JP2013150995A - レーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レーザ加工装置1は、レーザ光Lを発振するレーザ発振器4と、上記レーザ光Lを被加工物2に導光する導光手段5と、液体Fを供給する液体供給手段6と、上記液体供給手段6の液体Fを流通させる液体通路7を備えた加工ヘッド8と、上記液体通路7より液体Fを排出する液体排出手段9とを備えている。
上記加工ヘッド8における上記液体通路の開口部7aと被加工物2とを接近させて、上記被加工物2と加工ヘッド8との間が液体Fで充満されるようにし、上記液体排出手段9が液体通路7より液体Fを排出するようになっている。
【効果】 液体の流れの乱れによるレーザ光の加工効率の低下を抑え、また液体の処理が容易なレーザ加工装置を提供するものである。
【選択図】 図1
上記加工ヘッド8における上記液体通路の開口部7aと被加工物2とを接近させて、上記被加工物2と加工ヘッド8との間が液体Fで充満されるようにし、上記液体排出手段9が液体通路7より液体Fを排出するようになっている。
【効果】 液体の流れの乱れによるレーザ光の加工効率の低下を抑え、また液体の処理が容易なレーザ加工装置を提供するものである。
【選択図】 図1
Description
本発明はレーザ加工装置に関し、詳しくは加工ヘッドの液体通路より被加工物に液体を供給するとともに、レーザ光を被加工物に照射するレーザ加工装置に関する。
従来、レーザ光の熱による被加工物の変質を防止するため、レーザ光による加工部分に液体を噴射して、被加工物の変質を防止するようにしたレーザ加工装置が知られている。
このようなレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器と、上記レーザ光を被加工物に導光する導光手段と、液体を供給する液体供給手段と、上記液体供給手段の液体を流通させる液体通路の形成された加工ヘッドとを備え、上記加工ヘッドの液体通路より被加工物に液体を供給するとともに、レーザ光を被加工物に照射するようになっている(特許文献1)。
このようなレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器と、上記レーザ光を被加工物に導光する導光手段と、液体を供給する液体供給手段と、上記液体供給手段の液体を流通させる液体通路の形成された加工ヘッドとを備え、上記加工ヘッドの液体通路より被加工物に液体を供給するとともに、レーザ光を被加工物に照射するようになっている(特許文献1)。
しかしながら上記特許文献1のレーザ加工装置の場合、加工ヘッドから被加工物に噴射した液体が周囲の空気によって乱れたり、被加工物の上面ではねるため、レーザ光が散乱して加工効率が低下するという問題があり、また被加工物の上面に残留した液体の処理が煩雑であるという問題があった。
このような問題に鑑み、
本発明は液体の流れの乱れによるレーザ光の加工効率の低下を抑え、また液体の処理が容易なレーザ加工装置を提供するものである。
このような問題に鑑み、
本発明は液体の流れの乱れによるレーザ光の加工効率の低下を抑え、また液体の処理が容易なレーザ加工装置を提供するものである。
すなわち請求項1の発明にかかるレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器と、上記レーザ光を被加工物に導光する導光手段と、液体を供給する液体供給手段と、上記液体供給手段の液体を流通させる液体通路の形成された加工ヘッドとを備え、
上記加工ヘッドの液体通路より被加工物に液体を供給するとともに、レーザ光を被加工物に照射するレーザ加工装置において、
上記加工ヘッドにおける上記液体通路の開口部と被加工物とを接近させて、上記被加工物と加工ヘッドとの間が液体で充満されるようにし、
さらに上記液体通路より液体を排出する液体排出手段を設けたことを特徴としている。
上記加工ヘッドの液体通路より被加工物に液体を供給するとともに、レーザ光を被加工物に照射するレーザ加工装置において、
上記加工ヘッドにおける上記液体通路の開口部と被加工物とを接近させて、上記被加工物と加工ヘッドとの間が液体で充満されるようにし、
さらに上記液体通路より液体を排出する液体排出手段を設けたことを特徴としている。
上記発明によれば、加工ヘッドにおける液体通路の開口部と被加工物とを接近させてこれらの間を液体で充満させるため、レーザ光による加工部分の周囲において外気による液体の乱れが発生せず、また液体が被加工物の表面ではねることも無いため、レーザ光の散乱を抑えて効率的な加工を行うことができる。
また上記加工ヘッドと被加工物との間に充満した液体は、上記液体排出手段によって排出されるため、上記液体の処理を容易に行うことが可能となっている。
また上記加工ヘッドと被加工物との間に充満した液体は、上記液体排出手段によって排出されるため、上記液体の処理を容易に行うことが可能となっている。
以下、図示実施例について説明すると、図1は本実施例にかかるレーザ加工装置1の構成図を示しており、被加工物2として例えば炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等の複合材料を切断するものとなっている。
上記レーザ加工装置1は、被加工物2を載置する加工テーブル3と、レーザ光Lを発振するレーザ発振器4と、上記レーザ光Lを被加工物2に導光する導光手段5と、液体Fを供給する液体供給手段6と、上記液体供給手段6から供給される液体Fを流通させる液体通路7の形成された加工ヘッド8と、上記液体通路7から液体Fを排出する液体排出手段9とを備えており、これらは制御手段10によって制御されるようになっている。
上記加工テーブル3は、上記被加工物2を下方から支持する複数の突起3aを備えており、上記レーザ光Lおよび液体Fが被加工物2の裏面側に貫通することを許容する構成を有している。
また加工テーブル3上の被加工物2と上記加工ヘッド8とは図示しない駆動手段によって相対的に移動可能となっており、加工ヘッド8または加工テーブル3の少なくともいずれか一方が移動できるようになっている。
なお上記加工テーブル3については、上記突起3aによって下方から支持するもののほか、その他従来公知のものを用いることが可能であり、被加工物2を加工テーブルに載置せず、クランプによって固定して移動させることも可能である。
上記レーザ加工装置1は、被加工物2を載置する加工テーブル3と、レーザ光Lを発振するレーザ発振器4と、上記レーザ光Lを被加工物2に導光する導光手段5と、液体Fを供給する液体供給手段6と、上記液体供給手段6から供給される液体Fを流通させる液体通路7の形成された加工ヘッド8と、上記液体通路7から液体Fを排出する液体排出手段9とを備えており、これらは制御手段10によって制御されるようになっている。
上記加工テーブル3は、上記被加工物2を下方から支持する複数の突起3aを備えており、上記レーザ光Lおよび液体Fが被加工物2の裏面側に貫通することを許容する構成を有している。
また加工テーブル3上の被加工物2と上記加工ヘッド8とは図示しない駆動手段によって相対的に移動可能となっており、加工ヘッド8または加工テーブル3の少なくともいずれか一方が移動できるようになっている。
なお上記加工テーブル3については、上記突起3aによって下方から支持するもののほか、その他従来公知のものを用いることが可能であり、被加工物2を加工テーブルに載置せず、クランプによって固定して移動させることも可能である。
上記レーザ発振器4は、従来公知のYAGレーザやグリーンレーザなどの水に吸収されにくい波長のレーザ光Lを照射するようになっており、またレーザ発振器4はレーザ光Lを連続またはパルス照射するようになっている。
上記導光手段5は反射ミラー5aや集光レンズ5bを備え、上記レーザ発振器4から照射されたレーザ光Lを上記加工ヘッド8に形成された上記液体通路7の内部に導光するようになっている。
上記集光レンズ5bは上記加工ヘッド8の上部に装着され、その焦点は被加工物2の表面に設定されている。その際レーザ光Lの焦点を極力小さく設定することで、大きなエネルギーで微細な加工を行うことが可能となっている。
上記導光手段5は反射ミラー5aや集光レンズ5bを備え、上記レーザ発振器4から照射されたレーザ光Lを上記加工ヘッド8に形成された上記液体通路7の内部に導光するようになっている。
上記集光レンズ5bは上記加工ヘッド8の上部に装着され、その焦点は被加工物2の表面に設定されている。その際レーザ光Lの焦点を極力小さく設定することで、大きなエネルギーで微細な加工を行うことが可能となっている。
上記液体供給手段6は、液体Fを貯溜する貯液タンク11と、上記制御手段10によって制御される供給ポンプ12と、これらを接続する供給用配管13とから構成されており、上記液体Fとしては異物によるレーザ光Lの散乱や水垢の発生等を考慮すると、純水またはイオン交換水であることが望ましい。
上記液体排出手段9は、上記制御手段10によって制御される排出ポンプ14と、排出された液体Fを貯溜する廃液タンク15と、上記加工ヘッド8と排出ポンプ14との間に設けられたフィルタ16と、これらを接続する排出用配管17とから構成されている。
上記フィルタ16は、上記液体通路7から排出された液体を流通させ、その際上記レーザ光Lが被加工物2を加工した際に発生する溶融物等の異物を回収するようになっている。
上記液体排出手段9は、上記制御手段10によって制御される排出ポンプ14と、排出された液体Fを貯溜する廃液タンク15と、上記加工ヘッド8と排出ポンプ14との間に設けられたフィルタ16と、これらを接続する排出用配管17とから構成されている。
上記フィルタ16は、上記液体通路7から排出された液体を流通させ、その際上記レーザ光Lが被加工物2を加工した際に発生する溶融物等の異物を回収するようになっている。
上記加工ヘッド8に形成された上記液体通路7は、該加工ヘッド8の中央に上下方向に向けて形成された筒状の空間によって形成され、当該空間の上端を上記集光レンズ5bによって液密に封止し、加工ヘッドの下端部に液体Fを排出する開口部7aを形成したものとなっている。
なお、上記液体通路7を構成する空間の上端に、集光レンズ5bに代えてレーザ光Lを透過させる透明板を配置し、集光レンズ5bをこの透明板よりもさらにレーザ光Lの入射側に配置する構成としても良い。
また加工ヘッド8の下端部は、上記被加工物2の表面との間に所定の隙間が形成されるような高さに位置しており、被加工物2と加工ヘッド8との間は上記液体通路7の開口部7aから排出された液体Fによって充満されるようになっている。
さらに加工ヘッド8には、液体通路7におけるレーザ光Lの入射側に形成されて上記供給用配管13が接続される供給口8aと、被加工物2側に形成されて上記排出用配管17の接続される排出口8bとを備えている。
これら供給口8aおよび排出口8bは、本実施例ではそれぞれ2ヶ所ずつ形成されており、上記供給口8aから流入した液体Fは上記液体通路7を上方から下方、すなわちレーザ光Lの入射側から開口部7aに向けて流通するようになっている。
そして開口部7aから排出された液体Fは、上述したように被加工物2と加工ヘッド8との間に形成された隙間に供給され、これらの間で充満するようになっている。
なお、上記液体通路7を構成する空間の上端に、集光レンズ5bに代えてレーザ光Lを透過させる透明板を配置し、集光レンズ5bをこの透明板よりもさらにレーザ光Lの入射側に配置する構成としても良い。
また加工ヘッド8の下端部は、上記被加工物2の表面との間に所定の隙間が形成されるような高さに位置しており、被加工物2と加工ヘッド8との間は上記液体通路7の開口部7aから排出された液体Fによって充満されるようになっている。
さらに加工ヘッド8には、液体通路7におけるレーザ光Lの入射側に形成されて上記供給用配管13が接続される供給口8aと、被加工物2側に形成されて上記排出用配管17の接続される排出口8bとを備えている。
これら供給口8aおよび排出口8bは、本実施例ではそれぞれ2ヶ所ずつ形成されており、上記供給口8aから流入した液体Fは上記液体通路7を上方から下方、すなわちレーザ光Lの入射側から開口部7aに向けて流通するようになっている。
そして開口部7aから排出された液体Fは、上述したように被加工物2と加工ヘッド8との間に形成された隙間に供給され、これらの間で充満するようになっている。
さらに上記液体通路7は、被加工物2に向けて縮径するテーパ部7bと、該テーパ部7bよりも被加工物2側に形成された大径部7cとから構成され、上記テーパ部7bの上部に上記供給口8aが連通し、上記大径部7cに上記排出口8bが連通している。
上記テーパ部7bは図1に示すように上記集光レンズ5bによって集光されるレーザ光Lに沿って縮径するように形成され、上記レーザ光Lは液体通路7の内面で反射せずに上記開口部7aを通過して被加工物2の表面に照射されるようになっている。
ここで上記供給口8aは、上記加工ヘッド8の対向する位置に2ヶ所形成されており、図2に示すように、各供給口8aからは液体Fがレーザ光Lの光路に対して側方から流入し、また流入方向がレーザ光Lの光軸に対して偏倚するようになっている。
このような構成とすることで、液体通路7の内部に上記レーザ光Lの光軸を中心に旋回する液体Fの旋回流を形成することが可能となっている。
上記テーパ部7bは図1に示すように上記集光レンズ5bによって集光されるレーザ光Lに沿って縮径するように形成され、上記レーザ光Lは液体通路7の内面で反射せずに上記開口部7aを通過して被加工物2の表面に照射されるようになっている。
ここで上記供給口8aは、上記加工ヘッド8の対向する位置に2ヶ所形成されており、図2に示すように、各供給口8aからは液体Fがレーザ光Lの光路に対して側方から流入し、また流入方向がレーザ光Lの光軸に対して偏倚するようになっている。
このような構成とすることで、液体通路7の内部に上記レーザ光Lの光軸を中心に旋回する液体Fの旋回流を形成することが可能となっている。
上記大径部7cは、上記テーパ部7bにおける被加工物2側の端部よりも大径に形成された略円盤状の空間となっており、その下端部は上記開口部7aを形成するとともに、大径部7cの外周側上部に上記排出口8bが連通している。
そして上記加工ヘッド8の下面には、上記液体通路7の開口部7aの外側を囲繞するように形成された、同心円状の複数の溝からなるラビリンス形状8cが形成されている。
上記ラビリンス形状8cの各溝には、上記開口部7aから排出されて加工ヘッド8と被加工物2との間に充満した液体Fが収容されるようになっており、外部からの空気の巻き込みを防ぐとともに、液体Fの流出を抑えるものとなっている。
上記ラビリンス形状8cとしては、上記形状のほか、同心状に形成された複数の多角形の溝や、各溝の形状が波型に形成されたものであっても良い。
そして上記加工ヘッド8の下面には、上記液体通路7の開口部7aの外側を囲繞するように形成された、同心円状の複数の溝からなるラビリンス形状8cが形成されている。
上記ラビリンス形状8cの各溝には、上記開口部7aから排出されて加工ヘッド8と被加工物2との間に充満した液体Fが収容されるようになっており、外部からの空気の巻き込みを防ぐとともに、液体Fの流出を抑えるものとなっている。
上記ラビリンス形状8cとしては、上記形状のほか、同心状に形成された複数の多角形の溝や、各溝の形状が波型に形成されたものであっても良い。
上記構成を有するレーザ加工装置1の動作について説明すると、まず被加工物2が加工テーブル3に載置されると、図示しない駆動手段が加工テーブル3上の被加工物2と加工ヘッド8とを所要の加工開始位置に相対移動させる。
このとき、駆動手段により上記加工ヘッド8の下端部は上記被加工物2の表面に接近した位置まで下降し、これにより加工ヘッド8と被加工物2との間には所定の隙間が形成されるようになっている。
この状態で、上記制御手段10は上記液体供給手段6の供給ポンプ12を作動させ、これにより貯液タンク11の液体Fが加工ヘッド8の内部に形成された液体通路7に供給され、液体通路7を流通した液体Fは加工ヘッド8下端の開口部7aより排出される。
このとき、上記加工ヘッド8に形成された供給口8aは、図2に示すようにレーザ光Lの光軸に対して偏倚した位置より液体を供給するため、液体通路7の内部で液体Fは上記レーザ光Lの光軸を中心に旋回する旋回流を形成する。
この旋回流を形成することで、液体通路7の内部における液体Fの密度を一定にすることができる。
このとき、駆動手段により上記加工ヘッド8の下端部は上記被加工物2の表面に接近した位置まで下降し、これにより加工ヘッド8と被加工物2との間には所定の隙間が形成されるようになっている。
この状態で、上記制御手段10は上記液体供給手段6の供給ポンプ12を作動させ、これにより貯液タンク11の液体Fが加工ヘッド8の内部に形成された液体通路7に供給され、液体通路7を流通した液体Fは加工ヘッド8下端の開口部7aより排出される。
このとき、上記加工ヘッド8に形成された供給口8aは、図2に示すようにレーザ光Lの光軸に対して偏倚した位置より液体を供給するため、液体通路7の内部で液体Fは上記レーザ光Lの光軸を中心に旋回する旋回流を形成する。
この旋回流を形成することで、液体通路7の内部における液体Fの密度を一定にすることができる。
そして液体通路7の開口部7aより液体Fが排出されると、液体Fは被加工物2の表面に沿って広がり、その結果加工ヘッド8と被加工物2との間が液体Fによって充満される。
すると、上記制御手段10が上記液体排出手段9の排出ポンプ14を作動させて、上記液体通路7の大径部7cに連通した排出口8bから液体Fを吸引しながら排出する。
具体的には、制御手段10は上記液体供給手段6および液体排出手段9を制御することにより、被加工物2と加工ヘッド8との間に位置する液体Fの外縁が液体通路7の開口部7aから上記加工ヘッド8の端部までの間で広がるようにし、液体Fが加工ヘッド8から被加工物2の上面にあふれ出ないようにする。
ここで上記液体供給手段6による液体Fの供給量と上記液体供給手段6による液体Fの排出量とは、加工前においてはほとんど同じであるが、レーザ光Lによる加工が始まった後には、液体Fがレーザ光Lによって蒸発したり、レーザ光Lによる加工部分から被加工物2の裏面側へと排出されることから、これらの消費量を鑑みて調整されるようになっている。
また本実施例では上記開口部7aの周囲に上記ラビリンス形状8cを形成し、被加工物2と加工ヘッド8との間の液体Fを該ラビリンス形状8cに収容して開口部7aからの流出を抑えているので、液体Fの供給量と排出量とのバランスが良く、液体Fの供給量を最小にすることができる。
すると、上記制御手段10が上記液体排出手段9の排出ポンプ14を作動させて、上記液体通路7の大径部7cに連通した排出口8bから液体Fを吸引しながら排出する。
具体的には、制御手段10は上記液体供給手段6および液体排出手段9を制御することにより、被加工物2と加工ヘッド8との間に位置する液体Fの外縁が液体通路7の開口部7aから上記加工ヘッド8の端部までの間で広がるようにし、液体Fが加工ヘッド8から被加工物2の上面にあふれ出ないようにする。
ここで上記液体供給手段6による液体Fの供給量と上記液体供給手段6による液体Fの排出量とは、加工前においてはほとんど同じであるが、レーザ光Lによる加工が始まった後には、液体Fがレーザ光Lによって蒸発したり、レーザ光Lによる加工部分から被加工物2の裏面側へと排出されることから、これらの消費量を鑑みて調整されるようになっている。
また本実施例では上記開口部7aの周囲に上記ラビリンス形状8cを形成し、被加工物2と加工ヘッド8との間の液体Fを該ラビリンス形状8cに収容して開口部7aからの流出を抑えているので、液体Fの供給量と排出量とのバランスが良く、液体Fの供給量を最小にすることができる。
このようにして上記液体通路7に液体Fが充満し、液体排出手段9が液体Fを被加工物2と加工ヘッド8との間からあふれ出ないようにすると、制御手段10は上記レーザ発振器4を作動させてレーザ光Lを連続またはパルス照射させる。
レーザ光Lは上記導光手段5によって導光された後上記集光レンズ5bによって集光され、上記液体通路7の液体Fを透過した後に上記被加工物2の表面に照射され、被加工物2を加工する。
ここで、上記被加工物2は炭素繊維強化プラスチックのようなレーザ光Lによる熱影響を受けやすい素材となっているが、本実施例ではレーザ光Lによる加工部分を上記液体Fによって冷却しており、熱による被加工物2の変質を最小限に抑えることができる。
また加工ヘッド8が被加工物2に接近していることから、上記液体通路7の開口部7aから供給された液体Fは被加工物2の表面ではねることはなく、また加工ヘッド8と被加工物2との間には液体Fによって空気が侵入しないようになっているため、加工部分周辺における液体Fの流れに乱れが生じないようになっている。
さらに、図2に示すように上記供給口8aから液体Fを流入させて旋回流を形成していることから、液体通路7の内部における液体Fの密度が一定にされ、これによっても液体Fの流れに乱れが生じないようになっている。
以上のように、液体Fの流れに乱れが生じないようにすることで、上記液体通路7の内部を透過するレーザ光Lが散乱せず、レーザ光Lの出力を効率的に利用して加工を行うことが可能となっている。
レーザ光Lは上記導光手段5によって導光された後上記集光レンズ5bによって集光され、上記液体通路7の液体Fを透過した後に上記被加工物2の表面に照射され、被加工物2を加工する。
ここで、上記被加工物2は炭素繊維強化プラスチックのようなレーザ光Lによる熱影響を受けやすい素材となっているが、本実施例ではレーザ光Lによる加工部分を上記液体Fによって冷却しており、熱による被加工物2の変質を最小限に抑えることができる。
また加工ヘッド8が被加工物2に接近していることから、上記液体通路7の開口部7aから供給された液体Fは被加工物2の表面ではねることはなく、また加工ヘッド8と被加工物2との間には液体Fによって空気が侵入しないようになっているため、加工部分周辺における液体Fの流れに乱れが生じないようになっている。
さらに、図2に示すように上記供給口8aから液体Fを流入させて旋回流を形成していることから、液体通路7の内部における液体Fの密度が一定にされ、これによっても液体Fの流れに乱れが生じないようになっている。
以上のように、液体Fの流れに乱れが生じないようにすることで、上記液体通路7の内部を透過するレーザ光Lが散乱せず、レーザ光Lの出力を効率的に利用して加工を行うことが可能となっている。
一方、上記被加工物2にレーザ光Lが照射されることで、被加工物2が溶融して溶融物が発生するが、この溶融物の一部は液体Fとともに被加工物2の裏面より排出されず、上記被加工物2の表面側に残留する液体Fの内部を浮遊する場合がある。
このような液体Fで浮遊する溶融物については、上記液体排出手段9が加工ヘッド8と被加工物2との間の液体Fとともに排出するため、当該溶融物が被加工物2の表面に付着してしまうのを防止することができる。
このとき、本実施例の液体通路7は液体Fをレーザ光Lの入射側の供給口8aから被加工物2側の排出口8bへと流通させているため、その液流によって溶融物が液体通路7をレーザ光の入射側に向けて移動することはない。
さらに、上記液体通路7は上記大径部7cを備えているため、溶融物はこの大径部7cとテーパ部7bとの段差により上記テーパ部7bへの進入が阻止され、この大径部7cに連通する排出口8bより速やかに排出されるようになっている。
なお溶融物は上記排出口8bから排出された後、上記フィルタ16によって回収されることから、上記供給用配管13と上記排出用配管17との間に分岐配管を設けて、排出された液体Fを当該分岐配管を介して再度加工ヘッド8に還流させるようにしてもよい。
このような液体Fで浮遊する溶融物については、上記液体排出手段9が加工ヘッド8と被加工物2との間の液体Fとともに排出するため、当該溶融物が被加工物2の表面に付着してしまうのを防止することができる。
このとき、本実施例の液体通路7は液体Fをレーザ光Lの入射側の供給口8aから被加工物2側の排出口8bへと流通させているため、その液流によって溶融物が液体通路7をレーザ光の入射側に向けて移動することはない。
さらに、上記液体通路7は上記大径部7cを備えているため、溶融物はこの大径部7cとテーパ部7bとの段差により上記テーパ部7bへの進入が阻止され、この大径部7cに連通する排出口8bより速やかに排出されるようになっている。
なお溶融物は上記排出口8bから排出された後、上記フィルタ16によって回収されることから、上記供給用配管13と上記排出用配管17との間に分岐配管を設けて、排出された液体Fを当該分岐配管を介して再度加工ヘッド8に還流させるようにしてもよい。
なお、上記実施例では被加工物2をレーザ光Lによって貫通する加工を行っているが、被加工物2の表面に溝加工や切断加工を行うことも可能であり、溝加工の際には上記液体排出手段9による液体Fの排出量を上記実施例よりも若干多く設定し、切断加工の際には上記液体供給手段6による液体Fの供給量を上記実施例よりも若干多く設定すればよい。
また上記液体供給手段6による液体Fの供給口8aおよび液体排出手段9による液体Fの排出口8bについては、上記実施例に限らず1つであっても良いし、3つ以上の複数であっても良い。
また上記液体供給手段6による液体Fの供給口8aおよび液体排出手段9による液体Fの排出口8bについては、上記実施例に限らず1つであっても良いし、3つ以上の複数であっても良い。
1 レーザ加工装置 2 被加工物
4 レーザ発振器 5 導光手段
5b 集光レンズ 6 液体供給手段
7 液体通路 7a 開口部
7b テーパ部 7c 大径部
8 加工ヘッド 8a 供給口
8b 排出口 8c ラビリンス形状
9 液体排出手段 10 制御手段
16 フィルタ F 液体
L レーザ光
4 レーザ発振器 5 導光手段
5b 集光レンズ 6 液体供給手段
7 液体通路 7a 開口部
7b テーパ部 7c 大径部
8 加工ヘッド 8a 供給口
8b 排出口 8c ラビリンス形状
9 液体排出手段 10 制御手段
16 フィルタ F 液体
L レーザ光
Claims (6)
- レーザ光を発振するレーザ発振器と、上記レーザ光を被加工物に導光する導光手段と、液体を供給する液体供給手段と、上記液体供給手段の液体を流通させる液体通路の形成された加工ヘッドとを備え、
上記加工ヘッドの液体通路より被加工物に液体を供給するとともに、レーザ光を被加工物に照射するレーザ加工装置において、
上記加工ヘッドにおける上記液体通路の開口部と被加工物とを接近させて、上記被加工物と加工ヘッドとの間が液体で充満されるようにし、
さらに上記液体通路より液体を排出する液体排出手段を設けたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 上記液体排出手段は、制御手段によって制御されて上記液体通路より液体を排出する排出ポンプを有し、
上記制御手段は上記排出ポンプによる液体の排出量を制御して、上記液体通路の開口部と被加工物との間から液体が被加工物の上面にあふれ出ないようにすることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 上記加工ヘッドにおける上記液体通路の開口部を囲繞する位置に、上記液体を収容するラビリンス形状を形成したことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 上記液体通路は上記レーザ光の経路に沿って筒状に形成され、
上記液体通路におけるレーザ光の入射側に上記液体供給手段を接続し、上記被加工物側に上記液体排出手段を設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のレーザ加工装置。 - 上記加工ヘッドにおける液体通路に上記液体供給手段からの液体を流入させる供給口を形成し、
上記供給口を、上記液体がレーザ光の光路に対して側方から流入し、かつ当該液体の流入方向がレーザ光の光軸に対して偏倚した位置から流入するように設け、
液体通路の内部で上記レーザ光の光軸を中心に旋回する液体の旋回流を形成することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のレーザ加工装置。 - 上記導光手段はレーザ光を被加工物の表面に集光する集光レンズを備え、
上記加工ヘッドの液体通路は、上記集光レンズによって集光されるレーザ光に沿って被加工物に向けて縮径するテーパ部と、該テーパ部よりもさらに被加工物側に形成されて該テーパ部の被加工物側の端部よりも大径に形成された大径部とを備え、
上記液体排出手段を上記大径部に接続したことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のレーザ加工装置。
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