JP3126216B2 - レーザ加工機 - Google Patents

レーザ加工機

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JP3126216B2
JP3126216B2 JP04139183A JP13918392A JP3126216B2 JP 3126216 B2 JP3126216 B2 JP 3126216B2 JP 04139183 A JP04139183 A JP 04139183A JP 13918392 A JP13918392 A JP 13918392A JP 3126216 B2 JP3126216 B2 JP 3126216B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はレーザ加工機に係り、
さらに詳細には、より大きなワークをより高精度に加工
することのできるレーザ加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、板状のワークのレーザ加工を行な
うレーザ加工機には、所定位置に固定して設けたレーザ
加工ヘッドに対してワークをX軸,Y軸方向へ移動し位
置決めする形式のレーザ加工機がある。
【0003】また、ワークをX軸又はY軸方向の一方の
軸方向へ移動し、かつレーザ加工ヘッドをX軸又はY軸
方向の他方の軸方向へ移動する形式のレーザ加工機があ
る。
【0004】さらに、ワークをワークテーブル上に固定
し、レーザ加工ヘッドをX軸およびY軸方向へ移動し位
置決めしてレーザ加工を行なう形式のレーザ加工機があ
る。
【0005】ワークをX,Y軸方向へ移動する形式にお
いては、ワークの移動領域がワークの面積の4倍必要で
あるので、比較的大きなワークの加工を行なう場合に
は、ワークを固定して加工ヘッドがX,Y軸方向へ移動
する形式のレーザ加工機が使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】加工すべきワークの寸
法と加工精度との関係は図5(A)に示すごとき関係に
あり、ワーク寸法が大きくなると加工精度が低下する。
また、加工能率を向上すべく加工速度の高速化を図る
と、加工速度と精度との関係は図5(B)に示すごとき
関係にあり、高速化を図ると加工精度が低下する。さら
に、ワーク寸法が大きくなると、レーザ加工ヘッドを支
持してX,Y軸方向へ移動する部分の寸法,重量が大と
なり、加減速が著しくそこなわれることとなる。すなわ
ち、ワーク寸法と加工速度との関係は図5(C)に示す
ごとき関係にあり、ワーク寸法がある寸法以上になると
高速性が失われることとなる。
【0007】したがって、従来はワーク寸法が大きい場
合には高速,高精度の加工が困難視されていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、加工すべきワークを支持するワー
クテーブルに隣接して配置した基台に、上記ワークテー
ブルの上方へ大きく突出したX軸キャリッジをX軸方向
へ移動自在に支持して設け、上記X軸キャリッジにY軸
方向へ移動自在に支持されたY軸キャリッジにY軸スラ
イダをY軸方向へ移動自在に装着して設け、前記ワーク
にレーザ加工を行うためのレーザ加工ヘッドを備えたX
軸スライダを、前記Y軸スライダにX軸方向へ移動自在
に装着して設け、前記X軸キャリッジのX軸方向への位
置決め及び前記Y軸キャリッジのY軸方向の位置決め毎
に前記レーザ加工ヘッドをX軸及びY軸方向へ移動して
レーザ加工可能に構成してある。
【0009】
【実施例】図1は参考例を示すもので、図1における符
号1は、四角形の環状の支持フレームである。この支持
フレーム1は、加工すべき比較的大きな板状のワーク
(図示省略)を支持するワークテーブル(図示省略、ワ
ークを支持するもの全てを意味する)の上方位置に配置
してあり、この支持フレーム1の上面にはX軸方向に延
伸したガイドレール3が敷設してある。
【0010】上記ガイドレール3には第1X軸サーボモ
ータ5の駆動によりボールネジ等の伝達機構を介してX
軸方向へ移動位置決めされるX軸移動キャリッジ7がX
軸方向へ移動自在に支承されている。このX軸移動キャ
リッジ7上にはY軸方向に延伸したガイドレール9が敷
設してあり、かつY軸キャリッジ11がY軸方向へ移動
自在に支承されている。
【0011】上記Y軸キャリッジ11は、X軸移動キャ
リッジ7に装着したY軸サーボモータ13を駆動するこ
とにより、ボールネジ機構などのごとき伝達機構を介し
てY軸方向へ移動位置決めされるものである。このY軸
キャリッジ11には、前記ワークのレーザ加工を行なう
レーザ加工ヘッド15をZ軸方向へ調節可能に備えたX
軸スライダ17がX軸方向へ移動自在に支承されてい
る。
【0012】このX軸スライダ17は、比較的小さく制
限された領域においてX軸方向に移動自在なものであっ
て、このX軸スライダ17はY軸キャリッジ11に装着
した第2X軸サーボモータ19を駆動することにより、
ボールネジ等を介してX軸方向に移動位置決めされる構
成である。
【0013】すなわち、この参考例においては、X軸方
向の移動を2重に行ない得る構成としてなるものであ
る。
【0014】なお、適宜のレーザ発振器から前記レーザ
加工ヘッド15へレーザビームを導く構成や、レーザ加
工ヘッド15にアシストガスを導く構成等は通常の構成
と同様の構成で良いものであるから、この構成について
の詳細な説明は省略する。
【0015】上記構成において、ワークテーブル上に支
持された大きなワークのレーザ加工を行なう場合、第1
X軸サーボモータ5を制御してX軸移動キャリッジ7を
ワークの所望位置に対応した位置へ移動位置決めした
後、Y軸キャリッジ11をY軸方向へ移動すると共にX
軸スライダ17をX軸方向へ移動し、レーザ加工ヘッド
15からワークへレーザビームを照射することにより、
ワークの所望位置のレーザ加工を行なうことができる。
【0016】この場合、Y軸キャリッジ11は比較的小
型で軽量であり、またX軸スライダ17等も小型軽量で
あり、かつ両者とも移動範囲が比較的小さなものである
から、上記Y軸キャリッジ11およびX軸スライダ17
を高速で移動してもレーザ加工の高精度を維持すること
ができ、高速,高精度の加工を行なうことができる。
【0017】上述のごとく所望領域のレーザ加工の終了
後に、X軸移動キャリッジ7を、前記X軸スライダ19
のX軸方向の移動範囲以内でX軸方向に移動位置決め
し、前述と同様にY軸キャリッジ11をY軸方向に移動
し、かつX軸スライダ17をX軸方向に移動してレーザ
加工を行なうことにより、前回加工した領域に隣接した
領域のレーザ加工を高速,高精度に行なうことができ
る。
【0018】したがって、隣接した領域のレーザ加工を
順次行なうことにより、大きなワーク全体のレーザ加工
を行なうことができる。この場合、全体としてのレーザ
加工が高速,高精度に行なわれることとなる。
【0019】図2は第2の参考例を示すものである。こ
の第2の参考例においては、ワークテーブルWTに隣接
して配置した基台21上にX軸ガイドレール23を設
け、このX軸ガイドレール23にX軸移動キャリッジ2
5をX軸方向へ移動自在に支承し、X軸サーボモータ2
7の駆動によりX軸方向へ移動する構成としてある。
【0020】そして、上記X軸キャリッジ25上にY軸
方向へ移動自在に支承したY軸キャリッジ29の一端部
を前記ワークテーブルWTの上方位置に突出せしめ、こ
のY軸キャリッジ29の一端部に、レーザ加工ヘッド3
1を上下調節自在に備えたX軸スライダ33をX軸方向
へ移動自在に装着した構成である。
【0021】この第2の参考例の構成においても、前記
第1の参考例と同様の効果を奏するものである。
【0022】図3は、本発明の実施例を示すものであ
る。この実施例は、X軸移動キャリッジ35の一端側が
基台21からワークテーブルの上方へ大きく突出した構
成であり、このX軸移動キャリッジ35にY軸移動キャ
リッジ37をY軸方向へ移動自在に装着してある。
【0023】そして、上記Y軸移動キャリッジ37上に
Y軸方向へ移動自在に支承したY軸スライダ39に、レ
ーザ加工ヘッド41を上下調節自在に備えたX軸スライ
ダ43をX軸方向へ移動自在に装着した構成である。
【0024】すなわちこの実施例においては、X軸方向
およびY軸方向を共に2重構造にしたものであり、X軸
移動キャリッジ35をX軸方向へ移動位置決めし、また
Y軸キャリッジ37をY軸方向へ移動位置決めする毎
に、その領域内においてY軸スライダ39をY軸方向へ
移動し、かつX軸スライダ43をX軸方向へ移動するこ
とにより、レーザ加工ヘッド41をX,Y軸方向へ移動
位置決めしてレーザ加工を行うことができるものであ
る。
【0025】上述のごとき実施例の説明より理解される
ように、大きなワークの全体的寸法に対応して全体に亘
って一度に移動するものではなく、ワークの所望領域に
おいて高速,高精度の加工を行なうものであるから、前
述した図5(A),(B),(C)の関係は、図4
(A),(B),(C)のように変化することとなる。
【0026】したがって、従来に比較して、寸法大のワ
ークであっても、全体として高速,高精度のレーザ加工
が可能となるものである。
【0027】
【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、本発明においては、ワークテーブルに隣接し
て配置した基台21にX軸方向へ移動自在に支持された
X軸キャリッジ35は前記ワークテーブルの上方へ大き
く突出してあり、このX軸キャリッジ35にY軸方向へ
移動自在に支持されたY軸キャリッジ37にはY軸スラ
イダ39がY軸方向へ移動自在に支持されており、この
Y軸スライダ39にはレーザ加工ヘッド41を備えたX
軸スライダ43がX軸方向へ移動自在に支持されれてい
る。
【0028】そして、前記X軸キャリッジ35をX軸方
向へ位置決めし、またY軸キャリッジ37をY軸方向へ
位置決めする毎に、その領域においてレーザ加工ヘッド
41をX軸及びY軸方向へ移動してレーザ加工可能の構
成であるから、大きなワークに対しての大きな移動範囲
の位置決めはX軸キャリッジ35,Y軸キャリッジ37
を移動し位置決めすることによって対応でき、移動範囲
毎においての小さな領域内のレーザ加工はX軸スライダ
43,Y軸スライダ39を移動位置決めすることによっ
て対応できるものであり、レーザ加工ヘッド41の移動
位置決めを軽快にかつ迅速に行い得ることとなり、大き
いワークに対してのレーザ加工をより高速でより高精度
に行い得るものである。
【0029】また、基台21からX軸キャリッジ35が
ワークテーブル上へ大きく突出した構成とすることによ
って、ワークテーブルの例えば前側及び左右両側の3方
向が開放された態様となるものであって、ワークテーブ
ルに対するワークの搬出入の自由度が大きくなるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の参考例に係るレーザ加工機の主要部分の
みを概略的に示した斜視説明図である。
【図2】第2の参考例を概略的に示す斜視説明図であ
る。
【図3】本発明に係る実施例を概略的に示す斜視説明図
である。
【図4】従来との対比において効果を示す説明図であ
る。
【図5】従来の効果を示す説明図である。
【符号の説明】
7 X軸移動キャリッジ 11 Y軸キャリッジ 15 レーザ加工ヘッド 17 X軸スライダ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工すべきワークを支持するワークテー
    ブルに隣接して配置した基台(21)に、上記ワークテ
    ーブルの上方へ大きく突出したX軸キャリッジ(35)
    をX軸方向へ移動自在に支持して設け、上記X軸キャリ
    ッジ(35)にY軸方向へ移動自在に支持されたY軸キ
    ャリッジ(37)にY軸スライダ(39)をY軸方向へ
    移動自在に装着して設け、前記ワークにレーザ加工を行
    うためのレーザ加工ヘッド(41)を備えたX軸スライ
    ダ(43)を、前記Y軸スライダ(39)にX軸方向へ
    移動自在に装着して設け、前記X軸キャリッジ(35)
    のX軸方向への位置決め及び前記Y軸キャリッジ(3
    7)のY軸方向の位置決め毎に前記レーザ加工ヘッド
    (41)をX軸及びY軸方向へ移動してレーザ加工可能
    に構成したことを特徴とするレーザ加工機。
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