JPH0569175A - レーザ加工装置 - Google Patents

レーザ加工装置

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JPH0569175A
JPH0569175A JP3119506A JP11950691A JPH0569175A JP H0569175 A JPH0569175 A JP H0569175A JP 3119506 A JP3119506 A JP 3119506A JP 11950691 A JP11950691 A JP 11950691A JP H0569175 A JPH0569175 A JP H0569175A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工ヘッド内部への汚染物質の侵入を防ぐと
ともに３次元加工等におけるアプリケーションの拡大を
図る。 【構成】 レーザビーム２は、導光路１２内のミラー４
で反射し加工ヘッド５内へ進む。そして放物面鏡６で集
光され、被加工物７表面の焦点７ａに照射される。補助
ガス１０は、ガス供給部９から出射され、ノズル１１で
絞られ被加工物７に供給される。被加工物７の表面は、
レーザビーム２と補助ガス１０との相互作用により溶融
し、それによりレーザ加工が達成される。加工ヘッド５
の放物面鏡６と被加工物７との間には羽車２０が設けら
れる。モータ２１は加工ヘッド５の側壁部分５１に固定
され、羽車２０を駆動する。羽車２０はモータ２１によ
って高速回転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザビームを照射して
被加工物を加工するレーザ加工装置に関し、特に加工ヘ
ッド内へのスパッタ等の侵入を防ぐようにしたレーザ加
工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ加工装置を用いた金属加工
技術が飛躍的に増加している。図４は従来から多く使用
されているレーザ加工装置の概略構成図である。このレ
ーザ加工装置では、レーザ発振器１より出射されたレー
ザビーム２は、導光路１２内のミラー３および４で反射
し加工ヘッド５内へ進む。そして放物面鏡６で集光さ
れ、被加工物７表面に照射される。一方、図示されてい
ないガスボンベからは、補助ガス１０がガス配管８を通
じてガス供給部９に導かれる。補助ガス１０は、ガス供
給部９から出射され、ノズル１１で絞られ被加工物７に
供給される。被加工物７の表面は、レーザビーム２と補
助ガス１０との相互作用により溶融し、それによりレー
ザ加工が達成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図４のレーザ
加工装置では、被加工物７からスパッタ、オイルミスト
(汚染ガス) 等の多量の汚染物質１３が飛散し、加工ヘ
ッド５内に侵入してしまう。この汚染物質１３は、放物
面鏡６を汚染し、さらに導光路１２、ミラー３，４等を
も汚染する。したがって、これらの部品を頻繁に清浄し
なければならず、保守が困難になるという問題がある。
さらに、３次元加工用のレーザ加工機を用いて加工を行
う場合には、加工ヘッド５の向きが横や上を向くので、
スパッタ等により一層汚染されやすくなる。このため、
３次元加工では、レーザ加工のアプリケーションに大き
な制約があった。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、加工ヘッド内部への汚染物質の侵入を防ぐこ
とのできるレーザ加工装置を提供することを目的とす
る。また、本発明の他の目的は、３次元加工等における
アプリケーションの拡大を図ったレーザ加工装置を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、レーザビームを照射して被加工物を加工
するレーザ加工装置において、前記レーザビームの導光
路を構成する光学部品と、前記光学部品と前記被加工物
との間に設けられ高速で回転する羽車と、を有すること
を特徴とするレーザ加工装置が、提供される。
【０００６】
【作用】レーザビームの導光路を構成する光学部品と、
レーザ加工の被加工物との間に羽車を設け、高速で回転
させる。このため、レーザ加工時に発生するスパッタや
オイルミスト等の汚染物質が加工ヘッドの内部に侵入し
てきても、その汚染物質は羽車によって弾き飛ばされ
る。したがって、レーザビームの導光路を構成する光学
部品等の汚染を防止することができる。一方、レーザビ
ームは羽車によって若干妨げられるが、光速であるため
カットされる部分はごくわずかであり、レーザ加工に影
響はない。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例であるレーザ加工装置
の概略構成図である。図１において、図４と同一の構成
要素には同一の符号が付してある。レーザビーム２は、
導光路１２内のミラー４で反射し加工ヘッド５内へ進
む。そして放物面鏡６で集光され、被加工物７表面の焦
点７ａに照射される。一方、図示されていないガスボン
ベからは、補助ガス１０がガス配管８を通じてガス供給
部９に導かれる。補助ガス１０は、ガス供給部９から出
射され、ノズル１１で絞られ被加工物７に供給される。
被加工物７の表面は、レーザビーム２と補助ガス１０と
の相互作用により溶融し、それによりレーザ加工が達成
される。
【０００８】加工ヘッド５の放物面鏡６と被加工物７と
の間には羽車２０が設けられる。モータ２１は加工ヘッ
ド５の側壁部分５１に固定され、羽車２０を駆動する。
羽車２０はモータ２１によって高速回転する。図２は図
１の羽車のＡ矢視図である。羽車２０は８枚の羽２２か
ら成る。各羽２２は肉厚の薄い矩形状のものであり、耐
熱性金属またはセラミックによって形成される。また、
レーザビームを反射する材質（例えば、銅、真鍮、アル
ミ、タングステン）によって形成してもよい。この場
合、羽２２はレーザビームを吸収しないので高温になら
ないという効果をもつ。なお、羽車２０は必要に応じて
冷却される。レーザ加工時には被加工物７から加工ヘッ
ド５内にスパッタ等の汚染物質１３が飛んでくる。しか
し、羽車２０は高速で回転しているためにこれらの汚染
物質１３は跳ね飛ばされる。すなわち、汚染物質１３が
飛んできて羽２２に到達し、羽２２の幅Ｗを通過しよう
としても、次の羽２２が回転してくるために、その羽２
２によって確実に跳ね飛ばされる。
【０００９】ここで、例えば、羽２２の枚数を８枚、羽
２２の幅Ｗを４０mm、焦点７ａと羽２２との距離を１０
０mm、スパッタが飛ぶ高さを５００mmなどとして、羽２
２がスパッタを確実に跳ね飛ばすのに必要な回転数を求
めると、２８５０ｒｐｍとなる。ところで、レーザビー
ム２が羽２２によって妨げられることが考えられるが、
レーザビーム２２の速度は光速であり、羽２２の回転速
度に比べてはるかに速い。したがって、羽２２によって
カットされる部分はごくわずかであり、レーザ加工に影
響はない。
【００１０】このように、加工ヘッド５の放物面鏡６と
被加工物７との間に羽車２０を設け、その羽車２０を高
速回転させるように構成した。このため、レーザ溶接時
に被加工物７から加工ヘッド５内に飛んできたスパッタ
等の汚染物質１３は、羽２２によって確実に跳ね飛ばさ
れる。したがって、レーザの導光路１２内に設けられる
放物面鏡６、ミラー３及び４等の光学部品を、汚染物質
１３による汚染から完全に防護することができる。さら
に、３次元加工時に、加工ヘッド５の向きが横や上を向
いても、汚染物質１３は羽車２０によって確実に跳ね飛
ばされる。このため、３次元レーザ加工でのアプリケー
ションが制約を受けることもない。
【００１１】図３は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。この実施例では、羽車２０を噴射ノズル２３から噴
射される高速ガス流によって駆動する。このときの高速
ガスはコンプレッサ２４から供給される。この噴射ノズ
ル２３は羽車２０を冷却する効果をも有する。さらに、
噴射ノズル２３を加工ヘッド５の内部に設けると、羽２
２による汚染物質１３の除去効果だけでなく、高速ガス
流による除去効果をも期待することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、レーザ
ビームの導光路を構成する光学部品と、被加工物との間
に羽車を設け、その羽車を高速回転させるように構成し
た。このため、レーザ溶接時に被加工物からレーザビー
ムの加工ヘッド内に飛んできたスパッタ等の汚染物質
は、羽によって確実に跳ね飛ばされる。したがって、導
光路内に設けられる放物面鏡、ミラー等の光学部品を、
汚染物質による汚染から完全に防護することができる。
さらに、３次元加工時に、加工ヘッドの向きが横や上を
向いても、汚染物質は羽車によって確実に跳ね飛ばされ
る。このため、３次元レーザ加工でのアプリケーション
が制約を受けることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるレーザ加工装置の概略
構成図である。
【図２】図１の羽車のＡ矢視図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図４】従来のレーザ加工装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ レーザ発振器 ２ レーザビーム ５ 加工ヘッド ６ 放物面鏡 ７ 被加工物 ８ ガス配管 １０ 補助ガス １１ ノズル １２ 導光路 １３ 汚染物質 １７ａ 焦点 ２０ 羽車 ２１ モータ ２２ 羽 ２３ 噴射ノズル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザビームを照射して被加工物を加工
    するレーザ加工装置において、 前記レーザビームの導光路を構成する光学部品と、 前記光学部品と前記被加工物との間に設けられ高速で回
    転する羽車と、 を有することを特徴とするレーザ加工装置。
  2. 【請求項２】 前記羽車は、耐熱性金属またはセラミッ
    クから成ることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工
    装置。
  3. 【請求項３】 前記羽車は、前記レーザビームを反射す
    る材質から成ることを特徴とする請求項１記載のレーザ
    加工装置。
  4. 【請求項４】 前記羽車は、モータによって駆動するこ
    とを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
  5. 【請求項５】 前記羽車は、高速ガス流によって駆動す
    ることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
  6. 【請求項６】 前記光学部品は、前記レーザビームの導
    光路を構成する最終の光学部品であることを特徴とする
    請求項１記載のレーザ加工装置。
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