JPS59110487A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
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- JPS59110487A JPS59110487A JP57220092A JP22009282A JPS59110487A JP S59110487 A JPS59110487 A JP S59110487A JP 57220092 A JP57220092 A JP 57220092A JP 22009282 A JP22009282 A JP 22009282A JP S59110487 A JPS59110487 A JP S59110487A
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- JP
- Japan
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- plasma
- laser
- laser beam
- workpiece
- oscillator
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- Pending
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- 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
- B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
- B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
-
- 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
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/127—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
- B23K26/128—Laser beam path enclosures
-
- 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
- B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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】
本発明は集束されたレーザビームとプラズマとを併用し
て被加工物の加工を行うレーザ加工装置に関する。
て被加工物の加工を行うレーザ加工装置に関する。
レーザビーム・とプラズマ或いはアーク放電を併用して
加工を行うレーザ加工装置は公知である。
加工を行うレーザ加工装置は公知である。
然しなから、公知のレーザビームとプラズマ或いはアー
ク放電を併用するレーザ加工装置に於いては特殊レンズ
系を用いてレーザビームを集束させると共に、被加工物
の同一面上の同一位置にレーザビームとプラズマ或いは
アーク放電を照射して加工するものであり、このためレ
ーザビームを集束するレンズ系及びプラズマ発生装置が
複雑になり、取り扱いが面倒であった。
ク放電を併用するレーザ加工装置に於いては特殊レンズ
系を用いてレーザビームを集束させると共に、被加工物
の同一面上の同一位置にレーザビームとプラズマ或いは
アーク放電を照射して加工するものであり、このためレ
ーザビームを集束するレンズ系及びプラズマ発生装置が
複雑になり、取り扱いが面倒であった。
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであり、その
目的とするところは、構成及び取り扱いが簡単で、従来
公知のレーザ加工装置に比校して加工効率及び加工積度
が高いレーザ加工装置を安価に提供することにある。
目的とするところは、構成及び取り扱いが簡単で、従来
公知のレーザ加工装置に比校して加工効率及び加工積度
が高いレーザ加工装置を安価に提供することにある。
而して、その要旨とするところは、レーザ発振器から発
振されたレーザビームとプラズマ発生装置から発生する
プラズマとを被加工物を挾んで相対向させて照射し、レ
ーザビーム及びプラズマの照射によって被加工物を加工
することにある。
振されたレーザビームとプラズマ発生装置から発生する
プラズマとを被加工物を挾んで相対向させて照射し、レ
ーザビーム及びプラズマの照射によって被加工物を加工
することにある。
以下図面に基づいて本発明の構成の詳細を説明する。
図面は本発明の一実施例を示す説明図である。
図中、■はレーザ発振器、２はプリズム、３は集束レン
ズ、４はプラズマ発生装置、５は電源装置、６はレーザ
発振器１及び電源装置５を制御する制御装置、７は被加
工物、８はクロステーブル、９はＸ軸方向移動テーブル
、１０はＹ軸方向移動テーブル、１１は基台、１２．１
３はモータ、１４は数値制御装置である。
ズ、４はプラズマ発生装置、５は電源装置、６はレーザ
発振器１及び電源装置５を制御する制御装置、７は被加
工物、８はクロステーブル、９はＸ軸方向移動テーブル
、１０はＹ軸方向移動テーブル、１１は基台、１２．１
３はモータ、１４は数値制御装置である。
尚、プラズマ発生装置への冷却液やガス供給手段、加工
部への所望のガス供給や雰囲気制御手段、更には加工に
伴う発生蒸気やガス等の排除手段は省略しである。
部への所望のガス供給や雰囲気制御手段、更には加工に
伴う発生蒸気やガス等の排除手段は省略しである。
レーザ発振器ｌにはＣｏ２レーザ等のガスレーザや、Ｙ
ＡＧレーザ、ルビーレーザ等を用いる。
ＡＧレーザ、ルビーレーザ等を用いる。
プリズム２はレーザ発振器１が発振したレーザビームを
反射し、集束レンズ３はプリズム２によって反射された
レーザビームを集束して被加工物７の照射点に集める。
反射し、集束レンズ３はプリズム２によって反射された
レーザビームを集束して被加工物７の照射点に集める。
本実施例ではプラズマ発生装置４をクロステーブル８の
基台１１の中央部に取り付け、レーザ発振器１が発振す
るレーザビームはプラズマ発生装置４が発生するプラズ
マと被加工物７を挾んで相対向して照射されるよう構成
されるが、プラズマ発生装置４を被加工物７の図中上方
に、また、レーザ発振器１を図中下方のプラズマ発生装
置４の位置、或いはその下方に設けるとか、若しくは図
示位置等に設けたレーザ発振器１が発賑」−るレーザビ
ームをプリズムや反射鏡等を適宜組み合せて図示プラズ
マ発生装置４の位置から、上方側からのプラズマと被加
工物７を挾んで相対向して照射されるよう構成してもよ
い。
基台１１の中央部に取り付け、レーザ発振器１が発振す
るレーザビームはプラズマ発生装置４が発生するプラズ
マと被加工物７を挾んで相対向して照射されるよう構成
されるが、プラズマ発生装置４を被加工物７の図中上方
に、また、レーザ発振器１を図中下方のプラズマ発生装
置４の位置、或いはその下方に設けるとか、若しくは図
示位置等に設けたレーザ発振器１が発賑」−るレーザビ
ームをプリズムや反射鏡等を適宜組み合せて図示プラズ
マ発生装置４の位置から、上方側からのプラズマと被加
工物７を挾んで相対向して照射されるよう構成してもよ
い。
プラズマ発生装置４は電源装置５によ、って電圧を印加
されてプラズマを発生ずる。
されてプラズマを発生ずる。
本実施例ではプラズマ発生装置４はプラズマジェット即
ち非移行式プラズマを発生するものを用いるが、プラズ
マアーク即ち移行式プラズマを発生するものを用いるこ
とも出来る。
ち非移行式プラズマを発生するものを用いるが、プラズ
マアーク即ち移行式プラズマを発生するものを用いるこ
とも出来る。
制御装置６はレーザ発振器１及び電源装置５等を制御し
て、レーザ発振器ｌが発振するレーザビーム及びプラズ
マ発生装置４から発生ずるプラズマジェットのパワー密
度を適宜に変化せしめると共に、レーザビームとプラズ
マジェットをそれぞれ連続又は強弱若しくはパルス状と
することが出来るが、両者のうち少なくとも一方を強弱
若しくはパルス状とすることが好ましい。
て、レーザ発振器ｌが発振するレーザビーム及びプラズ
マ発生装置４から発生ずるプラズマジェットのパワー密
度を適宜に変化せしめると共に、レーザビームとプラズ
マジェットをそれぞれ連続又は強弱若しくはパルス状と
することが出来るが、両者のうち少なくとも一方を強弱
若しくはパルス状とすることが好ましい。
本実施例に於いては、例えばプラズマジェットを連続と
し、レーザビームをパルス状とするが、加工に高い精度
が要求されるときは、被加工物１の切断ずべき輪郭に応
じ゛ζレーザビームを連続発振とパルス発振又は適宜の
手段による間歇遮光とに使い分けることが出来る。
し、レーザビームをパルス状とするが、加工に高い精度
が要求されるときは、被加工物１の切断ずべき輪郭に応
じ゛ζレーザビームを連続発振とパルス発振又は適宜の
手段による間歇遮光とに使い分けることが出来る。
この場合には、レーザ発振器１を被加工物７の切断すべ
き輪郭の直線部分に於いては連続発振とし、これに対し
、小さい曲率の曲線部分或いは角部分の加工の際にはパ
ルス発振するよう構成制御する。
き輪郭の直線部分に於いては連続発振とし、これに対し
、小さい曲率の曲線部分或いは角部分の加工の際にはパ
ルス発振するよう構成制御する。
被加工物７は適宜の取り付は具によってクロス
−テーブル８のＸ軸方向移動テーブル９に取り付けられ
ている。
−テーブル８のＸ軸方向移動テーブル９に取り付けられ
ている。
Ｘ軸方向移動テーブル９は板状体の中央部を剖り貫いて
枠状に形成され、Ｙ軸方向移動テーブル１０はその中央
部にＹ軸方向に長尺な適宜の孔が設けられており、レー
ザビームとプラズマジェットを被加工物７を挾んで相対
向させて照射して加工するとき、プラズマジェット又は
レーザビームの照射を妨げないよう構成される。
枠状に形成され、Ｙ軸方向移動テーブル１０はその中央
部にＹ軸方向に長尺な適宜の孔が設けられており、レー
ザビームとプラズマジェットを被加工物７を挾んで相対
向させて照射して加工するとき、プラズマジェット又は
レーザビームの照射を妨げないよう構成される。
モータ１２はＸ軸方向移動テーブル１０を図中Ｘ軸方向
に移動せしめ、モータ１３はＹ軸方向移動テーブル１０
を図中Ｙ軸方向に移動せしめる。
に移動せしめ、モータ１３はＹ軸方向移動テーブル１０
を図中Ｙ軸方向に移動せしめる。
モータ１２及びモータ１３は共に数値制御装置１４に接
続されており、数値制御装置１４は予め定められたプロ
グラムに従ってモータ１２．１３を制御してＸ軸方向移
動テーブル１０に取り付けられた被加工物７が所望の輪
郭で切断されるようこれを同一平面上で二次元的に移動
せしめる。
続されており、数値制御装置１４は予め定められたプロ
グラムに従ってモータ１２．１３を制御してＸ軸方向移
動テーブル１０に取り付けられた被加工物７が所望の輪
郭で切断されるようこれを同一平面上で二次元的に移動
せしめる。
制御装置６は数（ａ＄制御装置１４に接続されており、
数値制御装ｆＦＪ１４がモータ１２及び１３を制御して
被加工物７の切断される速度及び方向が指令されたとき
、数値制御装置１４から信号が発・ｌられ、これに対応
して制御装置６はレーザ発振器１及び電源装置５の出力
を制御ハ１する。
数値制御装ｆＦＪ１４がモータ１２及び１３を制御して
被加工物７の切断される速度及び方向が指令されたとき
、数値制御装置１４から信号が発・ｌられ、これに対応
して制御装置６はレーザ発振器１及び電源装置５の出力
を制御ハ１する。
更に加工に高い精度が要求されるときは、制御装置６は
被加工物７の切断される速度及び輪郭に応じてレーザ発
振器ｌが発振゛４るレーザビームを連続発振又はパルス
発振とすることが出来る。
被加工物７の切断される速度及び輪郭に応じてレーザ発
振器ｌが発振゛４るレーザビームを連続発振又はパルス
発振とすることが出来る。
レーザ発振器１が発振したレーザビームはプリズノ、２
及びその他適宜設けられる反射鎗によって、光Ｐ′Ｉｉ
変更及び反射等し、集束レンズ３によって集束されて被
加工物７のｖ、ａ射点に集められる。
及びその他適宜設けられる反射鎗によって、光Ｐ′Ｉｉ
変更及び反射等し、集束レンズ３によって集束されて被
加工物７のｖ、ａ射点に集められる。
一方、プラズマ発生装置５が発生セるプラズマジェット
は、被加工物７の裏側からレーデビームのＩｌｌ射点に
対応する位置若しくはその加工進行方向に多少先行する
位置に照射される。
は、被加工物７の裏側からレーデビームのＩｌｌ射点に
対応する位置若しくはその加工進行方向に多少先行する
位置に照射される。
ここで被加工物１はレーザビームとプラズマジェットの
エネルギーにより切断されるのであるが、被加工物１は
プラズマジェ・７トによって一定の温度まで加熱される
ので、レーザビームのみによる加工に比べてレーザビー
ムのパワー密度は低くてよく、レーザ発振器１は出力の
低いものを用いることができるため装置は安価なものと
なる。
エネルギーにより切断されるのであるが、被加工物１は
プラズマジェ・７トによって一定の温度まで加熱される
ので、レーザビームのみによる加工に比べてレーザビー
ムのパワー密度は低くてよく、レーザ発振器１は出力の
低いものを用いることができるため装置は安価なものと
なる。
Ｘ軸方向移動テーブル９に取り付けられた被加工物７は
、予め定められたプログラムに従い数値制御装置１４の
指令によって同一平面上で二次元的に移動せしめられる
ので所望の輪郭で切断される。
、予め定められたプログラムに従い数値制御装置１４の
指令によって同一平面上で二次元的に移動せしめられる
ので所望の輪郭で切断される。
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるとき
はプラズマ発生装置とレーザ照射装置を複合さセること
なく、別々に設置し得るので設計上の制約が少なく、構
成及び取り扱いが簡単で、また加工に際しては被加工物
の切断部が表裏から均一に加熱されることとなり、加工
効率及び加工精度が高いし・−ザ加工装置を安価に提供
することができる。
はプラズマ発生装置とレーザ照射装置を複合さセること
なく、別々に設置し得るので設計上の制約が少なく、構
成及び取り扱いが簡単で、また加工に際しては被加工物
の切断部が表裏から均一に加熱されることとなり、加工
効率及び加工精度が高いし・−ザ加工装置を安価に提供
することができる。
尚、本発明の構成は叙上の実施例に限定されるものでは
なく、上記実施例に於てはレーザビームとプラズマを同
軸に配設したが、これは数度乃至数十度の角度で交叉す
るよう配置してもよく、又レーザビームとプラズマとの
相対位置を固定せず、例えばプラズマの照射位置がレー
ザビームの照射位置より加工進行方向に常時先行し得る
ようプラズマ発生装置の位置及び姿勢を制御し得るよう
構成することも出来、更に上記実施例にｈぜ〔番」被加
工物の切断加工を行うものとして説明したが、同様の装
置により溶接加工を行うことも出来、又、各部の構成、
特に被加工物の取り付は方法及びそのｆ′５動を制御す
る機格、レーザ発振器及び集束装置、プラズマ発生装置
等々は本発明の目的の範囲内で自由に設計変更できるも
のであり、本発明はそれらの一切を包摂するものである
。
なく、上記実施例に於てはレーザビームとプラズマを同
軸に配設したが、これは数度乃至数十度の角度で交叉す
るよう配置してもよく、又レーザビームとプラズマとの
相対位置を固定せず、例えばプラズマの照射位置がレー
ザビームの照射位置より加工進行方向に常時先行し得る
ようプラズマ発生装置の位置及び姿勢を制御し得るよう
構成することも出来、更に上記実施例にｈぜ〔番」被加
工物の切断加工を行うものとして説明したが、同様の装
置により溶接加工を行うことも出来、又、各部の構成、
特に被加工物の取り付は方法及びそのｆ′５動を制御す
る機格、レーザ発振器及び集束装置、プラズマ発生装置
等々は本発明の目的の範囲内で自由に設計変更できるも
のであり、本発明はそれらの一切を包摂するものである
。
図面は本発明の−・実施例を示す説明図である。
１−−−−−−−−−−−−−・−レーザ発振器４−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−プラズマ発生
装置５−−〜−−−＝−−−−〜−−−−−−−−−−
電源装置７−・−−−−−一−−−−−−−−−−−−
−−被加工物８−−−−一−−−−−一−−・−クロス
テーブル特許出願人 株式会社 井上ジャソパクス研究
所代理人（７５２４）最上正太部 −４二
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−プラズマ発生
装置５−−〜−−−＝−−−−〜−−−−−−−−−−
電源装置７−・−−−−−一−−−−−−−−−−−−
−−被加工物８−−−−一−−−−−一−−・−クロス
テーブル特許出願人 株式会社 井上ジャソパクス研究
所代理人（７５２４）最上正太部 −４二
Claims (3)
- （１）レーザ発振器から発振されたレーザビームとプラ
ズマ発生装置から発生ずるプラズマとを同時に照射して
被加工物を加工するレーザ加工装置に於て、上記レーザ
ビームとプラズマが相対向して照射され、被加工物が両
者の間に取付けられるよう構成されたことを特徴とする
上記のレーザ加工装置。 - （２）レーザ発振器が発振するレーザビーム及びプラズ
マ発生装置が発生させるプラズマのエネルギ密度が周期
的に変化する特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装
置。 - （３）レーザビームとプラズマの少なくとも一方がパル
ス状である特許請求の範囲第１項又は第２項記載のレー
ザ加工装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57220092A JPS59110487A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | レ−ザ加工装置 |
| EP19840900108 EP0129603A4 (en) | 1982-12-17 | 1983-12-17 | CUTTING DEVICE WITH LASER. |
| US06/641,979 US4689467A (en) | 1982-12-17 | 1983-12-17 | Laser machining apparatus |
| PCT/JP1983/000441 WO1984002296A1 (en) | 1982-12-17 | 1983-12-17 | Laser machining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57220092A JPS59110487A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | レ−ザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59110487A true JPS59110487A (ja) | 1984-06-26 |
Family
ID=16745796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57220092A Pending JPS59110487A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59110487A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4239556A1 (ja) * | 1991-11-28 | 1993-07-08 | Novak Paul Dipl Ing | |
| JPH05293683A (ja) * | 1992-04-22 | 1993-11-09 | Nkk Corp | レーザ溶接方法 |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP57220092A patent/JPS59110487A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4239556A1 (ja) * | 1991-11-28 | 1993-07-08 | Novak Paul Dipl Ing | |
| JPH05293683A (ja) * | 1992-04-22 | 1993-11-09 | Nkk Corp | レーザ溶接方法 |
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