JPH055596B2 - - Google Patents
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- JPH055596B2 JPH055596B2 JP59069193A JP6919384A JPH055596B2 JP H055596 B2 JPH055596 B2 JP H055596B2 JP 59069193 A JP59069193 A JP 59069193A JP 6919384 A JP6919384 A JP 6919384A JP H055596 B2 JPH055596 B2 JP H055596B2
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- nozzle portion
- nozzle
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- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、三次元加工用のレーザ加工機に関
する。
する。
（従来技術）
レーザ加工は、比較的最近開発された技術であ
り、当初は、板の切断や溶接のような平面的な形
状の材料の加工が主であつた。しかし、レーザ加
工は加工速度が速く、高融点材料や耐熱材料の加
工が容易である等のすぐれた特徴の外、非接触加
工であるという基本的な特徴を持つているので、
自動化が容易であり、近年、自動車産業等の分野
でも、３軸操作による自動穴あけ機や自動溶接機
等が実用されるに至つた。
り、当初は、板の切断や溶接のような平面的な形
状の材料の加工が主であつた。しかし、レーザ加
工は加工速度が速く、高融点材料や耐熱材料の加
工が容易である等のすぐれた特徴の外、非接触加
工であるという基本的な特徴を持つているので、
自動化が容易であり、近年、自動車産業等の分野
でも、３軸操作による自動穴あけ機や自動溶接機
等が実用されるに至つた。
レーザ加工は、レーザビームを被加工物の表面
に法線方向から照射しないと加工精度を良くする
ことができない。したがつて、曲面を加工する場
合には、三次元の移動機構の外に、垂直軸と水平
軸の回りにカツテイングヘツドを回動できる機構
が必要である。三次元加工用のレーザ加工機にお
いては、垂直軸の回りにカツテイングヘツドを回
動すると共に、ノズル部を水平軸の回りに回動す
る構成である。
に法線方向から照射しないと加工精度を良くする
ことができない。したがつて、曲面を加工する場
合には、三次元の移動機構の外に、垂直軸と水平
軸の回りにカツテイングヘツドを回動できる機構
が必要である。三次元加工用のレーザ加工機にお
いては、垂直軸の回りにカツテイングヘツドを回
動すると共に、ノズル部を水平軸の回りに回動す
る構成である。
（発明が解決しようとする問題点）
従来のレーザ加工機のカツテイングヘツドにお
いては、回動するための垂直軸心を含む垂直面と
ノズル部の軸心を含む垂直面は同一垂直面でない
ので、三次元加工を行なうとき、前記ノズル部を
被加工物の曲面の加工点に対して常に法線方向に
位置決めすることが極めて厄介であるという問題
がある。
いては、回動するための垂直軸心を含む垂直面と
ノズル部の軸心を含む垂直面は同一垂直面でない
ので、三次元加工を行なうとき、前記ノズル部を
被加工物の曲面の加工点に対して常に法線方向に
位置決めすることが極めて厄介であるという問題
がある。
（問題点を解決するための手段）
上述のごとき問題に鑑みて、本発明は、Ｘ，
Ｙ，Ｚ軸の３軸方向へ移動自在に設けられたテー
ブルに垂直に備えた筒体を垂直軸心の回りに回転
自在に設け、この筒体の下部に、レーザビームを
被加工物に照射するノズル部を水平軸の回りに回
動自在に設け、かつ上記筒体およびノズル部を個
別に自動的に回動するための回動装置を備えてな
る三次元加工用レーザ加工機にして、前記筒体の
下部に一体的に装着したヘツド本体の光学経路の
各角部に、前記筒体内を垂直に進行したレーザビ
ームを大略コ字形状に屈曲するための複数の反射
鏡を装着して設け、このヘツド本体の下部に前記
ノズル部を備えた揺動筒を前記垂直軸心と直交す
る水平軸心の回りに回動自在に装着して設けると
共に、上記ヘツド本体の前記複数の反射鏡によつ
て導かれたレーザビームを前記ノズル部の軸心に
沿つて屈曲するための反射鏡を上記揺動筒に設
け、上記ノズル部が垂直状態にあるときのノズル
部の軸心と前記筒体の軸心とが一致する構成であ
る。
Ｙ，Ｚ軸の３軸方向へ移動自在に設けられたテー
ブルに垂直に備えた筒体を垂直軸心の回りに回転
自在に設け、この筒体の下部に、レーザビームを
被加工物に照射するノズル部を水平軸の回りに回
動自在に設け、かつ上記筒体およびノズル部を個
別に自動的に回動するための回動装置を備えてな
る三次元加工用レーザ加工機にして、前記筒体の
下部に一体的に装着したヘツド本体の光学経路の
各角部に、前記筒体内を垂直に進行したレーザビ
ームを大略コ字形状に屈曲するための複数の反射
鏡を装着して設け、このヘツド本体の下部に前記
ノズル部を備えた揺動筒を前記垂直軸心と直交す
る水平軸心の回りに回動自在に装着して設けると
共に、上記ヘツド本体の前記複数の反射鏡によつ
て導かれたレーザビームを前記ノズル部の軸心に
沿つて屈曲するための反射鏡を上記揺動筒に設
け、上記ノズル部が垂直状態にあるときのノズル
部の軸心と前記筒体の軸心とが一致する構成であ
る。
（実施例）
次にこの発明の実施例について図面によつて説
明する。第１図はこの発明を適用したレーザ加工
機１の立体図である。機台３の上に、Ｘ方向の移
動装置５と、これに平行に案内レール７が設けて
あり、Ｘ方向の移動装置５には、その右端部に設
けられたモーター９により駆動される送りねじ１
１に、ねじ嵌合したサドル１３が、Ｘ方向に摺動
自在に設けられている。案内レール７にもサドル
１５が摺動自在に設けてあり、サドル１３，１５
に、これにまたがつてＹ方向の移動装置１７が取
付けられている。Ｙ方向の移動装置１７には、そ
の左端部に設けられたモータ１９により駆動され
る送りねじ２１に、ねじ嵌合したサドル２３が、
Ｙ方向に摺動自在に設けられている。サドル２３
にはＺ方向の移動装置２５が取付けてあり、その
下端部に設けられたモータ２７により駆動される
送りねじ２９に、ねじ嵌合したテーブル３１が、
Ｚ方向に摺動自在に設けられている。テーブル３
１の下部には、カツテイングヘツド３３が設けて
あり、モータ３５によりＺ方向の軸の回りに回動
し、また、モータ３７によりＺ方向の軸に直角な
軸の回りに揺動するように構成されている。
明する。第１図はこの発明を適用したレーザ加工
機１の立体図である。機台３の上に、Ｘ方向の移
動装置５と、これに平行に案内レール７が設けて
あり、Ｘ方向の移動装置５には、その右端部に設
けられたモーター９により駆動される送りねじ１
１に、ねじ嵌合したサドル１３が、Ｘ方向に摺動
自在に設けられている。案内レール７にもサドル
１５が摺動自在に設けてあり、サドル１３，１５
に、これにまたがつてＹ方向の移動装置１７が取
付けられている。Ｙ方向の移動装置１７には、そ
の左端部に設けられたモータ１９により駆動され
る送りねじ２１に、ねじ嵌合したサドル２３が、
Ｙ方向に摺動自在に設けられている。サドル２３
にはＺ方向の移動装置２５が取付けてあり、その
下端部に設けられたモータ２７により駆動される
送りねじ２９に、ねじ嵌合したテーブル３１が、
Ｚ方向に摺動自在に設けられている。テーブル３
１の下部には、カツテイングヘツド３３が設けて
あり、モータ３５によりＺ方向の軸の回りに回動
し、また、モータ３７によりＺ方向の軸に直角な
軸の回りに揺動するように構成されている。
レーザ発振器３９はＸ軸方向の案内レール７の
延長線上に設けられ、発振器３９から出たレーザ
ビームは、Ｙ方向の移動装置１７の右端部に設け
られた反射鏡取付部４１により、Ｙ方向に、直角
に曲げられ、サドル２３の上部に設けられた反射
鏡取付部４３により、Ｘ方向及びＺ方向に曲げら
れてカツテイングヘツド３３を経て、被加工物Ｗ
を照射する。レーザビームは外部に洩れないよう
に伸縮自在なカバー４５，４７，４９によつて覆
われている。
延長線上に設けられ、発振器３９から出たレーザ
ビームは、Ｙ方向の移動装置１７の右端部に設け
られた反射鏡取付部４１により、Ｙ方向に、直角
に曲げられ、サドル２３の上部に設けられた反射
鏡取付部４３により、Ｘ方向及びＺ方向に曲げら
れてカツテイングヘツド３３を経て、被加工物Ｗ
を照射する。レーザビームは外部に洩れないよう
に伸縮自在なカバー４５，４７，４９によつて覆
われている。
カツテイングヘツド３３は、第２図のように筒
部５１とヘツド本体５３及び水平軸心回りに回動
自在なノズル部５５からなり、筒部５１にはカツ
テイングヘツドをＺ方向の垂直軸心回りに回動す
るために、筒体５７にウオーム歯車５９がキー止
めされており、これと、テーブル３１側に固定さ
れたモータ３５によつて駆動されるウオーム（図
示省略）が噛み合つている。前記垂直軸心と水平
軸心は、筒体５７の軸心とノズル部５５の軸心が
常に同一垂直面内に位置するように直交してあ
る。
部５１とヘツド本体５３及び水平軸心回りに回動
自在なノズル部５５からなり、筒部５１にはカツ
テイングヘツドをＺ方向の垂直軸心回りに回動す
るために、筒体５７にウオーム歯車５９がキー止
めされており、これと、テーブル３１側に固定さ
れたモータ３５によつて駆動されるウオーム（図
示省略）が噛み合つている。前記垂直軸心と水平
軸心は、筒体５７の軸心とノズル部５５の軸心が
常に同一垂直面内に位置するように直交してあ
る。
ヘツド本体５３には、レーザビームを矢印に沿
つて曲げるために第１反射鏡６３、第２反射鏡６
５、第３反射鏡６７が固定して設けてある。第４
反射鏡６９は、ノズル部５５と共に、右端部を軸
受７１によつて支承され左端部を揺動軸７３に固
定された揺動筒７５に固定されている。揺動軸７
３にはウオーム歯車７７がキー止めされ、ヘツド
本体５３に設けられたモータ３７により駆動され
るウオーム（図示省略）と噛み合つており、モー
タ７９を駆動することにより、前記筒体５７の軸
心を通り、かつ第２図において紙面に垂直な面に
沿つてノズル部５５を揺動させることができる。
ノズル部５５には集光レンズ及び補助ガス取入口
（共に図示省略）等が設けられている。
つて曲げるために第１反射鏡６３、第２反射鏡６
５、第３反射鏡６７が固定して設けてある。第４
反射鏡６９は、ノズル部５５と共に、右端部を軸
受７１によつて支承され左端部を揺動軸７３に固
定された揺動筒７５に固定されている。揺動軸７
３にはウオーム歯車７７がキー止めされ、ヘツド
本体５３に設けられたモータ３７により駆動され
るウオーム（図示省略）と噛み合つており、モー
タ７９を駆動することにより、前記筒体５７の軸
心を通り、かつ第２図において紙面に垂直な面に
沿つてノズル部５５を揺動させることができる。
ノズル部５５には集光レンズ及び補助ガス取入口
（共に図示省略）等が設けられている。
上記のように構成されているので、複雑な曲面
に対してもノズル部５５を法線方向に位置付ける
ことが容易であり、精度よくレーザ加工を行なう
ことができる。
に対してもノズル部５５を法線方向に位置付ける
ことが容易であり、精度よくレーザ加工を行なう
ことができる。
（発明の効果）
以上のごとき実施例の説明より理解されるよう
に、要するに本発明は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向
へ移動自在に設けられたテーブル３１に垂直に備
えた筒体５７を垂直軸心の回りに回転自在に設
け、この筒体５７の下部に、レーザビームを被加
工物Ｗに照射するノズル部５５を水平軸の回りに
回動自在に設け、かつ上記筒体５７およびノズル
部５５を個別に自動的に回動するための回動装置
を備えてなる三次元加工用レーザ加工機にして、
前記筒体５７の下部に一体的に装着したヘツド本
体５３の光学経路の各角部に、前記筒体５７内を
垂直に進行したレーザビームを大略コ字形状に屈
曲するための複数の反射鏡６３，６５，６７を装
着して設け、このヘツド本体５３の下部に前記ノ
ズル部５５を備えた揺動筒７５を前記垂直軸心と
直交する水平軸心の回りに回動自在に装着して設
けると共に、上記ヘツド本体５３の前記複数の反
射鏡６３，６５，６７によつて導かれたレーザビ
ームを前記ノズル部５５の軸心に沿つて屈曲する
ための反射鏡６９を上記揺動筒７５に設け、上記
ノズル部５５が垂直状態にあるときのノズル部５
５の軸心と前記筒体５７の軸心とが一致する構成
である。
に、要するに本発明は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向
へ移動自在に設けられたテーブル３１に垂直に備
えた筒体５７を垂直軸心の回りに回転自在に設
け、この筒体５７の下部に、レーザビームを被加
工物Ｗに照射するノズル部５５を水平軸の回りに
回動自在に設け、かつ上記筒体５７およびノズル
部５５を個別に自動的に回動するための回動装置
を備えてなる三次元加工用レーザ加工機にして、
前記筒体５７の下部に一体的に装着したヘツド本
体５３の光学経路の各角部に、前記筒体５７内を
垂直に進行したレーザビームを大略コ字形状に屈
曲するための複数の反射鏡６３，６５，６７を装
着して設け、このヘツド本体５３の下部に前記ノ
ズル部５５を備えた揺動筒７５を前記垂直軸心と
直交する水平軸心の回りに回動自在に装着して設
けると共に、上記ヘツド本体５３の前記複数の反
射鏡６３，６５，６７によつて導かれたレーザビ
ームを前記ノズル部５５の軸心に沿つて屈曲する
ための反射鏡６９を上記揺動筒７５に設け、上記
ノズル部５５が垂直状態にあるときのノズル部５
５の軸心と前記筒体５７の軸心とが一致する構成
である。
上記構成より明らかなように、本発明において
は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向へ移動自在に設けた
テーブル３１に垂直に備えた筒体５７は垂直軸心
の回りに回転自在に設けてあり、この筒体５７の
下部には、レーザビームをほぼコ字形状に屈曲す
るための複数の反射鏡を備えたヘツド本体５３が
装着してあり、このヘツド本体５３の下部には、
ノズル部５５を備えた揺動筒７５が前記垂直軸心
に直交する水平軸心回りに回動自在に装着してあ
る。そして、上記ノズル部５５が垂直状態にある
ときのノズル部５５の軸心と前記筒体５７の軸心
とが一致する構成である。
は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向へ移動自在に設けた
テーブル３１に垂直に備えた筒体５７は垂直軸心
の回りに回転自在に設けてあり、この筒体５７の
下部には、レーザビームをほぼコ字形状に屈曲す
るための複数の反射鏡を備えたヘツド本体５３が
装着してあり、このヘツド本体５３の下部には、
ノズル部５５を備えた揺動筒７５が前記垂直軸心
に直交する水平軸心回りに回動自在に装着してあ
る。そして、上記ノズル部５５が垂直状態にある
ときのノズル部５５の軸心と前記筒体５７の軸心
とが一致する構成である。
したがつて本発明によれば、ノズル部５５を垂
直に保持した状態で筒体５７を軸心回りに回動し
た場合であつても、ノズル部５５から照射される
レーザビームの位置は一定であり移動するような
ことがない。よつて、レーザビームのモードに拘
りなく真円に近い小孔を精度良く加工することが
できるものである。また、例えば水平面をレーザ
加工した後に、この水平面に連続した傾斜面や曲
面のレーザ加工を行なうべくノズル部５５を水平
軸心回りに回動するとき、前記傾斜面の方向性に
対応して上記水平軸心の方向性を定めるべく筒体
５７を回動した場合であつても、何等の問題を生
じることがなく、前記平面から傾斜面へのレーザ
加工を連続して円滑に行なうことができるもので
ある。
直に保持した状態で筒体５７を軸心回りに回動し
た場合であつても、ノズル部５５から照射される
レーザビームの位置は一定であり移動するような
ことがない。よつて、レーザビームのモードに拘
りなく真円に近い小孔を精度良く加工することが
できるものである。また、例えば水平面をレーザ
加工した後に、この水平面に連続した傾斜面や曲
面のレーザ加工を行なうべくノズル部５５を水平
軸心回りに回動するとき、前記傾斜面の方向性に
対応して上記水平軸心の方向性を定めるべく筒体
５７を回動した場合であつても、何等の問題を生
じることがなく、前記平面から傾斜面へのレーザ
加工を連続して円滑に行なうことができるもので
ある。
第１図はこの発明を適用したレーザ加工機の立
体図、第２図はこの発明のカツテイングヘツドの
実施例の正面断面図である。 図面中の主要部分を表わす符号の説明、１……
レーザ加工機、５……Ｘ方向移動装置、１７……
Ｙ方向移動装置、２５……Ｚ方向移動装置、３３
……カツテイングヘツド、３９……レーザ発振
器、５１……筒部、５３……ヘツド本体、５５…
…ノズル部、５９……ウオーム歯車、６３，６
５，６７，６９……それぞ第１，第２，第３，第
４反射鏡、７３……揺動軸、７５……揺動筒、７
７……ウオーム歯車。
体図、第２図はこの発明のカツテイングヘツドの
実施例の正面断面図である。 図面中の主要部分を表わす符号の説明、１……
レーザ加工機、５……Ｘ方向移動装置、１７……
Ｙ方向移動装置、２５……Ｚ方向移動装置、３３
……カツテイングヘツド、３９……レーザ発振
器、５１……筒部、５３……ヘツド本体、５５…
…ノズル部、５９……ウオーム歯車、６３，６
５，６７，６９……それぞ第１，第２，第３，第
４反射鏡、７３……揺動軸、７５……揺動筒、７
７……ウオーム歯車。
Claims (1)
- １ Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸方向へ移動自在に設けら
れたテーブル３１に垂直に備えた筒体５７を垂直
軸心の回りに回転自在に設け、この筒体５７の下
部に、レーザビームを被加工物Ｗに照射するノズ
ル部５５を水平軸の回りに回動自在に設け、かつ
上記筒体５７およびノズル部５５を個別に自動的
に回動するための回動装置を備えてなる三次元加
工用レーザ加工機にして、前記筒体５７の下部に
一体的に装着したヘツド本体５３の光学経路の各
角部に、前記筒体５７内を垂直に進行したレーザ
ビームを大略コ字形状に屈曲するための複数の反
射鏡６３，６５，６７を装着して設け、このヘド
本体５３の下部に前記ノズル部５５を備えた揺動
筒７５を前記垂直軸心と直交する水平軸心の回り
に回動自在に装着して設けると共に、上記ヘツド
本体５３の前記複数の反射鏡６３，６５，６７に
よつて導かれたレーザビームを前記ノズル部５５
の軸心に沿つて屈曲するための反射鏡６９を上記
揺動筒７５に設け、上記ノズル部５５が垂直状態
にあるときのノズル部５５の軸心と前記筒体５７
の軸心とが一致する構成であることを特徴とする
三次元加工用レーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069193A JPS60213390A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | レ−ザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59069193A JPS60213390A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | レ−ザ加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60213390A JPS60213390A (ja) | 1985-10-25 |
| JPH055596B2 true JPH055596B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=13395642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59069193A Granted JPS60213390A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | レ−ザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60213390A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677866B2 (ja) * | 1985-05-10 | 1994-10-05 | 豊田工機株式会社 | レ−ザ加工装置 |
| IT1196856B (it) * | 1986-12-19 | 1988-11-25 | Fiat Auto Spa | Procedimento di lavorazione di grandi stampi in ghisa particolarmente per lo stampaggio di lamiere di veicoli ed attrezzature per la sua realizzazione |
| FR2716639B1 (fr) * | 1994-02-28 | 1996-06-07 | Afma Robots | Robot laser. |
| KR20020095717A (ko) * | 2001-06-15 | 2002-12-28 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저를 이용한 인증 카드 마킹 장치 |
| CN201455547U (zh) * | 2009-04-03 | 2010-05-12 | 深圳市吉阳自动化科技有限公司 | 一种动力电池极片激光切断装置 |
| CN103212831B (zh) * | 2012-01-19 | 2016-04-27 | 昆山思拓机器有限公司 | Smt模板激光湿切割及检测的设备 |
| CN103212837B (zh) * | 2012-01-19 | 2016-08-31 | 昆山思拓机器有限公司 | Smt模板激光湿切割的加工设备 |
| CN102528279A (zh) * | 2012-02-02 | 2012-07-04 | 江苏扬力数控机床有限公司 | 一种三维激光切割机 |
| CN103386553B (zh) * | 2013-08-14 | 2016-03-23 | 常州市璟胜自动化科技有限公司 | 激光切割装置 |
| CN104439718A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 北京万通博瑞金属加工有限公司 | 激光切割设备 |
| JP2016165746A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | オムロン株式会社 | 接合構造体の製造方法、接合構造体、及びレーザ装置 |
| CN111215759B (zh) * | 2018-11-23 | 2022-02-11 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 混合反射式三维联动激光切割头 |
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-
1984
- 1984-04-09 JP JP59069193A patent/JPS60213390A/ja active Granted
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| JPS4850688A (ja) * | 1971-10-25 | 1973-07-17 | ||
| JPS5719194A (en) * | 1980-03-24 | 1982-02-01 | Reedaa Barutaa | Working treating machine for molding to be worked |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60213390A (ja) | 1985-10-25 |
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