JP2012076137A

JP2012076137A - Nozzle cleaning device

Info

Publication number: JP2012076137A
Application number: JP2010225768A
Authority: JP
Inventors: Jun Iwasaki; 潤岩崎
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2012-04-19
Anticipated expiration: 2030-10-05
Also published as: JP5536603B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nozzle cleaning device capable of cleaning a nozzle tip without being scraped away and capable of simply removing the stuck materials dropped from the nozzle.SOLUTION: The nozzle cleaning device 10 is used for removing stuck materials adhering to a nozzle 6 for laser irradiation. The device 10 is provided with an annular metallic uneven part 14, on the surface of which unevenness whose height smoothly varies is formed, and further a resin brush part 13 in which resinous brushes 12 are provided annularly along the uneven part 14. The nozzle 6 is cleaned by circularly moving the nozzle 6 along the annular uneven part 14 relatively to the uneven part 14 in such states as to bring the tip of the nozzle 6 into contact with the surface of the uneven part 14 and also to bring the outer peripheral face of the nozzle 6 into contact with the resinous brushes 12.

Description

本発明は、レーザ加工機等の加工ヘッドに設けられてレーザ等のビームを照射するノズルを清掃するノズル清掃装置に関する。 The present invention relates to a nozzle cleaning device for cleaning a nozzle that is provided on a processing head of a laser processing machine or the like and that emits a beam of a laser or the like.

レーザ加工機においては、継続してレーザ加工が行われるとレーザ加工ヘッドのノズルにスパッタや粉塵等の付着物が付着するため、ノズルを清掃して除去する必要がある。
従来、例えば、レーザを照射するノズルを清掃する装置としては、複数のブラシ（植毛された毛の束）を備えたブラシユニットを、ノズルにブラシが接触した状態で自転および公転させるノズルクリーニング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In the laser processing machine, if laser processing is continuously performed, deposits such as spatter and dust adhere to the nozzle of the laser processing head, and thus it is necessary to clean and remove the nozzle.
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a device for cleaning a nozzle that irradiates a laser, a nozzle cleaning device that rotates and revolves a brush unit having a plurality of brushes (bunded hair bundles) while the brushes are in contact with the nozzles. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、ノズルに接触して回転自在なブラシと、ブラシと連動して回転可能で、ノズルの先に配置される羽根とを備え、ノズルからレーザ加工時に噴出させるアシストガスを羽根に当てることによってブラシを回転させるノズル清掃装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 Further, the brush includes a brush that is rotatable in contact with the nozzle and a blade that is rotatable in conjunction with the brush and is disposed at the tip of the nozzle, and applies the assist gas ejected from the nozzle during laser processing to the blade. Has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

また、上述の二つ例では、ノズル（加工ヘッド）を動かすことなく、ブラシ側を回転させてノズルの清掃を行うようになっているが、ブラシを固定した状態で、ノズルを動かすことによりノズルを清掃する装置も知られている。
例えば、図４から図６に示すように、ノズル清掃装置１は、加工ヘッドの移動可能範囲内に固定して使用されるようになっている。このノズル清掃装置１は、円板状のベース部２と、ベース部２上に設けられた円環状の金属ブラシ部３と、その外周側に円環状に設けられた樹脂ブラシ部４とを備えている。 In the above two examples, the nozzle is cleaned by rotating the brush side without moving the nozzle (processing head), but the nozzle is moved by moving the nozzle while the brush is fixed. There are also known devices for cleaning.
For example, as shown in FIGS. 4 to 6, the nozzle cleaning device 1 is used by being fixed within a movable range of the processing head. The nozzle cleaning device 1 includes a disk-like base portion 2, an annular metal brush portion 3 provided on the base portion 2, and a resin brush portion 4 provided in an annular shape on the outer peripheral side thereof. ing.

金属ブラシ部３は、多数の細い針金状の金属線が円柱状に束ねられてベース部２に植毛された複数の金属ブラシ３ａからなるものである。複数の金属ブラシ３ａは、円板状のベース部２の中心を中心とする円に沿って千鳥状に並べて配置されている。
この金属ブラシ部３は、加工ヘッド５（図６に図示）の先端部に取り付けられて、レーザを照射するとともに、アシストガスを噴出するノズル６（図６に図示）の先端面に付いたスパッタや粉塵を落とすためのものである。 The metal brush part 3 is composed of a plurality of metal brushes 3a in which a large number of thin wire-like metal wires are bundled in a columnar shape and planted in the base part 2. The plurality of metal brushes 3a are arranged in a staggered manner along a circle centered on the center of the disk-shaped base portion 2.
The metal brush portion 3 is attached to the tip portion of the processing head 5 (shown in FIG. 6), and irradiates the laser and sputters attached to the tip surface of the nozzle 6 (shown in FIG. 6) that ejects assist gas. And to remove dust.

樹脂ブラシ部４は、多数の樹脂繊維（例えば、ナイロン）が円柱状に束ねられてベース部２に植毛された複数の樹脂ブラシ４ａからなるものである。
樹脂ブラシ部４は、金属ブラシ部３より外周側に、ベース部２の中心を中心として円環状に形成されている。樹脂ブラシ４ａは、金属ブラシ３ａより長いものとされ、ノズル６の外周面に擦り付けられて、ノズル６の外周面の付着物を除去するようになっている。 The resin brush portion 4 is composed of a plurality of resin brushes 4a in which a large number of resin fibers (for example, nylon) are bundled in a columnar shape and planted in the base portion 2.
The resin brush portion 4 is formed in an annular shape around the center of the base portion 2 on the outer peripheral side from the metal brush portion 3. The resin brush 4a is longer than the metal brush 3a, and is rubbed against the outer peripheral surface of the nozzle 6 to remove deposits on the outer peripheral surface of the nozzle 6.

このようなノズル清掃装置１においては、ノズル６の先端部を円環状の金属ブラシ部３に接触させながら金属ブラシ部３に沿ってノズル６を周回移動（円に沿って移動）させることによって、ノズル６の先端の付着物が除去される。また、ノズル６を上述のように周回移動させた際に、樹脂ブラシ４ａがノズル６の外周面に接触しているので、樹脂ブラシ４ａがノズル６の外周面を擦る状態となり、ノズル６の外周面の汚れを落とすことができる。 In such a nozzle cleaning device 1, by moving the nozzle 6 around the metal brush portion 3 while moving the tip portion of the nozzle 6 in contact with the annular metal brush portion 3 (moving along the circle), The deposit on the tip of the nozzle 6 is removed. Further, since the resin brush 4a is in contact with the outer peripheral surface of the nozzle 6 when the nozzle 6 is moved around as described above, the resin brush 4a rubs against the outer peripheral surface of the nozzle 6, and the outer periphery of the nozzle 6 Can clean the surface.

上述のように、ノズル清掃装置１において、ノズル６を円に沿って周回移動させる必要があり、ノズル６を備える加工ヘッド５は、移動方向を常時変更可能に移動自在となっている必要がある。
この際のノズル６の先端の移動軌跡７は、図５に示すように、円に沿って千鳥状に配置された金属ブラシ３ａを備える金属ブラシ部３の外周縁と内周縁との略中央の円になる。 As described above, in the nozzle cleaning device 1, it is necessary to move the nozzle 6 around the circle, and the processing head 5 including the nozzle 6 needs to be movable so that the moving direction can be always changed. .
As shown in FIG. 5, the movement locus 7 of the tip of the nozzle 6 at this time is substantially at the center between the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the metal brush portion 3 including the metal brushes 3 a arranged in a staggered manner along the circle. Become a circle.

このようなノズル清掃装置１では、ノズル清掃装置１に可動部や駆動部を必要とせず、極めて簡単な構造でコストの低減を図ることができるとともに、メンテナンスの手間も低減される。 In such a nozzle cleaning device 1, the nozzle cleaning device 1 does not require a movable part or a drive part, and the cost can be reduced with an extremely simple structure, and maintenance labor is also reduced.

特開２００６−１４２４３７号公報（アマダ）JP 2006-142437 A (Amada) 特開２００６−３１２１８２号公報（日平トヤマ）JP 2006-312182 (Nippon Toyama)

ところで、上述のノズル清掃装置１には以下のような問題点があった。
すなわち、硬い金属ブラシ３ａによりノズル６の先端が削られてしまう。また、ノズル６の先端が削られることにより変形した場合に、これが加工不良の要因になる虞がある。 By the way, the nozzle cleaning device 1 described above has the following problems.
That is, the tip of the nozzle 6 is shaved by the hard metal brush 3a. In addition, when the tip of the nozzle 6 is deformed by being cut, this may cause a processing defect.

また、ノズル６の先端部を少しではあるが、金属ブラシ３ａ内に突っ込んで、ノズル６を周回移動させるので、金属ブラシ３ａの先端部分が変形し、金属ブラシ３ａの先端高さが変わってしまう。この場合に、清掃毎のノズル６の高さ位置を一定としていると、ノズル６の先端が金属ブラシ３ａの先端に接触しない状態になることも起こり得るので、ノズル６の先端が清掃不足となったり、清掃不能となったりする虞がある。 Further, although the tip of the nozzle 6 is slightly pushed into the metal brush 3a and the nozzle 6 is moved around, the tip of the metal brush 3a is deformed and the tip height of the metal brush 3a changes. . In this case, if the height position of the nozzle 6 for each cleaning is constant, the tip of the nozzle 6 may not be in contact with the tip of the metal brush 3a. Therefore, the tip of the nozzle 6 is insufficiently cleaned. There is a risk that it may become impossible to clean.

さらに、ノズル６が金属ブラシ３ａとしっかり接触していない状態で、周囲の樹脂ブラシ４ａと擦られると静電気がノズル６に溜まり、倣い機能誤動作の原因になる。なお、倣い機能とは、例えば、加工されるワークの表面の撓み、反り、その他による高さ変化に追従して、ノズル６先端とワーク表面の距離を略一定に保つ機能であり、加工ヘッド５に設けられたセンサで前記距離の変化等を計測し、それに基づいて加工ヘッド５の高さが調整される。静電気がこのセンサ等に影響を与え、誤作動の原因になる。 Further, when the nozzle 6 is not in firm contact with the metal brush 3a and is rubbed with the surrounding resin brush 4a, static electricity accumulates in the nozzle 6 and causes a malfunction of the copying function. The copying function is a function that keeps the distance between the tip of the nozzle 6 and the workpiece surface substantially constant, for example, following a change in height due to bending, warping, or the like of the workpiece surface to be processed. A change in the distance is measured by a sensor provided in, and the height of the machining head 5 is adjusted based on the change. Static electricity will affect this sensor and cause malfunction.

また、ノズル６の清掃により落とされたスパッタ、粉塵などが金属ブラシ３ａの隙間に入り込んで溜まってしまう。この場合に、金属ブラシ３ａの隙間からこれらスパッタや粉塵などを取り除くことが困難である。
なお、ノズル清掃装置１においては、ノズル６を円運動させ、ノズル清掃装置１を固定するようにしたが、ノズル６を固定した状態でノズル清掃装置１を回転させるようにしてもよい。ノズル清掃装置１を回転させた場合も、上述のような問題が生じる。 Moreover, spatter, dust, etc. dropped by cleaning the nozzle 6 enter the gaps of the metal brush 3a and accumulate. In this case, it is difficult to remove such spatter and dust from the gaps of the metal brush 3a.
In the nozzle cleaning device 1, the nozzle 6 is moved circularly to fix the nozzle cleaning device 1. However, the nozzle cleaning device 1 may be rotated with the nozzle 6 fixed. Even when the nozzle cleaning device 1 is rotated, the above-described problem occurs.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ノズルの先端が削られることなく、ノズルの先端の清掃を行うことができ、ノズルから落とされたスパッタ等の付着物の除去が簡単なノズル清掃装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can clean the tip of the nozzle without cutting the tip of the nozzle, and can easily remove deposits such as spatter dropped from the nozzle. An object is to provide a cleaning device.

上記課題を解決するために、請求項１に記載のノズル清掃装置は、レーザ等のビームにより被加工物を加工する際に、レーザ等のビームを照射するノズルに付着する付着物を前記ノズルから除去するためのノズル清掃装置であって、表面に滑らかに高さが変化する凹凸が形成されている環状の金属製凹凸部と、この凹凸部に沿って環状に樹脂ブラシが設けられている樹脂ブラシ部とを備え、前記ノズルの先端を前記凹凸部の表面に接触させるとともに前記ノズルの外周面を前記樹脂ブラシに接触させた状態で、前記ノズルを、前記凹凸部に対して相対的に、環状の前記凹凸部に沿って周回移動させることにより前記ノズルが清掃されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the nozzle cleaning device according to claim 1, when a workpiece is processed by a beam such as a laser, deposits attached to a nozzle that irradiates a beam such as a laser from the nozzle. A nozzle cleaning device for removing, an annular metal uneven portion having unevenness whose height changes smoothly on the surface, and a resin having an annular resin brush provided along the uneven portion A brush portion, and in a state where the tip of the nozzle is in contact with the surface of the uneven portion and the outer peripheral surface of the nozzle is in contact with the resin brush, the nozzle is relative to the uneven portion, The nozzle is cleaned by rotating around the annular concavo-convex portion.

請求項１に記載の発明においては、ノズルの先端を凹凸部の滑らかに高さが変化する凹凸を有する表面に接触させた状態で、凹凸部に沿ってノズルを相対的に移動させることにより、ノズル先端に付着したスパッタや粉塵等の付着物を剥がし落とすことができる。この際に、凹凸部の表面の凹凸が滑らかに変化しているので、ノズルの先端面が削られるのを抑制することができる。すなわち、ノズルの先端に金属ブラシを擦り付けた場合よりも、ノズルが削られるのを抑制することができる。 In the invention according to claim 1, by moving the nozzle relatively along the concavo-convex part in a state where the tip of the nozzle is in contact with the surface having the concavo-convex part of which the height changes smoothly, Deposits such as spatter and dust adhering to the nozzle tip can be peeled off. At this time, since the unevenness of the surface of the uneven portion is smoothly changed, it is possible to suppress the cutting of the tip surface of the nozzle. That is, it is possible to suppress the nozzle from being scraped, compared to when the metal brush is rubbed against the tip of the nozzle.

また、ノズルを擦り付けた際に、凹凸部の表面は、金属ブラシの先端部のように変形することがなく、金属ブラシの先端部が変形してしまった場合のように、ノズルの先端が金属ブラシの先端部に接触しない状態になることがなく、確実にノズルの先端の付着物を落とすことができる。
また、ノズルの外周面が樹脂ブラシに擦られることによって、ノズルの外周面に付着した付着物を落とすことができる。この際に、ノズルが樹脂ブラシに擦られることによって、静電気が発生しても、上述のようにノズルの先端を金属製の凹凸部に確実に接触させることができるので、ノズルに静電気が溜まるのを抑制することができる。 In addition, when the nozzle is rubbed, the surface of the concavo-convex part is not deformed like the tip part of the metal brush, and the tip of the nozzle is made of metal as in the case where the tip part of the metal brush is deformed. Without being in contact with the tip of the brush, the deposit on the tip of the nozzle can be reliably removed.
Moreover, the deposit | attachment adhering to the outer peripheral surface of a nozzle can be dropped by rubbing the outer peripheral surface of a nozzle with a resin brush. At this time, even if static electricity is generated by rubbing the nozzle against the resin brush, the tip of the nozzle can be reliably brought into contact with the metal uneven portion as described above, so that static electricity is accumulated in the nozzle. Can be suppressed.

また、凹凸部に擦られて落とされた付着物は、従来のように金属ブラシがないので、エアーブロー等により容易にノズル清掃装置から除去することができる。
なお、凹凸部に対してノズルを周回移動させる場合に、凹凸部（ノズル清掃装置）を、停止したノズルに対して移動してもよいし、位置が固定された凹凸部（ノズル清掃装置）に対して、ノズルを移動してもよい。 Further, since the deposits rubbed and dropped by the uneven portions do not have a metal brush as in the prior art, they can be easily removed from the nozzle cleaning device by air blow or the like.
In addition, when moving a nozzle around with respect to an uneven | corrugated | grooved part, an uneven | corrugated | grooved part (nozzle cleaning apparatus) may be moved with respect to the stopped nozzle, or the uneven | corrugated | grooved part (nozzle cleaning apparatus) by which the position was fixed may be moved. On the other hand, the nozzle may be moved.

請求項２に記載のノズル清掃装置は、請求項１に記載の発明において、前記ノズルの先端面に当接可能な平面を有する導電性の平面部を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the nozzle cleaning device according to the first aspect, further comprising an electrically conductive flat portion having a flat surface capable of coming into contact with the tip surface of the nozzle.

請求項２に記載の発明においては、例えば、ノズルの外周面に樹脂ブラシを擦り付けて清掃を行った後に、ノズルの先端面を導電性の平面部の平面に当接させることにより、静電気を逃がすことができる。したがって、樹脂ブラシによる清掃中にノズルの静電気を逃がしきれずに、静電気が溜まるようなことがあっても、清掃終了時にノズルの先端面に平面部の平面を当接させることによって、ノズルの静電気を除去することができる。これにより、倣い機能を用いてワークを加工する際に、ノズルの静電気の影響で誤作動が生じるのを防止することができる。 In the second aspect of the invention, for example, after cleaning by rubbing a resin brush on the outer peripheral surface of the nozzle, the tip end surface of the nozzle is brought into contact with the plane of the conductive flat portion, thereby discharging static electricity. be able to. Therefore, even if the static electricity of the nozzle does not escape during the cleaning with the resin brush, and the static electricity may accumulate, the surface of the nozzle is brought into contact with the tip surface of the nozzle at the end of cleaning. Can be removed. Thereby, when processing a workpiece | work using a copying function, it can prevent malfunctioning by the influence of the static electricity of a nozzle.

請求項３に記載のノズル清掃装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記凹凸部および前記樹脂ブラシ部を備えるノズル清掃装置本体を前記ノズルから離れる方向に移動自在に支持するとともに、前記ノズル清掃装置本体を前記ノズル側に向って付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the nozzle cleaning device according to the first or second aspect of the present invention supports the nozzle cleaning device body including the uneven portion and the resin brush portion so as to be movable in a direction away from the nozzle. In addition, an urging means for urging the nozzle cleaning device main body toward the nozzle side is provided.

請求項３に記載の発明においては、ノズル清掃装置本体が付勢手段によりノズルから離れる方向に移動自在に支持されるとともに、ノズルの方向に付勢されているので、設定ミスや誤操作や誤作動等により万が一にノズルが凹凸部の表面位置より先の位置に移動してしまっても、ノズル装置本体がノズルから離れる方向に移動して、ノズルが損傷するのを防止することができる。また、ノズル清掃装置本体は、付勢手段によりノズル側に付勢されているので、ノズルを凹凸部の表面に移動させてノズルの先端面を凹凸部の表面に接触した際に、ノズル清掃装置本体がノズルから離れてしまうのを防止することができる。 In the invention according to claim 3, since the nozzle cleaning device main body is supported by the urging means so as to be movable in the direction away from the nozzle and is urged in the direction of the nozzle, setting error, erroneous operation and malfunction Even if the nozzle moves to a position ahead of the surface position of the concavo-convex portion by any means, it is possible to prevent the nozzle device body from moving away from the nozzle and damaging the nozzle. Further, since the nozzle cleaning device main body is biased to the nozzle side by the biasing means, the nozzle cleaning device is moved when the nozzle is moved to the surface of the concavo-convex portion and the tip surface of the nozzle contacts the surface of the concavo-convex portion. It can prevent that a main body leaves | separates from a nozzle.

本発明のノズル清掃装置によれば、レーザ加工機のノズルからスパッタ等の付着物を除去する際に、ノズルが削られてしまうのを防止することができる。また、付着物除去中にノズルに静電気が溜まってしまうような事態が発生するのを防止し、静電気による倣い機能の誤作動等を防止できる。 According to the nozzle cleaning device of the present invention, it is possible to prevent the nozzle from being scraped when removing deposits such as spatter from the nozzle of the laser processing machine. Further, it is possible to prevent a situation in which static electricity is accumulated in the nozzle during the removal of the adhering matter, and to prevent malfunction of the copying function due to static electricity.

本発明の実施の形態に係るノズル清掃装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the nozzle cleaning apparatus which concerns on embodiment of this invention. 前記ノズル清掃装置によるノズルの清掃方法を説明するためのノズルおよびノズル清掃装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the nozzle and nozzle cleaning apparatus for demonstrating the cleaning method of the nozzle by the said nozzle cleaning apparatus. 前記ノズル清掃装置によるノズル清掃後の静電気の除去方法を説明するためのノズルおよびノズル清掃装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the nozzle and nozzle cleaning apparatus for demonstrating the removal method of the static electricity after the nozzle cleaning by the said nozzle cleaning apparatus. 従来のノズル清掃装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the conventional nozzle cleaning apparatus. 前記ノズル清掃装置を示す平面図である。It is a top view which shows the said nozzle cleaning apparatus. 前記ノズル清掃装置のノズルの清掃方法を説明するためのノズルおよびノズル清掃装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the nozzle and nozzle cleaning apparatus for demonstrating the cleaning method of the nozzle of the said nozzle cleaning apparatus.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
この実施の形態のノズル清掃装置は、レーザ加工機の加工ヘッドに設けられて被加工物にレーザを照射するとともにアシストガスを噴出可能なノズルの先端および外周面の付着物を除去するようになっている。
図１から図３に示すように、この実施形態のノズル清掃装置１０は、円板状のベース部１１と、ベース部１１上にこのベース部１１の中心を中心とする円環状に樹脂ブラシ１２が配置された樹脂ブラシ部１３と、ベース部１１上の樹脂ブラシ部１３の内周側に円環状に設けられ、上面が滑らかな波状の凹凸形状となっている凹凸部１４と、ベース部１１上の凹凸部１４より内側で、上面が円状の平面となった平面部１５と、ベース部１１と、ベース部１１が設置される設置面との間に配置されたばね１６（付勢手段：図２に図示）とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The nozzle cleaning device of this embodiment is provided in a processing head of a laser processing machine to irradiate a workpiece with a laser and to remove deposits on the tip and outer peripheral surface of a nozzle capable of ejecting an assist gas. ing.
As shown in FIGS. 1 to 3, the nozzle cleaning device 10 according to this embodiment includes a disk-shaped base portion 11 and an annular resin brush 12 on the base portion 11 with the center of the base portion 11 as the center. Is disposed on the inner peripheral side of the resin brush portion 13 on the base portion 11, the uneven portion 14 having a smooth wavy uneven shape, and the base portion 11. A spring 16 (biasing means: biasing means: disposed between the flat surface portion 15 whose upper surface is a circular flat surface, the base portion 11, and the installation surface on which the base portion 11 is installed, inside the upper uneven portion 14. 2).

ベース部１１は、図２および図３に示すように、この実施形態において、中央の平面部１５の円板状の基部１５ａと、この基部１５ａの外側に設けられた円環状の凹凸部１４の基部１４ａと、この基部１４ａの外側に設けられた円環状の樹脂ブラシ部１３の基部１３ａとからなっている。これら基部１３ａ、１４ａ、１５ａは、同軸状に配置され、全体として円板状となっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, in this embodiment, the base portion 11 includes a disc-shaped base portion 15a of the central plane portion 15 and an annular concavo-convex portion 14 provided outside the base portion 15a. It consists of a base portion 14a and a base portion 13a of an annular resin brush portion 13 provided outside the base portion 14a. These base portions 13a, 14a, and 15a are arranged coaxially and have a disk shape as a whole.

樹脂ブラシ部１３は、円環状の基部１３ａの上面に円柱状の複数の樹脂ブラシ１２を円環状の基部１３ａに沿って並べて配置したものである。樹脂ブラシ１２は、ナイロン等の樹脂繊維を円柱状に束ねて形成されている。また、基部１３ａには、樹脂ブラシ１２の基端部を嵌合する嵌合孔１３ｂが円に沿って等間隔に並んで配置されている。この嵌合孔１３ｂに樹脂ブラシ１２の基端部が挿入されて嵌合されることによって、樹脂ブラシ１２が基部１３ａに固定されている。これにより前記樹脂繊維が束ねられて基部１３ａに植毛された状態となっている。なお、基部１３ａの材質は、特に限定されるものではないが、樹脂であっても金属であってもよい。 The resin brush portion 13 is formed by arranging a plurality of cylindrical resin brushes 12 along the annular base portion 13a on the upper surface of the annular base portion 13a. The resin brush 12 is formed by bundling resin fibers such as nylon in a cylindrical shape. In addition, fitting holes 13b for fitting the base end portion of the resin brush 12 are arranged in the base portion 13a at regular intervals along a circle. The resin brush 12 is fixed to the base portion 13a by inserting and fitting the base end portion of the resin brush 12 into the fitting hole 13b. As a result, the resin fibers are bundled and planted in the base portion 13a. The material of the base portion 13a is not particularly limited, but may be a resin or a metal.

凹凸部１４は、円環状の基部１４ａの上面に滑らかに高さが変化する波状の凹凸を形成したものであり、この例では、凹部と凸部とがストライプ状に配置されている。なお、凹部と凸部をベース部１１の半径方向に沿って放射状に配置してもよい。凹凸部１４の材質は、ノズル６の先端面を後述するように凹凸部１４の上面である凹凸面に擦り付けた場合に、ノズル６からスパッタを剥がせる程度の硬さを有し、かつ、ノズル６の先端を傷つけない（削らない）程度の硬さ（柔らかさ）であることが好ましい。 The concavo-convex portion 14 is formed by forming wavy concavo-convex portions whose height changes smoothly on the upper surface of the annular base portion 14a. In this example, the concave portions and the convex portions are arranged in a stripe shape. In addition, you may arrange | position a recessed part and a convex part radially along the radial direction of the base part 11. FIG. The material of the concavo-convex portion 14 has such a hardness that the spatter can be peeled off from the nozzle 6 when the tip surface of the nozzle 6 is rubbed against the concavo-convex surface which is the upper surface of the concavo-convex portion 14 as will be described later. The hardness (softness) is preferably such that the tip of 6 is not damaged (not cut).

また、凹凸部１４は、ノズル６を擦り付けた際に、ノズル６で大きな静電気が発生しないように導電性の高い材質であることが好ましい。例えば、凹凸部１４の材質としては、柔らかい金属である真鍮が好ましい。なお、真鍮は、合金であり、その組成により適切な硬さとしたものを用いることが好ましい。また、上述のようにノズル６からスパッタを落とすことが可能で、ノズル６を傷つけ難い硬さを有する金属（合金含む）ならば、真鍮以外の金属であってもよい。 Moreover, it is preferable that the uneven | corrugated | grooved part 14 is a material with high electroconductivity so that a big static electricity may not generate | occur | produce with the nozzle 6, when the nozzle 6 is rubbed. For example, the material of the concavo-convex portion 14 is preferably brass, which is a soft metal. Note that brass is an alloy, and it is preferable to use a material having an appropriate hardness depending on its composition. Further, metals other than brass may be used as long as the metal can be sputtered from the nozzle 6 as described above and has a hardness (including an alloy) that does not easily damage the nozzle 6.

平面部１５は、円板状の部材で上面が平面とされている。平面部１５は、ノズル６の清掃終了後にノズル６を接触させて、ノズル６の静電気を除くために形成されており、導電性の高い材質からなることが好ましく、例えば、金属が用いられる。なお、凹凸部１４と平面部１５とを同じ材質としてもよい。 The flat part 15 is a disk-shaped member, and the upper surface is flat. The flat surface portion 15 is formed to remove the static electricity of the nozzle 6 by bringing the nozzle 6 into contact after the cleaning of the nozzle 6 is completed, and is preferably made of a highly conductive material, for example, metal. The uneven portion 14 and the flat portion 15 may be made of the same material.

ばね１６は、例えば、コイルスプリングであり、ベース部１１の背面（下面）に複数配置されるとともに、たとえば、レーザ加工機のノズル清掃装置１０の設置位置と、ベース部１１との間に配置される。このばね１６によって、ベース部１１、樹脂ブラシ部１３、凹凸部１４、平面部１５を含むノズル清掃装置本体が、ノズル６から離れる方向に移動自在に支持されるとともに、ノズル６に向う方向に付勢されている。
このばね１６は、ノズル清掃装置１０の例えば凹凸部１４の上面にノズル６の先端部を接触させる際に、誤作動や誤操作や設定ミス等により、ノズル６が下がりすぎたような場合に、ノズル清掃装置本体がばね１６の付勢力に抗して下側に移動すること、すなわちばね１６が緩衝材として作用することにより、ノズル６の損傷および変形や、加工ヘッド５の駆動機構に悪影響を及ぼすのを防止するようになっている。 The spring 16 is, for example, a coil spring, and a plurality of springs 16 are disposed on the back surface (lower surface) of the base portion 11, and are disposed, for example, between the installation position of the nozzle cleaning device 10 of the laser processing machine and the base portion 11. The The spring 16 supports the nozzle cleaning device body including the base portion 11, the resin brush portion 13, the concavo-convex portion 14, and the flat portion 15 movably in a direction away from the nozzle 6, and attaches the nozzle cleaning device body in a direction toward the nozzle 6. It is energized.
For example, when the tip of the nozzle 6 is brought into contact with the upper surface of the concavo-convex portion 14 of the nozzle cleaning device 10, the spring 16 is used when the nozzle 6 is lowered too much due to malfunction, misoperation, setting error, or the like. The cleaning device main body moves downward against the urging force of the spring 16, that is, the spring 16 acts as a cushioning material, so that the damage and deformation of the nozzle 6 and the drive mechanism of the processing head 5 are adversely affected. It is designed to prevent this.

また、ばね１６が緩衝材として作用することによって、ノズル６の先端を凹凸部１４の表面に擦り付ける際に、ノズル６の先端の高さの位置合わせの精度が高くなくとも、上述のようにノズル６を損傷させることがない。また、ばね１６の付勢力によりノズル６に凹凸部１４の表面を押し付けた状態とすることができ、ノズル６先端のスパッタ等を落とし易くなる。また、ばね１６は、上述の静電気を逃がすために導電性であることが好ましく、また、ばね１６の取り付け位置は、アースできる状態となっている必要があり、例えば、金属で形成されていることが好ましい。 Further, since the spring 16 acts as a cushioning material, when the tip of the nozzle 6 is rubbed against the surface of the concavo-convex portion 14, even if the accuracy of alignment of the height of the tip of the nozzle 6 is not high, as described above 6 is not damaged. Further, the surface of the concavo-convex portion 14 can be pressed against the nozzle 6 by the urging force of the spring 16, and it becomes easy to remove spatter at the tip of the nozzle 6. Further, the spring 16 is preferably conductive in order to release the above-described static electricity, and the mounting position of the spring 16 needs to be in a state where it can be grounded, and is formed of, for example, metal. Is preferred.

次に、このようなノズル清掃装置１０を用いたノズル６の清掃方法を説明する。
ノズル清掃装置１０は、例えば、レーザ加工機のワークの加工の邪魔にならない位置で、かつ、加工ヘッド５（ノズル６）が移動可能な位置に上述のばね１６により固定されている。 Next, the cleaning method of the nozzle 6 using such a nozzle cleaning apparatus 10 is demonstrated.
The nozzle cleaning device 10 is fixed by, for example, the above-described spring 16 at a position that does not interfere with the processing of the workpiece of the laser processing machine and at a position where the processing head 5 (nozzle 6) can move.

レーザ加工機の加工ヘッド５の移動機構を用いて、ノズル６を移動し、図２に示すようにノズル清掃装置１０の凹凸部１４と上下に重なる位置にノズル６を配置する。次いで、ノズル６を下降させることにより、ノズル６の先端面を凹凸部１４の表面に接触させる。次いで、円環状の凹凸部１４に沿ってノズル６を周回移動させる。すなわち、ノズル６を円板状のベース部１１の中心（凹凸部１４の中心）として円運動させる。この際にノズル６の先端開口（中心孔）からアシストガスを噴出させる。 The nozzle 6 is moved by using the moving mechanism of the processing head 5 of the laser processing machine, and the nozzle 6 is disposed at a position that overlaps with the concavo-convex portion 14 of the nozzle cleaning device 10 as shown in FIG. Next, the tip of the nozzle 6 is brought into contact with the surface of the concavo-convex portion 14 by lowering the nozzle 6. Next, the nozzle 6 is moved around along the annular concavo-convex portion 14. That is, the nozzle 6 is circularly moved with the center of the disk-shaped base portion 11 (the center of the uneven portion 14). At this time, the assist gas is ejected from the tip opening (center hole) of the nozzle 6.

これにより、ノズル６の先端面が滑らかな波状の凹凸部１４の表面に擦り付けられて、ノズル６の先端面に付着したスパッタおよび粉塵等の付着物が剥がし落とされる。
また、凹凸部１４は滑らかな波状であり、かつ、比較的柔らかい真鍮等の金属からなるので、ノズル６の先端が傷つくのを防止するとともに、ノズル６先端が削られるのを抑制することができる。 Thereby, the front end surface of the nozzle 6 is rubbed against the surface of the smooth wavy uneven portion 14, and the attached matter such as spatter and dust attached to the front end surface of the nozzle 6 is peeled off.
Moreover, since the uneven | corrugated | grooved part 14 is a smooth wave shape and consists of metals, such as comparatively soft brass, while preventing the front-end | tip of the nozzle 6 from being damaged, it can suppress that the front-end | tip of the nozzle 6 is scraped. .

また、ノズル６の先端を円環状の凹凸部１４に接触させた状態で、樹脂ブラシ部１３の樹脂ブラシ１２がノズル６の外周面に接触するようになっており、ノズル６を円運動させることによって、相対的に樹脂ブラシ１２がノズル６の外周面を擦ることになり、ノズル６外周面に付着したスパッタや粉塵等の付着物が剥がし落とされる。 In addition, the resin brush 12 of the resin brush portion 13 is in contact with the outer peripheral surface of the nozzle 6 in a state where the tip of the nozzle 6 is in contact with the annular concavo-convex portion 14, and the nozzle 6 is moved in a circular motion. As a result, the resin brush 12 relatively rubs the outer peripheral surface of the nozzle 6, and deposits such as spatter and dust attached to the outer peripheral surface of the nozzle 6 are peeled off.

この際に、樹脂ブラシ１２がノズル６の外周面を擦ることによって、ノズル６と樹脂ブラシ１２との間に静電気が生じる。
また、ノズル６が導電性を有する金属製の凹凸部１４に接触しているので、静電気が溜まるのが防止される。 At this time, static electricity is generated between the nozzle 6 and the resin brush 12 by the resin brush 12 rubbing the outer peripheral surface of the nozzle 6.
In addition, since the nozzle 6 is in contact with the conductive metal concavo-convex portion 14, static electricity is prevented from accumulating.

ノズル６を円運動させる清掃動作を終了させた後に、ノズル６に静電気が残らないように、図６に示すように、ノズル６を移動させて、ノズル６の先端を金属製の平面部１５の平面である上面に接触させた後に、ノズル６を上昇させてノズル６をノズル清掃装置１０から所定位置に移動させ、ノズル６の清掃を終了する。 After the cleaning operation for circularly moving the nozzle 6 is finished, as shown in FIG. 6, the nozzle 6 is moved so that static electricity does not remain in the nozzle 6, and the tip of the nozzle 6 is moved to the metal flat portion 15. After making contact with the upper surface, which is a flat surface, the nozzle 6 is raised, the nozzle 6 is moved from the nozzle cleaning device 10 to a predetermined position, and the cleaning of the nozzle 6 is finished.

このノズル清掃装置にあっては、ノズル６の先端を滑らかな波状の凹凸に擦り付けることによって、清掃するので、金属ブラシを用いた場合よりも、ノズル６が削られるのを抑制することができる。これにより、ノズル６の先端が削られるのを極力抑制し、ノズル６の寿命を延長させることができる。また、ノズル６が削られることによる変形で、加工不良が生じるようなことも抑制することができる。 In this nozzle cleaning device, since the tip of the nozzle 6 is cleaned by rubbing against the smooth wavy irregularities, it is possible to suppress the nozzle 6 from being scraped as compared with the case of using a metal brush. Thereby, it can suppress that the front-end | tip of the nozzle 6 is shaved as much as possible, and can extend the lifetime of the nozzle 6. FIG. Moreover, it is possible to suppress the occurrence of processing defects due to deformation caused by the cutting of the nozzle 6.

清掃中にノズル６の先端からアシストガスを噴出させることによって、ノズル６先端付近の剥がされたスパッタや粉塵等の異物を吹き飛ばし、ノズル６と凹凸部１４との間に異物を挟み込んで、異物によりノズル６先端が傷ついたり削られたりするのを防止できる。 By blowing out assist gas from the tip of the nozzle 6 during cleaning, foreign matter such as spatter and dust peeled off near the tip of the nozzle 6 is blown off. The tip of the nozzle 6 can be prevented from being damaged or scraped.

また、凹凸部１４の表面は、金属ブラシのように変形して高さ位置が変化する可能性が低く、高さ位置が変化することによって、ノズル６先端の清掃ができなくなったり、清掃不良が生じるのを抑制できる。
また、金属ブラシが変形して高さ位置が変化して、金属ブラシにノズル６が接触しなかった場合のように、樹脂ブラシ１２で擦られることにより生じた静電気が溜まってしまうのを、上述のようにノズル６の先端を高さ位置がほとんど変化しない凹凸部１４の上面（表面）に確実に接触させることによって防止することができる。 In addition, the surface of the concavo-convex portion 14 is unlikely to be deformed like a metal brush and the height position is changed. By changing the height position, it becomes impossible to clean the tip of the nozzle 6 or poor cleaning. It can be suppressed from occurring.
In addition, as described above, when the metal brush is deformed and the height position is changed and the nozzle 6 does not contact the metal brush, static electricity generated by rubbing with the resin brush 12 is accumulated. As described above, the tip of the nozzle 6 can be prevented by reliably contacting the upper surface (surface) of the uneven portion 14 whose height position hardly changes.

さらに、樹脂ブラシ１２による清掃終了後に、樹脂ブラシ１２から離れるように、円環状の樹脂ブラシ部１３の中央に移動して、金属製の平面部１５にノズル６の先端部を接触させることによって、静電気を確実に逃がすことができる。
このようにノズル６に静電気が溜まるのを防止することによって、レーザ加工機の倣い機能に誤作動が生じるのを防止することができる。 Furthermore, after the cleaning with the resin brush 12 is completed, the tip of the nozzle 6 is brought into contact with the metal flat portion 15 by moving to the center of the annular resin brush portion 13 so as to be separated from the resin brush 12. Static electricity can be surely released.
By preventing static electricity from being accumulated in the nozzle 6 in this way, it is possible to prevent a malfunction from occurring in the copying function of the laser processing machine.

また、ノズル６が剥がされた付着物は、従来のように金属ブラシの隙間に入り込むことなく、ベース部１１上に落ちることになる。上述のようにノズル６からはアシストガスが噴出されているので、凹凸部１４の表面のノズル６が移動する部分およびその近傍では、ノズル６から剥がされた異物が吹き飛ばされ、ノズル６と凹凸部１４との間に入り込まないようにされている。
清掃後に、ベース部１１上にノズル６から剥がされた異物の一部が残るが、エアーブロー等により容易に除去することができる。 Moreover, the deposit | attachment from which the nozzle 6 was peeled falls on the base part 11, without entering into the clearance gap between metal brushes conventionally. Since the assist gas is ejected from the nozzle 6 as described above, the foreign matter peeled off from the nozzle 6 is blown off at and near the portion where the nozzle 6 moves on the surface of the uneven portion 14, and the nozzle 6 and the uneven portion. 14 so as not to enter between.
After cleaning, a part of the foreign matter peeled off from the nozzle 6 remains on the base portion 11, but can be easily removed by air blow or the like.

また、プログラムの設定ミス等により、万が一、ノズル６がノズル清掃装置１０のベース部１１の表面高さ位置よりも、比較的大きく下側に移動してしまうようなことがあっても、ノズル清掃装置１０は、ばね１６により上下動自在に支持されており、ノズル清掃装置１０が下側に移動することによって、ノズル６の破損や変形を防止することができる。 In addition, even if the nozzle 6 moves to a position relatively lower than the surface height position of the base portion 11 of the nozzle cleaning device 10 due to a program setting error or the like, the nozzle cleaning is performed. The device 10 is supported by a spring 16 so as to be movable up and down, and the nozzle cleaning device 10 can move downward to prevent the nozzle 6 from being damaged or deformed.

なお、ベース部１１を円板状の平面部１５の基部１５ａと、その周囲の円環状の凹凸部１４の基部１４ａと、さらにその周囲の円環状の樹脂ブラシ部１３の基部１３ａとを組み合わせて円板状としたが、ベース部１１を一つの円板状に形成するとともに、凹凸部１４の部分に円環状の溝部を設け、この溝部に凹凸部１４を嵌め込むような構造であっても良いし、全体を凹凸部１４と同じ材質で形成し、外周部分に樹脂ブラシ１２を植毛し、その内側の部分の表面に波状の凹凸を円環状に設け、それより内側の表面を平面とするようにしてもよい。 The base portion 11 is formed by combining a base portion 15a of a disk-shaped flat portion 15, a base portion 14a of an annular uneven portion 14 around the base portion 11 and a base portion 13a of an annular resin brush portion 13 around the base portion 11a. Although it has a disc shape, the base portion 11 is formed in a single disc shape, and an annular groove portion is provided in the uneven portion 14 portion, and the uneven portion 14 is fitted in the groove portion. It is good, and the whole is made of the same material as the concavo-convex portion 14, the resin brush 12 is implanted in the outer peripheral portion, the wavy concavo-convex portion is provided in an annular shape on the inner surface, and the inner surface is flat You may do it.

また、ノズル６を固定して、ノズル清掃装置１０を回転させてもよい。この場合に、ノズル６とノズル清掃装置１０との相対的な動きが、ノズル６を円運動させた場合と同様になるようにする。例えば、ノズル６を凹凸部１４の表面に接触させた状態で、円環状の凹凸部１４の中心を回転中心として、ノズル清掃装置１０を回転させるようにしてもよい。また、この場合に、ノズル清掃装置１０を直接回転するのではなく、回転駆動される回転体とノズル清掃装置１０本体との間にばね１６が配置されていることが好ましい。 Alternatively, the nozzle 6 may be fixed and the nozzle cleaning device 10 may be rotated. In this case, the relative movement between the nozzle 6 and the nozzle cleaning device 10 is set to be the same as when the nozzle 6 is moved circularly. For example, the nozzle cleaning device 10 may be rotated with the center of the annular concavo-convex portion 14 being the center of rotation while the nozzle 6 is in contact with the surface of the concavo-convex portion 14. Further, in this case, it is preferable that the spring 16 is disposed between the rotating body that is rotationally driven and the main body of the nozzle cleaning device 10 instead of directly rotating the nozzle cleaning device 10.

６ノズル
１０ノズル清掃装置
１２樹脂ブラシ
１３樹脂ブラシ部
１４凹凸部
１５平面部
１６ばね（付勢手段） 6 Nozzle 10 Nozzle cleaning device 12 Resin brush 13 Resin brush part 14 Concavity and convexity part 15 Flat part 16 Spring (biasing means)

Claims

A nozzle cleaning device for removing deposits attached to a nozzle that irradiates a beam such as a laser when the workpiece is processed by a beam such as a laser,
A ring-shaped metal uneven portion having unevenness whose height changes smoothly on the surface, and a resin brush portion in which a resin brush is provided annularly along the uneven portion, and the tip of the nozzle is provided In a state where the surface of the concavo-convex portion is brought into contact and the outer peripheral surface of the nozzle is in contact with the resin brush, the nozzle is rotated around the annular concavo-convex portion relative to the concavo-convex portion. In this way, the nozzle is cleaned.

The nozzle cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a conductive flat portion having a flat surface capable of contacting the tip surface of the nozzle.

A nozzle cleaning device main body provided with the uneven portion and the resin brush portion is supported movably in a direction away from the nozzle, and urging means for urging the nozzle cleaning device main body toward the nozzle is provided. The nozzle cleaning device according to claim 1, wherein the nozzle cleaning device is provided.