JP2656166B2 - レーザ加工装置及び加工ヘッド - Google Patents
レーザ加工装置及び加工ヘッドInfo
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- JP2656166B2 JP2656166B2 JP3119507A JP11950791A JP2656166B2 JP 2656166 B2 JP2656166 B2 JP 2656166B2 JP 3119507 A JP3119507 A JP 3119507A JP 11950791 A JP11950791 A JP 11950791A JP 2656166 B2 JP2656166 B2 JP 2656166B2
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- Japan
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- laser
- laser beam
- processing apparatus
- workpiece
- optical axis
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ発振器から発射さ
れるレーザビームを集光して被加工物を加工するレーザ
加工装置及びレーザ加工装置の加工ヘッドに関し、特に
集光レンズまたは集光鏡がスパッタ等により汚染される
ことを防ぐようにしたレーザ加工装置及び加工ヘッドに
関する。
れるレーザビームを集光して被加工物を加工するレーザ
加工装置及びレーザ加工装置の加工ヘッドに関し、特に
集光レンズまたは集光鏡がスパッタ等により汚染される
ことを防ぐようにしたレーザ加工装置及び加工ヘッドに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ加工装置を用いたレーザ加
工の適用用途が飛躍的に拡大している。図４は従来から
多く使用されているレーザ加工装置の概略構成図であ
る。このレーザ加工装置では、レーザ発振器１から出射
されたレーザビーム２は、導光路３内の平面鏡４で反射
され、加工ヘッド５内へ進む。そして集光レンズ６で集
光され、焦点である被加工物７表面に照射される。一
方、ガスボンベ８からは、補助ガスがガス配管９を通じ
てガス供給部１０へ導かれる。補助ガスは、ガス供給部
１０から加工ヘッド５内へ出射され、ノズル１１で絞ら
れて被加工物７にレーザビーム２と共に供給される。こ
れにより被加工物７表面では熱的、化学的反応が起こり
レーザ加工が達成される。
工の適用用途が飛躍的に拡大している。図４は従来から
多く使用されているレーザ加工装置の概略構成図であ
る。このレーザ加工装置では、レーザ発振器１から出射
されたレーザビーム２は、導光路３内の平面鏡４で反射
され、加工ヘッド５内へ進む。そして集光レンズ６で集
光され、焦点である被加工物７表面に照射される。一
方、ガスボンベ８からは、補助ガスがガス配管９を通じ
てガス供給部１０へ導かれる。補助ガスは、ガス供給部
１０から加工ヘッド５内へ出射され、ノズル１１で絞ら
れて被加工物７にレーザビーム２と共に供給される。こ
れにより被加工物７表面では熱的、化学的反応が起こり
レーザ加工が達成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、レーザ加工の
適用用途の拡大に伴い、レーザ加工装置の加工ヘッドの
内部、特に集光レンズや集光鏡を汚染するスパッタ等を
発生させるようなレーザ加工も増えている。即ち、図４
のレーザ加工装置において、被加工物７表面で溶融した
物質（スパッタ）１２が飛散し、その一部は加工ヘッド
５の内壁にぶつかり、反射して集光レンズ６に至り、付
着する。この集光レンズ６に付着したスパッタは、レー
ザビーム２の透過率を下げてパワー低下を招くばかりで
なく、レーザビーム２を吸収して発熱し、その結果、集
光レンズ６を熱変形させて集光性能を悪化させたり、集
光レンズ６を破壊させたりする。
適用用途の拡大に伴い、レーザ加工装置の加工ヘッドの
内部、特に集光レンズや集光鏡を汚染するスパッタ等を
発生させるようなレーザ加工も増えている。即ち、図４
のレーザ加工装置において、被加工物７表面で溶融した
物質（スパッタ）１２が飛散し、その一部は加工ヘッド
５の内壁にぶつかり、反射して集光レンズ６に至り、付
着する。この集光レンズ６に付着したスパッタは、レー
ザビーム２の透過率を下げてパワー低下を招くばかりで
なく、レーザビーム２を吸収して発熱し、その結果、集
光レンズ６を熱変形させて集光性能を悪化させたり、集
光レンズ６を破壊させたりする。
【０００４】一方、こうした被害を防ぐために、集光レ
ンズ６を頻繁に清浄するという方法もあるが、これは著
しく加工作業性を低下させ、しかもこの方法では事実
上、高価なレーザ用レンズの頻繁な交換が避けられない
という問題があった。また、レンズ交換は、清浄後の光
軸合わせが非常に難しいという問題も含んでいた。
ンズ６を頻繁に清浄するという方法もあるが、これは著
しく加工作業性を低下させ、しかもこの方法では事実
上、高価なレーザ用レンズの頻繁な交換が避けられない
という問題があった。また、レンズ交換は、清浄後の光
軸合わせが非常に難しいという問題も含んでいた。
【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、レーザ加工によって生じるスパッタから光学
部品の汚染を防ぐレーザ加工装置及び加工ヘッドを提供
することを目的とする。
のであり、レーザ加工によって生じるスパッタから光学
部品の汚染を防ぐレーザ加工装置及び加工ヘッドを提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、レーザ発振器から発射されるレーザビー
ムを集光して被加工物を加工するレーザ加工装置の加工
ヘッドにおいて、前記加工ヘッド内部に前記レーザビー
ムの光軸方向に沿って設けられ、それぞれ前記光軸に対
して垂直方向の略平面を有し、前記被加工物に近づく程
リング内径が小さくなる複数のリング状遮蔽板を有する
ことを特徴とするレーザ加工装置の加工ヘッドが、提供
される。
決するために、レーザ発振器から発射されるレーザビー
ムを集光して被加工物を加工するレーザ加工装置の加工
ヘッドにおいて、前記加工ヘッド内部に前記レーザビー
ムの光軸方向に沿って設けられ、それぞれ前記光軸に対
して垂直方向の略平面を有し、前記被加工物に近づく程
リング内径が小さくなる複数のリング状遮蔽板を有する
ことを特徴とするレーザ加工装置の加工ヘッドが、提供
される。
【０００７】また、レーザ発振器から発射されるレーザ
ビームを集光して被加工物を加工するレーザ加工装置に
おいて、前記レーザビームの光軸方向に沿って設けら
れ、それぞれ前記光軸に対して垂直方向の略平面を有
し、前記被加工物に近づく程リング内径が小さくなる複
数のリング状遮蔽板を内部に備えた加工ヘッドを有する
ことを特徴とするレーザ加工装置が、提供される。
ビームを集光して被加工物を加工するレーザ加工装置に
おいて、前記レーザビームの光軸方向に沿って設けら
れ、それぞれ前記光軸に対して垂直方向の略平面を有
し、前記被加工物に近づく程リング内径が小さくなる複
数のリング状遮蔽板を内部に備えた加工ヘッドを有する
ことを特徴とするレーザ加工装置が、提供される。
【０００８】
【作用】レーザビームを照射されることにより被加工物
表面でスパッタが生成され、その一部は加工ヘッド内に
侵入する。しかし、加工ヘッド内に侵入したスパッタ
は、加工ヘッド内部にレーザビームの光軸方向に沿って
設けられ、それぞれ光軸に対して垂直方向の略平面を有
し、被加工物に近づく程リング内径が小さくなる複数の
リング状遮蔽板のいずれかに当たって押し戻され、集光
レンズや集光鏡には至らない。従って、集光レンズや集
光鏡をスパッタの汚染から保護できる。
表面でスパッタが生成され、その一部は加工ヘッド内に
侵入する。しかし、加工ヘッド内に侵入したスパッタ
は、加工ヘッド内部にレーザビームの光軸方向に沿って
設けられ、それぞれ光軸に対して垂直方向の略平面を有
し、被加工物に近づく程リング内径が小さくなる複数の
リング状遮蔽板のいずれかに当たって押し戻され、集光
レンズや集光鏡には至らない。従って、集光レンズや集
光鏡をスパッタの汚染から保護できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１はレーザ加工装置の全体構成図である。図
中、符号１乃至１１を付した構成部分は、図４に示した
同一符号の構成部分と同一であるため、説明を省略す
る。
明する。図１はレーザ加工装置の全体構成図である。図
中、符号１乃至１１を付した構成部分は、図４に示した
同一符号の構成部分と同一であるため、説明を省略す
る。
【００１０】加工ヘッド５の内壁には複数（例えば２〜
６）のリング状の遮蔽板１３を設ける。この遮蔽板１３
は、それぞれ同一の内径を有したリング状の板からな
り、その平面部がレーザビーム２の光軸方向に対し垂直
となるように配置されるとともに、レーザビーム２の光
軸方向に沿って等間隔に設けられる。
６）のリング状の遮蔽板１３を設ける。この遮蔽板１３
は、それぞれ同一の内径を有したリング状の板からな
り、その平面部がレーザビーム２の光軸方向に対し垂直
となるように配置されるとともに、レーザビーム２の光
軸方向に沿って等間隔に設けられる。
【００１１】従って、レーザビーム２の照射によって被
加工物７の表面に発生したスパッタの一部は、加工ヘッ
ド５内へ侵入しても、殆ど遮蔽板１３のいずれかに衝突
して押し戻され、大半は集光レンズ６には至らない。そ
のため、集光レンズ６がスパッタによって汚染されるこ
とが減少し、集光レンズ６の保守管理が容易になる。
加工物７の表面に発生したスパッタの一部は、加工ヘッ
ド５内へ侵入しても、殆ど遮蔽板１３のいずれかに衝突
して押し戻され、大半は集光レンズ６には至らない。そ
のため、集光レンズ６がスパッタによって汚染されるこ
とが減少し、集光レンズ６の保守管理が容易になる。
【００１２】図２は、図１に示した遮蔽板１３とは形状
が異なる他の実施例の遮蔽板１４を設けた加工ヘッド５
の断面を示す図である。この遮蔽板１３は、それぞれそ
の平面部がレーザビーム２の光軸方向に対し垂直となる
ように配置されるとともに、レーザビーム２の光軸方向
に沿って等間隔に設けられる点では図１の遮蔽板１３と
同じであるが、遮蔽板１４ではリング状の板の内径が、
レーザビーム２の光軸をノズル１１方向に進むにつれて
小さくなるように構成される。すなわち、レーザビーム
２がノズル１１に近くなる程、細くなるので、遮蔽板１
３を上記のような構造にしてもレーザビーム２を遮るこ
とはなく、さらに、遮蔽板１３によるスパッタの捕捉率
を向上できる。
が異なる他の実施例の遮蔽板１４を設けた加工ヘッド５
の断面を示す図である。この遮蔽板１３は、それぞれそ
の平面部がレーザビーム２の光軸方向に対し垂直となる
ように配置されるとともに、レーザビーム２の光軸方向
に沿って等間隔に設けられる点では図１の遮蔽板１３と
同じであるが、遮蔽板１４ではリング状の板の内径が、
レーザビーム２の光軸をノズル１１方向に進むにつれて
小さくなるように構成される。すなわち、レーザビーム
２がノズル１１に近くなる程、細くなるので、遮蔽板１
３を上記のような構造にしてもレーザビーム２を遮るこ
とはなく、さらに、遮蔽板１３によるスパッタの捕捉率
を向上できる。
【００１３】なお、図１及び図２に示した遮蔽板１３，
１４では、いずれもリング状の板がレーザビーム２の光
軸に沿って等間隔に配置されているが、必ずしも等間隔
である必要はなく、また、リング状の板は必ずしも平面
である必要はない。図３は、図１に示したレーザ加工装
置とは異なる構造のレーザ加工装置の全体構成を示す図
である。このレーザ加工装置では、レーザ発振器３１か
ら出射されたレーザビーム３２は、導光路３３内の集光
鏡３４で反射されて加工ヘッド３５内へ進み、且つ集光
され、焦点である被加工物３６表面に照射される。ま
た、ガスボンベ３７からは、補助ガスがガス配管３８を
通じてガス供給部３９へ導かれる。加工ヘッド３５の内
壁には遮蔽部３５１が、加工ヘッド３５と一体に加工さ
れて設けられる。この遮蔽部３５１は、レーザビーム３
２の光軸方向に対し垂直なリング状平面部を有し、この
平面部の内径が、レーザビーム３２の光軸を被加工物３
６方向に進むにつれて小さくなるように構成されてい
る。
１４では、いずれもリング状の板がレーザビーム２の光
軸に沿って等間隔に配置されているが、必ずしも等間隔
である必要はなく、また、リング状の板は必ずしも平面
である必要はない。図３は、図１に示したレーザ加工装
置とは異なる構造のレーザ加工装置の全体構成を示す図
である。このレーザ加工装置では、レーザ発振器３１か
ら出射されたレーザビーム３２は、導光路３３内の集光
鏡３４で反射されて加工ヘッド３５内へ進み、且つ集光
され、焦点である被加工物３６表面に照射される。ま
た、ガスボンベ３７からは、補助ガスがガス配管３８を
通じてガス供給部３９へ導かれる。加工ヘッド３５の内
壁には遮蔽部３５１が、加工ヘッド３５と一体に加工さ
れて設けられる。この遮蔽部３５１は、レーザビーム３
２の光軸方向に対し垂直なリング状平面部を有し、この
平面部の内径が、レーザビーム３２の光軸を被加工物３
６方向に進むにつれて小さくなるように構成されてい
る。
【００１４】従って、このレーザ加工装置においても、
レーザビーム３２の照射によって被加工物３６の表面に
発生したスパッタの一部が、加工ヘッド３５内へ侵入し
ても、殆ど遮蔽部３５１の平面部のいずれかに衝突して
押し戻され、大半は集光鏡３４には至らない。そのた
め、集光鏡３４がスパッタによって汚染されることが減
少し、集光鏡３４の保守管理が容易になる。
レーザビーム３２の照射によって被加工物３６の表面に
発生したスパッタの一部が、加工ヘッド３５内へ侵入し
ても、殆ど遮蔽部３５１の平面部のいずれかに衝突して
押し戻され、大半は集光鏡３４には至らない。そのた
め、集光鏡３４がスパッタによって汚染されることが減
少し、集光鏡３４の保守管理が容易になる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、加工ヘ
ッド内部に、レーザビームの光軸に対して垂直方向の略
平面を有し、レーザビームに沿って被加工物に近づく程
リング内径が小さくなる複数のリング状遮蔽板を設けた
ので、レーザビームを遮ることなくスパッタが効率よく
捕捉され、レーザ加工によって生じるスパッタから集光
レンズ、集光鏡等の光学部品を保護することができる。
その結果、スパッタの多量に発生するレーザ加工に対し
てもレーザ加工装置を安心して使うことが可能となる。
ッド内部に、レーザビームの光軸に対して垂直方向の略
平面を有し、レーザビームに沿って被加工物に近づく程
リング内径が小さくなる複数のリング状遮蔽板を設けた
ので、レーザビームを遮ることなくスパッタが効率よく
捕捉され、レーザ加工によって生じるスパッタから集光
レンズ、集光鏡等の光学部品を保護することができる。
その結果、スパッタの多量に発生するレーザ加工に対し
てもレーザ加工装置を安心して使うことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例のレーザ加工装置の概略の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】遮蔽板の他の実施例の構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】他の実施例のレーザ加工装置の概略の構成を示
す図である。
す図である。
【図４】従来のレーザ加工装置の概略の構成を示す図で
ある。
ある。
１ レーザ発振器 ２ レーザビーム ５ 加工ヘッド ６ 集光レンズ ７ 被加工物 １３ 遮蔽板
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ発振器から発射されるレーザビー
ムを集光して被加工物を加工するレーザ加工装置の加工
ヘッドにおいて、 前記加工ヘッド内部に前記レーザビームの光軸方向に沿
って設けられ、それぞれ前記光軸に対して垂直方向の略
平面を有し、前記被加工物に近づく程リング内径が小さ
くなる複数のリング状遮蔽板を有することを特徴とする
レーザ加工装置の加工ヘッド。 - 【請求項２】 レーザ発振器から発射されるレーザビー
ムを集光して被加工物を加工するレーザ加工装置におい
て、 前記レーザビームの光軸方向に沿って設けられ、それぞ
れ前記光軸に対して垂直方向の略平面を有し、前記被加
工物に近づく程リング内径が小さくなる複数のリング状
遮蔽板を内部に備えた加工ヘッドを有することを特徴と
するレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3119507A JP2656166B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | レーザ加工装置及び加工ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3119507A JP2656166B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | レーザ加工装置及び加工ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322893A JPH04322893A (ja) | 1992-11-12 |
| JP2656166B2 true JP2656166B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=14762976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3119507A Expired - Fee Related JP2656166B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | レーザ加工装置及び加工ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2656166B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3943226B2 (ja) * | 1998-02-24 | 2007-07-11 | 株式会社アマダ | レーザ加工装置のレーザ溶接ヘッド |
| JP7146420B2 (ja) * | 2018-03-12 | 2022-10-04 | 日本電産マシンツール株式会社 | レーザ加工装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62168687A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | レ−ザ加工装置 |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP3119507A patent/JP2656166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04322893A (ja) | 1992-11-12 |
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Legal Events
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