JPS5945475B2 - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS5945475B2 JPS5945475B2 JP57174599A JP17459982A JPS5945475B2 JP S5945475 B2 JPS5945475 B2 JP S5945475B2 JP 57174599 A JP57174599 A JP 57174599A JP 17459982 A JP17459982 A JP 17459982A JP S5945475 B2 JPS5945475 B2 JP S5945475B2
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- JP
- Japan
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- inert gas
- laser processing
- workpiece
- laser
- nozzle
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/146—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing a liquid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、王として複合材料を、レーザ光を用いて切断
、穿孔加工するレーザ加工装置に関するものである。
、穿孔加工するレーザ加工装置に関するものである。
レーザ光を用いて切断、穿孔等のレーザ加工を行う場合
、レーザ集光レンズに対して、被加工材の溶融物、生成
物が付着してレンズを汚損するとレーザ光に障害を与え
る。
、レーザ集光レンズに対して、被加工材の溶融物、生成
物が付着してレンズを汚損するとレーザ光に障害を与え
る。
これを防止するためにレーザ光照射ノズルに、レーザ加
工個所周囲を囲むよう不活性ガスを供給して、上記レー
ザ加工個所を外気から遮断し、被加工個所の酸化を防止
するようにしたものが、トリえば特公昭５６一３２０７
７号公報などで知られている。またレーザ溶接機として
は、溶接部位へ不活性ガスを供給し、酸化防止および冷
却を行う方式が、例えば実開昭５７−１９０９０号公報
などで知られている。さらに」ま、被加工個所の裏側に
付着した溶融物を研掃する装置も、トリえば特開昭５７
−４４４９８号公報などで知られている。しかし、上述
の旧来の先行技術では、複合材料の穿孔あるいは切断加
工における問題を解決するには至らない。
工個所周囲を囲むよう不活性ガスを供給して、上記レー
ザ加工個所を外気から遮断し、被加工個所の酸化を防止
するようにしたものが、トリえば特公昭５６一３２０７
７号公報などで知られている。またレーザ溶接機として
は、溶接部位へ不活性ガスを供給し、酸化防止および冷
却を行う方式が、例えば実開昭５７−１９０９０号公報
などで知られている。さらに」ま、被加工個所の裏側に
付着した溶融物を研掃する装置も、トリえば特開昭５７
−４４４９８号公報などで知られている。しかし、上述
の旧来の先行技術では、複合材料の穿孔あるいは切断加
工における問題を解決するには至らない。
すなわち、一般に、溶融温度および気化温度などが異な
る２種以上の材料から構成される複合材料を、レーザ光
を用いて切断あるいは穿孔する時には、被加工物の加工
条件は、溶融温度および気化温度の高い材料にレーザ出
力切断速度を合わせて設置されるため、溶融および気化
温度の低い材料には出力過多となり、熱影響域が拡大さ
れる。
る２種以上の材料から構成される複合材料を、レーザ光
を用いて切断あるいは穿孔する時には、被加工物の加工
条件は、溶融温度および気化温度の高い材料にレーザ出
力切断速度を合わせて設置されるため、溶融および気化
温度の低い材料には出力過多となり、熱影響域が拡大さ
れる。
このレーザ光による加熱で可燃性の生成物を生じた時、
火焔現象を生じカロエ部の熱影響域の拡大が助長され、
被加工材の飛散した溶融物及び気化した生成物はそのま
まレーザ集光レンズに付着してレンズを汚損する。本発
明は、上記事情にもとづいて提案されたもので、切断あ
るいは穿孔の際に、被カロエ物の上側からは補助ガス及
び不活性ガスを噴出し．被加工物の下側から不活性ガス
ともども．溶融物，生成物を吸引排出して．集光レンズ
の汚損を回避しながら６しかも被加工物が複合材料であ
ることによる熱的影響を最小限にとどめられるようにし
たレーザ加工装置を提供しようとするものである。
火焔現象を生じカロエ部の熱影響域の拡大が助長され、
被加工材の飛散した溶融物及び気化した生成物はそのま
まレーザ集光レンズに付着してレンズを汚損する。本発
明は、上記事情にもとづいて提案されたもので、切断あ
るいは穿孔の際に、被カロエ物の上側からは補助ガス及
び不活性ガスを噴出し．被加工物の下側から不活性ガス
ともども．溶融物，生成物を吸引排出して．集光レンズ
の汚損を回避しながら６しかも被加工物が複合材料であ
ることによる熱的影響を最小限にとどめられるようにし
たレーザ加工装置を提供しようとするものである。
この目的のため．本発明は．被加工物を申間に挟んで上
側に．レーザ光および補助ガス放出ノズルと被加工物の
レーザ加工部を囲む不活性ガス噴出部を設けたノズル構
造を設置し．また下側に．上記レーザ加工部を囲む不活
性ガス噴出部およびレーザ切断生成物を上記不活性ガス
と共に吸引排出する排出手段を設けたノズル構造を設置
じたことを特徴とするものである。以下．本発明の一実
施例を図面を参照して具体的に説明する。
側に．レーザ光および補助ガス放出ノズルと被加工物の
レーザ加工部を囲む不活性ガス噴出部を設けたノズル構
造を設置し．また下側に．上記レーザ加工部を囲む不活
性ガス噴出部およびレーザ切断生成物を上記不活性ガス
と共に吸引排出する排出手段を設けたノズル構造を設置
じたことを特徴とするものである。以下．本発明の一実
施例を図面を参照して具体的に説明する。
被加工材料１を位置決めする治具２は．Ｙ軸移動レール
３およびＸ軸移動レール４で縦横に移動されるように．
Ｙ軸移動レール３に沿うＸ軸移動レール４用キヤリヤに
対して上記Ｘ軸移動レール４上で保持されている。上記
Ｙ軸移動レール３を支持する枠組６は．架台５上に固定
されており．上記枠組６の申央には．門型の支持ハウジ
ング７が設けられている。そして．上記支持ハウジング
７の中央には．ブラケツト８を介じてビームベンダー９
が設けてあり，そこにはＺ軸方向調整用テレスコピツク
チューブｖを設ける。上記テレスコピツクチューブｑは
．ブラケツト８に内装されたサーボモータにより上下す
るスクリユ一ねじ１０の．先端アーム１１の申央穴に嵌
挿し．先端ねじに上側ノズル１２を螺着している。これ
によつて上記ノズル１２は上下する。下側のノズル１３
は．取付台１４上にサーボモータ１５を設け．その駆動
軸より上方に延ひるスクリユ一ねじ１６の先端にアーム
１７を設け６上記アーム１７の申央穴に吠挿したテレス
コピツトクチユーブ１８の先端に螺着されている。
３およびＸ軸移動レール４で縦横に移動されるように．
Ｙ軸移動レール３に沿うＸ軸移動レール４用キヤリヤに
対して上記Ｘ軸移動レール４上で保持されている。上記
Ｙ軸移動レール３を支持する枠組６は．架台５上に固定
されており．上記枠組６の申央には．門型の支持ハウジ
ング７が設けられている。そして．上記支持ハウジング
７の中央には．ブラケツト８を介じてビームベンダー９
が設けてあり，そこにはＺ軸方向調整用テレスコピツク
チューブｖを設ける。上記テレスコピツクチューブｑは
．ブラケツト８に内装されたサーボモータにより上下す
るスクリユ一ねじ１０の．先端アーム１１の申央穴に嵌
挿し．先端ねじに上側ノズル１２を螺着している。これ
によつて上記ノズル１２は上下する。下側のノズル１３
は．取付台１４上にサーボモータ１５を設け．その駆動
軸より上方に延ひるスクリユ一ねじ１６の先端にアーム
１７を設け６上記アーム１７の申央穴に吠挿したテレス
コピツトクチユーブ１８の先端に螺着されている。
上側ノズル１２の構成は．第３図，第５図，第６図など
にみられるように．レーザ光および補助ガス放出ノズル
の部分１２ａと．これを囲むようにじて下側に噴出口１
９ａを有する不活性ガス噴出用ヘツド１９と．位置決め
センサ２０とよりなる。
にみられるように．レーザ光および補助ガス放出ノズル
の部分１２ａと．これを囲むようにじて下側に噴出口１
９ａを有する不活性ガス噴出用ヘツド１９と．位置決め
センサ２０とよりなる。
ｔ記噴出口１９ａは．噴出される不活性ガスが被加工部
表面を旋回しながら外万に向け放射方向に噴出されるよ
うに．開口されている。下側ノズル１３は．中央に排出
手段の吸引口２３を具備し．これを囲むようにして不活
性ガス噴出用ヘツド２４を備えており．その噴出口２４
ａは．ヘツド頂部の外輪２４ｂに沿つて不活性ガスを噴
出するように膨出部２５に設けられ．接線方向に開口し
ている。
表面を旋回しながら外万に向け放射方向に噴出されるよ
うに．開口されている。下側ノズル１３は．中央に排出
手段の吸引口２３を具備し．これを囲むようにして不活
性ガス噴出用ヘツド２４を備えており．その噴出口２４
ａは．ヘツド頂部の外輪２４ｂに沿つて不活性ガスを噴
出するように膨出部２５に設けられ．接線方向に開口し
ている。
なお６図中符号２１は補助ガス供給管．２２および２７
は不活性ガスの供給管６２８および２９はノズル１３の
周囲に設けた冷却用ジヤケツト１３ａに冷却水を供給，
排出するパイプ６３１は吸引口２３に負圧をかける手段
でめる。
は不活性ガスの供給管６２８および２９はノズル１３の
周囲に設けた冷却用ジヤケツト１３ａに冷却水を供給，
排出するパイプ６３１は吸引口２３に負圧をかける手段
でめる。
なお．第７図および第８図にみられるように．下側ノズ
ル１３が．２つの噴出口２４ａおよび２４ｃを具備する
構成にしてもよい。
ル１３が．２つの噴出口２４ａおよび２４ｃを具備する
構成にしてもよい。
ここでは噴出口２４ａは．ヘツド頂部の外輪２４ｂに沿
つて外方に不活性ガスを回転噴出するように．また他方
の噴出口２４ｃは．吸引口２３のある内方に向けて不活
性ガスを噴出するように．それぞれ整流板２５ａを介し
て互いに離間して開口してある。このような構成では．
被加工材料１を治具２上に配置し．レール３，４に対し
て縦，横方向移動調整を行う。そしてセンサ２０とサー
ボ機Ｕ（図示せず）により．被加工部上面との間隔制御
を行い．上側ノズル１２を．レーザ光軸に沿つて移動制
御する。また．下側ノズル１３についても．センサ２６
およびサーボ機構（図示せず）の働きで位置決めを行う
。しかして．各噴出口１９ａ，２４ａ，２４ｂから不活
性ガスを噴射し．被加工材料１の被加工部位の周囲を．
ガスによつて囲んで外気から遮断し．この状況下でレー
ザ発振装置が働き．レーザ光集光レンズ３０を介してレ
ーザ光が被加工部位に照射され．熱エネルギーで被加工
材料を溶融，気化する。
つて外方に不活性ガスを回転噴出するように．また他方
の噴出口２４ｃは．吸引口２３のある内方に向けて不活
性ガスを噴出するように．それぞれ整流板２５ａを介し
て互いに離間して開口してある。このような構成では．
被加工材料１を治具２上に配置し．レール３，４に対し
て縦，横方向移動調整を行う。そしてセンサ２０とサー
ボ機Ｕ（図示せず）により．被加工部上面との間隔制御
を行い．上側ノズル１２を．レーザ光軸に沿つて移動制
御する。また．下側ノズル１３についても．センサ２６
およびサーボ機構（図示せず）の働きで位置決めを行う
。しかして．各噴出口１９ａ，２４ａ，２４ｂから不活
性ガスを噴射し．被加工材料１の被加工部位の周囲を．
ガスによつて囲んで外気から遮断し．この状況下でレー
ザ発振装置が働き．レーザ光集光レンズ３０を介してレ
ーザ光が被加工部位に照射され．熱エネルギーで被加工
材料を溶融，気化する。
そこへ補助ガスが強制的に被加工部位に吹きつけられ．
溶融物，気化生成物を下方に吹きとばす。これら溶融物
などは．吸引口２３に作用する吸引力で．不活性ガスと
共に吸引され．作業穣境の汚染を防止できる。なお．被
加工部位が切断に到る時間を考慮してこれに同期する速
度で．治具２の移動を行つて連続切断を行なうことがで
きる。
溶融物，気化生成物を下方に吹きとばす。これら溶融物
などは．吸引口２３に作用する吸引力で．不活性ガスと
共に吸引され．作業穣境の汚染を防止できる。なお．被
加工部位が切断に到る時間を考慮してこれに同期する速
度で．治具２の移動を行つて連続切断を行なうことがで
きる。
この治具２の移動による被加工部のレーザ光軸方向の移
動は位置決めセンサで感知され．サーボ機構の駆動をも
たらし．ノズルと被加工物上下面の間隔が一定に保たれ
る。以上に説明したように．本発明によれば．２種以上
の材料からなる複合材料の．切断，穿孔をレーザ光によ
つて実施する場合でも．火焔現象が避けられ．生成物が
吸引によって下側ノズルに引かれるため．作業環境の汚
染を防止できる。
動は位置決めセンサで感知され．サーボ機構の駆動をも
たらし．ノズルと被加工物上下面の間隔が一定に保たれ
る。以上に説明したように．本発明によれば．２種以上
の材料からなる複合材料の．切断，穿孔をレーザ光によ
つて実施する場合でも．火焔現象が避けられ．生成物が
吸引によって下側ノズルに引かれるため．作業環境の汚
染を防止できる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図．第２図は要部
の拡大分解斜視図．第３図は一部縦断側面図．第４図ａ
およびｂは第３図のＡ−ＡおよびＢ−Ｂの矢視図６第５
図は上側ノズル構造の別の形態を示す一部縦断した側面
図．第６図は同平面図．第７図は下側ノズル構造の別の
形態を示す一部縦断した側面図．第８図は同平面図であ
る。 １・・・・・・被加工材料、２・・・・・・治具．３・
・・・・・Ｙ軸移動レール， ４・・・・・・Ｘ軸移動
レール．５・・・・・・架台６６・・・・・枠組．７・
・・・・・ハウジング．８・・・・・・ブラケツト．９
・・・・・・ビームベンダー ９・・・・・・テレスコ
ピツタチユーブ．１０・・・・・・スクリユ一ねじ．１
１・・・・・・アーム． １２・・・・・・上ＧＩレズ
ル．１２ａ・・・・・・レーザ光および補助ガス放出ノ
ズル６１３・・・・・・下側ノズ′レ．１３ａ・・・・
・・ジヤケツト． １４・・・・・・取付台．１５・・
・・・・サーボモータ．１６・・・・・・スクリユ一ね
じ．１７・・・・・・アーム．１８・・・・・・テレス
コピツクチユーブ． １９・・・・・・ヘツド． １９
ａ・・・・・・噴出０．２０・・・・・・センサ． ２
１・・・・・・補助ガス供給管．２２・・・・・・不活
性ガス供給管． ２３・・・・・・吸引口． ２４・・
・・・・ヘツド． ２４ａ・・・・・・噴出０．２４ｂ
・・・・・・外輪．２４ｃ・・・・・・噴出０．２５・
・・・・・膨出部． ２５ａ・・・・・・整流板．２６
・・・・・・センサ、２７・・・・・・不活性ガス供給
管．２８，２９・・・・・・冷却水給排パイプ．３０・
・・・・・集光レンズ．３１・・・・・・負圧手段。
の拡大分解斜視図．第３図は一部縦断側面図．第４図ａ
およびｂは第３図のＡ−ＡおよびＢ−Ｂの矢視図６第５
図は上側ノズル構造の別の形態を示す一部縦断した側面
図．第６図は同平面図．第７図は下側ノズル構造の別の
形態を示す一部縦断した側面図．第８図は同平面図であ
る。 １・・・・・・被加工材料、２・・・・・・治具．３・
・・・・・Ｙ軸移動レール， ４・・・・・・Ｘ軸移動
レール．５・・・・・・架台６６・・・・・枠組．７・
・・・・・ハウジング．８・・・・・・ブラケツト．９
・・・・・・ビームベンダー ９・・・・・・テレスコ
ピツタチユーブ．１０・・・・・・スクリユ一ねじ．１
１・・・・・・アーム． １２・・・・・・上ＧＩレズ
ル．１２ａ・・・・・・レーザ光および補助ガス放出ノ
ズル６１３・・・・・・下側ノズ′レ．１３ａ・・・・
・・ジヤケツト． １４・・・・・・取付台．１５・・
・・・・サーボモータ．１６・・・・・・スクリユ一ね
じ．１７・・・・・・アーム．１８・・・・・・テレス
コピツクチユーブ． １９・・・・・・ヘツド． １９
ａ・・・・・・噴出０．２０・・・・・・センサ． ２
１・・・・・・補助ガス供給管．２２・・・・・・不活
性ガス供給管． ２３・・・・・・吸引口． ２４・・
・・・・ヘツド． ２４ａ・・・・・・噴出０．２４ｂ
・・・・・・外輪．２４ｃ・・・・・・噴出０．２５・
・・・・・膨出部． ２５ａ・・・・・・整流板．２６
・・・・・・センサ、２７・・・・・・不活性ガス供給
管．２８，２９・・・・・・冷却水給排パイプ．３０・
・・・・・集光レンズ．３１・・・・・・負圧手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被加工物を中間に挟んで上側に、レーザ光および補
助ガス放出ノズルおよび被加工物のレーザ加工部を囲む
不活性ガス噴出部を設けたノズル構造を設置し、また下
側に、上記レーザ加工部を囲む不活性ガス噴出部および
レーザ切断生成物を上記不活性ガスと共に吸引排出する
排出手段を設けたノズル構造を設置したことを特徴とす
るレーザ加工装置。 ２ 上記上側のノズル構造の不活性ガス噴出部は、上記
レーザ加工部を囲んで放射線状に内方および外方に向つ
て不活性ガスを回転噴出するように開口を具備している
特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。 ３ 上記下側のノズル構造の不活性ガス噴出部は、排出
手段の吸引口を囲んで内方および外方に向つて不活性ガ
スを回転噴出するようにそれぞれ開口を具備している特
許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57174599A JPS5945475B2 (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57174599A JPS5945475B2 (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964191A JPS5964191A (ja) | 1984-04-12 |
| JPS5945475B2 true JPS5945475B2 (ja) | 1984-11-06 |
Family
ID=15981383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57174599A Expired JPS5945475B2 (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945475B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127188A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-06 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ溶接装置 |
| JPS62199285A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-02 | Anritsu Corp | レーザ加工機 |
| JPS62224490A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | Amada Co Ltd | 熱切断加工装置 |
| JP3056723B1 (ja) | 1999-01-04 | 2000-06-26 | ファナック株式会社 | レ―ザ加工装置 |
| KR100355064B1 (ko) * | 2000-01-14 | 2002-10-05 | 주식회사 다담하이테크 | 레이저 가공장치 |
| CN103737183B (zh) * | 2013-12-26 | 2016-01-13 | 广东大族粤铭激光科技股份有限公司 | 具有上下对抽***的激光切割机 |
| WO2023176509A1 (ja) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | 日亜化学工業株式会社 | 波長変換部材及びその製造方法 |
-
1982
- 1982-10-06 JP JP57174599A patent/JPS5945475B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5964191A (ja) | 1984-04-12 |
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