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1. Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist nützlich,
wenn sie an einem Laserstrahlbearbeitungskopf einer Laserstrahlmaschine
zum Schneiden oder Herausstanzen eines Werkstücks aus einem Metall oder ähnlichem
angewendet wird.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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13 ist
eine senkrechte Schnittdarstellung, die den Aufbau des oberen Bereichs
eines herkömmlichen,
typischen Laserstrahlbearbeitungskopfs zeigt. Ein Laserstrahlbearbeitungskopf 301, welcher
in der Zeichnung gezeigt wird, ist für eine Laserstrahlmaschine
(der Maschinenkörper
ist nicht gezeigt) vorgesehen, die ein zu zerschneidendes Werkstück 302,
wie Karbonstahl, zerschneiden soll.
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Wie in 13 gezeigt
beherbergt ein Objektiv-Tubus 305 ein optisches Kondensorsystem
(ein Bildaufbereitungslinsensystem) 304, das aus einer Vielzahl
von Linsen 310 und einem Schutzglas 307 zum Schutz
des optischen Kondensorsystems besteht. Das optische Kondensorsystem 304 sammelt Laserlicht 303,
und projiziert es auf eine Schnittstelle 302a des Werkstücks 302,
welches zerschnitten werden soll. Bei dieser Gelegenheit wird ein
Brennpunkt f des Laserlichts 303, das von dem optischen
Kondensorsystem 304 gesammelt wird, für gewöhnlich so angepaßt, daß er, wie
es in der Zeichnung dargestellt ist, innerhalb des Werkstücks 302,
welches zerschnitten werden soll, liegt. Das Laserlicht 303 wird von
einem Lasergenerator wie einem YAG Lasergenerator (nicht gezeigt)
erzeugt und anschließend durch
ein optisches Übertragungsmittel,
wie einer optischen Faser oder einem optischen Spiegel (nicht gezeigt),
an das optische Kondensorsystem 304 weitergeleitet.
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Auf einer das Laserlicht ausstoßenden Seite des
optischen Kondensorsystems 304 (d. h., am niedrigeren Endteil
des Objektiv-Tubus 305) ist eine Unterstützungsgasdüse so befestigt,
daß sie
das Laserlicht 303 umgibt, welches vom optischen Kondensorsystem 304 ausgestoßen wurde.
Die Unterstützungsgasdüse 306 ist
wie eine abgeschnittener Kegel mit einer spitzen Seite (unteres
Ende), welches dünn
wird und eine Öffnung 306a auf
der spitzen Seite aufweist, geformt. Mit einer Oberflächenseite
der Unterstützungsgasdüse 306 ist
ein Unterstützungsgasversorgungsrohr 308 verbunden.
Das Unterstützungsgasversorgungsrohr 308 ist
mit einer Unterstützungsgasversorgungsvorrichtung
(nicht gezeigt) verbunden. Das heißt, daß ein Unterstützungsgas
QT, welches von der Unterstützungsgasversorgungsvorrichtung über das
Unterstützungsgasversorgungsrohr 308 in
die Unterstützungsgasdüse 306 eingeleitet
wird und durch die spitze Öffnung 306a der
Unterstützungsgasdüse 306 in
Richtung der Schnittstelle 302a des Werkstücks 302,
welches zerschnitten werden soll, herausgeschossen wird.
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Ein Schnittvorgang hinsichtlich des
zu zerschneidenden Werkstücks 302 mittels
der Laserstrahlmaschine, welche mit einem Laserstrahlbearbeitungskopf 301 mit
dem oben beschriebenen Aufbau ausgestattet ist, erfolgt wie nun
beschrieben: Zuerst wird der Laserstrahlbearbeitungskopf 301 durch eine
den Laserstrahlbearbeitungskopf bewegende Vorrichtung (nicht gezeigt)
nahe an das zu zerschneidende Werkstück 302 herangebracht.
Weiterhin wird der Abstand zwischen der Spitze der Unterstützungsdüse 306 und
der Oberfläche
des zu zerschneidenden Werkstücks 302 (d.
h., dem Arbeitsabstand) h gehalten, so daß zwischen der Unterstützungsgasdüse 306 und
dem zu zerschneidenden Werkstücks 302 keine
Berührung
stattfinden wird. Unter dieser Bedingung wird entweder der Laserstrahlbearbeitungskopf 301 durch
die den Laserstrahlbearbeitungskopf bewegende Vorrichtung in eine
Richtung, die senkrecht zur Blattfläche von 13 verläuft, bewegt oder das zu zerschneidende
Werkstück 302 wird
durch eine Arbeitsbewegungsvorrichtung (nicht gezeigt) in eine Richtung,
die entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung des Laserstrahlbearbeitungskopfs
verläuft,
bewegt.
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Entsprechend dieser Bewegung, kondensiert
der Laserstrahlbearbeitungskopf 301 das Laserlicht 303 mittels
dem optischen Kondensorsystem 304, und projiziert es auf
die Schnittstelle 302a des zu zerschneidenden Werkstücks 302,
wodurch die Schnittstelle 302a geschmolzen wird. Gleichzeitig wird
aus der spitzen Öffnung 306a der
Unterstützungsgasdüse 306 in
Richtung der Schnittstelle 302a ein Gas herausgeschossen
und in die Schnittstelle 302a eingeleitet, um geschmolzenes
Metall aus der Schnittstelle 302a herauszublasen und zu
entfernen. Auf diese Weise ist das zu zerschneidende Werkstück 302 lasergeschnitten.
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Die US-A-9167662, welches als nächstliegender
Stand der Technik angesehen wird, beschreibt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Schneiden und Schweißen, wobei ein Laserstrahl verwendet
wird, der auf ein Werkstück
gerichtet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der Laserstrahlbearbeitungskopf der
vorliegenden Erfindung welcher die oben genannten Ziele erreicht,
ist gekennzeichnet durch
- 1. Einen Laserstrahlbearbeitungskopf
einer Laserstrahlmaschine zum Projizieren eines Laserlichts auf
ein Werkstück
und auch zum Blasen eines Unterstützungsgas auf das zu zerschneidende
oder zu durchstechende Werkstück,
der folgendes aufweist:
ein optisches Teilungssystem zum Teilen
des Laserlichts in zumindest zwei getrennte Laserstrahlen und zum
Schaffen von Platz zwischen den getrennten Laserstrahlen;
ein
optisches Kondensorsystem zum Kondensieren der getrennten Laserstrahlen
in kondensiertes Laserlicht und zum Projizieren des kondensierten Laserlichts
auf eine Schnittstelle oder auf eine zu durchstechende Stelle auf
dem Werkstück;
und
eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
zwischen den getrennten Laserstrahlen plaziert ist, wobei die Breite
einer Öffnung
eines spitzen Teils der inneren Unterstützungsgasdüse nahezu der Schnittbreite
der Schnittstelle oder einem Lochdurchmesser der durchgestochenen
Stelle entspricht.
- 2. Einen Laserstrahlbearbeitungskopf einer Laserstrahlmaschine
zum Projizieren des Laserlichts auf ein Werkstück und auch zum Blasen eines
Unterstützungsgas
auf das Werkstück,
um dieses zu zerschneiden, der folgendes aufweist:
ein optisches
Teilungssystem zum Teilen des Laserlichts in zumindest zwei getrennte
Laserstrahlen und zum Schaffen von Platz zwischen den getrennten
Laserstrahlen;
ein optisches Kondensorsystem zum Kondensieren
der getrennten Laserstrahlen in kondensiertes Laserlicht und zum
Projizieren des kondensierten Laserlichts auf eine Schnittstelle
auf dem Werkstück;
und
eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
zwischen den getrennten Laserstrahlen plaziert ist, wobei die Breite
einer Öffnung
eines spitzen Teils der inneren Unterstützungsgasdüse nahezu der Schnittbreite
der Schnittstelle entspricht und eine Länge der Öffnung des spitzen Teils größer ist
als die Breite der Öffnung.
- 3. Einen Laserstrahlbearbeitungskopf einer Laserstrahlmaschine
zum Projizieren des Laserlichts auf ein Werkstück und auch zum Blasen eines
Unterstützungsgas
auf das Werkstück,
um dieses zu zerschneiden, der folgendes aufweist:
ein optisches
Teilungssystem zum Teilen des Laserlichts in zumindest zwei getrennte
Laserstrahlen und zum Schaffen von Platz zwischen den getrennten
Laserstrahlen;
ein optisches Kondensorsystem zum Kondensieren
der getrennten Laserstrahlen in kondensiertes Laserlicht und zum
Projizieren des kondensierten Laserlichts auf eine Schnittstelle
auf dem Werkstück;
und
eine innere Unterstützungsgasdüse; die
zwischen den getrennten Laserstrahlen plaziert ist, wobei die Breite
einer Öffnung
eines spitzen Teils der inneren Unterstützungsdüse nahezu einer Schnittbreite
der Schnittstelle entspricht, und ein spitzer Abschnitt der inneren
Unterstützungsgasdüse sich
in Richtung des, Schnitts neigt.
- 4. Der Laserstrahlbearbeitungskopf aus obenstehend 3., wobei
der Neigungswinkel der inneren Unterstützungsgasdüse unabhängig von einer Projektionsrichtung
des Laserlichts verändert werden
kann.
- 5. Ein Laserstrahlbearbeitungskopf einer Laserstrahlmaschine
zum Projizieren von Laserlicht auf ein Werkstück, und auch zum Blasen eines
Unterstützungsgas
auf das zu zerschneidende oder zu durchstechende Werkstück, der
folgendes aufweist:
ein optisches Teilungssystem zum Teilen
des Laserlichts in zumindest zwei getrennte Laserstrahlen und zum
Schaffen von Platz zwischen den getrennten Laserstrahlen;
ein
optisches Kondensorsystem zum Kondensieren der getrennten Laserstrahlen
in kondensiertes Laserlicht und zum Projizieren des kondensierten Laserlichts
auf eine Schnittstelle oder auf eine zu durchstechende Stelle auf
dem Werkcstück;
und
eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
zwischen den getrennten Laserstrahlen plaziert ist, wobei die Breite
einer Öffnung
eines spitzen Teils der inneren Unterstützungsgasdüse nahezu der Schnittbreite
der Schnittstelle oder einem Lochdurchmesser der durchgestochenen
Stelle entspricht, und wobei:
relative Positionen der inneren
Unterstützungsdüse und des
Werkstücks
unabhängig
von den relative Positionen einer Brennpunktposition des optischen
Kondensorsystems und des Werkstücks verändert werden
können;
oder die relativen Positionen der Brennpunktposition des optischen
Kondensorsystems und des Werkstücks
unabhängig von
den relativen Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse und des Werkstücks verändert werden.
- 6. Bei dem beschriebenen Laserstrahlbearbeitungskopf kann auch
eine äußere Unterstützungsgasdüse auf der
Ausgangsseite des optischen Kondensorsystems vorgesehen sein, um
die getrennten Laserstrahlen, die von dem optischen Kondensorsystem
ausgestrahlt werden, zu umringen, und das Unterstützungsgas
kann auch aus einer spitzen Öffnung
der äußeren Unterstützungsgasdüse herausgeschossen
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird durch
die folgende genaue Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen,
die nur zur Erläuterung
gegeben werden, und dementsprechend die vorliegende Erfindung nicht
begrenzen, genauer verstanden werden, wobei:
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1 eine
senkrechte Schnittansicht ist, die eine Anordnung eines spitzen
Teils eines Laserstrahlbearbeitungskopfs entsprechend einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2(a) ein
Querschnitt ist, der die Anordnung des spitzen Teils des Laserstrahlbearbeitungskopfs
zeigt (eine Schnittansicht, die entlang der Linie D-D aus 2(b) genommen wurde) und 2(b) eine
senkrechte Schnittansicht ist, die in Richtung des Pfeils C aus 1 genommen wurde;
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3 eine
Anordnungszeichnung eines optischen Systems ist, das in einem Laserstrahlbearbeitungskopf
vorgesehen ist;
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4 eine
perspektivische Darstellung ist, die eine Anordnung eines teilenden
optischen Systems in dem oben genannten optischen System zeigt;
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5 eine
erläuternde
Darstellung ist, die einen Fluß eines
Unterstützungsgas
zeigt;
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6 ein
Graph ist, der den Vergleich zwischen Schnittgeschwindigkeiten zeigt;
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7 eine
senkrechte Schnittansicht ist, die den Aufbau eines spitzen Teils
eines Laserstrahlbearbeitungskopfs entsprechend der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8(a) eine
vergrößerte Darstellung
aus Sicht der E-E Linie aus 7 ist
und 8(b) eine Darstellung aus Sicht
der H-H Linie aus 7 ist,
bei der ein Abschnitt eines Unterstützungsgasflusses, der durch
eine innere Unterstützungsgasdüse geschossen
wird, überlagert
wurde;
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9 eine
senkrechte Schnittansicht ist, die eine Anordnung eines spitzen
Teils eines Laserstrahlbearbeitungskopfs entsprechend einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 eine
senkrechte Schnittansicht ist, die eine Anordnung eines spitzen
Teils eines Laserstrahlbearbeitungskopfs entsprechend einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 eine
senkrechte Schnittansicht ist, die einen Aufbau eines spitzen Teils
eines Laserstrahlbearbeitungskopfs entsprechend einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 eine
weitere senkrechte Schnittansicht ist, die den Aufbau eines spitzen
Teils eines Laserstrahlbearbeitungskopfs entsprechend einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 eine
senkrechte Schnittansicht ist, die einen Aufbau eines spitzen Teils
eines herkömmlichen,
typischen Laserstrahlbearbeitungskopfs zeigt;
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14 eine
erläuternde
Darstellung ist, die einen Fluß eines
Unterstützungsgas
zeigt;
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15 erläuternde
Darstellung einer verdünnten
Unterstützungsgasdüse ist;
und
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16 eine
erläuternde
Darstellung ist, die einen Zustand einer geschnitten Oberfläche zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen im
Einzelnen beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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1 ist
eine senkrechte Schnittansicht eines spitzen Teils eines Laserstrahlbearbeitungskopfs entsprechend
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 2(a) ist
ein Querschnitt, der den Aufbau eines spitzen Teils des Laserstrahlbearbeitungskopfs
zeigt (eine Schnittansicht, die entlang der Linie D-D aus 2(b) genommen wurde). 2(b) ist
eine senkrechte Schnittansicht, die in einer Richtung eines Pfeils
C aus 1 genommen wurde. 3 ist eine Anordnungszeichnung
eines optischen Systems, das in dem Laserstrahlbearbeitungskopf
vorgesehen ist. 4 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines teilenden optischen
Systems in dem optischen o. g. System zeigt.
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In einer Laserstrahlmaschine (der
Maschinenkörper
ist nicht gezeigt) ist ein wie in den 1, 2(a) und 2(b) gezeigter
Laserstrahlbearbeitungskopf 121 vorgesehen, um ein zu zerschneidendes
Werkstück 122,
wie zum Beispiel Karbonstahl, zu zerschneiden.
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Wie in 1 gezeigt
sind ein optisches Kondensorsystem (ein Bildaufbereitungslinsensystem) 124,
und ein Schutzgas 125 zum Schutz des optischen Kondensorsystems 124 in
einem Objektiv-Tubus 123 vorgesehen. Das optische Kondensorsystem 124 kondensiert
zwei getrennte Laserstrahlen 126a, 126b (welche
später
genauer beschrieben werden), die durch eine Teilung geschaffen wurden, und
projiziert das gewonnene kondensierte Licht auf eine Schneidstelle 122a des
zu zerschneidenden Werkstücks 122.
Eine Brennpunktposition f der Laserstrahlen 126a, 126b,
die von dem optischen Kondensorsystem 124 kondensiert werden,
wird gewöhnlich
so angepaßt,
daß er,
wie gezeigt, innerhalb des zu zerschneidenden Werkstücks 122 liegt.
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Wie in 3 gezeigt
weist das optische System des Laserstrahlbearbeitungskopfs 121 ein
optisches Kondensorsystem 124 und ein optisches Trennsystem 127 auf.
Das optische Kondensorsystem 124 weist eine Vielzahl von
Linsen 128 auf, die senkrecht mit geeignetem Abstand zueinander
angeordnet sind. Das optische Trennsystem 127 weist als Paar
einen konkaven Dachspiegel 129 und einen konvexen Dachspiegel 130 auf.
Der konkave Dachspiegel 129 ist schräg über dem optischen Kondensorsystem 124 angeordnet, während der
konvexe Dachspiegel 130 entgegengesetzt schräg zu dem konkaven
Dachspiegel 129 angeordnet ist.
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Oberhalb des konvexen Dachspiegels 130 ist
ein spitzer Abschnitt einer optischen Faser 131 angeordnet.
Auf diese Art wird von einem YAG Lasergenerator (nicht gezeigt)
Laserlicht 126 ausgestrahlt, dann durch die optische Faser 131 geleitet
und von der Spitze der optischen Faser 131 in Richtung
der Spiegel 130a, 130b des konvexen Dachspiegels 130 ausgestoßen.
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Wie in 4 gezeigt,
wird der konkave Dachspiegel 129 in der Mitte in die Form
eines Tals gedrückt
und weist so zwei Spiegel 129a, 129b auf. Wohingegen
der konvexe Dachspiegel 130 in der Mitte herausragt und
so die Form eines Bergs annimmt, und damit zwei Spiegel 130a, 130b aufweist.
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Auf diese Weise wird das Laserlicht 126,
welches von der optischen Faser 131 ausgestrahlt wird, von
dem konvexen Dachspiegel 130 in Form zweier halbkreisförmiger Laserstrahlen 126a, 126b,
die durch die Teilung des Laserlichts 126 in der Mitte
entstehen, reflektiert. Das heißt,
daß das
Laserlicht 126 der optischen Faser 131 im Querschnitt
kreisförmig ist.
Hierbei wird das Laserlicht 126, welches durch die Spiegel 130a, 130b des
konvexen Dachspiegels 130 reflektiert und geteilt wird,
zu zwei halbkreisförmigen getrennten
Laserstrahlen 126a, 126b, die zu dem konkaven
Dachspiegel 129 weitergeleitet werden, wobei diese Strahlen
getrennt voneinander plaziert sind.
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Anschließend, werden die getrennten
Laserstrahlen 126a, 126b von den Spiegeln 129a, 129b des
konkaven Dachspiegels 129 jeweils reflektiert und zu dem
optischen Kondensorsystem 124 weitergeleitet. In dem optischen
Kondensorsystem 124 werden die Laserstrahlen 126a, 126b kondensiert und
wie bereits erklärt
[vgl. 1, 2(a) und 2(b)] auf die Schneidstelle 122a des
zu zerschneidenden Werkstücks 122 projiziert.
Der Abstand zwischen den getrennten Laserstrahlen 126a, 126b kann
durch Ändern
der Anordnung des konvexen Dachspiegels 130 und des konkaven
Dachspiegels 129 und durch Ändern der Winkel der Senkrechten
des Bergs und des Tals des konvexen Dachspiegels 130 und
des konkaven Dachspiegels 129 eingestellt werden.
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An einer Ausgangsseite des optischen
Kondensorsystems 124 (auf einem niedrigeren Endteil des
Objektiv-Tubus 123), wird eine äußere Unterstützungsgasdüse 132 so
angebracht, daß sie
die getrennten Laserstrahlen 126a, 126b, welche
von dem optischen Kondensorsystem 124, wie in den 1, 2(a) und 2(b) gezeigt, ausgestrahlt werden, umgibt. Die äußere Unterstützungsgasdüse 132 ist
wie ein abgeschnittener Kegel geformt und hat eine spitze Seite
(niedrigere Endseite), die dünner
wird und eine Öffnung 132a hat.
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Mit der seitlichen Oberfläche der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 ist
ein Unterstützungsgasversorgungsrohr 133 verbunden.
Das Unterstützungsgasversorgungsrohr 133 ist
an eine Unterstützungsgasversorgungsvorrichtung
(nicht gezeigt) gebunden. Auf diese Weise wird ein Unterstützungsgas Q2T, das aus der Unterstützungsgasversorgungsvorrichtung
kommt, über
das Unterstützungsgasversorgungsrohr 108 in
die äußere Unterstützungsgasdüse 132 eingeführt, und
durch die spitze Öffnung 132a der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 in
Richtung der Schneidstelle 122a des zu zerschneidenden Werkstücks 122 herausgeschossen.
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Die äußere Unterstützungsgasdüse 132 ist dafür vorgesehen
das optische Kondensorsystem 124 zu schützen. Im Einzelnen beschützt die äußere Unterstützungsgasdüse 132 das
optische Kondensorsystem 124 vor Metalldampf, Hitze etc.,
was sich während
dem Schneiden entwickelt. Außerdem
bewahren Düsen
von Unterstützungsgas,
das aus der spitzen Öffnung 132a der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 kommt,
davor, daß Metalldampf
etc. durch die spitze Öffnung 132a in
die äußere Unterstützungsgasdüse 132 dringt.
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An der seitlichen Oberfläche der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 ist
eine innere Unterstützungsgasdüse 134 so
befestigt, daß sie
durch diese seitliche Oberfläche
hindurch paßt.
Diese innere Unterstützungsgasdüse 134 hat
die Form einer dünnen
Röhre und
ist zwischen den getrennten Laserstrahlen 126a und 126b plaziert.
Außerdem
wird die innere Unterstützungsgasdüse 134 allmählich zur spitzen
Seite hin immer dünner
(untere Endseite) und weist einen Öffnungsdurchmesser (Öffnungsbreite) di an ihrer spitzen Öffnung 134a auf, der
nahezu der Schnittbreite (Schlitzbreite) w (zum Beispiel, 2 bis
3 mm) der Schneidstelle 122a des zu zerschneidenden Werkstücks 122 entspricht.
Um genauer zu sein, gibt es einen Fall, bei dem Öffnungsdurchmesser di der Schnittbreite w entspricht, und einen
Fall, bei dem der Öffnungsdurchmesser
di etwas kleiner ist als die Schnittbreite
w (der dargestellte Fall). Selbst wenn der Öffnungsdurchmesser di irgendwie größer sein sollte als die Schnittbreite
w, ist dies wirkungsvoller als die früheren Technologien.
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Das heißt, da das Laserlicht 126 durch
das optische Trennsystem 127 in zwei getrennte Laserstrahlen 126a und 126b geteilt
wird, daß die
innere Unterstützungsgasdüse 134 zwischen
den getrennten Laserstrahlen 126a und 126b eingefügt werden kann.
Die so plazierte innere Unterstützungsgasdüse 134 kann
in der gewünschten
Dünne ohne
Interferenz mit den getrennten Laserstrahlen 126a und 126b geformt
werden.
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Die innere Unterstützungsgasdüse 134 ist
an der Unterstützungsgasversorgungsvorrichtunq
(nicht gezeigt) über
ein Unterstützungsgasversorgungsrohr (nicht
gezeigt) befestigt. Das heißt,
daß ein
Unterstützungsgas
Q1T, das von der Unterstützungsgasversorgungsvorrichtung
kommt, über
das Unterstützungsgasversorgungsrohr
in die innere Unterstützüngsgasdüse 134 eingeführt wird,
und durch die spitze Öffnung 134a der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 in
Richtung der Schneidstelle 122a des zerschneidenden Werkstücks 122 ausgestoßen wird. Das
meiste des Unterstützungsgas
Q1T wird in der Schneidstelle 122a verbraucht.
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Eine Zone mit einer Länge L (> 4di)
in dem spitzen Bereich der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ist auf einen
gleichbleibenden inneren Durchmesser di festgesetzt.
Dies stabilisiert den Fluß des Unterstützungsgas,
welches von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ausgestoßen wird,
wobei die Richtwirkung gesteigert wird.
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Ein Schnittvorgang für das zu
zerschneidende Werkstück 122 durch
die Laserstrahlmaschine mit dem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 wird
bei der vorliegenden ersten Ausführungsform
wie folgt durchgeführt:
Zuerst wird der Laserstrahlbearbeitungskopf 121 nahe an
das zu zerschneidende Werkstück 122 herangeführt, indem
Bewegungsvorrichtung für
den Laserstrahlbearbeitungskopf (nicht gezeigt) verwendet wird.
Außerdem
wird der Abstand zwischen den Spitzen der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und
der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 und
der Oberfläche
des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (das
heißt,
der Arbeitsabstand) h bei in etwa 3 mm bis 4 mm gehalten, so daß die innere Unterstützungsgasdüse 134 und
die äußere Unterstützungsgasdüse 132 nicht
mit dem zu zerschneidenden Werkstück 122 in Berührung kommen.
Unter dieser Bedingung, wird entweder der Laserstrahlbearbeitungskopf 121 durch
die Bewegungsvorrichtung für
den Laserstrahlbearbeitungskopf senkrecht in Richtung der Blattfläche von 1 bewegt, oder es wird das
zu zerschneidende Werkstück 122 durch eine
Werkbewegungsvorrichtung (nicht gezeigt) entgegengesetzt zu der
Bewegungsrichtung des Laserstrahlbearbeitungskopfs bewegt.
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Entsprechend dieser Bewegung teilt
der Laserstrahlbearbeitungskopf 121 durch das optische Trennsystem 127 das
Laserlicht 126 in zwei Strahle, kondensiert diese getrennten
Laserstrahlen 126a, 126b mittels dem optischen
Kondensorsystem 124 und projiziert das kondensierte Licht
auf die Schneidstelle 122 des zu zerschneidenden Werkstücks 122, wobei
die Schneidstelle 122a geschmolzen wird. Gleichzeitig wird
ein Unterstützungsgas
aus der spitzen Öffnung 132a der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 ausgestoßen, um
die äußere Unterstützungsgasdüse vor dem
Durchdringen von Metalldampf zu bewahren und das optische Kondensorsystem 124 zu
schützen.
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Ein Unterstützungsgas wird weiterhin von der
spitzen Öffnung 134a der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 ausgestoßen und
in die Schneidstelle 122a eingeführt, um geschmolzenes Metall
innerhalb der Schneidstelle 122a weg zu blasen und zu entfernen.
Auf diese Weise wird das Werkstück
lasergeschnitten.
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Während
des Laserschnitts fließt,
wie in 5 gezeigt, das
Unterstützungsgas,
welches von der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 herausgeschossen
wird, vom Spalt zwischen der äußeren Unterstützungsgasdüse
132 und
dem zu zerschneidenden Werkstück 122,
hin zu beiden Seiten der Schneidstelle 122a (Unterstützungsgase
Q3, Q4). Während das
Unterstützungsgas,
welches von der inneren Unterstützüngsgasdüse 134 ausgestoßen wird,
hauptsächlich
in die Schnittstelle 122a zugeführt wird, weil der Öffnungsdurchmesser
di der inneren Unterstützungsgasdüse 134 fast gleich
der Schnittbreite w ist.
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Das heißt, dass Unterstützungsgas
kann mit hohem Wirkungsgrad in die Schnittstelle 122a zugeführt werden.
Auf diese Weise kann die Menge an Unterstützungsgas, das in die Schnittstelle 122a zugeführt wird,
bedeutend im Vergleich zu der früheren Technologie
vergrößert werden,
selbst wenn die Menge des Unterstützungsgas, das von der Unterstützungsgasversorgungsvorrichtung
zugeführt wird,
nicht vergrößert wird.
Außerdem
ist der Öffnungsdurchmesser
di der inneren Unterstützungsgasdüse 134 so klein, das
die Düsengeschwindigkeit des
Unterstützungsgases,
das von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ausgestoßen wird,
viel größer wird
als bei der früheren
Technologie. Der Gasdruck kann auch angehoben werden, ohne Beschränkungen
die durch die Druckwiderstandsstärke der
optischen Teile auferlegt werden. Wegen dieser Vorteile wird die
kinetische Energie des Unterstützungsgases,
das in die Schnittstelle 122a zugeführt wird, groß. Auf diese
Weise wird die Fähigkeit
des Unterstützungsgases,
geschmolzenes Metall zu entfernen, bedeutend vergrößert und
die Schneidfähigkeit
bedeutend verbessert.
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6 zeigt
einen Vergleich zwischen der Schnittgeschwindigkeit, die durch die
Verwendung des konventionellen Laserstrahlbearbeitungskopfes 301 (siehe 13) erzielt wird, und der
Schnittgeschwindigkeit, die durch die Verwendung des Laserstrahlbearbeitungskopfes 121 gemäß der vorliegenden
ersten Ausführungsform
erzielt wird. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, wird die Schnittgeschwindigkeit
für den
Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der vorliegenden ersten
Ausführungsform
sehr viel größer als
die Schnittgeschwindigkeit für
den konventionellen Laserstrahlbearbeitungskopf 301, wenn
Karbonstahl mit verschiedenen Plattenstärken geschnitten wird.
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Außerdem ist die äußere Unterstützungsgasdüse 132 an
der Ausgangsseite des Laserlichts des optischen Kondensorsystems 124 vorgesehen und
das Unterstützungsgas
wird auch von dieser äußeren Unterstützungsgasdüse 132 ausgestoßen. Auf diese
Weise kann ein Schutz des optischen Kondensorsystems 124 gewährleistet
werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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7 ist
eine vertikale Schnittansicht, die einen Aufbau eines spitzen Abschnitts
eines Laserstrahlbearbeitungskopfs gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 8(a) ist
eine vergrößerte Ansicht,
die entlang der Linie E-E in 7 genommen
ist, und 8(b) ist eine Ansicht, die
entlang der Linie H-H in 7 genommen
ist, bei der ein Schnitt eines Unterstützungsgasstroms, der durch
eine innere Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird,
eingeblendet ist.
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Wie in 7 gezeigt,
ist ein Laserstrahlbearbeitungskopf 121 gemäß der vorliegenden
zweiten Ausführungsform
der gleiche wie der Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der
ersten Ausbildungsform (siehe 1),
außer
dem Aufbau betreffend einer inneren Unterstützungsgasdüse 134, der später beschrieben
wird. Daher kann eine detaillierte Beschreibung des gleichen Aufbaus
an dieser Steile weggelassen werden.
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Wie 8(a) zeigt,
ist bei dem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der vorliegenden
zweiten Ausführungsform
eine spitze Öffnung 134a der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 dünn, und
entlang einer Schnittrichtung (einer Richtung des Pfeils F) gestreckt.
Insbesondere ist die Öffnungsweite
di der spitzen Öffnung 134a fast gleich
der Schnittbreite b des zu schneidenden Objekts 122 und
eine Öffnungslänge d1 der spitzen Öffnung 134a ist größer als
die Öffnungsbreite
di. Diese schlanke spitze Öffnung 134a hat
einen Kopfabschnitt, der über
dem Zentrum c einer spitzen Öffnung 132 einer äußeren Unterstützungsgasdüse 132 angeordnet
ist und sich von dieser Position in eine entgegengesetzte Richtung
zu der Schnittrichtung erstreckt.
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Das Schneiden des zu schneidenden
Objekts 122 mit einer Laserstrahlmaschine, die mit dem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der
vorliegenden zweiten Ausführungsform
ausgerüstet
ist, beinhaltet die gleichen Tätigkeiten
und Wirkungen wie diese in der ersten Ausführungsform, weshalb eine detaillierte
Beschreibung weggelassen wird. In der vorliegenden zweiten Ausführungsform
ist die spitze Öffnung 134a der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 außerdem in
einer derart schlanken Form, dass ihre Öffnungsweite di fast
gleich der Schnittbreite w des zu schneidenden Objekts 122 ist
und ihre Öffnungslänge d1 größer als
die Öffnungsbreite
di ist. Auf diese Weise kann, wie aus einem
Schnitt 135 eines Unterstützungsgasstromes in 8(b) deutlich gezeigt, der größte Teil
eines Unterstützungsgases
das von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ausgestoßen wird,
in eine Schnittstelle 122a zugeführt werden. Außerdem kann
ein größeres Kanalgebiet
als in der ersten Ausführungsform
vorgesehen werden, so dass die Strömungsrate des Unterstützungsgases, dass
von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ausgestoßen wird
(in die Schnittstelle 122a zugeführt), vergrößert wird.
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Beispielsweise kann angenommen werden, dass
der Betrag des Unterstützungsgases,
das von der Unterstützungsgasversorgungsvorrichtung
zugeführt
wird, so angepasst wird, dass die Geschwindigkeit des Unterstützungsgases,
das von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 in
der vorliegenden zweiten Ausführungsform
ausgestossen wird, gleich der Geschwindigkeit des Unterstützungsgases
ist, das von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 in der
oben erwähnten
Ausführungsform
ausgestoßen wird.
In diesem Falle wird, da das Kanalgebiet zwischen der zweiten Ausführungsform
und der ersten Ausführungsform
unterschiedlich ist, die Strömungsrate
des Unterstützungsgases,
das von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ausgestoßen wird,
in der ersten Ausführungsform
größer als
die Strömungsrate
des Unterstützungsgases,
das von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 in
der letzteren Ausführungsform
ausgestoßen
wird.
-
Wie oben bereits erwähnt, kann
die vorliegende zweite Ausführungsform
das Unterstützungsgas
wirkungsvoll in die Schnittstelle 122a zuführen, die
Düsengeschwindigkeit
des Unterstützungsgases erhöhen und
die Düsenströmungsrate
des Unterstützungsgases
vergrößern. Auf
diese Weise wird die Fähigkeit
des Unterstützungsgases,
geschmolzenes Metall zu entfernen noch größer als in der ersten Ausführungsform.
Folglich wird die Schnitteigenschaft für das zu schneidende Objekt 122 weiter
verbessert.
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[Dritte Ausführungsform)
-
9 ist
eine vertikale Schnittansicht, die einen Aufbau eines spitzen Abschnitts
eines Laserstrahlbearbeitungskopfes gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 9 gezeigt,
ist ein Laserstrahlbearbeitungskopf 121 gemäß der vorliegenden
dritten Ausführungsform
der Gleiche wie der Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der
vorgenannten ersten Ausführungsform
(siehe 1), außer dass
der Aufbau betreffend einer inneren Unterstützungsgasdüse 134 später beschrieben
wird. Daher kann eine detaillierte Beschreibung dieses gleichen
Aufbaus hier unterlassen werden.
-
Wie in 9 gezeigt,
ist bei dem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der vorliegenden
dritten Ausführungsform
die innere Unterstützungsgasdüse 134 an
einer Seitenfläche
einer Äußeren Unterstützungsgasdüse 132 befestigt,
wobei eine spitze Seite der inneren Unterstützungsgasdüse 134 mit einem Neigungswinkel θ in einer
Schnittrichtung geneigt ist (9 zeigt
einen Schnitt in einer Richtung eines Pfeils G).
-
Das heißt das Laserlicht 126 ist
durch ein optisches Trennungssystem 127 (siehe 4) in zwei getrennte Laserstrahlen 126a, 126b geteilt
und die innere Unterstützungsgasdüse 134 ist
zwischen diesen getrennten Laserstrahlen 126a und 126b plaziert.
Wegen dieses Aufbaus muss das optische Kondensorsystem 124 nicht
geneigt sein, sondern nur die innere Unterstützungsgasdüse 134 kann in einen
geneigten Zustand versetzt werden. In der inneren Unterstützungsdüse 134 der
vorliegenden dritten Ausführungsform
ist, wie in der zuvor erwähnten
ersten Ausführungsform,
ein Öffnungsdurchmesser
(Öffnungsbreite)
di einer spitzen Öffnung 134a fast gleich der
Schnittbreite eines zu schneidenden Objekts 122. Natürlich kann
die spitze Öffnung 134a der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 in
einer derartig schlanken, langgestreckten Form entlang einer Schnittrichtung
sein, dass, wie in der vorgenannten zweiten Ausführungsform die Öffnungsbreite
di fast gleich der Schnittbreite des zu
schneidenden Objekts 122 ist und ihre Öffnungslänge länger als die Öffnungsbreite
di ist.
-
Das Schneiden des zu schneidenden
Objekts 122 mit einer Laserstrahlmaschine, die mit dem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der
vorliegenden dritten Ausführungsform
ausgestattet ist, beinhaltet die gleichen Aktionen und Effekte wie
die in der vorgenannten Ausführungsform,
weshalb eine detaillierte Beschreibung an dieser Stelle weggelassen
wird.
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In der vorliegenden dritten Ausführungsform ist
der Aufbau der inneren Unterstützungsgasdüse 134 außerdem derart,
dass der Öffnungsdurchmesser
(Öffnungsbreite)
di der spitzen Öffnung 134a fast gleich
der Schnittbreite des zu schneidenden Objekts 122 ist und
die spitze Seite der inneren Unterstützungsgasdüse 134 in Schnittrichtung
geneigt ist. Auf diese Weise kann der größte Teil eines Unterstützungsgases,
das von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ausgestoßen wird,
in eine Schnittstelle 122a zugeführt werden. Zu dieser Zeit
wird das Unterstützungsgas
auf die Schnittstelle 122a aufgeblasen (die Stelle des
Erschmelzens bei Bestrahlung mit den getrennten Laserstrahlen 126a, 126b)
relativ quer zu der Schnittrichtung.
-
Auf diese Weise wird, falls das Unterstützungsgas
einfach nach unten ausgestoßen
wird, in einer Richtung in einem rechten Winkel zu der Schnittrichtung
auf der Schnittstelle 122a, wie in 16 gezeigt, geschmolzenes Metall relativ
gezwungen in einer Richtung entgegengesetzt zu der Schnittrichtung
zu strömen,
so dass eine wesentliche Dicke der zu schneidenden Platte größer wird
als die tatsächliche
Plattendicke T. Verglichen mit diesem Fall wird in der vorliegenden
dritten Ausführungsform die
Fähigkeit
des Unterstützungsgases,
geschmolzenes Metall zu entfernen, vergrößert, um das geschmolzene Metall
leichter zum Herunterfließen
zu bewegen (wegen der Fließschwierigkeiten
des geschmolzenen Metalls in Richtung entgegengesetzt zu der Schnittrichtung).
Wie in 9 gezeigt, wird daher
die wesentliche dicke der Platte fast der tatsächlichen Plattendicke T, was
in einer weiteren Zunahme der Schnitteigenschaften resultiert.
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[Vierte Ausführungsform]
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10 ist
eine vertikale Schnittansicht, die einen Aufbau eines spitzen Abschnitts
eines Laserstrahlbearbeitungskopfes gemäß der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 10 gezeigt,
ist ein Laserstrahlbearbeitungskopf 121 gemäß der vorliegenden
vierten Ausführungsform
der Gleiche, wie der Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der
vorgenannten ersten Ausführungsform
(siehe 1), außer den
Aufbau einer inneren Unterstützungsgasdüse 134 betreffend,
der später
beschrieben wird. Daher wird auf eine detaillierte Beschreibung
dieses gleichen Aufbaus an dieser Stelle verzichtet. Die Darstellung
eines Tragsystems für
die innere Unterstützungsgasdüse 134 ist auch
weggelassen.
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Wie 10 zeigt,
ist bei dem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 der vorliegenden
vierten Ausführungsform,
wie bei der zuvor erwähnten
dritten Ausführungsform,
eine spitze Seite der innerer. Unterstützungsgasdüse 134 in einer Schnittrichtung (10 zeigt die Schnittrichtung
in Richtung eines Pfeils G) geneigt (Neigungswinkel θ).
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In der dritten Ausführungsform
ist die innere Unterstützungsgasdüse 134 an
der äußeren Unterstütungsgasdüse 132 befestigt
(Neigungswinkel θ ist fest).
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In der vorliegenden vierten Ausführungsform kann
der Neigungswinkel der inneren Unterstützungsgasdüse 134 andererseits
unabhängig
von einer Projektionsrichtung des Laserstrahls 126a, 126b variiert
werden.
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Konkret ist, wie in 10 gezeigt, ein Loch 136 mit
einer vertikalen Breite w2 größer als
dem Durchmesser der inneren Unterstützungsgasdüse 134 in einer Seitenfläche der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 ausgebildet.
Die innere Unterstützungsgasdüse 134 ist
in dieses Loch 136 eingeführt. Auf diese Weise kann die
innere Unterstützungsgasdüse 134 in
ihrem Neigungswinkel θ unabhängig von einem
optischen Kondensorsystem 124 geändert werden und, wie durch
eine zwei gepunktete Kettenlinie in 10 angedeutet,
ohne durch die äußere Unterstützungsgasdüse 132 zurückgehalten
zu werden.
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Das heißt, das Laserlicht 126 ist
durch ein optisches Trennungssystem 127 (siehe 4) in zwei getrennte Laserstrahlen 126a, 126b geteilt
und die Innere Unterstützungsgasdüse 134 ist
zwischen diesen getrennten Laserstrahlen 126a und 126b plaziert.
Wegen dieses Aufbaus kann nur die innere Unterstützungsgasdüse 134 unabhängig von
dem optischen Kondensorsystem 124 geneigt werden und, wie
im vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel, kann
der Neigungswinkel θ der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 variiert
werden.
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Um den Neigungswinkel θ der inneren
Unterstützungsgasdüse 134 zu
variieren, ist eine Antriebsvorrichtung 137 wie beispielsweise
ein Elektromotor, ein Hydraulikzylinder oder ein Pneumatikzylinder
vorgesehen, und die innere Unterstützungsgasdüse 134 kann damit über einen
geeigneten Verbindungsmechanismus mit einem Getriebe, einer Welle
oder ähnlichem
verbunden sein, und die Innere Unterstützungsgasdüse 134 kann durch
die Antriebsvorrichtung 137 geschwenkt werden. Alternativ
kann ein Bediener den Neigungswinkel θ der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ändern.
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Bei der Inneren Unterstützungsgasdüse 134 der
vorliegenden vierten Ausführungsform
ist, ähnlich
der vorgenannten ersten Ausführungsform,
ein Öffnungsdurchmesser
(Öffnungsbreite)
di einer spitzen Öffnung 134a fast gleich
der Schnittbreite eines zu schneidenden Objekts 122. Natürlich kann
die spitze Öffnung 134a der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 in
einer derart schlanken, langgestreckten Form entlang einer Schnittrichtung
sein, dass, wie in der vorgenannten dritten Ausführungsform, die Öffnungsbreite
di fast gleich der Schnittbreite des zu schneidenden
Objekts 122 ist und ihre Öffnungslänge größer als die Öffnungsbreite
di ist.
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In 10 bleibt
das Loch 136, welches in die seitliche Oberfläche der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 geformt
ist, offen. So kann ein Teil des Unterstützungsgas, welches von einem
Unterstützungsgasversorgungsrohr 133 eingeleitet
wird, durch das Loch sickern. Aus diesem und anderen Gründen ist es
wünschenswert
das Loch 136 zu stopfen, wenn der Schutz des optischen
Kondensorsystems 124 nicht vollständig gesichert ist, d. h. um
das optische Kondensorsystem 124 verläßlich zu schützen, sollte der
Spalt zwischen der inneren am Rand befindlichen Oberfläche des
Lochs und der äußeren am
Rand befindlichen Oberfläche
der inneren Unterstützungsgasdüse 134 geschlossen
werden. In diesem Fall kann der Spalt mit einem genügend flexiblen
Material verschlossen werden, um nicht das Schwenken der inneren
Unterstützungsgasdüse 134 zu
behindern.
-
Zerschneiden des zu zerschneidenden Werkstücks 122 durch
eine Laserstrahlmaschine, welche mit einem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 in
Form der vorliegenden vierten Ausführungsform ausgestattet ist,
hat die gleichen Funktionen und Wirkungen, wie bei der bereits erwähnten ersten
und dritten Ausführungsform,
und die genaue Beschreibung wird demnach weggelassen.
-
Bei der vierten Ausführungsform
kann jedoch außerdem
der Neigungswinkel θ der
inneren Unterstützungsgasdüse 134 verändert werden.
Bei Durchführung
von Versuchsschnitten mit diesem geänderten Neigungswinkel θ, kann beispielsweise
ein optimaler Neigungswinkel θ angepaßt an Plattendicke,
Material etc. des zu zerschneidenden Werkstücks ausgewählt werden. Im Vergleich mit
der siebten Ausführungsform,
steigt daher die Fähigkeit
des Unterstützungsgas
geschmolzenes Metall zu entfernen und die mögliche Plattenschnittdicke
kommt näher
an die tatsächliche
Plattendicke T heran, wodurch eine weitere Steigerung der Schnittfähigkeit hervorgerufen
wird.
-
[Fünfte Ausführungsform]
-
11 und 12 stellen beide senkrechte Schnittansichten
dar, die die Anordnung eines spitzen Teils eines Laserstrahlbearbeitungskopfs
nach der fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie in 11 gezeigt, entspricht ein Laserstrahlbearbeitungskopf 121 nach
der vorliegenden fünften
Ausführungsform
einem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 nach der bereits
erwähnten
ersten Ausführungsform
(vgl. 9), mit der Ausnahme, daß die Anordnung,
welche die innere Unterstützungsgasdüse 134 betrifft
später
beschrieben wird. Daher wird eine genaue Beschreibung der gleichen Anordnung
hier weggelassen. Eine Darstellung eines Unterstützungssystems der inneren Unterstützungsgasdüse 134 wird
ebenfalls weggelassen.
-
Bei der erwähnten ersten Ausführungsform ist
die innere Unterstützungsgasdüse 134 an
einer äußeren Unterstützungsgasdüse 132 befestigt.
Bei der vorliegenden fünften
Ausführungsform
können andererseits
die relativen Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und des zu
zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
h zwischen dem vorderen Ende der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und der Oberfläche des
zu zerschneidenden Werkstücks 122)
unabhängig
von den relativen Positionen einer Brennposition f des optischen
Kondensorsystems 124 und des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
d1 zwischen der Oberfläche des zu zerschneidenden
Werkstücks 122 und
der Brennposition f) geändert
werden; oder es können
die relativen Positionen der Brennposition f des optischen Kondensorsystems 124 und
des zu zerschneidenden Werkstücks 122 unabhängig von
den relativen Position der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und des zu
zerschneidenden Werkstücks 122 geändert werden.
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Im Einzelnen wird, wie in 11 gezeigt, ein Loch 138,
das eine senkrechte Breite w3 aufweist,
die größer als
der äußere Durchmesser
der inneren Unterstützungsgasdüse 134 ist,
in die seitliche Oberfläche
der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 eingepaßt. Die
innere Unterstützungsgasdüse 134 wird durch
das Loch 138 eingeführt.
-
Auf diese Weise kann, wie es durch
eine zwei gepunktete Kettenlinie angedeutet ist, die senkrechte
Position der inneren Unterstützungsgasdüse 132 verändert werden,
ohne daß sie
hiervon von der äußeren Unterstützungsgasdüse 134 abgehalten wird,
das heißt
unabhängig
von dem optischen Kondensorsystem 124, wobei die relativen
Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und
des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
h) verändert
werden können.
Alternativ wird, wie es in 12 mittels
einer zwei gepunkteten. Kettenlinie angedeutet ist, die senkrechte
Position des optischen Kondensorsystems 124 unabhängig von
der inneren Unterstützungsgasdüse 134 verändert, wobei
die relativen Positionen der Brennpunktposition f des optischen
Kondensorsystems 124 und des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
di) verändert
werden können. 12 zeigt einen Fall, in
dem der Abstand di verkleinert wurde.
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Das heißt, das Laserlicht 126 wird
durch ein optisches Trennsystem 127 (vgl. 4) in zwei getrennte Laserstrahlen 126a, 126b unterteilt,
und die innere Unterstützungsgasdüse 134 wird
zwischen diesen getrennten Laserstrahlen 126a und 126b platziert.
Aufgrund dieser Anordnung kann nur die innere Unterstützungsgasdüse 134 unabhängig vom
optischen Kondensorsystem 124 nach oben und unten bewegt
werden; oder nur das optische Kondensorsystem 124 kann
unabhängig
von der inneren Unterstützungsgasdüse 134 nach
oben und unten bewegt werden.
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Um die innere Unterstützungsgasdüse 134 senkrecht
zu bewegen, können
eine Bewegungsvorrichtung 139, wie beispielsweise ein elektrischer
Motor oder ein Zylinder, und die innere Unterstützungsgasdüse 134 miteinander über einen
passenden Verbindungsmechanismus, bei dem ein Antriebsrad, eine
Welle oder ähnliches
verwendet wird, verbunden werden, und die innere Unterstützungsgasdüse 134 kann
so senkrecht durch die Bewegungsvorrichtung 139 bewegt
werden. Alternativ, kann die innere Unterstützungsgasdüse 134 auch per Hand
senkrecht bewegt werden. Ebenso kann ein senkrechtes Bewegen des
optischen Kondensorsystems 124 entweder durch eine Bewegungsvorrichtung 140,
wie einen elektrischen Motor oder einen Zylinder, oder per Hand
ausgeführt
werden.
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In diesem Fall, wenn nur die innere
Unterstützungsgasdüse 134 nach
oben bewegt wird oder nur das optische Kondensorsystem 124 nach
oben bewegt wird, dann wird sich die innere Unterstützungsgasdüse 134 den
getrennten Laserstrahlen 126s, 126b annähern. Um
eine Interferenz zwischen der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und den getrennten
Laserstrahlen 126a, 126b zu vermeiden, ist es
erforderlich den Abstand zwischen den getrennten Laserstrahlen 126a und 126b,
oder dem äußeren Durchmesser
der inneren Unterstützungsgasdüse 134 festzulegen.
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Bei der inneren Unterstützungsgasdüse 135 der
vorliegenden fünften
Ausführungsform
entspricht, wie auch bei der ersten Ausführungsform, der Öffnungsdurchmesser
(Öffnungsbreite)
d1 des spitzen Endes 134a einer
Schnittbreite w des zu zerschneidenden Werkstücks 122. Natürlich kann
die spitze Öffnung 134a der
inneren Unterstützungsdüse eine
so schlanke lange Form entlang der Schnittrichtung (eine Richtung
senkrecht zur Blattfläche
der 11 und 12) haben, daß, wie bei
der bereits erwähnten
dritten Ausführungsform,
die Öffnungsbreite d1 nahezu der Schnittbreite w des zu zerschneidenden
Werkstücks 122 entspricht,
und ihre Öffnungslänge größer ist
als die Öffnungsbreite
d1.
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Bei den 11 und 12 bleibt
das Loch 138, welches in die seitliche Oberfläche der äußeren Unterstützungsgasdüse 132 geformt
ist, offen. So kann ein Teil des Unterstützungsgas, welches von dem Unterstützungsgasversorgungsrohr
eingeleitet wird, durch das Loch 138 sickern. Aus diesem
und anderen Gründen
ist es wünschenswert
das Loch 136 zu stopfen, wenn der Schutz des optischen
Kondensorsystems 124 nicht vollständig gesichert ist, d. h.,
um das optische Kondensorsystem 124 verläßlich zu schützen, sollte
der Spalt zwischen der inneren am Rand befindlichen Oberfläche des
Lochs und der äußeren am
Rand befindlichen Oberfläche
der inneren Unterstützungsgasdüse 134 geschlossen
werden. In diesem Fall kann der Spalt mit einem genügend flexiblen
Material verschlossen werden, um nicht das Schwenken der inneren
Unterstützungsgasdüse 134 oder
das optische Kondensorsystem 124 zu behindern.
-
Zerschneiden des zu zerschneidenden Werkstücks 122 mittels
einer Laserstrahlmaschine, welche mit einem Laserstrahlbearbeitungskopf 121 nach
der vorliegenden fünften
Ausführungsform
ausgestattet ist, führt
zu den gleichen Funktionen und Wirkungen wie die erste Ausführungsform,
wodurch eine genaue Beschreibung hier weggelassen wird.
-
Bei der fünften Ausführungsform können außerdem die
relativen Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und des zu
zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
h) unabhängig
von den relativen Positionen der Brennpunktposition f des optischen
Kondensorsystems 124 und des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
di) verändert
werden; oder es können
die relativen Positionen der Brennpunktposition f des optischen
Kondensorsystems 124 und des zu zerschneidenden Werkstücks 122 unabhängig von
den relativen Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und des zu
zerschneidenden Werkstücks 122 geändert werden.
Auf diese Weise werden die folgenden Wirkungen erzielt:
-
Die relativen Positionen der inneren
Unterstützungsgasdüse 134 und
des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
h) können
auf derart optimale Positionen eingestellt werden, ohne daß eine Veränderung
der relativen Positionen der Brennpunktposition f des optischen
Kondensorsystems 124 und des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
df) herbeigeführt wird. Das heißt, daß die innere
Unterstützungsgasdüse 134 so
nah wie möglich an
das zu zerschneidende Werkstück
herangebracht werden kann, so daß eine Interferenz zwischen
der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und
dem zu zerschneidenden Werkstück 122 vermieden
werden kann. Dies steigert die Fähigkeit
des Unterstützungsgas
geschmolzenes Metall zu entfernen, wobei die Schnittfähigkeit
zunimmt. Alternativ können
die relativen Positionen der Brennpunktposition f des optischen
Kondensorsystems 124 und des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
df) entsprechend dem Material, der Dicke,
etc. des zu zerschneidenden Werkstücks 122 auf optimale
Positionen eingestellt werden, ohne daß eine Veränderung der relativen Positionen
der inneren Unterstützungsgasdüse 134 und
des zu zerschneidenden Werkstücks 122 (Abstand
h) herbeigeführt
wird. Dies ergibt ebenfalls eine Steigerung der Schnittfähigkeit.
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Der Laserstrahlbearbeitungskopf der
vorliegenden Erfindung ist nicht auf eine Laserstrahlmaschine, die
einen YAG Lasergenerator verwendet, begrenzt, sondern kann auch
bei Laserstrahlmaschinen mit anderen Lasergeneratoren verwendet
werden.
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Die innere Unterstützungsgasdüse 134 stellt in
jeder der Ausführungsformen
fünf bis
neun eine gerade Düse
dar, die einen spitzen Bereich L hat, deren innerer Durchmesser
(di) konstant ist. Jedoch ist es nicht zwingend,
daß der
innere Durchmesser des spitzen Bereichs konstant ist, aber die Düse sollte eine
etwas breitere spitze Seite haben. Eine solche Düse mit einem aufgeweiteten
Abschnitt spitzen Abschnitt ist als divergente Düse bekannt. Wird die divergente
Düse als
innere Unterstützungsgasdüse 134 verwendet,
kann die Strömungsgeschwindigkeit des
Unterstützungsgas
Schallgeschwindigkeit oder größeres sein.
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Als eine Möglichkeit, die innere Unterstützungsgasdüse 134 zwischen
den getrennten Laserstrahlen 126a und 126b zu
plazieren, ist es denkbar, wie in 3 gezeigt,
die Mitte des konkaven Dachspiegels 129 und die Mitte jeder
Linse 128 des optischen Kondensorsystems 124 zu
durchstechen und die innere Unterstützungsgasdüse 134 mit der geraden
Form in die erzielten Löcher
einzuführen.
Allerdings ist in diesem Fall der entstandene Laserstrahlbearbeitungskopf
aufgrund der Fertigung per Hand und so weiter teuer. Zudem ist das
optische System dafür
anfällig
durch die innere Unterstützungsgasdüse 134 beschädigt zu
werden. Im Hinblick auf diese Nachteile ist es empfehlenswert, die
innere Unterstützungsgasdüse 134 durch
die äußere Unterstützungsgasdüse einzufügen, und
sie so, wie bereits bei den Ausführungsformen
eins bis fünf
beschrieben, zwischen den getrennten Laserstrahlen 126a und 126b an
der für
die getrennten Laserstrahlen 126a, 126b kondensierenden
Stelle (die Laserlichtausgangsseite des optischen Kondensorsystems)zu
plazieren.
-
Die Ausführungsformen fünf bis neun
wurden bereits im Zusammenhang mit dem Schneiden eines Werkstücks beschreiben.
Jedoch sind die Ausführungsformen
fünf bis
neun insbesondere wirkungsvoll, wenn sie beim Durchstechen eines
Werkstücks
verwendet werden. In diesem Fall wird die Öffnungsbreite (Öffnungsdurchmesser)
di des spitzen Bereichs der inneren Unterstützungsgasdüse 134 nahezu
dem Lochdurchmesser der zu durchstechenden Stelle des Werkstücks angepaßt.
-
Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
weist der Laserstrahlbearbeitungskopf einer Laserstrahlmaschine
zum Projizieren von Laserlicht auf ein Werkstück und auch zum Blasen eines Unterstützungsgas
auf das Werkstück,
um das Werkstück
zu zerschneiden oder zu durchstechen, folgendes auf:
Ein optisches
Trennsystem zum Teilen des Laserlichts in zumindest zwei getrennte
Laserstrahlen und zum Schaffen von Abstand zwischen den getrennten Laserstrahlen;
Ein
optisches Kondensorsystem zum Kondensieren der getrennten Laserstrahlen
in kondensiertes Laserlicht und zum Projizieren des kondensierten
Laserlichts auf eine Schnittstelle oder eine Durchtrennungsstelle
auf einem Werkstück;
und
Eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
zwischen den getrennten Laserstrahlen plaziert ist und eine Breite
an der Öffnung
des spitzen Bereichs aufweist, die nahezu der Schnittbreite der
Schnittstelle oder eines Lochdurchmessers der Durchtrennungsstelle
entspricht.
-
Auf diese Weise werden die folgenden
Wirkungen erzielt:
-
Das Unterstützungsgas, welches von der
inneren Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird, wird
fast vollständig
bei der Schnittstelle oder der Durchtrennungsstelle verbraucht,
da der Öffnungsdurchmesser
der inneren Unterstützungsgasdüse nahezu
der Schnittbreite oder dem Lochdurchmesser entspricht. Mit anderen
Worten, das Unterstützungsgas
wird mit einem hohen Wirkungsgrad an der Schnittstelle oder der
Durchtrennungsstelle verbraucht. Auf diese Weise kann die Menge
an Unterstützungsgas,
das der Schnittstelle oder der Durchtrennungsstelle zugeführt wird,
im Vergleich zu früheren
Technologien erheblich gesteigert werden. Darüber hinaus ist der Öffnungsdurchmesser
der inneren Unterstützungsgasdüse so klein,
daß die
Düsengeschwindigkeit
des Unterstützungsgas,
das von der inneren Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird, viel
höher wird
als bei früheren
Technologien. Der Gasdruck kann also ohne eine Beschränkung, die
die Druckwiderstandskraft der optischen Teile auferlegt, erhöht werden.
Aufgrund dieser Vorteile wird die kinetische Energie des Unterstützungsgas,
welches an der Schnittstelle oder Durchtrennungsstelle verbraucht
wird, groß.
Auf diese Weise wird die Fähigkeit
des Unterstützungsgas,
geschmolzenes Metall zu entfernen, erheblich erhöht und die Schnittfähigkeit
und Durchtrennungsfähigkeit
erheblich verbessert.
-
Nach einem anderen Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung, weist ein Laserstrahlbearbeitungskopf
einer Laserstrahlmaschine zum Projizieren von Laserlicht auf ein
Werkstück
und auch zum Blasen von Unterstützungsgas
auf ein Werkstück,
um dieses zu zerschneiden, folgendes auf:
Ein optisches Trennsystem
zum Teilen des Laserlichts in zwei getrennte Laserstrahlen und zum
Schaffen eines Abstands zwischen den getrennten Laserstrahlen;
Ein
optisches Kondensorsystem zum Kondensieren der getrennten Laserstrahlen
in kondensiertes Laserlicht und zum Projizieren des kondensierten
Laserlichts auf eine Schnittstelle eines Werkstücks; und
Eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
zwischen den Laserstrahlen plaziert ist, und eine Breite einer Öffnung eines
spitzen Bereichs der inneren Unterstützungsgasdüse, die nahezu einer Breite
der Schnittstelle entspricht, und eine Länge der Öffnung des spitzen Bereichs
aufweist, die größer ist
als die Breite des Öffnung.
-
Hierdurch werden folgende Wirkungen
erzielt:
-
Die spitze Öffnung der inneren Unterstützungsgasdüse hat eine
derart schmale Form, daß die Öffnungsbreite
nahezu der Schnittbreite des zu zerschneidenden Werkstücks entspricht,
und daß ihre Öffnungslänge größer als
ihre Öffnungsbreite
ist. Auf diese Weise kann ein Großteil des Unterstützungsgas,
welches von der inneren Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird,
an der Schnittstelle verbraucht werden. Außerdem wird der Fließbereich
gesteigert, so daß Fließgeschwindigkeit
des Unterstützungsgas, welches
von der inneren Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird
(und an der Schnittstelle verbraucht wird) gesteigert werden kann.
In kürze
hat dieser Gesichtspunkt der Erfindung zu Folge, daß das Unterstützungsgas
wirkungsvoll an der Schnittstelle verbraucht werden kann die Ausstoßgeschwindigkeit
des Unterstützungsgas
erhöht
werden kann, und die Ausstoßfließgeschwindigkeit
des Unterstützungsgas
zunimmt. Auf diese Weise wird die Fähigkeit des Unterstützungsgas
geschmolzenes Metall zu entfernen weiter gesteigert. Folglich nimmt
auch die Schnittfähigkeit
zu.
-
Nach einem weiteren Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung weist ein Laserstrahlbearbeitungskopf
einer Laserstrahlmaschine zum Projizieren von Laserlicht auf ein
Werkstück
und auch zum Blasen von Unterstützungsgas
auf ein, Werkstück,
um dieses zu zerschneiden, folgendes auf:
Ein optisches Trennsystem
zum Teilen des Laserlichts in zwei getrennte Laserstrahlen und zum
Schaffen eines Abstands zwischen den getrennten Laserstrahlen;
Ein
optisches Kondensorsystem zum Kondensieren der getrennten Laserstrahlen
in kondensiertes Laserlicht und zum Projizieren des kondensierten
Laserlichts auf eine Schnittstelle eines Werkstücks; und
Eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
zwischen den Laserstrahlen plaziert ist und eine Breite einer Öffnung eines
spitzen Bereichs der inneren Unterstützungsgasdüse, die nahezu einer Breite
der Schnittstelle entspricht, und eine spitze Seite aufweist, welche
sich in die Schnittrichtung neigt.
-
Auf diese Weise werde folgende Wirkungen erzielt:
-
Die Anordnung der inneren Unterstützungsgasdüse ist derart,
daß die Öffnungsbreite
der spitzen Öffnung
nahezu der Schnittbreite des zu zerschneidenden Werkstücks entspricht,
und die spitze Seite der inneren Unterstützungsgasdüse sich in die Schnittrichtung
neigt. Auf diese Weise kann ein Großteil des Unterstützungsgas,
welches von der inneren Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird,
an der Schnittstelle verbraucht werden. Zu diesem Zeitpunkt wird
das Unterstützungsgas
relativ schräg
zur Schnittrichtung auf die Schnittstelle (die Schmelzstelle bei
Aufstrahlung der getrennten Laserstrahlen) geblasen. Auf diese Weise
wird die Fähigkeit
des Unterstützungsgas
geschmolzenes Metall zu entfernen verbessert, um es so dem geschmolzenen
Metall zu erleichtern herunter zu fließen (da der Fluß des geschmolzenen
Metalls in die entgegengesetzte Richtung zur Schnittrichtung schwierig
ist). Deswegen kommt die wesentliche Dicke der zu zerschneidenden
Platte der tatsächlichen
Plattendicke nahe, was zu einer weiteren Steigerung der Schnittfähigkeit führt.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung ist der Laserstrahlbearbeitungskopf entsprechend
der vorangegangenen Gesichtspunkte der Erfindung so gestaltet, daß ein Neigungswinkel
der inneren Unterstützungsgasdüse unabhängig von
der Projektionsrichtung des Laserlichts verändert werden kann.
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Hierdurch werden folgende Wirkungen
erzielt:
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Der Neigungswinkel der inneren Unterstützungsgasdüse kann
verändert
werden. Bei der Durchführung
eines Versuchsschnitts mit einem veränderten Winkel kann, beispielsweise
ein optimaler Neigungswinkel entsprechend der Plattendicke, des Material
etc. des zu zerschneidenden Werkstücks gewählt werden. Daher steigt die
Fähigkeit
des Unterstützungsgas
geschmolzenes Metall zu entfernen weiter, und die wesentliche Plattenschnittdicke
nähert
sich der tatsächlichen
Plattendicke an, was ebenfalls zu einer Zunahme der Schnittfähigkeit führt.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung weist ein Laserstrahlbearbeitungskopf
einer Laserstrahlmaschine zum Projizieren von Laserlicht auf ein
Werkstück
und auch zum Blasen von Unterstützungsgas
auf ein Werkstück,
um dieses zu zerschneiden, folgendes auf:
Ein optisches Trennsystem
zum Teilen des Laserlichts in zwei getrennte Laserstrahlen und zum
Schaffen eines Abstands zwischen den getrennten Laserstrahlen;
Ein
optisches Kondensorsystem zum Kondensieren der getrennten Laserstrahlen
in kondensiertes Laserlicht und zum Projizieren des kondensierten
Laserlichts auf eine Schnittstelle oder auf eine Durchtrennungsstelle
eines Werkstücks;
und
Eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
innerhalb des Laserstrahlbearbeitungskopfs nach dem vorangegangenem
Gesichtspunkt der Erfindung plaziert ist, und so gestaltet ist,
daß der
Neigungswinkel der inneren Unterstützungsgasdüse unabhängig von der Projektionsrichtung
des Laserlichts verändert werden
kann.
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Hierdurch werden folgende Wirkungen
erzielt:
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Der Neigungswinkel der inneren Unterstützungsgasdüse kann
verändert
werden. Bei Durchführung
eines Versuchsschnitts mit einem veränderten Winkel kann beispielsweise
ein optimaler Neigungswinkel entsprechend der Plattendicke, dem Material
etc. des zu zerschneidenden Werkstücks gewählt werden. Daher steigt die
Fähigkeit
des Unterstützungsgas
geschmolzenes Material zu entfernen, und die wesentliche Plattenschnittdicke
nähert sich
der tatsächlichen
Plattendicke an, was ebenfalls zu einer Zunahme der Schnittfähigkeit
führt.
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Nach einem anderen Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung weist ein Laserstrahlbearbeitungskopf
einer Laserstrahlmaschine zum Projizieren von Laserlicht auf ein
Werkstück,
um dieses zu zerschneiden oder zu durchstechen, folgendes auf:
Ein
optisches Trennsystem zum Trennen des Laserlichts in zwei getrennte
Laserstrahlen und zum Schaffen eines Abstands zwischen des getrennten
Laserstrahlen;
Ein optisches Kondensorsystem zum Kondensieren der
getrennten Laserstrahlen in kondensiertes Laserlicht und zum Projizieren
des kondensierten Laserlichts auf eine Schnittstelle oder Durchtrennungsstelle
auf dem Werkstück;
und
Eine innere Unterstützungsgasdüse, welche
zwischen den getrennten Laserstrahlen plaziert ist und eine Breite
einer Öffnung
an einem spitzen Teil der inneren Unterstützungsgasdüse aufweist, die nahezu der
Schnittbreite der Schnittstelle oder des Lochdurchmessers der Durchtrennungsstelle
entspricht, wobei:
Relative Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse und des
Werkstücks
unabhängig
von relativen Positionen einer Brennpunktposition des optischen Kondensorsystems
und des Werkstücks
verändert werden
können;
oder die relativen Positionen der Brennpunktposition des optischen
Kondensorsystems oder des Werkstücks
unabhängig
von den relativen Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse und des Werkstücks verändert werden
können.
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Hierdurch werden folgende Wirkungen
erzielt:
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Die relativen Positionen der inneren
Unterstützungsgasdüse und des
Werkstücks
können
auf optimale Positionen eingestellt werden, ohne Veränderungen
in den relativen Positionen des optischen Kondensorsystems oder
des Werkstücks
herbeizuführen.
Das heißt,
das die innere Unterstützungsgasdüse so nah
wie möglich
an das Werkstück
herangebracht werden kann, wobei gleichzeitig gegenseitige Beeinflussungen
zwischen der inneren Unterstützungsgasdüse und dem
Werkstück
vermieden werden können.
Dies erhöht
die Fähigkeit
des Unterstützungsgas
geschmolzenes Metall zu entfernen, und steigert dadurch die Maschinenfähigkeit.
Alternativ, können
die relativen Positionen der Brennpunktposition des optischen Kondensorsystems
und des Werkstücks
entsprechend dem Material, der Dicke etc. des Werkstücks auf
optimale Positionen eingestellt werden, ohne Veränderungen in den Relativen
Positionen der inneren Unterstützungsgasdüse oder
des Werkstücks
herbeizuführen.
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Dies führt ebenfalls zu einer Steigerungen der
Maschinenfähigkeit.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung ist in dem Laserstrahlbearbeitungskopf
nach den Gesichtspunkten sechs, sieben, acht, neun und zehn der
Erfindung, ein äußeres Unterstützungsgas
an der Ausgangsseite des optischen Kondensorsystems derart vorgesehen,
daß es
die getrennten Laserstrahlen, die von dem optischen Kondensorsystem
ausgestrahlt werden, umgibt und das Unterstützungsgas ebenfalls aus einer
spitzen Öffnung
der äußeren Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird.
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Hierdurch werden folgende Wirkungen
erzielt:
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Da die äußere Unterstützungsgasdüse vorgesehen
ist und auch Unterstützungsgas
aus dieser äußeren Unterstützungsgasdüse ausgestoßen wird, ist
der Schutz des optischen Kondensorsystems gesichert.
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Die hier beschriebene Erfi ndung
kann offensichtlich auf viele Arten verändert werden, ohne vom Umfang
der Erfindung abzuweichen, der in den folgenden Ansprüchen festgelegt
wird.