JPH1177360A - レーザ加工機におけるレーザ光案内管路の防塵調圧構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容積調整ジャバラを使用することなく、製造
コストを低減して設置スペースを小さくすることができ
るレーザ加工機におけるレーザ光案内管路の防塵調圧構
造を提供する。 【解決手段】 第１反射ミラーユニット３２の案内管４
１に取付管４４を形成する。この取付管４４に支持板４
６をボルトにより取り付ける。この支持板４６とバッフ
ル４７の係止フランジ４７ｂとの間にはエアフィルタ４
９を挟着し、バッフル４７の先端のネジ筒部４７ａにナ
ット４８を螺合し、エアフィルタ４９を締め付け固定す
る。そして、第１光軸ジャバラ３３の伸長動作によりエ
アフィルタ４９から清浄なエアを取り入れ、縮小動作に
よりエアフィルタ４９の外周面に付着した粉塵を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ発振器か
ら光軸ジャバラを有するレーザ光案内管路を通してレー
ザ加工ヘッドにレーザ光を送り、ノズルからワークにレ
ーザ光を照射してワークを切断するようにしたレーザ加
工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ加工機においては、レーザ発振器
から出力されたレーザ光をレーザ加工ヘッドのノズルか
ら加工テーブルに支持されたワークに照射して、ワーク
を所定の形状に切断する。前記レーザ加工ヘッドのノズ
ルは、ワークに対してＸ軸（前後）、Ｙ軸（左右）及び
Ｚ軸（上下）方向に相対移動されるので、フロアに配置
されたレーザ発振器からノズルまでのレーザ光案内管路
の光路長が変化する。この光路長の変化を許容するた
め、伸縮自在な光軸ジャバラが用いられている。

【０００３】レーザ加工ヘッドに対し、レーザ光が一つ
の光経路により入射される場合には、レーザ加工ヘッド
のＹ軸方向への往復動にともなって光軸ジャバラの容積
が変化する。しかし、レーザ光案内管路は粉塵の侵入を
防止するとともに、レーザ光が不要に外部に洩れないよ
うにほぼ気密状態に保持されている。このため、レーザ
光案内管路内の圧力が変動し、レーザ加工ヘッドの動作
を迅速に行うことができない。なお、粉塵がレーザ光案
内管路内に侵入すると、反射ミラーが汚れてレーザ光の
強度を減衰するという問題がある。

【０００４】そこで、光軸ジャバラと同様の容積を有す
る容積調整ジャバラを加工ヘッドの一側に光軸ジャバラ
と対称状に設けることにより光軸ジャバラが伸縮動作さ
れても容積調整ジャバラにより光軸ジャバラ内の圧力が
ほぼ一定に保持されるようにしていた。（特開平９−８
５４８２号参照）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のレー
ザ加工機におけるレーザ光案内経路の圧力調整構造は、
加工ヘッドの一側に光軸ジャバラと対称状の容積調整ジ
ャバラを設けているので、該ジャバラの設置コストが高
くなるばかりでなく、設置スペースが大きくなるという
問題があった。

【０００６】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って、その目的
は、容積調整ジャバラを使用することなく、製造コスト
を低減して設置スペースを小さくすることができるレー
ザ加工機におけるレーザ光案内管路の防塵調圧構造を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記目的を達成するために、レーザ発振器から出力され
たレーザ光を少なくとも一軸方向に伸縮可能な光軸ジャ
バラを有するレーザ光案内管路及び該管路のコーナーに
設けた反射ミラーを介してレーザ加工ヘッドに入射し、
該加工ヘッドのノズルからレーザ光をワークに照射して
ワークの切断加工を行うようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光案内管路を形成する部材にエアフィル
タを有する防塵調圧機構を設け、前記光軸ジャバラの伸
縮による内圧の変動をエアフィルタにより抑制し、粉塵
などのレーザ光案内管路内への侵入を防止するようにし
ている。

【０００８】請求項２記載の発明においては、請求項１
において、前記防塵調圧機構は、レーザ光案内管路内か
らエアフィルタを介して外部にエアを吹き出すためのエ
アパージを有している。

【０００９】請求項３記載の発明においては、請求項１
において、前記防塵調圧機構は反射ミラーユニットを構
成するエルボ状の案内管の側壁に設けられている。請求
項４記載の発明においては、請求項３において、前記防
塵調圧機構はエルボ状の案内管の側壁に形成した取付管
にパッキンを介して支持板をボルト着し、この支持板に
形成した穴に対し、バッフルのネジ筒部を貫通してナッ
トを螺合し、バッフルの係止フランジと前記支持板との
間に円筒状のエアフィルタを介在した状態で前記ナット
により該エアフィルタを締め付け固定し、前記ネジ筒部
の内側にエア通路を設けている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化したレー
ザ加工機の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。

【００１１】図２に示すように、このレーザ加工機のベ
ッド１１にはワーク１３を支持する加工テーブル１２が
Ｘ軸（前後）方向の往復動可能に支持されている。前記
加工テーブル１２の両側方には一対のコラム１４が立設
され、両コラム１４の上部にはＹ軸支持体１５が架設さ
れ、このＹ軸支持体１５にはＹ軸サドル１６がＹ軸（左
右）方向の往復動可能に支持されている。前記Ｙ軸サド
ル１６にはＺ軸支持体１７がＺ軸（上下）方向の往復動
可能に支持されている。

【００１２】前記Ｚ軸支持体１７の下端部にはブラケッ
ト１８を介してレーザ加工を行うレーザ光照射用のノズ
ル１９を有するレーザ加工ヘッド２０が装着されてい
る。フロア上にはレーザ発振器２１が配設され、このレ
ーザ発振器２１はレーザ光案内管路２２を通して前記レ
ーザ加工ヘッド２０と接続され、ノズル１９から照射さ
れるレーザ光によりワーク１３が切断加工される。

【００１３】前記レーザ光案内管路２２は、レーザ発振
器２１にＸ軸方向に接続した固定案内管３１と、該固定
案内管３１の先端部に接続され、かつ前記Ｙ軸支持体１
５に図示しないブラケットを介して支持された第１反射
ミラーユニット３２とを備えている。又、前記レーザ光
案内管路２２は、前記第１反射ミラーユニット３２に対
しＹ軸方向に指向するように接続した第１光軸ジャバラ
３３と、前記Ｙ軸サドル１６にブラケット３４を介して
支持され、かつ前記第１光軸ジャバラ３３の先端に接続
した第２反射ミラーユニット３５と、該ミラーユニット
３５と前記レーザ加工ヘッド２０との間にＺ軸方向に伸
縮するように接続された第２光軸ジャバラ３６とを備え
ている。

【００１４】第２反射ミラーユニット３５は、図１に示
すようにエルボ状の案内管４１と、該案内管４１の上部
外側角部に取り付けた反射ミラー４２とから構成されて
いる。前記案内管４１の垂直部側壁面には、本発明の防
塵調圧機構４３が設けられている。

【００１５】この防塵調圧機構４３について説明する
と、案内管４１に横向きに取付固定された取付管４４の
先端フランジ部４４ａには図示しないパッキンを介して
支持板４６がボルト４５により締め付け固定されてい
る。この支持板４６の中央部には穴４６ａが形成され、
該穴４６ａにはバッフル４７の先端部に形成したネジ筒
部４７ａが貫通されている。そして、支持板４６とバッ
フル４７の係止フランジ４７ｂとの間に横円筒状のエア
フィルタ４９を介在した状態で、前記ネジ筒部４７ａに
螺合したナット４８を支持板４６の内側面に押圧するこ
とにより前記エアフィルタ４９を締め付け固定してい
る。前記ネジ筒部４７ａの内周側には外部からエアフィ
ルタ４９を通して導入されたエアを案内管４１内に導く
とともに、その逆方向へのエアの流れを許容するエア通
路４７ｃが形成されている。なお、バッフル４７の外端
部に設けた操作つまみ４７ｄは前記ナット４８を締め付
けるときに作業者が把持するものである。

【００１６】前記ネジ筒部４７ａのエア通路４７ｃと対
向するように、取付管４４の内部にはエア噴射ノズル５
１が配管５２により支持されている。この配管５２は圧
力空気供給源に接続され、図示しない電磁バルブの開閉
により前記ノズル５１からエア通路４７ｃに向かってフ
ィルタの清掃用エアを噴射すると、エアフィルタ４９の
外周に付着した粉塵が強制的に飛散除去されるようにし
ている。

【００１７】次に、前記のように構成したレーザ加工機
について、その動作を説明する。加工テーブル１２をＸ
軸方向に移動させるとともに、レーザ加工ヘッド２０を
Ｙ軸及びＺ軸方向に移動させて、加工テーブル１２上の
ワーク１３をノズル１９から照射されるレーザ光により
切断加工する。この際、加工ヘッド２０のＹ軸方向への
移動により第１光軸ジャバラ３３が伸縮動作され、同ヘ
ッド２０のＺ軸方向への往復動により第２光軸ジャバラ
３６が伸縮動作される。このため、レーザ光案内管路２
２内の容積変動により内部圧力も変動しようとする。し
かし、防塵調圧機構４３のエアフィルタ４９によりエア
が出入りし、圧力変動が抑制される。又、レーザ光案内
管路２２内の容積が増大する過程では、エアフィルタ４
９を介して外部からエアが案内管路２２内に導入される
が、該エアフィルタ４９により粉塵の侵入が阻止され、
反射ミラー４２の汚損はない。

【００１８】反対に、レーザ光案内管路２２内の容積が
減少する過程では、エアがレーザ光案内管路２２内から
エア通路４７ｃ及びエアフィルタ４９を通して外部に排
出され、このとき、該エアフィルタ４９の外周面に付着
している粉塵が飛散されるので、エアフィルタ４９の汚
損が抑制される。

【００１９】次に、前述した実施形態の作用効果を構成
とともに、列記する。・前記実施形態では、第２反射ミ
ラーユニット３５の案内管４１に防塵調圧機構４３を取
り付けたので、レーザ加工ヘッド２０の移動にともなっ
て第１光軸ジャバラ３３及び第２光軸ジャバラ３６が伸
縮動作されても、レーザ光案内管路２２内の圧力をほぼ
一定に保持することができるとともに、案内管路２２内
への粉塵の侵入を防止し、反射ミラー４２の汚損を防ぐ
ことができる。

【００２０】又、前記防塵調圧機構４３は、エアフィル
タ４９をバッフル４７とナット４８により支持板４６に
締め付け固定する構成をとっているので、製造及び組み
付け作業を簡単に行い、コストを低減することができ、
設置スペースを小さくすることができる。

【００２１】・前記実施形態では支持板４６と、バッフ
ル４７の係止フランジ４７ｂとの間にエアフィルタ４９
を挟着固定するようにした。このため、エアフィルタ４
９の交換を容易に行うことができる。

【００２２】・前記実施形態ではエアパージとしてのエ
ア噴射ノズル５１をエア通路４７ｃに対向して設け、こ
のノズル５１により、エアフィルタ４９に内側から定期
的にエアを供給してエアフィルタ４９の外周表面に付着
した粉塵の清掃を行うようにした。このため、エアフィ
ルタ４９の交換頻度を少なくすることができる。

【００２３】なお、この発明は前記各実施形態の構成に
限定されるものではなく、例えば次のように具体化する
ことも可能である。・図４に示すように、第２反射ミラ
ーユニット３５の案内管４１の水平管部の下側に防塵調
圧機構４３を設けること。この場合には、エアフィルタ
４９が支持板４６の下側に配置されるので、エアフィル
タの汚損を抑制することができる。

【００２４】・前記第２反射ミラーユニット３５に設け
た防塵調圧機構４３に代えて、又は加えて図５に示すよ
うに、案内管５３と反射ミラー５４からなる第１反射ミ
ラーユニット３２の前記案内管５３の下部に防塵調圧機
構４３を設けること。

【００２５】・前記固定案内管３１に防塵調圧機構とし
ての筒状のエアフィルタ（図示略）を介在すること。前
述した実施形態から把握できる請求項１〜４以外の技術
思想について、以下にその効果とともに記載する。

【００２６】請求項１において、固定案内管３１には防
塵調圧機構としての筒状のエアフィルタが介在されてい
るレーザ加工機におけるレーザ光案内管路の防塵調圧構
造。この防塵調圧構造においては、防塵調圧機構の構造
を前記実施形態よりも簡素化して、製造及び組み付け作
業をさらに容易に行い、設置スペースをさらに小さくす
ることができる。

【００２７】この明細書において、前記レーザ光案内管
路を形成する部材とは、第２反射ミラーユニット３５の
案内管４１以外にレーザ加工ヘッド２０の側壁あるいは
レーザ発振器２１の内部にある案内管（図示略）も含む
ものとする。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、容積調整ジャバラを使用することなく、製造コス
トを低減して設置スペースを小さくすることができる。

【００２９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の効果に加えて、防塵調圧機構のエアフィルタの交換
頻度を低減して、運転コストを低減することができる。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加
えて、エルボ状の案内管の側壁に防塵調圧機構が形成さ
れているので、防塵調圧機構の組み付け作業を容易に行
うことができる。

【００３０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明の効果に加えて、エアフィルタの交換を容易に行うこ
とができる。

【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機の防塵調
圧機構を示す断面図。

【図２】 レーザ加工機の斜視図。

【図３】 レーザ光案内管路の略体説明図。

【図４】 この発明の別の実施形態を示す断面図。

【図５】 この発明の別の実施形態を示す断面図。

【符号の説明】

２０…レーザ加工ヘッド、２１…レーザ発振器、２２…
レーザ光案内管路、３１…固定案内管、３２…第１反射
ミラーユニット、３３…第１光軸ジャバラ、３５…第２
反射ミラーユニット、３６…第２光軸ジャバラ、４１…
案内管、４２…反射ミラー、４３…防塵調圧機構、４４
…取付管、４７…バッフル、４９…エアフィルタ、５１
…エア噴射ノズル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発振器から出力されたレーザ光を
   少なくとも一軸方向に伸縮可能な光軸ジャバラを有する
   レーザ光案内管路及び該管路のコーナーに設けられた反
   射ミラーを介してレーザ加工ヘッドに入射し、該加工ヘ
   ッドのノズルからレーザ光をワークに照射してワークの
   切断加工を行うようにしたレーザ加工機において、 前記レーザ光案内管路を形成する部材にエアフィルタを
   有する防塵調圧機構を設け、前記光軸ジャバラの伸縮に
   よる内圧の変動をエアフィルタにより抑制し、粉塵など
   のレーザ光案内管路内への侵入を防止するようにしたレ
   ーザ加工機におけるレーザ光案内管路の防塵調圧構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記防塵調圧機構
   は、レーザ光案内管路内からエアフィルタを介して外部
   にエアを吹き出すためのエアパージを有するレーザ加工
   機におけるレーザ光案内管路の防塵調圧構造。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記防塵調圧機構は
   反射ミラーユニットを構成するエルボ状の案内管の側壁
   に設けられているレーザ加工機におけるレーザ光案内管
   路の防塵調圧構造。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記防塵調圧機構は
   エルボ状の案内管の側壁に形成した取付管にパッキンを
   介して支持板をボルト着し、この支持板に形成した穴に
   対し、バッフルのネジ筒部を貫通してナットを螺合し、
   バッフルの係止フランジと前記支持板との間に円筒状の
   エアフィルタを介在した状態で前記ナットにより該エア
   フィルタを締め付け固定し、前記ネジ筒部の内側にエア
   通路を設けたものであるレーザ加工機におけるレーザ光
   案内管路の防塵調圧構造。