JP3056723B1 - レ―ザ加工装置 - Google Patents

レ―ザ加工装置

Info

Publication number
JP3056723B1
JP3056723B1 JP11000085A JP8599A JP3056723B1 JP 3056723 B1 JP3056723 B1 JP 3056723B1 JP 11000085 A JP11000085 A JP 11000085A JP 8599 A JP8599 A JP 8599A JP 3056723 B1 JP3056723 B1 JP 3056723B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
piercing
work
laser beam
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11000085A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000197986A (ja
Inventor
嘉教 中田
敦 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FANUC Corp
Original Assignee
FANUC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FANUC Corp filed Critical FANUC Corp
Priority to JP11000085A priority Critical patent/JP3056723B1/ja
Priority to US09/431,204 priority patent/US6204475B1/en
Priority to DE69941179T priority patent/DE69941179D1/de
Priority to EP99308696A priority patent/EP1018395B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3056723B1 publication Critical patent/JP3056723B1/ja
Publication of JP2000197986A publication Critical patent/JP2000197986A/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/147—Features outside the nozzle for feeding the fluid stream towards the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26

Abstract

【要約】 【課題】 アシストガスの噴流を妨げず、かつブローガ
スの圧力を十分に高くし、ピアシング加工で生じるスパ
ッタやスラグを除去する。 【解決手段】 ピアシング補助治具１０は加工ヘッドに
１取り付けられた回転エアシリンダ１４及び伸縮エアシ
リンダ１５によって、回動、上下動できる。ピアシング
加工時には、加工ノズル２及びワーク９と干渉しない位
置からピアシング補助治具１０を図１（ａ）の位置に回
動させ、加工ノズル２の孔の中心とピアシング補助治具
１０の孔１１の中心を一致させる。加工ヘッド１をピア
シング加工位置まで下降してピアシング補助治具１０を
ワークに押しつけ、レーザビーム照射し、かつアシスト
ガスを噴射すると共に、該アシストガスを両側から挟む
ようにブローガス供給口１２ａ、１２ｂからブローガス
１６を噴射し、ピアシング加工で吹き上がったスパッタ
やスラグを飛散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームによ
ってワークを切断したり穴あけ加工を行うレーザ加工装
置に関する。特に、金属板ワークに対するピアシング加
工に適したレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工では、集光したレーザビーム
を直径０．５mm〜５mm程度の小孔を通してワークに照射
すると共に、この小孔から酸素、空気、窒素あるいはア
ルゴンガスからなるアシストガスを噴射して、切断、溶
接、孔あけ加工等を行うことが多い。ワークに孔をあけ
るピアシング加工においても、レーザビーム光軸と同軸
のアシストガス噴流を噴射させ加工を行うことが一般的
である。特に、金属のワークの場合には、アシストガス
に酸素を用いて、ワークに酸化反応を起こさせ、燃焼に
よる発熱や溶融といった現象を利用してピアシング加工
を促進させている。
【０００３】従来、レーザによる鋼板などのピアシング
加工は、レーザビームをパルス状に間欠的に出力して、
ワーク上方への溶融金属の飛散を抑えつつピアシング加
工を行っていた。しかし、ワークの板厚が増加すると、
ピアシング加工に要する時間が長くなるので、これを短
縮するために、レーザ出力を大きくしたり、また、パル
ス出力を廃して連続出力によるピアシング加工が試され
るようになった。このようなピアシング加工では、ワー
ク状に吹き上がる溶融金属、溶融酸化金属からなるスパ
ッタ・スラグ（溶融金属あるいは溶融酸化金属及びその
固化したものの固まりをスラグ、粉末をスパッタとい
う）が大量に発生する。
【０００４】このスパッタやスラグがワーク表面に付着
すると切断加工等の障害となると共に、加工精度の低下
を招く。そこで、ピアシング加工時に、斜め上方から空
気あるいは窒素等のブローガスを加工箇所に噴射させ、
発生するスパッタやスラグを吹き飛ばし飛散させる方法
が特開平９−２７７０７１号公報、特開平１０−２２５
７８７号公報等で提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ピアシング加工時に、
上述したブローガスを加工箇所の斜め上方から噴流させ
る方法では、レーザビーム光軸及びアシストガスの噴流
軸に対して側方からブローガスが吹き付けられることに
なるから、アシストガスのピアシング加工位置への供給
を妨げる恐れがあり、アシストガスの供給圧にあわせて
ブローガスの供給圧を制御する必要がでてくる。
【０００６】アシストガスの供給圧に合わせてブローガ
スの供給圧を最適に制御することによって、スパッタや
スラグを効率的に除去することができても、ワークの板
厚が大きくなると問題が生じる。すなわち、ワークの板
厚の増大に伴ってピアシング加工時間が長くになり、ブ
ロー方向にピアシング孔が変形するという現象が生じ
る。また、ブローガスの圧力を高くできないからスパツ
タやスラグをワーク上から全て除去することができない
という問題がある。そこで、本発明は、アシストガスの
噴流を妨げず、かつブローガスの圧力を十分に高くし、
ピアシング加工で生じるスパッタやスラグを容易に除去
することができるレーザ加工装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、加工ノズルと
ワークの間にガスを供給するガス噴射手段を設け、該ガ
ス噴射手段からの噴流はレーザビーム及びアシストガス
噴流と交差せず、挟むような少なくとも２つの噴流と
し、ピアシング加工によって生じたスパッタやスラグを
除去する。レーザビーム光軸を挟むようなガスの噴流
は、少なくとも２つのガス噴射口を備えるガス噴射手段
によって達成できる。又は、該ガス噴射手段から噴射す
るガス噴流がワーク面に沿って流れレーザビーム光軸と
交差するように配置し、該ガス噴射手段とレーザビーム
光軸の間で、かつ、前記ガス噴流がレーザビーム光軸と
交差しないようにガス噴流を遮蔽する位置に遮蔽手段を
配置することにより、レーザビーム光軸を挟むようなガ
ス噴流を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は本発明の一実施形態
の要部概要図である。図１（ｂ）は図１（ａ）Ａ−Ａ断
面矢視図である。レーザ加工装置の加工ヘッド１には加
工ノズル２がネジ等で固着されている。加工ヘッド１内
には集光レンズ３を備え、レーザ発振器４で発生したレ
ーザビーム５は該集光レンズ３で集光されて加工ノズル
２の孔を通りワーク９に照射される。加工ヘッド１の集
光レンズ３と加工ノズル２間にはアシストガス供給口７
が設けられ、該アシストガス供給口７から加工ヘッド１
内に導入されたアシストガス６は、加工ノズル２の先端
の孔を通りワーク９に噴射される。該アシストガス６の
供給圧は圧力センサ８によって検出される。
【０００９】加工ヘッド１には、さらに回転エアシリン
ダ１４が取り付けられており、該回転エアシリンダ１４
の出力軸には伸縮エアシリンダ１５が取り付けられてい
る。この伸縮エアシリンダ１５のピストンロッド先端に
はピアシング補助治具１０が取り付けられている。この
ピアシング補助治具１０は、ピアシング加工時の溶融し
た鋼板やステンレス鋼板のスラグ等が固着しないよう
に、その材料が銅で作成されている。この実施形態では
図１（ｂ）に示すように、円盤状に形成され、その中心
部は長方形状に切り込まれ、この長方形状の切り込み空
間の一方は開放されている。この開放された側と対抗す
る側にはブローガス１６を噴射する２つのブローガス噴
射口１２ａ、１２ｂが設けられ、これらブローガス噴射
口１２ａ、１２ｂにはブローガス１６を供給する管１３
ａ、１３ｂが取り付けられている。このピアシング補助
治具１０の中心は集光されたレーザビームを通過させる
ための孔１１（例えば直径４mm程度）が開けられ、該孔
１１から前記長方形状切り込みの底面まで拡径して孔が
形成されている。前記ブローガス噴射口１２ａ、１２ｂ
からのブローガス噴射方向は、前記孔１１を挟むように
平行した軸線方向にされ、該軸線方向は長方形状の切り
込みのブローガス噴射口１２ａ、１２ｂが配置された辺
とは異なる辺と平行にされている。
【００１０】なお、１７はブローガスの供給圧を検出す
る圧力センサである。図１（ａ）に示す状態は、ピアシ
ング加工時の状態を示すもので、ピアシング加工前の状
態では、加工ヘッド１はワーク９に対して離れた位置、
すなわち、図１（ａ）の状態から加工ヘッドが上方に移
動した位置にある。かつ、回転エアシリンダ１４が駆動
されて、図１（ａ）の状態からピアシング補助治具１０
が略１８０度（ピアシング補助具を上昇させたとき加工
ノズル２と干渉しない領域まで）回動させ、伸縮エアシ
リンダ１５を作動させてピアシング補助治具１０を加工
ノズル２の側方に保持した状態としている。そして、ピ
アシング加工を行うときには、まず、伸縮エアシリンダ
１５を伸長させ、次に回転エアシリンダ１４を駆動して
ピアシング補助治具１０を回動させて加工ノズル２の孔
の中心とピアシング補助治具の孔１１の中心を一致させ
る。その後、加工ノズル２の孔の中心とピアシング位置
が一致する位置に加工ヘッド１を移動させ加工ノズル２
の孔の中心をピアシング加工位置上に位置決めし、該加
工ヘッド１を下降させてワーク９にピアシング補助治具
１０を押しつけ、ピアシング加工位置への位置決めを完
了する。ワーク９の表面はピアシング補助治具１０の中
心に設けられた孔１１の領域を残しその周囲の領域はピ
アシング補助治具１０によって覆われることになる。
【００１１】レーザ発振器４を作動させると共にアシス
トガス６を供給し、かつブローガス１６も供給し、ピア
シング加工を開始する。レーザ発振器４から出力された
レーザビーム５は集光レンズ３で集光されて加工ノズル
２の孔を通りワーク９のピアシング位置に照射される。
又、このレーザビームの照射と共に、アシストガス供給
口７から導入されたアシストガス６も加工ノズル２から
ワーク９に噴射される。レーザビーム５によってワーク
９に酸化反応を起こさせ、燃焼による発熱や溶融により
ピアシング加工が進行する。このピアシング加工によっ
て生じたスパッタやスラグは、アシストガス６によって
飛散させられ、ピアシング補助治具１０の上方に吹き上
がる。この吹き上がったスパッタやスラグはブローガス
１６によって冷却されると共に飛散されられる。この
際、加工ノズル２の孔から照射されるレーザビーム５の
光軸、及び噴射するアシストガス６の噴流軸心とブロー
ガス１６の噴流軸心は交差しないように配置されている
から、加工ノズル２からのアシストガス６の噴流方向に
ブローガス１６が悪影響を及ぼすことはないので、ブロ
ーガス１６の供給圧を高くしても弊害は生じない。
【００１２】又、ブローガス１６によってスパッタやス
ラグの除去と共にピアシング加工で発生した熱をも除去
することになるから、ワーク９の熱上昇を小さくするこ
とができる。そのため、ピアシング加工終了後に行う切
断加工が安定し良質な切断加工ができる。上述したピア
シング補助治具１０を用いたピアシング加工の一例とし
て、加工ノズル２の先端とワーク９との距離を８mm、ピ
アシング補助治具１０の孔１１の直径を４mm、加工ノズ
ルの孔の直径を１．５mm、アシストガス６として酸素を
使用しこの酸素の供給圧を２bar、ブローガスとして空
気を使用しその供給圧を２barとし、ブローガス噴射口
１２a,１２bをレーザビーム・アシストガス噴流の軸心
から７mmずつ離れ、この軸心と直交する噴流軸心となる
位置に設けて噴射させ、レーザビームの出力は３KW連続
出力として、２５mm厚の鋼板のピアシング加工を行っ
た。この場合２秒程度で加工を終了することができた。
又、ピアシング補助治具１０をワーク面上から取り去る
と、ワーク９のピアシング孔近傍にはスラグ等の付着物
はわずかであった。
【００１３】これに対して、従来例のように、ブローガ
スをレーザビーム・アシストガス噴流に交差させる方式
で、他の条件は同じとしてピアシング加工を行ったとき
は、ピアシング加工時間が５秒以上要し、その加工が不
安定であったばかりではなく、ピアシング補助治具１０
の孔が楕円形に変形する事態が生じた。これは、ブロー
ガス１６の圧力が吹き上がった溶融金属とアシストガス
６の酸素をブローガス１６の風下側に集め異常に燃焼さ
せたためと推測される。図２は本発明の第２の実施形態
の概要図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ矢視図で
ある。図１に示した第１の実施形態と相違する点は、ピ
アシング補助治具が異なる点にある。なお、第１の実施
形態と同一の要素は同一符号を付している。
【００１４】ピアシング補助治具２０は加工ノズル２が
嵌合する孔を備えており、加工ノズル２の外周面に軸方
向にガイド溝、若しくはガイド突起を設け（図示せ
ず）、ピアシング補助治具２０の加工ノズル２との嵌合
孔周面には、前記ガイド溝又はガイド突起と係合する突
起又は溝を備え、該ピアシング補助治具２０は加工ノズ
ル２の軸線方向（図２（ａ）において上下方向）に摺動
可能に保持されている。該ピアシング補助治具２０は加
工ヘッド１に取り付けられたエアシリンダ２２のピスト
ンロッドに取り付けられ、該エアシリンダ２２によって
このピアシング補助治具２０は図２（ａ）中上下に移動
させられる。又、ピアシング補助治具２０にはブローガ
ス１６をピアシング加工領域に噴流させる噴射口として
の１つのブローガスノズル２１が取り付けられている。
さらに、ピアシング補助治具２０にはブローガス１６を
遮蔽して加工ノズル２から噴出するアシストガス６とブ
ローガス１６の噴流が交差しないようにした遮蔽構造物
２０ａ、２０ｂが設けられている。
【００１５】すなわち、図２（ｂ）に示されるように、
ワーク９の平面上にブローガスノズル２１からのブロー
ガス噴流中心軸線を投影したとき、この軸線上にピアシ
ング加工位置があるように配置され、さらにこの軸線上
のブローガス噴流の上流側と下流側に遮蔽構造物２０
ａ、２０ｂが配設されている。上流側の遮蔽構造物２０
ａは上流側に向かって突出し、ブローガス噴流を左右に
分割ガイドし、ブローガス噴流が加工ノズル２から噴出
するアシストガス６と交差しないようにしている。又、
下流側の遮蔽構造物２０ｂは下流側に突出しブローガス
噴流の流れを円滑にするように構成されている。なお、
下流側の遮蔽構造物２０ｂは必ずしも設ける必要はな
い。又、この実施形態では、ブローガスノズル２１はブ
ローガス１６を上流側遮蔽構造物２０ａに対して垂直方
向に噴出させるのではなく、図２（ａ）に示すように、
わずか斜め上方より噴出するようにしている。
【００１６】ピアシング加工を行わないときには、エア
シリンダ２２のピストンロッドが短縮してピアシング補
助治具２０を引き上げ、遮蔽構造物２０ａ、２０ｂの先
端が加工ノズル２の先端ょり突出することはない。一
方、ピアシング加工を行うときには加工ヘッド１をピア
シング加工位置に位置決めしながら（若しくは位置決め
される前後）、エアシリンダ２２を作動させてピアシン
グ補助治具２０を下降させて、遮蔽構造物２０ａ、２０
ｂを加工ノズル２の先端面よりワーク９側に突出させ
る。この場合、遮蔽構造物２０ａ、２０ｂがワーク９の
表面に当接させてもよいが、この実施形態では当接させ
ず、図２（ａ）に示すようにわずかな間隙を持つように
している。
【００１７】そして、レーザ発振器４を作動させてレー
ザビーム５を出力させると共に、アシストガス６，ブロ
ーガス１６を供給しピアシング加工を開始する。この場
合、ブローガスノズル２１から噴出するブローガス１６
は上流側の遮蔽構造物２０ａによって分割かつ偏向さ
れ、ピアシング加工位置に照射されるレーザビーム光
軸、アシストガス６の噴流軸心を挟むようにして流れ、
アシストガス１の噴流と交差しこの噴流を妨害すること
はない。又、ピアシング加工によってワーク９の表面に
吹き出てきたスパッタやスラグはブローガス１６によっ
て冷却かつ飛散させられ、ワーク９の表面から効果的に
除去される。なお、ピアシング加工が終了した後、エア
シリンダ２２を作動させてピアシング補助治具２０を上
昇させながら、かつブローガスノズル２１からブローガ
スの噴出をしばらく持続させることによって、遮蔽構造
物２０ａ、２０ｂとピアシング孔との間のワーク９の表
面等に固着したスラグ等をも除去できる。この実施形態
を用い、ワーク９として軟鋼鋼板１２mmをレーザ出力６
KW連続出力、アシストガスに酸素０．５bar、加工ノズ
ルの孔の直径１．５mm、加工ノズル２の先端とワーク９
間の距離５mm、遮蔽構造物２０ａ、２０ｂの大きさをブ
ローガス正対して５mm，流軸方向に対して１０mm、ワー
ク９と遮蔽構造物２０ａ,２０ｂ間の距離を０．５mm、
ブローガス供給圧２barとしてピアシング加工を実行し
たとき、１．５秒で加工を終了することができた。
【００１８】図３は、本発明の第３の実施形態である。
この実施形態は本発明を適用した一番簡単な構造の実施
形態で、従来のレーザ加工機の加工ヘッド１にブローガ
スの供給手段を追加しただけのものである。加工ヘッド
１にはエアシリンダ２２が取り付けられ、該エアシリン
ダ２２のピストンロッドにブローガス供給手段３０が固
定されている。該ブローガス供給手段３０に取り付けら
れたブローガス噴射口は２つのブローガスノズル３０
ａ、３０ｂで構成され、各ブローガスノズル３０ａ、３
０ｂから噴出するブローガスによってレーザビームとア
シストガスを挟むようにブローガスノズル３０ａ、３０
ｂの噴射方向が設定されている。この図３に示す例で
は、図３（ｂ）に示すように、ブローガス１の噴流軸線
が平行ではなく若干広がるように設定されている。又、
各ブローガスノズル３０ａ、３０ｂの噴射方向はワーク
９のピアシング加工位置に対してわずか斜め上からねら
うようにしている。なお、図１に示した第１の実施形態
のように、２つのブローノズルから噴射されるブローガ
スの噴流軸線を平行として、この２つのブローガス１６
の噴流でレーザビーム５とアシストガス６を挟むように
してもよい。なお、加工ヘッド１や加工ノズル２の構成
は図２に示した実施形態と同一であるのでその説明を省
略する。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、加工ノズルから照射されるレ
ーザビーム、及び噴流するアシストガスを挟むようブロ
ーガスが供給されるから、ブローガスの供給圧力を高く
してもアシストガスの噴流を妨げることなく、ピアシン
グ加工によって吹き上がるスパッタやスラグをブローガ
スによって効果的に排除できる。しかも、ピアシング加
工にかかる時間を長くせず、かつ、ピアシング加工で得
られる孔の品質も損なうこともない。酸化反応を含む複
雑な熱化学反応を利用するレーザ加工においては、ワー
クが高温である場合では常温である場合の安定した切断
加工が得られないが、本発明においては ブローガスに
よってピアシング加工を行う領域から除去するスラグや
スパッタと共に、熱をも取り去るので、ワークが高温に
なることを防止することができ、ワークの熱変化が少な
くピアシング加工後の切断加工が安定し、品質のよい加
工面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の要部概要図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の要部断面概要図であ
る。
【図３】本発明の第３の実施形態の要部概要図である。
【符号の説明】
１ 加工ヘッド ２ 加工ノズル ３ 集光レンズ ４ レーザ発振器 ５ レーザビーム ６ アシストガス ９ ワーク １０、２０ ピアシング補助治具 １４ 回転エアシリンダ １５ 伸縮エアシリンダ １６ ブローガス ２１ ブローガスノズル ３０ ブローガス供給手段 ３０ａ、３０ｂ ブローガスノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−84288（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−64191（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−228681（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−225787（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−277071（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318388（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−118886（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−82193（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−5285（ＪＰ，Ｕ) 国際公開95／3911（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/42

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザビームをワークに照射してレーザ
    加工を行うレーザ加工装置において、加工ノズルとワー
    クとの間にガスを供給するためのガス噴射手段を設け、
    該ガス噴射手段は、噴射口からのガスの噴流が前記レー
    ザビーム光軸を挟むように構成されていることを特徴と
    するレーザ加工装置。
  2. 【請求項２】 前記ガス噴射手段は、該ガス噴射手段か
    ら噴射される噴流がワーク面に沿った軸心となるようワ
    ークの上方かつ加工ノズルの側方に設けられ、前記ガス
    の噴流が加工ノズルに対して片側から供給されることを
    特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
  3. 【請求項３】 レーザビームをワークに照射してレーザ
    加工を行うレーザ加工装置において、加工ノズルとワー
    クとの間に片側側方からガスを供給するためのガス噴射
    手段を設け、該ガス噴射手段は該ガス噴射手段から噴射
    するガス噴流がワーク面に沿って流れレーザビーム光軸
    と交差するように配置され、該ガス噴射手段とレーザビ
    ーム光軸の間で、かつ、前記ガス噴流がレーザビーム光
    軸と交差しないようにガス噴流を遮蔽する位置に遮蔽手
    段が配置されたことを特徴とするレーザ加工装置。
  4. 【請求項４】 前記ガス噴流の遮蔽手段は、前記ガス噴
    流が前記レーザビーム光軸を挟むように流れるような形
    状とした請求項３記載のレーザ加工装置。
JP11000085A 1999-01-04 1999-01-04 レ―ザ加工装置 Expired - Fee Related JP3056723B1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11000085A JP3056723B1 (ja) 1999-01-04 1999-01-04 レ―ザ加工装置
US09/431,204 US6204475B1 (en) 1999-01-04 1999-11-01 Laser machining apparatus with transverse gas flow
DE69941179T DE69941179D1 (de) 1999-01-04 1999-11-02 Laserbearbeitungsvorrichtung
EP99308696A EP1018395B1 (en) 1999-01-04 1999-11-02 Laser machining apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11000085A JP3056723B1 (ja) 1999-01-04 1999-01-04 レ―ザ加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3056723B1 true JP3056723B1 (ja) 2000-06-26
JP2000197986A JP2000197986A (ja) 2000-07-18

Family

ID=11464306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11000085A Expired - Fee Related JP3056723B1 (ja) 1999-01-04 1999-01-04 レ―ザ加工装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6204475B1 (ja)
EP (1) EP1018395B1 (ja)
JP (1) JP3056723B1 (ja)
DE (1) DE69941179D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014161895A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Honda Motor Co Ltd レーザ加工装置

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001287076A (ja) * 2000-04-10 2001-10-16 Tanaka Engineering Works Ltd レーザ切断機のピアシング装置
FR2816227B1 (fr) * 2000-11-09 2003-01-24 Air Liquide Procede de coupage laser a haute vitesse avec gaz adapte
US20020130115A1 (en) 2001-03-13 2002-09-19 Lawson William E. Debris removal apparatus for use in laser ablation
FR2825305A1 (fr) * 2001-06-01 2002-12-06 Air Liquide Procede et installation de soudage laser avec buse laterale de distribution de gaz
FR2826893B1 (fr) * 2001-07-05 2003-09-19 Snecma Moteurs Appareil de soudage par faisceau laser miniaturise
DE10138866B4 (de) * 2001-08-08 2007-05-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Bohren eines Lochs in ein Werkstück mittels Laserstrahls
DE10138867A1 (de) * 2001-08-08 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Reduzierung von Ablationsprodukten auf der Werkstückoberfläche beim Laserbohrprozess
US20030155328A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Huth Mark C. Laser micromachining and methods and systems of same
US6864457B1 (en) * 2002-02-25 2005-03-08 The Board Of Regents Of The University Of Nebraska Laser machining of materials
US20050109747A1 (en) * 2002-02-25 2005-05-26 Alexander Dennis R. Laser scribing and machining of materials
US6969822B2 (en) * 2003-05-13 2005-11-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining systems
US7754999B2 (en) 2003-05-13 2010-07-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining and methods of same
GB2406068B (en) * 2003-09-20 2006-04-12 Rolls Royce Plc Laser drilling
GB2406300A (en) * 2003-09-20 2005-03-30 Rolls Royce Plc A method of laser machining components having a protective surface coating
DE102004041273A1 (de) * 2004-08-23 2006-03-02 Alstom Technology Ltd Bohrvorrichtung
EP1809438A2 (en) * 2004-10-29 2007-07-25 Johnson Controls Techonology Company Method and apparatus for laser welding
EP1657020A1 (de) * 2004-11-10 2006-05-17 Synova S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Kohärenz eines Flüssigkeitsstrahls für eine Materialbearbeitung und Flüssigkeitsdüse für eine solche Vorrichtung
US7687400B2 (en) * 2005-06-14 2010-03-30 John Trezza Side stacking apparatus and method
JP4926759B2 (ja) * 2007-02-28 2012-05-09 三菱電機株式会社 レーザ加工装置、レーザ加工方法、プログラミング装置およびプログラミング方法
US10016876B2 (en) 2007-11-05 2018-07-10 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of forming polycrystalline compacts and earth-boring tools including polycrystalline compacts
US9259803B2 (en) * 2007-11-05 2016-02-16 Baker Hughes Incorporated Methods and apparatuses for forming cutting elements having a chamfered edge for earth-boring tools
FR2926032B1 (fr) * 2008-01-08 2010-08-27 Air Liquide Buse de soudage laser apte a stabiliser le keyhole.
JP5122986B2 (ja) * 2008-01-10 2013-01-16 新日鐵住金株式会社 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置
US8093532B2 (en) 2008-03-31 2012-01-10 Electro Scientific Industries, Inc. Laser machining of fired ceramic and other hard and/or thick materials
DE102008030079B3 (de) * 2008-06-25 2009-08-20 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Reduzieren der Anhaftung von Schlacke beim Einstechen eines Laserstrahls in ein Werkstück und Laserbearbeitungskopf
DE102008047760B4 (de) * 2008-09-17 2011-08-25 TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH, 71254 Laserbearbeitungseinrichtung und Verfahren zum Laserbearbeiten
US8053701B2 (en) * 2008-10-28 2011-11-08 The Boeing Company Inert gas cover system for laser welding
US20100219166A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-02 Honda Motor Co., Ltd. Hole-forming machine
JP5632924B2 (ja) * 2009-11-03 2014-11-26 ザ セクレタリー，デパートメント オブ アトミック エナジー，ガヴァメント，オブ インディア レーザ溶接によって結合されたニオブ部品を備えるニオブベース超伝導無線周波（ｓｃｒｆ）キャビティおよびその製造方法並びに製造装置
JP5610991B2 (ja) * 2010-11-08 2014-10-22 株式会社ディスコ レーザ加工装置
US9089933B2 (en) 2010-12-20 2015-07-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Method for making and repairing effusion cooling holes in cumbustor liner
JP5220914B2 (ja) * 2011-05-25 2013-06-26 株式会社スギノマシン レーザー加工装置
US9003936B2 (en) * 2011-07-29 2015-04-14 Flow International Corporation Waterjet cutting system with standoff distance control
USD762253S1 (en) * 2011-07-29 2016-07-26 Japan Transport Engineering Company Friction stir welding tool
DE102011121420A1 (de) 2011-12-17 2013-06-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung zumindest eines Werkstücks mittels eines auf eine Werkstückoberfläche gerichteten Laserstrahls.
JP5877432B2 (ja) * 2012-02-29 2016-03-08 株式会社スギノマシン レーザー加工装置
CN104619658B (zh) * 2012-11-13 2017-10-20 日本电气硝子株式会社 平板玻璃的制造方法以及制造装置
FR2999461B1 (fr) * 2012-12-19 2015-06-26 Turbomeca Tete et procede de soudage laser
DE102013210844B3 (de) * 2013-06-11 2014-09-25 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zum Bilden eines Durchgangslochs in einem metallischen Werkstück, Laserbearbeitungsmaschine und Computerprogrammprodukt
JP5741663B2 (ja) * 2013-10-15 2015-07-01 新日鐵住金株式会社 鋼板のレーザ溶接方法およびその装置
TWI508810B (zh) * 2013-12-13 2015-11-21 Metal Ind Res & Dev Ct 雷射輔助加工裝置
US9884406B2 (en) * 2014-01-15 2018-02-06 Flow International Corporation High-pressure waterjet cutting head systems, components and related methods
DE102014203576A1 (de) * 2014-02-27 2015-08-27 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Laserbearbeitungskopf mit einer werkstücknahen Crossjetdüse
JP6483404B2 (ja) * 2014-11-04 2019-03-13 株式会社ディスコ レーザー加工装置
US10596717B2 (en) 2015-07-13 2020-03-24 Flow International Corporation Methods of cutting fiber reinforced polymer composite workpieces with a pure waterjet
JP6867372B2 (ja) 2015-08-26 2021-04-28 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド レーザスキャン順序及びガス流れに対する方向
US9931714B2 (en) 2015-09-11 2018-04-03 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods and systems for removing interstitial material from superabrasive materials of cutting elements using energy beams
JP6573110B2 (ja) * 2015-10-05 2019-09-11 トヨタ自動車株式会社 電池の製造方法
KR101724114B1 (ko) * 2015-10-29 2017-04-07 (주)풍산시스템 차단 가이드 및 이를 포함하는 레이저 용접 툴
CN105499804B (zh) * 2016-01-18 2018-01-02 华中科技大学 一种激光焊接过程中焊缝内部孔洞的控制方法及控制装置
CN109414780B (zh) * 2016-06-24 2021-10-08 通快机床两合公司 具有耦合装置的用于在使用热加工射束的情况下加工工件的加工单元
DE102016217305A1 (de) 2016-09-12 2018-03-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstückes mittels eines Laserstahles
JP6382901B2 (ja) * 2016-09-29 2018-08-29 ファナック株式会社 レーザー加工システム
US10926353B2 (en) * 2016-10-25 2021-02-23 Prima Power Laserdyne, Llc Dual gas pierce using coaxial and directional assist
JP6450783B2 (ja) * 2017-01-19 2019-01-09 ファナック株式会社 レーザ加工ヘッド用ノズル
US11484970B2 (en) * 2017-02-21 2022-11-01 General Electric Company Additive manufacturing system and method of forming an object in a powder bed
KR101992011B1 (ko) * 2017-07-18 2019-06-21 김우덕 자동용접대차
JP6852031B2 (ja) * 2018-09-26 2021-03-31 株式会社東芝 溶接装置及びノズル装置
DE102019103659B4 (de) * 2019-02-13 2023-11-30 Bystronic Laser Ag Gasführung, Laserschneidkopf und Laserschneidmaschine

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3742183A (en) * 1971-11-26 1973-06-26 Hughes Aircraft Co Optical element protection in laser apparatus
US4027137A (en) 1975-09-17 1977-05-31 International Business Machines Corporation Laser drilling nozzle
GB1542128A (en) * 1976-08-03 1979-03-14 Boc Ltd Laser welding apparatus
JPS5436695A (en) * 1977-08-26 1979-03-17 Hitachi Ltd Laser processing method
IT1165636B (it) * 1979-03-05 1987-04-22 Fiat Auto Spa Metodo ed apparecchio per il controllo dei gas di copertura utilizzati nelle lavorazioni a mezzo di laser di potenza su pezzi metallici
JPS56151191A (en) 1980-04-25 1981-11-24 Hitachi Ltd Method and apparatus for working by laser beam
JPS5945475B2 (ja) 1982-10-06 1984-11-06 工業技術院長 レ−ザ加工装置
JPS59163092A (ja) * 1983-03-07 1984-09-14 Toshiba Corp 鋼板枠の製造方法
DE3405406A1 (de) * 1984-02-15 1985-08-22 Fa. Röttger Jansen-Herfeld, 5630 Remscheid Laserschneidkopf mit zusaetzlicher duese
JPS619990A (ja) 1984-06-26 1986-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd レ−ザ加工装置
DE3513501A1 (de) * 1985-04-16 1986-10-16 Rofin-Sinar Laser GmbH, 2000 Hamburg Laserschweissgeraet
JPS6282193A (ja) 1985-10-08 1987-04-15 三和シヤツタ−工業株式会社 金属製フラッシュドア
JPH01107994A (ja) * 1987-10-20 1989-04-25 Ueno Hiroshi レーザ溶接方法および装置
JPH01118886A (ja) 1987-11-02 1989-05-11 Hitachi Medical Corp 画像ワークステーシヨン
FR2627409A1 (fr) * 1988-02-24 1989-08-25 Lectra Systemes Sa Appareil de coupe laser muni d'un dispositif d'evacuation des fumees
JPH055285A (ja) 1991-06-26 1993-01-14 Daido Maruta Senko Kk 多色捺染方法
US5981901A (en) * 1991-11-29 1999-11-09 La Rocca; Aldo Vittorio Method and device for gas shielding laser processed work pieces
JPH05185266A (ja) 1992-01-14 1993-07-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザ加工ヘッド
JP2638379B2 (ja) 1992-02-21 1997-08-06 住友金属工業株式会社 レーザ溶接法およびこれに使用する冷却ヘッド
WO1993016838A2 (en) * 1992-02-25 1993-09-02 Altec S.R.L. Laser processing apparatus
JP3183568B2 (ja) * 1992-08-31 2001-07-09 マツダ株式会社 レーザ加工用トーチ
US5359176A (en) * 1993-04-02 1994-10-25 International Business Machines Corporation Optics and environmental protection device for laser processing applications
EP0712345B1 (de) 1993-08-02 1997-01-29 Rofin Sinar Laser GmbH Laserschweisskopf und verfahren zu seinem betrieb
JP2729019B2 (ja) 1993-09-10 1998-03-18 川崎重工業株式会社 レーザ切断装置
JP3449824B2 (ja) 1995-05-29 2003-09-22 株式会社アマダ レーザー加工ヘッド
JP3292021B2 (ja) * 1996-01-30 2002-06-17 三菱電機株式会社 レーザ加工方法およびレーザ加工装置
JP3722902B2 (ja) * 1996-04-18 2005-11-30 日清紡績株式会社 レーザ加工方法及び装置
JPH10113786A (ja) 1996-10-09 1998-05-06 Hitachi Seiko Ltd レーザ加工装置の加工ヘッド
JPH10225787A (ja) * 1997-02-13 1998-08-25 Tanaka Seisakusho Kk レーザ切断装置およびレーザ切断方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014161895A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Honda Motor Co Ltd レーザ加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1018395A3 (en) 2003-01-22
EP1018395A2 (en) 2000-07-12
EP1018395B1 (en) 2009-07-29
US6204475B1 (en) 2001-03-20
JP2000197986A (ja) 2000-07-18
DE69941179D1 (de) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3056723B1 (ja) レ―ザ加工装置
JP4162772B2 (ja) レーザピアシング方法およびレーザ切断装置
US8884183B2 (en) Welding process and a welding arrangement
JP3392683B2 (ja) レーザ加工ヘッド
JP5276699B2 (ja) ピアシングを行うレーザ加工方法及びレーザ加工装置
KR20010090770A (ko) 레이저 절단기의 피어싱장치
JP3183568B2 (ja) レーザ加工用トーチ
JP2004298896A (ja) 開先加工方法およびレーザとアークの複合溶接方法
JP3126789B2 (ja) レーザ溶接装置
JP2002210577A (ja) レーザによるｒ面取り加工方法および同方法の実施に適したレーザ加工ヘッド
JP4627384B2 (ja) レーザ・アーク併用溶接方法
JP2009166080A (ja) レーザ溶接方法
JP2000126889A (ja) レーザ加工方法、装置及びピアシング加工補助具
JPS5987996A (ja) レ−ザ・ガス切断装置
JP2002273588A (ja) レーザ切断加工方法
JP5396941B2 (ja) 金属板のレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置
JP2875626B2 (ja) レーザーピアシング方法
JP2865543B2 (ja) レーザ加工ヘッド
JP4394808B2 (ja) レーザ光とアークを用いた溶融加工装置
JP4194897B2 (ja) レーザ加工方法およびレーザ加工装置
JP5692293B2 (ja) 金属板のレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置
JP3098088B2 (ja) レーザ溶接装置
JPH1190670A (ja) ピアス加工時の材料表面付着溶融物除去方法
JPH07246484A (ja) レーザ溶接方法
JP3394334B2 (ja) レーザ加熱による厚板切断装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000328

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080414

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090414

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100414

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100414

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110414

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120414

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130414

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees