JPH07148592A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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JPH07148592A
JPH07148592A JP6229741A JP22974194A JPH07148592A JP H07148592 A JPH07148592 A JP H07148592A JP 6229741 A JP6229741 A JP 6229741A JP 22974194 A JP22974194 A JP 22974194A JP H07148592 A JPH07148592 A JP H07148592A
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bend mirror
laser
axis
plane
mirror
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JP6229741A
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Japanese (ja)
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Atsuhiko Kawamura
敦彦 川村
Hajime Osanai
肇 小山内
Kiyoshi Sato
清 佐藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To prolong the life of rails by positioning the centroid position of an arm mounted at a processing head on the rail parts disposed in the first axial direction of a laser oscillator. CONSTITUTION:A laser beam 4 outputted from a laser oscillator 16 is reflected by bend mirrors 17a to 17e and is condensed by a processing head 5 installed in the lower part of a Z-axis unit 21. A work piece 6 is irradiated with the condensed light. The Z-axis unit 21 is moved in the Y-axis direction and the Y-arm 18 is moved in the X-axis direction and then, the laser processing head 5 is moved in an arbitrary direction on an X-Y plane and the work piece 6 is subjected to laser beam processing to an arbitrary shape. The Y-arm 18 is formed by making its front end fine and thin in thickness and is so composed that the gravity position of the Y-arm 18 exists between the X-axis rails 24a and 24b regardless of the position where a Z-axis unit 21 exits. As a result, the degradation in processing accuracy by vibration at the time of movement is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加工ヘッドを移動させ
ることにより被加工物を加工する光走査式レーザ加工機
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning laser processing machine for processing a workpiece by moving a processing head.

【0002】[0002]

【従来の技術】図22は例えば、実開昭58−1342
89号公報に示された従来の片持ち梁構造型光走査式レ
ーザ加工機を示す概略図であり、図23はその平面図で
ある。図において、1はY軸方向に移動可能なYアー
ム、2はこのYアーム1の下部に配設されたY軸レー
ル、3はこのY軸レール2を受けるY軸レール受け、4
はレーザ光、5はこのレーザ光4を集光させ被加工物6
上に照射させる加工ヘッド、7は上記レーザ光4を反射
させて加工ヘッド5へ導くベンドミラー(7a…第1の
ベンドミラー、7b…第2のベンドミラー)、8は上記
Yアーム1の光路開口部及び駆動部を覆うY軸ジャバ
ラ、9は上記Y軸レール受け3が取り付けられ、上記Y
アーム1及びその駆動部分を保持するとともにX軸方向
に移動可能な保持板、10はX軸レール、11は上記保
持板9の下部に取り付けられ、このX軸レール10を受
けるX軸レール受け、12はX軸方向駆動部を覆うX軸
ジャバラ、13は上記被加工物6を保持する加工テーブ
ル、14は上記全体を支える架台、15は加工室、16
は上記レーザ光4を出力するレーザ発振器である。
2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 23 is a schematic view showing a conventional cantilever beam type optical scanning laser processing machine shown in Japanese Patent Publication No. 89, and FIG. 23 is a plan view thereof. In the figure, 1 is a Y-arm movable in the Y-axis direction, 2 is a Y-axis rail disposed below the Y-arm 1, 3 is a Y-axis rail receiver for receiving the Y-axis rail 2, 4
Is a laser beam, 5 is a laser beam 4 which is focused on the workpiece 6
A processing head for irradiating the upper part, 7 is a bend mirror (7a ... First bend mirror, 7b ... Second bend mirror) that reflects the laser beam 4 and guides it to the processing head 5, and 8 is an optical path of the Y arm 1. A Y-axis bellows that covers the opening and the drive unit, and the Y-axis rail receiver 3 is attached to 9
A holding plate that holds the arm 1 and its driving portion and is movable in the X-axis direction, 10 is an X-axis rail, 11 is an X-axis rail receiver that is attached to the lower part of the holding plate 9 and receives the X-axis rail 10, 12 is an X-axis bellows that covers the X-axis direction drive unit, 13 is a processing table that holds the workpiece 6, 14 is a pedestal that supports the entire workpiece, 15 is a processing chamber, 16
Is a laser oscillator that outputs the laser beam 4.

【0003】次に動作について説明する。Yアーム1は
その下部に取り付けられたY軸レールと保持板9に取り
付けられたY軸レール受け3により、Y軸方向に移動可
能である。また上記保持板9は、上記Yアーム1及びそ
の駆動部分を保持しており、全体を支えている架台14
に取り付けられたX軸レール10と、上記保持板9の下
部に取り付けられたX軸レール受け11により、X軸方
向に移動可能である。一方、レーザ発振器16より出力
されたレーザ光4は、上記Yアーム1に収納され、上記
保持板9に固定された(従ってYアーム1がY軸方向に
移動しても移動しない)第1のベンドミラー7a、及び
Yアーム1の先端部分に取り付けられた第2のベンドミ
ラー7bにより反射され、この第2のベンドミラー7b
の下部に取り付けられた加工ヘッド5に導かれる。この
加工ヘッド5により上記レーザ光4は集光され、架台1
4上に固定の加工テーブル13に保持されている被加工
物6上に照射される。
Next, the operation will be described. The Y-arm 1 can be moved in the Y-axis direction by a Y-axis rail attached to the lower part of the Y-arm 1 and a Y-axis rail receiver 3 attached to the holding plate 9. Further, the holding plate 9 holds the Y arm 1 and its driving portion, and supports the whole base 14.
It is movable in the X-axis direction by the X-axis rail 10 attached to the and the X-axis rail receiver 11 attached to the lower part of the holding plate 9. On the other hand, the laser light 4 output from the laser oscillator 16 is stored in the Y arm 1 and fixed to the holding plate 9 (thus, even if the Y arm 1 moves in the Y axis direction, it does not move). The second bend mirror 7b is reflected by the bend mirror 7a and the second bend mirror 7b attached to the tip of the Y arm 1.
Is guided to the processing head 5 attached to the lower part of. The laser beam 4 is condensed by the processing head 5, and the pedestal 1
The workpiece 6 held by the processing table 13 fixed on the workpiece 4 is irradiated.

【0004】この時、Yアーム1をY軸方向に移動、保
持板9をX軸方向に移動させることにより、加工ヘッド
5をX−Y平面上において任意の軸方向に移動させるこ
とができるため、被加工物6を任意の形状に加工するこ
とが可能である。また、Yアーム1の開口部及び駆動部
にはYジャバラ8が、X軸方向駆動部にはXジャバラ1
2がそれぞれ取り付けられ防塵を図っている。また、Y
アーム1の可動エリア及び加工エリア全体を加工室15
で囲い安全対策を行っている。
At this time, by moving the Y arm 1 in the Y-axis direction and the holding plate 9 in the X-axis direction, the machining head 5 can be moved in the arbitrary axis direction on the XY plane. The workpiece 6 can be processed into any shape. Further, a Y bellows 8 is provided in the opening and the drive section of the Y arm 1, and an X bellows 1 is provided in the X axis direction drive section.
2 are attached respectively to prevent dust. Also, Y
The processing room 15 covers the movable area of the arm 1 and the entire processing area.
We are taking safety measures.

【0005】図22に示す従来の片持ち梁構造型光走査
式レーザ加工機は以上のように構成されているので、加
工ヘッドをY軸方向に移動させるためには、Yアーム自
体を移動させなければならず、移動部分の重量が大きく
なるためY軸方向移動持の振動が大きくなり、加工精度
に悪影響を及ぼすという問題点があった。またYアーム
のY軸方向移動は、移動範囲が解りにくいため、人体或
いは物に衝突しやすく安全上の問題点があった。
Since the conventional cantilever structure type optical scanning laser processing machine shown in FIG. 22 is constructed as described above, in order to move the processing head in the Y-axis direction, the Y arm itself is moved. However, since the weight of the moving part becomes large, the vibration of the moving part in the Y-axis direction becomes large, which adversely affects the processing accuracy. Further, since the movement range of the Y-arm in the Y-axis direction is hard to understand, it is easy to collide with a human body or an object, which is a safety problem.

【0006】このため、この問題点を解決できるレーザ
加工機、即ちX軸方向に移動可能なYアームに、加工ヘ
ッドを、この加工ヘッドのみがY軸方向に移動可能に配
設したレーザ加工機が、特開昭61−242782号公
報、特開平5−77075号公報等に開示されている。
For this reason, a laser processing machine which can solve this problem, that is, a laser processing machine in which a processing head is provided on a Y arm which can move in the X-axis direction and only this processing head is movable in the Y-axis direction. Are disclosed in JP-A-61-2242782 and JP-A-5-77075.

【0007】また他の従来例として、レーザ光を発振す
るレーザ発振器を備え、前記レーザ光の軸線と交叉する
第1の平面、この第1の平面と交叉する第2の平面、こ
の第2の平面と交叉する第3の平面、この第3の平面と
交叉する第4の平面及びこの第4の平面と交叉する第5
の平面に、光軸が各々形成されるよう、前記第1の平面
にレーザ光を受ける第1のベンドミラーを、前記第1の
平面と第2の平面との交叉部に、第1のベンドミラーと
対向するように第2のベンドミラーを、前記第2の平面
と第3の平面との交叉部に、第2のベンドミラーと対向
するように第3のベンドミラーを、前記第3の平面と第
4の平面との交叉部に、第3のベンドミラーと対向する
ように第4のベンドミラーを、前記第4の平面と第5の
平面との交叉部に、第4のベンドミラーと対向するよう
に第5のベンドミラーを各々配設し、かつ前記第2のベ
ンドミラーと第3のベンドミラーとの間の光軸距離及び
前記第4のベンドミラーと第5のベンドミラーとの間の
光軸距離が変化するレーザ加工機が、特開昭63−16
894号公報等に開示されている。
As another conventional example, a laser oscillator for oscillating laser light is provided, and a first plane intersecting with the axis of the laser light, a second plane intersecting with the first plane, and a second plane intersecting with the first plane. A third plane intersecting the plane, a fourth plane intersecting the third plane, and a fifth plane intersecting the fourth plane.
A first bend mirror for receiving a laser beam on the first plane so that an optical axis is formed on each of the first plane and the first bend mirror at the intersection of the first plane and the second plane. A second bend mirror is provided so as to face the mirror, a third bend mirror is provided at an intersection of the second plane and the third plane, and a third bend mirror is provided so as to face the second bend mirror. A fourth bend mirror is provided at the intersection of the plane and the fourth plane so as to face the third bend mirror, and a fourth bend mirror is provided at the intersection of the fourth plane and the fifth plane. Fifth bend mirrors are disposed so as to face each other, and an optical axis distance between the second bend mirror and the third bend mirror and the fourth bend mirror and the fifth bend mirror are provided. A laser processing machine in which the optical axis distance between the two is changed is disclosed in JP-A-63-16.
No. 894, etc.

【0008】また他の従来例として、レーザ発振器より
出力される直線偏光されたレーザ光を受けるミラーを、
円偏光ミラーとしたレーザ加工機が、特開昭61−29
6985号公報等に開示されている。
As another conventional example, a mirror for receiving a linearly polarized laser beam output from a laser oscillator is
A laser processing machine using a circularly polarized mirror is disclosed in JP-A-61-29.
It is disclosed in Japanese Patent No. 6985.

【0009】更にまた他の従来例として、ベンドミラー
と集光レンズを備えたレーザ加工ヘッドを移動させるこ
とにより、レーザ発振器から被加工物にレーザ加工を行
う加工点までのレーザビームの長さが変化するレーザ加
工機において、レーザ発振器とレーザ加工ヘッドとの間
に、駆動モータにより移動可能なコリメート装置を設け
ることにより、レーザビームの径並びに集光レンズの焦
点距離をほぼ一定にするレーザ加工機が、特開平4−3
27394号公報等に開示されている。
As still another conventional example, by moving a laser processing head having a bend mirror and a condenser lens, the length of the laser beam from the laser oscillator to the processing point for performing laser processing on a workpiece is changed. In a changing laser processing machine, a laser processing machine that makes a diameter of a laser beam and a focal length of a condenser lens substantially constant by providing a collimator device movable by a drive motor between a laser oscillator and a laser processing head. However, JP-A-4-3
It is disclosed in Japanese Patent No. 27394.

【0010】更にまた他の従来例として、図24、図2
5に示すものがある。図24は例えば、特開平5−69
170号公報に示された従来の光走査式レーザ加工機を
示す平面図であり、図25はその正面図である。図にお
いて、レーザ加工機は、床面103上に設けたベース2
7と、このベース27の両側に配置した第1ワークテー
ブル107aと第2ワークテーブル107bを備え、こ
れらの上部にはそれぞれ多数の支持柱11が先端を上方
に向けて剣山状に立設し、その上部に第1被加工物W
a、第2被加工物Wbが載置される。次に、前記ベース
27上面X軸方向にガイドレール24が取り付けられ、
このガイドレール24にはX軸キャリッジ115が案内
子117を介しX軸方向に摺動自在に設けられている。
次に、このX軸キャリッジ115にはY軸方向の矩形断
面の中空穴129が設けられ、この中を矩形断面を有し
Y軸方向に長い梁状のY軸キャリッジ131がこれに取
り付けられたスライドレール133と案内子135とを
介しY軸方向に摺動自在となっている。なお、Y軸キャ
リッジ131の両端にはそれぞれ第1ハウジング147
aと第2ハウジング147bが設けられ、これら第1ハ
ウジング147aと第2ハウジング147bには第1レ
ーザ加工ヘッド149aと第2レーザ加工ヘッド149
bが垂直に保持されている。一方、レーザ発振器16は
床面103上で、これから発射されるレーザビームLB
がX軸キャリッジ115上方のX軸方向へ導かれる高さ
に配置されている。伸縮自在なビーム導管157(図2
4、図25では一部しか示されていない。)内を経て上
記レーザビームLBを導くハーフミラー161と全反射
ベンドミラー165とを備えたビームスプリッタ15
9、ここでほぼ半分に分けられたレーザビームLBを導
く右方のビーム導管157と第1ハウジング147aに
支持された第1終段ベンドミラー163a、残りのほぼ
半分のレーザビームLBを導く左方のビーム導管157
と第2ハウジング147bに支持された第2終段ベンド
ミラー163b、各々に導かれたレーザビームLBを垂
直下方に屈折する第1、第2終段ベンドミラー163
a,163b、更に導く第1、第2ハウジング147
a,147b、最終的にこれらのレーザビームLBを集
光し第1被加工物Wa、第2被加工物Wbに集中照射・
レーザ加工を実施する前述の第1、第2加工ヘッド14
9a,149bが設置される。
Still another conventional example is shown in FIGS.
There is one shown in 5. FIG. 24 shows, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-69.
FIG. 25 is a plan view showing a conventional optical scanning laser processing machine shown in Japanese Patent Publication No. 170, and FIG. 25 is a front view thereof. In the figure, the laser processing machine is a base 2 provided on the floor surface 103.
7, a first work table 107a and a second work table 107b arranged on both sides of the base 27, and a large number of support pillars 11 are erected upright in a sword mountain shape on their upper portions, The first workpiece W is placed on top of it
a, the second workpiece Wb is placed. Next, the guide rail 24 is attached to the upper surface of the base 27 in the X-axis direction,
An X-axis carriage 115 is provided on the guide rail 24 via a guide 117 so as to be slidable in the X-axis direction.
Next, the X-axis carriage 115 is provided with a hollow hole 129 having a rectangular cross section in the Y-axis direction, and a beam-shaped Y-axis carriage 131 having a rectangular cross section and long in the Y-axis direction is attached thereto. It is slidable in the Y-axis direction via a slide rail 133 and a guide 135. In addition, the first housing 147 is provided at both ends of the Y-axis carriage 131.
a and a second housing 147b are provided, and a first laser processing head 149a and a second laser processing head 149 are provided on the first housing 147a and the second housing 147b.
b is held vertically. On the other hand, the laser oscillator 16 causes the laser beam LB emitted from the floor 103 to be emitted.
Are arranged at a height above the X-axis carriage 115 and guided in the X-axis direction. Telescopic beam conduit 157 (Fig. 2
4, only a part is shown in FIG. A beam splitter 15 including a half mirror 161 for guiding the laser beam LB through the inside of the bracket) and a total reflection bend mirror 165.
9. A beam conduit 157 on the right side for guiding the laser beam LB divided into approximately half here, a first final-stage bend mirror 163a supported by the first housing 147a, and a left side for guiding the laser beam LB on the other half. Beam conduit 157
And a second final-stage bend mirror 163b supported by the second housing 147b, and first and second final-stage bend mirrors 163 for vertically refracting the laser beam LB guided to each.
a, 163b, first and second housings 147 for further guiding
a, 147b, and finally, these laser beams LB are focused and focused on the first workpiece Wa and the second workpiece Wb.
The above-described first and second processing heads 14 for performing laser processing
9a and 149b are installed.

【0011】次に動作について説明する。X軸キャリッ
ジ115はその下部に取り付けられたガイドレール2
4、案内子117によりX軸方向に移動可能である。ま
た、Y軸キャリッジ131はその内部に設けられたスラ
イドレール133と案内子135により、Y軸方向に移
動可能である。一方、レーザ発振器16から発射された
レーザビームLBは伸縮自在なビーム導管157内を通
り、ハーフミラー161と全反射ベンドミラー165と
を備えたビームスプリッタ159に達する。このビーム
スプリッタ159では、ハーフミラー161にX軸方向
から入射してきたレーザビームLBのほぼ半分を右方の
第1ハウジング147aに支持された第1終段ベンドミ
ラー163aへビーム導管157を通して導入するとと
もに、残りのほぼ半分のレーザビームLBをそのまま透
過してビームスプリッタ159内の全反射ベンドミラー
165に入射させ左方の第2ハウジング147bに支持
された第2終段ベンドミラー163bへビーム導管15
7を通して導入する。第1、第2終段ベンドミラー16
3a,163bに導かれたレーザビームLBは、垂直下
方に屈折されて第1、第2ハウジング147a,147
b内を通り、前述の第1、第2加工ヘッド149a,1
49bで集光し、第1被加工物Wa、第2被加工物Wb
に集中照射されてレーザ加工が実施される。この時、X
軸キャリッジ115をX軸方向に移動、Y軸キャリッジ
131をY軸方向に移動することにより、X−Y平面上
に任意の方向に移動させることができるため、第1、第
2被加工物Wa、Wbを任意の形状に加工できる。ま
た、1台のレーザ発振器16から発射されたレーザビー
ムLBが、ビームスプリッタ159によって第1、第2
レーザ加工ヘッド149a,149bに分割導入される
ため、2つの第1、第2被加工物Wa、Wbを同時にか
つ同一形状の物を連続的に多数加工できる。
Next, the operation will be described. The X-axis carriage 115 has a guide rail 2 attached to the bottom thereof.
4. It can be moved in the X-axis direction by the guide 117. Further, the Y-axis carriage 131 can be moved in the Y-axis direction by a slide rail 133 and a guide element 135 provided therein. On the other hand, the laser beam LB emitted from the laser oscillator 16 passes through an expandable beam conduit 157 and reaches a beam splitter 159 having a half mirror 161 and a total reflection bend mirror 165. In this beam splitter 159, almost half of the laser beam LB that has entered the half mirror 161 from the X-axis direction is introduced into the first final stage bend mirror 163a supported by the first housing 147a on the right side through the beam conduit 157. , The remaining half of the laser beam LB is transmitted as it is and is incident on the total reflection bend mirror 165 in the beam splitter 159 to the second final stage bend mirror 163b supported by the second housing 147b on the left side.
Introduce through 7. First and second final-stage bend mirror 16
The laser beam LB guided to 3a, 163b is refracted downward in the vertical direction, and is refracted in the first and second housings 147a, 147.
b through the first and second processing heads 149a, 1b.
The light beam is condensed at 49b, and the first workpiece Wa and the second workpiece Wb are collected.
Laser irradiation is performed by irradiating the laser beam in a concentrated manner. At this time, X
By moving the axis carriage 115 in the X-axis direction and moving the Y-axis carriage 131 in the Y-axis direction, it is possible to move the axis carriage 115 in an arbitrary direction on the XY plane. Therefore, the first and second workpieces Wa , Wb can be processed into any shape. In addition, the laser beam LB emitted from one laser oscillator 16 is first and second laser beams by the beam splitter 159.
Since the laser processing heads 149a and 149b are separately introduced, the two first and second workpieces Wa and Wb can be simultaneously and continuously machined in large numbers.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーザ加工機では、特開昭61−242782号公報、特
開平5−77075号公報に開示されているように、図
22に示すものが保有する上述の欠点を解消できるが、
Yアームの重心位置が常に一対のX軸レールの外側にあ
るため、各々のレールにかかる荷重の差異及び曲げモー
メントが大きく、レール及びレール受けの寿命の点で問
題点があった。
The conventional laser beam machine as described above is shown in FIG. 22 as disclosed in JP-A-61-2242782 and JP-A-5-77075. You can eliminate the above disadvantages that you have,
Since the position of the center of gravity of the Y arm is always outside the pair of X-axis rails, the difference in the load applied to each rail and the bending moment are large, and there is a problem in terms of the life of the rail and the rail receiver.

【0013】また特開昭63−16894号公報、特開
昭61−296985号公報に開示されているレーザ加
工機は円偏光化したレーザ光を加工点まで伝送する間に
円偏光率を低下させてしまうという問題点があった。
Further, the laser processing machines disclosed in JP-A-63-16894 and JP-A-61-296985 reduce the circular polarization rate while transmitting the circularly polarized laser light to the processing point. There was a problem that it would end up.

【0014】更に、特開平4−327394号公報等に
開示されているレーザ加工機は、コリメート装置を駆動
モータにより移動させる必要があり、このため加工ヘッ
ドの可動範囲におけるビーム径変化を少なくするための
手段が複雑になるという問題点があった。
Further, in the laser processing machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-327394, it is necessary to move the collimating device by the drive motor, so that the beam diameter change in the movable range of the processing head is reduced. However, there is a problem that the method of becomes complicated.

【0015】更に、図24及び図25に示すレーザ加工
機においては、加工ヘッドをY軸方向に移動させるため
には、Y軸キャリッジ自体を移動させなければならず、
移動部分の重量が大きくなり、かつアンバランスとなる
ためY軸方向移動時の振動が大きくなり、加工精度に悪
影響を及ぼすという問題点があった。
Further, in the laser processing machine shown in FIGS. 24 and 25, in order to move the processing head in the Y-axis direction, the Y-axis carriage itself must be moved,
Since the weight of the moving part becomes large and the balance is unbalanced, the vibration at the time of moving in the Y-axis direction becomes large, which adversely affects the processing accuracy.

【0016】また、図24及び図25を示すレーザ加工
機においては、2つの被加工物を同時にかつ同一形状の
物を連続的に多数加工することを目的とするため、異種
の被加工物の複合加工はできないという問題点、及び、
ビームスプリッタによりレーザビームをほぼ半分に分割
するため、レーザ発振器の出力が、単独加工に比べて2
倍以上必要となるという問題点があった。
Further, in the laser beam machine shown in FIGS. 24 and 25, since it is intended to process two workpieces simultaneously and continuously in a large number of workpieces having the same shape, different workpieces are processed. The problem that composite processing is not possible, and
Since the laser beam is split in half by the beam splitter, the laser oscillator output is 2
There was a problem that it was required more than twice.

【0017】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、レール及びレール受けの超寿命
化を図ることのできる片持ち梁構造型のレーザ加工機を
提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cantilever structure type laser processing machine capable of extending the life of rails and rail receivers. And

【0018】またこの発明は、円偏光化したレーザ光を
加工点まで円偏光率を低下させることなく伝送できるレ
ーザ加工機を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a laser processing machine capable of transmitting circularly polarized laser light to a processing point without lowering the circular polarization rate.

【0019】またこの発明は、簡単な構成でもって、加
工ヘッドの可動範囲におけるビーム径変化を少なくでき
るレーザ加工機を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a laser beam machine which has a simple structure and can reduce the change in beam diameter in the movable range of the machining head.

【0020】更にこの発明は、加工ヘッドのY軸方向移
動時のY軸キャリッジの重量のアンバランスと、振動に
よる加工精度の低下を解消できる光走査式レーザ加工機
を得ることを目的とする。
A further object of the present invention is to provide an optical scanning laser processing machine which can eliminate the imbalance of the weight of the Y-axis carriage when the processing head moves in the Y-axis direction and the reduction of the processing accuracy due to vibration.

【0021】また、この発明は、1台のレーザ加工機で
複数ライン・異種の被加工物の複合加工ができる光走査
式レーザ加工機を得ることを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an optical scanning type laser processing machine capable of carrying out combined processing of a plurality of lines and different kinds of workpieces with one laser processing machine.

【0022】また、この発明は、複数ライン加工のため
にレーザビーム分割による低出力化とそれによるレーザ
発振器出力の増大を防止する光路構成を実現できる光走
査式レーザ加工機を得ることを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an optical scanning type laser processing machine capable of realizing a low output due to laser beam splitting for processing a plurality of lines and an optical path structure for preventing an increase in laser oscillator output due to the laser beam division. To do.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項第1項
に係る発明は、レーザ光を照射する加工ヘッドを移動さ
せることによりレーザ光を被加工物上を移動させて加工
するレーザ加工機において、レーザ発振器と、第1の軸
方向に配設したレール部上に第1の軸方向に移動可能に
設けられたアームと、このアームに前記第1の軸と平面
上で直交する第2の軸方向に移動可能に設けられた加工
ヘッドとを備え、前記第1の軸上にレーザ発振器から出
力されるレーザ光を受ける第1のベンドミラー及び第2
のベンドミラーを、前記アームに第3のベンドミラー及
び第4のベンドミラーを、前記加工ヘッドに第5のベン
ドミラーを各々設けてレーザ光路を構成し、かつ前記ア
ームの重心位置を前記レール部上に位置させたものであ
る。
The invention according to claim 1 of the present invention is a laser processing machine for processing by moving a processing head for irradiating a laser beam to move the laser beam on a workpiece. In, a laser oscillator, an arm movably provided in a first axial direction on a rail portion arranged in the first axial direction, and a second arm orthogonal to the first axis in a plane. A machining head that is movable in the axial direction, and a first bend mirror and a second bend mirror that receive laser light output from a laser oscillator on the first axis.
A third bend mirror and a fourth bend mirror are provided on the arm, and a fifth bend mirror is provided on the processing head to form a laser optical path, and the barycentric position of the arm is set to the rail portion. It is located above.

【0024】この発明の請求項第2項に係る発明は、請
求項1に係るレーザ加工機において、レーザ発振器から
出力されるレーザ光を最初に受ける第1のベンドミラー
を、少なくとも第2の軸と直交する第3の軸方向に移動
可能に支持したものである。
According to a second aspect of the present invention, in the laser beam machine according to the first aspect, the first bend mirror that first receives the laser beam output from the laser oscillator is provided with at least a second axis. It is supported so as to be movable in a third axial direction orthogonal to.

【0025】この発明の請求項第3項に係る発明は、レ
ーザ光を照射する加工ヘッドを移動させることによりレ
ーザ光を被加工物上を移動させて加工するレーザ加工機
において、レーザ発振器と、第1の軸方向に配設したレ
ール部上に前記第1の軸方向に移動可能に設けられた片
持梁形アームと、この片持梁形アームに前記第1の軸と
平面上で直交する第2の軸方向に移動可能に設けられた
ハウジングと、このハウジングに内蔵され前記平面上に
対し垂直方向に移動可能な加工ヘッドとを備え、前記片
持梁形アームは、前記第1の軸を中心とする軸に対しほ
ぼ対称となるような両翼形片持梁形アームを形成すると
ともに、その重心位置を前記レール部上に位置させ、か
つ複数ラインの加工ラインを備えたものである。
The invention according to claim 3 of the present invention is a laser processing machine for processing a laser beam on a workpiece by moving a processing head for irradiating the laser beam. A cantilever arm provided movably in the first axial direction on a rail portion arranged in the first axial direction, and the cantilever arm is orthogonal to the first axis in a plane. A housing provided movably in a second axial direction, and a machining head built in the housing and movable in a direction perpendicular to the plane, wherein the cantilever arm has the first A wing-shaped cantilever beam arm that is substantially symmetrical with respect to an axis about the axis is formed, its center of gravity is positioned on the rail portion, and a plurality of processing lines are provided. .

【0026】この発明の請求項第4項に係る発明は、請
求項3に係るレーザ加工機において、複数ラインが両翼
形片持梁形アーム上を移動する1台のハウジングを共有
するようにしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the laser beam machine according to the third aspect, a plurality of lines share one housing which moves on the double-wing cantilever arm. It is a thing.

【0027】この発明の請求項第5項に係る発明は、請
求項3に係るレーザ加工機において、両翼形片持梁形ア
ーム上を移動するハウジングを複数ラインの各々に個別
に備えるようにしたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the laser beam machine according to the third aspect, each of the plurality of lines is individually provided with a housing that moves on the double-wing cantilever arm. It is a thing.

【0028】この発明の請求項第6項に係る発明は、請
求項5に係るレーザ加工機において、複数ラインへ導く
レーザ光はビーム切換装置によって光路を切り換えられ
るものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the laser beam machine according to the fifth aspect, the optical path of the laser light guided to a plurality of lines can be switched by a beam switching device.

【0029】この発明の請求項第7項に係る発明は、請
求項5に係るレーザ加工機において、ハウジングの1つ
はレーザ加工以外の加工装置を有するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the laser processing machine according to the fifth aspect, one of the housings has a processing device other than the laser processing.

【0030】この発明の請求項第8項に係る発明は、請
求項1〜請求項7のいずれかに係るレーザ加工機におい
て、加工ヘッドの可動範囲外に回転テーブルを設けたも
のである。
The invention according to claim 8 of the present invention is the laser processing machine according to any one of claims 1 to 7, wherein a rotary table is provided outside the movable range of the processing head.

【0031】この発明の請求項第9項に係る発明は、請
求項8に係るレーザ加工機において、回転テーブル本体
を昇降またはスライドさせる手段を設けたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the laser beam machine according to the eighth aspect, means for moving up and down or sliding the rotary table body is provided.

【0032】この発明の請求項第10項に係る発明は、
請求項1〜請求項9のいずれかに係るレーザ加工機にお
いて、加工テーブルに昇降式ローラを設けたものであ
る。
The invention according to claim 10 of the present invention is
In the laser processing machine according to any one of claims 1 to 9, an elevation roller is provided on the processing table.

【0033】この発明の請求項第11項に係る発明は、
請求項10に係るレーザ加工機において、昇降式ローラ
のローラ本体を駆動する手段を設けたものである。
The invention according to claim 11 of the present invention is
The laser beam machine according to claim 10 is provided with a means for driving the roller body of the elevating roller.

【0034】この発明の請求項第12項に係る発明は、
直線偏光化されたレーザ光を発振するレーザ発振器を備
え、前記レーザ光の軸線と交叉する第1の平面、この第
1の平面と交叉する第2の平面、この第2の平面と交叉
する第3の平面、この第3の平面と交叉する第4の平面
及びこの第4の平面と交叉する第5の平面に、光軸が各
々形成されるよう、前記第1の平面にレーザ光を受ける
第1のベンドミラーを、前記第1の平面と第2の平面と
の交叉部に、前記第1のベンドミラーと対向するように
第2のベンドミラーを、前記第2の平面と前記第3の平
面との交叉部に、前記第2のベンドミラーと対向するよ
うに第3のベンドミラーを、前記第3の平面と前記第4
の平面との交叉部に、前記第3のベンドミラーと対向す
るように第4のベンドミラーを、前記第4の平面と前記
第5の平面との交叉部に、前記第4のベンドミラーと対
向するように第5のベンドミラーを各々配設し、かつ前
記第2のベンドミラーと前記第3のベンドミラーとの間
の光軸距離及び前記第4のベンドミラーと前記第5のベ
ンドミラーとの間の光軸距離が変化するレーザ加工機に
おいて、前記第1のベンドミラーを円偏光ミラーとする
とともに、前記第2〜第5のベンドミラーを、ベンドミ
ラー固有の位相シフト量を相殺するように配設したもの
である。
The invention according to claim 12 of the present invention is
A first plane intersecting with the axis of the laser beam, a second plane intersecting with the first plane, and a second plane intersecting with the second plane. A laser beam is received on the first plane so that optical axes are respectively formed on the third plane, the fourth plane intersecting with the third plane, and the fifth plane intersecting with the fourth plane. A first bend mirror is provided at an intersection of the first plane and the second plane, and a second bend mirror is provided so as to face the first bend mirror, the second plane and the third plane. A third bend mirror facing the second bend mirror at the intersection with the second flat mirror, and the third plane and the fourth bend mirror.
A fourth bend mirror so as to face the third bend mirror, and a fourth bend mirror at an intersection between the fourth plane and the fifth plane. Fifth bend mirrors are arranged so as to face each other, and an optical axis distance between the second bend mirror and the third bend mirror and the fourth bend mirror and the fifth bend mirror are provided. In the laser processing machine in which the optical axis distance between the first and second bend mirrors is changed, the first bend mirror is a circular polarization mirror, and the second to fifth bend mirrors cancel the phase shift amount unique to the bend mirror. It is arranged as follows.

【0035】この発明の請求項第13項に係る発明は、
請求項12に係るレーザ加工機において、第1のベンド
ミラーを、X−Y移動調整機構にて支持したものであ
る。
The invention according to claim 13 of the present invention is
In the laser beam machine according to claim 12, the first bend mirror is supported by an XY movement adjusting mechanism.

【0036】この発明の請求項第14項に係る発明は、
請求項12または請求項13に係るレーザ加工機におい
て、第2〜第5のベンドミラーをESまたはPSコーテ
ィングミラーにしたものである。
The invention according to claim 14 of the present invention is
In the laser beam machine according to claim 12 or 13, the second to fifth bend mirrors are ES or PS coating mirrors.

【0037】[0037]

【作用】上記のように構成されたレーザ加工機において
は、アームを支持する一対のレールの各々にかかるアー
ム等の負荷荷重の差異及び負荷モーメントを小さくする
ことができる。
In the laser beam machine constructed as described above, it is possible to reduce the difference in the load applied to each of the pair of rails supporting the arms and the load moment.

【0038】また、第1のベンドミラーをレーザ発振器
の光軸高さに合わせて移動できる。
Further, the first bend mirror can be moved according to the height of the optical axis of the laser oscillator.

【0039】また、アーム重量のアンバランスと、移動
時の振動による加工精度の低下を解消でき、1台のレー
ザ加工機で複数ラインの加工ラインを形成できる。
Further, the unbalance of the arm weight and the deterioration of the processing accuracy due to the vibration during the movement can be eliminated, and a plurality of processing lines can be formed by one laser processing machine.

【0040】また、複数ラインの加工を安価に効率良く
構成することができる。
Further, the processing of a plurality of lines can be efficiently constructed at low cost.

【0041】また、複数ラインの被加工物を連続的に速
く能率的に加工することができる。
Further, a plurality of lines of work can be processed continuously and efficiently.

【0042】また、複数ラインへ導くレーザビームを素
早く切り換えることができる。
Further, the laser beams guided to a plurality of lines can be quickly switched.

【0043】更に、例えば、第1のラインをタップ立て
1次加工ライン、他のラインを1次加工後のレーザ加工
による板金の2次加工ラインとすれば、これら複数ライ
ンを構成する1台の加工システムにより、付加価値の高
い製品を製作することができる。
Further, for example, if the first line is a tapping primary processing line and the other lines are secondary processing lines for sheet metal by laser processing after primary processing, one unit forming these plural lines The processing system enables the production of high value-added products.

【0044】また、加工ヘッドとの干渉を防止した状態
で、円筒形の形状をした被加工物をレーザ加工できる。
Further, it is possible to perform laser processing on a workpiece having a cylindrical shape while preventing interference with the processing head.

【0045】また、加工テーブルに載置される被加工物
が大きい場合、回転テーブル本体が、その被加工物の搬
入・搬出を妨害しないよう退避する。
When the workpiece placed on the machining table is large, the rotary table body is retracted so as not to interfere with the loading and unloading of the workpiece.

【0046】また、加工テーブルに載置される被加工物
を容易に移動できる。
Further, the work piece placed on the working table can be easily moved.

【0047】また、加工テーブルに載置される被加工物
の搬入・搬出を自動化できる。
Further, the loading and unloading of the workpiece placed on the processing table can be automated.

【0048】また、円偏光化されたレーザ光が、円偏光
率が低下することなく加工ヘッドまで伝送される。
Further, the circularly polarized laser light is transmitted to the processing head without lowering the circular polarization rate.

【0049】また、円偏光率が良好となる第1のベンド
ミラーの角度を維持した状態で第2のベンドミラーの中
心にレーザ光を入射させることができる。
Further, the laser beam can be made incident on the center of the second bend mirror while maintaining the angle of the first bend mirror where the circular polarization rate becomes good.

【0050】更に、円偏光化されたレーザ光が、円偏光
率が低下することなく、伝送途中での出力減衰を小さく
して加工ヘッドまで伝送される。
Further, the circularly polarized laser light is transmitted to the processing head with a reduced output attenuation during the transmission without a decrease in the circular polarization rate.

【0051】[0051]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の第1の実施例を図1〜図8
を用いて説明する。なお、図1は本発明の実施例1に係
る光走査式レーザ加工機の全体を示す斜視図で、この斜
視図は図が複雑になることを避けるため一部の部品、機
構を省略して描いてあるが、その省略した部品、機構等
については図2〜図5に示す。即ち、図2は第1のベン
ドミラーのX,Y,Z軸方向移動機構の詳細を示す斜視
図、図3はY軸光路のカウンタージャバラ部分の詳細を
示す正面図、図4は加工テーブル内部を負圧にするブロ
ワの設置を示す図、図5は加工ワークをX軸方向に搬送
する昇降式ローラの詳細を示す図である。また、図6は
第1の〜第5のベンドミラーとコリメーションレンズと
で形成される光路系構成を示す斜視図、図7はベンドミ
ラーによる位相シフト量相殺原理を説明するための斜視
図、図8はコリメーションレンズまたはコリメーション
ミラー設置時のビーム伝播特性を示す図である。
Example 1. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be explained. 1 is a perspective view showing the entire optical scanning laser processing machine according to the first embodiment of the present invention. In this perspective view, some parts and mechanisms are omitted in order to avoid complicating the drawing. Although not shown, the omitted parts and mechanisms are shown in FIGS. 2 to 5. That is, FIG. 2 is a perspective view showing the details of the X-, Y-, and Z-axis direction moving mechanism of the first bend mirror, FIG. 3 is a front view showing the details of the counter bellows portion of the Y-axis optical path, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the installation of a blower for making the negative pressure negative, and FIG. 5 is a diagram showing details of the elevating type rollers for conveying the work piece in the X-axis direction. Further, FIG. 6 is a perspective view showing an optical path system configuration formed by the first to fifth bend mirrors and a collimation lens, and FIG. 7 is a perspective view for explaining a phase shift amount canceling principle by the bend mirrors. FIG. 8 is a diagram showing beam propagation characteristics when a collimation lens or a collimation mirror is installed.

【0052】図において、17a〜17eはレーザ発振
器16より出力されたレーザ光を反射して加工ヘッド5
へ導くベンドミラー(17a…第1のベンドミラー、1
7b…第2のベンドミラー、17c…第3のベンドミラ
ー、17d…第4のベンドミラー、17e…第5のベン
ドミラー)で、第1のベンドミラー17a及び第2のベ
ンドミラー17bは、X軸上の端部に配設され、また第
3のベンドミラー17c及び第4のベンドミラー17d
は、Yアーム18に配設され、更に第5のベンドミラー
17eは、加工ヘッド5に配設されている。またこのベ
ンドミラー17a〜17eは、第1のベンドミラー17
aを円偏光ミラー(+90゜リターダ)とし、第1のベ
ンドミラー17aにより円偏光化されたレーザ光4の円
偏光率を低下させることなく加工ヘッド5まで伝送する
ことができるよう、第2のベンドミラー17b及び第3
のベンドミラー17cと、第4のベンドミラー17d及
び第5のベンドミラー17eとで位相シフト量がそれぞ
れ相殺するように配置構成されている。なおこの位相シ
フト量の相殺原理については、主に図7を用いて後述す
る。また第2のベンドミラー17b〜第5のベンドミラ
ー17eは、一般に使用されている銅ミラー等の金属ミ
ラーにより構成されている。
In the figure, 17a to 17e reflect the laser light outputted from the laser oscillator 16 to reflect the machining head 5
Bend mirror leading to (17a ... 1st bend mirror, 1
7b ... second bend mirror, 17c ... third bend mirror, 17d ... fourth bend mirror, 17e ... fifth bend mirror), and the first bend mirror 17a and the second bend mirror 17b are X. The third bend mirror 17c and the fourth bend mirror 17d are disposed at the ends on the axis.
Is disposed on the Y arm 18, and the fifth bend mirror 17e is disposed on the processing head 5. The bend mirrors 17a to 17e are the first bend mirror 17
a is a circular polarization mirror (+ 90 ° retarder), and the second bending mirror 17a allows the laser light 4 circularly polarized by the first bend mirror 17a to be transmitted to the processing head 5 without decreasing the circular polarization rate. Bend mirror 17b and third
The bend mirror 17c and the fourth bend mirror 17d and the fifth bend mirror 17e are arranged so that the phase shift amounts cancel each other. The principle of canceling the phase shift amount will be described later mainly with reference to FIG. 7. The second bend mirror 17b to the fifth bend mirror 17e are composed of metal mirrors such as commonly used copper mirrors.

【0053】また図6に示すように、コリメーションレ
ンズ39を、第2のベンドミラー17bと第3のベンド
ミラー17cとの間で、且つ加工ヘッド5の可動範囲の
中間位置近傍にビームウェストを持つ位置に配置してい
る。また第1のベンドミラー17aは角度調整機能を有
しており、またその詳細を図2に示すように、X軸、Y
軸及びZ軸方向に移動可能な機構となっている。なお図
2において、70a,70b,70cはX軸、Y軸及び
Z軸方向に移動させる部材を固定するロックネジ、71
はY軸方向移動部材、72はこのY軸方向移動部材71
を保持するホルダー、73はZ軸方向移動部材、74は
第1のベンドミラー17aを保持するベンドブロックで
ある。
Further, as shown in FIG. 6, the collimation lens 39 has a beam waist between the second bend mirror 17b and the third bend mirror 17c and in the vicinity of the intermediate position of the movable range of the processing head 5. It is placed in the position. Further, the first bend mirror 17a has an angle adjusting function, and its details are shown in FIG.
The mechanism is movable in the axial and Z-axis directions. In FIG. 2, 70a, 70b and 70c are lock screws for fixing members to be moved in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions, 71
Is a Y-axis direction moving member, and 72 is the Y-axis direction moving member 71.
, 73 is a Z-axis direction moving member, and 74 is a bend block which holds the first bend mirror 17a.

【0054】また18はY軸方向固定でX軸方向に移動
可能なYアームで、第3のベンドミラー17c及び第4
のベンドミラー17dをその基部で図1に示すように支
持している。また加工ヘッド5を含むZ軸ユニット21
をY軸方向移動可能に搭載するYアーム18は、先端部
分を細くするとともに肉厚を薄くすることにより、Z軸
ユニット21の存在位置にかかわらず、その重心位置が
後述するX軸レール24aと24bの間に位置するよう
に構成されている。19a,19bはこのYアーム18
上に配設された一対のY軸レール、20a,20bはY
軸レール19a,19bを受ける一対のY軸レール受
け、21はY軸レール受け20a,20bが設置され、
Yアーム18上をY軸方向に移動可能で、かつ加工ヘッ
ド5を上下させる機能を備えたZ軸ユニットで、その上
部に第5のベンドミラー17eを支持している。
Reference numeral 18 denotes a Y arm which is fixed in the Y axis direction and movable in the X axis direction, and which includes a third bend mirror 17c and a fourth bend mirror 17c.
The bend mirror 17d is supported at its base as shown in FIG. Further, the Z-axis unit 21 including the processing head 5
The Y arm 18 for movably mounting on the Y axis has a thin tip portion and a thin wall thickness, so that the center of gravity of the Y arm 18 is the same as that of the X axis rail 24a described later regardless of the position of the Z axis unit 21. It is configured to be located between 24b. 19a and 19b are the Y arms 18
The pair of Y-axis rails 20a and 20b arranged on the upper side are Y
A pair of Y-axis rail receivers for receiving the shaft rails 19a, 19b, 21 is provided with Y-axis rail receivers 20a, 20b,
A Z-axis unit movable on the Y-arm 18 in the Y-axis direction and having a function of moving the machining head 5 up and down supports a fifth bend mirror 17e on the upper part thereof.

【0055】また22はY軸レール19a,19b及び
Y軸レール受け20a,20bを含むY軸駆動部(図示
せず)を覆う防塵用Y軸ジャバラ、23はY軸光路(第
4のベンドミラー17dと第5のベンドミラー17eと
の間)を覆う防塵用Y軸光路ジャバラで、この部分の詳
細は図3に示すように構成されている。即ち図3に示す
ように、第5のベンドミラー17eをボックス34で覆
い、このボックス34を挟んでY軸光路ジャバラ23と
反対側に固定金具36で固定されたカウンタージャバラ
35を内部空間を連続状態に設け、Z軸ユニットがY方
向に移動したとき、ジャバラ内部の圧力が変化しない構
成とすることにより、周囲の空気をジャバラ内部に吸引
することを防止している。
Reference numeral 22 is a dust-proof Y-axis bellows for covering a Y-axis drive portion (not shown) including the Y-axis rails 19a, 19b and Y-axis rail receivers 20a, 20b, and 23 is a Y-axis optical path (fourth bend mirror). A dust-proof Y-axis optical path bellows that covers between 17d and the fifth bend mirror 17e), and the details of this portion are configured as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, the fifth bend mirror 17e is covered with a box 34, and a counter bellows 35 fixed by a fixing metal fitting 36 on the side opposite to the Y-axis optical path bellows 23 across the box 34 is continuous in the internal space. In this state, when the Z-axis unit moves in the Y direction, the pressure inside the bellows does not change, thereby preventing the ambient air from being sucked into the bellows.

【0056】また24a,24bはX軸上に配設された
一対のX軸レール、25a,25bはYアーム18端部
の下面に取り付けられ、X軸レール24a,24bを受
けるX軸レール受け、26はX軸レール24a,24b
及びX軸レール受け25a,25bを含むX軸駆動部
(図示せず)と、X軸光路(第2のベンドミラー17b
と第3のベンドミラー17cとの間)とを覆う防塵用X
軸ジャバラ、27はX軸レール24a,24bが配設さ
れ、上記した各部品全体を支える架台、28は主に円筒
形の形状をした被加工物29を保持し回転を与える回転
テーブルで、大きい被加工物6の搬入・搬出を妨げない
よう、加工テーブル31上における加工ヘッド5の可動
範囲外に配置されているとともに、エアシリンダ等のア
クチュエータ75により昇降自在に支持されている。な
おこの回転テーブル28は、昇降させることなく、退避
方向にスライドさせるよう構成してもよく、また回転テ
ーブル28の専用架台を設け、加工テーブル31と分離
してもよい。
Further, 24a and 24b are a pair of X axis rails arranged on the X axis, 25a and 25b are attached to the lower surface of the end of the Y arm 18, and X axis rail receivers for receiving the X axis rails 24a and 24b, 26 is an X-axis rail 24a, 24b
And an X-axis drive (not shown) including the X-axis rail receivers 25a and 25b, and an X-axis optical path (second bend mirror 17b).
And the third bend mirror 17c) between the dustproof X
A shaft bellows, 27 is a pedestal on which the X-axis rails 24a and 24b are arranged, and which supports all of the above-mentioned components as a whole, and 28 is a rotary table for holding and rotating a workpiece 29 mainly having a cylindrical shape, which is large. It is arranged outside the movable range of the processing head 5 on the processing table 31 so as not to interfere with the loading and unloading of the workpiece 6, and is supported by an actuator 75 such as an air cylinder so as to be able to move up and down. The rotary table 28 may be configured to slide in the retreating direction without being moved up and down, or may be separated from the processing table 31 by providing a dedicated mount for the rotary table 28.

【0057】また30は主に平板状の被加工物6を保持
するナイフエッジ状支え、31は加工テーブルで、図4
に示すように、加工テーブル31の内部を負圧にするブ
ロワ48を設けることにより、加工時に発生する粉塵、
ヒューム等を吸引し排出することができるように構成さ
れている。また本レーザ加工機は光走査式で加工テーブ
ル31は独立で移動しない固定式であるため、この加工
テーブル31は被加工物6の形状、大きさ等に対応して
任意に変化させることができる。またこの加工テーブル
31には、図5に示すように、加工終了後に上昇させて
被加工物6をナイフエッジ状支え30から持ち上げX方
向に手動により容易に移動できるよう、エアシリンダ等
のアクチュエータ76により昇降自在に支持された昇降
式ローラ49が設けられている。なおこの昇降式ローラ
49は、被加工物6をあらゆる水平方向に移動できるよ
う、フリーベア構成となっている。
Further, 30 is a knife-edge-like support which mainly holds the flat plate-like workpiece 6, 31 is a working table, and FIG.
As shown in, by providing the blower 48 for making the inside of the processing table 31 a negative pressure, dust generated during processing,
It is configured to be able to suck and discharge fume and the like. Further, since the laser processing machine is an optical scanning type and the processing table 31 is a fixed type that does not move independently, the processing table 31 can be arbitrarily changed according to the shape, size, etc. of the workpiece 6. . Further, as shown in FIG. 5, an actuator 76 such as an air cylinder is mounted on the machining table 31 so that the workpiece 6 can be lifted after the machining is completed and the workpiece 6 can be lifted from the knife edge support 30 and manually moved in the X direction. An elevating roller 49 is provided so that it can be moved up and down. The lifting roller 49 has a free bear structure so that the workpiece 6 can be moved in any horizontal direction.

【0058】次にこの片持ち梁構造型光走査式レーザ加
工機の動作・作用について説明する。即ち、図1におい
て、Yアーム18はY軸方向に移動せずに、Z軸ユニッ
ト21がY軸レール受け20a,20bによりY軸方向
に、Yアーム18に配設されたY軸レール19a,19
b上を移動する。また上記Yアーム18は、端部の下面
にX軸レール受け25a,25bが設置されており、架
台27上に配設したX軸レール24a,24b上をX軸
方向に移動可能である。一方レーザ発振器16より出力
されたレーザ光4は、ベンドミラー17a〜17eによ
り反射され、Z軸ユニット21下部に設置された加工ヘ
ッド5により集光され、ナイフエッジ状支え30に保持
されている被加工物6に照射される。この時、Z軸ユニ
ット21をY軸方向に移動し、Yアーム18をX軸方向
に移動させることにより、レーザ加工ヘッド5をX−Y
平面上において任意の方向に移動させることができるた
め、被加工物6を任意の形状にレーザ加工することがで
きる。
Next, the operation and action of this cantilever beam type optical scanning laser processing machine will be described. That is, in FIG. 1, the Y-arm 18 does not move in the Y-axis direction, and the Z-axis unit 21 moves in the Y-axis direction by the Y-axis rail receivers 20a and 20b. 19
Move on b. Further, the Y-arm 18 has X-axis rail receivers 25a and 25b installed on the lower surface of the end thereof, and is movable in the X-axis direction on the X-axis rails 24a and 24b arranged on the mount 27. On the other hand, the laser beam 4 output from the laser oscillator 16 is reflected by the bend mirrors 17a to 17e, collected by the processing head 5 installed below the Z-axis unit 21, and held by the knife edge support 30. The workpiece 6 is irradiated. At this time, by moving the Z-axis unit 21 in the Y-axis direction and moving the Y arm 18 in the X-axis direction, the laser processing head 5 is moved to the XY direction.
Since it can be moved in any direction on the plane, the workpiece 6 can be laser processed into any shape.

【0059】またこのレーザ加工機は、加工ヘッド5を
含むZ軸ユニット21をY軸方向移動可能に搭載するY
アーム18が、先端部分を細くするとともに肉厚を薄く
することにより、Z軸ユニット21の存在位置にかかわ
らず、その重心位置がX軸レール24aと24bの間に
位置するように構成されているので、Yアーム18等の
負荷荷重が、X軸レール24aとX軸レール24bに各
々ほぼ均等にかかるようになり、またX軸レール受け2
5aとX軸レール受け25bにもほぼ均等にかかるよう
になる。
In this laser processing machine, the Z-axis unit 21 including the processing head 5 is mounted so as to be movable in the Y-axis direction.
The arm 18 is configured such that its center of gravity is located between the X-axis rails 24a and 24b regardless of the position where the Z-axis unit 21 is present by making the tip portion thin and thin. Therefore, the load applied to the Y arm 18 or the like is applied to the X-axis rail 24a and the X-axis rail 24b substantially evenly, and the X-axis rail receiver 2
5a and the X-axis rail receiver 25b are almost evenly applied.

【0060】また、主に円筒形の形状をした被加工物2
9を保持し、回転させることのできる回転テーブル28
を設置しているので、主に円筒形の形状をした被加工物
29を保持し、回転させながら同様に加工を行うことが
できる。なおこの時、加工高さが平板状の被加工物6の
場合よりも高くなるため、Z軸ユニット21により加工
ヘッド5を上昇させて加工を行う。またこの回転テーブ
ル28は、大きい被加工物6の搬入・搬出を妨げないよ
う、加工ヘッド5の可動範囲外に配置しており、更にエ
アシリンダ等のアクチュエータ75により必要に応じて
退避方向へ上昇またはスライドできるように支持してい
る。このため、回転テーブル28を使用しないレーザ加
工の場合には、この回転テーブル28が邪魔になるよう
なことはない。なお、回転テーブル28は、昇降自在ま
たはスライド自在とすることなく、加工ヘッド5の可動
範囲外に配置するだけでも、完全ではないが、大きい被
加工物6の搬入・搬出を妨げないようにすることができ
る。
Further, the workpiece 2 mainly having a cylindrical shape
A turntable 28 capable of holding and rotating 9
Is installed, the workpiece 29 mainly having a cylindrical shape can be held and similarly processed while rotating. At this time, since the processing height is higher than that of the plate-shaped workpiece 6, the Z-axis unit 21 raises the processing head 5 to perform processing. Further, the rotary table 28 is arranged outside the movable range of the processing head 5 so as not to obstruct the loading and unloading of the large workpiece 6, and is further lifted in the retreating direction by the actuator 75 such as an air cylinder. Or it is supported so that it can slide. Therefore, in the case of laser processing that does not use the rotary table 28, the rotary table 28 does not interfere. It should be noted that the rotary table 28 is not completely movable even if it is arranged outside the movable range of the machining head 5 without being made movable up and down or slidably, but it does not prevent the large workpiece 6 from being carried in and out. be able to.

【0061】また、加工テーブル31には、図5に示す
ように、エアシリンダ等のアクチュエータ76により昇
降される昇降式ローラ49が設けられているので、レー
ザ加工終了後に昇降式ローラ49を上昇させて被加工物
6をナイフエッジ状支え30から持ち上げれば、被加工
物6をX軸方向に手動により容易に移動できる。また、
被加工物6の搬入時に、昇降式ローラ49を、そのロー
ラ部がナイフエッジ状支え30先端より高くなる位置ま
で上昇させれば、被加工物6の搬入動作も容易にするこ
とができる。
Further, as shown in FIG. 5, the processing table 31 is provided with an elevating roller 49 which is moved up and down by an actuator 76 such as an air cylinder. If the workpiece 6 is lifted from the knife edge-shaped support 30, the workpiece 6 can be easily moved manually in the X-axis direction. Also,
When the workpiece 6 is carried in, if the elevating roller 49 is raised to a position where the roller portion is higher than the tip of the knife edge support 30, the workpiece 6 can be easily carried in.

【0062】またこのレーザ加工機は、円偏光率調整、
光軸調整等の容易化のため、第1のベンドミラー17a
を円偏光ミラー(+90゜リターダ)としている。そし
てこのレーザ加工時、第1のベンドミラー17aにより
円偏光化されたレーザ光4の円偏光率を低下させること
なく加工ヘッド5まで伝送することができるよう、第2
のベンドミラー17b〜第5のベンドミラー17eにお
いて、第2のベンドミラー17b及び第3のベンドミラ
ー17cと、また第4のベンドミラー17d及び第5の
ベンドミラー17eとで位相シフト量を相殺するように
配置構成されているので、第1のベンドミラー17aに
より円偏光化されたレーザ光4は、円偏光率を低下させ
ることなく加工ヘッド5まで伝送される。
This laser processing machine also adjusts the circular polarization rate,
The first bend mirror 17a for facilitating optical axis adjustment and the like.
Is a circular polarization mirror (+ 90 ° retarder). During this laser processing, the laser beam 4 circularly polarized by the first bend mirror 17a can be transmitted to the processing head 5 without being reduced in circular polarization rate.
In the bend mirrors 17b to 17e, the second bend mirror 17b and the third bend mirror 17c and the fourth bend mirror 17d and the fifth bend mirror 17e cancel the phase shift amount. The laser beam 4 circularly polarized by the first bend mirror 17a is transmitted to the processing head 5 without lowering the circular polarization rate.

【0063】相殺の原理としては、図7に示すように、
第1のベンドミラーにより円偏光化された直後のレーザ
光4は、S波成分とP波成分の位相差が90゜となって
いるが、第2のベンドミラーにて反射され方向変化され
ると、ベンドミラーが持つ固有の位相シフト量ΔPS゜
により、P波成分が更にΔPS゜分だけ位相が進んだも
のとなるが、第3のベンドミラーが、逆にS波成分がΔ
PS゜分だけ位相が進んだものとなるよう配置すれば、
この第3のベンドミラーにて反射された方向変換された
レーザ光4は、S波成分が0゜+ΔPS゜、P波成分が
90゜+ΔPS゜となり、S波成分とP波成分との間の
位相差は90゜であり、円偏光率を低下させることはな
い。このような相殺の原理作用により、本発明のミラー
構成においても第1のベンドミラー17aにより円偏光
化されたレーザ光4は、円偏光率を低下させることなく
加工ヘッド5まで伝送される。なお、この実施例1にお
いては、第1のベンドミラー17aにより円偏光化さ
れ、S波成分とP波成分の位相差が90゜となっている
レーザ光4は、第2のベンドミラー17bにて反射され
方向変換されると、ベンドミラーが持つ固有の位相シフ
ト量ΔPS゜により、P波成分が更にΔPS゜分だけ位
相が進んだものとなり、更に第3のベンドミラー17c
にて反射され方向変換されると、ベンドミラーが持つ固
有の位相シフト量ΔPS゜により、P波成分が更にΔP
S゜分だけ位相が進んだものとなるが、第4のベンドミ
ラー17dをS波成分がΔPS゜分だけ位相が進んだも
のとなるよう配置し、また第5のベンドミラー17eを
S波成分が更にΔPS゜分だけ位相が進んだものとなる
よう配置している。即ち、第5のベンドミラー17eに
て反射され方向変換されたレーザ光4が、S波成分が0
゜+2ΔPS゜、P波成分が90゜+2ΔPS゜となる
ように、所謂S波成分とP波成分との間の位相差が90
゜となるように第4のベンドミラー17d及び第5のベ
ンドミラー17eを配置している。
The principle of cancellation is as shown in FIG.
The laser beam 4 immediately after being circularly polarized by the first bend mirror has a phase difference of 90 ° between the S wave component and the P wave component, but is reflected by the second bend mirror and the direction thereof is changed. Then, due to the peculiar phase shift amount ΔPS ° of the bend mirror, the phase of the P wave component is further advanced by ΔPS °. However, the third bend mirror, on the contrary, has the S wave component of ΔPS °.
If it is arranged so that the phase is advanced by PS °,
The direction-converted laser light 4 reflected by the third bend mirror has an S-wave component of 0 ° + ΔPS ° and a P-wave component of 90 ° + ΔPS °, and is between the S-wave component and the P-wave component. The phase difference is 90 ° and does not lower the circular polarization rate. Due to such a principle of cancellation, the laser beam 4 circularly polarized by the first bend mirror 17a in the mirror structure of the present invention is transmitted to the processing head 5 without lowering the circular polarization rate. In the first embodiment, the laser beam 4 circularly polarized by the first bend mirror 17a and having a phase difference of 90 ° between the S wave component and the P wave component is transmitted to the second bend mirror 17b. When reflected and converted in direction, the p-wave component is advanced in phase by ΔPS ° due to the peculiar phase shift amount ΔPS ° of the bend mirror.
When the light is reflected by the mirror and the direction is changed, the P-wave component is further increased by ΔP due to the inherent phase shift amount ΔPS ° of the bend mirror.
Although the phase is advanced by S °, the fourth bend mirror 17d is arranged so that the S wave component is advanced by ΔPS °, and the fifth bend mirror 17e is arranged by the S bend component. Are arranged so that the phase is further advanced by ΔPS °. That is, the S-wave component of the laser light 4 reflected by the fifth bend mirror 17e and having its direction changed is 0.
The phase difference between the so-called S wave component and the P wave component is 90 so that the P wave component becomes 90 ° + 2ΔPS °.
The fourth bend mirror 17d and the fifth bend mirror 17e are arranged so as to be at .degree ..

【0064】また第1のベンドミラー17aは角度調整
機能を有しており、その詳細を図2に示すように、X
軸、Y軸及びZ軸方向に移動可能な機構となっているの
で、円偏光率調整のための第1のベンドミラー17aの
角度調整時に、この第1のベンドミラー17aを、ロッ
クネジ70aを緩めることによりX軸方向に、またロッ
クネジ70bを緩めることによりY軸方向移動部材71
をY軸方向に移動させることができるので、最も円偏光
率が良好な角度を維持した状態で第2のベンドミラー1
7bの中心にレーザ光4を入射させることができる。
Further, the first bend mirror 17a has an angle adjusting function, and as shown in detail in FIG.
Since the mechanism is movable in the axial, Y-axis, and Z-axis directions, the lock screw 70a is loosened when adjusting the angle of the first bend mirror 17a for adjusting the circular polarization rate. By moving the lock screw 70b in the X-axis direction and by loosening the lock screw 70b.
Can be moved in the Y-axis direction, so that the second bend mirror 1 can be moved in a state where the angle with the best circular polarization is maintained.
The laser light 4 can be made incident on the center of 7b.

【0065】また第1のベンドミラー17aを、その詳
細を図2に示すように、Z軸方向にも移動可能な機構に
て支持しているので、ロックネジ70cを緩めることに
より、レーザ発振器16の据え付け後にレーザ光4の高
さ中心に合わせて、第1のベンドミラー17aを容易に
上下に調整できる。
Since the first bend mirror 17a is supported by a mechanism movable in the Z-axis direction as shown in FIG. 2 in detail, the lock screw 70c is loosened so that the laser oscillator 16 of the laser oscillator 16 is released. After installation, the first bend mirror 17a can be easily adjusted up and down according to the height center of the laser beam 4.

【0066】またこのレーザ加工機は、図6に示すよう
に、コリメーションレンズ39を、第2のベンドミラー
17bと第3のベンドミラー17cとの間で、かつ加工
ヘッド5の可動範囲の中間位置近傍にビームウェストを
持つ位置に配置しているので、図8に示すように、加工
ヘッド5の可動範囲におけるビーム径変化が非常に少な
い。
In this laser processing machine, as shown in FIG. 6, the collimation lens 39 is provided between the second bend mirror 17b and the third bend mirror 17c and at an intermediate position in the movable range of the processing head 5. Since it is arranged in a position having a beam waist in the vicinity, as shown in FIG. 8, the beam diameter change in the movable range of the processing head 5 is very small.

【0067】実施例2.なお上述した実施例1において
は、第2のベンドミラー17b〜第5ベンドミラー17
eを、この第2のベンドミラー17b〜第5のベンドミ
ラー17e固有の位相シフト量を全て相殺する上述の配
置構成とすることにより、第1のベンドミラー17aに
より円偏光化されたレーザ光4を、円偏光率を低下させ
ることなく加工ヘッド5まで伝送させる構成となってい
る。このため、この構成において、第2のベンドミラー
17b〜第5のベンドミラー17eとして、一般に使用
されている銅ミラー等の金属ミラーから、位相シフト量
が大きいものの一般に使用されている金属ミラーに比べ
反射率が高いES(ENHANCED SILVER)
コーティングミラーまたはPS(PROTECTED
SILVER)コーティングミラーに換えても、第1の
ベンドミラー17aにより円偏光化されたレーザ光4
を、円偏光率を低下させることなく(図7にて説明した
位相シフト量の相殺原理により)、かつ伝送途中での出
力減衰を小さくして加工ヘッド5まで伝送することがで
きるようになる。
Example 2. In the first embodiment described above, the second bend mirror 17b to the fifth bend mirror 17 are provided.
The laser beam 4 circularly polarized by the first bend mirror 17a is obtained by setting e as the above-described arrangement configuration that cancels all the phase shift amounts specific to the second bend mirror 17b to the fifth bend mirror 17e. Is transmitted to the processing head 5 without lowering the circular polarization rate. For this reason, in this configuration, as the second bend mirror 17b to the fifth bend mirror 17e, a metal mirror such as a copper mirror that is generally used is used as compared with a metal mirror that is generally used although the amount of phase shift is large. ES (ENHANCED SILVER) with high reflectance
Coating mirror or PS (PROTECTED)
Even if the mirror is replaced with a SILVER coating mirror, the laser beam 4 circularly polarized by the first bend mirror 17a
Can be transmitted to the processing head 5 without reducing the circular polarization rate (due to the principle of canceling the amount of phase shift explained in FIG. 7) and reducing the output attenuation during transmission.

【0068】因に、第2のベンドミラー17b〜第5の
ベンドミラー17e配置構成が、この第2のベンドミラ
ー17b〜第5のベンドミラー17e固有の位相シフト
量を全て相殺する上述の配置構成でない場合において、
第2のベンドミラー17b〜第5のベンドミラー17e
として、金属ミラーからESコーティングミラーまたは
PSコーティングミラーに換えた場合、伝送途中での出
力減衰を小さくできるものの、ESコーティングミラー
またはPSコーティングミラーの位相シフト量が大きい
ため、加工ヘッド5まで伝送される途中で円偏光率が大
幅に低下する。
Incidentally, the second bend mirror 17b to the fifth bend mirror 17e arrangement configuration cancels all the phase shift amounts peculiar to the second bend mirror 17b to the fifth bend mirror 17e. If not,
Second bend mirror 17b to fifth bend mirror 17e
As a result, when the metal mirror is changed to the ES coating mirror or the PS coating mirror, the output attenuation during the transmission can be reduced, but since the phase shift amount of the ES coating mirror or the PS coating mirror is large, it is transmitted to the processing head 5. The circular polarization rate drops significantly on the way.

【0069】実施例3.また上述した実施例1におい
て、図6に示すように、コリメーションレンズ39を、
第2のベンドミラー17bと第3のベンドミラー17c
との間で、かつ加工ヘッド5の可動範囲の中間位置近傍
にビームウェストを持つ位置に配置しているが、図9に
示すように、コリメーションレンズ39に換えて、平面
ミラー40とコリメーション41を、第2のベンドミラ
ー17bと第3のベンドミラー17cとの間で、かつ加
工ヘッド5の可動範囲の中間位置近傍にビームウェスト
を持つ位置に配置しても、図8に示すように、加工ヘッ
ド5の可動範囲におけるビーム径変化を非常に少なくす
ることができる。
Example 3. Further, in the above-described Example 1, as shown in FIG. 6, the collimation lens 39 is
The second bend mirror 17b and the third bend mirror 17c
, And at a position having a beam waist near the intermediate position of the movable range of the processing head 5, as shown in FIG. 9, instead of the collimation lens 39, a plane mirror 40 and a collimation 41 are provided. , When the beam waist is arranged between the second bend mirror 17b and the third bend mirror 17c and near the middle position of the movable range of the processing head 5, as shown in FIG. The change in beam diameter in the movable range of the head 5 can be extremely reduced.

【0070】実施例4.また、図10に示すように、第
2のベンドミラー17bとコリメーションレンズ39の
間に凹レンズ42を設けることにより、或いは図11に
示すように、平面ミラー40の代わりに凸ミラー43と
することにより、図12に示すように、上記レーザ光4
を拡大させ、加工ヘッド5の可動範囲の中間位置近傍に
ビームウェストを持つようにすることにより、加工ヘッ
ド5の可動範囲におけるビーム径変化を少なくすること
ができるとともに、ビーム径が大きいため集光径を小さ
くすることができる。
Example 4. Further, by providing a concave lens 42 between the second bend mirror 17b and the collimation lens 39 as shown in FIG. 10, or by using a convex mirror 43 instead of the plane mirror 40 as shown in FIG. , As shown in FIG.
By increasing the beam waist in the vicinity of the intermediate position of the movable range of the processing head 5, it is possible to reduce the change in the beam diameter in the movable range of the processing head 5 and to condense the beam because the beam diameter is large. The diameter can be reduced.

【0071】実施例5.また、図13に示すように、第
1のベンドミラー17aと第2のベンドミラー17bの
位置をY方向に移動するとともに、逆向きにした第3の
ベンドミラー17cとの間に一対の反転ミラー37a,
37bを収納した反転ミラー収納ボックス38を設け、
Yアーム18のX方向移動距離の1/2だけ同一方向に
移動させる構成とすれば、第1のベンドミラー17aか
ら第4のベンドミラー17dまでのレーザ光4の伝送距
離を一定にすることが可能であり、この場合Yアーム1
8のX方向移動によるレーザ光4のビーム径変化がなく
なる。
Example 5. In addition, as shown in FIG. 13, the positions of the first bend mirror 17a and the second bend mirror 17b are moved in the Y direction, and a pair of reversing mirrors is provided between the first bend mirror 17a and the third bend mirror 17c which are reversed. 37a,
An inverted mirror storage box 38 accommodating 37b is provided,
If the Y arm 18 is moved in the same direction by ½ of the X direction moving distance, the transmission distance of the laser beam 4 from the first bend mirror 17a to the fourth bend mirror 17d can be made constant. Yes, in this case Y-arm 1
There is no change in the beam diameter of the laser light 4 due to the movement of the laser beam 8 in the X direction.

【0072】実施例6.また、Yアーム18を高機械的
強度材料或いは高機械的強度構成とすることにより、加
工ヘッド5を、図14に示すような回転軸44,45を
有する2軸回転機構を備えた3次元用加工ヘッド、また
は図15に示すような溶接用または表面改質用加工ヘッ
ド(例えば放物面鏡式加工ヘッド、ビームスキャナ式加
工ヘッド、インテグレーションミラー式加工ヘッド、ポ
リゴンミラー式加工ヘッド、カライドスコープ式加工ヘ
ッド等)に取り替えることができるように構成してもよ
い。この実施例の場合、2軸回転機構を備えた3次元用
加工ヘッドに取り替え可能であるため、3次元形状の被
加工物の加工ができるようになり、また溶接用または表
面改質用加工ヘッドに取り替え可能であるため、被加工
物に対して溶接、表面改質の加工ができるようになる。
なお、図15は、溶接用または表面改質用加工ヘッドの
うち、放物面鏡式加工ヘッドを示し、図において、平面
ミラー46により反射されたレーザ光4は放物面鏡47
により集光され被加工物に照射される。
Example 6. Further, by making the Y arm 18 a material having a high mechanical strength or a structure having a high mechanical strength, the processing head 5 is for a three-dimensional machine provided with a biaxial rotation mechanism having rotation shafts 44 and 45 as shown in FIG. Processing head, or processing head for welding or surface modification as shown in FIG. 15 (for example, parabolic mirror processing head, beam scanner processing head, integration mirror processing head, polygon mirror processing head, kaleidoscope) Type processing head, etc.). In the case of this embodiment, since it can be replaced with a three-dimensional processing head having a two-axis rotating mechanism, it becomes possible to process a three-dimensionally shaped workpiece, and a welding or surface modification processing head. Since it can be replaced, the workpiece can be welded and the surface can be modified.
It should be noted that FIG. 15 shows a parabolic mirror type processing head among the welding or surface modifying processing heads. In the figure, the laser beam 4 reflected by the plane mirror 46 is a parabolic mirror 47.
The light is focused by and is irradiated onto the workpiece.

【0073】実施例7.また、図16に示すように、Y
アーム18及び加工テーブル31を覆う安全カバー32
を設け、被加工物6または29の搬入・搬出部分を、内
部観察ができるとともに加工時に生じる被加工物からの
反射光が外部に照射されるのを防止することができるよ
う、レーザ光を吸収する材料、例えばアクリル材の透明
扉33とするように構成してもよい。この場合、被加工
物6または29の搬入・搬出は、透明扉33a,33b
を図中の矢印方向にスライドさせ、透明扉33cの位置
に重ねて収納することにより行うことができる。また、
図16に示される安全対策において、透明扉33が開い
ている場合には機械が運転できないインターロックを設
けるようにしてもよい。また透明扉33を設けられない
場合には、図17に示すように、光電管51をYアーム
18先端に取り付けとともに、保持ステー52に光電管
51の光を受光する受光センサー53を設け、Yアーム
18の可動範囲内にオペレータが誤って侵入したとき、
受光センサー53への受光の有無により機械が停止する
インターロック構成としてもよい。
Example 7. In addition, as shown in FIG.
Safety cover 32 that covers the arm 18 and the processing table 31
Is provided to absorb the laser light so that the carry-in / carry-out portion of the workpiece 6 or 29 can be internally observed and reflected light from the workpiece that is generated during processing can be prevented from being emitted to the outside. A transparent door 33 made of a material such as an acrylic material may be used. In this case, the work 6 or 29 is loaded and unloaded by the transparent doors 33a and 33b.
Can be carried out by sliding in the direction of the arrow in the figure and accommodating the transparent door 33c in a stacked manner. Also,
In the safety measure shown in FIG. 16, an interlock that the machine cannot operate when the transparent door 33 is open may be provided. Further, when the transparent door 33 cannot be provided, as shown in FIG. 17, the photoelectric tube 51 is attached to the tip of the Y arm 18, and the holding stay 52 is provided with a light receiving sensor 53 for receiving the light of the photoelectric tube 51. When an operator accidentally enters the movable range of
An interlock structure in which the machine stops depending on whether or not the light receiving sensor 53 receives light may be used.

【0074】実施例8.また実施例1において、図18
に示すように、昇降式ローラ49にローラ駆動モータ7
7を設け、このモータ77によりチェーン78を介して
ローラを駆動する駆動式にすれば、被加工物6を自動搬
送することが可能となる。
Example 8. Further, in the first embodiment, as shown in FIG.
As shown in FIG.
7 is provided and the motor 77 drives the roller via the chain 78, the workpiece 6 can be automatically conveyed.

【0075】実施例9.次に、この発明にかかる実施例
9を図19〜図21を用いて説明する。図19〜21に
おいて、レーザ加工機は、床面103上に設けた架台2
7と、この架台27の両側に配置した第1加工テーブル
107aと第2加工テーブル107bを備え、第1加工
テーブル107a上部には多数の支持柱111が先端を
上方に向けて剣山状に立設し、その上部に第1被加工物
Waが、第2加工テーブル107bには被加工物固定治
具108により第2被加工物Wbが載置される。次に、
前記架台27上面X軸方向にX軸レール24が取り付け
られ、このX軸レール24にはY軸アーム115が案内
子117を介しX軸方向に摺動自在に設けられている。
また、このY軸アーム115はX軸を中心とする軸に対
しほぼ対称となるような両翼形片持梁アームを形成し
て、重心位置を2本のX軸レール24間のほぼ中心とす
ることにより、各々のX軸レール24に対する負荷をほ
ぼ均等とする構成となっている。次に、このY軸アーム
115上にはY軸方向に取り付けられたY軸ガイドレー
ル133と案内子135とを介しハウジング147が設
けられ、Y軸方向に摺動自在となっており、このハウジ
ング147は2ラインの加工ラインに共用される。な
お、ハウジング147にはレーザ加工ヘッド5が垂直に
保持され、かつ垂直方向に移動可能となっている。一
方、レーザ発振器16は床面103上で、これから発射
されるレーザビームLBが架台27上方のX軸方向へ導
かれる高さに配置されている。レーザビームLBは架台
27上に設置された第1、第2のベンドミラー170,
171で反射し導かれ、更にY軸アーム115下部に設
置された第3のベンドミラー172で垂直上方に導か
れ、Y軸アーム115上方に設置された第4のベンドミ
ラー173でY軸方向に導き、ビーム導管157内を経
て、Y軸アーム上面端に設置されたベンドブロック17
4と、それに保持された第5、第6ベンドミラー17
5,176により180゜反転され、更にビーム導管1
57を通り、ハウジング147上に支持された第7ベン
ドミラー163によりレーザビームLBは垂直下方に屈
折され、最終的にこのレーザビームLBを集光し第1、
第2被加工物Wa,Wbにそれぞれ集中照射・レーザ加
工を実施するハウジング147に保持された加工ヘッド
5が設置される。
Example 9. Next, a ninth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 19 to 21, the laser processing machine is a pedestal 2 provided on the floor surface 103.
7 and a first processing table 107a and a second processing table 107b arranged on both sides of the pedestal 27, and a large number of support columns 111 are erected in a sword-like shape on the upper side of the first processing table 107a with their tips facing upward. Then, the first workpiece Wa is placed on the upper portion thereof, and the second workpiece Wb is placed on the second processing table 107b by the workpiece fixing jig 108. next,
An X-axis rail 24 is attached in the X-axis direction on the upper surface of the mount 27, and a Y-axis arm 115 is provided on the X-axis rail 24 so as to be slidable in the X-axis direction via a guide 117.
Further, the Y-axis arm 115 forms a double-wing cantilever beam arm that is substantially symmetrical with respect to an axis centered on the X-axis, and the center of gravity is located approximately at the center between the two X-axis rails 24. As a result, the load on each X-axis rail 24 is made substantially equal. Next, a housing 147 is provided on the Y-axis arm 115 via a Y-axis guide rail 133 attached in the Y-axis direction and a guide element 135, and is slidable in the Y-axis direction. 147 is shared by two processing lines. The housing 147 holds the laser processing head 5 vertically and is movable in the vertical direction. On the other hand, the laser oscillator 16 is arranged on the floor surface 103 at a height above which the laser beam LB emitted from the floor 16 is guided in the X-axis direction. The laser beam LB is applied to the first and second bend mirrors 170, which are installed on the pedestal 27.
It is reflected and guided by 171 and further guided vertically upward by a third bend mirror 172 installed below the Y-axis arm 115, and in the Y-axis direction by a fourth bend mirror 173 installed above the Y-axis arm 115. The bend block 17 installed at the upper end of the Y-axis arm is guided through the beam conduit 157.
4 and the fifth and sixth bend mirrors 17 held by them.
Inverted by 180 by 5,176, and the beam conduit 1
The laser beam LB passes through 57 and is refracted vertically downward by the seventh bend mirror 163 supported on the housing 147. Finally, the laser beam LB is condensed and the first,
The processing heads 5 held by the housing 147 for performing concentrated irradiation / laser processing on the second workpieces Wa and Wb are installed.

【0076】次にこの両翼形片持梁式レーザ加工機の動
作について説明する。Y軸アーム115はその下部に取
り付けられたX軸レール24、案内子117によりX軸
方向に移動可能である。また、ハウジング147はY軸
アーム115上のY軸方向に取り付けられたY軸ガイド
レール133と案内子135により、Y軸方向に移動可
能である。一方、レーザ発振器16から発射されたレー
ザビームLBは、第1、第2のベンドミラー170,1
71で反射し導かれ、更にY軸アーム115下部に設置
された第3のベンドミラー172で垂直上方に導かれ、
Y軸アーム115上方に設置された第4のベンドミラー
173でY軸方向に導き、Y軸アーム上面端に設置され
たベンドブロック174と、それに保持された第5、第
6のベンドミラー175,176により180゜反転さ
れ、ハウジング147上に支持された第7のベンドミラ
ー163によりレーザビームLBは垂直下方に屈折さ
れ、ハウジング147に保持された加工ヘッド5によ
り、レーザビームLBを集光し、第1、第2被加工物W
a,Wbにそれぞれ集中照射されてレーザ加工が実施さ
れる。この時、Y軸アーム115をX軸方向に移動、ハ
ウジング147をY軸方向に移動することにより、X−
Y平面上の任意の軸方向に移動させることができるた
め、第1、第2被加工物Wa,Wbを任意の形状に加工
できる。また、第1、第2被加工物Wa,Wbは、例え
ば平板と平板、平板とパイプ、パイプとパイプ等の組合
せが可能になるので、2ラインの複合加工が実施でき
る。図19では、第1、第2被加工物Wa,Wbに平板
とパイプを組み合わせた場合を示している。
Next, the operation of this double-wing cantilever type laser processing machine will be described. The Y-axis arm 115 is movable in the X-axis direction by an X-axis rail 24 and a guide 117 attached to the lower part of the Y-axis arm 115. Further, the housing 147 can be moved in the Y-axis direction by the Y-axis guide rail 133 and the guide 135 mounted on the Y-axis arm 115 in the Y-axis direction. On the other hand, the laser beam LB emitted from the laser oscillator 16 receives the first and second bend mirrors 170, 1
71 is reflected and guided, and further is guided vertically upward by a third bend mirror 172 installed under the Y-axis arm 115,
A fourth bend mirror 173 installed above the Y-axis arm 115 guides it in the Y-axis direction, and a bend block 174 is installed at the upper end of the Y-axis arm, and fifth and sixth bend mirrors 175, 175 held by the bend block 174. The laser beam LB is inverted 180 degrees by 176 and is vertically vertically refracted by the seventh bend mirror 163 supported on the housing 147, and the processing head 5 held by the housing 147 focuses the laser beam LB. First and second workpiece W
Laser processing is performed by intensively irradiating a and Wb respectively. At this time, by moving the Y-axis arm 115 in the X-axis direction and moving the housing 147 in the Y-axis direction, the X-
Since it can be moved in an arbitrary axial direction on the Y plane, the first and second workpieces Wa and Wb can be processed into arbitrary shapes. Further, the first and second workpieces Wa and Wb can be combined with each other, for example, flat plates, flat plates, flat plates and pipes, pipes and pipes, etc., so that two-line combined machining can be performed. FIG. 19 shows a case where a flat plate and a pipe are combined with the first and second workpieces Wa and Wb.

【0077】実施例10.また、図20に示すように、
2ライン各々に対し第1、第2ハウジング147a,1
47b及びそれに保持された第1、第2加工ヘッド5
a,5bを設けることにより、連続的に速く効率よく加
工することができる。その際、各々の第1、第2ハウジ
ング147a,147b及び第1、第2加工ヘッド5
a,5bへ導くレーザビームLBは、ビーム切換装置1
59にて素早く切り換える必要があるため、Y軸アーム
115下部に取り付けられた第3のベンドミラー172
から垂直上方に導かれたレーザビームLBがビーム切換
装置159に到達すると、図20の右側の加工ライン
(第1加工ラインとする)に導くためには、第4のベン
ドミラー173a、ビーム導管157を通り、第1ハウ
ジング147a上の第5のベンドミラー175aへ導か
れ、第1加工ヘッド5aで集光し、第1被加工物Waに
集中照射されてライン1の加工が可能となる。一方、第
1加工ラインの加工後、左側の第2の加工ラインを加工
する場合、レーザビームLBが前記ビーム切換装置15
9に到達すると、そこに固定された第4のベンドミラー
173a,173bをX軸方向のみへ移動可能なように
エアシリンダ177等の駆動装置により移動させると、
第4のベンドミラー173bに切り換えるため、レーザ
ビームLBはビーム導管157を通り、第2ハウジング
147b上の第5のベンドミラー175bへ導かれ、第
2の加工ヘッド5bで集光し、第2被加工物Wbに集中
照射されて第2の加工ラインの加工が可能となる。
Example 10. Also, as shown in FIG.
First and second housings 147a, 1 for each of the two lines
47b and the first and second processing heads 5 held by 47b
By providing a and 5b, it is possible to process continuously and efficiently. At that time, each of the first and second housings 147a and 147b and the first and second processing heads 5
The laser beam LB guided to a and 5b is the beam switching device 1
Since it is necessary to quickly switch at 59, the third bend mirror 172 attached to the lower part of the Y-axis arm 115.
When the laser beam LB guided vertically upward from the beam reaches the beam switching device 159, in order to guide it to the processing line on the right side of FIG. 20 (referred to as the first processing line), the fourth bend mirror 173a and the beam conduit 157 are used. After passing through, the beam is guided to the fifth bend mirror 175a on the first housing 147a, condensed by the first processing head 5a, and focused on the first workpiece Wa, whereby the line 1 can be processed. On the other hand, when the second processing line on the left side is processed after the processing of the first processing line, the laser beam LB changes the beam switching device 15.
When it reaches 9, when the fourth bend mirrors 173a and 173b fixed thereto are moved by a driving device such as an air cylinder 177 so as to be movable only in the X-axis direction,
In order to switch to the fourth bend mirror 173b, the laser beam LB passes through the beam conduit 157, is guided to the fifth bend mirror 175b on the second housing 147b, is converged by the second processing head 5b, and is then reflected by the second processing head 5b. The workpiece Wb is intensively irradiated and the second processing line can be processed.

【0078】実施例11.また、上述した実施例10に
おいて、図21に示すように、第1の加工ラインのみに
レーザビームLBを導くことにより、レーザ加工専用ラ
インとし、これに対し、第2加工ラインには、例えば第
2ハウジング147bをタップ立て加工装置等に置き換
えれば、これら2ラインを構成する1台の加工システム
により、付加価値の高い製品を製作することができる。
Example 11. Further, in the tenth embodiment described above, as shown in FIG. 21, by directing the laser beam LB to only the first processing line, a laser processing dedicated line is provided. On the other hand, in the second processing line, for example, the first processing line is provided. If the 2 housing 147b is replaced with a tapping processing device or the like, it is possible to manufacture a product with a high added value by using one processing system that configures these 2 lines.

【0079】また、上述した実施例9〜11において、
上記いずれの光路構成も、発振器16より発射されたレ
ーザビームLBは、従来例に示すようなレーザビーム分
割により各ラインへ導かれる構成とはなっていないの
で、同じ加工をする場合でも、多大な発振器出力を必要
とせず、また、同じ発振器出力でも、より高出力の加工
が可能となる。また、上述の実施例9〜11において
は、ラインの数を2としたが、3以上であってもよく、
特に偶数のラインであれば、左右の重量バランスがとり
易く、好ましい。更にまた、この発明は光走査式だけで
なく別の方式のレーザ加工機で構成したり、もしくは別
の加工装置を適宜組み合わせて構成することも可能であ
る。
Further, in the above-mentioned Examples 9 to 11,
In any of the above optical path configurations, the laser beam LB emitted from the oscillator 16 is not configured to be guided to each line by laser beam splitting as shown in the conventional example, and therefore, even when the same processing is performed, a large amount of laser beam is generated. No oscillator output is required, and higher output machining is possible with the same oscillator output. Further, in the above-mentioned Examples 9 to 11, the number of lines is set to 2, but it may be 3 or more,
In particular, if the number of lines is even, it is easy to balance the left and right weights, which is preferable. Furthermore, the present invention can be configured by a laser processing machine of not only the optical scanning type but also another type, or can be configured by appropriately combining another processing device.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、レーザ
発振器と、第1の軸方向に配設したレール部上に第1の
軸方向に移動可能に設けられたアームと、このアーム上
に配設したレール上に、第1の軸と平面上で直交する第
2の軸方向に移動可能に設けられた加工ヘッドとを備え
るものとし、更に前記第1の軸上にレーザ発振器から出
力されるレーザ光を受ける第1のベンドミラー及び第2
のベンドミラーを、前記アームに第3のベンドミラー及
び第4のベンドミラーを、前記加工ヘッドに第5のベン
ドミラーを各々設けてレーザ光路を構成し、しかも前記
アームの重心位置を前記第1の軸上に配設した一対のレ
ール間に位置させたので、アームを支持する一対のレー
ルの各々にかかるアーム等の負荷荷重の差異及び負荷モ
ーメントが低減でき、そのレール及びレール受けの寿命
向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the laser oscillator, the arm provided on the rail portion arranged in the first axial direction so as to be movable in the first axial direction, and the arm above this arm are provided. And a processing head provided on the rail disposed on the first axis so as to be movable in a second axis direction orthogonal to the first axis on a plane, and further output from the laser oscillator on the first axis. First bend mirror and second bend mirror for receiving the generated laser beam
A third bend mirror and a fourth bend mirror on the arm, and a fifth bend mirror on the machining head to form a laser optical path, and the position of the center of gravity of the arm is set to the first position. Since it is located between a pair of rails arranged on the axis of, the difference in the load applied to each of the pair of rails supporting the arm and the load moment can be reduced, and the life of the rail and the rail receiver is improved. Can be achieved.

【0081】また、レーザ発振器から出力されるレーザ
光を最初に受ける第1のベンドミラーを、少なくとも第
2の軸と直交する第3の軸方向に移動可能に支持したの
で、第1のベンドミラーをレーザ発振器の光軸高さに合
わせて移動できるようになり、ひいてはレーザ発振器の
設置レベル出しを容易にできる他、出力が異なり、光軸
高さが違う場合にも容易に対応できるようになる。
Further, since the first bend mirror that first receives the laser beam output from the laser oscillator is movably supported in at least the third axis direction orthogonal to the second axis, the first bend mirror is provided. Can be moved according to the height of the optical axis of the laser oscillator, which in turn makes it easier to set the installation level of the laser oscillator, and it is also possible to easily cope with different output and different heights of the optical axis. .

【0082】また、レーザ発振器と、X軸方向に配設し
た一対のレール上にX軸方向に移動可能に設けられた片
持梁形アームと、このアーム上に配設したレール上に、
X軸と平面上で直交するY軸方向に移動可能に設けられ
たハウジングと、このハウジングに内蔵され前記平面上
(被加工物)に対し垂直方向に移動可能な加工ヘッド部
から構成され、前記片持梁形アームは、前記X軸を中心
とする軸に対しほぼ対称となるような両翼形片持形梁ア
ームを形成して、重心位置をX軸方向レール間のほぼ中
心とすることにより、各々のレールに対する負荷をほぼ
均等にし、複数ラインの加工ラインを備えてなるように
構成したので、片持梁アームの欠点である重量のアンバ
ランスと、移動時の振動による加工精度の低下を解消で
き、また、1台のレーザ加工機で複数ラインの加工ライ
ンを形成することができるので、異種の被加工物の複合
加工もできる。
Further, the laser oscillator, the cantilever arm provided on the pair of rails arranged in the X-axis direction so as to be movable in the X-axis direction, and the rail arranged on this arm,
A housing provided so as to be movable in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis on a plane and a machining head portion built in the housing and movable in a direction perpendicular to the plane (workpiece); The cantilever beam arm is a double-wing cantilever beam arm that is substantially symmetrical with respect to an axis centered on the X axis, and the center of gravity is approximately at the center between the rails in the X axis direction. Since the load on each rail is made almost equal and multiple processing lines are provided, the weight imbalance, which is a drawback of the cantilever arm, and the deterioration of processing accuracy due to vibration during movement are reduced. This can be eliminated, and since one laser processing machine can form a plurality of processing lines, complex processing of different kinds of workpieces can be performed.

【0083】また、複数ラインが両翼形片持梁アーム上
を走行する1台のハウジングを共有するようにしたの
で、複数ラインの加工を安価に効率よく構成することが
できる。
Further, since the plurality of lines share the one housing that runs on the double-wing cantilever arm, the processing of the plurality of lines can be efficiently configured at low cost.

【0084】また、両翼形片持梁アーム上を走行するハ
ウジングが複数ラインの各々に備えるようにしたので、
複数ラインの被加工物を連続的に速く能率的に加工する
ことができる。
Further, since the housing running on the double-wing cantilever arm is provided for each of the plurality of lines,
It is possible to continuously and quickly process a plurality of lines of a workpiece.

【0085】また、複数ラインへ導くレーザビームはビ
ーム切換装置にて実現するようにしたので、複数ライン
へ導くレーザビームを素早く切り換えることができる。
Further, since the laser beam guided to a plurality of lines is realized by the beam switching device, the laser beam guided to a plurality of lines can be switched quickly.

【0086】また、ハウジングの1つはレーザ加工以外
の加工装置を有するようにしたので、例えば、第1のラ
インをタップ立て1次加工ライン、他のラインを1次加
工後のレーザ加工による板金の2次加工ラインとすれ
ば、これら複数のラインを構成する1台の加工システム
により、付加価値の高い製品を製作することができる。
Further, since one of the housings is provided with a processing device other than laser processing, for example, the first line is a tapped primary processing line and the other lines are laser-processed sheet metal after primary processing. If the second processing line is used, it is possible to manufacture a high value-added product by using one processing system that configures the plurality of lines.

【0087】また、加工ヘッドの可動範囲外に回転テー
ブルを設けたので、加工ヘッドとの干渉を防止した状態
で、円筒形の形状をした被加工物をも容易にレーザ加工
できるようになる。また平板加工時等に回転テーブルが
加工エリアを狭くしない効果もある。
Further, since the rotary table is provided outside the movable range of the processing head, it becomes possible to easily laser-process a cylindrical workpiece while preventing interference with the processing head. Further, there is also an effect that the rotary table does not narrow the processing area at the time of flat plate processing.

【0088】また、回転テーブル本体を昇降またはスラ
イドさせる手段を設けたので、加工テーブルに載置され
る被加工物が大きい場合、回転テーブル本体を、その被
加工物の搬入・搬出を妨害しないよう退避できる効果を
奏する。
Further, since the means for raising and lowering or sliding the rotary table body is provided, when the workpiece to be placed on the processing table is large, the rotary table body should not interfere with the loading and unloading of the workpiece. It has the effect of being able to evacuate.

【0089】また、加工テーブルに昇降式ローラを設け
たので、加工テーブルに載置される被加工物を容易に移
動できる効果を奏する。
Further, since the working table is provided with the elevating type rollers, there is an effect that the workpiece placed on the working table can be easily moved.

【0090】また、昇降式ローラのローラ本体を駆動す
る手段を設けたので、加工テーブルに載置される被加工
物の搬入・搬出を自動化できるようになり、ひいては本
レーザ加工機をFA生産ラインの一部として構成できる
という効果がある。
Further, since the means for driving the roller main body of the elevating type roller is provided, it becomes possible to automate loading and unloading of the work piece placed on the working table, and thus the present laser processing machine is used in the FA production line. The effect is that it can be configured as a part of.

【0091】また、直線偏光化されたレーザ光を発振す
るレーザ発振器を備え、前記レーザ光の軸線と交叉する
第1の平面、この第1の平面と交叉する第2の平面、こ
の第2の平面と交叉する第3の平面、この第3の平面と
交叉する第4の平面及びこの第4の平面と交叉する第5
の平面に、光軸が各々形成されるよう、前記第1の平面
にレーザ光を受ける第1のベンドミラーを、前記第1の
平面と第2の平面との交叉部に、前記第1のベンドミラ
ーと対向するように第2のベンドミラーを、前記第2の
平面と前記第3の平面との交叉部に、前記第2のベンド
ミラーと対向するように第3のベンドミラーを、前記第
3の平面と第4の平面との交叉部に、第3のベンドミラ
ーと対向するように第4のベンドミラーを、前記第4の
平面と第5の平面との交叉部に、第4のベンドミラーと
対向するように第5のベンドミラーを各々配設し、かつ
前記第2のベンドミラーと第3のベンドミラーとの間の
光軸距離及び前記第4のベンドミラーと第5のベンドミ
ラーとの間の光軸距離が変化するレーザ加工機におい
て、前記第1のベンドミラーを円偏光ミラーとするとと
もに、前記第2〜第5のベンドミラーを、ベンドミラー
固有の位相シフト量を相殺するように配設したので、円
偏光率調整、光軸調整等の容易化のため、第1のベンド
ミラーで円偏光化されたレーザ光を、円偏光率を低下さ
せることなく加工ヘッドまで伝送できるようになる。
Further, a laser oscillator for oscillating linearly polarized laser light is provided, and a first plane intersecting with the axis of the laser light, a second plane intersecting with the first plane, and a second plane intersecting with the first plane. A third plane intersecting the plane, a fourth plane intersecting the third plane, and a fifth plane intersecting the fourth plane.
A first bend mirror for receiving a laser beam on the first plane so that an optical axis is formed on each of the first plane and the first bend mirror on the intersection of the first plane and the second plane. A second bend mirror is provided so as to face the bend mirror, and a third bend mirror is provided at an intersection of the second plane and the third plane so as to face the second bend mirror. A fourth bend mirror is provided at the intersection of the third plane and the fourth plane so as to face the third bend mirror, and a fourth bend mirror is provided at the intersection of the fourth plane and the fifth plane. Fifth bend mirrors are arranged so as to face the bend mirrors of No. 3, and the optical axis distance between the second bend mirror and the third bend mirror, the fourth bend mirror and the fifth bend mirror, respectively. In the laser processing machine in which the optical axis distance from the bend mirror changes, the first bend Since the mirror is a circular polarization mirror and the second to fifth bend mirrors are arranged so as to cancel the phase shift amount peculiar to the bend mirror, the circular polarization rate adjustment, the optical axis adjustment, etc. can be facilitated. Therefore, the laser beam circularly polarized by the first bend mirror can be transmitted to the processing head without lowering the circular polarization rate.

【0092】また、第1のベンドミラーをX−Y移動調
整機構にて支持したので、円偏光率が良好な角度を維持
した状態で第2のベンドミラーの中心にレーザ光を入射
させることができる効果を奏する。
Further, since the first bend mirror is supported by the XY movement adjusting mechanism, it is possible to make the laser beam incident on the center of the second bend mirror while maintaining an angle with a good circular polarization rate. There is an effect that can be done.

【0093】また、第2〜第5のベンドミラーをESま
たはPSコーティングミラーにしたので、円偏光化され
たレーザ光を、円偏光率を低下させることなく、伝送途
中での出力減衰を小さくして加工ヘッドまで伝送できる
効果を奏する。
Further, since the second to fifth bend mirrors are ES or PS coating mirrors, the output attenuation during transmission of the circularly polarized laser light is reduced without lowering the circular polarization rate. The effect that can be transmitted to the processing head.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例1に係る光走査式レーザ加工
機の全体を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an entire optical scanning laser processing machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1に係る第1のベンドミラー
のX,Y,Z軸方向移動機構の詳細を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing details of an X-, Y-, and Z-axis direction moving mechanism of the first bend mirror according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例1に係るY軸光路のカウンタ
ージャバラ部分の詳細を示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing details of the counter bellows portion of the Y-axis optical path according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例1に係る加工テーブル内部を
負圧にするブロワの設置を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the installation of a blower that makes a negative pressure inside the processing table according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例1に係る加工ワークをX軸方
向に搬送する昇降式ローラの詳細を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing details of a lifting type roller that conveys a work piece according to the first embodiment of the present invention in the X-axis direction.

【図6】 本発明の実施例1に係る第1〜第5のベンド
ミラーとコリメーションレンズとで形成される光路系構
成を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of an optical path system formed by first to fifth bend mirrors and a collimation lens according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明に係るベンドミラーによる位相シフト
量相殺原理を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of canceling the phase shift amount by the bend mirror according to the present invention.

【図8】 本発明に係るコリメーションレンズまたはコ
リメーションミラー設置時のビーム伝播特性を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing beam propagation characteristics when a collimation lens or a collimation mirror according to the present invention is installed.

【図9】 本発明の実施例3に係るコリメーションミラ
ー設置時の光路系構成を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an optical path system configuration when a collimation mirror according to a third embodiment of the present invention is installed.

【図10】 本発明の実施例4に係る発振器ビーム出口
からコリメーションレンズまでの間に凹レンズを設置し
た時の光路系構成を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an optical path system configuration when a concave lens is installed between an oscillator beam outlet and a collimation lens according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施例4に係る発振器ビーム出口
からコリメーションレンズまでの間に凸ミラーを設置し
た時のビーム伝播特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing beam propagation characteristics when a convex mirror is installed between the oscillator beam outlet and the collimation lens according to the fourth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施例4に係る発振器ビーム出口
からコリメーションレンズまたはコリメーションミラー
までの間に凹レンズまたは凸ミラーを設置時のビーム伝
播特性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing beam propagation characteristics when a concave lens or a convex mirror is installed between the oscillator beam outlet and the collimation lens or the collimation mirror according to the fourth embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施例5に係る光路長一定の光路
系構成を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing an optical path system configuration with a constant optical path length according to Example 5 of the present invention.

【図14】 本発明の実施例6に係る2軸回転機構を備
えた3次元用加工ヘッドを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a three-dimensional processing head including a biaxial rotation mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施例6に係る溶接用の放物面鏡
式加工ヘッドを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a parabolic mirror machining head for welding according to a sixth embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施例7に係る安全カバーの設置
を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing installation of a safety cover according to a seventh embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施例7の変形例を示す図であ
る。
FIG. 17 is a diagram showing a modified example of the seventh embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施例8に係る加工ワークをX軸
方向に搬送する昇降式ローラの詳細を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing details of an elevating-type roller that conveys a work piece according to an eighth embodiment of the present invention in the X-axis direction.

【図19】 本発明の実施例9に係る光走査式レーザ加
工機の全体を示す斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view showing an entire optical scanning laser processing machine according to Embodiment 9 of the present invention.

【図20】 本発明の実施例10に係る光走査式レーザ
加工機の全体を示す斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view showing an entire optical scanning laser processing machine according to Embodiment 10 of the present invention.

【図21】 本発明の実施例11に係る光走査式レーザ
加工機の全体を示す斜視図である。
FIG. 21 is a perspective view showing an entire optical scanning laser processing machine according to Embodiment 11 of the present invention.

【図22】 従来の片持ち梁構造型光走査式レーザ加工
機を示す正面図である。
FIG. 22 is a front view showing a conventional cantilever structure type optical scanning laser processing machine.

【図23】 従来の片持ち梁構造型光走査式レーザ加工
機を示す平面図である。
FIG. 23 is a plan view showing a conventional cantilever structure type optical scanning laser processing machine.

【図24】 従来の他の光走査式レーザ加工機を示す平
面図である。
FIG. 24 is a plan view showing another conventional optical scanning laser processing machine.

【図25】 従来の他の光走査式レーザ加工機を示す正
面図である。
FIG. 25 is a front view showing another conventional optical scanning laser processing machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 レーザ光、5 加工ヘッド、6 平板状の被加工
物、16 レーザ発振器、17 ベンドミラー、17a
第1のベンドミラー、17b 第2のベンドミラー、
17c 第3のベンドミラー、17d 第4のベンドミ
ラー、17e 第5のベンドミラー、18 Yアーム、
19a,19b Y軸レール、20a,20b Y軸レ
ール受け、21 Y軸ユニット、22 Y軸ジャバラ、
23 Y軸光路ジャバラ、24a,24b X軸レー
ル、25a,25b X軸レール受け、26 X軸ジャ
バラ、27 架台、28 回転テーブル、29 円筒形
の被加工物、30 ナイフエッジ状支え、31 加工テ
ーブル、32 安全カバー、33 透明扉、34 ボッ
クス、35 カウンタージャバラ、36 固定金具、3
7一対の反転ミラー、38 反転ミラー収納ボックス、
39 コリメーションレンズ、40 平面ミラー、41
コリメーションミラー、42 凹レンズ、43凸ミラ
ー、44,45 回転軸、46 平面ミラー、47 放
物面鏡、48ブロワ、49 昇降式ローラ、50 被加
工物、70a,70b,70c ロックネジ、71 Y
軸移動部材、72 ホルダー、73 Z軸方向移動部
材、74ベンドブロック、75 アクチュエータ、10
7a 第1の加工テーブル、107b 第2の加工テー
ブル、115 Y軸アーム、117 案内子、133Y
軸ガイドレール、135 案内子、147 ハウジン
グ、157 ビーム導管、159 ビーム切換装置、1
63 第7のベンドミラー、170 第1のベンドミラ
ー、171 第2のベンドミラー、172 第3のベン
ドミラー、173第4のベンドミラー、174 ベンド
ブロック、175 第5のベンドミラー、176 第6
のベンドミラー。
4 laser light, 5 processing head, 6 plate-shaped workpiece, 16 laser oscillator, 17 bend mirror, 17a
1st bend mirror, 17b 2nd bend mirror,
17c Third bend mirror, 17d Fourth bend mirror, 17e Fifth bend mirror, 18 Y arm,
19a, 19b Y-axis rail, 20a, 20b Y-axis rail receiver, 21 Y-axis unit, 22 Y-axis bellows,
23 Y-axis optical path bellows, 24a, 24b X-axis rail, 25a, 25b X-axis rail receiver, 26 X-axis bellows, 27 mount, 28 rotary table, 29 cylindrical work piece, 30 knife edge support, 31 processing table , 32 safety cover, 33 transparent door, 34 box, 35 counter bellows, 36 fixing metal fittings, 3
7 pairs of reversing mirrors, 38 reversing mirrors storage box,
39 collimation lens, 40 plane mirror, 41
Collimation mirror, 42 concave lens, 43 convex mirror, 44, 45 rotating shaft, 46 plane mirror, 47 parabolic mirror, 48 blower, 49 lifting roller, 50 work piece, 70a, 70b, 70c lock screw, 71 Y
Axial movement member, 72 holder, 73 Z-axis direction movement member, 74 bend block, 75 actuator, 10
7a 1st processing table, 107b 2nd processing table, 115 Y-axis arm, 117 guider, 133Y
Axial guide rail, 135 guide, 147 housing, 157 beam conduit, 159 beam switching device, 1
63 7th bend mirror, 170 1st bend mirror, 171 2nd bend mirror, 172 3rd bend mirror, 173 4th bend mirror, 174 bend block, 175 5th bend mirror, 176 6th
Bend mirror.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 37/02 B Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B23K 37/02 B

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を照射する加工ヘッドを移動さ
せることによりレーザ光を被加工物上を移動させて加工
するレーザ加工機において、レーザ発振器と、第1の軸
方向に配設したレール部上に第1の軸方向に移動可能に
設けられたアームと、このアームに前記第1の軸と平面
上で直交する第2の軸方向に移動可能に設けられた加工
ヘッドとを備え、前記第1の軸上にレーザ発振器から出
力されるレーザ光を受ける第1のベンドミラー及び第2
のベンドミラーを、前記アームに第3のベンドミラー及
び第4のベンドミラーを、前記加工ヘッドに第5のベン
ドミラーを各々設けてレーザ光路を構成し、かつ前記ア
ームの重心位置を前記レール部上に位置させたことを特
徴とするレーザ加工機。
1. A laser processing machine for moving a processing head for irradiating laser light to move the laser light on a workpiece to perform processing. A laser oscillator and a rail portion arranged in a first axial direction. An arm movably provided on the upper side in a first axial direction, and a processing head movably provided on the arm in a second axial direction orthogonal to the first axis on a plane, A first bend mirror for receiving a laser beam output from the laser oscillator on the first axis, and a second bend mirror
A third bend mirror and a fourth bend mirror are provided on the arm, and a fifth bend mirror is provided on the processing head to form a laser optical path, and the barycentric position of the arm is set to the rail portion. A laser processing machine characterized by being positioned above.
【請求項2】 レーザ発振器から出力されるレーザ光を
最初に受ける第1のベンドミラーを、少なくとも第2の
軸と直交する第3の軸方向に移動可能に支持したことを
特徴とする請求項1に記載のレーザ加工機。
2. A first bend mirror that first receives a laser beam output from a laser oscillator is movably supported in at least a third axis direction orthogonal to the second axis. The laser processing machine according to 1.
【請求項3】 レーザ光を照射する加工ヘッドを移動さ
せることによりレーザ光を被加工物上を移動させて加工
するレーザ加工機において、レーザ発振器と、第1の軸
方向に配設したレール部上に前記第1の軸方向に移動可
能に設けられた片持梁形アームと、この片持梁形アーム
に前記第1の軸と平面上で直交する第2の軸方向に移動
可能に設けられたハウジングと、このハウジングに設け
られた加工ヘッドとを備え、前記片持梁形アームは、前
記第1の軸を中心とする軸に対しほぼ対称となるような
両翼形片持梁形アームを形成するとともに、その重心位
置を前記レール部上に位置させ、かつ複数ラインの加工
ラインを備えて成ることを特徴とするレーザ加工機。
3. A laser beam machine for moving a laser beam on a workpiece by moving a laser beam irradiating head, wherein a laser oscillator and a rail portion arranged in a first axial direction are provided. A cantilever arm provided on the upper side so as to be movable in the first axial direction, and provided on the cantilever arm so as to be movable in a second axial direction orthogonal to the first axis on a plane. And a processing head provided in the housing, wherein the cantilever arm is substantially symmetric with respect to an axis about the first axis. And a center of gravity thereof is located on the rail portion, and a plurality of processing lines are provided.
【請求項4】 複数ラインが両翼形片持梁形アーム上を
移動する1台のハウジングを共有するようにしたことを
特徴とする請求項3記載のレーザ加工機。
4. The laser beam machine according to claim 3, wherein the plurality of lines share a single housing that moves on the double-wing cantilever arm.
【請求項5】 両翼形片持梁形アーム上を移動するハウ
ジングを複数ラインの各々に個別に備えるようにしたこ
とを特徴とする請求項3記載のレーザ加工機。
5. The laser beam machine according to claim 3, wherein each of the plurality of lines is individually provided with a housing that moves on the double-wing cantilever arm.
【請求項6】 複数ラインへ導くレーザ光はビーム切換
装置によって光路を切り換えられることを特徴とする請
求項5に記載のレーザ加工機。
6. The laser beam machine according to claim 5, wherein the optical path of the laser light guided to the plurality of lines is switched by a beam switching device.
【請求項7】 ハウジングの1つはレーザ加工以外の加
工装置を有することを特徴とする請求項5に記載のレー
ザ加工機。
7. The laser processing machine according to claim 5, wherein one of the housings has a processing device other than laser processing.
【請求項8】 加工ヘッドの可動範囲外に回転テーブル
を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれ
かに記載のレーザ加工機。
8. The laser processing machine according to claim 1, wherein a rotary table is provided outside the movable range of the processing head.
【請求項9】 回転テーブル本体を昇降またはスライド
させる手段を設けたことを特徴とする請求項8に記載の
レーザ加工機。
9. The laser processing machine according to claim 8, further comprising means for moving up and down or sliding the rotary table body.
【請求項10】 加工テーブルに昇降式ローラを設けた
ことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載
のレーザ加工機。
10. The laser processing machine according to claim 1, wherein the processing table is provided with a lifting roller.
【請求項11】 昇降式ローラのローラ本体を駆動する
手段を設けたことを特徴とする請求項10に記載のレー
ザ加工機。
11. The laser beam machine according to claim 10, further comprising means for driving a roller body of the elevating roller.
【請求項12】 直線偏光化されたレーザ光を発振する
レーザ発振器を備え、前記レーザ光の軸線と交叉する第
1の平面、この第1の平面と交叉する第2の平面、この
第2の平面と交叉する第3の平面、この第3の平面と交
叉する第4の平面及びこの第4の平面と交叉する第5の
平面に、光軸が各々形成されるよう、前記第1の平面に
レーザ光を受ける第1のベンドミラーを、前記第1の平
面と第2の平面との交叉部に、前記第1のベンドミラー
と対向するように第2のベンドミラーを、前記第2の平
面と前記第3の平面との交叉部に、前記第2のベンドミ
ラーと対向するように第3のベンドミラーを、前記第3
の平面と前記第4の平面との交叉部に、前記第3のベン
ドミラーと対向するように第4のベンドミラーを、前記
第4の平面と前記第5の平面との交叉部に、前記第4の
ベンドミラーと対向するように第5のベンドミラーを各
々配設し、かつ前記第2のベンドミラーと前記第3のベ
ンドミラーとの間の光軸距離及び前記第4のベンドミラ
ーと前記第5のベンドミラーとの間の光軸距離が変化す
るレーザ加工機において、前記第1のベンドミラーを円
偏光ミラーとするとともに、前記第2〜第5のベンドミ
ラーを、ベンドミラー固有の位相シフト量を相殺するよ
うに配設したことを特徴とするレーザ加工機。
12. A laser oscillator for oscillating linearly polarized laser light, comprising: a first plane intersecting with the axis of the laser light; a second plane intersecting with the first plane; and a second plane. The first plane so that optical axes are respectively formed on a third plane intersecting with the plane, a fourth plane intersecting with the third plane and a fifth plane intersecting with the fourth plane. A first bend mirror for receiving the laser beam, a second bend mirror at the intersection of the first plane and the second plane so as to face the first bend mirror, and a second bend mirror for the second bend mirror. A third bend mirror is provided at an intersection of the plane and the third plane so as to face the second bend mirror.
At the intersection of the plane and the fourth plane, a fourth bend mirror is provided so as to face the third bend mirror, and at the intersection of the fourth plane and the fifth plane, A fifth bend mirror is arranged so as to face the fourth bend mirror, and an optical axis distance between the second bend mirror and the third bend mirror and the fourth bend mirror are arranged. In the laser processing machine in which the optical axis distance between the fifth bend mirror and the fifth bend mirror changes, the first bend mirror is a circular polarization mirror, and the second to fifth bend mirrors are unique to the bend mirror. A laser beam machine, which is arranged so as to cancel the amount of phase shift.
【請求項13】 第1のベンドミラーを、X−Y移動調
整機構にて支持したことを特徴とする請求項12に記載
のレーザ加工機。
13. The laser beam machine according to claim 12, wherein the first bend mirror is supported by an XY movement adjusting mechanism.
【請求項14】 第2〜第5のベンドミラーをESまた
はPSコーティングミラーにしたことを特徴とする請求
項12または請求項13に記載のレーザ加工機。
14. The laser processing machine according to claim 12 or 13, wherein the second to fifth bend mirrors are ES or PS coating mirrors.
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