レーザ加工機械のミラーの傾き調整のための装置
レーザ加工機械（２１）の変向ミラー（３３）の傾き調整のための装置（１）が、機械フレーム（３２）に固定配置可能な第１の装置部分（２）と、この第１の装置部分（２）に可動に結合されている第２の装置部分（３）とを有している。変向ミラー（３３）は、第２の装置部分（３）に取り付けられている。制御ユニットには、傾きセンサ（５）と、電子装置（７）と、伝動モータ（８）とが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ加工機械のミラーの傾き調整のための装置に関する。当該装置は機械フレームに固定配置可能な第１の装置部分と、前記第１の装置部分に可動に結合された第２の装置部分とを有している。この場合、変向ミラーは第２の装置部分に取り付けられている。この構成では、制御ユニットには、傾きセンサと電子装置と伝動モータとが設けられている。
【０００２】
この種の装置は、たとえばＷＯ０２／０９９４９４により公知になった。
【０００３】
レーザ加工機械は通常、たとえば温度変動といった変動する周辺影響にさらされている。この影響に基づき、レーザ加工機械の機械フレームが歪むかまたは変形することが起こる場合がある。その結果、レーザ加工機械の変向ミラーの傾きが変わることがある。このことはレーザ光の誤った調整、いわゆる「レーザ光ポインティング」に繋がる。
【０００４】
変向ミラーの誤った傾きを修正するために、冒頭で述べた刊行物に記載されているような機械的な装置、または変向ミラーの傾き調整のための手動による装置が公知である。
【０００５】
公知の手動による装置は、変向ミラーの傾きを調整するために、水準器および調整ねじを有している。
【０００６】
自動的な構成では、手動による調整装置は傾きセンサおよび伝動モータに交換される。さらに従来必要とされた水準器を、使用者が付加的な光学的制御のために使用することができる。傾きは傾きセンサにより自動的に検出される。検出された傾き誤差は、評価ユニット（電子装置）において伝動モータのための作動量に変換され、次いで伝動モータがスピンドルを駆動する。
【０００７】
不都合なことに機械フレームには振動が発生する。この振動は傾きセンサの測定結果にネガティブに影響する。機械フレームの変形は、ミラーの傾き調整を再調整することにより常に補償され得るわけではない。
【０００８】
先行技術とは異なり、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、変向ミラーの傾き調整の自動的な修正が、機械フレームに振動が発生した場合であっても確実に可能である装置を提供することである。
【０００９】
この課題は、本発明によれば冒頭で述べた形式の装置により解決される。本発明は、機械フレームの振動を検出するための手段が設けられていることを提案する。この場合、電子装置が適切なフィルタを有している。傾きセンサの信号に影響を与える振動はフィルタアウトすることができる。このことは本発明の改良形では、さらに閾値と低域フィルタとを使用することにより改良することができる。
【００１０】
本発明に係るレーザ加工機械のミラーの傾き調整のための装置は、レーザ加工機械の変向ミラーの傾き調整のための装置であって、機械フレームに固定配置可能な第１の装置部分と、該第１の装置部分に可動に結合された第２の装置部分とが設けられており、変向ミラーが、第２の装置部分に取り付けられており、制御ユニットに傾きセンサと、電子装置と、伝動モータとが設けられている形式のものにおいて、機械フレームの振動を検出するための手段が設けられており、電子装置が、適切なフィルタを有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る装置は、有利には、各機械に特有の傾き誤差（閾値）および予め規定された時間にわたって平均的な傾き誤差（低域フィルタ）が、超過される場合に制御を行うように、制御ユニットが構成されている。
【００１２】
本発明の有利な実施例を概略図に基づき説明する。
【００１３】
図１からはＣＯ２レーザ２２とレーザ加工ヘッド２４と被加工物支持台２５とを備えた、レーザ切断のためのレーザ加工装置２１の構造が明らかである。形成されたレーザ光２６は変向ミラーによってレーザ加工ヘッド２４へと案内され、ミラーによって被加工物２８に配向される。
【００１４】
一貫した切断溝が生じる前に、レーザ光２６は未加工品２８を貫通しなければならない。薄板２８は所定の個所で点状に溶融または酸化されなければならず、溶融物は吹き飛ばす必要がある。
【００１５】
傾斜体によるゆっくりとした穴あけ、つまりピアシングの際には、レーザ出力を徐々に高め、減じ、ピアシング孔が形成されるまで規定の時間にわたってコンスタントに保持することができる。ピアシングもレーザ切断もガスの付加によりサポートされる。切断ガス２９として、酸素、窒素、圧縮空気および／または使用特性に合ったガスを使用することができる。どのガスが最終的に使用されるかは、どのような材料を切断し、未加工品に対してどのような品質要求を課すかに依る。
【００１６】
薄板２８においてレーザ光２６が当たる所の材料は、溶融され大部分は酸化される。生じた溶融物は酸化鉄と共に吹き飛ばされる。発生した粒子とガスとを、サクション装置３０によってサクション室３１から吸い込むことができる。
【００１７】
機械フレーム３２が周辺影響に基づき歪むかまたは変形すると、変向ミラー３３の位置も変わる。当然ながらこれはレーザ光の位置の変化を意味する。変向ミラー３３のこの変位を自動的に修正するために、そこで機械フレーム３２に本発明による装置が配置されていてよい。
【００１８】
図２の本発明による装置１は、フラットベッドレーザ機械におけるポインティング補整のために制御されたシステムである。レーザ光ポインティングの大部分は、左側のサイドキャリアの熱的変形により引き起こされる。このサイドキャリアには、その変形に基づいて傾く１７５°変向ミラーが配置されてもいる。ミラーの傾き変化のため、変向されるレーザ光の方向も変わり、ポインティングが生じる。
【００１９】
当該装置１によりミラーの傾きは自動的に補整される。このことはミラーの傾きが、定値に対して±０，０２ｍｍ／ｍの許容誤差をもって保持されることにより起きる。
【００２０】
当該装置１は機械フレーム３２に固定配置される第１の装置部分２と、第２の装置部分３とを有している。この第２の装置部分３は第１の装置部分２に可動に結合されている。第１の装置部分２は機械フレーム３２内に組み込まれていてもよい。第２の装置部分３には変向ミラーが取り付けられている。ジョイントと差動スピンドル４とによって、装置部分３は手動により調整することもできる。差動スピンドル４は機械フレームに取り付けられていてもよい。装置部分３の調整を制御するために、傾きセンサ５と電子装置７とカップリング６と伝動モータ８が設けられている。カップリング６によって、差動スピンドル４と電動モータ８との間の軸ずれと整合誤差とは補償される。傾きセンサ５は装置部分３の傾きを検出することができる。電子装置７によって実際値を目標値と比較することができる。電子装置７は伝動モータ８を制御するので、装置部分３の移動により変向ミラー３３の傾き調整の補整は自動的に実施される。各機械に特有の傾き誤差を上回り（閾値）、予め規定された時間にわたって平均の傾き誤差を上回る（低域フィルタ）と制御が行われる。こうして、たとえば機械フレームの振動といった小さなおよび／または短期間の障害は再調整されないということが保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】レーザ切断機械を示した図である。
【図２】レーザ切断機械の変向ミラーの自動的な傾き調整のための装置を示した図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ加工機械のミラーの傾き調整のための装置に関する。当該装置は機械フレームに固定配置可能な第１の装置部分と、前記第１の装置部分に可動に結合された第２の装置部分とを有している。この場合、変向ミラーは第２の装置部分に取り付けられている。この構成では、制御ユニットには、傾きセンサと電子装置と伝動モータとが設けられている。
【０００２】
この種の装置は、たとえばＷＯ０２／０９９４９４により公知になった。
【０００３】
レーザ加工機械は通常、たとえば温度変動といった変動する周辺影響にさらされている。この影響に基づき、レーザ加工機械の機械フレームが歪むかまたは変形することが起こる場合がある。その結果、レーザ加工機械の変向ミラーの傾きが変わることがある。このことはレーザ光の誤った調整、いわゆる「レーザ光ポインティング」に繋がる。
【０００４】
変向ミラーの誤った傾きを修正するために、冒頭で述べた刊行物に記載されているような機械的な装置、または変向ミラーの傾き調整のための手動による装置が公知である。
【０００５】
公知の手動による装置は、変向ミラーの傾きを調整するために、水準器および調整ねじを有している。
【０００６】
自動的な構成では、手動による調整装置は傾きセンサおよび伝動モータに交換される。さらに従来必要とされた水準器を、使用者が付加的な光学的制御のために使用することができる。傾きは傾きセンサにより自動的に検出される。検出された傾き誤差は、評価ユニット（電子装置）において伝動モータのための作動量に変換され、次いで伝動モータがスピンドルを駆動する。
【０００７】
不都合なことに機械フレームには振動が発生する。この振動は傾きセンサの測定結果にネガティブに影響する。機械フレームの変形は、ミラーの傾き調整を再調整することにより常に補償され得るわけではない。
【０００８】
先行技術とは異なり、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、変向ミラーの傾き調整の自動的な修正が、機械フレームに振動が発生した場合であっても確実に可能である装置を提供することである。
【０００９】
この課題は、本発明によれば冒頭で述べた形式の装置により解決される。本発明は、機械フレームの振動を検出するための手段が設けられていることを提案する。この場合、電子装置が適切なフィルタを有している。傾きセンサの信号に影響を与える振動はフィルタアウトすることができる。このことは本発明の改良形では、さらに閾値と低域フィルタとを使用することにより改良することができる。
【００１０】
本発明に係るレーザ加工機械のミラーの傾き調整のための装置は、レーザ加工機械の変向ミラーの傾き調整のための装置であって、機械フレームに固定配置可能な第１の装置部分と、該第１の装置部分に可動に結合された第２の装置部分とが設けられており、変向ミラーが、第２の装置部分に取り付けられており、制御ユニットに傾きセンサと、電子装置と、伝動モータとが設けられている形式のものにおいて、機械フレームの振動を検出するための手段が設けられており、電子装置が、適切なフィルタを有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る装置は、有利には、各機械に特有の傾き誤差（閾値）および予め規定された時間にわたって平均的な傾き誤差（低域フィルタ）が、超過される場合に制御を行うように、制御ユニットが構成されている。
【００１２】
本発明の有利な実施例を概略図に基づき説明する。
【００１３】
図１からはＣＯ２レーザ２２とレーザ加工ヘッド２４と被加工物支持台２５とを備えた、レーザ切断のためのレーザ加工装置２１の構造が明らかである。形成されたレーザ光２６は変向ミラーによってレーザ加工ヘッド２４へと案内され、ミラーによって被加工物２８に配向される。
【００１４】
一貫した切断溝が生じる前に、レーザ光２６は未加工品２８を貫通しなければならない。薄板２８は所定の個所で点状に溶融または酸化されなければならず、溶融物は吹き飛ばす必要がある。
【００１５】
傾斜体によるゆっくりとした穴あけ、つまりピアシングの際には、レーザ出力を徐々に高め、減じ、ピアシング孔が形成されるまで規定の時間にわたってコンスタントに保持することができる。ピアシングもレーザ切断もガスの付加によりサポートされる。切断ガス２９として、酸素、窒素、圧縮空気および／または使用特性に合ったガスを使用することができる。どのガスが最終的に使用されるかは、どのような材料を切断し、未加工品に対してどのような品質要求を課すかに依る。
【００１６】
薄板２８においてレーザ光２６が当たる所の材料は、溶融され大部分は酸化される。生じた溶融物は酸化鉄と共に吹き飛ばされる。発生した粒子とガスとを、サクション装置３０によってサクション室３１から吸い込むことができる。
【００１７】
機械フレーム３２が周辺影響に基づき歪むかまたは変形すると、変向ミラー３３の位置も変わる。当然ながらこれはレーザ光の位置の変化を意味する。変向ミラー３３のこの変位を自動的に修正するために、そこで機械フレーム３２に本発明による装置が配置されていてよい。
【００１８】
図２の本発明による装置１は、フラットベッドレーザ機械におけるポインティング補整のために制御されたシステムである。レーザ光ポインティングの大部分は、左側のサイドキャリアの熱的変形により引き起こされる。このサイドキャリアには、その変形に基づいて傾く１７５°変向ミラーが配置されてもいる。ミラーの傾き変化のため、変向されるレーザ光の方向も変わり、ポインティングが生じる。
【００１９】
当該装置１によりミラーの傾きは自動的に補整される。このことはミラーの傾きが、定値に対して±０，０２ｍｍ／ｍの許容誤差をもって保持されることにより起きる。
【００２０】
当該装置１は機械フレーム３２に固定配置される第１の装置部分２と、第２の装置部分３とを有している。この第２の装置部分３は第１の装置部分２に可動に結合されている。第１の装置部分２は機械フレーム３２内に組み込まれていてもよい。第２の装置部分３には変向ミラーが取り付けられている。ジョイントと差動スピンドル４とによって、装置部分３は手動により調整することもできる。差動スピンドル４は機械フレームに取り付けられていてもよい。装置部分３の調整を制御するために、傾きセンサ５と電子装置７とカップリング６と伝動モータ８が設けられている。カップリング６によって、差動スピンドル４と電動モータ８との間の軸ずれと整合誤差とは補償される。傾きセンサ５は装置部分３の傾きを検出することができる。電子装置７によって実際値を目標値と比較することができる。電子装置７は伝動モータ８を制御するので、装置部分３の移動により変向ミラー３３の傾き調整の補整は自動的に実施される。各機械に特有の傾き誤差を上回り（閾値）、予め規定された時間にわたって平均の傾き誤差を上回る（低域フィルタ）と制御が行われる。こうして、たとえば機械フレームの振動といった小さなおよび／または短期間の障害は再調整されないということが保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】レーザ切断機械を示した図である。
【図２】レーザ切断機械の変向ミラーの自動的な傾き調整のための装置を示した図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ加工機械（２１）の変向ミラー（３３）の傾き調整のための装置（１）であって、機械フレーム（３２）に固定配置可能な第１の装置部分（２）と、該第１の装置部分（２）に可動に結合された第２の装置部分（３）とが設けられており、変向ミラー（３３）が、第２の装置部分（３）に取り付けられており、制御ユニットに傾きセンサ（５）と、電子装置（７）と、伝動モータ（８）とが設けられている形式のものにおいて、
機械フレームの振動を検出するための手段が設けられており、電子装置が、適切なフィルタを有していることを特徴とする、レーザ加工機械の変向ミラーの傾き調整のための装置。
【請求項２】
各機械に特有の傾き誤差（閾値）および予め規定された時間にわたって平均的な傾き誤差（低域フィルタ）が、超過される場合に制御を行うように、制御ユニットが構成されている、請求項１記載の装置。
【請求項１】
レーザ加工機械（２１）の変向ミラー（３３）の傾き調整のための装置（１）であって、機械フレーム（３２）に固定配置可能な第１の装置部分（２）と、該第１の装置部分（２）に可動に結合された第２の装置部分（３）とが設けられており、変向ミラー（３３）が、第２の装置部分（３）に取り付けられており、制御ユニットに傾きセンサ（５）と、電子装置（７）と、伝動モータ（８）とが設けられている形式のものにおいて、
機械フレームの振動を検出するための手段が設けられており、電子装置が、適切なフィルタを有していることを特徴とする、レーザ加工機械の変向ミラーの傾き調整のための装置。
【請求項２】
各機械に特有の傾き誤差（閾値）および予め規定された時間にわたって平均的な傾き誤差（低域フィルタ）が、超過される場合に制御を行うように、制御ユニットが構成されている、請求項１記載の装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００９−５０２５１４（Ｐ２００９−５０２５１４Ａ）
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２４４３３（Ｐ２００８−５２４４３３）
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／００７６４９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１４７６７
【国際公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０８０３５２１８）トルンプフ マシーネン グリュッシュ アクチエンゲゼルシャフト (1)
【氏名又は名称原語表記】ＴＲＵＭＰＦ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎ Ｇｒｕｅｓｃｈ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ａｕｓｓｅｒｆｅｌｄ， ＣＨ−７２１４ Ｇｒｕｅｓｃｈ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／００７６４９
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１４７６７
【国際公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０８０３５２１８）トルンプフ マシーネン グリュッシュ アクチエンゲゼルシャフト (1)
【氏名又は名称原語表記】ＴＲＵＭＰＦ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎ Ｇｒｕｅｓｃｈ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ａｕｓｓｅｒｆｅｌｄ， ＣＨ−７２１４ Ｇｒｕｅｓｃｈ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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