JP7684251B2 - 横型レーザ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、横型レーザ加工装置に関する。

従来、金属材料、セラミック、繊維強化プラスチック材などの幅広い材料の加工、例えば、穴あけ、切断等においては、レーザを用いた加工が行われている。当該加工では、レーザを加工対象に照射して溶融させるとともに、加工対象に対して高圧水を吹き付けることによって溶融物を除去する技術が一般に知られている。

例えば、特許文献１のレーザ加工装置では、レーザを加工対象に照射するレーザヘッドと、加工対象に高圧水を噴射して溶融物を除去するウォータージェットヘッドと、高圧水を間欠的に噴射できるように制御する間欠噴射制御手段とを有する構成が開示されている。

特許文献２のレーザ加工装置では、レーザ（パルス波）を加工対象に照射する照射ヘッドと、水を噴射するノズルとを有し、水の噴射タイミングを調整することや、照射ヘッドやノズルの角度を変更する角度変更機構を有する構成が開示されている。

特許文献３のレーザ加工装置では、レーザを加工対象に照射するレーザヘッドと、加工対象の表面に流動性の液膜を形成するとともに、制御部によって所定の周期で断続的に液体を噴射するように制御される液体供給ノズルとを有する構成が開示されている。

特許第４４７８２５１号公報 特開２０１７－１２１６６０号公報 特許第６８３５３０３号公報

しかしながら、特許文献１～３は、レーザとウォータージェット（高圧水、水）とを、独立して別々に加工対象の加工点に照射することが前提となっている。そのため、レーザおよびウォータージェット（高圧水、水）が周辺雰囲気中の気体や液体に晒されることで影響を受け、レーザ加工の精度に悪影響を及ぼす可能性がある。

また、レーザおよびウォータージェット（高圧水、水）が重力方向の下向きに照射および噴射することが前提となっている。しかし、加工対象は重力方向と垂直な方向の横向きに配置されているケースも多い。特に、原子炉設備内や重量のある加工対象に対して、穴あけ、切断等を実施する場合には、狭隘な場所にレーザ加工装置を侵入させなければならない。

また、レーザによって穴あけ、切断等を行う場合、溶融物が発生するため、この溶融物を効果的に除去する方法が求められていた。特に、狭隘な場所で厚みのある加工対象を処理する場合には、連続的なレーザの照射が必要であるが、溶融物に邪魔されない加工装置が求められていた。

前記課題を解決するため、本発明の横型レーザ加工装置は、レーザ光を加工対象に照射する照射ノズルと、前記レーザ光に対して、エアを噴射するエア供給部とを備え、前記エア供給部は、照射された前記レーザ光の上方から第１のエアを噴射する第１のエア供給孔をもつ第１のエア供給部と、照射された前記レーザ光の下方から第２のエアを噴射する第２のエア供給孔をもつ第２のエア供給部と、レーザ光を加工対象に照射する照射ノズルと、前記レーザ光に対して、高圧水を上面視で半円弧状かつ断続的に噴射するスピンノズルと、前記高圧水の噴射間隔を制御する制御部と、を有する。

前記課題を解決するため、本発明の横型レーザ加工装置は、レーザ光を加工対象に照射する照射ノズルと、前記レーザ光に対して、エアを噴射するエア供給部とを備え、前記エア供給部は、照射された前記レーザ光の上方から第１のエアを噴射する第１のエア供給孔をもつ第１のエア供給部と、照射された前記レーザ光の下方から第２のエアを噴射する第２のエア供給孔をもつ第２のエア供給部とを有する。

本発明の横型レーザ加工装置によれば、加工対象の加工点周辺における加工精度の悪化を防止するとともに、重量物等の狭隘部であっても、穴あけや切断を効果的に実施することができる。

本発明に係る実施形態の横型レーザ加工装置を横方向から見た構成図。 実施形態の横型レーザ加工装置を正面方向から見た構成図の図１のＩ方向矢視図。 実施形態の他例の横型レーザ加工装置１を正面方向から見た構成図の図１のＩ方向矢視図。 実施形態の横型レーザ加工装置を上方から見たレーザと高圧水の交差箇所の概念図の図１のII方向矢視概念図。 実施形態の横型レーザ加工装置のレーザヘッド近傍の要部の縦断面図。 図２の第１のエア供給部と第２のエア供給部との拡大図。 第１のエア供給部の下面図。 第２のエア供給部の上面図。 実施形態のスピンノズルの縦断面図。 実施形態のスピンノズルの上面図の図６のIII－III断面図。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明に係る実施形態の横型レーザ加工装置１を横方向から見た構成図を示す。

図２Ａに、実施形態の横型レーザ加工装置１を正面方向から見た構成図の図１のＩ方向矢視図を示す。
図２Ｂに、実施形態の他例の横型レーザ加工装置１を正面方向から見た構成図の図１のＩ方向矢視図を示す。

図３に、実施形態の横型レーザ加工装置１を上方から見たレーザと高圧水の交差箇所の概念図の図１のII方向矢視図を示す。

図１、図２Ａに示すように、実施形態の横型レーザ加工装置１は、本体２と、レーザヘッド２ａと、レーザ光Ｌを供給する発振器３と、照射ノズル４と、エア供給部９と、スピンノズル１０とを備えている。

本体２は、横型レーザ加工装置１の構成要素を支える構造部材である。本体２には、発振器３と連結するノズルヘッド２ａやスピンノズル１０が固定されている。本体２は、装置(１)全体が固定され、各構成要素の安定した位置決めを行うことができる。また、本実施形態中においては明記しないが、レーザ光Ｌ(図１参照)の位置を上下左右に移動させる構成とする場合には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸といった３軸方向に移動可能な構成の機構を採用することもできる。

発振器３は、レーザ光Ｌを供給する供給源である。
レーザ光Ｌとしては、ファイバレーザ、ＹＡＧ(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザ等が使用されている。
レーザ光Ｌは、加工対象Ｗや加工環境に応じて、連続波、パルス波等に適宜変更してもよい。
レーザヘッド２ａは、発振器３からのレーザ光Ｌを通過させる部位である。レーザヘッド２ａは、レーザ光Ｌが通過する内部が筒状になっており、レーザ光Ｌによる温度影響や損傷のない素材で構成されている。例えば、レーザヘッド２ａは、アルミニウム等の金属材料が利用されている。

図１に示すように、照射ノズル４は、レーザ光Ｌを加工対象Ｗに照射する部位である。照射ノズル４は、略水平方向に出射する横向きのノズルである。
エア供給部９は、高圧水噴射により、ヘッド側に飛んできたスパッタが、照射ノズル4内に入らないように吹き飛ばす。

図２Ａ、図３に示すスピンノズル１０は、高圧水Ｑをレーザ光Ｌの照射点に向けて(断続）噴出し、切り屑等の飛散物（ドロス等の溶融物）を除去するとともに、加工対象へのレーザ光Ｌの断続照射を行う(詳細は後記)。
なお、噴出される高圧水Ｑは、必ずしもレーザ光Ｌに直接接触しなくともよく、切り屑等の飛散物の状況に応じて、除去に適した箇所に調整できる。
図４に、実施形態の横型レーザ加工装置１のレーザヘッド２ａ近傍の要部の縦断面図を示す。

図１に示す発振器３およびレーザヘッド２ａから供給されるレーザ光Ｌは、集光レンズ５で集光される。集光され集光点が調整されたレーザ光Ｌは、ミラー６により反射されて、照射ノズル４から加工対象Ｗに向けて照射される。

＜集光レンズ５＞
集光レンズ５は、発振器３およびレーザヘッド２ａから供給されるレーザ光Ｌをコリメートおよび集光する部材である。集光レンズ５は、コリメートおよび集光機能をもつ一体型が望ましい。集光レンズ５は、ｆ４０×ｆ４００の結合倍率１０倍のものを採用することによって、より強度の高いレーザを利用できる。

＜ミラー６＞
図４に示すミラー６は、集光レンズ５を介して、略重力方向(略鉛直方向)に供給されるレーザ光Ｌを横方向の略水平方向または水平方向に調整する部材である。ミラー６は、レーザ光Ｌを略重力方向から垂直な方向の略水平方向または水平方向に照射させるために、鉛直方向に対する傾斜角度が４５°を中心に０～９０°角度調整できるものであればよい。
ミラー６の表面には、レーザ光Ｌによる表面の損傷を防止するために、保護膜をコーティングすることもできる。保護膜としては、金等の金属素材が望ましい。

さらに、ミラー６の周辺には、ミラー６を冷却してミラー６の熱による影響を抑制するために、冷却部８を配置できる。
冷却部８は、冷却源Ｃから供給される冷却液によってミラー６を常時または適宜冷却させるものであればよい。冷却源Ｃは冷凍サイクルを有している。冷却部８の冷却により、ミラー６の熱の影響を抑制できる。

＜保護ガラス７＞
ところで、ミラー６によって、レーザ光Ｌの方向が切り替わるため、ミラー６周辺の雰囲気をクリーンな状態に保つことが重要である。
そこで、レーザヘッド２ａ内において、ミラー６の直前と直後に保護ガラス７を配置する。これによって、レーザ光Ｌの反射時における雰囲気をクリーンな状態に保つことができる。

保護ガラス７は、レーザ光Ｌを通過させるガラス素材を利用する。さらに、保護ガラス７の表面の一面または両面に薄膜（ARコート：Anti-Reflection coating）を形成することによって、レーザ光Ｌの反射防止等の効果を付加することもできる。

＜エア供給部９＞
図１、図２Ａに示すエア供給部９(９ａ、９ｂ)は、レーザ光Ｌに向かって、エアＧ１，Ｇ２を噴射する部位である。
なお、エアとしては、エア（空気）に限るものではなく、窒素ガス等、適宜選択できる。（シールドガス、カッティングガス、アシストガスとして用いる）
ところで、照射ノズル４から照射されるレーザ光Ｌは、重力方向に対してほぼ横向きまたは横向きであり空中に浮遊する浮遊物の中を通り、周辺環境(周辺雰囲気)から影響を受けやすい。例えば、加工対象Ｗを切断する際に、切断によって飛散するスパッタやドロス等がレーザ光Ｌを遮ってしまう可能性がある。このような飛散物をレーザ光Ｌの周辺から除去するために、エア供給部９から供給されるエアを空気の壁または空気のカーテンとして利用している。さらに、飛散物を除去できることによって、照射ノズル４内（保護ガラス７の表面）に飛散物が侵入（付着）してレーザの性能を発揮できない状態を避けることもできる。

図５Ａに、図２Ａの第１のエア供給部９ａと第２のエア供給部９ｂとの拡大図を示す。
図５Ｂに、第１のエア供給部９ａの下面図を示す。
図５Ｃに、第２のエア供給部９ｂの上面図を示す。
エア供給部９は、上部の第１のエア供給部９ａと下部の第２のエア供給部９ｂとで構成される。
第１のエア供給部９ａは、照射されたレーザ光Ｌの上方から第１のエアＧ１を噴射する。

第２のエア供給部９ｂは、照射されたレーザ光Ｌの下方から第２のエアＧ２を噴射する。

第１のエア供給部９ａと第２のエア供給部９ｂとは、重力方向に同一軸線上または異なる軸線上(図１、図２Ｂ参照)に配置される。

エア供給部９の第１のエア供給部９ａと第２のエア供給部９ｂは、それぞれエア供給孔である第１のエア供給孔９ａａ(図５Ｂ参照)と第２のエア供給孔９ｂａ(図５Ｃ参照)が形成されている。
第１のエア供給孔９ａａは第１のエアＧ１を吐き出し、第２のエア供給孔９ｂａは第２のエアＧ２を吐き出す。

第１のエア供給孔９ａａと第２のエア供給孔９ｂａは、丸穴形状などの噴流だけでなく、平らな形状の噴流を利用することによって、スパッタ等の飛散物を除去できる。図５Ａでは、平らな形状の噴流の場合を示す。
なお、エア供給孔を構成する第１のエア供給孔９ａａ、第２のエア供給孔９ｂａの位置、大きさ、幅、距離等は、適宜変更できる。
第１のエア供給孔９ａａと第２のエア供給孔９ｂａの位置は、略重力方向または重力方向に同一軸線上に配置してもよいし、図１、図２Ｂに示すように、略重力方向または重力方向に別々の軸線上に配置してもよい。

第１のエア供給孔９ａａと第２のエア供給孔９ｂａを略重力方向または重力方向に別々の軸線上に配置することで、互いの第１のエアＧ１と第２のエアＧ２の影響が減じられるので、スパッタ等の飛散物を違う方向に除去できる。

また、本実施形態中においては明記しないが、第１のエア供給孔９ａａと第２のエア供給孔９ｂａの位置を固定する支持機構や、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸といった３軸方向に移動可能な構成の機構を採用することもできる。
さらに、エア供給部９を２か所ではなく、３～５箇所配置することで、エアカーテンの厚みや幅を大きくすることもできる。

＜スピンノズル１０＞
図１、図２Ａに示すスピンノズル１０は、レーザ光の照射点で溶融する溶融物を効果的に除去するために、レーザ光Ｌに対して高圧水Ｑを断続的に噴射する構成要素である。

図６に、実施形態のスピンノズル１０の縦断面図を示す。
図７に、実施形態のスピンノズル１０の上面図の図６のIII－III断面図を示す。
図６に示すスピンノズル１０は、構造体の固定部１１と回転部１２と噴射孔１０ｂとを有している。

固定部１１は、高圧水Ｑが供給される高圧水供給路１０ａを有している。
固定部１１は、スピンノズル１０から高圧水Ｑが噴射されることに伴う振動等を抑制し、高圧水Ｑの噴射方向の安定性を確保するためのベースである。
固定部１１と回転部用支持部１２ａの間には、固定部用支持部１１ａが配置されている。固定部用支持部１１ａは、例えばシール部材である。
そのため、回転部用支持部１２ａが回転した場合であっても、固定部用支持部１１ａが緩衝材としての役割を果たすことで、部材同士の摩耗や捻じれによる損傷等を防止できる。

回転部１２は、円環状の形状を有しており、回転部用支持部１２ａの下方に配置される部位である。
図７の矢印α２１に示すように、回転部１２は、回転することで第１の高圧水ノズル１３ａ～第４の高圧水ノズル１３ｄを回転させる。

図６に示すように、回転部１２は、回転部用支持部１２ａの外側下方に配置される。回転部１２は、回転する部位であるため、回転部１２と回転部用支持部１２ａの間には、ブッシュ１２ｂが配置される。ブッシュ１２ｂは、例えば焼結軸受である。
ブッシュ１２ｂによって、回転部１２と回転部用支持部１２ａの摩耗や捻じれによる損傷等を防止できる。
回転部１２は、高圧水Ｑに回転力を付与するために、高圧水Ｑが通る第１の高圧水ノズル１３ａ、第２の高圧水ノズル１３ｂ、第３の高圧水ノズル１３ｃ、および第４の高圧水ノズル１３ｄを有している。

回転部１２は、高圧水供給源Ｐから供給される１０～２００ＭＰａの高圧水Ｑが高圧水供給路１０ａを介してスピンノズル１０の内部に供給され(図６の矢印α１１)、貯留空間１０ｃ内に貯留された状態となる。
そして、高圧水供給路１０ａからの高圧水Ｑが、第１の高圧水ノズル１３ａ～第４の高圧水ノズル１３ｄに供給される(図６の矢印α１２)。
回転部１２が回転することで、高圧水Ｑが、図６の矢印α１３に示すように、第１の高圧水ノズル１３ａ～第４の高圧水ノズル１３ｄを外周外方に向かって流れる。

ここで、図７に示す第１の高圧水ノズル１３ａ～第４の高圧水ノズル１３ｄは、複数で構成され、上面視で、スピンノズル１０の中心Ｃを通り放射状に延びる線から、中心Ｃからずらした（平行にオフセットした）位置に配置している。これにより、第１～第４の高圧水ノズル１３ａ～１３ｄからそれぞれ噴射される高圧水Ｑが排水空間壁１０ｄ１に衝突する。高圧水Ｑの排水空間壁１０ｄ１への衝突および噴射の反力によって、回転部１２が回転する(図７の矢印α２１)。
そして、回転部１２の第１の高圧水ノズル１３ａ～第４の高圧水ノズル１３ｄは、固定部１１の噴射孔１０ｂと断続的に孔の位置が一致することで、噴射孔１０ｂから高圧水Ｑがレーザ光Ｌに対して断続的に噴射される。なお、第１～第４の高圧水ノズル１３ａ～１３ｄの穴の大きさ、個数等は、適宜選択できる。

高圧水Ｑは、加工対象Ｗの加工点に到達する前のレーザ光Ｌに対して噴射され、レーザ光Ｌに衝突する。高圧水Ｑのレーザ光Ｌへの衝突により、断続的なレーザ光Ｌを加工対象Ｗに照射することができる。これにより、加工対象Ｗの溶融物が除去され、精度が高い加工が行える。
スピンノズル１０の噴射孔１０ｂから噴射される高圧水Ｑは、回転部１２で回転方向のエネルギーが付加されることで、噴射方向が横断面視で扇型状、上面視で半円弧状になることで、加工対象Ｗからの加工で発生する飛散物を外側に掃くように除去する。
また、エア供給部９から噴射されるエアＧ（エアカーテン）とスピンノズル１０から噴射される高圧水Ｑは、接触しない位置関係となることが望ましい。具体的には、高圧水Ｑが加工対象Ｗの溶融物に直接または周辺で接触させることで、溶融物の大部分を除去するとともに、エアＧが加工対象から離れた照射ノズル４に近い側で飛散物を除去することで、溶融物の周囲への飛散を効果的に抑制し、横型レーザ加工装置１の要素に付着することも軽減させることができる。その結果、穴あけ、切断等の加工を安定的に実施できる。

なお、噴射孔１０ｂから噴射される高圧水Ｑの回転方向については、スピンノズル１０の位置や回転方向の変更を行うことによって、調整できる。

また、噴射孔１０ｂの形状を横長にすることで、高圧水Ｑを平射にすることもできる。高圧水Ｑを平射にすることによって、噴射させる高圧水Ｑの幅を広くすることができ、溶融物を点で除去するよりも、面で除去することとなり、除去効率が向上する。
噴射孔１０ｂの横長形状は、上面視で１０～２０°の範囲であることが望ましい。
さらに、スピンノズル１０が回転することによって、横長形状の高圧水Ｑが、溶融物に対して、上面視で半円弧状かつ断続的に衝突させることになるため、レーザＬによる加工対象Ｗの切断と溶融物の除去を繰り返すことによって、段階的な穴あけや切断を効果的に施すことができる。

図６に示すように、排水空間１０ｄの下部には、排水路１０ｅが形成されている。排水路１０ｅにより、排水空間１０ｄ内からの余分な高圧水Ｑが外部に排出される。
そこで、高圧水Ｑを下方の排水路１０ｅに適切に導くために、排水空間１０ｄ内の高圧水ノズル１３の噴射方向に、環状の連続または非連続の排水方向調整部１４が配置されている。排水方向調整部１４に、噴射孔１０ｂから外部に噴射される(図６、図７の矢印α１４)以外の高圧水Ｑが衝突して下方に落下し、未使用の高圧水Ｑを排水路１０ｅに流すことができる。

また、スピンノズル１０の変形例として、第１の高圧水ノズル１３ａ～第４の高圧水ノズル１３ｄを２段以上形成する構成とすることもできる。
また、スピンノズル１０の別の変形例として、スピンノズル１０を複数配置することもできる。例えば、２つのスピンノズル１０を上下に連結させる構成や、左右に１つずつ配置する構成等である。
第１の高圧水ノズル１３ａ～第４の高圧水ノズル１３ｄを２段以上形成することやスピンノズル１０を複数配置することで、切断によって飛散するスパッタやドロス等の除去量や除去幅を増やすことができる。

＜横型レーザ加工装置１の使用方法＞
次に、上述の如く構成された実施形態の横型レーザ加工装置１の使用方法について説明する。

まず、作業者は、図１、図２に示す発振器３、エア供給源Ａ、高圧水供給源Ｐを起動させた後、レーザ加工装置１の加工対象Ｗに対する位置合わせを行い、下準備を完了する。

次に、第１のエア供給部９ａおよび第２のエア供給部９ｂから、それぞれ第１のエアＧ１および第２のエアＧ２を噴射した状態とする。
そして、スピンノズル１０を起動させることで、スピンノズル１０の内部で各高圧水ノズル(１３)が回転し、図３に示すように、噴射孔１０ｂから断続的な高圧水Ｑを噴射する。なお、高圧水Ｑは、高圧水ノズル(１３)の各回転エネルギーによって、扇型状に噴射されることで円弧状に広がり、加工時のスパッタ等の飛散物が除去される。

そして、発振器３からレーザ光Ｌを供給することで、図４に示すように、レーザ光Ｌがレーザヘッド２ａ内を通過し、集光レンズ５によって、焦点合わせおよびコリメートが行われるとともに、ミラー６による角度調整を介して、照射ノズル４から略横向きまたは横向きのレーザ光Ｌが照射される。
さらに、図１、図２Ａに示すように、第１のエアＧ１および第２のエアＧ２が上下方向から２段階で噴射されている。これによって、レーザ光Ｌ周辺の雰囲気に飛散物が侵入することが防止され、加工対象Ｗの穴あけや切断の精度が向上する。また、照射ノズル４等への溶融物の付着を防止することで、各要素の交換頻度を減らすこともできる。

また、図１、図３に示すように、レーザ光Ｌが断続的に加工対象Ｗに照射される。これにより、厚みの大きな加工対象Ｗに対しても、ドロスやヒューム等の溶融物を一度に生成することを避けることができる。そのため、横型レーザ加工装置１を用いて、効率的に加工対象Ｗの穴あけ、切断等を実施できる。

また、図１、図２Ａに示す制御部１５を配置することもできる。制御部を配置し、制御において、発振器３によるレーザ光Ｌの強度、焦点距離、図４に示すミラー６の角度、冷却部８の温度、高圧水供給源Ｐから供給される高圧水Ｑの圧力や流量、エア供給部９やスピンノズル１０の位置、スピンノズル１０の回転速度などを１つまたは組合せて制御することで、加工対象Ｗの加工方法をアレンジすることができる。
例えば、加工対象Ｗを切断する際に、加工溝の深さや幅等のバリエーションを適宜調整できるようにすることで、多岐に亘る穴あけや切断を実現できる。

上記構成によれば、加工対象Ｗの加工点周辺における加工精度の悪化を防止するとともに、レーザ光Ｌが略水平方向に進行できるので重量物等の狭隘部であっても、穴あけや切断を効果的に実施することができる。
また、スピンノズル１０から高圧水Ｑが断続的に噴射されることによって、溶融物が断続的に除去される。そのため、照射ノズル４から照射されるレーザＬによって加工対象が穴あけ、切断等されるが、スピンノズル１０から噴射される上面視で半円弧状かつ断続的な高圧水Ｑによって、溶融物も断続的に除去されることとなる。そのため、溶融物に影響されることなく、段階的なレーザ加工を施すことができるため、加工対象への穴深さや切断深さを調整することにもつながる。

例えば、制御部１５を用い、加工対象に対してレーザＬを照射した場合における溶融物の蓄積量（事前に規定）に対して、スピンノズル１０から噴射する高圧水Ｑの噴射回数（時間間隔）を設定することで、１回分の穴あけや切断間隔を制御し、加工対象に施したい加工深さに応じて、適切なプロセスを制御できる。

＜＜その他の実施形態＞＞
１．前記実施形態では、ミラー６によって、レーザ光Ｌを略水平方向に調整した場合を例示したが、レーザ光Ｌを重力方向以外の何れかの方向に導いてもよい。これにより、加工対象Ｗの位置に応じて加工をフレキシブルに行える。

２．本明細書中においては、横型のレーザ加工装置を前提としているが、縦型のレーザ加工装置であっても、エア供給部９やスピンノズル１０を利用することによる溶融物の除去は実現することができることは言うまでもない。
具体的には、縦型のレーザ加工装置として用いる場合には、照射ノズル４が下方にレーザＬが照射されるように配置され、レーザＬの左右方向（周方向）に向けてエアＧが噴射されるようにエア供給部９が配置され、スピンノズル１０は溶融物を除去できるように、高圧水Ｑが横方向または斜め方向から噴射されるように配置される。
こうした構成とすることによって、レーザ加工装置の下方に存在する（配置される）加工対象に対して、溶融物を高圧水Ｑによって上面視で半円弧状かつ断続的に除去しながら、レーザによる加工を施すことができる。

３．本発明は、前記した実施形態の構成に限られることなく、添付の特許請求の範囲内で様々な変形形態、具体的形態が可能である。

１ 横型レーザ加工装置
２ 本体
２ａ レーザヘッド
３ 発振器
４ 照射ノズル
５ 集光レンズ
６ ミラー
７ 保護ガラス
８ 冷却部
９ エア供給部
９ａ 第１のエア供給部
９ｂ 第２のエア供給部
１０ スピンノズル
１０ｂ 噴射孔
１１ 固定部
１２ 回転部
１３ 高圧水ノズル
１３ａ 第１の高圧水ノズル
１３ｂ 第２の高圧水ノズル
１３ｃ 第３の高圧水ノズル
１３ｄ 第４の高圧水ノズル
Ｃ 冷却源
Ｇ エア
Ｇ１ 第１のエア
Ｇ２ 第２のエア
Ｌ レーザ光
Ｐ 高圧水供給源
Ｑ 高圧水
Ｗ 加工対象

Claims (8)

1. レーザ光を加工対象に照射する照射ノズルと、
   前記レーザ光に対して、エアを噴射するエア供給部とを備え、
   前記エア供給部は、
   照射された前記レーザ光の上方から第１のエアを噴射する第１のエア供給孔をもつ第１のエア供給部と、
   照射された前記レーザ光の下方から第２のエアを噴射する第２のエア供給孔をもつ第２のエア供給部と、
   レーザ光を加工対象に照射する照射ノズルと、
   前記レーザ光に対して、高圧水を上面視で半円弧状かつ断続的に噴射するスピンノズルと、
   前記高圧水の噴射間隔を制御する制御部と、を有する
   ことを特徴とする横型レーザ加工装置。
2. レーザ光を加工対象に照射する照射ノズルと、
   前記レーザ光に対して、エアを噴射するエア供給部とを備え、
   前記エア供給部は、
   照射された前記レーザ光の上方から第１のエアを噴射する第１のエア供給孔をもつ第１のエア供給部と、
   照射された前記レーザ光の下方から第２のエアを噴射する第２のエア供給孔をもつ第２のエア供給部とを有し、
   前記第１のエア供給部の前記第１のエア供給孔と、前記第２のエア供給部の前記第２のエア供給孔は、略重力方向に別々の軸線上に配置される
   ことを特徴とする横型レーザ加工装置。
3. 請求項２に記載の横型レーザ加工装置において、
   前記レーザ光に対して、高圧水を断続的に噴射するスピンノズルを備え、
   前記高圧水は、前記加工対象に達する前の前記レーザ光に当たる
   ことを特徴とする横型レーザ加工装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の横型レーザ加工装置において、
   前記レーザ光を発生させる発振器と、
   集光レンズと、
   略重力方向に供給される前記レーザ光を、前記集光レンズを介して、略水平方向または重力方向以外の方向に調整するミラーとを備える
   ことを特徴とする横型レーザ加工装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の横型レーザ加工装置において、
   前記レーザ光を発生させる発振器と、
   集光レンズと、
   略重力方向に供給される前記レーザ光を、前記集光レンズを介して、略水平方向または重力方向以外の方向に調整するミラーとを備え、
   前記ミラーを冷却する冷却部を備える
   ことを特徴とする横型レーザ加工装置。
6. 請求項１に記載の横型レーザ加工装置において、
   前記スピンノズルは、
   前記高圧水を噴射する噴射孔と、
   互いの反力によって回転することによって、前記噴射孔と断続的に位相が一致する複数の高圧水ノズルとを有する
   ことを特徴とする横型レーザ加工装置。
7. 請求項１または請求項２に記載の横型レーザ加工装置において、
   前記レーザ光を発生させる発振器と、
   集光レンズと、
   略重力方向に供給される前記レーザ光を、前記集光レンズを介して、略水平方向または重力方向以外の方向に調整するミラーとを備え、
   前記ミラーの直前と直後に保護部材を配置している
   ことを特徴とする横型レーザ加工装置。
8. 請求項６に記載の横型レーザ加工装置において、
   前記噴射孔は、横長形状であることを特徴とする横型レーザ加工装置。

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