(57)【要約】      （修正有）【課題】被加工物に対する加工領域全域において常に的確かつ安定した粉塵や煙の吸引除去作用が得られるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】被加工物を保持して移動軸線の方向に移動可能な加工テーブルと、この加工テーブルの移動方向と直交する移動軸線の方向に移動可能な加工ヘッド３とを備え、加工テーブル上の被加工物に対して加工ヘッド３からレーザ光を照射して所期の加工を施すように構成するとともに、加工ヘッド３の移動路を挟んでその両側近傍に、加工テーブルの上面に沿って気体流を供給する気体供給手段９と、加工ヘッドの移動路に沿って開口した吸引口を備えた気体吸引手段１０とを設け、それらの気体供給手段９と気体吸引手段１０との間に少なくとも加工ヘッド３の移動範囲を含む横幅を有する気体流１９を形成する。【選択図】図３
2006007312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持して直線的に移動可能に構成された加工テーブルと、該加工テーブルの移動方向と直交する方向に直線的に移動可能に構成された加工ヘッドとを備え、前記加工テーブル上の被加工物に対して前記加工ヘッドからレーザ光を照射して所期の加工を施すように構成するとともに、前記加工ヘッドの移動路を挟んでその両側近傍に、前記加工テーブルの上面に沿って気体流を供給する気体供給手段と、前記加工ヘッドの移動路に沿って開口した吸引口を介して前記気体流を吸引する気体吸引手段とを設け、それらの気体供給手段と気体吸引手段との間に少なくとも前記加工ヘッドの移動範囲を含む横幅を有する気体流を形成するように構成したことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記気体供給手段からの気体の供給量より前記気体吸引手段による気体の吸引量を大きく設定した請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記加工ヘッドの移動路の周りの気体供給側以外の方向に、前記気体流の拡散を阻止する遮蔽部材を設けた請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ加工装置に関する。より詳しくは、その加工に伴って発生する粉塵や煙を吸引除去するように構成したレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置において、加工ヘッドの加工領域の一方の端部に気体供給手段、他方の端部に気体吸引手段を配設し、気体供給手段から供給される気体流により加工に伴って発生する粉塵や煙を他方の気体吸引手段側に移送して吸引除去する、レーザ加工に伴う粉塵や煙の除去手段が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、この従来技術においては、加工ヘッドを縦横に移動しながら所期のレーザ加工を施す形態を採用していたため、前記気体流に沿った方向の加工ヘッドの移動に際しては、加工ヘッドと気体供給手段、及び加工ヘッドと気体吸引手段との位置関係、特に後者の気体吸引手段との位置関係が変動することから、加工に伴って発生する粉塵や煙を加工領域の全域において常に的確かつ安定的に吸引除去することは技術的に簡単ではなかった。
【特許文献１】特開平９−１３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、以上のような従来の技術的状況に鑑みて開発したものであり、被加工物に対する加工領域全域において常に的確かつ安定した粉塵や煙の吸引除去作用が得られるレーザ加工装置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】
【０００４】
本発明では、前記課題を解決するため、レーザ加工装置として、被加工物を保持して直線的に移動可能に構成された加工テーブルと、該加工テーブルの移動方向と直交する方向に直線的に移動可能に構成された加工ヘッドとを備え、前記加工テーブル上の被加工物に対して前記加工ヘッドからレーザ光を照射して所期の加工を施すように構成するとともに、前記加工ヘッドの移動路を挟んでその両側近傍に、前記加工テーブルの上面に沿って気体流を供給する気体供給手段と、前記加工ヘッドの移動路に沿って開口した吸引口を介して前記気体流を吸引する気体吸引手段とを設け、それらの気体供給手段と気体吸引手段との間に少なくとも前記加工ヘッドの移動範囲を含む横幅を有する気体流を形成するという技術手段を採用した。すなわち、本発明は、加工テーブルの移動と加工ヘッドの移動との組合わせにより、被加工物の全域にわたって加工できるように構成するとともに、前記加工ヘッドの移動路を挟んでその両側近傍に、加工テーブルの上面に沿って気体流を供給する気体供給手段と加工ヘッドの移動路に沿って開口した吸引口を備えた気体吸引手段とを設けて、加工ヘッドの移動範囲を含む横幅を有する気体流を形成するという技術手段を組合わせることにより、加工領域の全域において加工ヘッドと気体供給手段や気体吸引手段との間の距離が変動することなく、常に的確かつ安定した粉塵や煙の吸引除去作用が得られるように構成した点で特徴を有する。なお、前記気体供給手段からの気体の供給量より前記気体吸引手段による気体の吸引量を大きく設定することにより、気体供給手段から供給される気体流の全量をより確実に吸引することができる。また、前記加工ヘッドの移動路の周りの気体供給側以外の方向に、前記気体流の拡散を阻止する遮蔽部材を設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、次の効果が得られる。
（１）被加工物に対する加工領域の全域において、加工ヘッドと気体吸引手段の吸引口との間の距離が変動しないので、常に的確かつ安定した粉塵や煙の吸引除去作用が得られる。
（２）気体供給手段と気体吸引手段とを加工ヘッドの移動路を挟んでその両側に配設して、加工ヘッドの移動範囲を含む横幅の気体流を形成するように構成したので、加工テーブルや加工ヘッドの動作位置に影響されることなく、常に安定した粉塵や煙の吸引除去作用が得られる。
（３）気体供給手段からの気体の供給量より、気体吸引手段による吸引量の方を大きく設定すれば、気体供給手段から供給される気体流の全量をより確実に吸引し得るとともに、加工部における乱れが抑制されてより安定した気体流の供給状態が得られる。
（４）加工ヘッドの移動路の周りの気体供給側以外の方向に、気体流の拡散を阻止する遮蔽部材を設けることにより、更に安定した粉塵や煙の吸引除去作用が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、被加工物を保持しながら直線的に移動可能に構成された加工テーブルと、該加工テーブルの移動方向と直交する方向に直線的に移動可能に構成された加工ヘッドとを備え、それらの加工テーブルと加工ヘッドとの直交する動作により被加工物の全域に対する加工が可能に構成されたレーザ加工装置であれば、加工テーブルや加工ヘッドの具体的構成に関わらず広く適用することができる。前記気体供給手段としては、１台の送風機を使用し、場合に応じて複数の気体供給路に分岐するようにしたり、複数台の小型の送風機を並べて送風するようにしたりしてもよい。また、その吹出し口に関しては、全体を１個の大きな吹出し口としてもよいし、複数の小さな吹出し口に分割してもよいし、多数の小孔をハニカム状に形成したり、パンチングメタルを用いて吹出し口としたものでもよい。なお、移動する加工ヘッド近傍の斜め上方に位置するように気体供給装置を配設すると、設置面積が増えず、かつ被加工物の搬入出の邪魔にならない。また、気体吸引手段の吸引口に関しても、全体を１個の大きな吸引口としてもよいし、多数の小さな吸引口を点在させるようにしてもよい。前記気体供給手段の吹出し口や気体吸引手段の吸引口の設置幅に関しては、それらの気体供給手段と気体吸引手段との間に形成される気体流の横幅が少なくとも加工ヘッドの移動範囲を含むように設定する。より具体的には、それらの吹出し口や吸引口の幅は、加工ヘッドの移動範囲の例えば１．２倍〜１．５倍程度が適当である。また、気体供給手段の吹出し口の位置や吹出し方向は、気体流が加工テーブルの上面に沿って安定的に流れるように、水平ないし斜め下向きに吹出すように設定される。以上の気体供給手段の吹出し口の位置や吹出し方向に関しては、固定式でも調整可能に構成したものでもよい。特にインバータ付ファンを用いて上下に首振り可能に構成すれば、気体流の風向や風量の調整が容易に行える。さらに、加工テーブルの下方内部に別の集塵装置を設置して、加工時に加工テーブルの下方へ放出される粉塵や煙を吸引除去し得るように構成してもよい。
【実施例】
【０００７】
図１及び図２は本発明の一実施例を示したものであり、図１はその平面図、図２は正面図である。図中１は加工テーブルであり、その上面に適宜の被加工物を保持しながら支持ベッド上を移動軸線２で示した方向に直線的に移動可能に構成している。また、図中３は加工ヘッドであり、加工テーブル１の移動方向に直交する移動路４に沿って直線的に移動可能に構成されている。因みに、この移動路４の両端部は加工時における移動範囲を示している。加工ヘッド３には、適宜のレーザ発振器５から出力されたレーザ光が、ベンドミラー部６、蛇腹などの伸縮可能な保護カバー７の内部等を経て誘導され、そのレーザ光を集光レンズなどを通して加工テーブル１上の被加工物に照射するとともに、加工を補助促進するアシストガスを吹付けながら、所期のレーザ加工を実施するように構成されている。そのレーザ加工の際の加工位置に関する制御は、加工テーブル１と加工ヘッド３の位置制御によって行われる。なお、図中８は防護用のガード部材である。
【０００８】
図３は前記加工ヘッド３の近傍を拡大して示した部分拡大図である。図示のように、本実施例では、前記加工ヘッド３の移動路４を挟んでその加工ヘッド３の動作と干渉しない両側近傍に、加工テーブル１の上面に沿って気体流を供給する複数からなる気体供給手段９と、加工ヘッド３の移動路に沿って吸引口を備えた気体吸引手段１０とを設け、それらの気体供給手段９と気体吸引手段１０との間に少なくとも加工ヘッド３の移動範囲を含む横幅の気体流を形成するように構成している。図４はその気体供給手段９の要部を示した概略構成図である。図示のように、本実施例における個々の気体供給手段９は、ファン１１とチャンバ１２とハニカム状の多孔板１３とを主要素として構成され、図１に示したように、加工ヘッド３の移動路４に沿って複数配設している。また、図５は気体吸引手段１０の要部を斜め下方からみた場合の概略斜視図である。図示のように、本実施例における気体吸引手段１０は、多数の小さな吸引口１４を下面及び前記気体供給手段９に対向した側面に形成したダクト１５と、このダクト１５に接続された吸引管１６から構成される。なお、吸引管１６は図示しない集塵機等の排気装置に接続され、その負圧によって前記吸引口１４を介して加工時の粉塵や煙を吸引し、分離除去するように構成している。また、加工ヘッド３の移動路４の周りの気体供給側以外の方向には、気体流の拡散を阻止するため、本実施例ではカーテンからなる遮蔽部材１７を設けている。因みに、加工ヘッド３の移動路４の両側部分に対しては、加工ヘッド３等を支持しながら加工テーブル１を跨いだ状態で移動する門型フレームの柱部１８が遮蔽部材として機能する。
【０００９】
しかして、レーザ加工を行う際には、加工ヘッド３の移動路４を挟んで、その一側近傍に配設された複数の気体供給手段９の多孔板１３からそれぞれ所定の気体流を吹出し、他側近傍に配設された気体吸引手段１０の吸引口１４から吸引することにより、それらの気体供給手段９と気体吸引手段１０との間に加工ヘッド３の全加工領域をカバーし得る定常の気体流１９が形成される。したがって、加工部に対して、加工ヘッド３の位置に関係なく、常に一定の気体流１９が供給されるので、加工部にて発生する粉塵や煙を的確に巻込んで、安定的かつ確実に吸引除去することができる。因みに、本実施例のように、複数の気体供給手段９を間隔をあけて並設する場合には、厳密的には各気体供給手段９間の隣接部の気体流１９に多少の供給ムラが生じるおそれはあるが、加工部の粉塵や煙の除去作用に実質的に影響しない程度のものは問題にする必要はない。特に、気体供給手段９からの気体の供給量より気体吸引手段１０による気体の吸引量を大きく設定すれば、気体供給手段９から供給される気体流１９の全量をより確実に吸引することができ、加工部における乱流発生の抑制にも有効である。また、前記多孔板１３をハニカム状に形成した場合には、その整流作用によって、より簡便に安定した気体流の形成が可能となる。
【００１０】
以上のように、本実施例によれば、加工ヘッド３の移動範囲を含んだ横幅を有する定常の気体流１９が安定的に形成されるので、加工ヘッド３の移動に伴って粉塵や煙の発生位置がいかに変動しようとも、それらの粉塵や煙は前記気体流１９に巻込まれながら気体吸引手段１０の吸引口１４へ的確かつ安定的に移送され、確実に吸引除去されることになる。また、定常な気体流１９の流れによって、加工ヘッド３や被加工物上の突起部などにより流れが一時的に乱れても、速やかに復元されることから、この点からも前記粉塵や煙の安定的かつ確実な吸引除去が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例を示した平面図である。
【図２】同実施例を示した正面図である。
【図３】加工ヘッドの近傍を拡大して示した部分拡大図である。
【図４】気体供給手段の要部を示した概略構成図である。
【図５】気体吸引手段の要部を斜め下方からみた場合の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００１２】
１…加工テーブル、２…移動軸線、３…加工ヘッド、４…移動路、５…レーザ発振器、６…ベンドミラー部、７…保護カバー、８…ガード部材、９…気体供給手段、１０…気体吸引手段、１１…ファン、１２…チャンバ、１３…多孔板、１４…吸引口、１５…ダクト、１６…吸引管、１７…遮蔽部材、１８…門型フレームの柱部、１９…気体流
【図１】
2006007312.tif 000003
【図２】
2006007312.tif 000004
【図３】
2006007312.tif 000005
【図４】
2006007312.tif 000006
【図５】
2006007312.tif 000007