(57)【要約】 【課題】  ガルバノスキャン方式レーザー加工機の作業時に発生する飛散物を効率的に回収するレーザー加工機およびその飛散物回収方法を提供する。【解決手段】  レーザー加工作業時に被加工物１４の加工位置への搬送を行う搬送ヘッド部に飛散防止用の飛散防止壁を設けて遮蔽空間を形成し、搬送ヘッド部に対してレーザー４の軌跡に沿った位置に設けた透過ガラス１３とレーザー照射スリットＳ１と加工部スリットＳ２から加工用レーザー４を照射する。【選択図】  図３
2010253498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定されたレーザー光源から発せられたレーザーを、ガルバノミラーを駆動させ、レーザーを走査・位置決めするとともに、搬送ヘッド部により被加工物を搬送することによりレーザーを加工部に導き、被加工物を加工するレーザー加工機であって、前記被加工物に載置された面にスリットを設けた飛散防止壁と、前記飛散防止壁の一面を塞ぐ吸着ヘッドベースと、前記吸着ヘッドベースに設けられたレーザー照射スリットを防ぐ透過ガラスと、エアーを供給排気するノズルにより、遮蔽空間を形成し、前記遮蔽空間で前記被加工物からの飛散物の拡散を防止し回収することを特徴とするレーザー加工機。
【請求項２】
前記搬送ヘッド部の一部に、前記遮蔽空間を形成することを特徴とする請求項１記載のレーザー加工機。
【請求項３】
固定されたレーザー光源から発せられたレーザーを、ガルバノミラーを駆動させ、レーザーを走査・位置決めするとともに、搬送ヘッド部により被加工物を搬送することによりレーザーを加工部に導き、被加工物を加工するレーザー加工機の飛散物回収方法であって、前記被加工物に載置された面にスリットを設けた飛散防止壁と、前記飛散防止壁の一面を塞ぐ吸着ヘッドベースと、前記吸着ヘッドベースに設けられたレーザー照射スリットを防ぐ透過ガラスとエアーを供給排気するノズルにより、遮蔽空間を形成し、前記遮蔽空間で前記被加工物からの飛散物の拡散を防止し回収することを特徴とするレーザー加工機の飛散物回収方法。
【請求項４】
前記搬送ヘッド部の一部に、前記遮蔽空間を形成することを特徴とする請求項３記載のレーザー加工機の飛散物回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガルバノスキャン方式のレーザー加工機においてレーザー加工作業時に発生する飛散物の回収を容易にするレーザー加工機および当該レーザー加工機の飛散物回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー加工においては、作業時に発生するスパッタ（微粒子）やヒューム（金属蒸気が凝集した微細な粒子）などの飛散物が発生し、その飛散物が品質悪化・設備故障・作業環境悪化の要因となっており、発生した飛散物を回収する装置、方法が種々提案されている。
【０００３】
レーザー加工作業時の飛散物を被加工物の下側にて回収する方法については、特許文献１に開示されている。また、飛散物を被加工物の上側にて回収する方法については、特許文献２に開示されている。特許文献１の技術は、多孔性板材を用いた吸着テーブルを配置することにより、加工時の飛散物を被加工物の下側から回収するものである。また、特許文献２の技術は、加工部を遮蔽する遮蔽物と集塵フードにより、加工時の飛散物を被加工物の上側から回収するものである。
【０００４】
表面だけの加工を行うレーザートリマー加工の場合や、特許文献１の技術のように、レーザー切断加工の場合は、その飛散物が被加工物の下側に貫通するまでは被加工物の上面に多くの飛散物が飛散する加工方法なので、被加工物の上面での飛散物回収が被加工物の飛散物拡散防止には有効である。また、レーザー加工分野では、特許文献２の技術のように、レーザー加工部に遮蔽物や集塵フードを設けたり、木工・金属加工分野では切削刃などに飛散物拡散防止カバー等を設けて、加工部と共に移動しながら粉塵を吸引回収することも有効である。
【０００５】
特に、ミラーを高速・高精度に駆動させてレーザーを走査・位置決めするガルバノスキャン方式によるレーザー加工機は、レーザー光源側が固定で反射ミラー(ガルバノミラー)によりレーザーだけを移動させることにより、広範囲の加工を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８３０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１００２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術において、特にガルバノスキャン方式によるレーザー加工機では、被加工物との距離が大きく、加工部に対するレーザー加工部の位置関係が一定でないのでレーザー加工部に直接飛散物回収機能を付加しにくいという課題がある。また、粉塵等の飛散物回収は発生源であるレーザー加工部に近いところでの回収が効果的であるが、レーザーに緩衝しない位置での飛散物回収機能を付加しにくい。
【０００８】
そこで本発明は、ガルバノスキャン方式レーザー加工機の作業時に発生する飛散物を効率的に回収するレーザー加工機およびその飛散物回収方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、レーザー加工作業時に被加工物の加工位置への搬送を行う搬送ヘッド部に飛散防止用の飛散防止壁を設けて遮蔽空間を形成し、搬送ヘッド部に対してレーザーの軌跡に沿った位置に設けた透過ガラスとレーザー照射スリットと加工部スリットから加工用レーザーを照射することでレーザー加工作業を行うと共に飛散物の拡散を防止するようにしたものである。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、固定されたレーザー光源から発せられたレーザーを、ガルバノミラーを駆動させ、レーザーを走査・位置決めするとともに、搬送ヘッド部により被加工物を搬送することによりレーザーを加工部に導き、被加工物を加工するレーザー加工機であって、前記被加工物に載置された面にスリットを設けた飛散防止壁と、前記飛散防止壁の一面を塞ぐ吸着ヘッドベースと、前記吸着ヘッドベースに設けられたレーザー照射スリットを防ぐ透過ガラスと、エアーを供給排気するノズルにより、遮蔽空間を形成し、前記遮蔽空間で前記被加工物からの飛散物の拡散を防止し回収することを特徴とするレーザー加工機が得られる。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、前記搬送ヘッド部の一部に、前記遮蔽空間を形成することを特徴とするレーザー加工機が得られる。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、固定されたレーザー光源から発せられたレーザーを、ガルバノミラーを駆動させ、レーザーを走査・位置決めするとともに、搬送ヘッド部により被加工物を搬送することによりレーザーを加工部に導き、被加工物を加工するレーザー加工機の飛散物回収方法であって、前記被加工物に載置された面にスリットを設けた飛散防止壁と、前記飛散防止壁の一面を塞ぐ吸着ヘッドベースと、前記吸着ヘッドベースに設けられたレーザー照射スリットを防ぐ透過ガラスとエアーを供給排気するノズルにより、遮蔽空間を形成し、前記遮蔽空間で前記被加工物からの飛散物の拡散を防止し回収することを特徴とするレーザー加工機の飛散物回収方法が得られる。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、前記搬送ヘッド部の一部に、前記遮蔽空間を形成することを特徴とするレーザー加工機の飛散物回収方法が得られる。
【００１４】
本発明において、飛散防止壁と被加工物と透過ガラスによりレーザー加工エリア全体を１つの密閉空間として形成することでレーザー加工による飛散物を閉じ込めることができる。更に前記密閉空間の飛散物を除去するために、密閉空間の相向かいの方向からエアーを送ることにより飛散物の排除するものである。この時の清掃用エアーとして、被加工物の吸着に用いているポンプの排気等を利用することが、好ましい。
【００１５】
レーザー加工機の作業能率を落してしまうと加工工数削減の効果がなくなるので、被加工物のレーザー加工位置までの搬送機構の搬送ヘッド部に、付加機能を持たせることで効果を最大限に引き出すものである。
【００１６】
ワーク側スリットＳ２は飛散物がワークに付着して除去できなかった場合に、繰り返し加工の中で本ユニット下側に入り込みワーク間に隙間を作る原因となるのでワークの露出面積が極力小さくすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、ガルバノスキャン方式レーザー加工機において、レーザー照射スリットと飛散防止用の飛散防止壁で区切られた空間が飛散物の拡散を抑制し、局所清掃化による清掃効率向上で加工後の清掃がスムーズに行うことができる。
【００１８】
また、搬送ヘッド部により被加工物を上面から加工位置に固定することが可能になり、従来被加工物が薄い物の場合、下面ポイント吸着だけでは被加工物を完全に加工位置に固定することができない浮きによる、レーザーの焦点バラツキで発生する加工不良を防止し、上面からレーザー加工部分近傍を押えることにより安定した加工品質を確保できる。
【００１９】
また、被加工物を押えることで材料固定吸着台との密着が強まり、材料固定吸着台による放熱効果でレーザー加工熱による製品劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るレーザー加工機の正面図である。
【図２】本発明に係るレーザー加工機の搬送ヘッド部平面図である。
【図３】本発明に係る図１の右端を拡大した飛散防止の遮蔽構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るレーザー加工機の正面図である。図２は、本発明に係るレーザー加工機の搬送ヘッド部平面図である。図３は、本発明に係る図１の右端を拡大した飛散防止の遮蔽構造図である。
【００２３】
図１のレーザー加工機１は、レーザー光源２の出射部が固定されており、レーザー４が、ガルバノミラー３により移動するガルバノスキャン方式のレーザー加工機であり、加工範囲１００ｍｍ×２００ｍｍ、レーザー光源２の出射部からレーザー加工面までの空間距離２００ｍｍの構造となっている。構造自体は、レーザー４により被加工物を、加工する機械である。
【００２４】
材料固定吸着台７は、被加工物１４を固定するための複数個の吸着穴(図示せず)を上面に有する平面台である。
【００２５】
図２に示すように搬送ヘッド部６は、平面台の吸着ヘッドベース８にレーザー加工機１により加工される薄膜材等の被加工物１４を吸着固定する吸着ノズル９と、飛散防止外壁１１と飛散防止内壁１２により構成されている。また、吸着ヘッドベース８は、被加工物１４をレーザー加工機１が加工作業を行える位置に搬送、位置決めするために収納側へ移動するように搬送ユニット５に固定された平板（図示せず）で、被加工物１４の加工寸法より一回り大きな寸法となっている。レーザー４を通過させるレーザー照射スリットＳ１とスリット下側両サイドに飛散防止外壁１１と飛散防止内壁１２を設けた。
【００２６】
図３に示すようにレーザー照射スリットＳ１は、被加工物１４からのレーザー加工時の飛散物１５の飛び出しを制限するためにレーザー４を透過させる透過ガラス１３による蓋を配置、粉塵等の飛散物１５の付着による透過ガラス１３の破損回避のためにレーザー照射スリットＳ１の巾は最小にすると共にレーザー４との緩衝を避けるためレーザー照射スリットＳ１の巾を３〜４ｍｍとした。
【００２７】
加工部スリットＳ２は被加工物１４による飛散物１５の付着を避けるため加工部スリットＳ２の巾を２〜３ｍｍとした。スリット位置は入光部・加工部共にレーザーの傾斜を考慮してレーザー加工形状に応じて、加工位置１０が設計通りになるようにポイントごとに図面上で確認決定する。
【００２８】
残りの２面は、清掃用エアーの供給と吸引排気のノズルを設けてエアー供給する。このエアーは搬送吸着使用するポンプ排圧を利用して塵を掃き出し回収するものである。よって、レーザー加工部は、遮蔽空間とすることができる。
【００２９】
被加工物１４のレーザー加工形状に応じて、搬送ヘッド部６の吸着ヘッドベース８を換えることにより、様々な加工に対応できるので汎用性が高いレーザー加工機となっている。搬送ヘッド部６に遮蔽空間を形成したが、搬送ヘッド部６以外に設けてもかまわない。
【００３０】
このような構成のレーザー加工機により、レーザー加工を行うと、従来より安定した加工品質を確保した加工処理を行うことができた上、使用後の清掃がスムーズに行えるようになり、加工工数の削減も可能となった。
【００３１】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ガルバノスキャン方式のレーザー加工機に用いられ、レーザートリミング、レーザー穴あけ、レーザー溶接、レーザー切断等のレーザー加工全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    レーザー加工機
２    レーザー光源
３    ガルバノミラー
４    レーザー
５    搬送ユニット
６    搬送ヘッド部
７    材料固定吸着台
８    吸着ヘッドベース
９    吸着ノズル
１０    加工位置
１１    飛散防止外壁
１２    飛散防止内壁
１３    透過ガラス
１４    被加工物
１５    飛散物
Ｓ１    レーザー照射スリット
Ｓ２    加工部スリット  
【図１】
2010253498.tif 000003
【図２】
2010253498.tif 000004
【図３】
2010253498.tif 000005