JPH0299293A - レーザ加工ヘッド - Google Patents
レーザ加工ヘッドInfo
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- JPH0299293A JPH0299293A JP63250475A JP25047588A JPH0299293A JP H0299293 A JPH0299293 A JP H0299293A JP 63250475 A JP63250475 A JP 63250475A JP 25047588 A JP25047588 A JP 25047588A JP H0299293 A JPH0299293 A JP H0299293A
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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
-
- 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
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はレーｌア加工ヘッド、特に１１煙対策を施こす
ことにより、健全な雰囲気で製品加工を行なうことがで
きるレーザ加工ヘッドに関する。
ことにより、健全な雰囲気で製品加工を行なうことがで
きるレーザ加工ヘッドに関する。
（従来の技術）
従来、レーデ加工ヘッドとして第３図に示すものが知ら
れれている。
れれている。
図において、１はレーザビーム ２は筒状のレンズホル
ダ３はノズル本体 ４は集光レンズ ５はアシストガス
の供給口 ６はガスチェンバーである。
ダ３はノズル本体 ４は集光レンズ ５はアシストガス
の供給口 ６はガスチェンバーである。
しかして、図示省略のレーザ発振機から出力されたレー
ザビーム１は、集光レンズ４によって集束され、アシス
トガス（窒素、空気など）と共にノズル本体３のビーム
照射ロアからワークＷ上に照射される。そして、集光点
に位置したワークＷに対して切断、溶接、彫刻などの加
工を行なったものである。また、前記のアシストガスは
、加工部位をシールドし、酸化防止、冷却、ドロスの除
去などの各作用を行なうと共に、加工部からの飛散物、
蒸発物（スパッタ）がガスチェンバー６内に侵入するこ
とを阻止して、集光レンズ４の保護を図ったものである
。
ザビーム１は、集光レンズ４によって集束され、アシス
トガス（窒素、空気など）と共にノズル本体３のビーム
照射ロアからワークＷ上に照射される。そして、集光点
に位置したワークＷに対して切断、溶接、彫刻などの加
工を行なったものである。また、前記のアシストガスは
、加工部位をシールドし、酸化防止、冷却、ドロスの除
去などの各作用を行なうと共に、加工部からの飛散物、
蒸発物（スパッタ）がガスチェンバー６内に侵入するこ
とを阻止して、集光レンズ４の保護を図ったものである
。
（発明が解決しようとする課題）
上記のようにアシストガスの噴射は、加工上において不
可欠なものであり、その噴射速度、噴射間を大きくする
ことによって一層効果を上げることができる。しかしな
がら、上記のためにガス圧力を高めると、それだけ多量
の消費を招くことになるため、ノズルの先端とワークの
表面との距離は通常１〜２ｍｍ程度と小さい値に設定さ
れている。
可欠なものであり、その噴射速度、噴射間を大きくする
ことによって一層効果を上げることができる。しかしな
がら、上記のためにガス圧力を高めると、それだけ多量
の消費を招くことになるため、ノズルの先端とワークの
表面との距離は通常１〜２ｍｍ程度と小さい値に設定さ
れている。
すなわち、ノズルはワークの加工位置に極めて接近した
状態で用いられる。
状態で用いられる。
ここで、レーザ加工の中で特に木材、紙、布、プラスチ
ックなどの表面に彫刻加工を行なう場合を良く考慮した
とき、次のような現象が見られる。
ックなどの表面に彫刻加工を行なう場合を良く考慮した
とき、次のような現象が見られる。
すなわち、切断加工と違って加工中に生成された不純物
、蒸発物の全部は、ワークの上面側に滞溜し、そしてそ
の大部分が前記アシストガスの噴射によって側方へ排除
され、一部がなおノズルの付近に残存する形となる。こ
の種加工における不純物は、タール分、炭化物を主成分
としており、辺りの作業環境を著しく悪化さ已る。また
、これがワーク表面に（＝Ｊ着して冷却固化すると、褐
色を呈して現われ製品価値を著しくそこなうことにもな
る。また、汚損物は飛散時にノズルの先端に付着し、長
期の間に第４図のように、いわゆるつらら状に滞積する
。上述したように、ノズルはワークに非常に接近してい
るので、従ってこの滞積物がワークの表面に接触したり
、また、接触時により脱落覆るときは、製品の汚れを生
ずる。さらに加工時において、ビーム照射を塞ぐような
時は、照射不良により彫刻の微細さが欠除されることに
もなる。
、蒸発物の全部は、ワークの上面側に滞溜し、そしてそ
の大部分が前記アシストガスの噴射によって側方へ排除
され、一部がなおノズルの付近に残存する形となる。こ
の種加工における不純物は、タール分、炭化物を主成分
としており、辺りの作業環境を著しく悪化さ已る。また
、これがワーク表面に（＝Ｊ着して冷却固化すると、褐
色を呈して現われ製品価値を著しくそこなうことにもな
る。また、汚損物は飛散時にノズルの先端に付着し、長
期の間に第４図のように、いわゆるつらら状に滞積する
。上述したように、ノズルはワークに非常に接近してい
るので、従ってこの滞積物がワークの表面に接触したり
、また、接触時により脱落覆るときは、製品の汚れを生
ずる。さらに加工時において、ビーム照射を塞ぐような
時は、照射不良により彫刻の微細さが欠除されることに
もなる。
本発明は、従来技術における上記の問題点を解決するた
めになされたもので、生成される汚損物の速やかな除去
と、ノズル端の清浄化を計ることにより、健全な雰囲気
で製品加工を行なうことができるレージ“加工ヘッドを
提供することを目的としている。
めになされたもので、生成される汚損物の速やかな除去
と、ノズル端の清浄化を計ることにより、健全な雰囲気
で製品加工を行なうことができるレージ“加工ヘッドを
提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段）
上記の目的を達成するために、この発明のレーザ加工ヘ
ッドは次のように構成したものである。
ッドは次のように構成したものである。
ずなわら本発明は、集光レンズによって集束されたレー
ザビームをノズルから照則し、かつこのノズルからアシ
ストガスを噴射して、集光点に位置したワークに所要の
加工を行なうようにすると共に、上記ノズルにおけるビ
ーム照射口の近傍に、ノズル端に向けて第２アシストガ
スを噴射する噴気口を設け、さらに前記ノズルおよび噴
気口を囲繞する集煙筒を設けて、この集煙筒にバキュー
ム手段を連通したものである。
ザビームをノズルから照則し、かつこのノズルからアシ
ストガスを噴射して、集光点に位置したワークに所要の
加工を行なうようにすると共に、上記ノズルにおけるビ
ーム照射口の近傍に、ノズル端に向けて第２アシストガ
スを噴射する噴気口を設け、さらに前記ノズルおよび噴
気口を囲繞する集煙筒を設けて、この集煙筒にバキュー
ム手段を連通したものである。
（作用〉
上記のように、噴気口から第２のアシストガスを噴射す
ることにより、ノズル先端への汚損物質の飛来を阻止し
、もって、先端部への滞積がないようにしたものである
。また、ワークから上方へ飛散する汚損物質を強制的に
除去することにより、健全な雰囲気で作業を行ない製品
および作業者への悪影響を防止したものである。
ることにより、ノズル先端への汚損物質の飛来を阻止し
、もって、先端部への滞積がないようにしたものである
。また、ワークから上方へ飛散する汚損物質を強制的に
除去することにより、健全な雰囲気で作業を行ない製品
および作業者への悪影響を防止したものである。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面第１図について具体的に
説明する。
説明する。
なお、先に説明した従来例の加工ヘッドと同一ないし均
等の部分については、前記と同じ符号をもって示し、重
複した説明を省略する。
等の部分については、前記と同じ符号をもって示し、重
複した説明を省略する。
図において、８はノズル本体３およびノズル取付体９を
外套するように設けた筒状体 １０は筒状体８の下端を
小径に絞って形成した段部で、ノズル本体３における先
端外周部との間に僅かな間隙を形成して噴気口１１を設
ける。上記噴気口１１はビーム照射ロアを取り囲むよう
にして、その近（力外側に円周状に開口させる。１２は
筒状体８内に設けた第２のガスチェンバーで、上記噴気
口１１に連通ずるものである。
外套するように設けた筒状体 １０は筒状体８の下端を
小径に絞って形成した段部で、ノズル本体３における先
端外周部との間に僅かな間隙を形成して噴気口１１を設
ける。上記噴気口１１はビーム照射ロアを取り囲むよう
にして、その近（力外側に円周状に開口させる。１２は
筒状体８内に設けた第２のガスチェンバーで、上記噴気
口１１に連通ずるものである。
１３は第２のアシストガスをガスチェンバー１２に供給
する供給口である。
する供給口である。
なお、ノズル本体３の先端は円錐状に形成されるもので
、上記噴射口１１からアシストガスの噴射は、同ノズル
先端およびレーザビーム１の集光点位置に向けて行なわ
れる。またノズル本体３におけるガスチェンバー６内の
気体圧力Ｐａと筒状体８におけるカスチェンバー１２内
の気体圧力Ｐｂとは、ｐａ＞ｐｂになるように設定して
おく。
、上記噴射口１１からアシストガスの噴射は、同ノズル
先端およびレーザビーム１の集光点位置に向けて行なわ
れる。またノズル本体３におけるガスチェンバー６内の
気体圧力Ｐａと筒状体８におけるカスチェンバー１２内
の気体圧力Ｐｂとは、ｐａ＞ｐｂになるように設定して
おく。
次に、１４は開状態８の外側を囲繞するにうに設けた集
煙筒１５は集煙筒１４の下面に前記段部１０を囲むよう
に設けた吸煙口 １６は集煙筒内に連結した排煙筒で、
図示省略のバキューム手段に連結させたものである。
煙筒１５は集煙筒１４の下面に前記段部１０を囲むよう
に設けた吸煙口 １６は集煙筒内に連結した排煙筒で、
図示省略のバキューム手段に連結させたものである。
本発明に係るシー１ｆ加工用ヘッドの構成は、上記通り
である。従って、レーザ照射ロアと噴射口１１の両方か
らアシストガスを噴射しながらワークＷの表面をシール
ドして彫刻加工を行なった場合、集光点の加工部位で生
成された汚損物は、ガス噴射により側方へ排除される。
である。従って、レーザ照射ロアと噴射口１１の両方か
らアシストガスを噴射しながらワークＷの表面をシール
ドして彫刻加工を行なった場合、集光点の加工部位で生
成された汚損物は、ガス噴射により側方へ排除される。
このとき噴射口１１からノズル先端へ向けてアシストガ
スが噴射されるので、この部分への汚損物質の飛来がな
く、先端に付着さらには滞積するなどの心配がない。よ
って、ノズルヘッドの汚れによる製品不良を解決できる
。
スが噴射されるので、この部分への汚損物質の飛来がな
く、先端に付着さらには滞積するなどの心配がない。よ
って、ノズルヘッドの汚れによる製品不良を解決できる
。
また、側方へ排除された飛散物は強制的に吸煙口１５か
ら集煙筒１４内に吸い込まれ、排煙筒１５で処理される
ので、作業環境を健全に保つことができる。このため、
汚損物質による製品の損害を最小限に押えることができ
、かつ排煙による人的問題を引き起すことがない。また
、各ガスチェンバー６．１２内には圧力差をつ（）であ
るので、逆流によるレンズの汚れなどを生ずることがな
い。
ら集煙筒１４内に吸い込まれ、排煙筒１５で処理される
ので、作業環境を健全に保つことができる。このため、
汚損物質による製品の損害を最小限に押えることができ
、かつ排煙による人的問題を引き起すことがない。また
、各ガスチェンバー６．１２内には圧力差をつ（）であ
るので、逆流によるレンズの汚れなどを生ずることがな
い。
なお、上記の一実施例では、第２アシストガスの噴射口
を円周のスリット状に形成したものである。しかし、こ
の噴射［」の形状は上記に限定されるものではなく、例
えば噴射口を小孔としてこれをビーム照射口の周りに点
在させるようにしてもよい。また、第２図のようにノズ
ル本体３の先端外側に多数の溝条１７・・・を形成し、
ここからアシストガスを噴射するように構成してもよい
。
を円周のスリット状に形成したものである。しかし、こ
の噴射［」の形状は上記に限定されるものではなく、例
えば噴射口を小孔としてこれをビーム照射口の周りに点
在させるようにしてもよい。また、第２図のようにノズ
ル本体３の先端外側に多数の溝条１７・・・を形成し、
ここからアシストガスを噴射するように構成してもよい
。
さらに、集煙筒１４の吸煙口１５はバキューム効率を向
上させるために、ワークＷに可及的に接近して取りつけ
るようにする。
上させるために、ワークＷに可及的に接近して取りつけ
るようにする。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明のレーリ′加工ヘッドによ
れば、ノズル端部に汚損物がイ」着し、滞積することが
ないので、これによる製品不良の問題を解決できる。ま
た、生成される汚損物を強制的に排除したので、作業雰
囲気を常に健全に保つことかでき、排煙による製品不良
、人的問題を解消できる。
れば、ノズル端部に汚損物がイ」着し、滞積することが
ないので、これによる製品不良の問題を解決できる。ま
た、生成される汚損物を強制的に排除したので、作業雰
囲気を常に健全に保つことかでき、排煙による製品不良
、人的問題を解消できる。
図面は、本発明に係るレーザ加工ヘッドの一実施例を示
すもので、第１図は縦断側面図 第２図は他の実施例を
示す部分断面図 第３図は従来のレーザ加工ヘッドを示
す説明図 第４図は従来の問題点を示す説明図である。 １：レーザビーム ３：ノズル本体 ４：集光レンズ
６．１２：ガスチェンバー ７：ビーム照射口 ８：筒
状体 １０：段部 １１：噴気口 １４：集煙筒 １５
：吸煙口 １６：排煙筒１７：溝条
すもので、第１図は縦断側面図 第２図は他の実施例を
示す部分断面図 第３図は従来のレーザ加工ヘッドを示
す説明図 第４図は従来の問題点を示す説明図である。 １：レーザビーム ３：ノズル本体 ４：集光レンズ
６．１２：ガスチェンバー ７：ビーム照射口 ８：筒
状体 １０：段部 １１：噴気口 １４：集煙筒 １５
：吸煙口 １６：排煙筒１７：溝条
Claims (1)
- 集光レンズによって集束されたレーザビームをノズルか
ら照射し、かつこのノズルからアシストガスを噴射して
、集光点に位置したワークに所要の加工を行なうように
すると共に、上記ノズルにおけるビーム照射口の近傍に
、ノズル端に向けて第２アシストガスを噴射する噴気口
を設け、さらに前記ノズルおよび噴気口を囲繞する集煙
筒を設けて、この集煙筒にバキューム手段を連通してな
るレーザ加工ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250475A JPH0299293A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | レーザ加工ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250475A JPH0299293A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | レーザ加工ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299293A true JPH0299293A (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=17208407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63250475A Pending JPH0299293A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | レーザ加工ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0299293A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07314169A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法およびレーザ加工用ヘッド |
| US5780806A (en) * | 1995-07-25 | 1998-07-14 | Lockheed Idaho Technologies Company | Laser ablation system, and method of decontaminating surfaces |
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| WO2000007254A1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-10 | National Power Plc | Laser cutting and joining a fluorinated polymer membrane to a polymer frame |
| EP1256413A1 (de) * | 2001-05-07 | 2002-11-13 | JENOPTIK Automatisierungstechnik GmbH | Werkzeugkopf zur Lasermaterialbearbeitung |
| JP2004160463A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Hyogo Prefecture | レーザ加工装置および該装置を用いた被加工物の加工方法 |
| JP2007260708A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Denso Corp | レーザ光照射ノズル |
| US7326878B2 (en) * | 2005-09-07 | 2008-02-05 | Disco Corporation | Laser beam processing machine |
| EP2283962A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-16 | Linde AG | Laser welding with reduced helium consumption |
| US8449806B2 (en) | 2002-09-05 | 2013-05-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser processing apparatus |
| CN103846587A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-06-11 | 南通国盛机电集团有限公司 | 一种自吸式熔头 |
| CN109420857A (zh) * | 2017-08-18 | 2019-03-05 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种焊接背气保护结构 |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63250475A patent/JPH0299293A/ja active Pending
Cited By (13)
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