特許 6403457 レーザ加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6403457

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】レーザ加工機

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/10 20060101AFI20181001BHJP

   B23K 26/04 20140101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/10

   B23K26/04

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-133825(P2014-133825)

(22)【出願日】2014年6月30日

(65)【公開番号】特開2016-10806(P2016-10806A)

(43)【公開日】2016年1月21日

【審査請求日】2017年4月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】特許業務法人しんめいセンチュリー

(72)【発明者】

【氏名】西脇 靖樹

(72)【発明者】

【氏名】小室 陽平

【審査官】 岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０３５９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０２２２００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０５６７１５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００ − ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物となる板を支持する支持体と、
その支持体に支持された前記板へ向けてレーザ光を照射する加工ヘッドと、
その加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸に直交する方向へ基体に対して前記加工ヘッドを移動させる第１移動手段と、
前記加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸に平行な方向へ前記基体に対して前記支持体を移動させる第２移動手段とを備え、
前記支持体は、２組の向かい合う第１縁部および第２縁部を有する外形に形成され、
前記第２移動手段は、前記第１縁部と前記基体との間にそれぞれ介設される一対のアクチュエータと、
その一対のアクチュエータのそれぞれの配置位置に対する前記第１縁部の両側と前記基体との間にそれぞれ介設される２組の第１リニア軸受と、
前記第１縁部の両側にそれぞれ位置する前記第１リニア軸受の配置位置の内側の前記第１縁部と前記基体との間にそれぞれ介設される第２リニア軸受とを備え、
前記第２リニア軸受は、前記加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸と平行に配置される案内レールと、
前記案内レールに沿って移動可能なスライダと、
前記案内レールと前記スライダとの間に配置される転動体とを備え、
前記支持体は、前記一対のアクチュエータの直線運動により、前記基体に対してレーザ光の光軸方向へ移動されると共に、前記転動体が負荷状態で転動することでレーザ光に垂直な方向への運動が規制されることを特徴とするレーザ加工機。

【請求項2】

前記第１移動手段は、前記第１縁部に沿って延設されると共に前記基体に配置される一対のガイドと、
その一対のガイドに跨設されると共に、前記第２縁部に沿って前記加工ヘッドが移動可能に配置されるガントリとを備えてい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】

前記第２リニア軸受は、前記一対のアクチュエータにそれぞれ組み込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はレーザ加工機に関し、特に加工精度を向上できるレーザ加工機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

被加工物となる板へ向けてレーザ光を照射し、板の切断加工や溝加工を行うレーザ加工機が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示される技術では、レーザ光の光軸に対して光軸と直交する方向にＧａＮ基板（被加工物）を相対移動させることで、基板の表面にレーザ光が走査される。また、基板が載置された架台を昇降させ、基板の光軸方向の位置を調整することで、レーザ光の焦点を基板の表面に合わせることができる。これにより、基板の加工精度を向上させることができる。なお、架台は、架台の下部中央に配置された昇降部材のシャフトによって支持され、そのシャフトを上下させることによって昇降される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−２２２８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら上記従来の技術では、架台の下部中央に配置されたシャフトで架台が支持されるので、シャフトを動的に上下させるときにシャフトを中心に架台が揺動（振動）し易く、基板（被加工物）の面積が大きくなるにつれて加工精度が低下するという問題があった。

【0005】

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、加工精度を向上できる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】

【0006】

この目的を達成するために請求項１記載のレーザ加工機は、被加工物となる板を支持する支持体と、その支持体に支持された前記板へ向けてレーザ光を照射する加工ヘッドと、その加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸に直交する方向へ基体に対して前記加工ヘッドを移動させる第１移動手段と、前記加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸に平行な方向へ前記基体に対して前記支持体を移動させる第２移動手段とを備え、前記支持体は、２組の向かい合う第１縁部および第２縁部を有する外形に形成され、前記第２移動手段は、前記第１縁部と前記基体との間にそれぞれ介設される一対のアクチュエータと、その一対のアクチュエータのそれぞれの配置位置に対する前記第１縁部の両側と前記基体との間にそれぞれ介設される２組の第１リニア軸受と、前記第１縁部の両側にそれぞれ位置する前記第１リニア軸受の配置位置の内側の前記第１縁部と前記基体との間にそれぞれ介設される第２リニア軸受とを備え、前記第２リニア軸受は、前記加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸と平行に配置される案内レールと、前記案内レールに沿って移動可能なスライダと、前記案内レールと前記スライダとの間に配置される転動体とを備え、前記支持体は、前記一対のアクチュエータの直線運動により、前記基体に対してレーザ光の光軸方向へ移動されると共に、前記転動体が負荷状態で転動することでレーザ光に垂直な方向への運動が規制される。

【0007】

【0008】

請求項２記載のレーザ加工機は、請求項１記載のものにおいて、前記第１移動手段は、前記第１縁部に沿って延設されると共に前記基体に配置される一対のガイドと、その一対のガイドに跨設されると共に、前記第２縁部に沿って前記加工ヘッドが移動可能に配置されるガントリとを備えている。

【0009】

請求項３記載のレーザ加工機は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記第２リニア軸受は、前記一対のアクチュエータにそれぞれ組み込まれている。

【発明の効果】

【0010】

請求項１記載のレーザ加工機によれば、被加工物となる板が支持体により支持され、支持体に支持された板へ向けて加工ヘッドからレーザ光が照射される。加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸に直交する方向へ、第１移動手段により基体に対して加工ヘッドが移動され、加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸に平行な方向へ、第２移動手段により基体に対して支持体が移動される。支持体は、２組の向かい合う第１縁部および第２縁部を有する外形に形成される。

【0011】

第２移動手段は、一対のアクチュエータと、２組の第１リニア軸受とを備えている。一対のアクチュエータは、第１縁部と基体との間にそれぞれ介設される。２組の第１リニア軸受は、一対のアクチュエータのそれぞれの配置位置に対する第１縁部の両側と基体との間にそれぞれ介設される。支持体は、２組の第１リニア軸受に案内されると共に一対のアクチュエータの直線運動により、基体に対してレーザ光の光軸方向へ移動される。一対のアクチュエータを作動させて支持体を移動させるときに、２組の第１リニア軸受によって第１縁部および第２縁部の両側が、光軸に対して直交する方向へ移動することが抑制される。従って、光軸方向へ支持体を移動させるときの支持体の撓みや振動を抑制できる。その結果、被加工物の光軸方向の位置をレーザ光の焦点の位置に正確に合わせることができるので、加工精度を向上できる効果がある。

【0012】

第２移動手段の第２リニア軸受は、第１縁部の両側にそれぞれ位置する第１リニア軸受の配置位置の内側の第１縁部と基体との間にそれぞれ介設される。第２リニア軸受は、加工ヘッドから照射されるレーザ光の光軸と平行に配置される案内レールとスライダとの間に転動体が配置される。一対のアクチュエータの直線運動により、転動体が負荷状態で転動することでレーザ光に垂直な方向への支持体の運動が規制される。これにより、一対のアクチュエータを作動させて支持体を移動させるときに、第２リニア軸受の配置位置の内側の第１縁部を振動させ難くできるので、加工精度をさらに向上できる効果がある。

【0013】

請求項２記載のレーザ加工機によれば、第１移動手段は、第１縁部に沿って延設される一対のガイドが基体に配置され、一対のガイドに跨設されるガントリに、第２縁部に沿って加工ヘッドが移動可能に配置される。これにより、加工ヘッドの移動範囲が第１リニア軸受に制限されることを防ぎ、支持体に支持される被加工物の加工領域を確保できる。また、第２移動手段が支持体と基台との間に介設されているので、ガントリ側に第２移動手段を設ける場合と比較して、ガントリを小型軽量化できる。その結果、第１移動手段の慣性を小さくすることができ、請求項１の効果に加え、高精度かつ高速な加工を実現できる効果がある。

【0014】

請求項３記載のレーザ加工機によれば、第２リニア軸受は一対のアクチュエータにそれぞれ組み込まれている。よって、請求項１又は２の効果に加え、アクチュエータと別に第２リニア軸受を設ける場合と比較して部品点数を削減できると共に、第２リニア軸受の配置スペースを不要にできるので、部品の配置スペースを狭小化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施の形態におけるレーザ加工機の平面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線におけるレーザ加工機の断面図である。

【図3】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるレーザ加工機の断面図である。

【図4】図１のＩＶ−ＩＶ線におけるレーザ加工機の断面図である。

【図5】支持体を上昇させたときのレーザ加工機の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照してレーザ加工機１の概略構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるレーザ加工機１の平面図である。なお、図１において、定盤２の上面（支持体の上面）に対して平行、且つ、ガントリ２２が延伸する方向（図１左右方向）をＸ方向とする。また、定盤２の上面（支持体１０の上面）に対して平行、且つ、ガイド２１が延伸する方向（Ｘ方向と直交する図１上下方向）をＹ方向とし、定盤２の上面（支持体の上面）に対して垂直方向（図１紙面垂直方向）をＺ方向とする。

【0017】

図１に示すようにレーザ加工機１は、被加工物（図示せず）である板（厚さ０．１ｍｍ〜２ｍｍ程度）へ向けて加工ヘッド７からレーザ光を照射して所定の開口部や溝を被加工物に形成するための装置である。レーザ加工機１は、平面視して矩形状に形成される定盤２と、定盤２の上面に載置された基台３（図２参照）と、基台３の上面を覆う天板４と、天板４の一部を覆う基盤５とを備えている。定盤２、基台３、天板４及び基盤５は、レーザ加工機１の基体の少なくとも一部を構成する。基盤５の中央かつ上方（図１紙面手前側）に支持体１０が配置され、支持体１０の上方（図１紙面手前側）に加工ヘッド７が配置される。支持体１０に対する加工ヘッド７のＸＹ方向の相対位置は第１移動手段２０により設定され、支持体１０に対する加工ヘッド７のＺ方向の相対位置は第２移動手段３０により設定される。

【0018】

支持体１０は、被加工物となる板を支持するための部材であり、平面視して略矩形状（正方形または長方形）に形成されている。支持体１０は、所定間隔をあけて平行に配置される一対の細長い板状のホルダ１１と、ホルダ１１に架設される板状体１２とを備えている。本実施の形態では、板状体１２は、Ｚ方向に開口する複数の隔壁でハニカム状に形成されており、被加工物は板状体１２に載せた状態で加工される。板状体１２がハニカム状に形成されることで、支持体１０を軽量化できる。また、被加工物は板状体１２の薄い隔壁で支持されるので、レーザ光の入熱によって溶融した被加工物（以下「溶融物」と称す）を、板状体１２の裏側に落下させることができる。なお、板状体１２の縁部にクランプ（図示せず）を取り付けることは可能である。クランプを設けた場合には、被加工物は、クランプで端が締め付けられて板状体１２に固定される。

【0019】

支持体１０は、平面視して略矩形状に形成されることで、２組の向かい合う第１縁部１３及び第２縁部１４を有している。第１縁部１３はＹ方向に直線状に延在する一対の縁部であり、第２縁部１４はＸ方向に直線状に延在する一対の縁部である。本実施の形態では、支持体１０の第１縁部１３はホルダ１１によって補強されている。第１縁部１３は、それぞれ延在方向（Ｙ方向）の中央にアクチュエータ３２が配置され、延在方向（Ｙ方向）の両側に第１リニア軸受４０が配置されている。アクチュエータ３２及び第１リニア軸受４０は、支持体１０に対する加工ヘッド７のＺ方向の相対位置を設定する第２移動手段３０（後述する）の一部である。

【0020】

支持体１０に対する加工ヘッド７のＸＹ方向の相対位置は第１移動手段２０により設定される。第１移動手段２０は、支持体１０に対してＸ方向の外側に配置される一対のガイド２１と、ガイド２１に跨設される梁状のガントリ２２と、ガントリ２２に配設されると共に加工ヘッド７が固設されるスライダ２３とを備えている。ガイド２１は、互いに平行となるように離隔されると共に基台３（図２参照）に設けられる一対の部材であり、第１縁部１３の延在方向（Ｙ方向）に沿って延設されると共に、長さが、第１縁部１３の長さよりも大きく設定される。ガントリ２２は、ガイド２１と直交する方向に延設される。ガントリ２２は、ガイド２１に沿ってＹ方向に移動可能であり、スライダ２３は、ガントリ２２に沿ってＸ方向に移動可能である。ガイド２１に沿ってガントリ２２がＹ方向に移動し、ガントリ２２に沿ってスライダ２３がＸ方向に移動することによって、スライダ２３に固設された加工ヘッド７は、レーザ光の光軸（Ｚ方向）と直交するＸＹ平面上を移動する。

【0021】

次に図２から図４を参照してレーザ加工機１の構成について詳しく説明する。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線におけるレーザ加工機１の断面図である。図２に示すように、定盤２は略直方体状の基台３が上面に載置され、基台３は上面が天板４に覆われている。基台３及び天板４は、平面視して略矩形状に形成された凹部３ａ，４ａが中央にそれぞれ凹設されており、凹部３ａ，４ａの内壁は、略四角筒状で上部が開口した有底の受け部材６に覆われている。

【0022】

ここで、レーザ加工機１はレーザ光の入熱による被加工物の溶融を利用しているので、溶融物が凝集して再凝固すると、ドロスとして被加工物の切断部に付着する。これを防ぐため、加工ヘッド７（図１参照）からレーザ光と同軸にアシストガスを噴射し、生じた溶融物を吹き飛ばして、被加工物の切断部にドロスが付着することを抑制する。アシストガスによって被加工物および支持体１０の裏側に吹き飛ばされた溶融物は受け部材６の内側に溜められるので、溶融物が周囲に飛散することを防止できる。

【0023】

支持体１０のホルダ１１（第１縁部１３）の延設方向の中央を下から支持するアクチュエータ３２は凹部３ａ，４ａ内に配置され、ホルダ１１（第１縁部１３）の延設方向両側を支持する第１リニア軸受４０は基盤５の上面に配置される。本実施の形態では、アクチュエータ３２は、ボールネジ機構とリニア軸受とが組み合わされた一軸アクチュエータである。

【0024】

次に図３を参照してアクチュエータ３２の取付構造について説明する。図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線におけるレーザ加工機１の断面図である。なお、図３では板状体１２のＸ方向の中間部分の図示を省略する。アクチュエータ３２は、支持体１０（ホルダ１１）をＺ方向に昇降するための装置であり、基盤５の上面から受け部材６の内側（凹部３ａ，４ａの内側）に亘って配置されるブラケット３１に設置される。

【0025】

アクチュエータ３２（一軸アクチュエータ）は、案内レール３３と、案内レール３３に配置されたスライダ（図示せず）と、案内レール３３とスライダとの間に配置された転動体（図示せず）とを有している。スライダには案内レール３３と平行にナット（図示せず）が形成され、ナットの螺旋溝およびナットを貫通するねじ軸（図示せず）の螺旋溝で形成される軌道に複数個のボール（図示せず）が配置される。モータ（図示せず）を駆動源とするねじ軸の回転により、ボールを介してねじ軸の回転力がナットに伝達され、転動体が負荷状態で転動することにより、スライダが案内レール３３に沿って移動する。

【0026】

なお、案内レール３３は、長手方向が、加工ヘッド７（図１参照）から照射されるレーザ光の光軸と平行となるようにブラケット３１に取り付けられる。これにより、アクチュエータ３２を作動させることによって、レーザ光の光軸と平行を保った状態でシャフト３４を上下させることができる。

【0027】

シャフト３４は、アクチュエータ３２のスライダに取り付けられる一方、スライダの上方に位置する端部がホルダ１１の裏面側に取り付けられる。アクチュエータ３２が作動することによりスライダが移動し、スライダの移動に伴ってシャフト３４が上下される。一対のアクチュエータ３２のシャフト３４の上下動を同期させることで、シャフト３４の上下によって支持体１０がＺ方向に昇降される。スライダが移動してシャフト３４が上下するときには、案内レールとスライダとの間に配置された転動体が負荷状態で転動するので、スライダに取り付けられたシャフト３４は、ＸＹ方向の運動（ガタつき）が規制される。従って、アクチュエータ３２（一軸アクチュエータ）は、直線運動によって支持体１０をＺ方向に昇降する機能と、支持体１０のＸＹ方向の運動（振動）を規制するリニア軸受（第２リニア軸受）の機能とを有している。即ち、アクチュエータ３２はリニア軸受が組み込まれている。

【0028】

アクチュエータ３２は、シャフト３４を挟んでブラケット３１の反対側に第１カバー３５が、上方へ向けて突設されている。第１カバー３５は、薄板状に形成される部材であり、シャフト３４に対してＸ方向の中央側に配置される。一方、ホルダ１１は、薄板状に形成される第２カバー３６が、下方へ向けて突設されている。第２カバー３６は、アクチュエータ３２のシャフト３４が下降した状態において、第１カバー３５に対してＸ方向に重なり合う位置に配置される。なお、第１カバー３５及び第２カバー３６のＺ方向長さは、アクチュエータ３２のシャフト３４が上昇した状態において、第１カバー３５と第２カバー３６との間に少なくともＺ方向（図３上下方向）に隙間が生じないように設定される。

【0029】

次に図４を参照して、第１リニア軸受４０の取付構造について説明する。図４は図１のＩＶ−ＩＶ線におけるレーザ加工機１の断面図である。なお、図４では基盤５及び板状体１２のＸ方向の中間部分の図示を省略する。第１リニア軸受４０は、支持体１０（ホルダ１１）のＺ方向の運動を案内する機能と、支持体１０のＸＹ方向の運動（振動）を規制する機能とを有する装置である。第１リニア軸受４０は、正面視（図４紙面垂直方向視）して略Ｌ字状に形成されると共に互いに対峙して基盤５に立設されるスタンド４１と、ホルダ１１に取着されるブラケット４４との間に介設される。第１リニア軸受４０は、互いに対向するスタンド４１の側面に固設される案内レール４２と、案内レール４２に摺動可能に取り付けられるスライダ４３とを備えている。

【0030】

案内レール４２は、長手方向が、加工ヘッド７（図１参照）から照射されるレーザ光の光軸と平行となるようにスタンド４１に取り付けられる。これにより、レーザ光の光軸と平行を保った状態で、スライダ４３を案内レール４２に沿って上下させることができる。スライダ４３は、案内レール４２に対して直線運動をする部材であり、ブラケット４４が設置される。ブラケット４４は、正面視（図４垂直方向視）して略Ｌ字状に形成される部材であり、互いに対向するスライダ４３の側面に所定部が取り付けられると共に、ホルダ１１の裏面（図４下側面）を下から支持する。ホルダ１１はブラケット４４によって裏面が支持されるので、ブラケット４４との接触面積を確保し、堅牢にできる。

【0031】

次に図５を参照してレーザ加工機１の使用方法について説明する。図５は支持体１０（板状体１２）を上昇させたときのレーザ加工機１の部分断面図である。レーザ加工機１を用いて被加工物に加工を行うときには、板状体１２に被加工物（図示せず）を載置した後、ガイド２１（図１参照）に対してガントリ２２をＹ方向へ移動させると共に、ガントリ２２に対してスライダ２３をＸ方向へ移動させることにより、被加工物の上方へ加工ヘッド７を移動させ、加工ヘッド７のＸＹ方向の位置を設定する。それと同時に、図５に示すように、アクチュエータ３２を作動させてシャフト３４を上昇させ、被加工物と加工ヘッド７（図１参照）とのＺ方向の距離を調整する。この調整により、被加工物の表面でレーザ光の焦点が結ばれるようにする。アクチュエータ３２を作動させ、被加工物と加工ヘッド７（図１参照）とのＺ方向の距離を調整しながら、加工ヘッド７から被加工物へ向けてレーザ光を照射すると共にレーザ光と同軸にアシストガスを噴射することで、高精度のレーザ加工を行うことができる。被加工物の種類や品質にもよるが、アクチュエータ３２による支持体１０のＺ方向の高さ調整は、一般に、数十μｍから０．１ｍｍ程度の範囲で行われる。

【0032】

なお、アクチュエータ３２は、支持体１０（ホルダ１１）の裏面に配置されているので、アクチュエータ３２が支持体１０の表面側に配置される場合と比較して、支持体１０の表面側をＸＹ方向に移動する加工ヘッド７の可動領域が、アクチュエータ３２によって狭められることを防止できる。一方で、アクチュエータ３２が支持体１０の裏面側に配置されることで、アシストガスによって支持体１０の裏側に吹き飛ばされる溶融物が、アクチュエータ３２の可動部分に侵入するおそれがある。しかし、アクチュエータ３２に取り付けられる第１カバー３５及びホルダ１１に取り付けられる第２カバー３６が、アクチュエータ３２のシャフト３４が上昇した状態において、第１カバー３５と第２カバー３６との間にＺ方向（図５上下方向）の隙間が生じないように設定されるので、溶融物がシャフト３４等の可動部分に侵入することを防止できる。その結果、アクチュエータ３２を故障し難くすることができる。

【0033】

また、レーザ加工機１は、支持体１０のＺ方向の位置調整によって被加工物と加工ヘッド７（図１参照）とのＺ方向の距離を調整するので、アクチュエータ３２等の機構を加工ヘッド７側（ガントリ２２、スライダ２３及び加工ヘッド７）に設けなくて済む。アクチュエータ３２等の機構を加工ヘッド７側が省略できる分だけ、加工ヘッド７側を小型軽量化できる。加工ヘッド７側の軽量化によって慣性を小さくできるので、ガントリ２２及びスライダ２３が移動することによるＸＹ方向の位置決めの敏捷性を向上できる。その結果、高速のレーザ加工を実現できる。

【0034】

ここで、支持体１０を支持する一対のアクチュエータ３２は、支持体１０の向かい合う第１縁部１３の延在方向の中央と、基盤５に取り付けられたブラケット３１との間にそれぞれ介設される。一方、２組の第１リニア軸受４０は、第１縁部１３の延在方向の両側と基盤５に立設されたスタンド４１との間にブラケット４４を介してそれぞれ介設される。支持体１０は、２組の第１リニア軸受４０に案内されると共に一対のアクチュエータ３２の直線運動により、定盤２に対してレーザ光の光軸方向（Ｚ方向）へ移動される。

【0035】

２組の第１リニア軸受４０によって、一対のアクチュエータ３２を作動させて支持体１０を移動させるときに、第１縁部１３及び第２縁部１４がＸＹ方向へ移動することが抑制される。従って、光軸方向（Ｚ方向）へ支持体１０を移動させるときの支持体１０の撓みや振動を抑制できる。その結果、支持体１０に支持された被加工物（図示せず）の光軸方向の位置をレーザ光の焦点の位置に正確に合わせることができる。よって、加工精度を向上できる。

【0036】

特に、支持体１０は、アクチュエータ３２を作動させたときのシャフト３４のＺ方向の移動加速度が大きいほど、また、シャフト３４のＺ方向の移動量が大きいほど振動（撓み変形）が大きくなる傾向がみられる。しかし、第２リニア軸受４０によって支持体１０の振動を抑制できるので、第２リニア軸受４０がない場合と比較して、支持体１０の振動を抑制しつつ支持体１０のＺ方向の移動速度および移動量を大きくできる。その結果、被加工物（図示せず）の反りやうねりに合わせて、レーザ光の焦点のＺ方向の位置を調整できる。よって、加工精度を向上できる。

【0037】

また、支持体１０の第１縁部１３にホルダ１１が配置されているので、ホルダ１１によって第１縁部１３の剛性を確保できる。アクチュエータ３２及び第１リニア軸受４０は、剛性が確保された支持体１０の第１縁部１３を介して支持体１０を昇降させるので、第１縁部１３の延在方向の中央に配置されたアクチュエータ３２と、第１縁部１３の延在方向の両側に配置されたリニア軸受４０との３点支持によって、支持体１０をバランス良く昇降できると共に、その昇降に伴う振動を抑制できる。よって、アクチュエータ３２の必要数を最小にできると共に、支持体１０に支持された被加工物の加工精度を向上できる。

【0038】

なお、ハニカム状に形成された板状体１２を備える支持体１０は軽量化できるので、支持体１０を昇降させるためのアクチュエータ３２の負荷を小さくできる。さらに、慣性を小さくできるので、Ｚ方向の位置決めの敏捷性を向上させ、Ｚ方向の位置決め精度を向上させることができる。その結果、加工精度を向上させることができる。

【0039】

また、アクチュエータ３２（一軸アクチュエータ）はリニア軸受としての機能を有しているので、アクチュエータ３２に組み込まれたリニア軸受、即ちアクチュエータ３２に並設された第２リニア軸受によって、第１縁部１３の延在方向の中央を振動させ難くできる（特にＸＹ方向に振動させ難くできる）。その結果、加工精度をさらに向上できる。

【0040】

ここで、第１リニア軸受４０は、支持体１０（ホルダ１１）の裏面に配置されるアクチュエータ３２と異なり、支持体１０の第２縁部１４の延在方向（Ｘ方向）両側の基盤５の上方に配置されている。そのため、第１リニア軸受４０が障害となって、ＸＹ方向へ可動する加工ヘッド７の可動領域が制限される可能性がある。これを防ぐため、一対のガイド２１（図１参照）は、第１縁部１３の延在方向（Ｙ方向）に沿って延設される。それに伴い、ガイド２１に跨設されたガントリ２２は、ガイド２１に沿って第１縁部１３の延在方向（Ｙ方向）へ移動される。その結果、第１リニア軸受４０はガントリ２２の延在方向（Ｘ方向）の両側に配置されるので、支持体１０のＹ方向に亘って加工ヘッド７を可動させることができる。また、ガントリ２２及び加工ヘッド７は、それらの底部が、第１リニア軸受４０（スタンド４１及び案内レール４２）の頂部よりも高所となるように設置されている。その結果、ガントリ２２の延在方向（Ｘ方向）の中央部分の加工ヘッド７の可動領域が、第１リニア軸受４０によって狭められることを防止できる。よって、支持体１０に支持される被加工物の加工領域を確保できる。

【0041】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

【0042】

上記実施の形態では、アクチュエータ３２がボールネジ機構とリニア軸受とが一体化された一軸アクチュエータの場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他のアクチュエータを採用することは当然可能である。他のアクチュエータとしては、例えば、電磁力を直線運動へ直接変換するリニアモータアクチュエータが挙げられる。このリニアモータアクチュエータにリニア軸受が並設されることで、上記実施の形態と同様の作用・効果を実現できる。なお、アクチュエータとリニア軸受とを並設する（２つの部品を並設する）場合と比較して、ボールネジ機構とリニア軸受とが一体化された一軸アクチュエータを用いることで、部品点数を削減できると共に、リニア軸受の配置スペースを不要にできるので、部品の配置スペースを狭小化できる。

【0043】

上記実施の形態では、被加工物が支持される支持体１０が、ハニカム状に形成された板状体１２を備える場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、板状体に代えて、他の部材を採用することは当然可能である。他の部材としては、例えば、板状の部材に複数の針状体が立設されたものが挙げられる。これによれば、複数の針状体によって被加工物が支持される。また、被加工物の両端を把持するクランプを一対のホルダ１１に設け、両端がクランプで把持された被加工物にＸ方向（図１左右方向）の引張力を加える機構を設けることは当然可能である。被加工物に引張力を加えながらレーザ加工を行うことで、加工中に被加工物に弛みが生じて加工精度が低下することを抑制できる。

【0044】

上記実施の形態では支持体１０が略矩形状（正方形または長方形）に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、角が丸みを帯びた角丸四角状や長円状に支持体１０が形成されることは当然可能である。支持体１０がこれらの形状を有する場合も、向かい合う第１縁部１３を有しているので、その第１縁部１３にアクチュエータ３２や第１リニア軸受４０を配置できるからである。

【0045】

上記実施の形態では、支持体１０の第１縁部１３の延設方向の中央（第１縁部１３の延設方向長さの二等分点）にアクチュエータ３２が配置される場合について説明した。しかし、アクチュエータ３２を第１縁部１３の二等分点に設けることは必ずしも必要ではなく、バランスを崩さない範囲で、その二等分点の近傍（延設方向の中ほど）にアクチュエータ３２を設けることは当然可能である。

【符号の説明】

【0046】

１ レーザ加工機
２ 定盤（基体の一部）
３ 基台（基体の一部）
４ 天板（基体の一部）
５ 基盤（基体の一部）
７ 加工ヘッド
１０ 支持体
１３ 第１縁部
１４ 第２縁部
２０ 第１移動手段
２１ ガイド
２２ ガントリ
３０ 第２移動手段
３２ アクチュエータ（第２リニア軸受）
３３ 案内レール
４０ 第１リニア軸受

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】