JPS63108992A - レ−ザ加工ヘツド - Google Patents

レ−ザ加工ヘツド

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JPS63108992A
JPS63108992A JP61254105A JP25410586A JPS63108992A JP S63108992 A JPS63108992 A JP S63108992A JP 61254105 A JP61254105 A JP 61254105A JP 25410586 A JP25410586 A JP 25410586A JP S63108992 A JPS63108992 A JP S63108992A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
inner nozzle
processing
cylinder
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP61254105A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsugio Yamada
山田 次男
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS63108992A publication Critical patent/JPS63108992A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working 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
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/1476Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はレーザ光線を用いて切断、溶接等の機械加工
を行うレーザ加工*itの加工用ヘッドに関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第4図、第5図は例えば実開昭61−36388号公報
に示された従来のレーザ切断・溶接併用形レーザ加工ヘ
ッドを示す断面図である。図において(11は加工ノズ
ル筒体、(2)は加工レンズ固定用リング+31 、1
41により加工ノズル筒体Tl+の上部に固定された加
工レンズ、(5A)は加工ノズル筒体11)内を筒体側
壁に沿って上下に摺動されるインナーノズルであって、
例えば%6図に示すような形状を有し、先端部に切欠き
(5B)を有する。(6)はインナーノズル(5A)を
摺動させるアクチュエータ、(7)は加工ガス注入口、
(8)は加工ガス排出口、+91は被加工物である。
次に動作について説明する。この加工ヘッドはレーザ切
断加工とレーザ浴接加工を同じ加工ヘッドで行なうもの
であり、レーザ切断加工時はインナーノズル(5A)を
アクチュエータ(61により押し下げ、インナーノズル
先端口径を小さくし加工ガス流速を大きくする。レーザ
溶接加工時は加工ガス流速を小さくするためインナーノ
ズル(5A)をアクチュエータ(6)により押し上げる
。この時インナーノズルの先端口径が大きくなるが、こ
の機構としては先端部に切欠き(5B)を入れたインナ
ーノズルのスプリングバックを利用している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のレーザ加工ヘッドは以上のように構成されている
ので、インナーノズルを押し上げた時の先端口径はイン
ナーノズルのスプリングバック次第で決まシ寸法の精度
が不安定である。一方インナーノズルを押し下げた時の
先端口径はインナーノズルの切シ欠き加工等の加工精度
に大きく左右されるので、高精度の加工が要求され製作
が難しかった。
又、従来の構成では、インナーノズルを中間位置に止め
れば任意のノズル径とできるが、インナーノズル先端部
の熱容量が小さいためレーザ加工時の発生熱により先端
部が溶融し易い欠点があった。またインナーノズルを突
き出している時に、該ノズル先端部が溶融すると、イン
ナーノズル先端部の切欠き部分が互いに融着したり変形
したりしてインナーノズルを加工ノズル上部へ引き上げ
たときも、インナーノズルのガス排出孔が、広がらずに
収納されてしまう等の問題点があった。さらにインナー
ノズルを中間位置とし、任意のノズル径を得て、レーザ
切断加工する場合、上記ノズル切欠部からも切断ガスが
流出するため、先端部でのガス流速を確保するためには
、余計にガスを消費することになり不経済となる欠点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、熱容量の大きいインナーノズルガス排出孔の
寸法精度の確保された安定して使えるインナーノズルを
有する加工ヘッドを提供するとともに、3種類以上の加
工ガス排出口径を選定することも可能としたレーザ加工
ヘッドを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るレーザ加工ヘッドは、小形精密に加工さ
れたインナーノズルを加工ノズル筒体内に設け、この筒
体内でインナーノズルは筒体側壁に沿って摺動自在に駆
動され、上記筒体先端部とレーザ光線を遮ぎらない筒体
側部の2位置間を移動し、該インナーノズルが上記筒体
側部位置にあるときは、上記筒体のガス排出口を加工ガ
ス噴出口として利用し、又該インナーノズルが上記筒体
先端部に位置した/ときは、上記筒体のガス排出口の口
径よシも小さい該インナーノズルのガス排出孔を利用し
て加工ガスを噴出させるようにしたものである。
〔作用〕
この発明におけるレーザ加工ヘッドは、インナーノズル
を加工ノズル筒体の先端部へ移動させると、加工ガス排
出口は、このインナーノズルのガス排出孔となり、イン
ナーノズルを筒体側壁に沿ってレーザー光線を遮きらな
い位置まで移動退避させると加工ガス排出口は加工ノズ
ル筒体のガス排出口となり、精度のよい安定した加工ガ
スの噴出口径が確保される。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図、第2図において、tl+ 、 +2+ 、 f41
 、 t61〜f91は上記従来のレーザ加工ヘッドと
同様のものである。曲は加工レンズ(2)によって集光
されたレーザ光線、αυは加工ノズル筒体側壁に沿って
摺動させることができ、且つ筒体(11に形成されたガ
ス排出口(8)の口径よシも小さい所定のノズル径を有
するガス排出孔が形成されたインナーノズル、(Izは
アクチュエータ(61の動力を上記インナーノズルUυ
に伝えるロッド、U↓はロッドの動力方向を示す矢印、
α荀はアクチュエータ(6)を加工ノズル筒体(11に
固定する固定部材、(Isは加工レンズ(2)を取シっ
けるレンズホルダー、(IQはしンズホルダーα9を加
工ノズル筒体に固定する固定リングである。
以上のように構成された加工ヘッドにおいて、レーザ切
断加工時には、あらかじめ所定のノズル径に加工された
インナーノズル圓をアクチュエータ(6)により、加工
ノズル筒体(1)の先端まで押し下げる。通常レーザ切
断加工時の加工ノズル先端と被加工物(9)の表面との
距離は0.5〜2111であり、インナーノズルの形状
はこの距離を考慮して加工しである。レーザ溶接加工時
には、インナーノズルqυをアクチュエータ(61によ
り・押し上げ集光されたレーザー光線αIを遮ぎらな”
い位置へ退避させる。
この時点で加工ガス排出口の口径は加工ノズル筒体【1
1のガス排出口(8)の口径となシインナーノズルのガ
ス排出孔の口径よりも大きくなる。
なお上記実施例では、加工ノズル筒体(11内のインナ
ーノズル(1υが1箇の場合について説明したが、第3
図に示すように、加工ノズル筒体(11内の退避スペー
スが許す限り、−複数のインナーノズル(11a) (
llb)を設けてもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。
また、インナーノズルaυを増す場合には、そのノズル
径の異ったものを増設すれば、加工ノズル径を複数種類
準備でき、加工内容に応じて加ニガガス排出口の口径を
任意に選定準備しておくことが可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば加工ノズル筒体内に小
形精度のインナーノズルを配置するよう構成したので、
従来の切シ欠きを設けたインナーノズルに比べ、切欠き
部のスプリングバックに頼る不安定さは無くガス排出孔
の寸法精度が高(、常に安定したガス排出口径が得られ
安定した精度の高いレーザ加工ができる。又、インナー
ノズルの先端部の熱容量が従来のものに比べ大きくでき
るので、加工時の発生熱によるガス排出孔の変形や溶融
はおこりにくく信頼度の高い加工ノズルが得られる。史
に、従来のインナーノズルのような先端部の切欠きなど
が無いため、この切欠き部からのガスの流出も無く、安
定したガスの噴出流が得られ無駄なガスの消費も避けら
れ安定したレーザ加工ができる。
向、インナーノズルを加工ノズル筒体内に予め所定の寸
法のものを複数個設置しておけば、1個の加工ヘッドで
数種の加工ノズル口径を選定できるので、レーザ加工作
業を能率よく行うことができる。
又同一寸法の口径をもつインナーノズルを複数個加工ノ
ズル筒体内に設置しておくことによって、1つのノズル
が使用中に損傷を受けたり、又は使用劣化によシ使えな
くなった時に、直ちに短時間で予備のインナーノズルと
交替させることが可能になり、長時間連続的に加工を行
うことができるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるレーザー加工ヘッド
を示す断面図で、レーザー切断加工時の構成を示す。第
2図はこの発明の一実施例でレーザー溶接加工時の構成
を不す断面図、第3図はこの発明の他の実施例によるレ
ーザー加工ヘッドを示す断面図、第4図は従来のレーザ
ー加工ヘッドを示す断面図でレーザー溶接加工時の構成
を示し、第5図は従来のレーザー加工ヘッドを示す断面
図でレーザー切断加工時の構成を示す。第6図は従来の
レーザー那エヘッドの加工ノズル筒体とインナーノズル
の構成を示す分解斜視図である。 図に詔いて、111は加工ノズル筒体、(8+は加工ガ
ス排出口、σlはレーザー光線、aυはインナーノズル
である。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザ光線の伝播路と共にレーザ加工用ガス流路
    を構成し、該流路の先端にガス排出口を、流路途中に加
    工用ガス注入口を形成された加工ノズル筒体、この筒体
    内で、筒体側壁に沿つて摺動自在に駆動され、上記筒体
    先端部とレーザ光線を遮ぎらない筒体側部の2位置間を
    移動するインナーノズルを備え、上記インナーノズルに
    は、上記筒体のガス排出口の口径よりも小さい口径を有
    するガス排出孔を形成し、該インナーノズルが上記筒体
    側部位置にある時は、上記筒体のガス排出口を利用して
    、又インナーノズルが上記筒体先端部位置にある時は、
    該インナーノズルのガス排出孔を利用して各々加工用ガ
    スを噴出するよう構成したレーザ加工ヘッド。
  2. (2)インナーノズルを複数個具備したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のレーザ加工ヘッド。
JP61254105A 1986-10-23 1986-10-23 レ−ザ加工ヘツド Pending JPS63108992A (ja)

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