JPH07185865A - レーザ加工機におけるノズル交換装置 - Google Patents
レーザ加工機におけるノズル交換装置Info
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Abstract
して再度再利用できるようにしたレーザ加工機における
ノズル交換装置を提供することにある。 【構成】 ノズル19を着脱可能に備えた加工ヘッド1
7を少なくともY軸方向およびZ軸方向へ移動自在にフ
レーム13に設けてなるレーザ加工機1において、前記
フレーム13に清掃手段59を備えたノズルチエンジャ
23をX軸方向へ移動自在に設けてなることを特徴とす
る。
Description
て加工ヘッドの先端に備えられたノズルを自動的に交換
するようにしたレーザ加工機におけるノズル交換装置に
関する。
工ヘッドの先端に着脱可能に備えられたノズルを自動的
に交換するノズル交換装置は知られている。
ノズル交換装置は、単に交換用ノズルと交換するだけで
あって、交換時に元のノズルをクリーニングして再利用
することまでを自動化するようになっていない。したが
って、元のノズルをそのまま再利用せず、新らしいノズ
ルと交換しているにすぎなかった。
ノズルをクリーニングして再度再利用できるようにした
レーザ加工機におけるノズル交換装置を提供することに
ある。
に、この発明のレーザ加工機におけるノズル交換装置
は、ノズルを着脱可能に備えた加工ヘッドを少なくとも
Y軸方向およびZ軸方向へ移動自在にフレームに設けて
なるレーザ加工機において、前記フレームに清掃手段を
備えたノズルチエンジャをX軸方向へ移動自在に設けて
なることを特徴とするものである。
自在な移動フレームに清掃手段と、複数の交換用ノズル
を保持するノズル保持手段と、前記加工ヘッドに備えら
れたノズルの有無を検出するノズル有無用検出手段と、
を備えてなること、および前記清掃手段、ノズル保持手
段およびノズル有無用検出手段が同期して回転されるこ
とが望ましいものである。
装置とすることにより、ノズル交換時にはノズルチエン
ジャの移動フレームをX軸方向の前進端まで移動せしめ
て位置決めした後、加工ヘッドをY軸方向へ移動せしめ
て清掃手段の上方位置に位置決めせしめる。加工ヘッド
を下降せしめると共に清掃手段を回転せしめることによ
り、加工ヘッドの先端に備えられたノズルがクリーニン
グされた後に、ノズル保持手段に保持されているノズル
と自動的に交換される。交換された元のノズルは保持手
段に保持されて再度必要なときに再利用される。
細に説明する。
軸方向へ延伸した箱形状のベース3を備えており、この
ベース3上にはワークを載置するための加工テーブル5
がベース3に取付けられた駆動モータ7によりX軸方向
へ移動位置決め自在に設けられている。
レーム9が立設されている。このフレーム9は左右のサ
イドフレーム11L,11Rと、左右のサイドフレーム
11L,11Rの上端を連結する上部フレーム13とで
構成されている。上部フレーム13にはY軸方向に移動
自在なY軸キャリッジ15が設けられており、図示省略
の駆動装置により上部フレーム13に沿ってY軸方向へ
移動し所望の位置に位置決めされるものである。
動装置によりZ軸方向へ移動自在な加工ヘッド17が設
けられている。この加工ヘッド17の下端には、レーザ
ビームを照射するためのノズル19が装着されている。
向へ移動せしめると共にY軸キャリッジ15をY軸方向
へ移動せしめて、ワークWの所望位置に加工ヘッド17
を位置決めすると共に、ノズル19からレーザビームを
照射することによって、ワークに所望のレーザ加工が行
われることになる。
上部には制御装置21が設けられている。この制御装置
21は、加工テーブル5、Y軸キャリッジ15および加
工ヘッド17のX軸,Y軸,Z軸方向の移動位置決めの
制御を行うものである。
にはノズルチエンジャ23がX軸方向へ移動自在に設け
られている。より詳細には、図2,図3,図4,図5お
よび図6に示されているように、前記上部フレーム13
の下部には支持プレート25が取付けられている。この
支持プレート25の下部には複数の支持ブロック27を
介して支持ベース29が取付けられている。
部には図4、図5および図6によく示されているよう
に、複数のガイドブロック31が取付けられていると共
に、支持ベース29におけるほぼ中央部の下部にはシリ
ンダ33が取付けられている。また、前記ガイドブロッ
ク31にはX軸方向へ延伸したガイドレール35が摺動
自在に設けられている。このガイドレール35の下部に
は移動フレーム37が一体化されている。
が装着されており、このピストンロッド39の先端には
前記移動フレーム37に取付けられ垂直プレート37V
が一体化されている。また、移動フレーム37の後部
(図4において右部)には位置決めピン41が設けられ
ている。前記支持ベース29の図4において左側には位
置決めブロック43が取付けられている。前記シリンダ
33の外周部には移動フレーム37の後進端,前進端を
位置決めするための後進端,前進端センサ45,47が
設けられている。さらに、移動フレーム37の後端には
ブラケット49を介してショックアブソーバ51が取付
けられている。
めてピストンロッド39を図4において左方向へ移動せ
しめることにより移動フレーム37が同方向へ移動す
る。その結果、位置決めピン41が図4において実線の
位置から2点鎖線の位置へ移動し、位置決めブロック4
3に当接すると共に前進端センサ47がONして前進端
に位置決めされることになる。位置決めピン41が位置
決めブロック43に当接したときのショックはショック
アブソーバ51により吸収されることになる。
へ移動せしめることにより、位置決めピン41が後進端
(実線の位置)に達すると後進端センサ45がONして
位置決めされることになる。
図3および図5に示されているように、ノズルマガジン
53が設けられており、このノズルマガジン53内には
交換用ノズル55を保持する複数のノズル保持手段57
A,57B,57Cが設けられている。このノズル保持
手段57Aと57Bとの間には清掃手段59が設けられ
ていると共に、ノズル保持手段57Bと57Cとの間に
は加工ヘッド17の先端に装着されているノズル19の
有無を検出するノズル有無用検出手段61が設けられて
いる。
3,65,67,69,71が取付けられている。シャ
フト63,67,71には深溝玉軸受73,75,77
を介してギヤ79,81,83が回転自在に支承されて
いる。シャフト65,69にはギヤ85,87が嵌合さ
れている。しかも、ギヤ79と85、ギヤ85と81、
ギヤ81と87、ギヤ87と83は噛合されている。
よび図3に示されているように、モータベース89を介
してトルクモータ91が取付けられている。しかも移動
フレーム37の下部にはベベルギヤボックス93が取付
けられている。したがって、トルクモータ91の出力軸
92はカップリング95を介してベベルギヤボックス9
3内の入力軸97に連結され、さらにベベルギヤ伝達機
構を介してシャフト63を回転せしめるように連結され
ている。
せしめると、出力軸92、カップリング95、入力軸9
7およびベベルギヤ伝達機構を介してシャフト63が回
転される。このシャフト63の回転によりギヤ79,8
5,81,87および83が回転されるから、シャフト
63の回転と共にシャフト65,67,69および71
が回転されることになる。
に良く示されているように、チエンジャボス99が取付
けられており、このチエンジャボス99の内周にはスラ
イドキー101が設けられている。このスライドキー1
01にはスライド103が上下動自在に設けられてい
る。このスライド103の下部とチエンジャボス99の
底面との間にはスプリング105が介在されており、こ
のスプリング105の付勢力によりスライド103が上
方へ付勢されている。
〜0.15mm程度のステンレス製からなる複数のワイ
ヤブラシ107が植設されている。また、前記シャフト
69の上部にはノズル有無用検出手段61としての近接
スイッチ109が取付けられている。
に、前記移動フレーム37上にはブラケット111が取
付けられており、このブラケット11にはギヤ81に取
付けられたチエンジャボス99が回転したかどうかを検
出する回転用センサとしての近接スイッチ113が取付
けられていると共に、チエンジャボス99にはドグ11
5が設けられている。また、前記各チエンジャボス99
の近傍における移動フレーム37上にはブラケット11
7が取付けられており、このブラケット117上には前
記チエンジャボス99に交換用ノズル55が保持されて
いるかどうかを確認する光電スイッチ119が設けられ
ている。
いるノズル19をチエンジャボス99に保持せしめる動
作を説明すると、まず加工ヘッド17がY軸方向へ移動
され、チエンジャボス99の上方位置に位置決めされた
ことが光電スイッチ119で確認される。次いで、加工
ヘッド17を早送りで下降させ、途中から減速させてゆ
っくり下降し、ノズル19が図7(A)に示されている
ように、スライド103を押して密着位置まで下がる。
次に、トルクモータ91を駆動せしめると、チエンジャ
ボス99が回転して、スライド103がノズル19とは
め合わされる位置まで回転される。すなわち、図7
(D)に示されているようにノズル19の切欠き19C
が図7(C)に示されているスライド103の穴103
Hにぴったりはまり込む。すると、スライド103がス
プリング105の付勢力により押し上げられ、図7
(B)に示されているように、ノズル19と密着する。
次いでノズル19を回転させ、ノズル19を加工ヘッド
17への螺合を外す。加工ヘッド17を上昇せしめるこ
とにより、ノズル19が加工ヘッド17から外されてチ
エンジャボス99に保持されることになる。
用ノズル55を加工ヘッド17の先端に装着する場合に
は加工ヘッド17が下降して交換用ノズル55の把持部
を自動的に把持し、交換用ノズル55を回転せしめるこ
とにより螺合して取付けが行われるものである。この自
動的に把持する機構はすでに公知であるから説明を省略
する。
図8に示されたフローチャートを基にして説明する。図
8において、ステップS1でノズル交換の指令を与える
と、ステップS2で移動フレーム37が後進端から前進
端まで前進する。前進端センサ47で前進端の位置が確
認される。ステップS3で加工ヘッド17がY軸方向へ
移動する。次いで、ステップS4でクリーニングだけで
あるかどうかの判断がなされる。クリーニングだけであ
ると判断されると、ステップS7に進み、クリーニング
だけでないと判断されると、ステップS5でノズル有無
用検出手段61の近接スイッチ109でノズル19が加
工ヘッド17の先端に装着されているか確認する。
いないと判断されるとステップS10に進み、ノズル1
9が加工ヘッド17に装着されていると判断されるとス
テップS7に進む。ステップS7で加工ヘッド17をワ
イヤブラシ107の上方位置に位置した後、加工ヘッド
17を下降させると共にワイヤブラシ107を回転させ
てノズル19にクリーニングが行われる。
どうか判断し、クリーニングだけであると判断されると
ステップS11に進み、クリーニングだけでないと判断
されると、ステップS9に進む。ステップS9ではノズ
ル19の取り外しが行われる。すなわち、ワイヤブラシ
107の隣りのチエンジャボス99へ加工ヘッド17が
ノズル19の先端を押入する。スライド103がトルク
モータ91で回転してスライド103の上部の穴103
Hとノズル19の切欠き19Cとがぴったり合うまで回
転する。ノズル19の切欠き19Cがスライド103の
穴103Hにぴったり合うと、スライド103はスプリ
ング105の付勢力で押し上げられ、ノズル19を回転
させることによりノズル19の加工ヘッド17への螺合
を外す。
5の取付けが行われる。すなわち、交換用ノズル55が
取付けてあるチエンジャボス99の位置まで加工ヘッド
17が移動し下降せしめる。交換用ノズル55が保持さ
れているスライド103が加工ヘッド17に押されてス
イッチが入り回転し交換用ノズル55を加工ヘッド17
に螺合させることにより交換用ノズル55の取付けが終
る。
れた倣いセンサのキャリブレーションを行った後、ステ
ップS12で移動フレーム37を後進端まで後退させて
終了する。
をクリーニングして再利用することができる。すなわ
ち、使用不能になる前に適度にクリーニングし、収納
し、再利用すればノズルは充分使用に耐え、ノズルの寿
命を延ばすことができる。ノズルチエンジャそのもの
は、大したコストをかけずに製作可能で、ノズルの劣化
防止による加工精度の向上、ノズル交換の手間を省き、
加えてノズルの購入コストも押えられる。しかも、NC
文だけの入れかえだけで、加工ヘッドのノズル取りかえ
フローも簡単に変更でき、制御装置の新設は不要であ
る。
されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。本実施例ではレーザ加
工機として1軸ワーク移動、1軸光軸移動タイプの例で
説明したが、ワーク固定、2軸光軸移動タイプでも対応
可能である。ワイヤブラシ107でノズル19のクリー
ニングを行う際に、ワイヤブラシ107を回転させるだ
けでなく、ノズル19自体をX軸,Y軸方向を多少動か
すとさらに効果的である。
るように、この発明によれば、ノズル交換時に元のノズ
ルを清掃手段でクリーニングすることにより、再利用す
ることができる。したがって、ノズルの寿命を延ばすこ
とができ、また、ノズルの劣化防止による加工精度の向
上を図ることができる。
斜視図である。
部分の側面断面図である。
構部の側面図である。
ら取り外し、ノズルチエンジャのチエンジャボスに取付
ける動作説明図である。
フローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 ノズルを着脱可能に備えた加工ヘッドを
少なくともY軸方向およびZ軸方向へ移動自在にフレー
ムに設けてなるレーザ加工機において、前記フレームに
清掃手段を備えたノズルチエンジャをX軸方向へ移動自
在に設けてなることを特徴とするレーザ加工機における
ノズル交換装置。 - 【請求項2】 前記ノズルチエンジャが、X軸方向へ移
動自在な移動フレームに清掃手段と、複数の交換用ノズ
ルを保持するノズル保持手段と、前記加工ヘッドに備え
られたノズルの有無を検出するノズル有無用検出手段
と、を備えてなることを特徴とする請求項1記載のレー
ザ加工機におけるノズル交換装置。 - 【請求項3】 前記清掃手段、ノズル保持手段およびノ
ズル有無用検出手段が同期して回転されることを特徴と
する請求項2記載のレーザ加工機におけるノズル交換装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33019693A JP3325682B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ加工機におけるノズル交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33019693A JP3325682B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ加工機におけるノズル交換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07185865A true JPH07185865A (ja) | 1995-07-25 |
JP3325682B2 JP3325682B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18229912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33019693A Expired - Fee Related JP3325682B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ加工機におけるノズル交換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3325682B2 (ja) |
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- 1993-12-27 JP JP33019693A patent/JP3325682B2/ja not_active Expired - Fee Related
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