(57)【要約】【課題】  短時間で均一にノズルを磨く（クリーニングする）ことができるノズルクリーニング装置を提供する。【解決手段】  ノズルＥをクリーニングするノズルクリーニング装置であって、上面にブラシｂが植毛された円盤状のブラシユニットＵと、このブラシユニットを自転させるとともにノズルＥの軸線回りに公転させる自転公転機構Ｋとを備え、ブラシユニットＵの公転半径Ｌは、該ブラシユニットＵの半径以下に設定されている。これにより、ブラシユニットＵが、自転するとともに公転してノズルＥに対する角度を変えながら該ノズルＥに常に摺接することによって、連続的にノズルＥをクリーニングする。したがって、単位時間当たりの接触距離（ブラシとノズルの接触距離）を長くすることができ、よって、より短時間で均一にノズルＥをクリーニングできる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルをクリーニングするノズルクリーニング装置であって、
上面にブラシが植毛された円盤状のブラシユニットと、
このブラシユニットを自転させるとともに前記ノズルの軸線回りに公転させる自転公転機構とを備え、
前記ブラシユニットの公転半径は、該ブラシユニットの半径以下に設定されていることを特徴とするノズルクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工機等の加工ヘッドに設けられてレーザ等を照射するノズルをクリーニングするノズルクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工機においては長時間のレーザ加工が行われるとレーザ加工ヘッドのノズル先端部にスパッタや粉塵が付着するために、これらを除去する必要があるが、この除去は通常、金属もしくはナイロン等のブラシを用いて行っている。
このようなブラシは、例えば、加工ヘッドと対向する部位に固定されており、レーザ加工機の垂直軸を動作させることでノズルをブラシに擦り付けると同時に、水平移動軸（ＸX軸、Ｙ軸）を移動させてノズルのクリーニングを行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５０１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようにしてノズルのクリーニングを行うためには、レーザ加工機の各軸を動かす必要があるため、クリーニング中は他の作業（機械動作）、例えば材料の交換やシャトルテーブルの入れ替え動作などに大幅な制限が生じる。
また、より短時間できれいにノズルをクリーニングするには、単に加工ヘッド先端に円弧軌跡を描くように回転させるだけでは、均一な磨き方にはならない。小刻みに往復直線運動を行いながらも、わずかずつその方向を変化させ全方向に行うことで均一な磨き（クリーニング）となる。しかし、ノズルを磨くという目的において、ブラシに比して大きさも大きく、重量も格段に重いレーザ加工機の移動体を動かすことは非常に無駄なことであり、安全上、使用電気量等においても望ましくない。
さらに、上記のレーザ加工機では、固定される材料に対して加工ヘッドがＸ軸、Ｙ軸に自由に移動可能なため、例えば加工テーブル脇にブラシを固定した場合でも、ノズルのクリーニングは行える。しかし、１軸材料移動型加工機においては、通常１方向に加工ヘッドが移動可能なため、ノズルを均一に磨く（クリーニングする）ことが困難となる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされてものであり、加工機の移動軸に依存せず、ノズルクリーニング中においても、他の作業性、動作を規制せず、しかも、より短時間で均一にノズルを磨く（クリーニングする）ことができるノズルクリーニング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ノズルをクリーニングするノズルクリーニング装置であって、上面にブラシが植毛された円盤状のブラシユニットと、このブラシユニットを自転させるとともに前記ノズルの軸線回りに公転させる自転公転機構とを備え、前記ブラシユニットの公転半径は、該ブラシユニットの半径以下に設定されていることを特徴とする。
【０００７】
前記ノズルクリーニング装置では、自転公転機構によって円盤状のブラシユニットが、自転するとともに公転するが、ブラシユニットの公転半径が、該ブラシユニットの半径より小さく設定されているので、ノズルをブラシユニットのブラシに接触させるとともに、該ブラシユニットの公転中心部に位置させることによって、公転するブラシユニットはノズルに対する角度を変えながら、かつ、自転しつつ該ノズルに常に摺接することによって、連続的にノズルをクリーニングする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、公転するブラシユニットがノズルに対する角度を変えながら、かつ、自転しつつ該ノズルに常に摺接することによって、連続的にノズルをクリーニングするので、つまり、回転動作の連続でノズルをクリーニングするので、単位時間当たりの接触距離（ブラシとノズルの接触距離）を長くすることができ、よって、より短時間で均一にノズルをクリーニングできる。
また、加工機軸に依存しないため、ノズルクリーニング動作中においても、材料の搬入搬出等、他の作業性、動作を規制することがない。
さらに、加工機軸に依存しないため、あらゆるタイプの加工機に適用可能である。
加えて、ブラシユニットと自転公転機構とを備えるだけの小型化された装置であるため、消費電力等での効率化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施の形態に係るノズルクリーニング装置を示すもので、図１はその平面図、図２は縦断面図である。
【００１０】
本実施の形態のノズルクリーニング装置は、ブラシユニットＵと、このブラシユニットＵを自転させるとともにノズルＥの軸線回りに公転させる自転公転機構Ｋとを備えており、このブラシユニットＵの公転半径Ｌは、該ブラシユニットの半径Ｒ以下に設定されている。
【００１１】
前記ブラシユニットＵは、円盤状のものであり、その上面には、多数のブラシｂが植毛されている。ブラシｂは金属もしくはナイロン等の針状の繊維を円柱状に束ねたものであり、ブラシユニットＵの回転中心と同心円上に周方向に所定ピッチで植毛されている。
ノズルＥはレーザ加工機のノズルであり、このノズルＥからレーザビームが照射されるようになっている。
【００１２】
自転公転機構Ｋは、以下のように構成されている。
すなわち、図１および図２において符号１はハウジングであり、このハウジング１の上部には、円盤状のターンテーブル２がベアリング３を介して軸回りに回転可能に設けられている。また、ハウジング１には、ギア４がベアリング３の下側において固定されている。このギア４はリング状のものであり、その内周部に歯が形成されている。
また、ハウジング１およびターンテーブル２には、上下方向に延びるシャフト５が、ベアリング５Ａ，５Ａを介して回転自在に支持されている。このシャフト５の軸とターンテーブル２の軸とは一致している。つまり、シャフト５はターンテーブル２の回転中心に位置している。シャフト５には、ギア６と、このギア６より小径のギア７とが一体的に設けられている。
【００１３】
また、ターンテーブル２には、平面視円状の孔が形成されており、この孔には前記ブラシユニットＵがその軸回りに回転可能に、かつ、ブラシｂを上方に向けてつまりノズルＥ側に向けて設けられている。
ブラシユニットＵには、シャフト８がブラシユニットＵの回転中心と同軸に固定されており、ブラシユニットＵは、シャフト８が回転することによって、自転するようになっている。シャフト８は、ブラシユニットＵに簡単に着脱できるように固定されている。このシャフト８は、ターンテーブル２およびハウジング１にベアリング８Ａ，８Ａを介して回転自在に支持されている。
【００１４】
シャフト８には、ギア９が一体的に設けられており、このギア９はシャフト５に設けられたギア６と噛合している。したがって、シャフト５が回転すると、ギア６、ギア９を介してシャフト８が回転し、このシャフト８の回転によって、ブラシユニットＵが自転するようになっている。
また、シャフト８には、ギア１０がベアリング１０Ａを介して回転自在に取り付けられている。すなわち、ギア１０はシャフト８の軸回りに回転可能となっている。そして、このギア１０は、シャフト５に設けられたギア７と、ハウジング１に固定されたギア４との双方に噛合している。したがって、シャフト５が回転すると、ギア７を介してギア１０が回転する。ギア１０はギア４と噛合しているので、ギア１０はシャフト５を中心として半径Ｌで公転するため、このギア１０が取り付けられているシャフト８も公転し、これによってブラシユニットＵが公転する。
【００１５】
上記のような構成のノズルクリーニング装置は、レーザ加工機の加工テーブル脇に取り付けられているが、この取付け位置は、ノズルＥを取り付けている加工ヘッドの動作範囲内であれば、レーザ加工機のどの部位に取り付けてもよい。
【００１６】
上記ノズルクリーニング装置によって、ノズルＥをクリーニングするには、以下のようにして行う。
まず、レーザ加工機のノズル先端部にスパッタや粉塵が付着した場合に、図示しない駆動源によってシャフト５に回転動力をＡ方向に伝える。すると、このシャフト５の回転によって、ギア６とギア７の双方が回転する。
【００１７】
ギア６が回転すると、それに噛合しているギア９に回転動力が伝達され、該ギア９が回転する。このギア９が回転するとシャフト８が回転し、このシャフト８の先端部に固定されたブラシユニットＵがＢ方向に自転する。
一方、ギア７が回転すると、それに噛合しているギア１０に回転動力が伝達され、ギア１０が回転する。このギア１０はハウジング１に固定されたギア４と噛合しているので、ギア１０はシャフト５を中心として半径Ｌで公転する。このギア１０はシャフト８に取り付けられているので、シャフト８も公転し、これによってブラシユニットＵがＣ方向に公転する。また、このブラシユニットＵの公転に伴って、ターンテーブル１がＡ方向に回転する。
このようにして、ブラシユニットＵは、シャフト８を中心として自転するとともにシャフト５を中心として公転半径Ｌで公転する。
【００１８】
この状態で、ノズルＥを下降させてブラシユニットＵのブラシｂに接触せるとともに、該ブラシユニットＵの公転中心部Ｄに位置させることによって、公転するブラシユニットＵはノズルＥに対する角度を変えながら、かつ、自転しつつ該ノズルＥに常に摺接することによって、連続的にノズルＥをクリーニングする。つまり、ブラシユニットＵの多数のブラシｂがノズル先端部分でほぼ直線的に全方向より連続的に摺接することによってノズルＥをクリーニングする。
【００１９】
なお、シャフト５に回転数Ｎ（rpm）を与えた場合、
ギア４の歯数：ＺIG、ギア６の歯数：Ｚ11、ギア７の歯数：Ｚ12、ギア９の歯数：Ｚ21、
ギア１０の歯数：Ｚ22とすると、
公転運動回転数：Ｎrev＝Ｎ・Ｚ12／ＺIG  （rpm）、
自転運動回転数：Ｎrot＝（Ｎ−Ｎrev）・Ｚ11／Ｚ22  （rpm）、
ブラシ自転速度：Ｖ＝２Ｌπ・Ｎrot  （mm）、
ここで、Ｌ＝ｍ（Ｚ11＋Ｚ21）／２＝ｍ（Ｚ12＋Ｚ22）／２
の関係がある。
また、公転速度はその中心点において実質０のため、
ノズルに対するブラシの相対速度＝ブラシ自転速度
となる。
【００２０】
本実施の形態によれば、公転するブラシユニットＵがノズルＥに対する角度を変えながら、かつ、自転しつつ該ノズルＥに常に摺接することによって、連続的にノズルＥをクリーニングする。すなわち、回転動作の連続でノズルＥをクリーニングする。そのため、単位時間当たりの接触距離（ブラシとノズルの接触距離）を長くすることができるので、より短時間で均一にノズルＥをクリーニングできる。
また、加工機軸に依存しないので、ノズルクリーニング動作中においても、材料の搬入搬出等、他の作業性、動作を規制することがない。
また、加工機軸に依存しないので、あらゆるタイプの加工機に適用することができる。
また、ブラシユニットＵと自転公転機構Ｋとを備えるだけの小型化された装置であるので、消費電力等での効率化を図ることができる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、本発明に係るノズルクリーニング装置を、レーザ加工機のノズルクリーニング用として説明したが、本発明はこれに限ることなく、ノズルの先端からレーザ以外の光やガス等を照射または噴射する加工機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係るノズルクリーニング装置を示す図であって、その平面図である。
【図２】同、縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ｕ  ブラシユニット
ｂ  ブラシ
Ｅ  ノズル
Ｋ  自転公転機構
１  ハウジング
２  ターンテーブル
３  ベアリング
４  ギア
５  シャフト
５Ａ  ベアリング
６  ギア
７  ギア
８  シャフト
８Ａ  ベアリング
９  ギア
１０  ギア
１０Ａ  ベアリング
【図１】
2006142437.tif 000003
【図２】
2006142437.tif 000004