JPH03155B2 - - Google Patents
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- JPH03155B2 JPH03155B2 JP61257933A JP25793386A JPH03155B2 JP H03155 B2 JPH03155 B2 JP H03155B2 JP 61257933 A JP61257933 A JP 61257933A JP 25793386 A JP25793386 A JP 25793386A JP H03155 B2 JPH03155 B2 JP H03155B2
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レーザ発振器から放射されるレーザ
光を集光レンズで集光し、ノズル先端から照射し
てワークを加工するレーザ加工機において、ノズ
ル先端とワーク間の距離を電磁的容量例えば渦電
流、磁気、静電容量等によつて検出するための電
極を備えたノズルに関するものである。
光を集光レンズで集光し、ノズル先端から照射し
てワークを加工するレーザ加工機において、ノズ
ル先端とワーク間の距離を電磁的容量例えば渦電
流、磁気、静電容量等によつて検出するための電
極を備えたノズルに関するものである。
従来の技術
一般に、この種レーザ加工機においては、加工
精度を維持するために、ワークとレーザ光の焦点
位置を一定に保つことが、必要とされている。
精度を維持するために、ワークとレーザ光の焦点
位置を一定に保つことが、必要とされている。
このため、従来では、例えば特開昭57−44487
号公報のように、ノズル先端に取り付けたリング
状の電極による静電容量センサや、或いは特開昭
59−54487号公報のように、ノズル先端部に別体
の電極を埋込んだ静電容量センサにより、非接触
にワークW表面との間の静電容量を検出し、サー
ボ機構により、静電容量センサの出力が一定とな
るようノズル高さを制御することによりワークW
とノズル間の距離を一定に保つことが行われてき
た。そして、この方法によれば、ノズルとワーク
W間の距離を非接触で検出でき、平板状ワークの
加工には極めて有効な手段であつた。
号公報のように、ノズル先端に取り付けたリング
状の電極による静電容量センサや、或いは特開昭
59−54487号公報のように、ノズル先端部に別体
の電極を埋込んだ静電容量センサにより、非接触
にワークW表面との間の静電容量を検出し、サー
ボ機構により、静電容量センサの出力が一定とな
るようノズル高さを制御することによりワークW
とノズル間の距離を一定に保つことが行われてき
た。そして、この方法によれば、ノズルとワーク
W間の距離を非接触で検出でき、平板状ワークの
加工には極めて有効な手段であつた。
しかしながら、ワークW表面が凹凸の複雑な立
体形状をなす場合、上記リング状のセンサを備え
たノズルでは、ワークWの巾狭な谷間へ入ること
ができず、加工できない部分を生じるという欠点
があつた。
体形状をなす場合、上記リング状のセンサを備え
たノズルでは、ワークWの巾狭な谷間へ入ること
ができず、加工できない部分を生じるという欠点
があつた。
一方、ノズル先端部に別体のセンサーを備えた
ノズルの場合、第8図で示すように形状的にはワ
ークWの谷間に入ることはできても、ノズルがワ
ークWの壁に近づくと、ノズル側面部すなわち電
極Aの側面とワークWとの間の静電容量CXおよ
び上記電極Aの導電線aとワークWとの間の静電
容量CYの静電容量変化量が、本来の電極A端面
とワークW間の静電容量CLに加えられてしまう。
このため、本来の静電容量CLより大きな静電容
量を検出してしまい、結果的にノズル高さを設定
高さより偏つた位置にコントロールしてしまいレ
ーザ加工が出来ないか、あるいは加工品質がばら
つくという不具合が生じていた。
ノズルの場合、第8図で示すように形状的にはワ
ークWの谷間に入ることはできても、ノズルがワ
ークWの壁に近づくと、ノズル側面部すなわち電
極Aの側面とワークWとの間の静電容量CXおよ
び上記電極Aの導電線aとワークWとの間の静電
容量CYの静電容量変化量が、本来の電極A端面
とワークW間の静電容量CLに加えられてしまう。
このため、本来の静電容量CLより大きな静電容
量を検出してしまい、結果的にノズル高さを設定
高さより偏つた位置にコントロールしてしまいレ
ーザ加工が出来ないか、あるいは加工品質がばら
つくという不具合が生じていた。
すなわち、ノズル側面部とワークW間の静電容
量CX,CYは、ワークWの立体形状により一定し
ないため、ノズルとワーク間の正しいギヤツプ量
が検出できず、したがつてワークWに対するノズ
ル高さを一定に保持することができず、最適な加
工条件を維持することが困難であつた。
量CX,CYは、ワークWの立体形状により一定し
ないため、ノズルとワーク間の正しいギヤツプ量
が検出できず、したがつてワークWに対するノズ
ル高さを一定に保持することができず、最適な加
工条件を維持することが困難であつた。
発明の目的およびその解決手段
ここに、本発明の目的はノズル側面部から検出
される電磁的容量を常に一定とし、表面が凹凸の
複雑な立体形状のワークを加工する場合にも、ノ
ズル先端面とワーク間の正確な電磁的容量変化が
検出でき、したがつてこの電磁的容量が常に一定
となるようにノズル高さを制御することにより、
レーザ光の焦点を常にワーク表面からの一定位置
に結ばせることができる点にある。
される電磁的容量を常に一定とし、表面が凹凸の
複雑な立体形状のワークを加工する場合にも、ノ
ズル先端面とワーク間の正確な電磁的容量変化が
検出でき、したがつてこの電磁的容量が常に一定
となるようにノズル高さを制御することにより、
レーザ光の焦点を常にワーク表面からの一定位置
に結ばせることができる点にある。
そこで、本発明はノズルの先端自体を第1電極
とし、ノズル先端部を除いた側面部を絶縁部を介
して第2電極で覆い、第1電極の側面部とワーク
との間を電磁的に遮閉させたものである。
とし、ノズル先端部を除いた側面部を絶縁部を介
して第2電極で覆い、第1電極の側面部とワーク
との間を電磁的に遮閉させたものである。
発明の構成
以下、本発明の構成を第1図ないし第4図の具
体的実施例に基づいて説明する。
体的実施例に基づいて説明する。
1は、レーザ加工機の図示しないヘツド本体に
対し、光軸方向に移動調整自在に取付けられたレ
ンズホルダーで、内部に集光レンズ2を保持して
いる。
対し、光軸方向に移動調整自在に取付けられたレ
ンズホルダーで、内部に集光レンズ2を保持して
いる。
3は、絶縁材料からなる中空円筒状のノズルホ
ルダーで、その上端フランジ部3aでビス4によ
り上記レンズホルダー1に固着されている。ま
た、このノズルホルダー3の一側面にはコネクタ
取付孔5が形成され、後述する同軸ケーブル6用
のコネクタ7が取付けられている。
ルダーで、その上端フランジ部3aでビス4によ
り上記レンズホルダー1に固着されている。ま
た、このノズルホルダー3の一側面にはコネクタ
取付孔5が形成され、後述する同軸ケーブル6用
のコネクタ7が取付けられている。
また、このノズルホルダー3の下部内周部には
その内径を小さくした突出小径部3bが突設さ
れ、この小径部3bの下方にノズル嵌合部3cが
形成されている。このノズル嵌合部3cには例え
ば銅よりなる金属カラー8が接着等により取付け
られている。そして、この金属カラー8にノズル
9の上端面を当接させ、さらに下方よりノズルナ
ツト10を締付けることによりノズル9を上記ノ
ズルホルダー3に固定している。
その内径を小さくした突出小径部3bが突設さ
れ、この小径部3bの下方にノズル嵌合部3cが
形成されている。このノズル嵌合部3cには例え
ば銅よりなる金属カラー8が接着等により取付け
られている。そして、この金属カラー8にノズル
9の上端面を当接させ、さらに下方よりノズルナ
ツト10を締付けることによりノズル9を上記ノ
ズルホルダー3に固定している。
このノズルナツト10は、例えばアルミ等の導
電性材料にて形成され、上記ノズルホルダー3の
下部外周に形成されたねじ部3dに螺合してい
る。また、このノズルナツト10の底部のノズル
挿通孔内周にはテーパ状のノズル保持面10aが
形成され、この保持面10aとノズル9の上端部
外周縁に形成されたテーパフランジ部9aとのテ
ーパ係合によりノズル9をノズルホルダー3に強
固に締着固定している。
電性材料にて形成され、上記ノズルホルダー3の
下部外周に形成されたねじ部3dに螺合してい
る。また、このノズルナツト10の底部のノズル
挿通孔内周にはテーパ状のノズル保持面10aが
形成され、この保持面10aとノズル9の上端部
外周縁に形成されたテーパフランジ部9aとのテ
ーパ係合によりノズル9をノズルホルダー3に強
固に締着固定している。
上記ノズル9は逆中空円錐状をなし、その先端
すなわち下端中央部にはレーザ光とアシストガス
等が通過する噴射孔9bが形成されている。
すなわち下端中央部にはレーザ光とアシストガス
等が通過する噴射孔9bが形成されている。
このノズル9は内側より、ワークWとの間の電
磁的容量(ここでは静電容量)を検出するための
第1電極D、絶縁部E、上記第1電極Dの側面部
とワークW間を電磁的(ここでは静電的)に遮閉
するための第2電極Fの順に三層構造となつてい
る。
磁的容量(ここでは静電容量)を検出するための
第1電極D、絶縁部E、上記第1電極Dの側面部
とワークW間を電磁的(ここでは静電的)に遮閉
するための第2電極Fの順に三層構造となつてい
る。
上記ノズル9は、例えばセラミツクにてなるノ
ズル基体11に例えば銅或はニツケル等の金属被
膜12,13をコーテイングすることにより形成
されている。すなわち、上記ノズル基体11その
ものが上記絶縁部Eであり、その内周側面(噴射
孔9b内周も含む)より先端面に連続して上記金
属被膜でなる上記第1電極Dが設けられ、この第
1電極Dとは切り離してこの第1電極Dの側面部
外側を覆うように上記ノズル基体11外周側面に
上記金属被膜13でなる上記第2電極Fが設けら
れている。
ズル基体11に例えば銅或はニツケル等の金属被
膜12,13をコーテイングすることにより形成
されている。すなわち、上記ノズル基体11その
ものが上記絶縁部Eであり、その内周側面(噴射
孔9b内周も含む)より先端面に連続して上記金
属被膜でなる上記第1電極Dが設けられ、この第
1電極Dとは切り離してこの第1電極Dの側面部
外側を覆うように上記ノズル基体11外周側面に
上記金属被膜13でなる上記第2電極Fが設けら
れている。
この場合、上記第1電極Dと第2電極Fとを同
一材質の金属被膜で形成することにより、ノズル
基体11にメツキ等によつて簡単に溶着させるこ
とができる。
一材質の金属被膜で形成することにより、ノズル
基体11にメツキ等によつて簡単に溶着させるこ
とができる。
つまり、ノズル基体11の上端外周面部の一部
をマスキングして、ノズル基体11全部をメツキ
槽でどぶづけする。そのとき、第2図のようにノ
ズル9先端部はメツキが連続しているため、第2
図二点鎖線のように外周角隅部を面取り加工する
ことにより、第3図のように先端面と外周側面と
のメツキが完全に切り離される。したがつて、第
1電極Dと第2電極Fとが絶縁部Eとしてのノズ
ル基体11を介して電気的に絶縁される。
をマスキングして、ノズル基体11全部をメツキ
槽でどぶづけする。そのとき、第2図のようにノ
ズル9先端部はメツキが連続しているため、第2
図二点鎖線のように外周角隅部を面取り加工する
ことにより、第3図のように先端面と外周側面と
のメツキが完全に切り離される。したがつて、第
1電極Dと第2電極Fとが絶縁部Eとしてのノズ
ル基体11を介して電気的に絶縁される。
第1図において前記コネクタ7は、導電性材料
で形成され、この中央には同軸ケーブル6の芯線
となる第1電線6aがビニール被覆した状態で挿
通され、その外面の第2電線6bがコネクタ7に
ハンダ付にて接続されている。上記第1電線6a
は、コネクタ7からノズルホルダー3内を通つ
て、上記ノズル9の第1電極Dと導通される上記
金属カラー8にハンダ付けにて接続されている。
そして、この電1電線6aは同軸ケーブル6に沿
つて、外部に設けられた電磁的容量検出器として
の例えば静電容量検出器14に導かれている。こ
の静電容量検出器14は、C/V変換器やアンプ等
からなるモータ駆動制御装置15に接続され、上
記第1電極Dより検出された静電容量値に基づい
てキヤツプコントロール用のサーボモータ16を
駆動制御し、ノズル9を一体に保持した上記レン
ズホルダー1をヘツド本体に対し光軸方向に移動
調整するようになつている。
で形成され、この中央には同軸ケーブル6の芯線
となる第1電線6aがビニール被覆した状態で挿
通され、その外面の第2電線6bがコネクタ7に
ハンダ付にて接続されている。上記第1電線6a
は、コネクタ7からノズルホルダー3内を通つ
て、上記ノズル9の第1電極Dと導通される上記
金属カラー8にハンダ付けにて接続されている。
そして、この電1電線6aは同軸ケーブル6に沿
つて、外部に設けられた電磁的容量検出器として
の例えば静電容量検出器14に導かれている。こ
の静電容量検出器14は、C/V変換器やアンプ等
からなるモータ駆動制御装置15に接続され、上
記第1電極Dより検出された静電容量値に基づい
てキヤツプコントロール用のサーボモータ16を
駆動制御し、ノズル9を一体に保持した上記レン
ズホルダー1をヘツド本体に対し光軸方向に移動
調整するようになつている。
また、上記ノズルホルダー3の外周面部も、例
えば銅或はニツケル等の金属被膜18がコーテイ
ングされており、コネクタ7に螺着された金属ナ
ツト17と上記金属被膜18部分を介して、コネ
クタ7は、上記ノズル9の第2電極Fと導通する
上記ノズルナツト10に電気的に接続されてい
る。そして、このコネクタ7と導通した第2電線
6bは同軸ケーブル6に沿つて、例えばレーザ加
工機本体側のアース端子に接続され、第2電極F
をワークWと同電位にしている。
えば銅或はニツケル等の金属被膜18がコーテイ
ングされており、コネクタ7に螺着された金属ナ
ツト17と上記金属被膜18部分を介して、コネ
クタ7は、上記ノズル9の第2電極Fと導通する
上記ノズルナツト10に電気的に接続されてい
る。そして、このコネクタ7と導通した第2電線
6bは同軸ケーブル6に沿つて、例えばレーザ加
工機本体側のアース端子に接続され、第2電極F
をワークWと同電位にしている。
また、19はコネクタ7と同軸ケーブル6の結
合部分を保護する絶縁チユーブで、20はコネク
タ7の端面を被覆するとともにノズルホルダー3
へのコネクタ取付け用の弾性キヤツプである。
合部分を保護する絶縁チユーブで、20はコネク
タ7の端面を被覆するとともにノズルホルダー3
へのコネクタ取付け用の弾性キヤツプである。
発明の作用
まず、ノズルホルダー3へのノズル9の取付け
方法を説明すると、予めコネクタ7、金属ナツト
17および金属カラー8を装着したノズルホルダ
ー3に、ノズル9上端部をノズル嵌合部3Cに嵌
め込み、さらにこのノズル9に挿通したノズルナ
ツト10をノズルホルダー3のねじ部3dに螺着
させる。このままノズルナツト10を締付けるこ
とにより、そのテーパ状の保持面10aとノズル
9のテーパフランジ部9aとによるくさび作用の
もとに、ノズル9は芯出し補正されつつその上端
面が金属カラー8に圧接され、ノズルホルダー3
に締着固定される。
方法を説明すると、予めコネクタ7、金属ナツト
17および金属カラー8を装着したノズルホルダ
ー3に、ノズル9上端部をノズル嵌合部3Cに嵌
め込み、さらにこのノズル9に挿通したノズルナ
ツト10をノズルホルダー3のねじ部3dに螺着
させる。このままノズルナツト10を締付けるこ
とにより、そのテーパ状の保持面10aとノズル
9のテーパフランジ部9aとによるくさび作用の
もとに、ノズル9は芯出し補正されつつその上端
面が金属カラー8に圧接され、ノズルホルダー3
に締着固定される。
次に、加工時においてワークWとノズル9先端
との距離を一定に保つ調整、いわゆるギヤツプコ
ントロールについて説明する。
との距離を一定に保つ調整、いわゆるギヤツプコ
ントロールについて説明する。
第1図のように、ノズル9の第2電極Fはテー
パフランジ部9aからノズルナツト10、ノズル
ホルダー3の金属被膜18、金属ナツト17、コ
ネクタ7、第2電線6bを介してアースされワー
クWと同電位となつている。一方、第1電線Dは
ノズル9上端面から金属カラー8、第1電線6a
を介して静電容量検出器14に接続されている。
パフランジ部9aからノズルナツト10、ノズル
ホルダー3の金属被膜18、金属ナツト17、コ
ネクタ7、第2電線6bを介してアースされワー
クWと同電位となつている。一方、第1電線Dは
ノズル9上端面から金属カラー8、第1電線6a
を介して静電容量検出器14に接続されている。
静電容量検出器14により、第1電極Dの先端
面および周側面部でワークWおよび第2電極Fと
の間の静電容量CL,CAが検出されると、それら
の和の静電容量CL+CAがノズル9の先端とワー
クWとの距離すなわちギヤツプ量に対応した信号
としてモータ駆動制御装置15に送られる。モー
タ駆動制御装置15はノズル9先端とワークWの
間のギヤツプ量を一定にするようにサーボモータ
16を駆動制御し、ノズル9を一体に保持したレ
ンズホルダー1をヘツド本体に対し光軸方向に移
動調整する。
面および周側面部でワークWおよび第2電極Fと
の間の静電容量CL,CAが検出されると、それら
の和の静電容量CL+CAがノズル9の先端とワー
クWとの距離すなわちギヤツプ量に対応した信号
としてモータ駆動制御装置15に送られる。モー
タ駆動制御装置15はノズル9先端とワークWの
間のギヤツプ量を一定にするようにサーボモータ
16を駆動制御し、ノズル9を一体に保持したレ
ンズホルダー1をヘツド本体に対し光軸方向に移
動調整する。
第4図で示すように、ワークW表面が立体形状
となつている場合、その壁にノズル9が接近して
も、第2電極FはワークWと同電位となつて第1
電極Dの周側面部とワークWとの間を静電的に完
全に遮閉しているため、ノズルの側面がワークW
の壁に近接したにも拘らず、第1電極Dの周側面
部による静電容量CAは、ノズル9に対し固定さ
れた第2電極Fとの間で検出され、したがつて常
に一定な検出値が得られるため本来検出すべき静
電容量CLの変化に影響を与えることがなく、静
電容量検出器14はギヤツプ量に対応した正確な
検出値を得ることができる。
となつている場合、その壁にノズル9が接近して
も、第2電極FはワークWと同電位となつて第1
電極Dの周側面部とワークWとの間を静電的に完
全に遮閉しているため、ノズルの側面がワークW
の壁に近接したにも拘らず、第1電極Dの周側面
部による静電容量CAは、ノズル9に対し固定さ
れた第2電極Fとの間で検出され、したがつて常
に一定な検出値が得られるため本来検出すべき静
電容量CLの変化に影響を与えることがなく、静
電容量検出器14はギヤツプ量に対応した正確な
検出値を得ることができる。
なお、第1電極Dは非常に薄膜状であるためノ
ズル9先端面での第1電極Dの厚み部分から側方
に対しては殆ど静電容量検出はなされず、ギヤツ
プ量には全く影響しない。
ズル9先端面での第1電極Dの厚み部分から側方
に対しては殆ど静電容量検出はなされず、ギヤツ
プ量には全く影響しない。
変形例
次に、第5図および第6図に基づいて本考案の
変形例について説明する。
変形例について説明する。
なお、第1図と同一構成部分は同一符号を付し
てその説明を省略する。
てその説明を省略する。
このノズル9′は、第5図および第6図で示す
ように、ノズル基体11′を例えば銅或はニツケ
ル等の導電材料にて上記第1電極Dとして形成
し、この第1電極Dの外周側面を例えばセラミツ
クを溶射してなる絶縁被膜21でコーテイングす
ることにより上記絶縁部Eを形成するとともに、
さらにその外側面を、例えば銅或はニツケル等を
溶射してなる金属被膜22でコーテイングするこ
とにより上記第2電極Fを形成したものである。
この場合、ノズル基体11′の上端部外周および
下端面へのコーテイングは行わず、第6図で示す
ように第1電極Dと第2電極Fはその中間部の絶
縁部Eにより確実に電気的に絶縁されている。
ように、ノズル基体11′を例えば銅或はニツケ
ル等の導電材料にて上記第1電極Dとして形成
し、この第1電極Dの外周側面を例えばセラミツ
クを溶射してなる絶縁被膜21でコーテイングす
ることにより上記絶縁部Eを形成するとともに、
さらにその外側面を、例えば銅或はニツケル等を
溶射してなる金属被膜22でコーテイングするこ
とにより上記第2電極Fを形成したものである。
この場合、ノズル基体11′の上端部外周および
下端面へのコーテイングは行わず、第6図で示す
ように第1電極Dと第2電極Fはその中間部の絶
縁部Eにより確実に電気的に絶縁されている。
そして、このノズル9′を前述と同様にノズル
ホルダー3に装着すると、第5図のように第1電
極Dはその上端面が金属カラー8に接し、第1電
線6aを介して静電容量検出器14に接続され、
第2電極Fはノズルナツト10からノズルホルダ
ー3の金属被膜18面、金属ナツト17、コネク
タ7および第2電線6bを介してアースされる。
ホルダー3に装着すると、第5図のように第1電
極Dはその上端面が金属カラー8に接し、第1電
線6aを介して静電容量検出器14に接続され、
第2電極Fはノズルナツト10からノズルホルダ
ー3の金属被膜18面、金属ナツト17、コネク
タ7および第2電線6bを介してアースされる。
よつて加工時には、第1電極Dと第2電極Fと
の間の静電容量は前期実施例と同様に常に一定で
あるため、下端面すなわちノズル9′先端からワ
ークW間の静電容量変化のみをギヤツプ量変化と
して検出する。よつて、立体形状のワークWに対
しても正確なギヤツプコントロールが行える。
の間の静電容量は前期実施例と同様に常に一定で
あるため、下端面すなわちノズル9′先端からワ
ークW間の静電容量変化のみをギヤツプ量変化と
して検出する。よつて、立体形状のワークWに対
しても正確なギヤツプコントロールが行える。
なお、上記ノズル9′は、上述のように第2電
極Fを金属溶射による金属被膜22で形成したも
のに限らず、第7図のように、第2電極Fのみを
予め上記金属被膜22部分と同形状の金属キヤツ
プ23に形成しておき、上記第1電極Dとしての
ノズル基体11′に絶縁部Eとしての絶縁被膜2
1を溶射してなるものに、第2電極Fとしての上
記金属キヤツプ23を嵌め合わせることによつて
形成することもできる。
極Fを金属溶射による金属被膜22で形成したも
のに限らず、第7図のように、第2電極Fのみを
予め上記金属被膜22部分と同形状の金属キヤツ
プ23に形成しておき、上記第1電極Dとしての
ノズル基体11′に絶縁部Eとしての絶縁被膜2
1を溶射してなるものに、第2電極Fとしての上
記金属キヤツプ23を嵌め合わせることによつて
形成することもできる。
この場合、絶縁部Eと第2電極Fとの接合部に
滑りが可能であるので、絶縁部E材としての例え
ばセラミツクと第2電極F材としての例えば銅と
が異なる熱膨脹率で変形しても、両者間に干渉作
用がなく、セラミツクの剥離や亀裂発生等が防止
できる。さらに、金属溶射で第2電極を形成する
よりも絶縁抵抗値が一定となり、品質が安定され
る。また、ノズル9′の外面部に傷等が発生して
も金属キヤツプ23を取替えるだけでノズル9′
の補修が容易に行える。
滑りが可能であるので、絶縁部E材としての例え
ばセラミツクと第2電極F材としての例えば銅と
が異なる熱膨脹率で変形しても、両者間に干渉作
用がなく、セラミツクの剥離や亀裂発生等が防止
できる。さらに、金属溶射で第2電極を形成する
よりも絶縁抵抗値が一定となり、品質が安定され
る。また、ノズル9′の外面部に傷等が発生して
も金属キヤツプ23を取替えるだけでノズル9′
の補修が容易に行える。
発明の効果
以上説明したように、ノズルを内面より、電磁
的容量検出用の第1電極、絶縁部、第2電極の順
で三層にて形成し、上記第1電極に対し、ノズル
先端面部を除いた周側面を上記第2電極によりワ
ークに対し電磁的に遮閉したので、第1電極の側
面部で検出される電磁的容量が常に一定となるた
め、表面が複雑な立体形状のワークを加工する場
合にもノズル先端とワーク間の正確な電磁的容量
変化が検出でき、したがつてこの電磁的容量が常
に一定となるようにノズル高さを制御することに
より、レーザー光の焦点を常にワーク表面に結ば
せることができ、よつて常に最適な加工条件を維
持することができ、加工精度が向上される。
的容量検出用の第1電極、絶縁部、第2電極の順
で三層にて形成し、上記第1電極に対し、ノズル
先端面部を除いた周側面を上記第2電極によりワ
ークに対し電磁的に遮閉したので、第1電極の側
面部で検出される電磁的容量が常に一定となるた
め、表面が複雑な立体形状のワークを加工する場
合にもノズル先端とワーク間の正確な電磁的容量
変化が検出でき、したがつてこの電磁的容量が常
に一定となるようにノズル高さを制御することに
より、レーザー光の焦点を常にワーク表面に結ば
せることができ、よつて常に最適な加工条件を維
持することができ、加工精度が向上される。
また、例えばセラミツクで形成してノズル本体
を上記絶縁部とし、このノズル本体の内周側面お
よび先端面に金属被膜で上記第1電極を形成する
とともに、このノズル本体の外周側面に第2金属
被膜で上記第2電極を形成すれば、セラミツクの
性質上ノズルが非常に軽量化し、しかも上記各電
極をそれぞれ埋込まないでメツキ処理により簡単
にコーテイングでき、生産性が非常に向上され
る。
を上記絶縁部とし、このノズル本体の内周側面お
よび先端面に金属被膜で上記第1電極を形成する
とともに、このノズル本体の外周側面に第2金属
被膜で上記第2電極を形成すれば、セラミツクの
性質上ノズルが非常に軽量化し、しかも上記各電
極をそれぞれ埋込まないでメツキ処理により簡単
にコーテイングでき、生産性が非常に向上され
る。
また、ノズル先端面の第1電極は非常に薄膜で
あるため厚み部分からの電磁的容量検出は殆どな
く、常にワークとの間のギヤツプ量を正確に検知
できる。また、ノズル内面を金属被膜で覆つてい
るので、光反射性や熱伝導性が非常によくレーザ
光からノズルを完全に保護することができる。
あるため厚み部分からの電磁的容量検出は殆どな
く、常にワークとの間のギヤツプ量を正確に検知
できる。また、ノズル内面を金属被膜で覆つてい
るので、光反射性や熱伝導性が非常によくレーザ
光からノズルを完全に保護することができる。
また、ノズル本体を上記第1電極として形成
し、このノズル本体の外周側面に例えばセラミツ
クでなる絶縁被膜で上記絶縁部を形成するととも
に、さらにその外側面に金属被膜で上記第2電極
を形成すれば、ノズル内面が例えば銅材等の金属
性であるので光の反射率が高く、また熱伝導性が
良いので熱が1部分にこもりにくくレーザ光によ
るノズルの熱変形も少ない。さらに、例えばノズ
ル基体を銅材等にて製作し、それに上記絶縁被膜
および金属被膜を重ねて溶射するのみでノズル側
面での電磁的遮蔽壁が簡単に形成でき非常に生産
性の高いものとなる。
し、このノズル本体の外周側面に例えばセラミツ
クでなる絶縁被膜で上記絶縁部を形成するととも
に、さらにその外側面に金属被膜で上記第2電極
を形成すれば、ノズル内面が例えば銅材等の金属
性であるので光の反射率が高く、また熱伝導性が
良いので熱が1部分にこもりにくくレーザ光によ
るノズルの熱変形も少ない。さらに、例えばノズ
ル基体を銅材等にて製作し、それに上記絶縁被膜
および金属被膜を重ねて溶射するのみでノズル側
面での電磁的遮蔽壁が簡単に形成でき非常に生産
性の高いものとなる。
さらに、上記第2電極を金属キヤツプとし、上
記第1電極に絶縁被膜を溶射したものに上記金属
キヤツプを嵌め合わせて、上記三層構造のノズル
を形成することにより、例え絶縁被膜と金属キヤ
ツプとが異なる熱膨脹率で変形しても、両者間の
接合部に滑りが可能であるので、両者間に干渉作
用がなく、絶縁被膜の剥離や亀裂発生等が防止で
きる。また、金属溶射で第2電極を形成するより
も絶縁抵抗値が一定となり、品質が安定される。
さらに、ノズル外面部に傷等が発生しても金属キ
ヤツプを取替えるだけで、ノズルの補修が非常に
容易に行える。。
記第1電極に絶縁被膜を溶射したものに上記金属
キヤツプを嵌め合わせて、上記三層構造のノズル
を形成することにより、例え絶縁被膜と金属キヤ
ツプとが異なる熱膨脹率で変形しても、両者間の
接合部に滑りが可能であるので、両者間に干渉作
用がなく、絶縁被膜の剥離や亀裂発生等が防止で
きる。また、金属溶射で第2電極を形成するより
も絶縁抵抗値が一定となり、品質が安定される。
さらに、ノズル外面部に傷等が発生しても金属キ
ヤツプを取替えるだけで、ノズルの補修が非常に
容易に行える。。
第1図は、本発明のノズルをノズルホルダーに
装着した状態を示す断面図、第2図は同上金属メ
ツキしたときのノズル先端部を示す拡大断面図、
第3図は第2図の状態から面取りした後のノズル
先端部を示す拡大断面図、第4図は同上加工時に
おけるワークとノズル間の静電容量を説明するた
めの図、第5図は、本発明のノズルの変形例を示
す断面図、第6図は同上ノズル先端部分の拡大断
面図、第7図は他の変形例を示すノズルの分解断
面図、第8図は従来のノズルを示す断面図。 9,9′…ノズル、12…金属被膜、13…金
属被膜、14…電磁的容量検出器としての静電容
量検出器、21…絶縁被膜、22…金属被膜、2
3…金属キヤツプ、D…第1電極、E…絶縁部、
F…第2電極、W…ワーク。
装着した状態を示す断面図、第2図は同上金属メ
ツキしたときのノズル先端部を示す拡大断面図、
第3図は第2図の状態から面取りした後のノズル
先端部を示す拡大断面図、第4図は同上加工時に
おけるワークとノズル間の静電容量を説明するた
めの図、第5図は、本発明のノズルの変形例を示
す断面図、第6図は同上ノズル先端部分の拡大断
面図、第7図は他の変形例を示すノズルの分解断
面図、第8図は従来のノズルを示す断面図。 9,9′…ノズル、12…金属被膜、13…金
属被膜、14…電磁的容量検出器としての静電容
量検出器、21…絶縁被膜、22…金属被膜、2
3…金属キヤツプ、D…第1電極、E…絶縁部、
F…第2電極、W…ワーク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ノズル先端とワークとの間の電磁的容量を検
出することによつて、両者間の距離を常に一定に
保つようにノズルを移動調整するようにしたレー
ザ加工機において、電磁的容量検出器に接続され
てノズル内周側面よりノズル先端面に連続して設
けられワークとの間の電磁的容量を検出するため
の第1電極と、この第1電極の側面部外側を覆う
ように設けられこの第1電極の側面部とワーク間
を電磁的に遮閉するための第2電極と、上記第1
電極と第2電極との間に介在され両電極間を電磁
的に絶縁するための絶縁部とで、三層に形成され
ていることを特徴とするレーザ加工機のノズル。 2 上記第1電極および第2電極はそれぞれ金属
被膜でなることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のレーザ加工機のノズル。 3 上記絶縁部は絶縁被膜でなり、上記第2電極
は金属被膜でなることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のレーザ加工機のノズル。 4 上記絶縁部は絶縁被膜でなり、上記第2電極
は金属キヤツプでなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のレーザ加工機のノズル。 5 上記絶縁部をセラミツクにて形成したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項記
載のレーザ加工機のノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/068,008 US4794222A (en) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Laser beam machining apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61-154472 | 1986-06-30 | ||
JP15447286 | 1986-06-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63108982A JPS63108982A (ja) | 1988-05-13 |
JPH03155B2 true JPH03155B2 (ja) | 1991-01-07 |
Family
ID=15584995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61257933A Granted JPS63108982A (ja) | 1986-06-30 | 1986-10-28 | レ−ザ加工機のノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63108982A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3822292A1 (de) * | 1988-07-01 | 1990-01-04 | Zeiss Carl Fa | Drehspiegelanordnung fuer einen laserstrahl |
JP2551131Y2 (ja) * | 1991-10-31 | 1997-10-22 | 京セラ株式会社 | レーザ加工機用トーチ |
GB2377664A (en) | 2001-06-22 | 2003-01-22 | Nippei Toyama Corp | Laser beam machining apparatus and laser beam machining method |
JP2009066631A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | プラズマトーチ |
EP2444193A1 (de) * | 2010-10-20 | 2012-04-25 | Bystronic Laser AG | Laserbearbeitungskopf mit einem äusseren Isolationsteil und einem inneren Isolationsteil aus Metall |
JP5866672B2 (ja) * | 2014-01-22 | 2016-02-17 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ加工装置 |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP61257933A patent/JPS63108982A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63108982A (ja) | 1988-05-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |