JPS63224894A

JPS63224894A - 熱エネルギ−を利用した板材加工機

Info

Publication number: JPS63224894A
Application number: JP62057502A
Authority: JP
Inventors: Isao Katayama; 片山　勲
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1988-09-19

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〕この発明は、レーザー、プラズマアーク等の熱エネルギ
ーを利用した板材加工機に関する。

〔従来の技術〕

一般に熱エネルギーを利用して板材を切断加工する場合
、当該切断カ所を高温に加熱して速やかに溶解する作用
と、溶解した部分を迅速に除去する作用とを同時に施さ
なければならない。

そのため、例えばレーザー切断機においては、レーザー
光の照射ヘッドと同一のヘッドから、アシストガスと称
する気体（多くは酸素が適用される）をレーザー光の照
射力所に向けて噴出し、当該アシストガスの発熱促進作
用によってより速やかな切断力所の溶解と、溶解した部
分の除去を図っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って、上記レーザー切断機の場合、レーザー光による
溶解速度と、アシストガスによる溶解物の除去（吹き飛
ばし）速度とが調和を保って進行しなければ、正確で鋭
利な切断面は得られない。

すなわち、アシストガスの噴出圧が低い場合には、もち
ろん溶解物の速やかな除去は行われないが、アシストガ
スの噴出圧を高くした場合にも、該アシストガスが溶解
したスリント状の切断部分を通り抜ける際の流速が低い
場合には、溶解物の良好な除去は行われず、スリット状
の切断部分の断面がテーパー状となったり、溶解物が板
材下面に残存した不良な切断面になる可能性がある。

そして、上記アシストガスのスリット状切断部分を通り
抜ける速度を高めようとして、本発明者はアシストガス
の噴出圧自体をさらに高める実験を行ったが、この場合
にはスリット状切断部分を通り抜けるガス量そのものが
多量となるので、切断部を通り抜けて板材下面に至った
ガスが、該板材下面側で滞り勝ちとなって、板材下面の
気圧が高まり、却ってアシストガスの切断部分を通り抜
ける流速を減殺してしまう結果となることが判明した。

この発明は、上記のような知見に基づき開発したもので
あり、上記アシストガスの切断部分を通り抜ける速度を
高めて溶解物の排除を迅速かつ円滑となし、良好な切断
面を得ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題を解決するために、この発明は、熱エネルギー
による加工ヘッドの下方で板材を支承するテーブルに、
該加工ヘッドに対向するガスの吸引開口を形成し、該吸
引開口に続くガスの吸引導管には吸引流量の増幅器を介
装することを提案するものである。

〔実施例〕

以下、レーザー加工器についての実施例を図面に基づい
て説明する。

この実施例のレーザー加工機は、レーザー加工ヘッド（
ＬＨ）に加えてパンチ加工ヘッド（ＰＲ）をも搭載した
いわゆる複合加工機であって、第２図に示したように、
レーザー加工ヘッド（ＬＨ）とパンチ加工ヘッド（ＰＨ
）を支持する側面視がＣ字状のフレーム（１）と、その
上面に板材（Ｗ）を支承しワークホルダによって端辺を
挟持することにより該板材（Ｗ）を、プログラムされた
所定の方向へ移動する板材載置テーブル（２）とからな
っている。（３）はパンチ加工ヘッド（ＰＨ＞によって
把持されて上下のパンチ動作を与えられルハンチング工
具を多数搭載したタレ・７トであり、（４）はレーザー
加工ヘッド（ＬＨ）に連続するレーザー発振器である。

上記レーザー加工ヘッド（ＬＨ）に対向する位置のテー
ブル（２）面には開口（５）が形成されており、さらに
該開口（５）にはガスの吸引導管（６）が接続してあっ
て、該吸引導管（６）の他端は、前記板材載置テーブル
（２）のベースフレーム（７）内の閉空間内に収納され
た貯水台車（８）上面へと開口しである。

そして、上記貯水台車（８）の収納された閉空間へは機
外からパイプ（９）を連結してあり、該パイプ（９）の
他端は、水槽（１１）を介して吸引集塵機（１２）へと
連結（１３）　してあって、該吸引集塵機（１２）によ
って上記ベースフレーム（７）内の閉空間の空気が吸引
されると、吸引導管（６）内が負圧となって、間接的に
開口（５）付近に弱い吸引作用が働くようになっている
。

次にレーザー加工ヘッド（ＬＦＩ）について説明する。

この実施例のレーザー加工ヘッド（ＬＨ）は第１図に示
したように、レーザー発振器（４）から延びる第１の可
動ガイド筒（１４）に、下端にレーザー噴出口（１５）
を有する第２の可動ガイド筒（１６）が上下動自在に設
けられ、この第２可動ガイド筒（１６）に公知の焦点形
成用レンズ（図示せず）等が内蔵されると共に酸素など
のアシストガス（Ｇ）をレーザー噴出口（１５）に導く
通路が形成されていて、レーザー発振器（４）から発射
されたレーザー光が上記ガイド筒（１４）　（１６）を
経てレーザー噴出口（１５）から板材（Ｗ）面へ向けて
垂直に噴出されると共に、アシストガスが同じくレーザ
ー噴出口（１５）から下方向きに噴出されるようになっ
ている。

第２可動ガイド筒（１６）は第１可動ガイド筒（１４）
に設けられた制御モータ（図示せず）によって、ラップ
ピニオン等の伝達機構を介して昇降制御されるようにな
っている。

また、第２可動ガイド筒（１６）の下部には、ガス集め
フード（１７）が設けてあり、このフード（１７）はレ
ーザー噴出口（１５）から噴出されたアシストガス（Ｇ
）の一部と、溶解部分から発生するガスをトレースリン
グ（１８）上面の湾曲面（１８ａ）および下部のテーバ
を有する側壁（１７ａ）に沿って上昇させて集める作用
を奏するようになしてあって、集めた排ガスはフード（
１７）の上部に接続した排出導管（１９）およびパイプ
（２１）を通って前記水槽（１１）へ吸引されるように
なしである。

上記パイプ（２１）の途中２カ所には、後にその構造を
詳述する流量増幅器（２２）　（２３）を接続介装して
あって（第２図）、パイプ（２１）内の流量を数１０倍
に増加させ、前記吸引集塵機（１２）の吸引力が低い場
合にも、上記フード（１７）内の圧力が充分に負圧とな
り、良好な排ガスの収集作用が得られるように図っであ
る。

また、フード（１７）の頂壁からは支持筒（２４）が垂
設してあり、この支持筒（２４）に前記トレースリング
（１８）と一体のロッド（１８ｂ）が上下動自在に挿通
され、ロッドの大径部（１８ｃ）が支持筒（２４）内の
段部（２４ａ）に当接して抜は止めされると共に、大径
部（１８ｃ）上に嵌められたばね（２５）により下向き
に付勢されている。

トレースリング（１日）は上記支持構造によって上下自
在になされ、かつ下方付勢されて常時適当な圧力で板材
（Ｗ）面に当接するが、このトレースリング（１８）に
は、またフード（１７）内に設けられたトランスデユー
サ−（２６）の作用バー（２７）が連結してあって、こ
のトランスデユーサ−（２６）の信号に基づいて第２の
可動ガイド筒（１６）を作動する制御モータが駆動され
るようになっている。

（２８）はトレースリング（１８）の下面に回転自在に
設けられた転接ボールであり、（２９）はテーブル（２
）上面に回転自在に設けられた板材（Ｗ）支承用の転接
ボールである。

そして、前述の通り上記レーザー加工ヘッド（Ｌｌｌ）
に対向するテーブル（２）位置に開口（５）が形成しで
あるのであるが、該開口（５）の下方に円錐状空間（３
１）を形成するブロック（３２）と前記吸引導管（６）
の間に次のような流量増幅器（３３）を接続介装しであ
る。

すなわち、この例で用いた流量増幅器（３３）は日本テ
クノコントロールス株式会社販売のエアースラスタ−（
商品名）であり、第１図のように、テーパー状の内壁を
有した内筒（３４）と、該内筒（３４）の上部に、その
間に高圧室（３５）を形成するようにして嵌められた外
筒（３６）とからなり、上記高圧室（３５）に接続した
管（３７）から圧縮空気（Ａ）を供給すると、該圧縮空
気が高圧室（３５）を経て高速で内筒（３４）内へと噴
射され、該内筒（３４）内の流量、流速を増加させるよ
うになっている。

この例のレーザー加工機は以上のようになっているので
、レーザー加工ヘッド（ＬＨ）を降ろし、レーザー光を
射出すると共に、アシストガス（Ｇ）を噴射して切断加
工する際に、上記管（３７）から圧縮空気を供給すれば
、吸引導管（６）内の流量が増加するので、開口（５）
部の下側空間（３１）の圧力が良好に低下し、板材（Ｗ
）のスリット状溶断部を通過して、該空間（３１）に至
ったアシストガスの滞りが解消され、アシストガスの噴
出圧が高く噴出量が多くとも、板材（Ｗ）下面の気圧が
正圧になってしまうようなこともなく、アシストガスは
板材（Ｗ）のスリット状溶断部を速やかに通り抜けて溶
解物を良好に下方へ排出する。

アシストガスの溶断部を通り抜ける流速は、噴出圧を通
常より高めても低下しないので、噴出圧を通常より高め
ることにより発熱促進作用がより良好に発揮され、正確
で鋭利な切断面が得られると共に、切断速度も高められ
る。また、吸引導管（６）内の流量が増すことにより、
該導管（６）内に排出された溶解物（スラグ）の前記貯
水台車（８）への排出もより円滑となる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明に係る板材加工
機では、アシストガスによる溶解物の除去が速やかにか
つ充分になされるので、良好な切断面が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る板材加工機の加工ヘッド部分の
縦断面図、第２図は全体斜視図である。（ＬＦＩ）・・・レーザー加工ヘッド、（Ｗ）・・・板
材、（Ｇ）・・・アシストガス、（２）・・・板材支承テーブル、（５）・・・開口、（６）・・・吸引導管、（３３）・・・流量増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】レーザー照射ヘッド等の熱エネルギーによる加工ヘッドの下方で板材を支承するテーブルに、該加
工ヘッドに対向するガスの吸引開口を形成し、該吸引開
口に続くガスの吸引導管には吸引流量の増幅器を介装し
てあることを特徴とする熱エネルギーを利用した板材加
工機。