JPH04367389A - レーザ加工ヘッド装置 - Google Patents
レーザ加工ヘッド装置Info
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- JPH04367389A JPH04367389A JP3046730A JP4673091A JPH04367389A JP H04367389 A JPH04367389 A JP H04367389A JP 3046730 A JP3046730 A JP 3046730A JP 4673091 A JP4673091 A JP 4673091A JP H04367389 A JPH04367389 A JP H04367389A
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- laser processing
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manipulator (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ加工機でワー
クに切断加工などを行なう際にワークにレーザ光を照射
する新規なレーザ加工ヘッド装置に関する。
クに切断加工などを行なう際にワークにレーザ光を照射
する新規なレーザ加工ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、３次元形状（立体形状）のワーク
をレーザ加工機で切断加工などを行なう場合には、３次
元加工用のレーザ加工ヘッド装置が使用されている。こ
のレーザ加工ヘッド装置としては、上下方向（Ｚ軸方向
）へ移動自在なＺ軸移動体と、このＺ軸移動体の軸心回
り（Ａ軸方向）に回動自在なＡ軸回転体と、このＡ軸回
転体とを直交したＢ軸方向に回動自在かつ下端部にノズ
ルを支承したＢ軸回転体とで構成されている。
をレーザ加工機で切断加工などを行なう場合には、３次
元加工用のレーザ加工ヘッド装置が使用されている。こ
のレーザ加工ヘッド装置としては、上下方向（Ｚ軸方向
）へ移動自在なＺ軸移動体と、このＺ軸移動体の軸心回
り（Ａ軸方向）に回動自在なＡ軸回転体と、このＡ軸回
転体とを直交したＢ軸方向に回動自在かつ下端部にノズ
ルを支承したＢ軸回転体とで構成されている。
【０００３】そして、Ｚ軸移動体の駆動機構としては、
Ｚ軸モータの出力は１対のかさ歯車で減速されピニオン
に伝達される。このピニオンの回転はラックの直線運動
に変換されると共に、ラックはＺ軸移動体に固定されて
いるため、Ｚ軸移動体はリニアモーションガイドにガイ
ドされながらＺ軸方向へ移動される。
Ｚ軸モータの出力は１対のかさ歯車で減速されピニオン
に伝達される。このピニオンの回転はラックの直線運動
に変換されると共に、ラックはＺ軸移動体に固定されて
いるため、Ｚ軸移動体はリニアモーションガイドにガイ
ドされながらＺ軸方向へ移動される。
【０００４】また、Ａ軸回転体の駆動機構としては、Ａ
軸モータは前記Ｚ軸移動体に固定されており、Ａ軸モー
タに取付けたピニオンからＡ軸回転体に取付けた平歯車
に伝達されてＡ軸回転体はＺ軸移動体の軸心回りに回動
される。
軸モータは前記Ｚ軸移動体に固定されており、Ａ軸モー
タに取付けたピニオンからＡ軸回転体に取付けた平歯車
に伝達されてＡ軸回転体はＺ軸移動体の軸心回りに回動
される。
【０００５】さらに、Ｂ軸回転体の駆動機構としては、
Ｂ軸モータはＡ軸回転体に固定され、しかもＢ軸モータ
の出力はＢ軸モータに取付けたピニオンからＢ軸回転体
に取付けた平歯車に伝達され、Ｂ軸回転体はＢ軸方向に
回動される。
Ｂ軸モータはＡ軸回転体に固定され、しかもＢ軸モータ
の出力はＢ軸モータに取付けたピニオンからＢ軸回転体
に取付けた平歯車に伝達され、Ｂ軸回転体はＢ軸方向に
回動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ加工ヘッド装置におけるＺ軸移動体をＺ軸方
向へ移動させるために３対の歯車によって動力伝達され
、それぞれ複雑なバックラッシュ解消機構が必要であり
組立、保守が困難である。また、Ｚ軸移動物が重いため
、スプリングなどのバランサをＺ軸移動体に設けなけれ
ばならない。
来のレーザ加工ヘッド装置におけるＺ軸移動体をＺ軸方
向へ移動させるために３対の歯車によって動力伝達され
、それぞれ複雑なバックラッシュ解消機構が必要であり
組立、保守が困難である。また、Ｚ軸移動物が重いため
、スプリングなどのバランサをＺ軸移動体に設けなけれ
ばならない。
【０００７】Ａ軸回転体を回動せしめるために、平歯車
とピニオンとのバックラッュをなくすため、平歯車は厚
さ方向で２枚に分割されており、２枚の位相を微かにず
らすことでピニオンの歯を挾んでいる。しかも、Ａ軸回
転体内にレーザ光を透過せしめる筒状体が設けられてい
る。そのため構造が複雑であり、組立作業が難かしい。
とピニオンとのバックラッュをなくすため、平歯車は厚
さ方向で２枚に分割されており、２枚の位相を微かにず
らすことでピニオンの歯を挾んでいる。しかも、Ａ軸回
転体内にレーザ光を透過せしめる筒状体が設けられてい
る。そのため構造が複雑であり、組立作業が難かしい。
【０００８】また、Ｂ軸回転体を回動せしめるために、
Ａ軸回転体と同様のバックラッシュ解消機構を必要とす
ると共に、Ｂ軸回転体がワークと接触する恐れもある。 しかも、平歯車は構造上、防塵対策が出来ないので錆び
たり、レーザ加工によるスパッタなどが付着したりする
とともに、Ｂ軸モータのケーブルが中継するためのスリ
ップリングが必要となり高価でもある。
Ａ軸回転体と同様のバックラッシュ解消機構を必要とす
ると共に、Ｂ軸回転体がワークと接触する恐れもある。 しかも、平歯車は構造上、防塵対策が出来ないので錆び
たり、レーザ加工によるスパッタなどが付着したりする
とともに、Ｂ軸モータのケーブルが中継するためのスリ
ップリングが必要となり高価でもある。
【０００９】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、Ａ軸回転体をレーザ光を通過せしめる保護と回転
軸の兼ねるようにし、全体の構造としてシンプルにかつ
コンパクト化し、軽量化を図ったレーザ加工ヘッド装置
を提供することにある。
ため、Ａ軸回転体をレーザ光を通過せしめる保護と回転
軸の兼ねるようにし、全体の構造としてシンプルにかつ
コンパクト化し、軽量化を図ったレーザ加工ヘッド装置
を提供することにある。
【００１０】
【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、レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッ
ドを上下動自在かつ垂直軸心回りに回動自在に設けてな
るレーザ加工ヘッド装置にして、下端部にレーザノズル
を支承したノズル支持杆をレーザ光が透過自在なパイプ
状に形成すると共に、上記ノズル支持杆をレーザ加工機
の案内部に上下動自在に支承して設け、上記ノズル支持
杆自体を軸心回りに回動自在に設け、ノズル支持杆をレ
ーザ光の保護管と回転軸とを兼用してなることを特徴と
するレーザ加工ヘッド装置である。
に、この発明は、レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッ
ドを上下動自在かつ垂直軸心回りに回動自在に設けてな
るレーザ加工ヘッド装置にして、下端部にレーザノズル
を支承したノズル支持杆をレーザ光が透過自在なパイプ
状に形成すると共に、上記ノズル支持杆をレーザ加工機
の案内部に上下動自在に支承して設け、上記ノズル支持
杆自体を軸心回りに回動自在に設け、ノズル支持杆をレ
ーザ光の保護管と回転軸とを兼用してなることを特徴と
するレーザ加工ヘッド装置である。
【００１１】前記レーザ加工ヘッド装置において、前記
ノズル支持杆がパイプ状のボールねじスプライン軸より
なり、ノズル支持杆を上下に案内する案内部がボールね
じナット部およびボールスプラインナット部よりなるこ
とを特徴とするものである。
ノズル支持杆がパイプ状のボールねじスプライン軸より
なり、ノズル支持杆を上下に案内する案内部がボールね
じナット部およびボールスプラインナット部よりなるこ
とを特徴とするものである。
【００１２】また、この発明は、レーザ加工機における
フレームに回転自在かつ固定自在に支承されたボールね
じナットとボールスプラインナットとを上下に離隔して
設けると共に、上記両ナットにボールねじスプライン軸
を上下動かつ回転自在に嵌入支持して設け、上記ボール
ねじスプライン軸の下端部に設けたレーザノズルを、ボ
ールねじスプライン軸と直交する方向の軸心回りに回転
自在に支承して設け、上記レーザノズルを回転するため
の回転軸をレーザ光が透過自在なパイプ状に形成すると
共に、前記ボールねじスプライン軸内に回動自在に設け
てなることを特徴とするレーザ加工ヘッド装置である。
フレームに回転自在かつ固定自在に支承されたボールね
じナットとボールスプラインナットとを上下に離隔して
設けると共に、上記両ナットにボールねじスプライン軸
を上下動かつ回転自在に嵌入支持して設け、上記ボール
ねじスプライン軸の下端部に設けたレーザノズルを、ボ
ールねじスプライン軸と直交する方向の軸心回りに回転
自在に支承して設け、上記レーザノズルを回転するため
の回転軸をレーザ光が透過自在なパイプ状に形成すると
共に、前記ボールねじスプライン軸内に回動自在に設け
てなることを特徴とするレーザ加工ヘッド装置である。
【００１３】
【作用】この発明のレーザ加工ヘッド装置を採用するこ
とにより、下端部にレーザノズルを支承したノズル支持
杆がレーザ光を透過自在にパイプ状に形成され、かつ軸
心回りに回動自在に設けられていることにより、ノズル
支持杆はレーザ光の保護管と回転軸の兼用をなすため、
シンプルとなる。また、ノズル支持杆自体の上下動並び
に回動の構造がコンパクト化されると共に軽量化される
。
とにより、下端部にレーザノズルを支承したノズル支持
杆がレーザ光を透過自在にパイプ状に形成され、かつ軸
心回りに回動自在に設けられていることにより、ノズル
支持杆はレーザ光の保護管と回転軸の兼用をなすため、
シンプルとなる。また、ノズル支持杆自体の上下動並び
に回動の構造がコンパクト化されると共に軽量化される
。
【００１４】
【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。
細に説明する。
【００１５】まず、この発明の第１実施例が図１に示さ
れている。図１において、Ｙ軸方向（紙面に対して直交
した方向）に延伸したＸ軸キャレッジ１が設けられてお
り、このＸ軸キャレッジ１は例えば図示省略のＸ軸フレ
ームに対してＸ軸方向（図１において左右方向）へ移動
するようになっている。
れている。図１において、Ｙ軸方向（紙面に対して直交
した方向）に延伸したＸ軸キャレッジ１が設けられてお
り、このＸ軸キャレッジ１は例えば図示省略のＸ軸フレ
ームに対してＸ軸方向（図１において左右方向）へ移動
するようになっている。
【００１６】前記Ｘ軸キャレッジ１には２本の平行した
ガイドレール３が敷設されており、このガイドレール３
にはガイド部材５を介してＹ軸方向へ移動自在なＹ軸移
動体７が設けられている。このＹ軸移動体７にはレーザ
加工ヘッド装置９が設けられている。
ガイドレール３が敷設されており、このガイドレール３
にはガイド部材５を介してＹ軸方向へ移動自在なＹ軸移
動体７が設けられている。このＹ軸移動体７にはレーザ
加工ヘッド装置９が設けられている。
【００１７】すなわち、レーザ加工ヘッド装置９のうち
のレーザ支持杆としてのＺ軸移動体を兼ねたＡ軸移動体
１１は２重構造からなる上下方向（Ｚ軸方向）へ延伸し
たバイプ状で形成されている。しかも、このＡ軸移動体
１１は前記Ｙ軸移動体７に複数のニードルベアリング１
３を介して上下動自在かつ回動自在に設けられている。
のレーザ支持杆としてのＺ軸移動体を兼ねたＡ軸移動体
１１は２重構造からなる上下方向（Ｚ軸方向）へ延伸し
たバイプ状で形成されている。しかも、このＡ軸移動体
１１は前記Ｙ軸移動体７に複数のニードルベアリング１
３を介して上下動自在かつ回動自在に設けられている。
【００１８】前記Ａ軸移動体１１の上端部にはベンドミ
ラー１５を備えたベンドミラー装置１７が支持ブラケッ
ト１９に取付けられている。この支持ブラケット１９の
図１において右側部１９Ｒには、軸受２１を介して上下
方向へ延伸したボールねじ２３の上端部が回転自在に支
承されている。このボールねじ２３の下部は前記Ｙ軸移
動体７に軸受２５を介して回転自在に支承されている。
ラー１５を備えたベンドミラー装置１７が支持ブラケッ
ト１９に取付けられている。この支持ブラケット１９の
図１において右側部１９Ｒには、軸受２１を介して上下
方向へ延伸したボールねじ２３の上端部が回転自在に支
承されている。このボールねじ２３の下部は前記Ｙ軸移
動体７に軸受２５を介して回転自在に支承されている。
【００１９】前記ボールねじ２３の下端部にはプーリ２
７が装着されており、このプーリ２７には図示省略のタ
イミングベルト，プーリを介してＺ軸用駆動モータが連
動連結されている。このボールねじ２３の上部側にはナ
ット部材２９が螺合されており、このナット部材２１に
は前記Ａ軸移動体１１に複数のベアリング３１を介して
支承された支持フレーム３３の図１において右部が固定
されている。
７が装着されており、このプーリ２７には図示省略のタ
イミングベルト，プーリを介してＺ軸用駆動モータが連
動連結されている。このボールねじ２３の上部側にはナ
ット部材２９が螺合されており、このナット部材２１に
は前記Ａ軸移動体１１に複数のベアリング３１を介して
支承された支持フレーム３３の図１において右部が固定
されている。
【００２０】また、この支持フレーム３３の上部におけ
る前記Ａ軸移動体１１にはプーリ３５が嵌着されている
と共に、前記支持フレーム３３の図１において右端部に
はＡ軸用駆動モータ３７が取付けられている。このＡ軸
用駆動モータ３７の出力軸には駆動プーリ３９が嵌着さ
れており、この駆動プーリ３９と前記プーリ３５とには
タイミングベルト４１が巻回されている。
る前記Ａ軸移動体１１にはプーリ３５が嵌着されている
と共に、前記支持フレーム３３の図１において右端部に
はＡ軸用駆動モータ３７が取付けられている。このＡ軸
用駆動モータ３７の出力軸には駆動プーリ３９が嵌着さ
れており、この駆動プーリ３９と前記プーリ３５とには
タイミングベルト４１が巻回されている。
【００２１】上記構成により、図示省略のＺ軸用駆動モ
ータを駆動せしめると、プーリ，タイミングベルトおよ
びプーリ２７を介してボールねじ２３が回転される。こ
のボールねじ２３が回転されることにり、ナット部材２
９，支持フレーム３３を介してＡ軸移動体１１が上下動
されることになる。また、Ａ軸駆動用モータ３７を駆動
せしめると、駆動プーリ３９，タイミングベルト４１お
よびプーリ３５を介してＡ軸移動体１１が軸心回りすな
わちＡ軸方向に所定角だけ回動されることになる。
ータを駆動せしめると、プーリ，タイミングベルトおよ
びプーリ２７を介してボールねじ２３が回転される。こ
のボールねじ２３が回転されることにり、ナット部材２
９，支持フレーム３３を介してＡ軸移動体１１が上下動
されることになる。また、Ａ軸駆動用モータ３７を駆動
せしめると、駆動プーリ３９，タイミングベルト４１お
よびプーリ３５を介してＡ軸移動体１１が軸心回りすな
わちＡ軸方向に所定角だけ回動されることになる。
【００２２】前記Ａ軸移動体１１の下端部にはレーザノ
ズル４３を装着したＢ軸移動体４５が設けられており、
このＢ軸移動体４５内にはベンドミラー４７，４９が備
えられている。このＢ軸移動体４５にはＢ軸用駆動モー
タ５１が取付けられていて、例えば複数のギヤを介して
Ａ軸移動体１１と直交した方向であるＢ軸方向へ回動さ
れることになる。
ズル４３を装着したＢ軸移動体４５が設けられており、
このＢ軸移動体４５内にはベンドミラー４７，４９が備
えられている。このＢ軸移動体４５にはＢ軸用駆動モー
タ５１が取付けられていて、例えば複数のギヤを介して
Ａ軸移動体１１と直交した方向であるＢ軸方向へ回動さ
れることになる。
【００２３】而して、レーザ光ＬＢはベンドミラー１５
で折曲げられてＡ軸移動体１１のパイプ内を透過し、Ｂ
軸移動体４５内に備えられたベンドミラー４７，４９を
経てレーザノズル４３から下方へ照射されて図示省略の
ワークにレーザ加工が行なわれることになる。そしてワ
ークが３次元形状（立体形状）の場合には、Ａ軸移動体
１１を上下動させるだけでなく、Ａ軸移動体１１および
Ｂ軸移動体４５をそれぞれＡ軸，Ｂ軸方向へ回動せしめ
ることによって容易にレーザ加工を行なうことができる
。
で折曲げられてＡ軸移動体１１のパイプ内を透過し、Ｂ
軸移動体４５内に備えられたベンドミラー４７，４９を
経てレーザノズル４３から下方へ照射されて図示省略の
ワークにレーザ加工が行なわれることになる。そしてワ
ークが３次元形状（立体形状）の場合には、Ａ軸移動体
１１を上下動させるだけでなく、Ａ軸移動体１１および
Ｂ軸移動体４５をそれぞれＡ軸，Ｂ軸方向へ回動せしめ
ることによって容易にレーザ加工を行なうことができる
。
【００２４】また、Ａ軸移動体１１がレーザ光ＬＢの保
護管とＡ軸方向の回動を行なう際の回転軸を兼用してい
るため、レーザ加工ヘッド装置９を軽量化させることが
できると共に従来に比べてコンパクト化させることがで
きる。
護管とＡ軸方向の回動を行なう際の回転軸を兼用してい
るため、レーザ加工ヘッド装置９を軽量化させることが
できると共に従来に比べてコンパクト化させることがで
きる。
【００２５】次に、この発明の第２実施例が図２および
図３に示されている。図２および図３に示されているよ
うにＹ軸方向（図２において左右方向，図３において紙
面に対して直交する方向）に、延伸したＸ軸キャレッジ
５３が設けられており、このＸ軸キャレッジ５３は例え
ば図示省略のＸ軸フレームに対してＸ軸方向（図３にお
いて左右方向）へ移動するようになっている。
図３に示されている。図２および図３に示されているよ
うにＹ軸方向（図２において左右方向，図３において紙
面に対して直交する方向）に、延伸したＸ軸キャレッジ
５３が設けられており、このＸ軸キャレッジ５３は例え
ば図示省略のＸ軸フレームに対してＸ軸方向（図３にお
いて左右方向）へ移動するようになっている。
【００２６】前記Ｘ軸キャレッジ５３には２本の平行な
ガイドレール５５が敷設されており、このガイドレール
５５にはガイド部材５７を介してＹ軸方向へ移動自在な
Ｙ軸移動体５９が設けられている。このＹ軸移動体５９
にはレーザ加工ヘッド装置６１が設けらている。
ガイドレール５５が敷設されており、このガイドレール
５５にはガイド部材５７を介してＹ軸方向へ移動自在な
Ｙ軸移動体５９が設けられている。このＹ軸移動体５９
にはレーザ加工ヘッド装置６１が設けらている。
【００２７】すなわち、レーザ加工ヘッド装置６１のう
ちのレーザ支持杆としてのボールねじスプライン軸６３
が中空形状に形成されていて、しかも上下方向（Ｚ軸方
向）に設けられている。このボールねじスプライン軸６
３の外周軸には螺旋状のボールねじ溝６３Ａと上下方向
へボールスプライン溝６３Ｂとが形成されている。
ちのレーザ支持杆としてのボールねじスプライン軸６３
が中空形状に形成されていて、しかも上下方向（Ｚ軸方
向）に設けられている。このボールねじスプライン軸６
３の外周軸には螺旋状のボールねじ溝６３Ａと上下方向
へボールスプライン溝６３Ｂとが形成されている。
【００２８】このボールねじ溝６３Ａにはボールねじナ
ット６５が螺合されていると共に、ボールスプライン溝
６３Ｂにはボールスプライン６７が係合されている。ま
た、前記ボールねじスプライン軸６３の下部にはＡ軸回
転体６９が取付けられている。
ット６５が螺合されていると共に、ボールスプライン溝
６３Ｂにはボールスプライン６７が係合されている。ま
た、前記ボールねじスプライン軸６３の下部にはＡ軸回
転体６９が取付けられている。
【００２９】前記Ｙ軸移動体５９上にはＺ軸ベース７１
が一体的されていると共に、Ｙ軸移動体５９とＺ軸ベー
ス７１との間にはＺ軸モータベース７３が設けられてい
る。このＺ軸モータベース７３にはＺ軸用駆動モータ７
５が設けられており、このＺ軸用駆動モータ７５の出力
軸には駆動プーリ７７が嵌着されている。また、前記ボ
ールねじナット６５の外周にはプーリ７９が取付けられ
ていて、このプーリ７９と前記駆動プーリ７７とにはタ
イミングベルト８１が巻回されている。
が一体的されていると共に、Ｙ軸移動体５９とＺ軸ベー
ス７１との間にはＺ軸モータベース７３が設けられてい
る。このＺ軸モータベース７３にはＺ軸用駆動モータ７
５が設けられており、このＺ軸用駆動モータ７５の出力
軸には駆動プーリ７７が嵌着されている。また、前記ボ
ールねじナット６５の外周にはプーリ７９が取付けられ
ていて、このプーリ７９と前記駆動プーリ７７とにはタ
イミングベルト８１が巻回されている。
【００３０】前記Ｙ軸移動体５９にはＡ軸用駆動モータ
８３が設けられており、このＡ軸用駆動モータ８３の出
力軸には駆動プーリ８５が嵌着されている。また、ボー
ルスプラインナット６７の外周にはプーリ８７が取付け
られていて、このプーリ８７と前記駆動プーリ８５とに
はタイミングベルト８９が巻回されている。
８３が設けられており、このＡ軸用駆動モータ８３の出
力軸には駆動プーリ８５が嵌着されている。また、ボー
ルスプラインナット６７の外周にはプーリ８７が取付け
られていて、このプーリ８７と前記駆動プーリ８５とに
はタイミングベルト８９が巻回されている。
【００３１】前記Ｚ軸ベース７１の上部にはベンドミラ
ー９１を備えたベンドミラー装置９３が設けられており
、このベンドミラー装置９３の図３において右側にはレ
ーザ光ＬＢを通過せしめるためのパイプ状のＸ軸方向へ
延伸したレーザ管９５が接続されている。
ー９１を備えたベンドミラー装置９３が設けられており
、このベンドミラー装置９３の図３において右側にはレ
ーザ光ＬＢを通過せしめるためのパイプ状のＸ軸方向へ
延伸したレーザ管９５が接続されている。
【００３２】前記ボールねじスプライン軸６３の上部に
おける外周部には複数のベアリングを介してＢ軸モータ
ベース９７が支承されており、また前記Ｚ軸ベース７１
にはＺ軸方向へ延伸したガイドバー９９が設けられてい
る。このガイドバー９９によって案内される一対のガイ
ドローラ１０１が前記Ｂ軸モータベース９７に回転自在
に支承されている。
おける外周部には複数のベアリングを介してＢ軸モータ
ベース９７が支承されており、また前記Ｚ軸ベース７１
にはＺ軸方向へ延伸したガイドバー９９が設けられてい
る。このガイドバー９９によって案内される一対のガイ
ドローラ１０１が前記Ｂ軸モータベース９７に回転自在
に支承されている。
【００３３】前記ボールねじスプライン軸６３の内周に
はパイプ形状のＺ軸方向へ延伸したＢ軸シャフト１０３
が設けられており、このＢ軸シャフト１０３の上端部に
おける外周にはプーリ１０５が嵌着され、しかもボール
ねじスプライン軸６３の上端部に取付けられている。ま
た、前記Ｂ軸モータベース９７の図３において右側には
Ｂ軸用駆動モータ１０７が設けられており、このＢ軸用
駆動モータ１０７の出力軸には駆動プーリ１０９が嵌着
されている。この駆動プーリ１０９と前記プーリ１０５
とにはタイミングベルト１１１が巻回されている。
はパイプ形状のＺ軸方向へ延伸したＢ軸シャフト１０３
が設けられており、このＢ軸シャフト１０３の上端部に
おける外周にはプーリ１０５が嵌着され、しかもボール
ねじスプライン軸６３の上端部に取付けられている。ま
た、前記Ｂ軸モータベース９７の図３において右側には
Ｂ軸用駆動モータ１０７が設けられており、このＢ軸用
駆動モータ１０７の出力軸には駆動プーリ１０９が嵌着
されている。この駆動プーリ１０９と前記プーリ１０５
とにはタイミングベルト１１１が巻回されている。
【００３４】前記Ｂ軸シャフト１０３の下端部には、ベ
ベルギヤ１１３が取付けられており、このベベルギヤ１
１３には別のベベルギヤ１１５が噛合されている。この
ベベルギヤ１１５はＢ軸回転体１１７内に備えられてい
る。しかも、このＢ軸回転体１１７の下端部にはレーザ
ノズル１１９が装着されている。
ベルギヤ１１３が取付けられており、このベベルギヤ１
１３には別のベベルギヤ１１５が噛合されている。この
ベベルギヤ１１５はＢ軸回転体１１７内に備えられてい
る。しかも、このＢ軸回転体１１７の下端部にはレーザ
ノズル１１９が装着されている。
【００３５】また、前記Ａ軸回転体６９およぴＢ軸回転
体１１７にはレーザ光ＬＢを曲げるためのベンドミラー
１２１，１２３を備えたベンドミラー装置１２５，１２
７が設けられている。
体１１７にはレーザ光ＬＢを曲げるためのベンドミラー
１２１，１２３を備えたベンドミラー装置１２５，１２
７が設けられている。
【００３６】上記構成により、Ｚ軸用駆動モータ７５を
駆動せしめると、出力軸，プーリ７７，タイミングベル
ト８１，プーリ７９を介してボールねじナット６５が回
転される。このボールねじナット６５が回転されること
により、ボールねじスプライン軸６３，Ａ軸回転体６９
およびＢ軸回転体１２７が上下動することにより、レー
ザノズル１１９が上下動されることになる。なお、上下
動される際には、ガイドバー９９に挾まれた一対のガイ
ドローラ１０１とボールねじスプライン軸６３によって
ガイドされてスムーズに上下動されることになる。
駆動せしめると、出力軸，プーリ７７，タイミングベル
ト８１，プーリ７９を介してボールねじナット６５が回
転される。このボールねじナット６５が回転されること
により、ボールねじスプライン軸６３，Ａ軸回転体６９
およびＢ軸回転体１２７が上下動することにより、レー
ザノズル１１９が上下動されることになる。なお、上下
動される際には、ガイドバー９９に挾まれた一対のガイ
ドローラ１０１とボールねじスプライン軸６３によって
ガイドされてスムーズに上下動されることになる。
【００３７】Ａ軸回転体６９をボールねじスプライン軸
６３の軸心回りであるＡ軸方向に回動させる場合には、
Ａ軸用駆動モータ８３を駆動せしめると、出力軸，駆動
プーリ８５，タイミングベルト８９，プーリ８７を介し
てボールスプラインナット６７が回転される。このボー
ルスプラインナット６７が回転することにより、ボール
ねじスプライン軸６３が回転する。しかも、このボール
ねじスプライン軸６３はＡ軸回転体６９に固定されてい
るため、Ａ軸回転体６９がＡ軸方向に回動されることに
なる。このとき、Ｂ軸回転体１１７はＡ軸回転体６９に
回転自在に取付けられているため、一緒にＡ軸方向に回
動される。
６３の軸心回りであるＡ軸方向に回動させる場合には、
Ａ軸用駆動モータ８３を駆動せしめると、出力軸，駆動
プーリ８５，タイミングベルト８９，プーリ８７を介し
てボールスプラインナット６７が回転される。このボー
ルスプラインナット６７が回転することにより、ボール
ねじスプライン軸６３が回転する。しかも、このボール
ねじスプライン軸６３はＡ軸回転体６９に固定されてい
るため、Ａ軸回転体６９がＡ軸方向に回動されることに
なる。このとき、Ｂ軸回転体１１７はＡ軸回転体６９に
回転自在に取付けられているため、一緒にＡ軸方向に回
動される。
【００３８】また、このとき、ボールねじスプライン軸
６３は上下運動も行なわれるため、例えば前記ボールね
じスプライン軸６３が上昇又は下降するのをキャンセル
するように、Ｚ軸用駆動モータ７５を逆回転せしめてボ
ールねじスプライン軸６３が下降又は上昇せしめるよう
にしてボールねじスプライン軸６３が上下動しないよう
にする。
６３は上下運動も行なわれるため、例えば前記ボールね
じスプライン軸６３が上昇又は下降するのをキャンセル
するように、Ｚ軸用駆動モータ７５を逆回転せしめてボ
ールねじスプライン軸６３が下降又は上昇せしめるよう
にしてボールねじスプライン軸６３が上下動しないよう
にする。
【００３９】一方、Ｂ軸回転体１１７は垂直面上での旋
回運動を行なおうとするため、Ｂ軸用駆動モータ１０７
を逆方向へ駆動させることによりその動作がキャンセル
されることになる。
回運動を行なおうとするため、Ｂ軸用駆動モータ１０７
を逆方向へ駆動させることによりその動作がキャンセル
されることになる。
【００４０】Ｂ軸回転体をＢ軸方向へ回動させる場合に
は、Ｂ軸用駆動モータ１０７を駆動せしめると、出力軸
，駆動プーリ１０９，タイミングベル１１１，プーリ１
０５を介してＢ軸シャフト１０３が回転される。このＢ
軸シャフト１０３が回転することにより、ベベルギヤ１
１３，１１５を介してＢ回転体１１７がＢ軸方向に回動
されることになる。なお、Ｚ軸ベース７１に固定された
ガイドバー９９と、Ｂ軸モータベース９７に固定された
一対のガイドローラ１０１がＢ軸モータベース９７の回
り止めとＺ軸方向のガイドの役目を果している。
は、Ｂ軸用駆動モータ１０７を駆動せしめると、出力軸
，駆動プーリ１０９，タイミングベル１１１，プーリ１
０５を介してＢ軸シャフト１０３が回転される。このＢ
軸シャフト１０３が回転することにより、ベベルギヤ１
１３，１１５を介してＢ回転体１１７がＢ軸方向に回動
されることになる。なお、Ｚ軸ベース７１に固定された
ガイドバー９９と、Ｂ軸モータベース９７に固定された
一対のガイドローラ１０１がＢ軸モータベース９７の回
り止めとＺ軸方向のガイドの役目を果している。
【００４１】また、レーザ光ＬＢはレーザ管９５内を通
ってベントミラー９１で曲げられ、ボールねじスプライ
ン軸６３の内面に設けられたＢ軸シャフト１０３内を通
って、ベンドミラー１２１，１２３で曲げられてレーザ
ノズル１１９から下方へ照射されて、図示省略のワーク
にレーザ加工が行なわれる。
ってベントミラー９１で曲げられ、ボールねじスプライ
ン軸６３の内面に設けられたＢ軸シャフト１０３内を通
って、ベンドミラー１２１，１２３で曲げられてレーザ
ノズル１１９から下方へ照射されて、図示省略のワーク
にレーザ加工が行なわれる。
【００４２】図示省略のワークが３次元形状（立体形状
）の場合にはＺ軸方向だけでなく、Ａ軸，Ｂ軸回転体６
９，１１７をＡ軸，Ｂ軸方向に回動されることにより容
易に行なわれる。
）の場合にはＺ軸方向だけでなく、Ａ軸，Ｂ軸回転体６
９，１１７をＡ軸，Ｂ軸方向に回動されることにより容
易に行なわれる。
【００４３】このように、レーザノズル支持杆としての
ボールねじスプライン軸６３がパイプ形状となっている
ため、レーザ光ＬＢの保護管とＡ軸回転体６９がＡ軸方
向に回動する際の回転軸の役目を果しており、レーザ加
工ヘッド装置６１自体を軽量化させることができると共
に、従来に比べてコンパクト化させることができる。
ボールねじスプライン軸６３がパイプ形状となっている
ため、レーザ光ＬＢの保護管とＡ軸回転体６９がＡ軸方
向に回動する際の回転軸の役目を果しており、レーザ加
工ヘッド装置６１自体を軽量化させることができると共
に、従来に比べてコンパクト化させることができる。
【００４４】また、このような構造とすることにより、
Ｚ軸移動重量の軽減，駆動，ガイド機構の合理化が図ら
れると共に、レーザ加工ヘッド装置６１のまわりに突起
物がないからワークへの接近性がよくなる。またモータ
用ケーブル中継用スリップリングが廃止される。
Ｚ軸移動重量の軽減，駆動，ガイド機構の合理化が図ら
れると共に、レーザ加工ヘッド装置６１のまわりに突起
物がないからワークへの接近性がよくなる。またモータ
用ケーブル中継用スリップリングが廃止される。
【００４５】さらに、ボールねじスプライン軸６３，ボ
ールねじナット６５，ボールスプラインナット６７を採
用してＺ軸方向の移動を行なっているため、駆動系がシ
ンプルになると共に、高速で正確に移動させることがで
きる。
ールねじナット６５，ボールスプラインナット６７を採
用してＺ軸方向の移動を行なっているため、駆動系がシ
ンプルになると共に、高速で正確に移動させることがで
きる。
【００４６】なお、この発明は、前述した実施例に限定
させることなく、適宜の変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。本実施例では各軸モ
ータ出力の伝達にプーリ，タイミングベルトを使用して
いるが、それ以外の平歯車，チェンなどの伝達機構でも
よい。た、Ｂ軸モータを軸回転体に固定したものも考え
られる。
させることなく、適宜の変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。本実施例では各軸モ
ータ出力の伝達にプーリ，タイミングベルトを使用して
いるが、それ以外の平歯車，チェンなどの伝達機構でも
よい。た、Ｂ軸モータを軸回転体に固定したものも考え
られる。
【００４７】
【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、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、レーザ加工ヘッド自体を
従来のものに比べて、構造をシンプル化し、かつ軽量化
され、かつコンパクト化させることができる。
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、レーザ加工ヘッド自体を
従来のものに比べて、構造をシンプル化し、かつ軽量化
され、かつコンパクト化させることができる。
【図１】この発明の第１実施例を示すレーザ加工ヘッド
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図２】この発明の第２実施例を示すレーザ加工装置の
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３】図２における断面図である。
【符号の説明】
９ レーザ加工ヘッド装置
１１ Ａ軸移動体（レーザノズル支持杆）２３ ボ
ールねじ ３７ Ａ軸用駆動モータ ４３ レーザノズル ４５ Ｂ軸移動体 ６１ レーザ加工ヘッド装置 ６３ ボールねじスプライン軸（レーザノズル支持杆
）６５ ボールねじナット ６７ ボールスプラインナット ６９ Ａ軸回転体 ７５ Ｚ軸用モータ ８３ Ａ軸用駆動モータ １０３ Ｂ軸シャフト １０７ Ｂ軸用駆動モータ １１７ Ｂ軸回転体 １１９ レーザノズル
ールねじ ３７ Ａ軸用駆動モータ ４３ レーザノズル ４５ Ｂ軸移動体 ６１ レーザ加工ヘッド装置 ６３ ボールねじスプライン軸（レーザノズル支持杆
）６５ ボールねじナット ６７ ボールスプラインナット ６９ Ａ軸回転体 ７５ Ｚ軸用モータ ８３ Ａ軸用駆動モータ １０３ Ｂ軸シャフト １０７ Ｂ軸用駆動モータ １１７ Ｂ軸回転体 １１９ レーザノズル
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッ
ドを上下動自在かつ垂直軸心回りに回動自在に設けてな
るレーザ加工ヘッド装置にして、下端部にレーザノズル
を支承したノズル支持杆をレーザ光が透過自在なパイプ
状に形成すると共に、上記ノズル支持杆をレーザ加工機
の案内部に上下動自在に支承して設け、上記ノズル支持
杆自体を軸心回りに回動自在に設け、ノズル支持杆をレ
ーザ光の保護管と回転軸とを兼用してなることを特徴と
するレーザ加工ヘッド装置。 - 【請求項２】 前記ノズル支持杆がパイプ状のボール
ねじスプライン軸よりなり、ノズル支持杆を上下に案内
する案内部がボールねじナット部およびボールスプライ
ンナット部よりなることを特徴とする請求項１記載のレ
ーザ加工ヘッド装置。 - 【請求項３】 レーザ加工機におけるフレームに回転
自在かつ固定自在に支承されたボールねじナットとボー
ルスプラインナットとを上下に離隔して設けると共に、
上記両ナットにボールねじスプライン軸を上下動かつ回
転自在に嵌入支持して設け、上記ボールねじスプライン
軸の下端部に設けたレーザノズルを、ボールねじスプラ
イン軸と直交する方向の軸心回りに回転自在に支承して
設け、上記レーザノズルを回転するための回転軸をレー
ザ光が透過自在なパイプ状に形成すると共に、前記ボー
ルねじスプライン軸内に回動自在に設けてなることを特
徴とするレーザ加工ヘッド装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04673091A JP3157847B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | レーザ加工ヘッド装置 |
| DE69220494T DE69220494T2 (de) | 1991-03-12 | 1992-03-09 | Laserbearbeitungskopfvorrichtung |
| US07/946,345 US5374804A (en) | 1991-03-12 | 1992-03-09 | Laser head device |
| EP92905787A EP0598901B1 (en) | 1991-03-12 | 1992-03-09 | Laser machining head device |
| PCT/JP1992/000281 WO1992016333A1 (fr) | 1991-03-12 | 1992-03-09 | Dispositif a tete d'usinage au laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04673091A JP3157847B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | レーザ加工ヘッド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367389A true JPH04367389A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3157847B2 JP3157847B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=12755452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04673091A Expired - Fee Related JP3157847B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | レーザ加工ヘッド装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5374804A (ja) |
| EP (1) | EP0598901B1 (ja) |
| JP (1) | JP3157847B2 (ja) |
| DE (1) | DE69220494T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992016333A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527085A (ja) * | 2003-03-18 | 2006-11-30 | ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター | 建造物の表面から材料を除去するためのレーザ照射ヘッド |
| JP2007044656A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 塗装ロボット |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4433675A1 (de) * | 1994-09-21 | 1996-03-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Kompakter Laserbearbeitungskopf zur Lasermaterialbearbeitung |
| DE69600131T2 (de) * | 1995-04-19 | 1998-07-23 | Gerber Garment Technology Inc | Laserschneidgerät und Verfahren zum Schneiden von Flachmaterial |
| US5925268A (en) * | 1996-06-06 | 1999-07-20 | Engauge Inc. | Laser welding apparatus employing a tilting mechanism and seam follower |
| JP2001129675A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-15 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | トーチの角度設定装置 |
| US20050194367A1 (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-08 | Fredrick William G.Jr. | System and method for remote controlled actuation of laser processing head |
| JP5736284B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2015-06-17 | 株式会社ミツトヨ | 精密移動装置 |
| JPWO2017043042A1 (ja) * | 2015-09-08 | 2018-07-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッドおよびその原点校正方法 |
| CN107020451B (zh) * | 2017-06-19 | 2019-09-24 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 可旋转扫描的激光输出装置 |
| US11880045B2 (en) | 2020-10-02 | 2024-01-23 | Paul Kratzke | Motion generator |
| CN115302094A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-08 | 广东培创智能技术有限公司 | 一种鞋靴全自动激光修边生产方法 |
| CN116765595A (zh) * | 2023-07-04 | 2023-09-19 | 华工法利莱切焊系统工程有限公司 | 一种三维五轴激光切割头 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02108489A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-20 | Fanuc Ltd | 多関節型レーザロボットの手首機構 |
| JPH02179381A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-12 | Fanuc Ltd | レーザーロボットの手首構造 |
| JPH02200390A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Fanuc Ltd | 産業用レーザロボットの手首構造 |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP04673091A patent/JP3157847B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-03-09 DE DE69220494T patent/DE69220494T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-09 US US07/946,345 patent/US5374804A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-09 WO PCT/JP1992/000281 patent/WO1992016333A1/ja not_active Ceased
- 1992-03-09 EP EP92905787A patent/EP0598901B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527085A (ja) * | 2003-03-18 | 2006-11-30 | ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター | 建造物の表面から材料を除去するためのレーザ照射ヘッド |
| JP2007044656A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 塗装ロボット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0598901A1 (en) | 1994-06-01 |
| US5374804A (en) | 1994-12-20 |
| EP0598901B1 (en) | 1997-06-18 |
| EP0598901A4 (en) | 1993-07-16 |
| DE69220494D1 (de) | 1997-07-24 |
| JP3157847B2 (ja) | 2001-04-16 |
| DE69220494T2 (de) | 1997-10-16 |
| WO1992016333A1 (fr) | 1992-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |