JPH059774U - レ−ザ−切断機用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状不安定なワ−クを能率よく、かつ高精度
で切断する。 【構成】 通孔の周りの表面を曲面５ｂに形成し該通孔
の軸線に平行な面５ｃで一側部を切断した形状の先端部
材５をノズル本体１の先端部に回動自在に装着したレ−
ザ−切断機用ノズル。ノズル本体を切断線に沿って移動
させると、ワ−クの切断に伴い表面に発生するガラス繊
維のほつれた箇所を先端部材の傾斜面で押えながら移動
し、ノズルの動きが阻害されるおそれがなく、ワ−クを
精度よく切断することができる。また、切断線の方向が
変わる場合には、先端部材が回動してその平面部を倣い
部に自動的に追従させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、強化用繊維マット等の切断成形の際に用いるレ−ザ−切断機用ノズ ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近時、自動車の外板等に繊維強化樹脂（ＦＲＰ）が使用されるようになった。 このＦＲＰの成形に際しては、ガラス繊維等の強化用繊維を予め所定の形状に成 形したプリフォ−ムマットが使用される。 従来、このプリフォ−ムマットの切断成形は、図３に示すように、ガラス繊維 等で予備成形したワ−クＷを受け台10に乗せてその上にカバ−11を被せ、図３Ｂ の切断線12に沿ってレ−ザ切断機のノズル１を移動し、ワ−クの周りを切断して 所定の形状に仕上げている。 実開昭５７−６５７８６号公報には、上半部を円錐状としたレ−ザ切断用受け 台が記載され、また、実開昭６０−２０３８１号公報には、レ−ザ切断機のノズ ルに加工物を押圧する上下可動に支持された当接面と距離センサとを設け、距離 センサの直下に検出板を設置したレ−ザ加工機の倣い装置が記載されている。 実開昭６０−１０８４９２号公報には、ノズル本体を固定ノズルと可動ノズル とに分離し、可動ノズルにシ−ルドリングを設けたレ−ザ加工用ノズルが記載さ れている。

【０００３】 上記従来の切断方法では、ガラス繊維等で成形したプリフォ−ムマットはその 形状を保つのに不安定で、成形後のワ−クは、プレス成形時の設定厚さの２倍以 上の膨らみ（スプリングバック）が発生するため、レ−ザ切断機で仕上げ切断す る際に、クランプ治具を使用するようにしている。このクランプ治具は、図２に 示すように、支持枠６に成形品の形状を反転させた形状の上下押えプレ−ト７， ８を設置し、これらの間にワ−クＷを挟み、上押えプレ−ト８を図示しないクラ ンプ機構で押圧してワ−クＷの厚さを所定の厚さに抑え、レ−ザノズル１を多関 節直交座標ロボットを利用して切断線９にそって移動して切断するようにしてい る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ノズル１は、そのレ−ザビ−ムの焦点をワ−クＷの厚みの中心に合わせてレ− ザビ−ムのエネルギィ密度の大きな部位で能率よく切断する必要があり、またノ ズル１をできるだけ上押えプレ−ト８の端縁８ａに近ずけないと、切断線９部の ワ−クＷが膨らみ、ワ−クＷの表面及び裏面がレ−ザの焦点から外れる量が多く なって切断残りが発生し、また、ワ−クＷに使用したバインダの燃焼速度が低下 し、ワ−クＷに炭化物が残り易くなる。 ところが、切断後ワ−クＷの表面には、ガラス繊維のほつれが出てノズル１の 先端に引懸かるため、ノズル１の移動軌跡精度が阻害される。このため従来のノ ズル１は、その先端をワ−クＷの表面に近ずけることができず、ワ−ク表面から 数ミリ離して切断しているので、レ−ザビ−ムのエネルギィを有効に利用できな い不具合を生じている。 また、ノズル１の先端部の形状を細く形成するのが望ましいが、集光レンズ２ に燃焼物が付着するのを防止するなどのため、アシストガスの噴出通路を設ける 必要があり、先端部の口径寸法の縮小には限界がある。このため、ノズル１をク ランプ治具の端縁に近づけるのにも限界がある。 本考案は、上記の課題を解決し、ノズルの先端をワ−クの表面及びクランプ治 具の端縁に極力接近させることができ、レ−ザビ−ムのエネルギィ密度の大きな 部位でワ−クを能率よく、かつ高精度で切断することが可能となる、レ−ザ切断 機用ノズルを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、通孔の周りの表面を曲面に形成し該通孔の軸線に平行な面で一側部 を切断した形状の先端部材をノズル本体の先端部に回動自在に装着したレ−ザ− 切断機用ノズルである。

【０００６】

【作用】

ノズル本体を切断線に沿って移動させると、ワ−クの切断に伴い表面に発生す るガラス繊維のほつれた箇所を先端部材の傾斜面で押えながら移動するので、ノ ズルの動きが阻害されるおそれがなく、ワ−クを精度よく切断することができる 。 また、切断線の方向が変わる場合には、先端部材が回動してその平面部を倣 い部に自動的に追従させる。

【０００７】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示すもので、図１Ａは、底面を示す図１ＢのＸ−Ｘ線 の断面図である。 集光レンズ２を取付けたノズル本体１には、アシストガスの供給管３を配設し 、ノズル本体１の先端部には、ベアリング４を介して先端部材５を回転自在に取 付ける。この先端部材５は、中心孔５ａを有しその周りの表面を半径Ｒの曲面と これに連続する角度αの傾斜面５ｂに形成し、中心孔５ａの軸線に平行に先端部 材５の一側を平面５ｃで切断した形状としたものである。集光レンズ２を通った レ−ザビ−ムは、中心孔５ａを通過し、先端部材５ａの先端から距離ａの位置に 焦点Ｆを結ぶ。

【０００８】 次に、本考案のレ−ザノズルによるワ−クの切断について説明する。 図２に示すように、下押えプレ−ト７の上にガラス繊維等でプリフォ−ムした ワ−クＷを載置し、ワ−クＷの上に上押えプレ−ト８を被せ、図示しないクラン プ機構で上押えプレ−ト８を押圧する。 図１に示す先端部材５の表面と焦点Ｆの距離ａを2.75mmとし、ワ−クＷの厚さ ｂを1.5mmとすると、先端部材５の先端がワ−クＷの表面と２mm離れた位置に設 定すると、レ−ザビ−ムの焦点Ｆがワ−クＷの厚さの中心に結ぶことになる。 ノズル本体１を上押えプレ−ト８の端縁に接近させ、先端部材５を回転させて その平面部５ｃが上押えプレ−ト８の端縁８ａに平行となる様にして、先端部材 ５を上押えプレ−ト８の端縁に極力接近させることができる。したがって、切断 線９はこのような位置に予め設定することが可能となる。

【０００９】 ガス供給管３から空気又は窒素ガスを２Kg／cm²で供給しながら、ノズル本体 １を先端部材５の先端をワ−クＷの表面から２mm離して切断線９に沿って移動さ せると、ワ−クＷの切断に伴い表面に発生するガラス繊維のほつれた箇所を先端 部材５の傾斜面５ｂで押えながらノズル本体１が移動するので、ノズルの動きが 阻害されるおそれがなく、ワ−クＷを精度よく切断することができる。 また、切断線９の方向が変わる場合には、ベアリング４で支持された先端部材 ５が回動してその平面部５ｃを倣い部である上押えプレ−トの端縁８ａに自動的 に追従させる。 先端部材５の表面５ｂの形状は、ガラスマットの根織度合に応じて決める必要 があるが、一般的には、Ｒ＝３mm以上、α＝５度以上とする。

【００１０】

【考案の効果】

本考案は、ガラス繊維マットのような形状不安定なワ−クをレ−ザ切断機で切 断する場合に、レ−ザノズルの先端をワ−ク表面に近ずけても支障を生じないの で、レ−ザビ−ムの焦点をワ−クに合わせて能率よく切断でき、また、ワ−クの クランプ治具を使用する場合に、ノズル先端部を治具の端縁に近接させることが できるので、ワ−クの高精度切断が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図。

【図２】本考案の切断状態を示す斜視図。

【図３】従来の切断治具の説明図。

【符号の説明】

１ ノズル本体 ２ 集光レンズ ３ ガス
供給管 ４ ベアリング ５ 先端部材 ７ 下押
えプレ−ト ８ 上押えプレ−ト ９ 切断線 Ｗ ワ−
ク

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 通孔の周りの表面を曲面に形成し該通孔
   の軸線に平行な面で一側部を切断した形状の先端部材を
   ノズル本体の先端部に回動自在に装着したことを特徴と
   するレ−ザ−切断機用ノズル。