JPS6049888A - レ−ザ−断裁装置 - Google Patents

レ−ザ−断裁装置

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JPS6049888A
JPS6049888A JP58158585A JP15858583A JPS6049888A JP S6049888 A JPS6049888 A JP S6049888A JP 58158585 A JP58158585 A JP 58158585A JP 15858583 A JP15858583 A JP 15858583A JP S6049888 A JPS6049888 A JP S6049888A
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JP
Japan
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cut
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laser light
cutting
nozzle
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JP58158585A
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Tatsumi Takahashi
達見 高橋
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/0046Devices for removing chips by sucking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/14Working 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
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は炭酸ガス等のレーザー光乞用いたレーザー断裁
装置に関するものであり、断裁時に生じる被断裁物の破
片や溶融物により被断裁物が汚染もしくは損傷すること
なく、かつ、断裁時に発生したガスの捕集も効率的に行
なえる、改良されたレーザー断裁装置に関する。
(従来技術) レーザー断裁装置は光学系乞通してレーザー光乞集光さ
せ、被断裁物の微小面積部分に高エネルギー乞与えろこ
とにより、被断裁物を溶融もしくは蒸発させて断裁する
ものである。
レーザー断裁装置は回転刃乞使用する断裁装置に(らべ
、使用時に発生する断裁滓が少TgL・利点があるが、
未だ次のよっな■、■の欠点を有している。
■断裁滓の除去が完全ではないので、断裁滓が被断裁物
に付着するの乞防止しきれず、荷に精密部品や光学部品
では支障があること。同様なことは溶融によって生じろ
溶融物につ℃・ても言える。
■被断裁物より発生する分解ガスの捕集は被断裁物の下
方に設置されたフードで排気する程度でしか行なわれて
いないので完全でないこと。
上記■、■の欠点は、従来、被断裁物がレーザー光によ
って過度に昇温するの乞避けるため不活性ガス(例えば
窒素ガス)ンレーザー光に照射される部位に高圧で吹き
つけていることによって助長されているが、不活性ガス
の使用は被断裁物の非断裁部の溶融、劣化2防ぐ意義2
有しているので、省略する訳には行かない。
しかしながら、上記■、■の欠点は従来、それほど問題
視されていない。それはレーザー断裁装置がまだ実験段
階のものであり、長時間の連続使用については検討され
ておらず、又、被断裁vlも合板、鉄板のごとく、表面
の汚染が問題にならないものが多かったためである。
しかし、近年、レーザー断裁装置が精密部品や光学部品
に利用されるようになり、上記の欠点が製品の性能に支
障を与えることが多くなり、改善が望まれろようになっ
ている。
(発明の目的) 従って、本発明は従来のレーザー断裁装置におけろ不活
性ガスの吹き付は乞その−1:ま行ないつつ、発生する
断裁滓、溶融物、および分解ガ裁装置を提供するもので
ある。
(発明の構成) 本発明のレーザー断裁装置は、レーザー光発振器・発振
器駆動電源・レーザー光集光用光学系とからなるレーザ
ー光源が被断裁物乞載置するための定盤上に配置され、
前記レーザー光源と前記定盤とは水平方向に相対的に移
動可能となっており、前記レーザー光源のレーザー光出
口から被断裁物の近傍は上部排気フードで覆われており
、前記定盤上には、表面に被断裁物の断裁線に漬って形
成された溝を有する下部排気フードが設置されており、
かつ、前記北部・下部排気フードには排気ファンが連結
されていることを特徴とするものである。
第1図はレーザー断裁装置の原理7示すための概要図で
あって、電源により駆動された発1辰器より発したレー
ザー光/はミラーコ、レンズ3馨通過して所定の方向に
反射及び集光され、X−Yテーブルを上の被断裁物Sに
照射される。
この例ではテーブル+!ン水平方向に移動させることに
より、被断裁物を所定の形状に断裁するが、逆にテーブ
ルダ乞固定して2ぎ、ミラーコ及ヒレンズ3ン移動させ
てもよい。
第コ図は、第1図に示したレーザー断裁装置ルンズ3か
ら被断裁@Sに至る間の排気に関与する上部排気フード
の断面を示す説明図である。上部排気フードIOは水平
断面が正方形の角柱状の箱の形状とするか、もしくは水
平断面が円形の円柱状の形状とするとよ(、フードIO
は管//、パルプ/2を介して排気ファンに連結されて
いると共にノズル/3がフードの上部より挿入されてい
る。ノズル10は集光すれたレーザー光がその中心ビ通
り、ノズル10下部より出射し、又、ノズル10内には
不活性ガス(例えば望素ガス)の高圧ガスが導入され、
レーザー光の出射光と共に被断裁′!/J5に当たるよ
うに構成されている。上部フード10の直径は排気の効
率、取り扱い作業の容易さ等の観点から20 cTL−
50の、より好ましくは2!;(1〜tt、。
儂である。又、フード10の下端と被断裁物との距離は
O13〜30龍、好ましくは9〜13mmであり、排気
の効率の点を除けば被断裁物Sがら離した方が使いや丁
い。
第3図!本下部排気フードの平面図、第y図は下部排気
フードの使用状態の断面を説明する図である。
第3図の下部排気フード2oはx−yテーブルダ上に設
置するため、たとえば平板の表面に溝、2/が設けであ
る。ここでは溝、2/は被断裁物を長方形に断裁するよ
うフードコθの周囲に溢って長方形に設けである。溝λ
lがら7−ドコ0の側面ツーにかけては排気孔23が設
けてありパイプユq1パルブユ5ン介して排気ファンに
連結しである。従ってノズル13より出たレーザー光に
よって断裁された箇所に8いて溝2/中に到達した分解
ガスや断裁滓は排気孔コ3乞経由して排気される。
ここで排気速度は6〜9 m / sec 、好ましく
は9〜/ 37+1 / seeであり、又、溝の巾は
レーザーの断裁中がレーザー出力soowの場合、0.
7− /、0龍であることがら3〜/θmmとするのが
よい。
又、フード20の排気孔23とは反対の位置に吸気孔x
by設けてお(とよ(、このようにすると、溝ユ/内の
威圧効果が上がるだけで空気の移動が少な(なる点が解
消されるので、排気の効率が向上する。
なお、被断裁物Sと排気フードユOの密着はクッション
材コア乞介し、かつ、排気フード表面にエアチャックな
どの吸盤乞用いて行なうとよく、エアチャックの作動は
減圧電磁弁乞用いて行なえばよい◇ 排気フード−〇は適宜な材料乞用いて作製することがで
きるが、溝ユ/の底部は断裁時にレーザー光が直接に当
たるため、レーザー光照射に耐えろと共にレーザー光の
反射乞防止しうろものであることが望ましく、鉄、アル
ミニウムなどンサンドブラスト法等により粗面化したも
のやセラミックとすることがよい。金属の鏡面、特に銅
を用いろとレーザー光が反射し、作業者にとって危険で
あるばかりでなく、被断裁物りに裏面から再度作用する
恐れがある。
上記した下部排気フード20はX−Yテーブル上に固定
して使用すればよいが、勿論、光源側が可動でテーブル
が動かない装置に取り付けてもよ(、従ってビーム固定
式、ビーム移動式のいずれのレーザー断裁装置にも使用
できろ。
上部排気フードについても両方式に使用できるので、結
局、本発明は両方式のいずれにも適用できる。
又1以上の説明では省略したが、排気された空気中の粉
塵などの固型物は予めフィルターを用いて取り除き、更
に被断裁物より発生した分解ガスは、例えばポリ塩化ビ
ニル樹脂であれば塩化水素ガスを処理するスクラバーな
用い、アクリル板等を切断するときに発生するモノマー
の臭気は触媒型燃焼脱臭装置乞用いて除去するとよい。
(発明の効果) 以上の本発明によれば、従来のレーザー断裁装置の断裁
方式そのものは維持しつつも、発生する断裁滓、溶融物
、および分解ガスの除去、捕集が有効に行なえるので、
精密部品や光学部品の断裁に最適である。
以下に本発明のレーザー断裁装置ン実際に使用した場合
の例乞述べろ。
く使用例〉 被断裁物としては厚み3 mmのアクリル樹脂板を用い
、9g0X/300’mmの原板を?6g×7230 
mmになるよう四方乞断裁した。
光源として炭酸ガスレーザー7用い、出カン5oovt
K調整し、f = / 00 mmのレンズによりアク
リル板上に焦点2結ばせて使用した。
断裁速度はg m 7分とし、上部排気フードの排気速
度はt、2m/分、下部排気フードは9JmZ分とし、
上下合計した排気量は527分とした。
この結果、作業環境の臭気に関しては、三点比較式実装
法テストでの評価結果がIOであり、捕集装置で、? 
000 、脱臭後はダ7であって、この程度の処理風量
でも安全・公害防止の基準ケ満たしていることがわかっ
た。
又、このとき、被断裁物の表面には粉塵の付着や汚れが
発生せず、100枚断裁後、排気ファンのフィルター面
に粉塵が付着していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図はレーザー断裁装置の原理を示すだめの説明図、
第2図は上部排気フードの説明図、第3図は下部排気フ
ードの説明図、第弘図は下部排気フードの使用状態の説
明図である。 /−@争・e・・・・11Φレーザー光ユ・・・・・・
・11@拳・ミラー 3・・・・・・・・・・・光 学 系 グ・・・・・・・・・・・被断裁物 S ・自■」・・1」・X−Yテーブル/ 0 ・・・
・・・・・・・・上部排気フード/1IIIIII・・
・・・@す・管 / +2 −―・・・・・・・・・ バ ル プ/ 3
 ・・11参〇・・・・・・ ノス ルユθ ・・・・
・・・・・・・下部排気フード2/・―・・・・・噛り
・溝 22−”−−−−−・@11側面 ユ3・・・・・・・・・・・排 気 孔、21I・・・
・・・・・・1・パ イ プ2S・!・・・・・−・・
・バ ル ブ、24 ・・・・・・・・・・・吸 気 
孔27Φ・嗜・・■・・−・クッション拐特許出願人 
大日本印刷株式会社 才1図 コ 才2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザー光発振器・発振器駆動電源・レーザー光
    集光用光学系とからなるレーザー光源が被断裁物を載置
    するための定盤上に配置され、前記レーザー光源と前記
    定盤とは水平方向に相対的に移動可能となってFす、前
    記レーザー光源のレーザー光出口から被断裁物の近傍は
    上部排気フードで覆われており、前記定盤上には、表面
    に被断裁物の断裁線に漬って形成された溝ン有する下部
    排気フードが設置されており、かつ、前記上部・下部排
    気フードには排気ファンが連結されていること乞特徴と
    するレーザー断裁装置。
JP58158585A 1983-08-30 1983-08-30 レ−ザ−断裁装置 Granted JPS6049888A (ja)

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JP58158585A JPS6049888A (ja) 1983-08-30 1983-08-30 レ−ザ−断裁装置

Applications Claiming Priority (1)

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JPS6049888A true JPS6049888A (ja) 1985-03-19
JPH0551397B2 JPH0551397B2 (ja) 1993-08-02

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ID=15674901

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