JP2006346737A - Laser beam machine and laser beam machining method - Google Patents

Laser beam machine and laser beam machining method Download PDF

Info

Publication number
JP2006346737A
JP2006346737A JP2005179509A JP2005179509A JP2006346737A JP 2006346737 A JP2006346737 A JP 2006346737A JP 2005179509 A JP2005179509 A JP 2005179509A JP 2005179509 A JP2005179509 A JP 2005179509A JP 2006346737 A JP2006346737 A JP 2006346737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
oxygen
nitrogen
laser beam
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005179509A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4869640B2 (en
Inventor
Yasunari Matsumoto
康成 松本
Norihiro Seto
紀洋 瀬戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2005179509A priority Critical patent/JP4869640B2/en
Publication of JP2006346737A publication Critical patent/JP2006346737A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4869640B2 publication Critical patent/JP4869640B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a laser beam machine, which can eliminate adhesion of dross, requires no post-treatment for removing dross, and are excellent in productivity, and to obtain a laser beam machining method. <P>SOLUTION: The laser beam machine cuts an aluminum-made workpiece by irradiating the workpiece with a laser beam and supplying an assist gas to the workpiece. The laser beam machine comprises: a laser beam outputting means, which outputs the laser beam; an irradiating means, which guides the laser beam to the aluminum-made workpiece and irradiates the workpiece with the laser beam; an assist gas supplying means supplying, as an assist gas, a mixed gas of nitrogen and oxygen, in which mixing ratio of oxygen is 0.1-0.5 vol%, to the aluminum-made workpiece; and a control means for controlling cutting work in the laser beam machine. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ加工装置およびレーザ加工方法に関し、特に、効率良くアルミニウムをレーザ加工するレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関するものである。   The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method, and more particularly to a laser processing apparatus and a laser processing method for efficiently laser processing aluminum.

一般的にレーザ加工においては、加工する材料の種類によってそれぞれ適したアシストガスの種類、圧力が存在する。すなわち、軟鋼材の加工では酸化反応を利用するために、酸素をアシストガスとして使用し、ステンレス、アルミニウムの加工では切断面の酸化による変色を防ぐために、窒素をアシストガスとして使用する。チタンの加工ではドロス(切断面下部へ付着する溶融物残り)の付着を防ぐために、アルゴンをアシストガスとして使用することが好ましい。   In general, in laser processing, there are appropriate types of assist gas and pressure depending on the type of material to be processed. That is, oxygen is used as an assist gas in processing mild steel, and nitrogen is used as an assist gas in stainless steel and aluminum processing to prevent discoloration due to oxidation of the cut surface. In the processing of titanium, it is preferable to use argon as an assist gas in order to prevent adhesion of dross (the melt residue adhering to the lower part of the cut surface).

特開2001−239385号公報JP 2001-239385 A

ところで、アルミニウムのレーザ加工においては、従来からアシストガスにエア(空気)または窒素が主に用いられている。アシストガスとしてエアを用いた場合、切断面が白濁し、少量のドロスが付着するという問題がある。一方、アシストガスとして窒素を用いた場合、光沢のある切断面が得られるが、多量のドロスが付着するという問題がある。いずれの場合も、レーザ加工後にドロス除去のための後工程が必要であり、レーザ加工の効率の低下の原因となっている。   By the way, in laser processing of aluminum, conventionally, air (air) or nitrogen is mainly used as an assist gas. When air is used as the assist gas, there is a problem that the cut surface becomes cloudy and a small amount of dross adheres. On the other hand, when nitrogen is used as the assist gas, a glossy cut surface can be obtained, but there is a problem that a large amount of dross adheres. In either case, a post-process for removing dross is necessary after laser processing, which causes a reduction in the efficiency of laser processing.

また、従来のレーザ加工装置においては、ステンレス鋼、被覆鋼、アルミニウム又はアルミニウム合金の切断において、切断面の酸化を制限しつつ切断能力や切断粗さを改善するために、酸素と窒素の混合ガスをアシストガスとして用いたものがある(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1には、アシストガスの酸素含量が、0体積%を超え8体積%未満、好ましくは、150ppmから5体積%であることが開示されている。   Also, in conventional laser processing equipment, in order to improve cutting ability and cutting roughness while limiting oxidation of the cut surface in cutting of stainless steel, coated steel, aluminum or aluminum alloy, a mixed gas of oxygen and nitrogen Is used as an assist gas (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses that the oxygen content of the assist gas is more than 0 volume% and less than 8 volume%, preferably 150 ppm to 5 volume%.

ここで、上記の特許文献1の技術は、アシストガスとして窒素100%を用いた場合での切断に比べて切断速度を増加させ、また、アシストガスとして酸素100%を用いた場合での切断に比べて面粗さを減少させることを目的としたものであり、この目的を達成するためには上述した範囲の酸素割合で効果を得ることができる。   Here, the technique of the above-mentioned Patent Document 1 increases the cutting speed as compared with the cutting in the case of using 100% nitrogen as the assist gas, and in the cutting in the case of using 100% oxygen as the assist gas. The object is to reduce the surface roughness as compared with this, and in order to achieve this object, the effect can be obtained at an oxygen ratio in the above-mentioned range.

しかしながら、上記の特許文献1に示された酸素割合では、アルミニウムのレーザ加工における切断時のドロスの付着をなくすという問題に関しては効果を得ることはできない。すなわち、アルミニウムのレーザ加工における切断時のドロスの付着という問題は解消できない。   However, the oxygen ratio shown in the above-mentioned Patent Document 1 cannot obtain an effect with respect to the problem of eliminating the adhesion of dross at the time of cutting in laser processing of aluminum. That is, the problem of dross adhesion at the time of cutting in laser processing of aluminum cannot be solved.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ドロスの付着がなく、ドロスの除去のための後工程が不要な、生産性に優れたレーザ加工装置およびレーザ加工方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a laser processing apparatus and a laser processing method excellent in productivity that do not adhere dross and do not require a post-process for removing dross. And

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるレーザ加工装置は、アルミニウム製被加工物にレーザビームを照射するとともにアシストガスをアルミニウム製被加工物に供給することによりアルミニウム製被加工物の切断加工を行うレーザ加工装置であって、レーザビームを出力するレーザビーム出力手段と、レーザビームをアルミニウム製被加工物に導いて照射する照射手段と、アシストガスとして酸素の混合比率が0.1体積%〜0.5体積%である窒素と酸素との混合ガスをアルミニウム製被加工物に供給するアシストガス供給手段と、自装置における切断加工の制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a laser processing apparatus according to the present invention irradiates an aluminum workpiece with a laser beam and supplies an assist gas to the aluminum workpiece. A laser processing apparatus for cutting a workpiece, a laser beam output means for outputting a laser beam, an irradiation means for directing and irradiating a laser beam to an aluminum workpiece, and a mixing ratio of oxygen as an assist gas An assist gas supply means for supplying a mixed gas of nitrogen and oxygen of 0.1 volume% to 0.5 volume% to the aluminum workpiece, and a control means for controlling the cutting process in the apparatus itself. It is characterized by providing.

この発明によれば、アシストガスとして、酸素濃度を0.1体積%〜0.5体積%とした窒素と酸素との混合ガスを使用することで、アルミニウム製被加工物のレーザ加工時におけるドロスの付着のないレーザ加工を実現することができる。これにより、この発明によれば、従来のレーザ加工においてレーザ加工後に実施していた、付着したドロスの除去工程を省くことが可能であり、効率良くアルミニウム製被加工物のレーザ加工を行うことができる、という効果を奏する。   According to this invention, by using a mixed gas of nitrogen and oxygen with an oxygen concentration of 0.1 volume% to 0.5 volume% as the assist gas, dross at the time of laser processing of an aluminum workpiece It is possible to realize laser processing without adhesion. Thus, according to the present invention, it is possible to omit the process of removing the attached dross, which has been performed after laser processing in conventional laser processing, and to efficiently perform laser processing of an aluminum workpiece. There is an effect that it is possible.

以下に、本発明にかかるレーザ加工方法およびレーザ加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   Embodiments of a laser processing method and a laser processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかるレーザ加工装置の全体構成を模式的に示す概略構成図である。実施の形態1にかかるレーザ加工装置は、レーザを発振するレーザ発振部1と、加工ヘッド2と、ミラーやレンズ等からなりレーザの進路を変更する光学部4と、加工時に用いるアシストガスを供給するアシストガス供給部8と、加工ヘッドに供給するアシストガスの種類や圧力を調整するアシストガス調整部9と、装置全体の制御を行う制御部11と、加工対象物7を固定する加工テーブル12と、各種情報を入力するための入力部13と、を備えて構成されている。また、加工ヘッド2には、内部に設けられた加工レンズ5と、該加工ヘッド2の先端部に取り付けられた加工ノズル6とを備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing the overall configuration of the laser processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The laser processing apparatus according to the first embodiment supplies a laser oscillation unit 1 that oscillates a laser, a processing head 2, an optical unit 4 that includes a mirror, a lens, and the like, and changes the path of the laser, and an assist gas used during processing. Assist gas supply unit 8, assist gas adjustment unit 9 that adjusts the type and pressure of assist gas supplied to the machining head, control unit 11 that controls the entire apparatus, and machining table 12 that fixes the workpiece 7. And an input unit 13 for inputting various types of information. Further, the processing head 2 includes a processing lens 5 provided inside, and a processing nozzle 6 attached to the tip of the processing head 2.

このように構成された本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、レーザ発振部1より出力されたレーザビーム3が、ミラーやレンズ等からなる光学部4により加工ヘッド2に導かれる。加工ヘッド2に導かれたレーザビーム3は、加工ヘッド2内の加工レンズ5を透過し、加工ヘッド2の先端部に取り付けられた加工ノズル6に導かれ、該加工ノズル6から加工テーブル12上の加工対象物7へと照射される。このとき、レーザビーム3は加工レンズ5により加工対象物7上に集光される。また、加工ヘッド2と加工テーブル12とは、図示していない駆動機構により相対的に移動し、所望の形状の加工を実施する。   In the laser processing apparatus according to the present embodiment configured as described above, the laser beam 3 output from the laser oscillation unit 1 is guided to the processing head 2 by the optical unit 4 including a mirror and a lens. The laser beam 3 guided to the processing head 2 passes through the processing lens 5 in the processing head 2, is guided to the processing nozzle 6 attached to the tip of the processing head 2, and from the processing nozzle 6 to the processing table 12. The workpiece 7 is irradiated. At this time, the laser beam 3 is focused on the processing object 7 by the processing lens 5. Further, the machining head 2 and the machining table 12 are relatively moved by a drive mechanism (not shown) to perform machining of a desired shape.

一方、アシストガス供給部8から供給され、アシストガス調整部9を通過したアシストガス10が、加工ヘッド2の内部へと導かれる。そして、加工ヘッド2の内部へと導かれたアシストガスは、加工ノズル6からレーザビーム3と共に、加工対象物7へと照射される。これらの動作は制御部11によって制御される。   On the other hand, the assist gas 10 supplied from the assist gas supply unit 8 and passed through the assist gas adjustment unit 9 is guided into the machining head 2. Then, the assist gas guided to the inside of the processing head 2 is irradiated to the processing object 7 together with the laser beam 3 from the processing nozzle 6. These operations are controlled by the control unit 11.

アシストガス供給部8は、使用するガスそのものを供給する手段であり、酸素や窒素等のガスボンベ、液体酸素と気化装置を組み合わせたもの、空気を圧縮して供給するコンプレッサ、空気から窒素のみを分離して供給する窒素分離装置等が用いられる。本実施の形態においては、アシストガス供給部8として各種のアシストガスを貯留したガスボンベを使用している。   The assist gas supply unit 8 is a means for supplying the gas itself to be used. A gas cylinder such as oxygen or nitrogen, a combination of liquid oxygen and a vaporizer, a compressor for compressing and supplying air, and separating only nitrogen from the air For example, a nitrogen separation device to be supplied is used. In the present embodiment, a gas cylinder storing various assist gases is used as the assist gas supply unit 8.

アシストガス調整部9は、加工対象物7の材質や板厚に応じて、アシストガス供給部8から供給され加工ヘッド2に供給するアシストガス10の種類を切り替え、圧力を調整する。レーザビーム3と、アシストガス調整部9において適切に選択、調整されたアシストガス10と、が加工対象物7へ一緒に照射されることで、初めて加工対象物7の切断、穴空け等のレーザ加工が良好な状態で精度良く実施できる。   The assist gas adjustment unit 9 switches the type of the assist gas 10 supplied from the assist gas supply unit 8 and supplied to the processing head 2 according to the material and plate thickness of the workpiece 7 and adjusts the pressure. The laser beam 3 and the assist gas 10 appropriately selected and adjusted by the assist gas adjusting unit 9 are irradiated onto the processing object 7 together, so that a laser for cutting or drilling the processing object 7 for the first time. It can be carried out with good accuracy in good processing.

図2は、本実施の形態にかかるレーザ加工装置におけるアシストガスの供給方法を説明するために、アシストガス調整部9の構成を主として示した概略構成図である。アシストガス供給部8には、酸素ガスの貯留・供給源である酸素ガス源15A、窒素ガスの貯留・供給源である窒素ガス源15B、アルゴンガスの貯留・供給源であるアルゴンガス源15C、および窒素と酸素とがあらかじめ「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された混合ガス、すなわち、混合ガスの酸素濃度が「0.1体積%〜0.5体積%」とされた窒素と酸素との混合ガスの貯留・供給源である混合ガス源15Dを備える。本実施の形態においては、これらのガス源の一例としてガスボンベが設けられている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram mainly illustrating the configuration of the assist gas adjusting unit 9 in order to describe the assist gas supply method in the laser processing apparatus according to the present embodiment. The assist gas supply unit 8 includes an oxygen gas source 15A that is a storage and supply source of oxygen gas, a nitrogen gas source 15B that is a storage and supply source of nitrogen gas, an argon gas source 15C that is a storage and supply source of argon gas, In addition, a mixed gas in which nitrogen and oxygen are mixed in advance at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”, that is, the oxygen concentration of the mixed gas is “ A mixed gas source 15D that is a storage and supply source of a mixed gas of nitrogen and oxygen that is set to “0.1 volume% to 0.5 volume%” is provided. In the present embodiment, gas cylinders are provided as an example of these gas sources.

アシストガスは、各ガス源15A〜15Dから送出され、配管16A〜16D(以下、配管16A〜16Dを総称して配管16と呼ぶ場合がある)を介してアシストガス調整部9に送られる。各配管16A〜16Dはそれぞれ、ガス種類選択電磁弁17A〜17Dに接続されている。そして、この各ガス種類選択電磁弁17A〜17Dにはそれぞれ、配管19A〜19Dの一端が接続され、該配管19A〜19Dの他端は一つに纏められて、配管20の一端に接続されている。   The assist gas is sent from the gas sources 15A to 15D and sent to the assist gas adjusting unit 9 via the pipes 16A to 16D (hereinafter, the pipes 16A to 16D may be collectively referred to as the pipe 16). The pipes 16A to 16D are connected to gas type selection solenoid valves 17A to 17D, respectively. One end of each of the pipes 19A to 19D is connected to each of the gas type selection solenoid valves 17A to 17D, and the other ends of the pipes 19A to 19D are combined into one and connected to one end of the pipe 20. Yes.

また、配管19A〜19Dの途中にはそれぞれ、ガスを一方向にしか流さないチェック弁18A〜18Dが設けられている。チェック弁18の作用は以下の通りである。ガス種類選択電磁弁17にはガス圧力に対する耐性に方向性があり、配管16側からの圧力には耐性があるが、配管19側からの圧力には弱い。このため、配管19側の圧力が高くなった場合には、配管19から配管16へアシストガスが逆流する場合がある。   In addition, check valves 18A to 18D that allow gas to flow only in one direction are provided in the middle of the pipes 19A to 19D, respectively. The operation of the check valve 18 is as follows. The gas type selection solenoid valve 17 is directional in resistance to gas pressure, and is resistant to pressure from the pipe 16 side, but is weak to pressure from the pipe 19 side. For this reason, when the pressure on the pipe 19 side becomes high, the assist gas may flow backward from the pipe 19 to the pipe 16.

したがって、たとえばガス種類選択電磁弁17Dを開放し、その他のガス種類選択電磁弁17A〜17Cを閉じた場合には、配管19Dに窒素と酸素との混合ガスが流れる。このとき、配管19D内の圧力が配管19A内の圧力よりも高い場合には、窒素と酸素との混合ガスが配管19Aから配管16Aに流れ込むおそれがある。よって、これを防ぐためにチェック弁18を設け、ガス種類選択電磁弁17の配管19側に圧力がかからないような構造としている。   Therefore, for example, when the gas type selection solenoid valve 17D is opened and the other gas type selection solenoid valves 17A to 17C are closed, a mixed gas of nitrogen and oxygen flows through the pipe 19D. At this time, if the pressure in the pipe 19D is higher than the pressure in the pipe 19A, a mixed gas of nitrogen and oxygen may flow into the pipe 16A from the pipe 19A. Therefore, in order to prevent this, a check valve 18 is provided so that no pressure is applied to the pipe 19 side of the gas type selection electromagnetic valve 17.

また、配管20の他端には比例制御弁21が接続され、該比例制御弁21の他端は配管22に接続しており、配管22の他端には吐出部として加工ヘッド2が接続されている。さらに、この加工ヘッド2の先端には噴射口としてノズル6が設けられている。また、加工ヘッド2には圧力センサ23が設けられている。   A proportional control valve 21 is connected to the other end of the pipe 20, the other end of the proportional control valve 21 is connected to the pipe 22, and the machining head 2 is connected to the other end of the pipe 22 as a discharge unit. ing. Further, a nozzle 6 is provided at the tip of the processing head 2 as an injection port. The processing head 2 is provided with a pressure sensor 23.

アシストガスの切換えは、制御部11のガス種類制御部25により、ガス種類選択電磁弁17A〜17Dのいずれか所望のガスの電磁弁を開放し、他の電磁弁を閉じることで行う。また、アシストガスの圧力は、制御部11の圧力制御部26により、圧力センサ23の圧力値に基づき比例制御弁21の開度をフィードバック制御することで調整する。   The assist gas is switched by the gas type control unit 25 of the control unit 11 by opening one of the gas type selection electromagnetic valves 17A to 17D and closing the other electromagnetic valve. Further, the pressure of the assist gas is adjusted by feedback control of the opening degree of the proportional control valve 21 based on the pressure value of the pressure sensor 23 by the pressure control unit 26 of the control unit 11.

以上のように構成された本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、本発明の特徴であるアルミニウムのレーザ加工では、アシストガスとして「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスを用いることを特徴とする。これにより、アルミニウムのレーザ加工において、加工後の加工対象物7にドロスが付着することが無く、また酸化による切断面の白濁も生じない。   In the laser processing apparatus according to the present embodiment configured as described above, in the laser processing of aluminum that is a feature of the present invention, “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9 is used as an assist gas. : 0.1 (volume%) ”is used, and a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of“ 0.1 (volume%) ”is used. Thereby, in the laser processing of aluminum, dross does not adhere to the processed object 7 after processing, and the cloudiness of the cut surface due to oxidation does not occur.

したがって、本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、従来のレーザ加工装置によるアルミニウムのレーザ加工において必須であった、ドロスを取り除く工程や酸化防止処理工程などの後工程が不要であり、生産性および品質に優れたアルミニウムのレーザ加工が可能なレーザ加工装置が実現されている。   Therefore, the laser processing apparatus according to the present embodiment does not require post-processes such as a dross removal process and an antioxidant treatment process, which are indispensable for laser processing of aluminum by the conventional laser processing apparatus. In addition, a laser processing apparatus capable of laser processing of aluminum with excellent quality has been realized.

また、上述した本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、アシストガスとして上記の混合ガスを用いている。これにより、アルミニウムのレーザ加工後の切断面は白濁した面ではなく光沢のある面が得られ、切断面の酸化の影響も防止することができる。   Moreover, in the laser processing apparatus concerning this Embodiment mentioned above, said mixed gas is used as assist gas. Thereby, the cut surface after laser processing of aluminum is not a cloudy surface but a glossy surface, and the influence of oxidation of the cut surface can be prevented.

また、上述した本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素の混合ガスの貯留・供給源として、あらかじめ前述の混合ガスを封入したガスボンベを用いている。これにより、上述した混合ガスをアシストガスとして用いたレーザ加工装置を、非常に簡易な構成によって実現することができる。   In the laser processing apparatus according to the above-described embodiment, nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”. As a mixed gas storage / supply source, a gas cylinder filled with the above-mentioned mixed gas in advance is used. Thereby, the laser processing apparatus using the mixed gas described above as an assist gas can be realized with a very simple configuration.

つぎに、上述した本実施の形態にかかるレーザ加工装置によりレーザ加工を行う場合の動作について説明する。ここでは、本発明の特徴であるアルミニウムのレーザ加工を行う場合について説明する。   Next, an operation when performing laser processing with the laser processing apparatus according to the present embodiment described above will be described. Here, a case where laser processing of aluminum, which is a feature of the present invention, is described.

まず、加工テーブル12上に加工対象物7を固定し、図示していない駆動機構により所定の位置にセットする。つぎに、入力部13を用いて所定の加工指示を入力する。加工指示としては、入力部13を用いて直接入力しても良く、また、たとえば制御部11内の記憶手段にあらかじめ組み込まれた所定の加工プログラムを選択する形態とすることも可能である。   First, the object 7 to be processed is fixed on the processing table 12 and set at a predetermined position by a driving mechanism (not shown). Next, a predetermined processing instruction is input using the input unit 13. The processing instruction may be directly input using the input unit 13 or may be configured to select a predetermined processing program incorporated in advance in the storage means in the control unit 11, for example.

加工指示が入力または選択されると、該加工指示に従って加工が開始され、制御部11の制御によりレーザ発振部1がレーザビーム3を出力する。レーザ発振部1が出力したレーザビーム3は、光学部4により加工ヘッド2に導かれる。そして、加工ヘッド2に導かれたレーザビーム3は、加工ヘッド2内の加工レンズ5を透過し、集光されて加工ヘッド2の先端部に取り付けられた加工ノズル6に導かれ、該加工ノズル6から加工テーブル12上の加工対象物7へと照射される。   When a processing instruction is input or selected, processing is started according to the processing instruction, and the laser oscillation unit 1 outputs the laser beam 3 under the control of the control unit 11. The laser beam 3 output from the laser oscillation unit 1 is guided to the machining head 2 by the optical unit 4. The laser beam 3 guided to the processing head 2 passes through the processing lens 5 in the processing head 2, is condensed, and is guided to the processing nozzle 6 attached to the tip of the processing head 2. 6 to the processing object 7 on the processing table 12.

また、レーザビーム3の出力とともに、アシストガスの供給が開始され、アシストガスとして窒素と酸素との混合ガスがアシストガス供給部8の混合ガス源15Dから送出される。混合ガス源15Dから送出されたアシストガスは、配管16Dを通ってアシストガス調整部9の内部に送られる。ここで、本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、アルミニウムのレーザ加工を行う場合には、アシストガスとして「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスを用いる。   Further, the supply of the assist gas is started together with the output of the laser beam 3, and a mixed gas of nitrogen and oxygen is sent from the mixed gas source 15D of the assist gas supply unit 8 as the assist gas. The assist gas sent from the mixed gas source 15D is sent into the assist gas adjusting unit 9 through the pipe 16D. Here, in the laser processing apparatus according to the present embodiment, when performing laser processing of aluminum, “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume) as an assist gas. %) ”And a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of“

したがって、制御部11は加工指示に基づいてガス種類選択電磁弁17Dを開放し、その他のガス種類選択電磁弁17A〜17Cを閉じた状態にする。これにより、配管16Dを通ってアシストガス調整部9の内部に送られたアシストガスは、ガス種類電磁弁17Dを通過し、チェック弁18、配管19D、配管20を経て比例制御弁21に送られる。このとき、配管19D内のアシストガスは、チェック弁18A〜18Cの機能により配管16A〜16Cへ流れ込むことはない。   Therefore, the control unit 11 opens the gas type selection electromagnetic valve 17D based on the processing instruction, and closes the other gas type selection electromagnetic valves 17A to 17C. Thereby, the assist gas sent to the inside of the assist gas adjusting unit 9 through the pipe 16D passes through the gas type electromagnetic valve 17D, and is sent to the proportional control valve 21 through the check valve 18, the pipe 19D, and the pipe 20. . At this time, the assist gas in the pipe 19D does not flow into the pipes 16A to 16C due to the function of the check valves 18A to 18C.

そして、比例制御弁21に送られたアシストガスは、比例制御弁21の開度により圧力を調整されて配管22を通して加工ヘッド2に送られる。ここで、加工ヘッド2内では、圧力センサ23によりアシストガスの圧力が測定され、制御部11の圧力制御部26に圧力データが送信される。圧力制御部26は、アシストガスの圧力が所望の圧力になるように、圧力センサ23で測定した圧力データに基づいて比例制御弁21の開度をフィードバック調整する。   The assist gas sent to the proportional control valve 21 is adjusted in pressure by the opening degree of the proportional control valve 21 and sent to the machining head 2 through the pipe 22. Here, in the machining head 2, the pressure of the assist gas is measured by the pressure sensor 23, and the pressure data is transmitted to the pressure control unit 26 of the control unit 11. The pressure control unit 26 feedback-adjusts the opening degree of the proportional control valve 21 based on the pressure data measured by the pressure sensor 23 so that the assist gas has a desired pressure.

所望の圧力に調整されて加工ヘッド2に送られたアシストガスは、加工ノズル6からレーザビーム3と共に、加工対象物7へと照射される。以上により、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素の混合ガスが所望の圧力で、加工ノズル6から加工対象物7に向けてアシストガスとして照射される。   The assist gas adjusted to a desired pressure and sent to the machining head 2 is irradiated onto the workpiece 7 together with the laser beam 3 from the machining nozzle 6. As described above, a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)” is supplied from the processing nozzle 6 at a desired pressure. Irradiated as an assist gas toward the workpiece 7.

そして、アシストガスとレーザビーム3とが加工対象物7へと照射された状態で、加工ヘッド2と加工テーブル12とが図示していない駆動機構により相対的に移動させて、加工対象物7に対して所望の形状の加工を実施する。以上の一連の動作は制御部11によって制御される。   Then, in a state where the assist gas and the laser beam 3 are irradiated onto the processing object 7, the processing head 2 and the processing table 12 are relatively moved by a drive mechanism (not shown) to move the processing object 7. On the other hand, a desired shape is processed. The series of operations described above is controlled by the control unit 11.

以上のように構成されたレーザ加工装置によるレーザ加工方法においては、アシストガスとして「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素の混合ガスを用いるため、アルミニウムのレーザ加工において加工後の加工対象物7にドロスを付着させること無く、切断面の白濁を生じさせずに加工を行うことができる。   In the laser processing method using the laser processing apparatus configured as described above, the assist gas is mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”. Since the mixed gas of nitrogen and oxygen is used, processing can be performed without causing dross to adhere to the processed object 7 after processing in laser processing of aluminum and without causing cloudiness of the cut surface.

したがって、本実施の形態にかかるレーザ加工装置によるレーザ加工方法においては、従来のレーザ加工方法によるアルミニウムのレーザ加工において必須であった、ドロスを取り除く工程や酸化防止処理工程などの後工程が不要であり、生産性および品質に優れたアルミニウムのレーザ加工が可能である。   Therefore, in the laser processing method using the laser processing apparatus according to the present embodiment, post-processes such as a dross removing process and an anti-oxidation process which are essential in the laser processing of aluminum by the conventional laser processing method are unnecessary. Yes, laser processing of aluminum with excellent productivity and quality is possible.

また、上述した本実施の形態にかかるレーザ加工方法においては、アシストガスとして上記の混合ガスを用いるため、レーザ加工後のアルミニウムの切断面として白濁した面ではなく光沢のある切断面を得ることができ、切断面の酸化の影響も防止した加工を行うことができる。   Further, in the laser processing method according to the present embodiment described above, since the above mixed gas is used as the assist gas, it is possible to obtain a glossy cut surface as a cut surface of the aluminum after the laser processing instead of a white turbid surface. In addition, it is possible to perform processing that prevents the influence of oxidation on the cut surface.

また、上述した本実施の形態にかかるレーザ加工方法においては、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素の混合ガスの貯留・供給源として、あらかじめ前述の混合ガスを封入したガスボンベを用いる。これにより、上述した混合ガスをアシストガスとして用いたレーザ加工を、非常に容易によって実現することができる。   In the laser processing method according to the present embodiment described above, nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”. As a mixed gas storage / supply source, a gas cylinder filled with the above-mentioned mixed gas in advance is used. Thereby, laser processing using the above-mentioned mixed gas as an assist gas can be realized very easily.

図3−1〜図3〜8は、従来のレーザ加工装置(加工方法)および本実施の形態にかかるレーザ加工装置(加工方法)によるアルミニウムのレーザ切断加工において、窒素純度を変化させた窒素と酸素との混合ガスをアシストガスとして用いて切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真である。なお、図3−1および図3−5〜図3−8が、従来のレーザ加工装置(加工方法)、図3−2〜図3−4が、本実施の形態にかかるレーザ加工装置(加工方法)に対応している。   FIGS. 3A to 3C are views showing the nitrogen and the nitrogen purity changed in laser cutting of aluminum by the conventional laser processing apparatus (processing method) and the laser processing apparatus (processing method) according to the present embodiment. It is the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing a cutting process using the mixed gas with oxygen as an assist gas. 3-1 and FIGS. 3-5 to 3-8 show the conventional laser processing apparatus (processing method), and FIGS. 3-2 to 3-4 show the laser processing apparatus (processing) according to the present embodiment. Method).

図3−1、図3−5〜図3−8より、従来の加工方法である液体窒素(窒素割合99.9%以上)をアシストガスとして用いた加工方法では加工後のアルミニウムにドロスが付着していること(図3−1)、また、窒素の割合が99.3%以下、すなわち酸素濃度が0.7%以上の混合ガスをアシストガスとして用いた場合(図3−5〜図3−8)でも加工後のアルミニウムにドロスが付着していることがわかる。すなわち、特許文献1で開示されたアシストガスの条件である、窒素に対する酸素の割合が「0体積%を超え、8体積%未満、好ましくは、150ppm〜5体積%」の条件では、ドロスが付着する場合がほとんどであり、ドロスの付着を防止する効果は得られないと言える。   3-1 and 3-5 to 3-8, dross adheres to the aluminum after processing in the processing method using liquid nitrogen (nitrogen ratio of 99.9% or more) as an assist gas, which is a conventional processing method. (FIG. 3-1), and a case where a mixed gas having a nitrogen ratio of 99.3% or less, that is, an oxygen concentration of 0.7% or more is used as an assist gas (FIGS. 3-5 to 3) Even in -8), it can be seen that dross is attached to the processed aluminum. That is, dross adheres under the condition of the assist gas disclosed in Patent Document 1, in which the ratio of oxygen to nitrogen is “greater than 0% by volume and less than 8% by volume, preferably 150 ppm to 5% by volume”. In most cases, the effect of preventing the adhesion of dross cannot be obtained.

一方、図3−2〜図3−4より、本実施の形態にかかるレーザ加工装置(加工方法)によるアルミニウムのレーザ切断加工、すなわち窒素純度99.9体積%(酸素濃度0.1体積%)、窒素純度99.7体積%(酸素濃度0.3体積%)、窒素純度99.5(酸素濃度0.5体積%)の混合ガスをアシストガスとして用いた場合には、加工後のアルミニウムにドロスが付着していないことがわかる。これにより、加工後のアルミニウムへのドロスの付着を防止することができるという本発明の効果が得られていると言える。   On the other hand, from FIG. 3-2 to FIG. 3-4, laser cutting of aluminum by the laser processing apparatus (processing method) according to the present embodiment, that is, nitrogen purity 99.9% by volume (oxygen concentration 0.1% by volume) When a mixed gas having a nitrogen purity of 99.7% by volume (oxygen concentration of 0.3% by volume) and a nitrogen purity of 99.5 (oxygen concentration of 0.5% by volume) is used as an assist gas, It can be seen that dross is not attached. Thereby, it can be said that the effect of this invention that the adhesion | attachment of the dross to the aluminum after a process can be prevented is acquired.

また、切断加工後のアルミニウムへのドロスの付着状況の差異を明確にするために、アシストガスに用いた混合ガスに於ける窒素と酸素の混合比率と、厚み6mmのアルミニウム板を切断加工した後のアルミニウムに付着したドロスの最大高さと、の関係を図4に示す。図4より明らかなように、アシストガスにおける酸素濃度が0.1体積%〜0.5体積%である場合のみ、切断後のアルミニウムにドロスが付着していない。また、図3−2〜図3−4に示した加工後のサンプルを観察した結果、酸素濃度が0.1体積%〜0.5体積%であるアシストガスを用いた場合には、白濁した切断面ではなく光沢のある切断面が得られ、酸化の影響も防止できていることが確認された。   In addition, in order to clarify the difference in the state of dross adhesion to aluminum after cutting, after cutting the aluminum plate having a mixing ratio of nitrogen and oxygen in the mixed gas used for the assist gas and a thickness of 6 mm FIG. 4 shows the relationship between the maximum height of the dross attached to the aluminum. As apparent from FIG. 4, dross does not adhere to the cut aluminum only when the oxygen concentration in the assist gas is 0.1 vol% to 0.5 vol%. Moreover, as a result of observing the sample after processing shown in FIGS. 3-2 to 3-4, when an assist gas having an oxygen concentration of 0.1 volume% to 0.5 volume% was used, it became cloudy. It was confirmed that a glossy cut surface was obtained instead of a cut surface, and that the influence of oxidation could be prevented.

実施の形態2.
上述した実施の形態1においては、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスの貯留・供給源として、あらかじめ前述の混合ガスを封入したガスボンベを用いる場合について説明したが、本実施の形態では、既存の酸素ガス源と窒素ガス源を用い、アシストガス調整部9の機能により、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスをアシストガスとして供給する場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the storage and storage of a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”. Although the case where the gas cylinder in which the above-described mixed gas is sealed in advance is used as the supply source has been described, in the present embodiment, the existing oxygen gas source and the nitrogen gas source are used, and the function of the assist gas adjusting unit 9 allows the “nitrogen” : Oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%) ”will be described as a case where a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of“ oxygen ”is supplied as an assist gas.

図5は、図2に対応した図であり、本実施の形態にかかるレーザ加工装置におけるアシストガスの供給方法を説明するために、アシストガス調整部9の構成を主として示した概略構成図である。なお、図2と同一の構成については図2と同一符号を付すことで、ここでは説明は省略する。   FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a schematic configuration diagram mainly showing the configuration of the assist gas adjustment unit 9 in order to explain the assist gas supply method in the laser processing apparatus according to the present embodiment. . The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

本実施の形態にかかるレーザ加工装置におけるアシストガス供給部8が実施の形態1におけるアシストガス供給部8と異なる点は、窒素酸素混合ガス源15Dを有しないことである。本実施の形態の場合は、たとえば圧縮空気源15Eを配管16Dに接続した構成とした。圧縮空気源15Eは、たとえばコンプレッサである。   The assist gas supply unit 8 in the laser processing apparatus according to the present embodiment is different from the assist gas supply unit 8 in the first embodiment in that it does not have the nitrogen-oxygen mixed gas source 15D. In the case of this embodiment, for example, the compressed air source 15E is connected to the pipe 16D. The compressed air source 15E is, for example, a compressor.

また、本実施の形態にかかるレーザ加工装置におけるアシストガス調整部9が実施の形態1におけるアシストガス調整部9と異なる点は、配管19Aの途中に電空弁30を付加したこと、配管19Aと配管19Bとを連結してさらに配管19Aと配管19Bとの連結先に酸素濃度センサ31を付加したこと、である。すなわち、図5に示すように、酸素ガス用の配管19Aは、電空弁30を介して窒素ガス用の配管19Bと合流し、酸素濃度センサ31に接続されている。酸素濃度センサ31以降の配管等の構成は実施の形態1の場合(図4)と同様である。   Further, the assist gas adjusting unit 9 in the laser processing apparatus according to the present embodiment is different from the assist gas adjusting unit 9 in the first embodiment in that an electropneumatic valve 30 is added in the middle of the pipe 19A, This is that the pipe 19B is connected and the oxygen concentration sensor 31 is added to the connection destination of the pipe 19A and the pipe 19B. That is, as shown in FIG. 5, the oxygen gas pipe 19 </ b> A merges with the nitrogen gas pipe 19 </ b> B via the electropneumatic valve 30 and is connected to the oxygen concentration sensor 31. The configuration of the piping and the like after the oxygen concentration sensor 31 is the same as that in the first embodiment (FIG. 4).

また、アルミニウムのレーザ加工のアシストガスとして、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスを用いることも、実施の形態1の場合と同様である。   As an assist gas for laser processing of aluminum, a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)” is used. The use is also the same as in the first embodiment.

そして、本実施の形態にかかるレーザ加工装置における制御部11が実施の形態1における制御部11と異なる点は、酸素窒素混合比制御部32が付加されたことである。この酸素窒素混合比制御部32は、電空弁30と酸素濃度センサ31とを制御し、窒素と酸素の混合比を調整する。   And the control part 11 in the laser processing apparatus concerning this Embodiment differs from the control part 11 in Embodiment 1 in that the oxygen-nitrogen mixing ratio control part 32 is added. The oxygen / nitrogen mixing ratio control unit 32 controls the electropneumatic valve 30 and the oxygen concentration sensor 31 to adjust the mixing ratio of nitrogen and oxygen.

つぎに、上述した本実施の形態にかかるレーザ加工装置によりレーザ加工を行う場合の動作について説明する。ここでは、本発明の特徴であるアルミニウムのレーザ加工を行う場合について説明する。   Next, an operation when performing laser processing with the laser processing apparatus according to the present embodiment described above will be described. Here, a case where laser processing of aluminum, which is a feature of the present invention, is described.

まず、加工テーブル12上に加工対象物7を固定し、図示していない駆動機構により所定の位置にセットする。つぎに、入力部13を用いて所定の加工指示を入力する。加工指示としては、入力部13を用いて直接入力しても良く、また、たとえば制御部11内の記憶手段にあらかじめ組み込まれた所定の加工プログラムを選択する形態とすることも可能である。   First, the object 7 to be processed is fixed on the processing table 12 and set at a predetermined position by a driving mechanism (not shown). Next, a predetermined processing instruction is input using the input unit 13. The processing instruction may be directly input using the input unit 13 or may be configured to select a predetermined processing program incorporated in advance in the storage means in the control unit 11, for example.

加工指示が入力または選択されると、該加工指示に従って加工が開始され、制御部11の制御によりレーザ発振部1がレーザビーム3を出力する。レーザ発振部1が出力したレーザビーム3は、光学部4により加工ヘッド2に導かれる。そして、加工ヘッド2に導かれたレーザビーム3は、加工ヘッド2内の加工レンズ5を透過し、集光されて加工ヘッド2の先端部に取り付けられた加工ノズル6に導かれ、該加工ノズル6から加工テーブル12上の加工対象物7へと照射される。   When a processing instruction is input or selected, processing is started according to the processing instruction, and the laser oscillation unit 1 outputs the laser beam 3 under the control of the control unit 11. The laser beam 3 output from the laser oscillation unit 1 is guided to the machining head 2 by the optical unit 4. The laser beam 3 guided to the processing head 2 passes through the processing lens 5 in the processing head 2, is condensed, and is guided to the processing nozzle 6 attached to the tip of the processing head 2. 6 to the processing object 7 on the processing table 12.

また、レーザビーム3の出力とともに、アシストガスの供給が開始される。アシストガスを供給するには、まず制御部11のガス種類制御部25により、ガス種類選択電磁弁17A、17Bを開放し、ガス種類選択電磁弁17C、17Dを閉じる。これより、酸素ガスと窒素ガスとが、配管19Aと配管19Bとの合流部で混合され、酸素濃度センサ31に達する。そして、酸素ガスと窒素ガスとが混合された混合ガスの酸素濃度を酸素濃度センサ31において測定し、測定データを酸素窒素混合比制御部32に送る。   In addition, the supply of the assist gas is started together with the output of the laser beam 3. In order to supply the assist gas, first, the gas type selection electromagnetic valves 17A and 17B are opened by the gas type control unit 25 of the control unit 11, and the gas type selection electromagnetic valves 17C and 17D are closed. Thus, oxygen gas and nitrogen gas are mixed at the junction of the pipe 19 </ b> A and the pipe 19 </ b> B and reach the oxygen concentration sensor 31. Then, the oxygen concentration of the mixed gas in which oxygen gas and nitrogen gas are mixed is measured by the oxygen concentration sensor 31, and the measurement data is sent to the oxygen / nitrogen mixture ratio control unit 32.

酸素窒素混合比制御部32は、該測定データを受け取ると、混合ガスの酸素濃度が「0.1体積%〜0.5体積%」となるように、すなわち、窒素と酸素とが「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合されるように、酸素ガスの流量を調整するように電空弁30に対してフィードバック制御を行う。所望の酸素濃度となった酸素ガスと窒素ガスとの混合ガス、すなわちアシストガスは、配管20を通って比例制御弁21に送られる。   When the measurement data is received, the oxygen-nitrogen mixture ratio control unit 32 is configured so that the oxygen concentration of the mixed gas becomes “0.1 vol% to 0.5 vol%”, that is, nitrogen and oxygen are “nitrogen: Feedback control is performed on the electropneumatic valve 30 so as to adjust the flow rate of the oxygen gas so that the oxygen is mixed at a ratio of “oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”. Do. A mixed gas of oxygen gas and nitrogen gas having a desired oxygen concentration, that is, assist gas is sent to the proportional control valve 21 through the pipe 20.

そして、比例制御弁21に送られたアシストガスは、比例制御弁21の開度により圧力を調整されて配管22を通して加工ヘッド2に送られる。ここで、加工ヘッド2内では、圧力センサ23によりアシストガスの圧力が測定され、制御部11の圧力制御部26に圧力データが送信される。圧力制御部26は、アシストガスの圧力が所望の圧力になるように、圧力センサ23で測定した圧力データに基づいて比例制御弁21の開度をフィードバック調整する。   The assist gas sent to the proportional control valve 21 is adjusted in pressure by the opening degree of the proportional control valve 21 and sent to the machining head 2 through the pipe 22. Here, in the machining head 2, the pressure of the assist gas is measured by the pressure sensor 23, and the pressure data is transmitted to the pressure control unit 26 of the control unit 11. The pressure control unit 26 feedback-adjusts the opening degree of the proportional control valve 21 based on the pressure data measured by the pressure sensor 23 so that the assist gas has a desired pressure.

所望の圧力に調整されて加工ヘッド2に送られたアシストガスは、加工ノズル6からレーザビーム3と共に、加工対象物7へと照射される。以上により、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素の混合ガスが所望の圧力で、加工ノズル6から加工対象物7に向けてアシストガスとして照射される。   The assist gas adjusted to a desired pressure and sent to the machining head 2 is irradiated onto the workpiece 7 together with the laser beam 3 from the machining nozzle 6. As described above, a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)” is supplied from the processing nozzle 6 at a desired pressure. Irradiated as an assist gas toward the workpiece 7.

そして、アシストガスとレーザビーム3とが加工対象物7へと照射された状態で、加工ヘッド2と加工テーブル12とが図示していない駆動機構により相対的に移動させて、加工対象物7に対して所望の形状の加工を実施する。以上の一連の動作は制御部11によって制御される。   Then, in a state where the assist gas and the laser beam 3 are irradiated onto the processing object 7, the processing head 2 and the processing table 12 are relatively moved by a drive mechanism (not shown) to move the processing object 7. On the other hand, a desired shape is processed. The series of operations described above is controlled by the control unit 11.

なお、酸素ガスまたは窒素ガスのみをアシストガスとして使用するときは、適宜必要なガス種類選択電磁弁17を開閉し、酸素窒素混合比制御部32の動作を停止し、電空弁30を開放した状態にしておけばよい。また、電空弁30を酸素ガスの配管19Aに設ける構造としたが、窒素ガスの配管19Bに電空弁を設けても良い。   When only oxygen gas or nitrogen gas is used as the assist gas, the necessary gas type selection electromagnetic valve 17 is appropriately opened and closed, the operation of the oxygen / nitrogen mixing ratio control unit 32 is stopped, and the electropneumatic valve 30 is opened. Just keep it in a state. Further, although the electropneumatic valve 30 is provided in the oxygen gas pipe 19A, an electropneumatic valve may be provided in the nitrogen gas pipe 19B.

以上のように構成された本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、あらかじめ「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスのガスボンベを用いずに、一般的に使用されている窒素ボンベと酸素ボンベとを用いる。この場合においても、実施の形態1の場合と同様にドロスの付着のないアルミニウムのレーザ加工を行うことができ、実施の形態1の場合と同様の本発明の効果を得ることができる。そして、この場合には、あらかじめ上記の比率で混合された窒素と酸素との混合ガスのガスボンベを使用しないため、ランニングコストの低減が可能となる。   In the laser processing apparatus according to the present embodiment configured as described above, they are mixed in advance at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”. Instead of using a gas cylinder of mixed gas of nitrogen and oxygen, a commonly used nitrogen cylinder and oxygen cylinder are used. Also in this case, similarly to the case of the first embodiment, laser processing of aluminum without adhesion of dross can be performed, and the same effect of the present invention as in the case of the first embodiment can be obtained. In this case, the running cost can be reduced because a gas cylinder of a mixed gas of nitrogen and oxygen previously mixed at the above ratio is not used.

実施の形態3.
実施の形態2においては、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスを、電空弁30と酸素濃度センサ31のフィードバック制御によって生成する場合について説明したが、本実施の形態では、制御機構を用いずにアシストガス調整部9の機能により、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスをアシストガスとして供給する場合について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)” is used as an electropneumatic valve. In the present embodiment, the function of the assist gas adjustment unit 9 is used without using a control mechanism, and “nitrogen: oxygen = 99.5: 0. The case where a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “5-99.9: 0.1 (volume%)” is supplied as an assist gas will be described.

図6は、図2に対応した図であり、本実施の形態にかかるレーザ加工装置におけるアシストガスの供給方法を説明するために、アシストガス調整部9の構成を主として示した概略構成図である。なお、図2と同一の構成については図2と同一符号を付すことで、ここでは説明は省略する。   FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 2, and is a schematic configuration diagram mainly showing the configuration of the assist gas adjusting unit 9 in order to explain the assist gas supply method in the laser processing apparatus according to the present embodiment. . The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

本実施の形態にかかるレーザ加工装置におけるアシストガス供給部8が実施の形態1におけるアシストガス供給部8と異なる点は、窒素酸素混合ガス源15Dを有しないことである。本実施の形態の場合は、たとえば圧縮空気源15Eを配管16Dに接続した構成とした。圧縮空気源15Eは、たとえばコンプレッサである。   The assist gas supply unit 8 in the laser processing apparatus according to the present embodiment is different from the assist gas supply unit 8 in the first embodiment in that it does not have the nitrogen-oxygen mixed gas source 15D. In the case of this embodiment, for example, the compressed air source 15E is connected to the pipe 16D. The compressed air source 15E is, for example, a compressor.

また、本実施の形態にかかるレーザ加工装置におけるアシストガス調整部9が実施の形態1におけるアシストガス調整部9と異なる点は、酸素ガス用の配管16Aから分岐し、レギュレータ39Aおよびオリフィス38Aを介してガス種類選択電磁弁35に至る配管40Aと、窒素ガス用の配管16Bから分岐し、レギュレータ39Bおよびオリフィス38Bを介してガス種類選択電磁弁35に至る配管40Bと、ガス種類選択電磁弁35からチェック弁36を介して配管20に接続される配管37が設けられている点である。なお、配管20以降の配管等の構成は実施の形態1の場合(図4)と同様である。   Further, the assist gas adjusting unit 9 in the laser processing apparatus according to the present embodiment is different from the assist gas adjusting unit 9 in the first embodiment in that it branches from the oxygen gas pipe 16A and passes through the regulator 39A and the orifice 38A. From the piping 40A leading to the gas type selection solenoid valve 35 and the piping 40B branching from the nitrogen gas piping 16B to the gas type selection solenoid valve 35 via the regulator 39B and the orifice 38B, and from the gas type selection solenoid valve 35 A point is that a pipe 37 connected to the pipe 20 via the check valve 36 is provided. In addition, the structure of piping etc. after the piping 20 is the same as that of the case of Embodiment 1 (FIG. 4).

ここで、酸素ガスが通過するオリフィス38Aと窒素ガスが通過するオリフィス38Bとの孔径は、所定のガス圧力下で、窒素と酸素の混合比が窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)となるように設定されており、またレギュレータ39A、39Bはオリフィス38A、38Bに所定のガス圧力がかかるよう調整されている。   Here, the hole diameter of the orifice 38A through which oxygen gas passes and the orifice 38B through which nitrogen gas passes is such that the mixing ratio of nitrogen and oxygen is nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99 under a predetermined gas pressure. .9: 0.1 (volume%), and the regulators 39A and 39B are adjusted so that a predetermined gas pressure is applied to the orifices 38A and 38B.

つぎに、上述した本実施の形態にかかるレーザ加工装置によりレーザ加工を行う場合の動作について説明する。ここでは、本発明の特徴であるアルミニウムのレーザ加工を行う場合について説明する。   Next, an operation when performing laser processing with the laser processing apparatus according to the present embodiment described above will be described. Here, a case where laser processing of aluminum, which is a feature of the present invention, is described.

まず、加工テーブル12上に加工対象物7を固定し、図示していない駆動機構により所定の位置にセットする。つぎに、入力部13を用いて所定の加工指示を入力する。加工指示としては、入力部13を用いて直接入力しても良く、また、たとえば制御部11内の記憶手段にあらかじめ組み込まれた所定の加工プログラムを選択する形態とすることも可能である。   First, the object 7 to be processed is fixed on the processing table 12 and set at a predetermined position by a driving mechanism (not shown). Next, a predetermined processing instruction is input using the input unit 13. The processing instruction may be directly input using the input unit 13 or may be configured to select a predetermined processing program incorporated in advance in the storage means in the control unit 11, for example.

加工指示が入力または選択されると、該加工指示に従って加工が開始され、制御部11の制御によりレーザ発振部1がレーザビーム3を出力する。レーザ発振部1が出力したレーザビーム3は、光学部4により加工ヘッド2に導かれる。そして、加工ヘッド2に導かれたレーザビーム3は、加工ヘッド2内の加工レンズ5を透過し、集光されて加工ヘッド2の先端部に取り付けられた加工ノズル6に導かれ、該加工ノズル6から加工テーブル12上の加工対象物7へと照射される。   When a processing instruction is input or selected, processing is started according to the processing instruction, and the laser oscillation unit 1 outputs the laser beam 3 under the control of the control unit 11. The laser beam 3 output from the laser oscillation unit 1 is guided to the machining head 2 by the optical unit 4. The laser beam 3 guided to the processing head 2 passes through the processing lens 5 in the processing head 2, is condensed, and is guided to the processing nozzle 6 attached to the tip of the processing head 2. 6 to the processing object 7 on the processing table 12.

また、レーザビーム3の出力とともに、アシストガスの供給が開始される。アシストガスを供給するには、まず制御部11のガス種類制御部25により、ガス種類選択電磁弁35を開放し、ガス種類選択電磁弁17A〜17Dを閉じる。これより、酸素ガスと窒素ガスとが、配管40Aと配管40Bの合流部で混合され、ガス種類選択電磁弁35を通過し配管37に導かれる。   In addition, the supply of the assist gas is started together with the output of the laser beam 3. In order to supply the assist gas, first, the gas type selection electromagnetic valve 35 is opened by the gas type control unit 25 of the control unit 11, and the gas type selection electromagnetic valves 17A to 17D are closed. As a result, the oxygen gas and the nitrogen gas are mixed at the joining portion of the pipe 40A and the pipe 40B, passed through the gas type selection electromagnetic valve 35, and led to the pipe 37.

ここで、酸素ガスは配管40A中でレギュレータ39Aによって所定の圧力に調整されオリフィス38Aを通過する。一方、窒素ガスは配管40B中でレギュレータ39Bによって所定の圧力に調整されてオリフィス38Bを通過する。これにより、酸素ガスと窒素ガスとが、オリフィス38A、38Bの孔径の設定に基づき、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合され、混合ガス(アシストガス)としてガス種類選択電磁弁35、チェック弁36を通過して配管37に導かれる。   Here, the oxygen gas is adjusted to a predetermined pressure by the regulator 39A in the pipe 40A and passes through the orifice 38A. On the other hand, the nitrogen gas is adjusted to a predetermined pressure by the regulator 39B in the pipe 40B and passes through the orifice 38B. Thereby, oxygen gas and nitrogen gas are in a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)” based on the setting of the hole diameters of the orifices 38A and 38B. The mixed gas is passed through the gas type selection solenoid valve 35 and the check valve 36 as a mixed gas (assist gas) and led to the pipe 37.

配管37に導かれたアシストガスは、配管20を介して比例制御弁21に送られ、比例制御弁21に送られたアシストガスは、比例制御弁21の開度により圧力を調整されて配管22を通して加工ヘッド2に送られる。ここで、加工ヘッド2内では、圧力センサ23によりアシストガスの圧力が測定され、制御部11の圧力制御部26に圧力データが送信される。圧力制御部26は、アシストガスの圧力が所望の圧力になるように、圧力センサ23で測定した圧力データに基づいて比例制御弁21の開度をフィードバック調整する。   The assist gas led to the pipe 37 is sent to the proportional control valve 21 via the pipe 20, and the pressure of the assist gas sent to the proportional control valve 21 is adjusted by the opening degree of the proportional control valve 21. To the machining head 2. Here, in the machining head 2, the pressure of the assist gas is measured by the pressure sensor 23, and the pressure data is transmitted to the pressure control unit 26 of the control unit 11. The pressure control unit 26 feedback-adjusts the opening degree of the proportional control valve 21 based on the pressure data measured by the pressure sensor 23 so that the assist gas has a desired pressure.

所望の圧力に調整されて加工ヘッド2に送られたアシストガスは、加工ノズル6からレーザビーム3と共に、加工対象物7へと照射される。以上により、「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素の混合ガスが所望の圧力で、加工ノズル6から加工対象物7に向けてアシストガスとして照射される。   The assist gas adjusted to a desired pressure and sent to the machining head 2 is irradiated onto the workpiece 7 together with the laser beam 3 from the machining nozzle 6. As described above, a mixed gas of nitrogen and oxygen mixed at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)” is supplied from the processing nozzle 6 at a desired pressure. Irradiated as an assist gas toward the workpiece 7.

そして、アシストガスとレーザビーム3とが加工対象物7へと照射された状態で、加工ヘッド2と加工テーブル12とが図示していない駆動機構により相対的に移動させて、加工対象物7に対して所望の形状の加工を実施する。以上の一連の動作は制御部11によって制御される。   Then, in a state where the assist gas and the laser beam 3 are irradiated onto the processing object 7, the processing head 2 and the processing table 12 are relatively moved by a drive mechanism (not shown) to move the processing object 7. On the other hand, a desired shape is processed. The series of operations described above is controlled by the control unit 11.

なお、酸素ガスまたは窒素ガスのみをアシストガスとして使用するときは、ガス種類選択電磁弁35を閉じ、適宜必要なガス種類選択電磁弁17を開閉すればよい。   When only oxygen gas or nitrogen gas is used as the assist gas, the gas type selection electromagnetic valve 35 may be closed and the necessary gas type selection electromagnetic valve 17 may be opened and closed as appropriate.

以上のように構成された本実施の形態にかかるレーザ加工装置においては、あらかじめ「窒素:酸素=99.5:0.5〜99.9:0.1(体積%)」の割合で混合された窒素と酸素との混合ガスのガスボンベを用いずに、一般的に使用されている窒素ボンベと酸素ボンベとを用いる。この場合においても、実施の形態1の場合と同様にドロスの付着のないアルミニウムのレーザ加工を行うことができ、実施の形態1の場合と同様の本発明の効果を得ることができる。   In the laser processing apparatus according to the present embodiment configured as described above, they are mixed in advance at a ratio of “nitrogen: oxygen = 99.5: 0.5 to 99.9: 0.1 (volume%)”. Instead of using a gas cylinder of mixed gas of nitrogen and oxygen, a commonly used nitrogen cylinder and oxygen cylinder are used. Also in this case, similarly to the case of the first embodiment, laser processing of aluminum without adhesion of dross can be performed, and the same effect of the present invention as in the case of the first embodiment can be obtained.

そして、この場合には、あらかじめ上記の比率で混合された窒素と酸素との混合ガスのガスボンベを使用しないため、実施の形態2の場合と同様にランニングコストの低減が可能となる。また、実施の形態2にかかるレーザ加工装置と比較した場合、酸素ガスと窒素ガスの混合割合は固定となるが、混合比を制御する特別な制御部が必要ないため、装置構成が簡略化され、初期コストの削減が可能となる。   In this case, since the gas cylinder of the mixed gas of nitrogen and oxygen mixed in advance at the above ratio is not used, the running cost can be reduced as in the case of the second embodiment. Further, when compared with the laser processing apparatus according to the second embodiment, the mixing ratio of oxygen gas and nitrogen gas is fixed, but a special control unit for controlling the mixing ratio is not required, so the apparatus configuration is simplified. The initial cost can be reduced.

以上のように、本発明にかかるレーザ加工装置は、効率的なレーザ加工に有用であり、特に、アルミニウムのレーザ加工に適している。   As described above, the laser processing apparatus according to the present invention is useful for efficient laser processing, and is particularly suitable for laser processing of aluminum.

本発明の実施の形態1にかかるレーザ加工装置の全体構成を模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically the whole structure of the laser processing apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1にかかるレーザ加工装置におけるアシストガスの供給方法を説明するためにアシストガス調整部の構成を主として示した概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram mainly illustrating a configuration of an assist gas adjusting unit in order to explain an assist gas supply method in the laser processing apparatus according to the first embodiment; 従来のレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the conventional laser processing apparatus (processing method). 実施の形態1にかかるレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the laser processing apparatus (processing method) concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態1にかかるレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the laser processing apparatus (processing method) concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態1にかかるレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the laser processing apparatus (processing method) concerning Embodiment 1. FIG. 従来のレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the conventional laser processing apparatus (processing method). 従来のレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the conventional laser processing apparatus (processing method). 従来のレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the conventional laser processing apparatus (processing method). 従来のレーザ加工装置(加工方法)によりアルミニウムの切断加工を行った場合の、加工後のアルミニウムに対するドロスの付着状況を示した切断面の写真を示した図である。It is the figure which showed the photograph of the cut surface which showed the adhesion state of the dross with respect to the aluminum after a process at the time of performing the cutting process of aluminum with the conventional laser processing apparatus (processing method). アシストガスに用いた混合ガスに於ける窒素と酸素の混合比率と、アルミニウム板を切断加工した後のアルミニウムに付着したドロスの最大高さと、の関係を示す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the mixing ratio of nitrogen and oxygen in the mixed gas used for the assist gas and the maximum height of dross attached to aluminum after the aluminum plate is cut. 実施の形態2にかかるレーザ加工装置におけるアシストガスの供給方法を説明するためにアシストガス調整部の構成を主として示した概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram mainly illustrating a configuration of an assist gas adjusting unit in order to explain an assist gas supply method in the laser processing apparatus according to the second embodiment; 実施の形態3にかかるレーザ加工装置におけるアシストガスの供給方法を説明するためにアシストガス調整部の構成を主として示した概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram mainly illustrating a configuration of an assist gas adjusting unit in order to explain an assist gas supply method in a laser processing apparatus according to a third embodiment;

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザ発振部
2 加工ヘッド
3 レーザビーム
4 光学部
5 加工レンズ
6 加工ノズル
7 加工対象物
8 アシストガス供給部
9 アシストガス調整部
10 アシストガス
11 制御部
12 加工テーブル
13 入力部
15A 酸素ガス源
15B 窒素ガス源
15C アルゴンガス源
15D 窒素酸素混合ガス源
15E 圧縮空気源
16A、16B、16C、16D 配管
17A、17B、17C、17D ガス種類選択電磁弁
18A、18B、18C、18D チェック弁
19A、19B、19C、19D 配管
20 配管
21 比例制御弁
22 配管
23 圧力センサ
25 ガス種類制御部
26 圧力制御部
30 電空弁
31 酸素濃度センサ
32 酸素窒素混合比制御部
35 ガス種類選択電磁弁
36 チェック弁
37 配管
38A、38B オリフィス
39A、39B レギュレータ
40A、40B 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser oscillation part 2 Processing head 3 Laser beam 4 Optical part 5 Processing lens 6 Processing nozzle 7 Processing object 8 Assist gas supply part 9 Assist gas adjustment part 10 Assist gas 11 Control part 12 Processing table 13 Input part 15A Oxygen gas source 15B Nitrogen gas source 15C Argon gas source 15D Nitrogen oxygen mixed gas source 15E Compressed air source 16A, 16B, 16C, 16D Piping 17A, 17B, 17C, 17D Gas type selection solenoid valve 18A, 18B, 18C, 18D Check valve 19A, 19B, 19C, 19D Piping 20 Piping 21 Proportional control valve 22 Piping 23 Pressure sensor 25 Gas type control unit 26 Pressure control unit 30 Electropneumatic valve 31 Oxygen concentration sensor 32 Oxygen / nitrogen mixing ratio control unit 35 Gas type selection solenoid valve 36 Check valve 37 Piping 38A, 38B Orifice 39A, 39B Regulator 40A, 40B Piping

Claims (7)

アルミニウム製被加工物にレーザビームを照射するとともにアシストガスを前記アルミニウム製被加工物に供給することにより前記アルミニウム製被加工物の切断加工を行うレーザ加工装置であって、
前記レーザビームを出力するレーザビーム出力手段と、
前記レーザビームを前記アルミニウム製被加工物に導いて照射する照射手段と、
前記アシストガスとして酸素ガスの混合比率が0.1体積%〜0.5体積%である窒素ガスと酸素ガスとの混合ガスを前記アルミニウム製被加工物に供給するアシストガス供給手段と、
自装置における切断加工の制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
A laser processing apparatus that performs cutting of the aluminum workpiece by irradiating the aluminum workpiece with a laser beam and supplying an assist gas to the aluminum workpiece,
Laser beam output means for outputting the laser beam;
Irradiation means for directing and irradiating the laser beam to the aluminum workpiece;
Assist gas supply means for supplying a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas having a mixing ratio of oxygen gas of 0.1 volume% to 0.5 volume% as the assist gas to the aluminum workpiece;
Control means for controlling cutting processing in the own device;
A laser processing apparatus comprising:
前記アシストガス供給手段として、あらかじめ酸素ガスの混合比率が0.1体積%〜0.5体積%に混合された窒素ガスと酸素ガスとの混合ガスを貯留した混合ガス貯留・供給手段を備えること
を特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。
The assist gas supply means includes a mixed gas storage / supply means for storing a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas mixed in advance at a mixing ratio of oxygen gas of 0.1 volume% to 0.5 volume%. The laser processing apparatus according to claim 1.
前記貯留・供給手段がガスボンベであること
を特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。
The laser processing apparatus according to claim 2, wherein the storage / supply unit is a gas cylinder.
前記アシストガス供給手段として、
窒素ガスを貯留・供給する窒素ガス貯留・供給手段と、
酸素ガスを貯留・供給する酸素ガス貯留・供給手段と、
前記窒素ガス貯留・供給手段から供給される窒素ガスと前記酸素ガス貯留・供給手段から供給される酸素ガスとを、酸素ガスの混合比率が0.1体積%〜0.5体積%になるように混合する混合手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。
As the assist gas supply means,
Nitrogen gas storage and supply means for storing and supplying nitrogen gas;
Oxygen gas storage and supply means for storing and supplying oxygen gas;
The mixing ratio of the oxygen gas between the nitrogen gas supplied from the nitrogen gas storage / supply means and the oxygen gas supplied from the oxygen gas storage / supply means is 0.1 volume% to 0.5 volume%. Mixing means for mixing with,
The laser processing apparatus according to claim 1, comprising:
前記混合手段により混合された混合ガスの酸素濃度を測定する酸素濃度測定手段を備え、
前記混合手段が、前記酸素濃度測定手段における測定結果に基づいて、前記混合ガスにおける酸素ガスの混合比率が0.1体積%〜0.5体積%になるように調整すること、
を特徴とする請求項4に記載のレーザ加工装置。
Oxygen concentration measuring means for measuring the oxygen concentration of the mixed gas mixed by the mixing means,
Adjusting the mixing means so that the mixing ratio of oxygen gas in the mixed gas is 0.1 volume% to 0.5 volume% based on the measurement result in the oxygen concentration measuring means;
The laser processing apparatus according to claim 4.
前記窒素ガス貯留・供給手段から供給される窒素ガスの量を規制する窒素ガス規制手段と、
前記酸素ガス貯留・供給手段から供給される酸素ガスの量を規制する酸素ガス規制手段と、
を備え、
前記混合手段が、前記窒素ガス規制手段により規制されて供給される前記窒素ガスと、前記酸素ガス規制手段により規制されて供給される前記酸素ガスと、を酸素ガスの混合比率が0.1体積%〜0.5体積%になるように混合すること、
を特徴とする請求項4に記載のレーザ加工装置。
Nitrogen gas regulation means for regulating the amount of nitrogen gas supplied from the nitrogen gas storage / supply means;
Oxygen gas regulating means for regulating the amount of oxygen gas supplied from the oxygen gas storage / supply means;
With
The mixing means is configured such that the nitrogen gas supplied by being regulated by the nitrogen gas regulating means and the oxygen gas regulated and supplied by the oxygen gas regulating means are mixed at a volume ratio of 0.1 volume of oxygen gas. % To 0.5% by volume,
The laser processing apparatus according to claim 4.
アルミニウム製被加工物にレーザビームを照射するとともにアシストガスを前記アルミニウム製被加工物に供給することにより前記アルミニウム製被加工物の切断加工を行うレーザ加工方法であって、
酸素ガスの混合比率が0.1体積%〜0.5体積%である窒素ガスと酸素ガスとの混合ガスをアシストガスとして用いること、
を特徴とするレーザ加工方法。
A laser processing method for cutting the aluminum workpiece by irradiating the aluminum workpiece with a laser beam and supplying an assist gas to the aluminum workpiece,
Using a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas having a mixing ratio of oxygen gas of 0.1 volume% to 0.5 volume% as an assist gas;
A laser processing method characterized by the above.
JP2005179509A 2005-06-20 2005-06-20 Laser processing apparatus and laser processing method Active JP4869640B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005179509A JP4869640B2 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Laser processing apparatus and laser processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005179509A JP4869640B2 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Laser processing apparatus and laser processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006346737A true JP2006346737A (en) 2006-12-28
JP4869640B2 JP4869640B2 (en) 2012-02-08

Family

ID=37643119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005179509A Active JP4869640B2 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Laser processing apparatus and laser processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4869640B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014065256A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 コマツ産機株式会社 Assist gas generation device for laser processing machine
CN107150169A (en) * 2016-03-02 2017-09-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 A kind of impulse- free robustness cutting method of aluminium alloy
WO2017154669A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社アマダホールディングス Method and device for laser cutting stainless steel sheet
CN108213728A (en) * 2017-12-29 2018-06-29 安徽高德铝业有限公司 Aluminium component processing unit (plant) based on laser cutting
CN108581234A (en) * 2018-07-06 2018-09-28 励科科技(深圳)有限公司 A kind of aluminium alloy impulse- free robustness laser cutting method and ancillary equipment

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6170642B1 (en) * 2016-04-14 2017-07-26 株式会社アマダホールディングス Laser processing machine and laser processing method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62289387A (en) * 1986-06-06 1987-12-16 Sanoyasu:Kk Processing method for high-reflection material using carbon dioxide laser
JPH0655289A (en) * 1992-08-07 1994-03-01 Toshiba Corp Laser beam machine
JPH0810971A (en) * 1994-06-29 1996-01-16 Hamamatsu Photonics Kk Conductive body removing method and system
JP2001239385A (en) * 2000-01-10 2001-09-04 L'air Liquide Laser cutting method and apparatus for stainless steel, coated steel, aluminum, or aluminum-alloy by using two focus optical part
JP2004510588A (en) * 2000-10-12 2004-04-08 アールダブリューイー・ショット・ソーラー・インコーポレーテッド Gas-assisted laser cutting of thin and brittle materials
JP2005074466A (en) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd Nozzle for laser beam machining, and laser beam machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62289387A (en) * 1986-06-06 1987-12-16 Sanoyasu:Kk Processing method for high-reflection material using carbon dioxide laser
JPH0655289A (en) * 1992-08-07 1994-03-01 Toshiba Corp Laser beam machine
JPH0810971A (en) * 1994-06-29 1996-01-16 Hamamatsu Photonics Kk Conductive body removing method and system
JP2001239385A (en) * 2000-01-10 2001-09-04 L'air Liquide Laser cutting method and apparatus for stainless steel, coated steel, aluminum, or aluminum-alloy by using two focus optical part
JP2004510588A (en) * 2000-10-12 2004-04-08 アールダブリューイー・ショット・ソーラー・インコーポレーテッド Gas-assisted laser cutting of thin and brittle materials
JP2005074466A (en) * 2003-08-29 2005-03-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd Nozzle for laser beam machining, and laser beam machine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014065256A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 コマツ産機株式会社 Assist gas generation device for laser processing machine
JPWO2014065256A1 (en) * 2012-10-26 2016-09-08 コマツ産機株式会社 Assist gas generator for laser processing machine
CN107150169A (en) * 2016-03-02 2017-09-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 A kind of impulse- free robustness cutting method of aluminium alloy
WO2017154669A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社アマダホールディングス Method and device for laser cutting stainless steel sheet
JP2017159309A (en) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社アマダホールディングス Laser cutting processing method of stainless steel, and laser cutting processing device
CN108213728A (en) * 2017-12-29 2018-06-29 安徽高德铝业有限公司 Aluminium component processing unit (plant) based on laser cutting
CN108581234A (en) * 2018-07-06 2018-09-28 励科科技(深圳)有限公司 A kind of aluminium alloy impulse- free robustness laser cutting method and ancillary equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP4869640B2 (en) 2012-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4869640B2 (en) Laser processing apparatus and laser processing method
US20050109745A1 (en) Laser processing head
US8809728B2 (en) Method and apparatus for automatic gas control for a plasma arc torch
AU773653B2 (en) Method and apparatus for the laser cutting of stainless steel, coated steel, aluminum or aluminum alloys with bifocal optical component
EP0352326A1 (en) Assist gas control system
JP2019069470A (en) Laser processing method and laser processing device
US6333481B2 (en) Process and unit for plasma-arc working with a gas mixture based on hydrogen, nitrogen and/or argon
WO1995032072A1 (en) Method and apparatus for plasma cutting
US20190118304A1 (en) Laser processing machine and laser processing method
WO2017154669A1 (en) Method and device for laser cutting stainless steel sheet
JP2002321078A (en) Laser cutting method and apparatus using dual focus optical means and hydrogen base assistant gas
US10399173B2 (en) Laser welding of workpieces by machine
AU771021B2 (en) Method and apparatus for the laser cutting of mild steel or structural steel with a multifocus optical component
JP2007313545A (en) Method for supplying assist gas for laser beam machining device and assist gas mixer for laser beam machine
JP4781722B2 (en) Laser piercing method and processing apparatus
JP3291125B2 (en) Method and apparatus for supplying assist gas to laser beam machine
JP5601866B2 (en) Piercing method and apparatus
TWI630051B (en) Laser cutting processing method and laser cutting processing apparatus for plated steel sheet
JPH0788667A (en) Laser beam machine
KR100600029B1 (en) Assistance gas adjusting device of raser machine
JP6812366B2 (en) Assist gas supply method and equipment
JPH11342489A (en) Method and device for rapidly changing assist gas pressure in laser processing machine
JP2009006346A (en) Arc welding apparatus
JP6170642B1 (en) Laser processing machine and laser processing method
JPH03268885A (en) Working controller in laser beam machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100713

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100908

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110415

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110426

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20110701

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4869640

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250