CZ198195A3 - Method of working a workpiece by a laser and the laser head - Google Patents
Method of working a workpiece by a laser and the laser head Download PDFInfo
- Publication number
- CZ198195A3 CZ198195A3 CZ951981A CZ198195A CZ198195A3 CZ 198195 A3 CZ198195 A3 CZ 198195A3 CZ 951981 A CZ951981 A CZ 951981A CZ 198195 A CZ198195 A CZ 198195A CZ 198195 A3 CZ198195 A3 CZ 198195A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nozzle
- gas
- lens
- laser machining
- gas distributor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 28
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 45
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 21
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
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
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1482—Detachable nozzles, e.g. exchangeable or provided with breakaway lines
-
- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
-
- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
-
- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/0665—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by beam condensation on the workpiece, e.g. for focusing
-
- 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
- B23K26/142—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 for the removal of by-products
-
- 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
- B23K26/1435—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 involving specially adapted flow control means
- B23K26/1438—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 involving specially adapted flow control means for directional control
-
- 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)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
Vynález se týká obráběcí hlavy laseru a způsobu obrábění obrobku laserem. Vynález se zejména týká obráběcí hlavy laseru vhodné pro použití při vysokovýkonném obrábění, řezání nebo vrtání materiálů, jako jsou plasty a kovy.
Dosavadní stav techniky
Obrábění laserem je velmi dobře známé ve strojírenském a polygrafickém průmyslu. Obrábění laserem se používá pro řezání a/nebo ubírání materiálu obráběním.
Obráběcí hlava laseru je obvykle opatřena zaostřovací čočkou, upevněnou ve v podstatě válcovém tělese. Tato čočka může být upevněna v uvedeném tělese použitím páru pojistných kroužků upravených na každé straně čočky. Obráběcí hlava laseru je rovněž obvykle opatřena tryskou, která je připojena k tělesu na jeho jednom konci. Tryska má úzký otvor, kterým prochází zaostřený laserový paprsek při svém výstupu z obráběcí hlavy laseru před tím, než dopadne na obrobek. Při činnosti laseru je laserový paprsek nasměrován čočkou na obrobek. V některých případech je laserový paprsek vychylován jedním nebo několika v odstupech uspořádanými zrcadly před tím, než je čočkou nasměrován na obrobek. Pro shromažďování nebo sbírání a odstraňování úlomků či třísek vznikajících při obrábění obrobku zaostřeným laserovým paprskem, jako řezáním nebo úběrem materiálu, je obvykle, odděleně od obráběcí hlavy laseru, upraveno odsávací zařízení. Výše uvedená tryska chrání čočku před kontaktem s úlomky či třískami, které nejsou odstraněny odsávacím zařízením.
Na obr. 1 je znázorněn podélný řez známou obráběcí hlavou laseru. Obráběcí hlava 1 laseru sestává z dutého válcového tělesa 2 s vnitřní komorou 15, v níž je upevněna pomocí dvou pojistných kroužků 4 a 5 zaostřovací čočka 2· Na vnější ploše dutého válcového tělesa 2 je pomocí těsnicího O-kroužku 7, který utěsňuje komoru 15, a pojistného šroubu 8, upevněna tryska 6. Špička 9 trysky 6 je opatřena úzkým otvorem 10. Laserový paprsek, případně odražený od v odstupech uspořádaných zrcadel (na obr. 1 neznázorněných), je čočkou 3 zaostřen a nasměrován do úzkého otvoru 10.. Po výstupu z úzkého otvoru 10 provádí laserový paprsek řezání nebo úběr požadovaného materiálu na obrobku. Jak již bylo uvedeno, trysku 6 obklopuje odsávací zařízení (neznázorněné), určené pro odstraňování co největšího množství úlomků nebo třísek vzniklých při řezání nebo obrábění. Nicméně, vzhledem k vysoké rychlosti úlomků nebo třísek opouštějících obráběný povrch, není odsávací zařízení obklopující obráběcí hlavu laseru schopno odstraňovat veškeré úlomky nebo třísky, které se z části mohou dostat úzkým otvorem do trysky. Tryska 6 s úzkým otvorem 10 brání zpětnému průchodu úlomků nebo třísek k čočce právě svým úzkým otvorem 10. U tohoto provedení však úzkým otvorem 10 mohou zpět k čočce procházet nečistoty a úlomky odrážející se od obráběné plochy, které čočku mohou poškodit a znemožnit její funkci.
U jednoho pokusu o odstranění tohoto problému bylo použito zařízení pro vhánění vzduchu nebo jiných plynů úzkým otvorem 10 směrem k obrobku, aby se zabránilo průchodu odražených částic zpět do dutého válcového tělesa 2, v němž je upevněna čočka. Jak je znázorněno na obr. 1, toto zařízení je opatřeno vstupem 11 plynu a obvodovou komorou 12 upravenou v trysce 6a dále štěrbinami 13 upravenými v dutém válcovém tělese 2_- Na obr. 1 je rovněž naznačena dráha 14 pohybu plynu. I když známá obráběcí hlava laseru znázorněná na obr. 1 je vhodná pro mnoho různých druhů obrábění, použití vysokovýkonných laserů, kterými se z povrchu obrobku odstraňuje velké množství materiálu, vyžaduje rovněž vytvoření zlepšeného zařízení pro vhánění vzduchu nebo jiných plynů. Při tomto obrábění má laserový paprsek použitý pro úběr materiálu z povrchu obrobku výkon 1200 wattů nebo dokonce ještě vyšší. Známá obráběcí hlava laseru typu znázorněného všeobecně na obr. 1 je vhodná pro bránění vnikání zpět odražených úlomků nebo třísek vzniklých při vysokovýkonném obrábění úzkým otvorem trysky po delší časový úsek. Potom přesto dojde k usazování nečistot z obrábění na povrchu čočky. V některých případech vede toto znečištění k zahřívání, které může způsobit prasknutí nebo jiné poškození čočky. Pro zabránění vzniku tohoto znečištění a/nebo zahřívání je zapotřebí periodicky přerušovat práci a provést vyčištění čočky. Výsledkem toho je nákladné odstavení zařízení a snížení účinnosti zařízení.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky odstraňuje obráběcí hlava laseru podle vynálezu, jehož podstatou je, že sestává z tělesa, z upevňovacího prostředku pro upevnění čočky v tomto tělese na jeho jednom konci, z trysky připevněné k tělesu a opatřené výstupem plynu na opačném, druhém konci tělesa, a z rozváděče plynu pro zavádění plynu do tělesa u upevňovacího prostředku pro upevnění čočky.
U tohoto provedení obráběcí hlavy laseru je zabráněno poškození čočky nečistotami nebo třískami proudícími z povrchu obráběného obrobku. Proud plynu je po vstupu u čočky nasměrován pryč od čočky k trysce.
Podle výhodného provedení vynálezu je rozváděč plynu tvořen prostředky pro vytváření vírového působení, když plyn vstupuje do obráběcí hlavy laseru u čočky. Vír plynu udržuje čočku čistou a zabraňuje zahřívání čočky. Vír plynu vytvoří přídavnou sílu, která brání přístupu nečistot a třísek k čočce. Vytvoření víru znamená, že čočka je udržována čistá, je ochlazována a nemůže být poškozena při celé činnosti laseru. Podle příkladného provedení je vír vytvořen provedením prstencového rozváděče plynu opatřeného šikmými štěrbinami, takže plyn vstupující do tělesa, v němž je upevněna čočka, do něj vstupuje ve spirále, čímž vytváří vír.
Obráběcí hlava laseru podle vynálezu je podle dalšího výhodného provedení opatřena tryskou, jejíž těleso je opatřeno vstupem plynu protilehlým k výstupu plynu a vnitřní komorou kuželovité se zužující ze širokého otvoru na vstupu do úzkého otvoru na výstupu. Kuželová vnitřní komora usměrňuje proud plynu ze širokého otvoru do úzkého otvoru, což znamená zvýšení rychlosti proudu plynu při jeho výstupu z úzkého otvoru ven. Tato zvýšená rychlost proudu plynu brání vstupu odražených nečistot a třísek zpět tryskou k čočce.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky podélný řez známým provedením obráběcí hlavy laseru, obr. 2 schematicky podélný řez obráběcí hlavou laseru podle vynálezu, obr. 3 schematicky podélný řez upevňovacím tělesem pro upevnění čočky obráběcí hlavy laseru podle obr. 2 a obr. 4 pohled zezadu na rozváděč plynu ve směru šipek 4-4 na obr. 3.
Příklady provedení vynálezu
Jak je znázorněno na obr. 2, sestává obráběcí hlava 20 laseru podle vynálezu z vnějšího tělesa 22 a vnitřního upevňovacího tělesa-trysky 24. Zaostřovací čočka 26 laseru je umístěna uvnitř vnějšího tělesa 22 na jeho jednom konci. Jak je znázorněno na obr. 2, je čočka 26 upevněna ve vnějším tělese 22 pomocí vnějšího pojistného kroužku 28, který je zašroubován do vnitřního závitu 30 vytvořeném na vnitřním průměru vnějšího tělesa 22. čočka 26 je na svém vnitřním povrchu upevněna vstupním koncem 32 upevňovacího tělesa-trysky 24.. I když může být čočka 26 upevněna na svém vnitřním povrchu pomocí dalšího pojistného kroužku nebo jiného vhodného upevňovacího prostředku, výhod řešení podle vynálezu je nejlépe dosaženo upevněním čočky 26 na jejím vnitřním povrchu pomocí upevňovacího tělesa-trysky 24.
Upevňovací těleso-tryska 24. znázorněná na obr. 2, představuje výhodné provedení a je opatřena kuželovou vnitřní komorou 34 a prstencovým rozváděčem 36 plynu na vstupním konci
32. Kuželová vnitřní komora 34 je provedena v kuželové základní části 38 a má široký vstupní otvor 40 a úzký výstupní otvor 42. Provedení znázorněné na obr. 2 je opatřeno oddělitelnou špičkou 44. která je u tohoto provedení zašroubována do otvoru 43. Tato špička 44 představuje jedno z možných provedení. S výhodou může být špička 44 do otvoru 43 zašroubována nebo jinak upevněna z vnějšku na upevňovacím tělese-trysce 24 pro provedení nastavení vzdálenosti čelní plochy špičky 44 od povrchu obrobku.
Upevňovací těleso-tryska 24 je upevněna ve válcovém tělese 22 prostřednictvím závitové příruby 46, jejíž vnější závit je zašroubován do vnitřního závitu 30 válcového tělesa
22. Kruhová drážka 48 je opatřena těsnicím 0-kroužkem 50 pro vytvoření těsnění neprostupného pro plyn na výstupním konci mezi vnějším tělesem 22 a upevňovacím tělesem-tryskou 24.
Vnější těleso 22 je dále opatřeno vstupem 52 plynu. Mezi vnitřním povrchem vnějšího tělesa 22 a vnějším povrchem upevňovacího télesa-trysky 24 je vytvořen průchod 54 pro plyn. Příruba 56 a těsnicí O-kroužek 50 brání unikání plynu na výstupním konci upevňovacího tělesa-trysky 24, takže proud plynu, znázorněný šipkami 58, je z počátku usměrňován ke vstupnímu konci 32 upevňovacího tělesa-trysky 24.
Obráběcí hlava 20 laseru podle vynálezu dále sestává z prstencového rozváděče 36 plynu pro rozvádění plynu vedeného průchodem 54 a jeho usměrnění nejprve napříč vnitřní čelní plochou 26a čočky 26 a potom kuželovou vnitřní komorou 34 od vstupního konce 32 k výstupnímu otvoru 42, kde plyn opouští obráběcí hlavu 20 laseru. Je zřejmé, že prstencovým rozváděčem 36 plynu prochází plyn poté, co opustil průchod 54, a vstupuje do kuželové vnitřní komory 34.. Prstencový rozváděč 36 plynu je opatřen rozváděcími otvory 60 rozmístěnými na jeho obvodu. Prstencový rozváděč 36 plynu je tvořen prstencem 62 opatřeným rozváděcími otvory 60, které jsou v průchozím spojení s rozváděcími štěrbinami 63.. U výhodného provedení znázorněného na obr. 4 svírá podélná osa 67 každé rozváděči štěrbiny 63 s prodloužením 66 poloměru prstence 62 úhel 64 (měřeno na vnějším povrchu prstence 62.). Prstencový rozváděč 36 plynu je upevňovacího tělesa-trysky 24. být prstencový rozváděč plynu proveden jako zvláštní součást, která je připevněna ke vstupnímu konci upevňovacího tělesa-trysky 24.. Prstencový rozváděč 36 plynu je s výhodou proveden jako integrální část závitové příruby 46 upevňovacího tělesa-trysky 24. Jinými slovy, podle výhodného provedení funguje závitová příruba 46 jako výše uvedený prstenec 62. U tohoto provedení je v závitové přírubě 46 upravena řada rozváděčích otvorů 60 rozmístěných na jejím obvodu. Osy těchto rozváděčích otvorů 60. jsou v podstatě rovnoběžné s podélnou osou obráběcí hlavy 20. laseru a v podstatě kolmé k vnitřnímu povrchu 46a závitové příruby 46 (viz obr. 3). Rozváděči štěrbiny 63 vytvářejí s výhodou integrální částí Nicméně alternativně může průchozí spojení mezi rozváděcími otvory 60 a kuželovou vnitřní komorou 34.
Zavádění plynu v místě upevnění čočky 26 a provedení skloněných rozváděčích štěrbin 63 způsobuje vytvoření víru na vnitřním povrchu čočky 26, čímž se zabrání znečištění nebo poškození čočky 26 úlomky nebo třískami vzniklými obráběním obrobku. Vír plynu provádí čištění čočky 26 a brání jejímu zahřívání odváděním tepla nucenou konvekcí. Proud plynu je nasměrován k výstupnímu otvoru 42 upevňovacího tělesa-trysky
24. Tím je zabráněno přístupu úlomků a nečistot k čočce 26, čímž se značně prodlouží její životnost.
obráběcí hlavy 20 laseru, vyžaduje nadměrné množství
Pro dosažení optimální činnosti obráběcí hlavy 20 laseru podle vynálezu je nutno kontrolovat dvě proměnné. Těmito proměnnými jsou velikost úzkého výstupního otvoru 42 a tlak plynu v obráběcí hlavě 20 laseru při činnosti. Výstupní otvor 42 by měl být co nejužší, aby vystavování čočky 26 účinku nečistot a úlomků bylo co nejmenší, avšak měl by být dostatečně velký, aby jím mohl procházet laserový paprsek určitého průměru, vystupující z
Příliš velký výstupní otvor 42 proudícího plynu pro zajištění náležité činnosti. Pro danou velikost výstupního otvoru 42 musí být tlak plynu dostatečně vysoký, aby se vytvořil dostatečný proud plynu pro chlazení čočky 26 a pro zabránění jejího znečištění částicemi a nečistotami. U obráběcí hlavy 20 laseru podle vynálezu, v níž je použita čočka 26 s ohniskovou vzdálenosti 127 mm, má výstupní otvor 42 průměr 2,36 mm a tlak plynu má hodnotu 518 kPa, pro dosažení dlouhé doby činnosti obráběcí hlavy 20 laseru bez přestávky potřebné pro vyčištění čočky 26. Odborníkům je zřejmé, že pomocí experimentu mohou být snadno provedeny jiné vhodné kombinace velikosti výstupního otvoru 42 a tlaku plynu.
Pro zajištění menších změn ohniskových vzdáleností čoček 26 s danou jmenovitou ohniskovou vzdáleností bez potřeby vyjmutí čočky 26 z vnějšího tělesa 22 se kuželová základní část 38 natočí buď ve směru otáčení nebo proti směru otáčení hodinových ručiček, čímž se nastaví poloha čočky 26 uvnitř vnějšího tělesa 22. Když byla kuželová základní část 38. natočena do své požadované polohy, provede se příslušné nastavení vnějšího pojistného kroužku 28., aby se zajistilo, že čočka 26 bude pevně ve své poloze přidržována.
I když byl vynálezu popsán na specifickém a příkladném provedení, které může být použito v praxi, je zřejmé, že odborník může provádět četné změny úpravy a rozšíření základních principů řešení podle vynálezu, aniž by došlo k odchýlení od rozsahu vynálezu.
Claims (16)
1. Obráběcí hlava laseru, vyznačující se tím, že sestává z tělesa, z upevňovacího prostředku pro upevnění čočky v tomto tělese na jeho jednom konci, z trysky připevněné k tělesu a opatřené výstupem plynu na opačném, druhém konci tělesa, a z rozváděče plynu pro zavádění plynu do tělesa u upevňovacího prostředku pro upevnění čočky.
2. Obráběcí hlava laseru podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozváděč plynu je opatřen prostředky pro vytváření víru.
3. Obráběcí hlava laseru podle nároku 1, vyznačující se tím, že tryska sestává ze základní části, která má vstup plynu protilehlý k výstupu plynu a kuželovou vnitřní komoru zužující se od širokého otvoru na vstupu plynu do úzkého otvoru na výstupu.
4. Obráběcí hlava laseru podle nároku 2, vyznačující se tím, že prostředky pro vytváření víru jsou tvořeny prstencovým rozváděčem plynu opatřeným šikmými štěrbinami.
5. Obráběcí hlava laseru podle nároku 3, vyznačující se tím, že tryska je opatřena oddělitelnou špičkou na výstupním konci.
6. Obráběcí hlava laseru, vyznačující se tím, že sestává z válcového tělesa opatřeného vstupem plynu a protilehlými otevřenými konci, z podélné válcové trysky uložené a upevněné ve válcovém tělese, přičemž tryska má kuželovou vnitřní komoru tvořící propojení mezi širokým otvorem na vstupním konci a úzkým otvorem na výstupním konci, z rozváděče plynu na vstupním konci trysky, z průchodu pro < “ϋ o
czx to tn o
o I C5 plyn vytvořeném mezi válcovým tělesem a tryskou, který tvoří propojení mezi vstupem plynu do válcového tělesa a rozváděčem plynu, a z prostředku pro upevnění čočky uvnitř válcového tělesa u rozváděče plynu.
7. Obráběcí hlava laseru podle nároku 6, vyznačující se tím, že rozváděč plynu obsahuje prostředky pro vytváření víru v plynu proudícím ze vstupního konce k výstupnímu konci trysky.
8. Obráběcí hlava laseru podle nároku 6, vyznačující se tím, že rozváděč plynu je tvořen prstencovým rozváděčem plynu opatřeným šikmými štěrbinami.
9. Obráběcí hlava laseru podle nároku 8, vyznačující se tím, že rozváděč plynu je integrální částí trysky na vstupním konci této trysky.
10. Obráběcí hlava laseru podle nároku 6, vyznačující se tím, že upevňovací prostředek pro upevnění čočky ve válcovém tělese je tvořen mezerou pro vložení čočky vytvořenou mezi pojistným kroužkem a vstupním koncem trysky.
11. Obráběcí hlava laseru podle nároku 6, vyznačující se tím, že tryska je opatřena oddělitelnou špičkou na svém výstupním konci.
12. Způsob obrábění obrobku laserem, vyznačuj ící se tím, že sestává ze zaostření laserového paprsku na obrobek, z nasměrování laserového paprsku čočkou na obrobek a z nasměrování proudu plynu v podstatě proti povrchu čočky přivrácenému k obrobku.
13. Způsob podle nároku 12,vyznačující se tím, že vír proudu plynu je nasměrován napříč vnitřní čelní
tím, že dále sestává z uspořádání prstencového rozváděče plynu pro vytvoření víru.
16. Způsob podle nároku 15,vyznačuj ící se tím, že dále sestává z uspořádání prstencového rozváděče plynu opatřeného šikmými štěrbinami.
17. Způsob podle nároku 12,vyznačující se tím, že dále sestává z upevnění čočky v upevňovacím tělese-trysce s kuželovou vnitřní komorou.
18. Způsob podle nároku 14,vyznačující se tím, že dále sestává z upevnění čočky ve vnějším tělese a trysce s kuželovou vnitřní komorou, přičemž proud plynu je nasměrován touto kuželovou vnitřní komorou.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28433994A | 1994-08-02 | 1994-08-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ198195A3 true CZ198195A3 (en) | 1996-02-14 |
| CZ287565B6 CZ287565B6 (en) | 2000-12-13 |
Family
ID=23089827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19951981A CZ287565B6 (en) | 1994-08-02 | 1995-08-01 | Laser-processing head for laser processing apparatus and laser processing process of a workpiece |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5756962A (cs) |
| EP (1) | EP0695600B1 (cs) |
| JP (1) | JP3759642B2 (cs) |
| KR (1) | KR100373947B1 (cs) |
| CN (1) | CN1098742C (cs) |
| AT (1) | ATE189870T1 (cs) |
| AU (1) | AU711116B2 (cs) |
| BR (1) | BR9503519A (cs) |
| CA (1) | CA2155158C (cs) |
| CZ (1) | CZ287565B6 (cs) |
| DE (1) | DE69515148T2 (cs) |
| DK (1) | DK0695600T3 (cs) |
| ES (1) | ES2144101T3 (cs) |
| FI (1) | FI106848B (cs) |
| GR (1) | GR3033403T3 (cs) |
| HK (1) | HK1002895A1 (cs) |
| HU (1) | HU221768B1 (cs) |
| IL (1) | IL114786A (cs) |
| NO (1) | NO311751B1 (cs) |
| NZ (1) | NZ272635A (cs) |
| RU (1) | RU2143964C1 (cs) |
| TR (1) | TR199500946A2 (cs) |
| TW (1) | TW353405U (cs) |
| UA (1) | UA27963C2 (cs) |
| ZA (1) | ZA956422B (cs) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL121476A0 (en) * | 1996-09-04 | 1998-02-08 | Esc Medical Systems Ltd | Device and method for cooling skin during laser treatment |
| US6822187B1 (en) | 1998-09-09 | 2004-11-23 | Gsi Lumonics Corporation | Robotically operated laser head |
| US6184491B1 (en) | 1999-11-03 | 2001-02-06 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for monitoring weld quality |
| JP4892126B2 (ja) * | 2000-04-20 | 2012-03-07 | ローム株式会社 | インク液滴検出用レーザセンサおよびその組み立て方法 |
| EP1182002B1 (de) * | 2000-08-05 | 2004-03-03 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Laserbearbeitungsmaschine mit wenigstens einem mit einem Spülmedium beaufschlagbaren optischen Element |
| JP4055353B2 (ja) | 2000-11-07 | 2008-03-05 | 松下電器産業株式会社 | 光加工装置 |
| AU2002257187A1 (en) | 2001-04-23 | 2002-11-05 | Dee E. Willden | Lensless laser focusing device |
| JP4678811B2 (ja) * | 2001-07-24 | 2011-04-27 | 株式会社アマダエンジニアリングセンター | レーザー加工機 |
| DE10138867A1 (de) * | 2001-08-08 | 2003-03-06 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Reduzierung von Ablationsprodukten auf der Werkstückoberfläche beim Laserbohrprozess |
| US6642477B1 (en) | 2001-10-23 | 2003-11-04 | Imra America, Inc. | Method for laser drilling a counter-tapered through-hole in a material |
| WO2003076117A1 (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Hitachi Zosen Corporation | Method and device for prevention of adhesion of dirt and contamination on optical parts in laser beam machine |
| DE10238557A1 (de) * | 2002-08-22 | 2004-03-04 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von düsenartigen Ausbrüchen in Sprüharmen für Geschirrspülmaschinen |
| US6683277B1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-01-27 | Osram Opto Semiconductors | Laser ablation nozzle assembly |
| US7038166B2 (en) * | 2003-03-18 | 2006-05-02 | Loma Linda University Medical Center | Containment plenum for laser irradiation and removal of material from a surface of a structure |
| GB2414954B (en) * | 2004-06-11 | 2008-02-06 | Exitech Ltd | Process and apparatus for ablation |
| EP1657020A1 (de) * | 2004-11-10 | 2006-05-17 | Synova S.A. | Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Kohärenz eines Flüssigkeitsstrahls für eine Materialbearbeitung und Flüssigkeitsdüse für eine solche Vorrichtung |
| JP4947973B2 (ja) * | 2005-06-02 | 2012-06-06 | ソニー株式会社 | レーザ加工装置とその加工方法及びデブリ回収機構とその回収方法 |
| JP4896457B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2012-03-14 | エンシュウ株式会社 | レーザ加工機のレーザ照射用ノズル装置及びこの照射用ノズルによるブロー方法。 |
| JP4012221B2 (ja) * | 2005-07-15 | 2007-11-21 | ファナック株式会社 | レーザ加工ヘッド |
| FR2891483B1 (fr) * | 2005-10-05 | 2009-05-15 | Commissariat Energie Atomique | Procede et installation de decoupe/de soudage laser |
| US8320424B2 (en) * | 2005-12-01 | 2012-11-27 | Electro Scientific Industries, Inc. | Optical component cleanliness and debris management in laser micromachining applications |
| US7863542B2 (en) * | 2005-12-22 | 2011-01-04 | Sony Corporation | Laser processing apparatus and laser processing method as well as debris extraction mechanism and debris extraction method |
| DE102006014694B3 (de) | 2006-03-28 | 2007-10-31 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Prozesskammer und Verfahren für die Bearbeitung eines Werkstoffs mit einem gerichteten Strahl elektromagnetischer Strahlung, insbesondere für eine Lasersintervorrichtung |
| CN100463977C (zh) * | 2006-07-31 | 2009-02-25 | 中国航天科技集团公司第五研究院第五一○研究所 | 大气环境下激光表面改性气体保护方法及装置 |
| DE212007000018U1 (de) | 2006-11-14 | 2008-08-07 | Belyaev, Dmitry Anatolievich | Vorrichtung für die Reinigung des optischen Lesekopfes für die Daten von Blue-ray Kompakt Disks |
| US8093532B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-01-10 | Electro Scientific Industries, Inc. | Laser machining of fired ceramic and other hard and/or thick materials |
| US8136618B2 (en) * | 2009-01-21 | 2012-03-20 | The Raymond Corporation | Cyclonic motor cooling for material handling vehicles |
| CA2698835C (en) * | 2009-03-31 | 2016-10-25 | Ats Automation Tooling Systems Inc. | Laser processing nozzle |
| US9161392B2 (en) * | 2009-04-07 | 2015-10-13 | Yoshinobu ANBE | Heating apparatus for X-ray inspection |
| US20100314363A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Roger Blaine Trivette | Laser nozzle tips |
| DE102010029385A1 (de) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Laserinduzierte Fremdzündung für eine Brennkraftmaschine |
| CN103797565B (zh) * | 2011-10-05 | 2017-05-17 | 应用材料公司 | 在激光处理系统中的颗粒控制 |
| FR2982184B1 (fr) * | 2011-11-07 | 2014-08-01 | Air Liquide | Buse laser a element mobile sur couche gazeuse |
| CN103302404A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 激光加工设备 |
| CN102769246A (zh) * | 2012-08-01 | 2012-11-07 | 山东能源机械集团大族再制造有限公司 | 一种二氧化碳激光器 |
| JP6331345B2 (ja) * | 2013-11-18 | 2018-05-30 | 株式会社島津製作所 | レンズホルダ |
| WO2015136907A1 (ja) * | 2014-03-13 | 2015-09-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッド |
| DE102014103635C5 (de) * | 2014-03-17 | 2019-12-19 | RWTH Aachen - Körperschaft des öffentlichen Rechts | Unterdruckkammer mit einem Schutzgehäuse |
| FR3026667B1 (fr) * | 2014-10-03 | 2016-12-09 | Areva Nc | Dispositif de decoupe par laser apte a etre utilise dans un milieu contamine |
| US9945253B2 (en) | 2015-01-29 | 2018-04-17 | Rohr, Inc. | Collecting / removing byproducts of laser ablation |
| KR102506370B1 (ko) * | 2016-04-06 | 2023-03-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광 조사 장치의 렌즈 어셈블리 |
| CN109219497B (zh) * | 2016-05-30 | 2020-10-16 | 本田技研工业株式会社 | 激光加工装置 |
| KR102176234B1 (ko) | 2017-09-07 | 2020-11-09 | 주식회사 엘지화학 | 나노 입자 생산 반응기 |
| US11045903B2 (en) * | 2017-12-05 | 2021-06-29 | Covidien Lp | Shielding gas weld cone and method |
| DE102018102348A1 (de) | 2018-02-02 | 2019-08-08 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Gaszufuhrvorrichtung sowie Laserbearbeitungskopf mit derselben |
| DE202018006843U1 (de) | 2018-02-02 | 2023-09-26 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Gaszufuhrvorrichtung sowie Laserbearbeitungskopf mit derselben |
| DE102018102337B4 (de) | 2018-02-02 | 2022-02-17 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Gaszufuhrvorrichtung sowie Laserbearbeitungskopf mit derselben |
| JP6852031B2 (ja) * | 2018-09-26 | 2021-03-31 | 株式会社東芝 | 溶接装置及びノズル装置 |
| DE102018131886B3 (de) * | 2018-09-26 | 2020-02-13 | Scansonic Mi Gmbh | Vorrichtung zur Strömungsführung eines Prozessmediums für eine Laserbearbeitungsvorrichtung |
| SE544166C2 (sv) * | 2019-02-08 | 2022-02-15 | Vaederstad Holding Ab | Lasermunstycke, insats för ett lasermunstycke, laserskäranordning samt förfaranden för laserskärning |
| DE102019103659B4 (de) * | 2019-02-13 | 2023-11-30 | Bystronic Laser Ag | Gasführung, Laserschneidkopf und Laserschneidmaschine |
| CN110039175B (zh) * | 2019-05-29 | 2024-05-17 | 武汉奥森迪科智能科技股份有限公司 | 一种激光切割头喷嘴导气装置 |
| DE102021107422A1 (de) | 2021-03-24 | 2022-09-29 | Mogema BV | Vorrichtung und Verfahren zum Schweißen |
| WO2024010426A1 (ko) * | 2022-07-08 | 2024-01-11 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 용접 장치, 배터리 제조 장치 및 자동차 제조 장치 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3696230A (en) * | 1970-01-19 | 1972-10-03 | Hughes Aircraft Co | Laser lens cooling and cleaning system |
| US4031351A (en) * | 1972-10-25 | 1977-06-21 | Groupement Atomique Alsacienne Atlantique | High energy laser beam cutting method and apparatus |
| IT1111412B (it) * | 1978-03-01 | 1986-01-13 | Prima Progetti Spa | Macchina automatica di taglio a raggio laser particolarmente per elementi di rivestimento interno di veicoli |
| US4315133A (en) * | 1980-05-12 | 1982-02-09 | Gte Automatic Electric Laboratories, Inc. | Apparatus protecting a lens from airborne particulates |
| US4461947A (en) * | 1982-08-24 | 1984-07-24 | Allied Corporation | Rotating laser beam with coincident gas jet |
| US4518843A (en) * | 1982-09-01 | 1985-05-21 | Westinghouse Electric Corp. | Laser lens and light assembly |
| US4467171A (en) * | 1982-09-30 | 1984-08-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Laser cutting nozzle |
| JPS59163093A (ja) * | 1983-03-05 | 1984-09-14 | Oimatsu Sangyo:Kk | レ−ザ加工機におけるレ−ザビ−ムヘツド |
| US4555610A (en) * | 1983-09-13 | 1985-11-26 | Data Card Corporation | Laser machining system |
| JPS61296990A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | レンズホルダ− |
| JPS6221495A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工ヘツド |
| JPS6272495A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 加工ヘツド |
| JPS62224489A (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ光学系保護装置 |
| CH673004A5 (cs) * | 1987-05-20 | 1990-01-31 | Weidmueller C A Gmbh Co | |
| DE3918363A1 (de) * | 1989-06-06 | 1990-12-13 | Inst Nat Sciences Appliq | Vorrichtung fuer einen leistungslaser |
| JPH0366490A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-22 | Topcon Corp | レーザ装置 |
| JPH05185265A (ja) * | 1992-01-14 | 1993-07-27 | Fanuc Ltd | レーザ加工装置の加工ヘッド |
-
1995
- 1995-07-24 NZ NZ272635A patent/NZ272635A/en not_active IP Right Cessation
- 1995-07-25 AU AU27165/95A patent/AU711116B2/en not_active Expired
- 1995-07-26 HU HU9502243A patent/HU221768B1/hu active IP Right Grant
- 1995-07-28 UA UA95073568A patent/UA27963C2/uk unknown
- 1995-07-31 IL IL11478695A patent/IL114786A/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-08-01 CZ CZ19951981A patent/CZ287565B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-08-01 ES ES95305373T patent/ES2144101T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-01 DK DK95305373T patent/DK0695600T3/da active
- 1995-08-01 CA CA002155158A patent/CA2155158C/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-01 KR KR1019950023624A patent/KR100373947B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-08-01 EP EP95305373A patent/EP0695600B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-01 NO NO19953030A patent/NO311751B1/no not_active IP Right Cessation
- 1995-08-01 BR BR9503519A patent/BR9503519A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-08-01 RU RU95113211A patent/RU2143964C1/ru active
- 1995-08-01 DE DE69515148T patent/DE69515148T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-01 JP JP21399595A patent/JP3759642B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-01 ZA ZA9506422A patent/ZA956422B/xx unknown
- 1995-08-01 AT AT95305373T patent/ATE189870T1/de active
- 1995-08-01 FI FI953660A patent/FI106848B/fi not_active IP Right Cessation
- 1995-08-02 CN CN95109508A patent/CN1098742C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-02 TR TR95/00946A patent/TR199500946A2/xx unknown
-
1996
- 1996-04-08 US US08/631,627 patent/US5756962A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-07 TW TW086210052U patent/TW353405U/zh unknown
-
1998
- 1998-03-10 HK HK98101965A patent/HK1002895A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-05-11 GR GR20000401091T patent/GR3033403T3/el unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ198195A3 (en) | Method of working a workpiece by a laser and the laser head | |
| KR960002114B1 (ko) | 레이저 출사 유니트 | |
| RU95113211A (ru) | Лазерно-обрабатывающая головка для устройства по обработке лазером | |
| US5308951A (en) | Laser beam machine | |
| US6538232B2 (en) | Laser processor with scavenging of optical element | |
| JPH11216589A (ja) | レーザ加工機における光学系部材の汚損防止方法及びその装置 | |
| JPS62118995A (ja) | 高出力ビ−ム切断装置 | |
| JP2000202676A (ja) | レ―ザ加工ヘッド | |
| JPH11239889A (ja) | レーザ加工装置のレーザ溶接ヘッド | |
| CN111727101A (zh) | 气体供应装置以及具有该气体供应装置的激光加工头 | |
| JPS62124417A (ja) | センサ保護装置 | |
| JPH01180795A (ja) | レーザ加工装置 | |
| KR930019335A (ko) | 레이저 출사장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20150801 |