JPH059195B2 - - Google Patents
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- JPH059195B2 JPH059195B2 JP60139197A JP13919785A JPH059195B2 JP H059195 B2 JPH059195 B2 JP H059195B2 JP 60139197 A JP60139197 A JP 60139197A JP 13919785 A JP13919785 A JP 13919785A JP H059195 B2 JPH059195 B2 JP H059195B2
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、ワークにテーパ加工を旋すことの
できるレーザ加工装置に関する。
できるレーザ加工装置に関する。
［発明の技術的背景及びその問題点］
従来一般にレーザ加工装置によつて厚板の切断
を行なう場合に、第８図に示すようにそのレーザ
切断面はワークＷの表面に対して常に直角とな
る。ところが厚板の切断の場合には第９図に示す
ように切断面がワークＷの表面に対して例えばθ
の角度（図中のｎ→はワークＷの表面に立てた法線
ベクトルを表わす。）を成すようにテーパ切断し
たいという場合もある。しかしながら、このよう
な要求を直接満足させるレーザ加工装置は未だ存
在していない。
を行なう場合に、第８図に示すようにそのレーザ
切断面はワークＷの表面に対して常に直角とな
る。ところが厚板の切断の場合には第９図に示す
ように切断面がワークＷの表面に対して例えばθ
の角度（図中のｎ→はワークＷの表面に立てた法線
ベクトルを表わす。）を成すようにテーパ切断し
たいという場合もある。しかしながら、このよう
な要求を直接満足させるレーザ加工装置は未だ存
在していない。
［発明の目的］
この発明はこのような従来の問題に鑑みてなさ
れたものであつて、ワークのテーパ加工を行なう
ことができるレーザ加工装置を提供することを目
的とする。
れたものであつて、ワークのテーパ加工を行なう
ことができるレーザ加工装置を提供することを目
的とする。
［発明の構成］
この発明はレーザ発振装置と、ワークに対する
レーザビーム集光装置と、ワークのＸ−Ｙ位置決
め装置とを備えたレーザ加工装置において、Ｘ−
Ｙ位置決め装置上に歳差運動機構を備えたワーク
テーブルを設けると共に、このワークテーブルと
前記レーザビーム集光装置との相対的距離を調節
する距離調節装置を設けて成ることを特徴とする
レーザ加工装置であつて、歳差運動機構を所定角
度回転させることによりワークを例えば垂直軸の
周りに360゜何れの方向においても所定角度のテー
パをもつてレーザ切断行なうものである。
レーザビーム集光装置と、ワークのＸ−Ｙ位置決
め装置とを備えたレーザ加工装置において、Ｘ−
Ｙ位置決め装置上に歳差運動機構を備えたワーク
テーブルを設けると共に、このワークテーブルと
前記レーザビーム集光装置との相対的距離を調節
する距離調節装置を設けて成ることを特徴とする
レーザ加工装置であつて、歳差運動機構を所定角
度回転させることによりワークを例えば垂直軸の
周りに360゜何れの方向においても所定角度のテー
パをもつてレーザ切断行なうものである。
［発明の実施例］
第１図はこの発明の一実施例のレーザ加工装置
の全体を示しており、レーザ電源部１、NC制御
装置３、アーム部５、デスク７、ワークエリアサ
ポート９が一体的に組立てられている。
の全体を示しており、レーザ電源部１、NC制御
装置３、アーム部５、デスク７、ワークエリアサ
ポート９が一体的に組立てられている。
アーム部５内にはレーザ発振装置１１が内蔵さ
れており、このレーザ発振装置１１の先端にはレ
ーザビームベンデイング装置１３が取付けられて
いる。またベンデイング装置１３の下方にはレー
ザ加工ヘツド１５が設けられ、ここにワークＷ上
にレーザビームを集光するための集光装置（図示
せず）が収納されている。
れており、このレーザ発振装置１１の先端にはレ
ーザビームベンデイング装置１３が取付けられて
いる。またベンデイング装置１３の下方にはレー
ザ加工ヘツド１５が設けられ、ここにワークＷ上
にレーザビームを集光するための集光装置（図示
せず）が収納されている。
デスク７は、ここで作業者がNCプログラミン
グの作業を行なうために備えられたものであり、
その内部にはレーザ発振装置１１の水冷用の熱交
換器（図示せず）が収められている。
グの作業を行なうために備えられたものであり、
その内部にはレーザ発振装置１１の水冷用の熱交
換器（図示せず）が収められている。
ワークエリアサポート９上にはワークエリア１
７が取付けられている。またこのワークエリアサ
ポート９内にはワークエリア１７で発生したメタ
ルミストをフイルタで濾過し、きれいな空気とし
て排気するためのエア濾過機（図示せず）が内蔵
されている。
７が取付けられている。またこのワークエリアサ
ポート９内にはワークエリア１７で発生したメタ
ルミストをフイルタで濾過し、きれいな空気とし
て排気するためのエア濾過機（図示せず）が内蔵
されている。
ワークエリア１７は、レーザビームシーリング
カバー１９内部に加工の種類に応じたワークハン
ドリング機構とレーザビーム伝送機構とを設けて
成る。ワークハンドリング機構としてワークのＸ
−Ｙ位置決め装置２１、ワークＷの支持のための
テーパ加工装置２３が備えられている。
カバー１９内部に加工の種類に応じたワークハン
ドリング機構とレーザビーム伝送機構とを設けて
成る。ワークハンドリング機構としてワークのＸ
−Ｙ位置決め装置２１、ワークＷの支持のための
テーパ加工装置２３が備えられている。
第２図に基づきワークエリア１７の詳細を説明
すると、レーザ発振装置１１からレーザビームガ
イドバー２５によつて導かれたレーザビームレー
ザビームはベンデイング装置１３によつて直角に
下方に折曲げられ、加工ヘツド１５に導かれる。
加工ヘツド１５の下端には補助ガス噴出用のノズ
ル２７が取付けられている。このレーザ加工ヘツ
ド１５及びノズル２７の部分はレーザビームシー
ルドカバー１９内においてテーパ加工装置２３上
に対向するように挿入されている。
すると、レーザ発振装置１１からレーザビームガ
イドバー２５によつて導かれたレーザビームレー
ザビームはベンデイング装置１３によつて直角に
下方に折曲げられ、加工ヘツド１５に導かれる。
加工ヘツド１５の下端には補助ガス噴出用のノズ
ル２７が取付けられている。このレーザ加工ヘツ
ド１５及びノズル２７の部分はレーザビームシー
ルドカバー１９内においてテーパ加工装置２３上
に対向するように挿入されている。
レーザビームシーリングカバー１９内にはＸ軸
用テーブル２９が設けられており、その内部のＸ
軸用ステージ３１がモータ３３によつてＸ軸方向
に駆動されるようになつている。このＸ軸用ステ
ージ３１上にはＹ軸用テーブル３５が取付けられ
ている。このＹ軸用テーブル３５内にはＹ軸用ス
テージ３７が設けられており、モータ３９によつ
てＹ軸方向に駆動されるようになつている。更に
Ｙ軸用ステージ３７上にはプレート４１が取付け
られている。このＸ軸用テーブル２９、Ｙ軸用テ
ーブル３５及びプレート４１によつてＸ−Ｙ位置
決め装置２１が構成される。
用テーブル２９が設けられており、その内部のＸ
軸用ステージ３１がモータ３３によつてＸ軸方向
に駆動されるようになつている。このＸ軸用ステ
ージ３１上にはＹ軸用テーブル３５が取付けられ
ている。このＹ軸用テーブル３５内にはＹ軸用ス
テージ３７が設けられており、モータ３９によつ
てＹ軸方向に駆動されるようになつている。更に
Ｙ軸用ステージ３７上にはプレート４１が取付け
られている。このＸ軸用テーブル２９、Ｙ軸用テ
ーブル３５及びプレート４１によつてＸ−Ｙ位置
決め装置２１が構成される。
プレート４１上にはフアーネス４３を含めたテ
ーパ加工装置２３が取付けられている。このテー
パ加工装置２３の更に詳しい説明を第３図及び第
４図を基に行なう。前記第２図におけるプレート
４１上にベースプレート４５が取付けられてお
り、このベースプレート４５上にウオーム４７が
設けられており、このウオーム４７はモータ４９
によつて回転駆動される。ウオーム４７の側方に
はケーシング５１が設けられており、このケーシ
ング５１内にウオーム４７と噛合うウオームホイ
ール５３が収容されている。ウオームホイール５
３の内側には雌螺子が施されており、その雌螺子
とスクリユー５５が噛合つている。従つてモータ
４９によつて駆動されたウオーム４７の回転運動
はスクリユー５５のＺ軸方向上下運動に変換され
るのである。
ーパ加工装置２３が取付けられている。このテー
パ加工装置２３の更に詳しい説明を第３図及び第
４図を基に行なう。前記第２図におけるプレート
４１上にベースプレート４５が取付けられてお
り、このベースプレート４５上にウオーム４７が
設けられており、このウオーム４７はモータ４９
によつて回転駆動される。ウオーム４７の側方に
はケーシング５１が設けられており、このケーシ
ング５１内にウオーム４７と噛合うウオームホイ
ール５３が収容されている。ウオームホイール５
３の内側には雌螺子が施されており、その雌螺子
とスクリユー５５が噛合つている。従つてモータ
４９によつて駆動されたウオーム４７の回転運動
はスクリユー５５のＺ軸方向上下運動に変換され
るのである。
前記スクリユー５５の上部にはブロツク５７が
取付けられており、このブロツク５７の上にはプ
レート５９が取付けられている。プレート５９の
上には更にウオーム６１が設けられており、モー
タ６３によつて回転駆動される。ウオーム６１の
側方にはケーシング６５に収容されたウオームホ
イール６７が設けられており、ウオーム６１と噛
合つている。
取付けられており、このブロツク５７の上にはプ
レート５９が取付けられている。プレート５９の
上には更にウオーム６１が設けられており、モー
タ６３によつて回転駆動される。ウオーム６１の
側方にはケーシング６５に収容されたウオームホ
イール６７が設けられており、ウオーム６１と噛
合つている。
このウオームホイール６７上には回転子６９が
取付けられている。この回転子６９の上面は所定
の角度θだけ傾斜する面に構成されており、フア
ーネス４３の底面中央部に設けられたスライドブ
ツシユ７１をスライド自在に支持している。
取付けられている。この回転子６９の上面は所定
の角度θだけ傾斜する面に構成されており、フア
ーネス４３の底面中央部に設けられたスライドブ
ツシユ７１をスライド自在に支持している。
フアーネス４３の側面には頂角2θをなす円錘子
７３が取付けられており、前記プレート５９上に
取付けられたブロツク７５の円筒状の穴７７内に
挿入されている。
７３が取付けられており、前記プレート５９上に
取付けられたブロツク７５の円筒状の穴７７内に
挿入されている。
こうしてＸ−Ｙ位置決め装置２１上にフアーネ
ス４３も含めたテーパ加工装置２３が構成されて
いるのである。
ス４３も含めたテーパ加工装置２３が構成されて
いるのである。
上記構成のレーザ加工装置によるテーパ加工動
作について次に説明する。ワークエリア１７のＸ
−Ｙ位置決め装置２１の動作をまず説明すると、
モータ３３，３９の駆動によつてＸ軸用ステージ
３１、Ｙ軸用ステージ３７それぞれをＸ軸方向、
Ｙ軸方向に駆動することによりその上部のプレー
ト４１をXY2軸方向で移動することができる。
こうしてXY2軸の移動によりフアーネス４３上
のワークＷは加工ヘツド１５に対して２次元的な
動きができ、所望の加工位置を加工ヘツド１５の
直下に持ち来たらせるのである。
作について次に説明する。ワークエリア１７のＸ
−Ｙ位置決め装置２１の動作をまず説明すると、
モータ３３，３９の駆動によつてＸ軸用ステージ
３１、Ｙ軸用ステージ３７それぞれをＸ軸方向、
Ｙ軸方向に駆動することによりその上部のプレー
ト４１をXY2軸方向で移動することができる。
こうしてXY2軸の移動によりフアーネス４３上
のワークＷは加工ヘツド１５に対して２次元的な
動きができ、所望の加工位置を加工ヘツド１５の
直下に持ち来たらせるのである。
レーザ光軸に対してワークＷを傾斜させ、テー
パθを切断面に与えるためには、モータ６３を駆
動させることによりウオーム６１を回転させ、ウ
オームホイール６７上の回転子６９をＺ軸の周り
に所定角度歳差回転させ、ワークＷの所定の位置
の切断面が法線方向ｎ→に対してθの傾斜をなすよ
うに設定する。
パθを切断面に与えるためには、モータ６３を駆
動させることによりウオーム６１を回転させ、ウ
オームホイール６７上の回転子６９をＺ軸の周り
に所定角度歳差回転させ、ワークＷの所定の位置
の切断面が法線方向ｎ→に対してθの傾斜をなすよ
うに設定する。
この操作と同時に或いはその前後において、レ
ーザ加工ヘツド１５からの照射レーザビームがワ
ークＷの加工位置と所定間隔を保持するようにモ
ータ４９を駆動させてウオーム４７を回転させ、
ウオームホイール５３の回転によりスクリユー５
５を所定距離だけ上下させる。
ーザ加工ヘツド１５からの照射レーザビームがワ
ークＷの加工位置と所定間隔を保持するようにモ
ータ４９を駆動させてウオーム４７を回転させ、
ウオームホイール５３の回転によりスクリユー５
５を所定距離だけ上下させる。
上記の動作によりワークＷの所定部分に対して
θのテーパをつけてレーザ切断することができる
のである。なお、このワークＷの各部のテーパ切
断を行なうに際し、Ｘ軸、Ｙ軸の調整及びフアー
ネス４３の上下位置、傾斜方向の調整等は予め
NC制御装置３においてプログラミングしてお
き、そのプログラムに沿つてモータ３３，３９，
４９，６３の回転を制御して自動的に調整するも
のである。
θのテーパをつけてレーザ切断することができる
のである。なお、このワークＷの各部のテーパ切
断を行なうに際し、Ｘ軸、Ｙ軸の調整及びフアー
ネス４３の上下位置、傾斜方向の調整等は予め
NC制御装置３においてプログラミングしてお
き、そのプログラムに沿つてモータ３３，３９，
４９，６３の回転を制御して自動的に調整するも
のである。
上記のようにしてワークＷをテーパ加工する場
合、フアーネス４３は回転子６９の回転によつて
波打つような動作をするが、その動きを規制する
ために円錘子７３が穴７７内周に沿つて移動す
る。
合、フアーネス４３は回転子６９の回転によつて
波打つような動作をするが、その動きを規制する
ために円錘子７３が穴７７内周に沿つて移動す
る。
この動作を第５図及び第６図を基にさらに説明
するに、例えば第５図に示す半径ｒの円板形状の
製品を加工する場合、加工点P0（ｒ、ｏ）におい
てワークＷの法線ベクトルｎ→に対するレーザビー
ムの入射角度を常にθに保つ必要がある。第６図
に示すようにＸ−Ｙ位置決め装置２１によつてワ
ークＷ上のa1、a2、…a6点を加工点P0（ｒ、ｏ）
に順次位置決めしながらレーザ加工を連続的に行
なう時、T1、T2、…T6に示すような加工軌跡が
順次得られる。そこで、各点a1、a2、…a6におけ
る法線ベクトルｎ→に対する入射角がθとなるよう
に歳差運動を行なうためには、ワークＷの加工始
点Pnの位置座標が（x1、y1）、（x2、y2）、…
（x6、x6）と移動するとき、 ψn＝tan-1［yn／（2r−xn）］ の式により、回転子６９の回転速度ψを制御する
のである。
するに、例えば第５図に示す半径ｒの円板形状の
製品を加工する場合、加工点P0（ｒ、ｏ）におい
てワークＷの法線ベクトルｎ→に対するレーザビー
ムの入射角度を常にθに保つ必要がある。第６図
に示すようにＸ−Ｙ位置決め装置２１によつてワ
ークＷ上のa1、a2、…a6点を加工点P0（ｒ、ｏ）
に順次位置決めしながらレーザ加工を連続的に行
なう時、T1、T2、…T6に示すような加工軌跡が
順次得られる。そこで、各点a1、a2、…a6におけ
る法線ベクトルｎ→に対する入射角がθとなるよう
に歳差運動を行なうためには、ワークＷの加工始
点Pnの位置座標が（x1、y1）、（x2、y2）、…
（x6、x6）と移動するとき、 ψn＝tan-1［yn／（2r−xn）］ の式により、回転子６９の回転速度ψを制御する
のである。
第７図は他の実施例を示すものであり、テーパ
の角度を連続的に変更する手段について示してい
る。第３図ではフアーネス４３を最大傾斜角θの
位置でワークＷに加工するように使用したが、加
工点における傾斜角を−θ〜＋θの範囲で変更し
て使用する。つまり、ワークＷの姿勢をＸ軸に対
して角度θで固定し、レーザビームの方が円に沿
つて移動するような相対運動をさせるとき、ワー
クＷの切断面は−θ〜＋θで変化するのである。
したがつて、加工点P0における切断面の角度を
−θ〜＋θの任意の角度に設定してテーパ加工を
施すことができる。
の角度を連続的に変更する手段について示してい
る。第３図ではフアーネス４３を最大傾斜角θの
位置でワークＷに加工するように使用したが、加
工点における傾斜角を−θ〜＋θの範囲で変更し
て使用する。つまり、ワークＷの姿勢をＸ軸に対
して角度θで固定し、レーザビームの方が円に沿
つて移動するような相対運動をさせるとき、ワー
クＷの切断面は−θ〜＋θで変化するのである。
したがつて、加工点P0における切断面の角度を
−θ〜＋θの任意の角度に設定してテーパ加工を
施すことができる。
［発明の効果］
この発明は歳差運動機構を備えたワークテーブ
ルを有するため、ワークをレーザ光軸に対して所
定の角度傾斜させて支持することができ、ワーク
にテーパをつけながらのレーザ切断加工を行なう
ことができる。
ルを有するため、ワークをレーザ光軸に対して所
定の角度傾斜させて支持することができ、ワーク
にテーパをつけながらのレーザ切断加工を行なう
ことができる。
第１図はこの発明の一実施例のレーザ加工装置
の斜視図、第２図は上記実施例におけるワークエ
リアの拡大斜視図、第３図は上記実施例のワーク
テーブルの一部破断正面図、第４図は上記実施例
のワークテーブルの平面図、第５図及び第６図は
上記実施例のレーザ切断加工動作の説明図、第７
図は他の実施例のワークテーブルの平面図、第８
図は従来例によるワークの切断状態の斜視図、第
９図は上記実施例によるワークのテーパ加工状態
を示す斜視図である。 １……レーザ電源部、３……NC制御装置、５
……アーム部、７……デスク、９……ワークエリ
アサポート、１１……レーザ発振装置、１３……
ベンデイング装置、１５……加工ヘツド、１７…
…ワークエリア、１９……レーザビームシーリン
グカバー、２１……ワーク駆動機構、２３……テ
ーパ加工装置、２５……ビームガイドバー、２７
……ノズル、２９……Ｘ軸用テーブル、３１……
Ｘ軸用ステージ、３３……モータ、３５……Ｙ軸
用テーブル、３７……Ｙ軸用ステージ、３９……
モータ、４１……プレート、４３……フアーネ
ス、４５……ベースプレート、４７……ウオー
ム、４９……モータ、５１……ケーシング、５３
……ウオームホイール、５５……スクリユー、５
７……ブロツク、５９……プレート、６１……ウ
オーム、６３……モータ、６５……ケーシング、
６７……ウオームホイール、６９……回転子、７
１……スライドブツシユ、７３……円錘子、７５
……ブロツク、７７……穴。
の斜視図、第２図は上記実施例におけるワークエ
リアの拡大斜視図、第３図は上記実施例のワーク
テーブルの一部破断正面図、第４図は上記実施例
のワークテーブルの平面図、第５図及び第６図は
上記実施例のレーザ切断加工動作の説明図、第７
図は他の実施例のワークテーブルの平面図、第８
図は従来例によるワークの切断状態の斜視図、第
９図は上記実施例によるワークのテーパ加工状態
を示す斜視図である。 １……レーザ電源部、３……NC制御装置、５
……アーム部、７……デスク、９……ワークエリ
アサポート、１１……レーザ発振装置、１３……
ベンデイング装置、１５……加工ヘツド、１７…
…ワークエリア、１９……レーザビームシーリン
グカバー、２１……ワーク駆動機構、２３……テ
ーパ加工装置、２５……ビームガイドバー、２７
……ノズル、２９……Ｘ軸用テーブル、３１……
Ｘ軸用ステージ、３３……モータ、３５……Ｙ軸
用テーブル、３７……Ｙ軸用ステージ、３９……
モータ、４１……プレート、４３……フアーネ
ス、４５……ベースプレート、４７……ウオー
ム、４９……モータ、５１……ケーシング、５３
……ウオームホイール、５５……スクリユー、５
７……ブロツク、５９……プレート、６１……ウ
オーム、６３……モータ、６５……ケーシング、
６７……ウオームホイール、６９……回転子、７
１……スライドブツシユ、７３……円錘子、７５
……ブロツク、７７……穴。
Claims (1)
- １ レーザ発振装置と、ワークに対するレーザビ
ーム集光装置と、ワークのＸ−Ｙ位置決め装置と
を備えたレーザ加工装置において、Ｘ−Ｙ位置決
め装置上に歳差運動機構を備えたワークテーブル
を設けると共に、このワークテーブルと前記レー
ザビーム集光装置との相対的距離を調節する距離
調節装置を設けて成ることを特徴とするレーザ加
工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139197A JPS61296987A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139197A JPS61296987A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296987A JPS61296987A (ja) | 1986-12-27 |
| JPH059195B2 true JPH059195B2 (ja) | 1993-02-04 |
Family
ID=15239814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139197A Granted JPS61296987A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61296987A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE458991B (sv) * | 1988-04-28 | 1989-05-29 | Nobelpharma Ab | Foerfarande och anordning foer att distorsionsfritt sammanfoga tvaa i en implantatskonstruktion och/eller protetisk konstruktion ingaaende element |
| JPH06190581A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-12 | Amada Co Ltd | レーザ加工装置 |
| JP2013128950A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Disco Corp | レーザー加工装置 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP60139197A patent/JPS61296987A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61296987A (ja) | 1986-12-27 |
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