レーザ加工機
【課題】高加減速加工時の加工ヘッドの振動を防止し、加工ヘッドが障害物に衝突した場合、加工機本体にダメージを与えず衝突を検知したアラームで、運転を停止させて破損部品を出さずにコストを削減し、衝突後の復旧も容易に行えるレーザ加工機を提供することを目的とする。
【解決手段】加工残留物を除去するガスが注入され、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能な加工ヘッドが障害物に衝突した際、検知信号を出力する検知センサを有するレーザ加工機であって、加工ヘッドが上部ヘッドと下部ヘッドの分割構造を具備し、フランジを有するブロックが上部ヘッド、下部ヘッドのいずれかに取付けられて上部ヘッドと下部ヘッドがフランジで保持される構造を有し、加工ヘッドの衝突時は、上部ヘッドまたは下部ヘッドがフランジから外れたことを検知し、検知センサの検知信号により運転が停止されることを特徴とするレーザ加工機。
【解決手段】加工残留物を除去するガスが注入され、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能な加工ヘッドが障害物に衝突した際、検知信号を出力する検知センサを有するレーザ加工機であって、加工ヘッドが上部ヘッドと下部ヘッドの分割構造を具備し、フランジを有するブロックが上部ヘッド、下部ヘッドのいずれかに取付けられて上部ヘッドと下部ヘッドがフランジで保持される構造を有し、加工ヘッドの衝突時は、上部ヘッドまたは下部ヘッドがフランジから外れたことを検知し、検知センサの検知信号により運転が停止されることを特徴とするレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工ヘッドへの二次元方向からの衝突に対する衝突緩和機能を備えたレーザ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザ加工機では、製品の加工工程において移動する加工ヘッドが加工ワーク等の障害物Ｗに衝突した際、ワークやレーザ加工機の加工ヘッド等の主要部品に重大な損傷を与える可能性がある。そのため加工ヘッドや加工ワーク等に損傷を与えない様々な衝突防止策が講じられている。
【０００３】
例えば、図８（ａ）に示す従来のレーザ加工機５０の加工ヘッド５１には、軸送りにおいて障害物Ｗに衝突した際、加工機本体にダメージを与えないよう連結部５３のＺ軸方向にバネによる懸架構造を備え、図８（ｂ）に示す衝突の際には、連結部５３のバネ部５２が傾き衝撃を逃がす衝撃吸収手段が講じられている。
【０００４】
また、レーザ加工機のキャリッジ等の移動体が誤ってワーク等に接触／衝突した場合、ワーク及びレーザ加工機の主要部に重大な損傷を与える可能性が高い。そのため衝突による損傷を防止する手段として、キャリッジとキャリッジを軸に固定しているキャリッジ脚のシャーピン兼用の取付けボルトが、衝突部を中心とする回転モーメントの反力が大きい場合は、シャーピン兼用の取付けボルトが剪断されることでモーメントの反力を吸収する構成が紹介されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
また、レーザ加工機のレーザヘッド部とヘッド支持部との連結部に、押圧付勢力を与えるバネを介挿することで、レーザヘッド部が外力に相応して自由に逃げられる連結部の構成が紹介されている（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３２０１６７号公報
【特許文献２】実公昭６２−１０９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、高速化の趨勢の昨今では、従来のレーザ加工機５０は、製品の加工工程においてより高速で移動する加工ヘッド５１が加工ワーク等の障害物Ｗに衝突した際、ワークやレーザ加工機５０の加工ヘッド５１等の主要部品に重大な損傷を与える可能性がある。損傷を免れたとしても、加工ヘッド５１の位置決め精度がずれてしまう等のダメージの可能性から点検整備の必要があり、運用面でもコストが掛かってしまうという問題がある。
【０００８】
また、図８に示す従来のレーザ加工機５０において、加工ヘッド５１とヘッド支持部５４とを連結する連結部５３に外力に相応するバネで吊る懸架構造の場合、レーザ加工時の加工ヘッド５１の加減速が大きいと、重量のある加工ヘッド５１の慣性力により加工中のバネ部５２で振動が発生することがある。バネ部５２に振動が発生すると加工ヘッド５１の先端も振動し、且つその振れ幅も拡大されるだけでなく、加工ヘッドの振動はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３次元方向に生じるため加工切断面にうねりが生じて、高加減速での高品質なレーザ加工できないという問題が発生する。
【０００９】
また、加工ヘッドの高加減速加工対策としてリジッド方式のボルト固定の場合は、加工ヘッド先端をシャーピン構造のボルトで固定した加工ヘッドが衝突した際に、ボルトが破断して衝突時の加工機本体へのダメージを防ぐ構成となっているが、シャーピン部品は高価であり、交換部品のコストが高くなってしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は以上の点に着目し成されたもので、加工ヘッドの高加減速加工対策として、Ｚ軸方向をリジッド方式で固定することで加工ヘッドの振動を防止し、加工ヘッドが障害物に衝突した場合、加工機本体にダメージを与えないため、衝突を検知してアラームで衝突を知らせ、且つ運転を停止させることでシャーピン部品等の破損部品を出さずにコストを削減し、衝突後の復旧も容易に行えることを可能としたレーザ加工機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（６）の構成を備えるものである。
【００１２】
（１）加工残留物を除去するためのアシストガスまたはエアからなるガスが注入され、且つレーザ装置を具備したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、該加工ヘッドが障害物に衝突したことを検知して検知信号を出力する検知センサとを有するレーザ加工機であって、前記加工ヘッドが、上部ヘッドと下部ヘッドに分割する分割構造を具備し、フランジを有する複数のブロックが回転軸で回転自在に前記上部ヘッドまたは下部ヘッドのいずれか一方に取付けられ、分割された前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとが前記フランジで保持される構造を有し、前記加工ヘッドの衝突時には、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドが前記フランジから外れることで前記下部ヘッドが落下し、且つ前記検知センサから前記下部ヘッドが外れたことで衝突を検知して出力される前記検知信号によって運転が停止されることを特徴とするレーザ加工機。
【００１３】
（２）前記分割構造を具備した前記加工ヘッドは、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた複数の前記ブロックが有する前記フランジで前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを保持する際、注入される前記ガスの圧力で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを前記フランジに押付けて固定されることを特徴とする前記（１）記載のレーザ加工機。
【００１４】
（３）前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた前記ブロックには、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドとの接合面に凹溝を有し、該凹溝に対応する前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドの接合面には２面が所定の角度のテーパ面の凸部が形成されて前記凹溝と前記凸部とが嵌合され、前記加工ヘッドの衝突時には、前記凸部に形成された前記テーパ面が前記ブロックを押し広げることを特徴とする前記（１）または（２）記載のレーザ加工機。
【００１５】
（４）前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に取付けられる複数の前記ブロックが、所定の抗力を有する弾性材で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に固定されていることを特徴とする前記（１）乃至（３）いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【００１６】
（５）前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに取付けられる複数の前記ブロックが、所定の応力で破断する樹脂ボルトで前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに固定されていることを特徴とする前記（１）乃至（４）いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【００１７】
（６）衝突を検知する前記検知センサが、前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとの接合面に前記ガスのガス導路とガス溜りが形成され、且つ該ガス溜りには前記ガスの流れを検知し前記検知信号を出力する流量センサを有し、前記加工ヘッドの衝突時には、前記下部ヘッドが外れて前記ガス溜りから前記ガスが流出し、且つ前記流量センサによって流出する前記ガスの流れで衝突を検知して出力される前記検知信号により運転が停止されることを特徴とする前記（１）乃至（５）いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のレーザ加工機によれば、高加減速加工時の慣性力による加工ヘッドの振動を防止し、振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くして、高品質のレーザ加工を行うことができる。
【００１９】
また、加工ヘッドが障害物に衝突しても、２分割構造の下部ヘッドを落下させ、その下部ヘッドの落下を検知センサが検知して運転を速やかに停止することで加工機本体のダメージを防止する。上部ヘッドまたは下部ヘッドに取付けられた押さえブロックのフランジで上部ヘッドに下部ヘッドを固定する構造により、加工ヘッド衝突時に生じる破損部品を無くすことが可能で部品コストを削減し、且つ下部ヘッドを元の位置に装着することで簡単に復旧可能な衝突緩和機能を備えたレーザ加工機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例に係るレーザ加工機の上部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの断面図
【図２】本実施例に係るレーザ加工機の下部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの断面図
【図３】Ｙ軸方向での加工ヘッド衝突時の衝突緩和機能の動作図
【図４】Ｘ軸方向での加工ヘッド衝突時の衝突緩和機能の動作図
【図５】加工ヘッドの押さえブロックの固定にバネを使用した例を示す図
【図６】加工ヘッドの押さえブロックの固定に樹脂ボルトを使用した例を示す図
【図７】加工ヘッドの衝突検知に流量センサを使用した加工ヘッドの断面図
【図８】従来のレーザ加工機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳しく説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本実施例に係るレーザ加工機の上部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの構成を示す断面図であり、図１（ａ）に示すガス圧によって下部ヘッドが上部ヘッドの押さえブロックのフランジに更に固定され、図１（ｂ）に示す上部ヘッドと下部ヘッドとが分離する２分割構造を具備する加工ヘッドを示す図である。
【００２３】
図２は、本実施例に係るレーザ加工機の下部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの構成を示す断面図であり、図１とは押さえブロックの取付け位置が逆になっている。図２（ａ）に示すように上部ヘッドに下部ヘッドの押さえブロックのフランジで懸架し、更にアシストガス圧によって固定される。図２（ｂ）は、上部ヘッドと下部ヘッドとが分離する２分割構造の加工ヘッドを示す図である。
【００２４】
図中において、１は本実施例に係るレーザ加工機であり、２は上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂの分割構造を有する加工ヘッドで、３は上部ヘッド２ａまたは下部ヘッド２ｂの対向面に回転軸となるピン２ｃで回転自在に取付けられた押さえブロックである。押さえブロック３の接合面には凹溝３ｂが設けられ、下部ヘッド２ｂまたは上部ヘッド２ａの対向面には２面がテーパ面を形成された凸部２ｄと嵌合され、凸部２ｄのテーパ面には、衝突の際に押さえブロック３の凹溝３ｂを押し上げることでフランジ３ａが外れる構造となっている。４は衝突時の下部ヘッド２ｂの落下を検知するタッチセンサである。５はガス圧で、アシストガス圧とエア圧から成り、アシストガスには、加工ワークの材料によって酸素、窒素、アルゴン、空気、各種混合ガス等が使用されている。レーザ加工時には、アシストガスによって加工時に発生する加工残留物のドロスや蒸発ガスを強制的に除去するため加工ヘッド２に加圧して注入されるアシストガスの圧力を利用して、分割構造の加工ヘッド２を構成する上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂとのフランジ３ａによる固定を更に強固にしている。しかし加工ヘッド２が高速移動する際は、加工用のアシストガスの供給が停止されるため、その替わりに別系統で圧縮空気（以下「エア」と記す）を供給して、上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂをエア圧より固定を行っている。
【００２５】
特にこの実施例の説明においては、図１に示した押さえブロック３が上部ヘッド２ａに繋がって設置されている場合を主に説明するものであるが、図２に示した下部ヘッド２ｂに繋がっている場合も同様である。またガス圧５に付いては、レーザ加工時は、アシストガス、高速移動時は高圧のエアが連続して供給されているものとする。
【００２６】
＜加工ヘッドの構造＞
図１（ａ）において、加工ヘッド２に供給されるガス圧５は、加工ヘッド２に対してＺ軸方向に働くため、ガス圧５の圧力で下方向へ押出される下部ヘッド２ｂを押さえブロック３のＬ字状のフランジ３ａが受け止める構造によって、上部ヘッド２ａに下部ヘッド２ｂを更に固定している。その結果、従来のレーザ加工機５０のバネで吊る懸架構造の場合に発生する高加減速加工時の慣性力による加工ヘッド２の振動を防止して、振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くすことが可能となる。
【００２７】
また、加工工程でＸ軸、Ｙ軸方向に移動中の加工ヘッド２の衝突時には、Ｘ軸、Ｙ軸方向に力が作用するため、上部ヘッド２ａに取付けられたピン２ｃを中心に回転する押さえブロック３を下部ヘッド２ｂが押して逃げる力として作用する。押さえブロック３が逃げることでＬ字状のフランジ３ａが外れ、２分割構造の下部ヘッド２ｂが落下（口開き状態）してレーザ加工機本体へのダメージを防止する衝突緩和機能が働く。押さえブロック３が逃げて下部ヘッド２ｂが落下する際に、上部ヘッド２ａに取付けられたタッチセンサ４が下部ヘッド２ｂの落下を検知し、検知信号であるアラームを出力して直ちに加工ヘッド２のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のサーボ機能等のレーザ加工機１の運転を停止する。その結果、衝突による破損部品が生じないという効果がある。
【００２８】
尚、分割構造の下部ヘッド２ｂを固定する押さえブロック３は、本実施例では対辺２ヶ所に設けた構造となっているが、４辺４ヶ所に押さえブロック３を設けることも可能であり、本発明を制限するものではない。
【００２９】
＜Ｙ軸方向の軸送り時の加工ヘッド衝突＞
図３は加工ヘッド２のＹ軸方向での衝突時の衝突緩和機能の動作図である。図３（ａ）に示すＹ軸移動方向（Ｙ軸方向）へ加工ヘッド２が高速移動中、或いはレーザ加工中に加工ワーク等の障害物Ｗと加工ヘッド２が衝突した場合、下部ヘッド２ｂが障害物Ｗに押されて移動することで、図３（ｂ）に示す左側の押さえブロック３のフランジ３ａから下部ヘッド２ｂが外れて、図右側の押さえブロック３は下部ヘッド２ｂに押されることでピン２ｃを中心に回転して傾いた状態となり、ガス圧５の圧力も加わって下部ヘッド２ｂが落下する。下部ヘッド２ｂの装着状態を検知するタッチセンサ４は、下部ヘッド２ｂの落下を検知して検知信号であるアラームを出力して直ちにレーザ加工機１の運転を停止することで加工機本体へのダメージを回避している。落下した下部ヘッド２ｂは、元の位置に装着することで簡単にレーザ加工機１を復旧することが可能な構造となっている。
【００３０】
＜Ｘ軸方向の軸送り時の加工ヘッド衝突＞
図４は加工ヘッド２のＸ軸方向での衝突時の衝突緩和機能の動作図であり、下部ヘッド２ｂと押さえブロック３との接合面の構成は、押さえブロック３の内壁には凹溝３ｂが設けられ、凹溝３ｂに当接する下部ヘッド２ｂの側面には、２方向が３０度テーパ形状の凸部２ｄが設けられて嵌合している。
【００３１】
図４（ａ）に示すＸ軸移動方向（Ｘ軸方向）へ加工ヘッド２が高速移動中、或いはレーザ加工中に障害物Ｗと加工ヘッド２が衝突した場合、下部ヘッド２ｂが障害物Ｗに押されて移動すると、図４（ｂ）に示す３０度テーパ形状の凸部２ｄが押さえブロック３の凹溝３ｂから外れて左右のブロック内壁を押し上げる状態となる。Ｙ軸方向の衝突と同様、押さえブロック３のフランジ３ａが外れてガス圧５に押され、図４（ｃ）に示すように下部ヘッド２ｂが落下する。この時タッチセンサ４が下部ヘッド２ｂの落下を検知して検知信号であるアラームを出力することによって直ちにレーザ加工機１の運転を停止し加工機本体へのダメージを回避している。
【００３２】
上述した押さえブロック３の凹溝３ｂと下部ヘッド２ｂの凸部２ｄとの嵌合構造により、２分割構造の下部ヘッド２ｂを固定する押さえブロック３を対辺２ヶ所に設けた構造であってもＸ軸、Ｙ軸方向の何れの方向からの衝突が発生しても対応できる構成とすることが可能である。また、図２に示す押さえブロック３が下部ヘッド２ｂに取付けられている場合でも、押さえブロック３の凹溝３ｂと上部ヘッド２ａの凸部２ｄとの嵌合構造は、同一の機能を果す。
【００３３】
尚、上部ヘッド２ａまたは下部ヘッド２ｂの凸部２ｄに形成されたテーパ形状の角度は、本実施例では３０度としているが、加工ヘッド２のサイズにより形成する角度を変更することが可能であり本発明を限定するものではない。
【００３４】
以上、本実施例に係るレーザ加工機により、高速移動時、或いはレーザ加工時の高加減速加工時の慣性力による加工ヘッドの振動を防止し、振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くして、高品質のレーザ加工を行うことができる。また加工ヘッドが障害物に衝突しても、２分割構造の下部ヘッドの落下を検知センサが検知して出力されるアラームによって運転を速やかに停止することで加工機本体のダメージを防止する。押さえブロックのフランジのみで下部ヘッドを固定する構造により、加工ヘッド衝突時の破損部品をなくして交換部品のコストを削減し、且つ落下した下部ヘッドを元の位置に装着することで簡単に加工機を復旧可能な衝突緩和機能を備えたレーザ加工機を提供することができる。
【実施例２】
【００３５】
図５は押さえブロックを弾性材で固定する構成図である。ガス圧５で下部ヘッド２ｂと押さえブロック３のフランジ３ａに固定している実施例１の構成において、押さえブロック３をバネ等の弾性材で押さえる構造を更に具備している。供給されるガス圧５に圧力変動が発生した場合、加工ヘッド２の上部ヘッド２ａに回転軸のピン２ｃで取付けられた押さえブロック３が、高加減速による慣性力で不用意にずれたり或いは外れることを防止する機能を付加することができる。加工ヘッド２の上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂの固定は、ブロック３のフランジ３ａとアシストガスまたはエアのガス圧５によるもので弾性材は補助機能を有するだけで取付けても振動が発生することはない。
【００３６】
図５（ａ）に示す板バネ６ａや図５（ｂ）に示すコイルバネ６ｂを取付けることで、高加減速による慣性力によって発生した下部ヘッド２ｂの微小ズレ量を、バネ６の抗力で自動的に元の位置に戻す機能を具備し高品質のレーザ加工を行うことができる。
【００３７】
また、図６は押さえブロック３を固定する高価なシャーピン部品の替わりに、安価で所定の応力で破断する樹脂ボルト７で固定する構造となっている。高加減速の慣性力によって発生する下部ヘッド２ｂの微小ズレ量を防止するため、押さえブロック３の固定を図り、且つ加工ヘッド衝突時には樹脂ボルト７が所定の応力で折れて破断して押さえブロック３が逃げる衝突緩和機能を備えた構造とすることが可能である。樹脂ボルト７による固定方法であれば、高加減速による慣性力による振動を無くし、且つ下部ヘッド２ｂを確実に固定することで高品質のレーザ加工を行うことが可能であり、高価なシャーピン部品に比べて非常に安価な樹脂ボルト７を使って同一の効果を付加することができる。
【００３８】
尚、図２に示す押さえブロック３が下部ヘッド２ｂに取付けられている場合でも、上述した押さえブロック３の固定方法は同一の機能を果すことができる。
【００３９】
また、加工ヘッド衝突時の衝突検知方法として、実施例１で使用したタッチセンサ４の代わりに、アシストガスまたはエアからなるガスの流れを検知する流量センサ８を使用することも可能である。図７の加工ヘッドの断面図で示すようにガス圧５の流出を検知するため、上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂとの接合面にガス圧５のガス導路５ａとガス溜り５ｂを設け、ガス溜り５ｂには流量センサ８（不図示）が接続される構造となっている。
【００４０】
通常、上部ヘッド２ａに下部ヘッド２ｂがガス圧５の圧力で固定されている場合は、ガス溜り５ｂは所定の圧力を保って密閉されているが、加工ヘッド衝突時には、押さえブロック３から下部ヘッド２ｂが落下することで密閉されたガス溜り５ｂからアシストガス或いは高圧のエアが流出する。このガスの流出により流量センサ８が加工ヘッドの衝突を検知し、検知信号であるアラームを出力して直ちに加工機の加工ヘッド２のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のサーボ機能等のレーザ加工機１の運転を停止し、加工機本体へのダメージを回避する衝突検知方法を提供することができる。
【００４１】
また実施例１で上述したように、通常の加工ヘッド２の早送り動作では、アシストガスの注入は停止されているため、ガス圧５による加工ヘッド２の固定機能と、アシストガスの流れで衝突検知を行う流量センサ８の検知機能は期待できない。そのため、加工ヘッド２の早送り動作の場合は、アシストガスに替わり別系統で高圧のエアを供給することで、ガス圧５を確保することにより上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂの固定機能と、ガス導路５ａとガス溜り５ｂにエアが連続して供給されていることで衝突を検知する流量センサ８の効果は、アシストガスの場合と同様に確保されている。その他のレーザ加工機１の構成は実施例１と同一のため、説明は省略する。
【００４２】
以上、本実施例に係るレーザ加工機は、ガス圧に変動が発生した場合、高加減速加工時の慣性力による加工ヘッドの振動を抑えて振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くし、高品質のレーザ加工を行うことができる。また加工ヘッドが障害物に衝突しても、２分割構造の加工ヘッドの下部ヘッドが落下してアシストガスまたはエアが流出したことを検知する流量センサの働きで加工ヘッド衝突を検知し、検知信号であるアラームによって加工機の運転を速やかに停止して加工機本体のダメージを防止する衝突緩和機能を備えたレーザ加工機を提供することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ レーザ加工機
２ 加工ヘッド
２ａ 上部ヘッド
２ｂ 下部ヘッド
２ｃ ピン（回転軸に対応）
２ｄ 凸部
３ 押さえブロック（ブロックに対応）
３ａ フランジ
３ｂ 凹溝
４ タッチセンサ（検知センサに対応）
５ ガス圧
６ バネ
６ａ 板バネ
６ｂ コイルバネ
７ 樹脂ボルト
８ 流量センサ（検知センサに対応）
Ｗ 障害物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工ヘッドへの二次元方向からの衝突に対する衝突緩和機能を備えたレーザ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザ加工機では、製品の加工工程において移動する加工ヘッドが加工ワーク等の障害物Ｗに衝突した際、ワークやレーザ加工機の加工ヘッド等の主要部品に重大な損傷を与える可能性がある。そのため加工ヘッドや加工ワーク等に損傷を与えない様々な衝突防止策が講じられている。
【０００３】
例えば、図８（ａ）に示す従来のレーザ加工機５０の加工ヘッド５１には、軸送りにおいて障害物Ｗに衝突した際、加工機本体にダメージを与えないよう連結部５３のＺ軸方向にバネによる懸架構造を備え、図８（ｂ）に示す衝突の際には、連結部５３のバネ部５２が傾き衝撃を逃がす衝撃吸収手段が講じられている。
【０００４】
また、レーザ加工機のキャリッジ等の移動体が誤ってワーク等に接触／衝突した場合、ワーク及びレーザ加工機の主要部に重大な損傷を与える可能性が高い。そのため衝突による損傷を防止する手段として、キャリッジとキャリッジを軸に固定しているキャリッジ脚のシャーピン兼用の取付けボルトが、衝突部を中心とする回転モーメントの反力が大きい場合は、シャーピン兼用の取付けボルトが剪断されることでモーメントの反力を吸収する構成が紹介されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
また、レーザ加工機のレーザヘッド部とヘッド支持部との連結部に、押圧付勢力を与えるバネを介挿することで、レーザヘッド部が外力に相応して自由に逃げられる連結部の構成が紹介されている（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３２０１６７号公報
【特許文献２】実公昭６２−１０９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、高速化の趨勢の昨今では、従来のレーザ加工機５０は、製品の加工工程においてより高速で移動する加工ヘッド５１が加工ワーク等の障害物Ｗに衝突した際、ワークやレーザ加工機５０の加工ヘッド５１等の主要部品に重大な損傷を与える可能性がある。損傷を免れたとしても、加工ヘッド５１の位置決め精度がずれてしまう等のダメージの可能性から点検整備の必要があり、運用面でもコストが掛かってしまうという問題がある。
【０００８】
また、図８に示す従来のレーザ加工機５０において、加工ヘッド５１とヘッド支持部５４とを連結する連結部５３に外力に相応するバネで吊る懸架構造の場合、レーザ加工時の加工ヘッド５１の加減速が大きいと、重量のある加工ヘッド５１の慣性力により加工中のバネ部５２で振動が発生することがある。バネ部５２に振動が発生すると加工ヘッド５１の先端も振動し、且つその振れ幅も拡大されるだけでなく、加工ヘッドの振動はＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３次元方向に生じるため加工切断面にうねりが生じて、高加減速での高品質なレーザ加工できないという問題が発生する。
【０００９】
また、加工ヘッドの高加減速加工対策としてリジッド方式のボルト固定の場合は、加工ヘッド先端をシャーピン構造のボルトで固定した加工ヘッドが衝突した際に、ボルトが破断して衝突時の加工機本体へのダメージを防ぐ構成となっているが、シャーピン部品は高価であり、交換部品のコストが高くなってしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は以上の点に着目し成されたもので、加工ヘッドの高加減速加工対策として、Ｚ軸方向をリジッド方式で固定することで加工ヘッドの振動を防止し、加工ヘッドが障害物に衝突した場合、加工機本体にダメージを与えないため、衝突を検知してアラームで衝突を知らせ、且つ運転を停止させることでシャーピン部品等の破損部品を出さずにコストを削減し、衝突後の復旧も容易に行えることを可能としたレーザ加工機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（６）の構成を備えるものである。
【００１２】
（１）加工残留物を除去するためのアシストガスまたはエアからなるガスが注入され、且つレーザ装置を具備したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、該加工ヘッドが障害物に衝突したことを検知して検知信号を出力する検知センサとを有するレーザ加工機であって、前記加工ヘッドが、上部ヘッドと下部ヘッドに分割する分割構造を具備し、フランジを有する複数のブロックが回転軸で回転自在に前記上部ヘッドまたは下部ヘッドのいずれか一方に取付けられ、分割された前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとが前記フランジで保持される構造を有し、前記加工ヘッドの衝突時には、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドが前記フランジから外れることで前記下部ヘッドが落下し、且つ前記検知センサから前記下部ヘッドが外れたことで衝突を検知して出力される前記検知信号によって運転が停止されることを特徴とするレーザ加工機。
【００１３】
（２）前記分割構造を具備した前記加工ヘッドは、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた複数の前記ブロックが有する前記フランジで前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを保持する際、注入される前記ガスの圧力で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを前記フランジに押付けて固定されることを特徴とする前記（１）記載のレーザ加工機。
【００１４】
（３）前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた前記ブロックには、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドとの接合面に凹溝を有し、該凹溝に対応する前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドの接合面には２面が所定の角度のテーパ面の凸部が形成されて前記凹溝と前記凸部とが嵌合され、前記加工ヘッドの衝突時には、前記凸部に形成された前記テーパ面が前記ブロックを押し広げることを特徴とする前記（１）または（２）記載のレーザ加工機。
【００１５】
（４）前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に取付けられる複数の前記ブロックが、所定の抗力を有する弾性材で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に固定されていることを特徴とする前記（１）乃至（３）いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【００１６】
（５）前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに取付けられる複数の前記ブロックが、所定の応力で破断する樹脂ボルトで前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに固定されていることを特徴とする前記（１）乃至（４）いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【００１７】
（６）衝突を検知する前記検知センサが、前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとの接合面に前記ガスのガス導路とガス溜りが形成され、且つ該ガス溜りには前記ガスの流れを検知し前記検知信号を出力する流量センサを有し、前記加工ヘッドの衝突時には、前記下部ヘッドが外れて前記ガス溜りから前記ガスが流出し、且つ前記流量センサによって流出する前記ガスの流れで衝突を検知して出力される前記検知信号により運転が停止されることを特徴とする前記（１）乃至（５）いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のレーザ加工機によれば、高加減速加工時の慣性力による加工ヘッドの振動を防止し、振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くして、高品質のレーザ加工を行うことができる。
【００１９】
また、加工ヘッドが障害物に衝突しても、２分割構造の下部ヘッドを落下させ、その下部ヘッドの落下を検知センサが検知して運転を速やかに停止することで加工機本体のダメージを防止する。上部ヘッドまたは下部ヘッドに取付けられた押さえブロックのフランジで上部ヘッドに下部ヘッドを固定する構造により、加工ヘッド衝突時に生じる破損部品を無くすことが可能で部品コストを削減し、且つ下部ヘッドを元の位置に装着することで簡単に復旧可能な衝突緩和機能を備えたレーザ加工機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例に係るレーザ加工機の上部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの断面図
【図２】本実施例に係るレーザ加工機の下部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの断面図
【図３】Ｙ軸方向での加工ヘッド衝突時の衝突緩和機能の動作図
【図４】Ｘ軸方向での加工ヘッド衝突時の衝突緩和機能の動作図
【図５】加工ヘッドの押さえブロックの固定にバネを使用した例を示す図
【図６】加工ヘッドの押さえブロックの固定に樹脂ボルトを使用した例を示す図
【図７】加工ヘッドの衝突検知に流量センサを使用した加工ヘッドの断面図
【図８】従来のレーザ加工機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳しく説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本実施例に係るレーザ加工機の上部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの構成を示す断面図であり、図１（ａ）に示すガス圧によって下部ヘッドが上部ヘッドの押さえブロックのフランジに更に固定され、図１（ｂ）に示す上部ヘッドと下部ヘッドとが分離する２分割構造を具備する加工ヘッドを示す図である。
【００２３】
図２は、本実施例に係るレーザ加工機の下部ヘッドに押さえブロックが取付けられた加工ヘッドの構成を示す断面図であり、図１とは押さえブロックの取付け位置が逆になっている。図２（ａ）に示すように上部ヘッドに下部ヘッドの押さえブロックのフランジで懸架し、更にアシストガス圧によって固定される。図２（ｂ）は、上部ヘッドと下部ヘッドとが分離する２分割構造の加工ヘッドを示す図である。
【００２４】
図中において、１は本実施例に係るレーザ加工機であり、２は上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂの分割構造を有する加工ヘッドで、３は上部ヘッド２ａまたは下部ヘッド２ｂの対向面に回転軸となるピン２ｃで回転自在に取付けられた押さえブロックである。押さえブロック３の接合面には凹溝３ｂが設けられ、下部ヘッド２ｂまたは上部ヘッド２ａの対向面には２面がテーパ面を形成された凸部２ｄと嵌合され、凸部２ｄのテーパ面には、衝突の際に押さえブロック３の凹溝３ｂを押し上げることでフランジ３ａが外れる構造となっている。４は衝突時の下部ヘッド２ｂの落下を検知するタッチセンサである。５はガス圧で、アシストガス圧とエア圧から成り、アシストガスには、加工ワークの材料によって酸素、窒素、アルゴン、空気、各種混合ガス等が使用されている。レーザ加工時には、アシストガスによって加工時に発生する加工残留物のドロスや蒸発ガスを強制的に除去するため加工ヘッド２に加圧して注入されるアシストガスの圧力を利用して、分割構造の加工ヘッド２を構成する上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂとのフランジ３ａによる固定を更に強固にしている。しかし加工ヘッド２が高速移動する際は、加工用のアシストガスの供給が停止されるため、その替わりに別系統で圧縮空気（以下「エア」と記す）を供給して、上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂをエア圧より固定を行っている。
【００２５】
特にこの実施例の説明においては、図１に示した押さえブロック３が上部ヘッド２ａに繋がって設置されている場合を主に説明するものであるが、図２に示した下部ヘッド２ｂに繋がっている場合も同様である。またガス圧５に付いては、レーザ加工時は、アシストガス、高速移動時は高圧のエアが連続して供給されているものとする。
【００２６】
＜加工ヘッドの構造＞
図１（ａ）において、加工ヘッド２に供給されるガス圧５は、加工ヘッド２に対してＺ軸方向に働くため、ガス圧５の圧力で下方向へ押出される下部ヘッド２ｂを押さえブロック３のＬ字状のフランジ３ａが受け止める構造によって、上部ヘッド２ａに下部ヘッド２ｂを更に固定している。その結果、従来のレーザ加工機５０のバネで吊る懸架構造の場合に発生する高加減速加工時の慣性力による加工ヘッド２の振動を防止して、振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くすことが可能となる。
【００２７】
また、加工工程でＸ軸、Ｙ軸方向に移動中の加工ヘッド２の衝突時には、Ｘ軸、Ｙ軸方向に力が作用するため、上部ヘッド２ａに取付けられたピン２ｃを中心に回転する押さえブロック３を下部ヘッド２ｂが押して逃げる力として作用する。押さえブロック３が逃げることでＬ字状のフランジ３ａが外れ、２分割構造の下部ヘッド２ｂが落下（口開き状態）してレーザ加工機本体へのダメージを防止する衝突緩和機能が働く。押さえブロック３が逃げて下部ヘッド２ｂが落下する際に、上部ヘッド２ａに取付けられたタッチセンサ４が下部ヘッド２ｂの落下を検知し、検知信号であるアラームを出力して直ちに加工ヘッド２のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のサーボ機能等のレーザ加工機１の運転を停止する。その結果、衝突による破損部品が生じないという効果がある。
【００２８】
尚、分割構造の下部ヘッド２ｂを固定する押さえブロック３は、本実施例では対辺２ヶ所に設けた構造となっているが、４辺４ヶ所に押さえブロック３を設けることも可能であり、本発明を制限するものではない。
【００２９】
＜Ｙ軸方向の軸送り時の加工ヘッド衝突＞
図３は加工ヘッド２のＹ軸方向での衝突時の衝突緩和機能の動作図である。図３（ａ）に示すＹ軸移動方向（Ｙ軸方向）へ加工ヘッド２が高速移動中、或いはレーザ加工中に加工ワーク等の障害物Ｗと加工ヘッド２が衝突した場合、下部ヘッド２ｂが障害物Ｗに押されて移動することで、図３（ｂ）に示す左側の押さえブロック３のフランジ３ａから下部ヘッド２ｂが外れて、図右側の押さえブロック３は下部ヘッド２ｂに押されることでピン２ｃを中心に回転して傾いた状態となり、ガス圧５の圧力も加わって下部ヘッド２ｂが落下する。下部ヘッド２ｂの装着状態を検知するタッチセンサ４は、下部ヘッド２ｂの落下を検知して検知信号であるアラームを出力して直ちにレーザ加工機１の運転を停止することで加工機本体へのダメージを回避している。落下した下部ヘッド２ｂは、元の位置に装着することで簡単にレーザ加工機１を復旧することが可能な構造となっている。
【００３０】
＜Ｘ軸方向の軸送り時の加工ヘッド衝突＞
図４は加工ヘッド２のＸ軸方向での衝突時の衝突緩和機能の動作図であり、下部ヘッド２ｂと押さえブロック３との接合面の構成は、押さえブロック３の内壁には凹溝３ｂが設けられ、凹溝３ｂに当接する下部ヘッド２ｂの側面には、２方向が３０度テーパ形状の凸部２ｄが設けられて嵌合している。
【００３１】
図４（ａ）に示すＸ軸移動方向（Ｘ軸方向）へ加工ヘッド２が高速移動中、或いはレーザ加工中に障害物Ｗと加工ヘッド２が衝突した場合、下部ヘッド２ｂが障害物Ｗに押されて移動すると、図４（ｂ）に示す３０度テーパ形状の凸部２ｄが押さえブロック３の凹溝３ｂから外れて左右のブロック内壁を押し上げる状態となる。Ｙ軸方向の衝突と同様、押さえブロック３のフランジ３ａが外れてガス圧５に押され、図４（ｃ）に示すように下部ヘッド２ｂが落下する。この時タッチセンサ４が下部ヘッド２ｂの落下を検知して検知信号であるアラームを出力することによって直ちにレーザ加工機１の運転を停止し加工機本体へのダメージを回避している。
【００３２】
上述した押さえブロック３の凹溝３ｂと下部ヘッド２ｂの凸部２ｄとの嵌合構造により、２分割構造の下部ヘッド２ｂを固定する押さえブロック３を対辺２ヶ所に設けた構造であってもＸ軸、Ｙ軸方向の何れの方向からの衝突が発生しても対応できる構成とすることが可能である。また、図２に示す押さえブロック３が下部ヘッド２ｂに取付けられている場合でも、押さえブロック３の凹溝３ｂと上部ヘッド２ａの凸部２ｄとの嵌合構造は、同一の機能を果す。
【００３３】
尚、上部ヘッド２ａまたは下部ヘッド２ｂの凸部２ｄに形成されたテーパ形状の角度は、本実施例では３０度としているが、加工ヘッド２のサイズにより形成する角度を変更することが可能であり本発明を限定するものではない。
【００３４】
以上、本実施例に係るレーザ加工機により、高速移動時、或いはレーザ加工時の高加減速加工時の慣性力による加工ヘッドの振動を防止し、振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くして、高品質のレーザ加工を行うことができる。また加工ヘッドが障害物に衝突しても、２分割構造の下部ヘッドの落下を検知センサが検知して出力されるアラームによって運転を速やかに停止することで加工機本体のダメージを防止する。押さえブロックのフランジのみで下部ヘッドを固定する構造により、加工ヘッド衝突時の破損部品をなくして交換部品のコストを削減し、且つ落下した下部ヘッドを元の位置に装着することで簡単に加工機を復旧可能な衝突緩和機能を備えたレーザ加工機を提供することができる。
【実施例２】
【００３５】
図５は押さえブロックを弾性材で固定する構成図である。ガス圧５で下部ヘッド２ｂと押さえブロック３のフランジ３ａに固定している実施例１の構成において、押さえブロック３をバネ等の弾性材で押さえる構造を更に具備している。供給されるガス圧５に圧力変動が発生した場合、加工ヘッド２の上部ヘッド２ａに回転軸のピン２ｃで取付けられた押さえブロック３が、高加減速による慣性力で不用意にずれたり或いは外れることを防止する機能を付加することができる。加工ヘッド２の上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂの固定は、ブロック３のフランジ３ａとアシストガスまたはエアのガス圧５によるもので弾性材は補助機能を有するだけで取付けても振動が発生することはない。
【００３６】
図５（ａ）に示す板バネ６ａや図５（ｂ）に示すコイルバネ６ｂを取付けることで、高加減速による慣性力によって発生した下部ヘッド２ｂの微小ズレ量を、バネ６の抗力で自動的に元の位置に戻す機能を具備し高品質のレーザ加工を行うことができる。
【００３７】
また、図６は押さえブロック３を固定する高価なシャーピン部品の替わりに、安価で所定の応力で破断する樹脂ボルト７で固定する構造となっている。高加減速の慣性力によって発生する下部ヘッド２ｂの微小ズレ量を防止するため、押さえブロック３の固定を図り、且つ加工ヘッド衝突時には樹脂ボルト７が所定の応力で折れて破断して押さえブロック３が逃げる衝突緩和機能を備えた構造とすることが可能である。樹脂ボルト７による固定方法であれば、高加減速による慣性力による振動を無くし、且つ下部ヘッド２ｂを確実に固定することで高品質のレーザ加工を行うことが可能であり、高価なシャーピン部品に比べて非常に安価な樹脂ボルト７を使って同一の効果を付加することができる。
【００３８】
尚、図２に示す押さえブロック３が下部ヘッド２ｂに取付けられている場合でも、上述した押さえブロック３の固定方法は同一の機能を果すことができる。
【００３９】
また、加工ヘッド衝突時の衝突検知方法として、実施例１で使用したタッチセンサ４の代わりに、アシストガスまたはエアからなるガスの流れを検知する流量センサ８を使用することも可能である。図７の加工ヘッドの断面図で示すようにガス圧５の流出を検知するため、上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂとの接合面にガス圧５のガス導路５ａとガス溜り５ｂを設け、ガス溜り５ｂには流量センサ８（不図示）が接続される構造となっている。
【００４０】
通常、上部ヘッド２ａに下部ヘッド２ｂがガス圧５の圧力で固定されている場合は、ガス溜り５ｂは所定の圧力を保って密閉されているが、加工ヘッド衝突時には、押さえブロック３から下部ヘッド２ｂが落下することで密閉されたガス溜り５ｂからアシストガス或いは高圧のエアが流出する。このガスの流出により流量センサ８が加工ヘッドの衝突を検知し、検知信号であるアラームを出力して直ちに加工機の加工ヘッド２のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のサーボ機能等のレーザ加工機１の運転を停止し、加工機本体へのダメージを回避する衝突検知方法を提供することができる。
【００４１】
また実施例１で上述したように、通常の加工ヘッド２の早送り動作では、アシストガスの注入は停止されているため、ガス圧５による加工ヘッド２の固定機能と、アシストガスの流れで衝突検知を行う流量センサ８の検知機能は期待できない。そのため、加工ヘッド２の早送り動作の場合は、アシストガスに替わり別系統で高圧のエアを供給することで、ガス圧５を確保することにより上部ヘッド２ａと下部ヘッド２ｂの固定機能と、ガス導路５ａとガス溜り５ｂにエアが連続して供給されていることで衝突を検知する流量センサ８の効果は、アシストガスの場合と同様に確保されている。その他のレーザ加工機１の構成は実施例１と同一のため、説明は省略する。
【００４２】
以上、本実施例に係るレーザ加工機は、ガス圧に変動が発生した場合、高加減速加工時の慣性力による加工ヘッドの振動を抑えて振動により３次元方向に生じる加工切断面のうねりを無くし、高品質のレーザ加工を行うことができる。また加工ヘッドが障害物に衝突しても、２分割構造の加工ヘッドの下部ヘッドが落下してアシストガスまたはエアが流出したことを検知する流量センサの働きで加工ヘッド衝突を検知し、検知信号であるアラームによって加工機の運転を速やかに停止して加工機本体のダメージを防止する衝突緩和機能を備えたレーザ加工機を提供することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１ レーザ加工機
２ 加工ヘッド
２ａ 上部ヘッド
２ｂ 下部ヘッド
２ｃ ピン（回転軸に対応）
２ｄ 凸部
３ 押さえブロック（ブロックに対応）
３ａ フランジ
３ｂ 凹溝
４ タッチセンサ（検知センサに対応）
５ ガス圧
６ バネ
６ａ 板バネ
６ｂ コイルバネ
７ 樹脂ボルト
８ 流量センサ（検知センサに対応）
Ｗ 障害物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工残留物を除去するためのアシストガスまたはエアからなるガスが注入され、且つレーザ装置を具備したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、該加工ヘッドが障害物に衝突したことを検知して検知信号を出力する検知センサとを有するレーザ加工機であって、
前記加工ヘッドが、上部ヘッドと下部ヘッドに分割する分割構造を具備し、フランジを有する複数のブロックが回転軸で回転自在に前記上部ヘッドまたは下部ヘッドのいずれか一方に取付けられ、分割された前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとが前記フランジで保持される構造を有し、
前記加工ヘッドの衝突時には、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドが前記フランジから外れることで前記下部ヘッドが落下し、且つ前記検知センサから前記下部ヘッドが外れたことで衝突を検知して出力される前記検知信号によって運転が停止されることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
前記分割構造を具備した前記加工ヘッドは、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた複数の前記ブロックが有する前記フランジで前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを保持する際、注入される前記ガスの圧力で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを前記フランジに押付けて固定されることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機。
【請求項３】
前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた前記ブロックには、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドとの接合面に凹溝を有し、該凹溝に対応する前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドの接合面には２面が所定の角度のテーパ面の凸部が形成されて前記凹溝と前記凸部とが嵌合され、前記加工ヘッドの衝突時には、前記凸部に形成された前記テーパ面が前記ブロックを押し広げることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーザ加工機。
【請求項４】
前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に取付けられる複数の前記ブロックが、所定の抗力を有する弾性材で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【請求項５】
前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに取付けられる複数の前記ブロックが、所定の応力で破断する樹脂ボルトで前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに固定されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【請求項６】
衝突を検知する前記検知センサが、前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとの接合面に前記ガスのガス導路とガス溜りが形成され、且つ該ガス溜りには前記ガスの流れを検知し前記検知信号を出力する流量センサを有し、前記加工ヘッドの衝突時には、前記下部ヘッドが外れて前記ガス溜りから前記ガスが流出し、且つ前記流量センサによって流出する前記ガスの流れで衝突を検知して出力される前記検知信号により運転が停止されることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【請求項１】
加工残留物を除去するためのアシストガスまたはエアからなるガスが注入され、且つレーザ装置を具備したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、該加工ヘッドが障害物に衝突したことを検知して検知信号を出力する検知センサとを有するレーザ加工機であって、
前記加工ヘッドが、上部ヘッドと下部ヘッドに分割する分割構造を具備し、フランジを有する複数のブロックが回転軸で回転自在に前記上部ヘッドまたは下部ヘッドのいずれか一方に取付けられ、分割された前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとが前記フランジで保持される構造を有し、
前記加工ヘッドの衝突時には、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドが前記フランジから外れることで前記下部ヘッドが落下し、且つ前記検知センサから前記下部ヘッドが外れたことで衝突を検知して出力される前記検知信号によって運転が停止されることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
前記分割構造を具備した前記加工ヘッドは、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた複数の前記ブロックが有する前記フランジで前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを保持する際、注入される前記ガスの圧力で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドを前記フランジに押付けて固定されることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機。
【請求項３】
前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドのいずれか一方に取付けられた前記ブロックには、前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドとの接合面に凹溝を有し、該凹溝に対応する前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドの接合面には２面が所定の角度のテーパ面の凸部が形成されて前記凹溝と前記凸部とが嵌合され、前記加工ヘッドの衝突時には、前記凸部に形成された前記テーパ面が前記ブロックを押し広げることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーザ加工機。
【請求項４】
前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に取付けられる複数の前記ブロックが、所定の抗力を有する弾性材で前記上部ヘッドまたは前記下部ヘッドいずれか一方に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【請求項５】
前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに取付けられる複数の前記ブロックが、所定の応力で破断する樹脂ボルトで前記上部ヘッドまたは下部ヘッドに固定されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【請求項６】
衝突を検知する前記検知センサが、前記上部ヘッドと前記下部ヘッドとの接合面に前記ガスのガス導路とガス溜りが形成され、且つ該ガス溜りには前記ガスの流れを検知し前記検知信号を出力する流量センサを有し、前記加工ヘッドの衝突時には、前記下部ヘッドが外れて前記ガス溜りから前記ガスが流出し、且つ前記流量センサによって流出する前記ガスの流れで衝突を検知して出力される前記検知信号により運転が停止されることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のレーザ加工機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７７７２７（Ｐ２０１１−１７７７２７Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４２４０５（Ｐ２０１０−４２４０５）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（３９００１４６７２）株式会社アマダ (548)
【Ｆターム（参考）】
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