JPH04344886A - レーザ加工ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工機における
レーザ加工ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザ加工ヘッドは、レーザ光を
集光する集光レンズを備えたケーシングと、このケーシ
ングの下側に設けられたノズルを備えている。上記ノズ
ルは集光レンズによって集光されたレーザ光を照射する
と共にケーシング内に供給されたアシストガスを噴射す
る作用を有している。上記ケーシング内にアシストガス
を供給するために、ケーシングにおける集光レンズとノ
ズルの間にはケーシング内にアシストガスを供給するガ
ス供給口が設けてある。なお、アシストガスは、切断加
工中においてワークの加工部から発生するプラズマガス
を吹き飛ばす作用を有しており、これによってプラズマ
ガスにレーザ光が吸収されることを極力押えることがで
きるものである。

【０００３】ところで、例えばワークに対して最初にピ
アシング加工を行うときには空気をアシストガスとして
使用し、その後のレーザ加工においては酸素、又は窒素
をアシストガスとして使用するといった具合に、レーザ
加工中にアシストガスの種類の変更をすることが必要な
場合がある。そのために、従来においては、ケーシング
内に変更前のアシストガスが供給された状態のもとで、
ガス供給口から変更後のアシストガスをケーシング内に
供給することにより、変更前のアシストガスをノズルの
穴を介してケーシングの外へ排出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ノズルの穴は
小さいものであり、ケーシング内に変更後のアシストガ
スを供給して、ノズルの穴を介して変更前のアシストガ
スをケーシングの外へ完全に搬出することは瞬時に行う
ことができず作業能率が悪くなるといった問題があった
。

【０００５】そこで、上記問題点を解決するために、ケ
ーシングにおける集光レンズとノズルの間ケーシング内
のアシストガスを排出するガス排出口を備えてなるレー
ザ加工ヘッドが先行技術として存在している。このレー
ザ加工ヘッドのガス排出口の断面はノズルの穴の断面に
比較して大きものであるために、変更前のアシストガス
をケーシングの外へ排出することを瞬時に行うことがで
き上記問題点を解決することができる。

【０００６】一方、ケーシング内の変更前のアシストガ
スを排出するときに、ノズル付近の外気がノズルの穴を
介してケーシング内に侵入し、粉塵も外気といっしょに
ケーシング内に侵入するといったことが生じる。そのた
めに、集光レンズに粉塵が付着して集光レンズが汚れて
しまうといった問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
点を解決するために、本発明においては、レーザ光を集
光する集光レンズを備えたケーシングを設け、上記集光
レンズによって集光されたレーザ光を照射すると共に供
給されたアシストガスを噴射するノズルを上記ケーシン
グに設けてなるレーザ加工ヘッドにおいて、上記ケーシ
ングにおける集光レンズとノズルの間にケーシング内に
アシストガスを供給するガス供給口を設け、ケーシング
におけるガス供給口とノズルの間にケーシング内のアシ
ストガスを排出するガス排出口を設け、このガス排出口
に連通したガス通路を備えたしきり部材を、ケーシング
内を全開する全開位置とケーシング内を全閉する全閉位
置の間において移動自在に設け、上記しきり部材が前記
全閉位置に位置したときに、上記ガス通路とケーシング
内との連通状態が遮断されるように設け、前記ガス排出
口の断面及びガス通路の断面を前記ノズルの穴の断面よ
りも大きくなるように設けてなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】前記の構成において、集光レンズにより集光さ
れたレーザ光をノズルの穴から照射することにより、ワ
ークに対して所望のレーザ加工を行うことができるもの
である。また、上記レーザ加工中においては、ガス供給
口を介してケーシング内にアシストガスを供給すること
により、アシストガスがノズルの穴から噴射されて、ワ
ークの加工部から発生するプラズマガスを吹き飛ばすも
のである。このとき、しきり部材はケーシング内を全開
する全開位置に位置しており、ガス通路とケーシング内
の連通状態は遮断されている。

【０００９】レーザ加工中においてアシストガスの種類
を変更する場合には、しきり部材をシーケンス内を全閉
する全閉位置に位置せしめる。そして、ガス供給口から
変更後のアシストガスをケーシング内に供給することに
より、ケーシング内に供給された状態の変更前のアシス
トガスはガス通路、ガス排出口を介してケーシングの外
へ排出されるものである。このとき、ガス通路の断面及
びガス排出口の断面はノズルの穴の断面に比較して大き
いために、変更前のアシストガスを瞬時にケーシングの
外へ排出することができるものである。また、しきり部
材によってケーシング内を全閉しているために、粉塵が
集光レンズに付着して集光レンズが汚れたりすることは
ないものである。

【００１０】

【実施例】以下、本実施例に係る発明について図面に基
づいて説明する。

【００１１】図１、図２、図３を参照するに、レーザ加
工ヘッド１は、レーザ光を集光する集光レンズ３を備え
たケーシング５と、このケーシング５の下側に設けたノ
ズル７を備えてなるものである。ここで、ノズル７は集
光レンズ３に集光されたレーザ光を照射すると共にケー
シング５内に供給されたアシストガスを噴射する作用を
有している。上記ケーシング５内にアシストガスを供給
するために、ケーシング５におけるノズル７と集光レン
ズ３の間にはガス供給口９が設けてある。

【００１２】上記ケーシング５の下部付近には挿入口１
１が設けてあり、この挿入口１１にはガイドブロック１
３が設けてある。そして、ケーシング５内のアシストガ
スを排出するために、このガイドブロック１３の上側に
はガス排出口１５が設けてある。このガス排出口１５の
断面は図２に示すようにノズル７の穴７ｈの断面に比較
して大きいものである。

【００１３】上記ガイドブロック１３にはガス排出口１
５と連通したガス通路１７を備えたしきり部材１９が設
けてあり、このしきり部材１９はシーケンス５内を全開
する全開位置（図１に示す位置）とケーシング５内を全
閉する全閉位置（図３に示す位置）との間において移動
自在である。そして、しきり部材１９をケーシング５内
を開閉する方向（図１、図２、図３において左右方向）
を移動させるために、ガイドブロック１３には流体圧シ
リンダ２１が設けてあると共に、この流体圧シリンダ２
１から突出自在なピストンロッド２３がしきり部材１９
に取付けてある。ここで、しきり部材１９は図２に示す
ようにＵ字形をなしており、しきり部材１９を全閉位置
に位置させたとき、しきり部材１９の外側はケーシング
５の内側に設けた段部２５に案内支持されるものである
。また、上記ガス通路１７は図２に示すようにＵ字形を
なしており、ガス通路１７の断面はノズル７の噴出口７
ｈの断面に比較して大きいものである。

【００１４】前述の構成に基づいて本実施例の作用につ
いて説明する。

【００１５】レーザ発振器（図示省略）により発振され
たレーザ光は集光レンズ３によって集光され、ノズル７
の穴７ｈから照射することにより、ワークＷに対して所
望のレーザ加工を行うことができるものである。また、
レーザ加工中において、ガス供給口９を介してケーシン
グ５内にアシストガスを供給することにより、アシスト
ガスがノズル７の穴７ｈから噴射されて、ワークＷの加
工部から発生するプラズマガスを吹き飛ばすものである
。このとき、しきり部材１９はケーシング５内を全開す
る全開位置に位置しており、ガス通路１７とケーシング
５内の連通状態は遮断されている。

【００１６】レーザ加工中においてアシストガスの種類
を変更する場合には、流体圧シリンダ２１を適宜に操作
してしきり部材１９をケーシング５内を全閉する全閉位
置に位置せしめる。そして、ガス供給口９から変更後の
アシストガスをケーシング５内に供給することにより、
ケーシング５内に供給された状態の変更前のアシストガ
スはガス通路１７、ガス排出口１５を介してケーシング
５の外へ排出されるものである。このときに、ガス通路
１７の断面及びガス排出口１５の断面はノズル７の穴７
ｈの断面に比較して大きいために、変更前のアシストガ
スを瞬時にケーシング５の外へ排出することができるも
のである。また、しきり部材１９によってケーシング５
内を全閉しているために、粉塵が集光レンズ３に付着し
て集光レンズ３が汚れたりすることはないものである。 なお、アシストガスの変更を行うときにはレーザ発振器
の作動を停止しておくことが望ましいものである。

【００１７】以上のごとき本実施例によれば、アシスト
ガスの変更を行うべく変更前のアシストガスを瞬時にケ
ーシング５の外へ排出することができ、作業能率向上の
効果を奏するものである。また、アシストガスの変更を
行うときに、粉塵が集光レンズ３が付着して集光レンズ
３が汚れたりするといったことが生じなくなり、更に作
業能率は向上するものである。

【００１８】なお、本発明は前述のごとき実施例の説明
に限るものではなく、適宜の変更を行うことによりその
他の種々の態様で実施可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明により理解さ
れるように、本発明によれば、アシストガスの変更を行
うべく、変更前のアシストガスを瞬時にケーシングの外
へ排出することができ、作業能率向上の効果を奏するも
のである。また、アシストガスの変更を行うときに、粉
塵が集光レンズに付着して集光レンズが汚れたりすると
いったことが生じなくなり、更に作業能率は向上するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】しきり部材が全開位置に位置した状態における
レーザ加工ヘッドの断面図を示すものである。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った図を示すも
のである。

【図３】しきり部材が全閉位置に位置した状態における
レーザ加工ヘッドの断面図を示すものである。

【符号の説明】 １　　レーザ加工ヘッド ３　　集光レンズ ５　　ケーシング ７　　ノズル ９　　ガス供給口 １５　　ガス排出口 １７　　ガス通路 １９　　しきり部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レーザ光を集光する集光レンズを備え
   たケーシングを設け、上記集光レンズによって集光され
   たレーザ光を照射すると共に供給されたアシストガスを
   噴射するノズルを上記ケーシングに設けてなるレーザ加
   工ヘッドにおいて、上記ケーシングにおける集光レンズ
   とノズルの間にケーシング内にアシストガスを供給する
   ガス供給口を設け、ケーシングにおけるガス供給口とノ
   ズルの間にケーシング内のアシストガスを排出するガス
   排出口を設け、このガス排出口に連通したガス通路を備
   えたしきり部材を、ケーシング内を全開する全開位置と
   ケーシング内を全閉する全閉位置の間において移動自在
   に設け、上記しきり部材が前記全閉位置に位置したとき
   に、上記ガス通路とケーシング内との連通状態が遮断さ
   れるように設け、前記ガス排出口の断面及びガス通路の
   断面を前記ノズルの穴の断面よりも大きくなるように設
   けてなることを特徴とするレーザ加工ヘッド。