WO2017047785A1 - レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置 - Google Patents

レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017047785A1
WO2017047785A1 PCT/JP2016/077540 JP2016077540W WO2017047785A1 WO 2017047785 A1 WO2017047785 A1 WO 2017047785A1 JP 2016077540 W JP2016077540 W JP 2016077540W WO 2017047785 A1 WO2017047785 A1 WO 2017047785A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate material
laser irradiation
laser
irradiation unit
workpiece holder
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/077540
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤 孝則
吉田 慎
真央 小池
健一 深海
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to CN201680052095.9A priority Critical patent/CN108025399B/zh
Priority to US15/760,847 priority patent/US11173573B2/en
Priority to CA2998569A priority patent/CA2998569C/en
Priority to JP2017540022A priority patent/JP6705827B2/ja
Publication of WO2017047785A1 publication Critical patent/WO2017047785A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • 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
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • 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
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • 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
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0838Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt
    • B23K26/0846Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt for moving elongated workpieces longitudinally, e.g. wire or strip material
    • 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
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • 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
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • 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
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/10Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
    • 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
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • 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
    • B23K26/60Preliminary treatment
    • 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
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • 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
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/16Bands or sheets of indefinite length
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10Aluminium or alloys thereof
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/14Titanium or alloys thereof
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/15Magnesium or alloys thereof
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30Organic material
    • B23K2103/42Plastics
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52Ceramics
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54Glass

Definitions

  • the present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus for cutting a plate material into a desired shape by irradiating a flat plate material with laser.
  • a laser processing method and a laser processing apparatus are known in which a flat plate material is irradiated with laser to cut the plate material into a desired shape to obtain a blank material (for example, Patent Document 1). .
  • the plate material is continuously fed out from the coil material, and the plate material is cut by the leveler device and then cut by the YAG laser light emitted from the processing head. Thereby, a blank material is obtained.
  • the laser irradiation unit of the processing head that irradiates laser light moves immediately above the plate material to cut the plate material. Accordingly, in the width direction of the plate material with respect to the direction in which the plate material is sent out, the laser irradiating portion does not move to the outside directly above the plate material.
  • An object of the present invention is to provide a laser processing method and a laser processing apparatus for preventing a laser irradiation unit from colliding with an edge of a plate material when returning from directly above the plate material to directly above the plate material. .
  • the present invention provides a laser processing method for cutting a plate material (for example, a plate material P described later) by irradiating the plate material with a laser irradiation portion outside the plate material.
  • a plate material end holding step for holding the position of the end of the plate at a predetermined position, and a laser irradiation unit moving step in which the laser irradiation unit moves from the outside directly above the plate material to the top.
  • the position of the edge of the plate material is held at a predetermined position. It is possible to prevent the laser irradiation unit from colliding with the edge of the plate material in which the undulation occurs when the plate material is moved from directly above the plate material to directly above.
  • the laser irradiation unit moving step the laser irradiation unit is moved in a state where the position of the plate material is held at the predetermined position. For this reason, it is possible to reliably prevent the laser irradiation unit from colliding with the edge of the plate material when the laser irradiation unit is moved from directly above the plate material to directly above in the laser irradiation unit moving step.
  • the laser irradiation unit moving step the laser irradiation unit moves while performing laser irradiation. For this reason, a board
  • the end of the plate material is held at the predetermined position by a first work holder (for example, a first work holder 41 described later), and in the laser irradiation unit moving step, The plate member is held at the predetermined position by a second workpiece holder (for example, a second workpiece holder 42 described later) having a clearance smaller than that of the first workpiece holder.
  • a first work holder for example, a first work holder 41 described later
  • a second workpiece holder for example, a second workpiece holder 42 described later
  • the vibration is suppressed with the second work holder, and the distance between the laser irradiation part and the plate material is irradiated with the laser with high accuracy.
  • the range of the appropriate distance value that can be cut can be suppressed.
  • the clearance between the second workpiece holder and the plate material is smaller than the clearance between the first workpiece holder and the plate material, when the laser irradiation unit moves on the plate material, only the second workpiece holder is the plate material.
  • the first work holder is not in contact with the plate material. Since only the second workpiece holder is in contact with the plate material, the friction with the plate material can be reduced as compared with the case where both the first workpiece holder and the second workpiece holder are in contact with the plate material.
  • the present invention also includes a laser irradiation unit (for example, laser irradiation unit 30 described later) and a drive unit (for example, described later) that moves the laser irradiation unit from directly above a plate material (for example, plate material P described later) to the outside of the upper part. And a workpiece holder (for example, a workpiece holder 40 described later) that holds the plate material in a predetermined position while moving as the laser irradiation unit moves.
  • the laser processing apparatus 1 to be described later when the laser irradiating part is outside the plate member, the work holder is in a position where the end of the plate member can be held at the predetermined position.
  • a laser processing apparatus characterized by the above is provided.
  • the position of the end of the plate material can be held at a predetermined position when the laser irradiation unit is located directly outside the plate material, and when the laser irradiation unit is moved from the position directly above the plate material to the position directly above.
  • the laser nozzle of the laser irradiation unit can be prevented from colliding with the edge of the plate material.
  • the workpiece holder is arranged closer to the laser irradiation unit than the first workpiece holder (for example, a first workpiece holder 41 described later) and the first workpiece holder, and the first workpiece holder And a second workpiece holder (for example, a second workpiece holder 42 described later) having a smaller clearance with respect to the plate material than the fixture.
  • the present invention it is possible to provide a laser processing method and a laser processing apparatus for preventing a laser irradiation unit from colliding with an edge of a plate material when returning from directly above the plate material to directly above the plate material. .
  • FIG. 1 It is a side schematic diagram showing laser processing device 1 concerning a first embodiment of the present invention. It is a front view which shows a mode that the laser irradiation part 30 and the workpiece holding tool 40 of the laser processing apparatus 1 which concern on 1st embodiment of this invention are moving. It is a top view which shows a mode that the laser irradiation part 30 of the laser processing apparatus 1 which concerns on 1st embodiment of this invention moved out of the direct upper part of the board
  • FIG. 1 is a schematic side view showing a laser processing apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing a state in which the laser irradiation unit 30 and the work holder 40 of the laser processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention are moving.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state in which the laser irradiation unit 30 of the laser processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention has moved to the outside directly above the plate material P.
  • a laser processing apparatus 1 is an apparatus for cutting a plate material P by irradiating a laser while conveying a flat plate material P to form a blank material having a desired shape. And the plate material conveying apparatus 20, the laser irradiation part 30, the workpiece holder 40, the drive part 60, and an upstream wave height sensor (not shown).
  • the leveler device 10 has a plurality of upper rollers 11 and lower rollers 12.
  • the rotation axis of the upper roller 11 and the rotation axis of the lower roller 12 are arranged with a parallel positional relationship.
  • the upper roller 11 and the lower roller 12 are alternately arranged in the vertical direction along the direction in which the plate material P is conveyed, as shown in FIG.
  • the plate material P sent out from the coil material C is flattened, and creaking is performed.
  • the plate material P on which the wetting is performed is detected by an upstream wave height sensor (not shown) as to whether or not the undulation of the plate material P is within a predetermined wave height range.
  • the plate material P is sent to the laser irradiation unit 30 that performs laser cutting, and when the plate material P is not within the predetermined wave height range.
  • the feeding of the plate material P is stopped so that the plate material P is not sent to the laser irradiation unit 30 that performs laser cutting.
  • the plate material transport device 20 has a conveyor 21.
  • the conveyor 21 is constituted by an endless conveyor, for example, and is supported and conveyed by a plurality of rollers 22.
  • plate material P sent out from the coil material C is conveyed in the state mounted.
  • the portion of the conveyor 21 that faces the laser irradiation unit 30 is disposed so as to be separated from the plate material P by a predetermined distance and sent vertically below the plate material P.
  • the driving unit 60 includes an X-axis rail 61, a Y-axis rail (not shown), and a support member 62.
  • the X-axis rail 61 extends parallel to the width direction of the plate material P, which is a direction orthogonal to the direction in which the plate material P is sent out.
  • the X-axis rail 61 supports a support member 62 that supports the laser irradiation unit 30 and the work holder 40 so as to be movable with respect to the X-axis rail 61 in parallel to the longitudinal direction of the X-axis rail 61.
  • the Y-axis rail (not shown) supports the X-axis rail 61 so as to be movable with respect to the Y-axis rail (not shown) in parallel to the longitudinal direction of the Y-axis rail (not shown).
  • the drive unit 60 is located immediately above the place where the laser irradiation unit 30 is located immediately above the plate material P (positioned vertically above the plate material P) in the width direction of the plate material P delivered from the coil material C. It is possible to move to a place that is located outside (located at a place off the vertical upper side of the plate member P).
  • the laser irradiation unit 30 can irradiate the plate material P arranged vertically below the laser nozzle 31 with laser light, cut the plate material P with the laser light, and use the plate material P as a blank material having a desired shape. .
  • the laser irradiation unit 30 is supported by the support member 62 and can move along the X-axis rail 61 and the Y-axis rail (not shown) integrally with the support member 62, and is disposed vertically below the laser nozzle 31. While irradiating the plate material P with a laser beam, the plate material P can be moved from a position directly above the plate material P to a position positioned directly above the plate material P in the width direction of the plate material P fed from the coil material C. It is.
  • the laser light for example, a solid laser, a liquid laser gas laser semiconductor laser, a free electron laser, a metal vapor laser, a chemical laser, or the like can be used.
  • a YAG laser is used.
  • disconnected by a laser beam if it can cut
  • the work holder 40 has two pairs in the direction in which the plate material P is sent out (downward direction in FIG. 3), the width direction with respect to the direction orthogonal to the direction in which the plate material P is sent out 2 in the left-right direction in FIG. 3, a total of four are provided, and have a positional relationship surrounding the laser irradiation unit 30 from four directions by the four work holders 40 in a plan view.
  • the two workpiece holders 40 arranged on the left side in FIG. 3 are referred to as “left workpiece holders 40”, and the two workpiece holders 40 arranged on the right side in FIG. It is called a workpiece holder 40 ”.
  • One work holder 40 has two first work holders 41 and one second work holder 42.
  • one second work holder 42 is disposed near the center in a direction orthogonal to the direction in which the plate material P is sent out (the width direction with respect to the direction in which the plate material P is sent out).
  • Two first workpiece holders 41 are adjacent to the second workpiece holder 42 and are separated from the center of the plate material P in the direction orthogonal to the direction in which the plate material P is sent out (the width direction with respect to the direction in which the plate material P is sent out).
  • the first workpiece holder 41 is mainly used to correct the undulation of the plate material P.
  • the second work holder 42 is mainly used to suppress vibration of the plate material P.
  • the first work holder 41 has a brush part 411, a brush holding part 412, and a cap 414.
  • the brush part 411 has a plurality of hairs (wires).
  • the plurality of bristles are made of a material having incombustibility or flame retardance, and in the present embodiment, the hair is made of, for example, carbon fiber.
  • the plurality of bristles of the brush part 411 have a positional relationship in which the axial direction is parallel to the vertical direction.
  • the lower ends of the plurality of hairs can contact the upper surface of the plate material P.
  • the first work holder 41 is in a first predetermined position where the distance between the lower end of the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 and the plate material P is within the range of the first predetermined value.
  • the plate material P is held. This abutment is performed when the laser irradiation unit 30, the first work holder 41, and the support member 62 are at the left end position shown in FIG. 2 or at the left end shown in FIG. This occurs when the position is symmetric with respect to the position (position moved further to the right than the position of the right end shown in FIG. 2).
  • the cap 414 has a hollow conical shape that tapers downward.
  • the upper ends of the plurality of hairs are made of copper, are bundled by a cap 414, and are fixed to the brush holding unit 412.
  • the cap 414 is mainly used for bundling a plurality of hairs to increase the density of the plurality of hairs and to increase the rigidity of the brush part 411 composed of the plurality of hairs, and for adjusting the lengths of the plurality of hairs.
  • the brush holding unit 412 is detachably supported by a support member 62 that supports the laser irradiation unit 30, whereby the first work holder 41 is integrated with the laser irradiation unit 30 in the X-axis rail 61 and the Y-axis. It is movable along a rail (not shown).
  • the first work holder 41 can be replaced in units of one unit, that is, one work holder 40 has two first work holders 41, but each can be replaced separately. is there.
  • the second work holder 42 has a brush part 421 and a brush holding part 422.
  • the brush part 421 has a plurality of hairs (wires) arranged in a parallel positional relationship.
  • the plurality of bristles are made of a material having incombustibility or flame retardance, and in the present embodiment, the hair is made of, for example, carbon fiber.
  • the plurality of bristles of the brush part 421 have a positional relationship in which the axial direction is parallel to the vertical direction.
  • the lower ends of the plurality of hairs can contact the upper surface of the plate material P. Due to this contact, in the vertical direction, the second work holder 42 is at a second predetermined position where the distance between the lower end of the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 and the plate material P is within the range of the second predetermined value.
  • the plate material P is held.
  • the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 421 are positioned below the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 411 of the first work holder 41 in the vertical direction, and in the same direction
  • the second predetermined position is located below the first predetermined position. Accordingly, the lower ends of the plurality of hairs of the second workpiece holder 42 have a smaller clearance with respect to the plate material P than the lower ends of the plurality of hairs of the first workpiece holder 41.
  • the contact between the lower ends of the plurality of hairs of the second workpiece holder 42 and the plate material P is such that the laser irradiation unit 30, the second workpiece holder 42, and the support member 62 are positioned at a substantially central position shown in FIG. In some cases, that is, when the laser irradiation unit 30 is directly above the plate material P, or when the laser irradiation unit 30 is outside the upper part of the plate material P, the laser irradiation unit 30 or the like is positioned at the right end shown in FIG. If it is done.
  • the upper ends of the plurality of hairs of the brush part 421 are made of copper and are fixed to the brush holding part 422.
  • the second work holder 42 does not have a cap 414.
  • the brush holding part 422 is detachably supported by a support member 62 that supports the laser irradiation part 30.
  • the 2nd workpiece holder 42 can move along the X-axis rail 61 and the Y-axis rail (not shown) integrally with the laser irradiation part 30, and the 2nd workpiece holder 42 is exchangeable. It is.
  • the two right work holders 40 and the two left work holders 40 are used.
  • the second work holder 42 provided on at least one of them is always arranged immediately above the plate material P. That is, the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 421 of the second work holder 42 are always in contact with the upper surface of the plate material P. Thereby, even when the laser irradiation unit 30 is outside the plate member P, the work holder 40 is in a position where the end of the plate member P can be held at the second predetermined position.
  • the first work holder 41 provided on at least one of the two work holders 40 is always arranged immediately above the plate member P. That is, the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 411 of the first work holder 41 are always in contact with the upper surface of the plate material P. Thereby, even when the laser irradiation unit 30 is outside the portion directly above the plate material P, the work holder 40 is in a position where the end portion of the plate material P can be held at the first predetermined position.
  • a laser processing method performed by the laser processing apparatus 1 having the above configuration will be described.
  • the plate material P which is fed out from the coil material C and is flattened and subjected to the scoring by the leveler device 10 is fed out to the position of the laser irradiation unit 30.
  • the laser irradiation unit 30 is moved directly above the plate material P by moving the laser irradiation unit 30, the workpiece holder 40, and the support member 62 mainly in the direction along the X-axis rail 61 by the driving unit 60.
  • the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 421 of the second workpiece holder 42 of the workpiece holder 40 abut on the upper surface of the plate material P, and the second workpiece holder 42 is a laser irradiation unit in the vertical direction.
  • the plate material P is held at the second predetermined position where the distance between the lower end of the 30 laser nozzles 31 and the plate material P is separated within the range of the second predetermined value.
  • the laser irradiation unit 30 of the laser irradiation unit 30 is moved while the drive unit 60 moves the laser irradiation unit 30, the work holder 40, and the support member 62 mainly along the X-axis rail 61.
  • the plate material P is irradiated with laser to cut the plate material P.
  • the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 421 of the second workpiece holder 42 of the workpiece holder 40 are not in contact with the upper surface of the plate material P and are separated from the upper surface of the plate material P.
  • a plate material edge holding step is performed.
  • the laser beam 31 is irradiated from the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 to the plate material P, and the plate material P is cut while the laser irradiation unit 30, the workpiece holder 40, and By moving the support member 62 mainly in the direction along the X-axis rail 61, the laser irradiation unit 30 is positioned outside the plate member P. At this time, the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 421 of the second work holder 42 are still in contact with the upper surface of the plate material P (see the state shown at the right end in FIG. 2).
  • plate material P in a perpendicular direction is hold
  • the laser irradiation unit 30 is separated from the center of the plate material P, so that the lower ends of the plurality of hairs of the brush portion 411 of the first work holder 41 are placed on the upper surface of the plate material P. (Refer to the state shown at the left end of FIG. 2).
  • the first workpiece holder 41 is in a state in which the distance between the lower end of the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 and the plate material P is separated within the range of the first predetermined value.
  • the plate material P is held at the position.
  • the laser irradiation unit moving step the laser irradiation unit 30 that is positioned directly above the plate material P by the driving unit 60 is irradiated with laser from the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 in the width direction of the plate material P ( In the direction along the X rail), the plate material P is moved closer to the center of the plate material P and moved immediately above the plate material P. At this time, the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 411 of the first workpiece holder 41 are in contact with the upper surface of the plate material P, and the position of the end portion of the plate material P in the vertical direction is held at the first predetermined position. Therefore, the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 does not collide with the edge of the plate material P in the width direction of the plate material P.
  • the laser irradiation unit 30 is brought closer to the center of the plate material P in the width direction of the plate material P (direction along the X rail). Again, the lower ends of the plurality of bristles of the brush portion 421 of the second work holder 42 abut on the upper surface of the plate material P, and the position of the end portion of the plate material P in the vertical direction is held at the second predetermined position. .
  • the plate material P is cut out and the blank material is obtained by repeatedly performing the plate material edge holding step and the laser irradiation portion moving step as described above.
  • the plate material P is cut by laser irradiation.
  • the laser processing method includes a plate material end holding step in which the position of the end of the plate material P is held at a predetermined position when the laser irradiation unit 30 is outside the plate material P, and the laser irradiation unit 30 is directly above the plate material P.
  • the position of the edge of the plate material P when the laser irradiation unit 30 is located directly above the plate material P is set to a predetermined position (first predetermined position) above the plate material P in the vertical direction. (Or the second predetermined position), the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 is swelled when the laser irradiation unit 30 is moved from directly above the plate material P directly above in the laser irradiation unit moving step. It can prevent colliding with the edge of the board
  • the laser irradiation unit moving step the laser irradiation unit 30 is moved in a state where the position of the plate material P is held at a predetermined position (first predetermined position or second predetermined position). This ensures that the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 collides with the edge of the plate material P when moving the laser irradiation unit 30 from directly above the plate material P in the laser irradiation unit moving step. Can be prevented.
  • the laser irradiation unit moving step the laser irradiation unit 30 moves while performing laser irradiation.
  • the plate material P can be cut by laser irradiation from the edge of the plate material P in the moving direction of the laser irradiation unit 30 (width direction of the plate material P).
  • the end of the plate material P is held at the first predetermined position by the first work holder 41.
  • the plate material P is held at the second predetermined position by the second work holder 42 having a smaller clearance with respect to the plate material P than the first work holder 41.
  • the laser processing apparatus 1 moves with the movement of the laser irradiation part 30, the drive part 60 which moves the laser irradiation part 30 from right above the board
  • the work holder 40 can hold the end portion of the plate member P where the undulation is generated at a predetermined position (first predetermined position or second predetermined position). In position.
  • the position of the end portion of the plate material P is set to a predetermined position (first predetermined position or second predetermined position) above the plate material P in the vertical direction.
  • the laser nozzle 31 of the laser irradiation unit 30 can be prevented from colliding with the edge of the plate material P when the laser irradiation unit 30 is moved from directly above the plate material P to directly above.
  • the workpiece holder 40 is disposed closer to the laser irradiation unit 30 than the first workpiece holder 41 and the first workpiece holder 41, and has a second clearance smaller than that of the first workpiece holder 41. And a work holder 42.
  • FIG. 4 is a front view showing the laser irradiation unit 30 and the work holder 40A of the laser processing apparatus 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • the first work holder 41A constituting the work holder 40A does not have the cap 414. For this reason, the plurality of hairs are not bundled similarly to the second work holder 42. With this configuration, the first workpiece holder 41 can be easily manufactured, and the configuration of the first workpiece holder 41A can be simplified.
  • each part of the laser processing apparatus is not limited to the configuration of each part of the laser processing apparatus in the present embodiment.
  • the laser irradiation unit, the drive unit, the workpiece holder, the plate material conveying device, the leveler device, and the like are configured in the laser irradiation unit 30, the driving unit 60, the workpiece holder 40, the plate material conveying device 20, and the leveler device 10 in this embodiment. It is not limited to such a configuration.
  • one work holder 40 has two first work holders 41 and one second work holder 42, but the number is not limited to this.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

レーザー照射部が板材の直上部外から板材の直上に戻る際に、板材の端縁に衝突することを防止するレーザー加工方法、及び、レーザー加工装置を提供する。板材Pをレーザー照射することにより切断するレーザー加工方法であって、板材Pの直上部外にレーザー照射部30があるときに板材Pの端部の位置を所定位置に保持する板材端部保持工程と、レーザー照射部30が板材Pの直上部外から直上に移動するレーザー照射部移動工程と、を有することを特徴とするレーザー加工方法である。

Description

レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置
 本発明は、平板状の板材に対してレーザー照射することにより、所望の形状に板材を切断するレーザー加工方法、及び、レーザー加工装置に関する。
 従来より、平板状の板材に対してレーザー照射することにより、所望の形状に板材を切断してブランク材とするレーザー加工方法、及び、レーザー加工装置が知られている(例えば、特許文献1)。コイル材から板材が連続的に送り出され、板材は、レベラ装置によって、くせ取りがなされた後に、加工ヘッドから照射されせるYAGレーザー光によって切断される。これによりブランク材が得られる。
特許第4290656号公報
 上記特許文献1に記載のレーザー加工方法、及び、レーザー加工装置では、レーザー光を照射する加工ヘッドのレーザー照射部は、板材の直上において移動して、板材を切断する。従って、板材が送り出される方向に対する板材の幅方向において、レーザー照射部が板材の直上部外へ移動することは行われない。
 板材が送り出される方向に対する板材の幅方向において、レーザー照射部が板材の直上部外へ移動する場合には、板材は、レベラ装置によってくせ取りがなされているものの、うねりを有しているため、レーザー照射部が、板材の直上に戻る際に、板材の端縁に衝突する恐れがある。
 本発明は、レーザー照射部が板材の直上部外から板材の直上に戻る際に、板材の端縁に衝突することを防止するレーザー加工方法、及び、レーザー加工装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため本発明は、板材(例えば、後述の板材P)をレーザー照射することにより切断するレーザー加工方法であって、前記板材の直上部外にレーザー照射部があるときに前記板材の端部の位置を所定位置に保持する板材端部保持工程と、前記レーザー照射部が前記板材の直上部外から直上に移動するレーザー照射部移動工程と、を有することを特徴とするレーザー加工方法を提供する。
 本発明によれば、板材端部保持工程において、板材の直上部外にレーザー照射部があるときに板材の端部の位置を所定位置に保持するため、レーザー照射部移動工程においてレーザー照射部を板材の直上部外から直上に移動させる際に、レーザー照射部が、うねりの生じている板材の端縁に衝突することを防止できる。
 そして、前記レーザー照射部移動工程において、前記板材の位置を前記所定位置に保持した状態で前記レーザー照射部の移動をする。このため、レーザー照射部移動工程においてレーザー照射部を板材の直上部外から直上に移動させる際に、レーザー照射部が板材の端縁に衝突することを、確実に防止できる。
 そして、前記レーザー照射部移動工程において、前記レーザー照射部からレーザー照射をしながら移動する。このため、レーザー照射部の移動方向における板材の端縁から、レーザー照射により板材を切断することができる。
 そして、前記板材端部保持工程において、前記板材の端部を第1ワーク保持具(例えば、後述の第1ワーク保持具41)で前記所定位置に保持し、前記レーザー照射部移動工程において、前記板材を前記第1ワーク保持具よりも前記板材に対するクリアランスが小さい第2ワーク保持具(例えば、後述の第2ワーク保持具42)で前記所定位置に保持する。
 このため、第1ワーク保持具により、板材にうねりを矯正した後に、第2ワーク保持具で振動を抑制して、高い精度で、レーザー照射部と板材との間の距離を、板材をレーザー照射により切断できる適切な距離の値の範囲に抑えることができる。また、第2ワーク保持具と板材とのクリアランスは、第1ワーク保持具と板材とのクリアランスよりも小さいため、レーザー照射部が板材上を移動する際には、第2ワーク保持具のみが板材に接触してクリアランスを確保し、第1ワーク保持具は板材と接触しない状態となる。第2ワーク保持具のみが板材と接触するため、第1ワーク保持具と第2ワーク保持具の両方が板材に接触する場合と比較して、板材との摩擦を小さくすることができる。
 また、本発明は、レーザー照射部(例えば、後述のレーザー照射部30)と、前記レーザー照射部を板材(例えば、後述の板材P)の直上から直上部外まで移動させる駆動部(例えば、後述の駆動部60)と、前記レーザー照射部の移動に伴って移動しながら前記板材を所定位置に保持するワーク保持具(例えば、後述のワーク保持具40)と、を有するレーザー加工装置(例えば、後述のレーザー加工装置1)であって、前記レーザー照射部が前記板材の直上部外にあるときに、前記ワーク保持具は、前記板材の端部を前記所定位置に保持可能な位置にあることを特徴とするレーザー加工装置を提供する。
 本発明によれば、板材の直上部外にレーザー照射部があるときに板材の端部の位置を所定位置に保持することができ、レーザー照射部を板材の直上部外から直上に移動させる際に、レーザー照射部のレーザーノズルが板材の端縁に衝突することを防止できる。
 そして、前記ワーク保持具は、第1ワーク保持具(例えば、後述の第1ワーク保持具41)と、前記第1ワーク保持具よりも前記レーザー照射部の近くに配置され、前記第1ワーク保持具よりも前記板材に対するクリアランスが小さい第2ワーク保持具(例えば、後述の第2ワーク保持具42)と、を有する。
 このため、第1ワーク保持具により、板材にうねりを矯正した後に、第2ワーク保持具で振動を抑制して、高い精度で、レーザー照射部と板材との間の距離を第2の所定の値の範囲に抑えることができる。また、第2ワーク保持具と板材とのクリアランスは、第1ワーク保持具と板材とのクリアランスよりも小さいため、レーザー照射部が板材上を移動する際には、第2ワーク保持具のみが板材に接触してクリアランスを確保し、第1ワーク保持具は板材と接触しない状態となる。第2ワーク保持具のみが板材と接触するため、第1ワーク保持具と第2ワーク保持具の両方が板材に接触する場合と比較して、板材との摩擦を小さくすることができる。
 本発明によれば、レーザー照射部が板材の直上部外から板材の直上に戻る際に、板材の端縁に衝突することを防止するレーザー加工方法、及び、レーザー加工装置を提供することができる。
本発明の第一実施形態に係るレーザー加工装置1を示す側方概略図である。 本発明の第一実施形態に係るレーザー加工装置1のレーザー照射部30及びワーク保持具40が移動している様子を示す正面図である。 本発明の第一実施形態に係るレーザー加工装置1のレーザー照射部30が板材Pの直上部外に移動した様子を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係るレーザー加工装置1Aのレーザー照射部30及びワーク保持具40Aを示す正面図である。
 本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
 図1は、本発明の第一実施形態に係るレーザー加工装置1を示す側方概略図である。図2は、本発明の第一実施形態に係るレーザー加工装置1のレーザー照射部30及びワーク保持具40が移動している様子を示す正面図である。図3は、本発明の第一実施形態に係るレーザー加工装置1のレーザー照射部30が板材Pの直上部外に移動した様子を示す平面図である。
 図1に示すように、レーザー加工装置1は、平板状の板材Pを搬送させながらレーザー照射することにより板材Pを切断し、所望の形状のブランク材とするための装置であり、レベラ装置10と、板材搬送装置20と、レーザー照射部30と、ワーク保持具40と、駆動部60と、上流波高センサ(図示せず)とを有している。
 レベラ装置10は、複数の上側ローラ11及び下側ローラ12を有している。上側ローラ11の回転軸心と下側ローラ12の回転軸心とは、平行な位置関係を有して配置されている。上側ローラ11と下側ローラ12とは、鉛直方向において互いにずれた位置関係で、図1に示すように、板材Pが搬送される方向に沿って上下に交互に配置されている。上側ローラ11及び下側ローラ12によって、コイル材Cから送り出される板材Pが平坦に延ばされ、くせ取りが行われる。くせ取りが行われた板材Pは、上流波高センサ(図示せず)によって、板材Pが有するうねりが、所定の波高の範囲内に収まっているか否かについて検知される。板材Pが有するうねりが、所定の波高の範囲内に収まっている場合には、板材Pは、レーザー切断を行うレーザー照射部30へ送り出され、所定の波高の範囲内に収まっていない場合には、板材Pがレーザー切断を行うレーザー照射部30へ送り出されないように、板材Pの送り出しが停止されるように構成されている。
 板材搬送装置20は、コンベア21を有している。コンベア21は、例えば、エンドレスコンベアにより構成されており、複数のローラ22によって支持され搬送される。コンベア21上には、コイル材Cから送り出される板材Pが載置された状態で搬送される。レーザー照射部30に対向するコンベア21の部分は、板材Pから所定の距離で離間して、板材Pよりも鉛直下方において送られるように配置されている。
 駆動部60は、X軸レール61と、Y軸レール(図示せず)と、支持部材62と、を有している。X軸レール61は、板材Pが送り出される方向に直交する方向である板材Pの幅方向に平行に延びている。X軸レール61は、レーザー照射部30及びワーク保持具40を支持する支持部材62を、X軸レール61の長手方向に平行に、X軸レール61に対して移動可能に支持している。また、Y軸レール(図示せず)は、X軸レール61を、Y軸レール(図示せず)の長手方向に平行に、Y軸レール(図示せず)に対して移動可能に支持している。この構成により、駆動部60は、レーザー照射部30を、コイル材Cから送り出される板材Pの幅方向において、板材Pの直上に位置(板材Pの鉛直上方に位置)している場所から直上部外に位置(板材Pの鉛直上方から外れた場所に位置)している場所に至るまで移動可能である。
 レーザー照射部30は、レーザーノズル31から鉛直下方に配置された板材Pに対してレーザー光を照射可能であり、レーザー光により板材Pを切断して、板材Pを所望の形状のブランク材とする。レーザー照射部30は、支持部材62に支持されて支持部材62と一体でX軸レール61及びY軸レール(図示せず)に沿って移動可能であり、レーザーノズル31から鉛直下方に配置された板材Pに対してレーザー光を照射しながら、コイル材Cから送り出される板材Pの幅方向において、板材Pの直上に位置している場所から直上部外に位置している場所に至るまで移動可能である。
 レーザー光としては、例えば、固体レーザー、液体レーザーガスレーザー半導体レーザー、自由電子レーザー、金属蒸気レーザー、化学レーザー等を用いることができ、本実施形態ではYAGレーザーが用いられる。また、レーザー光により切断される板材Pとしては、例えば、鉄、アルミニウム、チタン、マグネシウム等の金属のみならず、レーザー光で切断されるものであれば、ガラス、セラミックス、樹脂、又はこれらの複合材等が用いられてよい。
 ワーク保持具40は、図3に示すように、板材Pが送り出される方向(図3における下方向)において2対、板材Pが送り出される方向に直交する方向(板材Pが送り出される方向に対する幅方向であり、図3における左右方向)おいて2対、計4つ設けられており、平面視で、4つのワーク保持具40によって四方からレーザー照射部30を取り囲む位置関係を有している。以下、説明の便宜上、図3において左側に配置された2つのワーク保持具40を「左側のワーク保持具40」と呼び、図3において右側に配置された2つのワーク保持具40を「右側のワーク保持具40」と呼ぶ。
 1つのワーク保持具40は、2つの第1ワーク保持具41と、1つの第2ワーク保持具42とを有している。1つのワーク保持具40においては、1つの第2ワーク保持具42が、板材Pが送り出される方向に直交する方向(板材Pが送り出される方向に対する幅方向)における中央寄りに配置されており、2つの第1ワーク保持具41が第2ワーク保持具42に隣接して、板材Pが送り出される方向に直交する方向(板材Pが送り出される方向に対する幅方向)における、板材Pの中央から離間する側に並べられて配置されている。即ち、第2ワーク保持具42は、第1ワーク保持具41よりもレーザー照射部30の近くに配置されている。第1ワーク保持具41は、主に板材Pのうねりを矯正するために用いられる。また、第2ワーク保持具42は、主に板材Pの振動を抑制するために用いられる。
 図2に示すように、第1ワーク保持具41は、ブラシ部411と、ブラシ保持部412と、キャップ414と、を有している。ブラシ部411は、複数の毛(線材)を有している。複数の毛は、不燃性又は難燃性を有する材質により構成されており、本実施形態では、例えば、カーボン繊維により構成されている。
 ブラシ部411の複数の毛は、軸心方向が鉛直方向に平行となる位置関係を有している。複数の毛の下端部は、板材Pの上面に当接可能である。この当接により、鉛直方向において、第1ワーク保持具41は、レーザー照射部30のレーザーノズル31の下端と板材Pとの距離が第1の所定の値の範囲内となる第1所定位置に、板材Pを保持する。この当接は、レーザー照射部30、第1ワーク保持具41、及び支持部材62が、図2に示す左端の位置にある場合や、板材Pの幅方向における中央に関して、図2に示す左端の位置に対する対称の位置(図2に示す右端の位置よりも更に右へ移動した位置)にある場合に、生じる。
 キャップ414は、下方へ向って先細りの中空の載頭円錐形状を有する。複数の毛の上端部は、銅製であり、キャップ414により束ねられて、ブラシ保持部412に固定されている。キャップ414は、主に、複数の毛を束ねて複数の毛の密度を高くし、複数の毛により構成されるブラシ部411の剛性を高めるため、また、複数の毛の長さ調整のために用いられる。ブラシ保持部412は、レーザー照射部30を支持する支持部材62に着脱可能に支持されており、これにより、第1ワーク保持具41は、レーザー照射部30と一体でX軸レール61及びY軸レール(図示せず)に沿って移動可能である。また、第1ワーク保持具41は、1個単位で交換可能、即ち、1つのワーク保持具40は、2つの第1ワーク保持具41を有しているが、それぞれ単体で別個に交換可能である。
 第2ワーク保持具42は、ブラシ部421と、ブラシ保持部422とを有している。ブラシ部421は、平行の位置関係で配置された複数の毛(線材)を有している。複数の毛は、不燃性又は難燃性を有する材質により構成されており、本実施形態では、例えば、カーボン繊維により構成されている。
 ブラシ部421の複数の毛は、軸心方向が鉛直方向に平行となる位置関係を有している。複数の毛の下端部は、板材Pの上面に当接可能である。この当接により、鉛直方向において、第2ワーク保持具42は、レーザー照射部30のレーザーノズル31の下端と板材Pとの距離が第2の所定の値の範囲内となる第2所定位置に、板材Pを保持する。より具体的には、ブラシ部421の複数の毛の下端部は、鉛直方向において第1ワーク保持具41のブラシ部411の複数の毛の下端部よりも下方に位置しており、同方向において第2所定位置は、第1所定位置よりも下方に位置する。従って、第2ワーク保持具42の複数の毛の下端部は、第1ワーク保持具41の複数の毛の下端部よりも板材Pに対するクリアランスが小さい。
 この第2ワーク保持具42の複数の毛の下端部と板材Pとの当接は、レーザー照射部30、第2ワーク保持具42、及び支持部材62が、図2に示す略中央の位置にある場合、即ち、レーザー照射部30が板材Pの直上にある場合や、レーザー照射部30が板材Pの直上部外にある場合であって、図2に示す右端にレーザー照射部30等が位置している場合に、行われる。
 ブラシ部421の複数の毛の上端部は、銅製であり、ブラシ保持部422に固定されている。第2ワーク保持具42は、第1ワーク保持具41とは異なり、キャップ414を有していない。ブラシ保持部422は、レーザー照射部30を支持する支持部材62に着脱可能に支持されている。これにより、第2ワーク保持具42は、レーザー照射部30と一体でX軸レール61及びY軸レール(図示せず)に沿って移動可能であり、また、第2ワーク保持具42は交換可能である。
 駆動部60の駆動により、レーザー照射部30が板材Pの直上部外に位置している場所に移動した場合であっても、右側の2つのワーク保持具40、左側の2つのワーク保持具40、のうちの少なくとも一方に設けられた第2ワーク保持具42が、板材Pの直上に常に配置される。即ち、第2ワーク保持具42のブラシ部421の複数の毛の下端が、板材Pの上面に常に当接している。これにより、レーザー照射部30が板材Pの直上部外にあるときであっても、ワーク保持具40は、板材Pの端部を第2所定位置に保持可能な位置にある。
 そして、駆動部60の駆動により、更にレーザー照射部30が板材Pの幅方向における板材Pの中央から外れた場所に移動した場合であっても、右側の2つのワーク保持具40、左側の2つのワーク保持具40、のうちの少なくとも一方に設けられた第1ワーク保持具41が、板材Pの直上に常に配置される。即ち、第1ワーク保持具41のブラシ部411の複数の毛の下端が、板材Pの上面に常に当接している。これにより、レーザー照射部30が板材Pの直上部外にあるときであっても、ワーク保持具40は、板材Pの端部を第1所定位置に保持可能な位置にある。
 以上のような構成のレーザー加工装置1により実施されるレーザー加工方法について説明する。
 レーザー加工方法では、先ず、コイル材Cから送り出され平坦に延ばされて、レベラ装置10によってくせ取りが行われた板材Pが、レーザー照射部30の位置に至るまで送り出される。次に、駆動部60によりレーザー照射部30、ワーク保持具40、及び、支持部材62を、主にX軸レール61に沿った方向へ移動させて、レーザー照射部30を板材Pの直上で移動させる。この際、ワーク保持具40の第2ワーク保持具42のブラシ部421の複数の毛の下端部は、板材Pの上面に当接し、鉛直方向において、第2ワーク保持具42は、レーザー照射部30のレーザーノズル31の下端と板材Pとの距離が、第2所定の値の範囲内で離間する状態となる第2所定位置に、板材Pを保持する。この状態を維持したまま、駆動部60によりレーザー照射部30、ワーク保持具40、及び、支持部材62を主にX軸レール61に沿った方向へ移動させながら、レーザー照射部30のレーザーノズル31から板材Pに対してレーザーを照射して、板材Pを切断してゆく。この際、ワーク保持具40の第2ワーク保持具42のブラシ部421の複数の毛の下端部は、板材Pの上面に当接しておらず、板材Pの上面から離間している。
 次に、板材端部保持工程を行う。板材端部保持工程では、レーザー照射部30のレーザーノズル31から板材Pに対してレーザーを照射して、板材Pを切断しながら、駆動部60によりレーザー照射部30、ワーク保持具40、及び、支持部材62を主にX軸レール61に沿った方向へ移動させることにより、板材Pの直上部外にレーザー照射部30を位置させる。このとき、未だ、第2ワーク保持具42のブラシ部421の複数の毛の下端部が、板材Pの上面に当接している(図2の右端に示す状態参照)。これにより、鉛直方向における板材Pの端部の位置は、第2所定位置に保持されている。そして、更に、板材Pの幅方向において、レーザー照射部30が、板材Pの中央から離間することにより、第1ワーク保持具41のブラシ部411の複数の毛の下端部が、板材Pの上面に当接する(図2の左端に示す状態参照)。これにより、鉛直方向において、第1ワーク保持具41は、レーザー照射部30のレーザーノズル31の下端と板材Pとの距離が、第1所定の値の範囲内で離間する状態となる第1所定位置に、板材Pを保持する。
 次に、レーザー照射部移動工程を行う。レーザー照射部移動工程では、レーザー照射部30のレーザーノズル31からレーザー照射をしながら、駆動部60により板材Pの直上部外に位置させられていたレーザー照射部30を、板材Pの幅方向(Xレールに沿った方向)において板材Pの中央に接近させてゆき、板材Pの直上に移動させる。この際、第1ワーク保持具41のブラシ部411の複数の毛の下端部が、板材Pの上面に当接しており、鉛直方向における板材Pの端部の位置は、第1所定位置に保持されているため、レーザー照射部30のレーザーノズル31が、板材Pの幅方向における板材Pの端縁に衝突することはない。
 そして、更に、レーザー照射部30のレーザーノズル31からレーザー照射をしながら、レーザー照射部30を、板材Pの幅方向(Xレールに沿った方向)において板材Pの中央に接近させてゆくことにより、再び、第2ワーク保持具42のブラシ部421の複数の毛の下端部が、板材Pの上面に当接し、鉛直方向における板材Pの端部の位置は、第2所定位置に保持される。以上のような、板材端部保持工程とレーザー照射部移動工程とが繰り返し行われることにより、板材Pが切り取られ、ブランク材が得られる。
 本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
 本実施形態では、レーザー加工方法において、板材Pをレーザー照射することにより切断する。レーザー加工方法は、板材Pの直上部外にレーザー照射部30があるときに板材Pの端部の位置を所定位置に保持する板材端部保持工程と、レーザー照射部30が板材Pの直上部外から直上に移動するレーザー照射部移動工程と、を有する。
 これにより、板材端部保持工程において、板材Pの直上部外にレーザー照射部30があるときに板材Pの端部の位置を、鉛直方向における板材Pの上方である所定位置(第1所定位置又は第2所定位置)に保持するため、レーザー照射部移動工程においてレーザー照射部30を板材Pの直上部外から直上に移動させる際に、レーザー照射部30のレーザーノズル31が、うねりの生じている板材Pの端縁に衝突することを防止できる。
 そして、レーザー照射部移動工程において、板材Pの位置を所定位置(第1所定位置又は第2所定位置)に保持した状態でレーザー照射部30の移動をする。これにより、レーザー照射部移動工程においてレーザー照射部30を板材Pの直上部外から直上に移動させる際に、レーザー照射部30のレーザーノズル31が板材Pの端縁に衝突することを、確実に防止できる。
 そして、レーザー照射部移動工程において、レーザー照射部30からレーザー照射をしながら移動する。これにより、レーザー照射部30の移動方向(板材Pの幅方向)における板材Pの端縁から、レーザー照射により板材Pを切断することができる。
 そして、板材端部保持工程において、板材Pの端部を第1ワーク保持具41で第1所定位置に保持する。レーザー照射部移動工程において、板材Pを第1ワーク保持具41よりも板材Pに対するクリアランスが小さい第2ワーク保持具42で第2所定位置に保持する。
 これにより、第1ワーク保持具41により、板材Pにうねりを矯正した後に、第2ワーク保持具42で振動を抑制して、高い精度で、レーザー照射部30のレーザーノズル31と板材Pとの間の距離を、板材Pをレーザー照射により切断できる適切な距離の値の範囲である第2所定の値の範囲に抑えることができる。また、第2ワーク保持具42と板材Pとのクリアランスは、第1ワーク保持具41と板材Pとのクリアランスよりも小さいため、レーザー照射部30が板材P上を移動する際には、第2ワーク保持具42のみが板材Pに接触してクリアランスを確保し、第1ワーク保持具41は板材Pと接触しない状態となる。第2ワーク保持具42のみが板材Pと接触するため、第1ワーク保持具41と第2ワーク保持具42の両方が板材Pに接触する場合と比較して、板材Pとの摩擦を小さくすることができる。
 また、本実施形態では、レーザー加工装置1は、レーザー照射部30と、レーザー照射部30を板材Pの直上から直上部外まで移動させる駆動部60と、レーザー照射部30の移動に伴って移動しながら板材Pを所定位置に保持するワーク保持具40と、を有する。レーザー照射部30が板材Pの直上部外にあるときに、ワーク保持具40は、うねりの生じている板材Pの端部を所定位置(第1所定位置又は第2所定位置)に保持可能な位置にある。
 これにより、板材Pの直上部外にレーザー照射部30があるときに板材Pの端部の位置を、鉛直方向における板材Pの上方である所定位置(第1所定位置又は第2所定位置)に保持することができ、レーザー照射部30を板材Pの直上部外から直上に移動させる際に、レーザー照射部30のレーザーノズル31が板材Pの端縁に衝突することを防止できる。
 そして、ワーク保持具40は、第1ワーク保持具41と、第1ワーク保持具41よりもレーザー照射部30の近くに配置され、第1ワーク保持具41よりも板材Pに対するクリアランスが小さい第2ワーク保持具42と、を有する。
 これにより、第1ワーク保持具41により、板材Pにうねりを矯正した後に、第2ワーク保持具42で振動を抑制して、高い精度で、レーザー照射部30のレーザーノズル31と板材Pとの間の距離を第2の所定の値の範囲に抑えることができる。また、第2ワーク保持具42と板材Pとのクリアランスは、第1ワーク保持具41と板材Pとのクリアランスよりも小さいため、レーザー照射部30が板材P上を移動する際には、第2ワーク保持具42のみが板材Pに接触してクリアランスを確保し、第1ワーク保持具41は板材Pと接触しない状態となる。第2ワーク保持具42のみが板材Pと接触するため、第1ワーク保持具41と第2ワーク保持具42の両方が板材Pに接触する場合と比較して、板材Pとの摩擦を小さくすることができる。
 次に、本発明の第二実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
 以下、上記第一実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態に係るワーク保持具40Aの構成は、第一実施形態におけるワーク保持具40の構成とは異なる。図4は、本発明の第二実施形態に係るレーザー加工装置1Aのレーザー照射部30及びワーク保持具40Aを示す正面図である。
 ワーク保持具40Aを構成する第1ワーク保持具41Aは、キャップ414を有していない。このため、複数の毛は、第2ワーク保持具42と同様に束ねられていない。この構成により、第1ワーク保持具41の製造を容易とすることがで、第1ワーク保持具41Aの構成を簡略化することができる。
 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
 例えば、レーザー加工装置の各部の構成は、本実施形態におけるレーザー加工装置の各部の構成に限定されない。例えば、レーザー照射部、駆動部、ワーク保持具、板材搬送装置、レベラ装置等の構成は、本実施形態におけるレーザー照射部30、駆動部60、ワーク保持具40、板材搬送装置20、レベラ装置10等の構成に限定されない。
 また例えば、本実施形態では、1つのワーク保持具40は、2つの第1ワーク保持具41と、1つの第2ワーク保持具42とを有していたが、この個数に限定されない。
1、1A…レーザー加工装置
30…レーザー照射部
40…ワーク保持具
41、41A…第1ワーク保持具
42…第2ワーク保持具
60…駆動部
P…板材

Claims (6)

  1.  板材をレーザー照射することにより切断するレーザー加工方法であって、
    前記板材の直上部外にレーザー照射部があるときに前記板材の端部の位置を所定位置に保持する板材端部保持工程と、
     前記レーザー照射部が前記板材の直上部外から直上に移動するレーザー照射部移動工程と、
    を有することを特徴とするレーザー加工方法。
  2.  前記レーザー照射部移動工程において、
    前記板材の位置を前記所定位置に保持した状態で前記レーザー照射部の移動をすることを特徴とする請求項1に記載のレーザー加工方法。
  3.  前記レーザー照射部移動工程において、
    前記レーザー照射部からレーザー照射をしながら移動することを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザー加工方法。
  4.  前記板材端部保持工程において、前記板材の端部を第1ワーク保持具で前記所定位置に保持し、
     前記レーザー照射部移動工程において、前記板材を前記第1ワーク保持具よりも前記板材に対するクリアランスが小さい第2ワーク保持具で前記所定位置に保持する、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のレーザー加工方法。
  5.  レーザー照射部と、
     前記レーザー照射部を板材の直上から直上部外まで移動させる駆動部と、
     前記レーザー照射部の移動に伴って移動しながら前記板材を所定位置に保持するワーク保持具と、
    を有するレーザー加工装置であって、
     前記レーザー照射部が前記板材の直上部外にあるときに、前記ワーク保持具は、前記板材の端部を前記所定位置に保持可能な位置にあることを特徴とするレーザー加工装置。
  6.  前記ワーク保持具は、
    第1ワーク保持具と、
    前記第1ワーク保持具よりも前記レーザー照射部の近くに配置され、前記第1ワーク保持具よりも前記板材に対するクリアランスが小さい第2ワーク保持具と、
    を有することを特徴とする請求項5に記載のレーザー加工装置。
PCT/JP2016/077540 2015-09-18 2016-09-16 レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置 WO2017047785A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680052095.9A CN108025399B (zh) 2015-09-18 2016-09-16 激光加工方法和激光加工装置
US15/760,847 US11173573B2 (en) 2015-09-18 2016-09-16 Laser processing method and laser processing device
CA2998569A CA2998569C (en) 2015-09-18 2016-09-16 Laser processing method and laser processing device
JP2017540022A JP6705827B2 (ja) 2015-09-18 2016-09-16 レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015184678 2015-09-18
JP2015-184678 2015-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017047785A1 true WO2017047785A1 (ja) 2017-03-23

Family

ID=58289488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/077540 WO2017047785A1 (ja) 2015-09-18 2016-09-16 レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11173573B2 (ja)
JP (2) JP6705827B2 (ja)
CN (1) CN108025399B (ja)
CA (1) CA2998569C (ja)
WO (1) WO2017047785A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113305446A (zh) * 2020-02-27 2021-08-27 本田技研工业株式会社 激光加工装置
US11858056B2 (en) 2020-02-27 2024-01-02 Honda Motor Co., Ltd. Laser processing apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2856349T3 (es) * 2017-11-23 2021-09-27 Dallan Spa Aparato para el corte por láser o por plasma de piezas de material laminar enrollado en bobina
CN108672949B (zh) * 2018-05-31 2021-06-25 芜湖众梦电子科技有限公司 一种用于汽车板材的压延和定向裁剪一体式设备
DE102018125620A1 (de) * 2018-10-16 2020-04-16 Schuler Pressen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden einer Blechplatine aus einem kontinuierlich geförderten Blechband
CN114309984B (zh) * 2022-01-11 2024-03-22 肇庆宏旺金属实业有限公司 金属板材切割设备及其切割板材的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6333190A (ja) * 1986-07-25 1988-02-12 Amada Co Ltd レ−ザ切断加工方法及び装置
JPH0480681U (ja) * 1990-11-26 1992-07-14
JPH06246469A (ja) * 1993-02-26 1994-09-06 Isuzu Motors Ltd レーザー溶接加工装置
JPH09122959A (ja) * 1995-10-26 1997-05-13 Amada Co Ltd 熱切断加工方法およびその装置
JP2013086144A (ja) * 2011-10-19 2013-05-13 Honda Motor Co Ltd レーザ加工装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4201905A (en) * 1978-08-29 1980-05-06 Houdaille Industries, Inc. Laser cutting head attachment for punch presses
DE2933700C2 (de) * 1979-08-21 1984-04-19 C. Behrens Ag, 3220 Alfeld Werkzeugmaschine mit als Laser-Schneideinrichtung ausgebildeter Schmelzschneideinrichtung
DE3807476A1 (de) * 1988-03-08 1989-09-28 Messerschmitt Boelkow Blohm Bearbeitungseinrichtung fuer werkstuecke
US5354607A (en) * 1990-04-16 1994-10-11 Xerox Corporation Fibrillated pultruded electronic components and static eliminator devices
JPH0829371B2 (ja) * 1990-05-14 1996-03-27 株式会社小松製作所 複合加工機械
JPH10137970A (ja) * 1996-11-11 1998-05-26 Amada Eng Center:Kk 熱加工装置およびその装置に用いる加工ヘッド
DE19853366B4 (de) * 1998-11-19 2007-07-19 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Umformen
DE10042197B4 (de) * 2000-08-28 2005-04-07 Schuler Held Lasertechnik Gmbh & Co. Kg Laser-Streckzieh-Bearbeitungseinrichtung für Blechteile und Verfahren
US6423928B1 (en) * 2000-10-12 2002-07-23 Ase Americas, Inc. Gas assisted laser cutting of thin and fragile materials
JP4290656B2 (ja) 2003-01-21 2009-07-08 豊田スチールセンター株式会社 レーザ切断装置、レーザ切断方法及びレーザ切断システム
JP4636261B2 (ja) * 2005-10-14 2011-02-23 トヨタ自動車株式会社 鋼板の突合せ溶接システム及び鋼板の突合せ溶接方法
CN102307702A (zh) * 2008-12-16 2012-01-04 株式会社Ihi 焊接加工装置及使用其的焊接加工方法
US9050689B2 (en) 2010-03-19 2015-06-09 Toray Industries, Inc. Method for cutting carbon fiber substrate
CN102179623B (zh) * 2011-04-28 2013-09-18 武汉工研光学科学技术有限责任公司 用于激光加工的z轴弹性定距随动系统
DE202013102577U1 (de) * 2013-06-17 2014-09-23 Kuka Systems Gmbh Bearbeitungseinrichtung
JP5916170B2 (ja) * 2013-09-12 2016-05-11 株式会社エイチアンドエフ レーザーブランキング装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6333190A (ja) * 1986-07-25 1988-02-12 Amada Co Ltd レ−ザ切断加工方法及び装置
JPH0480681U (ja) * 1990-11-26 1992-07-14
JPH06246469A (ja) * 1993-02-26 1994-09-06 Isuzu Motors Ltd レーザー溶接加工装置
JPH09122959A (ja) * 1995-10-26 1997-05-13 Amada Co Ltd 熱切断加工方法およびその装置
JP2013086144A (ja) * 2011-10-19 2013-05-13 Honda Motor Co Ltd レーザ加工装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113305446A (zh) * 2020-02-27 2021-08-27 本田技研工业株式会社 激光加工装置
US11839933B2 (en) 2020-02-27 2023-12-12 Honda Motor Co., Ltd. Laser processing apparatus
US11858056B2 (en) 2020-02-27 2024-01-02 Honda Motor Co., Ltd. Laser processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6952832B2 (ja) 2021-10-27
JP2020116643A (ja) 2020-08-06
JP6705827B2 (ja) 2020-06-03
CN108025399B (zh) 2020-02-07
CN108025399A (zh) 2018-05-11
JPWO2017047785A1 (ja) 2018-05-17
CA2998569A1 (en) 2017-03-23
CA2998569C (en) 2022-02-15
US20180257177A1 (en) 2018-09-13
US11173573B2 (en) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017047785A1 (ja) レーザー加工方法、及び、レーザー加工装置
JP5928575B2 (ja) レーザ加工機
JP5916170B2 (ja) レーザーブランキング装置
US8946587B2 (en) Laser machining apparatus
KR101666093B1 (ko) 할단 장치
US10722978B2 (en) Machine for separative machining of plate-shaped work pieces
TW200731363A (en) Laser beam processing machine
KR101009454B1 (ko) 레이저를 이용한 유리기판 절단가공 시스템
CN114173982B (zh) 用于射束加工板状或管状工件的方法
US11801573B2 (en) Tack welding method and tack welding apparatus
JP7269088B2 (ja) レーザー加工装置
JP5039395B2 (ja) 加工システム
JP2014046338A (ja) レーザ加工装置、成形パンチ、及びレーザ穴明け加工方法
EP3831527A1 (en) Laser machining device and laser machining method
JP7216607B2 (ja) レーザー加工装置
JP2015077622A (ja) レーザー加工装置
JP6403457B2 (ja) レーザ加工機
JP2010253498A (ja) レーザー加工機およびその飛散物回収方法
WO2021019704A1 (ja) レーザー加工装置
JP2016131980A (ja) 周辺装置の設置方法及び設置治具

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16846656

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017540022

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2998569

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15760847

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16846656

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1