JPS6174795A - レ−ザ−加工ヘツド - Google Patents
レ−ザ−加工ヘツドInfo
- Publication number
- JPS6174795A JPS6174795A JP59195653A JP19565384A JPS6174795A JP S6174795 A JPS6174795 A JP S6174795A JP 59195653 A JP59195653 A JP 59195653A JP 19565384 A JP19565384 A JP 19565384A JP S6174795 A JPS6174795 A JP S6174795A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- auxiliary gas
- nozzle
- laser beam
- lens
- lens barrel
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザービームを集光して材料を切断加工す
る装置特にレーザー加工ヘッドに関するものである。
る装置特にレーザー加工ヘッドに関するものである。
従来、この種レーザー加工ヘッドとして第２図に示すも
のがあった。図において１．符号（１）は鏡筒、（２）
は該鏡筒（１）内に設けられたレーザー集光のためのレ
ンズで、レンズ押え（３）によって前記鏡筒（１）の内
壁に固定されている。（５）はレーザービームで、図示
を省略しであるレーザービーム発生装置によって発生さ
れ、前記レンズ（２）で集光されて切断加工すべき材料
（６）の表面の切断部（６ａ）を照射するようになって
いる。（４）は前記鏡筒（１）の下端部にレーザービー
ム（５）と略同軸に設けられた補助ガスノズルで、鏡筒
（１）の側壁を貫通する補助ガス供給口（１ａ）から補
助ガスの°供給を受け、′これを材料（６）の切断部（
６ａ）の周辺に向けて噴出させるための円形のノズル孔
（４ａ）を設けである。
のがあった。図において１．符号（１）は鏡筒、（２）
は該鏡筒（１）内に設けられたレーザー集光のためのレ
ンズで、レンズ押え（３）によって前記鏡筒（１）の内
壁に固定されている。（５）はレーザービームで、図示
を省略しであるレーザービーム発生装置によって発生さ
れ、前記レンズ（２）で集光されて切断加工すべき材料
（６）の表面の切断部（６ａ）を照射するようになって
いる。（４）は前記鏡筒（１）の下端部にレーザービー
ム（５）と略同軸に設けられた補助ガスノズルで、鏡筒
（１）の側壁を貫通する補助ガス供給口（１ａ）から補
助ガスの°供給を受け、′これを材料（６）の切断部（
６ａ）の周辺に向けて噴出させるための円形のノズル孔
（４ａ）を設けである。
次に、この従来装置の動作について説明する。
レンズ（２）によって集光されたレーザービーム（５）
は材料（６）の表面に焦点を結ぶ。このときレーザービ
ーム（５）は円形のノズル孔（４ａ）の略中心を通過す
る。また、補助ガス供給口（１ａ）から供給された補助
ガスがノズル孔（４ａ）から噴出される。補助ガスとし
ては、切断加工すべき材料（６）が鋼板である場合は酸
素、プラスチックである待合は空気が用いられる。補助
ガスは材料（６）の溶融、スパッタと蒸発物を吹き飛ば
す作用と、レンズ（２）に付着物が付着するのを防止す
る作用がある。また、材料（６）が鋼板の場合には、酸
素が材料（６）と化合して発熱することによシ、材料（
６）の溶融、蒸発を促進する作用もある。次に、材料（
６）を鏡筒（１）Ｋ対して移動させると、材料（６）は
レーザービーム（５）と補助ガスの作用によって切断加
工される。加工され次部分は図の切断部（６ａ）に示す
形状となる。
は材料（６）の表面に焦点を結ぶ。このときレーザービ
ーム（５）は円形のノズル孔（４ａ）の略中心を通過す
る。また、補助ガス供給口（１ａ）から供給された補助
ガスがノズル孔（４ａ）から噴出される。補助ガスとし
ては、切断加工すべき材料（６）が鋼板である場合は酸
素、プラスチックである待合は空気が用いられる。補助
ガスは材料（６）の溶融、スパッタと蒸発物を吹き飛ば
す作用と、レンズ（２）に付着物が付着するのを防止す
る作用がある。また、材料（６）が鋼板の場合には、酸
素が材料（６）と化合して発熱することによシ、材料（
６）の溶融、蒸発を促進する作用もある。次に、材料（
６）を鏡筒（１）Ｋ対して移動させると、材料（６）は
レーザービーム（５）と補助ガスの作用によって切断加
工される。加工され次部分は図の切断部（６ａ）に示す
形状となる。
従来のレーザー加工ヘッドは以上のように構成されてい
るので、加工時に材料（６）がレーザービーム（５）の
エネルギーの一部を吸収して、その温度が上昇する。ま
た、補助ガスに酸素を使う場合には、材料（６）の酸化
反応による温度上昇も加わり、さらに材料（６）の温度
が上昇する。このようにして材料（６）の温度が上昇す
ると、材料（６）が変形したシ、切断面の面粗さが粗く
なったシ、熱影響を大きく受けたシする欠点があった。
るので、加工時に材料（６）がレーザービーム（５）の
エネルギーの一部を吸収して、その温度が上昇する。ま
た、補助ガスに酸素を使う場合には、材料（６）の酸化
反応による温度上昇も加わり、さらに材料（６）の温度
が上昇する。このようにして材料（６）の温度が上昇す
ると、材料（６）が変形したシ、切断面の面粗さが粗く
なったシ、熱影響を大きく受けたシする欠点があった。
また、材料（６）が鋼板の場合には、前述の温度上昇の
影響で部分的又は連続的な溶融いばシが、切断部（６ａ
）の両側に発生し正確な形状の加工を妨げる欠点があっ
た。
影響で部分的又は連続的な溶融いばシが、切断部（６ａ
）の両側に発生し正確な形状の加工を妨げる欠点があっ
た。
本発明は、かかる従来装置の欠点を讐決するためになさ
れたもので、補助ガスノズルの外周に、新たに冷却流体
を噴出するためのノズルを設け、レーザー加工が行われ
ている間材料を冷却することによシ、熱影響による溶融
などの起らない良質な切断加工を行なうためのレーザー
加工ヘッドを提供することを目的としている。
れたもので、補助ガスノズルの外周に、新たに冷却流体
を噴出するためのノズルを設け、レーザー加工が行われ
ている間材料を冷却することによシ、熱影響による溶融
などの起らない良質な切断加工を行なうためのレーザー
加工ヘッドを提供することを目的としている。
本発明においてはけ、第１図に一例を示す如く、従来の
補助ガスノズルの外周に同心円状に冷却ノズルを設け、
この冷却ノズルの先端部の環状のノズル孔から冷媒流体
を噴出させるようにし念。
補助ガスノズルの外周に同心円状に冷却ノズルを設け、
この冷却ノズルの先端部の環状のノズル孔から冷媒流体
を噴出させるようにし念。
上記の構成を採用したことによシ、材料（６）の表面特
に切断部周辺を冷媒噴射によシ冷却するので、従来装置
で欠点とされていた熱影響が除去された。
に切断部周辺を冷媒噴射によシ冷却するので、従来装置
で欠点とされていた熱影響が除去された。
本発明の一実施例を第１図によって説明する。
図中の符号で第２図と同一の符号を付しである箇所は、
第２図の場合と同一部材かもしくは相当部分であること
を示している。すなわち、（１）は鏡筒、（２）はレー
ザー集光のためのレンズ、（３）はレンズ押、ｔ、（５
）Ｈレーザービームで、図示省略のレーザービーム発生
装置から発生し、前記レンズ（２）で集光されて、切断
すべき材料（６）の表面の切断部（６ａ）を照射するよ
うになっている。（４）は前記鏡筒（１）の下端部にレ
ーザービーム（５）と略同軸に設けられた補助ガスノズ
ルで、補助ガス供給口（１ａ）から補助ガスの供給を受
け、これを材料（６）の切断部（６ａ）の周辺に向けて
噴出させるための円形のノズル孔（４ａ）を設けである
。
第２図の場合と同一部材かもしくは相当部分であること
を示している。すなわち、（１）は鏡筒、（２）はレー
ザー集光のためのレンズ、（３）はレンズ押、ｔ、（５
）Ｈレーザービームで、図示省略のレーザービーム発生
装置から発生し、前記レンズ（２）で集光されて、切断
すべき材料（６）の表面の切断部（６ａ）を照射するよ
うになっている。（４）は前記鏡筒（１）の下端部にレ
ーザービーム（５）と略同軸に設けられた補助ガスノズ
ルで、補助ガス供給口（１ａ）から補助ガスの供給を受
け、これを材料（６）の切断部（６ａ）の周辺に向けて
噴出させるための円形のノズル孔（４ａ）を設けである
。
（７）は本発明で特徴とする冷却ノズルであって、前記
補助ガスノズル（４）の外周に円心円状に設けである。
補助ガスノズル（４）の外周に円心円状に設けである。
（Ｚ＆）は該冷却ノズル（７）の先端部の環状をなした
ノズル孔であり、（７ｂ）は該冷却ノズル（７）へ冷媒
流体を供給する友めに、その−側に設けられた冷却ガス
供給口である。
ノズル孔であり、（７ｂ）は該冷却ノズル（７）へ冷媒
流体を供給する友めに、その−側に設けられた冷却ガス
供給口である。
次に、以上の構成になる本発明のレーザー加工ヘッドの
動作について説明する。レーザービーム（５）はレンズ
（２）で集光され、切断加工すべき材料（６）の表面上
に焦点を結ぶ。同時に補助ガス供給口（１ａ）よシ補助
ガスが供給され、ノズル孔（４ａ）から材料（６）に向
って噴出される。材料（６）が鋼板の場合、補助ガスは
酸素が用いられる。さらに、冷却ガス供給口（７ｂ）か
ら冷却のための冷媒流体として空気を供給すると、空気
はノズル孔（７ａ）から材料（６）に吹き付けられる。
動作について説明する。レーザービーム（５）はレンズ
（２）で集光され、切断加工すべき材料（６）の表面上
に焦点を結ぶ。同時に補助ガス供給口（１ａ）よシ補助
ガスが供給され、ノズル孔（４ａ）から材料（６）に向
って噴出される。材料（６）が鋼板の場合、補助ガスは
酸素が用いられる。さらに、冷却ガス供給口（７ｂ）か
ら冷却のための冷媒流体として空気を供給すると、空気
はノズル孔（７ａ）から材料（６）に吹き付けられる。
冷媒流体としては空気に限らずヘリウム、窒素、アルゴ
ン、水、等熱を奪う流体であれば用いることができる。
ン、水、等熱を奪う流体であれば用いることができる。
この実施例ではコスト的に安価な空気を用いている。次
に、材料（６）を鏡筒（１）に対して移動させると、そ
の移動軌跡に沿って切断が行われる。このときノズル孔
（７ａ）から吹き付けられる空気によって材料（６）は
冷却され、温度上昇が抑えられる。このため、材料（６
）の熱影響による変形が抑えられ、また切断部（６ａ）
Ｋおける過剰な溶融も防止することができる。
に、材料（６）を鏡筒（１）に対して移動させると、そ
の移動軌跡に沿って切断が行われる。このときノズル孔
（７ａ）から吹き付けられる空気によって材料（６）は
冷却され、温度上昇が抑えられる。このため、材料（６
）の熱影響による変形が抑えられ、また切断部（６ａ）
Ｋおける過剰な溶融も防止することができる。
なお、上記実施例では冷媒流体として空気を用いたが、
ヘリウム、窒素、アルゴン、水等熱を奪う流体であれば
用いることができる。
ヘリウム、窒素、アルゴン、水等熱を奪う流体であれば
用いることができる。
また、上記実施例では材料（６）として鋼板を切断加工
しているが、アルミニウム、ステンレス、プラスチック
など他の材料でも同様の効果がある。
しているが、アルミニウム、ステンレス、プラスチック
など他の材料でも同様の効果がある。
以上説明し次ように、本発明によれば、補助ガスノズル
の外周に同心円状の冷却ノズルを設け、レーザー加工さ
れる材料をこの冷却ノズルから噴出される冷媒流体で冷
却するようにしたので、熱歪の少ない加工をすることが
できるばか夛でなく、切断部での過剰な溶融を防止する
こともできる。
の外周に同心円状の冷却ノズルを設け、レーザー加工さ
れる材料をこの冷却ノズルから噴出される冷媒流体で冷
却するようにしたので、熱歪の少ない加工をすることが
できるばか夛でなく、切断部での過剰な溶融を防止する
こともできる。
第１図は本発明の一実施例によるレーザー加工ヘッドを
示す縦断面図、第２図は従来のレーザー加工ヘッドを示
す縦断面図である。 図における符号の（１）は鏡筒、（１ａ）は補助ガス供
給口、（２）はレンズ、（３）はレンズ押え、（４）は
補助ガスノズル、（４ａ）はノズル孔、（５）はレーザ
ービーム、（６）は切断加工すべき材料、（６ａ）は切
断部、（７）は冷却ノズル、（７ａ）はノズル孔、（７
ｂ）は冷却ガス供給口、である。 また、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
示す縦断面図、第２図は従来のレーザー加工ヘッドを示
す縦断面図である。 図における符号の（１）は鏡筒、（１ａ）は補助ガス供
給口、（２）はレンズ、（３）はレンズ押え、（４）は
補助ガスノズル、（４ａ）はノズル孔、（５）はレーザ
ービーム、（６）は切断加工すべき材料、（６ａ）は切
断部、（７）は冷却ノズル、（７ａ）はノズル孔、（７
ｂ）は冷却ガス供給口、である。 また、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- レーザービームを集光する光学部材を内設している鏡筒
、前記鏡筒の下端部にレーザービームと略同軸に設けら
れた補助ガスノズル、前記補助ガスノズルの外周に同心
円状に設けられた冷却ノズルを備えた切断加工用のレー
ザー加工ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195653A JPS6174795A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | レ−ザ−加工ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195653A JPS6174795A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | レ−ザ−加工ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174795A true JPS6174795A (ja) | 1986-04-17 |
Family
ID=16344747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195653A Pending JPS6174795A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | レ−ザ−加工ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6174795A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142094A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-17 | Fanuc Ltd | レーザ加工機の加工ヘッド |
| US5585018A (en) * | 1994-02-24 | 1996-12-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method eliminating defects in regions where cutting conditions are changed |
| KR101065790B1 (ko) * | 2008-09-29 | 2011-09-20 | (주)와이티에스 | 편광필름 절단용 레이저 노즐장치 |
| CN103894745A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-02 | 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 | 一种激光-火焰复合切割装置 |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59195653A patent/JPS6174795A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03142094A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-17 | Fanuc Ltd | レーザ加工機の加工ヘッド |
| US5585018A (en) * | 1994-02-24 | 1996-12-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method eliminating defects in regions where cutting conditions are changed |
| KR101065790B1 (ko) * | 2008-09-29 | 2011-09-20 | (주)와이티에스 | 편광필름 절단용 레이저 노즐장치 |
| CN103894745A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-02 | 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 | 一种激光-火焰复合切割装置 |
| CN103894745B (zh) * | 2014-04-21 | 2016-06-08 | 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 | 一种激光-火焰复合切割装置 |
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