JPH01262086A - レーザ加工ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ノズル本体を通過するレーザ光を光学系によ
って集光して被加工物に出力するレーザ加工ノズルに関
する。

（従来の技術） 従来より、レーザ出力装置からのレーザ光を被加工物に
照射することによってレーザ溶接或はレーザ表面処理等
のレーザ加工を施す場合は、レーザ出力装置からのレー
ザ光を集光用レンズ等の光学系を備えたレーザ加工ノズ
ルにより集光してから被加工物に出力するのが一般的で
ある。つまり、集光により高エネルギー化されたレーザ
光を使用することにより、レーザ加工による特徴を一層
発揮させようとするものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記レーザ出力装置を用いてレーザ加工をし
たとき、被加工物がレーザ光によって溶融するのに伴っ
て飛散し、それの一部が被加工物に近接した位置にある
レーザ加工ノズルの出射口からノズル本体内に侵入して
いた。従って、この侵入した溶融物により、例えば光学
系たる集光用レンズの表面に付着して集光用レンズを損
傷してしまうという欠点かある。特に、集光用レンズの
焦点距離か短い場合は、集光用レンズか被加工物に近接
し７て位置することになり、このため集光用レンズに溶
融物が付着し易くなってこれの機能が比較的早期に損わ
れてしまう。

そこで、本発明の目的は、被加工物が磁性体である場合
に好適し、その被加工物から飛散した溶融物かノズル本
体内に侵入したとしても、光学系が損傷してしまうこと
がないレーザ加工ヘッドを提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 従って、本発明のレーザ加工ヘッドは、ノズル本体を通
過するレーザ光を集光状態で出射口から出力する光学系
を備え、更に上記ノズル本体の内側に、上記出射口及び
光学系間に位置するように金属吸着手段を配置したもの
である。

また、上記ノズル本体のうち少なくとも上記出射口及び
光学系間のレーザ光経路に臨む部位を金属吸着部として
構成するようにしても良い。

（作用） ノズル本体内を通過するレーザ光は光学系によって集光
され、集光状態で被加工物に出力され、以て被加工物が
レーザ加工される。これにより、レーザ光か照射された
部位の被加工物か溶融して飛散し、その一部か出射口か
らノズル本体内に侵入することがある。このとき、被加
工物か磁性体であった場合には、ノズル本体内に位置し
た金属吸着手段か侵入した溶融物を吸着するから、溶融
物が光学系に付着してしまうことはない。

また、ノズル本体のうち少なくとも出射口及び光学系間
のレーザ光路に臨む部位を金属吸着部とした場合にも、
出射口からノズル本体内に侵入した溶融物はその金属吸
着部によって吸着される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

］はノズル本体で、これは、円筒状支持部２とこれの下
部に固定された耐熱性の円錐状ヘッド部３から構成され
ている。このノズル本体１の支持部２内には、光学系た
る集光用レンズ４が支持機構５を介して配置されており
、この場合、その集光用レンズ４の焦点位置、即ちレー
ザ加工ポイントはヘッド部３の出射口６から僅かに図示
下方に位置している。また、ヘッド部３には給気孔７が
設けられており、そこから図示しない給気用ホースを介
してアシストガスが供給されるようになっている。

さて、８は金属吸着手段たる円錐状磁石で、これは、ヘ
ッド部３の内側に位置するように固定されており、従っ
て、この磁石８が位置している範囲は出射口６及び集光
用レンズ４間となっている。

尚、図示はしないか、制御装置の制御により駆動される
レーザ出力装置が別体に設けられており、これから出力
されるレーザ光がノズル本体１内を通過するようになっ
ている。また、ヘッド部３の下方には同じく制御装置の
制御によって位置決めされる可動テーブルが設けられて
おり、これに液加］−物が載置された状態ではレーザ加
工ポイントかその被加工物の被加工ポイントに一致する
ようになっている。

次に上記構成の作用について説明する。

図示しない制御装置の制御によるテーブルの移動に応じ
て、テーブル上に載置された例えば鉄系制料より成る被
加工物９の被加工ポイントがレーザ加工ポイントに位置
すると、レーザ出力装置か駆動されてこれからレーザ光
が出力される。すると、そのレーザ光はノズル本体１内
を通過するときに集光用レンズ４により集光されて、二
点鎖線で示すように出射口６からレーザ加工ポイントに
集光状態で出力される。これにより、被加工物９の被加
工ポイントに対してレーザ加工が施される。

尚、レーザ加工中は、アシストガスが給気孔７を介して
ヘッド部３内に供給されており、これにより、アシスト
ガスが出射口６から被加工物９に吹付けられている。

さて、被加工物９にレーザ加工が施されると、レーザ光
によって被加工物９の一部が溶融して飛散するようにな
り、その溶融物の一部が出射口６からヘット部３内に侵
入することが往々にしてある。このとき、ヘッド部３内
には、出射口６及び集光用レンス４間に磁石８か位置し
ているから、出射口６からヘット部内に侵入した溶融物
］０か集光用レンス４に向かった場合であっても、その
溶融物］０か集光用レンズ４に至るまでに磁石８に吸着
され、この結果、集光用レンズ４に溶融物］Ｏが何着し
てこれか損傷してしまうことはない。

また、ヘッド部３の内側に磁石８を設ける構成に代えて
、ヘット部のうち少なくとも出射口６及び集光用レンズ
４間のレーザ光経路を臨む部位を磁化して金属吸着部と
して構成するようにしても良い。即ち、ヘッド部を耐熱
性の磁性体から形成してこの内側のみを磁化するか、或
はヘッド部全体を磁化した構成とするのである。この場
合、被加工物９から飛散した溶融物１０は、ヘッド部自
身の磁化された金属吸着部に吸着されて集光用レンス４
に到達することはないから、集光用レンズ４か損傷して
しまうことはない。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、例えは
光学系として集光用ミラーを用いても良い等、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。

［発明の効果］ 以」二の記述から明らかなように、本発明のレーザ加］
−ノスルによれは、被加工物が磁性体である場合は、被
加工物から飛散してノズル本体内に侵入した溶融物は、
金属吸着手段或いは金属吸着部に吸着されて光学系に至
ることはない。従って、被加工物が磁性体である場合に
好適し、その被加工物から飛散した溶融物がノズル本体
内に侵入したとしても、光学系が損傷してしまうことが
ないという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の縦断面図である
。 図中、１はノズル本体、４は集光用レンズ（光学系）、
６は出射口、８は磁石（金属吸着手段）、９は被加工物
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、出射口を有したノズル本体と、このノズル本体を通
   過するレーザ光を集光状態で前記出射口から出力する光
   学系とを備えたレーザ加工ヘッドにおいて、前記ノズル
   本体の内側に、前記出射口及び光学系間に位置するよう
   に金属吸着手段を配置したことを特徴とするレーザ加工
   ノズル。 ２、出射口を有したノズル本体と、このノズル本体を通
   過するレーザ光を集光状態で前記出射口から出力する光
   学系とを備えたレーザ加工ヘッドにおいて、前記ノズル
   本体のうち少なくとも前記出射口及び光学系間のレーザ
   光経路に臨む部位を金属吸着部として構成したことを特
   徴とするレーザ加工ノズル。