JPH07185869A - レーザ加工ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ３軸駆動される加工ヘッドの各モータに対す
る配線処理、加工ヘッドの旋回や振り運動、ギャップコ
ントロール時のつれ回りの補正を簡単に行える。 【構成】 ヘッド本体１内に中空の旋回軸３、その端部
に中空の振り軸６を何れも回転可能に支持し、振り軸の
端部にレンズホルダ１２を移動可能に、振り軸内には中
空のギャップコントロール用回転軸１７を回転可能に支
持する。旋回軸内に中空の振り用伝達軸２２を、振り用
伝達軸には中空のギャップコントロール用伝達軸２６を
何れも回転可能に支持する。ヘッド本体上に旋回用モー
タ４２、振り用モータ５１、ギャップコントロール用モ
ータ６１を支持し、ギャップコントロール用モータ、ギ
ャップコントロール用伝達軸、振り用伝達軸との間に調
節用ハーモニックドライブ減速機６６を介装し、ギャッ
プコントロール用伝達軸とギャップコントロール用回転
軸内レーザ光光路３０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の回転軸からな
り、立体ワークに対して三次元的にレーザ光を照射し
て、レーザを加工を行うようにしたレーザ加工ヘッドに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のレーザ加工ヘッドとして
は、例えば実公平５−３１４号公報に示すような構成の
ものが知られている。この従来構成においては、加工ヘ
ッドが旋回軸、振り軸及びワークとのギャップ量を調整
するギャップコントロール軸の３つの制御軸で構成され
ている。そして、この３軸制御により、立体の加工面に
対し、常に法線方向からレーザ光を照射し、しかも、ワ
ークに対して一定のギャップ量を維持しながら所要の加
工を施すようになっている。すなわち、この従来のレー
ザ加工ヘッドにおいては、加工ヘッドを旋回させるため
の旋回用駆動軸がケーシングに回転可能に支持され、ケ
ーシング上に装着された旋回用モータに減速機を介して
作動連結されている。加工ヘッドを振り運動させるため
の振り用駆動軸は旋回用駆動軸の外周に回転可能に支持
され、旋回用駆動軸上に装着された振り用モータに減速
機を介して作動連結されている。加工ヘッドをギャップ
コントロール用駆動軸は振り用駆動軸の外周に回転可能
に支持され、振り用駆動軸上に装着されたギャップコン
トロール用モータに減速機を介して作動連結されてい
る。そして、この駆動構成によって、加工ヘッドの旋回
や振り運動及びギャップコントロールによる３軸の互い
のつれ回り量の補正を必要としないようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
レーザ加工ヘッドにおいては、振り用モータ及びギャッ
プコントロール用モータが旋回用駆動軸及び振り用駆動
軸上の可動部に装着されて、それらの駆動軸と一体的に
回転されるため、これらのモータに対する配線処理が困
難であるという問題があった。また、可動部にモータが
支持されているため、その可動部を頑丈な大形のものに
する必要があって、レーザ加工ヘッド全体の大型化を招
いた。そして、その可動部はモータの重量も相俟って、
大重量となり、加工ヘッド先端部のの動きが緩慢なもの
となる原因となった。

【０００４】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、加工ヘッドを３軸方向に駆動するための
各モータに対する配線処理を容易に行うことができると
ともに、加工ヘッドの旋回や振り運動及びギャップコン
トロールによる３軸の互いのつれ回り量の補正を簡単に
行うことができ、しかも全体を小型化に寄与できるとと
もに、加工ヘッドの先端部をスピーディに動かすことが
できるレーザ加工ヘッドを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明のレーザ加工ヘッドにおいては、ヘッド
本体に回転可能に支持された中空の第１の軸、その第１
の軸内に回転可能に挿入支持された中空の第２の軸、及
びその第２の軸内に回転可能に挿入支持された中空の第
３の軸と、前記ヘッド本体に支持され、前記第１〜第３
の軸を個別に回転駆動する第１〜第３のモータと、前記
第１の軸に固定されたブラケットと、そのブラケットに
前記第１〜第３の軸の軸線と直交する軸線の周りで回転
可能に支持され、ギヤを介して前記第２の軸に連結され
た中空の第４の軸と、その第４の軸に回転可能に支持さ
れ、ギヤを介して前記第３の軸に連結された第５の軸
と、前記第４の軸の端部に一体回転可能に支持されたブ
ラケットと、このブラケットに第４及び第５の軸の軸線
と直交する面内で直線移動可能に支持され、前記第５の
軸に連結されて第５の軸の回転によって直線移動される
レンズホルダと、このレンズホルダに設けられ、レーザ
光をワークに対して照射するためのレンズ及びノズルと
を有するレーザ加工ヘッドにおいて、前記第１〜第３の
モータをヘッド本体に配置し、第１のモータの回転によ
る第１の軸に対する第４及び第５の軸の相対回転を阻止
するとともに、第２のモータの回転による第４の軸に対
する第５の軸の相対回転を阻止する阻止手段を設けたこ
とを特徴とする。

【０００６】また、この発明においては、阻止手段は少
なくとも第３のモータと第２，第３の軸との間に設けら
れたハーモニックドライブ（登録商標、以下同じ）減速
機を含むものである。

【０００７】

【作用】上記のように構成されたレーザ加工ヘッドにお
いて、第１のモータが回転されると、第１の軸が回転さ
れ、加工ヘッドが旋回運動される。阻止手段によりこの
旋回運動による第４，第５の軸の相対回転はなく、加工
ヘッドの旋回運動に伴って発生する不要な運動が打ち消
される。また、第２のモータが回転されたときには、第
２の軸及び第４の軸を介して加工ヘッドが振り運動され
る。阻止手段によりこの振り運動時による第５の軸の相
対回転が阻止される。これにより、加工ヘッドの振り運
動に伴って発生するつれ回り運動が打ち消される。さら
に、第３のモータが回転されたときには、第３の軸及び
第５の軸が回転され、レンズホルダがワークとのギャッ
プ量を調整する方向に直線移動される。

【０００８】また、このレーザ加工ヘッドにおいては、
阻止手段がハーモニックドライブ減速機を含んでいるた
め、阻止手段の動作が確実に行われる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明を具体化したレーザ加工ヘッ
ドの一実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１０】図１及び図２に示すように、ヘッド本体は
１はレーザ加工ヘッドの図示しないＺ軸サドルに取り付
けられ、レーザ光路を貫通形成し、レーザ光路に筒上部
１ａを一体に形成している。第１の軸としての中空の旋
回軸３はヘッド本体１の筒状部１ａに複数のベアリング
４により垂直軸線の周りで回転可能に支持され、その下
端には旋回用ブラケット５が固定されている。第４の軸
としての中空の振り軸６は複数のベアリング７により、
旋回用ブラケット５内に旋回軸３の軸線と直交する軸線
の周りで回転可能に挿入支持され、その端部には振り用
支持フランジ８が形成されている。

【００１１】図１〜図４に示すように、一対のリニアガ
イドレール９は前記振り用支持フランジ８にボルト締め
にて固定され、旋回軸３の軸線と直交する面内で平行に
延びている。支持板１０はリニアガイドレール９に摺動
可能に案内支持され、その中央には透孔１１が形成され
ている。レンズホルダ１２は支持板１０の端部にボルト
締めにて取り付けられ、その内部には集光レンズ１３が
内装されるとともに、先端にはワークＷに向けてレーザ
光を照射するためのノズル１４が取り付けられている。
このノズル１４には静電容量にてワークとの間のギャッ
プ量を検出するギャップセンサＳが設けられている。前
記ブラケット１５は複数のねじ１６により振り用支持フ
ランジ８に着脱可能に取り付けられ、レンズホルダ１２
の基部を覆っている。

【００１２】第５の軸としての中空のギャップコントロ
ール用回転軸１７は複数のベアリング１８により前記振
り軸６内に回転可能に挿通支持され、その外端にはフラ
ンジ１９が固定されている。係合ピン２０はフランジ１
９の外面に突設され、この係合ピン２０と係合するよう
に支持板１０の透孔１１の内周縁には係合溝２１が形成
されている。この係合ピン２０、係合溝２１及びリニア
ガイドレール９とにより回転運動を直線運動に変換する
運動変換機構が構成されている。そして、ギャップコン
トロール用回転軸１７が回転されたとき、係合ピン２０
及び係合溝２１を介して支持板１０がリニアガイドレー
ル９に沿って摺動され、レンズホルダ１２が光軸方向に
直線移動される。この直線移動により、ノズル１４の先
端とワークＷとのギャップ量が調整されるようになって
いる。

【００１３】図１、図２及び図５に示すように、第２の
軸としての中空の振り用伝達軸２２は複数のベアリング
２３により前記旋回軸３内に回転可能に挿入支持され、
一対のベベルギア２４，２５を介して振り軸６に作動連
結されている。第３の軸としての中空のギャップコント
ロール用伝達軸２６は複数のベアリング２７を介して振
り用伝達軸２２内に回転可能に挿入支持され、一対のベ
ベルギア２８，２９を介してギャップコントロール用回
転軸１７に作動連結されている。

【００１４】そして、前記旋回軸３が回転されたときに
は、旋回用ブラケット５が旋回軸３の軸線を中心に回転
されて、レンズホルダ１２が水平面内において旋回運動
される。また、振り用伝達軸２２の回転に伴って振り軸
６が回転されたときには、振り用支持フランジ８が振り
軸６の軸線を中心に垂直面内において振り軸６とともに
一体回転されて、レンズホルダ１２が図２に鎖線で示す
ように振り運動される。さらに、ギャップコントロール
用伝達軸２６が回転されたときには、ベベルギア２８，
２９を介してギャップコントロール用回転軸１７が回転
され、前記のようにレンズホルダ１２が光軸方向に進退
される。

【００１５】レーザ光の光路３０は前記ギャップコント
ロール用伝達軸２６及びギャップコントロール用回転軸
１７内に形成され、この光路３０の屈曲部を構成するよ
うに、旋回ブラケット５のギャップコントロール用伝達
軸２６とギャップコントロール用回転軸１７との間及び
レンズホルダ１２のブラケット１５内には一対の反射鏡
３１，３２が取り付けられている。そして、図示しない
レーザ発振器から発生されるレーザ光は、ガイド筒３３
より光路３０を経てレンズホルダ１２に導かれ、そのノ
ズル１４からワークＷに向けて照射される。なお、前記
反射鏡３２の清掃や集光レンズ１３の交換等を行う場合
には、ブラケット１５を振り用支持フランジ８から取り
外すことによって容易に作業することができる。 図
１、図５及び図６に示すように、一対の支持ブラケット
３４，３５は前記旋回軸３の周側近傍において、ヘッド
本体１の取付板２上にピン３６を介して回動可能に取り
付けられ、その外周には突片３７が形成されている。調
節ねじ３８は各突片３７に回転調節可能に螺合され、こ
の調節ねじ３８と係合するように、取付板２の上面には
係合片３９が突設されている。円弧状の長孔４０は各支
持ブラケット３４，３５に形成され、この長孔４０を介
して取付板２に固定ねじ４１が螺合されている。そし
て、各調節ねじ３８の回転により支持ブラケット３４，
３５を回動調節した状態で、この固定ねじ４１を締め付
けることにより、支持ブラケット３４，３５を所定位置
に位置決め固定することができる。この操作により後述
するベルト５０，５９のテンション調節を行うものであ
る。

【００１６】第１のモータとしてのサーボモータよりな
る旋回用モータ４２は前記支持ブラケット３４上に装着
固定され、その下面にはモータ軸４３が突出されてい
る。回転軸４４は旋回用モータ４２と同一軸線上に位置
するように、複数のベアリング４５により支持ブラケッ
ト３４に回転可能に支持され、減速機４６を介してモー
タ軸４３に連結されている。回転軸４４の下端には小径
の歯付きプーリ４８が固定され、このプーリ４８と、旋
回軸３の上端に固定された大形の歯付きプーリ４９との
間に歯付きベルト５０が掛装されている。 第２のモー
タとしてのサーボモータよりなる振り用モータ５１は前
記支持ブラケット３５上に装着固定され、その下面には
モータ軸５２が突出されている。回転旋回軸３の周側近
傍において、軸５３は振り用モータ５１と同一軸線上に
位置するように、複数のベアリング５４により支持ブラ
ケット３５に回転可能に支持され、減速機５５を介して
モータ軸５２に連結されている。回転軸５３の下端には
小径の歯付きプーリ５７が固定され、振り用伝達軸２２
の上端に固定された大径の歯付きプーリ５８との間に歯
付きベルト５９が掛装されている。阻止手段を構成する
制御装置７８は振り用モータ５１の回転量を演算して同
モータ５１を回転させる。

【００１７】支持ブラケット６０は前記旋回軸３の周側
近傍において、ヘッド本体１の取付板２上に取付け固定
されている。第３のモータとしてのサーボモータよりな
るギャップコントロール用モータ６１は支持ブラケット
６０上に装着固定され、その下面にはモータ軸６２が突
出されている。回転軸６３はギャップコントロール用モ
ータ６１と同一軸線上に位置するように、複数のベアリ
ング６４により支持ブラケット６０の中央に回転可能に
支持され、カップリング６５を介してモータ軸６２に連
結されている。

【００１８】図１、図５、図７及び図８に示すように、
阻止手段を構成する調節用ハーモニックドライブ減速機
６６は前記回転軸６３とギャップコントロール用伝達軸
２６及び振り用伝達軸２２との間に介装されている。す
なわち、平面形ほぼ楕円状のウエブジェネレータ６７は
回転軸６４に固定され、その外周には可撓性のボールベ
アリング６８が嵌着されている。変形可能なフレクスプ
ライン６９はボールベアリング６８の外周に嵌着され、
その外周面には多数の歯６９ａが形成されている。第１
サーキュラスプライン７０は前記フレクスプライン６９
の外周上部に配設され、その内周面にはフレクスプライ
ン６９の歯６９ａに噛合可能な多数の歯７０ａが形成さ
れている。第２サーキュラスプライン７１は第１サーキ
ュラスプライン７０と同一軸線上に位置するように、フ
レクスプライン６９の外周下部に配設され、その内周面
にはフレクスプライン６９の歯６９ａに噛合可能な多数
の歯７１ａが形成されている。そして、ウエブジェネレ
ータ６７が回転されると、その回転はボールベアリング
６８の作用及びフレクスプライン６９の歯６９ａとサー
キュラスプライン７０，７１の歯７１ａ，７２ａとの噛
合により、フレクスプライン６９には伝達されない。こ
のため、そのフレクスプライン６９はウエブジェネレー
タ６７の形状に従って変形動作を行い、フレクスプライ
ン６９の歯６９ａとサーキュラスプライン７０，７１の
歯７１ａ，７２ａとの噛合が順次移動する。

【００１９】また、第１のサーキュラスプライン７０の
歯７０ａの数は、フレクスプライン６９の歯６９ａの数
と数歯相違し、第２サーキュラスプライン７１の歯７１
ａの数はフレクスプライン６９の歯６９ａの数と同一で
ある。従って、ウエブジェネレータ６７の回転にともな
ってフレクスプライン６９が変形動作を行い、その歯６
９ａと両サーキュラスプライン７０，７１の歯７０ａ，
７１ａとの噛合位置が順次移動する場合、第２のサーキ
ュラスプライン７１停止状態を維持するが、第１のサー
キュラスプライン７０は、ウエブジェネレータ６７の１
回転につき同スプライン７０の歯７０ａとフレクスプラ
イン６９の歯６９ａとの数の差分だけ減速回転される。

【００２０】第１連動スパーギア７２は複数のベアリン
グ７３より前記支持ブラケット６０に回転可能に支持さ
れ、その下面には第１サーキュラスプライン７０が固定
されている。第１伝達スパーギア７４はギャップコント
ロール用伝達軸２６の上端に固定され、第１連動スパー
ギア７２に噛合されている。第２連動スパーギア７５は
第１連動スパーギア７２と同一軸線上に位置するよう
に、複数のベアリング７６により支持ブラケット６０に
回転可能に支持され、その上面には第２サーキュラスプ
ライン７１が固定されている。第２伝達スパーギア７７
は振り用伝達軸２２の上端に固定され、第２連動スパー
ギア７５に噛合されている。

【００２１】前記ギヤ７２，７５，７４，７７のそれぞ
れの歯数は、ギヤ７７の回転をギヤ７５，７２を介して
ギヤ７４に１：１で伝達するように、ハーモニックドラ
イブ減速機６６の減速分を４つのギヤ７２，７５，７
４，７７によって吸収できるように設定されている。
次に、前記のように構成されたこの実施例のレーザ加工
機について動作を説明する。 さて、このレーザ加工機
において、旋回用モータ４２が回転されると、減速機４
６，回転軸４４，プーリ４８，ベルト５０，プーリ４９
を介して旋回軸３が回転される。それにより、旋回用ブ
ラケット５が旋回軸３の軸線を中心に所定角度回転さ
れ、ブラケット５が水平面内で旋回運動される。

【００２２】この場合、制御装置７８の作用により振り
用モータ５１が旋回用モータ４２の回転量に応じた演算
補正量で回転される。それにより、減速機５５，軸５
３，プーリ５７，ベルト５９，プーリ５８を介して振り
用伝達軸２２が回転され、ベベルギア２４，２５を介し
て振り軸６が補正回転され、結果として振り軸６は停止
状態を維持する。

【００２３】また、前記振り用伝達軸２２の回転は第２
伝達スパーギア７７及び第２連動スパーギア７５を介し
て、ハーモニックドライブ減速機６６に伝達される。こ
のとき、ウエブジェネレータ６７が停止された状態にあ
るため、第２連動スパーギア７５の回転は、第２サーキ
ュラスプライン７１、フレクスプライン６９、第１サー
キュラスプライン７０、第１連動スパーギア７２及び第
１伝達スパーギア７４を介してギャップコントロール用
伝達軸２６に１：１にて伝達される。それにより、ベベ
ルギア２８，２９を介してギャップコントロール用回転
軸１７が振り軸６と一体的に補正回転される。このた
め、結果としてギャップコントロール用回転軸１７は停
止状態を維持する。従って、レンズホルダ１２の旋回運
動に伴って発生するレンズホルダ１２の相対振り運動及
び相対移動を打ち消すことができる。

【００２４】次に、振り用モータ５１が回転されたとき
には、振り用伝達軸２２が回転され、ベベルギア２４，
２５を介して振り軸６が所定角度回転される。それによ
り、振り用支持フランジ８が振り軸６の軸線を中心に回
転され、ブラケット１５，レンズホルダ１２が振り運動
される。

【００２５】この振り運動時に、前述のように旋回用モ
ータ４２及びモータ６１が停止されているとすると、前
記振り用伝達軸２２の回転は第２伝達スパーギア７７及
び第２連動スパーギア７５を介して、ハーモニックドラ
イブ減速機６６に伝達される。このとき、前記と同様
に、ウエブジェネレータ６７が停止された状態にあるの
で、第２連動スパーギア７５の回転は、第２サーキュラ
スプライン７１、フレクスプライン６９、第１サーキュ
ラスプライン７０、第１連動スパーギア７２及び第１伝
達スパーギア７４を介してギャップコントロール用伝達
軸２６に１：１にて伝達される。それにより、ベベルギ
ア２８，２９を介してギャップコントロール用回転軸１
７が振り軸６と一体的に補正回転され、ギャップコント
ロール用回転軸１７と振り軸６との相対位置関係の変移
が阻止される。従って、ブラケット１５の振り運動に伴
って発生するレンズホルダ１２の相対移動を打ち消すこ
とができる。 さらに、前述したノズル１４に設けられ
たギャップセンサＳからの信号によりギャップ量を一定
にすべくモータ６１が回転されたときには、回転軸６３
を介してハーモニックドライブ減速機６６のウエブジェ
ネレータ６７が回転される。このとき、旋回用モータ４
２及び振り用モータ５１が停止されて、旋回軸３及び振
り用伝達軸２２の回転が拘束された状態にある。そのた
め、振り用伝達軸２２上の第２伝達スパーギヤ７７も拘
束されている。従って、ウエブジェネレータ６７の回転
によりフレクスプライン６９の歯６９ａと、第１，第２
サーキュラスプライン７０，７１の歯７１ａ，７１ａと
の噛合位置が移動するが、フレクスプライン６９の歯６
９ａと第２サーキュラスプライン７１の歯７１ａとが同
数で、かつ第２サーキュラスプライン７１が拘束状態の
第２伝達スパーギヤ７７と第２連動スパーギヤ７５を介
して連結関係にあるため、第２サーキュラスプライン７
１は停止状態を維持する。一方、フレクスプライン６９
の歯６９ａと第１サーキュラスプライン７０の歯７０ａ
とが相違するため、第１サーキュラスプライン７０は、
ウエブジェネレータ６７の１回転につき歯数の差分だけ
減速回転される。そして、その第１サーキュラスプライ
ン７の回転は、第１連動スパーギア７２及び第１伝達ス
パーギア７４を介して、ギャップコントロール用伝達軸
２６に伝達される。

【００２６】それにより、ベベルギア２８，２９を介し
てギャップコントロール用回転軸１７が所定角度回転さ
れ、係合ピン２０及び係合溝２１を介して支持板１０が
移動されて、レンズホルダ１２が光軸方向に移動され、
ギャップコントロールが行われる。この移動時には、レ
ンズホルダ１２の移動に伴って相対旋回運動や相対振り
運動が発生しないため、前記のように振り用モータ５１
は補正回転されることなく停止されている。

【００２７】そして、この状態において、発振器からの
レーザ光が中空のギャップコントロール用伝達軸２６内
を通り、反射鏡３１，３２を介して集光レンズ１３で集
光され、ノズル１４の先端からワークＷに対して照射さ
れて、レーザ加工が行われる。

【００２８】なお、上記の説明では各モータ４２，５
１，６１をそれぞれ単独に回転した場合について説明し
たが、加工時は３つのモータ４２，５１，６１の回転が
合成された動きとなる。 以上のように、この実施例の
レーザ加工機においては、加工ヘッドを３軸駆動するた
めの旋回用モータ４２、振り用モータ５１及びギャップ
コントロール用モータ６１が、ヘッド本体１上に固定さ
れている。従って、これらのモータを回転部材上に支持
した従来構成とは異なって、各モータ４２，５１，６１
に対する配線処理における問題が生じることがない。ま
た、各モータ４２，５１，６１がヘッド本体１上に固定
されているため、モータを可動部に搭載した場合とは異
なり、可動部を丈夫な大型のものにする必要がなく、レ
ーザ加工ヘッド全体を小型化できる。さらに、可動部が
大重量にならないため、各モータ４２，５１，６１のよ
る加工ヘッド先端部の動きを高速で行うことができる。

【００２９】また、この実施例のレーザ加工ヘッドにお
いては、ギャップコントロール用モータ６１とギャップ
コントロール用伝達軸２６及び振り用伝達軸２２との間
に調節用ハーモニックドライブ減速機６６が介装されて
いる。このため、加工ヘッドの旋回運動及び振り運動時
には、振り用伝達軸２２の回転が調節用ハーモニックド
ライブ減速機６６を介してギャップコントロール用伝達
軸２６に伝達されて、加工ヘッドの旋回や振り運動に伴
うつれ回り量の補正を簡単に行うことができる。

【００３０】また、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範
囲で、次のように任意に変更して具体化することも可能
である。

【００３１】（１） 振り用モータ５１と振り用伝達軸
２２及びギャップコントロール用伝達軸２６との間にハ
ーモニックドライブ減速機を設け、ギャップコントロー
ル用モータ６１の補正回転は制御装置により行うように
構成すること。

【００３２】（２） 振り用モータ５１と振り用伝達軸
２２及びギャップコントロール用伝達軸２６との間、移
動用モータ６１と振り用伝達軸２２及びギャップコント
ロール用伝達軸２６との間の両方にハーモニックドライ
ブ減速機を設けること。このように構成すれば、補正回
転のための制御装置が不要になる。

【００３３】（３） 旋回用減速機４７及び振り用減速
機５６として複数のギアよりなるギア減速機を使用する
こと。なお、請求項に記載された技術的思想の外に、前
述の実施例で把握される技術的思想を述べれば以下の通
りである。

【００３４】（１） 運動変換機構が、レンズホルダ１
２とギャップコントロール用回転軸１７との間に設けら
れた互いに係合する係合ピン２０及び係合溝２１である
請求項１または２に記載のレーザ加工ヘッド。

【００３５】（２） ハーモニックドライブ減速機が、
ギャップコントロール用モータ６１と振り用伝達軸２２
及びギャップコントロール用伝達軸２６との間に配置さ
れている請求項２に記載のレーザ加工ヘッド。

【００３６】（３） 阻止手段が、ギャップコントロー
ル用伝達軸２６または振り用伝達軸２２の補正回転量を
演算する制御装置７８を含む請求項２に記載のレーザ加
工ヘッド。

【００３７】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、加工ヘッドを３軸駆動するための各モー
タに対する配線処理を容易に行うことができるととも
に、加工ヘッドの旋回や振り運動、ギャップコントロー
ルにおける互いのつれ回り量の補正を簡単に行うことが
でき、３軸ともそれぞれ独立に制御することができる。
しかも、しかも、全体の小型化及び加工ヘッドの高速動
作を確保できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化したレーザ加工ヘッドの一実
施例を部分的に断面にして示す正面図である。

【図２】そのレーザ加工ヘッドの下部構成を拡大して示
す部分断面図である。

【図３】図２のほぼＡ−Ａ線に沿って断面にして示す拡
大断面図である。

【図４】図２のほぼＢ−Ｂ線に沿って断面にして示す拡
大断面図である。

【図５】図１のレーザ加工ヘッドの上部構成を拡大して
示す部分断面図である。

【図６】図５のほぼＣ−Ｃ線に沿って断面にして示す要
部断面図である。

【図７】図１のレーザ加工ヘッドにおけるハーモニック
ドライブ減速機の構成を拡大して示す部分断面図であ
る。

【図８】同じくハーモニックドライブ減速機を拡大して
示す部分平面図である。

【符号の説明】

１…ヘッド本体、３…第１の軸としての旋回軸、５…旋
回用ブラケット、６…第４の軸としての振り軸、８…振
り用支持フランジ、１２…レンズホルダ、１４…ノズ
ル、１５…ブラケット、１７…第５の軸としてのギャッ
プコントロール用回転軸、２０…係合ピン、２１…係合
溝（係合ピン２０と係合溝２１とにより運動変換手段が
構成されている）、２２…第２の軸としての振り用伝達
軸、２６…第３の軸としてのギャップコントロール用伝
達軸、３０…光路、４２…第１のモータとしての旋回用
モータ、第２のモータとしての５１…振り用モータ、６
１…第３のモータとしての調節用モータ、６６…阻止手
段としてのハーモニックドライブ減速機、７８…阻止手
段としての制御装置、Ｗ…ワーク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド本体に回転可能に支持された中空
   の第１の軸、その第１の軸内に回転可能に挿入支持され
   た中空の第２の軸、及びその第２の軸内に回転可能に挿
   入支持た中空の第３の軸と、 前記ヘッド本体に支持され、前記第１〜第３の軸を個別
   に回転駆動する第１〜第３のモータと、 前記第１の軸に固定されたブラケットと、 そのブラケットに前記第１〜第３の軸の軸線と直交する
   軸線の周りで回転可能に支持され、ギヤを介して前記第
   ２の軸に連結された中空の第４の軸と、 その第４の軸に回転可能に支持され、ギヤを介して前記
   第３の軸に連結された第５の軸と、 前記第４の軸の端部に一体回転可能に支持されたブラケ
   ットと、このブラケットに第４及び第５の軸の軸線と直
   交する面内で直線移動可能に支持され、前記第５の軸に
   連結されて第５の軸の回転によって直線移動されるレン
   ズホルダと、 このレンズホルダに設けられ、レーザ光をワークに対し
   て照射するためのレンズ及びノズルとを有するレーザ加
   工ヘッドにおいて、 前記第１〜第３のモータをヘッド本体に配置し、第１の
   モータの回転による第１の軸に対する第４及び第５の軸
   の相対回転を阻止するとともに、第２のモータの回転に
   よる第４の軸に対する第５の軸の相対回転を阻止する阻
   止手段を設けたことを特徴とするレーザ加工ヘッド。
2. 【請求項２】 阻止手段は少なくとも第３のモータと第
   ２，第３の軸との間に設けられたハーモニックドライブ
   （登録商標、以下同じ）減速機を含む請求項１に記載の
   レーザ加工ヘッド。