JP3412768B2 - Laser cutting nozzle - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属板等の切断加工を
行なうレーザ切断装置が備えるレーザ切断用ノズルに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser cutting nozzle provided in a laser cutting device for cutting a metal plate or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、高エネルギ波であるレー
ザ光を利用したレーザ切断装置は、金属板等の切断加工
装置として広く用いられている。このレーザ切断装置に
よる金属板の切断においては、レーザ光の出力及び加工
速度を適正な値に設定することにより良好な切断効果が
得られ、さらにアシストガスとして窒素ガス等を切断溝
に対して噴射し、アシストガスの運動量によってレーザ
光のエネルギで溶融した金属を吹き飛ばすことにより切
断能力を増大させているものである。2. Description of the Related Art As is well known, a laser cutting device using a laser beam having a high energy wave is widely used as a cutting device for a metal plate or the like. When cutting a metal plate with this laser cutting device, a good cutting effect can be obtained by setting the output of laser light and the processing speed to appropriate values, and nitrogen gas or the like is injected as an assist gas to the cutting groove. However, the cutting ability is increased by blowing away the molten metal with the energy of the laser light by the momentum of the assist gas.
【０００３】このレーザ切断装置が備えるレーザ切断用
ノズルとして、従来、図４に示すレーザ切断用ノズル１
が採用されていた。レーザ切断用ノズル１は、ノズル本
体２と、先端ノズル３と、レーザ光を所定の焦点位置へ
と集光するためのレンズ４と、アシストガスを供給する
導管５とから構成され、ノズル本体２及び先端ノズル３
には、レーザ光及びアシストガスを導出する導出通路２
ａ及び孔３ａがそれぞれ形成されている。そして、先端
ノズル３の先端の開口部より金属板（被加工物）７にレ
ーザ光及びアシストガスを照射・噴射（図中それぞれ一
点鎖線及び矢印で表示）してこれを切断する。Conventionally, a laser cutting nozzle 1 shown in FIG. 4 has been used as a laser cutting nozzle included in this laser cutting apparatus.
Was adopted. The laser cutting nozzle 1 is composed of a nozzle body 2, a tip nozzle 3, a lens 4 for focusing laser light to a predetermined focal position, and a conduit 5 for supplying an assist gas. And tip nozzle 3
In the discharge passage 2 for discharging the laser beam and the assist gas.
a and a hole 3a are formed respectively. Then, the metal plate (workpiece) 7 is irradiated and jetted with laser light and assist gas (indicated by a chain line and an arrow in the drawing) from the opening at the tip of the tip nozzle 3 and cut.
【０００４】前述したレーザ切断装置の作動原理によ
り、先端ノズル３の先端の開口部と金属板７との間隙Ｄ
が狭いほどアシストガスの補助効果は大きく、かつ先端
ノズル３の開口部の径も小さくできるが、実用上は金属
板７の曲り、レーザ切断用ノズル１と金属板７との位置
関係・運動精度上の問題等により間隙Ｄは、かなりの余
裕をもたせて設定せねばならなかった。Due to the operating principle of the laser cutting device described above, the gap D between the opening of the tip of the tip nozzle 3 and the metal plate 7 is obtained.
The smaller is the assisting effect of the assist gas, and the diameter of the opening of the tip nozzle 3 can be smaller, but in practice, the bending of the metal plate 7, the positional relationship between the laser cutting nozzle 1 and the metal plate 7, and the motion accuracy. Due to the above problems, the gap D had to be set with a considerable margin.
【０００５】そのためアシストガスを供給するべき部
分、すなわち金属板７の切断溝だけではなく、この切断
溝を含む広い範囲にアシストガスを噴射することとな
り、また、金属板７から大きな間隙Ｄをおいて噴出され
ることによるアシストガスの機能の低下を補償するため
に、高圧のアシストガスを多量に噴射することが必要と
なるので、アシストガスを浪費することとなった。ま
た、先端ノズル３の開口部と金属板７の間隙Ｄを一定に
保つことが困難なため、加工品質が不均一なものとなっ
ていた。Therefore, not only the cutting groove of the metal plate 7, that is, the cutting groove of the metal plate 7, but also the assist gas is injected into a wide range including this cutting groove, and a large gap D is formed from the metal plate 7. Since it is necessary to inject a large amount of high-pressure assist gas in order to compensate for the deterioration of the function of the assist gas caused by the ejection of the assist gas, the assist gas is wasted. Further, since it is difficult to keep the gap D between the opening of the tip nozzle 3 and the metal plate 7 constant, the processing quality becomes uneven.
【０００６】そこで、上記の問題を解決するために、図
５に示すレーザ切断用ノズル１１が提案された。このレ
ーザ切断用ノズル１１は、以前のレーザ切断用ノズル１
と同様に、ノズル本体１２と、先端ノズル１３と、レン
ズ４と、アシストガスの導管５とから概略構成され、ノ
ズル本体１２及び先端ノズル１３には、レーザ光及びア
シストガスを導出する導出通路１２ａ及び孔１３ａがそ
れぞれ形成され、先端ノズル１３の先端の開口部よりレ
ーザ光及びアシストガスを照射・噴射（図中それぞれ一
点鎖線及び矢印で表示）して、金属板（被加工物）７を
切断するものである。Therefore, in order to solve the above problems, a laser cutting nozzle 11 shown in FIG. 5 has been proposed. This laser cutting nozzle 11 is the same as the previous laser cutting nozzle 1.
Similarly, the nozzle body 12, the tip nozzle 13, the lens 4, and the assist gas conduit 5 are roughly configured, and the nozzle body 12 and the tip nozzle 13 have a discharge passage 12a for discharging the laser beam and the assist gas. And holes 13a are respectively formed, and laser light and assist gas are irradiated / jetted from the opening at the tip of the tip nozzle 13 (indicated by a chain line and an arrow in the figure, respectively) to cut the metal plate (workpiece) 7. To do.
【０００７】そして、このレーザ切断用ノズル１１にお
いては、先端ノズル１３と、ノズル本体１２とは互いに
摺動自在とされていて、レンズ４を配置するためにノズ
ル本体１２の内面に形成された凸部１２ｂと、先端ノズ
ル１３の基端面との間には、コイルバネ１５が配置さ
れ、また、ノズル本体１２の先端近傍の内面と、先端ノ
ズル１３の外面との間には、リニヤボールベアリング１
７が配置されている。このコイルバネ１５は、先端ノズ
ル１３をノズル本体１２の先端方向へと付勢し、リニヤ
ボールベアリング１７は、先端ノズル１３のノズル本体
１２に対する摺動を滑らかなものとする。In the laser cutting nozzle 11, the tip nozzle 13 and the nozzle body 12 are slidable with respect to each other, and the convex portion formed on the inner surface of the nozzle body 12 for disposing the lens 4 therein. The coil spring 15 is disposed between the portion 12b and the base end surface of the tip nozzle 13, and the linear ball bearing 1 is provided between the inner surface near the tip of the nozzle body 12 and the outer surface of the tip nozzle 13.
7 are arranged. The coil spring 15 biases the tip nozzle 13 toward the tip of the nozzle body 12, and the linear ball bearing 17 makes the tip nozzle 13 slide on the nozzle body 12 smoothly.
【０００８】このレーザ切断用ノズル１１は、これを用
いて金属板７を切断する際に、まず、先端ノズル１３の
先端を金属板７の表面に当接させる。このとき先端ノズ
ル１３の先端面は、ノズル本体１２の内部に配置された
コイルバネ１５の付勢力によって金属板７に密着する。
レーザ切断を始めるときに、導管５よりアシストガスを
一定圧力で供給すると、アシストガスは先端ノズル１３
の先端の開口部より噴射され、先端ノズル１３は、アシ
ストガスの噴射圧力がコイルバネ１５の付勢力より大と
なったときに金属板７から離間して、アシストガスの噴
射圧力と、コイルバネ１５の付勢力とが釣り合う位置ま
でノズル本体１２に対してレーザ光軸Ｌ上を摺動し、先
端ノズル１３の先端と、金属板７との間に間隙Ｄが形成
される、というものである。When cutting the metal plate 7 using this laser cutting nozzle 11, first, the tip of the tip nozzle 13 is brought into contact with the surface of the metal plate 7. At this time, the tip surface of the tip nozzle 13 comes into close contact with the metal plate 7 by the biasing force of the coil spring 15 arranged inside the nozzle body 12.
When the assist gas is supplied from the conduit 5 at a constant pressure when the laser cutting is started, the assist gas is supplied to the tip nozzle 13
Is ejected from the opening at the tip of the coil, and the tip nozzle 13 separates from the metal plate 7 when the assist gas injection pressure becomes greater than the biasing force of the coil spring 15, and the assist gas injection pressure and the coil spring 15 It slides on the laser optical axis L with respect to the nozzle body 12 to a position where the biasing force is balanced, and a gap D is formed between the tip of the tip nozzle 13 and the metal plate 7.
【０００９】上記のように、このレーザ切断用ノズル１
１は、アシストガスの圧力に対してコイルバネ１５のバ
ネ定数を適切なものに選定することによって、金属板７
と先端ノズル１３との間隙Ｄを所定の値とし、また、金
属板７が曲っている場合等においても、上記の構成によ
って間隙Ｄをほぼ一定に保ち、アシストガスの浪費を無
くすとともに、加工品質の安定化を図ることを目的とし
たものであった。As described above, this laser cutting nozzle 1
1 is the metal plate 7 by selecting an appropriate spring constant of the coil spring 15 for the pressure of the assist gas.
The gap D between the tip nozzle 13 and the tip nozzle 13 is set to a predetermined value, and even when the metal plate 7 is bent, the above-described configuration keeps the gap D substantially constant, eliminating waste of the assist gas and improving the processing quality. It was intended to stabilize the.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザ切断用ノズル１１においては、先端ノズル１３の
アシストガスの圧力を受ける受圧面の面積が、ノズル本
体１２内でコイルバネ１５を支持する基端面側よりも先
端面１３ｓ側のほうが小さいために、先端ノズル１３
は、コイルバネ１５により下方へ付勢されているだけで
はなく、さらにアシストガスからも下方へと押されるこ
ととなり、上述した効果は実現され得なかった。However, in the conventional laser cutting nozzle 11, the area of the pressure receiving surface of the tip nozzle 13 which receives the pressure of the assist gas has the area of the base end surface supporting the coil spring 15 in the nozzle body 12. Since the tip surface 13s side is smaller than the tip surface 13s, the tip nozzle 13
Was not only urged downward by the coil spring 15, but was also pushed downward by the assist gas, and the above-described effect could not be realized.
【００１１】よって、このレーザ切断用ノズル１１を用
いた場合においても、これより以前のレーザ切断用ノズ
ル１を用いた場合と同様に、金属板７と先端ノズル１３
の先端面１３ｓとの間隙Ｄを大きめに設定せざるを得な
いため、やはりアシストガスを広い範囲に噴射すること
となり、アシストガスの機能の低下を補償するために高
圧のアシストガスを多量に噴射することが必要で、アシ
ストガスの節約を図ることができず、また、加工品質を
一定とすることもできなかった。Therefore, even when the laser cutting nozzle 11 is used, the metal plate 7 and the tip nozzle 13 are used as in the case of using the laser cutting nozzle 1 earlier than this.
Since the gap D between the front end surface 13s of the above is inevitably set large, the assist gas is also injected in a wide range, and a large amount of high pressure assist gas is injected to compensate for the deterioration of the function of the assist gas. However, it was not possible to save the assist gas, and the processing quality could not be kept constant.
【００１２】また、先端ノズル１３の先端面１３ｓは、
外周部において外周面１３ｔと直交しているので、この
部分が金属板７と接触した場合には、金属板７の表面に
傷を付けるとともに、先端ノズル１３も破損するという
問題もあった。The tip surface 13s of the tip nozzle 13 is
Since the outer peripheral surface is orthogonal to the outer peripheral surface 13t, when this portion contacts the metal plate 7, there is a problem that the surface of the metal plate 7 is damaged and the tip nozzle 13 is also damaged.
【００１３】本発明は、前記の事情に鑑みてなされたも
のであって、アシストガスを低圧力化し、その使用量を
低減することができ、かつ、切断能力の向上及び一定の
加工品質の確保をも可能とし、さらに、被加工物の表面
の毀損及び先端ノズルの破損を防止することもできるレ
ーザ切断用ノズル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 it is possible to lower the pressure of the assist gas and reduce the amount of the assist gas to be used, and to improve the cutting ability and ensure a certain processing quality. It is also an object of the present invention to provide a laser cutting nozzle capable of preventing damage to the surface of the workpiece and damage to the tip nozzle.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項１記載のレーザ切
断用ノズルは、内部にレーザ光及びアシストガスの導出
通路を有し、先端部に挿通孔を有するノズル本体と、こ
のノズル本体の前記挿通孔内に配置されるとともに、前
記レーザ光の導出通路方向に向けて移動自在に支持さ
れ、その内部に前記レーザ光及びアシストガスの通過さ
せる孔が形成された先端ノズルと、この先端ノズルを前
記ノズル本体に対して前記レーザ光及びアシストガスの
導出方向に付勢する付勢部材とを備えてなり、前記先端
ノズルには、前記レーザ光及びアシストガスを照射・噴
射させる開口部の周縁部に前記レーザ光及びアシストガ
スの照射・噴射方向に対し側方に張り出すフランジ部が
形成され、前記先端ノズルに形成された孔が、該先端ノ
ズルの先端面近傍において拡径され、拡径部が形成され
ていることを特徴とするものである。A laser cutting nozzle according to claim 1 has a nozzle body inside which has a passage for leading out laser light and assist gas, and has an insertion hole at its tip, and the nozzle body of the above. A tip nozzle, which is disposed in the insertion hole and is movably supported in the direction of the passage of the laser light, and in which a hole through which the laser light and the assist gas pass is formed, and the tip nozzle. A biasing member that biases the laser light and the assist gas toward the nozzle body is provided, and the tip nozzle has a peripheral portion of an opening for irradiating and ejecting the laser light and the assist gas. In addition, the flange that projects laterally with respect to the laser beam and assist gas irradiation / spraying direction
The hole formed in the tip nozzle is
The diameter is enlarged in the vicinity of the tip end surface of the slu
It is characterized by that.
【００１５】[0015]
【００１６】請求項２記載のレーザ切断用ノズルは、請
求項１記載のレーザ切断用ノズルにおいて、前記先端ノ
ズルに形成された孔の拡径部のアシストガスの圧力を受
ける受圧面の面積が、該先端ノズルの基端部側の受圧面
の面積よりも大とされていることを特徴とするものであ
る。 A laser cutting nozzle according to claim 2 is a contractor.
In the laser cutting nozzle according to claim 1, the area of the pressure receiving surface of the enlarged diameter portion of the hole formed in the tip nozzle that receives the pressure of the assist gas is smaller than the area of the pressure receiving surface on the base end side of the tip nozzle. It is also characterized by being large.
【００１７】請求項３記載のレーザ切断用ノズルは、請
求項１または２記載のレーザ切断用ノズルにおいて、前
記付勢部材がコイルバネとされ、このコイルバネが前記
先端ノズルの胴部に巻回されて、該先端ノズルのフラン
ジ部と前記ノズル本体の先端部との間に介装されている
ことを特徴とするものである。 The laser cutting nozzle according to claim 3 is a contractor.
In the laser cutting nozzle according to claim 1 or 2 , the biasing member is a coil spring, and the coil spring is wound around a body portion of the tip nozzle to form a flange portion of the tip nozzle and a tip portion of the nozzle body. It is characterized by being interposed between and.
【００１８】請求項４記載のレーザ切断用ノズルは、請
求項１ないし３のいずれかに記載のレーザ切断用ノズル
において、前記フランジ部は、その下面が外周部の近傍
において漸次上方へ向けて湾曲する湾曲面とされている
ことを特徴とするものである。 A laser cutting nozzle according to claim 4 is a contractor.
In the laser cutting nozzle according to any one of claims 1 to 3 , the lower surface of the flange portion is a curved surface that gradually curves upward in the vicinity of the outer peripheral portion. is there.
【００１９】そして、請求項５記載のレーザ切断用ノズ
ルは、請求項１ないし４のいずれかに記載のレーザ切断
用ノズルにおいて、前記先端ノズルを構成する前記フラ
ンジ部と、前記胴部とが着脱自在とされていることを特
徴とするものである。 A laser cutting nozzle according to a fifth aspect is the laser cutting nozzle according to any one of the first to fourth aspects, in which the flange portion forming the tip nozzle and the body portion are attached and detached. It is characterized by being free.
【００２０】[0020]
【作用】請求項１記載のレーザ切断用ノズルは、ノズル
本体と、該ノズル本体に移動自在に支持された先端ノズ
ルと、この先端ノズルを前記ノズル本体に対して該ノズ
ル本体の先端方向へ付勢する付勢部材とを備え、前記先
端ノズルには、その開口部の周縁部にフランジ部が形成
されているので、前記先端ノズルのアシストガスの圧力
を受ける受圧面の面積は、前記ノズル本体内に位置する
基端面側より先端面側が大となり、アシストガスの圧力
により付勢部材の付勢力に抗して前記先端ノズルを被加
工材表面から離間させることを可能とする。A laser cutting nozzle according to claim 1, wherein a nozzle body, a tip nozzle movably supported by the nozzle body, and the tip nozzle are attached to the nozzle body in a tip direction of the nozzle body. The tip nozzle has a flange portion formed at the peripheral edge of the opening, so that the area of the pressure receiving surface of the tip nozzle that receives the pressure of the assist gas is equal to the area of the nozzle body. The tip surface side is larger than the base end surface side located inside, and it is possible to separate the tip nozzle from the surface of the work material against the biasing force of the biasing member by the pressure of the assist gas.
【００２１】また、前記先端ノズルに形成された孔は、
該先端ノズルの先端面近傍において拡径されて、拡径部
が形成されているため、アシストガスの該先端ノズルを
被加工材表面から離間させる機能を、より有効に発揮さ
せる。 Further, formed in said tip nozzle holes,
Since the enlarged diameter portion is formed by expanding the diameter in the vicinity of the tip surface of the tip nozzle, the function of separating the tip nozzle of the assist gas from the surface of the workpiece is more effectively exhibited.
【００２２】請求項２記載のレーザ切断用ノズルにおい
ては、前記先端ノズルに形成された孔の拡径部のアシス
トガスの圧力を受ける受圧面の面積が、該先端ノズルの
基端部側の受圧面の面積よりも大とされていて、前記先
端ノズルの孔の拡径部の受圧面に作用するアシストガス
の力のみで、該先端ノズルの基端面の受圧面に作用する
アシストガスの力よりも大となるので、該先端ノズルを
被加工材表面から離間させる力がさらに増大される。In the laser cutting nozzle according to the second aspect, the area of the pressure receiving surface of the enlarged diameter portion of the hole formed in the tip nozzle that receives the pressure of the assist gas is the pressure receiving surface on the base end side of the tip nozzle. The force of the assist gas acting on the pressure receiving surface of the enlarged diameter portion of the hole of the tip nozzle is larger than the force of the assist gas acting on the pressure receiving surface of the base end surface of the tip nozzle. Also, the force for separating the tip nozzle from the surface of the workpiece is further increased.
【００２３】請求項３記載のレーザ切断用ノズルにおい
ては、前記付勢部材がコイルバネとされ、このコイルバ
ネが前記先端ノズルの胴部に巻回されて、該先端ノズル
のフランジ部と前記ノズル本体の先端部との間に介装さ
れているので、レーザ切断用ノズルの組立・分解・保守
・点検・整備のいずれもが容易とされ、また、その付勢
力は前記先端ノズルの周方向に一様となるため、該先端
ノズルの先端面と被加工物との間隙を周方向に一様と
し、噴出するアシストガスが偏向することを防止する。In the laser cutting nozzle according to claim 3 , the biasing member is a coil spring, and the coil spring is wound around the body portion of the tip nozzle to form a flange portion of the tip nozzle and the nozzle body. Since it is inserted between the tip part, it is easy to assemble, disassemble, maintain, inspect, and maintain the laser cutting nozzle, and its biasing force is uniform in the circumferential direction of the tip nozzle. Therefore, the gap between the tip surface of the tip nozzle and the workpiece is made uniform in the circumferential direction, and the ejected assist gas is prevented from being deflected.
【００２４】請求項４記載のレーザ切断用ノズルにおい
ては、前記先端ノズルのフランジ部は、その下面の外周
部の近傍において漸次上方へ向けて湾曲する湾曲面とさ
れていて、この部分が被加工物と接触したときの被加工
物の表面の毀損及び該先端ノズルの破損を防止する。In the laser cutting nozzle according to claim 4, the flange portion of the tip nozzle is a curved surface which gradually curves upward in the vicinity of the outer peripheral portion of the lower surface thereof, and this portion is processed. It prevents damage to the surface of the workpiece and damage to the tip nozzle when the workpiece comes into contact with the workpiece.
【００２５】そして、請求項５記載のレーザ切断用ノズ
ルにおいては、前記先端ノズルを構成する前記フランジ
部と、前記胴部とが着脱自在とされているので、該フラ
ンジ部のみを容易に取り替えることができる。Further, in the laser cutting nozzle according to the fifth aspect , since the flange portion forming the tip nozzle and the body portion are detachable, only the flange portion can be easily replaced. You can
【００２６】[0026]
【実施例】以下、本発明のレーザ切断用ノズルの第一の
実施例を図１及び図２を参照して説明する。図１及び図
２に示すレーザ切断用ノズル３１は、ノズル本体３２
と、先端ノズル３３と、レンズ４と、アシストガスを供
給する導管５とから概略構成され、ノズル本体３２及び
先端ノズル３３には、レーザ光及びアシストガスを導出
する導出通路３２ａ及び孔３３ａがそれぞれ形成され、
従来のレーザ切断用ノズル１及び１１と同様に、先端ノ
ズル３３の先端の開口部より金属板（被加工物）７にレ
ーザ光及びアシストガスを照射・噴射（図２にそれぞれ
一点鎖線及び矢印で表示）し、金属板７を切断するもの
である。また、従来のレーザ切断用ノズル１１と同様
に、先端ノズル３３と、ノズル本体３２とは、互いに摺
動自在とされていて、コイルバネ（付勢部材）３５が、
先端ノズル３３をノズル本体３２の先端方向へと付勢し
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the laser cutting nozzle according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The laser cutting nozzle 31 shown in FIG. 1 and FIG.
And a tip nozzle 33, a lens 4, and a conduit 5 for supplying an assist gas. The nozzle body 32 and the tip nozzle 33 have a discharge passage 32a and a hole 33a for discharging laser light and assist gas, respectively. Formed,
Similar to the conventional laser cutting nozzles 1 and 11, the metal plate (workpiece) 7 is irradiated and jetted with laser light and assist gas from the opening at the tip of the tip nozzle 33 (indicated by a chain line and an arrow in FIG. 2, respectively). Then, the metal plate 7 is cut. Further, similarly to the conventional laser cutting nozzle 11, the tip nozzle 33 and the nozzle body 32 are slidable with respect to each other, and the coil spring (biasing member) 35 is
The tip nozzle 33 is biased toward the tip of the nozzle body 32.
【００２７】そして、このレーザ切断用ノズル３１にお
いては、先端ノズル３３は、ノズル本体３２の先端部３
２ｂに形成された挿通孔３２ｃ内に配置され、その胴部
３３ｃの先端の開口部の周縁部には、レーザ光及びアシ
ストガスの照射・噴射方向に対して側方に張り出すフラ
ンジ部３３ｄが形成されている。このフランジ部３３ｄ
の下面のアシストガスの圧力を受ける受圧面の面積は、
ノズル本体３２内に位置する基端部の受圧面の面積より
も大とされていて、また、フランジ部３３ｄの下面は、
外周部の近傍において漸次上方へ向けて湾曲する湾曲面
３３ｅとされている。In the laser cutting nozzle 31, the tip nozzle 33 is the tip portion 3 of the nozzle body 32.
A flange portion 33d, which is disposed in the insertion hole 32c formed in 2b and extends laterally with respect to the irradiation / injection direction of the laser light and the assist gas, is provided at the peripheral edge portion of the opening at the tip of the body portion 33c. Has been formed. This flange part 33d
The area of the pressure receiving surface that receives the pressure of the assist gas on the lower surface of
The area of the pressure receiving surface of the base end portion located inside the nozzle body 32 is larger, and the lower surface of the flange portion 33d is
In the vicinity of the outer peripheral portion, a curved surface 33e is formed which is gradually curved upward.
【００２８】前記先端ノズル３３に形成されたレーザ光
及びアシストガスを通過させる孔３３ａは、先端の開口
部の近傍において拡径されテーパ面（拡径部）３３ｆと
され、胴部３３ｃの基端部には、先端ノズル３３がノズ
ル本体３２から脱落することを防止するための凸部３３
ｇが形成されている。The hole 33a formed in the tip nozzle 33 for passing the laser beam and the assist gas is expanded in the vicinity of the opening at the tip to form a tapered surface (expanded portion) 33f, and the base end of the body portion 33c. The projection 33 for preventing the tip nozzle 33 from falling off the nozzle body 32
g is formed.
【００２９】また、先端ノズル３３をノズル本体３２の
先端方向へと付勢するコイルバネ３５は、先端ノズル３
３の胴部３３ｃに巻回され、先端ノズル３３のフランジ
部３３ｄと、ノズル本体３２の先端部３２ｂとの間に介
装されている。The coil spring 35 for urging the tip nozzle 33 toward the tip of the nozzle body 32 has a coil spring 35.
It is wound around the body portion 33c of No. 3 and is interposed between the flange portion 33d of the tip nozzle 33 and the tip portion 32b of the nozzle body 32.
【００３０】上記の構成からなるレーザ切断用ノズル３
１を用いて金属板７を切断するには、従来のレーザ切断
用ノズル１１を用いる場合と同様に、まず、図１に示す
ように、先端ノズル３３の先端面を金属板７の表面に当
接させる。このとき先端ノズル３３の先端面は、ノズル
本体３２の先端部３２ｂと先端ノズル３３のフランジ部
３３ｄとの間に介装されたコイルバネ３５の付勢力によ
って金属板７に密着する。Laser cutting nozzle 3 having the above structure
In order to cut the metal plate 7 using No. 1, as in the case of using the conventional laser cutting nozzle 11, first, as shown in FIG. 1, the tip surface of the tip nozzle 33 is brought into contact with the surface of the metal plate 7. Contact. At this time, the tip end surface of the tip nozzle 33 comes into close contact with the metal plate 7 by the biasing force of the coil spring 35 interposed between the tip portion 32b of the nozzle body 32 and the flange portion 33d of the tip nozzle 33.
【００３１】レーザ切断を始めるときに、導管５よりア
シストガスを一定圧力で供給すると、アシストガスは、
先端ノズル３３の先端の開口部より噴出する。そして、
アシストガスの圧力によって先端ノズル３３の先端面が
受ける上向きの力と、同基端面が受ける下向きの力との
差が、コイルバネ３５の付勢力よりも大となったとき
に、先端ノズル３３の先端面は、金属板７から離間し、
アシストガスの圧力によって先端ノズル３３が全体とし
て受ける力と、コイルバネ３５の付勢力とが釣り合う位
置までレーザ光軸Ｌ上をノズル本体３２に対して摺動し
て、図２に示すように、先端ノズル３３の先端面と、金
属板７との間に間隙Ｄが形成される。When the assist gas is supplied at a constant pressure from the conduit 5 when the laser cutting is started, the assist gas is
It spouts from the opening at the tip of the tip nozzle 33. And
When the difference between the upward force received by the tip end surface of the tip nozzle 33 due to the pressure of the assist gas and the downward force received by the base end surface becomes larger than the biasing force of the coil spring 35, the tip end of the tip nozzle 33. The surface is separated from the metal plate 7,
The tip nozzle 33 slides on the laser optical axis L with respect to the nozzle body 32 to a position where the force received by the tip nozzle 33 as a whole by the pressure of the assist gas and the biasing force of the coil spring 35 are balanced, and as shown in FIG. A gap D is formed between the tip surface of the nozzle 33 and the metal plate 7.
【００３２】上記のようなレーザ切断用ノズル３１によ
れば、先端ノズル３３の先端の開口部の周縁にフランジ
部３３ｄが形成されていて、アシストガスの圧力を受け
る受圧面の面積はノズル本体３２内の基端面側よりも先
端面側の方が大きく、先端ノズル３３がアシストガスか
ら受ける力は先端面側の方が大きいので、先端ノズル３
３を金属板７から確実に離間させることができる。According to the above laser cutting nozzle 31, the flange portion 33d is formed on the periphery of the opening at the tip of the tip nozzle 33, and the area of the pressure receiving surface for receiving the pressure of the assist gas is the nozzle body 32. Since the tip end surface side is larger than the base end surface side and the force that the tip nozzle 33 receives from the assist gas is larger on the tip end surface side, the tip nozzle 3
3 can be reliably separated from the metal plate 7.
【００３３】そして、先端ノズル３３の孔３３ａの先端
近傍に形成されたテーパ面３３ｆは、上記アシストガス
の圧力による先端ノズル３３を金属板７から離間させる
機能をより有効に発揮させる。The tapered surface 33f formed near the tip of the hole 33a of the tip nozzle 33 more effectively exerts the function of separating the tip nozzle 33 from the metal plate 7 by the pressure of the assist gas.
【００３４】よって、使用するアシストガスの圧力に応
じて適切なバネ定数のコイルバネ３５を採用することに
より、ノズル本体３２に対する先端ノズル３３の摺動範
囲を所定の値とし、先端ノズル３３の先端面と、金属板
７の表面との間隙Ｄも所定の値とすることもできるの
で、加工品質を一定に保つことが可能となる。Therefore, by adopting the coil spring 35 having an appropriate spring constant depending on the pressure of the assist gas used, the sliding range of the tip nozzle 33 with respect to the nozzle body 32 is set to a predetermined value, and the tip surface of the tip nozzle 33 is set. Since the gap D with the surface of the metal plate 7 can also be set to a predetermined value, the processing quality can be kept constant.
【００３５】また、この先端ノズル３３の摺動範囲の設
定は、使用するコイルバネ３５を変更するほかに、先端
ノズル３３のフランジ部３３ｄ、もしくはテーパ面３３
ｆの受圧面の面積を変更することによっても調整するこ
とが可能である。Further, the sliding range of the tip nozzle 33 is set by changing the coil spring 35 to be used, as well as the flange portion 33d of the tip nozzle 33 or the tapered surface 33.
It is also possible to adjust by changing the area of the pressure receiving surface of f.
【００３６】このように、金属板７と先端ノズル３３の
先端との間隙Ｄを最適な値に設定することが可能で、先
端ノズル３３のノズル本体３２に対する摺動範囲を所定
の値とすることも可能であるため、アシストガスを必要
な範囲にのみ噴射することができ、アシストガスの機能
が低下することもないため、従来のように高圧のアシス
トガスを多量に噴射する必要はなく、アシストガスの供
給量を減らして、その節約が図れる。例えば、開口部の
径が同一（φ３ｍｍ）の従来のレーザ切断用ノズル１１
と、本発明のレーザ切断用ノズル３１とを用いて、同一
ノズル圧力で切断した場合のアシストガスの消費量は、
従来のレーザ切断用ノズル１１を用いた場合の値を１と
して、本発明のレーザ切断用ノズル３１を用いた場合の
値は、約０．２であった。As described above, the gap D between the metal plate 7 and the tip of the tip nozzle 33 can be set to an optimum value, and the sliding range of the tip nozzle 33 with respect to the nozzle body 32 is set to a predetermined value. Since it is also possible to inject the assist gas only in the required range and the function of the assist gas does not deteriorate, it is not necessary to inject a large amount of high-pressure assist gas as in the past, The amount of gas supply can be reduced to save it. For example, a conventional laser cutting nozzle 11 having the same opening diameter (φ3 mm)
And the amount of assist gas consumed when cutting with the same nozzle pressure using the laser cutting nozzle 31 of the present invention,
The value when the conventional laser cutting nozzle 11 was used was 1, and the value when the laser cutting nozzle 31 of the present invention was used was about 0.2.
【００３７】さらに、アシストガスの機能が常に十分に
発揮されることから、従来よりも低圧のアシストガスを
使用して、より高い切断能力が得られることになる。例
えば、レーザの出力を３ｋＷ、窒素ガスをアシストガス
としてＳＵＳ３０４鋼板を切断した場合、従来のレーザ
切断用ノズル１１によると圧力が９．９ｋｇ／ｃｍ2の
窒素ガスを用いても切断可能な最大板厚は８ｍｍであっ
たものが、本発明レーザ切断用ノズル３１によると圧力
が５．５ｋｇ／ｃｍ2の窒素ガスを用いて板厚１０ｍｍ
まで切断可能となった。Furthermore, since the function of the assist gas is always sufficiently exerted, a higher cutting ability can be obtained by using the assist gas at a lower pressure than in the conventional case. For example, when a SUS304 steel plate is cut with a laser output of 3 kW and nitrogen gas as an assist gas, the conventional laser cutting nozzle 11 shows that the maximum plate that can be cut even with nitrogen gas having a pressure of 9.9 kg / cm 2. Although the thickness was 8 mm, according to the laser cutting nozzle 31 of the present invention, a plate thickness of 10 mm was obtained by using nitrogen gas having a pressure of 5.5 kg / cm 2.
It became possible to disconnect up to.
【００３８】そして、先端ノズル３３をノズル本体３２
の先端方向へと付勢するコイルバネ３５は、先端ノズル
３３の胴部３３ｃに巻回され、そのフランジ部３３ｄと
ノズル本体３２の先端部３２ｂとの間に介装されている
ので、レーザ切断用ノズル３１の組立・分解・保守・点
検・整備のいずれもが容易となる。また、このコイルバ
ネ３５による付勢力は先端ノズル３３の周方向に一様と
なるため、先端ノズル３３の先端面と金属板７との間隙
Ｄも周方向に一様となり、噴出するアシストガスが偏向
することはなく、その機能を有効に発揮することができ
る。The tip nozzle 33 is connected to the nozzle body 32.
The coil spring 35, which urges the tip of the nozzle toward the tip, is wound around the body portion 33c of the tip nozzle 33, and is interposed between the flange portion 33d and the tip portion 32b of the nozzle body 32. It is easy to assemble, disassemble, maintain, inspect, and maintain the nozzle 31. Further, since the biasing force of the coil spring 35 is uniform in the circumferential direction of the tip nozzle 33, the gap D between the tip surface of the tip nozzle 33 and the metal plate 7 is also uniform in the circumferential direction, and the ejected assist gas is deflected. Without doing so, the function can be effectively exhibited.
【００３９】さらに、先端ノズル３３が、ノズル本体３
２に対して摺動自在とされているだけでなく、先端ノズ
ル３３のフランジ部３３ｄの下面は、外周部の近傍にお
いて湾曲面３３ｅとされていることにより、万一この部
分が金属板７と接触してもその表面に傷を付けるおそれ
はなく、かつ、先端ノズル３３が破損することもない。Furthermore, the tip nozzle 33 is the nozzle body 3
Not only is it slidable with respect to 2, but the lower surface of the flange portion 33d of the tip nozzle 33 is a curved surface 33e in the vicinity of the outer peripheral portion. Even if they come into contact with each other, there is no risk of scratching the surface thereof, and the tip nozzle 33 is not damaged.
【００４０】次に、本発明のレーザ切断用ノズルの第二
の実施例を図３を参照して説明する。図３に示す先端ノ
ズル４３は、本発明のレーザ切断用ノズルを構成する先
端ノズルとして、上述した第一の実施例において示した
先端ノズル３３と同様に、レーザ切断用ノズル３１を構
成する先端ノズルとして用いられるものである。この先
端ノズル４３には、レーザ光及びアシストガスを導出す
る孔４３ａと、胴部４３ｃ先端の開口部の周縁部のフラ
ンジ部４３ｄと、胴部４３ｃの基端部の凸部４３ｇとが
形成され、フランジ部４３ｄの下面は外周部の近傍にお
いて漸次上方へ向けて湾曲する湾曲面４３ｅとされてい
る。Next, a second embodiment of the laser cutting nozzle of the present invention will be described with reference to FIG. The tip nozzle 43 shown in FIG. 3 is a tip nozzle that constitutes the laser cutting nozzle of the present invention, and is the same as the tip nozzle 33 shown in the above-described first embodiment, which constitutes the laser cutting nozzle 31. Is used as. The tip nozzle 43 is formed with a hole 43a for leading out laser light and assist gas, a flange portion 43d at the peripheral edge of the opening at the tip of the body portion 43c, and a convex portion 43g at the base end portion of the body portion 43c. The lower surface of the flange portion 43d is a curved surface 43e that gradually curves upward in the vicinity of the outer peripheral portion.
【００４１】そして、この先端ノズル４３は、第一の実
施例に示したノズル本体３２の先端部３２ｂに形成され
た挿通孔３２ｃ内に配置され、このとき、コイルバネ３
５は、この先端ノズル４３の胴部４３ｃに巻回され、先
端ノズル４３のフランジ部４３ｄと、ノズル本体３２の
先端部３２ｂとの間に介装される。The tip nozzle 43 is arranged in the insertion hole 32c formed in the tip portion 32b of the nozzle body 32 shown in the first embodiment. At this time, the coil spring 3
5 is wound around the body portion 43c of the tip nozzle 43, and is interposed between the flange portion 43d of the tip nozzle 43 and the tip portion 32b of the nozzle body 32.
【００４２】また、この先端ノズル４３の孔４３ａは、
第一の実施例に示した先端ノズル３３の孔３３ａが、先
端の開口部の近傍においてテーパ状に拡径されてテーパ
面３３ｆとされていたのに対して、先端の開口部の近傍
において径の大なる円筒面に拡径され、拡径部４３ｆが
形成されている。この拡径部４３ｆのアシストガスの圧
力を受ける受圧面は、ノズル本体３２内に位置する基端
面の受圧面よりも広くされているので、拡径部４３ｆの
受圧面に作用するアシストガスの力のみで、先端ノズル
４３の基端部側の受圧面に作用するアシストガスの力よ
りも大となるので、先端ノズル４３を金属板７の表面か
ら離間させる力がさらに増大され、アシストガスの圧力
による先端ノズル４３を金属板７から離間させる作用を
さらに有効に発揮させることができる。The hole 43a of the tip nozzle 43 is
While the hole 33a of the tip nozzle 33 shown in the first embodiment is tapered in the vicinity of the opening of the tip to form a tapered surface 33f, the diameter of the hole 33a near the opening of the tip is small. The diameter is expanded to a large cylindrical surface to form a diameter expanded portion 43f. Since the pressure receiving surface of the expanded diameter portion 43f that receives the pressure of the assist gas is wider than the pressure receiving surface of the base end surface located inside the nozzle body 32, the force of the assist gas that acts on the pressure receiving surface of the expanded diameter portion 43f. Since it is larger than the force of the assist gas acting on the pressure receiving surface on the base end side of the tip nozzle 43, the force for separating the tip nozzle 43 from the surface of the metal plate 7 is further increased, and the pressure of the assist gas is increased. The action of separating the tip nozzle 43 from the metal plate 7 can be more effectively exhibited.
【００４３】これら第一の実施例に示した先端ノズル３
３のテーパ面３３ｆ及び第二の実施例に示した先端ノズ
ル４３の拡径部４３ｆｃそれぞれの直径は、それぞれの
孔３３ａ、４３ａ、フランジ部３３ｄ、４３ｄ等の直径
と同様に、切断すべき金属板７の種類、板厚、レーザ光
の出力、アシストガスの種類、圧力、先端ノズル３３も
しくは４３を、金属板７から離間させるべき間隙Ｄの
値、ノズル本体３２に対して摺動可能とする範囲の設定
値等の条件によって、適宜決定すればよい。The tip nozzle 3 shown in these first embodiments
The diameters of the tapered surface 33f of No. 3 and the enlarged diameter portion 43fc of the tip nozzle 43 shown in the second embodiment are the same as those of the holes 33a, 43a, the flange portions 33d, 43d, etc. Type of plate 7, plate thickness, output of laser light, type of assist gas, pressure, value of gap D to separate tip nozzle 33 or 43 from metal plate 7, slidable with respect to nozzle body 32. It may be appropriately determined according to conditions such as the set value of the range.
【００４４】同様に、テーパ面３３ｆの形成された先端
ノズル３３と、拡径部４３ｆの形成された先端ノズル４
３とのいずれを採用すべきかも、使用する状況に応じて
適宜選択すればよく、状況によって、先端ノズルの開口
部の周縁部にフランジ部を形成し、基端部側の受圧面よ
り先端部側の受圧面を大きくしたことのみで十分な効果
が得られる場合には、開口部近傍にテーパ面もしくは拡
径部の形成されていない先端ノズルを採用してもよい。Similarly, the tip nozzle 33 having the tapered surface 33f and the tip nozzle 4 having the expanded diameter portion 43f are formed.
Which of the three should be adopted may be appropriately selected depending on the situation of use, and depending on the situation, a flange portion is formed at the peripheral portion of the opening portion of the tip nozzle, and the tip end portion is formed from the pressure receiving surface on the base end side. If a sufficient effect can be obtained only by enlarging the pressure receiving surface on the side, a tip nozzle having no tapered surface or an enlarged diameter portion near the opening may be adopted.
【００４５】また、上記第一、第二の実施例に示した先
端ノズル３３、４３は、それぞれを構成する胴部３３
ｃ、４３ｃとフランジ部３３ｄ、４３ｄとが、一体とし
て形成されたものであってもよいし、あるいは胴部３３
ｃ、４３ｃとフランジ部３３ｄ、４３ｄとをそれぞれ別
部品として作成し、例えば、胴部３３ｃ、４３ｃの外周
面に雄ネジ部、フランジ部３３ｄ、４３ｄの内周面に雌
ネジ部を設けておき、これらネジ部を螺合させることに
より先端ノズル３３、４３を形成するようにしたもので
もよい。Further, the tip nozzles 33 and 43 shown in the first and second embodiments are the body portions 33 constituting the respective nozzles.
c, 43c and the flange portions 33d, 43d may be integrally formed, or the body portion 33 may be formed.
c and 43c and the flange portions 33d and 43d are formed as separate parts, for example, male thread portions are provided on the outer peripheral surfaces of the body portions 33c and 43c, and female thread portions are provided on the inner peripheral surfaces of the flange portions 33d and 43d. Alternatively, the tip nozzles 33 and 43 may be formed by screwing these screw portions together.
【００４６】このように、胴部とフランジ部とをそれぞ
れ別部品として先端ノズルを形成する場合には、本発明
のレーザ切断用ノズルの使用条件が変わったときに、フ
ランジ部のみを取り替える、あるいは、フランジ部を取
り外してコイルバネを他の種類のものに交換する等によ
って容易に対応を取ることができる。As described above, when the tip nozzle is formed by using the body and the flange as separate parts, only the flange is replaced when the usage conditions of the laser cutting nozzle of the present invention change, or It is possible to easily cope with this by removing the flange portion and replacing the coil spring with another one.
【００４７】また、上記第一の実施例においては、先端
ノズル３３をノズル本体３２の先端方向へと付勢する付
勢部材としてコイルバネ３５を採用し、そのコイルバネ
３５を先端ノズル３３の胴部３３ｃに巻回し、そのフラ
ンジ部３３ｄとノズル本体３２の先端部３２ｂとの間に
介装する場合を例にあげて説明したが、コイルバネ３５
を配置する位置は、上記の位置に限られるものではな
く、例えば、従来のレーザ切断用ノズル１のようにノズ
ル本体内配置する等、状況に応じて適宜の位置に配置す
ればよいし、コイルバネではなく、例えば、エアバネ等
の他の付勢部材を採用してもよい。In the first embodiment, a coil spring 35 is used as a biasing member that biases the tip nozzle 33 toward the tip of the nozzle body 32, and the coil spring 35 is used as the body portion 33c of the tip nozzle 33. The coil spring 35 has been described by taking as an example the case where the coil spring 35 is wound around and is interposed between the flange portion 33d and the tip portion 32b of the nozzle body 32.
The position of arranging is not limited to the above position, and may be arranged at an appropriate position according to the situation, such as arranging in the nozzle body like the conventional laser cutting nozzle 1, or the coil spring. Instead, for example, another biasing member such as an air spring may be adopted.
【００４８】そして、本発明のレーザ切断用ノズルによ
って切断加工を施す被加工物として、金属板を例にあげ
て説明したが、本発明のレーザ切断用ノズルの切断加工
対象はこの金属板に限られるものではなく、広い範囲の
被加工物を切断加工の対象とするレーザ切断用ノズルと
して使用することのできるものである。Although a metal plate has been described as an example of a workpiece to be cut by the laser cutting nozzle of the present invention, the cutting target of the laser cutting nozzle of the present invention is limited to this metal plate. However, it is possible to use a wide range of workpieces as a laser cutting nozzle for cutting.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ切
断用ノズルによれば、以下の効果を奏することができ
る。すなわち、請求項１記載のレーザ切断用ノズルは、
ノズル本体と、該ノズル本体に移動自在に支持された先
端ノズルと、この先端ノズルを前記ノズル本体に対して
該ノズル本体の先端方向へ付勢する付勢部材とを備え、
前記先端ノズルには、その開口部の周縁部にフランジ部
が形成されているので、前記先端ノズルのアシストガス
の圧力を受ける受圧面の面積は、前記ノズル本体内に位
置する基端面側より先端面側が大となり、アシストガス
の圧力により付勢部材の付勢力に抗して前記先端ノズル
を被加工材の表面から確実に離間させることが可能であ
る。As described above, according to the laser cutting nozzle of the present invention, the following effects can be obtained. That is, the laser cutting nozzle according to claim 1,
A nozzle body; a tip nozzle movably supported by the nozzle body; and a biasing member that biases the tip nozzle toward the nozzle body in the tip direction of the nozzle body,
A flange portion is formed on the peripheral edge of the opening of the tip nozzle, so that the area of the pressure receiving surface of the tip nozzle that receives the pressure of the assist gas is the tip from the base end surface side located inside the nozzle body. The surface side becomes large, and it is possible to reliably separate the tip nozzle from the surface of the work material against the biasing force of the biasing member by the pressure of the assist gas.
【００５０】また、各部材の寸法・形状、前記付勢部材
の付勢力を使用条件に適合させることにより、前記ノズ
ル本体に対する前記先端ノズルの摺動範囲を所定の値と
することが可能で、被加工物と前記先端ノズルの先端と
の間隙を最適な値に設定することも可能であるため、加
工品質を一定に保つことができるし、アシストガスを必
要な範囲にのみ噴射することができ、かつ、アシストガ
スの機能が常に十分に発揮されるので、アシストガスの
消費量が減り、その節約を図ることができるとともに、
従来よりも低圧のアシストガスを使用して、より高い切
断能力が得られるようになる。By adjusting the size and shape of each member and the urging force of the urging member to the usage conditions, the sliding range of the tip nozzle with respect to the nozzle body can be set to a predetermined value. Since the gap between the work piece and the tip of the tip nozzle can be set to an optimum value, the processing quality can be kept constant and the assist gas can be injected only in the required range. Moreover, since the function of the assist gas is always fully exerted, the consumption of the assist gas can be reduced and the saving thereof can be achieved.
Higher cutting ability can be obtained by using assist gas at a lower pressure than before.
【００５１】また、前記先端ノズルに形成された孔は、
該先端ノズルの先端面近傍において拡径され、拡径部が
形成されているため、アシストガスの該先端ノズルを被
加工材表面から離間させる機能が、より有効に発揮され
る。Further , the hole formed in the tip nozzle is
Since the diameter of the tip nozzle is increased in the vicinity of the tip surface and the enlarged diameter portion is formed, the function of the assist gas to separate the tip nozzle from the surface of the workpiece is more effectively exhibited.
【００５２】請求項２記載のレーザ切断用ノズルにおい
ては、前記先端ノズルに形成された孔の拡径部のアシス
トガスの圧力を受ける受圧面の面積が、該先端ノズルの
基端部側の受圧面の面積よりも大とされていて、前記先
端ノズルの孔の拡径部の受圧面に作用するアシストガス
の力のみで、該先端ノズルの基端面の受圧面に作用する
アシストガスの力よりも大となるので、該先端ノズルを
被加工材表面から離間させる力がさらに増大される。In the laser cutting nozzle according to the second aspect, the area of the pressure receiving surface of the enlarged diameter portion of the hole formed in the tip nozzle that receives the pressure of the assist gas is the pressure receiving surface on the base end side of the tip nozzle. The force of the assist gas acting on the pressure receiving surface of the enlarged diameter portion of the hole of the tip nozzle is larger than the force of the assist gas acting on the pressure receiving surface of the base end surface of the tip nozzle. Also, the force for separating the tip nozzle from the surface of the workpiece is further increased.
【００５３】請求項３記載のレーザ切断用ノズルにおい
ては、前記付勢部材がコイルバネとされ、このコイルバ
ネが前記先端ノズルの胴部に巻回されて、該先端ノズル
のフランジ部と前記ノズル本体の先端部との間に介装さ
れているので、レーザ切断用ノズルの組立・分解・保守
・点検・整備のいずれもが容易とされ、また、その付勢
力は前記先端ノズルの周方向に一様となるため、該先端
ノズルの先端面と被加工物との間隙を周方向に一様と
し、噴出するアシストガスが偏向することがない。In the laser cutting nozzle according to claim 3 , the biasing member is a coil spring, and the coil spring is wound around the body portion of the tip nozzle to form a flange portion of the tip nozzle and the nozzle body. Since it is inserted between the tip part, it is easy to assemble, disassemble, maintain, inspect, and maintain the laser cutting nozzle, and its biasing force is uniform in the circumferential direction of the tip nozzle. Therefore, the gap between the tip surface of the tip nozzle and the workpiece is made uniform in the circumferential direction, and the ejected assist gas is not deflected.
【００５４】請求項４記載のレーザ切断用ノズルにおい
ては、前記先端ノズルが、前記ノズル本体に対して摺動
自在とされているだけでなく、該先端ノズルのフランジ
部の下面は、外周部の近傍において漸次上方へ向けて湾
曲する湾曲面とされているので、万一この部分が被加工
物と接触したときの被加工物の表面の毀損及び該先端ノ
ズルの破損を防止することができる。In the laser cutting nozzle according to claim 4 , not only is the tip nozzle slidable with respect to the nozzle main body, but the lower surface of the flange portion of the tip nozzle has an outer peripheral portion. Since it has a curved surface that gradually curves upward in the vicinity, damage to the surface of the workpiece and damage to the tip nozzle can be prevented if this portion contacts the workpiece.
【００５５】そして、請求項５記載のレーザ切断用ノズ
ルにおいては、前記先端ノズルを構成する前記フランジ
部と、前記胴部とが着脱自在とされているので、レーザ
切断用ノズルの使用条件が変わったときに、該フランジ
部のみを取り替えることによって、容易に対応を取るこ
とができる。Further, in the laser cutting nozzle according to the fifth aspect , since the flange portion forming the tip nozzle and the body portion are detachable, the usage conditions of the laser cutting nozzle are changed. When this happens, it is possible to easily take measures by replacing only the flange portion.
【図１】本発明の第一の実施例であるレーザ切断用ノズ
ルを示す正断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing a laser cutting nozzle according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同、レーザ切断用ノズルによってレーザ光及び
アシストガスを照射・噴射しているときの状態を示す正
断面図である。FIG. 2 is a front sectional view showing a state in which the laser cutting nozzle is irradiating and ejecting laser light and assist gas.
【図３】本発明の第二の実施例であるレーザ切断用ノズ
ルを構成する先端ノズルを示す正断面図である。FIG. 3 is a front sectional view showing a tip nozzle that constitutes a laser cutting nozzle according to a second embodiment of the present invention.
【図４】従来のレーザ切断用ノズルを示す正断面図であ
る。FIG. 4 is a front sectional view showing a conventional laser cutting nozzle.
【図５】同じく従来のレーザ切断用ノズルであって、ノ
ズル本体に対して先端ノズルを摺動自在とする機構を備
えるものを示す正断面図である。FIG. 5 is a front cross-sectional view showing the same conventional laser cutting nozzle that is provided with a mechanism that allows the tip nozzle to slide with respect to the nozzle body.
３１ レーザ切断用ノズル ３２ ノズル本体 ３２ａ 導出通路 ３２ｂ 先端部 ３２ｃ 挿通孔 ３３ 先端ノズル ３３ａ 孔 ３３ｃ 胴部 ３３ｄ フランジ部 ３３ｅ 湾曲面 ３３ｆ テーパ面（拡径部） ３５ コイルバネ（付勢部材） ４３ 先端ノズル ４３ａ 孔 ４３ｃ 胴部 ４３ｄ フランジ部 ４３ｅ 湾曲面 ４３ｆ 拡径部 31 Laser cutting nozzle 32 nozzle body 32a outlet passage 32b tip 32c insertion hole 33 Tip nozzle 33a hole 33c body 33d flange 33e curved surface 33f Tapered surface (expanded portion) 35 Coil spring (biasing member) 43 Tip nozzle 43a hole 43c body 43d flange 43e curved surface 43f Expanding part
Claims (5)
通路を有し、先端部に挿通孔を有するノズル本体と、 このノズル本体の前記挿通孔内に配置されるとともに、
前記レーザ光の導出通路方向に向けて移動自在に支持さ
れ、その内部に前記レーザ光及びアシストガスの通過さ
せる孔が形成された先端ノズルと、 この先端ノズルを前記ノズル本体に対して前記レーザ光
及びアシストガスの導出方向に付勢する付勢部材とを備
えてなり、 前記先端ノズルには、前記レーザ光及びアシストガスを
照射・噴射させる開口部の周縁部に前記レーザ光及びア
シストガスの照射・噴射方向に対し側方に張り出すフラ
ンジ部が形成され、 前記先端ノズルに形成された孔が、該先端ノズルの先端
面近傍において拡径され、拡径部が形成されていること
を特徴とするレーザ切断用ノズル。1. A nozzle body having a passage for leading out a laser beam and an assist gas therein and having an insertion hole at its tip, and a nozzle body arranged in the insertion hole of the nozzle body,
A tip nozzle that is movably supported in the direction of the passage of the laser light and has therein a hole through which the laser light and the assist gas pass, and a tip nozzle that allows the laser light to be directed to the nozzle body. And an urging member for urging the assist gas in the discharge direction, and the tip nozzle is irradiated with the laser light and the assist gas at a peripheral portion of an opening for irradiating and injecting the laser light and the assist gas. flange portions projecting laterally with respect to the injection direction is formed, the tip nozzle to form the hole, the tip of the tip nozzle
A laser cutting nozzle characterized in that the diameter is enlarged in the vicinity of the surface and an enlarged portion is formed .
いて、 前記先端ノズルに形成された孔の拡径部のアシストガス
の圧力を受ける受圧面の面積が、該先端ノズルの基端部
側の受圧面の面積よりも大とされていることを特徴とす
るレーザ切断用ノズル。2. The laser cutting nozzle according to claim 1 , wherein the area of the pressure receiving surface of the expanded diameter portion of the hole formed in the tip nozzle, which receives the pressure of the assist gas, is on the base end side of the tip nozzle. A laser cutting nozzle having a larger area than the pressure receiving surface.
ズルにおいて、 前記付勢部材がコイルバネとされ、 このコイルバネが前記先端ノズルの胴部に巻回されて、
該先端ノズルのフランジ部と前記ノズル本体の先端部と
の間に介装されていることを特徴とするレーザ切断用ノ
ズル。3. The laser cutting nozzle according to claim 1 , wherein the biasing member is a coil spring, and the coil spring is wound around a body of the tip nozzle.
A laser cutting nozzle, which is interposed between a flange portion of the tip nozzle and a tip portion of the nozzle body.
ーザ切断用ノズルにおいて、 前記フランジ部は、その下面が外周部の近傍において漸
次上方へ向けて湾曲する湾曲面とされていることを特徴
とするレーザ切断用ノズル。4. The laser cutting nozzle according to claim 1 , wherein the lower surface of the flange portion is a curved surface that gradually curves upward in the vicinity of the outer peripheral portion. Characteristic laser cutting nozzle.
ーザ切断用ノズルにおいて、 前記先端ノズルを構成する前記フランジ部と、前記胴部
とが着脱自在とされていることを特徴とするレーザ切断
用ノズル。5. The laser cutting nozzle according to claim 1 , wherein the flange portion forming the tip nozzle and the body portion are detachable. Cutting nozzle.
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| JP04289794A JP3412768B2 (en) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Laser cutting nozzle |
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| JP04289794A JP3412768B2 (en) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Laser cutting nozzle |
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| JPH07251287A JPH07251287A (en) | 1995-10-03 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1994-03-14 JP JP04289794A patent/JP3412768B2/en not_active Expired - Fee Related
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