JPH06218572A - レーザ加工機の加工ヘッド - Google Patents
レーザ加工機の加工ヘッドInfo
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- JPH06218572A JPH06218572A JP5011461A JP1146193A JPH06218572A JP H06218572 A JPH06218572 A JP H06218572A JP 5011461 A JP5011461 A JP 5011461A JP 1146193 A JP1146193 A JP 1146193A JP H06218572 A JPH06218572 A JP H06218572A
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- assist gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 切断能力，切断面粗度および加工安定性を向
上させるとともに、ランニングコストを低減することの
できるレーザ加工機の加工ヘッドを提供する。 【構成】 内側ノズル３９の周囲に設けられた外側ノズ
ル４１に連結された配管４３にシールドガスＳＧと霧状
の水（冷却媒体）ＷＡを混合する混合器（混合手段）４
５を設けたので、加工時にはシールドガスＳＧがアシス
トガスＡＧを周囲からシールドすると共に霧状の水ＷＡ
が被加工材Ｗの加工部付近を冷却する。この際に、霧状
の水ＷＡを混合したシールドガスＳＧを、アシストガス
ＡＧの噴出速度と略同じ速度で噴出するので、アシスト
ガスＡＧの流れが乱れることなく良い方向性を保って被
加工材Ｗの加工位置に噴出される。これに伴い、霧状の
水が直接被加工材Ｗの加工位置に吹き付けられることが
ないので、加工位置における熱のロスが発生せず加工効
率が改善される。
上させるとともに、ランニングコストを低減することの
できるレーザ加工機の加工ヘッドを提供する。 【構成】 内側ノズル３９の周囲に設けられた外側ノズ
ル４１に連結された配管４３にシールドガスＳＧと霧状
の水（冷却媒体）ＷＡを混合する混合器（混合手段）４
５を設けたので、加工時にはシールドガスＳＧがアシス
トガスＡＧを周囲からシールドすると共に霧状の水ＷＡ
が被加工材Ｗの加工部付近を冷却する。この際に、霧状
の水ＷＡを混合したシールドガスＳＧを、アシストガス
ＡＧの噴出速度と略同じ速度で噴出するので、アシスト
ガスＡＧの流れが乱れることなく良い方向性を保って被
加工材Ｗの加工位置に噴出される。これに伴い、霧状の
水が直接被加工材Ｗの加工位置に吹き付けられることが
ないので、加工位置における熱のロスが発生せず加工効
率が改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレーザ加工機の加工ヘ
ッドに係り、さらに詳しくは、冷却媒体およびアシスト
ガスの噴出に特徴のあるノズルを有するレーザ加工機の
加工ヘッドに関するものである。
ッドに係り、さらに詳しくは、冷却媒体およびアシスト
ガスの噴出に特徴のあるノズルを有するレーザ加工機の
加工ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりよく知られているように、板状
の被加工材を加工するレーザ加工装置では、レーザ発振
器からのレーザビームを被加工材へ照射するための反射
鏡とレーザビームを集光する集光レンズを備えた加工ヘ
ッドと、被加工材を水平に支持して移動させる加工テー
ブルとを備えている。
の被加工材を加工するレーザ加工装置では、レーザ発振
器からのレーザビームを被加工材へ照射するための反射
鏡とレーザビームを集光する集光レンズを備えた加工ヘ
ッドと、被加工材を水平に支持して移動させる加工テー
ブルとを備えている。
【０００３】レーザ加工におけるレーザビームは、レー
ザ発振器から発振され加工ヘッドからアシストガスと共
に被加工材へ照射される。このアシストガスは被加工材
と反応して被加工材の溶融を助けると共に、溶融した金
属やスラッグを除去する作用をする。また、溶融金属の
飛散から集光レンズを保護する作用もある。
ザ発振器から発振され加工ヘッドからアシストガスと共
に被加工材へ照射される。このアシストガスは被加工材
と反応して被加工材の溶融を助けると共に、溶融した金
属やスラッグを除去する作用をする。また、溶融金属の
飛散から集光レンズを保護する作用もある。
【０００４】レーザビームによる切断加工においては、
被加工材の加工点に集中的に照射されたレーザビームの
エネルギーが熱エネルギーとして被加工材に吸収され、
この熱エネルギーによって被加工材は溶融されて切断さ
れるのである。
被加工材の加工点に集中的に照射されたレーザビームの
エネルギーが熱エネルギーとして被加工材に吸収され、
この熱エネルギーによって被加工材は溶融されて切断さ
れるのである。
【０００５】従って、正確な切断加工を行うには、熱影
響部分を狭くしてやる必要があるため、このような熱加
工切断においては、特に厚板の切断加工時における被加
工材の冷却手段として冷却効果の高い水噴霧が使用され
ている。
響部分を狭くしてやる必要があるため、このような熱加
工切断においては、特に厚板の切断加工時における被加
工材の冷却手段として冷却効果の高い水噴霧が使用され
ている。
【０００６】この水噴霧は、二重構造としたノズルの内
側ノズルからレーザビームとアシストガスを同軸上に噴
出させると共に、外側ノズルから水を流すことにより行
われている。従って、外側ノズルから流れ出た水は、内
側ノズルから噴出されるアシストガスにより巻き込まれ
て霧状態となり、アシストガスと一緒に被加工材に吹き
付けられている。
側ノズルからレーザビームとアシストガスを同軸上に噴
出させると共に、外側ノズルから水を流すことにより行
われている。従って、外側ノズルから流れ出た水は、内
側ノズルから噴出されるアシストガスにより巻き込まれ
て霧状態となり、アシストガスと一緒に被加工材に吹き
付けられている。
【０００７】また、厚板加工では、内側のノズル径が大
きく、ノズル先端のガス吹き出し部の直線部が長いほど
ノズルより噴出したアシストガスの方向性が良好とな
り、切断面が良い状態となることが知られている。
きく、ノズル先端のガス吹き出し部の直線部が長いほど
ノズルより噴出したアシストガスの方向性が良好とな
り、切断面が良い状態となることが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、内側ノズルから噴出するア
シストガスは、それ単体で噴出した場合には、大気との
相対速度の為に噴出直後に方向性が乱れた流れとなる。
この方向性の乱れは、アシストガスの外周から始まり、
内側に進行してくるため、ノズル径を大きくすることは
アシストガスの内側の乱れの発生を遅らせ、アシストガ
ス圧やその他の要因によっては、乱れの少ないアシスト
ガスが断面溝に吹き込んでくるが、アシストガスの消費
量が増大してランニングコストを劣化させる問題があ
る。
うな従来の技術にあっては、内側ノズルから噴出するア
シストガスは、それ単体で噴出した場合には、大気との
相対速度の為に噴出直後に方向性が乱れた流れとなる。
この方向性の乱れは、アシストガスの外周から始まり、
内側に進行してくるため、ノズル径を大きくすることは
アシストガスの内側の乱れの発生を遅らせ、アシストガ
ス圧やその他の要因によっては、乱れの少ないアシスト
ガスが断面溝に吹き込んでくるが、アシストガスの消費
量が増大してランニングコストを劣化させる問題があ
る。
【０００９】また、切断面に発生する条痕は、レーザビ
ームにより溶融した被加工材がアシストガスにより冷却
されて凝固することで発生するため、アシストガスの流
れが乱れていると切断溝に入るガス量および流速が低下
し、裏面に溶融金属が付着したり条痕が乱れたりするお
それがある。そして、外側のノズルから流れ出た水がア
シストガスにより巻き込まれて霧状態となって被加工材
の加工部分に吹き付けられるため、加工安定性は良好に
確保されるものの熱のロスが大きく加工速度と加工可能
板厚の低下を招いている。
ームにより溶融した被加工材がアシストガスにより冷却
されて凝固することで発生するため、アシストガスの流
れが乱れていると切断溝に入るガス量および流速が低下
し、裏面に溶融金属が付着したり条痕が乱れたりするお
それがある。そして、外側のノズルから流れ出た水がア
シストガスにより巻き込まれて霧状態となって被加工材
の加工部分に吹き付けられるため、加工安定性は良好に
確保されるものの熱のロスが大きく加工速度と加工可能
板厚の低下を招いている。
【００１０】さらに、内側ノズル先端の直線部分を長く
することはアシストガスの流れの乱れを防ぐ効果がある
が、レーザビームが干渉しやすくなり、焦点および可動
範囲が短くなるという問題がある。
することはアシストガスの流れの乱れを防ぐ効果がある
が、レーザビームが干渉しやすくなり、焦点および可動
範囲が短くなるという問題がある。
【００１１】この発明の目的は、このような従来の技術
に着目してなされたものであり、切断能力，切断面粗度
および加工安定性を向上させるとともに、ランニングコ
ストを低減することのできるレーザ加工機の加工ヘッド
を提供することにある。
に着目してなされたものであり、切断能力，切断面粗度
および加工安定性を向上させるとともに、ランニングコ
ストを低減することのできるレーザ加工機の加工ヘッド
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ加
工機の加工ヘッドは、上記の目的を達成するために、被
加工材へアシストガスを噴出すると共にレーザビームを
照射する内側ノズルの周囲に冷却媒体を混合したシール
ドガスを噴出する外側ノズルを設けたものである。
工機の加工ヘッドは、上記の目的を達成するために、被
加工材へアシストガスを噴出すると共にレーザビームを
照射する内側ノズルの周囲に冷却媒体を混合したシール
ドガスを噴出する外側ノズルを設けたものである。
【００１３】そして、冷却媒体とシールドガスを混合す
る混合手段を外側ノズルに連結した配管に設けること
や、外側ノズルが、内側ノズルから噴出されるアシスト
ガスの噴出速度と略同じ速度で霧状の冷却媒体を混合し
たシールドガスを噴出するものであることが望ましい。
る混合手段を外側ノズルに連結した配管に設けること
や、外側ノズルが、内側ノズルから噴出されるアシスト
ガスの噴出速度と略同じ速度で霧状の冷却媒体を混合し
たシールドガスを噴出するものであることが望ましい。
【００１４】
【作用】この発明に係るレーザ加工機の加工ヘッドによ
れば、内側ノズルからレーザビームと共にアシストガス
を噴出して被加工材を切断加工等するので、被加工材の
溶融を助けると共に溶融した金属やスラッグを除去する
ことができる。
れば、内側ノズルからレーザビームと共にアシストガス
を噴出して被加工材を切断加工等するので、被加工材の
溶融を助けると共に溶融した金属やスラッグを除去する
ことができる。
【００１５】そして、内側ノズルの周囲に外側ノズルを
設け、この外側ノズルに連結する配管にシールドガスと
霧状の冷却媒体を混合する混合手段を設けたので、加工
時にはシールドガスがアシストガスを周囲からシールド
すると共に霧状の冷却媒体が被加工材の加工部付近を冷
却する。
設け、この外側ノズルに連結する配管にシールドガスと
霧状の冷却媒体を混合する混合手段を設けたので、加工
時にはシールドガスがアシストガスを周囲からシールド
すると共に霧状の冷却媒体が被加工材の加工部付近を冷
却する。
【００１６】この際に、霧状の冷却媒体を混合したシー
ルドガスを、アシストガスの噴出速度と略同じ速度で噴
出するので、アシストガスは従来のように大気に直接接
する場合に比して噴出速度差が非常に小さくなる。この
ため、アシストガスの流れが乱れることなく良い方向性
を保って被加工材の加工位置に噴出される。これに伴
い、霧状の冷却媒体がアシストガスに巻き込まれて直接
被加工材の加工位置に吹き付けられることがないので、
加工位置における熱のロスが発生せず加工効率が改善さ
れる。
ルドガスを、アシストガスの噴出速度と略同じ速度で噴
出するので、アシストガスは従来のように大気に直接接
する場合に比して噴出速度差が非常に小さくなる。この
ため、アシストガスの流れが乱れることなく良い方向性
を保って被加工材の加工位置に噴出される。これに伴
い、霧状の冷却媒体がアシストガスに巻き込まれて直接
被加工材の加工位置に吹き付けられることがないので、
加工位置における熱のロスが発生せず加工効率が改善さ
れる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の好適な一実施例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１８】図５及び図６には、レーザ加工機１の全体
が示してある。このレーザ加工機１は、ベース３、ベー
ス３の一端部に固定され垂直に形成されているポスト
５、およびポスト５によってベース３の上方に水平片持
ち梁状に支持されているオーバーヘッドビーム７とから
なっており、ポスト５の前面（図６中下側）には、レー
ザ加工機１を数値制御するＮＣ制御装置９が設けられて
いる。
が示してある。このレーザ加工機１は、ベース３、ベー
ス３の一端部に固定され垂直に形成されているポスト
５、およびポスト５によってベース３の上方に水平片持
ち梁状に支持されているオーバーヘッドビーム７とから
なっており、ポスト５の前面（図６中下側）には、レー
ザ加工機１を数値制御するＮＣ制御装置９が設けられて
いる。
【００１９】前記ベース３の上端には、加工される被加
工材Ｗを水平に載置すべく複数のフリーベアボール１１
を有する固定テーブル１３が設けられている。オーバー
ヘッドビーム７の前端には、ミラーアッセンブリ１５お
よび集光レンズ１７を有する加工ヘッド１９が設けられ
ている。この加工ヘッド１９の先端（下端）にはレーザ
ビームＬＢを照射するノズル２１が設けられている。
工材Ｗを水平に載置すべく複数のフリーベアボール１１
を有する固定テーブル１３が設けられている。オーバー
ヘッドビーム７の前端には、ミラーアッセンブリ１５お
よび集光レンズ１７を有する加工ヘッド１９が設けられ
ている。この加工ヘッド１９の先端（下端）にはレーザ
ビームＬＢを照射するノズル２１が設けられている。
【００２０】そして、ミラーアッセンブリ１５は、レー
ザ加工機１の図中左側に設けられているレーザ発振器２
３からのレーザビームＬＢを集光レンズ１７および被加
工材Ｗの方向へ屈折させるように設けられており、さら
にレーザ発振器２３からミラーアッセンブリ１５へ送る
ためのミラーアッセンブリ２５，２５が設けられてい
る。
ザ加工機１の図中左側に設けられているレーザ発振器２
３からのレーザビームＬＢを集光レンズ１７および被加
工材Ｗの方向へ屈折させるように設けられており、さら
にレーザ発振器２３からミラーアッセンブリ１５へ送る
ためのミラーアッセンブリ２５，２５が設けられてい
る。
【００２１】従って、このようなレーザ加工機１は、レ
ーザ発振器２３からのレーザビームＬＢを受取り、加工
ヘッド１９を通して被加工材Ｗの加工のためレーザビー
ムＬＢを照射するようになっている。
ーザ発振器２３からのレーザビームＬＢを受取り、加工
ヘッド１９を通して被加工材Ｗの加工のためレーザビー
ムＬＢを照射するようになっている。
【００２２】一方、被加工材Ｗを供給し、位置決めする
ために、水平移動可能なキャレッジベース２７、このキ
ャレッジベース２７上に移動可能に設けられ且つ被加工
材Ｗを把持する一対のワーククランプ２９を有するキャ
レッジ３１が設けられている。
ために、水平移動可能なキャレッジベース２７、このキ
ャレッジベース２７上に移動可能に設けられ且つ被加工
材Ｗを把持する一対のワーククランプ２９を有するキャ
レッジ３１が設けられている。
【００２３】キャレッジベース２７は固定テーブル１３
の両側に設けられている可動テーブル３３と一体となっ
ており、固定テーブル１３の両側に平行に設けられた一
対のガイドレール３５上へスライド自在に設けられてい
て、図示しない駆動装置によりＹ軸方向へ移動位置決め
自在となっている。また、キャレッジ３１は、キャレッ
ジベース２７上を、Ｘ軸方向へ移動位置決め自在に設け
られている。
の両側に設けられている可動テーブル３３と一体となっ
ており、固定テーブル１３の両側に平行に設けられた一
対のガイドレール３５上へスライド自在に設けられてい
て、図示しない駆動装置によりＹ軸方向へ移動位置決め
自在となっている。また、キャレッジ３１は、キャレッ
ジベース２７上を、Ｘ軸方向へ移動位置決め自在に設け
られている。
【００２４】従って、加工ヘッド１９の真下に位置する
加工領域への被加工材Ｗの位置決めは、被加工材Ｗをク
ランプするワーククランプ２９を装備したキャレッジ３
１がキャレッジベース２７上をＸ方向に移動制御され、
且つキャレッジベース２７がガイドレール３５に沿って
Ｙ方向に移動制御されることにより行われることにな
る。
加工領域への被加工材Ｗの位置決めは、被加工材Ｗをク
ランプするワーククランプ２９を装備したキャレッジ３
１がキャレッジベース２７上をＸ方向に移動制御され、
且つキャレッジベース２７がガイドレール３５に沿って
Ｙ方向に移動制御されることにより行われることにな
る。
【００２５】次に、図１に基づいて、加工ヘッド１９に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２６】加工ヘッド１９は中央部上側にレーザビー
ムＬＢを集光するための集光レンズ１７が設けられてお
り、下向きに尖った円錐形状を呈する内部空間Ｇ側壁の
上端部付近に酸素等のアシストガスＡＧを噴出するアシ
ストガス噴出口３７が設けられている。そして、集光レ
ンズ１７の真下で加工ヘッド１９の下端中心部には、レ
ーザビームＬＢを被加工材Ｗに照射すると共にアシスト
ガスＡＧを被加工材Ｗに対して噴出する内側ノズル３９
が設けられている。
ムＬＢを集光するための集光レンズ１７が設けられてお
り、下向きに尖った円錐形状を呈する内部空間Ｇ側壁の
上端部付近に酸素等のアシストガスＡＧを噴出するアシ
ストガス噴出口３７が設けられている。そして、集光レ
ンズ１７の真下で加工ヘッド１９の下端中心部には、レ
ーザビームＬＢを被加工材Ｗに照射すると共にアシスト
ガスＡＧを被加工材Ｗに対して噴出する内側ノズル３９
が設けられている。
【００２７】内側ノズル３９の外周には、例えばエアー
などのシールドガスＳＧと冷却媒体としての水ＷＡを噴
出するための外側ノズル４１が設けられている。この外
側ノズル４１は、内部空間Ｇの形状に沿って連続した外
側ノズル空間４１Ａを有しており、この外側ノズル空間
４１Ａの上端において配管４３に連結している。外側ノ
ズル空間４１Ａの下端は、ノズル２１下端面において円
形の溝となって外側ノズル４１を形成するものである。
そして、外側ノズル４１に連結されている配管４３に
は、送られてきたシールドガスＳＧ中に霧状の水ＷＡを
混合するための混合器４５が設けられている。
などのシールドガスＳＧと冷却媒体としての水ＷＡを噴
出するための外側ノズル４１が設けられている。この外
側ノズル４１は、内部空間Ｇの形状に沿って連続した外
側ノズル空間４１Ａを有しており、この外側ノズル空間
４１Ａの上端において配管４３に連結している。外側ノ
ズル空間４１Ａの下端は、ノズル２１下端面において円
形の溝となって外側ノズル４１を形成するものである。
そして、外側ノズル４１に連結されている配管４３に
は、送られてきたシールドガスＳＧ中に霧状の水ＷＡを
混合するための混合器４５が設けられている。
【００２８】以上のように構成された加工ヘッド１９で
は、レーザ発振器２３からミラーアッセンブリ１５を介
して送られてきたレーザビームＬＢが、集光レンズ１７
により集光されて内側ノズル３９から被加工材Ｗの切断
箇所に照射されると共に、アシストガスＡＧが被加工材
Ｗに向けて噴出されることにより被加工材Ｗを切断加工
する。この際に、混合器４５により霧状の水ＷＡが混合
されたシールドガスＳＧが、アシストガスＡＧの流速と
略同じ流速で外側ノズル４１から噴出される。
は、レーザ発振器２３からミラーアッセンブリ１５を介
して送られてきたレーザビームＬＢが、集光レンズ１７
により集光されて内側ノズル３９から被加工材Ｗの切断
箇所に照射されると共に、アシストガスＡＧが被加工材
Ｗに向けて噴出されることにより被加工材Ｗを切断加工
する。この際に、混合器４５により霧状の水ＷＡが混合
されたシールドガスＳＧが、アシストガスＡＧの流速と
略同じ流速で外側ノズル４１から噴出される。
【００２９】図２を参照するに、上述のように外側ノズ
ル４１からシールドガスＳＧを噴出させると、内側ノズ
ル３９から噴出するアシストガスＡＧは大気ではなく、
シールドガスＳＧとの間に相対速度をもつことになり、
結果として相対速度が小さくなる。このため、シールド
ガスＳＧのシールド効果によりアシストガスＡＧの流れ
が乱れず、方向性の良いガスが多量に加工部へ吹き込む
ので、ピアス時間が短縮化されると共に切断面粗度が向
上してカーフ幅を狭くでき、さらに加工速度を速くする
ことができる。
ル４１からシールドガスＳＧを噴出させると、内側ノズ
ル３９から噴出するアシストガスＡＧは大気ではなく、
シールドガスＳＧとの間に相対速度をもつことになり、
結果として相対速度が小さくなる。このため、シールド
ガスＳＧのシールド効果によりアシストガスＡＧの流れ
が乱れず、方向性の良いガスが多量に加工部へ吹き込む
ので、ピアス時間が短縮化されると共に切断面粗度が向
上してカーフ幅を狭くでき、さらに加工速度を速くする
ことができる。
【００３０】また、シールドガスＳＧには、混合器４５
により予め霧状の水ＷＡを混入させてあるので、切断加
工により被加工材Ｗに発生した熱の冷却効果を高めるこ
とができる。ここで、シールドガスＳＧの流速はアシス
トガスＡＧの流速とほぼ一致するため、シールドガスＳ
Ｇに混入した霧状の水ＷＡのアシストガスＡＧへの進入
速度が遅く、加工部に直接吹き付けられることがないた
めレーザビームＬＢの水ＷＡによるロスが発生せず、加
工速度を低下させることがない。
により予め霧状の水ＷＡを混入させてあるので、切断加
工により被加工材Ｗに発生した熱の冷却効果を高めるこ
とができる。ここで、シールドガスＳＧの流速はアシス
トガスＡＧの流速とほぼ一致するため、シールドガスＳ
Ｇに混入した霧状の水ＷＡのアシストガスＡＧへの進入
速度が遅く、加工部に直接吹き付けられることがないた
めレーザビームＬＢの水ＷＡによるロスが発生せず、加
工速度を低下させることがない。
【００３１】さらに、シールドガスＳＧとアシストガス
ＡＧとのノズル噴出後の混合が少ないため、シールドガ
スＳＧは安価なエアー等を使用することができる。そし
て、シールドガスＳＧをアシストガスＡＧと別配管とし
たので、それぞれの流量又はガス圧を別々に設定でき
る。例えば、シールドガスＳＧを強くするとピアス加工
時に発生するスパッタによる集光レンズの汚れを防ぐこ
とができる。
ＡＧとのノズル噴出後の混合が少ないため、シールドガ
スＳＧは安価なエアー等を使用することができる。そし
て、シールドガスＳＧをアシストガスＡＧと別配管とし
たので、それぞれの流量又はガス圧を別々に設定でき
る。例えば、シールドガスＳＧを強くするとピアス加工
時に発生するスパッタによる集光レンズの汚れを防ぐこ
とができる。
【００３２】尚、図３に示すように、外側ノズル４１を
内側ノズル３９に対して相対的高さを調整できるように
上下方向へ移動自在に設け、外側ノズル４１の高さをＮ
Ｃ装置により制御するようにすれば、シールドガスＳＧ
による冷却範囲を加工形状によって変化させることもで
きる。すなわち、図中右側に示すように外側ノズル４１
を内側ノズル３９に対して相対的に上昇させると、シー
ルドガスＳＧは広い範囲に広がるため、冷却範囲が広が
る。図中左側には、外側ノズル４１の下端が内側ノズル
３９の下端と同じ高さ位置にある場合を示している。
内側ノズル３９に対して相対的高さを調整できるように
上下方向へ移動自在に設け、外側ノズル４１の高さをＮ
Ｃ装置により制御するようにすれば、シールドガスＳＧ
による冷却範囲を加工形状によって変化させることもで
きる。すなわち、図中右側に示すように外側ノズル４１
を内側ノズル３９に対して相対的に上昇させると、シー
ルドガスＳＧは広い範囲に広がるため、冷却範囲が広が
る。図中左側には、外側ノズル４１の下端が内側ノズル
３９の下端と同じ高さ位置にある場合を示している。
【００３３】また、上記実施例においては、内側ノズル
３９の外周に外側ノズル４１を設けたが、図４に示すよ
うに、外側ノズルの噴出口はリング状でなく等間隔で配
された小孔４７であってもよい。
３９の外周に外側ノズル４１を設けたが、図４に示すよ
うに、外側ノズルの噴出口はリング状でなく等間隔で配
された小孔４７であってもよい。
【００３４】さらに、シールドガスＳＧの代わりに水Ｗ
Ａや油を直接噴出したり、外部冷却装置により冷却され
た油，ガス又はそれらの混合ガスを用いることもでき
る。
Ａや油を直接噴出したり、外部冷却装置により冷却され
た油，ガス又はそれらの混合ガスを用いることもでき
る。
【００３５】
【発明の効果】この発明に係るレーザ加工機の加工ヘッ
ドは以上説明したような構成のものであり、内側ノズル
の周囲に外側ノズルを設け、この外側ノズルに連結する
配管にシールドガスと霧状の冷却媒体を混合する混合手
段を設けたので、加工時にはシールドガスがアシストガ
スを周囲からシールドすると共に霧状の冷却媒体が被加
工材の加工部付近を冷却することができる。従って、ア
シストガスが良い方向性で加工部に吹き付けられるの
で、切断能力，切断面粗度および加工安定性を向上させ
るとともに、アシストガスの無駄が削減され、ランニン
グコストを低減することができる。
ドは以上説明したような構成のものであり、内側ノズル
の周囲に外側ノズルを設け、この外側ノズルに連結する
配管にシールドガスと霧状の冷却媒体を混合する混合手
段を設けたので、加工時にはシールドガスがアシストガ
スを周囲からシールドすると共に霧状の冷却媒体が被加
工材の加工部付近を冷却することができる。従って、ア
シストガスが良い方向性で加工部に吹き付けられるの
で、切断能力，切断面粗度および加工安定性を向上させ
るとともに、アシストガスの無駄が削減され、ランニン
グコストを低減することができる。
【００３６】この際に、霧状の冷却媒体を混合したシー
ルドガスを、アシストガスの噴出速度と略同じ速度で噴
出するので、アシストガスは従来のように大気に直接接
する場合に比して噴出速度差が非常に小さくなる。この
ため、アシストガスの流れが乱れることなく良い方向性
を保って被加工材の加工位置に噴出される。これに伴
い、霧状の冷却媒体がアシストガスに巻き込まれて直接
被加工材の加工位置に吹き付けられることがないので、
加工位置における熱のロスが発生せず加工効率が改善さ
れる。
ルドガスを、アシストガスの噴出速度と略同じ速度で噴
出するので、アシストガスは従来のように大気に直接接
する場合に比して噴出速度差が非常に小さくなる。この
ため、アシストガスの流れが乱れることなく良い方向性
を保って被加工材の加工位置に噴出される。これに伴
い、霧状の冷却媒体がアシストガスに巻き込まれて直接
被加工材の加工位置に吹き付けられることがないので、
加工位置における熱のロスが発生せず加工効率が改善さ
れる。
【図１】この発明に係るレーザ加工機の加工ヘッドの一
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図２】アシストガスおよびシールドガスの流れを示す
断面図である。
断面図である。
【図３】この発明に係るレーザ加工機の加工ヘッドの別
の実施例を示す断面図である。
の実施例を示す断面図である。
【図４】この発明に係るレーザ加工機の加工ヘッドのさ
らに別の実施例を示す断面図である。
らに別の実施例を示す断面図である。
【図５】この発明に係るレーザ加工機の加工ヘッドを装
備したレーザ加工機の全体を示す正面図である。
備したレーザ加工機の全体を示す正面図である。
【図６】図５中矢視VI方向から見た平面図である。
Ｗ 被加工材 ＡＧ アシストガス ＬＢ レーザビーム ＷＡ 水（冷却媒体） １ レーザ加工機 １９ 加工ヘッド ３９ 内側ノズル ４１ 外側ノズル ４３ 配管 ＳＧ シールドガス ４５ 混合器（混合手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 被加工材へアシストガスを噴出すると共
にレーザビームを照射する内側ノズルの周囲に冷却媒体
を混合したシールガスを噴出する外側ノズルを設けてな
ることを特徴とするレーザ加工機の加工ヘッド。 - 【請求項２】 前記冷却媒体とシールガスを混合する混
合手段を前記外側ノズルに連結された配管に設けてなる
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機の加工ヘ
ッド。 - 【請求項３】 外側ノズルが、内側ノズルから噴出され
るアシストガスの噴出速度と略同じ速度で霧状の冷却媒
体を混合したシールドガスを噴出するものであることを
特徴とする請求項１記載のレーザ加工機の加工ヘッド。
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|---|---|---|---|
| JP01146193A JP3532223B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | レーザ加工機の加工ヘッド |
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5902497A (en) * | 1994-10-18 | 1999-05-11 | Thyssen Industrie Ag | Process and device for cooling the area of a weld during laser welding |
| JP2008043984A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Nippei Toyama Corp | レーザ加工機の加工ヘッド |
| US7842900B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-11-30 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Process for joining using a laser beam |
| DE102010029112A1 (de) * | 2010-05-19 | 2011-11-24 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Laserbearbeitung und Laserbearbeitungskopf zur Durchführung des Verfahrens |
| CN103212834A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | Smt模板激光湿切割及检测的方法 |
| CN103212846A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | Smt模板激光湿切割的加工方法 |
| US20130233836A1 (en) * | 2010-10-09 | 2013-09-12 | Christopher Dackson | Method & apparatus for laser welding with mixed gas plasma suppression |
| CN103372717A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 星云电脑股份有限公司 | 具有气帘构造的激光工作机 |
| JP2015167970A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 三菱重工業株式会社 | レーザノズル、レーザ加工装置、及びレーザ加工方法 |
| CN105397318A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-03-16 | 苏州润昇精密机械有限公司 | 可对焊接工件进行自动冷却的激光焊头结构 |
| JP2017177155A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッド |
| CN110385540A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-10-29 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | 一种光纤激光切割头水冷结构 |
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- 1993-01-27 JP JP01146193A patent/JP3532223B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5902497A (en) * | 1994-10-18 | 1999-05-11 | Thyssen Industrie Ag | Process and device for cooling the area of a weld during laser welding |
| US7842900B2 (en) * | 2006-07-21 | 2010-11-30 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Process for joining using a laser beam |
| JP2008043984A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Nippei Toyama Corp | レーザ加工機の加工ヘッド |
| DE102010029112A1 (de) * | 2010-05-19 | 2011-11-24 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Laserbearbeitung und Laserbearbeitungskopf zur Durchführung des Verfahrens |
| US20130233836A1 (en) * | 2010-10-09 | 2013-09-12 | Christopher Dackson | Method & apparatus for laser welding with mixed gas plasma suppression |
| US9102009B2 (en) * | 2010-10-09 | 2015-08-11 | Christopher Dackson | Method and apparatus for laser welding with mixed gas plasma suppression |
| CN103212834A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | Smt模板激光湿切割及检测的方法 |
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| CN103212834B (zh) * | 2012-01-19 | 2016-07-06 | 昆山思拓机器有限公司 | Smt模板激光湿切割及检测的方法 |
| CN103372717A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 星云电脑股份有限公司 | 具有气帘构造的激光工作机 |
| JP2015167970A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 三菱重工業株式会社 | レーザノズル、レーザ加工装置、及びレーザ加工方法 |
| CN105397318A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-03-16 | 苏州润昇精密机械有限公司 | 可对焊接工件进行自动冷却的激光焊头结构 |
| JP2017177155A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッド |
| CN110385540A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-10-29 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | 一种光纤激光切割头水冷结构 |
| CN110385540B (zh) * | 2019-09-17 | 2020-01-24 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | 一种光纤激光切割头水冷结构 |
| CN113118621A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-16 | 奔腾激光(温州)有限公司 | 一种激光切割用冷却切割头 |
| CN116551218A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-08-08 | 淮阴工学院 | 一种水射流辅助激光打孔装置及其打孔工艺 |
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