JP2514809Y2 - レーザ加工機における加工ヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案はレーザ加工機における加工ヘッドの改良に
関する。

（従来の技術） 従来、レーザ加工機における加工ヘッドは、例えば、
ワークテーブル上に載置されたワークに対して、相対的
にＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向へ移動させて、ワークに所
定の熱切断加工が施される。その加工ヘッドは加工時
に、ワークの上面より若干量（0.3〜0.5mm程度）の隙間
を保ちながら加工を行なうのが一般的である。

（考案が解決しようとする課題） ところで、レーザ加工時に発生するスクラップが、シ
ュータより落ちきらずワークに重なってしまったり、ワ
ーク上面に飛び出た時には、加工ヘッドと衝突し、加工
ヘッドが破損することがある。

このため、従来の加工ヘッドでは、破損を最小限にす
るため、加工ヘッドの途中にあるパイプ状部材の外周に
Ｖ溝を設け、ヒューズ的な役割を持たせて、加工ヘッド
に外力が付加された時は、加工ヘッドの下部のみ折損さ
せる手段がとられていた。しかし、一度破損すると交換
に多くの時間を要し人手がかかり生産性の向上が図れ
ず、また、予備品を持っておく必要があり、コストの低
減を図ることができないという問題があった。

この考案の目的は、上記問題点を改善するため、加工
ヘッドがスクラップに衝突しても部品の折損がなく、加
工ヘッドを保護し生産性の向上と、コストの低減を図っ
たレーザ加工機における加工ヘッドを提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本考案は、レーザ
加工機におけるレーザ加工ヘッドを、固定支持部として
の上部加工ヘッドと照射口を有する下部加工ヘッドとに
分割して設け、上記上部加工ヘッドと下部加工ヘッドと
の間に、両加工ヘッドを互に接近すべく付勢する複数の
弾機を設けると共に、上記下部加工ヘッドにＶ形状の芯
出し用の係合凹部を複数設け、上記上部加工ヘッドに、
上記芯出し用の係合凹部に対して係合離脱可能の係合凸
部を設けてなるものである。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

レーザ加工機としては、レーザ加工専用機、パンチ・
レーザ複合加工機などがあるが、本実施例ではパンチ・
レーザ複合加工機を例にとって説明する。

第３図を参照するに、パンチ・レーザ複合加工機１
は、パンチング加工機３と、そのパンチング加工機３に
近接して設けられたレーザ加工装置５とで構成されてい
る。

パンチング加工機３は、角型形状のフレーム７で構成
され、そのフレーム７の上部フレーム９にストライカを
備えた油圧シリンダ11が垂設されている。更に、上部フ
レーム９に設けた軸13には回転自在に上部タレット15が
支承され、フレーム７の下部フレーム17に設けた軸19に
は、回転自在に下部タレット21がそれぞれ支承されてい
る。なお、前記上部タレット15の円周上には複数のパン
チ23が、下部タレット21の円周上における前記パンチ23
と対応する位置にはダイ25が装着されている。

上記構成により、上部タレット15と下部タレット21と
は同期をとって回動されるようになっている。上部フレ
ーム９より垂設したストライカを備えた油圧シリンダ11
を作動させることにより、上部タレット15に設けたパン
チ23を打撃し、下部タレット21に設けたダイ25と協動し
てワークＷに所望のパンチング加工が行なわれる。

レーザ加工装置５は、前記パンチング加工機３のフレ
ーム７の側方（第３図において右側）にレーザビーム27
を発振させるレーザ発振器29が設けられている。そのレ
ーザ発振器29より前記フレーム７の上部フレーム９内を
フレーム９に接することなくレーザ加工ヘッド保持アー
ム31が水平に延伸され、そのレーザ加工ヘッド保持アー
ム31の先端部よりレーザ加工ヘッド33が垂設されてい
る。

レーザ加工ヘッド33の下部にはノズル35が設けられ、
レーザビーム27を曲折する反射鏡37が、レーザ加工ヘッ
ド保持アーム31内に設けてある。

上記構成により、レーザ発振器29で発振されたレーザ
ビーム27は反射鏡37で曲折され、レーザ加工ヘッド３の
ノズル35よりアシストガスと共にワークＷを照射しレー
ザ切断加工が施される。

一方、ワークＷを把持し位置決めするワーク位置決め
装置39は、固定テーブル41と、固定テーブル41の左右両
側に図示を省略したが水平に設けたガイドレールに案内
される左右の可動テーブルが設けられ、この可動テーブ
ルにはキャレッジベース43が跨いで連結されている。

キャレッジベース43には図示を省略したが電動機等に
より駆動されるナット部材45が設けられ、そのナット部
材45に螺合する第１リードスクリュ47が、前記上部フレ
ーム９の下方に設けて構成してあり、電動機を駆動する
ことによりキャレッジベース43は前後方向（第３図にお
いて左右方向）へ移動し位置決めされる。また、キャレ
ッジベース43には図示を省略したが電動機等により駆動
される第２リードスクリュ49が左右方向（第３図におい
て図面に直交する方向）に延設し、キャレッジ51が螺合
してある。このキャレッジ51に複数のクランプ装置53が
配設されている。

上記構成により、ワークＷは複数のクランプ装置53に
て一旦を把持され、所望のパンチング加工位置あるいは
レーザ加工位置に数値制御により、キャレッジベース43
あるいはクランプ装置53の位置制御をしてワークＷの移
動位置決めがなされる。

次に、本実施例の主要部であるレーザ加工ヘッド33に
ついて、更に詳細に説明する。

第１図および第２図を参照するに、レーザ加工ヘッド
33はレーザ加工ヘッド保持アーム31の先端にボルト55等
により締結され垂設してある。

レーザ加工ヘッド33は、固定支持部としての上部加工
ヘッド33aと照射口を有する下部加工ヘッド33bと弾機57
とより構成され、上部加工ヘッド33aは、筒状をなし下
端にフランジ部59が設けられ、このフランジ部59に位置
決めを行なう係止部材61を備えた筒体63が一体的に垂設
されている。

この筒体63の下面に前記係止部材61が複数箇所に埋設
されていて、係止部材61は第２図に詳細に示すごとく、
先端に係合凸部としての鋼球65が出没自在に設けられた
ケース67が前記筒体63に埋設され、前記鋼球65を常時突
出方向へ付勢するため、ケース67内にスプリング等の弾
機69が内蔵されて構成されている。更に、筒体63の側面
には検知部材71である例えばリミットスイッチ等が設け
られている。

弾機57は、例えばコイルスプリング等であり、前記上
部加工ヘッド33aのフランジ部59と、後述する下部加工
ヘッド33bのフランジ部73に両端が係止され、複数箇所
に装着されている。

下部加工ヘッド33bは、前記弾機57の片端が係止され
て吊り下がり、下部加工ヘッド33bの下端にはノズル35
が設けてある。フランジ部73には前記係止部材61の鋼球
65が嵌入する芯出し用のＶ形状の係合凹部としての円錐
穴75が適所に設けられて位置決めとなり、前記検知部材
71の検出部がフランジ部73の上面に当接、離隔自在に設
けられている。

上記構成により、弾機57であるコイルスプリングによ
り上部加工ヘッド33aと下部加工ヘッド33bは弾性的に結
合され、レーザビーム27およびアシストガスの噴射によ
りワークＷに切断加工が施される。

この際、加工により発生したスクラップ等がシュータ
より落ちきらずワークＷに重なってしまったり、ワーク
Ｗの上面に飛びだした状態で、ワークＷあるいは加工ヘ
ッド33を移動させると、下部加工ヘッド33bに設けたノ
ズル35に衝突する。そして、加工ヘッド33を折ろうとす
る力が発生し、この力が弾機57であるコイルスプリング
のばね力以上になると、下部加工ヘッド33bは上部加工
ヘッド33aより離れ、検知部材77であるリミットスイッ
チが作動してレーザ加工装置５を停止させる。

再組立時は、係止部材61の鋼球65を下部加工ヘッド33
bのフランジ部73に設けた円錐穴75に合致させることに
より位置決めがなされ、弾機57により上部加工ヘッド33
aに下部加工ヘッド33bが結合される。

すなわち、芯出し用のＶ形状の係合凹部としての円錐
穴75に係合凸部としての鋼球65が係合すると、自動的に
芯出しが行われることになり、上部加工ヘッド3aの軸心
と下部加工ヘッド33bの軸心とが一致した状態に復帰さ
れるものである。

上述したごとく、弾機57の設定ばね力以上の外力が、
下部加工ヘッド33bに付加された場合、下部加工ヘッド3
3bが上部加工ヘッド33aより外れるので、部材を破損す
ることなく加工ヘッド33を保護することができる。

而して、破損部品を交換する手間と時間が省け、予備
部品を用意する必要がなくなり、生産性の向上とコスト
の低減を図ることができる。

なお、この考案は前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。例えば、本実施例では、検知部材
にリミットスイッチを使用したが近接スイッチ等でも良
い。

［考案の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本考案は、レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッ
ド（33）を、固定支持部としての上部加工ヘッド（33
a）と照射口を有する下部加工ヘッド（33b）とに分割し
て設け、上記上部加工ヘッド（33a）と下部加工ヘッド
（33b）との間に、両加工ヘッド（33a,33b）を互に接近
すべく付勢する複数の弾機（57）を設けると共に、上記
下部加工ヘッド（33b）にＶ形状の芯出し用の係合凹部
を複数設け、上記上部加工ヘッド（33a）に、上記芯出
し用の係合凹部に対して係合離脱可能の係合凸部を設け
てなるものである。

上記構成より明らかなように、本考案においては、レ
ーザ加工ヘッド33は固定支持部としての上部加工ヘッド
33aと照射口を有する下部加工ヘッド33bとに分割してあ
り、かつ両加工ヘッド33a,33bは複数の弾機57によって
互に接近するように付勢されている。そして、下部加工
ヘッド33bにはＶ形状の芯出し用の係合凹部が設けてあ
り、上部加工ヘッド33aには、上記係合凹部に係合離脱
可能の係合凸部が設けてある。

したがって、本考案によれば、弾機57の付勢によって
Ｖ形状の芯出し用の係合凹部に係合凸部が係合した状態
に保持されているときには、上部加工ヘッド33aの軸心
と下部加工ヘッド33bの軸心とが一致した状態に保持さ
れるものである。

そして、レーザ加工時に、例えばワークＷ等が当接す
ることによって下部加工ヘッド33bに側方から外力が作
用すると、弾機57の付勢に抗して前記係合凹部と係合凸
部との係合が解除されて下部加工ヘッド33bが傾斜する
ことにより、前記外力を吸収する態様となってレーザ加
工ヘッド33の損傷を防止することができるものである。

前記外力が除かれると、弾機57の作用によって前記係
合凹部と係合凸部とが係合し、上部加工ヘッド33aの軸
心に対して下部加工ヘッド33bの軸心が自動的に一致さ
れることとなるので、芯出しの再現性が向上し改めて芯
出しを行う必要がないものであり、レーザ加工を迅速に
開始することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の主要部を示し、第３図におけるＩ矢
視部の拡大図、第２図は第１図におけるII矢視部の拡大
図、第３図はこの考案を実施する一実施例のパンチ・レ
ーザ複合加工機の側面図である。 １……パンチ・レーザ複合加工機 ５……レーザ加工装置 33……レーザ加工ヘッド 33a……上部加工ヘッド 33b……下部加工ヘッド 57……弾機

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッド
   （33）を、固定支持部としての上部加工ヘッド（33a）
   と照射口を有する下部加工ヘッド（33b）とに分割して
   設け、上記上部加工ヘッド（33a）と下部加工ヘッド（3
   3b）との間に、両加工ヘッド（33a,33b）を互に接近す
   べく付勢する複数の弾機（57）を設けると共に、上記下
   部加工ヘッド（33b）にＶ形状の芯出し用の係合凹部を
   複数設け、上記上部加工ヘッド（33a）に、上記芯出し
   用の係合凹部に対して係合離脱可能の係合凸部を設けて
   なることを特徴とするレーザ加工機における加工ヘッ
   ド。