JPH09122962A - レーザ加工ヘッド - Google Patents

レーザ加工ヘッド

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JPH09122962A
JPH09122962A JP7281898A JP28189895A JPH09122962A JP H09122962 A JPH09122962 A JP H09122962A JP 7281898 A JP7281898 A JP 7281898A JP 28189895 A JP28189895 A JP 28189895A JP H09122962 A JPH09122962 A JP H09122962A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective glass
laser
processing head
laser beam
head body
Prior art date
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Pending
Application number
JP7281898A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Onodera
宏 小野寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Amada Co Ltd filed Critical Amada Co Ltd
Priority to JP7281898A priority Critical patent/JPH09122962A/ja
Publication of JPH09122962A publication Critical patent/JPH09122962A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工不良を起こさないように、また高価な集
光レンズにダメージを与えないようにする。 【解決手段】 加工ヘッド本体3の内部に備えた集光レ
ンズ5でレーザビームLBを集光せしめると共に、集光
されたレーザビームLBを、加工ヘッド本体3の先端に
備えたレーザノズル7から加工すべきワークWへ向けて
照射せしめるレーザ加工ヘッド1であって、前記集光レ
ンズ5とレーザノズル7との間における加工ヘッド本体
3の内部に、前記レーザビームLBの光軸Cに対してほ
ぼ直交した水平状態に保護ガラス9を設け、この保護ガ
ラス9が損傷したことを検出する損傷検出センサ23,
25を設けてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばワークに
溶接加工を行うのに用いられるレーザ加工ヘッドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばワークに溶接加工を行うY
AGレーザ加工ヘッド101としては、図4に示されて
いるように、加工ヘッド本体103を備えており、この
加工ヘッド本体103の内部にはレーザビームLBを集
光せしめる集光レンズ105が備えられている。しか
も、前記加工ヘッド本体103の先端にはレーザノズル
107が着脱可能に備えられている。
【0003】前記集光レンズ105の下方近傍における
加工ヘッド本体103の内部には集光レンズ105を保
護するための透明な保護ガラス109がレーザビームL
Bの光軸Cに対して直交した水平状態に固定して設けら
れている。この保護ガラス109の下方における加工ヘ
ッド103の一部(図4において右部)にはエア吹き出
しノズル装置111が設けられており、このエア吹き出
しノズル装置111の先端に設けられたエア吹き出しノ
ズル113からエアが吹き出されるようになっている。
【0004】上記構成により、図示省略のレーザ発振器
から発振されたレーザビームLBは、加工ヘッド本体1
03の内部に備えられた集光レンズ105で集光された
後、保護ガラス109を経てレーザノズル107からワ
ークWへ向けて照射されてワークWにレーザ溶接が行わ
れることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のYAGレーザ加工ヘッド101で溶接加工を行う
と、スパッタがレーザノズル107内に返ってきて集光
レンズ105をいためるため、集光レンズ105の下方
における近傍位置に設けられている保護ガラス109で
高価な集光レンズ105が保護されている。しかも、こ
の保護ガラス109にスパッタがあまり付着しないよう
にエア吹き出しノズル装置111のエア吹きノズル11
3からエアが吹き出されている。
【0006】しかしながら、レーザ溶接加工を長時間続
けると、保護ガラス109にスパッタが付着してしま
う。その場で保護ガラス109からスパッタを除去する
ことができず交換しなければならない、そのため、保護
ガラス109は消耗品扱いとなっている。
【0007】しかし、実際は保護ガラス109にスバッ
タがある程度付着すると、加工不良を起し、保護ガラス
109が割れるという状態が発生する。加工不良を起こ
してから作業者が異変に気づいたり、加工を開始する際
保護ガラス109の状態を確認したりしている。
【0008】また、作業者が気づかずに加工を続行した
場合、高価な集光レンズ105にダメージを与える場合
もある。
【0009】この発明の目的は、加工不良を起こさない
ように、また高価な集光レンズにダメージを与えないよ
うにしたレーザ加工ヘッドを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明のレーザ加工ヘッドは、加工
ヘッド本体の内部に備えた集光レンズでレーザビームを
集光せしめると共に、集光されたレーザビームを、加工
ヘッド本体の先端に備えたレーザノズルから加工すべき
ワークへ向けて照射せしめるレーザ加工ヘッドであっ
て、前記集光レンズとレーザノズルとの間における加工
ヘッド本体の内部に、前記レーザビームの光軸に対して
ほぼ直交した水平状態に保護ガラスを設け、この保護ガ
ラスが損傷したことを検出する損傷検出センサを設けて
なることを特徴とするものである。
【0011】したがって、レーザ発振器で発振されたレ
ーザビームは加工ヘッド本体に備えられた集光レンズで
集光された後、保護ガラスを経て加工ヘッド本体の先端
に備えられたレーザノズルからワークへ向けて照射され
てワークに例えばレーザ溶接が行われる。
【0012】ワークに例えばレーザ溶接を行っている
と、発生したスパッタがレーザノズル内に返ってきて集
光レンズを傷めるので保護ガラスで保護される。この保
護ガラスの損傷が損傷検出センサで検出されるから、集
光レンズを傷めることなく保護されると共に加工不良が
起こないで済む。
【0013】請求項2によるこの発明のレーザ加工ヘッ
ドは、請求項1のレーザ加工ヘッドにおいて、前記損傷
検出センサが、前記集光レンズと前記保護ガラスとの間
における加工ヘッド本体内の圧力を検出する圧力センサ
であることを特徴とするものである。
【0014】したがって、保護ガラスの損傷は、圧力セ
ンサによって、集光レンズと保護ガラスとの間の加工ヘ
ッド本体内の圧力を検出することによって検出されるか
ら、集光レンズが保護されると共に加工不良を起こさな
いで済む。
【0015】請求項3によるこの発明のレーザ加工ヘッ
ドは、請求項1のレーザ加工ヘッドにおいて、前記損傷
検出センサが、前記保護ガラスの側面における加工ヘッ
ド本体内に保護ガラスの有無を検出する有無検出センサ
であることを特徴とするものである。
【0016】したがって、保護ガラスの損傷は、加工ヘ
ッド本体に設けられた有無検出センサによって保護ガラ
スの有無を検出することにより検出されるから、集光レ
ンズが保護されると共に加工不良を起こさなくて済む。
【0017】
【発明の実態の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基いて詳細に説明する。
【0018】図1を参照するに、レーザ加工ヘッドとし
ての例えばYAGレーザ加工ヘッド1は加工ヘッド本体
3を備えている。この加工ヘッド本体3の内部にはレー
ザビームLBを集光せしめる集光レンズ5が備えられて
いる。しかも、前記加工ヘッド本体3の先端にはレーザ
ノズル7が着脱可能に備えられている。
【0019】前記集光レンズ5の下方近傍における加工
ヘッド本体3の内部には透明な保護ガラス9がレーザビ
ームLBの光軸Cに対して直交した水平状態に固定して
設けられている。この保護ガラス9の下方における加工
ヘッド3の一部(図1において右部)にはエア吹き出し
ノズル装置11が設けられており、このエア吹き出しノ
ズル装置11の先端に設けられたエア吹き出しノズル1
3からエアが吹き出されるようになっている。
【0020】上記構成により、図示省略のレーザ発振器
から発振されたレーザビームLBは、加工ヘッド本体3
の内部に備えられた集光レンズ5で集光された後、保護
ガラス9を経てレーザノズル7からワークWへ向けて照
射されてワークWにレーザ溶接が行われることになる。
【0021】ワークWにレーザ溶接が行われるとスパッ
タが発生し、このスパッタがレーザノズル7内に返って
きて保護ガラス9に付着しようとするが、保護ガラス9
がレーザビームLBの光軸Cに対して直交した水平状態
に固定されていると共に、エア吹き出しノズル装置11
のエア吹き出しノズル13からエアが吹き出されること
により、保護ガラス9に付着しないようにしている。
【0022】しかし、長時間レーザ溶接加工を行うと、
保護ガラス9にスパッタが付着していき、延いては保護
ガラス9が損傷して集光レンズ5を傷めてしまう恐れが
ある。そのために、保護ガラス9の損傷を防止するため
に、前記集光レンズ5と保護ガラス9との間の内部の圧
力を検出する損傷検出センサとしての圧力検出センサ1
5が、加工ヘッド本体3の図1において右側壁にジョイ
ント17および配管19を介して接続されている。しか
も圧力センサ15には図示省略のエア源が配管21を介
して接続されている。
【0023】上記構成により、図示省略のエア源よりエ
アを配管21,19およびジョイント17を経て、集光
レンズ5と保護ガラス9との間の内部に供給すると、内
部のエア圧は圧力センサ15で常時検出されている。し
たがって、常時検出されているエア圧が一定値より低下
することを圧力センサ15で正確にかつ容易に検出でき
るから、このエア圧の低下により、保護ガラス9が損傷
していることを検出することができる。而して、集光レ
ンズ5を傷めることなく、集光レンズ5の保護を図るこ
とができる。また、加工不良を起さずに加工を行うこと
ができる。なお、エアの代りにアシストガスを使用して
もよい。
【0024】図2および図3には図1に代る他の例が示
されている。図2および図3において、図1における部
品と同じ部品には同一の符号を符して重複する部分の説
明を省略する。
【0025】図2において、前記保護ガラス9が設けら
れている加工ヘッド本体3の右側壁には、損傷検出セン
サとしての保護ガラス9の有無を検出する有無検出セン
サとしての例えばマイクロスイッチ23が設けられてい
る。
【0026】上記構成により、マイクロスイッチ23が
例えばONしていれば、保護ガラス9が有ることを常時
検出しているから、マイクロスイッチ23がOFFすれ
ば、保護ガラス9が無いことを検出することができる。
したがって、保護ガラス9が損傷していることを正確か
つ容易に検出することができる。延いては集光レンズを
傷めることなく、集光レンズ5の保護を図ることができ
る。また、加工不良を起こさずに加工を行うことができ
る。
【0027】図3において、前記保護ガラス9が設けら
れている加工ヘッド本体3の右側上部には、保護ガラス
9の有無を検出する有無検出センサとしての光電センサ
25が設けられていると共に、保護ガラス9が設けられ
ている加工ヘッド本体3の左側下部には反射板27が設
けられている。
【0028】上記構成により、保護ガラス9が有れば光
電センサ25からの光は保護ガラス9を透過して反射板
27で受けて、再度戻り光を光電センサ25で受ける
が、保護ガラス9が無くなったり、損傷していれば、光
電センサ25に戻ってくる戻り光の検出レベルが上昇す
るので、保護ガラス9の損傷を正確かつ容易に検出する
ことができる。延いては集光レンズ5を傷めることな
く、集光レンズ5の保護を図ることができる。また、加
工不良を起こすことなく加工を行うことができる。
【0029】なお、この発明は、前述した実施の形態の
例に限定されることなく、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。図3におい
て反射板27の代りに受光装置を設けても構わない。ま
た、光電スイッチ25以外で光が保護ガラス9を通す時
と通さない時で変化するセンサであればどれでも構わな
い。
【0030】
【発明の効果】以上のごとき実施の形態の例から理解さ
れるように、請求項1,2,3の発明によれば、加工ヘ
ッド本体に損傷検出センサとして例えば圧力センサ、有
無検出センサが設けられているから、保護ガラスの損傷
を正確にかつ容易に検出することができるから、集光レ
ンズを傷めることなく保護することができると共に、加
工不良を起こさずに加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施する一実施の形態の例のレーザ
加工ヘッドの正面断面図である。
【図2】この発明の他の例を示すレーザ加工ヘッドの正
面断面図である。
【図3】この発明の別の例を示すレーザ加工ヘッドの正
面断面図である。
【図4】従来のレーザ加工ヘッドの正面断面図である。
【符号の説明】
1 YAGレーザ加工ヘッド(レーザ加工ヘッド) 3 加工ヘッド本体 5 集光レンズ 7 レーザノズル 9 保護ガラス 15 圧力センサ(損傷検出センサ) 23 マイクロセンサ(損傷検出センサ) 25 光電センサ(損傷検出センサ) LB レーザビーム

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工ヘッド本体の内部に備えた集光レン
    ズでレーザビームを集光せしめると共に、集光されたレ
    ーザビームを、加工ヘッド本体の先端に備えたレーザノ
    ズルから加工すべきワークへ向けて照射せしめるレーザ
    加工ヘッドであって、前記集光レンズとレーザノズルと
    の間における加工ヘッド本体の内部に、前記レーザビー
    ムの光軸に対して直交した水平状態に保護ガラスを設
    け、この保護ガラスが損傷したことを検出する損傷検出
    センサを設けてなることを特徴とするレーザ加工ヘッ
    ド。
  2. 【請求項2】 前記損傷検出センサが、前記集光レンズ
    と前記保護ガラスとの間における加工ヘッド本体内の圧
    力を検出する圧力センサであることを特徴とする請求項
    1記載のレーザ加工ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記損傷検出センサが、前記保護ガラス
    の側面における加工ヘッド本体に保護ガラスの有無を検
    出する有無検出センサであることを特徴とする請求項1
    記載のレーザ加工ヘッド。
JP7281898A 1995-10-30 1995-10-30 レーザ加工ヘッド Pending JPH09122962A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015229195A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 トルンプフ レーザー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングTRUMPF Laser GmbH 入射光学装置、レーザ溶接ヘッド、真空チャンバを備えたレーザ溶接装置
JP2016520994A (ja) * 2013-03-15 2016-07-14 シンラッド,インコーポレイテッド レーザの光学部品の保護
KR20190128772A (ko) * 2018-05-09 2019-11-19 정우진 레이저 가공 장치용 레이저 보호 유리 모니터링 유닛
CN110948121A (zh) * 2019-11-29 2020-04-03 苏州迅镭激光科技有限公司 一种高功率智能激光切割头
KR20200047232A (ko) * 2018-10-28 2020-05-07 네모엔지니어링 주식회사 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 시스템

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040601