特許 6592314 レーザノズル交換方法及びレーザ加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6592314

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】レーザノズル交換方法及びレーザ加工機

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/70 20140101AFI20191007BHJP

   B23K 26/10 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/70

   B23K26/10

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-183716(P2015-183716)

(22)【出願日】2015年9月17日

(65)【公開番号】特開2017-56477(P2017-56477A)

(43)【公開日】2017年3月23日

【審査請求日】2018年6月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】今矢 彰一

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７２０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−８１４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平４−４７８８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１１２６６８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／００ − ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状のワークのレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドに対して前記ワークを移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置を備えたレーザ加工機におけるレーザノズル交換方法であって、前記ワークを支持するワークテーブルの一部に、前記レーザ加工ヘッドによってレーザ加工された製品又はスクラップを排出するワークシュータを開閉自在に備え、前記ワークシュータが開動作した状態にあるときに、適数のレーザノズルを着脱可能に支持したノズルホルダを前記ワークシュータの開放空間に位置決めし、このノズルホルダに対して前記レーザ加工ヘッドを相対的に上下動してレーザノズルの着脱交換を行うことを特徴とするレーザノズル交換方法。

【請求項2】

請求項１に記載のレーザノズル交換方法において、前記ノズルホルダは、前記レーザ加工ヘッドの下方位置と、前記ワークテーブルの外側領域である準備位置との間を往復動自在であり、前記ノズルホルダが前記準備位置に位置するとき、次に着脱交換するレーザノズルをノズルホルダにセットすることを特徴とするレーザノズル交換方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のレーザノズル交換方法において、前記レーザ加工ヘッド及び前記ノズルホルダはそれぞれ移動自在であり、前記レーザ加工ヘッドの移動方向の一端側付近において、前記レーザ加工ヘッドに対するレーザノズルの着脱交換を行うことを特徴とするレーザノズル交換方法。

【請求項4】

請求項１，２又は３に記載のレーザノズル交換方法において、レーザ加工されたワークの切欠部又は穴を通過してレーザノズルの交換を行うことを特徴とするレーザノズル交換方法。

【請求項5】

板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工機であって、ワークテーブル上のワークをレーザ加工ヘッドに対して移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置と、前記ワークにレーザ加工を行う前記レーザ加工ヘッドと、前記ワークテーブルの一部に設けられ、レーザ加工された製品又はスクラップを排出するために開閉可能なワークシュータとを備え、前記レーザ加工ヘッドに対して着脱交換する適数のレーザノズルを着脱可能に備えたノズルホルダを、開いた状態にある前記ワークシュータの開放空間であって前記レーザ加工ヘッドの下方位置へ位置決め自在に備えていることを特徴とするレーザ加工機。

【請求項6】

請求項５に記載のレーザ加工機において、前記ノズルホルダは、前記レーザ加工ヘッドの下方位置と前記ワークテーブルの外側領域である準備位置との間を往復動自在に備えられていることを特徴とするレーザ加工機。

【請求項7】

請求項６に記載のレーザ加工機において、前記レーザ加工ヘッドは一方向に往復動自在に備えられており、前記ワークシュータを開閉自在に支持した枢軸は、前記レーザ加工ヘッドの往復動方向と平行であり、かつ前記レーザ加工ヘッドが往復動する移動経路の下方位置であって、上記移動経路の直下位置から水平方向に位置ずれした位置に備えられていることを特徴とするレーザ加工機。

【請求項8】

請求項５，６又は７に記載のレーザ加工機において、前記レーザ加工ヘッド及び前記ノズルホルダはそれぞれ移動自在に備えられており、前記ワーク移動位置決め装置におけるキャリッジベースが、前記レーザ加工ヘッドの移動方向の基準位置に位置するときに、前記ノズルホルダは、前記キャリッジベースから前記移動方向の外側へ突出自在に備えられていることを特徴とするレーザ加工機。

【請求項9】

請求項６に記載のレーザ加工機において、前記準備位置には、前記ノズルホルダに備えられているレーザノズルを検出するノズル検出センサを備えていることを特徴とするレーザ加工機。

【請求項10】

請求項５〜８のいずれかに記載のレーザ加工機において、前記ノズルホルダは上下動自在に備えられていることを特徴とするレーザ加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工機におけるレーザ加工ヘッドに対してレーザノズルを着脱交換する方法及びレーザ加工機に関する。さらに詳細には、レーザ加工機において板状のワークを移動自在に支持するワークテーブルとレーザ加工ヘッドとの間隔が小さい場合であっても、レーザノズルを着脱可能に支持したノズルホルダとレーザ加工ヘッドとの間におけるレーザノズルの交換及び前記ノズルホルダに対するレーザノズルの準備作業を容易に行うことができるレーザノズル交換方法及びレーザ加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、板状のワークのレーザ加工を行うレーザ加工機には、レーザ加工ヘッドによってレーザ加工された製品又はスクラップを排出するために、ワークを移動自在に支持するワークテーブルの一部にワークシュータを上下に揺動自在に備えた構成のレーザ加工機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、レーザ加工機においては、ワークの板厚、材質に対応して、レーザ加工ヘッドに備えたレーザノズルを着脱交換することが行われている（例えば、特許文献２，３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２０９５０３号公報

【特許文献2】特開２００８−３０７５５０号公報

【特許文献3】特開２００９−１６６１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記特許文献１に記載のレーザ加工機は、Ｙ軸方向へ往復動自在なレーザ加工ヘッドの下方位置に、ワークシュータを上下に揺動自在（開閉自在）に備えた構成であって、レーザ加工ヘッドに対してレーザノズルの着脱交換を行うことに関しては記載されていない。

【0006】

前記特許文献２には、レーザ加工ヘッドをＸ，Ｙ軸方向へ移動して板状のワークのレーザ加工を行う際に、ワークの板厚や材質などに対応してレーザ加工ヘッドに対してレーザノズルの着脱交換を行うことが記載されている。前記レーザ加工ヘッドに対してレーザノズルの着脱交換を行う位置は、レーザ加工ヘッドが移動する範囲内であって、ワークのレーザ加工を行う加工領域外に備えられている。

【0007】

したがって、前記特許文献１に記載の発明と、特許文献２に記載の発明とを組合せて、ワークシュータを備えると共に、レーザ加工ヘッドに対してレーザノズルの交換機能を備えたレーザ加工機とすることも可能である。しかし、レーザノズルの着脱交換位置がワークのレーザ加工領域外であることにより、レーザ加工ヘッドの移動領域が大きく、レーザ加工機の全体的構成が大きくなる傾向にある、という問題がある。

【0008】

前記特許文献３に記載の構成は、ワークのパスラインの下側に、着脱交換する複数のレーザノズルを備えたノズル交換装置が、レーザ加工ヘッドの下方位置と待機位置との間を往復動する構成が記載されている。この構成によれば、ノズル交換装置がレーザ加工ヘッドの下方位置へ移動する構成であるから、全体的構成が大きくなることを抑制可能である。

【0009】

ところで、前記特許文献１に記載の発明と、特許文献３に記載の発明とを組合せようとすると、ワークシュータとノズル交換装置とが干渉することとなり、組合せることは難しいものである。したがって、シュータを上下に揺動自在に備えたレーザ加工機に、レーザ加工ヘッドに対してレーザノズルの着脱交換を行う機能を備えることは難しいものであるが、レーザノズルの着脱交換機能を備えることが望まれていた。また、特許文献３に記載の構成においては、ノズル交換装置にレーザノズルを予め準備することが厄介である、という問題もある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークのレーザ加工を行うレーザ加工ヘッドに対して前記ワークを移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置を備えたレーザ加工機におけるレーザノズル交換方法であって、前記ワークを支持するワークテーブルの一部に、前記レーザ加工ヘッドによってレーザ加工された製品又はスクラップを排出するワークシュータを開閉自在に備え、前記ワークシュータが開動作した状態にあるときに、適数のレーザノズルを着脱可能に支持したノズルホルダを前記ワークシュータの開放空間に位置決めし、このノズルホルダに対して前記レーザ加工ヘッドを相対的に上下動してレーザノズルの着脱交換を行うことを特徴とするものである。

【0011】

また、前記レーザノズル交換方法において、前記ノズルホルダは、前記レーザ加工ヘッドの下方位置と、前記ワークテーブルの外側領域である準備位置との間を往復動自在であり、前記ノズルホルダが前記準備位置に位置するとき、次に着脱交換するレーザノズルをノズルホルダにセットすることを特徴とするものである。

【0012】

また、前記レーザノズル交換方法において、前記レーザ加工ヘッド及び前記ノズルホルダはそれぞれＹ軸方向に移動自在であり、Ｙ軸方向の一端側付近において、前記レーザ加工ヘッドに対するレーザノズルの着脱交換を行うことを特徴とするものである。

【0013】

また、前記レーザノズル交換方法において、レーザ加工されたワークの切欠部又は穴を通過してレーザノズルの交換を行うことを特徴とするものである。

【0014】

また、板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工機であって、ワークテーブル上のワークをレーザ加工ヘッドに対して移動位置決め自在なワーク移動位置決め装置と、前記ワークにレーザ加工を行う前記レーザ加工ヘッドと、前記ワークテーブルの一部に設けられ、レーザ加工された製品又はスクラップを排出するために開閉可能なワークシュータとを備え、前記レーザ加工ヘッドに対して着脱交換する適数のレーザノズルを着脱可能に備えたノズルホルダを、開いた状態にある前記ワークシュータの開放空間であって前記レーザ加工ヘッドの下方位置へ位置決め自在に備えていることを特徴とするものである。

【0015】

また、前記レーザ加工機において、前記ノズルホルダは、前記レーザ加工ヘッドの下方位置と前記ワークテーブルの外側領域である準備位置との間を往復動自在に備えられていることを特徴とするものである。

【0016】

また、前記レーザ加工機において、前記レーザ加工ヘッドは一方向に往復動自在に備えられており、前記ワークシュータを開閉自在に支持した枢軸は、前記レーザ加工ヘッドの往復動方向と平行であり、かつ前記レーザ加工ヘッドが往復動する移動経路の下方位置であって、上記移動経路の直下位置から水平方向に位置ずれした位置に備えられていることを特徴とするものである。

【0017】

また、前記レーザ加工機において、前記レーザ加工ヘッド及び前記ノズルホルダはそれぞれＹ軸方向へ移動自在に備えられており、前記ワーク移動位置決め装置におけるキャリッジベースがＹ軸方向の基準位置に位置するときに、前記ノズルホルダは、前記キャリッジベースからＹ軸方向の外側へ突出自在に備えられていることを特徴とするものである。

【0018】

また、前記レーザ加工機において、前記準備位置には、前記ノズルホルダに備えられているレーザノズルを検出するノズル検出センサを備えていることを特徴とするものである。

【0019】

また、前記レーザ加工機において、前記ノズルホルダは上下動自在に備えられていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、開閉自在に備えたワークシュータが開動作した状態のときに、ワークシュータの開放空間の位置にノズルホルダを位置決めし、このノズルホルダとレーザ加工ヘッドとの間においてレーザノズルの着脱交換を行うものである。

【0021】

したがって、ワークシュータと干渉することなくレーザ加工ヘッドの開放空間の位置にノズルホルダを位置決めすることができることとなり、レーザ加工ヘッドに対するレーザノズルの着脱交換を容易に行い得るものである。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の構成を概念的、概略的に示した斜視説明図である。

【図2】図１に示したレーザ加工機における主要部分の斜視説明図である。

【図3】レーザ加工機におけるワークシュータ、ワーク移動位置決め装置、レーザノズル交換装置の位置的関係を示した側断面説明図である。

【図4】ワークシュータが水平な状態にあることを示す作用説明図である。

【図5】ワークシュータが傾斜して開動作の状態にあることを示す作用説明図である。

【図6】レーザノズル交換装置の構成を示す斜視説明図である。

【図7】レーザノズル交換装置の構成を示す斜視説明図である。

【図8】レーザノズル交換装置の構成を示す斜視説明図である。

【図9】ワークシュータとワーク移動位置決め装置とノズル交換装置の位置的関係を示す平面説明図である。

【図10】傾斜して開動作状態にあるワークシュータの開放空間である上方位置にノズル交換装置が位置決めされ、レーザ加工ヘッドとレーザノズルの交換を行う状態を示す動作説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るレーザ加工機について説明するに、レーザ加工機の全体的構成は、前記特許文献１に記載のレーザ加工機の全体的構成とほぼ同様の構成である。したがって、理解を容易にするために、先ず、レーザ加工機の全体的構成について概略的に説明する。

【0024】

図１に概略的、概念的に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工機１は、本体フレーム３を備えており、この本体フレーム３には、上部フレーム３Ｕと下部フレーム３Ｌとが一体に備えられている。そして、上下のフレーム３Ｕ，３Ｌには、上下のタレット５Ｕ，５Ｌが上下に対向して水平に回転自在に備えられている。上下のタレット５Ｕ，５Ｌには、板状のワーク（図示省略）のプレス加工を行うパンチ、ダイ（図示省略）が備えられている。そして、前記上部フレーム３Ｕには、前記パンチを打圧自在なストライカ（図示省略）が上下動自在に備えられている。

【0025】

さらに、前記レーザ加工機１において、前記フレーム３の左右方向（Ｘ軸方向）の両側には、板状のワークを支持する左右のワークテーブル７が備えられている。そして、前記ワークテーブル７上のワークを前後方向（Ｙ軸方向）及び左右方向へ移動位置決めするために、ワーク移動位置決め装置９が備えられている。より詳細には、前記本体フレーム３の左右両側方には、前後方向のガイドレール１１（図２参照）が備えられており、このガイドレール１１には、左右方向に長いキャリッジベース１３が前後方向へ移動自在に支持されている。そして、上記キャリッジベース１３には、ワークのＹ軸方向の端縁をクランプ自在な複数のワーククランプ１５（図３参照）を備えたキャリッジ１７が左右方向へ移動位置決め自在に備えられている。

【0026】

上記構成より、キャリッジベース１３をＹ軸方向（前後方向）へ移動位置決めし、キャリッジ１７をＸ軸方向へ移動位置決めすることにより、前記ワーククランプ１５に把持されているワークを、加工位置に対してＸ，Ｙ方向へ移動位置決めすることができるものである。なお、前記ワーク移動位置決め装置９の構成は、例えば前記特許文献１にも記載されているように、既によく知られた構成であるから、ワーク移動位置決め装置９についてのより詳細な説明は省略する。

【0027】

前記上部フレーム３Ｕの左右方向の一側には、図１に示すように、前後方向のガイド部材１９が備えられており、このガイド部材１９には、板状のワークにレーザ加工を行うレーザ加工ヘッド２１が移動位置決め自在に支持されている。そして、上記レーザ加工ヘッド２１が前後方向に移動する移動範囲の下方位置であって前記ワークテーブル７の一部には、前記レーザ加工ヘッド２１によってレーザ加工された製品又はスクラップを下方向に排出するためのワークシュータ２３が上下に揺動自在（開閉自在）に備えられている。

【0028】

すなわち、前記ワークシュータ２３は、ワークを移動自在に支持する水平状態の位置（図４に示す状態の位置）と、Ｘ軸方向の先端側が下降して傾斜した状態（開動作した状態）の位置（図５に示す状態の位置）との２位置の間を上下に揺動自在である。より詳細に説明すると、ワークシュータ２３は、前記フレーム本体３のＸ軸方向の一側に備えたブラケット２５（図４参照）に、枢軸２７を介して上下に揺動自在に備えられている。上記枢軸２７は、前記レーザ加工ヘッド２１の往復動方向（Ｙ軸方向）と平行であり、かつ前記レーザ加工ヘッド２１が移動する経路の下方位置であって、上記移動経路の直下位置から水平方向（Ｘ軸方向）に位置ずれして備えられている。

【0029】

前記ワークシュータ２３を上下に揺動して開閉するために、本体フレーム３の一部には流体圧シリンダ２９（図３参照）が備えられている。そして、この流体圧シリンダ２９に伸縮自在に備えたピストンロッド２９Ｒの先端部は、ワークシュータ２３の先端側に枢支連結してある。また、本体フレーム３の一部とワークシュータ２３の先端側との間には、ワークシュータ２３を下方向に揺動するためのコイルスプリング（引張りスプリング）などのごとき弾性部材３１が張設してある。

【0030】

したがって、前記流体圧シリンダ２９に対して作動流体の供給、排出を行うことにより、前記ワークシュータ２３を上下に揺動して開閉することができるものである。なお、ワークシュータ２３を上下に揺動する構成は、例えば前記特許文献１に記載されているように、既に知られている構成であるから、ワークシュータ２３を上下動する構成についてのより詳細な説明は省略する。

【0031】

上下に揺動自在（開閉自在）な前記ワークシュータ２３が下方向に揺動した（開動作した）状態におけるワークシュータ２３の上方空間（開放空間）を利用して、前記レーザ加工ヘッド２１に対してレーザノズルの着脱交換を行うために、本実施形態においては、次のごとく構成してある。

【0032】

なお、レーザ加工ヘッド２１に対してレーザノズルを着脱する構成は、例えば特開２００３−２６０５８２号公報等に記載されているように公知の構成であってもよいものである。したがって、着脱する構成についての詳細な説明は省略する。

【0033】

すなわち、前記ワークシュータ２３のＹ軸方向の一側方であって、前記ワーク移動位置決め装置９がＹ軸方向の原点位置に位置するときの、キャリッジベース１３の下方位置には、図３に示すように、レーザノズル交換装置３３が備えられている。より詳細には、Ｙ軸方向の原点位置に位置する前記ワーク移動位置決め装置９の下方位置には、前記本体フレーム３と一体的なベースフレーム３５が備えられている。そして、このベースフレーム３５には、前記レーザノズル交換装置３３が備えられている。

【0034】

すなわち、前記ベースフレーム３５上には、例えば流体圧シリンダ等のごとき上下動用アクチュエータ３７が備えられている。そして、上記上下動用アクチュエータ３７によって上下動される昇降ベース３９には、Ｙ軸方向のガイド部材４１が備えられている。このガイド部材４１にＹ軸スライダ４３（図６参照）が移動自在に支承されている。上記Ｙ軸スライダ４３をＹ軸方向に移動するために、流体圧シリンダなどのごときスライダ用アクチュエータ４５が備えられている。このスライダ用アクチュエータ４５は、図８に示すように、前記昇降ベース３９におけるＹ軸方向の一端側に備えた支持ブラケット４７に支持されている。そして、スライダ用アクチュエータ４５に往復動自在に備えたピストンロッド等のごとき往復動部材４９の先端部がＹ軸スライダ４３に一体的に連結してある。

【0035】

したがって、前記スライダ用アクチュエータ４５を往復動することにより、前記Ｙ軸スライダ４３は前記ガイド部材４１に沿ってＹ軸方向に往復動することになる。

【0036】

前記Ｙ軸スライダ４３には、Ｙ軸方向へ水平に移動自在なスライドバーなどのごときスライダ５１が移動自在に支承されている。そして、前記スライダ５１をＹ軸方向へ往復動するために、前記Ｙ軸スライダ４３には、前記スライダ用アクチュエータ４５と同様構成の往復動用アクチュエータ５３が装着してある。この往復動用アクチュエータ５３に往復動自在に備えたピストンロッドなどのごとき往復作動部材５５は、前記スライダ５１に適宜に連結してある。したがって、前記往復動用アクチュエータ５３を往復作動することにより、前記Ｙ軸スライダ４３に対して前記スライダ５１はＹ軸方向に往復動されることになる。

【0037】

前記スライダ５１には、ホルダベース５７が一体的に備えられており、このホルダベース５７上には、前記レーザ加工ヘッド２１に対して着脱交換するレーザノズル５９を着脱可能に支持した複数のノズルホルダ６１が備えられている。上記ノズルホルダ６１には、レーザノズル５９を着脱自在に支持するノズル支持穴６３が備えられている。前記各ノズルホルダ６１はＹ軸方向に適宜間隔に整列して備えられている。

【0038】

また、前記ホルダベース５７には、ブラシ６５及びキャリブレーションプレート６７が整列して備えられている。前記ブラシ６５は、前記レーザ加工ヘッド２１に装着したレーザノズル５９の下端部（先端部）の清掃を行うためのものである。前記キャリブレーションプレート６７は、前記レーザ加工ヘッド２１に装着したレーザノズル５９の先端部を接触してキャリブレーションを行う際に使用するものである。

【0039】

前述のごとき構成から理解されるように、前記スライダ用アクチュエータ４５及び前記往復動用アクチュエータ５３の作動を適宜に制御することによりレーザノズル５９を支持した複数のノズルホルダ６１を備えたホルダベース５７を、図６〜８に示すように、Ｙ軸方向の３位置に位置決めすることができるものである。

【0040】

図６に示したホルダベース５７の位置は、前記昇降ベース３９からＹ軸方向の外側（図６において右側）に突出した位置であって、図３に示すように、前記ワークテーブル７の一部を構成する前記ワークシュータ２３のＹ軸方向の外側の領域ＳＴ１である。この外側の領域ＳＴ１は、原点位置に位置する前記ワーク移動位置決め装置９におけるキャリッジ１７の下側をＹ軸方向の外側へ通過して、外側へ突出した位置である。この外側の領域ＳＴ１は、レーザ加工ヘッド２１に対してレーザノズル５９を着脱交換する際の準備位置に相当するものである。すなわち、この準備位置において、ノズルホルダ６１に対してレーザノズル５９をセットするものである。したがって、ノズルホルダ６１に対するレーザノズル５９の準備作業を、手作業的に容易に行い得るものである。

【0041】

前記準備位置（Ｙ軸方向の外側の領域）ＳＴ１には、前記ノズルホルダ６１に備えられているレーザノズル５９を光学的に検出するノズル検出センサ６９が備えられている。すなわち、図９に平面図で示すように、前記ホルダベース５７が準備位置ＳＴ１に位置決めされた状態にあるときに、前記ホルダベース５７に備えた各ノズルホルダ６１とＸ軸方向に対向して、本体フレーム３の一部に前記ノズル検出センサ６９が備えられている。

【0042】

前記各ノズル検出センサ６９は、対向したノズルホルダ６１に保持されているレーザノズル５９へレーザ光などの検出光を照射し、このレーザノズル５９からの反射光を検出することにより、レーザノズル５９の有無を検出するものである。したがって、各ノズルホルダ６１にレーザノズル５９が支持されているか否かを検知することができるものである。なお、前記準備位置ＳＴ１には、前記ノズル検出センサ６９の上方を覆い自在なカバー部材７０（図２参照）が開閉自在に備えられている。したがって、ノズル検出センサ６９等を塵埃から保護することができるものである。

【0043】

既に理解されるように、前記準備位置ＳＴ１は、ワーク移動位置決め装置９がＹ軸方向の原点位置に位置する際の、Ｙ軸方向の外側位置、すなわち、ワーク移動位置決め装置９における動作領域の外側位置であるから、前記ホルダベース５７が準備位置ＳＴ１に位置するときに、作業者は、ホルダベース５７に備えた各ノズルホルダ６１に対してレーザノズル５９をセットすることができるものである。すなわち、ホルダベース５７における各ノズルホルダ６１に対して、手作業によってレーザノズル５９の着脱交換を容易に行い得るものである。

【0044】

前述したように、前記ホルダベース５７が準備位置ＳＴ１に位置するときに、スライダ用アクチュエータ４５を作動してホルダベース５７をＹ軸方向に移動すると、ホルダベース５７は、前記ワーク移動位置決め装置９がＹ軸方向の原点位置に位置する際の下方位置ＳＴ２の位置（図７に示す状態の位置）に位置することになる。この下方位置ＳＴ２は、着脱交換すべきレーザノズル５９をノズルホルダ６１に予め備えた位置であって、前記レーザ加工ヘッド２１に対してレーザノズル５９の着脱交換を行うために待機した待機位置に相当するものである。

【0045】

前述したように、前記ホルダベース５７が待機位置ＳＴ２に位置するときに、水平状態にあるワークシュータ２３を、図５に示すように、下方向に傾斜して開動作した後、往復動用アクチュエータ５３を作動すると、ホルダベース５７は、Ｙ軸方向に移動されて、傾斜して開動作した状態のワークシュータ２３の上方位置、すなわちワークシュータ２３が開動作することによって開かれた開放空間に移動される（図１０参照）。このワークシュータ２３の上方位置（開放空間）は、レーザ加工ヘッド２１とワークシュータ２３との間の位置であって、レーザ加工ヘッド２１に対してレーザノズル５９の着脱交換を行うノズル交換位置ＳＴ３である。すなわち、レーザ加工ヘッド２１に対するレーザノズル５９の着脱交換は、図１０に示すように、レーザ加工ヘッド２１がＹ軸方向に移動して、原点位置に位置するワーク移動位置決め装置９に近接した位置であって、Ｙ軸方向の一端側付近において行われるものである。

【0046】

前記ノズル交換位置ＳＴ３にホルダベース５７を位置決めした後、レーザ加工ヘッド２１との間においてレーザノズル５９の着脱交換を行うには、ホルダベース５７において空のノズルホルダ６１に対応した位置にレーザ加工ヘッド２１を位置決めする。そして、上下動用アクチュエータ３７を作動して、昇降ベース３９及び当該昇降ベース３９に支持されているホルダベース５７を上昇し、レーザ加工ヘッド２１に装着されているレーザノズル５９を、空の前記ノズルホルダ６１に受け渡す。

【0047】

そして、前記上下動用アクチュエータ３７の作動によってホルダベース５７を下降する。その後、交換すべきレーザノズル５９の上方位置にレーザ加工ヘッド２１を位置決めする。そして、前記ホルダベース５７を再び上昇することにより、ホルダベース５７に支持されている交換すべきレーザノズル５９をレーザ加工ヘッド２１に装着することができるものである。

【0048】

なお、レーザ加工ヘッド２１に対してレーザノズル５９の着脱交換を行うとき、ホルダベース５７を上下動するか、レーザ加工ヘッド２１を上下動するかは相対的なものである。したがって、ホルダベース５７、ノズルホルダ６１に対してレーザ加工ヘッド２１を上下動することによって、レーザノズル５９の着脱交換を行うことも可能である。

【0049】

以上のごとき実施形態の説明から理解されるように、本実施形態においては、下方向に傾斜して開動作した状態のワークシュータ２３の上方空間である開放空間であってレーザ加工ヘッド２１の下方位置にホルダベース５７を移動位置決めし、ホルダベース５７に備えたレーザノズル５９を、前記レーザ加工ヘッド２１に備えたレーザノズルと着脱交換するものである。したがって、レーザ加工ヘッド２１とワークを支持するワークテーブル７との間隔寸法が小さい場合であっても、レーザノズル５９の着脱交換を簡単な構成でもって容易に行い得るものである。

【0050】

また、前記構成においては、ホルダベース５７は、レーザ加工機１におけるワーク移動位置決め装置９の動作領域の外側の準備位置ＳＴ１へ位置決め自在であるから、レーザ加工機１の作動中においても、ホルダベース５７に備えたノズルホルダ６１に対して次に使用するレーザノズル５９を装着することができる。したがって、レーザ加工の能率向上を図ることができるものである。

【0051】

ところで、ホルダベース５７がレーザ加工ヘッド２１の下方位置へ移動自在かつ上下動自在であるから、前記ホルダベース５７に備えたノズルホルダ６１は、図５に示すように、例えばワークＷにレーザ加工された大きな穴ＷＨ又は切欠部を上方向に貫通可能なものである。すなわち、ワークＷにレーザ加工された穴ＷＨ又は切欠部を通過してレーザノズル５９の交換を行うことも可能なものである。

【0052】

なお、本発明は、前述したごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態で実施可能なものである。例えば前記ホルダベース５７を、準備位置ＳＴ１、待機位置ＳＴ２、ノズル交換位置ＳＴ３へ位置決めする構成としては、リンク機構等によってスライダ５１を２位置へ位置決めする構成とする。そして、このスライダ５１上にホルダベース５７を、例えばリンク機構によって移動自在に備えた構成とすることも可能である。

【0053】

また、ホルダベース５７の移動は、直線的移動に限ることなく、例えば円弧などの曲線を描くように移動する構成や、直線移動と円弧移動等を組合せて移動する構成とすることも可能である。

【0054】

また、前記説明においては、ワークシュータ２３が下方向へ回動して開動作する旨説明した。しかし、ワークシュータ２３が開閉する動作としては、ワークシュータ２３が水平に移動して開閉動作する構成とすることも可能である。さらには、ワークシュータ２３を水平を保持して上下動可能な構成とし、下降位置において適宜方向へ傾斜する構成とすることも可能である。すなわち、ワークシュータ２３を開閉自在に構成するには種々の構成を採用することができるものである。

【符号の説明】

【0055】

１ レーザ加工機
９ ワーク移動位置決め装置
１５ ワーククランプ
１７ キャリッジ
２１ レーザ加工ヘッド
２３ ワークシュータ
２７ 枢軸
３３ レーザノズル交換装置
３９ 昇降ベース
５１ スライダ（スライドバー）
５７ ホルダベース
５９ レーザノズル
６１ ノズルホルダ
６３ ノズル支持穴
６５ ブラシ
６９ ノズル検出センサ
ＳＴ１ 外側の領域（準備位置）
ＳＴ２ 待機位置
ＳＴ３ ノズル交換位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】