JPS6083795A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特に大形（６０ｃｒｎ角以上）の被加工物を
レーザ加工する場合に利用するレーザ加工装置に関する
ものであり、この装置はまたレーザ加工と同程度の精密
ガス切断機などについても転用可能である。

従来例の構成とその問題点 第１図はレーザ加工装置の原理を示した図である。レー
ザ発振器１から発振されだレーザ２は全反射ミラー３に
よって集光レンズ４に導かれ一焦点６を得る。被加工物
６の厚さによって異なるが一般的には被加工物上面と焦
点の位置がほぼ一致した点が加工効率の最良点とされて
いる。

この時、焦点６が第２図のようにＬ寸法高い位置に存在
した９１反対に第３図のようにＬ′寸法低い位置に存在
したりすると加工効率が悪くなり。

したがって被加工物上面と焦点の位置関係はレーザ加工
においては非常に重要な要素である。

またレーザによる溶接などレーザを貫通させない加工に
は関係しないが、第４図のようにレーザを用いた切断を
行う場合には、レーザ２と補助ガス７を同時に被加工物
６に照射するが、この時。

被加工物６の支持体８の構造が悪くてレーザ切断後の余
ったレーザが反射レーザ９となって被加工物６を焼損し
たり、熱拡散が不光分で残留熱１０による被加工物６の
変色が発生し、被加工物６の支持体＆はレーザの貫通２
反射、被助ガスや切断煙の貫通性能を必要とする。

従来は前記のような焦点と被加工物の位置精度と貫通性
を合わせ持たせる方法として第６図のようにビン状の物
を立てる、第６図のように針金状やラス状の物を拡げる
、第７図のように井桁状に組んだ物を用いるなどの方法
がとられていた。

しかし、布状の物や市販定尺材など大形の被加工物の支
持材としては一第６図、第７図の方法は非常にコスト高
となり一第６図の方法はそれ自身の重さによって曲がり
を生ずるという欠点があったＯ 第６図〜第７図に示したような従来例の欠点を払拭する
物として第８図に示すようなハニカム状アルミ材が用い
られるようになった。このハニカム状アルミ材は材料の
厚さｔを極端に薄くでき（０，１ｍｍで製造可能）、シ
かも対辺Ｓをほぼ自由に選択できるとともに高さＨが比
較的大きく（５゜〜ｅｏｍｍ）とれるため被加工物の重
量がかがる高さＨ方向の機械的強度が強く−かつ高さＨ
の寸法を均一に加工することが容易である。特に布など
のように大きな被加工物で、しかも切断後の焼けや変色
を極端に嫌う場合に最適な材料となりつつある。

この材料は機械加工（高さＨの寸法出しなど）の後に材
料を板状からハニカム状に展開する必要から大きな物（
特に巾は１ｍ位が限界）の製造が困難であり、捷た長尺
になるほど長尺方向の強度がなくなり、自重で曲がった
り歪を生じたりする。

ハニカム状アルミ材は種々の製造上の問題と実際にレー
ザ加工装置内に組込む時の作業性から巾０．６　ｍ程度
を最良とし、その複数を組合わせて１つのレーザ加工装
置に組込まれていた。複数を組合わせた時に各個の高さ
方向が振動や組立誤差で不均一となり、実用化への支障
となっていた。あわせてアルミ材の板厚りが極端に薄い
ことから被加工物の位置決めを行う部材の取付けが困難
でもあった。

発明の目的 本発明は、、前記従来の欠点を解決するもので。

ハニカム状アルミ材などのように複数個の被加工物支持
体を組合わせて使用するなどレーザ加工法上の許容され
ない程の焦点と被加工物の位置誤差を変動しないように
固定化するとともに薄い材料上に被加工物位置合せ材を
合わせて供給するととにより一被加工物の位置合せ精度
の向上と切断加工効率や品質の向上を得ることを目的と
するものである。

発明の構成 そのだめの構成として本発明は、被加工物の切断煙、燃
焼防止用補助ガス、切断などによるスパッタ類の貫通を
目的とする被加工物の支持体を被加工物の位置決め部材
によって固定したものである。

被加工物の支持体としてレーザやガスの貫通性の良い材
料を用いるレーザ加工装置で被加工物とレーザ焦点の位
置関係を精度良く提供するとともに布状の被加工物など
長尺の位置決めを合わせて行うものである。被加工物か
らのレーザの反射などを防止するためには被加工物支持
体の材料を可能な限り薄くすることが望ましいが、材料
が薄いと位置決め用の部材を固定できず相互の機能は相
反する性格を持っていたが、薄い材料に面状の分布荷重
で押える方法により支持体の高さを均一にすることが可
能となり、同時に押え板の板厚を被加工物の位置合せ面
として利用できる。

実施例の説明 次に本発明の詳細な説明する。

まず第９図（Ａ）　、　ＣＢ）は本発明と比較を行うた
めのレーザ加工装置の例の平面図と断面正面図である。

被加工物の支持体１１．１１’は機数組み合わせて枠１
２に挿入されているが一被加工物支持体相互間には段差
１３が生じる。これは枠１２の加工誤差、支持体１１，
１．１’などの加工誤差、加工歪などで生じ−この方法
ではその誤差吸収は不可能である。被加工物６は支持体
１１．１１’などの複数個にまたがってセットされるも
一位置決めとなる点や線がないので加工位置の再現性が
ない。

支持体１１．１１’の寸法は可搬性、自軍による歪から
判断される一般的な支持体寸法の上限を示したものであ
り１寸法的な極限を示す数値を示すものではない。なお
、第９図において−Ｌ１＝１．○ｍ、　Ｌ２−０−６ｍ
である。

第１０図（Ａｌ　、　（Ｂ）に本発明の具体的な実施例
の平面図と断面正面図、第１１図に第１ｏ図のＡ部分の
拡大断面図を示す。

被加工物支持体１１．１１’などは枠１２に挿入される
が一新たに設けられた押板１４，１６によって枠１２の
底面へネジ１６によって押付けられる。バネ１７は被加
工物支持体１１．１１’などの枠１２に対する誤差を吸
収するもので支持体１１と枠１２との誤差りとほぼ同一
の寸法ｈ′を設けて支持体１１を押付けるものであれば
固形のスペーサを利用してもよいが、その場合はｈの値
が段差１３毎に不均一なので実測値で現金加工する必要
があり産業的で（徒ない。

押板１４，１５はＬ形の物を２ヶ組合せて利用するのが
加工開始点１８での面Ｆ１と面１ｒ２　、　ｙ、、／の
直角度が得やすくて好ましいが、直角度を無視できる被
加工物であれば、より細分化してもよい。

押板１４，１５は被加工物６の厚さＴよシも厚くし、補
助ガス吹付は用のノズル１９と干渉しない厚さにすれば
よい。

すなわち布状の被加工物（スーツ用の布ｉｏ、ｓｍ　ｘ
　ｓ　ｍ位）や定尺鉄板（０，９ｍ×１．８ｍなど）の
加工に当っては、而Ｆ２．Ｆ２’に接触させてセットす
ることにより容易に位置決め可能となる。

発明の効果 以上のような本発明のレーザ加工装置によれば、次のよ
うな効果がある。

（１）極端に板厚の薄いハニカム状アルミ材を被加工物
支持体として使用できる。

（２）軟質支持体を面状に押付けることにより、支持体
の変形が少なく一レーザ加工面の均一性が得られる。

（３）被加工物の位置決めを兼用できることにより。

加工開始点の再現性が得やすく一被加工物の直角度チェ
ックも可能となる。

（４）軟質支持体の端面（外周）をカバーすることによ
り一支持体での被加工物や人身に対する傷付きがなくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ加工装置の原理図、第２図、第３図は加
工効率を示す同原理図、第４図はレーザの貫通性を説明
する同原理図、第６図〜第７図は従来例の斜視図、第８
図はノ・二カム状アルミ材の斜視図、第９図（Ａ３　、
　ＣＢ）は本発明と比較を行うためのレーザ加工装置の
正面図と断面正面図、第１０図（Ａ）　、　ＣＢ）は本
発明の実施例のレーザ加工装置の平面図と断面正面図、
第１１図は第１０図のＡ部の拡大断面正面図である。 ６・・・・・・被加工物＋７・・・・・補助ガス−１１
，１１’・・・・・・被加工物の支持体−１４，１６・
・・・・・位置決め部材（押板）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第９
図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物の切断煙、燃焼防止用補助ガス、切断などによ
   るスパッタ類の貫通を目的とする被加工物の支持体を被
   加工物の位置決め部材によって固定したレーザ加工装置
   。