JP3342363B2 - レーザ切断装置 - Google Patents
レーザ切断装置Info
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- JP3342363B2 JP3342363B2 JP24799397A JP24799397A JP3342363B2 JP 3342363 B2 JP3342363 B2 JP 3342363B2 JP 24799397 A JP24799397 A JP 24799397A JP 24799397 A JP24799397 A JP 24799397A JP 3342363 B2 JP3342363 B2 JP 3342363B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ切断装置に関
し、構造物、特に高所に配設された配管等の解体などに
適用して有用なものである。
し、構造物、特に高所に配設された配管等の解体などに
適用して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のレーザ切断装置の要部構成
図である。同図に示すように、従来は、レーザ発振器
(図示せず)から発振されたレーザ光1を、切断ノズル
3内の集光レンズ2で集光して被加工物5に照射するこ
とにより、被加工物5を切断していた。集光レンズ2の
焦点距離は約0.5m以下であり、集光されたレーザ光
1が通過する切断ノズル3の長さは0.1〜0.5m位
である。
図である。同図に示すように、従来は、レーザ発振器
(図示せず)から発振されたレーザ光1を、切断ノズル
3内の集光レンズ2で集光して被加工物5に照射するこ
とにより、被加工物5を切断していた。集光レンズ2の
焦点距離は約0.5m以下であり、集光されたレーザ光
1が通過する切断ノズル3の長さは0.1〜0.5m位
である。
【0003】また、このレーザ切断時には、切断ノズル
3の孔4からレーザ光1の照射部へO2 等のアシストガ
スが通常3〜5kgf/cm2 の圧力で供給される。かかるア
シストガスの供給は集光レンズ2等の保護や、アシスト
ガスとしてO2 を用いて酸化燃焼による切断性の向上、
或いはN2 を用いてレーザ切断直後のドロスを吹き飛ば
すとことによる切断面の品質向上を図るために行われ
る。
3の孔4からレーザ光1の照射部へO2 等のアシストガ
スが通常3〜5kgf/cm2 の圧力で供給される。かかるア
シストガスの供給は集光レンズ2等の保護や、アシスト
ガスとしてO2 を用いて酸化燃焼による切断性の向上、
或いはN2 を用いてレーザ切断直後のドロスを吹き飛ば
すとことによる切断面の品質向上を図るために行われ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
レーザ切断装置では、切断ノズル3を被加工物の切断箇
所に数mm〜10数mm程度まで近づけなければ切断で
きないことから、高所に配設された配管等の構造物を解
体する場合には、切断ノズル3等を高所の切断箇所の近
傍に配置しなければならないため、長アーム、多関節の
複雑なロボットの使用や足場の設置等の付帯作業も必要
となる。
レーザ切断装置では、切断ノズル3を被加工物の切断箇
所に数mm〜10数mm程度まで近づけなければ切断で
きないことから、高所に配設された配管等の構造物を解
体する場合には、切断ノズル3等を高所の切断箇所の近
傍に配置しなければならないため、長アーム、多関節の
複雑なロボットの使用や足場の設置等の付帯作業も必要
となる。
【0005】従って本発明は上記の問題点に鑑み、被加
工物をこの被加工物に近寄ることなく遠隔からレーザ切
断することができるレーザ切断装置を提供することを課
題とする。
工物をこの被加工物に近寄ることなく遠隔からレーザ切
断することができるレーザ切断装置を提供することを課
題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のレーザ切断装置は、集光ミラーボックスと、この集
光ミラーボックス内に設置されレーザ光を反射して集光
ミラーボックスからの距離が5m以上である被加工物に
集光し照射する5m以上の長焦点距離の複数の長焦点集
光ミラー、又は長焦点集光ミラー及び平面ミラーと、前
記集光ミラーボックスと共に前記複数の長焦点集光ミラ
ー、又は前記長焦点集光ミラー及び平面ミラーの角度を
水平方向及び垂直方向に変える姿勢制御手段とを備えた
ことを特徴とする。また、本発明のレーザ切断装置は、
上記のレーザ切断装置において、 前記集光ミラーボック
スを、遠隔制御によって床面を移動可能な本体に取り付
けたことを特徴とする。
明のレーザ切断装置は、集光ミラーボックスと、この集
光ミラーボックス内に設置されレーザ光を反射して集光
ミラーボックスからの距離が5m以上である被加工物に
集光し照射する5m以上の長焦点距離の複数の長焦点集
光ミラー、又は長焦点集光ミラー及び平面ミラーと、前
記集光ミラーボックスと共に前記複数の長焦点集光ミラ
ー、又は前記長焦点集光ミラー及び平面ミラーの角度を
水平方向及び垂直方向に変える姿勢制御手段とを備えた
ことを特徴とする。また、本発明のレーザ切断装置は、
上記のレーザ切断装置において、 前記集光ミラーボック
スを、遠隔制御によって床面を移動可能な本体に取り付
けたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【0008】図1は本発明の実施の形態に係るレーザ切
断装置の全体構成を示す斜視図、図2は前記レーザ切断
装置の集光ミラーボックス内の構成を詳細に示す断面
図、図3は前記集光ミラーボックス(集光ミラー)の姿
勢制御の概要を示す説明図である。
断装置の全体構成を示す斜視図、図2は前記レーザ切断
装置の集光ミラーボックス内の構成を詳細に示す断面
図、図3は前記集光ミラーボックス(集光ミラー)の姿
勢制御の概要を示す説明図である。
【0009】図1に示すように、本実施の形態に係るレ
ーザ切断装置は、ラジコン等の遠隔制御によって床面1
4をクローラベルトや車輪などで移動可能な本体(NC
加工機やロボット等からなる)16に、一対の長焦点集
光ミラーを内蔵した集光ミラーボックス6を取り付けて
なるものであり、大気中での減衰の少ない高出力の赤外
レーザ光(COレーザ光、CO2 レーザ光等)1を、前
記長焦点集光ミラーで反射して高所に配設されたステン
レス鋼配管等の被加工物5に集光し照射するものであ
る。
ーザ切断装置は、ラジコン等の遠隔制御によって床面1
4をクローラベルトや車輪などで移動可能な本体(NC
加工機やロボット等からなる)16に、一対の長焦点集
光ミラーを内蔵した集光ミラーボックス6を取り付けて
なるものであり、大気中での減衰の少ない高出力の赤外
レーザ光(COレーザ光、CO2 レーザ光等)1を、前
記長焦点集光ミラーで反射して高所に配設されたステン
レス鋼配管等の被加工物5に集光し照射するものであ
る。
【0010】詳述すると、図2に示すように、集光ミラ
ーボックス6の右側面6cには入射口6aが形成され、
上面6dには出射口6bが形成されている。そして、こ
の集光ミラーボックス6の内部には一対の第1長焦点集
光ミラー7及び第2長焦点集光ミラー8が配設されてい
る。
ーボックス6の右側面6cには入射口6aが形成され、
上面6dには出射口6bが形成されている。そして、こ
の集光ミラーボックス6の内部には一対の第1長焦点集
光ミラー7及び第2長焦点集光ミラー8が配設されてい
る。
【0011】第1長焦点集光ミラー7は、集光ミラーボ
ックス6内の左上に支持部材14を介してボルト10,
12で固定されており、入射口6aから入射してきたレ
ーザ光1を右下の第2長焦点集光ミラー8の方向に反射
するよう設定されている。第2長焦点集光ミラー8は、
集光ミラーボックス6内の右下に支持部材15を介して
ボルト11,13で固定されており、第1長焦点集光ミ
ラー7によって反射されてきたレーザ光1を更に上方の
被加工物5の方向に反射して出射口6bから出射するよ
う設定されている。
ックス6内の左上に支持部材14を介してボルト10,
12で固定されており、入射口6aから入射してきたレ
ーザ光1を右下の第2長焦点集光ミラー8の方向に反射
するよう設定されている。第2長焦点集光ミラー8は、
集光ミラーボックス6内の右下に支持部材15を介して
ボルト11,13で固定されており、第1長焦点集光ミ
ラー7によって反射されてきたレーザ光1を更に上方の
被加工物5の方向に反射して出射口6bから出射するよ
う設定されている。
【0012】なお、本実施の形態では第1長焦点集光ミ
ラー7と第2長焦点集光ミラー8の焦点距離は、集光ミ
ラーボックス6から被加工物6までの距離が5m以上で
あるため、この距離に応じた長焦点距離となっている。
ラー7と第2長焦点集光ミラー8の焦点距離は、集光ミ
ラーボックス6から被加工物6までの距離が5m以上で
あるため、この距離に応じた長焦点距離となっている。
【0013】また、図1に示すように、集光ミラーボッ
クス6は、NC加工機やロボット等からなる本体16の
集光ミラー姿勢制御部によって姿勢が制御されようにな
っている。つまり、NC加工機やロボット等によって、
図3に示すように集光ミラーボックス6と共に第1及び
第2長焦点集光ミラー7,8の角度を、水平方向に微小
に変化させたり、垂直方向に微小に変化させたりするよ
うになっている。
クス6は、NC加工機やロボット等からなる本体16の
集光ミラー姿勢制御部によって姿勢が制御されようにな
っている。つまり、NC加工機やロボット等によって、
図3に示すように集光ミラーボックス6と共に第1及び
第2長焦点集光ミラー7,8の角度を、水平方向に微小
に変化させたり、垂直方向に微小に変化させたりするよ
うになっている。
【0014】従って、上記構成のレーザ切断装置によれ
ば、高所に配設された被加工物5を次のようにしてレー
ザ切断する。
ば、高所に配設された被加工物5を次のようにしてレー
ザ切断する。
【0015】即ち、図1に示すように、被加工物5の切
断箇所の下方まで移動した後、床面14に配置されたレ
ーザ発振器(図示せず)から発振されたレーザ光1を、
集光ミラーボックス6内の第1及び第2長焦点集光ミラ
ー7,8で反射して高所に配設された被加工物5に集光
し照射して、レーザ切断を開始する。
断箇所の下方まで移動した後、床面14に配置されたレ
ーザ発振器(図示せず)から発振されたレーザ光1を、
集光ミラーボックス6内の第1及び第2長焦点集光ミラ
ー7,8で反射して高所に配設された被加工物5に集光
し照射して、レーザ切断を開始する。
【0016】レーザ光1が照射された被加工物5の部分
は、しばらくして溶け落ちる。次に、集光ミラーボック
ス6の角度(即ち第1及び第2長焦点集光ミラー7,8
の角度)を、水平方向に微少に変化させつつ切断部分を
進行させて所定の切断箇所を切断していく。一方、横方
向に配置された被加工物5を切断する場合には、集光ミ
ラーボックス6の角度(即ち第1及び第2長焦点集光ミ
ラー7,8の角度)を垂直方向に微少に変化させつつ切
断部分を進行させて所定の切断箇所を切断していく。
は、しばらくして溶け落ちる。次に、集光ミラーボック
ス6の角度(即ち第1及び第2長焦点集光ミラー7,8
の角度)を、水平方向に微少に変化させつつ切断部分を
進行させて所定の切断箇所を切断していく。一方、横方
向に配置された被加工物5を切断する場合には、集光ミ
ラーボックス6の角度(即ち第1及び第2長焦点集光ミ
ラー7,8の角度)を垂直方向に微少に変化させつつ切
断部分を進行させて所定の切断箇所を切断していく。
【0017】以上のように、本発明のレーザ切断装置に
よれば、上記構成としたため、即ち、集光ミラーボック
スと、この集光ミラーボックス内に設置されレーザ光を
反射して被加工物に集光し照射する複数の集光ミラー
と、前記集光ミラーボックスと共に前記複数の集光ミラ
ーの角度を所定の方向に変える姿勢制御手段とを備えた
構成としたことにより、0.5m以上の長焦点距離を有
する集光ミラー(本実施の形態では5m以上の長焦点距
離を有する第1及び第2長焦点集光ミラー7,8)を利
用することができるため、高所に配設されている被加工
物5を、この被加工物5の近傍に近寄ることなく床面1
4から(即ち遠隔から)レーザ光1を被加工物5に集光
し照射して、切断することができる。
よれば、上記構成としたため、即ち、集光ミラーボック
スと、この集光ミラーボックス内に設置されレーザ光を
反射して被加工物に集光し照射する複数の集光ミラー
と、前記集光ミラーボックスと共に前記複数の集光ミラ
ーの角度を所定の方向に変える姿勢制御手段とを備えた
構成としたことにより、0.5m以上の長焦点距離を有
する集光ミラー(本実施の形態では5m以上の長焦点距
離を有する第1及び第2長焦点集光ミラー7,8)を利
用することができるため、高所に配設されている被加工
物5を、この被加工物5の近傍に近寄ることなく床面1
4から(即ち遠隔から)レーザ光1を被加工物5に集光
し照射して、切断することができる。
【0018】このため、長アーム、多関節の複雑なロボ
ットの使用が不要になり、足場の設置等の付帯作業が低
減する。そして、足場設備が不要になることから、二次
廃棄物の収拾が容易になり、被加工物の廃却コストが低
減する。また、長アーム、多関節の複雑なロボットが不
要であると共に、レーザ切断装置が床面にあることか
ら、レーザ切断装置のメンテナンスが容易になる。
ットの使用が不要になり、足場の設置等の付帯作業が低
減する。そして、足場設備が不要になることから、二次
廃棄物の収拾が容易になり、被加工物の廃却コストが低
減する。また、長アーム、多関節の複雑なロボットが不
要であると共に、レーザ切断装置が床面にあることか
ら、レーザ切断装置のメンテナンスが容易になる。
【0019】また、第1及び第2長焦点集光ミラー7,
8の微少な姿勢制御(角度制御)で広範囲にわたってレ
ーザ光1を対応させることができる。即ち、第1及び第
2長焦点集光ミラー7,8の角度を水平方向又は垂直方
向に微少に変化させるだけで、レーザ光1の照射点が拡
大されて移動するため広範囲の切断が可能である。
8の微少な姿勢制御(角度制御)で広範囲にわたってレ
ーザ光1を対応させることができる。即ち、第1及び第
2長焦点集光ミラー7,8の角度を水平方向又は垂直方
向に微少に変化させるだけで、レーザ光1の照射点が拡
大されて移動するため広範囲の切断が可能である。
【0020】また、切断ノズルやアシストガスが不要に
なる。前述のように、従来、アシストガスは集光レンズ
等の保護と、アシストガスとしてO2 を用いて切断性の
向上、或いはN2 を用いて切断面の品質向上を図るため
に用いられているが、本発明では、部材を切り離せばよ
く、レーザ光の熱による溶かし切り(溶断)を行うので
アシストガスは不要である。
なる。前述のように、従来、アシストガスは集光レンズ
等の保護と、アシストガスとしてO2 を用いて切断性の
向上、或いはN2 を用いて切断面の品質向上を図るため
に用いられているが、本発明では、部材を切り離せばよ
く、レーザ光の熱による溶かし切り(溶断)を行うので
アシストガスは不要である。
【0021】また、レーザ切断装置をクローラベルトや
車輪などで移動可能としたことにより、特に切断箇所が
点在するような場合には効率よく切断作業を行うことが
できる。
車輪などで移動可能としたことにより、特に切断箇所が
点在するような場合には効率よく切断作業を行うことが
できる。
【0022】なお、上記では、集光ミラーボックス6内
に一対の第1長焦点集光ミラー7及び第2長焦点集光ミ
ラー8を設置したが、これに限定するものではなく、3
個以上の長焦点集光ミラーを集光ミラーボックス内に設
置してもよく、また、第1長焦点集光ミラー7か第2長
焦点集光ミラー8の何れか一方を、反射面が平面である
一般の平面ミラーに代えてもよい。
に一対の第1長焦点集光ミラー7及び第2長焦点集光ミ
ラー8を設置したが、これに限定するものではなく、3
個以上の長焦点集光ミラーを集光ミラーボックス内に設
置してもよく、また、第1長焦点集光ミラー7か第2長
焦点集光ミラー8の何れか一方を、反射面が平面である
一般の平面ミラーに代えてもよい。
【0023】また、上記のレーザ切断装置は床面14上
を移動可能なものであるが、これに限定するものではな
く、例えば切断箇所が一箇所に集中している場合などに
は、移動手段は設けずに切断箇所に対応した床面上の所
定位置にレーザ切断装置を設置するようにしてもよい。
を移動可能なものであるが、これに限定するものではな
く、例えば切断箇所が一箇所に集中している場合などに
は、移動手段は設けずに切断箇所に対応した床面上の所
定位置にレーザ切断装置を設置するようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、本発明のレーザ切断装置は、集光ミラ
ーボックスと、この集光ミラーボックス内に設置されレ
ーザ光を反射して集光ミラーボックスからの距離が5m
以上である被加工物に集光し照射する5m以上の長焦点
距離の複数の長焦点集光ミラー、又は長焦点集光ミラー
及び平面ミラーと、前記集光ミラーボックスと共に前記
複数の長焦点集光ミラー、又は前記長焦点集光ミラー及
び平面ミラーの角度を水平方向及び垂直方向に変える姿
勢制御手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明
のレーザ切断装置は、上記のレーザ切断装置において、
前記集光ミラーボックスを、遠隔制御によって床面を移
動可能な本体に取り付けたことを特徴とする。
説明したように、本発明のレーザ切断装置は、集光ミラ
ーボックスと、この集光ミラーボックス内に設置されレ
ーザ光を反射して集光ミラーボックスからの距離が5m
以上である被加工物に集光し照射する5m以上の長焦点
距離の複数の長焦点集光ミラー、又は長焦点集光ミラー
及び平面ミラーと、前記集光ミラーボックスと共に前記
複数の長焦点集光ミラー、又は前記長焦点集光ミラー及
び平面ミラーの角度を水平方向及び垂直方向に変える姿
勢制御手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明
のレーザ切断装置は、上記のレーザ切断装置において、
前記集光ミラーボックスを、遠隔制御によって床面を移
動可能な本体に取り付けたことを特徴とする。
【0025】従って、このレーザ切断装置によれば、上
記のように構成することにより、5m以上の長焦点距離
を有する長焦点集光ミラーを利用して、例えば高所に配
設されている被加工物を切断する場合、この被加工物の
近傍に近寄ることなく床面から(即ち遠隔から)レーザ
光を照射して切断することができる。
記のように構成することにより、5m以上の長焦点距離
を有する長焦点集光ミラーを利用して、例えば高所に配
設されている被加工物を切断する場合、この被加工物の
近傍に近寄ることなく床面から(即ち遠隔から)レーザ
光を照射して切断することができる。
【0026】このため、長アーム、多関節の複雑なロボ
ットの使用が不要になり、足場の設置等の付帯作業が低
減する。そして、足場設備が不要になることから、二次
廃棄物の収拾が容易になり、被加工物の廃却コストが低
減する。また、長アーム、多関節の複雑なロボットが不
要であると共に、レーザ切断装置が床面にあることか
ら、レーザ切断装置のメンテナンスが容易になる。
ットの使用が不要になり、足場の設置等の付帯作業が低
減する。そして、足場設備が不要になることから、二次
廃棄物の収拾が容易になり、被加工物の廃却コストが低
減する。また、長アーム、多関節の複雑なロボットが不
要であると共に、レーザ切断装置が床面にあることか
ら、レーザ切断装置のメンテナンスが容易になる。
【0027】また、長焦点の集光ミラーの微少な姿勢制
御(角度制御)で広範囲にわたってレーザ光を対応させ
ることができる。即ち、長焦点の集光ミラーの角度を水
平方向又は垂直方向に微少に変化させるだけで、レーザ
光の照射点が拡大されて移動するため広範囲の切断が可
能である。また、切断ノズルやアシストガスが不要にな
る。また、集光ミラーボックスを遠隔制御によって床面
を移動可能な本体に取り付けたことにより、特に切断箇
所が点在するような場合には効率よく切断作業を行うこ
とができる。
御(角度制御)で広範囲にわたってレーザ光を対応させ
ることができる。即ち、長焦点の集光ミラーの角度を水
平方向又は垂直方向に微少に変化させるだけで、レーザ
光の照射点が拡大されて移動するため広範囲の切断が可
能である。また、切断ノズルやアシストガスが不要にな
る。また、集光ミラーボックスを遠隔制御によって床面
を移動可能な本体に取り付けたことにより、特に切断箇
所が点在するような場合には効率よく切断作業を行うこ
とができる。
【図1】本発明の実施の形態に係るレーザ切断装置の全
体構成を示す斜視図である。
体構成を示す斜視図である。
【図2】前記レーザ切断装置の集光ミラーボックス内の
構成を詳細に示す断面図である。
構成を詳細に示す断面図である。
【図3】前記集光ミラーボックス(集光ミラー)の姿勢
制御の概要を示す説明図である。
制御の概要を示す説明図である。
【図4】従来のレーザ切断装置の要部構成図である。
1 レーザ光 5 被加工物 6 集光ミラーボックス 7 第1長焦点集光ミラー 8 第2長焦点集光ミラー 16 本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖村 浩司 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (56)参考文献 特開 平6−234090(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/073
Claims (2)
- 【請求項1】 集光ミラーボックスと、 この集光ミラーボックス内に設置されレーザ光を反射し
て集光ミラーボックスからの距離が5m以上である被加
工物に集光し照射する5m以上の長焦点距離の複数の長
焦点集光ミラー、又は長焦点集光ミラー及び平面ミラー
と、 前記集光ミラーボックスと共に前記複数の長焦点集光ミ
ラー、又は前記長焦点集光ミラー及び平面ミラーの角度
を水平方向及び垂直方向に変える姿勢制御手段とを備え
たことを特徴とするレーザ切断装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のレーザ切断装置におい
て、 前記集光ミラーボックスを、遠隔制御によって床面を移
動可能な本体に取り付けたことを特徴とするレーザ切断
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24799397A JP3342363B2 (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | レーザ切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24799397A JP3342363B2 (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | レーザ切断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1177353A JPH1177353A (ja) | 1999-03-23 |
JP3342363B2 true JP3342363B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=17171604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24799397A Expired - Fee Related JP3342363B2 (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | レーザ切断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3342363B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002318107A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | ミラーボックス |
JP4216028B2 (ja) | 2002-09-20 | 2009-01-28 | 富士通株式会社 | ミラー固定方法および光学装置 |
JP6210456B2 (ja) * | 2014-05-28 | 2017-10-11 | 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター | 長距離レーザ切断装置 |
-
1997
- 1997-09-12 JP JP24799397A patent/JP3342363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1177353A (ja) | 1999-03-23 |
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