JP4015467B2 - 熱切断加工機 - Google Patents
熱切断加工機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4015467B2 JP4015467B2 JP2002137692A JP2002137692A JP4015467B2 JP 4015467 B2 JP4015467 B2 JP 4015467B2 JP 2002137692 A JP2002137692 A JP 2002137692A JP 2002137692 A JP2002137692 A JP 2002137692A JP 4015467 B2 JP4015467 B2 JP 4015467B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- carriage
- axis direction
- linear motor
- divided
- 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
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビーム又はプラズマビーム等の熱切断ビームのビーム軸がＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動しつつ、ワークに対してレーザ切断加工又はプラズマ切断加工等の熱切断加工を行う熱切断加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームがＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動する所謂ビーム軸移動形式の従来のレーザ切断加工機について簡単に説明すると、以下のようになる。
【０００３】
即ち、前記レーザ切断加工機はＸ軸方向（換言すれば前後方向）へ延びた機械フレームをベースとしており、この機械フレームには板状のワークを支持するテーブルが設けられている。前記機械フレームにおける前記テーブルの左右両側にはＸ軸方向へ延びた一対のＸ軸ガイド部材が設けられており、前記一対のＸ軸ガイド部材には前記テーブルを跨ぐようにＹ軸方向へ延びたＸ軸キャレッジがＸ軸方向へ移動可能に支持されている。そして、前記機械フレームにはＸ軸方向へ延びたＸ軸ラックが設けられており、前記Ｘ軸キャレッジにはこのＸ軸ラックに噛合したＸ軸ピニオンが回転可能に設けられてあって、前記Ｘ軸キャレッジには前記Ｘ軸ピニオンを回転させるＸ軸回転モータが設けられている。更に、前記Ｘ軸キャレッジにはＹ軸キャレッジがＹ軸方向へ移動可能に設けられており、このＹ軸キャレッジには前記ワークに向かってレーザビームを照射する加工ヘッドがＺ軸方向（換言すれば上下方向）へ移動可能に設けられている。
【０００４】
従って、前記テーブルにより前記ワークを支持する。次に、前記加工ヘッドをＺ軸方向へ移動させて、前記加工ヘッドの先端部と前記ワークの上面との間隔が所定の間隔になるように調節する。そして、前記加工ヘッドにより前記ワークに向かってレーザビームを照射しつつ、前記Ｘ軸回転モータの駆動により前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させると共に、前記Ｙ軸キャレッジをＹ軸方向へ移動させる。前記加工ヘッドを前記Ｘ軸キャレッジと一体的にＸ軸方向へ移動させると共に、前記加工ヘッドを前記Ｘ軸キャレッジと一体的にＹ軸方向へ移動させる。これによって、前記加工ヘッドをＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、換言すればレーザビームのビーム軸をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、前記ワークに対して所望のレーザ切断加工（熱切断加工の一例）を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、種々の大きさの前記ワークに対してレーザ切断加工を行うことができるように前記テーブルのＸ軸方向の幅を広くすると、それに応じて、前記一対のＸ軸ガイド部材のＸ軸方向の間隔が大きくなって、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下したり、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の長さが長くなって、レーザ切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなったりする場合が多くなる。上記のような場合に、前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させると、前記Ｘ軸回転モータに過負荷が生じて前記加工ヘッドのＸ軸方向の位置決め精度が悪化して、前記ワークに対して高精度なレーザ切断加工を行うことが困難になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、Ｘ軸方向へ延びた機械フレームと、
前記機械フレームに設けられ、ワークを支持するテーブルと、
前記機械フレームにおける前記テーブルの左右両側に設けられ、Ｘ軸方向（換言すれば前後方向）へ延びた一対のＸ軸ガイド部材と、
前記一対のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持され、前記テーブルを跨ぐようにＹ軸方向（換言すれば左右方向）へ延びたＸ軸キャレッジと、
前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動手段と、
前記Ｘ軸キャレッジに対してＹ軸方向及びＺ軸方向（換言すれば上下方向）へ移動可能に設けられ、前記ワークに向かって熱切断ビームを照射する加工ヘッドとを備えてあって、
前記Ｘ軸キャレッジは、
基部が前記一対のＸ軸ガイド部材のうちの一方のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持された第１分割キャレッジと、基部が前記一対のＸ軸ガイド部材のうちの他方のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持された第２分割キャレッジに分割してあって、
前記第１分割キャレッジの先端部と前記第２分割キャレッジの先端部をＹ軸方向へ相対的に移動可能に連結してなることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明特定事項によると、前記テーブルにより前記ワークを支持する。次に、前記加工ヘッドを前記Ｙ軸キャレッジに対してＺ軸方向へ移動させて、前記加工ヘッドの先端部と前記ワークの上面との間隔が所定の間隔になるように調節する。そして、前記加工ヘッドにより熱切断ビームを前記ワークに向かって照射しつつ、前記Ｘ軸移動手段により前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させると共に、前記加工ヘッドを前記Ｙ軸キャレッジに対してＹ軸方向へ移動させる。これによって、前記加工ヘッドを前記ワークに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、換言すれば熱切断ビームのビーム軸を前記ワークに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、前記ワークに対して所望の熱切断加工を行うことができる。
【０００８】
ここで、前記Ｘ軸キャレッジを前記第１分割キャレッジと前記第２分割キャレッジに分割してあって、前記第１分割キャレッジの先端部と前記第２分割キャレッジの先端部をＹ軸方向へ移動可能に連結してあるため、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記第１分割キャレッジが前記第２分割キャレッジに対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の発明特定事項の他に、前記第１分割キャレッジの先端部或いは前記第２分割キャレッジの先端部に設けられた連結スライド部材と、
前記第２分割キャレッジの先端部或いは前記第１分割キャレッジの先端部に設けられ、前記スライド部材をＹ軸方向へ移動可能に支持する連結ガイド部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明特定事項の他に、請求項１に記載の発明特定事項による作用と同様の作用を奏する。
【００１１】
請求項３に記載の発明にあっては、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項の他に、前記Ｘ軸移動手段は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、前記第１分割キャレッジをＸ軸方向へ移動させる第１Ｘ軸移動装置と、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、前記第２分割キャレッジをＸ軸方向へ移動させる第２Ｘ軸移動装置とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明特定事項によると、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項による作用の他に、前記第１Ｘ軸移動装置及び前記第２Ｘ軸移動装置を同期駆動させて前記第１分割キャレッジ及び前記第２分割キャレッジを一体的にＸ軸方向へ移動させることにより、十分な駆動力で前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項３に記載の発明特定事項の他に、前記第１Ｘ軸移動装置は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、Ｘ軸方向へ延びた第１Ｘ軸ラックと、
前記第１分割キャレッジの基部に回転可能に設けられ、前記第１Ｘ軸ラックに噛合した第１ピニオンと、
前記第１ピニオンを回転させる第１Ｘ軸回転モータとを備えてあって、
同様に、前記第２Ｘ軸移動装置は、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、Ｘ軸方向へ延びた第２Ｘ軸ラックと、
前記第２分割キャレッジの基部に回転可能に設けられ、前記第２Ｘ軸ラックに噛合した第２ピニオンと、
前記第２ピニオンを回転させる第２Ｘ軸回転モータとを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明特定事項によると、請求項３に記載の発明特定事項による作用の他に、前記第１Ｘ軸回転モータ及び前記第２Ｘ軸回転モータの同期駆動により前記第１ピニオン及び前記第２ピニオンを同期して回転させることにより、前記第１ピニオンと前記第１Ｘ軸ラックの噛合作用、及び前記第２ピニオンと前記第２Ｘ軸ラックの噛合作用によって、前記第１分割キャレッジ及び前記第２分割キャレッジを一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力で前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させることができる。
【００１５】
ここで、前述のように前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、前記第１Ｘ軸ラックと前記第１ピニオンとの間のバックラッシ及び前記第２Ｘ軸ラックと前記第２ピニオンとの間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明にあっては、請求項３に記載の発明特定事項の他に、前記第１Ｘ軸移動装置は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられかつＸ軸方向へ延びた第１Ｘ軸リニアモータ用固定子と、前記第１分割キャレッジの基部に設けられかつ前記第１Ｘ軸リニアモータ用固定子に対向した第１Ｘ軸リニアモータ用可動子を備えてなる第１Ｘ軸リニアモータであって、
前記第２Ｘ軸移動装置は、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられかつＸ軸方向へ延びた第２Ｘ軸リニアモータ用固定子と、前記第２分割キャレッジの基部に設けられかつ前記第２Ｘ軸リニアモータに対向した第２Ｘ軸リニアモータ用可動子を備えてなる第２Ｘ軸リニアモータであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明特定事項によると、請求項３に記載の発明特定事項による作用の他に、前記第１Ｘ軸リニアモータ及び前記第２Ｘ軸リニアモータの同期駆動により前記第１Ｘ軸リニアモータ用可動子及び前記第２Ｘ軸リニアモータ用可動子を同期してＸ軸方向へ移動させることにより、前記第１分割キャレッジ及び前記第２分割キャレッジを一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力で前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させることができる。
【００１８】
ここで、前述のように前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、前記第１Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第１Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔及び前記第２Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第２Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔を所定の間隔に保つことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、図３におけるI-I線に沿った図であって、図２は、図１における矢視部IIを示す図であって、図３は、本発明の実施の形態に係わるレーザ切断加工機の斜視図であって、図４は、図１に対応する図であって、第１Ｘ軸リニアモータ及び第２Ｘ軸リニアモータを用いた態様を示す図である。
【００２１】
ここで、「前」は、図１及び図４において紙面に向かって表，図２において下，図３において左斜め下のことをいい、「後」は、図１及び図４において紙面に向かって裏，図２において上，図３において右斜め上のことをいい、「左」は、図１，図２及び図４において左，図３において左斜め上のことをいい、「右」は、図１，図２及び図４において右，図３において右斜め下のことをいい、「上」は、図１，図３及び図４において上，図２において紙面に向かって表のことをいい、「下」は、図１，図３及び図４において下，図２において紙面に向かって裏のことをいう。
【００２２】
図１から図３に示すように、本発明の実施の形態に係わるレーザ切断加工機１は、レーザビーム（図示省略）のビーム軸をＸ軸方向（換言すれば前後方向）及びＹ軸方向（換言すれば左右方向）へ移動させつつ、板状のワークＷに対してレーザ切断加工を行う加工機であって、Ｘ軸方向へ延びた機械フレーム３をベースとしている。
【００２３】
機械フレーム３にはワークＷを多数の点で支持するテーブル５が設けられており、このテーブル５にはワークＷをテーブル５に対して固定する複数のワーク固定具７を備えている。なお、テーブル５においてワークＷを支持する具体的構成は公知であるため、その構成の詳細は省略する。また、機械フレーム３におけるテーブル５の左右両側にはＸ軸方向へ延びた一対のＸ軸ガイド部材９，１１が設けられており、一対のＸ軸ガイド部材９，１１にはテーブル５を跨ぐようにＹ軸方向へ延びたＸ軸キャレッジ１３がＸ軸方向へ移動可能に支持されている。
【００２４】
このＸ軸キャレッジ１３は、基部が一対のＸ軸ガイド部材９，１１のうち一方のＸ軸ガイド部材９にＸ軸方向へ移動可能に支持された第１分割キャレッジ１５と、基部が一対のＸ軸ガイド部材９，１１のうち他方のＸ軸ガイド部材１１にＸ軸方向へ移動可能に支持された第２分割キャレッジ１７とに分割してある。ここで、Ｘ軸キャレッジ１３の左部の適宜位置で第１分割キャレッジ１５と第２分割キャレッジ１７に分割してあるが、Ｘ軸キャレッジ１３の中央部の適宜位置或いは右部の適宜位置で第１分割キャレッジ１５と第２分割キャレッジ１７に分割するように構成してもよい。
【００２５】
また、第１分割キャレッジ１５の先端部と第２分割キャレッジ１７の先端部はＹ軸方向へ相対的に移動可能に連結するように、第１分割キャレッジ１５の先端部には右方向へ突出した複数の連結スライドピン（連結スライド部材）１９が設けられており、第２分割キャレッジ１７の先端部には対応する連結スライドピン１９をＹ軸方向へ移動可能に支持する複数の連結ガイドブッシュ（連結ガイド部材）２１が設けられている。ここで、第１分割キャレッジ１５の先端部に連結ガイドブッシュ２１を、第２分割キャレッジ１７の先端部に連結スライドピン１９をそれぞれ設けるようにしてもよく、連結スライド部材として連結雄スプライン及び連結ガイド部材として連結雌スプラインを用いるようにしてもよい。
【００２６】
一方のＸ軸ガイド部材９の近傍には第１分割キャレッジ１５をＸ軸方向へ移動させる第１Ｘ軸移動装置２３が設けられている。即ち、機械フレーム３における一方のＸ軸ガイド部材９の上側近傍にはＸ軸方向へ延びたＸ軸ラック２５が設けられており、第１分割キャレッジ１５の基部にはこのＸ軸ラック２５に噛合した第１ピニオン２７が回転可能に設けられている。そして、第１分割キャレッジ１５には第１ピニオン２７を回転させる第１Ｘ軸回転モータ２９が設けられており、この第１Ｘ軸回転モータ２９は減速機構３１を介して第１ピニオン２７に連動連結されている。
【００２７】
同様に、他方のＸ軸ガイド部材１１の近傍には第２分割キャレッジ１７をＸ軸方向へ移動させる第２Ｘ軸移動装置３３が設けられている。即ち、機械フレーム３における他方のＸ軸ガイド部材１１の上側近傍にはＸ軸方向へ延びたＸ軸ラック３５が設けられており、第２分割キャレッジ１７の基部にはこのＸ軸ラック３５に噛合した第２ピニオン３７が回転可能に設けられている。そして、第２分割キャレッジ１７には第２ピニオン３７を回転させる第２Ｘ軸回転モータ３９が設けられており、この第２Ｘ軸回転モータ３９は減速機構４１を介して第２ピニオン３７に連動連結されている。
【００２８】
従って、第１Ｘ軸回転モータ２９及び第２Ｘ軸回転モータ３９の同期駆動により第１ピニオン２７及び第２ピニオン３７を同期して回転させることにより、第１ピニオン２７と第１Ｘ軸ラック２５の噛合作用、及び第２ピニオン３７と第２Ｘ軸ラック３５の噛合作用によって、第１分割キャレッジ１５及び第２分割キャレッジ１７を一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力でＸ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させることができる。
【００２９】
第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３の代わりに図４に示すように第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５を用いてもよい。即ち、機械フレーム３における一方のＸ軸ガイド部材９の上側近傍にはＸ軸方向へ延びた第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７が設けられており、第１分割キャレッジ１５の基部にはこの第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７に左右に対向した第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９が設けられている。同様に、機械フレーム３における他方のＸ軸ガイド部材１１の上側近傍にはＸ軸方向へ延びた第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１が設けられており、第２分割キャレッジ１７の基部にはこの第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１に左右に対向した第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３が設けられている。
【００３０】
従って、第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５の同期駆動により第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９及び第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３を同期してＸ軸方向へ移動させることにより、第１分割キャレッジ１５及び第２分割キャレッジ１７を一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力でＸ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させることができる。
【００３１】
なお、第１Ｘ軸移動装置２３と第２Ｘ軸移動装置３３、第１Ｘ軸リニアモータ４１と第２Ｘ軸リニアモータ４３の代わりに、Ｘ軸方向へ延びたボールねじ等を用いた移動装置に変更しても差し支えない。
【００３２】
図１から図３に示すように、第２分割キャレッジ１７の水平部にはＹ軸方向へ延びたＹ軸ガイド部材５５が設けられており、このＹ軸ガイド部材５５にはＹ軸キャレッジ５７がＹ軸モータ（図示省略）の駆動によりＹ軸方向へ移動可能に設けられている。Ｙ軸キャレッジ５７にはワークＷに向かってレーザビームを照射する加工ヘッド５９が設けられており、この加工ヘッド５９はＺ軸モータ（図示省略）の駆動よりＺ軸方向へ移動可能である。機械フレーム３の後部にはレーザビームを発振させて出力するレーザ発振器６１が設けられており、このレーザ発振器６１と加工ヘッド５９は光学的に接続されている。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００３４】
テーブル５によりワークＷを支持して、複数のワーク固定具７によってワークＷをテーブル５に対して固定する。次に、前記Ｚ軸モータの駆動により加工ヘッド５９をＺ軸方向へ移動させて、加工ヘッド５９の先端部とワークＷの上面との間隔が所定の間隔になるように調節する。そして、加工ヘッド５９の先端部からレーザビームをワークＷに向かって照射しつつ、第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３によりＸ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させると共に、前記Ｙ軸モータの駆動によりＹ軸キャレッジ５７をＹ軸方向へ移動させる。これによって、加工ヘッド５９をワークＷに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、換言すればレーザビームのビーム軸をワークＷに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、ワークＷに対して所望のレーザ切断加工を行うことができる。
【００３５】
ここで、Ｘ軸キャレッジ１３を第１分割キャレッジ１５と第２分割キャレッジ１７に分割してあって、第１分割キャレッジ１５の先端部と第２分割キャレッジ１７の先端部をＹ軸方向へ移動可能に連結してあるため、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度が低下した場合、レーザ切断加工時において温度変化によるＸ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、第１分割キャレッジ１５が第２分割キャレッジ１７に対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度の低下、Ｘ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量を吸収することができる。
【００３６】
更に、前述のように一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度が低下した場合、レーザ切断加工時において温度変化によるＸ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度の低下、Ｘ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸ラック２５と第１ピニオン２７との間のバックラッシ及び第２Ｘ軸ラック３５と第２ピニオン３７との間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できる。同じ理由により、第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７と第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９の間の間隔及び第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１と第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３の間の間隔を所定の間隔に保つことができる。
【００３７】
以上の如き、本発明の実施の形態によれば、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度が低下した場合、レーザ切断加工時において温度変化によるＸ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、第１分割キャレッジ１５が第２分割キャレッジ１７に対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度の低下、Ｘ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、Ｘ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させても第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３（第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５）に過負荷が生じることがなく、加工ヘッド５９のＸ軸方向の位置決め精度が向上して、ワークＷに対して高精度な熱切断加工を容易に行うことできる。
【００３８】
また、第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸ラック２５と第１ピニオン２７との間のバックラッシ及び第２Ｘ軸ラック３５と第２ピニオン３７との間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できるため、Ｘ軸キャレッジ１３のＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【００３９】
更に、第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７と第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９の間の間隔及び第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１と第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３の間の間隔を所定の間隔に保つことができるため、第１Ｘ軸リニアモータ４１の駆動力（推力）及び第２Ｘ軸リニアモータ４３の駆動力（推力）が安定して、Ｘ軸キャレッジ１３のＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【００４０】
なお、本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなく、例えば、本発明の主要部の構成をレーザ切断加工機１の代わりにプラズマ切断加工機に適用したり、また、第２分割キャレッジ１７を更に複数に分割する等の適宜の変更を行うことできる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記第１分割キャレッジが前記第２分割キャレッジに対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させても前記Ｘ軸移動手段に過負荷が生じることがなく、前記加工ヘッドのＸ軸方向の位置決め精度が向上して、前記ワークに対して高精度な熱切断加工を容易に行うことできる。
【００４２】
請求項４に記載の発明によれば、前記第１Ｘ軸ラックと前記第１ピニオンとの間のバックラッシ及び前記第２Ｘ軸ラックと前記第２ピニオンとの間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できるため、前記Ｘ軸キャレッジのＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【００４３】
請求項５に記載の発明にあっては、前記第１Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第１Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔及び前記第２Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第２Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔を所定の間隔に保つことができるため、前記第１Ｘ軸リニアモータの駆動力（推力）及び前記第２Ｘ軸リニアモータの駆動力（推力）が安定して、前記Ｘ軸キャレッジのＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３におけるI-I線に沿った図である。
【図２】図１における矢視部IIを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わるレーザ切断加工機の斜視図である。
【図４】図１に対応する図であって、第１Ｘ軸リニアモータ及び第２Ｘ軸リニアモータを用いた態様を示す図である。
【符号の説明】
１ レーザ切断加工機
３ 機械フレーム
５ テーブル
９，１１ Ｘ軸ガイド部材
１３ Ｘ軸キャレッジ
１５ 第１分割キャレッジ
１７ 第２分割キャレッジ
１９ 連結スライドピン
２１ 連結ガイドブッシュ
２３ 第１Ｘ軸移動装置
２５ Ｘ軸ラック
２７ 第１ピニオン
２９ 第１Ｘ軸回転モータ
３３ 第２Ｘ軸移動装置
３５ Ｘ軸ラック
３７ 第２ピニオン
３９ 第２Ｘ軸回転モータ
４３ 第１Ｘ軸リニアモータ
４５ 第２Ｘ軸リニアモータ
４７ 第１Ｘ軸リニアモータ用固定子
４９ 第１Ｘ軸リニアモータ用可動子
５１ 第２Ｘ軸リニアモータ用固定子
５３ 第２Ｘ軸リニアモータ用可動子
５９ 加工ヘッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビーム又はプラズマビーム等の熱切断ビームのビーム軸がＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動しつつ、ワークに対してレーザ切断加工又はプラズマ切断加工等の熱切断加工を行う熱切断加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームがＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動する所謂ビーム軸移動形式の従来のレーザ切断加工機について簡単に説明すると、以下のようになる。
【０００３】
即ち、前記レーザ切断加工機はＸ軸方向（換言すれば前後方向）へ延びた機械フレームをベースとしており、この機械フレームには板状のワークを支持するテーブルが設けられている。前記機械フレームにおける前記テーブルの左右両側にはＸ軸方向へ延びた一対のＸ軸ガイド部材が設けられており、前記一対のＸ軸ガイド部材には前記テーブルを跨ぐようにＹ軸方向へ延びたＸ軸キャレッジがＸ軸方向へ移動可能に支持されている。そして、前記機械フレームにはＸ軸方向へ延びたＸ軸ラックが設けられており、前記Ｘ軸キャレッジにはこのＸ軸ラックに噛合したＸ軸ピニオンが回転可能に設けられてあって、前記Ｘ軸キャレッジには前記Ｘ軸ピニオンを回転させるＸ軸回転モータが設けられている。更に、前記Ｘ軸キャレッジにはＹ軸キャレッジがＹ軸方向へ移動可能に設けられており、このＹ軸キャレッジには前記ワークに向かってレーザビームを照射する加工ヘッドがＺ軸方向（換言すれば上下方向）へ移動可能に設けられている。
【０００４】
従って、前記テーブルにより前記ワークを支持する。次に、前記加工ヘッドをＺ軸方向へ移動させて、前記加工ヘッドの先端部と前記ワークの上面との間隔が所定の間隔になるように調節する。そして、前記加工ヘッドにより前記ワークに向かってレーザビームを照射しつつ、前記Ｘ軸回転モータの駆動により前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させると共に、前記Ｙ軸キャレッジをＹ軸方向へ移動させる。前記加工ヘッドを前記Ｘ軸キャレッジと一体的にＸ軸方向へ移動させると共に、前記加工ヘッドを前記Ｘ軸キャレッジと一体的にＹ軸方向へ移動させる。これによって、前記加工ヘッドをＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、換言すればレーザビームのビーム軸をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、前記ワークに対して所望のレーザ切断加工（熱切断加工の一例）を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、種々の大きさの前記ワークに対してレーザ切断加工を行うことができるように前記テーブルのＸ軸方向の幅を広くすると、それに応じて、前記一対のＸ軸ガイド部材のＸ軸方向の間隔が大きくなって、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下したり、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の長さが長くなって、レーザ切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなったりする場合が多くなる。上記のような場合に、前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させると、前記Ｘ軸回転モータに過負荷が生じて前記加工ヘッドのＸ軸方向の位置決め精度が悪化して、前記ワークに対して高精度なレーザ切断加工を行うことが困難になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、Ｘ軸方向へ延びた機械フレームと、
前記機械フレームに設けられ、ワークを支持するテーブルと、
前記機械フレームにおける前記テーブルの左右両側に設けられ、Ｘ軸方向（換言すれば前後方向）へ延びた一対のＸ軸ガイド部材と、
前記一対のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持され、前記テーブルを跨ぐようにＹ軸方向（換言すれば左右方向）へ延びたＸ軸キャレッジと、
前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動手段と、
前記Ｘ軸キャレッジに対してＹ軸方向及びＺ軸方向（換言すれば上下方向）へ移動可能に設けられ、前記ワークに向かって熱切断ビームを照射する加工ヘッドとを備えてあって、
前記Ｘ軸キャレッジは、
基部が前記一対のＸ軸ガイド部材のうちの一方のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持された第１分割キャレッジと、基部が前記一対のＸ軸ガイド部材のうちの他方のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持された第２分割キャレッジに分割してあって、
前記第１分割キャレッジの先端部と前記第２分割キャレッジの先端部をＹ軸方向へ相対的に移動可能に連結してなることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明特定事項によると、前記テーブルにより前記ワークを支持する。次に、前記加工ヘッドを前記Ｙ軸キャレッジに対してＺ軸方向へ移動させて、前記加工ヘッドの先端部と前記ワークの上面との間隔が所定の間隔になるように調節する。そして、前記加工ヘッドにより熱切断ビームを前記ワークに向かって照射しつつ、前記Ｘ軸移動手段により前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させると共に、前記加工ヘッドを前記Ｙ軸キャレッジに対してＹ軸方向へ移動させる。これによって、前記加工ヘッドを前記ワークに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、換言すれば熱切断ビームのビーム軸を前記ワークに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、前記ワークに対して所望の熱切断加工を行うことができる。
【０００８】
ここで、前記Ｘ軸キャレッジを前記第１分割キャレッジと前記第２分割キャレッジに分割してあって、前記第１分割キャレッジの先端部と前記第２分割キャレッジの先端部をＹ軸方向へ移動可能に連結してあるため、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記第１分割キャレッジが前記第２分割キャレッジに対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の発明特定事項の他に、前記第１分割キャレッジの先端部或いは前記第２分割キャレッジの先端部に設けられた連結スライド部材と、
前記第２分割キャレッジの先端部或いは前記第１分割キャレッジの先端部に設けられ、前記スライド部材をＹ軸方向へ移動可能に支持する連結ガイド部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明特定事項の他に、請求項１に記載の発明特定事項による作用と同様の作用を奏する。
【００１１】
請求項３に記載の発明にあっては、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項の他に、前記Ｘ軸移動手段は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、前記第１分割キャレッジをＸ軸方向へ移動させる第１Ｘ軸移動装置と、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、前記第２分割キャレッジをＸ軸方向へ移動させる第２Ｘ軸移動装置とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明特定事項によると、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項による作用の他に、前記第１Ｘ軸移動装置及び前記第２Ｘ軸移動装置を同期駆動させて前記第１分割キャレッジ及び前記第２分割キャレッジを一体的にＸ軸方向へ移動させることにより、十分な駆動力で前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項３に記載の発明特定事項の他に、前記第１Ｘ軸移動装置は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、Ｘ軸方向へ延びた第１Ｘ軸ラックと、
前記第１分割キャレッジの基部に回転可能に設けられ、前記第１Ｘ軸ラックに噛合した第１ピニオンと、
前記第１ピニオンを回転させる第１Ｘ軸回転モータとを備えてあって、
同様に、前記第２Ｘ軸移動装置は、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、Ｘ軸方向へ延びた第２Ｘ軸ラックと、
前記第２分割キャレッジの基部に回転可能に設けられ、前記第２Ｘ軸ラックに噛合した第２ピニオンと、
前記第２ピニオンを回転させる第２Ｘ軸回転モータとを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明特定事項によると、請求項３に記載の発明特定事項による作用の他に、前記第１Ｘ軸回転モータ及び前記第２Ｘ軸回転モータの同期駆動により前記第１ピニオン及び前記第２ピニオンを同期して回転させることにより、前記第１ピニオンと前記第１Ｘ軸ラックの噛合作用、及び前記第２ピニオンと前記第２Ｘ軸ラックの噛合作用によって、前記第１分割キャレッジ及び前記第２分割キャレッジを一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力で前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させることができる。
【００１５】
ここで、前述のように前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、前記第１Ｘ軸ラックと前記第１ピニオンとの間のバックラッシ及び前記第２Ｘ軸ラックと前記第２ピニオンとの間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明にあっては、請求項３に記載の発明特定事項の他に、前記第１Ｘ軸移動装置は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられかつＸ軸方向へ延びた第１Ｘ軸リニアモータ用固定子と、前記第１分割キャレッジの基部に設けられかつ前記第１Ｘ軸リニアモータ用固定子に対向した第１Ｘ軸リニアモータ用可動子を備えてなる第１Ｘ軸リニアモータであって、
前記第２Ｘ軸移動装置は、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられかつＸ軸方向へ延びた第２Ｘ軸リニアモータ用固定子と、前記第２分割キャレッジの基部に設けられかつ前記第２Ｘ軸リニアモータに対向した第２Ｘ軸リニアモータ用可動子を備えてなる第２Ｘ軸リニアモータであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明特定事項によると、請求項３に記載の発明特定事項による作用の他に、前記第１Ｘ軸リニアモータ及び前記第２Ｘ軸リニアモータの同期駆動により前記第１Ｘ軸リニアモータ用可動子及び前記第２Ｘ軸リニアモータ用可動子を同期してＸ軸方向へ移動させることにより、前記第１分割キャレッジ及び前記第２分割キャレッジを一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力で前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させることができる。
【００１８】
ここで、前述のように前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、前記第１Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第１Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔及び前記第２Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第２Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔を所定の間隔に保つことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、図３におけるI-I線に沿った図であって、図２は、図１における矢視部IIを示す図であって、図３は、本発明の実施の形態に係わるレーザ切断加工機の斜視図であって、図４は、図１に対応する図であって、第１Ｘ軸リニアモータ及び第２Ｘ軸リニアモータを用いた態様を示す図である。
【００２１】
ここで、「前」は、図１及び図４において紙面に向かって表，図２において下，図３において左斜め下のことをいい、「後」は、図１及び図４において紙面に向かって裏，図２において上，図３において右斜め上のことをいい、「左」は、図１，図２及び図４において左，図３において左斜め上のことをいい、「右」は、図１，図２及び図４において右，図３において右斜め下のことをいい、「上」は、図１，図３及び図４において上，図２において紙面に向かって表のことをいい、「下」は、図１，図３及び図４において下，図２において紙面に向かって裏のことをいう。
【００２２】
図１から図３に示すように、本発明の実施の形態に係わるレーザ切断加工機１は、レーザビーム（図示省略）のビーム軸をＸ軸方向（換言すれば前後方向）及びＹ軸方向（換言すれば左右方向）へ移動させつつ、板状のワークＷに対してレーザ切断加工を行う加工機であって、Ｘ軸方向へ延びた機械フレーム３をベースとしている。
【００２３】
機械フレーム３にはワークＷを多数の点で支持するテーブル５が設けられており、このテーブル５にはワークＷをテーブル５に対して固定する複数のワーク固定具７を備えている。なお、テーブル５においてワークＷを支持する具体的構成は公知であるため、その構成の詳細は省略する。また、機械フレーム３におけるテーブル５の左右両側にはＸ軸方向へ延びた一対のＸ軸ガイド部材９，１１が設けられており、一対のＸ軸ガイド部材９，１１にはテーブル５を跨ぐようにＹ軸方向へ延びたＸ軸キャレッジ１３がＸ軸方向へ移動可能に支持されている。
【００２４】
このＸ軸キャレッジ１３は、基部が一対のＸ軸ガイド部材９，１１のうち一方のＸ軸ガイド部材９にＸ軸方向へ移動可能に支持された第１分割キャレッジ１５と、基部が一対のＸ軸ガイド部材９，１１のうち他方のＸ軸ガイド部材１１にＸ軸方向へ移動可能に支持された第２分割キャレッジ１７とに分割してある。ここで、Ｘ軸キャレッジ１３の左部の適宜位置で第１分割キャレッジ１５と第２分割キャレッジ１７に分割してあるが、Ｘ軸キャレッジ１３の中央部の適宜位置或いは右部の適宜位置で第１分割キャレッジ１５と第２分割キャレッジ１７に分割するように構成してもよい。
【００２５】
また、第１分割キャレッジ１５の先端部と第２分割キャレッジ１７の先端部はＹ軸方向へ相対的に移動可能に連結するように、第１分割キャレッジ１５の先端部には右方向へ突出した複数の連結スライドピン（連結スライド部材）１９が設けられており、第２分割キャレッジ１７の先端部には対応する連結スライドピン１９をＹ軸方向へ移動可能に支持する複数の連結ガイドブッシュ（連結ガイド部材）２１が設けられている。ここで、第１分割キャレッジ１５の先端部に連結ガイドブッシュ２１を、第２分割キャレッジ１７の先端部に連結スライドピン１９をそれぞれ設けるようにしてもよく、連結スライド部材として連結雄スプライン及び連結ガイド部材として連結雌スプラインを用いるようにしてもよい。
【００２６】
一方のＸ軸ガイド部材９の近傍には第１分割キャレッジ１５をＸ軸方向へ移動させる第１Ｘ軸移動装置２３が設けられている。即ち、機械フレーム３における一方のＸ軸ガイド部材９の上側近傍にはＸ軸方向へ延びたＸ軸ラック２５が設けられており、第１分割キャレッジ１５の基部にはこのＸ軸ラック２５に噛合した第１ピニオン２７が回転可能に設けられている。そして、第１分割キャレッジ１５には第１ピニオン２７を回転させる第１Ｘ軸回転モータ２９が設けられており、この第１Ｘ軸回転モータ２９は減速機構３１を介して第１ピニオン２７に連動連結されている。
【００２７】
同様に、他方のＸ軸ガイド部材１１の近傍には第２分割キャレッジ１７をＸ軸方向へ移動させる第２Ｘ軸移動装置３３が設けられている。即ち、機械フレーム３における他方のＸ軸ガイド部材１１の上側近傍にはＸ軸方向へ延びたＸ軸ラック３５が設けられており、第２分割キャレッジ１７の基部にはこのＸ軸ラック３５に噛合した第２ピニオン３７が回転可能に設けられている。そして、第２分割キャレッジ１７には第２ピニオン３７を回転させる第２Ｘ軸回転モータ３９が設けられており、この第２Ｘ軸回転モータ３９は減速機構４１を介して第２ピニオン３７に連動連結されている。
【００２８】
従って、第１Ｘ軸回転モータ２９及び第２Ｘ軸回転モータ３９の同期駆動により第１ピニオン２７及び第２ピニオン３７を同期して回転させることにより、第１ピニオン２７と第１Ｘ軸ラック２５の噛合作用、及び第２ピニオン３７と第２Ｘ軸ラック３５の噛合作用によって、第１分割キャレッジ１５及び第２分割キャレッジ１７を一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力でＸ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させることができる。
【００２９】
第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３の代わりに図４に示すように第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５を用いてもよい。即ち、機械フレーム３における一方のＸ軸ガイド部材９の上側近傍にはＸ軸方向へ延びた第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７が設けられており、第１分割キャレッジ１５の基部にはこの第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７に左右に対向した第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９が設けられている。同様に、機械フレーム３における他方のＸ軸ガイド部材１１の上側近傍にはＸ軸方向へ延びた第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１が設けられており、第２分割キャレッジ１７の基部にはこの第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１に左右に対向した第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３が設けられている。
【００３０】
従って、第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５の同期駆動により第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９及び第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３を同期してＸ軸方向へ移動させることにより、第１分割キャレッジ１５及び第２分割キャレッジ１７を一体的にＸ軸方向へ移動させることができ、十分な駆動力でＸ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させることができる。
【００３１】
なお、第１Ｘ軸移動装置２３と第２Ｘ軸移動装置３３、第１Ｘ軸リニアモータ４１と第２Ｘ軸リニアモータ４３の代わりに、Ｘ軸方向へ延びたボールねじ等を用いた移動装置に変更しても差し支えない。
【００３２】
図１から図３に示すように、第２分割キャレッジ１７の水平部にはＹ軸方向へ延びたＹ軸ガイド部材５５が設けられており、このＹ軸ガイド部材５５にはＹ軸キャレッジ５７がＹ軸モータ（図示省略）の駆動によりＹ軸方向へ移動可能に設けられている。Ｙ軸キャレッジ５７にはワークＷに向かってレーザビームを照射する加工ヘッド５９が設けられており、この加工ヘッド５９はＺ軸モータ（図示省略）の駆動よりＺ軸方向へ移動可能である。機械フレーム３の後部にはレーザビームを発振させて出力するレーザ発振器６１が設けられており、このレーザ発振器６１と加工ヘッド５９は光学的に接続されている。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００３４】
テーブル５によりワークＷを支持して、複数のワーク固定具７によってワークＷをテーブル５に対して固定する。次に、前記Ｚ軸モータの駆動により加工ヘッド５９をＺ軸方向へ移動させて、加工ヘッド５９の先端部とワークＷの上面との間隔が所定の間隔になるように調節する。そして、加工ヘッド５９の先端部からレーザビームをワークＷに向かって照射しつつ、第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３によりＸ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させると共に、前記Ｙ軸モータの駆動によりＹ軸キャレッジ５７をＹ軸方向へ移動させる。これによって、加工ヘッド５９をワークＷに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、換言すればレーザビームのビーム軸をワークＷに対してＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させることができ、ワークＷに対して所望のレーザ切断加工を行うことができる。
【００３５】
ここで、Ｘ軸キャレッジ１３を第１分割キャレッジ１５と第２分割キャレッジ１７に分割してあって、第１分割キャレッジ１５の先端部と第２分割キャレッジ１７の先端部をＹ軸方向へ移動可能に連結してあるため、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度が低下した場合、レーザ切断加工時において温度変化によるＸ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、第１分割キャレッジ１５が第２分割キャレッジ１７に対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度の低下、Ｘ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量を吸収することができる。
【００３６】
更に、前述のように一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度が低下した場合、レーザ切断加工時において温度変化によるＸ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度の低下、Ｘ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸ラック２５と第１ピニオン２７との間のバックラッシ及び第２Ｘ軸ラック３５と第２ピニオン３７との間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できる。同じ理由により、第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７と第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９の間の間隔及び第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１と第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３の間の間隔を所定の間隔に保つことができる。
【００３７】
以上の如き、本発明の実施の形態によれば、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度が低下した場合、レーザ切断加工時において温度変化によるＸ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、第１分割キャレッジ１５が第２分割キャレッジ１７に対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、一対のＸ軸ガイド部材９，１１の平行度の精度の低下、Ｘ軸キャレッジ１３のＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、Ｘ軸キャレッジ１３をＸ軸方向へ移動させても第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３（第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５）に過負荷が生じることがなく、加工ヘッド５９のＸ軸方向の位置決め精度が向上して、ワークＷに対して高精度な熱切断加工を容易に行うことできる。
【００３８】
また、第１Ｘ軸移動装置２３及び第２Ｘ軸移動装置３３を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸ラック２５と第１ピニオン２７との間のバックラッシ及び第２Ｘ軸ラック３５と第２ピニオン３７との間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できるため、Ｘ軸キャレッジ１３のＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【００３９】
更に、第１Ｘ軸リニアモータ４３及び第２Ｘ軸リニアモータ４５を備えた態様にあっては、第１Ｘ軸リニアモータ用固定子４７と第１Ｘ軸リニアモータ用可動子４９の間の間隔及び第２Ｘ軸リニアモータ用固定子５１と第２Ｘ軸リニアモータ用可動子５３の間の間隔を所定の間隔に保つことができるため、第１Ｘ軸リニアモータ４１の駆動力（推力）及び第２Ｘ軸リニアモータ４３の駆動力（推力）が安定して、Ｘ軸キャレッジ１３のＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【００４０】
なお、本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなく、例えば、本発明の主要部の構成をレーザ切断加工機１の代わりにプラズマ切断加工機に適用したり、また、第２分割キャレッジ１７を更に複数に分割する等の適宜の変更を行うことできる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度が低下した場合、熱切断加工時において温度変化による前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量が大きくなった場合においても、前記第１分割キャレッジが前記第２分割キャレッジに対して相対的にＹ軸方向へ移動することによって、前記一対のＸ軸ガイド部材の平行度の精度の低下、前記Ｘ軸キャレッジのＹ軸方向の伸縮量を吸収できるため、前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させても前記Ｘ軸移動手段に過負荷が生じることがなく、前記加工ヘッドのＸ軸方向の位置決め精度が向上して、前記ワークに対して高精度な熱切断加工を容易に行うことできる。
【００４２】
請求項４に記載の発明によれば、前記第１Ｘ軸ラックと前記第１ピニオンとの間のバックラッシ及び前記第２Ｘ軸ラックと前記第２ピニオンとの間のバックラッシのうちいずれかのバックラッシを大目に設定する必要がなくなり、いずれのバックラッシを適量にそれぞれ設定できるため、前記Ｘ軸キャレッジのＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【００４３】
請求項５に記載の発明にあっては、前記第１Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第１Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔及び前記第２Ｘ軸リニアモータ用固定子と前記第２Ｘ軸リニアモータ用可動子の間の間隔を所定の間隔に保つことができるため、前記第１Ｘ軸リニアモータの駆動力（推力）及び前記第２Ｘ軸リニアモータの駆動力（推力）が安定して、前記Ｘ軸キャレッジのＸ軸方向の位置決め精度がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３におけるI-I線に沿った図である。
【図２】図１における矢視部IIを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わるレーザ切断加工機の斜視図である。
【図４】図１に対応する図であって、第１Ｘ軸リニアモータ及び第２Ｘ軸リニアモータを用いた態様を示す図である。
【符号の説明】
１ レーザ切断加工機
３ 機械フレーム
５ テーブル
９，１１ Ｘ軸ガイド部材
１３ Ｘ軸キャレッジ
１５ 第１分割キャレッジ
１７ 第２分割キャレッジ
１９ 連結スライドピン
２１ 連結ガイドブッシュ
２３ 第１Ｘ軸移動装置
２５ Ｘ軸ラック
２７ 第１ピニオン
２９ 第１Ｘ軸回転モータ
３３ 第２Ｘ軸移動装置
３５ Ｘ軸ラック
３７ 第２ピニオン
３９ 第２Ｘ軸回転モータ
４３ 第１Ｘ軸リニアモータ
４５ 第２Ｘ軸リニアモータ
４７ 第１Ｘ軸リニアモータ用固定子
４９ 第１Ｘ軸リニアモータ用可動子
５１ 第２Ｘ軸リニアモータ用固定子
５３ 第２Ｘ軸リニアモータ用可動子
５９ 加工ヘッド
Claims (5)
- Ｘ軸方向へ延びた機械フレームと、
前記機械フレームに設けられ、ワークを支持するテーブルと、
前記機械フレームにおける前記テーブルの左右両側に設けられ、Ｘ軸方向（換言すれば前後方向）へ延びた一対のＸ軸ガイド部材と、
前記一対のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持され、前記テーブルを跨ぐようにＹ軸方向（換言すれば左右方向）へ延びたＸ軸キャレッジと、
前記Ｘ軸キャレッジをＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動手段と、
前記Ｘ軸キャレッジに対してＹ軸方向及びＺ軸方向（換言すれば上下方向）へ移動可能に設けられ、前記ワークに向かって熱切断ビームを照射する加工ヘッドとを備えてあって、
前記Ｘ軸キャレッジは、
基部が前記一対のＸ軸ガイド部材のうちの一方のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持された第１分割キャレッジと、基部が前記一対のＸ軸ガイド部材のうちの他方のＸ軸ガイド部材にＸ軸方向へ移動可能に支持された第２分割キャレッジに分割してあって、
前記第１分割キャレッジの先端部と前記第２分割キャレッジの先端部をＹ軸方向へ相対的に移動可能に連結してなることを特徴とする熱切断加工機。 - 前記第１分割キャレッジの先端部或いは前記第２分割キャレッジの先端部に設けられた連結スライド部材と、
前記第２分割キャレッジの先端部或いは前記第１分割キャレッジの先端部に設けられ、前記連結スライド部材をＹ軸方向へ移動可能に支持する連結ガイド部材とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の熱切断加工機。 - 前記Ｘ軸移動手段は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、前記第１分割キャレッジをＸ軸方向へ移動させる第１Ｘ軸移動装置と、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、前記第２分割キャレッジをＸ軸方向へ移動させる第２Ｘ軸移動装置とを備えてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱切断加工機。 - 前記第１Ｘ軸移動装置は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、Ｘ軸方向へ延びた第１Ｘ軸ラックと、
前記第１分割キャレッジの基部に回転可能に設けられ、前記第１Ｘ軸ラックに噛合した第１ピニオンと、
前記第１ピニオンを回転させる第１Ｘ軸回転モータとを備えてあって、
同様に、前記第２Ｘ軸移動装置は、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられ、Ｘ軸方向へ延びた第２Ｘ軸ラックと、
前記第２分割キャレッジの基部に回転可能に設けられ、前記第２Ｘ軸ラックに噛合した第２ピニオンと、
前記第２ピニオンを回転させる第２Ｘ軸回転モータとを備えてなることを特徴とする請求項３に記載の熱切断加工機。 - 前記第１Ｘ軸移動装置は、
前記一方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられかつＸ軸方向へ延びた第１Ｘ軸リニアモータ用固定子と、前記第１分割キャレッジの基部に設けられかつ前記第１Ｘ軸リニアモータ用固定子に対向した第１Ｘ軸リニアモータ用可動子を備えてなる第１Ｘ軸リニアモータであって、
前記第２Ｘ軸移動装置は、
前記他方のＸ軸ガイド部材の近傍に設けられかつＸ軸方向へ延びた第２Ｘ軸リニアモータ用固定子と、前記第２分割キャレッジの基部に設けられかつ前記第２Ｘ軸リニアモータに対向した第２Ｘ軸リニアモータ用可動子を備えてなる第２Ｘ軸リニアモータであることを特徴とする請求項３に記載の熱切断加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137692A JP4015467B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 熱切断加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137692A JP4015467B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 熱切断加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003326383A JP2003326383A (ja) | 2003-11-18 |
| JP4015467B2 true JP4015467B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=29699373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002137692A Expired - Fee Related JP4015467B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 熱切断加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4015467B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101501961B1 (ko) * | 2011-10-21 | 2015-03-12 | 주식회사 한광 | 레이저 가공장치 |
-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002137692A patent/JP4015467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003326383A (ja) | 2003-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW542766B (en) | NC machine tool | |
| JP2008126322A (ja) | バイト加工方法及びバイト加工装置 | |
| CN103079736A (zh) | 螺旋加工方法及加工装置 | |
| JP6403944B2 (ja) | 曲面の旋削方法 | |
| EP2311599A1 (en) | Five-axis milling machine | |
| JP5147317B2 (ja) | レーザ・パンチ複合加工機 | |
| JPH1199424A (ja) | 工作機械の主軸ヘッド支持構造 | |
| JP2001219325A (ja) | ガントリー型の工作機械 | |
| JP4015467B2 (ja) | 熱切断加工機 | |
| JP2003225806A (ja) | 複合ｎｃ旋盤のフレーム構造 | |
| JP3019311B2 (ja) | 同時５軸制御加工機 | |
| JPH05293681A (ja) | レーザー加工機 | |
| JP4268842B2 (ja) | 工作機械 | |
| JP5577159B2 (ja) | ワークの表面の加工方法 | |
| JPH10518A (ja) | 工作機械 | |
| JPH11114772A (ja) | 自由曲面の加工法 | |
| JPH08118061A (ja) | レーザ加工機のワークテーブル | |
| JP4078175B2 (ja) | テレスコピックカバー装置 | |
| JP3126216B2 (ja) | レーザ加工機 | |
| JPH01316112A (ja) | Ｖ字形状溝加工機 | |
| JPH0751974A (ja) | 主軸ヘッドの送り装置 | |
| JP4144955B2 (ja) | 歯車加工方法 | |
| JP2001025936A (ja) | 工作機械 | |
| JP3536929B2 (ja) | ワークテーブルの前後動装置 | |
| JP4551783B2 (ja) | クランクシャフトの加工装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050509 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070824 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070913 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921 Year of fee payment: 6 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |