JPH1043879A

JPH1043879A - レーザー加工装置および同装置を使用したノズルチップの自動交換方法

Info

Publication number: JPH1043879A
Application number: JP8205955A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kato; 誠司加藤
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1996-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】ノズルチップの自動交換を可能にしたレーザ
ー加工装置と同装置を使用したノズルチップの自動交換
方法の提供。【解決手段】ワークホルダ２１を備えたワークシャト
ル７をレーザー加工ヘッド３７のノズル４５の下方に位
置決めし、該ワークシャトルに前記ノズルのソケットに
螺着可能なノズルチップをクランプ自在の複数パワーチ
ャックを備えたノズルチップ保持装置を設け、前記パワ
ーチャックを前記レーザー加工ヘッドのＸ軸原点の近傍
の下方位置に進退自在に設け、レーザー加工装置３の軸
制御機能を使用して、ノズルの軸心位置を前記パワーチ
ャックの軸心位置に固定した状態に維持し、該パワーチ
ャックの軸心位置に固定したノズルの軸心を中心にして
前記レーザー加工ヘッドを左または右に公転させて前記
ノズルのソケットに螺着されたノズルチップを自動交換
可能にしたことを特徴とするレーザー加工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー加工装置お
よび同装置のノズルチップの自動交換方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ノズルの軸心がレーザー加工ヘッ
ドの軸心からオフセットしたレーザーノズルを備えた３
次元レーザー加工装置において、レーザー切断加工をレ
ーザー溶接加工に変更する場合、レーザー切断加工用の
ノズルチップを備えたレーザー加工ヘッドからレーザー
溶接加工用のノズルチップを備えたレーザー加工ヘッド
に手作業で交換している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法は、レーザ
ー切断とレーザー溶接の両方に共通に使用可能な加工ヘ
ッド全体を交換しているので、高価な加工ヘッドを余分
に用意しなくてはならないなどの問題がある。また、加
工ヘッド単位での交換においては、切断用のアシストガ
スまたは溶接用のシールドガスなどの気密を保つために
接続部の構造が複雑となるなどの問題もある。さらに、
手作業での交換であるため、無人による自動運転ができ
ないなどの問題もある。

【０００４】本発明は上述の如き問題を解決するために
成されたものであり、本発明の課題は、レーザー加工装
置の軸制御機能を利用してノズルチップの自動交換を可
能にしたレーザー加工装置と同装置を使用したノズルチ
ップの自動交換方法とを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項１に記載のレーザー加工装置は、３次元
レーザー加工装置において、水平または垂直状態に回動
自在のワークホルダを備えたＸ軸方向に移動可能なワー
クシャトルをレーザー加工ヘッドのノズルの下方位置に
設け、該ワークシャトルに前記レーザー加工ヘッドのノ
ズル端部に設けたソケットに螺着可能なノズルチップを
クランプまたはアンクランプ自在の複数パワーチャック
を備えたノズルチップ保持装置を設け、該ノズルチップ
保持装置の複数パワーチャックを前記レーザー加工ヘッ
ドのＸ軸原点の近傍の下方位置に進退自在に設け、前記
レーザー加工装置の軸制御機能を使用して、ノズルの軸
心位置を前記パワーチャックの軸心位置に固定した状態
に維持し、該パワーチャックの軸心位置に固定したノズ
ルの軸心を中心にして前記レーザー加工ヘッドを左また
は右に公転させて前記ノズルのソケットに螺着されたノ
ズルチップを自動交換可能にしことを要旨とするもので
ある。

【０００６】したがって、簡単なノズルチップ保持装置
とレーザー加工装置のレーザー加工装置に備わる軸制御
機能とを利用することによってノズルチップを自動交換
することができる。

【０００７】請求項２に記載のレーザー加工装置は、請
求項１に記載の発明において、前記ノズルチップ保持装
置のパワーチャックに一方向の回転トルクの伝達を制限
するトルクリミッターを設けたことを要旨とするもので
ある。

【０００８】したがって、ノズルのソケットにノズルチ
ップを螺着する場合に、ノズルチップ保持装置およびレ
ーザー加工ヘッドに過負荷が加わらない様にすることが
できる。

【０００９】請求項３に記載のレーザー加工装置のノズ
ルチップの自動交換方法は、３次元レーザー加工装置に
おいて、水平または垂直状態に回動自在のワークホルダ
を備えたＸ軸方向に移動可能なワークシャトルをレーザ
ー加工ヘッドのノズルの下方位置に設け、該ワークシャ
トルに前記レーザー加工ヘッドのノズル端部に設けたソ
ケットに螺着可能なノズルチップをクランプまたはアン
クランプ自在の複数パワーチャックを備えたノズルチッ
プ保持装置を設け、該ノズルチップ保持装置の複数パワ
ーチャックを前記レーザー加工ヘッドのＸ軸原点の近傍
の下方位置に進退自在に設け、前記レーザー加工装置の
軸制御機能を使用して、ノズルの軸心位置を前記パワー
チャックの軸心位置に固定した状態に維持し、該パワー
チャックの軸心位置に固定したノズルの軸心を中心にし
て前記レーザー加工ヘッドを左または右に公転させて前
記ノズルのソケットに螺着されたノズルチップを自動交
換可能にしたことを要旨とするものである。

【００１０】したがって、レーザー加工装置のレーザー
加工装置に備わる軸制御機能を利用することによってノ
ズルチップを自動交換することができる。

【００１１】請求項４に記載のレーザー加工装置のノズ
ルチップの自動交換方法は、請求項３に記載の発明にお
いて、前記ノズルチップ保持装置に一方向の回転トルク
の伝達を制限するトルクリミッターを設けたことを要旨
とするものである。

【００１２】したがって、ノズルのソケットにノズルチ
ップを螺着する場合に、ノズルチップ保持装置およびレ
ーザー加工ヘッドに過負荷が加わらない様にすることが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１および図２は、本発明に係わる
レーザー加工装置を含む板材加工装置の１例である。な
お、図１は板材加工装置１の正面図、図２は図１におけ
るＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【００１４】さて、図１〜図２を参照するに、上記板材
加工装置１は６軸制御の３次元レーザー加工装置３と、
２台の４軸制御のアームロボット５および２軸制御のワ
ークシャトル７などから構成されている。

【００１５】上記板材加工装置１は、コモンベース９上
に四角形の枠状に形成した本体フレーム１１により構成
され、コモンベース９上には前記ワークシャトル７がＸ
軸方向（図１では左右方向、図２では紙面に直交する方
向）に移動自在に設けてある。すなわち、コモンベース
９上にＸ軸方向に延伸して敷設されたレール１３上に、
車輪１５を介してワークシャトル７が駆動モーター１７
によりＸ軸方向に移動自在に設けてある。また、ワーク
シャトル７の前後には、支柱１９（Ｆ，Ｒ）が立設して
あり、この支柱１９（Ｆ，Ｒ）には、ワークホルダ２１
がＸ軸に平行な回転軸２３に、駆動モーター（図示省
略）により回転可能に設けてある。そして、ワークＷは
このワークホルダ２１に設けた複数のクランプ（図示省
略）により固定されており、ワークホルダ２１を前記駆
動モーター（図示省略）によって回動させることによ
り、水平または垂直状態に保持できるようになってい
る。

【００１６】前記コモンベース９上に立設された本体フ
レーム１１は、４本の支柱２５と、この支柱２５の上部
に設けた枠状の梁部材２７とで一体的に構成してある。
そして、前記梁部材２７の上面に一対のガイドレール２
９がＸ軸方向に延伸させて設けてあり、このガイドレー
ル２９に摺動自在に係合するＸ軸ガイド３１を、前記レ
ーザー加工装置３のＸ軸キャリッジ３３の下面に設け、
前記ガイドレール２９上にＸ軸キャリッジ３３をＸ軸方
向に移動可能に架設してある。また、前記梁部材２７の
一側の上面には、図示省略のＸ軸駆動モーターによって
駆動される、Ｘ軸方向に延伸するＸ軸ねじ部材３５が回
転可能に軸支してあり、このＸ軸ねじ部材３５に螺合す
るナット部材（図示省略）が、前記Ｘ軸キャリッジ３３
に設けてある。

【００１７】上記構成により、図示省略のＸ軸駆動モー
ターを駆動することによって、前記Ｘ軸ねじ部材３５が
回転し、Ｘ軸ねじ部材３５に螺合する前記ナット部材
（図示省略）を介してＸ軸キャリッジ３３をＸ軸方向に
移動させることができる。

【００１８】前記レーザ加工機用Ｘ軸キャレッジ３３の
側面には、レーザ加工ヘッド３７がＹ軸方向（図１にお
いて紙面に直交する方向、図２において左右方向）およ
びＺ軸方向（図１および図２において上下方向）へ移動
自在に設けてある。すなわち、レーザ加工装置のＸ軸キ
ャレッジ３３の側面に一対のガイドレール３９をＹ軸方
向へ延伸して設け、このガイドレール３９に摺動自在に
係合するＹ軸ガイド４１を前記レーザ加工ヘッド３７に
設けてある。また、Ｘ軸キャレッジ３３の側面には、Ｙ
軸方向に延伸するＹ軸ネジ部材４３が回転可能に軸支し
てあり、このＹ軸ねじ部材４３に螺合するナット部材
（図示省略）が前記レーザ加工ヘッド３７に設けてあ
る。

【００１９】上記構成により、図示省略のＹ軸駆動モー
ターを駆動することによって、前記Ｙ軸ねじ部材４３が
回転し、このＹ軸ネジ部材４３に螺合するナット部材
（図示省略）を介してレーザ加工ヘッド３７をＹ軸方向
に移動させることができる。

【００２０】また、前記レーザ加工ヘッド３７の下端に
はノズル４５が設けてある。このノズル４５は、図示省
略の駆動モーターによりＺ軸方向に移動位置決め自在に
設けてある。さらに、ノズル４５は図１に示すように、
Ｚ軸を中心とするＣ軸回りの回転（３６０°回転）と、
Ｚ軸に直交する水平なＡ軸回りの回転（約±１２０°）
とができるようになっている。すなわち、ノズル４５は
Ｃ軸からオフセットした位置においてＡ軸回りに回転で
きる様に設けてある。

【００２１】さらに、ノズル４５とワークＷとの間隙Ｗ
を一定距離に制御するためにノズル４５を微小距離進退
させるＷ軸を設けることもある。（このＷ軸を含めると
全部でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｃ，Ａ，Ｗの６軸となる）なお、前
記Ｃ軸回りの回転とＡ軸回りの回転の機構については、
例えば、特公平５−７３５１７に開示されている様な公
知の技術を使用することができるので説明を省略する。

【００２２】図１に示してある様に、前記本体フレーム
１１の片側に設けた支持台４７上には、レーザー発振器
４９が設けてあり、。このレーザー発振器４９から出力
されたレーザービームＬＢが一部を図示省略したレーザ
ービームガイド５１がレーザー発振器４９と前記レーザ
ー加工装置３との間に設けてある。

【００２３】上記構成において、前記ワークシャトル７
のワークホルダ２１に水平または垂直状態に保持された
ワークＷに対して、図示省略の制御装置によってレーザ
ー加工ヘッド３７の６軸（Ｘ，Ｙ，ＺおよびＣ，Ａ，
Ｗ）を適宜に制御して、切断または溶接加工などのレー
ザー加工を実施することができる。

【００２４】前記アームロボット５は、本願発明のレー
ザー加工装置のノズルチップの自動交換方法および同方
法に使用するノズルチップ保持装置に対して特に関与し
ないけれどその概要を説明することにする。

【００２５】アームロボット５は、図２に示す様に、前
記ワークシャトル７の両側に左右対称（図２において）
に設けてある。そして、その左右の構造は、ほぼ同じな
ので右側のアームロボット５について説明する。アーム
ロボット５を支承するコラム５３は、前記本体フレーム
１１の上部の梁部材２７と、前記コモンベース９とに設
けたＸ軸ガイドレール５５によってＸ軸方向に移動可能
に設けてあり、前記梁部材２７の側面に設けた送りねじ
５７と、この送りねじ５７を駆動する駆動モーター５９
によって、Ｘ軸方向に移動位置決め自在に設けてある。

【００２６】また、コラム５３には、Ｚ軸キャリッジ６
１が送りねじ６３によってＺ軸方向に移動自在に設けて
あり、このＺ軸キャリッジ６１にア−ム６５がＸ軸方向
に移動位置決め自在に設けてある。そして、アーム６５
の先端に設けたグリッパーに、例えばパンチまたはダイ
などの工具Ｔが装着してある。このような左右のロボッ
トを使用してワークＷに成形加工を行うことができる。
工具Ｔを曲げ用のものに交換すれば曲げ加工なども実施
することが可能である。

【００２７】さて、前記レーザー加工装置３において、
切断加工を行う場合には高圧の活性ガス（例えば酸素ガ
ス）をアシストガスとして切断部の狭い領域に噴射し、
溶接加工を行う場合には、低圧の不活性ガス（例えば窒
素ガスまたはアルゴンガスなど）をシールドガスとして
溶接部の周囲の広い領域に噴射しなければならないの
で、切断加工時には上記特性に合った後述の切断用ノズ
ルチップ６７を、溶接加工時には後述の溶接用ノズルチ
ップ６９を前記ノズル４５に装着しなくてはならない。

【００２８】図３は前記レーザー加工ヘッド３７のノズ
ル４５の先端部の詳細を示したものであり、ノズル４５
の下端部には、ノズルチップ装着用のノズルホルダー７
１が設けてあり、このノズルホルダー７１には、前記ア
シストガスまたはシールドガスを通過させる漏斗状のノ
ズル７３が設けてある。前記ノズルホルダー７１の外周
にソケット７７を装着する雄ねじ部７５が設けてある。
なお、図３においては、上記ノズルホルダー７１に前記
切断用ノズルチップ６７と、溶接用ノズルチップ６９と
の両方を装着した状態を半断面図で示してある。

【００２９】上記ノズル４５の先端部は次のように構成
してある。前記ソケット７７には、このソケット７７の
軸心を通るねじ穴とストレート穴７９とが同軸に貫通し
た状態で設けてあり、このソケット７７のねじ穴に前記
ノズルホルダー７１の雄ねじ部７５を螺合させ一体的に
固定してある。そして、このソケット７７の外周に設け
た雄ねじ部に切断用ノズルチップ６７または溶接用ノズ
ルチップ６９の雌ねじ部を螺合自在に設けてある上記構
成において、前記アシストガスまたはシールドガスは、
ノズルホルダー７１のノズル７３、ソケット７７のスト
レート穴７９、切断用ノズルチップ６７のノズル穴８１
または溶接用ノズルチップ６９のノズル穴８３を経由し
てワークＷに噴射されることになる。

【００３０】図４および図５は前記ワークシャトル７の
みを示した図である。なお、図４は図２におけるＩＶ矢
視図であり、図５は図４の上面図である。また、図１〜
図２において、ワークシャトル７とレーザー加工ヘッド
３７は共にＸ軸原点位置に在るときの状態を示したもの
である。また、ワークシャトル７のワークホルダ２１は
垂直状態に保持された位置に在る。

【００３１】さて、図４および図５を参照するに、上記
ワークシャトル７の一方の支柱１９Ｒの内部には、前記
切断用ノズルチップ６７または溶接用ノズルチップ６９
を保持自在なノズルチップ保持装置８５が設けてある。
このノズルチップ保持装置８５は、エアーチャックまた
は油圧チャックまたは電動チャックの如きパワーチャッ
ク８７と、このパワーチャック８７を水平方向に進退自
在に移動位置決めする空圧または油圧の流体圧シリンダ
ー８９などから構成してある。

【００３２】図６〜図８は、上記ノズルチップ保持装置
８５をより詳細に示した図であり、図６は図５における
ノズルチップ保持装置８５の平面図である。なお、図７
は図６の正面図であり、図８は図６におけるＶＩＩＩ−
ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

【００３３】さて、図４〜図８を参照しながら、ノズル
チップ保持装置８５の説明をすることにする。２個のパ
ワーチャック８７がそれぞれ基板９１に固定してある。
そして、この基板９１の下面にはそれぞれ垂直な支持軸
９３が設けてあり、この支持軸９３は、金属または非金
属の固体軸受け９５に軸方向に摺動自在に嵌合してあ
る。また、固体軸受け９５は、軸受けハウジング９７に
キー９９により、回転を規制した状態で保持してある。

【００３４】前記基板９１の下面と軸受けハウジング９
７の上面との間の支持軸９３、および、軸受けハウジン
グ９７の下面と支持軸９３の下端部に設けたフランジ部
１０１との間の支持軸９３には同一の圧縮スプリング１
０３が挿入してある。

【００３５】したがって、パワーチャック８７は軸受け
ハウジング９７に対して、上下の圧縮スプリング１０３
によってバランスした一定の位置にスプリング１０３を
介して支持されており若干の上下動が可能である。

【００３６】前記軸受けハウジング９７は、断面がＵ字
状のスライド部材保持体１０５に溶接などの手段により
固定してある。このスライド部材保持体１０５は、ノズ
ルチップ保持装置取付けベース１０７に設けた複動形の
空圧または油圧の流体圧シリンダー８９のピストンロッ
ド１０９にナットなどの固定手段によって連結してあ
る。また、前記スライド部材保持体１０５のＵ字状の両
側面には、断面がコの字形のスライド部材１１１がコの
字形が外側に開放した状態でねじなどにより取付けてあ
る。

【００３７】上記スライド部材１１１のコの字形の部分
に摺動自在に係合するガイドレール１１３を備えたガイ
ドレール保持体１１５が前記ノズルチップ保持装置取付
けベース１０７にボルトなど締結手段によって取付けて
ある。また、スライド部材１１１の長さは流体圧シリン
ダー８９のストローク長にほぼ等しい長さに設けてあ
る。

【００３８】上記構成のノズルチップ保持装置におい
て、流体圧シリンダー８９を図示しない流体切換え弁を
介して作動させることにより、図５に示す如く、ピスト
ンロッド１０９を後退位置Ｐ₁から、前記レーザー加工
ヘッドのＸ軸原点の近傍の下方に位置するノズルチップ
の交換位置である前進位置Ｐ₂に位置決めすることがで
きる。

【００３９】なお、図５に示す様に前記ワークシャトル
７のワークホルダ２１が垂直状態に在るとき、前進位置
Ｐ₂に在るスライド部材１１１と、ワークホルダ２１と
が干渉しない様に、ノズルチップ保持装置８５は、ワー
クホルダ２１の回転軸中心に対して角度θをつけてノズ
ルチップ保持装置取付けベース１０７に設けてある。ま
た、前記パワーチャック８７には、「ねじ」を締める方
向（右ねじでは時計回り方向）に回転力を与えた場合、
一定の回転トルク以上になると、パワーチャック８７が
共に回転して、それ以上のトルクを伝達させないトルク
リミッター１１３を設けてある。この様なトルクリミッ
ターの機構には種種の機構があるが、機構の原理として
は図９に示す様な構造が考えられる。

【００４０】上記トルクリミッター１１７の機構の原理
は、鋸歯状の歯を備えた上下の歯車１１９（Ａ，Ｂ）を
噛合わせて設け、この上下の歯車１１９（Ａ，Ｂ）を互
いに噛合う方向に一定の力で付勢する付勢手段１２１
（原理図ではスプリングで代表させてある）を設けて構
成してある。なお、図９のに示す如き歯車１１９（Ａ，
Ｂ）の歯の形状の場合、反時計方向の回転を与えた場合
にはトルクリミッターは作動しない。

【００４１】上記原理の如き構成のトルクリミッター１
１７を備えたパワーチャック８７に時計回り方向の回転
力を与えたとき、上下の歯車１１９（Ａ，Ｂ）の歯が互
いに噛合う方向に一定の力で付勢する前記付勢手段１２
１の力より、上下の歯車１１９（Ａ，Ｂ）を互いに離反
する方向の力の方が大きくなると、上の歯車１１９Ａ
は、歯車１１９Ｂの歯を乗り越えて時計回り方向に回転
することになる。

【００４２】以下に、上記切断用ノズルチップ６７また
は溶接用ノズルチップ６９を前記レーザー加工ヘッド３
７のノズルホルダー７１に対して自動交換する方法につ
いて説明する。

【００４３】準備段階として、ワークシャトル７が加工
位置に在ること、およびワークホルダ２１が垂直状態に
在ることを確認する。次に、ノズルチップ保持装置８５
の流体圧シリンダー８９を作動させて、パワーチャック
８７をノズルチップの交換位置である前進位置Ｐ₂に位
置決めし、切断用ノズルチップ６７と溶接用ノズルチッ
プ６９とをパワーチャック８７にセットする。

【００４４】次に、切断用ノズルチップ６７を溶接用ノ
ズルチップ６９に交換する場合について説明する。

【００４５】１．ノズルチップ保持装置８５のパワーチ
ャック８７をノズルチップの交換位置である前進位置Ｐ
₂に位置決めする。２．レーザー加工ヘッド３７の５軸（Ｘ，Ｙ，Ｚおよび
Ｃ，Ａ）をプログラム制御することにより、ａ．ノズル４５の軸心をノズルチップがセットされてい
ない第一のパワーチャック８７の軸心上に位置決めし、
ノズル４５のソケットに装着されている切断用ノズルチ
ップをパワーチャック８７にチャックさせる。ｂ．ノズル４５の軸心位置を固定した状態で、レーザー
加工ヘッド３７をノズル４５の軸心回りにおいて、反時
計方向に公転させてノズル４５を反時計方向に少なくと
も「ねじ山」数だけ回転させ、ソケットに装着されてい
る切断用ノズルチップ６７の「ねじ」を緩めてノズル４
５から取り外す。ｃ．ノズル４５の軸心を溶接用ノズルチップ６９をセッ
トした第二のパワーチャック８７の軸心上に位置決め
し、ノズル４５のソケット７７を溶接用ノズルチップに
挿入し、ノズル４５の軸心位置を固定した状態で、レー
ザー加工ヘッド３７をノズル４５の軸心回りにおいて、
時計方向に公転させてソケット７７のねじ部と溶接用ノ
ズルチップ６９のねじ部とを螺合させて、ノズル４５に
溶接用ノズルチップ６９を装着する。ｄ．ノズルチップ保持装置８５のパワーチャック８７を
解放する。

【００４６】なお、上記（ｂ）において、ノズル４５の
１回転につき、「ねじ」のピッチの分だけＺ軸方向に上
昇させることにより、ノズルチップ保持装置８５に過負
荷を与えることを防止できる。また、（ｃ）において
は、前記トルクリミッター１１７の作用により、レーザ
ー加工ヘッド３７およびノズルチップ保持装置８５に過
負荷を与えることがない。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ねじ締
め用の駆動モーターを備えた装置などを使用することな
く、簡単なノズルチップ保持装置と、レーザー加工装置
装置に備わる軸制御機能とを利用することによってノズ
ルチップを自動交換することができる。また、シンプル
な構造のノズルチップのみの交換で済むので交換用ノズ
ルチップのコストが小さくて済む。

【００４８】請求項２に記載の発明によれば、レーザー
加工ヘッドのノズルのソケットにノズルチップを螺着す
る場合、適性なトルクでねじ締めを行うことができる。
また、ノズルチップ保持装置およびレーザー加工ヘッド
に過負荷が加わらないので高価なレーザー加工ヘッドを
破損する心配がない。

【００４９】請求項３または請求項４に記載の発明にお
いても、上記請求項１および請求項２における効果と同
一の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるレーザー加工装置を含む板材加
工装置の正面図。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った側断面図。

【図３】図１におけるレーザー加工装置のレーザー加工
ヘッド先端部の詳細図。

【図４】図２におけるＩＶ矢視図でありワークシャトル
部の側面図。

【図５】図４の上面図。

【図６】図５におけるノズルチップ保持装置部分を拡大
して示した平面図。

【図７】図６の正面図。

【図８】図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断
面図。

【図９】ノズルチップ保持装置におけるトルクリミッタ
ーの機構の原理図。

【符号の説明】

１板材加工装置１３レーザー加工装置５アームロボット７ワークシャトル９コモンベース１１本体フレーム１３レール１５車輪１７駆動モーター１９（Ｆ，Ｒ）支柱１９２１ワークホルダ２３回転軸２５支柱２７梁部材２９ガイドレール３１Ｘ軸ガイド３３Ｘ軸キャリッジ３５Ｘ軸ねじ部材３７レーザ加工ヘッド３９ガイドレール４１Ｙ軸ガイド４３Ｙ軸ネジ部材４５ノズル４７支持台４９レーザー発振器５１レーザービームガイド５３コラム５５Ｘ軸ガイドレール５７送りねじ５９駆動モーター６１Ｚ軸キャリッジ６３送りねじ６５アーム６７切断用ノズルチップ６９溶接用ノズルチップ７１ノズルホルダー７３ノズル７５雄ねじ部７７ソケット７９ストレート穴８１、８３ノズル穴８５ノズルチップ保持装置８７パワーチャック８９流体圧シリンダー９１基板９３支持軸９５固体軸受け９７軸受けハウジング９９キー１０１フランジ部１０３圧縮スプリング１０５スライド部材保持体１０７ノズルチップ保持装置取付けベース１０９ピストンロッド１１１スライド部材１１３ガイドレール１１５ガイドレール保持体１１７トルクリミッター１１９Ａ上歯車１１９Ｂ下歯車１２１付勢手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３次元レーザー加工装置において、水平
または垂直状態に回動自在のワークホルダを備えたＸ軸
方向に移動可能なワークシャトルをレーザー加工ヘッド
のノズルの下方位置に設け、該ワークシャトルに前記レ
ーザー加工ヘッドのノズル端部に設けたソケットに螺着
可能なノズルチップをクランプまたはアンクランプ自在
の複数パワーチャックを備えたノズルチップ保持装置を
設け、前記複数パワーチャックを前記レーザー加工ヘッ
ドのＸ軸原点の近傍の下方位置に進退自在に設け、前記
レーザー加工装置の軸制御機能を使用して、ノズルの軸
心位置を前記パワーチャックの軸心位置に固定した状態
に維持し、該パワーチャックの軸心位置に固定したノズ
ルの軸心を中心にして前記レーザー加工ヘッドを左また
は右に公転させて前記ノズルのソケットに螺着されたノ
ズルチップを自動交換可能にしたことを特徴とするレー
ザー加工装置。
【請求項２】前記ノズルチップ保持装置のパワーチャ
ックに一方向の回転トルクの伝達を制限するトルクリミ
ッターを設けたことを特徴とする請求項１に記載のレー
ザー加工装置。
【請求項３】３次元レーザー加工装置において、水平
または垂直状態に回動自在のワークホルダを備えたＸ軸
方向に移動可能なワークシャトルをレーザー加工ヘッド
のノズルの下方位置に設け、該ワークシャトルに前記レ
ーザー加工ヘッドのノズル端部に設けたソケットに螺着
可能なノズルチップをクランプまたはアンクランプ自在
の複数パワーチャックを備えたノズルチップ保持装置を
設け、前記複数パワーチャックを前記レーザー加工ヘッ
ドのＸ軸原点の近傍の下方位置に進退自在に設け、前記
レーザー加工装置の軸制御機能を使用して、ノズルの軸
心位置を前記パワーチャックの軸心位置に固定した状態
に維持し、該パワーチャックの軸心位置に固定したノズ
ルの軸心を中心にして前記レーザー加工ヘッドを左また
は右に公転させて前記ノズルのソケットに螺着されたノ
ズルチップを自動交換可能にしたことを特徴とするレー
ザー加工装置のノズルチップの自動交換方法。
【請求項４】前記ノズルチップ保持装置に一方向の回転
トルクの伝達を制限するトルクリミッターを設けたこと
を特徴とする請求項３に記載のレーザー加工装置のノズ
ルチップの自動交換方法。