JPH0442078Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、補助ガスを用いてレーザ加工を行
なうレーザ加工装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、第３図に示すようにレーザ加工装置は、
レーザ発振器６１から発振されたレーザビーム６
２が第１の反射ミラー６３Ａによつて加工ヘツド
部を構成するレンズホルダ６５の回転中心軸６６
を光軸として入射し、レンズホルダ６５内に配設
された複数、例えば２個の第２および第３の反射
ミラー６３Ｂ，６３Ｃによつて光軸に対して平行
位置に移動され、回転中心軸６６に対して偏心し
て設けられた集束レンズ６８により集束されてノ
ズル口６９から被加工物７０に照射されるように
なつている。この照射と同時に酸素、窒素又は不
活性ガスなどの補助ガスが同一方向に噴射され
る。そしてレンズホルダ６５をその回転中心軸６
６回りに回転させることにより被加工物７０に円
形孔７１が切断加工される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来のレーザ加工装置において、切断加工
されたスクラツプ７２の除去は、自重落下させる
か又は別途用意された除去装置を使用して行なつ
ている。しかし第４図に示すように、平板７３に
固定された密閉中空部７０ａを形成する被加工物
７０の頂面に円形孔７１をレーザ加工した場合、
中空部７０ａ内の平板７３上面にスクラツプ７２
が残り、該スクラツプ７２を後工程で除去するこ
とは不可能ではないが、非常に困難であるという
問題があつた。

本考案は、このような問題点を解決し、被加工
物のスクラツプを吸着又は減圧吸引して除去でき
るようにしたレーザ加工装置を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的達成のため、本考案のレーザ加工装
置は、ヘツドボデイに回転自在に支持された加工
ヘツド部のレンズホルダ内に、その回転中心軸か
ら入射するレーザビームを集束する集束レンズが
前記回転中心軸に対して偏心して配置されてな
り、前記加工ヘツド部を、その下面に位置する被
加工物に対して回転させ、前記被加工物に円形孔
を切断加工するレーザ加工装置において、前記レ
ンズホルダ内に前記回転中心軸を中心とする空間
部を形成し、該空間部に、前記切断加工によつて
生じるスクラツプの除去機構を収容してなり、該
スクラツプ除去機構は、前記空間部に絶縁体を嵌
合させ、該絶縁体内に前記回転中心軸上に支持さ
れるとともに前記レンズホルダの下面から突出し
た鉄芯と、該鉄芯に巻回された励磁コイルとを固
定し、前記鉄芯の突出部分に非磁性リングを嵌合
してなり、前記レンズホルダの側壁から、前記励
磁コイルに導通する接触子を突出させ、該接触子
を、前記ヘツドボデイの内周面に埋設するととも
に励磁電源に接続した導電リングに圧接してなる
ことを特徴とする。

〔作用〕

上述の構成によれば、被加工物のスクラツプ
は、スクラツプ除去機構により吸着されて除去さ
れる。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例に基いて説明
する。

第１図は本考案の第１実施例に係り、レーザ加
装置１の加工ヘツド部２は、レンズホルダ３と、
複数の反射ミラー５と、集束レンズ６と、スクラ
ツプ除去機構８と、を備えている。

レンズホルダ３は、円柱状に形成され、ヘツド
ボデイ９に複数、例えば３個の軸受１０により支
持されており、上部外周面に形成された円周溝１
１とヘツドボデイ９に装着された駆動用モータ１
２の回転軸１３に固着されたプーリ１５との間に
ベルト１６が巻き掛けられ、駆動用モータ１２の
回転によつてレンズホルダ３が回転中心軸１８回
りに回転するようになつている。

レンズホルダ３の上部には、回転中心軸１８上
に配置されたレーザビーム入射室１９が、下部に
は回転中心軸１８に対して偏心した中心線２０上
に配置された集束レンズ収容室２１がそれぞれ形
成されており、両室１９，２１は反射ミラー収容
室２２により連通している。集束レンズ収容室２
１の底面中心線２０上にはノズル口２３が形成さ
れており、レンズホルダ３の下部外周面には、集
束レンズ収容室２１の下部に連通する補助ガス導
入口２５が形成されている。該補助ガス導入口２
５は、ヘツドボデイ９下部外周面に形成された連
通孔２６を介して該連通孔２６に連結された補助
ガス供給管２８に連通している。

反射ミラー５は、例えば第１、第２および第３
の反射ミラー５Ａ，５Ｂ，５Ｃからなり、第１の
反射ミラー５Ａはレーザ発振器２９と対向して配
置されており、第２、第３の反射ミラー５Ｂ，５
Ｃは、反射ミラー収容室２２に対向して収容され
ている。集束レンズ６は集束レンズ収容室２１の
中間部に中心線２０と直交して支持されている。
そして、レーザ発振器２９から発振されたレーザ
ビーム３０は、第１の反射ミラー５Ａにより反射
して回転中心軸１８を光軸としてレーザビーム入
射室１９に入射し、第２、第３の反射ミラー５
Ｂ，５Ｃにより回転中心軸１８に対して平行な中
心線２０上に移動し、集束レンズ６により集束さ
れノズル口２３を通過してノズル口２３下方近傍
に焦点３１を形成するようになつている。

スクラツプ除去機構８は、レンズホルダ３のレ
ーザビーム入射室１９下方の回転中心軸１８上に
下方を開口して形成された断面ほぼ円形の空間部
３２内に配置されている。該空間部３２の内周面
に回転中心軸１８に沿つて形成された下端を閉じ
たスプライン溝３３には、円筒状の絶縁体３５が
嵌挿されており、該絶縁体３５は圧縮ばね３６に
より下方に付勢されている。絶縁体３５の内周面
中間部に全周にわたつて形成された凹部３８に
は、リング状の励磁コイル３９が埋設されてい
る。該励磁コイル３９の内周面には、磁石となる
鉄芯４０がわずかな隙間をもつて挿入されてお
り、該鉄芯４０は中間部に大径部４０ａ、上下に
小径部４０ｂ，４０ｃが形成されている。小径部
４０ｂは、絶縁体３５の上部内周面に圧入された
軸受４３により支持されている。小径部４０ｃに
は非磁性リング４５が、絶縁体３５の下部内周面
には非磁性リング４６がそれぞれ圧入されてお
り、両リング４５，４６間に圧入された軸受４８
により小径部４０ｃは支持されている。

レンズホルダ３の外周面中間部に半径方向に向
つて形成された凹部５０には、絶縁部材５４を介
して、上下に接触子５１がそれぞれ収容され、圧
縮ばね５２により外方に突出するように付勢さ
れ、ヘツドボデイ９内周面に全周にわたつて形成
された円周溝５３に絶縁部材５４を介して上下に
埋設された導電リング５５に圧接するようになつ
ている。そして図示しない励磁電源に励磁用ケー
ブル５６により導電リング５５および接触子５１
を介して励磁コイル３９が接続されている。

つぎに、本考案の第１実施例の作用を説明す
る。

前述の如くレーザ発振器２９から発振されたレ
ーザビーム３０は、第１、第２および第３の反射
ミラー５Ａ，５Ｂ，５Ｃにより反射して中心線２
０を光軸として集束レンズ収容室２１に入射し、
集束レンズ６によりノズル口２３下方近傍に焦点
３１が形成される。この焦点３１を通る水平面上
に被加工物、例えば第４図に示すと同様な被加工
物７０の加工面７０ｂが配置される。また補助ガ
ス供給管２８から連通孔２６および補助ガス導入
口２５を通して集束レンズ６下方の集束レンズ収
容室２１内に供給された補強ガスは、ノズル口２
３からレーザービーム３０の照射方向に噴射され
る。

このような状態において、駆動用モータ１２を
回転させると、レンズホルダ３が回転中心軸１８
回りに回転する。するとレーザビーム３０の焦点
３１が、回転中心軸１８を中心とし半径Ｒの円周
上を移動し、これによつて被加工物７０に円形孔
７１が切断加工される。

つぎに、切断加工された被加工物７０のスクラ
ツプ７２を除去するスクラツプ除去機構８の作用
について説明する。

スクラツプ７２を除去するに際して加工ヘツド
部２と被加工物７０との相対運動は、加工ヘツド
部２だけを移動させる場合と、被加工物７０だけ
を移動させる場合と、加工ヘツド部２、被加工物
７０をともに移動させる場合との３通りがある
が、本実施例によれば、いずれの場合にも適用す
ることができる。

被加工物７０のレーザ加工完了前に、励磁電源
から励磁用ケーブル５６により導電リング５５お
よび接触子５１を介して励磁コイル３９に通電さ
れると、鉄芯４０が励磁され、加工完了直後に該
鉄芯４０によりスクラツプ７２が吸着され被加工
物７０から除去される。この場合、非磁性リング
４５，４６は、鉄芯４０からこのスクラツプ７２
へ効率よく磁力線を通す作用をなしている。

このように鉄芯４０にスクラツプ７２を吸着さ
せた後、被加工物７０を取除く。そして励磁電源
からの給電を停止すると、鉄芯４０の励磁が解か
れスクラツプ７２は自重落下によりパレツトなど
に収集される。その後、再び加工ヘツド部２はつ
ぎの加工部位に移動する。以上の繰返しによつて
被加工物７０のレーザ加工およびスクラツプ７２
の除去作業が行なわれる。

第２図は本考案の第２実施例に係り、第１図に
示すものと同一の部品には、同一の符号を付し、
その説明は省略する。

レンズホルダ３の下端回転中心軸１８上には吸
引口５７が形成されており、該吸引口５７に連通
する吸引孔５８は、ヘツドボデイ９の外周面中間
部に取付けられた吸引管５９に連通している。該
吸引管５９は、図示しないバキユームポンプに連
結されており、該バキユームポンプンの作動によ
り第１図に示すスクラツプ７２近傍が減圧され、
スクラツプ７２を吸引口５７から吸引孔５８およ
び吸引管５９を通して吸引するようになつてい
る。

その他の構成および作用は、第１実施例に示す
ものと同様であり、その説明は省略する。

〔考案の効果〕

上述のとおり、本考案によれば、加工ヘツド部
にスクラツプを吸着又は減圧吸引する機構が設け
られているので、円形孔以外に取出し口のない空
間部に残存しているスクラツプでも容易に除去す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るレーザ加工
装置の加工ヘツド部の縦断面図、第２図は本考案
の第２実施例に係る第１図に示すものの縦断面
図、第３図は従来例に係るレーザ加工装置の概略
図、第４図はレーザの加工した被加工物の一例を
示す縦断面図である。 １……レーザ加工装置、２……加工ヘツド部、
３……レンズホルダ、６……集束レンズ、８……
スクラツプ除去機構、１８……回転中心軸、３０
……レーザビーム、４０……磁石となる鉄芯、７
０……被加工物、７１……円形孔、７２……スク
ラツプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ヘツドボデイに回転自在に支持された加工ヘツ
   ド部のレンズホルダ内に、その回転中心軸から入
   射するレーザビームを集束する集束レンズが前記
   回転中心軸に対して偏心して配置されてなり、前
   記加工ヘツド部を、その下面に位置する被加工物
   に対して回転させ、前記被加工物に円形孔を切断
   加工するレーザ加工装置において、前記レンズホ
   ルダ内に前記回転中心軸を中心とする空間部を形
   成し、該空間部に、前記切断加工によつて生じる
   スクラツプの除去機構を収容してなり、該スクラ
   ツプ除去機構は、前記空間部に絶縁体を嵌合さ
   せ、該絶縁体内に前記回転中心軸上に支持される
   とともに前記レンズホルダの下面から突出した鉄
   芯と、該鉄芯に巻回された励磁コイルとを固定
   し、前記鉄芯の突出部分に非磁性リングを嵌合し
   てなり、前記レンズホルダの側壁から、前記励磁
   コイルに導通する接触子を突出させ、該接触子
   を、前記ヘツドボデイの内周面に埋設するととも
   に励磁電源に接続した導電リングに圧接してなる
   ことを特徴とするレーザ加工装置。