JPH06198485A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH06198485A JPH06198485A JP5002434A JP243493A JPH06198485A JP H06198485 A JPH06198485 A JP H06198485A JP 5002434 A JP5002434 A JP 5002434A JP 243493 A JP243493 A JP 243493A JP H06198485 A JPH06198485 A JP H06198485A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- gas
- inner cylinder
- cylinder
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 切断部周辺を効率よく冷却することにより切
断幅が必要以上に広くなるのを防止して、精密切断を可
能にする。 【構成】 ノズル本体1を内筒1aと外筒1bの2重構
造として内筒1a内に集光レンズ2を設け、また内筒1
a内へアシストガスを供給して、内筒1aの開口1cよ
りワーク3の切断部3aへアシストガスを吹き付けると
共に、内筒1aと外筒1bの間に冷却ガスを供給して、
外筒1bの開口1dより切断部3aの周囲にアシストガ
スと同心的に冷却ガスを吹き付けるようにしたもので、
冷却ガスにより切断部の周辺を効率よく冷却することが
できるため、酸化反応により切断幅が必要以上に広がる
のを防止することができる。
断幅が必要以上に広くなるのを防止して、精密切断を可
能にする。 【構成】 ノズル本体1を内筒1aと外筒1bの2重構
造として内筒1a内に集光レンズ2を設け、また内筒1
a内へアシストガスを供給して、内筒1aの開口1cよ
りワーク3の切断部3aへアシストガスを吹き付けると
共に、内筒1aと外筒1bの間に冷却ガスを供給して、
外筒1bの開口1dより切断部3aの周囲にアシストガ
スと同心的に冷却ガスを吹き付けるようにしたもので、
冷却ガスにより切断部の周辺を効率よく冷却することが
できるため、酸化反応により切断幅が必要以上に広がる
のを防止することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はレーザビームを使用し
てワークを切断加工するレーザ加工装置に関する。
てワークを切断加工するレーザ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の加工装置は図1に示すよう
なノズルaを有していて、このノズルaより切断すべき
ワークbへ向けてレーザビームcを照射すると同時に、
ノズルよりアシストガスを噴出して切断部分の熱反応を
促進することにより、切断が円滑に行われるようにして
いる。また上記アシストガスには酸素などが使用されて
いて、ノズルa自体や、ノズルa内の集光レンズdを冷
却すると共に、ノズルaよりワークbへ向けて噴出され
たアシストガスは、切断部の周囲を冷却して、酸化反応
により切断幅が必要以上に広がるのを防止すると同時
に、溶融した金属を吹き飛ばして切断部にレーザビーム
cが直接当るようにしたり、切断面に溶融金属が付着す
るのを防止する機能を有している。
なノズルaを有していて、このノズルaより切断すべき
ワークbへ向けてレーザビームcを照射すると同時に、
ノズルよりアシストガスを噴出して切断部分の熱反応を
促進することにより、切断が円滑に行われるようにして
いる。また上記アシストガスには酸素などが使用されて
いて、ノズルa自体や、ノズルa内の集光レンズdを冷
却すると共に、ノズルaよりワークbへ向けて噴出され
たアシストガスは、切断部の周囲を冷却して、酸化反応
により切断幅が必要以上に広がるのを防止すると同時
に、溶融した金属を吹き飛ばして切断部にレーザビーム
cが直接当るようにしたり、切断面に溶融金属が付着す
るのを防止する機能を有している。
【0003】しかし上記従来のレーザ加工装置では、切
断すべきワークbの板厚が厚くなると、これに伴いレー
ザ出力も上げているため、切断中ワークbに蓄積する熱
量が増大してアシストガスによる冷却が不十分となり、
その結果切断部周辺の酸化が進行して切断幅が必要以上
に広くなる所謂バーニングにより、精密切断ができなく
なる不具合がある。またワークbの冷却効果を高めるた
め、アシストガスの圧力を上げてノズルaより噴出され
るアシストガスの流量を増大することも行われている
が、ノズルa内には集光レンズdなどの光学系が設けら
れているため、圧力を上げるのにも限度があり、冷却に
必要な流量を確保するのは困難である。かかる不具合を
改善するため、特開平3−14086号公報のように、
アシストガスを冷却してワークbへ吹き付けるようにし
たレーザ加工機や、特公平3−47958号公報のよう
に、ワークを予備加熱すると同時に、ワークの表裏面に
不活性ガスを吹き付けてワークの酸化を防止する方法な
どが提案されている。
断すべきワークbの板厚が厚くなると、これに伴いレー
ザ出力も上げているため、切断中ワークbに蓄積する熱
量が増大してアシストガスによる冷却が不十分となり、
その結果切断部周辺の酸化が進行して切断幅が必要以上
に広くなる所謂バーニングにより、精密切断ができなく
なる不具合がある。またワークbの冷却効果を高めるた
め、アシストガスの圧力を上げてノズルaより噴出され
るアシストガスの流量を増大することも行われている
が、ノズルa内には集光レンズdなどの光学系が設けら
れているため、圧力を上げるのにも限度があり、冷却に
必要な流量を確保するのは困難である。かかる不具合を
改善するため、特開平3−14086号公報のように、
アシストガスを冷却してワークbへ吹き付けるようにし
たレーザ加工機や、特公平3−47958号公報のよう
に、ワークを予備加熱すると同時に、ワークの表裏面に
不活性ガスを吹き付けてワークの酸化を防止する方法な
どが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしアシストガスを
冷却してワークへ吹き付けるようにしたレーザ加工機で
も、アシストガスに酸素を使用しているため、酸化反応
を確実に防止することできないばかりか、酸化を促進し
たり切断部にも冷却されたアシストガスが当るため、こ
の部分の酸化が抑制されて切断効率が低下するなどの不
具合がある。またワークの表裏面に不活性ガスを吹き付
けて酸化を防止する方法では、不活性ガスをノズルによ
り斜め方向から切断部周辺へ吹き付けているため、酸化
する場所としない場所に方向性が生じて品質の高い切断
ができないなどの不具合があった。この発明はかかる従
来の不具合を改善するためになされたもので、切断部周
辺を効率よく冷却できるようにしたレーザ加工装置を提
供することを目的とするものである。
冷却してワークへ吹き付けるようにしたレーザ加工機で
も、アシストガスに酸素を使用しているため、酸化反応
を確実に防止することできないばかりか、酸化を促進し
たり切断部にも冷却されたアシストガスが当るため、こ
の部分の酸化が抑制されて切断効率が低下するなどの不
具合がある。またワークの表裏面に不活性ガスを吹き付
けて酸化を防止する方法では、不活性ガスをノズルによ
り斜め方向から切断部周辺へ吹き付けているため、酸化
する場所としない場所に方向性が生じて品質の高い切断
ができないなどの不具合があった。この発明はかかる従
来の不具合を改善するためになされたもので、切断部周
辺を効率よく冷却できるようにしたレーザ加工装置を提
供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、ノズル本体を内筒と外筒の2重構造とし
て内筒内に集光レンズを設け、また内筒内へアシストガ
スを供給して、内筒の開口よりワークの切断部へアシス
トガスを吹き付けると共に、内筒と外筒の間に冷却ガス
を供給して、外筒の開口より切断部の周囲にアシストガ
スと同心的に冷却ガスを吹き付けるようにしたものであ
る。
成するために、ノズル本体を内筒と外筒の2重構造とし
て内筒内に集光レンズを設け、また内筒内へアシストガ
スを供給して、内筒の開口よりワークの切断部へアシス
トガスを吹き付けると共に、内筒と外筒の間に冷却ガス
を供給して、外筒の開口より切断部の周囲にアシストガ
スと同心的に冷却ガスを吹き付けるようにしたものであ
る。
【0006】
【作 用】上記構成により切断部の酸化を抑制するこ
となく切断部周辺を冷却することができるため、精密切
断が容易に行えるようになる。
となく切断部周辺を冷却することができるため、精密切
断が容易に行えるようになる。
【0007】
【実 施 例】この発明の一実施例を図2以下に示す図
面を参照して詳述する。図2はレーザ加工装置に設けら
れたノズルの断面図を示すもので、この図で1はノズル
本体、2は集光レンズ、3はワーク、4は冷却器を示
す。上記ノズル本体1は内筒1a及び外筒1bの2重構
造となっていて、先端側は順次小径となるテーパ状にな
っており、先端部の開口1c,1dは図3に示すように
径の異なる同心円となっている。また上記内筒1a内に
レーザビーム5をワーク3へ集光する集光レンズ2が設
けられていると共に、集光レンズ2の下側にはアシスト
ガス供給管6が接続されていて、このアシストガス供給
管6内に酸素よりなるアシストガスが内筒1a内へ供給
されるようになっている。
面を参照して詳述する。図2はレーザ加工装置に設けら
れたノズルの断面図を示すもので、この図で1はノズル
本体、2は集光レンズ、3はワーク、4は冷却器を示
す。上記ノズル本体1は内筒1a及び外筒1bの2重構
造となっていて、先端側は順次小径となるテーパ状にな
っており、先端部の開口1c,1dは図3に示すように
径の異なる同心円となっている。また上記内筒1a内に
レーザビーム5をワーク3へ集光する集光レンズ2が設
けられていると共に、集光レンズ2の下側にはアシスト
ガス供給管6が接続されていて、このアシストガス供給
管6内に酸素よりなるアシストガスが内筒1a内へ供給
されるようになっている。
【0008】一方上記冷却器4と外筒1bの間は冷却ガ
ス供給管7により接続されていて、冷却器4により冷却
された冷却ガスが内筒1aと外筒1bの間に供給される
ようになっている。上記冷却ガスはアシストガスと異種
の酸素を含まない不活性ガスや、窒素などの酸化を抑制
する効果の大きいガスが使用され、冷却器4により室温
より低い温度に冷却された後内筒1aと外筒1b間へ供
給されるようになっている。
ス供給管7により接続されていて、冷却器4により冷却
された冷却ガスが内筒1aと外筒1bの間に供給される
ようになっている。上記冷却ガスはアシストガスと異種
の酸素を含まない不活性ガスや、窒素などの酸化を抑制
する効果の大きいガスが使用され、冷却器4により室温
より低い温度に冷却された後内筒1aと外筒1b間へ供
給されるようになっている。
【0009】次に作用を説明すると、アシストガス供給
管6により内筒1a内へ酸素を、そして冷却器4により
室温以下に冷却した冷却ガスを内筒1aと外筒1bの間
に供給した状態で、内筒1a内の集光レンズ2によりワ
ーク3へレーザビーム5を集光して切断開始すると、レ
ーザビーム5が集光された図4に示す切断部3aには、
内筒1aの開口1cより噴出された酸素が吹き付けられ
て酸化が促進されると同時に、切断部3aの周囲3bは
外筒1bの開口1dより噴出された室温以下の冷却ガス
により冷却されて酸化が抑制される。これによって切断
部周辺の酸化反応が防止できるため、必要な切断幅dを
保った精密切断が容易に行えるようになる。
管6により内筒1a内へ酸素を、そして冷却器4により
室温以下に冷却した冷却ガスを内筒1aと外筒1bの間
に供給した状態で、内筒1a内の集光レンズ2によりワ
ーク3へレーザビーム5を集光して切断開始すると、レ
ーザビーム5が集光された図4に示す切断部3aには、
内筒1aの開口1cより噴出された酸素が吹き付けられ
て酸化が促進されると同時に、切断部3aの周囲3bは
外筒1bの開口1dより噴出された室温以下の冷却ガス
により冷却されて酸化が抑制される。これによって切断
部周辺の酸化反応が防止できるため、必要な切断幅dを
保った精密切断が容易に行えるようになる。
【0010】なお上記実施例ではワーク3を切断する場
合について説明したが、勿論穴開け加工などにも適用で
きるものである。
合について説明したが、勿論穴開け加工などにも適用で
きるものである。
【0011】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、ノズル
本体を内筒及び外筒の2重構造として内筒よりアシスト
ガスを、そして外筒より酸化を抑制する不活性ガスなど
の冷却ガスをワークへ吹き付けて切断加工するようにし
たことから、アシストガスにより切断部の酸化が促進さ
れるため、効率のよい切断加工が行える。また切断部の
周囲には冷却ガスにより冷却されて酸化が抑制されるた
め、バーニングによる切断幅の増加が防止でき、これに
よって精密切断が容易に行えると共に、冷却ガスをアシ
ストガスと同心円上に吹き付けるため、酸化する場所と
しない場所に方向性が生じることがなく、これによって
品質の高い切断加工が可能になる。
本体を内筒及び外筒の2重構造として内筒よりアシスト
ガスを、そして外筒より酸化を抑制する不活性ガスなど
の冷却ガスをワークへ吹き付けて切断加工するようにし
たことから、アシストガスにより切断部の酸化が促進さ
れるため、効率のよい切断加工が行える。また切断部の
周囲には冷却ガスにより冷却されて酸化が抑制されるた
め、バーニングによる切断幅の増加が防止でき、これに
よって精密切断が容易に行えると共に、冷却ガスをアシ
ストガスと同心円上に吹き付けるため、酸化する場所と
しない場所に方向性が生じることがなく、これによって
品質の高い切断加工が可能になる。
【図1】従来のレーザ加工装置のノズルを示す説明図で
ある。
ある。
【図2】この発明の一実施例になるレーザ加工装置のノ
ズルを示す断面図である。
ズルを示す断面図である。
【図3】この発明の一実施例になるレーザ加工装置のノ
ズル先端部の正面図である。
ズル先端部の正面図である。
【図4】この発明の一実施例になるレーザ加工装置の作
用説明図である。
用説明図である。
1…ノズル本体、1a…内筒、1b…外筒、1c,1d
…開口、2…集光レンズ、3…ワーク、3a…切断部。
…開口、2…集光レンズ、3…ワーク、3a…切断部。
Claims (2)
- 【請求項1】 ノズル本体1を内筒1aと外筒1bの2
重構造として内筒1a内に集光レンズ2を設け、また内
筒1a内へアシストガスを供給して、内筒1aの開口1
cよりワーク3の切断部3aへアシストガスを吹き付け
ると共に、内筒1aと外筒1bの間に冷却ガスを供給し
て、外筒1bの開口1dより切断部3aの周囲にアシス
トガスと同心的に冷却ガスを吹き付けるようにしてなる
レーザ加工装置。 - 【請求項2】 冷却ガスを酸化を抑制する不活性ガスと
してなる請求項1記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5002434A JPH06198485A (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5002434A JPH06198485A (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06198485A true JPH06198485A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11529163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5002434A Pending JPH06198485A (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06198485A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770833A (en) * | 1996-01-30 | 1998-06-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method including piercing a work piece with a moving processing head |
US6198070B1 (en) | 1998-07-23 | 2001-03-06 | Nippei Toyama Corporation | Laser beam machining method and laser beam machine |
KR100553119B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2006-02-22 | 삼성전자주식회사 | 레이저를 이용한 절단장치 |
KR100559945B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2006-03-13 | 삼성전자주식회사 | 레이저를 이용한 절단 장치 |
JP2007059825A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Eco & Engineering Co Ltd | ハイブリッド型集光ヒーター及びそれを用いた太陽電池素子の接続方法 |
CN103212845A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | 用于薄壁管材激光微加工的同轴水射流装置 |
CN108406111A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-08-17 | 北京工业大学 | 一种光纤激光双层同轴保护焊接喷嘴 |
-
1993
- 1993-01-11 JP JP5002434A patent/JPH06198485A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770833A (en) * | 1996-01-30 | 1998-06-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method including piercing a work piece with a moving processing head |
US6198070B1 (en) | 1998-07-23 | 2001-03-06 | Nippei Toyama Corporation | Laser beam machining method and laser beam machine |
EP0974417A3 (en) * | 1998-07-23 | 2004-01-07 | Nippei Toyama Corporation | Laser beam machining method and laser beam machine |
KR100553119B1 (ko) * | 1999-01-15 | 2006-02-22 | 삼성전자주식회사 | 레이저를 이용한 절단장치 |
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JP2007059825A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Eco & Engineering Co Ltd | ハイブリッド型集光ヒーター及びそれを用いた太陽電池素子の接続方法 |
JP4588580B2 (ja) * | 2005-08-26 | 2010-12-01 | 有限会社エコ&エンジニアリング | ハイブリッド型集光ヒーター及びそれを用いた太陽電池素子の接続方法 |
CN103212845A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | 用于薄壁管材激光微加工的同轴水射流装置 |
CN108406111A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-08-17 | 北京工业大学 | 一种光纤激光双层同轴保护焊接喷嘴 |
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