JPH0420718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、レーザ加工装置において、被加工
物と加工ヘツドとの距離を一定に保つためのレー
ザ加工用非接触倣い装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の上記のようなレーザ加工用非接触倣い装
置を第６図について説明する。

第６図において、１は加工ヘツドであり、加工
ヘツド１内には図示しない発振器から発振された
レーザ光２を集光する加工レンズ３が設けられ、
加工ヘツド１の先端部にはノズル４が形成されて
いる。そして、加工レンズ３によつて集光された
レーザ光２を焦点位置５で被加工物６に当てるこ
とにより、被加工物６に対して切断，溶接などの
レーザ加工を行うと共に、図示しない供給源から
ノズル４内に送られた酸素，窒素，アルゴンなど
の加工ガス７をノズル４の先端からレーザ光２と
同軸に被加工物６に向けて吹き出し、被加工物６
の加工を促進させている。

このようなレーザ加工装置では、上記加工ヘツ
ド１に固定された距離検出器８に、上記ノズル４
の外周に嵌まるものなどの倣い接触子９を可動に
連結し、この接触子９を被加工物６に摺動自在に
接触させることで、被加工物６と加工ヘツド１と
の距離を検出し、この距離が一定になるように上
記距離検出器８によつて加工ヘツド１または被加
工物６を移動させる制御を行つている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のレーザ加工用非接触倣い装置は、以上の
ように構成されているので、第７図に示すよう
に、被加工物６の表面に倣い接触子９が接触し、
この接触子９によつて被加工物６の高温になる表
面に傷をつけ、被加工物の商品価値を下げてしま
うという問題点があつた。

この発明は、上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、被加工物に接触せずに倣い
接触子と同様な機能をもつ倣い案内子によつて、
被加工物と加工ヘツドとの距離を検出することに
より、被加工物の表面に傷がつかないようにした
レーザ加工用非接触倣い装置を簡単な構造で安価
に得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る非接触倣い装置は、上記のよう
なレーザ加工装置において、ノズルからの加工ガ
スを被加工物への吹き付けにより浮上する倣い案
内子を距離検出器に連結させたものである。

［作用］ この発明における非接触倣い装置は、ノズルか
ら被加工物に向けて吹き出す加工ガスによつて倣
い案内子を被加工物の表面から浮上させ、この状
態で距離検出器によつて加工ヘツドと被加工物と
の距離を検出でき、倣い案内子で被加工物の表面
に傷をつけることがない。また、この発明の非接
触倣い装置は、上記加工ガスを利用しているの
で、倣い案内子の浮上に別個の浮上用気体、およ
び倣い案内子を浮上させるための制御装置を必要
としないことにより、構造が簡単である。

［実施例］ 以下、この発明に一実施例を第１図ないし第３
図について説明する。

第１図ないし第３図において、第６図と同一符
号は同一または相当部分を示し、１０は倣い案内
子であり、この案内子１０は、リング状の浮上部
材１１が中間リング１２内に直径上でピン１３，
１３によつて上下回動自在に支持され、中間リン
グ１２が直径上でピン１３，１３と直交するピン
１４，１４によつて支持部材１５の孔部１５ａ内
に上下回動自在に支持されて、ジンバル
（ginbal）構造の支持機構１６が構成され、上記
孔部１５ａの外周側から斜め外上方に延びる腕部
１５ｂが距離検出器に可動に連結されている。ま
た、浮上部材１１は、ノズル４の外周に隙間を有
して嵌まり、被加工物６の表面６ａと対向する面
１１ａは表面６ａに対し平行または内周側が表面
６ａと離れるように軸方向と直角な面に対して傾
斜している。なお、この実施例の上述した以外の
構成は第６図に示す従来の倣い装置と同様であ
る。

以上のように構成された実施例の非接触倣い装
置は、ノズル４から吹き出す加工ガス７の流れで
浮上部材１１が被加工物６の表面６ａから浮上
し、倣い案内子１０も浮上する。すなわち、この
実施例では、上述したジンバル構造の支持機構１
６を介して浮上部材１１が支持部材１５に支持さ
れ、浮上部材１１の被加工物表面６ａ側の面１１
ａが自由に動くようになつているので、第２図に
示す被加工物６の表面６ａが水平な場合はもちろ
ん、第３図に示す上記表面６ａを傾斜している場
合でも、表面６ａに対し浮上部材１１が平行に保
たれて浮上する。この浮上状態での被加工物６と
加工ヘツドとの距離を上記案内子１０が検出し、
距離検出器によつて被加工物６と加工ヘツド１と
の距離が一定となり、レーザ光２の焦点位置５が
被加工物６の適所に常に位置するように、加工ヘ
ツド１または被加工物６を移動させながら、被加
工物６にレーザ光２による切断，溶接などのレー
ザ加工を行うとともに、ノズル４から吹き出す加
工ガス７によつてレーザ加工を促進させる。

第４図は、この発明の他の実施例を示し、この
実施例では、一体形の倣い案内子１０を加工ガス
７の被加工物６への吹き出しによつて浮上させる
非接触倣い装置であつて、第４図に示すように、
被加工物６の表面６ａが水平な場合には上述した
第１図ないし第３図に示すものと同様に、倣い案
内子１０が被加工物６の表面６ａに対し浮上した
状態で加工を行うことができ、問題がない。そし
て、第４図に示す非接触倣い装置では、第５図に
示す被加工物６の表面６ａが傾斜している場合に
は、倣い案内子１０の一部が被加工物６の表面６
ａに接触し、焦点位置５がずれるとともに、表面
６ａを案内子１０が摺動して傷つけることがある
が、第１図ないし第３図に示す実施例の非接触倣
い装置では、上述したように、加工ガスの被加工
物への吹き付けによりこの被加工物から浮上する
浮上部材を、この浮上部材の被加工物側の面が自
由に動くようにジンバル構造を構成する支持機構
を介して支持部材に倣い接触子を支持させたの
で、被加工物の表面が傾斜している場合でも、こ
の表面と浮上部材が平行に浮上し、レーザ光の焦
点位置が所定方向からほとんどずれることがな
く、良好なレーザ加工を行うことができると共
に、上記案内子が被加工物の表面と接触してこの
表面を傷つけることがないという効果がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、加工
ヘツドのノズルから加工ガスを被加工物に吹き付
けることで倣い案内子が浮上し、溶接加工時に上
記案内子が高温になつている被加工物の溶接部分
に接触しないことにより、案内子が被加工物に溶
着することがなく、さらに案内子が浮上している
ことにより、加工ヘツドが動いてもこれが案内子
に引きずれて加工精度を悪くすることもなく、し
たがつて、被加工物の商品価値を低下させること
がない。しかも、この発明の非接触倣い装置は、
加工ガス以外の案内子浮上用の気体や、案内子を
浮上させるための制御装置が不要であるので、構
造が簡単で安価であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るレーザ加工
用非接触倣い装置を示す倣い案内子の要部の拡大
斜視図、第２図および第３図は被加工物が水平な
場合および傾斜した場合における第１図の倣い案
内子の縦断面図、第４図および第５図はこの発明
の他の実施例に係るレーザ加工用非接触倣い装置
を示す倣い案内子の被加工物が水平な場合および
傾斜した場合における縦断面図、第６図は従来例
のレーザ加工用倣い装置を示す縦断面図、第７図
は第６図の倣い接触子の被加工物が傾斜した場合
における縦断面図である。 １…加工ヘツド、２…レーザ光、３…加工レン
ズ、４…ノズル、５…焦点位置、６…被加工物、
６ａ…被加工物の表面、７…加工ガス、８…距離
検出器、１０…倣い案内子、１１…浮上部材、１
１ａ…被加工部材側の面、１２…中間リング、１
３，１４…ピン、１５…支持部材、１６…支持機
構。なお、図中、同一符号は同一または相当部分
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーザ光を集光して焦点位置近傍で被加工物
   に当てる加工レンズ、および上記被加工物に向け
   て加工ガスを吹き出すノズルを有する加工ヘツド
   を備えたレーザ加工装置において、上記加工ガス
   の被加工物への吹き付けによりこの被加工物から
   浮上する倣い案内子を上記加工ヘツドに固定され
   た距離検出器に連結させたことを特徴とするレー
   ザ加工用非接触倣い装置。