JPH04113183U - レーザ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構造にして、安全確実にレーザ光１３を
遮蔽することが出来るようにしたレーザ加工機１を提供
する。 【構成】加工ヘッド９が内装されたコラム５と、機体２
との間に、テーブル３が通過する形の開口部２ａを設け
る。コラムカバー５１に一対の油圧シリンダを装着し、
それぞれの油圧シリンダ間に、開口部２ａを塞ぐ遮蔽プ
レートユニット２００を、それぞれのプレート２０がプ
レート支持ロッド１９を軸として回転自在な形で、架け
渡す。加工時、ワークがプレート２０下を潜り抜ける形
で、テーブル３が開口部２ａを介して移動し、加工ヘッ
ド９が射出したレーザ光１３は開口部２ａ外へ漏洩しな
い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワーク加工時に照射されるレーザ光が機体外へ漏洩することのな いレーザ加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

通常、レーザ加工機においては、ワークに照射されたレーザ光が、該ワーク の被加工部から反射して、四方に拡散する。そして該レーザ光、特にＣＯ₂レー ザ光は、レーザ加工機の機体外に漏洩すると、人体に吸収されやすい性質を有し ているため、非常に危険である。即ち、レーザ加工に携わる作業者の網膜に吸収 されて視覚障害を引き起こしたり、作業者に火傷を負わせたり、また、火災の原 因になる場合がある。 そこで、従来、レーザ加工機には、ワークから反射したレーザ光が機体外に 漏洩するのを防止するための遮蔽カバーが、レーザ光が射出される加工トーチの 移動範囲を覆う形で、設けられていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、レーザ加工されるワークは、加工トーチのＺ軸方向ストロークに 適応し得る範囲で、上下方向（即ちＺ軸方向）に高さを有している場合がある。 従って、従来の遮蔽カバーには、該ワークが通過し得る形で、開口部が形成され ていなければならず、このため、ワークから反射したレーザ光が拡散し得る全て の部分を覆うことが困難であった。そこで、レーザ光のエネルギ値が高い場合に は、安全確保の為に、ワークが所定の位置になるようテーブルセットして後自動 的にテーブル上部の全面を覆うような、全閉式の遮蔽カバーが、レーザ加工機の 機体に取付けられる場合もあった。しかし、レーザ加工機にこのような全閉式の 遮蔽カバーが取付けられると、構造が大掛かりになるため、当然コスト高になる 。また、テストカッティングする際には、既に遮蔽カバーが閉じられているので 、ワークの被加工部を見ることが出来ない、という不都合があった。 本考案は、上記事情に鑑み、簡単な構造にして、安全確実にレーザ光を遮蔽 することが出来るようにしたレーザ加工機を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、機体（２）を有し、前記機体（２）にコラム（５）を、該機体（ ２）との間に開口部（２ａ）を形成する形で設け、前記コラム（５）に加工ヘッ ド（９）を、ワーク（１５）にレーザ光（１３）を射出し得る形で設け、前記機 体（２）にテーブル（３）を、前記開口部（２ａ）を介して水平方向に移動駆動 自在に設けたレーザ加工機（１）において、前記コラム（５）にレーザ光（１３ ）の遮蔽手段（２００）を、前記開口部（２ａ）を塞ぐ形で、吊下して設けて構 成される。 また、前記遮蔽手段（２００）は複数の遮蔽片（２０）を、水平方向に並設 して構成されることもある。 さらに、前記遮蔽手段（２００）に退避駆動手段（１７）を、該退避駆動手 段（１７）により前記遮蔽手段（２００）を前記開口部（２ａ）に対して退避駆 動自在に設けて、構成されることもある。 なお、（ ）内の番号等は、図面における対応する要素を示す、便宜的なも のであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下 の

【作用】の欄についても同様である。

【０００５】

【作用】

上記した構成により、本考案は、テーブル（３）が、ワーク（１５）が遮蔽 手段（２００）を潜り抜ける形で、開口部（２ａ）を介して水平方向に移動する 。そして、遮蔽手段（２００）が、開口部（２ａ）において、加工ヘッド（９） から射出してワーク（１５）を介して反射したレーザ光（１３）を遮蔽するよう に作用する。 また、ワーク（１５）が遮蔽片（２０）を跳ね除ける形で、テ−ブル（３） が、開口部（２ａ）を介して水平方向に移動し、そして、遮蔽片（２０）が、開 口部（２ａ）において、加工ヘッド（９）から射出して、ワーク（１５）を介し て反射したレーザ光（１３）を遮蔽するように作用することもある。 さらに、遮蔽手段（２００）が、退避駆動手段（１７）を介して、開口部（ ２ａ）から退避するように作用することもある。

【０００６】

【実施例】

図１は、本考案によるレーザ加工機の一実施例を示す図、 図２は、図１に示すレーザ加工機における遮蔽カバー装置部分のII、II矢視 図、 図３は、図２のIII、III矢視図、 図４は、レーザ光の射出状態を示す図、 図５は、図２に示す遮蔽カバー装置におけるワークの平坦部からのレーザ反 射光の遮蔽状態を示す図、 図６は、図２に示す遮蔽カバー装置におけるワークの凸部からのレーザ反射 光の遮蔽状態を示す図である。

【０００７】 レーザ加工機１は、図１に示すように、機体２を有しており、機体２には、 上部にワーク搭載面３ａの形成されたテーブル３が、Ｘ軸方向である図中矢印Ａ 、Ｂ方向に移動駆動自在に支持されている。また、機体２にはコラム５がテーブ ル３の上方に跨る形で設けられており、機体２とコラム５との間には、開口部２ ａが、テーブル３が通過し得る形で、形成されている。コラム５の図中矢印Ａ方 向側面にはコラムカバー５１が、開口部２ａの上部に一部垂下される形で設けら れており、また、コラム５の前面には、側面に操作面６ａが形成された制御盤６ が装着されている。コラム５にはサドル７が、Ｙ軸方向である図中矢印Ｃ、Ｄ方 向に移動駆動自在に支持されており、サドル７には加工ヘッド９がＺ軸方向であ る図中矢印Ｅ、Ｆ方向、即ち上下方向に移動駆動自在に支持されている。加工ヘ ッド９には、レーザ光伝送装置１０が、コラム５内に格納されたレーザ発振器１ １と加工ヘッド９を接続する形で設けられており、加工ヘッド９の下端には加工 トーチ１２が設けられている。

【０００８】 ところで、前記コラムカバー５１の内側、即ち加工トーチ１２側には、遮蔽 カバー装置支持部５２、５２が、前記テーブル３の上方左右に配置される形で設 けられており、遮蔽カバー装置支持部５２、５２には遮蔽カバー装置１６が装着 されている。遮蔽カバー装置１６は、図２に示すように、油圧シリンダ１７、１ ７を有しており、油圧シリンダ１７、１７にはそれぞれピストンロッド１７１、 １７１が、図中上下、即ちＺ軸方向に移動駆動自在な形で内嵌支持されている。 そして、油圧シリンダ１７、１７間には、遮蔽プレートユニット２００が設けら れている。遮蔽プレートユニット２００には、プレート支持ロッド１９が、前記 ピストンロッド１７１、１７１の先端に架け渡される形で、設けられており、プ レート支持ロッド１９には、それぞれが板状に形成された金属部材からなる複数 のプレート２０が、コラムカバー５１の下部に配置されて前記開口部２ａを塞ぐ 形で、図中矢印ＣＤ方向に隙間なく並んで吊下されている。そして、複数のプレ ート２０はそれぞれ、図３に示すように、図中上端がプレート支持ロッド１９に 巻回された形で、図２に示す回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｐ、Ｑ方向に回転 し得る状態になっている。そして、それぞれのプレート下端２０ａは、プレート ２０が矢印Ｐ、Ｑ方向に回転することにより、矢印Ａ’、Ｂ’方向に移動し得る 形で、ワーク加工時にテーブル３に搭載されるワーク１５の被加工面にほぼ接す るように配置されている。

【０００９】 レーザ加工機１は、以上のような構成を有するので、ワーク加工時には、ワ ーク搭載面３ａにワーク１５が、ワーク支持ピン３ｂに支持されて、テーブル３ 上を移動し得ない形で、搭載される。ワーク１５が搭載されたテーブル３は、該 ワーク１５の被加工部が所定の位置にセットされるよう、Ｘ軸方向である図中矢 印Ａ、Ｂ方向に移動する。そして、サドル７が矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸）に移動し 、また加工ヘッド９が矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸）に移動することにより、加工トー チ１２がワーク１５に近接した状態で、レーザ加工が行われる。

【００１０】 いま、ワーク搭載面３ａに搭載されたワーク１５を加工するに際し、まず該 ワーク１５のテストカッティングを行う場合には、油圧シリンダ１７、１７内の それぞれのピストンを駆動することにより、ピストンロッド１７１、１７１を図 ２中上方に引き上げると、遮蔽プレートユニット２００が全体的に図中上方に移 動する。すると、遮蔽プレートユニット２００によりレーザ光１３が遮蔽される べく塞がれていた開口部２ａは、該遮蔽状態が解除されて、ワーク１５とそれぞ れのプレート下端２０ａの間に開口状態が再現されるので、該開口部２ａからワ ーク１５の被加工部Ｓ付近、加工トーチ１２等を目視確認することが出来る。そ して、加工を連続的に開始する際には、再び油圧シリンダ１７、１７内のそれぞ れのピストンを駆動して、ピストンロッド１７１、１７１を図２中下方に押し出 すことにより、遮蔽プレートユニット２００を、それぞれのプレート下端２０ａ がワーク１５にほぼ接するまで下方に移動する。すると、開口部２ａは、再び、 遮蔽プレートユニット２００によりレーザ光１３が遮蔽され得る形で、閉塞され る。

【００１１】 レーザ光伝送装置１０を介して伝送されたレーザ光１３は、図４に示すよう に、加工トーチ１２に、図中上方から進入し、集光レンズ１２２を介して集光さ れ、ノズル１２１の先端に形成された射出口１２ａからワーク１５に向かって射 出される。そして、レーザ光１３は、被加工部Ｓにおいて焦点を結ぶことにより 、ワーク１５に切断、切削等の所定の加工を施す。この際、レーザ光１３は、ワ ーク１５の被加工部Ｓ周辺から反射して、四方に拡散する。

【００１２】 いま、ワーク搭載面３ａに搭載されたワーク１５において、被加工面が平坦 である場合には、図５に示すように、プレート２０は、プレート支持ロッド１９ を介してプレート２０の自重により垂下する形で、下端２０ａがワーク被加工面 にほぼ接している。従って開口部２ａは、遮蔽プレートユニット２００により、 プレート２０が隙間なく複数並んだ形で、閉塞されているので、前述したように 四方に拡散したレーザ光１３は、遮蔽プレートユニット２００に遮蔽される形で 、図５中プレート２０の左方である機体２の外方への漏洩が、防止される。

【００１３】 ところで、ワーク搭載面３ａに搭載されるワーク１５には、開口部２ａを通 過し得る形で、図１中矢印Ｅ方向に突出する凸部１５１が、形成されている場合 がある。いま、図６に示すように、凸部１５１が形成されているワーク１５がワ ーク搭載面３ａに搭載されて、テーブル３が矢印Ｂ方向に移動したとする。する と、遮蔽プレートユニット２００において、凸部１５１と接触した部分の何枚か のプレート２０が、下端２０ａがワーク凸部１５１と接することにより、矢印Ｂ ’方向に押し上げられる形で、プレート支持ロッド１９を介して矢印Ｑ方向に回 転する。従って、遮蔽プレートユニット２００により、プレート２０が隙間なく 複数並んだ形で閉塞された状態のままの開口部２ａを、被加工面に凸部１５１が 形成されているワーク１５が通過することになる。そして、射出口１２ａから凸 部１５１に射出されて、反射により四方に拡散したレーザ光１３は、前述した、 ワーク１５の平坦な被加工面から反射して四方に拡散したレーザ光１３と同様に 、遮蔽プレートユニット２００に遮蔽される形で、図６中プレート２０の左方で ある機体２の外方への漏洩が、防止される。 また、テーブル３が上述したＢ方向とは逆方向、即ち図３中矢印Ａ方向に移 動することにより凸部１５１が矢印Ａ方向に移動する場合には、当然プレート２ ０は、プレート支持ロッド１９を介して、下端２０ａがワーク凸部１５１に図３ 中矢印Ａ’方向に押し上げられる形で、矢印Ｐ方向に回転する。 このようにして、凸部１５１が形成されたワーク１５がテーブル３を介して Ｘ軸方向である図１中矢印Ａ、Ｂ方向に移動する際にも、凸部１５１部分が通過 している開口部２ａは常に、遮蔽プレートユニット２００により閉塞されている ことになるので、射出口１２ａから射出したレーザ光１３は、確実に開口部２ａ において遮蔽される。即ち、レーザ光１３が機体２外へ漏洩することがない。

【００１４】 なお、前述したように、凸部１５１が形成されていると、プレート２０は、 下端２０ａがワーク１５の被加工面に接することになるので、下端２０ａが押さ れることによりプレート２０に座屈が発生したり、また、プレート下端２０ａに よりワーク１５の被加工面に傷をつけたりしないように、プレート２０が若干の 弾性を備えた部材により構成されると、なお良い。 また、上述した実施例においては、コラム５の図１中矢印Ａ方向側面に設け られたコラムカバー５１に遮蔽カバー装置１６が装着されている例を述べたが、 コラム５の図１中矢印Ｂ方向側面にも、同様の遮蔽カバー装置が設けられれば良 いことは、言うまでもない。 また、本考案においては、レーザ光１３の遮蔽手段は、レーザ加工機１によ り加工されるワーク１５が、該遮蔽手段を潜り抜ける形で開口部２ａを通過する ことが出来れば良いので、例えば、遮蔽プレートユニット２００は、複数のプレ ート２０の上部が一体になる形で繋がれて、そして、下部にスリットが形成され た、暖簾状の部材により構成されても差し支えない。 また、上述した実施例においては、隙間なく複数並ぶプレート２０によりレ ーザ光１３が遮蔽されている例を述べたが、レーザ光１３の遮蔽手段は、レーザ 光１３を遮蔽し得る不燃性若しくは難燃性の部材であれば、板状に形成された金 属部材でなくとも構わず、例えば、鋼線材、スプリング状部材等を密な状態で組 付けたり、また、ＦＲＭ、ＦＲＰ等の複合部材、さらには、焼結させた非金属材 等を、板状、シート状、塊状、蛇腹状等に形成した部材を、遮蔽カバー装置１６ に装着した状態の構成としても構わない。そして、これらの部材は、レーザ光１ ３の遮蔽効果を高めるために、複数列に重ねて設けられても良い。 さらに、上述した実施例においては、プレート支持ロッド１９に支持されて いる複数のプレート２０が、油圧シリンダ１７、１７を介して、上下方向に移動 することにより遮蔽手段が開口部２ａから退避して、即ち、開口部２ａにおける 遮蔽状態が解除されて、該開口部２ａから被加工部Ｓ付近のワーク１５、加工ト ーチ１２等を目視確認することが可能となる例を述べたが、遮蔽手段の開口部２ ａからの退避手段はこれに限定されるものではない。即ち、巻取り若しくはスラ イド等の手段を用いて、遮蔽手段を上下若しくは左右に移動させることにより退 避させても良く、また、遮蔽手段がシート状に形成されたものである場合には、 捲り上げたり皺寄せすることにより開口部２ａの遮蔽状態を解除することも可能 であり、さらに、遮蔽手段が蛇腹状に形成されていれば、該蛇腹を上下若しくは 左右に伸縮させることにより、遮蔽手段を開口部２ａから退避させることも出来 る。 なお、本考案によるレーザ加工機１は、図１に示したものに限定されるもの ではなく、例えば、制御盤６、電源ユニット等の構成及び配置は任意である。

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、機体２を有し、前記機体２にコラム ５を、該機体２との間に開口部２ａを形成する形で設け、前記コラム５に加工ヘ ッド９を、ワーク１５にレーザ光１３を射出し得る形で設け、前記機体２にテー ブル３を、前記開口部２ａを介して水平方向に移動駆動自在に設けたレーザ加工 機１において、前記コラム５に遮蔽プレートユニット２００等のレーザ光１３の 遮蔽手段を、前記開口部２ａを塞ぐ形で、吊下して設けて構成したので、テーブ ル３が、ワーク１５が遮蔽手段を潜り抜ける形で、開口部２ａを介して水平方向 に移動することが出来る。そして、遮蔽手段が、開口部２ａにおいて、加工ヘッ ド９から射出してワーク１５を介して反射したレーザ光１３を遮蔽することが出 来る。従って、レーザ加工されるワーク１５に凸部１５１が形成されている場合 でも、開口部２ａが遮蔽手段により閉塞されている状態のまま、該ワーク１５が 開口部２ａを通過するので、開口部２ａは、常に遮蔽手段により閉塞されている 状態が保持されている。即ち、レーザ光１３は、開口部２ａにおいて確実に遮蔽 されることが出来るので、機体２外へ漏洩することがなく、故にレーザ加工機１ において、安全なレーザ加工が行われ得る。また、遮蔽手段は、開口部２ａにコ ラム５から吊下するだけの簡単な構造であるため、遮蔽手段を設けることにより 機体２の構造が大型複雑化することはない。そして、遮蔽手段はテーブル３が移 動する際にも、常に開口部２ａに吊下されているので、遮蔽手段自身に駆動機構 が設けられる必要がなく、従って、遮蔽手段の取扱が容易である。 また、前記遮蔽手段として、複数のプレート２０等の遮蔽片を水平方向に並 設して構成すると、ワーク１５が遮蔽片を跳ね除ける形で、テ−ブル３が、開口 部２ａを介して水平方向に移動し、そして、遮蔽片が、開口部２ａにおいて、加 工ヘッド９から射出してワーク１５を介して反射したレーザ光１３を遮蔽するこ とが出来る。従って、ワーク１５に不規則な凹凸が形成されている場合にも、テ ーブル３が水平方向に移動することにより、ワーク１５が、それぞれの遮蔽片を 該不規則な凹凸に合わせて別々に跳ね除けつつ開口部２ａを、通過することが出 来る。故に、レーザ光１３は、開口部２ａにおいて、常に遮蔽片により確実に遮 蔽されて、機体２外へ漏洩することがないので、レーザ加工機１において、幅広 い凹凸形状のワーク１５を、安全確実に加工することが出来る。 さらに、前記遮蔽手段に油圧シリンダ１７等の退避駆動手段を、該退避駆動 手段により前記遮蔽手段を前記開口部２ａに対して退避自在に設けて構成すると 、遮蔽手段が、退避駆動手段を介して、開口部２ａから退避することが出来る。 従って、ワーク１５の加工に際して必要がある場合には、退避駆動手段を駆動す ることにより、遮蔽手段を開口部２ａから速やかに退避させて、開口部２ａを一 時的に開口状態にすることが出来るので、レーザ加工機１において、ワークの被 加工部Ｓ、加工トーチ１２等を目視確認しつつテストカッティングを行うことが 可能となる。そして、開口部２ａを閉塞状態に戻す際には、退避駆動手段を駆動 させるだけで、遮蔽手段を速やかに開口部２ａに配置させることが出来る。故に 、レーザ加工機１において、機械、ワーク１５及び加工方法の調整、変更等に要 する時間を短縮させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるレーザ加工機の一実施例を示す図
である。

【図２】図１に示すレーザ加工機における遮蔽カバー装
置部分のII、II矢視図である。

【図３】図２のIII、III矢視図である。

【図４】レーザ光の射出状態を示す図である。

【図５】図２に示す遮蔽カバー装置におけるワークの平
坦部からのレーザ反射光の遮蔽状態を示す図である。

【図６】図２に示す遮蔽カバー装置におけるワークの凸
部からのレーザ反射光の遮蔽状態を示す図である。

【符号の説明】

１……レーザ加工機 ２……機体 ２ａ……開口部 ３……テーブル ５……コラム ９……加工ヘッド １３……レーザ光 １５……ワーク １７……油圧シリンダ ２０……プレート ２００……遮蔽プレートユニット

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機体を有し、前記機体にコラムを、該機体
   との間に開口部を形成する形で設け、前記コラムに加工
   ヘッドを、ワークにレーザ光を射出し得る形で設け、前
   記機体にテーブルを、前記開口部を介して水平方向に移
   動駆動自在に設けたレーザ加工機において、前記コラム
   にレーザ光の遮蔽手段を、前記開口部を塞ぐ形で、吊下
   して設けて構成した、レーザ加工機。
2. 【請求項２】前記遮蔽手段は複数の遮蔽片を、水平方向
   に並設して構成した、請求項１記載のレーザ加工機。
3. 【請求項３】前記遮蔽手段に退避駆動手段を、該退避駆
   動手段により前記遮蔽手段を前記開口部に対して退避駆
   動自在に設けて構成した、請求項１記載のレーザ加工
   機。