JP2006312182A - レーザ加工機のノズル清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの汚れをブラシの回転駆動用モータ等の動力源を使用せず簡単な機構でブラシを回転させてノズルをクリーニングするノズル清掃装置を提供する。
【解決手段】ブラシ１０を取付けたドラム９の回転軸１５に歯車１２を組込み、その歯車に噛み合う回転軸に羽根１３を設け、その羽根に向けてノズル６からのアシストガスを吹き込んでブラシ１０を回転する。或いはドラムの回転軸と一体に羽根を取付け、その羽根にノズルからのアシストガスを吹き込んでブラシを回転させてノズルをクリーニングする。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザ加工機のノズルに付着したスパッタ等の汚れをブラシの付いたドラムを回転させてクリーニングするノズル清掃装置に関する。

レーザ加工機におけるノズルは加工中に跳ね上がるスパッタ等が周囲に付着して汚れたり、ノズル孔にスパッタが少しずつ付着して、レーザ光の照射やアシストガスの吐出に支障をきたすことになる。

従来は作業者がノズル汚れを定期的に或いはノズル汚れ状態を見て、汚れがひどい場合はブラシで擦ってクリーニングしたり、ノズルに付着したスパッタをヤスリで擦って取り除いたりして手作業で行なっていた。そこで改善された従来技術のノズルクリーニング装置はクリーニング用ブラシを専用モータで回転させて行なう装置であり大掛かりでコストもかかる装置となっていた。

特開平５−２５３６９０号公報 特開平７−１８５８６５号公報

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。
その目的は、特別な動力を設けずに簡単な装置によりブラシを具備したドラムを回転させてノズルをクリーニングすることにある。

請求項１に記載の発明は、レーザ加工機の加工ヘッド先端部に設けられたノズルをワーク載置部材である例えば加工テーブルの一端に前記ノズルを清掃するためのブラシを具備したドラムを回転自在に備え、その回転軸または他の回転軸に羽根を組付けて前記ノズル孔からアシストガスを前記羽根に吹きつけることにより前記羽根を組付けた回転軸を回転させ、その駆動力で前記ブラシを具備したドラムを回転させてノズルを清掃するノズル清掃装置を得る。

請求項２に記載の発明は、前記ブラシの回転方向をノズルの軸線方向と同一にする。請求項３に記載の発明は、ノズルの軸線方向に直交方向にして回転してノズルを効率よくクリーニングを行なう。
請求項４に記載の発明は、ノズルをクリーニングするブラシの回転台自体を回転することによりノズルの全周に渡りクリーニングすることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、ノズルをブラシによりクリーニングを行なうノズル清掃装置をワーク載置部材である例えば加工テーブルやワークパレットの一端に設けられた取付台にブラシを回転自在に設ける。ノズルからのアシストガスを回転軸に組込まれた羽根に向けて吹きつけることにより、回転軸を介してブラシを勢いよく回転させることができる。従って特別な動力を用いずにアシストガスを吹きつける駆動力によりブラシを具備したドラムを回転してノズルをクリーニングすることができる。

請求項２に記載の発明によればブラシの回転軸をノズルからのアシストガス吹きつけ方向と同一の向きにしたことことによりノズル周囲を効率よくクリーニングすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ブラシの回転軸をノズルからのアシストガス吹きつけ方向に直交する方向にしたことことにより請求項２に記載の装置に比べ一層簡単な機構でノズル周囲からノズル孔付近にかけて効率よくクリーニングすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は請求項３に記載の発明にノズル清掃装置自体を水平方向に回転自在にして、回転防止ストッパによりノズル清掃装置を固定にしてノズルのクリーニングを任意方向からできるようにしたノズル清掃装置。

以下、本発明のアシストガスを羽根に吹きつけ、ブラシを具備したドラムを回転することによりノズルをクリーニングするノズル清掃装置について図面に従って説明する。

本発明を以下に図面に基づいて説明する。
図１はレーザ加工機１の全体図である。
ワークＷは基台２上に設けられた加工テーブル２ａ上に載置されている。前記基台２の一方には図示しないガイドレールによりコラム３が図の前後方向であるＸ軸に沿って移動するようになっている。加工ヘッド４はコラム３に組込まれた図示しないガイドレールにより図の左右方向であるＹ軸に沿って移動するようになっている。
加工ヘッド４は上下方向のＺ軸に沿って移動するようになっている。また加工ヘッド４の先端にはノズルホルダ５が取付けられ、そのノズルホルダ５のさらに先端にはノズル６が螺合されている。このように構成された加工ヘッドはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動することにより、ワークＷをレーザ加工するようになっている。

レーザ加工が行なわれるとノズル６はワークＷから跳ね上がるスパッタ等やワークＷの燃焼により生ずる煙により次第に汚れてくるから、時々ノズル６をクリーニングする必要になってくる。そこで基台２上の一角にクリーニング装置７を設けて定期的にクリーニングするようになっている。

図２はそのノズル清掃装置７の詳細図で図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はその正面図である。
ノズル清掃装置の取付台８は前記基台２上に設けられた加工テーブル２ａ一角に設けられ、その中心には垂直にして回転軸１５を回転自在に設け、その回転軸１５の先端に羽根１３を固着して設けられている。
回転軸１５の中央部には歯車１２が固着されている。
一方、取付台８には前記歯車１２に噛み合うようにしてその両側には歯車１１，１１を有する回転軸１４，１４が回転自在に設けられている。
ノズルホルダ５へは電磁弁１７を介してアシストガスの供給源としてのコンプレッサ１８から配管を経由して圧縮空気が送り込まれるようになっている。圧縮空気をノズル孔６ａから吐出することで羽根１３の上方にノズル６が配置されたときに勢いよく羽根１３と共に歯車１２を回転させ、歯車１２に噛み合わされた歯車１１，１１が回転する。
歯車１１，１１の回転軸１４，１４の上方には台形のドラム９，９が組込まれていて、回転軸１４，１４と共に回転するようになっている。
ドラム９，９の周囲には樹脂系で作られた多数のブラシ１０，１０が設けられており、ドラム９，９の回転により、ノズル６がドラム９，９の間に位置したときに、ノズル６の外周がクリーニングされる。

ドラム９，９の回転によりノズル６をクリーニングされるが、ノズル６の全外周をクリーニング可能となるように、取付台８を加工テーブル２ａに設けられたピン１６を軸心にして回転させて３６０度の任意角度に設定ことができる。

図３は第２実施例を示し図３（ａ）はその平面図であり、図３（ｂ）は正面図を示す。
前記加工テーブル２ａの一角に設けられた取付台８の両側に支軸台２２，２２が設けられ、回転軸２１が支軸台２２，２２に回転自在に支えられている。回転軸２１の中央には羽根２３が固着されていて、ノズル６の孔６ａからのアシストガスの噴出しにより羽根２３と共に回転軸２１が回転するようになっている。

回転軸２１の中央部に羽根２３が固着され、羽根２３の両側に２つの台形のドラム１９，１９が固着されている。ドラム１９，１９の外周にはノズル清掃としての多数のブラシ２０，２０が取付けられている。
ノズル６からのアシストガスが羽根２３に吹きつけられ、回転軸２１が回転することにより、ドラム１９，１９が回転してブラシ２０，２０によりノズル６をクリーニングする。
この例ではアシストガスとしての例えば酸素ボンベ２５から電磁弁２４と配管を経由してノズルホルダ５に高圧酸素が送り込まれるようになっている。アシストガスとしては図２（ｂ）のように圧縮空気であってもかまわない。

ノズル６に対してブラシ２０，２０でクリーニングする方向は前記と同様に、取付台８を回転することや、ノズル６から吹きつけるアシストガスの羽根２３に当てる個所を図の手前か後側かにすることによりドラム１９，１９の回転方向を任意に変えることができる。
図３（ｂ）に示すように加工テーブル２ａ上に取付座２６を備え、その取付座２６に螺合するようにしてストッパボルト２７を組込んでいる。
ストッパボルト２７により、取付台８の回転は阻止される。

レーザ加工機の全体側面図 ノズル清掃装置の第一実施例、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図 ノズル清掃装置の第二実施例、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図

符号の説明

１ レーザ加工機
４ 加工ヘッド
５ ノズルホルダ
６ ノズル
７ ノズル清掃装置
９ ドラム
１０ ブラシ
１３ 羽根
１８ コンプレッサ
１９ ドラム
２０ ブラシ
２３ 羽根
２５ ボンベ
２７ ストッパボルト

Claims (4)

1. レーザ加工機の加工ヘッド先端部に設けられたノズルをブラシでクリーニングするノズル清掃装置において、前記ノズル中心にレーザ光及びアシストガスを吐出する孔を備えたノズルであって、ワークを載置して加工するためのワーク載置部材の一端に前記ノズルを清掃するためのブラシを具備したドラムを回転自在に設け、その回転軸または他の回転軸に羽根を組付けて前記ノズルからアシストガスを前記羽根に吹きつけることにより前記羽根を組付けた回転軸を回転させて、その駆動力で前記ブラシを具備したドラムを回転してノズルをクリーニングすることを特徴とするノズル清掃装置。
2. 請求項１に記載のノズル清掃装置において、前記ブラシ回転軸は前記ノズルのアシストガス吹きつけ方向と同一の向きにしたことを特徴とするノズル清掃装置。
3. 請求項１に記載のノズル清掃装置において、前記ブラシ回転軸は前記ノズルのアシストガス吹きつけ方向と直交の向きにしたことを特徴とするノズル清掃装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載のノズル清掃装置において、前記ノズル清掃装置自体を回転自在にして前記ワーク載置部材に取付け、その回転を規制するストッパを設けたことを特徴とするノズル清掃装置。

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