加工头及使用该加工头的3维激光加工机制造技术

提供能够通过1个缓冲机构的简单的结构，应对来自不同的方向的冲击的加工头及使用该加工头的3维激光加工机。在本发明专利技术所涉及的3维激光加工机中使用的具有对射出激光的前端部的指向可自由旋转地进行支撑的多轴构造的加工头(101)的特征在于，在与射出激光(1)的方向成规定的角度的臂部(10)具有缓冲机构(2)，缓冲机构(2)具有：第1结合部(31)，其具有靠近前端部(11a)设置的第1结合面(3a)；第2结合部(32)，其具有与第1结合面相对的第2结合面(3b)；以及结合部件(4)，其将第1结合面(3a)及所述第2结合面(3b)结合，在前端部(11a)通过碰撞力发生碰撞的情况下，第1结合面(3a)和所述第2结合面(3b)分离，由此从前端部(11a)至第1结合面(3a)为止的分离部(6a)从第2结合面(3b)侧的臂部(10)即固定部(6b)分离。侧的臂部(10)即固定部(6b)分离。侧的臂部(10)即固定部(6b)分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工头及使用该加工头的3维激光加工机


[0001]本专利技术涉及具备具有大于或等于2个旋转轴的多轴构造的加工头及使用该加工头的3维激光加工机。

技术介绍

[0002]通过激光技术的发展，激光加工机的性能显著地提高。与此相伴，为了使激光加工高速化，加工头的动作速度也需要加快。其结果，如果由于示教作业时的错误、加工路径的程序错误等而加工头和工件发生碰撞，则设备大幅地损坏的可能性变高。
[0003]在现有技术中，在发生碰撞时加工头的一部分分离，或者向与碰撞物相反的方向移动，由此防止加工头整体损坏。例如，在专利文献1中，在前端嘴安装的缓冲机构构成为设置有垂直方向和水平方向这2个缓冲单元，根据碰撞的方向而各个缓冲单元进行工作。但是，为了在前端嘴设置2个缓冲单元，缓冲机构变得复杂且加重，存在不适于高速动作的问题。
[0004]专利文献1：日本特开2009－698号公报

技术实现思路

[0005]本专利技术就是为了解决上述这样的问题而提出的，其目的在于，得到能够通过1个缓冲机构的简单的结构而应对来自不同的方向的冲击的加工头及使用该加工头的3维激光加工机。
[0006]本专利技术所涉及的3维激光加工机中使用的加工头具有对射出激光的前端部的指向可自由旋转地进行支撑的多轴构造，该加工头的特征在于，在与射出激光的方向成规定的角度的臂部具有缓冲机构，缓冲机构具有：第1结合部，其具有靠近前端部设置的第1结合面；第2结合部，其具有与第1结合面相对的第2结合面；以及结合部件，其将第1结合面及第2结合面结合，在前端部发生碰撞的情况下，第1结合面和第2结合面分离，由此从前端部至第1结合面为止的分离部从第2结合面侧的臂部即固定部分离。
[0007]专利技术的效果
[0008]根据本专利技术所涉及的加工头及使用该加工头的3维激光加工机，能够通过1个缓冲机构的简单的结构而应对来自不同的方向的碰撞而前端嘴能够退避，减小加工头的损伤。
附图说明
[0009]图1是表示实施方式1所涉及的3维激光加工机的结构的框图。
[0010]图2是表示实施方式1所涉及的3维激光加工机的一点指向型加工头及在该加工头设置的缓冲机构的设置状态的说明图。
[0011]图3是表示在实施方式1所涉及的3维激光加工机的一点指向型加工头的臂部设置的缓冲机构的图。
[0012]图4是表示在实施方式1所涉及的3维激光加工机的一点指向型加工头的前端部与
下方的工件刚碰撞后在臂部设置的缓冲机构的退避动作例的说明图。
[0013]图5是表示在实施方式1所涉及的3维激光加工机的一点指向型加工头的前端部与左侧的工件刚碰撞后在臂部设置的缓冲机构的退避动作例的说明图。
[0014]图6是将实施方式1所涉及的3维激光加工机的一点指向型加工头与下方碰撞的情况下的分离部的退避动作分阶段地表示的说明图。
[0015]图7是表示使用在实施方式1所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的永磁铁的缓冲机构的结构例的说明图。
[0016]图8是表示实施方式2所涉及的3维激光加工机的结构的框图。
[0017]图9是表示在实施方式2所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的缓冲机构及碰撞检测传感器的结构例的说明图。
[0018]图10是表示在实施方式2所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的缓冲机构及分离检测传感器的结构例的说明图。
[0019]图11是表示使用在实施方式3所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的电磁铁的缓冲机构的说明图。
[0020]图12是表示使用在实施方式4所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的真空吸附部的缓冲机构的说明图。
[0021]图13是表示使用在实施方式5所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的塑性变形部件的缓冲机构及该缓冲机构的动作的说明图。
[0022]图14是表示使用在实施方式6所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的螺旋弹簧的缓冲机构及该缓冲机构的动作的说明图。
[0023]图15是表示使用在实施方式6所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的弹性变形部件的缓冲机构及该缓冲机构的动作的说明图。
[0024]图16是表示具有在实施方式7所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的线止动件的缓冲机构的说明图。
[0025]图17是表示具有在实施方式8、9所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的保护罩的缓冲机构的说明图。
[0026]图18是表示具有在实施方式10所涉及的3维激光加工机中的一点指向型加工头的臂部设置的线止动件和保护罩的缓冲机构的说明图。
具体实施方式
[0027]下面，参照附图对本专利技术所涉及的实施方式进行说明。此外，在下面的各实施方式中，对相同的结构要素标注同一标号。
[0028]实施方式1.
[0029]图1是表示实施方式1所涉及的3维激光加工机100的结构例的框图。
[0030]图2是表示实施方式1所涉及的3维激光加工机100的一点指向型加工头及在该加工头设置的缓冲机构的设置状态的说明图。
[0031]图3是表示在实施方式1所涉及的3维激光加工机100的一点指向型加工头的臂部设置的缓冲机构的图。
[0032]图1所示的实施方式1所涉及的3维激光加工机100由下述部件构成：一点指向型的
加工头101，其将激光1照射至加工物；激光振荡器102，其振荡出对加工头101射出的激光1；驱动部103，其对加工头101及工件104进行驱动；以及控制部105，其对激光1的能量进行控制，并且对加工头101和驱动部103进行控制。
[0033]一点指向型加工头是具有多轴构造的加工头，该多轴构造沿对激光进行传送的光路，对多个旋转轴进行控制而对射出激光的前端部的指向可自由旋转地进行支撑，该一点指向型加工头通过搭载于3维激光加工机而能够进行高速加工。该一点指向型加工头具有下述特征，即，在使激光在多个反射镜依次反射而传送的光路中的旋转轴旋转时加工点不移动。
[0034]如图1所示，向一点指向型的加工头101导入从激光振荡器102振荡出的激光1。一点指向型的加工头101是具有下述5轴的构造：从射出激光1的出射口即前端部11a至反射镜M1为止的第1从反射镜M1至反射镜M2为止的第2光轴12、从反射镜M2至反射镜M3为止的第3光轴13、从反射镜M3至反射镜M4为止的第4光轴14及从反射镜M4至激光的入射侧为止的第5光轴15。
[0035]射出激光1的前端嘴110具有第1光轴11。激光1射入的入射部150具有第5光轴15。入射部150是通过反射镜M4对激光1进行反射前的部分。
[0036]臂部10与前端嘴110连接，具有第1臂部120、第2臂部130及第3臂部140，它们各自具有与射出激光1的方向成规定的角度的第2光轴12、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种加工头，其具有对射出激光的前端部的指向可自由旋转地进行支撑的多轴构造，该加工头的特征在于，在与射出所述激光的方向成规定的角度的臂部具有缓冲机构，所述缓冲机构具有：第1结合部，其具有靠近所述前端部设置的第1结合面；第2结合部，其具有与所述第1结合面相对的第2结合面；以及结合部件，其将所述第1结合面及所述第2结合面结合，在所述前端部发生碰撞的情况下，通过所述第1结合面和所述第2结合面分离，由此从所述前端部至所述第1结合面为止的分离部从所述第2结合面侧的臂部即固定部分离。2.根据权利要求1所述的加工头，其特征在于，在所述加工头中，所述臂部与具有所述前端部的前端嘴连接，具有与射出所述激光的方向成规定的角度的第1臂部、第2臂部及第3臂部，所述缓冲机构设置于所述臂部内且与所述前端嘴最接近的所述第1臂部。3.根据权利要求1或2所述的加工头，其特征在于，在所述加工头中，在具有所述前端部的前端嘴具有第1光轴，所述臂部与所述前端嘴连接，具有各自具有第2光轴、第3光轴、第4光轴的第1臂部、第2臂部及第3臂部，所述缓冲机构设置于所述臂部内且具有与所述第1光轴最接近的光轴即所述第2光轴的所述第1臂部。4.根据权利要求1至3中任一项所述的加工头，其特征在于，所述第1结合面和所述第2结合面，通过从所述结合部件作用的结合力f1而结合，作用于所述第2结合面的垂直方向的碰撞的碰撞力的分力f2小于所述结合力f1。5.根据权利要求4所述的加工头，其特征在于，所述结合部件包含永磁铁，通过从所述永磁铁作用的磁力即所述结合力f1使所述第1结合面和所述第2结合面结合。6.根据权利要求4所述的加工头，其特征在于，所述结合部件包含电磁铁，通过从所述电磁铁作用的电磁力即所述结合力f1使所述第1结合面和所述第2结合面结合。7.根据权利要求4所述的加工头，其特征在于，所述结合部件包含永磁铁及电磁铁，通过从所述永磁铁作用的磁力及从所述电磁铁作用的电极力的合计力即所述结合力f1使所述第1结合面和所述第2结合面结合，所述永磁铁在停电状态下也具有作为保持所述第1结合面和所述第2结合面的结合的最小结合力的磁力。8.根据权利要求4所述的加工头，其特征在于，所述结合部件具有真空吸附部，通过从所述真空吸附部作用的真空吸附力即所述结合力f1使所述第1结合面和所述第2结合面结合。
9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：中奥洋，西尾彰伦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：