JP3534807B2 - Laser cutting method - Google Patents

Laser cutting method

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JP3534807B2
JP3534807B2 JP03070594A JP3070594A JP3534807B2 JP 3534807 B2 JP3534807 B2 JP 3534807B2 JP 03070594 A JP03070594 A JP 03070594A JP 3070594 A JP3070594 A JP 3070594A JP 3534807 B2 JP3534807 B2 JP 3534807B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、被加工物にレーザビ
ームを照射し該レーザビームのエネルギで該被加工物を
切断するレーザ切断方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser cutting method for irradiating a work with a laser beam and cutting the work with the energy of the laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のレーザ切断方法として
は、例えば、第1に特開平2−303695号公報に示
されるように、コーナ部のエッジ先端部で被加工物の温
度を下げるため、一旦レーザビームの照射を停止してガ
スや液体などにより冷却し、再度、同位置からレーザビ
ームを照射して加工を再開するもの、あるいは第2に特
開平4−237582号公報に示されるように、被加工
物の蓄熱の影響を避けて切断加工するため、コーナ近傍
で加工条件を変更するものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a laser cutting method of this type, for example, first, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-303695, the temperature of an object to be processed is lowered at the tip of an edge of a corner portion. One in which the irradiation of the laser beam is once stopped and cooled by a gas or a liquid, and then the laser beam is again irradiated from the same position to restart the processing, or secondly, as disclosed in JP-A-4-237582. In order to avoid the effect of heat accumulation on the workpiece, the cutting condition may be changed near the corner.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ切断方法
は上記のように構成されているので、前記第1のレーザ
切断方法では若干溶損は抑制されるが、それは薄板(軟
綱、SS400の場合なら約4.5mm以下)の場合で
あり、それよりも厚い板では殆ど効果がない。つまり、
冷却によりワーク温度を下げることはできても、コーナ
立ち上がり時には速度が0から立ち上がることになりレ
ーザビームの移動速度が非常に不安定になる。そのた
め、レーザビーム出力とレーザビーム移動速度の釣合い
がとりきれない範囲が存在し、その結果ワークに対して
過剰入熱、あるいは入熱不足を招く。そのため、切り出
し時に板下部において異常燃焼や、燃焼不足が起き、溶
損が生じるという問題点があった。
Since the conventional laser cutting method is constructed as described above, the first laser cutting method can suppress the melting loss to some extent, but it is a thin plate (soft rope, SS400). In the case of about 4.5 mm or less), a thicker plate has almost no effect. That is,
Although the work temperature can be lowered by cooling, the speed rises from 0 when the corner rises, and the moving speed of the laser beam becomes extremely unstable. Therefore, there is a range in which the laser beam output and the laser beam moving speed cannot be balanced, resulting in excessive heat input or insufficient heat input to the work. Therefore, there is a problem that abnormal cutting or insufficient combustion occurs at the lower part of the plate during cutting, resulting in melting loss.

【0004】図31は前記第2のレーザ切断方法の説明
図であり、この図31において、2は被加工物、2aは
切断溝、矢印21は切断進行方向、PWは低周波パルス
による切断領域、CWは連続波あるい高周波パルスによ
る切断領域である。このレーザ切断方法には、図31
(a)に示すように、コーナ手前数ミリ手前で加工条件
を変更し、そのまま変更した加工条件でコーナ部を切断
し、コーナ部を数ミリ通過後、再び加工条件を変更しコ
ーナ部切断以前の加工条件に戻す方法と、図31(b)
に示すように、コーナ部のエッジ先端で加工条件を変更
し、そのまま変更した加工条件でコーナ部を切断し、コ
ーナ部を数ミリ通過後、再び加工条件を変更しコーナ部
切断以前の加工条件に戻す方法とがある。
FIG. 31 is an explanatory view of the second laser cutting method. In FIG. 31, 2 is a workpiece, 2a is a cutting groove, arrow 21 is a cutting proceeding direction, and PW is a cutting region by a low frequency pulse. , CW is a cutting region by a continuous wave or a high frequency pulse. This laser cutting method is shown in FIG.
As shown in (a), the machining conditions are changed a few millimeters before the corner, the corner is cut under the changed machining conditions, the machining conditions are changed again after passing the corner for several millimeters, and before the corner is cut. 31 (b) and the method of returning to the processing conditions of FIG.
As shown in, the cutting condition is changed at the edge of the corner, the corner is cut under the changed cutting condition, the cutting condition is changed again after passing a few millimeters, and the cutting condition before cutting the corner is changed. There is a method to return to.

【0005】この二通りの方法での変更した加工条件と
は、例えば、コーナ近傍を切断する加工条件は低周波の
パルス条件である。そのため、コーナ部前後の高速の加
工条件(例えば、連続波出力、高周波パルス出力)によ
る切断面の状態と、低周波のパルス時の切断面の状態は
異なる。特に、低周波のパルスによって切断した面は表
面に赤錆が生じる。このような切断面の状態の変化によ
り、加工品質が若干低下する。また、加工条件を変更す
るときには切換地点の近傍で、傷、条痕の乱れ、溶け落
ちなどの不良が発生し易く、その回避が問題となる。ま
た、低周波パルス加工条件は非常に低速であるため、加
工時間が増すなどの問題点があった。
The modified processing conditions in these two methods are, for example, the processing conditions for cutting near the corners are low frequency pulse conditions. Therefore, the state of the cut surface under high-speed processing conditions (for example, continuous wave output, high frequency pulse output) before and after the corner portion is different from the state of the cut surface at the time of low frequency pulse. In particular, the surface cut by the low-frequency pulse causes red rust on the surface. Due to such a change in the state of the cut surface, the processing quality is slightly deteriorated. Further, when the processing conditions are changed, defects such as scratches, disordered streaks, and burn through are likely to occur near the switching point, and the avoidance thereof becomes a problem. Further, since the low-frequency pulse processing condition is very low, there is a problem that the processing time increases.

【0006】請求項1の発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、コーナ部の溶損を防止
することを目的とする。
The invention of claim 1 has been made to solve the above problems, and an object thereof is to prevent melting damage at the corner portion.

【0007】請求項2の発明は、コーナ部を精度よく切
断加工することを目的とする。
An object of the present invention is to accurately cut the corner portion.

【0008】請求項3の発明は、板厚が厚くなってもコ
ーナ部の溶損を防止することを目的とする。
It is an object of the invention of claim 3 to prevent melting damage at the corner portion even if the plate becomes thick.

【0009】請求項4の発明は、加工時間を短縮するこ
とを目的とする。
An object of the invention of claim 4 is to shorten the processing time.

【0010】請求項5、6の発明は厚板のコーナ部切断
を安定にすることを目的とする。
It is an object of the present invention to stabilize the cutting of the corner portion of a thick plate.

【0011】請求項7の発明は、簡便に強制冷却を可能
とすることを目的とする。
An object of the invention of claim 7 is to enable forced cooling easily.

【0012】請求項8の発明は、冷却効果の効率を上げ
ることを目的とする。
The invention of claim 8 aims to increase the efficiency of the cooling effect.

【0013】請求項9の発明は、板厚が厚くなった場合
でも、加工条件を短縮することを目的とする。
An object of the invention of claim 9 is to shorten the processing conditions even when the plate thickness is increased.

【0014】請求項10の発明は、加工時間を短縮する
ことを目的とする。
The invention of claim 10 aims at shortening the processing time.

【0015】請求項11、12の発明は、鋭角コーナ部
でも溶損が生じないようにすることを目的とする。
It is an object of the present invention to prevent melting damage even at an acute-angled corner portion.

【0016】[0016]

【0017】請求項13の発明は、鋭角コーナ部でも溶
損が生じないようにすることを目的とする。
A thirteenth aspect of the present invention is intended to prevent melting damage even at an acute-angled corner portion.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るレーザ切断方法は、コーナ切断時にコーナ部のプログ
ラム上で指定する位置まで到達したら、それまで切断を
行ったのと同経路を後退し、その経路上のプログラム上
で指定する位置まで達したら、再びその経路を前進し、
コーナ切断を行うものである。
In the laser cutting method according to the first aspect of the present invention, when a position specified on the program of the corner portion is reached at the time of corner cutting, the same route as that used for cutting is retracted. Then, when you reach the position specified in the program on that route, advance the route again,
It is for corner cutting.

【0019】請求項2記載の発明に係るレーザ切断方法
は、最初にプログラムで指定する後退を開始する位置
を、切断速度の立ち下がりに要する距離分コーナより手
前に設定したものである。
In the laser cutting method according to the second aspect of the invention, the position for starting the retreat designated by the program is set before the corner by the distance required for the falling of the cutting speed.

【0020】請求項3記載の発明に係るレーザ切断方法
は、最初に切断するときのビーム到達位置で一時停止し
てビームを照射するものであり、請求項4記載の発明に
係るレーザ切断方法は、上記ビーム照射時間を規定した
ものである。
A laser cutting method according to a third aspect of the present invention irradiates a beam while temporarily stopping at a beam arrival position at the time of first cutting, and a laser cutting method according to the fourth aspect of the invention. The beam irradiation time is specified.

【0021】請求項5記載の発明に係るレーザ切断方法
は、レーザ照射を停止した状態で、レーザ照射ノズルの
移動を停止し、冷却時間をとるものである
In the laser cutting method according to the present invention, the movement of the laser irradiation nozzle is stopped and the cooling time is taken while the laser irradiation is stopped.

【0022】請求項6記載の発明に係るレーザ切断方法
は、切断開始時から切断終了時に至る全工程の間にビー
ム照射を中断した状態で、レーザ照射ノズルと被加工物
の相対移動中、気体あるいは液体を吹き付けることによ
って、最初に切断した切断溝周辺を冷却するものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a laser cutting method, wherein the beam irradiation is interrupted during the entire process from the start of cutting to the end of cutting, while the laser irradiation nozzle and the workpiece are being moved, Alternatively, by spraying a liquid, the periphery of the first cut groove is cooled.

【0023】請求項7記載の発明に係るレーザ切断方法
は、冷却のための気体をレーザ加工に使われているアシ
ストガスを、レーザ照射を停止した状態で、レーザ照射
ノズルと被加工物の相対移動中、切断溝周辺に吹き付け
るものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a laser cutting method, wherein a gas for cooling an assist gas used for laser processing is kept in a state where the laser irradiation is stopped and the laser irradiation nozzle and the workpiece are relatively moved. It is sprayed around the cutting groove during movement.

【0024】請求項8記載の発明に係るレーザ切断方法
は、レーザ照射ノズルの移動を停止し、アシストガスを
吹き付ける位置を請求項1の第1の工程での切断溝の先
端に規定したものであり、請求項9記載の発明に係るレ
ーザ切断方法は、上記吹き付け時間を規定したものであ
る。
In the laser cutting method according to the eighth aspect of the invention, the movement of the laser irradiation nozzle is stopped and the position at which the assist gas is blown is defined at the tip of the cutting groove in the first step of the first aspect. The laser cutting method according to the invention of claim 9 defines the spraying time.

【0025】請求項10記載の発明に係るレーザ切断方
法は、請求項1〜9記載の発明に基づく第1の工程にお
ける必要な後退距離の設定を被加工物の材質、板厚、及
び加工形状によって、任意に設定できるようにするもの
である。
In the laser cutting method according to the tenth aspect of the invention, the necessary retreat distance in the first step based on the first to ninth aspects of the invention is set by the material, plate thickness, and machining shape of the workpiece. Depending on the type, it can be set arbitrarily.

【0026】請求項11記載の発明に係るレーザ切断方
法は、鈍角に切断進行方向を変更した後に直角に切断進
行方向を変更するか、直角に切断進行方向を変更した後
に鈍角に切断進行方向を変更して、鋭角のコーナ部を切
断加工するものである。
In the laser cutting method according to the eleventh aspect of the present invention, the cutting advancing direction is changed to a right angle after changing the cutting advancing direction to an obtuse angle, or the cutting advancing direction is changed to an obtuse angle after changing the cutting advancing direction to a right angle. It is changed to cut an acute-angled corner portion.

【0027】請求項12記載の発明に係るレーザ切断方
法は、ビーム軸がコーナ部に到達したら、それまでの切
断経路を後退し、再び上記切断経路に沿って上記コーナ
部に前進し、その鋭角なコーナ部を直角と鈍角に分けて
切断加工するものである。
In the laser cutting method according to the twelfth aspect of the present invention, when the beam axis reaches the corner portion, the cutting path so far is retracted, the beam path is advanced again to the corner portion along the cutting path, and an acute angle is formed. The corners are cut into right angles and obtuse angles.

【0028】[0028]

【0029】請求項13記載の発明に係るレーザ切断方
法は、コーナ手前までの切断進行方向の延長上に切断溝
幅以上の広さを持つような空間、またはコーナ立ち上が
りの切断進行方向の逆方向の延長上に切断溝幅以上の広
さを持つような空間を設けたものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a laser cutting method in which a space having a width equal to or larger than a cutting groove width is provided on an extension of the cutting proceeding direction up to the corner, or a direction opposite to the cutting proceeding direction at the corner rising. A space having a width larger than the width of the cutting groove is provided on the extension of.

【0030】[0030]

【作用】請求項1記載の発明におけるレーザ切断方法
は、一旦形成した切断溝に沿ってビームを後退、前進移
動させることにより、通常のコーナ手前を切断した後、
連続してコーナ立ち上がりを切断する場合と異なり、切
断前面の遅れによるコーナ部の溶損が発生しなくなる。
また、再度前進する際の距離を十分に取ることで、ビー
ム移動速度が設定値に達し、切り出し時に過剰入熱や入
熱不足になることがなくなる。
In the laser cutting method according to the present invention, the beam is moved backward and forward along the cutting groove that has been once formed, and after cutting the normal front corner,
Unlike the case where the corner rising is continuously cut, melting damage of the corner portion due to the delay of the cutting front surface does not occur.
In addition, by setting a sufficient distance for advancing again, the beam moving speed reaches the set value, and excessive heat input or insufficient heat input does not occur during cutting.

【0031】請求項2記載の発明におけるレーザ切断方
法は、最初に後退を開始する位置を、切断速度の立ち下
がりに要する距離分コーナより手前に設定したことによ
り、コーナの外側部分も良好に精度よく切断加工するこ
とができる。
In the laser cutting method according to the second aspect of the present invention, the position where the retreat is first started is set in front of the corner by the distance required for the falling of the cutting speed, so that the outer portion of the corner can be accurately controlled. Can be cut well.

【0032】請求項3記載の発明におけるレーザ切断方
法は、一時停止し、請求項4記載の発明では、この停止
時間を規定してビーム照射を続けることにより、被加工
物が厚くても良好な切断面が得られる。
The laser cutting method according to the third aspect of the invention is temporarily stopped, and in the fourth aspect of the invention, the beam irradiation is continued by defining the stop time, so that the workpiece can be thick even if it is thick. A cut surface is obtained.

【0033】請求項5記載の発明におけるレーザ切断方
法は、レーザ照射を停止し、レーザ照射ノズルと被加工
物の相対速度を停止して冷却時間をとることにより、被
加工物が厚くてもコーナの溶損を防止できる。
In the laser cutting method according to the fifth aspect of the present invention, the laser irradiation is stopped, the relative speed of the laser irradiation nozzle and the workpiece is stopped, and cooling time is taken, so that the corner is cut even if the workpiece is thick. Can be prevented from melting.

【0034】請求項6記載の発明におけるレーザ切断方
法は、後退しコーナを切断するまでの過程で、一時ビー
ム照射を中断して、ビーム移動軌跡上を気体あるいは液
体で冷却することにより、コーナの切断を安定にでき
る。
In the laser cutting method according to the sixth aspect of the invention, in the process of retracting and cutting the corner, the temporary beam irradiation is interrupted, and the beam moving locus is cooled by a gas or a liquid, so that the corner is cut. The cutting can be stable.

【0035】請求項7記載の発明におけるレーザ切断方
法は、アシストガスを切断溝周辺に吹き付けることによ
り、簡便に強制冷却が可能である。
In the laser cutting method according to the seventh aspect of the present invention, forced cooling can be easily performed by blowing the assist gas around the cutting groove.

【0036】請求項8記載の発明におけるレーザ切断方
法は、アシストガスを吹き付ける場所を指定したことに
より、冷却効果の効率が上がる。
In the laser cutting method according to the eighth aspect of the present invention, the efficiency of the cooling effect is improved by designating the place where the assist gas is blown.

【0037】請求項9記載の発明におけるレーザ切断方
法は、アシストガスの吹き付け時間を規定したことによ
り、冷却時間を効率よく設定でき、加工時間を短縮でき
る。
In the laser cutting method according to the ninth aspect of the invention, the cooling time can be set efficiently and the processing time can be shortened by defining the blowing time of the assist gas.

【0038】請求項10記載の発明におけるレーザ切断
方法は、最低限必要な後退量を加工条件や被加工物形状
によって設定することにより、加工時間を短縮できる。
In the laser cutting method according to the tenth aspect of the invention, the processing time can be shortened by setting the minimum required retreat amount according to the processing conditions and the shape of the workpiece.

【0039】請求項11、12記載の発明におけるレー
ザ切断方法は、鋭角を直角と鈍角に分けて切断加工する
ことにより、鋭角コーナを精度よく切断することができ
る。
In the laser cutting method according to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, the sharp corner can be accurately cut by dividing the sharp angle into a right angle and an obtuse angle.

【0040】[0040]

【0041】請求項13記載の発明におけるレーザ切断
方法は、切断進行方向の延長上に切断溝幅以上の空間を
設けたことにより、鋭角コーナでも溶損なく、精度よく
切断加工できる。
In the laser cutting method according to the thirteenth aspect of the present invention, since a space having a width equal to or larger than the cutting groove width is provided on the extension of the cutting proceeding direction, cutting can be performed accurately without melting loss even at an acute corner.

【0042】[0042]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明に係るレーザ切断方法を実施する
装置の概要図を示すもので、図1において、1はレーザ
ビーム、2は被加工物、3はレーザビーム1を反射する
ミラー、4はレーザビーム1を集光する加工レンズ、5
は加工レンズ4を収納し先端部のノズル5aから冷却媒
体としての気体または液体6を噴出する加工ヘッド、7
は被加工物2を載置し直交軸X,Y,Z方向に移動可能
な加工テーブル、8は演算制御手段としてのCPU8a
を有するNC装置、9はNC装置8から指示信号を受け
て加工テーブル7を直交軸方向に駆動するサーボ制御回
路、10はレーザビーム1を発生するレーザ発振器であ
る。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for carrying out a laser cutting method according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a laser beam, 2 is a workpiece, 3 is a mirror for reflecting the laser beam 1, 4 is a laser. Processing lens for focusing beam 1, 5
Is a processing head for accommodating the processing lens 4 and ejecting a gas or a liquid 6 as a cooling medium from a nozzle 5a at the tip, 7
Is a processing table on which the workpiece 2 is placed and which can be moved in the orthogonal axes X, Y, and Z, and 8 is a CPU 8a as an arithmetic control means.
A servo control circuit 9 that receives an instruction signal from the NC device 8 and drives the machining table 7 in the orthogonal axis direction is a laser oscillator that generates a laser beam 1.

【0043】そして、この発明におけるレーザ切断方法
を実施するため演算、制御は上記CPU8aによって行
うもので、その基本的な処理としては、図2(a)に示
すステップST2−1〜ST2−4のレーザビーム移動
開始時のプログラムMP−1、図2(b)に示すステッ
プST2−5〜ST2−8のレーザビーム移動停止時の
プログラムMP−2、図2(c)に示すステップST2
−9〜ST2−14のコーナでの切断進行方向変更時の
プログラムMP−3を行う。
The calculation and control for carrying out the laser cutting method according to the present invention are performed by the CPU 8a, and the basic processing thereof is steps ST2-1 to ST2-4 shown in FIG. 2 (a). Program MP-1 at the start of laser beam movement, program MP-2 at steps ST2-5 to ST2-8 shown in FIG. 2B when the laser beam movement is stopped, and step ST2 shown in FIG. 2C.
Perform the program MP-3 when changing the cutting advancing direction at the corners from -9 to ST2-14.

【0044】また、補助的な処理として、図3(a)に
示すステップST3−1〜ST3−4のレーザビームオ
フ時のプログラムSP−1、図3(b)に示すステップ
ST3−5〜ST3−8のレーザビームオン時のプログ
ラムSP−2、図3(c)に示すステップST3−9〜
ST3−12のアシストガス圧変更時のプログラムSP
−3、図3(d)に示すステップST3−13,14の
任意の時間保持するプログラムSP−4、図3(e)に
示すステップST3−15,16のレーザビーム移動停
止時にインポジション状態とするプログラムSP−5を
行う。
As auxiliary processing, the program SP-1 at the time of laser beam off of steps ST3-1 to ST3-4 shown in FIG. 3A, and steps ST3-5 to ST3 shown in FIG. 3B. -8 program SP-2 when the laser beam is turned on, steps ST3-9 to ST3-9 shown in FIG.
Program SP for changing assist gas pressure in ST3-12
-3, a program SP-4 for holding any time in steps ST3-13 and 14 shown in FIG. 3D, and an in-position state when the laser beam movement is stopped in steps ST3-15 and 16 shown in FIG. Program SP-5 is executed.

【0045】その他、演算処理として、図4(a)に示
す時間tでの速度Fsの立ち下がり時に進む距離を計算
する計算プログラムCP−1、図4(b)に示す前記C
P−1で求めた距離分、移動距離を短くする計算プログ
ラムCP−2、図4(c)に示すコーナでのレーザビー
ム移動距離Lの計算プログラムCP−3を行う。
In addition, as the arithmetic processing, a calculation program CP-1 for calculating the distance traveled when the speed Fs falls at the time t shown in FIG. 4A, and the C shown in FIG. 4B.
A calculation program CP-2 for shortening the movement distance by the distance obtained in P-1 and a calculation program CP-3 for the laser beam movement distance L at the corner shown in FIG.

【0046】そして、以上の基本的な処理MP−1〜M
P−3、補助的な処理SP−1〜SP−5、演算プログ
ラムCP−1〜CP−3を組合わせて、この発明のレー
ザ切断方法を実行する。従って、各請求項に対応するフ
ローチャートに記載されたMP−1,SP−1,CP−
1等は上記の各処理を示している。
Then, the above basic processes MP-1 to M
The laser cutting method of the present invention is executed by combining P-3, auxiliary processes SP-1 to SP-5, and calculation programs CP-1 to CP-3. Therefore, MP-1, SP-1, CP- described in the flowcharts corresponding to each claim
1 etc. have shown each said process.

【0047】図5は請求項1記載の発明の一実施例によ
るレーザビーム切断方法を示す模式図であり、図5にお
いて、2aは切断溝、Aは予めプログラムで指定した切
断方向変更位置、Bは後退時、再前進を開始する位置、
Rは実際に切断方向の変更が開始される位置である。
FIG. 5 is a schematic view showing a laser beam cutting method according to an embodiment of the invention described in claim 1. In FIG. 5, 2a is a cutting groove, A is a cutting direction changing position designated by a program in advance, and B is a cutting direction changing position. Is the position to start re-advancing when retreating,
R is the position where the cutting direction is actually changed.

【0048】そして、図5(1)は切断中の状態を、図
5(2)はレーザビーム1が予めプログラムで指定した
位置Aに達した状態を、図5(3)はレーザビーム1に
より形成された切断溝2a中を同一経路に沿ってレーザ
ビーム1が後退している状態を、図5(4)は予めプロ
グラム指定された位置Aによって決まる位置Bまで後退
した状態を示す。この位置Aから位置Bまでの後退は加
工速度でも早送り速度でもどちらの速度で後退してもか
まわない。以上(1)〜(4)までの加工状態が第1の
工程である。図5(5)は先程と同一経路を再度前進し
ている状態を、図5(6)は切断進行方向の変更が実際
に始まる位置Rにレーザビーム1が達した状態を、図5
(7)は切断進行方向の変更を終え、コーナ部分をレー
ザビーム1が立ち上がっている状態を示す。以上の
(5)〜(7)までの加工状態が第2の工程である。上
記の動作順序を示すフローチャートを図6に示す。
5 (1) shows the state during cutting, FIG. 5 (2) shows the state where the laser beam 1 has reached the position A designated by the program in advance, and FIG. 5 (3) shows the state when the laser beam 1 is used. 5 (4) shows a state in which the laser beam 1 is retracted along the same path in the formed cutting groove 2a, and FIG. 5 (4) shows a state in which the laser beam 1 is retracted to the position B determined by the position A preprogrammed. The backward movement from the position A to the position B may be performed at either the processing speed or the rapid feed speed. The processing states from (1) to (4) above are the first step. FIG. 5 (5) shows a state in which the laser beam 1 has reached the position R where the cutting advancing direction actually starts to change, while FIG.
(7) shows a state in which the laser beam 1 has risen at the corner after the change of the cutting advancing direction is completed. The above-mentioned processing states (5) to (7) are the second step. A flow chart showing the above operation sequence is shown in FIG.

【0049】本実施例1のレーザ切断方法により溶損を
抑制できる理由は、一つには、図5中の位置Aにレーザ
ビーム1が達する時、ビーム移動速度は少し手前から減
速して停止するため、一時的に入熱が増し切断前面の遅
れが解消される。さらに、一旦後退し再び前進しビーム
移動速度が設定速度に達することでコーナでの経路が滑
らかになり、溶融物の流れが途切れなくなるためと、従
来例と違って速度が0にはならず、コーナ立ち上がり時
に過剰入熱にならないためである。実際にコーナ部分の
溶損量測定には、実体顕微鏡を用いて、溶け落ち量が
1mmまでを良好とした。
One of the reasons why the laser cutting method of the first embodiment can suppress the melting loss is that when the laser beam 1 reaches the position A in FIG. 5, the beam moving speed decelerates slightly from the front to stop. Therefore, the heat input is temporarily increased and the delay of the cutting front is eliminated. Furthermore, once the beam moves backward and forward and the beam moving speed reaches the set speed, the path at the corner becomes smooth and the melt flow is not interrupted. Unlike the conventional example, the speed does not become 0, This is because excessive heat input does not occur when the corner rises. In actuality, the stereoscopic microscope was used to measure the amount of melt loss at the corners, and a burn-through amount of up to 1 mm was considered good.

【0050】上記実施例1のレーザ切断方法とコーナで
冷却する従来のレーザ切断方法により、それぞれサンプ
ルを50個切断したとき、不良発生率は従来の方法では
40%であったのに対し実施例1の方法では2%であ
り、不良発生率が大きく改善された。
When 50 samples were each cut by the laser cutting method of the first embodiment and the conventional laser cutting method of cooling by the corner, the defect occurrence rate was 40% in the conventional method, while the conventional method was used. It was 2% in the method of No. 1, and the defect occurrence rate was greatly improved.

【0051】このとき、被加工物として軟鋼(SS40
0)を用い、板厚は6mmで、切断対象のコーナの角度
は90度であった。また、CO2 レーザの出力は1.3
kWの連続波(CW)、アシストガスとして酸素ガス
(ガス圧1.0kg/cm2 )を用い、加工速度1.5
mm/minで加工を行った。また、この時図5におけ
る位置A,B間の距離(後退距離)を10mmとし、数
値制御装置で位置Aがエッジ部になるように設定したと
ころ、実際には位置Aより500μm手前から方向変化
した。
At this time, mild steel (SS40
0) was used, the plate thickness was 6 mm, and the angle of the corner to be cut was 90 degrees. The output of CO2 laser is 1.3.
Continuous wave (CW) of kW, oxygen gas (gas pressure 1.0 kg / cm 2 ) as assist gas, and processing speed 1.5
Processing was performed at mm / min. At this time, the distance (retraction distance) between the positions A and B in FIG. 5 was set to 10 mm, and when the position A was set to the edge portion by the numerical control device, the direction change was actually 500 μm before the position A. did.

【0052】実施例2.図7は請求項2記載の発明の一
実施例によるレーザ切断方法を示す模式図であり、図8
は動作順序を示すフローチャートである。
Example 2. FIG. 7 is a schematic diagram showing a laser cutting method according to an embodiment of the invention as set forth in claim 2.
Is a flowchart showing an operation sequence.

【0053】前記実施例1では、図5(7)に示すよう
に、最初に形成された切断溝先端の手前からコーナが形
成されるようになる。本実施例2はこのようなことを防
ぐために、図7に示すように予めレーザビーム移動速度
を立ち下がりに必要な距離lを求めておき、その距離l
を希望するコーナ位置Aより手前に設定する。なお、図
7において、1−1は実際に方向変更が開始される時の
レーザビーム位置、2−1は最初に形成した切断溝先端
を示す。
In the first embodiment, as shown in FIG. 5 (7), the corner is formed before the tip of the first cut groove. In the second embodiment, in order to prevent such a situation, as shown in FIG. 7, a distance l required for falling the laser beam moving speed is obtained in advance, and the distance l is obtained.
Is set in front of the desired corner position A. In FIG. 7, 1-1 indicates the laser beam position when the direction change is actually started, and 2-1 indicates the tip of the cutting groove formed first.

【0054】具体的に例を挙げれば、実施例1で述べた
位置Aから実際の方向変化開始地点までの距離lは、テ
ーブル速度の減速開始から立ち下がり完了までに要する
距離と一致するので、実施例1に基づいて、数値制御装
置で設定する位置Aを実施例1の時よりも0.5mm
(500μm)手前にした。このような操作によってコ
ーナの外側部分も良好な状態に切断加工することができ
た。
As a specific example, the distance l from the position A described in the first embodiment to the actual start point of the direction change coincides with the distance required from the start of deceleration of the table speed to the completion of the fall. Based on the first embodiment, the position A set by the numerical controller is set to 0.5 mm more than that in the first embodiment.
(500 μm). By such an operation, the outer portion of the corner could also be cut into a good state.

【0055】なお、この操作をすることをオーバシュー
トさせるということとし、この操作する距離lをオーバ
シュート量ということとする。オーバシュート量は図7
に示すように、レーザビーム移動速度とレーザビーム移
動速度の減速開始から立ち下がり完了までに要する時間
によって決定される。
Note that this operation is referred to as overshooting, and the operating distance l is referred to as an overshoot amount. Figure 7 shows the overshoot amount
As shown in, it is determined by the laser beam moving speed and the time required from the start of deceleration of the laser beam moving speed to the completion of falling.

【0056】実施例3.前記のようなレーザビーム移動
速度の立ち下がり時の一時的な入熱過多による効果で切
断前面の遅れ解消はある程度までの板厚まで達成され
る。しかし、厚板ではこの速度変化の時間だけでは切断
前面の遅れが解消しきれない(切断前面2−1の遅れは
板厚6mmで約0.6mm、板厚9mmで約0.9m
m、板厚12mmで約1.3mmといった具合に板が厚
くなるほど大きくなる)。そのため、予め指定した位置
(図5で言えば位置A)まで確実に移動し、レーザビー
ム照射によって遅れを解消しなければ、ビームが再び同
経路を移動してコーナを切断する際に、解消しきれない
遅れにより溶損が発生する。
Example 3. Due to the effect of the temporary excessive heat input at the time of the fall of the laser beam moving speed as described above, the delay of the cutting front can be eliminated up to a certain thickness. However, in the case of thick plates, the delay of the cutting front face cannot be eliminated only by the time of this speed change (the delay of the cutting front face 2-1 is about 0.6 mm at a plate thickness of 6 mm and about 0.9 m at a plate thickness of 9 mm.
m, plate thickness 12 mm, about 1.3 mm, and so on. Therefore, if the laser beam is surely moved to a position designated in advance (position A in FIG. 5) and the delay is not eliminated by laser beam irradiation, the beam is again moved along the same path and the corner is eliminated. Melting loss occurs due to the delay.

【0057】以上のようなことを解消するために、請求
項3記載の発明は、図9のフローチャートに示す動作順
序によりレーザビーム1が予め指定した位置に達した時
点で確実に減速停止し、レーザビームを照射後に次の移
動を行う工程を設けたのものである。図5中における予
め指定した位置Aまで確実にビームが移動してから停止
し、レーザビーム照射後次の移動に移っている場合と、
減速停止をする指令がプログラム上で指定されていない
場合のコーナでの不良発生率を50個のサンプルで比較
すると、本実施例3の方法の場合4%であるのに対し、
後者の方法では28%であった。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 3 surely decelerates and stops when the laser beam 1 reaches a position designated in advance by the operation sequence shown in the flowchart of FIG. It is provided with a step of performing the next movement after irradiation with the laser beam. In the case where the beam surely moves to a position A designated in advance in FIG. 5 and then stops, and the laser beam is irradiated, the beam moves to the next movement.
Comparing the defect occurrence rate at the corners when 50 deceleration stop commands are not specified on the program, it is 4% in the case of the method of the third embodiment.
It was 28% by the latter method.

【0058】ただし、被加工物2として軟鋼(SS40
0)を用い、板厚は9mmで、切断対象のコーナの角度
は90度であった。また、CO2 レーザの出力は1.2
kWの連続波(CW)、アシストガスとして酸素ガス
(ガス圧1.0kg/cm2 )を用い、加工速度1.0
mm/minで加工を行った。また、オーバシュート量
は300μm、後退距離は10mmであった。
However, mild steel (SS40
0) was used, the plate thickness was 9 mm, and the angle of the corner to be cut was 90 degrees. The output of the CO 2 laser is 1.2
Continuous wave (CW) of kW, oxygen gas (gas pressure 1.0 kg / cm 2 ) as assist gas, and processing speed 1.0
Processing was performed at mm / min. In addition, the amount of overshoot was 300 μm and the receding distance was 10 mm.

【0059】実施例4.図10は請求項4記載の発明の
一実施例によるレーザ切断方法の動作順序を示すフロー
チャート、図11、12は本実施例による切断特性図で
ある。前記のように、被加工物2の板厚が厚くなるほど
切断前面4aの遅れを解消しにくく、溶損を抑制するの
が困難である。そのため、さらに積極的に切断前面の遅
れを解消するために、図5の位置Aでレーザビーム1を
照射したままの状態で予め指定した時間停止する。図1
1は被加工物2として軟鋼(SS400)の板厚12m
m、16mm、19mm、25mmの場合の停止時間と
切断前面上部と下部の差(遅れ)について示したもので
ある。
Example 4. FIG. 10 is a flow chart showing the operation sequence of the laser cutting method according to the fourth embodiment of the invention, and FIGS. 11 and 12 are cutting characteristic diagrams according to the present embodiment. As described above, the thicker the plate thickness of the work piece 2 is, the more difficult it is to eliminate the delay of the cutting front surface 4a, and the more difficult it is to suppress the melting loss. Therefore, in order to more positively eliminate the delay on the cutting front surface, the laser beam 1 is stopped at the position A in FIG. Figure 1
1 is a work piece 2 and has a plate thickness of 12 m of mild steel (SS400)
It shows the stop time and the difference (delay) between the upper part and the lower part of the cutting front in the case of m, 16 mm, 19 mm, and 25 mm.

【0060】板厚12mm(図11中、丸印)ではCO
2 レーザの出力に1.4kWの連続波(CW)、アシス
トガスとして酸素ガス(0.6kg/cm2 )を用い、
加工速度0.8m/minで加工を行った。板厚16m
m(図11中、四角印)ではCO2 レーザの出力に2.
2kWの連続波(CW)、アシストガスとして酸素ガス
(0.5kg/cm2 )を用い、加工速度0.8m/m
inで加工を行った。板厚19mm(図11中、三角
印)ではCO2 レーザの出力に2.5kWの連続波(C
W)、アシストガスとして酸素ガス(0.4kg/cm
2 )を用い、加工速度0.7m/minで加工を行っ
た。板厚25mm(図11中、×印)ではCO2 レーザ
の出力に3.0kWの連続波(CW)、アシストガスと
して酸素ガス(0.7kg/cm2 )を用い加工速度
0.65m/minで加工を行った。
When the plate thickness is 12 mm (circled in FIG. 11), CO
The continuous wave (CW) of 1.4 kW was used for the output of 2 lasers, and the oxygen gas (0.6 kg / cm 2 ) was used as the assist gas.
Processing was performed at a processing speed of 0.8 m / min. Board thickness 16m
m (square mark in FIG. 11), the output of the CO 2 laser is 2.
Continuous wave (CW) of 2 kW, oxygen gas (0.5 kg / cm 2 ) as assist gas, and processing speed 0.8 m / m
Processed in. (In FIG. 11, triangles) thickness 19mm in CO 2 laser continuous wave 2.5kW output of (C
W), oxygen gas as an assist gas (0.4 kg / cm
Using 2 ), processing was performed at a processing speed of 0.7 m / min. With a plate thickness of 25 mm (marked with X in FIG. 11), a continuous wave (CW) of 3.0 kW was used as the output of the CO 2 laser, and oxygen gas (0.7 kg / cm 2 ) was used as the assist gas, and the processing speed was 0.65 m / min. Was processed in.

【0061】さらに、軟鋼(SS400)の板厚12m
mについて、図11中の各停止時間で、実際に上記加工
条件で、実施例1のレーザ切断方法に従って加工した場
合のコーナ部での溶損量の変化を図12に示す。その結
果、長い時間レーザビーム1を照射し、切断前面2−1
の遅れを減らせば溶け落ち量が減少した。また、ある程
度の時間照射すると、遅れ量の減少は進まなくなった。
以上の結果、レーザビーム1の照射時間は10秒以下で
十分である。この12mmでのオーバシュート量は25
0μm、後退距離は10mmであった。
Furthermore, the plate thickness of mild steel (SS400) is 12 m.
FIG. 12 shows changes in the amount of melting loss at the corners when m is actually machined according to the laser cutting method of Example 1 at the respective stop times in FIG. 11 under the above-mentioned machining conditions. As a result, the laser beam 1 is irradiated for a long time, and the cutting front surface 2-1
The amount of melt-through was reduced by reducing the delay of. Moreover, after irradiation for a certain period of time, the delay amount did not decrease.
As a result, the irradiation time of the laser beam 1 is 10 seconds or less. The overshoot amount at this 12 mm is 25
The retreat distance was 0 μm and the retreat distance was 10 mm.

【0062】実施例5.図13は請求項5、6、7記載
の発明の一実施例によるレーザ切断方法の動作順序を示
すフローチャート、図14、15は本実施例5による切
断特性図である。前記のように、被加工物2の板厚が増
すほど切断前面2−1の遅れを解消するためにレーザビ
ーム1の照射状態で停止し続ける時間が長くなるわけで
あるが、停止時間が長いと、被加工物2が過剰に加熱さ
れ、溶損が抑制できなくなった。
Example 5. FIG. 13 is a flow chart showing the operation sequence of the laser cutting method according to an embodiment of the invention described in claims 5, 6 and 7, and FIGS. 14 and 15 are cutting characteristic diagrams according to the fifth embodiment. As described above, as the plate thickness of the work piece 2 increases, in order to eliminate the delay of the cutting front surface 2-1, the time during which the laser beam 1 is continuously irradiated is longer, but the stop time is longer. Then, the workpiece 2 was excessively heated, and the melting loss could not be suppressed.

【0063】図14は被加工物2として軟鋼(SS40
0)の板厚16mm、CO2 レーザの出力に2.2kW
の連続波(CW)、アシストガスとして酸素ガス(ガス
圧0.5kg/cm2 )を用い、加工速度0.8m/m
inで、オーバシュート量を250μm、後退距離を1
0mmで加工を行った場合を例とり、停止時間と溶損量
について示したものである。
FIG. 14 shows a mild steel (SS40 as the workpiece 2).
The plate thickness of 0) is 16 mm, and the output of the CO 2 laser is 2.2 kW.
Continuous wave (CW), oxygen gas (gas pressure 0.5 kg / cm 2 ) as assist gas, and processing speed 0.8 m / m
In, the overshoot amount is 250 μm, the retreat distance is 1
The stop time and the amount of melting loss are shown by taking the case of processing at 0 mm as an example.

【0064】そこで、停止してレーザビームをある時間
照射した後、レーザビーム照射加工ヘッド5の移動中に
図16に示すような噴出装置11でArガスなどを吹き
付けて被加工物2を冷却した。これにより、板厚の厚い
被加工物2でも溶損を抑制できた。
Therefore, after stopping and irradiating the laser beam for a certain period of time, while the laser beam irradiation processing head 5 is moving, Ar gas or the like is blown by the ejection device 11 as shown in FIG. 16 to cool the workpiece 2. . As a result, melting loss can be suppressed even in the workpiece 2 having a large plate thickness.

【0065】被加工物2として軟鋼(SS400)の板
厚16mm、19mmについて、冷却した場合のコーナ
の不良発生率は16mmで2%、19mmで4%であ
り、冷却しないで同じ時間レーザビームを照射した場合
は16mmで42%、19mmで56%であった。
With respect to the plate thicknesses of 16 mm and 19 mm of mild steel (SS400) as the workpiece 2, the defect occurrence rate of the corners when cooled is 2% at 16 mm and 4% at 19 mm, and the laser beam is not cooled for the same time. When irradiated, it was 42% at 16 mm and 56% at 19 mm.

【0066】ただし、サンプル数は50個で、板厚16
mmではCO2 レーザの出力に2.2kWの連続波(C
W)、アシストガスとして酸素ガス(ガス圧0.5kg
/cm2 )を用い、加工速度0.8m/minで、オー
バシュート量は250μm、後退距離は10mmで加工
を行った。板厚19mmではCO2 レーザの出力に2.
5kWの連続波(CW)、アシストガスとして酸素ガス
(ガス圧0.4kg/cm2 )を用い、加工速度0.7
m/minで、オーバシュート量は220μm、後退距
離は10mmで加工を行った。
However, the number of samples is 50 and the plate thickness is 16
mm, the output of the CO 2 laser is 2.2 kW continuous wave (C
W), oxygen gas as assist gas (gas pressure 0.5 kg
/ Cm 2 ), the processing speed was 0.8 m / min, the overshoot amount was 250 μm, and the receding distance was 10 mm. When the plate thickness is 19 mm, the CO 2 laser output is 2.
Continuous wave (CW) of 5 kW, oxygen gas (gas pressure 0.4 kg / cm 2 ) as assist gas, and processing speed 0.7
Processing was performed at m / min with an overshoot amount of 220 μm and a receding distance of 10 mm.

【0067】レーザビームを照射して停止する時間は1
6mmで4秒、19mmで5秒であった。また、全く停
止しない場合の不良発生率は94%であった。この場
合、ガスではなく、水などの液体を利用して冷却した場
合でも同様な効果が得られた。ただし、液体の場合、冷
却後乾燥させるといった二次作業が必要である。
The time for irradiating the laser beam and stopping is 1
6 mm was 4 seconds and 19 mm was 5 seconds. In addition, the failure occurrence rate was 94% in the case of not stopping at all. In this case, a similar effect was obtained even when cooling was performed using a liquid such as water instead of gas. However, in the case of a liquid, secondary work such as drying after cooling is required.

【0068】前記のような冷却方法としてレーザビーム
を止めた後、N2 やO2 などのアシストガスを加工ヘッ
ド5の先端ノズル5aから噴出しながら該レーザビーム
照射加工ヘッド5を移動した場合にも十分な冷却効果が
得られた。また、アシストガス圧を加工時より大きくす
るとさらに冷却作用が増した。
As a cooling method as described above, after stopping the laser beam and moving the laser beam irradiation processing head 5 while ejecting an assist gas such as N 2 or O 2 from the tip nozzle 5a of the processing head 5, A sufficient cooling effect was obtained. Further, when the assist gas pressure was made higher than during processing, the cooling action was further increased.

【0069】図15は板厚16mmで冷却時のアシスト
ガス圧を変化させた(丸印は1kg/cm2 、四角印は
kg/cm2 、三角印は3kg/cm2 )場合のコーナ
部分の溶損量の変化について示したもので、アシストガ
スとしてよく用いられるN2やO2 などならば、Arに
比べて安価であり、液体と違って冷却後乾燥させるよう
な二次作業も必要でなく、さらに切断時と同システムで
噴出可能であるため簡便である。
FIG. 15 shows the corner portion of the case where the plate thickness is 16 mm and the assist gas pressure during cooling is changed (circles: 1 kg / cm 2 , squares: kg / cm 2 , triangles: 3 kg / cm 2 ). It shows changes in the amount of erosion loss, and if N 2 or O 2 that is often used as an assist gas is cheaper than Ar, and unlike liquids, it also requires a secondary operation such as drying after cooling. Moreover, it is simple because it can be ejected with the same system as when cutting.

【0070】実施例6.図17は請求項8、9記載の発
明の一実施例によるレーザ切断方法の動作順序を示すフ
ローチャート、図18、19は本実施例6による切断特
性図である。前記はレーザビーム照射加工ヘッド5の移
動中に冷却する方法であったが、レーザビーム照射加工
ヘッド5の移動停止状態でアシストガスをある時間噴出
しても冷却効果はある。図18では停止位置と溶損量の
変化を示したもので、被加工物として軟鋼(SS40
0)の板厚19mmについて、CO2 レーザの出力に
2.5kWの連続波(CW)、アシストガスとして酸素
ガス(ガス圧0.4kg/cm2 )を用い、加工速度
0.7m/minで、オーバシュート量は220μm、
後退距離は10mmで加工を行った。なお、停止時のガ
ス圧は1.0kg/cm2)で停止時間は3秒である。
Example 6. FIG. 17 is a flow chart showing the operation sequence of a laser cutting method according to an embodiment of the present invention described in claims 8 and 9, and FIGS. 18 and 19 are cutting characteristic diagrams according to the sixth embodiment. Although the above is the method of cooling the laser beam irradiation processing head 5 while moving, the cooling effect can be obtained even if the assist gas is jetted for a certain period of time while the movement of the laser beam irradiation processing head 5 is stopped. FIG. 18 shows changes in the stop position and the amount of melting loss. As a work piece, mild steel (SS40
0) with a plate thickness of 19 mm, a continuous wave (CW) of 2.5 kW was used for the output of the CO 2 laser, and oxygen gas (gas pressure 0.4 kg / cm 2 ) was used as an assist gas at a processing speed of 0.7 m / min. , The overshoot amount is 220 μm,
Processing was performed with a retreat distance of 10 mm. The gas pressure during the stop was 1.0 kg / cm 2 ) and the stop time was 3 seconds.

【0071】図18中でA、Bは図5中での位置A、B
に対応しており、またHとは図5での位置A、Bの中間
である。このように、停止して冷却しても、移動しなが
ら冷却する場合と同様に冷却効果が得られるが、特に位
置Aで冷却すると冷却効果が高いことが分かった(ビー
ム照射時間は5秒)。
A and B in FIG. 18 are positions A and B in FIG.
And H is the middle of positions A and B in FIG. In this way, even if the cooling is stopped and cooled, the cooling effect can be obtained as in the case of cooling while moving, but it was found that the cooling effect is particularly high when the cooling is performed at the position A (beam irradiation time is 5 seconds). .

【0072】また、図19に被加工物として軟鋼(SS
400)、板厚19mm、25mmを用いて、図5中の
位置Aでの冷却時間と溶損発生率についてアシストガス
圧を変化させて(丸印は1kg/cm2 、四角印は2k
g/cm2 、三角印は3kg/cm2 )調べた(ビーム
照射時間は5秒)。これからアシストガス圧を高くすれ
ば、不良率は短時間で低減するが、ある程度時間をかけ
れば、それほど高圧にしなくても不良率は改善されるこ
とが分かった。ガスの消費量を減らすためにも低圧で少
し長めに冷却時間をとった方がよいといえる。この結果
から、アシストガス圧が加工条件として設定しているよ
うな低圧であっても、冷却時間は10秒以内でよいこと
が分かった。
Further, in FIG. 19, as a workpiece, mild steel (SS
400), using plate thicknesses of 19 mm and 25 mm, the assist gas pressure was changed with respect to the cooling time at the position A in FIG. 5 and the melting loss occurrence rate (circles: 1 kg / cm 2 , squares: 2 k).
g / cm 2 , triangle mark 3 kg / cm 2 ) (beam irradiation time was 5 seconds). From this, it has been found that if the assist gas pressure is increased, the defect rate is reduced in a short time, but if the time is extended to some extent, the defect rate is improved even if the pressure is not so high. It can be said that it is better to take a little longer cooling time at low pressure to reduce gas consumption. From this result, it was found that the cooling time may be 10 seconds or less even if the assist gas pressure is a low pressure set as the processing condition.

【0073】なお、このときの加工条件はCO2 レーザ
の出力に2.5kWの連続波(CW)、アシストガスと
して酸素ガス(ガス圧0.4kg/cm2 )を用い、加
工速度0.7m/minで、オーバシュート量は220
μm、後退距離は10mmで加工を行った。板厚25m
mではCO2 レーザの出力に3.0kWの連続波(C
W)、アシストガスとして酸素ガス(0.7kg/cm
2 )を用い、加工速度0.65m/minで、オーバシ
ュート量は210μm、後退距離は10mmで加工を行
った。
The processing conditions at this time were such that a continuous wave (CW) of 2.5 kW was used for the output of the CO 2 laser, oxygen gas (gas pressure 0.4 kg / cm 2 ) was used as the assist gas, and the processing speed was 0.7 m. / Min, the overshoot amount is 220
The processing was performed with a μm and a retreat distance of 10 mm. Plate thickness 25m
At m, the output of CO 2 laser is 3.0 kW continuous wave (C
W), oxygen gas as an assist gas (0.7 kg / cm
2 ) was used, the processing speed was 0.65 m / min, the overshoot amount was 210 μm, and the retreat distance was 10 mm.

【0074】実施例7.図20は請求項10記載の発明
の一実施例によるレーザ切断方法を示す切断特性図であ
る。加工時間を短縮するためには、今まで述べてきたデ
ータを基に、後退距離を適正値にする必要がある。この
距離を決定する要因は、レーザビームがエッジ部に到達
するときにレーザビーム移動速度が定常状態に達してい
ることである。そのため、レーザビーム移動速度の立ち
上がりに要する距離を予め考慮して後退距離を設定する
必要がある。この距離は、定常状態のレーザビーム移動
速度と速度0から立ち上がり完了までにかかる時間によ
って決定され、この場合は以下のような式をもとに決ま
る 。 Fa=F{1−EXP(−t/λ)} Fa:時間tでの速度 F:数値制御で設定したビーム移動速度 t:立ち上がり開始からの時間 λ:速度の時定数 上式を積分する。すなわち、図20中の斜線部の面積を
求めることで立ち上がりに要する距離が求められる。厚
板では今まで述べてきたように低速で加工しているが、
薄板では高速で加工する。
Example 7. 20 is a cutting characteristic diagram showing a laser cutting method according to an embodiment of the present invention. In order to shorten the processing time, it is necessary to set the retreat distance to an appropriate value based on the data described so far. The factor that determines this distance is that the laser beam moving speed reaches a steady state when the laser beam reaches the edge portion. Therefore, it is necessary to set the retreat distance in consideration of the distance required for the rise of the laser beam moving speed in advance. This distance is determined by the moving speed of the laser beam in the steady state and the time required from the speed 0 to the completion of rising, and in this case, it is determined based on the following equation. Fa = F {1-EXP (-t / λ)} Fa: Speed at time t F: Beam moving speed t set by numerical control t: Time from start of rising λ: Time constant of speed The above equation is integrated. That is, the distance required for rising is obtained by obtaining the area of the shaded portion in FIG. The thick plate is processed at low speed as described so far,
The thin plate is processed at high speed.

【0075】実際に軟鋼SPCCの1.0mmと、SS
400の25mmと、アルミニウムの1.0mmについ
てそれぞれの実用されている最高速を例にとり、上式か
ら立ち上がりに要する距離を求めると、SPCCの1.
0mmで約1.7mm、SS400の25mmで約0.
2mm、アルミニウムの1.0mmで約0.7mmであ
った。これらの値から後退距離を設定することで、それ
ぞれの被加工物がコーナの溶け落ちもなく、精度よく、
高速で切断加工できた。このことから後退距離は被加工
物の材質、板厚、及び加工形状によって決まる。ただ
し、SPCCの1.0mmのときの加工速度は5.0m
m/min、SS400の25mmのときの加工速度は
0.65m/min、アルミニウムの1.0mmのとき
の加工速度は2.0mm/minであった。
Actually, 1.0 mm of mild steel SPCC and SS
Taking the maximum practical speed for each of 25 mm of 400 and 1.0 mm of aluminum as an example, the distance required for rising is calculated from the above formula.
0 mm is about 1.7 mm, SS400 25 mm is about 0.1 mm.
2 mm, 1.0 mm of aluminum was about 0.7 mm. By setting the retreat distance from these values, each workpiece will not burn through the corners,
It was possible to cut at high speed. Therefore, the receding distance is determined by the material of the workpiece, the plate thickness, and the processed shape. However, the processing speed when SPCC is 1.0 mm is 5.0 m.
The processing speed at m / min and SS400 of 25 mm was 0.65 m / min, and the processing speed at 1.0 mm of aluminum was 2.0 mm / min.

【0076】実施例8.鋭角切断における溶損発生原因
の一つにコーナ部分立ち上がり時に新たに切り出すとき
に、熱源は図21に矢印Gで示すように鋭角側に進行す
るような挙動を示す。このために切り出し時の溶湯は鋭
角のエッジ部に向かって流れる。これによりエッジ部分
で溶け落ちが発生する。請求項11ではこの点に着目
し、鋭角を直角と鈍角の集合体として捉えることで、熱
源の挙動に伴う溶湯の流れの方向を制御する。
Example 8. One of the causes of melting loss in acute-angle cutting is that when a new cut is made at the time of rising of a corner portion, the heat source behaves as if it advances to the acute-angle side as indicated by arrow G in FIG. Therefore, the molten metal at the time of cutting flows toward the acute-angled edge portion. This causes burn-through at the edge portion. In the eleventh aspect, paying attention to this point, and capturing the acute angle as an assembly of a right angle and an obtuse angle, the direction of the flow of the molten metal according to the behavior of the heat source is controlled.

【0077】図22は請求項11記載の発明の一実施例
によるレーザ切断方法の動作順序を示すフローチャート
図、図23はそのレーザ切断方法を示す模式図である。
鈍角から鋭角(または鋭角から鈍角)に移行する際にレ
ーザビームが移動する距離は長すぎるとエッジがなくな
り、短すぎると従来のレーザ切断方法による鋭角コーナ
切断と同様になり、溶損が発生する。そのため、適正な
長さを切断溝幅と角度から計算する必要があった。
FIG. 22 is a flow chart showing the operation sequence of the laser cutting method according to the eleventh aspect of the present invention, and FIG. 23 is a schematic view showing the laser cutting method.
When moving from an obtuse angle to an acute angle (or from an acute angle to an obtuse angle), if the distance traveled by the laser beam is too long, the edge will disappear, and if it is too short, it will be similar to the acute corner cutting by the conventional laser cutting method, causing melting damage. . Therefore, it is necessary to calculate an appropriate length from the cutting groove width and the angle.

【0078】この直角から鈍角(または鈍角から直角)
に移行する際に、直角部分の切断には前記実施例1,2
に説明した請求項1,2記載の発明のレーザビーム切断
方法に従って切断を行った。この実施例によるレーザ切
断方法の動作順序を示すフローチャートを図24に、レ
ーザ切断方法の模式図を図25にそれぞれ示す。このレ
ーザ切断方法とコーナを冷却する従来のレーザ切断方法
での不良発生率をサンプル数50個で比較すると、本実
施例の方法では6%であるのに対し、従来の方法では7
0%であった。
From this right angle to the obtuse angle (or from the obtuse angle to the right angle)
At the time of transition to
Cutting was performed according to the laser beam cutting method according to the invention described in claims 1 and 2 described above. FIG. 24 is a flow chart showing the operation sequence of the laser cutting method according to this embodiment, and FIG. 25 is a schematic view showing the laser cutting method. Comparing the defect occurrence rate between this laser cutting method and the conventional laser cutting method for cooling the corners with 50 samples, it is 6% in the method of this embodiment, whereas it is 7 in the conventional method.
It was 0%.

【0079】ただし、被加工物2として軟鋼(SS40
0)を用い、板厚は9mmで、切断対象のコーナの角度
は60度であった。また、CO2 レーザの出力は1.2
kWの連続波(CW)、アシストガスとして酸素ガス
(ガス圧1.0kg/cm2 )を用い、加工速度1.0
mm/minで加工を行い、また、オーバシュート量は
300μm、後退距離は10mmであった。
However, mild steel (SS40
0) was used, the plate thickness was 9 mm, and the angle of the corner to be cut was 60 degrees. The output of the CO 2 laser is 1.2
Continuous wave (CW) of kW, oxygen gas (gas pressure 1.0 kg / cm 2 ) as assist gas, and processing speed 1.0
Processing was performed at mm / min, the overshoot amount was 300 μm, and the receding distance was 10 mm.

【0080】また、上記図25に基づいて、60度の場
合の直角から鋭角(または鈍角から直角)に移行する際
に、レーザビームが移動する距離Lを計算すると、切断
溝幅は0.56mmであったので、図中のr=0.28
mmとなり、レーザビームが移動する距離Lは0.35
mmであった。
Further, based on FIG. 25, when the distance L that the laser beam travels when shifting from a right angle in the case of 60 degrees to an acute angle (or an obtuse angle to a right angle) is calculated, the cutting groove width is 0.56 mm. Therefore, r = 0.28 in the figure.
mm, and the distance L that the laser beam moves is 0.35
It was mm.

【0081】実施例9.図26は請求項13記載の発明
の一実施例によるレーザ切断方法の動作順序を示すフロ
ーチャート、図27は本実施例9による特性図である。
レーザビーム移動速度の立ち上がり、立ち下がりに要す
る時間を変更することで、図26に示すようにコーナ切
断時の加工経路が滑らかになり、溶損が発生しなくなっ
た。コーナ部分は直角ではなくなるが、実用上、厚板で
はそれほどの精度が必要とされないので十分である。
Example 9. FIG. 26 is a flow chart showing the operation sequence of the laser cutting method according to the thirteenth embodiment of the invention, and FIG. 27 is a characteristic diagram according to the ninth embodiment.
By changing the time required for the rise and fall of the laser beam moving speed, the machining path at the time of corner cutting became smooth as shown in FIG. 26, and melting damage did not occur. Although the corner portion is not a right angle, it is sufficient because, in practical use, the plate does not require so much accuracy.

【0082】しかし、この変更したレーザビーム移動速
度の立ち上がり、立ち下がりで実際に同一テーブルに厚
板と薄板を載せ、両方の板を続けて加工したところ、薄
板の径の小さい穴を加工すると非常にいびつになり、真
円度が著しく低下した。このようなことを防ぐために厚
板と薄板でのレーザビーム移動速度の立ち上がり、立ち
下がり時間を別々に設定可能にしたところ、厚板のコー
ナ部の溶損もなくなり、また薄板の小穴加工も十分な精
度が得られた。
However, when a thick plate and a thin plate were actually placed on the same table at the rise and fall of the changed laser beam moving speed and both plates were machined successively, it was extremely difficult to machine a hole having a small diameter. It became distorted and the roundness was remarkably reduced. In order to prevent this, the rise and fall times of the laser beam moving speed can be set separately for thick and thin plates, which eliminates melting damage at the corners of thick plates, and is also sufficient for machining small holes in thin plates. High accuracy was obtained.

【0083】実施例10.図28は請求項14記載の発
明の一実施例によるレーザ切断方法の動作順序を示すフ
ローチャート、図29は本実施例10のレーザ切断方法
を示す模式図であり、図示のような2パターンの加工経
路で加工した。この場合の不良発生率は図28(a)で
6%、図28(b)で6%であった。これに対し、従来
の場合のエッジを冷却する方法では、不良発生率は74
%であった。
Example 10. 28 is a flowchart showing the operation sequence of a laser cutting method according to an embodiment of the invention described in claim 14, FIG. 29 is a schematic diagram showing the laser cutting method of the tenth embodiment, and processing two patterns as shown. Processed along the route. In this case, the failure occurrence rate was 6% in FIG. 28 (a) and 6% in FIG. 28 (b). On the other hand, in the conventional method of cooling the edge, the defect occurrence rate is 74
%Met.

【0084】ただし、サンプル数は50個で被加工物と
して軟鋼(SS400)の板厚12mmを使い、コーナ
角度45度とし、CO2 レーザの出力に1.4kWの連
続波(CW)、アシストガスとして酸素ガス(0.6k
g/cm2 )を用い、加工速度0.8m/minで加工
を行った。また、図29(a),(b)での延長した切
断溝2aの長さは5mmである。
However, the number of samples was 50, a mild steel (SS400) plate thickness of 12 mm was used as a workpiece, the corner angle was 45 degrees, and the output of the CO 2 laser was 1.4 kW continuous wave (CW) and assist gas. As oxygen gas (0.6k
g / cm 2 ) and processing was carried out at a processing speed of 0.8 m / min. The length of the extended cutting groove 2a in FIGS. 29 (a) and 29 (b) is 5 mm.

【0085】実施例11.図30は請求項14記載の発
明の他の実施例によるレーザ切断方法を示す模式図であ
り、図示のような加工経路で加工する。これは前記実施
例10の2つの溶湯の逃げ道を複合しており、符号12
で示す部分が切り落とされる。これで、被加工物として
軟鋼(SS400)の板厚16mmのコーナ角度45度
の切断を行い、サンプル数は50個で不良発生率を調べ
たところ6%であった。かなり厚い被加工物に対しても
効果があった。
Example 11. FIG. 30 is a schematic view showing a laser cutting method according to another embodiment of the invention as set forth in claim 14, and processing is performed by the processing path as shown in the drawing. This is a combination of the two molten metal escape paths of the tenth embodiment, and the reference numeral 12
The part indicated by is cut off. As a work piece, mild steel (SS400) having a plate thickness of 16 mm was cut at a corner angle of 45 degrees, and the number of samples was 50. The defect occurrence rate was 6%. It was also effective for a fairly thick work piece.

【0086】ただし、加工条件はCO2 レーザの出力に
2.2kWの連続波(CW)、アシストガスとして酸素
ガス(ガス圧0.5kg/cm2 )を用い、加工速度
0.8m/minで加工を行った。
However, the processing conditions were that a continuous wave (CW) of 2.2 kW was used as the output of the CO 2 laser, oxygen gas (gas pressure 0.5 kg / cm 2 ) was used as the assist gas, and the processing speed was 0.8 m / min. Processed.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、一旦形成した切断溝に沿ってレーザビームを後
退、前進移動させるように構成したので、通常のコーナ
手前を切断した後、連続してコーナ立ち上がりを切断す
る場合と異なり、切断前面の遅れによるコーナ部の溶損
が発生しなくなる。また再度前進する際の距離を十分と
ることで、ビーム移動速度が設定値に達し、切り出し時
に過剰入熱や入熱不足になることがなくなる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the laser beam is moved backward and forward along the cutting groove that has been formed once, after cutting the normal front corner. Unlike the case where the corner rising is continuously cut, melting damage at the corner portion due to the delay of the cutting front surface does not occur. Further, by setting a sufficient distance for advancing again, the beam moving speed reaches the set value, and excessive heat input or insufficient heat input does not occur during cutting.

【0088】請求項2記載の発明によれば、最初に後退
を開始する位置を、切断速度の立ち下がりに要する距離
分コーナより手前に設定するように構成したので、コー
ナの外側部分も良好に精度よく切断加工することができ
る。
According to the second aspect of the invention, since the position where the retreat is first started is set to be before the corner by the distance required for the cutting speed to fall, the outer portion of the corner is also favorably formed. Can be cut with high precision.

【0089】請求項3記載の発明によれば、一時停止し
てレーザビーム照射を続け、請求項4記載の発明によれ
ば、この停止時間を規定するように構成したので、被加
工物が厚くても良好な切断面が得られる。
According to the third aspect of the invention, the laser beam irradiation is temporarily stopped and the laser beam irradiation is continued, and according to the fourth aspect of the invention, the stop time is defined. However, a good cut surface can be obtained.

【0090】請求項5記載の発明によれば、レーザ照射
を停止し、レーザ照射ノズルと被加工物の相対移動を停
止して冷却時間をとることにより、被加工物が厚くても
コーナの溶損を防止できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the laser irradiation is stopped, the relative movement of the laser irradiation nozzle and the workpiece is stopped, and a cooling time is taken, so that the corner melts even if the workpiece is thick. Loss can be prevented.

【0091】請求項6記載の発明によれば、後退しコー
ナを切断するまでの過程で、一時レーザビーム照射を中
断して、レーザビーム移動軌跡上を気体あるいは液体で
冷却するように構成したので、コーナの切断を安定に行
うことができる。
According to the sixth aspect of the invention, the laser beam irradiation is temporarily interrupted in the process of retracting and cutting the corner, and the laser beam moving locus is cooled by gas or liquid. It is possible to stably cut the corner.

【0092】請求項7記載の発明によれば、アシストガ
スを切断溝周辺に吹き付けるように構成したので、簡便
に強制冷却が可能である。
According to the invention described in claim 7, since the assist gas is blown around the cutting groove, forced cooling can be easily performed.

【0093】請求項8記載の発明によれば、アシストガ
スを吹き付ける場所を指定するように構成したので、冷
却効果の効率が上がる。
According to the invention described in claim 8, since the place where the assist gas is blown is designated, the efficiency of the cooling effect is improved.

【0094】請求項9記載の発明によれば、アシストガ
スの吹き付け時間を規定するように構成したので、冷却
時間を効率よく設定でき、加工時間を短縮できる。
According to the ninth aspect of the invention, since the blowing time of the assist gas is defined, the cooling time can be set efficiently and the processing time can be shortened.

【0095】請求項10記載の発明によれば、最低必要
な後退量を加工条件や被加工物形状によって設定するよ
うに構成したので、加工時間を短縮できる。
According to the tenth aspect of the present invention, since the minimum necessary retreat amount is set according to the processing conditions and the shape of the workpiece, the processing time can be shortened.

【0096】請求項11、12記載の発明によれば、鋭
角を直角と鈍角に分けて切断加工するように構成したの
で、鋭角コーナを精度よく切断することができる。
According to the eleventh and twelfth aspects of the invention, since the acute angle is divided into the right angle and the obtuse angle for cutting, the acute corner can be accurately cut.

【0097】[0097]

【0098】請求項13記載の発明によれば、切断進行
方向の延長上に切断溝幅以上の空間を設けたことによ
り、鋭角コーナでも溶損なく、精度よく切断加工でき
る。
According to the thirteenth aspect of the present invention, since a space having a width equal to or larger than the width of the cutting groove is provided on the extension of the cutting direction, the cutting can be performed accurately even at an acute-angled corner without melting damage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】レーザ切断方法を実施する装置の概要図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for performing a laser cutting method.

【図2】この発明におけるレーザ切断方法を実施するた
めCPUによって行う基本的な処理を示すフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart showing a basic process performed by a CPU to carry out the laser cutting method according to the present invention.

【図3】この発明におけるレーザ切断方法を実施するた
めCPUによって行う補助的な処理を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing an auxiliary process performed by a CPU for carrying out the laser cutting method according to the present invention.

【図4】この発明におけるレーザ切断方法を実施するた
めCPUによって行う演算処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart showing a calculation process performed by a CPU for carrying out the laser cutting method according to the present invention.

【図5】請求項1記載の発明の一実施例によるレーザ切
断方法を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a laser cutting method according to an embodiment of the present invention.

【図6】請求項1記載の発明の一実施例の動作順序を示
すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operational sequence of an embodiment of the invention described in claim 1;

【図7】請求項2記載の発明の一実施例によるレーザ切
断方法を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a laser cutting method according to an embodiment of the present invention.

【図8】請求項2記載の発明の一実施例の動作順序を示
すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an operational sequence of an embodiment of the invention described in claim 2;

【図9】請求項3記載の発明の一実施例の動作順序を示
すフローチャートである。
FIG. 9 is a flow chart showing an operation sequence of an embodiment of the invention described in claim 3;

【図10】請求項4記載の発明の一実施例の動作順序を
示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flow chart showing an operation sequence of an embodiment of the invention described in claim 4;

【図11】請求項4記載の発明の一実施例による切断特
性図である。
FIG. 11 is a cutting characteristic diagram according to an embodiment of the invention as set forth in claim 4;

【図12】請求項4記載の発明の一実施例による他の切
断特性図である。
FIG. 12 is another cutting characteristic diagram according to an embodiment of the invention as set forth in claim 4;

【図13】請求項5、6、7記載の発明の一実施例の動
作順序を示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing an operational sequence of an embodiment of the invention described in claims 5, 6 and 7.

【図14】請求項5、6、7記載の発明の一実施例によ
る切断特性図である。
FIG. 14 is a cutting characteristic diagram according to an embodiment of the invention described in claims 5, 6, and 7.

【図15】請求項5、6、7記載の発明の一実施例によ
る他の切断特性図である。る。
FIG. 15 is another cutting characteristic diagram according to an embodiment of the invention described in claims 5, 6, and 7. It

【図16】請求項5、6、7記載の発明の一実施例にお
ける冷却ガス噴出装置を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing a cooling gas jetting device according to an embodiment of the invention described in claims 5, 6, and 7.

【図17】請求項8、9記載の発明の一実施例の動作順
序を示すフローチャートである。
FIG. 17 is a flow chart showing the operation sequence of an embodiment of the invention described in claims 8 and 9;

【図18】請求項8、9記載の発明の一実施例による切
断特性図である。
FIG. 18 is a cutting characteristic diagram according to an embodiment of the invention described in claims 8 and 9;

【図19】請求項8、9記載の発明の一実施例による他
の切断特性図である。
FIG. 19 is another cutting characteristic diagram according to an embodiment of the invention described in claims 8 and 9;

【図20】請求項10記載の発明の一実施例による切断
特性図である。
FIG. 20 is a cutting characteristic diagram according to an embodiment of the present invention.

【図21】鋭角切断における溶損発生原因の説明図であ
る。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a cause of melting loss in acute-angle cutting.

【図22】請求項11記載の発明の一実施例の動作順序
を示すフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart showing the operational sequence of an embodiment of the invention as set forth in claim 11;

【図23】請求項11記載の発明の一実施によるレーザ
切断方法を示す模式図である。
FIG. 23 is a schematic diagram showing a laser cutting method according to an embodiment of the invention as set forth in claim 11;

【図24】請求項12記載の発明の一実施例の動作順序
を示すフローチャートである。
FIG. 24 is a flowchart showing the operational sequence of an embodiment of the invention as set forth in claim 12;

【図25】請求項12記載の発明の一実施によるレーザ
切断方法を示す模式図である。
FIG. 25 is a schematic view showing a laser cutting method according to an embodiment of the invention as set forth in claim 12;

【図26】請求項13記載の発明の一実施例の動作順序
を示すフローチャートである。
FIG. 26 is a flowchart showing the operational sequence of an embodiment of the invention as set forth in claim 13;

【図27】請求項13記載の発明の一実施例による特性
図である。
FIG. 27 is a characteristic diagram according to an embodiment of the invention as set forth in claim 13.

【図28】請求項14記載の発明の一実施例の動作順序
を示すフローチャートである。
FIG. 28 is a flow chart showing the operation sequence of an embodiment of the invention set forth in claim 14;

【図29】請求項14記載の発明の一実施によるレーザ
切断方法を示す模式図である。
FIG. 29 is a schematic view showing a laser cutting method according to an embodiment of the invention as set forth in claim 14;

【図30】請求項14記載の発明の一実施によるレーザ
切断方法を示す他の模式図である。
FIG. 30 is another schematic diagram showing the laser cutting method according to one embodiment of the invention as set forth in claim 14;

【図31】従来のレーザ切断方法を示す他の模式図であ
る。
FIG. 31 is another schematic view showing the conventional laser cutting method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザビーム 2 被加工物 2a 切断溝(切断加工軌跡) 6 気体または液体(冷却媒体) A ビーム到達位置 B 予め設定した位置 C 変更する位置 1 laser beam 2 Workpiece 2a Cutting groove (cutting locus) 6 Gas or liquid (cooling medium) A beam arrival position B preset position C position to change

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金岡 優 名古屋市東区矢田南五丁目1番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (56)参考文献 特開 平2−30388(JP,A) 特開 昭62−24885(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yu Kanaoka 5-14 Yada Minami 5-chome, Higashi-ku, Nagoya Sanryo Electric Co., Ltd. Nagoya Works (56) Reference Japanese Patent Laid-Open No. 2-30388 (JP, A) Kai 62-24885 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/38

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被加工物にレーザビームを照射し該レー
ザビームのエネルギで該被加工物を切断するレーザ切断
方法において、切断加工中に前記レーザビームが予め指
定したビーム到達位置に達したら該レーザビームをそれ
までの切断加工軌跡に沿って予め設定した位置まで後退
させる第1の工程と、前記レーザビームを前記後退位置
から前記切断加工軌跡に沿って切断進行方向を変更する
位置まで前進させ該位置で切断進行方向を変更する第2
の工程とを、前記被加工物と前記レーザビームを相対的
に移動させて順次実行することを特徴とするレーザ切断
方法。
1. A laser cutting method for irradiating a workpiece with a laser beam and cutting the workpiece with the energy of the laser beam, when the laser beam reaches a predetermined beam arrival position during cutting. A first step of retracting the laser beam along a cutting trajectory up to a preset position, and advancing the laser beam from the retracted position along the cutting trajectory to a position where the cutting advancing direction is changed. Second to change the cutting direction at the position
And the step of sequentially performing the steps of (1) and (2) by relatively moving the workpiece and the laser beam.
【請求項2】 前記ビーム到達位置を所定距離だけ、切
断条件によって所望のコーナ位置より手前に設定したこ
とを特徴とする請求項1記載のレーザ切断方法。
2. The laser cutting method according to claim 1, wherein the beam arrival position is set to a predetermined distance before a desired corner position depending on cutting conditions.
【請求項3】 前記レーザビームが前記ビーム到達位置
に達した時点で該レーザビームの移動を停止しビーム照
射する第3の工程を実行することを特徴とする請求項1
記載のレーザ切断方法。
3. A third step of irradiating a beam by stopping the movement of the laser beam when the laser beam reaches the beam arrival position.
The laser cutting method described.
【請求項4】 前記第3の工程を10秒以下に設定した
ことを特徴とする請求項3記載のレーザ切断方法。
4. The laser cutting method according to claim 3, wherein the third step is set to 10 seconds or less.
【請求項5】 前記第1の工程の開始時から切断進行方
向の変更終了時に至る間の時点において、予め設定した
時間、前記レーザビームの移動と照射を中断した後、再
び前記レーザビームの移動と照射とを再開することを特
徴とする請求項1記載のレーザ切断方法。
5. The movement of the laser beam is stopped again after the movement and irradiation of the laser beam are interrupted for a preset time at a time point from the start of the first step to the end of the change of the cutting advancing direction. The laser cutting method according to claim 1, wherein the irradiation and the irradiation are restarted.
【請求項6】 前記第1の工程の開始時から切断進行方
向の変更終了時に至る間、あるいはその一部の期間、前
記レーザビームの照射を中断し該中断期間に移動する該
レーザビームに沿う前記切断加工軌跡上に冷却媒体を吹
き付けることを特徴とする請求項1記載のレーザ切断方
法。
6. The laser beam irradiation is interrupted during the period from the start of the first step to the end of the change of the cutting proceeding direction, or a part thereof, along the laser beam moving in the interrupted period. The laser cutting method according to claim 1, wherein a cooling medium is blown onto the cutting processing locus.
【請求項7】 前記冷却媒体がアシストガスであること
を特徴とする請求項6記載のレーザ切断方法。
7. The laser cutting method according to claim 6, wherein the cooling medium is an assist gas.
【請求項8】 前記レーザビームの移動と照射を中断す
る位置を前記ビーム到達位置に設定したことを特徴とす
る請求項6記載のレーザ切断方法。
8. The laser cutting method according to claim 6, wherein a position at which the movement and irradiation of the laser beam are interrupted is set to the beam arrival position.
【請求項9】 前記レーザビームの移動と照射を中断す
る時間を、前記被加工物の材質、板厚、切断形状によっ
て10秒以下に設定したことを特徴とする請求項6記載
のレーザ切断方法。
9. The laser cutting method according to claim 6, wherein the time for interrupting the movement and irradiation of the laser beam is set to 10 seconds or less depending on the material, plate thickness and cutting shape of the workpiece. .
【請求項10】 前記ビーム到達位置からの後退距離
を、前記被加工物の材質、板厚、切断形状によって設定
することを特徴とする請求項1記載のレーザ切断方法。
10. The laser cutting method according to claim 1, wherein a receding distance from the beam reaching position is set according to a material, a plate thickness, and a cutting shape of the workpiece.
【請求項11】 被加工物にレーザビームを照射し該レ
ーザビームのエネルギで該被加工物を切断するレーザ切
断方法において、鈍角に切断進行方向を変更した後に直
角に切断進行方向を変更するか、直角に切断進行方向を
変更した後に鈍角に切断進行方向を変更して、鋭角のコ
ーナ部を切断加工することを特徴とするレーザ切断方
法。
11. A laser cutting method for irradiating a workpiece with a laser beam and cutting the workpiece with the energy of the laser beam, wherein the cutting proceeding direction is changed to an obtuse angle and then to a right angle. The laser cutting method is characterized in that after changing the cutting advancing direction at a right angle, the cutting advancing direction is changed to an obtuse angle to cut an acute-angled corner portion.
【請求項12】 被加工物にレーザビームを照射し該レ
ーザビームのエネルギで該被加工物を切断するレーザ切
断方法において、切断加工中に前記レーザビームが予め
指定したビーム到達位置に達したら該レーザビームをそ
れまでの切断加工軌跡に沿って予め設定した位置まで後
退させる第1の工程と、前記レーザビームを前記後退位
置から前記切断加工軌跡に沿って切断進行方向を変更す
る位置まで前進させ該位置で切断進行方向を変更する第
2の工程とを、前記被加工物と前記レーザビームを相対
的に移動させて順次実行し、前記切断進行方向の変更位
置では、鈍角に切断進行方向を変更した後に直角に切断
進行方向を変更するか、直角に切断進行方向を変更した
後に鈍角に切断進行方向を変更して、鋭角のコーナ部を
切断加工することを特徴とするレーザ切断方法。
12. A laser cutting method of irradiating a workpiece with a laser beam and cutting the workpiece with the energy of the laser beam, when the laser beam reaches a predetermined beam arrival position during cutting. A first step of retracting the laser beam along a cutting trajectory up to a preset position, and advancing the laser beam from the retracted position along the cutting trajectory to a position where the cutting advancing direction is changed. The second step of changing the cutting advancing direction at the position is sequentially executed by relatively moving the workpiece and the laser beam, and the cutting advancing direction is changed to an obtuse angle at the cutting advancing direction changing position. After changing the cutting direction, change the cutting direction to a right angle, or change the cutting direction to a right angle and then change the cutting direction to an obtuse angle to cut an acute-angled corner. The characteristic laser cutting method.
【請求項13】 被加工物にレーザビームを照射し該レ
ーザビームのエネルギで該被加工物を切断するレーザ切
断方法において、コーナ手前までの切断溝の進行方向延
長線上に切断溝幅以上の広さの空間を設けるか、または
コーナ立ち上がりの切断溝の進行方向の逆方向の延長線
上に切断溝幅以上の広さの空間を設け、コーナ部を切断
加工することを特徴とするレーザ切断方法。
13. A laser cutting method for irradiating a workpiece with a laser beam and cutting the workpiece with the energy of the laser beam, wherein a broader width than a cutting groove width is provided on an extension line of a cutting groove in a traveling direction up to a corner. Or a space having a width larger than the width of the cutting groove is provided on an extension line in the direction opposite to the traveling direction of the cutting groove at the corner rising, and the corner portion is cut.
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