JP2017164812A - 分離式液体ジェット誘導レーザノズルキャップ - Google Patents
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Abstract
Description
[実施態様1]
液体ジェット誘導レーザシステム(20)のためのヘッド組立体(21)であって、
前記レーザシステム(20)のレーザフォーカス光学モジュール(24)に取り外し可能に配設された結合用ユニット(57)を備え、前記結合用ユニット(57)は、
前記結合用ユニットに取り外し可能に接続され、軸方向および半径方向を規定するとともに液体ジェットノズルおよびノズルキャップを備えるノズル組立体を備え、前記液体ジェットノズルは、液体ジェットを形成するように構成され、前記ノズルキャップは、
ノズルキャップ本体(78)であって、軸方向に配列されノズルキャップ本体(78)の中心を通じて延びる液体ジェット穴(79)を画定するノズルキャップ本体(78)と、
アシストガス(31)源と流体連通している複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および固定アシストガス導管(32)であって、前記液体ジェット穴(79)と同心の環状パターンで配置された入口ポート(61a、61b)を通じて前記ノズルキャップ本体(78)に入り、前記液体ジェット(33)の最も近くでアシストガス(31)を排出するように配置された軸方向出口ポート(91a、91b)および固定出口ポート(35)までアシストガス(31)を個別に輸送するために前記ノズルキャップ本体(78)を通じて延びる複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)とを備え、
前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)の少なくとも一部は、前記液体ジェット(79)穴との流体連通から仕切られる、液体ジェット誘導レーザシステム(20)のためのヘッド組立体(21)。
[実施態様2]
前記軸方向出口ポート(91a、91b)の少なくとも一部は、約10度から約40度の範囲内において液体ジェット収束角度θで前記アシストガス(31)を噴射するように配置される、実施態様1記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様3]
前記固定出口ポート(35)の少なくとも一部は、前記液体ジェット穴(79)と半径方向流体連通するために配置される、実施態様1記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様4]
前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および前記複数の固定アシストガス導管(32)の直径は、約0.005インチから約0.03インチの範囲内である、実施態様1記載のヘッド組立体。
[実施態様5]
ダイヤフラムスロット(41)内に取り外し可能に配設されたダイヤフラム(42)をさらに備える、実施態様1記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様6]
前記ダイヤフラム(42)は、前記液体ジェット(33)の軸方向に直交して配置され、前記ダイヤフラム(42)を通じて伝わるアシストガス(31)を阻止するのに十分な距離延びる、実施態様5記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様7]
約1:2から1:10の範囲内でアスペクト比を定めるダイヤフラム中央穴をさらに備える、実施態様5記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様8]
前記結合用ユニット(57)は、環状ダクト(69)に供給するための液体を備える、実施態様1記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様9]
環状空間(85)を通じて前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)へアシストガス(31)を供給するように構成されたアシストガスマニホルド(83)をさらに備える、実施態様1記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様10]
前記結合用ユニット(57)は、前記ノズル組立体(60)に取り外し可能に配設される窓要素(62)を備える、実施態様1記載のヘッド組立体(21)。
[実施態様11]
レーザフォーカス光学モジュール(24)に取り付けるように構成された側方移動組立体(30)と、
前記側方移動組立体(30)に取り外し可能に取り付けられた結合用組立体(22)と
を備えた液体ジェット誘導レーザシステム(20)であって、
前記側方移動組立体(30)は、前記液体ジェット誘導レーザシステム(20)のレーザビームに直交する平面内で前記結合用組立体(22)の位置を調整することを可能にし、前記結合用組立体(22)は、
結合用ユニット(57)に取り外し可能に接続され、軸方向および半径方向を規定するとともに液体ジェットノズル(65)およびノズルキャップ(77)を備えるノズル組立体(60)を備え、前記液体ジェットノズル(65)は、液体ジェット(33)を形成するように構成され、前記ノズルキャップ(77)は、
ノズルキャップ本体(78)であって、軸方向に配列されノズルキャップ本体(78)の中心を通じて延びる液体ジェット穴(79)を画定するノズルキャップ本体(78)と、
アシストガス(31)源と流体連通している複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および固定アシストガス導管(32)であって、前記液体ジェット穴(79)と同心の環状パターンで配置された入口ポート(61a、61b)を通じて前記ノズルキャップ本体(78)に入り、前記液体ジェット(33)の最も近くでアシストガス(31)を排出するように配置された軸方向出口ポート(91a、91b)および固定出口ポート(35)までアシストガス(31)を個別に輸送するために前記ノズルキャップ本体(78)を通じて延びる複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)とを備え、
前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)の少なくとも一部は、前記液体ジェット穴(79)との流体連通から仕切られる、液体ジェット誘導レーザシステム(20)。
[実施態様12]
前記軸方向出口ポート(91a、91b)の少なくとも一部は、約10度から約40度の範囲内において液体ジェット収束角度θで前記アシストガス(31)を噴射するように配置される、実施態様11記載のレーザシステム(20)。
[実施態様13]
前記固定出口ポート(35)の少なくとも一部は、前記液体ジェット穴(79)と半径方向流体連通するために配置される、実施態様11記載のレーザシステム(20)。
[実施態様14]
前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)の直径は、約0.005インチから約0.03インチの範囲内である、実施態様11記載のレーザシステム(20)。
[実施態様15]
ダイヤフラムスロット(41)内に取り外し可能に配設されたダイヤフラム(42)をさらに備える、実施態様11記載のレーザシステム(20)。
[実施態様16]
前記ダイヤフラム(42)は、前記液体ジェット(33)の軸方向に直交して配置され、前記ダイヤフラム(42)を通じて伝わるアシストガス(31)を阻止するのに十分な距離延びる、実施態様15記載のレーザシステム(20)。
[実施態様17]
約1:2から1:10の範囲内でアスペクト比を定めるダイヤフラム中央穴をさらに備える、実施態様15記載のレーザシステム(20)。
[実施態様18]
前記結合用ユニット(57)は、環状ダクト(69)に供給するための液体を備える、実施態様11記載のレーザシステム(20)。
[実施態様19]
環状空間(85)を通じて前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)へアシストガス(31)を供給するように構成されたアシストガスマニホルド(83)をさらに備える、実施態様11記載のレーザシステム(20)。
[実施態様20]
前記結合用ユニット(57)は、前記ノズル組立体(60)に取り外し可能に配設される窓要素(62)を備える、実施態様11記載のレーザシステム(20)。
21 ヘッド組立体
22 結合用組立体
24 レーザフォーカス光学モジュール
26 レーザビーム
28 フォーカスレンズ
30 側方移動組立体
31 アシストガス
32 固定アシストガス導管
33 液体ジェット
35 固定出口ポート
40 側方移動組立体
41 ダイヤフラムスロット
42 ダイヤフラム
50 レーザフォーカス光学モジュール
51 マウント
53 環状コネクタ部
55 排出ダクト
57 結合用ユニット
59 円錐形の開口部
60 ノズル組立体
61a、61b 入口ポート
62 窓要素
63 中間空間
65 液体ジェットノズル
67 半径方向管路
69 環状ダクト
70 液体
71 流体ノズル
73 上部分空間
75 下部分空間
77 ノズルキャップ
78 ノズルキャップ本体
79 液体ジェット穴
81a、81b 軸方向アシストガス導管
83 アシストガスマニホルド
85 環状空間
91a、91b軸方向出口ポート
θ 液体ジェット収束角度
Claims (11)
- 液体ジェット誘導レーザシステム(20)のためのヘッド組立体(21)であって、
前記レーザシステム(20)のレーザフォーカス光学モジュール(24)に取り外し可能に配設された結合用ユニット(57)を備え、前記結合用ユニット(57)は、
前記結合用ユニット(57)に取り外し可能に接続され、軸方向および半径方向を規定するとともに液体ジェットノズル(65)およびノズルキャップ(77)を備えるノズル組立体(60)を備え、前記液体ジェットノズル(65)は、液体ジェット(33)を形成するように構成され、前記ノズルキャップ(77)は、
ノズルキャップ本体(78)であって、軸方向に配列されノズルキャップ本体(78)の中心を通じて延びる液体ジェット穴(79)を画定するノズルキャップ本体(78)と、
アシストガス(31)源と流体連通している複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および固定アシストガス導管(32)であって、前記液体ジェット穴(79)と同心の環状パターンで配置された入口ポート(61a、61b)を通じて前記ノズルキャップ本体(78)に入り、前記液体ジェット(33)の最も近くでアシストガス(31)を排出するように配置された軸方向出口ポート(91a、91b)および固定出口ポート(35)までアシストガス(31)を個別に輸送するために前記ノズルキャップ本体(78)を通じて延びる複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)とを備え、
前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)の少なくとも一部は、前記液体ジェット穴(79)との流体連通から仕切られる、液体ジェット誘導レーザシステム(20)のためのヘッド組立体(21)。 - 前記軸方向出口ポート(91a、91b)の少なくとも一部は、約10度から約40度の範囲内において液体ジェット収束角度θで前記アシストガス(31)を噴射するように配置される、請求項1記載のヘッド組立体(21)。
- 前記固定出口ポート(35)の少なくとも一部は、前記液体ジェット穴(79)と半径方向流体連通するために配置される、請求項1記載のヘッド組立体(21)。
- 前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および前記複数の固定アシストガス導管(32)の直径は、約0.005インチから約0.03インチの範囲内である、請求項1記載のヘッド組立体(21)。
- ダイヤフラムスロット(41)内に取り外し可能に配設されたダイヤフラム(42)をさらに備える、請求項1記載のヘッド組立体(21)。
- 前記ダイヤフラム(42)は、前記液体ジェット(33)の軸方向に直交して配置され、前記ダイヤフラム(42)を通じて伝わるアシストガス(31)を阻止するのに十分な距離延びる、請求項5記載のヘッド組立体(21)。
- 約1:4から1:10の範囲内でアスペクト比を定めるダイヤフラム中央穴をさらに備える、請求項5記載のヘッド組立体(21)。
- 前記結合用ユニット(57)は、環状ダクト(69)に供給するための液体を備える、請求項1記載のヘッド組立体(21)。
- 環状空間(85)を通じて前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)へアシストガス(31)を供給するように構成されたアシストガスマニホルド(83)をさらに備える、請求項1記載のヘッド組立体(21)。
- 前記結合用ユニット(57)は、前記ノズル組立体(60)に取り外し可能に配設される窓要素(62)を備える、請求項1記載のヘッド組立体(21)。
- レーザフォーカス光学モジュール(24)に取り付けるように構成された側方移動組立体(30)と、
前記側方移動組立体(30)に取り外し可能に取り付けられた結合用組立体(22)と
を備えた液体ジェット誘導レーザシステム(20)であって、
前記側方移動組立体(30)は、前記液体ジェット誘導レーザシステム(20)のレーザビームに直交する平面内で前記結合用組立体(22)の位置を調整することを可能にし、前記結合用組立体(22)は、
結合用ユニット(57)に取り外し可能に接続され、軸方向および半径方向を規定するとともに液体ジェットノズル(65)およびノズルキャップ(77)を備えるノズル組立体(60)を備え、前記液体ジェットノズル(65)は、液体ジェット(33)を形成するように構成され、前記ノズルキャップ(77)は、
ノズルキャップ本体(78)であって、軸方向に配列されノズルキャップ本体(78)の中心を通じて延びる液体ジェット穴(79)を画定するノズルキャップ本体(78)と、
アシストガス(31)源と流体連通している複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および固定アシストガス導管(32)であって、前記液体ジェット穴(79)と同心の環状パターンで配置された入口ポート(61a、61b)を通じて前記ノズルキャップ本体(78)に入り、前記液体ジェット(33)の最も近くでアシストガス(31)を排出するように配置された軸方向出口ポート(91a、91b)および固定出口ポート(35)までアシストガス(31)を個別に輸送するために前記ノズルキャップ本体(78)を通じて延びる複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)および複数の固定アシストガス導管(32)とを備え、
前記複数の軸方向アシストガス導管(81a、81b)の少なくとも一部は、前記液体ジェット穴(79)との流体連通から仕切られる、液体ジェット誘導レーザシステム(20)。
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