(57)【要約】【課題】板金の表面の被覆を処理した上で板金を切断する際の加工時間を短くすることができるレーザ加工機を提供する。【解決手段】レーザ加工機は、レーザ発振器が射出したレーザビームを開口３６ａより射出するノズルが先端に取り付けられた加工ヘッドと、開口３６ａより射出されるレーザビームを表面に所定の被覆を有する板金Ｗに照射して板金Ｗを切断するために、板金Ｗの面に対して加工ヘッドを相対的に移動させる移動機構と、開口３６ａより射出されるレーザビームを開口３６ａ内で移動させるビーム移動機構とを備える。制御装置は、板金Ｗを、板金Ｗを切断可能な高出力のレーザビームによって切断するのに先立って、ビーム移動機構によって開口３６ａより射出されるレーザビームを板金Ｗの切断進行方向の前方側に移動させ、板金Ｗを切断しない低出力のレーザビームによって板金Ｗの表面の被覆を処理するよう、レーザ発振器及びビーム移動機構を制御する。【選択図】図３
2020179403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを射出するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器が射出したレーザビームを開口より射出するノズルが先端に取り付けられた加工ヘッドと、
前記開口より射出されるレーザビームを表面に所定の被覆を有する板金に照射して前記板金を切断するために、前記板金の面に対して前記加工ヘッドを相対的に移動させる移動機構と、
前記開口より射出されるレーザビームを前記開口内で移動させるビーム移動機構と、
前記板金を、前記板金を切断可能な高出力のレーザビームによって切断するのに先立って、前記ビーム移動機構によって前記開口より射出されるレーザビームを前記板金の切断進行方向の前方側に移動させ、前記板金を切断しない低出力のレーザビームによって前記板金の表面の被覆を処理するよう、前記レーザ発振器及び前記ビーム移動機構を制御する制御装置と、
を備えるレーザ加工機。
【請求項２】
レーザビームを射出するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器が射出したレーザビームを開口より射出するノズルが先端に取り付けられた加工ヘッドと、
前記開口より射出されるレーザビームを表面に所定の被覆を有する板金に照射して前記板金を切断するために、前記板金の面に対して前記加工ヘッドを相対的に移動させる移動機構と、
前記開口より射出されるレーザビームを、前記開口内で前記板金の切断進行方向と平行方向の成分を含む所定の振動パターンで振動させるビーム振動機構と、
前記板金を、前記ビーム振動機構によってレーザビームを振動させながら切断する際に、前記振動パターンにおける前記切断進行方向の前方側の成分を、前記板金を切断しない低出力のレーザビームとして前記板金の表面の被覆を処理し、前記振動パターンにおける前記切断進行方向の後方側の成分を、前記板金を切断可能な高出力のレーザビームとして前記板金を切断するよう、前記レーザ発振器及び前記ビーム振動機構を制御する制御装置と、
を備えるレーザ加工機。
【請求項３】
前記板金は、金属の母材の表面に前記被覆としてビニールが貼り付けられた板金であり、
前記低出力のレーザビームによって前記ビニールを前記母材に溶着させるか、前記ビニールを除去する
請求項１または２に記載のレーザ加工機。
【請求項４】
前記板金は、前記被覆として、表面に酸化被膜、錆、めっき、油のうちのいずれかを有する板金であり、
前記低出力のレーザビームによって前記被覆を除去する
請求項１または２に記載のレーザ加工機。
【請求項５】
レーザ発振器が射出したレーザビームを加工ヘッドの先端に取り付けられたノズルの開口より射出して表面に所定の被覆を有する板金に照射し、
前記板金の面に対して前記加工ヘッドを相対的に移動させ、
前記板金を、前記板金を切断可能な高出力のレーザビームによって切断するのに先立って、前記開口より射出されるレーザビームを前記板金の切断進行方向の前方側に移動させて、前方側の領域における前記板金の表面の被覆を、前記板金を切断しない低出力のレーザビームによって処理する
レーザ加工方法。
【請求項６】
前記板金は、金属の母材の表面に前記被覆としてビニールが貼り付けられた板金であり、
前記低出力のレーザビームによって前記ビニールを前記母材に溶着させるか、前記ビニールを除去する
請求項５に記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
前記板金は、前記被覆として、表面に酸化被膜、錆、めっき、油のうちのいずれかを有する板金であり、
前記低出力のレーザビームによって前記被覆を除去する
請求項５に記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に所定の被覆を有する板金をレーザビームによって切断するレーザ加工機及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に所定の被覆を有する板金の一例として、表面にビニールが貼り付けられた板金がある。特許文献１または２に記載のように、レーザ加工機は、表面にビニールが貼り付けられた板金をレーザビームによって切断することがある。レーザ加工機は、表面にビニールが貼り付けられた板金を切断する前に、板金の表面に低出力のレーザビームを照射してビニールを板金に強固に溶着させるか、ビニールを除去する。その後、レーザ加工機は、板金を切断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１７４２８９号公報
【特許文献２】特開平２−２１７１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ加工機が、板金の表面の被覆をレーザビームによって処理した後に板金を切断すると加工時間が長くなる。板金の表面の被覆をレーザビームによって処理した上で板金を切断する際の加工時間を短くすることが求められる。
【０００５】
本発明は、板金の表面の被覆を処理した上で板金を切断する際の加工時間を短くすることができるレーザ加工機及びレーザ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、レーザビームを射出するレーザ発振器と、前記レーザ発振器が射出したレーザビームを開口より射出するノズルが先端に取り付けられた加工ヘッドと、前記開口より射出されるレーザビームを表面に所定の被覆を有する板金に照射して前記板金を切断するために、前記板金の面に対して前記加工ヘッドを相対的に移動させる移動機構と、前記開口より射出されるレーザビームを前記開口内で移動させるビーム移動機構と、前記板金を、前記板金を切断可能な高出力のレーザビームによって切断するのに先立って、前記ビーム移動機構によって前記開口より射出されるレーザビームを前記板金の切断進行方向の前方側に移動させ、前記板金を切断しない低出力のレーザビームによって前記板金の表面の被覆を処理するよう、前記レーザ発振器及び前記ビーム移動機構を制御する制御装置とを備えるレーザ加工機を提供する。
【０００７】
本発明は、レーザビームを射出するレーザ発振器と、前記レーザ発振器が射出したレーザビームを開口より射出するノズルが先端に取り付けられた加工ヘッドと、前記開口より射出されるレーザビームを表面に所定の被覆を有する板金に照射して前記板金を切断するために、前記板金の面に対して前記加工ヘッドを相対的に移動させる移動機構と、前記開口より射出されるレーザビームを、前記開口内で前記板金の切断進行方向と平行方向の成分を含む所定の振動パターンで振動させるビーム振動機構と、前記板金を、前記ビーム振動機構によってレーザビームを振動させながら切断する際に、前記振動パターンにおける前記切断進行方向の前方側の成分を、前記板金を切断しない低出力のレーザビームとして前記板金の表面の被覆を処理し、前記振動パターンにおける前記切断進行方向の後方側の成分を、前記板金を切断可能な高出力のレーザビームとして前記板金を切断するよう、前記レーザ発振器及び前記ビーム振動機構を制御する制御装置とを備えるレーザ加工機を提供する。
【０００８】
本発明は、レーザ発振器が射出したレーザビームを加工ヘッドの先端に取り付けられたノズルの開口より射出して表面に所定の被覆を有する板金に照射し、前記板金の面に対して前記加工ヘッドを相対的に移動させ、前記板金を、前記板金を切断可能な高出力のレーザビームによって切断するのに先立って、前記開口より射出されるレーザビームを前記板金の切断進行方向の前方側に移動させて、前方側の領域における前記板金の表面の被覆を、前記板金を切断しない低出力のレーザビームによって処理するレーザ加工方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレーザ加工機及びレーザ加工方法によれば、板金の表面の被覆を処理した上で板金を切断する際の加工時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態のレーザ加工機の全体的な構成例を示す図である。
【図２】一実施形態のレーザ加工機におけるコリメータユニット及び加工ヘッドの詳細な構成例を示す斜視図である。
【図３】実施例１を示す概念的な平面図である。
【図４】実施例１におけるレーザビームのＴ字状の軌跡を示す図である。
【図５】レーザビームを図４に示すＴ字状の軌跡で走査するときのレーザ出力を示す特性図である。
【図６】実施例２を示す概念的な平面図である。
【図７】実施例３を示す概念的な平面図である。
【図８Ａ】実施例４で用いる、加工ヘッドを板金の切断進行方向に移動させない状態の振動パターンを示す図である。
【図８Ｂ】実施例４で用いる、加工ヘッドを板金の切断進行方向に移動させた状態の振動パターンを示す図である。
【図９】実施例５で用いる、加工ヘッドを板金の切断進行方向に移動させない状態の振動パターンを示す図である。
【図１０】実施例６で用いる、加工ヘッドを板金の切断進行方向に移動させない状態の振動パターンを示す図である。
【図１１】実施例７で用いる、加工ヘッドを板金の切断進行方向に移動させない状態の振動パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施形態のレーザ加工機及びレーザ加工方法について、添付図面を参照して説明する。図１において、レーザ加工機１００は、レーザビームを生成して射出するレーザ発振器１０と、レーザ加工ユニット２０と、レーザ発振器１０より射出されたレーザビームをレーザ加工ユニット２０へと伝送するプロセスファイバ１２とを備える。なお、プロセスファイバ１２シングルコアであってもマルチクラッドであっても構わず、またレーザ加工ユニット２０への伝送路上に光カプラがあっても構わない。
【００１２】
また、レーザ加工機１００は、操作部４０と、ＮＣ装置５０と、加工プログラムデータベース６０と、加工条件データベース７０と、アシストガス供給装置８０とを備える。ＮＣ装置５０は、レーザ加工機１００の各部を制御する制御装置の一例である。
【００１３】
レーザ発振器１０としては、レーザダイオードより発せられる励起光を増幅して所定の波長のレーザビームを射出するレーザ発振器、またはレーザダイオードより発せられるレーザビームを直接利用するレーザ発振器が好適である。レーザ発振器１０は、例えば、固体レーザ発振器、ファイバレーザ発振器、ディスクレーザ発振器、ダイレクトダイオードレーザ発振器（ＤＤＬ発振器）である。
【００１４】
レーザ発振器１０は、波長９００ｎｍ〜１１００ｎｍの１μｍ帯のレーザビームを射出する。ファイバレーザ発振器及びＤＤＬ発振器を例とすると、ファイバレーザ発振器は、波長１０６０ｎｍ〜１０８０ｎｍのレーザビームを射出し、ＤＤＬ発振器は、波長９１０ｎｍ〜９５０ｎｍのレーザビームを射出する。
【００１５】
レーザ加工ユニット２０は、加工対象の板金Ｗを載せる加工テーブル２１と、門型のＸ軸キャリッジ２２と、Ｙ軸キャリッジ２３と、Ｙ軸キャリッジ２３に固定されたコリメータユニット３０と、加工ヘッド３５とを有する。Ｘ軸キャリッジ２２は、加工テーブル２１上でＸ軸方向に移動自在に構成されている。Ｙ軸キャリッジ２３は、Ｘ軸キャリッジ２２上でＸ軸に垂直なＹ軸方向に移動自在に構成されている。Ｘ軸キャリッジ２２及びＹ軸キャリッジ２３は、加工ヘッド３５を板金Ｗの面に沿って、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、または、Ｘ軸とＹ軸との任意の合成方向に移動させる移動機構として機能する。
【００１６】
加工ヘッド３５を板金Ｗの面に沿って移動させる代わりに、加工ヘッド３５は位置が固定されていて、板金Ｗが移動するように構成されていてもよい。レーザ加工機１００は、板金Ｗの面に対して加工ヘッド３５を相対的に移動させる移動機構を備えていればよい。
【００１７】
板金Ｗは表面に所定の被覆を有する。板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であってもよい。板金Ｗは、ミルスケールまたは黒皮と称されている表面に酸化被膜が形成された板金であってもよい。板金Ｗは表面が錆びている板金であってもよい。板金Ｗは表面がめっきされた板金であってもよい。板金Ｗは表面に油が付着した板金であってもよい。
【００１８】
加工ヘッド３５には、先端部に円形の開口３６ａを有し、開口３６ａよりレーザビームを射出するノズル３６が取り付けられている。ノズル３６の開口３６ａより射出されたレーザビームは板金Ｗに照射される。アシストガス供給装置８０は、アシストガスとして窒素、酸素、窒素と酸素との混合気体、または空気を加工ヘッド３５に供給する。板金Ｗの加工時に、アシストガスは開口３６ａより板金Ｗへと吹き付けられる。アシストガスは、板金Ｗが溶融したカーフ幅内の溶融金属を排出する。
【００１９】
図２に示すように、コリメータユニット３０は、プロセスファイバ１２より射出された発散光のレーザビームを平行光（コリメート光）に変換するコリメーションレンズ３１を備える。また、コリメータユニット３０は、ガルバノスキャナユニット３２と、ガルバノスキャナユニット３２より射出されたレーザビームをＸ軸及びＹ軸に垂直なＺ軸方向下方に向けて反射させるベンドミラー３３を備える。加工ヘッド３５は、ベンドミラー３３で反射したレーザビームを集束して、板金Ｗに照射する集束レンズ３４を備える。なお、プロセスファイバ１２より射出された発散光のレーザビームは、その光軸中心がコリメーションレンズ３１の中心に位置するように進行する。
【００２０】
レーザ加工機１００は、ノズル３６の開口３６ａより射出されるレーザビームが開口３６ａの中心に位置するように芯出しされている。基準の状態では、レーザビームは、開口３６ａの中心より射出する。ガルバノスキャナユニット３２は、加工ヘッド３５内を進行して開口３６ａより射出されるレーザビームを、開口３６ａ内で移動させるビーム移動機構として機能する。また、ガルバノスキャナユニット３２は、レーザビームを開口３６ａ内で振動させるビーム振動機構として機能する。
【００２１】
ガルバノスキャナユニット３２は、コリメーションレンズ３１より射出されたレーザビームを反射するスキャンミラー３２１と、スキャンミラー３２１を所定の角度となるように回転させる駆動部３２２とを有する。また、ガルバノスキャナユニット３２は、スキャンミラー３２１より射出されたレーザビームを反射するスキャンミラー３２３と、スキャンミラー３２３を所定の角度となるように回転させる駆動部３２４とを有する。
【００２２】
駆動部３２２及び３２４は、ＮＣ装置５０による制御に基づき、それぞれ、スキャンミラー３２１及び３２３を所定の角度に設定することができる。また、駆動部３２２及び３２４は、スキャンミラー３２１及び３２３を所定の角度範囲で往復振動させることができる。ガルバノスキャナユニット３２は、スキャンミラー３２１とスキャンミラー３２３とのいずれか一方または双方の角度を変化させることによって板金Ｗに照射されるレーザビームを移動させることができる。ガルバノスキャナユニット３２は、スキャンミラー３２１とスキャンミラー３２３とのいずれか一方または双方を往復振動させることによって、レーザビームを振動させることができる。
【００２３】
ガルバノスキャナユニット３２はビーム移動機構またはビーム振動機構の一例であり、ビーム移動機構またはビーム振動機構は一対のスキャンミラーを有するガルバノスキャナユニット３２に限定されない。
【００２４】
以上のように構成されるレーザ加工機１００によって、表面に所定の被覆を有する板金Ｗを切断する具体的な実施例を説明する。
【実施例１】
【００２５】
実施例１における板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であるとする。図３に示すように、ＮＣ装置５０は、ノズル３６の開口３６ａ内で、板金Ｗに照射されるレーザビーム（ビームスポット）がＴ字状の軌跡８１を描くように、ガルバノスキャナユニット３２を制御する。ＮＣ装置５０は、ガルバノスキャナユニット３２をビーム移動機構として機能させる。図３に示すＴ字状の軌跡８１は、ガルバノスキャナユニット３２のみによるレーザビームの移動の軌跡を示すよう、加工ヘッド３５を板金Ｗの切断進行方向に移動させない状態での軌跡を示している。
【００２６】
図４に示すように、軌跡８１は、レーザビームを、位置ａから位置ｂ、位置ｂから位置ｃ、位置ｃから位置ｄ、位置ｄから位置ｅ、位置ｅから位置ｆを経て位置ｇ、位置ｇから位置ａへと走査することによって描かれる。なお、位置ａと位置ｆとは同じ位置であり、位置ｂと位置ｅとは同じ位置である。なお、最初にレーザビームがオンとなる位置は位置ｂであっても構わない。また、位置ｅと位置ｆの距離及び位置ａと位置ｂの距離は極めて短い距離であっても構わない。
【００２７】
図５は、レーザビームを軌跡８１のように走査するときの各位置におけるレーザ出力を示している。位置ａから位置ｅでは、レーザ出力は、板金Ｗの金属部分である母材を融かすことなくビニールを融かす程度の低出力Ｌ２である。レーザ出力は、位置ｅから位置ｆにかけて線形的に上昇し、位置ｆから位置ｇでは、母材を十分に融かすことができる高出力Ｌ１となる。レーザ出力は、位置ｇから位置ａにかけて線形的に減少する。ＮＣ装置５０は、レーザ出力が図５に示す特性で変化するようレーザ発振器１０を制御する。レーザ出力Ｌ１及びＬ２は加工条件データベース７０に設定されている。なお、プロセスファイバ１２より射出された発散光のレーザビームは、その光軸中心がコリメーションレンズ３１の中心に位置するように進行するので、表面処理用のレーザビームの光軸と切断用のレーザビームの光軸とは別々に設定されておらず共通である。
【００２８】
図３において、加工ヘッド３５が矢印で示す切断進行方向へと移動していくのに伴い、レーザビームが開口３６ａ内でＴ字状の軌跡８１を描きながら切断進行方向へと移動していく。軌跡８１における位置ｆから位置ｇまでの部分のレーザビームは高出力Ｌ１であるから、板金Ｗには母材が切断された切断カーフ９１が形成される。
【００２９】
ＮＣ装置５０は、板金Ｗを切断するのに先立って、レーザビームを位置ｆから位置ｇの部分よりも切断進行方向の前方側の位置ａから位置ｆまでの部分に移動させる。位置ａから位置ｅまでの部分のレーザビームは低出力Ｌ２であるから、板金Ｗの切断カーフ９１の切断進行方向の先端部より前方の領域における表面の被覆が処理される。具体的には、低出力Ｌ２のレーザビームによって前方の領域におけるビニールが母材に溶着する。
【００３０】
これによって、切断カーフ９１よりも前方の領域には、ハッチングを付して示す、ビニールが母材に溶着したビニール溶着部９２が形成される。加工ヘッド３５が切断進行方向へと移動していくのに伴ってビニール溶着部９２が切断進行方向へと進行し、板金Ｗの切断によってビニール溶着部９２が切断されて、切断カーフ９１が形成される。
【００３１】
図３において、ビニールが溶けた後に母材に強固に貼り付いてビニール溶着部９２となる代わりに、ビニールが溶けることによって除去されてもよい。この場合、ビニール溶着部９２の代わりにビニール除去部が形成される。
【００３２】
実施例１における板金Ｗは、被覆として、表面に酸化被膜、錆、めっき、油のうちのいずれかを有する板金であってもよい。板金Ｗが表面に酸化被膜、錆、めっき、油のうちのいずれかを有する板金である場合、切断進行方向の前方側の低出力Ｌ２のレーザビームの照射によって被覆が除去される。実施例１において、Ｔ字状の軌跡８１の代わりに、切断カーフ９１の切断進行方向の先端部側を頂角とした二等辺三角形の軌跡、またはＹ字状の軌跡としてもよい。
【実施例２】
【００３３】
実施例２における板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であるとする。図６に示すように、ＮＣ装置５０は、ノズル３６の開口３６ａの中心にビームスポット８２を位置させ、開口３６ａの径方向の端部近傍で円形の軌跡８３を描くように、ガルバノスキャナユニット３２を制御する。ＮＣ装置５０は、ガルバノスキャナユニット３２をビーム移動機構として機能させる。ビームスポット８２は高出力Ｌ１のレーザビームによって形成され、円形の軌跡８３は低出力Ｌ２のレーザビームによって描かれる。円形の軌跡８３は、加工ヘッド３５を板金Ｗの切断進行方向に移動させない状態での軌跡を示している。なお、ビームスポット８２は切断進行方向に振動させてもよい。
【００３４】
図６において、加工ヘッド３５が切断進行方向へと移動していくのに伴い、ビームスポット８２及び円形の軌跡８３が切断進行方向へと移動していく。図３と同様に、ビームスポット８２が板金Ｗを切断するのに先立って、切断進行方向の前方側にビニール溶着部９２が形成される。ビニール溶着部９２の代わりにビニール除去部が形成されてもよい。
【００３５】
実施例２における板金Ｗは、被覆として、表面に酸化被膜、錆、めっき、油のうちのいずれかを有する板金であってもよい。
【実施例３】
【００３６】
実施例３における板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であるとする。図７に示すように、ＮＣ装置５０は、開口３６ａの中心にビームスポット８２を位置させ、開口３６ａ内の切断進行方向と直交する方向の両端部近傍で切断進行方向と平行の直線状の軌跡８４を描くように、ガルバノスキャナユニット３２を制御する。ＮＣ装置５０は、ガルバノスキャナユニット３２をビーム移動機構として機能させる。ビームスポット８２は高出力Ｌ１のレーザビームによって形成され、直線状の軌跡８４は低出力Ｌ２のレーザビームによって描かれる。直線状の軌跡８４は、加工ヘッド３５を板金Ｗの切断進行方向に移動させない状態での軌跡を示している。なお、ビームスポット８２は切断進行方向に振動させてもよい。
【００３７】
図７において、加工ヘッド３５が切断進行方向へと移動していくのに伴い、ビームスポット８２及び直線状の軌跡８４が切断進行方向へと移動していく。板金Ｗには切断カーフ９１が形成される。切断カーフ９１から切断進行方向と直交する方向に離れて、２つのビニール溶着部９２が形成される。このようにすると、切断カーフ９１周辺のビニールを剥がしやすくすることができる。
【実施例４】
【００３８】
実施例４における板金Ｗは、被覆として、表面に酸化被膜、錆、めっき、油のうちのいずれかを有する板金であるとする。ＮＣ装置５０は、ガルバノスキャナユニット３２をビーム振動機構として機能させる。図８Ａに示すように、ＮＣ装置５０は、板金Ｗに照射されるレーザビームを円形に振動させる。図８Ａに示す振動パターンは、加工ヘッド３５を板金Ｗの切断進行方向に移動させない状態でのパターンを示している。図８Ａに示す振動パターン及び後述する振動パターンは、ビームスポットの中心が移動する軌跡を示す。
【００３９】
円形の振動パターンは、板金Ｗの切断進行方向と平行方向の成分を含む振動パターンの一例である。円形の振動パターンは、切断進行方向と平行方向及び直交する方向の双方の成分を含む。
【００４０】
ＮＣ装置５０は、レーザビームを円形の振動パターンで振動させる際に、切断進行方向の前方側の成分である一点鎖線で示す半円部分９３ａでは低出力Ｌ２、切断進行方向の後方側の成分である実線で示す半円部分９３ｂでは高出力Ｌ１とするよう、レーザ発振器１０を制御する。例えば、高出力Ｌ１は６ｋＷ、低出力Ｌ２は８００Ｗである。
【００４１】
図８Ｂに示すように、ＮＣ装置５０は、レーザビームを図８Ａに示す円形の振動パターンで振動させながら加工ヘッド３５を切断進行方向へと移動させていく。すると、半円部分９３ａの低出力Ｌ２のレーザビームによって板金Ｗの表面の被覆が処理された後に、半円部分９３ｂの高出力Ｌ１のレーザビームによって板金Ｗが切断される。
【００４２】
実施例４においても、実施例１〜３と同様に、ＮＣ装置５０は、板金Ｗを高出力Ｌ１のレーザビームによって切断するのに先立ってレーザビーム切断進行方向の前方側に移動させて、前方側の領域における板金Ｗの表面の被覆を低出力Ｌ２のレーザビームによって処理する。
【００４３】
板金Ｗが被覆として酸化被膜を有する板金である場合、酸化被膜が除去されながら板金Ｗが切断される。この場合、アシストガスとして窒素を用いて無酸素加工とするのがよい。実施例４における板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であってもよい。
【００４４】
ところで、被覆を除去する場合、瞬時値として低出力Ｌ２よりも高出力のレーザビームとしてもよい。母材が溶融しなければ、瞬間的に高出力Ｌ１と同レベルとしてもよい。所定の時間におけるレーザ出力の平均値として、板金Ｗを切断可能な高出力Ｌ１よりも低出力で、母材を溶融させないレーザ出力であればよい。
【実施例５】
【００４５】
実施例５として、円形の振動パターンに代えて、図９に示す８の字状の振動パターンとしてもよい。８の字状の振動パターンは、板金Ｗの切断進行方向と平行方向の成分を含む振動パターンの一例である。８の字状の振動パターンは、切断進行方向と平行方向及び直交する方向の双方の成分を含む。
【００４６】
ＮＣ装置５０は、レーザビームを８の字状の振動パターンで振動させる際に、切断進行方向の前方側の成分である一点鎖線で示す楕円部分９４ａでは低出力Ｌ２、切断進行方向の後方側の成分である実線で示す楕円部分９４ｂでは高出力Ｌ１とするよう、レーザ発振器１０を制御する。
【００４７】
ＮＣ装置５０が、レーザビームを図９に示す８の字状の振動パターンで振動させながら加工ヘッド３５を移動させていくと、楕円部分９４ａの低出力Ｌ２のレーザビームによって板金Ｗの表面の被覆が処理された後に、楕円部分９４ｂの高出力Ｌ１のレーザビームによって板金Ｗが切断される。
【００４８】
実施例５における板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であってもよい。
【実施例６】
【００４９】
実施例６として、図１０に示す円形の振動パターン９５ａと切断進行方向と直交する方向に振動させる直交振動パターン９５ｂとを組み合わせた振動パターンとしてもよい。図１０に示す振動パターンは、板金Ｗの切断進行方向と平行方向の成分を含む振動パターンの一例である。図１０に示す振動パターンは、切断進行方向と平行方向及び直交する方向の双方の成分を含む。
【００５０】
ＮＣ装置５０は、レーザビームを切断進行方向の前方側の成分である一点鎖線で示す円形の振動パターン９５ａで振動させる際に低出力Ｌ２、切断進行方向の後方側の成分である実線で示す直交振動パターン９５ｂで振動させる際に高出力Ｌ１とするよう、レーザ発振器１０を制御する。
【００５１】
ＮＣ装置５０が、レーザビームを図１０に示す振動パターンで振動させながら加工ヘッド３５を移動させていくと、円形の振動パターン９５ａの低出力Ｌ２のレーザビームによって板金Ｗの表面の被覆が処理された後に、直交振動パターン９５ｂの高出力Ｌ１のレーザビームによって板金Ｗが切断される。
【００５２】
板金Ｗを図８Ａ、図９、図１０に示す振動パターンで切断すると、切断カーフ９１が広くなる。切断カーフ９１を狭くするために、図１０に示す振動パターンにおける直交振動パターン９５ｂの代わりに、レーザビームを切断進行方向と平行方向に振動させる平行振動パターンを用いてもよい。
【００５３】
実施例６における板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であってもよい。
【実施例７】
【００５４】
実施例７として、図１１に示す楕円部分９４ａ及び９４ｂを含む８の字状の振動パターンと、直交振動パターン９５ｂとを組み合わせた振動パターンとしてもよい。図１１に示す振動パターンは、板金Ｗの切断進行方向と平行方向の成分を含む振動パターンの一例である。図１１に示す振動パターンは、切断進行方向と平行方向及び直交する方向の双方の成分を含む。
【００５５】
ＮＣ装置５０は、レーザビームを切断進行方向の前方側の成分である一点鎖線で示す８の字状の振動パターン（楕円部分９４ａ及び９４ｂ）で振動させる際に低出力Ｌ２、切断進行方向の後方側の成分である実線で示す直交振動パターン９５ｂで振動させる際に高出力Ｌ１とするよう、レーザ発振器１０を制御する。
【００５６】
ＮＣ装置５０が、レーザビームを図１１に示す振動パターンで振動させながら加工ヘッド３５を移動させていくと、８の字状の振動パターンの低出力Ｌ２のレーザビームによって板金Ｗの表面の被覆が処理された後に、直交振動パターン９５ｂの高出力Ｌ１のレーザビームによって板金Ｗが切断される。
【００５７】
図１１に示す振動パターンにおいても、直交振動パターン９５ｂの代わりに平行振動パターンを用いてもよい。実施例７における板金Ｗは、表面にビニールが貼り付けられた板金であってもよい。
【００５８】
以上説明した本実施形態のレーザ加工機１００及びレーザ加工方法によれば、板金Ｗの表面の被覆をレーザビームによって処理する工程と、板金Ｗをレーザビームによって切断する工程とを別々に設けるのではなく、被覆を処理する工程と板金Ｗを切断する工程とを連続的な一連の工程としているので、加工時間を短くすることができる。
【００５９】
本発明は以上説明した１またはそれ以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  レーザ発振器
１２  プロセスファイバ
２０  レーザ加工ユニット
３０  コリメータユニット
３１  コリメーションレンズ
３２  ガルバノスキャナユニット（ビーム移動機構，ビーム振動機構）
３３  ベンドミラー
３４  集束レンズ
３５  加工ヘッド
３６  ノズル
３６ａ  開口
４０  操作部
５０  ＮＣ装置（制御装置）
６０  加工プログラムデータベース
７０  加工条件データベース
８０  アシストガス供給装置
１００  レーザ加工機
３２１，３２３  スキャンミラー
３２２，３２４  駆動部
Ｗ  板金
【図１】
2020179403.tif 000003
【図２】
2020179403.tif 000004
【図３】
2020179403.tif 000005
【図４】
2020179403.tif 000006
【図５】
2020179403.tif 000007
【図６】
2020179403.tif 000008
【図７】
2020179403.tif 000009
【図８Ａ】
2020179403.tif 000010
【図８Ｂ】
2020179403.tif 000011
【図９】
2020179403.tif 000012
【図１０】
2020179403.tif 000013
【図１１】
2020179403.tif 000014