JPH0342190A - レーザ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は集光レンズによって集光されたレーザ光を照
射して被加工物を加工するレーザ加工機に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に、この種のレーザ加工機において加工精度を向上
させるために被加工物とレーザ光の焦点位置、すなわち
ノズル先端との距離を一定に保つことが必要とされてい
る。このため、従来は例えば第３図に示すような静電容
量の変化によって被加工物とノズル先端との距離が変化
したことを検出するレーザ加工機があった。同図におい
て、１はレーザ加工機の加工ヘッド本体、２はレンズホ
ルダで、内部に集光レンズ３を保持している。４はレン
ズホルダ２を加工ヘッド本体１に取付けるレンズホルダ
用取付ボルト、５はほぼ円錐形状のノズルで、このノズ
ル５は内側に設けられた内側電極５ａと、この内側電極
５ａの外周に第１絶縁部５ｂを介在させて設けた外側電
極５ｃと、この外側電極５ｃに内側電極５ａを固定する
ために第２絶縁部５ｄを介在させて設けた電極固定部５
ｅとで構成され、またノズル５の先端部、すなわち下端
中央部にはレーザ光とアシストガス等が通過する噴射口
５ｆが形成されている。６はノズル用絶縁板、７はノズ
ル用絶縁スリーブで、ノズル５はノズル用絶縁板６およ
びノズル用絶縁スリーブ７によって電気的に絶縁させて
レンズホルダ２に固定されている。８はノズル５をレン
ズホルダ２に固定するためのノズル用取付ボルト、９は
外側電極５ｃのねじ部５ｇに螺合するコネクタで、この
コネクタ９には同軸ケーブル１０が固着されている。す
なわち、この同軸ケーブル１０の中心導体である第１電
線１０ａは内側電極５ａに接続され、また同軸ケーブル
１ｏの外部導体である第２電線１０ｂはコネクタ９を介
して外側電極５ｃに接続されている。１１は静電容量検
出器で、第１電線１０ａと第２電線１０ｂとが接続され
ている。

１２はレーザ加工を行う被加工物である。

次に動作について説明する。

被加工物１２とノズル５の先端との距離を一定に保つ調
整はノズル５と被加工物１２とのギャップの変化に応じ
てこの２面間の静電容量が変化するので、これを静電容
量検出器１１により検出し、この変化を図示しないレー
ザ加工機の制御装置へ送信し、所定のギャップになるよ
うにノズル５の先端の位置を調整する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のレーザ加工機は以上のように構成されているので
、被加工物の幅の狭い谷間や複雑な形状の被加工物を加
工する場合にノズル５に取付けられた第１および第２電
線１０ａ、１０ｂが邪魔になって加工ができないばかり
か、第１および第２電線１０ａ、１０ｂが断線されてし
まったりあるいはレーザ加工時のスパッタなどによる第
１および第２電線１０ａ、１０ｂの損傷が生じ易いとい
う問題点があった。

また、従来のレーザ加工機はノズル５がほぼ円錐形状に
形成されているため、内側電極５ａ、外側電極５ｃおよ
びこれら電極間の第１絶縁部５ｂが互いに接する部分も
円錐状に精度よく加工する必要があり、このため加工に
時間が掛り、また組立時の調整作業にも時間が掛るとい
う問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、幅の狭い谷間や複雑な形状を有する被加工物
を加工できるようにすると共に、加工時に電線が損傷し
ないようにしたレーザ加工機を得ることを第１の目的と
し、加工時間および組立時間の短縮を可能としたレーザ
加工機を得ることを第２の目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１請求項に係るレーザ加工機は内側電極と外側電極と
上記内側電極および外側電極の間に介在された絶縁部と
よりなる電極部で構成されたノズルを取付けたレンズホ
ルダをレンズホルダ内側電極とレンズホルダ外側電極と
上記レンズホルダ内側電極およびレンズホルダ外側電極
の間に介在されたレンズホルダ絶縁部とよりなるレンズ
ホルダ電極部で構成し、このレンズホルダ電極部は上記
電極部および電磁的容量検出器にそれぞれ接続されたも
のである。

第２請求項に係るレーザ加工機はノズルを内側電極と外
側電極と上記内側電極および外側電極間の少なくとも一
部に上記ノズルの中心軸線に平行に配置された筒形状の
絶縁部とで構成したものである。

〔作用〕

第１請求項におけるレーザ加工機は電磁的容量検出器の
接続部分をレンズホルダに設けて被加工物に電線が摺接
しないようにして電線の断線を防止するようにした。

第２請求項におけるレーザ加工機は内側電極と外側電極
と絶縁部とを互いに中心軸線と平行な部分で接するよう
にすることにより、加工時間および組立時間が短縮でき
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の第工実施例を示す縦断面図で、第１図に
おいて第３図と同一または均等な構成部分は同一符号を
付して重複説明を省略する。

第１図において、１３はノズルで、このノズル１３は内
側電極１３ａとこの内側電極１３ａの外周にセラミック
溶射により形成された絶縁部１３ｂを介在させて設けた
外側電極１３ｃとよりなる電極部で構成されている。１
４は焦光レンズ３を保持したレンズホルダで、このレン
ズホルダ１４はレンズホルダ内側電極１４ａとこのレン
ズホルダ内側電極１４ａの外周にセラミック溶射により
形成されたレンズホルダ第１絶縁部１４ｂを介在させて
設けたレンズホルダ外側電極１４ｃとよりなるレンズホ
ルダ電極部１４ｄおよびレンズホルダ外側電極１４ｃに
レンズホルダ内側電極１４ａを固定させるためにセラミ
ック溶射により形成されたレンズホルダ第２絶縁部１４
ｅを介在させたセラミック溶射により形成されたレンズ
ホルダ電極固定板１４ｆにより構成されている。そして
、レンズホルダ１４にはノズル１３がノズル用取付ボル
ト８によって固着されている。このため、内側電極１３
ａはレンズホルダ内側電極１４ａと、外側電極１３ｃは
レンズホルダ外側電極１４ｃと、それぞれ電気的に接続
され、また絶縁部１３ｂはレンズホルダ第１絶縁部１４
ｂと連設されている。

１５はレンズホルダ電極固定板１４ｆとレンズホルダ外
側電極１４ｃとを貫通するセラミック溶射により形成さ
れたレンズホルダ用絶縁スリーブ、１６はレンズホルダ
電極固定板１４ｆと加工ヘッド本体ｌとの間に介在され
るセラミック溶射により形成されたレンズホルダ用絶縁
板で、レンズホルダ電極固定板１４ｆとレンズホルダ外
側電極１４ｃとはレンズホルダ用絶縁スリーブエ５内を
貫通するレンズホルダ用取付ボルト１７によってレンズ
ホルダ用絶縁板工６を介在させて加工ヘッド本体１に固
着されている。１４ｇはレンズホルダ外側電極１４ｃに
穿設されたねじ部で、このねじ部１４ｇにはコネクタ９
が螺合している。そして。

このコネクタ９に固着された同軸ケーブルｌＯの中心導
体である第１電線１０ａはレンズホルダ内側電極１４ａ
に接続され、同軸ケーブル１０の外部導体である第２電
線１０ｂはコネクタ９を介してレンズホルダ外側電極１
４ｃに接続されている。

次に動作について説明する。

ノズル１３を構成する電極部はレンズホルダ電極部１４
ｄと電気的に接続され、またレンズホルダ電極部１４ｄ
には第１電線１０ａおよび第２電ＩＩｆＡ１０ｂを介し
て静電容量検出器１１が電気的に接線されているので、
被加工物１２とノズル１３先端との距離を一定に保ちな
がらレーザ光で扱加工物１２を加工する場合の被加工物
１２の幅の狭い谷間を加工する場合であっても十分に対
応できる。

次に第２図はこの発明の第２実施例を示す縦断面図で、
図において、ノズル１３の電極部１３ｄが内側型ｆｉ　
１３　ａとこの内側電極１３ａの外周に第１絶縁部１３
ｂを介在させて外側電極１３ｃを設けた構成は前述の実
施例と同様であるが、第２図に示す実施例の第ＬＭ縁部
１３ｂは円筒状に形成され、かつこの円筒状の絶縁部１
３ｂを内側電極１．３　ａと外側電極１３ｃとの上下両
端に円錐状のノズル１３の中心軸線に平行に配置して構
成したものである。そして、電極部１３ｄは第２絶縁部
１３ｅを介して電極固定部１３ｆで固定され、またノズ
ル１３はノズル用絶縁板６およびノズル用絶縁スリーブ
７によって電気的に＃！！縁されてレンズホルダ２に固
定されている。

むお、上記実施例では静電容量検出器１１によってノズ
ル１３と被加工物１２との距離の変化を検出するように
したが、他の電磁的容量検出器として渦電流検出器ある
いは磁気検出器を用いてもよい。

また、上記第１実施例ではノズル１３と電磁的容量検出
器との接続部分をレンズホルダに設けたが、他の位置で
も上記実施例でもよい。

さらに、上記第２実施例では、絶縁部材としてセラミッ
ク溶射に形成されたものとして説明したが、他の絶縁部
材を用いても上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように第１請求項によれば電極部で構成されたノ
ズルをレンズホルダに取付けると共に。

このレンズホルダをレンズホルダ内側電極とレンズホル
ダ外側電極と上記レンズホルダ内側電極およびレンズホ
ルダ外側電極の間に介在されたレンズホルダ絶縁部とよ
りなるレンズホルダ電極部で構成し、このレンズホルダ
電極部は電極部と電磁的容量検出器にそれぞれ接続して
構成したので、幅の狭い谷間や′ＦＩｉ雑な形状の被加
工物の加工に用いることができ、よって加工時にケーブ
ルが損傷を受けにくいものが得られる効果がある。

また、第２請求項によればノズルを内側電極と外側電極
と上記内側電極および外側電極間の少なくとも一部にノ
ズルの中心軸線に平行配置された筒形状の絶縁部とで構
成したので、ノズルの加工時間・組立時間の短縮が可能
となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例によるレーザ加工機を示
す縦断面図、第２図はこの発明の第２実施例によるレー
ザ加工機を示す縦断面図、第３図は従来のレーザ加工機
の一例を示す縦断面図である。 １１は電磁的容量検出器、１２は被加工物、工３はノズ
ル、１３ａは内側電極、１３ｂは絶縁部、１３ｃは外側
電極、１４はレンズホルダ、１４ａはレンズホルダ内側
電極、１４ｂはレンズホルダ絶縁部、１４ｃはレンズホ
ルダ外側電極、１４ｄはレンズホルダ電極部。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズルを内側電極と外側電極と上記内側電極およ
   び外側電極間に介在された絶縁部とよりなる電極部で構
   成し、上記ノズル先端と被加工物との間の電磁的容量を
   上記電極部に接続された電磁的容量検出器によって検出
   して上記ノズル先端から上記被加工物までの距離を一定
   に制御し、レーザ光を上記ノズル先端から照射して上記
   被加工物を加工するようにしたレーザ加工機において、
   上記ノズルが取付けられたレンズホルダをレンズホルダ
   内側電極とレンズホルダ外側電極と上記レンズホルダ内
   側電極およびレンズ外側電極の間に介在されたレンズホ
   ルダ絶縁部とよりなるレンズホルダ電極部で構成し、こ
   のレンズホルダ電極部は上記電極部および上記電磁的容
   量検出器にそれぞれ接続されていることを特徴とするレ
   ーザ加工機。
2. （２）ノズルを内側電極と外側電極と上記内側電極およ
   び外側電極間に介在された絶縁部とよりなる電極部で構
   成し、上記ノズル先端と上記被加工物との間の電磁的容
   量を上記電極部に接続された電磁的容量検出器によって
   検出して上記ノズル先端から上記被加工物までの距離を
   一定に制御し、レーザ光を上記ノズルから照射して上記
   被加工物を加工するようにしたレーザ加工機において、
   上記絶縁部は筒状に形成され、この筒状の絶縁部を上記
   内側電極と外側電極との少なくとも一部に、かつ上記ノ
   ズルの中心軸線に平行に配設したことを特徴とするレー
   ザ加工機。