JPH0364236B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0364236B2 JPH0364236B2 JP63259970A JP25997088A JPH0364236B2 JP H0364236 B2 JPH0364236 B2 JP H0364236B2 JP 63259970 A JP63259970 A JP 63259970A JP 25997088 A JP25997088 A JP 25997088A JP H0364236 B2 JPH0364236 B2 JP H0364236B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- laser beam
- workpiece
- cutting
- starting position
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明はレーザ光線による被加工物のレーザ加
工方法に関し、より詳しくはレーザ光線によつて
被加工物に穴を形成する方法に関する。
工方法に関し、より詳しくはレーザ光線によつて
被加工物に穴を形成する方法に関する。
「従来の技術」
従来から炭酸ガスレーザ加工機によつて被加工
物に穴を形成することは広く行われている。被加
工物に穴を形成する場合には、通常は加工テーブ
ル上に被加工物を載置した後、フオーカスヘツド
から該被加工物に向けてアシストガスを噴射しな
がらレーザ光線を照射し、切断すべき仮想円の内
側で該レーザ光線を被加工物の表面から裏面に貫
通させることにより貫通孔を穿設する。
物に穴を形成することは広く行われている。被加
工物に穴を形成する場合には、通常は加工テーブ
ル上に被加工物を載置した後、フオーカスヘツド
から該被加工物に向けてアシストガスを噴射しな
がらレーザ光線を照射し、切断すべき仮想円の内
側で該レーザ光線を被加工物の表面から裏面に貫
通させることにより貫通孔を穿設する。
次に、そのレーザ光線の貫通状態を維持したま
ま上記フオーカスヘツドと被加工物とを相対移動
させてレーザ光線を上記仮想円上の所定切断開始
位置まで移動させ、さらに引続きレーザ光線を当
該仮想円上に沿つて移動させ、該レーザ光線が再
び上記開始位置となるまで連続移動させて上記被
加工物に穴を形成するようにしている。
ま上記フオーカスヘツドと被加工物とを相対移動
させてレーザ光線を上記仮想円上の所定切断開始
位置まで移動させ、さらに引続きレーザ光線を当
該仮想円上に沿つて移動させ、該レーザ光線が再
び上記開始位置となるまで連続移動させて上記被
加工物に穴を形成するようにしている。
「発明が解決しようとする課題」
しかしながら、例えば板厚が厚い木材にレーザ
光線で穴を形成する場合には、最初の切断開始位
置になる切断終了位置に、穴側に突出する小さな
凸部が残存することがあつた。
光線で穴を形成する場合には、最初の切断開始位
置になる切断終了位置に、穴側に突出する小さな
凸部が残存することがあつた。
すなわち一般に、レーザ光線によつて被加工物
を切断する際には、フオーカスヘツドに内蔵した
集光レンズの焦点位置を被加工物の表面にほぼ一
致させ、その部分のレーザ光線のエネルギ密度が
大きくなるようにしている。その結果、レーザ光
線は、集光レンズの焦点位置となる被加工物の表
面から裏面にかけて開拡するようになるため、被
加工物の表面の切断幅よりも裏面の切断幅の方が
大きくなる。したがつて丸穴を形成した際の切断
面は、下方が開拡した円錐面となる。
を切断する際には、フオーカスヘツドに内蔵した
集光レンズの焦点位置を被加工物の表面にほぼ一
致させ、その部分のレーザ光線のエネルギ密度が
大きくなるようにしている。その結果、レーザ光
線は、集光レンズの焦点位置となる被加工物の表
面から裏面にかけて開拡するようになるため、被
加工物の表面の切断幅よりも裏面の切断幅の方が
大きくなる。したがつて丸穴を形成した際の切断
面は、下方が開拡した円錐面となる。
この場合には、上記円錐面に上述した穴側に突
出する小さな凸部が残存することはないが、上記
木材がダンボール等の切抜きを行うのに使用され
るダイボードであつて、かつ上記穴がダイボード
に円筒状の切断刃を嵌合するための丸穴である場
合には、円筒状の切断刃は円錐面を有する丸穴に
嵌合されるようになるので切断刃ががた付き易く
なり、好ましくない。
出する小さな凸部が残存することはないが、上記
木材がダンボール等の切抜きを行うのに使用され
るダイボードであつて、かつ上記穴がダイボード
に円筒状の切断刃を嵌合するための丸穴である場
合には、円筒状の切断刃は円錐面を有する丸穴に
嵌合されるようになるので切断刃ががた付き易く
なり、好ましくない。
上記丸穴の内周面が可及的に円柱面となるよう
に切断するには、比較的高速度で被加工物を切断
するようにすればよい。すなわち、この場合であ
つてもレーザ光線は被加工物の表面から裏面にか
けて開拡しているが、切断面は切断部に向けて噴
射されるアシストガスの流れに大きく影響される
ため、アシストガスが被加工物の裏面に、表面側
の切断幅と同程度の切断幅で貫通した時点でレー
ザ光線を被加工物に対して相対移動させるように
その相対移動速度を設定すれば、丸穴の内周面を
可及的に円柱面とすることができる。
に切断するには、比較的高速度で被加工物を切断
するようにすればよい。すなわち、この場合であ
つてもレーザ光線は被加工物の表面から裏面にか
けて開拡しているが、切断面は切断部に向けて噴
射されるアシストガスの流れに大きく影響される
ため、アシストガスが被加工物の裏面に、表面側
の切断幅と同程度の切断幅で貫通した時点でレー
ザ光線を被加工物に対して相対移動させるように
その相対移動速度を設定すれば、丸穴の内周面を
可及的に円柱面とすることができる。
しかしながらこの場合には、被加工物の裏面側
の切断が表面側の切断よりも遅れるので、表面の
切断位置が再び開始位置に戻つた瞬間には、裏面
の切断位置は開始位置の寸前位置となる。そして
裏面側の切断が元の開始位置に連続した瞬間にア
シストガスが切断終了側から切断開始側に流れる
ので、その切断終了位置のアシストガス圧が不足
して燃料効率が低下する。その結果、裏面側のそ
の部分における切断幅が狭くなるので、上述した
小さな凸部が形成され、そのような凸部はやはり
切断刃のがた付きの原因となつていた。
の切断が表面側の切断よりも遅れるので、表面の
切断位置が再び開始位置に戻つた瞬間には、裏面
の切断位置は開始位置の寸前位置となる。そして
裏面側の切断が元の開始位置に連続した瞬間にア
シストガスが切断終了側から切断開始側に流れる
ので、その切断終了位置のアシストガス圧が不足
して燃料効率が低下する。その結果、裏面側のそ
の部分における切断幅が狭くなるので、上述した
小さな凸部が形成され、そのような凸部はやはり
切断刃のがた付きの原因となつていた。
上記穴の内周面に形成された小さな凸部は、レ
ーザ光線によつて削り落すことができるが、該凸
部のみを削り落すようにした場合には、削り落し
た部分とこれに連続する他の部分との境目に僅か
な段部が形成されるようになり、好ましくない。
ーザ光線によつて削り落すことができるが、該凸
部のみを削り落すようにした場合には、削り落し
た部分とこれに連続する他の部分との境目に僅か
な段部が形成されるようになり、好ましくない。
他方、レーザ光線を上記穴の仮想円状で２周さ
せることによつて、１周目に形成された凸部を２
周目で削り落すことも可能である。この場合に
は、穴の内周面を滑らかに形成することができる
が、レーザ光線が同一軌跡上をたどるため、該レ
ーザ光線を相対的に低速度で移動させた場合と同
様に、穴の切断面が下方が開拡した円錐面となつ
てしまうという欠点がある。
せることによつて、１周目に形成された凸部を２
周目で削り落すことも可能である。この場合に
は、穴の内周面を滑らかに形成することができる
が、レーザ光線が同一軌跡上をたどるため、該レ
ーザ光線を相対的に低速度で移動させた場合と同
様に、穴の切断面が下方が開拡した円錐面となつ
てしまうという欠点がある。
「課題を解決するための手段」
本発明は上述した事情に鑑み、レーザ光線を被
加工物の切断開始位置に照射して該レーザ光線を
被加工物の表面から裏面に貫通させるとともに、
そのレーザ光線の貫通状態を維持して該レーザ光
線を再び上記開始位置となるまで第１仮想円上を
連続移動させて上記被加工物に上記第１仮想円で
囲まれた穴を形成し、引続き上記レーザ光線を、
上記開始位置から再び開始位置となるまで上記穴
の切断面を削り落しながら上記第１仮想円よりも
大きな第２仮想円上を移動させて該穴を所要の大
きさの穴に成形するようにしたものである。
加工物の切断開始位置に照射して該レーザ光線を
被加工物の表面から裏面に貫通させるとともに、
そのレーザ光線の貫通状態を維持して該レーザ光
線を再び上記開始位置となるまで第１仮想円上を
連続移動させて上記被加工物に上記第１仮想円で
囲まれた穴を形成し、引続き上記レーザ光線を、
上記開始位置から再び開始位置となるまで上記穴
の切断面を削り落しながら上記第１仮想円よりも
大きな第２仮想円上を移動させて該穴を所要の大
きさの穴に成形するようにしたものである。
「作用」
上記構成によれば、比較的高速度で被加工物を
切断することによつて穴の内周面に生じた小さな
凸部は、引続きレーザ光線で穴の切断面を削り落
すことによつて同時に削り落すことができ、しか
もその際、レーザ光線を上記穴の切断面を削り落
しながら該穴を所要の大きさの穴に成形している
ので、該穴の内周面が滑らかに連続すると同時に
穴の内周面を可及的にレーザ光線の光軸に平行な
平面とすることが可能となる。
切断することによつて穴の内周面に生じた小さな
凸部は、引続きレーザ光線で穴の切断面を削り落
すことによつて同時に削り落すことができ、しか
もその際、レーザ光線を上記穴の切断面を削り落
しながら該穴を所要の大きさの穴に成形している
ので、該穴の内周面が滑らかに連続すると同時に
穴の内周面を可及的にレーザ光線の光軸に平行な
平面とすることが可能となる。
「実施例」
以下図示実施例について本発明を説明すると、
第３図において、従来周知の構成を備えた炭酸ガ
スレーザ加工機１は、被加工物２を載置して水平
面上Ｘ方向およびそれと直交するＹ方向に移動可
能なワークテーブル３を備えるとともに、そのワ
ークテーブル３の上方に、鉛直方向であるＺ方向
に昇降可能なフオーカスヘツド４を備えている。
第３図において、従来周知の構成を備えた炭酸ガ
スレーザ加工機１は、被加工物２を載置して水平
面上Ｘ方向およびそれと直交するＹ方向に移動可
能なワークテーブル３を備えるとともに、そのワ
ークテーブル３の上方に、鉛直方向であるＺ方向
に昇降可能なフオーカスヘツド４を備えている。
上記ワークテーブル３のＸ−Ｙ方向の移動、並
びにフオーカスヘツド４のＺ方向の移動はそれぞ
れ制御装置５によつて制御されるようになつてお
り、ワークテーブル３上の被加工物２はレーザ光
線Ｌに対して水平面上でＸ−Ｙ方向に相対移動さ
れ、第１図に示すように、所要の直径を有する円
形の穴６が形成されるようになつている。
びにフオーカスヘツド４のＺ方向の移動はそれぞ
れ制御装置５によつて制御されるようになつてお
り、ワークテーブル３上の被加工物２はレーザ光
線Ｌに対して水平面上でＸ−Ｙ方向に相対移動さ
れ、第１図に示すように、所要の直径を有する円
形の穴６が形成されるようになつている。
上記穴６を形成する際には、先ず形成すべき穴
６の内側の所要位置にレーザ光線Ｌを照射して貫
通孔７を穿設し、次にレーザ光線Ｌを上記形成す
べき穴６上の所定切断開始位置Ａに移動させた
ら、そこから上記穴６よりも僅かに小径かつ円形
に、再び上記開始位置Ａとなるまで１周移動さ
せ、それによつて小径の穴８を形成する。
６の内側の所要位置にレーザ光線Ｌを照射して貫
通孔７を穿設し、次にレーザ光線Ｌを上記形成す
べき穴６上の所定切断開始位置Ａに移動させた
ら、そこから上記穴６よりも僅かに小径かつ円形
に、再び上記開始位置Ａとなるまで１周移動さ
せ、それによつて小径の穴８を形成する。
この際、上記レーザ光線Ｌを被加工物２に対し
て相対的に高速で移動させることにより、第２図
に示すように、レーザ光線Ｌは本来的には図示し
ない集光レンズの焦点位置となる被加工物２の表
面近傍から裏面にかけて開拡するにも拘らず（想
像線参照）、アシストガスの流れによつて穴８の
内周面を可及的に円柱面とすることができる。
て相対的に高速で移動させることにより、第２図
に示すように、レーザ光線Ｌは本来的には図示し
ない集光レンズの焦点位置となる被加工物２の表
面近傍から裏面にかけて開拡するにも拘らず（想
像線参照）、アシストガスの流れによつて穴８の
内周面を可及的に円柱面とすることができる。
しかしながらその反面、第１図に示すように上
記穴８の内周面に、レーザ光線Ｌが開始位置Ａか
ら１周してその再び開始位置Ａとなる寸前位置
に、穴８側に突出する小さな凸部９が残存するよ
うになる。
記穴８の内周面に、レーザ光線Ｌが開始位置Ａか
ら１周してその再び開始位置Ａとなる寸前位置
に、穴８側に突出する小さな凸部９が残存するよ
うになる。
次に、上記レーザ光線Ｌを開始位置Ａから再び
開始位置Ａとなるまで１周させて上記穴８を形成
したら、引続きその開始位置Ａから上記穴８を形
成したのとは逆回りに、つまり第１図の反時計方
向にレーザ光線Ｌを移動させ、再度開始位置Ａと
なるまで上記穴８の切断面および上記凸部９を削
り落しながら移動させて該穴８を所要の大きさの
穴６に成形する。
開始位置Ａとなるまで１周させて上記穴８を形成
したら、引続きその開始位置Ａから上記穴８を形
成したのとは逆回りに、つまり第１図の反時計方
向にレーザ光線Ｌを移動させ、再度開始位置Ａと
なるまで上記穴８の切断面および上記凸部９を削
り落しながら移動させて該穴８を所要の大きさの
穴６に成形する。
したがつて上記穴８の切断開始位置Ａと穴６の
切断開始位置Ａとは同一位置となり、穴８は穴６
に切断開始位置Ａにおいて内接するようになる。
切断開始位置Ａとは同一位置となり、穴８は穴６
に切断開始位置Ａにおいて内接するようになる。
このようにして形成した穴６の内周面は、穴６
の仮想円上に沿うレーザ光線Ｌの連続した移動に
よつて上記凸部９のない滑らかな面となり、しか
も穴８の切断面を削り落すようにして形成してい
るので、穴６の仮想円上を２周させた場合のよう
に円錐面となることがなく、その内周面を可及的
に円柱面に形成することができる。
の仮想円上に沿うレーザ光線Ｌの連続した移動に
よつて上記凸部９のない滑らかな面となり、しか
も穴８の切断面を削り落すようにして形成してい
るので、穴６の仮想円上を２周させた場合のよう
に円錐面となることがなく、その内周面を可及的
に円柱面に形成することができる。
また、上記穴８の内周面を削り落す幅Ｗは、穴
６の内周面が円錐面とならない程度に大きくする
必要があるが、穴８の内周面を削り落せないほど
大きくすると、その切断面が再び穴８の内周面と
連続する際にその連続部が滑らかに連続しなくな
るので、そのようなことのない範囲に設定する必
要がある。一例として、被加工物が18mm厚のダイ
ボードの場合、切断幅Ｗは約0.2mmが好適であつ
た。
６の内周面が円錐面とならない程度に大きくする
必要があるが、穴８の内周面を削り落せないほど
大きくすると、その切断面が再び穴８の内周面と
連続する際にその連続部が滑らかに連続しなくな
るので、そのようなことのない範囲に設定する必
要がある。一例として、被加工物が18mm厚のダイ
ボードの場合、切断幅Ｗは約0.2mmが好適であつ
た。
なお、第４図は本発明の第２実施例を示したも
ので、この第２実施例においては、レーザ光線Ｌ
を時計方向に移動させて穴８を形成した後に、レ
ーザ光線Ｌをさらに同一方向に移動させて該穴８
の内周面を削り落し、それによつて凸部９を削り
落すとともに、穴６を形成するようにしたもので
ある。
ので、この第２実施例においては、レーザ光線Ｌ
を時計方向に移動させて穴８を形成した後に、レ
ーザ光線Ｌをさらに同一方向に移動させて該穴８
の内周面を削り落し、それによつて凸部９を削り
落すとともに、穴６を形成するようにしたもので
ある。
この第２実施例によつても、上記第１実施例と
同様の作用効果を得ることができる。
同様の作用効果を得ることができる。
「発明の効果」
以上のように、本発明によれば、被加工物が例
えば板厚の厚い木材等であつても、内周面から滑
らかで、しかも可及的にレーザ光線の光軸に平行
な平面となる穴を形成することができると言う効
果が得られる。
えば板厚の厚い木材等であつても、内周面から滑
らかで、しかも可及的にレーザ光線の光軸に平行
な平面となる穴を形成することができると言う効
果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２
図は第１図の−線に沿う拡大断面図、第３図
は従来周知の炭酸ガスレーザ加工機を示す斜視
図、第４図は本発明の他の実施例を示す平面図で
ある。 １……炭酸ガスレーザ加工機、２……被加工
物、６，８……穴、９……凸部、Ａ……切断開始
位置、Ｌ……レーザ光線、Ｗ……切断幅。
図は第１図の−線に沿う拡大断面図、第３図
は従来周知の炭酸ガスレーザ加工機を示す斜視
図、第４図は本発明の他の実施例を示す平面図で
ある。 １……炭酸ガスレーザ加工機、２……被加工
物、６，８……穴、９……凸部、Ａ……切断開始
位置、Ｌ……レーザ光線、Ｗ……切断幅。
Claims (1)
- １ レーザ光線を被加工物の切断開始位置に照射
して該レーザ光線を被加工物の表面から裏面に貫
通させるとともに、そのレーザ光線の貫通状態を
維持して該レーザ光線を再び上記開始位置となる
まで第１仮想円上を連続移動させて上記被加工物
に上記第１仮想円で囲まれた穴を形成し、引続き
上記レーザ光線を、上記開始位置から再び開始位
置となるまで上記穴の切断面を削り落しながら上
記第１仮想円よりも大きな第２仮想円上を移動さ
せて該穴を所要の大きさの穴に成形することを特
徴とするレーザ光線による穴の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259970A JPH02108484A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | レーザ光線による穴の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259970A JPH02108484A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | レーザ光線による穴の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02108484A JPH02108484A (ja) | 1990-04-20 |
| JPH0364236B2 true JPH0364236B2 (ja) | 1991-10-04 |
Family
ID=17341456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259970A Granted JPH02108484A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | レーザ光線による穴の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02108484A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5856649A (en) * | 1994-02-25 | 1999-01-05 | Fanuc Ltd. | Laser beam machine |
| US5658474A (en) * | 1994-12-16 | 1997-08-19 | Alza Corporation | Method and apparatus for forming dispenser delivery ports |
| US5837964A (en) * | 1998-01-16 | 1998-11-17 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Laser drilling holes in components by combined percussion and trepan drilling |
| DE10144008A1 (de) * | 2001-09-07 | 2003-03-27 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Bohrung in einem Werkstück mit Laserstrahlung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5220719A (en) * | 1975-08-11 | 1977-02-16 | Kuniaki Miyazawa | Television system |
| JPS6027321Y2 (ja) * | 1980-07-17 | 1985-08-17 | 三菱電機株式会社 | 冷暖房装置 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63259970A patent/JPH02108484A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02108484A (ja) | 1990-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |