JPS6233088A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

レ−ザ加工装置

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Publication number
JPS6233088A
JPS6233088A JP60171393A JP17139385A JPS6233088A JP S6233088 A JPS6233088 A JP S6233088A JP 60171393 A JP60171393 A JP 60171393A JP 17139385 A JP17139385 A JP 17139385A JP S6233088 A JPS6233088 A JP S6233088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical member
laser beam
workpiece
cylindrical
product
Prior art date
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Pending
Application number
JP60171393A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumasa Itoga
糸賀 一聖
Kazuhisa Sanbe
和久 三瓶
Munetani Takagi
高木 宗谷
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
Priority to JP60171393A priority Critical patent/JPS6233088A/ja
Publication of JPS6233088A publication Critical patent/JPS6233088A/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
    • 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
    • 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

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  • 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〕 本発明は、レーザ光を照射して被加工物を溶断するレー
ザ加工装置に関し、さらに詳しくは、表皮材、発泡材お
よび芯材等の積層体からなる被加工物のうち、表皮材の
みまたは表皮材および発泡材のみにレーザ光を照射して
溶断する際、被加工物の表面側に発生する生成物を除去
するに通したレーザ加工装置に係るものである。
〔従来の技術〕
従来、合成樹脂材料等の低融点材料からなる被加工物を
レーザ光を照射して溶断する際には、第2図の概略断面
図に示すようなレーザ加工装置50を利用して加工がな
されている。
すなわち、筒状のヘッド本体51の内側に固定された加
工レンズ52によってレーザ光53を集光し、これを被
加工物Wの表面に照射するとともに、ヘッド本体51の
側部に形成されている供給路54から供給されたアシス
トガス55をノズル56よりレーザ光53と同軸に噴出
させることによって、レーザ光53で加熱生成された樹
脂ガス、溶融物等の生成物を被加工物Wの裏面側に吹き
飛ばして、切断加工が行われている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このようなレーザ加工装置においては、
被加工物Wが第3図に示すように、表皮材W a 、発
泡材wbおよび芯材Wcからなる積層体の場合において
、表皮材Waのみまたは表皮材Waおよび発泡材wbの
みにレーザ光53を照射して溶断する際は、溶断時のア
シストガス55とともに加熱生成されたガス、溶融物等
の生成物Mが被加工物Wの表面側に吹き返り、溶断加工
部周辺の表皮材Waの表面に付着して外観品質を著しく
低下させることはもとより、ノズル56から噴出された
アシストガス55によって臭気を伴った生成物Mが周囲
に散乱して環境を悪化させるという不具合がある。
従って、この発明は、上記の不具合をを解消するために
なされたもので、レンズマウントとノズルとの間に吸引
口を有する筒状部材を設けることによって、溶断時に発
生する生成物を吸引し、外観品質の低下および環境の悪
化を防止することにある 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち、この発明のレーザ加工装置においては、筒状
のヘッド本体に加工レンズが設けられた筒状のレンズマ
ウントを複数本の調整ネジで位置調整可能に設け、この
レンズマウントの加工レンズの周辺に冷却媒体の流通路
を形成するとともに、レンズマウントの先端に筒状部材
を設け、さらに、この筒状部材の先端にレーザ光を被加
工物に照射して溶断するノズルを設けてなるレーザ加工
装置であって、このレーザ加工装置の筒状部材の上方に
被加工物の溶断時にアシストガスを供給する供給口を形
成するとともに、下方に被加工物の溶断時に発生する生
成物を吸引する吸引口を形成したものである。
〔作用〕
かかる、レーザ加工装置において、レーザ光を整形して
積層体からなる被加工物を溶断する際には、ヘッド本体
の所定位置にレーザ光を導入し、複数本の調整ネジによ
ってヘッド本体に対するレンズマウントの位置を調整し
てレーザ光の光軸中心に加工レンズの光軸中心とを合わ
せる。
これによって、加工レンズ、筒状部材およびノズルのそ
れぞれの中心の全てが同軸に調整され、レーザ光が加工
レンズを通過する際に集光されるとともに、良好なエネ
ルギ分布を有する整形されたレーザ光となる。
そして、レーザ光の整形の後、筒状部材の内部に供給口
からアシストガスを供給するとともに、積層体からなる
被加工物の所望とする深さに整形されたレーザ光の焦点
を結び照射する。その際、照射されたレーザ光の熱によ
って溶融されて発生した樹脂ガスやタール状の溶融物等
の生成物が上昇気流とともに被加工物の側面に吹き上が
ってくる。
一方、被加工物へのレーザ光の照射と同時に、吸引口か
ら筒状部材の内部およびノズルの内部の空気が吸引され
ており、両者の内部が負圧状態となっている。このため
、ノズル先端から吸引口に向けて吸引流が形成され、被
加工物の表面に吹き上がってきた生成物が吸引され、ノ
ズルの内部および筒状部材の内部を通過して吸引口から
吸引手段に導かれて生成物の付着が皆無となる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図は本発明に係るレーザ加工装置の断面図を示すも
のである。
第1図において、1は筒状に形成され、下方の断面がコ
の字形々状に形成されているヘッド本体であって、この
ヘッド本体lの内側には筒状に形成されたレンズマウン
ト2がコの字断面に沿って移動自在に設けられており、
複数本の調整ネジ3によって位置調整が可能になってい
る。そして、このレンズマウント2の通路2aの下方に
は加工レンズ4が配設されており、0リング5とカラー
6および押えネジ7によってレンズマウント2の下方に
固定されている。
また、レンズマウント2には加工レンズ4の周辺に冷却
媒体である冷却水を通過させる流通路8が周設されてお
り、その一方には冷却水の供給源(図示せず)に通ずる
供給管9が接続され、他方には流通路8に供給された冷
却水を排出する排出管10が接続されている。そ(7て
、冷却水を供給管9から流通路8に供給することによっ
て、加工レンズ4を間接的に冷却するようになっている
また、レンズマウント2の先端部には両端部にフランジ
lla、llbが形成された第1筒状部材12がネジ締
めとインロー構造によって、レンズマウント2と同心を
保って固定されており、その通路12aは加工レンズ4
の外径より小径となっている。さらに、第1箇状部材1
2の側壁には供給口13が形成されており、その供給口
13には空気、アルゴンガス等のアシストガスGの供給
源(図示せず)に通じているパイプ14が接続され、第
1箇状部材12の内部にアシストガスGを供給するよう
になっている。
また、第1筒状部材12の先端部には上端部にフランジ
15が形成された第2筒状部材16がネジ締めとインロ
ー構造によって、第1箇状部材12と同心を保って固定
されており、その通路16aは第1筒状部材12の内径
よりも大径となっている。さらに、第2筒状部材16の
側壁には吸引口17が形成されており、その吸引口17
には図示を省略した吸引装置に通ずるパイプ18が接続
されている。
また、第2筒状部材16の先端部には上端部にフランジ
19が形成された先細形状の筒状ノズル20がネジ締め
とインロー構造によって、第2筒状部材16と同心を保
って固定されており、その通路20aは外形と同様に先
細形状に形成されている。
そして、ヘッド本体1に導入さたC O2レーザ光Yは
加工レンズ4を通過する際に集光されるとともに、整形
されて筒状ノズル20の照射口20bから照射される。
一方、パイプ14から第1筒状部材12の内部に導入さ
れたアシストガスGは第2筒状部材16に至り吸引口1
7から吸引される。さらに、パイプ18からは第2筒状
部材16内の空気Fが吸引されて負圧状態に維持され、
照射口20bの外側周辺から吸引口17に向けて吸引流
Faが発生されるようになっている。
上記のように構成されたレーザ加工装置において、表皮
材Wa、発泡材wbおよび芯材Wcからなる積層体状の
被加工物Wのうち、芯材Wcを残して表皮材Waおよび
発泡材Wbのみを溶断する際には、ヘッド本体1の所定
の位置にC02レーザ光Yを導入し、複数本の調整ネジ
3の突出し量を変化させ、ヘッド本体1に対するレンズ
マウント2の位置を調整してC02レーザ光Yの光軸中
心と加工レンズ4の光軸中心とを合わせる。
その際、レンズマウント2、第1筒状部材12、第2筒
状部材16および筒状ノズル20のそれぞれの中心はネ
ジ締めとインロー構造によって全て同軸に保った状態で
固定されているため、CO。
レーザ光Yの光軸中心に対して第1箇状部材12、第2
筒状部材16および筒状ノズル20の中心の全てが同軸
となるように調整される。
また、レンズマウント2、第1筒状部材12、第2筒状
部材16および筒状ノズル20のそれぞれの中心の全て
が調整されることによって、導入されたCO,レーザ光
Yは加工レンズ4を通過する際に集光されるとともに、
良好なエネルギ分布を有するように整形されたC02レ
ーザ光Yaとなる。
そして、CO!レーザ光Yの整形の後、パイプ14から
第1筒状部材12の内部にアシストガスGを供給すると
ともに、パイプ18から第2筒状部材16内の空気Fを
吸引して負圧状態に維持する。それと同時に、整形され
たCO,レーザ光Yaの焦点を被加工物Wの発泡材wb
と芯材Wcの境界部位に結び、照射口20bから照射す
る。
その際、照射されたCO2レーザ光Yaの熱によって、
表皮材Waおよび発泡材wbが熔融されて溶断されると
ともに、溶断の際に発生した樹脂ガスやタール状の溶融
物等の生成物Sが上昇気流とともに被加工物Wの表面に
吹き上がってくる。
一方、被加工物WへのCO,レーザ光Yaの照射と同時
に、吸引口17から第2筒状部材16の内部の空気Fが
吸引されて負圧状態となっているため、筒状ノズル20
の照射口20aの外側周辺から吸引口17に向けて吸引
流Faが形成され、被加工物Wの表面に吹き上がってき
た生成物Sが周辺の空気とともに吸引され、筒状ノズル
20および第2筒状部材16の内部を通過して吸引口1
7から吸引装置に導かれて表皮材Waの表面での生成物
Sの付着が防止される。
なお、この実施例においては、CO□レーザ光Yの照射
による溶断で説明したが、本発明においては、CO2レ
ーザ光Yのみに限定されるものではなく、例えばYAG
 :ネオジウム3+レーザ光、ガラス:ネオジウム3+
レーザ光、ルビーレーザ光、ヘリウム−ネオンレーザ光
、クリプトンレーザ光、アルゴンレーザ光、N2レーザ
光、N2レーザ光であってもよい。
また、吸引装置を止め、パイプ18と吸引装置とを結ぶ
配管系路パルプ等により閉とすることにより、パイプ1
4から第1筒状部材12の内部に導入されたアシストガ
スGは、第2筒状部材16およびノズル20を通過して
照射口20bから噴出されることになり通常のレーザ加
工装置のごとく、レーザ光Yaで加熱生成された樹脂ガ
ス溶融物等の生成物Sを被加工物Wの裏面側と吹き飛ば
して全板厚を貫通して切断する切断加工を行うことも可
能である。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明に係るレーザ加工装置にお
いては、レンズマウントとノズルとの間に吸引口を有す
る筒状部材を設けたから、被加工物の溶断時に発生する
生成物を吸引することができるので、生成物による外観
品質の低下を防止することができる効果がある。
また、本発明に係るレーザ加工装置においては、被加工
物の溶断時に発生する生成物を吸引・除去することがで
きることによって、生成物の周囲の飛散を防ぐことがで
きるので、環境の悪化を防止することができる効果があ
る。
また、本発明に係るレーザ加工装置においては、レーザ
光の光軸と筒状部材およびノズルの軸とが一致している
ため、溶断方向による吸引特性に差がなく、三次元形状
の被加工物に対しても容易に適用することができる効果
がある。
また、本発明に係るレーザ加工装置においては、筒状部
材に供給されるアシストガスの流れによって、ノズルか
ら吸引した生成物が加工レンズに付着するのを防止する
ことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るレーザ加工装置の断面図である。 第2図は従来のレーザ加工装置による溶断方法を説明す
る断面図である。 第3図は従来のレーザ加工による溶断方法を説明する断
面図である。 1−・−・−ヘッド本体 2−−−−−−レンズマウント 3・−一一一一調整ネジ 4−−−−−一加エレンズ 8−・−・−流通路 9−−−−−一供給管 10・・・−排出管 12−・・−第1箇状部材 13・−・・−供給口 16−−−−・−第2筒状部材 17−−−−−・吸引口 20−・・・・−筒状ノズル 出願人  トヨタ自動車株式会社 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  筒状のヘッド本体に加工レンズが設けられた筒状のレ
    ンズマウントを複数本の調整ネジで位置調整可能に設け
    、このレンズマウントの加工レンズの周辺に冷却媒体の
    流通路を形成するとともに、レンズマウントの先端に筒
    状部材を設け、さらに、この筒状部材の先端にレーザ光
    を被加工物に照射して溶断するノズルを設けてなるレー
    ザ加工装置であって、このレーザ加工装置の筒状部材の
    上方に被加工物の溶断時にアシストガスを供給する供給
    口を形成するとともに、下方に被加工物の溶断時に発生
    する生成物を吸引する吸引口を形成したことを特徴とす
    るレーザ加工装置。
JP60171393A 1985-08-02 1985-08-02 レ−ザ加工装置 Pending JPS6233088A (ja)

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JP60171393A JPS6233088A (ja) 1985-08-02 1985-08-02 レ−ザ加工装置

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JP60171393A JPS6233088A (ja) 1985-08-02 1985-08-02 レ−ザ加工装置

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JPS6233088A true JPS6233088A (ja) 1987-02-13

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ID=15922327

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JP60171393A Pending JPS6233088A (ja) 1985-08-02 1985-08-02 レ−ザ加工装置

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5823507U (ja) * 1981-08-11 1983-02-14 高圧化工株式会社 コンパクト

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5823507U (ja) * 1981-08-11 1983-02-14 高圧化工株式会社 コンパクト

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