[发明专利]激光加工机

说明书

关联申请

本申请主张2012年2月14日提出申请的日本特愿2012-029152的优先权，并通过参照将其整体作为本申请的一部分进行引用。

技术领域

本发明涉及通过激光束对加工对象物进行切割加工的激光加工机，尤其涉及能够使激光束偏转并对加工对象物上的激光束照射位置进行微调的激光加工机。

背景技术

通常，激光加工机具有将入射的激光束聚焦而向加工对象物照射的聚焦透镜等光学系统、和设有向加工对象物上的被激光束照射的部位喷射切割用气体的切割喷嘴的加工头，使该加工头相对于加工对象物在正交的三轴方向上相对移动，由此，通过激光束进行切割等加工。

然而，由于上述加工头由许多部件构成，所以重量相对较重。因此，在使加工头整体移动时，作用有较大的惯性力，难以迅速且高精度地进行方向转换或加减速。因此，提出了如下方法：在光学系统上设置能够使激光束绕正交的两轴偏转的偏转方向调整机构，对于直线部等长距离区间，通过使加工头整体移动来进行加工，对于角部或曲线部等短距离区间，通过调整激光束的偏转角度来进行加工(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2009/146697/A1号公报

发明内容

在激光加工机中，越是进行高加减速度的加工，切割头越成为大振动源。另外，即使在将可动部重量变得比较轻的专利文献1中，若光学系统和切割喷嘴设置在同一加工头上，则切割喷嘴的振动会传递到光学系统，也有可能对光学系统的偏转精度带来不良影响。

本发明的目的在于提供一种激光加工机，其中，光学系统具有使激光束偏转并对加工对象物上的激光束照射位置进行微调的功能，并且切割喷嘴的振动给光学系统带来影响的情况较少。

本发明的激光加工机具有相独立的光学系统头和喷嘴保持头，光学系统头具有使入射的激光束偏转并聚焦而向加工对象物照射的调焦光学系统、以及使基于该调焦光学系统的激光束的偏转方向至少绕正交的两轴进行调整的偏转方向调整机构，喷嘴保持头具有向加工对象物上的被激光束照射的部位喷射切割用气体的切割喷嘴、以及与所述偏转方向调整机构的动作同步地对该切割喷嘴的与加工对象物平行的平面上的位置进行调整的喷嘴位置调整机构，使相对于加工对象物在正交的三轴方向上相对地进退自如的光学系统-喷嘴支承部件分别支承所述光学系统头及喷嘴保持头。

当为该结构时，由于能够在光学系统-喷嘴支承部件上分别支承光学系统头及喷嘴保持头，所以喷嘴保持头的切割喷嘴的振动难以传递到光学系统头的调焦光学系统。具体地说，也可以隔着防振材料进行支承。另外，还可以设为固有振动频率升高那样的支承结构。由此，能够减少对基于调焦光学系统的激光束的偏转带来不良影响的情况。因此，能够进行高精度的加工。

在本发明中，也可以为，所述喷嘴位置调整机构除了进行与所述偏转方向调整机构的动作同步地调整所述切割喷嘴的位置的动作之外，还进行使所述切割喷嘴向对加工对象物喷射切割用气体的区域外退避的动作，所述喷嘴位置调整机构设有运算部，判断该喷嘴位置调整机构进行所述同步地调整的动作、及所述向区域外退避的动作中的哪一动作。

当为该结构时，在不向加工对象物喷射切割气体地进行加工的情况下，通过使切割喷嘴退避到加工区域外，能够避免切割喷嘴成为妨碍。

另外，也可以构成为，所述喷嘴位置调整机构具有：两个转动臂，其在支承于所述光学系统-喷嘴支承部件上的基座部件上，绕相对于加工对象物垂直的轴心转动自如地设置；两个转动驱动源，其使这两个转动臂分别转动；和两根导轨，其以相互正交且相对于加工对象物平行的方式直接或间接地固定在所述切割喷嘴上，并分别滑动自如地引导所述两个转动臂的转动端。

当通过转动驱动源使转动臂转动时，转动臂的转动端一边沿着导轨移动，一边使导轨向与其长度方向正交的方向改变位置。由此，直接或间接地固定在导轨上的切割喷嘴也改变位置。由于两根导轨相互正交，所以通过各转动臂的转动，切割喷嘴在相互正交的两轴方向上改变位置。由此，通过使两个转动臂分别仅转动适当的角度，能够使切割喷嘴位于任意的目标位置。各转动臂是相互并行的关系，在使任一转动臂转动的情况下，均对转动驱动源施加相同程度的载荷。因此，一方的轴向位置变换不会对另一方的轴向位置变换带来影响，能够以相同精度进行正交的两轴方向的定位。也就是说，能够消除一般的串行关系(背负式结构)的情况下的误差累积。