JP3179188B2 - レーザ加工機 - Google Patents

レーザ加工機

Info

Publication number
JP3179188B2
JP3179188B2 JP15163192A JP15163192A JP3179188B2 JP 3179188 B2 JP3179188 B2 JP 3179188B2 JP 15163192 A JP15163192 A JP 15163192A JP 15163192 A JP15163192 A JP 15163192A JP 3179188 B2 JP3179188 B2 JP 3179188B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light guide
laser
light
processing head
guide tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15163192A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05337674A (ja
Inventor
正樹 伊藤
正彦 岡嶋
昭夫 森下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamazaki Mazak Corp
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamazaki Mazak Corp filed Critical Yamazaki Mazak Corp
Priority to JP15163192A priority Critical patent/JP3179188B2/ja
Publication of JPH05337674A publication Critical patent/JPH05337674A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3179188B2 publication Critical patent/JP3179188B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光伝導路の長さの変化
を少なくしたレーザ加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のレーザ加工機の概要を示す
説明図である。全体を符号1で示すレーザ加工機は、ベ
ッド2上にX軸方向に移動するテーブル3を有する。ベ
ッド2上に門型に立設されるコラム5の前面には案内面
6が設けられ、案内面6に対して加工ヘッド10が摺動
自在に支持される。サーボモータにより駆動される送り
ねじ8は加工ヘッド10をY軸に沿って制御する。コラ
ム5にはレーザ発振器が装備され、レーザ発振器から出
力されたレーザ光は、導光管20を介してミラー22へ
送られる。ミラー22で反射されたレーザ光は、送りね
じ8に平行な導光管24の一端部に入光する。導光管2
4の他端部は、加工ヘッド10の上端部に設けられたミ
ラー部26に連結される。したがって、導光管24はヘ
ッド10がY軸上を移動するのに伴ない、そのY軸移動
のストローク分だけ長さが変化する。ヘッド10に入光
したレーザ光は、ヘッド10内の焦点レンズにより集光
される。集光されたビームはノズル12からテーブル3
上に照射され、テーブル3上のワークを加工する。レー
ザ光は平行光線ではなく、実際には、かなりの拡散光と
なる。そこで、レーザ発振器からヘッド内に配設された
焦点レンズまでの光路長が変化すると、焦点レンズへの
入光ビーム径が変化し、焦点位置がずれてしまう。
【0003】図8は焦点レンズ30に対する入光ビーム
が小径(φ1)のビームLB1から大径(ψ2)のビーム
LB2に変化した場合の焦点位置S1、S2の変化を示
す。小径の入力光LB1の焦点S1と大径の入力光LB
2の焦点S2の間には距離P1で示す位置変化が発生して
しまう。レーザ加工においては、ビームの焦点とワーク
との位置関係が加工条件の重要な要因であるので、ヘッ
ドの移動により焦点位置が変化することは望ましくな
い。 図9は、図8のF部の拡大図であるが、焦点位置
の変化と同時に、焦点スポット径P1や焦点深度L1も変
化してしまう。さらに、レーザエネルギーの分布状態で
あるビームモードも変化してしまい、加工条件が一定と
ならない。特開平4ー26817号公報は、レーザ光路
内にビーム径検出装置を移動自在に設け、その検出結果
に基づいて、コリメートレンズの位置を調節する制御手
段を設けることによりレーザビーム径を安定させる技術
が開示されている。また、特開平3ー294079号公
報は、加工ヘッドの移動に応じて、光路長を調整する装
置を開示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べた従来のも
のにあっては、レーザビーム径を安定させる為に、コリ
メートレンズ、及びビーム径検出装置を新設したり、ま
たは光路長の変化を排除するために、ミラーやミラー位
置の調整装置等の複雑な機構を必要としていた。そこで
本発明は、レンズやミラーを増設することなく、加工ヘ
ッドの移動による光路長の変化を可及的に小さくする装
置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工機に
装備される導光装置は、テーブル中心線上に配設される
入光部と、入光部に連結される第1の旋回装置を備え
る。第1の旋回装置は、長尺の導光管の一端部を旋回自
在に支持し、導光管の他端部は伸縮装置を介して加工ヘ
ッド上に設けた第2の旋回装置に支持される。
【0006】
【作用】加工ヘッドはテーブルの移動軸に直交する軸に
沿って移動する。したがって、第1の旋回装置と第2の
旋回装置との間の距離は変化する。そこで、レーザ光の
光路長も変化するが、この変化量は光路長全体に比べて
きわめて小さく、加工条件に影響を与えない。
【0007】
【実施例】図1は本発明の実施例を示す平面図、図2は
正面図、図3は図2の左側面図である。全体を符号10
0で示すレーザ加工機は、ベッド110上にX軸方向に
移動するテーブル120を有し、テーブル120は上面
にワーク130を載置する。ベッド110上にはコラム
150が立設される。このコラム150は、2本の案内
面333を介して、加工ヘッド300のサドル310を
摺動自在に支持する。サドル310は、サーボモータに
より駆動されるリードスクリュー330によりX軸に直
交するY軸方向に駆動される。
【0008】ベッド110のコラム150の後部にはチ
ャンネル材によるフレーム160が立設され、フレーム
160上にレーザ光発振器200が配設される。この発
振器200の両側部のベッド110上には、レーザ光発
振器の電源装置220とレーザ加工機全体の制御装置を
含む強電盤210が配設される。レーザ光発振器200
から出光されたレーザ光は全体を符号500で示す導光
装置を介して加工ヘッド300へ供給される。
【0009】図4は導光装置500の平面図、図5は側
面図、図6は要部の平面図である。レーザ光発振器20
0で発振されたレーザ光は入光部510から導光装置5
00へ導入される。入光部510は箱型のレーザ光発振
器200の後端部にあって、テーブル120の中心線上
に配設される。入光部510は垂直にとりつけられた第
1の導光管520を備え、レーザ光を上方へ送る。第1
の導光管520の上端部はフレキシブルチューブ522
を介して第2の導光管524の下端部に、V型シール部
材等によって、外気と導光管内部とを遮断する形で当接
されている。第2の導光管524は第1の旋回装置53
0の中心線上に配設される。
【0010】第1の旋回装置530は、フレーム160
にとりつけられる外筒部材531を有し、外筒部材53
1の内側にはベアリング534を介して内筒部材532
が回転自在にとりつけられる。内筒部材532の上端部
はフランジ部材552に連結される。フランジ部材55
2は、旋回する第3の導光管550の一端部を支持す
る。第3の導光管550は長尺の導光管であって、水平
方向に旋回自在に配設される。垂直方向の第2の導光管
524と水平方向の第3の導光管550の間には第1の
ミラー装置540が設けられて、光軸を90°直角方向
に折り曲げる。
【0011】第3の導光管550の他端部555は、加
工ヘッド300を支持するサドル310側に設けられる
伸縮装置600により支持される。伸縮装置600は、
サドル310の上部フレーム320に旋回自在にとりつ
けられるベース部材605と、ベース部材605に植設
される1対のガイド部材610を有する。ガイド部材6
10にはスライドベアリング622を介して摺動部材6
20が摺動自在に支持される。摺動部材620は、第3
の導光管550の端部555を支持する。伸縮装置60
0の摺動部材620とベース部材605の間には、伸縮
部材640が設けられ、必要に応じて伸縮部材640を
支持する支持部材630がとりつけられる。
【0012】サドルの上部フレーム320と、伸縮装置
600のベース部材605の間には第2の旋回装置57
0が設けられる。第2の旋回装置は上部フレーム320
とベース部材605と一体の内筒572の間に配設され
るベアリング575を有する。サドル310は、上部フ
レーム320とともにY軸上を移動する。第3の導光管
550は、第1の旋回装置530を介して旋回するが、
その端部は伸縮装置600に支持されているので、サド
ルの移動に伴う第1の旋回装置530とサドル310と
の間の軸間距離の変化は伸縮装置600により吸収され
る。
【0013】第2の旋回装置570の内筒572の上部
には、第2のミラー装置560が設けられて第3の導光
管550から送られてくるレーザ光の光軸を90°直角
方向に折り曲げる。内筒572の下端部にV型シール部
材等によって、外気と導光管内部とを遮断する形で当接
されている第4の導光管580は、第2のミラー装置5
60で折り曲げられたレーザ光を加工ヘッド300のノ
ズル350へ供給する。ノズル350から照射されるレ
ーザビームは、ワーク130に必要な加工を施す。
【0014】本発明の導光装置500は以上のように構
成される。図1において、加工ヘッド300がY軸上で
最大距離移動したときの第1の旋回装置530の中心
と、第2の旋回装置570の中心の間の光路長をR1
し、加工ヘッド300がテーブル120の中心と一致す
るときの光路長をR2とする。そして、両光路の交差角
度をθとすると、光路長の差rは、 r=R1−R2 =R1−R1cosθ =R1(1−cosθ) となる。したがって、従来技術のごとく、加工ヘッドの
Y軸方向移動ストローク分だけ光路長が変化する場合に
比べて全体の光路長の変化は少なくて済み、ノズル35
0での加工条件の変化は小さい。さらに第3の導光管5
50の全長を大きくとることにより、旋回角度θも小さ
くなり、光路長の変化をより小さくすることができる。
尚、本実施例に於いては、第1の旋回装置530は、テ
ーブル120の中心線上で、かつ加工ヘッド300のY
軸方向移動ストロークの半分の位置に配設されている例
が示されているが、これに限定される必要はなく、レー
ザ加工機上の任意の固定部に設けることは可能である
し、さらに第2の旋回装置570も、サドル連結部材3
20上に配設されている例が示してあるが、任意の移動
物体上の任意の位置に設けられても支障がないことは明
らかである。
【0015】
【発明の効果】本発明は以上のように、レーザ加工機の
レーザ光の導光装置にあって、レーザ発振器からのレー
ザビームが供給される入光部をレーザ加工機のベッド端
部のテーブル中心線上に配設してある。そして入光部と
テーブルの中心線に直交するコラム上を案内される加工
ヘッドとの間を導光管で連結してある。導光管の入光部
側は第1の旋回装置に支持されており、一方導光管の加
工ヘッド側は加工ヘッド上部に設けた第2の旋回装置に
支持されており、加工ヘッドがY軸方向に移動するにつ
れ、各々の旋回装置の内部において旋回可能なように支
持されている。この構成により、発振器からのレーザ光
は常に導光管の中心軸線に沿って加工ヘッドのノズルま
で伝導される。加工ヘッドがコラム上を移動するのに伴
い、第1の旋回装置と第2の旋回装置との間の軸間距離
は変化する。この変化は伸縮装置により吸収される。軸
間距離の変化に伴いレーザ光の光路長も変化するが、こ
の変化量は光路全長に比べてきわめて小さく、加工条件
に悪影響を与えない。したがって、加工ヘッドのY軸上
での全ストロークにあって、均一な加工状態となり、加
工面の粗度等も均一の品質となる。加工状態が一定とな
るので、加工プログラム上で加工条件を補正する等の操
作を必要とせず、発振器の最大能力を利用した加工が達
成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す平面図。
【図2】本発明の実施例を示す側面図。
【図3】図2の左側面図。
【図4】導光装置の平面図。
【図5】導光装置の側面図。
【図6】導光装置の要部の平面図。
【図7】従来の装置を示す斜視図。
【図8】焦点レンズの説明図。
【図9】図8の下部の拡大図。
【符号の説明】
100 レーザ加工機 110 ベッド 120 テーブル 130 ワーク 150 コラム 160 フレーム 200 レーザ発振器 210 強電盤 220 レーザ発振器電源装置 300 加工ヘッド 310 サドル 350 ノズル 500 導光装置 510 入光部材 530 第1の旋回装置 550 旋回導光管 570 第2の旋回装置 600 伸縮装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 昭夫 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船1番 地 ヤマザキマザック株式会社本社工場 内 (56)参考文献 特開 平5−8076(JP,A) 特開 平2−175022(JP,A) 特開 平4−9294(JP,A) 特開 平2−295695(JP,A) 実開 昭57−132785(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/08 B23K 26/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベッドと、ベッド上を移動するテーブル
    と、テーブルの移動軸に直交して配設されるコラムと、
    コラム上を移動する加工ヘッドと、ベッドの端部に固定
    される箱形のレーザ光の発振器と、発振器と加工ヘッド
    を結ぶ導光装置を備えたレーザ加工機であって、導光装
    置は箱形のレーザ発振器の後端部に設けられるレーザ光
    の入光部と、入光部に設けられる第1の旋回装置と、
    1の旋回装置に一端部が支持されて水平方向に旋回する
    長尺の導光管と、加工ヘッドに設けられる第2の旋回装
    置と、導光管の他端部と第2の旋回装置を連絡する伸縮
    装置を備え、伸縮装置は、加工ヘッドを支持するサドル
    の上部フレームに旋回自在にとりつけられるベース部材
    と、ベース部材に植設される1対のガイド部材と、導光
    管にとりつけられてガイド部材が摺動自在に挿入される
    摺動ベアリングと、伸縮部材を備え、加工ヘッドの移動
    により伸縮されるレーザ加工機。
JP15163192A 1992-06-11 1992-06-11 レーザ加工機 Expired - Fee Related JP3179188B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15163192A JP3179188B2 (ja) 1992-06-11 1992-06-11 レーザ加工機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15163192A JP3179188B2 (ja) 1992-06-11 1992-06-11 レーザ加工機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05337674A JPH05337674A (ja) 1993-12-21
JP3179188B2 true JP3179188B2 (ja) 2001-06-25

Family

ID=15522768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15163192A Expired - Fee Related JP3179188B2 (ja) 1992-06-11 1992-06-11 レーザ加工機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3179188B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09201691A (ja) * 1996-01-24 1997-08-05 Fanuc Ltd レーザ加工装置
EP1376166B1 (en) 2002-06-19 2011-05-25 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Sheet-switch device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05337674A (ja) 1993-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7754998B2 (en) Focus adjuster for laser beam machine
KR960008697B1 (ko) 레이저 가공 가능한 복합형 공작 기계
US6531680B2 (en) Cube corner laser beam retroreflector apparatus for a laser equipped machine tool
JP2009520995A (ja) スキャナヘッド及び当該スキャナヘッドを用いた加工機器
JPH01118392A (ja) レーザー溶接装置
JPS5921491A (ja) レ−ザ−加工ロボット
US20050237019A1 (en) Method and device for the robot-controlled cutting of workpieces to be assembled by means of laser radiation
JP2000202655A (ja) レ―ザ―マ―キング装置
JPH03492A (ja) レーザー装置
US20050263504A1 (en) Reflector-mirror drive shaft controller for laser beam machine
JP3179188B2 (ja) レーザ加工機
JPH055596B2 (ja)
JPH03138092A (ja) レーザ加工機
JP2005319477A (ja) レーザ加工機
JP3357170B2 (ja) レーザ加工機
JPH0315273Y2 (ja)
JPH06198480A (ja) レーザ加工機
JPH06277867A (ja) レーザ加工装置
JP2590416Y2 (ja) 光軸移動型レーザ加工装置
JP2000024788A (ja) レーザ加工装置
JPS62197289A (ja) レ−ザ加工装置
JPH0239356B2 (ja)
JP3366133B2 (ja) 光軸移動レーザ加工装置
JP2586565Y2 (ja) レーザー溶接加工装置
JPH0825070A (ja) レーザ加工用光学系

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090413

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090413

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100413

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees