KR101268105B1

KR101268105B1 - 레이저 가공 장치, 레이저 가공 장치의 제조 방법 및 레이저 가공 방법

Info

Publication number: KR101268105B1
Application number: KR1020100025451A
Authority: KR
Inventors: 료지 무라쓰바키; 유키아키 나가타; 노부유키 데라; 다카히로 오구라
Original assignee: 가부시키가이샤 스기노 마신
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2013-05-29
Also published as: KR20100106927A; JP5448042B2; TW201036742A; CN101844274B; CN101844274A; TWI391202B; JP2010221265A

Abstract

노즐에의 액체의 부착을 방지하고, 레이저의 전송 효율을 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치, 이 레이저 가공 장치의 제조 방법 및 레이저 가공 방법을 제공한다.
레이저 가공 장치(1)는 레이저를 발생시키는 레이저 발진기(14)와, 피가공물(W)에 분류 액체를 분사하는 노즐(10)을 구비하고, 노즐(10)로부터 분사된 분류 액주(F) 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물(W)를 가공하는 레이저 가공 장치(1)로서, 노즐(10)과 피가공물(W)과의 사이에 배치되고, 분사된 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 노즐(10) 및 분류 액주(F)를 보호하는 커버(30)를 구비하고, 커버(30)에는 관통공(36)이 있다.

Description

레이저 가공 장치, 레이저 가공 장치의 제조 방법 및 레이저 가공 방법 {LASER BEAM MACHINING APPARATUS, METHOD FOR MANUFACTURING LASER BEAM MACHINING APPARATUS AND METHOD FOR MACHINING USING LASER BEAM}

본 발명은 레이저 가공 장치, 레이저 가공 장치의 제조 방법 및 레이저 가공 방법에 관한 것으로, 특히, 노즐로부터 분사된 분류 액주(液柱) 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치, 레이저 가공 장치의 제조 방법 및 레이저 가공 방법에 관한 것이다.

종래, 물 등의 액체를 분사하여 피가공물을 가공하는 가공 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 것이 있다. 특허 문헌 1에 기재된 액체 분사 노즐 장치를 구비한 가공 장치에서는 분사한 고압수가 피가공물로부터 튕겨나와 가공부의 주위에 퍼지거나 공기 중에 비산하거나 하여 피가공물이 젖는 것을 방지하기 위하여, 노즐 선단부에 통체(筒體)를 설치하고, 이 통체의 선단에 유연재를 설치하고, 유연재를 피가공물에 밀착시켜 가공을 함으로써, 가공부 주위로 물이 퍼지는 것을 방지하고 있다.

또 다른 예로서, 예를 들면 특허 문헌 2에 기재되는 연마재를 혼입한 초고압수를 분사하여 피가공물을 절단하는 워터 제트 절단 장치가 있다. 특허 문헌 2에 기재된 워터 제트 절단 장치에서는 연마재를 함유하는 고압수가 피가공물로부터 튕겨나와 피가공물의 외표면에 비산하는 것을 방지하기 위하여, 고압수의 분출 노즐의 둘레에 살수구를 설치하고 커텐 형태의 고리 모양의 물 기둥을 형성하여, 분출 노즐로부터의 워터 제트의 비산을 방지하고 있다.

일본 공개 특허 공보 소63-77699호 일본 공개 특허 공보 평5-42500호

그런데, 최근 노즐로부터 액체를 분사하여 분류 액주를 형성하고, 이 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치가 개발되고 있다. 이러한 형식의 레이저 가공 장치는 종래와 같이 레이저만으로 가공을 실시하는 장치나, 상기와 같은 고압수만을 사용하여 가공하는 장치와는 달리, 레이저를 분류 액주 내에 안내하여 전반사시킴으로써, 레이저를 분류 액주 내에서 전송한다. 이 때문에, 레이저의 전송 효율을 양호하게 유지하려면 분류 액주를 안정시키는 것이 필요하다.

이와 같은 레이저 가공 장치에 있어서, 분류 액주가 피가공물에 닿은 후 액체가 튕겨나가게 되어, 액체가 분류 액주를 분사하는 노즐에 부착하는 경우가 있다. 이 경우, 부착된 액체가 노즐로부터 분사되는 분류 액주의 흐름을 흐트러지게 하고, 그 결과, 레이저의 전송 효율을 저하시켜, 레이저 가공 효율을 저하시킨다. 따라서, 이러한 타입의 레이저 가공 장치에 있어서, 안정적인 분류 액주를 얻는 것은 매우 중요하다.

본 발명의 목적은 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치에 있어서, 노즐에 대한 액체의 부착을 방지하고, 분류 액주를 보호하며, 레이저의 전송 효율을 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치, 이 레이저 가공 장치의 제조 방법 및 레이저 가공 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 레이저를 발생시키는 레이저 발진기와, 피가공물에 분류 액체를 분사하는 노즐을 구비하고, 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치로서, 노즐과 피가공물과의 사이에 배치되어, 분사된 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 노즐 및 분류 액주를 보호하는 커버를 구비하고, 커버에는 노즐로부터 분사된 분류 액주가 통과 가능한 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 분류 액주는 커버에 형성된 구멍을 통과하여 피가공물을 향하여 분사된다. 레이저는 분류 액주 내에 안내되어 피가공물에 조사되어 피가공물을 가공한다. 레이저 가공 중, 분류 액주가 피가공물에 닿아서 분류 액체가 튕겨나간 경우에도, 커버가 노즐에의 액체의 부착과 분류 액주가 흐트러지는 것을 방지한다. 그것에 의하여, 분류 액주 내에 안내되는 레이저의 전송 효율을 저하시키지 않고, 양호한 가공 효율을 유지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 좋기로는 구멍은 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내되는 레이저에 의하여 형성된다.

커버에는 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 가공된 구멍이 형성되어 있으므로, 구멍의 직경은 분류 액주와 거의 동일한 지름이 되고, 레이저 가공 중에 분류 액주와 구멍과의 사이에 형성되는 틈이 최소한으로 억제된다. 따라서, 커버에 의하여, 피가공물에 닿은 후 튕겨나가는 액체가 노즐에 부착하거나 분류 액주에 닿거나 하는 것을 더 확실하게 방지할 수 있고, 분류 액주의 흐트러짐을 방지할 수 있다. 또한, 커버에 형성된 구멍은 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 형성되어 있으므로, 커버를 레이저 가공 장치에 설치한 상태로 구멍을 형성하면, 구멍을 분류 액주에 대하여 위치 맞춤하지 않고, 정확한 위치에 커버의 구멍을 배치할 수 있다.

본 발명에 있어서, 좋기로는, 노즐의 윗면으로부터 커버의 윗면까지의 거리는 4 내지 40 mm이며, 커버의 윗면에는 분류 액주에 따른 방향의 치수가 2 mm 이상이고, 또한, 분류 액주에 대략 직교하는 방향의 치수가 5 mm 이상인 공간부가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 노즐의 윗면으로부터 커버의 윗면까지의 거리가 4 내지 40 mm이고, 커버의 윗면에, 분류 액주에 따른 방향의 치수가 2 mm 이상이고, 또한 분류 액주에 대략 직교하는 방향의 치수가 5 mm 이상인 공간부가 설치되어 있기 때문에, 양호한 가공 성능을 유지하면서, 튕겨나온 액체의 노즐에의 부착과 분류 액주의 흐트러짐을 확실하게 방지할 수 있다. 노즐의 윗면으로부터 커버의 윗면까지의 거리가 너무 크면, 즉, 공간부의 분류 액주에 따른 방향의 치수를 크게 하면, 노즐로부터 피가공물까지의 거리도 커지기 때문에, 노즐을 피가공물의 가공면에 접근시킬 수 없어서, 양호한 가공 성능을 얻는 것이 어려워진다. 한편, 노즐의 윗면으로부터 커버의 윗면까지의 거리가 너무 작으면, 즉, 공간부의 분류 액주에 따른 방향의 치수를 작게 하면, 액체가 표면 장력 등에 의하여 커버와 노즐과의 사이에 부착되어, 노즐에의 액체의 부착 및 분류 액주의 흐트러짐을 확실하게 방지하는 것이 어려워진다.

본 발명에 있어서, 좋기로는, 커버에 형성된 구멍의 직경은 분류 액주의 직경 이상이며, 분류 액주의 직경의 20배 이하이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 구멍의 직경이 분류 액주의 직경 이상이고 분류 액주의 직경의 20배 이하이므로, 분류 액주가 커버를 통과할 수 있는 치수를 확보하면서, 구멍의 직경을 최소한으로 억제하여, 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 노즐 및 분류 액주를 효과적으로 보호할 수 있다. 이 때, 구멍의 직경이 분류 액주의 직경보다 작으면 분류 액주가 구멍을 통과하지 못하고, 구멍의 직경이 분류 액주의 직경의 20배보다 크면, 분류 액주와 구멍 사이에 형성되는 틈이 커져서, 튕겨나온 분류 액체가 이 틈으로부터 커버의 위쪽에 들어가 노즐에 부착하거나 노즐과 커버 사이의 분류 액주에 닿을 가능성이 있다.

본 발명에 있어서, 좋기로는, 커버는 박판상으로 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 커버가 박판 모양으로 형성되어 있으므로, 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 커버의 구멍을 용이하게 그리고 고정밀도로 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 좋기로는 커버와 피가공물과의 사이에 배치되어 피가공물을 향하여 에어 제트를 분사하는 에어 분사 수단을 추가로 구비한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 피가공물의 레이저 가공 중에, 에어 분사 수단에 의하여 피가공물에 에어 제트를 분사하면, 에어 제트는 피가공물의 가공부 주변의 액체를 배제한다. 따라서, 에어 분사 수단에 의하여 액체가 노즐을 향하여 튕겨나오는 것을 더 효과적으로 방지할 수 있고, 액체의 노즐에 대한 부착 및 분류 액주의 흐트러짐을 더 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 레이저 가공 장치의 제조 방법은 레이저를 발생하는 레이저 발진기와, 피가공물에 분류 액체를 분사하는 노즐을 구비하고, 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치의 제조 방법으로서, 노즐과 피가공물의 사이에, 분사된 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 노즐 및 분류 액주를 보호하기 위한 커버를 설치하는 스텝과, 커버에 분류 액주 내에 안내된 레이저를 조사함으로써, 분류 액주가 통과 가능한 구멍을 형성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 커버에 구멍을 형성하기 때문에, 구멍의 직경은 분류 액주와 거의 동일한 지름이 된다. 따라서, 레이저 가공 중에, 분류 액주와 구멍과의 사이의 틈이 최소한으로 억제되고, 커버에 의하여, 피가공물에 닿은 후 튕겨나가는 액체가 노즐에 부착하거나 노즐과 커버 사이의 분류 액주에 닿는 것을 확실히 방지할 수 있고, 분류 액주의 흐트러짐을 방지할 수 있는 레이저 가공 장치를 제조할 수 있다. 그것에 의하여 제조된 레이저 가공 장치는 레이저의 전송 효율을 저하시키지 않고, 더 양호한 가공 효율을 유지할 수 있다. 또한, 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 커버의 구멍을 형성하므로, 구멍을 분류 액주에 대하여 위치 맞춤할 필요가 없고, 커버의 정확한 위치에 분류 액주와 정합하는 구멍을 형성할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 레이저 가공 방법은 레이저를 발생하는 레이저 발진기와, 피가공물에 분류 액체를 분사하는 노즐을 구비하고, 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치에 의한 레이저 가공 방법으로서, 노즐과 피가공물의 사이에 분사된 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 노즐 및 분류 액주를 보호하기 위한 커버를 설치하는 스텝과, 커버에 분류 액주 내에 안내된 레이저를 조사함으로써, 분류 액주가 통과 가능한 구멍을 형성하는 스텝과, 구멍을 통과하는 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 노즐과 피가공물의 사이에 커버를 설치하고, 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 커버에 구멍을 형성하므로, 분류 액주는 형성된 구멍을 지나 피가공물에 분사된다. 그 후, 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공한다.

분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 커버에 구멍을 형성하므로, 구멍의 직경은 분류 액주와 거의 동일한 지름이 된다. 따라서, 레이저 가공 중에, 분류 액주와 구멍과의 사이의 틈이 최소한으로 억제되고, 커버에 의하여 피가공물에 닿은 후 튕겨나가는 액체가 노즐에 부착하거나, 노즐과 커버 사이의 분류 액주에 닿거나 하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 분류 액주의 흐트러짐을 방지할 수 있다. 그것에 의하여, 레이저의 전송 효율을 저하시키지 않고, 양호한 가공 효율을 유지하여 레이저 가공을 실시할 수 있다. 또한, 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 커버의 구멍을 형성하므로, 구멍을 분류 액주에 대하여 위치 맞춤할 필요가 없고, 커버의 정확한 위치에 분류 액주와 정합하는 구멍을 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치에 있어서, 노즐에 대한 액체의 부착을 방지하고, 분류 액주를 보호하며, 레이저의 전송 효율을 향상시킬 수 있는 레이저 가공 장치와, 그 레이저 가공 장치의 제조 방법 및 레이저 가공 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치의 전체를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치의 일부를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치의 일부를 확대한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 제2 실시 형태 이후에서는 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 도면에 제1 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 간략화 또는 생략한다.

[제1 실시 형태]

본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치(1)의 전체를 나타내는 개략 구성도이다. 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치(1)는 레이저 가공 헤드(2)와, 이 레이저 가공 헤드(2)를 통과하여 레이저를 피가공물(W) 상에 조사하는 광학 장치(4)와, 피가공물(W)에 분류 액체인 고압수를 분사하기 위한 액체 분사 수단(6)을 구비하고 있다.

레이저 가공 헤드(2)는 대략 원통 모양으로 형성된 하우징(8)을 구비하고, 하우징(8)의 내부 아래쪽에는 분류 액주(F)를 분사하는 노즐(10)이 설치되어 있다. 하우징(8) 내의 위쪽에는 광학 장치(4)의 일부가 수용되고, 하우징(8) 내의 아래쪽에는 액체 분사 수단(6)의 일부가 설치되어 있다.

광학 장치(4)는 소정의 위치에 레이저를 집광시키는 레이저 광학계(12)와 레이저 광학계(12)에 레이저를 입사시키는 레이저 발진기(14)를 구비한다.

레이저 광학계(12)는 레이저 발진기(14)로부터 출사된 레이저를 광섬유 등으로 레이저 가공 헤드(2)에 안내하는 동시에, 이 레이저를 레이저 가공 헤드(2) 내의 노즐(10)의 상단의 구멍 근방의 위치에서 집광시키도록 구성되어 있다. 또한, 도 1에 있어서는 레이저 광학계(12)는 일부를 모식화하여 도시하고 있는데, 레이저를 최종적으로 집광시키는 1매의 집광 렌즈(16)만 도시하고 있다.

레이저 발진기(14)는 소정 강도의 레이저를 생성하도록 구성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는 레이저로서 그린 레이저를 사용하고 있지만, 물에 흡수되기 어려운 흡수율이 낮은 레이저이면, 그 종류는 임의로 선택할 수 있다.

그린 레이저는 2배파(SHG)YAG 레이저이고, 파장은 532 nm이다. 그린 레이저는 YAG 레이저(파장 1064 nm)나 CO₂ 레이저(파장 10.6 ㎛)와 달리, 물을 통과하기 쉬운 특징이 있기 때문에, 분류 액체로서 저렴하고, 입수가 용이한 물을 사용하는 경우에는 레이저의 전반 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 물에 흡수되기 어렵기 때문에, 열 렌즈의 발생을 억제함으로써, 레이저 가공 헤드(2) 내의 노즐(10)의 개구 근방의 위치에 높은 정밀도로 레이저를 안내하는 것이 용이하게 된다. 이 때문에, 노즐(10)의 손상을 방지하는 동시에, 안정된 가공 품질을 확보할 수 있다.

액체 분사 수단(6)은 액체 공급원(18)과, 액체 공급원(18)으로부터의 공급된 액체로부터 이온을 제거하는 등의 처리를 하는 액체 처리 장치(20)와, 액체 공급원(18)으로부터 공급된 액체를 레이저 가공 헤드(2)로 압송하는 고압 펌프(22)와, 고압 펌프(22)와 레이저 가공 헤드(2) 사이에 설치되고 액체로부터 불순물 등을 제거하기 위한 고압 필터(24)와, 레이저 가공 헤드(2) 내에 형성되고 고압 펌프(22)로부터 보내진 고압의 액체를 노즐(10)로 안내하는 액체 유로(26)를 구비한다. 본 실시 형태에서는 액체로서 물을 채용하고 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치(1)의 노즐(10) 부근의 확대도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 헤드(2)의 하부에는 원통의 브래킷(28)이 장착되어 있고, 이 브래킷(28)의 하단은 레이저 가공 헤드(2)의 하단보다 아래쪽으로 돌출되어 있다. 브래킷(28)의 내부에는 피가공물(W)에 닿은 후 물이 튕겨나오는 것으로부터 노즐(10) 및 분류 액주(F)를 보호하기 위한 커버(30)가 설치되어 있다. 커버(30)는 커버(30)보다 피가공물(W)측에서 브래킷(28) 내부에 고정된 커버 부착부(32)의 윗면에 고정되어 있다. 커버 부착부(32)는 원주형으로 형성되고, 중앙에 절두원뿔 사다리꼴의 구멍(34)이 형성되어 있다.

또한, 상기 커버 부착부(32)는 커버(30)의 아랫면에 배치되어 있는 것에 한정하지 않고, 예를 들면 커버(30)의 위쪽에 배치되고, 커버 부착부의 아랫면에 있어서, 커버(30)를 지지 고정하는 구조로 되어 있어도 좋다.

커버(30)는 브래킷(28)의 내경과 거의 동일한 직경의 원형의 박판 모양으로 형성되어 있고, 커버 부착부(32)의 노즐(10) 측의 면상에 재치되어, 커버 부착부(32)에 고정되어 있다. 따라서, 커버(30)는 노즐(10)과 피가공물(W)의 사이에 배치된다. 커버(30)의 대략 중앙에는 노즐(10)로부터 분사되는 분류 액주(F)가 통과하기 위한 관통공(36)이 형성되어 있다. 커버(30)는 브래킷(28) 및 커버 부착부(32)로부터 착탈 가능하게 설치되어 있다.

이때, 커버(30)는 레이저를 조사함으로써 가공 가능한 재료로 구성되어 있고, 본 실시 형태에서는 금속제이다. 또한, 커버(30)의 두께는 5 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하인 것이 좋고, 더 좋기로는 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하이며, 더 좋기로는, 20 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하이다. 커버(30)의 두께가 5 ㎛보다 얇으면 피가공물(W)로부터 튕겨나간 액체가 닿았을 때에, 커버(30)가 휠 가능성이 있다. 또한, 커버(30)의 두께가 1000 ㎛보다 두꺼우면 관통공(36)의 형성이 용이하지 않게 되고, 또한 분류 액주(F)가 커버(30)에 닿았을 때에, 분류 액주(F)의 흐름에 영향을 미쳐, 분류 액주(F)를 흐트러지게 할 가능성이 높다.

노즐(10)과 커버(30)는 서로 소정 거리를 두고 배치되어 있기 때문에, 노즐(10)의 아랫면과 커버(30)의 윗면과 브래킷(28)의 내면에 의하여 둘러싸인 영역에는 공간부(31)가 형성된다. 공간부(31)는 레이저 가공 헤드(2)의 아랫면으로부터 커버(30)의 윗면까지의 분류 액주(F)에 따른 방향의 치수(L2)와 브래킷(28)의 대향하는 내면 사이의, 분류 액주(F)와 대략 직교하는 방향의 치수 (직경) D를 가지며, 전체적으로 원주 형태로 형성되어 있다. 이 때, 치수 L2는 2 mm 이상이며, 치수 D는 5 mm 이상인 것이 좋다. 또한, 이 공간부(31)의 형상은 원주형에 한정하지 않고, 예를 들면 직사각형이어도 좋고, 레이저 가공 헤드(2)의 아랫면과 커버(30)의 윗면과의 사이에 공간이 형성되는 형상이면 좋다.

또한, 노즐(10)의 윗면으로부터 커버(30)의 윗면까지의 거리(L1)는 4 내지 40 mm가 좋고, 본 실시 형태에서는 약 20 mm이다. 거리(L1)가 너무 작으면, 공간부(31)의 치수(L2)도 작아져, 노즐(10)의 아랫면과 커버(30)의 윗면과의 사이에 표면장력에 의하여 물이 고이고, 노즐(10)과 커버(30) 사이의 공간부(31)에 물이 고일 가능성이 있다. 또한, 거리(L1)가 너무 크면, 공간부(31)의 브래킷(28)의 분류 액주(F)에 따른 방향의 치수(L2)가 커지게 되어, 노즐(10)을 피가공물(W)에 접근시킬 수 없게 된다. 그에 의해, 양호한 레이저 가공 성능을 얻기가 어려워진다.

커버(30)의 관통공(36)은 레이저 가공 장치(1)에 의하여 노즐(10)로부터 분사되는 분류 액주(F)에 의하여 안내된 레이저에 의하여 형성된다. 따라서, 관통공(36)의 직경은 분류 액주(F)의 직경과 거의 동일하게 된다.

이 때, 관통공(36)의 성형 가공은, 예를 들면 레이저 가공 장치(1)의 제조 단계에서 실시하여도 좋다. 즉, 레이저 가공 장치(1)의 제조 단계에 있어서, 레이저 가공 장치(1)의 레이저 가공 헤드(2), 광학 장치(4), 액체 분사 수단(6) 등의 제조, 조립 후, 레이저 가공 헤드(2)에 브래킷(28)을 설치하고, 브래킷(28)에 커버(30)를 고정한다. 또한, 노즐(10)로부터 분류 액주(F)를 분사하여 레이저를 조사하면, 분류 액주(F) 및 레이저가 커버(30)에 닿아서 커버(30)를 가공하여 관통공(36)을 형성한다. 이와 같이 하여, 레이저 가공 장치(1)의 제조를 완성하여도 된다.

또한, 커버(30)의 관통공(36)은 레이저 가공 장치(1)를 설치한 후, 현장에서 실제로 피가공물(W)의 레이저 가공을 실시할 때에, 레이저 가공의 하나의 공정으로서 형성하여도 좋다. 즉, 레이저 가공 장치(1)는 브래킷(28) 및 커버(30)를 설치하지 않은 상태로, 또는 브래킷(28) 및 커버(30)를 설치하였으나 커버(30)에 관통공(36)을 형성하지 않은 상태로 현장에 설치된다. 또한, 현장에서, 커버(30) 및 브래킷(28)이 장착되어 있지 않은 경우에는, 이들을 설치하여 분류 액주(F)를 분사하고 레이저를 분류 액주(F) 내에 안내하여 커버(30)에 조사함으로써, 커버(30)에 관통공(36)을 형성한다.

또한, 관통공(36)의 직경은 분류 액주(F)의 직경 이상으로, 분류 액주(F)의 직경의 20배 이하, 더 좋기로는 10배 이하의 범위에서 형성되는 것이 좋다.

이와 같이 구성된 레이저 가공 장치(1)에서는 피가공물(W)을 레이저 가공하는 경우에는 피가공물(W)을 노즐(10) 하부의 탑재대(도시하지 않음)에 탑재한다. 다음으로, 레이저 발진기(14)로부터 레이저를 출사하면, 레이저는 레이저 광학계(12)에 입사하여, 레이저 가공 헤드(2) 내에 안내된다. 레이저는 레이저 광학계(12)의 집광 렌즈(16) 등에 의하여, 노즐(10)의 상단 개구의 위치 근방에 집광 된다. 한편, 액체 분사 수단(6)은 액체 공급원(l8)으로부터 공급되는 물을 고압 펌프(22)로 압송하고, 액체 유로(26)를 지나 노즐(10)로부터 분류 액주(F)를 피가공물(W)을 향하여 분출한다. 또한, 이 때, 분출된 분류 액주(F)의 지름은 노즐(10)의 구멍 지름보다 조금 더 커진다. 분류 액주(F)는 커버(30)의 관통공(36) 및 커버 부착부(32)의 구멍(34)을 지나 피가공물(W)에 도달한다. 레이저 광학계(12)에 의하여 노즐(10)의 상단 개구 근방에 집광된 레이저는 분류 액주(F) 내를 전반사하면서 분류 액주(F)에 안내되고, 피가공물(W)까지 도달하여 피가공물(W)을 레이저 가공한다.

분류 액주(F)의 물이 피가공물(W)에 닿은 후, 레이저 가공 헤드(2) 부근으로 튕겨나가는 경우가 있으나, 노즐(10)과 피가공물(W)와의 사이에 설치된 커버(30)가 노즐(10) 및 노즐의 근방 즉, 노즐(10)과 커버(30) 사이의 분류 액주(F)를 보호하여, 노즐(10)에의 물의 부착이나 분류 액주(F)의 흐트러짐을 방지한다.

이와 같이 구성된 본 실시 형태에 의하면, 다음과 같은 우수한 효과를 얻을 수 있다.

노즐(10)과 피가공물(W)의 사이에 커버(30)가 설치되어 있으므로, 분류 액주(F)가 피가공물(W)에 닿은 후, 물이 튕겨나간 경우에도, 물의 노즐(10)에의 부착 및 분류 액주(F)의 흐트러짐을 방지할 수 있다. 그것에 의하여, 안정적인 층류 상태의 분류 액주(F)를 형성할 수 있고, 레이저의 전송 효율의 저하를 방지할 수 있다. 이것은 특히 피가공물(W)로부터 물이 심하게 튕겨나오는 깊이파기 가공에 있어서도, 안정적인 분류 액주(F)를 형성할 수 있게 되기 때문에 유용하다. 또한, 커버(30)에 의하여 노즐(10) 근방의 분류 액주(F)를 보호하므로, 안정적인 분류 액주(F)를 형성하는데 중요한, 노즐(10)로부터 분사된 직후의 영역을 보호할 수 있고, 안정적인 분류 액주(F)의 형성을 확실하게 할 수 있다. 또한, 안정적인 분류 액주(F)를 형성할 수 있으므로, 튕겨나오는 외란(外亂)에 강하고, 양호한 레이저 가공 성능을 유지하면서 피가공물(W)로부터의 노즐(10)의 설정 거리를 더 크게 하는 것이 가능하게 되므로, 노즐 (10)의 거리 설정의 자유도가 높아진다.

커버(30)의 관통공(36)이 레이저 가공 장치(1)의 분류 액주(F) 내에 안내된 레이저에 의하여 가공되고 있으므로, 분류 액주(F)의 직경과 거의 동일한 관통공(36)을 형성할 수 있다. 이에 의하여, 분류 액주(F)와 관통공(36)과의 사이의 틈은 거의 없고, 이 틈을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 피가공물(W)의 가공부로부터 튕겨나간 물이 관통공(36)을 지나 노즐(10)에 부착하거나 분류 액주(F)에 닿거나 하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

커버(30)의 관통공(36)을 커버(30)를 브래킷(28)을 사이에 두고 레이저 가공 헤드(2)에 설치한 상태에서 레이저 가공 장치(1)의 분류 액주(F) 내에 안내한 레이저에 의하여 형성하므로, 분류 액주(F)가 형성되는 위치에 완전하게 일치하도록 관통공(36)을 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들면 관통공이 미리 형성된 커버를 레이저 가공 헤드에 설치하는 경우와는 달라, 커버(30)의 위치 결정을 필요로 하지 않고, 관통공(36)의 위치를 분류 액주(F)에 고정밀도로 일치시킬 수 있다. 따라서, 레이저 가공 장치(1)의 제조, 조립을 용이하게 실시할 수 있다.

커버(30)의 두께가 적절하게 설정되어 있으므로, 커버(30)에 분류 액주(F) 내에 안내된 레이저에 의하여 용이하게 관통공(36)을 형성할 수 있다. 또한, 커버(30) 두께의 설정에 의하여, 분류 액주(F)가 커버(30)에 닿은 경우에도, 분류 액주(F)의 안정성에 미치는 영향을 최소한으로 억제하면서, 커버(30)의 휨을 방지하는 동시에, 튕겨나온 물에 부딪혀 발생하는 휨도 방지할 수 있다.

노즐(10)의 윗면으로부터 커버(30)의 윗면까지의 거리(L1)가 적절히 설정되고 또한, 공간부(31)의 치수(L2, D)가 적절하게 설정되어 있으므로, 커버(30)와 노즐(10) 사이에 표면 장력에 의하여 물이 고이는 경우가 없다. 또한, 브래킷(28) 및 커버(30)가 레이저 가공 헤드(2)의 하단에서 아래쪽으로 크게 돌출되는 경우가 없기 때문에, 노즐(10)을 피가공물(W)에 적절하게 접근시킬 수 있어, 레이저 가공 성능을 저해하는 경우가 없다.

커버(30)가 브래킷(28)에 대하여 착탈 가능하게 설치되어 있기 때문에, 노즐(10)의 교환이나 유지보수를 실시하기 위하여 커버(30)를 제거할 수 있다. 또한, 커버(30)를 제거한 후, 새로 관통공이 형성되어 있지 않은 커버(30)를 설치하고 레이저 조사에 의하여 관통공(36)을 형성함으로써, 다시 분류 액주(F)와 관통공(36)의 위치를 확실하고 정확하게 맞출 수 있다. 따라서, 유지보수를 용이하게 실시할 수 있다.

[제2 실시 형태]

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치(50)는, 피가공물(W)을 향하여 에어 제트를 분사하는 에어 분사 수단(52)이 설치되어 있는 점에서 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치(1)과 다른 것 이외에는, 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치(1)와 동일한 구성이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 레이저 가공 장치(50)의 노즐(10) 부근의 확대도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치(50)는 제1 실시 형태에 의한 레이저 가공 장치(1)와 마찬가지로 레이저 가공 헤드(2)에 장착된 브래킷(54)을 가지며, 이 브래킷(54)에는 커버(56)를 설치하기 위한 커버 부착부(58)가 설치되어 있다. 또한, 커버(56)의 위쪽에는 노즐(10)과의 사이에 공간부(57)가 형성되어 있다.

에어 분사 수단(52)은 에어 공급원(60)과 에어 공급원(60)으로부터 공급되는 압축 공기의 압력을 제어하는 에어 컨트롤러(62)와, 커버 부착부(58) 내에 형성되고, 압축 공기가 통과하는 에어 통로(64)와, 에어 통로(64) 내의 압축 공기를 에어 제트로 하여 피가공물(W)의 가공부 부근을 향하여 분사하는 에어 노즐(66)을 구비한다. 에어 통로(64)는 커버 부착부(58)의 중앙에 형성된 절두원뿔 사다리꼴의 구멍(68)의 외측에 환상(環狀)으로 형성되어 있다. 에어 노즐(66)은 에어 통로(64)와 구멍(68)을 연통하고, 구멍(68)에 개구하고 있다.

이와 같이 구성된 레이저 가공 장치(50)에서는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 액체 분사 수단(6)에 의하여 노즐(10)로부터 분류 액주(F)를 커버(56)의 관통공(70)을 통하여 피가공물(W)을 향하여 분출하고, 레이저 광학계(12)에 의하여 노즐(10)의 상단 개구 근방에 집광된 레이저를 분류 액주(F) 내로 안내하여, 피가공물(W)을 레이저 가공한다. 커버(56)는 피가공물(W)에 닿은 후 튕겨나간 물이 노즐(10)에 부착하거나 분류 액주(F)에 닿는 것을 방지한다.

에어 공급원(60)으로부터 공급된 압축 공기는 에어 통로(64)를 지나 에어 노즐(66)로부터 분사된다. 에어 노즐(66)로부터 분사된 에어 제트는 피가공물(W)의 가공부 부근(가공부 주위)을 향하여 분사되고, 피가공물(W)에 닿아서 튕겨나가는 물을 피가공물(W) 측으로 눌러 물이 튕겨나오는 것을 억제한다. 또한, 에어 제트에 의하여 피가공물(W)의 가공부에 고인 물을 가공부 주위로 밀어내어 배출한다.

이와 같이 구성된 본 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태에 레이저 가공 장치(1)에 의하여 얻을 수 있는 효과 이외에, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

레이저 가공 장치(50)에 에어 분사 수단(52)이 설치되어 있으므로, 피가공물(W)로부터 물이 튕겨나오는 것을 억제할 수 있다. 이에 의하여, 노즐(10)에의 물의 부착 및 분류 액주(F)의 혼란을 더 한층 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 에어 분사 수단(52)이 피가공물(W)의 가공부 부근을 향하여 에어 제트를 분사하므로, 가공부에 모인 물을 제거할 수 있다. 이것은 특히, 피가공물(W)의 가공부에 물이 모이기 쉬운 깊이 파기 가공에 있어서도, 가공부의 물을 에어 제트에 의하여 적극적으로 배제할 수 있으므로 유용하다.

본 발명은 이상의 실시 형태에 한정되지 않고, 예를 들면, 커버는 브래킷에 대하여 착탈 가능하지 않아도 좋다. 커버는, 예를 들면 브래킷에 대하여는 고정되어 브래킷이 레이저 가공 헤드에 대하여 착탈 가능하게 설치되어 있어도 된다. 또한, 커버 및 브래킷은 레이저 가공 헤드에 대하여 착탈 가능하게 설치되어 있지 않아도 좋다. 또한, 커버는 브래킷을 사이에 두고 장착되는 구조에 한정되지 않고, 예를 들면 레이저 가공 헤드에 직접 장착되어도 좋다.

커버에 형성되는 구멍은 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 가공하는 것에 한정하지 않고, 커버에 미리 적당한 가공 방법에 의하여 구멍을 형성하고, 이 커버를 노즐과 피가공물의 사이에 설치하여도 좋다. 이와 같은 경우에도, 피가공물의 가공 중에는 튕겨나간 분류 액체가 노즐에 부착하는 것을 방지할 수 있다.

이 경우에도, 구멍의 직경은 분류 액주의 직경 이상이고, 분류 액주의 직경의 20배 이하인 것이 좋고, 10배 이하인 것이 더 좋다.

커버의 형상, 치수, 재료 등은 레이저 가공 장치의 사양이나 가공 조건 등에 따라 임의로 설정할 수 있고, 전술한 실시 형태에 기재된 형태로 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면 커버의 형상은 원형에 한정되지 않고, 직사각형 등 임의의 형상을 채용할 수 있다. 커버의 노즐에 대한 위치, 예를 들면 노즐의 윗면으로부터 커버의 윗면까지의 거리는 전술의 실시 형태에 기재한 범위에 한정하지 않고, 양호한 가공 성능을 확보할 수 있고, 또한 분류 액체의 노즐에의 부착을 방지할 수 있는 한 임의로 설정할 수 있다. 또한, 커버의 구멍의 직경은 분류 액체의 노즐에의 부착을 방지할 수 있다면, 분류 액주의 직경의 20배보다 커도 좋고, 가공 조건 등에 따라 임의로 설정할 수 있다.

커버를 설치하는 브래킷은 전술한 실시 형태에서는, 원통 모양으로 형성되어 있지만, 이것에 한정하지 않고, 레이저 가공 헤드의 형상에 대응하여, 예를 들면 각주 모양이어도 된다.

노즐과 커버 사이에 형성되는 공간부의 형상은 원주상의 것에 한정하지 않고 임의의 형상을 채용할 수 있는데, 예를 들면 커버를 설치하는 브래킷이 각주 모양으로 형성되는 경우에는 공간부도 각주 모양으로 형성되는 경우가 있다. 또한, 공간부의 치수, 즉, 분류 액주에 따른 방향의 치수 및 분류 액주에 대략 직교하는 방향의 치수는 전술의 실시 형태에 기재한 범위가 바람직하지만, 이것에 한정하지 않고, 레이저 가공 헤드나 노즐의 형상, 배치 등에 따라 임의로 설정할 수 있다. 또한, 공간부가 원주상 이외의 형상으로 형성되어 있은 경우에는 분류 액주에 대략 직교하는 방향의 치수는 분류 액주로부터의 공간부의 외연까지의 최소 거리가 적당하게 되도록 설정하는 것이 좋다.

에어 분사 수단은, 예를 들면 커버를 설치하는 것만으로 액체의 노즐에 대한 부착을 충분히 방지할 수 있는 경우 등에는 설치하지 않아도 좋다. 즉, 에어 분사 수단은 반드시 설치하지 않아도 좋다.

[실시예]

본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 이하와 같은 실험을 하였다.

[실시예 1]

제1 실시 형태의 레이저 가공 장치(1)를 사용하여, 금속판의 피어스 가공을 실시하였다. 피가공물(W)로서는 SUS의 판 모양 부재를 사용하고, 두께 t가 0.3 mm, 0.5 mm, 0.6 mm, 및 1.0 mm인 것을 사용하였다. 노즐(10)의 구멍 지름을 100 ㎛, 고압 펌프(22)로부터 압송되는 물의 압력을 10 MPa, 레이저 주파수를 13 kHz, 레이저 출력을 40 W로 하였다.

레이저 가공 장치(1)의 설치대를 정지시킨 채로 분류 액주(F) 내에 안내된 레이저를 피가공물(W)에 조사하여 금속판에 관통공이 형성되는지 관찰하였다. 각각의 두께의 피가공물(W)에 대하여 10번씩 시험을 실시하였다.

[비교예 1]

제1 실시 형태의 레이저 가공 장치(1)로부터 브래킷(28) 및 커버(30)를 떼어낸 상태로, 실시예 1과 동일한 피어스 가공을 실시하였다. 피가공물(W)의 두께 t가 0.3 mm인 것에 대하여 10번의 시험을 실시하였다. 그 밖의 실험 조건은 실시예 1과 같다.

[실시예 1과 비교예 1의 결과의 대비]

실시예 1에 있어서는 두께 t가 0.3 mm, 0.5 mm 및 0.6 mm인 피가공물(W)에 대하여 레이저를 1초간 조사하여 10개의 시험편 중 10개에 관통공이 형성되었다. 또한, 두께 t가 1.0 mm인 피가공물(W)에 레이저를 5초간 조사하여, 10개의 시험편 중 8개에 대하여 관통공이 형성되었다.

한편, 비교예 1에 있어서는 두께 t가 0.3 mm인 것에 대하여 레이저를 1초간 조사한 경우 및 레이저를 5초간 조사한 경우의 양쪽 모두 10개의 시험편 중 1개도 관통공이 형성되지 않았다.

이상으로부터, 실시예 1에 있어서의 레이저 가공 장치(1)에 의한 레이저 가공이 비교예(1)에 있어서의 레이저 가공보다 레이저의 전송 효율이 좋고, 레이저 가공 성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 2]

제1 실시 형태의 레이저 가공 장치(1)를 사용하여, 금속 재료의 직선 홈 파기 가공을 실시하였다. 피가공물(W)로서는 SUS를 사용하였다. 노즐(10)의 구멍 지름을 60 ㎛, 고압 펌프(22)로부터 압송되는 물의 압력을 18 MPa, 레이저 주파수를 10 kHz, 레이저 출력을 15 W로 하고, 레이저 가공 장치(1)의 설치대를, 이송 속도 2 mm/초로 직선 이동시키면서 소정 회수 왕복시켜, 피가공물(W)에 직선상의 홈을 형성하는 가공을 실시하였다.

[비교예 2]

제1 실시 형태의 레이저 가공 장치(1)로부터 브래킷(28) 및 커버(30)를 제거한 상태로, 실시예 2와 동일한 직선 홈 파기 가공을 실시하였다. 그 밖의 실험 조건은 실시예 2와 같다.

[실시예 2와 비교예 2의 대비]

실시예 2에 있어서는 레이저를 5번 왕복시킴으로써 약 1.8 mm의 깊이의 홈이 형성되었다. 또한, 레이저를 10번 왕복시킴으로써, 약 2.3 mm의 깊이의 홈이 형성되었다.

한편, 비교예 2에 있어서는 레이저를 5번 왕복시킴으로써, 약 1.6 mm의 깊이의 홈이 형성되었다. 또한, 레이저를 10번 왕복시킴으로써, 약 1.7 mm의 깊이의 홈이 형성되었다.

이상과 같이, 실시예 2에 있어서는 레이저 조사의 왕복 회수를 증가시키면, 그것에 따라서, 형성되는 홈의 깊이가 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 이것에 대하여, 비교예 2에 있어서는 레이저 조사의 왕복 회수를 늘려도, 홈의 깊이가 거의 증가하지 않았다. 즉, 비교예 2의 레이저 가공 장치에서는 레이저 조사의 왕복 회수를 늘려도, 일정 이상의 깊이의 홈을 형성할 수 없다.

이상으로부터, 실시예 2에 있어서의 레이저 가공 장치(1)에 의한 레이저 가공이 비교예 2에 있어서의 레이저 가공보다 레이저 가공의 전송 효율이 좋고, 레이저 가공 성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

1, 50 레이저 가공 장치
2 레이저 가공 헤드
10 노즐
14 레이저 발진기
28, 54 브래킷
30, 56 커버
36, 70 관통공
52 에어 분사 수단
F 분류 액주
W 피가공물

Claims

레이저를 발생시키는 레이저 발진기와, 피가공물에 분류 액체를 분사하는 노즐을 구비하고, 상기 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 상기 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치로서,
상기 노즐과 상기 피가공물의 사이에 배치되고, 분사된 상기 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 상기 노즐 및 상기 분류 액주를 보호하는 커버를 구비하고,
상기 커버에는 상기 노즐로부터 분사된 분류 액주가 통과 가능한 구멍이 형성되고,
상기 노즐의 윗면으로부터 상기 커버의 윗면까지의 거리는 4 내지 40 mm이며, 상기 커버의 윗면에는 상기 분류 액주에 따른 방향의 치수가 2 mm 이상이고 또한 상기 분류 액주에 직교하는 방향의 치수가 5 mm 이상인 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 구멍은 상기 노즐로부터 분사된 상기 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구멍의 직경은 상기 분류 액주의 직경 이상이고, 상기 분류 액주 직경의 20배 이하인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버는 박판 모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버와 상기 피가공물과의 사이에 배치되고, 상기 피가공물을 향하여 에어 제트를 분사하는 에어 분사 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
레이저를 발생시키는 레이저 발진기와, 피가공물에 분류 액체를 분사하는 노즐을 구비하고, 상기 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 상기 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치의 제조 방법으로서,
상기 노즐과 상기 피가공물의 사이에, 분사된 상기 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 상기 노즐 및 상기 분류 액주를 보호하기 위한 커버를 설치하는 스텝과, 상기 커버에 상기 분류 액주 내에 안내된 레이저를 조사함으로써, 상기 분류 액주가 통과 가능한 구멍을 형성하는 스텝을 포함하고,
상기 노즐의 윗면으로부터 상기 커버의 윗면까지의 거리는 4 내지 40 mm이며, 상기 커버의 윗면에는 상기 분류 액주에 따른 방향의 치수가 2 mm 이상이고 또한 상기 분류 액주에 직교하는 방향의 치수가 5 mm 이상인 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치의 제조 방법.
레이저를 발생시키는 레이저 발진기와, 피가공물에 분류 액체를 분사하는 노즐을 구비하고, 상기 노즐로부터 분사된 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 상기 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치에 의한 레이저 가공 방법으로서,
상기 노즐과 상기 피가공물의 사이에, 분사된 상기 분류 액체가 튕겨나오는 것으로부터 상기 노즐 및 상기 분류 액주를 보호하기 위한 커버를 설치하는 스텝과, 상기 커버에 상기 분류 액주 내에 안내된 레이저를 조사함으로써, 상기 분류 액주가 통과 가능한 구멍을 형성하는 스텝과, 상기 구멍을 통과하는 상기 분류 액주 내에 안내된 레이저에 의하여 상기 피가공물을 가공하는 스텝을 포함하고,
상기 노즐의 윗면으로부터 상기 커버의 윗면까지의 거리는 4 내지 40 mm이며, 상기 커버의 윗면에는 상기 분류 액주에 따른 방향의 치수가 2 mm 이상이고 또한 상기 분류 액주에 직교하는 방향의 치수가 5 mm 이상인 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치에 의한 레이저 가공 방법.