JP3816248B2

JP3816248B2 - レーザ加工機

Info

Publication number: JP3816248B2
Application number: JP31541298A
Authority: JP
Inventors: 稔田代; 仁熊崎
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2018-10-19
Also published as: JP2000117477A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光によりワークの切断加工を行うことのできるレーザ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より様々なタイプのレーザ加工機が使用されており、このようなレーザ加工機に共通の課題として更なる加工の高速化が望まれている。加工の高速化は、加工ヘッドを動かして実際にワークの切断を行う加工工程での高速化、或いは集光レンズなどを点検又は交換するといったメンテナンス工程での高速化によって実現されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように更なる加工の高速化が望まれており、本発明は加工の高速化を実現するレーザ加工機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明のうち第１の発明は、レーザ光（ＲＺ）が通過自在なレーザ光路（ＲＫ）が内部に形成された加工ヘッド本体（１１）及び、該加工ヘッド本体（１１）に設けられ、前記レーザ光路（ＲＫ）を通過したレーザ光（ＲＺ）を外部に射出するトーチ（２６）を有したレーザ加工機（１）において、
前記レーザ光路は、該レーザ光路上において、少なくとも１箇所の光路屈曲部を有しており、
前記少なくとも１箇所の光路屈曲部は、反射ミラーを、該光路屈曲部に進入するレーザ光を所定の方向に反射させる形で有し、
前記加工ヘッド本体は、第１ヘッド部及び、円筒部を介して該第１ヘッド部に、所定の回転軸を中心に前記第１ヘッド部に対して回転自在な形で接続され、かつ他方の側で前記トーチと接続された第２ヘッド部を有しており、
前記少なくとも１箇所の光路屈曲部は、該光路屈曲部の前記反射ミラーが前記所定の回転軸と交差する形で前記第２ヘッド部に配置されており、
前記第２ヘッド部の、前記円筒部に隣接した位置に集光レンズ装着部を、該円筒部と前記反射ミラーとの間の前記レーザ光路途中に設け、
前記集光レンズ装着部（３０）に集光レンズ装着口（３０ｂ）を形成し、前記集光レンズ装着部（３０）に、集光レンズ（３３）を、前記集光レンズ装着口（３０ｂ）を介して着脱自在に設けて構成される。
【０００８】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【０００９】
【発明の効果】
以上の構成により第１の発明では、集光レンズの集光レンズ装着部に対する着脱は集光レンズ装着口を介して行えるので、集光レンズの点検や交換などを行うメンテナンス時には、従来のようにトーチ（或いは加工ヘッド本体）等を分解する必要なく、集光レンズの着脱が簡単に行える。これによりメンテナンス工程にかかる時間が短縮され、加工の高速化が実現する。
【００１０】
また、トーチから射出されたレーザ光がワークに当たって反射してくる紫外線等は該トーチ中に戻ってくる。しかし、この紫外線等は集光レンズ装着部の集光レンズに到達する前に、集光レンズ装着部とトーチの間に少なくとも１箇所配置された光路屈曲部の反射ミラーに照射され、この反射ミラーで紫外線等のエネルギーが吸収されるので、この紫外線等は集光レンズに極力到達せず（或いは到達しても集光レンズに極力エネルギーを与えず）、従って、集光レンズにスパッタが付着することが防止される。これにより集光レンズのメンテナンスサイクルを長くでき、その分、メンテナンスに時間をとられないので更なる加工の高速化が実現する。また、集光レンズにスパッタが付着することが防止されるため、加工性能の低下が防止され好都合である。
【００１１】
また、集光レンズから、トーチの前方に形成されるレーザ光の焦点までの距離は、所定の焦点距離を確保する必要があるため短縮が困難であるが、本発明のように集光レンズ（集光レンズ装着部）とレーザ光の焦点の間に反射ミラーを設け、集光レンズ（集光レンズ装着部）と反射ミラーとの間の距離を確保することで、該反射ミラーからレーザ光の焦点までの距離を極力短縮できる。また、レーザ光の焦点を所定の回転軸を中心にして回転移動させる場合の回転半径は、前記所定の回転軸と交差する形で配置された反射ミラーから前記レーザ光の焦点までの、該所定の回転軸に直角な方向の距離となるので、本発明の場合にはこの回転半径を極力小さくできるようになっている。これにより、トーチ等の旋回移動において小回りがきき、加工工程での高速化が実現し、高速な加工が実現する。また通常では、加工ヘッド本体（第１ヘッド部側）がワークに対して限られたストローク内でのみ移動できることから、本発明では上述したようにトーチ等の移動において小回りがきくので、その分、最大加工ワーク寸法が大きくなり、ワーク加工上のデッドゾーンが削減されるという利点もある。
【００１２】
また、集光レンズ装着部の清掃や修理は第２ヘッド部を第１ヘッド部より取り外して行うことができるので作業がスムーズに行える。これによりメンテナンスに時間をとられないので更なる加工の高速化が実現する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のレーザ加工機による利点を従来のものと比較することにより、本発明をよりよく理解するため、まず従来のレーザ加工機の一例を図を参照して簡単に説明しておく。図６は従来のレーザ加工機の一例を示した図であり、図６（ａ）はその加工ヘッド本体付近を示した側面図、図６（ｂ）は加工ヘッド本体の移動量を説明する模式図、図６（ｃ）は最大加工ワーク寸法を説明する模式図である。
【００１４】
従来、三次元加工を行うことのできるレーザ加工機の加工ヘッド本体は、例えば図６に示すレーザ加工機５０の加工ヘッド本体５１のように構成されている。即ち加工ヘッド本体５１は、所定のＹ軸方向に移動自在な図示しないサドル側に設けられた上下方向のスリーブ部材５２及び、該スリーブ部材５２の先端に設けられた回転先端部材５３及び、該回転先端部材５３に設けられたトーチ５６で構成されている。スリーブ部材５２は図示しないサドルに対して該スリーブ部材５２の中心軸ＣＴ１（所定のＺ軸に平行な軸）を中心に図の矢印Ｇ、Ｈ方向に回転駆動自在となっており、回転先端部材５３はスリーブ部材５２に対して、中心軸ＣＴ１に直角な中心軸ＣＴ２を中心に図の矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動自在となっている。トーチ５６は中心軸ＣＴ２に直角な方向に伸びている。
【００１５】
レーザ光ＲＺは，スリーブ部材５２中を中心軸ＣＴ１に沿って矢印Ｆ方向に進み、該スリーブ部材５２中の第１ミラー５２ａで反射され中心軸ＣＴ２に沿って進み回転先端部材５３まで供給される。また回転先端部材５３に供給されたレーザ光ＲＺは、該回転先端部材５３中の第２ミラー５３ａで反射され該中心軸ＣＴ２に直角な方向にトーチ５６に供給され、該トーチ５６の先端から外部に射出されるようになっている。集光レンズ５７は回転先端部材５３中で、第２ミラー５３ａよりトーチ５６側の位置に設けられており、該集光レンズ５７を通ったレーザ光ＲＺはトーチ５６の外部前方で焦点ＦＣを形成するようになっている。
【００１６】
ところで上述したレーザ加工機５０のような従来のレーザ加工機では以下に述べる（１）（２）（３）（４）のような不都合があった。
【００１７】
（１）メンテナンス時等に集光レンズ５７を取り出すには、トーチ５６等を分解・調整するなどの複雑な作業が必要であった。そのためメンテナンスに多大な手間と時間がかかっていた。これによりメンテナンス工程での時間がかかり、加工の高速化が妨げられていた。
【００１８】
（２）更に、ワークにレーザ光ＲＺが射出されると紫外線等が該ワークから反射され、トーチ５６中の集光レンズ５７に照射される。これにより集光レンズ５７にスパッタが付着する。スパッタの付着により集光レンズ５７の点検や交換が頻繁に必要になると、その分、メンテナンスに要する時間がかかり加工の高速化が妨げられる。また、スパッタ付着により加工性能が低下するといった不都合も生じる。
【００１９】
（３）また例えば図６（ｂ）に示すように、ポジションＰ１でワーク７０の一方の側部７０ａを加工した後、加工ヘッド本体５１をポジションＰ２に水平移動させて、この側部７０ａに背向（図６ではＹ軸方向に背向）した他方の側部７０ｂを加工するような場合、図示しないサドル或いはテーブルを移動させることにより加工ヘッド本体５１（スリーブ部材５２）を移動させる移動量のうち、側部７０ａ、７０ｂの背向方向（図６ではＹ軸方向）における移動量Ｍ１は、側部７０ａ、７０ｂ間の距離Ｗ１に、第２ミラー５３ａ（回転中心）から焦点ＦＣまでの距離Ｌ１０の２倍を加えた量であることが知られている。従って、この移動量Ｍ１をなるべく小さくして軸の高速化を実現し、高速な加工を実現するには距離Ｌ１０をなるべく小さくし、小回りのきく構造としたい。しかし、この距離Ｌ１０のうち集光レンズ５７から焦点ＦＣまでの距離は焦点距離であり所定の大きさを確保する必要があることから距離Ｌ１０を短縮することは困難であった。
【００２０】
（４）また、距離Ｗ１でＹ軸方向に背向する側部７０ａ、７０ｂを加工するのに加工ヘッド本体５１を上述した移動量Ｍ１だけ移動させねばならないということは、図６（ｃ）に示すように加工ヘッド本体５１がＹ軸方向に移動できる最大ストローク（図示しないサドルの最大移動ストローク）が最大ストロークＳＴであるなら、側部７０ａ、７０ｂを加工可能なワーク７０の最大加工ワーク寸法（距離Ｗ１）は、最大ストロークＳＴから距離Ｌ１０の２倍を減じた大きさとなる。従って、この最大加工ワーク寸法をなるべく大きく、またデッドゾーンの削減を実現するには距離Ｌ１０をなるべく小さくしたい。しかし、既に上述したようにこの距離Ｌ１０を短縮することは困難であった。
【００２１】
続いて、以上のような従来の問題点を解決できる本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は本発明によるレーザ加工機の一例を示した全体斜視図、図２は図１のレーザ加工機における加工ヘッド本体付近を示した側断面図（一部側面図）、図３はレンズカートリッジの着脱を説明した加工ヘッド本体付近の斜視図、図４は加工ヘッド本体の移動量を説明する模式図、図５は、最大加工ワーク寸法を説明する模式図である。
【００２２】
レーザ加工機１は図１に示すようにベース２を有しており、ベース２には、上面に水平なワーク設置面３ａが形成されたテーブル３が、水平方向である図の矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動自在に設けられている。ベース２には、前記テーブル３を、上述した矢印Ａ、Ｂ方向とは直角な矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に跨ぐ形でコラム５が設けられており、コラム５にはサドル用レール５ａ、５ａ等を介してサドル６が、該サドル用レール５ａ、５ａに沿って矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動自在に設けられている。またコラム５には、前記サドル６よりも図１の矢印Ｂ側（即ち図１の紙面奥側）の位置において、図示しないレーザ発振器が設けられており、このレーザ発振器とサドル６の間は、該サドル６の動きに合わせて移動・伸縮等が自在になった公知の光路管であるレーザ光路管７によって接続されている。
【００２３】
またサドル６には図示しないヘッド用レール等を介して、該サドル６に対し、矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）及び矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に直角で鉛直な矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に移動駆動自在な形で加工ヘッド本体１１が設けられている。加工ヘッド本体１１は、上述したサドル６に対して矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に移動自在に設けられた形のスリーブ部材１２を有しており、スリーブ部材１２は矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に伸延した形になっている。なおサドル６に接続されているレーザ光路管７とスリーブ部材１２の間は、サドル６に対する該スリーブ部材１２の動きに合わせて伸縮等が自在になった公知の光路管であるサドル側光路管９によって接続されている。スリーブ部材１２は、図２に示すように、基本的に外スリーブ１２ａと内スリーブ１２ｂとで構成されており、外スリーブ１２ａの内側に円筒形の内スリーブ１２ｂが入り子状に挿入されている。この外スリーブ１２ａは、図示しないモータ及び適宜な動力伝達機構により、サドル６に対して、Ｚ軸に平行な所定の中心軸ＣＴ１を中心に矢印Ｇ、Ｈ方向（Ａ軸方向）に軸回転駆動自在となっており、また内スリーブ１２ｂは、図示しないモータ及び適宜な動力伝達機構により、外スリーブ１２ａに対して前記中心軸ＣＴ１を中心に矢印Ｇ、Ｈ方向（Ａ軸方向）に軸回転駆動自在な形で配置されている。
【００２４】
スリーブ部材１２の下端付近には、図２に示すように、該スリーブ部材１２の側部に配置された形で回転先端部材２０が設けられており、回転先端部材２０のうち図２左端側は、前記中心軸ＣＴ１と直角な中心軸ＣＴ２を中心とした基本的に円筒形に形成された円筒部２１となっている。円筒部２１はスリーブ部材１２の外スリーブ１２ａに対して中心軸ＣＴ２を中心に図の矢印Ｊ、Ｋ方向（Ｂ軸方向）に回転自在に軸支されており、円筒部２１の端部側（図２の紙面左側）は外スリーブ１２ａ内に嵌入している。この円筒部２１の端部側には傘歯車２１ａが設けられており、上述した内スリーブ１２ｂの下端（外スリーブ１２ａ内に存在）にも傘歯車１２ｃが設けられている。これら円筒部２１の傘歯車２１ａと内スリーブ１２ｂの傘歯車１２ｃは互いに噛合している。即ち、内スリーブ１２ｂの中心軸ＣＴ１を中心とした矢印Ｇ、Ｈ方向における回転により、上述した傘歯車１２ｃ、２１ａを介して回転先端部材２０が中心軸ＣＴ２を中心として矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動されるようになっている。なお、回転先端部材２０は、中心軸ＣＴ２に直角な図２の矢印Ｔ方向に向いた形でトーチ取付部２２を有しており、該トーチ取付部２２には矢印Ｔ方向に伸延した形のトーチ２６が接続して設けられている。
【００２５】
以上のような構成により、図示しないレーザ発振器により発振されたレーザ光ＲＺは、レーザ光路管７及びサドル側光路管９を介して加工ヘッド本体１１内に形成されたレーザ光路ＲＫに進入し、該レーザ光路ＲＫ内を通過する。まずレーザ光ＲＺは、スリーブ部材１２におけるレーザ光路ＲＫである内スリーブ１２ｂ内を中心軸ＣＴ１に沿って進み、該スリーブ部材１２の先端付近（図２では内スリーブ１２ｂの下方外側で外スリーブ１２ａの内部）に設けられている第１ミラー１３で反射されて中心軸ＣＴ２に沿って進み回転先端部材２０に供給される（即ち、第１ミラー１３の部位ではレーザ光路ＲＫは直角に屈曲した光路屈曲部ＫＰ１となっている）。回転先端部材２０に供給されたレーザ光ＲＺは、該転先端部材２０内のレーザ光路ＲＫ、即ち円筒部２１内を中心軸ＣＴ２に沿って進み、回転先端部材２０のうち該円筒部２１の図２紙面右側に、中心軸ＣＴ２と交差した形で設けられている第２ミラー２３で反射されて中心軸ＣＴ２に直角な矢印Ｔ方向に進みトーチ２６に供給される（即ち、第２ミラー２３の部位ではレーザ光路ＲＫは直角に屈曲した光路屈曲部ＫＰ２となっている）。トーチ２６に供給されたレーザ光ＲＺは、該トーチ２６を介して矢印Ｔ方向外部に射出されるようになっている。
【００２６】
ところで回転先端部材２０には、図２及び図３に示すように、円筒部２１の図２紙面右側に隣接した形で、従って円筒部２１と第２ミラー２３との間の位置にカートリッジ装着部３０が形成されている。カートリッジ装着部３０内にはレンズ設置空間３０ａが形成されており、該レンズ設置空間３０ａはレーザ光路ＲＫ上に位置している。カートリッジ装着部３０の側部には開口部３０ｂが形成されており、レンズ設置空間３０ａは該開口部３０ｂを介して前記中心軸ＣＴ２に直角な方向（図３の矢印Ｐ方向）に外部に開口している。図２では、カートリッジ装着部３０にはレンズカートリッジ３１が着脱自在に装着されており、レンズカートリッジ３１はレンズ設置空間３０ａに整合挿入された環状のレンズフレーム部３２を有している。このレンズフレーム部３２はレンズ設置空間３０ａに対し図３の矢印Ｐ、Ｑ方向に抜き取り・挿入自在になっている。
【００２７】
レンズフレーム部３２には集光レンズ３３が設置されており、レンズフレーム部３２がレンズ設置空間３０ａに挿入された状態で該集光レンズ３３は、レーザ光路ＲＫ上に配置されるようになっている。レンズフレーム部３２の側部には蓋部３５が設けられており、レンズフレーム部３２がレンズ設置空間３０ａに挿入された状態では、該蓋部３５はレンズ設置空間３０ａの外部に配置され、開口部３０ｂを確実に塞いだ状態になる。即ち、この蓋部３５によりレンズ設置空間３０ａ内への塵埃等の進入を防止できる。また、この蓋部３５はレンズカートリッジ３１を着脱させる際のつまみとしての役割も有している。
【００２８】
なお上述した加工ヘッド本体１１には、トーチ２６等にアシストガスを供給するアシストガス供給手段が設けられており、またトーチ２６には、ワークまでの距離を検地する距離センサ等が設けられており、その他、各種の部材が設けられているが、本発明とは直接関係ないので図示及び説明は省略している。
【００２９】
レーザ加工機１は上述したように構成されているので、該レーザ加工機１により三次元立体的なワーク７０を加工するには、図１に示すようにテーブル３のワーク設置面３ａにワーク７０を設置しておき、テーブル３を矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動させ、またサドル６を移動駆動手段を介して矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に移動駆動させ、また加工ヘッド本体１１を矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に移動駆動させ、更に加工ヘッド本体１１のうちスリーブ部材１２を矢印Ｇ、Ｈ方向に回転駆動させ、また第１スリーブ部材１２に対して回転先端部材２０を矢印Ｊ、Ｋ方向に回転駆動させることにより、トーチ２６の先端とワーク７０との相対位置をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸による三次元座標上で三次元的に変化させると共に、ワーク７０に対するトーチ２６の先端の角度を三次元的に変化させるようにする。
【００３０】
上述したように、トーチ２６の先端とワーク７０との相対位置を三次元的に変化させると共に、ワーク７０に対するトーチ２６の先端の角度を三次元的に変化させながら、トーチ２６の先端からレーザ光ＲＺを射出するようにしてワーク７０への加工が施される。レーザ光ＲＺは、回転先端部材２０中のカートリッジ装着部３０におけるレンズ設置空間３０ａ内を通過する際に、該カートリッジ装着部３０に装着されたレンズカートリッジ３１の、レンズ設置空間３０ａ内に配置された集光レンズ３３を通過することにより集光され、トーチ２６の外部で焦点ＦＣを形成する。この焦点ＦＣをワーク７０における加工位置に合わせる形で加工を行う。
【００３１】
ところで、集光レンズ３３からレーザ光ＲＺの焦点ＦＣまでのレーザ光路ＲＫ上の距離は、所定の焦点距離を確保する必要があるため短縮が困難であるが、集光レンズ３３と第２ミラー２３との間の距離を確保することで該第２ミラー２３から焦点ＦＣまでの距離Ｌ１を極力短縮できる。レーザ光ＲＺの焦点ＦＣを中心軸ＣＴ２を中心にして回転移動させる場合の回転半径は上述した距離Ｌ１であるので、本実施例の場合には前記回転半径を極力小さくできるようになっている。これにより、トーチ２６等の移動において小回りがきき、高速な移動により加工工程での高速化が実現し、高速な加工が実現する。また通常では、加工ヘッド本体１１がワーク７０に対して限られたストローク内でのみ移動できることから、本実施例では上述したようにトーチ２６等の移動において小回りがきくので、その分、最大加工ワーク寸法が大きくなり、ワーク加工上のデッドゾーンが削減されるという利点もある。
【００３２】
例えば具体的には図４に示すように、あるポジションＰ１でトーチ２６を水平方向（図４では矢印Ｄ方向）に向けワーク７０の一方の側部７０ａを加工した後、この側部７０ａに対して水平方向（図４ではＹ軸方向）に背向した他方の側部７０ｂを加工する場合には、まずスリーブ部材１２を中心軸ＣＴ１を中心に矢印Ｇ、Ｈ方向に１８０度回転させる（或いは、回転先端部材２０を中心軸ＣＴ２を中心に矢印Ｊ、Ｋ方向に１８０度回転させてもよい）。これによりトーチ２６の向きは、側部７０ａを加工していた状態での向き（図４では矢印Ｄ方向）と反対の向きになった。次いで、ワーク７０に対して加工ヘッド本体１１を水平方向に移動（即ち、サドル６のＹ軸方向での移動或いはテーブル３のＸ軸方向での移動により行う）させて所定のポジションＰ２に位置決め配置する。これによりトーチ２６がワーク７０の側部７０ｂを向いた形で配置された。ところでポジションＰ２に移動する際の加工ヘッド本体１１の移動量のうち、側部７０ａ，７０ｂの背向方向（図４ではＹ軸方向）における移動量Ｍ２は、側部７０ａ、７０ｂ間の距離Ｗ１（図４ではＹ軸方向の距離）に、第２ミラー２３（具体的には回転中心である中心軸ＣＴ２との交点位置Ｋ１）から焦点ＦＣまでの距離Ｌ１の２倍を加えた量となる。上述したように本実施例では距離Ｌ１を極力小さくできるので、移動量Ｍ２をなるべく小さくし、軸の高速化を実現し、高速な加工を実現することができる。
【００３３】
また、距離Ｗ１でＹ軸方向（或いはＸ軸方向）に背向する側部７０ａ、７０ｂを加工する際に、加工ヘッド本体１１をこの背向方向に上述した移動量Ｍ２だけ移動させねばならないということは、図５に示すように加工ヘッド本体１１がテーブル３に対してＹ軸方向（或いはＸ軸方向）に相対移動できる最大ストロークが最大ストロークＳＴであるなら、側部７０ａ、７０ｂを加工可能なワーク７０の最大加工ワーク寸法（距離Ｗ１）は、該最大ストロークＳＴから距離Ｌ１の２倍を減じた大きさとなる。上述したように本実施例のレーザ加工機１では距離Ｌ１の短縮が簡単に実現するので、この最大加工ワーク寸法を従来のもの（例えば図５の７０ｘ）よりなるべく大きくし、またデッドゾーンの削減を容易に実現することができる。
【００３４】
更に本実施例のレーザ加工機１では、ワーク７０にレーザ光ＲＺが射出された際に紫外線等が該ワーク７０から反射され、トーチ２６中に進入してくるが、この紫外線等は第２ミラー２３に照射吸収され、集光レンズ３３に照射されることは極力防止される。これにより集光レンズ３３にスパッタが付着することは防止され、加工性能の低下がなく信頼性が高い。またミラー等に比べて高価な集光レンズをすぐに破損させてしまわずに済み好都合である。
【００３５】
また本実施例のレーザ加工機１では、メンテナンス時等に集光レンズ３３を着脱する際には、回転先端部材２０のカートリッジ装着部３０に対してレンズカートリッジ３１を着脱させればよく（或いは別の例としてレンズフレーム部３２等を設けず集光レンズ３３をカートリッジ装着部３０等に直接着脱させるような構成としてもよい）、従来のようにトーチ等を分解・調整するなどの複雑な作業が不要である。これによりメンテナンスに手間と時間をかけずに済み好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるレーザ加工機の一例を示した全体斜視図である。
【図２】図２は図１のレーザ加工機における加工ヘッド本体付近を示した側断面図（一部側面図）である。
【図３】図３はレンズカートリッジの着脱を説明した加工ヘッド本体付近の斜視図である。
【図４】図４は、加工ヘッド本体の移動量を説明する模式図である。
【図５】図５は、最大加工ワーク寸法を説明する模式図である。
【図６】図６は従来のレーザ加工機の一例を示した図であり、図６（ａ）はその加工ヘッド本体付近を示した側面図、図６（ｂ）は加工ヘッド本体の移動量を説明する模式図、図６（ｃ）は最大加工ワーク寸法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１……レーザ加工機
１１……加工ヘッド本体
１２……第１ヘッド部（スリーブ部材）
１３……反射ミラー（第１ミラー）
２０……第２ヘッド部（回転先端部材）
２３……反射ミラー（第２ミラー）
２６……トーチ
３０……集光レンズ装着部（カートリッジ装着部）
３０ｂ……集光レンズ装着口（開口部）
３３……集光レンズ
ＣＴ２……回転軸（中心軸）
ＫＰ１、ＫＰ２……光路屈曲部
ＲＫ……レーザ光路
ＲＺ……レーザ光

Claims

レーザ光が通過自在なレーザ光路が内部に形成された加工ヘッド本体及び、該加工ヘッド本体に設けられ、前記レーザ光路を通過したレーザ光を外部に射出するトーチを有したレーザ加工機において、
前記レーザ光路は、該レーザ光路上において、少なくとも１箇所の光路屈曲部を有しており、
前記少なくとも１箇所の光路屈曲部は、反射ミラーを、該光路屈曲部に進入するレーザ光を所定の方向に反射させる形で有し、
前記加工ヘッド本体は、第１ヘッド部及び、円筒部を介して該第１ヘッド部に、所定の回転軸を中心に前記第１ヘッド部に対して回転自在な形で接続され、かつ他方の側で前記トーチと接続された第２ヘッド部を有しており、
前記少なくとも１箇所の光路屈曲部は、該光路屈曲部の前記反射ミラーが前記所定の回転軸と交差する形で前記第２ヘッド部に配置されており、
前記第２ヘッド部の、前記円筒部に隣接した位置に集光レンズ装着部を、該円筒部と前記反射ミラーとの間の前記レーザ光路途中に設け、
前記集光レンズ装着部に集光レンズ装着口を形成し、
前記集光レンズ装着部に、集光レンズを、前記集光レンズ装着口を介して着脱自在に設けて構成したレーザ加工機。