JP6628950B1 - レーザ加工機 - Google Patents

Abstract

レーザ加工機（１００）が、移動するとともに被加工物の加工を行う加工部と、加工部を保持するとともに、Ｙ方向に延びるガイドに沿ってＹ方向に移動することで加工部をＹ方向に移動させるサドル（２）と、サドル（２）が載せられるとともに、Ｘ方向に延びるガイドに沿ってＸ方向に移動することでクロスレール（３）および加工部をＸ方向に移動させるクロスレール（３）と、Ｘ方向に延びるガイドを介してクロスレール（３）が載置されるベッド（４）と、を備え、ベッド（４）は、ベース部（５，６）および梁部（７，８）で構成されており、ベース部（５）の長手方向の一方の先端部が梁部（７）の側面に結合され、梁部（７）の長手方向の一方の先端部がベース部（６）の側面に結合され、ベース部（６）の長手方向の一方の先端部が梁部（８）の側面に結合され、梁部（８）の長手方向の一方の先端部がベース部（５）の側面に結合されている。

Description

本発明は、移動可能な加工部で被加工物を加工するレーザ加工機に関する。

工作機械の一例であるレーザ加工機は、レーザ光を出射する加工ヘッドを高速で移動させるとともに、出射したレーザ光によって被加工物から種々の部材の高速切り出しを行う。

レーザ加工機は、例えば、加工ヘッドを搭載したクロスレールをベース部に設けられたＸ方向のガイドに沿って移動させるとともに、クロスレールに設けられたＹ方向のガイドに沿って加工ヘッドを移動させることで、加工ヘッドをＸ方向およびＹ方向に移動させている。このレーザ加工機においては、加工ヘッドの移動中にＸ方向およびＹ方向に加速度が加わるので、加工ヘッドに振動を発生させてしまう。この振動がレーザ加工機の固有値（固有周波数）となった場合、加工ヘッドが大きく振られてしまい、加工精度の悪化を招く。このようなレーザ加工機では、加工ヘッドの移動に伴う振動を抑制するために、レーザ加工機に高い剛性および高い固有周波数が求められる。

特許文献１の工作機械は、中空状のクロスレールに傾斜面を設けており、この傾斜面に加工ヘッドをスライドさせるためのスライド機構を載置することで、クロスレールのねじりの回転中心と、加工ヘッド搭載部の重心とを接近させている。これにより、特許文献１の工作機械は、クロスレールが並進方向に加減速する際に発生する、クロスレールのねじり中心周りの慣性モーメントを減少させ、クロスレールのねじり中心周りの振動を減少させている。

特開２０００−２６３３５６号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、Ｘ方向に平行に延びる２本のベース部の側面同士を、Ｙ方向に平行に延びる２本の連結梁（梁部）で接続することによって、クロスレールを載せるための矩形環状のベッドを構成している。この構成のため、上記特許文献１のベッドでは、Ｘ方向の加速度に対しては、梁部の断面二次モーメントが、ベッドのねじりに対する剛性値となり、Ｙ方向の加速度に対しては、ベース部の断面二次モーメントが、ベッドのねじりに対する剛性値となる。梁部の断面二次モーメントだけ、またはベース部の断面二次モーメントだけでは、ベッドのねじりに対する剛性値が低いので、上記特許文献１の技術では、加工ヘッドが大きく振動してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ベース部自体の剛性または梁部自体の剛性が低い場合であっても、移動および被加工物の加工を行う加工部の振動を抑制することできるレーザ加工機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザ加工機は、移動するとともに被加工物の加工を行う加工部と、加工部を保持するとともに、第１の方向に延びるガイドに沿って第１の方向に移動することで加工部を第１の方向に移動させる第１の移動体と、第１の移動体が載せられるとともに、第２の方向に延びるガイドに沿って第２の方向に移動することで第１の移動体および加工部を第２の方向に移動させる第２の移動体と、第２の方向に延びるガイドを介して第２の移動体が載置されるベッドと、を備えている。ベッドは、柱状の第１から第４の部材で構成されており、第１の部材の長手方向の一方の先端部が第２の部材の側面に結合され、第２の部材の長手方向の一方の先端部が第３の部材の側面に結合され、第３の部材の長手方向の一方の先端部が第４の部材の側面に結合され、第４の部材の長手方向の一方の先端部が第１の部材の側面に結合されている。

本発明にかかるレーザ加工機は、ベース部自体の剛性または梁部自体の剛性が低い場合であっても、移動および被加工物の加工を行う加工部の振動を抑制することできるという効果を奏する。

実施の形態１にかかるレーザ加工機の構成を示す図 実施の形態１にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す斜視図 実施の形態１にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す５面図 図３に示したベッドにおける、ベース部と梁部との配置関係を説明するための図 実施の形態２にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す斜視図 実施の形態２にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す５面図 図６に示したベッドにおける、ベース部と梁部との結合位置を説明するための図 図６に示したベッドのＡ−Ａ断面図 図６に示したベッドのＣ−Ｃ断面図 実施の形態３にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す斜視図 実施の形態３にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す５面図 図１１に示したベッドのＡ−Ａ断面図 図１１に示したベッドのＣ−Ｃ断面図

以下に、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかるレーザ加工機の構成を示す図である。図１では、レーザ加工機１００の斜視図を示している。以下では、ＸＹ平面が水平面に平行であり、Ｚ軸方向が鉛直方向に平行である場合について説明する。

レーザ加工機１００は、レーザ光を被加工物（ワーク）に照射する加工ヘッド１と、加工ヘッド１を固定するスライダ（図示せず）と、スライダを上下に移動させるためのガイド構造をもつサドル２と、を備えている。レーザ加工機１００は、工作機械の一例であり、加工ヘッド１は、移動するとともに被加工物の加工を行う加工部の一例である。

加工ヘッド１を固定するスライダは、サドル２と加工ヘッド１との間に配置されている。サドル２が備えるガイド構造は、Ｚ軸方向に延びるガイド（図示せず）を用いた構造であり、このガイドに沿ってスライダがＺ軸方向に移動することで、加工ヘッド１がＺ軸方向に移動する。

また、レーザ加工機１００は、第１の移動体であるサドル２を水平面（加工面）に対して平行に移動させるためのガイド構造（Ｙ軸ガイド３５）を持つクロスレール３を備えている。Ｙ軸ガイド３５は、Ｙ方向に延びるガイドであり、Ｙ軸ガイド３５に沿ってサドル２がＹ方向に移動することで、加工ヘッド１がＹ方向に移動する。

また、レーザ加工機１００は、クロスレール３を載せるベッド４を備えている。ベッド４は、第２の移動体であるクロスレール３を、水平面に対して平行で且つサドル２の移動方向に対して垂直に移動させるためのガイド構造（Ｘ軸ガイド３１Ａ，３１Ｂ）を有したコラムを含んでいる。コラムは、ベッド４の上部側の部材であり、ベッド４に一体形成されている。

Ｘ軸ガイド３１Ａ，３１Ｂは、Ｘ方向に延びるガイドであり、Ｘ軸ガイド３１Ａ，３１Ｂに沿ってクロスレール３がＸ方向に移動することで、クロスレール３および加工ヘッド１がＸ方向に移動する。

ベッド４には、Ｘ軸ガイド３１Ａ，３１Ｂを介してクロスレール３が載置される。ベッド４は、第１の方向であるＹ方向に平行に配置された２本の連結梁（後述する梁部７，８）と、第２の方向であるＸ方向に平行に配置された２本のベース部（後述するベース部５，６）とを有している。ベッド４では、ベース部５，６および梁部７，８を、それぞれ１つの辺とした矩形環状をなしている。ベッド４の下部には、４隅に４つの脚部が配置されており、ベッド４は、４つの脚部で支えられている。

なお、ベッド４とコラムとは、別構成であってもよい。ベッド４とコラムとが別構成である場合、コラムはベース部５，６の上面にそれぞれ配置される。また、ベース部５，６の内部には、補強リブが配置されてもよい。また、梁部７，８の内部には、補強リブが配置されてもよい。ベース部５，６の内部に補強リブが配置されると、レーザ加工機１００の固有周波数が向上する。また、梁部７，８の内部に補強リブが配置されると、レーザ加工機１００の固有周波数が向上する。

つぎに、ベッド４の全体構成について説明する。図２は、実施の形態１にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す斜視図である。ベッド４は、Ｘ方向に延びるベース部５，６と、Ｙ方向に延びる梁部７，８とを有している。ベース部５とベース部６とは、同様の形状を有しており、梁部７と梁部８とは、同様の形状を有している。ベース部５，６および梁部７，８は、柱状の部材を用いて構成されている。

第１の部材であるベース部５は、梁部７，８に結合されており、第２の部材である梁部７は、ベース部５，６に結合されている。また、第３の部材であるベース部６は、梁部７，８に結合されており、第４の部材である梁部８は、ベース部５，６に結合されている。Ｘ軸ガイド３１Ａは、ベース部５上に配置されており、Ｘ軸ガイド３１Ｂは、ベース部６上に配置されている。ベース部５，６、および梁部７，８には、それぞれ１つずつの脚部が設けられている。

なお、図２では、ベース部５，６の長手方向（Ｘ方向）を梁部７，８の長手方向（Ｙ方向）よりも長い寸法で図示しているが、梁部７，８の長手方向の寸法が、ベース部５，６の長手方向の寸法より長くてもよい。また、ベース部５，６の長手方向の寸法と、梁部７，８の長手方向の寸法とは、同じであってもよい。

図３は、実施の形態１にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す５面図である。図４は、図３に示したベッドにおける、ベース部と梁部との配置関係を説明するための図である。図３では、ベッド４の平面図２０１、正面図２０２、背面図２０３、左側面図２０４、および右側面図２０５を示している。図４では、ベッド４をＸＹ平面で切断した場合の、ベッド４の断面図を示している。なお、図３、後述する図６および図１１では、三角印で溶接個所の例を示しているが、溶接は、三角印で示した箇所以外に行われてもよい。

ベース部５の長手方向の先端面５Ｅは、梁部７の後端側の側面（後端側面７Ｓ）に結合され、梁部７の長手方向の先端面７Ｅは、ベース部６の後端側の側面（後端側面６Ｓ）に結合されている。ベース部６の長手方向の先端面６Ｅは、梁部８の後端側の側面（後端側面８Ｓ）に結合され、梁部８の長手方向の先端面８Ｅは、ベース部５の後端側の側面（後端側面５Ｓ）に結合されている。

このように、ベース部は、先端面が一方の梁部の側面に結合されるとともに、後端側の側面が他方の梁部の先端面に結合されている。また、梁部は、先端面が一方のベース部の側面に結合されるとともに、後端側の側面が他方のベース部の先端面に結合されている。すなわち、ベース部５，６および梁部７，８の各部材は、隣接する一方の部材の側面と隣接する他方の部材の先端面とに結合されている。

実施の形態１では、先端面５Ｅが、ベース部５の長手方向（軸方向）の一方の先端部であり、先端面７Ｅが、梁部７の長手方向の一方の先端部である。また、先端面６Ｅが、ベース部６の長手方向の一方の先端部であり、先端面８Ｅが、梁部８の長手方向の一方の先端部である。

なお、ベース部５，６および梁部７，８は、溶接によって結合されてもよいし、ボルト締結などの他の結合方法で結合されてもよい。

ここで比較例のベッドの構造について説明する。比較例のベッドは、Ｘ方向に延びる第１のベース部および第２のベース部と、Ｙ方向に延びる第１の梁部および第２の梁部とを備えている。比較例のベッドでは、第１のベース部の側面のうち、先端側の側面に第１の梁部の先端面が結合され、後端側の側面に第２の梁部の先端面が結合されている。また、第２のベース部の側面のうち、先端側の側面に第１の梁部の後端面が結合され、第２のベース部の側面のうち後端側の側面に第２の梁部の後端面が結合されている。換言すると、第１の梁部および第２の梁部は、それぞれ第１のベース部の側面および第２のベース部の側面に挟まれている。すなわち、第１の梁部および第２の梁部は、それぞれ先端面が第１のベース部の側面に結合されるとともに後端面が第２のベース部の側面に結合されている。

このような比較例のベッドの構成の場合、第１のベース部および第２のベース部の延設方向（Ｘ方向）の並進に対する剛性は、第１の梁部および第２の梁部の延設方向（Ｙ方向）に対するねじり剛性が支配的となる。また、第１の梁部および第２の梁部の延設方向の並進に対する剛性は、第１のベース部および第２のベース部の延設方向に対するねじり剛性が支配的となる。すなわち、比較例のベッドの構成の場合、第１のベース部、第２のベース部、第１の梁部、および第２の梁部が結合されて一体となっているにもかかわらず、これらの並進に対する剛性は、２部品ずつに独立した状態となる。

一方、本実施の形態におけるベッド４は、ベース部５の先端部の先端面５Ｅと梁部７の後端側面７Ｓとが結合され、ベース部６の先端部の先端面６Ｅと梁部８の後端側面８Ｓとが結合されている。また、ベッド４は、梁部７の先端部の先端面７Ｅとベース部６の後端側面６Ｓとが結合され、梁部８の先端部の先端面８Ｅとベース部５の後端側面５Ｓとが結合されている。

これにより、ベッド４全体の、ベース部５，６の長手方向の並進に対する剛性は、梁部７，８の長手方向に対するねじり剛性だけではなく、ベース部５，６の長手方向に対する並進の剛性も合成される。この結果、本実施の形態におけるベッド４は、比較例のベッドよりも、ベッド４全体のベース部５，６の長手方向の並進に対する剛性が高くなる。

同様に、ベッド４全体の、梁部７，８の長手方向の並進に対する剛性は、ベース部５，６の長手方向に対するねじり剛性だけでなく、梁部７，８の長手方向に対する並進の剛性も合成される。この結果、本実施の形態におけるベッド４は、比較例のベッドよりも、ベッド４全体の梁部７，８の長手方向の並進に対する剛性が高くなる。

このように、レーザ加工機１００では、ベース部５，６および梁部７，８の合成された断面二次モーメントが、ねじりに対する剛性値となるので、比較例のベッドよりも断面二次モーメントが大きい値となる。これにより、レーザ加工機１００では、クロスレール３の移動方向（Ｘ方向）、サドル２の移動方向（Ｙ方向）に対するベッド４の断面二次モーメントが向上し、ベッド４の固有周波数が向上する。したがって、レーザ加工機１００では、ベース部５，６自体の剛性または梁部７，８自体の剛性が低い場合であっても、レーザ加工機１００全体の耐振動特性が向上するので、加工ヘッド１の振動を抑制することができる。この結果、レーザ加工機１００は、被加工物に対して高精度な加工を実現することができる。

なお、工作機械は、レーザ加工機１００に限らない。工作機械は、移動および被加工物の加工を行う加工部を備えた装置であれば、何れの装置であってもよい。工作機械の他の例は、タレットパンチ加工機である。工作機械がタレットパンチ加工機である場合の加工部は、金型である。

このように実施の形態１のベッド４は、ベース部５の先端部が梁部７の後端側の側面に結合され、梁部７の先端部がベース部６の後端側の側面に結合され、ベース部６の先端部が梁部８の後端側の側面に結合され、梁部８の先端部がベース部５の後端側の側面に結合されている。これにより、ベッド４の、ベース部５，６の長手方向の並進に対する剛性は、梁部７，８の長手方向に対するねじり剛性と、ベース部５，６の長手方向に対する並進の剛性とが合成された剛性となる。また、ベッド４の、梁部７，８の長手方向の並進に対する剛性は、ベース部５，６の長手方向に対するねじり剛性と、梁部７，８の長手方向に対する並進の剛性とが合成された剛性となる。したがって、クロスレール３またはサドル２が移動する際に加工ヘッド１にＸ方向またはＹ方向の加速度が発生しても、ベース部５，６および梁部７，８のねじりによる振動を減少させることができるので、加工ヘッド１の振動を抑制することが可能となる。

実施の形態２．
つぎに、図５から図９を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、ベース部の先端部を梁部の上面に載せることによって、Ｘ軸ガイドの配置位置を梁部側まで延ばす。

図５は、実施の形態２にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す斜視図である。ベッド１４は、Ｘ方向に延びるベース部１５，１６と、Ｙ方向に延びる梁部１７，１８とを有している。

梁部１７，１８は、梁部７，８と同様の形状を有している。梁部１７は、梁部７と同様の位置に配置され、梁部１８は、梁部８と同様の位置に配置されている。ベース部１５は、ベース部５と同様の位置に配置され、ベース部１６は、ベース部６と同様の位置に配置されている。すなわち、ベッド１４では、ベース部１５，１６および梁部１７，１８を、それぞれ１つの辺とした矩形環状をなしている。具体的には、ベース部１５は、梁部１７，１８に結合されており、梁部１７は、ベース部１５，１６に結合されている。また、ベース部１６は、梁部１７，１８に結合されており、梁部１８は、ベース部１５，１６に結合されている。Ｘ軸ガイド３２Ａは、ベース部１５上に配置されており、Ｘ軸ガイド３２Ｂは、ベース部１６上に配置されている。

ベッド１４は、ベッド４と同様に、クロスレール３を、水平面に対して平行で且つサドル２の移動方向に対して垂直に移動させるためのガイド構造（Ｘ軸ガイド３２Ａ，３２Ｂ）を有したコラムを含んでいる。Ｘ軸ガイド３２Ａ，３２Ｂは、Ｘ方向に延びるガイドであり、Ｘ軸ガイド３２Ａ，３２Ｂに沿ってクロスレール３がＸ方向に移動することで、加工ヘッド１がＸ方向に移動する。

なお、ベッド１４とコラムとは、別構成であってもよい。ベッド１４とコラムとが別構成である場合、コラムはベース部１５，１６の上面にそれぞれ配置される。また、ベース部１５，１６の内部には、補強リブが配置されてもよい。また、梁部１７，１８の内部には、補強リブが配置されてもよい。

ベース部１５の先端部の下部側には梁部１７の後端部を入れることができる空間を有しており、ベース部１６の先端部の下部側には梁部１８の後端部を入れることができる空間を有している。梁部１７の後端部は、ベース部１５の先端部の下部側に設けられた空間に入れられ、梁部１８の後端部は、ベース部１６の先端部の下部側に設けられた空間に入れられる。また、ベース部１５の先端部の上部側は梁部１７の上面に載せられ、ベース部１６の先端部の上部側は梁部１８の上面に載せられる。

ベッド１４は、ベース部１５の先端部と梁部１７の後端部との結合部分、およびベース部１６の先端部と梁部１８の後端部との結合部分以外は、ベッド４と同様の構造を有している。

図６は、実施の形態２にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す５面図である。図７は、図６に示したベッドにおける、ベース部と梁部との結合位置を説明するための図である。図８は、図６に示したベッドのＡ−Ａ断面図である。図９は、図６に示したベッドのＣ−Ｃ断面図である。図６では、ベッド１４の平面図３０１、正面図３０２、背面図３０３、左側面図３０４、および右側面図３０５を示している。図７では、ベース部１６および梁部１８の斜視図を示している。

ベース部１６の長手方向の先端部には、梁部１８の後端部と組み合わせることができる切欠き部１６Ｘが設けられている。すなわち、ベース部１６を側面１６Ｄの方向から見た場合、ベース部１６の長手方向の先端部はＬ字型となっている。切欠き部１６Ｘは、第１面１６Ａおよび第２面１６Ｂを有している。第１面１６Ａは、側面１６Ｄ、およびベース部１６の長手方向の先端面１６Ｃに垂直な面である。第２面１６Ｂは、第１面１６Ａおよび側面１６Ｄに垂直な面である。すなわち、第１面１６Ａは、ベース部１６の上面および底面に平行な面であり、第２面１６Ｂは、先端面１６Ｃに平行な面である。

梁部１８は、切欠き部１６Ｘに結合される結合部１８Ｘを有している。結合部１８Ｘは、切欠き部１６Ｘと同じ大きさ及び形状を有している。結合部１８Ｘは、梁部１８の長手方向の後端部である。結合部１８Ｘは、第１面１６Ａに結合される第１面１８Ａと、第２面１６Ｂに結合される第２面１８Ｂとを有している。第１面１８Ａは、梁部１８の上面と同じ面であり、第２面１８Ｂは、梁部１８の側面と同じ面である。

ベッド１４では、第１面１６Ａと第１面１８Ａとが結合され、第２面１６Ｂと第２面１８Ｂとが結合されることにより、ベッド１４を上面側から見た場合に、ベース部１６と梁部１８とが直角になるよう結合される。

ベース部１５と梁部１７との結合箇所も、ベース部１６と梁部１８との結合箇所と同様の構造である。また、ベース部１６と梁部１７との結合箇所は、実施の形態１で説明したベース部６と梁部７との結合箇所と同様の構造である。また、ベース部１５と梁部１８との結合箇所は、実施の形態１で説明したベース部５と梁部８との結合箇所と同様の構造である。すなわち、梁部１８は、先端部がベース部１５の側面に結合されるとともに、後端部がベース部１６の切欠き部１６Ｘに結合されている。また、梁部１７は、先端部がベース部１６の側面に結合されるとともに、後端部がベース部１５の切欠き部１５Ｘに結合されている。このように、ベッド１４では、ベース部１６の先端部が梁部１８の上面および側面と結合され、ベース部１５の先端部が梁部１７の上面および側面と結合されている。

実施の形態２では、切欠き部１６Ｘが、梁部１８の後端側の側面および上面に結合され、切欠き部１５Ｘが、梁部１７の後端側の側面および上面に結合されている。したがって、実施の形態２では、切欠き部１６Ｘが、ベース部１６の長手方向の一方の先端部であり、切欠き部１５Ｘが、ベース部１５の長手方向の一方の先端部である。

なお、図６に示したベッド１４のＢ−Ｂ断面構成は、図８に示したベッド１４のＡ−Ａ断面構成と同様である。ベッド１４のＢ−Ｂ断面構成では、ベッド１４のＡ−Ａ断面構成と比較して、梁部１７と梁部１８の位置が反対となり、Ｘ軸ガイド３２Ａの代わりにＸ軸ガイド３２Ｂが示される。

また、図６に示したベッド１４のＤ−Ｄ断面構成も、図９に示したベッド１４のＣ−Ｃ断面構成と同様である。ベッド１４のＤ−Ｄ断面構成では、ベッド１４のＣ−Ｃ断面構成と比較して、ベース部１５とベース部１６の位置が反対となり、Ｘ軸ガイド３２ＡとＸ軸ガイド３２Ｂの位置が反対となる。ベース部１５，１６および梁部１７，１８は、溶接によって結合されてもよいし、ボルト締結などの他の結合方法で結合されてもよい。

このように実施の形態２によれば、ベッド１４は、ベース部１５の先端部と梁部１７の側面とが結合され、ベース部１６の先端部と梁部１８の側面とが結合されている。また、ベッド１４は、梁部１７の先端部とベース部１６の側面とが結合され、梁部１８の先端部とベース部１５の側面とが結合されている。したがって、ベッド１４は、ベッド４と同様の剛性を有する。

さらに、ベース部１５の先端部が梁部１７の上面に載せられ、ベース部１６の先端部が梁部１８の上面に載せられるので、梁部１７，１８の位置までＸ軸ガイド３２Ａ，３２Ｂを延ばすことができる。すなわち、Ｘ軸ガイド３１Ａ，３１Ｂと同じ長さのＸ軸ガイド３２Ａ，３２Ｂが配置される場合、梁部７，８の間隔よりも梁部１７，１８の間隔を短くすることができる。これにより、ベッド４よりも狭い空間でクロスレール３の走行距離を確保することができるので、ベッド４よりも省スペース化を図ることができる。

また、ベース部１６の先端部の底面が梁部１８の上面に載せられるので、ベース部１６と梁部１８とを組み立てる際の、位置合わせが容易となる。すなわち、ベース部１６の底面および梁部１８の上面が位置決め面（基準面）となるので、ベース部１６と梁部１８との位置合わせが容易となる。

同様に、ベース部１５の先端部の底面が梁部１７の上面に載せられるので、ベース部１５と梁部１７とを組み立てる際の、位置合わせが容易となる。すなわち、ベース部１５の底面および梁部１７の上面が位置決め面となるので、ベース部１５と梁部１７との位置合わせが容易となる。したがって、ベッド１４を組み立てる際の組立効率が向上する。

実施の形態３．
つぎに、図１０から図１４を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、ベース部を上部と下部とで構成し、梁部を上部と下部とで構成し、実施の形態２と同様に、ベース部の先端部を梁部の上面に載せることによって、Ｘ軸ガイドの配置位置を梁部側まで延ばす。

図１０は、実施の形態３にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す斜視図である。ベッド２４は、Ｘ方向に延びるベース部２５，２６と、Ｙ方向に延びる梁部２７，２８とを有している。

ベース部２５は、柱状のベース上部２５ａおよび柱状のベース下部２５ｂを有している。ベース上部２５ａは、ベース部２５の上側の部分（上部）であり、ベース下部２５ｂは、ベース部２５の下側の部分（下部）である。ベース上部２５ａの長手方向の長さは、ベース下部２５ｂの長手方向の長さよりも長い。

ベース部２６は、柱状のベース上部２６ａおよび柱状のベース下部２６ｂを有している。ベース上部２６ａは、ベース部２６の上側の部分であり、ベース下部２６ｂは、ベース部２６の下側の部分である。ベース上部２６ａの長手方向の長さは、ベース下部２６ｂの長手方向の長さよりも長い。

梁部２７は、柱状の梁上部２７ａおよび筒状の梁下部２７ｂを有している。梁上部２７ａは、梁部２７の上側の部分であり、梁下部２７ｂは、梁部２７の下側の部分である。梁部２８は、柱状の梁上部２８ａおよび筒状の梁下部２８ｂを有している。梁上部２８ａは、梁部２８の上側の部分であり、梁下部２８ｂは、梁部２８の下側の部分である。

梁上部２７ａ，２８ａは、梁部１７，１８と同様の形状を有している。梁上部２７ａは、梁部１７と同様の位置に配置され、梁上部２８ａは、梁部１８と同様の位置に配置されている。ベース部２５は、ベース部１５と同様の位置に配置され、ベース部２６は、ベース部１６と同様の位置に配置されている。すなわち、ベッド２４では、ベース部２５，２６および梁部２７，２８を、それぞれ１つの辺とした矩形環状をなしている。具体的には、ベース部２５は、梁部２７，２８に結合されており、梁部２７は、ベース部２５，２６に結合されている。また、ベース部２６は、梁部２７，２８に結合されており、梁部２８は、ベース部２５，２６に結合されている。Ｘ軸ガイド３３Ａは、ベース部２５上に配置されており、Ｘ軸ガイド３３Ｂは、ベース部２６上に配置されている。

ベッド２４は、ベッド４と同様に、クロスレール３を、水平面に対して平行で且つサドル２の移動方向に対して垂直に移動させるためのガイド構造（Ｘ軸ガイド３３Ａ，３３Ｂ）を有したコラムを含んでいる。Ｘ軸ガイド３３Ａ，３３Ｂは、Ｘ方向に延びるガイドであり、Ｘ軸ガイド３３Ａ，３３Ｂに沿ってクロスレール３がＸ方向に移動することで、加工ヘッド１がＸ方向に移動する。

ベース上部２５ａの先端部および後端部は、ベース下部２５ｂ，２６ｂおよび梁上部２７ａ，２８ａで囲まれた矩形環状領域（以下、ベッド環状領域という）の外側にはみ出している。また、ベース上部２６ａの先端部および後端部は、ベッド環状領域の外側にはみ出している。

なお、ベッド２４とコラムとは、別構成であってもよい。ベッド２４とコラムとが別構成である場合、コラムはベース部２５，２６の上面にそれぞれ配置される。また、ベース部２５，２６の内部には、補強リブが配置されてもよい。また、梁部２７，２８の内部には、補強リブが配置されてもよい。

ベース部２５の先端部には梁上部２７ａの後端部を組み合わせることができる空間が設けられており、ベース部２６の先端部には梁上部２８ａの後端部を組み合わせることができる空間が設けられている。この構成により、ベース上部２５ａは梁上部２７ａの上面に載り、ベース上部２６ａは梁上部２８ａの上面に載る。

ベッド２４は、ベース部２５と梁部２７との結合部分、ベース部２６と梁部２８との結合部分、Ｘ軸ガイド３３Ａ，３３Ｂの先端部および後端部以外は、ベッド１４と同様の構造である。

ベッド２４が作製される際には、ベース下部２５ｂおよびベース上部２５ａを有したベース部２５が作製され、ベース下部２６ｂおよびベース上部２６ａを有したベース部２６が作製される。また、梁下部２７ｂおよび梁上部２７ａを有した梁部２７が作製され、梁下部２８ｂおよび梁上部２８ａを有した梁部２８が作製される。そして、ベース部２５，２６および梁部２７，２８が組み立てられて結合される。

ベース部２５，２６は、角パイプを用いて構成されてもよい。例えば、ベース下部２５ｂおよびベース上部２５ａを、角パイプを用いて構成し、角パイプ同士を結合することによってベース部２５が形成されてもよい。また、梁部２７，２８は、角パイプを用いて構成されてもよい。例えば、梁下部２７ｂおよび梁上部２７ａを、角パイプを用いて構成し、角パイプ同士を結合することによって梁部２７が形成されてもよい。ベース部２５，２６および梁部２７，２８を、角パイプを用いて構成する場合、溶接工数を削減することができる。

図１１は、実施の形態３にかかるレーザ加工機が備えるベッドの構成を示す５面図である。図１２は、図１１に示したベッドのＡ−Ａ断面図である。図１３は、図１１に示したベッドのＣ−Ｃ断面図である。図１１では、ベッド２４の平面図４０１、正面図４０２、背面図４０３、左側面図４０４、および右側面図４０５を示している。

ベース上部２６ａの長手方向の先端部には、ベース部１６と同様に、梁上部２８ａの後端部（結合部２８Ｘ）と組み合わせることができる切欠き部２６Ｘが設けられている。梁上部２８ａは、梁部１８と同様に、切欠き部２６Ｘに結合される結合部２８Ｘを有している。ベッド２４では、切欠き部２６Ｘと結合部２８Ｘとが結合されることにより、ベッド２４を上面側から見た場合に、ベース部２６と梁部２８とが直角になるよう結合される。

ベース上部２５ａと梁上部２７ａとの結合箇所も、ベース上部２６ａと梁上部２８ａとの結合箇所と同様の構造である。また、ベース上部２６ａと梁上部２７ａとの結合箇所は、実施の形態１で説明したベース部６と梁部７との結合箇所と同様の構造である。また、ベース上部２５ａと梁上部２８ａとの結合箇所は、実施の形態１で説明したベース部５と梁部８との結合箇所と同様の構造である。すなわち、梁上部２８ａは、先端部がベース上部２５ａの側面に結合されるとともに、後端部がベース部２６の切欠き部２６Ｘに結合されている。また、梁上部２７ａは、先端部がベース上部２６ａの側面に結合されるとともに、後端部（結合部２７Ｘ）がベース部２５の切欠き部２５Ｘに結合されている。このように、ベッド２４では、ベース上部２６ａの先端部の底面が梁上部２８ａの上面と結合され、ベース下部２６ｂの先端部が梁上部２８ａの側面と結合されている。また、ベッド２４では、ベース上部２５ａの先端部の底面が梁上部２７ａの上面と結合され、ベース下部２５ｂの先端部が梁上部２７ａの側面と結合されている。

この構成により、ベース下部２５ｂの先端部は、梁上部２７ａの側面および梁下部２７ｂの側面に結合される。また、ベース下部２６ｂの先端部は、梁上部２８ａの側面および梁下部２８ｂの側面に結合される。

実施の形態３では、切欠き部２６Ｘが、梁部２８の後端側の側面および上面に結合され、切欠き部２５Ｘが、梁部２７の後端側の側面および上面に結合されている。したがって、実施の形態３では、切欠き部２６Ｘが、ベース部２６の長手方向の一方の先端部であり、切欠き部２５Ｘが、ベース部２５の長手方向の一方の先端部である。

なお、図１１に示したベッド２４のＢ−Ｂ断面構成は、図１２に示したベッド２４のＡ−Ａ断面構成と同様である。ベッド２４のＢ−Ｂ断面構成では、ベッド２４のＡ−Ａ断面構成と比較して、梁上部２７ａと梁上部２８ａの位置が反対となり、梁下部２７ｂと梁下部２８ｂの位置が反対となり、Ｘ軸ガイド３３Ａの代わりにＸ軸ガイド３３Ｂが示される。

また、図１１に示したベッド２４のＤ−Ｄ断面構成も、図１３に示したベッド２４のＣ−Ｃ断面構成と同様である。ベッド２４のＤ−Ｄ断面構成では、ベッド２４のＣ−Ｃ断面構成と比較して、ベース上部２５ａとベース上部２６ａの位置が反対となり、ベース下部２５ｂとベース下部２６ｂの位置が反対となり、Ｘ軸ガイド３３ＡとＸ軸ガイド３３Ｂの位置が反対となる。

ベース部２５，２６および梁部２７，２８は、溶接によって結合されてもよいし、ボルト締結などの他の結合方法で結合されてもよい。また、ベース上部２５ａとベース下部２５ｂとは、一体形成されてもよいし、別々の部材で構成されてもよい。また、ベース上部２６ａとベース下部２６ｂとは、一体形成されてもよいし、別々の部材で構成されてもよい。また、梁上部２７ａと梁下部２７ｂとは、一体形成されてもよいし、別々の部材で構成されてもよい。また、梁上部２８ａと梁下部２８ｂとは、一体形成されてもよいし、別々の部材で構成されてもよい。なお、ベース上部２５ａは、ベース部１５の上部側と同様の構造であってもよい。また、ベース上部２６ａは、ベース部１６の上部側と同様の構造であってもよい。

このように実施の形態３によれば、ベッド２４は、ベース下部２５ｂの先端部と梁上部２７ａの側面とが結合され、ベース下部２６ｂの先端部と梁上部２８ａの側面とが結合されている。また、ベッド２４は、梁上部２７ａの先端部とベース下部２６ｂの側面とが結合され、梁上部２８ａの先端部とベース下部２５ｂの側面とが結合されている。したがって、ベッド２４は、ベッド４，１４と同様の剛性を有する。

また、Ｘ軸ガイド３３Ａが梁部２７，２８の上面に載せられ、Ｘ軸ガイド３３Ｂが梁部２７，２８の上面に載せられるので、ベッド２４は、ベッド１４と同様に、ベッド４よりも省スペース化を図ることができる。

また、ベッド１４と同様に、ベース上部２６ａの先端部の底面が梁上部２８ａの上面に載せられるので、ベース部２６と梁部２８とを組み立てる際の、位置合わせが容易となる。すなわち、ベース上部２６ａの底面および梁上部２８ａの上面が位置決め面（基準面）となるので、ベース部２６と梁部２８との位置合わせが容易となる。

同様に、ベース上部２５ａの先端部の底面が梁上部２７ａの上面に載せられるので、ベース部２５と梁部２７とを組み立てる際の、位置合わせが容易となる。すなわち、ベース上部２５ａの底面および梁上部２７ａの上面が位置決め面となるので、ベース部２５と梁部２７との位置合わせが容易となる。したがって、ベッド２４を組み立てる際の組立効率が向上する。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 加工ヘッド、２ サドル、３ クロスレール、４，１４，２４ ベッド、５，６，１５，１６，２５，２６ ベース部、５Ｅ，６Ｅ，７Ｅ，８Ｅ 先端面、５Ｓ，６Ｓ，７Ｓ，８Ｓ 後端側面、７，８，１７，１８，２７，２８ 梁部、１５Ｘ，１６Ｘ，２５Ｘ，２６Ｘ 切欠き部、１６Ａ，１８Ａ 第１面、１６Ｂ，１８Ｂ 第２面、１６Ｃ 先端面、１６Ｄ 側面、１８Ｘ，２７Ｘ，２８Ｘ 結合部、２５ａ，２６ａ ベース上部、２５ｂ，２６ｂ ベース下部、２７ａ，２８ａ 梁上部、２７ｂ，２８ｂ 梁下部、３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，３３Ａ，３３Ｂ Ｘ軸ガイド、３５ Ｙ軸ガイド、１００ レーザ加工機。

Claims (8)

1. 移動するとともに被加工物の加工を行う加工部と、
   前記加工部を保持するとともに、第１の方向に延びるガイドに沿って前記第１の方向に移動することで前記加工部を前記第１の方向に移動させる第１の移動体と、
   前記第１の移動体が載せられるとともに、第２の方向に延びるガイドに沿って前記第２の方向に移動することで前記第１の移動体および前記加工部を前記第２の方向に移動させる第２の移動体と、
   前記第２の方向に延びるガイドを介して前記第２の移動体が載置されるベッドと、
   を備え、
   前記ベッドは、柱状の第１から第４の部材で構成されており、
   前記第１の部材の長手方向の一方の先端部が前記第２の部材の側面に結合され、
   前記第２の部材の長手方向の一方の先端部が前記第３の部材の側面に結合され、
   前記第３の部材の長手方向の一方の先端部が前記第４の部材の側面に結合され、
   前記第４の部材の長手方向の一方の先端部が前記第１の部材の側面に結合されている、
   ことを特徴とするレーザ加工機。
2. 前記第１の部材の一方の先端部のうちの先端面が前記第２の部材の後端側の側面に結合され、
   前記第３の部材の一方の先端部のうちの先端面が前記第４の部材の後端側の側面に結合されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工機。
3. 前記第１の部材の一方の先端部には、第１の切欠き部が形成されており、
   前記第１の切欠き部が、前記第２の部材の後端側の側面および上面に結合され、
   前記第３の部材の一方の先端部には、第２の切欠き部が形成されており、
   前記第２の切欠き部が、前記第４の部材の後端側の側面および上面に結合され、
   前記第１の方向に延びるガイドは、前記第１の部材の上面および前記第３の部材の上面に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工機。
4. 前記第１の部材は、第１の上部および第１の下部を有し、
   前記第１の上部の長手方向の両端部は、前記第１の下部の長手方向の両端部からはみ出しており、
   前記第１の下部の長手方向の一方の先端部が前記第２の部材の側面に結合され、
   前記第１の上部は、前記第１の下部、前記第２の部材、および前記第４の部材によって支持されており、
   前記第３の部材は、第２の上部および第２の下部を有し、
   前記第２の上部の長手方向の両端部は、前記第２の下部の長手方向の両端部からはみ出しており、
   前記第２の下部の長手方向の一方の先端部が前記第４の部材の側面に結合され、
   前記第２の上部は、前記第２の下部、前記第２の部材、および前記第４の部材によって支持されており、
   前記第１の方向に延びるガイドは、前記第１の上部の上面および前記第２の上部の上面に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工機。
5. 前記加工部は、前記被加工物にレーザ光を照射する加工ヘッドである、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１つに記載のレーザ加工機。
6. 前記第２の移動体は、水平面内の前記第１の方向に移動するクロスレールであり、
   前記ベッドは、前記クロスレールを水平面内の前記第２の方向に移動させるコラムを有する、
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１つに記載のレーザ加工機。
7. 前記第１から第４の部材は、角パイプを用いて構成されている、
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか１つに記載のレーザ加工機。
8. 前記第１から第４の部材の内部には、補強リブが配置されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載のレーザ加工機。

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