JPH106062A - Yagレーザー加工ヘッド及び同加工ヘッドに使用するレーザー加工用ノズル及び同レーザー加工用ノズルのノズルマガジン - Google Patents
Yagレーザー加工ヘッド及び同加工ヘッドに使用するレーザー加工用ノズル及び同レーザー加工用ノズルのノズルマガジンInfo
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- JPH106062A JPH106062A JP8163181A JP16318196A JPH106062A JP H106062 A JPH106062 A JP H106062A JP 8163181 A JP8163181 A JP 8163181A JP 16318196 A JP16318196 A JP 16318196A JP H106062 A JPH106062 A JP H106062A
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- laser processing
- laser beam
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- processing head
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1482—Detachable nozzles, e.g. exchangeable or provided with breakaway lines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 迅速にノズルの着脱が可能なYAGレーザー
加工ヘッドと、同加工ヘッドに使用するノズルの提供及
び交換用の複数ノズルを保持するノズルマガジンの提
供。 【解決手段】 被加工材にレーザー光を集光可能な集光
レンズを備えたレーザー加工ヘッドの集光レンズの上方
位置に、レーザー発振器からのレーザー光を前記集光レ
ンズに導く光ファイバーの出射端を設けたレーザー加工
ヘッド1において、前記集光レンズの下方のレーザー加
工ヘッド端部にレーザー加工用ノズル装着穴を設け、該
ノズル装着穴に複数のボールプランジャー11を設け、
該ボールプランジャーに係合可能な係合溝17をノズル
装着部13に備えた円錐形ノズル5Aを前記ノズル装着
穴に着脱自在に設けると共に、前記円錐形ノズルの先端
近傍の外周にフランジ19を設けたことを特徴とするY
AGレーザー加工ヘッド。
加工ヘッドと、同加工ヘッドに使用するノズルの提供及
び交換用の複数ノズルを保持するノズルマガジンの提
供。 【解決手段】 被加工材にレーザー光を集光可能な集光
レンズを備えたレーザー加工ヘッドの集光レンズの上方
位置に、レーザー発振器からのレーザー光を前記集光レ
ンズに導く光ファイバーの出射端を設けたレーザー加工
ヘッド1において、前記集光レンズの下方のレーザー加
工ヘッド端部にレーザー加工用ノズル装着穴を設け、該
ノズル装着穴に複数のボールプランジャー11を設け、
該ボールプランジャーに係合可能な係合溝17をノズル
装着部13に備えた円錐形ノズル5Aを前記ノズル装着
穴に着脱自在に設けると共に、前記円錐形ノズルの先端
近傍の外周にフランジ19を設けたことを特徴とするY
AGレーザー加工ヘッド。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はYAGレーザー加工
ヘッド及び同加工ヘッドに使用するレーザー加工用ノズ
ル及び同レーザー加工用ノズルのノズルマガジンに関す
る。
ヘッド及び同加工ヘッドに使用するレーザー加工用ノズ
ル及び同レーザー加工用ノズルのノズルマガジンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】YAGレーザー加工ヘッドのノズルは、
切断または溶接などの加工の種類に合わせて交換されて
いる。これらのノズルは、レーザー加工ヘッドの下端部
に設けられノズル取付け部のねじ穴に螺合されており、
ノズルを交換するときには、いちいち手作業でノズルの
ねじを回転させて着脱している。
切断または溶接などの加工の種類に合わせて交換されて
いる。これらのノズルは、レーザー加工ヘッドの下端部
に設けられノズル取付け部のねじ穴に螺合されており、
ノズルを交換するときには、いちいち手作業でノズルの
ねじを回転させて着脱している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】YAGレーザー加工ヘ
ッドのノズルにおいて、前記溶接加工用のノズルには、
溶接部の形状及び板厚に合わせた様々なノズルの形状が
あり、従来の「ねじ」による着脱方法ではノズルの交換
に時間がかかり非効率的である。
ッドのノズルにおいて、前記溶接加工用のノズルには、
溶接部の形状及び板厚に合わせた様々なノズルの形状が
あり、従来の「ねじ」による着脱方法ではノズルの交換
に時間がかかり非効率的である。
【0004】本発明は上述の如き問題を解決するために
成されたものであり、本発明の課題は、迅速にノズルの
着脱が可能なYAGレーザー加工ヘッドと、同加工ヘッ
ドに使用するノズルの提供及び交換用の複数ノズルを保
持するノズルマガジンを提供することである。
成されたものであり、本発明の課題は、迅速にノズルの
着脱が可能なYAGレーザー加工ヘッドと、同加工ヘッ
ドに使用するノズルの提供及び交換用の複数ノズルを保
持するノズルマガジンを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項1に記載のYAGレーザー加工ヘッド
は、被加工材にレーザー光を集光可能な集光レンズを備
えたレーザー加工ヘッドの集光レンズの上方位置に、レ
ーザー発振器からのレーザー光を前記集光レンズに導く
光ファイバーの出射端を設けたレーザー加工ヘッドにお
いて、前記集光レンズの下方のレーザー加工ヘッド端部
にレーザー加工用ノズル装着穴を設け、該ノズル装着穴
に複数のボールプランジャーを設け、該ボールプランジ
ャーに係合可能な係合溝をノズル装着部に備えた円錐形
ノズルを前記ノズル装着穴に着脱自在に設けると共に、
前記円錐形ノズルの先端近傍の外周にフランジを設けた
ことを要旨とするものである。
として、請求項1に記載のYAGレーザー加工ヘッド
は、被加工材にレーザー光を集光可能な集光レンズを備
えたレーザー加工ヘッドの集光レンズの上方位置に、レ
ーザー発振器からのレーザー光を前記集光レンズに導く
光ファイバーの出射端を設けたレーザー加工ヘッドにお
いて、前記集光レンズの下方のレーザー加工ヘッド端部
にレーザー加工用ノズル装着穴を設け、該ノズル装着穴
に複数のボールプランジャーを設け、該ボールプランジ
ャーに係合可能な係合溝をノズル装着部に備えた円錐形
ノズルを前記ノズル装着穴に着脱自在に設けると共に、
前記円錐形ノズルの先端近傍の外周にフランジを設けた
ことを要旨とするものである。
【0006】また、請求項2に記載のYAGレーザー加
工ヘッドは、請求項1に記載のYAGレーザー加工ヘッ
ドにおいて、前記フランジを長円形としたことを要旨と
するものである。
工ヘッドは、請求項1に記載のYAGレーザー加工ヘッ
ドにおいて、前記フランジを長円形としたことを要旨と
するものである。
【0007】したがって、請求項1または請求項2に記
載のYAGレーザー加工ヘッドによれば、ノズルを軸方
向に軽く引張るだけで、迅速かつ容易にレーザー加工ヘ
ッドからノズルを取り外すことができる。またノズルを
装着する場合には、ノズルの装着部をレーザー加工ヘッ
ドのノズル装着穴に挿入して軽く押圧するだけで迅速か
つ容易に装着することができる。
載のYAGレーザー加工ヘッドによれば、ノズルを軸方
向に軽く引張るだけで、迅速かつ容易にレーザー加工ヘ
ッドからノズルを取り外すことができる。またノズルを
装着する場合には、ノズルの装着部をレーザー加工ヘッ
ドのノズル装着穴に挿入して軽く押圧するだけで迅速か
つ容易に装着することができる。
【0008】請求項3に記載のレーザー加工用ノズル
は、YAGレーザー加工ヘッド端部のノズル装着穴に着
脱自在の円錐形のレーザー加工用ノズルにして、前記ノ
ズル装着穴に嵌合するノズル装着部を設け、該ノズル装
着部に前記ノズル装着穴に設けたボールプランジャーに
係合可能な係合溝を設けると共に、該ノズルの先端近傍
の細径部の外周にフランジを設けたことを要旨とするも
のである。
は、YAGレーザー加工ヘッド端部のノズル装着穴に着
脱自在の円錐形のレーザー加工用ノズルにして、前記ノ
ズル装着穴に嵌合するノズル装着部を設け、該ノズル装
着部に前記ノズル装着穴に設けたボールプランジャーに
係合可能な係合溝を設けると共に、該ノズルの先端近傍
の細径部の外周にフランジを設けたことを要旨とするも
のである。
【0009】また、請求項4に記載のレーザー加工用ノ
ズルは、請求項3に記載のレーザー加工用ノズルにおい
て、前記フランジを長円形としたことを要旨とするもの
である。
ズルは、請求項3に記載のレーザー加工用ノズルにおい
て、前記フランジを長円形としたことを要旨とするもの
である。
【0010】したがって、レーザー加工ヘッドのノズル
装着穴に容易にかつ迅速にノズルを着脱することができ
る。また、円錐形ノズルの先端近傍の細径部の外周に設
けたフランジをノズルマガジンに装着するときの係止部
として利用することが可能である。
装着穴に容易にかつ迅速にノズルを着脱することができ
る。また、円錐形ノズルの先端近傍の細径部の外周に設
けたフランジをノズルマガジンに装着するときの係止部
として利用することが可能である。
【0011】請求項5に記載のレーザー加工用ノズル
は、請求項3または請求項4に記載のレーザー加工用ノ
ズルにおいて、前記レーザー加工用ノズルが突合わせ溶
接に使用するレーザー加工用ノズルであり、レーザー光
軸に直交する被加工材当接部をノズル先端に設けると共
に、被加工材の溶接加工部にシールドガスを供給するシ
ールドガス供給穴を設けたことを要旨とするものであ
る。
は、請求項3または請求項4に記載のレーザー加工用ノ
ズルにおいて、前記レーザー加工用ノズルが突合わせ溶
接に使用するレーザー加工用ノズルであり、レーザー光
軸に直交する被加工材当接部をノズル先端に設けると共
に、被加工材の溶接加工部にシールドガスを供給するシ
ールドガス供給穴を設けたことを要旨とするものであ
る。
【0012】したがって、突合わせ溶接加工部はシール
ドガス供給穴から供給されるシールドガスにより大気か
ら完全にシールドされるので、欠陥のない突合わせ溶接
を確実に実施することが可能である。
ドガス供給穴から供給されるシールドガスにより大気か
ら完全にシールドされるので、欠陥のない突合わせ溶接
を確実に実施することが可能である。
【0013】また、請求項6に記載のレーザー加工用ノ
ズルは、請求項3または請求項4に記載のレーザー加工
用ノズルにおいて、前記レーザー加工用ノズルが突合わ
せ溶接に使用するレーザー加工用ノズルであり、レーザ
ー光軸に直交する第1の被加工材当接部と、該第1の被
加工材当接部に直交する第2の被加工材当接部とをノズ
ル先端に設け、該第2の被加工材当接部を前記第1の被
加工材当接部より下方に延伸して設けると共に、前記レ
ーザー光軸から被加工材の板厚相当分離隔して設け、被
加工材の溶接加工部にシールドガスを供給するシールド
ガス供給穴をノズル先端に設けたことを要旨とするもの
である。
ズルは、請求項3または請求項4に記載のレーザー加工
用ノズルにおいて、前記レーザー加工用ノズルが突合わ
せ溶接に使用するレーザー加工用ノズルであり、レーザ
ー光軸に直交する第1の被加工材当接部と、該第1の被
加工材当接部に直交する第2の被加工材当接部とをノズ
ル先端に設け、該第2の被加工材当接部を前記第1の被
加工材当接部より下方に延伸して設けると共に、前記レ
ーザー光軸から被加工材の板厚相当分離隔して設け、被
加工材の溶接加工部にシールドガスを供給するシールド
ガス供給穴をノズル先端に設けたことを要旨とするもの
である。
【0014】したがって、被加工材が直交するコーナー
部の突合わせ溶接を確実に実施することが可能である。
部の突合わせ溶接を確実に実施することが可能である。
【0015】さらにまた、請求項7に記載のレーザー加
工用ノズルは、請求項3または請求項4に記載のレーザ
ー加工用ノズルにおいて、前記レーザー加工用ノズルが
突合わせ溶接に使用するレーザー加工用ノズルであり、
角度をもって当接する2つの被加工材の内角側の両面に
当接するV形被加工材当接部をノズル先端に設けると共
に、被加工材の溶接加工部にシールドガスを供給するシ
ールドガス供給穴を設けたことを要旨とするものであ
る。
工用ノズルは、請求項3または請求項4に記載のレーザ
ー加工用ノズルにおいて、前記レーザー加工用ノズルが
突合わせ溶接に使用するレーザー加工用ノズルであり、
角度をもって当接する2つの被加工材の内角側の両面に
当接するV形被加工材当接部をノズル先端に設けると共
に、被加工材の溶接加工部にシールドガスを供給するシ
ールドガス供給穴を設けたことを要旨とするものであ
る。
【0016】したがって、2つの被加工材が角度をもっ
て当接する溶接部分がシールドガスにより大気から完全
にシールドされるので、内角側からの突合わせ溶接も欠
陥を生じさせることなく実施することが可能である。
て当接する溶接部分がシールドガスにより大気から完全
にシールドされるので、内角側からの突合わせ溶接も欠
陥を生じさせることなく実施することが可能である。
【0017】請求項8に記載のレーザー加工用ノズルマ
ガジンは、YAGレーザー加工ヘッド端部のノズル装着
穴に設けたボールプランジャーに係合可能な係合溝を有
する装着部と、該ノズルの先端近傍の細径部の外周にフ
ランジ部とを備え、前記レーザー加工ヘッドのノズル装
着穴に着脱自在の円錐形のレーザー加工用ノズルのノズ
ルマガジンにして、前記ノズルのフランジ部が通過可能
な複数の嵌合穴をノズルマガジンのノズル支持部に設け
たことを要旨とするものである。
ガジンは、YAGレーザー加工ヘッド端部のノズル装着
穴に設けたボールプランジャーに係合可能な係合溝を有
する装着部と、該ノズルの先端近傍の細径部の外周にフ
ランジ部とを備え、前記レーザー加工ヘッドのノズル装
着穴に着脱自在の円錐形のレーザー加工用ノズルのノズ
ルマガジンにして、前記ノズルのフランジ部が通過可能
な複数の嵌合穴をノズルマガジンのノズル支持部に設け
たことを要旨とするものである。
【0018】また、請求項9に記載のレーザー加工用ノ
ズルマガジンは、請求項8に記載の円錐形レーザー加工
用ノズルのノズルマガジンにおいて、前記フランジ部を
長円形としたことを要旨とするものである。
ズルマガジンは、請求項8に記載の円錐形レーザー加工
用ノズルのノズルマガジンにおいて、前記フランジ部を
長円形としたことを要旨とするものである。
【0019】したがって、ノズルマガジンのノズル支持
部の複数の嵌合穴にノズルを挿入して、ノズルを若干
(約30度〜45度)回転させるだけで迅速にノズル支
持部にセットすることができる。また、同様にセットさ
れたノズルを若干(約30度〜45度)逆回転させるこ
とによりリセット状態にすることができる。
部の複数の嵌合穴にノズルを挿入して、ノズルを若干
(約30度〜45度)回転させるだけで迅速にノズル支
持部にセットすることができる。また、同様にセットさ
れたノズルを若干(約30度〜45度)逆回転させるこ
とによりリセット状態にすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図1はYAGレーザー加工ヘッド1
の外観を示したものである。また、図2は図1のレーザ
ー加工ヘッド1の下端部に装着したレーザー加工用のノ
ズル部分の一部を破断して示した図である。図3は図2
のIII−III線に沿った拡大断面図である。
によって説明する。図1はYAGレーザー加工ヘッド1
の外観を示したものである。また、図2は図1のレーザ
ー加工ヘッド1の下端部に装着したレーザー加工用のノ
ズル部分の一部を破断して示した図である。図3は図2
のIII−III線に沿った拡大断面図である。
【0021】さて、図1を参照するに、YAGレーザー
加工ヘッド1の内部には、コリメートレンズおよび集光
レンズなどからなる集光用光学系(図示省略)が設けて
ある。この集光用光学系には、レーザー発振器(図示省
略)からのレーザー光が光ファイバー3により導かれて
いる。
加工ヘッド1の内部には、コリメートレンズおよび集光
レンズなどからなる集光用光学系(図示省略)が設けて
ある。この集光用光学系には、レーザー発振器(図示省
略)からのレーザー光が光ファイバー3により導かれて
いる。
【0022】前記集光レンズで集光されたレーザー光
は、下方(図1において)に収斂する円錐形のレーザー
加工用のノズル5のシールドガス噴射口7から噴射され
るシールドガスと共に被加工材Wの表面に集光させて溶
接加工が実施される。
は、下方(図1において)に収斂する円錐形のレーザー
加工用のノズル5のシールドガス噴射口7から噴射され
るシールドガスと共に被加工材Wの表面に集光させて溶
接加工が実施される。
【0023】前記レーザー加工ヘッド1の下方(図1、
図2において)の端部には、前記ノズル5を装着するた
めのノズル装着穴9が設けてあり、このノズル装着穴9
には、このノズル装着穴に直交する方向に複数のボール
プランジャー11が螺合してある。なお、ボールプラン
ジャー11のねじを回動させることによって、ボールプ
ランジャーの突出量を適宜に調節することができる。
図2において)の端部には、前記ノズル5を装着するた
めのノズル装着穴9が設けてあり、このノズル装着穴9
には、このノズル装着穴に直交する方向に複数のボール
プランジャー11が螺合してある。なお、ボールプラン
ジャー11のねじを回動させることによって、ボールプ
ランジャーの突出量を適宜に調節することができる。
【0024】一方、ノズル5には前記ノズル装着穴9に
ノズル5を装着するためのノズル装着部13が設けてあ
る。このノズル装着部13には、前記ノズル装着穴9に
嵌合するストレート部が設けてあり、このストレート部
に前記ボールプランジャー11のボール15に係合可能
な環状のV字形断面を有する係合溝17が設けてある。
なお、係合溝17の断面形状はV字形の溝に限るもので
はなく円弧形または角形などの溝を用いることもでき
る。
ノズル5を装着するためのノズル装着部13が設けてあ
る。このノズル装着部13には、前記ノズル装着穴9に
嵌合するストレート部が設けてあり、このストレート部
に前記ボールプランジャー11のボール15に係合可能
な環状のV字形断面を有する係合溝17が設けてある。
なお、係合溝17の断面形状はV字形の溝に限るもので
はなく円弧形または角形などの溝を用いることもでき
る。
【0025】図3によく表れている様に、前記円錐形の
ノズル5の下端部の近傍の外周には、長円形のフランジ
19が設けてある。なお、フランジ19は後述する係止
機能を有すれば、その形状は長円形に限定されるもので
はなく、長方形またはその他任意の形状でかまはない。
ノズル5の下端部の近傍の外周には、長円形のフランジ
19が設けてある。なお、フランジ19は後述する係止
機能を有すれば、その形状は長円形に限定されるもので
はなく、長方形またはその他任意の形状でかまはない。
【0026】上記構成において、レーザー加工ヘッドに
ノズルを装着するときには、ノズルの装着部をレーザー
加工ヘッドのノズル装着穴に挿入して軽く押圧するだけ
で迅速かつ容易に装着することができる。また、レーザ
ー加工ヘッドからノズルを取り外す場合には、ノズルを
軸方向に軽く引張るだけで、迅速かつ容易にレーザー加
工ヘッドからノズルを取り外すことができる。
ノズルを装着するときには、ノズルの装着部をレーザー
加工ヘッドのノズル装着穴に挿入して軽く押圧するだけ
で迅速かつ容易に装着することができる。また、レーザ
ー加工ヘッドからノズルを取り外す場合には、ノズルを
軸方向に軽く引張るだけで、迅速かつ容易にレーザー加
工ヘッドからノズルを取り外すことができる。
【0027】図4〜図7は、金属板材からなる被加工材
Wのレーザー溶接に使用する数種類のレーザー加工用の
ノズルの実施の形態を示してある。
Wのレーザー溶接に使用する数種類のレーザー加工用の
ノズルの実施の形態を示してある。
【0028】図4に示したノズルは、前記金属板材を同
一平面において突合わせ溶接するときに使用するレーザ
ー加工用ノズルの第1の実施の形態であって、金属板材
からなる第1の被加工材W1 と第2の被加工材W2 との
溶接端面を突合わせたとき、前記第1の被加工材W1 と
第2の被加工材W2 との両方の表面に当接する被加工材
当接部21をノズル先端に設けると共に、被加工材の溶
接加工部にシールドガスを供給するシールドガス供給穴
23を設けてある。
一平面において突合わせ溶接するときに使用するレーザ
ー加工用ノズルの第1の実施の形態であって、金属板材
からなる第1の被加工材W1 と第2の被加工材W2 との
溶接端面を突合わせたとき、前記第1の被加工材W1 と
第2の被加工材W2 との両方の表面に当接する被加工材
当接部21をノズル先端に設けると共に、被加工材の溶
接加工部にシールドガスを供給するシールドガス供給穴
23を設けてある。
【0029】したがって、突合わせ溶接加工部は、シー
ルドガス供給穴23から供給される窒素、またはアルゴ
ンなどの不活性ガスからなるシールドガスにより、大気
から完全にシールドされるので、欠陥のない突合わせ溶
接を確実に実施することができる。
ルドガス供給穴23から供給される窒素、またはアルゴ
ンなどの不活性ガスからなるシールドガスにより、大気
から完全にシールドされるので、欠陥のない突合わせ溶
接を確実に実施することができる。
【0030】図5に示したノズルは、金属板材からなる
第1の被加工材W1 と第2の被加工材W2 とが直交して
当接するコーナー部の突合わせ溶接をするときに使用す
るレーザー加工用ノズルの第2の実施の形態であって、
レーザー光軸に直交する第1の被加工材当接部25と、
該第1の被加工材当接部25に直交する第2の被加工材
当接部27とをノズル先端に設けてある。
第1の被加工材W1 と第2の被加工材W2 とが直交して
当接するコーナー部の突合わせ溶接をするときに使用す
るレーザー加工用ノズルの第2の実施の形態であって、
レーザー光軸に直交する第1の被加工材当接部25と、
該第1の被加工材当接部25に直交する第2の被加工材
当接部27とをノズル先端に設けてある。
【0031】前記第2の被加工材当接部27は、前記第
1の被加工材当接部25より下方に延伸して設けると共
に、前記レーザー光軸から被加工材の板厚相当分だけ離
隔して設けてある。また、前記第1の被加工材当接部2
5と第2の被加工材当接部27の交点部分にはシールド
ガス供給穴23が設けてある。
1の被加工材当接部25より下方に延伸して設けると共
に、前記レーザー光軸から被加工材の板厚相当分だけ離
隔して設けてある。また、前記第1の被加工材当接部2
5と第2の被加工材当接部27の交点部分にはシールド
ガス供給穴23が設けてある。
【0032】したがって、突合わせ溶接加工部に対し
て、集光されたレーザー光が正確に照射さされると共
に、シールドガス供給穴23から窒素またはアルゴンな
どの不活性ガスからなる前記シールドガスが突合わせ溶
接加工部に供給され、この突合わせ溶接加工部は、シー
ルドガスにより大気から完全にシールドされるので、欠
陥のない突合わせ溶接を確実に実施することができる。
て、集光されたレーザー光が正確に照射さされると共
に、シールドガス供給穴23から窒素またはアルゴンな
どの不活性ガスからなる前記シールドガスが突合わせ溶
接加工部に供給され、この突合わせ溶接加工部は、シー
ルドガスにより大気から完全にシールドされるので、欠
陥のない突合わせ溶接を確実に実施することができる。
【0033】図6および図7に示したノズルは、第1の
被加工材W1 と第2の被加工材W2とが角度をもって当
接する2つの被加工材の内角側の当接部を溶接するとき
に使用するレーザー加工用ノズルの第3の実施の形態で
あって、角度をもって当接する2つの被加工材の内角側
の両面に当接するV形被加工材当接部29がノズル先端
に設けてある。
被加工材W1 と第2の被加工材W2とが角度をもって当
接する2つの被加工材の内角側の当接部を溶接するとき
に使用するレーザー加工用ノズルの第3の実施の形態で
あって、角度をもって当接する2つの被加工材の内角側
の両面に当接するV形被加工材当接部29がノズル先端
に設けてある。
【0034】図7によく表されている様に、前記V形被
加工材当接部29の両側には、溶接加工部にシールドガ
スを供給するシールドガス供給穴31が設けてある。な
お、図7は図6の側面図を示した図である。
加工材当接部29の両側には、溶接加工部にシールドガ
スを供給するシールドガス供給穴31が設けてある。な
お、図7は図6の側面図を示した図である。
【0035】したがって、2つの被加工材が角度をもっ
て当接する内角側からの溶接も、溶接部分がシールドガ
スにより大気から完全にシールドされるので、欠陥のな
い溶接を行うことが可能である。
て当接する内角側からの溶接も、溶接部分がシールドガ
スにより大気から完全にシールドされるので、欠陥のな
い溶接を行うことが可能である。
【0036】図8は本発明に係るYAGレーザー加工ヘ
ッド1に使用するレーザー加工用の前記ノズル5をセッ
トしておくためのノズルマガジンの一つの実施の形態を
示したものである。ノズルマガジン51は板材で構成し
た中空の箱体53から成り、箱体53の上面には前記ノ
ズル5を支持するノズル支持部53が設けてある。この
ノズル支持部53には、前記ノズル5の長円形のフラン
ジ19が通過可能に嵌合する長円形の嵌合穴55が複数
設けてある。なお、このノズル支持部53の板厚は前記
ノズル5のフランジ19の厚さtより若干薄くしてある
と共に、前記嵌合穴55には前記ノズル5の円錐と同一
角度のテーパーを設けてある。
ッド1に使用するレーザー加工用の前記ノズル5をセッ
トしておくためのノズルマガジンの一つの実施の形態を
示したものである。ノズルマガジン51は板材で構成し
た中空の箱体53から成り、箱体53の上面には前記ノ
ズル5を支持するノズル支持部53が設けてある。この
ノズル支持部53には、前記ノズル5の長円形のフラン
ジ19が通過可能に嵌合する長円形の嵌合穴55が複数
設けてある。なお、このノズル支持部53の板厚は前記
ノズル5のフランジ19の厚さtより若干薄くしてある
と共に、前記嵌合穴55には前記ノズル5の円錐と同一
角度のテーパーを設けてある。
【0037】上記構成のノズルマガジン51の複数の嵌
合穴55に、種類の異なるノズル5(A〜E)を挿入
し、挿入したノズルを若干(約30度〜45度)回転さ
せることにより、ノズルは長円形のフランジ19により
ノズル支持部53に係止固定された状態となり、またノ
ズルの円錐部分と嵌合穴55のテーパー面が係合して安
定した状態で嵌合穴55にセットされることになる。同
様にセットされたノズルを若干(約30度〜45度)逆
回転させることによりリセット状態にすることができ
る。
合穴55に、種類の異なるノズル5(A〜E)を挿入
し、挿入したノズルを若干(約30度〜45度)回転さ
せることにより、ノズルは長円形のフランジ19により
ノズル支持部53に係止固定された状態となり、またノ
ズルの円錐部分と嵌合穴55のテーパー面が係合して安
定した状態で嵌合穴55にセットされることになる。同
様にセットされたノズルを若干(約30度〜45度)逆
回転させることによりリセット状態にすることができ
る。
【0038】上記ノズルマガジン51を利用して、前記
レーザー加工ヘッド1に装着されたノズル5Aを、ノズ
ルマガジン51にセットされた別のノズル5Bと交換す
る場合には、レーザー加工ヘッド1のノズル部分をノズ
ルマガジン51の空の嵌合穴に挿入し、ノズル5を若干
(約30度〜45度)回転させて引き抜けば、ノズルの
フランジ19がノズル支持部53に係合した状態となり
ノズル5Aがノズル支持部53にセットされる。
レーザー加工ヘッド1に装着されたノズル5Aを、ノズ
ルマガジン51にセットされた別のノズル5Bと交換す
る場合には、レーザー加工ヘッド1のノズル部分をノズ
ルマガジン51の空の嵌合穴に挿入し、ノズル5を若干
(約30度〜45度)回転させて引き抜けば、ノズルの
フランジ19がノズル支持部53に係合した状態となり
ノズル5Aがノズル支持部53にセットされる。
【0039】次に、レーザー加工ヘッド1のノズル装着
穴9をノズル5Bの装着部13の上に位置させて、レー
ザー加工ヘッド1のノズル装着穴9を、ノズル5Bの装
着部13に押圧挿入させれば、ノズル5Bがレーザー加
工ヘッド1のノズル装着穴9に装着されるので、ノズル
5Bのフランジ19とノズル支持部53との係合状態が
無くなる位置(リセット状態の位置)まで適宜レーザー
加工ヘッド1を逆回転させて引き抜くことで、ノズル5
Aとノズル5Bとの交換が完了する。
穴9をノズル5Bの装着部13の上に位置させて、レー
ザー加工ヘッド1のノズル装着穴9を、ノズル5Bの装
着部13に押圧挿入させれば、ノズル5Bがレーザー加
工ヘッド1のノズル装着穴9に装着されるので、ノズル
5Bのフランジ19とノズル支持部53との係合状態が
無くなる位置(リセット状態の位置)まで適宜レーザー
加工ヘッド1を逆回転させて引き抜くことで、ノズル5
Aとノズル5Bとの交換が完了する。
【0040】したがって、ノズルの交換を非常に迅速に
行うことが可能となる。上記ノズルの交換は、手動での
例を説明したが、例えばレーザー加工ヘッドを関節ロボ
ットなどに装着した場合における自動工具交換方式にも
利用することができる。
行うことが可能となる。上記ノズルの交換は、手動での
例を説明したが、例えばレーザー加工ヘッドを関節ロボ
ットなどに装着した場合における自動工具交換方式にも
利用することができる。
【0041】
【発明の効果】請求項1または請求項2に記載の発明に
よれば、ノズルを軸方向に軽く引張るだけで、迅速かつ
容易にレーザー加工ヘッドからノズルを取り外すことが
でき、ノズルを装着する場合には、ノズルの装着部をレ
ーザー加工ヘッドのノズル装着穴に挿入して軽く押圧す
るだけで迅速かつ容易に装着することができるので、作
業能率が向上する。
よれば、ノズルを軸方向に軽く引張るだけで、迅速かつ
容易にレーザー加工ヘッドからノズルを取り外すことが
でき、ノズルを装着する場合には、ノズルの装着部をレ
ーザー加工ヘッドのノズル装着穴に挿入して軽く押圧す
るだけで迅速かつ容易に装着することができるので、作
業能率が向上する。
【0042】請求項3または請求項4に記載の発明によ
れば、レーザー加工ヘッドのノズル装着穴に容易にかつ
迅速にノズルを着脱することができる。また、円錐形ノ
ズルの先端近傍の細径部の外周に設けたフランジをノズ
ルマガジンに装着するときの係止部として利用すること
が可能である。
れば、レーザー加工ヘッドのノズル装着穴に容易にかつ
迅速にノズルを着脱することができる。また、円錐形ノ
ズルの先端近傍の細径部の外周に設けたフランジをノズ
ルマガジンに装着するときの係止部として利用すること
が可能である。
【0043】請求項5または請求項6に記載の発明によ
れば、溶接加工部はシールドガス供給穴から供給される
シールドガスにより大気から完全にシールドされるの
で、欠陥のない突合わせ溶接を確実に実施することが可
能である。
れば、溶接加工部はシールドガス供給穴から供給される
シールドガスにより大気から完全にシールドされるの
で、欠陥のない突合わせ溶接を確実に実施することが可
能である。
【0044】請求項7に記載の発明によれば、2つの被
加工材が角度をもって当接する溶接部分がシールドガス
により大気から完全にシールドされるので、内角側から
の突合わせ溶接も欠陥を生じさせることなく実施するこ
とが可能である。
加工材が角度をもって当接する溶接部分がシールドガス
により大気から完全にシールドされるので、内角側から
の突合わせ溶接も欠陥を生じさせることなく実施するこ
とが可能である。
【0045】請求項8または請求項9に記載の発明によ
れば、ノズルマガジンのノズル支持部の複数の嵌合穴に
ノズルを挿入して、ノズルを若干(約30度〜45度)
回転させるだけで迅速にノズル支持部にセットすること
ができる。また、同様にセットされたノズルを若干(約
30度〜45度)逆回転させることによりリセット状態
にすることができるので、ノズルの交換を非常に迅速に
行うことが可能となる。また、レーザー加工ヘッドを関
節ロボットなどに装着した場合における自動工具交換方
式にも利用することができる。
れば、ノズルマガジンのノズル支持部の複数の嵌合穴に
ノズルを挿入して、ノズルを若干(約30度〜45度)
回転させるだけで迅速にノズル支持部にセットすること
ができる。また、同様にセットされたノズルを若干(約
30度〜45度)逆回転させることによりリセット状態
にすることができるので、ノズルの交換を非常に迅速に
行うことが可能となる。また、レーザー加工ヘッドを関
節ロボットなどに装着した場合における自動工具交換方
式にも利用することができる。
【図1】本発明に係わるYAGレーザー加工ヘッドの一
実施の形態例を示す外観図。
実施の形態例を示す外観図。
【図2】図1のノズル部分の一部を破断して示した図。
【図3】図2のIII−III線に沿った拡大断面図で
ある。
ある。
【図4】本発明に係わるYAGレーザー加工ヘッドに使
用する突合わせ溶接用ノズルの第1の実施の形態を示し
た図。
用する突合わせ溶接用ノズルの第1の実施の形態を示し
た図。
【図5】本発明に係わるYAGレーザー加工ヘッドに使
用する突合わせ溶接用ノズルの第2の実施の形態を示し
た図。
用する突合わせ溶接用ノズルの第2の実施の形態を示し
た図。
【図6】本発明に係わるYAGレーザー加工ヘッドに使
用する突合わせ溶接用ノズルの第3の実施の形態を示し
た図。
用する突合わせ溶接用ノズルの第3の実施の形態を示し
た図。
【図7】第3の実施の形態を示しす図6の側面図。
【図8】本発明に係るYAGレーザー加工ヘッドに使用
するノズルをセットしておくためのノズルマガジンの一
実施の形態を示す図。
するノズルをセットしておくためのノズルマガジンの一
実施の形態を示す図。
1 YAGレーザー加工ヘッド 3 光ファイバー 5(A、B、C、D、E) ノズル 7 シールドガス噴射口 9 ノズル装着穴 11 ボールプランジャー 13 ノズル装着部 15 ボール 17 係合溝 19 フランジ 21 被加工材当接部 23 シールドガス供給穴 25 第1の被加工材当接部 27 第2の被加工材当接部 29 V形被加工材当接部 31 シールドガス供給穴 51 ノズルマガジン 53 箱体 55 嵌合穴
Claims (9)
- 【請求項1】 被加工材にレーザー光を集光可能な集光
レンズを備えたレーザー加工ヘッドの集光レンズの上方
位置に、レーザー発振器からのレーザー光を前記集光レ
ンズに導く光ファイバーの出射端を設けたレーザー加工
ヘッドにおいて、前記集光レンズの下方のレーザー加工
ヘッド端部にレーザー加工用ノズル装着穴を設け、該ノ
ズル装着穴に複数のボールプランジャーを設け、該ボー
ルプランジャーに係合可能な係合溝をノズル装着部に備
えた円錐形ノズルを前記ノズル装着穴に着脱自在に設け
ると共に、前記円錐形ノズルの先端近傍の外周にフラン
ジを設けたことを特徴とするYAGレーザー加工ヘッ
ド。 - 【請求項2】 前記フランジを長円形としたことを特徴
とする請求項1に記載のYAGレーザー加工ヘッド。 - 【請求項3】 YAGレーザー加工ヘッド端部のノズル
装着穴に着脱自在の円錐形のレーザー加工用ノズルにし
て、前記ノズル装着穴に嵌合するノズル装着部を設け、
該ノズル装着部に前記ノズル装着穴に設けたボールプラ
ンジャーに係合可能な係合溝を設けると共に、該ノズル
の先端近傍の細径部の外周にフランジを設けたことを特
徴とするレーザー加工用ノズル。 - 【請求項4】 前記フランジを長円形としたことを特徴
とする請求項3に記載のレーザー加工用ノズル。 - 【請求項5】 前記レーザー加工用ノズルが突合わせ溶
接に使用するレーザー加工用ノズルであり、レーザー光
軸に直交する被加工材当接部をノズル先端に設けると共
に、被加工材の溶接加工部にシールドガスを供給するシ
ールドガス供給穴を設けたことを特徴とする請求項3ま
たは請求項4に記載のレーザー加工用ノズル。 - 【請求項6】 前記レーザー加工用ノズルが突合わせ溶
接に使用するレーザー加工用ノズルであり、レーザー光
軸に直交する第1の被加工材当接部と、該第1の被加工
材当接部に直交する第2の被加工材当接部とをノズル先
端に設け、該第2の被加工材当接部を前記第1の被加工
材当接部より下方に延伸して設けると共に、前記レーザ
ー光軸から被加工材の板厚相当分離隔して設け、被加工
材の溶接加工部にシールドガスを供給するシールドガス
供給穴をノズル先端に設けたことを特徴とする請求項3
または請求項4に記載のレーザー加工用ノズル。 - 【請求項7】 前記レーザー加工用ノズルが突合わせ溶
接に使用するレーザー加工用ノズルであり、角度をもっ
て当接する2つの被加工材の内角側の両面に当接するV
形被加工材当接部をノズル先端に設けると共に、被加工
材の溶接加工部にシールドガスを供給するシールドガス
供給穴を設けたことを特徴とする請求項3または請求項
4に記載のレーザー加工用ノズル。 - 【請求項8】 YAGレーザー加工ヘッド端部のノズル
装着穴に設けたボールプランジャーに係合可能な係合溝
を有する装着部と、該ノズルの先端近傍の細径部の外周
にフランジ部とを備え、前記レーザー加工ヘッドのノズ
ル装着穴に着脱自在の円錐形のレーザー加工用ノズルの
ノズルマガジンにして、前記ノズルのフランジ部が通過
可能な複数の嵌合穴をノズルマガジンのノズル支持部に
設けたことを特徴とするレーザー加工用ノズルのノズル
マガジン。 - 【請求項9】 前記フランジ部を長円形としたことを特
徴とする請求項8に記載の円錐形レーザー加工用ノズル
のノズルマガジン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8163181A JPH106062A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Yagレーザー加工ヘッド及び同加工ヘッドに使用するレーザー加工用ノズル及び同レーザー加工用ノズルのノズルマガジン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8163181A JPH106062A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Yagレーザー加工ヘッド及び同加工ヘッドに使用するレーザー加工用ノズル及び同レーザー加工用ノズルのノズルマガジン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH106062A true JPH106062A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15768795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8163181A Pending JPH106062A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Yagレーザー加工ヘッド及び同加工ヘッドに使用するレーザー加工用ノズル及び同レーザー加工用ノズルのノズルマガジン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH106062A (ja) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-06-24 JP JP8163181A patent/JPH106062A/ja active Pending
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