JP3823130B2 - レーザ加工機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザにより三次元加工を行うことのできるレーザ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ加工機の加工ヘッド先端に設けられたトーチからは、レーザ光とともにアシストガスを放出するようになっており、このようなトーチには、該トーチに対してアシストガスを供給するためのガス管が、加工ヘッド側から接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のレーザ加工機にはワークに対するトーチ先端の角度を三次元的に変化させることにより三次元加工を行うことのできるタイプのものがあり、このようなレーザ加工機では加工ヘッドとトーチとの間が回転自在になっている。従ってこのようなタイプでは、トーチの動きをできるだけ妨げることのないように、伸縮や屈曲が容易になったカールコード型のガス管が、加工ヘッドとトーチとの間を接続するアシストガス用のガス管として採用されていた。しかし、このようなカールコード型のガス管であっても、トーチの回転に伴って加工ヘッドやトーチ等に絡みつくことは避けられず、従ってトーチが回転できる度合いは、カールコード型のガス管が絡みつく量によって制限されている。また、繁雑なカールコード型のガス管をトーチに接続しているので、該トーチ付近が繁雑となり保守等に際して都合が悪い。
【０００４】
そこで本発明は上記事情に鑑み、トーチ側の動きができるだけ制限されず、しかもトーチ付近が繁雑とならず都合のよいレーザ加工機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明のうち第１の発明は、加工ヘッド（１１）を有し、前記加工ヘッドにヘッド本体をＺ軸方向に移動自在に設け、前記ヘッド本体にトーチ取付部材（１８）を、所定の軸心（ＣＴ１）を中心に前記加工ヘッド（１１）に対して回転自在に設け、前記トーチ取付部材（１８）に、先端にレーザ射出口（２３ａ）及びアシストガス放出口（２３ａ）が形成されたトーチ（２３）を設け、前記トーチ（２３）に、アシストガス（ＡＧ）を供給するようになっているレーザ加工機（１）において、前記トーチの先端付近に、該トーチの先端と、該先端前方のワークの位置との間の距離を検知して所定の電気信号を出力するセンサを設け、トーチ取付部とヘッド本体の間に、前記センサからの信号を伝送する、複数のスリップリングと複数のブラシからなるスリップリング機構を設け、前記スリップリングは、前記トーチ取付部に設けられ、前記ブラシは前記ヘッド本体に設けられ、前記スリップリング機構の上部のヘッド本体と前記トーチ取付部材（１８）の間にガス保持空間（３９）を、前記軸心（ＣＴ１）を中心とした円環状に形成し、前記スリップリング機構の上部のヘッド本体に第１ガス供給路（４１）を、前記ガス保持空間（３９）に対して開口したガス放出口（４１ａ）を形成する形で設け、前記トーチ取付部材（１８）に、前記ガス保持空間（３９）に対して開口したガス受入口（４２ｃ）及び、前記トーチ（２３）の近傍において該トーチ（２３）にアシストガス（ＡＧ）を供給自在に開口したガス供給口（４３ａ）を形成し、前記トーチ取付部材（１８）に、前記ガス受入口（４２ｃ）と前記ガス供給口（４３ａ）を接続する形で第２ガス供給路（４５）を設け、前記トーチ取付部材は、前記軸心（ＣＴ１）を中心とした筒状に形成された壁体（１５ｂ）を有し、前記第２ガス供給路は、前記ガス受入口（４２ｃ）より前記壁体内を、前記スリップリング機構の内側を通過する形で、該壁体の伸延方向に穿設したガス輸送穴（４２）を有し、前記第１ガス供給路（４１）、前記ガス保持空間（３９）、前記第２ガス供給路（４５）を通ってアシストガス（ＡＧ）を供給するようにして構成される。
【０００７】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明によるレーザ加工機の一例を示した全体斜視図、
図２は、図１のレーザ加工機におけるサドルを示した詳細正面（一部断面）図、
図３は、図２のサドルのうちトーチ付近を示した拡大断面（一部側面）図である。
【０００９】
レーザ加工機１は図１に示すようにベース２を有しており、ベース２には、上面に水平なワーク設置面３ａが形成されたテーブル３が、ボールねじ等の図示しない公知の移動駆動手段を介して水平方向である図の矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動自在に設けられている。ベース２には、前記テーブル３を、上述した矢印Ａ、Ｂ方向とは直角な矢印Ｃ、Ｄ方向に跨ぐ形でコラム５が設けられており、コラム５には矢印Ａ、Ｂ方向とは直角な水平方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に伸延した形でサドル用レール５ａ、５ａが設けられている。サドル用レール５ａ、５ａにはサドル６が、該サドル用レール５ａ、５ａに沿って移動自在に設けられており、更にサドル６は、ボールねじ等の図示しない公知の移動駆動手段を介して矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）にサドル用レール５ａ、５ａに沿って移動駆動自在になっている。また、コラム５には、前記サドル６よりも図１の矢印Ｂ側（即ち図１の紙面奥側）の位置において、図示しないレーザ発振器が設けられており、このレーザ発振器とサドル６の間はレーザ光路管７によって接続されている。即ちレーザ光路管７は、前記レーザ発振器に接続された光路管７ａ（図１で破線により一部のみ図示）及び、該光路管７ａとサドル６の間を矢印Ａ、Ｂ方向に接続した伸縮管７ｂからなっている。伸縮管７ｂは、サドル６と光路管７ａとの間の動きに伴って伸縮する公知のテレスコーピック機構を有したものとなっている。従って、前記レーザ発振器により発振されたレーザ光は、レーザ光路管７の光路管７ａの内部を通過し、更に伸縮管７ｂの内部を通過する形でサドル６に到達するようになっている。
【００１０】
またサドル６は、サドル用レール５ａ、５ａに移動自在設けられ、上述した図示しない公知の移動駆動手段により矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に移動駆動自在になったサドル本体９を有している。サドル本体９には、図２に示すように、ヘッド用レール１０、１０が、矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）及び矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に直角な、従って鉛直な矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に伸延した形で設けられており、ヘッド用レール１０、１０には加工ヘッド１１が設けられている。即ち加工ヘッド１１は、ヘッド用レール１０、１０に沿って矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に移動自在な形で、該ヘッド用レール１０、１０に設けられたヘッド本体１２を有している。一方、サドル本体９には、ボールねじからなる移動駆動装置１３が設けられており、前記ヘッド本体１２は、この移動駆動装置１３によりヘッド用レール１０、１０に沿って矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に移動駆動され得るようになっている。
【００１１】
ヘッド本体１２には、Ｚ軸方向に伸延した円筒形の外スリーブ部材１５が、Ｚ軸に平行な軸心ＣＴ１を中心に矢印Ｇ、Ｈ方向（Ａ軸方向）に回転自在に軸支されており、外スリーブ部材１５内には、該外スリーブ部材１５よりも小径で、かつＺ軸方向に伸延した円筒形の内スリーブ部材１６が、該外スリーブ部材１５と同心状に互いに回転自在な形で配置されている。この内スリーブ部材１６も、外スリーブ部材１５によりヘッド本体１２に対して、前記軸心ＣＴ１を中心に矢印Ｇ、Ｈ方向（Ａ軸方向）に回転自在に軸支されているが、外スリーブ部材１５と内スリーブ部材１６相互間では回転が拘束されないようになっている。また、ヘッド本体１２には、第１駆動歯車１７ａが回転駆動自在に設けられた第１モータ１７及び、第２駆動歯車１９ａが回転駆動自在に設けられた第２モータ１９が設けられている。その一方で、外スリーブ部材１５の外周側には外スリーブ歯車１５ａが前記第１駆動歯車１７ａに噛合した形で形成されており、内スリーブ部材１６の外周側には内スリーブ歯車１６ａが前記第２駆動歯車１９ａに噛合した形で形成されている。
【００１２】
内スリーブ部材１６の内部にはレーザ光ＲＺが通過できるレーザ通過空間ＫＲ１が形成されており、内スリーブ部材１６は、外スリーブ部材１５の上端よりも更に上方に伸延しており、内スリーブ部材１６の上端はジョイント部１６ｂとなっている。一方、サドル本体９には、上述したレーザ光路管７の伸縮管７ｂの先端が接続されたレーザ受入部材２０が、ヘッド本体１２の矢印Ｅ、Ｆ方向の動きに対して追従しない形で設けられており、レーザ受入部材２０内には図示しない反射鏡等が設けられ、レーザ光路管７の伸縮管７ｂを介して受け入れたレーザ光ＲＺが、該レーザ受入部材２０のレーザ供給部２０ａからＺ軸に平行な方向（矢印Ｆ方向）に送り出されるようになっている。このレーザ供給部２０ａは、前記内スリーブ部材１６のジョイント部１６ｂと図の矢印Ｅ、Ｆ方向に向き合った形で配置されており、これらレーザ供給部２０ａとジョイント部１６ｂの間は公知のテレスコーピック機構を有した図の矢印Ｅ、Ｆ方向に伸縮自在なジョイント光路管２１（二点鎖線で図示）により接続されている。
【００１３】
外スリーブ部材１５の下端付近には、図２及び図３に示すように、該外スリーブ部材１５の側部に配置された形で回転先端部材２２が設けられており、回転先端部材２２のうち図３左端側は、前記軸心ＣＴ１と直角な軸心ＣＴ２を中心とした基本的に円筒形に形成された回転部材９９となっている。回転先端部材２２は外スリーブ部材１５に対して軸心ＣＴ２を中心に図の矢印Ｊ、Ｋ方向（Ｂ軸方向）に回転自在に軸支されている。回転先端部材２２の側部にはトーチ２３が設けられており、該トーチ２３は、前記軸心ＣＴ２に直角な方向である図の矢印Ｍ方向に突出した形になっている。回転先端部材２２のうち前記回転部材９９は外スリーブ部材１５内に嵌入しており、その端部には傘歯車２２ａが設けられている。上述した内スリーブ部材１６の下端（外スリーブ部材１５の内部に存在）にも傘歯車１６ｃが設けられており、回転部材９９の傘歯車２２ａと内スリーブ部材１６の傘歯車１６ｃは互いに噛合している。なお、上述した外スリーブ部材１５及び内スリーブ部材１６及び回転先端部材２２はトーチ取付部材１８を構成している。
【００１４】
回転先端部材２２の内部にはレーザ光ＲＺが通過し得るレーザ通過空間ＫＲ２が形成されており、レーザ通過空間ＫＲ２は回転先端部材２２の端部（図の紙面左側端部）から軸心ＣＴ２に沿った方向に外スリーブ部材１５内に開口している。一方、内スリーブ部材１６のレーザ通過空間ＫＲ１はその下端において、下方、即ち外スリーブ部材１５内に開口しており、外スリーブ部材１５内には、これらレーザ通過空間ＫＲ１の下方及び、レーザ通過空間ＫＲ２の左方に対応した形で反射鏡２５が設けられている。更に、回転先端部材２２の内部にも反射鏡２６が、軸心ＣＴ２方向に入射して来たレーザ光ＲＺをトーチ２３に向けて、従って矢印Ｍ方向に反射し得る形で設けられている。回転部材９９内には所定の集光レンズ７０が設けられており、トーチ２３の先端にはレーザ光射出用の射出口２３ａが図の矢印Ｍ方向に向けて形成されている。トーチ２３の先端付近には、該トーチ２３の先端と、該先端前方のワークの位置との間の図の矢印Ｍ方向の距離を検知して所定の電気信号を出力するセンサ２７が設けられており、トーチ２３には、該センサ２７からの電気信号を伝送するための電気送信路５０が、前記トーチ取付部材１８及び加工ヘッド１１を経由した形で接続されている。即ち、電気送信路５０は、センサ２７に接続された形の、可撓性をもつ第１ケーブル２９を有している。第１ケーブル２９は、トーチ２３の外部、回転先端部材２２の外部、外スリーブ部材１５の外部を通って外スリーブ部材１５の外周部に設けられた回路ケーシング３０に接続されている。回路ケーシング３０内には、上述した電気送信路５０の一部をなす図示しない演算回路が内蔵されている。
【００１５】
ところで、外スリーブ部材１５の外周部には、該外スリーブ部材１５から前記軸心ＣＴ１に対して略直角な方向に、つば状に張出したプレート３１が形成されており、プレート３１の上面には複数のスリップリング３２（本実施例では５つ）が相互に絶縁された形で設置されている。各スリップリング３２は軸心ＣＴ１を中心にした円環状になっており、従って複数のスリップリング３２は所定の間隔で位置した同心円状に配置されている。これらスリップリング３２と回路ケーシング３０内の前記演算回路との間は、上述した電気送信路５０の一部をなす第２ケーブル３３で接続されている（即ち、本実施例では第２ケーブル３３は５本のリード線の束となっている）。一方、ヘッド本体１２にはプレート３１の上方に、該プレート３１に対向した形でブラシ装着部３５が形成されており、ブラシ装着部３５には複数のブラシ３６（本実施例では５つ）が相互に絶縁された形で設けられている。これらブラシ３６は上述した複数のスリップリング３２に対応した形で配置されており、各ブラシ３６の先端は、各スリップリング３２に摺動自在に電気的に接触している。また、これらブラシ３６には上述した電気送信路５０の一部をなす第３ケーブル３７が接続されており（即ち、本実施例では第３ケーブル３７は５本のリード線の束となっている）、該第３ケーブル３７の先は図示しない制御装置に接続されている。なお、上述したスリップリング３２及びブラシ３６はともに前記電気送信路５０の一部をなすものである。
【００１６】
更に、ヘッド本体１２と外スリーブ部材１５との間にはガス保持空間３９が、該外スリーブ部材１５の周囲に円環状に形成されており、ガス保持空間３９は、ヘッド本体１２と外スリーブ部材１５の間に挾まれ、またこれらヘッド本体１２と外スリーブ部材１５との隙間に設置されたリング状のシール部材４０、４０（なお、これらシール部材４０、４０はヘッド本体１２側に嵌着固定されており、外スリーブ部材１５に対して摺動自在になっている）により上下から挾まれた形で基本的に気密になっている。ところで、前記コラム５にはアシストガスを供給自在なガスボンベ等からなる図示しない公知のアシストガス供給手段が設けられており、このアシストガス供給手段には、該アシストガス供給手段から供給されるアシストガスを輸送するガス管等からなる図示しないガス輸送供給手段が接続されている。このガス輸送供給手段の先はヘッド本体１２に接続されており、ヘッド本体１２には、前記ガス輸送供給手段に接続した形でガス流通孔４１が設けられている。このガス流通孔４１はヘッド本体１２内を貫通して前記ガス保持空間３９に放出口４１ａを介して開口している。また、外スリーブ部材１５を形成している筒状の壁体１５ｂ内にはガス輸送穴４２が、該壁体１５ｂの伸延方向である図の矢印Ｅ、Ｆ方向に主として伸延した形で穿設されている。ガス輸送穴４２の一端４２ｂは受入口４２ｃを介して前記ガス保持空間３９に開口しており、該受入口４２ｃは、ガス保持空間３９に対して外スリーブ部材１５の軸心ＣＴ１を中心とした回転に応じて回転するが、常にガス保持空間３９との連通は維持することができる。ガス輸送穴４２の他端は壁体１５ｂ内を貫通してガス保持空間３９とは別の部位の外スリーブ部材１５の外周面側に開口部４２ａを介して開口している。開口部４２ａには可撓性をもつガス輸送管４３が接続されており、該ガス輸送管４３は、外スリーブ部材１５の外部及び回転先端部材２２の外部を通って回転先端部材２２に接続されている。回転先端部材２２内のレーザ通過空間ＫＲ２に面した該回転先端部材２２の内壁面２２ｂには、前記ガス輸送管４３からのアシストガスＡＧを回転先端部材２２内のレーザ通過空間ＫＲ２に放出し得る形で放出穴４３ａが開口している。なお、上述したガス輸送穴４２とガス輸送管４３によりガス供給路４５が構成されている。
【００１７】
レーザ加工機１は上述したように構成されているので、該レーザ加工機１により三次元立体的なワーク６０を加工するには以下のように行う。即ち、図１に示すようにテーブル３のワーク設置面３ａにワーク６０を設置しておき、テーブル３を上述した図示しない移動駆動手段を介して矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動させ、またサドル６を上述した図示しない移動駆動手段を介して矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸方向）に移動駆動させ、また加工ヘッド１１を移動駆動装置１３を介して矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向）に移動駆動させ、更にヘッド本体１２に対して外スリーブ部材１５を矢印Ｇ、Ｈ方向（Ａ軸方向）に回転駆動させ、また外スリーブ部材１５に対して回転先端部材２２を矢印Ｊ、Ｋ方向（Ｂ軸方向）に回転駆動させることにより、トーチ２３の先端とワーク６０との相対位置をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸による三次元座標上で三次元的に変化させると共に、ワーク６０に対するトーチ２３の先端の角度を三次元的に変化させるようにする。なお、ヘッド本体１２に対する外スリーブ部材１５の矢印Ｇ、Ｈ方向（Ａ軸方向）における回転駆動は、第１モータ１７により第１駆動歯車１７ａを回転駆動し、これによって第１駆動歯車１７ａに噛合した外スリーブ歯車１５ａを回転駆動させるようにして行う。また、外スリーブ部材１５に対する回転先端部材２２の矢印Ｊ、Ｋ方向（Ｂ軸方向）における回転駆動は、第２モータ１９により第２駆動歯車１９ａを回転駆動し、これによって第２駆動歯車１９ａに噛合した内スリーブ歯車１６ａを回転駆動させて内スリーブ部材１６を回転駆動させ、更に該内スリーブ部材１６の傘歯車１６ｃの回転により、該傘歯車１６ｃに噛合した回転先端部材２２の傘歯車２２ａを回転駆動させるようにして行う。
【００１８】
上述したように、トーチ２３の先端とワーク６０との相対位置を三次元的に変化させると共に、ワーク６０に対するトーチ２３の先端の角度を三次元的に変化させながら、トーチ２３の先端からレーザ光ＲＺを射出するようにしてワーク６０への加工が施される。レーザ光ＲＺは、上述した図示しないレーザ発振器からレーザ光路管７の光路管７ａ及び伸縮管７ｂを介してサドル６のレーザ受入部材２０に到達し、更に該レーザ受入部材２０からジョイント光路管２１内を通過して内スリーブ部材１６のレーザ通過空間ＫＲ１にＺ軸に平行な方向（矢印Ｆ方向）に送られるようになっている。レーザ通過空間ＫＲ１に送られたレーザ光ＲＺは、図３に示すように、該レーザ通過空間ＫＲ１を通過して外スリーブ部材１５内の反射鏡２５により軸心ＣＴ２に平行な方向（矢印Ｄ方向）に反射されて、回転部材９９内に設けられた集光レンズ７０を通過して回転先端部材２２のレーザ通過空間ＫＲ２に送られ、更に該レーザ通過空間ＫＲ２内で反射鏡２６により軸心ＣＴ２に直角な方向（矢印Ｍ方向）に反射されてトーチ２３に送られるようになっている。トーチ２３に送られたレーザ光ＲＺは先端の射出口２３ａから矢印Ｍ方向に射出される。
【００１９】
また、ワーク６０に向けてレーザ光ＲＺを射出する際には、アシストガスＡＧも同時にワーク６０に向けて放出される。このアシストガスＡＧは、上述した図示しないアシストガス供給手段から図示しないガス輸送供給手段に輸送されてヘッド本体１２のガス流通孔４１に供給され、該ガス流通孔４１から放出口４１ａを介してガス保持空間３９に送られるようになっている。次いで、ガス保持空間３９に送られたアシストガスＡＧは、受入口４２ｃを介して外スリーブ部材１５のガス輸送穴４２に流入し、該ガス輸送穴４２を通って開口部４２ａに到達し、更に該開口部４２ａよりガス輸送管４３を通って回転先端部材２２の放出穴４３ａを介して該回転先端部材２２内のレーザ通過空間ＫＲ２に放出される。レーザ通過空間ＫＲ２に放出されたアシストガスＡＧはトーチ２３内を通ってレーザ光ＲＺと共通の射出口２３ａからワーク６０に向けて外部に矢印Ｍ方向に放出される（なお本実施例では、トーチにおけるレーザ射出口及びアシストガス放出口は共通の射出口２３ａとなっているが、別の実施例として、レーザ射出口及びアシストガス放出口を別々に形成してもよい）。
【００２０】
このように、ヘッド本体１２側のガス流通孔４１と、外スリーブ部材１５側のガス輸送穴４２の間はガス保持空間３９により連通接続されているので、外スリーブ部材１５とヘッド本体１２の間の相対的な動きが妨げられずにガス流通孔４１とガス輸送穴４２との間のアシストガスの流通が維持される。従って、例えば従来のようにカールコード型のガス管を採用した場合のようにコードの巻きつきが生じるようなことがないので、ヘッド本体１２に対する外スリーブ部材１５の回転、即ちトーチ２３のＡ軸方向の回転は無制限に可能となり好都合である。また繁雑なカールコード型のガス管を採用しないで済むので、加工ヘッド１１付近がシンプルになりメンテナンス等においても有利である。特に、本実施例で示すようにトーチ２３の先端の位置がヘッド本体１２に対して三次元的に変化するようなタイプのものは、トーチの先端の位置がヘッド本体（又は軸心ＣＴ１）に対して一定である（或いはＺ軸方向のみに変化する）ような従来よくあるタイプに比べて、構造上、ヘッド本体１２に対する外スリーブ部材１５側の回転量（Ａ軸方向の回転量）が大きくなるといった特徴をもつ。従って、本実施例で示すような、ガス流通孔４１、ガス保持空間３９、ガス輸送穴４２等からなるアシストガスの供給路を適用することで、トーチの動きがよりスムーズとなる優れたレーザ加工機が提供される。
【００２１】
なお上述した実施例では、外スリーブ部材１５と回転先端部材２２との間のアシストガスの供給路が可撓性をもつガス輸送管４３を介して行われているが、別の実施例として、回転先端部材２２と外スリーブ部材１５との間のアシストガスの供給路も、ヘッド本体１２と外スリーブ部材１５との間のアシストガスの供給路と同様な構造にしてもよい。例えば、外スリーブ部材１５と回転先端部材２２との間に前記ガス保持空間３９と同様なガス保持空間を軸心ＣＴ２を中心とした円環状に形成し、外スリーブ部材１５に設けられているガス輸送穴４２を上述した実施例で示したものよりも壁体１５ｂ内を更に回転先端部材２２側に延長させると共に、前記外スリーブ部材１５と回転先端部材２２との間のガス保持空間に対してガス放出口等を形成する形で開口させる。更に、回転先端部材２２には、前記外スリーブ部材１５と回転先端部材２２との間のガス保持空間に対して開口したガス受入口を形成すると共に、該ガス受入口と放出穴４３ａを回転先端部材２２内を通る形で接続するガス供給路を設けるようにする。これにより、外スリーブ部材１５に対する回転先端部材２２の動きによるガス輸送管４３等のチューブのからみが解消され、トーチの動きが更にスムーズとなる優れたレーザ加工機が提供される。
【００２２】
また、レーザ光による加工実行時には、トーチ２３の先端とワーク６０における加工位置との間の距離は所定の大きさに維持しておく必要がある。従って、トーチ２３の先端と、該先端前方におけるワーク６０の位置、即ち加工位置との間の距離を逐次検知検出し、検出された該距離に基づいて、トーチ２３の先端の三次元座標上での移動駆動及び位置決めを制御するようになっている。即ち、トーチ２３に設けられたセンサ２７により、トーチ２３の先端と、該先端前方のワーク６０の位置（即ち加工位置）との間の距離が検知され、所定の電気信号が第１ケーブル２９を介して回路ケーシング３０内の図示しない演算回路に順次出力される。この演算回路ではセンサ２７からの電気信号に基づいて、トーチ２３の先端と、該先端前方のワーク６０の位置（即ち加工位置）との間の距離を演算検出し、演算検出した値を電気信号として第２ケーブル３３を介して順次出力する。第２ケーブル３３を介して出力された電気信号はプレート３１の複数のスリップリング３２に伝送され、更にこれらスリップリング３２に接触しているするブラシ３６に伝送される。このように、各ブラシ３６が対応するスリップリング３２に対して摺動する形で接触しているので、外スリーブ部材１５とヘッド本体１２の間の相対的な動きが妨げられずにブラシ３６とスリップリング３２の間の導通が維持される。従って、例えば従来のようにカールコードを採用した場合のようにコードの巻きつきが生じるようなことがないので、ヘッド本体１２に対する外スリーブ部材１５の回転、即ちトーチ２３のＡ軸方向の回転は無制限に可能となり好都合である。また繁雑なカールコードを採用しないで済むので、加工ヘッド１１付近がシンプルになりメンテナンス等においても有利である。
【００２３】
更に、上述したブラシ３６に伝送された電気信号は第３ケーブル３７を介して図示しない制御装置に伝送される。この制御装置では、伝送された電気信号が示す値、即ちトーチ２３の先端と、該先端前方のワーク６０の位置（即ち加工位置）との間の距離を、加工に適切な所定の距離（既知の値）と比較し、該比較結果に基づいて、トーチ２３の先端をワーク６０の加工位置に対して更に接近させたり、或いは遠ざけるように、移動駆動装置１３やその他の各移動駆動手段等を制御するといった形で公知の制御を行うようになっている。
【００２４】
【発明の効果】
即ち本発明のうち第１の発明は、加工ヘッド１１等の加工ヘッドを有し、 前記加工ヘッドにヘッド本体をＺ軸方向に移動自在に設け、前記ヘッド本体にトーチ取付部材１８等のトーチ取付部材を、軸心ＣＴ１等の所定の軸心を中心に前記加工ヘッドに対して回転自在に設け、前記トーチ取付部材に、先端に射出口２３ａ等のレーザ射出口及び射出口２３ａ等のアシストガス放出口が形成されたトーチ２３等のトーチを設け、前記トーチに、アシストガスＡＧ等のアシストガスを供給するようになっているレーザ加工機において、前記トーチの先端付近に、該トーチの先端と、該先端前方のワークの位置との間の距離を検知して所定の電気信号を出力するセンサを設け、トーチ取付部とヘッド本体の間に、前記センサからの信号を伝送する、複数のスリップリングと複数のブラシからなるスリップリング機構を設け、前記スリップリングは、前記トーチ取付部に設けられ、前記ブラシは前記ヘッド本体に設けられ、前記スリップリング機構の上部のヘッド本体と前記トーチ取付部材の間にガス保持空間３９等のガス保持空間を、前記軸心を中心とした円環状に形成し、前記スリップリング機構の上部のヘッド本体にガス流通孔４１等の第１ガス供給路を、前記ガス保持空間に対して開口した放出口４１ａ等のガス放出口を形成する形で設け、前記トーチ取付部材に、前記ガス保持空間に対して開口した受入口４２ｃ等のガス受入口及び、前記トーチの近傍において該トーチにアシストガスを供給自在に開口した放出穴４３ａ等のガス供給口を形成し、前記トーチ取付部材に、前記ガス受入口と前記ガス供給口を接続する形でガス供給路４５等の第２ガス供給路を設け、前記トーチ取付部材は、前記軸心を中心とした筒状に形成された壁体を有し、前記第２ガス供給路は、前記ガス受入口より前記壁体内を、前記スリップリング機構の内側を通過する形で、該壁体の伸延方向に穿設したガス輸送穴を有し、前記第１ガス供給路、前記ガス保持空間、前記第２ガス供給路を通ってアシストガスを供給するようにして構成される。即ち、加工ヘッド側の第１ガス供給路と、トーチ取付部材側の第２ガス供給路の間はガス保持空間により連通接続されており、第２ガス供給路はトーチ取付部材に設けられているので、アシストガスの各供給路が、トーチ取付部材と加工ヘッドの間の相対的な動きを妨げる要素にはならず、またトーチ取付部材と加工ヘッドの間の相対的な動きに関係無く、第１ガス供給路と第２ガス供給路の間のアシストガスの流通がガス保持空間を介する形で維持される。従って、例えば従来のようにカールコード型のガス管を採用した場合のようにコードの巻きつきが生じるようなことがないので、加工ヘッドに対するトーチ取付部材の回転、即ち加工ヘッドに対するトーチの回転は無制限に可能となり好都合である。また繁雑なカールコード型のガス管を採用しないで済むので、加工ヘッドやトーチ付近がシンプルになりメンテナンス等においても有利である。更に、コイルチューブ（カールコード型のガス管）を採用しないで済むので、コイルチューブの引掛かり、切断、折れの問題がない。従って、コイルチューブの切断等によるガス漏れがなくなり、火災防止の点でも優れている。また、コイルチューブによる回転角度の制限がなくなると共に、コイルチューブのスパッタ対策の必要性もなくなり好都合である。
【００２５】
また、前記トーチ取付部材は、前記軸心を中心とした筒状に形成された壁体１５ｂ等の壁体を有し、前記第２ガス供給路は、前記ガス受入口より前記壁体内を該壁体の伸延方向に穿設したガス輸送穴４２等のガス輸送穴を有している。ガス輸送穴が壁体内を通っているので、このガス輸送穴に相当する部分には、トーチ取付部材の外部などに出たガス管等を用いなくて済み、その分、加工ヘッドやトーチ付近がシンプルになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるレーザ加工機の一例を示した全体斜視図である。
【図２】図２は、図１のレーザ加工機におけるサドルを示した詳細正面（一部断面）図である。
【図３】図３は、図２のサドルのうちトーチ付近を示した拡大断面（一部側面）図である。
【符号の説明】
１……レーザ加工機
１１……加工ヘッド
１５ｂ……壁体
１８……トーチ取付部材
２３……トーチ
２３ａ……レーザ射出口、アシストガス放出口（射出口）
３９……ガス保持空間
４２……ガス輸送穴
４１……第１ガス供給路（ガス流通孔）
４１ａ……ガス放出口（放出口）
４２ｃ……ガス受入口（受入口）
４３ａ……ガス供給口（放出穴）
４５……第２ガス供給路（ガス供給路）
ＡＧ……アシストガス
ＣＴ１……軸心

Claims (2)

1. 加工ヘッドを有し、
   前記加工ヘッドにヘッド本体をＺ軸方向に移動自在に設け、
   前記ヘッド本体にトーチ取付部材を、所定の軸心を中心に前記加工ヘッドに対して回転自在に設け、
   前記トーチ取付部材に、先端にレーザ射出口及びアシストガス放出口が形成されたトーチを設け、
   前記トーチに、アシストガスを供給するようになっているレーザ加工機において、
   前記トーチの先端付近に、該トーチの先端と、該先端前方のワークの位置との間の距離を検知して所定の電気信号を出力するセンサを設け、
   トーチ取付部とヘッド本体の間に、前記センサからの信号を伝送する、複数のスリップリングと複数のブラシからなるスリップリング機構を設け、
   前記スリップリングは、前記トーチ取付部に設けられ、前記ブラシは前記ヘッド本体に設けられ、
   前記スリップリング機構の上部のヘッド本体と前記トーチ取付部材の間にガス保持空間を、前記軸心を中心とした円環状に形成し、
   前記スリップリング機構の上部のヘッド本体に第１ガス供給路を、前記ガス保持空間に対して開口したガス放出口を形成する形で設け、
   前記トーチ取付部材に、前記ガス保持空間に対して開口したガス受入口及び、前記トーチの近傍において該トーチにアシストガスを供給自在に開口したガス供給口を形成し、
   前記トーチ取付部材に、前記ガス受入口と前記ガス供給口を接続する形で第２ガス供給路を設け、
   前記トーチ取付部材は、前記軸心を中心とした筒状に形成された壁体を有し、前記第２ガス供給路は、前記ガス受入口より前記壁体内を、前記スリップリング機構の内側を通過する形で、該壁体の伸延方向に穿設したガス輸送穴を有し、
   前記第１ガス供給路、前記ガス保持空間、前記第２ガス供給路を通ってアシストガスを供給するようにして構成したレーザ加工機。
2. 前記トーチ取付部材は、前記軸心を中心とした筒状に形成された壁体を有し、
   前記第２ガス供給路は、前記ガス受入口より前記壁体内を該壁体の伸延方向に穿設したガス輸送穴を有していることを特徴とした請求項１記載のレーザ加工機。

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