JPS626786A

JPS626786A - レ−ザ加工機の冷却装置

Info

Publication number: JPS626786A
Application number: JP60144829A
Authority: JP
Inventors: Wataru Iida; 亘飯田; Eiichiro Uchida; 内田　栄一朗; Osamu Toyama; 修外山; Muneya Takagi; 高木　宗谷; Katsuhiko Ueda; 勝彦上田; Yoshito Kato; 加藤　由人; Kazuhisa Sanbe; 和久三瓶; Kazumasa Itoga; 糸賀　一聖; Yasuo Ishiguro; 石黒　恭生
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-01-13
Also published as: JPH0218678B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、ワークをレーザによって切断、溶接等の加工
を行うレーザ加工機の冷却装置に関するものである。

〈従来の技術〉炭酸ガスや固体結晶を使うレーザ光の非常に大きな熱エ
ネルギーを用いてワークをトリミング、穴あけ、切断、
溶接２表面処理を行うレーザ加工機は、レーザトーチを
各種の形状のワークの加工面に直角に向くよう複数個所
に異なった旋回軸線で旋回する旋回部を有する加工ヘッ
ドを備えている。従って、レーザ発振器からのレーザ光
軸をビーム通路を介してレーザトーチに導くために、旋
回部で屈折反射させるミラーが各旋回部に配置されてい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉上記レーザ光軸を屈折反射させるミラーはレーザの熱エ
ネルギーによる過熱を防止するために、各ミラーの裏側
に冷却ポケットを設け、この冷却ポケットに冷却水を注
入、排出している。一方、ビーム通路内には、ビーム通
路内に外部からゴミや煙の侵入防止と、ミラー表面の結
露防止のためにドライエアを送り込んでいる。従って、
ミラーの冷却には、各、ミラー裏側の冷却ポケットに冷
却水の注入管と排出管とを接続し、また、冷却ポケット
は防水構造にしなければならない。さらに、ビーム通路
内にドライエアを送るための供給管も接続する必要があ
り、多くの配管構成となって、そのとりまわしが大変で
あり、構造も複雑となる問題がある。

く問題点を解決するための手段〉本発明は、複数個所に異なった旋回軸線回りに旋回する
旋回部を有し、この各旋回部にレーザ光軸を屈折反射す
るミラーが固定され、前記旋回部の１つにレーザトーチ
を備えた加工ヘッドによるレーザ加工機において、前記
ミラーの背面にレーザビーム通路と連通し、且つ大気に
通じる室を形成し、この室内にミラー背面に接するフィ
ンを設け、前記レーザビーム通路にエア供給管を接続し
たものである。

く作　　　用〉上記本発明は、ビーム通路内に供給するエアのみによっ
て、各ミラーの冷却作用は勿論のこと、ビーム通路内の
ゴミ、煙の侵入並びにミラーの結露防止作用を行うもの
である。

く実　施　例〉以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
は後述する加工ヘッド２７を水平面内における座標のＸ
及びＹ方向の水平方向と、Ｚ方向の垂直方向に移動させ
る移送装置を示し、その構成は次の通りである。ＩＯは
ベッドであり、その上面の四隅に支柱１１が立設されて
いる。この支柱１１間上には一対のＸ方向案内レール１
２が平行して掛は渡され、第１直動部Ｉ３が移動可能に
案内されている。

前記第１直動部１３上に、前記Ｘ方向案内レール１２に
対し直交するＹ方向案内レールＬ７が設けられ、これに
第２直動部２３が移動可能に案内されている。１９は前
記Ｙ方向案内レール１７に沿っても設けられたＹ方向用
のボールネジであり、Ｙ方向用のサーボモータ２０によ
って正逆回転される。このボールネジ１９に前記第２直
動部２３と一体のナツト２１が螺合され、ボールネジ１
９の回転により第２直動部２３をＹ方向に移動するもの
である。

さらに、前記第２直動部２３にＺ方向の第３直動部１８
がＺ方向に移動り可能に案内され、この第３直動部１８
にレーザによる加工ヘッド２７が設けられ、前記ベッド
１０上にセットしたワークＷをトーチ３１によって加工
するものである。

゛この加工ヘッド２７は第２図に示すように、例えば３
つの旋回部により構成され、トーチ３１をワークＷの加
工面携帯に応じて常に直角に向くよう旋回制御するよう
になっている。

４１はレーザ発振器であり、発振されたーレーザビーム
は後述する屈折反射機構を介して加工ヘッド２７に導か
れる。

第２図により加工ヘッド２７の構成について説明する。

第３直動部１８の下端に垂直軸線回りに旋回する第１旋
回部２８と、この第１旋回部２８に水平軸線回りに旋回
するよう設けた第２旋回部２９と、この第２旋回部２９
に前記水平軸線に対し直角な軸線回りに旋回するよう設
けた第３旋回部３０とからなり、この第３旋回部３０に
トーチ３１が設けられている。

前記第１旋回部２８には後述するレーザビームの屈折反
射機構で導かれるレーザビームの第１ビーム通路５０ａ
と、この第１ビーム通路５０ａで導かれたレーザビーム
を第２旋回部２９に屈折反射するミラー４２とを備え、
第１旋回部２８と第２旋回部２９との間に前記ミラー４
２で屈折反射したレーザビームを通す第２ビーム通路５
０ｂを有し、第２旋回部２９にはミラー４２からのレー
ザビームを第３旋回部３０に屈折反射するミラー４３を
儲え、第２旋回部２９と第３旋回部３０との間にミラー
４３で屈折反射したレーザビームを通す第３ビーム通路
５０ｃを有し、第３旋回部３０にはミラー４３からのレ
ーザビームをトーチ３１に屈折反射させるミラー４４を
偏えている。

この各第１〜３旋回部２８．２９．３０に備えられてい
るミラー４２，４３．４４は第３図で示すように、旋回
台６０に固定され、その外周に各第１〜３旋回部２８．
２９．３０に固定されたスリーブ６１の内径に凸弧面接
触し、旋回台６０に螺合され、スリーブ６１端に当接し
ている調整ねじ６２によって旋回台６０を介してミラー
４２．４３．４４の角度を調整可能としている。

さらに、各ミラー４２．４３．４４の背面には各第１〜
３旋回部２８．２９．３０に固設したカバー５１によっ
て室５２が形成され、この室５２と第１，２゜３ビ一ム
通路５０ａ、　５０ｂ、　５０ｃとが旋回台６０に設け
たエア通路５５を介して連通している。また、室５２と
大気とがカバー５２に明けられたエア排出口５３にて連
通している。前記旋回台６０にはフィン５４が固定され
、このフィン５４はミラー４２，４３．４４の背面に接
触している。５６が第１ビーム通路５０ａに連通するエ
ア供給口であり、これにエア供給管５７が接続されてい
る。同図例では第１旋回部２８にエア供給管５７が接続
されているが、他の旋回部に接続してもよいし、複数個
所に設けてもよい。

レーザ発振器４１から発振したレーザビームを前記加工
ヘッド２７に導くための屈折反射機構について第４図に
より説明する。

第２直動部２３に固定−した支持部材７１に直角に屈曲
した第１ビーム管７０を旋回自在に支持する。この第１
ビーム管７０はレーザ発振器４１からのレーザビームＡ
を通すものであり、その屈曲部にはミラー７４が配置さ
れている。７３は第３直動部１８に固定された第２ビー
ム管であり、第１ビーム管７０を通ったレーザビームを
矢印Ｂのように加工ヘッド２７に通すものである。この
第２ビーム管７３の一端と前記支持部材７１とは伸縮カ
バー７２で連結され、第２ビーム管７３の両端部にミラ
ー７５．７６が配置されている。これら、各ミラー７４
．７５．７６も前記第１〜３旋回部２８，２９゜３０に
配置されているミラー４２．４３．４４と同様に角度調
整機構を備え、さらに、カバー５１．室５２、エア排出
口５３、フィン５４及びエア通路５５よりなる冷却機構
が同様に備えられている。

本発明は上記の通りの構成であるから、エア供給口５６
より供給されたエアは、加工ヘッド２７においては第１
〜３ビーム通路５０ａ〜５０ｃに導かれ、各ミラー４２
．４３．４４の部位にてエア通路５５を通ってフィン５
４に接触して熱交換し、室５２に入ってカバー５１に明
けられたエア排出口５３より大気に排出される。

一方、第１ビーム通路５０ａから第４図で示す第２．第
１ビーム管７３．７０にもエアが導かれ、各ミラー？６
．７５．７４も上記と同様にエア冷却されるのである。

〈発明の効果〉以上のように本発明は、レーザビーム通路にエアを供給
し、これを各ミラーの背面に導入してミラー背面と接触
するフィンと接触させて熱交換し、室を経て大気に放出
するようにしたものであるから、ミラーの冷却並びに結
露防止及びレーザビーム通路内のゴミ侵入防止の全てを
エアによって得られ、配管が少なくなり、水冷のように
冷却ポケットの防水構造も不要であり、構造が簡単とな
る効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ加工機の正面図、第２図は本発明装置を
備えた加工ヘッドの縦断面図、第３図は第２図■−■線
拡大面図、第４図は第１図■矢視部の拡大断面図である
。２７・・・加工ヘッド、２８・・・第１旋回部、２９・
・・第２旋回部、３０・・・第３旋回部、３１・　・　
・トーチ、４２．４３．４４・　・・ミラー、５０ａ・
・・ビーム通路、５０ｂ・・・第２ビーム通路、５０ｃ
・・・第３ビーム通路、５１・・・カバー、５２・・・
室、５３・・・エア排出口、５４・・・フィン、５５・
・・エア通路、５６・・・エア供給口、５７・・・エア
供給管。

Claims

【特許請求の範囲】

複数個所に異なった旋回軸線回りに旋回する旋回部を有
し、この各旋回部にレーザ光軸を屈折反射するミラーが
固定され、前記旋回部の１つにレーザトーチを備えた加
工ヘッドによるレーザ加工機において、前記ミラーの背
面にレーザビーム通路と連通し、且つ大気に通じる室を
形成し、この室内にミラー背面に接するフィンを設け、
前記レーザビーム通路にエア供給管を接続したことを特
徴とするレーザ加工機の冷却装置。