JPS62107892A - レ−ザ加工装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビームにより工作物の加工を行うレー
ザ加工装置、特に反射によりレーザビームを所定方向に
導くミラーの汚れを防止したレーザ加工装置に関する。

〔従来技術〕

レーザビームを用いて工作物のトリミング、穴あけ、切
断、′／ｇ接８接面表面処理加工を行うレーザ加工装置
は、レーザトー、チを種々の形状の工作物の加工面と直
角に向けるために、異なる旋回軸線回りに回動可能に順
次連結された複数の旋回部材を備えており、各連結部に
はレーザビームを各部材内部を通してレーザトーチに導
くためのミラーが設けられている。この種のレーザ加工
装置には、各旋回部材を回動してレーザトーチの姿勢を
制御する連動軸を中空にして各旋回軸線と同軸に設け、
その内部をレーザビームの通路に利用して加工ヘッドを
コンパクトに構成したものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかるレーザ加工装置においては、ミラーが設けられる
連結部の内部には各連動軸を連結する歯車も設けられて
おり、各歯車の噛合部から発生する摩耗粉がグリス等の
潤滑剤と混合して飛散してミラーに付着する。このミラ
ーは入射するレーザビームを全て反射している場合は熱
が発生することはないが、ミラーに摩耗粉やグリス等が
付着してレーザビームが一部反射されなくなると吸収さ
れたレーザビームのエネルギによりミラーが加熱され、
時には破損するという問題がある。本発明はこの種のレ
ーザ加工装置において、連動装置の歯車の噛合部より飛
散する摩耗粉や潤滑剤等がミラーに付着するのを防止し
て前記問題を解決したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このために、本発明によるレーザ加工装置は添付図面の
実施例に例示する如く、移送装置１０に支持された支持
部材２２と、第１軸線０２回りに回動可能に前記支持部
材２２に支持された中空な第１旋回部材２４と、前記第
１軸線０２と交差する第２軸線０３回りに回動可能に支
持された第２旋回部材２６と、前記第１及び第２軸線０
２，０３とそれぞれ同軸に設けられ各一端３０ａ、３１
ａが前記第１旋回部材２４の内側に臨む筒状の第１及び
第２連動軸３０．３１と、この第１及び第２連動軸の前
記各一端３０ａ、３１ａに設けられ互いに噛合する第１
及び第２傘歯車３５．３６と、前記第２旋回部材２６に
支持され前記両速動軸３０．３１及び両傘歯車３５．３
６により姿勢が制御されるレーザトーチ２８と、前記第
１旋回部材２４の内側に設けられ前記第１連動軸３０内
を通して送り込まれたレーザビームＢを反射して前記第
２連動軸３１内を通して前記レーザトーチ２８に送り出
すミラー４５を備えてなるレーザ加工装置において、前
記第１及び第２傘歯車３５．３６にはそれぞれ同軸に第
１及び第２環状部材３７゜３８を設け、この両環状部材
の前記ミラー４５例の縁部に同第１及び第２傘歯車３５
．３６の歯部の内側面３５ａ、３６ａに接近してそれぞ
れ円錐台面状の遮蔽筒部３７ａ、３８ａを形成すると共
にこの両遮蔽筒部３７ａ、３８ａを前記両傘歯車３５．
３６の噛合部Ａ付近において重合させたことを特徴とす
るものである。

［作用〕 第２旋回部材２６に支持されたレーザトーチ２８は、第
１連動軸３０．互いに噛合する傘歯車３５．３６及び第
２連動軸３１により姿勢が制御され、第１連動軸３０内
を通って送り込まれたレーザビームＢはミラー４５によ
り反射され、第２連動軸３１内を通ってレーザ）−−チ
２８に送り込まれて工作物を加工する。両傘歯車３５．
３６の噛合部Ａ付近のミごツー４５側において両環状部
材３７．３８の遮蔽筒部３７ａ、３８ａは部分的に重合
し、この重合部は摩耗粉、潤滑剤等が噛合部Ａからミラ
ー４５に向がって飛散するのを遮蔽する。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、レーザトーチの姿勢を制
御する傘歯車の噛合部とミラーの間に両遮蔽筒部が重合
して位置するので噛合部から飛散する摩耗粉、潤滑剤等
がミラーに付着してその表面を汚すことを防止すること
ができる。従ってミラー表面の汚れによりレーザビーム
のエネルギが吸収されてミラーが加熱されることがなく
なり、このような加熱によるミラーの破損を防止するこ
とができる。

〔実施例〕

以下添付図面により実施例の説明をする。第２図の全体
正面図に示す如（、本実施例のし・−ザ加Ｔ装置は、順
次連結された３　１１？ｊの旋回部材２２゜２４．２６
を介してレーザトーチ２８を支持する昇降部材２０を有
し、この昇降部材２０は移送装置１０により水平面内に
おける直交座標のＸ及びＹ方向に移動可能に支持されて
いる。

先ず移送装置１０の構成につき説明すれば、ペンド１１
上面の四隅に支柱１２が立設され、その上端には一対の
第１案内レール１３が平行に掛は渡されている。第１案
内レール１３上には第１直動部１４がＸ方向移動可能に
案内支持され、正逆回転する第１サーボモータ１５によ
り往復動が与えられている。第１直動部１４上には第１
案内レール１３と直交する第２案内レール１６が設けら
れ、これに第２直動部１７がＹ方向移動可能に案内支持
されている。案内レール１６に沿って軸支された送りね
じ１８には第２直動部１７に固定されたナツト１７ａが
螺合され、この送りねし１８は正逆回転する第２サーボ
モータ１９により回転駆動されて第２直動部１７に往復
動を与えるようになっている。本実施例においては、昇
降部材２０を介して支持部材２２を支持する移送装置１
０は、上述の如く直交座標系であるが、極座標系移送装
置を使用することも可能である。

第２直動部１７には鉛直なＺ方向に移動可能に昇降部材
２０が案内支持され、駆動装置（図示せず）により上下
動が与えられている。第１図に示す如く、昇降部材２０
の下端には鉛直軸線０１回りに回動可能に支持部材２２
が支持され　　（，１材２２には鉛直軸線０１と同一平
面内にあ、ニブ　：交する第１軸線０２回りに回動可能
に蛸１　゛同材２４が支持され、第１旋回部材２４に’
龜”ｉ線０２と同一平面内にあって直交する第′１□７
　　、線３回りに回動可能に第２旋回部材２６カ（”３
；−、キている。第２旋回部材２６には第２軸絣０’Ｈ
ｊ”と＋：＋　’一平面内にあって直交する軸線を有す
る１しｌｉ：：、＋：ザ″ＩＩｊ−チ２８が固定されて
いる。　　　　　１ｚ１”；酢第１図に示す如く、第１
旋回部材２４はト１：空聾あり、その−側（第１図にお
いて右側）に：ＩＩつ士′フ′ンジ板２４ａを介して第
１軸線０２と同軸・；□イ中仝「軸２５が固定され、コ
ノ中空軸２５及Ｕ　’ｆ＝ｆ　１７’′ｌ’ｔ１’　９
　、　’１．”′１　・　□ ３を介して支持部材２２に軸支されてし）、る、中４り
＝：軸２５内には第１軸線０２と同軸に中４ａ）’１１
１’、’　ｌ赤動軸３０が設けられて球軸受３２により
硬、　＋ｐｉ、：さｌａ、、第１旋回部材２４の内側に
臨むその一語：ｌｊ＋：Ｃ，□ｌ）′１ｔｈ″シ１′：
′は第１傘歯車３５が形成されている。＝ｌ：　ｆＡ：
：’・１１回１１（材２４の他側（第１図において下側
）に、は小２稲線０３と同軸に筒部材２４ｂが固定さ狛
１、Ｆ１パの痛；　　、、ｌ１１１．。

：　′１　′ ｔ・　冨 部材２４ｂ及び球軸受３３を介して、第２／２回部材２
６に固定された中空の第２連動軸３１が第１旋回部材２
４に軸支されている。第１旋回部材２４の内側に臨む第
２連動軸３１の一端３１ａには、第１傘歯車３５と噛合
する第２傘歯軍３６が固定されている。以上の構成によ
り、第１連動軸３０が第１旋回部材２４に対し回動すれ
ば、第２旋回部材２６は第２連動軸３１と共に第１旋回
部材２４に対し回動することになる。なお、第１連動軸
３０は支持部材２２内に設けた一対の傘歯車及び鉛直軸
線０１と同軸の中空の連動軸（何れも図示せず）を介し
て駆動装置により回転駆動されるものである。また、図
示は省略したが以上と同様の連動機構は、中空軸２５を
介して第１旋回部材２４を支持部材２２に対し回動する
ために、また支持部材２２を昇降部材２０に対し回動す
るためにそれぞれ設けられている。

第１図に示す如（、第１旋回部材２４の内側には、ミラ
ー支持装置４８を介して、第１及び第１軸線０２，０３
を含む平面と直交し、両軸線０２゜゜３よ、Ｃゎえれ４
６度傾斜するミう−＜、　５：：）、載持されている。

同様のミラー４４　、　４６　ｃ；：商・′□ニーの？
。

ラー支持装置により支持部材２２及び：：：：、　２　
、’ｊ１ｆｉ・１西１ｉ１（材２６内にも設けられてい
る。レーザ、、、　＋＃＞□！（Ｂイ）′）により発振
され、屈折反射機＋）ＩＪ４１をヅｔｉ’　ＩＬ、　’
Ｗｊ、：　：ｉｊ）　ｉｌ百軸線Ｏ１に沿って送り込ま
れたレーザｂ；　−パ、シ、：は。

各部材２２，２４．２６の回動角度如（ｉ、ｊ）　Ｉし
：：ｊ１．：１１テ）、シず、先亡７　４４　＆Ｚよ９
．、射あわ、□゛１，１１．１・１、イｂ１−１３０内
を通り、次いでミラー４５によ；ｒ反４１・Ｈ４１゜て
第２連動軸３１内を通り、更２．ミラー’−４＝　”！
ｉ　ｉ：：　、’：’Ｅ：　：　　、、１ り反射されてレーザトーチ２８内に送り込゛；れ１゜・
　　、１４ 束されて工作物Ｗに照射されてこれを加工“・、１゛る
よ１　１　。

うになっている。

図示の実施例においては、本発明の五物部を７にす第１
及び第２環状部材３７　、　３８　ハｇ、ｆｊ　白！４
０’＃Ｔ４２傘歯車３５．３６の内周面に嵌合面χ、＝
さ、糺て；１・′・る。第１図に示す如く、第１環状部
材、鵞ロ：、；ニ第（′１傘歯車３５よりミラー４５測
に円筒状螺条（［＞突１トーし、その先端の縁部には第
１傘歯車３、．５　（１）　’、、ｌコＰＨ！い内側面
３５ａより多少の隙間をおいて、ｆ’ｌ：ｆｕ台：囁”
＋、：ｉｉ 状に広がる遮蔽筒部３７ａが形成されている。第２環状
部材３８は、第２傘歯車３６への嵌合部からミラー４５
側の側面に沿って半径方向に延びその外周の縁部には第
２傘歯車３６の山部の内側面３６ａに接近して円錐台面
状に広がる遮蔽筒部３８ａが形成されている。第２環状
部材３８の遮蔽筒部３８ａは、両傘歯車３５，３６の噛
合部Ａ付近において、第１環状部材３７の遮蔽筒部３７
ａと第１傘歯車３５の山部の内側面３５ａの間の隙間内
に位置しており、この部分において両遮蔽筒部３７ａ、
３８ａは互いに重合している。従って、ミラー４５側よ
り見た場合、噛合部Ａはこの重合部の蔭となる。

本実施例のレーザ加工装置においては、各部材２２．２
４．２６はそれぞれ連動装置を介して制御装置により回
動され、レーザトーチ２日の姿勢を制御する。この制御
の一環として第１連動軸３０が回動され、この回動は第
１及び第２傘歯車３５．３６を介して第２連動軸３１に
伝動される。

この伝動により、両傘歯車３５，３６の噛合部Ａにおい
て摩耗粉が生じ、グリース等の潤滑剤と混じて噛合部Ａ
より飛散する。しかしながら、噛合部Ａとミラー４５の
間には両層状部材３７．３８の遮蔽筒部３７ａ、３８ａ
のｍ合部が位置しているので、噛合部Ａより飛散する摩
耗粉及び潤？ｈ剤はこのｍ合部に遮られ、ミラー４５に
付着してその表面を汚すことはない。

上記実施例においては第１旋回部材２４内の傘歯車３５
．３６に環状部材３７．３８を設けてミラー４５の汚れ
を防止しているが、支持部材２２内の傘歯車にも同様の
環状部材を設けてミラー４４の汚れを防止することもで
きる。

また、両傘歯車３５．３６が鉄製の場合は、環状部材３
７．３８を強磁性体としてこれに帯磁させれば、傘歯車
３５．３６の摩耗により生じた鉄粉を禎極的に吸着する
のでより確実にミラー４５の汚れを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるレーザ加工装置の一実施例を示し、
第１図は一部を破断した要部の正面図、第２図は全体正
面図である。 符号の説明 １０・・・移送装置、２２・・・支持部材、２４・・・
第１旋回部材、２６・・・第２旋回部材、２日・・・レ
ーザトーチ、３０・・・第１連動軸、３０ａ・・・一端
、３１・・・第２連動軸、３１ａ・・・一端、３５・・
・第１傘歯車、３５ａ・・・歯部の内側面、３６・・・
第２傘歯車、３６ａ・・・歯部の内側面、３７・・・第
１環状部材、３７ａ・・・遮蔽筒部、３８・・・第２環
状部材、３８ａ・・・遮蔽筒部、４５・・・ミラー、Ａ
・・・噛合部、Ｂ・・・レーザビーム、ｏ２・・・第１
軸線、０３・・・第２軸線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移送装置に支持された支持部材と、第１軸線回りに回動
   可能に前記支持部材に支持された中空な第１旋回部材と
   、前記第１軸線と交差する第２軸線回りに回動可能に支
   持された第２旋回部材と、前記第１及び第２軸線とそれ
   ぞれ同軸に設けられ各一端が前記第１旋回部材の内側に
   臨む筒状の第１及び第２連動軸と、この第１及び第２連
   動軸の前記各一端に設けられ互いに噛合する第１及び第
   ２傘歯車と、前記第２旋回部材に支持され前記両連動軸
   及び両傘歯車により姿勢が制御されるレーザトーチと、
   前記第１旋回部材の内側に設けられ前記第１連動軸内を
   通して送り込まれたレーザビームを反射して前記第２連
   動軸内を通して前記レーザトーチに送り出すミラーを備
   えてなるレーザ加工装置において、前記第１及び第２傘
   歯車にはそれぞれ同軸に第１及び第２環状部材を設け、
   この両環状部材の前記ミラー側の縁部に同第１及び第２
   傘歯車の歯部の内側面に接近してそれぞれ円錐台面状の
   遮蔽筒部を形成すると共にこの両遮蔽筒部を前記両傘歯
   車の噛合部付近において重合させたことを特徴とするレ
   ーザ加工装置。