JPS60203385A - レ−ザ加工機 - Google Patents
レ−ザ加工機Info
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- JPS60203385A JPS60203385A JP59059890A JP5989084A JPS60203385A JP S60203385 A JPS60203385 A JP S60203385A JP 59059890 A JP59059890 A JP 59059890A JP 5989084 A JP5989084 A JP 5989084A JP S60203385 A JPS60203385 A JP S60203385A
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- JP
- Japan
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- gas
- flow rate
- cutting
- control
- laser
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working 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
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、例えば鋼板などを切断するレーザ加工機に
おいて、特にそのピアッシング時におけるアシストガス
の流量制御に関するものである。
おいて、特にそのピアッシング時におけるアシストガス
の流量制御に関するものである。
従来この種の装置として第１図に示すものかあつた。図
において、（１）けレーザ発振器（図示せず）から出力
された１ノ−ザビーム、（２）はこのレーザビーム（１
）を屈折させるためのミラー、（３）は屈折されたレー
ザビーム（１）を集光し被切断物（５）上に照射するた
めのレンズ、（４）Ｈアシストガスとして例えば０２ガ
ス（６）を噴射させるためにレーザ光軸と同軸上に配設
されたノズル部、（７）は送り切断時のカーフ幅、（８
）はピアッシング時にできる上記カーフ幅（７）より太
きｂ穴、である。
において、（１）けレーザ発振器（図示せず）から出力
された１ノ−ザビーム、（２）はこのレーザビーム（１
）を屈折させるためのミラー、（３）は屈折されたレー
ザビーム（１）を集光し被切断物（５）上に照射するた
めのレンズ、（４）Ｈアシストガスとして例えば０２ガ
ス（６）を噴射させるためにレーザ光軸と同軸上に配設
されたノズル部、（７）は送り切断時のカーフ幅、（８
）はピアッシング時にできる上記カーフ幅（７）より太
きｂ穴、である。
次に動作について説明する。レーザ発振器（１伽示せず
）から出力されたレーザビーム（１）Ｈミラー（２）に
よって屈折され、さらにレンズ（３）によって被切断物
（５）上に集光され照射される。一般に金属材料の切断
ではｌ／−ザ光の反射率が高く、レーザのエネルギーだ
けでは効率よく切断できな匹ので、０２ガス（６）を上
記ノズル部（４）によって被切断物（５）上に噴射する
。これは、レーザビームの照射部を局部的に酸化させる
ことによりレーザビームの吸収と 率を高める、およびＦｅ０ｚの化学的酸化反応熱を△ 有効に利用するためである。この酸化反応熱のパワーは
レーザパワーとほぼ同程度であり、切断特性を決定する
重要な因子である。
）から出力されたレーザビーム（１）Ｈミラー（２）に
よって屈折され、さらにレンズ（３）によって被切断物
（５）上に集光され照射される。一般に金属材料の切断
ではｌ／−ザ光の反射率が高く、レーザのエネルギーだ
けでは効率よく切断できな匹ので、０２ガス（６）を上
記ノズル部（４）によって被切断物（５）上に噴射する
。これは、レーザビームの照射部を局部的に酸化させる
ことによりレーザビームの吸収と 率を高める、およびＦｅ０ｚの化学的酸化反応熱を△ 有効に利用するためである。この酸化反応熱のパワーは
レーザパワーとほぼ同程度であり、切断特性を決定する
重要な因子である。
次に刷新動作について説明する。被切断物（５）上にク
ズ９部（４）ヲ介してレーザビーム（１）の照射、およ
び０２ガス（６）の噴射が行われると、切断面において
４−ｊ、 Ｆｅと０２が激しく化学反応して発熱する。
ズ９部（４）ヲ介してレーザビーム（１）の照射、およ
び０２ガス（６）の噴射が行われると、切断面において
４−ｊ、 Ｆｅと０２が激しく化学反応して発熱する。
この時の酸化反応熱と集光レーぜビームが切断面を溶融
し蒸発させて穴（８）を開ける。この段階をピアッシン
グと呼ぶ。次に、第１図に一点鎖線で示したノズル部（
４）全矢印Ａの方向へ移動させるか、又は被切断物（５
）全矢印Ｃの方向へ＃動させて、矢印Ｂの方向へ切断を
進めて行き図に示ｆ実線の位置で切断を終了する。この
段階をビアッシングに対して、送り切断と呼ぶ。送り切
断時には切断面に噴射さｊまた０２ガスの運動エネルギ
ーで溶融層を吹き飛ばしながら切断が進行している。
し蒸発させて穴（８）を開ける。この段階をピアッシン
グと呼ぶ。次に、第１図に一点鎖線で示したノズル部（
４）全矢印Ａの方向へ移動させるか、又は被切断物（５
）全矢印Ｃの方向へ＃動させて、矢印Ｂの方向へ切断を
進めて行き図に示ｆ実線の位置で切断を終了する。この
段階をビアッシングに対して、送り切断と呼ぶ。送り切
断時には切断面に噴射さｊまた０２ガスの運動エネルギ
ーで溶融層を吹き飛ばしながら切断が進行している。
従来のレーザ加工機は以上のように構成されており、０
２ガスに関してはＯＮ 、 ＯＦＦの制御機構しか具備
されて訃らず、０２ガスの流量゛までを制御することは
できなかった。つまり、ビア・ソンング時と送り切断時
における０２ガスの噴射量は同じである。
２ガスに関してはＯＮ 、 ＯＦＦの制御機構しか具備
されて訃らず、０２ガスの流量゛までを制御することは
できなかった。つまり、ビア・ソンング時と送り切断時
における０２ガスの噴射量は同じである。
このため送り切断時に比べてピアヮシング時は上述した
ように切断面での酸化反応が激しく、第１Ｉ來１に示す
ように送り切断時のカーフ幅（７）に比べて大きな穴（
８）があくとｂう欠点があった。
ように切断面での酸化反応が激しく、第１Ｉ來１に示す
ように送り切断時のカーフ幅（７）に比べて大きな穴（
８）があくとｂう欠点があった。
この発明は」二記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、アシストガスの情景を制御する
装＠を付加することにより、ピアッシング時においても
良好な切断特性が得ちれる１／−ザ加工磯を提供するこ
とを目的としている。
ためになされたもので、アシストガスの情景を制御する
装＠を付加することにより、ピアッシング時においても
良好な切断特性が得ちれる１／−ザ加工磯を提供するこ
とを目的としている。
第２図はこの発明の一実施例を示す概Ｍ構成図である。
図にお虞で、Ｃ１）〜（４）、 ＜６）は上記従来体瞳
と全く向−のものである、（’１１ｆｌＮＯ％置、０１
はこのＮｏ装置（９）からの指令信号によりレーザ発振
器０１）カラル−ザビーム（］）のパワーなどをコント
ロールするためのレーザビーム制御装置、Ｑうけガスボ
ンベ（図示せず）から供給さね、たＯｘガス（６ａ）の
流量を検出する０２ガス検出器、歯は上記０２ガス検出
器αのによって検出された信号とＮｏ装置（９）からの
指令信号によってＰより動作音し、電動弁ａ４を駆動さ
せる調節部である。
と全く向−のものである、（’１１ｆｌＮＯ％置、０１
はこのＮｏ装置（９）からの指令信号によりレーザ発振
器０１）カラル−ザビーム（］）のパワーなどをコント
ロールするためのレーザビーム制御装置、Ｑうけガスボ
ンベ（図示せず）から供給さね、たＯｘガス（６ａ）の
流量を検出する０２ガス検出器、歯は上記０２ガス検出
器αのによって検出された信号とＮｏ装置（９）からの
指令信号によってＰより動作音し、電動弁ａ４を駆動さ
せる調節部である。
以上のように１ｌｌｆｆｌさｈたレーザ加工機では、切
断状態に応じた０２ガスの流量を設定して、この設定流
量をＮｏ装置（９）にインプットし電気信号に変換して
調節部α艷に送る。一方、ガスボンベ（図示せず）より
放出された０２ガス（６ａ）の流計を０２ガス検出器＠
によって検出し、これを電気信号に変換し調節部０１に
送る。上記調節部α■ではＮｏ装置（９）および０２ガ
ス検出器Ｑのから送らｈた信号でＰより制御動作を行い
電動弁０４を駆動させて０２ガス（６ａ）の流ｌｌヲコ
ントロールする。つまり、０２ガス検出器（２）で検出
されたＯ！ガスの検出量がＮｏ装置（９）にインプット
された許容設定流量より多ければ、可動弁〔ａの開＆を
減少し、逆に検出１が少なければ電動弁（１４１の開膚
を増大させるものである。
断状態に応じた０２ガスの流量を設定して、この設定流
量をＮｏ装置（９）にインプットし電気信号に変換して
調節部α艷に送る。一方、ガスボンベ（図示せず）より
放出された０２ガス（６ａ）の流計を０２ガス検出器＠
によって検出し、これを電気信号に変換し調節部０１に
送る。上記調節部α■ではＮｏ装置（９）および０２ガ
ス検出器Ｑのから送らｈた信号でＰより制御動作を行い
電動弁０４を駆動させて０２ガス（６ａ）の流ｌｌヲコ
ントロールする。つまり、０２ガス検出器（２）で検出
されたＯ！ガスの検出量がＮｏ装置（９）にインプット
された許容設定流量より多ければ、可動弁〔ａの開＆を
減少し、逆に検出１が少なければ電動弁（１４１の開膚
を増大させるものである。
以上のように０２ガスの制御装置として、Ｎｏ装置（９
）、 Ｃｎガス検出醋Ｑ汎調節部Ｑ′４そして電動弁α
→を第２図に示すように構成したので、Ｎｏ装置ｆ（９
）で０２ガスの許容設定流量を開化させることにより切
断中でも、ノズル部（４）から噴射する０２ガス（６）
の流量を連続的に制御することが可能である。要するに
、ピアッシング時には０２ガスの流量を少なくしておき
、送り切断に移行する時に０２ガスの流量を多くするこ
とでピアッシング時に訃ける過剰な酸化反応および溶融
を回避することができるものである。
）、 Ｃｎガス検出醋Ｑ汎調節部Ｑ′４そして電動弁α
→を第２図に示すように構成したので、Ｎｏ装置ｆ（９
）で０２ガスの許容設定流量を開化させることにより切
断中でも、ノズル部（４）から噴射する０２ガス（６）
の流量を連続的に制御することが可能である。要するに
、ピアッシング時には０２ガスの流量を少なくしておき
、送り切断に移行する時に０２ガスの流量を多くするこ
とでピアッシング時に訃ける過剰な酸化反応および溶融
を回避することができるものである。
なお、上記実施例では０２ガス検出器０りをガスの流量
を検出するものとしたが、圧力を検出するものでも同様
の制御が可能であることはめうまでもなめ。
を検出するものとしたが、圧力を検出するものでも同様
の制御が可能であることはめうまでもなめ。
また、他の実施例としてガスの流電を連続的に賛化させ
る必要がなく、段階的で十分な場合に２いて第８図で説
明する。ボンベ（図示せず）からノズル部（４）までの
間にガス管（至）、 （１８ａ）を分岐して配設し、上
記ガス管（ト）、 （１８ａ）にそれぞれ手動弁１１０
、 （１６ａ） 、 Ｉｔ磁弁Ｃ１！ 、 （１６ａ
）お工び逆止弁αη（１７ａ） ’ｅ配設する。上記の
構成におｈて１手動弁（ｌ［） 、 （１５ａ）でそれ
ぞれのガス管（ト）、 （１８ａ）に流れるガス量を予
め設定しておけば、ＮＯ装置（９）からの信号で市、磁
弁顛、 （１６ａ）を開閉することにより、ノズル部（
４）から噴射されるガス量は段階的に制御することがで
きる。以上のように、゛０２ガスの制御手段として手動
弁０６ 、 （１５ａ３と電磁弁Ｑ６１． （１６ａ）
を第８図に示すように構成したので、例えば、ガス管０
句の手動弁αυを比較曲間いておき、一方のガス管（１
８ａ）の手動弁（１５ａ）ｉ比較的閉じておりた場合、
ガス管０ねの電磁弁０ゆを閉じ、ガス管（１８ａ）の電
磁弁（１６ａ）を開すた時は少量のガス（６）がノズル
部（４）から噴射される。逆にガス管（至）の璽、＃弁
００を開き、ガス管（１８ａ）の電磁弁（１６ａ）を閉
じた時は多量のガス（６）が噴射される。また両方の電
磁弁Ｈ、（１６ａ）を開匹た時はさらに多量のガス（６
）が噴射されることになる。
る必要がなく、段階的で十分な場合に２いて第８図で説
明する。ボンベ（図示せず）からノズル部（４）までの
間にガス管（至）、 （１８ａ）を分岐して配設し、上
記ガス管（ト）、 （１８ａ）にそれぞれ手動弁１１０
、 （１６ａ） 、 Ｉｔ磁弁Ｃ１！ 、 （１６ａ
）お工び逆止弁αη（１７ａ） ’ｅ配設する。上記の
構成におｈて１手動弁（ｌ［） 、 （１５ａ）でそれ
ぞれのガス管（ト）、 （１８ａ）に流れるガス量を予
め設定しておけば、ＮＯ装置（９）からの信号で市、磁
弁顛、 （１６ａ）を開閉することにより、ノズル部（
４）から噴射されるガス量は段階的に制御することがで
きる。以上のように、゛０２ガスの制御手段として手動
弁０６ 、 （１５ａ３と電磁弁Ｑ６１． （１６ａ）
を第８図に示すように構成したので、例えば、ガス管０
句の手動弁αυを比較曲間いておき、一方のガス管（１
８ａ）の手動弁（１５ａ）ｉ比較的閉じておりた場合、
ガス管０ねの電磁弁０ゆを閉じ、ガス管（１８ａ）の電
磁弁（１６ａ）を開すた時は少量のガス（６）がノズル
部（４）から噴射される。逆にガス管（至）の璽、＃弁
００を開き、ガス管（１８ａ）の電磁弁（１６ａ）を閉
じた時は多量のガス（６）が噴射される。また両方の電
磁弁Ｈ、（１６ａ）を開匹た時はさらに多量のガス（６
）が噴射されることになる。
なお、上記実施例ではガス管（ｌａｌ 、 （１８ａ３
を２本配設する場合について述べたが、それ以上設けて
も良く、または１本でも同様の動作が期待できる。
を２本配設する場合について述べたが、それ以上設けて
も良く、または１本でも同様の動作が期待できる。
ところで上記説明では鋼板をレーザ切断する場合のピア
ッシング時と、送り切断時のアシストガスの流量制御に
つめて述べたが、レーザ切断における重要な因子である
アシストガス流量、つまυガス噴射量のパワーを切断中
に制御することで、アシストガスの種類や、ピアッシン
グ時に限ラス良質で一定な切断特性を得ることができる
という効果がある。さらに、ピアッシング時と送り切断
時のみアシストガス流量全区別するのであれば２本のア
シストガスボンベを設け、これを切換える制御も効果が
ある。また、この発明を鋼板のレーザ切断に利用する場
合について述べたが、その池の金属および非金幀の切断
にも利用できることはいうまでもない。
ッシング時と、送り切断時のアシストガスの流量制御に
つめて述べたが、レーザ切断における重要な因子である
アシストガス流量、つまυガス噴射量のパワーを切断中
に制御することで、アシストガスの種類や、ピアッシン
グ時に限ラス良質で一定な切断特性を得ることができる
という効果がある。さらに、ピアッシング時と送り切断
時のみアシストガス流量全区別するのであれば２本のア
シストガスボンベを設け、これを切換える制御も効果が
ある。また、この発明を鋼板のレーザ切断に利用する場
合について述べたが、その池の金属および非金幀の切断
にも利用できることはいうまでもない。
琢上のように、この発明に、Ｃねばレーザ切断にアシス
トガスを要するレーザ加工機に、アシストガスの流量を
切断中でも調節可能な制御装置を設けたので、レーザ切
断において良質で一定な切断特性のものが得られる効果
がある。
トガスを要するレーザ加工機に、アシストガスの流量を
切断中でも調節可能な制御装置を設けたので、レーザ切
断において良質で一定な切断特性のものが得られる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のレーザ切断を示す動作（２）、第２図は
この発明の一実施例を示す構成図、第８図はこの発明の
他の実施例を示す部分構成図である。 図において、（１）はレーザビーム、（６）（６ａ）は
アシストガス、（９）はＮＯ装置、０りは検出器、Ｑ湯
は調節部、０４１は電動弁である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 手続補正書（自発） 昭和５９年 ９社１３日 ）；ｉ ｔ〆 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−０５９８９０号２、発明
の名称 レーザ加工機 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１） 明Ｉｖ４［１’ｉｌｉ中、第６ 頁第１２ 行
に下ｇｔヲｍ加スる。 さらに、アシストガスの許容流量設定はＮｏ装置（９）
で行うものとしたが、Ｎｏ装置（９）を含む操作盤でも
同様の効果を奏する。 以上
この発明の一実施例を示す構成図、第８図はこの発明の
他の実施例を示す部分構成図である。 図において、（１）はレーザビーム、（６）（６ａ）は
アシストガス、（９）はＮＯ装置、０りは検出器、Ｑ湯
は調節部、０４１は電動弁である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 手続補正書（自発） 昭和５９年 ９社１３日 ）；ｉ ｔ〆 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭５９−０５９８９０号２、発明
の名称 レーザ加工機 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１） 明Ｉｖ４［１’ｉｌｉ中、第６ 頁第１２ 行
に下ｇｔヲｍ加スる。 さらに、アシストガスの許容流量設定はＮｏ装置（９）
で行うものとしたが、Ｎｏ装置（９）を含む操作盤でも
同様の効果を奏する。 以上
Claims (2)
- （１） レーザ切断にアシストガスを要するレーザ加工
機において、上記アシストガスの流ｉを制御する装＠を
備えたことを特徴とするレーザ加工機。 - （２）アシストガスの流量制御装＠ケ、ガスの許容設定
量と検出量とのＰより制御により、ガスの流通路に設け
られた弁を動作させて成ることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のレーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059890A JPS60203385A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | レ−ザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59059890A JPS60203385A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | レ−ザ加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203385A true JPS60203385A (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=13126161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59059890A Pending JPS60203385A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | レ−ザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203385A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62134984A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炭酸ガスレ−ザ加工方法 |
| JPS6372495A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-02 | Toyoda Mach Works Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPS6457994A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Komatsu Mfg Co Ltd | Method and device for laser beam processing |
| CN103212886A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | 一种用于检测激光切割嘴堵孔的方法 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59059890A patent/JPS60203385A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62134984A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炭酸ガスレ−ザ加工方法 |
| JPS6372495A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-02 | Toyoda Mach Works Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPS6457994A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Komatsu Mfg Co Ltd | Method and device for laser beam processing |
| CN103212886A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | 一种用于检测激光切割嘴堵孔的方法 |
| CN103212886B (zh) * | 2012-01-19 | 2015-09-30 | 昆山思拓机器有限公司 | 一种用于检测激光切割嘴堵孔的方法 |
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