JPS5964191A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、主として複合材料を、１ノーリ゛光を用いて
切断、穿孔加工するレーザ加工装置に関Ｊるものである
。 レーザ光を用いて切断、穿孔等のシー１１加］二を行゛
）場合、レーデ集光レンズに対して、被加工材の溶！ｉ
Ｉ物、生成物が付着してレンズを汚損゛りるとレーザ光
に障害を与える。これを防止するためにシーリ゛光照則
ノス゛ルに、レーザ”加工個所周囲を囲むよう不活性ガ
スを供給して、上記レーザ加Ｔ個および冷７ＪＩをｆｊ
う方式が、例えば実開昭５７−１９０９０号公報などで
知られている。ざらには、被加に個所の裏側にイ（１着
した溶融物を偵昂りる装置し、例えば特開Ｉｌｌ　５７
−　／１４４’９Ｊ１号公報イ「どＣ知られている。 しかし、上述の旧来の先行技術では、複合材料の穿孔ｉ
ｔ）るいｌ、ｌ　ｌ、Ｉ）　ｌ１ｌｉ加工における問題
を角＋／決するには至らない３゜ ヅな１つら、−１１話に、溶融温度Ｊ３よび気化湿度な
どが異なる２種以１−の月別から構成される複合材料を
、シーリ゛光を用いて切断あるいは穿孔りる時には、被
加工物の加−［条件は、溶１３１１温度おＪ、び気化湿
度の高い１４１′＋１にレーク“出力切断速度を合わせ
て設定されるため、溶融おＪ、び気化湿度の低い材オ′
３１には出力過多どなり、熱影響域が拡大される。 このレーデ光ににる加熱で可燃性の生成物を生じた旧、
火焔現象を生じ加二Ｆ部の熱影響域の拡大が助長され、
液加二に祠の飛散した溶融物及び気化した生成物は−で
のＪ、まシーリ゛集光レンズにｆ」着してレンズを汚１
（１する。 物を吸引ＪＪ＋出し

【、集光レンズの汚損を回避しなが
ら、しか−し被加工物が複合材￥：１であることにＪ、
る熱的影響を最小限にとどめＩうれる５」、）にしたレ
−ｉＪ’加工装置を提供しＪ、うとづるものである。 この目的のため、本発明は、被加工物を中間に挾ｌνで
上側に、レーク“光および補助ガス放出ノズルと被７３
１１　：、Ｕ物のシーリ゛加工部を囲む不ｔ１％性ガス
噴出部を設りたノズル構造を設置し、また下側に、上記
シーｌア加工部を囲む不活性ガス噴出部おＪ、びレーク
“切断生成物を上記不活性ガスと八に吸引υ１出する排
出手段を設ＬＪたノズル構造を設置したことを特徴どり
−るものである。 ｊメ下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。液加１祠ｆｉ＋　１を位置決めＪる治具２は、
Ｙ軸移動レール３およびＸ軸移動レール４で縦横に移動
されるにうに、Ｙ軸移動レール３に沿うＸ軸移動レール
４用キｔ・り曳７に対して上記×１１１１１移動レール
４上で保持されτいイν。上記ＹＩＩＩｌｌｌ移動レー
ル３を支持づる枠組６は、架台５上に固定されてｉｌ３
す、上記枠組６の中火にｔま、閂５゛１の支持ｙ＠ｙジ
ングアが設Ｕられている。イして、−に記支方向調整用
テレスコピックチューブ９′を設りる。 」−記アレス：１ビックブー１−ブ９′は、ブラケット
８に内装されたリーボモータにより上下りるスクリユ！
−ねじ１０の、先端アーム１１の中央穴に嵌挿し、先端
ねにに下側ノズル１２を螺着している。これによって上
記ノズル１２は−に下−りる。 下側のノズル１３は、取付台１４上にり一−ポモータ１
５を段り、−との駆動軸より上方に延びるスクリ：Ｌ−
ねじ１６の先端にアーム１７を設（）、上記アーム１７
の中火穴にＩβ：挿したテレスコピッ１〜クチコープ１
８の先端に螺賀されている。 上側ノズル１２の構成は、第３図、第５図、第６図４【
どにみられるように、レーザ光および補助ガス放出ノズ
ルの部分１２ａと、これを囲むＪ、うに１ノ（下側に噴
１１目−１１９ａを右Ｊる不活性ガス噴出用ヘッド１９
と、位１１９決めレン１）−２０とよりなる。上記噴１
１目−１１！ｌａ（ま、噴出される不活性ガスが被加工
部表面を旋回しく−ｊがら外方に向り放副方向に噴出さ
れるように、開口されて、いる。 下側ノズル１３は、中火に排出手段の吸引［１２３を１
、うに膨出部２５に設りられ、接線方向に聞にＩ　して
いる。 ″なお、図中符号２１は補助ガス供給管、２２　ｉｌ３
よび２１は不活性ガスの供給管、２８および２９はノズ
ル１３の周囲に設【）だ冷却用ジャクツｉ〜１３ａに冷
却水を供給、排出づるパイプ、３１は吸引口２３に負圧
をか１ノる手段である。 なお、第７図および第８図にみられるＪ、うに、下側ノ
ズル１３が、２つの噴出１１１２４ａおＪ：び２４ｃを
具備Ｊ８構成にしてもよい。ここでは噴出［１２１１８
（よ、ヘッド頂部の外輪２４１）に沿つ（゛外方に不活
性ガスをＩＬ’ｌ　Ｉｌ’ｒ＋　ｎｎ出するにうに、ま
た他方の噴出［１２４Ｃは、吸引［１２３のある内方に
向りて不活性ガスを噴出するＪ、うに、それぞれ整流板
２　！ｉ　ｉｌを介しく！ｊいに離間して間口しである
。 こび）　（１：　）＜ｉ　（Ｍ成ては、被加工材わ１１
を治具２上に配冒し、１ノール３，４に対しＣ縦、横方
向移動調整を行う。−でしてピン１）２ｏとサーボ機構
（図示Ｌ！　ｊＩ−）にＪ、す、１皮加ニ１一部一り面
どの間隔制御）１１を１１い、上側ノズル１２Ｊ：ｉ、
レーザ光軸に沿って移動制御す１１刀スを噴出し、液加
−Ｅ月ｙ１１１の被加工部１１′ｌの周囲４、ガス１．
−Ｊ、−）（間んぐ外気がら）１八［ＦＪｉシ、この状
）５ｔ手Ｃレーリ゛光振装置が動き、シーリ゛光集光し
ンス３０をｆｒ　Ｌ、　’ｌ−１−／　−Ｊ）”光が被
加工部位に照射され、熱エネルギーで液加■材２Ｍを溶
融、気化する。だこ７＼補助ガスが強制的に被加工［部
位に吹さっ【プられ、溶融物、気化生成物を下方に吹き
とばづ。こ１′＋１う溶「１；物などは、吸引口２３に
作用する吸引力で、不活性ガスどＪｌ、に吸引され、作
業環境の汚染を防市（゛ぎる。 ＜７６３　、被加工部位が切ｔすｉに到る時間を考慮し
てこれにｆｒｉｌｌ　ＩＩＩＪジる迷麿で、冶ＦＡ２の
移動を行って連続切断を行なうことができる。この治具
２の移動による被加工部のしｌ−リ゛光軸方向の移動は
位置決めセンサぐ感知され、サーボ１幾椙の駆動をもｌ
こらし、ノズルと被加工物上下面の間隔が一定に保たれ
る。 以上に説明したように、本発明によれば、２１千以上の
材ｒ１からなる複合材料の、切断、穿孔をレーザ光にＪ
、って実施り゛る場合でし、火焔現象が連射１図は本発
明の一実施例を承り斜視図、第２図は要部の拡大分解斜
視図、第３図は一部縦断側面図、第４図（ａ）および〔
１〕）は第３図の△−△ｉ１３．Ｊ、びＢ−Ｂの矢視図
、第５図は上側ノズル構造の別の形態を示づ一部縦断し
た側面図、第Ｇ図番、１、同平面図、第７図は下側ノズ
ル構造の別の形態を示１一部縦断１ノだ側面図、第Ｅ３
図は同平面図である。 １　・・液加−「材わ１．２・・・治具、３・・・Ｙ　
ｉｌｌ＋移動レール、４・・・Ｘ軸移動レール、５・・
・架台、６・・・枠組、７・・・ハウジンク、８・・・
ブラクッ１−１９・・・ビームベンダー、９′・・・ア
・レスコビックチコーブ、１０・・・スクリ：Ｌ−ねじ
、１１・・・ノアーム、１２・・・下側ノズル、１２・
１・・・１ノーリ“光ｉＪ３　、にび補助ガス放出ノズ
ル、１３・・・上側ノズル、１３ａ・・・ジＡ・ケラ１
〜．１４・・・取イ・１台、１５・・・サーボヒータ、
１６・・・スクリー１−ねじ、１ｔ・・・アー１）、１
８・・・テ１ノスー】ピックチューブ゛、１９・・・ヘ
ッド、１１）ａ・・・噴出し１．２０・・・ピン４Ｊ、
２１・・・補助ガス供給管、２２・・・不活（’Ｉガス
供ｔｊ７管、２３・・・吸引１［１，２４・・・ヘッド
、２４ａ・・・噴出口、２４１Ｊ・・・外輪、２４ｃ・
・・噴出１：’１，２５・・・Ｉｌ、ｉ５出部、２５ａ
・・・整流板、２６・・・センサ、２７・・・小活性特
許出願人　　工業技術院長 第１１′４ ｑ 第２図 梯、３図 ζ’　４　ｔｆｆｌ 第５目 第６　ｉ−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　被加工物を中間に挾んで上側に、レーザ光お
   よび補助ガス放出ノズルおよび被加工物のレーザ加工部
   を囲む不活性ガス噴出部を設けたノズル構造を設回し、
   また下側に、上記シー１１加工部を囲（２）上記上側の
   ノズル構造の不活性ガス噴出部は、上記シー１１加工部
   を囲んで放射線状に内方および外方に向って不活性ガス
   を回転噴出するＪ、うに間］」を具備している特許請求
   の範囲第１項記載のレーザ加工装置。 （３）上記下側のノズル溝道の不活性ガス噴出部は、１
   １１出手段の吸引［１を囲んで内方および外方に向つ（
   不活性ガスを回転噴出りるようにそれぞれ開口を具備し
   ている特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。