JP2637524B2 - Processing head of laser processing machine - Google Patents
Processing head of laser processing machineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はレーザ加工機の加工ヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a processing head of a laser processing machine.
（従来の技術） レーザ加工機によりワークに円状の穴をあけるために
は、レーザ光を噴射する加工ヘッドの一部を構成するノ
ズルを、ワークを支持するテーブルに対して相対的にＸ
軸、Ｙ軸方向へ適宜に移動させていた。しかし、これで
は精度よく円状の穴をあけることができないために、従
来のレーザ加工機の加工ヘッドは回転自在な回転部材に
ノズルを偏心させていた。そして、上記回転部材を回転
させることにより、ノズルを偏心量と等しい半径のもと
で公転させて、偏心量を半径とする円状の穴をあけてい
た。(Prior Art) In order to make a circular hole in a work by a laser processing machine, a nozzle constituting a part of a processing head for emitting a laser beam is moved relative to a table supporting the work by X.
It was appropriately moved in the axis and Y-axis directions. However, since a circular hole cannot be formed accurately with this method, the processing head of the conventional laser processing machine decenters the nozzle on a rotatable rotating member. Then, by rotating the rotating member, the nozzle revolves under a radius equal to the eccentric amount, and a circular hole having a radius equal to the eccentric amount is formed.
（発明が解決しようとする課題） ところで、レーザ加工においてワークの加工部からは
熱によってプラズマガスが発生し、このプラズマガスは
レーザ光を吸収してしまう。そこでノズルからアシスト
ガスを噴射させてプラズマガスを吹き飛ばす必要があ
り、加工ヘッドにはアシストガス給供系を設けていた。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the laser processing, a plasma gas is generated from a processed portion of the work due to heat, and this plasma gas absorbs a laser beam. Therefore, it is necessary to blow out the plasma gas by injecting the assist gas from the nozzle, and the processing head is provided with an assist gas supply system.
しかし、前述のごとき加工ヘッドは回転部材が回転
し、ノズルが公転するために、アシストガスの配管など
がノズルにからみついたりして、適切にアシストガスを
ノズルより噴射させることが困難となる場合があり、適
切なレーザ加工を行い得ないと共に作業能率が悪くなる
という問題点があった。However, as described above, when the rotating member of the processing head rotates and the nozzle revolves, it is difficult to properly eject the assist gas from the nozzle because the assist gas piping etc. cling to the nozzle. Therefore, there has been a problem that appropriate laser processing cannot be performed and work efficiency is deteriorated.
そこで、上記の問題点を解決するために、ノズルが公
転してもアシストガス配管系の配管等がノズルにからみ
つかないレーザ加工機の加工ヘッドを提供することを目
的とする。Then, in order to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a processing head of a laser processing machine in which piping of an assist gas piping system is not found at a nozzle even when the nozzle revolves.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題点を解決するために、本発明
においてはレーザ加工機の加工ヘッドにおける筒状のハ
ウジング内に中空の回転部材を回転自在に設け、レーザ
光を集光する集光レンズを備えたノズルユニットを上記
回転部材にその回転中心に対して偏心して設けてなるレ
ーザ加工機の加工ヘッドにして、上記ハウジングと回転
部材との間に周溝を設け、この周溝をハウジングに設け
たアシストガスを供給する供給ポートと連通すると共
に、前記回転部材に軸方向に設けた連通孔の一端に連通
するように構成し、この連通孔の他端に一端を接続した
接続管の他端を、前記ノズルユニットの内部における集
光レンズの下方位置に接続してなるものである。また、
上記ノズルユニットを回転部材に偏心量調節自在に設け
てなるものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the conventional problems as described above, in the present invention, a hollow rotary member is rotated in a cylindrical housing in a processing head of a laser processing machine. A nozzle unit having a converging lens for converging a laser beam is provided eccentrically with respect to the center of rotation of the rotary member. A peripheral groove is provided therebetween, and the peripheral groove communicates with a supply port for supplying an assist gas provided in the housing, and communicates with one end of a communication hole provided in the rotating member in an axial direction. The other end of the connection pipe having one end connected to the other end of the hole is connected to a position below the condenser lens inside the nozzle unit. Also,
The above-mentioned nozzle unit is provided on a rotating member so that the amount of eccentricity can be adjusted.
（作用） 前記の構成において、ハウジングに設けた回転部材を
回転させることにより、ノズルユニットは偏心量を半径
として公転する。このとき、レーザ光が集光レンズを経
由してノズルユニットから噴射する。これによって、円
状の穴をあけることができるものである。また、上記ノ
ズルユニットの偏心量を調節することにより、ノズルユ
ニットの公転半径を調節することがてきるものである。(Operation) In the above-described configuration, by rotating the rotating member provided on the housing, the nozzle unit revolves around the eccentric amount as a radius. At this time, the laser light is emitted from the nozzle unit via the condenser lens. Thus, a circular hole can be formed. Further, by adjusting the amount of eccentricity of the nozzle unit, the revolution radius of the nozzle unit can be adjusted.
また、供給ポートから供給されたアシストガスは、周
溝、連通孔、接続管を経由してノズルユニットにおける
集光レンズの下方位置に送られて、ノズルユニットから
噴射する。ここで、接続管の一端は回転部材に設けた連
通孔に接続してあり、他端はノズルユニットに接続して
あるので、接続管は回転部材の回転、ノズルユニットの
公転と同期して公転する。The assist gas supplied from the supply port is sent to a position below the condenser lens in the nozzle unit via the peripheral groove, the communication hole, and the connection pipe, and is ejected from the nozzle unit. Here, one end of the connecting pipe is connected to the communication hole provided in the rotating member, and the other end is connected to the nozzle unit. Therefore, the connecting pipe revolves in synchronization with the rotation of the rotating member and the revolution of the nozzle unit. I do.
（実施例） 以下、本発明に係る実施例について図面に基づいて説
明する。(Example) Hereinafter, an example according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図を参照するに、レーザ加工機の加工ヘッド１に
おける筒状のハウジング３には、ベアリング5,7を介し
て中空の回転部材９が回転自在に設けてある。上記回転
部材９を回転させるために、ハウジング３の適宜位置に
は支持ブラケット11を介して駆動モータ13を設けてお
り、この駆動モータ13の回転軸13aに一体的に設けた駆
動プーリ15と、上記回転部材13に一体的に取付けた従動
プーリ17にはベルト19が張設されている。なお、ハウジ
ング３にはベルト19を通すためのベルト穴が形成してあ
る。Referring to FIG. 1, a hollow rotary member 9 is rotatably provided on a cylindrical housing 3 of a processing head 1 of a laser processing machine via bearings 5 and 7. In order to rotate the rotating member 9, a drive motor 13 is provided at an appropriate position of the housing 3 via a support bracket 11, and a drive pulley 15 provided integrally with a rotation shaft 13 a of the drive motor 13, A belt 19 is stretched on a driven pulley 17 integrally attached to the rotating member 13. The housing 3 has a belt hole through which the belt 19 passes.
上記構成により、駆動モータ13を適宜に操作すること
により、駆動プーリ15、ベルト19を介して回転部材９は
従動プーリ17と一体的に回転するものである。With the above configuration, by appropriately operating the drive motor 13, the rotating member 9 rotates integrally with the driven pulley 17 via the drive pulley 15 and the belt 19.
上記回転部材９にはノズルユニット21の一部構成する
レンズホルダ23がオフセット装置25を介して偏心量調節
自在に設けてある。The rotary member 9 is provided with a lens holder 23 constituting a part of the nozzle unit 21 via an offset device 25 so that the amount of eccentricity can be adjusted.
より詳細には、第２図、第３図を参照するに上記回転
部材９の下側にはオフセット装置25の一部を構成するベ
ース部材27が一体的に取付けてある。このベース部材27
の下部には第３図に示すようなガイド部29が形成してあ
り、このガイド部29にはレンズホルダ23が左右方向（第
１図、第２図、第３図において左右方向）へ移動可能に
設けてある。上記レンズホルダ23を左右方向へ移動させ
るために、ベース部材27とレンズホルダ23との間には、
ドーナツ状の調節プレート31が回転部材９の軸心回転中
心を中心として回転自在に設けてあり、第２図に示すよ
うに上記調節プレート31に回転部材９の軸心に偏心して
形成した半円弧状の穴33には、ノズルホルダ23に固定し
て取付けたピン35が係合してある。また、上記調節プレ
ート31を回転させるために、ベース部材27における調節
プレート31に対応する高さ位置には窓部37が形成してあ
り、調節プレート31の外周面には複数の穴39が形成して
ある。More specifically, referring to FIGS. 2 and 3, a base member 27 constituting a part of an offset device 25 is integrally attached to the lower side of the rotating member 9. This base member 27
A guide part 29 as shown in FIG. 3 is formed in the lower part of the lens holder 23. The lens holder 23 moves in the guide part 29 in the left and right direction (the left and right direction in FIGS. 1, 2, and 3). It is provided as possible. In order to move the lens holder 23 in the left-right direction, between the base member 27 and the lens holder 23,
A donut-shaped adjustment plate 31 is provided rotatably about the center of rotation of the rotating member 9 as a center, and a semicircle formed on the adjusting plate 31 eccentrically to the axis of the rotating member 9 as shown in FIG. A pin 35 fixedly attached to the nozzle holder 23 is engaged with the arc-shaped hole 33. In order to rotate the adjustment plate 31, a window 37 is formed at a height position corresponding to the adjustment plate 31 in the base member 27, and a plurality of holes 39 are formed on the outer peripheral surface of the adjustment plate 31. I have.
上記構成により、ベース部材27の窓部37から回し棒
（図示省略）を調節プレート31の穴39適宜に押し込ん
で、回し棒を適宜に操作することにより調節プレート31
を回転させることができる。これによって、上記ノズル
ホルダ23に固定して取付けたピン35は、調節プレート31
の半円弧状の穴33に沿って移動し、ノズルホルダ23はベ
ース部材27のガイド部29に案内されて左右方向へ移動す
るものである。したがって、ノズルホルダ23を回転部材
13の軸心（回転中心）に対して偏心させることができる
ものである。With the above configuration, a turning rod (not shown) is appropriately pushed into the hole 39 of the adjustment plate 31 from the window portion 37 of the base member 27, and the adjustment plate 31 is appropriately operated by operating the turning rod.
Can be rotated. Thereby, the pin 35 fixedly attached to the nozzle holder 23 is attached to the adjustment plate 31.
The nozzle holder 23 moves along the semicircular hole 33, and moves in the left-right direction while being guided by the guide portion 29 of the base member 27. Therefore, the nozzle holder 23 is
It can be eccentric with respect to 13 axes (rotation centers).
また、ノズルホルダ23を偏心させた後に左右方向の所
定位置に固定位置決めするために、第２図に示すように
ベース部材27にはめねじ部41が形成してあり、このめね
じ部41には固定ボルト43が螺合して設けてある。したが
って、固定ボルト43を適宜に操作することにより、固定
ボルト43の端面を調節プレート31の外周面に押圧させて
調節プレート31を回転不能の状態としてノズルホルダ23
も左右方向の所定位置に位置決め固定することができる
ものである。Further, in order to fix and position the nozzle holder 23 at a predetermined position in the left-right direction after the nozzle holder 23 is eccentric, an internal thread portion 41 is formed on the base member 27 as shown in FIG. A fixing bolt 43 is provided by screwing. Therefore, by appropriately operating the fixing bolt 43, the end face of the fixing bolt 43 is pressed against the outer peripheral surface of the adjustment plate 31, and the adjustment plate 31 is set to a non-rotatable state so that the nozzle holder 23 is not rotatable.
Can also be positioned and fixed at a predetermined position in the left-right direction.
なお、レンズホルダ23の左右方向の移動量、換言すれ
ばノズルホルダ23の回転部材９の軸心に対する偏心量を
示すために、上記調節プレート31の外周面には目盛（図
示省略）が取付けてある。これによって作業者はノズル
ホルダ23の偏心量を適切に調節することができる。A scale (not shown) is attached to the outer peripheral surface of the adjustment plate 31 to indicate the amount of movement of the lens holder 23 in the left-right direction, in other words, the amount of eccentricity of the nozzle holder 23 with respect to the axis of the rotating member 9. is there. This allows the operator to appropriately adjust the amount of eccentricity of the nozzle holder 23.
前記ノズルユニット21の詳細について、再び第１図を
参照するに、前記ノズルホルダ23は、外筒45と内筒７と
により構成されており、外筒45のめねじ部49に内筒47の
おねじ部51が螺合してある。上記内筒47にはレーザ光を
集光するための集光レンズ53が取付けてあり、外筒45の
おねじ部55には中間筒57のめねじ部59が螺合してある。
上記中間筒57のおねじ部61にはノズルホルダ63のめねじ
部64が螺合してあり、アシストガス及びレーザ光が噴射
するためのノズル65が、ノズルホルダ23に調節ボルト67
を介して位置調整自在に取付けてある。Referring again to FIG. 1 for details of the nozzle unit 21, the nozzle holder 23 includes an outer cylinder 45 and an inner cylinder 7. The external thread 51 is screwed. A condensing lens 53 for condensing the laser beam is attached to the inner cylinder 47, and a female thread 59 of the intermediate cylinder 57 is screwed to the external thread 55 of the outer cylinder 45.
A female thread 64 of a nozzle holder 63 is screwed into the external thread 61 of the intermediate cylinder 57, and a nozzle 65 for injecting assist gas and laser light is provided with an adjusting bolt 67 on the nozzle holder 23.
It is mounted so that the position can be freely adjusted via.
上記ノズル65からアシストガスと噴射させるために、
アシストガス供給系69が設けてある。In order to inject the assist gas from the nozzle 65,
An assist gas supply system 69 is provided.
より詳細には、前記ハウジング３と回転部材９との間
にはリング状の複数シール部材71が位置決めカラー73を
介して上下に隔離してあり、これによってハウジング３
と回転部材９との間には周溝75が形成される。なお、上
記シール部材71は耐熱性、耐摩耗性の高いものである。
上記周溝75は上記ハウジング３の適宜位置には形成して
設けたアシストガスを供給する供給ポート77に上記カラ
ー73の穴73aを介して連通してあると共に回転部材９に
軸方向へ設けた連通孔79の一端に通連してある。また、
上記連通孔79の他端に一端を接続した接続管81の他端
は、前記中間筒57の内部における集光レンズ53の下方位
置に設けてある。More specifically, a plurality of ring-shaped sealing members 71 are vertically separated between the housing 3 and the rotating member 9 via a positioning collar 73, whereby the housing 3 is rotated.
A circumferential groove 75 is formed between the rotating member 9 and the rotating member 9. The seal member 71 has high heat resistance and wear resistance.
The circumferential groove 75 communicates with a supply port 77 for supplying an assist gas formed at an appropriate position in the housing 3 through a hole 73a of the collar 73 and is provided in the rotating member 9 in the axial direction. It communicates with one end of the communication hole 79. Also,
The other end of the connection tube 81 having one end connected to the other end of the communication hole 79 is provided at a position below the condenser lens 53 inside the intermediate tube 57.
なお、ハウジング３と回転部材９との間に設けた周溝
75として、ハウジング３の内周面に周溝を形成したり、
回転部材９の外周面に周溝を形成したりしても差し支え
ないものである。A peripheral groove provided between the housing 3 and the rotating member 9
As 75, a circumferential groove is formed on the inner circumferential surface of the housing 3,
A circumferential groove may be formed on the outer peripheral surface of the rotating member 9.
前述の構成のもとで本実施例の作用効果について説明
する。The operation and effect of this embodiment with the above-described configuration will be described.
オフセット装置25を適宜に操作してノズルユニット21
を所定量だけ偏心させて位置決め固定する。そして、駆
動モータ13を適宜に操作して回転部材９を回転させるこ
とにより、ノズルユニット21は上記所定量を半径として
公転するものである。このときレーザ発振機（図示省
略）より発振されたレーザ光は、回転部材９の中空部9
a、集光レンズ53を経由して集光されたレーザ光に変換
されてノズル65より噴射する。これによって、円状の穴
を加工を精密に行うことができるものである。Operate the offset device 25 appropriately to make the nozzle unit 21
Is eccentric by a predetermined amount and positioned and fixed. By appropriately operating the drive motor 13 to rotate the rotating member 9, the nozzle unit 21 revolves around the predetermined amount as a radius. At this time, laser light oscillated by a laser oscillator (not shown) is applied to the hollow portion 9 of the rotating member 9.
a, The laser light is converted into laser light condensed via the condensing lens 53 and is ejected from the nozzle 65. As a result, a circular hole can be precisely machined.
また、供給ポート77から供給されたアシストガスは周
溝75、連通孔79、接続管81を経由して中間筒57における
集光レンズ53の下方位置に送られて、ノズル65より噴射
する。ここで、接続管81は回転部材９の回転、ノズルユ
ニット21の公転と同期して公転するので、接続管81がノ
ズルユニット21等にかみついたりすることはないもので
ある。The assist gas supplied from the supply port 77 is sent to a position below the condenser lens 53 in the intermediate cylinder 57 via the circumferential groove 75, the communication hole 79, and the connection pipe 81, and is ejected from the nozzle 65. Here, since the connecting pipe 81 revolves in synchronization with the rotation of the rotating member 9 and the revolution of the nozzle unit 21, the connecting pipe 81 does not bite into the nozzle unit 21 or the like.
更にノズルユニット21が所定の半径をもって公転する
ために本実施例の装置を溶接装置として利用した場合に
おいて幅の広い溶接部を得ることができるものである。Further, when the apparatus of the present embodiment is used as a welding device because the nozzle unit 21 revolves with a predetermined radius, a wide welded portion can be obtained.
なお、本発明は前述の実施例の説明に限るものではな
く適宜の変更を行うことにより、その辺種々の態様で実
施可能である。The present invention is not limited to the description of the above-described embodiment, but can be implemented in various aspects by making appropriate changes.
［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明により理解されるように、
本発明によれば、ノズルユニットが偏心量を半径として
回転することにより、円状の穴加工等を精密に行うこと
ができるものである。また、ノズルユニの偏心量を調節
することにより、穴の大きさを変えることもできるもの
である。[Effects of the Invention] As can be understood from the above description of the embodiments,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a circular hole processing etc. can be performed precisely by rotating a nozzle unit using the amount of eccentricity as a radius. Further, the size of the hole can be changed by adjusting the amount of eccentricity of the nozzle uni.
接続管は回転部材の回転、ノズルユニットの公転と同
期して公転することにより、接続管がノズルユニット等
にからみついたりすることはないものである。The connecting pipe revolves in synchronization with the rotation of the rotating member and the revolution of the nozzle unit, so that the connecting pipe does not cling to the nozzle unit or the like.
図面は本発明に係る実施例を説明するものであり、第１
図は本実施の装置を示す断面図である。第２図は第１図
におけるII−II線に沿った図である。第３図は第１図に
おけるIII−III線に沿った図である。 １……加工ヘッド、３……ハウジング ９……回転部材、75……周溝 77……供給ポート、79……連通孔、 81……接続管The drawings illustrate an embodiment according to the present invention.
The figure is a cross-sectional view showing the device of the present embodiment. FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a view along the line III-III in FIG. 1 ... processing head, 3 ... housing 9 ... rotating member, 75 ... circumferential groove 77 ... supply port, 79 ... communication hole, 81 ... connecting pipe
Claims (2)
ハウジング内に中空の回転部材を回転自在に設け、レー
ザ光を集光する集光レンズを備えたノズルユニットを上
記回転部材にその回転中心に対して偏心して設けてなる
レーザ加工機の加工ヘッドにして、上記ハウジングと回
転部材との間に周溝を設け、この周溝を、ハウジングに
設けたアシストガスを供給する供給ポートと連通すると
共に、前記回転部材に軸方向に設けた連通孔の一端に連
通するように構成し、この連通孔の他端に一端を接続し
た接続管の他端を、前記ノズルユニットの内部における
集光レンズの下方位置に接続してなることを特徴とする
レーザ加工機の加工ヘッド。A hollow rotary member is rotatably provided in a cylindrical housing of a processing head of a laser processing machine, and a nozzle unit having a condensing lens for condensing a laser beam is provided on the rotary member at the center of rotation. A processing head of a laser processing machine eccentrically provided with a peripheral groove provided between the housing and the rotating member, and communicating the peripheral groove with a supply port for supplying an assist gas provided in the housing. And the other end of a connecting pipe having one end connected to one end of a communication hole provided in the rotary member in the axial direction and the other end of the communication hole being connected to a condensing lens inside the nozzle unit. A processing head for a laser processing machine, wherein the processing head is connected to a lower position of the laser processing machine.
節自在に設けてなることを特徴とする請求項１記載のレ
ーザ加工機の加工ヘッド。2. The processing head of a laser beam machine according to claim 1, wherein said nozzle unit is provided on a rotary member so as to be able to adjust the amount of eccentricity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320479A JP2637524B2 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Processing head of laser processing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63320479A JP2637524B2 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Processing head of laser processing machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02169195A JPH02169195A (en) | 1990-06-29 |
| JP2637524B2 true JP2637524B2 (en) | 1997-08-06 |
Family
ID=18121903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63320479A Expired - Lifetime JP2637524B2 (en) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Processing head of laser processing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| US8378259B2 (en) * | 2008-06-17 | 2013-02-19 | Electro Scientific Industries, Inc. | Eliminating head-to-head offsets along common chuck travel direction in multi-head laser machining systems |
| JP5278883B2 (en) * | 2011-09-08 | 2013-09-04 | 株式会社向洋技研 | Laser spot welding method |
| FR3056129B1 (en) * | 2016-09-20 | 2019-07-19 | Renault S.A.S | METHOD FOR GUIDING A ROTARY DISPLACEMENT LASER BEAM, AND ASSOCIATED GUIDE DEVICE |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP63320479A patent/JP2637524B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02169195A (en) | 1990-06-29 |
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