JP2002160085A - Exchanging device for lens holder of connecting head for laser beam machining - Google Patents

Exchanging device for lens holder of connecting head for laser beam machining

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JP2002160085A
JP2002160085A JP2001349394A JP2001349394A JP2002160085A JP 2002160085 A JP2002160085 A JP 2002160085A JP 2001349394 A JP2001349394 A JP 2001349394A JP 2001349394 A JP2001349394 A JP 2001349394A JP 2002160085 A JP2002160085 A JP 2002160085A
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JP
Japan
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lens holder
cutting nozzle
connection head
exchange device
magazine
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001349394A
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Japanese (ja)
Inventor
Beyermann Stefan
バイエルマン ステファン
Peter Schubert
シューベルト ペーター
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Precitec KG
Original Assignee
Precitec KG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1482Detachable nozzles, e.g. exchangeable or provided with breakaway lines

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly and surely adapt a connecting head of a laser beam machine to a desired machining operation by exchanging components. SOLUTION: A housing device 22 for catching and holding a cutting nozzle 21 of a connection head 11 is additionally installed at least at two magazine positions 13 for holding a exchange lens holder 10 of a connection head 11. Thereby, the lens holder 11 and the cutting nozzle 21 can be attached to or detached from the connection head 11 at the same position. The housing device 22 is engaged with the cutting nozzle 21 in the direction of rotation, also housing the cutting nozzle 21 so as to surround it.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームによ
りワークピースを加工するための接続ヘッドのレンズホ
ルダ用交換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exchange device for a lens holder of a connection head for processing a workpiece by a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】ドイツ実用新案DE29507189U
1には、レーザビームによりワークピースを加工するた
めの接続ヘッドが既に開示されている。レーザビームは
接続ヘッド内の光学集光システムの補助により集光し、
この集光光学系を通過後に切削チップから放出される。
この場合、集光光学系はその光軸方向及びこれを横切る
方向に調整可能であり、レンズホルダに取り付けられて
いる。このレンズホルダは、プラグイン(差込み式)ユ
ニットとして接続ヘッドハウジングに挿入できるととも
に、接続ヘッドハウジングから取り出すこともできる。
レーザビームによるワークピースの加工を補助するた
め、接続ヘッドに取り付けられた切削チップからレーザ
ビームとともに処理ガスが一定圧力のもとで噴射され
る。
2. Description of the Related Art German Utility Model DE 29507189U
1 discloses a connecting head for processing a workpiece with a laser beam. The laser beam is focused with the help of an optical focusing system in the connection head,
After passing through this condensing optical system, it is emitted from the cutting tip.
In this case, the condensing optical system is adjustable in the direction of its optical axis and in the direction transverse thereto, and is attached to the lens holder. This lens holder can be inserted into the connection head housing as a plug-in (plug-in) unit and can also be taken out of the connection head housing.
In order to assist the processing of the workpiece with the laser beam, a processing gas is injected under a constant pressure together with the laser beam from a cutting tip attached to the connection head.

【0003】このような接続ヘッドは、例えばレーザ切
削システムで使用される。レーザ切削は、競合する切削
方法(穿孔、ノコギリ切削など)に比べて格別に柔軟性
があると同時に、新たに切削する輪郭、材料またはワー
クピースの厚さへの切替えを、比較的速やかにかつ自動
的に行うことができる。このため、複数の加工パラメー
タ、すなわち輪郭プログラム、レーザ出力、送り速度、
処理ガスの性質及び圧力、接続ヘッドとワークピースと
の距離、及び焦点が頻繁に変更される。これらのパラメ
ータの調整とは別に、集光光学系の焦点距離、チップの
径や種類などを変更させる必要もしばしばあり、その結
果、集光光学系及び切削チップの交換が必要になる。
[0003] Such connecting heads are used, for example, in laser cutting systems. Laser cutting is exceptionally flexible compared to competing cutting methods (drilling, sawing, etc.), while switching to a new profile, material or workpiece thickness relatively quickly and quickly. Can be done automatically. Therefore, a plurality of processing parameters, ie, a contour program, a laser output, a feed rate,
The nature and pressure of the process gas, the distance between the connection head and the workpiece, and the focus are frequently changed. Apart from adjusting these parameters, it is often necessary to change the focal length of the focusing optical system, the diameter and type of the chip, and the like, and as a result, it is necessary to replace the focusing optical system and the cutting tip.

【0004】通常の使用時に集光光学系及び切削チップ
は損耗するので、高レベルの処理品質を確保するために
は、これら集光光学系と切削チップの交換後の定期的な
検査(必要に応じて)、あるいは定期的な交換が必要で
ある。集光光学系または切削チップが磨耗あるいは損傷
していると、加工されるワークピースとレーザ切削シス
テムのいずれもが損傷する可能性がある。
Since the condensing optical system and the cutting tip are worn out during normal use, in order to ensure a high level of processing quality, periodic inspection (required) of the condensing optical system and the cutting tip after replacement is necessary. Depending on) or regular replacement is required. Worn or damaged collection optics or cutting tips can damage both the workpiece being machined and the laser cutting system.

【0005】集光光学系の交換を可能にするため、ドイ
ツ特許出願DE19655127号には、集光光学系の
ための交換装置を接続ヘッド内に統合し、加工ビーム動
作時に、焦点距離の異なる複数の集光光学系を切削チッ
プから異なる距離に配置可能にした技術が開示されてい
る。この場合、個々の集光光学系システムは、加工ビー
ムの伝搬方向に対して垂直な、異なる平面にあるターン
テーブルあるいはスライド上に設けられている。
In order to make it possible to exchange the focusing optics, German Patent Application DE 196 55 127 discloses that an exchange device for the focusing optics is integrated in the connection head and that, during operation of the working beam, a plurality of focal lengths differing. A technique has been disclosed in which the condensing optical system can be arranged at different distances from the cutting tip. In this case, the individual focusing optics systems are provided on a turntable or slide in a different plane perpendicular to the direction of propagation of the processing beam.

【0006】特開平(JP)10−006062号に
は、複数の切削チップを1つのマガジンに収容した、レ
ーザ加工ヘッドの切削チップ用交換装置が開示される。
切削チップを保持するためにマガジンは対応する穴を有
し、切削チップを軽く押圧してこの穴に挿入すると、切
削チップのフランジが穴の端部後方に係合する。切削チ
ップは対応するロック手段により接続ヘッドに保持さ
れ、ある切削チップをマガジンに装着後、別の切削チッ
プを接続ヘッドによってマガジンから取り出すことがで
きる。
[0006] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-006062 discloses an exchange device for a cutting tip of a laser processing head, in which a plurality of cutting tips are accommodated in one magazine.
The magazine has a corresponding hole for holding the cutting tip, and when the cutting tip is lightly pressed and inserted into this hole, the flange of the cutting tip engages behind the end of the hole. The cutting tip is held on the connection head by a corresponding locking means, and after one cutting tip is mounted on the magazine, another cutting tip can be taken out of the magazine by the connection head.

【0007】さらに別の既に知られている切削チップ用
交換装置(米国特許第5101089号)では、交換可
能な種々の切削ノズルチップを、接続ヘッドのノズル本
体に設けた差込み収容部(bayonet closure)によって
あるいはマガジンの保持装置に保持することができる。
切削ノズルチップを交換するには、ノズルチップを対応
する収容空間に押し込んで接続ヘッドをねじることによ
り保持装置内にまず固定する。そして、差込み収容部を
さらに回転し、切削ノズルチップと、接続ヘッドまたは
ノズル本体との結合を解除する。次に、マガジンから別
の切削ノズル端部を取り外すために接続ヘッドを退行さ
せ、まず接続ヘッドをねじって接続ヘッドと切削ノズル
チップとを結合させ、つづいて切削ノズルチップと保持
装置との差込みによる結合を解除する。この場合、接続
ヘッドを回転させて、差込みによる結合をロック及び解
除する代わりに、モータにより保持装置を回転させても
よい。
In yet another known cutting tip changer (US Pat. No. 5,101,089), various interchangeable cutting nozzle tips are provided in bayonet closures provided in the nozzle body of the connection head. Or in a magazine holding device.
To replace the cutting nozzle tip, the nozzle tip is first fixed in the holding device by pushing it into the corresponding receiving space and twisting the connection head. Then, the insertion receiving portion is further rotated to release the connection between the cutting nozzle tip and the connection head or the nozzle body. Next, retract the connection head to remove another cutting nozzle end from the magazine, first twist the connection head to connect the connection head and the cutting nozzle tip, and then insert the cutting nozzle tip and the holding device. Break the bond. In this case, instead of rotating the connection head to lock and release the connection by insertion, the holding device may be rotated by a motor.

【0008】ドイツ登録特許DE4040552C2に
は、レーザビームまたは機械工具によりワークピースの
任意の加工を行う工作機械が開示されている。多数の工
具を装着したマガジンに収容された設計仕様の異なるノ
ズルレーザヘッドを、既知の機械工具と共に任意に使用
できる。同時に、プログラム制御システムによって交換
作業を自動的に進めることができる。したがって、この
特許には少なくとも2つのマガジン部を有する、ノズル
レーザヘッドの交換装置が暗に記載されている。各マガ
ジン部は、ノズルレーザヘッドの保持装置を備えなけれ
ばならない。しかしながら、このような交換装置がどの
ように設計されているかについての詳細な説明はない。
[0008] German Patent DE 40 45 552 C2 discloses a machine tool for performing arbitrary machining of a workpiece by means of a laser beam or a machine tool. Nozzle laser heads of different design specifications, housed in a magazine with a large number of tools, can optionally be used with known machine tools. At the same time, the exchange operation can be automatically advanced by the program control system. Therefore, this patent implicitly describes a nozzle laser head replacement device having at least two magazine parts. Each magazine must have a holding device for the nozzle laser head. However, there is no detailed description of how such a switching device is designed.

【0009】ヨーロッパ公開特許EP0779125A
1には、手動で交換可能なレンズホルダを有するレーザ
加工ヘッドが記載されている。レンズホルダを交換する
には、中心(centring)保持クリップがばねの力に抗し
て押下されるようにレバーを操作することにより、レン
ズホルダを解除し、これを手でレーザ加工ヘッドの開口
部から取外して別のレンズホルダと交換する。
[0009] European Patent Application EP 0779125A
1 describes a laser processing head having a manually replaceable lens holder. To replace the lens holder, release the lens holder by manipulating the lever so that the centering retaining clip is depressed against the force of the spring, and manually release the opening in the laser processing head. And replace it with another lens holder.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レー
ザ加工ユニットの接続ヘッドを、改良された方法で加工
作業に対して速やかにかつ確実に適合させることのでき
る交換装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a replacement device in which the connection head of a laser processing unit can be quickly and reliably adapted to the processing operation in an improved manner. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載の交換装置により達成される。本発明の効果的な
開発面及び改良点については従属クレームに記載され
る。
The above object is achieved by the present invention.
This is achieved by the exchange device described in (1). Effective developments and improvements of the invention are set forth in the dependent claims.

【0012】本発明によれば、レーザビームによりワー
クピースを加工する接続ヘッドのレンズホルダ用交換装
置は、さらなる保持装置として少なくとも1つのねじ係
合及びねじ解除(screw-in and screw-out)装置を各マ
ガジン位置に備える。ねじ係合及びねじ解除装置は、切
削ノズルの収容装置(receiving device)として、その
中に収容される切削ノズルを係合された状態で取り囲む
ように構成されている。このようなさらなる保持装置の
構成により、切削ノズルを接続ヘッドから取外したり、
あるいは接続ヘッドに取付けたりするために、この保持
装置をねじ係合あるいはねじ解除方向に作動させるだけ
で、保持装置に保持された切削ノズルを接続ヘッドから
取出したり、接続ヘッドに取付けたりできる。
According to the invention, a changer for a lens holder of a connection head for machining a workpiece by means of a laser beam is provided as at least one screw-in and screw-out device as a further holding device. Is provided at each magazine position. The thread engaging and unscrewing device is configured as a receiving device for the cutting nozzle to engage and surround the cutting nozzle contained therein. With the configuration of such a further holding device, the cutting nozzle can be removed from the connection head,
Alternatively, the cutting nozzle held by the holding device can be removed from the connecting head or mounted on the connecting head simply by operating the holding device in the screw engaging or unscrewing direction for mounting on the connecting head.

【0013】少なくとも1つのマガジン位置に少なくと
も2つの収容装置が設けられれば特に効果的である。こ
れにより、1つのマガジンに1つ以上の予備切削ノズル
を備えることができ、オペレータが長時間介在すること
なく交換装置の自動操作が可能になる。
It is particularly advantageous if at least one magazine position is provided with at least two storage devices. Accordingly, one magazine can be provided with one or more pre-cutting nozzles, and the operator can automatically operate the exchange device without any intervention for a long time.

【0014】原則として、切削ノズルの交換時には、切
削ノズルが収容装置内部に挿入されるよう接続ヘッドを
降下させることができるが、本発明の好ましい効果とし
て、各収容装置をその静止位置からねじ係合及びねじ解
除位置及びその逆方向に移動することができる。これに
より、1つのマガジン位置にある複数の収容装置を、そ
の静止位置からねじ係合及びねじ解除位置及びその逆方
向に一緒に移動できるという効果がある。
In principle, when replacing the cutting nozzle, the connecting head can be lowered so that the cutting nozzle is inserted into the interior of the receiving device. However, a preferable effect of the present invention is that each receiving device is moved from its stationary position to the threaded position. It can be moved to the mating and unscrewing position and the opposite direction. This has the effect that the plurality of storage devices in one magazine position can be moved together from the rest position to the screw engaging and unscrewing positions and vice versa.

【0015】特に、切削ノズルを接続ヘッドにねじ込ん
で取付ける場合には、スクリューノズルねじを損傷する
恐れのない安全なねじ込み機能を保証するため、本発明
の適当な改良点として、各収容装置は、ばね、好ましく
は圧縮ばねを介してねじドライブに支持されている。こ
の圧縮ばねにより、切削ノズルねじが接続ヘッドのねじ
に抗して特定の限定された力で押圧されることが保証さ
れ、この結果、確実なねじ込み(による係合)が確保でき
る一方で、ねじに対する損傷が回避される。切削ノズル
を収容装置に挿入する際には、収容装置が弾性によって
撓むので、切削ノズルの前方端に対する損傷を実質的に
解消できる。
In order to ensure a safe screwing function without damaging the screw nozzle screw, in particular when the cutting nozzle is screwed into the connection head, as a suitable improvement of the present invention, each of the receiving devices is provided with: It is supported on the screw drive via a spring, preferably a compression spring. This compression spring ensures that the cutting nozzle screw is pressed with a certain limited force against the screw of the connection head, so that a secure screwing (engagement) can be ensured while Is avoided. When the cutting nozzle is inserted into the storage device, the storage device is flexed by elasticity, so that damage to the front end of the cutting nozzle can be substantially eliminated.

【0016】本発明の別の効果的な改良点は、ねじドラ
イブが、少なくともねじ係合方向に作用するトルクを制
限する手段を有することである。この手段により、切削
ノズルを常に接続ヘッドにしっかりと保持できると同時
に所定位置に正確に配置できる。さらに、過度に強いね
じ力による切削ノズルへの損傷を確実に回避できるが、
この場合、切削ノズルが接続ヘッドにしっかり保持され
ないという危険は全くない。
Another advantageous refinement of the invention is that the screw drive has means for limiting the torque acting at least in the direction of the screw engagement. By this means, the cutting nozzle can always be held firmly on the connection head and at the same time can be precisely positioned at a predetermined position. In addition, damage to the cutting nozzle due to excessively strong screw force can be reliably avoided,
In this case, there is no danger that the cutting nozzle will not be securely held on the connection head.

【0017】各収容装置を別々のねじドライブにより作
動するのが好ましいが、1つのマガジン位置の複数の収
容装置を共通のねじドライブにより作動してもよい。こ
れにより、マガジン位置毎に必要なねじドライブが1で
よいため、交換装置の個々のマガジン位置の構造とその
制御システムとを簡素化でき、どのねじドライブ位置を
作動させるかについて判断する必要がない。
Preferably, each storage device is operated by a separate screw drive, but multiple storage devices in one magazine position may be operated by a common screw drive. As a result, since only one screw drive is required for each magazine position, the structure of each magazine position of the exchange device and the control system thereof can be simplified, and there is no need to determine which screw drive position to activate. .

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を例として参照しなが
ら本発明をより詳細に説明する。図中、対応する要素は
同一の符号で示されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. In the figures, corresponding elements are denoted by the same reference numerals.

【0019】図1には、レーザビームによりワークピー
スを加工するためのレーザ加工システムにおいて、集光
光学系9を備える、接続ヘッド11のレンズホルダ10
に用いる交換装置が示されている。接続ヘッド11は、
レーザ加工システムにおける、詳細には示されない門型
ユニットの、概略のみを示した加工アーム12に取り付
けられる。加工アーム12により、門型ユニットは空間
的全3方向、すなわち図1に矢印で示されるX、Y及び
Z方向に接続ヘッド11を移動する。
FIG. 1 shows a laser processing system for processing a workpiece by a laser beam.
The exchange device used for the above is shown. The connection head 11
It is attached to a processing arm 12, shown only schematically, of a portal unit (not shown in detail) in the laser processing system. With the processing arm 12, the portal unit moves the connection head 11 in all three spatial directions, that is, the X, Y and Z directions indicated by arrows in FIG.

【0020】図示される実施形態においては、交換装置
は4つのマガジン位置13を有するが、準備状態で保持
される機能部材の数に応じてより多数または少数のマガ
ジン位置13を含んでもよい。マガジン位置13はそれ
ぞれ保持装置14を含む。保持装置14は、詳細には図
示されないが接続ヘッド11に設けられる手段を固定し
てレンズホルダ10を定着させる作動装置として機能す
るロック及びロック解除装置15と共に、レンズホルダ
10をしっかり捕らえて保持する。同時に、保持装置1
4は固定装置16を備える。固定装置16は、双方向矢
印Bの方向に垂直移動が可能で、2本の固定ピン17を
有する。この2本の固定ピンが、レンズホルダ10のグ
リップ部材19に設けられた対応する穴18と共に作用
し、レンズホルダ10をマガジン位置13に捕らえ保持
する。さらに、マガジン位置13の各保持装置14は、
全マガジン位置に共通する支持レール20上に支持面部
分を有する。レンズホルダ10は、マガジン位置13に
配置されて保持されると、そのグリップ部材19と前方
面により、マガジン位置13の支持面部分に保持され
る。
In the illustrated embodiment, the changer has four magazine positions 13, but may include more or fewer magazine positions 13 depending on the number of functional members held in a ready state. The magazine positions 13 each include a holding device 14. The holding device 14 securely captures and holds the lens holder 10 together with a lock and unlock device 15 that functions as an actuator for fixing the lens holder 10 by fixing means provided on the connection head 11 (not shown in detail). . At the same time, the holding device 1
4 comprises a fixing device 16. The fixing device 16 can move vertically in the direction of the bidirectional arrow B and has two fixing pins 17. The two fixing pins work together with the corresponding holes 18 provided in the grip member 19 of the lens holder 10 to capture and hold the lens holder 10 at the magazine position 13. Further, each holding device 14 at the magazine position 13
It has a support surface on a support rail 20 common to all magazine positions. When the lens holder 10 is arranged and held at the magazine position 13, the lens holder 10 is held on the support surface portion of the magazine position 13 by the grip member 19 and the front surface.

【0021】保持装置14の設計、すなわちその保持及
び支持部材の設計は実質的に、使用されるレンズホルダ
10の設計仕様次第であり、多くの方法で変更が可能で
ある。例えば、保持及び固定はさみ(トング)を使用し
てグリップ部材19を捕らえ保持することも考え得る。
双方向矢印Cの方向に移動可能なピンとして概略的に示
されているロック及びロック解除装置15には、レンズ
ホルダ10を接続ヘッド11にロックして固定する場合
に設けられた手段に適合する作動装置を使用することも
できる。
The design of the holding device 14, ie the design of its holding and supporting members, depends substantially on the design specifications of the lens holder 10 used and can be varied in many ways. For example, it is conceivable to use the holding and fixing scissors (tongues) to catch and hold the grip member 19.
The locking and unlocking device 15, shown schematically as a pin movable in the direction of the double arrow C, is compatible with the means provided for locking and fixing the lens holder 10 to the connection head 11. Actuators can also be used.

【0022】接続ヘッド11に取付けられた切削ノズル
21を、レンズホルダ10と同じマガジン位置13にお
いて接続ヘッドから取り外すため、あるいは切削ノズル
21を接続ヘッドに取付けるため、各マガジン位置13
は、切削ノズルを捕らえ保持するための保持装置として
収容装置(receiving device)22を有し、切削ノズル
21はこの収容装置22に係合状態を形成すべく挿入可
能である。切削ノズル21を接続ヘッド11から取外す
または切削ノズルを接続ヘッドに固定するため、収容装
置22は、図中双方向矢印A’で示すいずれの回転方向
にも回転可能である。
In order to remove the cutting nozzle 21 attached to the connection head 11 from the connection head at the same magazine position 13 as the lens holder 10, or to attach the cutting nozzle 21 to the connection head, each magazine position 13
Has a receiving device 22 as a holding device for catching and holding the cutting nozzle, and the cutting nozzle 21 is insertable into the receiving device 22 to form an engagement state. To remove the cutting nozzle 21 from the connection head 11 or to fix the cutting nozzle to the connection head, the storage device 22 is rotatable in any rotational direction indicated by a bidirectional arrow A ′ in the figure.

【0023】図2に示すように、1つのマガジン位置1
3に切削ノズル21の収容装置22を複数設けることが
できる。各収容装置22は収容ヘッド23を有し、この
収容ヘッド23内に上向きに開口した収容スペース24
が形成されている。収容スペース24の内周面には、切
削ノズル21の支持フランジ26のための支持ショルダ
25が形成されている。収容スペース24の内壁は、支
持ショルダ25と収容スペース24の開口との間が非円
形形状、例えば六角形または八角形になっていて、収容
装置22の収容ヘッド23に回転方向において係合状態
を形成して挿入された切削ノズル21にトルクを伝える
ことができる。
As shown in FIG. 2, one magazine position 1
A plurality of storage devices 22 for the cutting nozzles 21 can be provided in 3. Each storage device 22 has a storage head 23, and a storage space 24 opened upward in the storage head 23.
Are formed. A support shoulder 25 for a support flange 26 of the cutting nozzle 21 is formed on the inner peripheral surface of the storage space 24. The inner wall of the storage space 24 has a non-circular shape between the support shoulder 25 and the opening of the storage space 24, for example, a hexagonal or octagonal shape, and is engaged with the storage head 23 of the storage device 22 in the rotational direction. The torque can be transmitted to the formed and inserted cutting nozzle 21.

【0024】収容装置22の各収容ヘッド23は、両方
向に操作可能なねじドライブ27に滑動不可能に嵌着さ
れている。収容ヘッド23は、軸方向においては、圧縮
ばね構造28の力に抗して移動自在にねじドライブ27
に保持されている。切削ノズル21が収容スペース24
に挿入されると、収容ヘッド23は、切削ノズルへの損
傷を避けるべく弾性によって撓むことができる。一方、
切削ノズル21を接続ヘッド11にねじ込む際には、圧
縮ばね構造28により、互いにねじ固定される2つのね
じが所定の限定された力で互いに係合することが保証さ
れ、この結果、これら2つのねじに損傷を与える恐れな
く確実なねじ接続が保証される。
Each storage head 23 of the storage device 22 is non-slidably fitted to a screw drive 27 that can be operated in both directions. The receiving head 23 is movably movable in the axial direction against the force of the compression spring structure 28.
Is held in. The cutting nozzle 21 is the storage space 24
When inserted into the storage head 23, the receiving head 23 can elastically flex to avoid damage to the cutting nozzle. on the other hand,
When screwing the cutting nozzle 21 into the connection head 11, the compression spring structure 28 ensures that the two screws which are screwed together engage with each other with a certain limited force, so that these two A secure screw connection is guaranteed without risk of damage to the screw.

【0025】切削ノズル21に作用する過度に強いトル
クによりねじが損傷を受けないことを保証するため、ね
じドライブ27には適当なトルク制御装置が設けられて
いる。例えば、スリップ継手(slipping coupling)など
をこの目的で設けることができる。
In order to ensure that the screw is not damaged by excessively strong torque acting on the cutting nozzle 21, the screw drive 27 is provided with a suitable torque control. For example, a slip coupling may be provided for this purpose.

【0026】個々の収容装置22を、図2に示される静
止位置からねじ係合及びねじ解除位置に、及びその逆方
向に移動可能にするため、ねじドライブ27は、作動ド
ライブ30により昇降が可能な保持キャリッジ29に取
付けられている。作動ドライブ30は、電気モータまた
は気体圧シリンダとして構成することができる。
The screw drive 27 can be moved up and down by an actuating drive 30 so that the individual storage devices 22 can be moved from the rest position shown in FIG. 2 to the screw engaging and unscrewing positions and vice versa. Mounted on the holding carriage 29. The actuation drive 30 can be configured as an electric motor or a pneumatic cylinder.

【0027】保持キャリッジ29は、マガジン位置13
に設けられたガイド及び保持フレーム32のガイドレー
ル31上を案内される。
The holding carriage 29 is located at the magazine position 13
Are guided on the guide rails 31 of the guide and holding frame 32 provided in the frame.

【0028】各収容装置22に対して個々のねじドライ
ブ27を設ける代わりに、適当な伝動手段を介して各収
容装置に駆動力を伝える単一のドライブを設け、マガジ
ン位置13の複数の収容装置を一緒に駆動することもで
きる。
Instead of providing an individual screw drive 27 for each receiving device 22, a single drive for transmitting the driving force to each receiving device via suitable transmission means is provided, and a plurality of receiving devices at the magazine position 13 are provided. Can be driven together.

【0029】本発明による交換装置は以下の方法で動作
する。
The switching device according to the invention operates in the following manner.

【0030】一定加工期間の経過後、接続ヘッド11の
集光光学系9及びその切削ノズル21を交換する場合、
門型ユニットの加工アーム12により接続ヘッド11を
交換装置の空のマガジン位置に案内する。そして、切削
ノズル21が収容装置22内に挿入されるまで接続ヘッ
ド11を降下させるかあるいは収容装置22を上昇させ
るかにより、収容装置22が切削ノズル21を挟持でき
るマガジン位置の地点まで接続ヘッド11を移動させ
る。各マガジン位置において、更なる保持装置として収
容装置22が1つだけ設けられている場合には、レンズ
ホルダ10は、その前方面及びグリップ部材19の下側
部が支持レール20に突当たるように、この位置に適切
に保持される。一方、そのマガジン位置13に複数の収
容装置22が設けられている場合には、まず切削ノズル
21を接続ヘッド11から取り外して収容装置22に保
持する。
When the condensing optical system 9 of the connection head 11 and its cutting nozzle 21 are replaced after a certain processing period has elapsed,
The connection head 11 is guided to the empty magazine position of the exchange device by the processing arm 12 of the portal unit. Then, depending on whether the connection head 11 is lowered or the storage device 22 is raised until the cutting nozzle 21 is inserted into the storage device 22, the connection head 11 is moved to a magazine position where the storage device 22 can clamp the cutting nozzle 21. To move. In each magazine position, if only one storage device 22 is provided as a further holding device, the lens holder 10 is arranged such that its front surface and the lower side of the gripping member 19 abut against the support rail 20. , Properly held in this position. On the other hand, when a plurality of storage devices 22 are provided at the magazine position 13, first, the cutting nozzle 21 is removed from the connection head 11 and held in the storage device 22.

【0031】接続ヘッド11が、その前方面及びそのグ
リップ部材19の下側部により支持レール20に保持さ
れると、固定装置16が下方に移動することにより、固
定ピン17がグリップ部材19の穴18に係合し、レン
ズホルダ10をマガジン位置13にしっかりと保持す
る。マガジン位置13に単一の収容装置22が設けられ
ている場合、切削ノズル22が接続ヘッドからまだ取り
外されていなければ、切削ノズル21を収容装置22に
より捕らえると同時に、切削ノズルのねじを緩めること
により接続ヘッド11から取り外す。そして、レンズホ
ルダ10を固定した後、レンズホルダを接続ヘッド11
に固定しているロック手段を、ロック及びロック解除装
置15の補助により解除する。こうして、接続ヘッド1
1をマガジン位置13から移動させることができるの
で、集光光学系を備えるレンズホルダ10及び対応する
切削ノズル21を接続ヘッド11から取り外すことがで
きる。
When the connecting head 11 is held on the support rail 20 by its front surface and the lower side of the grip member 19, the fixing device 16 moves downward, so that the fixing pin 17 18 to hold the lens holder 10 firmly in the magazine position 13. If a single storage device 22 is provided at the magazine position 13 and the cutting nozzle 22 is not yet removed from the connection head, the cutting nozzle 21 is captured by the storage device 22 and the screw of the cutting nozzle is loosened at the same time. To remove from the connection head 11. Then, after fixing the lens holder 10, the lens holder is connected to the connection head 11.
Is unlocked with the aid of the lock and unlock device 15. Thus, the connection head 1
Since the lens holder 1 can be moved from the magazine position 13, the lens holder 10 having the condensing optical system and the corresponding cutting nozzle 21 can be removed from the connection head 11.

【0032】この後、次の加工に適した関連する切削ノ
ズル21を備えた集光光学系9のセットが準備状態で保
持されている別のマガジン位置に、接続ヘッド11を移
動する。続いて、今度は逆の順序で、まずレンズホルダ
10を接続ヘッド11に挿入し、ロック及びロック解除
装置15の補助により接続ヘッド11にロックする。そ
して、固定装置16の固定ピン17をグリップ部材19
の穴18から引き出すことにより、保持装置14からレ
ンズホルダ10を解除する。レンズホルダ10の挿入と
同時に、単一の収容装置22の場合には、この収容装置
22の補助により下方から切削ノズル21を取付ける。
Thereafter, the connection head 11 is moved to another magazine position in which a set of the condensing optical system 9 having the associated cutting nozzle 21 suitable for the next processing is held in a ready state. Subsequently, the lens holder 10 is first inserted into the connection head 11 in the reverse order, and is locked to the connection head 11 with the aid of the lock and unlock device 15. Then, the fixing pin 17 of the fixing device 16 is connected to the grip member 19.
The lens holder 10 is released from the holding device 14 by pulling the lens holder 10 out of the hole 18. At the same time as the insertion of the lens holder 10, in the case of a single storage device 22, the cutting nozzle 21 is mounted from below with the assistance of the storage device 22.

【0033】切削ノズル21を接続ヘッド11から取り
外す場合には、収容装置22がその静止位置からねじ係
合及びねじ解除位置に移動可能かどうかにより、収容装
置22をそのねじ係合及びねじ解除位置に移動させる
か、あるいは接続ヘッド11を下方に移動させるかして
切削ノズル21をまず収容装置22の収容ヘッド23の
収容スペース24に挿入する。続いて、ねじドライブ2
7を補助的に使用し、切削ノズル21を接続ヘッド11
から解除すべく緩める。次に、必要であれば収容装置2
2をその静止位置に戻しながら、接続ヘッド11を収容
装置22から取り外す。切削ノズル21を接続ヘッド1
1にねじ込む場合には逆の手順を行う。この場合、圧縮
ばね構造により、互いにねじ結合する切削ノズル21と
接続ヘッド11のねじが、所定の制限された力で相互に
係合し、ねじに対する損傷が回避されることが保証され
る。
When the cutting nozzle 21 is to be removed from the connection head 11, the receiving device 22 is moved from its stationary position to the screw-engaging and unscrewing position. The cutting nozzle 21 is first inserted into the storage space 24 of the storage head 23 of the storage device 22 by moving the connection head 11 downward. Then, screw drive 2
7 is used as an auxiliary, and the cutting nozzle 21 is connected to the connection head 11.
Loosen to release from. Next, if necessary, the accommodation device 2
The connection head 11 is detached from the storage device 22 while returning 2 to its rest position. Connect cutting head 21 to cutting nozzle 21
When screwing into 1, the reverse procedure is performed. In this case, the compression spring structure ensures that the screw of the cutting nozzle 21 and the screw of the connecting head 11 that are screwed together engage with each other with a predetermined limited force and that damage to the screw is avoided.

【0034】上記のねじによる相互結合は、切削ノズル
21が所定の方法で接続ヘッド11の所望位置まで移動
し、ねじドライブ27に作用するトルクをモニタリング
して決定する所定のトルクでねじ込まれると終了する。
The above-described screw connection is terminated when the cutting nozzle 21 moves to a desired position of the connection head 11 in a predetermined manner and is screwed with a predetermined torque determined by monitoring the torque applied to the screw drive 27. I do.

【0035】トルクを制限またはモニタリングすること
によっても、過度に強いねじ込み力によるねじの破損ま
たは損傷を同様に防ぐことができる。
Limiting or monitoring the torque can also prevent breakage or damage of the screw due to excessively strong screwing forces.

【0036】切削ノズル21が収容装置22から取り外
されると、新しい集光光学系及び新しい切削ノズル21
を備えた接続ヘッド11はワークピースのさらなるレー
ザ加工に備える。
When the cutting nozzle 21 is removed from the storage device 22, a new focusing optical system and a new cutting nozzle 21 are removed.
Is provided for further laser machining of the workpiece.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明による交換装置の非常に簡素化した斜
視図である。
FIG. 1 is a very simplified perspective view of an exchange according to the invention.

【図2】 本発明による交換装置における、切削ノズル
のねじ係合及びねじ解除装置を複数示す、部分的に切断
した側面図である。
FIG. 2 is a partially cut-away side view showing a plurality of screwing and unscrewing devices for a cutting nozzle in an exchange device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 集光光学系、10 レンズホルダ、11 接続ヘッ
ド、13 マガジン位置、14 保持装置、15 作動
装置、16 固定装置、17 固定ピン、18穴、19
グリップ部材、20 支持レール、21 切削ノズ
ル、22 収容装置、23 収容ヘッド、24 収容ス
ペース、25 支持ショルダ、26 支持フランジ、2
7 ばねドライブ、28 圧縮ばね、29 保持キャリ
ッジ、30 作動ドライブ、32 ガイド及び保持フレ
ーム。
9 condensing optical system, 10 lens holder, 11 connection head, 13 magazine position, 14 holding device, 15 operating device, 16 fixing device, 17 fixing pin, 18 hole, 19
Grip member, 20 support rail, 21 cutting nozzle, 22 storage device, 23 storage head, 24 storage space, 25 support shoulder, 26 support flange, 2
7 Spring drive, 28 compression spring, 29 holding carriage, 30 working drive, 32 guide and holding frame.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C002 AA05 DD14 GG03 LL00 4E068 CD14 CD15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3C002 AA05 DD14 GG03 LL00 4E068 CD14 CD15

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザビームによりワークピースを加工
する接続ヘッド(11)のレンズホルダ(10)用の交
換装置であって、前記交換装置は少なくとも2つのマガ
ジン位置(13)を有し、各マガジン位置は、 レンズホルダ(10)を捕らえて保持する保持装置(1
4)と、 さらなる機能部材(21)を捕らえて保持するさらなる
保持装置(22)と、 接続ヘッド(11)に設けた手段を固定してレンズホル
ダ(10)を固定する作動装置(15)と、 接続ヘッド(11)の前記さらなる機能部材(21)を
接続ヘッド(11)に固着する手段を締め付けるさらな
る作動装置(23)と、を有し、 これにより、レンズホルダ(10)と前記さらなる機能
部材(21)とを同じマガジン位置(13)において接
続ヘッド(11)から取り外すまたは接続ヘッド(1
1)に取り付けることができ、 さらに、前記さらなる保持装置(22)は切削ノズル
(21)のねじ係合及びねじ解除装置として構成され
る、交換装置において、 前記さらなる保持装置(22)は、係合状態を形成して
収容された切削ノズル(21)を取り囲む、切削ノズル
(21)の収容装置(22)として構成されていることを
特徴とする交換装置。
1. An exchange device for a lens holder (10) of a connecting head (11) for processing a workpiece by means of a laser beam, said exchange device having at least two magazine positions (13), each of which has a magazine position. The position is determined by the holding device (1) that captures and holds the lens holder (10).
4), a further holding device (22) for capturing and holding a further functional member (21), and an actuating device (15) for fixing means provided on the connection head (11) to fix the lens holder (10). A further actuating device (23) for tightening the means for fixing the further functional member (21) of the connecting head (11) to the connecting head (11), whereby the lens holder (10) and the further function The member (21) is removed from the connection head (11) at the same magazine position (13) or the connection head (1) is removed.
1) wherein said further holding device (22) is further configured as a screw engagement and unscrewing device for a cutting nozzle (21). A cutting nozzle surrounding a cutting nozzle (21) housed in a mating state
An exchange device configured as the storage device (22) of (21).
【請求項2】 請求項1に記載の交換装置において、少
なくとも1つのマガジン位置(13)に少なくとも2つ
の収容装置(22)が設けられていることを特徴とする
交換装置。
2. The switching device according to claim 1, wherein at least two storage devices (22) are provided in at least one magazine position (13).
【請求項3】 請求項1または2に記載の交換装置にお
いて、それぞれの収容装置(22)は退避位置から、ね
じ係合及びねじ解除位置に、及びその逆方向に移動が可
能であることを特徴とする交換装置。
3. The exchange device according to claim 1, wherein each of the storage devices (22) is movable from a retracted position to a screw engaged and unscrewed position and vice versa. Characteristic exchange device.
【請求項4】 請求項3に記載の交換装置において、1
つのマガジン位置(13)にある複数の収容装置(2
2)は、その退避位置からねじ係合及びねじ解除位置
に、またはその逆方向に共に移動が可能であることを特
徴とする交換装置。
4. The switching device according to claim 3, wherein
Storage devices (2) in one magazine position (13)
2) An exchange device characterized in that it can be moved from its retracted position to a screw engagement and screw release position or vice versa.
【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の交換
装置において、各収容装置(22)は、ばね、好ましく
は圧縮ばね(28)を介してねじドライブ(27)に支
持されていることを特徴とする、交換装置。
5. The exchange device according to claim 1, wherein each housing device (22) is supported on a screw drive (27) via a spring, preferably a compression spring (28). An exchange device, characterized in that:
【請求項6】 請求項5に記載の交換装置において、前
記ねじドライブ(27)は、少なくともねじ込み方向に
作用するトルクを制限する手段を有することを特徴とす
る、交換装置。
6. The changer according to claim 5, wherein the screw drive (27) has means for limiting at least the torque acting in the screwing direction.
【請求項7】 請求項5または6に記載の交換装置にお
いて、各収容装置(22)が専用ねじドライブ(27)
により作動可能であることを特徴とする交換装置。
7. The exchange device according to claim 5, wherein each housing device (22) is a dedicated screw drive (27).
An exchange device operable by a computer.
【請求項8】 請求項5または6に記載の交換装置にお
いて、1つのマガジン位置(13)にある複数の収容装
置(22)が共通のねじドライブ(27)により作動可
能であることを特徴とする交換装置。
8. The exchange device according to claim 5, wherein a plurality of storage devices (22) in one magazine position (13) can be operated by a common screw drive (27). Exchange equipment.
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