TWI566871B - Laser processing device - Google Patents

Description

雷射加工裝置

本發明是關於雷射加工裝置，特別是關於要 利用被引導至從噴嘴噴射之噴流液柱內的雷射光對被加工物進行加工的雷射加工裝置。

利用被引導至從噴嘴噴射之噴流液柱內的雷 射光對被加工物進行加工的雷射加工裝置，例如已知有專利文獻1及專利文獻2所記載的雷射加工裝置。

專利文獻1所記載的雷射加工裝置，其構成 為對被加工物噴射水的同時用被引導至水柱的雷射光對被加工物進行加工，但為了防止碰觸到被加工物之後的水回彈附著在噴嘴擾亂到水柱的流動，是於噴嘴和被加工物之間設有噴嘴保護用的護板。該護板，由薄板構成，於加工要開始時安裝在雷射加工裝置之後，就會利用被引導至水柱的雷射光，形成水柱及雷射光要通過的孔。利用該方法對孔進行加工時，就不需要將護板對準水柱及雷射光要通過的位置，如此一來護板的安裝作業就變簡單。

此外，專利文獻2所記載的雷射加工裝置， 是於液體室殼下方設有空氣導入殼，從空氣流入口將空氣導入在空氣導入殼內。被導入至空氣導入殼內的空氣，是通過空氣導入殼內所形成的管內，以圍繞著流通在管內之液柱狀態對液柱進行整流。

[先行技術獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-221265號公報

[專利文獻2]日本特開2011-125870號公報

然而，上述專利文獻1的雷射加工裝置，在對護板於最初施以孔加工時，於護板要形成有孔為止的孔加工期間，水是會滯留在護板和噴嘴之間的空間。該滯留的水，是有可能會擾亂到要從噴嘴噴出之水柱的流動。

此外，專利文獻2的雷射加工裝置，當為了要排出被加工物碰觸後的液體或加工時產生的渣滓等而欲加大空氣流量時，大流量的空氣會擾亂到液柱，有時就會造成加工效率降低。

於是，本發明之目的，就是提供一種能夠獲得良好之液柱整流效果的雷射加工裝置。

為了達成上述目的，本發明的雷射加工裝 置，其具有：要產生雷射光的雷射振盪器；要對被加工物噴射噴流液體的噴嘴；及要對該噴嘴供應上述噴流液體的液體供給手段，其構成為是利用被引導至從噴嘴噴射之噴流液柱內的雷射光對被加工物進行加工，其特徵為，具備：配置在噴嘴和被加工物之間藉此對噴嘴加以保護的保護蓋；及對形成在噴嘴和保護蓋之間的空間供應空氣的空氣供應手段，保護蓋具有噴流液柱能通過的流通路，保護蓋和噴嘴之間的空間之噴嘴側的面及保護蓋側的面之至少一部份，是由朝空間內側突出的凸形狀部加有邊界。

於上述構成之本發明中，液體供給手段所供應的液體會從噴嘴噴射形成噴流液柱，接著被引導至該噴流液柱內的雷射光會到達被加工物對被加工物進行加工。利用空氣供給手段供應在空間的空氣，是在要通過空間內及保護蓋之流通路的流通期間包圍著噴流液柱的周圍藉此對噴流液柱進行整流。

由於噴嘴和被加工物之間設有保護蓋，因此就能夠防止碰觸到被加工物之後的液體回彈附著在噴嘴。如此一來，就能夠防止從噴嘴噴射的噴流液柱受到擾亂。

此外，保護蓋和噴嘴之間的空間之保護蓋側的面之至少一部份，是由朝空間內側突出的凸形狀部加有邊界，因此，即使噴流液柱例如於加工初期受到擾亂以致噴流液體不通過保護蓋的流通路而殘留在空間內時，或者即使回彈的液滴通過流通路侵入空間，但噴流液體會沿著保護蓋側 的凸形狀部往空間外側(被加工物側)移動，因此就能夠防止液體堵塞流通路。基於此，就能夠防止進入到空間內的液體擾亂到噴流液柱。

再加上，空間之保護蓋側的面及噴嘴側的面 該雙方是由朝空間內側突出的凸形狀部加有邊界，因此進入到空間內的空氣就會受到兩側之凸形狀部的引導形成流動，難以直接碰觸從噴嘴噴射出的噴流液柱。如此一來，即使空氣流量增大還是能夠防止空氣擾亂噴流液柱，能夠抑制加工效率降低。

於本發明中，以下述構成為佳，即，空氣供 給手段，具備：在噴嘴之噴射口的周圍連通於空間藉此對空間內供應空氣的空氣供給口；及在流通路之周圍連通於空間藉此從空間內排出空氣的空氣排出口。

於上述構成之本發明中，由於空器供給手段的空氣供給口在噴嘴之噴射口的周圍連通於空間，空氣排出口在流通路之周圍連通於空間，因此從空氣供給口供應至空間內的空氣就會一邊受到噴嘴側之面的凸形狀部引導一邊流往保護蓋側，然後受到保護蓋側之面的凸形狀部引導，藉此從空氣排出口排出。由於能夠抑制供應至空間內的空氣直接碰觸到要從噴嘴經過流通路的噴流液柱，因此就能夠在防止噴流液柱受到擾亂的同時使空氣流量增大。空氣流量的增大，就能夠更加確實防止液滴或渣滓侵入空間內，能夠更有效率執行被加工物上的液體或渣滓之排除。

此外，由於設有空氣排出口，因此即使液體侵入至空 間內時，還是能夠使液體和空氣一起從該空氣排出口排出，基於此就能夠防止液體滯留在空間內。

於本發明中，以下述構成為佳，即，空氣供 給口，是位於要比噴嘴側之凸形狀部的最突出位置還靠近噴嘴側的位置，空氣排出口，是位於要比保護蓋側之凸形狀部的最突出位置還靠近保護蓋側的位置。

於上述構成之本發明中，由於空氣供給口位於要比噴嘴側之凸形狀部的最突出位置還靠近噴嘴側的位置，空氣排出口位於要比保護蓋側之凸形狀部的最突出位置還靠近保護蓋側的位置，因此從空氣供給口出來的空氣及要進入空氣排出口之前的空氣就容易沿著凸形狀部移動，能夠有效控制空間內之空氣的移動。

於本發明中，以下述構成為佳，即，空間之 噴嘴側的凸形狀部，是形成在噴嘴其要露出在空間的面，或是形成在噴嘴支撐用之噴嘴座其要露出在空間的面。

於本發明中，以下述構成為佳，即，空間之噴嘴側及保護側的凸形狀部，是圓柱形狀或截頂錐形。

1、70、80、100、120、140、150‧‧‧雷射加工裝置

2‧‧‧雷射加工頭

4‧‧‧光學裝置

6‧‧‧液體噴射手段

8‧‧‧整流手段

10‧‧‧外殼

12‧‧‧噴嘴孔

14、152‧‧‧噴嘴

15、82、102、122、158‧‧‧噴嘴座

32、88、108、126、142‧‧‧保護蓋

34、94、114、132、148、162‧‧‧空間

40、92、112、130、146‧‧‧凸形狀部

42‧‧‧流通路

46、86、106、124、156‧‧‧凸形狀部

64‧‧‧空氣供給口

66、74‧‧‧空氣排出口

第1圖為本發明之第1實施形態相關的雷射加工裝置全體概略圖。

第2圖為本發明之第1實施形態相關的雷射加工裝置局部放大圖。

第3圖為本發明之第2實施形態相關的雷射加工裝置局部放大圖。

第4圖為本發明之第3實施形態相關的雷射加工裝置局部放大圖。

第5圖為本發明之第4實施形態相關的雷射加工裝置局部放大圖。

第6圖為本發明之第5實施形態相關的雷射加工裝置局部放大圖。

第7圖為本發明之第6實施形態相關的雷射加工裝置局部放大圖。

第8圖為本發明之第7實施形態相關的雷射加工裝置局部放大圖。

[發明之實施形態]

以下，參照附圖對本發明之最佳實施形態進行說明。另，對於第2實施形態~第7實施形態該等與第1實施形態相同的構成，是於圖面標示與第1實施形態相同的圖號，藉此簡化或省略相同構成的說明。

[第1實施形態]

第1圖為本發明之第1實施形態相關的雷射加工裝置1全體概略圖。另，以第1圖之上下方向為本實施形態之雷射加工裝置1的上下方向進行說明。

如第1圖所示，本實施形態的雷射加工裝置1，具備：雷射加工頭2及要通過該雷射加工頭2對被加工物W照射雷射光的光學裝置4；用來對被加工物W以高壓噴射噴流液體也就是水的液體噴射手段6；及對噴射出的液柱進行整流的整流手段8。

雷射加工頭2，具備有形成為大致圓筒形狀的外殼10，於外殼10內的上方收容有光學裝置4的局部份，於外殼10內的下方設置有液體噴射手段6的局部份。於外殼10的內部下方設有噴嘴14，該噴嘴14形成有要噴射噴流液柱F用的噴嘴孔12。該噴嘴14，其下方由噴嘴座15支撐且固定著。噴嘴孔12，是於噴嘴14的中央貫通在上下方向。噴嘴12，其上部形成為圓柱形，此外其下部形成為朝下方其尾端逐漸變寬的截頂錐體。

光學裝置4，具備：可使雷射聚光在指定位置的雷射光學系16；及要使雷射入射在雷射光學系16的雷射振盪器18。

雷射光學系16，是構成為可使從雷射振盪器18出射的雷射由光纖等引導至雷射加工頭2，並且可使該雷射聚光在雷射加工頭2內之噴嘴孔12上端的開口附近位置。另，第1圖中，圖示著雷射光學系16其一部份的模式圖，只圖示有要使雷射最終聚光的1片聚光鏡片20。

雷射振盪器18，是構成為可生成指定強度的雷射。本實施形態中，雷射是使用綠光雷射，但只要是不易被水吸收之吸收率低的雷射，則其種類可任意選擇。

綠光雷射，是屬於2倍波(SHG)YAG雷射，波長為532nm。綠光雷射，其與YAG雷射(波長1064nm)及CO₂雷射(波長10.6μm)不同，由於其具有水容易通過的特徵，因此當噴流液柱使用價格便宜又容易獲得的水時，就能夠提昇雷射的傳播效率。此外，由於綠光雷射不易被水吸收，因此就能夠抑制熱鏡片的產生，容易精度良好地將雷射引導至雷射加工頭2內的噴嘴孔12之開口附近的位置。基於此，其就能夠防止噴嘴14的損傷，並且還能夠確保穩定的加工品質。

液體噴射手段6，具備：液體供給源22及要執行從液體供給源22所供應之液體中的離子去除等處理的液體處理裝置24；要將液體供給源22所供應之液體壓送至雷射加工頭2的高壓泵26；設置在高壓泵26和雷射加工頭2之間，從液體中去除雜質等用的高壓過濾器28；及形成在雷射加工頭2內，可將高壓泵26所壓送的高壓液體引導至噴嘴14的液體流路30。本實施形態中，所使用的液體是水。

第2圖為本發明之第1實施形態相關的雷射加工裝置1局部放大圖。如該第2圖所示，整流手段8，具備：於噴嘴14的下方固定在外殼10，並且要從碰觸到被加工物W後回彈的水或加工時產生的渣滓中保護噴嘴14的保護蓋32；及要對形成在噴嘴座15和保護蓋32之間的空間34內供應空氣的空氣供給手段36。

保護蓋32，是形成為大致圓柱狀，其插入且 保持在外殼10的下部開口。於保護蓋32的上面38，是形成有朝上方突出的圓柱狀凸形狀部40。該凸形狀部40的直徑，是比保護蓋32的直徑還小，因此，保護蓋32的上面38，是在凸形狀部40的周圍形成有要比凸形狀部40還位於下方的環狀平面，使其形成為具有段差的形狀。於保護蓋32的中央，是沿著上下方向軸線形成有噴流液柱F及雷射光要通過的流通路42。保護蓋32的下面，是形成為朝下方突出的截頂錐形。另，流通路42的直徑，是以0.3~1mm的範圍內為佳，如此一來就可使流通路42形成為能夠一定流量吐出空氣藉此能夠防止來自於被加工物W的水或渣滓的回彈侵入至空間34內。

於噴嘴座15的下面44，是形成有朝下方突出之圓柱狀的凸形狀部46。該凸形狀部46的直徑是比噴嘴座15的直徑還小，因此，噴嘴座15的下面44，是在凸形狀部46的周圍形成有要比凸形狀部46還位於上方的環狀平面，使其形成為具有段差的形狀。於噴嘴座15的中央，是沿著上下軸線形成有噴流液柱F及雷射光要通過的貫通孔48。

另，噴嘴座15之凸形狀部46的下面和保護蓋32之凸形狀部40的上面之間的距離L，是以設定在1~3mm的範圍內為佳。

以上所述之保護蓋32之上面38的凸形狀部40和噴嘴座15之下面44的凸形狀部46，使保護蓋32和噴嘴座15之間的空間34，從上下軸線方向正交的方向 (垂直於第1圖紙面的方向)來看，是形成為剖面大致H字形，其上面，即噴嘴14側的面，及下面即保護蓋32側的面，是分別形成為往空間內側凹陷的形狀。

空氣供給手段36，具有：空氣供給源50及要控制該空氣供給源50所供應之壓縮空氣之壓力用的空氣控制器52；要將空氣供應至空間34內用的空氣供給通路54；及要將空間34內的空氣排出外部用的空氣排出通路56。

空氣供給通路54，具有：形成在外殼10內的主通路58；與主通路58連通，遍及噴嘴14的周圍全周形成為環狀的分配通路60；及在分配通路60以等間隔設置成複數(本實施形態中為4個)，做為分配通路60和空間34連通用的連通路62。連通路62，是延伸成平行於雷射加工頭2的上下方向軸線，在噴嘴座15之下面44的要比凸形狀部46還外側的位置形成有開口的空氣供給口64。因此，空氣供給口64，是在噴嘴座15之貫通孔48的外圍側，並且位於貫通孔48的下端，即位於要比凸形狀部46的下端還上方的位置。

空氣排出通路56，是由在保護蓋32的外圍朝平行於上下方向軸線的方向貫通之以等間隔形成在圓周方向之複數(本實施形態中為4個)的溝槽所形成。因此，空氣排出通路56一方的端部是於保護蓋32之上面38的要以凸形狀部40還位於外側的位置形成開口的空氣排出口66。即，空氣排出口66，是在保護蓋32之流通路42 的外圍面，並且位於流通路42的上側，即位於要比凸形狀部40之上端還下方的位置。

空氣排出通路56另一方的端部是開口在保護蓋32的下面，藉此使空氣排出通路56連通著空間34和雷射加工頭2的外側。

上述構成之本實施形態的雷射加工裝置1，是 動作成下述。

於要對被加工物W進行雷射加工時，是將被加工物W載置在噴嘴12下方的載置台T。其次，當從雷射振盪器18出射雷射時，雷射會入射至雷射光學系16，被引導至雷射加工頭2內。雷射，是由雷射光學系16的聚光鏡片20等聚光在噴嘴12之上端開口的位置附近。

另一方面，液體噴射手段6，是以高壓泵26對來自於液體供給源22的水進行壓送，使水通過液體流路30從噴嘴14朝被加工物W噴射噴流液柱F。另，此時，所噴出的噴流液柱F的柱徑是要比噴嘴孔12的孔徑還稍微大。噴流液柱F，是通過噴嘴座15的貫通孔48及保護蓋32的流通路42到達被加工物W。由雷射光學系16聚光在噴嘴孔12之上端開口附近的雷射，是一邊全反射在噴流液柱F內一邊由噴流液柱F所引導直到到達被加工物W為止藉此對被加工物W進行雷射加工。

整流手段8，是從空氣供給源50供給空氣， 該空氣是通過空氣供給通路54從空氣供給口64供應至空間34。進入到空間34內的空氣，是一邊由噴嘴座15之 下面的凸形狀部46之外面及保護蓋34之上面38的凸形狀部40之外面所引導一邊流往下方，包圍著從噴嘴座15之貫通孔48出來的噴流液柱F藉此對噴流液柱F進行整流。此外，空間34內的空氣，其也會進入至保護蓋32的流通路42內，包圍著噴流液柱F的周圍對噴流液柱F進行整流，並且從保護蓋32出來之後，就對碰觸到被加工物W之後的水或加工時產生的渣滓等進行被加工物W上的排除。空間34內的空氣當中，不通過流通路42的空氣是從空氣排出口66經過空氣排出通路56排出至外部。

根據上述構成的本實施形態時，是可獲得下 述優異效果。

由於在噴嘴14的下方設有保護蓋32，因此即使噴流液柱F碰觸到被加工物W之後回彈，還是能夠防止水滴附著在噴嘴14。如此一來，就能夠防止噴嘴14所噴射的噴流液柱F受到擾亂。

由於是利用空氣供給手段36對噴嘴14和保 護蓋32之間的空間34供應空氣，因此噴嘴14所噴射出的噴流液柱F就會受到空氣整流，能夠獲得更加穩定的噴流液柱F。如此一來，被導光在噴流液柱F之雷射光的傳播效率就會提昇，因此就能夠使雷射加工裝置1的加工能力提昇。

噴嘴14和保護蓋32之間的空間34，是由噴 嘴座15之下面44的凸形狀部46和保護蓋32之上面38的凸形狀部40加有邊界，因此空間34之上下面就會形成 為朝內側凹陷的形狀，基於此從空氣供給口64供應過來的空氣就會一邊由凸形狀部46、40引導一邊流往下方，不會直接碰觸噴流液柱F。

此外，由於藉由凸形狀部46、40能夠防止空 氣其直接碰觸噴流液柱F進而擾亂到噴流液柱F，因此要供應至空間34的空氣流量就能夠較以往還更為增加。如此一來，與噴流液柱F一起從流通路42噴射出來的空氣就能夠更為有效排除被加工物W上的水或渣滓。

再加上，藉由保護蓋32的凸形狀部40，萬一空間34進水時，水也不易滯留在流通路42的周圍。

由於空氣供給口64位於噴嘴座15之凸形狀 部46的周圍，且空氣排出口66位於保護蓋32之凸形狀部40的周圍，因此在空間34內於噴流液柱F的周圍就容易產生上下方向之空氣的流動，藉此就能夠在不擾亂噴流液柱F的狀態下進行整流。

此外，由於空氣排出口66位於保護蓋32之凸形狀部40的周圍，因此萬一水進入至空間34內，還是能夠使水與空氣一起從空氣排出口66排出。

[第2實施形態]

其次，針對本發明之第2實施形態相關的雷射加工裝置70進行說明。第2實施形態相關的雷射加工裝置70，其與第1實施形態相關的雷射加工裝置1不同之處在於空氣排出通路的構成，除此之外其他都和第1實施形態相關 的雷射加工裝置1的構成相同。

第3圖為本發明之第2實施形態相關的雷射加工裝置70局部放大圖。如第3圖所示，雷射加工裝置70的空氣排出通路72，是於空間34的下端，形成有複數(本實施形態中為4個)在外殼10。因此，空氣排出口74是開口在外殼10的內面。空氣排出通路72，是形成為從噴嘴14的中心軸線呈放射狀，並且朝外側往下方傾斜開口在外殼10的外面。

根據上述所示之第2實施形態相關的雷射加 工裝置70之構造時，除了可獲得與第1實施形態相同的效果之外，由於其空氣排出通路72是形成在外殼10，且開口在外殼10之外側的側面，因此從空氣排出通路72排出的空氣就不會碰觸到被加工物W。基於此，即使是在侵入至空間34的水等與空氣一起從空氣排出通路72排出時，還是能夠降低排出物對被加工物W之加工的影響。

[第3實施形態]

接著，針對本發明之第3實施形態相關的雷射加工裝置80進行說明。第3實施形態相關的雷射加工裝置80，其與第1實施形態相關的雷射加工裝置1不同之處在於凸形狀部的形狀，除此之外其他都和第1實施形態相關的雷射加工裝置1的構造相同。

第4圖為本發明之第3實施形態相關的雷射加工裝置80局部放大圖。如第4圖所示，於雷射加工裝 置80之噴嘴座82的下面84之中央，形成有朝下方突出之截頂錐形的凸形狀部86。於凸形狀部86的周圍，形成有要比凸形狀部86還位於上方之環狀的平面部。於此，將凸形狀部86之截頂錐形沿著中心軸線切剖後之剖面二等邊三角形的角度α，於本實施形態中為120°。另，該角度α，是以設定在0°(即圓柱形)~150°的範圍內為佳，又以設定在90°~150°的範圍內為更佳。

此外，於保護蓋88之上面90的中央，是形成有朝上方突出之截頂錐形的凸形狀部92。該凸形狀部92是形成至保護蓋88之外圍附近為止，其外圍延伸至空氣排出口66的外緣為止。因此，於凸形狀部92的周圍，是形成有與空氣排出口66之直徑大致相同寬度的環狀平面。於此，將凸形狀部92之截頂錐形沿著中心軸線切剖後之剖面二等邊三角形的角度β，於本實施形態中為120°。另，該角度β，是以設定在0°(即圓柱形)~150°的範圍內為佳，又以設定在90°~150°的範圍內為更佳。

對於噴嘴座82的下面84及保護蓋88的上面 90之形狀加有邊界，藉此使空間94其下面由凸形狀部86、92形成為朝空間內側凹陷的形狀。

上述所示構造之第3實施形態相關的雷射加工裝置80，由於從空氣供給口64出來的空氣會沿著噴嘴座82的凸形狀部86移動，因此從空氣供給口64出來的空氣就不會直接碰觸從貫通孔48出來的噴流液柱F，能夠於該狀態下對噴流液柱F進行整流。

[第4實施形態]

其次，針對本發明之第4實施形態相關的雷射加工裝置100進行說明。第4實施形態相關的雷射加工裝置100，其與第1實施形態相關的雷射加工裝置1不同之處在於凸形狀部的形狀，除此之外其他都和第1實施形態相關的雷射加工裝置1的構造相同。

第5圖為本發明之第4實施形態相關的雷射 加工裝置100局部放大圖。如第5圖所示，於雷射加工裝置100之噴嘴座102的下面104之中央，形成有朝下方突出之截頂錐形的凸形狀部106。於凸形狀部106的周圍，形成有要比凸形狀部106還位於上方之環狀的平面部。於此，將凸形狀部106之截頂錐形沿著中心軸線切剖後之剖面二等邊三角形的角度α，於本實施形態中為40°。

此外，於保護蓋108之上面110的中央，是形成有朝上方突出之圓柱形的凸形狀部112。該凸形狀部112的直徑，是流通路42之直徑的2倍程度，於凸形狀部112的周圍，是形成有要比凸形狀部112還位於下方的環狀平面。

對於噴嘴座102的下面104及保護蓋108的 上面110之形狀加有邊界，藉此使空間114的上下面由凸形狀部106、112形成為朝空間內側凹陷的形狀。

上述所示構造之第4實施形態相關的雷射加工裝置100，基於上述所示之空間114的形狀其可獲得與上述相 同的效果。

[第5實施形態]

接著，針對本發明之第5實施形態相關的雷射加工裝置120進行說明。第5實施形態相關的雷射加工裝置120，其與第1實施形態相關的雷射加工裝置1不同之處在於凸形狀部的形狀，除此之外其他都和第1實施形態相關的雷射加工裝置1的構造相同。

第6圖為本發明之第5實施形態相關的雷射 加工裝置120局部放大圖。如第6圖所示，雷射加工裝置120的噴嘴座122，其和第3實施形態相關之雷射加工裝置80的噴嘴座82相同具有截頂錐形的凸形狀部124。

此外，於保護蓋126之上面128的中央，是形成有朝上方突出之截頂錐形的凸形狀部130。於凸形狀部130的周圍，是形成有要比凸形狀部130還位於下方的環狀平面。於此，將凸形狀部130之截頂錐形沿著中心軸線切剖後之剖面二等邊三角形的角度β，於本實施形態中為90°。

對於噴嘴座122的下面123及保護蓋126的 上面128之形狀加有邊界，藉此使空間132的上下面由凸形狀部124、130形成為朝空間內側凹陷的形狀。

上述所示構造之第5實施形態相關的雷射加工裝置120，基於上述所示之空間132的形狀其可獲得與上述相同的效果。

[第6實施形態]

其次，針對本發明之第6實施形態相關的雷射加工裝置140進行說明。第6實施形態相關的雷射加工裝置140，其與第1實施形態相關的雷射加工裝置1不同之處在於保護蓋之凸形狀部的形狀，除此之外其他都和第1實施形態相關的雷射加工裝置1的構造相同。

第7圖為本發明之第6實施形態相關的雷射 加工裝置140局部放大圖。如第7圖所示，於雷射加工裝置140之保護蓋142的上面144之中央，形成有與第3實施形態的保護蓋88相同朝上方突出之截頂錐形的凸形狀部146。

因此，對於噴嘴座15的下面44及保護蓋142的上面144之形狀加有邊界，藉此使空間148的上下面由凸形狀部46、146形成為朝空間內側凹陷的形狀。

上述所示構造之第6實施形態相關的雷射加工裝置140，基於上述所示之空間148的形狀其可獲得與上述相同的效果。

[第7實施形態]

接著，針對本發明之第7實施形態相關的雷射加工裝置150進行說明。第7實施形態相關的雷射加工裝置150，其與第1實施形態相關的雷射加工裝置1不同之處在於噴嘴及噴嘴座的形狀，除此之外其他都和第1實施形態相關的雷射加工裝置1的構造相同。

第8圖為本發明之第7實施形態相關的雷射 加工裝置150局部放大圖。如第8圖所示，於雷射加工裝置150之噴嘴152的下面中央，形成有朝下方突出之圓柱形的凸形狀部156。該凸形狀部156，是插入在噴嘴座158上形成的安裝孔160內，形成為從噴嘴座158的下面突出著。因此，空間162的上面，就會由噴嘴座158的下面164和噴嘴152的凸形狀部156加有邊界，空間162的上下面就會由凸形狀部156、40形成為朝內側凹陷的形狀。

上述所示構造之第7實施形態相關的雷射加工裝置150，基於上述所示之空間162的形狀其可獲得與上述相同的效果。

本發明並不限於以上的實施形態，例如上述 各實施形態是以空間上方(噴嘴側)的凸形狀部及保護蓋側的凸形狀部舉出各種不同的例子，但該等之形狀的組合是可任意設定。此外，凸形狀部並不限於圓柱形、截頂錐形，只要突出至空間內的形狀即可，例如其可以是半球狀。

凸形狀部，於上述的實施形態中，是形成為 從噴嘴或噴嘴座的下面及從保護蓋的上面之一部份突出至空間內部，但並不限於此，例如其也可形成為噴嘴或噴嘴座的下面及從保護蓋的上面之全部朝空間內側突出。總而言之，凸形狀部，只要形成為空間之上下面的至少一部份即可。

空氣供給口，於上述實施形態中，雖然是形 成在噴嘴座的下面，但並不限於此，只要其位於要比噴流液柱在空間內噴射之位置或凸形狀部最突出在空間側之位置還上方的位置，即上述所示的實施形態中所謂的要比噴嘴座之貫通孔或噴嘴之下面還上方的位置即可，例如其可形成在外殼之露出在空間的內面等任意的部位。此外，空氣供給口，其所處的位置只要能夠讓供應至空間內的空氣不會直接碰觸到噴射的噴流液柱，則也可不必位於要比噴流液柱在空間內噴射之位置或凸形狀部最突出在空間側之位置還上方的位置。

另外，同樣地，空氣排出口，於第1實施形態等中雖然是形成在保護蓋的上面，但並不限於此，只要其位於要比保護蓋之流通路要通往空間之開口位置或凸形狀部最突出在空間側之位置還下方的位置即可，例如其也可如第2實施形態的保護蓋所示形成在外殼的內面。此外，空氣排出口，其所處的位置只要能夠讓空氣供給口所供應的空氣不會直接碰觸到噴流液柱地被引導至空氣排出口，則也可不必位於流通路要通往空間之開口位置或凸形狀部最突出在空間側之位置還下方的位置。

[實施例1]

於第3實施形態之構造的雷射加工裝置80，在雷射加工頭2的下方配置玻璃基板進行噴流液柱F的噴射，將雷射加工頭2之最下方的位置，即保護蓋88的下 面和玻璃基板之間的距離設定成噴流液柱F不會散亂的距離即25mm。此外，噴嘴孔12的直徑為60μm，噴流液柱的噴設壓力為25MPa。

於上述條件下，啟動整流手段8，針對空氣不致於擾亂到噴流液柱F之狀態下空氣流量究竟能夠提昇至何種程度進行了確認。

[實施例2]

針對實施例1的雷射加工裝置，使用將保護蓋88側之凸形狀部92的角度β為90°之後的雷射加工裝置進行了與實施例1相同的測試。

[實施例3]

針對實施例1的雷射加工裝置，使用將保護蓋88側之凸形狀部92的形狀為圓柱狀之構造的雷射加工裝置進行了與實施例1相同的測試。

[實施例4]

使用第6實施形態之構造的雷射加工裝置140進行了與實施例1相同的測試。

[實施例5]

針對實施例4的雷射加工裝置140，使用將保護蓋142側之凸形狀部146的角度β為90°之後的雷射 加工裝置進行了與實施例1相同的測試。

[實施例6]

針對實施例4的雷射加工裝置140，使用將保護蓋142側之凸形狀部146的形狀為圓柱狀之構造的雷射加工裝置1進行了與實施例1相同的測試。

〔比較例1〕

針對第3實施形態的雷射加工裝置80，使用其噴嘴座82之凸形狀部86經削除後為平坦之下面84的雷射加工裝置進行了與實施例1相同的測試。

〔比較例2〕

針對比較例1的雷射加工裝置，使用將保護蓋88側之凸形狀部92的角度β為90°之後的雷射加工裝置進行了與實施例1相同的測試。

〔比較例3〕

針對比較例1的雷射加工裝置，使用將保護蓋88側之凸形狀部92為圓柱狀之後的雷射加工裝置進行了與實施例1相同的測試。

〔實施例和比較例的結果〕

針對實施例1~實施例6，經測試確認結果，空氣不致 於擾亂到噴流液柱F之狀態下空氣能夠供應至空間的最大流量為5L/min。

另一方面，針對比較例1~比較例3，經測試確認結果，空氣不致於擾亂到噴流液柱F之狀態下空氣能夠供應至空間的最大流量分別為1.5L/min、2.3L/min及2.2L/min。

如以上所示，經測試確認結果，使用本發明之構造的雷射加工裝置時，空氣不致於擾亂到噴流液柱之狀態下空氣能夠供應至空間的最大流量是可比以往還大。

1‧‧‧雷射加工裝置

2‧‧‧雷射加工頭

8‧‧‧整流手段

10‧‧‧外殼

12‧‧‧噴嘴孔

14‧‧‧噴嘴

15‧‧‧噴嘴座

16‧‧‧雷射光學系

20‧‧‧聚光鏡片

30‧‧‧液體流路

32‧‧‧保護蓋

34‧‧‧空間

38‧‧‧保護蓋(32)的上面

40‧‧‧凸形狀部

42‧‧‧流通路

44‧‧‧噴嘴座15的下面

46‧‧‧凸形狀部

48‧‧‧貫通孔

54‧‧‧空氣供給通路

56‧‧‧空氣排出通路

58‧‧‧主通路

60‧‧‧分配通路

62‧‧‧連通路

64‧‧‧空氣供給口

66‧‧‧空氣排出口

F‧‧‧噴流液柱

W‧‧‧被加工物

Claims (3)

1. 一種雷射加工裝置，具有：產生雷射光的雷射振盪器；對被加工物噴射噴流液體的噴嘴；及對該噴嘴供應上述噴流液體的液體供給手段，構成為利用被引導至從上述噴嘴噴射之噴流液柱內的雷射光對被加工物進行加工，其特徵為，具備：配置在上述噴嘴和上述被加工物之間藉此對上述噴嘴加以保護的保護蓋；及對形成在上述噴嘴和上述保護蓋之間的空間供應空氣的空氣供應手段，上述保護蓋具有上述噴流液柱能通過的流通路，上述保護蓋和上述噴嘴之間的上述空間之上述噴嘴側的面及上述保護蓋側的面之至少一部份，是由朝上述空間內側突出的凸形狀部加有邊界；上述空氣供給手段，具備：在噴嘴座之貫通孔的周圍連通於上述空間藉此對上述空間內供應空氣的空氣供給口；及在上述流通路之周圍連通於上述空間藉此從上述空間內排出空氣的空氣排出口；上述空間之上述噴嘴側及上述保護蓋側的上述凸形狀部是圓柱形狀或截頂錐形。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的雷射加工裝置，其中，上述空氣供給口，是位在比上述噴嘴側之上述凸形狀部的最突出位置還靠近上述噴嘴側的位置， 上述空氣排出口，是位在比上述保護蓋側之上述凸形狀部的最突出位置還靠近上述保護蓋側的位置。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載的雷射加工裝置，其中，上述空間之上述噴嘴側的上述凸形狀部是形成在上述噴嘴露出於上述空間的面，或是形成在上述噴嘴支撐用之噴嘴座露出於上述空間的面。