JPH0335031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は金属の切断、熔接を行うレーザ加工機
に関する。

（従来の技術） 一般にレーザ加工機は、レーザ発振器の軸と同
軸に設置したHeネオンの目視出来る赤いビーム
を頼りに目視で調整して機械的な軸とレーザビー
ム属とを一致させているため、ビーム中心を機械
の移動又は回転の軸中心と完全に一致させること
が極めて困難である。

しかも、厳密に云えば、レーザビーム軸とHe
ネオン軸さえ完全に一致しているとは云い難い点
もある。

従つて、特に３次元５軸又は６軸の手首軸を回
転して立体的な成形品の切断又は熔接を行う機械
については光軸の調整を厳密に行なつてもレーザ
ビームは理論的な軌跡通りには走らず、同一機械
であつても光軸調整を行う都度以前の軌跡とは異
なつた軌跡を画くことになる。

又、自動車外板の如き薄板の３次元の成形品を
レーザにて突き合せ熔接する場合には熔接せんと
する両方の成形品の熔接面を極めて厳密な間隔、
通常0.2〜0.4mmでセツトしなければならないが、
そのセツトも簡単ではない。また熔接のレーザビ
ームもその間隔の中央線上を走らねばならない
が、その際手首軸を使用した場合、光軸調整の癖
により理論軌跡通りには走らない。

仮に機械的な軸とレーザビームの軸が完全に一
致した機械で、切断、熔接を行なつたとしても、
切断や熔接を異なる機械で行えば、機械へのセツ
ト誤差が生じ易く、そのため、熔接する両ワーク
を異なる機械で切断したり、切断と溶接を異なる
機械で行う限りきれいな溶接面を得ることは難し
い。

然る処、従来、熔接する両ワークの切断及び熔
接を同一の機械で同一条件下で行うことができる
レーザ加工機は存在しない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、同一機械で溶接する両ワーク
の切断及び熔接を１回のセツトで行い得るレーザ
加工機を提供することである。

（課題を達成するための手段） 上記目的を達成するため、本発明のレーザ加工
機は、機体フレーム上方部に水平に延びるアーム
状のＹ軸フレームと、Ｙ軸フレームより垂下して
Ｙ軸方向及びＹ軸に対して垂直なＺ軸方向に運動
可能なＺ軸体と、Ｚ軸体下端に装備されＺ軸及び
Ｙ軸に対して夫々直角なＳ軸を中心にして回転す
るレーザ照射ノズルを備えるレーザ加工機本体、
上記レーザ加工機本体のＺ軸下方に配備され、Ｓ
軸に対して平行なＸ軸方向に移動可能なワーク固
定用のスライドテーブル、上記スライドテーブル
上に、該テーブルと同軸方向に移動可能に配備さ
れ、ワークセツト部上面をスライドテーブルのワ
ークセツト部上面と同一高さレベルに構成するサ
ブテーブル、を備えるものである。

（作用） 上記のように構成したレーザ加工機は、熔接し
ようとする両ワークをスライドテーブルのサブテ
ーブルに夫々固定し、スライドテーブルを移動さ
せて、各ワークの熔接のための予備切断を行い、
サブテーブルをスライドテーブルと同じ軸方向に
移動して予備切断された両ワークを突き合せて熔
接をすることができ、熔接する両ワークの切断、
熔接を同一機械への１回のセツトにより同一条件
下で行うことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。

図中Ａはレーザ加工機本体、１はその機体フレ
ームで、上方部に水平に延びるアーム状のＹ軸フ
レーム２を有する。

上記Ｙ軸フレーム２にはその軸方向、即ちＹ軸
方向にＺ軸ホルダー３を走行せしめるレール４が
設けられており、該レール４に走行自在に設けら
れるＺ軸ホルダー３にはビーム伝送経路の一部を
構成するＺ軸体５が垂直に装着される。

このＺ軸体５はその軸方向、即ちＺ軸方向に自
由に上下できる。

Ｚ軸体５は上方部に発振管６より発振されたビ
ームを90゜下方に反対してＺ軸体５の中心を通す
第１のレーザ反射ミラー７を、下端には上記第１
のレーザ反射ミラー７に反射したビームを90゜反
射してＺ軸及びＹ軸に対して直角な方向、即ちＸ
軸方向に向かわせる第２のレーザ反射ミラー８を
夫々設け、更にその先にはＸ軸に平行なＳ軸を中
心に回転してビームを任意方向に90゜反射させる
第３のレーザ反射ミラー９とレーザ照射ノズル１
０を設ける。尚、Ｓ軸を回転自在とすることも勿
論可能である。

上記レーザ照射ノズル１０にはレンズ１１を装
着する。

而して、この加工機本体Ａにおいて、レーザ光
線は第１〜第３のレーザ反射ミラー７，８，９に
順次反射してレンズ１１に導かれ、レンズ１１を
通してノズル１０先端のレーザ照射孔１２より外
部に照射される。

一方、図中Ｂは加工機本体ＡのＺ軸の下方に設
置したスライドテーブルで、例えばレール１４と
車輪１５からなる移動機構１６を備えてＸ軸方向
に移動自在に設けられている。

上記スライドテーブルＢはＸ軸方向の一半部が
ワークセツト部１７、他半部がサブテーブル設置
部１８となつており、ワークセツト部１７はサブ
テーブル設置部１８に対して一段高く形成されて
いる。

上記サブテーブル設置部１８にはサブテーブル
Ｃが前記スライドテーブルＢと同じ軸方向に移動
可能に設置される。

サブテーブルＣの移動機構１９もスライドテー
ブルＢのそれと同様、レール２０と車輪２１から
なり、レール２０がスライドテーブルＢのサブテ
ーブル設置部１８上面にＸ軸方向に延びるように
敷設されている。

またサブテーブルＣは、スライドテーブルＢに
設置した状態でそのワークセツト部２２上面がス
ライドテーブルＢのワークセツト部１７上面と面
一に形成される。

スライドテーブルＢ及びサブテーブルＣのワー
クセツト部１７，２２はワークａ，ｂを固定する
締付具２３を装備する。

而して、斯る加工機により熔接を行うには、先
ずサブテーブルＣが開かれた状態、即ちサブテー
ブルＣをスライドテーブルＢワークセツト部１７
から引き離した状態にして、熔接を行うワーク
ａ，ｂを夫々のテーブルＢ，Ｃのワークセツト部
１７，２２に締付具２３により固定する。

次に第２図に示すようにスライドテーブルＢを
移動してワークｂの熔接を行う為の予備切断位置
がノズル１０の真下に来る様にしセツトし、その
位置でレーザビームを発振し、ビームが切断面に
垂直で照点が面上を走る様にＳ軸を回転しながら
Ｙ軸及びＺ軸を動かしてワークｂの切断加工を行
う。

続いて第３図に示すようにスライドテーブルＢ
を再び移動させ、同様の方法でワークａの予備切
断を行う。

次に第４図に示すように両ワークａ，ｂの間〓
がレーザ溶接に適する様に例えば0.2mmの間〓に
なる位置までサブテーブルＣを移動して固定する
と共に間〓の中心がレーザビームの中心になる様
にスライドテーブルＢを移動し微調整を行う。特
にプレス成形した薄板を突合せ熔接する場合は、
間〓を厳密に調整する必要がある。

然る後、レーザビームを発振して熔接を行う。
尚、上記説明ではＸ軸方向への動きは、スライド
テーブルのＸ軸方向への移動のみにより対応する
ようになつているが、機体フレームをＸ軸方向へ
移動可能に対応させることも勿論任意である。

（発明の効果） 本発明は叙上の如く構成したので、熔接する両
ワークの切断及び熔接を同一機械で、同一条件下
で行うことができ、きれいな熔接面を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すレーザ加工機
の正面図、第２図乃至第４図は側面図で、加工工
程に従つて示してある。第５図はレーザノズルの
伝送状態及び加工機本体の運動方向を示す説明図
である。第６図はレーザ照射ノズル部分の拡大断
面図である。 Ａ：レーザ加工機本体、Ｂ：スライドテーブ
ル、Ｃ：サブテーブル、１：機体フレーム、２：
Ｙ軸フレーム、５：Ｚ軸体、１０：レーザ照射ノ
ズル、１７：ワークセツト部（スライドテーブ
ル）、２２：ワークセツト部（サブテーブル）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １(a) 機体フレーム上方部に水平に延びるアーム
   状のＹ軸フレームと、Ｙ軸フレームより垂下し
   てＹ軸方向及びＹ軸に対して垂直なＺ軸方向に
   運動可能なＺ軸性と、Ｚ軸体下端に装備されＺ
   軸及びＹ軸に対して夫々直角なＳ軸を中心にし
   て回転するレーザ照射ノズルを備えるレーザ加
   工機本体、 (b) 上記レーザ加工機本体のＺ軸下方に配備さ
   れ、Ｓ軸に対して平行なＸ軸方向に移動可能な
   ワーク固定用のスライドテーブル、 (c) 上記スライドテーブル上に該テーブルと同軸
   方向に移動可能に配備され、ワークセツト部上
   面をスライドテーブルのワークセツト部上面と
   同一高さレベルに構成するサブテーブル、 とからなるレーザ加工機。