JPH07171743A - Nozzle for workpiece processing - Google Patents

Nozzle for workpiece processing

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Publication number
JPH07171743A
JPH07171743A JP6176417A JP17641794A JPH07171743A JP H07171743 A JPH07171743 A JP H07171743A JP 6176417 A JP6176417 A JP 6176417A JP 17641794 A JP17641794 A JP 17641794A JP H07171743 A JPH07171743 A JP H07171743A
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JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
contact
holding element
workpiece
nozzle body
Prior art date
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Pending
Application number
JP6176417A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yajiira Manfred
ヤジーラ マンフレット
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.)
Precitec GmbH and Co KG
Original Assignee
Precitec GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Precitec GmbH and Co KG filed Critical Precitec GmbH and Co KG
Publication of JPH07171743A publication Critical patent/JPH07171743A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B23Q17/2233Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/023Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object

Abstract

PURPOSE: To provide an inexpensive and highly durable working nozzle for workpiece provided with a sensor for supplying working laser beam to a workpiece and measuring the relative position with the workpiece. CONSTITUTION: A retaining element 3 consists of a conductive material, and an electrically insulated surface coating is applied thereto except the part with which the contact elements 9, 13 of a nozzle body 2 makes contact and the part to which a sensor element 4 is connected. Accordingly, the nozzle body 2 is insulated from the retaining element 3, and the contact elements 9, 13 are electrically connected to the retaining element 3 and the sensor element 4. The measurement signal of the sensor element 4 inputted through a coaxial plug socket 5 and the inquiry current for confirming the connection or disconnecting of the retaining element 3 are transmitted by use of the internal conductivity of the retaining element 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は加工用レーザ光線等を加
工品に供給するための加工品加工用ノズル、特に、加工
品との相対位置を測定するセンサを備えた加工品加工用
ノズルの改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a workpiece machining nozzle for supplying a machining laser beam or the like to a workpiece, and more particularly to a workpiece machining nozzle equipped with a sensor for measuring a relative position to the workpiece. Regarding improvement.

【0002】[0002]

【従来の技術】被加工品との相対位置を測定するセンサ
を備えた加工品加工用ノズルは、既にドイツ国特許公報
第4201640号から公知である。この公知のノズル
はノズル本体を有しており、そのノズル本体は、少くと
もその本体に対して電気的に絶縁した接触要素を有して
いる。また、ノズル本体の先端にセラミック材料から作
られている保持要素が保持されている。その保持要素自
体がセンサ要素を保持しており、そのセンサ要素は電気
的に接触要素に接続している。つまり、センサ要素は保
持要素内を延びているチャンネルを通過している導線を
介して接触要素に接続している。
2. Description of the Related Art A nozzle for processing a workpiece, which has a sensor for measuring a relative position to a workpiece, is already known from German Patent Publication No. 4201640. This known nozzle has a nozzle body, which has at least contact elements electrically insulated from it. In addition, a holding element made of a ceramic material is held at the tip of the nozzle body. The holding element itself holds the sensor element, which is electrically connected to the contact element. That is, the sensor element is connected to the contact element via a conductor passing through a channel extending in the retaining element.

【0003】ノズルがしっかりと加工手段であるツール
に接続されていれば、加工品を適切な方法で加工するた
めに、前記ツールを加工品に対して位置づけ(位置決
め)することが可能である。この位置づけは、センサ要
素と加工品との間の測定距離を実際(実測)値として受
けとり、そしてノズル位置をプリセットした設定値と実
際値の比較によって制御する制御装置により行なわれ
る。
If the nozzle is firmly connected to a tool which is a machining means, it is possible to position the tool with respect to the workpiece in order to machine the workpiece in a suitable manner. This positioning is performed by a controller that receives the measured distance between the sensor element and the workpiece as an actual (actual) value, and controls the nozzle position by comparing a preset set value with the actual value.

【0004】前記ツールは、例えば、加工品を切断又は
その他の方法で加工できるレーザー光線発生のためのレ
ーザー切断ユニット等であることができる。
The tool can be, for example, a laser cutting unit or the like for generating a laser beam that can cut or otherwise machine the work piece.

【0005】センサ要素と加工品との間の距離は、静電
容量(キャパシタンス)方法で測定される。そのため、
センサ要素に測定電圧がかけられる。その場合に、測定
電圧を外部の影響に対し保護するため、ノズル本体にシ
ールド電位がかけられる。その場合に、シールド電位は
また能動(active)シールド電位であることができる。
そのシールド電位は、交番形状の(wechrelformige)測
定電圧が、例えばコンデンサ及び増幅度V≧1を有する
増幅器を経て導かれる。センサ要素は、ノズル本体に対
して電気的に絶縁されている。
The distance between the sensor element and the work piece is measured by the capacitance method. for that reason,
A measuring voltage is applied to the sensor element. In that case, a shield potential is applied to the nozzle body to protect the measured voltage against external influences. In that case, the shield potential can also be an active shield potential.
The shield potential is guided by a wechrelformige measuring voltage, for example via a capacitor and an amplifier with an amplification factor V ≧ 1. The sensor element is electrically isolated from the nozzle body.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記ノズルの保持要素
は、絶縁性を得るためセラミック材料により形成されて
いる。従って比較的製造に費用がかかる。また、セラミ
ック材料は比較的もろいため、ノズルの先端を不用意に
加工品(製作品構造体)に当てると、保持要素は簡単に
損傷する恐れがあった。
The holding element of the nozzle is made of a ceramic material in order to obtain an insulating property. It is therefore relatively expensive to manufacture. Further, since the ceramic material is relatively brittle, if the tip of the nozzle is carelessly applied to the workpiece (workpiece structure), the holding element may be easily damaged.

【0007】本発明は係る課題を解決するためになされ
たもので、保持要素が安価に製造可能であり、かつ耐久
性のある保持要素を有するセンサを備えた加工品加工用
ノズルを提供することを目的とする。
[0007] The present invention has been made to solve the above problems, and provides a nozzle for processing a workpiece, which has a holding element which can be manufactured inexpensively and which has a durable holding element. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用】本課題の解決
は、請求項1の特徴部分に記載されている。本発明の有
利な実施例は、従属請求項から明らかである。
The solution to this problem is set forth in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are apparent from the dependent claims.

【0009】本発明によるノズルは、保持要素が導電性
材料から成っており、そして少くともノズル本体との対
面(接続)領域に電気的に絶縁された表面コーティング
を保持していることを特徴としている。
The nozzle according to the invention is characterized in that the holding element is made of an electrically conductive material and holds an electrically insulating surface coating at least in the area of the nozzle body facing (connecting). There is.

【0010】例えばアルミニウムから成っている保持要
素は、セラミックから成っている保持要素に比べて非常
に簡単であり、且つ安い価格で製造できる。そしてセラ
ミック部分よりも安定した耐久性があるので、加工品構
造体の不注意な移動(スタート)の際にノズル損傷の危
険がかなり減少される。また、保持要素上への表面コー
ティングの塗布は、大きな難かしさもなく、且つ本発明
による保持要素の製造費を僅かにしか高くしない。前記
表面コーティングは、例えば、酸化層であることができ
る。例えば、アルミニウムから作られた保持要素の場合
には、陽極酸化層、薄いテフロン層等である。
Retaining elements made of, for example, aluminum are much simpler and cheaper to manufacture than retaining elements made of ceramic. And because it is more durable than a ceramic part, the risk of nozzle damage during inadvertent movement of the workpiece structure is significantly reduced. The application of the surface coating on the holding element is also not very difficult and the manufacturing cost of the holding element according to the invention is only slightly higher. The surface coating can be, for example, an oxide layer. For example, in the case of a holding element made of aluminum, an anodized layer, a thin Teflon layer, etc.

【0011】センサ電位は、接触要素及び導電性材料か
ら成る保持要素を経てセンサ要素に導かれる。その場合
に、保持要素自体は、表面コーティングによりノズル本
体に対して電気的に絶縁されている。
The sensor potential is conducted to the sensor element via a contact element and a holding element made of a conductive material. In that case, the holding element itself is electrically insulated from the nozzle body by the surface coating.

【0012】好ましい保持要素は、全表面上に電気的に
絶縁した表面コーティングを保持している。その場合
に、接触要素及びセンサ要素に接触する領域は、この表
面コーティングから除かれている。
The preferred retaining element retains an electrically insulating surface coating on all surfaces. The areas in contact with the contact element and the sensor element are then excluded from this surface coating.

【0013】本発明の非常に有利な改良によって、接触
要素の領域に、少くとも1つの接触ピンが、保持要素内
に挿入されており、しかも電気的に絶縁した表面コーテ
ィングを介して、保持要素がしっかりとノズル本体に取
付けられたとき、接触要素と接触ピンが接触するように
なっている。接触ピンによって接触要素と保持要素との
間のよりよい電気的接続が作られる。特に、接触ピンの
接触要素との接続領域が金メッキされているときは、よ
りよい電気的接続が作られる。接触ピンは、その場合、
保持要素の製造後、表面コーティングを通り挿入するだ
けで、容易に装着できる。
According to a very advantageous refinement of the invention, in the area of the contact element, at least one contact pin is inserted in the holding element and, via an electrically insulating surface coating, the holding element. The contact element and the contact pin are adapted to come into contact when firmly attached to the nozzle body. The contact pins make a better electrical connection between the contact element and the holding element. In particular, better electrical connections are made when the contact areas of the contact pins with the contact elements are gold-plated. The contact pin is then
After manufacture of the retaining element, it can be easily mounted simply by inserting it through the surface coating.

【0014】センサ要素及び保持要素は好ましくは互い
にねじ込まれ、そしてねじ領域において互に電気的に接
続している。その場合に、センサ要素は保持要素のねじ
孔内にねじ込まれるか、あるいは保持要素の外ねじにね
じ込むことができる。また保持要素とセンサ要素との間
の他の接続方法も考えられる。例えば、クランプ/係止
接続である。重要なことは、保持要素及びセンサ要素が
直接互に導電的に接触していることである。
The sensor element and the retaining element are preferably screwed together and electrically connected to each other in the threaded area. In that case, the sensor element can be screwed into the threaded hole of the holding element or can be screwed into the external thread of the holding element. Other connection methods between the holding element and the sensor element are also conceivable. For example, a clamp / lock connection. What is important is that the holding element and the sensor element are in direct conductive contact with each other.

【0015】[0015]

【実施例】本発明を図面を参照して以下に詳述する。The invention will be described in more detail below with reference to the drawing.

【0016】図1は、本発明によるノズルの原理的構造
を示している。ノズル1は、金属製のノズル本体2を含
む。ノズル本体2の先端に保持要素3があり、この保持
要素3もまた導電性材料、例えばアルミニウムから作ら
れており、そしてノズル本体2に対し電気的に絶縁され
ている。保持要素3は更にその先端にセンサ要素4を保
持しており、このセンサ要素4は、例えば銅から作られ
ている。その場合に、保持要素3及びセンサ要素4は直
接互いに導電接触している。
FIG. 1 shows the principle structure of a nozzle according to the invention. The nozzle 1 includes a nozzle body 2 made of metal. At the tip of the nozzle body 2 is a holding element 3, which is also made of a conductive material, for example aluminum, and is electrically insulated from the nozzle body 2. The holding element 3 further holds at its tip a sensor element 4, which sensor element 4 is made, for example, of copper. In that case, the holding element 3 and the sensor element 4 are in direct conductive contact with each other.

【0017】ノズル1全体は、図1に図示されていない
内部トンネルを有し、この内部トンネル内をレーザー光
線、場合によっては加工ガスが加工品加工のために通過
する。
The entire nozzle 1 has an internal tunnel, not shown in FIG. 1, through which a laser beam, and possibly a processing gas, passes for processing the workpiece.

【0018】同軸プラグソケット5が、ノズル本体2の
側壁にある。同軸プラグソケット5は、信号ライン端子
6と、更に他のライン端子7とを有している。この同軸
プラグソケットに、外部から図示されていない同軸プラ
グが接続可能であり、この同軸プラグは、同軸ケーブル
の一端に接続されており、その同軸ケーブルの他端がセ
ンサ電子装置(センサ駆動装置)のセンサ電極に接続さ
れている。同軸ケーブルのセンターバー(center bar;
中心導体)はその場合、信号ライン端子6に接触し、一
方同軸ケーブルのシールドがライン端子7に接触してい
る。このシールドは例えば、アース電位にあるか、又は
既述のように能動(acitive )シールド電位にある。
A coaxial plug socket 5 is on the side wall of the nozzle body 2. The coaxial plug socket 5 has a signal line terminal 6 and another line terminal 7. A coaxial plug (not shown) can be connected to the coaxial plug socket from the outside, the coaxial plug is connected to one end of the coaxial cable, and the other end of the coaxial cable is a sensor electronic device (sensor drive device). Connected to the sensor electrode of. Coaxial cable center bar;
The center conductor) then contacts the signal line terminal 6, while the shield of the coaxial cable contacts the line terminal 7. This shield is, for example, at ground potential or, as already mentioned, at an active shield potential.

【0019】センサ要素4とツールとの間の距離のキャ
パシタンス(静電容器)測定のため、センサ電子装置か
ら同軸ケーブルのセンターバー及び信号ライン端子6を
経て、交番形状の測定信号(測定電圧)がセンサ要素4
に伝えられ、この信号が従来の方法で評価される。例え
ば一定周波数を有しているとき、距離測定のためその振
幅が検出できる。
In order to measure the capacitance (electrostatic container) of the distance between the sensor element 4 and the tool, an alternating measurement signal (measurement voltage) is sent from the sensor electronics via the center bar of the coaxial cable and the signal line terminal 6. Sensor element 4
And this signal is evaluated in a conventional manner. For example, when it has a constant frequency, its amplitude can be detected for distance measurement.

【0020】信号ライン端子6からセンサ要素4への交
番形状の測定信号の伝送は、信号ライン端子6から接触
要素9に延びている第1のライン8を介して行なわれ、
その接触要素9自体は、ノズル本体2に対し電気的に絶
縁されている。接触要素9は、保持要素3と導電接続し
ていて、測定信号がセンサ要素4に達するように、保持
要素3に接触している。
The transmission of the alternating measuring signal from the signal line terminal 6 to the sensor element 4 takes place via a first line 8 extending from the signal line terminal 6 to the contact element 9,
The contact element 9 itself is electrically insulated from the nozzle body 2. The contact element 9 is in conductive connection with the holding element 3 and is in contact with the holding element 3 so that the measurement signal reaches the sensor element 4.

【0021】保持要素3は、第1のライン8と間隔を隔
てて位置する第2のライン11に接触した第2の接触要
素13を介して接触している。この第2の接触要素もま
た同様にノズル本体2に対して電気的に絶縁されてい
る。第2のライン11の他端は、抵抗14に接続されて
おり、その抵抗14の他端は、第2のライン11の更に
他の部分を経て、同軸プラグソケット5のライン端子7
に接続されている。また、ノズル本体2が金属製である
から、前記ライン11の他端は第2のライン端子7に接
続する代りに、直接ノズル本体2に接続してもよい。
The holding element 3 is in contact with the first line 8 via a second contact element 13 which is in contact with a second line 11 spaced apart. This second contact element is likewise electrically insulated from the nozzle body 2. The other end of the second line 11 is connected to the resistor 14, and the other end of the resistor 14 passes through the other portion of the second line 11 and then the line terminal 7 of the coaxial plug socket 5.
It is connected to the. Further, since the nozzle body 2 is made of metal, the other end of the line 11 may be directly connected to the nozzle body 2 instead of being connected to the second line terminal 7.

【0022】保持要素3が、規定通りにノズル本体2に
接続されているか否かを確認するため、センサ電子装置
から信号ライン端子6を経て問合せ電流(問合せ電圧)
が送られる。ノズル本体2と保持要素3の正規の接続が
あれば、この問合せ電流は、信号ライン端子6から第1
のライン8、保持要素3、第2のライン11及び抵抗1
4を経て、同軸プラグソケット5のライン端子7に戻
る。抵抗14の大きさ及び問合せ電圧が既知であるか
ら、保持要素3とノズル本体2との間の正規の接続があ
るか否かをこの方法でチェックできる。完全な距離制御
を行なうことができるため、あるいは一般的に、完全な
距離測定又はプロセス制御を実施できるために、そのよ
うな接触が必要である。
In order to check whether the holding element 3 is connected to the nozzle body 2 as specified, the interrogation current (interrogation voltage) is passed from the sensor electronics via the signal line terminal 6.
Will be sent. If there is a proper connection between the nozzle body 2 and the holding element 3, this interrogation current will flow from the signal line terminal 6 to the first
Line 8, holding element 3, second line 11 and resistor 1
After that, it returns to the line terminal 7 of the coaxial plug socket 5. Since the magnitude of the resistor 14 and the interrogation voltage are known, it can be checked in this way whether there is a legitimate connection between the holding element 3 and the nozzle body 2. Such contact is necessary in order to be able to provide full distance control, or in general to be able to perform full distance measurement or process control.

【0023】反対に、振動又は他の現象により、保持要
素3が弛緩したり、あるいは保持要素3がノズル本体2
に取付けられていないと、第1のライン8及び第2のラ
イン11は、もはや保持要素3によってブリッジされて
いないので、問合せ電流は流れることができない。この
状態はセンサ電子装置によって検出され、センサ電子装
置がその後誤り信号又は警報信号を発生する。この警報
信号は、全設備をスイッチオフするのに利用できる。
Conversely, due to vibrations or other phenomena, the retaining element 3 relaxes or the retaining element 3 causes the nozzle body 2 to
If not attached, the first line 8 and the second line 11 are no longer bridged by the holding element 3, so that no interrogation current can flow. This condition is detected by the sensor electronics, which then generate an error or alarm signal. This alarm signal can be used to switch off all equipment.

【0024】問合せ電流が直流であり、且つ測定キャパ
シタンスが、信号ライン端子6又は同軸ケーブルのセン
ターバーと、加工すべき加工品との間にあり、一方抵抗
が最後に同軸ケーブルのセンターバー又は信号ライン端
子6と、更に他のライン端子7又はシールドラインとの
間にあるので、問合せ電流及び交番形状の測定信号は、
相互に作用しないことを指摘しておく。距離測定値は、
適当に瀘波できる交番形状測定信号からのみ発生するの
で、その測定値は、信号ライン端子にある直流電圧又は
問合せ直流電圧によって作用(影響)されない。
The interrogating current is DC and the measuring capacitance is between the signal line terminal 6 or the center bar of the coaxial cable and the work piece to be processed, while the resistance is finally the center bar or signal of the coaxial cable. Since it is between the line terminal 6 and the other line terminal 7 or the shield line, the inquiry current and the measurement signal of the alternating shape are
It should be pointed out that they do not interact. The distance measurement is
Since it is generated only from an alternating shape measuring signal which can be properly filtered, the measured value is not influenced by the DC voltage or the interrogating DC voltage at the signal line terminals.

【0025】図2に、本発明の第2の実施例によるノズ
ルの原理図が示されている。図1と同じ部分は同じ符号
を付し説明を省略する。
FIG. 2 shows the principle of a nozzle according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0026】図2によるノズルでは、信号ライン端子6
と同軸プラグソケットの他のライン端子7との間に識別
抵抗(Kennungswiderstand)15があり、これは、抵抗
14及び要素11,13,3,9より成っている直列接
続に対し、実際に並列である。 抵抗14及び15の組
合せによって、ノズルの種々の状態が認識できる。つま
り、センサ電子装置による問合せ直流電流のチェックに
よって認識できる。
In the nozzle according to FIG. 2, the signal line terminal 6
There is a distinguishing resistor (Kennungswiderstand) 15 between this and the other line terminal 7 of the coaxial plug socket, which is actually in parallel to the series connection consisting of the resistor 14 and the elements 11, 13, 3, 9. is there. Various states of the nozzle can be recognized by the combination of the resistors 14 and 15. That is, it can be recognized by checking the inquiry DC current by the sensor electronic device.

【0027】ノズル1が同軸プラグソケット5を経て同
軸ケーブルに接続していなければ、問合せ電流が流れ
ず、その結果、センサ電子装置により警報を発生して、
全設備を停止せしめる。反対にノズル1が同軸ケーブル
又はセンサ電子装置に接続しているが、しかし保持要素
3がノズル本体2にないときは、正規の距離測定又は距
離制御は不可能である。この場合には、センサ電流の大
きさは、識別抵抗15によってのみ決定されるので、第
2の誤り信号を生じ、それがノズル1の誤った運転状態
を表示する。保持要素3とノズル本体2の正規の接続の
場合には、反対に問合せ電流は抵抗14及び15の組合
せによって決定されるので、この場合には、誤り信号は
発生されない。
If the nozzle 1 is not connected to the coaxial cable through the coaxial plug socket 5, the inquiry current does not flow, and as a result, an alarm is generated by the sensor electronic device,
Stop all equipment. On the contrary, when the nozzle 1 is connected to a coaxial cable or sensor electronics, but the holding element 3 is not on the nozzle body 2, normal distance measurement or distance control is not possible. In this case, the magnitude of the sensor current is determined only by the identification resistor 15, so that a second error signal is generated, which indicates an incorrect operating state of the nozzle 1. In the case of a correct connection between the holding element 3 and the nozzle body 2, on the contrary, the interrogation current is determined by the combination of the resistors 14 and 15, so that no error signal is generated in this case.

【0028】既述のように、保持要素3は、ノズル本体
2から取外しできるので、第1及び第2のライン8又は
11のそれぞれのライン部分の接続のための接触が存在
していなければならない。これらの接触部分は、例えば
弾性要素を有することができる接触要素9及び13によ
って形成される。従って、異なるセンサ要素4を有して
いる種々の保持要素3をノズル本体2に取付けることが
できる。その場合に、保持要素3は、ノズル本体2に対
向している面にすべて同じに形成される。
As already mentioned, the holding element 3 is removable from the nozzle body 2, so that there must be contact for the connection of the respective line portions of the first and second lines 8 or 11. . These contact parts are formed by the contact elements 9 and 13, which can have elastic elements, for example. Thus, various holding elements 3 with different sensor elements 4 can be attached to the nozzle body 2. In that case, the retaining elements 3 are all formed identically on the surface facing the nozzle body 2.

【0029】図3は、ノズル2の正確な構造を示してい
る。図1及び図2と同じ部分は同じ参照符号を備えてい
る。
FIG. 3 shows the exact structure of the nozzle 2. The same parts as in FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference numerals.

【0030】ノズル本体2は、実質的に円錐形に延びて
いるノズル部分16から成っており、そのノズル部分1
6は、導電性材料、例えばスチールから作られている。
ノズル部分16の厚い端部の外周に固定スリーブ17が
あり、この固定スリーブ17は、外方をシリンダー状に
形成されていて、外ねじ18を保持している。ノズル部
分16及び固定スリーブ17は、しっかりと互いに接続
されているので、ノズル全体は、外ねじ18によりホル
ダー内にねじ込まれることができる。
The nozzle body 2 comprises a substantially conically extending nozzle portion 16 of which the nozzle portion 1
6 is made of a conductive material, such as steel.
A fixing sleeve 17 is provided on the outer circumference of the thick end of the nozzle portion 16. The fixing sleeve 17 is formed in a cylindrical shape on the outer side, and holds an outer screw 18. The nozzle part 16 and the fixing sleeve 17 are firmly connected to each other so that the entire nozzle can be screwed into the holder by means of an external thread 18.

【0031】ノズル部分16の先端には、周辺方向にリ
ング形状のチャンネル19があり、これは、電気導線の
収容に役立っている。リング形状チャンネル19の外壁
20内に同軸プラグソケット5(図1及び図2参照)が
挿入されており、このソケット5は外部で同軸ケーブル
に接続されている。リング形状チャンネル19もまた同
様に導電性材料より成っている。その場合に、同軸プラ
グソケット5のライン端子7は外部壁20と直接電気的
に接触している。この方法では、シールド電位は、リン
グ形状チャンネル19に、且つこれを経てノズル部分1
6に加わる。ノズル部分16及びリング形状チャンネル
19は、例えば、ノズル部分16の外ねじ21により導
電接続しており、ノズル部分16上にリング形状チャン
ネル19がねじ込まれている。
At the tip of the nozzle portion 16 there is a ring-shaped channel 19 in the peripheral direction, which serves to accommodate the electrical lead. A coaxial plug socket 5 (see FIGS. 1 and 2) is inserted in the outer wall 20 of the ring-shaped channel 19, and the socket 5 is externally connected to a coaxial cable. The ring-shaped channel 19 is likewise made of a conductive material. In that case, the line terminal 7 of the coaxial plug socket 5 is in direct electrical contact with the outer wall 20. In this way, the shield potential is transferred to and through the ring-shaped channel 19 through the nozzle portion 1.
Join 6 The nozzle part 16 and the ring-shaped channel 19 are conductively connected, for example by means of an external thread 21 of the nozzle part 16, on which the ring-shaped channel 19 is screwed.

【0032】リング形状チャンネル19の底部面22内
に、接触要素9及び13が下方に斜めに挿入されてい
る。接触要素9及び13は、リング形状チャンネル19
又は底部面22に対して電気的に絶縁されている。つま
り、絶縁スリーブ23によって絶縁されており、それら
の絶縁スリーブ23内に接触要素9及び13が入れられ
ている。これらの接触要素9及び13は、それらのノズ
ル先端に向いた前面部にそれぞれ弾性の接触片24を有
し、その接触片24は、接触要素9及び13の軸線方向
にシフト可能である。
In the bottom surface 22 of the ring-shaped channel 19, the contact elements 9 and 13 are inserted obliquely downward. The contact elements 9 and 13 have a ring-shaped channel 19
Alternatively, it is electrically insulated from the bottom surface 22. In other words, they are insulated by the insulating sleeves 23, in which the contact elements 9 and 13 are placed. Each of these contact elements 9 and 13 has a resilient contact piece 24 on its front face facing the nozzle tip, which contact piece 24 is shiftable in the axial direction of the contact elements 9 and 13.

【0033】接触片24に対向している接触要素9及び
13の前面において、これらの接触要素9及び13と第
1及び第2のライン8及び11とが接続されている。図
3のライン8の部分は、直接、同軸プラグソケット5の
信号ライン端子6に接続されており(図1、図2参
照)、一方図3のライン11の部分は、図3に図示され
ていない抵抗14(図1、図2参照)の端部に接続され
ている。電気回路の残りの部分は、図1又は図2に従っ
て構成されている。
On the front side of the contact elements 9 and 13 facing the contact piece 24, these contact elements 9 and 13 are connected to the first and second lines 8 and 11. The portion of line 8 in FIG. 3 is directly connected to the signal line terminal 6 of the coaxial plug socket 5 (see FIGS. 1 and 2), while the portion of line 11 in FIG. 3 is shown in FIG. Not connected to the end of the resistor 14 (see FIGS. 1 and 2). The rest of the electric circuit is constructed according to FIG. 1 or 2.

【0034】ノズル本体2の先端に突起25があり、そ
の上に保持要素3が取付け可能である。更に、シリンダ
ー状の突起26が、底部面22の下方側部にある。この
突起26は、外ねじ27を有し、更に詳述するように、
保持要素3をノズル本体2に固定するために、外ねじ2
7上に図4に図示されたキャップスクリュー29がねじ
込み可能である。
There is a projection 25 at the tip of the nozzle body 2 on which the holding element 3 can be mounted. Further, a cylindrical protrusion 26 is on the lower side of the bottom surface 22. This protrusion 26 has an external thread 27, and as will be described in more detail,
To fix the holding element 3 to the nozzle body 2, the external screw 2
The cap screw 29 shown in FIG. 4 can be screwed onto the device 7.

【0035】図4は、ノズル本体2に取付けた保持要素
3及びセンサ要素4を有している図3によるノズル本体
を示している。
FIG. 4 shows a nozzle body according to FIG. 3 with a holding element 3 and a sensor element 4 mounted on the nozzle body 2.

【0036】ノズル本体2は、図4による実施例の場合
には、ノズル本体2が、その固定スリーブと共に図示さ
れていない接続ヘッドの適切な開口を通り押し込まれた
後、外ねじ18にねじ込み可能である例えばフランジ2
8によって保持される。
The nozzle body 2, in the case of the embodiment according to FIG. 4, can be screwed onto the external thread 18 after the nozzle body 2 has been pushed together with its fixing sleeve through a suitable opening in the connecting head, not shown. Is for example flange 2
Held by 8.

【0037】図4から明らかなように、ノズル本体2の
突起25上に、例えばアルミニウム製の保持要素3が取
付けられる。この保持要素3は、その全表面上に電気的
に絶縁したコーティングを有しているので、保持要素3
とノズル本体2との間に電気的短絡は生じない。しか
し、保持要素3の僅かな領域で、絶縁層が形成されてい
ない。つまり、接触片24及びセンサ要素4が接触する
領域である。キャップスクリュー29によって、保持要
素3はノズル本体2又は突起25に対して引きつけられ
る。このため、キャップスクリュー29は、保持要素3
のフランジ30を把持し、そして他方においてシリンダ
ー状の突出26の外ねじ27にねじ込まれる。保持要素
3の電気的絶縁表面コーティングによりこの保持要素3
は、キャップスクリュー29に対しても電気的に絶縁さ
れている。保持要素3は、軸線方向の貫通孔を有し、そ
の貫通孔はその先端に内ねじ31を備えている。この内
ねじ31に、対応する外ねじによって、例えば銅製のセ
ンサ要素4がねじ込まれる。センサ要素4は、軸線方向
の貫通孔32を有し、この貫通孔32をレーザー光線、
場合によっては加工ガスが通過する。センサ要素4及び
保持要素3は、ねじ31の領域において導電的に互に接
続されている。
As is apparent from FIG. 4, the holding element 3 made of, for example, aluminum is mounted on the protrusion 25 of the nozzle body 2. This holding element 3 has an electrically insulating coating on its entire surface, so that the holding element 3
There is no electrical short circuit between the nozzle body 2 and the nozzle body 2. However, in a small area of the holding element 3, no insulating layer is formed. That is, it is a region where the contact piece 24 and the sensor element 4 contact each other. By means of the cap screw 29, the holding element 3 is attracted to the nozzle body 2 or the projection 25. For this reason, the cap screw 29 is attached to the holding element 3.
Grips the flange 30 and is screwed into the external thread 27 of the cylindrical protrusion 26 on the other hand. Due to the electrically insulating surface coating of the holding element 3, this holding element 3
Are also electrically insulated from the cap screw 29. The holding element 3 has an axial through hole, which is provided with an internal thread 31 at its tip. The sensor element 4 made of, for example, copper is screwed into the inner screw 31 by a corresponding outer screw. The sensor element 4 has a through hole 32 in the axial direction, through which the laser beam,
In some cases, the processing gas passes through. The sensor element 4 and the holding element 3 are electrically conductively connected to each other in the region of the screw 31.

【0038】一方において接触要素9及び13と、他方
において保持要素3との間の更によい電気的接触を達成
するため、保持要素3は接触ピン(図示せず)を有し、
このピンを接触片24が押す。このため、接触ピンは直
接保持要素3内に打ち込まれることができる。そして、
電気的に絶縁した表面コーティングを通り打ち込まれる
ことができる。前記接触ピンは、その自由な前面を金メ
ッキすることができるので、接触片24との更によい接
触を行うことができる。
In order to achieve a better electrical contact between the contact elements 9 and 13 on the one hand and the holding element 3 on the other hand, the holding element 3 has contact pins (not shown),
The contact piece 24 pushes this pin. For this reason, the contact pins can be driven directly into the holding element 3. And
It can be driven through electrically insulating surface coatings. Since the contact pin can be gold-plated on its free front surface, a better contact with the contact piece 24 can be achieved.

【0039】最も簡単な場合には、双方の接触要素9及
び13の代りに、一つの接触要素を用いてもよい。例え
ば接触要素9であり、これによって測定電位が、保持要
素3、そして更にセンサ要素4に伝導されることを指摘
しておく。この場合には、図1及び2の抵抗14、並び
に図2の抵抗15は不要である。
In the simplest case, one contact element may be used instead of both contact elements 9 and 13. It is pointed out, for example, the contact element 9, by means of which the measuring potential is conducted to the holding element 3 and then to the sensor element 4. In this case, the resistor 14 of FIGS. 1 and 2 and the resistor 15 of FIG. 2 are unnecessary.

【0040】勿論、保持要素3の他の幾何学的形状も可
能である。つまり、キャップスクリュー29は例えば円
錐形に形成されて、保持要素3の円錐面上に係合するこ
とができる。キャップスクリュー29はまた金属製であ
り、且つ外ねじ27を経てノズル本体2と導電的に接続
することができるので、シールド電位もまたキャップス
クリュー29に接している。その場合に、キャップスク
リュー29はまたセンサ要素4の近くまで引き下げるこ
とができる。そのとき、キャップスクリューは、常に、
保持要素3の電気的に絶縁した表面コーティングによ
り、保持要素3に対して電気的に絶縁される。金属製の
保持要素3の使用による寄生キャパシタンスをできる限
り少くするために、好ましくは、ノズル本体2及びキャ
ップスクリュー29に能動(active)シールド電位が加
えられる。
Of course, other geometric shapes of the holding element 3 are possible. That is, the cap screw 29 can be, for example, conically shaped and engage on the conical surface of the holding element 3. Since the cap screw 29 is also made of metal and can be conductively connected to the nozzle body 2 via the external screw 27, the shield potential is also in contact with the cap screw 29. In that case, the cap screw 29 can also be pulled down close to the sensor element 4. At that time, the cap screw is always
The electrically insulating surface coating of the holding element 3 makes it electrically insulating to the holding element 3. An active shield potential is preferably applied to the nozzle body 2 and the cap screw 29 in order to minimize the parasitic capacitance due to the use of the metal holding element 3.

【0041】必ずしも、保持要素3は、そのノズル本体
2に面する側に回り止めのため、ノズル本体2の対応す
る溝に係合する突起又は逆にノズル本体2の対応する突
起がその中に突出する開口を設ける必要はない。突起
が、保持要素3にあれば、この突起はまた、例えば、突
起の溝内に入る接触ピンを収容できる。
The holding element 3 does not necessarily rotate on the side facing the nozzle body 2, so that there is a projection which engages in a corresponding groove of the nozzle body 2 or, conversely, a corresponding projection of the nozzle body 2. It is not necessary to provide a projecting opening. If a projection is present on the retaining element 3, this projection can also accommodate, for example, a contact pin that fits into the groove of the projection.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、加工品加工用ノズ
ルの保持要素を導電性材料で形成し、その表面を絶縁層
によってコーティングしているので、従来の全体がセラ
ミック製のものに比べて耐久性が向上すると共に、安価
に制作することができる。
As described above, since the holding element of the work piece processing nozzle is made of a conductive material and the surface thereof is coated with an insulating layer, compared with the conventional one made entirely of ceramics. The durability is improved and it can be manufactured at low cost.

【0043】また、保持要素表面の絶縁層のコーティン
グを部分的に除外することによってセンサ要素と接触要
素との電気的接続を保持要素を介して行うことが可能な
ので、加工品加工用ノズルの構造を簡略化できて、製造
コストを低減することができる。
Further, by partially excluding the coating of the insulating layer on the surface of the holding element, the electric connection between the sensor element and the contact element can be made through the holding element, so that the structure of the nozzle for processing a workpiece is formed. Can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る加工品加工用ノズルにおいて、保
持要素識別のための抵抗を有している場合の原理構造を
説明する説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a principle structure in a case where a nozzle for processing a workpiece according to the present invention has a resistance for identifying a holding element.

【図2】本発明に係る加工品加工用ノズルにおいて、保
持要素識別のための抵抗及びノズル識別のための抵抗を
有している場合の原理構造を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a principle structure in the case where a nozzle for processing a workpiece according to the present invention has a resistance for identifying a holding element and a resistance for identifying a nozzle.

【図3】本発明に係る加工品加工用ノズルにおいて、ノ
ズル本体に対向している電気的に絶縁した2つの接触要
素を有しているノズル本体の詳細を説明する断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating details of a nozzle body having two electrically insulated contact elements facing the nozzle body in the workpiece machining nozzle according to the present invention.

【図4】本発明に係る加工品加工用ノズルにおいて、図
3の示すノズル本体に保持要素及びセンサ要素が取付け
られている状態を詳細に説明する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining in detail a state in which a holding element and a sensor element are attached to the nozzle body shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズル 2 ノズル本体 3 保持要素 4 センサ要素 5 同軸プラグソケット 6 信号ライン端子 7 ライン端子 8 第1のライン 9,13 接触要素 11 第2のライン 14,15 抵抗 1 Nozzle 2 Nozzle body 3 Holding element 4 Sensor element 5 Coaxial plug socket 6 Signal line terminal 7 Line terminal 8 First line 9,13 Contact element 11 Second line 14,15 Resistance

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少くとも1つのノズル本体に対して電気
的に絶縁した接触要素を有しているノズル本体と、 前記ノズル本体の先端に保持されており、前記接触要素
に接触する保持要素と、 電気的に前記接触要素に接続しており、前記保持要素に
より保持されているセンサ要素と、 を有している加工品加工用ノズルにおいて、 前記保持要素が導電性材料により成っており、少くとも
前記ノズル本体との接触領域に、電気的に絶縁した表面
コーティングを保持していることを特徴とする加工品加
工用ノズル。
1. A nozzle body having a contact element electrically insulated from at least one nozzle body, and a holding element held at the tip of the nozzle body and contacting the contact element. A workpiece processing nozzle having a sensor element electrically connected to the contact element and held by the holding element, wherein the holding element is made of a conductive material, and at least A nozzle for processing a workpiece, wherein an electrically insulating surface coating is held in a contact area with the nozzle body.
【請求項2】 請求項1記載の加工品加工用ノズルにお
いて、 前記保持要素が、その全表面上に電気的に絶縁した表面
コーティングを保持し、その場合に、前記接触要素及び
センサ要素に接触する領域が、表面コーティングから除
かれていることを特徴とする加工品加工用ノズル。
2. The nozzle for machining a work piece according to claim 1, wherein the retaining element retains an electrically insulating surface coating on its entire surface, in which case it contacts the contact element and the sensor element. Nozzle for processing a workpiece, wherein the area to be processed is removed from the surface coating.
【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の加工品加工
用ノズルにおいて、 電気的に絶縁した表面コーティングが、酸化層、セラミ
ック層又はテフロン(登録商標)層であることを特徴と
する加工品加工用ノズル。
3. The nozzle for processing a work piece according to claim 1 or 2, wherein the electrically insulating surface coating is an oxide layer, a ceramic layer or a Teflon (registered trademark) layer. Nozzle for product processing.
【請求項4】 請求項1又は請求項2又は請求項3記載
の加工品加工用ノズルにおいて、 前記保持要素がアルミニウムから作られていることを特
徴とする加工品加工用ノズル。
4. The workpiece machining nozzle according to claim 1, 2 or 3, wherein the holding element is made of aluminum.
【請求項5】 請求項1又は請求項2又は請求項3又は
請求項4記載の加工品加工用ノズルにおいて、 前記保持要素内に、電気的に絶縁した表面コーティング
を通り、前記接触要素に接触する少くとも1つの接触ピ
ンが挿入されていることを特徴とする加工品加工用ノズ
ル。
5. A nozzle for machining a work piece according to claim 1, 2 or 3 or 4, wherein the holding element is in contact with the contact element through an electrically insulating surface coating. A nozzle for processing a work piece, wherein at least one contact pin is inserted.
【請求項6】 請求項5記載の加工品加工用ノズルにお
いて、 前記接触ピンが、前記接触要素の接触領域において、金
メッキされていることを特徴とする加工品加工用ノズ
ル。
6. The workpiece machining nozzle according to claim 5, wherein the contact pin is gold-plated in a contact region of the contact element.
【請求項7】 請求項1又は請求項2又は請求項3又は
請求項4又は請求項5又は請求項6記載の加工品加工用
ノズルにおいて、 前記センサ要素及び保持要素が互にねじ込まれており、
そしてねじ領域において電気的に接続していることを特
徴とする加工品加工用ノズル。
7. The workpiece machining nozzle according to claim 1, 2 or 3, or 4 or 5 or 6, wherein the sensor element and the holding element are screwed into each other. ,
A nozzle for processing a workpiece, which is electrically connected in a thread region.
【請求項8】 請求項1又は請求項2又は請求項3又は
請求項4又は請求項5又は請求項6又は請求項7記載の
加工品加工用ノズルにおいて、 前記ノズル本体が、能動的にシールド電位を供給可能で
あることを特徴とする加工品加工用ノズル。
8. The workpiece machining nozzle according to claim 1, 2 or 3, 3 or 4, 5 or 6 or 7, wherein the nozzle body is actively shielded. A nozzle for processing a processed product, which is capable of supplying an electric potential.
JP6176417A 1993-07-28 1994-07-28 Nozzle for workpiece processing Pending JPH07171743A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9311281U DE9311281U1 (en) 1993-07-28 1993-07-28 NOZZLE FOR PROCESSING A WORKPIECE
DE9311281.5 1993-07-28

Publications (1)

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ID=6896133

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