JPH07112294A - レーザ加工機の加工ヘッド - Google Patents
レーザ加工機の加工ヘッドInfo
- Publication number
- JPH07112294A JPH07112294A JP5260298A JP26029893A JPH07112294A JP H07112294 A JPH07112294 A JP H07112294A JP 5260298 A JP5260298 A JP 5260298A JP 26029893 A JP26029893 A JP 26029893A JP H07112294 A JPH07112294 A JP H07112294A
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- Japan
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- laser beam
- nozzle unit
- cutting
- welding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １台のレーザ発振器で溶接と切断の両方を行
なえるようにする。 【構成】 レーザ発振器からのレーザビームを反射鏡で
集光してノズルからワークに照射するレーザ加工機の加
工ヘッドにおいて、反射鏡１を収容したハウジング２に
対し溶接用ノズルユニット３と切断用ノズルユニット４
をそれぞれ着脱自在とし、これらのノズルユニット３、
４を選択的に使用する。
なえるようにする。 【構成】 レーザ発振器からのレーザビームを反射鏡で
集光してノズルからワークに照射するレーザ加工機の加
工ヘッドにおいて、反射鏡１を収容したハウジング２に
対し溶接用ノズルユニット３と切断用ノズルユニット４
をそれぞれ着脱自在とし、これらのノズルユニット３、
４を選択的に使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザビームを反射
鏡で集光し、ノズルからワークに照射して加工を行なう
レーザ加工機の加工ヘッドに関する。
鏡で集光し、ノズルからワークに照射して加工を行なう
レーザ加工機の加工ヘッドに関する。
【０００２】
【０００３】切断と溶接とでは使用するガス圧が異なる
ために、１台のレーザ発振器を両方の用途に用いるには
加工ヘッドの大部分を取り替える必要がある。
ために、１台のレーザ発振器を両方の用途に用いるには
加工ヘッドの大部分を取り替える必要がある。
【０００４】また、レーザ加工機におけるレーザビーム
の集光は、従来は主としてレンズにより行なわれてきた
が、近年のレーザ発振器の大出力化に伴い、耐久性の関
係からレンズではなく放物面鏡をはじめとする反射鏡が
用いられるようになってきた。ところが、レンズの場合
にはレンズ自体でレンズの前方と後方の環境を分割遮断
することができるため、高い圧力でアシストガスを加工
対象物に吹き付けるための構成が比較的容易であるのに
対し、反射鏡を用いる場合には、通常ウインドウが反射
鏡よりもレーザ発振器側に置かれることから、高いガス
圧をかけることが難しい。このため、反射鏡はほとんど
の場合溶接にしか用いられていない。
の集光は、従来は主としてレンズにより行なわれてきた
が、近年のレーザ発振器の大出力化に伴い、耐久性の関
係からレンズではなく放物面鏡をはじめとする反射鏡が
用いられるようになってきた。ところが、レンズの場合
にはレンズ自体でレンズの前方と後方の環境を分割遮断
することができるため、高い圧力でアシストガスを加工
対象物に吹き付けるための構成が比較的容易であるのに
対し、反射鏡を用いる場合には、通常ウインドウが反射
鏡よりもレーザ発振器側に置かれることから、高いガス
圧をかけることが難しい。このため、反射鏡はほとんど
の場合溶接にしか用いられていない。
【０００５】さらに、最近のレーザ発振器には、大出力
のマルチモードと、低出力で高品質のモードを簡単に切
り替えることのできる機種もあるが、実際に用途を変更
する際には加工ヘッドの大部分を交換するという大掛り
な作業が必要となる。したがって、その煩わしさから現
在ではレーザ加工機は単目的で用いられることが多い。
のマルチモードと、低出力で高品質のモードを簡単に切
り替えることのできる機種もあるが、実際に用途を変更
する際には加工ヘッドの大部分を交換するという大掛り
な作業が必要となる。したがって、その煩わしさから現
在ではレーザ加工機は単目的で用いられることが多い。
【０００６】そこで、この発明の主要な目的は、レーザ
ビームを反射鏡で集光してノズルからワークに照射する
レーザ加工機の加工ヘッドにおいて、１台のレーザ発振
器で溶接と切断の両方を行なえるようにすることにあ
る。
ビームを反射鏡で集光してノズルからワークに照射する
レーザ加工機の加工ヘッドにおいて、１台のレーザ発振
器で溶接と切断の両方を行なえるようにすることにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、反射鏡を収容したハウジングに対して
ノズル又はノズルを具備したノズルユニットを着脱自在
としたことを特徴とする。
め、この発明は、反射鏡を収容したハウジングに対して
ノズル又はノズルを具備したノズルユニットを着脱自在
としたことを特徴とする。
【０００８】反射鏡としては放物面鏡又は凹面鏡を使用
することができる。
することができる。
【０００９】ノズルユニットにはウインドウ又は集光レ
ンズを設けることができ、これらのウインドウ又は集光
レンズは、ノズルユニットをハウジングに取り付けた状
態において、反射鏡とノズルとの間に位置する。
ンズを設けることができ、これらのウインドウ又は集光
レンズは、ノズルユニットをハウジングに取り付けた状
態において、反射鏡とノズルとの間に位置する。
【００１０】集光レンズとしては、凸レンズのほかビー
ムの集光を目的とする複数のレンズ群を使用することが
できる。
ムの集光を目的とする複数のレンズ群を使用することが
できる。
【００１１】前記ウインドウ又は集光レンズをノズルユ
ニットに対し着脱可能とすることができる。
ニットに対し着脱可能とすることができる。
【００１２】ウインドウ又は集光レンズを具備したノズ
ルユニットと、ウインドウ又は集光レンズを有しないノ
ズルユニットとを互換可能とし、これらを選択的にハウ
ジングに取り付けるようにすることができる。
ルユニットと、ウインドウ又は集光レンズを有しないノ
ズルユニットとを互換可能とし、これらを選択的にハウ
ジングに取り付けるようにすることができる。
【００１３】
【作用】反射鏡を収容したハウジングに対してノズル又
はノズルを具備したノズルユニットを着脱自在となすこ
とにより、ノズル又はノズルユニットのみを加工ヘッド
から脱着することで、切断と溶接用途に簡単に切り替え
ることが可能となる。すなわち、溶接用と切断用でノズ
ルの形状が異なる場合もあるので、それぞれの用途のノ
ズル又はノズルを装着したノズルユニットを、加工ヘッ
ドのハウジングへの装着部分を共通構造にして互換性を
持たせておけば、交換は非常に簡便となる。
はノズルを具備したノズルユニットを着脱自在となすこ
とにより、ノズル又はノズルユニットのみを加工ヘッド
から脱着することで、切断と溶接用途に簡単に切り替え
ることが可能となる。すなわち、溶接用と切断用でノズ
ルの形状が異なる場合もあるので、それぞれの用途のノ
ズル又はノズルを装着したノズルユニットを、加工ヘッ
ドのハウジングへの装着部分を共通構造にして互換性を
持たせておけば、交換は非常に簡便となる。
【００１４】ノズルユニットにウインドウ又は集光レン
ズを設けた場合、これらのウインドウ又は集光レンズ
は、ノズルユニットをハウジングに取り付けた状態にお
いて、反射鏡とノズルとの間に位置し、その前方と後方
の環境を遮断する役割を果たす。なお、ウインドウはビ
ームを透過するがビームの集光等には寄与しない。反射
鏡と加工対象物の間にウインドウ又はレンズが介在する
ことで、その前後の環境が分断される。したがって、加
工対象物に近い側だけに切断に適した高圧のアシストガ
スを吹き付けることが可能となる。
ズを設けた場合、これらのウインドウ又は集光レンズ
は、ノズルユニットをハウジングに取り付けた状態にお
いて、反射鏡とノズルとの間に位置し、その前方と後方
の環境を遮断する役割を果たす。なお、ウインドウはビ
ームを透過するがビームの集光等には寄与しない。反射
鏡と加工対象物の間にウインドウ又はレンズが介在する
ことで、その前後の環境が分断される。したがって、加
工対象物に近い側だけに切断に適した高圧のアシストガ
スを吹き付けることが可能となる。
【００１５】レンズを用いると、集光性を上げることが
できるので、切断を行なう場合には反射鏡だけよりさら
に有利となる。
できるので、切断を行なう場合には反射鏡だけよりさら
に有利となる。
【００１６】ウインドウ又は集光レンズを具備したノズ
ルユニットと、ウインドウ又は集光レンズを有しないノ
ズルユニットとを互換可能とし、選択的にハウジングに
取り付けるようにすれば、１台のレーザを両方の目的に
用いることができる。具体的には、溶接など大出力が必
要となる場合にはウインドウ又は集光レンズを有しない
ノズルユニットを取り付けて反射鏡だけを用いるように
し、切断など高いアシストガス圧が必要な場合にはウイ
ンドウ又はレンズを具備したノズルユニットを取り付け
る。
ルユニットと、ウインドウ又は集光レンズを有しないノ
ズルユニットとを互換可能とし、選択的にハウジングに
取り付けるようにすれば、１台のレーザを両方の目的に
用いることができる。具体的には、溶接など大出力が必
要となる場合にはウインドウ又は集光レンズを有しない
ノズルユニットを取り付けて反射鏡だけを用いるように
し、切断など高いアシストガス圧が必要な場合にはウイ
ンドウ又はレンズを具備したノズルユニットを取り付け
る。
【００１７】ノズルユニットを全体として着脱する代わ
りに、ウインドウ又は集光レンズをノズルユニットに対
し着脱可能となすことにより、ウインドウ又は集光レン
ズのみの着脱によって用途を変更できる。
りに、ウインドウ又は集光レンズをノズルユニットに対
し着脱可能となすことにより、ウインドウ又は集光レン
ズのみの着脱によって用途を変更できる。
【００１８】
【実施例】図１は、溶接加工に適した構成の溶接用ノズ
ルユニット（３）を取り付けた状態の加工ヘッドを示し
ている。反射鏡として放物面鏡（１）を使用した場合が
例示されているが、凹面鏡（図示せず）を使用すること
もできる。放物面鏡（１）はレーザービームの光路を形
成するハウジング（２）に収容されている。
ルユニット（３）を取り付けた状態の加工ヘッドを示し
ている。反射鏡として放物面鏡（１）を使用した場合が
例示されているが、凹面鏡（図示せず）を使用すること
もできる。放物面鏡（１）はレーザービームの光路を形
成するハウジング（２）に収容されている。
【００１９】溶接用ノズルユニット（３）はハウジング
（２）に着脱自在に取り付けられている。すなわち、こ
の溶接用ノズルユニット（３）は、ねじ結合（36）した
ノズル（32）と筒部材（34）を有し、筒部材（34）のノ
ズル（32）とは反対側の端部に、ハウジング（２）の下
部に形成されためねじ（22）と適合するおねじ（38）が
形成されている。
（２）に着脱自在に取り付けられている。すなわち、こ
の溶接用ノズルユニット（３）は、ねじ結合（36）した
ノズル（32）と筒部材（34）を有し、筒部材（34）のノ
ズル（32）とは反対側の端部に、ハウジング（２）の下
部に形成されためねじ（22）と適合するおねじ（38）が
形成されている。
【００２０】図２は、切断加工に適した構成の切断用ノ
ズルユニット（４）を示す。この切断用ノズルユニット
（４）も、上述の溶接用ノズルユニット（３）と同様
に、ハウジング（２）に着脱自在である。すなわち、切
断用ノズルユニット（４）は、ねじ結合したキャップ部
材（44）と筒部材（46）を有し、ノズル（42）がキャッ
プ部材（44）にねじ結合し、ノズル（42）とは反対側の
筒部材（46）の端部に、ハウジング（２）のめねじ（2
2）と適合するおねじ（48）が形成されている。
ズルユニット（４）を示す。この切断用ノズルユニット
（４）も、上述の溶接用ノズルユニット（３）と同様
に、ハウジング（２）に着脱自在である。すなわち、切
断用ノズルユニット（４）は、ねじ結合したキャップ部
材（44）と筒部材（46）を有し、ノズル（42）がキャッ
プ部材（44）にねじ結合し、ノズル（42）とは反対側の
筒部材（46）の端部に、ハウジング（２）のめねじ（2
2）と適合するおねじ（48）が形成されている。
【００２１】切断用ノズルユニット（４）の中間部には
凸レンズ（50）が収容されている。凸レンズ（50）の存
在によってその前方と後方の環境が遮断され、凸レンズ
（50）からノズル（42）の先端にかけて密閉されたチャ
ンバ（52）が形成されている。凸レンズ（50）の端面に
はＯリング（54）が装着され、チャンバ（52）内が気密
に保たれている。そして、切断加工の際、導管（56）を
通じてチャンバ（52）内にアシストガスが導かれ、ノズ
ル（42）の先端からアシストガスが噴射される。
凸レンズ（50）が収容されている。凸レンズ（50）の存
在によってその前方と後方の環境が遮断され、凸レンズ
（50）からノズル（42）の先端にかけて密閉されたチャ
ンバ（52）が形成されている。凸レンズ（50）の端面に
はＯリング（54）が装着され、チャンバ（52）内が気密
に保たれている。そして、切断加工の際、導管（56）を
通じてチャンバ（52）内にアシストガスが導かれ、ノズ
ル（42）の先端からアシストガスが噴射される。
【００２２】図示する実施例のように凸レンズ（50）を
使用した場合、一旦放物面鏡（１）（図１）で集光され
たレーザビームが凸レンズ（50）によってさらに集光さ
れるので、焦点距離を短くしてスポット径を小さくする
ことができるという利点がある。
使用した場合、一旦放物面鏡（１）（図１）で集光され
たレーザビームが凸レンズ（50）によってさらに集光さ
れるので、焦点距離を短くしてスポット径を小さくする
ことができるという利点がある。
【００２３】なお、凸レンズ（50）に代えて、ビームを
透過するがビームの集光等には寄与しないウインドウ
（図示せず）を取り付けることもできる。その場合、ウ
インドウはその前方と後方の環境の遮断を主目的として
用いられる。さらに、凸レンズとウインドウを任意に交
換できるようにしてもよい。
透過するがビームの集光等には寄与しないウインドウ
（図示せず）を取り付けることもできる。その場合、ウ
インドウはその前方と後方の環境の遮断を主目的として
用いられる。さらに、凸レンズとウインドウを任意に交
換できるようにしてもよい。
【００２４】図１の溶接用ノズルユニット（３）と図２
の切断用ノズルユニット（４）はいずれもハウジング
（２）のめねじ部（22）に着脱自在であり、切断又は溶
接といった加工の種類に応じて選択的に取り付けられる
ものである。また、マシニングセンタの分野において知
られている自動工具交換と同じように、互換性を有する
これらのノズルユニット（３、４）をツールマガジンに
格納しておき、オートツールチェンジャでレーザ加工ロ
ボットのノズルを自動的に交換するようにプログラムす
れば、１台のレーザ発振器を用いて各種の加工を長時間
行なうことも可能となる。
の切断用ノズルユニット（４）はいずれもハウジング
（２）のめねじ部（22）に着脱自在であり、切断又は溶
接といった加工の種類に応じて選択的に取り付けられる
ものである。また、マシニングセンタの分野において知
られている自動工具交換と同じように、互換性を有する
これらのノズルユニット（３、４）をツールマガジンに
格納しておき、オートツールチェンジャでレーザ加工ロ
ボットのノズルを自動的に交換するようにプログラムす
れば、１台のレーザ発振器を用いて各種の加工を長時間
行なうことも可能となる。
【００２５】なお、図１の筒部材（34）と図２の筒部材
（46）は同一であり、図１のノズル（32）と図２のキャ
ップ部材（44）はいずれも筒部材（34、46）とねじ（3
6）により着脱自在の関係にある。したがって、上述の
ように溶接用ノズルユニット（３）と切断用ノズルユニ
ット（４）をユニットとして取り替える代わりに、ノズ
ル（32）とキャップ部材（44）（ノズル（42）付き）と
を取り替えるようにしてもよい。
（46）は同一であり、図１のノズル（32）と図２のキャ
ップ部材（44）はいずれも筒部材（34、46）とねじ（3
6）により着脱自在の関係にある。したがって、上述の
ように溶接用ノズルユニット（３）と切断用ノズルユニ
ット（４）をユニットとして取り替える代わりに、ノズ
ル（32）とキャップ部材（44）（ノズル（42）付き）と
を取り替えるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、レー
ザビームを反射鏡で集光してノズルからワークに照射す
るレーザ加工機の加工ヘッドにおいて、反射鏡を収容す
るハウジングに対してノズル又はノズルを具備したノズ
ルユニットを着脱自在としたものであるから、ノズル又
はノズルユニットを交換するだけで、１台のレーザ加工
機を溶接と切断の両方の用途に使用できるようになる。
たとえば、溶接など大出力が必要な加工を行なう場合
は、ウインドウ又は集光レンズを有しないノズルユニッ
トを取り付けて反射鏡だけを用いるようにし、切断など
高いアシストガス圧が必要な加工を行なう場合には、ウ
インドウ又はレンズを具備したノズルユニットを取り付
ける。
ザビームを反射鏡で集光してノズルからワークに照射す
るレーザ加工機の加工ヘッドにおいて、反射鏡を収容す
るハウジングに対してノズル又はノズルを具備したノズ
ルユニットを着脱自在としたものであるから、ノズル又
はノズルユニットを交換するだけで、１台のレーザ加工
機を溶接と切断の両方の用途に使用できるようになる。
たとえば、溶接など大出力が必要な加工を行なう場合
は、ウインドウ又は集光レンズを有しないノズルユニッ
トを取り付けて反射鏡だけを用いるようにし、切断など
高いアシストガス圧が必要な加工を行なう場合には、ウ
インドウ又はレンズを具備したノズルユニットを取り付
ける。
【図１】溶接用ノズルユニットを取り付けた状態の加工
ヘッドの縦断面図
ヘッドの縦断面図
【図２】切断用ノズルユニットの縦断面図
１ 放物面鏡（反射鏡） ２ ハウジング 22 めねじ ３ 溶接用ノズルユニット 32 ノズル 34 筒部材 38 おねじ ４ 切断用ノズルユニット 42 ノズル 44 キャップ部材 46 筒部材 48 おねじ 50 凸レンズ 52 チャンバ 56 導管
Claims (9)
- 【請求項１】 レーザビームを反射鏡で集光してノズル
からワークに照射するレーザ加工機の加工ヘッドにおい
て、反射鏡を収容するハウジングに対してノズル又はノ
ズルを具備したノズルユニットを着脱自在としたことを
特徴とするレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項２】 前記反射鏡が放物面鏡であることを特徴
とする請求項１のレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項３】 前記反射鏡が凹面鏡であることを特徴と
する請求項１のレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項４】 前記ノズルユニットが、反射鏡とノズル
との間に位置するウインドウを有することを特徴とする
請求項１のレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項５】 前記ノズルユニットが、反射鏡とノズル
との間に位置する集光レンズを有することを特徴とする
請求項１のレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項６】 前記集光レンズが凸レンズであることを
特徴とする請求項５のレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項７】 前記集光レンズがビームの集光を主たる
目的とする複数のレンズ群であることを特徴とする請求
項５のレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項８】 前記ウインドウ又は集光レンズが前記ノ
ズルユニットに対し着脱可能であることを特徴とする請
求項４又は請求項５のレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項９】 前記ノズルユニットがウインドウ又は集
光レンズを有しないノズルユニットと互換可能であるこ
とを特徴とする請求項１のレーザ加工機の加工ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5260298A JPH07112294A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | レーザ加工機の加工ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5260298A JPH07112294A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | レーザ加工機の加工ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112294A true JPH07112294A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17346104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5260298A Pending JPH07112294A (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | レーザ加工機の加工ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112294A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11114741A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Kitamura Mach Co Ltd | 複合マシニングセンタ |
| CN100404190C (zh) * | 2004-05-26 | 2008-07-23 | 山崎马扎克公司 | 激光加工机中的喷嘴交换盒 |
| KR101254676B1 (ko) * | 2010-11-23 | 2013-04-15 | 아이피지 포토닉스 코포레이션 | 고출력 광섬유 레이저 시스템의 출력을 감시하기 위한 방법 및 시스템 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63133893U (ja) * | 1987-02-19 | 1988-09-01 | ||
| JPS63252687A (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工ヘツド |
| JPH0433482U (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-18 | ||
| JPH04322891A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-12 | Brother Ind Ltd | レーザ加工装置 |
| JPH0523882A (ja) * | 1991-07-25 | 1993-02-02 | Brother Ind Ltd | レーザ加工ヘツド |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP5260298A patent/JPH07112294A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63133893U (ja) * | 1987-02-19 | 1988-09-01 | ||
| JPS63252687A (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-19 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工ヘツド |
| JPH0433482U (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-18 | ||
| JPH04322891A (ja) * | 1991-04-24 | 1992-11-12 | Brother Ind Ltd | レーザ加工装置 |
| JPH0523882A (ja) * | 1991-07-25 | 1993-02-02 | Brother Ind Ltd | レーザ加工ヘツド |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11114741A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Kitamura Mach Co Ltd | 複合マシニングセンタ |
| CN100404190C (zh) * | 2004-05-26 | 2008-07-23 | 山崎马扎克公司 | 激光加工机中的喷嘴交换盒 |
| KR101254676B1 (ko) * | 2010-11-23 | 2013-04-15 | 아이피지 포토닉스 코포레이션 | 고출력 광섬유 레이저 시스템의 출력을 감시하기 위한 방법 및 시스템 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020416 |