JPH03210982A - レーザによる穴加工方法 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、回転加工ヘッドを用いて板材に穴加工を行
なうレーザによる穴加工方法に関する。

（従来の技術） 従来、レーザ加工機により板材に円形状の穴加工を行な
う場合には、例えばレーザビームを板材に向けて照射す
る加工ヘッドを固定し、ワーククランプにクランプされ
た板材あるいは板材を載置した加工テーブルをＸ、Ｙ軸
方向に移動せしめて、板材に穴加工を行なっていた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の穴加工方法では、丸穴の加ニ
ブログラムを呼び出し、読み込む時間およびこの加ニブ
ログラム中には位置決めする点が３箇所あるためピアス
するための保持時間、シャッター開閉の時間がある。そ
のため、同一寸法の丸穴を多数加工すると上記の時間が
積み重なって加工時間が長くかかるという問題があった
。

また、真円度の精度を出すためには加工速度を遅くしな
ければならず、高速加工することができなかった。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため、真円度
の精度を向上させると共に高速加工ができ、かつ多数の
穴を加工するときの加工時間の短縮化を図ったレーザに
よる穴加工方法を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、集光レンズを
備えたノズルを回転部材に対して偏心調節自在に設けた
回転加工ヘッドを用いて板材に穴加工を行なう際、ＮＣ
装置からのパルス指令がＯＮのときに前記回転加工ヘッ
ドを回転せしめると共にレーザ発振器からのレーザビー
ムで穴加工を行ない、前記ＮＣ装置からのパルス指令が
ＯＦＦのときに前記回転加工ヘッドを板材に対して相対
的に移動せしめて行なうレーザによる穴加工方法である
。

（作用） この発明のレーザによる穴加工方法を採用することによ
り、板材に丸穴をレーザビームで加工する場合には、板
材にあける丸穴の中心を回転加工ヘッドの光軸中心に位
置決めした後、ＮＣ装置からのパルス指令がＯＮのとき
回転加工ヘッドを回転せしめると共にレーザ発振器から
のレーザビームで穴加工が行なわれる。次いで、ＮＣ装
置からのパルス指令がＯＦＦのとき前記回転加工ヘッド
を板材に対して相対的に移動せしめることにより、回転
加工ヘッドの光軸中心が板材にあける丸穴の中心に移動
される。而して、上記操作を繰返すことにより板材に多
数の同一穴が加工される。

また、板材にあける丸穴の径を変える場合には集光レン
ズを偏えたノズルを回転部材に対して偏心調整すること
により行なわれる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図を参照するに、回転加工ヘッド１はｌ）クランプ
３を備えており、ハウジング３には複数のベアリング５
を介して回転部材としての中空形状からなる回転軸７が
回転自在に支承されている。

前記ハウジング３の外壁にはモータベース９が取付けら
れており、このモータベース９には前記回転軸７を回転
させるための回転用モータ１１が支承されている。

この回転用モータ１１の出力軸１３にはプーリ１５が嵌
着されている。また、前記回転軸７の外周部には別のプ
ーリ１７が嵌着されている。このプーリ１７と前記プー
リ１５とにはベルト１９が巻回されている。

上記構成により、回転用モータ１１を駆動させると、出
力軸１３を介してプーリ１５が回転される。プーリ１５
の回転は、ベルト１９．プーリ１７を経て回転軸７に伝
達されることになる。

前記回転軸７の下端にはオフセット機構２１が取付けら
れており、このオフセット機構２１には内部に集光レン
ズ２３を備えたノズル２５が第１図において左右方向に
調節自在に取付けられている。このノズル２５の一側壁
における一部にはアシストガスを供給するアシストガス
用供給口２７が設けられている。前記オフセット機構２
１は回転軸７の軸心０１である光軸に対して集光レンズ
２３を備えたノズル２５を左右方向に偏心させて位置調
節できる構造となっていればよく、例えば調節プレート
を内部に設けてノズル２５を移動させるものである。

前記レーザビームＬＢはレーザ発振器２７から発振され
、回転軸７の中空内を通って集光レンズ２３に集光され
、ノズル２５の先端から板材Ｗに向けて照射されるもの
である。

したがって、オフセット機構２１を調節することによっ
て、板材Ｗに向けて照射されるレーザビームＬＢの中心
０２は回転軸７の軸心ＯＩに対して偏心量δだけ偏心さ
れる。而して、レーザビームＬＢを板材Ｗへ向けて照射
し、回転用モータ１１を駆動させることにより回転軸７
を回転させると、レーザビームＬＢは半径δでもって円
弧の軌跡を画くから板材Ｗに丸穴加工を行なわれること
となる。

前記板材Ｗは図示を省略したが、ワーククランプにクラ
ンプされ、Ｘ軸、Ｙ軸周モータ２９，３１によりＸ軸、
Ｙ軸方向へ移動されるようになっている。

前記回転加工ヘッド１の回転用そ一タ１１．板材ＷをＸ
軸、Ｙ軸方向へ移動させるためのＸ軸。

Ｙ軸周モータ２９，３１およびレーザビームＬＢを発振
させるためのレーザ発振器２７を制御するＮＣ装置３３
が設けらている。このＮＣ装置３３は前記回転用モータ
１１に接続されていると共に、パルス分配器３５に接続
されている。このパルス分配器３５には前記レーザ発振
器２７．Ｘ軸、Ｙ軸周モータ２９，３１に接続されてい
る。

上記構成により、第２図（Ａ）に示されているように、
例えば板材Ｗに半径ｒからなる丸穴Ｈ。

を加工し、次いで丸穴Ｈ２をレーザ加工する場合には、
まずＮＣ装置３３を作動させると、パルス信号がパルス
分配器３５に送られる。このパルス分配器３５てパルス
信号が分配され、第２図（Ｂ）に示したごとく、パルス
のＯＦＦ信号によりＸ軸。

Ｙ軸周モータ２９，３１を駆動させて、丸穴Ｈ１をあけ
るべき丸穴Ｈ，の中心を回転加工ヘッド１の回転軸７の
軸心０１に位置決めする。次に、ＮＣ装置３３から回転
用指令により回転用モータ１１を駆動させノズル２５を
１回転させると共に、前記回転用指令と同期をとってパ
ルス分配器３５から第２図（Ｂ）に示したごとく、パル
スのＯＮ信号がレーザ発振器２７に送られてレーザ発振
器２７で発振されたレーザビームＬＢがノズル２５の先
端から板材Ｗに照射される。而して、ノズル２５が半径
δ−ｒで回転されることにより丸穴Ｈの穴加工が行なわ
れる。

丸穴Ｈ１の穴加工が終了すると、パルス分配器３５から
パルスのＯＦＦ信号でＸ軸、Ｙ軸周モータ２９，３１を
駆動し、次に穴加工を行なう丸穴Ｈ２の中心を回転加工
ヘッド１の回転軸７における軸心０１に位置決めし、さ
らに、パルス分配器３５からパルスのＯＮ信号でレーザ
発振器２７を発振させると共に同期をとって回転用モー
タ１１の駆動でノズル２５を１回回転させることにより
丸穴Ｈ２の穴加工が行なわれる。

このように、上述の動作を繰返すことによって多数の半
径がｒからなる同一の丸穴加工を行なうことができる。

また、丸穴の半径を変える場合にはオフセット機構２１
を調整し、それ以外の動作は上述した動作の要領で行な
うことによって種々な半径の丸穴加工を行なうことがで
きる。

本実施例では丸穴加工を行なう際、予めピアス加工や３
点位置決めを行なっておらず、また、レザ発振器２７の
シャッタを必要としないで行なうことができ、さらにノ
ズル２５を１回転させるだけて丸穴Ｈ，，Ｈ２を加工す
ることができる。

したかって、加工時間を短縮化できると共に高速加工が
でき、さらに真円度の精度向上を図ることができる。

なお、この発明は、前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他のｅ様で実
施し得るものである。本実施例では板材ＷをＸ軸、Ｙ軸
方向へ移動せしめる例で説明したが、板材Ｗを加工テー
ブル上に載置し、加工テーブルをＸ軸、Ｙ軸方向へ、あ
るいは板材Ｗを加工テーブル上に載置し、回転加工ヘッ
ドをＸ軸、Ｙ軸方向へ移動せしめるようにしても対応可
能である。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、板材に丸穴をレーザビームで加工する場
合には、板材にあける丸穴の中心を回転加工ヘッドの軸
心に位置決めした後、ＮＣ装置からのパルス指令がＯＮ
のとき回転加工ヘッドを回転せしめると共にレーザ発振
器からのレーザビームで穴加工が行なわれる。次いで、
ＮＣ装置からのパルス指令がＯＦＦのとき前記回転加工
ヘッドを板材に対して相対的に移動せしめることにより
、回転加工ヘッドの軸心が板材にあける丸穴の中心に移
動される。而して、上記操作を繰返すことにより板材に
多数の同一穴が加工される。

また、板材にあける丸穴の径を変える場合には集光レン
ズを備えたノズルを回転部材に対して偏心調整すること
により行なわれる。

したがって、丸穴加工を行なう際、予めピアス加工や３
点位置決めを行なっておらず、また、レーザ発振器のシ
ャッタを必要としないで行なうことができ、さらにノズ
ルを１回転させるだけで丸穴加工を行なうことができる
。而して、加工時間を短縮化できると共に、高速加工が
でき、さらに真円度の精度向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する際のレーザ加工装置
を概略的に示して説明図、第２図（Ａ）および（Ｂ）は
この発明の方法で板材に丸穴加工を行なう説明図である
。 １・・・回転加工ヘッド　７・・・回転軸１１・・・回
転用モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 集光レンズを備えたノズルを回転部材に対して偏心調節
   自在に設けた回転加工ヘッドを用いて板材に穴加工を行
   なう際、ＮＣ装置からのパルス指令がＯＮのときに前記
   回転加工ヘッドを回転せしめると共にレーザ発振器から
   のレーザビームで穴加工を行ない、前記ＮＣ装置からの
   パルス指令がＯＦＦのときに前記回転加工ヘッドを板材
   に対して相対的に移動せしめることを特徴とするレーザ
   による穴加工方法。