JPS61286085A - レ−ザ加工機の加工ヘツド - Google Patents
レ−ザ加工機の加工ヘツドInfo
- Publication number
- JPS61286085A JPS61286085A JP60126307A JP12630785A JPS61286085A JP S61286085 A JPS61286085 A JP S61286085A JP 60126307 A JP60126307 A JP 60126307A JP 12630785 A JP12630785 A JP 12630785A JP S61286085 A JPS61286085 A JP S61286085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- laser beam
- condenser lens
- gas
- clean
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- B23K26/14—Working 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
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
-
- 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
- B23K26/14—Working 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
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。
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〉
本発明はレーザ加工機の加工ヘッドに係わる。
〈従来の技術〉
近年、大出力レーザを用いた溶接、切断、穴七訃禦ハ雪
、−−帰丁壮ふバ＃憇々へ眠鴫ナノ使用されるようＫな
った。使用レーザには大出力が得られる赤外レーザ（Ｃ
ｏ 、 Ｃｏ、、 ＹＡＧ等）があり、最大出力は２
０ＫＷ％−得る。レーザ加工機は、レーザ発振器より得
られるレーザ光をレーザ導波管を介して集光レンズによ
って加工対象物にしぼり込み、最大エネルギー密度部分
によって溶接、切断、穴あけを行なう。レーザ導波管、
集光レンズ、集光レンズと加工対象物との間にアシスト
ガス（Ｎ２゜Ａｒ）が供給されているフードとからなる
部分を加工ヘッドという。金属などの加工を行なう場合
、特に問題になっていることは、集光レンズの劣化があ
る。その原因の多くは加工対象物からのスパッタやレー
ザ導波管内のごみなどによる集光レンズへの付着である
。従来はこのような集光レンズの劣下な防止するため、
窒素やアルゴンのアシストガスを集光レンズに吹きつけ
ごみが耐着するのを防止していた。かかる集光レンズ汚
れ防止機能を備えた従来のレーザ加ＴＳの加工−ヘラｖ
蔀の新面図な第３図に示す。第３図に示すレーザ加工機
によれはレーザ発振源に一端が結合されたレーザ導波管
１の他端に集光レンズ２が固定され、レーザビーム３は
集光レンズ２で集光され高密度部分が加工対象物４に照
射され、レーザビームの高エネルギーによって加工され
る。ところがレーザビーム３が加工対象物４を照射する
ことによって照射部分は高エネルギーのレーザビームで
高温度になり、気化状態になり飛散し、この一部が集光
レンズを汚染するので、集光レンズ２の前面を蔽い、加
工対象物からの飛沫を防止する底面に開ロアをもつ逆円
錐形状の７−ド５をつけ、フード５の一部にアシストガ
ス取入れ口６を設げ・レーザ加工機によって加工対象物
を加工するとき、アシストガス取入れ口６から取り入れ
られたアシストガスをフード５の底面間ロアから吹き出
させて、レーザ加工点からの加工対象物の飛沫が集光レ
ンズ２を汚染することを防止している。
、−−帰丁壮ふバ＃憇々へ眠鴫ナノ使用されるようＫな
った。使用レーザには大出力が得られる赤外レーザ（Ｃ
ｏ 、 Ｃｏ、、 ＹＡＧ等）があり、最大出力は２
０ＫＷ％−得る。レーザ加工機は、レーザ発振器より得
られるレーザ光をレーザ導波管を介して集光レンズによ
って加工対象物にしぼり込み、最大エネルギー密度部分
によって溶接、切断、穴あけを行なう。レーザ導波管、
集光レンズ、集光レンズと加工対象物との間にアシスト
ガス（Ｎ２゜Ａｒ）が供給されているフードとからなる
部分を加工ヘッドという。金属などの加工を行なう場合
、特に問題になっていることは、集光レンズの劣化があ
る。その原因の多くは加工対象物からのスパッタやレー
ザ導波管内のごみなどによる集光レンズへの付着である
。従来はこのような集光レンズの劣下な防止するため、
窒素やアルゴンのアシストガスを集光レンズに吹きつけ
ごみが耐着するのを防止していた。かかる集光レンズ汚
れ防止機能を備えた従来のレーザ加ＴＳの加工−ヘラｖ
蔀の新面図な第３図に示す。第３図に示すレーザ加工機
によれはレーザ発振源に一端が結合されたレーザ導波管
１の他端に集光レンズ２が固定され、レーザビーム３は
集光レンズ２で集光され高密度部分が加工対象物４に照
射され、レーザビームの高エネルギーによって加工され
る。ところがレーザビーム３が加工対象物４を照射する
ことによって照射部分は高エネルギーのレーザビームで
高温度になり、気化状態になり飛散し、この一部が集光
レンズを汚染するので、集光レンズ２の前面を蔽い、加
工対象物からの飛沫を防止する底面に開ロアをもつ逆円
錐形状の７−ド５をつけ、フード５の一部にアシストガ
ス取入れ口６を設げ・レーザ加工機によって加工対象物
を加工するとき、アシストガス取入れ口６から取り入れ
られたアシストガスをフード５の底面間ロアから吹き出
させて、レーザ加工点からの加工対象物の飛沫が集光レ
ンズ２を汚染することを防止している。
〈発明が解決しようとする問題点〉
第３図に示すようなフード５を装置したレーザ加工機に
おいても、なお、集光レンズ２の寿命が短かく集光レン
ズ２の特性が劣化され加工精度が劣化される問題があっ
た。この原因はレーザ導波管側の集光レンズ面がレーザ
導波管内の汚染物質によって汚染されることにあること
が明らかとなった。
おいても、なお、集光レンズ２の寿命が短かく集光レン
ズ２の特性が劣化され加工精度が劣化される問題があっ
た。この原因はレーザ導波管側の集光レンズ面がレーザ
導波管内の汚染物質によって汚染されることにあること
が明らかとなった。
本発明はかかる従来技術の欠陥に鑑みてなされたもので
、集光レンズが清浄に保たれ加工効率が勝れかつ長期に
わたって精度の高い加工を可能とするレーザ加工機の加
工ヘッドを提供することを目的とするものである。
、集光レンズが清浄に保たれ加工効率が勝れかつ長期に
わたって精度の高い加工を可能とするレーザ加工機の加
工ヘッドを提供することを目的とするものである。
く問題点を解決するための具体的手段〉かかる目的を達
成した本発明によるレーザ加工機の加工ヘッドの構成は
、レーザ発振源に結合され１大気圧に対して正圧に保た
れた清浄な気体を充満したレーザ導波管と、該レーザ導
波管の出力端側に設けられた集光レンズと、該集光レン
ズ外気接触表面を蔽う、アシストガス取入れ口及びレー
ザビーム射出口でありアシストガス排気口でもある底面
開口を設けたフードとからなることを特徴とするもので
ある。
成した本発明によるレーザ加工機の加工ヘッドの構成は
、レーザ発振源に結合され１大気圧に対して正圧に保た
れた清浄な気体を充満したレーザ導波管と、該レーザ導
波管の出力端側に設けられた集光レンズと、該集光レン
ズ外気接触表面を蔽う、アシストガス取入れ口及びレー
ザビーム射出口でありアシストガス排気口でもある底面
開口を設けたフードとからなることを特徴とするもので
ある。
〈実施例〉
本発明によるレーザ加工機の加工ヘッドな一実施例の図
面を参照して説明する。第１図は本発明の一実施例の断
面図を示す。第１図に示すように本発明によるレーザ加
工機の加工ヘッドは、レーザ発振源（図示せず）から発
射されたレーザビーム３を伝搬させるレーザ光導波管１
の出力端側に集光レンズ２が設けられている。集光レン
ズ２によって集光されたレーザビーム３は加工対象物４
の上に照射され加工対象物４を高エネルギー密度のレー
ザビーム３で加工する。またレーザ導波管の集光レンズ
２の外気に触れる面を、レーザビーム３による加工のさ
いの加工対象物の飛沫等による汚染から防止するため、
７−ド５が集光レンズ２の前面に取り付けられている。
面を参照して説明する。第１図は本発明の一実施例の断
面図を示す。第１図に示すように本発明によるレーザ加
工機の加工ヘッドは、レーザ発振源（図示せず）から発
射されたレーザビーム３を伝搬させるレーザ光導波管１
の出力端側に集光レンズ２が設けられている。集光レン
ズ２によって集光されたレーザビーム３は加工対象物４
の上に照射され加工対象物４を高エネルギー密度のレー
ザビーム３で加工する。またレーザ導波管の集光レンズ
２の外気に触れる面を、レーザビーム３による加工のさ
いの加工対象物の飛沫等による汚染から防止するため、
７−ド５が集光レンズ２の前面に取り付けられている。
また、７−ド５はアシストがス取り入れ口６から窒素あ
るいはアルゴンガス等のガスが供給すれコーン形の７−
ド５の底面に開ロアが設けられていて、レーザビーム３
が射出される射出口であるとともにアシストガスが吹き
出される排出口となっている。本発明によるレーザ加工
機の加工ヘッドにおいてはレーザ光導波管１の下端駆付
に乾燥された窒素ガスを供給するガス清浄化フィルタを
備えたガス供給口８を設けてあり、レーザ光導波管１の
内部は供給される清浄な窒素ガスによって大気圧に対し
ほぼ所定の値だけ正圧に保たれるようにされている。従
って、レーザ光導波管ｌ内へはごみ等が混入した汚染さ
れた気体が侵入せず、常に清浄な雰囲気に保たれるため
、集光レンズ２の内面はレーザ光導波管１内のごみ等に
よって汚染されず、かつ集光レンズ２の対外気表面もフ
ード５とアシストガスによって清浄に保たれるため、集
光レンズ２のごみによる汚染は防止され、これによるレ
ーザビームによる集光レンズ２の劣化も起らないように
なった。
るいはアルゴンガス等のガスが供給すれコーン形の７−
ド５の底面に開ロアが設けられていて、レーザビーム３
が射出される射出口であるとともにアシストガスが吹き
出される排出口となっている。本発明によるレーザ加工
機の加工ヘッドにおいてはレーザ光導波管１の下端駆付
に乾燥された窒素ガスを供給するガス清浄化フィルタを
備えたガス供給口８を設けてあり、レーザ光導波管１の
内部は供給される清浄な窒素ガスによって大気圧に対し
ほぼ所定の値だけ正圧に保たれるようにされている。従
って、レーザ光導波管ｌ内へはごみ等が混入した汚染さ
れた気体が侵入せず、常に清浄な雰囲気に保たれるため
、集光レンズ２の内面はレーザ光導波管１内のごみ等に
よって汚染されず、かつ集光レンズ２の対外気表面もフ
ード５とアシストガスによって清浄に保たれるため、集
光レンズ２のごみによる汚染は防止され、これによるレ
ーザビームによる集光レンズ２の劣化も起らないように
なった。
尚、レーザ光導波管１の内面に供給されるガスは窒素ガ
スの例について述べたがこの外、不活性ガスであれば良
い結果が得られる。またフード５は供給されるアシスト
ガスとしては窒素、アルゴンガスの例について述べたが
、鉄鋼等の切断には酸素を用いることによって、切断効
果を上げるとともに、集光レンズ２の汚染防止をももた
せることができる。
スの例について述べたがこの外、不活性ガスであれば良
い結果が得られる。またフード５は供給されるアシスト
ガスとしては窒素、アルゴンガスの例について述べたが
、鉄鋼等の切断には酸素を用いることによって、切断効
果を上げるとともに、集光レンズ２の汚染防止をももた
せることができる。
さらにレーザ光導波管１には圧力センサ９が設けられて
いる。圧力センサ９はレーザ光導波管１内のガス圧が大
気圧に対し所定の正圧例えば１．１気圧以上に保たれる
よう監視しており、ガス圧が所定のガス圧を低下したと
きは、レーザ光導波管内のガス圧が所定の値以上になる
よう制御される。
いる。圧力センサ９はレーザ光導波管１内のガス圧が大
気圧に対し所定の正圧例えば１．１気圧以上に保たれる
よう監視しており、ガス圧が所定のガス圧を低下したと
きは、レーザ光導波管内のガス圧が所定の値以上になる
よう制御される。
第１図に示す本発明によるレーザ加工機の加工ヘッドを
装置したレーザ加工機の使用時間とレンズの汚れ具合い
を示す吸収率（％）の変動の具合を示した実験値を第２
図に示す。
装置したレーザ加工機の使用時間とレンズの汚れ具合い
を示す吸収率（％）の変動の具合を示した実験値を第２
図に示す。
ここに、吸収率は、測定対象物であるレーザビーム集光
レンズ２のレーザ光透過・遮断に伴なう温度変化を測定
し、これによって算出したもので、レーザカロリーメト
リー法によって求めた値である。第２図によれば、従来
のものは経過時間とともに急激に吸収率は上昇している
のに対し、本発明によるレーザ加工機の加工ヘッドを用
いたものは集光レンズの吸収率が使用時間の経過ととも
に、はとんど変動していないことが分る。
レンズ２のレーザ光透過・遮断に伴なう温度変化を測定
し、これによって算出したもので、レーザカロリーメト
リー法によって求めた値である。第２図によれば、従来
のものは経過時間とともに急激に吸収率は上昇している
のに対し、本発明によるレーザ加工機の加工ヘッドを用
いたものは集光レンズの吸収率が使用時間の経過ととも
に、はとんど変動していないことが分る。
〈発明の効果〉
本発明によるレーザ加工機の加工ヘッドによれば、レー
ザ光導波管内を乾燥された清浄な窒素ガス等の不活性ガ
スによって常に大気圧に対し正圧に保つことによって、
レーザ光導波管内を清浄に保つことができるので、レー
ザ光導波管出口端の集光レンズ内面のごみ等による汚染
が防止され、レーザビームによる、集光レンズの特性の
劣化が防止され、レンズの表面が常に清浄に保定れ、レ
ンズの寿命が延長され之。かくしてレーザ加工機として
寿命が長くなり、長期間加工が継続して安定に行なえる
ようになつｔｏ
ザ光導波管内を乾燥された清浄な窒素ガス等の不活性ガ
スによって常に大気圧に対し正圧に保つことによって、
レーザ光導波管内を清浄に保つことができるので、レー
ザ光導波管出口端の集光レンズ内面のごみ等による汚染
が防止され、レーザビームによる、集光レンズの特性の
劣化が防止され、レンズの表面が常に清浄に保定れ、レ
ンズの寿命が延長され之。かくしてレーザ加工機として
寿命が長くなり、長期間加工が継続して安定に行なえる
ようになつｔｏ
第１図は本発明のレーザ加工機の加工ヘッド部分の断面
図である。第２図は本発明による加工ヘッドと従来の加
工ヘッド全装備し九それぞれのレーザ加工機の集光レン
ズの吸収率の経時変化を示したグラフ、第３図は従来の
レーザ加工機の加工ヘッド部分の断面図を示す 図 面 中、 １はレーザ光導波管、２は集光レンズ、３はレーザビー
ム、４は加工対象物、５はフード、６はアシストガス取
入れ口、７は開口、８はがス供給口、９は圧力センサで
ある。 第１図 第２図
図である。第２図は本発明による加工ヘッドと従来の加
工ヘッド全装備し九それぞれのレーザ加工機の集光レン
ズの吸収率の経時変化を示したグラフ、第３図は従来の
レーザ加工機の加工ヘッド部分の断面図を示す 図 面 中、 １はレーザ光導波管、２は集光レンズ、３はレーザビー
ム、４は加工対象物、５はフード、６はアシストガス取
入れ口、７は開口、８はがス供給口、９は圧力センサで
ある。 第１図 第２図
Claims (1)
- レーザ発振源に結合され、大気圧に対し正圧に保たれた
清浄な窒素ガスが充満されたレーザ導波管と、該レーザ
導波管の出力端に設けられた集光レンズと、該集光レン
ズと対象加工物との間に設けられたアシストガス取入れ
口及び上記レーザ導波管を伝搬して来たレーザ光ビーム
の射出口であり、アシストガス排気口でもある開口を設
けたフードとからなることを特徴とするレーザ加工機の
加工ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126307A JPS61286085A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | レ−ザ加工機の加工ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126307A JPS61286085A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | レ−ザ加工機の加工ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61286085A true JPS61286085A (ja) | 1986-12-16 |
Family
ID=14931949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60126307A Pending JPS61286085A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | レ−ザ加工機の加工ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61286085A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7315561B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-01-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser generator |
| JP2008546540A (ja) * | 2005-06-21 | 2008-12-25 | ファメッカニカ．データ エス．ピー．エイ． | ５０〜２０００１０−３ｍｍの直径のレーザスポットを用いて、物品、特に生理用品及びその構成要素をレーザ処理するための方法及び装置 |
| KR20200140090A (ko) * | 2019-06-05 | 2020-12-15 | 동아대학교 산학협력단 | 레이저 용접 장치 및 이를 이용한 레이저 용접 방법 |
| JP2021010927A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工ヘッド、レーザ加工装置及び板金部品の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP60126307A patent/JPS61286085A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7315561B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-01-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser generator |
| JP2008546540A (ja) * | 2005-06-21 | 2008-12-25 | ファメッカニカ．データ エス．ピー．エイ． | ５０〜２０００１０−３ｍｍの直径のレーザスポットを用いて、物品、特に生理用品及びその構成要素をレーザ処理するための方法及び装置 |
| KR20200140090A (ko) * | 2019-06-05 | 2020-12-15 | 동아대학교 산학협력단 | 레이저 용접 장치 및 이를 이용한 레이저 용접 방법 |
| JP2021010927A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工ヘッド、レーザ加工装置及び板金部品の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0695600B1 (en) | Laser-processing head for laser processing apparatus | |
| US8445815B2 (en) | Laser machine monitoring | |
| EP0976488A1 (en) | Laser machining head | |
| JP2002144073A (ja) | 光加工装置 | |
| FR2600568A1 (fr) | Ameliorations aux methodes de decoupe de pieces metalliques au laser | |
| JP2000263276A (ja) | レーザー加工ヘッド | |
| JPS61286085A (ja) | レ−ザ加工機の加工ヘツド | |
| JPH0299293A (ja) | レーザ加工ヘッド | |
| JPH0450105B2 (ja) | ||
| JP2002273592A (ja) | レーザ加工方法及び加工装置 | |
| JPH0299292A (ja) | レーザ加工用ノズル | |
| US7088751B2 (en) | Solid-state laser apparatus | |
| JP2004130338A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS6027487A (ja) | レ−ザ溶接装置 | |
| JP3789999B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPH05177372A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPS609595A (ja) | レ−ザ溶接方法および装置 | |
| JPH11347773A (ja) | レーザー加工ヘッド | |
| JPS58119485A (ja) | レ−ザ加工用ノズル | |
| JP2001071164A (ja) | 被加工部のモニタリング方法及びその装置 | |
| JP3254960B2 (ja) | レーザ発振装置 | |
| JPH07116880A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPH04258394A (ja) | レーザ加工機の加工ヘッド | |
| RU2686699C1 (ru) | Способ защиты стекла лазерной оптической головки от брызг в начале сварки | |
| KR950006279B1 (ko) | 레이저어블레이션 장치 |