(57)【要約】【課題】大きなワークにレーザ加工を施すことができるレーザ加工機において、ワークに小さな細かい複雑な形状の模様を加工する場合、高精度で高速加工でき、しかも、前記ワークＷに対する加工ヘッドの相対的な移動速度の値の変域を広い範囲にすることが容易であるレーザ加工機を提供する。【解決手段】ワークＷとの間の相対的な位置関係をＸ軸方向において変更自在に設けたビーム１５に対し、ワークＷにレーザ加工を行うヘッド２９を支持したＹ軸キャリッジ１９を、前記Ｘ軸方向に対し交差するＹ軸方向へ移動自在に装着して設け、Ｙ軸キャリッジ１９に対して、レーザ加工ヘッド２９を前記Ｘ軸方向に移動自在に設けると共に、ワークＷに対してレーザ光の照射を行うノズル３１を前記レーザ加工ヘッド２９に設け、Ｘ軸方向の移動に際して、このＸ軸方向への微小距離の高速位置決めによる弊害を防止するために、ビーム１５の相対的な位置関係の変更に加えて、Ｙ軸キャリッジ１９に対するレーザ加工ヘッド２９の上記Ｘ軸方向の移動を関与させる。【選択図】　　　図１
2004001038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークとの間の相対的な位置関係をＸ軸方向において変更自在に設けたビームに対し、前記ワークにレーザ加工を行うヘッドを支持したＹ軸キャリッジを、前記Ｘ軸方向に対し交差するＹ軸方向へ移動自在に装着して設け、
前記Ｙ軸キャリッジに対して、前記レーザ加工ヘッドを前記Ｘ軸方向に移動自在に設けると共に、
前記ワークに対してレーザ光の照射を行うノズルを前記レーザ加工ヘッドに設け、
前記Ｘ軸方向の移動に際して、このＸ軸方向への微小距離の高速位置決めによる弊害を防止するために、前記ビームの前記相対的な位置関係の変更に加えて、前記Ｙ軸キャリッジに対する前記レーザ加工ヘッドの上記Ｘ軸方向の移動を関与させるように構成されていることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工機において、
前記Ｙ軸キャリッジを、前記ビームに支持されて前記Ｙ軸方向に移動自在の第１のＹ軸キャリッジと、前記加工ヘッドと前記ベンドミラーとを支持した第２のＹ軸キャリッジとにより構成し、
前記第１のＹ軸キャリッジに対して、前記第２のＹ軸キャリッジを前記Ｙ軸方向に微動させるためのＹ軸微駆動機構を設けたことを特徴とするレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工機に係り、特に、大きなイナーシャを持ったＸ軸駆動機構の他にワークを高速加工するときに使用するイナーシャの小さいＸ軸微駆動機構を設けたレーザ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークと加工ヘッドとの相対位置を、Ｘ軸水平方向で変化させるＸ軸駆動機構と、上記Ｘ軸方向と直角なＹ軸水平方向で変化させるＹ軸駆動機構とを有するレーザ加工機は、上記Ｘ軸方向および上記Ｙ軸方向に、例えば上記加工ヘッドを広範囲で移動させて、大きなワークにレーザ加工を施すことができるようにしてある。
【０００３】
しかし、このように広い範囲で上記加工ヘッドを移動させるためには、上記Ｘ軸駆動機構や上記Ｙ軸駆動機構の構成部品であって、上記加工ヘッドを搭載等する例えばキャリッジが大きくなり、質量が大きくなる。
【０００４】
したがって、上記加工ヘッドを移動させるとき、上記加工ヘッドの加速度を上げることが困難であり、指令速度に到達するまでの時間が伸び、上記ワークを高速加工することが困難であるという欠点がある。
【０００５】
そこで、上記欠点を解決するために、特許第３１２６２１６号公報（第１の先行例）には、ワークと加工ヘッドとの相対位置を、上記Ｘ軸方向、上記Ｙ軸方向、および鉛直方向のＺ軸方向に比較的大きく変化させる駆動機構と、ワークと加工ヘッドとの相対位置を、上記Ｘ軸方向および上記Ｙ軸方向に僅かに変化させる微駆動機構とを有するレーザ加工機が開示されている。
【０００６】
さらに、特許第２７９８５３０号公報（第２の先行例）には、ワークと加工ヘッドとの相対位置を、上記Ｘ軸方向、上記Ｙ軸方向、および鉛直方向のＺ軸方向に比較的大きく変化させる駆動機構と、ワークと加工ヘッドとの相対位置を、上記Ｘ軸方向および上記Ｙ軸方向に僅かに変化させる微駆動機構と、上記駆動機構、微駆動機構に対応して、レーザ光を上記加工ヘッドまで導くための複数のミラーとを有するレーザ加工機が開示されている。
【０００７】
すなわち、上記各先行例に開示されている従来のレーザ加工機は、ワークとこのワークの上方に設けられた加工ヘッドとの相対位置を、上記Ｘ軸方向に大きく変化させるＸ軸駆動機構と、上記ワークの上方に設けられ、上記ワークに対して上記加工ヘッドを上記Ｙ軸方向に大きく移動させるＹ軸駆動機構と、上記Ｙ軸駆動機構のキャリッジと上記加工ヘッドとの間に設けられ、上記ワークに対して、上記加工ヘッドを上記Ｚ軸方向に移動させるＺ軸駆動機構と、上記加工ヘッドと上記Ｚ軸駆動機構のキャリッジとの間であって、上記Ｚ軸キャリッジの下部に設けられ、上記加工ヘッドを上記Ｙ軸方向に僅かに移動させるＹ軸微駆動機構と、このＹ軸微駆動機構と上記加工ヘッドとの間に設けられ、上記加工ヘッドを上記Ｘ軸方向に僅かに移動させるＸ軸微駆動機構とを有する。
【０００８】
また、上記第２の先行例に係る従来のレーザ加工機は、上記Ｙ軸駆動機構のキャリッジに固定され、上記Ｙ軸方向で進行してくるレーザ光を上記Ｚ軸下方向に反射するＹ軸ミラーと、上記Ｚ軸駆動機構のキャリッジの下部に固定され、上記Ｙ軸ミラーで反射され下方向に進行するレーザ光を、上記Ｙ軸方向に反射する第１のミラーと、上記Ｙ軸微駆動機構のキャリッジに固定され、上記第１のミラーで反射されたレーザ光を、上記Ｘ軸方向に反射する第２のミラーと、上記Ｘ軸微駆動機構のキャリッジに固定され、上記第２のミラーで反射されたレーザ光を、上記加工ヘッドから上記ワークに照射するために、上記Ｚ軸方向の下方向に反射する第３のミラーとを有する。
【０００９】
上記各従来のレーザ加工機によれば、上記微駆動機構の構成部分である例えばキャリッジ等は、小型であり質量が小さいので、イナーシャが小さい。
【００１０】
したがって、ワークに例えば小さな細かい複雑な形状の模様をレーザ加工する場合、上記加工ヘッドと上記ワークとの相対位置を、上記各微駆動機構を用いて、上記Ｘ軸方向、上記Ｙ軸方向に僅かにしかも断続的に頻繁に動かし、上記ワークに高精度な高速加工をすることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記各従来のレーザ加工機では、たとえば、上記Ｘ軸駆動機構と上記Ｘ軸微駆動機構とのそれぞれが別個に駆動するので、すなわち、上記Ｘ軸駆動機構駆動しているときには、上記Ｘ軸微駆動機構が駆動せず、一方、上記微Ｘ軸駆動機構駆動しているときには、上記Ｘ軸駆動機構が駆動しないようになっているので、前記ワークＷに対する前記加工ヘッドの相対的な移動速度の値の変域を広い範囲にすることが困難であるという問題がある。
【００１２】
また、第２の先行例に係る従来のレーザ加工機では、レーザ光を加工ヘッドまで導くために、多くのミラーを用いてレーザ光を反射させる必要がある。レーザ光を反射させるミラーの枚数が多いと、当然のこととして、１つのミラーの反射率を上記複数のミラーの枚数分累乗した値に応じて、上記加工ヘッドからワークに照射されるレーザ光の出力が落ちるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、大きなワークにレーザ加工を施すことができるレーザ加工機において、ワークに小さな細かい複雑な形状の模様をレーザ加工する場合、高精度で高速加工でき、しかも、前記ワークＷに対する前記加工ヘッドの相対的な移動速度の値の変域を広い範囲にすることが容易であるレーザ加工機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、ワークとの間の相対的な位置関係をＸ軸方向において変更自在に設けたビームに対し、前記ワークにレーザ加工を行うヘッドを支持したＹ軸キャリッジを、前記Ｘ軸方向に対し交差するＹ軸方向へ移動自在に装着して設け、前記Ｙ軸キャリッジに対して、前記レーザ加工ヘッドを前記Ｘ軸方向に移動自在に設けると共に、前記ワークに対してレーザ光の照射を行うノズルを前記レーザ加工ヘッドに設け、前記Ｘ軸方向の移動に際して、このＸ軸方向への微小距離の高速位置決めによる弊害を防止するために、前記ビームの前記相対的な位置関係の変更に加えて、前記Ｙ軸キャリッジに対する前記レーザ加工ヘッドの上記Ｘ軸方向の移動を関与させるように構成されているレーザ加工機である。
【００１５】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のレーザ加工機において、前記Ｙ軸キャリッジを、前記ビームに支持されて前記Ｙ軸方向に移動自在の第１のＹ軸キャリッジと、前記加工ヘッドと前記ベンドミラーとを支持した第２のＹ軸キャリッジとにより構成し、前記第１のＹ軸キャリッジに対して、前記第２のＹ軸キャリッジを前記Ｙ軸方向に微動させるためのＹ軸微駆動機構を設けたレーザ加工機である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るレーザ加工機１について説明する。
【００１７】
レーザ加工機１は、例えば水平なＸ軸方向に長いベース３を備えており、このベース３上には、レーザ加工を行うべき比較的大きなワークＷを水平に載置（支持）するワークテーブル５が、ベース３上でＸ軸方向に延伸したガイドレール７を介して、Ｘ軸方向に移動自在に設けられている。
【００１８】
そして、ワークテーブル５をＸ軸方向へ移動し位置決めするために、テーブル移動位置決め装置９が、ベース３に設けられている。
【００１９】
テーブル移動位置決め装置９としては、例えばサーボモータによって回転されるボールネジ機構や、リニアモータ等公知の種々の構成が採用可能であるから、テーブル移動位置決め装置９についての詳細な説明は省略する。
【００２０】
ベース３のＹ軸方向の両側にはコラム１３Ｌとコラム１３Ｒとが立設してあり、この各コラム１３Ｌ、１３Ｒの上部には、前記ワークテーブル５の上方位置を上記Ｙ軸方向に横切るビーム部材１５が一体的に取り付けてある。
【００２１】
すなわち、各コラム１３Ｌ、１３Ｒおよびビーム部材１５は、ベース３をＹ軸方向に跨いだ態様の門形フレームを構成してある。
【００２２】
ビーム部材１５には、Ｘ軸方向に対してほぼ直角に交差する水平なＹ軸方向に延伸した一対のガイド部材１７が設けてあり、このガイド部材１７を介して、Ｙ軸キャリッジ１９が、Ｙ軸方向に移動自在に支持されている。
【００２３】
そして、Ｙ軸キャリッジ１９をＹ軸方向へ移動し位置決めするために、ビーム部材１５には、Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１が設けられている。
【００２４】
Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１の一例として、本例では、ビーム部材１５に装着したサーボモータＭ１によって回転駆動され、上記Ｙ軸方向に延伸したボールネジ２３が、ビーム部材１５に水平かつ回転自在に支持されている。
【００２５】
そして、このボールネジ２３には、Ｙ軸キャリッジ１９に取り付けたボールナット２５が螺合してある。
【００２６】
したがって、前記サーボモータＭ１によってボールネジ２３を回転駆動することにより、Ｙ軸キャリッジ１９は、ガイドレール１７に沿って、Ｙ軸方向へ移動され、適宜位置に位置決めされるものである。
【００２７】
なお、Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１の構成としては、前記ボールネジ２３を使用した構成に限ることなく、例えば、リニアモータ等のごとき適宜の公知の構成を採用することが可能である。
【００２８】
Ｙ軸キャリッジ１９は、前記ワークテーブル５の上方位置において、前記ビーム部材１５から、先端側がＸ軸方向に突出した構成であって、このＹ軸キャリッジ１９に設けられ、Ｘ軸方向に長い水平な一対のガイド部材２７には、前記ワークＷにレーザ加工を行うための加工ヘッド２９が、Ｘ軸方向へ移動位置決め自在に支持されている。
【００２９】
そして、この加工ヘッド２９には、前記ワークＷに対してアシストガスを噴出すると共に、レーザ光を照射するためのレーザノズル３１が設けられている。
【００３０】
前記レーザ加工ヘッド２９を前記ガイド部材２７に沿って、Ｘ軸方向へ移動し位置決めするために、Ｙ軸キャリッジ１９には、加工ヘッド移動位置決め装置３３が備えられている。
【００３１】
上記加工ヘッド移動位置決め装置３３の一例として、本例においては、前記ガイド部材２７と平行に設けられたボールネジ３５が、Ｙ軸キャリッジ１９に回動自在に支持されていると共に、上記ボールネジ３５を回転駆動するためのサーボモータＭ２がＹ軸キャリッジ１９に装着してある。
【００３２】
なお、上記加工ヘッド移動位置決め装置３３の構成としては、前記ボールネジ３５を使用した構成に限ることなく、例えば、リニアモータ等のごとき適宜の公知の構成を採用することが可能である。
【００３３】
また、適宜位置に設けたレーザ光発振器（図示せず）から発振されてＹ軸方向に進行するレーザ光を、前記加工ヘッド２９に導くために、前記Ｙ軸キャリッジの基部側（前記カイドレール１７によって支持されている側）には、前記レーザ光ＬＢを、Ｙ軸キャリッジ１９の先端側、すなわち、Ｘ軸方向で前記レーザ加工ヘッド２９の方向へ反射する第１のベンドミラー３７が設けられており、前記加工ヘッド２９の上部には、前記第１のベンドミラー３７によって反射されたレーザ光ＬＢを、前記レーザノズル３１の方向へ反射するための第２のベンドミラー３９が設けられている。なお、レーザノズル３１は、第２のベンドミラー３９の下方に設けられている。
【００３４】
以上のごとき構成において、ワークテーブル５上に載置されているワークＷにレーザ加工を行う場合、レーザノズル３１からワークＷに対してレーザ光を照射し、かつ、ワークテーブル５を、テーブル移動位置決め装置９によってＸ軸方向へ移動位置決めし、かつ、Ｙ軸キャリッジ１９を、Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１によってＹ軸方向へ移動位置決めすることにより、ワークＷにレーザ加工を施すことができる。
【００３５】
この場合、Ｙ軸キャリッジ１９のＹ軸方向への移動位置決めは、Ｙ軸キャリッジ１９が比較的小さく軽量であるので、比較的高速かつ高精度に行うことができるものの、ワークテーブル５は、大きなワークＷを載置し、かつ質量が大きいからワークＷのＸ軸方向への移動位置決めは、Ｙ軸キャリッジ１９のＹ軸方向への移動位置決めに対して非能率的であるという弊害がある。
【００３６】
そこで、前記ワークＷの全面に亘って大きな加工をする場合はともかくも、前記ワークの全面を複数の小さな領域に区画し、この区画されている小さな加工領域毎に製品の加工を行う場合には、前記Ｙ軸キャリッジ１９上での加工ヘッド２９の移動領域に対応して、ワークＷの区画された１つの加工領域を、ワークテーブル５を移動して割り出し位置決めする。
【００３７】
その後、Ｙ軸キャリッジ１９をＹ軸方向に移動位置決めすると共に、加工ヘッド２９をＹ軸キャリッジ１９に設けたガイド部材２７に沿ってＸ軸方向へ、加工ヘッド位置決め装置３３によって移動位置決めすることにより、前記Ｙ軸キャリッジ１９上での加工ヘッド２９の移動領域に対応して割り出し位置決めされた前記加工領域にレーザ加工を行うことができる。
【００３８】
この場合、Ｙ軸キャリッジ１９および加工ヘッド２９は、比較的軽量であるから、加工ヘッド２９をＸ軸、Ｙ軸方向へ高速移動して高精度に位置決めすることができるものである。
【００３９】
つまり、前記Ｘ軸方向の微小距離の高速移動位置決め（ワークＷと加工ヘッド２９との間の相対的な位置決め）による上記弊害を防止し、加工領域毎のレーザ加工を能率良く高精度に行うことができるものである。
【００４０】
また、前記Ｘ軸方向への微小距離の高速位置決めによる弊害を防止するために、前記ワークＷと前記加工ヘッド２９との間の相対的な前記Ｘ軸方向の移動に際して、前記ビーム部材１５の前記相対的な位置関係の変更に加えて、前記Ｙ軸キャリッジ１９に対する前記レーザ加工ヘッド２９の上記Ｘ軸方向の移動を関与させるようにしてもよい。
【００４１】
すなわち、前記Ｘ軸方向において、前記レーザ加工ヘッド２９（ノズル３１）と前記ワークＷとの間の相対的位置関係を変更（前記レーザ加工ヘッド２９を前記ワークＷに対して相対的に移動）する場合、テーブル移動位置決め装置９と加工ヘッド移動位置決め装置３３とを協働（連動）させてもよい。
【００４２】
このように動作させることによって、前記ワークＷと前記加工ヘッド２９との間の相対的な移動速度の値の変域を更に広い範囲で設定することが容易にできる。
【００４３】
つまり、テーブル移動位置決め装置９と加工ヘッド移動位置決め装置３３とを同時に駆動し、たとえば、移動速度が加算されて、前記ワークＷと前記加工ヘッド２９との間の相対的な移動速度が増えるようにすれば、すなわち、図１において、ワークＷを、たとえば、第２ベンドミラー３９から第１ベンドミラー３７へ向こう方向へ移動し、加工ヘッド２９をその逆方向に移動すれば、前記ワークＷに対して前記加工ヘッド２９を相対的に速く移動するこができ、ワークＷに対して高速加工を行うことができる。
【００４４】
一方、テーブル移動位置決め装置９と加工ヘッド移動位置決め装置３３とを同時に駆動し、たとえば、移動速度が減算されて、前記ワークＷと前記加工ヘッド２９との間の相対的な移動速度が減少するようにすれば、すなわち、図１において、ワークＷを、たとえば、第２ベンドミラー３９から第１ベンドミラー３７へ向こう方向移動し、加工ヘッド２９も同一方向に、ワークＷよりも僅かに遅い速度で移動すれば、前記ワークＷに対して前記加工ヘッド２９を相対的に、微速で移動することができ、ワークＷに対して、緻密な加工を施すことができる。
【００４５】
さらに、レーザ光発振器（図示せず）から発振されてＹ軸方向に進行するレーザ光を、２つのベンドミラー３７、３９で、加工ヘッド２９に導くことができるので、加工ヘッドからワークに照射されるレーザ光の出力が落ちることを、従来のレーザ加工機よりも抑制することができる。
【００４６】
さらに、第１のベンドミラー３７は、反射面が鉛直であり、第２のベンドミラー３９は、反射面が鉛直方向に対して４５°傾いて下向きに設置されているので、上記各ベンドミラーのレーザ光反射面に、例えば空気中を漂う埃や、何等かの要因で上方から落下してきたゴミが付着、堆積することを防ぐことができる。
【００４７】
そして、上述のようにミラーの反射面に埃やゴミが付着、堆積することによって発生する第１のベンドミラー３７、第２のベンドミラー３９の反射率の低下、異常発熱を防止することができる。
【００４８】
［第２の実施の形態］
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係るレーザ加工機１Ａについて説明する。
【００４９】
レーザ加工機１Ａは、ワークＷのＸ軸方向での位置決め機構が、第１の実施の形態に係るレーザ加工機１と異なり、その他の部分はほぼ同様に構成されている。
【００５０】
すなわち、ワークＷは、ベース３Ａ上面に回転自在に設けられたローラに載置され、Ｘ軸方向に容易に移動できるようになっている。
【００５１】
また、前記ワークのＹ軸方向の一端は、クランパ６Ａ、６Ｂによって把持され、このクランパ６Ａ、６Ｂの他端は、ベース３のＹ軸方向の一側面にＸ軸方向に延伸して設けられたガイド部材（図示せず）を介して、Ｘ軸方向に移動自在なワークキャリッジ５Ａに一体的に設けられている。
【００５２】
ここで、ワークキャリッジ５ＡをＸ軸方向で移動位置決めするために、ワークキャリッジ移動位置決め装置９Ａがベース３Ａに設けられている。このワークキャリッジ移動位置決め装置９Ａとしては、第１の実施の形態と同様に、例えば、サーボモータによって回転されるボールネジ機構等が採用可能である。
【００５３】
したがって、ワークキャリッジ移動位置決め装置９Ａでワークキャリッジ５Ａを移動位置決めさせれば、クランパ６Ａ、６Ｂに把持されているワークＷも移動位置決めされる。
【００５４】
以上のような構成により、第２の実施の形態のレーザ加工機１Ａは、第１の実施形態のレーザ加工機１とほぼ同様な効果を奏する。
【００５５】
［第３の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施形態に係るレーザ加工機１Ｂについて説明する。
【００５６】
レーザ加工機１Ｂは、ワークＷをＸ軸方向で位置決めする代わりに、ビーム部材１５をＸ軸方向で位置決めし、ワークＷとビーム部材１５とのＸ軸方向の相対位置を変える点が、第１の実施の形態に係るレーザ加工機１と異なり、その他の部分はほぼ同様に構成されている。
【００５７】
すなわち、ワークＷを載置するテーブル５Ｂが、ベース３Ｂ上に一体的に設けられ、ベース３Ｂの上面両端には、Ｘ軸方向に延伸する複数のリニアガイド７Ｂが設けられている。
【００５８】
そして、これらの各リニアガイド７Ｂを介して、コラム１３ＬＢとコラム１３ＲＢとが、ベース３ＢのＹ軸方向の上面各両端でＸ軸方向に移動自在に設けられている。また、コラム１３ＲＢとコラム１３ＬＢそれぞれの上部には、ビーム部材１５が一体的に設けられている。したがって、ビーム部材１５は、ベース３Ｂの上方において、Ｘ軸方向に移動自在に構成されてある。
【００５９】
ここで、ビーム部材１５をＸ軸方向で移動位置決めするために、ビーム部材移動位置決め装置９Ｂがベース３Ｂに設けられている。このビーム部材移動位置決め装置９Ｂとしては、第１の実施の形態と同様に、例えば、サーボモータによって回転されるボールネジ機構等が採用可能である。
【００６０】
なお、このビーム部材移動位置決め装置９Ｂでは、例えば、上記ボールネジに螺合するナットが、コラム１３ＲＢまたは１３ＬＢの一方に一体的に設けてある。
【００６１】
また、ビーム部材１５をＸ軸方向に移動させることに伴って、レーザ光発振器からＸ軸方向に発するレーザ光をＹ軸方向に反射して、第１のベンドミラー３７に導くための第３のベンドミラー４３が、ビーム部材１５のＹ軸方向の上面一端に設けてある。
【００６２】
以上のような構成により、第３の実施の形態のレーザ加工機１Ｂは、第１の実施形態のレーザ加工機１とほぼ同様な効果を奏する。
【００６３】
［第４の実施の形態］
次に、図４を参照して、本発明の第４の実施形態に係るレーザ加工機１Ｃについて説明する。
【００６４】
レーザ加工機１Ｃは、上記第１〜第３の実施の形態に係るレーザ加工機１、１Ａ、１Ｂのそれぞれにおいて、ビーム部材１５に支持され、Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１にてＹ軸方向に移動位置決め自在である第１のＹ軸キャリッジ１９Ｃと、第１のベンドミラー３７（図４では図示を省略）と加工ヘッド２９（図４では図示を省略）を支持している第２のＹ軸キャリッジ１９Ｄとにより、Ｙ軸キャリッジを構成し、第１のＹ軸キャリッジ１９Ｃに対して、第２のＹ軸キャリッジ１９ＤがＹ軸方向に微動するためのＹ軸微駆動機構２１Ｃを設けた例である。
【００６５】
ここで、Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１の一例として、本例では、第１の実施の形態と同様に、ビーム部材１５に装着したサーボモータＭ１によって回転駆動され、上記Ｙ軸方向に延伸したボールネジ２３が、ビーム部材１５に水平かつ回転自在に支持され、ボールネジ２３には、Ｙ軸キャリッジ１９Ｃに取り付けたボールナット２５が螺合してある。
【００６６】
また、Ｙ軸微駆動機構２１Ｃの一例として、本例では、第２のＹ軸キャリッジ１９Ｄに装着したサーボモータＭ３によって回転駆動され、Ｙ軸方向に延伸したボールネジ２３Ｃが、第２のＹ軸キャリッジ１９Ｄに水平かつ回転自在に支持され、ボールネジ２３Ｃには、第１のＹ軸キャリッジ１９Ｃに取り付けたボールナット２５Ｃが螺合してある。
【００６７】
ここで、Ｙ軸微駆動機構２１Ｃを構成するボールネジ２３Ｃの長さは、Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１を構成するボールネジ２３の長さに比べて十分短く、ボールネジ２３Ｃの回転軸回りのイナーシャは、ボールネジ２３の回転軸回りのイナーシャよりも十分小さくなっている。
【００６８】
また、上記構成において、Ｙ軸キャリッジを第１のＹ軸キャリッジ１９Ｃと加工ヘッドを支持した第２のＹ軸キャリッジ１９Ｄとに２分割してあるので、上記第２のＹ軸キャリッジ１９Ｄの一層の軽量化を図ることができる。
【００６９】
したがって、第４の実施の形態に係るレーザ加工機１Ｃでは、小さく区画されたワークの加工領域に対してレーザ加工を施す場合、Ｙ軸方向においても、Ｙ軸微駆動機構２１Ｃを用いて、ヘッド２９を一層高速移動させて高精度に位置決めすることができるようになり、加工領域毎のレーザ加工を一層能率良く高精度に行うことができるものである。
【００７０】
なお、第１の実施の形態に係るレーザ加工機１と同様に、Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置２１の動作と、Ｙ軸微駆動機構２１Ｃの動作とを関与させてもよい。
【００７１】
このように構成することにより、Ｙ軸方向においても、ワークＷを高速加工し、またワークＷに緻密な加工を施すことができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、大きなワークにレーザ加工を施すことができるレーザ加工機において、ワークに小さな細かい複雑な形状の模様をレーザ加工する場合、高精度で高速加工でき、しかも、前記ワークＷに対する前記加工ヘッドの相対的な移動速度の値の変域を広い範囲にすることが容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるレーザ加工機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態であるレーザ加工機の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態であるレーザ加工機の概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態であるレーザ加工機のＹ軸駆動機構周辺の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　レーザ加工機、
９、９Ａ、９Ｂ　テーブル移動位置決め装置
１３Ｌ、１３Ｒ、１３ＬＡ、１３ＲＡ、１３ＲＢ、１３ＬＢ　コラム
１５　ビーム部材
１９　Ｙ軸キャリッジ
２１　Ｙ軸キャリッジ移動位置決め装置
２１Ｃ　Ｙ軸微駆動機構
２９　加工ヘッド
３１　ノズル
３３　加工ヘッド移動位置決め装置
３７　第１ベンドミラー
３９　第２ベンドミラー
ＬＢ　レーザ光、
Ｗ　ワーク。
【図１】
2004001038.tif 000003
【図２】
2004001038.tif 000004
【図３】
2004001038.tif 000005
【図４】
2004001038.tif 000006