JPH03310Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、レーザトーチ部の破損防止装置に係
り、特に傾動可能に支持されたトーチ部がワーク
又は加工テーブルに衝合して傾動した時、これを
検知して加工動作を停止させるようにしたレーザ
トーチ部の破損防止装置に関する。

〔従来の技術〕

レーザ加工装置には、そのトーチ部、例えばレ
ーザトーチ及びこれに付随している倣い用トレー
サヘツド等が被加工ワークあるいは加工テーブル
等に衝撃的に接触した時、直ちにトーチヘツドの
送りを停止するなどしてトーチ部の破損を未然に
防止する手段が付加されており、このような技術
は、例えば実開昭62−6991号公報に示すものが知
られている。

第４図は従来におけるレーザトーチ部の破損防
止装置を示すものである。同図において、１はレ
ーザ加工装置の加工ヘツドに支持される中空のト
ーチ支持体で、このトーチ支持体１の下端に設け
たフランジ２には支持ケース３が固着され、支持
ケース３の底部にはトーチ本体４の上端が揺動可
能に支持されている。

上記トーチ本体４は、上端に支持用の鍔部５ａ
を有する筒体５と、この筒体５の下端に軸線を一
致して一体に結合したノズル６と、筒体５内のノ
ズル６との結合部分に配置したレーザビーム集束
レンズ７とから構成されている。

このようにしたトーチ本体４を支持ケース３に
揺動可能に支持する場合は、支持ケース３の底部
３ａに穿設した、筒体５の外径より大きい径の穴
３ｂに筒体５を嵌挿し、その鍔部５ａを支持ケー
ス底部３ａの上面に係合することによりトーチ本
体４を首吊り状態に保持し、そして、鍔部５ａと
トーチ支持体１のフランジ２との間に介在した圧
縮ばね材８により鍔部５ａを支持ケース底部３ａ
の上面に押圧することによりトーチ本体４を支持
ケース３にふらつきなく安定に支持すると共に、
トーチ本体４に外力が作用したときはばね材８に
抗して揺動できるようになつている。

また、上記支持ケース３の外周には、トーチ本
体４の支持用鍔部５ａの対向して複数個（４個以
上）のリミツトスイツチ、マイクロスイツチ等か
らなる変位検出器９が配設されており、この各変
位検出器９はトーチ本体４が被加工ワーク１０又
は図示しない加工テーブル等に衝合して鍔部５ａ
を支点に揺動した時、その動きを検出するもの
で、各変位検出器９の作動杆９ａはトーチ本体４
の支持用鍔部５ａに係合されている。１１はトー
チ本体４に一体に取り付けた倣い用のトレーサヘ
ツドである。

上記のように構成されたレーザトーチの破損防
止装置において、図示しないレーザ発生源からト
ーチ支持体１内の中心軸上に導入されたレーザビ
ーム１２は、支持ケース３及び筒体５内を通して
レンズ７により集束され、ノズル６の先端から被
加工ワーク１０に照射することにより被加工ワー
ク１０を切断加工などする。

ここで、倣い動作しているレーザトーチ本体４
又はトレーサヘツド１１が、その駆動系の電気的
障害及び操作ミスなどにより被加工ワーク又は加
工テーブル等に衝合すると、トーチ本体４がばね
材８に抗して第４図の２点鎖線に示すように傾動
する。これに伴い鍔部５ａに係合して傾き方向の
作動杆９ａが回動して、その変位検出器９が動作
し、これによりトーチ本体４又はトレーサヘツド
１１が被加工ワーク等を衝合したことを検知し
て、レーザトーチの駆動機構を急停止させ、トー
チ本体４又はトレーサヘツド１１が破損されるの
を防止する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のレーザトーチ破損防止装置
では、トーチ本体４が、その鍔部５ａを支点にし
て360゜の各方向に傾動された時の変位を検出しな
ければならない関係上、変位検出器９が複数個必
要となり、これに伴い装置が複雑、かつ大形化す
ると共に、コスト高になる問題がある。また、各
変位検出器９の支持ケース３への取付け調整が難
しく、検知精度にバラツキが生じ、変位検知に支
障を来す問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案は上記のような問題点を解決するために
なされたもので、単一の検出手段で全ての方向の
変位を高精度に検知できると共に、構造が簡単で
小形化でき、かつ取付け調整が不要なレーザトー
チの破損防止装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るレーザトーチ破損防止装置は、ト
ーチ本体を吊下状態で揺動可能に保持する支持体
と、上記トーチ本体を上記支持体に揺動可能に支
持する支持部材と、上記支持体と支持部材の少な
くとも一方に形成され、該支持体と支持部材とに
より常時は閉鎖され、上記支持部材の揺動時に開
口される変位検知用ガス充填空所と、上記変位検
知用ガス充填空所内にガス圧を供給するガス圧源
と、上記変位検知用ガス充填空所が上記支持部材
により開放された時のガス圧を検知して信号を送
出する圧力検出手段とから構成したものである。

〔考案の作用〕

本考案においては、トーチ本体部が被加工ワー
ク等に衝合して過大な外力を受けることにより揺
動すると、トーチ本体の支持部材により閉鎖され
ていた変位検知用ガス充填空所が僅かでも開放さ
れ、その内部ガス圧が急低下する。この圧力低下
を圧力検出手段が検知して信号を送出することに
より、レーザ加工装置を急停止するなどしてトー
チ本体及びトレーサヘツドが被加工ワーク等に衝
突するのを防止する。従つて、本考案によれば、
単一の変位検出手段で全ての方向のトーチ本体の
変位検知が可能となり、装置の小形化、構造の簡
単化を可能にする。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図乃至第３図に
ついて説明する。

図において、１は従来と同様な構成のトーチ支
持体（支持体）であり、その下端にはフランジ２
を備えている。また、１３は従来と同様な構成の
トーチ本体４を揺動可能に支持する支持ケース
（支持体）で、有底の円筒形状をなし、この支持
ケース１３の開口端側は上記トーチ支持体１のフ
ランジ２にボルト等により一体に結合されている
と共に、底板１３ａの中心には、トーチ本体４の
筒体５が揺動可能に嵌合される挿通穴１３ｂが穿
設され、さらに筒体５の鍔部５ａが係合する底板
１３ａの上面にはトーチ本体４の変位検知用溝１
４がリング状にかつ支持ケース１３の軸線と同芯
に形成されており、この溝１４は、鍔部５ａとフ
ランジ２との間に介在した圧縮ばね材８により鍔
部５ａを底板１３ａの上面に押し付けることによ
り、常時は閉鎖され、そして両接触面間の気密性
を向上するために必要に応じて図示しないＯ−リ
ング等が設けられている。また、上記支持ケース
１３には、変位検知用溝１４内に連通するガス供
給口１５が形成されており、このガス供給口１５
には、ドライエア、He，Ar等の不活性ガス供給
源１６が導管１７を介して接続され、さらに導管
１７には変位検知用溝１４内の圧力を検出する圧
力検出器１８が接続され、圧力検出器１８からは
変位検知用溝１４内の圧力に応じた信号１８ａが
出力されるようになつている。

なお、第１図において、第４図と同一符号は同
一部分を示す。

上記のように構成されたレーザトーチの破損防
止装置において、レンズ７により集束されたレー
ザビーム１２がノズル６を通して被加工ワーク１
０に照射され、被加工ワーク１０が所定の加工が
なされる動作状態又は位置決め移動中において、
レーザ加工機の駆動系等に何等かの障害が発生す
ることにより又は操作ミス等により、トーチ本体
４又はトレーサヘツド１１が正規の加工位置から
外れ、被加工ワーク１０又は加工テーブル等に衝
合して過大な外力が作用すると、トーチ本体４の
全体が、例えば第３図に示すように傾動する。こ
れに伴いに鍔部５ａで閉鎖されていた変位検知用
溝１４が開口されるため、溝内部のガスが外部へ
流出し、そのガス圧は急激に低下する。この時の
圧力低下は圧力検出器１８により検出して、レー
ザ加工機を急停止させる制動信号１８ａを出力す
る。これによりトーチ本体４及びトレーサヘツド
１１の破損を未然に防止できるのである。

従つて、上記実施例にあつては、トーチ本体４
が傾動して、鍔部５ａが変位検知用溝１４を開口
した時のガス圧変化を圧力検出器１８で検知する
ものであるから、トーチ本体４が外力により微少
変化しても、これを即座に検知でき、しかも360゜
いずれの方向に傾動されても、その変位を確実に
かつ高精度で検出することができると共に、従来
の変位検出器のような取付け調整が不要になり、
さらに支持ケース１３には変位検知用溝１４を形
成するのみで良いから、構造も簡単で装置の小形
化が容易になる。また、溝内に供給されるガスが
トーチ本体４の傾動時等に流出してもレーザ加工
装置に何等支障を来すことがなく、人的な危険性
もない。

なお、本考案におけるトーチ本体４の過大な外
力による変位を検出する手段は、上記実施例に示
すように支持ケース１３にリング溝を形成し、こ
れを鍔部５ａにより開閉する構造のものに限定さ
れず、例えばトーチ本体４を吊下状態で揺動可能
に支持する支持ケース（支持体）１３に複数の有
底の穴（変位検知用のガス充填空所）を環状に配
列して形成すると共に、これらをガス圧供給源に
接続し、この空所を、トーチ本体４を支持体に揺
動可能に保持する支持部材により開閉する方式の
ものであつても良い。

さらに、トーチ本体４を支持体に揺動可能に保
持する鍔部（支持部材）５ａの下面にリング溝を
形成し、これを支持ケース１３に形成したガス供
給口に連通させてガス圧供給源に接続するように
しても良い。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、トーチ本体を吊
下状態で揺動可能に支持する支持体と、上記トー
チ本体を上記支持体に揺動可能に支持する支持部
材と、上記支持体と支持部材の少なくとも一方に
形成され、該支持体と支持部材とにより常時は閉
鎖され、上記支持部材の揺動時に開口される変位
検知用ガス充填空所と、上記変位検知用ガス充填
空所内にガス圧を供給するガス圧源と、上記変位
検知用ガス充填空所が上記支持部材により開放さ
れた時のガス圧を検出して信号を送出する圧力検
出手段とから構成したものであるから、トーチ本
体又はトレーサヘツドに過大な外力が作用した時
のトーチ本体の微少変位でも単一の検出手段で確
実にかつ高精度に検知でき、トーチ本体等がワー
ク等と衝合することによる破損を未然に防止でき
ると共に、装置の構造が簡単で小形化でき、かつ
検出手段のセツト調整も不要になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のレーザトーチ破損防止装置の
一例を示す全体の縦断面図、第２図は第１図の
−線に沿う断面図、第３図はその動作説明図の
断面図、第４図は従来のレーザトーチ破損防止装
置の断面図である。 １……トーチ支持体、４……トーチ本体、５…
…筒体、５ａ……鍔部（部材）６……ノズル、７
……レンズ、８……ばね部材、１０……被加工ワ
ーク、１１……トレーサヘツド、１３……支持ケ
ース（支持体）、１４……変位検知用溝（変位検
知用ガス充填空所）、１６……ガス圧供給源、１
８……圧力検出器（圧力検出手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トーチ本体を吊下状態で揺動可能に保持する支
   持体と、上記トーチ本体を上記支持体に揺動可能
   に支持する支持部材と、上記支持体と支持部材の
   少なくとも一方に形成され、該支持体と支持部材
   とにより常時は閉鎖され、上記支持部材の揺動時
   に開口される変位検知用ガス充填空所と、上記変
   位検知用ガス充填空所内にガス圧を供給するガス
   圧源と、上記変位検知用ガス充填空所が上記支持
   部材により開放された時のガス圧を検知して信号
   を送出する圧力検出手段とから構成したことを特
   徴とするレーザトーチ破損防止装置。