JP5627608B2 - 3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドおよび上記ヘッドを備えた機械加工装置 - Google Patents
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Description
Claims (23)
- 第1機械回転軸(A)を有し、機械加工装置のフランジ(30)に繋がる、締結手段(1)と、
第2機械回転軸(B)を有し、上記第2機械回転軸(B)が上記第1機械回転軸(A)に関して直交する共に、上記第2機械回転軸(B)と上記第1機械回転軸(A)とが交点(M)で交差している、中間手段(2)と、
第3機械移動軸(C)を有する、端末機械加工手段(3)と、
を備え、
上記中間手段(2)は、中心が上記交点(M)に位置する円弧の形状であり、上記第1機械回転軸(A)および上記第3機械移動軸(C)が、上記円弧に対し径方向に方向付けられている、3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドであって、
上記中間手段(2)は、
上記第1機械軸(A)の周囲を回転する上記締結手段(1)のパーツ(32)と一体である、第1支持誘導部(4)と、
上記第1支持誘導部(4)により誘導されて、上記第2機械回転軸(B)の周囲を回転する第2支持誘導部(5)と、
上記端末機械加工手段(3)のパーツ(38)と一体であり、かつ、上記第2支持誘導部(5)により誘導されて、上記第2機械回転軸(B)の周囲の上記第2支持誘導部(5)の回転から独立して、上記第2機械回転軸(B)の周囲を回転する第3パーツ(6)と
を有することを特徴とするヘッド。 - 請求項1に記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記交点(M)は、上記ヘッドの回転に関する限り不動点であることを特徴とするヘッド。 - 請求項1または2に記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記第1機械回転軸(A)および上記第3機械移動軸(C)は、上記ヘッドの基準配置で重なり合うことを特徴とするヘッド。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記第1支持誘導部(4)は、上記第1機械回転軸(A)の周囲を回転する上記締結手段のパーツ(32)と一体であり、上記第3パーツ(6)は、上記端末機械加工手段(3)のパーツ(38)と一体であることを特徴とするヘッド。 - 請求項1から4のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記締結手段(1)は、
上記第1機械回転軸(A)の周囲を回転する上記締結手段の上記パーツ(32)を作動させる、上記締結手段に組み込まれたダイレクトモータ(7)と、
上記第1機械回転軸(A)の周囲を回転する上記締結手段の上記パーツ(32)の角度位置を検出するセンサ(8)と
を有することを特徴とするヘッド。 - 請求項1から5のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記第2支持誘導部(5)は、この第2支持誘導部の作動のため、この第2支持誘導部に組み込まれたダイレクトモータ(9)と、上記第1支持誘導部(4)に対する、この第2支持誘導部の角度位置を検出するためのセンサ(10)とを有することを特徴とするヘッド。 - 請求項1から6のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記第3パーツ(6)は、この第3パーツの作動のため、この第3パーツに組み込まれたダイレクトモータ(11)と、上記第2支持誘導部(5)に対する、この第3パーツの角度位置を検出するためのセンサ(12)とを有することを特徴とするヘッド。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記端末機械加工手段(3)は、上記第3機械移動軸(C)に関して移動可能な上記端末機械加工手段(3)の部分(39)を作動させるため、この端末機械加工手段に組み込まれたダイレクトモータ(13)と、上記第3機械移動軸(C)に関して移動可能な上記部分(39)の線形位置を検知するためのセンサ(14)とを有することを特徴とするヘッド。 - 請求項5から8のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
各々の上記ダイレクトモータ(7,9,11,13)は、作動させる対象物(1,5,6,3)の形状に従って、構造的に形成されることを特徴とするヘッド。 - 請求項1から9のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記端末機械加工手段(3)は、上記第3機械移動軸(C)と同軸上にレーザー切断するためのノズル(15)を有することを特徴とするヘッド。 - 請求項10に記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記レーザー切断するためのノズル(15)は、その先端に距離センサ(16)を有することを特徴とするヘッド。 - 請求項10に記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記レーザー切断するためのノズル(15)は、レーザービームを送るための光ファイバー(18)の入口(17)を有することを特徴とするヘッド。 - 請求項12に記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記光ファイバー(18)の入口(17)は、上記ヘッドの自由端に関して下流側に位置していることを特徴とするヘッド。 - 請求項13に記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記ノズル(15)は、上流側にレーザービームのコリメータ(19)と、上記ノズル(15)の軸に沿って平行レーザービームを反射するためのミラー(20)と、反射された上記レーザービームを上記ノズル(15)の先端に集光させるためのレンズ(21)とを備えることを特徴とするヘッド。 - 請求項14のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記ノズル(15)は、その先端と上記レンズ(21)との間に、レーザー切断するためのプロセスガスの入口(22)を有することを特徴とするヘッド。 - 請求項1から15のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記レーザービームの焦点(P0)は、上記交点(M)と一致することを特徴とするヘッド。 - 請求項1から15のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記レーザービームの焦点(P0)は、上記交点(M)と一致しないことを特徴とするヘッド。 - 請求項1から17のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記締結手段(1)は、少なくとも±360度の範囲で回転可能であり、上記第2支持誘導部(5)は、上記第1支持誘導部(4)に関して、±60度を下回らない範囲で回転可能であり、上記第3パーツ(6)は、上記第2支持誘導部(5)に関して、±60度を下回らない範囲で回転可能であることを特徴とするヘッド。 - 請求項1から18のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドにおいて、
上記端末機械加工手段(3)は、±40mmを下回らない線形範囲を有することを特徴とするヘッド。 - 請求項1から19のいずれか1つに記載の3次元体を連続して精密機械加工するためのヘッドを備える機械加工装置。
- 請求項20に記載の機械加工装置において、
上記ヘッドの機械軸(A,B,C)から独立した機械デカルト軸(X,Y,Z)を有することを特徴とする機械加工装置。 - 請求項21に記載の機械加工装置において、
低直線加速度および/または低角加速度での機械加工のために、その機械デカルト軸(X,Y,Z)に関してのみ作動し、高直線加速度および/または高角加速度での機械加工のために、上記ヘッドの機械軸(A,B,C)に関してのみ作動することを特徴とする機械加工装置。 - 請求項20から22のいずれか1つに記載の機械加工装置において、
上記ヘッドの機械軸(A,B,C)は、互いに独立していることを特徴とする機械加工装置。
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