JPH0244953Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ノズル先端とワーク間の距離をセン
サによつて検出し、その距離を一定に保つように
ノズル高さを移動調整するレーザ加工機のノズル
移動装置に関する。

従来の技術 レーザ加工においては、一般的にワークに対す
るレーザ光の焦点位置を一定に保つことが必要で
ある。

このため、従来からノズル先端或はその付近に
取付けたセンサによつてノズル先端とワーク間の
距離を検出し、この距離が一定となるように、レ
ンズを一体に保持したノズルを上下移動し、ワー
ク表面にレーザ光の焦点位置を合わせる方法がと
られたきた。

このとき、ワークの形状によつて連続的に高低
が変化するワーク表面に対応するためには速かに
ノズルを移動させる必要が生じる。しかしなが
ら、従来の方法ではレンズの移動のための駆動源
としてサーボモータを使用しており、モータのロ
ータイナーシヤ、加減速時定数、またモータと連
結する駆動部材のイナーシヤ等により、センサの
信号が出てから実際にノズルが動くまでに時間が
かかり、非常に応答性が悪かつた。このため、ノ
ズルの動きに時間的なずれが生じ、加工上問題点
を有していた。

考案の目的およびその解決手段 ここに、本考案の目的は、センサの信号からノ
ズルが動くまでの時間を要せず、レンズの動きに
時間のずれを生じることのない優れた応答性を有
する装置を提供することにある。

このために、本考案はノズル移動に駆動源とし
て永久磁石とコイルで形成される磁気回路を用い
たものである。

考案の構成 以下、本考案装置の構成を図に基づき具体的に
説明する。

１はプログラム指令等により上下動するホルダ
ー本体で、２はこのホルダー本体１に対し光軸に
沿つて上下動自在に保持されたノズルホルダーで
ある。上記ホルダー本体１の内部に、レーザ光の
光路を囲むようにして断面逆Ｌ字形リング状の鉄
芯３およびこの鉄芯３と向きあうように断面Ｌ字
形リング状の永久磁石４がそれぞれ固定されてい
る。そして、上記ノズルホルダー２上端に取り付
けたコイル５と上記永久磁石４および鉄芯３とで
図中破線で示す磁気回路６が形成されている。な
お、上記ホルダー本体１は磁気もれ防止のため非
磁性体で形成されている。

ノズルホルダー２は絶縁体よりなり、内部に集
光レンズ７を一体に保持し、先端には静電容量セ
ンサ８を兼用したノズル９が取り付けられてい
る。

このノズルホルダー２はホルダー本体１内に取
付けられた上下２枚のフラツパー１０，１０によ
つて上下動自在にかつ弾発的に支持されている。
このフラツパー１０は例えば断面波形のリング状
に形成され、その外縁部をホルダー本体１に内縁
部をノズルホルダー２にそれぞれ止着している。

そして、このノズルホルダー２上端に取付けら
れた上記コイル５が磁気回路６内に挿入され、上
記静電容量センサ８からの検出信号は容量検出器
１１、DCアンプ１２を通つて、ホルダー本体１
に取り付けたプラグ１３およびリード線１４を介
してコイル５に流れ込み、この電流値に応じてホ
ルダー２が上下移動されるようになつている。

また、ノズルホルダー２の外周部にフランジ状
の係止部２ａが一体に突出形成され、この係止部
２ａより下方に対向するように上記ホルダー本体
１にストツパー１５が設けられている。このスト
ツパー１５はホルダー本体１下部に形成されてい
るシリンダ１６内に上下摺動自在に嵌合されたピ
ストン１７と一体に形成され、かつばね受け座２
０との間に縮設させた圧縮スプリング１８に付勢
されて常時は図のように係止部２ａとは或る程度
離間した後退限位置に保持されており、ノズルホ
ルダー２はノズル９先端とワークＷ間の距離ｈを
一定に保つために上下動可能となつている。

一方、ワークＷの切断経路テイーチング時或は
ワークＷに孔があいている上をノズル９が通過す
る場合などは、センサ８がOFFされ、同時にシ
リンダ１６内にエアーが供給されるようになつて
いる。このため、ピストン１７はスプリング１８
に抗して上昇されストツパー１５の肩部がばね受
け座２０で係止されることにより前進限位置に保
持される。したがつてストツパー１５は係止部２
ａにより接近した位置に保持されるため、磁気回
路６によつてノズルホルダー２が孔の中などに急
下降しようとしてもストツパー１５に弾発的に係
止されてホルダー２の下降限が規制される。これ
により、ホルダー２を安全な下降位置に確実に保
持することができる。なお、１９はホルダー本体
１の側面に開口されたエアー抜き孔である。

考案の作用 上記構成により、加工時センサ８がワークＷと
の間の静電容量を検知すると、その信号は容量検
出器１１、DCアンプ１２を通つてコイル５に流
れ、磁気回路６によつてホルダー２はギヤツプｈ
を一定に保つように瞬時に上昇または下降され
る。このように、センサ８による検出とホルダー
２移動のタイミングはほとんど一致しており、す
ばやく応答できる。

また、テイーチング時などセンサ８がOFFさ
れると自動的にシリンダ１６にエアーが流入さ
れ、ストツパー１５は突き上げられ、ホルダー２
の係止部２ａと当接する。よつて、センサ８によ
る容量がゼロになつてもホルダー２は急下降する
ことなくホルダーは安全な下降限位置に保持され
る。

なお、上記実施例ではセンサ８に静電容量型セ
ンサを用いたが、これに限らず磁気センサーや他
のセンサーを用いてギヤツプｈを検出する方法も
可能である。

考案の効果 以上説明したように、本考案はノズル先端とワ
ークとの間の距離を一定に保つためのノズル移動
の駆動源に、永久磁石とコイルで形成される磁気
回路を用いたので、センサの信号からノズルが動
くまでに時間的ずれが全くなく、優れた応答性を
有し、しかも永久磁石をホルダー本体内に組み込
んだので、構造的および外観的にもコンパクトと
なる効果がある。

さらに、センサのOFF時に働くノズルホルダ
ーの下降限を規制するストツパーを設けることに
より、ノズルホルダーの急下降が防止され衝突な
どを未然に防止でき、テイーチング時やまたノズ
ルが加工ワークの孔上を通過する時などノズルを
下降限位置に確保し安全な状態に保持させておく
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の装置を示す垂直断面図である。 １……ホルダー本体、２……ノズルホルダー、
２ａ……係止部、４……永久磁石、５……コイ
ル、６……磁気回路、７……集光レンズ、８……
静電容量センサ、９……ノズル、１５……ストツ
パー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ノズル先端にワークとの距離を検出するセン
   サを有し、このセンサによる検出信号に基づい
   て、ノズル高さを調整し、ノズル先端とワーク
   間の距離を一定に保つようにしたレーザ加工機
   において、内部に集光レンズを一体に保持しか
   つ先端に上記ノズルを有するノズルホルダー
   を、ホルダー本体に対し上下移動自在に保持す
   るとともに、このノズルホルダーの上端部に上
   記センサと電気的に接続されたコイルを設け、
   このコイルと磁気回路を形成する永久磁石を上
   記ホルダー本体内に組み込み、上記磁気回路に
   よりノズルホルダーを上下駆動することを特徴
   とするレーザ加工機のノズル移動装置。 (2) ノズルホルダーの外周部に係止部を設け、ヘ
   ツド本体に常時は上記係止部に対し下方に離間
   した位置に保持され、センサのオフ時に上昇し
   て上記係止部に当接しノズルホルダーの下降限
   を規制するストツパーを有することを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲範囲第１項記載のレ
   ーザ加工機のノズル移動装置。