JPH072149Y2 - レーザ加工機用配線装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、レーザ加工機用の配線装置の改良に関する。

〔従来の技術〕 例えば特開昭61-4695号公報は、レーザ加工機におい
て、固定部と回転部との間でケーブルを螺旋状に配線
し、このケーブルの途中を吊り下げ具によって移動方向
に案内することを示している。

〔従来技術の問題点〕

上記装置では、ケーブルが螺旋状となっているため、螺
旋の進み方向で充分な空間が必要とされ、充分な空間が
存在しない部分に組み込みが不可能であること、また回
転部の回転運動に伴って、ケーブルの中間部分で移動方
向がそれぞれの位置毎に異なり、複数のケーブル吊り下
げ用のロッドおよび吊り下げフックなどが必要とされ、
構造自体が複雑となること、さらに、回転部の回転運動
に伴って、ケーブル自体に引っ張り方向の力が加わるた
め、ケーブルそのものに機械的な強度が必要となり、ま
た他の部材との干渉によって、損傷し易い状態にあるこ
と、などの欠点がある。

〔考案の目的〕

したがって、本考案の目的は、上記従来技術の欠点を除
去するために、狭い空間でも組み込み可能であり、また
コード自体に対する力の作用をなくし、その損傷を未然
に防止することである。

〔考案の解決手段〕

上記目的のもとに、本考案は、レーザ加工ヘッドのヘッ
ド支持部材側の固定部と、ヘッド支持部材に対し回転可
能な旋回ヘッド側の回転部との間にぜんまいばねおよび
そのケーシングを配置し、このぜんまいばねの各端部を
それぞれ固定部および回転部に固定し、ヘッド支持部材
と旋回ヘッドとの間のケーブルをぜんまいばねに沿って
取り付けるようにしている。

〔考案の作用〕

ヘッド支持部材は、位置決め制御によって、所定の加工
位置に案内される。また、旋回ヘッドの回転運動によっ
て、ヘッド先端のトーチの姿勢を変えることにより、ト
ーチからのレーザの照射方向を制御する。このような姿
勢制御や、位置制御などの電力および情報は、ケーブル
を介してヘッド支持部材から旋回ヘッド側に、あるいは
その逆方向に伝達される。

ヘッド支持部材に対し旋回ヘッドが例えば約±200度の
範囲で回転したとき、ぜんまいばねは、巻き付け方向の
ピッチを変えることによって、それらの相対的な回転運
動を吸収する。これに伴い、ケーブルは、固定部と回転
部との間にあって、ぜんまいばねの動きと共に変位し、
回転運動を吸収する。

したがって、固定部と回転部との相対的な回転運動によ
っても、ケーブルに外力が加わらず、また他の部分と干
渉しないため、ケーブルに損傷が起きることもない。ま
た、この回転の吸収時に、ぜんまいばねおよびこれと一
体のケーブルは、同一平面内に納まっていて、回転部の
回転軸の方向に変位しない。このため、この配線装置
は、比較的狭い空間にでも組み込み可能である。

〔実施例〕

第１図および第２図は、本考案の前提となるレーザ加工
機１の構成を示している。

このレーザ加工機１は、被加工物２の加工位置に対しト
ーチ３を位置決めし、かつ所定の姿勢に設定するため
に、機台４上の加工台５上で被加工物２をＸ方向に移動
可能な状態で保持するとともに、門型の機枠６によって
Ｙ方向に移動可能な案内体７の部分でＺ軸方向に移動可
能なヘッド支持部材８を備え、このヘッド支持部材８が
旋回ヘッド９およびトーチヘッド10を保持している。旋
回ヘッド９は、ヘッド支持部材８に対しＺ軸方向のα軸
の周りに回転自在に支持されており、またトーチヘッド
10は、旋回ヘッド９によってα軸に対し45度の交角のβ
軸の周りに回転自在に支持されており、下端部分でトー
チ３を保持している。このトーチ３は、ヘッド支持部材
８、旋回ヘッド９およびトーチヘッド10の内部を経て導
かれたレーザ光をα軸とβ軸との交点に照射し、そこを
加工点として被加工物２に所定の加工を施す。

そして、本考案のレーザ加工機用配線装置11は、モータ
などの動力やティーチング用タッチセンサーあるいはギ
ャップセンサーの信号を伝送するために、ヘッド支持部
材８と旋回ヘッド９との間に組み込まれている。

第３図ないし第５図は、本考案のレーザ加工機用配線装
置11の構成を示している。

このレーザ加工機用配線装置11は、ヘッド支持部材８
と、旋回ヘッド９との間で複数本の束状のケーブル12を
架け渡すために、ヘッド支持部材８と旋回ヘッド９との
間に設けられたケーシング13およびこのケーシング13の
内部に滑動自在に納められたぜんまいばね14によって組
み立てられている。

上記ケーシング13は、全体として円盤状であり、例えば
キャップ状のケース体15とその底に位置する円板状のケ
ース体16とによって組み立てられている。キャップ状の
ケース体15は、ヘッド支持部材８側の固定部としての固
定軸17に対し取り付け具19によって取り付けられてお
り、また下方の板状のケース体16は、ケース体15の底つ
まり下方の開口位置で、旋回ヘッド９側の回転部として
の回転軸18に対し取り付け具20によって取り付けられ、
ケース体15に対し不接触の状態となっている。なおこれ
らの固定軸17および回転軸18は、レーザを導くために、
中空状であって、α軸に対し同心的に組み合わせられ、
玉軸受け21を介在させた状態で、相対的に回転できるよ
うに組み立てられている。

そして、ケーシング13の内部のぜんまいばね14は、帯状
のばね材によってうず巻き状に構成されており、その中
心側の一端は、回転軸18のフランジ部分に取り付けられ
た割型のカラー22の側面に止め具23によって固定されて
おり、また他方の外周側の端部は、固定軸17の側面に取
り付けられたブラケット24に対し、ケーシング13の内部
で固定されている。しかし、この外周側の端部は上記ブ
ラケット24を用いず、直接固定側のケース体15に固定す
ることもできる。また、ケーブル12は、ヘッド支持部材
８側からケース体15の案内孔26よりケーシング13の内部
に入り、中継具25によって固定され、案内孔26の内部に
入り、ぜんまいばね14の例えば外側に沿って、所定のピ
ッチ毎に複数の固定具27によって部分的に固定され、中
心部に至り、ケース体16の案内孔28から外部に出て、旋
回ヘッド９の溝部分などに沿って所定の位置に配線され
る。

なお、固定具27は、例えば２本のボルト29によって共通
のナット30とともに、ぜんまいばね14を挟み込むような
状態で取り付けられ、上面開放型の収納溝31とぜんまい
ばね14の上部との間でケーブル12を嵌め込んで保持して
いる。この状態で、固定具27の下面はケース体16の上面
に接しており、ケーブル12およびぜんまいばね14を支え
ている。したがって、固定具27は、滑り抵抗の少ないプ
ラスチック材料などによって成形され、ケース体16の上
面を滑りやすい状態となっている。しかし、ぜんまいば
ね14の下端部分のみが第６図に示すように、直接ケース
体16の上面に接していてもよい。この場合、ケース体16
の上面に滑り抵抗の少ない樹脂層が一体的に形成され
る。このケーブル12は、旋回ヘッド９の所定の部分に導
かれた後、必要に応じて分岐し、例えばティーチング用
のケーブル12a、あるいはギャップセンサー用のケーブ
ル12bおよびモータ33のケーブル12cとなる。

位置決めヘッド８に対し旋回ヘッド９がα軸の周りに約
±200度の範囲で回転するとき、ケーシング13の内部
で、ぜんまいばね14は、固定側の固定軸17に対する回転
軸18の回転を吸収しながら、ケーブル12を保持する。こ
の実施例の場合に、回転軸18が第３図で時計方向に回る
とき、ぜんまいばね14は、中心から離れる方向つまり拡
径方向に変形する。逆に、回転軸18が反時計方向に回転
するとき、ぜんまいばね14は、縮径する方向に変形す
る。このように、ぜんまいばね14の変形過程で、固定具
27またぜんまいばね14は、ケース体16の表面を滑らかに
滑るため、滑り部分の抵抗は、ほとんど回転軸18の負荷
とならない。

〔他の実施例〕

上記実施例は、ぜんまいばね14の中心側の一端を回転軸
18に取り付け、また外周側の端部を固定軸17の部分すな
わちブラケット24に取り付けているが、この取り付け関
係は、実施例のものと逆の関係にあってもよい。また、
ケーシング13は、一体のケース体15、16によって組み立
てられていてもよく、また固定軸17および回転軸18のい
ずれかにのみ取り付けられていてもよい。

〔考案の効果〕

本考案では、下記の特有の効果がある。

レーザ加工機のヘッド支持部材側の固定部と旋回ヘッド
側の回転部との狭い空間にぜんまいばねによって、ケー
ブルが収納されるため、組み込み空間が小さくても、組
み込みが可能となる。

また、ケーブルがぜんまいばねの側面に沿ってケーシン
グと非接触の状態で取り付けられるため、固定部と回転
部との相対的な大きな回転によっても、両者の一体関係
が保たれるため、ケーブル同士あるいはケーシングとの
間で擦れ合いもなくケーブルに無理な外力が加わらず、
また円板状のケーシングの内部に納められているため、
外力の干渉せず、ケーブルの損傷事故が確実に防止でき
る。

ケーシングの内部でぜんまいばねが直接または固定具を
介して支持され、ケーシング底面に対して軽い力で滑り
移動可能な状態で支持されているため、回転部の回転運
動時に、滑り部分の抵抗が回転運動の負荷とならず、ま
た擦れ合い部分の騒音の発生などもなく、滑らかな動作
が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ加工機の斜面図、第２図はヘッド支持部
材および旋回ヘッドの部分の拡大側面図、第３図は本考
案のレーザ加工機用配線装置の水平断面図、第４図はレ
ーザ加工機用配線装置の垂直断面図、第５図および第６
図はぜんまいばねに対するケーブルの取り付け部分の拡
大断面図である。 １……レーザ加工機、３……トーチ、８……ヘッド支持
部材、９……旋回ヘッド、10……トーチヘッド、11……
レーザ加工機用配線装置、12……ケーブル、13……ケー
シング、14……ぜんまいばね、15、16……ケース体、17
……固定軸、18……回転軸、24……ブラケット、26……
案内孔、27……固定具、28……案内孔、31……収納溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッド支持部材側の固定部と、この固定部
   に対して回転自在の旋回ヘッド側の回転部との間に、回
   転部の回転中心に対して垂直な円盤状のケーシングを固
   定部および回転部のうち少なくともいずれかに取り付
   け、このケーシングの内部にぜんまいばねを滑動自在に
   収納し、このぜんまいばねの一方の端部を固定部に、他
   方の端部を回転部にそれぞれ固定し、ヘッド支持部材と
   旋回ヘッドとの間を接続するケーブルをケーシングの内
   部でぜんまいばねに沿って複数の固定具により取り付け
   てなることを特徴とするレーザ加工機用配線装置。