(57)【要約】【課題】小型化を図ることができる連結装置、加工装置、および連結装置の組立方法を得ること。【解決手段】連結装置１は、磁性を有する第１の取付板１０に吸着可能な永久磁石４０と、第１の固定部材５０と、第１の取付板１０に形成される３個以上の球面状の凸面３０と、３個以上の取付部材６０と、３個以上の第２の固定部材７０とを備える。第１の固定部材５０は、永久磁石４０を第１の取付板１０に当接する状態で第２の取付板２０に固定する。３個以上の取付部材６０は、３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０と対向し、円錐面状または球面状の凹面６１を各々有する。３個以上の第２の固定部材７０は、３個以上の取付部材６０の凹面６１の各々に３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０が円周接触する状態で、３個以上の取付部材６０のうち対応する取付部材６０を第２の取付板２０に固定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性を有する第１の取付板と、第２の取付板とを備える連結装置であって、
前記第１の取付板に吸着可能な永久磁石と、
前記永久磁石が前記第１の取付板に当接する状態で前記永久磁石を前記第２の取付板に固定する第１の固定部材と、
前記第１の取付板および前記第２の取付板のうち一方の取付板に形成される３個以上の第１の面と、
前記３個以上の第１の面のうち対応する第１の面と対向する第２の面を各々有する３個以上の取付部材と、
前記３個以上の取付部材の第２の面の各々に前記３個以上の第１の面のうち対応する第１の面が円周接触する状態で、前記３個以上の取付部材のうち対応する取付部材を各々前記第１の取付板および前記第２の取付板のうち他方の取付板に固定する３個以上の第２の固定部材と、を備え、
前記第１の面は、球面状に形成された凸面および円錐面状または球面状に形成された凹面のうちの一方の面であり、
前記第２の面は、前記凸面および前記凹面のうちの他方の面である
ことを特徴とする連結装置。
【請求項２】
磁性を有する第１の取付板と、第２の取付板とを備える連結装置であって、
前記第１の取付板に吸着可能な永久磁石と、
前記第１の取付板および前記第２の取付板のうち一方の取付板に形成される３個以上の第１の面と、
前記３個以上の第１の面のうち対応する第１の面と対向する第２の面を各々有する３個以上の取付部材と、
前記３個以上の取付部材の第２の面にの各々前記３個以上の第１の面のうち対応する第１の面が円周接触し、且つ前記永久磁石が前記一方の取付板に当接する状態で、前記永久磁石と前記３個以上の取付部材とを前記第１の取付板および前記第２の取付板のうち他方の取付板に固定するモールド層と、を備え、
前記第１の面は、球面状に形成された凸面および円錐面状または球面状に形成された凹面のうちの一方の面であり、
前記第２の面は、前記凸面および前記凹面のうちの他方の面である
ことを特徴とする連結装置。
【請求項３】
前記永久磁石は、
前記３個以上の取付部材の第２の面の中心を結ぶ線によって形成される多角形の内側に配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の連結装置。
【請求項４】
前記第１の取付板および前記第２の取付板の各々は、光路孔を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の連結装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の連結装置と、
前記第１の取付板または前記第２の取付板に固定され、被加工物の加工または溶接を行う加工ヘッドと、を備える
ことを特徴とする加工装置。
【請求項６】
請求項１に記載の連結装置の組立方法であって、
前記３個以上の第１の面の各々に、前記３個以上の取付部材のうち対応する取付部材の第２の面を押し当てた状態で、前記３個以上の取付部材の各々を、前記３個以上の第２の固定部材のうち対応する第２の固定部材で固定する第１のステップと、
前記永久磁石を前記第１の取付板に当接させた状態で、前記第１の固定部材で前記永久磁石を固定する第２のステップと、を含む
ことを特徴とする連結装置の組立方法。
【請求項７】
請求項２に記載の連結装置の組立方法であって、
前記３個以上の第１の面の各々に、前記３個以上の取付部材のうち対応する取付部材の第２の面を押し当て、かつ前記永久磁石を前記第１の取付板に当接させた状態にする第１のステップと、
前記第１のステップの前記状態で、前記永久磁石と前記３個以上の取付部材とを前記他方の取付板に前記モールド層によって固定する第２のステップと、を含む
ことを特徴とする連結装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離可能に連結された取付板対を有する連結装置、加工装置、および連結装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズマ、レーザ、ガス、水、または砥粒などを用いる加工ヘッドと、２次元または３次元の移動手段とを備え、移動手段によって加工ヘッドを被加工品であるワークに対して予め設定した軌跡で相対的に移動してワークの加工を行う加工装置が知られている。かかる加工装置において、ワークが反ると、加工ヘッドがワークの反った部分に衝突し、その衝突による衝撃力が著しい場合には加工ヘッドが破損してしまう可能性がある。また、作業者の誤操作または加工装置の故障によっても、加工ヘッドがワークなどに衝突する場合がある。
【０００３】
そこで、従来の加工装置は、ワークなどの障害物に衝突した場合に、加工ヘッドに加えられる衝撃力を一定値以下に抑える連結装置を破損防止装置として備える場合がある。例えば、特許文献１には、移動手段に固定されたプレートと、加工ヘッドを固定しプレートと連結されるホルダとを有し、プレートの連結面とホルダとの連結面の一方に永久磁石を埋設して他方の面を吸着し、かついずれか一方の連結面に突設した複数個の球体が他方の連結面に設けられた円錐面状の凹面に当接することで、ホルダを所定の位置に保持する連結装置が開示されている。
【０００４】
かかる連結装置では、移動手段に固定されたプレートと加工ヘッドを固定するホルダとが永久磁石によって吸着されているため、加工ヘッドが障害物に衝突して永久磁石の吸着力を超える力が加工ヘッドに加えられると、加工ヘッドはプレートから引き離されるか、または外力の作用方向に沿って変位する。そのため、加工ヘッドには過大な力が加わらず、加工ヘッドの破損が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−１０４２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の連結装置では、取付位置合わせのずれを考慮した吸着力の強い磁石が必要になり、小型化が難しいといった課題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化を図ることができる連結装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる連結装置は、磁性を有する第１の取付板と、第２の取付板とを備える連結装置であって、第１の取付板に吸着可能な永久磁石と、第１の固定部材と、３個以上の第１の面と、３個以上の取付部材と、３個以上の第２の固定部材と、を備える。第１の固定部材は、永久磁石が第１の取付板に当接する状態で永久磁石を第２の取付板に固定する。３個以上の第１の面は、第１の取付板および第２の取付板のうち一方の取付板に形成される。３個以上の取付部材は、３個以上の第１の面のうち対応する第１の面と対向する第２の面を各々有する。３個以上の第２の固定部材は、３個以上の取付部材の第２の面の各々に３個以上の第１の面のうち対応する第１の面が円周接触する状態で、３個以上の取付部材のうち対応する取付部材を各々第１の取付板および第２の取付板のうち他方の取付板に固定する。第１の面は、球面状に形成された凸面および円錐面状または球面状に形成された凹面のうちの一方の面である。第２の面は、凸面および凹面のうちの他方の面である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、連結装置の小型化を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる連結装置を説明するための図
【図２】実施の形態１にかかる連結装置の正面図
【図３】実施の形態１にかかる連結装置の側面図
【図４】図２に示すIV-IV線に沿った断面図
【図５】実施の形態１にかかる連結装置の永久磁石の配置を説明するための図
【図６】実施の形態１にかかる連結装置の取付部材の固定方法を説明するための図
【図７】実施の形態１にかかる凸面と取付部材の凹面との円周接触を説明するための図
【図８】実施の形態１にかかる３個の凸面の接触箇所を示す図
【図９】図８に示す状態とは異なる３個の凸面の接触箇所を示す図
【図１０】図９に示す状態の凸面と取付部材の凹面との接触位置を説明するための図
【図１１】図８に示す状態とは異なる３個の凸面の接触箇所を示す図
【図１２】図１１に示す状態の連結装置の側面図
【図１３】実施の形態１にかかる連結装置の永久磁石の固定方法を説明するための図
【図１４】本発明の実施の形態２にかかる連結装置の側面図
【図１５】実施の形態２にかかる連結装置の正面図
【図１６】本発明の実施の形態３にかかる連結装置の側面図
【図１７】実施の形態３にかかる連結装置の断面図
【図１８】実施の形態３にかかる連結装置の組立方法を説明するための図
【図１９】本発明の実施の形態４にかかる加工装置の構成例を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる連結装置、加工装置、および連結装置の組立方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる連結装置を説明するための図である。図２は、実施の形態１にかかる連結装置の正面図である。図３は、実施の形態１にかかる連結装置の側面図である。図４は、図２に示すIV-IV線に沿った断面図である。なお、図１における左右方向をＸ軸方向、図１における上下方向をＺ軸方向、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に各々直交する方向をＹ軸方向と定義する。また、図２〜図４を含むその他の図面などにおいても、図１に示すＸＹＺ軸座標系に対応するＸＹＺ軸座標を示している。
【００１３】
図１に示すように、実施の形態１にかかる連結装置１は、取付板対である第１の取付板１０および第２の取付板２０を有している。第１の取付板１０の取付面１１には、第１の取付対象２が固定される。第２の取付板２０の取付面２１には、第２の取付対象３が固定される。第１の取付対象２は、例えば、２次元または３次元の移動手段であり、第２の取付対象３は、例えば、加工ヘッドである。
【００１４】
第１の取付板１０と第２の取付板２０は、第１の取付板１０の連結面１２と第２の取付板２０の連結面２２とが対向した状態で、互いに連結される。第１の取付板１０と第２の取付板２０とが連結されている状態で強い力が第１の取付板１０と第２の取付板２０との間に加わった場合に、第１の取付板１０と第２の取付板２０との連結が解除される。これにより、第１の取付対象２および第２の取付対象３の変形または故障を抑制することができる。
【００１５】
図２に示すように、第１の取付板１０は、正面視で３角形状に形成される。また、第２の取付板２０は、正面視で３角形状に形成され、各辺に切欠部２３を有する。第１の取付板１０は、正面視で第２の取付板２０よりも大きい。
【００１６】
第１の取付板１０は、磁性を有する板部材であり、例えば、鉄板、または珪素鋼板である。かかる第１の取付板１０の連結面１２には、図３および図４に示すように、複数の球面状の凸面３０が形成される。なお、連結面１２には、３個の球面状の凸面３０が形成されるが、図３および図４においては、１個の球面状の凸面３０は、永久磁石４０に隠れて見えない位置にある。
【００１７】
連結装置１は、第１の取付板１０および第２の取付板２０に加え、図２に示すように、第１の取付板１０に吸着可能な３個の永久磁石４０と、３個の第１の固定部材５０と、３個の取付部材６０と、３個の第２の固定部材７０と、着座センサ８０とを備える。着座センサ８０は、第２の取付板２０が第１の取付板１０に連結されている状態であるか否かを検出する。
【００１８】
各永久磁石４０は、図２〜図４に示すように、板状に形成され、中央部に開口４１を有する。かかる各永久磁石４０は、図２に示すように、第２の取付板２０の３個の切欠部２３のうち対応する切欠部２３に一部が挿入される。
【００１９】
３個の第１の固定部材５０の各々は、３個の永久磁石４０のうち対応する永久磁石４０を第２の取付板２０に固定する。第１の固定部材５０は、図３および図４に示すように、第１の取付板１０の連結面１２に永久磁石４０の吸着面４２が当接する状態で永久磁石４０を第２の取付板２０に取り付ける。
【００２０】
第１の固定部材５０は、例えば、軸部と頭部を有するボルトまたはネジである。第１の固定部材５０の軸部には、螺旋状の溝が形成されている。また、第２の取付板２０には、図４に示すように、取付穴２５が形成されている。かかる取付穴２５には、螺旋状の溝が形成されている。第１の固定部材５０の軸部が取付穴２５に回転されながら挿入されることで、第１の固定部材５０の軸部が第２の取付板２０に取り付けられる。そして、第１の固定部材５０の頭部と切欠部２３との間に永久磁石４０が圧接されることで、永久磁石４０が第２の取付板２０に固定される。
【００２１】
３個の取付部材６０の各々は、図４に示すように、３個の球面状の凸面３０のうち対応する球面状の凸面３０と対向する凹面６１を有する。なお、図４においては、１個の取付部材６０は、永久磁石４０に隠れて見えない位置にある。図４に示す例では、凹面６１は、円錐面状の凹面であるが、球面状の凹面であってもよい。
【００２２】
３個の第２の固定部材７０の各々は、３個の取付部材６０のうち対応する取付部材６０を第２の取付板２０に固定する。かかる第２の固定部材７０は、例えば、軸部と頭部を有するボルトまたはネジである。第２の固定部材７０の軸部には、螺旋状の溝が形成されており、かかる軸部が第２の取付板２０の開孔２４を介して取付部材６０のうち螺旋状の溝が形成された取付穴６２に回転されながら挿入されることで、第２の固定部材７０の軸部が取付部材６０に取り付けられる。
【００２３】
第１の取付板１０と第２の取付板２０との連結時において、第２の固定部材７０によって第２の取付板２０に固定された円錐面状の凹面６１が、第１の取付板１０の表面に形成された球面状の凸面３０に当接する。これにより、第１の取付板１０に対する第２の取付板２０の位置決めが行われる。
【００２４】
以上のように構成された連結装置１の作用について説明する。図１に示すように、連結装置１において、第１の取付板１０の取付面１１には第１の取付対象２が固定され、第２の取付板２０の取付面２１には、第２の取付対象３が固定される。そして、連結装置１によって、第１の取付対象２と第２の取付対象３との連結または分離が可能になる。
【００２５】
まず、第１の取付板１０と第２の取付板２０とに互いに引っ張る力が作用する場合について説明する。図１に示す連結装置１において、第１の取付板１０に左側であるＸ軸負方向への力が作用し、第２の取付板２０に右側であるＸ軸正方向への力が作用したとする。この場合、第１の取付板１０および第２の取付板２０に加わる作用力が永久磁石４０の吸着力を超えると、第１の取付板１０と第２の取付板２０との連結が解除される。
【００２６】
これにより、第１の取付対象２と第２の取付対象３との連結が解除され、第１の取付対象２と第２の取付対象３とが分離する。かかる分離によって、永久磁石４０の第１の取付板１０に対する吸着力を超えるＸ軸方向の力が第１の取付対象２と第２の取付対象３との間に働いた場合において、第１の取付対象２と第２の取付対象３の変形または破損を防止することができる。
【００２７】
次に、第１の取付板１０と第２の取付板２０とにせん断力が作用する場合について説明する。図１に示す連結装置１において、第１の取付板１０に下側であるＺ軸負方向への力が作用し、第２の取付板２０に上側であるＺ軸正方向への力が作用したとする。この場合、球面状の凸面３０と円錐面状の凹面６１との接触によって、第１の取付板１０と第２の取付板２０とに作用する力の方向が凹面６１の傾斜方向と平行な方向に変換される。そして、変換された力のＸ軸方向の成分が、永久磁石４０の吸着力を越えると、第１の取付対象２と第２の取付対象３との連結が解除される。
【００２８】
例えば、凹面６１の傾斜角度が４５度であり且つ凹面６１の摩擦係数が無いとした場合、第１の取付板１０および第２の取付板２０に作用するＸ軸方向の力は、第１の取付板１０と第２の取付板２０とに作用するせん断力の半分になる。したがって、第１の取付板１０と第２の取付板２０との分離により、永久磁石４０の第１の取付板１０に対する吸着力の２倍を超えるＺ軸方向の力が第１の取付対象２と第２の取付対象３との間に働いた場合において、第１の取付対象２と第２の取付対象３の変形または破損を防止することができる。
【００２９】
凹面６１の傾斜角度と凹面６１の摩擦係数は、永久磁石４０の磁力と、第１の取付対象２および第２の取付対象３の破損を防止したい力とに基づいて、決定することができる。なお、凹面６１の傾斜角度は、凹面６１とＸ軸方向とが為す角度であり、図４に示す角度θである。
【００３０】
このように、球面状の凸面３０と凹面６１との接触の作用により、せん断力が働いた場合において第１の取付板１０に対する第２の取付板２０の相対的な移動方向はＸ軸正方向に変換される。そのため、図４に示す永久磁石４０の吸着面４２が第１の取付板１０の連結面１２を摺動することが無く、永久磁石４０の吸着面４２の摩耗が抑制される。したがって、第１の取付板１０と第２の取付板２０とにせん断力が働いた場合であっても、永久磁石４０の吸着力の低減が抑制される。そのため、第１の取付板１０と第２の取付板２０とにせん断力が働いた後、かかるせん断力がなくなった場合、永久磁石４０の吸着面４２の当接が維持される。
【００３１】
なお、凸面３０、取付部材６０の凹面６１、永久磁石４０の吸着面４２、および第１の取付板１０の連結面１２には、硬度化処理を行って硬度化処理面を形成してもよい。かかる硬度化処理によって、凸面３０、凹面６１、吸着面４２、および連結面１２の耐摩耗性がさらに向上する。そのため、凸面３０、凹面６１、吸着面４２、および連結面１２の摩耗が生じる場合であってもその摩耗は大幅に低減され、凸面３０、凹面６１、吸着面４２、および連結面１２の位置精度、吸着力、およびその均一性などを長期間維持することができる。
【００３２】
次に、実施の形態１にかかる連結装置１の永久磁石４０の配置について説明する。図５は、実施の形態１にかかる連結装置の永久磁石の配置を説明するための図である。図５では、平面視において３個の凹面６１の中心Ｏ１を結ぶ線からなる三角形を一点破線で示している。
【００３３】
図５に示すように、３個の永久磁石４０は、一点鎖線で示した三角形の内側に配置されている。３個の永久磁石４０が三角形の外側に配置されている場合、第１の取付板１０と第２の取付板２０とが分離される際に、永久磁石４０が第１の取付板１０を押すことで、永久磁石４０の吸着面４２および第１の取付板１０の連結面１２が摩耗する。かかる摩耗によって、永久磁石４０の吸着面４２と第１の取付板１０の連結面１２との間で隙間が生じ、永久磁石４０の第１の取付板１０に対する吸着力が低下する。
【００３４】
実施の形態１にかかる連結装置１では、３個の永久磁石４０が三角形の内側に配置されるため、第１の取付板１０と第２の取付板２０とが分離される際に、永久磁石４０が第１の取付板１０を押すことがない。そのため、永久磁石４０の第１の取付板１０に対する吸着力が低下することを抑制することができる。
【００３５】
なお、上述した連結装置１では、３個の永久磁石４０が設けられるが、永久磁石４０の数は、２個以下であってもよく、４個以上であってもよい。すなわち、第１の取付板１０に対する所望の吸着力が得られればよく、永久磁石４０の数は限定されない。
【００３６】
また、図３に示すように、第１の取付板１０の中央部には開孔１３が形成されている。また、図２および図３に示すように、第２の取付板２０の中央部にも、開孔２６が形成されている。これにより、例えば、連結装置１がレーザ加工装置などに用いられる際に、開孔１３，２６を光路孔として、レーザ光などを伝搬させる光路の一部として用いることができる。
【００３７】
レーザ加工装置などにおいて、レーザ光などを伝搬させる光路の経路中には、レンズ、フィルタ、反射鏡などの光学部品が設けられる。これらの光学部品の交換または清掃の際に、光学部品を脱着する作業が発生する。このとき、光路の経路中に配置される連結装置の位置再現性があれば、光学部品を脱着するために連結装置の連結を解除した後、連結装置を再連結する際に連結装置における位置調整作業が不要となる。
【００３８】
実施の形態１にかかる連結装置１は、再連結の際に、高精度な位置再現性を有するため、光路における光軸のずれの発生を精度よく抑制することができる。また、連結装置１では永久磁石４０による吸着で連結が行われるため、ネジなどの固定部品を必要としない。そのため、連結装置１の小型化が可能であり、光学部品の着脱作業の時間を短縮することができる。
【００３９】
次に、実施の形態１にかかる連結装置１の組立方法について説明する。図６は、実施の形態１にかかる連結装置の取付部材の固定方法を説明するための図であり、説明の便宜上、連結装置１の一部を断面図として表している。また、図６における左右方向をＸ軸方向、図６における上下方向をＺ軸方向、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に各々直交する方向をＹ軸方向とするＸＹＺ軸を図６に付している。
【００４０】
図６に示すように、第２の取付板２０に各取付部材６０を３個の第２の固定部材７０のうち対応する第２の固定部材７０によって仮止めした状態で、第２の取付板２０の取付面２１に重りなどの負荷によって均等な力を加え、各凸面３０に、対応する取付部材６０の凹面６１を均等な力で押し当てる（ステップＳ１）。第２の取付板２０に取付部材６０を第２の固定部材７０によって仮止めした状態では、第２の固定部材７０は取付部材６０に対して緩んだ状態であり、取付部材６０に加わる力によって凹面６１の位置が変更可能な状態である。
【００４１】
各凸面３０に、３個の取付部材６０のうち対応する取付部材６０の凹面６１を均等な力で押し当てた後、３個の第２の固定部材７０のうち対応する第２の固定部材７０で各取付部材６０を第２の取付板２０に固定する（ステップＳ２）。
【００４２】
ステップＳ１の作業によって、各取付部材６０は、３個の取付部材６０のうち対応する取付部材６０の凹面６１が、凸面３０を摺動することで、天面６４が連結面２２を摺動し、各凸面３０と対応する取付部材６０の凹面６１との接触の状態は円周接触の状態になる。そして、ステップＳ１の作業の後、ステップＳ２の作業を行うことで、凹面６１が凸面３０と円周接触である状態で取付部材６０が第２の取付板２０に固定される。
【００４３】
図７は、実施の形態１にかかる凸面と取付部材の凹面との円周接触を説明するための図である。図７に示すように、凸面３０と取付部材６０の凹面６１とは円周接触であるため、凸面３０における取付部材６０の凹面６１との接触箇所３１と、凹面６１における凸面３０との接触箇所６３とは、点接触などの場合に比べて、面積が大きい。そのため、点接触などの場合に比べて、凸面３０と取付部材６０の凹面６１との接触面圧が小さく、凸面３０と取付部材６０の凹面６１との単位面積当りの摩擦量も小さい。したがって、凸面３０と取付部材６０の凹面６１との接触による接触箇所３１，６３の変形を抑制することができる。
【００４４】
図８は、実施の形態１にかかる３個の凸面の接触箇所を示す図である。図８に示すように、実施の形態１にかかる連結装置１では、３個の凸面３０のいずれの接触箇所３１も円周接触にできる。そのため、凸面３０と取付部材６０の凹面６１との接触位置を安定させることができ、例えば、第１の取付板１０と第２の取付板２０との再連結時の位置決め精度を向上させることができる。
【００４５】
ここで、３個の凸面３０の各々が３個の取付部材６０のうち対応する取付部材６０の凹面６１と円周接触でない場合について説明する。図９および図１１は、図８に示す状態とは異なる３個の凸面の接触箇所を示す図である。図１０は、図９に示す状態の凸面と取付部材の凹面との接触位置を説明するための図である。図１２は、図１１に示す状態の連結装置の側面図である。なお、図９〜図１２についての説明では、各取付部材６０は、第２の取付板２０に固定されているものとする。
【００４６】
図９に示す状態では、各凸面３０は、対応する取付部材６０の凹面６１と点接触になっている。すなわち、３個の凸面３０と３個の凹面６１との接触の状態は、３個の点接触の状態である。この状態では、凸面３０の接触箇所３１と、凹面６１の接触箇所６３とは、図１０に示すようになる。
【００４７】
図９に示す状態で、第１の取付板１０に対して第２の取付板２０が相対的に左上方向へ押されると、図１１に示すように、３個の凸面３０と３個の凹面６１との接触の状態は、１個の円周接触と、２個の点接触の状態になる。２個の点接触箇所は、図９に示す接触箇所３１から図１１に示す接触箇所３１に示すように上方に移動する。そのため、連結装置１は、図１２に示すように、第１の取付板１０と第２の取付板２０との連結は、下方の間隔が拡がる斜め連結となる。このように点接触では、接触位置が固定されないため、円周接触に比べて、位置決め精度が悪くなる。また、凸面３０と凹面６１とが、点接触である場合、面圧が高く、摩耗の進行が早い。
【００４８】
このように、点接触では、位置決め精度が悪く、摩耗の進行も早いが、実施の形態１にかかる連結装置１では、３個の凸面３０と３個の凹面６１との接触を、３個の円周接触にすることができることから、位置決め精度が良く、摩耗の進行も抑制することができる。
【００４９】
次に、第１の固定部材５０による永久磁石４０の第２の取付板２０への取り付け方法について説明する。図１３は、実施の形態１にかかる連結装置の永久磁石の固定方法を説明するための図であり、説明の便宜上、連結装置１の一部を断面図として表している。また、図１３は、図６に示すＸＹＺ軸と同様のＸＹＺ座標を付している。
【００５０】
図１３に示すように、永久磁石４０を第１の固定部材５０によって第２の取付板２０に仮止めする（ステップＳ３）。永久磁石４０が第２の取付板２０に仮止めされている状態では、第１の固定部材５０は永久磁石４０に対して緩んでいる。そのため、第１の固定部材５０は、Ｚ軸方向に移動可能な状態であり、また、第１の固定部材５０の軸部を中心として回転可能である。
【００５１】
図１３のステップＳ１に示す状態から、永久磁石４０を第１の取付板１０の連結面１２に当接させ、第１の固定部材５０によって永久磁石４０を第２の取付板２０に固定する（ステップＳ４）。これにより、連結装置１の組立が完了する。
【００５２】
永久磁石４０が第２の取付板２０に仮止めされている状態では、第１の固定部材５０は、移動可能な状態であり、永久磁石４０の吸着面４２は、磁力によって、第１の取付板１０の連結面１２に当接する。第１の取付板１０の連結面１２に永久磁石４０の吸着面４２が当接している状態で、第１の固定部材５０を回転させながら第１の固定部材５０の軸部を図４に示す取付穴２５に挿入することで、第１の固定部材５０によって永久磁石４０が第２の取付板２０に固定される。
【００５３】
連結装置１の組立が完了した状態では、永久磁石４０の吸着面４２は、第１の取付板１０の連結面１２と当接している。そのため、永久磁石４０は、永久磁石４０の吸着面４２が第１の取付板１０の連結面１２から浮いた状態にはならず、第１の取付板１０への吸着力が最も大きい状態で第２の取付板２０に取り付けられる。これにより、永久磁石４０が大型化することを抑制することができる。
【００５４】
また、第１の取付板１０の連結面１２と永久磁石４０の吸着面４２とは平坦面であるため、吸着面４２と連結面１２との吸着力は、吸着面４２の全面で均一な吸着力である。吸着力が不均一である場合、吸着力が低下するため、かかる低下分を考慮して永久磁石を大きくする必要があるが、連結装置１では、吸着力が均一であるため、これによっても、永久磁石が大型化することを抑えることができる。
【００５５】
このように、実施の形態１にかかる連結装置１では、３個の凸面３０と３個の凹面６１とが互いに円周で接触する円周接触であるため、第１の取付板１０と第２の取付板２０との連結解除後の再連結において、高精度の位置再現性を有する。また、永久磁石４０の吸着面４２と連結面１２とは、面接触により密着するため、吸着面４２と連結面１２との磁気吸着力を均一化することができる。さらに、連結装置１の組立時において、凸面３０と凹面６１との円周接触による当接と、吸着面４２と連結面１２との面接触による当接とを容易に行うことができ、複雑な調整作業を行う必要がない。
【００５６】
また、第１の取付板１０と第２の取付板２０との連結解除後の再連結時に高精度の位置再現性を有するため、永久磁石４０の吸着面４２と連結面１２との面当接による密着を精度よく行うことができる。そのため、永久磁石４０が大型化することを抑制することができ、連結装置１の大型化を抑制することができる。
【００５７】
なお、上述した例では、ステップＳ１，Ｓ２の工程と、ステップＳ３，Ｓ４の工程とが別々に実施されるが、ステップＳ１，Ｓ２の工程とステップＳ３，Ｓ４の工程とを併行して行うこともできる。例えば、永久磁石４０を第１の固定部材５０によって第２の取付板２０に仮止めし、かつ第２の取付板２０に取付部材６０を第２の固定部材７０によって仮止めする。そして、永久磁石４０と取付部材６０とが第２の取付板２０に仮止めされた状態で、第２の取付板２０の取付面２１に重りなどによって均等な力を加え、各凸面３０に、３個の取付部材６０のうち対応する取付部材６０の凹面６１を均等な力で押し当てる。また、永久磁石４０を第１の取付板１０の連結面１２に当接させる。続いて、第２の固定部材７０によって取付部材６０を第２の取付板２０に固定し、第１の固定部材５０によって永久磁石４０を第２の取付板２０に固定する。
【００５８】
また、上述した実施の形態１では、凸面３０、取付部材６０、および第２の固定部材７０の組を３組として説明したが、凸面３０、取付部材６０、および第２の固定部材７０の組は、少なくとも３組あればよく、４組以上であってもよい。
【００５９】
以上のように、実施の形態１にかかる連結装置１は、磁性を有する第１の取付板１０と、第２の取付板２０とを備える。かかる連結装置１は、第１の取付板１０に吸着可能な永久磁石４０と、第１の固定部材５０と、３個以上の球面状の凸面３０と、３個以上の取付部材６０と、３個以上の第２の固定部材７０とを備える。第１の固定部材５０は、永久磁石４０が第１の取付板１０に当接する状態で永久磁石４０を第２の取付板２０に固定する。３個以上の球面状の凸面３０は、第１の取付板１０に形成される。３個以上の取付部材６０は、３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０と対向し、円錐面状または球面状の凹面６１を各々有する。第２の固定部材７０は、３個以上の取付部材６０の凹面６１の各々に、３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０が円周接触する状態で、３個以上の取付部材６０のうち対応する取付部材６０を各々第２の取付板２０に固定する。これにより、連結装置１の小型化を図ることができる。なお、凸面３０は、第１の面の一例であり、凹面６１は第２の面の一例である。
【００６０】
また、永久磁石４０は、３個以上の取付部材６０の凹面６１の中心を結ぶ線によって形成される多角形の内側に配置される。これにより、第１の取付板１０と第２の取付板２０とが分離される際に、永久磁石４０が第１の取付板１０を押すことがなく、永久磁石４０の第１の取付板１０に対する吸着力が低下することを抑制することができる。なお、取付部材６０が３個である場合、凹面６１の中心を結ぶ線によって形成される多角形は、３角形であり、取付部材６０が４個である場合、凹面６１の中心を結ぶ線によって形成される多角形は、４角形である。
【００６１】
また、第１の取付板１０および第２の取付板２０は、開孔１３，２６を光路孔として有する。これにより、連結装置１は、レーザ加工装置などに用いられる場合において、小型化が可能であり、光学部品の着脱作業の時間を短縮することができる。
【００６２】
また、連結装置１の組立方法は、３個以上の球面状の凸面３０の各々に、３個以上の取付部材６０のうち対応する取付部材６０の凹面６１を押し当てた状態で、３個以上の取付部材６０の各々を、３個以上の第２の固定部材７０のうち対応する第２の固定部材７０で固定する第１のステップと、永久磁石４０を第１の取付板１０に当接させた状態で、第１の固定部材５０で永久磁石４０を固定する第２のステップと、を含む。これにより、凸面３０と凹面６１との円周接触による当接と、吸着面４２と連結面１２との面接触による当接とを容易に行うことができ、連結装置１は、第１の取付板１０と第２の取付板２０との連結解除後の再連結において高精度の位置再現性を有する。また、連結装置１は、第１の取付板１０への吸着力が最も大きい状態で第２の取付板２０に取り付けられるため、永久磁石４０が大型化することを抑えることができる。
【００６３】
実施の形態２．
実施の形態１では、第１の取付板に球面状の凸面が設けられ、第２の取付板に取付部材が取り付けられるが、実施の形態２では、第１の取付板に取付部材が取り付けられ、第２の取付板に球面状の凸面が設けられる点で、実施の形態１と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の連結装置１と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
図１４は、本発明の実施の形態２にかかる連結装置の側面図である。図１５は、実施の形態２にかかる連結装置の正面図である。図１４に示すように、連結装置１Ａは、第１の取付板１０Ａと、第２の取付板２０Ａとを備える。
【００６５】
第１の取付板１０Ａは、球面状の凸面３０が連結面１２に形成されておらず、且つ第２の固定部材７０によって取付部材６０が取り付けられる点で、第１の取付板１０と異なる。また、第２の取付板２０Ａは、第２の固定部材７０によって取付部材６０が取り付けられておらず、且つ球面状の凸面３０が連結面２２に形成されている点で、第２の取付板２０と異なる。
【００６６】
図１５に示すように、連結装置１Ａでは、第１の取付板１０Ａに取り付けられる取付部材６０の数は３個であり、第２の取付板２０Ａに形成される球面状の凸面３０の数も３個である。また、第２の固定部材７０は、取付部材６０に対応して設けられる。
【００６７】
実施の形態２にかかる連結装置１Ａは、球面状の凸面３０と取付部材６０との配置を除き、実施の形態１にかかる連結装置１と同様の方法によって組み立てられる。そのため、連結装置１Ａは、高精度の位置再現性を有し、また、複雑な調整作業を行う必要がなく、組み立てが容易である。また、永久磁石４０が大型化することを抑制することができることから、連結装置１Ａの大型化を抑制することができる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態２では、球面状の凸面３０、取付部材６０、および第２の固定部材７０の組を３組として説明したが、球面状の凸面３０、取付部材６０、および第２の固定部材７０の組は、少なくとも３組あればよく、４組以上であってもよい。
【００６９】
以上のように、実施の形態２にかかる連結装置１Ａは、磁性を有する第１の取付板１０Ａと、第２の取付板２０Ａとを備える。かかる連結装置１Ａは、第１の取付板１０Ａに吸着可能な永久磁石４０と、第１の固定部材５０と、３個以上の球面状の凸面３０と、３個以上の取付部材６０と、３個以上の第２の固定部材７０とを備える。第１の固定部材５０は、永久磁石４０が第１の取付板１０Ａに当接した状態で永久磁石４０を第２の取付板２０Ａに固定する。３個以上の球面状の凸面３０は、第２の取付板２０Ａに形成される。３個以上の取付部材６０は、３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０と対向し、円錐面状または球面状の凹面６１を各々有する。第２の固定部材７０は、３個以上の取付部材６０の凹面６１の各々に、３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０が円周接触する状態で、３個以上の取付部材６０のうち対応する取付部材６０を各々第１の取付板１０Ａに固定する。これにより、連結装置１Ａの小型化を図ることができる。なお、凸面３０は、第１の面の一例であり、凹面６１は第２の面の一例である。
【００７０】
実施の形態３．
実施の形態１では、永久磁石および取付部材が第１の固定部材および第２の固定部材によって第２の取付板に固定されるが、実施の形態３では、永久磁石および取付部材がモールド材によって第２の取付板に固定される点で、実施の形態１と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の連結装置１と異なる点を中心に説明する。
【００７１】
図１６は、本発明の実施の形態３にかかる連結装置の側面図である。図１７は、実施の形態３にかかる連結装置の断面図であり、図２に示すIV-IV線に沿った断面に相当する図である。図１６および図１７に示すように、連結装置１Ｂは、第１の取付板１０と、第２の取付板２０Ｂとを備える。第２の取付板２０Ｂは、永久磁石４０および取付部材６０がモールド材によって形成されるモールド層９０によって連結面２２に固定される点で、第２の取付板２０と異なる。なお、各永久磁石４０は、実施の形態１，２にかかる連結装置１，１Ａと同様に、３個以上の取付部材６０の凹面６１の中心を結ぶ線によって形成される多角形の内側に配置される。
【００７２】
図１８は、実施の形態３にかかる連結装置の組立方法を説明するための図である。図１８に示すように、第１の取付板１０に形成された３個の凸面３０に各々対応する取付部材６０の凹面６１を当接し、各取付部材６０に均等な下方に向かう力を加えて、凸面３０に凹面６１を押し当てる（ステップＳ１０）。これにより、凸面３０と凹面６１との接触を円周接触にすることができる。
【００７３】
なお、図１８に示す例では、取付部材６０に当接した平板状部材９２を重りなどの負荷によって下方に押すことで、取付部材６０に均等な下方に向かう力を加えているが、取付部材６０に均等な下方に向かう力を加えることができればよく、図１８に示す方法に限定されない。もちろん、平板状部材９２は第２の取付板２０Ｂでもよい。
【００７４】
次に、３個の永久磁石４０を第１の取付板１０の連結面１２に吸着させる（ステップＳ１１）。その後、モールド材で取付部材６０と永久磁石４０とを第２の取付板２０Ｂに接着する（ステップＳ１２）。これにより、取付部材６０と永久磁石４０とがモールド層９０によって第２の取付板２０Ｂに固定される。
【００７５】
したがって、凸面３０と凹面６１との接触が円周接触の状態且つ永久磁石４０が第１の取付板１０の連結面１２に当接した状態で、取付部材６０と永久磁石４０とを第２の取付板２０Ｂに固定することができる。このように、連結装置１Ｂは、凸面３０と凹面６１との接触が円周接触であるため、高精度な位置再現性を有する。また、連結装置１Ｂは、第１の取付板１０と第２の取付板２０Ｂとが連結されている状態で、永久磁石４０が第１の取付板１０の連結面１２に当接しているため、永久磁石４０の第１の取付板１０への磁気吸着力を最大にすることができる。また、連結装置１Ｂの組立時において、凸面３０と凹面６１との円周接触による当接と、永久磁石４０の吸着面４２と第１の取付板１０の連結面１２との面接触による当接とを容易に行うことができ、複雑な調整作業を行う必要がない。
【００７６】
なお、図１６〜図１８に示す連結装置１Ｂでは、第１の取付板１０に凸面３０が形成され、第２の取付板２０Ｂに永久磁石４０と取付部材６０がモールド層９０によって固定されるが、連結装置１Ｂは、図１６〜図１８に示す構成に限定されない。例えば、連結装置１Ｂは、第１の取付板１０に永久磁石４０と取付部材６０がモールド層９０によって固定され、第２の取付板２０Ｂに凸面３０が形成される構成であってもよい。
【００７７】
なお、上述した実施の形態３では、球面状の凸面３０および取付部材６０の組が３組であるが、球面状の凸面３０および取付部材６０の組は、少なくとも３組あればよく、４組以上であってもよい。
【００７８】
以上のように、実施の形態３にかかる連結装置１Ｂは、磁性を有する第１の取付板１０と、第２の取付板２０Ｂとを備える。かかる連結装置１Ｂは、第１の取付板１０に吸着可能な永久磁石４０と、３個以上の球面状の凸面３０と、３個以上の取付部材６０と、モールド層９０とを備える。３個以上の球面状の凸面３０は、第１の取付板１０および第２の取付板２０Ｂのうち一方の取付板に形成される。３個以上の取付部材６０は、３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０と対向し、円錐面状または球面状の凹面６１を各々有する。モールド層９０は、３個以上の取付部材６０の凹面６１の各々に３個以上の球面状の凸面３０のうち対応する凸面３０が円周接触し、且つ永久磁石４０が一方の取付板に当接する状態で、永久磁石４０と３個以上の取付部材６０とを第１の取付板１０および第２の取付板２０Ｂのうち他方の取付板に固定する。これにより、連結装置１Ｂの小型化を図ることができる。なお、凸面３０は、第１の面の一例であり、凹面６１は第２の面の一例である。
【００７９】
また、連結装置１Ｂの組立方法では、３個以上の球面状の凸面３０の各々に、３個以上の取付部材６０のうち対応する取付部材６０の凹面６１を押し当て、かつ永久磁石４０を第１の取付板１０に当接させた状態にする第１のステップと、第１のステップの状態で、永久磁石４０と３個以上の取付部材６０とを第１の取付板１０および第２の取付板２０Ｂのうち他方の取付板にモールド層９０によって固定する第２のステップと、を含む。これにより、連結装置１Ｂは、凸面３０と凹面６１との円周接触による当接と、吸着面４２と連結面１２との面接触による当接とを容易に行うことができ、第１の取付板１０と第２の取付板２０Ｂとの連結解除後の再連結において高精度の位置再現性を有する。また、連結装置１Ｂの永久磁石４０は、吸着力が最も大きい状態で取り付けられるため、永久磁石４０が大型化することを抑えることができる。
【００８０】
なお、連結装置１，１Ａ，１Ｂは、上述した構成に限定されない。例えば、連結装置１，１Ａ，１Ｂは、凸面３０と凹面６１とを入れ替えた構成であってもよい。例えば、連結装置１，１Ｂは、凹面６１を第１の取付板１０に形成し、凸面３０を有する取付部材６０を第２の固定部材７０によって第２の取付板２０，２０Ｂに固定する構成であってもよい。同様に、連結装置１Ａ，１Ｂは、凹面６１を第２の取付板２０Ａ，２０Ｂに形成し、凸面３０を有する取付部材６０を第１の取付板１０Ａ，１０に固定する構成であってもよい。この場合、凹面６１は、第１の面の一例であり、凸面３０は、第２の面の一例である。
【００８１】
実施の形態４．
実施の形態４では、実施の形態１〜３にかかる連結装置をレーザ加工装置に適用した例を示す。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の連結装置１と異なる点を中心に説明する。
【００８２】
図１９は、本発明の実施の形態４にかかる加工装置の構成例を説明するための図である。実施の形態４にかかる加工装置１００は、被加工物であるワークＷの加工、溶接、または表面改質などを行うレーザ加工装置であるが、レーザ加工装置以外の加工装置であってもよい。
【００８３】
加工装置１００は、図１９に示すように、連結装置１と、レーザ光を出射するレーザ発振器１０２と、レーザ発振器１０２から出射されたレーザ光が通過する光路パイプ１０３と、レーザ光をワークＷに出射する加工ヘッド１０４と、光路パイプ１０３と加工ヘッド１０４とを連結する連結装置１とを備える。光路パイプ１０３は、連結装置１の取付面１１に取り付けられ、加工ヘッド１０４は、連結装置１の取付面２１に取り付けられる。
【００８４】
また、加工装置１００は、第１の取付板１０と第２の取付板２０とに跨って取り付けられ、且つ連結装置１を覆うベローズ１０５と、ワークＷが載置される可動テーブル１０６と、レーザ発振器１０２および可動テーブル１０６を制御する制御装置１０７とを備える。可動テーブル１０６は、制御装置１０７による制御によってＸ軸方向およびＹ軸方向に加工ヘッド１０４に対するワークＷの相対位置を変更することができる。なお、図１９では、便宜上、ベローズ１０５の断面を示している。
【００８５】
制御装置１０７は、レーザ発振器１０２を制御し、レーザ発振器１０２からレーザ光を出射させる。レーザ発振器１０２から出射されたレーザ光は、光路パイプ１０３内を伝搬した後、連結装置１に形成された開孔１３，２６を通過して加工ヘッド１０４へ入射される。
【００８６】
加工ヘッド１０４は、反射鏡１１１およびレンズ１１０を備える。加工ヘッド１０４に入射されたレーザ光は、反射鏡１１１およびレンズ１１０によってワークＷの表面に集光される。ワークＷは、表面に集光されたレーザ光で、高温になり、溶融する。このときワークＷを載置した可動テーブル１０６が制御装置１０７の制御によってＸ軸とＹ軸の方向に移動され、ワークＷが所望の形状に切断または溶接される。
【００８７】
加工ヘッド１０４は、加工装置１００の動作確認中または加工装置１００によるワークＷの加工中に、ワークＷまたは可動テーブル１０６などに衝突する可能性がある。加工装置１００は、不図示の衝突検知センサを有しており、かかる衝突検知センサによって加工ヘッド１０４の衝突が検知されると、可動テーブル１０６の移動またはレーザ発振器１０２の稼働を緊急停止する機能を有している。
【００８８】
ここで、加工ヘッド１０４がワークＷまたは可動テーブル１０６などに衝突したタイミングから、可動テーブル１０６によるワークＷの移動を緊急停止するまでの時間である応答時間が長いとする。このような場合、加工装置１００に連結装置１が設けられていないと、加工ヘッド１０４に可動テーブル１０６などへの衝突による衝撃力がそのまま伝わる。そのため、加工ヘッド１０４または可動テーブル１０６が故障する可能性がある。
【００８９】
一方、加工装置１００は、連結装置１が設けられているため、衝突時に故障に至る力が作用する前に加工ヘッド１０４と光路パイプ１０３との連結が解除される。そのため、連結装置１では、加工ヘッド１０４および可動テーブル１０６の故障を抑制することができる。以下、加工装置１００において、加工ヘッド１０４がワークＷまたは可動テーブル１０６などに衝突した場合の動作について具体的に説明する。
【００９０】
加工ヘッド１０４がワークＷまたは可動テーブル１０６などに衝突した瞬間に、かかる衝突による衝撃力が連結装置１に伝搬する。このとき、連結装置１は、衝突センサによって加工ヘッド１０４の衝突が検知されると、緊急停止機能を作動する。可動テーブル１０６が緊急停止した場合であっても、加工ヘッド１０４は慣性力などによって衝突による衝撃力を受ける。
【００９１】
かかる衝突による衝撃力が連結装置１の吸着力を超えると、連結装置１の連結状態が解除され、第１の取付板１０と第２の取付板２０とが分離する。このとき、第１の取付板１０と第２の取付板２０とに跨って取り付けられたベローズ１０５が伸びるため、かかるベローズ１０５によって光路が大気中に曝されることが防止される。
【００９２】
また、ベローズ１０５は、第１の取付板１０と第２の取付板２０とに跨って取り付けられているため、加工ヘッド１０４が落下しないように、第２の取付板２０を介して加工ヘッド１０４を保持する。これにより、落下による加工ヘッド１０４の故障が防止される。
【００９３】
連結装置１の連結状態が解除された後、衝突の原因が調査され、衝突を防止するための対策が行われる。そして、加工装置１００による加工が再開できる状態になった場合、連結装置１が再連結され、加工装置１００によるワークＷの加工が再開される。
【００９４】
本発明の実施の形態１にかかる連結装置１は、上述したように、位置決め精度が良いため、再連結時において、レーザ光の光軸ずれの発生を抑制することができ、連結装置１が再連結した後の加工装置１００による加工を精度よく行うことができる。そのため、連結装置１の再連結時の位置合わせ調整を行うことなく、加工装置１００による加工をすぐに再開することができる。
【００９５】
また、連結装置１は、第１の取付板１０への吸着力が最も大きい状態で永久磁石４０が第２の取付板２０に取り付けられており、また、永久磁石４０の吸着面４２と連結面１２との吸着力は、吸着面４２の全面で均一な吸着力である。これにより、永久磁石４０が大型化することを抑制することができる。
【００９６】
図１９に示す加工装置１００は、ワークＷを載置した可動テーブル１０６によってワークＷと加工ヘッド１０４との相対位置が移動するが、可動テーブル１０６に代えて移動手段が設けられる構成であってもよい。例えば、加工装置１００は、可動テーブル１０６に代えて、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３軸方向に加工ヘッド１０４を移動する移動手段が設けられ、３次元形状のワークＷを加工することができる構成であってもよい。この場合、移動手段は、例えば、レーザ発振器１０２および光路パイプ１０３を含む部分を移動させることで、光路パイプ１０３に連結装置１を介して連結された加工ヘッド１０４が移動する。３次元形状のワークＷを加工するために加工ヘッド１０４を回転する場合、加工ヘッド１０４に遠心力が働く。また、生産性の向上のために移動手段による加工ヘッド１０４のワークＷとの相対速度を速くすると、衝突時の加工ヘッド１０４への衝撃力が大きくなると共に、加工装置１００の移動手段が停止するために要する減速走行距離は長くなる。
【００９７】
この場合、加工ヘッド１０４の自重に加え、加工ヘッド１０４を設定された速度に達するのに必要な加速度、および遠心力を支えるために、強い吸着力が必要になる。加工装置１００の連結装置１は、上述したように、第１の取付板１０への吸着力が最も大きい状態で永久磁石４０が第２の取付板２０に取り付けられており、また、永久磁石４０の吸着面４２と連結面１２との吸着力は、吸着面４２の全面で均一な吸着力である。したがって、加工装置１００が可動テーブル１０６に代えて移動手段を有し、３次元形状のワークＷを加工することができる構成である場合においても、永久磁石４０が大型化することを抑制することができる。
【００９８】
このように、加工装置１００は、加工ヘッド１０４に物体が衝突した衝突力により光路を分離することで、加工ヘッド１０４の損傷を回避することができる。さらに、連結装置１は、高精度な位置再現性を有するため、レーザ光の光軸ずれの発生を抑制でき、連結装置１の再連結時の位置合わせ調整を行うことなく、加工装置１００による加工を再開することができる。
【００９９】
なお、上述した加工装置１００は、実施の形態１にかかる連結装置１を有する構成であるが、連結装置１に代えて、実施の形態２にかかる連結装置１Ａまたは実施の形態３にかかる連結装置１Ｂを有する構成であってもよい。
【０１００】
以上のように、実施の形態４にかかる加工装置１００は、連結装置１と、第１の取付板１０または第２の取付板２０に固定され、レーザ光によってワークＷの加工または溶接を行う加工ヘッド１０４とを備える。これにより、加工装置１００は、加工ヘッド１０４に物体が衝突した衝突力により光路を分離することができ、加工ヘッド１０４の損傷を回避することができる。さらに、連結装置１は、高精度な位置再現性を有するため、レーザ光の光軸ずれの発生を抑制でき、連結装置１の再連結時の位置合わせ調整を行うことなく、加工装置１００による加工を再開することができる。
【０１０１】
また、レーザ光は、第１の取付板１０および第２の取付板２０に形成された光路孔としての開孔１３，２６を通過する。これにより、連結装置１を加工装置１００に容易に適用することができる。
【０１０２】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１，１Ａ，１Ｂ  連結装置、２  第１の取付対象、３  第２の取付対象、１０，１０Ａ  第１の取付板、１１，２１  取付面、１２，２２  連結面、１３，２４，２６  開孔、２０，２０Ａ，２０Ｂ  第２の取付板、２３  切欠部、２５，６２  取付穴、３０  凸面、３１，６３  接触箇所、４０  永久磁石、４１  開口、４２  吸着面、５０  第１の固定部材、６０  取付部材、６１  凹面、６４  天面、７０  第２の固定部材、８０  着座センサ、９０  モールド層、９２  平板状部材、１００  加工装置、１０２  レーザ発振器、１０３  光路パイプ、１０４  加工ヘッド、１０５  ベローズ、１０６  可動テーブル、１０７  制御装置、１１０  レンズ、１１１  反射鏡、Ｏ１  中心、Ｗ  ワーク、θ  角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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