JP2000225486A - Method and device for working by high density energy beam - Google Patents

Method and device for working by high density energy beam

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JP2000225486A
JP2000225486A JP11027332A JP2733299A JP2000225486A JP 2000225486 A JP2000225486 A JP 2000225486A JP 11027332 A JP11027332 A JP 11027332A JP 2733299 A JP2733299 A JP 2733299A JP 2000225486 A JP2000225486 A JP 2000225486A
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density energy
gas
workpiece
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輝和 東
Michio Kameyama
美知夫 亀山
Tetsuaki Kamiya
哲章 神谷
Yoshifumi Isozaki
佳史 磯▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remarkably reduce the attachment of dross in the case of performing cutting working by an energy beam. SOLUTION: When assist gas B supplied from the lower side flows from the lower side to the upper side of a metallic plate 7 through a cut part A, dross D generated by cutting working is carried away from the lower side to the upper side of the metallic plate 7 through the cut part A. On the upper side where the dross D has been carried away, since another assist gas C flows from the outside periphery of a part irradiated by a beam to the inside, the dross D carried away from the lower side to the upper side of the metallic plate 7, is blown out by the assist gas. By this mechanism, the attachment of the dross D can be remarkably reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工部材の表裏
両側からアシストガスを供給しながら高密度エネルギビ
ームを照射して切断加工を行う構成の高密度エネルギビ
ーム加工方法およびその装置に係り、特に切断部へのド
ロスの付着を極力防止するようにしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-density energy beam processing method and apparatus for irradiating a high-density energy beam while supplying assist gas from both the front and back sides of a workpiece to perform cutting. In particular, the present invention relates to a device that minimizes the attachment of dross to a cut portion.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】従来、被加工部材を切
断加工して、被加工部材から不要部分を切り離したり、
穴を明けたり、細い透溝を形成したりする場合の加工方
法として、高蜜度エネルギビームを被加工部材の切断す
べき部分(以下、切断加工部)に照射し、その熱で切断
加工部を溶融させて切断する方法がある。この切断の際
には、通常、高蜜度エネルギビームの照射と同時に、加
工ノズルから窒素や酸素などのアシストガスを噴射し、
切断加工により生じたドロス(溶融物)や蒸発物を、そ
のアシストガスによって速やかに除去するようにして、
それらが被加工部材や加工ノズルの集光レンズに付着し
たりしないようにしている。
Conventionally, a workpiece is cut and processed to separate unnecessary portions from the workpiece.
As a processing method for forming a hole or forming a thin through-groove, a high-density energy beam is applied to a portion to be cut (hereinafter referred to as a cutting portion) of a member to be processed, and the heat is applied to the cutting portion. There is a method of melting and cutting. At the time of this cutting, usually, an assist gas such as nitrogen or oxygen is injected from the processing nozzle simultaneously with the irradiation of the high-energy energy beam,
The dross (melt) and evaporate generated by the cutting process are quickly removed by the assist gas,
They are prevented from adhering to the workpiece and the condenser lens of the processing nozzle.

【0003】このように高蜜度エネルギビームの照射側
からアシストガスを吹き付けながら被加工部材の切断加
工を行うと、多くの場合、図8に示すように、高蜜度エ
ネルギビームの照射によって生じたドロスDがアシスト
ガスにより切断部の下方に流され、切断部の周辺部に付
着したりする。なお、図8には、アシストガスの流れ方
向を矢印で示した。
When a workpiece is cut while blowing an assist gas from the high-energy energy beam irradiation side as described above, in many cases, as shown in FIG. The dross D is flowed below the cutting portion by the assist gas, and adheres to the periphery of the cutting portion. In FIG. 8, the flow direction of the assist gas is indicated by arrows.

【0004】このドロスの付着防止に関して、例えば特
開平5−329679号公報に開示された技術がある。
これは、加工ノズルにフロントノズルを傾斜角調整可能
に付属させ、そのフロントノズルの傾斜角を被加工部材
の厚さ、材質、切断速度、アシストガスの流量や圧力に
基づき予め設定されたデータに基づいて制御することに
より、加工ノズルから噴射されるアシストガス、上記フ
ロントノズルから噴射されるアシストガスの流れ方向が
切断面に生ずる溶融部の条痕に沿う方向となるようにし
て、ドロスを吹き飛ばし易くすると共に、両ノズルから
噴射されるアシストガスの合成ベクトルを大きくしてド
ロスの除去をより効果的に行おうとするものである。
A technique for preventing the dross from adhering is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-329679.
This means that the front nozzle is attached to the processing nozzle so that the inclination angle can be adjusted, and the inclination angle of the front nozzle is set to data set in advance based on the thickness, material, cutting speed, flow rate and pressure of the assist gas of the workpiece. Blow off the dross by controlling the flow of the assist gas ejected from the processing nozzle and the assist gas ejected from the front nozzle in a direction along the streak of the melted portion generated on the cut surface. In addition, the combined vector of the assist gas ejected from both nozzles is increased to more effectively remove the dross.

【0005】しかしながら、この技術では、被加工部材
の下面側へのドロスの付着を低減させることはできる
が、高蜜度エネルギビームの照射側である上側からアシ
ストガスを供給してその反対側である下側へドロスを吹
き飛ばす構成であることに変わりはないから、被加工部
材にドロスが付着するという問題についての確実性ある
解決策とは言い得ない。
[0005] However, in this technique, dross can be reduced from adhering to the lower surface side of the workpiece, but the assist gas is supplied from the upper side which is the irradiation side of the high-energy energy beam, and the opposite side is supplied. Since the dross is blown off to a certain lower side, it cannot be said to be a reliable solution to the problem that the dross adheres to the workpiece.

【0006】他の技術として、特開平8−141764
号公報に開示されたものがある。これらの技術は、いず
れも被加工部材の上下両側にガスノズルを設け、下ガス
ノズルから噴射するアシストガスを、切り落とされて製
品として使用されない側に向けて流すことにより、ドロ
スを製品として使用しない側に吹き付けて製品側へのド
ロスの付着を低減するようにしたものである。
Another technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 9-203 (1995). In each of these technologies, gas nozzles are provided on both the upper and lower sides of the workpiece, and the assist gas injected from the lower gas nozzle is cut off and flows toward the side that is not used as a product, so that dross is not used as a product. This is to reduce dross adhesion to the product side by spraying.

【0007】しかし、この方法では、製品中に、その表
側と裏側の両表面間に開通する極く幅の狭い透溝を高蜜
度エネルギビームによる切断加工で形成するような場合
には、その切断部(透溝)の全周囲にドロスの付着がな
いことを要求されるので、このような場合には適用でき
ない。
However, according to this method, if a very narrow groove formed between the front and back surfaces of the product is formed by cutting with a high-density energy beam, this method is not suitable. Since it is required that dross does not adhere to the entire periphery of the cut portion (through groove), it cannot be applied in such a case.

【0008】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、切断部の全周縁部へのドロスの付着を
大幅に低減することができる高密度エネルギビーム加工
方法およびその装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-density energy beam processing method and apparatus capable of greatly reducing the dross adherence to the entire peripheral edge of a cut portion. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ビーム照射部
に対し、高密度エネルギビームの照射側と、その反対側
とから供給されるアシストガスのうち、一方のアシスト
ガスは、少なくとも一部が高密度エネルギビームの照射
により被加工部材に開口形成された切断部を通じて反対
側に流れ、他方のアシストガスは、少なくとも被加工部
材の表面部分において前記ビーム照射部の内側および外
側のうちの一方側から他方側へと向く流れを有している
ことを特徴としている(請求項1、7)。
According to the present invention, at least a part of the assist gas supplied to the beam irradiation unit from the irradiation side of the high-density energy beam and the opposite side is provided. Flows to the opposite side through the cut portion formed in the workpiece by the irradiation of the high-density energy beam, and the other assist gas is at least one of the inside and the outside of the beam irradiation section at the surface portion of the workpiece. It has a flow that flows from one side to the other side (claims 1 and 7).

【0010】この構成によれば、一方のアシストガスが
切断部を通じて被加工部材の一方側から反対側に流れる
際、切断加工により生じたドロスは、切断部を通じて被
加工部材の一方側からその反対側に押し流される。ドロ
スが押し流された反対側では、他方のアシストガスがビ
ーム照射部の内側から外側周辺へ、或いは外側周辺から
内側へと流れているので、被加工部材の一方側から反対
側に押し流されたドロスはその他方のアシストガスによ
り吹き飛ばされる。このため、ドロスの付着を大幅に低
減することができる。
According to this configuration, when one of the assist gases flows from one side of the workpiece through the cutting portion to the opposite side, dross generated by the cutting process is removed from one side of the workpiece through the cutting portion. Is washed away to the side. On the other side where the dross is swept away, the other assist gas flows from the inside to the outside periphery of the beam irradiation part or from the outside periphery to the inside, so the dross swept away from one side of the workpiece to the opposite side. Is blown off by the other assist gas. For this reason, the adhesion of dross can be significantly reduced.

【0011】上記他方のアシストガスは、被加工部材の
表面部分においては、ビーム照射部の内側から外側周辺
へと向く流れよりも、外側周辺から内側へと向く流れを
有することの方が好ましい。その理由は、他方のアシス
トガスがビーム照射部の外側周辺から内側へと向くよう
に流れていると、被加工部材の反対側に押し流されて来
たドロスを、他方のアシストガスによって外側周辺から
包み込むようにできて、外側周辺に飛散することを防止
できるので、ドロスの付着防止にとって一層効果的であ
るからである。
It is preferable that the other assist gas has a flow from the outer periphery to the inner side rather than a flow from the inner side to the outer periphery of the beam irradiation portion at the surface portion of the workpiece. The reason is that if the other assist gas is flowing from the outer periphery to the inside of the beam irradiation part, the dross that has been washed away to the opposite side of the workpiece will be removed from the outer periphery by the other assist gas. Because it can be wrapped around and can be prevented from scattering around the outside, it is more effective in preventing dross from adhering.

【0012】本発明では、他方のアシストガスを、被加
工部材の表面部分においてビーム照射部の内側から外側
周辺へと流れるようにするための手段として、他方のア
シストガスを、被加工部材の表面に沿ってビーム照射部
に向かって流れるように供給する構成を採用することが
できる(請求項2、11)。
In the present invention, the other assist gas is used as a means for flowing the other assist gas from the inside to the outside periphery of the beam irradiation portion on the surface portion of the workpiece, and the other assist gas is provided on the surface of the workpiece. (The second and eleventh aspects).

【0013】また、他の手段として、ガス供給手段から
流出する他方のアシストガスを受けてビーム照射部の外
側周辺から内側に向けて流れるように案内する傾斜面を
設ける構成とすることができる(請求項8)。この構成
によれば、そのようなアシストガスの流れを傾斜面を設
けるという簡単な構成によって容易に生成することがで
き、更に、ノズルなどのガス供給手段からのアシストガ
スの噴出方向のばらつきを修正して、ビーム照射部の外
側周辺からその内側に向く安定したアシストガスの流れ
を生成できる。
Further, as another means, it is possible to provide an inclined surface for receiving the other assist gas flowing out from the gas supply means and guiding it to flow inward from the outer periphery to the inner side of the beam irradiation part ( Claim 8). According to this configuration, such a flow of the assist gas can be easily generated by a simple configuration in which the inclined surface is provided, and furthermore, a variation in the direction in which the assist gas is ejected from the gas supply means such as a nozzle is corrected. As a result, a stable flow of the assist gas from the outer periphery to the inner side of the beam irradiation unit can be generated.

【0014】この場合、ガス供給手段を、他方のアシス
トガスを傾斜面に沿って流すように供給する構成とする
ことができる(請求項9)。このように構成した場合に
は、アシストガスを確実に傾斜面に沿って流すことがで
き、ドロスの除去効果が向上する。
In this case, the gas supply means may be configured to supply the other assist gas so as to flow along the inclined surface. With this configuration, the assist gas can be reliably flowed along the inclined surface, and the dross removing effect is improved.

【0015】また、傾斜面が形成された部材に、ガス供
給手段としてガス通路を形成し、そのガス通路から他方
のアシストガスを傾斜面に沿って流れるように供給する
ように構成することができる(請求項10)。この構成
では、アシストガスを供給するためのノズルを別途設け
ずとも済み、配管構成の簡素化、省スペース化を図るこ
とができる。
Further, a gas passage may be formed as a gas supply means in the member having the inclined surface, and the other assist gas may be supplied from the gas passage so as to flow along the inclined surface. (Claim 10). With this configuration, it is not necessary to separately provide a nozzle for supplying the assist gas, so that the piping configuration can be simplified and space can be saved.

【0016】本発明では、前記ビーム照射側から供給さ
れるアシストガスは、高密度エネルギビームを照射する
加工ノズルの内部を通ってビーム照射部に供給するよう
に構成することができる(請求項5、13)。この構成
によれば、ビーム照射側から供給するアシストガスを噴
出させるためのノズルを別途設ける必要がない。
In the present invention, the assist gas supplied from the beam irradiation side may be configured to be supplied to a beam irradiation unit through the inside of a processing nozzle for irradiating a high-density energy beam. , 13). According to this configuration, it is not necessary to separately provide a nozzle for ejecting the assist gas supplied from the beam irradiation side.

【0017】本発明では、前記一方のアシストガスの供
給圧力は、他方のアシストガスの供給圧力よりも高くす
ることができる(請求項3)。これにより、一方のアシ
ストガスを切断部を通じて確実に反対側へと流すことが
できる。このため、切断加工によって生じたドロスを、
一方のアシストガスにより確実に被加工部材の一方側か
ら反対側に押し流すことができ、その反対側に押し流さ
れたドロスを他方のアシストガスによって吹き飛ばすこ
とができる。
According to the present invention, the supply pressure of the one assist gas can be higher than the supply pressure of the other assist gas. Thereby, one of the assist gases can be reliably flowed to the opposite side through the cutting portion. For this reason, the dross generated by the cutting process is
One of the assist gases can reliably push the workpiece from one side to the opposite side, and the dross flushed to the opposite side can be blown off by the other assist gas.

【0018】本発明では、一方のアシストガスを、切断
部と連通するように設けられたチャンバに供給した後、
切断部を通じて反対側に流すように構成することができ
る(請求項4、12)。この構成によれば、アシストガ
スはチャンバにおいて圧力一定となるように安定化さ
れ、また、ガスのもれによる圧力低下のおそれがないの
で、より確実にアシストガスを切断部から流し出すこと
ができる。
In the present invention, one of the assist gases is supplied to a chamber provided so as to communicate with the cutting section,
It can be configured to flow to the opposite side through the cutting portion (claims 4 and 12). According to this configuration, the assist gas is stabilized so as to have a constant pressure in the chamber, and there is no danger of pressure drop due to gas leakage, so that the assist gas can be more reliably discharged from the cutting portion. .

【0019】また、本発明では、アシストガスに代え
て、霧状または液状の流体を供給することができる(請
求項6、14)。霧状または液状の流体をビーム照射部
に供給すれば、冷却効果も高くなる。また、被加工部材
によっては、加工性を向上することが可能な薬液を供給
しても良い。また、被加工部材に薬剤などが付着してい
た場合、その薬剤などをより確実に除去することができ
るようになる。
In the present invention, a mist or liquid fluid can be supplied in place of the assist gas (claims 6 and 14). If the atomized or liquid fluid is supplied to the beam irradiating unit, the cooling effect is enhanced. Further, depending on the member to be processed, a chemical solution capable of improving workability may be supplied. Further, when a chemical or the like has adhered to the workpiece, the chemical or the like can be more reliably removed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施例をレー
ザ加工に適用して図1〜図4に基づいて説明する。図3
に示す加工装置において、加工ノズル1は、伝送管2を
介して発振器3に接続されており、その加工ノズル1の
先端出口1aの上方には保護ガラス4a、更にその上に
集光レンズ4bが設けられている。そして、発振器3か
ら発射された高密度エネルギビームHBは、伝送管2中
のベントミラー5により方向を変えられ、集光レンズ4
bおよび保護ガラス4aを通過して加工ノズル1の出口
1aから被加工部材に向けて照射される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
In the processing apparatus shown in FIG. 1, a processing nozzle 1 is connected to an oscillator 3 via a transmission pipe 2, and a protective glass 4a is provided above a tip outlet 1a of the processing nozzle 1, and a condenser lens 4b is further provided thereon. Is provided. The direction of the high-density energy beam HB emitted from the oscillator 3 is changed by the bent mirror 5 in the transmission pipe 2,
b and the protective glass 4a, and is irradiated from the outlet 1a of the processing nozzle 1 toward the workpiece.

【0021】上記加工ノズル1の下方には加工テーブル
6が設けられており、その加工テーブル6上には、被加
工部材が配置される。そして、発振器3から発射された
高密度エネルギビームHBは、上述のようにして集光レ
ンズ4bを通過して被加工部材の切断部に集束され、切
断加工を行う。発振器3は、レーザ発振、電子ビーム、
光ビームなどが適用できるが、レーザが取扱いの面から
すると好適である。
A processing table 6 is provided below the processing nozzle 1, and a workpiece to be processed is disposed on the processing table 6. Then, the high-density energy beam HB emitted from the oscillator 3 passes through the condenser lens 4b as described above, and is focused on a cut portion of the workpiece to perform a cutting process. The oscillator 3 has a laser oscillation, an electron beam,
Although a light beam or the like can be applied, a laser is preferable in terms of handling.

【0022】上記の加工ノズル1はZ軸方向(上下方
向)に移動可能に構成され、加工テーブル6はXY軸方
向(水平面内での縦横方向)に移動可能に構成されてい
る。そして、切断加工時には、加工ノズル1および加工
テーブル6が移動し、これにより加工ノズル1が被加工
部材に対し、その切断加工部(切断すべき線)に沿って
高密度エネルギビームHBを照射するように相対移動す
るようになっている。
The processing nozzle 1 is configured to be movable in the Z-axis direction (vertical direction), and the processing table 6 is configured to be movable in the XY-axis directions (vertical and horizontal directions in a horizontal plane). At the time of cutting, the processing nozzle 1 and the processing table 6 move, whereby the processing nozzle 1 irradiates the workpiece with the high-density energy beam HB along the cutting portion (line to be cut). So that they move relative to each other.

【0023】この実施例において、被加工部材は図4に
示すような金属板7であり、この金属板7に高密度エネ
ルギビームHBによって表裏方向に開通する極く幅の狭
い直線状の透溝8を切断加工する。この金属板7は、加
工テーブル6上に固定された取付治具9に着脱可能に取
り付けられて切断加工される。
In this embodiment, the member to be processed is a metal plate 7 as shown in FIG. 4, and a very narrow linear groove formed in the metal plate 7 in the front and back directions by the high-density energy beam HB. 8 is cut. The metal plate 7 is detachably mounted on a mounting jig 9 fixed on the processing table 6 and cut.

【0024】図1に示すように、取付治具9は、箱形に
形成された治具本体10を主体とするもので、その治具
本体10の上面部には、金属板7を嵌合してその位置決
めをするための凹部11が形成されている。治具主体1
3の上面部には、凹部11内に収納された金属板7を押
えてその浮き上がりを防止するための押え治具12がね
じ13によって着脱可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the mounting jig 9 is mainly composed of a box-shaped jig main body 10, and a metal plate 7 is fitted on the upper surface of the jig main body 10. A concave portion 11 for positioning is formed. Jig 1
A holding jig 12 for holding the metal plate 7 accommodated in the concave portion 11 and preventing the metal plate 7 from being lifted is detachably attached to an upper surface portion of the recess 3 with a screw 13.

【0025】押え治具12には、金属板7に切断加工さ
れる透溝8の形成部位を囲むようにして長孔14(図4
では二点鎖線で示す)が形成されている。そして、加工
ノズル1から発射された高密度エネルギビームHBは、
この長孔14を通って金属板7に照射されるようになっ
ている。
The holding jig 12 has an elongated hole 14 (FIG. 4) so as to surround the portion where the through-groove 8 to be cut into the metal plate 7 is formed.
Is indicated by a two-dot chain line). Then, the high-density energy beam HB emitted from the processing nozzle 1 is
The metal plate 7 is irradiated through the long holes 14.

【0026】さて、切断加工は、金属板7の高密度エネ
ルギビームHBの照射部(以下、単にビーム照射部とい
う)に対し、その上下両側から窒素や酸素などのアシス
トガスを供給しながら行われる。そのうち、一方のアシ
ストガス、例えば高密度エネルギビームHBの照射側と
は反対側である下側(裏側)からのアシストガスの供給
は、取付治具9を介して行うように構成されている。
The cutting process is performed while supplying an assist gas such as nitrogen or oxygen from both the upper and lower sides to a portion of the metal plate 7 irradiated with the high-density energy beam HB (hereinafter, simply referred to as a beam irradiated portion). . The supply of one of the assist gases, for example, the assist gas from the lower side (back side) opposite to the irradiation side of the high-density energy beam HB is configured to be performed via the mounting jig 9.

【0027】すなわち、前記治具本体10の開放下面を
閉鎖する蓋板15には、アシストガス導入管16が連結
されている。このアシストガス導入管16は図示しない
ガス供給源に接続されており、ガス供給源からのアシス
トガスは治具本体10内に導入される。この治具本体1
0の内部空間は、ガス供給手段としての比較的容積の大
なるチャンバ17とされ、ガス供給源からのアシストガ
スは、このチャンバ17内に一時的に貯留されるように
なっている。
That is, an assist gas introduction pipe 16 is connected to a cover plate 15 that closes the open lower surface of the jig body 10. The assist gas introduction pipe 16 is connected to a gas supply source (not shown), and the assist gas from the gas supply source is introduced into the jig body 10. This jig body 1
The internal space 0 is a chamber 17 having a relatively large volume as gas supply means, and the assist gas from the gas supply source is temporarily stored in the chamber 17.

【0028】治具本体10の上面部には、凹部11内に
収納された金属板7の切断加工部分である透溝8の形成
部分を囲むようにして、長孔状のガス出口18が形成さ
れている。そして、上記チャンバ17内に貯留されたア
シストガスは、高密度エネルギビームHBの照射により
金属板7が切断加工されて上下に開通する切断部A(透
溝8)が生ずると、ガス出口18からその切断部Aを通
じて反対側である上側に流出するようになっている。こ
のアシストガスの流れを図2に矢印Bで示す。
An elongated gas outlet 18 is formed in the upper surface of the jig body 10 so as to surround the portion where the through-groove 8 is formed, which is a cut portion of the metal plate 7 housed in the recess 11. I have. When the metal plate 7 is cut by irradiation of the high-density energy beam HB to form a cut portion A (groove 8) which is opened vertically, the assist gas stored in the chamber 17 is supplied from the gas outlet 18. Through the cut portion A, it flows out to the upper side which is the opposite side. The flow of the assist gas is indicated by an arrow B in FIG.

【0029】なお、チャンバ17内に貯留されたアシス
トガスが金属板7に形成された切断部Aのみから流出
し、他からは漏れないようにするため、治具本体10と
蓋板15との間にはガスケット19が装着され、また、
金属板7と治具本体10との間、金属板7と押え治具1
2との間にはそれぞれOリング20が装着されている。
In order to prevent the assist gas stored in the chamber 17 from flowing out only from the cut portion A formed in the metal plate 7 and from leaking out from the others, the jig body 10 and the cover plate 15 Gasket 19 is attached between them,
Between metal plate 7 and jig body 10, metal plate 7 and holding jig 1
O-rings 20 are mounted between the two.

【0030】これに対し、高密度エネルギビームHBの
照射側である上側から行われる他方のアシストガスの供
給は、加工ノズル1をガス供給手段としてのガス通路に
利用して行うようにし、アシストガスの供給用ノズルな
どを別途設備する無駄をなくすようにしている。そのた
めの具体的構成として、加工ノズル1には、集光レンズ
4bよりも出口1a側に位置してアシストガス導入管2
1が設けられており、このアシストガス導入管21は、
図示しないガス供給源に接続されてガス供給源からアシ
ストガスが加工ノズル1内に導入されるようになってい
る。そして、加工ノズル1内に導入されたアシストガス
は、加工ノズル1の先端出口1aから噴出して下方の金
属板7のビーム照射部に供給されるようになっている。
On the other hand, the other assist gas supplied from the upper side which is the irradiation side of the high-density energy beam HB is supplied by using the processing nozzle 1 in a gas passage as gas supply means. This eliminates the need to separately install a supply nozzle and the like. As a specific configuration for this purpose, the processing nozzle 1 is located closer to the outlet 1a than the condenser lens 4b,
1 is provided, and this assist gas introduction pipe 21 is
An assist gas is connected to a gas supply source (not shown) and introduced into the processing nozzle 1 from the gas supply source. Then, the assist gas introduced into the processing nozzle 1 is blown out from a distal end outlet 1a of the processing nozzle 1 and supplied to a beam irradiation unit of the metal plate 7 below.

【0031】加工ノズル1から噴出するアシストガスの
大部分は、押え治具12の長孔14内に流入する。長孔
14の内周面は、図2にも示すように、上端から下方に
向かって漸次金属板7の切断加工部に接近するように傾
く傾斜面22として形成されている。従って、加工ノズ
ル1から下向きに噴射されて長孔14内に供給されたア
シストガスは、長孔14の傾斜面22に吹き当たり、該
傾斜面22に沿って下方に流れ、金属板7へと向かう。
Most of the assist gas ejected from the processing nozzle 1 flows into the elongated hole 14 of the holding jig 12. As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the elongated hole 14 is formed as an inclined surface 22 that is inclined downward from the upper end so as to gradually approach the cut portion of the metal plate 7. Therefore, the assist gas injected downward from the processing nozzle 1 and supplied into the elongated hole 14 hits the inclined surface 22 of the elongated hole 14, flows downward along the inclined surface 22, and flows to the metal plate 7. Heading.

【0032】そして、そのアシストガスは、傾斜面22
に沿って流れる際に長孔14の周囲部から中心側へと向
く流れを与えられるため、金属板7の上面部分では、ビ
ーム照射部に対し、その周辺から中心側へ向かって流
れ、最終的に、切断部Aから上方に流出するチャンバ1
7からのアシストガスに乗じて上方に流れるようにな
る。このような上側から供給されるアシストガスの流れ
を図2に矢印Cで示す。
Then, the assist gas is supplied to the inclined surface 22.
Is given from the peripheral portion of the long hole 14 toward the center when flowing along, the upper surface portion of the metal plate 7 flows toward the beam irradiating portion from the periphery toward the center side, and finally flows. First, the chamber 1 flowing upward from the cutting portion A
Multiplied by the assist gas from 7, the gas flows upward. Such a flow of the assist gas supplied from above is indicated by an arrow C in FIG.

【0033】この場合、下側からの一方のアシストガス
の供給圧力は、上側からの他方のアシストガスの供給圧
力よりも高く設定されている。厳密にいえば、チャンバ
17内のアシストガスの圧力は、加工ノズル1から供給
されるアシストガスの長孔14付近での圧力よりも高く
なるように設定されており、これによりチャンバ17内
のアシストガスが切断部Aを通じて確実に上側に流出す
るようにしているのである。
In this case, the supply pressure of one assist gas from the lower side is set higher than the supply pressure of the other assist gas from the upper side. Strictly speaking, the pressure of the assist gas in the chamber 17 is set to be higher than the pressure in the vicinity of the long hole 14 of the assist gas supplied from the processing nozzle 1. This ensures that the gas flows upward through the cutting section A.

【0034】このチャンバ17内の圧力は、切断部Aが
長くなると、その開口面積が大きくなってアシストガス
の流出量が多くなるので、切断加工の進行に伴って次第
に低下して行く。このため、開口面積にもよるが、切断
加工の進行に伴い、チャンバ17内の圧力を次第に増加
させるようにすることが好ましい。
The pressure in the chamber 17 gradually decreases with the progress of cutting because the opening area of the cutting portion A increases and the amount of assist gas flowing out increases. Therefore, although it depends on the opening area, it is preferable to gradually increase the pressure in the chamber 17 as the cutting process proceeds.

【0035】ここで、下側からビーム照射部に供給する
アシストガスをチャンバ17を介して切断部Aから上側
に噴出させるようにしたことの利点は、チャンバ17内
でのアシストガスの圧力が安定することがあげられる。
すなわち、アシストガス導入管16から流出したアシス
トガスは圧力変動が大きい。しかし、比較的容積の大き
なチャンバ17に噴出されると動圧分が静圧分に変換さ
れたり、圧力変動がチャンバ17内のアシストガスの膨
脹、収縮によって吸収されるなどの理由で、チャンバ1
7内ではほぼ一定の圧力に安定する。このため、チャン
バ17内のアシストガスの圧力管理が容易となり、上側
から供給されるアシストガスの圧力よりも高い圧力に保
持することを容易に行うことができる。
Here, the advantage that the assist gas supplied from below to the beam irradiation section is ejected upward from the cut section A via the chamber 17 is that the pressure of the assist gas in the chamber 17 is stable. To do that.
That is, the assist gas flowing out from the assist gas introduction pipe 16 has a large pressure fluctuation. However, when it is ejected into the chamber 17 having a relatively large volume, the dynamic pressure component is converted into a static pressure component, and the pressure fluctuation is absorbed by expansion and contraction of the assist gas in the chamber 17.
In 7, the pressure stabilizes at a substantially constant pressure. Therefore, the pressure control of the assist gas in the chamber 17 becomes easy, and it is possible to easily maintain the pressure higher than the pressure of the assist gas supplied from the upper side.

【0036】また、上側から供給されるアシストガス
は、被加工部材に対し相対的に移動する加工ノズル1か
ら噴出されるので、切断加工の進行によりビーム照射部
が移動しても、そのビーム照射部にアシストガスを供給
することは容易である。これに対し、下側から供給する
アシストガスをノズルから噴出させる構成とすると、そ
のノズルが切断加工の進行に伴って移動するように構成
しなければならず、構造的に複雑となる。
Since the assist gas supplied from the upper side is ejected from the processing nozzle 1 which moves relatively to the workpiece, even if the beam irradiation unit moves due to the progress of the cutting process, the beam irradiation is performed. It is easy to supply the assist gas to the section. On the other hand, if the assist gas supplied from below is ejected from the nozzle, the nozzle must be configured to move with the progress of the cutting process, which is structurally complicated.

【0037】しかしながら、本実施例では、金属板7の
切断加工部の全体を包含するチャンバ17を設け、アシ
ストガスをそのチャンバ17から供給する構成としたの
で、切断加工の進行によりビーム照射部の位置が変化し
ても、チャンバ17を移動させることなく、そのビーム
照射部に安定してアシストガスを供給することができ
る。
However, in the present embodiment, the chamber 17 is provided so as to cover the entire cutting portion of the metal plate 7, and the assist gas is supplied from the chamber 17. Even if the position changes, the assist gas can be stably supplied to the beam irradiation unit without moving the chamber 17.

【0038】上記構成において、金属板7の切断加工を
行うには、金属板7を治具本体10の凹部11内に収納
し、その上で、押え治具12を治具本体10上にねじ1
3により固定して金属板7を浮き上がらないように押圧
固定する。
In the above configuration, in order to cut the metal plate 7, the metal plate 7 is housed in the concave portion 11 of the jig main body 10, and then the holding jig 12 is screwed onto the jig main body 10. 1
3, and the metal plate 7 is pressed and fixed so as not to float.

【0039】その後、発振器3を発振動作させ、該発振
器3から発射される高密度エネルギビームHBを集光レ
ンズに通して金属板7の上面に集光させると同時に、ア
シストガス導入管21から加工ノズル1内にアシストガ
スを導入し、その加工ノズル1の内部を通して出口1a
から噴出させてアシストガスをビーム照射部に上側から
供給する。また、アシストガス導入管16からアシスト
ガスを取付治具7のチャンバ17内に導入しておく。
Thereafter, the oscillator 3 is caused to oscillate, and the high-density energy beam HB emitted from the oscillator 3 is condensed on the upper surface of the metal plate 7 through a condenser lens. An assist gas is introduced into the nozzle 1, and an outlet 1 a passes through the inside of the processing nozzle 1.
To supply the assist gas to the beam irradiation unit from above. Further, assist gas is introduced into the chamber 17 of the mounting jig 7 from the assist gas introduction pipe 16.

【0040】ビームHBが金属板7に照射されると、ビ
ーム照射部が加熱されて溶融する。この溶融(切断)に
より、金属板7の切断加工部の一部が上下に開通する切
断部Aが明けられる。なお、この後、加工テーブル5を
移動させてビーム照射部が切断加工部に沿って相対移動
させると、その切断部Aが直線的に連続し、透溝8とし
て形成されるものである。
When the metal plate 7 is irradiated with the beam HB, the beam irradiation part is heated and melted. By this melting (cutting), a cutting portion A in which a part of the cutting portion of the metal plate 7 opens vertically is opened. After that, when the processing table 5 is moved and the beam irradiating part is relatively moved along the cutting processing part, the cutting part A is linearly continuous and is formed as the through groove 8.

【0041】さて、金属板7に切断部Aが明けられる
と、取付治具7のチャンバ17内のアシストガスが図2
に矢印Bで示すように切断部Aを通じて上側に流出し、
このアシストガスは、切断部Aの切断加工によって生じ
たドロスを金属板7の上面側へと押し流すようになる。
これにより、ドロスが切断部Aの内面および金属板7の
下面における切断部Aの開口周縁部分に付着することが
防止される。
Now, when the cut portion A is opened in the metal plate 7, the assist gas in the chamber 17 of the mounting jig 7 is discharged as shown in FIG.
Flows upward through the cutting portion A as shown by the arrow B, and
The assist gas pushes dross generated by the cutting process of the cutting portion A to the upper surface side of the metal plate 7.
This prevents dross from adhering to the inner peripheral surface of the cut portion A and the periphery of the opening of the cut portion A on the lower surface of the metal plate 7.

【0042】チャンバ17から切断部Aを通じて上側に
噴出するアシストガスによって金属板7の上面側に押し
流されたドロスは、その切断部Aから上側に噴出するア
シストガスが外側に広がると、金属板7の上面における
切断部Aの開口周縁部分に付着するおそれがある。しか
しながら、本実施例では、加工ノズル1から噴出されて
ビーム照射部に上側から供給されたアシストガスが、図
2に矢印Cで示すように、金属板7の上面部分で切断部
Aの外側周辺から内側に向かって斜め下向きに流れてい
る。
The dross that has been flushed upward from the chamber 17 through the cutting portion A to the upper surface side of the metal plate 7 by the assist gas that has been blown upwardly, when the assist gas that is blown upward from the cutting portion A spreads outward, the metal plate 7 is removed. May adhere to the periphery of the opening of the cut portion A on the upper surface of the substrate. However, in this embodiment, the assist gas ejected from the processing nozzle 1 and supplied from above to the beam irradiating portion is located on the upper surface portion of the metal plate 7 at the outer periphery of the cutting portion A as shown by the arrow C in FIG. It flows obliquely downward from the inside.

【0043】このため、上側からのアシストガスCは、
切断部Aから流出したアシストガスBの広がりを抑制す
るようになり、これに伴って、金属板7の上面側に押し
流されたドロスは、切断部Aの外側周辺から内側への向
きをもって流れるアシストガスCにより、切断部Aの周
縁部から内側へと押しやられるようになる。そして、ド
ロスは、切断部Aの外側周辺から内側に向かって流れる
アシストガスC、切断部Aを通って上側へと流れ出るア
シストガスBによって切断部Aの開口周縁部から飛散さ
れ、最終的に、切断部Aを通って上側へと流れ出るアシ
ストガスBに乗じて上方へと飛ばされるようになり、ド
ロスが金属板7の上面における切断部Aの開口周縁部分
に付着することを防止できる。
Therefore, the assist gas C from above is
The spread of the assist gas B flowing out of the cutting portion A is suppressed, and the dross pushed to the upper surface side of the metal plate 7 flows from the outer periphery to the inner side of the cutting portion A. The gas C allows the cutting portion A to be pushed inward from the periphery. The dross is scattered from the periphery of the opening of the cutting portion A by the assist gas C flowing inward from the outer periphery of the cutting portion A and the assist gas B flowing upward through the cutting portion A. It is made to fly upward by multiplying the assist gas B flowing upward through the cut portion A, and dross can be prevented from adhering to the opening peripheral portion of the cut portion A on the upper surface of the metal plate 7.

【0044】図5は本発明の第2実施例を示すもので、
上記第1実施例との相違は、高密度エネルギビームHB
の照射側からビーム照射部に供給するアシストガスを加
工ノズル1の内部を通すのではなく、ガス供給手段とし
て専用のノズル23を設けたところにある。上記のノズ
ル23は、押え治具12の直ぐ上に、長孔14の傾斜面
22に沿ってアシストガスを噴出することができるよう
に、当該傾斜面22の傾斜に合わせて傾斜状態に設けら
れている。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is that the high-density energy beam HB
Instead of passing the assist gas supplied from the irradiation side to the beam irradiation section through the inside of the processing nozzle 1, a dedicated nozzle 23 is provided as a gas supply means. The nozzle 23 is provided just above the holding jig 12 in an inclined state in accordance with the inclination of the inclined surface 22 so that the assist gas can be jetted along the inclined surface 22 of the long hole 14. ing.

【0045】この構成によれば、アシストガスは、ノズ
ル23から傾斜面22に沿うように噴出されるので、よ
り一層良好に整流されて金属板7の上面に沿って流れる
ようになる。このため、アシストガスはより良好に切断
部Aの外側から内側へと流れるようになり、ドロスの付
着をより一層確実に防止できる。
According to this configuration, since the assist gas is ejected from the nozzle 23 along the inclined surface 22, the assist gas is further rectified and flows along the upper surface of the metal plate 7. For this reason, the assist gas flows from the outside to the inside of the cut portion A more favorably, and the adhesion of dross can be more reliably prevented.

【0046】図6は本発明の第3実施例を示すもので、
上記第1実施例との相違は、高密度エネルギビームHB
の照射側からビーム照射部に供給するアシストガスを加
工ノズル1の内部を通すのではなく、ガス供給手段とし
て専用のガス通路24を押え治具12の内部に形成した
ところにある。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment is that the high-density energy beam HB
Instead of passing the assist gas supplied from the irradiation side to the beam irradiation unit through the inside of the processing nozzle 1, a dedicated gas passage 24 is formed inside the holding jig 12 as gas supply means.

【0047】上記ガス通路24は、長孔14の両側に所
定間隔をもって複数本設けられている。これらガス通路
24の上端は一つの接続口に集約されてアシストガス供
給源に接続され、他端はそれぞれ押え治具12の傾斜面
22の下部において所定間隔をもって開口している。
A plurality of the gas passages 24 are provided on both sides of the long hole 14 at a predetermined interval. The upper ends of the gas passages 24 are integrated into one connection port and connected to an assist gas supply source, and the other ends are opened at predetermined intervals below the inclined surface 22 of the holding jig 12.

【0048】この構成によれば、ガス通路24自身が切
断加工部の外側から内側に向いているので、ガス通路2
4から噴出するアシストガスのほとんど全部をより確実
に切断部Aの外側から内側へ向かって流すことができ、
より確実にドロスの付着を防止できるようになる。な
お、ガス通路24は、1本で、その出口が長孔14の内
周全体に開口する構成のものであっても良い。
According to this configuration, since the gas passage 24 itself faces from the outside to the inside of the cut portion, the gas passage 2
Almost all of the assist gas ejected from 4 can more reliably flow from the outside to the inside of the cutting portion A,
Dross can be more reliably prevented from adhering. Note that the gas passage 24 may be a single gas passage, and the outlet of the gas passage 24 may be open to the entire inner periphery of the long hole 14.

【0049】ビーム照射側から供給するアシストガスに
ついて、ビーム照射部に対し、必ずしも斜め上方から供
給する必要はなく、例えば図7に示す本発明の第4実施
例のように構成しても良い。この第4実施例が上記第1
実施例と相違するところは、高密度エネルギビームHB
の照射側からビーム照射部に供給するアシストガスを供
給するガス供給手段としての専用のノズル25を設け、
そのノズル25から直接アシストガスを切断加工部の外
側から内側に向けて噴出させるようにしたものである。
The assist gas supplied from the beam irradiation side does not necessarily need to be supplied to the beam irradiation section from obliquely above, and may be configured, for example, as in the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. This fourth embodiment is similar to the first embodiment.
The difference from the embodiment is that the high-density energy beam HB
A dedicated nozzle 25 is provided as gas supply means for supplying an assist gas to be supplied to the beam irradiation unit from the irradiation side of
The assist gas is ejected from the nozzle 25 directly from outside to inside of the cutting portion.

【0050】すなわち、ノズル25は、金属板7の上面
近傍に、切断加工部を挟むようにしてその両側に対向状
態に配置されている。そして、ノズル25から噴出され
たアシストガスは、金属板7の上面に沿ってビーム照射
部の外側周辺からその内側に向かってながれる。この構
成によれば、ノズル25から噴出するアシストガスのほ
とんど全部をより確実に切断部Aの外側から内側へ向か
って流すことができる。
That is, the nozzles 25 are arranged in the vicinity of the upper surface of the metal plate 7 on both sides of the cut portion so as to face each other with the cut portion therebetween. The assist gas ejected from the nozzle 25 flows along the upper surface of the metal plate 7 from the outer periphery of the beam irradiation unit to the inner side. According to this configuration, almost all of the assist gas ejected from the nozzle 25 can flow more reliably from the outside to the inside of the cut portion A.

【0051】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは
変更が可能である。上側(ビーム照射側)から供給する
アシストガスは、ビーム照射部の内側から外側周辺に向
けて流れるように構成しても良い。このようしても、下
側から切断部Aを通じて上側に押し流されたドロスは、
ビーム照射部の内側から外側周辺に向けて勢い良く流れ
るアシストガスによりビーム照射部の外側へと飛散され
る。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, but can be extended or modified as follows. The assist gas supplied from the upper side (beam irradiation side) may be configured to flow from the inside to the outer periphery of the beam irradiation unit. Even in this case, the dross flushed upward from the lower side through the cutting portion A is
The assist gas, which vigorously flows from the inside of the beam irradiation unit toward the outside, scatters to the outside of the beam irradiation unit.

【0052】上側(ビーム照射側)から供給するアシス
トガスをビーム照射部の内側から外側周辺に向けて流れ
るようにするために、上側から下側に向かって広がる中
空状のガイドを設け、そのガイドの内側を高密度エネル
ギビームHBと切断部Aから流出する下側(ビーム照射
側とは反対側)からのアシストガスを通し、ガイドの外
面で上側から供給するアシストガスをビーム照射部の内
側から外側周辺に向けて流れるように案内する構成を採
用することができる。
In order for the assist gas supplied from the upper side (beam irradiation side) to flow from the inside to the outer periphery of the beam irradiation part, a hollow guide extending from the upper side to the lower side is provided, and the guide is provided. Through the high-density energy beam HB and the assist gas from the lower side (the opposite side to the beam irradiation side) flowing out of the cutting section A, and supply the assist gas supplied from the upper side on the outer surface of the guide from the inside of the beam irradiation section It is possible to adopt a configuration in which the air is guided to flow toward the outer periphery.

【0053】第1実施例とは逆に、上側(ビーム照射
側)から供給するアシストガスを切断部を通して下側
(ビーム照射側とは反対側)に流し、下側から供給する
アシストガスを被加工部材の下側の表面部分においてビ
ーム照射部の内側および外側周辺のうちの一方側から他
方側へと向く流れを有するように構成しても良い。切断
部を通って被加工部材の一方側から他方側へ流れるアシ
ストガスは、チャンバを設けず、ノズルから直接的に切
断部に吹き付けられて、切断部を通過する構成であって
も良い。
Contrary to the first embodiment, the assist gas supplied from the upper side (beam irradiation side) flows through the cutting section to the lower side (opposite to the beam irradiation side), and the assist gas supplied from the lower side is covered. The lower surface portion of the processing member may be configured to have a flow from one side of the inside and outside periphery of the beam irradiation unit to the other side. The assist gas flowing from one side of the workpiece to the other side through the cutting portion may be directly blown from the nozzle to the cutting portion without passing through the chamber, and may pass through the cutting portion.

【0054】アシストガスの代わりに、霧状または液状
の流体(例えば水)を供給するようにしても良い。この
ようにすれば、冷却効果が高くなる。また、被加工部材
に油や薬剤などが付着していた場合、霧状または液状の
流体であれば、ガスに比べてその油や薬剤などをより確
実に除去することができるようになる。被加工部材によ
っては、加工性を向上することが可能な薬液を供給して
も良い。高蜜度エネルギビームとしては、レーザビーム
が取り扱い上好ましいが、これに限るものではない。
Instead of the assist gas, a mist or liquid fluid (for example, water) may be supplied. This increases the cooling effect. In addition, when oil or chemicals adhere to the workpiece, if the liquid is a mist or a liquid, the oil or chemicals can be more reliably removed as compared to gas. Depending on the member to be processed, a chemical solution capable of improving workability may be supplied. As the high-energy energy beam, a laser beam is preferable for handling, but is not limited thereto.

【0055】切断加工部(切断線)が直線或いは曲線に
沿って被加工部材の端から端まで続く場合が切り離し、
切断加工部が閉じている場合が穴明け、切断加工部が有
端の直線或いは曲線の場合が第1実施例で示した透溝で
あるとすると、本発明は透溝に限らず、切り離しや穴明
けを行う場合にも適用できる。
The case where the cutting portion (cutting line) continues along the straight line or the curve from end to end of the workpiece is cut off.
Assuming that the case where the cutting portion is closed is perforated, and the case where the cutting portion is a straight line or a curve having ends is the through groove shown in the first embodiment, the present invention is not limited to the through groove, and the present invention is not limited thereto. It can be applied to drilling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す要部の断面図FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a first embodiment of the present invention.

【図2】作用を説明するための主要部の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part for describing an operation.

【図3】加工装置の概略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus.

【図4】切断加工部を示す金属板の平面図FIG. 4 is a plan view of a metal plate showing a cut portion;

【図5】本発明の第2実施例を示す図2相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2, showing a second embodiment of the present invention;

【図6】本発明の第3実施例を示す図2相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2, showing a third embodiment of the present invention;

【図7】本発明の第4実施例を示す図2相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fourth embodiment of the present invention;

【図8】従来の問題点を説明するための図2相当図FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2 for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図中、1は加工ノズル、7は金属板(被加工部材)、9
は取付治具、12は押え治具、17はチャンバ、22は
傾斜面、23はノズル、24はガス通路、25はノズル
である。
In the figure, 1 is a processing nozzle, 7 is a metal plate (workpiece), 9
Denotes a mounting jig, 12 denotes a holding jig, 17 denotes a chamber, 22 denotes an inclined surface, 23 denotes a nozzle, 24 denotes a gas passage, and 25 denotes a nozzle.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 哲章 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 磯▲崎▼ 佳史 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 4E068 AE01 CH05 CH07 CH08  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Tetsuaki Kamiya 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Co., Ltd. (72) Inventor Yoshifumi Iso ▲ saki ▼ 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Share F term in DENSO Corporation (reference) 4E068 AE01 CH05 CH07 CH08

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工方法に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部へ、前記高密度エネルギ
ビームの照射側と、その反対側とからアシストガスを供
給し、この被加工部材の両側から供給されるアシストガ
スのうち、一方のアシストガスは、少なくとも一部が前
記高密度エネルギビームの照射により前記被加工部材に
開口形成された切断部を通じて反対側に流れ、他方のア
シストガスは、少なくとも前記被加工部材の表面部分に
おいて前記ビーム照射部の内側および外側周辺のうちの
一方側から他方側へと向く流れを有していることを特徴
とする高密度エネルギビーム加工方法。
1. A high-density energy beam processing method for cutting a workpiece by irradiating a high-density energy beam to a workpiece, comprising: a beam irradiation section of the workpiece; An assist gas is supplied from the opposite side, and among the assist gases supplied from both sides of the workpiece, at least a part of the assist gas forms an opening in the workpiece by irradiation of the high-density energy beam. The other assist gas has a flow directed from one side of the inside and outside periphery of the beam irradiation unit to the other side at least at a surface portion of the workpiece, through the cut portion. A high-density energy beam processing method.
【請求項2】 前記他方のアシストガスは、前記被加工
部材の表面に沿って前記ビーム照射部に向かって流れる
ように供給されることにより、当該ビーム照射部に対
し、その外側周辺から内側へと向く流れを有するように
構成されていることを特徴とする請求項1記載の高密度
エネルギビーム加工方法。
2. The other assist gas is supplied so as to flow toward the beam irradiating section along the surface of the workpiece, so that the beam is directed from the outer periphery to the inner side of the beam irradiating section. 2. The high-density energy beam processing method according to claim 1, wherein the flow is configured to have a flow directed to the energy beam.
【請求項3】 前記被加工部材に開口形成される切断部
を通じて反対側に流れる前記一方のアシストガスの供給
圧力は、前記他方のアシストガスの供給圧力よりも高い
ことを特徴とする請求項1または2記載の高密度エネル
ギビーム加工方法。
3. The supply pressure of the one assist gas flowing to the opposite side through a cut portion formed in the member to be processed is higher than the supply pressure of the other assist gas. Or the high-density energy beam processing method according to 2.
【請求項4】 前記被加工部材に開口形成される切断部
を通じて反対側に流れる前記一方のアシストガスは、前
記切断部と連通するように設けられたチャンバに導入さ
れた後、前記切断部を通じて反対側に流れるように構成
されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれ
かに記載の高密度エネルギビーム加工方法。
4. The one assist gas, which flows to the opposite side through a cut portion formed in the workpiece to be processed, is introduced into a chamber provided so as to communicate with the cut portion, and then flows through the cut portion. 4. The high-density energy beam processing method according to claim 1, wherein the high-density energy beam processing method is configured to flow to the opposite side.
【請求項5】 前記ビーム照射側から供給されるアシス
トガスは、前記高密度エネルギビームを照射する加工ノ
ズルの内部を通って前記ビーム照射部に供給されること
を特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の高密
度エネルギビーム加工方法。
5. The beam irradiation unit according to claim 1, wherein the assist gas supplied from the beam irradiation side is supplied to the beam irradiation unit through an inside of a processing nozzle for irradiating the high-density energy beam. The high-density energy beam processing method according to any one of the above.
【請求項6】 前記アシストガスに代えて、霧状または
液状の流体を供給することを特徴とする請求項1ないし
5のいずれかに記載の高密度エネルギビーム加工方法。
6. The high-density energy beam processing method according to claim 1, wherein a mist or liquid fluid is supplied instead of the assist gas.
【請求項7】 被加工部材に高密度エネルギビームを照
射して切断加工を行う高密度エネルギビーム加工装置に
おいて、 前記被加工部材のビーム照射部へ、前記高密度エネルギ
ビームの照射側と、その反対側とからアシストガスを供
給するガス供給手段と、 前記高密度エネルギビームの照射側およびその反対側の
両側から前記ビーム照射部へ供給される前記アシストガ
スのうち、一方のアシストガスの少なくとも一部を前記
高密度エネルギビームの照射によって前記被加工部材に
開口形成された切断部を通じて反対側に流す手段と、 前記高密度エネルギビーム照射側およびその反対側の両
側から前記ビーム照射部へ供給される前記アシストガス
のうち、他方のアシストガスを少なくとも前記被加工部
材の表面部分において前記ビーム照射部の内側および外
側周辺のうち一方側から他方側へと向くように流す手段
とを具備してなる高密度エネルギビーム加工装置。
7. A high-density energy beam processing apparatus for performing a cutting process by irradiating a high-density energy beam to a member to be processed, and irradiating a beam irradiation part of the member to be processed with the high-density energy beam. Gas supply means for supplying an assist gas from an opposite side; and at least one of the assist gases of the assist gas supplied to the beam irradiation unit from both sides of the high-density energy beam irradiation side and the opposite side. Means for flowing the portion to the opposite side through a cut portion formed in the workpiece by irradiation of the high-density energy beam; and supplying the beam to the beam irradiation portion from both sides of the high-density energy beam irradiation side and the opposite side. Out of the assist gas, the other assist gas is supplied at least to the surface of the workpiece by the beam irradiation unit. A high-density energy beam processing apparatus comprising: a means for flowing from one side to the other side of the inner side and the outer side.
【請求項8】 前記他方のアシストガスを少なくとも前
記被加工部材の表面部分において前記ビーム照射部の内
側および外側周辺のうち一方側から他方側へと向くよう
に流す手段は、前記ビーム照射部の外側に設けられ、前
記ガス供給手段から流出する前記他方のアシストガスを
前記ビーム照射部の外側周辺から内側へと流れるように
案内する傾斜面によって構成されていることを特徴とす
る請求項7記載の高密度エネルギビーム加工装置。
8. A means for flowing the other assist gas at least at a surface portion of the workpiece to be directed from one side to the other side of the inside and outside periphery of the beam irradiation unit, 8. An inclined surface which is provided on the outside and guides the other assist gas flowing out from the gas supply means so as to flow from the outer periphery to the inner side of the beam irradiation unit. High-density energy beam processing equipment.
【請求項9】 前記他方のアシストガスのガス供給手段
は、当該他方のアシストガスを、前記傾斜面に沿うよう
に供給する構成であることを特徴とする請求項8記載の
高密度エネルギビーム加工装置。
9. The high-density energy beam processing according to claim 8, wherein the gas supply means for the other assist gas is configured to supply the other assist gas along the inclined surface. apparatus.
【請求項10】 前記傾斜面が形成された部材には、前
記他方のアシストガスのガス供給手段としてガス通路が
形成され、そのガス通路から当該他方のアシストガスが
前記傾斜面に沿って流れるように供給される構成である
ことを特徴とする請求項8記載の高密度エネルギビーム
加工装置。
10. A gas passage is formed as a gas supply means for the other assist gas in the member having the inclined surface, and the other assist gas flows along the inclined surface from the gas passage. 9. The high-density energy beam processing apparatus according to claim 8, wherein the high-energy energy beam processing apparatus is supplied to the apparatus.
【請求項11】 前記他方のアシストガスを少なくとも
前記被加工部材の表面部分において前記ビーム照射部の
内側および外側のうち一方側から他方側へと向くように
流す手段は、前記他方のアシストガスのガス供給手段を
前記ビーム照射部の側方に配置し、当該ガス供給手段か
ら前記他方のアシストガスを、前記被加工部材の表面に
沿って前記ビーム照射部に向かって流れるように供給し
て前記ビーム照射部に対し、その外側周辺から内側へと
流す構成であることを特徴とする請求項7記載の高密度
エネルギビーム加工装置。
11. A means for flowing the other assist gas at least at a surface portion of the workpiece to be directed from one side to the other side of the inside and outside of the beam irradiation section, A gas supply unit is arranged on a side of the beam irradiation unit, and the other assist gas is supplied from the gas supply unit so as to flow toward the beam irradiation unit along a surface of the workpiece. 8. The high-density energy beam processing apparatus according to claim 7, wherein the beam irradiation part is configured to flow from the outer periphery to the inner part.
【請求項12】 前記高密度エネルギビームの照射によ
って前記被加工部材に開口形成される切断部に連通する
チャンバを設けて該チャンバを前記一方のアシストガス
のガス供給手段とし、前記一方のアシストガスを、前記
チャンバに導入した後、前記切断部を通じて反対側に流
す構成であることを特徴とする請求項7ないし11のい
ずれかに記載の高密度エネルギビーム加工装置。
12. A chamber which communicates with a cutting portion formed in said workpiece by irradiation with said high-density energy beam, said chamber being used as a gas supply means for said one assist gas, and said one assist gas The high-density energy beam processing apparatus according to any one of claims 7 to 11, wherein after flowing into the chamber, it flows to the opposite side through the cutting portion.
【請求項13】 前記高密度エネルギビームを照射する
加工ノズルの内部を前記高密度エネルギビームの照射側
から供給するアシストガスのガス供給手段として用い、
当該アシストガスは、前記加工ノズルから前記ビーム照
射部に供給されることを特徴とする請求項7ないし12
のいずれかに記載の高密度エネルギビーム加工装置。
13. Use of the inside of a processing nozzle for irradiating the high-density energy beam as gas supply means for an assist gas supplied from the high-density energy beam irradiation side,
13. The assist gas according to claim 7, wherein the assist gas is supplied from the processing nozzle to the beam irradiation unit.
A high-density energy beam processing apparatus according to any one of the above.
【請求項14】 前記アシストガスに代えて、霧状また
は液状の流体を供給することを特徴とする請求項7ない
し13のいずれかに記載の高密度エネルギビーム加工装
置。
14. The high-density energy beam processing apparatus according to claim 7, wherein a mist or liquid fluid is supplied instead of the assist gas.
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