JP3383045B2 - レーザ加工機における光路長一定保持装置 - Google Patents
レーザ加工機における光路長一定保持装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工機に係り、さ
らに詳細には、加工ヘッドが移動するレーザ加工機にお
いてレーザ発振器から加工ヘッドに至るレーザ光の光路
長を常に一定に保持する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】レーザ発振器から発振されるレーザ光は
完全なる平行光線ではなく、光路長が異るとビーム径が
異なり、加工精度に影響するものである。したがって、
加工ヘッドが移動した場合であっても光路長を常に一定
に保持することが望ましいものである。 【０００３】従来、レーザ発振器から加工ヘッドに至る
レーザ光の光路長を一定に保持するために反転器ユニッ
ト移動機構が設けられている。この反転器ユニット移動
機構の構成は、加工ヘッドの移動方向と同方向へ移動す
る反射器ユニットを設け、レーザ発振器側からのレーザ
光を反射器ユニットに入射した後、反射器ユニット側か
ら加工ヘッド側へ反射する構成であり、かつ加工ヘッド
の移動量に対して反射器ユニットの移動量が半分になる
ように移動する構成がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、加工ヘッドの移動方向と反射器ユニットの移動方
向が同一であるので、加工ヘッドの水平方向の移動領域
に比較して全体の占有面積が大きくなるという問題があ
った。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、レーザ発振器側からのレーザ光と
平行な方向へ移動自在な加工ヘッドに、当該加工ヘッド
の移動方向に対して直交する方向へ移動自在の反転器ユ
ニットを設け、前記レーザ光を前記加工ヘッド側から前
記反転器ユニット側へ反射するベンドミラーを前記加工
ヘッドに設け、かつ前記加工ヘッド側からのレーザ光を
前記加工ヘッドに備えた集光レンズ側へ反射するベンド
ミラーを前記反転器ユニットに設け、前記加工ヘッドの
移動に連動して前記反転器ユニットを前記加工ヘッドに
対して接近離反する方向へ移動するための反転器ユニッ
ト移動機構を設け、この反転器ユニット移動機構の構成
は、前記加工ヘッドの移動距離をＹとし前記反転器ユニ
ットの移動距離をＺとしたときＺ／Ｙ≒０．５の関係を
常に保持して前記反転器ユニットを移動する構成であ
る。 【０００６】 【作用】前記構成において、レーザ発振器側からのレー
ザ光と平行な方向へ加工ヘッドを移動すると、加工ヘッ
ドの移動に連動して、反転器ユニットが加工ヘッドに対
して接近離反する方向へ移動する。この際、加工ヘッド
がレーザ発振器に接近する方向へ移動すると、反転器ユ
ニットは加工ヘッドから離反する方向へ移動するもので
ある。 【０００７】したがって、レーザ発振器側からのレーザ
光が加工ヘッドへ入射されて反転器ユニット側へ反射さ
れ、かつ反転器ユニット側から加工ヘッド側へ再びレー
ザ光が反射される光路長が変化し、全体としての光路長
は常にほぼ一定に保持されるものである。 【０００８】 【実施例】図１を参照するに、加工ヘッド１は、レーザ
発振器（図示省略）側からのレーザ光ＬＢと平行な方向
へ移動自在に設けられている。上記加工ヘッドの移動
は、通常のレーザ加工機と同様に、サーボモータによっ
て回転されるボールネジ機構等によって行われるもので
あるから、加工ヘッドを移動するための構成についての
詳細な説明は省略する。 【０００９】前記加工ヘッド１の移動に連動して反転器
ユニット５を前記加工ヘッド１に対して接近離反する方
向へ移動するための反転器ユニット移動機構が前記加工
ヘッドの一部に設けられている。 すなわち、前記加工ヘ
ッド１には、加工ヘッド１の移動方向に対して直交する
方向、本実施例においては垂直方向の第１のガイド部材
３が取付けてあり、この第１のガイド部材３には、前記
加工ヘッド１と常に対応した関係にある反転器ユニット
５がガイド部７を介して移動自在に案内されている。 【００１０】さらに前記反転器ユニット５は、前記レー
ザ光ＬＢに対して適宜に傾斜した第２のガイド部材９に
ガイド部１１を介して移動自在に案内されている。本実
施例においては、加工ヘッド１のレーザ光ＬＢと平行な
方向の移動距離Ｙと反転器ユニット５の垂直方向の移動
距離Ｚとの関係がＺ／Ｙ≒０．５の関係を常に保持する
ように、前記第２のガイド部材９の傾斜角を約２６°３
４’に設定してある。 【００１１】前記加工ヘッド１には、レーザ発振器側か
らのレーザＬＢを、当該加工ヘッド１に常に対応した関
係にある前記反転器ユニット５側へ反射するベンドミラ
ー１３を備えていると共に、レーザ光を集光する集光レ
ンズ１５を備えている。 【００１２】そして、前記反転器ユニット５には、対応
した加工ヘッド１の前記ベンドミラー１３によって反射
されたレーザ光を前記集光レンズ１５側へ反射する適数
のベンドミラーを内装している。 【００１３】以上のごとき構成において、レーザ発振器
側から加工ヘッド１に至ったレーザ光ＬＢは、加工ヘッ
ド１に備えたベンドミラー１３によって反転器ユニット
５側へ反射され、かつ反転器ユニット５側から加工ヘッ
ド１の集光レンズ１５側へ再び反射され、上記集光レン
ズ１５によって集光されてレーザ加工に供されることと
なる。 【００１４】さて、レーザ発振器側から前記加工ヘッド
１に至るレーザ光ＬＢと平行な方向へ加工ヘッド１を移
動すると、反転器ユニット５は、第１，第２のガイド部
材３，９に案内され、前記加工ヘッド１の移動に連動し
て、加工ヘッド１に対して接近離反する方向に移動す
る。 【００１５】上記反転器ユニット５の移動方向は、加工
ヘッド１がレーザ発振器に近接する方向（図１において
右方向）に移動するときには加工ヘッド１から離反する
方向（図１において上方向）に移動し、逆に加工ヘッド
１がレーザ発振器から遠去る方向に移動するときには、
反転器ユニット５は加工ヘッド１に接近する方向に移動
するものである。 【００１６】そして、前記加工ヘッド１の移動距離Ｙと
反転器ユニット５の移動距離Ｚとの関係がＺ／Ｙ≒０．
５の関係を常に保持するものであるから、レーザ発振器
から加工ヘッド１の集光レンズ１５に至る光路長は常に
ほぼ一定に保持されるものである。 【００１７】図２は第２実施例を示すものである。この
第２実施例において、加工ヘッド１の移動に連動して前
記反転器ユニット５を加工ヘッド１に対して接近離反す
る方向へ移動するための反転器ユニット移動機構は、次
のように構成してある。 すなわち、加工ヘッド１の移動
方向に対して直交する方向、すなわち本例においては図
示するように垂直方向に設けた回転部材としてのネジ１
７を、加工ヘッド１に設けたブラケット１９に回転自在
に支承し、かつこのネジ１７を回転するために、加工ヘ
ッド１の移動方向と平行に設けたラック２１に、前記ネ
ジ１７に備えたピニオン２３を噛合した構成である。そ
して、上記ネジ１７のリード角は前記第２のガイド部材
９の傾斜角と等しく約２６°３４’に設定してあり、こ
のネジ１７には反転器ユニット５に備えたナット部材２
５が移動自在に螺合してある。 【００１８】したがって、この第２実施例においては、
加工ヘッド１が移動すると、ラック２１とピニオン２３
との螺合関係によりネジ１７が連動して回転される。こ
のネジ１７の回転により、ナット部材２５を介して反転
器ユニット５が加工ヘッド１に対して接近離反するよう
に上下動し、第１実施例と同様に光路長を常にほぼ一定
に保持するものである。 【００１９】図３は第３実施例を示すもので、この実施
例において、加工ヘッド１の移動に連動して前記反転器
ユニット５を加工ヘッド１に対して接近離反する方向へ
移動するための反転器ユニット移動機構は次のように構
成してある。 すなわち加工ヘッド１に立設したブラケッ
ト２７に設けたピニオン２９を、加工ヘッド１の移動方
向と平行に設けたラック３１に螺合し、上記ピニオン２
９と同軸同径のギヤ３３を、ブラケット２７に回転自在
に支承された従動ギヤ３５に噛合してある。そして、上
記従動ギヤ３５と同軸のプーリ３７と下部に設けたプー
リ３９とに掛回したベルト４１を、前記加工ヘッド１の
移動方向に対して直交する方向に設け、かつこのベルト
４１の一部に前記反転器ユニット５の一部を連結した構
成である。なお、前記ギヤ３３の径は従動ギヤ３５の径
の１／２である。 【００２０】上記構成により、加工ヘッドが移動する
と、ピニオン２９とラック３１との噛み合う関係により
ピニオン２９が加工ヘッド１の移動に連動して回転し、
ピニオン２９の回転はギヤ３３，３５を介してベルト４
１に伝達される。従って、ベルト４１に連結された反転
器ユニット５は加工ヘッドの移動に連動して、加工ヘッ
ド１に対して接近離反するように上下動されるものであ
る。 【００２１】すなわち、この第３実施例においても前述
の実施例と同様の効果を奏するものである。 【００２２】 【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、本発明によれば、加工ヘッドに備えた反転器
ユニット移動機構によって、加工ヘッドの移動に連動し
て反転器ユニットが加工ヘッドに対して接近離反する方
向へ移動することにより、レーザ光の光路長を常にほぼ
一定に保持するものであるから、全体的構成のコンパク
ト化を図ることができ、前述した従来の問題を解決する
ことができる。
らに詳細には、加工ヘッドが移動するレーザ加工機にお
いてレーザ発振器から加工ヘッドに至るレーザ光の光路
長を常に一定に保持する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】レーザ発振器から発振されるレーザ光は
完全なる平行光線ではなく、光路長が異るとビーム径が
異なり、加工精度に影響するものである。したがって、
加工ヘッドが移動した場合であっても光路長を常に一定
に保持することが望ましいものである。 【０００３】従来、レーザ発振器から加工ヘッドに至る
レーザ光の光路長を一定に保持するために反転器ユニッ
ト移動機構が設けられている。この反転器ユニット移動
機構の構成は、加工ヘッドの移動方向と同方向へ移動す
る反射器ユニットを設け、レーザ発振器側からのレーザ
光を反射器ユニットに入射した後、反射器ユニット側か
ら加工ヘッド側へ反射する構成であり、かつ加工ヘッド
の移動量に対して反射器ユニットの移動量が半分になる
ように移動する構成がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
ては、加工ヘッドの移動方向と反射器ユニットの移動方
向が同一であるので、加工ヘッドの水平方向の移動領域
に比較して全体の占有面積が大きくなるという問題があ
った。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、レーザ発振器側からのレーザ光と
平行な方向へ移動自在な加工ヘッドに、当該加工ヘッド
の移動方向に対して直交する方向へ移動自在の反転器ユ
ニットを設け、前記レーザ光を前記加工ヘッド側から前
記反転器ユニット側へ反射するベンドミラーを前記加工
ヘッドに設け、かつ前記加工ヘッド側からのレーザ光を
前記加工ヘッドに備えた集光レンズ側へ反射するベンド
ミラーを前記反転器ユニットに設け、前記加工ヘッドの
移動に連動して前記反転器ユニットを前記加工ヘッドに
対して接近離反する方向へ移動するための反転器ユニッ
ト移動機構を設け、この反転器ユニット移動機構の構成
は、前記加工ヘッドの移動距離をＹとし前記反転器ユニ
ットの移動距離をＺとしたときＺ／Ｙ≒０．５の関係を
常に保持して前記反転器ユニットを移動する構成であ
る。 【０００６】 【作用】前記構成において、レーザ発振器側からのレー
ザ光と平行な方向へ加工ヘッドを移動すると、加工ヘッ
ドの移動に連動して、反転器ユニットが加工ヘッドに対
して接近離反する方向へ移動する。この際、加工ヘッド
がレーザ発振器に接近する方向へ移動すると、反転器ユ
ニットは加工ヘッドから離反する方向へ移動するもので
ある。 【０００７】したがって、レーザ発振器側からのレーザ
光が加工ヘッドへ入射されて反転器ユニット側へ反射さ
れ、かつ反転器ユニット側から加工ヘッド側へ再びレー
ザ光が反射される光路長が変化し、全体としての光路長
は常にほぼ一定に保持されるものである。 【０００８】 【実施例】図１を参照するに、加工ヘッド１は、レーザ
発振器（図示省略）側からのレーザ光ＬＢと平行な方向
へ移動自在に設けられている。上記加工ヘッドの移動
は、通常のレーザ加工機と同様に、サーボモータによっ
て回転されるボールネジ機構等によって行われるもので
あるから、加工ヘッドを移動するための構成についての
詳細な説明は省略する。 【０００９】前記加工ヘッド１の移動に連動して反転器
ユニット５を前記加工ヘッド１に対して接近離反する方
向へ移動するための反転器ユニット移動機構が前記加工
ヘッドの一部に設けられている。 すなわち、前記加工ヘ
ッド１には、加工ヘッド１の移動方向に対して直交する
方向、本実施例においては垂直方向の第１のガイド部材
３が取付けてあり、この第１のガイド部材３には、前記
加工ヘッド１と常に対応した関係にある反転器ユニット
５がガイド部７を介して移動自在に案内されている。 【００１０】さらに前記反転器ユニット５は、前記レー
ザ光ＬＢに対して適宜に傾斜した第２のガイド部材９に
ガイド部１１を介して移動自在に案内されている。本実
施例においては、加工ヘッド１のレーザ光ＬＢと平行な
方向の移動距離Ｙと反転器ユニット５の垂直方向の移動
距離Ｚとの関係がＺ／Ｙ≒０．５の関係を常に保持する
ように、前記第２のガイド部材９の傾斜角を約２６°３
４’に設定してある。 【００１１】前記加工ヘッド１には、レーザ発振器側か
らのレーザＬＢを、当該加工ヘッド１に常に対応した関
係にある前記反転器ユニット５側へ反射するベンドミラ
ー１３を備えていると共に、レーザ光を集光する集光レ
ンズ１５を備えている。 【００１２】そして、前記反転器ユニット５には、対応
した加工ヘッド１の前記ベンドミラー１３によって反射
されたレーザ光を前記集光レンズ１５側へ反射する適数
のベンドミラーを内装している。 【００１３】以上のごとき構成において、レーザ発振器
側から加工ヘッド１に至ったレーザ光ＬＢは、加工ヘッ
ド１に備えたベンドミラー１３によって反転器ユニット
５側へ反射され、かつ反転器ユニット５側から加工ヘッ
ド１の集光レンズ１５側へ再び反射され、上記集光レン
ズ１５によって集光されてレーザ加工に供されることと
なる。 【００１４】さて、レーザ発振器側から前記加工ヘッド
１に至るレーザ光ＬＢと平行な方向へ加工ヘッド１を移
動すると、反転器ユニット５は、第１，第２のガイド部
材３，９に案内され、前記加工ヘッド１の移動に連動し
て、加工ヘッド１に対して接近離反する方向に移動す
る。 【００１５】上記反転器ユニット５の移動方向は、加工
ヘッド１がレーザ発振器に近接する方向（図１において
右方向）に移動するときには加工ヘッド１から離反する
方向（図１において上方向）に移動し、逆に加工ヘッド
１がレーザ発振器から遠去る方向に移動するときには、
反転器ユニット５は加工ヘッド１に接近する方向に移動
するものである。 【００１６】そして、前記加工ヘッド１の移動距離Ｙと
反転器ユニット５の移動距離Ｚとの関係がＺ／Ｙ≒０．
５の関係を常に保持するものであるから、レーザ発振器
から加工ヘッド１の集光レンズ１５に至る光路長は常に
ほぼ一定に保持されるものである。 【００１７】図２は第２実施例を示すものである。この
第２実施例において、加工ヘッド１の移動に連動して前
記反転器ユニット５を加工ヘッド１に対して接近離反す
る方向へ移動するための反転器ユニット移動機構は、次
のように構成してある。 すなわち、加工ヘッド１の移動
方向に対して直交する方向、すなわち本例においては図
示するように垂直方向に設けた回転部材としてのネジ１
７を、加工ヘッド１に設けたブラケット１９に回転自在
に支承し、かつこのネジ１７を回転するために、加工ヘ
ッド１の移動方向と平行に設けたラック２１に、前記ネ
ジ１７に備えたピニオン２３を噛合した構成である。そ
して、上記ネジ１７のリード角は前記第２のガイド部材
９の傾斜角と等しく約２６°３４’に設定してあり、こ
のネジ１７には反転器ユニット５に備えたナット部材２
５が移動自在に螺合してある。 【００１８】したがって、この第２実施例においては、
加工ヘッド１が移動すると、ラック２１とピニオン２３
との螺合関係によりネジ１７が連動して回転される。こ
のネジ１７の回転により、ナット部材２５を介して反転
器ユニット５が加工ヘッド１に対して接近離反するよう
に上下動し、第１実施例と同様に光路長を常にほぼ一定
に保持するものである。 【００１９】図３は第３実施例を示すもので、この実施
例において、加工ヘッド１の移動に連動して前記反転器
ユニット５を加工ヘッド１に対して接近離反する方向へ
移動するための反転器ユニット移動機構は次のように構
成してある。 すなわち加工ヘッド１に立設したブラケッ
ト２７に設けたピニオン２９を、加工ヘッド１の移動方
向と平行に設けたラック３１に螺合し、上記ピニオン２
９と同軸同径のギヤ３３を、ブラケット２７に回転自在
に支承された従動ギヤ３５に噛合してある。そして、上
記従動ギヤ３５と同軸のプーリ３７と下部に設けたプー
リ３９とに掛回したベルト４１を、前記加工ヘッド１の
移動方向に対して直交する方向に設け、かつこのベルト
４１の一部に前記反転器ユニット５の一部を連結した構
成である。なお、前記ギヤ３３の径は従動ギヤ３５の径
の１／２である。 【００２０】上記構成により、加工ヘッドが移動する
と、ピニオン２９とラック３１との噛み合う関係により
ピニオン２９が加工ヘッド１の移動に連動して回転し、
ピニオン２９の回転はギヤ３３，３５を介してベルト４
１に伝達される。従って、ベルト４１に連結された反転
器ユニット５は加工ヘッドの移動に連動して、加工ヘッ
ド１に対して接近離反するように上下動されるものであ
る。 【００２１】すなわち、この第３実施例においても前述
の実施例と同様の効果を奏するものである。 【００２２】 【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、本発明によれば、加工ヘッドに備えた反転器
ユニット移動機構によって、加工ヘッドの移動に連動し
て反転器ユニットが加工ヘッドに対して接近離反する方
向へ移動することにより、レーザ光の光路長を常にほぼ
一定に保持するものであるから、全体的構成のコンパク
ト化を図ることができ、前述した従来の問題を解決する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る装置の構成を概念的に示した第１
実施例の説明図である。 【図２】本発明に係る装置の構成を概念的に示した第２
実施例の説明図である。 【図３】本発明に係る装置の構成を概念的に示した第３
実施例の説明図である。 【符号の説明】 １ 加工ヘッド ５ 反転器ユニット ９ ガイド部材 １７ ネジ ２５ ナット部材 ２１，３１ ラック ２３，２９ ピニオン ４１ ベルト
実施例の説明図である。 【図２】本発明に係る装置の構成を概念的に示した第２
実施例の説明図である。 【図３】本発明に係る装置の構成を概念的に示した第３
実施例の説明図である。 【符号の説明】 １ 加工ヘッド ５ 反転器ユニット ９ ガイド部材 １７ ネジ ２５ ナット部材 ２１，３１ ラック ２３，２９ ピニオン ４１ ベルト
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 レーザ発振器側からのレーザ光（ＬＢ）
と平行な方向へ移動自在な加工ヘッド（１）に、当該加
工ヘッド（１）の移動方向に対して直交する方向へ移動
自在の反転器ユニット（５）を設け、前記レーザ光（Ｌ
Ｂ）を前記加工ヘッド（１）側から前記反転器ユニット
（５）側へ反射するベンドミラー（１３）を前記加工ヘ
ッド（１）に設け、かつ前記加工ヘッド（１）側からの
レーザ光を前記加工ヘッド（１）に備えた集光レンズ
（１５）側へ反射するベンドミラーを前記反転器ユニッ
ト（５）に設け、前記加工ヘッド（１）の移動に連動し
て前記反転器ユニット（５）を前記加工ヘッド（１）に
対して接近離反する方向へ移動するための反転器ユニッ
ト移動機構を設け、この反転器ユニット移動機構の構成
は、前記加工ヘッド（１）の移動距離をＹとし前記反転
器ユニット（５）の移動距離をＺとしたときＺ／Ｙ≒
０．５の関係を常に保持して前記反転器ユニット（５）
を移動する構成であることを特徴とするレーザ加工機に
おける光路長一定保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33068193A JP3383045B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ加工機における光路長一定保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33068193A JP3383045B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ加工機における光路長一定保持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185870A JPH07185870A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3383045B2 true JP3383045B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=18235394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33068193A Expired - Fee Related JP3383045B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ加工機における光路長一定保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383045B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4489938B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2010-06-23 | 株式会社アマダエンジニアリングセンター | 光軸移動型レーザ加工機の加工ヘッド軸送り機構 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33068193A patent/JP3383045B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185870A (ja) | 1995-07-25 |
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Legal Events
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