JP2008155254A - レーザ加工ヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】汎用性が高くて使い勝手の良いレーザ加工ヘッドを提供する。
【手段】レーザ加工ヘッドは、底部1aを有する筒状のボデー4を備えており、ボデー4には反射鏡12と第1集光レンズ20及び第2集光レンズ24が内蔵されている。レーザ光は、ボデー4の外周部に設けたレーザ光導入部5から光ファイバー8を介して反射鏡12に入射される。ボデー4の先端部にはインナーカバー35とフロントカバー34とが取付けられており、フロントカバー34に、フィラーワイヤー41を繰り出すチューブ取付け部37が設けられている。チャックを介して工作機械に取付けた使用と手持ち作業のいずれも選択できる。また、フィラーワイヤー41を使用した溶接とレーザ光のみの加工とも選択できる。
【選択図】図1
【手段】レーザ加工ヘッドは、底部1aを有する筒状のボデー4を備えており、ボデー4には反射鏡12と第1集光レンズ20及び第2集光レンズ24が内蔵されている。レーザ光は、ボデー4の外周部に設けたレーザ光導入部5から光ファイバー8を介して反射鏡12に入射される。ボデー4の先端部にはインナーカバー35とフロントカバー34とが取付けられており、フロントカバー34に、フィラーワイヤー41を繰り出すチューブ取付け部37が設けられている。チャックを介して工作機械に取付けた使用と手持ち作業のいずれも選択できる。また、フィラーワイヤー41を使用した溶接とレーザ光のみの加工とも選択できる。
【選択図】図1
Description
本願発明は、YAGレーザ等のレーザ光を使用して溶接や穴空けやエッチング等の加工を行うレーザ加工ヘッドに関するものである。
レーザ加工ヘッドには様々の構造のものが提案されており、かつ、実際に使用されている。レーザ加工ヘッド(或いはレーザ加工装置)を用途から見ると、おおむね溶接、穴空け、切断、エッチングに分類されるが、このうちで産業的には溶接の用途が多いと言える。溶接方法には、レーザ光の光でワークを溶かして溶接する方法と、繰り出されるフィラーワイヤーをレーザ光で溶融して溶接する方法、或いは、アーク溶接と併用する方法などがある。フィラーワイヤーを併用する方法は肉盛りできるため高強度溶接に適しており、その例が例えば特許文献1や特許文献2に開示されている。
また、自動操作と手動操作とによって分類することも可能であり、自動機に組み込む例としては、例えば特許文献3に記載されているようにロボットに取り付けたもの、例えば特許文献4,5に開示されているようにマシニングセンタ等の汎用工作機械に組み込んだもの、例えば特許文献6に開示されているように専用の加工機に組み込んだものがあり、他方、手動式(手持ち式)のものとしては、例えば特許文献7が挙げられる。
構造の違いは多岐にわたっており、例えば、レーザ光の導入方向と集光レンズの光軸との関係で見ると、レーザ光の導入方向と集光レンズの光軸とが同軸になっているものが大半であるが、例えば特許文献8に開示されているように、集光レンズの光軸とレーザ光導入方向とが直交していて反射鏡でレーザ光の方向を変換させているものもある。他方、他の視点からの改良手段として、ホコリや溶接滓等の異物が集光レンズに付着することを防止する保護レンズやエアー噴出手段を設けているもの(例えば特許文献9)、集光レンズを冷却するための水冷等の冷却装置を備えているもの、などがある。
特許第2588115号公報
特許第2811664号公報
特開平9−248697号公報
特開平9−248697号公報
特公平5−29500号公報
特許第3126175号公報
特表2005−516775号公報
特開2002−59285号公報
特開平11−226770号公報
従来のレーザ加工ヘッドは自動機用にしても手動式にしても専用品として製造されており、自動機取付け用のものと手動用のものとの互換性はなくて不便であった。また、フィラーワイヤーを使用して溶接用に使用する場合、溶接滓が飛散することが多く、このため前記したようにホコリや滓類や除去するためにエアーの噴出装置を設けているが、フィラーワイヤーの繰り出し部とは別にエアーの噴出装置を設けると構造が複雑化したり、加工箇所を移動させるにおいて邪魔になったりするという問題があった。
更に、レーザ光を反射鏡で反射させる場合、連続使用していると反射鏡もレーザ光によって高温になることがあるが、特許文献8では反射鏡には冷却の措置は講じられていないため、熱による問題が懸念される。特に、高い出力のレーザ光を使用するレーザ加工ヘッドではこの問題が顕著に現われる。
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
本願発明に係るレーザ加工ヘッドは、基本構成として、先端は開口して基端は閉塞した筒状のボデー、前記ボデーの内部に光軸がボデーの軸心と同じ方向に延びる姿勢で配置された集光レンズ、前記ボデーの内部のうち前記集光レンズよりも後ろ側の部分にボデーの外周部から光ファイバーにてレーザ光を照射するレーザ光導入部、前記レーザ光導入部から照射されたレーザ光を前記集光レンズに入射させるためにボデーの内部に配置した反射鏡、を備えている。
そして、請求項1の発明では、上記の基本構成に加えて、前記集光レンズの焦点はボデーの前方に位置しており、前記ボデーの先端部には、前記ボデーの前方のうち集光レンズの焦点までの間の部分の全部又は大部分若しくは一部を覆うフロントカバーが着脱自在に取付けられている。
請求項2の発明は、請求項1において、前記ボデーの底部には工作機械のチャックの取付け部が設けられている一方、前記フロントカバーには、前記集光レンズの焦点に向けて溶接用フィラーワイヤーを繰り出すチューブ装置の取付け部が設けられており、前記チューブ装置には、不活性ガスをフロントカバーの内部に噴出させるガス通路を設けている。
請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記反射鏡は、ボデーの内部に固着したリアブロック体に固定されており、前記リアブロック体に、反射鏡を冷却するための第1冷媒通路が形成されている一方、前記ボデーの内部には、凸面を相対向させた状態で第1集光レンズと第2集光レンズとの2つの集光レンズが配置されており、ボデーのうち前記両集光レンズの外側の部分にリング状部材を取付け、このリング状部材に環状(螺旋状を含む概念である)の第2冷却媒体通路が形成されている。
更に、請求項3の発明では、前記ボデーの内部のうち集光レンズよりも先端寄りに位置した部位には保護ガラスが配置されており、かつ、ボデーの先端部には、前記フロントカバーの内部に配置されると共にボデーの前方に突出したインナーカバーを着脱可能に取付けており、このインナーカバーには、前記不活性ガスを内部に導入するための穴が空けられている。
本願発明に係るレーザ加工ヘッドは、レーザ光はボデーの外周部から内部に導入された反射鏡で方向を変えて集光レンズに入るものであり、ボデーの基端部からレーザ光を導入するものではないため、請求項2のようにボデーの基端にチャックを取り付けることで工作機械(例えばマシニングセンタ、NC旋盤その他のNC工作機械、専用加工機)に簡単にセットしたり、或いは、手持ち式として使用したりすることが可能であり、このため自動用や手動用に使い分けることが簡単にできる。
また、フロントカバーはボデーに着脱できるため、例えば手持ち式として使用する場合はフロントカバーを取り外すことで作業者の視認性を高める、といったことも可能であり、このため使い勝手を向上させることができる。
また、請求項2のように、フロントカバーに溶接用フィラーワイヤーと活性ガスとを供給するチューブ装置を着脱可能に取り付けると、チューブ装置をフロントカバーに取付けたり取り外したりすることにより、レーザ加工ヘッドはフィラーワイヤーを使用した溶接と、レーザ光のみを使用した加工(溶接、穴空け、エッチングなど)とに簡単に使い分けることができ、このため用途のバリエーションをより一層広げることができる。
また、請求項2のように構成すると、フロントカバーの内部にホコリが溜まったり溶接滓が混入したりすることを溶接用の不活性ガスによって防止できるため、換言すると、溶接用の不活性ガスを利用して異物を排除できるため、異物排除用のエアー噴出部を設ける必要が無く、このため構造を簡単化できる。
請求項3の構成にすると、1)反射鏡と集光レンズとは共に冷却されため長時間の連続稼働を可能ならしめることができる、2)保護ガラスの存在によって集光レンズの汚れを防止できる、3)インナーカバーがあるためフロントカバーを取り外してもレーザ光が過度に露出することはなく安全性が高い、4)不活性ガスはインナーカバーに入り込むものと入り込まないものとに分けられて噴出の方向性が付与されるため、乱流を防止して溶接箇所を不活性雰囲気下に確実に保持できる、5)集光レンズはボデーはリング状部材とボデーとを介して冷却されるが、第2冷媒通路はリング状部材に形成されているため、例えばリング状部材とボデーとの間のシール装置は必要はなく、このため構造を簡単化することが可能になる、といった利点がある。
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1はレーザ加工ヘッドの縦断側面図、図2のうち(A)は図1の IIA-IIA視断面図、(B)は図1の IIB-IIB視断面図、(C)は(B)のC−C視断面図、(D)は図1の IID-IID視断面図、図3のうち(A)は前部の部分的な断面図、(B)は前部の分離断面図、図4は工作機械類に取付けた状態での縦断側面図、図5のうち(A)は手持ち使用の一例を示す側面図、(B)は(A)のB−B視断面図である。
(1).概略及び後部の構造
レーザ加工ヘッドは、底部1aを有する円筒状の第1筒体1と、第1筒体1の先端部ににねじ込みによって取付けた両端開口式の第2筒体2と、第2筒体2にねじ込みによって取付けた両端開口式の第3筒体3とを備えており、これら第1〜第3の筒体1,2,3の三者によって請求項に記載したボデー4が構成されている。各筒体1,2,3の外径は同径になっているが、外径を異ならせてもよい。また、円筒状にでなく例えば多角形の角筒状に形成することも可能である。
レーザ加工ヘッドは、底部1aを有する円筒状の第1筒体1と、第1筒体1の先端部ににねじ込みによって取付けた両端開口式の第2筒体2と、第2筒体2にねじ込みによって取付けた両端開口式の第3筒体3とを備えており、これら第1〜第3の筒体1,2,3の三者によって請求項に記載したボデー4が構成されている。各筒体1,2,3の外径は同径になっているが、外径を異ならせてもよい。また、円筒状にでなく例えば多角形の角筒状に形成することも可能である。
第1筒体1の周壁には、当該第1筒体1の内部にレーザ光を導入するためのレーザ光導入部5が設けられている。レーザ光導入部5は、第1筒体1にボルト6で固定された受け部材7を備えており、受け部材7に形成した穴に光ファイバー8が嵌め込まれている。受け部材7は第1筒体1に形成した穴に嵌まる突起部7aを有しており、このため光ファイバー8は、照射するレーザ光の光軸が第1筒体1の軸心と一致するように正確に位置されている。敢えて述べるまでもないが、光ファイバー8は可撓性のあるチューブ8aで被覆されている。
受け部材7には光ファイバー8を固定する止め具9がねじ込み等の適宜手段で固定されている。止め具9は、光ファイバー8を挟持できるように非環状に分断された部分9aを有しており、この分断された部分9aをボルト10で締め付けることで光ファイバー8を抜け不能に保持している。なお、受け部材7に止め部を一体形成するなどしてもよい。また、レーザ光導入部の構造は図示のものに限定されるものではなく、例えば光ファイバー8が固定されたねじ込み式の継手で構成し、この継手を第1筒体1の周壁にねじ込むといったことも可能である。
第1筒体1の底部1aの内面には側断面視直角三角形状のリアブロック11がボルト11aで固定されており、このリアブロック11の傾斜面に円板状の反射鏡12が固定されている。ボルト11aは軸心を挟んだ左右両側に配置されている。リアブロック11の傾斜面(前面)はボデー4の軸心に対して側面視で45度の角度で傾斜しており、このため、光ファイバー8から照射されたレーザ光は反射鏡12によって各ボデー4(筒体1,2,3)の軸心と同じ方向に向きが変えられる。
反射鏡12は、リング状の第1押さえ部材13を介してリアブロック11に固定されており、押さえ部材13はビス14でリアブロック11に固定されている。リアブロック11は、ピン11bで第1筒体1の底部1aに位置決めされている。なお、図2では反射鏡12は省略している。
リアブロック11例えばアルミやアルミ合金のように熱伝導率が高い金属を素材として製造されており、その内部には、請求項に記載した第1冷媒水通路の一例としての第1冷却水通路15が空いている。また、リアブロック11のうちレーザ光導入部5と反対側の部分には、第1冷却水通路15と連通した第1給水継手16と第1排水継手17とが接続されている。両継手16,17には、簡略表示したホース18が接続されている。ホース18は給排水装置に接続されている。両継手16,17は第1筒体1に貫通している。
なお、両継手16,17はボデー4の軸方向に離れて配置しているが、円周方向に離して配置することも可能である。また、第1冷却水通路15は、反射鏡12を万遍なく冷却するように略円形に形成することも可能である(この場合は、リアブロック11を2つの部材で構成すると加工が容易である。)。
(2).中間部の構造
第2筒体2は、第1筒体1の内面に入り込むねじ筒部2aを備えており、ねじ筒部2aよりもやや先端側に位置した部位に第1段部19を形成してこれに第1集光レンズ20を嵌め込んでいる。第1段部19にはこれよりも大径の第2段部21が連続しており、第2段部21に断面L形でリング状の第2押さえ部材22をビス23で締結しており、第2押さえ部材22で第1集光レンズ20を押さえ固定している。
第2筒体2は、第1筒体1の内面に入り込むねじ筒部2aを備えており、ねじ筒部2aよりもやや先端側に位置した部位に第1段部19を形成してこれに第1集光レンズ20を嵌め込んでいる。第1段部19にはこれよりも大径の第2段部21が連続しており、第2段部21に断面L形でリング状の第2押さえ部材22をビス23で締結しており、第2押さえ部材22で第1集光レンズ20を押さえ固定している。
第2筒体2のうち先端側の部分の内周は第2段部21の箇所よりも大径の雌ねじ部2bになっており、この雌ねじ部3dに第3筒体3のねじ筒部3aがねじ込まれている。第3筒体3のうちねじ筒部3aの付け根近くには、第2筒体2と同様の第1段部19と第2段部21とが第2筒体2のそれと相対向するように形成されており、第3筒体3の第1段部19に第2集光レンズ24が押さえ部材22で固定されている。
両集光レンズ20,24は一面が平坦で他面が凸の形態であり、第1集光レンズ20の曲面の曲率半径よりも第2集光レンズ24の曲率半径が大きくなっている。これは、両集光レンズ19,24の配置位置に基因したものであり、第2集光レンズ24の前方に軸方向に広がったある程度のスペースが必要であるため、第1集光レンズ19の焦点距離Fよりも第2集光レンズ24の焦点距離Fを大きくしているのである。
第3筒体3には前向きに開口した第1段部19と第2段部20とが形成されており、この前向きの第1段部19に保護ガラス25が押さえ部材22で固定されている。保護ガラス(或いは保護レンズ)25は両面ともフラットな円板状であり、レーザ光は屈折せずに透過するだけである。
既述のように第2筒体2と第3筒体3との外径は同径に設定されており、そして、両筒体2,3には、両者に跨がった状態のリング状部材27が外側から嵌め込まれており、ボルト28で押さえ固定されている。リング状部材27は両集光レンズ20,24の冷却手段の一例であり、第2冷媒通路の一例として、ほぼ360°の範囲で螺旋状に延びる第2冷却水通路29が形成されており、第2冷却水通路29の一端29aには第1給水継手30が接続されて、第2冷却水通路29の他端29bには第1給水継手31が接続されている。図では簡略表示しているが、両継手30,31にはホース32で接続されている。
本実施形態のリング状部材27は単一物であり、第2冷却水通路29は放電加工によって螺旋状に形成されている。従って、リング状部材27は放電加工が可能な金属素材(例えば亜鉛、亜鉛合金、アルミ、鉄など)からなっている。リング状部材27はボルト28で押さえ固定しているので、ボデー4の軸心回りに回転させた任意の姿勢に保持することができ、従って、継手30,31の位置を外周回りに自在に変更できる。また、軸方向の位置も調整することができる。
集光レンズ20,24の冷却には他の手段も採用できる。例えば、リング状部材27の内周面に環状又は螺旋状の溝を形成して、リング状部材を筒体2,3に嵌め込むことにより、リング状部材27と筒体2,3との間に第2冷却水通路を形成することができる。或いは、リング状部材27を内外二つの円筒体で構成して、両者の合わせ面に第2冷却水通路を形成することも可能である(この場合は、第2冷却水通路はグルグルと多条に巻いた状態に形成できる。また、内外の円筒体の合わせ面にはシール手段を設ける必要がある。)。
(3).前部の構造
第3筒体3の先端部には、金属製(樹脂製でも良い)のフロントカバー34とインナーカバー35とが取付けられている。フロントカバー34は第3筒体3の先端部の外周にねじ込みによって取付けられており(従って着脱自在である)、全体としては先窄まりのテーパ状に形成されている。また、フロントカバー34には、軸線に対して傾斜した背面を有する大径の肩部34aが形成されており、肩部34aに溶接用のチューブ36を固定する取付け部37が設けられている。
第3筒体3の先端部には、金属製(樹脂製でも良い)のフロントカバー34とインナーカバー35とが取付けられている。フロントカバー34は第3筒体3の先端部の外周にねじ込みによって取付けられており(従って着脱自在である)、全体としては先窄まりのテーパ状に形成されている。また、フロントカバー34には、軸線に対して傾斜した背面を有する大径の肩部34aが形成されており、肩部34aに溶接用のチューブ36を固定する取付け部37が設けられている。
取付け部37は、肩部34aを貫通してフロントカバー34の内部に入り込む筒状の第1ガイド体38と、ガイド体38と同心でかつフロントカバー34の肩部34aにねじ込みによって固着される筒状の第2ガイド体39とから成っており、図3に明瞭に示すように、第1ガイド体38の後端部にフランジ38aを形成してこのフランジ38aをフロントカバー34の段違い穴に嵌め込んでおり、このため第1ガイド体38は第2ガイド体39で押さえ固定されている。第2ガイド体39にはチューブ36が継手40によって接続されるようになっている。
チューブ36の内部にはフィラーワイヤー41が通っており、フィラーワイヤー41は図示しない繰り出し機によって所定速度で繰り出される。また、チューブ36の内部にはアルゴン等の不活性ガスが通るようになっており、フィラーワイヤー41及び不活性ガスはチユーブ36からガイド体38,39に送り出される。そして、第1ガイド体38の付け根寄り部位には,不活性ガスをフロントカバー34の内部に噴出させるためのバイパス穴42が空いている。
第1ガイド体38と第2ガイド体39を一体の構造としたり、或いは、第2ガイド体38と第2ガイド体39とをチューブ36に一体に接続するといったこと、或いは、フィラーワイヤー41と不活性ガスの通路とをフロントカバー34に形成する、といったことも可能である。
フロントカバー34は、その大部分を構成する本体部と本体部に嵌め込み装着した先端部材34bとが構成されている。勿論、全体を一体物で製造することも可能であるが、本実施形態のように先端部材34bを別部材にすると、先端部が破損したら部分的に交換できる利点や、加工が容易である利点、或いは、先端部材34bを透明な樹脂製として視認性を高め得る利点などがある。先端部材34bを先窄まり形状になっている。
インナーカバー35は、第3筒体3の内周部にねじ込みによって取り付けられたストレート状の基部と、これに一体に連続した先窄まりテーパ状部とからなっており、テーパ角度はフロントカバー34の内周の角度と略同じになっている。そして、インナーカバー35の基端寄り部位には、第1ガイド体38のバイパス穴42から噴出した不活性ガスをインナーカバー35の内部に導くための通気穴43が空いている。図面では通気穴43は一つしか表示してないが、複数個設けることも可能である。
フロントカバー34の先端面は第2集光レンズ24の焦点Fとほぼ一致しているが(一般には、第2集光レンズ24の焦点Fはフロントカバー34の先端面よりも若干の寸法だけ突出させるのが良いと言える)、インナーカバー35の先端は第2集光レンズ24の焦点Fよりもある程度の寸法だけ後ろ側に位置している。
不活性ガスがインナーカバー35の内部に導入されるため、インナーカバー35の内部は加工時には常に正圧状態に保持されており、このためホコリ類や溶接滓のような異物が保護ガラス25に付着することを抑制できる。また、保護ガラス25が汚れても、フロントカバー34とインナーカバー35とは簡単に取り外せるため保護ガラス25の清掃も容易に行える。また、フロントカバー34は先窄まりになっているため、不活性ガスは拡散することなくレーザ光の焦点Fの箇所に充満しており、このため溶接箇所を確実な不活性環境下に保持できる。
(4).使用態様
図4に示すように、第1筒体1の後端面には、チャック取付け部の一例としてのセンターピン44を介して工作機械用チャック45を固定することができる。センターピン44は第1筒体1の底部1aにねじ込みや強制嵌合によって取付けている。チャック45は従来のものと同様であり、センターピン45に嵌まる穴とテーパ状部45aと抜け止め頭部45bとを有している。センターピン44をチャック45に嵌め入れてから回転させると、ヘッドがチャック45に固定される。チャック45は、NC旋盤のヘッドやマシニングセンタのヘッドなど、各種工作機械のヘッド部46に嵌着させることができる。
図4に示すように、第1筒体1の後端面には、チャック取付け部の一例としてのセンターピン44を介して工作機械用チャック45を固定することができる。センターピン44は第1筒体1の底部1aにねじ込みや強制嵌合によって取付けている。チャック45は従来のものと同様であり、センターピン45に嵌まる穴とテーパ状部45aと抜け止め頭部45bとを有している。センターピン44をチャック45に嵌め入れてから回転させると、ヘッドがチャック45に固定される。チャック45は、NC旋盤のヘッドやマシニングセンタのヘッドなど、各種工作機械のヘッド部46に嵌着させることができる。
レーザ加工ヘッドは人が手で持って操作することも可能である。この場合、フィラーワイヤー41を使用した溶接作業の場合は、図1の状態のままで使用される。フィラーワイヤー41を使用しないレーザ光のみによる加工の場合は、チューブ36を取り外してフロントカバー34は取付けた状態で作業する場合と、図5に示すようにフロントカバー34は取り外して使用する場合とが可能である。第2集光レンズ24の焦点Fをフロントカバー34の先端に一致させているので、第2集光レンズ24をワークWの表面に当たることにより、レーザ光の焦点Fが自動式に設定される(つまり、フロントカバー34が位置決め部材を兼用している。)。
他方、ワークWの表面に凹凸がある場合や加工面を見ながら作業したい場合は、視認性を良くするため、図5に示すようにフロントカバー34を取り外して使用すればよい。第3筒体3(又はインナーカバー35)にブラケット48を取付けて、このブラケット48に、細いパイロットレーザ光(緑、赤、青など)を照射する複数個の発光ダイオードランプ49を取付けて、複数の発光ダイオードランプ49から照射されたパイロットレーザ光が第2集光レンズ24の焦点Fと交叉するように設定しておくと、加工用レーザ光の焦点Fを視認しやすくなる。
手持ちして使用する場合は、作業の容易性の点から、図5(B)に示すようにハンドル50を設けるのが好ましい。ハンドル50は、例えばリング状体27又はボデー4にねじによって取付けることが可能である。勿論、使用しないときは取り外せばよい。
(5).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばボデーは3つの筒体で構成する必然性はなく、単一の部材で構成したり、2つの部材で構成したりすることも可能である。ボデーの底部を周壁部とは別部材で構成することも可能である。
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えばボデーは3つの筒体で構成する必然性はなく、単一の部材で構成したり、2つの部材で構成したりすることも可能である。ボデーの底部を周壁部とは別部材で構成することも可能である。
集光レンズは1枚でも良い。加工の種類によっては集光レンズの冷却が必要ない場合も有り得るが、この場合はリング状部材27を取り外すか、ホース32を外すか、或いは、ホース32に冷却水を通さずにおいたら良い。フィラーワイヤーは繰り出さずにチューブ36に不活性ガスだけを通して、レーザ光のみによる加工を不活性環境下で行うことも可能である。
1 ボデーを構成する第1筒体
2 ボデーを構成する第2筒体
3 ボデーを構成する第3筒体
4 ボデー
5 レーザ光導入部
8 光ファイバー
11 リアブロック
12 反射鏡
15 第1冷却水通路
20 第1集光レンズ
24 第2集光レンズ
27 リング状部材
30 第2冷却水通路
34 フロントカバー
35 インナーカバー
36 溶接用チューブ
37 チューブ取付け部
2 ボデーを構成する第2筒体
3 ボデーを構成する第3筒体
4 ボデー
5 レーザ光導入部
8 光ファイバー
11 リアブロック
12 反射鏡
15 第1冷却水通路
20 第1集光レンズ
24 第2集光レンズ
27 リング状部材
30 第2冷却水通路
34 フロントカバー
35 インナーカバー
36 溶接用チューブ
37 チューブ取付け部
Claims (3)
- 先端は開口して基端は閉塞した筒状のボデー、前記ボデーの内部に光軸がボデーの軸心と同じ方向に延びる姿勢で配置された集光レンズ、前記ボデーの内部のうち前記集光レンズよりも後ろ側の部分にボデーの外周部から光ファイバーにてレーザ光を照射するレーザ光導入部、前記レーザ光導入部から照射されたレーザ光を前記集光レンズに入射させるためにボデーの内部に配置した反射鏡、を備えており、
前記集光レンズの焦点はボデーの前方に位置しており、前記ボデーの先端部には、前記ボデーの前方のうち集光レンズの焦点までの間の部分の全部又は大部分若しくは一部を覆うフロントカバーが着脱自在に取付けられている、
レーザ加工ヘッド。 - 前記ボデーの底部には工作機械のチャックの取付け部が設けられている一方、前記フロントカバーには、前記集光レンズの焦点に向けて溶接用フィラーワイヤーを繰り出すチューブ装置の取付け部が設けられており、前記チューブ装置には、不活性ガスをフロントカバーの内部に噴出させるガス通路を設けている、
請求項1に記載したレーザ加工ヘッド。 - 前記反射鏡は、ボデーの内部に固着したリアブロック体に固定されており、前記リアブロック体に、反射鏡を冷却するための第1冷媒通路が形成されている一方、
前記ボデーの内部には、凸面を相対向させた状態で第1集光レンズと第2集光レンズとの2つの集光レンズが配置されており、ボデーのうち前記両集光レンズの外側の部分にリング状部材を取付け、このリング状部材に環状の第2冷却媒体通路が形成されており、
更に、前記ボデーの内部のうち集光レンズよりも先端寄りに位置した部位には保護ガラスが配置されており、かつ、ボデーの先端部には、前記フロントカバーの内部に配置されると共にボデーの前方に突出したインナーカバーを着脱可能に取付けており、このインナーカバーには、前記不活性ガスを内部に導入するための穴が空けられている、
請求項1又は2に記載したレーザ加工ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (2)
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WO2023090299A1 (ja) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | 株式会社アマダ | ハンディレーザ溶接機及びハンディレーザ溶接機の制御方法 |
-
2006
- 2006-12-25 JP JP2006347176A patent/JP2008155254A/ja active Pending
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WO2010113244A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ加工装置 |
JPWO2010113244A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2012-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ加工装置 |
JP5418588B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-02-19 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ加工装置 |
WO2023090299A1 (ja) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | 株式会社アマダ | ハンディレーザ溶接機及びハンディレーザ溶接機の制御方法 |
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