JP2011073014A - Laser beam machining method and laser beam machining apparatus - Google Patents

Laser beam machining method and laser beam machining apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an excellent machined shape of a laser beam-machined workpiece. <P>SOLUTION: In a laser beam machining method for machining a workpiece by irradiating the workpiece with the laser beam, the laser beam machining is performed by jetting pulsed assist gas to the workpiece irradiated with the laser beam while irradiating the workpiece with the laser beam. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ加工方法およびレーザ加工装置に関する。   The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus.

近年、金属板等を切断したり、溶接したりする方法で、レーザ加工が注目されている。 レーザ光は、極めて小さく絞ることができるため、被加工物の微細加工に優れている。また、非接触で被加工物を加工できる点で有利である。
そして、最近では、被加工物にレーザ光を照射する際に、そのレーザ光照射部分に、アシストガスを噴射しながら加工をする方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, laser processing has attracted attention as a method of cutting or welding a metal plate or the like. Since the laser beam can be narrowed down very small, it is excellent for fine processing of a workpiece. Further, it is advantageous in that the workpiece can be processed without contact.
And recently, when irradiating a workpiece with laser light, a method is disclosed in which processing is performed while an assist gas is jetted onto the laser light irradiated portion (see, for example, Patent Document 1).

このような方法によれば、レーザ照射部分の酸化防止あるいは切断時の酸化促進、または加工物の融解、蒸発、昇華、加工点近傍への付着残留物除去等の促進を図ることができる。その結果、レーザ加工が良好になる。   According to such a method, it is possible to prevent oxidation of the laser-irradiated portion or promote oxidation during cutting, or promote melting, evaporation, sublimation, removal of attached residues near the processing point, and the like. As a result, laser processing becomes good.

特開平08−236678号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-236678

しかしながら、これまでの方法では、連続的にアシストガスを供給しながら、レーザ加工を施している。従って、アシストガスが大量に消費されてしまうという問題がある。
また、これまでの方法では、通常、ガスボンベや工場配管等のアシストガス供給源からバルブを介して、アシストガスをレーザ光照射部分に供給している。従って、アシストガスの噴射量は、アシストガス供給源の封入圧力に委ねられてしまう。これにより、アシストガスの噴射量が頭打ちになってしまい、最適な加工条件にできす、加工不良が生じるという問題があった。
本発明は、上記課題を解決することにある。
However, in the conventional methods, laser processing is performed while continuously supplying the assist gas. Therefore, there is a problem that a large amount of assist gas is consumed.
In the conventional methods, the assist gas is usually supplied from the assist gas supply source, such as a gas cylinder or factory piping, to the laser light irradiation portion via the valve. Therefore, the injection amount of the assist gas is left to the sealed pressure of the assist gas supply source. As a result, the injection amount of the assist gas has reached its peak, and there has been a problem in that machining defects occur under optimum machining conditions.
The present invention is to solve the above problems.

本発明の一態様によれば、レーザ光を被加工物に照射して、前記被加工物を加工するレーザ加工方法であって、前記被加工物に前記レーザ光を照射しつつ、前記レーザ光が照射されている前記被加工物に、アシストガスをパルス状に噴射してレーザ加工をすること特徴とするレーザ加工方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a laser processing method for processing a workpiece by irradiating the workpiece with a laser beam, the laser beam being irradiated with the laser beam on the workpiece. There is provided a laser processing method, characterized in that laser processing is performed by jetting an assist gas in a pulsed manner on the workpiece irradiated with a laser beam.

また、本発明の一態様によれば、レーザ光を被加工物に照射して、前記被加工物を加工するレーザ加工装置であって、前記被加工物に前記レーザ光を照射する照射手段と、前記レーザ光が照射されている前記被加工物に、アシストガスをパルス状に噴射する噴射手段と、を備えたことを特徴とするレーザ加工装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus for processing a workpiece by irradiating the workpiece with laser light, the irradiation means irradiating the workpiece with the laser light. There is provided a laser processing apparatus comprising: an injection means for injecting an assist gas in a pulsed manner onto the workpiece irradiated with the laser light.

本発明によれば、レーザ加工による被加工物の加工形状がより良好になるとともに、アシストガスの消費量を抑制できる。   According to the present invention, the processed shape of the workpiece by laser processing becomes better, and the consumption amount of the assist gas can be suppressed.

本実施の形態に係わるレーザ加工装置の要部図である。It is a principal part figure of the laser processing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態に係わるレーザ加工装置の要部図である。It is a principal part figure of the laser processing apparatus concerning this Embodiment. レーザ加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the laser processing method. レーザ加工方法の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of a laser processing method. レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。It is a figure explaining another modification of a laser processing method. レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。It is a figure explaining another modification of a laser processing method. レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。It is a figure explaining another modification of a laser processing method. レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。It is a figure explaining another modification of a laser processing method.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1、図2は、本実施の形態に係わるレーザ加工装置の要部図である。
まず、図1(a)には、レーザ加工装置1の概念構成が示され、図1(b)には、レーザ加工装置1のガス供給装置20の内部構造が示されている。
1 and 2 are main parts of the laser processing apparatus according to the present embodiment.
First, FIG. 1A shows a conceptual configuration of the laser processing apparatus 1, and FIG. 1B shows an internal structure of the gas supply device 20 of the laser processing apparatus 1.

レーザ加工装置1は、図1(a)に示すように、レーザ発振器10と、加工本体部11と、加工ノズル12と、ガス供給装置20と、ステージ30と、制御部40とを有している。加工本体部11内には、ミラー11mと集光レンズ11lが設けられている。また、加工ノズル12は、加工本体部11の集光レンズ11l側に設けられている。   As shown in FIG. 1A, the laser processing apparatus 1 includes a laser oscillator 10, a processing main body 11, a processing nozzle 12, a gas supply device 20, a stage 30, and a control unit 40. Yes. In the processing main body 11, a mirror 11m and a condenser lens 11l are provided. Further, the processing nozzle 12 is provided on the condenser lens 11 l side of the processing main body 11.

ガス供給装置20の一部には、配管21Aが接続され、この配管21Aには、少なくとも1つのガス種がガスボンベ、工場配管等から供給される。また、ガス供給装置20の別の一部は、配管21Bを経由して、加工ノズル12に接続されている。
そして、レーザ発振器10、ガス供給装置20、ステージ30は、制御部40により制御される。
A pipe 21A is connected to a part of the gas supply device 20, and at least one gas species is supplied to the pipe 21A from a gas cylinder, a factory pipe, or the like. Further, another part of the gas supply device 20 is connected to the processing nozzle 12 via a pipe 21B.
The laser oscillator 10, the gas supply device 20, and the stage 30 are controlled by the control unit 40.

このようなレーザ加工装置1のレーザ発振器10からは、強度がパルス状、あるいは連続のレーザ光10lが発せられる。そして、発せられたレーザ光10lは、加工本体部11内のミラー11mによって反射されて、ミラー11mの下方に位置する集光レンズ11lにまで到達する。さらに、レーザ光10lは、集光レンズ11lにより集光されて、加工ノズル12先端の開口部12hから放射される。これにより、レーザ発振器10から発せられたレーザ光10lは、ステージ30上に設置された被加工物50に照射することができる。また、レーザ加工装置1においては、ステージ30(または、加工本体部11)の位置を移動(スキャン)することにより、被加工物50の加工位置を変えることができる。   From the laser oscillator 10 of the laser processing apparatus 1 as described above, a laser beam 101 having a pulsed or continuous intensity is emitted. Then, the emitted laser light 101 is reflected by the mirror 11m in the processing main body 11, and reaches the condenser lens 11l located below the mirror 11m. Further, the laser beam 101 is condensed by the condenser lens 111 and is emitted from the opening 12 h at the tip of the processing nozzle 12. As a result, the laser beam 10 l emitted from the laser oscillator 10 can be applied to the workpiece 50 placed on the stage 30. In the laser processing apparatus 1, the processing position of the workpiece 50 can be changed by moving (scanning) the position of the stage 30 (or the processing main body 11).

また、レーザ加工装置1においては、加工ノズル12の開口部12hから、例えば、噴射量(または、噴射圧)がパルス状のアシストガス20gを断続的(または、周期的)に噴射することができる。アシストガス20gをパルス状に噴射する噴射手段としては、例えば、ピストンポンプ、ロータリポンプ等の加圧ポンプが用いられる。あるいは、安定したガス噴射を可能にする加圧チャンバ、開閉制御が可能な電磁弁等が用いられる。   In the laser processing apparatus 1, for example, the assist gas 20 g having a pulsed injection amount (or injection pressure) can be intermittently (or periodically) injected from the opening 12 h of the processing nozzle 12. . As the injection means for injecting the assist gas 20g in a pulse shape, for example, a pressure pump such as a piston pump or a rotary pump is used. Alternatively, a pressurizing chamber that enables stable gas injection, an electromagnetic valve that can be controlled to open and close, and the like are used.

すなわち、レーザ加工装置1は、被加工物50にレーザ光を照射する照射手段と、レーザ光が照射された被加工物50に、アシストガス20gをパルス状に噴射する噴射手段と、を備えている。これにより、レーザ光10lを開口部12hから通過させると同時に、パルス状のアシストガス20gを被加工物50のレーザ光が照射される近傍に噴射させることができる。   That is, the laser processing apparatus 1 includes irradiation means for irradiating the workpiece 50 with laser light, and injection means for injecting the assist gas 20g in a pulse shape onto the workpiece 50 irradiated with the laser light. Yes. As a result, the laser beam 10l can be passed through the opening 12h, and at the same time, the pulsed assist gas 20g can be injected in the vicinity of the workpiece 50 irradiated with the laser beam.

次に、アシストガス20gが断続的に噴射する原理を、図1(b)を用いて説明する。以下の説明では、噴射手段の一例として、電磁弁、加圧ポンプ等を用いる手段が例示されている。
図示するように、ガス供給装置20は、電磁弁20a、加圧チャンバ20bと、加圧ポンプ20cと、を有している。なお、電磁弁20aは、圧力または流量の調整機能をあわせて持つものとして説明する。
Next, the principle that the assist gas 20g is intermittently injected will be described with reference to FIG. In the following description, as an example of the injection unit, a unit using a solenoid valve, a pressure pump, or the like is illustrated.
As shown in the figure, the gas supply device 20 includes an electromagnetic valve 20a, a pressurizing chamber 20b, and a pressurizing pump 20c. The solenoid valve 20a will be described as having a pressure or flow rate adjusting function.

ここで、配管21Aから加圧ポンプ20cにガスが供給されて、加圧ポンプ20cにより加圧チャンバ20b内に高圧のアシストガス20gが形成される。この状態では、電磁弁20aは閉状態である。そして、電磁弁20aが開状態になると、アシストガス20gが瞬間的にガス供給装置20から放出される。このとき、放出されるアシストガスの圧力あるいは流量は、所望する状態とされている。そして、このアシストガス20gは、配管21Bを経由して加工ノズル12内に供給されて、加工ノズル12の開口部12hからパルスジェットとなって噴射される。さらに、ガス供給装置20では、電磁弁20aの開閉が繰り返される。これにより、噴射量がパルス状のアシストガス20gが断続的に開口部12hから噴射される。   Here, gas is supplied from the pipe 21A to the pressurization pump 20c, and the high-pressure assist gas 20g is formed in the pressurization chamber 20b by the pressurization pump 20c. In this state, the electromagnetic valve 20a is in a closed state. When the electromagnetic valve 20a is opened, the assist gas 20g is instantaneously released from the gas supply device 20. At this time, the pressure or flow rate of the assist gas released is set to a desired state. Then, the assist gas 20g is supplied into the machining nozzle 12 via the pipe 21B, and is ejected as a pulse jet from the opening 12h of the machining nozzle 12. Further, in the gas supply device 20, the opening and closing of the electromagnetic valve 20a is repeated. As a result, the assist gas 20g having a pulsed injection amount is intermittently injected from the opening 12h.

なお、加圧チャンバ20bについては、適宜取り除き、電磁弁20aと加圧ポンプ20cとを直結してもよい。また、複数のガス供給装置20を加工ノズル12に接続して、それぞれのガス供給装置20からのガス放出のタイミングをずらす方式でも上記手段は実施可能である。   The pressurizing chamber 20b may be removed as appropriate, and the electromagnetic valve 20a and the pressurizing pump 20c may be directly connected. The above means can also be implemented by a method in which a plurality of gas supply devices 20 are connected to the processing nozzle 12 and the timing of gas discharge from each gas supply device 20 is shifted.

このような構成によって、加工ノズル12の開口部12hからは、レーザ光10lが放射される。また、開口部12hからは、噴射量がパルス状のアシストガス20gが断続して噴射される。なお、レーザ光の伝送手段は、ミラー11mの代わりに、例えば、光ファイバを用いてもよい。供給されるガスは、必要に応じて切換弁等により、ガス種を選択できる構成としてもよい。   With such a configuration, the laser light 10 l is emitted from the opening 12 h of the processing nozzle 12. Further, the assist gas 20g having a pulsed injection amount is intermittently injected from the opening 12h. The laser beam transmission means may use, for example, an optical fiber instead of the mirror 11m. The gas to be supplied may be configured such that the gas type can be selected by a switching valve or the like as necessary.

また、レーザ加工装置1においては、レーザ光10lをパルス状に照射する場合、そのパルス周期とアシストガス20gのパルス周期を同じにしたり、パルス周期をずらしたり、それぞれのパルスの立ち上がり位置を調整することができる。
また、レーザ加工装置1においては、1パルス当たりのアシストガス20gの噴射量、供給圧力、パルス幅、周期等については、加圧チャンバ20bの容量、加圧ポンプ20cによる加圧、電磁弁20aの開閉のタイミング等を適宜選択することによって、任意に選択することができる。
Moreover, in the laser processing apparatus 1, when irradiating the laser beam 101 in a pulse shape, the pulse period and the pulse period of the assist gas 20g are made the same, the pulse period is shifted, or the rising position of each pulse is adjusted. be able to.
Further, in the laser processing apparatus 1, the injection amount of the assist gas 20g per pulse, the supply pressure, the pulse width, the cycle, etc., the capacity of the pressurization chamber 20b, pressurization by the pressurization pump 20c, the solenoid valve 20a It can be arbitrarily selected by appropriately selecting the opening / closing timing and the like.

なお、アシストガス20gとは、例えば、窒素(N)ガス、希ガス、酸素(O)ガス等が該当する。これらのガスについては、例えば、被加工物50を溶接する際には、窒素ガス、希ガス等が用いられ、被加工物50を切断する際には、酸素ガス等が用いられる。但し、ガス種の選択に関しては、この例に限ることはなく、必要に応じて適宜変更される。被加工物50は、例えば、金属板(アルミニウム、銅、鉄、ステンレス鋼等)、セラミック板、ガラス板等が該当する。 The assist gas 20g corresponds to, for example, nitrogen (N 2 ) gas, rare gas, oxygen (O 2 ) gas, or the like. As for these gases, for example, nitrogen gas, rare gas or the like is used when the workpiece 50 is welded, and oxygen gas or the like is used when the workpiece 50 is cut. However, the selection of the gas type is not limited to this example, and can be changed as needed. The workpiece 50 corresponds to, for example, a metal plate (aluminum, copper, iron, stainless steel, etc.), a ceramic plate, a glass plate, or the like.

また、レーザ加工装置は、図2に示す形態であってもよい。
例えば、図2(a)に示すレーザ加工装置2では、加工ノズル12を、加工本体部11から独立させた噴射手段により、アシストガス20gを被加工物50に噴射できる構成になっている。
また、図2(b)に示すレーザ加工装置3では、上述した噴射手段が複数設けられた構成になっている。
このようなレーザ加工装置2、3も本実施の形態に含まれる。また、配管21Bを加工ノズル12とすることができる。
Moreover, the form shown in FIG. 2 may be sufficient as a laser processing apparatus.
For example, in the laser processing apparatus 2 shown in FIG. 2A, the assist gas 20 g can be injected onto the workpiece 50 by an injection unit in which the processing nozzle 12 is independent from the processing main body 11.
Moreover, in the laser processing apparatus 3 shown in FIG.2 (b), it has the structure provided with two or more above-mentioned injection means.
Such laser processing apparatuses 2 and 3 are also included in the present embodiment. Moreover, the piping 21B can be used as the processing nozzle 12.

次に、レーザ加工装置1を例に、レーザ加工方法について説明する。なお、以下に例示されるレーザ加工方法は、制御部40によって自動的に行われる。
図3は、レーザ加工方法を説明する図である。
ここで、図3(a)の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、上述した開口部12hから放射されるレーザ光の強度である。
また、図3(b)の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、開口部12hから噴射されるアシストガス20gの噴射量(または、噴射圧)である。
これらの図3(a)、(b)の組み合わせが本実施の形態のレーザ加工方法である。
Next, the laser processing method will be described using the laser processing apparatus 1 as an example. The laser processing method exemplified below is automatically performed by the control unit 40.
FIG. 3 is a diagram for explaining a laser processing method.
Here, the horizontal axis in FIG. 3A represents time (milliseconds), and the vertical axis represents the intensity of the laser light emitted from the opening 12h described above.
In FIG. 3B, the horizontal axis represents time (milliseconds), and the vertical axis represents the injection amount (or injection pressure) of the assist gas 20g injected from the opening 12h.
A combination of these FIGS. 3A and 3B is the laser processing method of the present embodiment.

また、図3(c)には、図3(b)に対応させた比較例が示されている。例えば、図3(c)には、パルス状ではなく、連続的にアシストガス20gが開口部12hから噴射される様子が示されている。すなわち、図3(a)、(c)の組み合わせが比較例のレーザ加工方法になる。   FIG. 3 (c) shows a comparative example corresponding to FIG. 3 (b). For example, FIG. 3C illustrates a state in which the assist gas 20g is continuously injected from the opening 12h, not in a pulse form. That is, the combination of FIGS. 3A and 3C is the laser processing method of the comparative example.

また、本実施の形態では、ステージ30を移動することにより、被加工物50の照射ポイントを変えることもできる。この場合、図3の横軸は、時間(ミリ秒)のほか、移動距離(mm)にも対応する。
また、図3では、図3(b)に示す噴射量「Q」と、図3(c)に示す噴射量「Q’」とが等しい場合を例示している。また、図3の縦軸は、いずれも規格値(a.u.)である。
In the present embodiment, the irradiation point of the workpiece 50 can be changed by moving the stage 30. In this case, the horizontal axis in FIG. 3 corresponds to not only time (milliseconds) but also movement distance (mm).
FIG. 3 illustrates a case where the injection amount “Q” shown in FIG. 3B is equal to the injection amount “Q ′” shown in FIG. Moreover, all the vertical axes in FIG. 3 are standard values (au).

本実施の形態では、図3(a)に示すように、加工ノズル12の開口部12hから、強度がパルス状のレーザ光を断続的に放射する。このレーザ光の強度、周波数、パルス幅は、被加工物50の加工容量、被加工物50の形状、加工速度、ステージ30の移動速度等に見合った条件であるとする。これにより、所望の溶接(または、切断)が可能になる。
例えば、一例として、レーザ光の周波数は、100PPS(Pulse Per Second)であり、パルス幅は、0.6msecである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, laser light having a pulse intensity is intermittently emitted from the opening 12 h of the processing nozzle 12. It is assumed that the intensity, frequency, and pulse width of the laser light are conditions commensurate with the processing capacity of the workpiece 50, the shape of the workpiece 50, the processing speed, the moving speed of the stage 30, and the like. Thereby, desired welding (or cutting) becomes possible.
For example, as an example, the frequency of the laser light is 100 PPS (Pulse Per Second), and the pulse width is 0.6 msec.

そして、図3(b)に示すように、上述したアシストガス20gを加工ノズル12の開口部12hから断続的に噴射する。このアシストガス20gにおいては、アシストガス20gをパルス状に噴射する時間(パルス幅とも称する。)、アシストガス20gをパルス状に噴射する際の噴射量(または、噴射圧)、アシストガス20gの噴射を繰り返す周波数、アシストガス20gのガス種の切り替え、複数の前記アシストガス20gを被加工物50に噴射する場合のガス混合比等が適宜制御される。   Then, as shown in FIG. 3B, the assist gas 20 g described above is intermittently injected from the opening 12 h of the processing nozzle 12. In the assist gas 20g, the time (also referred to as pulse width) for injecting the assist gas 20g in a pulse shape, the injection amount (or injection pressure) for injecting the assist gas 20g in a pulse shape, and the injection of the assist gas 20g , The switching of the gas type of the assist gas 20g, the gas mixture ratio in the case of injecting a plurality of the assist gases 20g onto the workpiece 50, and the like are appropriately controlled.

例えば、図3(b)では、アシストガス20gの周波数は、レーザ光のパルス周波数と同じである。但し、アシストガス20gについては、パルス状のレーザ光の立ち上がり前から噴射を開始して、レーザ光の立ち下がり後にガス供給装置20からの供給を停止する。これにより、被加工物50にレーザ光が照射されている最中には、その照射ポイントに所望する高圧のアシストガス20gが噴射されることになる。
このような方法で、被加工物50にパルス状のレーザ光を照射しながら、同様にパルス状のアシストガス20gを噴射する。
For example, in FIG. 3B, the frequency of the assist gas 20g is the same as the pulse frequency of the laser light. However, the assist gas 20g starts to be injected before the rise of the pulsed laser beam, and the supply from the gas supply device 20 is stopped after the fall of the laser beam. As a result, while the workpiece 50 is being irradiated with the laser beam, the desired high-pressure assist gas 20g is injected to the irradiation point.
In this way, the pulsed assist gas 20g is similarly injected while irradiating the workpiece 50 with the pulsed laser light.

ここで、比較例として引用した図3(c)の場合を説明する。
図3(c)では、アシストガス20gを開口部12hから連続して噴射している。従って、図3(c)に示す方法では、レーザ光を被加工物50に照射しない期間においても、アシストガス20gは、開口部12hから噴射され続けることになる。
Here, the case of FIG.3 (c) quoted as a comparative example is demonstrated.
In FIG. 3C, the assist gas 20g is continuously injected from the opening 12h. Therefore, in the method shown in FIG. 3C, the assist gas 20g is continuously injected from the opening 12h even during a period in which the workpiece 50 is not irradiated with laser light.

例えば、レーザ光の周波数が100PPSで、パルス幅が0.6msecなので、レーザ光のパルス間隔(10msec)のうちの9.4msecは、レーザ光が被加工物50に照射されていない期間である。そして、この期間においても、アシストガス20gは、開口部12hから噴射され続けている。従って、図3(c)に示す方法では、図3(b)に示す方法よりも、アシストガス20gが無駄に消費されてしまう。従って、アシストガス20gを被加工物50に噴射し続ける方法(図3(c))は、好ましくない。   For example, since the frequency of the laser beam is 100 PPS and the pulse width is 0.6 msec, 9.4 msec of the pulse interval (10 msec) of the laser beam is a period during which the workpiece 50 is not irradiated with the laser beam. Also in this period, the assist gas 20g continues to be injected from the opening 12h. Therefore, in the method shown in FIG. 3C, the assist gas 20g is consumed wastefully compared to the method shown in FIG. Therefore, the method of continuously injecting the assist gas 20g to the workpiece 50 (FIG. 3C) is not preferable.

このように、本実施の形態では、アシストガス20gの消費を抑制して、レーザ加工を施している。なお、図3(b)に示す方法では、図3(c)に示す方法よりも、アシストガス20gの消費量が約94%削減されている。   Thus, in this Embodiment, consumption of the assist gas 20g is suppressed and laser processing is performed. In the method shown in FIG. 3B, the consumption amount of the assist gas 20g is reduced by about 94% compared to the method shown in FIG.

また、本実施の形態でのレーザ光、並びにアシストガス20gのパルス幅、パルス形状は、図3(a)、(b)に示す形態に限らず、所望の加工ができるように適宜選択される。   Further, the laser beam and the pulse width and pulse shape of the assist gas 20g in the present embodiment are not limited to those shown in FIGS. 3A and 3B, but are appropriately selected so that desired processing can be performed. .

例えば、図3に示す形態では、レーザ光のパルス毎にアシストガス20gを噴射しているが、これらに限らず、2あるいはそれ以上のレーザ光のパルスにわたるアシストガス20gを噴射してもよい(詳細は後述)。このような形態であっても、連続噴射よりもガス消費量を抑制することができる。   For example, in the form shown in FIG. 3, the assist gas 20g is injected for each pulse of the laser beam, but the present invention is not limited thereto, and the assist gas 20g over two or more laser beam pulses may be injected ( Details will be described later). Even in such a form, the gas consumption can be suppressed as compared with the continuous injection.

また、アシストガス20gについては、図3(b)に例示した場合よりも、その1パルス当たりのアシストガス20gの噴射量(または噴射圧)を増大してもよい。
この場合、レーザ照射部分のアシストガス量(圧)がより増大する。従って、アシストガス20gによる効果をより増大させることができる。
Moreover, about the assist gas 20g, you may increase the injection amount (or injection pressure) of the assist gas 20g per pulse rather than the case illustrated in FIG.3 (b).
In this case, the assist gas amount (pressure) in the laser irradiation portion is further increased. Therefore, the effect of the assist gas 20g can be further increased.

図4は、レーザ加工方法の変形例を説明する図である。ここで、図4(a)の(1)に示す図の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、上述した開口部12hから放射されるレーザ光の強度である。また、図4(a)の(2)に示す図の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、開口部12hから噴射されるアシストガス20gの噴射量(または、噴射圧)である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a modification of the laser processing method. Here, the horizontal axis of the diagram shown in (1) of FIG. 4A is time (milliseconds), and the vertical axis is the intensity of the laser light emitted from the opening 12h described above. Further, the horizontal axis of the diagram shown in (2) of FIG. 4A is time (milliseconds), and the vertical axis is the injection amount (or injection pressure) of the assist gas 20g injected from the opening 12h. It is.

まず、図4(a)の(1)に示すように、加工ノズル12の開口部12hから、強度がパルス状のレーザ光を断続的に放射する。
但し、この実施例では、図4(a)の(2)に示すように、パルス状のアシストガス20gの噴射のタイミングをレーザ光の照射のタイミングとずらしている。例えば、アシストガス20gは、2つのレーザ光のパルスに重複するように、これら2つのパルスに跨って噴射している。
このような形態は、図4(b)に示すように、1つのガス供給装置20から噴射される噴射タイミングを2つのレーザ光のパルスに跨って噴射すれば達成し得る。
First, as shown in (1) of FIG. 4A, laser light having an intensity of pulses is intermittently emitted from the opening 12h of the processing nozzle 12.
However, in this embodiment, as shown in (2) of FIG. 4A, the injection timing of the pulsed assist gas 20g is shifted from the irradiation timing of the laser beam. For example, the assist gas 20g is injected over these two pulses so as to overlap the two laser light pulses.
As shown in FIG. 4B, such a configuration can be achieved by injecting the injection timing injected from one gas supply device 20 across two laser light pulses.

図5は、レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。ここで、図5(a)の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、上述した開口部12hから放射されるレーザ光の強度である。また、図5(b)の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、開口部12hから噴射されるアシストガス20gの噴射量(または、噴射圧)である。   FIG. 5 is a diagram for explaining another modification of the laser processing method. Here, the horizontal axis in FIG. 5A represents time (milliseconds), and the vertical axis represents the intensity of the laser light emitted from the opening 12h described above. In FIG. 5B, the horizontal axis represents time (milliseconds), and the vertical axis represents the injection amount (or injection pressure) of the assist gas 20g injected from the opening 12h.

まず、図5(a)に示すように、加工ノズル12の開口部12hから、強度がパルス状のレーザ光を断続的に放射する。但し、この実施例では、1パルス当たりのレーザ光の強度を段階的に変化させている。そして、これに対応して、図5(b)に示すアシストガス20gの噴射においても、そのパルス状の噴射量(または、噴射圧)を段階的に変化させている。   First, as illustrated in FIG. 5A, laser light having a pulsed intensity is intermittently emitted from the opening 12 h of the processing nozzle 12. However, in this embodiment, the intensity of the laser beam per pulse is changed stepwise. Correspondingly, even in the injection of the assist gas 20g shown in FIG. 5B, the pulsed injection amount (or injection pressure) is changed stepwise.

このような方法で、被加工物50にパルス状のレーザ光を照射しながら、同様にパルス状のアシストガス20gを噴射する。
また、段階的なアシストガス20gのパターンは、図5(c)に示すように、さまざまな段階的なアシストガス20gのパターンが形成できる。
また、このようなパルス状の噴射量(圧)変化は、レーザ加工状態に応じて適宜選択可能とすることができる。
In this way, the pulsed assist gas 20g is similarly injected while irradiating the workpiece 50 with the pulsed laser light.
Further, as shown in FIG. 5C, various stepped assist gas 20g patterns can be formed as the stepped assist gas 20g pattern.
Moreover, such a pulse-like injection amount (pressure) change can be appropriately selected according to the laser processing state.

すなわち、このようなレーザ加工装置1を用いて、被加工物50を溶接や切断加工したときには、溶接部分の酸化防止、切断部分の酸化促進がなされる。さらには、レーザ照射部分付近への金属、金属酸化物の付着を抑制したり、加工物の融解、蒸発、昇華の促進等のアシストガス効果の増大を図ることができる。また、光学系部品(集光レンズ11l等)へのスプラッシュ付着もより抑制される。   That is, when the workpiece 50 is welded or cut using such a laser processing apparatus 1, oxidation of the welded portion is prevented and oxidation of the cut portion is promoted. Furthermore, it is possible to suppress the adhesion of metals and metal oxides in the vicinity of the laser irradiated portion, and to increase the assist gas effect such as the melting, evaporation, and sublimation promotion of the workpiece. Further, splash adhesion to optical system components (such as the condensing lens 11l) is further suppressed.

このように、本実施の形態によれば、アシストガス20gの効果を損なうことなく、アシストガス20gの消費量が図3(c)に例示した方法に比べて、大幅に低減する。さらに、アシストガス20gの噴射量が頭打ちになることもなく、高圧のガスを噴射することができるので、アシストガス20gの効果を増大でき、レーザ加工による被加工物の加工形状がより良好になる。このようなときでも、アシストガス20gの消費量は、従来同様あるいは低減できる。また、アシストガス20gの噴射パターンを最適化できるので同様にレーザ加工による被加工物の加工形状がより良好になる。   Thus, according to the present embodiment, the consumption amount of the assist gas 20g is significantly reduced as compared with the method illustrated in FIG. 3C without impairing the effect of the assist gas 20g. Furthermore, since the injection amount of the assist gas 20g does not reach a peak and a high-pressure gas can be injected, the effect of the assist gas 20g can be increased, and the processed shape of the workpiece by laser processing becomes better. . Even in such a case, the consumption amount of the assist gas 20g can be reduced as in the conventional case. Moreover, since the injection pattern of the assist gas 20g can be optimized, the processed shape of the workpiece by laser processing is improved.

これにより、レーザ加工を施した部分の品質が向上し、レーザ加工処理が施された製品歩留まりが向上すると共に、アシストガス20gのコスト低下を図ることができる。   As a result, the quality of the portion subjected to laser processing is improved, the yield of products subjected to laser processing is improved, and the cost of the assist gas 20g can be reduced.

次に、レーザ加工方法の別の変形例について説明する。この実施例2では、一例として、複数のガス供給装置20からなるそれぞれの噴射手段から順次、アシストガス20gを噴射する。この実施例では、レーザ照射近傍でのアシストガス20gの圧力の立ち上がり、立ち下がりやガス装置の応答性等を考慮し、それぞれの噴射タイミングを制御している。   Next, another modified example of the laser processing method will be described. In the second embodiment, as an example, the assist gas 20g is sequentially injected from the respective injection means including the plurality of gas supply devices 20. In this embodiment, the injection timing is controlled in consideration of the rise and fall of the pressure of the assist gas 20g near the laser irradiation, the responsiveness of the gas device, and the like.

図6は、レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。ここで、図6(a)の(1)に示す図の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、上述した開口部12hから放射されるレーザ光の強度である。また、図6(a)の(2)に示す図の横軸は、時間(ミリ秒)であり、縦軸は、開口部12hから噴射されるアシストガス20gの噴射量(または、噴射圧)である。   FIG. 6 is a diagram for explaining another modification of the laser processing method. Here, the horizontal axis of the diagram shown in (1) of FIG. 6A is time (milliseconds), and the vertical axis is the intensity of the laser light emitted from the opening 12h described above. Further, the horizontal axis of the diagram shown in (2) of FIG. 6A is time (milliseconds), and the vertical axis is the injection amount (or injection pressure) of the assist gas 20g injected from the opening 12h. It is.

まず、図6(a)の(1)に示すように、加工ノズル12の開口部12hから、強度がパルス状のレーザ光を断続的に放射する。レーザ光の周波数は、100PPSであり、パルス幅は、0.6msecである。
また、図6(a)の(2)に示すように、パルス状のレーザ光に対応するように、パルス状のアシストガス20gを噴射している。
First, as shown in (1) of FIG. 6A, laser light having a pulsed intensity is intermittently emitted from the opening 12h of the processing nozzle 12. The frequency of the laser light is 100 PPS, and the pulse width is 0.6 msec.
Further, as shown in (2) of FIG. 6A, a pulsed assist gas 20g is injected so as to correspond to the pulsed laser beam.

但し、実施例2では、複数のパルス状のアシストガス20gの各々の噴射タイミングをレーザ光の照射のタイミングとずらしている。
このような形態は、例えば、複数のガス供給装置20から噴射される各々の噴射タイミングをずらすことにより達成される。以下に、その方法を説明する。
However, in Example 2, the injection timing of each of the plurality of pulse-like assist gases 20g is shifted from the timing of laser light irradiation.
Such a form is achieved, for example, by shifting the injection timing of each of the injections from the plurality of gas supply devices 20. The method will be described below.

例えば、図6(b)の(1)には、複数のガス供給装置20のうちの第1のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示され、図6(b)の(2)には、複数のガス供給装置20のうちの第2のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示されている。
図示するように、第1および第2のガス供給装置のアシストガス20gの周波数は、レーザ光のパルス周波数の1/2である。そして、第1および第2のガス供給装置から噴射されるそれぞれアシストガス20gの周期(位相)はずれており、交互にガスを噴射している。
For example, FIG. 6B (1) shows the frequency of the assist gas 20g of the first gas supply device among the plurality of gas supply devices 20, and FIG. 6B (2) shows the frequency. The frequency of the assist gas 20g of the second gas supply device among the plurality of gas supply devices 20 is shown.
As shown in the figure, the frequency of the assist gas 20g of the first and second gas supply devices is ½ of the pulse frequency of the laser light. The cycle (phase) of the assist gas 20g injected from the first and second gas supply devices is out of phase, and the gas is alternately injected.

次に、レーザ加工方法のさらに別の変形例について説明する。
図7は、レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。ここで、図7(a)には、図6(a)と同じ図が示されている。
Next, still another modification of the laser processing method will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining another modification of the laser processing method. Here, FIG. 7 (a) shows the same diagram as FIG. 6 (a).

この実施例においても、一例として、複数のガス供給装置20からなるそれぞれの噴射手段から順次、アシストガス20gを噴射する。この実施例では、レーザ照射近傍でのアシストガス20gの圧力の立ち上がり、立ち下がりやガス装置の応答性等を考慮し、それぞれの噴射タイミングを制御している。   Also in this embodiment, as an example, the assist gas 20g is sequentially injected from each injection means including the plurality of gas supply devices 20. In this embodiment, the injection timing is controlled in consideration of the rise and fall of the pressure of the assist gas 20g near the laser irradiation, the responsiveness of the gas device, and the like.

まず、図7(b)の(1)に示すように、複数のガス供給装置20のうちの第1のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示され、図7(b)の(2)には、複数のガス供給装置20のうちの第2のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示されている。図7(b)の(3)には、複数のガス供給装置20のうちの第3のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示されている。   First, as shown to (1) of FIG.7 (b), the frequency of the assist gas 20g of the 1st gas supply apparatus among the several gas supply apparatuses 20 is shown, (2) of FIG.7 (b). The frequency of the assist gas 20g of the second gas supply device among the plurality of gas supply devices 20 is shown. FIG. 7B (3) shows the frequency of the assist gas 20 g of the third gas supply device among the plurality of gas supply devices 20.

図示するように、第1〜第3のガス供給装置のアシストガス20gの周波数は、レーザ光のパルス周波数の1/3である。そして、第1〜第3のガス供給装置から噴射されるそれぞれアシストガス20gの周期(位相)はずれており、交互にガスを噴射している。   As shown in the figure, the frequency of the assist gas 20g of the first to third gas supply devices is 1/3 of the pulse frequency of the laser beam. And the cycle (phase) of each assist gas 20g injected from the 1st-3rd gas supply apparatus has shifted | deviated, and the gas is injected alternately.

また、図7(c)の(1)に示すように、複数のガス供給装置20のうちの第1のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示され、図7(c)の(2)には、複数のガス供給装置20のうちの第2のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示されている。   Moreover, as shown to (1) of FIG.7 (c), the frequency of the assist gas 20g of the 1st gas supply apparatus among the several gas supply apparatuses 20 is shown, (2) of FIG.7 (c). The frequency of the assist gas 20g of the second gas supply device among the plurality of gas supply devices 20 is shown.

さらに、図7(c)の(3)には、複数のガス供給装置20のうちの第3のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示され、図7(c)の(4)には、複数のガス供給装置20のうちの第4のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示されている。   Further, (3) of FIG. 7 (c) shows the frequency of the assist gas 20g of the third gas supply device among the plurality of gas supply devices 20, and (4) of FIG. 7 (c). The frequency of the assist gas 20g of the fourth gas supply device among the plurality of gas supply devices 20 is shown.

図示するように、第1および第2のガス供給装置のアシストガス20gの周波数は、レーザ光のパルス周波数の1/2である。そして、第1および第2のガス供給装置から噴射されるそれぞれアシストガス20gの周期(位相)は若干ずれている。但し、第1および第2のガス供給装置から噴射されるそれぞれアシストガス20gを互いにあわせることにより、レーザ光のパルス毎に、アシストガス20gが噴射される。   As shown in the figure, the frequency of the assist gas 20g of the first and second gas supply devices is ½ of the pulse frequency of the laser light. And the period (phase) of each assist gas 20g injected from the 1st and 2nd gas supply apparatus has shifted | deviated a little. However, the assist gas 20g is injected for each pulse of the laser beam by combining the assist gases 20g injected from the first and second gas supply devices with each other.

また、第3および第4のガス供給装置のアシストガス20gの周波数は、レーザ光のパルス周波数の1/2である。そして、第3および第4のガス供給装置から噴射されるそれぞれアシストガス20gの周期(位相)は若干ずれている。但し、第3および第4のガス供給装置から噴射されるそれぞれアシストガス20gを互いにあわせることにより、レーザ光のパルス毎に、アシストガス20gが噴射される。   Further, the frequency of the assist gas 20g of the third and fourth gas supply devices is ½ of the pulse frequency of the laser beam. And the period (phase) of each assist gas 20g injected from the 3rd and 4th gas supply device has shifted a little. However, the assist gas 20g is injected for each pulse of the laser beam by combining the assist gases 20g injected from the third and fourth gas supply devices with each other.

このように、図7(c)に示す例では、第1および第2のガス供給装置の組から噴射されるアシストガス20gと、第3および第4のガス供給装置の組から噴射されるアシストガス20gとが周期(位相)はずれている。   As described above, in the example shown in FIG. 7C, the assist gas 20g injected from the first and second gas supply device sets and the assist gas injected from the third and fourth gas supply device sets. The gas 20g is out of phase (phase).

但し、図6、図7に示すいずれの形態でも、複数のガス供給装置20から噴射されるアシストガス20gを互いにあわせることにより、結果的に、レーザ光のパルス毎に、アシストガス20gが噴射される。   However, in any of the forms shown in FIGS. 6 and 7, the assist gas 20 g injected from the plurality of gas supply devices 20 is combined with each other, and as a result, the assist gas 20 g is injected for each pulse of the laser beam. The

また、実施例2では、上述した形態に限らず、さらに次の形態も含む。
例えば、前述のように複数のレーザパルスにわたってアシストガス20gを噴射することも複数のガス供給装置20から噴射される各々の噴射タイミングをずらすことにより達成される。以下に、その方法を説明する。
Moreover, in Example 2, it is not restricted to the form mentioned above, Furthermore, the following form is also included.
For example, as described above, the injection of the assist gas 20g over a plurality of laser pulses can also be achieved by shifting the injection timing of each of the injections from the plurality of gas supply devices 20. The method will be described below.

図8は、レーザ加工方法の別の変形例を説明する図である。
ここで、図8(a)には、前述した図4(a)と同じ形態の図が示されている。
但し、図8(b)の(1)には、複数のガス供給装置20のうちの第1のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示され、図8(b)の(2)には、複数のガス供給装置20のうちの第2のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示されている。
FIG. 8 is a diagram for explaining another modification of the laser processing method.
Here, FIG. 8A shows the same form as FIG. 4A described above.
However, (1) in FIG. 8 (b) shows the frequency of the assist gas 20g of the first gas supply device among the plurality of gas supply devices 20, and (2) in FIG. 8 (b). The frequency of the assist gas 20g of the second gas supply device among the plurality of gas supply devices 20 is shown.

図示するように、アシストガス20gの周波数は、レーザ光のパルス周波数と同じであり、その周期をレーザ光の周期に同調させている。但し、第1および第2のガス供給装置から噴射されるそれぞれのアシストガス20gの周期(位相)はずれている。
これらのアシストガス20gをあわせることにより、加工ノズル12の開口部12hから、2つのレーザ光のパルスに跨ったアシストガス20gを周期的に噴射させることができる。
As shown in the figure, the frequency of the assist gas 20g is the same as the pulse frequency of the laser beam, and its period is synchronized with the cycle of the laser beam. However, the cycle (phase) of each assist gas 20g injected from the first and second gas supply devices is shifted.
By combining these assist gases 20g, the assist gas 20g straddling the two laser light pulses can be periodically ejected from the opening 12h of the processing nozzle 12.

また、図8(c)に示す方法によっても、2つのレーザ光のパルスに跨って、アシストガス20gを噴射させることができる。
図8(c)の(1)には、複数のガス供給装置20のうちの第1のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示され、図8(c)の(2)には、複数のガス供給装置20のうちの第2のガス供給装置のアシストガス20gの周波が示されている。
Also, the assist gas 20g can be injected across the two laser light pulses by the method shown in FIG.
8C shows the frequency of the assist gas 20g of the first gas supply device among the plurality of gas supply devices 20, and FIG. 8C shows the frequency of (2). The frequency of the assist gas 20g of the second gas supply device of the gas supply device 20 is shown.

図示するように、それぞれのガス供給装置から噴射されるアシストガス20gは、ともに2つのレーザ光のパルスに跨っている。但し、第1および第2のガス供給装置からのアシストガス20gの周波はずれている。これらのアシストガス20gをあわせることにより、加工ノズル12の開口部12hから、2つのパルスに跨ったアシストガス20gを周期的に噴射させることができる。   As shown in the figure, the assist gas 20g injected from each gas supply device straddles two laser light pulses. However, the frequency of the assist gas 20g from the first and second gas supply devices is shifted. By combining these assist gases 20g, the assist gas 20g straddling two pulses can be periodically injected from the opening 12h of the processing nozzle 12.

このように、実施例2では、複数のガス噴射装置のそれぞれを使い分けている。これにより、それぞれのガス噴射装置に設けられた電磁弁20a、加圧ポンプ20c等の負荷が減少し、これらの応答性が向上する。その結果、パルス状の高圧ガスをより確実に被加工物50に噴射させることができる。   Thus, in Example 2, each of a plurality of gas injection devices is used properly. Thereby, the load of the solenoid valve 20a, the pressurizing pump 20c, etc. provided in each gas injection device decreases, and these responsiveness improves. As a result, the pulsed high-pressure gas can be more reliably injected onto the workpiece 50.

なお、複数のガス供給装置20の数としては、第1および第2のガス供給装置に限られるものではない。より多くのガス供給装置を用いて、順次ガスを噴射してもよいし、一個あたりのガス供給装置から噴射するアシストガス20gのパルス幅をさらに狭くしてもよい。この場合は、複数のガス供給装置20をセットにしてレーザのパルスに対応させる。 いずれの方法によっても、それぞれのガス供給装置のデューティー比を下げることができ、その結果、ガス供給装置の故障率を低減させることや、高応答性の部品を使わなくても済むようにできる。   Note that the number of the plurality of gas supply devices 20 is not limited to the first and second gas supply devices. More gas supply devices may be used to sequentially inject the gas, or the pulse width of the assist gas 20g injected from each gas supply device may be further narrowed. In this case, a plurality of gas supply devices 20 are set to correspond to laser pulses. In any method, the duty ratio of each gas supply device can be lowered. As a result, the failure rate of the gas supply device can be reduced, and a highly responsive component can be dispensed with.

また、ガス供給装置20を複数揃えるだけでなく、ガス供給装置20を構成する電磁弁20a、加圧チャンバ20b、加圧ポンプ20cをそれぞれ複数の組み合わせとすることでも、同様の効果を得る。   The same effect can be obtained not only by arranging a plurality of gas supply devices 20 but also by combining a plurality of solenoid valves 20a, pressurization chambers 20b, and pressurization pumps 20c constituting the gas supply device 20, respectively.

例えば、加圧チャンバ20bにおいては、複数設けることにより、ひとつひとつは、小容量化が可能になる。これにより、各加圧チャンバ20b内の加圧は、より短時間で済ませることができる。また、加圧チャンバ20bの高圧化も容易になる。さらに、加圧チャンバ20bにおいては、圧力容器としての製造(溶接加工、絞り加工、切削加工等)が容易になる。これは、加圧ポンプ20cにおいても、同様の効果を得る。   For example, in the pressurizing chamber 20b, by providing a plurality, it becomes possible to reduce the capacity of each one. Thereby, pressurization in each pressurization chamber 20b can be completed in a shorter time. In addition, the pressurization chamber 20b can be easily increased in pressure. Furthermore, in the pressurizing chamber 20b, manufacture as a pressure vessel (welding, drawing, cutting, etc.) is facilitated. This also obtains the same effect in the pressurizing pump 20c.

電磁弁20aにおいては、複数設けることにより、それぞれの電磁弁20aの動作デューティーを下げることができる。これにより、電磁弁20aとしては、より安価で低速動作の電磁弁を採用することができる。さらに、その動作回数が減少するので、寿命が延び、故障が少なくなる。   By providing a plurality of solenoid valves 20a, the operation duty of each solenoid valve 20a can be reduced. Thereby, as a solenoid valve 20a, a cheaper and low-speed solenoid valve can be adopted. Furthermore, since the number of operations is reduced, the service life is extended and failures are reduced.

そして、電磁弁20a、加圧チャンバ20b、加圧ポンプ20cの組み合わせについては、適宜変更してもよい。
例えば、加圧チャンバ20b、加圧ポンプ20cに、複数の電磁弁20aを設けることにより、複数のガス噴射手段を形成することができる。また、加圧ポンプ20cに、複数の加圧チャンバ20bを取り付けることや、一対の電磁弁20a、加圧チャンバ20bに複数の加圧ポンプ20cを複数準備しても、上記の効果が得られる。さらに、図1、2に示すように、ノズルを含めて噴射手段すべてを複数準備しても同様の効果を得る。
And you may change suitably about the combination of the solenoid valve 20a, the pressurization chamber 20b, and the pressurization pump 20c.
For example, a plurality of gas injection means can be formed by providing a plurality of electromagnetic valves 20a in the pressurizing chamber 20b and the pressurizing pump 20c. Further, the above-described effect can be obtained even if a plurality of pressurizing chambers 20b are attached to the pressurizing pump 20c, or a plurality of pressurizing pumps 20c are prepared for the pair of electromagnetic valves 20a and the pressurizing chamber 20b. Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the same effect can be obtained even if a plurality of injection means including a nozzle are prepared.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本実施の形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、以上の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、レーザ加工装置1の加工は、溶接、切断のほか、被加工物50の表面改質も含まれる。また、前述した各具体例が備える各要素およびその形成、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present embodiment is not limited to these specific examples. In other words, those obtained by appropriately modifying the design of the above specific examples by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. For example, the processing of the laser processing apparatus 1 includes surface modification of the workpiece 50 in addition to welding and cutting. In addition, each element included in each of the specific examples described above and its formation, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.

また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合することができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものも含まれる。
In addition, each element included in each of the above-described embodiments can be combined as long as technically possible, and a combination thereof is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can include various changes and modifications.

1、2、3 レーザ加工装置
10 レーザ発振器
10l レーザ光
11 加工本体部
11l 集光レンズ
11m ミラー
12 加工ノズル
12h 開口部
20 ガス供給装置
20a 電磁弁
20b 加圧チャンバ
20c 加圧ポンプ
20g アシストガス
21A、21B 配管
30 ステージ
40 制御部
50 被加工物
1, 2, 3 Laser processing equipment
10 Laser oscillator
10l laser light
11 Processing body
11l condenser lens
11m mirror
12 Processing nozzle
12h opening
20 Gas supply device
20a Solenoid valve 20b Pressurizing chamber 20c Pressurizing pump 20g Assist gas 21A, 21B Piping 30 Stage
40 Control unit
50 Workpiece

Claims (12)

レーザ光を被加工物に照射して、前記被加工物を加工するレーザ加工方法であって、
前記被加工物に前記レーザ光を照射しつつ、前記レーザ光が照射されている前記被加工物に、アシストガスをパルス状に噴射してレーザ加工をすること特徴とするレーザ加工方法。
A laser processing method for processing a workpiece by irradiating the workpiece with laser light,
A laser processing method comprising performing laser processing by irradiating the workpiece with the laser beam while irradiating the workpiece with the laser beam while jetting an assist gas in a pulse shape.
前記レーザ光として、パルスレーザ光を用いることを特徴とする請求項1記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 1, wherein a pulsed laser beam is used as the laser beam. 前記アシストガスをパルス状に噴射する時間、
前記アシストガスをパルス状に噴射する際のガス噴射量、
前記アシストガスをパルス状に噴射する際のガス噴射圧、
前記アシストガスの噴射を繰り返す周波数、
前記アシストガスのガス種、
複数の前記アシストガスを前記被加工物に噴射する場合のガス混合比、
の少なくともいずれかを制御することを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ加工方法。
Time for injecting the assist gas in pulses,
Gas injection amount when injecting the assist gas in a pulse shape,
Gas injection pressure when injecting the assist gas in pulses,
A frequency at which the assist gas is repeatedly injected;
Gas type of the assist gas,
A gas mixture ratio when injecting a plurality of the assist gases onto the workpiece;
3. The laser processing method according to claim 1, wherein at least one of the two is controlled.
前記パルスレーザ光を前記被加工物に照射するタイミングと、前記アシストガスを前記被加工物に噴射するタイミングと、をずらすことを特徴とする請求項2または3に記載のレーザ加工方法。   4. The laser processing method according to claim 2, wherein a timing for irradiating the workpiece with the pulsed laser light is shifted from a timing for injecting the assist gas to the workpiece. 前記ガス噴射量及び前記ガス噴射圧の少なくともいずれかを段階的に変化させることを特徴とする請求項3または4に記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 3 or 4, wherein at least one of the gas injection amount and the gas injection pressure is changed stepwise. 前記アシストガスを複数の噴射手段を用いて噴射することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 1, wherein the assist gas is injected using a plurality of injection means. 前記複数の噴射手段のそれぞれの手段から順次前記アシストガスを噴射することを特徴とする請求項6記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 6, wherein the assist gas is sequentially injected from each of the plurality of injection means. 前記被加工物の溶接、前記被加工物の切断、前記被加工物の表面改質の少なくともいずれを実行することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 1, wherein at least one of welding of the workpiece, cutting of the workpiece, and surface modification of the workpiece is performed. レーザ光を被加工物に照射して、前記被加工物を加工するレーザ加工装置であって、
前記被加工物に前記レーザ光を照射する照射手段と、
前記レーザ光が照射されている前記被加工物に、アシストガスをパルス状に噴射する噴射手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
A laser processing apparatus for processing a workpiece by irradiating the workpiece with laser light,
Irradiating means for irradiating the workpiece with the laser beam;
An injection means for injecting an assist gas in a pulsed manner onto the workpiece irradiated with the laser beam;
A laser processing apparatus comprising:
前記アシストガスをパルス状に噴射する時間、
前記アシストガスをパルス状に噴射する際のガス噴射量、
前記アシストガスをパルス状に噴射する際のガス噴射圧、
前記アシストガスの噴射を繰り返す周波数、
前記アシストガスのガス種、
複数の前記アシストガスを前記被加工物に噴射する場合のガス混合比、
の少なくともいずれかを制御することが可能であることを特徴とする請求項9記載のレーザ加工装置。
Time for injecting the assist gas in pulses,
Gas injection amount when injecting the assist gas in a pulse shape,
Gas injection pressure when injecting the assist gas in pulses,
A frequency at which the assist gas is repeatedly injected;
Gas type of the assist gas,
A gas mixture ratio when injecting a plurality of the assist gases onto the workpiece;
The laser processing apparatus according to claim 9, wherein at least one of the above can be controlled.
前記噴射手段は、複数設けられていることを特徴とする請求項9または10に記載のレーザ加工装置。   The laser processing apparatus according to claim 9, wherein a plurality of the injection units are provided. 複数の前記噴射手段は、それぞれの手段により前記アシストガスを順次噴射することが可能であることを特徴とする請求項11記載のレーザ加工装置。   The laser processing apparatus according to claim 11, wherein the plurality of ejection units can sequentially eject the assist gas by each unit.
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