JPH04123888A - System for through process with laser beam and structure for attaching/detaching laser beam machining head - Google Patents

System for through process with laser beam and structure for attaching/detaching laser beam machining head

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Publication number
JPH04123888A
JPH04123888A JP2245291A JP24529190A JPH04123888A JP H04123888 A JPH04123888 A JP H04123888A JP 2245291 A JP2245291 A JP 2245291A JP 24529190 A JP24529190 A JP 24529190A JP H04123888 A JPH04123888 A JP H04123888A
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JP
Japan
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head
laser processing
laser
assist gas
laser beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP2245291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohisa Matsushita
直久 松下
Masayuki Imakado
正幸 今門
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04123888A publication Critical patent/JPH04123888A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To excecute a through process of every kind of workings with one laser beam machine by moving a head holder to a designated position of laser beam machining head and mounting a designated laser working head on the head holder. CONSTITUTION:The material to be worked W is held and moved with the work table 18. The laser beam machining head H1, H2, H3, H4 for working is housed in the head magazine 20. The head arm 21 is moved by the driving part 23 controlled by the controlling part 22. The head holder 24 is set fixedly at the head arm 21, each laser beam machining head H1, H2, H3, H4 are made attachable/ detachable to the head holder 24. When the laser beam machining head is designated, the head holder 24 is moved to the position of the designated laser beam machining, and mounted on the head holder 24. Therefore, the metallic sheet parts can be manufactured in the short term.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 一台のレーザ加工装置で金属薄板の切断、曲げ加1、ス
ポット溶接などのすべてを行なえるレーザ光による一貫
加工システムおよびレーザ加工ヘッドの着脱構造に関し
、 薄い金属板の切断、折り曲げ、スポット溶接などによっ
て製造される品物を、−台のレーザ加工装置で一貫して
製造できるようにすることを目的とし、 レーザ光によって板材の切断、曲げ加工および溶接など
の加工を一貫して行なうシステムであって、 被加工部材を保持して移動するワークテーブルを有し、 それぞれの加工に用いるレーザ加工ヘッドをヘッドマガ
ジンに格納しておくこと、 制御部によって制御される駆動部で移動されるヘッドア
ームを有し、該ヘッドアームにヘッドホルダーが固設さ
れ、各レーザ加工ヘッドは、該ヘッドホルダーに対し着
脱可能となっていること、レーザ加工ヘッドが指定され
ると、ヘッドホルダーが、指定されたレーザ加工ヘッド
の位置に移動し、指定のレーザ加工ヘッドが、ヘッドホ
ルダーに装着されるように構成されている。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to an integrated processing system using a laser beam that can perform all of cutting, bending, spot welding, etc. of thin metal plates with a single laser processing device, and a structure for attaching and detaching the laser processing head. The purpose of this product is to allow products manufactured by cutting, bending, spot welding, etc. of metal plates to be manufactured consistently using a single laser processing device. It is a system that performs processing consistently, has a work table that holds and moves the workpiece, the laser processing heads used for each processing are stored in a head magazine, and are controlled by a control unit. It has a head arm that is moved by a drive unit, a head holder is fixed to the head arm, and each laser processing head is removable from the head holder, and when a laser processing head is specified, The head holder is configured to move to the position of a designated laser processing head, and the designated laser processing head is attached to the head holder.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、−台のレーザ加工装置で金属薄板の切断、曲
げ加1、スポット溶接などのすべてを行なえるレーザ光
による一貫加工システムおよびし−ザ加エヘッドの着脱
構造に関する。
The present invention relates to an integrated processing system using a laser beam that can perform all of cutting, bending, spot welding, etc. of a thin metal plate using a single laser processing device, and a structure for attaching and detaching a laser processing head.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図は、レーザ光による一貫加工に適する部品として
磁気ヘンドアラセンブリを示したもので、(a)は側面
図、(b)は底面図である。1はスプリングアームであ
り、その先端に、ジンバル2を介して、磁気ヘッド3が
取り付けられている。磁気ヘッド3の記録/再生用コイ
ル4のリード線5は、被覆チューブ6の部分を、爪7.
8.9で挟むことによって、保持されている。スプリン
グアーム1の基端は、スペーサ10に重ねて溶接固定さ
れ−でおり、孔11.12を利用して、駆動アームに固
定される。
FIG. 7 shows a magnetic hand assembly as a part suitable for integrated processing using a laser beam, in which (a) is a side view and (b) is a bottom view. 1 is a spring arm, and a magnetic head 3 is attached to the tip of the spring arm via a gimbal 2. The lead wire 5 of the recording/reproducing coil 4 of the magnetic head 3 is connected to the covering tube 6 by a claw 7.
It is held by pinching it with 8.9. The base end of the spring arm 1 is superimposed on the spacer 10 and fixed by welding, and is fixed to the drive arm using the holes 11 and 12.

スプリングアーム1とジンバル2とは、×印14で示す
4か所でスポット溶接され、スプリングアーム1とスペ
ーサ10とは、×印15で示す7か所でスポット溶接さ
れている。また、スプリングアーム1は、その両縁16
.17と、爪9がほぼ直角に曲げられ、先端の爪7が8
0度程度曲げられている。
The spring arm 1 and the gimbal 2 are spot welded at four locations indicated by cross marks 14, and the spring arm 1 and the spacer 10 are spot welded at seven locations indicated by x marks 15. Further, the spring arm 1 has both edges 16
.. 17, the claw 9 is bent at almost a right angle, and the claw 7 at the tip is 8.
It is bent about 0 degrees.

さらに、スプリングアーム1の根本のR曲げ部13にお
いて、(a)に示すように数十皮面げられ、バネ性を持
たせている。
Furthermore, the R-bent portion 13 at the base of the spring arm 1 is rounded several tens of times as shown in (a) to provide spring properties.

スプリングアームlやジンバル2は、板厚が0゜025
〜0.1 mm程度と極めて薄いため、その外形切断加
工は、プレス加工のほか、エツチング等でも行なわれる
The spring arm l and gimbal 2 have a plate thickness of 0°025
Since it is extremely thin, about 0.1 mm, its outer shape can be cut by etching or the like in addition to press working.

なお、ジンバル2と磁気ヘッド3とは、接着によって固
定される。
Note that the gimbal 2 and the magnetic head 3 are fixed by adhesive.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

このように、磁気ヘッドアッセンブリは、薄い金属板の
切断、折り曲げおよびスポット溶接などの各種加工を併
用することによって製造される。
In this way, the magnetic head assembly is manufactured by combining various processing methods such as cutting, bending, and spot welding a thin metal plate.

すなわち、スプリングアーム1とジンバル2の外形切断
加工は、エツチングパターンを形成するためのマスクを
金属板に重ねて、エツチングすることによって、あるい
はプレス加工で行なわれる。
That is, the outer shapes of the spring arm 1 and the gimbal 2 are cut by placing a mask on a metal plate for forming an etching pattern and etching or by pressing.

また、両縁16.17、爪7.9およびR曲げ部13の
曲げ加工も、プレス加工によって行なわれるため、プレ
ス加工機や金型が必要である。スプリングア−ム1とジ
ンバル2およびスペーサ10とのスポット溶接には、抵
抗溶接やレーザ溶接が使用される。
Furthermore, since the bending of both edges 16.17, claws 7.9, and R-bent portion 13 is also performed by press working, a press machine and a mold are required. Resistance welding or laser welding is used for spot welding the spring arm 1, gimbal 2, and spacer 10.

このように磁気ヘッドアンセンブリを製造するには、種
々の加工機が必要で、加工作業の内容も異なり、製造コ
ストが高くなる。
In order to manufacture such a magnetic head assembly, various processing machines are required, and the contents of the processing operations are also different, which increases the manufacturing cost.

特に、試作段階などのように、少量生産を行なう場合に
効率が顕著に低下する。
In particular, efficiency decreases significantly when small-scale production is performed, such as during the trial production stage.

本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、薄い
金属板の切断、折り曲げ、スポット溶接などによって製
造される品物を、−台のレーザ加工装置で一貫して製造
できるようにすることにある。
The technical problem of the present invention is to address such problems and to enable products manufactured by cutting, bending, spot welding, etc. of thin metal plates to be manufactured consistently using a single laser processing device. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

(1)第1図は本発明によるレーザ光による一貫加工シ
ステムの基本原理を説明する側面図である。
(1) FIG. 1 is a side view illustrating the basic principle of an integrated processing system using a laser beam according to the present invention.

18はX−Yテーブルなどの如きワークテーブルであり
、その上に、被加工部材(ワーク)Wが、押さえ具19
で固定される。
Reference numeral 18 denotes a work table such as an X-Y table, on which a workpiece W is held by a presser 19.
is fixed.

20はヘッドマガジンであり、例えば切断用のレーザ加
エヘッド旧、R曲げ加工用のレーザ加工ヘッドH2、直
角曲げ加工用のレーザ加工ヘッドH3、スポット溶接用
のレーザ加工ヘッドH4などが格納されている。
20 is a head magazine which stores, for example, an old laser processing head for cutting, a laser processing head H2 for R bending, a laser processing head H3 for right angle bending, a laser processing head H4 for spot welding, etc. .

21はへラドアームであり、制御部22によって制御さ
れる駆動部23で移動される。このヘッドアーム21に
ヘッドホルダー24が固設され、各レーザ加エヘッド旧
、H2・・・は、該ヘッドホルダー24に対し着脱可能
となっている。
Reference numeral 21 denotes a helad arm, which is moved by a drive section 23 controlled by a control section 22 . A head holder 24 is fixed to the head arm 21, and each of the laser processing heads old, H2, . . . can be attached to and detached from the head holder 24.

そして、レーザ加工ヘッドが指定されると、ヘッドアー
ム21が駆動されて、ヘッドホルダー24が、ヘッドマ
ガジン上の指定されたレーザ加工ヘッドの位置に移動し
、指定のレーザ加工ヘッドが、ヘッドホルダー24に装
着されるように構成されている。なお、Lはレーザであ
り、制御部22によって、出力などが制御される。
Then, when a laser processing head is designated, the head arm 21 is driven, the head holder 24 is moved to the position of the designated laser processing head on the head magazine, and the designated laser processing head is moved to the head holder 24. It is configured to be attached to. In addition, L is a laser, and the output etc. are controlled by the control part 22.

(2)第2図は請求項2.3の発明の内容を示す図であ
る。Hはレーザ加工ヘッドであり、ノズル25の内側に
、集光レンズ26を備えており、ノズル先端と集光レン
ズ26の間に通じるアシストガス通路27を有している
(2) FIG. 2 is a diagram showing the content of the invention of claim 2.3. Reference numeral H denotes a laser processing head, which is equipped with a condensing lens 26 inside a nozzle 25, and has an assist gas passage 27 communicating between the nozzle tip and the condensing lens 26.

また、このレーザ加工ヘッドHが着脱されるヘッドホル
ダー24には、レーザ光のガイド部28とアシストガス
通路29を有し、レーザ光ガイド部28には、レーザ光
源からレーザ光が導かれ、アシストガス通路29には、
アシストガス管30が接続されている。
Further, the head holder 24 to which the laser processing head H is attached and detached has a laser beam guide section 28 and an assist gas passage 29, and the laser beam guide section 28 is guided by a laser beam from a laser light source to assist the laser beam. In the gas passage 29,
An assist gas pipe 30 is connected.

レーザ加工ヘッドHをヘッドホルダー24に装着した状
態では、レーザ加工ヘッドHの集光レンズ26およびア
シストガス通路27が、ヘッドホルダー24のレーザ光
ガイド部28およびアシストガス通路29と接続される
ように構成されている。
When the laser processing head H is attached to the head holder 24, the condenser lens 26 and the assist gas passage 27 of the laser processing head H are connected to the laser light guide section 28 and the assist gas passage 29 of the head holder 24. It is configured.

(3)請求項2におけるヘッドホルダー24に接続され
たアシストガス管30は、切り換え弁Vを介して、各種
のアシストガスタンクT1、T2、T3に接続されてい
る。そして、切り換え弁Vが、レーザ加工の種類に応じ
たアシストガスタンクT1〜T3に切り換えられるよう
に構成されている。
(3) The assist gas pipe 30 connected to the head holder 24 in claim 2 is connected to various assist gas tanks T1, T2, and T3 via a switching valve V. The switching valve V is configured to switch to one of the assist gas tanks T1 to T3 depending on the type of laser processing.

〔作用〕[Effect]

(1)第1図において、いまワークテーブル18に押さ
え具19で被加工部材Wを固定した状態で、まず、被加
工部材Wを切断して輪郭を形成した後に、R曲げ、直角
曲げ、スポット溶接の順に作業するものとする。
(1) In FIG. 1, with the workpiece W fixed on the work table 18 with the presser 19, first cut the workpiece W to form a contour, then perform R-bending, right-angle bending, and spot cutting. Work shall be carried out in the order of welding.

まず、駆動部23によって、ヘッドアーム21のヘッド
ホルダー24が、切断用のレーザ加工ヘッドIllの真
上に移動した後、下降することで、ヘッドホルダー24
に切断用レーザ加エヘッド旧が装着される。そして、ヘ
ッドアーム21が上昇して、ワークテーブル18上の被
加工部材Wの真上に移動した後、ワークテーブル18が
制御部22で制御されて被加工部材Wの切断形状に応じ
た移動をし、切断用レーザ加工ヘッドH1によって、被
加工部材Wが切断され、例えば第7図におけるスプリン
グアーム1を展開した状態の輪郭が形成される。孔開け
なども、この工程で行なわれる。
First, the head holder 24 of the head arm 21 is moved directly above the cutting laser processing head Ill by the drive unit 23, and then lowered.
The old laser processing head for cutting is installed. After the head arm 21 rises and moves directly above the workpiece W on the work table 18, the work table 18 is controlled by the control unit 22 to move according to the cutting shape of the workpiece W. Then, the workpiece W is cut by the cutting laser processing head H1 to form, for example, the outline of the expanded state of the spring arm 1 in FIG. 7. Drilling of holes is also done in this process.

切断が総て完了すると、制御部22による制御で、ヘッ
ドホルダー24がヘッドマガジン20上に移動して、切
断用レーザ加エヘッド旧を元の位置に戻した後、直角曲
げ用のレーザ加工ヘッドH3が装着される。そして、被
加工部材W上の直角曲げ位置に移動して、一定位置でレ
ーザ光走査を繰り返すことにより直角曲げが行なわれる
。この方法は、特開平1−313113号公報および特
開平2−89522号公報などによって周知である。
When all cutting is completed, the head holder 24 is moved onto the head magazine 20 under the control of the control unit 22, and after returning the old cutting laser processing head to its original position, the laser processing head H3 for right angle bending is moved. is installed. The workpiece is then moved to a right-angle bending position on the workpiece W, and the laser beam is repeatedly scanned at a certain position to perform the right-angle bending. This method is well known from JP-A-1-313113 and JP-A-2-89522.

直角曲げ加工が終了すると、ヘッドホルダー24が直角
曲げ用レーザ加工ヘッド+13をヘッドマガジンの元の
位置に戻した後、2曲げ用のレーザ加工ヘッドH2の上
に移動して、当該ヘッドH2をヘッドホルダー24に装
着した後、先に直角曲げが終了した被加工部材W上の所
定位置に移動する。そして、当該ヘッドH2に対し、ワ
ークテーブル18が所定のピッチで往復移動することに
よって、被加工部材Wの所定位置が走査され、2曲げが
行なわれる。
When the right-angle bending process is completed, the head holder 24 returns the laser processing head +13 for right-angle bending to its original position in the head magazine, and then moves above the laser processing head H2 for 2-bending, and moves the head H2 into the head. After being attached to the holder 24, it is moved to a predetermined position on the workpiece W that has been bent at right angles first. Then, by reciprocating the work table 18 at a predetermined pitch with respect to the head H2, a predetermined position of the workpiece W is scanned and two bends are performed.

このとき、走査ピッチの寸法によって任意の形状の2曲
げが可能となる。なお、レーザ光走査による2曲げは周
知であり、例えば特開昭63−303237号公報や特
願平1−41247号などに記載されてい曲げ加工がす
べて終了すると、ヘッドホルダー24は、2曲げ用のレ
ーザ加工ヘッドH2をヘッドマガジンの元の位置に戻し
た後、スポット溶接用のレーザ加工ヘッドH4が装着さ
れ、被加工部材Wの上に移動される。そして、被加工部
材Wと溶接される他の部材が重なった位置に移動して、
レーザ加工ヘッド■4でレーザ光を照射し、レーザスポ
ット溶接が行なわれる。
At this time, two bends of arbitrary shapes are possible depending on the dimension of the scanning pitch. Note that 2-bending by laser beam scanning is well known, and is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-303237 and Japanese Patent Application No. 1-41247. When all the bending processes are completed, the head holder 24 is After returning the laser processing head H2 to its original position in the head magazine, the laser processing head H4 for spot welding is attached and moved onto the workpiece W. Then, the workpiece W is moved to a position where the other member to be welded overlaps,
Laser processing head (4) irradiates laser light to perform laser spot welding.

なお、このように各種のレーザ加工を行なうには、レー
ザ加工ヘッドの選択や走査条件のほか、レーザLの制御
や、アシストガスの選択なども必要であるが、これらは
すべて制御部22によって制御される。
Note that in order to perform various types of laser processing in this way, it is necessary to control the laser L, select assist gas, etc. in addition to selecting the laser processing head and scanning conditions, but these are all controlled by the control unit 22. be done.

(2)  レーザ加工ヘッドHは、第2図では、ヘッド
ホルダー24から分離した状態であるが、第1図で説明
したように、レーザ加工ヘッドHがヘッドホルダー24
に装着されると、レーザ加工ヘッドHの集光レンズ26
およびアシストガス通路27が、ヘッドホルダー24の
レーザ光ガイド部28およびアシストガス通路29と接
続される。そして、レーザ加工ヘッドHが、ワークテー
ブル上の被加工部材Wの上に移動され、所定位置に位置
決めされると、ヘッドホルダー24のレーザ光ガイド部
28から入射したレーザ光が、集光レンズ26によって
、被加工部材W上に集光され、所定の加工が可能となる
(2) The laser processing head H is separated from the head holder 24 in FIG. 2, but as explained in FIG. 1, the laser processing head H is attached to the head holder 24.
When attached to the condenser lens 26 of the laser processing head H
The assist gas passage 27 is connected to the laser light guide section 28 of the head holder 24 and the assist gas passage 29. Then, when the laser processing head H is moved over the workpiece W on the work table and positioned at a predetermined position, the laser light incident from the laser light guide section 28 of the head holder 24 is directed to the condenser lens 26. As a result, the light is focused on the workpiece W, and predetermined processing becomes possible.

また、アシストガス管30→ヘンドホルダー24のアシ
ストガス通路29→レーザ加エヘツドHのアシス1−ガ
ス通路27→ノズル25の順にアシストガスが流れて、
ノズル先端から、被加工部材W上のレーザ加工部にアシ
ストガスが供給される。
Further, the assist gas flows in the order of the assist gas pipe 30 → the assist gas passage 29 of the hand holder 24 → the assist 1 gas passage 27 of the laser processing head H → the nozzle 25,
Assist gas is supplied from the nozzle tip to the laser processing section on the workpiece W.

加工終了後、レーザ加工ヘッドHがヘッドホルダー24
から分離すると、レーザ加エヘッドH側の集光レンズ2
6およびアシストガス通路27は、ヘッドホルダー24
側のレーザ光ガイド部28およびアシストガス通路29
から分離する。
After processing is completed, the laser processing head H is placed in the head holder 24.
When separated from the laser processing head H side, the condenser lens 2
6 and the assist gas passage 27 are connected to the head holder 24.
Side laser light guide section 28 and assist gas passage 29
Separate from.

(3)  レーザ加工の種類によってアシストガスの種
類も異なるが、レーザ加工ヘッドかへ・ノドホル■ ダー24に装着されると、そのレーザ加工ヘッドによる
加工の種類に応じて、制御部22の制御で切り換え弁■
が切り換えられ、指定されたアシストガスタンクが、ノ
ズル側のアシストガス通路27に接続され、レーザ加工
部にアシストガスが供給される。
(3) The type of assist gas varies depending on the type of laser processing, but when it is attached to the laser processing head/nod holder 24, it is controlled by the control unit 22 depending on the type of processing performed by the laser processing head. Switching valve■
is switched, the designated assist gas tank is connected to the assist gas passage 27 on the nozzle side, and assist gas is supplied to the laser processing section.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明によるレーザ光による一貫加工システムおよ
びレーザ加工ヘッドの着脱構造が実際上どのように具体
化されるかを実施例で説明する。
Next, how the integrated processing system using a laser beam and the attachment/detachment structure of the laser processing head according to the present invention are actually implemented will be explained using examples.

第3図はレーザ光による一貫加工システムの制御系を示
すブロック図である。31はCADシステムであり、例
えば第7図に示すスプリングアーム1やジンバル2など
の設計図が作成され、切断位置、曲げ位置と曲げ角度、
2曲げの形状とハネ圧、スポット溶接の位置とナゲツト
径などのデータが図面上に付加される。
FIG. 3 is a block diagram showing the control system of the integrated processing system using laser light. Reference numeral 31 is a CAD system, in which, for example, design drawings such as the spring arm 1 and gimbal 2 shown in FIG. 7 are created, and cutting positions, bending positions and bending angles,
2. Data such as the shape of the bend, the spring pressure, the position of the spot weld, and the nugget diameter are added to the drawing.

32はレーザ光による一貫加工に関する情報を蓄積する
データヘースであり、第4図に示すように、各加工ごと
に、被加工部材の材料やレーザの印加電圧、アシストガ
スの種類などの加工条件などのデータが作成され、蓄積
されている。
Reference numeral 32 is a data storage that stores information regarding integrated processing using laser light, and as shown in Figure 4, for each processing, processing conditions such as the material of the workpiece, the applied voltage of the laser, the type of assist gas, etc. Data is created and stored.

この加工データを利用して、CADシステム31のデー
タをもとに、NCデータを生成し、NC制御装置22に
送る。
Using this processing data, NC data is generated based on the data of the CAD system 31 and sent to the NC control device 22.

NC制御装置22は、被加工部材の材料や加工の種類、
加工条件などのデータを受信すると、アーム駆動部23
が駆動され、加工内容に応じたレーザ加工ヘッドがヘッ
ドマガジン20から選択して装着され、また切り換え弁
■によって、アシストガスが選択される。
The NC control device 22 controls the material of the workpiece, the type of processing,
Upon receiving data such as processing conditions, the arm drive unit 23
is driven, a laser processing head corresponding to the processing content is selected from the head magazine 20 and mounted thereon, and an assist gas is selected by the switching valve (2).

アシストガスは、切断用の場合は、酸化促進、噴出圧発
生、およびレンズ保護のために、酸素が使用される。ま
た、曲げ加工や溶接の場合は、酸化防止のために、^r
が使用される。なお、曲げ加工時の冷却に空気を使用す
ることもできる。
When the assist gas is for cutting, oxygen is used to promote oxidation, generate jet pressure, and protect the lens. Also, when bending or welding, to prevent oxidation,
is used. Note that air can also be used for cooling during bending.

R曲げ加工の際は、図示例では、NC制御装置22によ
って制御される切り換え器33を介して、レーザ制御部
1,1が制御され、印加電圧やパルス幅、繰り返し速さ
などが制御される。そして、X−Yテーブル18が駆動
され、指定された走査速度で、指定された回数だけ走査
される。また、NC制御装置22で制御されるR曲げ制
御部34を有し、R曲げ機構部のハネ圧測定部35でハ
ネ圧を測定しながら、レーザ光走査を行ない、所定のバ
ネ圧に達したら走査を終了するように制御される。36
はバネ圧記録部であり、最終的に得られたハネ圧の値が
記録保存される。
During R bending, in the illustrated example, the laser control units 1, 1 are controlled via the switch 33 controlled by the NC control device 22, and the applied voltage, pulse width, repetition rate, etc. are controlled. . Then, the X-Y table 18 is driven and scanned a specified number of times at a specified scanning speed. It also has an R bending control section 34 controlled by the NC control device 22, and performs laser beam scanning while measuring the spring pressure with the spring pressure measuring section 35 of the R bending mechanism section, and when a predetermined spring pressure is reached, the spring pressure is measured. Controlled to end the scan. 36
is a spring pressure recording section, in which the finally obtained spring pressure value is recorded and saved.

なお、被加工部材の供給機構や互いに溶接される二つの
部材の位置決め機構などは省略されている。また、本発
明によれば、レーザ光を使用してマーキングなども可能
である。
Note that a feeding mechanism for a workpiece, a positioning mechanism for two members to be welded together, and the like are omitted. Furthermore, according to the present invention, marking can be performed using laser light.

第5図はレーザ加工ヘッドの着脱機構部の実施例を示す
半断面図である。この実施例では、ノズル部25nのみ
を取り替えることで、切断用、曲げ加工用あるいはスポ
ット溶接用のレーザ加工ヘッドとすることができる。こ
れに対し、第6図の(a)は切断用まはた曲げ加工用の
レーザ加工ヘッド、(b)はスポラ[9接用のレーザ加
工ヘッドである。
FIG. 5 is a half sectional view showing an embodiment of the attachment/detachment mechanism of the laser processing head. In this embodiment, by replacing only the nozzle portion 25n, it is possible to use a laser processing head for cutting, bending, or spot welding. On the other hand, FIG. 6(a) shows a laser processing head for cutting or bending, and FIG. 6(b) shows a laser processing head for spora [9 contact.

第6図(a)に示すように、切断および曲げ加工の場合
は、加工部にレーザ光の焦点fを絞るのに対し、スポッ
ト溶接の場合は、(b)に示すように、溶接部から焦点
fをずらしデフォーカスする。加工の種類や被加工部材
の材質に応じて、デフォーカス量やスポット径が決まる
ため、第6図に示すように、それぞれの加工専用のレー
ザ加工ヘッドを用意し、ヘッドホルダー24に装着して
、ヘッドホルダー24が基準位置に移動すると、常にそ
れぞれの加工に最適のデフォーカス量やスポット径、ノ
ズル先端と被加工部材との隙間Gが得られるように自動
的に設定できる。
As shown in Fig. 6(a), in the case of cutting and bending, the focus f of the laser beam is narrowed down to the processed part, while in the case of spot welding, as shown in Fig. 6(b), the laser beam is focused from the welded part. The focal point f is shifted and defocused. Since the defocus amount and spot diameter are determined depending on the type of processing and the material of the workpiece, a laser processing head dedicated to each processing is prepared and attached to the head holder 24, as shown in Fig. 6. When the head holder 24 moves to the reference position, the defocus amount, spot diameter, and gap G between the nozzle tip and the workpiece can be automatically set to always be optimal for each process.

第5図のレーザ加工ヘッドHは、ノズル部25nのみノ
ズルホルダー25hに対し着脱できるため、ノズル部2
5nのみ各種加工専用のノズル長およびノズル径とする
ことができる。すなわち、ノズルホルダー25hの外周
の調整ネジ37aで、ノズル部25nの中心がレーザ光
!の光軸と一致するように位置調整した後、下端の固定
ネジ37bで固定する。
In the laser processing head H shown in FIG. 5, only the nozzle part 25n can be attached and detached from the nozzle holder 25h,
Only 5n can be used as a nozzle length and nozzle diameter dedicated to various types of processing. That is, by adjusting the adjustment screw 37a on the outer periphery of the nozzle holder 25h, the center of the nozzle portion 25n can be set to the laser beam! After adjusting the position so that it coincides with the optical axis, fix it with the fixing screw 37b at the lower end.

このノズル部25nが、切断や曲げ加工用とすると、ス
ポット溶接用のレーザ加工ヘッドは、スポット溶接用の
ノズル部を取り付け、集光レンズ26の取り付は位置も
スポット溶接に適したものを用いる。
If this nozzle part 25n is used for cutting or bending, the laser processing head for spot welding should be equipped with a nozzle part for spot welding, and the condenser lens 26 should be mounted in a position suitable for spot welding. .

レーザ加工ヘッドHのヘッドホルダー24との装着部は
、レーザー光!の光軸を中心とするテーバ状突起38と
、アシストガス通路27の開口部のテーパ状突起39が
一体形成されている。一方、ヘッドホルダー24側には
、レーザ光ガイド部28の開口端がテーバ状開口40と
なっており、またアシストガス通路29の開口46もテ
ーバ状になっている。そのため、それぞれのテーパ状突
起38.39が、ヘッドホルダ−24のテーバ状開口4
0.46に入るように装着することで、結合される。そ
して、流体シリンダ41のピストンロンドを進出させて
、爪42をレーザ加工ヘッドのフンランジ部43の下側
に押しつけることで、脱落しないように固定される。な
お、レーザ加工ヘッドを外す際は、流体シリンダ41の
ピストンロンドを後退させると、引張コイルハネ44の
ハネ力で爪42が外れる。
The attachment part of the laser processing head H to the head holder 24 is a laser beam! A tapered projection 38 centered on the optical axis of the assist gas passage 27 and a tapered projection 39 at the opening of the assist gas passage 27 are integrally formed. On the other hand, on the head holder 24 side, the opening end of the laser light guide section 28 is a tapered opening 40, and the opening 46 of the assist gas passage 29 is also tapered. Therefore, each tapered projection 38, 39 is connected to the tapered opening 4 of the head holder 24.
By installing it so that it falls within 0.46, it is combined. Then, by advancing the piston rod of the fluid cylinder 41 and pressing the claw 42 against the lower side of the flange flange portion 43 of the laser processing head, it is fixed so that it will not fall off. In addition, when removing the laser processing head, when the piston rod of the fluid cylinder 41 is moved backward, the claw 42 is removed by the spring force of the tension coil spring 44.

第6図のレーザ加工ヘッドも、着脱機構部は第5図の例
と同一であり、アシストガス通路の着脱部が、テーパ状
の突起39となっているため、レーザ加工ヘッドは、円
周方向の位置決めが必要である。これに対し、第2図の
ように、レーザ加エヘッドH側あるいヘッドホルダー2
4側の端面に、環状の溝45を有する構造にすれば、円
周方向の位置決めは不要となる。
The attachment/detachment mechanism of the laser processing head shown in FIG. 6 is the same as the example shown in FIG. positioning is required. On the other hand, as shown in Fig. 2, the laser processing head H side or head holder 2
If the structure has an annular groove 45 on the end face on the 4th side, positioning in the circumferential direction becomes unnecessary.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、加工の種類に応じたレー
ザ加工ヘッドおよびアシストガスなどを自動的に選択し
て、指定された条件でワークテーブルが移動することに
より、薄い金属板の切断、折り曲げ、スポット溶接など
の各種加工を、−台のレーザ加工装置で一貫して行なう
ことができる。
As described above, according to the present invention, the laser processing head and assist gas, etc. are automatically selected according to the type of processing, and the work table moves under specified conditions, thereby cutting a thin metal plate. Various types of processing such as bending and spot welding can be performed consistently with a single laser processing device.

その結果、エツチング用のマスクやプレス金型などが不
必要となり、短期間に金属板部品を製造することができ
、特に試作品の製造に適している。
As a result, etching masks and press molds are no longer necessary, and metal plate parts can be manufactured in a short period of time, making it particularly suitable for manufacturing prototypes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるレーザ光による一貫加工システム
の基本原理を説明する図、 第2図は、レーザ加工ヘッドの着脱構造とアシストガス
供給機構の原理を示す図、 第3図はレーザ光による一貫加工システムの制御系を例
示するブロック図、 第4図はデータベースに蓄積される各種加工情報の内容
を例示する図、 第5図はレーザ加工ヘッドの着脱機構を例示する半断面
図、 第6図は一体型の各種レーザ加工ヘッドを例示する図、 第7図はレーザ光による一貫加工に適する部品を例示す
る図である。 図において、1はスプリングアーム、2はジンバル、7
・・・9は爪、10はスペーサ、11.12は取り付は
孔、13はR曲げ部、14.15はスポット溶接部、1
6.17は縁(直角曲げ部)、 Wは被加工部材、Lはレーザ、18はワークテーブル(
x−yテーブル)、20はヘッドマガジン、21はヘッ
ドアーム、22は制御部(NC制御装置)、23は駆動
部、24はヘッドホルダー、■は切り換え弁、T1・・
・T3はアシストガスタンク、2辱はノズル、25nは
ノズル部、25hはノズルホルダー、26は集光レンズ
、27.29はアシストガス通路、28はレーザ光ガイ
ド部、30はアシストガス管、31はCAD システム
、32はデータベース、38.39はテーパ状突起、4
0.46はテーパ状開口、42は爪、45は環状溝をそ
れぞれ示す。 特許出願人     富士通株式会社 復代理人 弁理士  福 島 康 文 し−サバ尤)二
Fig. 1 is a diagram explaining the basic principle of the integrated processing system using laser light according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the principle of attaching and detaching the laser processing head and the assist gas supply mechanism, and Fig. 3 is a diagram explaining the principle of the integrated processing system using laser light. FIG. 4 is a block diagram illustrating the control system of the integrated processing system; FIG. 4 is a diagram illustrating the contents of various processing information stored in the database; FIG. 5 is a half-sectional view illustrating the attachment/detachment mechanism of the laser processing head; The figures are diagrams illustrating various types of integrated laser processing heads, and FIG. 7 is a diagram illustrating parts suitable for integrated processing using laser light. In the figure, 1 is a spring arm, 2 is a gimbal, and 7
...9 is a claw, 10 is a spacer, 11.12 is a mounting hole, 13 is an R bent part, 14.15 is a spot welded part, 1
6.17 is the edge (right angle bending part), W is the workpiece, L is the laser, 18 is the work table (
x-y table), 20 is a head magazine, 21 is a head arm, 22 is a control unit (NC control device), 23 is a drive unit, 24 is a head holder, ■ is a switching valve, T1...
・T3 is the assist gas tank, 2 is the nozzle, 25n is the nozzle part, 25h is the nozzle holder, 26 is the condenser lens, 27.29 is the assist gas passage, 28 is the laser light guide part, 30 is the assist gas pipe, 31 is CAD system, 32 database, 38.39 tapered projection, 4
0.46 is a tapered opening, 42 is a pawl, and 45 is an annular groove. Patent applicant Fujitsu Ltd. sub-agent Patent attorney Yasushi Fukushima

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、レーザ光によって板材の切断、曲げ加工および溶接
などの加工を一貫して行なうシステムであって、 被加工部材(W)を保持して移動するワークテーブル(
18)を有し、 それぞれの加工に用いるレーザ加工ヘッド(H1、H2
・・・)をヘッドマガジン(20)に格納しておくこと
、制御部(22)によって制御される駆動部(23)で
移動されるヘッドアーム(21)を有し、該ヘッドアー
ム(21)にヘッドホルダー(24)が固設され、各レ
ーザ加工ヘッド(H1、H2・・・)は、該ヘッドホル
ダー(24)に対し着脱可能となっていること、 レーザ加工ヘッドが指定されると、ヘッドホルダー(2
4)が、指定されたレーザ加工ヘッドの位置に移動し、
指定のレーザ加工ヘッドが、ヘッドホルダー(24)に
装着されるように構成されていることを特徴とするレー
ザ光による一貫加工システム。 2、各レーザ加工ヘッドは、ノズル(25)の内側に、
集光レンズ(26)を備えており、ノズル先端と該集光
レンズ(26)との間に通じるアシストガス通路(27
)を有していること、 ヘッドホルダー(24)には、レーザ光のガイド部(2
8)と、アシストガス通路(29)を有し、レーザ光ガ
イド部(28)には、レーザ光源からレーザ光が導かれ
、アシストガス通路(29)には、アシストガス管(3
0)が接続されていること、 レーザ加工ヘッド(H)をヘッドホルダー(24)に装
着した状態では、レーザ加工ヘッドの集光レンズ(26
)およびアシストガス通路(27)が、ヘッドホルダー
(24)のレーザ光ガイド部(28)およびアシストガ
ス通路(29)と接続されるように構成されていること
を特徴とするレーザ光による一貫加工システムにおける
レーザ加工ヘッドの着脱構造。 3、請求項2記載のヘッドホルダー(24)に接続され
たアシストガス管(30)は、切り換え弁(V)を介し
て、各種のアシストガスタンク(T1、T2・・・)に
接続されており、 レーザ加工ヘッドが選択される際に、切り換え弁(V)
が、レーザ加工の種類に応じたアシストガスタンクに切
り換えられるように構成されていることを特徴とするレ
ーザ光による一貫加工システム。
[Claims] 1. A system that consistently performs processing such as cutting, bending, and welding of plate materials using laser light, which comprises a work table (W) that holds and moves a workpiece (W);
18), and laser processing heads (H1, H2) used for each processing.
...) is stored in a head magazine (20), and has a head arm (21) that is moved by a drive section (23) controlled by a control section (22), and the head arm (21) A head holder (24) is fixed to the head holder (24), and each laser processing head (H1, H2...) is removable from the head holder (24).When a laser processing head is specified, Head holder (2
4) moves to the specified laser processing head position,
An integrated processing system using a laser beam, characterized in that a specified laser processing head is configured to be mounted on a head holder (24). 2. Each laser processing head has a hole inside the nozzle (25),
It is equipped with a condensing lens (26), and an assist gas passage (27) communicating between the nozzle tip and the condensing lens (26) is provided.
), and the head holder (24) has a laser beam guide part (2
8) and an assist gas passage (29), a laser beam is guided from a laser light source to the laser light guide part (28), and an assist gas pipe (3) is provided to the assist gas passage (29).
0) is connected, and when the laser processing head (H) is attached to the head holder (24), the condenser lens (26) of the laser processing head is connected.
) and the assist gas passage (27) are configured to be connected to the laser light guide section (28) and the assist gas passage (29) of the head holder (24). Structure for attaching and detaching the laser processing head in the system. 3. The assist gas pipe (30) connected to the head holder (24) according to claim 2 is connected to various assist gas tanks (T1, T2...) via a switching valve (V). , When the laser processing head is selected, the switching valve (V)
An integrated laser beam processing system characterized by being configured so that the gas tank can be switched to an assist gas tank according to the type of laser processing.
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