JPH11285882A - 制御機能付二重構造ノズル - Google Patents
制御機能付二重構造ノズルInfo
- Publication number
- JPH11285882A JPH11285882A JP10086352A JP8635298A JPH11285882A JP H11285882 A JPH11285882 A JP H11285882A JP 10086352 A JP10086352 A JP 10086352A JP 8635298 A JP8635298 A JP 8635298A JP H11285882 A JPH11285882 A JP H11285882A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- assist gas
- laser beam
- beam irradiation
- control function
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インナーノズルとアウターノズルを相対的に
移動調節して両者の間隙を制御し、加工点にアシストガ
スを効率良く作用させることで、加工の安定度を向上さ
せ、加工スピードを上昇させ、更に切断面の品質を向上
させることができる制御機能付二重構造ノズルの提供。 【解決手段】 レーザービーム照射用ノズルの外周に沿
って包囲する様にアシストガス４の流路を形成して壁体
を周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状態に
形成し、内側のノズル（インナーノズル１）をレーザー
ビーム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズル
２）をアシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノ
ズル１またはアウターノズル２が、アシストガス４の流
路となる両者の間隙を調節可能に相対的に移動制御自在
であることを特徴とする。
移動調節して両者の間隙を制御し、加工点にアシストガ
スを効率良く作用させることで、加工の安定度を向上さ
せ、加工スピードを上昇させ、更に切断面の品質を向上
させることができる制御機能付二重構造ノズルの提供。 【解決手段】 レーザービーム照射用ノズルの外周に沿
って包囲する様にアシストガス４の流路を形成して壁体
を周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状態に
形成し、内側のノズル（インナーノズル１）をレーザー
ビーム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズル
２）をアシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノ
ズル１またはアウターノズル２が、アシストガス４の流
路となる両者の間隙を調節可能に相対的に移動制御自在
であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、アシストガスの
ジェット流に包囲されてレーザービームを照射し、レー
ザー加工を行うレーザー加工ヘッドの制御機能付二重構
造ノズルに関する。
ジェット流に包囲されてレーザービームを照射し、レー
ザー加工を行うレーザー加工ヘッドの制御機能付二重構
造ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザービームを照射し、アシストガス
を噴射して、ノズルまたは被加工材を移動して、レーザ
ー加工が行われるが、切断面の酸化皮膜発生防止と切断
部下面に付着残留する金属溶融垢（dross)を吹き飛ばし
て良好な切断面を保持するようにしているのが通例であ
る。
を噴射して、ノズルまたは被加工材を移動して、レーザ
ー加工が行われるが、切断面の酸化皮膜発生防止と切断
部下面に付着残留する金属溶融垢（dross)を吹き飛ばし
て良好な切断面を保持するようにしているのが通例であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述の従
来例では、ノズルを有する加工ヘッドまたは被加工材が
移動して加工が行われるため、加工操作の状況によって
は、アシストガスが被加工材の切断面下部に有効に作用
しない場合が発生するためノズルの径を大きくせざるを
得ず、また二重構造ノズルであっても固定式であるた
め、加工操作に対応した効率の良い作用がなし得ないと
いう課題がある。
来例では、ノズルを有する加工ヘッドまたは被加工材が
移動して加工が行われるため、加工操作の状況によって
は、アシストガスが被加工材の切断面下部に有効に作用
しない場合が発生するためノズルの径を大きくせざるを
得ず、また二重構造ノズルであっても固定式であるた
め、加工操作に対応した効率の良い作用がなし得ないと
いう課題がある。
【０００４】この発明は、上述の点に着目して成された
もので、加工ヘッドの二重構造ノズルを、加工状況に合
わせてアシストガスの噴射状態を制御、即ちインナーノ
ズルとアウターノズルを相対的に移動調節して両者の間
隙を制御できるようにし、加工操作のスピードアップ、
加工操作の安定度向上、切断面の品質向上等を達成可能
な制御機能付二重構造ノズルを提供することを目的とす
る。
もので、加工ヘッドの二重構造ノズルを、加工状況に合
わせてアシストガスの噴射状態を制御、即ちインナーノ
ズルとアウターノズルを相対的に移動調節して両者の間
隙を制御できるようにし、加工操作のスピードアップ、
加工操作の安定度向上、切断面の品質向上等を達成可能
な制御機能付二重構造ノズルを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、下記構成を
備えることにより上記課題を解決できるものである。
備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００６】（１） レーザービーム照射用ノズルの外
周に沿って包囲する様にアシストガスの流路を形成して
壁体を周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状
態に形成し、内側のノズル（インナーノズル）をレーザ
ービーム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズ
ル）をアシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノ
ズルまたはアウターノズルが、アシストガスの流路とな
る両者の間隙を調節可能に相対的に移動制御自在である
ことを特徴とする制御機能付二重構造ノズル。
周に沿って包囲する様にアシストガスの流路を形成して
壁体を周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状
態に形成し、内側のノズル（インナーノズル）をレーザ
ービーム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズ
ル）をアシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノ
ズルまたはアウターノズルが、アシストガスの流路とな
る両者の間隙を調節可能に相対的に移動制御自在である
ことを特徴とする制御機能付二重構造ノズル。
【０００７】（２） レーザービーム照射用ノズルの外
周に沿って包囲する様にアシストガスの流路を形成して
壁体を周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状
態に形成し、内側のノズル（インナーノズル）をレーザ
ービーム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズ
ル）をアシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノ
ズルの中心を基準にして、アウターノズルを加工の方向
に合わせて移動調節し、アシストガスの流路となる両者
の間隙を制御自在とすることを特徴とする制御機能付二
重構造ノズル。
周に沿って包囲する様にアシストガスの流路を形成して
壁体を周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状
態に形成し、内側のノズル（インナーノズル）をレーザ
ービーム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズ
ル）をアシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノ
ズルの中心を基準にして、アウターノズルを加工の方向
に合わせて移動調節し、アシストガスの流路となる両者
の間隙を制御自在とすることを特徴とする制御機能付二
重構造ノズル。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を説
明する。
明する。
【０００９】図１（ａ）は、この発明に係る制御機能付
二重構造ノズル及び加工ヘッドの主要構成側面模式図、
同（ｂ）は二重構造ノズルの実施の一例を示す側面拡大
模式図、同（ｃ）は二重構造ノズルの作用状況を示す側
面拡大模式図、図２は従来の標準的な例を示す説明図で
ある。
二重構造ノズル及び加工ヘッドの主要構成側面模式図、
同（ｂ）は二重構造ノズルの実施の一例を示す側面拡大
模式図、同（ｃ）は二重構造ノズルの作用状況を示す側
面拡大模式図、図２は従来の標準的な例を示す説明図で
ある。
【００１０】図面について説明すれば、１はレーザービ
ームＬＢを照射するインナーノズル、２はアシストガス
Ｇの噴射通路を形成するアウターノズル、Ｃ１はインナ
ーノズルの中心、Ｃ２はアウターノズルの中心であり、
集光レンズＬによって集束して被加工材Ｗに照射される
レーザービームＬＢを包囲する様にアシストガスＧを噴
射し、加工の方向に合わせてインナーノズル１の中心Ｃ
１を基準にしてアウターノズル２が自在に移動し、アシ
ストガスＧの噴射通路となるインナーノズル１の外周壁
とアウターノズル２の内周壁とで形成される間隙を、加
工方向に合わせて調節制御し、加工点にアシストガスＧ
が効率良く作用するように構成されている。
ームＬＢを照射するインナーノズル、２はアシストガス
Ｇの噴射通路を形成するアウターノズル、Ｃ１はインナ
ーノズルの中心、Ｃ２はアウターノズルの中心であり、
集光レンズＬによって集束して被加工材Ｗに照射される
レーザービームＬＢを包囲する様にアシストガスＧを噴
射し、加工の方向に合わせてインナーノズル１の中心Ｃ
１を基準にしてアウターノズル２が自在に移動し、アシ
ストガスＧの噴射通路となるインナーノズル１の外周壁
とアウターノズル２の内周壁とで形成される間隙を、加
工方向に合わせて調節制御し、加工点にアシストガスＧ
が効率良く作用するように構成されている。
【００１１】なお、その他の符号について、Ｈは加工ヘ
ッド、Ｎは加工ノズルである。
ッド、Ｎは加工ノズルである。
【００１２】上述の構成に基づいて作用を説明する。
【００１３】アシストガスＧのジェット流に包囲されて
被加工材Ｗの所望の点にレーザービームＬＢが照射さ
れ、加工ノズルＮまたは被加工材Ｗが所望の形状を形成
する軌道に沿って移動してレーザー加工が実施される
が、加工方向等加工状況に合わせて、インナーノズル１
とアウターノズル２が相対的に移動し、または、前記イ
ンナーノズル１の中心Ｃ１を基準にして前記アウターノ
ズル２が移動して、前記アシストガスＧの流路となる両
ノズルによって形成される間隙寸法を制御自在に移動調
節し（図１（ｃ）参照）、加工点に効率良くアシストガ
スＧを作用させ、加工の安定度を向上させ、加工スピー
ドを上昇させ、更に切断面の品質を向上させることが出
来る。
被加工材Ｗの所望の点にレーザービームＬＢが照射さ
れ、加工ノズルＮまたは被加工材Ｗが所望の形状を形成
する軌道に沿って移動してレーザー加工が実施される
が、加工方向等加工状況に合わせて、インナーノズル１
とアウターノズル２が相対的に移動し、または、前記イ
ンナーノズル１の中心Ｃ１を基準にして前記アウターノ
ズル２が移動して、前記アシストガスＧの流路となる両
ノズルによって形成される間隙寸法を制御自在に移動調
節し（図１（ｃ）参照）、加工点に効率良くアシストガ
スＧを作用させ、加工の安定度を向上させ、加工スピー
ドを上昇させ、更に切断面の品質を向上させることが出
来る。
【００１４】なおまた、インナーノズルとアウターノズ
ルによって構成される二重構造ノズルについて、この発
明のように制御機能を付加し、相対的に両ノズルを移動
調節自在とする機構は、広汎に所謂二流体ノズルに応用
できることは勿論である。
ルによって構成される二重構造ノズルについて、この発
明のように制御機能を付加し、相対的に両ノズルを移動
調節自在とする機構は、広汎に所謂二流体ノズルに応用
できることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、インナーノズルとア
ウターノズルによって構成される二重構造ノズルに制御
機能を付加し、両ノズルを相対的に移動、またはアウタ
ーノズルのみを移動調節してアシストガスを加工点に効
率良く作用させることで、加工の安定度を向上させ、加
工スピードを上昇させ、更に切断面の品質を向上させる
ことができるという効果を呈する。
ウターノズルによって構成される二重構造ノズルに制御
機能を付加し、両ノズルを相対的に移動、またはアウタ
ーノズルのみを移動調節してアシストガスを加工点に効
率良く作用させることで、加工の安定度を向上させ、加
工スピードを上昇させ、更に切断面の品質を向上させる
ことができるという効果を呈する。
【図１】（ａ）この発明に係る制御機能付二重構造ノズ
ル及び加工ヘッドの主要構成側面模式図、同（ｂ）二重
構造ノズルの実施の一例を示す側面拡大模式図、同
（ｃ）二重構造ノズルの作用状況を示す側面拡大模式図
ル及び加工ヘッドの主要構成側面模式図、同（ｂ）二重
構造ノズルの実施の一例を示す側面拡大模式図、同
（ｃ）二重構造ノズルの作用状況を示す側面拡大模式図
【図２】 従来の標準的な例を示す説明図
１ インナーノズル ２ アウターノズル Ｃ１ インナーノズルの中心 Ｃ２ アウターノズルの中心 Ｇ アシストガス Ｌ 集光レンズ ＬＢ レーザービーム Ｈ 加工ヘッド Ｎ 加工ノズル Ｗ 被加工材
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザービーム照射用ノズルの外周に沿
って包囲する様にアシストガスの流路を形成して壁体を
周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状態に形
成し、内側のノズル（インナーノズル）をレーザービー
ム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズル）を
アシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノズルま
たはアウターノズルが、アシストガスの流路となる両者
の間隙を調節可能に相対的に移動制御自在であることを
特徴とする制御機能付二重構造ノズル。 - 【請求項２】 レーザービーム照射用ノズルの外周に沿
って包囲する様にアシストガスの流路を形成して壁体を
周設し、外観形状を截頭円錐形状を逆さにした状態に形
成し、内側のノズル（インナーノズル）をレーザービー
ム照射用ノズルとし外側のノズル（アウターノズル）を
アシストガス噴射用ノズルとし、前記インナーノズルの
中心を基準にして、アウターノズルを加工の方向に合わ
せて移動調節し、アシストガスの流路となる両者の間隙
を制御自在とすることを特徴とする制御機能付二重構造
ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10086352A JPH11285882A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 制御機能付二重構造ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10086352A JPH11285882A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 制御機能付二重構造ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285882A true JPH11285882A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=13884499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10086352A Pending JPH11285882A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 制御機能付二重構造ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11285882A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009019977A1 (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-12 | Mitsubishi Electric Corporation | レーザ加工用ノズル及びレーザ加工装置 |
| US20100037820A1 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Synos Technology, Inc. | Vapor Deposition Reactor |
| US8691669B2 (en) | 2008-08-13 | 2014-04-08 | Veeco Ald Inc. | Vapor deposition reactor for forming thin film |
| US8758512B2 (en) | 2009-06-08 | 2014-06-24 | Veeco Ald Inc. | Vapor deposition reactor and method for forming thin film |
| US8840958B2 (en) | 2011-02-14 | 2014-09-23 | Veeco Ald Inc. | Combined injection module for sequentially injecting source precursor and reactant precursor |
| US20170087666A1 (en) * | 2015-03-20 | 2017-03-30 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Processing nozzle, processing head, machining apparatus, and control method and control program of processing nozzle |
| US20180006223A1 (en) * | 2016-05-31 | 2018-01-04 | Universities Space Research Association | Method to print organic electronics without changing its properties |
| US10991548B2 (en) | 2017-10-01 | 2021-04-27 | Space Foundry Inc. | Modular print head assembly for plasma jet printing |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10086352A patent/JPH11285882A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009019977A1 (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-12 | Mitsubishi Electric Corporation | レーザ加工用ノズル及びレーザ加工装置 |
| US20100037820A1 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Synos Technology, Inc. | Vapor Deposition Reactor |
| US8691669B2 (en) | 2008-08-13 | 2014-04-08 | Veeco Ald Inc. | Vapor deposition reactor for forming thin film |
| US8758512B2 (en) | 2009-06-08 | 2014-06-24 | Veeco Ald Inc. | Vapor deposition reactor and method for forming thin film |
| US8840958B2 (en) | 2011-02-14 | 2014-09-23 | Veeco Ald Inc. | Combined injection module for sequentially injecting source precursor and reactant precursor |
| US20170087666A1 (en) * | 2015-03-20 | 2017-03-30 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Processing nozzle, processing head, machining apparatus, and control method and control program of processing nozzle |
| US20180006223A1 (en) * | 2016-05-31 | 2018-01-04 | Universities Space Research Association | Method to print organic electronics without changing its properties |
| US10991548B2 (en) | 2017-10-01 | 2021-04-27 | Space Foundry Inc. | Modular print head assembly for plasma jet printing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050311 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070821 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070828 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080108 |