(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器により発振されたレーザ光をワークに照射してレーザ加工を行うためのレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルであって、前記ハンディートーチの先端において前記ノズルが上下動及び脱落しないように、かつレーザ光の光軸を回転中心として回転自在に支持する回転支持機構と、前記ノズルの先端部において上下動及び脱落しないように、かつ前記光軸に直交する方向を回転中心として回転自在に設けられると共に先端にワークに当接する当接面を有するノズルチップと、を備えていることを特徴とするレーザ加工機におけるハンディートーチのノズル。
【請求項２】
前記ノズルチップが、前記ノズルの先端内部に設けられた下半分が球面状である回転受け部と、この回転受け部に下方への脱落を防止して回転自在に支持されるべく前記ノズルチップの上端部に設けられた球状の回転支持部と、前記ノズルチップの上方への移動及び脱落を防止すると共に前記回転支持機構により回転自在の方向と直交する方向へノズルチップを回転自在に支持すべくノズルチップの上側において前記ノズル内部に固定された押えリングと、により前記ノズルの先端に装着されてい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ハンディートーチのノズル。
【請求項３】
レーザ発振器により発振されたレーザ光をワークに照射してレーザ加工を行うためのレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルであって、前記ハンディートーチの先端に固定されたノズルの先端部において上下動及び脱落しないように、かつ任意の方向に回転自在に設けられると共に先端にワークに当接する当接面を有するノズルチップを、備えていることを特徴とするレーザ加工機におけるハンディートーチのノズル。
【請求項４】
前記ノズルチップが、前記ノズルの先端内部に設けられた球面状の空間を有する回転受け部と、この回転受け部に回転自在に支持されるべく前記ノズルチップの上端部に設けられた球状の回転支持部と、により前記ノズルの先端部に上下動及び脱落しないように装着されていることを特徴とする請求項３記載のレーザ加工機におけるハンディートーチのノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルに係り、さらに詳しくは、ワークの表面に沿って移動する際に使用されるレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示されているように、従来よりレーザ加工機におけるハンディートーチＨＴは、図示省略のレーザ発振器から光ファイバ１０１を介して送られてくるレーザ光ＬＢを、集光レンズ１０３により集光させて、ハンディートーチＨＴの先端に装着されているノズル１０５からワークＷに対して照射してレーザ加工を行うものである。この時、ノズル１０５をワークＷに当接させてワークＷの表面上を滑らせながら移動してレーザ加工を行うものである。
【０００３】
レーザ加工においては、ハンディートーチＨＴをワークＷの表面に対して垂直とするのを基本姿勢としているが、ワークＷがアルミや銅のような高反射材料である場合には、ワークＷの表面による反射光等によりノズル１０５の上方にある集光レンズ１０３や光ファイバ１０１や図示省略の発振器内ミラー等の高価な光学部品に損傷を与える可能性がある。
【０００４】
このため、図７に示されているようにペンタイプのハンディートーチＨＴを操作する場合には、多少傾斜させることによりワークＷの表面からの反射光を光学系に取込まないようにしてレーザ加工を行うのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示されているようにハンディートーチＨＴを多少傾斜させて使用する場合には、図８に示されているようにワークＷの表面とノズル１０５との間に隙間１０７が生じ、この隙間１０７から反射光や散乱光が漏れるため安全性確保の面から問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、トーチを傾斜させた場合でもレーザ光が漏れることのないレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１による発明のレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルは、レーザ発振器により発振されたレーザ光をワークに照射してレーザ加工を行うためのレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルであって、前記ハンディートーチの先端において前記ノズルが上下動及び脱落しないように、かつレーザ光の光軸を回転中心として回転自在に支持する回転支持機構と、前記ノズルの先端部において上下動及び脱落しないように、かつ前記光軸に直交する方向を回転中心として回転自在に設けられると共に先端にワークに当接する当接面を有するノズルチップと、を備えてないことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、レーザ発振器により発振されたレーザ光は、ハンディートーチの先端に設けられているノズルおよびワークの表面に当接しているノズルチップを通ってワークに照射される。このとき、ハンディートーチがワークの表面に対して傾斜している場合には、ノズルは回転支持機構によりレーザ光の光軸を中心とする方向へ回転し、さらにノズルチップは前記回転支持機構の回転方向に直交する方向へ回転する。
【０００９】
請求項２による発明のレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルは、請求項１記載のノズルチップが、前記ノズルの先端内部に設けられた下半分が球面状である回転受け部と、この回転受け部に下方への脱落を防止して回転自在に支持されるべく前記ノズルチップの上端部に設けられた球状の回転支持部と、前記ノズルチップの上方への移動及び脱落を防止すると共に前記回転支持機構により回転自在の方向と直交する方向へノズルチップを回転自在に支持すべくノズルチップの上側において前記ノズル内部に固定された押えリングと、により前記ノズルの先端に装着されていることを特徴とするものである。
【００１０】
従って、ノズルチップの上端部に設けられた回転支持部がノズルの先端に設けられている回転受け部により下側から回転自在に支持されているので、ノズルチップは下方へ脱落しない。また、ノズルチップは、押えリングにより一方向へ回転自在な状態で上側から押えられているので、上方へ脱落することがない。
【００１１】
請求項３による発明のレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルは、レーザ発振器により発振されたレーザ光をワークに照射してレーザ加工を行うためのレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルであって、前記ハンディートーチの先端に固定されたノズルの先端部において上下動及び脱落しないように、かつ任意の方向に回転自在に設けられると共に先端にワークに当接する当接面を有するノズルチップを、備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
従って、レーザ発振器により発振されたレーザ光は、ハンディートーチの先端に設けられているノズルおよびワークの表面に当接しているノズルチップを通ってワークに照射される。このとき、ハンディートーチがワークの表面に対して傾斜している場合には、ノズルチップの先端がワークに当接しているのでノズルに対して任意の方向へ回転する。
【００１３】
請求項４による発明のレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルは、請求項３記載のノズルチップが、前記ノズルの先端内部に設けられた球面状の空間を有する回転受け部と、この回転受け部に回転自在に支持されるべく前記ノズルチップの上端部に設けられた球状の回転支持部と、により前記ノズルの先端部に上下動及び脱落しないように装着されていることを特徴とするものである。
【００１４】
従って、ノズルチップは、ノズルの先端に設けられている回転受け部により上下に脱落することなく任意の方向へ回転自在となっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１および図２には、この発明に係るレーザ加工機におけるハンディートーチＨＴ（図４参照）のノズル１が示されている。このノズル１の上端部外周面には回転支持機構である溝３が設けられている。また、ハンディートーチＨＴの下端部内面には前記溝３に嵌合して回転自在の回転支持機構である複数の車輪５が設けられている。
【００１７】
従って、ノズル１は複数の車輪５によりハンディートーチＨＴに対して、上下動することのないように、かつ回転自在に装着されている。また、前記車輪５は前記溝３に嵌合するので、ノズル１はハンディートーチＨＴから脱落しない。
【００１８】
また、ノズル１の先端にはノズルチップ７が装着されている。このノズルチップ７の中心部には上下方向にレーザ光の光軸のための空間９が設けられており、ノズルチップ７の先端はワークＷに面接触するための当接面１１が形成されている。
【００１９】
ノズルチップ７の上部には球面状の回転支持部１３が設けられており、ノズル１の下端部には下側が球面状に形成されている回転受け部１５が設けられている。この回転受け部１５の球面状の下部は前記ノズルチップ７の回転支持部１３に対応した形状となっており、ノズルチップ７が下方へ脱落するのを回転自在に防止している。
【００２０】
また、ノズル１の内部における前記回転受け部１５の上方には押えリングとしてのスナップリング１７が固定的に取付けられており、このスナップリング１７の下側には支点リング１９が設けられている。この支点リング１９は全体リング形状をしたリング部分２１と、このリング部分２１の下側にこのリングの中心に対して対角線上に設けられた一対の支点突起２３を有している。
【００２１】
この支点リング１９は、前記スナップリング１７により上方へずれないように押さえつけられている。一方、ノズルチップ７の上端面は平面状になっており、前記スナップリング１７の一対の支点突起２３により対角線上の２点で上方から押え込まれている。
【００２２】
従って、ノズルチップ７は、ノズル１の回転受け部１５により下方へ脱落しない状態で回転自在に支持されると共に、前記一対の支点突起２３により上方へ脱落しない状態で支点突起２３の先端を支点として図２中左右方向へ回転自在となっている。すなわち、ノズルチップ７は、ノズル１の先端部に上下動することのないように、かつ回転自在に備えられているものである。なお、ノズル１の全体がハンディートーチＨＴに対して回転自在となっていることから、ノズルチップ７はあらゆる方向へ回転自在に支持されることとなる。
【００２３】
以上の結果から、図３および図４に示されているように、ノズルチップ７をワークＷの表面に当接させた状態でハンディートーチＨＴ全体をワークＷの表面に対して任意の方向へ傾斜させると、ノズル１のハンディートーチＨＴに対する回転と、ノズルチップ７のノズル１に対する回転の作用により、ノズルチップ７は常にワークＷの表面に垂直に当接することとなる。これにより、レーザ光がノズルチップ７の先端から漏れるのを防止でき、安全性を改善することができる。
【００２４】
また、ノズルチップ７が非常に小型のものなので、ハンディートーチＨＴの操作性が改善される。
【００２５】
なお、この発明は前述の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実施の形態においては、ノズルチップ７の上方に支点リング１９を設けてノズルチップ７が上方に脱落するのを防止したが、図５に示されているノズル２５のように、ノズル２５の下端部に設けられている回転受け部２７を完全に球面状（但しレーザ光の光軸は確保されている）とすることにより、支点リング１９およびスナップリング１７を設けることなくノズルチップ７が上下動しないようにして上下方向への脱落を防止するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によるレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルでは、レーザ発振器により発振されたレーザ光は、ハンディートーチの先端に設けられているノズルおよびワークの表面に当接しているノズルチップを通ってワークに照射される。このとき、ハンディートーチがワークの表面に対して傾斜している場合には、ノズルは回転支持機構によりレーザ光の光軸を中心とする方向へ回転し、さらにノズルチップは前記回転支持機構の回転方向に直交する方向へ回転するので、ノズルチップの先端面は常にワークの表面に面接触している。このため、ハンディートーチが傾斜している場合でもノズルチップの先端からレーザ光が漏れることがないので、作業の安全性を向上させることができる。
【００２７】
請求項２の発明によるレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルでは、ノズルチップの上端部に設けられた回転支持部がノズルの先端に設けられている回転受け部により下側から回転自在に支持されているのでノズルチップは下方へ脱落しない。また、ノズルチップは、押えリングにより一方向へ回転自在な状態で上側から押えられているので、上方へ脱落することがない。このため、ノズルチップの先端面は常にワークの表面に面接触することができる。
【００２８】
請求項３の発明によるレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルでは、レーザ発振器により発振されたレーザ光は、ハンディートーチの先端に設けられているノズルおよびワークの表面に当接しているノズルチップを通ってワークに照射される。このとき、ハンディートーチがワークの表面に対して傾斜している場合には、ノズルチップがノズルに対して任意の方向へ回転するので、ノズルチップの先端面は常にワークの表面に面接触している。このため、ハンディートーチが傾斜している場合でもノズルチップの先端からレーザ光が漏れることがないので、作業の安全性を向上させることができる。
【００２９】
請求項４の発明によるレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルでは、ノズルチップは、ノズルの先端に設けられている回転受け部により上下に脱落することなく任意の方向へ回転自在となっている。このため、ノズルチップの先端面は常にワークの表面に面接触することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るレーザ加工機におけるハンディートーチのノズルを示す断面図である。
【図２】図１中II−II方向から見た断面図である。
【図３】ノズルがワークに対して傾斜してる場合を示す断面図である。
【図４】ノズルがワークに対して傾斜してる場合を示す断面図である。
【図５】別の実施の形態を示す断面図である。
【図６】ハンディートーチを示す正面図である。
【図７】ハンディートーチがワークの表面に対して傾斜している状態を示す正面図である。
【図８】図７中のノズルチップの状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
１、２５  ノズル
７  ノズルチップ
１１  当接面
１３  回転支持部（回転支持機構）
１５、２７  回転受け部（回転支持機構）
１７  スナップリング（押えリング）
ＨＴ  ハンディートーチ
Ｗ  ワーク
ＬＢ  レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003859803.tif 000008
【図８】
0003859803.tif 000009