JPWO2016121116A1 - レーザ加工機およびアライメント調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明を適用するレーザ加工機の一例を示す図7を参照すると、レーザ加工機100は、ワークを取り付けるためのテーブル108と、該テーブル108に対してX軸、Y軸、Z軸の直交3軸方向に相対的に直線移動可能に設けられた光学ヘッド10を具備しており、該光学ヘッド10およびテーブル108は直方体状のカバー102によって包囲されている。カバー102は、左右方向(X軸方向)にスライド可能な安全扉106を有しており、該安全扉106を開くことによって、オペレーターは開口部104を通じて光学ヘッド10およびテーブル108へアクセス可能となる。安全扉106は、安全扉106が閉じていることを検出する開閉検出部106aを備えている。テーブル108には、また、アライメントユニット40と、密着検出装置50(図1参照)が配設されている。
水供給源30から管路28を介してノズルヘッド26に水が供給されると、この水はノズル26bから噴出され、Z軸方向に延びる細い柱状の液体流(水柱)60が形成される。レーザ発振器14からのレーザ光は、導光部材14a、レーザ照射ヘッド16、コリメーションレンズ18、第1と第2のミラー20、22を経てフォーカスレンズ24で絞られ、ノズルヘッド26の窓26aおよびノズルヘッド26内の水を通過して、柱状の液体流60内に導入され、テーブル108へ向けて照射される。フォーカスレンズ24によって集光されたレーザ光を柱状の液体流60内に導入するために、以下に説明するように、レーザ光と柱状の液体流60とを軸方向に位置決めするアライメント調整が行われる。
12 ハウジング
14 レーザ発振器
16 レーザ照射ヘッド
18 コリメーションレンズ
20 第1のミラー
22 第2のミラー
24 フォーカスレンズ
26 ノズルヘッド
26b ノズル
30 水供給源
32 カメラ
34 遮光部材
40 アライメントユニット
42 反射板
42c 欠切部
42d 平坦部
44 上保持部材
46 下保持部材
48 ベース部材
50 密着検出装置
60 柱状の液体流
100 レーザ加工機
108 テーブル
110 操作盤
202 ノズル
204 レーザスポット
208 ターゲットサークル
Claims (13)
- テーブルに載置されたワークにレーザ光を照射してワークを加工するレーザ加工機において、
液体を噴射して柱状の液体流を形成するノズルを有し、該ノズルにレーザ光を導入して照射する光学ヘッドと、
前記光学ヘッドに対面するように配置されレーザ光を反射する反射板、および該反射板のレーザ光を反射する部分の周囲に遮光部を有し、前記柱状の液体流に対するレーザ光の導入位置または角度を調整するアライメント調整装置と、
を具備することを特徴としたレーザ加工機。 - 前記光学ヘッドは、レーザ発振器からレーザ光を前記ノズルへ向けて導く光学システムと、前記ノズルおよび前記反射板の画像を撮像するカメラと、前記光学システムおよびカメラを収納するハウジングとを具備し、前記ノズルが前記ハウジングの底面に配設されており、
前記アライメント調整装置は、レーザ加工機において、前記遮光部が前記光学ヘッドのハウジングの底面に密着して前記ノズルを囲繞できる位置に配設されている請求項1に記載のレーザ加工機。 - 前記光学ヘッドのハウジングが前記遮光部に密着したことを検知する密着検出装置を具備する請求項2に記載のレーザ加工機。
- 前記密着検出装置が前記光学ヘッドのハウジングが前記遮光部に密着したことを検知したときに、レーザ光を照射することができる制御装置を具備する請求項3に記載のレーザ加工機。
- 前記光学ヘッドのハウジングが前記遮光部材に密着するアライメント調整位置でのレーザ加工機の各軸の送り装置の座標であるアライメント調整座標を記憶し、該各軸の送り装置の座標が該アライメント調整座標にあるときにレーザ光の照射をすることができる制御装置を具備する請求項3に記載のレーザ加工機。
- 前記アライメント調整装置は、前記テーブルに固定されるベース部と、該ベース部に設けられ前記反射板を保持する環状の部材から成る保持部とを具備し、前記遮光部が該保持部の上面に取り付けられた環状の部材より成る請求項1に記載のレーザ加工機。
- 前記反射板は、前記保持部に回転可能に保持されている請求項6に記載のレーザ加工機。
- 前記反射板が略円形の部材より成り、外周縁部から半径方向に延びる欠切部を有している請求項6に記載のレーザ加工機。
- 前記反射板が、径方向に前記欠切部の反対側に設けられた平坦部を有している請求項8に記載のレーザ加工機。
- アライメント調整方法を段階毎に逐次表示するディスプレイを更に具備する請求項1に記載のレーザ加工機。
- 液体を噴射して柱状の液体流を形成するノズルを有し、該ノズルにレーザ光を導入して照射する光学ヘッドからテーブルに載置されたワークにレーザ光を照射してワークを加工するレーザ加工機のレーザ光のアライメント調整方法において、
レーザ光を反射する反射板を前記光学ヘッドのノズルに対面させて配置する段階と、
レーザ光の漏洩を防止する遮光部材によって前記ノズルと前記反射板との間の空間を包囲する段階と、
前記反射板へ向けてレーザ光を照射する段階と、
前記反射板で反射したレーザ光の光軸を前記ノズルの中心に位置決めするように、前記レーザ光の焦点位置を移動する段階と、
を含むアライメント調整方法。 - 前記ノズルと反射板との間の空間を包囲する段階は、前記レーザ加工機の送り装置を用いて実行される請求項11に記載のアライメント調整方法。
- 前記ノズルと反射板との間の空間を包囲する段階は、前記レーザ加工機の光学ヘッドを前記遮光部材に密着させて行われる請求項11に記載のアライメント調整方法。
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