JPS5933089A - プレイバツク方式による３次元加工物のレ−ザカツテイングシステム - 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】

本発明はレーザビームを用いて３次元加工物をカッティ
ングするシステ入に関するもので、特に、３＆，ｉ，’
７］ｒｌエ物，ヵ−２次元、。７’Ｄ’）５Ａ玩’７’
ロフィルを基本として残りの１軸方向のスキャニングを
行ない、あらたな３次元ＮＣプログラムを作成して３次
元加工物のレーザカッティングを行なうシステムに関す
る。 ３次元形状をなす加工物を自動的に加工するときは、あ
らかじめ作成された３次元プロフィルＮＣプログラムに
基づいて加工が行われる。しかしながら３次元プロフィ
ルＮＯ’ブ自・グラムを設割図面から直接作成すること
は極濁？で：困難である。たとえプログラムを正確に作
成をすることができた・とじても種々の要因により、加
工物等は必？ずしも設計図通り正確に・は加工されてい
ない。また、従来は加工物やモデル等に加工を施す箇所
を示す表示（たとえばトリミングする場合であればトリ
ムライン）を描いでおき？、工業用？自ポットを用いて
この表示をスキャニングして３次１元プロフィルＮＯプ
ログラムを？作成し、然るのち、このプログラムに基づ
・いて加工する．方法が試み１られた。？この方法では
′３次・元加工物のスキャニングの精度も低いから、結
局作成された１０グラム？は誤差の大きなものとならざ
るを得な？か：：′った。そのため上記のよう．な産業
用口ボットによ？・るスキャニング・の適用範囲がスポ
ット溶接やプラズマ溶接等の精度を要しない加工に：限
定ざれ・・ていたのであ？る。 本発明は、上記？の点に鑑みてな・されたものであヅて
、２次元ブロフィ・ル？ＮＣブｂグラムが設計図面等か
ら比較的容易に作成することができる点に着目し、まず
２次元プロフィルＮＣプログラムを作成し、これを３′
次元加工物立体、モデル等の基本形状としてトレーサに
より残りの１つの軸方向のスキャニングを行ない、その
データを上＆ｌ！２次元ＮＣブログラムにプレイバック
して３次元プロフィルＮＣプログラムに基づいてＮＣ加
工め加工を行なうのである。 本発明め特徴はレーザユニットとｈ軸駆動マシンとを結
合させたレーザおよび他目的ＣＮ’Ｃ加エシステ云に係
る。すなわち、このシステムでは多くの異ｄ）た機能を
結合できる多目的加工機を用いるｔｈ′ツであうてＪた
とえばレーザ照射ノズル、？トレーサ、ハンスピードス
ｉンドル用の３つのりブヘツ？ドを備えている。 レ］ザヘッドによって加工物を２次元および３次元の’
Ｃ’ＮＣレー゛ザカッティングすることができる。３｛
元レーザカットの際は、′３次元加ｊ物のマイラー図面
又はマスターモデルか？ら得られる平面図形、すなわち
Ｘ，Ｙ軸に関する２次元プロフィルによって２茨元ＮＣ
テーラを作成したのち、このテープによっそト：し−サ
ヘッドを相対高に駆動Ｉノ加工機のテー９ｉＱＩｅｍ定
した加〒ｍ＆スキャニングしてＺ軸方向のデニタをどり
、こめデーダと先きめ２次元デニタ１尼とに一つき新た
と３次元？プロフィルＮＣテープを作成し、プレイバッ
ク方式一よりレーザヘラ１ミを駆動己て加〒物の３″次
元１輪郭をカッティングする。このようにすると、？信
頼性のあるカツ１ラインが一られ？、１誓のｉ６狭＜（
０．’１５ｍ−／圧延鋼ｔｌ＝１一ｍ＋、ｈＬ′つＺ軸
方向め？駆動？で立体的曲線のカット崖蓉易に？行なえ
把。トレーサｔ＼冫ドはモデル。テンプレ亡ト支はバネ
元？を？スキャニングするのに珀い、÷スターモデルの
データ作成？にも利用で？きる。このデーダはベーバー
テープのユ三ットによりバンナング碁れる。？パイ１ス
ピードスピンドルヘッドは高周波スピンドルＣ′？娘大
１ａｏ６ｒ．ｎ．ｍ）を備えＪＣＡＤ／Ｃ’Ｍ｝Ｉ”ｒ
支テムで作晟された３次元ＮＣｌｊ−ニブでコ？ント口
二ノ肖れるリコンビ」タは、いわーるＣＮＣとＣ〒′Ｃ
とを漬えており、これらのシステムと、上記３つの考ブ
へ多νとを結省さｉて種々の機能をもだｉでいる。 本発明に用いる３次元駆動茄工ｉは、通常のナラノミラ
ーと同様に、テニブルの直線移動Ａ高をＸｉ、クロスレ
ニル芳向ｉＹ軸、弓ラムとｍ＋＋な方尚をＺ＠’．！ｌ
シ：？クロス方向に取り付１だメイレヘッドをｘ．Ｙ．
ｉ軸方尚に駆勧できるようにしている。そのうえ、上記
ヘッドの前ｉｉｉ一はレーザ照耐ノズル、高一波スピン
ドル、お呈び１ヘレーサの各与ブヘ妬）がＺ軸と平行に
、し＾・も各別に會降できるよう一組込まれている。こ
れらのサラヘリドのうち、レーザ照躬ノズルをプラズマ
溶断あるいはｉ断ノズノ１レに変更ずることができ．，
高周波スピンドルに適宜工具を取付けることにより、切
ｍｌ、溝切り、穴あけ、面最等の廟等を｛１？うことが
苛能である。？ ここでレーザ加工について述べると、レーザビーム＋ｉ
．謄イシ口波領一で開発されたメ］ザを更に？周波省の
高１４１１波である光の領一（三拡張したもので、スベ
ク１ル幅の狭い単色光であり、指向性にすぐれている。 このレーザビームｔｉ”Ｍ萌なレン女で集束すると波長
と同程一の小きな点１ト１めることが出来、集束点のエ
ネメギ！密度が画くなる性質があるどこ乞かへ１従来は
織物：”ｔｈａ、あ屍いは金属の切断や溶櫻などの加韮
に利用されそいえ。１：．・：・：．・ ところで、近年はレ」“ザメ癲狼器が大型花ｅ．””’
おおきなエネルギニのｅ−ムが得１？ｌｌ蟻るよＳ１に
な？り、数ミリメートルの門属を加工讐ることができ？
るようにな・）た。しか己”なか′牡大崩メ゛レニ”′
＋？Ａ振器を用いＣこのような加〒をす葛４めにｌ；Ｌ
、”’レ？一ザビームめ照射ノズノ１の先−を加工物の
ｉ浦から一定の間隔（たとＸば１ｉ程度）に保た’ｍ’
ｔ’ｆ”６はならないことと、レー１ザの一振猶禾体を
固４Ｃた状態で作業しなければ１らな：いこどなどから
熊躬ノズルを一定に固定してお碁、？テープルｉ砺１左
右に移動させることによって、これに１取付１｝”ｔＨ
加工物を加工する方式を取ら〆る讐着ないめ？であり、
そのため被加工物は板状材の？２′？茨先のもめに限定
され、しかも大形の重いもの１を′？能率よく加土する
ことは難しかったのである。 本発萌は一一ザビームＺＫｉＩＩによって反射されｇ性
貿がある点を利用し、？ビームの照射ノズルを×，Ｙ，
および之軸ガ向に忍ルてオ多動するよ６にすると共に、
レーザの発擾器から発晶言れ鼻ビ？−ｌ・はｉ射ノ女ノ
ば向一して移動するレ枚又はそれ以上の鏡を用いて照射
ノズルに導くようにし、これによってレーザあ発振器ｉ
Ｅｉｍか−Ｊ：′どムク照劇ノズルを加ｆ物の劾妖に嘗
わせて３？次元にＭ＊＋ｉさせるように？したものであ
る。′ また、照副ノズルを金ｌｌ板、テラスチッ多板等の加７
物に遊づけてレーザビ１云赫照嗣ず乏と照射部分が加熱
され、Ｉ？Ｉｉ峙ｉその部分に吹行

【′ｊられるアシ２
′１トガスの作一により被茄ヱ物を幅：＠いラインで′
切断ｆ：Δる。加工物が単なる平板状のもの，あるいは
ｚ一芳向のーきか僅か６ｉのでは特に間ｉはないが、傾
きが繍しいときには照射ざれるビームの加熱？がｉｊａ
ｌ方晶に移動して照ｉ廊位を溶一溶接でき？な＜”１６
ことかある？。巳のような場合に？ハヒーム照ｉ方向に
吹出すチシ支トガスｉ配し、ビー云照射点一向けてアシ
スト万スを吹出させるようにすれば、上記のように２方
向の傾きの急激なワークビースに対しても正確にレーザ
ビームによる切断加工を行うことができる。 次に図面に基き本発明を詳細に説明する．弟１図におい
てチェーンラインで囲んだ部分（１０，）はプレイバッ
ク方式による３次元レーザカッティングシステムのブロ
ックダイヤグラムを示す。このシステム（１０）はＣＮ
ＣとＣＴＣの両システム機能を備えたコンビｌ一タ（１
１）と３次元駆動加工機、たとえばブラノミラ−（１２
）とを有している。コンピュータ（１１）は２次元テー
プと１〜レーサによる２軸ＮＣデータとを結合して３次
元ＮＣテープを作るものである。 ３次元加工物をＮＯプログラミングによって加工するに
は、マイラー図面又はマスターモテルを検討し、ディフ
ニーｒション、カッティング、コントロールの各スティ
トメントプログラムを作成し、タイプライターにてキー
インし、自動解析してカッターロケーションデータ等の
ＮＣソフトウェアの出力を決定し、この出力とポストプ
ロセッサのデータとを結合して紙テープを作り、ＮＣフ
ォーマットを経てＮＣテープを作成し、これをＮＧマシ
ンにかけＤＣザーボ系を作動させるものであるが、３次
元加工物をカッティングする本発明においても基本的に
は同様の手順を採用するものである。 上記のようにして得た２次元ＮＯテープ（１３）を、ま
ず、紙テーブリーダ（１４）にかけ、その入力を解析器
（１１ａ）で解析しパルス変換回路（Ｉｌｂ）で信号を
分配してＸ，Ｙ軸の２次元制御信号を発し、ＤＣサーボ
モータ（１７）を駆動してＺ軸のテーブル上に固定した
加工物（１１０）をＸ軸方向に移動させると共に、ＤＣ
サーボモータ（１７）を駆動してＺ軸の位置制卸された
トレーサヘッド（２３）をＹ軸方向に移勧し、スタイラ
スによってＺ軸方向のデータを得る。トレーサヘッド（
２３）の一巡によって取出されたＺ軸方向の情報は、１
・レーサコントロール（１８）、Ｚ軸用ＤＣサーボモー
タ（１７）を経てコンピュータ（１１）に至る．ＤＣサ
ーボモータ（１７）からの信号を回１１１［１１ｃｌで
処理し、その出力とパルス変換回路ｍｂ）に基いて解析
器（１１ｄ）で処理し、同時にトレランス設定器（１９
）からの信号と共に演算処理し、パンチャー（２０）を
用いて３次元ＮＯテープ（２４）が作成される。 次にトレーサヘッド（２３）を待機状態にまで上昇させ
たのち、レーザヘッド（２１）をトレーサのスタート位
置に移動し、レーザヘッド照射ノズルを加工物の表面に
接近させる。このような準備を行なった後、前配した３
次元ＮＯテープ（２４）を別の紙テープリーダ（２５）
にかけ、ふたたびコンピュータに入力され、解析器（１
１ｅｌ、パルス変換回路（１１ｒ）を経てＸ，Ｙ．Ｚ軸
用の各ＤＣサーボモータ（１５１＋１６１（１７）を駆
動し、レーザヘ．ツド（２１）により３次元加工物（＋
１０１をレーザカットする。なお、レーザカットに代え
エンドミノヒ加工をおこなうときには、上記Ｘ．Ｙ．Ｚ
軸用の各ＤＣサーボモータの出力を高速スピンドルヘッ
ド（２２）に出力させればよい。また、第１図中では、
理解しやすいように、２次元および３次元ＮＯテープ作
成の各プロセス内に、それぞれＸ．Ｙ．Ｚ軸用のサーボ
モー夕が存在していているように図示したが、実際には
同一符号のサーボモー夕は互いに共用させて、Ｘ．’／
．Ｚ軸につき＆１１のＤＣモ−タがｌｌｉ！置サれる。 第１図の右半分に区示したものは、本発明システムを、
３次元の形態をもつプレス金型を製作する工程に適用し
た場合の各ステップを例示したものである。すなわち、
プレス製品の図面又はモデル｛２６｝をデジタイザ（２
１）により図形測定し、イの測定値をテープ作成装ＩＩ
（２８１にかけて２次元ＮＣテーブ（１４）を作成する
。一方、プレス（２９）によってドローパネル（３ｏ）
を作って３次元レーザ加工ＩＩ（１２１のテーブルにセ
ットして加工物（１１０）とする。２次元ＮＣテーブ（
１３）は前述したように紙テープリーダ（１４）にかけ
られ、そのデータをＣＮＣＩｌ能とＣＴＣ機能を備えた
コンピュータよって込理し、トレーサヘッドでトリムラ
インをスキャニングし、Ｚ軸方向のデータを取り出し、
３次元ＮＧテープ（２４）を作成する。このＮＣテープ
（２４）をリーダ（２５）に挿入し、そのデータをコン
ピュータ（１１）でｍｌ処理し、プレイバック方式にょ
りＸ，Ｙ，Ｚ軸のＤＣサーボモータを介ししニザヘッド
（２１）を駆動して３茨元お形態を持つｐｏ−＞（ネル
のトリムカッティング番行なう。このようにしてトリム
サンプルを得るものｔあるが、ワニクビースの形状によ
り部分的ニ央菖きした１アスサンプルも作ることがモキ
る。′？ 次に別のプレス（３２）に１記サンプルを挿入して旬ン
ブルの所用部位のフランリ曲げ、あるいはリストラ才ク
加工｛３３｝を行なう′。この加工物をパネノ１検一＠
ｌ（３４）でパネルチェックｉ３ｓ”１％作乗をなしデ
ータリスト（３６）を経てテーブル作成ｍ＠（２８’）
にリサイクルさせる。チ蘂ツク合格、すなわちＹＥＳめ
場合にはテープ作成装一（２８）で前酷〉洟元ＮＣテー
ブ（１３ａ）に変換己、こめテーブ（ｊ３）を用いそ機
械工場に設一したＮｄ加工機市｝ｉ駆動して金型のトリ
ムカッＩ・を行ない製品番作るバネ？元チェックＣ３５
）の段一でヂエック不合格め一合：、すなわちＮＯのき
には、チェッ？クシ一ト（３９）を作りデ閏タイザ（２
７）に送るでデータの修正を行なう。？データの修正値
をエディターしてあｆら？しいＮＣテープを作成し、所
定のモデルに合致したプレス加工ができるような金型の
製作をめざすものである。第２−は上記３次元レーザ加
工機（１２）の正面図を票し第ｊ図は側面図を糸す。こ
の加工機は門型プラノミラー÷あっ？て、ヘッドｉ４６
’）の上赫にはＤ’Ｃサーボモータ（１５）で長ｆ−芳
ｆｆＪ”（Ｘ’１ｍ）に往復動でぎるテーブル（４１）
が載置されている。ヘッド（４０）の左ｉｉコらム（４
２）が立上り、その頂ーにク０ス１−ム（４３）が取付
けられている。コラム［４２）（４２）の前薗には昇一
内栓のクロスレール（４４）が設けられ、クロス１−ル
（４４）には冫インベッド（４５）が取付けられている
。゛またメインヘッド（４５）には多目的の３つのサブ
ヘッド、すなわちレーザ、八冫スｅ−１スピンドル、そ
してトレーサの各サブヘッドｔ２ｉ）ｃ２４’＞（２３
）を取付けている。コラム（４２１（４２１１，：は縦
軸（４８）（４６）が設けられ！？縦軸〈４Ｇ′）《４
６》の上端はベベル機構又はウォーム＊ｍを介しぞクロ
ズビーム（５３）内の横軸（４７）に連結されているク
ロスビーＡ（４３）の上部に２軸方向位一ぎめ？用の？
電ｉ機（４ｌｉ）がもう番ヂられ、伝導機構を介して前
記横軸（４７）一結合されている＝前記縦軸（４ｅ＋（
４６）はクＯスレール（４４）に一合っているのでミ電
動＊（４８）を正逆運転することにより、クロ？スレー
ル（４４）を昇降させてメインヘッド（４５）メ位諏ぎ
めを行なうことができる。・？・・ 前記クロスレニル）４４）にはクロススクリュー（５０
）が横架され、一端に取付けたＹ軸用ＤＣサーボモータ
（１Ｇ）を駆動することによるでメインヘッド（４５）
をＹ軸方向に移動することがモき葛。櫨イレヘッド（４
５）は第４図に拡大示す為ご左＜、サドル（５１）と、
？大形のスライド（５２）と、サドル（５１）のＦ部に
設けたＺ軸用ＤＣサーポモータ（１７）とを含んでいる
。サーポモー★（１７）を駆動するｉ、主軸（５３）．
′カップリング（５４）を介して３つのサブヘッドを有
するスライド（５２）を昇降させる。第１のサブヘッド
（２１）は手のスライド（５５）部分にレーザ照一用ノ
ズル（５６）を有しており、ハシドル（６７）の上方に
はレーザビニムの集束レンズ（ｒ＋ａ’）が齢置され、
冷却ホース（５９）およびナシストガス供１１＊Ｔ６０
１が取付けられている。また集束レンズの敢付け部韮り
上方には、Ｚ軸芳向に伸縮できるテレスコピック保護チ
ｉｌブ（８０）蒜配置されている。第２の篠”ハッド＋
’２２’）は、そのスライド（６１）部分に一動機（Ｇ
２）と、高速回転スピンドル（６３）と、Ｚ＠η平行な
Ｗ２軸人向にスライド（６１）を弄降させるハンドル（
６４）とを有している。スピンドル（６３）は、その先
端にエンドミル、フライスなどの切削工具（図示省略）
を取付ける。電動ｔＩ（６２’）の運転により切）ＩＩ
Ｉ工具を諷速にｉ転させて加工に対し所望の機械加工を
行なわせることができる。更に−３のサブｌ＼ツド（２
３）はそのスライド部分（６７）にトレーサ（６５）を
取付け、ハレドル（６６ｉにようてＺ軸と平行なＷ３軸
方向にｉ降自在とされそいる。トレーサ（６５）は、先
端にスタイラス（６５ａ）４有し３次元加工物をスギャ
ニングしたときにスタイラス（６５ａ）の上下の動門を
例えば作動トランスｌユーサを用いて糟圧変化昌として
取出し、前述のトレーサコントローラ（１８）に入力さ
せるものである。？上記機績め上部にはペンダントアー
ム（６Ｂ）が取付けら１貧の氷一に、各ＤＣサーボモー
タ（１５）（１６０１７）をマニュアルで操作するペン
ダントボックス（６９）が吊下げられ、その押ボタンを
扱うことにより、ＣＮＣシステムで駆動される各軸方向
値をマニュアルで介入することができる。機械のベット
ｆ４０＞ｌま第１図および第２図に示すようにビッ１・
（７０）内に据付けられており、ベット側方のピッ１・
内にフレーム（７１）を組み、その上にレーザユニット
（７２）とヒームエンヘンサ（７３）を載誼するレーザ
ユニット（７２）は、たとえばＧＯ２発振レーザで例え
ば出力１００〜４００Ｗの能力をもっている。一方機械
のコラム（４２）（４２）の前部にブラケッ１〜（７４
）（７４）を固看しブラケットの上部にビームデリパリ
一手段を指示すべきブリンジ（７５）をわたす。この手
段１１以下述べるように３つの保護筒とオプチカルユニ
ツ１・とを含んでいる。第２図の左方のブラケッ１〜（
７４）のエンヘンサ（７３）との間にはＺ軸と平行の方
向に伸縮できる第１のテレスコビック保１筒（７７）を
吊持する。ブリッジ（７５）には、数個の１・ロリ（７
８）を用いてＹ軸と平行の方向に伸縮できる第２のテレ
スコビツク保護筒を（７９）を吊持させる。 さらに前記メインヘッド（４５）のレーザヘッド軸心に
Ｚ軸と平行な方向に伸縮できる第３のテレスコビック保
＋３笥（８０）を取付けるＴンヘンサ（７３）と第１の
保護筒（７７）との屈折位置にはレー｝ｆユニソトから
のレーザビームを内蔵させた反！！４鏡（９８）によっ
て直角に回折させる第１の保護筒（７７）の上噛と第２
の保１筒（７９）の他端はメインヘッド（４５）の上端
の小ブラケット（８４）に支持され、第３のビームオプ
チ力ルユニット（８３）を介して第３の保Ｎ１Ｍ８８０
）に結合されている．なお反射＆ｉ（９８）は第４図に
示すように各ユニット内に４５゜の傾斜で取付けられて
いる。したがってレーザユニット（７２）によって発振
ざれたレーザビームはエンヘンザ（７３）でエネルギー
を高めたのち、第１のビームオブチカルユニッｈ（８１
）により反劃ざれて第１の保詭筒（７７）に導かれ、第
３のユニツｌ−（８３１を経てメインヘット（４５）に
取付けられ第３の保護筒（８０）に至り、集束レンズ（
５８）を紅でノズル（５６１Ｊ：り照則される。 上記加工機を用いて３次元加工物（１１０１のトリムラ
インをカッティングするには、まずテープノレ（４１）
の上に加工物をセッ＋−Ｕる。一方マイラー図面または
モデルに基いて作成した２次元ＮＣアーブのデータをコ
ンピュータ（１１）に入力させる。次にメインヘッド（
４５）を加工物の！！準点に移動し、ハンドル（６６）
を操作しスライド（６４）を加工させてトレーサヘッド
（２３）の位置を制御する。２次元テープのデータをコ
ンピュータ（１１）で処理しＸ＠方向のＤＣサーボモー
タ（１５１ｔ駆動してテーブル（４１）を水平に移動さ
せ、またＹ情方向のサーボモータ（１６）を駆動してヘ
ッドをクロスレールに沿って左右方向に移動させながら
１−レーサヘッドのスタイラス（６５ａｌによりＺ軸方
向の変位を取川し、その信号をトレーサコントローラ（
１８）に入力させてＤＣサーボモータ（１７）を駆動し
、このようにしてトリムラインに沿って１−レーサヘッ
ドのスタイラスを一巡させる。この問のＸ，Ｙ，Ｚ軸方
向のデータとトレランス値とをコンピュータ（１１）で
演算処理して３次元ＮＧテープを作成する。次に１〜レ
ーサヘッド（２３）を元の位ｍｔこまで上昇させ、トレ
ーサの位置にレーザヘッド（２１）を平行移動させ、ハ
ンドル（５７）を操作してレーザ照躬ノズル（５６）を
加工物表面より１．５１１１ｍ程度にまで接近させる。 このようにしたのち、上記３次元ＮＣテープに基づくデ
ータをプレイパックして旭工１（１２）をＸ．Ｙ，Ｚ軸
について３次元の運転を行わゼる。一方レーザユニツｌ
−（７２）を起動してレーザビームを発生させる。１ノ
ーザビームは前述したように、エンヘンサ（７３）、レ
ーザビームオブチカノレユニット（８１）（８２）（８
３）、保讃筒ｔ７７）ｔ７９）（８ｔ１）および集束レ
ンズ（５８）を経て照射ノズル（５６）より照射され、
１・レーサでスギャニングしたラインと同じラインをカ
ッティングＪ−る。カッティング終了後ハンドル（５７
）を逆転して照劃ノズルを元の位置に戻すものである。 レーザ照射ノズル（５６）は、第７図に拡大示覆るよう
にケーシング（８５）内に東束レンズ（５８）を内蔵さ
甘、その下部にアシストガス供給管（６０）か取付けら
れている。照劃ノズル（５６〕を加工物（１１０）に近
づけてレーザビーム（８６）を照射すると、照劃点（８
７）が加熱され、同時に供給管（６０）から噴出される
アシストガスとの相乗作用により、この部分（８７）が
溶解し、切断される。第７図で、は１加工物が水平面上
に配置ざれているものを示したが、３次元・加工物は、
水平面内ばかりで．な、ぐ２方向に上下し１その間には
傾斜面を含ん１でい１：る。．そ・：の傾斜面が例えば
４５゜を越えるような場合には、照射された熱は傾斜面
の下方に移動し、照射点（８７）の溶解温．度を保てな
くなることがある。．′・・第８図には上記の点に鑑み
、レー？ザビームの照：射方向に対して傾斜している加
工面をζこれと直交ずる加工面と・同じように加工、す
ることができるようにしたものである。すな・わち第７
図ではアシストガスをレーザビーム照射方向と全・く同
．→方向・に、これと重複させて吹き出すもので？ある
が第８図に示すものではアシストガスを被加工材のレー
ザヒームの照劇点に、照射方向とは別の方向で照躬位Ｉ
に対してほぼ直角の方向から吹きつげるものである。・
．′ 第８図におけるレーザビーム照射ノズル（８８）のケー
ジング（８５）とは別にレーザビーム（８６）の照射点
（８７）に向ってアシストガスを噴出させる晴躬ノズル
（９０トを配置する．．ｌｆｆｒＩＪ物？゛〈１１０）
を加工する時（ま、レーサビーム照射レズル？：（８８
）を加・工物上の一転＋８７）ｌユ向１ｊるど具？に１
ζア？゛レストガス鳴射：ノズル（９０１も同一白に向
けるｂ照１制点（８１）に吹き付ｌプられたアシストガ
スのー・一部【′ｊ．、ここで反射し、小孔を通ってケ
ーシング（１８５）′内に入り込むおそれがある。ガス
供給管（８９）はこの・おそれを解消ずるものであ二１
てケーシング内１５適Ｉめガスを送り込んでこれを．小
孔から吹き出さヒ．：：・云わば小孔にエアーカニテン
を作つ′Ｃアシズ｛・ガスの侵入を防ぐのである。この
ようにして加工物に対するレーザービー′ムの照射角度
が急であってもアシストガスを被加工材に対してほほ垂
直の方向に吹き句け、これにより立体形状を有する加工
物の加工を確実ならしめている。第５図第６図は３軸駆
動加工機の別の変形例の正ｉｌｆｆｉ図およ０＠面図を
示す＝この装置は１ラム内に縦軸をなくし、：・かつク
ロスビーム上？に位置１ｉ１１１Ｋｌ用のモークを省略
したものである。すな１）ちベッド１４０）の両廁に飼
直なコラム＋９１）（９１）を立て、その上部にク自ス
レール（９２）を固着する。 クロスレール（９２）はＹ軸方向のクロススクリュー（
５０）を横袈し、ＤＣサーボモータ（１７）によってメ
インヘッド（４５１）をＹ軸方向に移動させるようにし
ている：。ベッド（４０）の後端には第３．図と同様に
Ｘ軸方向のＤＣサーボモータ（．１５１）を有している
。メインヘッド（４５）の上部後方にはＺ軸方向のＤＣ
サーボモータ（１７）を設【プ、メインヘッド（４５つ
のストロークを第２図および第３図のものより大きク．
シている。メインヘッド（４５）にはレーザ・、ハイス
ピードスピンドルおよびトレーサの各サブヘッド′（２
１）（２２）（２３）を有し、ベッド側方のレーザユニ
ット（７３）からのビームはエンヘンサ（７３）４”′
保１１！Ｉ（７７）（７９）そして（８σ）を通って照
射ノズルに導かれることも前と同様である。第５図の場
合には、位１制１ＩｌＩ用のモータを省略し、またコラ
ム内に縦軸を通していないので全体が低コストで製作で
き、．シかもＤＣサーボモー夕による３次元制御が容易
と．なる，・・ 次に本発明システムの利用について説明する。 ■．プレス用シートメタルの切断（ブランクｈツテイ？
ング）？・： 第９図に示すように一最初に理論的に算出されたデータ
を元に２次元２ｃテ＝ブ（１００）を作成し？シートメ
？タルをレーザセシン（１０１）でカッティングする一
カッ？トされたレートメタノレをプレス（１０３：）・
でド自一またはフオニムを行なう。これを検査装置（・
１０４）・でチェックし、その結果絞り後めカットライ
ンが悪ければ．２次元一〇デーブを修正し、再度ブラン
クのサンブＪレバネノレをレーザカツ１〜にようて作る
チェックイ土スとなったときに、使用したＮＯテープの
データに基いでブランク型のダイ加工用ＮＯテープを作
成し、ＮＯ機によってブランク型を蝦作する。？ ■．″スタシビングダイめトリムラインの確認と修正・
（ト１〕ムカツティング）′？ 第１０図はプレス（１０′６）でドローパネルを作り、
レーザマシン（１０７）でトリム′ｔＪ少斗し；別のプ
レス（１０６）でドローパネルを作り、レーザマシン（
１０７）でトリムカットし、別めプレス（１０’８）で
リストライク又は７ランジ曲げを行ない、？検査［Ｗ１
（１０９）でチェックした場合を示す。フランジ曲げ加
工の場合には第１１図の様にドローカーブ（９３）が沖
ばされ、折り曲げ点（９５）から１〜リムカツｌ・ライ
ン《９１》までの距ＩＩｌは、１・リムカット後のフラ
ンジ曲げでフランジ長さがベット点から正式寸法Ｌどな
るように、ドロ一力ーブ（９３）上にＷ＆面した位置で
なければならない。このようなカットラインの決定は理
論的に解析された７０グラムによって行うことは不可能
ではないが実際上困麺である。 また第１２図のごとくドローカーブ（９３）の略中央部
分をリストライクして点線（９７）に示すように７曲げ
する場合には、トリムカットライン（９６）はリストラ
イク工程のとき、フランジ長さＫが正規艮ざにならなけ
ればならはない。この場合もトリムラインの決定は非常
に困齢である。 従来は１・リム型そのものの修正の繰返しによって処理
するか、またはハンドワークによりサンプルパネルを作
成タ“るかによって、確認作業を行ってきたがいずれも
大変な費用と時間を要していた。 このような問題解次に本発明システムが有効に適用され
る。 本発明システムを上記作業に対応して因式化すれば第１
図の右半分になる。すなわち、本発明によれば最初に理
論的に算出されたデータを次元ＮＯテープ（１３）を作
成し、トレーサヘッド（２３）によ．りトリムラインを
スキャニングしプレイバラ夕方式にて３次元ＮＧテープ
（２４）に変換したのちトリムサンプルパネルのレーザ
ヵットを行ない、７ランジ曲げ、リストライク等の後工
程をトライし、チェックする。チェックの結果が不良で
あれば、２次元テープの修正と、上記サイクルを繰返す
。 結果が良好となったとき、最後に行なったトリムサンプ
ル顎作に用いたＮＯテープを作成しトリム型の一作を行
なう。なお、前記スキャニングした値をコンビータによ
りスヶーリングしたＮＧデータに基いてレーザカットす
ることもできる。 ■．ゲージ用メタルの切断およびチェッキングフィクス
チアー用断面ゲージの作成 ３次元形状、特に３次元金型は意匠デザイナーのセンス
によって設計されることが多く、数式では表現できない
曲面を持つ。このような自由曲１を空間内のＸ，Ｙ．Ｚ
ＩＩｔｌｌの入力情報としコビュー夕により入力された
点群な元にしＮＯテプから多々ちに加工用のＮＯテープ
を作成ツる−とは容易でない。金型メーカーに発注され
る設：図面は必要箇所の断面形状しか記入ざれておら“
それらを結ぶ中間の曲面を作り出す作業か入る１この作
業の前提として断面メタルゲージ又はチンキングフィク
スチＶ−シエルを用意すること，できる。ＮＣテーブが
用意されていない場合に１次のように行なう。 １｝モデル上でスキャニングしグージ断ｉ［＋ｌ状イデ
ータを得る。このとき本システム内でＸ１７又はＹ．Ｚ
のデータをＸ，ＹにＷ１換する５１１）出力されたデー
タをスタイラスの半径分｛オフセットしたＮＣテープに
一楽する。 ｉ，ＩＩ）Ｎ）のＮＯテープに基づきレーザヘッド｛カ
ッティングする。 ■．マスターモデルの測定とＮＧテープの自動作成マス
ターモデルをスキャニングして曲面デーｆをＮＣテープ
に出力させる。 ■．マスターモデルのＮＯ加工 ハイスピードスピンドルを使って予め用意された３次元
および２次元ＮＧテープによりモデルの曲面加工、稜線
加工、フロアファイルを行なう。 ■積胴手段による簡易ブランクダイの製作■．テストカ
ー用ブレスパネノレの１−リムおよびビアワークのセミ
マスプロダクション ■．ＦＭＣ用発砲スチロールのプロファイル切断本シス
テムのスケーリング機能を使用して縮尺または拡大させ
たＦＭＣのフォイルを加工する。 その他工夫次第で種々の加工が可能である。 以上詳述した通り本発明はトレーサ、レーザービーム照
射ノズル、高周波スピンドル等のサブヘッドを有する３
次元加工機と、ＯＮＣＩＩ能とＣＴＣ機能を備えたコン
ピュータとからなり、２次元ＮＯプロフィルに基づきト
レーサを駆動しＺ軸方向のデータを取出して３次元ＮＣ
テープを作成し、このデータをプレイバンクしてスキャ
ニングしたラインを正確にレーザカットすることができ
ニしたがって３次元形状のプレス金型又はトリム憎等の
加工物に対して極めてｌｉＩ［の＾い加工を施スことが
できる。しかも加工物に基いて３次元プロファイルＮＣ
プログラムを作成するときは、加工材を動かすことなく
直ちにこれを加工すること．ができるから、極めて能率
が良く、しかも精度の高い加工をすることができる。 第１図は本発明カッティングシステ：ムのブロック図、
第。１本発明，Ｃｌｌ１い．３軸駆１動用．一ヶ加．Ｉ
１１７）″″．Ｉｉｌ１，１３１％２＆；ｔｌ２１ｆｆ
ｉ１７）．“ゝ゛１“！は第１図に示す加工機のへ．ツ
ドの拡大正面図、第１５図は３軸駆動レーザ加工機の別
の変型例の１ｉＥ←．図、第６図は第５図？側面図、第
７図は本発明に．用い。Ｌ／−ｆ１１［ＩＪ／Ｘ，（７
）拡大断ｉ１ｉ１ｇ，１９？門．−： プレス金型製造時におけるブランクカツＴイどグのブロ
ック図、第１０図はトリムカッティングのブロック図、
第１１図および第１２図はドローパネルをトリムカット
する場合のパネル端部の拡大断面図である。 （１０）：カッティングシステム（１１）：コンピュー
タ（１２１：３次元駆動加Ｉ１（１３）＋２次元ＮＧテ
ープｕ４１（２５）：テーブリーダ（１５）（１６）（
１７．ＮＯサーボモータ（１９）：ｌ−レランス設定器
（２０１：テープパンチ〒一（２１）：レーザヘッド（
２２１：ハイスピードスピンドルヘッド（２３）：トレ
ーサヘッド（２４）：３次元ＮＣテーブ（４１１：テー
ブル（４３）：クロスビーム（４４１：ク０スレー：７
１／（４５）メイ’，＞ヘツｔ’（４Ｂ）：位［＆’Ｊ
Ｉｉｎ用モ−９’（５０１＋クロススクリジ−（５６）
：レーザ照射ノズノ計（？６５）：ｌ−レーザー（６５
ａ）：スタイラス（７２）：レーザユニット（７３）：
．ビニムエンヘンサ（７：５）：ブリッジ（７てｊ（７
９）（８０）：保護笥（ａｔ”）（８２）’ｊ（’＋１
３）：ビームオブチカルユニット（１０）：３次元加工
物 ４６８− −４６９− −４７０７ 手続補正一（自発冫 昭和５７年９月２２「１ 特許庁長官殿 （特許庁審査官殿） １事件の表示 昭和５７年特許願第１４１７５０号 ″１゜梵Ｃ＜”ｔｐｍａｒｅＪ：Ａカｔｉａｉ’＊ｔｖ
ｖ−ｑｙカッティングシステム ３．補正をする者１ 特許出願人 ４．５つい株式会社富士鉄工所 竃京都港区西断檎２０４（７）４’小里１？ｙｋ”””
””；”””？（７１３４、′笥循Ｓｒ’６ｉ糖′）５
．拒絶理由通知．７）！３付ＴＫＬＬ５（１８）７７６
・＋゜（５８０）５６Ｊ７ル補正命令 ・昭和年月日 ６．補正の姶象 明細書中発明の詳細な説明の楠 ７，補正の内官 （】）明細沙第１４’３！７〜１８行「プレス製品の図
面又はモデル（２Ｇ１Ｊを「プレス製品のマイラー図而
（ハ）」と訂正する。 （２）同沓第１４頁１０行１’−ＮＯテープａ（イ）を
作成する。」を次のようｌこ訂正する。ｒＮ”Ｏテーブ
峙を作成する。なおマイラー図面の代りにマスターモデ
ルを用いるときには、３次元測畢機により２次元データ
を測定し、そのデータを自動ブｐグラミング装Ｍｉこが
けて２次元Ｎｏテープ（１３）を作成するものである。 」 以上 ．．手！売補正．シ（．．方式） 昭和５７年１２月６日 特許庁長官殿 （特許庁審査官殿） １．￥件の表示− 昭和５７年特許願第１４１７５０号 ２．発明の名称 プレイバック方式による３次・元加工物のレーザカッテ
ィングシステム・ ゜゛″″″′．″ｆ：．＝”；？．．い・株式会社富士
．鉄丁所 ４．代理人 Ｗ’ｍ’ｆＭｌ．’；’Ｗ”ｉＹ？ｍノσ》ｓｖａ！Ｊ
『１１ｒノρ｛ｌ１１孕律１・シ許小ざＺ町 （７Ｉ３４）弁〕」１士？芦ｆ：！１”’ｒｉＴ，Ｆ２
沿５，姥軽腓，）ヨ？ＴＥＬ（５０Ｅ）７７（″３“１
゛８０ゝ５３”゜〈補正命令 昭和′５７年１１月３０日 ６．補正の対象″″ 明細書中「図面の簡単な説明」の′楠 １１１ γ，補正の内容 明細楊中愉第３１頁第１６行の「拡大断面図、」と「第
９図」との間に［第８図は同じく別のレーＱぽシ ザ照射ノズルの拡不断面図、」を加入する手赫補ｉ一竺
．＜ｒ４＞．． 昭和５８年１１月１７口 特許庁長＊殿？ １．事ｆ４の表示 昭和５７イ［特許願第１４１７５０月 ２．発明の名称 プレイバックｈ式にＪ、る３次元加丁物のレーり“カッ
ティングシステム３．補正をする者 事件との関係 特許出願人 株式会社富士鉄工所 ４．代理人′？ 東京都港区西新橋１−１８−１４．．，小里会館“゜４
′′″′″ｎ＊ｍＰＦｉｂ。， （７１３４１弁埋士芦田直か１名〉 電話０３−５０８−７７６３．５８０−５６１７５．補
正の対象 明１書全文および第１図 ６．補正の内容 （１）明ＩＩｌ書全文を別紙の通り訂正づる。 （２）第１図を別添の通り訂正する。 以十 ．．．明一慮 １．発明の名称 プレイバック方式による３次元加工物のレーザカッティ
ングシステム ２．特￥＋請求の範囲 （１）レーナ照射ノズル、高速回転スビンドルー、およ
び１・レー．１ノの３つの１ｊブヘッドを備え．たメイ
ンヘッドをＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に駆動しつる３次元駆動加
．■機と、前記加工機の側方に配置したレーザ」ニット
と、レーザコニットからのレーザご−ムを前記レーザヘ
ッドの照射ノズルに聯くためのレーザビームデリバリ．
一手段とユＸ，Ｙ軸方向Ｆ）９−２一を持つ２次元ＮＣ
テープに基づき、前記加工機のトレー１ナーヘッドを駆
動．レー、３次元加工物の所要ラインをスキャニングし
てＺ軸方向の一デ・・１ダを・取りだして３次元ＮＣテ
ープに変換しムレイパック方式によりレーｙ−ヘッドを
駆動する機能を有するコンピュータとからなるプレ．．
イバック方．式による３次元加工物のレーｙ一カッティ
ングシステム。 （２）３次元駆動加工機は、ヘッド１二部において水平
方向（Ｘ軸）にｊ１復セできるテーブルと、テーでルの
両側に立上る１対のコラムと、コラムの上部に渡したク
ロスレニノＬと、クロスレール内に横架したクロススク
リコーと、ク凸ススクリコ一に？よってクロス方向（Ｙ
軸）に移動できるように久１人レ−ニルーに取り付けた
メインヘッドと、メインヘッドの前面に各別に垂直方向
くＺ軸）に移動できるように組イ」けられたレーず照射
ノズル、高速回転スピンドルおよびトレー１ノの３つ０
△！ドを備えている特許請求の範囲の第１項記載のプレ
イバック方式による３次元加工物のレーザカッティング
システム。 （３）３次元駆動加工機は、テーブルを水平に移動させ
るべくメインヘッドの一端に配置したＸ軸用ＤＣ→ノー
ボモータと、メインヘッドを横方向に移動させるべくク
ロスレールの一端に配直したＹ軸用ＤＣ１ノーボモータ
と、メインヘッドの上部に配置したＺ軸用ＤＣサーボモ
ー夕とを有している特許請求の範囲第１項または第２項
記のプレイバック方式にＪ：る３次元加工物のレーザカ
ツテイングシステム。 （４）３次元駆動加工機は、コラム萌部に固肴したブラ
ケッ１〜とレーＬζ−ムデリバリ一手段を支持するため
ブラケッ１−の上端に渡したブリッ？ジとを有している
特許請求範囲第１項または第２項記一の？プレイバック
方式による３次元加工物のレ〜ザカッティングシステム
。 （５）レーザビームデリバリ一手段は、一方のブラ；７
ット側にＺ軸方向・に立設された第１のテレスコビック
保護筒と、ブリッジに則されてＹ軸方丙辷配置された第
２のテレスコビック保護一と、第′２あテレスコピック
保護簡の先端がらＩノーＬζ−ム照射ノズルにまでのび
二軸方向に配置された第３のテレスコビック保護筒と、
レーザユニットのエンハーンザと第１の保護簡との交点
に設りた友蔚鏡？内蔵の第１のビームオブチカルコニッ
トと、第１の保護筒と第２の保護筒との交点に設Ｕた第
Ｌやビームオブヂ力ルユニツ１〜と、第２の保護筒ど第
３の保Ｓ筒との交点に設（ノだ第３のビームオブヂカル
コ−ニツ１へとから構成されている特許請求ｉ囲第４項
゛記載のプレイバックカ武による３次元一加１物のレー
ｙｌ力−ツテイングシステム。 （６）加“Ｉ：ｌｌＩｆｉｌ、Ｚ軸方＋１４ｉＩ’＃ｌ
）”’ｃ’り′−ボｔ一夕とは別にクロスピームＦ部に
クロスレ−ｒｂ丸１』の１−夕をＨしでいる待ｎ請ボの
範囲第１瑣記載または爾３項紀載℃プレ☆バック：方式
による３次冗加Ｔ’４のレーＩｆ′カツヂイ＞グシステ
ム。 ３．発明の詳細な説明″′？ 本発明ばレーザビ：一ムを用いて３次先加１物を？力ッ
ティングＪるシスｊムｋ：？′而ずる好ので、特に、３
次元加工物に：対し、２次元ＮＣブ占プア身ルのデータ
？基本として残りの′１軸”Ｒ尚”のスキャニングを行
ない、′菖らたな３次元Ｎ″Ｃデータを作成して３次元
加？工物のＬノーザカ：ツ？テイ？ングを行なう多ステ
ムに関する。１′・ ３次元形状をなす加工物を自動的に加：■？す′ると１
は、あらかじめ作：゛成された３次元ＮＯ′ブロヅアイ
ルデータに基づ？いて加工が行寿わ１れる。？しかしな
がら′３次元ｆｔｌ”ｃブロブアイルデー“夕゛を設Ｍ
１図面から直接作？成｛る？ごとは極めて困簀であ”る
？。？たｉと見ブ占グらムを正瀝”に作Ａ’４ザるこ？
とができたどじでＬ種’４’（ｊ）”ｆＪ囚？に′Ｊ：
り、？加？工物？専は必１ずしも設？剖図通り正確士は
加″〒盲杭で？必とｉい。また、従来＋ｌｉ？加工物や
七少ルーに？加工を′ｉ箇庸を示づ−表示（ｌことえば
＋：’＋ｊ”＝ジグ覆る場合であれば１・リムクイ：＞
）？をーいｔお？き、？ｊＪ用古ボしトをパ１いてこの
表示を人手によりティーブングし、加工データを！！［
！憶させ、艷るのも、こめティニ？ヂングデータにＭ−
ｉい’ｅＩＩｒｉ”’ｘ．する方法が試みられた。 この方法では３次元加工ｊのティニブングの精度も低い
か硬リ：′結局″？作成ｉれた：冫二タは″誤差の？大
きなものとなら：ざ？るを９ｑなかった。ｉのため上記
あような産業昂ロボットによるティーチング笥適用範面
？がスボ？ツｌ’ｌＩＩ’やプラズマ溶泊等の精度を要
しない加工に限定ざれていたのである。 本発明は、」一記の点に鑑み〒６されたものであって、
２次元？”Ｃ”ｊ’ロファイルデニタが段９ｌ図而等か
ら比較’ｎ″ｍ易に作成｛ることができる点に看目し、
よｆ２次元、。アＤ７′アイ是データ＊＊’？成し？、
Ｊれを３次元？加？工物、立体モデル等の基本形状とし
て］ヘレーザにより残虻の１つの軸方向のスキャニン１
グを行ないＪ新脩？な３次元データを作成し、このデー
タに雄づいてＮ℃加工の加工番行なうのであ１る？。′
？一゛一？ 米発明の特一はレーザ１ユニチ１〜と３＠′駆動マシン
とを結合させたー］ザおよび多？目的’Ｃ”ＮＯ加工シ
ステムに係？る。すなわち、このシ気テムでは多？くの
異なった機能′栃結合？でき１る多目？：的′ｊ紅？工
１を責（くるものであって、たとえばり一？ザ照ｌフズ
ル、？１〜ルーザ、高速回？転スピンド元用？の′３つ
のサブ〜ッドを備えでいる。 ．レーザヘツ１さによって加工？物１２″′次元お？よ
びｊ次元のｃｘ’ｃ”ｕ’−ザカッ？ティングすること
ができ机３次元レー＋ｒ’６ットの際は、３次？元：加
工物のマイ？ラー：図面又はしスター？モナルか：ら得
られる平面図形、すなわち×．Ｙ軸に関”ｔ’８’”２
次元プロファイルによって２′次元Ｎ”Ｃデータ？を作
？成したのち、このデー外にＪ：つてトレ？−サＫツド
を？相対？的に駆動し加？工機のテーブルに固定？した
加工物をスキャニしグじで２軸方向の？デー？タ“をと
り、このデータと”ｔｈ”Ｍの２次元デ」夕とに基もぎ
新た−３次元ＮＯプロファイルデータを作成し、プレイ
バック方式によりレーザヘッドｉ動して加工物？の３次
元的輪？郭を玩ツテイン′／；′？ｌ′ａｏこのよ？う
にづると、信頼性′。あ範カッｌ．．’５”−４”アヵ
Ｃ得４ゎ、非常，幅。 狭＜ｆＯ．１５ｎｍ／圧延鋼１＝１關）、かつＺ軸方向
の駆動で′立体的１１線の力゛ットが容易に行な１′る
。 ネルをスキャ亜しｉするの呈用い、マスターモデルのデ
ータ作成にも利用できる。このデータはべ一バニテーブ
のコニットによりパンチングされる。 スピンドルヘッドには高速回転スピンドル（Ｒ大１８ｏ
ｏｏ”’ｒ．ｐ’．）”ｅ’ｍえ、。ｌｔｌｌ７［：Ａ
”Ｈ”，’刻ｙ”’Ａ”’Ｐｆｆ門。 れ．．１：た３次元Ｎｌ０７””夕．に．よ７１３次元
加工に利用される。コンピコー夕は、いｉゆるＣＮ’Ｃ
とＣＴＣとを備えており、これらのシステムと、上記３
つの、，，ブにッドとを結合，６ｔ”Ｔ’ｆ４１ｑ’（
＋）ｌｆｉ’？も，５？．・・：１１′１′・ ている。 ”’Ｑ発明，．用い。３次元ｌ加１機，．、通常渥アラ
ルミちーと同様に、テーブルの直線移動方向を？．． Ｘ輪、クロスレーノ曾方向をＹ軸、コラムと平行な方向
を４軸と旨．．ク！スレ，−ル覧取り付けたメインへ：
ツドをＹ．Ｚ軸方向に駆動できるようにしている。その
うえ、上記ヘッドの前面にはレーザ照射ノズル、高速回
転スピンドルおよびトレーサの各リブヘッドがＺ軸と平
行に、しかも各別に昇降できるように組込まれている。 これらのサブヘッドのうち、高速回転スピンドルに轡宜
工具を取付けることにより、切断、溝切り、穴あけ、而
取等の加工を行うことが可．能である。 次に図面に基き本発明を詳細に．説明する。第１図．の
左半分はプレイバック．方式による３次元レーザカッテ
ィングシステムのブロックダイヤグラムを示す。このシ
ステムはＣＮＣとＣＴＣの両システム機能を備えたコン
ピュータ（１１）と、例えば第２図以下に示される３次
元駆動加工Ｉｌ（１２）とを有している。コンピュータ
（１１）は２次元データとトレーサによるＺ軸ＮＣデー
タとを結合して３次元ＮＣデータを作成する機能をもっ
ている。 ２次元ＮＣデータは、前述したように３次元加■物のマ
イラー図面又はマスターモデルから得られる平面図形、
すなわち、Ｘ，Ｙ軸に関する２次元プロファイル形状よ
り作成する。 上記のようにして得た２次元ＮＯデータ（１３）を、ま
ず、紙テープリーダ（１４》にかけ、ＣＮＣ装置の指令
により、ＤＣサーボモータ（１５）を駆動してテーブル
上に固定した加工物をＸ軸方向に移動させると共に、Ｄ
Ｃサーボモータ（１６》を駆動してトレーザヘッド（２
３）をＹ軸方向に移動し、差．動トランス（１８）によ
って感知されるＺ軸方向のデータをＣＴＣのトレーサコ
ントロールにフィードバックさせ、Ｚ軸用ＤＣサーボモ
ータ（１７）を駆動ダる。これらの一連のデータの流れ
はＣＮＣ装置にとり込まれ、設定されたトレランス量に
より、テープパンチャー（２０）を通して３次元データ
として出力される。 次にトレーりヘッド（２３）を待機状態にまで上昇させ
たのち、レーザヘッド（２１）をトレーサのスタート位
置に移動し、レーザヘッド照射ノズルを加工物の表面．
に接近させる。．このような準備を行なった後、前記し
た３次元ＮＯデータ（１４）を別の紙テーブリーダ（１
４）にかけ、ふたたびコンピュータに入力させ、Ｘ，Ｙ
．Ｚ．軸用の各Ｄ．Ｃサーボモータ（１５）（１６＞（
１７）を駆動してレーザヘッド（２１）により３次元加
工物をレーザカットする。 なお、第１図中では、理解しやすいように、２次元およ
び３次元ＮＧデータ作成の各プロセス内に、それぞれＸ
，Ｙ．Ｚ軸用のサーボモー夕が存在しているように図示
したが、実際には、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸につき各１個のＤＣモ
ータが配置される。 第１図の右半分に図示したものは、本発明システムを、
３次元の形態をもつプレス金型を製作する工程に適用し
た場合の各ステップを例示したものである。すなわち、
プレス製品のマイラー図面（２６）をデジタイザ（２１
）により図形測定し、その測定値をテープ作成ＩＩＩＩ
（２８）にかけて２次元ＮＣテープ（１３）を作成する
。なおマイラー図面の代りにマスターモデルを用いると
きには、３次元測定機により２次元データを測定し、そ
のデータを自動プログラミング装置にかけて２次元ＮＣ
データ（１３）を作成するものである。一方、プレス（
２９）によってドローパネル（３０）を作って３次元レ
ーザ加工機（１２）のテーブルにセットして加工物とす
る。 ２次元ＮＣデータ（１３）は前述したように紙テーブリ
ーダ（１４１にかけられ、そのデータをＣＮＣ機能とＣ
ＴＣ機能を備えたコンピュータによって処理し、トレー
サヘッドでトリムラインをスキャニングし、Ｚ軸方向の
３次元データを取り出し、３次元ＮＣデータ（２４）を
作成する。このＮＣデータ（２４）をリーダ（１４）に
挿入し、そのデータをコンピュータ（１１）で演算処理
し、プレイバック方式によりＸ，Ｙ．Ｚ軸のＤＣザーボ
モー夕を介しレーザヘッド（２１）を駆動して３次元の
形態を持つド０一バネノレのトリムカッティングを行な
う。このようにしてトリムサンプル（３１）を得るもの
であるが、ワークビースの形状により部分的に穴あきし
たピアスサンプルも作ることができる。 次に別のブレス（３２）に上記サンプル（３１）を挿入
してサンプルの所用部位のフランジ曲げ、あるいはりス
トライク加工（３３）を行なう。このようにして加工き
れたパネルをパネル検査冶典（３４′）でパネルチェッ
ク（３５）の作一を？なし：′チェック合格、すなわち
ｖ［Ｓの場合ニｉ五テーブ作成−１？２１１１Ｆ、ここ
に至るまでに使涌されたで前艷２次元ＮＣデータＣ１３
）を機械加工用２次完Ｎ′Ｃデープ＜’２’ｓ＞にｉー
し、このテープ（２５）を用いて機械工場に饅−シたＮ
Ｃ加工機（３１）を駆動して金型のトリムカットライン
加工（３８）を行なう。パネルチェック（’３ｓ＋の段
階でチェック不合格の場？合、すなわちＮＯのときには
、チェックシ一トｃ′３９＞４しくはデータ？リスト（
３６）を作成する。チェックシ一ト（３９）の場合は、
デジタイザ（２７）によつそ図形を一牽しミそめデニタ
に基づき自動プログラミング装置（２８）で新たな２次
元ＮＣデータを作成する。一方ケータリスト（３６）の
場合には、−ニタリストの数値を自動プロミンク装＠（
２８）に入力し、新ｆ０２茨元′ＮＣデータを作成する
。この一連の作業を行なうことによってＹ〔Ｓに導くも
のである。このように処］ｉ＋！でることにより正確な
ト１ノムラインを決定し、金型製造過程にお（プるトリ
ム型の修正作楽を１な〈ずもめである。？１？・ 第２１は上記ｈ次元レーザ廟工機（′１２）の正面一を
示しｉ３′薗は銅面図を糸す。′εめ晶工−ｉ門型プラ
ノミラーであって、ペッド（４６）の１部にはＤＣサー
ボゼータ（１５）で長手方向（反軸）′に往復動できる
乎−ブノｉ／（４１）が載ｉｉれている。ベッド（４０
）の左右にはコラム（４２）赫６上り、その頂部にクロ
スビーム（４血）が取付けられている。コラム（４２）
（４２１の醋一ムは昇降自？在のレロスレール（４４）
が設けられ、クロスレニル（４４Ｅはメ？インヘッド（
４５）が級付けられている。またメインヘッド（４５）
５は多１的の３もめサテヘッド、讐なわちレーザ、八速
回転スピンドル、そしてトレーサあ各サブベッド（２１
）（２２）（２３）を最付ｌ；でいま。コラム（４２）
（４２）には一軸（４６）（Ａｅ）が設けられ、縦軸［
１１６）（４６）の上端はべベル機構又はウ？オームｉ
ｍ＠を介してクロスビームｃａ．ｎ丙ｔｉ＞横軸（ｉｉ
”５に連結されている。 クｏ２’ビーム（Ｉｉｉの上ｉにクロスレール＊＃用の
電動Ｉｌｌ（４８）が設けられ、一導機構（４９）を介
して前記横軸（’＋７１に結合さ適ている。前記？縦軸
（４６）《４６》はクロ臘レール（４４）に噛合ってい
るので、竃動ＩＩ（４８）を正逆運転することにより、
クロ及レール（４４）を昇降させることかできる。？前
記クロスレール（４４）内にはク６ススクリュー（５０
）が横架ざれ、一端に取付けた９軸用ＤＣサーボモータ
（１６）を駆動することによってメインヘッド《４５》
をＹ軸方向に移動すること′＄′七？きる。メインヘッ
ド（４５）は第４図に拡大示するごとく、サドル（５１
）と、大形のスライド（５２′）と、サドル（５１）の
上部に設けた冫軸用ＤＣサーボモータ（ｉｙ’）とを含
んでいる。サーボモータ（１１）を一動ずると、Ｚ軸ス
クリュー（５３）、カップリング（５４’）４’ｈして
３つのサブヘッドを有す為スライド（５２）を昇−させ
る。 第１のサブヘツ下（２１１は≠のスラ箔ｕ（ｓｓｉ部秀
にレーザ照射？用ノズル（５６）を有し？でおり、ハシ
ドル（５７）によりＺ軸と平行なＷ？１軸方向に昇降自
在となっ？ている。照射ノズ？ル（ｓｅ）’の上方には
？レーザビームの集束レシズ（５８）が配−Δれ、冷却
ホース（５９）およびアシストガス供？給一（６０）が
’ｍｍ？けられてい？る。また集束レンズの取付け部よ
？り上力？にぼ、Ｚ軸方向に伸縮できるテレスコピック
保１ｓ′ｆ−ユーブ（８０）が配ｉλれてい葛．−２必
サブヘッド（２２）のスライド（６１）部分にＷ２軸方
向に高速回転スビ，高１ｚ（６２）？．ｉ暮ｉあ。共ッ
，？６４）？している。スピンドルの軸（６３）にエン
ドミルなど・．゛１ の切削工具（図示省略）を取付ける。更に第３のサブヘ
ッド（２３＋ｕ＊ｏ＊ライド部分《６１）にトレーサ（
６５）を取付け、ハンドル（６６）によってＺ軸と平行
なＷ２一方向に昇降自？在とされている。トレ．．′・
・． 一サ（６５）は、先端にスタイラス（６５ａ）を有し３
次元加工物をスキャニングしたときにスタイラス（’６
５ａ）の上下の動きを差勤トランス（１８）を用いて電
圧変化量として取出し、前述のトレーサコント０−ラに
入力させるものである。 第２図および第３図に示すように上記機械の上部にはペ
ンダントアーム（６８）が取付けられその末端に、ペン
ダントボックス（６９》が吊下げられている。機械のベ
ッド（４０》はビット（７０）内に据付けられており、
ベッド側方のビット内にフレーム（１１）を組み、その
上にレーザユニット（７２）とビーム工１１１１１ ンハン′＋Ｊ（７３）などを載置づる。レーザーＩＩ．
％ｙｌ・（７２）嗅、ＣＯ２発振レーザで例えば出力１
０（｝〜？覧？． ４００Ｗの能力をもつ：で．いる。．一．方機械のコラ
ム（４２＞（４２，）の前部にブラケット（’７４，）
（７４１を固着しブラ７了トの上部にビームデリバリ一
手段を支持づべきブリッジ（７５）を．わ夕￥。こ．の
手段は以丁述べやように３つの保Ｗｌ！！ｉＩとオブヂ
カルユニットとを含んでいる。第２図の左夕のブラケッ
ｌ−（７４）にはＺ軸と平行の方向に伸縮で寄る第１安
スレスコピック保護筒（７７）を吊．持させ、またブ？
ツジ（７５）には、数個のトロリ（７８）を用いてＹ軸
と平行の方向に伸縮できる第２のテレスヲピッ？保護．
筒（．７９）を吊持させている。さらに前記メイン５ツ
ド（４５）のレーザヘッド軸心にＺ軸と平行な方兜に伸
縮できる声３のテレスコピック保護％ｉ１（８０１奪取
付ける。 エンハンリ（７色）勺第１の堡護筒（．．７７．）との
囮竺位置には内蔵させた反（｝Ｉ１１（９８）によって
１９−ザユ÷ツ１〜かうのレーザビームを直角に！折仝
ゼる第１のビームオブ．ヂカノリ１ット（８１）が午！
・第１の保護筒（．．７７．］の上端と第２の保雫筒（
７９）の一端タの交点に１１２のトー春オブチをルコニ
ツｉ〜（８２）があり、．また第２の保護ｔｌｉｌ（，
７９）Ｑ他端はメインヘッド（４５）の上端のノｊ．Ｘ
ブクケッ］・１β４）にネ持ざれ、第βのどームオプチ
カルコニツ１〜（８３）を介して第３の保護筒（８０）
に結合されている。なお反一鏡［９８．）（よ第４図に
示寸よう呻各ビームオブヂ力ルコニツ１〜内に４５゜の
傾斜で取付けうれている。したがってレーザコニット（
７２）によって発振されたレーザビームはエンハンザ（
γ３）でエネルギーを高めたのち、第１のビー．ムオブ
チカルコニット（８１）の反射鏡にＪ；り反射されて第
１の保護１１！ｉＩ（７７）に導かり、次いで、第２の
（一ムイ゜プチ力ルユニッｉ〜（８２）により第２の保
ｑ界ｃ７９１に導かれ、四に第３９ユ冊ット（８３．．
）を経不メインヘッド（４５）に取イ１１ノられた第３
９保護１！ＨｌｌＯ）に至り、集束レンズ（５８）を経
．てノズル（５６）より照射さ．れる。．．上記加工−
を用いて３次元加工物のトリムラインをカツ．ティング
１．るには、まずテープ．ル（４１助上に加工物をセッ
トする。一方マイラー図面またはモデルに．基りて作成
．した２次元ＮＣデータのデ一′を１ど１″一タ（１１
）一力さ！・次ブインヘッド（４５）を加工物の基準点
に移動し、ハンド？１１１１１ ル（６６）を操作しスライド（６１）を下降させてトレ
ー．−１：１ 勺ヘッド（２３）の位置を制御する。２次元データの．
．．１− データを］ンピコータ（１１）で処理しＸ軸方向のＤ１
１１１１１１？ ０１ノーボモータ（１５）を駆動してテーブル（４１）
を水甲に移動させ、またＹ軸方向のザーボモータ（１６
）を駆動してヘッドをクロスレールに沿って左右方向に
移動させながらトレーサヘッドのスタイラス（６５ａｌ
によりＺ軸方向の変位を取出し、その信号を１〜レーυ
コントローラに入力さゼてＤＣサーボモータ（１７）を
駆動し、このようにしてトリムラインに沿ってトレーサ
ヘッドのスタイラスを一巡させる。この間のＸ，Ｙ．Ｚ
軸方向のデータとトレランス値とをコンビ］一タ（１１
）で演算処理して３次元ＮＯデータを作成づる。次にト
レーザヘッド）．ｌ’．″？ （２３）を元の位置にまで上昇させ、トレーザの位置に
レーザヘッド（２１）を平行移動させたのち、レー１１
１：１ ザ照射ノズル（５６）を加工物表面より１．５１程度に
まで接近さゼる。このようにしたのち、上記３次元ＮＣ
データに基づく．デ．一夕をプレイバック！，不加工機
リ２）をＸ．Ｙ，Ｚ軸につむ．１で３次元の運転．を行
わせる。一方レーザユニツｌ−（７２）を起動し：エレ
ーザビームを．発生させる。レーグビームは剪述したよ
うに、エンハンヤ゛（１３）、レーザビームＡ７．ヂカ
ルユニツｈ（８１．．）（８２）（８３）、保護筒（７
７）（リ）（８０）および集束レンズ（５８）を経て照
射ノズル（５６）より照射され、１ヘレー勺でスキγニ
ングしたラインと同じラインをカッティング寸る。カッ
ティング終了後ハンドル（５７）を逆転して照射ノズル
を元の．位置に戻すｐやである。 レーザ照射イズル（５６）は、第７図に拡大示ｉｌＩφ
ようにケーシ．ング（８５）内に來束レンズ（５８）を
内蔵さμ、．その下部にアシス１トガス供給管（６０）
が取イシけられている。照射ノ．ズル（５６）を加工物
（１１．Ｑ）に近づけ．不レー．ザビーム（８６）を照
射１ると、照岬点（８１）が加熱され、同時．に供給管
（６０）から噴出さ．れるアシス忙ガスとの轡乗作用に
より、仁の部分（．１１７）ｈ＜．’ｔＪ解．し、切断
され．る。第７図では加工物が水平面．上に．配．置．
されているものを示したが、３次元加工物は、水平面内
ばかりでなくｚ方向に．ト下し、その間．には傾斜面を
含んでいる。・その傾斜面が例えば４５″を越えるよう
な場合には、照射点より斜め下方を溶解させてし？まう
。：第８図に示すものは、上記のようにレーザビームの
照劃方向に対して傾斜している加工面を、これと直交す
る加工面と同じように加工｛ることがでぎるようにした
ものである。すなわちアシス１・ガスをレーザビーム照
射方向と全く同一方向に、これと重複させて吹き出づも
のでなく、・レーザビームの照射方向とは別の方向で照
射位置に対して．ほぼ直角のｈ向からアシストガスを吹
きつ番ノるものである。・： ・第８図にお｛ノるレーザビーム照射ノズル（８８）の
ケーシング（８５）内には集束レンズ（５８）が内蔵さ
れ、その下方にガス供給管（８９）が設けられている。 ケーシング（８５）とは別にレーザビーム（８Ｂ）の照
射点（８７）に向ってアシストガスを噴出させる噴割ノ
ズル（９０）を配置寸る。加工物（１１０）を加工１る
時は、レーザビーム照射ノズル（８８）を加工物上の照
ａｌｌ点（８７）に向（ノると餞に、アシズ＋ガズ噴酎
ノズル（９０）も向二点に向【ノるＩ，？照胴点（′８
７・）に吹きイｑ＋ｉら？れたアシスｈガスの一部は１
しここで反射し、小孔を通ってσ−シング（８５）内に
入り込むおぞれがある。？ガス供給管（８９）はこのお
それを解滌づるものであってケーシング内に適聞め方ス
を送り込ｌυでこれを小孔から吹き出させ，′云わば小
孔にＴアーカーテンを作ってアシストガスの侵入を防ぐ
のである。このようにして加工物に対ザるレーザビーム
の照剣角度が急であうでもアシス１・ガスを被加丁物に
苅してほぼ垂直の方向に吹き｛＝Ｊけ、？これにＪ：り
立体形状を有づる加工物の加工を確実ならしめている二 第５図、第６図は３軸駆動加工機の別の変形例の正面図
おＪ：び側面図を承り。この装１はコラム内に縦軸をな
くし、かつクロスピーム上のクロスレニル饗降用モータ
を省略したものである。ずなわらベッド（４０）の両側
に剛直なコラム（・９１）（９１）を立て、その上部に
クロスレール（９２）を固着する。 クロスレール（９２）はＹ軸方向のクロススクリコー（
５０）を横架し、ＤＣリーボモータ（１Ｇ）によってメ
・インヘッド（４５）をＹ軸方向に移動さＦｌるように
し．ている。ベッド（４０）後端には第３図とＪｔｉ１
様にＸ軸方向のＤＣ−ｔＪ−ボモ．一タ（１５）を有し
ている。メインヘッド（・４５）の上部後方にはＺ軸方
向のＤＣサーボモータ．（・１７）を設け、メインヘッ
ド（４・５）・のス１・ロークを第２図および第３図の
ものより大きくして．いる。メインヘッド（４５）には
レーザ、高速回転ス・ビンドルおよびトレーザの・各サ
ブヘシド（２１）（２２）（２３）を有し、ベッド側方
のレー・ザコニット（７３）からのビームはエンハンサ
（’７３’ｌ）．；・？保．護簡．（７７・）（．７９
１そして（８０）を通って照射ノズルに導かれることも
前と同様であ．る。第５図、第６図の場合１．には、ク
ロスレール卿降用モータを省略し、またコラム内に縦軸
を通．していないので全体が低コストで製作できる。・
：・・．．．′ 次に本発明システムの利用について説明する。 ■．プレス用シ一トメタルの切断（ブランクヵッティン
ク）・・・・：・ 第９図に示づように、最初に理論的に輝出されたデータ
を元に２次元ＮＣテーブ（１００）を作成しシートメタ
ル（１０２１をレーザマシン（１０１）でカッティング
．する。カツ１〜されたシー１へメタル（１０２）をプ
レス（１０３１でドローまたはフＡ−ムを行なう。 ？これを検査治具（１０４１でヂエックし、その結果、
絞り後のカツ１〜ラインが悪ければ２次元ＮＧテープを
修正し、再度ブランクのザンブルバネルをレーザカット
によって作る。チェックイエスとなったときに、使用し
たＮＣテープのデータに基いてブランク型のダイ加工用
ＮＣテープを作成し、Ｎ′Ｃ機によってブランク型を製
作する。 ■．１〜リムラインの確認と修正． 第１０図はプレス［＋０６１でドローパネルを作り、レ
ーザマシン（１０７１でトリムカシトし、別のプレス（
１０８１でリストライク又はフランジ曲げを行ない、検
査冶具（１０９）でチェックした場合を示１。・フラン
ジ曲げ加工の場合には第１１図のようにドローカ一ブ（
９３）が伸ばされ、折曲げられて、点線で示す７ランジ
（９４）に成形さ．れる？。折り曲げ点（９５）からト
リムカットライン（９６）までの距［’ｆｆは、トリム
カット後のフランジ曲げでフランジ長さがベンド点から
正式寸法Ｌとなるように、ドローカーブ（９３）上に展
開し牟位置でなければならない。 このようなカットラインの決定は理論的に解析されたプ
ログラムによって行うことは不可能ではないが実際上困
難である。また第１２図のごとくドローカーブ（９３）
の略中央部分をリストライクして点線（９７）に示すよ
うな形状となるには、トリムカットライン（９６）はリ
ストライク工程のとき、フランジ長さＫが正Ｍ長さにな
らなけむばならはない。 この場合もトリムラインの決定は非常に困難である。 従来はトリム型そのものの修正の繰返しによって処即す
るか、またはハンドワークによりサンプルパネルを作成
するかによって、確認作業を行ってきたがいずれも大変
な費用と時間を要していた。 このような問題解決に本発明システムが有効に適用され
る。 本発明システムを上記作業に対応して図式化すれば第１
図の右半分になる。すなわち、本発明によれば最初に理
論的に算出されたデータにより２次元ＮＧテープ（１３
）を作成し、トレーサヘッド（２３）によりトリムライ
ンをスキャニングして３次元ＮＯデータ（２４）に変換
したのちトリムザンブルパネルのレーザカットを行ない
、フランジ曲げ、リストライク等の後工程をトライし、
チェックする。チェックの結果が不良であれば、２次元
ＮＣデータを修正し、上記サイクルを繰返す二結果が良
好となったとき、最後に行なったトリムザンプル製作に
用いたＮＧデータに基いて金型製作用ＮＣデータを作成
しトリム型の製作を行なう。 ■．ゲージ用メタルの切断およびチェツキングフィクス
チアー用断面ゲージの作成 ３次元形状をなす金型およびモデルの任意の断面のメタ
ルゲージ又はチェッキングフィクスチャー用ゲージが必
要な場合において、ＮＣデータが用意されていないとき
には次のようなプロセスで行なう。 １）モデル上でスキャニングしゲージ断面形状のデータ
を得る。このとき本システム内でＸ，Ｚ又はＹ，Ｚのデ
ータをＸ．Ｙに変換する。 ｔｌ）出力されたデータをスタイラスの半径分をオフセ
ットしたＮＧデータに編集する。 ｉｉ１）ｉｉ）のＮＣデータに基づきレーザヘッドを駆
動してメタルシ一トをカッティングする。 ■．マスターモデルの測定とＮＣデータの自動作成マス
ターモデルをスキャニングして曲面データをＮＯデータ
に出力させる。 ｖ６マスターモデルのＮＯ加工 高速回転スピンドルを使って予め用意された３次元およ
び２次元ＮＯデータによりモデルの曲面加工、稜線加工
、プロファイルを行なう。 ■積層手段による簡易ブランクダイの顎作■．テストカ
ー用プレスパネル（セミマスプロダクション）のトリム
およびピアス加工・ ■．ＦＭＣ用発砲スチロシルのプロファイル切断本シス
テムのスケーリング機能を使用して縮尺または拡大させ
たＦＭＣ（フルモールドキャスティング）のプロファイ
ルを加工する。その他工夫次第で種々の加工が可能であ
る。 以上詳述した通り本発明はトレーサ、レーザビーム照射
ノズル、高速回転スピンドル等のサブヘッドを有する３
次元加工機と、ＣＮＣＩｌｉＩＩ！を備えたコンピュー
タとからなり、２次元ＮＯプロファイルに基づきトレー
サを駆動しＺ軸方向のデータを取出して３次元ＮＧテー
プを作成し、このデータをプレイバックしてスキャニン
グしたラインを正確にレーザカットすることができ、し
たがって３次元形状の加工物に対して極めて精度の高い
加工を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明カッティングシステムのブロック図、第
２図は本発明に用いる３輪駆動用レーザ加工機の正面図
、第３図は第２図の側面図、第４図は第１図に示す加工
機のヘッドの拡大正面図、第５図は３軸駆動レーザ加工
機の別の実施例の正面図、第６図は第５図の側面図、第
７図は本発明に用いるレーザ照射ノズルの拡大断面図、
第８図は同じく別のレーザ照射ノズルの拡大断面図、第
９図はプレス金型製造時におけるブランク力ツティング
工程のブロック図、第１０図は１〜リムカッティング工
程のブロック図、第１１図および第１２図はドローパネ
ルをトリムカットする場合のバネル端部の拡大断面図で
ある。 （１１）：コンピュータ （１２１：３次元駆動加工機 （１３）：２次元ＮＣテープ （１４）：テーブリーダ （１５）（１６）（＋７）：ＮＣサーボモータ（２０）
：テーブパンチャー （２１）：レーデヘッド （２２）：高速回転スピンドルヘッド （２３）：Ｉ−レーサヘッド （２４１：３次元ＮＯテープ （旧）：テーブル （４３）：クロスビーム （４４）：クロスレール （４５）：メインヘッド （４８）：クロスレール昇降用モータ （５０１：クロススクリュー （５６）．レーザ照射ノズル ［６５）：トレーザ （６５ａ）：スタイラス （１２）・レーザユニット （７３）：ビームエンハンサ （’７５）：ブリッジ ｆ７７１（７９）（８０）＋保’ａｍ （８１）（Ｂ２）（８３）：ビームオプチ力ルユニット
（１１０）：３次元加工物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）．レーザ照射ノズル、ハイス１−ドスビンド、お
   よびトレー号の３つのサブヘッドを備えたメインヘッド
   をｘ．ｙ，ｚ軸方向相駆．動しうる３次元駆動加工機と
   、前記加工機の側方鴛配置したレーザユニットと、．レ
   ーザユニットからの９一ザ（一ムを前記９−＋！ヘッド
   の．興．射ノズルに導くためのレニザビ．−ムデリバリ
   一手．．ｇＩ件Ｘ，Ｙ＠々向を持つ２次元．ＮＣテー：
   プに基づ．き、前記加工機のト．レーサーヘッドを駆動
   するＣＮＣ機能と、３次元加工物の所要ラインをスキャ
   ニングしてＺ軸方向データを取りだして３次元ＮＯテー
   プに変換しプレイバック方式によりレーザーヘッド牽駆
   動．．．する．ＣＴＣｌｌ能とを有するコンピュータと
   から．なる．プレイバック方式による３次元加工物．の
   レーザー力ッテングシステム．，′ （２）．３次元駆動加工機は、・ヘッド上部において水
   平方向くＸ軸）に往復動できるテーブルと、テーブルの
   両側に立上る１対のコラムと、コラムの上部に・渡し．
   たクＯスレールと、クＯ・スレール内に・横架したクロ
   ススクリューによってクロス方向（Ｙ軸）に移動できる
   ようにクロススクリューに取り付けたメインヘツ下と、
   メインヘッドの前面に各別に垂直方向《Ｚ輪》に移動で
   きるように組付けられたレーザ照劃ノズル、ハイスピー
   ドスピンドルおよびトレーサ・の３つのサブ照射ノズル
   、ヘッドを備えている特．許請求の・軛囲の第１項記載
   ：のプレイバック方式による３次元加工物のレーザカツ
   ティ．ングシステム。・．．．・ （３）３次元駆動．．加工機は、テ・−プル．を水平・
   に？移動させるべくメインヘッドの一端・に１配置した
   ．Ｘ軸用Ｄ．Ｃサ１−ボモー．夕とを有している特・許
   ．Ｉｌ求の範囲第１項または第２項記載の・プレ・イバ
   ック方式・に・よる・・３次元加工物．のレーザカッテ
   ィングシス“テム。 １＜４＞，３次．元駆動加工機は、コラム．前・部に８
   ＠したブラケットとレーザービームデリバリー手一を支
   ．・、．１：１？．．１・．．・？．・：持するためブ
   ラケッｌ・の上端に渡したブリッジと？ｉ宥．ｌ’ｔｊ
   ？′・て（くる特許１ｉ：＄′，’ｓ囲第１項または第
   ｉ１２？１．．．．．瞥のプレイ．．バック方終に．．
   よる．９恣元加工物のレーザカッティングシステム。 （５）レーザビームデリバリニ手段１’；ｔｌｌ’ｌｔ
   ’．”−方のブラケツ・１１．？■ ト側にＺ軸方向に立設された第１のテレスコピック保！
   ！筒と、ブリッジに関節されてＹ軸方向に配置された・
   第２のテレスコビック保ｖ！ｉｌＩＩと、第２のテレス
   コビツク保Ｗ１−のＩＡ端からレニ・ザーｅ−ム？照銅
   ノズノＣ：にまで？めびで第１′のテレスコッピク保護
   簡と、第２のブリツ・ジ？に吊設・されてＹ軸方向に”
   配゛［誓？れｋ第２？の享ジス”コビツ）保護筒と、第
   ２のテレスコビ？ツ？ク線讃筒の先゛−からレーザービ
   ーム照射ノズルにまでのびてＺ軸方向に配置された第３
   のテレスコビツク保護筒と、レーザユニットのエンヘン
   サと第１の保護筒との交点に設けた反射鏡内藏の第１の
   ビームオブチカルユニットと、第１の保護筒と第２の保
   護筒との交点に設けた第３のビームオブチカルユニット
   と、第２の保護筒と第３の保護筒との交点に設けた第３
   のビームオ′１１．・ ブヂカルユニットとから構成ざれている特許請求一一璽
   竹町囲′第４項記載のプレイバック方式による３次．元
   加工物９レー．＋７．．７カッティングシ３テ今．。 （６）加工ｙＢｉ：．ｚ軸方向用ＤＣサーボモー夕とは
   別にクロスビーム上部にクロスレールを昇降さゼる位置
   制御用のモータを有している特許請求の範囲第１項記載
   または第３項記載のプレイバック方式による３次元加工
   初のレニザカジティングシステム。