JPH10277748A - Plasma processing apparatus and processing method - Google Patents
Plasma processing apparatus and processing methodInfo
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- JPH10277748A JPH10277748A JP10098097A JP10098097A JPH10277748A JP H10277748 A JPH10277748 A JP H10277748A JP 10098097 A JP10098097 A JP 10098097A JP 10098097 A JP10098097 A JP 10098097A JP H10277748 A JPH10277748 A JP H10277748A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマアーク又はプラズマジェットにより
被加工物を高精度で加工すること。
【構成】 プラズマアーク又はプラズマジェットを発生
するプラズマトーチ12を備えたプラズマ加工装置にお
いて、プラズマトーチ12から離れた位置に配置され、
アイマークを備えて被加工物6の加工点を拡大するため
の像拡大手段7と、像拡大手段7のアイマークに対して
被加工物6の加工点の位置を調整し得る3次元位置調整
手段4と、被加工物6をクランプするためのものであっ
て、3次元位置調整手段4上に配置されたクランプ手段
5と、3次元位置調整手段4を搭載してなり、像拡大手
段7側の第1の設定位置とプラズマトーチ11側の第2
の設定位置との間で被加工物6を移動させ得る移動手段
3と、前記第1の設定位置を決めるための第1のストッ
パ手段13と、前記第2の設定位置を決めるための第2
のストッパ手段14とを備えたことを特徴とするプラズ
マ加工装置。
(57) [Abstract] [Purpose] To process a workpiece with high accuracy by a plasma arc or a plasma jet. In a plasma processing apparatus provided with a plasma torch 12 for generating a plasma arc or a plasma jet, the plasma processing apparatus is disposed at a position away from the plasma torch 12,
Image enlarging means 7 for enlarging the processing point of the workpiece 6 with an eye mark, and three-dimensional position adjustment for adjusting the position of the processing point of the workpiece 6 with respect to the eye mark of the image enlarging means 7 Means for clamping the workpiece 6 and the workpiece 6, the clamping means 5 being disposed on the three-dimensional position adjusting means 4, and the three-dimensional position adjusting means 4 being mounted thereon, and the image enlarging means 7. 1st set position on the side and the 2nd side on the plasma torch 11 side
Moving means 3 capable of moving the workpiece 6 between the first set position, first stopper means 13 for determining the first set position, and second stopper means 13 for determining the second set position.
And a stopper means 14.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】 本発明は、金属材料などからな
る被加工物を高精度で加工するのに適したプラズマ加工
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus suitable for processing a workpiece made of a metal material or the like with high accuracy.
【0002】 一般に金属材料同士を高精度で溶接など
加工したり、微細加工する場合にはレーザ加工機が用い
られている。レーザ溶接の場合には、溶接点をレンズな
どで拡大することができ、またその拡大した溶接点にレ
ーザ光を合わせることが容易に行えることと、レーザビ
ーム径を十分に絞ることができるからである。しかし、
レーザ光加工装置はコストが高いのが最大の欠点であ
る。In general, a laser processing machine is used for processing metal materials with high precision such as welding or fine processing. In the case of laser welding, the welding point can be enlarged with a lens or the like, and the laser beam can be easily adjusted to the enlarged welding point, and the laser beam diameter can be sufficiently reduced. is there. But,
The biggest drawback of the laser beam processing device is that the cost is high.
【0003】 このようなことから、さほど高い精度を
要求されない場合にはプラズマアーク加工機が用いられ
ることが多いが、プラズマアーク又はプラズマジェット
は光学的レンズで所定位置に収束させることができない
ので、図5に示すようにプラズマトーチPと被加工物W
との位置合わせを目視により行って、プラズマアーク又
はプラズマジェットを加工点に合わせて加工を行ってい
るのが現状である。[0003] For this reason, a plasma arc machine is often used when not very high accuracy is required, but a plasma arc or a plasma jet cannot be converged to a predetermined position by an optical lens. As shown in FIG. 5, the plasma torch P and the workpiece W
At present, processing is performed by visually aligning the position and the position of the plasma arc or plasma jet with the processing point.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】 このように目視によ
りプラズマアーク又はプラズマジェットを加工点に位置
合わせする方法では、±0.5mm程度の位置決め精度
が限度であり、例えば±0.02mm程度の範囲内で、
プラズマアーク又はプラズマジェットで被加工物の所定
加工位置にマークを付したり、溶接する場合には目視で
は不可能である。In such a method of visually aligning a plasma arc or a plasma jet to a processing point, a positioning accuracy of about ± 0.5 mm is a limit, for example, a range of about ± 0.02 mm. At the inner,
It is impossible to visually mark or weld a predetermined processing position on a workpiece with a plasma arc or a plasma jet.
【0005】 したがって本発明では、第1の設定位置
に対応する位置において予め位置決めした光学的レンズ
のアイマークに被加工物の加工点が合致するように移動
台の上で被加工物の位置調整を行った後に、移動台を移
動させて被加工物を第2の設定位置に対応する位置に停
止さて、プラズマアーク又はプラズマジェットにより高
精度の加工を行うことを目的としている。[0005] Accordingly, in the present invention, the position of the workpiece is adjusted on the movable base such that the processing point of the workpiece matches the eye mark of the optical lens previously positioned at the position corresponding to the first set position. After performing the above, the moving table is moved to stop the workpiece at a position corresponding to the second set position, and the object is to perform high-precision processing using a plasma arc or a plasma jet.
【0006】[0006]
【問題を解決するための手段】 前述のような課題を解
決するため、第1の発明では、プラズマアーク又はプラ
ズマジェットを発生するプラズマトーチを備えたプラズ
マ加工装置において、前記プラズマトーチから離れた位
置に配置され、アイマークを備えて被加工物の加工点を
拡大するための像拡大手段と、この像拡大手段の前記ア
イマークに対して前記被加工物の前記加工点の位置を調
整し得る3次元位置調整手段と、前記被加工物をクラン
プするためのものであって、前記3次元位置調整手段上
に配置されたクランプ手段と、前記3次元位置調整手段
を搭載してなり、前記像拡大手段側の第1の設定位置と
前記プラズマトーチ側の第2の設定位置との間で移動し
得る移動手段と、前記第1の設定位置を決めるための第
1のストッパ手段と、前記第2の設定位置を決めるため
の第2のストッパ手段とを備えたことを特徴とするプラ
ズマ加工装置を提供するものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, according to a first aspect, in a plasma processing apparatus provided with a plasma torch for generating a plasma arc or a plasma jet, a position remote from the plasma torch is provided. Image enlarging means for enlarging a processing point of a workpiece provided with an eye mark, and adjusting a position of the processing point of the workpiece with respect to the eye mark of the image enlarging means. Three-dimensional position adjusting means, for clamping the workpiece, wherein the clamping means disposed on the three-dimensional position adjusting means and the three-dimensional position adjusting means are mounted, and Moving means capable of moving between a first set position on the enlargement means side and a second set position on the plasma torch side, and first stopper means for determining the first set position; And a second stopper means for deciding the second set position.
【0007】 前述のような課題を解決するため、第2
の発明では、プラズマアーク又はプラズマジェットを発
生するプラズマトーチを備えたプラズマ加工装置におい
て、前記プラズマトーチから離れた位置に配置され、ア
イマークを備えて被加工物の加工点を拡大するための像
拡大手段と、この像拡大手段の前記アイマークに対して
前記被加工物の前記加工点の位置を調整し得る3次元位
置調整手段と、前記被加工物をクランプするためのもの
であって、前記3次元位置調整手段上に配置されたクラ
ンプ手段と、前記プラズマトーチと前記像拡大手段とを
搭載してなり、第1の設定位置と第2の設定位置間で動
いて前記プラズマトーチと前記像拡大手段を選択的に前
記被加工物の直下まで移動させる移動手段と、前記第1
の設定位置を決めるための第1のストッパ手段と、前記
第2の設定位置を決めるための第2のストッパ手段とを
備えたことを特徴とするプラズマ加工装置を提供するも
のである。[0007] To solve the above-mentioned problem, a second
According to the invention, in a plasma processing apparatus provided with a plasma torch for generating a plasma arc or a plasma jet, an image for disposing a processing point on a workpiece to be processed is provided at a position distant from the plasma torch and provided with an eye mark. Magnifying means, three-dimensional position adjusting means capable of adjusting the position of the processing point of the workpiece with respect to the eye mark of the image magnifying means, and for clamping the workpiece, The plasma torch includes a clamp unit disposed on the three-dimensional position adjusting unit, the plasma torch and the image enlarging unit, and moves between a first set position and a second set position to form the plasma torch and the image torch. Moving means for selectively moving the image enlarging means to just below the workpiece;
And a second stopper for determining the second set position. The present invention provides a plasma processing apparatus characterized by comprising: a first stopper for determining the set position; and a second stopper for determining the second set position.
【0008】 前述のような課題を解決するため、第3
の発明では、請求項1又は請求項2のいずれかにおい
て、前記移動手段と前記第1のストッパ手段、及び/又
は前記移動手段と前記第2のストッパ手段とを係合させ
る手段を備えたことを特徴とするプラズマ加工装置を提
供するものである。[0008] In order to solve the above-mentioned problem, a third
In the present invention, in any one of the first and second aspects, a means for engaging the moving means and the first stopper means and / or the moving means and the second stopper means is provided. It is intended to provide a plasma processing apparatus characterized by the following.
【0009】 前述のような課題を解決するため、第4
の発明では、請求項1又は請求項2のいずれかにおい
て、前記移動手段がガイド手段によりガイドされて、前
記第1のストッパ手段と第2のストッパ手段との間を直
線的に往復移動することを特徴とするプラズマ加工装置
を提供するものである。In order to solve the above-mentioned problem, a fourth
According to the invention, the moving means is guided by a guide means and linearly reciprocates between the first stopper means and the second stopper means. It is intended to provide a plasma processing apparatus characterized by the following.
【0010】 前述のような課題を解決するため、第5
の発明では、請求項1又は請求項2のいずれかにおい
て、前記移動手段が中心シャフトの中心軸線を回転する
ことにより前記第1のストッパ手段と第2のストッパ手
段間を回転移動して、前記プラズマトーチと前記像拡大
手段とを選択的に前記被加工物まで移動させることを特
徴とするプラズマ加工装置を提供するものである。[0010] In order to solve the above-mentioned problems, a fifth
According to the invention, in any one of claims 1 and 2, the moving means rotates between the first stopper means and the second stopper means by rotating a center axis of a center shaft, and An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus characterized by selectively moving a plasma torch and the image enlarging means to the workpiece.
【0011】 前述のような課題を解決するため、第6
の発明では、請求項1ないし請求項5のいずれかにおい
て、前記像拡大手段はその位置を調整し得る第1の支承
手段に支承されていることを特徴とするプラズマ加工装
置を提供するものである。[0011] In order to solve the above-mentioned problem, the sixth
According to the invention, there is provided a plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the image enlarging means is supported by a first supporting means whose position can be adjusted. is there.
【0012】 前述のような課題を解決するため、第7
の発明では、請求項1ないし請求項6のいずれかにおい
て、前記プラズマトーチはその位置を調整し得る第2の
支承手段に支承されていることを特徴とするプラズマ加
工装置を提供するものである。[0012] In order to solve the above-mentioned problems, a seventh
According to the invention, there is provided a plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the plasma torch is supported by a second support means capable of adjusting its position. .
【0013】 前述のような課題を解決するため、第8
の発明では、プラズマ加工装置のプラズマトーチから発
生されるプラズマアーク又はプラズマジェットにより被
加工物を高精度で加工する方法において、第1の設定位
置に対応する位置で、前記被加工物の加工点が前記プラ
ズマトーチから離れた位置に存在する像拡大手段のアイ
マークに合致するように、前記被加工物又は前記像拡大
手段の位置調整を行い、しかる後、前記被加工物又は前
記プラズマトーチを第2の設定位置に対応する位置へ移
動させて停止させた状態で、前記プラズマアーク又はプ
ラズマジェットにより前記被加工物を加工することを特
徴とするプラズマ加工方法を提供するものである。[0013] To solve the above-mentioned problem, an eighth
According to the invention, in a method of processing a workpiece with high accuracy by a plasma arc or a plasma jet generated from a plasma torch of a plasma processing apparatus, a processing point of the workpiece is set at a position corresponding to a first set position. The position of the workpiece or the image enlarging means is adjusted so that the eye mark of the image enlarging means located at a position distant from the plasma torch, and then the workpiece or the plasma torch is A plasma processing method characterized by processing the workpiece by the plasma arc or the plasma jet in a state where the workpiece is stopped after being moved to a position corresponding to a second set position.
【0014】 前述のような課題を解決するため、第9
の発明では、請求項8において、前記被加工物を加工す
る前に、前記第2の設定位置に対応する位置で位置決め
用ワークに前記プラズマトーチのプラズマアーク又はプ
ラズマジェットによりマークを付け、次に前記第1の設
定位置に対応する位置で前記位置決め用ワークの前記マ
ークに前記像拡大手段の前記アイマークを合致させるよ
う、前記像拡大手段の位置調整を行った後、該像拡大手
段又は前記被加工物の位置を固定することを特徴とする
プラズマ加工方法を提供するものである。In order to solve the above-mentioned problem, a ninth
In the invention of claim 8, in claim 8, before processing the workpiece, at a position corresponding to the second set position, a mark is applied to a positioning work by a plasma arc or a plasma jet of the plasma torch, After adjusting the position of the image enlarging means so that the eye mark of the image enlarging means matches the mark of the positioning work at a position corresponding to the first set position, the image enlarging means or the image enlarging means An object of the present invention is to provide a plasma processing method characterized by fixing a position of a workpiece.
【0015】[0015]
【発明を実施するための形態】 図1により本発明を実
施するための形態について説明する。図1において、こ
のプラズマ加工装置は、主にベース部材1、ベース部材
1上に固定されたガイドレール2、ガイドレール2を双
方向に移動できる移動台3、移動台3上に搭載され固定
された通常の3次元位置調整装置4、3次元位置調整装
置4上に搭載されて被加工物6をクランプするクランプ
装置5、単一の光学的レンズ又は複数の光学的レンズを
組み合わせてなる拡大鏡のような像拡大手段7、第1の
支承ポスト8Aとこのポストに対してある角度の範囲内
で旋回でき、かつ上下動と伸縮できるように取り付けら
れた第1の支承アーム8Bから構成されて、像拡大手段
7を支承する第1の支承手段8、第1の支承アーム8B
の先端部分に取り付けられて、像拡大手段7の垂直方向
(Z方向)の位置を調整する位置調整手段9と、第2の
支承ポスト10Aとこのポストに対してある角度の範囲
内で旋回でき、かつ上下動と伸縮ができるように取り付
けられた第2の支承アーム10Bから構成されて、プラ
ズマトーチ11を支承する第2の支承手段10、第2の
支承アーム10Bの先端部分に固定された被加工物6の
高さを位置合わせするための高さ検出プローブ12、及
び移動台3の停止位置を決めるための第1のストッパ手
段13と第2のストッパ手段14とを備える。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, this plasma processing apparatus mainly includes a base member 1, a guide rail 2 fixed on the base member 1, a movable base 3 capable of moving the guide rail 2 in both directions, and mounted and fixed on the movable base 3. A conventional three-dimensional position adjusting device 4, a clamp device 5 mounted on the three-dimensional position adjusting device 4 and clamping a workpiece 6, a magnifying mirror comprising a single optical lens or a combination of a plurality of optical lenses And a first bearing post 8A, and a first bearing arm 8B attached to the first bearing post 8A so as to be able to pivot within a certain angle range with respect to this post and to be able to expand and contract vertically. , First support means 8 for supporting image enlarging means 7, first support arm 8B
A position adjusting means 9 for adjusting the position of the image enlarging means 7 in the vertical direction (Z direction), a second support post 10A, and a pivot within a certain angle with respect to this post. A second support arm 10B mounted so as to be able to move up and down and expand and contract. The second support means 10 for supporting the plasma torch 11 is fixed to the tip of the second support arm 10B. A height detecting probe 12 for positioning the height of the workpiece 6 and first and second stopper means 13 and 14 for determining a stop position of the moving table 3 are provided.
【0016】 ガイドレール2と移動台3は良く知られ
ている直線駆動ベアリング装置などを利用して構成する
ことができる。3次元位置調整装置4は、互いに垂直な
各方向の調整ハンドル4A,4B,4Cそれぞれを手動
で操作することにより、クランプ装置5にクランプされ
た被加工物6の位置をX,Y,Z方向に調整できる。予
め像拡大手段7、プラズマトーチ11、第1のストッパ
手段13及び第2のストッパ手段14はそれぞれ目視で
設定される。The guide rail 2 and the movable base 3 can be configured using a well-known linear drive bearing device or the like. The three-dimensional position adjusting device 4 manually adjusts the adjustment handles 4A, 4B, 4C in the respective directions perpendicular to each other, thereby changing the position of the workpiece 6 clamped by the clamp device 5 in the X, Y, and Z directions. Can be adjusted. The image enlarging means 7, the plasma torch 11, the first stopper means 13, and the second stopper means 14 are each set in advance by visual observation.
【0017】 先ず加工する前に、被加工物6に相当す
る位置決め用ワークをクランプ装置5にクランプさせ、
図1(B)に示すように移動台3の図面右側壁を第2の
ストッパ手段14に当接させる。このとき移動台3の図
面右側側壁を第2のストッパ手段14との対向する面
が、互いに離れていては後述する精確な位置決めができ
ないので、確実に接している必要がある。したがって、
それら面のいずれか一方に永久磁石を埋め込んで置く
か、あるいは双方に逆極性の永久磁石を埋め込んで置い
ても良いが、この実施例では図2に示すような市販され
ている機械的係合手段AとBを用いた。First, before processing, a positioning work corresponding to the workpiece 6 is clamped by the clamp device 5,
As shown in FIG. 1B, the right side wall of the movable base 3 in the drawing is brought into contact with the second stopper means 14. At this time, if the right side wall of the movable base 3 in the drawing and the surface facing the second stopper means 14 are apart from each other, accurate positioning described later cannot be performed, so that the movable base 3 needs to be securely contacted. Therefore,
Permanent magnets may be embedded in either one of the surfaces, or permanent magnets of opposite polarity may be embedded in both surfaces. However, in this embodiment, a commercially available mechanical engagement as shown in FIG. Means A and B were used.
【0018】 第1の係合手段Aと第2の係合手段Bと
は対で用いられ、第1の係合手段Aがネジ穴A1を利用
して移動台3の前面と後面それぞれにネジ止めされると
きには、第2の係合手段Bがストッパ手段13と14の
対向する面にネジ穴B1を利用してそれぞれネジ止めさ
れる。第1の係合手段Aは凸部A2とA3とに挟まれた
中央凹所aに凸部A2とA3の側面からボールA2とA
3の頂部が突出している。これらボールは凸部A4とA
5に埋設され図示されていないバネによって中央凹所a
に押し出されており、ボールA4とA5との間隔を広げ
る外力が働くとき、ボールA4とA5は後退し、その外
力が取り払われると再び中央凹所aに突出する構造にな
っている。The first engagement means A and the second engagement means B are used in pairs, and the first engagement means A is provided with screws on the front surface and the rear surface of the movable base 3 using the screw holes A1. When being stopped, the second engagement means B is screwed to the opposing surfaces of the stopper means 13 and 14 using the screw holes B1. The first engagement means A includes balls A2 and A in the central recess a between the projections A2 and A3 from the side surfaces of the projections A2 and A3.
The top of 3 is protruding. These balls are convex A4 and A
5 by a spring (not shown) embedded in the central recess a.
When an external force acts to widen the distance between the balls A4 and A5, the balls A4 and A5 retreat, and when the external force is removed, the balls A4 and A5 again project into the central recess a.
【0019】 第2の係合手段Bは、ボールA4とA5
の頂部が突出している中央凹所aの形状に適合する部分
球形状の凸部B2を矩形板の中央に有している。凸部B
2の頂部B3は平坦になっており、第1の係合手段Aと
第2の係合手段Bとが係合するとき、凸部B2の頂部B
3の平坦面が第1の係合手段Aの中央凹所aの底面a1
に当接する。凸部B2の最大幅は中央凹所aの幅よりも
若干小さくなっており、そのつけ根部分B4はボールA
4とA5と適合するような形状で幅が狭くなっている。The second engagement means B includes balls A4 and A5
Has a partially spherical convex portion B2 at the center of the rectangular plate that conforms to the shape of the central concave portion a from which the top portion protrudes. Convex part B
The top B3 of the projection B2 is flat when the first engagement means A and the second engagement means B are engaged.
3 is the bottom surface a1 of the central recess a of the first engagement means A.
Abut. The maximum width of the convex portion B2 is slightly smaller than the width of the central concave portion a.
The width is narrowed in a shape compatible with A4 and A5.
【0020】 このような構造を持つ第1の係合手段A
と第2の係合手段Bは、相対的に合わさる方向の外力を
受けると、第2の係合手段Bの凸部B2が第1の係合手
段Aの中央凹所aに入り、凸部B2とボールA2とA3
との形状により、ボールA2とA3には凸部B2の進行
方向に垂直な力が働き、ボールA2とA3は図示してい
ないバネの力に逆らって凸部A2とA3内へそれぞれ後
退し、第2の係合手段Bの凸部B2の頂部B3の平坦面
が第1の係合手段Aの中央凹所aの底面a1に当接す
る。この状態では、前記バネの弾性力でボールA4とA
5が凸部B2のつけ根部分B4を両側から挟み付け、第
1の係合手段Aを中央凹所aの底面a1方向へ押圧して
いる。したがって、第1の係合手段Aと第2の係合手段
Bとの間にこれらを離す方向の外力を与えない限り、凸
部B2の頂部B3の平坦面は中央凹所aの底面a1に当
接したままになる。The first engaging means A having such a structure
When the second engaging means B and the second engaging means B receive an external force in a direction in which they relatively match, the convex portion B2 of the second engaging means B enters the central recess a of the first engaging means A, and B2 and ball A2 and A3
Due to the shape of the above, a force perpendicular to the traveling direction of the convex portion B2 acts on the balls A2 and A3, and the balls A2 and A3 retreat into the convex portions A2 and A3, respectively, against the force of a spring (not shown), The flat surface of the top B3 of the projection B2 of the second engagement means B abuts on the bottom surface a1 of the central recess a of the first engagement means A. In this state, the balls A4 and A4 are
5 sandwiches the base portion B4 of the projection B2 from both sides, and presses the first engagement means A in the direction of the bottom surface a1 of the central recess a. Therefore, as long as no external force is applied between the first engaging means A and the second engaging means B in the direction of separating them, the flat surface of the top B3 of the convex part B2 is on the bottom surface a1 of the central concave part a. Stay in contact.
【0021】 このように移動台3の図面右側壁を第2
のストッパ手段14に当接させ、第1の係合手段Aと第
2の係合手段Bとを係合させた状態で、プラズマ加工装
置を動作させる。次に、第2の支承ポスト10Aに対し
て第2の支承アーム10Bを上下に移動させると共に伸
縮させ、かつ水平方向に旋回させることにより、プラズ
マアーク又はプラズマジェットを発生させた状態でプラ
ズマトーチ11をクランプ装置5にクランプされた位置
決め用ワークに位置合わせし、プラズマアーク又はプラ
ズマジェットの熱で位置決め用ワークにマークを付け
る。この際、位置決め用ワークは被加工物と同じもので
なくても良いが、被加工物と同じものを用いて、目視で
プラズマアーク又はプラズマジェットがその加工点近傍
にマークが付されるように、第2のストッパ手段14を
固定すると共に、プラズマトーチ11の位置を調整して
設定した方が、プラズマトーチ11ばかりでなく像拡大
手段7をも微調整で位置決めできるので好都合である。As described above, the right side wall of the movable base 3 in the drawing is
The plasma processing apparatus is operated in a state in which the first engagement means A and the second engagement means B are engaged with each other so as to abut against the stopper means 14 of FIG. Next, by moving the second support arm 10B up and down with respect to the second support post 10A, expanding and contracting it, and turning it horizontally, the plasma torch 11 is generated in a state where a plasma arc or a plasma jet is generated. Is aligned with the positioning work clamped by the clamp device 5, and a mark is made on the positioning work by the heat of the plasma arc or plasma jet. At this time, the positioning work may not be the same as the workpiece, but using the same workpiece as the workpiece so that the plasma arc or plasma jet is visually marked near the processing point. It is more convenient to fix the second stopper means 14 and to adjust and set the position of the plasma torch 11 because not only the plasma torch 11 but also the image enlarging means 7 can be positioned by fine adjustment.
【0022】 次に、ガイドレール2に沿って移動台3
を図示左側に移動させ、前述と同様に移動台3の左側側
壁を第1のストッパ手段13に係合させる。この状態
で、第1の支承手段8の第2の支承アーム10Bを第2
の支承ポスト10Aに対して水平方向に旋回させると共
に伸縮させ、かつ位置調整機構9の摘まみ9Aより高さ
調整を行うことにより、像拡大手段7の中央に付された
アイマークを、プラズマトーチ11を利用して位置決め
用ワークに付されたマークに合致させる。この位置に像
拡大手段7を設定することにより、逆に移動台3とスト
ッパ手段13、14との位置関係が前述の通りであれ
ば、像拡大手段7のアイマークに合致する点はプラズマ
アーク又はプラズマジェットに合致することになる。Next, the moving table 3 is moved along the guide rail 2.
Is moved to the left side in the figure, and the left side wall of the movable base 3 is engaged with the first stopper means 13 as described above. In this state, the second support arm 10B of the first support means 8 is
By pivoting and expanding and contracting the support post 10A horizontally in the horizontal direction and adjusting the height from the knob 9A of the position adjustment mechanism 9, the eye mark provided at the center of the image enlarging means 7 can be changed to a plasma torch. 11 is used to match the mark on the positioning work. By setting the image magnifying means 7 at this position, on the contrary, if the positional relationship between the movable base 3 and the stopper means 13 and 14 is as described above, the point matching the eye mark of the image magnifying means 7 is the plasma arc. Or it will match the plasma jet.
【0023】 このようにして位置決めした後は、像拡
大手段7、プラズマトーチ11及び第1、第2のストッ
パ手段13と14を動かしてはならない。その状態で、
移動台3上の3次元位置調整装置4に搭載されたクラン
プ手段5に被加工物6をクランプさせ、図1(A)に示
すように移動台3の図示左側側壁を第1のストッパ手段
13に係合させる。次に像拡大手段7を通して、クラン
プ手段5にクランプされた被加工物6を拡大して眺め、
3次元位置調整装置4のX,Y,Z方向の調整ハンドル
4A,4B,4Cを調整して、被加工物6の加工点を像
拡大手段7のアイマーク(図示せず)に合致させる。After positioning in this way, the image magnifying means 7, the plasma torch 11, and the first and second stopper means 13 and 14 must not be moved. In that state,
The workpiece 6 is clamped by the clamping means 5 mounted on the three-dimensional position adjusting device 4 on the moving table 3, and the left side wall of the moving table 3 is fixed to the first stopper means 13 as shown in FIG. To be engaged. Next, the workpiece 6 clamped by the clamping means 5 is magnified and viewed through the image enlarging means 7,
By adjusting the adjustment handles 4A, 4B, and 4C in the X, Y, and Z directions of the three-dimensional position adjustment device 4, the processing point of the workpiece 6 matches the eye mark (not shown) of the image enlarging means 7.
【0024】 しかる後、ガイドレール2に沿って移動
台3を図面右側に移動させ、図1(B)に示すように移
動台3の図示右側側壁を第2のストッパ手段14に係合
させる。この状態では、クランプ手段5にクランプされ
た被加工物6の加工点は必ず、プラズマトーチ11から
発生されるプラズマアーク又はプラズマジェットに合致
するので、後はプラズマトーチ11からプラズマアーク
又はプラズマジェットを発生して被加工物6の加工を行
えば、図4に示すように非常に高い精度で加工点6aを
溶接などできる。Thereafter, the movable table 3 is moved rightward in the drawing along the guide rail 2, and the right side wall of the movable table 3 is engaged with the second stopper means 14 as shown in FIG. In this state, the processing point of the workpiece 6 clamped by the clamping means 5 always matches the plasma arc or the plasma jet generated from the plasma torch 11, so that the plasma arc or the plasma jet is thereafter discharged from the plasma torch 11. When the workpiece 6 is generated and processed, the processing point 6a can be welded with very high accuracy as shown in FIG.
【0025】 Z方向、つまり被加工物の高さ方向の位
置決めに関しては、レンズの焦点深度によりZ方向は変
わってしまうので、通常、加工点6aとプラズマトーチ
11の先端との距離は0.3から3mm程度であるの
で、高さ検出プローブ12の先端12aがプラズマトー
チ11の先端から0.3から3mm程度だけ下方で,か
つガイドレール2上方に位置するよう、高さ検出プロー
ブ12を備えると良い。この場合には、先ず高さ検出プ
ローブ12の先端に被加工物6が接するように被加工物
6の高さを調整し、像拡大手段7を通して、3次元位置
調整装置4の水平方向であるX方向とY方向の調整ハン
ドル4A,4Bを調整して、被加工物6の加工点を像拡
大手段7のアイマーク(図示せず)に合致させる。この
ように高さ検出プローブ12を備えることにより、プラ
ズマトーチ11の先端と被加工物6の加工点との間の距
離を確実に所定範囲内にすることができる。With respect to the positioning in the Z direction, that is, the height direction of the workpiece, the Z direction changes depending on the depth of focus of the lens. Therefore, the distance between the processing point 6a and the tip of the plasma torch 11 is usually 0.3. , The height detection probe 12 is provided so that the tip 12 a of the height detection probe 12 is located about 0.3 to 3 mm below the tip of the plasma torch 11 and above the guide rail 2. good. In this case, first, the height of the workpiece 6 is adjusted so that the tip of the height detection probe 12 is in contact with the tip of the height detection probe 12, and the horizontal direction of the three-dimensional position adjustment device 4 is passed through the image enlarging means 7. By adjusting the adjustment handles 4A and 4B in the X and Y directions, the processing point of the workpiece 6 is matched with the eye mark (not shown) of the image enlarging means 7. By providing the height detection probe 12 in this manner, the distance between the tip of the plasma torch 11 and the processing point of the workpiece 6 can be reliably set within a predetermined range.
【0026】 なお、以上述べた実施例では図2に示す
ような係合手段を用いたが、ストッパ手段側に吸引口を
設けて置き、移動台の側壁を吸引する構造のもの、ある
いは移動台をストッパ手段に押しつける構造のものなど
機械的に係合させる機構は種々考えられる。また、この
ような係合手段を備えずに、移動台がストッパ手段に当
接していないとき、警報を発するセンサ装置を備えても
良い。In the above-described embodiment, the engaging means as shown in FIG. 2 is used. However, a suction port is provided on the stopper means side, and a structure for sucking the side wall of the moving table, or the moving table is used. Various mechanisms are conceivable for mechanically engaging such as a structure for pressing the stopper against the stopper means. Further, a sensor device that issues an alarm when the movable table is not in contact with the stopper means may be provided without such an engaging means.
【0027】 次に図3により他の一実施例について説
明する。前記実施例では移動台3が直線運動したのに対
して、この移動台3はベース部材1に固定された固定台
15に固定された中心シャフト16の回りをベアリング
装置17により僅かな外力で回転できるようになってい
る。移動台3の回転運動は第1と第2のストッパ手段1
3と14とで制限される。移動台3が回転運動する点を
除いて動作などは前記実施例と同じであるので説明を省
略する。Next, another embodiment will be described with reference to FIG. In the above embodiment, the moving table 3 linearly moves, whereas the moving table 3 rotates around a central shaft 16 fixed to a fixed table 15 fixed to the base member 1 with a small external force by a bearing device 17. I can do it. The rotational movement of the carriage 3 is controlled by the first and second stopper means 1.
Limited by 3 and 14. The operation and the like are the same as those in the above-described embodiment except that the movable base 3 rotates, and thus the description thereof is omitted.
【0028】 なお、図示していないが、前記実施例で
はいずれも被加工物を移動させたが、装置全体が小さい
場合には、被加工物を固定し、像拡大手段とプラズマト
ーチとを移動させても全く同様に機能させることができ
る。この場合には、3次元位置調整装置を固定にし、そ
の上にクランプ装置を載せ、そのクランプ装置に被加工
物をクランプさせる。そして、回転し得る支承シャフト
に実質的長さの等しい2本支承アームを備え、それら支
承アームに像拡大手段とプラズマアークトーチをそれぞ
れ取り付け、支承シャフトを回転させて像拡大手段とプ
ラズマアークトーチを選択的に被加工物の真上に移動さ
せれば良い。また、前記実施例で3次元位置調整装置を
固定にし、ベース部材を回転させるような構成とするこ
ともできる。Although not shown, the workpiece is moved in any of the above embodiments. However, when the entire apparatus is small, the workpiece is fixed and the image enlarging means and the plasma torch are moved. Even if it is made to function, it can function in exactly the same way. In this case, the three-dimensional position adjusting device is fixed, the clamp device is mounted thereon, and the workpiece is clamped by the clamp device. The rotatable bearing shaft is provided with two bearing arms having substantially the same length, and the image enlarging means and the plasma arc torch are respectively attached to the bearing arms, and the image enlarging means and the plasma arc torch are rotated by rotating the bearing shaft. What is necessary is just to selectively move right above a workpiece. Further, in the above embodiment, the three-dimensional position adjusting device may be fixed and the base member may be rotated.
【0029】[0029]
【発明の効果】 以上述べたように本発明によれば、第
1の設定位置に対応する位置において予め位置決めした
像拡大手段のアイマークに被加工物の加工点が合致する
ように位置調整を行った後に、プラズマトーチ又は被加
工物を第2の設定位置に対応する位置に停止さて、プラ
ズマアーク又はプラズマジェットの熱で加工しているの
で、プラズマトーチから離れた第1の設定位置に対応す
る位置で被加工物の位置決めを行うだけで、高精度の加
工を行うことができる。As described above, according to the present invention, the position is adjusted so that the processing point of the workpiece matches the eye mark of the image enlarging means positioned in advance at the position corresponding to the first set position. After performing, the plasma torch or the workpiece is stopped at the position corresponding to the second set position, and is processed by the heat of the plasma arc or the plasma jet, and thus corresponds to the first set position away from the plasma torch. High-precision processing can be performed only by positioning the workpiece at the position where the processing is performed.
【図1】 本発明の第1の実施の形態を説明するための
図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明を説明するための機械的係合手段の1
例を示す図である。FIG. 2 shows one of mechanical engagement means for explaining the present invention.
It is a figure showing an example.
【図3】 本発明の第2の実施の形態を説明するための
図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
【図5】 従来のプラズマ加工を説明するための図であ
る。FIG. 5 is a view for explaining conventional plasma processing.
1・・・ベース部材、 2・・・ガイド
レール 3・・・移動台 4・・・3次元
位置調整装置 5・・・クランプ装置、 6・・・被加工
物 7・・・像拡大手段、 8・・・第1の
支承手段 9・・・位置調整機構、 10・・・第2の
支承手段 11・・・プラズマトーチ、 12・・・高さ
検出プローブ 13・・・第1のストッパ手段、 14・・・第2
のストッパ手段 15・・・固定台、 16・・・中心
シャフト 17・・・ベアリング装置 A・・・第1の係合手段、 B・・・第2の
係合手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base member, 2 ... Guide rail 3 ... Moving table 4 ... 3D position adjustment device 5 ... Clamping device, 6 ... Workpiece 7 ... Image enlargement means, 8 first support means 9 position adjustment mechanism 10 second support means 11 plasma torch 12 height detecting probe 13 first stopper means , 14 ... second
Stopper means 15 ... fixed base 16 ... center shaft 17 ... bearing device A ... first engagement means B ... second engagement means
Claims (9)
発生するプラズマトーチを備えたプラズマ加工装置にお
いて、 前記プラズマトーチから離れた位置に配置され、アイマ
ークを備えて被加工物の加工点を拡大するための像拡大
手段と、 該像拡大手段の前記アイマークに対して前記被加工物の
前記加工点の位置を調整し得る3次元位置調整手段と、 前記被加工物をクランプするためのものであって、前記
3次元位置調整手段上に配置されたクランプ手段と、 前記3次元位置調整手段を搭載してなり、前記像拡大手
段側の第1の設定位置と前記プラズマトーチ側の第2の
設定位置との間で移動し得る移動手段と、 前記第1の設定位置を決めるための第1のストッパ手段
と、 前記第2の設定位置を決めるための第2のストッパ手段
と、を備えたことを特徴とするプラズマ加工装置。1. A plasma processing apparatus having a plasma torch for generating a plasma arc or a plasma jet, the plasma processing apparatus being disposed at a position distant from the plasma torch and having an eye mark for enlarging a processing point of a workpiece. Image magnifying means; three-dimensional position adjusting means capable of adjusting the position of the processing point of the workpiece with respect to the eye mark of the image magnifying means; and clamping the workpiece. A clamping unit disposed on the three-dimensional position adjusting unit; and a three-dimensional position adjusting unit, the first setting position on the image magnifying unit side and the second setting position on the plasma torch side. Moving means that can move between the first and second setting positions; first stopper means for determining the first set position; and second stopper means for setting the second set position. A plasma processing apparatus.
発生するプラズマトーチを備えたプラズマ加工装置にお
いて、 前記プラズマトーチから離れた位置に配置され、アイマ
ークを備えて被加工物の加工点を拡大するための像拡大
手段と、 該像拡大手段の前記アイマークに対して前記被加工物の
前記加工点の位置を調整し得る3次元位置調整手段と、 前記被加工物をクランプするためのものであって、前記
3次元位置調整手段上に配置されたクランプ手段と、 前記プラズマトーチと前記像拡大手段とを搭載してな
り、第1の設定位置と第2の設定位置間で動いて前記プ
ラズマトーチと前記像拡大手段を選択的に前記被加工物
の直下まで移動させる移動手段と、 前記第1の設定位置を決めるための第1のストッパ手段
と、 前記第2の設定位置を決めるための第2のストッパ手段
と、を備えたことを特徴とするプラズマ加工装置。2. A plasma processing apparatus having a plasma torch for generating a plasma arc or a plasma jet, the plasma processing apparatus being provided at a position distant from the plasma torch and having an eye mark for enlarging a processing point of a workpiece. Image magnifying means; three-dimensional position adjusting means capable of adjusting the position of the processing point of the workpiece with respect to the eye mark of the image magnifying means; and clamping the workpiece. And a clamp unit disposed on the three-dimensional position adjusting unit; and a plasma torch and the image magnifying unit. The plasma torch moves between a first set position and a second set position. Moving means for selectively moving the image enlarging means to a position directly below the workpiece; first stopper means for determining the first set position; and second set position And a second stopper means for determining the condition.
て、 前記移動手段と前記第1のストッパ手段、及び/又は前
記移動手段と前記第2のストッパ手段とを係合させる手
段を備えたことを特徴とするプラズマ加工装置。3. The apparatus according to claim 1, further comprising: means for engaging said moving means with said first stopper means and / or engaging said moving means with said second stopper means. A plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned.
て、 前記移動手段がガイド手段によりガイドされて、前記第
1のストッパ手段と第2のストッパ手段との間を直線的
に往復移動することを特徴とするプラズマ加工装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the moving means is guided by a guide means and linearly reciprocates between the first stopper means and the second stopper means. A plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned.
て、 前記移動手段が中心シャフトの中心軸線を中心に回転す
ることにより前記第1のストッパ手段と第2のストッパ
手段間を回転移動して、前記プラズマトーチと前記像拡
大手段とを選択的に前記被加工物まで移動させることを
特徴とするプラズマ加工装置。5. The device according to claim 1, wherein the moving means rotates about a central axis of a center shaft to rotate between the first stopper means and the second stopper means. A plasma processing apparatus for selectively moving the plasma torch and the image enlarging means to the workpiece.
いて、 前記像拡大手段はその位置を調整し得る第1の支承手段
に支承されていることを特徴とするプラズマ加工装置。6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said image enlarging means is supported by first supporting means whose position can be adjusted.
いて、 前記プラズマトーチはその位置を調整し得る第2の支承
手段に支承されていることを特徴とするプラズマ加工装
置。7. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma torch is supported by a second supporting means capable of adjusting a position of the plasma torch.
発生されるプラズマアーク又はプラズマジェットにより
被加工物を高精度で加工する方法において、 第1の設定位置に対応する位置で、前記被加工物の加工
点が前記プラズマトーチから離れた位置に存在する像拡
大手段のアイマークに合致するように、前記被加工物又
は前記像拡大手段の位置調整を行い、 しかる後、前記被加工物又は前記プラズマトーチを第2
の設定位置に対応する位置へ移動させて停止させた状態
で、前記プラズマアーク又はプラズマジェットにより前
記被加工物を加工することを特徴とするプラズマ加工方
法。8. A method for processing a workpiece with high accuracy by a plasma arc or a plasma jet generated from a plasma torch of a plasma processing apparatus, wherein the workpiece is processed at a position corresponding to a first set position. The position of the workpiece or the image enlarging means is adjusted so that a point coincides with the eye mark of the image enlarging means located at a position distant from the plasma torch. Thereafter, the workpiece or the plasma torch is adjusted. The second
And processing the workpiece by the plasma arc or the plasma jet in a state where the workpiece is stopped after being moved to a position corresponding to the set position.
応する位置で位置決め用ワークに前記プラズマトーチの
プラズマアーク又はプラズマジェットによりマークを付
け、 次に前記第1の設定位置に対応する位置で前記位置決め
用ワークの前記マークに前記像拡大手段の前記アイマー
クを合致させるよう、前記像拡大手段の位置調整を行っ
た後、該像拡大手段又は前記被加工物の位置を固定する
ことを特徴とするプラズマ加工方法。9. The method according to claim 8, wherein before processing the workpiece, a mark is formed on a positioning work at a position corresponding to the second set position using a plasma arc or a plasma jet of the plasma torch. After adjusting the position of the image enlarging means so that the eye mark of the image enlarging means matches the mark of the positioning work at a position corresponding to the first set position, the image enlarging means or A plasma processing method, wherein the position of the workpiece is fixed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10098097A JPH10277748A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Plasma processing apparatus and processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10098097A JPH10277748A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Plasma processing apparatus and processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277748A true JPH10277748A (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=14288496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10098097A Withdrawn JPH10277748A (en) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Plasma processing apparatus and processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10277748A (en) |
-
1997
- 1997-04-03 JP JP10098097A patent/JPH10277748A/en not_active Withdrawn
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