JP6713313B2 - Processing head for laser processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ加工に用いられるレーザ加工装置用加工ヘッドに係る。特にレーザ加工の方法を改革、改善するレーザ加工装置用加工ヘッドに関する。 The present invention relates to a processing head for a laser processing device used for laser processing. In particular, the present invention relates to a processing head for a laser processing apparatus that reforms and improves a laser processing method.

被加工物を加工するのにレーザ加工装置が用いられる場合がある。
例えば、被加工物を溶接加工するのにレーザ加工装置が用いられる。
例えば、被加工物を溶解するのにレーザ加工装置が用いられる。
例えば、被加工物を加熱するのにレーザ加工装置が用いられる。
例えば、被加工物を切断するのにレーザ加工装置が用いられる。
一般的なレーザ光加工では、レーザ光を集光レンズにより集光し、その焦点部近傍に部材を位置づけて加工される。従って、そのレーザ光による加工点のエネルギー密度は高く、極小点に限られる。このことは、熱影響が少ない微細、小域の加工例えば金属切断、深溶け込み溶接等に適している。 A laser processing device may be used to process a workpiece.
For example, a laser processing device is used for welding a workpiece.
For example, a laser processing device is used to melt a work piece.
For example, a laser processing device is used to heat a workpiece.
For example, a laser processing device is used to cut a workpiece.
In general laser light processing, laser light is condensed by a condenser lens, and a member is positioned in the vicinity of its focal point for processing. Therefore, the energy density of the processing point by the laser beam is high and is limited to the minimum point. This is suitable for fine and small area processing such as metal cutting and deep penetration welding, which are less affected by heat.

レーザ光を被加工物の被加工部に照射する際にシールドガスを被加工部に吹き付けて被加工部をシールドする。
この様にすると、被加工部の温度が上がって空気と反応することを防ぐことができる。
仮に、シールドガスが被加工部をシールドしないと、被加工部が酸化し、機械特性が劣化する。また黒ずみ見栄えが悪化する。
加工点を中心に周辺の温度が上昇するので、シールフォガスを加工点の他、加工点の周囲にも吹き付けて、温度が低下するまでの間十分に被加工部をシールドガスで覆うことが求められる。
板と板との付きあわせ部をレーザ光により溶接する場合、線状のつきあわせ部に沿って加工点を移動させつつ溶接するので、加工点の後方の箇所も温度が必要な温度まで低下するまでシールドガスで覆う必要がある。
従って、シールドガスが被加工物の加工点を中心として所定の領域を覆う。 When irradiating the processed portion of the workpiece with a laser beam, a shield gas is blown to the processed portion to shield the processed portion.
By doing so, it is possible to prevent the temperature of the processed portion from rising and reacting with air.
If the shield gas does not shield the processed portion, the processed portion will be oxidized and the mechanical characteristics will deteriorate. In addition, the appearance of blackening deteriorates.
Since the surrounding temperature rises around the processing point, it is necessary to spray the seal fogas not only at the processing point but also around the processing point so that the work area is sufficiently covered with the shielding gas until the temperature decreases. Desired.
When welding plate-to-plate butt joints with laser light, welding is performed while moving the machining point along the linear butt joint, so the temperature behind the machining point also drops to the required temperature. It is necessary to cover up with shielding gas.
Therefore, the shield gas covers a predetermined area around the processing point of the workpiece.

一般的には、耐熱材料でできた筒状の部材であるシールドチップをトーチボデイに支持させ、シールドチップの先端部を被加工部に向けて近づけ、レーザ光をシールドチップの先端部から被加工物の加工点に照射する。シールドガスをシールドチップの先端部に形成された開口から雰囲気に噴射し、被加工物に吹き付けて、被加工部をシールドする。 Generally, a shield chip, which is a cylindrical member made of a heat-resistant material, is supported by a torch body, and the tip of the shield chip is brought closer to the workpiece, and the laser light is emitted from the tip of the shield chip to the workpiece. Irradiate the processing point. A shield gas is sprayed into the atmosphere from an opening formed at the tip of the shield chip and sprayed on the workpiece to shield the workpiece.

上記のとおり、シールドチップの先端部に設けられた開口は所定の大きさを必要とする。シールドチップの先端部を被加工物に所定の距離まで近づけて作業する。
その結果、作業員は、視界にシールドチップの先端部が入るので、被加工部を見るのにに苦労する。
そこで、差業界から必要な被加工部の必要な領域を十分にシールドし、且つ被加工部を見るのが容易なレーザ加工装置用加工ヘッドを求められていた。
例えば、シールドチップに被加工部を見るための切欠きを設けている。 As described above, the opening provided at the tip of the shield chip needs to have a predetermined size. Work by bringing the tip of the shield tip close to the work piece to a specified distance.
As a result, the worker has a difficulty in seeing the processed part because the tip part of the shield tip enters the field of view.
Therefore, there has been a demand from the processing industry for a processing head for a laser processing apparatus that sufficiently shields a necessary area of a necessary processing part and that allows easy viewing of the processing part.
For example, the shield chip is provided with a notch for viewing the processed portion.

また、レーザ光特性を生かし且つ幅を持たせた加工領域が要求される加工には加工に対し、レーザ光び光軸を回転させ、加工点を螺旋状に移動させることを行う。
この様な加工をする場合、被加工部のシールドするのに必要な領域がさらに大きくなるのでえ、上記の要請がさらに増える。 Further, for processing that requires a processing region that makes use of the characteristics of laser light and has a width, the laser beam and the optical axis are rotated and the processing point is moved in a spiral for processing.
In the case of performing such processing, the area required for shielding the processed portion is further increased, and thus the above requirement is further increased.

本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができるレーザ加工装置用加工ヘッドを提供しようとする。 The present invention has been devised in view of the problems described above, and an object of the present invention is to provide a processing head for a laser processing apparatus capable of performing good processing with high workability by a simple structure.

上記目的を達成するため、本発明に係るシールドガスを用いレーザ光を被加工物の被加工部に照射するレーザ加工装置用加工ヘッドを、レーザ光を被加工部に照射する様に案内する光学系と、内部に前記光学系を収めるトーチボデイと、レーザ光を通過させるレーザ光通路を設けられレーザ光通路を通過するレーザ光の光軸であるレーザ光軸に沿った一方の端部であるチップ基端部を前記トーチボデイに支持されるシールドチップと、を備え、前記シールドチップが、前記レーザ光通路を形成し前記レーザ光軸に沿った一方の端部である内部基端部を前記トーチボデイに向け前記レーザ光軸に沿った他方の端部である内部先端部を被加工部に向けることをできる部材である内部シールドチップと、前記レーザ光軸に沿った一方の端部である外部基端部を前記トーチボデイに向け前記レーザ光軸に沿った他方の端部である外部先端部を前記内部先端部の位置より該外部基端部の側へ所定の距離だけずれた箇所に位置させ該外部先端部に前記内部シールドチップの外側壁を囲う様に該内部先端部の側から見て雰囲気に開かれた環状の開口である外部開口を形成する部材である外部シールドチップと、を有し、前記内部先端部を被加工部に向けてレーザ光を被加工部に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスが前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ被加工部をシールドする、ものとした。 In order to achieve the above-mentioned object, an optical system for guiding a processing head for a laser processing apparatus, which irradiates a processed portion of a workpiece with a laser beam using a shield gas according to the present invention so as to irradiate the processed portion with the laser light A system, a torch body for accommodating the optical system therein, and a chip which is provided with a laser beam passage for passing the laser beam and which is one end portion along the laser beam axis which is the optical axis of the laser beam passing through the laser beam passage. A shield tip having a base end supported by the torch body, wherein the shield tip forms the laser light path and has an inner base end that is one end along the laser light axis on the torch body. The inner shield chip, which is a member capable of directing the inner tip portion, which is the other end portion along the laser optical axis, toward the processed portion, and the outer base end which is one end portion along the laser optical axis The external tip portion, which is the other end portion along the laser optical axis toward the torch body, is located at a position deviated from the position of the internal tip portion toward the external base end portion by a predetermined distance. An outer shield chip that is a member that forms an outer opening that is an annular opening opened to the atmosphere when viewed from the side of the inner tip so as to surround the outer wall of the inner shield tip at the tip, When the internal tip portion is in a posture for irradiating the processed portion with a laser beam toward the processed portion, the shield gas passes through the external opening and is ejected to the atmosphere to cause the outer wall of the inner shield chip to pass through. It moves along the location exposed to the atmosphere and is sprayed onto the workpiece to shield the workpiece.

上記本発明の構成により、光学系が、レーザ光を被加工部に照射する様に案内する。トーチボデイが、内部に前記光学系を収める。シールドチップが、レーザ光を通過させるレーザ光通路を設けられ、レーザ光通路を通過するレーザ光の光軸であるレーザ光軸に沿った一方の端部であるチップ基端部を前記トーチボデイに支持される。前記シールドチップの前記内部シールドチップが、前記レーザ光通路を形成し前記レーザ光軸に沿った一方の端部である内部基端部を前記トーチボデイに向け前記レーザ光軸に沿った他方の端部である内部先端部を被加工部に向けることをできる部材である。前記シールドチップの外部シールドチップが、前記レーザ光軸に沿った一方の端部である外部基端部を前記トーチボデイに向け、前記レーザ光軸に沿った他方の端部である外部先端部を前記内部先端部の位置より該内部基端部の側へ所定の距離だけずれた箇所に位置させ、該外部先端部に前記内部シールドチップの外側壁を囲う様に該内部先端部の側から見て雰囲気に開かれた環状の開口である外部開口を形成する部材である。前記内部先端部を被加工部に向けてレーザ光を被加工部に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスが前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ被加工部をシールドする。
その結果、シールドガスが被加工部をシールドする広さにくらべ内部先端部を小さくすることで被加工部を見やすくなり、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。 With the above-described configuration of the present invention, the optical system guides the laser beam to irradiate the processed portion. A torch body houses the optical system therein. The shield chip is provided with a laser light passage for passing the laser light, and the tip base end portion, which is one end portion along the laser light axis which is the optical axis of the laser light passing through the laser light passage, is supported by the torch body. To be done. The inner shield tip of the shield tip forms the laser light path and has an inner base end portion which is one end portion along the laser light axis directed toward the torch body and the other end portion along the laser light axis. It is a member that can direct the inner tip portion to the processed portion. The outer shield tip of the shield tip has an outer base end portion, which is one end portion along the laser optical axis, facing the torch body, and an outer tip portion that is the other end portion along the laser optical axis. It is located at a position deviated from the position of the inner tip portion toward the inner base end side by a predetermined distance, and is seen from the inner tip end side so as to surround the outer wall of the inner shield tip with the outer tip end portion. It is a member that forms an external opening that is an annular opening that is opened to the atmosphere. When the internal tip portion is in a posture for irradiating the processed portion with a laser beam toward the processed portion, the shield gas passes through the external opening and is ejected into the atmosphere to cause the shielding of the outer wall of the inner shield chip. It moves along the location exposed to the atmosphere and is sprayed on the workpiece to shield the workpiece.
As a result, the internal tip portion is made smaller than the area where the shield gas shields the processed portion, so that the processed portion can be easily seen, and the simple structure enables high processing with good workability.

以下に、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドを説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。 The processing head for the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below. The invention includes any of the embodiments described below, or aspects in which two or more of them are combined.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、前記シールドチップが前記外部シールドチップの内側壁と前記内部シールドチップの前記外側壁との間に前記外部開口に導通する空隙である外部空隙を形成され、前記内部先端部を被加工部に向けてレーザ光を被加工部に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスが前記外部空隙に導入され前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ被加工部をシールドする。
上記の実施形態の構成により、前記シールドチップが前記外部シールドチップの内側壁と前記内部シールドチップの前記外側壁との間に前記外部開口に導通する空隙である外部空隙を形成される。前記内部先端部を被加工部に向けてレーザ光を被加工部に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスが前記外部空隙に導入され前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ被加工部をシールドする。
その結果、シールドガスが被加工部をシールドする広さにくらべ内部先端部を小さくすることで被加工部を見やすくなり、シールドガスが安定して被加工部に吹き付けられて、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる The processing head for a laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention is an external void in which the shield chip is a void that is electrically connected to the external opening between the inner side wall of the outer shield chip and the outer side wall of the inner shield chip. Is formed and is in a posture for irradiating the processed portion with the inner tip portion directed toward the processed portion, the shield gas is introduced into the external void and passes through the external opening and is ejected to the atmosphere. Then, the inner shield chip moves along a portion of the outer wall exposed to the atmosphere and is sprayed onto the workpiece to shield the portion to be processed.
With the configuration of the above-described embodiment, the shield chip forms an external void that is a void that is electrically connected to the external opening between the inner wall of the outer shield chip and the outer wall of the inner shield chip. The shield gas is introduced into the outer space, passes through the outer opening, and blows out into the atmosphere when the work piece is in a posture for irradiating the work portion with the inner tip portion directed toward the work portion. The chip moves along the portion of the outer wall exposed to the atmosphere and is sprayed on the workpiece to shield the workpiece.
As a result, the inner tip is made smaller than the area in which the shield gas shields the work piece, making it easier to see the work piece, and the shield gas is stably sprayed on the work piece. Good workability allows good processing

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、前記内部シールドチップの外側壁の雰囲気に露出した箇所が軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有する。
上記の実施形態の構成により、前記内部シールドチップの外側壁の雰囲気に露出した箇所が軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有する。
その結果、外部開口から噴出したシールドガスが軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状の該側壁に案内されて安定して被加工部に吹き付けられる。 The processing head for a laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention has a columnar shape in which a portion of the outer wall of the inner shield chip exposed to the atmosphere has a constant contour in the axial direction.
With the configuration of the above embodiment, the portion of the outer wall of the inner shield chip exposed to the atmosphere has a columnar shape having a constant contour in the axial direction.
As a result, the shield gas ejected from the external opening is guided to the side wall of the columnar shape having a constant contour in the axial direction, and is stably sprayed to the processed portion.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、前記内部シールドチップの前記外側壁が前記外部空隙の一部と前記外部開口の一部を形成し、前記内部シールドチップの前記外側壁の前記外部空隙を形成する箇所と前記外側壁の雰囲気に露出した箇所とが段差無く繋がる軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有する。
上記の実施形態の構成により、前記内部シールドチップの前記外側壁が前記外部空隙の一部と前記外部開口の一部を形成する。前記内部シールドチップの前記外側壁の前記外部空隙を形成する箇所と前記外側壁の雰囲気に露出した箇所とが段差無く繋がる軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有する。
その結果、外部空隙に導入されたシールドガスが軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状の該側壁を形成する内部シールドチップの前記外側壁に案内されて安定して被加工部に吹き付けられる。 In the processing head for a laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the outer wall of the inner shield chip forms a part of the outer cavity and a part of the outer opening, and the outer wall of the inner shield chip is formed. It has a columnar shape having a constant contour in the axial direction in which a portion forming the external void and a portion exposed to the atmosphere of the outer wall are connected without a step.
With the configuration of the above embodiment, the outer wall of the inner shield chip forms a part of the outer space and a part of the outer opening. The inner shield chip has a columnar shape with a constant contour in the axial direction in which a portion of the outer wall forming the outer space and a portion of the outer wall exposed to the atmosphere are connected without a step.
As a result, the shield gas introduced into the outer space is guided to the outer side wall of the inner shield chip forming the side wall of the columnar shape having a constant contour in the axial direction, and is stably sprayed to the processed part.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、前記内部シールドチップが内部に位置する空隙である内部空隙と該内部空隙に導通し前記内部先端部に位置する開口である内部開口とを形成し、レーザ光を被加工部に照射するための姿勢にあるとき、前記内部先端部が被加工部に対向し、シールドガスのうちの一部のシールドガスである外部シールドガスが前記外部空隙に導入され前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ、シールドガスのうちの一部のシールドガスである内部シールドが前記内部空隙に導入され前記内部開口から雰囲気に噴出して被加工物に吹き付けられ、前記内部シールドガスと前記外部シールドガスとが一体となり被加工部をシールドする。
上記の実施形態の構成により、前記内部シールドチップが内部に位置する空隙である内部空隙と該内部空隙に導通し前記内部先端部に位置する開口である内部開口とを形成する。レーザ光を被加工部に照射するための姿勢にあるとき、前記内部先端部が被加工部に対向し、シールドガスのうちの一部のシールドガスである外部シールドガスが前記外部空隙に導入され前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ、シールドガスのうちの一部のシールドガスである内部シールドが前記内部空隙に導入され前記内部開口から雰囲気に噴出して被加工物に吹き付けられ、前記内部シールドガスと前記外部シールドガスとが一体となり被加工部をシールドする。
その結果、シールドガスが被加工部をシールドする広さにくらべ内部先端部を小さくすることで被加工部を見やすくなり、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。 A processing head for a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an internal void that is a void in which the internal shield chip is located, and an internal opening that is an opening that is electrically connected to the internal void and that is located at the internal tip portion. When formed and in a posture for irradiating the processed portion with a laser beam, the inner tip portion faces the processed portion, and the outer shield gas, which is a part of the shield gas of the shield gas, is the outer space. Which is introduced into the atmosphere and squirts into the atmosphere through the external opening and moves along the portion of the outer wall of the inner shield chip exposed to the atmosphere to be sprayed on the workpiece, and a part of the shield gas The inner shield is introduced into the inner space, ejected from the inner opening into the atmosphere and sprayed onto the workpiece, and the inner shield gas and the outer shield gas are integrated to shield the portion to be machined.
With the configuration of the above-described embodiment, the internal shield chip forms an internal space that is a space located inside, and an internal opening that is an opening that is electrically connected to the internal space and located at the internal tip portion. When the work piece is in a position for irradiating the work piece with the laser beam, the inner tip portion faces the work piece, and a part of the shield gas, the outer shield gas, is introduced into the outer space. Inside the shield gas, which is a part of the shield gas, is sprayed into the atmosphere through the external opening, is moved along the portion of the outer wall of the internal shield chip exposed to the atmosphere, and is sprayed on the workpiece. A shield is introduced into the internal space, jetted into the atmosphere from the internal opening and sprayed onto the workpiece, and the internal shield gas and the external shield gas are integrated to shield the workpiece.
As a result, the internal tip portion is made smaller than the area where the shield gas shields the processed portion, so that the processed portion can be easily seen, and the simple structure enables high processing with good workability.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、前記シールドチップまたは前記トーチボデイが空隙であるトーチボデイ空隙を形成され、前記シールドチップが前記トーチボデイ空隙と前記外部空隙とを導通する孔である外部導通孔を形成され、前記内部シールドチップが前記内部基端部に前記トーチボデイ空隙と前記内部空隙を導通する内部導通孔を形成され、シールドガスが前記トーチボデイ空隙に導入され、シールドガスから分かれた前記外部シールドガスが前記外部導通孔を通過して前記外部空隙に導入され、シールドガスから分かれた前記内部シールドガスが前記内部導通孔を通過して前記内部空隙に導入される。
上記の実施形態の構成により、前記シールドチップが空隙であるトーチボデイ空隙を形成される。前記シールドチップが前記トーチボデイ空隙と前記外部空隙とを導通する孔である外部導通孔を形成され、前記内部シールドチップが前記内部基端部に前記トーチボデイ空隙と前記内部空隙を導通する内部導通孔を形成される。シールドガスが前記トーチボデイ空隙に導入され、シールドガスから分かれた前記外部シールドガスが前記外部導通孔を通過して前記外部空隙に導入され、シールドガスから分かれた前記内部シールドガスが前記内部導通孔を通過して前記内部空隙に導入される。
その結果、外部導通孔と内部導通孔との孔面積を調整して内部シールドガスと外部シールドガスの比を最適にすることができる。 A processing head for a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention is configured such that the shield chip or the torch body is formed with a torch body void, and the shield chip is a hole that conducts the torch body void and the external void. A conduction hole is formed, the inner shield tip is formed at the inner proximal end with the torch body void and an inner conduction hole for conducting the inner void, and a shield gas is introduced into the torch body void and separated from the shield gas. The outer shield gas passes through the outer conduction hole and is introduced into the outer space, and the inner shield gas separated from the shield gas passes through the inner conduction hole and is introduced into the inner space.
With the configuration of the above embodiment, a torch body void, which is a void, is formed in the shield chip. The shield tip is formed with an external conduction hole that is a hole that conducts the torch body void and the external void, and the internal shield tip has an internal conduction hole at the internal base end portion that conducts the torch body void and the internal void. It is formed. Shield gas is introduced into the torch body void, the outer shield gas separated from the shield gas is introduced into the outer void through the outer conduction hole, and the inner shield gas separated from the shield gas passes through the inner conduction hole. It passes through and is introduced into the internal void.
As a result, the hole area between the external conduction hole and the internal conduction hole can be adjusted to optimize the ratio of the internal shield gas and the external shield gas.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、前記レーザ光通路が内部空隙に含まれ、レーザ光が光学系に案内されて前記レーザ光通路を通過して前記内部開口から雰囲気に射出されて被加工部に照射される。
上記の実施形態の構成により、前記レーザ光通路が内部空隙に含まれる。レーザ光が光学系に案内されて前記レーザ光通路を通過して前記内部開口から雰囲気に射出されて被加工部に照射される、
その結果、シールドチップから噴出シールドガスが、被加工部のレーザ光を照射させた箇所を回りを良好にシールドできる。 In the processing head for the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the laser light passage is included in the internal void, the laser light is guided by the optical system, passes through the laser light passage, and is emitted into the atmosphere from the internal opening. Then, the processed portion is irradiated.
With the configuration of the above embodiment, the laser light passage is included in the internal space. Laser light is guided to an optical system, passes through the laser light passage, is emitted from the internal opening into the atmosphere, and is irradiated to the processed portion.
As a result, the shield gas ejected from the shield tip can satisfactorily shield the periphery of the portion of the processed portion irradiated with the laser light.

以上説明したように、本発明に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、その構成により、以下の効果を有する。
シールドチップがレーザ光をレーザ光通路を通過させて被加工部に照射する様に光学系を内部に収めるトーチボデイに支持され、内部シールドチップが内部基端部をトーチボデイに向け内部先端部を被加工部に向け、外部シールドチップが外部基端部を前記トーチボデイに向け外部先端部を内部先端部の位置より該内部基端部の側へ所定の距離だけずれた箇所に位置させて、該外部先端部に前記内部シールドチップの外側壁を囲う様に環状の開口である外部開口を形成し、加工時にシールドガスが前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ被加工部をシールドする様にしたので、シールドガスが被加工部をシールドする広さにくらべ内部先端部を小さくすることで被加工部を見やすくなり、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。
また、外部シールドチップの内側壁と前記内部シールドチップの前記外側壁との間に外部空隙を形成し、加工時に前記外部空隙に導入されたシールドガスが前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ被加工部をシールドする様にしたので、シールドガスが被加工部をシールドする広さにくらべ内部先端部を小さくすることで被加工部を見やすくなり、シールドガスが安定して被加工部に吹き付けられて、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。
また、前記内部シールドチップの外側壁の雰囲気に露出した箇所が軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有する様にしたので、外部開口から噴出したシールドガスが軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状の該側壁に案内されて安定して被加工部に吹き付けられる。
また、前記内部シールドチップの前記外側壁の前記外部空隙を形成する箇所と前記外側壁の雰囲気に露出した箇所とが段差無く繋がる軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有する様にしたので、外部空隙に導入されたシールドガスが軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状の該側壁を形成する内部シールドチップの前記外側壁に案内されて安定して被加工部に吹き付けられる。
また、加工時に外部空隙に導入された外部シールドガスが前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられ、内部空隙に導入された内部シールドガスが内部開口を通過して雰囲気に噴出し、両方が一体となり被加工部をシールドする様にしたので、シールドガスが被加工部をシールドする広さにくらべ内部先端部を小さくすることで被加工部を見やすくなり、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。
また、シールドガスが前記トーチボデイ空隙に導入され、シールドガスから分かれた前記外部シールドガスが前記外部導通孔を通過して前記外部空隙に導入され、シールドガスから分かれた前記内部シールドガスが前記内部導通孔を通過して前記内部空隙に導入される様にしたので、外部導通孔と内部導通孔との孔面積を調整して内部シールドガスと外部シールドガスの比を最適にすることができる。
また、レーザ光が光学系に案内されて前記内部空隙に一致する前記レーザ光通路を通過して前記内部開口から雰囲気に射出されて被加工部に照射される様にしたので、シールドチップから噴出シールドガスが、被加工部のレーザ光を照射させた箇所を回りを良好にシールドできる。
従って、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができるレーザ加工装置用加工ヘッドを提供できる。 As described above, the processing head for the laser processing apparatus according to the present invention has the following effects due to its configuration.
The shield tip is supported by a torch body that houses the optical system so that the laser light passes through the laser light path and irradiates the work piece, and the inner shield tip has the inner base end facing the torch body and the inner tip is processed. To the torch body, the outer shield tip is positioned such that the outer base end portion is directed toward the torch body and the outer front end portion is displaced from the position of the inner front end portion toward the inner base end portion by a predetermined distance. An outer opening, which is an annular opening, is formed in a portion so as to surround the outer wall of the inner shield chip, and at the time of processing, the shield gas passes through the outer opening and is ejected into the atmosphere to the atmosphere of the outer wall of the inner shield chip. Since it moves along the exposed area and is sprayed onto the work piece to shield the work area, the size of the inner tip is smaller than that of the shielding gas that shields the work area. The part can be easily seen, and the simple structure enables high workability and good processing.
In addition, an outer space is formed between the inner wall of the outer shield chip and the outer wall of the inner shield chip, and the shield gas introduced into the outer space at the time of processing passes through the outer opening and is ejected to the atmosphere. Since the inner shield chip is moved along the portion exposed to the atmosphere of the outer wall to be sprayed on the workpiece and shields the workpiece, the shield gas has a larger area than the shielded area. By making the inner tip portion small, it becomes easier to see the work piece, and the shielding gas is stably sprayed to the work piece, so that a simple structure enables good workability with high workability.
Further, since the portion of the outer wall of the inner shield tip exposed to the atmosphere has a columnar shape having a constant contour in the axial direction, the shield gas ejected from the outer opening has a constant contour in the axial direction. Guided by the side wall having a columnar shape, it is stably sprayed on the processed part.
In addition, the inner shield chip has a columnar shape having a constant contour in the axial direction in which a portion of the outer wall where the outer space is formed and a portion of the outer wall exposed to the atmosphere are connected without a step. The shield gas introduced into the outer space is guided stably by the outer wall of the inner shield chip forming the side wall of the columnar shape having a constant contour in the axial direction and is stably sprayed to the processed portion.
Further, the external shield gas introduced into the external void during processing passes through the external opening and is jetted into the atmosphere to move along the exposed portion of the outer wall of the internal shield chip in the atmosphere and spray onto the workpiece. The internal shielding gas introduced into the internal voids passes through the internal opening and is ejected into the atmosphere, so that both are integrated and shield the work piece. By making the inner tip smaller, it becomes easier to see the part to be processed, and the simple structure makes it possible to perform good processing with high workability.
Further, a shield gas is introduced into the torch body void, the external shield gas separated from the shield gas passes through the external conducting hole and is introduced into the external void, and the internal shield gas separated from the shield gas is conducted into the internal conduit. Since it is introduced through the holes into the internal voids, it is possible to optimize the ratio of the internal shield gas and the external shield gas by adjusting the hole areas of the external conducting holes and the internal conducting holes.
Further, since the laser light is guided by the optical system and passes through the laser light passage corresponding to the internal space, is emitted to the atmosphere from the internal opening and is irradiated to the work piece, it is ejected from the shield tip. The shielding gas can satisfactorily shield the periphery of the portion to be processed which is irradiated with the laser beam.
Therefore, it is possible to provide a processing head for a laser processing apparatus capable of performing good processing with high workability by a simple structure.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドの全体断面図である。FIG. 3 is an overall sectional view of a processing head for a laser processing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the processing head for laser beam machines concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドのＡ−Ａ断面図である。It is an AA sectional view of a processing head for laser processing equipment concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドのＢ−Ｂ矢視図である。It is a BB arrow line view of the processing head for laser beam machines concerning an embodiment of the present invention. レーザ加工装置の加工点の軌跡を示す。The locus|trajectory of the processing point of a laser processing apparatus is shown. レーザ加工装置に加工される被加工部の断面を示す。The cross section of the to-be-processed part processed by a laser processing apparatus is shown. レーザ加工装置の概念図である。It is a conceptual diagram of a laser processing apparatus.

以下、本発明を実施するための形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドを、図面を参照して、説明する。
図７は、レーザ加工装置の一例を示す。
レーザ加工装置１０は、レーザ発振器１１とレーザ導光ケーブル１２と加工ヘッド１３とで構成される。
レーザ発振器１１は、レーザ光を発振する機器である。
レーザ発振器１１は、ファイバレーザ発振器であってもよい。
レーザ発振器１１は、炭酸ガスレーザ発振器であってもよい。
レーザ導光ケーブル１２は、レーザ発振器の発振したレーザ光をトーチに導く機器である。
レーザ導光ケーブル１２は、伝送用ファイバ１１０とその他とで構成されてもよい。
伝送用ファイバ１１０は、レーザ光を導く光ファイバである。
加工ヘッド１３は、レーザ導光ケーブルの導いたレーザ光を被加工物に照射する器具である。
レーザ加工は、溶接、加熱、溶融、切断、等の加工である。 Hereinafter, a processing head for a laser processing apparatus according to an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 shows an example of a laser processing apparatus.
The laser processing device 10 includes a laser oscillator 11, a laser light guide cable 12, and a processing head 13.
The laser oscillator 11 is a device that oscillates laser light.
The laser oscillator 11 may be a fiber laser oscillator.
The laser oscillator 11 may be a carbon dioxide gas laser oscillator.
The laser light guide cable 12 is a device that guides the laser light oscillated by the laser oscillator to the torch.
The laser light guide cable 12 may be composed of the transmission fiber 110 and other components.
The transmission fiber 110 is an optical fiber that guides laser light.
The processing head 13 is an instrument that irradiates the workpiece with the laser light guided by the laser light guide cable.
Laser processing is processing such as welding, heating, melting, and cutting.

最初に、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドを、説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドの全体断面図である。図２は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドの部分断面図である。図３は、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドのＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の第一の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドのＢ−Ｂ矢視図である。
以下では、説明の便宜上、レーザ加工装置はファーバレーザ加工装置であるとして、説明する。 First, a processing head for a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall sectional view of a processing head for a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the processing head for the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of the processing head for the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a BB arrow view of the processing head for the laser processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Hereinafter, for convenience of explanation, the laser processing apparatus will be described as a farber laser processing apparatus.

レーザ加工装置用加工ヘッドは、光学系１００とトーチボデイ２００とシールドチップ異３００とシールドガス導入機器４００とで構成される。 The processing head for the laser processing apparatus is composed of an optical system 100, a torch body 200, a shield tip member 300, and a shield gas introducing device 400.

光学系１００は、レーザ光Ｌを被加工部５５に照射する様に案内するものである。
光学系１００は、伝送用ファイバ１１０とコリメーションレンズ１２０と加工レンズ１３０とで構成される。
伝送用ファイバ１１０は、レーザ発振器１１で発振したレーザ光Ｌを導くファイバである。
コリメーションレンズ１２０は、伝送用ファイバ１１０より射出されたレーザ光の拡がり角度を調整するレンズである。
加工レンズ１３０は、コリメーションレンズ１２０から射出したレーザ光を加工に必要なエネルギー密度に集光するレンズである。 The optical system 100 guides the laser beam L so as to irradiate the processed portion 55.
The optical system 100 includes a transmission fiber 110, a collimation lens 120, and a processing lens 130.
The transmission fiber 110 is a fiber that guides the laser light L oscillated by the laser oscillator 11.
The collimation lens 120 is a lens that adjusts the divergence angle of the laser light emitted from the transmission fiber 110.
The processing lens 130 is a lens that focuses the laser light emitted from the collimation lens 120 to an energy density required for processing.

コリメーションレンズ１２０は、レーザ光Ｌを入射して平行光線を出射する。
例えば、コリメーションレンズ１２０は、伝送用ファイバ１１０により導かれるレーザ光を入射して平行光線を出射する光学凸レンズである。
例えば、加工レンズ１３０は、平行光線を焦点に集光する光学凸レンズである。
コリメーションレンズ１２０の主軸とレーザ光の光軸とが一直線上にならんでもよい。
コリメーションレンズ１２０が出射した平行光線は、他の光学機器を介さずに直接に加工レンズ１３０に入射してもよい。
図１は、コリメーションレンズ１２０が出射した平行光線は、他の光学機器を介さずに直接に、加工レンズ１３０に入射する構造を示す。
コリメーションレンズが出射した平行光線は、光学要素により向きを変えた後で、加工レンズ１３０に入射してもよい。
例えば、コリメーションレンズが出射した平行光線は、光学ミラーにより向きを変えた後で、加工レンズ１３０に入射する。
図５の（Ａ）は、加工点Ｘが直線状に移動する様子を示す。
図６の（Ａ）は、被加工部の溶融部分を斜線で示す。 The collimation lens 120 receives the laser light L and emits parallel light rays.
For example, the collimation lens 120 is an optical convex lens that receives the laser light guided by the transmission fiber 110 and emits parallel light rays.
For example, the processing lens 130 is an optical convex lens that focuses parallel rays on a focal point.
The main axis of the collimation lens 120 and the optical axis of the laser light may be aligned on a straight line.
The parallel rays emitted from the collimation lens 120 may directly enter the processing lens 130 without passing through other optical equipment.
FIG. 1 shows a structure in which parallel rays emitted from the collimation lens 120 are directly incident on the processing lens 130 without passing through other optical equipment.
The parallel rays emitted from the collimation lens may be incident on the processing lens 130 after being changed in direction by an optical element.
For example, the parallel light rays emitted from the collimation lens enter the processing lens 130 after being changed in direction by the optical mirror.
FIG. 5A shows how the machining point X moves linearly.
In FIG. 6A, the molten portion of the processed portion is indicated by diagonal lines.

加工レンズ１３０の主軸が光軸からずれて、加工レンズ１３０が光軸を中心として回転してもよい。
この様にすると、被加工物の被加工部に集光する位置が所定の回転半径で回転する。
加工ヘッド１３を被加工物５０に対して相対移動させると、被加工物の被加工部に集光する位置である加工点Ｘが螺旋状に移動する。
図５の（Ｂ）は、加工点Ｘが螺旋状に移動する様子を示す。
図６の（Ｂ）は、被加工部の溶融部分を斜線で示す。 The main axis of the processing lens 130 may be displaced from the optical axis, and the processing lens 130 may rotate about the optical axis.
By doing so, the position where the light is focused on the portion to be processed of the workpiece is rotated by a predetermined radius of gyration.
When the machining head 13 is moved relative to the workpiece 50, the machining point X, which is a position where light is focused on the workpiece portion of the workpiece, moves spirally.
FIG. 5B shows how the machining point X moves spirally.
In FIG. 6(B), the molten portion of the processed portion is indicated by diagonal lines.

トーチボデイ２００は、内部に光学系１００を収める構造体である。
トーチボデイ２００が、空隙であるトーチボデイ空隙Ｖ０を形成されてもよい。
トーチボデイ２００は、レーザ加工装置用加工ヘッドの骨格を形成する主要構造体である。
トーチボデイ２００は、トーチボデイ外筒２１０とシールドガス導入部２２０とで構成されてもよい。
トーチボデイ外筒２１０は、トーチボデイ２００を形成する部材である。
例えば、トーチボデイ外筒２１０は、略筒状の外形を持つ部材である。
例えば、トーチボデイ外筒２１０は、略円筒状の外形を持つ部材である。
シールドガス導入部２２０は、トーチボデイ空隙Ｖ０にシールドガスＦを導入する部分である。
伝送用ファイバ１１０の端部が、トーチボデイ外筒２１０に固定されてもよい。
例えば、伝送用ファイバ１１０の端部が、筒状の外形をもつトーチボデイ外筒２１０の一方の端部に固定される。
コリメーションレンズ１２０と加工レンズ１３０とが、トーチボデイ外筒２１０に支持される。
図１、図２は、コリメーションレンズ１２０と加工レンズ１３０を支持する支持構造を省略している。 The torch body 200 is a structure that houses the optical system 100 therein.
The torch body 200 may be formed with a torch body void V0 that is a void.
The torch body 200 is a main structure forming the skeleton of the processing head for the laser processing apparatus.
The torch body 200 may include a torch body outer cylinder 210 and a shield gas introducing part 220.
The torch body outer cylinder 210 is a member forming the torch body 200.
For example, the torch body outer cylinder 210 is a member having a substantially cylindrical outer shape.
For example, the torch body outer cylinder 210 is a member having a substantially cylindrical outer shape.
The shield gas introduction part 220 is a part for introducing the shield gas F into the torch body void V0.
The end of the transmission fiber 110 may be fixed to the torch body outer cylinder 210.
For example, the end of the transmission fiber 110 is fixed to one end of the torch body outer cylinder 210 having a cylindrical outer shape.
The collimation lens 120 and the processing lens 130 are supported by the torch body outer cylinder 210.
1 and 2, the support structure for supporting the collimation lens 120 and the processing lens 130 is omitted.

シールドチップ３００は、レーザ光Ｌを通過させるレーザ光通路を設けられ、レーザ光通路を通過するレーザ光の光軸であるレーザ光軸Ｌ０に沿った一方の端部であるチップ基端部３０１をトーチボデイ２００に支持される。
シールドチップ３００は、内部シールドチップ３１０と外部シールドチップ３２０とで構成される。
シールドチップ３００は、シールドガスを被加工物５０のレーザ光が当たる箇所に案内する。
シールドチップ３００は、シールドガスを被加工物のレーザ光が当たる箇所を覆うようにに案内する。
シールドチップ３００は、トーチボデイ外筒２１０に固定される。
例えば、シールドチップ３００は、円筒状の外形をもつトーチボデイ外筒２１０の他方の端部に固定される。
例えば、シールドチップ３００は、円筒状の外形をもつトーチボデイ外筒２１０の他方の端部にねじ固定される。
図２は、後述する外部シールドチップ３２０の外部基端部３２２が、円筒状の外形をもつトーチボデイ外筒２１０の他方の端部にねじ固定される様子を示す。 The shield chip 300 is provided with a laser light path for passing the laser light L, and has a chip base end portion 301 which is one end portion along a laser light axis L0 which is an optical axis of the laser light passing through the laser light path. Supported by Torch Body 200.
The shield chip 300 is composed of an inner shield chip 310 and an outer shield chip 320.
The shield chip 300 guides the shield gas to a portion of the workpiece 50 where the laser light strikes.
The shield chip 300 guides the shield gas so as to cover a portion of the workpiece to which the laser beam is applied.
The shield tip 300 is fixed to the torch body outer cylinder 210.
For example, the shield chip 300 is fixed to the other end of the torch body outer cylinder 210 having a cylindrical outer shape.
For example, the shield tip 300 is screwed to the other end of the torch body outer cylinder 210 having a cylindrical outer shape.
FIG. 2 shows a state in which an external base end portion 322 of an external shield chip 320, which will be described later, is screwed to the other end portion of the torch body outer cylinder 210 having a cylindrical outer shape.

内部シールドチップ３１０は、レーザ光通路を形成し、レーザ光軸Ｌ０に沿った一方の端部である内部基端部３１２をトーチボデイ２００に向け、レーザ光軸Ｌ０に沿った他方の端部である内部先端部３１１を被加工部５５に向けることをできる部材である。 The inner shield chip 310 forms a laser light path and directs the inner base end portion 312, which is one end portion along the laser light axis L0, toward the torch body 200, and is the other end portion along the laser light axis L0. It is a member that can direct the inner tip portion 311 toward the processed portion 55.

外部シールドチップ３２０は、レーザ光軸Ｌ０に沿った一方の端部である外部基端部３２２をトーチボデイ２００に向け、レーザ光軸Ｌ０に沿った他方の端部である外部先端部３２１を内部先端部３１１の位置より内部基端部３１２の側へ所定の距離Ｄだけずれた箇所に位置させ、外部先端部に内部シールドチップ３１０の外側壁３１４を囲う様に内部先端部３１２の側から見て雰囲気に開かれた環状の開口である外部開口Ｗ２を形成する部材である。
外部シールドチップ３２０は、内部シールドチップ３１０を囲う様に設けられ、レーザ光軸Ｌ０に沿った一方の端部である外部基端部３２２をトーチボデイ２００に向け、レーザ光軸Ｌ０に沿った他方の端部である外部先端部３２１を内部先端部３１１の位置より内部基端部３１２の側へ所定の距離Ｄだけずれた箇所に位置させ、外部先端部に内部シールドチップ３１０の外側壁３１４を囲う様に内部先端部３１２の側から見て雰囲気に開かれた環状の開口である外部開口Ｗ２を形成する部材である。
図４は、外部先端部に内部シールドチップ３１０の外側壁３１４を囲う様に雰囲気に開かれた内部先端部３１２の側から見て環状の開口である外部開口Ｗ２を形成する様子を示す。 The outer shield chip 320 directs an outer base end 322, which is one end along the laser optical axis L0, toward the torch body 200, and an inner front end that is the other outer end 321 along the laser optical axis L0. It is located at a position deviated from the position of the portion 311 toward the inner proximal end portion 312 side by a predetermined distance D, and when viewed from the inner distal end portion 312 side so as to surround the outer wall 314 of the inner shield tip 310 with the outer distal end portion. It is a member that forms an outer opening W2 that is an annular opening that is opened to the atmosphere.
The outer shield chip 320 is provided so as to surround the inner shield chip 310, and the outer base end portion 322, which is one end portion along the laser optical axis L0, is directed toward the torch body 200, and the other outer end portion along the laser optical axis L0. The outer tip 321 which is an end is located at a position displaced from the position of the inner tip 311 toward the inner base 312 by a predetermined distance D, and the outer tip surrounds the outer wall 314 of the inner shield chip 310. It is a member that forms the outer opening W2 that is an annular opening that is open to the atmosphere when viewed from the inner tip portion 312 side.
FIG. 4 shows a state in which an outer opening W2, which is an annular opening when viewed from the side of the inner tip portion 312 opened to the atmosphere, is formed in the outer tip portion so as to surround the outer wall 314 of the inner shield chip 310.

内部先端部３１１を被加工部５５に向けてレーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスＦが外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物５０に吹き付けられ被加工部５５をシールドする。
内部先端部３１１を被加工部５５に向けてレーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスＦが外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って内部先端部３１１の側に向かって移動して被加工物５０に吹き付けられ被加工部５５をシールドする。
内部先端部３１１を被加工部５５に向けてレーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスＦが外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物５０に吹き付けられ被加工部５５をシールドする様に、外部開口Ｗ２の面積やシールドガスＦの導入量が調整される。 When the posture is such that the inner tip 311 is directed toward the portion 55 to be processed and the laser beam L is irradiated to the portion 55 to be processed, the shield gas F passes through the outer opening W2 and is jetted into the atmosphere to cause the inner shield tip 310 It moves along the portion of the outer wall 314 exposed to the atmosphere and is sprayed onto the workpiece 50 to shield the workpiece 55.
When the posture is such that the inner tip 311 is directed toward the portion 55 to be processed and the laser beam L is irradiated to the portion 55 to be processed, the shield gas F passes through the outer opening W2 and is jetted into the atmosphere to cause the inner shield tip 310 It moves toward the inner tip portion 311 side along the portion of the outer wall 314 exposed to the atmosphere and is sprayed on the workpiece 50 to shield the workpiece 55.
When the posture is such that the inner tip 311 is directed toward the portion 55 to be processed and the laser beam L is irradiated to the portion 55 to be processed, the shield gas F passes through the outer opening W2 and is jetted into the atmosphere to cause the inner shield tip 310 The area of the outer opening W2 and the introduction amount of the shield gas F are adjusted so that the outer wall 314 moves along a portion exposed to the atmosphere and is sprayed onto the workpiece 50 to shield the workpiece 55.

シールドチップ３００が外部シールドチップ３２０の内側壁３２３と内部シールドチップ３１０の外側壁３１４との間に外部開口Ｗ２に導通する空隙である外部空隙Ｖ２を形成されてもよい。
シールドチップ３００が外部シールドチップ３２０の外部先端部３２１の側の内側壁３２３と内部シールドチップ３１０の外側壁３１４との間に外部開口Ｗ２に導通する空隙である外部空隙Ｖ２を形成されてもよい。
内部先端部３１１を被加工部５５に向けてレーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスＦが外部空隙Ｖ２に導入され外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物５０に吹き付けられ被加工部５５をシールドしてもよい。
内部先端部３１１を被加工部５５に向けてレーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスＦが外部空隙Ｖ２に導入され外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って内部先端部３１１の側に向かって移動して被加工物５０に吹き付けられ被加工部５５をシールドしてもよい。 The shield chip 300 may have an outer space V2, which is a space that is electrically connected to the outer opening W2, between the inner wall 323 of the outer shield chip 320 and the outer wall 314 of the inner shield chip 310.
The shield chip 300 may have an outer space V2, which is a space that is electrically connected to the outer opening W2, between the inner side wall 323 of the outer shield chip 320 on the side of the outer tip portion 321 and the outer side wall 314 of the inner shield chip 310. ..
The shield gas F is introduced into the outer space V2, passes through the outer opening W2, and is ejected to the atmosphere when the laser beam L is directed toward the processed portion 55 to irradiate the processed portion 55 with the laser light L. Then, the inner shield chip 310 may be moved along a portion of the outer wall 314 exposed to the atmosphere and sprayed on the workpiece 50 to shield the workpiece 55.
The shield gas F is introduced into the outer space V2, passes through the outer opening W2, and is ejected to the atmosphere when the laser beam L is directed toward the processed portion 55 to irradiate the processed portion 55 with the laser light L. The inner shield chip 310 may be moved toward the inner tip portion 311 along the portion of the outer wall 314 exposed to the atmosphere and sprayed onto the workpiece 50 to shield the workpiece 55.

内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所が軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有してもよい。
例えば、内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所が軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の形状を有する。 A portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere may have a columnar shape having a constant contour in the axial direction.
For example, a portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere has a cylindrical shape having a constant contour in the axial direction.

内部シールドチップ３１０の外側壁３１４が外部空隙Ｖ２の一部と外部開口Ｗ２の一部を形成してもよい。
内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の外部空隙Ｖ２を形成する箇所と外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所とが段差無く繋がる軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状を有する、
例えば、内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の外部空隙Ｖ２を形成する箇所と外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所とが段差無く繋がる軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の形状を有する。 The outer wall 314 of the inner shield chip 310 may form part of the outer space V2 and part of the outer opening W2.
The outer wall 314 of the inner shield chip 310 has a columnar shape having a constant contour in the axial direction in which a portion forming the outer space V2 of the outer wall 314 and a portion of the outer wall 314 exposed to the atmosphere are connected without a step,
For example, the outer wall 314 of the inner shield chip 310 has a columnar shape having a constant contour in the axial direction in which a portion of the outer wall 314 forming the outer space V2 and a portion of the outer wall 314 exposed to the atmosphere are connected without a step.

内部シールドチップが内部に位置する空隙である内部空隙と内部空隙に導通し内部先端部に位置する開口である内部開口とを形成してもよい。
レーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、内部先端部３１１が被加工部５５に対向し、シールドガスＦのうちの一部のシールドガスである外部シールドガスＦ２が外部空隙Ｖ２に導入され外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物５０に吹き付けられ、シールドガスＦのうちの一部のシールドガスである内部シールドガスＦ１が内部空隙Ｖ１に導入され内部開口ｗ１から雰囲気に噴出して被加工物５０に吹き付けられ、内部シールドガスＦ１と外部シールドガスＦ２とが一体となり被加工部５５をシールドしてもよい。
レーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、内部先端部３１１が被加工部５５に対向し、シールドガスＦのうちの一部のシールドガスである外部シールドガスＦ２がトーチボデイ２００から外部空隙Ｖ２に導入され外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って内部先端部３１１の側に向かって移動して被加工物５０に吹き付けられ、シールドガスＦのうちの一部のシールドガスである内部シールドガスＦ１が内部空隙Ｖ１に導入され内部開口ｗ１から雰囲気に噴出して被加工物５０に吹き付けられ、内部シールドガスＦ１と外部シールドガスＦ１とが一体となり被加工部５５をシールドしてもよい。
レーザ光Ｌを被加工部５５に照射するための姿勢にあるとき、内部先端部３１１が被加工部５５に対向し、シールドガスＦのうちの一部のシールドガスである外部シールドガスＦ２がトーチボデイ２００から外部空隙Ｖ２に導入され外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って内部先端部３１１の側に向かって移動して被加工物５０に吹き付けられ、シールドガスＦのうちの一部のシールドガスである内部シールドガスＦ１が内部空隙Ｖ１に導入され内部開口ｗ１から雰囲気に噴出して被加工物５０に吹き付けられ、内部シールドガスＦ１と外部シールドガスＦ２とが一体となり被加工部５５をシールドする様に、内部開口Ｗ１、外部開口Ｗ２、シールドガスＦの導入量が調整される。 You may form the internal space which is a space|gap in which an internal shield chip is located inside, and the internal opening which is an opening located in an inner tip part and electrically connected to an internal space.
When the processing target 55 is irradiated with the laser light L, the inner tip portion 311 faces the processing target 55, and the external shield gas F2, which is a part of the shield gas F, is external. It is introduced into the void V2, passes through the external opening W2, is jetted into the atmosphere, moves along the portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere, and is sprayed onto the workpiece 50. The inner shield gas F1 which is a part of the shield gas is introduced into the inner space V1 and ejected from the inner opening w1 into the atmosphere to be sprayed onto the workpiece 50, so that the inner shield gas F1 and the outer shield gas F2 are integrally formed. The portion 55 may be shielded.
When the workpiece 55 is irradiated with the laser beam L, the inner tip 311 faces the workpiece 55, and the shield gas F2, which is a part of the shield gas F, is exposed to the torch body. 200 is introduced into the external void V2, passes through the external opening W2, is jetted into the atmosphere, and is moved toward the inner tip portion 311 side along the portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere to be processed. The internal shield gas F1, which is a part of the shield gas F as a shield gas, is introduced into the internal void V1 and ejected from the internal opening w1 into the atmosphere to be sprayed onto the workpiece 50. The processed portion 55 may be shielded by integrating F1 and the external shield gas F1.
When the workpiece 55 is irradiated with the laser beam L, the inner tip 311 faces the workpiece 55, and the shield gas F2, which is a part of the shield gas F, is exposed to the torch body. 200 is introduced into the external void V2, passes through the external opening W2, is jetted into the atmosphere, and is moved toward the inner tip portion 311 side along the portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere to be processed. The internal shield gas F1, which is a part of the shield gas F as a shield gas, is introduced into the internal void V1 and ejected from the internal opening w1 into the atmosphere to be sprayed onto the workpiece 50. The introduction amounts of the inner opening W1, the outer opening W2, and the shield gas F are adjusted so that F1 and the outer shield gas F2 are integrated to shield the processed portion 55.

トーチボデイ２００が空隙であるトーチボデイ空隙Ｖ０を形成されてもよい。
シールドチップ３００がトーチボデイ空隙Ｖ０と外部空隙Ｖ２とを導通する孔である外部導通孔Ｈ２を形成されてもよい。
内部シールドチップ３１０が内部基端部３１２にトーチボデイ空隙Ｖ０と内部空隙Ｖ１を導通する内部導通孔Ｈ１を形成されてもよい。
シールドガスＦがトーチボデイ空隙Ｖ０に導入された後で、シールドガスＦから分かれた外部シールドガスＦ２が外部導通孔Ｈ２を通過して外部空隙Ｖ２に導入され、シールドガスＦから分かれた内部シールドガスＦ１が内部導通孔Ｈ１を通過して内部空隙Ｖ１に導入されてもよい。
シールドガスＦがトーチボデイ空隙Ｖ０に導入された後で、シールドガスＦから分かれた外部シールドガスＦ２が外部導通孔Ｈ２を通過して外部空隙Ｖ２に導入され、シールドガスＦから分かれた内部シールドガスＦ１が内部導通孔Ｈ１を通過して内部空隙Ｖ１に導入されて、内部シールドガスＦ１と外部シールドガスＦ２とが一体となって被加工部５５をシールドする様に、内部開口Ｗ１、外部開口Ｗ２、内部導通孔Ｈ１、外部導通孔Ｈ２、シールドガスの導入量が調整される。 The torch body 200 may be formed with a torch body void V0.
The shield chip 300 may be formed with an external conduction hole H2 that is a hole that connects the torch body void V0 and the external void V2.
The inner shield chip 310 may be formed with an inner conduction hole H1 at the inner proximal end portion 312 to connect the torch body gap V0 and the inner gap V1.
After the shield gas F is introduced into the torch body void V0, the external shield gas F2 separated from the shield gas F is introduced into the external void V2 through the external conduction hole H2, and the internal shield gas F1 separated from the shield gas F. May pass through the internal conduction hole H1 and be introduced into the internal void V1.
After the shield gas F is introduced into the torch body void V0, the external shield gas F2 separated from the shield gas F is introduced into the external void V2 through the external conduction hole H2, and the internal shield gas F1 separated from the shield gas F. Is introduced into the internal space V1 through the internal conduction hole H1 so that the internal shield gas F1 and the external shield gas F2 integrally shield the workpiece 55, the internal opening W1, the external opening W2, The introduction amounts of the internal conduction hole H1, the external conduction hole H2, and the shield gas are adjusted.

レーザ光通路が内部空隙Ｖ１に含まれ、
レーザ光Ｌが光学系１００に案内されてレーザ光通路を通過して内部開口Ｗ１から雰囲気に射出されて被加工部５５に照射されてもよい。
図２は、レーザ光Ｌが光学系１００に案内されてレーザ光通路を通過して内部開口Ｗ１から雰囲気に射出されて被加工部５５に照射される様子を示す。 A laser light path is included in the internal void V1,
The laser light L may be guided by the optical system 100, pass through the laser light passage, be emitted into the atmosphere from the internal opening W1, and be irradiated to the processed portion 55.
FIG. 2 shows how the laser light L is guided by the optical system 100, passes through the laser light passage, is emitted into the atmosphere from the internal opening W1, and is irradiated to the processed portion 55.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置用加工ヘッドは、その構成により、以下の効果を有する。
シールドチップ３００がレーザ光Ｌをレーザ光通路を通過させて被加工部５５に照射する様に光学系１００を内部に収めるトーチボデイ２００に支持され、内部シールドチップ３１０が内部基端部３１２をトーチボデイ２００に向け内部先端部３１１を被加工部５５に向け、外部シールドチップ３２０が外部基端部３２１をトーチボデイ２００に向け外部先端部３２１を内部先端部３１１の位置より内部基端部３１２の側へ所定の距離Ｄだけずれた箇所に位置させて、外部先端部３２１に内部シールドチップ３１０の外側壁３１４を囲う様に環状の開口である外部開口Ｗ２を形成し、加工時にシールドガスＦが外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物５０に吹き付けられ被加工部５５をシールドする様にしたので、シールドガスＦが被加工部５５をシールドする広さにくらべ内部先端部３１１を小さくすることで被加工部を見やすくなり、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。
また、外部シールドチップ３２０の内側壁３２３と内部シールドチップ３１０の外側壁３１４との間に外部空隙Ｖ２を形成し、加工時に外部空隙Ｖ２に導入されたシールドガスＦが外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物５０に吹き付けられ被加工部５５をシールドする様にしたので、シールドガスＦが被加工部５５をシールドする広さにくらべ内部先端部３１１を小さくすることで被加工部５５を見やすくなり、シールドガスが安定して被加工部に吹き付けられて、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。
また、内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所が軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の形状を有する様にしたので、外部開口Ｗ２から噴出したシールドガスが軸方向に一定の輪郭をもつ柱状の形状の側壁に案内されて安定して被加工部５５に吹き付けられる。
また、内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の外部空隙Ｖ２を形成する箇所と外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所とが段差無く繋がる軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の形状を有する様にしたので、外部空隙Ｖ２に導入されたシールドガスＦが軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の形状の側壁を形成する内部シールドチップ３１０の外側壁３１４に案内されて安定して被加工部５５に吹き付けられる。
また、加工時に外部空隙Ｖ２に導入された外部シールドガスＦ２が外部開口Ｗ２を通過して雰囲気に噴出し内部シールドチップ３１０の外側壁３１４の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物５０に吹き付けられ、内部空隙Ｖ１に導入された内部シールドガスＦ１が内部開口Ｗ１を通過して雰囲気に噴出し、両方が一体となり被加工部５５をシールドする様にしたので、シールドガスＦが被加工部５５をシールドする広さにくらべ内部先端部３１１を小さくすることで被加工部５５を見やすくなり、簡単な構造により高い作業性で良好な加工をすることができる。
また、シールドガスＦがトーチボデイ空隙Ｖ０に導入された後で、シールドガスＦから分かれた外部シールドガスＦ２が外部導通孔Ｈ２を通過して外部空隙Ｖ２に導入され、シールドガスＦから分かれた内部シールドガスＦ１が内部導通孔Ｈ１を通過して内部空隙Ｖ１に導入される様にしたので、外部導通孔Ｈ２と内部導通孔Ｈ１との孔面積を調整して内部シールドガスＦ１と外部シールドガスＦ２の比を最適に調整することができる。
また、レーザ光Ｌが光学系１００に案内されて内部空隙に一致するレーザ光通路を通過して内部開口から雰囲気に射出されて被加工部に照射される様にしたので、シールドチップから噴出シールドガスが、被加工部のレーザ光を照射させた箇所を回りを良好にシールドできる。
従来の内部シールドチップのみによる構造では、熱加工部より発生するトーチ側反射熱がトーチ内部シールドチップ３１０に加わり、トーチ自体（ボデイ）の過熱現象をもたらす。
本願発明の構造では、外部シールドチップ３２０から流出し、内部シールドチップ３１０の外周を流れるシールドガスＦ２は、内部シールドチップ３１０の外周を冷却する作用をもたらす。その結果、内部シールドチップ３１０の外周を流れるガスＦ２は上記効果によりトーチの加熱の防止又は低減するのに効果的である。 The processing head for the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention has the following effects due to its configuration.
The shield chip 300 is supported by the torch body 200 that houses the optical system 100 so that the laser light L passes through the laser light path and irradiates the processed portion 55, and the inner shield chip 310 moves the inner base end portion 312 to the torch body 200. To the to-be-processed part 55, and the outer shield tip 320 directs the outer proximal end 321 toward the torch body 200 so that the outer distal end 321 is moved toward the inner proximal end 312 from the position of the inner distal end 311. At a position deviated by the distance D, and an outer opening W2, which is an annular opening, is formed in the outer tip portion 321 so as to surround the outer wall 314 of the inner shield chip 310, and the shield gas F is opened by the outer opening W2 during processing. The shielding gas F is sprayed to the atmosphere and moves along the portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere to be sprayed on the workpiece 50 to shield the workpiece 55. By making the inner tip portion 311 smaller than the area that shields the processed portion 55, it becomes easier to see the processed portion, and good processing can be performed with high workability due to the simple structure.
Further, an outer space V2 is formed between the inner wall 323 of the outer shield chip 320 and the outer wall 314 of the inner shield chip 310, and the shield gas F introduced into the outer space V2 during processing passes through the outer opening W2. The shielding gas F is blown into the atmosphere and moved along the portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere to be sprayed on the workpiece 50 to shield the workpiece 55, so that the shield gas F is shielded. By making the inner tip 311 smaller than the area that shields 55, it becomes easier to see the work piece 55, and the shielding gas is stably sprayed to the work piece, making it possible to perform good workability with high workability due to its simple structure. You can
Further, since the portion exposed to the atmosphere of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 has a cylindrical shape having a constant contour in the axial direction, the shield gas ejected from the outer opening W2 is constant in the axial direction. It is guided by the side wall of a columnar shape having a contour and is stably sprayed on the processed portion 55.
Further, the outer wall 314 of the inner shield chip 310 has a columnar shape having a constant contour in the axial direction in which a portion forming the outer space V2 and a portion of the outer wall 314 exposed to the atmosphere are connected without a step. Therefore, the shield gas F introduced into the outer space V2 is guided to the outer side wall 314 of the inner shield tip 310 forming a side wall of a cylindrical shape having a constant contour in the axial direction, and is stably applied to the processed portion 55. To be sprayed.
Further, the outer shield gas F2 introduced into the outer space V2 at the time of processing passes through the outer opening W2 and is ejected to the atmosphere to move along the portion of the outer wall 314 of the inner shield chip 310 exposed to the atmosphere to be processed. Since the inner shield gas F1 which is sprayed onto the inner space V1 and is introduced into the inner space V1 passes through the inner opening W1 and is jetted out into the atmosphere, both of them are integrated and shield the portion 55 to be processed. By making the inner tip portion 311 smaller than the area that shields the processed portion 55, the processed portion 55 becomes easier to see, and good processing can be performed with high workability due to the simple structure.
Further, after the shield gas F is introduced into the torch body void V0, the outer shield gas F2 separated from the shield gas F is introduced into the outer gap V2 through the external conduction hole H2, and the inner shield separated from the shield gas F. Since the gas F1 is introduced into the internal void V1 after passing through the internal conduction hole H1, the hole areas of the external conduction hole H2 and the internal conduction hole H1 are adjusted so that the internal shield gas F1 and the external shield gas F2 are The ratio can be adjusted optimally.
Further, since the laser light L is guided by the optical system 100 and passes through the laser light passage corresponding to the internal air gap and is emitted into the atmosphere from the internal opening to be irradiated to the processing target portion, the shield tip ejects the shield. The gas can satisfactorily shield the periphery of the portion of the processed portion irradiated with the laser light.
In the conventional structure having only the inner shield tip, the torch side reflected heat generated from the heat-processed portion is added to the torch inner shield tip 310, and the torch itself (body) is overheated.
In the structure of the present invention, the shield gas F2 flowing out from the outer shield chip 320 and flowing on the outer periphery of the inner shield chip 310 has a function of cooling the outer periphery of the inner shield chip 310. As a result, the gas F2 flowing on the outer periphery of the inner shield tip 310 is effective in preventing or reducing the heating of the torch due to the above effects.

本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
加工が溶接である場合を例にとって説明したがこれに限定されない。加工が切断、加熱、等であってもよい。
レーザ加工装置はファイバレーザ加工装置であるとして説明したが、これに限定ざれない。例えば、レーザ加工装置は炭酸ガスレーザ加工装置であってもよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
The case where the processing is welding has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. The processing may be cutting, heating, or the like.
Although the laser processing apparatus has been described as a fiber laser processing apparatus, it is not limited to this. For example, the laser processing device may be a carbon dioxide gas laser processing device.

Ｄ 所定の距離
Ｆ シールドガス
Ｆ１ 内部シールドガス
Ｆ２ 外部シールドガス
Ｌ レーザ光
Ｌ０ レーザ光軸
Ｈ１ 内部導通孔
Ｈ２ 外部導通孔
Ｖ０ トーチボデイ空隙
Ｖ１ 内部空隙
Ｖ２ 外部空隙
Ｗ１ 内部開口
Ｗ２ 外部開口
Ｘ 加工点
１０ レーザ加工機
１１ レーザ発振器
１２ レーザ導光ケーブル
１３ 加工ヘッド
５０ 被加工物
５５ 被加工部
１００ 光学系
１１０ 伝送用ファイバ
１２０ コリメーションレンズ
１３０ 加工レンズ
２００ トーチボデイ
２１０ トーチボデイ外筒
２２０ シールドガス導入部
３００ シールドチップ
３０１ チップ基端部
３１０ 内部シールドチップ
３１１ 内部先端部
３１２ 内部基端部
３１３ 内側壁
３１４ 外側壁
３２０ 外部シールドチップ
３２１ 外部先端部
３２２ 外部基端部
３２３ 内側壁
４００ シールドガス導入機器 D Specified distance F Shield gas F1 Internal shield gas F2 External shield gas L Laser light L0 Laser optical axis H1 Internal through hole H2 External through hole
V0 Torch body void V1 Internal void V2 External void
W1 Internal opening W2 External opening X Processing point 10 Laser processing machine 11 Laser oscillator 12 Laser light guide cable 13 Processing head 50 Workpiece 55 Workpiece
100 Optical system 110 Transmission fiber 120 Collimation lens 130 Processing lens 200 Torch body 210 Torch body outer cylinder 220 Shield gas introduction part 300 Shield chip 301 Chip base end part 310 Inner shield tip 311 Inner tip part 312 Inner base end part 313 Inner side wall 314 Outside Wall 320 External shield tip 321 External tip 322 External base 323 Inner side wall 400 Shield gas introduction device

特開２０１２−６６２９０号JP 2012-66290 A 特開平１０−１８０４７９号JP-A-10-180479 特開２００５−２０５４１５号JP-A-2005-205415 特開２００４−７４２３１号JP-A-2004-74231

Claims (4)

シールドガスを用いレーザ光を被加工物の被加工部に照射するレーザ加工装置用加工ヘッドであって、
レーザ光を被加工部に照射する様に案内する光学系と
内部に前記光学系を収めるトーチボデイと、
レーザ光を通過させるレーザ光通路を設けられレーザ光通路を通過するレーザ光の光軸であるレーザ光軸に沿った一方の端部であるチップ基端部を前記トーチボデイに支持されるシールドチップと、
を備え、
前記トーチボデイが空隙であるトーチボデイ空隙を形成され、
前記シールドチップが、
前記レーザ光通路を形成し前記レーザ光軸に沿った一方の端部である内部基端部を前記トーチボデイに向け前記レーザ光軸に沿った他方の端部である内部先端部を被加工部に向けることをできる部材である内部シールドチップと、
前記レーザ光軸に沿った一方の端部である外部基端部を前記トーチボデイに向け前記レーザ光軸に沿った他方の端部である外部先端部を前記内部先端部の位置より該内部基端部の側へ所定の距離だけずれた箇所に位置させ該外部先端部に前記内部シールドチップの外側壁を囲う様に該内部先端部の側から見て雰囲気に開かれた環状の開口である外部開口を形成する部材である外部シールドチップと、
を有し、
前記外部シールドチップの内側壁と前記内部シールドチップの前記外側壁との間に前記外部開口に導通する空隙である外部空隙を形成され、
前記内部シールドチップの内部に位置する空隙である内部空隙と該内部空隙に導通し前記内部先端部に位置する開口である内部開口とを形成され、
前記シールドチップが前記トーチボデイ空隙と前記外部空隙とを導通する孔である外部導通孔を形成され、
前記内部シールドチップが前記内部基端部に前記トーチボデイ空隙と前記内部空隙を導通する内部導通孔を形成され、
前記内部シールドチップの外側壁が前記外部導通孔を通過してガスを導入される箇所から前記内部先端部まで軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の輪郭をもち、該円柱状の輪郭が前記外部空隙の前記外部導通孔を通過してガスを導入される箇所から前記外部開口までの内周を形成し、
前記外部シールドチップの内側壁が前記外部空隙の前記外部導通孔を通過してガスを導入される箇所から前記外部開口までの外周を形成し、
前記内部先端部を被加工部に向けてレーザ光を被加工部に照射するための姿勢にあるとき、シールドガスのうちの一部のシールドガスである外部シールドガスが前記外部導通孔を通過して前記外部空隙に導入され前記外部開口を通過して雰囲気に噴出し前記内部シールドチップの前記外側壁の雰囲気に露出した箇所に沿って移動して被加工物に吹き付けられシールドガスのうちの一部のシールドガスである内部シールドガスが前記内部空隙に導入され前記内部開口から雰囲気に噴出して被加工物に吹き付けられ、前記内部シールドガスと前記外部シールドガスとが一体となり被加工部をシールドする、
ことを特徴とするレーザ加工装置用加工ヘッド。 A processing head for a laser processing device that irradiates a processed portion of a workpiece with a laser beam using a shield gas,
An optical system for guiding the laser beam to the processed part and a torch body for accommodating the optical system inside,
A shield chip having a laser light path for passing a laser beam, and a chip base end portion which is one end portion along the laser light axis which is an optical axis of the laser light passing through the laser light path is supported by the torch body, and ,
Equipped with
Forming a torch body void where the torch body is a void,
The shield tip is
An inner base end that is one end along the laser light axis that forms the laser light path is directed toward the torch body, and an inner tip that is the other end along the laser light axis is the processed portion. An internal shield chip that is a member that can be pointed,
The outer proximal end, which is one end along the laser optical axis, is directed toward the torch body, and the outer distal end, which is the other end along the laser optical axis, is moved from the position of the inner distal end to the inner proximal end. An annular opening which is located at a position deviated by a predetermined distance to the side of the inner side and is opened to the atmosphere when viewed from the side of the inner tip so as to surround the outer wall of the inner shield chip at the outer tip. An external shield chip that is a member that forms the opening,
Have
An outer void, which is a void that is electrically connected to the outer opening, is formed between an inner wall of the outer shield chip and the outer wall of the inner shield chip,
An internal void that is a void located inside the internal shield chip and an internal aperture that is an opening that is electrically connected to the internal void and that is located at the internal tip portion,
The shield chip is formed with an external conduction hole which is a hole for conducting the torch body void and the external void.
The inner shield tip is formed at the inner proximal end with the torch body gap and an inner conduction hole that conducts the inner gap.
The outer wall of the inner shield tip has a cylindrical contour having a constant contour in the axial direction from a position where gas is introduced through the outer conduction hole to the inner tip portion, and the cylindrical contour is the Forming an inner circumference from a location where gas is introduced through the external conduction hole of the external void to the external opening,
An inner wall of the outer shield chip forms an outer circumference from a position where gas is introduced through the outer conduction hole of the outer space to the outer opening,
When the posture is such that the inner tip portion is directed toward the portion to be processed and the portion to be processed is irradiated with laser light, an outer shield gas , which is a part of the shield gas, passes through the outer conduction hole. one of the shielding gas blown to the workpiece moves along the portion exposed to the atmosphere of the outer wall of the introduced erupted atmosphere through the external opening said inner shield chip to the external gap Te Internal shielding gas, which is the shielding gas for the inner part, is introduced into the inner space, is ejected into the atmosphere from the inner opening and is sprayed onto the workpiece, and the inner shielding gas and the outer shielding gas are integrated to shield the portion to be processed. To do
A processing head for a laser processing apparatus, which is characterized in that 前記外部シールドチップの内側壁が前記外部導通孔を通過してガスを導入される箇所から前記外部開口まで軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の輪郭をもち、該円柱状の輪郭が前記外部空隙の前記外部導通孔を通過してガスを導入される箇所から前記外部開口までの外周を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置用ヘッド。 The inner wall of the outer shield tip has a cylindrical contour having a constant contour in the axial direction from a location where gas is introduced through the outer conduction hole to the outer opening, and the outer contour is the outer contour. Forming an outer periphery from a location where gas is introduced through the external conduction hole of the void to the external opening,
The head for a laser processing apparatus according to claim 1, wherein the head is a laser processing apparatus. 前記内部シールドチップの内側壁が軸方向に一定の輪郭をもつ円柱状の輪郭をもち、該円柱状の輪郭が前記内部空隙の内部連通孔のある箇所から前記内部開口までの外周を形成する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載のレーザ加工装置用ヘッド。 The inner side wall of the inner shield chip has a cylindrical contour having a constant contour in the axial direction, and the cylindrical contour forms an outer circumference from a location having an internal communication hole of the internal void to the internal opening,
The laser processing apparatus head according to claim 1, wherein the head is a laser processing apparatus head. シールドガスが前記トーチボデイ空隙に導入された後で、シールドガスから分かれた外部シールドガスが前記外部導通孔を通過して前記外部空隙に導入され、シールドガスから分かれた内部シールドガスが前記内部導通孔を通過して前記内部空隙に導入されて、内部シールドガスと外部シールドガスとが一体となって被加工部をシールドする様に、前記内部開口、前記外部開口、前記内部導通孔、前記外部導通孔、シールドガスの導入量が調整される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちのひとつに記載のレーザ加工装置用ヘッド。 After the shield gas is introduced into the torch body void, an external shield gas separated from the shield gas is introduced into the external void through the external conduction hole, and an internal shield gas separated from the shield gas is introduced into the internal conduction hole. So that the inner shield gas and the outer shield gas are integrated and shield the work piece by being introduced into the inner space through the inner opening, the outer opening, the inner conduction hole, and the outer conduction. The introduction amount of holes and shield gas is adjusted,
The laser processing apparatus head according to claim 1, wherein the head is a laser processing apparatus head.
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CN101772397B (en) * 2007-08-03 2013-03-20 三菱电机株式会社 Laser working nozzle
JP5039757B2 (en) * 2009-08-21 2012-10-03 株式会社アマダ Laser processing head in laser processing equipment
JP2012066290A (en) * 2010-09-24 2012-04-05 Suzuki Motor Corp Welding torch nozzle
JP6174891B2 (en) * 2013-04-08 2017-08-02 株式会社アマダホールディングス Laser processing head
JP6167055B2 (en) * 2014-03-06 2017-07-19 三菱重工業株式会社 Laser nozzle, laser processing apparatus, and laser processing method

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