JP2008043954A - Laser beam cutting apparatus - Google Patents

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Yoshio Masuda
良夫 増田
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Nippon Sharyo Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam cutting apparatus for smoothly moving a workpiece during the cutting work. <P>SOLUTION: In the laser beam cutting apparatus 1, a working head 2 and a working stand 3 are arranged on upper and lower sides across a workpiece W such as a metal plate. Laser beams L are irradiated from a nozzle 12 of the working head having a condensing lens 11, and at the same time, an assist gas is jetted. The assist gas is sucked on the working stand 3 side through its center hole. The working head 2 has an upper holder 16 on a lower end located immediately above an upper face of the workpiece, and the working stand 3 has a lower holder 26 on an upper end located immediately below the work. A hermetic internal space with its lower side part or an upper side part with lid members 32, 36 formed of a porous material is formed in the upper and lower holders, and air is blown from upper and lower parts to the workpiece through the lid members by feeding compressed air in the internal space. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、極薄金属板などのワークを上下から挟んだ状態で切断加工するレーザ切断装置に関し、特にレーザ光を照射する加工ヘッドとワークとを離間させて摺動抵抗を無くしてスムーズな水平移動を可能にするレーザ切断装置に関する。   The present invention relates to a laser cutting apparatus for cutting a workpiece such as an ultrathin metal plate sandwiched from above and below, and in particular, a machining head that irradiates a laser beam and the workpiece are separated from each other to eliminate sliding resistance and smooth horizontal. The present invention relates to a laser cutting device that enables movement.

レーザ切断装置は、極薄金属板のワークに対して集光したレーザ光を照射するとともに、アシストガスを噴射して高精度・高品質な微細切断を行う加工装置である。図６は、従来のレーザ切断装置を示した断面図である。
このレーザ切断装置は、不図示のレーザ発振器から加工ヘッド１０１内の集光レンズ１０２にレーザ光Ｌが入射し、その集光レンズ１０２によって集光されたレーザ光Ｌは極薄金属板のワークＷに焦点を結ぶように照射される。ワークＷは、レーザ光Ｌが照射された箇所が溶融し、そのワークＷ自身が加工ヘッド１０１に対して相対的に移動することにより切断が行われる。 The laser cutting device is a processing device that irradiates a focused laser beam onto a work of an ultrathin metal plate and injects an assist gas to perform fine cutting with high accuracy and high quality. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional laser cutting device.
In this laser cutting device, laser light L is incident on a condensing lens 102 in a machining head 101 from a laser oscillator (not shown), and the laser light L condensed by the condensing lens 102 is an extremely thin metal plate workpiece W. Irradiate to focus on. The work W is cut when the portion irradiated with the laser light L is melted and the work W itself moves relative to the processing head 101.

供給部１０３から入れられたアシストガスは、レーザ光Ｌと同軸に噴出され、ワークＷを押さえ付けるチップシール部材１１０内を通ってワークＷへ吹き付けられ、その切断部Ａを通ってワークＷの裏面へ流出する。これにより、切断部Ａの溶融によって生じた溶融物が吹き飛ばして除去され、ワークＷへドロスやスパッタの付着が防止されている。
切断加工時には、レーザ光Ｌの焦点がワークＷの表面に位置する状態を保持する必要がある。ワークＷは取付枠によって周縁部が保持されているため、加工時のアシストガスによる噴射圧が加工部にかかると局所的な撓み（波打ち現象と称している）が生じてしまう。そこで、加工ヘッド１０１の直下にはワークＷを裏面から支持する加工台１２０が固定配置されている。
特開平１１−２５４１６９号公報 The assist gas introduced from the supply unit 103 is jetted coaxially with the laser beam L, blown to the workpiece W through the chip seal member 110 that presses the workpiece W, passes through the cutting portion A, and the back surface of the workpiece W. Spill to As a result, the melt produced by melting the cutting portion A is blown away and the dross or spatter is prevented from adhering to the workpiece W.
At the time of cutting, it is necessary to maintain a state where the focal point of the laser beam L is located on the surface of the workpiece W. Since the peripheral edge of the work W is held by the mounting frame, local bending (referred to as a wavy phenomenon) occurs when the working pressure is applied by the assist gas during processing to the processing part. Therefore, a processing table 120 that supports the workpiece W from the back surface is fixedly disposed immediately below the processing head 101.
JP-A-11-254169

ところで、従来のレーザ切断装置では、ワークＷの周縁部の保持したワーク用テーブルを備え、それによってワークＷがＸＹ平面上を移動して所定の切断加工が行われていた。その際、前述したようにレーザ光の焦点位置がずれないように、上方からは加工ヘッド１０１のチップシール部材１１０が当てられ、下方では加工台１２０が当てられているため、加工時のワークＷには上下両面に摺動抵抗が生じ、スムーズな移動を妨げることになっていた。例えば、高速加工用に加工ヘッド１０１側にヘッド用テーブルを備えるものもあるが、ワークＷとヘッド１０１とが逆方向に移動するような場合、両者の摺接面に働く摩擦抵抗によって互いの移動が妨げられ、切断精度が悪化する問題があった。   By the way, the conventional laser cutting apparatus is provided with a work table held at the peripheral edge of the work W, whereby the work W moves on the XY plane to perform a predetermined cutting process. At this time, as described above, the tip seal member 110 of the processing head 101 is applied from above and the processing table 120 is applied below from the top so that the focal position of the laser beam does not shift. In this case, sliding resistance occurs on both the upper and lower surfaces, and smooth movement is hindered. For example, some have a head table on the processing head 101 side for high-speed processing, but when the workpiece W and the head 101 move in opposite directions, they move with each other due to the frictional resistance acting on the sliding contact surfaces of both. Is hindered, and the cutting accuracy deteriorates.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、切断加工時におけるワークの移動をスムーズに行うためのレーザ切断装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser cutting apparatus for smoothly moving a workpiece during cutting processing in order to solve such a problem.

本発明のレーザ切断装置は、金属板などのワークを挟んで上方に加工ヘッドが、下方には加工台が配置され、集光レンズを備えた加工ヘッドのノズルからレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射し、加工台側では、その中心孔を通してアシストガスを吸引するように構成されたものであって、前記加工ヘッドは、前記ワーク上面の直上に位置する下端部に上部ホルダを、前記加工台は、前記ワークの直下に位置する上端部に下部ホルダを有し、その上部ホルダ及び下部ホルダには、下面部又は上面部を多孔質材の蓋部材によって塞いだ気密な内部空間が形成され、その内部空間に圧縮エアを供給することで蓋部材を通して前記ワークに対し上下からエアを吹き出すようにしたものであることを特徴とする。   The laser cutting device of the present invention has a processing head disposed above and a work table below the workpiece such as a metal plate, and radiates laser light from the nozzle of the processing head equipped with a condenser lens and assist gas. , And on the processing table side, the assist gas is sucked through the center hole, and the processing head has an upper holder at a lower end portion located directly above the work upper surface, and the processing head. The base has a lower holder at the upper end located directly below the workpiece, and an airtight internal space in which the lower surface or the upper surface is closed by a porous material lid member is formed in the upper holder and the lower holder. The compressed air is supplied to the internal space so that air is blown from the top and bottom through the lid member.

本発明のレーザ切断装置は、金属板などのワークを挟んで上方に加工ヘッドが、下方には加工台が配置され、集光レンズを備えた加工ヘッドのノズルからレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射し、加工台側では、その中心孔を通してアシストガスを吸引するように構成されたものであって、前記加工ヘッドは、前記ワーク上面の直上に位置する下端部に上部ホルダを、前記加工台は、その上端部に前記ワークを下面側で受ける下部ホルダを有し、その上部ホルダには、下面部を多孔質材の蓋部材によって塞いだ気密な内部空間が形成され、その内部空間に圧縮エアを供給することで蓋部材を通して前記ワークに対し上部からエアを吹き出すようにしたものであることを特徴とする。   The laser cutting device of the present invention has a processing head disposed above and a work table below the workpiece such as a metal plate, and radiates laser light from the nozzle of the processing head equipped with a condenser lens and assist gas. , And on the processing table side, the assist gas is sucked through the center hole, and the processing head has an upper holder at a lower end portion located directly above the work upper surface, and the processing head. The base has a lower holder that receives the workpiece on the lower surface side at its upper end, and an airtight internal space in which the lower surface is closed by a porous material lid member is formed in the upper holder. By supplying compressed air, air is blown out from above to the workpiece through the lid member.

また、本発明のレーザ切断装置は、エアを吹き出すようにした前記上部ホルダや下部ホルダは、下方又は上方に開口した環状溝が形成され、その環状溝に環状の記蓋部材が嵌め合わされたものであることが好ましい。
また、本発明のレーザ切断装置は、前記下部ホルダが、上下方向への移動が可能な状態で取り付けられ、スプリングによって下方から支持されたものであることが好ましい。
また、本発明のレーザ切断装置は、前記下部ホルダは、ワーク下面との接触部分に滑り材を設けたものであることが好ましい。 Further, in the laser cutting device of the present invention, the upper holder and the lower holder that blow out air are formed with an annular groove that opens downward or upward, and an annular recording cover member is fitted into the annular groove. It is preferable that
In the laser cutting device of the present invention, it is preferable that the lower holder is attached so as to be movable in the vertical direction and supported from below by a spring.
In the laser cutting device of the present invention, it is preferable that the lower holder is provided with a sliding material at a contact portion with the work lower surface.

よって、本発明のレーザ切断装置によれば、上部ホルダや下部ホルダの蓋部材からエアを吹き出してワークとの間に空気層がつくられるため、ワークが上下或いは上方のホルダと非接触状態でＸＹ平面上を移動することができ、切断加工時のワークに摺動抵抗が生じることなく、或いは提供を極力小さくしてスムーズな移動を可能にした。   Therefore, according to the laser cutting device of the present invention, air is blown out from the lid member of the upper holder or the lower holder to create an air layer between the workpiece and the workpiece in the non-contact state with the upper or lower or upper holder. It was possible to move on a flat surface, and it was possible to move smoothly without causing sliding resistance to the workpiece during cutting or by minimizing the provision.

次に、本発明に係るレーザ切断装置について一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、第１実施形態のレーザ切断装置を示した部分断面図である。
レーザ切断装置１は、極薄金属板のワークＷを切断する加工ヘッド２に対し、不図示のレーザ発振器から反射ミラーを介してレーザ光Ｌが送られるようになっており、その加工ヘッド２はワークＷの上方にあって、ワークＷを挟んで下方には加工台３が設けられている。 Next, an embodiment of a laser cutting apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the laser cutting device of the first embodiment.
The laser cutting device 1 is configured so that a laser beam L is sent from a laser oscillator (not shown) via a reflection mirror to a processing head 2 that cuts a workpiece W of an ultrathin metal plate. A processing table 3 is provided above the workpiece W and below the workpiece W.

加工ヘッド２は筒状に形成され、その中心孔の途中にはレーザ光Ｌを集光する集光レンズ１１が内装され、下端にはノズル１２が設けられている。また、加工ヘッド２には、集光レンズ１１の下部にアシストガスを内部に噴射するため、側部を貫通したポート１３に継手１４が固定され、不図示のガス供給装置に接続されている。ノズル１２は、加工ヘッド２内のアシストガスがワークＷの切断部位に集中的に流れ込むように、例えば１．０ｍｍ以下の径で形成されている。   The processing head 2 is formed in a cylindrical shape, and a condensing lens 11 that condenses the laser light L is provided in the middle of the center hole, and a nozzle 12 is provided at the lower end. Moreover, in order to inject assist gas into the lower part of the condensing lens 11, the joint 14 is fixed to the port 13 which penetrated the side part, and it is connected to the gas supply apparatus not shown. The nozzle 12 is formed with a diameter of, for example, 1.0 mm or less so that the assist gas in the processing head 2 flows intensively into the cutting portion of the workpiece W.

ノズル１２は、加工ヘッド２を構成する円筒形の下部ブロック１５に固定して形成されている。また、その下部ブロック１５の下端フランジ部には、ノズル１２を囲むように円筒形状の上部ホルダ１６が取り付けられている。上部ホルダ１６は、下方に開口した環状溝３１が形成された部材であって、その環状溝３１を塞ぐように環状の蓋部材３２が嵌め込まれている。蓋部材３２によって塞がれた環状溝３１内には気密な空間が形成され、そのホルダ１６には、側面部を貫通して形成されたポート３３に圧縮エアを供給するための継手３４が固定されている。継手３４には不図示のエアポンプからの圧縮エアを供給するため不図示のエアホースが接続されている。そして、環状溝３１を塞いだ蓋部材３２は、環状溝３１の気密な空間内に供給された圧縮エアが上方に吹き出すように多孔質の燒結金属やセラミックスなどで形成されている。   The nozzle 12 is formed so as to be fixed to a cylindrical lower block 15 constituting the processing head 2. A cylindrical upper holder 16 is attached to the lower end flange portion of the lower block 15 so as to surround the nozzle 12. The upper holder 16 is a member in which an annular groove 31 opened downward is formed, and an annular lid member 32 is fitted so as to close the annular groove 31. An airtight space is formed in the annular groove 31 closed by the lid member 32, and a joint 34 for supplying compressed air to a port 33 formed through the side surface portion is fixed to the holder 16. Has been. An air hose (not shown) is connected to the joint 34 in order to supply compressed air from an air pump (not shown). The lid member 32 that closes the annular groove 31 is formed of a porous sintered metal, ceramics, or the like so that the compressed air supplied into the airtight space of the annular groove 31 is blown upward.

一方、ワークＷの下に配置された加工台３は、加工ヘッド２側から送られたアシストガスを吸引するため、中心孔を有するように筒状に形成されている。その加工台３は、ベース２１に対して円筒形状の調節ナット部材２２が回転可能に設けられている。調節ナット部材２２は、内側には雌ネジが切られたものであり、下端にフランジ部２２ａが形成されている。そのフランジ部２２ａは、ベース２１上面に形成された円形の凹部に嵌め込まれ、上方に抜け防止板２８が被せられている。従って、調節ナット部材２２は、上下方向の移動が規制された状態で回転可能に取り付けられている。そして、その調節ナット部材２２には、図２に示すように円筒形状の目盛り管２２ｂが固定されている。   On the other hand, the processing table 3 disposed under the workpiece W is formed in a cylindrical shape so as to have a center hole in order to suck the assist gas sent from the processing head 2 side. The processing table 3 is provided with a cylindrical adjustment nut member 22 that is rotatable with respect to the base 21. The adjusting nut member 22 is internally threaded and has a flange 22a at the lower end. The flange portion 22 a is fitted into a circular recess formed on the upper surface of the base 21, and a drop prevention plate 28 is covered on the upper side. Therefore, the adjustment nut member 22 is rotatably attached in a state where movement in the vertical direction is restricted. A cylindrical scale tube 22b is fixed to the adjusting nut member 22 as shown in FIG.

調節ナット部材２２の内部には上下調節管２３が配置され、その外周部に形成された雄ネジが調節ナット部材２２の雌ネジと螺合している。上下調節管２３は、円筒形状をした部材であって下端部がベース２１に嵌め込まれ、上部に形成された肉厚部分には、上端に形成された複数の凹部にスプリング２４が装填されている。そうした上下調節管２３の下端部分には、図３に示すように下端部に軸方向の溝２３ａが形成され、それに対してベース２１に固定された回転防止ピン２５の先端が挿入されている。従って、調節ナット部材２２の回転によって、上下調節管２３は共回りすることなく上下方向（軸方向）にのみ移動できるようになっている。   A vertical adjustment pipe 23 is disposed inside the adjustment nut member 22, and a male screw formed on the outer periphery of the adjustment nut member 22 is screwed with a female screw of the adjustment nut member 22. The vertical adjustment pipe 23 is a cylindrical member having a lower end fitted into the base 21, and a thick portion formed at the upper portion is loaded with springs 24 in a plurality of recesses formed at the upper end. . As shown in FIG. 3, an axial groove 23 a is formed at the lower end portion of the vertical adjustment pipe 23, and the tip of an anti-rotation pin 25 fixed to the base 21 is inserted therein. Therefore, the adjustment nut member 22 rotates so that the vertical adjustment pipe 23 can move only in the vertical direction (axial direction) without rotating together.

上下調節管２３の上方には、貫通孔内に上端にフランジ部の形成されたスライド管２７が挿入され、そのフランジ部に下部ホルダ２６が固定されている。スライド管２７には外周部に軸方向の溝が形成され、上下調節管２３の肉厚部に固定された回転防止ピン２８の先端が挿入されている。下部ホルダ２６は、上方に開口した環状溝３５が形成され、その環状溝３５を塞ぐように環状の蓋部材３６が嵌め込まれている。蓋部材３６によって塞がれた環状溝３５内には気密な空間が形成され、側面部を貫通して形成されたポート３７に圧縮エアを供給するための継手３８が固定されている。継手３８には不図示のエアポンプからの圧縮エアを供給するためのエアホースが接続されている。そして、環状溝３５を塞いだ蓋部材３６は、環状溝３５の気密な空間内に供給された圧縮エアが上方に吹き出すように多孔質の燒結金属やセラミックスなどで形成されている。   Above the vertical adjustment tube 23, a slide tube 27 having a flange portion formed at the upper end in the through hole is inserted, and the lower holder 26 is fixed to the flange portion. An axial groove is formed in the outer peripheral portion of the slide tube 27, and the tip of a rotation prevention pin 28 fixed to the thick portion of the vertical adjustment tube 23 is inserted. The lower holder 26 is formed with an annular groove 35 opened upward, and an annular lid member 36 is fitted so as to close the annular groove 35. An airtight space is formed in the annular groove 35 closed by the lid member 36, and a joint 38 for supplying compressed air to a port 37 formed through the side surface portion is fixed. An air hose for supplying compressed air from an air pump (not shown) is connected to the joint 38. The lid member 36 closing the annular groove 35 is formed of a porous sintered metal, ceramics, or the like so that compressed air supplied into the airtight space of the annular groove 35 is blown upward.

次に、本実施形態のレーザ切断装置を使用したレーザ切断加工について説明する。
先ず、ワークＷは、その周縁部が不図示のＸＹテーブルに保持され、予め設定された切断データに基づいてＸＹ平面上の移動が行われる。加工ヘッド２は上下動が可能であり、ＸＹテーブルへのワークＷの取り付け後に下降し、上部ホルダ１６の位置決めが行われる。一方、下方の加工台３でも目盛り管２２ｂを介して調節ナット部材２２に回転が与えられ、螺着した上下調節管２３が上下方向に移動して下部ホルダ２６の位置決めが行われる。こうしたセッティングによってワークＷが上部ホルダ１６と下部ホルダ２６との間に挟み込まれる。 Next, laser cutting processing using the laser cutting device of this embodiment will be described.
First, the periphery of the workpiece W is held on an XY table (not shown), and the workpiece W is moved on the XY plane based on preset cutting data. The machining head 2 can move up and down, and descends after the work W is attached to the XY table, and the upper holder 16 is positioned. On the other hand, the lower processing table 3 is also rotated by the adjusting nut member 22 through the scale tube 22b, and the screwed up / down adjusting tube 23 moves in the up / down direction to position the lower holder 26. By such setting, the workpiece W is sandwiched between the upper holder 16 and the lower holder 26.

加工ヘッド２側からはレーザ光が照射され、所定の形状にレーザ切断が行われる。ワークＷはレーザ光の入熱により局部的かつ瞬間的に溶融し、設定された移動によって所定の切断が行われる。その際、継手１４から加工ヘッド２内にアシストガスが高圧力で噴射され、ワークＷの切断部位に集中的に流れる。また、加工台３の吸引孔３０には、不図示の吸引装置との間に図３に示すような吸引管４が接続され、加工時にはその吸引孔３０や吸引管４内が負圧になっている。従って、アシストガスはワークＷの切断部を通って加工台３の吸引孔３０内に流れ込み、負圧になっている吸引管４へと引き込まれる。ワークＷの切断に伴って生じるドロスなどの溶融物は、こうしたアシストガスの流れによって吸引管４へと引かれて排出される。   Laser light is irradiated from the processing head 2 side, and laser cutting is performed into a predetermined shape. The workpiece W is melted locally and instantaneously by the heat input of the laser beam, and predetermined cutting is performed by the set movement. At that time, the assist gas is injected from the joint 14 into the machining head 2 at a high pressure, and flows intensively to the cutting portion of the workpiece W. Further, a suction tube 4 as shown in FIG. 3 is connected to the suction hole 30 of the processing table 3 between a suction device (not shown), and the suction hole 30 and the suction tube 4 become negative pressure during processing. ing. Therefore, the assist gas flows through the cutting portion of the workpiece W into the suction hole 30 of the work table 3 and is drawn into the suction pipe 4 having a negative pressure. A melt such as dross generated along with the cutting of the workpiece W is drawn to the suction pipe 4 and discharged by the flow of the assist gas.

更に、本実施施形態のレーザ切断装置１では、加工時には上部ホルダ１６と下部ホルダ２６に対して不図示のエアポンプから圧縮エアが供給される。ここで、図４は、切断部を示したレーザ切断装置の部分拡大図である。上部ホルダ１６や下部ホルダ２６に供給された圧縮エアは、継手３４，３８からそれぞれに形成された環状溝３１，３５の気密な空間に流れ込み、その空間内の圧力が高まって図示する波線矢印のように蓋部材３２，３６から噴出する。   Furthermore, in the laser cutting device 1 of the present embodiment, compressed air is supplied from an air pump (not shown) to the upper holder 16 and the lower holder 26 during processing. Here, FIG. 4 is a partially enlarged view of the laser cutting device showing the cutting portion. The compressed air supplied to the upper holder 16 and the lower holder 26 flows into the airtight spaces of the annular grooves 31 and 35 formed respectively from the joints 34 and 38, and the pressure in the spaces increases, and the wavy arrow shown in the figure As shown in FIG.

すなわち、上部ホルダ１６や下部ホルダ２６に送り込まれた圧縮エアは、気密な環状溝３１，３５から多孔質の蓋部材３２，３６を通って上方又は下方のワークＷに向けて吹き出す。上部ホルダ１６及び下部ホルダ２６の蓋部材３２，３６からエアが吹き出されると、エアによる圧力が上下方向に作用する。この場合、スプリング２４によって支持されている下部ホルダ２６が、エア圧力とバランスして弾縮したスプリング２４によって下降し、固定された上部ホルダ１６から吹き出されるエアによってワークＷが離れる。すなわち、図４に示すように、ワークＷと上部ホルダ１６や下部ホルダ２６との間にエアによる空気の層がつくられる。   That is, the compressed air fed into the upper holder 16 and the lower holder 26 is blown out from the airtight annular grooves 31 and 35 toward the upper or lower workpiece W through the porous lid members 32 and 36. When air is blown out from the cover members 32 and 36 of the upper holder 16 and the lower holder 26, the pressure by the air acts in the vertical direction. In this case, the lower holder 26 supported by the spring 24 is lowered by the spring 24 which is elastically compressed in balance with the air pressure, and the work W is separated by the air blown from the fixed upper holder 16. That is, as shown in FIG. 4, an air layer is formed between the workpiece W and the upper holder 16 or the lower holder 26 by air.

従って、ワークＷは上下のホルダ１６，２６と非接触状態でＸＹ平面上を移動するため、加工時のワークＷに摺動抵抗が生じることなくスムーズな移動を可能にした。そのため、高速加工用に加工ヘッド２側にヘッド用テーブルを備え、ワークＷと加工ヘッド２とが逆方向に移動するような場合でも、両者の摺接面に摺動抵抗が働くことがないため、微細な切断部の加工精度を上げることができる。
また、本実施形態のレーザ切断装置１では、ワークＷの撓みなどによってワークＷとホルダ１６，２６との距離が変動しても、下部ホルダ２６を支持するスプリング２４が変形して調整を行い、ワークＷの上下には図４に示すように安定して空気層がつくられるようになっている。 Accordingly, since the workpiece W moves on the XY plane in a non-contact state with the upper and lower holders 16 and 26, the workpiece W at the time of machining can be smoothly moved without causing any sliding resistance. Therefore, even if the head table is provided on the processing head 2 side for high-speed processing and the workpiece W and the processing head 2 move in the opposite directions, no sliding resistance acts on the sliding contact surfaces of both. The processing accuracy of the fine cut portion can be increased.
Further, in the laser cutting device 1 of the present embodiment, even when the distance between the workpiece W and the holders 16 and 26 varies due to the deflection of the workpiece W, the spring 24 supporting the lower holder 26 is deformed and adjusted, An air layer is stably formed above and below the workpiece W as shown in FIG.

更に、ワークＷの裏面にはドロスなどの残留物Ｄが突起となってしまうことがあるが、残留物ＤがワークＷと下部ホルダ２６との間の空気層の厚さより突起量が小さい場合には、下部ホルダ２６は干渉することなく通り過ぎる。そして、残留物Ｄの突起量が空気層より大きい場合には、下部ホルダ２６の吸引孔３０の上端部が当たって残留物Ｄが掻き落とされる。その際、蓋部材３２から吹き出したエアによる吸引孔３０内への流れができているため、残留物Ｄはそのエアと一緒に吸引孔３０を通って排出される。従って、ワークＷから外れた残留物Ｄが下部ホルダ２６との間で転がったり擦れたりしないため、ワークＷに傷を付けるようなことを防止できるようなった。   Furthermore, a residue D such as dross may become a protrusion on the back surface of the workpiece W, but the residue D has a protrusion amount smaller than the thickness of the air layer between the workpiece W and the lower holder 26. The lower holder 26 passes through without interference. When the protrusion amount of the residue D is larger than the air layer, the upper end portion of the suction hole 30 of the lower holder 26 hits and the residue D is scraped off. At that time, since the air blown out from the lid member 32 flows into the suction hole 30, the residue D is discharged through the suction hole 30 together with the air. Therefore, since the residue D that has come off the workpiece W does not roll or rub against the lower holder 26, the workpiece W can be prevented from being damaged.

また、前記第１実施形態では、ワークＷを上下に挟んだ上部ホルダ１６と下部ホルダ２６の両方からエアを吹き出して互いに非接触とした。しかし、第２実施形態として上部ホルダ１６のみからエアを吹き出させるレーザ切断装置であってもよい。図５は、レーザ切断装置の第２実施形態を示した断面図である。前記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明する。   In the first embodiment, air is blown out from both the upper holder 16 and the lower holder 26 sandwiching the workpiece W vertically so as not to contact each other. However, as a second embodiment, a laser cutting device that blows air from only the upper holder 16 may be used. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the laser cutting device. The same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

本実施形態のレーザ切断装置５１は、上部ホルダ１６に送り込まれた圧縮エアが蓋部材３２を通って上方からワークＷに向けて吹き出され、そのワークＷと上部ホルダ１６との間にエアによる空気の層がつくられる（図４参照）。一方、ワークＷの下側では、前記実施形態の環状溝３５が存在しない下部ホルダが当接してワークＷを支えている。すなわち、本実施形態の加工台３では、スライド管２７のフランジ部に固定された下部ホルダ２６は、円筒形のブロック５２に対し、ワークＷが摺動し易く且つワークＷに傷が付かないようにするための滑り材５３を装着して下部ホルダ５５構成されている。   In the laser cutting device 51 of the present embodiment, compressed air sent to the upper holder 16 is blown out toward the work W from above through the lid member 32, and air by air between the work W and the upper holder 16. (See FIG. 4). On the other hand, on the lower side of the workpiece W, the lower holder without the annular groove 35 of the above-described embodiment is in contact with and supports the workpiece W. That is, in the processing table 3 of the present embodiment, the lower holder 26 fixed to the flange portion of the slide tube 27 is easy to slide the workpiece W with respect to the cylindrical block 52 and does not damage the workpiece W. A lower holder 55 is configured by mounting a sliding material 53 for making the above.

そこで、ワークＷの周縁部が不図示のＸＹテーブルに保持され、前記第１実施形態と同様なセッティングにより、ワークＷが上下から上部ホルダ１６と下部ホルダ５５とによって挟み込まれる。加工ヘッド２側からはレーザ光が照射され、ワークＷはレーザ光の入熱によって溶融して所定の切断が行われる。その際、継手１４から加工ヘッド２内にアシストガスが高圧力で噴射され、ワークＷの切断部位に集中的に流れる。加工台３側では吸引装置によって負圧になるため、ワークＷの切断に伴って生じるドロスなどの溶融物は、こうしたアシストガスの流れによって吸引管４へと引かれて排出される。   Therefore, the peripheral edge of the work W is held on an XY table (not shown), and the work W is sandwiched between the upper holder 16 and the lower holder 55 from above and below by the same setting as in the first embodiment. Laser light is irradiated from the processing head 2 side, and the workpiece W is melted by heat input of the laser light and predetermined cutting is performed. At that time, the assist gas is injected from the joint 14 into the machining head 2 at a high pressure, and flows intensively to the cutting portion of the workpiece W. Since a negative pressure is generated by the suction device on the processing table 3 side, a melt such as dross generated along with the cutting of the workpiece W is drawn to the suction pipe 4 and discharged by the flow of the assist gas.

更に、本実施施形態のレーザ切断装置５１では、加工時には上部ホルダ１６に不図示のエアポンプから圧縮エアが供給され、蓋部材３２から下方に向けて吹き出す（図４参照）。すなわち、上部ホルダ１６に送り込まれた圧縮エアは、気密な環状溝３１から多孔質の蓋部材３２を通って下方のワークＷに向けて吹き出す。従って、ワークＷの切断部が下方に押圧されて上部ホルダ１６との間に空気の層によって隙間ができる反面、下部ホルダ５５が当接して下側でワークＷを支えている。そして、この場合、下部ホルダ５５は、エア圧力とバランスして弾縮したスプリング２４によって下降している。   Furthermore, in the laser cutting device 51 of the present embodiment, compressed air is supplied from an air pump (not shown) to the upper holder 16 during processing, and blows downward from the lid member 32 (see FIG. 4). That is, the compressed air sent into the upper holder 16 is blown out from the airtight annular groove 31 through the porous lid member 32 toward the work W below. Therefore, while the cut portion of the workpiece W is pressed downward and a gap is formed between the upper holder 16 and the air layer, the lower holder 55 contacts and supports the workpiece W on the lower side. In this case, the lower holder 55 is lowered by the spring 24 that is elastically balanced and balanced with the air pressure.

従って、ワークＷは上部ホルダ１６と非接触状態でＸＹ平面上を移動し、下部ホルダ５５側では滑り材５３が摺接するため、加工時のワークＷに摺動抵抗が生じることなくスムーズな移動を可能にした。そのため、高速加工用に加工ヘッド２側にヘッド用テーブルを備え、ワークＷと加工ヘッド２とが逆方向に移動するような場合でも、両者の摺接面に摺動抵抗が働くことがないため、微細な切断部の加工精度を上げることができる。また、本実施形態のレーザ切断装置５１では、スプリング２４が変形して下部ホルダ５５の高さ調整を行い、ワークＷの上方には安定して空気層がつくられるようになっている。   Accordingly, the workpiece W moves on the XY plane in a non-contact state with the upper holder 16, and the sliding material 53 is in sliding contact with the lower holder 55, so that the workpiece W can be smoothly moved without causing sliding resistance during processing. Made possible. Therefore, even if the head table is provided on the processing head 2 side for high-speed processing and the workpiece W and the processing head 2 move in the opposite directions, no sliding resistance acts on the sliding contact surfaces of both. The processing accuracy of the fine cut portion can be increased. Further, in the laser cutting device 51 of this embodiment, the spring 24 is deformed to adjust the height of the lower holder 55 so that an air layer is stably formed above the workpiece W.

以上、本発明に係るレーザ切断装置の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。   Although one embodiment of the laser cutting device according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

レーザ切断装置の第１実施形態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed 1st Embodiment of the laser cutting device. レーザ切断装置の加工台を示した側面図である。It is the side view which showed the processing stand of the laser cutting device. レーザ切断装置の加工台下部を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the process base lower part of the laser cutting device. ワークと下部ホルダとの位置関係を示した拡大断面図である。It is the expanded sectional view which showed the positional relationship of a workpiece | work and a lower holder. レーザ切断装置の第２実施形態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed 2nd Embodiment of the laser cutting device. 従来のレーザ切断装置を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the conventional laser cutting device.

符号の説明Explanation of symbols

１ レーザ切断装置
２ 加工ヘッド
３ 加工台
１１ 集光レンズ
１２ ノズル
１６ 上部ホルダ
２１ ベース
２２ 調節ナット部材
２３ 上下調節管
２６ 下部ホルダ
３１，３５ 環状溝
３２，３６ 蓋部材
Ｌ レーザ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser cutting device 2 Processing head 3 Processing stand 11 Condensing lens 12 Nozzle 16 Upper holder 21 Base 22 Adjustment nut member 23 Vertical adjustment pipe 26 Lower holder 31, 35 Annular groove 32, 36 Lid member L Laser beam

Claims (5)

金属板などのワークを挟んで上方に加工ヘッドが、下方には加工台が配置され、集光レンズを備えた加工ヘッドのノズルからレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射し、加工台側では、その中心孔を通してアシストガスを吸引するように構成されたレーザ切断装置において、
前記加工ヘッドは、前記ワーク上面の直上に位置する下端部に上部ホルダを、前記加工台は、前記ワークの直下に位置する上端部に下部ホルダを有し、
その上部ホルダ及び下部ホルダには、下面部又は上面部を多孔質材の蓋部材によって塞いだ気密な内部空間が形成され、その内部空間に圧縮エアを供給することで蓋部材を通して前記ワークに対し上下からエアを吹き出すようにしたものであることを特徴とするレーザ切断装置。 A work head is placed above and a work table is placed below the workpiece such as a metal plate. Laser light is emitted from the nozzle of the work head equipped with a condenser lens and an assist gas is injected. In the laser cutting device configured to suck the assist gas through the central hole,
The machining head has an upper holder at a lower end located directly above the workpiece upper surface, and the machining table has a lower holder at an upper end located directly under the workpiece,
The upper holder and the lower holder are formed with an airtight inner space in which the lower surface portion or the upper surface portion is closed with a porous material lid member, and the compressed air is supplied to the internal space so that the workpiece is passed through the lid member to the workpiece. A laser cutting device characterized in that air is blown out from above and below. 金属板などのワークを挟んで上方に加工ヘッドが、下方には加工台が配置され、集光レンズを備えた加工ヘッドのノズルからレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射し、加工台側では、その中心孔を通してアシストガスを吸引するように構成されたレーザ切断装置において、
前記加工ヘッドは、前記ワーク上面の直上に位置する下端部に上部ホルダを、前記加工台は、その上端部に前記ワークを下面側で受ける下部ホルダを有し、
その上部ホルダには、下面部を多孔質材の蓋部材によって塞いだ気密な内部空間が形成され、その内部空間に圧縮エアを供給することで蓋部材を通して前記ワークに対し上部からエアを吹き出すようにしたものであることを特徴とするレーザ切断装置。 A work head is placed above and a work table is placed below the workpiece such as a metal plate. Laser light is emitted from the nozzle of the work head equipped with a condenser lens and an assist gas is injected. In the laser cutting device configured to suck the assist gas through the central hole,
The processing head has an upper holder at a lower end located immediately above the workpiece upper surface, and the processing table has a lower holder that receives the workpiece on the lower surface side at the upper end.
The upper holder is formed with an airtight internal space in which the lower surface portion is closed by a porous material lid member, and air is blown out from above the workpiece through the lid member by supplying compressed air to the internal space. A laser cutting device characterized by that. 請求項１又は請求項２に記載するレーザ切断装置において、
エアを吹き出すようにした前記上部ホルダや下部ホルダは、下方又は上方に開口した環状溝が形成され、その環状溝に環状の記蓋部材が嵌め合わされたものであることを特徴とするレーザ切断装置。 In the laser cutting device according to claim 1 or 2,
The upper and lower holders that blow out air are formed with an annular groove that opens downward or upward, and an annular recording member is fitted into the annular groove. . 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載するレーザ切断装置において、
前記下部ホルダは、上下方向への移動が可能な状態で取り付けられ、スプリングによって下方から支持されたものであることを特徴とするレーザ切断装置。 In the laser cutting device according to any one of claims 1 to 3,
The laser cutting apparatus according to claim 1, wherein the lower holder is attached in a state in which the lower holder can be moved in the vertical direction and is supported from below by a spring. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載するレーザ切断装置において、
前記下部ホルダは、ワーク下面との接触部分に滑り材を設けたものであることを特徴とするレーザ切断装置。 In the laser cutting device according to any one of claims 2 to 4,
The laser cutting apparatus according to claim 1, wherein the lower holder is provided with a sliding material at a contact portion with the lower surface of the workpiece.
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