JPH11221692A - レーザ光誘導方法およびその方法を用いた三次元レーザ加工機 - Google Patents
レーザ光誘導方法およびその方法を用いた三次元レーザ加工機Info
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- JPH11221692A JPH11221692A JP10023562A JP2356298A JPH11221692A JP H11221692 A JPH11221692 A JP H11221692A JP 10023562 A JP10023562 A JP 10023562A JP 2356298 A JP2356298 A JP 2356298A JP H11221692 A JPH11221692 A JP H11221692A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミラー枚数を最小限にすることにより、レー
ザ出力の低下、メンテナンス性の低下を解釈し、上向き
ミラーを最小枚数にすることにより、レーザ光の安定化
を図る。 【解決手段】 三次元レーザ加工機１に設けたフレーム
３の裏側にレーザ発振器１３を設け、このレーザ発振器
１３に隣接してミラーユニット１７を設け、このミラー
ユニット１７の出口ミラーである第４ベンドミラー２７
より同一水平レベルに第５ベンドミラー２９をＸ軸キャ
リッジ５上に設けた。そして、第５ベンドミラー２９よ
り同一水平レベルにて第６ベンドミラー３３をＹ軸キャ
リッジ７に固定し、第６ベンドミラー３３よりレーザ光
を垂直下方へ屈折して加工ヘッド１１よりレーザ光を照
射する。而して、レーザ出力、メンテナンス性の低下を
解決すると共に、レーザ光の安定化を図る。
ザ出力の低下、メンテナンス性の低下を解釈し、上向き
ミラーを最小枚数にすることにより、レーザ光の安定化
を図る。 【解決手段】 三次元レーザ加工機１に設けたフレーム
３の裏側にレーザ発振器１３を設け、このレーザ発振器
１３に隣接してミラーユニット１７を設け、このミラー
ユニット１７の出口ミラーである第４ベンドミラー２７
より同一水平レベルに第５ベンドミラー２９をＸ軸キャ
リッジ５上に設けた。そして、第５ベンドミラー２９よ
り同一水平レベルにて第６ベンドミラー３３をＹ軸キャ
リッジ７に固定し、第６ベンドミラー３３よりレーザ光
を垂直下方へ屈折して加工ヘッド１１よりレーザ光を照
射する。而して、レーザ出力、メンテナンス性の低下を
解決すると共に、レーザ光の安定化を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光誘導方
法およびその方法を用いる三次元レーザ加工機に関す
る。
法およびその方法を用いる三次元レーザ加工機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、全軸光移動の三次元レーザ加工機
において、レーザ発振器を加工機本体に搭載する場合、
フレームの上面に置く方法と門型フレームの内側に置く
方法が一般的である。また、Ｚ軸にレーザ光を導く方法
としては、図１０および図１１に示されている方法が知
られている。
において、レーザ発振器を加工機本体に搭載する場合、
フレームの上面に置く方法と門型フレームの内側に置く
方法が一般的である。また、Ｚ軸にレーザ光を導く方法
としては、図１０および図１１に示されている方法が知
られている。
【０００３】図１０は、Ｚ軸の光路パイプの上方よりレ
ーザ光を導く方法で、レーザ発振器よりミラーユニット
を介して導かれたレーザ光ＬＢは第１ベンドミラー１０
１Ａより上方向へレーザ光ＬＢを送り第２ベンドミラー
１０３Ａより水平方向へレーザ光ＬＢを折曲する。そし
て、第３ミラー１０５Ａより光絡パイプ１０７の中を通
り垂直下方向へレーザ光ＬＢを送り、加工ヘッド１０９
よりレーザ光ＬＢをワーク上へ照射して加工が施され
る。
ーザ光を導く方法で、レーザ発振器よりミラーユニット
を介して導かれたレーザ光ＬＢは第１ベンドミラー１０
１Ａより上方向へレーザ光ＬＢを送り第２ベンドミラー
１０３Ａより水平方向へレーザ光ＬＢを折曲する。そし
て、第３ミラー１０５Ａより光絡パイプ１０７の中を通
り垂直下方向へレーザ光ＬＢを送り、加工ヘッド１０９
よりレーザ光ＬＢをワーク上へ照射して加工が施され
る。
【０００４】図１１は、Ｚ軸キャリッジの一部を切欠い
て、Ｚ軸キャリッジの後方よりレーザ光を導く方法で、
レーザ発振器よりミラーユニットを介して導かれたレー
ザ光ＬＢは第１ベンドミラー１０１Ｂより上方向へレー
ザ光ＬＢを送り第２ベンドミラー１０３Ｂより第３ベン
ドミラー１０５Ｂを介してＺ軸キャリッジ１１１の一部
を切欠いた切欠部１１３を通って垂直下方向へレーザ光
ＬＢを導く方法である。
て、Ｚ軸キャリッジの後方よりレーザ光を導く方法で、
レーザ発振器よりミラーユニットを介して導かれたレー
ザ光ＬＢは第１ベンドミラー１０１Ｂより上方向へレー
ザ光ＬＢを送り第２ベンドミラー１０３Ｂより第３ベン
ドミラー１０５Ｂを介してＺ軸キャリッジ１１１の一部
を切欠いた切欠部１１３を通って垂直下方向へレーザ光
ＬＢを導く方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の三次元レーザ加工機では、発振器を加工機本体に搭
載する場合、図１０および図１１に示された型式では、
どちらの場合も上を向くベンドミラーの枚数が多くな
る。ベンドミラーが上を向いていると、チリやホコリ等
が溜りやすくなりレーザ出力の低下、更にはミラー表面
の焼けに至るという問題が発生する。
来の三次元レーザ加工機では、発振器を加工機本体に搭
載する場合、図１０および図１１に示された型式では、
どちらの場合も上を向くベンドミラーの枚数が多くな
る。ベンドミラーが上を向いていると、チリやホコリ等
が溜りやすくなりレーザ出力の低下、更にはミラー表面
の焼けに至るという問題が発生する。
【０００６】また、Ｚ軸にレーザ光を導く方法として、
図１０に示された方法の場合は、第１ベンドミラー１０
１Ａが上向きミラーとなっている。また、レーザ光を光
路パイプ１０７の上方まで導くために第１ベンドミラー
１０１Ａと第２ベンドミラー１０３Ａが余分に必要とな
っている。
図１０に示された方法の場合は、第１ベンドミラー１０
１Ａが上向きミラーとなっている。また、レーザ光を光
路パイプ１０７の上方まで導くために第１ベンドミラー
１０１Ａと第２ベンドミラー１０３Ａが余分に必要とな
っている。
【０００７】図１１に示された方法の場合は、Ｚ軸キャ
リッジ１１１の内部にレーザ光を導くために、第２ベン
ドミラー１０３Ｂが余分に必要となっている。
リッジ１１１の内部にレーザ光を導くために、第２ベン
ドミラー１０３Ｂが余分に必要となっている。
【０００８】上述したごとく、ミラー枚数が多いとミラ
ー枚数に応じたレーザ出力の低下、メンテナンス性の低
下などの問題が生じる。
ー枚数に応じたレーザ出力の低下、メンテナンス性の低
下などの問題が生じる。
【０００９】この発明の目的は、ミラー枚数を最小限に
することにより、レーザ出力の低下、メンテナンス性の
低下を解決し、上向きミラーを最小枚数にすることによ
り、レーザ光の安定化を図ったレーザ光誘導方法および
その方法を用いた三次元レーザ加工機を提供することに
ある。
することにより、レーザ出力の低下、メンテナンス性の
低下を解決し、上向きミラーを最小枚数にすることによ
り、レーザ光の安定化を図ったレーザ光誘導方法および
その方法を用いた三次元レーザ加工機を提供することに
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
に請求項１によるこの発明のレーザ光誘導方法は、レー
ザ発振器より出たレーザ光をミラーユニットを介して導
き、このミラーユニットの出口ミラーより複数の外部ベ
ンドミラーにより同一水平レベルにてレーザ光を伝送
し、そのレーザ光を前記複数の外部ベンドミラーのうち
の加工ヘッド側外部ベンドミラーより、加工ヘッドにて
垂直方向へ導きワークに照射せしめることを特徴とする
ものである。
に請求項１によるこの発明のレーザ光誘導方法は、レー
ザ発振器より出たレーザ光をミラーユニットを介して導
き、このミラーユニットの出口ミラーより複数の外部ベ
ンドミラーにより同一水平レベルにてレーザ光を伝送
し、そのレーザ光を前記複数の外部ベンドミラーのうち
の加工ヘッド側外部ベンドミラーより、加工ヘッドにて
垂直方向へ導きワークに照射せしめることを特徴とする
ものである。
【００１１】また、請求項２によるこの発明の三次元レ
ーザ加工機は、三次元レーザ加工機に設けたフレームの
後側にレーザ発振器を設け、前記フレーム前側にＸ軸方
向に移動自在なＸキャリッジを設け、このＸ軸キャリッ
ジにＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャリッジを設け、この
Ｙ軸キャリッジにＺ軸方向へ移動自在なＺ軸キャリッジ
を設け、このＺ軸キャリッジの下端に加工ヘッドを設け
てなる三次元レーザ加工機にして、前記レーザ発振器の
レーザ光出力部高さを隣接して設けた複数のベンドミラ
ーを備えたミラーユニット光路高さの範囲に設定し、こ
のミラーユニットの出口ミラーと同一水平レベルに複数
の外部ベンドミラーを前記Ｘ軸キャリッジとＹ軸キャリ
ッジに設け、この外部ベンドミラーのうち前記Ｙ軸キャ
リッジに設けた加工ヘッド側外部ベンドミラーより垂直
下方にレーザ光を導く複数の外部ベンドミラーを設けて
なることを特徴とするものである。
ーザ加工機は、三次元レーザ加工機に設けたフレームの
後側にレーザ発振器を設け、前記フレーム前側にＸ軸方
向に移動自在なＸキャリッジを設け、このＸ軸キャリッ
ジにＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャリッジを設け、この
Ｙ軸キャリッジにＺ軸方向へ移動自在なＺ軸キャリッジ
を設け、このＺ軸キャリッジの下端に加工ヘッドを設け
てなる三次元レーザ加工機にして、前記レーザ発振器の
レーザ光出力部高さを隣接して設けた複数のベンドミラ
ーを備えたミラーユニット光路高さの範囲に設定し、こ
のミラーユニットの出口ミラーと同一水平レベルに複数
の外部ベンドミラーを前記Ｘ軸キャリッジとＹ軸キャリ
ッジに設け、この外部ベンドミラーのうち前記Ｙ軸キャ
リッジに設けた加工ヘッド側外部ベンドミラーより垂直
下方にレーザ光を導く複数の外部ベンドミラーを設けて
なることを特徴とするものである。
【００１２】したがって、上述した請求項１，２による
レーザ光誘導方法およびその方法を用いた三次元レーザ
加工機とすることにより、三次元レーザ加工機のフレー
ム後側に設けたレーザ発振器のレーザ光出力部高さをミ
ラーユニットの光路高さの範囲に設定し、ミラーユニッ
トの出力部から光路高さは水平を保って加工ヘッドの上
部まで導く。そして、加工ヘッド上部で垂直下方にレー
ザ光を導きレーザ加工が施される。
レーザ光誘導方法およびその方法を用いた三次元レーザ
加工機とすることにより、三次元レーザ加工機のフレー
ム後側に設けたレーザ発振器のレーザ光出力部高さをミ
ラーユニットの光路高さの範囲に設定し、ミラーユニッ
トの出力部から光路高さは水平を保って加工ヘッドの上
部まで導く。そして、加工ヘッド上部で垂直下方にレー
ザ光を導きレーザ加工が施される。
【００１３】而して、ミラー枚数が必要最小限となり、
レーザ出力の低下を最小限にすることができる。更に、
上向きミラーがなくなり、レーザ光の安定性とメンテナ
ンス性の低下を解決することができる。
レーザ出力の低下を最小限にすることができる。更に、
上向きミラーがなくなり、レーザ光の安定性とメンテナ
ンス性の低下を解決することができる。
【００１４】請求項３によるこの発明の三次元レーザ加
工機は、請求項２の三次元レーザ加工機において、前記
加工ヘッドをＺ軸キャリッジ用ガイド部材を介して上下
方向へ移動自在に設けたＺ軸キャリッジを、Ｙ軸キャリ
ッジに固定された前記加工ヘッド側外部ベンドミラーと
干渉しないようＬ形としたことを特徴とするものであ
る。
工機は、請求項２の三次元レーザ加工機において、前記
加工ヘッドをＺ軸キャリッジ用ガイド部材を介して上下
方向へ移動自在に設けたＺ軸キャリッジを、Ｙ軸キャリ
ッジに固定された前記加工ヘッド側外部ベンドミラーと
干渉しないようＬ形としたことを特徴とするものであ
る。
【００１５】したがって、Ｚ軸キャリッジはＬ形となっ
ていて、Ｙ軸キャリッジに固定された加工ヘッド側外部
ベンドミラーと干渉しないで、レーザ光はＺ軸キャリッ
ジの側面より水平レベルにてＺ軸方向へ導かれる。この
ため、ベンドミラーの数を必要最小限とし上向きミラー
をなくすことで、レーザ出力の低下とレーザ光の安定性
の向上を図ることができる。
ていて、Ｙ軸キャリッジに固定された加工ヘッド側外部
ベンドミラーと干渉しないで、レーザ光はＺ軸キャリッ
ジの側面より水平レベルにてＺ軸方向へ導かれる。この
ため、ベンドミラーの数を必要最小限とし上向きミラー
をなくすことで、レーザ出力の低下とレーザ光の安定性
の向上を図ることができる。
【００１６】請求項４によるこの発明の三次元レーザ加
工機は、請求項２，３の三次元レーザ加工機において、
前記加工ヘッドを上下方向へ移動自在なＺ軸キャリッジ
に、上下方向へ伸縮する複数段のスライド式光路パイプ
を設け、この複数段の光路パイプのうちの加工ヘッドの
固定側外周パイプを、Ｃ軸の駆動パイプを兼ねているこ
とを特徴とするものである。
工機は、請求項２，３の三次元レーザ加工機において、
前記加工ヘッドを上下方向へ移動自在なＺ軸キャリッジ
に、上下方向へ伸縮する複数段のスライド式光路パイプ
を設け、この複数段の光路パイプのうちの加工ヘッドの
固定側外周パイプを、Ｃ軸の駆動パイプを兼ねているこ
とを特徴とするものである。
【００１７】したがって、Ｃ軸回転用駆動モータと動力
伝達部材をＺ軸キャリッジに取付けることにより、最終
駆動部である加工ヘッドの小型化を図ることができ、材
料への接近性が向上する。
伝達部材をＺ軸キャリッジに取付けることにより、最終
駆動部である加工ヘッドの小型化を図ることができ、材
料への接近性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】まず、三次元レーザ加工機の全体的構成に
ついて概略的に説明する。
ついて概略的に説明する。
【００２０】図６乃至図９を参照するに、三次元レーザ
加工機１は、門型形状のフレーム３の前面側（図６にお
いて図面に直交する手前側、図７において下側、図８に
おいて左側、図９において右側）に、前記フレーム３の
長手方向に延伸した複数のＸ軸ガイドレール（図示省
略）が敷設されている。このガイドレールにはＸ軸キャ
リッジ５がＸ軸キャリッジ用ガイド部材（図示省略）を
介してＸ軸方向（図６，図７において左右方向、図８，
図９において図面に直交する方向）へ移動自在に設けら
れている。
加工機１は、門型形状のフレーム３の前面側（図６にお
いて図面に直交する手前側、図７において下側、図８に
おいて左側、図９において右側）に、前記フレーム３の
長手方向に延伸した複数のＸ軸ガイドレール（図示省
略）が敷設されている。このガイドレールにはＸ軸キャ
リッジ５がＸ軸キャリッジ用ガイド部材（図示省略）を
介してＸ軸方向（図６，図７において左右方向、図８，
図９において図面に直交する方向）へ移動自在に設けら
れている。
【００２１】なお、前記Ｘ軸キャリッジ５を移動せしめ
る駆動系は、既に公知の構成のもので例えば、Ｘ軸駆動
モータよりボールスクリュウ、ナット部材を介してＸ軸
キャリッジ５はＸ軸方向へ適宜に移動位置決めすること
ができる。
る駆動系は、既に公知の構成のもので例えば、Ｘ軸駆動
モータよりボールスクリュウ、ナット部材を介してＸ軸
キャリッジ５はＸ軸方向へ適宜に移動位置決めすること
ができる。
【００２２】前記Ｘ軸キャリッジ５の一側面には、前記
Ｘ軸方向に直交する方向のＹ軸方向に複数のＹ軸ガイド
レール（図示省略）が設けられており、このＹ軸ガイド
レールにＹ軸キャリッジ７がＹ軸ガイド部材（図示省
略）によりガイドされてＹ軸方向へ移動自在に設けられ
ている。
Ｘ軸方向に直交する方向のＹ軸方向に複数のＹ軸ガイド
レール（図示省略）が設けられており、このＹ軸ガイド
レールにＹ軸キャリッジ７がＹ軸ガイド部材（図示省
略）によりガイドされてＹ軸方向へ移動自在に設けられ
ている。
【００２３】なお、前記Ｙ軸キャリッジ７を移動せしめ
る駆動系は、既に公知の構成のもので、例えば、Ｙ軸駆
動モータよりボールスクリュウ、ナット部材を介してＹ
軸キャリッジ７はＹ軸方向へ適宜に移動位置決めするこ
とができる。
る駆動系は、既に公知の構成のもので、例えば、Ｙ軸駆
動モータよりボールスクリュウ、ナット部材を介してＹ
軸キャリッジ７はＹ軸方向へ適宜に移動位置決めするこ
とができる。
【００２４】前記Ｙ軸キャリッジ７の一側面には、上下
方向であるＺ軸方向に複数のＺ軸ガイドレール（図示省
略）が設けられており、このＺ軸ガイドレールにＺ軸キ
ャリッジ９がＺ軸ガイド部材（図示省略）によりガイド
されてＺ軸方向に移動自在に設けられている。
方向であるＺ軸方向に複数のＺ軸ガイドレール（図示省
略）が設けられており、このＺ軸ガイドレールにＺ軸キ
ャリッジ９がＺ軸ガイド部材（図示省略）によりガイド
されてＺ軸方向に移動自在に設けられている。
【００２５】なお、前記Ｚ軸キャリッジ９を移動せしめ
る駆動系は、既に公知の構成のもので、例えば、Ｚ軸駆
動モータよりボールスクリュウ、ナット部材を介してＺ
軸キャリッジ９はＺ軸方向へ適宜に移動位置決めするこ
とができる。
る駆動系は、既に公知の構成のもので、例えば、Ｚ軸駆
動モータよりボールスクリュウ、ナット部材を介してＺ
軸キャリッジ９はＺ軸方向へ適宜に移動位置決めするこ
とができる。
【００２６】前記Ｚ軸キャリッジ９の下部には加工ヘッ
ド１１が設けられていて、この加工ヘッド１１は、Ｃ軸
（水平面旋回）とＡ軸（垂直面揺動）とに移動自在とな
っている。
ド１１が設けられていて、この加工ヘッド１１は、Ｃ軸
（水平面旋回）とＡ軸（垂直面揺動）とに移動自在とな
っている。
【００２７】前記フレーム３の裏側の適宜位置にレーザ
発振器１３とレーザ発振器用の電源装置１５とが隣接し
て設けられていて、レーザ発振器１３のレーザ光出口側
には隣接してミラーユニット１７が設けられている。な
お、符号１９は操作盤である。
発振器１３とレーザ発振器用の電源装置１５とが隣接し
て設けられていて、レーザ発振器１３のレーザ光出口側
には隣接してミラーユニット１７が設けられている。な
お、符号１９は操作盤である。
【００２８】上記構成により、レーザ発振器１３からの
レーザ光はミラーユニット１７と図示しない複数個のベ
ンドミラーおよび前記加工ヘッド１１の最終段のベンド
ミラーに至り、加工ヘッド１１の集光レンズ（図示省
略）で集光されてワークに照射されるように構成されて
いる。
レーザ光はミラーユニット１７と図示しない複数個のベ
ンドミラーおよび前記加工ヘッド１１の最終段のベンド
ミラーに至り、加工ヘッド１１の集光レンズ（図示省
略）で集光されてワークに照射されるように構成されて
いる。
【００２９】次に、この発明の主要部であるレーザ光誘
導路とそれに関係する構成部材について更に詳細に説明
する。
導路とそれに関係する構成部材について更に詳細に説明
する。
【００３０】図１および図２，図３を参照するに、三次
元レーザ加工機１に設けたフレーム３の裏面側にレーザ
発振器１３が所定位置に設けられ、このレーザ発振器１
３に隣接してミラーユニット１７が設けられている。こ
のミラーユニット１７は公知の構成のものであり、レー
ザ発振器１３より出たレーザ光は第１ベンドミラー２１
にて屈折され、第２，第３，第４ベンドミラー２３，２
５，２７よりミラーユニット１７外へレーザ光は導かれ
る。
元レーザ加工機１に設けたフレーム３の裏面側にレーザ
発振器１３が所定位置に設けられ、このレーザ発振器１
３に隣接してミラーユニット１７が設けられている。こ
のミラーユニット１７は公知の構成のものであり、レー
ザ発振器１３より出たレーザ光は第１ベンドミラー２１
にて屈折され、第２，第３，第４ベンドミラー２３，２
５，２７よりミラーユニット１７外へレーザ光は導かれ
る。
【００３１】前記第４ベンドミラー２７である出口ミラ
ーより前記Ｘ軸キャリッジ５に設けた第５ベンドミラー
２９である外部ベンドミラーにレーザ光は照射される。
より詳細には、図２に示されているごとく、Ｘ軸キャリ
ッジ５を構成するフレーム３１の基部に一体的に第５ベ
ンドミラー２９は設けられ、Ｘ軸キャリッジ５のＸ軸方
向への移動と共に第５ベンドミラー２９は移動し、第５
ベンドミラー２９の設置位置は前記第４ベンドミラー２
７と同一水平面上に設けられている。
ーより前記Ｘ軸キャリッジ５に設けた第５ベンドミラー
２９である外部ベンドミラーにレーザ光は照射される。
より詳細には、図２に示されているごとく、Ｘ軸キャリ
ッジ５を構成するフレーム３１の基部に一体的に第５ベ
ンドミラー２９は設けられ、Ｘ軸キャリッジ５のＸ軸方
向への移動と共に第５ベンドミラー２９は移動し、第５
ベンドミラー２９の設置位置は前記第４ベンドミラー２
７と同一水平面上に設けられている。
【００３２】前記５ベンドミラー２９より水平方向へ屈
折されたレーザ光は、Ｙ軸キャリッジ７に固定された加
工ヘッド側外部ベンドミラーである第６ベンドミラー３
３にて垂直方向へ屈折されて加工ヘッド１１内へ導かれ
る。
折されたレーザ光は、Ｙ軸キャリッジ７に固定された加
工ヘッド側外部ベンドミラーである第６ベンドミラー３
３にて垂直方向へ屈折されて加工ヘッド１１内へ導かれ
る。
【００３３】より詳細には、図２および図３に示されて
いるごとく、Ｘ軸キャリッジ５の一側面に前後方向であ
るＹ軸方向へ延伸して複数のＹ軸ガイドレール３５が設
けられ、このＹ軸ガイドレール３５にＹ軸キャリッジ用
ガイド部材３７を介してＹ軸キャリッジ７が前後方向
（Ｙ軸方向）へ移動自在に設けられている。
いるごとく、Ｘ軸キャリッジ５の一側面に前後方向であ
るＹ軸方向へ延伸して複数のＹ軸ガイドレール３５が設
けられ、このＹ軸ガイドレール３５にＹ軸キャリッジ用
ガイド部材３７を介してＹ軸キャリッジ７が前後方向
（Ｙ軸方向）へ移動自在に設けられている。
【００３４】前記Ｙ軸キャリッジ７に第６ベンドミラー
３３はブラケット３９を介して固定されていて、Ｙ軸キ
ャリッジ７の一側面には上下方向であるＺ軸方向へ延伸
して複数のＺ軸ガイドレール４１が設けられ、このＺ軸
ガイドレール４１にＺ軸キャリッジ用ガイド部材４３を
介してＺ軸キャリッジ９が上下方向（Ｚ軸方向）へ移動
自在に設けられている。
３３はブラケット３９を介して固定されていて、Ｙ軸キ
ャリッジ７の一側面には上下方向であるＺ軸方向へ延伸
して複数のＺ軸ガイドレール４１が設けられ、このＺ軸
ガイドレール４１にＺ軸キャリッジ用ガイド部材４３を
介してＺ軸キャリッジ９が上下方向（Ｚ軸方向）へ移動
自在に設けられている。
【００３５】前記Ｚ軸キャリッジ９は、Ｚ軸キャリッジ
９が上下方向（Ｚ軸方向）へ移動しても、前記第６ベン
ドミラー３３と干渉しないようにＬ形状となっているも
のである。このため、Ｚ軸キャリッジ９のＬ形状の断面
よりレーザ光が導かれ第６ベンドミラー３３によりＺ軸
方向へ反射しているので、必要最小限のミラー枚数とな
っている。
９が上下方向（Ｚ軸方向）へ移動しても、前記第６ベン
ドミラー３３と干渉しないようにＬ形状となっているも
のである。このため、Ｚ軸キャリッジ９のＬ形状の断面
よりレーザ光が導かれ第６ベンドミラー３３によりＺ軸
方向へ反射しているので、必要最小限のミラー枚数とな
っている。
【００３６】上記構成により、ミラーユニット１７に設
けた第２ベンドミラー２３は上向きであるが、角度が垂
直に近いため、ホコリなどが付きにくく、カバーで囲ま
れている。その他のベンドミラーは加工ヘッド部を除い
てすべて上向きでないため、レーザ光の安定性を向上す
ることができる。また、必要最小限のミラー枚数で構成
しているので、レーザ出力の低下を最小限にすることが
できる。更に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸キャリッジ５，７，９をそ
れぞれ接近させて設けたことにより加工ヘッド１１の先
端の変位を最小とすることができる。
けた第２ベンドミラー２３は上向きであるが、角度が垂
直に近いため、ホコリなどが付きにくく、カバーで囲ま
れている。その他のベンドミラーは加工ヘッド部を除い
てすべて上向きでないため、レーザ光の安定性を向上す
ることができる。また、必要最小限のミラー枚数で構成
しているので、レーザ出力の低下を最小限にすることが
できる。更に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸キャリッジ５，７，９をそ
れぞれ接近させて設けたことにより加工ヘッド１１の先
端の変位を最小とすることができる。
【００３７】前記第６ベンドミラー３３より加工ヘッド
１１内へレーザ光を導くため、Ｚ軸キャリッジ９にはス
ライド式光路パイプ４５が組込まれている。より詳細に
は、図４を参照するに、第６ベンドミラー３３と一体的
に設けた内側パイプ４７と、この内側パイプ４７の外側
に装着された中間パイプ４９と、この中間パイプ４９に
装着された加工ヘッド固定側外周パイプ５１とでスライ
ド式光路パイプ４５は構成されている。
１１内へレーザ光を導くため、Ｚ軸キャリッジ９にはス
ライド式光路パイプ４５が組込まれている。より詳細に
は、図４を参照するに、第６ベンドミラー３３と一体的
に設けた内側パイプ４７と、この内側パイプ４７の外側
に装着された中間パイプ４９と、この中間パイプ４９に
装着された加工ヘッド固定側外周パイプ５１とでスライ
ド式光路パイプ４５は構成されている。
【００３８】そして、図５に示されているごとく、Ｚ軸
キャリッジ９が最下限に位置した時は、スライド式光路
パイプ４５は延びて光路の密閉を保つようになってい
る。また、加工ヘッド固定側外周パイプ５１の下端には
前記加工ヘッド１１を備えたＣ軸ブロック５３に一体的
に設けられ、加工ヘッド固定側外周パイプ５１の上部
は、Ｚ軸キャリッジ９に設けられたＣ軸回転用駆動モー
タ５５より動力伝達部材５７（例えばベルト駆動）に連
結されている。
キャリッジ９が最下限に位置した時は、スライド式光路
パイプ４５は延びて光路の密閉を保つようになってい
る。また、加工ヘッド固定側外周パイプ５１の下端には
前記加工ヘッド１１を備えたＣ軸ブロック５３に一体的
に設けられ、加工ヘッド固定側外周パイプ５１の上部
は、Ｚ軸キャリッジ９に設けられたＣ軸回転用駆動モー
タ５５より動力伝達部材５７（例えばベルト駆動）に連
結されている。
【００３９】上記構成により、Ｃ軸回転用駆動モータ５
５を駆動せしめると、動力伝達部材５７を介して加工ヘ
ッド固定側外周パイプ５１は回転し、加工ヘッド１１を
備えたＣ軸ブロック５３が水平方向（Ｃ軸方向）へ回転
する。
５を駆動せしめると、動力伝達部材５７を介して加工ヘ
ッド固定側外周パイプ５１は回転し、加工ヘッド１１を
備えたＣ軸ブロック５３が水平方向（Ｃ軸方向）へ回転
する。
【００４０】前記Ｃ軸ブロック５３には、加工ヘッド１
１が垂直面方向（Ａ軸方向）へ旋回自在に設けられてい
て、Ｃ軸ブロック５３には第７ベンドミラー５９が、加
工ヘッド１１には第８ベンドミラー６１が設けられてい
る。前記第６ベンドミラー３３により屈折されたレーザ
光は光路パイプ４５内を通り第７ベンドミラー５９，第
８ベンドミラー６１にて屈折され、加工ヘッド１１内に
設けた集光レンズ（図示省略）により集光されてワーク
に照射され加工が施される。
１が垂直面方向（Ａ軸方向）へ旋回自在に設けられてい
て、Ｃ軸ブロック５３には第７ベンドミラー５９が、加
工ヘッド１１には第８ベンドミラー６１が設けられてい
る。前記第６ベンドミラー３３により屈折されたレーザ
光は光路パイプ４５内を通り第７ベンドミラー５９，第
８ベンドミラー６１にて屈折され、加工ヘッド１１内に
設けた集光レンズ（図示省略）により集光されてワーク
に照射され加工が施される。
【００４１】上述したごとく、スライド式光路パイプ４
５を設けたことにより、第６ベンドミラー３３より加工
ヘッド１１の先端が短くなるので、機械高さを低くする
ことができ、特にＺ軸ストロークが大きい三次元レーザ
加工機では有効である。また、Ｃ軸回転用駆動モータ５
５と動力伝達部材５７をＺ軸移動部側であるＺ軸キャリ
ッジ７に設けることで、最終駆動部であるＣ軸ブロック
５３の小型化が計られ、材料への接近性が向上する。
５を設けたことにより、第６ベンドミラー３３より加工
ヘッド１１の先端が短くなるので、機械高さを低くする
ことができ、特にＺ軸ストロークが大きい三次元レーザ
加工機では有効である。また、Ｃ軸回転用駆動モータ５
５と動力伝達部材５７をＺ軸移動部側であるＺ軸キャリ
ッジ７に設けることで、最終駆動部であるＣ軸ブロック
５３の小型化が計られ、材料への接近性が向上する。
【００４２】なお、この発明は、前述した発明の実施の
形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。
形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。
【００４３】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態より理解
されるように、請求項１，２の発明によれば、三次元レ
ーザ加工機のフレーム後側に設けたレーザ発振器のレー
ザ光出力部高さをミラーユニットの光路高さの範囲に設
定し、ミラーユニットの出力部から光路高さは水平を保
って加工ヘッドの上部まで導く。そして、加工ヘッド上
部で垂直下方にレーザ光を導きレーザ加工が施される。
されるように、請求項１，２の発明によれば、三次元レ
ーザ加工機のフレーム後側に設けたレーザ発振器のレー
ザ光出力部高さをミラーユニットの光路高さの範囲に設
定し、ミラーユニットの出力部から光路高さは水平を保
って加工ヘッドの上部まで導く。そして、加工ヘッド上
部で垂直下方にレーザ光を導きレーザ加工が施される。
【００４４】而して、ミラー枚数が必要最小限となり、
レーザ出力の低下を最小限にすることができる。更に、
上向きミラーがなくなり、レーザ光の安定性とメンテナ
ンス性の低下を解決することができる。
レーザ出力の低下を最小限にすることができる。更に、
上向きミラーがなくなり、レーザ光の安定性とメンテナ
ンス性の低下を解決することができる。
【００４５】請求項３によるこの発明によれば、Ｚ軸キ
ャリッジはＬ形となっていて、Ｙ軸キャリッジに固定さ
れた加工ヘッド側外部ベンドミラーと干渉しないで、レ
ーザ光はＺ軸キャリッジの側面より水平レベルにてＺ軸
方向へ導かれる。このため、ベンドミラーの数を必要最
小限とし上向きミラーをなくすことで、レーザ出力の低
下とレーザ光の安定性の向上を図ることができる。
ャリッジはＬ形となっていて、Ｙ軸キャリッジに固定さ
れた加工ヘッド側外部ベンドミラーと干渉しないで、レ
ーザ光はＺ軸キャリッジの側面より水平レベルにてＺ軸
方向へ導かれる。このため、ベンドミラーの数を必要最
小限とし上向きミラーをなくすことで、レーザ出力の低
下とレーザ光の安定性の向上を図ることができる。
【００４６】請求項４によるこの発明によれば、Ｃ軸回
転用駆動モータと動力伝達部材をＺ軸キャリッジに取付
けることにより、最終駆動部である加工ヘッドの小型化
を図ることができ、材料への接近性が向上する。
転用駆動モータと動力伝達部材をＺ軸キャリッジに取付
けることにより、最終駆動部である加工ヘッドの小型化
を図ることができ、材料への接近性が向上する。
【図１】この発明の主要部を示し、レーザ光の誘導径路
と構成を表した斜視説明図である。
と構成を表した斜視説明図である。
【図２】Ｘ軸キャリッジの側面図である。
【図３】図２における左側より見た正面図である。
【図４】加工ヘッドを備えたＺ軸キャリッジの断面説明
図である。
図である。
【図５】作用説明図である。
【図６】この発明を実施する一実施例の三次元レーザ加
工機の正面図である。
工機の正面図である。
【図７】図６における平面図である。
【図８】図６における右側より見た側面図である。
【図９】図６における左側より見た側面図である。
【図１０】従来例を示し、レーザ光誘導径路を表する説
明図である。
明図である。
【図１１】従来例を示し、レーザ光誘導径路を表する説
明図である。
明図である。
１ 三次元レーザ加工機 ３ フレーム ５ Ｘ軸キャリッジ ７ Ｙ軸キャリッジ ９ Ｚ軸キャリッジ １１ 加工ヘッド １３ レーザ発振器 １７ ミラーユニット ２７ 第４ベンドミラー（出口ミラー） ２９ 第５ベンドミラー（外部ベンドミラー） ３３ 第６ベンドミラー（加工ヘッド側外部ベンドミラ
ー） ３７ Ｙ軸キャリッジ用ガイド部材 ４３ Ｚ軸キャリッジ用ガイド部材 ４５ スライド式光路パイプ ５１ 加工ヘッド固定側外周パイプ ５５ Ｃ軸回転用駆動モータ ５７ 動力伝達部材 ５９ 第７ベンドミラー（内部ベンドミラー） ６１ 第８ベンドミラー（内部ベンドミラー）
ー） ３７ Ｙ軸キャリッジ用ガイド部材 ４３ Ｚ軸キャリッジ用ガイド部材 ４５ スライド式光路パイプ ５１ 加工ヘッド固定側外周パイプ ５５ Ｃ軸回転用駆動モータ ５７ 動力伝達部材 ５９ 第７ベンドミラー（内部ベンドミラー） ６１ 第８ベンドミラー（内部ベンドミラー）
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ発振器より出たレーザ光をミラー
ユニットを介して導き、このミラーユニットの出口ミラ
ーより複数の外部ベンドミラーにより同一水平レベルに
てレーザ光を伝送し、そのレーザ光を前記複数の外部ベ
ンドミラーのうちの加工ヘッド側外部ベンドミラーよ
り、加工ヘッドにて垂直方向へ導きワークに照射せしめ
ることを特徴とするレーザ光誘導方法。 - 【請求項２】 三次元レーザ加工機に設けたフレームの
後側にレーザ発振器を設け、前記フレームの前側にＸ軸
方向に移動自在なＸキャリッジを設け、このＸ軸キャリ
ッジにＹ軸方向へ移動自在なＹ軸キャリッジを設け、こ
のＹ軸キャリッジにＺ軸方向へ移動自在なＺ軸キャリッ
ジを設け、このＺ軸キャリッジの下端に加工ヘッドを設
けてなる三次元レーザ加工機にして、前記レーザ発振器
のレーザ光出力部高さを隣接して設けた複数のベンドミ
ラーを備えたミラーユニット光路高さの範囲に設定し、
このミラーユニットの出口ミラーと同一水平レベルに複
数の外部ベンドミラーを前記Ｘ軸キャリッジとＹ軸キャ
リッジに設け、この外部ベンドミラーのうち前記Ｙ軸キ
ャリッジに設けた加工ヘッド側外部ベンドミラーより垂
直下方にレーザ光を導く複数の外部ベンドミラーを設け
てなることを特徴とする三次元レーザ加工機。 - 【請求項３】 前記加工ヘッドをＺ軸キャリッジ用ガイ
ド部材を介して上下方向へ移動自在に設けたＺ軸キャリ
ッジを、Ｙ軸キャリッジに固定された前記加工ヘッド側
外部ベンドミラーと干渉しないようＬ形としたことを特
徴とする請求項２記載の三次元レーザ加工機。 - 【請求項４】 前記加工ヘッドを上下方向へ移動自在な
Ｚ軸キャリッジに、上下方向へ伸縮する複数段のスライ
ド式光路パイプを設け、この複数段の光路パイプのうち
の加工ヘッドの固定側外周パイプを、Ｃ軸の駆動パイプ
を兼ねていることを特徴とする請求項２，３記載の三次
元レーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10023562A JPH11221692A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | レーザ光誘導方法およびその方法を用いた三次元レーザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10023562A JPH11221692A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | レーザ光誘導方法およびその方法を用いた三次元レーザ加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11221692A true JPH11221692A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12113972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10023562A Pending JPH11221692A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | レーザ光誘導方法およびその方法を用いた三次元レーザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11221692A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090308851A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Trumpf Sachsen Gmbh | Device for laser machining |
| US20130319986A1 (en) * | 2011-03-21 | 2013-12-05 | Electronics and Computer Highlights-Producao, Reparacao e Servicos Lda | Apparatus for laser working of flat elements |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP10023562A patent/JPH11221692A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090308851A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Trumpf Sachsen Gmbh | Device for laser machining |
| US8314361B2 (en) * | 2008-06-12 | 2012-11-20 | Trumpf Sachsen Gmbh | Device for laser machining |
| US20130319986A1 (en) * | 2011-03-21 | 2013-12-05 | Electronics and Computer Highlights-Producao, Reparacao e Servicos Lda | Apparatus for laser working of flat elements |
| US9314873B2 (en) * | 2011-03-21 | 2016-04-19 | Electronics And Computer Highlights | Apparatus for laser working of flat elements |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080124 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080325 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080715 |