JPH066238B2 - レ−ザ加工装置のセンサ付ノズル - Google Patents
レ−ザ加工装置のセンサ付ノズルInfo
- Publication number
- JPH066238B2 JPH066238B2 JP60160344A JP16034485A JPH066238B2 JP H066238 B2 JPH066238 B2 JP H066238B2 JP 60160344 A JP60160344 A JP 60160344A JP 16034485 A JP16034485 A JP 16034485A JP H066238 B2 JPH066238 B2 JP H066238B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- sensor
- laser processing
- coil
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ａ．産業上の利用分野 この発明はレーザ加工装置のセンサ付ノズルに関する。
ｂ．従来の技術 レーザ加工装置において、レーザビームの焦点位置及び
アシストガスの圧力を一定にするためには、ノズルの先
端と被加工物の距離を、常に一定に保つことが必要であ
り、前記の距離を測定するため従来、接触形の変位セン
サが用いられてきた。
アシストガスの圧力を一定にするためには、ノズルの先
端と被加工物の距離を、常に一定に保つことが必要であ
り、前記の距離を測定するため従来、接触形の変位セン
サが用いられてきた。
この接触形変位センサは、ノズルとその直下の被加工物
の加工点との距離を測ることが、レーザビームの高熱の
ために不可能であり、また被加工物の急斜面等では正確
な測定がむつかしかった。
の加工点との距離を測ることが、レーザビームの高熱の
ために不可能であり、また被加工物の急斜面等では正確
な測定がむつかしかった。
近年レーザ加工装置が広く利用されるようになり、加工
精度の向上、急斜面の加工及び加工速度の向上等の要請
に対応して、非接触形変位センサ例えば、光学式変位セ
ンサや渦電流形変位センサ等の利用が検討されている
が、それぞれ次のような問題がある。
精度の向上、急斜面の加工及び加工速度の向上等の要請
に対応して、非接触形変位センサ例えば、光学式変位セ
ンサや渦電流形変位センサ等の利用が検討されている
が、それぞれ次のような問題がある。
ｃ．発明が解決しようとする問題点 非接触形変位センサとしての光学式変位センサは被加工
物の表面の反射率及び加工点における強大なエネルギの
影響等により、測定精度を高くすることが困難であっ
た。また、渦電流形変位センサの場合は、ノズルが一般
に金属で製作されているので、センサとノズルの距離を
センサと被加工物との距離の数倍以上に離して設ける必
要があり、加工点の直近の距離を測定することができな
いという問題があった。
物の表面の反射率及び加工点における強大なエネルギの
影響等により、測定精度を高くすることが困難であっ
た。また、渦電流形変位センサの場合は、ノズルが一般
に金属で製作されているので、センサとノズルの距離を
センサと被加工物との距離の数倍以上に離して設ける必
要があり、加工点の直近の距離を測定することができな
いという問題があった。
この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、廉価な渦電流形変位センサを使用し、且つ、精度の
高いセンサ付ノズルを提供することを目的とするもので
ある。
で、廉価な渦電流形変位センサを使用し、且つ、精度の
高いセンサ付ノズルを提供することを目的とするもので
ある。
ｄ．問題を解決するための手段 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、耐熱・非
金属材料により中空円錐状に形成したノズルの細い先端
部の外周に溝を設け、この溝内に、ノズルと被加工物と
の距離を測定するセンサ用のコイルを設けて、レーザ加
工時に飛散するスパッタから前記コイルを保護する構成
としてなるものである。
金属材料により中空円錐状に形成したノズルの細い先端
部の外周に溝を設け、この溝内に、ノズルと被加工物と
の距離を測定するセンサ用のコイルを設けて、レーザ加
工時に飛散するスパッタから前記コイルを保護する構成
としてなるものである。
ｅ．作用 ノズルが耐熱・非金属材料で製作されているので、耐熱
性に勝れており、ノズルの損傷を防止することができ
る。更に、ノズルの先端部に近接して被加工物との距離
を検出する渦電流形変位センサが設けてあるので、ノズ
ルとノズルの直下の被加工物との距離を正確に測定する
ことができる。
性に勝れており、ノズルの損傷を防止することができ
る。更に、ノズルの先端部に近接して被加工物との距離
を検出する渦電流形変位センサが設けてあるので、ノズ
ルとノズルの直下の被加工物との距離を正確に測定する
ことができる。
ｆ．実施例 次に、この発明の実施例について図面に基づいて説明す
る。第２図は、この発明の利用したレーザ加工装置１の
正面図である。レーザ加工装置１の後部側には、例えば
炭酸ガスレーザ発振器３が装着してあり、レーザビーム
ＬＢを、レーザ加工装置１へ向けて発振するように構成
されている。
る。第２図は、この発明の利用したレーザ加工装置１の
正面図である。レーザ加工装置１の後部側には、例えば
炭酸ガスレーザ発振器３が装着してあり、レーザビーム
ＬＢを、レーザ加工装置１へ向けて発振するように構成
されている。
レーザ加工装置１は、ベース５と、ベース５に垂直に立
設したポスト７、及びポスト７を介してベース５の上方
に片持式状に水平に支持されたビーム部材９等から構成
されている。ベース５の上部には、被加工物Ｗを載置す
るワークテーブル１１が設けてあり、被加工物ＷをＸ・
Ｙ軸方向に自在に位置決めすることができる。
設したポスト７、及びポスト７を介してベース５の上方
に片持式状に水平に支持されたビーム部材９等から構成
されている。ベース５の上部には、被加工物Ｗを載置す
るワークテーブル１１が設けてあり、被加工物ＷをＸ・
Ｙ軸方向に自在に位置決めすることができる。
ビーム部材９の先端部には、加工ヘッド１３が設けてあ
り、加工ヘッド１３はレーザ発振器３からのビームＬＢ
を、内蔵したミラー粗立体１５、焦点レンズ１７、及び
この発明のノズル１９を介して被加工物へ照射するよう
に構成されている。
り、加工ヘッド１３はレーザ発振器３からのビームＬＢ
を、内蔵したミラー粗立体１５、焦点レンズ１７、及び
この発明のノズル１９を介して被加工物へ照射するよう
に構成されている。
この発明のノズル１９の詳細は、第１図に示してある。
即ち、ノズル１９は中空円錐状のセラミックスからな
り、内面に例えば１００〜１５０μｍ程度の銅の薄膜２
１を被覆してある。ノズルの先端の外周には溝２３が設
けてあり、該溝２３にノズルと被加工物Ｗとの距離Ｌを
測定するセンサ即ち、コイル２５が設けてある。すなわ
ち、コイル２５を溝２３内に設けることにより、加工時
に飛散するスパッタがコイル２５に直接付着することを
防止し、コイル２５を保護する構成となっている。ま
た、側壁にはアシストガスＧの導入孔２７が貫通して設
けてある。
即ち、ノズル１９は中空円錐状のセラミックスからな
り、内面に例えば１００〜１５０μｍ程度の銅の薄膜２
１を被覆してある。ノズルの先端の外周には溝２３が設
けてあり、該溝２３にノズルと被加工物Ｗとの距離Ｌを
測定するセンサ即ち、コイル２５が設けてある。すなわ
ち、コイル２５を溝２３内に設けることにより、加工時
に飛散するスパッタがコイル２５に直接付着することを
防止し、コイル２５を保護する構成となっている。ま
た、側壁にはアシストガスＧの導入孔２７が貫通して設
けてある。
このように構成されているので、コイル２５に高周波電
流を供給すると、被加工物表面に距離に対応して渦電流
を生ずる。この渦電流は、コイルのインピーダンスの増
加するので、コイルのインピーダンスを測定することに
より、ノズルの先端と被加工物の距離を正確に知ること
ができる。アシストガスは加工速度をはやくし、穴の形
状あらさなどを向上する。
流を供給すると、被加工物表面に距離に対応して渦電流
を生ずる。この渦電流は、コイルのインピーダンスの増
加するので、コイルのインピーダンスを測定することに
より、ノズルの先端と被加工物の距離を正確に知ること
ができる。アシストガスは加工速度をはやくし、穴の形
状あらさなどを向上する。
この実施例ではノズルの材料にセラミックスを使用して
いるが、カーボングラファイトのような半導体でもよ
い。また、内面を被覆した薄膜は銅に限定するものでは
なく、レーザビームを有効に反射するものであればよ
い。
いるが、カーボングラファイトのような半導体でもよ
い。また、内面を被覆した薄膜は銅に限定するものでは
なく、レーザビームを有効に反射するものであればよ
い。
ｇ．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、要
するに本発明は、耐熱・非金属材料により中空円錐状に
形成したノズル１９の細い先端部の外周に溝２３を設
け、この溝２３内に、ノズル１９と被加工物Ｗとの距離
を測定するセンサ用のコイル２５を設けて、レーザ加工
時に飛散するスパッタから前記コイル２５を保護する構
成としてなるものである。
するに本発明は、耐熱・非金属材料により中空円錐状に
形成したノズル１９の細い先端部の外周に溝２３を設
け、この溝２３内に、ノズル１９と被加工物Ｗとの距離
を測定するセンサ用のコイル２５を設けて、レーザ加工
時に飛散するスパッタから前記コイル２５を保護する構
成としてなるものである。
上記構成より明らかなように、本発明においては、ノズ
ル１９は耐熱・非金属材料により中空円錐形状に形成し
てあって、先端部を細く形成してあるから、被加工物Ｗ
に例えば凸部等があり、この凸部に近接した位置をレー
ザ加工するような場合であっても、近接して加工できる
こととなり、加工不能な領域が少なくなるものである。
ル１９は耐熱・非金属材料により中空円錐形状に形成し
てあって、先端部を細く形成してあるから、被加工物Ｗ
に例えば凸部等があり、この凸部に近接した位置をレー
ザ加工するような場合であっても、近接して加工できる
こととなり、加工不能な領域が少なくなるものである。
特に本発明においては、ノズル１９の細い先端部の外周
に形成した溝２３内にセンサ用のコイル２５を設けて、
レーザ加工時に飛散するスパッタから上記コイル２５を
保護する構成であるから、ノズル１９の先端部にコイル
２５を設けた構成であっても、スパッタ等がコイル２５
に付着するようなことがなく、コイル２５の長寿命化，
精度維持を図ることが容易なものである。
に形成した溝２３内にセンサ用のコイル２５を設けて、
レーザ加工時に飛散するスパッタから上記コイル２５を
保護する構成であるから、ノズル１９の先端部にコイル
２５を設けた構成であっても、スパッタ等がコイル２５
に付着するようなことがなく、コイル２５の長寿命化，
精度維持を図ることが容易なものである。
第１図はこの発明のノズルの説明図、第２図はこの発明
を利用したレーザ加工装置の正面図である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明 １…レーザ加工装置 ３…レーザ発振器 １１…ワークテーフブル １３…加工ヘッド １５…ミラー組立体 １７…焦点レンズ １９…ノズル ２１…銅の薄膜 ２３…溝 ２５…コイル ２７…ガスの導入孔 Ｇ…酸素等のアシストガス Ｌ…ノズルと被加工物との距離 Ｗ…被加工物
を利用したレーザ加工装置の正面図である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明 １…レーザ加工装置 ３…レーザ発振器 １１…ワークテーフブル １３…加工ヘッド １５…ミラー組立体 １７…焦点レンズ １９…ノズル ２１…銅の薄膜 ２３…溝 ２５…コイル ２７…ガスの導入孔 Ｇ…酸素等のアシストガス Ｌ…ノズルと被加工物との距離 Ｗ…被加工物
Claims (1)
- 【請求項１】耐熱・非金属材料により中空円錐状に形成
したノズル（１９）の細い先端部の外周に溝（２３）を
設け、この溝（２３）内に、ノズル（１９）と被加工物
（Ｗ）との距離を測定するセンサ用のコイル（２５）を
設けて、レーザ加工時に飛散するスパッタから前記コイ
ル（２５）を保護する構成としてなることを特徴とする
レーザ加工装置のセンサ付ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160344A JPH066238B2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | レ−ザ加工装置のセンサ付ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60160344A JPH066238B2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | レ−ザ加工装置のセンサ付ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221493A JPS6221493A (ja) | 1987-01-29 |
| JPH066238B2 true JPH066238B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=15712952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60160344A Expired - Lifetime JPH066238B2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | レ−ザ加工装置のセンサ付ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066238B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009042199B4 (de) * | 2009-09-18 | 2014-01-02 | Anton Kasenbacher | Laserstrahl-Ausrichteinheit und Laserbearbeitungsgerät zur Bearbeitung eines Materials |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP60160344A patent/JPH066238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221493A (ja) | 1987-01-29 |
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