JP2606014B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JP2606014B2 JP2606014B2 JP3193121A JP19312191A JP2606014B2 JP 2606014 B2 JP2606014 B2 JP 2606014B2 JP 3193121 A JP3193121 A JP 3193121A JP 19312191 A JP19312191 A JP 19312191A JP 2606014 B2 JP2606014 B2 JP 2606014B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて切
断、溶接および熱処理を行うレーザ加工装置に関する。
断、溶接および熱処理を行うレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ加工装置は切断、溶接、熱
処理などに広く使用されている。
処理などに広く使用されている。
【０００３】従来、この種のレーザ加工装置は図３に示
すような構成のものがあった。以下その構成について図
面を参照しながら説明する。すなわち、レーザ発振器１
からレーザ光２を放出し、このレーザ光２は反射鏡３に
よって集光レンズ４に誘導されて集光される。また、レ
ーザ光２の光路はレーザ光路５によって覆われ、ワ−ク
６以外の物にレ−ザ光２が当たらないようにしている。
そして、トーチ部７には集光レンズ４、レーザ光２をワ
ーク６に照射するノズル８、アシストガス導入口９等を
有している。図４は切断作業におけるレーザ光強度の形
状を示すもので、ワーク６を溶融するのに必要な強度以
下のレーザ光２もワーク６に照射している。
すような構成のものがあった。以下その構成について図
面を参照しながら説明する。すなわち、レーザ発振器１
からレーザ光２を放出し、このレーザ光２は反射鏡３に
よって集光レンズ４に誘導されて集光される。また、レ
ーザ光２の光路はレーザ光路５によって覆われ、ワ−ク
６以外の物にレ−ザ光２が当たらないようにしている。
そして、トーチ部７には集光レンズ４、レーザ光２をワ
ーク６に照射するノズル８、アシストガス導入口９等を
有している。図４は切断作業におけるレーザ光強度の形
状を示すもので、ワーク６を溶融するのに必要な強度以
下のレーザ光２もワーク６に照射している。
【０００４】上記構成において、集光されたレーザ光２
をワーク６に照射し鉄板等を溶融することができ、ま
た、アシストガス導入口９からとりいれるアシストガス
の噴射によって溶融した鉄板等の材料を吹き飛ばし穴加
工を行う。この穴加工動作が完了した後、ト−チ部７が
移動し同様の原理によりワーク６の切断を行う。またワ
ーク６に対して完全に穴明けを行わないの場合が溶接、
熱処理である。
をワーク６に照射し鉄板等を溶融することができ、ま
た、アシストガス導入口９からとりいれるアシストガス
の噴射によって溶融した鉄板等の材料を吹き飛ばし穴加
工を行う。この穴加工動作が完了した後、ト−チ部７が
移動し同様の原理によりワーク６の切断を行う。またワ
ーク６に対して完全に穴明けを行わないの場合が溶接、
熱処理である。
【０００５】以上のようなレーザ加工は通常大気状態に
おいて行うものであるが、特殊な例として特開昭６１ー
９５７９４公報に報告されているものがある。図５に示
すように、密閉容器１０の外部に集光レンズ１１、内部
にアパーチャ１２を設け、透明体１３を通してレーザ光
１４をワーク１５に照射するもので、ワーク１５からの
飛散物がアパーチャ１２によって遮られ透明体１３に付
着しないようにしている。
おいて行うものであるが、特殊な例として特開昭６１ー
９５７９４公報に報告されているものがある。図５に示
すように、密閉容器１０の外部に集光レンズ１１、内部
にアパーチャ１２を設け、透明体１３を通してレーザ光
１４をワーク１５に照射するもので、ワーク１５からの
飛散物がアパーチャ１２によって遮られ透明体１３に付
着しないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、レーザ加工するときにワーク６からの飛散
物が集光レンズ４に付着し集光性能が劣化し、またワー
ク溶融強度以下のレーザ光２は単にワーク６を暖めるに
作用し切断性能を低下させるという問題があった。ま
た、密閉容器１０の中にアパーチャ１２を設けたもの
は、密閉容器１０内でレーザ加工が行われるので作業性
が損われるとともに飛散物を完全に遮蔽できないという
欠点があった。さらに、レーザ光の中心から離れるにし
たがってエネルギーが減少し、被加工物を溶融できない
部分があり、この部分は単に被加工物を暖めるのみなの
で、加工物の歪みを生じたりして、切断（加工）精度を
低下させるという問題点もあった。
の構成では、レーザ加工するときにワーク６からの飛散
物が集光レンズ４に付着し集光性能が劣化し、またワー
ク溶融強度以下のレーザ光２は単にワーク６を暖めるに
作用し切断性能を低下させるという問題があった。ま
た、密閉容器１０の中にアパーチャ１２を設けたもの
は、密閉容器１０内でレーザ加工が行われるので作業性
が損われるとともに飛散物を完全に遮蔽できないという
欠点があった。さらに、レーザ光の中心から離れるにし
たがってエネルギーが減少し、被加工物を溶融できない
部分があり、この部分は単に被加工物を暖めるのみなの
で、加工物の歪みを生じたりして、切断（加工）精度を
低下させるという問題点もあった。
【０００７】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、加工中における飛散物を集光レンズに付着させなく
保護して長寿命化でき、切断性能の向上がはかれるレー
ザ加工装置を提供することを目的とする。
で、加工中における飛散物を集光レンズに付着させなく
保護して長寿命化でき、切断性能の向上がはかれるレー
ザ加工装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、レーザ発振器と、このレーザ発振器から放
出されるレーザ光をトーチ部の集光レンズに導く反射鏡
とを備え、前記トーチ部の集光レンズとノズル間に前記
トーチ部のノズル間に、中央部に開口部を有するレーザ
光遮蔽部と前記開口部内に一体的に設けられたレーザ光
透過体からなるアパーチャを設けた構成を有している。
するために、レーザ発振器と、このレーザ発振器から放
出されるレーザ光をトーチ部の集光レンズに導く反射鏡
とを備え、前記トーチ部の集光レンズとノズル間に前記
トーチ部のノズル間に、中央部に開口部を有するレーザ
光遮蔽部と前記開口部内に一体的に設けられたレーザ光
透過体からなるアパーチャを設けた構成を有している。
【０００９】
【作用】上記した構成において、集光レンズによって集
光されたレーザ光がレーザ光透過体を透過してワークを
加工し、切断による溶融粉末が飛散するとアパーチャと
透過体が遮蔽するため、集光レンズを保護できるととも
に、アパーチャが被加工物を溶融しないレーザ光を遮断
するので加工部分を確実に溶融でき、従来のもののよう
に他の部分を余分に加熱しないので歪み等が生じず、加
工精度を向上させることができる。
光されたレーザ光がレーザ光透過体を透過してワークを
加工し、切断による溶融粉末が飛散するとアパーチャと
透過体が遮蔽するため、集光レンズを保護できるととも
に、アパーチャが被加工物を溶融しないレーザ光を遮断
するので加工部分を確実に溶融でき、従来のもののよう
に他の部分を余分に加熱しないので歪み等が生じず、加
工精度を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１およ
び図２を参照しながら説明する。なお、本実施例におい
て、前述の従来例に示したものと同一構成部品には同じ
符号を付し、その説明は省略する。本実施例の特徴的構
成は従来例で説明したトーチ部にアパーチャを設けたこ
とにある。すなわち、アパーチャ１６はトーチ部１７の
集光レンズ４とノズル８間に取り付けられている。また
アパーチャ１６は中央部にレーザ光２を透過するレーザ
光透過体１８を有し、これはたとえばＺｎＳｅを用いて
いる。
び図２を参照しながら説明する。なお、本実施例におい
て、前述の従来例に示したものと同一構成部品には同じ
符号を付し、その説明は省略する。本実施例の特徴的構
成は従来例で説明したトーチ部にアパーチャを設けたこ
とにある。すなわち、アパーチャ１６はトーチ部１７の
集光レンズ４とノズル８間に取り付けられている。また
アパーチャ１６は中央部にレーザ光２を透過するレーザ
光透過体１８を有し、これはたとえばＺｎＳｅを用いて
いる。
【００１１】図２（ａ）はアパーチャ１６によりレーザ
光２の一部をカットするときの説明図である。すなわ
ち、図２（ｂ）は集光レンズ４から放出されたレーザ光
２の強度分布であり、また図２（ｃ）はレーザ光２がア
パーチャ１６によってその外周を遮られた強度分布であ
る。
光２の一部をカットするときの説明図である。すなわ
ち、図２（ｂ）は集光レンズ４から放出されたレーザ光
２の強度分布であり、また図２（ｃ）はレーザ光２がア
パーチャ１６によってその外周を遮られた強度分布であ
る。
【００１２】上記構成において、集光レンズ４によて集
光されたレーザ光２が放射され、透過体１８を経てワー
ク６に照射され溶融できる。そして、切断加工によって
生ずるワーク６の溶融粉末が飛散するとアパーチャ１６
およびレーザ光透過体１８に付着し集光レンズ４を保護
できる。
光されたレーザ光２が放射され、透過体１８を経てワー
ク６に照射され溶融できる。そして、切断加工によって
生ずるワーク６の溶融粉末が飛散するとアパーチャ１６
およびレーザ光透過体１８に付着し集光レンズ４を保護
できる。
【００１３】このように実施例のレーザ加工装置によれ
ば、トーチ部１７にレーザ光透過体１８を有するアパー
チャ１６を設けているので、集光レンズ４を保護できる
とともに、ワーク６を溶融できるレーザ光２の強度以下
のエネルギー分布をレーザ光遮蔽部でカットし、ワーク
６に不要部分のレーザ光２を照射することを防止でき
る。またアパーチャ１６のレーザ光遮蔽部、透過体１８
を一体化しているため簡単に着脱することができ、さら
に直接加工条件とは関係しないため掃除のため着脱を行
っても加工性能に何の変化も与えず再び取り付ければ生
産を行うことができる。
ば、トーチ部１７にレーザ光透過体１８を有するアパー
チャ１６を設けているので、集光レンズ４を保護できる
とともに、ワーク６を溶融できるレーザ光２の強度以下
のエネルギー分布をレーザ光遮蔽部でカットし、ワーク
６に不要部分のレーザ光２を照射することを防止でき
る。またアパーチャ１６のレーザ光遮蔽部、透過体１８
を一体化しているため簡単に着脱することができ、さら
に直接加工条件とは関係しないため掃除のため着脱を行
っても加工性能に何の変化も与えず再び取り付ければ生
産を行うことができる。
【００１４】なお、アパーチャ１６は任意の場所に設け
てもワーク６の溶融強度以下のレーザ光２を遮断できる
ように考えがちであるが、レーザ光２は光の特性として
回折するためアッパーチャ１６はできるだけワーク６の
近傍に設置するのが好ましい。
てもワーク６の溶融強度以下のレーザ光２を遮断できる
ように考えがちであるが、レーザ光２は光の特性として
回折するためアッパーチャ１６はできるだけワーク６の
近傍に設置するのが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】上記説明から明らかなように本発明のレ
ーザ加工装置は、レーザ発振器と、このレーザ発振器か
ら放出されるレーザ光をトーチ部の集光レンズに導く反
射鏡とを備え、前記トーチ部の集光レンズとノズル間に
レーザ光透過体を保持し、かつ、被加工物を溶融しない
エネルギーレベルのレーザ光を遮断するアパーチャを設
けたものであり、この構成により、加工中における飛散
物を集光レンズに付着させなく保護して長寿命化できる
とともに、切断性能を向上できる。
ーザ加工装置は、レーザ発振器と、このレーザ発振器か
ら放出されるレーザ光をトーチ部の集光レンズに導く反
射鏡とを備え、前記トーチ部の集光レンズとノズル間に
レーザ光透過体を保持し、かつ、被加工物を溶融しない
エネルギーレベルのレーザ光を遮断するアパーチャを設
けたものであり、この構成により、加工中における飛散
物を集光レンズに付着させなく保護して長寿命化できる
とともに、切断性能を向上できる。
【図１】（ａ）本発明の一実施例におけるレ−ザ加工装
置の概略構成図 （ｂ）同レ−ザ加工装置のアパーチャの平面図
置の概略構成図 （ｂ）同レ−ザ加工装置のアパーチャの平面図
【図２】（ａ）同レ−ザ加工装置のトーチ部の断面図 （ｂ）同レ−ザ加工装置の集光レンズから放出されたレ
ーザ光の強度分布図 （ｃ）同レ−ザ加工装置のアパーチャによってレーザ光
の外周を遮られた強度分布図
ーザ光の強度分布図 （ｃ）同レ−ザ加工装置のアパーチャによってレーザ光
の外周を遮られた強度分布図
【図３】従来のレ−ザ加工装置の概略構成図
【図４】同レ−ザ加工装置のトーチから放出されたレー
ザ光の強度分布図
ザ光の強度分布図
【図５】従来の他のレ−ザ加工装置の要部断面図
１ レーザ発振器 ２ レーザ光 ３ 反射鏡 ４ 集光レンズ ８ ノズル １６ アパーチャ １７ トーチ部 １８ レーザ光透過体
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ発振器と、このレーザ発振器から
放出されるレーザ光をトーチ部の集光レンズに導く反射
鏡とを備え、前記トーチ部の集光レンズと前記トーチ部
のノズル間に、中央部に開口部を有するレーザ光遮蔽部
と前記開口部内に一体的に設けられたレーザ光透過体か
らなるアパーチャを設けたレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193121A JP2606014B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193121A JP2606014B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538594A JPH0538594A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2606014B2 true JP2606014B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16302612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3193121A Expired - Fee Related JP2606014B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606014B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0796382A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-11 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | レーザ加工装置 |
| JP4542291B2 (ja) * | 2001-09-05 | 2010-09-08 | 新日本製鐵株式会社 | レーザー発光分光分析装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027486A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ溶接装置 |
| JPH0228385U (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-23 |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP3193121A patent/JP2606014B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0538594A (ja) | 1993-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090213 Year of fee payment: 12 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090213 Year of fee payment: 12 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100213 Year of fee payment: 13 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100213 Year of fee payment: 13 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110213 Year of fee payment: 14 |
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