JP2000312986A - レーザ加工用ノズル - Google Patents
レーザ加工用ノズルInfo
- Publication number
- JP2000312986A JP2000312986A JP11124112A JP12411299A JP2000312986A JP 2000312986 A JP2000312986 A JP 2000312986A JP 11124112 A JP11124112 A JP 11124112A JP 12411299 A JP12411299 A JP 12411299A JP 2000312986 A JP2000312986 A JP 2000312986A
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- Japan
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- laser
- transparent plate
- impeller
- laser light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡便な機構により、一体化したレーザビーム
偏向装置を具備したレーザ加工用ノズルを提供する。 【解決手段】 レーザ光を集光して鋼などの溶接、穴あ
け、切断等の加工を行うレーザ加工用ノズルにおいて、
外周部に羽根車６を具備した透明板１を、前記ノズル内
部のレーザ光路に配置するとともに、レーザ光と同軸方
向に排気するアシストガス５の風圧を利用して前記羽根
車を回転させることにより、透明板を回転し、レーザ光
路をシフトさせる。
偏向装置を具備したレーザ加工用ノズルを提供する。 【解決手段】 レーザ光を集光して鋼などの溶接、穴あ
け、切断等の加工を行うレーザ加工用ノズルにおいて、
外周部に羽根車６を具備した透明板１を、前記ノズル内
部のレーザ光路に配置するとともに、レーザ光と同軸方
向に排気するアシストガス５の風圧を利用して前記羽根
車を回転させることにより、透明板を回転し、レーザ光
路をシフトさせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザによって金
属などを切断または溶接するためのレーザ加工用ノズル
に関するものである。
属などを切断または溶接するためのレーザ加工用ノズル
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザを用いた溶接、穴あけ、ま
たは切断等の加工においては、レーザビームを固定し、
被加工材を移動させるか、あるいは被加工材を固定静置
し、レーザビームを移動させるかのいずれかの方法によ
り加工を進行することが行われている。しかし、特に、
穴あけの場合は、被加工材への穴付与のパターンをラン
ダム化して外観を梨地にする等の需要があり、ガルバノ
ミラー等のスキャン装置をレーザ光路に組み入れてレー
ザビームを偏向させることが行われている。
たは切断等の加工においては、レーザビームを固定し、
被加工材を移動させるか、あるいは被加工材を固定静置
し、レーザビームを移動させるかのいずれかの方法によ
り加工を進行することが行われている。しかし、特に、
穴あけの場合は、被加工材への穴付与のパターンをラン
ダム化して外観を梨地にする等の需要があり、ガルバノ
ミラー等のスキャン装置をレーザ光路に組み入れてレー
ザビームを偏向させることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の手段では、レーザビーム偏向のための付帯装置が別途
必要となり、経済性が良くない。本発明は、上記従来技
術の課題に鑑みてなされたもので、簡便な機構により、
一体化したレーザビーム偏向装置を具備したレーザ加工
用ノズルを提供することを目的とする。
の手段では、レーザビーム偏向のための付帯装置が別途
必要となり、経済性が良くない。本発明は、上記従来技
術の課題に鑑みてなされたもので、簡便な機構により、
一体化したレーザビーム偏向装置を具備したレーザ加工
用ノズルを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明請求項１に係るレ
ーザ加工用ノズルは、レーザ光を集光して鋼などの溶
接、穴あけ、切断等の加工を行うレーザ加工用ノズルに
おいて、レーザ光路に外周部に羽根車を具備した透明板
を配置し、レーザ光と同軸で排気されるアシストガスの
風圧を利用して該羽根車を回転させることにより、透明
板を回転させ、レーザ光路をシフトさせることを特徴と
する。
ーザ加工用ノズルは、レーザ光を集光して鋼などの溶
接、穴あけ、切断等の加工を行うレーザ加工用ノズルに
おいて、レーザ光路に外周部に羽根車を具備した透明板
を配置し、レーザ光と同軸で排気されるアシストガスの
風圧を利用して該羽根車を回転させることにより、透明
板を回転させ、レーザ光路をシフトさせることを特徴と
する。
【０００５】また、上記のレーザ加工用ノズルにおい
て、断面が平板の透明板をレーザ光路に対して傾斜させ
て配置することにより、レーザ光路の軌跡を円形化する
ことを（請求項２）、さらに、断面が平面でない透明板
をレーザ光路に対して傾斜させて配置し、回転軸をレー
ザ光路からずらすことにより、レーザ光路のシフト量の
時間変化を非円形化すること（請求項３）を特徴とす
る。さらにまた、前記の各レーザ加工用ノズルにおい
て、２枚以上の透明板を用い、各々の回転数を非同期と
することにより、レーザ光路のシフト量の時間変化を擬
ランダム化することを特徴とする（請求項４）。
て、断面が平板の透明板をレーザ光路に対して傾斜させ
て配置することにより、レーザ光路の軌跡を円形化する
ことを（請求項２）、さらに、断面が平面でない透明板
をレーザ光路に対して傾斜させて配置し、回転軸をレー
ザ光路からずらすことにより、レーザ光路のシフト量の
時間変化を非円形化すること（請求項３）を特徴とす
る。さらにまた、前記の各レーザ加工用ノズルにおい
て、２枚以上の透明板を用い、各々の回転数を非同期と
することにより、レーザ光路のシフト量の時間変化を擬
ランダム化することを特徴とする（請求項４）。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のレーザ加工用ノ
ズルを模式的に示す図である。本発明にて特徴とする羽
根車付きの透明板１を、集光レンズ２とノズル吹き出し
口３の間に挿入する。その仕方は、例えば、図１ではノ
ズル４内部の空洞部に全周に溝を設け、ちょうどそこに
嵌まるように羽根車付き透明板１を設置している。ノズ
ル内部の溝と羽根車付き透明板１の外周間には、摺動性
を良くするために複数個のベアリング８が挿入されてい
る。アシストガス５の採り入れ口は羽根車付き透明板１
の上方にあり、このガスは羽根車部分６を通って、ノズ
ル吹き出し口３へ向かう。この際、集光レンズ２はＯリ
ング７によりシールされている。このガス圧により、羽
根車部分６が回転力を受け、透明板１と一体となって回
転する。
ズルを模式的に示す図である。本発明にて特徴とする羽
根車付きの透明板１を、集光レンズ２とノズル吹き出し
口３の間に挿入する。その仕方は、例えば、図１ではノ
ズル４内部の空洞部に全周に溝を設け、ちょうどそこに
嵌まるように羽根車付き透明板１を設置している。ノズ
ル内部の溝と羽根車付き透明板１の外周間には、摺動性
を良くするために複数個のベアリング８が挿入されてい
る。アシストガス５の採り入れ口は羽根車付き透明板１
の上方にあり、このガスは羽根車部分６を通って、ノズ
ル吹き出し口３へ向かう。この際、集光レンズ２はＯリ
ング７によりシールされている。このガス圧により、羽
根車部分６が回転力を受け、透明板１と一体となって回
転する。
【０００７】図２は羽根車付き透明板１部分の詳細を示
す。外観の輪郭は円筒形をしている。円筒形の外周部に
タービンブレード状の羽根車を備えている。回転の中心
軸は円筒の中心軸と一致している。中央部の透明板は断
面が平板状をしており、レーザ光軸９に対して斜めに設
置している。レーザビームが円筒の中心軸を通ってくる
と、傾斜透明板による屈折の分だけ光路がシフトする
が、回転運動のため、被加工材１０上でビームの軌跡は
円になる。
す。外観の輪郭は円筒形をしている。円筒形の外周部に
タービンブレード状の羽根車を備えている。回転の中心
軸は円筒の中心軸と一致している。中央部の透明板は断
面が平板状をしており、レーザ光軸９に対して斜めに設
置している。レーザビームが円筒の中心軸を通ってくる
と、傾斜透明板による屈折の分だけ光路がシフトする
が、回転運動のため、被加工材１０上でビームの軌跡は
円になる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明のレーザ加工用ノズルを模式
的に示す図である。本発明にて特徴とする羽根車付きの
透明板を集光レンズとノズル吹き出し口の間に挿入す
る。その仕方は、上記の図１を例にとれば、ノズル４の
内部の空洞部にぐるりと溝を設け、ちょうどそこに嵌ま
るように羽根車付き透明板１を設置している。アシスト
ガス５の採り入れ口は羽根車付き透明板１の上方にあ
り、ガスは羽根車部分６を通って、ノズル吹き出し口３
へ向かう。アシストガス５としては、空気を用いた。ノ
ズル吹き出し口３の口径は３mmである。アシストガス５
の元圧は７kg／cm 2 とした。ガス圧により、羽根車部分
６が回転力を受け、透明板１と一体となって回転する。
的に示す図である。本発明にて特徴とする羽根車付きの
透明板を集光レンズとノズル吹き出し口の間に挿入す
る。その仕方は、上記の図１を例にとれば、ノズル４の
内部の空洞部にぐるりと溝を設け、ちょうどそこに嵌ま
るように羽根車付き透明板１を設置している。アシスト
ガス５の採り入れ口は羽根車付き透明板１の上方にあ
り、ガスは羽根車部分６を通って、ノズル吹き出し口３
へ向かう。アシストガス５としては、空気を用いた。ノ
ズル吹き出し口３の口径は３mmである。アシストガス５
の元圧は７kg／cm 2 とした。ガス圧により、羽根車部分
６が回転力を受け、透明板１と一体となって回転する。
【０００９】図２は、羽根車付き透明板１部分の詳細を
示す。外観の輪郭は直径７０mmの円筒形をしている。円
筒形の外周部にタービンブレード状の羽根車を備えてい
る。羽根車部分は円筒形の外側の２０mmである。回転の
中心軸は円筒の中心軸と一致している。レーザは波長１
０．６μｍ炭酸ガスレーザで発振形態はパルスである。
レーザビームは円筒の中心軸を通ってくる。透明板１は
厚さ４mmのＺｎＳｅ製の平板である。透明板１はレーザ
光軸９に対して入射角度が２０°となるように傾けて取
り付けられている。レーザビームは、透明板１による屈
折の分だけ光路がシフトする。炭酸ガスレーザの波長１
０．６μｍに対するＺｎＳｅの屈折率は２．４であるか
ら、前記角度で傾斜した透明板１を透過することによ
り、元の光路に対し、ビームは０．７８mm平行シフトす
る。そして、回転運動のため、ビームの被加工材１０上
での軌跡は半径０．７８mmの円になる。
示す。外観の輪郭は直径７０mmの円筒形をしている。円
筒形の外周部にタービンブレード状の羽根車を備えてい
る。羽根車部分は円筒形の外側の２０mmである。回転の
中心軸は円筒の中心軸と一致している。レーザは波長１
０．６μｍ炭酸ガスレーザで発振形態はパルスである。
レーザビームは円筒の中心軸を通ってくる。透明板１は
厚さ４mmのＺｎＳｅ製の平板である。透明板１はレーザ
光軸９に対して入射角度が２０°となるように傾けて取
り付けられている。レーザビームは、透明板１による屈
折の分だけ光路がシフトする。炭酸ガスレーザの波長１
０．６μｍに対するＺｎＳｅの屈折率は２．４であるか
ら、前記角度で傾斜した透明板１を透過することによ
り、元の光路に対し、ビームは０．７８mm平行シフトす
る。そして、回転運動のため、ビームの被加工材１０上
での軌跡は半径０．７８mmの円になる。
【００１０】また、図３に示すように断面が楔形の透明
板１′をその回転軸１１をレーザ光軸９からずらして配
置すると、透明板を透過したビームはもはや元のレーザ
光軸９に対して平行シフトするのではなく若干斜めに進
行していく。そして透明板の回転に伴い、ビームのシフ
ト量は、透明板の薄い部位では少なく、厚い部位では多
くなるため、ビームの被加工材１０上での軌跡は図４に
示すように、ある一定の平均半径を中心に振動する非円
形の軌跡となる。回転数と楔の形状により軌跡は閉じる
こともあるし、閉じないこともある。
板１′をその回転軸１１をレーザ光軸９からずらして配
置すると、透明板を透過したビームはもはや元のレーザ
光軸９に対して平行シフトするのではなく若干斜めに進
行していく。そして透明板の回転に伴い、ビームのシフ
ト量は、透明板の薄い部位では少なく、厚い部位では多
くなるため、ビームの被加工材１０上での軌跡は図４に
示すように、ある一定の平均半径を中心に振動する非円
形の軌跡となる。回転数と楔の形状により軌跡は閉じる
こともあるし、閉じないこともある。
【００１１】さらに、上記の楔形透明板を２段重ねと
し、各々の回転数を羽根車の羽の枚数を違えることなど
によって非同期とすることにより、ビームの軌跡を擬ラ
ンダム化することができる。この場合、図１の平板状の
透明板を傾斜を変えて２段重ねとして形式を採用しても
よい。
し、各々の回転数を羽根車の羽の枚数を違えることなど
によって非同期とすることにより、ビームの軌跡を擬ラ
ンダム化することができる。この場合、図１の平板状の
透明板を傾斜を変えて２段重ねとして形式を採用しても
よい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明した本発明のレーザ加工用ノズ
ルによれば、簡便な機構により、一体化したレーザビー
ム偏向装置を具備することができ、設備面およびコスト
面での利点が大きい。
ルによれば、簡便な機構により、一体化したレーザビー
ム偏向装置を具備することができ、設備面およびコスト
面での利点が大きい。
【図１】本発明のレーザ加工用ノズルを模式的に示す
図。
図。
【図２】本発明のレーザ加工用ノズルの羽根車部分の詳
細を示す図。
細を示す図。
【図３】断面が楔形の透明板を回転軸をレーザ光軸から
ずらして配置した本発明のレーザ加工用ノズルを模式的
に示す図。
ずらして配置した本発明のレーザ加工用ノズルを模式的
に示す図。
【図４】断面が楔形の透明板を回転軸をレーザ光軸から
ずらして配置したときのビームの軌跡を示す図。
ずらして配置したときのビームの軌跡を示す図。
１ 羽根車付き透明板 ２ 集光レンズ ３ ノズル吹き出し口 ４ ノズル ５ アシストガス ６ 羽根車部分 ７ Ｏリング ８ ベアリング ９ レーザ光軸 １０ 被加工材 １１ 羽根車付き透明板の回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E068 CA05 CA08 CB05 CD08 CD15 CE03 CH05 5F072 AA05 JJ08 JJ12 MM09 MM20 RR01 YY06
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ光を集光して鋼などの溶接、穴あ
け、切断等の加工を行うレーザ加工用ノズルにおいて、
外周部に羽根車を具備した透明板を、前記ノズル内部の
レーザ光路に配置するとともに、レーザ光と同軸方向に
排気するアシストガスの風圧を利用して前記羽根車を回
転させることにより、透明板を回転し、レーザ光路をシ
フトさせることを特徴とするレーザ加工用ノズル。 - 【請求項２】 断面が平板状の透明板をレーザ光路に対
して傾斜させて配置することにより、レーザ光路の軌跡
を円形化することを特徴とする請求項１記載のレーザ加
工用ノズル。 - 【請求項３】 断面が平板でない透明板をレーザ光路に
対して傾斜させて配置し、回転軸をレーザ光路からずら
すことにより、レーザ光路のシフト量の時間変化を非円
形化することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工用
ノズル。 - 【請求項４】 ２枚以上の透明板を用い、各々の透明板
の回転数を非同期とすることにより、レーザ光路のシフ
ト量の時間変化を擬ランダム化することを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項記載のレーザ加工用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11124112A JP2000312986A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | レーザ加工用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11124112A JP2000312986A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | レーザ加工用ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000312986A true JP2000312986A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14877229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11124112A Withdrawn JP2000312986A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | レーザ加工用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000312986A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015205279A (ja) * | 2014-04-17 | 2015-11-19 | 株式会社Ｗｅｌ−Ｋｅｎ | レーザ加工装置用加工ヘッド |
| KR102175158B1 (ko) * | 2020-08-24 | 2020-11-05 | ㈜ 엘에이티 | 레이저 커팅 흄 및 분진 배출장치 |
| CN112975116A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-18 | 深圳市慧之光激光器件有限公司 | 一种手持式回转搅拌焊接器 |
| WO2023243056A1 (ja) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | 株式会社ニコン | 光学装置及び走査方法、並びに造形装置及び方法 |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP11124112A patent/JP2000312986A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015205279A (ja) * | 2014-04-17 | 2015-11-19 | 株式会社Ｗｅｌ−Ｋｅｎ | レーザ加工装置用加工ヘッド |
| KR102175158B1 (ko) * | 2020-08-24 | 2020-11-05 | ㈜ 엘에이티 | 레이저 커팅 흄 및 분진 배출장치 |
| CN112975116A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-18 | 深圳市慧之光激光器件有限公司 | 一种手持式回转搅拌焊接器 |
| WO2023243056A1 (ja) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | 株式会社ニコン | 光学装置及び走査方法、並びに造形装置及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |