JPH0130596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、レーザ加工ヘツド装置に関し、さ
らに詳細には、加工点付近を冷却する冷却液体を
噴出・吸入する加工ヘツド装置に関するものであ
る。

レーザ切断加工においては、被加工材の加工点
に集光照射されたレーザ光線のエネルギーを被加
工材が吸収した吸収熱や、被加工材における加工
点の酸化反応によつて生ずる酸化反応熱等が加工
点の周囲近傍へ伝導され、酸化溶融反応が回りへ
進行する。特に被加工材が厚板である場合や、切
断加工の形状が微細で複雑な場合には、加工速度
が遅くなるので前記熱の影響を極めて受け易いも
のである。したがつて、切断加工の形状が微細で
複雑な場合や厚板材のときには、微細な形状部分
が完全に除去されてしまつたり、切断面の精度が
悪化するという問題がある。

この発明は、前述のごとき問題に鑑み発明した
もので、その第１の目的は、レーザ加工による加
工点から周囲近傍への酸化溶融反応等の進行を防
止して、微細で複雑な形状や厚板の場合であつて
も、精度の良いレーザ加工を行なうことのできる
レーザ加工ヘツド装置を提供しようとするもので
ある。

第２の目的は、酸化溶融反応等の進行を防止す
るために、レーザ加工による加工点の周囲を効率
よく冷却するレーザ加工ヘツド装置を提供するも
のである。

その他の目的は、以下、図面を用いて実施例を
説明することにより明白になるであろう。

第１図を参照するに、加工ヘツド装置１は、レ
ーザ加工装置の本体（図示省略）に支承されたハ
ウジング３内に筒体５を適宜に装着してなるもの
である。筒体５の下端部付近は細径に形成してあ
り、下端部付近の外周に一体的に固定した環状の
ケーシング７と筒体５の下端部外周面との間に
は、例えば冷却水のごとき冷却液体を通す環状の
冷媒通路９が形成してある。

前記ケーシング７には前記冷媒通路９に連通し
たパイプ１１が接続してある。このパイプ１１
は、例えば、筒体５内に装着した集光用のレンズ
（図示省略）を冷却するための冷却水を貯蔵した
タンク等に適宜に接続してあるものである。した
がつて、パイプ１１を介して前記冷媒通路９へ冷
却液体を供給することができるものである。

前記筒体５内は、レーザ加工装置に備えたレー
ザ発振器からのレーザ光線が通過し得るものであ
り、内部の適宜位置にはレーザ光線を集光するレ
ンズ（図示省略）が位置調節自在に装着してあ
る。また、筒体５の内部にはガス供給装置からア
シストガスの供給を受けているものであり、下方
向へアシストガスを噴出しているものである。こ
の筒体５の下端内部にはレーザノズル１３が螺着
してある。レーザノズル１３は大略円錐形状をな
しており、下端軸心部には、レーザ光線が通過自
在でかつアシストガスを下方向へ噴出するノズル
口１５が形成してある。

前記ケーシング７の下端部には、レーザノズル
１３を囲繞したノズルカバー１７が螺着してあ
り、このノズルカバー１７とレーザノズル１３と
の間には、前記冷媒通路９に連通した環状の冷媒
通路１９が形成してある。この冷媒通路１９の下
端部は、冷却液体を軸心方向に噴出する冷媒噴出
口２１に形成してある。したがつて、前記パイプ
１１から冷媒通路９内へ供給された冷却液体は、
冷媒噴出口２１から軸心方向（レーザ光線による
加工点方向）へ向けて噴出されることとなり、レ
ーザ光線による加工点の周囲付近を冷却すること
となる。

前記ハウジング３の下端部には、前記ノズルカ
バー１７等を包囲した環状のリングブロツク２３
がボルト等によつて一体的に取付けてある。リン
グブロツク２３の内周下端部には、前記冷媒噴出
口２１から噴出された冷却液体が周囲に拡散する
のを防止するシールリング２５が適宜に装着して
ある。シールリング２５の下端縁は板状の被加工
材Ｗの上面に接触自在であり、冷媒噴出口２１よ
り下側に位置するものである。さらに前記リング
ブロツク２３の内周面には、環状の吸入口２７を
備えた環状の吸入口部材２９が螺着固定してあ
り、前記吸入口２７はリングブロツク２３に形成
した吸引孔３１に連通してある。この吸引孔３１
はポンプ等の吸込み側に接続してあるものであ
る。

したがつて、前記冷媒噴出口２１から噴出され
てシールリング２５内に満されている冷却液体
は、吸入口２７から吸引孔３１を経て吸引され
て、タンク等へ環流あるいは排出されるものであ
る。なお、前記リングブロツク２３の下面には、
被加工材Ｗの上面の接触自在のボール３３を回転
自在に備えた複数のボールキヤスター３５が装着
してある。

以上の構成の説明より理解されるように、パイ
プ１１から冷却液体を供給することにより、冷媒
噴出口２１から冷却液体がレーザ光線による加工
点へ向けて噴出されることとなり、加工点近傍の
周囲が冷却されることとなる。一方、ノズル口１
５から噴出する噴出ガス（アシストガス）の作用
により、レーザ光線による加工点部分は冷却液体
が吹飛ばされて除去された状態となり、このよう
な状態においてレーザ加工が行なわれることとな
るものである。したがつて、レーザ加工点部分近
傍は冷却液体により冷却されることとなり、前述
した酸化溶融反応の進行が防止されることとなる
ものである。よつて、形状が微細で複雑な場合や
被加工材Ｗが厚板であつて、加工速度が遅くなら
ざるを得ない場合であつても、前述したごとき問
題がなく、精度のよい加工を行ない得るものであ
る。なお、冷却液体は吸入口２７から吸引孔３１
を経て排除されるので、冷却液体が周囲に飛散す
るようなことがなく、かつ冷却液体が常に流動状
態にあり冷却能率が低下するようなことがないも
のである。

なお、この発明は前述のごとき実施例のみに限
定されるものではなく、適宜の変更を行なうこと
によつてはその他の態様でもつて実施し得るもの
である。例えば、冷却液体の流動方向を前述の実
施例と逆にすることも可能であり、また、被加工
材の上面ではなく下面に冷却液体を噴射して、加
工点部分を下面から冷却する構成とすることも可
能なものであり、さらに、シールリングに代えて
リングブロツクの下面にエアーを噴射し、エアー
カーテンを形成することによつて冷却液体の拡散
を防止する構成等々の設計的変更が可能なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は加工ヘツド装置の部分断面図である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明、１３…
レーザノズル、１５…ノズル口、２１…冷媒噴出
口、２７…吸入口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加工材Ｗヘレーザ光線を照射すると共にア
   シストガスを噴出するレーザノズル１３のノズル
   口１５の周辺に、前記レーザ光線による被加工材
   Ｗの加工点付近を冷却すべく上記加工点付近へ冷
   却液体を噴出する冷媒噴出口２１を設け、上記冷
   媒噴出口２１の周囲に、前記冷却液体を吸引する
   ための吸入口２７を設け、上記吸入口２７を被加
   工材Ｗの加工面より僅かに離隔してなることを特
   徴とするレーザ加工ヘツド装置。