JP2804206B2 - レーザ加工ヘッド - Google Patents

レーザ加工ヘッド

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JP2804206B2 JP4252743A JP25274392A JP2804206B2 JP 2804206 B2 JP2804206 B2 JP 2804206B2 JP 4252743 A JP4252743 A JP 4252743A JP 25274392 A JP25274392 A JP 25274392A JP 2804206 B2 JP2804206 B2 JP 2804206B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は被加工物にレ−ザビー
ムを集光して照射すると共に加工ガスを噴射してレ−ザ
加工するレ−ザ加工ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、例えば特開昭６３−２７３５８
８号公報に示された従来のレ−ザ加工ヘッドの断面図で
ある。図において、１はレ−ザビーム、２はレ−ザビー
ムを光学的に集光する加工レンズ、３は加工レンズ２を
保持すると共に、外筒４にレ−ザビーム１の軸方向に往
復動可能に内挿された移動ホルダであり、側面に後述の
ウオーム６と噛み合う歯３ａが形成されている。５はモ
−タ、６はウオームであり、モ−タ５はウオーム６及び
ウオーム６と噛み合う歯３ａからなるウオームギヤを介
して移動ホルダ３を駆動するものであり、このモ−タ
５、ウオームギヤとで移動ホルダ３を駆動する駆動手段
としての駆動部を構成する。７はシ−ル材であり、後述
の加工ガス９のシ−ルと移動ホルダ３のガイドを兼ねた
ものである。８はノズルであり、加工レンズ２で集光さ
れたレ−ザビーム１を被加工物８へ照射するノズル端８
ａを備えると共に被加工物８へ噴射する加工ガスを供給
する加工ガス供給口８ｂを備える。又、２ａ、２ｂは加
工レンズ２の移動可能範囲における位置を示し、対応す
るレ−ザビーム１の焦点位置を１１ａ、１１ｂで示す。
【０００３】次に動作について説明する。レーザビーム
１は加工レンズ２により光学的に集光されて被加工物１
０に照射される。加工ガス９は、アルミ切断の場合は一
般に乾燥空気が使用され、ノズル８の先端８ａより集光
されたレーザビーム１と同軸上に被加工物１０へ吹き付
けられる。
【０００４】次に、加工順序毎の動作について説明す
る。加工レンズ２は位置２ａにあり、その焦点位置１１
ａは被加工物１０の表面に位置されており、加工開始点
でのピアシング（穴明け）が行なわれる。穴が明くと、
図示しない数値制御装置からの制御信号によりモータ５
が駆動され、モータ５によりウオームギヤを介して移動
ホルダー３が駆動されて被加工物側へ移動する。加工レ
ンズ２は位置２ｂへと移動し、その焦点位置１１ｂは被
加工物１０の下面側となる。
【０００５】この焦点位置１１ｂにおいて、ピアシング
（穴明け）穴を基点としてのレーザ加工が行われる。こ
の時の加工ガス圧力は、レーザエネルギーで溶融した金
属を被加工物１０の下面側へ吹き飛ばす力が必要となる
為、ノズル８の内部ガス圧は非常に高圧力、例えば５kg
G/cm2〜９kgG/cm2に選定される。
【０００６】このため、図中の×印のＡ部には高圧の加
工ガス圧を受けることとなる。例えば、加工レンズ径５
０mmで８kgG/cm2の加工ガス圧が加わる場合、加工レンズ
２を保持する移動ホルダ３の外径は約７０mmであるか
ら、上記加工ガス圧により移動ホルダ３がレーザビーム
１の入射側（図面上の上側）に押される推力は約３００
kgｆとなる。移動ホルダ３を駆動する駆動部を構成する
モータ５、ウオーム６等は、これ以上の推力の発生を要
し、かつ耐える物でなければならない。この為、モータ
５は比較的大容量となり、モータ５、ウオーム６等から
なる駆動部は大型で、かつ、高価なものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のレ−ザ加工ヘッ
ドは以上のように構成されているので、加工ガス供給口
から供給され、ノズルから上記被加工物に噴射されるノ
ズル内の加工ガスにより上記ノズル側における加工レン
ズ及び上記加工レンズを保持する移動ホルダの端部が押
圧され、この押圧力は比較的大きく、上記移動ホルダを
レ−ザビームの方向に往復動させるモータ、ウオームギ
ヤ等からなる駆動手段が比較的大型となるなどの問題点
があった。
【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、移動ホルダの駆動力が小さ
く、駆動手段が比較的小型のレ−ザ加工ヘッドを得るこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るレーザ
加工ヘッドは、外筒と、レーザビームを集光する加工レ
ンズを保持すると共に上記外筒に内挿された移動ホルダ
と、上記外筒に配設され上記移動ホルダを上記レーザビ
ームの軸方向に往復動させる駆動手段と、上記外筒の一
端に配設され、集光された上記レーザビームを被加工物
に照射すると共に供給された加工ガスを噴射するノズル
とを備え、上記外筒は内側に環状の溝部を有し、上記加
工レンズを保持する移動ホルダは上記レーザビーム入射
側の端に環状のピストン部を有し、この環状のピストン
部は上記外筒の環状の溝部に挿入され上記環状の溝部に
供給される駆動ガスの圧力により上記ノズル側へ押圧さ
れるようにしたものである。
【００１０】第２の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドは、
第１の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドにおいて、移動ホ
ルダに形成された環状のピストンは、ノズル側における
加工レンズ及び上記加工レンズを保持する移動ホルダの
端部からなる加工ガス受圧面積とほぼ等しい駆動ガス受
圧面積を有し、駆動ガスはノズルへ供給する加工ガスの
一部を分岐して供給されるものである。
【００１１】第３の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドは、
第１の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドにおいて、加工ガ
スの一部を分岐して環状のピストンの駆動ガスとして供
給する配管を備え、分岐後ノズルに至る配管中に、ノズ
ルに供給する加工ガス圧を上記駆動ガスのガス圧よりも
低下させるように差圧を与えるバルブを有するものであ
る。
【００１２】第４の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドは、
外筒と、レ−ザビームを集光する加工レンズを保持す
ると共に上記外筒に内挿され、上記レ−ザビームの方向
に往復動可能な移動ホルダと、上記外筒に配設され、上
記移動ホルダを上記レ−ザビームの方向に往復動させる
駆動手段と、上記外筒の一端に配設され、上記レ−ザビ
ームを被加工物に照射すると共に供給された加工ガスを
噴射するノズルと、上記外筒に配設され、駆動ガスの供
給により、上記移動ホルダを上記ノズル方向に押圧する
ガスシリンダとを備えたものである。
【００１３】第５の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドは、
第４の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドにおいて、ガスシ
リンダの駆動ガス受圧面積の総和はノズル側における加
工レンズ及び上記加工レンズを保持する移動ホルダの端
部からなる加工ガス受圧面積とほぼ等しいと共に、駆動
ガスはノズルへ供給する加工ガスの一部を分岐して供給
されるものえある。
【００１４】第６の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドは、
第４の発明に係わるレ−ザ加工ヘッドにおいて、加工ガ
スの一部を分岐してガスシリンダの駆動ガスとして供給
する配管を備え、分岐後のノズル側に至る配管中に、ノ
ズルに供給する加工ガス圧を上記駆動ガスのガス圧より
も低下させるように差圧を与えるバルブを有するもので
ある。
【００１５】
【作用】第１の発明における駆動手段は、加工レンズを
保持すると共に外筒に内挿された移動ホルダをレ−ザビ
ームの方向に往復動させ、上記外筒の一端に配設された
ノズルは、上記レ−ザビームを被加工物に照射すると共
に供給された加工ガスを上記被加工物に噴射し、上記移
動ホルダの上記レ−ザビーム入射側の端に形成され、上
記外筒に形成された環状の溝部に挿入された環状のピス
トンは上記環状の溝部に供給される駆動ガスの圧力によ
り上記ノズル側へ押圧される。
【００１６】第２の発明における移動ホルダに形成され
た環状のピストンは、ノズルへ供給する加工ガスの一部
を分岐して供給される駆動ガスにより押圧され、駆動ガ
ス受圧面積がノズル側における加工レンズ及び上記加工
レンズを保持する移動ホルダの端部からなる加工ガス受
圧面積とほぼ等しく、上記駆動ガスによる押圧力がノズ
ル側における加工レンズ及び移動ホルダの端部押圧力と
略バランスする。
【００１７】第３の発明におけるバルブは、加工ガスの
一部を分岐して環状のピストンの駆動ガスとして供給す
る配管における、分岐後ノズルに至る配管中に挿入さ
れ、ノズルに供給する加工ガス圧を上記駆動ガスのガス
圧よりも低下させるように差圧を与える。
【００１８】第４の発明における駆動手段は、加工レン
ズを保持すると共に外筒に内挿された移動ホルダをレ−
ザビームの方向に往復動させ、上記外筒の一端に配設さ
れたノズルは、上記レ−ザビームを被加工物に照射する
と共に、供給された加工ガスを上記被加工物に噴射し、
上記外筒に配設されたガスシリンダは駆動ガスの供給に
より上記移動ホルダを上記ノズル方向に押圧する。
【００１９】第５の発明におけるガスシリンダは、ノズ
ルへ供給する加工ガスの一部を分岐して供給される駆動
ガスにより押圧され、駆動ガス受圧面積がノズル側にお
ける加工レンズ及び上記加工レンズを保持する移動ホル
ダの端部からなる加工ガス受圧面積とほぼ等しく、上記
駆動ガスによる上記ガスシリンダの押圧力がノズル側に
おける加工レンズ及び移動ホルダの端部押圧力と略バラ
ンスする。
【００２０】第６の発明におけるバルブは、ガスシリン
ダへ加工ガスの一部を分岐してガスシリンダの駆動ガス
として供給する配管における、分岐後ノズルに至る配管
中に挿入され、ノズルに供給する加工ガス圧を上記駆動
ガスのガス圧よりも低下させるように差圧を与える。
【００２１】
【実施例】
実施例１．第１の発明の一実施例を図１により説明す
る。図中、従来例と同じ符号で示されたものは従来例の
それと同一もしくは同等なものを示す。
【００２２】図１はレ−ザ加工ヘッドの構成を示す断面
図である。図において、１３はレーザビーム１を集光す
る加工レンズ２を保持すると共に後述の外筒１４にレー
ザビーム１の軸方向に往復動可能に（図において上下動
可能に）内挿された移動ホルダであり、１３ａは移動ホ
ルダ１３の側面に形成され、ウオーム６と噛み合う歯、
１３ｂは移動ホルダ１３の一端に形成された環状のピス
トンである。１４は外筒であり、一端にノズル８が固定
され、移動ホルダ１３を内挿しすると共に、移動ホルダ
１３の環状のピストン１３ｂを内挿する環状の溝１４ａ
が形成されている。環状ピストン１３ｂは外筒１４に形
成された環状の溝１４ａに摺動可能に内挿され、０リン
グ１６、１７によりシールされている。
【００２３】１５は環状のピストン１３ｂを駆動する駆
動ガスとして外部から供給されるガス（例えば工場エア
ー等）で、その圧力が制御可能なものである。図中の×
印のＡ部は加工レンズ２及び加工レンズ２を保持する移
動ホルダ１３のノズル８側の端面における加工ガス９の
受圧面を示し、図中の×印のＢ部は環状のピストン１３
ｂにおける外部からの駆動ガス１５の受圧面を示す。
【００２４】次に動作の説明をする。レーザ加工方法に
ついては、従来と同一であるので省略する。図１におい
て、レーザ加工時、加工ガス９はノズル８内に入り、ノ
ズル８内のガス圧力は５〜９kgG/cm2に選定される。こ
のために、加工レンズ２及び加工レンズ２を保持する移
動ホルダ１３のノズル８側の端面における加工ガス９の
受圧面、即ち、図中の×印のＡ部には、環状のピストン
１３ｂを図面上の上側へ押し上げる推力が発生する。
【００２５】外筒１４の環状の溝１４ａと環状ピストン
１３ｂから成る小室には加工ガス９の印加と同時に駆動
ガス１５としての外部ガス（例えば工場エアー）が加え
られているので、この駆動ガス１５により、環状のピス
トン１３ｂにおける外部からの駆動ガス１５の受圧面、
即ち、図中×印のＢ部で、環状のピストン１３ｂを下側
へ押し下げる推力が発生する。加工レンズ駆動部の摩
擦，抵抗等を無視すると駆動部には、 （Ａ部の面積）×（加工ガス圧）−（Ｂ部の面積）×
（外部ガス圧） の力が加わる。即ち、駆動部に（Ａ部の面積）×（加工
ガス圧）の推力が加わる従来の場合に比較して、（Ｂ部
の面積）×（外部ガス圧）の推力にて低減される。
【００２６】構造上、×印のＢ部の面積が大きく取れな
い場合は、駆動ガス１５の圧力を調整して加工ガス９で
生じる推力と駆動ガス１５で生じる推力の差を零にする
ことができる。
【００２７】以上のように、図１に示したレーザ加工ヘ
ッドは、加工レンズ２のレーザビーム入射側に環状の溝
１４ａと環状のピストン１３ｂから成る小室を備え、こ
のピストン１３ｂが加工レンズ、即ち、移動ホルダ１３
の駆動部と機械的に連動し、前記小室に外部から駆動ガ
ス圧が加わる様にしたものであるから、環状のピストン
１３ｂは加工ガス圧により生じる加工レンズ２の被加工
物面側（ノズル８側）から生じる力を打ち消す力が発生
し、上記駆動部の発生推力が従来例に比較して著しく小
さくて済む。
【００２８】実施例２．第２の発明の一実施例を図２に
より説明する。図２は第２の実施例としてのレーザ加工
ヘッドの断面図である。図において、加工ガス９はノズ
ル８へ供給されると共に駆動ガスとして分岐され、環状
のピストン１３ｂと外筒１４の環状の溝１４ａから成る
小室へも供給されている。１８は、分岐後のノズル８に
至る配管中に配設されたバルブを示す。
【００２９】図２に示したレーザ加工ヘッドは、図１に
示したものと比較して環状のピストン１３ｂと外筒１４
の環状の溝１４ａから成る小室へ供給されている駆動ガ
スの配管を除き、その他の構造は図１と同一である。た
だし、環状のピストン１３ｂの駆動ガス受圧面積と加工
レンズ２の被加工物面側（ノズル８側）の加工レンズ面
と移動ホルダ１３の加工ガス受圧面積の和とをほぼ同一
としたものである。
【００３０】次に図２の動作を説明する。この実施例は
加工ガス９を分岐し外筒１４の環状の溝１４ａと環状ピ
ストン１３ｂから成る小室へ供給したもので、配管中の
バルブ１８は全開されその出入口における圧損は無視で
きる。加工レンズ駆動部としての移動ホルダ１３の駆動
部を構成するモータ５、ウオーム６等に加わる推力は駆
動機構の摩擦抵抗等を無視すると ｛（Ａ部の面積）−（Ｂ部の面積）｝×（加工ガス圧） となる。
【００３１】それゆえに、前記式における×印のＡ部の
面積、即ち、ノズル８側における加工レンズ２及び加工
レンズ２を保持する移動ホルダ１３の端面における加工
ガス９の受圧面積の和と、×印のＢ部の面積、即ち、環
状ピストン１３ｂの受圧面積をほぼ同一にすることによ
り加工ガス９の圧力変動に関係なく、移動ホルダ１３の
図面上の上側への推力をほぼ零にすることができる。
【００３２】以上のように、図２に示したレーザ加工ヘ
ッドは環状のピストン１３ｂの受圧面積と加工レンズ２
の被加工物面側（ノズル８側）の加工レンズ面とそのサ
ポートする構造物の加工ガス９の受圧面積の和とをほぼ
同一としたものであり、かつ、駆動ガスとして加工ガス
を分岐して供給するようにしたものであるから、加工時
に印加する加工ガスの圧力変動に関係なく加工レンズの
駆動部への負荷は打ち消されほぼ零となり、上記駆動部
の発生推力が従来例に比較して著しく小さくて済むと共
に、駆動ガスとして外部からのガスの代わりに加工ガス
を用いるので新にガス配管等を設ける必要がない。
【００３３】実施例３．第３の発明の一実施例を、再び
図２により説明する。 実施例２においては、環状のピ
ストン１３ｂの駆動ガス受圧面積と加工レンズ２の被加
工物面側（ノズル８側）の移動ホルダ１３加工レンズ面
と移動ホルダ１３の加工ガス受圧面積の和とをほぼ同一
としたものを例示したが、駆動ガス受圧面積と加工ガス
受圧面積とを等しくすることが構造的に無理であり、加
工ガス受圧面積に比較して駆動ガス受圧面積が小さい場
合においては、図２において、バルブ１８を適切に絞り
込むことにより、実施例２の場合とほぼ同様に、加工時
に印加する加工ガスの圧力変動に関係なく加工レンズの
駆動部への負荷を打ち消し、上記駆動部の発生推力を低
減できる。
【００３４】即ち、ノズル８へは多量の加工ガスが供給
されており、バルブ１８を絞り込みことにより、バルブ
１８の出入口間には圧力差を生じ、バルブ１８として適
切な種類のものを選択すれば、バルブ１８の出口側で
は、入口側のガス圧が変動してもこの変動するガス圧に
ほぼ比例し、かつ入口側のガス圧より低いガス圧が得ら
れる。したがって、加工ガス受圧面積に比較して駆動ガ
ス受圧面積が小さい分、両受圧面積比に逆比例した高い
駆動ガス圧が得られるように、バルブ１８を適切に絞り
込むことにより、加工時に印加する加工ガスの圧力変動
に関係なく上記駆動部の発生推力を低減させることがで
きる。
【００３５】実施例４．第４の発明の一実施例を図３に
より説明する。図３は実施例４としてのレーザ加工ヘッ
ドの断面図である。図において、２３は加工レンズ２が
取付けられた移動ホルダ、２４は外筒である。２５はガ
スシリンダとしてのエアシリンダであり、同一容量のも
のが２基、外筒２５に固定され、各エアシリンダ２５の
ピストン部（図示せず）と移動ホルダ２３が連結されて
おり、外部から供給される駆動ガス１５で圧力が制御さ
れている。
【００３６】図３に示されたレーザ加工ヘッドは図１に
示されたものに設けられていた移動ホルダ１３の環状の
ピストン１３ｂと外筒１４の環状の溝１４ａから成る小
室の代わりに、エアシリンダ２５が設けられておりこの
エアシリンダ２５のピストン部と連結された移動ホルダ
２３で構成されている点を除き図１に示されたものと同
一である。
【００３７】次に図３の動作を説明する。動作は図１に
示した実施例１の場合とほぼ同様である。即ち、レーザ
加工時、加工ガス９はノズル８内に入り、ノズル８内の
ガス圧力は５〜９kgG/cm2に選定される。このために、
加工レンズ２及び加工レンズ２を保持する移動ホルダ２
３のノズル８側の端面における加工ガス９の受圧面に
は、移動ホルダ２３を図面上の上側へ押し上げる推力が
発生する。一方、エアシリンダ２５には外部から駆動ガ
ス１５が供給され、この駆動ガス１５により、エアシリ
ンダ２５のピストン部と連結された移動ホルダ２３を下
側へ押し下げる推力が発生する。
【００３８】エアシリンダ２５に外部から供給される駆
動ガス１５の圧力を適切に制御して、上記、移動ホルダ
２３を図面上の上側へ押し上げる推力とエアシリンダ２
５により移動ホルダ２３を下側へ押し下げる推力とのバ
ランスをとることにより、加工ガス９で生じる推力と駆
動ガス１５で生じる推力の差を零にすることができる。
【００３９】以上のように、図３に示したレーザ加工ヘ
ッドは、エアシリンダ２５を設け、その推力で加工レン
ズの駆動部、即ち、移動ホルダ２３の駆動部と機械的に
連動しているものであり、エアシリンダ２５は一般に市
販されているものが使用でき製作コスト低減でき、か
つ、実施例１の場合と同様な効果が得られる。図１に示
されたレーザ加工ヘッドに比較して、ヘッド内に環状の
ピストン及び環状の溝等が不要となり設計を自由度が増
す。
【００４０】実施例５．第５の発明の一実施例を図４に
より説明する。図４は実施例５としてのレーザ加工ヘッ
ドの断面図である。図において、加工ガス９はノズル８
へ供給されると共にエアシリンダ２５へ駆動ガスとして
分岐して供給される。１８は分岐後ノズル８への配管中
に配設されたバルブを示す。
【００４１】図４に示したレーザ加工ヘッドは、図３に
示したものと比較してエアシリンダ２５へ供給されてい
る駆動ガスの配管を除き、その他の構造は図３と同一で
ある。ただし、２基のエアシリンダ２５のピストン部
（図示せず）の駆動ガス受圧面積の総和と加工レンズ２
の被加工物面側（ノズル８側）の加工レンズ面と移動ホ
ルダ２３の加工ガス受圧面積の総和とをほぼ同一とした
ものである。
【００４２】次に図４の動作を説明する。この実施例は
加工ガス９を分岐し外筒２４に固定した２台のエアシリ
ンダ２５のピストン部へ供給し、その際、配管中のバル
ブ１８全開され、バルブの出入口における圧損は無視で
きる。加工レンズ駆動部としての移動ホルダ２３の駆動
部を構成するモータ５、ウオーム６等に掛かる推力は駆
動機構の摩擦抵抗等を無視すると、ノズル８側における
加工レンズ２及び加工レンズ２を保持する移動ホルダ２
３の端面における加工ガス９の受圧面積の和と、エアシ
リンダ２５のピストン部（図示せず）の受圧面積の総和
をほぼ同一にしたので、加工ガス９の圧力変動に関係な
く、移動ホルダ２３の図面上の上側への推力をほぼ零に
することができる。
【００４３】以上のように、ノズル８側における加工レ
ンズ２及び加工レンズ２を保持する移動ホルダ２３の端
面における加工ガス受圧面積の和と、エアシリンダ２５
のピストン部（図示せず）の駆動ガス受圧面積の総和を
ほぼ同一にし、かつ、駆動ガスとして加工ガスを分岐し
て供給するようにしたものであるから、動作について
は、実施例２と同一であり、又、実施例３と同様にエア
シリンダ２５は一般に市販されているものが使用でき製
作コスト低減、及び設計の自由度が向上する効果が有
る。
【００４４】実施例６．第６の発明の一実施例を再び図
４により説明する。実施例５においては、エアシリンダ
２５の駆動ガス受圧面積とズル８側の加工レンズ面及び
と移動ホルダ２３の加工ガス受圧面積の和とをほぼ同一
としたものを例示したが、実施例２の場合と同様に、エ
アシリンダ２５の駆動ガス受圧面積と加工ガス受圧面積
とを等しくすることが構造的に無理であり、加工ガス受
圧面積に比較して駆動ガス受圧面積が小さい場合におい
ては、図４において、バルブ１８を適切に絞り込むと、
実施例３の場合とほぼ同様に、加工時に印加する加工ガ
スの圧力変動に関係なく加工レンズの駆動部への負荷を
打ち消し、上記駆動部の発生推力を低減させることがで
きる。
【００４５】実施例１〜６では加工レンズの駆動系にモ
ータとウオームギヤとを組み合せた構造の物について説
明したが、代わりに、モータとボールネジ、モータとヘ
リコイド機構等のの機構を取り付けることによっても同
様の効果を奏する。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、外
筒に環状の溝部及び駆動ガス供給口を、移動ホルダのレ
−ザビーム入射側の端に、上記外筒の環状の溝に挿入さ
れて上記駆動ガス供給口から供給された駆動ガスの圧力
により上記ノズル側へ押圧される環状のピストンを備え
たので、ノズル内の加工ガスにより上記ノズル側におけ
る加工レンズ及び上記加工レンズを保持する移動ホルダ
の端部を押圧する押圧力を低減し、上記移動ホルダをレ
−ザビームの方向に往復動させる駆動手段が比較的小型
であるものが得られる効果がある。
【００４７】第２の発明によれば、移動ホルダに形成さ
れた環状のピストンの駆動ガス受圧面積がノズル側にお
ける加工レンズ及び上記加工レンズを保持する移動ホル
ダの端部からなる加工ガス受圧面積とほぼ等しく、か
つ、ノズルへ供給する加工ガスの一部を分岐して駆動ガ
スとして供給されるので、加工ガスのガス圧の変動に関
係なく、上記環状のピストンの押圧力とノズル側におけ
る加工レンズ及び移動ホルダの端部押圧力とが略バラン
スし、上記移動ホルダをレ−ザビームの方向に往復動さ
せる駆動手段が比較的小型なものが得られる効果があ
る。
【００４８】第３の発明によれば、加工ガスの一部を分
岐して環状のピストンの駆動ガスとして供給する配管に
おける分岐後ノズルに至る配管中に、上記ノズルに供給
する加工ガス圧を上記駆動ガスのガス圧よりも低下させ
るように差圧を与えるバルブを備えたので、上記環状の
ピストンの駆動ガス受圧面積がノズル側における加工レ
ンズ及び上記加工レンズを保持する移動ホルダの端部か
らなる加工ガス受圧面積より小さい場合においても、加
工ガスのガス圧の変動に関係なく、上記環状のピストン
の押圧力とノズル側における加工レンズ及び移動ホルダ
の端部押圧力と略バランスさせることが容易であり、上
記移動ホルダをレ−ザビームの方向に往復動させる駆動
手段が比較的小型なものが得られる効果がある。
【００４９】第４の発明によれば、駆動ガスの供給によ
り、移動ホルダをノズル方向に押圧するガスシリンダを
備えたので、ノズル内の加工ガスにより上記ノズル側に
おける加工レンズ及び上記加工レンズを保持する移動ホ
ルダの端部を押圧する押圧力を減殺し、上記移動ホルダ
をレ−ザビームの方向に往復動させる駆動手段が比較的
小型、かつ、構造が簡単であるものが得られる効果があ
る。
【００５０】第５の発明によれば、移動ホルダをノズル
方向に押圧するガスシリンダの駆動ガス受圧面積の総和
がノズル側における加工レンズ及び上記加工レンズを保
持する移動ホルダの端部からなる加工ガス受圧面積とほ
ぼ等しく、かつ、ノズルへ供給する加工ガスの一部を分
岐して駆動ガスとして供給するので、加工ガスのガス圧
の変動に関係なく、上記ガスシリンダの押圧力とノズル
側における加工レンズ及び移動ホルダの端部押圧力とが
略バランスし、上記移動ホルダをレ−ザビームの方向に
往復動させる駆動手段が比較的小型、かつ安価なものが
得られる効果がある。
【００５１】第６の発明によれば、加工ガスの一部を分
岐してガスシリンダの駆動ガスとして供給する配管にお
ける分岐後ノズルに至る配管中に、上記ノズルに供給す
る加工ガス圧を上記駆動ガスのガス圧よりも低下させる
ように差圧を与えるバルブを備えたので、上記ガスシリ
ンダの駆動ガス受圧面積がノズル側における加工レンズ
及び上記加工レンズを保持する移動ホルダの端部からな
る加工ガス受圧面積より小さい場合においても、加工ガ
スのガス圧の変動に関係なく、上記環状のピストンの押
圧力とノズル側における加工レンズ及び移動ホルダの端
部押圧力と略バランスさせることが容易であり、上記移
動ホルダをレ−ザビームの方向に往復動させる駆動手段
が比較的小型なものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の一実施例によるレ−ザ加工ヘッド
の断面図である。
【図２】第２の発明の一実施例によるレ−ザ加工ヘッド
の断面図である。
【図３】第３の発明の一実施例によるレ−ザ加工ヘッド
の断面図である。
【図４】第４の発明の一実施例によるレ−ザ加工ヘッド
の断面図である。
【図５】従来のレ−ザ加工ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１ レ−ザビーム ２ 加工レンズ ５ モ−タ ６ ウオーム ８ ノズル ９ 加工ガス １０ 被加工物 １３、２３ 移動ホルダ １３ｂ 環状ピストン １４、２４ 外筒 １４ａ 外筒の環状溝 １５ 駆動ガス １８ バルブ ２５ エアシリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−101204（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−97311（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−189492（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−165188（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外筒と、レーザビームを集光する加工レ
    ンズを保持すると共に上記外筒に内挿された移動ホルダ
    と、上記外筒に配設され上記移動ホルダを上記レーザビ
    ームの軸方向に往復動させる駆動手段と、上記外筒の一
    端に配設され、集光された上記レーザビームを被加工物
    に照射すると共に供給された加工ガスを噴射するノズル
    とを備え、上記外筒は内側に環状の溝部を有し、上記加
    工レンズを保持する移動ホルダは上記レーザビーム入射
    側の端に環状のピストン部を有し、この環状のピストン
    部は上記外筒の環状の溝部に挿入され上記環状の溝部に
    供給される駆動ガスの圧力により上記ノズル側へ押圧さ
    れることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のレーザ加工ヘッドにおい
    て、移動ホルダに形成された環状のピストンは、ノズル
    側における加工レンズ及び上記加工レンズを保持する移
    動ホルダの端部からなる加工ガス受圧面積とほぼ等しい
    駆動ガス受圧面積を有し、駆動ガスはノズルへ供給する
    加工ガスの一部を分岐して供給されることを特徴とする
    レーザ加工ヘッド。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のレーザ加工ヘッドにおい
    て、加工ガスの一部を分岐して環状のピストンの駆動ガ
    スとして供給する配管を備え、分岐後ノズルに至る配管
    中に、ノズルに供給する加工ガス圧を上記駆動ガスのガ
    ス圧よりも低下させるように差圧を与えるバルブを有す
    ることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
  4. 【請求項４】 外筒と、レーザビームを集光する加工レ
    ンズを保持すると共に上記外筒に内挿され、上記レーザ
    ビームの方向に往復動可能な移動ホルダと、上記外筒に
    配設され、上記移動ホルダを上記レーザビームの方向に
    往復動させる駆動手段と、上記外筒の一端に配設され、
    上記レーザビームを被加工物に照射すると共に供給され
    た加工ガスを噴射するノズルと、上記外筒に配設され、
    駆動ガスの供給により、上記移動ホルダを上記ノズル方
    向に押圧するガスシリンダとを備えたことを特徴とする
    レーザ加工ヘッド。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のレーザ加工ヘッドにおい
    て、ガスシリンダの駆動ガス受圧面積の総和はノズル側
    における加工レンズ及び上記加工レンズを保持する移動
    ホルダの端部からなる加工ガス受圧面積とほぼ等しいと
    共に、駆動ガスはノズルへ供給する加工ガスの一部を分
    岐して供給されることを特徴とするレーザ加工ヘッド。
  6. 【請求項６】 請求項４記載のレーザ加工ヘッドにおい
    て、加工ガスの一部を分岐して駆動ガスとして供給する
    配管を備え、分岐後のノズル側に至る配管中に、ノズル
    に供給する加工ガス圧を上記駆動ガスのガス圧よりも低
    下させるように差圧を与えるバルブを有することを特徴
    とするレーザ加工ヘッド。
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