JPS6353000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ加工機に係り、特にその被加
工物支持装置に関する。

レーザ加工機は一般に、被加工物を載置する支
持装置と、レーザ照射部とに相対的な二次元運動
を与えながらレーザ光を加工物に照射して切断、
孔あけ等の加工を行なうものである。ところで従
来の支持装置は多数の円錐状支持ポストを平面的
に多数並べてなつており、被加工物は単にこの支
持ポスト上に載置されている。支持ポストを円錐
状にするのは被加工物との接触面積を最小にする
ためであるが、レーザ光による切断、孔あけ箇所
の真下に支持ポストの先端が来た場合には、集光
されたレーザ光が被加工物の加工済の溝や孔を通
つて支持ポスト上端に照射されるのを避けること
ができない。このためポスト上部がレーザ光によ
り破損したり、また支持ポスト上部で反射したレ
ーザ光が再度被加工物に照射されて不要な加工を
施してしまい、その結果、加工精度の低下や加工
面の乱れ等の加工不良を発生させる原因となつて
いた。さらにレーザ加工時には通常加工部にアシ
ストガスを吹きつけることが行なわれるが、従来
装置ではこのガス流が被加工物の加工済の孔や溝
を通つて支持ポスト上部に当つて乱れることがあ
り、このガス流の乱れの影響で加工不良が発生す
ることがあつた。また同一パターンを多数切断す
る場合には加工不良を防止するために支持ポスト
の真上を避けて切断しなければならず、このため
材料取りに無駄の生じることがあつた。

本発明は、このような問題点を解消するべくな
されたもので、被加工物支持装置を三個以上の支
持セグメントに分割してこれらをそれぞれ独立し
て上下動可能となし、かつこれらの支持セグメン
トをレーザ照射部の該支持セグメント上への相対
移動に連動させて下降させることにより、その支
持セグメント上で加工が行なわれているときには
該支持セグメントと被加工物とを非接触状態と
し、もつて支持装置のレーザ光による破損、ある
いはレーザ光の支持装置による反射に起因する不
要で有害な加工が発生しないようにしたことを特
徴としている。

以下図示実施例について本発明を説明する。

レーザ加工機は前述のように被加工物とレーザ
光との間に相対的な二次元運動を与えながら加工
するものであるが、以下の実施例は被加工物をＸ
方向に、レーザ光をＹ方向に移動させる場合につ
いての実施例である。第１図ないし第４図は本発
明の第一の実施例を示すもので、ベースプレート
１０上には、リニアローラガイド１１を介してス
ライドテーブル１２が一方向に摺動自在に支持さ
れており、ベースプレート１０の上方にはレーザ
照射部１３が位置している。スライドテーブル１
２の摺動方向をＸ方向とすると、レーザ照射部１
３はベースプレート１０上の定位置でスライドテ
ーブル１２の移動とは無関係に、Ｘ方向と直交す
るＹ方向に移動できるように構成されている。

本発明の特徴とする被加工物支持装置は上記ス
ライドテーブル１２に支持されている。スライド
テーブル１２はその両側にＸ方向に向いた案内板
１４，１４を一体に立設しており、この案内板１
４，１４間にＹ方向を向く複数（この実施例では
７個）の支持セグメント１５が上下動可能に支持
されている。支持セグメント１５は、その両端が
案内板１４の縦方向の長孔１６に上下動可能に挿
入される断面長方形の支持バー１７と、この支持
バー１７上に立設した複数の円錐状支持ポスト１
８と、支持バー１７から下方に突設した上下ガイ
ド１９とを有しており、被加工物２０は支持ポス
ト１８の上端点状部間に支持される。２１は支持
バー１７の案内板１４からの突出端に嵌められ、
支持バー１７の抜けを防ぐと同時にＹ方向の動き
を規制する抜け止めピンである。

上記支持バー１７の下方にはそれぞれ支持バー
１７と同一方向を向くスライドバー２２が支持さ
れている。このスライドバー２２は案内板１４の
ガイド孔２３に摺動可能に挿入したもので、その
上面に、支持バー１７の上下ガイド１９下面の傾
斜部２４と対応する楔板２５が固定されている。
楔板２５は第３図右方に摺動したときに傾斜部２
４を介し支持セグメント１５を上方の被加工物保
持位置に上昇させ、同左方に摺動したとき支持セ
グメント１５を下降させる。

しかしてこのスライドバー２２はベースプレー
ト１０に固定して設けたカム溝２６により摺動位
置を規制される。すなわちスライドバー２２の案
内板１４からの突出端には下方を向くガイドピン
２７が一体に設けられ、他方、ベースプレート１
０にはこれに固定した二枚のカム板２８，２９に
よりカム溝２６が形成されていて、このカム溝２
６にガイドピン２７が嵌入可能となつている。そ
してこのカム溝２６は第１図に明らかなように台
形状をしていて、その中央部のＸ方向の位置がレ
ーザ照射部１３がＹ方向に移動する真下と一致し
ている。

上記構成の本レーザ加工機は次のように作動す
る。いまスライドテーブル１２がＸ方向に移動す
ると、支持セグメント１５のスライドバー２２に
突設したガイドピン２７はカム溝２６内を第１図
のＡ、Ｂ、Ｃのように移動する。スライドバー２
２がＡ点からＢ点に移動するとガイドピン２７が
カム溝２６により外側に引かれ、その結果スライ
ドバー２２および楔板２５は第３図左方に移動す
るため、支持セグメント１５を上方の被加工物２
０の保持位置に上昇させていた力が無くなり、支
持セグメント１５は第４図のように下降する。す
なわちスライドバー２２がＡ点からＢ点に来ると
その支持セグメント１５の支持ポスト１８は被加
工物２０から離れることとなる。そしてこのとき
の支持セグメント１５の位置はレーザ照射部１３
が移動し、またはその後移動するＹ方向と一致し
ているから、レーザ照射部１３からのレーザ光を
その真下の支持セグメント１５が受ける可能性は
非常に少なくなる。なおこのとき被加工物２０は
他の支持セグメント１５により保持されるから加
工に悪影響が生じることはない。

次にスライドバー２２がＢ点からＣ点に移動す
ると、今度はカム溝２６の作用によりスライドバ
ー２２が押し込まれ第３図の状態に復する。そう
すると楔板２５が傾斜部２４および上下ガイド１
９を介して支持セグメント１５、すなわち支持ポ
スト１８を押し上げるから支持ポスト１８は再び
その上端点状部を被加工物２０に当接させて該被
加工物２０を支持することになる。この状態は、
楔板２５の楔角αを適当に設定することにより、
スライドテーブル１２がさらにＸ方向に移動して
ガイドピン２７がカム溝２６から脱したのちも維
持することができる。いま楔板２５の楔角をαと
し楔板２５と傾斜部２４間の静止摩擦角をλ
（tanλ＝μ；μ：静止摩擦係数）とすると、楔板
２５を抜くのに要する最小の力Ｆは、Ｆ＝ｗ
［tanλ＋tan（λ−α）で表わされる（ｗは楔板２
５の両斜面が受ける荷重）。楔板２５が自然に抜
ける場合の条件はＦ＝０であるからα＝2λ。す
なわちα＜2λであれば楔板２５が自然に抜ける
ことはなく、楔板２５と傾斜部２４の関係は自動
的に締まる締まり機構となり、楔板２５、つまり
支持バー１７が自然に抜けることはない。

もつとも楔板２５の楔角をこのように設定しな
くとも、例えばガイドピン２７を、スライドテー
ブル１２の全移動域において確動カムに係合させ
て規制し、あるいはばねを用いてスライドバー２
２を第３図右方に摺動付勢すれば上記と同様の作
用を得ることができる。さらに支持セグメント１
５の上下動はこの他油空圧を用いた機構、電気的
な機構によつても明らかに得ることができるが、
図示実施例によれば、特別な動力源を必要とせ
ず、単純な構造にして確実な作動が得られるとい
う利点がある。

第５図、第６図は本発明の別の実施例を示すも
のである。この実施例は支持セグメント１５の形
状を第一の実施例とは異ならせたもので、これ以
外の部分はすべて第一の実施例と同一である。支
持セグメント１５はその上端に平らな帯状板３０
を有しており、その上面には微細なＶ溝３１が連
続して形成してある。被加工物の支持装置として
帯状板のような平らな板を利用することは、支持
装置のレーザ光による破損の危険、およびレーザ
光の支持装置による反射の可能性が増加すること
から、従来のレーザ加工機ではできなかつたので
あるが、本発明では支持セグメント１５がレーザ
光の照射に応動して下降するためこのような帯状
板の利用が可能となる。そしてこのような平らな
板から支持セグメントを構成すれば、従来の円錐
状の支持ポストでは凹凸が生じて支持できなかつ
た柔軟な材料、例えば布やシート材等にもレーザ
加工を施すことができる。なおＶ溝３１は万一レ
ーザ光が帯状板３０に照射された場合に、反射光
が元の方向に戻るのを防ぐ作用をする。

なお支持セグメント１５は被加工物２０の支持
の安定性を考慮すると、多数に分割した方が好ま
しいが、理論的には三個以上に分割すれば本発明
は成立する。

以上要するに本発明は、被加工物を支持する三
個以上の支持セグメントをレーザ照射部下部への
相対移動に連動させて下降させるようにしたか
ら、レーザ光が支持装置に当る可能性が減り、し
たがつて支持装置自体の破損のおそれはもとよ
り、支持装置によつて反射するレーザ光による加
工精度の悪化をも未然に防止することができる。
また仮にレーザ光が当つても、支持セグメントは
下降していて、レーザ光のエネルギ密度が最大と
なる焦点位置にはないから、レーザ光による損傷
はほとんど生ぜず、周囲に対する安全度が増す。
さらに支持装置に起因してアシストガスが乱れる
ことがなくなるから、加工精度をさらに向上させ
ることが可能となり、また加工位置に制約がなく
なるので、材料取りに無駄が生じることなく経済
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレーザ加工機の実施例を
示す平面図、第２図は同正面図、第３図、第４図
はそれぞれ第１図の−線、−線に沿う断
面図、第５図は本発明の他の実施例を示す平面
図、第６図は同正面図である。 １０……ベースプレート、１２……スライドテ
ーブル、１３……レーザ照射部、１４……案内
板、１５……支持セグメント、１７……支持バ
ー、１８……支持ポスト、２０……被加工物、２
２……スライドバー、２４……傾斜部、２５……
楔板、２６……カム溝、２７……ガイドピン２
７、３０……帯状板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工物を載置する支持装置と、上記被加工
   物にレーザ光を照射するレーザ照射部とからな
   り、この支持装置とレーザ照射部とに相対的な二
   次元運動を与えて被加工物を加工するレーザ加工
   機において、上記支持装置を独立して上下動しう
   る三以上の支持セグメントに分割し、これらの支
   持セグメントを常時は被加工物の支持位置に保持
   し、上記レーザ照射部の該支持セグメント上への
   相対移動に連動させて下降させるようにしたこと
   を特徴とするレーザ加工機。 ２ 特許請求の範囲第１項において、支持セグメ
   ントは複数の円錐状支持ポストを有し、このポス
   トの上端点状部で被加工物を支持するレーザ加工
   機。 ３ 特許請求の範囲第１項において、支持セグメ
   ントは、被加工物と平行でこれを支持する帯状板
   を有しているレーザ加工機。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   か一において、支持セグメントはその下面に傾斜
   部を有し、この傾斜部はスライドバーの楔板と係
   合しており、スライドバーはガイドピンを一体に
   有していてこのガイドピンとカム溝の係合によ
   り、支持装置とレーザ照射部の相対移動に応動し
   て上記スライドバーがスライドし、それに伴ない
   支持セグメントが上下動するレーザ加工機。 ５ 特許請求の範囲第４項において、楔板の楔角
   は、外力を加えない限り支持セグメントに対して
   移動しないように設定されているレーザ加工機。