JPS62199285A - レーザ加工機 - 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】 「産業上の利用分野〕 乙の発明（よ、ｌ、・−ザ光をし・ンスて集光（〕祖（
加工材料に照射１）で加工を行うレーザ加Ｘ］−１供に
ｔりいて、被加工材料を支えるとともに、流体噴射を行
ってガスお」、びドロスを吸引する加工＋イ利受け１−
Ｊに関するものである。

〔従来の技術〕

レーザ加工機は公知である。レーザ加１この特徴は、光
エネルギーを照射して熱エネルギーに変換することで、
被加工材料を溶解または蒸発（こより加工ずろ方式であ
るので、被加エイイ料りこ熱加ｉ特有の影響が生じる。

すなわち、第１は熱変形で加工の寸法精度が悪化するこ
と、第２は波加工材料の裏面に焼は色が多く表われろ乙
と、第３は波加に材料を燃焼させてしまうこと、第４は
被加−１＋イ料の裏面にドロスの付着が牛ｊ７ろこと、
第５は被加工（イ料からのガス発゛生が行イ）ねること
等がし一ザ加工法の弱点としてあげられる。

乙オ′」に対し、従来のレーザ加工機における被加工材
料の裏面からの対策は、ストＬ−−１、穴による吸塵方
式か、単純パイプに」る気体の吹きイ」け方式が実施さ
ねている。

〔発明が解決しようとずろ問題点〕

しか１ノ、」−記スＩ−Ｌ−−１−穴に、Ｙろ吸塵方式
は、被加工材料の裏面からの気体供給は不能である乙と
：、［もちろ）しであるが、吸引においても吸引できる
気体量が少ないので吸引力が弱いため、被加二に材料の
裏面から勢、しく飛び出ず加−りかすが四方に散るのを
防ぐことができず、ストレー　１・穴の側面に付着（）
易い方式となっている。したがって、この方式では大気
中に浮遊１７ているガスと加工かすを集塵するｔ！けの
ものであった。

：Ｉ’、　ｒこ単純バイブによる気体吹き付は方式は、
全く集塵能力がなく、被加工材料の裏面に発生ずる加工
かずとガスを大気中に四散さぜるたけのｌｘめ、作業環
境を悪くずろのみならず、機械装置の摺動部や回転部に
付着し、こねらのノ１命を短くさ（１ろのと、加工、ノ
ズルから噴出（７ている補助ガスの進行を妨げて１７ま
い、補助ガスの働きを弱める１１！ｉ　’Ｆ−↑が多い
。その結果、この方式で（，１波加Ｔ材事４の表向の焼
は色の防止と燃焼の防止に若干の効果があろｒ、ｉけと
いう問題点があった。

乙の発明は、」二記の問題点を解決１ろｌ：めになされ
たもので、被加工材料の種類や加工内容に対応して集塵
能力を向上させるとともに、加１．熱の除去と加工かす
か付着しない１．・−サ加土偶の加工材料受け１］を提
供する乙とをＬｊ的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかろレーザ加Ｉ　ＢＪＩの加工４イ科受（
り１］は、Ｗ！加工材料を加工位置に支え１．す毘の進
行方向位置に透孔を形成ｊ７た受け台と；ζ１１台状を
な１７Ｌ・−ザ光の進行位置に貫通孔を形成１７ｋＦ部
基体と、この下部基体の外周の傾斜面と間隔ｌｅ置いて
対向ｊ７て配置され傾斜面との間に傾？゛４噴出］−１
を形成する上部基体とからなり、さらに傾斜噴出［１に
圧力流体を供給ずろ流体通路が形成され、受け台の透孔
内に取り付けられた吸引口金と；受け台に吸引口金を上
、下動さぜろ吸引口金駆動装置とで形成したものである
。

〔作用〕

この発明においては、流体通路から供給された圧力流体
は傾斜噴出口から被加工材料の裏面に斜めに噴出して当
たり、被加工材料を冷却すると同時に下部基体の貫通孔
から下方に抜け、さらに被加１−材料の裏面と加工材料
受け口との間隔を調整１７て、圧力流体が被加７「材料
裏面に当る位置を変えろとともに圧力流体の流速を適ｉ
Ｅ値にすることで加］にかすや加工に」り発生１７だガ
スの吸引を効率よく除去するのと被加工材料を冷却し熱
変形を防ぐ。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面について説明ずろ。

第１図、第２図はこの発明の一実施例を示す要部を断簡
で示した側面図および被加工材料受け台装置の平面図で
ある。

乙の図で、１１はレーザ光で、図示しないし２ザ発振器
から送られてくる。１２１；ｔ　Ｉ／　Ｊズ、１３；１
ヘツドケースで、レンズ１２を組み込ノしている。

１４は補助ガス注入Ｆ］、１５は−ノズルてあり、主と
してこれらによりレーザｌベッド１０が構成されている
。Ｗば被加工材料である。２０は被加工材料受け台装置
で、大別して、受け台３０と吸引１−１金４０とで構成
されている。また５０は吸引ダクトである。

受け台３０は、吸引ダクト５０に載置さね、中央部分に
透孔３１が形成さ嗜］ており、円周に沿って自在ベアリ
ング３２が上面に若干突出（７て複数個設けられ、この
上に載置される被加工（イ￥４Ｗを任意の方向に移動し
易いように支承する１、受け台３０には圧力流体を供給
する流体通路３３が設けられている。

吸引口金４０は、下部基体４１と上部基体４５とから主
として構成されている。

Ｆ部基体４１は、円錐台状をなし、吸引ダクト５０に嵌
合されており、その外周は傾斜面４２となり、中央に１
１通孔４３が形成さｔ］る。Ｉ通孔４３は下刃にいくに
従い次第に拡開する形状、っまり円錐台形の空間を形成
するＪ、うに構成さオ］ている。４４；ま段部である。

上部基体４５は、円環状をなし、下部基体４１と一体に
固着さねでおり、その内面側が円環状の傾斜向４６とな
って下部基体４１の傾斜面４２と間隔を置いて対向１７
、両傾斜血４２と４６とによって傾斜噴出１１４７が形
成さ第１ている。そして、傾斜噴出口４７の下刃に円環
状に拡大部４８が形成さ第１、この拡大部４８に流体通
路４９が形成さｔ′【、受け曾３０の流体通路３３と合
致ずろＪ−うになっている。またｐ　＋、を波加工材料
Ｗと吸引１］金４０との間隔である。

吸引ダク）・５０は、受け台３０の下方に設けられ、図
示しない吸引機に」′り吸引されろ。

６０はこの発明の要部を示す１．・−ザ加工機の加工材
料受け口の吸引口金駆動装置である。６１は前記受け台
３０の側方に形成１７た長孔で、回転軸６２が挿入され
ている。６３は前記回転軸６２０つまみて目盛板が取り
付けられ、指〉１へ標６４により回転数が表示されてい
る。６５は前記回転軸６２に形成されたピニオン、６６
は前記回転軸６２を支承するベアリング、６７は前記ベ
アリック６６を固定するリング、６８は前記上部基体４
５に形成されビニオン６５と噛合するラックである。

次に動作について説明する。

加工に際（７ては、レーザ／ベッド１０にし・−サ光１
１を導入１）、ノズル１５から被加工材木≧ｉＷに照射
１７加工を行う。この時、補助ガス注入ト１１４カ）ら
補助ガスを導入し、被加工材料Ｗに吹きかける。

一方、受けＶ−ｔ３０上の被加工材料Ｗ；よ図示１７な
い位置決め機構により位置決めさ第１る。そ１ノで、受
け台３０の流体通路３３から圧力流体が供給され、乙の
圧力流体は流体通路４９を通って拡大部４８に蓄えられ
、４乙から傾斜噴出口４７を通−７て土部から噴出し、
被加工材料Ｗに下刃から吹きつけろ。これによって、被
加工材料Ｗの加］ニによって【８） 生１７たドロス、補助ガス、発生ガス等は圧力流体に」
、って貫通穴４３から下方に排出される。

乙のＪうにして、被加工材料Ｗの加−Ｌ位置の裏面は噴
射された流体で覆ｆｉ）ｉ’するので、燃焼防止効果が
あり、また流体の流れに」、って熱が運び出される冷却
効果が生しる。

さらに、圧力流体の圧力を高めると、被加工材料Ｗの裏
面に沿って流れろ流体速度が大となり、波加工材料Ｗの
加工部裏面に付着するドロスも持ら去る効果が現オ）ね
る。こ才ｌは表向処理（ツな加工材料や合せ材はど効果
が高；１ろ。

上記のように、下部より噴射した圧力流体を被加工材料
Ｗの加工部裏面に当てると、第１図に示さｔ′ｔろよう
に、圧力流体の加二（二部裏面での流れ方向と、レーザ
光１１および補助ガスの進行方向とが直交することと、
加工部中心の下、１：　ｉ）吸引機（図示せず）に、１
．り吸引が行われているため、ドロスや゛加工かず等は
ほとんど完全に除去される。

しかしながら、被加工材料Ｗのヰ４質や板厚が賢なった
り、レーザ光の出力を変えたり、加工速度を変えると、
被加工材料Ｗの燃焼状態が変わるＩ’１め、ドロスの付
着やガスの発生や被加工イ４料の凸変形等が大幅に変化
する。

乙のｔコめ、吸引口金駈動装置６０の回転つＪ、み６３
で回ｊ７て吸引口金４０を上、下動１７、波加工−７材
料Ｗの裏面と傾斜噴出口４７との間隔ｌを最適の距離に
設定すれば」′い。

しｔコがって、被加工材料Ｗの材質、板厚、加１−内賽
に」、って最適の流速が得られる。まｔ：波加に材料Ｗ
の裏面に圧力流体が当たる位置が変えられるので、傾斜
噴出口４７から噴射されｔコ圧力流体が被加工材料Ｗに
当ｔコる位置をＬ−−−ザ光１１て加「されている位置
に近い場所であるか、離れた位置にあるかに、上って、
被加工材ＭＷへの噴ｔ・ｌ　ノ１４的がドロスの取り除
きにあるか、あるいは波加工材料Ｗの変形防止にあるか
によってその選択が１１１能になる。

さらに、被加工材料Ｗの材質によってＬ　ザ光１１の加
工時に被加工材料Ｗの裏面へ飛び出ず加工かすの角度が
変化するので、加工かずの飛び出し角度に適合した位置
に貫通孔４３を合わせろと加］−かずの吸引が１くなっ
て吸引［］金４０や吸引り々１・５０の側面に加工かず
が付着ずろのを防止ずろことができろ。

なお、上記実施例において、Ｆ部基体４１と」一部基体
４５は、ば（７めから一体化しても、Ｊいが、別体で作
成した後、適宜の手段で一体化してもよい。そして、下
部基体４１は円錐台状と１７なが、とわは角錐台状でも
」：＜、要は錐台状であわばよい。さらに、傾斜噴出ｌ
−：Ｉ　４７　ｌｅｔ　ｉｒｉ状に形成さオ］ているが
、これば多数の管状体で構成するとともできろ。また吸
引口金駆動装置６０はピニオン６５とラック６８を用い
たが、この他段部４４にリング状のスペーサを所要の厚
みに挿入したり、あるいは吸引口金４０を吸引ダクト５
０の１一部に螺合１ノでおき、吸引口金４０を回動する
ことによって上、下動させるようにしても」：い。ｔ：
だ１７、この場合は流体通路４９ば流体通＃Ｓ３３と回
動した場合も一致するように長く形成しておくものとす
る。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、被加に材わＩを加工位
置に支えレーザ光の通過する位置に透孔を形成した受け
台とフ錐台状をｔｌ　ｌ、中央にＬ′１通孔を形成＋、
　ｔ：下部基体と、この下部基体の外周の傾斜面と間隔
を置いて対向ｊノで配置され、傾斜面との間に傾斜噴出
口を形成する上部基体とからなり、また傾斜噴出口に圧
力流体を供給する流体通路が形成され、受け台の透孔内
に取り付けられた吸引口金と；さらに受け台に吸引口金
を−に、上下動せろ駆動装置と；を取り付けたので、下
記のような効果が得られる。

■　圧力流体の流れて加熱された被加工材料の加工部の
冷却が十分に行われろ。

■　圧力流体に冷却したものを使用できるの−（、冷却
効果を上げることができろ。

■　上記■と■により被加工材料の加−１゛変形が防げ
る。

■　圧力流体に不活性ガスを使用する乙とて、加工部下
面の焼けを防ぐことができ、燃焼（７易い被加工材料で
も加工ができる。

■　圧力流体の圧力を高め流速を上げることで、ドロス
の被加工材料への付着を小さくすることができる。

■　被加工材料の材質、板厚によって最適の流速が得ら
れろ。

■　被加工材料への噴射の目的がドロスの取り除きか、
被加工材料の変形防■口とよって被加工材料の裏面に圧
力流体の当たる位置を選択する乙とができる。

■　被加工材料の加工時に飛び出ず加工かすの飛び出し
角度に適合した位置に貫通孔を合わずことができるので
、吸引口金や吸引ダクトの側面に加工かずが付着するの
を防止できる。

■　ガスや加工かす等の粉塵から環境を守ることができ
る。

かように、乙の発明によれば、■、・−ザ加工機の取り
扱いが容易になるとともに、従来、加工不能であった特
質の被加工材料の加工が可能になるので、その利用範囲
を一段と拡大できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

Ｉ　Ｊ 第１図は乙の発明の一実施例を示ず側断面図、第２図は
第１図の実施例の被加工材料受け台装置の平面図である
。 図中、１０はレーザヘッド、１１はレーザ光、１２はレ
ンズ、１３ばｌ＼ベッケ−ス、１４は補助ガス注入口、
１５はノズル、２０は被加工材料受け台装置、３０は受
け台、３１は透孔、３２（よ自在ベア＋ｊング、３３，
４９は流体通路、４０は吸引口金、４１は下部基体、４
２，４６は傾♀；１面、４３は貫通孔、４４は段部、４
５は上部基体、４７は傾斜噴出口、４８は拡大部、５０
ば吸引タクト、６０は吸引口金駆動装置、６１ば長孔、
６２は同転軸、６３ば回転つまみ、６４は指示標、６５
はピニオン、６６はベアリング、６７；コリノブ、６８
はラック、Ｗは被加工材料である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光をレンズで集光し被加工材料に照射して
   加工を行うレーザ加工機において：前記被加工材料を加
   工位置に支えレーザ光の進行方向位置に透孔を形成した
   受け台と；この受け台の透孔内に取り付ける錐台状をな
   し、レーザ光の進行位置に貫通孔を形成した下部基体と
   、この下部基体の外周の傾斜面と間隔を置いて対向して
   配置され前記傾斜面との間に傾斜噴出口を形成する上部
   基体とからなり、さらに前記傾斜噴出口に圧力流体を供
   給する流体通路が形成された吸引口金と；前記受け台に
   前記吸引口金を可動させる吸引口金駆動装置と；からな
   ることを特徴とするレーザ加工機の材料受け口。
2. （２）吸引口金駆動装置は、受け台に対して吸引口金を
   可動させるピニオンとラックとから構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のレーザ加
   工機の加工材料受け口。
3. （３）吸引口金駆動装置は、吸引口金と受け台間にねじ
   を設け可動させることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載のレーザを加工機の加工材料受け口。