JP3067252B2 - レーザ加工ヘッド - Google Patents
レーザ加工ヘッドInfo
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- JP3067252B2 JP3067252B2 JP3095230A JP9523091A JP3067252B2 JP 3067252 B2 JP3067252 B2 JP 3067252B2 JP 3095230 A JP3095230 A JP 3095230A JP 9523091 A JP9523091 A JP 9523091A JP 3067252 B2 JP3067252 B2 JP 3067252B2
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- Japan
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- laser processing
- laser
- work
- processing head
- condenser lens
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ加工機でワー
クにレーザ加工を行なう際に用いられるレーザ加工ヘッ
ドに関する。
クにレーザ加工を行なう際に用いられるレーザ加工ヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ加工機でワークにレーザ加
工を行なう場合には、レーザビームをワークへ照射する
ための集光レンズを備えたレーザ加工ヘッドがレーザ加
工機に設けられている。しかも、レーザ加工機で、ワー
クにピアスや切断加工を行なう場合や、厚板あるいは薄
板のワークにレーザ加工を行なう場合には、レーザ加工
ヘッドに備えられた集光レンズは、焦点距離の異なった
最適なレンズを使用するのが望ましいとされている。
工を行なう場合には、レーザビームをワークへ照射する
ための集光レンズを備えたレーザ加工ヘッドがレーザ加
工機に設けられている。しかも、レーザ加工機で、ワー
クにピアスや切断加工を行なう場合や、厚板あるいは薄
板のワークにレーザ加工を行なう場合には、レーザ加工
ヘッドに備えられた集光レンズは、焦点距離の異なった
最適なレンズを使用するのが望ましいとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は、集光レンズの交換の繁雑さから、同じ集光レンズで
種々のレーザ加工を行なっている。そのため、ワークの
板厚やレーザ加工条件に対して必ずしも最適な焦点距離
となっておらず精度の良好なレーザ加工が行なわれてい
ないという問題がある。
は、集光レンズの交換の繁雑さから、同じ集光レンズで
種々のレーザ加工を行なっている。そのため、ワークの
板厚やレーザ加工条件に対して必ずしも最適な焦点距離
となっておらず精度の良好なレーザ加工が行なわれてい
ないという問題がある。
【０００４】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、レーザ加工ヘッドの交換の必要がなく、ノズルの
芯合せも必要とせず、ワークの板厚や、レーザ加工条件
などに応じて最適な焦点距離の集光レンズを選択して精
度の良好なレーザ加工を行な得るようにしたレーザ加工
ヘッドを提供することにある。
ため、レーザ加工ヘッドの交換の必要がなく、ノズルの
芯合せも必要とせず、ワークの板厚や、レーザ加工条件
などに応じて最適な焦点距離の集光レンズを選択して精
度の良好なレーザ加工を行な得るようにしたレーザ加工
ヘッドを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、集光距離が異なる複数の集光レンズを
上下方向において適宜な間隔で配置し、その集光レンズ
を水平方向に出し入れ自在に備えていると共に、ワーク
の板厚や加工条件などに応じて前記複数の集光レンズか
ら最適な集光レンズを選択してレーザビームの通過位置
にセットしてなることを特徴とするレーザ加工ヘッドで
ある。
め、この発明は、集光距離が異なる複数の集光レンズを
上下方向において適宜な間隔で配置し、その集光レンズ
を水平方向に出し入れ自在に備えていると共に、ワーク
の板厚や加工条件などに応じて前記複数の集光レンズか
ら最適な集光レンズを選択してレーザビームの通過位置
にセットしてなることを特徴とするレーザ加工ヘッドで
ある。
【０００６】
【作用】この発明のレーザ加工ヘッドを採用することに
より、加工すべきワークの板厚や加工条件を指定する
と、この指定に応じて、適宜な集光距離とされた集光レ
ンズが選択され、その選択された集光レンズがレーザビ
ームの通過位置にセットされる。その際、集光レンズは
上下方向において適宜な間隔で配置され且つ水平方向に
出し入れ自在とされていることから、選択された集光レ
ンズを直ぐにレーザビームの通過位置にセットすること
が可能となる。而して、この選択された集光レンズを用
いてレーザ加工を行うことにより精度良好なレーザ加工
が行われる。
より、加工すべきワークの板厚や加工条件を指定する
と、この指定に応じて、適宜な集光距離とされた集光レ
ンズが選択され、その選択された集光レンズがレーザビ
ームの通過位置にセットされる。その際、集光レンズは
上下方向において適宜な間隔で配置され且つ水平方向に
出し入れ自在とされていることから、選択された集光レ
ンズを直ぐにレーザビームの通過位置にセットすること
が可能となる。而して、この選択された集光レンズを用
いてレーザ加工を行うことにより精度良好なレーザ加工
が行われる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００８】図２を参照するに、総括的に符号１で示さ
れるレーザ加工機は、例えば炭酸ガスレーザ発振器のご
とき適宜のレーザ発振器３と適宜に連結されている。レ
ーザ発振器３は一般的なものであって、レーザビームＬ
Ｂをレーザ加工機１の方向へ照射するように構成されて
いる。
れるレーザ加工機は、例えば炭酸ガスレーザ発振器のご
とき適宜のレーザ発振器３と適宜に連結されている。レ
ーザ発振器３は一般的なものであって、レーザビームＬ
Ｂをレーザ加工機１の方向へ照射するように構成されて
いる。
【０００９】レーザ加工機１は、ベース５と、ベース５
の一端部に垂直に設けられたポスト７と、ベース５の上
方位置に水平にかつポスト７に片持時に支持されたオー
バーヘッドビーム９により構成されている。ベース５の
上部には、加工すべく水平におかれた板状のワークＷを
支持するワークテーブル１１が設けられている。前記オ
ーバーヘッドビーム９の先端部には、加工ヘッド１３が
設けられている。このレーザ加工ヘッド１３は、ミラー
組立体１５、集光レンズ装置１７およびノズルユニット
１９を備えている。上記ミラー組立体１５は、レーザ発
振器３から照射されたレーザビームＬＢを集光レンズ装
置１７およびノズルユニット１９を経てワークＷの方向
へ照射するように構成されており、ノズルユニット１９
はワークＷに対するレーザビームＬＢの照射と同時に適
宜にアシストガスをワークＷへ噴射するように構成され
ている。
の一端部に垂直に設けられたポスト７と、ベース５の上
方位置に水平にかつポスト７に片持時に支持されたオー
バーヘッドビーム９により構成されている。ベース５の
上部には、加工すべく水平におかれた板状のワークＷを
支持するワークテーブル１１が設けられている。前記オ
ーバーヘッドビーム９の先端部には、加工ヘッド１３が
設けられている。このレーザ加工ヘッド１３は、ミラー
組立体１５、集光レンズ装置１７およびノズルユニット
１９を備えている。上記ミラー組立体１５は、レーザ発
振器３から照射されたレーザビームＬＢを集光レンズ装
置１７およびノズルユニット１９を経てワークＷの方向
へ照射するように構成されており、ノズルユニット１９
はワークＷに対するレーザビームＬＢの照射と同時に適
宜にアシストガスをワークＷへ噴射するように構成され
ている。
【００１０】加工すべきワークＷの移動位置決めを行な
うために、レーザ加工機１は水平面上で一方向（Ｙ軸方
向）に移動自在な第１キャリッジ２１およびこれに対し
垂直方向（Ｘ軸方向）に移動自在な第２キャリッジ２３
を備えている。この第２キャリッジ２３は第１キャリッ
ジ２１上に摺動自在に支承されており、かつワークＷを
把持するためのワーククランプ装置２５を複数備えてい
る。
うために、レーザ加工機１は水平面上で一方向（Ｙ軸方
向）に移動自在な第１キャリッジ２１およびこれに対し
垂直方向（Ｘ軸方向）に移動自在な第２キャリッジ２３
を備えている。この第２キャリッジ２３は第１キャリッ
ジ２１上に摺動自在に支承されており、かつワークＷを
把持するためのワーククランプ装置２５を複数備えてい
る。
【００１１】上記第１キャリッジ２１は、ベース５の上
部に互に平行に固定された一対のレール２７に摺動自在
に支承されており、前記加工ヘッド１３の直下の加工領
域に対して接近離反自在である。
部に互に平行に固定された一対のレール２７に摺動自在
に支承されており、前記加工ヘッド１３の直下の加工領
域に対して接近離反自在である。
【００１２】より詳細には、第１キャリッジ２１は、本
実施例においては第２キャリッジ２３およびワーククラ
ンプ装置２５を前記加工領域に対し接近離反する方向へ
移動するために、サーボモータ２９、リードスクリュー
３１およびナット部材３３よりなる駆動機構によってワ
ークテーブル１１の上面に沿って水平に移動するよう構
成されている。また、ワーククランプ装置２５を備えた
第２キャリッジ２３は第１キャリッジ２１に支承されて
おり、図示を省略したサーボモータにより前記レール２
７に対し直交する方向へ水平に移動するように構成され
ている。
実施例においては第２キャリッジ２３およびワーククラ
ンプ装置２５を前記加工領域に対し接近離反する方向へ
移動するために、サーボモータ２９、リードスクリュー
３１およびナット部材３３よりなる駆動機構によってワ
ークテーブル１１の上面に沿って水平に移動するよう構
成されている。また、ワーククランプ装置２５を備えた
第２キャリッジ２３は第１キャリッジ２１に支承されて
おり、図示を省略したサーボモータにより前記レール２
７に対し直交する方向へ水平に移動するように構成され
ている。
【００１３】したがって、ワーククランプ装置２５に把
持されたワークＷは、第１，第２キャリッジ２１，２３
を移動することにより、ワークテーブル１１上で前記レ
ーザ加工ヘッド１３の下方位置へ移動することができ
る。
持されたワークＷは、第１，第２キャリッジ２１，２３
を移動することにより、ワークテーブル１１上で前記レ
ーザ加工ヘッド１３の下方位置へ移動することができ
る。
【００１４】上記レーザ加工ヘッド１３の下方位置に位
置決めされたワークＷは、レーザ発振器３から発振さ
れ、かつ加工ヘッド１３を経て照射されるレーザビーム
ＬＢによって加工される。
置決めされたワークＷは、レーザ発振器３から発振さ
れ、かつ加工ヘッド１３を経て照射されるレーザビーム
ＬＢによって加工される。
【００１５】前記レーザ加工ヘッド１３内には集光レン
ズ装置１７が設けられている。より詳細には、図１に示
されているように、複数（本実施例では２ケ）の例えば
集光距離が７．５”，５”からなる集光レンズ３５Ａ，
３５Ｂを装着した支持リング３７Ａ，３７Ｂが図１にお
いて上下方向へ適宜な間隔で設けられていると共に、左
右方向へ出し入れ自在に設けられている。
ズ装置１７が設けられている。より詳細には、図１に示
されているように、複数（本実施例では２ケ）の例えば
集光距離が７．５”，５”からなる集光レンズ３５Ａ，
３５Ｂを装着した支持リング３７Ａ，３７Ｂが図１にお
いて上下方向へ適宜な間隔で設けられていると共に、左
右方向へ出し入れ自在に設けられている。
【００１６】前記支持リング３７Ａ，３７Ｂが支持され
た前記レーザ加工ヘッド１３は左右の支持フレーム１３
Ｒ，１３Ｌからなっており、例えば支持フレーム１３Ｒ
には前記支持リング３７Ａ，３７Ｂが左右方向へ出し入
れ可能な溝３９Ａ，３９Ｂが形成されている。この溝３
９Ａ，３９Ｂ内において支持リング３７Ａ，３７Ｂの右
側部にはピストンロッド４１Ａ，４１Ｂの先端（左端）
が取付けられている。また、このピストンロッド４１
Ａ，４１Ｂを装着した流体シリンダ４３Ａ，４３Ｂが前
記レーザ加工ヘッド１３の支持フレーム１３Ｒに取付け
られている。
た前記レーザ加工ヘッド１３は左右の支持フレーム１３
Ｒ，１３Ｌからなっており、例えば支持フレーム１３Ｒ
には前記支持リング３７Ａ，３７Ｂが左右方向へ出し入
れ可能な溝３９Ａ，３９Ｂが形成されている。この溝３
９Ａ，３９Ｂ内において支持リング３７Ａ，３７Ｂの右
側部にはピストンロッド４１Ａ，４１Ｂの先端（左端）
が取付けられている。また、このピストンロッド４１
Ａ，４１Ｂを装着した流体シリンダ４３Ａ，４３Ｂが前
記レーザ加工ヘッド１３の支持フレーム１３Ｒに取付け
られている。
【００１７】上記構成により、流体シリンダ４３Ａ，４
３Ｂを作動させることにより、ピストンロッド４１Ａ，
４１Ｂが溝３９Ａ，３９Ｂ内において左右方向へ移動す
ることにより集光レンズ３７Ａ，３７Ｂを装着した支持
リング３９Ａ，３９Ｂがそれぞれ左右方向へ移動される
ことになる。
３Ｂを作動させることにより、ピストンロッド４１Ａ，
４１Ｂが溝３９Ａ，３９Ｂ内において左右方向へ移動す
ることにより集光レンズ３７Ａ，３７Ｂを装着した支持
リング３９Ａ，３９Ｂがそれぞれ左右方向へ移動される
ことになる。
【００１８】図１においては、集光レンズ３５Ａを装着
した支持リング３７ＡがレーザビームＬＢの通過位置
に、集光レンズ３５Ｂを装着した支持リング３７Ｂがレ
ーザビームＬＢの通過位置でない溝３９Ｂ内に納められ
ている。
した支持リング３７ＡがレーザビームＬＢの通過位置
に、集光レンズ３５Ｂを装着した支持リング３７Ｂがレ
ーザビームＬＢの通過位置でない溝３９Ｂ内に納められ
ている。
【００１９】また、場合によって集光レンズ３５Ａを装
着した支持リング３７Ａを溝３９Ａ内に納め、集光レン
ズ３５Ｂを装着した支持リング３７Ｂを２点鎖線で示し
たごとくレーザビームＬＢの通過位置に出し入れさせる
ことができる。
着した支持リング３７Ａを溝３９Ａ内に納め、集光レン
ズ３５Ｂを装着した支持リング３７Ｂを２点鎖線で示し
たごとくレーザビームＬＢの通過位置に出し入れさせる
ことができる。
【００２０】このように、集光レンズ３５Ａ，３５Ｂを
装着した支持リング３７Ａ，３７ＢをレーザビームＬＢ
の通過位置に選択的に位置決め固定させることができ
る。すなわち、加工すべきワークＷの板厚を薄板又は厚
板に、あるいはピアス加工又は切断加工を予め指定する
ことにより、例えばＮＣ装置のＮＣ指令（Ｍ信号）によ
って流体シリンダ４３Ａ，４３Ｂを作動せしめて、集光
レンズ３５Ａを装着した支持リング３７Ａまたは集光レ
ンズ３５Ｂを装着した支持リング３７Ｂを選択してレー
ザビームＬＢの通過位置に適宜に選択させることができ
る。
装着した支持リング３７Ａ，３７ＢをレーザビームＬＢ
の通過位置に選択的に位置決め固定させることができ
る。すなわち、加工すべきワークＷの板厚を薄板又は厚
板に、あるいはピアス加工又は切断加工を予め指定する
ことにより、例えばＮＣ装置のＮＣ指令（Ｍ信号）によ
って流体シリンダ４３Ａ，４３Ｂを作動せしめて、集光
レンズ３５Ａを装着した支持リング３７Ａまたは集光レ
ンズ３５Ｂを装着した支持リング３７Ｂを選択してレー
ザビームＬＢの通過位置に適宜に選択させることができ
る。
【００２１】而して、加工すべきワークＷの板厚や、ピ
アス加工、切断加工などの加工条件が変更となった場
合、レーザ加工ヘッド１３自体を交換することなく、か
つ芯合せの必要がなく、選択的に集光レンズ３５Ａある
いは集光レンズ３５ＢをレーザビームＬＢの通過位置に
選択することにより、精度の良好なレーザ加工を行なう
ことができる。
アス加工、切断加工などの加工条件が変更となった場
合、レーザ加工ヘッド１３自体を交換することなく、か
つ芯合せの必要がなく、選択的に集光レンズ３５Ａある
いは集光レンズ３５ＢをレーザビームＬＢの通過位置に
選択することにより、精度の良好なレーザ加工を行なう
ことができる。
【００２２】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜の変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るもののである。本実施例では集光
レンズ３５Ａ，３５Ｂの２ケを選択的にレーザビームＬ
Ｂの通過位置に選択できる例で説明したが、３ケ以上で
も対応させることができる。また、集光レンズ３５Ａ，
３５Ｂの出し入れは流体シリンダ４３Ａ，４３Ｂより行
なう例で説明したが、それ以外のラックアンドピニオン
などの駆動機構などでも対応可能である。
されることなく、適宜の変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るもののである。本実施例では集光
レンズ３５Ａ，３５Ｂの２ケを選択的にレーザビームＬ
Ｂの通過位置に選択できる例で説明したが、３ケ以上で
も対応させることができる。また、集光レンズ３５Ａ，
３５Ｂの出し入れは流体シリンダ４３Ａ，４３Ｂより行
なう例で説明したが、それ以外のラックアンドピニオン
などの駆動機構などでも対応可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、ワークの板厚や加工条件
などに応じて集光距離の異なる複数の集光レンズから選
択的に最適な集光レンズを選択することによって、レー
ザ加工ヘッドの交換を必要とせずに、かつ芯合せするこ
となく、精度の良好なレーザ加工を行うことができる。
また、本発明によれば、集光距離の異なる複数の集光レ
ンズを上下方向において適宜な間隔で配置し且つ水平方
向に出し入れ自在としたことから、選択された集光レン
ズを直ぐにレーザビームの通過位置にセットすることが
でき、集光レンズの交換作業を短時間に行うことができ
る。
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、ワークの板厚や加工条件
などに応じて集光距離の異なる複数の集光レンズから選
択的に最適な集光レンズを選択することによって、レー
ザ加工ヘッドの交換を必要とせずに、かつ芯合せするこ
となく、精度の良好なレーザ加工を行うことができる。
また、本発明によれば、集光距離の異なる複数の集光レ
ンズを上下方向において適宜な間隔で配置し且つ水平方
向に出し入れ自在としたことから、選択された集光レン
ズを直ぐにレーザビームの通過位置にセットすることが
でき、集光レンズの交換作業を短時間に行うことができ
る。
【図１】この発明の主要部を示し、複数の集光レンズを
出し入れ自在に備えたレーザ加工ヘッドの説明図であ
る。
出し入れ自在に備えたレーザ加工ヘッドの説明図であ
る。
【図２】この発明を実施した一実施例のレーザ加工機の
側面図である。
側面図である。
１ レーザ加工機 １３ レーザ加工ヘッド １３Ｒ，１３Ｌ 支持フレーム １７ 集光レンズ装置 ３５Ａ，３５Ｂ 集光レンズ ３７Ａ，３７Ｂ 支持リング ３９Ａ，３９Ｂ 溝 ４１Ａ，４１Ｂ ピストンロッド ４３Ａ，４３Ｂ 流体シリンダ
Claims (1)
- 【請求項１】 集光距離が異なる複数の集光レンズを上
下方向において適宜な間隔で配置し、その集光レンズを
水平方向に出し入れ自在に備えていると共に、ワークの
板厚や加工条件などに応じて前記複数の集光レンズから
最適な集光レンズを選択してレーザビームの通過位置に
セットしてなることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095230A JP3067252B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | レーザ加工ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095230A JP3067252B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | レーザ加工ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367386A JPH04367386A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3067252B2 true JP3067252B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=14131961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3095230A Expired - Fee Related JP3067252B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | レーザ加工ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3067252B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0947889A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-18 | Komatsu Ltd | レーザマーカ |
| JP2001347387A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | レーザ加工ヘッド |
| JP6833117B1 (ja) * | 2020-02-17 | 2021-02-24 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工機 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3095230A patent/JP3067252B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04367386A (ja) | 1992-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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