JP3306820B2 - レーザビーム加工機のレーザノズル - Google Patents
レーザビーム加工機のレーザノズルInfo
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を利用し
たレーザビーム加工機のレーザノズルに係り、特に、レ
ーザビーム加工機の維持費を低減するに有効なレーザノ
ズルに関するものである。
たレーザビーム加工機のレーザノズルに係り、特に、レ
ーザビーム加工機の維持費を低減するに有効なレーザノ
ズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザビーム加工は、指向性、集光性に
優れたレーザ光をレンズあるいはミラーで微小スポット
に集束して得られる高いエネルギ密度を利用する熱加工
法であり、難加工材料にも適用することができる。ま
た、光学系を利用しているために加工時の制御が容易で
あり、非接触加工であるために工具の摩耗がなく、加工
歪が少ない。さらに、コンピュータとの接続性がよいな
ど、従来の工作機械では得難い長所を持っており、切
断、溶接あるいは半導体の微細加工などに幅広く利用さ
れつつある。
優れたレーザ光をレンズあるいはミラーで微小スポット
に集束して得られる高いエネルギ密度を利用する熱加工
法であり、難加工材料にも適用することができる。ま
た、光学系を利用しているために加工時の制御が容易で
あり、非接触加工であるために工具の摩耗がなく、加工
歪が少ない。さらに、コンピュータとの接続性がよいな
ど、従来の工作機械では得難い長所を持っており、切
断、溶接あるいは半導体の微細加工などに幅広く利用さ
れつつある。
【０００３】ところで、よりフレキシブルで高速かつ高
精度の加工を行なうために、図２に示したように図示し
ないレーザ発振器とロボット１のアーム２の先端に取り
付けた加工部３を多関節型の関節アーム４で構成した導
光路を介して接続することにより、レーザ発振器から出
力されたレーザ光を関節アーム４の各関節部に設けた反
射ミラーで加工部３に誘導し、この加工部３に設けたレ
ーザノズル５から図示しない被加工物の表面に向ってレ
ーザ光を照射するとともにアシストガスを噴出するよう
にしたレーザ／ロボット加工機の開発が進められてい
る。
精度の加工を行なうために、図２に示したように図示し
ないレーザ発振器とロボット１のアーム２の先端に取り
付けた加工部３を多関節型の関節アーム４で構成した導
光路を介して接続することにより、レーザ発振器から出
力されたレーザ光を関節アーム４の各関節部に設けた反
射ミラーで加工部３に誘導し、この加工部３に設けたレ
ーザノズル５から図示しない被加工物の表面に向ってレ
ーザ光を照射するとともにアシストガスを噴出するよう
にしたレーザ／ロボット加工機の開発が進められてい
る。
【０００４】このように被加工物の表面に向ってレーザ
光を照射させるとともにアシストガスを噴射するレーザ
ノズル５は、図３に示したようにセラミック材で構成し
たノズルボディ６と、該ノズルボディ６の先端に取り付
けたノズルチップ７で構成されており、ノズルチップ７
に設けたノズルホール８から図示しない被加工物に向っ
てレーザ光を照射させるとともに、アシストガスを噴出
する。
光を照射させるとともにアシストガスを噴射するレーザ
ノズル５は、図３に示したようにセラミック材で構成し
たノズルボディ６と、該ノズルボディ６の先端に取り付
けたノズルチップ７で構成されており、ノズルチップ７
に設けたノズルホール８から図示しない被加工物に向っ
てレーザ光を照射させるとともに、アシストガスを噴出
する。
【０００５】また、上記レーザ／ロボット加工機におい
ては、ノズルチップ７を黄銅などのように耐熱性を有す
る導電体で構成して該ノズルチップ７を静電容量型近接
センサの電極として機能させることにより、ノズルチッ
プ７の電荷を図示しないコントローラに供給してノズル
チップ７と図示しない被加工物の表面の間隔を予め定め
た値に保持させるようにしている。９はノズルチップ７
に接続されたハーネスであり、ノズルボディ６内に埋設
している。
ては、ノズルチップ７を黄銅などのように耐熱性を有す
る導電体で構成して該ノズルチップ７を静電容量型近接
センサの電極として機能させることにより、ノズルチッ
プ７の電荷を図示しないコントローラに供給してノズル
チップ７と図示しない被加工物の表面の間隔を予め定め
た値に保持させるようにしている。９はノズルチップ７
に接続されたハーネスであり、ノズルボディ６内に埋設
している。
【０００６】このように従来のレーザ／ロボット加工機
においては、レーザノズル５のノズルボディ６を高価な
セラミック材で構成していた。従って、ティーチングミ
スあるいは被加工物の形状の変化などでノズルチップ７
が被加工物の表面に接触すると、ノズルボディ６が破損
し、これによりレーザ／ロボット加工機の維持費が高く
つくという不具合があった。
においては、レーザノズル５のノズルボディ６を高価な
セラミック材で構成していた。従って、ティーチングミ
スあるいは被加工物の形状の変化などでノズルチップ７
が被加工物の表面に接触すると、ノズルボディ６が破損
し、これによりレーザ／ロボット加工機の維持費が高く
つくという不具合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、ティーチングミスなどによ
り破損されるレーザノズルを安価に提供してレーザビー
ム加工機の維持費を低減することを課題としている。
みてなされたものであって、ティーチングミスなどによ
り破損されるレーザノズルを安価に提供してレーザビー
ム加工機の維持費を低減することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ノズルボディの先端に装着したノズルチッ
プに設けたノズルホールから被加工物に向ってレーザ光
を照射させるとともにアシストガスを噴出させるように
したレーザビーム加工機において、絶縁性に富む硬質の
樹脂材料でノズルボディと、耐熱性および強度に優れた
金属材料で構成した耐熱スリーブと、耐熱性に富む導電
体で構成したノズルチップを備ている。そして、前記ノ
ズルボディの先端部に耐熱スリーブを介してノズルチッ
プを装着したことを特徴としている。
に本発明は、ノズルボディの先端に装着したノズルチッ
プに設けたノズルホールから被加工物に向ってレーザ光
を照射させるとともにアシストガスを噴出させるように
したレーザビーム加工機において、絶縁性に富む硬質の
樹脂材料でノズルボディと、耐熱性および強度に優れた
金属材料で構成した耐熱スリーブと、耐熱性に富む導電
体で構成したノズルチップを備ている。そして、前記ノ
ズルボディの先端部に耐熱スリーブを介してノズルチッ
プを装着したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るレーザノズ
ルの第１実施形態を示す断面図である。この図１におい
て、例えば図４に示したレーザ／ロボット加工機の加工
部の先端などに取り付けられるレーザノズル１０は、ノ
ズルボディ１１とノズルチップ１２で構成されており、
ノズルボディ１１の先端に耐熱スリーブ１３を介してノ
ズルチップ１２をねじ込み固定している。
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るレーザノズ
ルの第１実施形態を示す断面図である。この図１におい
て、例えば図４に示したレーザ／ロボット加工機の加工
部の先端などに取り付けられるレーザノズル１０は、ノ
ズルボディ１１とノズルチップ１２で構成されており、
ノズルボディ１１の先端に耐熱スリーブ１３を介してノ
ズルチップ１２をねじ込み固定している。
【００１０】ここに本実施形態においては、例えばベー
クライトのように絶縁性に富む硬質の樹脂材料でノズル
チップ１１を構成している。また、黄銅などのように耐
熱性に富む導電体でノズルチップ１２を構成するととも
に、鋼材などのように耐熱性および強度に優れた金属材
料で耐熱スリーブ１３を構成している。１４はノズルボ
ディ１１の表面に配線保持させたハーネスであり、耐熱
スリーブ１３を介してノズルチップ１２に接続してい
る。
クライトのように絶縁性に富む硬質の樹脂材料でノズル
チップ１１を構成している。また、黄銅などのように耐
熱性に富む導電体でノズルチップ１２を構成するととも
に、鋼材などのように耐熱性および強度に優れた金属材
料で耐熱スリーブ１３を構成している。１４はノズルボ
ディ１１の表面に配線保持させたハーネスであり、耐熱
スリーブ１３を介してノズルチップ１２に接続してい
る。
【００１１】かかる構成になるレーザノズル１０におい
ても、ノズルチップ１２を静電容量型近接センサの電極
として機能させて該チップ１２を図示しない被加工物の
表面に沿って移動させつつ、このノズルチップ１２に設
けたノズルホール１５から図示しない被加工物に向って
レーザ光を照射させるとともに、アシストガスを噴出さ
せて被加工物を切断あるいは溶接加工する。
ても、ノズルチップ１２を静電容量型近接センサの電極
として機能させて該チップ１２を図示しない被加工物の
表面に沿って移動させつつ、このノズルチップ１２に設
けたノズルホール１５から図示しない被加工物に向って
レーザ光を照射させるとともに、アシストガスを噴出さ
せて被加工物を切断あるいは溶接加工する。
【００１２】ところで、レーザノズル１０をレーザ／ロ
ボット加工機の加工部に取り付けた場合は、被加工物の
表面に沿ってノズルボディ１０を手動で移動させてロボ
ットのティーチングを行なう。ところが、このティーチ
ング時の操作ミスにより、あるいは、ティーチング後に
おける被加工物の形状の変化などにともなってノズルチ
ップ１２が被加工物に接触するとノズルボディ１１を破
損することがあるために、レーザノズル１０を交換する
必要性がある。
ボット加工機の加工部に取り付けた場合は、被加工物の
表面に沿ってノズルボディ１０を手動で移動させてロボ
ットのティーチングを行なう。ところが、このティーチ
ング時の操作ミスにより、あるいは、ティーチング後に
おける被加工物の形状の変化などにともなってノズルチ
ップ１２が被加工物に接触するとノズルボディ１１を破
損することがあるために、レーザノズル１０を交換する
必要性がある。
【００１３】ところが、ノズルボディ１１をベークライ
トのように絶縁性に富む硬質の樹脂材料で構成したもの
であるから、樹脂材料を選択することでノズルボディ１
１の強度を充分に高くしつつ、レーザノズル１０の製造
コストを大幅に低下させることができる。このために、
ティーチングミスあるいは被加工物の形状の変化などに
ともなってノズルチップ１２が被加工物の表面に接触し
たとしてもノズルボディ１１が破損され難くなり、万一
ノズルボディ１１が破損した場合においても、レーザ／
ロボット加工機の維持費に大きな影響を及ぼすレーザノ
ズル１０の部品費を低くすることができるために、レー
ザビーム加工機の維持費を低下させることができる。
トのように絶縁性に富む硬質の樹脂材料で構成したもの
であるから、樹脂材料を選択することでノズルボディ１
１の強度を充分に高くしつつ、レーザノズル１０の製造
コストを大幅に低下させることができる。このために、
ティーチングミスあるいは被加工物の形状の変化などに
ともなってノズルチップ１２が被加工物の表面に接触し
たとしてもノズルボディ１１が破損され難くなり、万一
ノズルボディ１１が破損した場合においても、レーザ／
ロボット加工機の維持費に大きな影響を及ぼすレーザノ
ズル１０の部品費を低くすることができるために、レー
ザビーム加工機の維持費を低下させることができる。
【００１４】また、ノズルボディ１１の先端に耐熱スリ
ーブ１３を介してノズルチップ１２を取り付けているた
めに、この耐熱スリーブ１３によってノズルボディ１１
の先端部が強化されるとともに、レーザビーム加工時に
懸念されるバックファイヤによるノズルボディ１１の焼
損を回避することができる。
ーブ１３を介してノズルチップ１２を取り付けているた
めに、この耐熱スリーブ１３によってノズルボディ１１
の先端部が強化されるとともに、レーザビーム加工時に
懸念されるバックファイヤによるノズルボディ１１の焼
損を回避することができる。
【００１５】また、上記実施態様のようにハーネス１４
をノズルボディ１１の表面に配線保持させた外付けタイ
プのハーネスを設けた場合は、断線時にハーネス１４を
容易に修理することができるものであり、静電容量型近
接センサを構成する必要性がない場合は、ハーネス１４
を取り外してレーザノズル１０のコストをより低減する
ことができる利点がある。
をノズルボディ１１の表面に配線保持させた外付けタイ
プのハーネスを設けた場合は、断線時にハーネス１４を
容易に修理することができるものであり、静電容量型近
接センサを構成する必要性がない場合は、ハーネス１４
を取り外してレーザノズル１０のコストをより低減する
ことができる利点がある。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、従来は高価なセラミック材で構成されていたノズル
ボディを絶縁性に富む硬質の樹脂材料で構成し、耐熱性
および強度に優れた金属材料で構成した耐熱スリーブを
介して、耐熱性に富む導電体で構成したノズルチップを
前記ノズルボディの先端に装着して従来とほぼ同一性能
を有するレーザノズルを構成したものである。従って、
ティーチングミスなどにより破損されるレーザノズルを
安価に提供することができ、レーザビーム加工機の維持
費に大きな影響を及ぼすレーザノズルの部品費を低くす
ることができるために、レーザビーム加工機の維持費を
低減することができる。
は、従来は高価なセラミック材で構成されていたノズル
ボディを絶縁性に富む硬質の樹脂材料で構成し、耐熱性
および強度に優れた金属材料で構成した耐熱スリーブを
介して、耐熱性に富む導電体で構成したノズルチップを
前記ノズルボディの先端に装着して従来とほぼ同一性能
を有するレーザノズルを構成したものである。従って、
ティーチングミスなどにより破損されるレーザノズルを
安価に提供することができ、レーザビーム加工機の維持
費に大きな影響を及ぼすレーザノズルの部品費を低くす
ることができるために、レーザビーム加工機の維持費を
低減することができる。
【００１７】また、耐熱スリーブによってノズルボディ
の先端部を強化することができるとともに、レーザビー
ム加工時に懸念されるバックファイヤによるノズルボデ
ィの焼損を回避することができる。
の先端部を強化することができるとともに、レーザビー
ム加工時に懸念されるバックファイヤによるノズルボデ
ィの焼損を回避することができる。
【図１】本発明に係るレーザノズルの一実施形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】レーザノズルを用いたレーザ／ロボット加工機
の概要を示す斜視図である。
の概要を示す斜視図である。
【図３】レーザノズルの従来例を示す断面図である。
１０ レーザノズル １１ ノズルボディ １２ ノズルチップ １３ 耐熱スリーブ １４ ハーネス １５ ノズルホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/14 B23K 26/06
Claims (1)
- 【請求項１】 ノズルボディの先端に装着したノズルチ
ップに設けたノズルホールから被加工物に向ってレーザ
光を照射させるとともにアシストガスを噴出させるよう
にしたレーザビーム加工機において、絶縁性に富む硬質
の樹脂材料でノズルボディと、耐熱性および強度に優れ
た金属材料で構成した耐熱スリーブと、耐熱性に富む導
電体で構成したノズルチップを備え、前記ノズルボディ
の先端部に耐熱スリーブを介してノズルチップを装着し
たことを特徴とするレーザビーム加工機のレーザノズ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12248096A JP3306820B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | レーザビーム加工機のレーザノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12248096A JP3306820B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | レーザビーム加工機のレーザノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277080A JPH09277080A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3306820B2 true JP3306820B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=14836897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12248096A Expired - Fee Related JP3306820B2 (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | レーザビーム加工機のレーザノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306820B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5074412B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2012-11-14 | トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | レーザー加工装置のためのセンサー装置用の絶縁体 |
| FR2999461B1 (fr) * | 2012-12-19 | 2015-06-26 | Turbomeca | Tete et procede de soudage laser |
-
1996
- 1996-04-19 JP JP12248096A patent/JP3306820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09277080A (ja) | 1997-10-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
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