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JP4054964B2 - Laser processing machine head - Google Patents
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JP4054964B2 - Laser processing machine head - Google Patents

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JP4054964B2 JP2002085622A JP2002085622A JP4054964B2 JP 4054964 B2 JP4054964 B2 JP 4054964B2 JP 2002085622 A JP2002085622 A JP 2002085622A JP 2002085622 A JP2002085622 A JP 2002085622A JP 4054964 B2 JP4054964 B2 JP 4054964B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ加工機の加工ヘッドに関し、より詳しくは、加工ヘッドと被加工物との間の静電容量を検出する検出電極を備えたレーザ加工機の加工ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、加工ヘッドと被加工物との間の静電容量を検出する検出電極を備えたレーザ加工機の加工ヘッドとして、例えば実公平6−46636号公報に示されるような加工ヘッドが知られている。
上記公報の加工ヘッドにおいては、検出電極としてはレーザ光を照射するインナーノズルが用いられており、このインナーノズルと被加工物との間の静電容量を測定しながらこの静電容量を一定に保つように加工ヘッドを上下に移動させることで、加工ヘッドと被加工物との距離が一定に保たれるようになっている。
そして加工ヘッドには上記インナーノズルを囲繞するガード電極が設けられ、このガード電極は検出電極を囲繞して検出電極を外部から電磁的に遮蔽するとともに、インナーノズルとガード電極との間にガス通路を形成している。そして上記ガス通路の噴出口より被加工物に向けて加工ガスを噴出させることによりレーザ加工時に発生するスパッタを吹き飛ばし、インナーノズルにスパッタが付着して静電容量の測定が不安定とならない様にしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報における加工ヘッドにおいては、インナーノズルの先端部の面積、すなわち被加工物と向き合う表面の面積を大きく形成し、それによって被加工物と加工ヘッドとの距離を測定するのに必要な静電容量を得るようにしている。このため、レーザ光の照射位置に接近した位置に上記ガス通路の噴出口を設けることが構造上不可能となっている。
その結果、上記ガス通路よりレーザ光の光軸に向けて加工ガスを吹き付けて、レーザ加工によって生じたスパッタを吹き飛ばしたとしても、吹き飛ばされたスパッタがインナーノズルの先端部の大きな表面に付着する危険性が高くなり、この状態となると、検出電極と被加工物との間の静電容量が正確に測定されずに、加工ヘッドと被加工物との距離を一定に保つことができなくなる虞がある。
以上のような問題に鑑み、本発明はスパッタが検出電極に付着するのを良好に防止するができるようにして、安定して加工ヘッドと被加工物との距離を測定することが可能な加工ヘッドを提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、加工ヘッドと被加工物との間の静電容量を検出する検出電極と、この検出電極を囲むガード電極とを備えたレーザ加工機の加工ヘッドにおいて、
上記加工ヘッドのノズル本体の下面に第1絶縁部材を介して配置され、レーザ光を照射するインナーノズルと、このインナーノズルを囲繞し、該インナーノズルの外周面に形成された段部の下面に重合されるとともに、該インナーノズルとの間に加工ガスを流通させるガス通路を形成したアウターノズルと、このアウターノズルを囲繞して上記ノズル本体に連結され、かつ第2絶縁部材を介して上記アウターノズルを下方から支持する支持部材とを備え、
上記支持部材をノズル本体に連結することにより、上記第2絶縁部材、アウターノズル、インナーノズルおよび第1絶縁部材を該支持部材により下方から支持してノズル本体に一体的に連結し、
上記アウターノズルを検出電極とするとともに、上記支持部材をガード電極としたことを特徴とするものである。
【0005】
上記構成によれば、インナーノズルの外周に設けたアウターノズルを検出電極として用いているので、該アウターノズルにおける被加工物と向き合う表面の面積はインナーノズルに比べて必然的に大きくなり、したがって容易に充分な静電容量を得ることができる面積を確保することができる。
他方、インナーノズルには大きな面積は必要とされないので、インナーノズルとアウターノズルとの隙間すなわちガス通路の開口をレーザ光の照射口の近傍に設けることができるようになり、従来の加工ヘッドに比べてレーザ加工時に生じるスパッタが検出電極に付着する虞を減少させることができ、それにより安定した加工ヘッドと被加工物との距離を測定することが可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について説明すると、図1はレーザ加工機の加工ヘッド1の断面図を示しており、この加工ヘッド1は従来公知のレーザ加工機が備えるレーザ光を照射する照射部2に設けられている。照射部2はこの加工ヘッド1を前後左右及び上下方向に移動させて、加工ヘッド1の下方に設置された被加工物3にレーザ光を照射して被加工物3を加工するようになっている。
上記加工ヘッド1は、照射部2に設けられたノズル本体4と、加工ヘッド1と被加工物3との間の静電容量を検出するための検出電極5と、検出電極5の周囲を囲繞して該検出電極5を外部から電磁的に遮蔽し、検出電極5と被加工物3との間の静電容量に外乱が及ばないようにするガード電極6を備えている。上記検出電極5はノズル本体4との間に設けられたセラミック製の第1絶縁部材7と、ガード電極6との間に設けられた絶縁性の樹脂からなるリング状の第2絶縁部材8によって、ノズル本体4とガード電極6から電気的に絶縁されている。
また、上記検出電極5によって得られる静電容量は図示しない静電容量測定装置へ入力され、この静電容量測定装置は上記静電容量から検出電極5と被加工物3との間の距離を測定し、静電容量が常に一定に保たれるように加工ヘッド1の上下位置を制御して、検出電極5と被加工物3との間の距離を一定に保つようになっている。
【0007】
本実施例においては、上記検出電極5は、レーザ光をその先端より照射するインナーノズル11と、インナーノズル11を囲繞するアウターノズル12とから構成されており、またガード電極6はそれらインナーノズル11とアウターノズル12とをノズル本体4に固定する支持部材6から構成されている。
上記ノズル本体4の下面には円筒状の凹部4aが形成されており、当該凹部4a内に円筒状に形成された上記第1絶縁部材7が嵌合されて位置決めされている。またインナーノズル11の上面にも円筒状の凹部11aが形成されており、当該凹部11a内に上記第1絶縁部材7の円筒状の下端部が嵌合されて位置決めされている。
そして上記インナーノズル11の外周面におけるその上下方向の中間高さ位置には、下方の先端側を小径とする段部11bが形成されるとともに、上記アウターノズル12の内周面にも段部12aが形成され、インナーノズル11の段部11bの外周面と下面とがアウターノズル12の段部12aの内周面と上面とにそれぞれ重合されて両者が位置決めされ、かつその部分でインナーノズル11とアウターノズル12とが電気的に接続されている。
【0008】
さらに、上記アウターノズル12の外周上端部に、すなわち下方の先端側とは反対側の端部に外側に伸びるフランジ部12bが形成してあり、他方、上記ガード電極を構成する支持部材6は円筒状に形成され、その内周面と上記アウターノズル12のフランジ部12bとの間には所定の隙間が設けられている。
さらに支持部材6の下方先端部には内側に伸びる折曲部6aが形成されており、この折曲部6aの上面に設けられた上記リング状の第2絶縁部材8を介してアウターノズル12のフランジ部12bを支持させた状態で、支持部材6の上端内周面をノズル本体4の下端部に螺着するようになっている。またこのとき、上記第2絶縁部材8は支持部材6とアウターノズル12とをシールするようになっている。
このように、上記支持部材6は折曲部6aによって上記フランジ部12bを下方から支持するので、第2絶縁部材8、アウターノズル12、インナーノズル11および第1絶縁部材7はノズル本体4に一体的に連結されるようになっている。
さらに、上記フランジ部12bの下面と折曲部6aの上面との間に第2絶縁部材8を設けると共に、上記フランジ部12bの外周面と支持部材6の内周面との間に隙間を設けることで、アウターノズル12と支持部材6とは互いに電気的に絶縁状態とすることができる。
以上のことから、ガード電極としての支持部材6はノズル本体4と電気的に接続され、また相互に電気的に接続されているインナーノズル11とアウターノズル12からなる検出電極5は、上記第1絶縁部材7と第2絶縁部材8とによって上記ノズル本体4および支持部材6とから電気的に絶縁されている。
【0009】
そして、上記検出電極5と図示しない静電容量測定装置とは以下のようにして接続されている。
すなわち、ノズル本体4の側面には静電容量測定装置からの図示しない配線を接続するための接続端子13が設けられ、この接続端子13はノズル本体4の側面に開口されたケーブル通路4b内に挿入されている。
上記ケーブル通路4bはノズル本体4の内部で直角に折り曲げられて下面側にも開口しており、第1絶縁部材7に穿設されたケーブル通路7aと連通するようになっている。そしてこのケーブル通路7aとケーブル通路4bの下方側には端子14が挿入され、この端子14は上記接続端子13とケーブル15によって導通されている。
上記端子14の先端は上記インナーノズル11の上面に接触するようになっており、したがって検出電極5と静電容量測定装置とはこれらの端子13、14とケーブル15を介して電気的に接続されるようになる。
上記静電容量測定装置は上記検出電極5に電圧を印加し、検出電極5としてのインナーノズル11およびアウターノズル12と被加工物3との間における静電容量を測定する。このとき、ガード電極(支持部材)6は検出電極5を囲繞して、検出電極5と被加工物3との間の静電容量に外乱が及ばないようにしている。
【0010】
次に、上記加工ヘッド1には照射部2より照射されるレーザ光と加工ガスとが流通されるガス通路16が設けられており、このガス通路16はノズル本体4、第1絶縁部材7およびインナーノズル11の内周面に加工されると共に、レーザ光の光軸を中心としてインナーノズル11の下端部に向けて径が小さくなるようなテーパ状に加工されている。
また、このガス通路16の外周側には同じく加工ガスの流通するガス通路17が設けられており、このガス通路17はノズル本体4の内部に穿設されてその側面と下面とを連通させるガス通路4cと、上記第1絶縁部材7の外周に上記ガス通路4cと連通するように設けられた切欠き部7bとを有し、このガス通路4c及び切欠き部7bは上記支持部材6の内周側に設けた環状の空間に連通している。
上記ガス通路17は、さらにアウターノズル12の上記段部12aに設けられた切欠き部12cを介して、インナーノズル11とアウターノズル12との間に形成された空間に連通され、当該切欠き部12cは図示するほか、インナーノズル11を囲繞して等間隔に設けられていて、加工ガスはインナノズル11を取り巻いて噴出されるようになっている。なお、インナーノズル11の段部11b側にガス通路17の一部を構成する切欠き部を形成してもよいことは勿論である。
したがって、図示しない加工ガス供給装置によって供給された加工ガスは、上記ノズル本体4の側部から上記ガス通路17を介してインナーノズル11とアウターノズル12の先端部の隙間より被加工物3に噴出されるようになる。
このとき、上記インナーノズル11の先端部11cの外周面は下端部が窄まった円錐状のテーパ形状に形成されており、またアウターノズル12の先端部12dの内周面と外周面も円錐状のテーパ形状に形成されているので、ガス通路16の噴出口とガス通路17の噴出口とは互いに接近した位置に配置することができると共に、このガス通路17より噴出される加工ガスの向きを、被加工物のレーザ光による加工部位の近傍に向けることができるようになっている。
また、支持部材6とノズル本体4との間にはガス通路17が外部に連通するのを防止するシール部材18が設けられている。
【0011】
以上の構成から理解されるように、検出電極5をインナーノズル11とアウターノズル12とで構成しているので、インナーノズル11のみならずアウターノズル12によっても静電容量を測定することができ、したがって被加工物3との間の距離を測定するのに必要な静電容量を十分に得ることが可能となる。
このとき、必要に応じて、アウターノズル12のみによって検出電極5を構成したとしても、アウターノズル12はインナーノズル11の外側に配置されているので、インナーノズル11のみから検出電極5を構成する場合に比較して被加工物3と向き合う表面の面積を大きくすることができ、したがって大きな静電容量を容易に確保することができる。
そして、上記インナーノズル11とアウターノズル12の間にガス通路17を設けてあり、かつガス通路14の噴出口とガス通路17の噴出口とを接近した位置に設けることができるとともに、このガス通路17より噴出される加工ガスの向きを、被加工物のレーザ光による加工部位に向けることができるので、レーザ加工時に発生するスパッタがノズルに付着するのを効果的に防止することができる。
また、アウターノズル12のフランジ部12bとガード電極6の折曲部6aとの間に第2絶縁部材8を設けるような構成としたことで、ガード電極6の内周にガス通路17として十分な容量を有する環状の空間を形成すると同時に、ガード電極6の外形の寸法を抑えることができるので、加工ヘッド自体の大きさをコンパクトにすることができる。
【0012】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来の加工ヘッドに比べてレーザ加工時に生じるスパッタが検出電極に付着する虞を減少させることができ、しかも検出電極における被加工物と向き合う表面の面積を大きく確保することができるので、加工ヘッドと被加工物との距離を安定して測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例における加工ヘッドの断面図。
【符号の説明】
1 加工ヘッド 3 被加工物
4 ノズル本体 5 検出電極
6 支持部材(ガード電極) 7 第1絶縁部材
8 第2絶縁部材 11 インナーノズル
12 アウターノズル 16,17 ガス通路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing head of a laser processing machine, and more particularly to a processing head of a laser processing machine provided with a detection electrode that detects a capacitance between the processing head and a workpiece.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a processing head of a laser processing machine provided with a detection electrode that detects a capacitance between a processing head and a workpiece, for example, a processing head as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-46636 is known. Yes.
In the processing head of the above publication, an inner nozzle that emits laser light is used as the detection electrode, and this capacitance is kept constant while measuring the capacitance between the inner nozzle and the workpiece. By moving the machining head up and down so as to keep it, the distance between the machining head and the workpiece is kept constant.
The processing head is provided with a guard electrode surrounding the inner nozzle. The guard electrode surrounds the detection electrode and electromagnetically shields the detection electrode from the outside, and a gas passage between the inner nozzle and the guard electrode. Is forming. Then, spatter generated during laser processing is blown off by jetting the processing gas from the gas passage outlet toward the workpiece, so that the spatter adheres to the inner nozzle and the capacitance measurement does not become unstable. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the machining head in the above publication, the area of the tip of the inner nozzle, that is, the area of the surface facing the workpiece is formed large, and thereby it is necessary to measure the distance between the workpiece and the machining head. Capacitance is obtained. For this reason, it is structurally impossible to provide the jet outlet of the gas passage at a position close to the irradiation position of the laser beam.
As a result, even if the processing gas is blown from the gas path toward the optical axis of the laser beam and the spatter generated by the laser processing is blown away, there is a risk that the spatter blown off adheres to the large surface of the tip of the inner nozzle. In this state, the capacitance between the detection electrode and the workpiece may not be accurately measured, and the distance between the machining head and the workpiece may not be kept constant. is there.
In view of the problems as described above, the present invention can satisfactorily measure the distance between the machining head and the workpiece so as to satisfactorily prevent spatter from adhering to the detection electrode. The head is provided.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to a processing head of a laser processing machine including a detection electrode that detects a capacitance between a processing head and a workpiece, and a guard electrode that surrounds the detection electrode.
An inner nozzle that is disposed on the lower surface of the nozzle body of the processing head via a first insulating member and irradiates a laser beam, and surrounds the inner nozzle and is formed on the lower surface of the step portion formed on the outer peripheral surface of the inner nozzle. An outer nozzle that is polymerized and has a gas passage for passing a processing gas between the inner nozzle and the outer nozzle. The outer nozzle surrounds the outer nozzle and is connected to the nozzle body. A support member for supporting the nozzle from below ,
By connecting the support member to the nozzle body, the second insulating member, the outer nozzle, the inner nozzle and the first insulating member are supported from below by the support member and integrally connected to the nozzle body.
The outer nozzle is a detection electrode, and the support member is a guard electrode.
[0005]
According to the above configuration, since the outer nozzle provided on the outer periphery of the inner nozzle is used as the detection electrode, the surface area of the outer nozzle facing the workpiece is inevitably larger than that of the inner nozzle, and therefore easy. It is possible to secure an area where a sufficient capacitance can be obtained.
On the other hand, since the inner nozzle does not require a large area, the gap between the inner nozzle and the outer nozzle, that is, the opening of the gas passage can be provided in the vicinity of the laser light irradiation port, compared with the conventional processing head. Thus, it is possible to reduce the possibility that spatter generated during laser processing adheres to the detection electrode, thereby making it possible to measure a stable distance between the processing head and the workpiece.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The illustrated embodiment will be described below. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a processing head 1 of a laser processing machine. ing. The irradiation unit 2 moves the processing head 1 back and forth, right and left, and up and down, and irradiates the workpiece 3 placed below the processing head 1 with laser light to process the workpiece 3. Yes.
The processing head 1 surrounds the periphery of the detection electrode 5, a nozzle body 4 provided in the irradiation unit 2, a detection electrode 5 for detecting the capacitance between the processing head 1 and the workpiece 3. Thus, the detection electrode 5 is electromagnetically shielded from the outside, and the guard electrode 6 is provided so as not to disturb the electrostatic capacitance between the detection electrode 5 and the workpiece 3. The detection electrode 5 is formed by a ceramic first insulating member 7 provided between the nozzle body 4 and a ring-shaped second insulating member 8 made of an insulating resin provided between the guard electrode 6. The nozzle body 4 and the guard electrode 6 are electrically insulated.
The capacitance obtained by the detection electrode 5 is input to a capacitance measuring device (not shown). The capacitance measuring device determines the distance between the detection electrode 5 and the workpiece 3 from the capacitance. By measuring and controlling the vertical position of the machining head 1 so that the capacitance is always kept constant, the distance between the detection electrode 5 and the workpiece 3 is kept constant.
[0007]
In this embodiment, the detection electrode 5 is composed of an inner nozzle 11 that irradiates laser light from its tip, and an outer nozzle 12 that surrounds the inner nozzle 11, and the guard electrode 6 is the inner nozzle 11. And the outer nozzle 12 are constituted by a support member 6 that fixes the nozzle body 4 to the nozzle body 4.
A cylindrical recess 4a is formed on the lower surface of the nozzle body 4, and the first insulating member 7 formed in a cylindrical shape is fitted and positioned in the recess 4a. A cylindrical recess 11a is also formed on the upper surface of the inner nozzle 11, and the cylindrical lower end of the first insulating member 7 is fitted and positioned in the recess 11a.
A step portion 11b having a small diameter on the lower end side is formed at an intermediate height position in the vertical direction on the outer peripheral surface of the inner nozzle 11, and a step portion 12a is also formed on the inner peripheral surface of the outer nozzle 12. The outer peripheral surface and the lower surface of the step portion 11b of the inner nozzle 11 are respectively overlapped with the inner peripheral surface and the upper surface of the step portion 12a of the outer nozzle 12, and both are positioned, and the inner nozzle 11 and The outer nozzle 12 is electrically connected.
[0008]
Further, a flange portion 12b extending outward is formed at the outer peripheral upper end of the outer nozzle 12, that is, at the end opposite to the lower tip side, while the support member 6 constituting the guard electrode is a cylinder. A predetermined gap is provided between the inner peripheral surface of the outer nozzle 12 and the flange portion 12 b of the outer nozzle 12.
Further, a bent portion 6a extending inward is formed at the lower end portion of the support member 6, and the outer nozzle 12 is interposed via the ring-shaped second insulating member 8 provided on the upper surface of the bent portion 6a. The upper end inner peripheral surface of the support member 6 is screwed to the lower end portion of the nozzle body 4 while the flange portion 12b is supported. At this time, the second insulating member 8 seals the support member 6 and the outer nozzle 12.
Thus, since the support member 6 supports the flange portion 12b from below by the bent portion 6a, the second insulating member 8, the outer nozzle 12, the inner nozzle 11 and the first insulating member 7 are integrated with the nozzle body 4. Are connected to each other.
Further, the second insulating member 8 is provided between the lower surface of the flange portion 12b and the upper surface of the bent portion 6a, and a gap is provided between the outer peripheral surface of the flange portion 12b and the inner peripheral surface of the support member 6. Thus, the outer nozzle 12 and the support member 6 can be electrically insulated from each other.
From the above, the support member 6 as a guard electrode is electrically connected to the nozzle body 4, and the detection electrode 5 including the inner nozzle 11 and the outer nozzle 12 that are electrically connected to each other is the first electrode. The insulating member 7 and the second insulating member 8 are electrically insulated from the nozzle body 4 and the support member 6.
[0009]
And the said detection electrode 5 and the electrostatic capacitance measuring apparatus which is not shown in figure are connected as follows.
That is, a connection terminal 13 for connecting a wiring (not shown) from the capacitance measuring device is provided on the side surface of the nozzle body 4, and the connection terminal 13 is provided in the cable passage 4 b opened on the side surface of the nozzle body 4. Has been inserted.
The cable passage 4b is bent at a right angle inside the nozzle body 4 and is also opened on the lower surface side so as to communicate with the cable passage 7a formed in the first insulating member 7. A terminal 14 is inserted below the cable passage 7 a and the cable passage 4 b, and the terminal 14 is electrically connected to the connection terminal 13 and the cable 15.
The tip of the terminal 14 is in contact with the upper surface of the inner nozzle 11. Therefore, the detection electrode 5 and the capacitance measuring device are electrically connected to these terminals 13 and 14 via the cable 15. Become so.
The capacitance measuring device applies a voltage to the detection electrode 5 and measures the capacitance between the inner nozzle 11 and the outer nozzle 12 as the detection electrode 5 and the workpiece 3. At this time, the guard electrode (support member) 6 surrounds the detection electrode 5 so as not to disturb the electrostatic capacitance between the detection electrode 5 and the workpiece 3.
[0010]
Next, the processing head 1 is provided with a gas passage 16 through which the laser light irradiated from the irradiation unit 2 and the processing gas are circulated. The gas passage 16 includes the nozzle body 4, the first insulating member 7 and the gas passage 16. The inner nozzle 11 is processed into an inner peripheral surface and is tapered so that the diameter decreases toward the lower end of the inner nozzle 11 around the optical axis of the laser beam.
Further, a gas passage 17 through which the processing gas flows is provided on the outer peripheral side of the gas passage 16, and the gas passage 17 is formed in the nozzle body 4 to communicate the side surface and the lower surface. A passage 4c and a notch 7b provided on the outer periphery of the first insulating member 7 so as to communicate with the gas passage 4c. The gas passage 4c and the notch 7b are formed in the support member 6. It communicates with an annular space provided on the circumferential side.
The gas passage 17 is further communicated with a space formed between the inner nozzle 11 and the outer nozzle 12 via a notch 12c provided in the step 12a of the outer nozzle 12, and the notch In addition to the illustration, 12 c is provided at equal intervals so as to surround the inner nozzle 11, and the processing gas is jetted around the inner nozzle 11. Needless to say, a cutout portion constituting a part of the gas passage 17 may be formed on the step portion 11 b side of the inner nozzle 11.
Accordingly, the processing gas supplied by a processing gas supply device (not shown) is ejected from the side of the nozzle body 4 to the workpiece 3 through the gas passage 17 and through the gap between the tip portions of the inner nozzle 11 and the outer nozzle 12. Will come to be.
At this time, the outer peripheral surface of the tip portion 11c of the inner nozzle 11 is formed in a conical taper shape with a narrowed lower end portion, and the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the tip portion 12d of the outer nozzle 12 are also conical. Therefore, the outlet of the gas passage 16 and the outlet of the gas passage 17 can be arranged close to each other, and the direction of the processing gas ejected from the gas passage 17 can be changed. The laser beam of the workpiece can be directed to the vicinity of the processing site.
A seal member 18 is provided between the support member 6 and the nozzle body 4 to prevent the gas passage 17 from communicating with the outside.
[0011]
As understood from the above configuration, since the detection electrode 5 is constituted by the inner nozzle 11 and the outer nozzle 12, the capacitance can be measured not only by the inner nozzle 11 but also by the outer nozzle 12. Therefore, it is possible to sufficiently obtain the capacitance necessary for measuring the distance to the workpiece 3.
At this time, even if the detection electrode 5 is configured only by the outer nozzle 12 as necessary, the outer nozzle 12 is disposed outside the inner nozzle 11, and therefore the detection electrode 5 is configured only by the inner nozzle 11. As compared with the above, the area of the surface facing the workpiece 3 can be increased, and therefore a large capacitance can be easily ensured.
The gas passage 17 is provided between the inner nozzle 11 and the outer nozzle 12, and the outlet of the gas passage 14 and the outlet of the gas passage 17 can be provided close to each other. Since the direction of the processing gas ejected from 17 can be directed to the processing portion of the workpiece by the laser beam, it is possible to effectively prevent the spatter generated during laser processing from adhering to the nozzle.
Further, since the second insulating member 8 is provided between the flange portion 12 b of the outer nozzle 12 and the bent portion 6 a of the guard electrode 6, the gas passage 17 is sufficient on the inner periphery of the guard electrode 6. At the same time as forming an annular space having a capacity, the size of the outer shape of the guard electrode 6 can be suppressed, so that the size of the machining head itself can be made compact.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the possibility that spatter generated during laser processing adheres to the detection electrode as compared with the conventional processing head, and the surface area of the detection electrode facing the workpiece is reduced. Since a large amount can be secured, it is possible to stably measure the distance between the machining head and the workpiece.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a machining head in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing head 3 Workpiece 4 Nozzle main body 5 Detection electrode 6 Support member (guard electrode) 7 1st insulating member 8 2nd insulating member 11 Inner nozzle 12 Outer nozzle 16, 17 Gas passage

Claims (4)

加工ヘッドと被加工物との間の静電容量を検出する検出電極と、この検出電極を囲むガード電極とを備えたレーザ加工機の加工ヘッドにおいて、
上記加工ヘッドのノズル本体の下面に第1絶縁部材を介して配置され、レーザ光を照射するインナーノズルと、このインナーノズルを囲繞し、該インナーノズルの外周面に形成された段部の下面に重合されるとともに、該インナーノズルとの間に加工ガスを流通させるガス通路を形成したアウターノズルと、このアウターノズルを囲繞して上記ノズル本体に連結され、かつ第2絶縁部材を介して上記アウターノズルを下方から支持する支持部材とを備え、
上記支持部材をノズル本体に連結することにより、上記第2絶縁部材、アウターノズル、インナーノズルおよび第1絶縁部材を該支持部材により下方から支持してノズル本体に一体的に連結し、
上記アウターノズルを検出電極とするとともに、上記支持部材をガード電極としたことを特徴とするレーザ加工機の加工ヘッド。
In a processing head of a laser processing machine comprising a detection electrode for detecting capacitance between the processing head and a workpiece, and a guard electrode surrounding the detection electrode,
An inner nozzle that is disposed on the lower surface of the nozzle body of the processing head via a first insulating member and irradiates a laser beam, and surrounds the inner nozzle and is formed on the lower surface of the step portion formed on the outer peripheral surface of the inner nozzle. An outer nozzle that is polymerized and has a gas passage for passing a processing gas between the inner nozzle and the outer nozzle. The outer nozzle surrounds the outer nozzle and is connected to the nozzle body. A support member for supporting the nozzle from below ,
By connecting the support member to the nozzle body, the second insulating member, the outer nozzle, the inner nozzle and the first insulating member are supported from below by the support member and integrally connected to the nozzle body.
A processing head of a laser processing machine, wherein the outer nozzle is used as a detection electrode and the support member is used as a guard electrode.
上記インナーノズルの外周面及びアウターノズルの内周面はそれぞれ先端側が窄まったテーパ形状を有し、上記ガス通路は加工ガスをレーザ光による加工部位に向けて噴出することを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工機の加工ヘッド。The outer peripheral surface of the inner nozzle and the inner peripheral surface of the outer nozzle each have a tapered shape whose front end side is narrowed, and the gas passage ejects a processing gas toward a processing site by a laser beam. 2. A processing head of the laser processing machine according to 1. 上記インナーノズルの外周面に形成された上記段部の先端側が小径となるように形成され、上記アウターノズルの内周面に形成された段部が上記インナーノズルの段部の下面に重合されて両者は電気的に接続され、かつ少なくともいずれか一方の段部に形成された切欠き部が上記ガス通路の一部を形成していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工機の加工ヘッド。The tip end side of the step portion formed on the outer peripheral surface of the inner nozzle is formed to have a small diameter, and the step portion formed on the inner peripheral surface of the outer nozzle is superposed on the lower surface of the step portion of the inner nozzle. The both are electrically connected, and the notch part formed in at least any one step part forms a part of said gas channel, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Processing head of laser processing machine. 上記アウターノズルは先端側とは反対側の端部に外側に伸びるフランジ部を備えており、また上記支持部材は先端側に内側に伸びる折曲部を有し、この折曲部により上記第2絶縁部材を介してアウターノズルのフランジ部を下方から支持していることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のレーザ加工機の加工ヘッド。The outer nozzle has a flange portion extending outward at an end opposite to the tip side, and the support member has a bent portion extending inward at the tip side. The processing head of a laser beam machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a flange portion of the outer nozzle is supported from below via an insulating member.
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