JPH04319087A - レーザビームによる物体の切断方法 - Google Patents
レーザビームによる物体の切断方法Info
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- JPH04319087A JPH04319087A JP3109567A JP10956791A JPH04319087A JP H04319087 A JPH04319087 A JP H04319087A JP 3109567 A JP3109567 A JP 3109567A JP 10956791 A JP10956791 A JP 10956791A JP H04319087 A JPH04319087 A JP H04319087A
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- laser beam
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- cutting
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012768 molten material Substances 0.000 abstract description 9
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- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザビームを集束
して物体に照射してこれを切断する方法に関し、特に気
体ジェットを切断部分に噴射して溶融物を除去する手段
を伴った切断方法の改良に関する。
して物体に照射してこれを切断する方法に関し、特に気
体ジェットを切断部分に噴射して溶融物を除去する手段
を伴った切断方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームによりコンクリートなどの
厚い物体を切断する場合、レンズやミラーによるビーム
集束用対物光学系の焦点を物体の表面に合わせるのでは
なく、例えば特開平１−２７１０８５号（Ｂ２３Ｋ２６
／１６）公報に見られるように、切断しようとする物体
の内部の所定深さ位置に焦点を合わせる方がエネルギー
の利用効率がよく、より高速に切断することができる。
厚い物体を切断する場合、レンズやミラーによるビーム
集束用対物光学系の焦点を物体の表面に合わせるのでは
なく、例えば特開平１−２７１０８５号（Ｂ２３Ｋ２６
／１６）公報に見られるように、切断しようとする物体
の内部の所定深さ位置に焦点を合わせる方がエネルギー
の利用効率がよく、より高速に切断することができる。
【０００３】またコンクリートなどを能率よく切断する
のに非常に重要なことは、ビームの照射により溶融した
コンクリートなど（溶融ドロスという）がビーム照射位
置から速やかに排除され、溶融していない部分がレーザ
ビームにさらされるようにすることである。
のに非常に重要なことは、ビームの照射により溶融した
コンクリートなど（溶融ドロスという）がビーム照射位
置から速やかに排除され、溶融していない部分がレーザ
ビームにさらされるようにすることである。
【０００４】この点については特開昭６３−９７３９２
号（Ｂ２３Ｋ２６／１６）公報のように、複数のレーザ
ビームによって切断溝を徐々に広げながら切断し、溶融
物が切断溝を通って側方や下方へスムーズに排除される
ように工夫した方法が知られている。また、特公平２−
６０４４号（Ｂ２３Ｋ２６／００）公報のように、ジェ
ットノズルからの気体ジェットを切断部分に噴射して溶
融物を気流により積極的に排除することも行われている
。
号（Ｂ２３Ｋ２６／１６）公報のように、複数のレーザ
ビームによって切断溝を徐々に広げながら切断し、溶融
物が切断溝を通って側方や下方へスムーズに排除される
ように工夫した方法が知られている。また、特公平２−
６０４４号（Ｂ２３Ｋ２６／００）公報のように、ジェ
ットノズルからの気体ジェットを切断部分に噴射して溶
融物を気流により積極的に排除することも行われている
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】複数のレーザビームに
よって切断溝を徐々に拡大していく方法は確かに有効で
あるが、エネルギーの利用効率は低く、レーザ発振器な
どの設備費も高くなり、実施コストの面で実用的な方法
とはいえなかった。
よって切断溝を徐々に拡大していく方法は確かに有効で
あるが、エネルギーの利用効率は低く、レーザ発振器な
どの設備費も高くなり、実施コストの面で実用的な方法
とはいえなかった。
【０００６】気体ジェットを噴射して溶融物を排除する
方法は、従来においては、気体ジェットの噴射のしかた
が適切でなかったために、厚い物体の切断においては十
分な効果が得られなかった。つまり従来技術では気体ジ
ェットを切断中の部分に対して切断方向前方から後方へ
向けて噴射するのが一般的で、後方から前方へ向けて噴
射する場合でも、特にレーザビームの光軸と気体ジェッ
トの中心軸との交点をコンクリート塊の表面に合わせて
いた。そのため気体ジェットがコンクリート塊の表面で
拡散してしまい、切断溝の奥深くまでに充分に入り込ま
なかった。したがって強力な気体ジェットを用いてもコ
ンクリート塊の表面近くの溶融物を速やかに排除するこ
とはできるが、溶融箇所が深くなるにつれて気体ジェッ
トの溶融物排除効果が低下する。
方法は、従来においては、気体ジェットの噴射のしかた
が適切でなかったために、厚い物体の切断においては十
分な効果が得られなかった。つまり従来技術では気体ジ
ェットを切断中の部分に対して切断方向前方から後方へ
向けて噴射するのが一般的で、後方から前方へ向けて噴
射する場合でも、特にレーザビームの光軸と気体ジェッ
トの中心軸との交点をコンクリート塊の表面に合わせて
いた。そのため気体ジェットがコンクリート塊の表面で
拡散してしまい、切断溝の奥深くまでに充分に入り込ま
なかった。したがって強力な気体ジェットを用いてもコ
ンクリート塊の表面近くの溶融物を速やかに排除するこ
とはできるが、溶融箇所が深くなるにつれて気体ジェッ
トの溶融物排除効果が低下する。
【０００７】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、気体ジェットを有効に活用
して切断物体の溶融箇所が深くなっても速やかに溶融物
が排除されるようにしたレーザビームによる気体の切断
方法を提供することにある。
されたもので、その目的は、気体ジェットを有効に活用
して切断物体の溶融箇所が深くなっても速やかに溶融物
が排除されるようにしたレーザビームによる気体の切断
方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、切
断中の部分に対し切断進行方向の後方から前方に向けて
気体ジェットを斜めに噴射するようにし、レーザビーム
の光軸と気体ジェットの中心軸との交点が切断物体内部
の所定深さ位置になるように設定した。
断中の部分に対し切断進行方向の後方から前方に向けて
気体ジェットを斜めに噴射するようにし、レーザビーム
の光軸と気体ジェットの中心軸との交点が切断物体内部
の所定深さ位置になるように設定した。
【０００９】
【作用】レーザビームと気体ジェットとの配置関係を前
記のようにすることで、気体ジェットは既に切断された
溝を通って切断中の部分に何の障害もなく入り込み、切
断中の溶融点が深くなっても気体ジェットの力は有効に
溶融物に作用する。
記のようにすることで、気体ジェットは既に切断された
溝を通って切断中の部分に何の障害もなく入り込み、切
断中の溶融点が深くなっても気体ジェットの力は有効に
溶融物に作用する。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明を適用したレーザビームによ
る物体の切断方法の実施例を示している。加工ヘッド１
のハウジング内に集束用レンズ２が内蔵されており、レ
ーザビーム発振器からの平行レーザビーム３がレンズ２
で集束レーザビーム４に変換され、切断物体であるコン
クリート塊５に照射される。加工ヘッド１のハウジング
の最先端部分には送気管６により加圧気体が供給され、
その加圧気体はレーザビーム４の出射窓から外部に吹き
出す。これはコンクリート塊５の切断に伴うさまざまな
飛散物やスパッタが加工ヘッド１内に侵入するのを防止
するためである。
る物体の切断方法の実施例を示している。加工ヘッド１
のハウジング内に集束用レンズ２が内蔵されており、レ
ーザビーム発振器からの平行レーザビーム３がレンズ２
で集束レーザビーム４に変換され、切断物体であるコン
クリート塊５に照射される。加工ヘッド１のハウジング
の最先端部分には送気管６により加圧気体が供給され、
その加圧気体はレーザビーム４の出射窓から外部に吹き
出す。これはコンクリート塊５の切断に伴うさまざまな
飛散物やスパッタが加工ヘッド１内に侵入するのを防止
するためである。
【００１１】加工ヘッド１の近くにジェットノズル７を
配置し、ノズル７から噴出する気体ジェット８をコンク
リート塊５の切断中の部分に噴射する。この例ではコン
クリート塊５を図の右側へ適宜なスピードで移動させ、
コンクリート塊５を右から左へと切断する。図中の符号
９は既に切断された切断溝を指している。
配置し、ノズル７から噴出する気体ジェット８をコンク
リート塊５の切断中の部分に噴射する。この例ではコン
クリート塊５を図の右側へ適宜なスピードで移動させ、
コンクリート塊５を右から左へと切断する。図中の符号
９は既に切断された切断溝を指している。
【００１２】図のように、コンクリート塊５の切断中の
部分に対し、切断進行方向の後方から前方に向けて気体
ジェット８を斜めに噴射するように、ジェットノズル７
の位置を設定している。さらに詳細には、レーザビーム
４の光軸と気体ジェット８の中心軸との交点Ｑがコンク
リート塊５の表面から寸法ｄだけ内部の位置になるよう
に、ジェットノズル７を配置している。この寸法ｄはコ
ンクリート塊５の厚さの１／１０〜１／２の範囲で適宜
に設定する。またレーザビーム４の光軸と気体ジェット
８の中心軸とのなす角θは１０°〜６０°の範囲で適宜
に設定する。なおこの実施例においては、レーザビーム
４の集束点（レンズ２の焦点）を前記交点Ｑに合わせて
いるが、これに限定されるものではない。
部分に対し、切断進行方向の後方から前方に向けて気体
ジェット８を斜めに噴射するように、ジェットノズル７
の位置を設定している。さらに詳細には、レーザビーム
４の光軸と気体ジェット８の中心軸との交点Ｑがコンク
リート塊５の表面から寸法ｄだけ内部の位置になるよう
に、ジェットノズル７を配置している。この寸法ｄはコ
ンクリート塊５の厚さの１／１０〜１／２の範囲で適宜
に設定する。またレーザビーム４の光軸と気体ジェット
８の中心軸とのなす角θは１０°〜６０°の範囲で適宜
に設定する。なおこの実施例においては、レーザビーム
４の集束点（レンズ２の焦点）を前記交点Ｑに合わせて
いるが、これに限定されるものではない。
【００１３】
【発明の効果】この発明では物体を切断するためのレー
ザビームと溶融物を除去するための気体ジェットと物体
およびその切断方向との配置関係を以上のように設定し
たので、気体ジェットは既に切断された溝の上方から確
実に切断溝内に入り込み、切断中の溶融点に向けてジェ
ットの作用が効果的に及ぶ。このため切断中の溶融点が
深くなっても溶融物の排除効果は極めて大きく、切断速
度を速めることができる。
ザビームと溶融物を除去するための気体ジェットと物体
およびその切断方向との配置関係を以上のように設定し
たので、気体ジェットは既に切断された溝の上方から確
実に切断溝内に入り込み、切断中の溶融点に向けてジェ
ットの作用が効果的に及ぶ。このため切断中の溶融点が
深くなっても溶融物の排除効果は極めて大きく、切断速
度を速めることができる。
【図１】この発明を適用したレーザビームによる物体の
切断方法の一実施例を示す図である。
切断方法の一実施例を示す図である。
１ 加工ヘッド
４ 集束レーザビーム
５ コンクリート塊
７ ジェットノズル
８ 気体ジェット
９ 切断溝
Ｑ 交点
Claims (1)
- 【請求項１】 加工ヘッドからの集束レーザビームを
物体に照射して物体を溶融させつつビーム照射点を移動
させて物体を切断するとともに、前記加工ヘッドの近く
に配置したジェットノズルからの気体ジェットを切断部
分に噴射して溶融物を排除する方法において、切断中の
部分に対し切断進行方向の後方から前方に向けて前記気
体ジェットを斜めに噴射するようにし、前記レーザビー
ムの光軸と前記気体ジェットの中心軸との交点を前記物
体内部の所定深さ位置に設定したことを特徴とするレー
ザビームによる物体の切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109567A JP2616278B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | レーザビームによる物体の切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109567A JP2616278B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | レーザビームによる物体の切断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319087A true JPH04319087A (ja) | 1992-11-10 |
| JP2616278B2 JP2616278B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=14513519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3109567A Expired - Lifetime JP2616278B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | レーザビームによる物体の切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616278B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5770833A (en) * | 1996-01-30 | 1998-06-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method including piercing a work piece with a moving processing head |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104289A (ja) * | 1982-12-04 | 1984-06-16 | Nippon Steel Corp | レ−ザビ−ムによる鋼板の切断方法および装置 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3109567A patent/JP2616278B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104289A (ja) * | 1982-12-04 | 1984-06-16 | Nippon Steel Corp | レ−ザビ−ムによる鋼板の切断方法および装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5770833A (en) * | 1996-01-30 | 1998-06-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method including piercing a work piece with a moving processing head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2616278B2 (ja) | 1997-06-04 |
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