JP2002361467A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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Abstract
て、反射ミラーやレンズの汚損を防止し、ワークの加工
精度を向上することができるレーザ加工装置を提供す
る。 【解決手段】 レーザ発振器12に連結された第1固定
案内管13を外側案内管21と内側案内管22により構
成し、内側案内管22の前後両端部に第1及び第2偏向
板28,29を配置収容する。前記外側案内管21及び
内側案内管22は第1エア噴射ノズル26を貫通支持す
る。該第1エア噴射ノズル26から噴射されたエアを内
側案内管22の内部で螺旋旋回流として流し、内側案内
管22の先端部から出たエアを第1偏向板28に衝突さ
せ、エアをエア流路25に偏向させて循環させる。この
エアの循環流が第1及び第2偏向板28,29に塗布し
た粘着剤30に触れることによりエア中に含まれる粉塵
が吸着される。
Description
係り、詳しくは案内管内に侵入した粉塵を捕捉すること
ができるレーザ加工装置に関するものである。
されるレーザビームを反射ミラーを経由して加工ヘッド
に導き、該加工ヘッドのレンズによりレーザビームを集
束してワークに照射し、ワークを加工するようになって
いる。
レーザ発振器から反射ミラーの間及び反射ミラーから加
工ヘッドの間を円形案内管により保護するようにしてい
た。そして、前記案内管内を密閉状態にして、案内管内
に粉塵が入るのを防止するために案内管の外部より清浄
なエアを送り込んで、案内管内を外気に比較して僅かに
圧力を高めるようになっていた。
レーザ加工装置は、前記反射ミラーのクリーニングの
際、又、案内管の内部清浄用エアの送り込みを停止した
時や、あるいは案内管内を開放する際に案内管の継ぎ目
から粉塵が入り込み、粉塵対策としては不十分であっ
た。又、案内管内部に入ってしまった粉塵を外部に排出
することができず、このためレーザビームの案内管に接
続された反射ミラーやレンズが汚損され易く、クリーニ
ング頻度を多くしなければならず、レーザビームに粉塵
が悪影響を及ぼしワークの加工精度を低下させるという
問題もあった。
る問題点を解消して、案内管内に侵入した粉塵を捕捉し
て、反射ミラーやレンズの状態を良好に保ち、ワークの
加工作業を精度良く行うことができるレーザ加工装置を
提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明は、レーザ発振器のレーザ
ビームを案内管を通してレンズを備えたレーザ加工ヘッ
ドに導き、レーザビームをワークに照射してワークを加
工するようにしたレーザ加工装置において、前記案内管
内には該案内管と同芯状に内側案内管が収容され、該内
側案内管には前記案内管の外部からエアを内側案内管の
内部に供給するためのエア噴射ノズルが設けられ、前記
案内管の内周面には、前記内側案内管の前後両端縁から
所定距離だけ離れた位置に位置するようにドーナッツ板
状の第1偏向板及び第2偏向板が配置され、前記エア噴
射ノズルから噴射されたエアの流路に粉塵を捕捉する捕
捉手段を設けたことを要旨とする。
て、前記エア噴射ノズルは内側案内管の内部でエアが螺
旋旋回流となって流動するように内側案内管の長手方向
及び内側案内管の内周に対して傾斜状態で配置されてい
ることを要旨とする。
において、前記第1偏向板及び第2偏向板の少なくとも
一方の偏向板のエア偏向面に粉塵の捕捉手段としての粘
着剤を塗布したことを要旨とする。
レーザビームを案内管を通してレンズを備えたレーザ加
工ヘッドに導き、レーザビームをワークに照射してワー
クを加工するようにしたレーザ加工装置において、前記
案内管内にエアの流動手段を設け、そのエア流路に粉塵
を捕捉する捕捉手段を設けたことを要旨とする。
て、前記エアの流動手段は、エアを案内管内で循環させ
るように構成されていることを要旨とする。請求項6に
記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項において、
前記案内管の内周面又は内側案内管の外周面のいずれか
一方又は両方に粘着剤を塗布したことを要旨とする。
いずれか一項において、前記粉塵の捕捉手段は、交換可
能に収容されていることを要旨とする。
施形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1に示すよ
うにレーザ加工装置11のレーザ発振器12には、第1
固定案内管13が連結され、第1固定案内管13の先端
部には第1伸縮案内管14を介して反射ミラー15が連
結されている。反射ミラー15には第2伸縮案内管16
の上端が連結され、第2伸縮案内管16の下端部には第
2固定案内管17の上端部が連結され、第2固定案内管
17の下端部にはレーザ加工ヘッド18が連結されてい
る。レーザ加工ヘッド18内にはレンズ19が収容され
ている。
ザビームBは、第1固定案内管13及び第1伸縮案内管
14内を通り反射ミラー15で反射される。その後、第
2伸縮案内管16及び第2固定案内管17内を通り、レ
ーザ加工ヘッド18内部のレンズ19によって集束さ
れ、加工テーブル20上に支持したワークWに照射され
るようになっている。前記第1及び第2固定案内管1
3,17はほぼ同様に構成されているので、第1固定案
内管13の構成について図2を中心に説明する。
円筒状の外側案内管21と、該外側案内管21の内部に
所定間隔をおいて同心状に収容保持された内側案内管2
2を備えている。外側案内管21と内側案内管22は複
数本の連結ロッド23によって連結されている。前記内
側案内管22の内部にはレーザ発振器12から出力され
たレーザビームBのビーム通路24が形成され、外側案
内管21と内側案内管22の間にはエア循環用のエア流
路25が形成されている。前記外側案内管21及び内側
案内管22には第1エア噴射ノズル26が外側案内管2
1の外側から内側案内管22の内側に向って貫通支持さ
れている。該第1エア噴射ノズル26の先端部により圧
縮エア供給源(図示略)から清浄な圧縮エアが内側案内
管22のビーム通路24内に内側案内管22の長手方向
及び内周面に対して傾斜状態で噴射されるようになって
いる。前記外側案内管21の外周部には第2エア噴射ノ
ズル27が貫通され、圧縮エア供給源から清浄なエアが
エア流路25内に外側案内管21の長手方向及び内周面
に対して傾斜状態で噴射されるようになっている。
端部と対応するように外側案内管21の内周面には、第
1偏向板28が取り付けられている。この第1偏向板2
8はドーナッツ板状に形成され、そのビーム透過穴28
aは、前記内側案内管22の内部に形成されたビーム通
路24の内径よりも若干小径に形成されている。又、前
記内側案内管22のレーザ発振器12側の端部と対応す
るように外側案内管21内には、第2偏向板29が収容
されている。この第2偏向板29も第1偏向板28と同
様にドーナッツ板状に形成され、そのビーム透過穴29
aは内側案内管22の内径よりも若干小さく形成されて
いる。
側案内管22、ビーム通路24、エア流路25、第1エ
ア噴射ノズル26及び第2エア噴射ノズル27等により
エア循環型のエアの流動手段を構成している。
する偏向面には、粉塵の捕捉手段としての例えばホット
メルト等のゴム系粘着剤30が塗布されている。前記第
1固定案内管13の外側案内管21には図示しないが、
前記第1エア噴射ノズル26及び第2エア噴射ノズル2
7から供給されるエアの一部を外部に排出するエア抜き
孔が形成されている。
置についてその動作を説明する。図1においてレーザ発
振器12からレーザビームBが出力されると、該レーザ
ビームBは第1偏向板28のビーム透過穴28aを通り
内側案内管22内のビーム通路24を通る。さらに、第
2偏向板29のビーム透過穴29aを通過して反射ミラ
ー15により反射される。その後、第2伸縮案内管16
内を通り、さらに第2固定案内管17の内部を通ってレ
ンズ19に導かれ、集束されたレーザビームがワークW
に照射されて、ワークの加工が行われる。
ア供給源からエアがビーム通路24の内周面に向かって
傾斜した状態で噴射される。このためビーム通路24内
では図2に示すようにエアが内側案内管22の内周面を
這うようにして螺旋旋回流となって流れ、第1偏向板2
8に向かって流動する。内側案内管22内を出たエアは
第1偏向板28の偏向面に衝突し、その一部は偏向面に
より跳ね返ってエア流路25内に流れ、前記第2偏向板
29に向かって流れる。ここで、第2偏向板29の偏向
面により反射されて第1エア噴射ノズル26により噴射
されるエアに引かれるようにしてビーム通路24に流
れ、第1偏向板28に向かって流れる。このようにして
第1及び第2偏向板28,29の間ではビーム通路24
から第1偏向板28、エア流路25に向かうエアの循環
流が生じることになる。
ア噴射ノズル27により第1固定案内管13内にエアが
供給されるので、内部の圧力が上昇する。これは、図示
しないエア抜き孔から外部に排出され、内部圧力が大気
圧よりも若干高い圧力に保持される。
置について、その効果を構成と共に列記する。 (1)前記実施形態ではレーザ発振器12と反射ミラー
15の間に第1固定案内管13を設け、第1固定案内管
13に対し外側案内管21、内側案内管22、第1,第
2エア噴射ノズル26,27及び第1,第2偏向板2
8,29等からなるエア循環手段を設けた。又、前記第
1及び第2偏向板28,29の対向する偏向面に粘着剤
30を塗布した。このため、第1固定案内管13内を循
環するエア中に含まれる粉塵が第1偏向板28の粘着剤
30により捕捉されると共に第2偏向板29の粘着剤3
0によっても捕捉され、第1固定案内管13内の粉塵を
確実に捕捉することができる。このため、粉塵が反射ミ
ラー15の反射面に付着したり、レーザ加工ヘッド18
のレンズ19に付着したりするのをなくすことができ
る。従って、レーザビームBの光軸上に位置する反射ミ
ラー15やレンズ19の汚損を防止して、ワークWのレ
ーザ加工精度を向上することができる。
内部に内側案内管22を同心状に配置し、内側案内管2
2内に第1エア噴射ノズル26からエアが螺旋旋回気流
となって流れるように内側案内管22の長手方向及び内
周に対して傾斜状態にして設けた。このため、エアは内
側案内管22の内周面を螺旋状に這うように流れるの
で、内側案内管22の内周面に粉塵が溜まり難くなる。
この結果、内側案内管22の内周面の清掃を効率的に行
うことができると共に内側案内管22の中心部には大量
のエアが流れないため、レーザビームBに干渉を与える
ことがない。従って、レーザビームBに揺らぎを発生さ
せることがなく、ワークの加工品質を損なうことがな
い。
対し第2エア噴射ノズル27を設けてエア流路25内に
エア流が発生するようにしたので、エアの循環をより効
果的に行うことができ、粉塵の粘着剤30による捕捉効
果を高めることができる。
ともできる。 ・図4に示すように第1固定案内管13に支持される外
側案内管21、内側案内管22を1つのユニットとして
構成し、これを取り外し可能に、かつ直列に連結するよ
うにしてもよい。
8,29の粘着剤30に付着した粉塵が多くなったと
き、その第1及び第2偏向板28,29の交換又は粘着
剤30の塗布作業を容易に行うことができる。
び第2偏向板29を省略し、第1エア噴射ノズル26を
外側案内管21の一部に貫通支持し、レーザ加工ヘッド
18と対応する位置にエアの排気ノズル31を貫通支持
するようにしてもよい。
うに第1偏向板28をフィルタ32に代えて、排気ノズ
ル31をフィルタ32の内側に配置するようにしてもよ
い。 ・前記第1偏向板及び第2偏向板の一方の偏向板のエア
偏向面に粉塵の捕捉手段としての粘着剤を塗布してもよ
い。
内管22の外周面のいずれか一方又は両方に粘着剤を塗
布してもよい。 ・粘着剤としてアクリル系、シリコーン系、ビニル系の
ものを用いてもよい。
下に説明する。 (技術思想1) 請求項4において、案内管には排気ノ
ズルが設けられ、排気ノズルと対応して粉塵の捕捉手段
としての粘着剤又はフィルターが設けられているレーザ
加工装置。
案内管13には外側案内管21、内側案内管22及び第
1、第2偏向板28,29からなるユニットが取り外し
可能に、かつ直列に連結されているレーザ加工装置。
管内に侵入した粉塵を捕捉して、反射ミラーやレンズの
状態を良好に保ち、ワークの加工作業を品質を損なうこ
となく行うことができる。
正面図。
2固定案内管、21…外側案内管、22…内側案内管、
24…ビーム通路、25…エア流路、26…第1エア噴
射ノズル、27…第2エア噴射ノズル、28…第1偏向
板、29…第2偏向板、30…粘着剤。
Claims (7)
- 【請求項1】 レーザ発振器のレーザビームを案内管を
通してレンズを備えたレーザ加工ヘッドに導き、レーザ
ビームをワークに照射してワークを加工するようにした
レーザ加工装置において、 前記案内管内には該案内管と同芯状に内側案内管が収容
され、該内側案内管には前記案内管の外部からエアを内
側案内管の内部に供給するためのエア噴射ノズルが設け
られ、前記案内管の内周面には、前記内側案内管の前後
両端縁から所定距離だけ離れた位置に位置するようにド
ーナッツ板状の第1偏向板及び第2偏向板が配置され、
前記エア噴射ノズルから噴射されたエアの流路に粉塵を
捕捉する捕捉手段を設けたことを特徴とするレーザ加工
装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記エア噴射ノズル
は内側案内管の内部でエアが螺旋旋回流となって流動す
るように内側案内管の長手方向及び内側案内管の内周に
対して傾斜状態で配置されているレーザ加工装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、前記第1偏向
板及び第2偏向板の少なくとも一方の偏向板のエア偏向
面に粉塵の捕捉手段としての粘着剤を塗布したレーザ加
工装置。 - 【請求項4】 レーザ発振器のレーザビームを案内管を
通してレンズを備えたレーザ加工ヘッドに導き、レーザ
ビームをワークに照射してワークを加工するようにした
レーザ加工装置において、 前記案内管内にエアの流動手段を設け、そのエア流路に
粉塵を捕捉する捕捉手段を設けたことを特徴とするレー
ザ加工装置。 - 【請求項5】 請求項4において、前記エアの流動手段
は、エアを案内管内で循環させるように構成されている
レーザ加工装置。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項において、
前記案内管の内周面又は内側案内管の外周面のいずれか
一方又は両方に粘着剤を塗布したレーザ加工装置。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか一項において、
前記粉塵の捕捉手段は、交換可能に収容されているレー
ザ加工装置。
Priority Applications (1)
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- 2001-06-01 JP JP2001166974A patent/JP4358458B2/ja not_active Expired - Fee Related
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