるものとし、開口部においてワークがプレートの下を潜り抜けるように構成されている。
Patent Document 1 describes an example of a laser processing machine provided with a laser light blocking structure that prevents laser light from leaking outside during laser processing.
A laser processing machine described in Patent Document 1 includes a column that is provided with a laser processing head and is provided so as to straddle the table from above the table, and a blocking plate that closes an opening through which a workpiece between the column and the machine enters and exits. A block plate unit comprising a plurality of plates suspended around an upper plate support rod as an axis, and configured to allow a workpiece to pass under the plate at the opening. Yes.
この構成によれば、ワークが、その一部に高さが大きい凸部を有する形状の場合、開口部において、凸部に対応したプレートのみが凸部によって回転するように押し上げられ、凸部に対応しない他のプレートによって開口部のワーク以外の部分は塞がれた状態が維持されるので、レーザ光の外部への漏出が確実に防止できる、とされている。 According to this configuration, in the case where the workpiece has a shape having a convex part with a large height, only the plate corresponding to the convex part is pushed up by the convex part in the opening so that the convex part It is said that since the part other than the workpiece in the opening is closed by another plate that does not correspond, leakage of the laser light to the outside can be surely prevented.
ここで、特許文献1に記載されたようなレーザ光遮断構造を有するレーザ加工機により、鋼管や形鋼などの所定の高さH1を有する長尺のワークWを加工する場合を考える。
図10は、レーザ加工機100における開口部100kの近傍を示す斜視図であり、長尺の鋼管であるワークWに対してレーザ加工を行っている状態を示している。
Here, consider a case where a long workpiece W having a predetermined height H1, such as a steel pipe or a section steel, is processed by a laser processing machine having a laser light blocking structure as described in Patent Document 1.
FIG. 10 is a perspective view showing the vicinity of the opening 100k in the
レーザ加工機100は、加工エリアを取り囲む囲い状のパーティション(図示せず)で区切られており、そのワーク搬入側及び搬出側の側面に開口部100kが設けられている。図10に示された開口部100kは、搬出側の開口部である。
ワークWが搬入されていない状態で、開口部100kは、回動軸CL101まわりに回動自由に吊下された複数のプレート101が自然状態で鉛直方向に吊下することにより塞がれている。
そして、長尺のワークWを加工する際に、その長さが加工エリアの送り方向長さよりも長いと、ワークWが加工エリアの内側から開口部100kを貫き一部が外側にはみ出した状態(図10に示される状態)でレーザ加工が行われる。
The
In a state in which the workpiece W is not carried in, the opening 100k is blocked by a plurality of
And when processing the long workpiece | work W, when the length is longer than the feed direction length of a processing area, the state which the workpiece | work W penetrated the
この状態では、複数のプレート101の内のワークWに対応した位置にあるプレート101a(図10では5枚)が、ワークWにより回動軸CL101まわりに回動して持ち上げられている。
従って、プレート101aと、ワークWに押されない位置にあって鉛直方向に吊下したままのプレート101と、の間には、レーザ加工中、常に隙間Sが生じ、この隙間Sからレーザ光が外部に漏出する可能性が高い。
この隙間Sは、ワークの高さH1が大きい程、プレート101aの回動角度が大きくなるので広くなる。
このため、レーザ加工機に対しては、ワークが長尺の場合でもレーザ光を外部に漏出させない遮断構造を有することが望まれている。
In this state, the
Accordingly, a gap S is always generated during laser processing between the
The gap S becomes wider as the workpiece height H1 increases, because the rotation angle of the
For this reason, it is desired for a laser processing machine to have a blocking structure that does not leak laser light to the outside even when the workpiece is long.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ワークが長尺であってもレーザ光の外部への漏出が良好に防止されるレーザ加工機を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a laser beam machine that can prevent leakage of laser light to the outside even when the workpiece is long.
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
1) 一の方向に往復移動可能とされたテーブル(2)と、
前記テーブル(2)に載置されたワーク(W)に対してレーザ加工を行うレーザヘッド(LH)を有するレーザ加工部(LK)と、
前記テーブル(2)が前記一の方向に出入りする開口部(M2)を有して前記レーザ加工部(LK)を囲うパーティション(3)と、
前記レーザヘッド(LH)による前記ワーク(W)へのレーザ加工の際に、前記開口部(M2)を通じて外部へ向かうレーザ光を遮断するレーザ光遮断部(LS)と、
を備えたレーザ加工機であって、
前記レーザ光遮断部(LS)は、
前記開口部(M2)の上方に渡され、上下方向に形成された複数の貫通孔(7a1)を有する遮光部材保持具(7a)と、前記複数の貫通孔(7a1)それぞれに、所定位置より下方への移動が規制されて上下方向に移動可能に挿通された複数の棒状の遮光部材(7b)と、を有し、
前記複数の遮光部材(7b)は、少なくとも前記一の方向において互いに重なり合って前記開口部(M2)を塞口可能に配設されていることを特徴とするレーザ加工機(51)である。
2) 前記遮光部材保持具(7a)を上下動させる駆動部(6)を有し、前記テーブル(2)が前記開口部(M2)の位置にあるときに、
前記遮光部材保持具(7a)が下降した位置で、前記複数の遮光部材(7b)により前記開口部(M2)が少なくとも前記一の方向で塞口され、
前記遮光部材保持具(7a)が上昇した位置で、前記複数の遮光部材(7b)すべての下端と前記テーブル(2)との間に、所定の隙間(M3)が形成されることを特徴とする1)に記載のレーザ加工機(51)である。
3) 前記ワーク(W)が前記テーブル(2)に載置されて前記開口部(M2)の位置にあり、かつ前記遮光部材保持具(7a)が前記駆動部(6)によって下降した位置にあるときに、
前記複数の遮光部材(7b)の内の前記ワーク(W)に対応する位置にある前記遮光部材(7b1)が、前記ワーク(W)の上面(Wa)に当接して前記開口部(M2)における前記ワーク(W)の直上範囲を塞口することを特徴とする2)に記載のレーザ加工機(51)である。
4) 前記複数の遮光部材(7b)は、前記一の方向に交わる方向の複数の列からなる所定の配設パターンで配置されていることを特徴とする1)〜3)のいずれか一つに記載のレーザ加工機(51)である。
5) 前記レーザヘッド(LH)を前記パーティション(3)の内側の所定範囲(AR)内で移動させる駆動部(5)を備え、
前記配置パターンと前記所定範囲(AR)とは、前記所定範囲(AR)内の任意の位置にある前記レーザヘッド(LH)から出射したレーザ光が前記複数の遮光部材(7b)のいずれかに当たるよう設定されていることを特徴とする4)に記載のレーザ加工機(51)である。
6) 前記複数の遮光部材(7b)は、前記レーザヘッド(LH)から出射するレーザ光の波長の光を吸収する性質を有する樹脂材で形成されていることを特徴とする1)〜5)のいずれか一つに記載のレーザ加工機(51)である。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
1) A table (2) capable of reciprocating in one direction;
A laser processing unit (LK) having a laser head (LH) for performing laser processing on the workpiece (W) placed on the table (2);
A partition (3) having an opening (M2) in which the table (2) enters and exits in the one direction and surrounds the laser processing part (LK);
During laser processing of the workpiece (W) by the laser head (LH), a laser beam blocking unit (LS) that blocks laser beams going to the outside through the opening (M2),
A laser processing machine equipped with
The laser light blocking unit (LS) is
A light-shielding member holder (7a) having a plurality of through-holes (7a1) that is passed above the opening (M2) and formed in the vertical direction, and each of the plurality of through-holes (7a1) from a predetermined position. A plurality of rod-shaped light-shielding members (7b) inserted so as to be movable in the vertical direction with the downward movement restricted, and
The plurality of light shielding members (7b) is a laser processing machine (51) characterized in that it overlaps each other in at least the one direction so as to be capable of closing the opening (M2).
2) When the light-shielding member holder (7a) has a drive unit (6) that moves up and down, and the table (2) is at the position of the opening (M2),
At the position where the light shielding member holder (7a) is lowered, the opening (M2) is closed in at least the one direction by the plurality of light shielding members (7b),
A predetermined gap (M3) is formed between the lower end of all the plurality of light shielding members (7b) and the table (2) at a position where the light shielding member holder (7a) is raised. The laser beam machine (51) according to 1).
3) The workpiece (W) is placed on the table (2) at the position of the opening (M2), and the light-shielding member holder (7a) is lowered by the drive unit (6). When
The light shielding member (7b1) at a position corresponding to the workpiece (W) among the plurality of light shielding members (7b) is in contact with the upper surface (Wa) of the workpiece (W), and the opening (M2). The laser beam machine (51) according to 2), which closes a range immediately above the workpiece (W).
4) Any one of 1) to 3), wherein the plurality of light shielding members (7b) are arranged in a predetermined arrangement pattern including a plurality of rows in a direction intersecting the one direction. A laser beam machine (51).
5) A drive unit (5) for moving the laser head (LH) within a predetermined range (AR) inside the partition (3),
The arrangement pattern and the predetermined range (AR) are a laser beam emitted from the laser head (LH) at an arbitrary position within the predetermined range (AR) hits one of the plurality of light shielding members (7b). The laser beam machine (51) according to 4), which is set as described above.
6) The plurality of light shielding members (7b) are formed of a resin material having a property of absorbing light having a wavelength of laser light emitted from the laser head (LH). 1) to 5) A laser processing machine (51) according to any one of the above.
本発明によれば、ワークが長尺であってもレーザ光の外部への漏出が良好に防止される、という効果が得られる。 According to the present invention, the effect that leakage of laser light to the outside can be satisfactorily prevented even when the workpiece is long is obtained.
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図1〜図9を用いて説明する。
まず、図1及び図2を参照して、本発明のレーザ加工機の実施例であるレーザ加工機51の概略構成を説明する。
図1は、レーザ加工機51の正面図であり、図2はその主要部位の斜視図である。図1及び図2には、ワークWも記載されている。
以下の説明における上下左右前後の各方向は、図2に矢印で示された方向で規定する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of a
FIG. 1 is a front view of a
In the following description, the up / down / left / right and front / back directions are defined by directions indicated by arrows in FIG.
レーザ加工機51は、床FLに直線状に設置されるレールベース1と、レールベース1上を駆動装置(図示せず)により往復移動可能とされたテーブル2と、レールベース1の長手中央部に設けられたレーザ加工部LKと、レーザ加工部LKを取り囲む囲い状のパーティション3と、を有して構成されている。図1には、便宜的に、パーティション3が外形線のみ示され、内部のレーザ加工部LK及びワークWが実線で示されている。
The
ワークWは、レーザ加工機51の右方側から搬入され、レーザ加工部LKにおいてレーザ加工が施された後、左方側へ搬出されるようになっている。
The workpiece W is carried in from the right side of the
レーザ加工部LKは、レーザ光を出射するレーザヘッドLHを備えたヘッド部4と、ヘッド部4を左右方向及び前後方向の二軸でそれぞれ距離L1及び距離L2の範囲で駆動し、レーザヘッドLHを平面視で矩形のヘッド移動領域AR(図7参照)内の任意の位置に位置させる駆動部5と、を有している。パーティション3は、このヘッド移動領域ARを取り囲んで形成されている。
The laser processing unit LK drives the
パーティション3の近傍には、操作盤8が配置されている。操作盤8は、レーザ加工機51の操作を行う為の操作部SAを備え、テーブルを移動させる駆動装置及び駆動部5の動作を制御する制御部SGが内部に収められている。制御部SGの位置はこの例に限られるものではない。
An
パーティション3は、図2に示されるように、レーザ加工部LKを囲み左右前後を塞ぐように設けられた枠状の衝立として設けられている。
前方側は、複数枚のスライドドア3aにより開閉自在とされている。各スライドドア3aには、内部を目視視認可能かつレーザ光をほぼ不透過とする樹脂で形成された視認窓3a1が設けられている。
後方側は、駆動部5が配置された窓のない壁部3bとされている。
スライドドア3a及び壁部3bの高さは、人の身長を充分越える高さとされている。
左方側及び右方側には、壁部3b側にヒンジ3c1を有して矢印DR1方向に開閉するドア3L,3Rが設けられている。
パーティション3において、ドア3RはワークWの搬入側のドアであり、ドア3Lは搬出側のドアである。
As shown in FIG. 2, the
The front side can be opened and closed by a plurality of
The rear side is a
The height of the
On the left side and the right side,
In the
ドア3L,3Rは、対称に形成されて実質的に同一構造となっているので、以下、代表としてドア3Lについて詳述する。
ドア3Lは、視認窓3a1と同じ材質で形成された視認窓3La1を有している。また、ドア3Lの上端の高さ位置は、スライドドア3a及び壁部3bの高さとほぼ揃えられている。下端の高さ位置は、レールベース1上を移動するテーブル2(図2において二点鎖線で示される)の上面2aとの間に所定の開口部である隙間M2(上下方向の距離H2)が得られるように設定されている。
Since the
The
また、パーティション3におけるワークWが出入りする側部には、レーザ光遮断部LSが設けられている。ここでは、ドア3Lにレーザ光遮断部LSが設けられている。
レーザ光遮断部LSは、ドア3Lの内面における前後両端部側にそれぞれ設けられたエアシリンダ6と、エアシリンダ6の動作により昇降する遮光部7と、を備えている。エアシリンダ6の動作は制御部SGにより制御される。
そして、ドア3Lの直下にテーブル2が位置した際に、隙間M2を、下降させた遮光部7によって塞ぐことができるようになっている。
Further, a laser light blocking unit LS is provided on the side of the
The laser beam blocking unit LS includes an
When the table 2 is positioned directly below the
次に、図3〜図9を参照し、レーザ光遮断部LSについて詳述する。
図3は、レーザ光遮断部LSを図2における左方側から見た図であり、エアシリンダ6のロッド6aが縮んだ状態を示している。図4は図3におけるS−S断面図である。
Next, the laser light blocking unit LS will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a view of the laser light blocking portion LS as viewed from the left side in FIG. 2 and shows a state in which the
遮光部7は、複数の貫通孔7a1を有し、一対のロッド6aにより水平姿勢で両端側を支持されたバーホルダ7aと、各貫通孔7a1に挿通された遮光部材である遮光バー7bと、を有している。具体的には、バーホルダは所定の開口部である隙間M2の上方においてその隙間M2に沿い(前後方向に)渡るように配設されている。
複数の貫通孔7a1は、水平に支持されたバーホルダ7aにおいて、後に例示する条件をもって上下方向(鉛直方向)に穿設されている。
The
The plurality of through-holes 7a1 are formed in the vertical direction (vertical direction) in the horizontally supported
遮光バー7bは、丸棒状で、鉄やアルミニウムなどの金属、又はレーザヘッドLHから出射するレーザ光の波長に対して高い光学濃度(OD値)を有する樹脂材料で形成されている。遮光バー7bの断面形状は、円形に限定されるものではない。
遮光バー7bの材料が樹脂の場合、可視光透過性を有して外部から遮光部7を介し内部の加工状態等が視認把握できるものであるとよい。材料例として、例えばポリカーボネート樹脂がある。そのOD値は6以上であることが望ましい。
The light-shielding
When the material of the light-shielding
遮光バー7bの上方側の端部には、貫通孔7a1を通過できないように径方向に拡張したフランジ7bfが形成されている。
また、遮光バー7bは、貫通孔7a1に対し、ガタ無く滑らかに上下動可能に挿通されている。具体的には、遮光バー7bは、少なくともその自重でフランジ7bfがバーホルダ7aの上面7a2に当接する位置まで貫通孔7a1内を落下するように挿通されている。すなわち、遮光バー7bは所定位置よりも下方への移動が規制されている。
A flange 7bf that is radially expanded so as not to pass through the through hole 7a1 is formed at the upper end of the
The
複数の遮光バー7bは、バーホルダ7aの延在方向に対して直交する方向から見た場合に、後述のように手前側と奥側との二列で、手前側の遮光バー7bと奥側の遮光バー7bとが隙間なく互いに重なり合うように配設されている。
When viewed from a direction orthogonal to the extending direction of the
遮光部7は、エアシリンダ6の動作によりロッド6aが上下方向に伸縮することで降昇する。この伸縮に伴う移動距離(移動ストローク)を距離H3とする。そして、移動ストロークの下限位置における、遮光バー7bの下方側の先端面7bsとテーブル2の上面2aとの隙間の距離を距離H3aとすると、距離H3aは0(ゼロ)〜5mmの小さな値とされ、隙間M3は複数の遮光バー7bにより実質的に塞がれる。すなわち、開口部である隙間M3は、遮光バー7bにより塞口可能とされている。
The light-shielding
貫通孔7a1の穿設条件の一例として、遮光バー7bは、例えば図4に示されるように配設される。図4の配設パターンについては図5に一部を拡大して示す。
すなわち、遮光バー7bを直径Daなる丸棒とし、複数の遮光バー7bを、バーホルダ7aの延在方向(図6の左右方向)と平行な中心線CL7a上に所定のピッチP1で配設したA列と、中心線CL7aに対して平行に距離Da離れた中心線CL7b上に、A列に対し、中心線CL7b方向にピッチP1の半分の距離ずれてピッチP1で配設したB列と、の二列としている。
ここで、P1<3xDaとすれば、遮光部7に対し、少なくともテーブル2の延在方向(図6では上下方向)に平行に入射したレーザ光LTは、B列かA列のいずれかの遮光バー7bに当たって吸収され、遮光部7を通過することができず、遮断効果が発揮される。
As an example of the conditions for forming the through hole 7a1, the
That is, the
Here, if P1 <3 × Da, the laser light LT incident at least in parallel with the
実施例のレーザ加工機51は、長尺のワークWの加工において、リポジショニングという動作を行う。リポジショニングは、ワークWの加工部位がその長手方向に離隔して複数ある場合、一つの加工部位のレーザ加工が終了したら一旦レーザ光の照射を停止し、テーブル2をワークWと共に移動して次の加工部位をヘッド移動領域AR内に位置させ、その位置で再びレーザ光を出射してレーザ加工を実施する、というワークWの長手方向の位置変え動作である。
従って、ワークWの長さがパーティション3の長手方向(左右方向)の長さよりも長い場合、パーティション3の一部がパーティション3からはみ出した状態のままで、レーザ加工とリポジショニングとが繰り返し行われる場合がある。
The
Therefore, when the length of the workpiece W is longer than the length of the
制御部SGは、所定部位のレーザ加工が終了したら、レーザ光の照射を停止すると共に、次のリポジショニングの動作を実行する前にエアシリンダ6のロッド6aを縮めて遮光部7を昇降範囲の最上部位置に持ち上げておく。
ロッド6aが縮まることによりバーホルダ7aが上昇し、それに伴い、バーホルダ7aの貫通孔7a1に挿入されフランジ7bfがバーホルダ7aの上面7a2に当接した状態の遮光バー7bも上昇する
この上昇により、遮光バー7bの先端面7bsと、遮光バー7bの直下にテーブル2が位置した場合のその上面2aとの間に、上下方向の距離が、距離H3と距離H3aとの和になる隙間M3が形成される。この状態が図3に示されている。
隙間M3の上下方向の距離H3は、ドア3Lの下端に係る隙間M2の上下方向の距離H2以下、かつ、仕様上このレーザ加工機51で加工可能とするワークWの最大高さを越えた値に設定されている。
When the laser processing of the predetermined part is completed, the control unit SG stops the irradiation of the laser beam and contracts the
When the
The vertical distance H3 of the gap M3 is equal to or smaller than the vertical distance H2 of the gap M2 related to the lower end of the
遮光部7を最上部位置に持ち上げた状態で、ワークWのリポジショニングに伴う移動が行われる。
ここで、ワークWが、ドア3Lの閉状態となる位置を貫き、外方にはみだしてセットされるリポジショニングとその後のレーザ加工とを、図6を主に参照して説明する。図6は図3に対応した図であり、ロッド6aが伸びた状態を示している。
The movement accompanying repositioning of the workpiece W is performed in a state where the
Here, repositioning that is set so that the workpiece W passes through the position where the
ワークWが、その一部をパーティション3からはみ出されるようにセットされたら、制御部SGの指示により、レーザ加工を開始する前(レーザ光を出射する前)にエアシリンダ6を動作させてロッド6aを最長位置まで伸ばす。
これにより、遮光部7は降下し、遮光バー7bの内のワークWに対応した位置、すなわち、遮光部7が降下した際にワークWの上面Waに当接する遮光バー7b1は、その当接した位置で止まる。
ここで、遮光バー7b1は、バーホルダ7aに対して貫通孔7a1内で上下方向にガタなく滑らかに移動可能となっているので、バーホルダ7aはそのまま下降を継続する。
そして、ワークWに対応した位置にない、すなわちワークWの上面Waに当接しない遮光バー7b2は、バーホルダ7aと共に最下部位置まで下降する。
遮光部7の下降が完了し隙間M3が遮光バー7b2などによって塞がれた後に、制御部SGはレーザ光の発振を指示する。
When the workpiece W is set so that a part of the workpiece W protrudes from the
Thereby, the light-shielding
Here, since the light-shielding bar 7b1 can move smoothly in the through hole 7a1 in the vertical direction with respect to the
Then, the light shielding bar 7b2 that is not in a position corresponding to the workpiece W, that is, not in contact with the upper surface Wa of the workpiece W, is lowered to the lowest position together with the
After the lowering of the
これにより、遮光部7を最上部位置に持ち上げた状態で存在していた隙間M3は、少なくともレーザ加工機51の左方側から見たときに、ワークW及び遮光バー7b(遮光バー7b1及び遮光バー7b2)により実質的に塞がれて維持される。
従って、バーホルダ7aを最下部位置に下降させた後に行うレーザ加工において、レーザ光LTがパーティション3内部から外部へ漏出することを効果的に防止できる。
また、遮光バー7b1は回動せず、遮光バー7b2と共に鉛直面内で上下し、遮光バー7b1はワークWの上面Waに当接する。そのため、ワークWの高さH1によらず隙間M3は良好に塞がれ、レーザ光の外部への漏出が防止される。
As a result, the gap M3 existing in the state where the
Therefore, in the laser processing performed after the
Further, the light shielding bar 7b1 does not rotate but moves up and down in the vertical plane together with the light shielding bar 7b2, and the light shielding bar 7b1 contacts the upper surface Wa of the workpiece W. For this reason, the gap M3 is satisfactorily closed regardless of the height H1 of the workpiece W, and leakage of the laser light to the outside is prevented.
レーザ加工が終了し、次のリポジショニングの動作を実行する場合には、制御部SGは、レーザ光の出射を停止させ、再度エアシリンダ6を動作させてロッド6aを最短に縮める。
これにより、遮光部7は上昇し、図3に示される最上部位置で待機し、その間にワークWの次の位置出しが実行される。
When the laser processing is completed and the next repositioning operation is executed, the control unit SG stops the emission of the laser light, operates the
As a result, the light-shielding
以上のように、制御部SGは、バーホルダ7aが最下部位置にあるときにのみ、レーザ光をヘッド部4から出射してレーザ加工を実行し、バーホルダ7aが最下部位置にない場合は、レーザ光の出射をしないように制御する。
As described above, the control unit SG performs laser processing by emitting laser light from the
ところで、図4に示された、遮光バー7bによるA列及びB列の二列を有する遮光部7は、上述のように、テーブル2の延在方向(図6の上下方向)に平行に入射したレーザ光LTの通過を阻止するものの、その入射角度や位置によっては、一部が通過する場合があるので、次に説明する。
By the way, the light-shielding
先に参照した図5において、A列の一の遮光バー7b3とその一方側(図5の左方側)で遮光バー7b3に隣接するB列の遮光バー7b4との接線LN1と、遮光バー7b3の一方側に隣接するA列の遮光バー7b5と他方側で隣接するB列の遮光バー7b6との接線LN2を設定する。
そして、接線LN1と中心線CL7aと平行な平行線LNhとのなす角度を角度θ1とし接線LN2と平行線LNhとのなす角度を角度θ2とする。
このときに、角度θ1と角度θ2との間の角度θ3で遮光部7に入射したレーザ光LT2は、その入射位置によってはB列及びA列の遮光バー7bの間隙をすり抜けて外部に漏出する。
このレーザ光LT2の量は、漏出を防止すべきレーザ光の全体量からすると、入射角度と入射位置とが狭い範囲で限定されているので僅かな量である。
レーザ加工機51の使用条件等によって、このレーザ光LT2による漏出光を無視しない場合には、より遮断効果を高めるために、以下に説明するように、ヘッド移動領域ARの位置を限定するとよい。
In FIG. 5 referred to above, a tangent LN1 between one light shielding bar 7b3 in the A row and one side (left side in FIG. 5) of the light shielding bar 7b4 adjacent to the B light shielding bar 7b3, and the light shielding bar 7b3. A tangent line LN2 between the light shielding bar 7b5 in the A row adjacent to one side of the light shielding bar 7b6 and the light shielding bar 7b6 in the B row adjacent to the other side is set.
The angle formed between the tangent line LN1 and the parallel line LNh parallel to the center line CL7a is defined as an angle θ1, and the angle formed between the tangent line LN2 and the parallel line LNh is defined as an angle θ2.
At this time, the laser light LT2 incident on the
The amount of the laser beam LT2 is a small amount because the incident angle and the incident position are limited within a narrow range, based on the total amount of the laser beam to be prevented from leaking.
If the leakage light due to the laser beam LT2 is not ignored due to the use conditions of the
図7は、遮光部7とヘッド移動領域ARとの位置関係を説明するための模式的平面図である。
図5に示された接線LN1に相当する境界線LN1a及びLN1bを、遮光部7の両端部に設定する。ヘッド移動領域ARの任意の位置から発せられたレーザ光LT7が遮光部7に入射する角度を、図5のように角度θ7と設定すると、角度θ7が角度θ1よりも大きければ、遮光部7におけるB列及びA列の遮光バー7bに必ず当接する。
従って、境界線LN1aと境界線LN1bとに挟まれた範囲における、両線の交点P7よりも遮光部7から遠い側の範囲(点描範囲)AR7に、ヘッド移動領域ARを設定すれば、ヘッド部4のレーザヘッドLHがヘッド移動領域ARのいずれの位置でレーザ加工を実行しても、レーザヘッドLHからのレーザ光LT7はすべて遮光部7の遮光バー7bに当たるので、レーザ光LT7の外部漏出をより確実に防止することができる。
FIG. 7 is a schematic plan view for explaining the positional relationship between the
Boundary lines LN1a and LN1b corresponding to the tangent line LN1 shown in FIG. If the angle at which the laser beam LT7 emitted from an arbitrary position in the head moving area AR is incident on the
Therefore, if the head movement area AR is set in a range (stipple range) AR7 farther from the
また、ヘッド部4のレーザヘッドLHから出射したレーザ光は、パーティション3の内面,ワークW,テーブル2などに一部が反射して拡散レーザ光が生じる。拡散レーザ光の強度は、直接光と比べて極めて僅かであるが、この拡散レーザ光の漏出についても無視できない場合は、遮光部7を以下に示す変形例1,2などとすれば、漏出を更に確実に防止することができる。
Further, part of the laser light emitted from the laser head LH of the
<変形例1>
図8は、遮光部7の変形例1を説明するための模式的平面図である。この図8は図5に対応しており、具体的には、図5に示されたA列及びB列に対し、C列を加えた例である。
図8においてC列がない場合(図5に相当する場合)をまず考える。
図5を参照して説明した場合と同様に、接線LN1とこれに対応する線対称の接線LN11と、接線LN2とこれに対応する線対称の接線LN22と、を設定する。
また、接線LN1と接線LN2との交点P8と、接線LN11と接線LN22との交点P88と、を設定する。
<Modification 1>
FIG. 8 is a schematic plan view for explaining a first modification of the
First, consider the case where there is no column C in FIG. 8 (corresponding to FIG. 5).
Similarly to the case described with reference to FIG. 5, the tangent line LN1, the line symmetric tangent line LN11 corresponding thereto, the tangent line LN2, and the line symmetric tangent line LN22 corresponding thereto are set.
Further, an intersection point P8 between the tangent line LN1 and the tangent line LN2 and an intersection point P88 between the tangent line LN11 and the tangent line LN22 are set.
この場合、接線LN1と接線LN2との間の領域AR8(点描)を通るレーザ光、及び、接線LN11と接線LN22との間の領域AR88(点描)を通るレーザ光の内の一部は、A列及びB列の遮光バー7bの間を通過して外部に漏出する。例えば、領域AR8を通るレーザ光の内、少なくとも交点P8を通るレーザ光LT8、及び、領域AR88を通るレーザ光の内、少なくとも交点P88を通るレーザ光LT88は外部に漏出する。 In this case, a part of the laser light passing through the region AR8 (stipple) between the tangent LN1 and the tangent LN2 and the laser light passing through the region AR88 (stipple) between the tangent LN11 and the tangent LN22 are A It passes between the light shielding bars 7b in the rows and B rows and leaks to the outside. For example, laser light LT8 that passes through at least the intersection point P8 in the laser light that passes through the area AR8 and laser light LT88 that passes through at least the intersection point P88 out of the laser light that passes through the area AR88 leaks to the outside.
そこで、領域AR8を分断し、かつ領域AR88も分断するように遮光バー7cを設置する。
この例では、直径がA列及びB列の遮光バー7bの1.25倍の遮光バー7cを、中心線CL7bに対して平行に距離Daの1.25倍離れた中心線CL7c上に列Bと同じピッチP1でかつ同期した位置に複数配設したC列を設けてある。
この変形例1によれば、遮光バー7cが領域AR8及び領域AR88を分断しているので、遮光部7に対していかなる角度でレーザ光が入射しても、C列又はB列若しくはA列の遮光バー7c,7bに当たって遮光部7を通過することができない。従って、レーザ光の外部への漏出が確実に防止できる。
Therefore, the
In this example, a
According to the first modification, since the
<変形例2>
図9は、図8に示された変形例1に対し、A列及びB列の遮光バー7bを、丸棒ではなく扁平の角棒である遮光バー77とした例である。
A列の遮光バー77は、その長手方向をA列の中心線CL77に沿う姿勢とし、隣接する遮光バー77の間に隙間M77が形成されるように所定のピッチP77にて並設されている。
B列の遮光バー77は、A列の隙間M77を塞ぎ、A列に対し中心線CL77方向に半ピッチずれた位置に、A列と同様の姿勢でピッチP77にて並設されている。
C列の遮光バー78は、B列の遮光バー77に対向する位置にピッチP77にて並設されている。この遮光バー78の設置位置及び直径は、次のように設定されている。
<
FIG. 9 is an example in which the light shielding bars 7b in the A and B rows are light shielding bars 77 that are flat rectangular bars instead of round bars in the first modification shown in FIG.
The light shielding bars 77 in the A row are arranged in parallel at a predetermined pitch P77 so that a gap M77 is formed between the adjacent light shielding bars 77 with the longitudinal direction of the light shielding bars 77 being along the center line CL77 of the A row. .
The light shielding bars 77 in the B row close the gap M77 in the A row, and are arranged in parallel at a pitch P77 in the same posture as the A row at a position shifted from the A row by a half pitch in the direction of the center line CL77.
The light shielding bars 78 in the C row are arranged in parallel at a pitch P77 at positions facing the light shielding bars 77 in the B row. The installation position and diameter of the
図9において、A列の一の遮光バー77aにおけるB列側の一方(図9の左方)の角部K1と、遮光バー77aと一方側にて対向するB列の遮光バー77bにおける遮光バー77aに近い角部K2と、を結ぶ接線LN77aを設定する。
また、遮光バー77aに対し一方側で隣接するA列の遮光バー77cにおける角部の内、B列とは反対側で遮光バー77aに近い角部K3と、遮光バー77aと他方側にて対向するB列の遮光バー77dの角部の内、A列とは反対側で遮光バー77aに近い角部K4と、を結ぶ接線LN77bを設定する。
同様にして、接線LN77a,LN77bと、遮光バー77dの中心線CL9に対して軸対称となる接線LN77c,LN77dを設定する。
In FIG. 9, one corner K1 on the B row side of the one
Further, of the corners of the
Similarly, the tangent lines LN77a and LN77b and the tangent lines LN77c and LN77d that are axially symmetric with respect to the center line CL9 of the
この場合、接線LN77aと接線LN77bとの間の領域AR9(点描)を通るレーザ光、及び、接線LN77cと接線LN77dとの間の領域AR99(点描)を通るレーザ光の内の一部は、A列及びB列の遮光バー77の間を通過して外部に漏出する。領域AR9を通るレーザ光の内、少なくとも両接線の交点P9を通るレーザ光、及び、領域AR99を通るレーザ光の内、少なくとも両接線の交点P99を通るレーザ光は外部に漏出する。
そこで、領域AR9を分断し、かつ領域AR99も分断する遮光バー78を設置する。すなわち、領域AR9と領域AR99との交わる領域の形状を包含するように直径と配設位置を設定する。
In this case, a part of the laser light passing through the area AR9 (stipple) between the tangent LN77a and the tangent LN77b and the laser light passing through the area AR99 (stipple) between the tangent LN77c and the tangent LN77d are A It passes between the light shielding bars 77 in the row and row B and leaks to the outside. Of the laser light passing through the area AR9, at least the laser light passing through the intersection P9 of both tangents, and among the laser light passing through the area AR99, the laser light passing through at least the intersection P99 of both tangents leaks to the outside.
Therefore, a
この変形例2によれば、遮光部7に対していかなる角度でレーザ光が入射しても、C列の遮光バー78又はB列若しくはA列の遮光バー77に当たるので、遮光部7を通過することができない。従って、レーザ光の外部への漏出が確実に防止できる。
According to the second modification, no matter what angle the laser beam is incident on the
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において更に別の変形例としてもよい。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described configuration, and may be another modified example without departing from the gist of the present invention.
遮光バー7b及び遮光バー77は、それぞれ丸棒、断面矩形の短冊状に限定されるものではない。
遮光部7を昇降させる駆動源は、エアシリンダ6に限らず種々の駆動装置を適用することができる。
遮光部7の列は二列、三列に限るものではなく、四列以上あってもよい。また、その配設パターンは限定されるものではなく、遮光バー7b,77の形状や大きさに応じて適宜設定してよい。
The
The drive source for raising and lowering the
The rows of the
1 レールベース
2 テーブル、 2a 上面
3 パーティション、 3a スライドドア、 3a1,3La1 視認窓
3b 壁部、 3c1 ヒンジ
3L,3R ドア
4 ヘッド部
5 駆動部
6 エアシリンダ、 6a ロッド
7 遮光部、 7a バーホルダ、 7a1 貫通孔、 7a2 上面
7b,7b1,7b2,77,77a〜77d,78 遮光バー
7bf フランジ、 7bs 先端面
8 操作盤
51 レーザ加工機
AR,AR8,AR88,AR9,AR99 ヘッド移動領域
CL7a,CL7b,CL77,CL9 中心線
Da 直径
FL 床
K1〜K4 角部
L1,L2,H1,H2,H3,H3a 距離
LH レーザヘッド、 LK レーザ加工部
LN1,LN2,LN1a,LN1b,LN11,LN22,
LN77a〜LN77d 接線、 LNh 平行線
LS レーザ光遮断部
LT,LT2,LT7,LT8,LT88 レーザ光
M2,M3,M77 隙間
P1,P77 ピッチ、 P2,P3,P8,P88,P9,P99 交点
SA 操作部
SG 制御部
W ワーク、 Wa 上面
θ1〜θ3,θ7 角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
LN77a to LN77d Tangential line, LNh Parallel line LS Laser beam blocking unit LT, LT2, LT7, LT8, LT88 Laser beam M2, M3, M77 Gap P1, P77 Pitch, P2, P3, P8, P88, P9, P99 Intersection SA Operating unit SG Control part W Workpiece, Wa Upper surface θ1-θ3, θ7 Angle
Claims (6)
前記テーブルに載置されたワークに対してレーザ加工を行うレーザヘッドを有するレーザ加工部と、
前記テーブルが前記一の方向に出入りする開口部を有して前記レーザ加工部を囲うパーティションと、
前記レーザヘッドによる前記ワークへのレーザ加工の際に、前記開口部を通じて外部へ向かうレーザ光を遮断するレーザ光遮断部と、
を備えたレーザ加工機であって、
前記レーザ光遮断部は、
前記開口部の上方に渡され、上下方向に形成された複数の貫通孔を有する遮光部材保持具と、前記複数の貫通孔それぞれに、所定位置より下方への移動が規制されて上下方向に移動可能に挿通された複数の棒状の遮光部材と、を有し、
前記複数の遮光部材は、少なくとも前記一の方向において互いに重なり合って前記開口部を塞口可能に配設されていることを特徴とするレーザ加工機。 A table capable of reciprocating in one direction;
A laser processing unit having a laser head for performing laser processing on the workpiece placed on the table;
A partition having an opening through which the table enters and exits in the one direction and encloses the laser processing unit;
A laser light blocking unit that blocks laser light that is directed to the outside through the opening during laser processing of the workpiece by the laser head;
A laser processing machine equipped with
The laser beam blocking unit is
The light-shielding member holder having a plurality of through-holes formed above and below the opening and formed in the vertical direction, and the plurality of through-holes are controlled to move downward from a predetermined position and move in the vertical direction. A plurality of bar-shaped light-shielding members inserted in a possible manner,
The laser processing machine, wherein the plurality of light shielding members are arranged so as to overlap each other in at least the one direction so as to close the opening.
前記遮光部材保持具が下降した位置で、前記複数の遮光部材により前記開口部が少なくとも前記一の方向で塞口され、
前記遮光部材保持具が上昇した位置で、前記複数の遮光部材すべての下端と前記テーブルとの間に、所定の隙間が形成されることを特徴とする請求項1記載のレーザ加工機。 When the light-shielding member holder has a drive unit that moves up and down, and the table is at the position of the opening,
The opening is closed in at least the one direction by the plurality of light shielding members at a position where the light shielding member holder is lowered,
The laser processing machine according to claim 1, wherein a predetermined gap is formed between the lower end of all the plurality of light shielding members and the table at a position where the light shielding member holder is raised.
前記複数の遮光部材の内の前記ワークに対応する位置にある前記遮光部材が、前記ワークの上面に当接して前記開口部における前記ワークの直上範囲を塞口することを特徴とする請求項2記載のレーザ加工機。 When the workpiece is placed on the table and is at the position of the opening, and the light-shielding member holder is at a position lowered by the drive unit,
3. The light shielding member at a position corresponding to the work among the plurality of light shielding members contacts the upper surface of the work and closes a range immediately above the work in the opening. The laser processing machine described.
前記配置パターンと前記所定範囲とは、前記所定範囲内の任意の位置にある前記レーザヘッドから出射したレーザ光が前記複数の遮光部材のいずれかに当たるよう設定されていることを特徴とする請求項4記載のレーザ加工機。 A drive unit for moving the laser head within a predetermined range inside the partition;
The arrangement pattern and the predetermined range are set such that a laser beam emitted from the laser head at an arbitrary position within the predetermined range hits one of the plurality of light shielding members. 4. The laser beam machine according to 4.
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