JPH0331513Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、レーザビームの方向を任意の角度で
反射し、屈曲させるためのビームベンダに関す
る。

従来技術 一般に、レーザ加工装置においては、レーザ発
振器とレーザヘツドとの位置関係の制約上、ビー
ム経路を直線的に設定することが困難である。ま
た、レーザビームが各加工点に対して常に適当な
状態で照射されるように、レーザヘツドにＸ、
Ｙ、Ｚ方向の移動機能、あるいは回転機能を持た
せており、例えば３軸制御あるいは５軸制御など
のレーザ加工装置が数多く使われている。このた
め、レーザビームは、通常、軸方向の異なる複数
の中空軸の軸中心を通り、これらの中空軸の各屈
曲点ではビームベンダの反射鏡により反射屈曲し
ながら、照射点に導かれる。したがつて、反射鏡
は、レーザビームをその中心に狂いのないように
正確に反射させるものでなければならない。この
ため、ビームベンダの組み込み時における反射鏡
の角度の微調整、あるいは使用中の再調整などが
必要とされる。

そこで、第３図に見られるように、従来のビー
ムベンダ２１は、反射鏡２２を取り付けた取付板
２３の背面側に半球面２４を形成し、この半球面
２４を本体２５の球座２６に対して圧縮スプリン
グ２７により付勢しながら当接させるようにして
いる。そして、その球座２６に沿つて取付板２３
を３本または４本の調整ねじ２８により移動させ
ることで、反射鏡２２の角度が微調整できるよう
になつている。

ところが、上記構造のものによると、調整ねじ
２８の調整具合によつては半球面２４が球座２６
より離れることがあり、その結果、反射鏡２２の
回転心がずれ、調整状態が不安定となる。また、
半球面２４と球座２６の部分が安定した保持状態
とするために、半球面２４および球座２６を大き
く形成しなくてはならず、その結果、ビームベン
ダ２１全体が大型となつてしまう。さらに、調整
後のロツク機能がとくにないため、調整ねじ２８
の緩みなどにより、調整状態が狂うなどの問題点
がある。

考案の目的 したがつて、本考案の目的は、上記問題点を無
くし、調整ねじの調整方向に制約を受けずに、安
定した反射鏡の微調整をできるようにし、しかも
調整状態を安定維持するロツク機能を備えた小型
で安価のビームベンダを得ることである。

考案の概要 そこで、本考案は、反射鏡を保持する取付板
と、この取付板を支持する支持筒の間に球面座お
よび球面ブツシユとからなる調心型の球面軸受を
抜け止め状態で介在させるようにしている。この
ことにより、支持筒に対して取付体が球面軸受の
可動範囲で回動自在に支持された状態となり、調
整ねじにより、その調整方向の制約を受けずに、
取付体の角度すなわち反射鏡のレーザビームに対
する角度を調整することができる。また、上記支
持筒にすり割り部を形成し、このすり割り部をテ
ーパボルトおよび締付けナツトとの締め付け具合
によつて押し広げ、上記球面座と球面ブツシユを
摺動不能の状態にできるようにしている。このこ
とにより、取付体をロツク状態として、反射鏡の
角度調整状態が安定に維持できる。さらに、上記
球面軸受は、標準品として製造されており、しか
も小型でありながら、安定した回動を行えるた
め、ビームベンダ全体をコンパクトに、しかも安
価に製作できる。

実施例の構成 第１図および第２図は、本考案のビームベンダ
１を示している。このビームベンダ１は、主要部
として、反射鏡２、取付体３、球面軸受４、支持
筒５、テーパボルト６、本体７、調整ねじ８とに
より構成されている。

上記反射鏡２は、レーザビームを任意の角度で
反射屈曲させるものであり、その反射面２ａを外
側すなわちレーザビーム側に向けた状態で、押え
リング９および取付けボルト１０により上記取付
体３の前面に固定されている。また、この取付体
３の背面側の中心位置には、軸受体１１がはめ込
まれており、この軸受体１１の中心に、環状凸球
面の球面座４ａと環状凹球面の球面ブツシユ４ｂ
とからなり、調心可能な組み合わせ構造の球面軸
受４が固定されている。そして、軸受体１１およ
び球面軸受４の球面ブツシユ４ｂは、ともに押え
板１２および取付けボルト１３とにより取付体３
に対して抜け止め状態で固定されている。もちろ
ん、自動調心型の球面軸受４の球面座４ａと球面
ブツシユ４ｂとは、汎用の調心軸受と同様に、中
心に大径部を有し、両端で小径部を有する環状球
面ではまり合つているから、テーパボルト６の方
向に抜けない状態となつている。なお、取付体３
と軸受体１１との間には冷却室１４が形成される
ようになつており、この冷却室１４に冷却用エア
ー出し入れ口１５により冷却用エアーを取り入れ
るようになつている。

また、上記支持筒５は、球面軸受４を介して、
取付体３を回動自在に支持するとともに、球面座
４ａを上記本体７との間で挟み込み、固定ナツト
１６の締め付けにより固定している。すなわち、
本体７側に固定された球面座４ａに対して、球面
ブツシユ４ｂおよび取付体３が、その球面に沿つ
て摺動自在に支持されているとともに、本体７に
対して支持筒５が抜け止め状態で支持されてい
る。

さらに、上記テーパボルト６は、そのテーパ面
６ａにより支持筒５に形成されたすり割り部５ａ
および球面座４ａを材料変形により外径方向に押
し広げて、球面軸受４の回動状態をロツクするよ
うに、支持筒５の中空部の取付体３側より挿入さ
れ、その先端部が支持筒５より突出しており、そ
の突出部のねじに締付けナツト１７がねじ込まれ
ている。

また、上記本体７は、既に述べたように、支持
筒５および球面座４ａを固定支持するとともに、
全体として、前面を開口させた容器状に形成され
ており、その開口面側に反射鏡２が位置する状態
でビームベンダ１の外装カバーとなつている。

さらに、上記調整ねじ８は、取付体３を反射鏡
２側に押し込んで、取付体３を球面軸受４を中心
に回動させ、反射鏡２のレーザビームに対する角
度を微調整するように、例えば４本の調整ねじ８
が本体７の等配点に、貫通状態で反射鏡２の法線
方向に螺合しており、その各先端部が押え板１２
を押圧可能な状態となつている。この４本の調整
ねじ８のうち、一方の隣り合う２本は、基準側で
あり、他の隣り合う２本は、微調節用である。

なお、本体７の開口側と押えリング９との間
は、リング状のスポンジ１８を介在させ、さら
に、押え板１２と本体７との間には、スプリング
１９を介在させており、それらの付勢力および吸
収力により反射鏡２を角度調整する時の動きが安
定するようになつている。

実施例の作用 本考案のビームベンダ１で、反射鏡２のレーザ
ビームに対する角度の微調整を行う場合、まず、
締付けナツト１７を緩めて取付体３が球面軸受４
を中心にいずれの方向にも回動可能な状態となる
ようにする。この状態で、調節側の調整ねじ８を
適当に調整して取付体３の角度すなわち反射鏡２
のレーザビームに対する角度を微調整する。ここ
で、既に記載したように、４本の調整ねじ８のう
ち２本の調整ねじ８は、基準位置に設定されてお
り、他の２本の調整ねじ８の調整具合により角度
調整を行う。次に、反射鏡２の角度の微調整が完
了した時点で、締付けナツト１７を再び締め付け
て、球面軸受４をその材料変形により回動不能な
状態にロツクする。このロツク過程でも、反射鏡
２の角度調整状態がずれることなく、レーザビー
ムの反射方向が安定する。

考案の変形例 なお、上記実施例では、調整ねじ８の方向を反
射鏡２の法線方向に設定しているが、これと直交
する方向、つまり反射面の方向に設定してもよ
い。

考案の効果 本考案のビームベンダでは、反射鏡を固定保持
する取付体が、球面軸受を介して支持筒に回動自
在に支持されているため、調整ねじの方向に制約
を受けずに、常に回動中心を一定位置に保つこと
ができる。したがつて、反射鏡の反射中心が大き
くずれるようなことがない。

また、球面軸受を回動不能な状態にロツクする
機能を備えているため、反射鏡の角度調整状態が
ずれることがない。したがつて、レーザビームの
反射方向が安定する。

さらに、球面軸受が標準品として製造されてお
り、しかも、小型のものでも安定した回動状態が
得られるため、ビームベンダ全体をコンパクト
に、しかも安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のビームベンダの垂直断面図、
第２図は同ビームベンダの背面図である。第３図
は従来のビームベンダの垂直断面図である。 １……ビームベンダ、２……反射鏡、３……取
付体、４……球面軸受、５……支持筒、５ａ……
すり割り部、６……テーパボルト、７……本体、
８……調整ねじ、１７……締付けナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. レーザビームを設定された任意の方向に反射さ
   せる反射鏡２と、この反射鏡２を固定状態で保持
   する取付体３と、環状凸球面の球面座４ａと環状
   凹球面の球面ブツシユ４ｂとの調心可能な組み合
   わせ構造からなり取付体３の中心部に固定された
   球面軸受４と、この球面軸受４を介して上記取付
   体３を回動自在に支持する支持筒５と、この支持
   筒５の中空部に挿入され、支持筒５を押し拡げて
   押し拡げ方向の押圧力により上記球面軸受４を摺
   動不能のロツク状態とするテーパボルト６および
   その締付けナツト１７と、上記支持筒５を支持す
   る本体７と、この本体７に螺合し、上記取付体３
   を押して、取付体３の角度すなわち反射鏡２のレ
   ーザビームに対する角度を微調整するための複数
   の調整ねじ８とを具備することを特徴とするビー
   ムベンダ１。