JP3749356B2 - レーザ加工機の加工ノズル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ加工機の加工ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ加工機に採用されている二重ノズルとしては、図１５または図１８に示されている二重ノズルが知られている。すなわち、加工ヘッド１０１にはアウタノズル１０３とインナノズル１０５がそれぞれネジ部１０７，１０９を介して固定装着されて二重ノズル１１１は構成されている。
【０００３】
また、インナノズル１０５は単一部材より削り出されて製作され、先端部に穴１１３が形成され、この穴１１３を通って集光されたレーザ光ＬＢとアシストガスが噴射され切断加工が行なわれる。そこで、前記穴１１３の加工材料および切断方法により、その径を変えて対応するが、ＳＳ材（ステンレス）での厚板加工においては現在例えば３ｍｍもしくは４ｍｍ径のものが使用されている。穴１１３により噴出するアシストガスの圧力分布は、図１６，図１７に示されているごとく、板厚ｔの薄い場合（図１６参照）、穴１１３は径が小さく、分布範囲Ｌ，中心部の圧力ピーク値Ｈも小さくなる。厚板になるほどカーフを通って溶接金属を下面へ押し出すアシストガスの圧力は低下してしまうため、穴１１３の径を大きく（図１７参照）して中心圧力Ｈを高くして対応している。
【０００４】
また、図１５に示される二重ノズルのインナノズル１０５およびアウタノズル１０３より噴出するガスはインナノズル１０５およびアウタノズル１０３をネジにより装着する加工ヘッド１０１の構造により同一種もしくは個別のガス類を流すことが可能であり圧力も個別に調整が可能である。図１８に示された従来の二重ノズル１１１へ供給するアシストガスは独立した配管が接続されて、圧力および流量も個別に調整が可能なシステムとなっていることを示す。すなわち、別個のガスボンベより管路を介して噴出流路１３３，１３５へ連通している。なお、符号１３９は集光レンズである。
【０００５】
また、二重ノズルは材質、板厚、加工方法により、特にノズル穴径の大きさで決定される。ノズルの穴径は切断加工を基準にして決定されるが、選定されたノズルでピアス加工および切断加工が行なわれる。なお、ピアス加工に合せてノズルの穴径を決定したり、また加工途中で穴径を変えることは現システムでは行なわれていない。
【０００６】
また、レーザ切断において、厚板加工に対して単一穴ノズルならば穴径の大きい方が品質の高い切断面が得られるが、二重構造になつたノズルは、それよりも小さい穴径で高い品質の切断面が得られることより、アシストガスの噴射流量も少なくてすむことがわかっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のレーザ加工機の二重ノズルでは、図１５および図１８に示された二重ノズル１１１を構成するインナノズル１０５，アウタノズル１０３の小型化が難かしく、加工ヘッド１０１の構造が複雑化する。更に、Ｚ軸倣い機能の並用が難かしく、インナノズル１０５とアウタノズル１０３の位置関係をネジ込み量にて調整する必要があるという問題があった。
【０００８】
また、図１６および図１７に示されているごとく穴１１３の径を大きくすれば、圧力ピーク値Ｈが高くなると同時にガス分布範囲Ｌも広がってしまい、切断面の条痕が大きくなり、アシストガスの圧力を上げることができず下面の切断おくれが発生する。更に、不必要な範囲にまでアシストガスがかかり、バーニングが発生しやすくなり、切断速度も上げられないという問題があった。
【０００９】
また、図１８に示されたアシストガスは独立した配管が接続されているため、加工ヘッド１０１回りの配管が複雑化し、加工ヘッド１０１自体の構造も複雑で、インナノズル１０５とアウタノズル１０３の小型化と、静電容量式倣い機能の並用が困難となる。更に、インナノズル１０５とアウタノズル１０３はネジ部１０７，１０９とで加工ヘッド１０１へ取り付けるため、位置関係をジ込み量で調整する必要があるという問題があった。
【００１０】
また、軟鋼厚板のピアス加工においては、パルス低出力でのピアス加工法では、小さい穴にはなるが加工時間がかかりすぎる。現在ではフルパワーにより一気に穴を開けてしまうピアス加工法があるが、切断加工に合わせせて設定されたノズル穴（例えば３ｍｍ穴）でＣＷピアス（連続ピアス）を行なうと、レンズがよごれやすくなり、ブローホールの径が大きくなり穴切断加工などて切断したい形状によっては使えない場合がある。また、生成されるスパッタ、火花が大量にでる等の問題点があった。
【００１１】
この発明の目的は、Ｚ軸倣い機能の有効化と二重ノズルの小型化と電気的導電性の安定化を図り、厚板切断の安定化と切断面の品質向上とアシストガスの流れの均一化を図ると共に、メンテナンス、段取り性の向上とコストの低減とピアス加工におけるピアス穴の穴径の小径化とアシストガスの消費流量の減少を図ったレーザ加工機の加工ノズルおよびアシストガス配分方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、アウタノズルの軸中心を中心に形成した係合穴に対して、インナノズルを圧入あるいは溶接により一体化して二重ノズルを構成し、前記インナノズルの軸芯に平行にして外周に複数の平面もしくはミゾを有し、この平面もしくはミゾとアウタノズル内壁とのスキ間で形成されたバイパス用切欠部のアシストガス出口側と所定の距離を隔てて前記アウタノズルに突当面を形成してなることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、インナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化したことにより、ノズルの小型化と安定した電気導通性の確保ができ、安定したＺ軸倣い機能が利用可能となる。また、バイパス用切欠部の出口は、ある一定の距離をおいてアウタノズルに形成した突当面と向き会う構造となっているので、バイパス用切欠を通ったガスは突当面に当り、内部にて撹拌されるので、ガスの流れを均一化することができ切断面品質の向上を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、請求項１のレーザ加工機の加工ノズルにおいて、前記アウタノズルのアシストガス噴出口先端に対してインナノズルのアシストガス噴射出口を所定量引き込んだ位置に設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、インナノズルの先端はアウタノズルの先端よりも引き込んだ位置になることにより、Ｚ軸倣い機能の調整が安定して行えることになる。
【００１６】
また、請求項３によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、アウタノズルの軸中心を中心に形成した係合穴に対してインナノズルを圧入あるいは溶接により一体化して設け、前記インナノズルの外周に１箇所または複数箇所に平面部もしくはスリット状のミゾを軸芯と同一方向へ設けてなることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、インナノズルの外周に切欠面を軸芯と同一方向へ形成し、このインナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化して二重ノズルを構成したので、アシストガスはインナノズルの中心穴と切欠面とアウタノズル内壁とによりできた流出口より分岐して噴出される。而して、中心圧力の高いアシストガスの噴流が得られ、品質の高い切断面が得られると共に電気導通性が確保される。
【００２０】
請求項４によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、インナノズルを前記アウタノズルに上下方向へ移動自在に設け、このインナノズルを常時上方向へ付勢する弾機を設け、前記アウタノズルの上面に前記インナノズルの上方向への突出を止めるストッパプレートを設けると共に、前記アウタノズル内に前記インナノズルに形成したバイパス用の切欠またはスリット状のミゾより噴出するアシストガスを閉鎖可能なストッパリングを設けてなることを特徴とするものである。
【００２１】
したがって、アウタノズル内にインナノズルを上下動自在に設け、インナノズルはアシストガスの圧力により上下に動作することにより、アシストガスのバイパス用の流路が閉鎖あるいは開放する。この結果、アシストガスの噴出口の径が変化し、ワークへ噴射されるアシストガスの面積が変化するので、ピアス加工時にアシストガスを高圧にすればインナノズルは押圧され、インナノズルの穴からのみアシストガスが噴射され、ワークに形成されるピアス穴は小さくなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、レーザ加工機は既に公知の構成のものであるため、図示と説明を省略する。
【００２５】
まず、加工ヘッドについて概略的に説明する。図８を参照するに、レーザ加工機１に備えられた加工ヘッド３には集光レンズ５が設けられている。また、加工ヘッド３の側面にはアシストガスの供給口７が設けられ、この供給口７へ図示を省略したがアシストガス発生源より配管材を介してアシストガスが供給される。
【００２６】
前記加工ヘッド３の先端（図８において下方）には、加工ノズルである二重ノズル９が設けられている。より詳細には、二重ノズル９は、アウタノズル１１とインナノズル１３とで構成され、アウタノズル１１は前記加工ヘッド３へ螺着され、このアウタノズル１１内へインナノズル１３が圧入あるいは溶接で止められている。そして、インナノズル１３の外周近傍には複数個のアシストガスのバイパス用切欠１５が設けられている。なお、アシストガスの流れを図中に矢印で示してあり、符号１７はアウタノズル１１に設けたアシストガスの噴出口であり、符号１９はインナノズル１３は設けたアシストガス噴出口である。
【００２７】
上記構成により、加工ヘッド３へ供給されたアシストガスは二重ノズル９を構成するインナノズル１３の中心穴を通り、アシストガス噴出口１９より噴出されると共に、バイパス用切欠１５を通り噴出され、インナノズル１３先端部にて合流した後アウタノズル１１のアシストガス噴出口１７よりワーク表面へ噴出する。
【００２８】
次に、この発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
図１を参照するに、図１（ａ）にはアウタノズルを、図１（ｂ）にはインナノズルを、図１（ｃ）には組立てた状態を示してある。アウタノズル１１は、外周にネジ部２１を備え、このネジ部２１は加工ヘッド（図示省略）螺合されるものである。また、アウタノズル１１の先端にはアシストガス噴出口１７が形成され、係合穴２３が軸芯を平行に形成されている。
【００３０】
前記インナノズル１３は、軸芯にテーパ穴２５が形成され、このテーパ穴２５の先端（図１（ｂ）にて左側）にはアシストガス噴出口１９が形成されている。そして、インナノズル１３の外周近傍に複数個のアシストガスのバイパス用切欠１５が軸芯と平行に形成されている。
【００３１】
このインナノズル１３をアウタノズル１１に形成した係合穴２３内へ圧入して、図１（ｃ）に示されているごとく組立てられて二重ノズル９が形成されている。
【００３２】
上記構成により、圧入によりアウタノズル１１とインナノズル１３は組み合わされて二重ノズル９が構成されているため、電気的な導通性において、単一素材より削り出されて製作されたノズルと同等となり、また小型化ができる。これにより、センサノズルとして使用が可能となり、Ｚ軸倣い機能が利用可能となる。
【００３３】
次に、この発明の第１の実施の形態の二重ノズルについて詳細に説明する。
【００３４】
図２を参照するに、図２（ａ）には二重ノズルを示し、図２（ｂ）はアシストガスの圧力分布を示す。
【００３５】
アウタノズル１１内へ圧入されたインナノズル１３はインナノズル１３のテーパ穴２５とアウタノズル１１のアシストガス噴出口１７は、同芯の位置関係となり、且つ、インナノズル１３の先端はアウタノズル１１の先端（図２（ａ）において下端）より所定量ΔＬだけ引き込んだ位置に設けてある。
【００３６】
したがって、アシストガスの圧力分布は図２（ｂ）に示されているごとく、中心部の圧力Ｐは高く分布範囲Ｈは同じピーク値を得る単一穴のノズルよりもせまくなる。なお、単一穴のノズルの圧力分布を破線で示す。
【００３７】
これにより、ワークＷの下面まで十分なアシストガスを供給するために、ノズル穴径を大きくするのではなく、バーニングすることなく、ガス圧力を上げることが可能となり、その結果、大気からの外乱がなくワークＷの下面での切断遅れがなく、中心部圧力が高く外周部は低いため条痕が小さく切断面の品質が向上し、切断速度が上がる。
【００３８】
次に、この発明の第２の実施の形態について詳細に説明する。
【００３９】
図３を参照するに、図３（ａ）は二重ノズルを示し、図３（ｂ），（ｃ）はバイパス用切欠きの配置を示す。
【００４０】
図３（ａ）を参照するに、アウタノズル１１内へ圧入されたインナノズル１３にはアシストガスのバイパスレベル用切欠き１５が複数設けられている。このバイパス用切欠き１５の出口はある一定の距離をおいてアウタノズル１１に形成した垂直な突当面２７に向き会っている。この場合バイパス用切欠き１５を通ったアシストガスは、一度突当面２７に当ることとなり突当面２７の作る空間がチャンバーとなり、サージタンクの役目をすることで撹拌され流れのむらを無くすることができる。
【００４１】
したがって、バイパス用切欠き１５を通って流れたアシストガスは突当面２７に当り均一な流れとなり、インナノズル１３のアシストガス噴出口１９からのガスと合流し、アウタノズル１１のアシストガス噴出口１７から噴出される。よって、噴出されるアシストガスのみだれはななくなり、切断面品質の向上を図ることができる。
【００４２】
また、図３（ｂ），図３（ｃ）に示されているごとく、図３（ｂ）はインナノズル１３に設けたバイパス用切欠き１５は１個設けた例で、図３（ｃ）はバイパス用切欠き１５は３個設けた例である。
【００４３】
インナノズル１３のアシストガス噴出口１９からのガス噴出量と突当面２７にて当ってアウタノズル１１のアシストガス噴出口１７へと流れるアシストガスの流量配分は、バイパス用切欠き１５の大きさとその数によっても決定される。
【００４４】
すなわち、図３（ｂ）と図３（ｃ）とのバイパス用切欠き１５の数の異なりにより、アシストガスの圧力Ｐは図４および図５に示されているごとく変化する。図４には、図３（ｂ）示された１個のバイパス用切欠き１５が設けられた場合の圧力Ｐを示し、図５には、図３（ｃ）に示された３個のバイパス用切欠き１５が設けられた場合の圧力Ｐを示す。なお、図中破線で示す圧力は単一穴のノズルの圧力を示してある。
【００４５】
したがって、バイパス用切欠き１５の個数を変更することで、インナノズル１３の穴入口面積との面積比を決定し、厚板加工に対して最適なガス圧力分布の流れを得るので、インナノズル１３、アウタノズル１１より噴出するガス制御、圧力コントロールを常に調整する必要がなく、メンテナンス、段取り性の向上が図られる。更に、二重ノズル９の構造を単純化、小型化ができ、配管等の減少を図ることができる。
【００４６】
次に、この発明の第３の実施の形態について詳細に説明する。
【００４７】
図６および図７を参照するに、図６（ａ）はアウタノズルを示し、図６（ｂ）はインナノズルを示し、図７（ａ）はアシストガスのバイパス用切欠部を示し、図７（ｂ）は二重ノズルを示す。
【００４８】
図６（ａ）に示されているごとく、アウタノズル４３の軸芯に係合穴４５が形成され、この係合穴４５の出側に突当面４７が形成されていて、アウタノズル４３の先端（図６（ａ）において左側）にはアシストガス噴出口１７が形成されている。なお、図示を省略した加工ヘッドに螺着するネジ部２１が形成されている。
【００４９】
インナノズル４９は、図６（ｂ）および図７（ａ）に示されているごとく、中心部ににテーパ穴５１が形成され、インナノズル４９の先端（図６（ｂ）において左側）にはアシストガス噴出口１９が形成され、インナノズル４９の外周複数箇所にスリット５３が軸芯と平行に形成されている。
【００５０】
上記アウタノズル４３とインナノズル４９とを組み合わせ二重ノズル９としたものが図７（ｂ）に示されている。
【００５１】
而して、二重ノズル９へ供給されるアシストガスをアシストガス噴出口１７，１９とバイパス用切欠であるスリット５３より同時噴出させることができる。
【００５２】
次に、この発明の第４の実施の形態について詳細に説明する。
【００５３】
図９を参照するに、図９（ａ）は二重ノズルを示し、図９（ｂ）はバイパス用切欠穴の配置を示す。
【００５４】
二重ノズル９は、アウタノズル５５内へインナノズル５７が上下動自在に装着されている。より詳細には、アウタノズル５５の軸芯に係合穴５９が形成され、この係合穴５９の下面にはストッパリンク６１が立設され、アウタノズル５５の下端（図９（ａ）において下側）にはアシストガス噴出口１７が形成されている。
【００５５】
前記係合穴５９内へインナノズル５７が上下動自在に装着され、このインナノズル５７とアウタノズル５５との間に弾機６３が装着されインナノズル５５は常時上方向へ付勢されていて、上昇限を一定とするストッパプレート６５が前記アウタノズル５５上部に固定されている。なお、インナノズル５７の軸中心にはテーパ穴６７が形成され、このテーパ穴６７の先端にアシストガス噴出口１９が形成されていて、ノズル５７の外周近傍に複数個のバイパス用切欠き６９が軸芯と平行して設けられている。
【００５６】
上記構成により、その作用としては、二重ノズル９を加工ヘッド３（図示省略）へ装着し、切断加工およびピアス加工時のアシストガスの圧力設定によりインナノズル５７の位置が変化する。
【００５７】
すなわち、アシストガスの圧力Ｐx が弾機６３の弾撥力Ｐより低い時は、図１０に示されているごとく、インナノズル５７は弾機６３の弾撥力により上方へ移動してストッパプレート６５に当接し、インナノズル５７に設けたバイパス用切欠６９よりアシストガスはアウタノズル５５のアシストガス噴出口１７より噴射される。
【００５８】
アシストガスの圧力Ｐが弾機６３の弾撥力Ｐx より高圧の時は、図１１に示されているごとく、インナノズル５７はアシストガスの圧力により下方へ押し下げられ、アウタノズル５５に設けたストッパリンク６１に当接する。この状態では、インナノズル５７に設けたバイパス用切欠６９はストッパリング６１により閉じられることになり、その結果、アシストガスはインナノズル５７に設けたアシストガス噴出口１９のみより噴出することとなる。
【００５９】
上述したごとく、アシストガスの噴出面積が変化することにより、ピアス加工時にはアシストガスの圧力Ｐx を高圧にすれば、噴出穴径はインナノズル５７のアシストガス噴出口１９のみより噴出されるので、ピアス穴は小さくなる。
【００６０】
次に、この発明の第５の実施の形態について詳細に説明する。
【００６１】
図１２，図１３および図１４を参照するに、図１２（ａ）はアウタノズルを示し、図１２（ｂ）はインナノズルを示し、図１２（ｃ）はインナノズルに形成した切欠面を示す。また、図１３（ａ）は組み合わせた状態を示し、図１３（ｂ）は図１３（ａ）Ｘ矢視における断面を示し図１４（ａ）はインナノズルの斜視図であり、図１４（ｂ）はアウタノズルの斜視図である。
【００６２】
アウタノズル８７には図示を省略したが加工ヘッドに螺着するためのネジ部２１が形成され、アウタノズル８７の軸芯に係合穴８９が設けられ、係合穴８９の先端は突当面９１が形成されている。なお、アウタノズル８７の先端（図１２（ａ）において左側）にはアシストガス噴出口１７が設けられている。
【００６３】
前記係合穴８９に圧入されるインナノズル９３の軸芯にテーパ穴９５が形成されていて、このテーパ穴９５の先端（図１２（ｂ）において左側）にはアシストガス噴出口１９が形成されている。また、インナノズル９３の外周には１箇所あるいは複数箇所（本実施例で２箇所）に切欠面９７が形成されている（図１２（ｃ）参照）。
【００６４】
上記構成により、図１３（ａ）に示されているごとく、アウタノズル８７内へインナノズル９３を圧入により一体的に組み合わせて二重ノズル９とすることでコンパクトなノズルとなり、インナノズル９３に形成した切欠面９７とアウタノズル８７の内周面とに円弧と弦に囲まれた隙間が生じる（図１３（ｂ）参照）。
【００６５】
これにより、アシストガスをインナノズル９３にテーパ穴９５と上記隙間のバイパス用の噴出切欠とに分岐して噴出可能とする。その結果、中心圧力の高いアシストガスの噴流が得られ、品質の高い切断面が得られる。また、一体化することでインナノズル９３とアウタノズル８７の電気的導通性が確保され、単一穴ノズルと同等にセンサノズルとして使用が可能となる。
【００６６】
なお、この発明は前述した発明の実施の形態に限定することなく、適宜な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、ノズルの外周、あるいはアウタノズルの内周面に、スパイラル状の溝を設けることでも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上のごとく発明の実施の形態の説明より理解さされるように、請求項１によるこの発明によれば、インナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化したことにより、ノズルの小型化と安定した導通の確保ができ、Ｚ軸倣い機能が利用可能となる。また、バイパス用切欠部の出口は、ある一定の距離をおいてアウタノズルに形成した突当面と向き会う構造となっているので、バイパス用切欠を通ったガスは突当面に当り、内部にて撹拌されるので、ガスの流れを均一化することができ切断面品質の向上を図ることができる。
【００６８】
請求項２によるこの発明によれば、インナノズルの先端はアウタノズルの先端よりも引き込んだ位置になり、厚板加工に適したアシストガスの圧力分布が得られ、この結果良好な切断面品質が得られると共に、切断速度の向上も可能となる。
【００６９】
請求項３によるこの発明によれば、インナノズルの外周に切欠面を軸芯と同一方向へ形成し、このインナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化して二重ノズルを構成したので、アシストガスはインナノズルの中心穴と切欠面によりできた流出口より分岐して噴出される。而して、中心圧力の高いアシストガスの噴流が得られ、品質の高切断面が得られると共に電気導通性が確保される。
【００７１】
請求項４によるこの発明によれば、アウタノズル内にインナノズルを上下動自在に設け、インナノズルはアシストガスの圧力により上下に動作することにより、アシストガスのバイパス用の切欠が閉鎖あるいは開放する。この結果、アシストガスの噴出口の径が変化し、ワークへ噴射されるアシストガスの面積が変化するので、ピアス加工時にアシストガスを高圧にすればインナノズルは押圧され、インナノズルの穴からのみアシストガスが噴射され、ワークに形成されるピアス穴は小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の二重ノズルを示し、図１（ａ）はアウタノズルの断面図、図１（ｂ）はインナノズルの断面図、図１（ｃ）は二重ノズルの断面図である。
【図２】第１の実施の形態の二重ノズルを示し、図２（ａ）は二重ノズルの断面図、図２（ｂ）は作用説明図である。
【図３】第２の実施の形態の二重ノズルを示し、図３（ａ）に二重ノズルの断面図、図３（ｂ）はバイパス用切欠の配置図、図３（ｃ）はバイパス用切欠の他の配置図である。
【図４】作用説明図である。
【図５】作用説明図である。
【図６】第３の実施の形態の二重ノズルを示し、図６（ａ）はアウタノズルの断面図、図６（ｂ）はインナノズルの断面図である。
【図７】第３の実施の形態の二重ノズルを示し、図７（ａ）はインナノズルの側面図、図７（ｂ）は二重ノズルの断面図である。
【図８】この発明を実施する一実施の形態である加工ヘッドの断面説明図である。
【図９】第４の実施の形態の二重ノズルを示し、図９（ａ）は二重ノズルの断面図、図１１（ｂ）は上面図である。
【図１０】作用説明図である。
【図１１】作用説明図である。
【図１２】第５の実施の形態の二重ノズルを示し、図１２（ａ）はアウタノズルの断面図、図１２（ｂ）はインナノズルの断面図、図１２（ｃ）は側面図である。
【図１３】第５の実施の形態の二重ノズルを示し、図１３（ａ）は二重ノズルの断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるXVI(b)−XVI(b)線に沿った断面図である。
【図１４】第５の実施の形態の二重ノズルを示し、図１４（ａ）はインナノズルの斜視図、図１４（ｂ）はアウタノズルの斜視図である。
【図１５】従来例を示し、二重ノズルの断面図である。
【図１６】従来例の作用説明図である。
【図１７】従来例の作用説明図である。
【図１８】従来の二重ノズルへアシストガスを供給する配管説明図の一例である。
【符号の説明】
１ レーザ加工機
９ 二重ノズル
１１，４３，５５，８７，１０３ アウタノズル
１３，４９，５７，９３，１０５ インナノズル
１５，５３，６９，９７ バイパス用切欠き部
１７ アシストガス噴出口（アウタ側）
１９ アシストガス噴出口（インナ側）
２３，４５，５９，８９ 係合穴
２７，４７，９１ 突当面
５３ スリット
６１ ストッパリング
６３ 弾機
６５ ストッパプレート
９７ 切欠面
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ加工機の加工ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ加工機に採用されている二重ノズルとしては、図１５または図１８に示されている二重ノズルが知られている。すなわち、加工ヘッド１０１にはアウタノズル１０３とインナノズル１０５がそれぞれネジ部１０７，１０９を介して固定装着されて二重ノズル１１１は構成されている。
【０００３】
また、インナノズル１０５は単一部材より削り出されて製作され、先端部に穴１１３が形成され、この穴１１３を通って集光されたレーザ光ＬＢとアシストガスが噴射され切断加工が行なわれる。そこで、前記穴１１３の加工材料および切断方法により、その径を変えて対応するが、ＳＳ材（ステンレス）での厚板加工においては現在例えば３ｍｍもしくは４ｍｍ径のものが使用されている。穴１１３により噴出するアシストガスの圧力分布は、図１６，図１７に示されているごとく、板厚ｔの薄い場合（図１６参照）、穴１１３は径が小さく、分布範囲Ｌ，中心部の圧力ピーク値Ｈも小さくなる。厚板になるほどカーフを通って溶接金属を下面へ押し出すアシストガスの圧力は低下してしまうため、穴１１３の径を大きく（図１７参照）して中心圧力Ｈを高くして対応している。
【０００４】
また、図１５に示される二重ノズルのインナノズル１０５およびアウタノズル１０３より噴出するガスはインナノズル１０５およびアウタノズル１０３をネジにより装着する加工ヘッド１０１の構造により同一種もしくは個別のガス類を流すことが可能であり圧力も個別に調整が可能である。図１８に示された従来の二重ノズル１１１へ供給するアシストガスは独立した配管が接続されて、圧力および流量も個別に調整が可能なシステムとなっていることを示す。すなわち、別個のガスボンベより管路を介して噴出流路１３３，１３５へ連通している。なお、符号１３９は集光レンズである。
【０００５】
また、二重ノズルは材質、板厚、加工方法により、特にノズル穴径の大きさで決定される。ノズルの穴径は切断加工を基準にして決定されるが、選定されたノズルでピアス加工および切断加工が行なわれる。なお、ピアス加工に合せてノズルの穴径を決定したり、また加工途中で穴径を変えることは現システムでは行なわれていない。
【０００６】
また、レーザ切断において、厚板加工に対して単一穴ノズルならば穴径の大きい方が品質の高い切断面が得られるが、二重構造になつたノズルは、それよりも小さい穴径で高い品質の切断面が得られることより、アシストガスの噴射流量も少なくてすむことがわかっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のレーザ加工機の二重ノズルでは、図１５および図１８に示された二重ノズル１１１を構成するインナノズル１０５，アウタノズル１０３の小型化が難かしく、加工ヘッド１０１の構造が複雑化する。更に、Ｚ軸倣い機能の並用が難かしく、インナノズル１０５とアウタノズル１０３の位置関係をネジ込み量にて調整する必要があるという問題があった。
【０００８】
また、図１６および図１７に示されているごとく穴１１３の径を大きくすれば、圧力ピーク値Ｈが高くなると同時にガス分布範囲Ｌも広がってしまい、切断面の条痕が大きくなり、アシストガスの圧力を上げることができず下面の切断おくれが発生する。更に、不必要な範囲にまでアシストガスがかかり、バーニングが発生しやすくなり、切断速度も上げられないという問題があった。
【０００９】
また、図１８に示されたアシストガスは独立した配管が接続されているため、加工ヘッド１０１回りの配管が複雑化し、加工ヘッド１０１自体の構造も複雑で、インナノズル１０５とアウタノズル１０３の小型化と、静電容量式倣い機能の並用が困難となる。更に、インナノズル１０５とアウタノズル１０３はネジ部１０７，１０９とで加工ヘッド１０１へ取り付けるため、位置関係をジ込み量で調整する必要があるという問題があった。
【００１０】
また、軟鋼厚板のピアス加工においては、パルス低出力でのピアス加工法では、小さい穴にはなるが加工時間がかかりすぎる。現在ではフルパワーにより一気に穴を開けてしまうピアス加工法があるが、切断加工に合わせせて設定されたノズル穴（例えば３ｍｍ穴）でＣＷピアス（連続ピアス）を行なうと、レンズがよごれやすくなり、ブローホールの径が大きくなり穴切断加工などて切断したい形状によっては使えない場合がある。また、生成されるスパッタ、火花が大量にでる等の問題点があった。
【００１１】
この発明の目的は、Ｚ軸倣い機能の有効化と二重ノズルの小型化と電気的導電性の安定化を図り、厚板切断の安定化と切断面の品質向上とアシストガスの流れの均一化を図ると共に、メンテナンス、段取り性の向上とコストの低減とピアス加工におけるピアス穴の穴径の小径化とアシストガスの消費流量の減少を図ったレーザ加工機の加工ノズルおよびアシストガス配分方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、アウタノズルの軸中心を中心に形成した係合穴に対して、インナノズルを圧入あるいは溶接により一体化して二重ノズルを構成し、前記インナノズルの軸芯に平行にして外周に複数の平面もしくはミゾを有し、この平面もしくはミゾとアウタノズル内壁とのスキ間で形成されたバイパス用切欠部のアシストガス出口側と所定の距離を隔てて前記アウタノズルに突当面を形成してなることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、インナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化したことにより、ノズルの小型化と安定した電気導通性の確保ができ、安定したＺ軸倣い機能が利用可能となる。また、バイパス用切欠部の出口は、ある一定の距離をおいてアウタノズルに形成した突当面と向き会う構造となっているので、バイパス用切欠を通ったガスは突当面に当り、内部にて撹拌されるので、ガスの流れを均一化することができ切断面品質の向上を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、請求項１のレーザ加工機の加工ノズルにおいて、前記アウタノズルのアシストガス噴出口先端に対してインナノズルのアシストガス噴射出口を所定量引き込んだ位置に設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、インナノズルの先端はアウタノズルの先端よりも引き込んだ位置になることにより、Ｚ軸倣い機能の調整が安定して行えることになる。
【００１６】
また、請求項３によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、アウタノズルの軸中心を中心に形成した係合穴に対してインナノズルを圧入あるいは溶接により一体化して設け、前記インナノズルの外周に１箇所または複数箇所に平面部もしくはスリット状のミゾを軸芯と同一方向へ設けてなることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、インナノズルの外周に切欠面を軸芯と同一方向へ形成し、このインナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化して二重ノズルを構成したので、アシストガスはインナノズルの中心穴と切欠面とアウタノズル内壁とによりできた流出口より分岐して噴出される。而して、中心圧力の高いアシストガスの噴流が得られ、品質の高い切断面が得られると共に電気導通性が確保される。
【００２０】
請求項４によるこの発明のレーザ加工機の加工ノズルは、インナノズルを前記アウタノズルに上下方向へ移動自在に設け、このインナノズルを常時上方向へ付勢する弾機を設け、前記アウタノズルの上面に前記インナノズルの上方向への突出を止めるストッパプレートを設けると共に、前記アウタノズル内に前記インナノズルに形成したバイパス用の切欠またはスリット状のミゾより噴出するアシストガスを閉鎖可能なストッパリングを設けてなることを特徴とするものである。
【００２１】
したがって、アウタノズル内にインナノズルを上下動自在に設け、インナノズルはアシストガスの圧力により上下に動作することにより、アシストガスのバイパス用の流路が閉鎖あるいは開放する。この結果、アシストガスの噴出口の径が変化し、ワークへ噴射されるアシストガスの面積が変化するので、ピアス加工時にアシストガスを高圧にすればインナノズルは押圧され、インナノズルの穴からのみアシストガスが噴射され、ワークに形成されるピアス穴は小さくなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、レーザ加工機は既に公知の構成のものであるため、図示と説明を省略する。
【００２５】
まず、加工ヘッドについて概略的に説明する。図８を参照するに、レーザ加工機１に備えられた加工ヘッド３には集光レンズ５が設けられている。また、加工ヘッド３の側面にはアシストガスの供給口７が設けられ、この供給口７へ図示を省略したがアシストガス発生源より配管材を介してアシストガスが供給される。
【００２６】
前記加工ヘッド３の先端（図８において下方）には、加工ノズルである二重ノズル９が設けられている。より詳細には、二重ノズル９は、アウタノズル１１とインナノズル１３とで構成され、アウタノズル１１は前記加工ヘッド３へ螺着され、このアウタノズル１１内へインナノズル１３が圧入あるいは溶接で止められている。そして、インナノズル１３の外周近傍には複数個のアシストガスのバイパス用切欠１５が設けられている。なお、アシストガスの流れを図中に矢印で示してあり、符号１７はアウタノズル１１に設けたアシストガスの噴出口であり、符号１９はインナノズル１３は設けたアシストガス噴出口である。
【００２７】
上記構成により、加工ヘッド３へ供給されたアシストガスは二重ノズル９を構成するインナノズル１３の中心穴を通り、アシストガス噴出口１９より噴出されると共に、バイパス用切欠１５を通り噴出され、インナノズル１３先端部にて合流した後アウタノズル１１のアシストガス噴出口１７よりワーク表面へ噴出する。
【００２８】
次に、この発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
図１を参照するに、図１（ａ）にはアウタノズルを、図１（ｂ）にはインナノズルを、図１（ｃ）には組立てた状態を示してある。アウタノズル１１は、外周にネジ部２１を備え、このネジ部２１は加工ヘッド（図示省略）螺合されるものである。また、アウタノズル１１の先端にはアシストガス噴出口１７が形成され、係合穴２３が軸芯を平行に形成されている。
【００３０】
前記インナノズル１３は、軸芯にテーパ穴２５が形成され、このテーパ穴２５の先端（図１（ｂ）にて左側）にはアシストガス噴出口１９が形成されている。そして、インナノズル１３の外周近傍に複数個のアシストガスのバイパス用切欠１５が軸芯と平行に形成されている。
【００３１】
このインナノズル１３をアウタノズル１１に形成した係合穴２３内へ圧入して、図１（ｃ）に示されているごとく組立てられて二重ノズル９が形成されている。
【００３２】
上記構成により、圧入によりアウタノズル１１とインナノズル１３は組み合わされて二重ノズル９が構成されているため、電気的な導通性において、単一素材より削り出されて製作されたノズルと同等となり、また小型化ができる。これにより、センサノズルとして使用が可能となり、Ｚ軸倣い機能が利用可能となる。
【００３３】
次に、この発明の第１の実施の形態の二重ノズルについて詳細に説明する。
【００３４】
図２を参照するに、図２（ａ）には二重ノズルを示し、図２（ｂ）はアシストガスの圧力分布を示す。
【００３５】
アウタノズル１１内へ圧入されたインナノズル１３はインナノズル１３のテーパ穴２５とアウタノズル１１のアシストガス噴出口１７は、同芯の位置関係となり、且つ、インナノズル１３の先端はアウタノズル１１の先端（図２（ａ）において下端）より所定量ΔＬだけ引き込んだ位置に設けてある。
【００３６】
したがって、アシストガスの圧力分布は図２（ｂ）に示されているごとく、中心部の圧力Ｐは高く分布範囲Ｈは同じピーク値を得る単一穴のノズルよりもせまくなる。なお、単一穴のノズルの圧力分布を破線で示す。
【００３７】
これにより、ワークＷの下面まで十分なアシストガスを供給するために、ノズル穴径を大きくするのではなく、バーニングすることなく、ガス圧力を上げることが可能となり、その結果、大気からの外乱がなくワークＷの下面での切断遅れがなく、中心部圧力が高く外周部は低いため条痕が小さく切断面の品質が向上し、切断速度が上がる。
【００３８】
次に、この発明の第２の実施の形態について詳細に説明する。
【００３９】
図３を参照するに、図３（ａ）は二重ノズルを示し、図３（ｂ），（ｃ）はバイパス用切欠きの配置を示す。
【００４０】
図３（ａ）を参照するに、アウタノズル１１内へ圧入されたインナノズル１３にはアシストガスのバイパスレベル用切欠き１５が複数設けられている。このバイパス用切欠き１５の出口はある一定の距離をおいてアウタノズル１１に形成した垂直な突当面２７に向き会っている。この場合バイパス用切欠き１５を通ったアシストガスは、一度突当面２７に当ることとなり突当面２７の作る空間がチャンバーとなり、サージタンクの役目をすることで撹拌され流れのむらを無くすることができる。
【００４１】
したがって、バイパス用切欠き１５を通って流れたアシストガスは突当面２７に当り均一な流れとなり、インナノズル１３のアシストガス噴出口１９からのガスと合流し、アウタノズル１１のアシストガス噴出口１７から噴出される。よって、噴出されるアシストガスのみだれはななくなり、切断面品質の向上を図ることができる。
【００４２】
また、図３（ｂ），図３（ｃ）に示されているごとく、図３（ｂ）はインナノズル１３に設けたバイパス用切欠き１５は１個設けた例で、図３（ｃ）はバイパス用切欠き１５は３個設けた例である。
【００４３】
インナノズル１３のアシストガス噴出口１９からのガス噴出量と突当面２７にて当ってアウタノズル１１のアシストガス噴出口１７へと流れるアシストガスの流量配分は、バイパス用切欠き１５の大きさとその数によっても決定される。
【００４４】
すなわち、図３（ｂ）と図３（ｃ）とのバイパス用切欠き１５の数の異なりにより、アシストガスの圧力Ｐは図４および図５に示されているごとく変化する。図４には、図３（ｂ）示された１個のバイパス用切欠き１５が設けられた場合の圧力Ｐを示し、図５には、図３（ｃ）に示された３個のバイパス用切欠き１５が設けられた場合の圧力Ｐを示す。なお、図中破線で示す圧力は単一穴のノズルの圧力を示してある。
【００４５】
したがって、バイパス用切欠き１５の個数を変更することで、インナノズル１３の穴入口面積との面積比を決定し、厚板加工に対して最適なガス圧力分布の流れを得るので、インナノズル１３、アウタノズル１１より噴出するガス制御、圧力コントロールを常に調整する必要がなく、メンテナンス、段取り性の向上が図られる。更に、二重ノズル９の構造を単純化、小型化ができ、配管等の減少を図ることができる。
【００４６】
次に、この発明の第３の実施の形態について詳細に説明する。
【００４７】
図６および図７を参照するに、図６（ａ）はアウタノズルを示し、図６（ｂ）はインナノズルを示し、図７（ａ）はアシストガスのバイパス用切欠部を示し、図７（ｂ）は二重ノズルを示す。
【００４８】
図６（ａ）に示されているごとく、アウタノズル４３の軸芯に係合穴４５が形成され、この係合穴４５の出側に突当面４７が形成されていて、アウタノズル４３の先端（図６（ａ）において左側）にはアシストガス噴出口１７が形成されている。なお、図示を省略した加工ヘッドに螺着するネジ部２１が形成されている。
【００４９】
インナノズル４９は、図６（ｂ）および図７（ａ）に示されているごとく、中心部ににテーパ穴５１が形成され、インナノズル４９の先端（図６（ｂ）において左側）にはアシストガス噴出口１９が形成され、インナノズル４９の外周複数箇所にスリット５３が軸芯と平行に形成されている。
【００５０】
上記アウタノズル４３とインナノズル４９とを組み合わせ二重ノズル９としたものが図７（ｂ）に示されている。
【００５１】
而して、二重ノズル９へ供給されるアシストガスをアシストガス噴出口１７，１９とバイパス用切欠であるスリット５３より同時噴出させることができる。
【００５２】
次に、この発明の第４の実施の形態について詳細に説明する。
【００５３】
図９を参照するに、図９（ａ）は二重ノズルを示し、図９（ｂ）はバイパス用切欠穴の配置を示す。
【００５４】
二重ノズル９は、アウタノズル５５内へインナノズル５７が上下動自在に装着されている。より詳細には、アウタノズル５５の軸芯に係合穴５９が形成され、この係合穴５９の下面にはストッパリンク６１が立設され、アウタノズル５５の下端（図９（ａ）において下側）にはアシストガス噴出口１７が形成されている。
【００５５】
前記係合穴５９内へインナノズル５７が上下動自在に装着され、このインナノズル５７とアウタノズル５５との間に弾機６３が装着されインナノズル５５は常時上方向へ付勢されていて、上昇限を一定とするストッパプレート６５が前記アウタノズル５５上部に固定されている。なお、インナノズル５７の軸中心にはテーパ穴６７が形成され、このテーパ穴６７の先端にアシストガス噴出口１９が形成されていて、ノズル５７の外周近傍に複数個のバイパス用切欠き６９が軸芯と平行して設けられている。
【００５６】
上記構成により、その作用としては、二重ノズル９を加工ヘッド３（図示省略）へ装着し、切断加工およびピアス加工時のアシストガスの圧力設定によりインナノズル５７の位置が変化する。
【００５７】
すなわち、アシストガスの圧力Ｐx が弾機６３の弾撥力Ｐより低い時は、図１０に示されているごとく、インナノズル５７は弾機６３の弾撥力により上方へ移動してストッパプレート６５に当接し、インナノズル５７に設けたバイパス用切欠６９よりアシストガスはアウタノズル５５のアシストガス噴出口１７より噴射される。
【００５８】
アシストガスの圧力Ｐが弾機６３の弾撥力Ｐx より高圧の時は、図１１に示されているごとく、インナノズル５７はアシストガスの圧力により下方へ押し下げられ、アウタノズル５５に設けたストッパリンク６１に当接する。この状態では、インナノズル５７に設けたバイパス用切欠６９はストッパリング６１により閉じられることになり、その結果、アシストガスはインナノズル５７に設けたアシストガス噴出口１９のみより噴出することとなる。
【００５９】
上述したごとく、アシストガスの噴出面積が変化することにより、ピアス加工時にはアシストガスの圧力Ｐx を高圧にすれば、噴出穴径はインナノズル５７のアシストガス噴出口１９のみより噴出されるので、ピアス穴は小さくなる。
【００６０】
次に、この発明の第５の実施の形態について詳細に説明する。
【００６１】
図１２，図１３および図１４を参照するに、図１２（ａ）はアウタノズルを示し、図１２（ｂ）はインナノズルを示し、図１２（ｃ）はインナノズルに形成した切欠面を示す。また、図１３（ａ）は組み合わせた状態を示し、図１３（ｂ）は図１３（ａ）Ｘ矢視における断面を示し図１４（ａ）はインナノズルの斜視図であり、図１４（ｂ）はアウタノズルの斜視図である。
【００６２】
アウタノズル８７には図示を省略したが加工ヘッドに螺着するためのネジ部２１が形成され、アウタノズル８７の軸芯に係合穴８９が設けられ、係合穴８９の先端は突当面９１が形成されている。なお、アウタノズル８７の先端（図１２（ａ）において左側）にはアシストガス噴出口１７が設けられている。
【００６３】
前記係合穴８９に圧入されるインナノズル９３の軸芯にテーパ穴９５が形成されていて、このテーパ穴９５の先端（図１２（ｂ）において左側）にはアシストガス噴出口１９が形成されている。また、インナノズル９３の外周には１箇所あるいは複数箇所（本実施例で２箇所）に切欠面９７が形成されている（図１２（ｃ）参照）。
【００６４】
上記構成により、図１３（ａ）に示されているごとく、アウタノズル８７内へインナノズル９３を圧入により一体的に組み合わせて二重ノズル９とすることでコンパクトなノズルとなり、インナノズル９３に形成した切欠面９７とアウタノズル８７の内周面とに円弧と弦に囲まれた隙間が生じる（図１３（ｂ）参照）。
【００６５】
これにより、アシストガスをインナノズル９３にテーパ穴９５と上記隙間のバイパス用の噴出切欠とに分岐して噴出可能とする。その結果、中心圧力の高いアシストガスの噴流が得られ、品質の高い切断面が得られる。また、一体化することでインナノズル９３とアウタノズル８７の電気的導通性が確保され、単一穴ノズルと同等にセンサノズルとして使用が可能となる。
【００６６】
なお、この発明は前述した発明の実施の形態に限定することなく、適宜な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、ノズルの外周、あるいはアウタノズルの内周面に、スパイラル状の溝を設けることでも可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上のごとく発明の実施の形態の説明より理解さされるように、請求項１によるこの発明によれば、インナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化したことにより、ノズルの小型化と安定した導通の確保ができ、Ｚ軸倣い機能が利用可能となる。また、バイパス用切欠部の出口は、ある一定の距離をおいてアウタノズルに形成した突当面と向き会う構造となっているので、バイパス用切欠を通ったガスは突当面に当り、内部にて撹拌されるので、ガスの流れを均一化することができ切断面品質の向上を図ることができる。
【００６８】
請求項２によるこの発明によれば、インナノズルの先端はアウタノズルの先端よりも引き込んだ位置になり、厚板加工に適したアシストガスの圧力分布が得られ、この結果良好な切断面品質が得られると共に、切断速度の向上も可能となる。
【００６９】
請求項３によるこの発明によれば、インナノズルの外周に切欠面を軸芯と同一方向へ形成し、このインナノズルをアウタノズルに圧入あるいは溶接により一体化して二重ノズルを構成したので、アシストガスはインナノズルの中心穴と切欠面によりできた流出口より分岐して噴出される。而して、中心圧力の高いアシストガスの噴流が得られ、品質の高切断面が得られると共に電気導通性が確保される。
【００７１】
請求項４によるこの発明によれば、アウタノズル内にインナノズルを上下動自在に設け、インナノズルはアシストガスの圧力により上下に動作することにより、アシストガスのバイパス用の切欠が閉鎖あるいは開放する。この結果、アシストガスの噴出口の径が変化し、ワークへ噴射されるアシストガスの面積が変化するので、ピアス加工時にアシストガスを高圧にすればインナノズルは押圧され、インナノズルの穴からのみアシストガスが噴射され、ワークに形成されるピアス穴は小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の二重ノズルを示し、図１（ａ）はアウタノズルの断面図、図１（ｂ）はインナノズルの断面図、図１（ｃ）は二重ノズルの断面図である。
【図２】第１の実施の形態の二重ノズルを示し、図２（ａ）は二重ノズルの断面図、図２（ｂ）は作用説明図である。
【図３】第２の実施の形態の二重ノズルを示し、図３（ａ）に二重ノズルの断面図、図３（ｂ）はバイパス用切欠の配置図、図３（ｃ）はバイパス用切欠の他の配置図である。
【図４】作用説明図である。
【図５】作用説明図である。
【図６】第３の実施の形態の二重ノズルを示し、図６（ａ）はアウタノズルの断面図、図６（ｂ）はインナノズルの断面図である。
【図７】第３の実施の形態の二重ノズルを示し、図７（ａ）はインナノズルの側面図、図７（ｂ）は二重ノズルの断面図である。
【図８】この発明を実施する一実施の形態である加工ヘッドの断面説明図である。
【図９】第４の実施の形態の二重ノズルを示し、図９（ａ）は二重ノズルの断面図、図１１（ｂ）は上面図である。
【図１０】作用説明図である。
【図１１】作用説明図である。
【図１２】第５の実施の形態の二重ノズルを示し、図１２（ａ）はアウタノズルの断面図、図１２（ｂ）はインナノズルの断面図、図１２（ｃ）は側面図である。
【図１３】第５の実施の形態の二重ノズルを示し、図１３（ａ）は二重ノズルの断面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるXVI(b)−XVI(b)線に沿った断面図である。
【図１４】第５の実施の形態の二重ノズルを示し、図１４（ａ）はインナノズルの斜視図、図１４（ｂ）はアウタノズルの斜視図である。
【図１５】従来例を示し、二重ノズルの断面図である。
【図１６】従来例の作用説明図である。
【図１７】従来例の作用説明図である。
【図１８】従来の二重ノズルへアシストガスを供給する配管説明図の一例である。
【符号の説明】
１ レーザ加工機
９ 二重ノズル
１１，４３，５５，８７，１０３ アウタノズル
１３，４９，５７，９３，１０５ インナノズル
１５，５３，６９，９７ バイパス用切欠き部
１７ アシストガス噴出口（アウタ側）
１９ アシストガス噴出口（インナ側）
２３，４５，５９，８９ 係合穴
２７，４７，９１ 突当面
５３ スリット
６１ ストッパリング
６３ 弾機
６５ ストッパプレート
９７ 切欠面
Claims (4)
- アウタノズルの軸中心を中心に形成した係合穴に対してインナノズルを圧入あるいは溶接により一体化して二重ノズルを構成し、前記インナノズルの軸芯に平行にして外周に複数の平面もしくはミゾを有し、この平面もしくはミゾとアウタノズル内壁とのスキ間で形成されたバイパス用切欠部のアシストガス出口側と所定の距離を隔てて前記アウタノズルに突当面を形成してなることを特徴とするレーザ加工機の加工ノズル。
- 前記アウタノズルのアシストガス噴出口先端に対してインナノズルのアシストガス噴射出口を所定量引き込んだ位置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ノズル。
- アウタノズルの軸中心を中心に形成した係合穴に対してインナノズルを圧入あるいは溶接により一体化して設け、前記インナノズルの軸芯に平行にして外周に１箇所または複数箇所に切欠面もしくはスリット状のミゾを設けてアウタノズルと組み合わせることによりバイパス路を形成してなることを特徴とするレーザ加工機の加工ノズル。
- アウタノズルの軸中心を中心に形成した係合穴に対して、アシストガスのバイパス用の切欠またはスリット状のミゾを複数外周に備えたインナノズルを前記アウタノズルに上下方向へ移動自在に設け、このインナノズルを常時上方向へ付勢する弾機を設け、前記アウタノズルの上面に前記インナノズルの上方向の突出を止めるストッパプレートを設けると共に、アウタノズル内に前記インナノズルに形成したバイパス用の切欠またはスリット状のミゾより噴出するアシストガスを閉鎖可能なストッパを設けてなることを特徴とするレーザ加工機の加工ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25885197A JP3749356B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | レーザ加工機の加工ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
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