JPS61169187A - レ−ザ加工用ヘツド - Google Patents

レ−ザ加工用ヘツド

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Publication number
JPS61169187A
JPS61169187A JP60009106A JP910685A JPS61169187A JP S61169187 A JPS61169187 A JP S61169187A JP 60009106 A JP60009106 A JP 60009106A JP 910685 A JP910685 A JP 910685A JP S61169187 A JPS61169187 A JP S61169187A
Authority
JP
Japan
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path
head
chamber
movable nozzle
sub
Prior art date
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Pending
Application number
JP60009106A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhisa Sanbe
和久 三瓶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS61169187A publication Critical patent/JPS61169187A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles
    • B23K26/1464Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
    • B23K26/1476Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 −〈産業上の利用分野〉 開示技術は、レーザ光線を使用して樹脂板等を加工する
装置の技術分野に属する。
この発明は、集光用レンズを有する筒状のヘッド本体の
側壁にガス供給路が穿設され、ヘッド本体の先端に可動
ノズルが摺動自在に突出イ(1勢されているレーザ加工
用ヘッドに関する発明であり、特に、上記可動ノズルが
ヘッド本体の内部に挿入され内部に照射路が形成されヘ
ッド本体内面と可動ノズル外面とで副室が形成され、ヘ
ッド本体に副室に連通する排出路か穿設され可動ノズル
には縮退時に副室と照射路とを連通自在どする連通路が
穿設され、可動ノズルを被加工材に密着させて加工を行
なうレーザ加工用ヘッドに係る発明である。
〈従来技術〉 周知の如く、従来から、樹脂製品のレーザ切断に際し、
第6図に示す様に、レーザ加工用ヘッド1により被加工
物どしての樹脂板2を切断する場合には、集光レンズ3
によりスポット状に集光させたレーザ光4を照射させ、
ヘッド本体5に設けられたガス供給路6から補助ガス7
をレーザ光4と同軸に噴出させ、レーザ加熱により生成
した溶融蒸発物を吹ぎ飛ばしながら切断を行なうように
なっていた。
そして、上述切断作業中に発生する溶111!蒸発物(
Co、シアン化水素、アンモニア等)を除去する手段と
しては、文献機械技術第31巻第4月第59頁〜第60
頁に示されている様に被加工物の裏面に吸引装置を配設
する態様が採用されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 さりながら、上述従来技術のレーザ加工用ヘッド1にあ
っては、第6.9図に示す様に樹脂板2に一旦貫通孔8
が形成されれば溶融蒸発物は補助ガス10作用により樹
脂板2の裏面側へ飛散されるためこの部分に吸引装置等
を設ければ溶融蒸発物を容易に除去できるものの、第7
.8図に示す様に貫通孔8が形成される過程においては
以下に示す問題があった。
即ち、レーザ照射部に生成する溶融蒸発物が全て樹脂板
2の表面側に飛散され、特に、YAGレーザ光を使用し
た場合には波長1.06μで樹脂等への吸収率が悪く、
貫通孔8が形成されるまでの間にある程度の時間を要す
ることもあって、」二記飛散された溶融蒸発物や粉塵等
が第7.8.10図にハツチングで示す様に樹脂板2の
表面にイ・1着してしまうという欠点があった。
これに対処ザるに、補助ガス7を1にめて溶融蒸発物や
粉塵をできるだ【プ飛散させイ1いようにりる手段も採
用されたが、第11図に点で示す様にレーザ照射部から
発生する粉塵の11着は避けられず意匠f+を損ねるば
かりか粉塵がヘッドオ(体5内に流入した場合には集光
用レンズ3に損傷を与えることがある不具合があった。
又、第12図に示す様に溶融蒸発物等のイ」着した部分
を囲む破線部を切断J−る手段も考えられるが、溶融蒸
発物の付着範囲より小さな小孔、スリット等の切断加工
を行なう場合孔の周囲に(1着物が残存する不具合さが
あった。
これに対し、実開昭50−105094号公報に開示さ
れている様に、ヘッド本体の先端を被加工材に密着させ
て切断加工を行なう手段も案出されているが、切断加工
中に供給されるガスが単なるエアーノコ−テンとしてし
か機能しないため、溶融蒸発物をスムーズに排出するこ
とができず作業環境を悪化させてしまうものであった。
この発明の目的は上述従来技術に基づくレーザ加工用ヘ
ッドの問題点を解決すべき技術的課題とし、被加工材の
切断表面に溶融蒸発物等がイ」着けず意匠性を損ねない
ことは勿論のこと、周囲の作業環境を悪化させることも
なく精度の高い加工が行なわれるようにし各種産業にお
ける切断加工利用分野に益する優れたレーザ加工用ヘッ
ドを提供せんとするものである。
〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とJるこの発明の構成は、前
述問題点を解決する!こめに、筒状のヘッド本体の側壁
のガス供給路から補助ガスを供給した状態でヘッド本体
の先端の可動ノズル被加工材に密着しレーザ光を魚身4
すれば、ヘッド本体と可動ノズルの内部に形成された照
射路にレーザ光と共に補助ガスが供給されると同時に、
ヘッド本体内部に縮退挿入された可動ノズルの外面とヘ
ッド本体内面とで形成された副室と上記可動ノズルに形
成された連通路を介して照射路とヘッド本体に設【プら
れたJ〕I川路用連通され、被加工材から発生する溶融
蒸発物が補助ガスと共に排出され、被加工材に貫通孔が
形成された後にヘッド本体を被加工材からHlせばヘッ
ド本体内から可動ノズルが突出し上記連通路が遮断され
通常の切断作業がなされるようにした技術的手段を講じ
たものである。
〈実施例−構成〉 次に、この発明の1実施例を第6〜12図を援用し第1
〜5図に基づいて説明すれば以下の通りである。
第1図に示すのは、この発明の要旨を成すレーザ加工用
ヘッド 1′であり、平凸タイプの集光用レンズ3′が
ナツト 9により内装固定された筒状のヘッド本体5′
が先端側を閉塞Jる防護ガラス10を挾持Jるホルダ1
1を有している。
上記ボルダ11の側壁には、図示しないガス圧送装置に
連通するガス供給路12が穿設され、該ホルダ11の先
端にはフィルター等を有するサクション装置に接続され
る抽出路13が穿設されたノズルノJバ14が取りイ」
(プられている。
尚、上記供給路12と排出路13には各々供給管12′
と排出管13′ が取り付(プられている。
上記ホルダ11とノズルカバ14の内部には各々スライ
ドシール板815とテフロンシール16を介して可動ノ
ズル17がスライド自在に挿入され、上記ヘッド本体5
′ど可動ノズル17の内部に逆円すい状の照射路18が
形成されている。
上記可動ノズル17の外周にはストッパナラ1〜19で
固定されたリング状のスライドシール板20が設けられ
、該スライドシール板の外縁がテフロンシール21を介
してノズル7Jバ14の内面を摺動じながらシールされ
ると共にボルダ11との間に介装されたバネ22により
ヘッド本体5′の先端側へ押圧イ」勢されている。
尚、可動ノズル17の突出、縮退ス1〜ロークは突出側
ではス1〜ツパナッi〜19の下端位置で規制され、縮
退側ではスライドシール板20の上面位置で規制されて
いるため、適宜交換することにJ:り所望のストローク
を設定することができる。
そして、上記可動ノズル17の外面とノズルカバ14の
内面とスライドシール板20とにより副室23が形成さ
れ、該副室23と照射路18とを結ぶ司動ノズル17の
周壁に照射路18に交叉する方向に複数の連通路24が
穿設されている。
上記連通路24は可動ノズル17が縮退した位置で副室
ど照射路18を連通させる部位に穿設され、突出時にお
いてはノズルカバ14先端側のテフロンシール16の内
面で遮断されるようになっている。
尚、上記ヘッド本体5′、ボルダ11、ノズルカバ14
、可動ノズル17は各々芯ずれし4丁いように絹みイ]
けられている。
〈実施例−作用〉 上述構成において、ポリプロピレン等のバンパ等の樹脂
板2の切断加工を行なう場合には、第2図に示す様に、
可動ノズル17が突出した状態にあるレーザ加工用t\
ツド′1′ を第3図に示す様に樹脂板2に押し当てる
と共にレーザ光4、及び、ガス供給装置を介してガス供
給路12から補助ガスとしてのエアー7を噴出させると
上記可動ノズル17が縮退することにより連通路24が
照射路18と副室23に設(ブられたJJI出路13と
を連通させる。
したがって、レーザ光4は可動ノズル17の先端に形成
された照射口25に対応する部分にスポット状に集光し
て穴を形成し、可動ノズル17が密着しているため第5
図に示ず様にその周囲には何等溶融蒸発物26が飛散せ
ず品質低下が起こらないばかりか樹脂板2から〜旦は逆
流しようとする溶融蒸発物26が上記エアー 7により
連通路24がら図示しない集塵装置等へ吸引押出しされ
るため、集光レンズ3′はもとより防護ガラス10に付
着して破損させることもない。
このようにして、溶融蒸発物26や粉塵等が散乱し飛散
等を起こさずスムーズに排出路13から排出されるため
作業環境が悪化することもない。
そして、上述作業により第4図に示す様に樹脂板2に貫
通孔8が穿設された後は、第2図に示す様にレーザ加工
用ヘッド1′を上昇させれば可動ノズル17はバネ22
により突出することから連通路24は遮断され上記ガス
供給路12から圧送される工アー 7はロスなく貫通孔
8から噴出し、溶融蒸発物26は樹脂板2の裏面にυ1
出され、レーザ加工用ヘッド1′を移動させれば通常の
切断作業がなされる。
この間、トライブツシュ15、デフ1]ンシール16.
21により、供給されるエアー 7(ま漏れることなく
効率良く噴出される。
〈他の実施例〉 尚、この発明の実施態様は」二)ホ実施例に限るもので
ないことは勿論であり、例えば、レーザ加工用ヘッドを
上下動させる手段と下降位置制御はレーザ発振器本体に
組み込むことで可能であり、又、レーザ加工用ヘッドに
光ファイバ等の手段でレーザ光を伝達させ、該レーザ加
工用ヘッドをロボッ1−に装着しロボッ1への動作によ
り上下動、及び、位置制御を行なうことも可能であり、
又、排出路側にサクション装置を設けず照射路へ供給さ
れる補助ガスの圧力にJ:り排出さぜるにうにする専科
々の態様が採用可能である。
〈発明の効果〉 以上、この発明によれば基本的に、切断開始時にレーザ
照射によって生ずる溶融蒸発物、粉塵等が被加工材の表
面に何着ゼず、残留物により製品の品質が低下すること
がないという(娶れた効果が奏される。
又、可動ノズルがヘッド本体内部に挿入され内部に照射
路が形成されヘッド本体内面と可動ノズル外面とで副室
が形成され、ヘッド本体に副室に連通する排出路が穿設
され可動ノズルには縮退時に副室と照射路とを連通自在
とする連通路が穿設されていることにより、切断間始時
に発生リ−る溶融蒸発物、有機ガス等が確実に排出され
るため、周囲に散乱せず、良好な作業環境が維持される
という優れた効果が奏される。
加えて、ガス供給路から圧送される補助ガスにより溶融
蒸発物が排出できるため容Qiの大きい吸引装置等が必
要なく、一方溶融蒸着物が集光用レンズ側に流入して集
光用レンズを損傷させることがなく各種のコストを(I
U減さUることができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図はこの発明の1実施例を示し、第1図は部分
断面図、第2〜4図は各々作業状態の1ワi面図、第5
図は樹脂板の平面図、第6図は従来態様断面図、第7〜
9図は従来の作業状況断面図、第10〜12図は従来態
様の第5図対応型面図である。 3′・・・集光用レンズ、  5′・・・ヘッド本体、
12・・・ガス供給路、 17・・・可動ノズル、1′
・・・レーリ゛加工用ヘッド、 18・・・照nil路
、23・・・副室、 13・・・J〕l出路、 24・
・・連通路出願人 1〜ヨタ自動車株式会社 第4図 第5図 @Φ区 第10図 第12図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  集光用レンズを有する筒状のヘッド本体の側壁にガス
    供給路が穿設され、ヘッド本体の先端に可動ノズルが摺
    動自在に突出付勢されているレーザ加工用ヘッドにおい
    て、上記可動ノズルがヘッド本体の内部に挿入され内部
    に照射路が形成されヘッド本体内面と可動ノズル外面と
    で副室が形成され、ヘッド本体に副室に連通する排出路
    が穿設され可動ノズルには縮退時に副室と照射路とを連
    通自在とする連通路が穿設されていることを特徴とする
    レーザ加工用ヘッド。
JP60009106A 1985-01-23 1985-01-23 レ−ザ加工用ヘツド Pending JPS61169187A (ja)

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JP60009106A JPS61169187A (ja) 1985-01-23 1985-01-23 レ−ザ加工用ヘツド

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JP60009106A JPS61169187A (ja) 1985-01-23 1985-01-23 レ−ザ加工用ヘツド

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JPS61169187A true JPS61169187A (ja) 1986-07-30

Family

ID=11711376

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JP60009106A Pending JPS61169187A (ja) 1985-01-23 1985-01-23 レ−ザ加工用ヘツド

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JP (1) JPS61169187A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003117674A (ja) * 2001-10-15 2003-04-23 Denso Corp レーザ溶着装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003117674A (ja) * 2001-10-15 2003-04-23 Denso Corp レーザ溶着装置

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