JP2001150168A - レーザ開先切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被切断材に向けてレーザ光を照射して開先切断
するレーザ開先切断装置に於いて、レンズを通過したレ
ーザ光を屈折させることでトーチ部分の小型化をはか
る。 【解決手段】ハウジング５に嵌挿した筒体３を旋回部材
６によって旋回可能に構成する。筒体３にレンズ４を軸
方向に移動可能に配置し、該筒体３の下端に設けた取付
部７を介して開先トーチＡ，Ｂを着脱可能に取り付け
る。開先トーチＡはミラー11を設けた上部筒体13とミラ
ー12を設けると共に目的の開先角度に対応した傾斜部14
ｂを持った下部筒体14からなり、ミラー11とミラー12の
距離を変更し得るように構成する。同一のキャリッジ23
に開先トーチＡと開先トーチＢを配置し、光路25に夫々
の開先トーチＡ，Ｂと対向させてミラー31，32を配置す
る。一方のミラー31を光路25に進入，離脱させることで
トーチを選択して稼働させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ発振器から
出射されたレーザ光を傾けた状態で被切断材に照射して
開先切断を行なうレーザ開先切断装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザ発振器から出射されたレーザ光を
レンズを介して集光して被切断材に照射しつつ照射点を
移動させることで、照射された被切断材の一部を溶融，
蒸発して母材から排除して連続した溝を形成して切断す
ることが行なわれている。このようなレーザ切断装置で
は、被切断材の材質を限定することなく、多くの材質に
対して切断することが可能である。

【０００３】レーザ切断法では、レーザ光をレンズによ
って集光し、このエネルギ密度の高い集光点を被切断材
の表面、或いは被切断材の厚さ方向に侵入させた位置に
形成してエネルギ効率を向上させている。この場合、レ
ンズはレーザ光の光路の一部を構成する筒体に取り付け
られ、該筒体を含んでトーチが構成される。

【０００４】最近ではレーザ発振器の出力が増加し、厚
さが厚い被切断材に対しても切断することが可能になっ
ている。レーザ切断法によって鋼板を切断する場合、ガ
ス切断法を実施する場合とに比較して切断速度を上昇さ
せることが出来るため、比較的厚い鋼板を切断する造船
メーカーや橋梁メーカー等の工場でも利用されつつあ
る。

【０００５】ところで、造船や橋梁では切断した鋼板を
溶接する作業が必須であり、鋼板の厚さが厚くなるのに
従って、開先による溶接を行なうことが必要となる。開
先切断を実施する場合、ガス切断装置やプラズマ切断装
置では、切断トーチを扇型のトーチブロック、或いはリ
ンク機構を採用したトーチブロックに取り付けると共に
これらのトーチブロックを利用して切断トーチの傾斜角
度を目的の開先角度に対応させて設定し、この状態で切
断トーチを移動させることで行なわれる。

【０００６】またレーザ切断装置では、例えば特開閉3-
23093号公報に開示されるように、レンズを含む切断ト
ーチよりも上流側でレーザ光を屈折させることによっ
て、切断トーチを上記ガス切断装置やプラズマ切断装置
に於ける場合と同様にして切断トーチを傾斜させるのが
一般的である。この場合、レンズから鋼板に至る光軸は
直線に保持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

【０００８】上記の如く、レーザ切断装置による開先切
断の必要が生じた場合、一般的にはガス切断やプラズマ
切断の場合と同様にレンズを含む切断トーチを開先角度
に対応させて傾斜させることになる。この場合、レンズ
を含むトーチは直線を維持することとなり、レンズに入
射する以前のレーザ光を屈折させることになる。このた
め、レンズの直前に傾斜に対応させるミラーを設ける必
要があり、レンズよりも上流側に於ける部分が大型化し
てしまうという問題がある。

【０００９】本発明の目的は、トーチ部分の小型化をは
かり、且つ合理的な開先切断を実施し得るレーザ開先切
断装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るレーザ開先切断装置（以下、「開先切断
装置」という）は、レーザ発振器から出射されたレーザ
光を集光するレンズと、前記レンズを通過したレーザ光
を屈折させる複数のミラーを設けたトーチと、前記トー
チを前記レンズの光軸を中心として旋回させる旋回部材
と、を有し、前記トーチから外部に照射されたレーザ光
が前記レンズの光軸の延長線と交差するように構成され
るものである。

【００１１】上記開先切断装置では、レンズを通過した
レーザ光を屈折させる複数のミラーを設けたトーチを有
し、このトーチから外部に照射されたレーザ光がレンズ
の光軸と交差するように構成したので、照射されたレー
ザ光と光軸との交差角度によって開先角度を設定するこ
とが出来、且つトーチ周辺の小型化をはかることが出来
る。

【００１２】上記開先切断装置に於いて、トーチに設け
た複数のミラーに於けるレンズから最も近くに配置され
た第１ミラー又は前記レンズをレーザ光の光軸に沿って
移動可能に構成し、第１ミラーとレンズとの距離を変化
させることでトーチから照射されたレーザ光の焦点位置
を変化させるように構成することが好ましい。

【００１３】またトーチに設けた複数のミラーに於ける
レンズから最も離隔して配置された最終ミラー又は該最
終ミラーの第１ミラー側に隣接した隣接ミラーをレーザ
光の光軸に沿って移動可能に構成し、前記最終ミラーと
隣接ミラーとの距離を変化させることでトーチから照射
されたレーザ光の前記レンズの光軸の延長線に対する交
差位置を変化させるように構成することが好ましい。

【００１４】上記の如く構成した開先切断装置では、レ
ンズからレーザ光の集光点までの距離は一定である。こ
のため、レンズと第１ミラーとの距離を変化させたと
き、トーチから照射されたレーザ光の焦点位置を変化さ
せることが出来る。従って、照射されたレーザ光とレン
ズの光軸との交差角度を保持した状態で焦点の位置のみ
を変化させることが可能となり、被切断材に於けるレー
ザ光の集光点の位置を変化させることが出来る。

【００１５】また最終ミラーと隣接ミラーとの距離を変
化させた場合には、トーチから照射されたレーザ光とレ
ンズの光軸との交差角度を保持した状態で、両者の交点
の位置を変化させることが出来る。

【００１６】また上記開先切断装置に於いて、レンズを
筒体に取り付けると共に該レンズの下流側に取付部を形
成し、レーザ光を屈折させる複数のミラーを配置して所
定の角度に形成されたトーチを前記筒体に形成された取
付部に着脱可能に取り付けることが好ましい。

【００１７】上記の如く構成した開先切断装置では、予
め異なる角度を持って屈折させた光路を有する複数のト
ーチを形成しておき、これらの中から目的の開先切断に
応じて最適なものを選択して筒体の取付部に取り付ける
ことで、開先切断を実施することが出来る。

【００１８】また他の発明に係る開先切断装置は、レー
ザ発振器から出射されたレーザ光の光路に配置された複
数の選択ミラーと、前記複数の選択ミラー毎に対向して
配置された複数のレンズと、前記複数のレンズ毎に配置
され照射されたレーザ光のレンズの光軸の延長線に対す
る交差角度が互いに異なる複数のトーチと、を有し、切
断すべき開先角度に対応したトーチを選択すると共に該
トーチに対応する選択ミラーをレーザ光の光路に位置さ
せ、且つ選択されたトーチ以外のトーチに対応する選択
ミラーをレーザ光の光路から離脱させるように構成した
ものである。

【００１９】上記開先切断装置では、予め配置された複
数のトーチの中から、目的の開先角度に対応するトーチ
を選択すると共に該トーチに対向した選択ミラーをレー
ザ光路内に位置させることで、目的の開先角度に対応し
たトーチを選択的に稼働させて開先切断を行なうことが
出来る。

【００２０】上記開先切断装置に於いて、複数のトーチ
の内の一つは、レンズを通過したレーザ光を屈折させる
ミラーを有することのない垂直切断専用のトーチである
ことが好ましい。開先切断装置をこのように構成するこ
とによって、被切断材に対する垂直切断と開先切断を選
択的に行なうことが出来る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、上記開先切断装置の好まし
い実施形態について図を用いて説明する。図１は第１実
施例に係る開先切断装置の構成を説明する図である。図
２は第１実施例に係る開先切断装置に用いる開先角度の
異なる開先トーチの構成を説明する図である。図３は第
２実施例に係る開先切断装置の構成を説明する図であ
る。図４は第３実施例に係る開先切断装置の構成を説明
する図である。図５はレーザ切断装置の構成を説明する
図である。

【００２２】本発明に係る開先切断装置は、レンズを通
過したレーザ光を複数のミラーを介して目的の開先角度
に屈折させて被切断材に照射することで、該被切断材を
開先切断し得るように構成したものであり、レンズの焦
点距離という限定された距離の範囲で屈折処理すること
で、小型で且つ合理的な開先切断装置を実現したもので
ある。

【００２３】図１，図２は第１実施例に係る開先切断装
置の構成を説明する図である。図に於いて、開先切断装
置は、内部にレーザ光１の光路２を形成した筒体３と、
筒体３の内部に配置されレーザ光１を集光するレンズ４
と、筒体３に着脱可能に形成され且つ予め設定された角
度でレーザ光１を屈折させるように構成した開先トーチ
Ａ，Ｂと、ハウジング５に取り付けられ該ハウジング５
内に配置した筒体３を旋回させる旋回部材６と、を有し
て構成されている。

【００２４】筒体３はハウジング５の内部に設けた軸受
３ａを介して回転可能に嵌挿され、且つ後述するレーザ
発振器に接続されてレーザ光１の光路２の一部を構成し
ている。また筒体３の下端には取付部７が形成されてお
り、該取付部７を介してトーチＡ，Ｂを着脱可能に取り
付けることが可能なように構成されている。

【００２５】レンズ４はレーザ光１の光軸１ａに沿って
移動し得るように構成されており、この移動に伴って開
先トーチＡ，Ｂから照射されたレーザ光１の集光点の位
置を光軸１ａに於ける所望の位置に調整し得るように構
成されている。このため、レンズ４はホルダー４ａによ
って保持されており、該ホルダー４ａを筒体３に固定し
たモーター４ｂによって駆動することで、レンズ４を光
軸１ａに沿った所望の位置に移動させるように構成され
ている。

【００２６】上記構成に於いて、レンズ４の焦点距離を
Ｌとした場合、該レンズ４からレーザ光１の集光点１ｂ
までの距離は一定であるため、例えばレンズ４を上昇さ
せた場合、集光点１ｂの位置は光軸１ａに沿って上昇
（トーチＡ，Ｂのノズル８に接近する方向に移動）する
こととなり、下降させた場合には集光点１ｂはノズル８
から離隔することとなる。

【００２７】上記の如く、集光点１ｂの位置を光軸１ａ
に沿って移動させた場合、この移動に伴って被切断材Ｃ
の厚さ方向に対するレーザ光１の最大エネルギの投入位
置が変化することとなり、被切断材Ｃの厚さの変更に対
応することが可能となる。

【００２８】旋回部材６は、ハウジング５に固定された
旋回モーター６ａと、旋回モーター６ａの出力軸に固定
されたプーリ６ｂと、筒体３に固定されたプーリ６ｃ
と、各プーリ６ｂ，６ｃ間に巻き掛けられたベルト６
ｄ、とを有して構成されている。このため、旋回モータ
ー６ａを目的の切断形状に対応させて回転させること
で、目的の形状を切断すると共に開先切断を実行するよ
うに筒体３を旋回させることが可能である。

【００２９】開先トーチＡ，Ｂは夫々予め設定された角
度を持って構成され、該角度に対応する開先切断を実施
する専用のトーチとして構成されている。即ち、同図
（ａ）に示す開先トーチＡは角度が３０度の開先切断を
実施する専用のトーチとして構成され、同図（ｂ）に示
す開先トーチＢは角度が４５度の開先切断を実施する専
用のトーチとして構成されている。各開先トーチＡ，Ｂ
は基本的な構成は同様である。このため、以下代表して
開先角度を３０度に設定した開先トーチＡの構成につい
て説明する。

【００３０】開先トーチＡは複数のミラー11，12を有し
ており、これらのミラー11，12によってレンズ４を通過
したレーザ光１を目的の角度に屈折させている。ミラー
11は第１ミラーとなるものでありレンズ４に接近させて
配置され、ミラー12は最終ミラーとなるものでありレー
ザ光の照射側の最も下流側の位置に配置されている。ま
た各ミラー11，12は互いに隣接して配置されている。

【００３１】また開先トーチＡは、上端部に筒体３の下
端に設けた取付部７に取り付けられるフランジ13ａを設
けると共にレンズ４の光軸（レーザ光の光軸１ａと一致
する軸）と一致した軸心を有する垂直部13ｂ及び該垂直
部13ｂに対し直交する水平部13ｃと有する上部筒体13
と、上部筒体13の水平部13ｃと嵌合する水平部14ａ及び
該水平部14ａに対し３０度の角度を持って接続された傾
斜部14ｂと、傾斜部14ｂの先端部であってレーザ光１の
光軸１ａと一致して形成されたノズル８とを有する下部
筒体14と、を有して構成されている。

【００３２】そして、上部筒体13の垂直部13ｂと水平部
14ｂとの交差部にミラー11がレンズ４の光軸に対して４
５度の角度を持って配置されており、下部筒体14の水平
部14ａと傾斜部14ｂとの交差部にミラー12が垂直線に対
し３０度の角度を持って配置されている。

【００３３】従って、レンズ４を通過したレーザ光１は
垂直方向に直進してミラー11によって９０度屈折し、水
平方向にミラー12に向かって進行する。ミラー12に入射
したレーザ光１は該ミラー12によって屈折してノズル８
に向かい、該ノズル８から外部に照射される。このと
き、ミラー12が垂直方向に対して３０度の傾斜角度を有
するため、ノズル８の延長上に配置された被切断材Ｃに
対し３０度の角度で照射される。従って、被切断材Ｃを
３０度の角度で開先切断を実施することが可能である。

【００３４】開先トーチＡはフランジ13ａを介して筒体
３の取付部７に取り付けられる。取付部７の構成は特に
限定するものではなく、例えば本実施例では、筒体３の
下端面に複数のネジ穴を形成すると共にフランジ13ａに
貫通孔を形成し、この貫通孔に複数のネジ７ａを挿通し
て筒体３のネジ穴に螺合して締結することで開先トーチ
Ａを筒体３に取り付けると共に、ネジ７ａを緩めて外す
ことで開先トーチＡを筒体３から離脱させるように構成
している。

【００３５】本実施例の開先トーチＡでは、上部筒体13
に配置したミラー11は、該上部筒体13に於ける垂直部13
ｂと水平部13ｃの交差部に固定されている。しかし、こ
の構成に限定するものではなく、ミラー11をレンズ４の
光軸に沿って垂直方向に移動し得るように構成しても良
い。この場合、レンズ４を筒体３に固定しても、ミラー
11をレンズ４に対し離隔或いは接近させるように移動さ
せて、開先トーチＡから照射されたレーザ光１の集光点
１ｂの位置を光軸１ａに沿って移動させることが可能で
ある。

【００３６】即ち、開先トーチＡから照射されたレーザ
光１の集光点１ｂを光軸１ａに沿って移動させる場合、
レンズ４とミラー11との間の距離を変更させれば良い。
従って、レンズ４とミラー11の相対的な位置を変更し得
るように構成されていれば良く、本実施例のように、レ
ンズ４を筒体３の軸方向に移動可能に構成することで、
集光点１ｂを開先トーチＡのノズル８から所望の距離の
位置に移動させることが可能である。

【００３７】上記の如くしてレーザ光１の集光点１ｂの
位置を光軸１ａに沿って移動させて開先トーチＡのノズ
ル８から所望の距離に設定することによって、図１に示
すように、被切断材Ｃの厚さ方向に対する集光点１ｂの
位置を調整することが可能となり、これにより、例えば
被切断材Ｃの表面に形成された塗膜の除去或いは酸化層
の除去等の表面の清掃作業を実施したり、或いは被切断
材Ｃの厚さの変化に対応させることが可能である。

【００３８】上部筒体13の水平部13ｃに対して下部筒体
14の水平部14ａが嵌合している。特に、下部筒体14は水
平部14ａがミラー11によって屈折したレーザ光１の光軸
１ａに沿って移動し得るように構成されており、この移
動に伴ってレーザ光１の集光点１ｂの位置を、光軸１ａ
に沿ってノズル８に離隔或いは接近させる方向に及び水
平方向に移動させることが可能である。下部筒体14の上
部筒体13に対する移動機構は特に限定するものではな
く、手動或いはネジ機構を採用することが可能である。

【００３９】上記の如くしてレーザ光１の集光点１ｂの
位置を水平方向に移動させることによって、図１に点線
で示すように、集光点１ｂのレンズ４の光軸からの水平
距離を所望の値に設定することが可能である。

【００４０】また開先トーチＢでは、上部筒体13及び該
上部筒体13に於けるミラー11の構成は開先トーチＡと略
同様であり、下部筒体14の水平部14ａと傾斜部14ｂのな
す角が垂直線に対し２２．５度に設定されている点で開
先トーチＡと異なる。しかし、他の部分では開先トーチ
Ａと開先トーチＢは略同一に構成されている。

【００４１】上記の如く構成された開先切断装置は、例
えば自走式台車に搭載されて切断することが可能であ
る。この場合、被切断材Ｃの上面に走行レールを載置す
ると共に該走行レールに開先切断装置を搭載した自走式
台車を走行させ、この走行に伴ってレーザ発振器から出
射されたレーザ光１を開先トーチＡのノズル８から被切
断材Ｃに向けて照射することで、該被切断材Ｃに角度３
０度の開先切断を実行することが可能である。

【００４２】しかし、開先切断装置をより効果的に使用
するには図５に示す数値制御（ＮＣ）切断装置Ｄに搭載
することが好ましい。ここで、ＮＣ切断装置Ｄの構成に
ついて簡単に説明する。

【００４３】ＮＣ切断装置Ｄは、平行に敷設された一対
のレール21に走行可能に載置されたフレーム22を有して
構成されている。フレーム22は、サドル22ａとレール21
に対し直交方向に配置されたガーター22ｂとからなり、
走行モーター22ｃに駆動されてレール21に沿って走行し
得るように構成されている。ガーター22ｂには、開先ト
ーチＡ（Ｂ）を取り付けた開先切断装置を搭載し、且つ
横行モーター23ａに駆動されてレール21に直交する方向
に横行するキャリッジ23が配置されている。

【００４４】サドル22ａにはレーザ発振器24が取り付け
られ、該レーザ発振器24と開先トーチＡとの間にレーザ
発振器24から出射されたレーザ光１の光路25が形成され
ている。前記レーザ発振器24は炭酸ガスレーザの発振器
であり、光路25としてはレーザ光１を通過させるジャバ
ラ等の筒状体によって構成されている。

【００４５】サドル22ａには操作盤26が設けられてお
り、該操作盤26にＮＣ装置や、該ＮＣ装置に必要な情報
を入力する入力装置、或いはＮＣ切断装置の稼働状況を
表示し、或いは切断に必要な情報の入力状態を表示すデ
ィスプレイ等の機器類が収容され、或いは表面に取り付
けられている。

【００４６】またサドル22ａに於ける操作盤26の取付側
にはオペレータが昇降するデッキ27が設けられている。

【００４７】上記の如く構成されたＮＣ切断装置Ｄで
は、予め被切断材Ｃに切断すべき開先角度に対応させた
開先トーチＡを選択し、この開先トーチＡを光路25の一
部を構成する筒体３の下端に取り付けておき、操作盤26
を介して被切断材Ｃの材質や板厚或いは開先角度等の切
断条件に応じて設定された切断条件を入力すると共に切
断すべき図形の情報を入力すると、予め設定された切断
プログラムに従って、走行モーター22ｃ，横行モーター
23ａの駆動データ、及び旋回モーター６ａの駆動データ
が演算される。

【００４８】そしてレーザ発振器24を駆動してレーザ光
１を出射させると、このレーザ光１は開先トーチＡのノ
ズル８から被切断材Ｃに向けて照射され、光軸１ａ上で
あって被切断材Ｃの厚さ方向の所定位置に集光点１ｂを
形成する。このため、レーザ光１の集光点１ａの近傍が
溶融及び蒸発して母材から除去され、該被切断材Ｃに貫
通した孔を形成する。このとき、溶融物及び蒸発物の母
材からの除去を促進し、且つ溶融部分を起点として母材
の燃焼を惹起し得るように、開先トーチＡの内部に例え
ば酸素ガスからなるアシストガスを供給してノズル８か
ら噴射することが好ましい。このアシストガスの噴射エ
ネルギによって溶融物や蒸発物を除去することが可能で
あり、またアシストガスが酸素ガスであることから、燃
焼温度以上に昇温した母材の燃焼を促進することが可能
である。

【００４９】被切断材Ｃの厚さ方向に貫通した孔が形成
された後、上記駆動データに従って各モーター22ｃ，23
ａ，６ａを駆動することで、被切断材Ｃから目的の図形
を切断すると共に該図形の外周に開先を形成することが
可能である。

【００５０】また開先を形成すべき切断線が直線である
ような場合、開先トーチＡ或いは開先トーチＢを用い
て、これらの開先トーチＡ，Ｂの傾斜角度以外の角度の
開先を切断することが可能である。

【００５１】即ち、例えば開先トーチＡを筒体３に取り
付けた場合、旋回モーター６ａを駆動して開先トーチＡ
を旋回させることで、切断の進行方向に対し直交方向の
面に対する見掛け上の光軸１ａの角度を変更することが
可能である。従って、開先トーチＡの旋回過程で目的の
角度に設定することが可能であり、この角度を維持する
ことで、直線状の切断線に対する開先切断を実施するこ
とが可能であり、且つ前記角度を維持して開先トーチＡ
を旋回させることで開先と伴う型切断を実施することも
可能である。

【００５２】次に、第２実施例に係る開先切断装置の構
成について図３により説明する。この実施例は、例えば
図４に示すＮＣ切断装置Ｄに於けるキャリッジ23に、異
なる角度を持った２個の開先トーチ（開先トーチＡ，開
先トーチＢ）を予め設定された距離だけ離隔させて配置
しておき、被切断材Ｃに対して開先切断を実施するに際
し、目的の開先角度に対応したトーチを選択して使用し
得るように構成したものである。

【００５３】光路25には開先トーチＡ及び開先トーチＢ
に対向してミラー31，32が配置されており、これらのミ
ラー31，32によって光路25に沿って照射されるレーザ光
１を開先トーチＡ方向に、或いは開先トーチＢ方向に屈
折し得るように構成されている。特に、光路25の上流側
に配置されたミラー31は該光路25に対し出没し得るよう
に構成されており、また下流側に配置されたミラー32は
光路25に対して固定されている。

【００５４】従って、ミラー31に対向して配置された開
先トーチＡを使用する場合、ミラー31を光路25内に進入
させて該光路25に沿って照射されるレーザ光１を全て開
先トーチＡの方向に屈折させる。またミラー32に対向し
て配置された開先トーチＢを使用する場合、ミラー31を
光路25から離脱させて全てのレーザ光１をミラー32に入
射させると共に入射したレーザ光１を開先トーチＢに屈
折させる。

【００５５】上記の如く構成した開先切断装置では、切
断の開始に先立って、操作盤26を介して被切断材Ｃに対
する開先角度を入力すると、この入力に従ってミラー31
が光路25に進入、或いは離脱し、これにより開先トーチ
Ａ，Ｂを選択して目的の開先角度に応じた開先切断を実
施することが可能である。

【００５６】尚、ミラー31を光路25に進入させ、或いは
離脱させる機構は特に限定するものではなく、小形エア
シリンダーによる往復直進運動やモーターを用いてネジ
を駆動することによる往復直進運動等の動きを利用する
ことが可能である。

【００５７】図４は第３実施例に係る開先切断装置の構
成を説明する図であり、前述の第２実施例に於ける開先
トーチＢを垂直切断を実施するトーチＥに代えたもので
ある。尚、図に於いて前述の各実施例と同一の部分及び
同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を
省略する。

【００５８】図に於いて、トーチＥは被切断材Ｃを垂直
に切断するためのトーチであり、公知のレーザ切断トー
チを用いている。このトーチＥは、当然のことながら旋
回機能を有することなく、直線状の筒体の内部にレンズ
（図示せず）を設けて構成されている。この開先切断装
置では、第２実施例と同様に、光路25に於ける上流側に
配置したミラー31を光路25に進入或いは離脱させること
で、開先トーチＡとトーチＥを選択的に稼働し得るよう
に構成されている。

【００５９】上記の如く構成された開先切断装置では、
ミラー31を光路25に進入させ或いは離脱させることで、
被切断材Ｃを開先切断し、或いは垂直切断することが可
能である。

【００６０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
開先切断装置では、レンズを通過したレーザ光を複数の
ミラーによって屈折させて目的の開先角度に設定するの
で、レンズを通過した後の光路長は該レンズの焦点距離
の範囲内であり、小形化をはかった切断装置を実現する
ことが出来る。

【００６１】またレーザ切断装置では、レンズからレー
ザ光の集光点までの距離は一定であるため、レンズと第
１ミラーとの処理を変化させたとき、トーチから照射さ
れたレーザ光の焦点位置を変化させることが出来る。従
って、照射されたレーザ光とレンズの光軸との交差角度
を保持した状態で焦点の位置のみを変化させて被切断材
に於けるレーザ光の集光点の位置を変化させることが出
来る。

【００６２】また最終ミラーと隣接ミラーとの距離を変
化させた場合には、トーチから照射されたレーザ光とレ
ンズの光軸との交差角度を保持した状態で、両者の交点
の位置を変化させることが出来る。

【００６３】また予め異なる角度を持って屈折させた光
路を有する複数のトーチを形成しておき、これらの中か
ら目的の開先切断に応じて最適なものを選択して筒体の
取付部に取り付けることで、異なる角度を持った開先切
断を容易に実施することが出来る。

【００６４】またキャリッジに予め配置された複数のト
ーチの中から、目的の開先角度に対応するトーチを選択
すると共に該トーチに対向した選択ミラーをレーザ光路
内に位置させることで、目的の開先角度に対応したトー
チを選択的に稼働させて開先切断を行なうことが出来
る。

【００６５】また上記複数のトーチの内の一つをレンズ
を通過したレーザ光を屈折させるミラーを有することの
ない垂直切断専用のトーチとすることによって、被切断
材に対する垂直切断と開先切断を選択的に行なうことが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る開先切断装置の構成を説明す
る図である。

【図２】第１実施例に係る開先切断装置に用いる開先角
度の異なる開先トーチの構成を説明する図である。

【図３】第２実施例に係る開先切断装置の構成を説明す
る図である。

【図４】第３実施例に係る開先切断装置の構成を説明す
る図である。

【図５】レーザ切断装置の構成を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 開先トーチ Ｃ 被切断材 Ｄ ＮＣ切断装置 Ｅ トーチ １ レーザ光 １ａ 光軸 １ｂ 集光点 ２，25 光路 ３ 筒体 ３ａ 軸受 ４ レンズ ４ａ ホルダー ４ｂ モーター ５ ハウジング ６ 旋回部材 ６ａ 旋回モーター ６ｂ，６ｃ プーリ ６ｄ ベルト ７ 取付部 ７ａ ネジ ８ ノズル 11，12 ミラー 13 上部筒体 13ａ フランジ 13ｂ 垂直部 13ｃ 水平部 14 下部筒体 14ａ 水平部 14ｂ 傾斜部 21 レール 22 フレーム 22ａ サドル 22ｂ ガーター 22ｃ 走行モーター 23 キャリッジ 23ａ 横行モーター 24 レーザ発振器 26 操作盤 27 デッキ 31，32 ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 信田 慶一 東京都江戸川区西小岩３−35−16 小池酸 素工業株式会社内 (72)発明者 川口 貴史 東京都江戸川区西小岩３−35−16 小池酸 素工業株式会社内 (72)発明者 古城 昭 東京都江戸川区西小岩３−35−16 小池酸 素工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E068 AE00 CB05 CD12 CD14 CD15 CD16 CE03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発振器から出射されたレーザ光を
   集光するレンズと、前記レンズを通過したレーザ光を屈
   折させる複数のミラーを設けたトーチと、前記トーチを
   前記レンズの光軸を中心として旋回させる旋回部材と、
   を有し、前記トーチから外部に照射されたレーザ光が前
   記レンズの光軸の延長線と交差するように構成されるこ
   とを特徴とするレーザ開先切断装置。
2. 【請求項２】 前記トーチに設けた複数のミラーに於け
   るレンズから最も近くに配置された第１ミラー又は前記
   レンズをレーザ光の光軸に沿って移動可能に構成し、第
   １ミラーとレンズとの距離を変化させることでトーチか
   ら照射されたレーザ光の焦点位置を変化させるように構
   成したことを特徴とする請求項１に記載したレーザ開先
   切断装置。
3. 【請求項３】 前記トーチに設けた複数のミラーに於け
   るレンズから最も離隔して配置された最終ミラー又は該
   最終ミラーの第１ミラー側に隣接した隣接ミラーをレー
   ザ光の光軸に沿って移動可能に構成し、前記最終ミラー
   と隣接ミラーとの距離を変化させることでトーチから照
   射されたレーザ光の前記レンズの光軸の延長線に対する
   交差位置を変化させるように構成したことを特徴とする
   請求項１又は２に記載したレーザ開先切断装置。
4. 【請求項４】 前記レンズを筒体に取り付けると共に該
   レンズの下流側に取付部を形成し、レーザ光を屈折させ
   る複数のミラーを配置して所定の角度に形成されたトー
   チを前記筒体に形成された取付部に着脱可能に取り付け
   たことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載した
   レーザ開先切断装置。
5. 【請求項５】 レーザ発振器から出射されたレーザ光の
   光路に配置された複数の選択ミラーと、前記複数の選択
   ミラー毎に対向して配置された複数のレンズと、前記複
   数のレンズ毎に配置され照射されたレーザ光のレンズの
   光軸の延長線に対する交差角度が互いに異なる複数のト
   ーチと、を有し、切断すべき開先角度に対応したトーチ
   を選択すると共に該トーチに対応する選択ミラーをレー
   ザ光の光路に位置させ、且つ選択されたトーチ以外のト
   ーチに対応する選択ミラーをレーザ光の光路から離脱さ
   せるように構成したことを特徴とするレーザ開先切断装
   置。
6. 【請求項６】 前記複数のトーチの内の一つは、レンズ
   を通過したレーザ光を屈折させるミラーを有することの
   ない垂直切断専用のトーチであることを特徴とする請求
   項５に記載したレーザ開先切断装置。