JPH11314187A - 熱切断加工機用加工ヘッド - Google Patents

熱切断加工機用加工ヘッド

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JPH11314187A
JPH11314187A JP10119253A JP11925398A JPH11314187A JP H11314187 A JPH11314187 A JP H11314187A JP 10119253 A JP10119253 A JP 10119253A JP 11925398 A JP11925398 A JP 11925398A JP H11314187 A JPH11314187 A JP H11314187A
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JP
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processing
processing head
nozzle
electrode
refrigerant
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JP10119253A
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Atsushi Nakamura
淳 中村
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライおよび水の雰囲気中でも使用でき、加
工中にワークとのクリアランスを制御すると共にワーク
の加工熱を冷却除去し温度の安定化を図る。 【解決手段】 加工ヘッド本体3の下部に設けたセンサ
ヘッド9としてのガード電極11内に外側ノズルナット
ホルダ17と内側ノズルナットホルダ13とにより固定
されたノズルナット23にインナーノズル25が螺合さ
れ、このインナーノズル25の外側にアウターノズル4
7が設けられている。前記センサヘッド9内にアウター
ジャケット43とインナージャケット41とで冷媒通路
45が構成され、この冷媒通路45に接線方向より冷媒
が流入する冷媒供給路51を設けた。而して、センサは
ドライおよび水の雰囲気中でも使用でき、倣い機能の向
上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ワークに熱切断
加工を行う際に用いる熱切断加工機用加工ヘッドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱切断加工機として例えばレーザ
加工機に用いられる加工ヘッドは、ワークとのクリアラ
ンスを検出するセンサ機能を持たないもの、又はノズル
がダブル形状で外側を冷却用流体(水、ガスまたは水噴
霧)が流れている形式のものが一般的に採用されてい
る。
【0003】また、倣い機能を備えた加工ヘッドとして
は、例えば、図3に示された構成の加工ヘッドが知られ
ている。すなわち、加工ヘッド101のノズル形状はシ
ングルノズルまたはダブルノズルであり、加工ヘッド1
01の下部にスプーン型をしたリング状のセンサチップ
103が設けられている。この加工ヘッド101は、レ
ーザビーム、アシストガスと同軸で冷却水を噴出する
が、そのノズル自体はセンサ機能を持ち得ず、リング状
センサチップ103が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ加工機に用いられるノズルとして倣い機能を
備えたスプーン型のリング状センサチップ103では、
倣い機能はあるが、その精度(ノズルギャップの調整
等)に問題があり、実用に即さない。また、加工領域の
制限を受け、サン幅に制限が生じ、加工中にこのセンサ
チップ103を退避させなければならないが、実際問題
として退避することができない。
【0005】更に、ワークが三次元的形状の場合には、
衝突の問題があって使用できない。
【0006】したがって、今までの加工ヘッドとして
は、ドライな雰囲気でも水雰囲気中でも静電容量センサ
が影響を受けない類の倣いセンサ付きの加工ヘッドはな
かった。
【0007】この発明の目的は、ドライおよび水の雰囲
気中でも使用でき、加工中にワークとのクリアランスを
制御すると共にワークの加工熱を冷却除去し温度の安定
化を図るようにした熱切断加工機用加工ヘッドを提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明の熱切断加工機用加工ヘッド
は、加工ヘッド本体の先端に着脱可能に設けられ、熱切
断ビームおよび加工補助ガスを通過噴出するための噴出
用穴を有すると共にワークとのクリアランスを検出する
ため第1電極となるインナーノズルと、前記加工ヘッド
本体の先端に前記インナーノズルを囲繞して着脱可能に
設けられ、インナーノズルの外側壁面とで隙間を形成す
ると共に冷媒を噴霧するための噴霧用穴を有したアウタ
ーノズルと、で構成されていることを特徴とするもので
ある。
【0009】したがって、この熱切断加工機用加工ヘッ
ドを用いてワークに熱切断加工を行う際には、ワークと
のクリアランスがインナーノズルとなる第1電極で制御
される。ワークとのクリアランスを一定に制御した状態
で熱切断ビームおよび加工補助ガスがインナーノズルの
先端に有した噴出用穴からワークへ向けて噴出されてワ
ークに熱切断加工が行われる。
【0010】ワークに熱切断加工を行っているときに、
冷媒が隙間を経てアウターノズルに有した噴霧用穴から
ワークへ向けて噴霧されて加工中に発生したワークの加
工熱を冷却除去し温度の安定化が図られる。
【0011】請求項2によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項1の熱切断加工機用加工ヘッドに
おいて、前記加工ヘッド本体の先端部近傍を構成する部
品が、前記インナーノズルの第1電極の指向性を制御す
るための第2電極となりうる構成構造であることを特徴
とするものである。
【0012】したがって、加工ヘッド本体とインナーノ
ズルとの間に第2電極となりうる部品を設けたことによ
り、インナーノズルの第1電極の指向性が向上される。
【0013】請求項3によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項1の熱切断加工機用加工ヘッドに
おいて、前記加工ヘッド本体に熱切断ビームおよび加工
補助ガスを通過させるための空間とは別に、前記隙間に
連通し冷媒を供給するための冷媒通路を設けてなること
を特徴とするものである。
【0014】したがって、加工ヘッド本体に設けられた
冷媒通路に冷媒が送られた後、隙間を経て噴霧用穴から
ワークへ向けて正確かつ確実に噴霧される。
【0015】請求項4によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項2の熱切断加工機用加工ヘッドに
おいて、前記センサヘッドに熱切断ビームおよび加工補
助ガスを通過させるための空間とは別に、前記隙間に連
通し冷媒を供給するための冷媒通路を設けてなることを
特徴とするものである。
【0016】したがって、センサヘッドに設けられた冷
媒通路に冷却が送られた後、隙間を経て噴霧用穴からワ
ークへ向けて正確かつ確実に噴霧される。
【0017】請求項5によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項1,2,3又は4の熱切断加工機
用加工ヘッドにおいて、前記加工ヘッド本体の先端部の
アウターノズル装着部は、電気絶縁材で構成されている
と共に、前記第1電極および第2電極と筐体アースから
装着されるアウターノズルが電気的に絶縁される構造で
あることを特徴とするものである。
【0018】請求項6によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項1,2,3又は4の熱切断加工機
用加工ヘッドにおいて、前記アウターノズルは、少なく
とも加工ヘッド本体又は加工ヘッド本体の先端部近傍を
構成する部品への装着部分が電気絶縁材で構成されてい
ると共に、前記第1電極および第2電極と筐体アースよ
り電気的に絶縁された構造であることを特徴とするもの
である。
【0019】請求項7によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項1,2,3又は4の熱切断加工機
用加工ヘッドにおいて、前記アウターノズルは、電気的
導通性のない非金属により構成されていることを特徴と
するものである。
【0020】したがって、請求項5,6,7の発明では
アウターノズルは第1電極,第2電極および加工ヘッド
本体から絶縁されているので、アウターノズルより第1
電極,第2電極を影響せしめる外乱が入り込まず、第1
電極,第2電極でワークとのクリアランスが正確かつ確
実に制御される。
【0021】請求項8によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項1,2,3,4,5,6又は7の
熱切断加工機用加工ヘッドにおいて、前記インナーノズ
ルは、第1電極となりえるための金属製又は導通性のあ
る表面処理がなされていると共に、先端部分が噴霧され
る冷媒と、熱切断ビームおよび加工補助ガスと干渉しに
くい構成であることを特徴とするものである。
【0022】したがって、インナーノズルが金属製又は
導通性のある表面処理がなされているので、ワークとの
クリアランスを制御する第1電極となり、正確なクリア
ランスが得られる。また、インナーノズルの先端部分が
噴霧される冷媒と熱切断ビームおよび加工補助ガスと干
渉しにくい構成となっているので、冷媒は熱切断ビー
ム、および加工補助ガスと干渉せずにワークへ向けて噴
出されて、加工点すなわち切断カーフに流入するのが防
止されると共に加工中に発生するワークの加工熱が冷却
除去される。
【0023】請求項9によるこの発明の熱切断加工機用
加工ヘッドは、請求項3,4,5,6,7又は8の熱切
断加工機用加工ヘッドにおいて、前記冷媒通路で冷媒を
一定方向に回転しながら前記隙間に供給するために、冷
媒通路に直交した方向より接線状に冷媒を流入する冷媒
供給路を接続せしめてなることを特徴とするものであ
る。
【0024】したがって、冷媒は冷媒供給路より冷媒通
路に直交した方向より接線状に流入されるから、遠心力
により十分均一化されて流れ、さらに隙間を経て噴霧用
穴からワークへ向けて噴出される。而して、加工点すな
わち切断カーフに流入するのが防止されると共に、より
一層ワークに発生した加工熱の冷却除去が行われる。
【0025】請求項10によるこの発明の熱切断加工機
用加工ヘッドは、請求項3,4,5,6,7,8又は9
の熱切断加工機用加工ヘッドにおいて、前記冷媒通路が
円筒形又は円錐形で構成されていることを特徴とするも
のである。
【0026】したがって、冷媒は円筒形又は円錐形の冷
媒通路から回転力により均等に隙間を経て噴霧用穴から
ワークへ向けてスムーズに噴出されて加工中に発生した
加工熱を冷却除去し温度の安定化が図られる。
【0027】請求項11によるこの発明の熱切断加工機
用加工ヘッドは、請求項8,9又は10の熱切断加工機
用加工ヘッドにおいて、前記インナーノズルの先端部分
の外形状が、裾広がりのラッパ形状であることを特徴と
するものである。
【0028】したがって、第1電極としての面もしくは
空間を確保し、よりワークとのクリアランスの検知精度
の向上が図られると共に、冷媒との干渉がより一層防止
される。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。なお、熱切断加工機用加
工ヘッドとしてレーザ加工機用加工ヘッドを対象として
説明するが、この機種に限定するものでない。
【0030】図1および図2を参照するにレーザ加工機
用加工ヘッド1に設けた加工ヘッド本体3にフランジ5
が図示を省略したが締結部材にて一体的に固着されてい
る。
【0031】前記フランジ5に図示省略の絶縁部材を介
して加工ヘッド本体3の先端部近傍を構成する部品とし
てのセンサヘッド9を構成する部材として第2電極とな
るガード電極11が固着されている。このガード電極1
1の内部に内側ノズルナットホルダ13が設けられ、こ
の内側ノズルナットホルダ13の軸中心には熱切断ビー
ムとしてのレーザビームLBおよび加工補助ガス(アシ
ストガス)を通過せしめるための円錘状の空間15が形
成されている。前記内側ノズルナットホルダ13の外側
には外側ノズルナットホルダ17が装着されている。
【0032】そして、前記内側ノズルナットホルダ13
の下部には、絶縁材料で製作された絶縁カラー19を介
し、また外側ノズルナットホルダ17には絶縁材料で製
作された絶縁カップ21を介してノズルナット23が固
定支持されている。このノズルナット23は、インナー
ノズル25のネジ相手となりセンタ電極となるものであ
る。より詳細には、ノズルナット23の下部内側にはネ
ジ部27が形成され、このネジ部27にインナーノズル
25が螺合して固定されるものである。また、ノズルナ
ット23にはケーブル29が連結され、このケーブル2
9はコネクタ31,33に連結され、図1に示したごと
く空間部35内に設けられ、コネクタ37より機外のケ
ーブルに接続されている。なお、符号39は、コネクタ
37をスパッタより保護するカバーである。
【0033】再び図1および図2を参照するに、前記外
側ノズルナットホルダ17の外側にはインナージャケッ
ト41が装着されていて、このインナージャケット41
は非金属製であり、電気的に絶縁する材質で構成されて
いる。また、前記インナージャケット41の外方にはア
ウタージャケット43が装着されていて、このアウター
ジャケット43と前記インナージャケット41との間の
円錘形状の空間に冷媒が流れる冷媒通路45が形成され
ている。この冷媒通路45は円筒形状であっても構わな
い。なお、アウタージャケット43も非金属製であり、
電気的に絶縁する材質(電気絶縁材)で構成されてい
る。
【0034】前記冷媒通路45より前記インナーノズル
25の外側壁面とアウターノズル47との間に形成され
た隙間49を通って冷媒(冷却ガスまたは冷却水)はア
ウターノズル47の先端に有した噴霧用穴47Hから噴
出される。
【0035】前記冷媒通路45へ冷媒を供給するための
構成は、図1に示されているごとく、センサヘッド9で
あるガード電極11に前記冷媒通路45に直交した方向
より冷媒が供給される冷媒供給路51が設けられてい
る。より詳細には、冷媒供給路51は、供給用継手53
と短管55とアウタージャケット43の外周に形成した
流路57とで構成され、流路57は前記冷媒通路45に
対して接線方向より冷媒が供給されるように設けられて
いる。したがって、外部より冷媒供給路51に供給され
た冷媒は、接線方向より冷媒通路45に入り遠心力によ
り十分均一化された流れで噴霧されるので、冷却効果を
上げることができる。
【0036】前記アウターノズル47は、エンジニアリ
ングプラスチックもしくはセラミックス等の非金属で構
成されている。または金属製である場合には加工ヘッド
本体3に装着される部分が電気絶縁材で構成されてい
て、前記ガード電極11またはインナーノズル25およ
び筐体アースから電気的に絶縁され着脱可能に固定され
ている。
【0037】前記インナーノズル25は、図2に示され
ているごとく、レーザビームLBおよび加工補助ガスを
ワークWへ照射せしめる噴出用穴25Hを有していると
共に、先端の外形状59は裾広がりのラッパ形状をな
し、冷媒の流れがアシストガスと干渉しないよう配慮さ
れている。
【0038】つまり、ワークWの加工点すなわち、切断
カーフに冷媒が届かないようにしている。しかも、先端
の外形状59をラッパ形状にすることで電極としての面
(もしくは空間)を確保し、より検知精度の向上を図る
ことができる。
【0039】なお、上述した構成において、アシストガ
スあるいは冷媒の漏れを防ぐため適所に図示省略のシー
ル部材が設けられていると共に、アウタージャケット4
3,ノズルナット23の回り止めとして図示省略のピン
が設けられている。また、符号61はカバーである。
【0040】上述したごとく、水を冷媒として使用して
も、ドライの場合の加工時と同一のセンサ性能を持つこ
とができ、調整の正確化、調整の便利性等倣い機能の向
上を図ることができる。
【0041】上記構成により、この熱切断加工機用加工
ヘッド1を用いてワークWにレーザ加工を行う際には、
ワークWとのクリアランスをインナーノズル25となる
第1電極で一定に制御せしめることができる。ワークW
とのクリアランスを一定に制御した状態で熱切断ビーム
としてのレーザビームおよび加工補助ガスがインナーノ
ズル25の先端に有した噴出用穴25HからワークWへ
向けて噴出されてワークWに良好なレーザ加工を行うこ
とができる。
【0042】ワークWにレーザ加工を行っているとき
に、冷媒ガスが隙間49を経てアウターノズル47に有
した噴霧用穴47HからワークWへ向けて噴霧されて加
工中に発生したワークWの加工熱を冷却除去し温度の安
定化を図ることができる。
【0043】加工ヘッド本体3とインナーノズル25と
の間に第2電極となるセンサヘッド9を設けたことによ
り、インナーノズル25の第1電極の指向性を向上せし
めることができる。
【0044】加工ヘッド本体3に設けられた冷媒通路4
5に冷媒が送られた後、隙間49を経て噴霧用穴47H
からワークWへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧せしめ
ることができる。
【0045】センサヘッド9に設けられた冷媒通路45
に冷却が送られた後、隙間49を経て噴霧用穴47Hか
らワークWへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧せしめる
ことができる。
【0046】アウターノズル47は第1電極25,第2
電極9,加工ヘッド本体3および筐体アースから絶縁さ
れているので、アウターノズル47より第1電極25,
第2電極9を影響せしめる外乱が入り込まず、第1電極
25,第2電極9でワークWとのクリアランスを正確か
つ確実に制御せしめることができる。
【0047】インナーノズル25が金属製又は導通性の
ある表面処理がなされているので、ワークWとのクリア
ランスを制御する第1電極25となり、正確なクリアラ
ンスを得ることができる。また、インナーノズル25の
先端部分が噴霧される冷媒がレーザビームおよび加工補
助ガスと干渉しにくい構成となっているので、冷媒はレ
ーザビーム、および加工補助ガスと干渉せずにワークW
へ向けて噴出されて、加工点すなわち切断カーフに流入
するのを防止することができると共に加工中に発生する
ワークの加工熱を冷却除去せしめることができる。
【0048】冷媒は冷媒供給路51より冷媒通路45に
直交した方向より接線状に流入されるから、遠心力によ
り十分均一化されて流れ、さらに隙間49を経て噴霧用
穴47HからワークWへ向けて噴出される。而して、加
工点すなわち切断カーフに流入するのを防止することが
できると共に、より一層ワークWに発生した加工熱の冷
却除去を行うことができる。
【0049】冷媒は円筒形又は円錐形の冷媒通路45か
ら回転力により均等に隙間49を経て噴霧用穴47Hか
らワークWへ向けてスムーズに噴出されて加工中に発生
した加工熱を冷却除去し温度の安定化を図ることができ
る。
【0050】インナーノズル25の先端の外形状59を
ラッパ形状部としたので、第1電極25としての面もし
くは空間を確保し、よりワークWとのクリアランスの検
知精度の向上を図ることができると共に、冷媒との干渉
をより一層防止せしめることができる。
【0051】また、冷媒は例えば3〜5kg/cm2
圧縮空気と防錆材が混入された水とを混合器で混合し、
導電率2000μs/cm以下もしくはそれに近い値の
ものを使うのが好ましい。
【0052】なお、この発明は前述した発明の実施の形
態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。例えば、冷
媒通過用のインナージャケット41とアウタージャケッ
ト43の壁面に絶縁物質のコーティングをしても良く、
冷媒は直接アウターノズル47に接続し供給しても良
い。更に、インナーノズル25はシングルノズルとした
がダブルノズルでも良い。加工ヘッド本体3内にセンサ
ヘッド9を設けないものであっても対応できるものであ
る。
【0053】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明よ
り理解されるように、請求項1の発明によれば、この熱
切断加工機用加工ヘッドを用いてワークに熱切断加工を
行う際には、ワークとのクリアランスをインナーノズル
となる第1電極で一定に制御せしめることができる。ワ
ークとのクリアランスを一定に制御した状態で熱切断ビ
ームおよび加工補助ガスがインナーノズルの先端に有し
た噴出用穴からワークへ向けて噴出されてワークに良好
な熱切断加工を行うことができる。
【0054】ワークに熱切断加工を行っているときに、
冷媒が隙間を経てアウターノズルに有した噴霧用穴から
ワークへ向けて噴霧されて加工中に発生したワークの加
工熱を冷却除去し温度の安定化を図ることができる。
【0055】請求項2の発明によれば、加工ヘッド本体
とインナーノズルとの間に第2電極となるセンサヘッド
を設けたことにより、インナーノズルの第1電極の指向
性を向上せしめることができる。
【0056】請求項3の発明によれば、加工ヘッド本体
に設けられた冷媒通路に冷媒が送られた後、隙間を経て
噴霧用穴からワークへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧
せしめることができる。
【0057】請求項4の発明によれば、センサヘッドに
設けられた冷媒通路に冷却が送られた後、隙間を経て噴
霧用穴からワークへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧せ
しめることができる。
【0058】請求項5,6,7の発明によれば、アウタ
ーノズルは第1電極,第2電極および加工ヘッド本体か
ら絶縁されているので、アウターノズルより第1電極,
第2電極を影響せしめる外乱が入り込まず、第1電極,
第2電極でワークとのクリアランスを正確かつ確実に制
御せしめることができる。
【0059】請求項8の発明によれば、インナーノズル
が金属製又は導通性のある表面処理がなされているの
で、ワークとのクリアランスを制御する第1電極とな
り、正確なクリアランスを得ることができる。また、イ
ンナーノズルの先端部分が噴霧される冷媒が熱切断ビー
ムおよび加工補助ガスと干渉しにくい構成となっている
ので、冷媒は熱切断ビーム、および加工補助ガスと干渉
せずにワークへ向けて噴出されて、加工点すなわち切断
カーフに流入するのを防止することができる共に加工中
に発生するワークの加工熱を冷却除去せしめることがで
きる。
【0060】請求項9の発明によれば、冷媒は冷媒供給
路より冷媒通路に直交した方向より接線状に流入される
から、遠心力により十分均一化されて流れ、さらに隙間
を経て噴霧用穴からワークへ向けて噴出される。而し
て、加工点すなわち切断カーフに流入するのを防止する
ことができると共に、より一層ワークに発生した加工熱
の冷却除去を行うことができる。
【0061】請求項10の発明によれば、冷媒は円筒形
又は円錐形の冷媒通路から回転力により均等に隙間を経
て噴霧用穴からワークへ向けてスムーズに噴出されて加
工中に発生した加工熱を冷却除去し温度の安定化を図る
ことができる。
【0062】請求項11の発明によれば、第1電極とし
ての面もしくは空間を確保し、よりワークとのクリアラ
ンスの検知精度の向上が図られると共に、冷媒との干渉
をより一層防止せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の主要部を示し、センサヘッドの断面
図である。
【図2】図1における異なった部分を示す断面図であ
る。
【図3】従来例を示し、スプーン型倣いセンサを備えた
加工ヘッドの断面説明図である。
【符号の説明】
1 レーザ加工機用加工ヘッド(熱切断加工機用加工ヘ
ッド) 3 加工ヘッド本体 9 センサヘッド 11 ガード電極 13 内側ノズルナットホルダ 15 空間 17 外側ノズルナットホルダ 23 ノズルナット 25 インナーノズル 25H 噴出用穴 41 インナージャケット 43 アウタージャケット 45 冷媒通路 47 アウターノズル 47H 噴霧用穴 49 冷媒噴霧通路 51 冷媒供給路 59 ラッパ状部 LB レーザビーム(熱切断ビーム)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年4月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 熱切断加工機用加工ヘッド
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ワークに熱切断
加工を行う際に用いる熱切断加工機用加工ヘッドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱切断加工機として例えばレーザ
加工機に用いられる加工ヘッドは、ワークとのクリアラ
ンスを検出するセンサ機能を持たないもの、又はノズル
がダブル形状で外側を冷却用流体(水、ガスまたは水噴
霧)が流れている形式のものが一般的に採用されてい
る。
【0003】また、倣い機能を備えた加工ヘッドとして
は、例えば、図3に示された構成の加工ヘッドが知られ
ている。すなわち、加工ヘッド101のノズル形状はシ
ングルノズルまたはダブルノズルであり、加工ヘッド1
01の下部にスプーン型をしたリング状のセンサチップ
103が設けられている。この加工ヘッド101は、レ
ーザビーム、アシストガスと同軸で冷却水を噴出する
が、そのノズル自体はセンサ機能を持ち得ず、リング状
センサチップ103が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ加工機に用いられるノズルとして倣い機能を
備えたスプーン型のリング状センサチップ103では、
倣い機能はあるが、その精度(ノズルギャップの調整
等)に問題があり、実用に即さない。また、加工領域の
制限を受け、サン幅に制限が生じ、加工中にこのセンサ
チップ103を退避させなければならないが、実際問題
として退避することができない。
【0005】更に、ワークが三次元的形状の場合には、
衝突の問題があって使用できない。
【0006】したがって、今までの加工ヘッドとして
は、ドライな雰囲気でも水雰囲気中でも静電容量センサ
が影響を受けない類の倣いセンサ付きの加工ヘッドはな
かった。
【0007】この発明の目的は、ドライおよび水の雰囲
気中でも使用でき、加工中にワークとのクリアランスを
制御すると共にワークの加工熱を冷却除去し温度の安定
化を図るようにした熱切断加工機用加工ヘッドを提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明の熱切断加工機用加工ヘッド
は、加工ヘッド本体の先端に着脱可能に設けられ、熱切
断ビームおよび加工補助ガスを通過噴出するための噴出
用穴を有すると共にワークとのクリアランスを検出する
ため第1電極となるインナーノズルと、前記加工ヘッド
本体の先端に前記インナーノズルを囲繞して着脱可能に
設けられ、インナーノズルの外側壁面とで隙間を形成す
ると共に冷媒を噴霧するための噴霧用穴を有したアウタ
ーノズルとを備え、前記インナーノズルの先端部の外形
状が裾広がりのラッパ形状の構成である。
【0009】したがって、この熱切断加工機用加工ヘッ
ドを用いてワークに熱切断加工を行う際には、ワークと
のクリアランスがインナーノズルとなる第1電極で制御
される。ワークとのクリアランスを一定に制御した状態
で熱切断ビームおよび加工補助ガスがインナーノズルの
先端に有した噴出用穴からワークへ向けて噴出されてワ
ークに熱切断加工が行われる。
【0010】ワークに熱切断加工を行っているときに、
冷媒が隙間を経てアウターノズルに有した噴霧用穴から
ワークへ向けて噴霧されて加工中に発生したワークの加
工熱を冷却除去し温度の安定化が図られる。
【0011】また、第1電極としての面もしくは空間を
確保し、よりワークとのクリアランスの検知精度の向上
が図られると共に、冷媒との干渉がより一層防止され
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。なお、熱切断加工機用加
工ヘッドとしてレーザ加工機用加工ヘッドを対象として
説明するが、この機種に限定するものでない。
【0013】図1および図2を参照するにレーザ加工機
用加工ヘッド1に設けた加工ヘッド本体3にフランジ5
が図示を省略したが締結部材にて一体的に固着されてい
る。
【0014】前記フランジ5に図示省略の絶縁部材を介
して加工ヘッド本体3の先端部近傍を構成する部品とし
てのセンサヘッド9を構成する部材として第2電極とな
るガード電極11が固着されている。このガード電極1
1の内部に内側ノズルナットホルダ13が設けられ、こ
の内側ノズルナットホルダ13の軸中心には熱切断ビー
ムとしてのレーザビームLBおよび加工補助ガス(アシ
ストガス)を通過せしめるための円錘状の空間15が形
成されている。前記内側ノズルナットホルダ13の外側
には外側ノズルナットホルダ17が装着されている。
【0015】そして、前記内側ノズルナットホルダ13
の下部には、絶縁材料で製作された絶縁カラー19を介
し、また外側ノズルナットホルダ17には絶縁材料で製
作された絶縁カップ21を介してノズルナット23が固
定支持されている。このノズルナット23は、インナー
ノズル25のネジ相手となりセンタ電極となるものであ
る。より詳細には、ノズルナット23の下部内側にはネ
ジ部27が形成され、このネジ部27にインナーノズル
25が螺合して固定されるものである。また、ノズルナ
ット23にはケーブル29が連結され、このケーブル2
9はコネクタ31,33に連結され、図1に示したごと
く空間部35内に設けられ、コネクタ37より機外のケ
ーブルに接続されている。なお、符号39は、コネクタ
37をスパッタより保護するカバーである。
【0016】再び図1および図2を参照するに、前記外
側ノズルナットホルダ17の外側にはインナージャケッ
ト41が装着されていて、このインナージャケット41
は非金属製であり、電気的に絶縁する材質で構成されて
いる。また、前記インナージャケット41の外方にはア
ウタージャケット43が装着されていて、このアウター
ジャケット43と前記インナージャケット41との間の
円錘形状の空間に冷媒が流れる冷媒通路45が形成され
ている。この冷媒通路45は円筒形状であっても構わな
い。なお、アウタージャケット43も非金属製であり、
電気的に絶縁する材質(電気絶縁材)で構成されてい
る。
【0017】前記冷媒通路45より前記インナーノズル
25の外側壁面とアウターノズル47との間に形成され
た隙間49を通って冷媒(冷却ガスまたは冷却水)はア
ウターノズル47の先端に有した噴霧用穴47Hから噴
出される。
【0018】前記冷媒通路45へ冷媒を供給するための
構成は、図1に示されているごとく、センサヘッド9で
あるガード電極11に前記冷媒通路45に直交した方向
より冷媒が供給される冷媒供給路51が設けられてい
る。より詳細には、冷媒供給路51は、供給用継手53
と短管55とアウタージャケット43の外周に形成した
流路57とで構成され、流路57は前記冷媒通路45に
対して接線方向より冷媒が供給されるように設けられて
いる。したがって、外部より冷媒供給路51に供給され
た冷媒は、接線方向より冷媒通路45に入り遠心力によ
り十分均一化された流れで噴霧されるので、冷却効果を
上げることができる。
【0019】前記アウターノズル47は、エンジニアリ
ングプラスチックもしくはセラミックス等の非金属で構
成されている。または金属製である場合には加工ヘッド
本体3に装着される部分が電気絶縁材で構成されてい
て、前記ガード電極11またはインナーノズル25およ
び筐体アースから電気的に絶縁され着脱可能に固定され
ている。
【0020】前記インナーノズル25は、図2に示され
ているごとく、レーザビームLBおよび加工補助ガスを
ワークWへ照射せしめる噴出用穴25Hを有していると
共に、先端の外形状59は裾広がりのラッパ形状をな
し、冷媒の流れがアシストガスと干渉しないよう配慮さ
れている。さらに、インナーノズル25のラッパ形状部
分は、図1,図2より明らかなようにアウターノズル4
7の噴霧用穴47Hから突出してある。
【0021】つまり、ワークWの加工点すなわち、切断
カーフに冷媒が届かないようにしている。しかも、先端
の外形状59をラッパ形状にすることで電極としての面
(もしくは空間)を確保し、より検知精度の向上を図る
ことができる。
【0022】なお、上述した構成において、アシストガ
スあるいは冷媒の漏れを防ぐため適所に図示省略のシー
ル部材が設けられていると共に、アウタージャケット4
3,ノズルナット23の回り止めとして図示省略のピン
が設けられている。また、符号61はカバーである。
【0023】上述したごとく、水を冷媒として使用して
も、ドライの場合の加工時と同一のセンサ性能を持つこ
とができ、調整の正確化、調整の便利性等倣い機能の向
上を図ることができる。
【0024】上記構成により、この熱切断加工機用加工
ヘッド1を用いてワークWにレーザ加工を行う際には、
ワークWとのクリアランスをインナーノズル25となる
第1電極で一定に制御せしめることができる。ワークW
とのクリアランスを一定に制御した状態で熱切断ビーム
としてのレーザビームおよび加工補助ガスがインナーノ
ズル25の先端に有した噴出用穴25HからワークWへ
向けて噴出されてワークWに良好なレーザ加工を行うこ
とができる。
【0025】ワークWにレーザ加工を行っているとき
に、冷媒が隙間49を経てアウターノズル47に有した
噴霧用穴47HからワークWへ向けて噴霧されて加工中
に発生したワークWの加工熱を冷却除去し温度の安定化
を図ることができる。
【0026】加工ヘッド本体3とインナーノズル25と
の間に第2電極となるセンサヘッド9を設けたことによ
り、インナーノズル25の第1電極の指向性を向上せし
めることができる。
【0027】加工ヘッド本体3に設けられた冷媒通路4
5に冷媒が送られた後、隙間49を経て噴霧用穴47H
からワークWへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧せしめ
ることができる。
【0028】センサヘッド9に設けられた冷媒通路45
に冷媒が送られた後、隙間49を経て噴霧用穴47Hか
らワークWへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧せしめる
ことができる。
【0029】アウターノズル47は第1電極25,第2
電極11,加工ヘッド本体3および筐体アースから絶縁
されているので、アウターノズル47より第1電極2
5,第2電極11を影響せしめる外乱が入り込まず、第
1電極25,第2電極11でワークWとのクリアランス
を正確かつ確実に制御せしめることができる。
【0030】インナーノズル25が金属製又は導通性の
ある表面処理がなされているので、ワークWとのクリア
ランスを制御する第1電極25となり、正確なクリアラ
ンスを得ることができる。また、インナーノズル25の
先端部分が噴霧される冷媒がレーザビームおよび加工補
助ガスと干渉しにくい構成となっているので、冷媒はレ
ーザビーム、および加工補助ガスと干渉せずにワークW
へ向けて噴出されて、加工点すなわち切断カーフに流入
するのを防止することができると共に加工中に発生する
ワークの加工熱を冷却除去せしめることができる。
【0031】冷媒は冷媒供給路51より冷媒通路45に
直交した方向より接線状に流入されるから、遠心力によ
り十分均一化されて流れ、さらに隙間49を経て噴霧用
穴47HからワークWへ向けて噴出される。而して、加
工点すなわち切断カーフに流入するのを防止することが
できると共に、より一層ワークWに発生した加工熱の冷
却除去を行うことができる。
【0032】冷媒は円筒形又は円錐形の冷媒通路45か
ら回転力により均等に隙間49を経て噴霧用穴47Hか
らワークWへ向けてスムーズに噴出されて加工中に発生
した加工熱を冷却除去し温度の安定化を図ることができ
る。
【0033】インナーノズル25の先端の外形状59を
ラッパ形状部としたので、第1電極25としての面もし
くは空間を確保し、よりワークWとのクリアランスの検
知精度の向上を図ることができると共に、冷媒との干渉
をより一層防止せしめることができる。
【0034】また、冷媒は例えば3〜5kg/cm2
圧縮空気と防錆材が混入された水とを混合器で混合し、
導電率2000μs/cm以下もしくはそれに近い値の
ものを使うのが好ましい。
【0035】なお、この発明は前述した発明の実施の形
態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。例えば、冷
媒通過用のインナージャケット41とアウタージャケッ
ト43の壁面に絶縁物質のコーティングをしても良く、
冷媒は直接アウターノズル47に接続し供給しても良
い。更に、インナーノズル25はシングルノズルとした
がダブルノズルでも良い。加工ヘッド本体3内にセンサ
ヘッド9を設けないものであっても対応できるものであ
る。
【0036】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明よ
り理解されるように、請求項1の発明によれば、この熱
切断加工機用加工ヘッドを用いてワークに熱切断加工を
行う際には、ワークとのクリアランスをインナーノズル
となる第1電極で一定に制御せしめることができる。ワ
ークとのクリアランスを一定に制御した状態で熱切断ビ
ームおよび加工補助ガスがインナーノズルの先端に有し
た噴出用穴からワークへ向けて噴出されてワークに良好
な熱切断加工を行うことができる。
【0037】ワークに熱切断加工を行っているときに、
冷媒が隙間を経てアウターノズルに有した噴霧用穴から
ワークへ向けて噴霧されて加工中に発生したワークの加
工熱を冷却除去し温度の安定化を図ることができる。
【0038】また、第1電極としての面もしくは空間を
確保し、よりワークとのクリアランスの検知精度の向上
が図られると共に、冷媒との干渉をより一層防止せしめ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の主要部を示し、センサヘッドの断面
図である。
【図2】図1における異なった部分を示す断面図であ
る。
【図3】従来例を示し、スプーン型倣いセンサを備えた
加工ヘッドの断面説明図である。
【符号の説明】 1 レーザ加工機用加工ヘッド(熱切断加工機用加工ヘ
ッド) 3 加工ヘッド本体 9 センサヘッド 11 ガード電極 13 内側ノズルナットホルダ 15 空間 17 外側ノズルナットホルダ 23 ノズルナット 25 インナーノズル 25H 噴出用穴 41 インナージャケット 43 アウタージャケット 45 冷媒通路 47 アウターノズル 47H 噴霧用穴 49 冷媒噴霧通路 51 冷媒供給路 59 ラッパ状部 LB レーザビーム(熱切断ビーム) ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年8月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 熱切断加工機用加工ヘッド
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ワークに熱切断
加工を行う際に用いる熱切断加工機用加工ヘッドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱切断加工機として例えばレーザ
加工機に用いられる加工ヘッドは、ワークとのクリアラ
ンスを検出するセンサ機能を持たないもの、又はノズル
がダブル形状で外側を冷却用流体(水、ガスまたは水噴
霧)が流れている形式のものが一般的に採用されてい
る。
【0003】また、倣い機能を備えた加工ヘッドとして
は、例えば、図3に示された構成の加工ヘッドが知られ
ている。すなわち、加工ヘッド101のノズル形状はシ
ングルノズルまたはダブルノズルであり、加工ヘッド1
01の下部にスプーン型をしたリング状のセンサチップ
103が設けられている。この加工ヘッド101は、レ
ーザビーム、アシストガスと同軸で冷却水を噴出する
が、そのノズル自体はセンサ機能を持ち得ず、リング状
センサチップ103が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ加工機に用いられるノズルとして倣い機能を
備えたスプーン型のリング状センサチップ103では、
倣い機能はあるが、その精度(ノズルギャップの調整
等)に問題があり、実用に即さない。また、加工領域の
制限を受け、サン幅に制限が生じ、加工中にこのセンサ
チップ103を退避させなければならないが、実際問題
として退避することができない。
【0005】更に、ワークが三次元的形状の場合には、
衝突の問題があって使用できない。
【0006】したがって、今までの加工ヘッドとして
は、ドライな雰囲気でも水雰囲気中でも静電容量センサ
が影響を受けない類の倣いセンサ付きの加工ヘッドはな
かった。
【0007】この発明の目的は、ドライおよび水の雰囲
気中でも使用でき、加工中にワークとのクリアランスを
制御すると共にワークの加工熱を冷却除去し温度の安定
化を図るようにした熱切断加工機用加工ヘッドを提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述のごとき問題に鑑み
て、本発明は、加工ヘッド本体の先端に着脱可能に設け
られ、熱切断ビームおよび加工補助ガスを通過噴出する
ための噴出用穴を有すると共にワークとのクリアランス
を検出するため第1電極となるインナーノズルと、前記
加工ヘッド本体の先端に前記インナーノズルを囲繞して
着脱可能に設けられ、インナーノズルの外側壁面とで隙
間を形成すると共に冷媒を噴霧するための噴霧用穴を有
したアウターノズルとを備え、前記インナーノズルは、
下側が小径となるテーパ部の下部に形成したくびれ部の
下側先端部の外形状が、末広がりのラッパ形状であり、
このくびれ部分及びラッパ形状部分は、アウターノズル
の噴霧用穴から突出した構成である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。なお、熱切断加工機用加
工ヘッドとしてレーザ加工機用加工ヘッドを対象として
説明するが、この機種に限定するものでない。
【0010】図1および図2を参照するにレーザ加工機
用加工ヘッド1に設けた加工ヘッド本体3にフランジ5
が図示を省略したが締結部材にて一体的に固着されてい
る。
【0011】前記フランジ5に図示省略の絶縁部材を介
して加工ヘッド本体3の先端部近傍を構成する部品とし
てのセンサヘッド9を構成する部材として第2電極とな
るガード電極11が固着されている。このガード電極1
1の内部に内側ノズルナットホルダ13が設けられ、こ
の内側ノズルナットホルダ13の軸中心には熱切断ビー
ムとしてのレーザビームLBおよび加工補助ガス(アシ
ストガス)を通過せしめるための円錘状の空間15が形
成されている。前記内側ノズルナットホルダ13の外側
には外側ノズルナットホルダ17が装着されている。
【0012】そして、前記内側ノズルナットホルダ13
の下部には、絶縁材料で製作された絶縁カラー19を介
し、また外側ノズルナットホルダ17には絶縁材料で製
作された絶縁カップ21を介してノズルナット23が固
定支持されている。このノズルナット23は、インナー
ノズル25のネジ相手となりセンタ電極となるものであ
る。より詳細には、ノズルナット23の下部内側にはネ
ジ部27が形成され、このネジ部27にインナーノズル
25が螺合して固定されるものである。また、ノズルナ
ット23にはケーブル29が連結され、このケーブル2
9はコネクタ31,33に連結され、図1に示したごと
く空間部35内に設けられ、コネクタ37より機外のケ
ーブルに接続されている。なお、符号39は、コネクタ
37をスパッタより保護するカバーである。
【0013】再び図1および図2を参照するに、前記外
側ノズルナットホルダ17の外側にはインナージャケッ
ト41が装着されていて、このインナージャケット41
は非金属製であり、電気的に絶縁する材質で構成されて
いる。また、前記インナージャケット41の外方にはア
ウタージャケット43が装着されていて、このアウター
ジャケット43と前記インナージャケット41との間の
円錘形状の空間に冷媒が流れる冷媒通路45が形成され
ている。この冷媒通路45は円筒形状であっても構わな
い。なお、アウタージャケット43も非金属製であり、
電気的に絶縁する材質(電気絶縁材)で構成されてい
る。
【0014】前記冷媒通路45より前記インナーノズル
25の外側壁面とアウターノズル47との間に形成され
た隙間49を通って冷媒(冷却ガスまたは冷却水)はア
ウターノズル47の先端に有した噴霧用穴47Hから噴
出される。
【0015】前記冷媒通路45へ冷媒を供給するための
構成は、図1に示されているごとく、センサヘッド9で
あるガード電極11に前記冷媒通路45に直交した方向
より冷媒が供給される冷媒供給路51が設けられてい
る。より詳細には、冷媒供給路51は、供給用継手53
と短管55とアウタージャケット43の外周に形成した
流路57とで構成され、流路57は前記冷媒通路45に
対して接線方向より冷媒が供給されるように設けられて
いる。したがって、外部より冷媒供給路51に供給され
た冷媒は、接線方向より冷媒通路45に入り遠心力によ
り十分均一化された流れで噴霧されるので、冷却効果を
上げることができる。
【0016】前記アウターノズル47は、エンジニアリ
ングプラスチックもしくはセラミックス等の非金属で構
成されている。または金属製である場合には加工ヘッド
本体3に装着される部分が電気絶縁材で構成されてい
て、前記ガード電極11またはインナーノズル25およ
び筐体アースから電気的に絶縁され着脱可能に固定され
ている。
【0017】前記インナーノズル25は、図2に示され
ているごとく、レーザビームLBおよび加工補助ガスを
ワークWへ照射せしめる噴出用穴25Hを有していると
共に、先端の外形状59は末広がりのラッパ形状をな
し、冷媒の流れがアシストガスと干渉しないよう配慮さ
れている。より詳細にはインナーノズル25の外形は、
図1,図2より明らかなように、下側が小径となるテー
パ部に形成してあり、このテーパ部の下部に形成したく
びれ部の下側に前記ラッパ形状部分を備えた構成であっ
て、このくびれ部分とラッパ形状部分は、図1,図2よ
り明らかなようにアウターノズル47の噴霧用穴47H
から突出してある。
【0018】つまり、ワークWの加工点すなわち、切断
カーフに冷媒が届かないようにしている。しかも、先端
の外形状59をラッパ形状にすることで電極としての面
(もしくは空間)を確保し、より検知精度の向上を図る
ことができる。
【0019】なお、上述した構成において、アシストガ
スあるいは冷媒の漏れを防ぐため適所に図示省略のシー
ル部材が設けられていると共に、アウタージャケット4
3,ノズルナット23の回り止めとして図示省略のピン
が設けられている。また、符号61はカバーである。
【0020】上述したごとく、水を冷媒として使用して
も、ドライの場合の加工時と同一のセンサ性能を持つこ
とができ、調整の正確化、調整の便利性等倣い機能の向
上を図ることができる。
【0021】上記構成により、この熱切断加工機用加工
ヘッド1を用いてワークWにレーザ加工を行う際には、
ワークWとのクリアランスをインナーノズル25となる
第1電極で一定に制御せしめることができる。ワークW
とのクリアランスを一定に制御した状態で熱切断ビーム
としてのレーザビームおよび加工補助ガスがインナーノ
ズル25の先端に有した噴出用穴25HからワークWへ
向けて噴出されてワークWに良好なレーザ加工を行うこ
とができる。
【0022】ワークWにレーザ加工を行っているとき
に、冷媒が隙間49を経てアウターノズル47に有した
噴霧用穴47HからワークWへ向けて噴霧されて加工中
に発生したワークWの加工熱を冷却除去し温度の安定化
を図ることができる。
【0023】加工ヘッド本体3とインナーノズル25と
の間に第2電極となるセンサヘッド9を設けたことによ
り、インナーノズル25の第1電極の指向性を向上せし
めることができる。
【0024】加工ヘッド本体3に設けられた冷媒通路4
5に冷媒が送られた後、隙間49を経て噴霧用穴47H
からワークWへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧せしめ
ることができる。
【0025】センサヘッド9に設けられた冷媒通路45
に冷媒が送られた後、隙間49を経て噴霧用穴47Hか
らワークWへ向けて冷媒を正確かつ確実に噴霧せしめる
ことができる。
【0026】アウターノズル47は第1電極25,第2
電極11,加工ヘッド本体3および筐体アースから絶縁
されているので、アウターノズル47より第1電極2
5,第2電極11を影響せしめる外乱が入り込まず、第
1電極25,第2電極11でワークWとのクリアランス
を正確かつ確実に制御せしめることができる。
【0027】インナーノズル25が金属製又は導通性の
ある表面処理がなされているので、ワークWとのクリア
ランスを制御する第1電極25となり、正確なクリアラ
ンスを得ることができる。また、インナーノズル25の
先端部分が噴霧される冷媒がレーザビームおよび加工補
助ガスと干渉しにくい構成となっているので、冷媒はレ
ーザビーム、および加工補助ガスと干渉せずにワークW
へ向けて噴出されて、加工点すなわち切断カーフに流入
するのを防止することができると共に加工中に発生する
ワークの加工熱を冷却除去せしめることができる。
【0028】冷媒は冷媒供給路51より冷媒通路45に
直交した方向より接線状に流入されるから、遠心力によ
り十分均一化されて流れ、さらに隙間49を経て噴霧用
穴47HからワークWへ向けて噴出される。而して、加
工点すなわち切断カーフに流入するのを防止することが
できると共に、より一層ワークWに発生した加工熱の冷
却除去を行うことができる。
【0029】冷媒は円筒形又は円錐形の冷媒通路45か
ら回転力により均等に隙間49を経て噴霧用穴47Hか
らワークWへ向けてスムーズに噴出されて加工中に発生
した加工熱を冷却除去し温度の安定化を図ることができ
る。
【0030】インナーノズル25の先端の外形状59を
ラッパ形状部としたので、第1電極25としての面もし
くは空間を確保し、よりワークWとのクリアランスの検
知精度の向上を図ることができると共に、冷媒との干渉
をより一層防止せしめることができる。
【0031】また、冷媒は例えば3〜5kg/cm2
圧縮空気と防錆材が混入された水とを混合器で混合し、
導電率2000μs/cm以下もしくはそれに近い値の
ものを使うのが好ましい。
【0032】なお、この発明は前述した発明の実施の形
態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。例えば、冷
媒通過用のインナージャケット41とアウタージャケッ
ト43の壁面に絶縁物質のコーティングをしても良く、
冷媒は直接アウターノズル47に接続し供給しても良
い。更に、インナーノズル25はシングルノズルとした
がダブルノズルでも良い。加工ヘッド本体3内にセンサ
ヘッド9を設けないものであっても対応できるものであ
る。
【0033】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明よ
り理解されるように、本発明によれば、この熱切断加工
機用加工ヘッドを用いてワークに熱切断加工を行う際に
は、ワークとのクリアランスをインナーノズルとなる第
1電極で一定に制御せしめることができる。ワークとの
クリアランスを一定に制御した状態で熱切断ビームおよ
び加工補助ガスがインナーノズルの先端に有した噴出用
穴からワークへ向けて噴出されてワークに良好な熱切断
加工を行うことができる。
【0034】ワークに熱切断加工を行っているときに、
冷媒が隙間を経てアウターノズルに有した噴霧用穴から
ワークへ向けて噴霧されて加工中に発生したワークの加
工熱を冷却除去し温度の安定化を図ることができる。
【0035】また、第1電極としての面もしくは空間を
確保し、よりワークとのクリアランスの検知精度の向上
が図られると共に、冷媒との干渉をより一層防止せしめ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の主要部を示し、センサヘッドの断面
図である。
【図2】図1における異なった部分を示す断面図であ
る。
【図3】従来例を示し、スプーン型倣いセンサを備えた
加工ヘッドの断面説明図である。
【符号の説明】 1 レーザ加工機用加工ヘッド(熱切断加工機用加工ヘ
ッド) 3 加工ヘッド本体 9 センサヘッド 11 ガード電極 13 内側ノズルナットホルダ 15 空間 17 外側ノズルナットホルダ 23 ノズルナット 25 インナーノズル 25H 噴出用穴 41 インナージャケット 43 アウタージャケット 45 冷媒通路 47 アウターノズル 47H 噴霧用穴 49 冷媒噴霧通路 51 冷媒供給路 59 ラッパ状部 LB レーザビーム(熱切断ビーム)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工ヘッド本体の先端に着脱可能に設け
    られ、熱切断ビームおよび加工補助ガスを通過噴出する
    ための噴出用穴を有すると共にワークとのクリアランス
    を検出するため第1電極となるインナーノズルと、前記
    加工ヘッド本体の先端に前記インナーノズルを囲繞して
    着脱可能に設けられ、インナーノズルの外側壁面とで隙
    間を形成すると共に冷媒を噴霧するための噴霧用穴を有
    したアウターノズルと、で構成されていることを特徴と
    する熱切断加工機用加工ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記加工ヘッド本体の先端部近傍を構成
    する部品が、前記インナーノズルの第1電極の指向性を
    制御するための第2電極となりうる構成構造であること
    を特徴とする請求項1記載の熱切断加工機用加工ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 前記加工ヘッド本体に熱切断ビームおよ
    び加工補助ガスを通過させるための空間とは別に、前記
    隙間に連通し冷媒を供給するための冷媒通路を設けてな
    ることを特徴とする請求項1記載の熱切断加工機用加工
    ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記加工ヘッド本体の先端部近傍を構成
    する部品に熱切断ビームおよび加工補助ガスを通過させ
    るための空間とは別に、前記隙間に連通し冷媒を供給す
    るための冷媒通路を設けてなることを特徴とする請求項
    2記載の熱切断加工機用加工ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記加工ヘッド本体の先端部のアウター
    ノズル装着部は、電気絶縁材で構成されていると共に、
    前記第1電極および第2電極と筐体アースから装着され
    るアウターノズルが電気的に絶縁される構造であること
    を特徴とする請求項1,2,3又は4記載の熱切断加工
    機用加工ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記アウターノズルは、少なくとも加工
    ヘッド本体又は加工ヘッド本体の先端部近傍を構成する
    部品への装着部分が電気絶縁材で構成されていると共
    に、前記第1電極および第2電極と筐体アースより電気
    的に絶縁された構造であることを特徴とする請求項1,
    2,3又は4記載の熱切断加工機用加工ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記アウターノズルは、電気的導通性の
    ない非金属により構成されていることを特徴とする請求
    項1,2,3又は4記載の熱切断加工機用加工ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記インナーノズルは、第1電極となり
    えるための金属製又は導通性のある表面処理がなされて
    いると共に、先端部分が噴霧される冷媒と、熱切断ビー
    ムおよび加工補助ガスと干渉しにくい構成であることを
    特徴とする請求項1,2,3,4,5,6又は7記載の
    熱切断加工機用加工ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記冷媒通路で冷媒を一定方向に回転し
    ながら前記隙間に供給するために、冷媒通路に直交した
    方向より接線状に冷媒を流入する冷媒供給路を接続せし
    めてなることを特徴とする請求項3,4,5,6,7又
    は8記載の熱切断加工機用加工ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記冷媒通路が円筒形又は円錐形で構
    成されていることを特徴とする請求項3,4,5,6,
    7,8又は9記載の熱切断加工機用加工ヘッド。
  11. 【請求項11】 前記インナーノズルの先端部分の外形
    状が、裾広がりのラッパ形状であることを特徴とする請
    求項8,9又は10記載の熱切断加工機用加工ヘッド。
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