JP2013215787A - レーザ加工装置、レーザ加工システム、レーザ加工方法 - Google Patents
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
【解決手段】加工点近傍を圧力障壁で覆い、この圧力障壁内部を加圧する。これにより、水流(ウォータジェット)先端が切断溝内部で広がるのを抑え、水流が切断部側面に接触することによるレーザ光の減衰を抑制することができる。
【選択図】図1
Description
(構成)
図1等を用いて、本実施形態によるレーザ加工装置の構成を説明する。レーザ加工装置1は、被加工物の加工点に対して水流を噴射するとともに、この水流を経由してレーザを加工対象2に照射することで切断加工を行う。図1は、このレーザ加工装置1の概要を示す図、図2(a)はレーザ加工装置1の施工ヘッド12近傍を拡大した部分拡大縦断面図、図2(b)は、施工ヘッド12の部分分解斜視図、(c)は施工ヘッド12を下方から見た平面図、図3は加工対象2の加工点近傍の部分拡大図、図4はレーザ光L(水流W)の移動方向に平行な断面における加工点近傍の部分拡大縦断面図である。
次に、レーザ加工装置1の作用について説明する。
従来の技術では、切断が進むと水流の側面と加工対象の切断部側面とが接触し、そこでレーザが吸収されてしまい、レーザは水流の先端に達するまで加工可能なエネルギを保てなかったと考えられる。
図5を用いて本実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図5は本実施形態による施工ヘッド12の構成を示す部分拡大縦断面図である。
図6を用いて本実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図6は本実施形態による施工ヘッド12近傍の構成を示す、加工対象の切断方向に平行な平面における部分拡大縦断面図である。
2 加工対象(被加工物)
2a 側面
11 レーザ発振器
12 施工ヘッド
13 光学伝送手段
13a 集光光学系
14 水供給手段
15 ガス供給手段
16 チャンバ
16a 圧力センサ
17 加圧手段
17a 加圧ガス導入口
17b 加圧ガス
21 水室
22 水導入孔
23 ウィンドウ
24 水ノズル
24a 中央開孔部
24b 水ノズルフィン
25 ガスノズル
25a ガス噴出孔
25b ガスノズルフィン
26 ガス供給路
27 気流
31 光学センサ
32 音響センサ
33 判定部
41 切断廃棄物
51 流体排出部
Claims (8)
- 被加工物に対して液体流を噴出し、前記液体流を導光材として被加工物にレーザを照射して被加工物を加工するレーザ加工装置であって、
前記被加工物の加工点近傍の気体の圧力を上げる加圧機構を備えるレーザ加工装置。 - 前記加圧機構は、前記加工点近傍を覆う圧力障壁と、この圧力障壁内部に加圧ガスを供給することで加圧する加圧手段とを有する請求項1記載のレーザ加工装置。
- 前記圧力障壁内部の圧力を計測する圧力検出手段を請求項2記載のレーザ加工装置。
- 前記加工点の深さ位置を計測する深さ計測手段を備え、
計測された深さに基づいて前記加圧手段が制御される請求項2または3記載のレーザ加工装置。 - 前記液体流の周囲に沿うようにガスを噴出して液体流周囲に気流を形成する気流形成手段を備え、
前記加圧ガスは前記気流形成手段から噴出されるガスよりも比重が重い請求項1乃至4の何れか1項に記載のレーザ加工装置。 - 前記圧力障壁の、前記液体流の移動方向の前後となる位置の少なくとも何れかに設けられた流体排出部を有する請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のレーザ加工装置。
- レーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光を伝送する光学伝送手段と、
前記レーザ光を集光する集光光学系と、
内部に液体貯留手段を有し、この液体貯留手段内部の液体を被加工物に液体流として噴出する液体ノズルを有する施工ヘッドと、
前記液体ノズルの周縁に設けられ、ガスを噴出して前記液体流の周囲に気流を形成するガスノズルと、
前記施工ヘッドに前記液体を供給する液体供給手段と、
前記施工ヘッドに前記ガスを供給するガス供給手段と、
前記被加工物の加工点近傍を覆うチャンバと、
前記チャンバの内部を加圧する加圧手段と、を備え、
集光された前記レーザ光を、前記液体流内部を伝播させることで前記被加工物表面へ伝送し、前記被加工物を切削するレーザ加工システム。 - 被加工物に対して液体流を噴出し、前記液体流を導光材として被加工物にレーザを照射して被加工物を加工するレーザ加工方法であって、
前記液体流の噴射中に前記被加工物の加工点近傍を加圧するステップを備えるレーザ加工方法。
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