JP2001239389A

JP2001239389A - レーザ加工装置及びそのレーザ加工方法

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Publication number: JP2001239389A
Application number: JP2000048064A
Authority: JP
Inventors: Koji Seiji; 孝二政氏; Akio Shimada; 明夫島田
Original assignee: Nippei Toyama Corp
Current assignee: Nippei Toyama Corp
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-09-04

Abstract

(57)【要約】【課題】錆の発生や損傷を防止するための養生シート
を施工した材料を押圧するための押圧部材をより小さく
して、シート面の損傷を少なくすることができ、ノズル
を小形にできるレーザ装置及びそれを用いたレーザ加工
方法を提供すること。【解決手段】レンズホルダ１１の先端に設けられたノ
ズル１２に、摺動可能に外嵌する押圧部材１３を設ける
ともに、ノズル１２と押圧部材１３との間に圧縮ばね１
４を配置し、押圧部材１３を押圧する。更に、圧縮ばね
１４を覆うようにガイド部材１５を、ノズル１２に取り
付け、その外周に、タッチセンサの接触片１８を配置す
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、レーザ加工装置及
びこれを用いたレーザ加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】錆の発生を防止したり、損傷を防止した
りするシート、いわゆる養生シートにより被覆された鋼
板などのワークをレーザ加工装置で切断する場合、レー
ザ光照射と共にノズルから吐出されるアシストガスによ
り、切断部分から養生シートが浮き上がる恐れがあっ
た。これにより、養生シートを剥してしまい、所望のレ
ーザ加工が行えなくなるという問題があった。

【０００３】そこで、従来、図３に示すように、レーザ
加工装置３０のレンズホルダ３１に、複数のばね３４に
よってワーク３９側に付勢されているリング状の押圧部
材３３を、ブラケット３２及び複数のボルト３６を介し
て取り付けていた。この押圧部材３３により、養生シー
ト３９ａ（図中では説明のため厚みを誇張して示してい
る）を押圧し、養生シート３９ａの浮き上がりを押え
て、レーザ加工を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このレーザ加
工装置３０では、その押圧部材３３を径の大きなレンズ
ホルダ３１に取り付けたため、押圧部材３３自体がかな
り大きくなっていた。そのため、ワーク３３の端部にお
いては、クランプ装置４０との干渉範囲が大きくなり、
製品の歩留まりが低くなっていた。また、レンズホルダ
３１の先端に設けられたノズル３１ａとワーク３９との
距離を測定する接触式の、タッチセンサの接触片３８
が、この大きい押圧部材３３の外周に設けられるため、
一層、製品の歩留まりが低いものとなっていた。

【０００５】本発明は、このような従来技術に存在する
課題に着目してなされたものである。従って、その目的
とするところは、養生シートを押圧するための押圧部材
を小さくして、シート面の損傷を少なくすることがで
き、しかも製品の歩留まりを良くすることのできるレー
ザ装置及びそれを用いたレーザ加工方法を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び効果】上記課題を解決
するために、請求項１又は請求項３に記載の発明は、レ
ーザ光を集光して照射するレンズホルダの先端に設けら
れたノズルに、レーザ光の照射部の周囲におけるワーク
の表面を抑える押圧部材をレーザ光の照射方向に移動可
能に取り付け、その押圧部材をワークに対して付勢する
付勢手段を設けたレーザ加工装置及びこれを用いて押圧
部材をワークに押圧しながらワークを切断するレーザ加
工方法である。

【０００７】そのため、シートを押圧する押圧部材が、
従来よりも小さくなり、かつその外周に配置される接触
式の、タッチセンサの大きさも従来より小さくてよいの
で、クランプ装置との干渉範囲が狭くなり、加工可能範
囲が広くできるため、製品の歩留まりが良くなる。ま
た、押圧部材がシートを押圧している面積が小さくなっ
たため、そのシート面の損傷を従来よりも少なくするこ
とができる。更に、押圧部材が小さくなったことによ
り、タッチセンサを小さくでき、ワークとの距離を測定
する箇所をレーザ光の照射域に近接配置できる。このた
め、レーザ光の照射位置を正確に測定して加工すること
ができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のレーザ加工装置において、前記ノズルに、前記押圧部
材の移動範囲を規制するストッパが設けられているもの
である。そのため、押圧部材の移動範囲を規制すること
ができ、より確実に所望のレーザ加工を行うことができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施の形態）以下、本発明を具
体化した実施の形態のレーザ加工装置を説明する。

【００１０】図１に示すように、本実施の形態における
レーザ加工装置には、レーザ光を集光して照射する図示
しないレンズを内蔵したレンズホルダ１１が具備されて
おり、このレンズホルダ１１の先端には、ノズル１２が
螺合されている。このノズル１２は、公知のように中央
に孔１２ａを有し、この孔１２ａを介してレーザ光がア
シストガスの吐出をともないながらワーク１９に照射さ
れる。また、ノズル１２は、鍔部１２ｂを有しており、
この鍔部１２ｂの先端側には、段部１２ｃが形成されて
いる。

【００１１】ノズル１２には、逆向きのハット形状を呈
した押圧部材１３が、レーザ光の照射方向に摺動可能に
外嵌されている。押圧部材１３の鍔部１３ｂとノズル１
２の鍔部１２ｂとの間には、圧縮ばね１４が配設されて
おり、これにより押圧部材１３の下端面１３ｃは、レー
ザ光の照射部の周囲のワーク１９表面を被覆した養生シ
ート１９ａを押圧する。また、この下端面１３ｃの中央
には、ノズル１２の孔１２ａに整合して、これよりやや
大きい径を有する孔１３ａが形成されている。押圧部材
１３は、ノズル１２の段部１２ｃにより、レンズホルダ
１１側の移動範囲が規制される。

【００１２】ガイド部材１５は、圧縮ばね１４を包囲す
るように複数のボルト１６によりノズル１２に螺合され
ている。このガイド部材１５の下端には、径内方へ突出
したリング状の突部１５ａが形成されており、押圧部材
１３のワーク１９側の移動範囲を規制するストッパとな
っている。また、このガイド部材１５の外周には、公知
の接触式の、タッチセンサのリング状の接触片１８がレ
ンズホルダ１１に配設されている。

【００１３】なお、このレーザ加工装置は、レンズホル
ダ１１にノズル１２を取り付けた後、圧縮ばね１４を付
勢しながら押圧部材１３をノズル１２に外嵌させ、ボル
ト１６でガイド部材１５をノズル１２に螺合し、最後に
接触式の、タッチセンサの接触片１８を配置させて組み
付ける。

【００１４】本実施の形態のレーザ加工装置は以上のよ
うに構成されるが、次に、その作用について説明する。
通常、押圧部材１３は、二点鎖線で示されるように圧縮
ばね１４の付勢力により接触片１８の下面よりも低い位
置にある。そして、図示しない加工テーブルにワーク１
９が載置され、レーザ加工を開始する際には、レーザ加
工装置１０のレンズホルダ１１が下降し、ワーク１９に
よって圧縮ばね１４が圧縮され、押圧部材１３がワーク
１９表面の養生シート１９ａを押圧する。そして、接触
片１８がワーク１９に接触する。そこで、ワーク１９に
アシストガスを吹付けるとともにレーザ光照射を行う。
従って、養生シート１９ａ（図中では説明のためその厚
みを誇示して示している）の浮き上がりを抑えながら、
所望のレーザ加工が行える。

【００１５】以上、本実施の形態のレーザ加工装置及び
これを用いたレーザ加工方法について述べたが、これは
以下のような効果を得ることができる。（ａ）本実施の形態では、レンズホルダ１１の先端に
設けられたノズル１２に、ワーク１９の表面を押さえる
押圧部材１３をレーザ光の照射方向に移動可能に取り付
け、その押圧部材１３をワーク１９に付勢する付勢手段
である圧縮ばね１４を設けた。そのため、押圧部材１３
を小さくすることができるので、製品コストを低下させ
ることができる。

【００１６】（ｂ）本実施の形態では、押圧部材１３
をノズル１２に摺動可能に嵌合させたので、簡単な構成
で、押圧部材１３の移動をより確実にすることができ
る。（ｃ）本実施の形態では、付勢手段を圧縮ばね１４と
したので、養生シート１９ａを押さえる構造を、簡単に
することができる。

【００１７】（ｄ）本実施の形態では、ノズル１２
に、押圧部材１３のレンズホルダ１１側の移動範囲を規
制するストッパである段部１２ｃを一体的に設け、ガイ
ド部材１５に、押圧部材１３のワーク１９側の移動範囲
を規制するストッパである突部１５ａを一体的に設け
た。そのため、簡単な構成で、押圧部材１３に移動範囲
を規定できるとともに、その組み付けも容易に行うこと
ができる。

【００１８】なお、この実施形態は、次のように変更し
て具体化することも可能である。・上記実施の形態では、押圧部材１３を逆向きのハッ
ト形状としたが、レーザ光の照射部の周囲におけるワー
ク１９の表面を押さえらればよいので、この形状に限定
される必要はない。例えば図２に示すように、中央に孔
２２ａを有し、ノズル１２に一対の係合部２２ｂで嵌合
して、レーザ光の照射部の周囲におけるワーク１９の表
面を押さえるようにした押圧部材２２としてもよい。

【００１９】・上記実施の形態では、圧縮ばね１４によ
って、押圧部材１３を押圧するようにしたが、空圧によ
って押圧部材１３を押圧するようにしてもよい。次に上
記実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発
明以外の技術的思想について、それらの効果とともに以
下に記載する。

【００２０】（１）前記押圧部材は、前記ノズルの外
周に嵌合している請求項１又は請求項２に記載のレーザ
加工装置。従って、ノズルの外周に嵌合させることによ
り、押圧部材の移動がガイドされることになるため、よ
り確実に押圧部材を移動させることができる。

【００２１】従って、より確実に押圧部材を移動させる
ことができる。（２）前記付勢手段がばねである請求項１、請求項２
又は前記（１）項の何れかに記載のレーザ加工装置。

【００２２】従って、簡単な構造で、容易にシートを押
圧することができる。（３）前記ノズルに、ばねを包囲するガイド部を設け
た前記（２）項に記載のレーザ加工装置。

【００２３】従って、ばねが伸縮方向以外に撓むのを抑
えることができ、より確実にばねを伸縮することができ
るので、押圧部材をより確実に移動させることができ
る。（４）前記ガイド部に、前記シート押圧部材の移動範
囲を規制するストッパが設けられている前記（２）項又
は（３）項に記載のレーザ加工装置。

【００２４】従って、簡単な構成で、より確実に押圧部
材をワークに押圧することができる。（５）ワークを押圧するために、レーザ加工装置のレ
ンズホルダの先端のノズルに摺動可能に外嵌され得る押
圧部材。

【００２５】このような押圧部材を、レーザ加工装置の
ノズルに取り付ければ、押圧部材が小形化され、製品の
歩留まりが良くなり、養生シートを押圧しながら所望の
レーザ加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態におけるレーザ加工装置の要部の破
断断面図。

【図２】変形例の要部の破断断面図。

【図３】従来におけるレーザ加工装置の要部の破断断面
図。

【符号の説明】

１０…レーザ加工装置、１１…レンズホルダ、１２…ノ
ズル、１２ｃ…ストッパとしての段部、１３，２１…押
圧部材、１４…ばね、１９…ワーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を集光して照射するレンズホル
ダの先端に設けられたノズルに、レーザ光の照射部の周
囲におけるワークの表面を押さえる押圧部材をレーザ光
の照射方向に移動可能に取り付け、その押圧部材をワー
クに対して付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする
レーザ加工装置。
【請求項２】前記ノズルに、前記押圧部材の移動範囲
を規制するストッパが設けられている請求項１に記載の
レーザ加工装置。
【請求項３】請求項１に記載のレーザ加工装置におい
て、前記押圧部材をワークに押圧しながら、ワークを切
断するレーザ加工方法。