(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の先端に取り付ける深彫マーキング用ヘッドＡは、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１から照射されるＣＯ２レーザーが通過する孔を中心部に有した浅底の円錐形の形状であり、
前記深彫マーキング用ヘッドＡの内部には円錐方向に複数の高速気体供給孔２が円周等分配で設けられ、
前記高速気体供給孔２の一方の端部は、深彫マーキング用ヘッドＡの先端部Ｃに設けられた高速気体噴出部１とつながっており、
高速気体供給孔２のもう一方の端部は、気体用チューブ３および電磁弁４を経由して気体供給部５に連結され、
高速気体噴出部１から０．５ｃｍ〜２．０ｃｍ内側に入った箇所の高速気体供給孔２には液体供給孔６が設けられ、
前記液体供給孔６は、液体用チューブ７および液体用チューブ継手８を経由して、液体用電磁弁９と液体タンク１０に連結され、
電磁弁４および液体用電磁弁９には電磁弁制御装置１２が接続されて、構成されるＣＯ２レーザー切断機用ヘッドの先端に取り付ける深彫マーキング用ヘッドであって、
高速気体噴出部１は、レーザーの通過用孔Ｂを通過するＣＯ２レーザーの焦点と、高速気体噴出部１から噴出される高速混合気体の吹付交点Ｅが一致するように、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の軸心Ｄに対して４０°≦θ≦６０°の角度をもって前記高速混合気体を噴出させるように配置され、
電磁弁４および液体用電磁弁９の開閉が、レーザー加工進行方向と逆側に位置するものが開き、その他の電磁弁４および液体用電磁弁９は閉じた状態となるように、電磁弁制御装置１２によりＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の動きと電磁弁４および液体用電磁弁９の開閉とが連動するように制御して高速気体噴出部１から選択的に混合気体を高速で噴出することを特徴とするＣＯ２レーザー切断機用ヘッドの先端に取り付ける深彫マーキング用ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＣＯ２レーザー切断機を用いて鋼材へ刻印やポンチ等のマーキングを行う場合に、マーキングの線幅や深さを瞬時に変え、マーキング時に鋼材加工面に発生するバリやスパッタを鋼材に付きにくくする深彫マーキング用ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に使用されているＣＯ２レーザー切断機は、鋼材を切断する目的で作られており、鋼材表面へ短時間で線幅が広くて深い刻印やポンチ等のマーキングを行うことが難しかった。そのため、ＣＯ２レーザー切断機で切断した鋼材のマーキングには、特許２８６６６１３のようなパターニング装置を使用したり、人手によりマーキングする必要があった。
【０００３】
しかし、同じ設備の中でＣＯ２レーザー切断機と特許２８６６６１３のパターニング装置を常設することは設備費用の負担や場所を取る問題があった。また、人手によるマーキングは労力やコストがかかり、設備の全自動化に適さない問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、一般的に使用されているＣＯ２レーザー切断機を用いて、鋼材表面へ刻印やポンチ等のマーキングを行うことができる、ＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドを提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明におけるＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の先端に取り付ける深彫マーキング用ヘッドＡは、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１から照射されるＣＯ２レーザーが通過する孔を中心部に有した浅底の円錐形の形状であり、前記深彫マーキング用ヘッドＡの内部には円錐方向に複数の高速気体供給孔２が円周等分配で設けられ、前記高速気体供給孔２の一方の端部は、深彫マーキング用ヘッドＡの先端部Ｃに設けられた高速気体噴出部１とつながっており、高速気体供給孔２のもう一方の端部は、気体用チューブ３および電磁弁４を経由して気体供給部５に連結され、高速気体噴出部１から０．５ｃｍ〜２．０ｃｍ内側に入った箇所の高速気体供給孔２には液体供給孔６が設けられ、前記液体供給孔６は、液体用チューブ７および液体用チューブ継手８を経由して、液体用電磁弁９と液体タンク１０に連結され、電磁弁４および液体用電磁弁９には電磁弁制御装置１２が接続されて構成されるものである。
【０００６】
また、高速気体噴出部１は、レーザーの通過用孔Ｂを通過するＣＯ２レーザーの焦点と、高速気体噴出部１から噴出される高速混合気体の吹付交点Ｅが一致するように、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の軸心Ｄに対して４０°≦θ≦６０°の角度をもって前記高速混合気体を噴出させるように配置されている。
【０００７】
さらに、高速気体噴出部１から選択的に混合気体を高速で噴出するように電磁弁制御装置１２により、電磁弁４および液体用電磁弁９の開閉は、レーザー加工進行方向と逆側に位置するものが開き、その他の電磁弁４および液体用電磁弁９は閉じた状態となるように、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の動きと電磁弁４および液体用電磁弁９の開閉とが連動するように制御する。そして、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッドの動きと電磁弁の開閉とが連動するように、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド移動手段の制御部と電磁弁制御手段とを接続したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
図１は、本発明にかかわるＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドの構造概要図を示し、図１は正面図、図２は底面図、図３は上から見た透視図である。この深彫マーキング用ヘッドＡは、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１から照射されるＣＯ２レーザーが通過する孔を中心部に有した浅底の円錐形である。
【０００９】
深彫マーキング用ヘッドＡの内部には円錐方向に複数の高速気体供給孔２が円周等分配で設けられ、前記高速気体供給孔２の一方の端部は、深彫マーキング用ヘッドＡの先端部Ｃに設けられた高速気体噴出部１とつながっており、高速気体供給孔２のもう一方の端部は、気体用チューブ３および電磁弁４を経由して気体供給部５に連結されている。電磁弁４には電磁弁制御装置１２が接合されており、電磁弁制御装置１２はレーザー通過用孔の先端部Ｃに設けられた高速気体噴出部１から選択的に混合気体を高速で噴出するように電磁弁４を制御する。
【００１０】
図４のＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドの使用状態正面図、図５のＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドの取付状態断面図に示すように、高速気体噴出部１から０．５ｃｍ〜２．０ｃｍ内側に入った箇所の高速気体供給孔２には液体供給孔６が設けられ、前記液体供給孔６は、液体用チューブ７および液体用チューブ継手８を経由して、液体用電磁弁９と液体タンク１０に連結され連結されている。液体供給孔６の表面は、普段表面張力で液体（例えば粘性の無い機械油のようなもの）が留まっているが、電磁弁４が開かれて高速気体供給孔２に高速気体が流れこみ、かつ液体用電磁弁９が開くと、液体供給孔６の表面にとどまる液体は、高速気体供給孔２に流れこむ高速気体により高速気体噴出部１に引き込まれて霧吹き現象が起り、液体と空気の混合気体となる。
【００１１】
深彫マーキング用ヘッドＡは、レーザーの通過用孔Ｂを通過するＣＯ２レーザーの焦点と、レーザー通過用孔の先端部Ｃの内側壁面に設けられた高速気体噴出部１から噴出される高速混合気体の吹付交点Ｅが一致するように、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の軸心Ｄに対して４０°≦θ≦６０°の角度をもって上記高速混合気体を噴出させるように高速気体噴出部１が配置されている。そのため、高速気体噴出部１から噴出された高速混合気体がＣＯ２レーザと加工された鋼材表面に吹き付けられることで、加工中に発生する加工くず（バリやスパッタ）を吹き飛ばすため、ＣＯ２レーザによるマーキングを行いやすい。
【００１２】
このとき、ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド１１の動きと、電磁弁４および液体用電磁弁９の開閉が連動するように、電磁弁制御装置１２により選択的に行われる。開閉する電磁弁４および液体用電磁弁９は、レーザー加工進行方向と逆側に位置するものが開き、その他の電磁弁４および液体用電磁弁９は閉じた状態である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明した手順で行うことにより、以下に記載するような効果を奏する。
【００１４】
電磁弁４および液体用電磁弁９の開閉は、レーザー加工進行方向と逆側に位置するものが開き、その他の電磁弁４および液体用電磁弁９は閉じた状態になるように制御するため、高速気体噴出部から選択的に混合気体を高速で噴出することができ、高速混合気体は鋼材の加工面に吹き付けられて、ＣＯ２レーザーにより加工された鋼材から出るバリやスパッタを吹き飛ばすことができる。したがって、線幅や深さを適当に調節したマーキングが精度よく加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドの構造概要図。
【図２】ＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドの底面図。
【図３】ＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドを上から見た透視図。
【図４】ＣＯ２レーザー切断機用の深彫マーキング用ヘッドの使用状態正面図。
【図５】ＣＯ２レーザー切断機用の探彫マーキング用ヘッドの取付状態断面図。
【符号の説明】
Ａ    深彫マーキング用ヘッド
Ｂ    レーザー通過用孔
Ｃ    先端部
Ｄ    軸心
Ｅ    吹付交点
１    高速気体噴出部
２    高速気体供給孔
３    気体用チューブ
４    電磁弁
５    気体供給部
６    液体供給孔
７    液体用チューブ
８    液体用チューブ継手
９    液体用電磁弁
１０    液体タンク
１１    ＣＯ２レーザー切断機用ヘッド
１２電磁弁制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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