(57)【要約】【課題】レーザ加工ヘッドにおいて、高価な光学部品を保護するための保護ガラス表面への汚染物の付着をより少なくするとともに、保護ガラスの破損を防止し、保護ガラスが破損しても高価な光学系を破損させないレーザ加工ヘッドを提供すること。【解決手段】集光レンズ３と加工点Ｐの間で、レーザ光ＬＢの光軸Ｃに垂直方向に保護ガラス９ａと９ｂを配置し、保護ガラス９ａと９ｂの隙間と保護ガラス９ｂの加工点Ｐ側表面と保護ガラス９ｂと加工点Ｐの間にエアブローノズル９の高速エア吹き出し口９ａ〜９ｃから高速エアを噴出させ、高速エアにより加工点Ｐから発生するスパッタやヒューム、保護ガラス９ｂの溶融破損物を吹き飛ばし、保護ガラスに付着しにくくさせる。【選択図】    図１
2004306106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に備えられた集光レンズで集光されたレーザ光を加工点に出射するレーザ加工ヘッドにおいて、
集光レンズと加工点の間で、レーザ光の光軸に対して垂直方向に、前記集光レンズ側から順に第１の保護ガラスと第２の保護ガラスとを間隔をあけて配置し、第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間と、第２の保護ガラスの加工点側表面と、第２の保護ガラスと加工点間に、レーザ光の光軸に対して垂直方向に高速エアを噴射するエアブローノズルをそれぞれ設けたことを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項２】
内部に備えられた集光レンズで集光されたレーザ光を加工点に出射するレーザ加工ヘッドにおいて、
集光レンズと加工点の間で、レーザ光の光軸に対して垂直方向に、前記集光レンズ側から順に第１の保護ガラスと第２の保護ガラスとを間隔をあけて配置し、第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間と、第２の保護ガラスの加工点側表面に、レーザ光の光軸に対して垂直方向に高速エアを噴射するエアブローノズルをそれぞれ設けたことを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【請求項３】
内部に備えられた集光レンズで集光されたレーザ光を加工点に出射するレーザ加工ヘッドにおいて、
集光レンズと加工点の間で、レーザ光の光軸に対して垂直方向に保護ガラス配置し、保護ガラスの加工点側表面に、レーザ光の光軸に対して垂直方向に高速エアを噴射するエアブローノズルを設けたことを特徴とするレーザ加工ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はレーザ加工ヘッドに関し、特にレーザ光の出射口に設けられた保護ガラスの汚染を低減して破損をなくしたレーザ加工ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ加工は金属、セラミック等の加工に適用され、高密度のエネルギーを非常に狭い範囲に集中させることから、従来のアーク熱源よりもより深く溶け込み、入熱量も下げることが可能なことから、高能率で高品質な溶接や切断加工が可能であり、近年各種の産業に普及している。特にＹＡＧレーザなどの光ファイバ伝送可能なレーザ加工では、ロボット等と組合せて量産製品の加工に適用されている。
【０００３】
従来、例えば被加工材のワークに溶接や切断加工を行うレーザ加工ヘッドとしては、図４に示されている様に、加工ヘッド本体１０３を備えており、この加工ヘッド本体１０３の内部にはレーザビームＬＢを集光させる集光レンズ１０５が備えられている。しかも、前記加工ヘッド本体１０３の先端にはレーザノズル１０７が着脱可能に備えられている。
【０００４】
前記集光レンズ１０５の下方近傍における加工ヘッド本体１０３の内部には透明な保護ガラス１０９がレーザビームＬＢの光軸Ｃに対して垂直な平面を形成するように水平状態に固定して設けられている。この保護ガラス１０９の下方における加工ヘッド１０１の一部にはエア吹き出しノズル装置１１１が設けられており、このエア吹き出しノズル装置１１１の先端に設けられたエア吹き出しノズル１１３からエアが吹き出されるようになっている。
【０００５】
上記構成により、図示省略のレーザ発振器から発振されたレーザビームＬＢは、加工ヘッド本体１０３の内部に備えられた集光レンズ１０５で集光された後、保護ガラス１０９を経てレーザノズル１０７からワークへ向けて照射されてワークにレーザ溶接が行われることになる。
【０００６】
ところで、上述した従来のレーザ加工ヘッド１０１で溶接や切断加工を行うと、スパッタがレーザノズル１０７内に進入してきて集光レンズ１０５に損傷を与えるため、集光レンズ１０５の下方における近傍位置に設けられている保護ガラス１０９にスパッタがあまり付着しないように、エア吹き出しノズル装置１１１のエア吹き出しノズル１１３からエアが吹き出されている。
【０００７】
しかしながら、レーザ溶接加工を長時間続けると、保護ガラス１０９にスパッタが付着してしまう。その場で保護ガラス１０９からスパッタを除去することができないので、交換しなければならない。そこで、レーザ加工ヘッド１０１内のエア圧を増大してスパッタの進入を防ごうとすると、ノズルヘッド先端から放出される高圧エアによりレーザ溶接部のシールドが妨害され、ワーク８の溶接部が酸化したり、更には正常なビードが形成されずハンピングビートやピットを生じることがあった。
【０００８】
そこで、特開２０００−２６３２７６号公報では、図５に示すようにレーザ加工ヘッド本体２０３の内部に設けられた集光レンズ２０５と先端部に設けられたレーザノズル２０７と集光レンズ２０５とレーザノズル２０７の間に集光レンズ２０５を保護する保護ガラス２０９とが設けられたレーザ加工ヘッド２０１の下部には高速エアを光軸に対して垂直に噴射できるエアブロー装置２１９が設けられ、エアブロー装置２１９によってレーザ加工ヘッド２０１の先端部に高速エアの層流が形成されるレーザ加工ヘッド２０１が発明されている。なお、高速エアを光軸に対して垂直に噴射するのを補助するため、エアブロー装置２１９の下部から光軸に対して垂直にエアガイド２２０が設けられているが、レーザー光の通過部分は除外することにより光路用穴２２０ａ、２１９ｂが形成されている。また、ワーク８の溶接部の酸化を防ぐためシールドガスが管状のサイドガスノズル２１１によりワーク８表面に噴射される。
【０００９】
エアブロー装置２１９によってレーザ加工ヘッド２０１の先端部に高速エアの層流が形成されるようになされているので、高速エアによりスパッタはレーザ加工ヘッド２０１の内部に付着することなく弾き飛ばされて、従来の技術と比較してスパッタが保護ガラス２０９に付着しにくくなって保護ガラス２０９の交換回数を従来より減少させることができる。
【００１０】
また、同様の構成を有する発明が特開２００１−２５９８７２号公報に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−２６３２７６号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開２００１−２５９８７２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
被加工物の切断、溶接等に利用されるレーザ加工では数ｋＷのレーザ光をスポット状に集光し、金属等の被加工物に当てるため、金属が瞬間的に溶融、蒸発し、溶融部からは金属蒸気、プラズマ、スパッタ、金属表面付着物からのヒューム等が発生する。これら溶融部から発生する物質から光学部品を保護するために、光学部品は密閉されたレーザ加工ヘッド本体内に設置し、被加工物側のレーザ出射口には保護ガラスを設置する。
【００１４】
そして溶融部から発生するスパッタ、ヒュームの保護ガラスへの付着を防ぐために、保護ガラスと溶融部の間で保護ガラスの平面と平行な方向に高速にエアを噴射させるので、溶融部からの飛散物はほとんどが除去され保護ガラスの汚染は少ない。しかし、保護ガラスの汚染が完全になくなるのではなく、保護ガラスは長時間使用していると少しずつ汚染する。特に、対象ワークによっては保護ガラスと溶融部の距離が接近する場合もあり、この場合は保護ガラスの汚染確率は非常に高くなる。
【００１５】
保護ガラスが溶融部からのスパッタ又はヒュームで汚染されるとレーザ光を反射あるいは吸収するため、被加工物に照射しているレーザパワーが減衰し、レーザの加工能力が低下する。そのために被加工物のレーザ加工不良を起こすことがある。また、保護ガラスの汚染は破損の原因にもなるため、汚染が進行したところで保護ガラスの交換が必要になる。
【００１６】
保護ガラス破損の一例としては、付着したスパッタがレーザ光を吸収してスパッタ付着部のガラス温度が上昇し、熱歪により保護ガラスに割れを発生し、さらに割れ部にレーザ光が照射されて急激な温度上昇をまねき、保護ガラスが溶融破裂する場合がある。
【００１７】
この保護ガラスの溶融破裂により高価な光学系が汚染され、またレーザ加工を続行すれば、当然ながらその加工は正常に行われず、溶融部からの発生物で光学系が損傷することになる。
【００１８】
このように上記従来技術では、レーザ加工ヘッドにおいて、保護ガラスに汚染物が付着する可能性があり、汚染物付着部の温度が上昇し、保護ガラスが溶融破裂破損する可能性があり、ガラスの溶融破損と加工溶融部からの発生物により光学系を汚染あるいは破損させてしまうことがあるという問題があった。
【００１９】
本発明の課題は、レーザ加工ヘッドにおいて、高価な光学部品を保護するための保護ガラス表面への汚染物の付着をより少なくするとともに、保護ガラスの破損を防止し、保護ガラスが破損しても高価な光学系を破損させないレーザ加工ヘッドを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は次の解決手段により達成される。
請求項１記載の発明は、内部に備えられた集光レンズで集光されたレーザ光を加工点に出射するレーザ加工ヘッドにおいて、集光レンズと加工点の間で、レーザ光の光軸に対して垂直方向に、前記集光レンズ側から順に第１の保護ガラスと第２の保護ガラスとを間隔をあけて配置し、第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間と、第２の保護ガラスの加工点側表面と、第２の保護ガラスと加工点間に、レーザ光の光軸に対して垂直方向に高速エアを噴射するエアブローノズルをそれぞれ設けたレーザ加工ヘッドである。
【００２１】
請求項２記載の発明は、内部に備えられた集光レンズで集光されたレーザ光を加工点に出射するレーザ加工ヘッドにおいて、集光レンズと加工点の間で、レーザ光の光軸に対して垂直方向に、前記集光レンズ側から順に第１の保護ガラスと第２の保護ガラスとを間隔をあけて配置し、第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間と、第２の保護ガラスの加工点側表面に、レーザ光の光軸に対して垂直方向に高速エアを噴射するエアブローノズルをそれぞれ設けたレーザ加工ヘッドである。
【００２２】
請求項３記載の発明は、内部に備えられた集光レンズで集光されたレーザ光を加工点に出射するレーザ加工ヘッドにおいて、集光レンズと加工点の間で、レーザ光の光軸に対して垂直方向に保護ガラスを配置し、該保護ガラスの加工点側表面に、レーザ光の光軸に対して垂直方向に高速エアを噴射するエアブローノズルをそれぞれ設けたレーザ加工ヘッドである。
【００２３】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、三つのエアブローノズルから第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間と、第２の保護ガラスの加工点側表面と、第２の保護ガラスと該加工点間に、レーザ光の光軸に対して垂直方向に高速エアが噴出されるので、それぞれ高速エアの層流が形成される。
【００２４】
前記各高速エアの噴出層流により加工点から発生するスパッタやヒュームは吹き飛ばされて保護ガラスに付着しにくくなり、保護ガラスの交換回数を減少させることができる。
【００２５】
さらに、前記高速エアの層流により保護ガラスに到達したスパッタやヒュームは吹き飛ばされ、スパッタが付着しても付着物はほとんど残らず吹き飛ばされる。そして付着物が残ったとしても、第２の保護ガラスの両側の表面上を高速エアの層流が形成され冷却されているため、付着物にレーザ光が照射されでも急激な温度上昇をまねくことがなくなり保護ガラスの溶融破裂がなくなる。さらに第２の保護ガラスが溶融破損したとしても、第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間には高速エアが流されているので、溶融破損で発生した破損物は吹き飛ばされ、そして第１の保護ガラスにより溶融破損部からの発生物で集光レンズ等の高価な光学系を汚染、損傷させることはない。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の発明の第３番目のエアブローノズルがないので、第２の保護ガラスと該加工点間における高速エアの層流が形成されない。そのため、請求項１の発明の作用効果に比べて保護ガラスの溶融破損防止作用効果、破損物の吹き飛ばし作用効果および光学系を汚染、損傷防止作用効果が小さくなる。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、請求項２の発明の第２番目のエアブローノズルと第２の保護ガラスがないため、請求項２の発明の第２の保護ガラスと加工点間における高速エアの層流が形成されない。そのため、請求項２の発明の作用に比べて保護ガラスの溶融破損防止作用効果、破損物の吹き飛ばし作用効果および光学系を汚染、損傷防止作用効果が小さくなる。
【００２８】
こうして本発明により、連続してレーザ加工が自動で行えるため生産性を向上させることできる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１に一実施例のレーザ加工ヘッドを示す。図１（イ）は、エアブローノズルに設けられたレーザ加工ヘッドを示す断面図、図１（ロ）は、エアブローノズルを示す平面図、図１（ハ）は、エアブローノズルを示す左側面図である。
【００３０】
図１に示すレーザ加工ヘッド１は、レーザ加工ヘッド本体２、レーザ加工ヘッド本体２内に設置されレーザ光ＬＢを被加工物の加工点Ｐにおいて焦点を結ぶようにする集光レンズ３、被加工物であるワーク８、加工部から発生するプラズマや金属蒸気を吹飛ばす効果と溶接部をシールドするためのアシストガスを溶接部に噴射するためのサイドガスノズル１１等から構成されている。
【００３１】
集光レンズ３と加工点Ｐの間に、集光レンズ３側から順に透明な第１の保護ガラス５ａと透明な第２の保護ガラス５ｂとを間隔をあけてレーザ光の光軸Ｃと垂直方向に配置する。前記保護ガラス５ａはレーザ加工ヘッド本体２に、保護ガラス５ｂはエアブローノズル９にそれぞれ取付けられている。エアブローノズル９は、第１のエア吹き出し口９ａ、第２のエア吹き出し口９ｂ、第３のエア吹き出し口９ｃを備え、これらのエア吹き出し口９ａ〜９ｃにはエア配管１２からバッファ１３を経由してエアが供給される。
【００３２】
箱型の装置からなるエアブローノズル９をレーザ加工ヘッド本体２の下部に設置し、このエアブローノズル９の箱型装置の側面からスリット状の第１のエア吹き出し口９ａ、第２のエア吹き出し口９ｂ及び第３のエア吹き出し口９ｃが設けてあり、エア配管１２から供給されたエアはバッファ１３に一旦入り、均一な流速で第１のエア吹き出し口９ａ、第２のエア吹き出し口９ｂ及び第３のエア吹き出し口９ｃから層流状態で吹き出される。そして、第１のエア吹き出し口９ａから第１の保護ガラス５ａと第２の保護ガラス５ｂの隙間へ、第２のエア吹き出し口９ｂから第２の保護ガラス５ｂの加工点Ｐ側表面へ、第３のエア吹き出し口９ｃから第２の保護ガラス５ｂと加工点Ｐ間へ、レーザ光ＬＢの光軸Ｃに対して垂直方向に高速エアを噴射する。
【００３３】
レーザ加工ヘッド本体２の下部には図５に示すようなノズル２０７は設けておらず、エア吹き出し口９ａ〜９ｃから噴出するエアは開放された大気に噴出するので高速エアの層流が得られる。
【００３４】
レーザ光ＬＢは集光レンズ３で集光され、第一の保護ガラス５ａと第２の保護ガラス５ｂを経て被加工材であるワーク８へ向けて照射されるようになされ、ワーク８のレーザ溶接がなされている。また、ワーク８の溶接部の酸化を防止するシールドガスは、管状のサイドガスノズル１１によりワーク８表面に噴射されている。
【００３５】
ワーク８のレーザ溶接が行われるとスパッタが発生し、このスパッタが第２の保護ガラス５ｂに付着しようとするが、第２の保護ガラス５ｂと加工点Ｐ間に、レーザ光ＬＢの光軸Ｃに対して直交する方向に高速エアの層流が形成されることにより、従来のレーザ加工ヘッドと同様に高速エアにより加工点Ｐから発生するスパッタやヒュームは吹き飛ばされて第２の保護ガラス５ｂに付着しにくくなり、保護ガラス５ａ、５ｂの交換回数を減少させることができる。さらに、エアブローノズル９によって第１の保護ガラス５ａと第２の保護ガラス５ｂの隙間と、第２の保護ガラス５ｂの加工点Ｐ側表面に、レーザ光ＬＢの光軸Ｃに対して直交する方向（垂直方向）に高速エアの層流が形成されることにより、第２の保護ガラス５ｂに到達したスパッタやヒュームは吹き飛ばされ、スパッタが保護ガラス５ｂの面上に付着してもほとんど残らず吹き飛ばされる。
【００３６】
また、第２の保護ガラス５ｂ上に付着物が残ったとしても、第２の保護ガラス５ｂの両側面上に高速エアの層流が形成され、冷却されているため、付着物にレーザ光ＬＢが照射されても急激な温度上昇をまねくことがなくなり保護ガラス５ｂの溶融破裂がなくなる。
【００３７】
さらに第２の保護ガラス５ｂが溶融破損したとしても、第１の保護ガラス５ａと第２の保護ガラス５ｂの隙間には高速エアが流されているので、溶融破損で発生した破損物は吹き飛ばされる。また、第１の保護ガラス５ａがあるため、前記溶融破損部からの発生物で集光レンズ３などの高価な光学系を汚染、損傷させることはない。
【００３８】
本発明のその他の実施例のレーザ加工ヘッドを図２と図３にそれぞれ示す。図２と図３に示す各実施例は、共に図１の実施例を変形させたものであり、図１のエアブローノズル９の吹き出し口９ａ〜９ｃの数を減らしたものである。
【００３９】
図２に示すレーザ加工ヘッド３１は、加工ヘッド本体３２とエアブローノズル３９とサイドガスノズル４１などから形成されている。レーザ加工ヘッド本体３２には集光レンズ３３、第一の保護ガラス３５ａが、エアブローノズル３９には第２の保護ガラス３５ｂが設けられている。集光レンズ３３の下方には集光レンズ３３を保護するように透明な第１の保護ガラス３５ａと第２の保護ガラス３５ｂが間隔をあけてレーザビームＬＢの光軸に対して直交するようにガラス平面を向けている。
【００４０】
レーザ光ＬＢは集光レンズ３３で集光され、第一の保護ガラス３５ａと第２の保護ガラス３５ｂを経て被加工材であるワーク８へ向けて照射され、ワーク８がレーザ溶接される。また、ワーク８の溶接部の酸化防止用のシールドガスが管状のサイドガスノズル４１によりワーク８表面に噴射されている。
【００４１】
そして、レーザ加工ヘッド本体３２の下方には、側面にスリット状の第１のエア吹き出し口３９ａと第２のエア吹き出し口３９ｂのある箱型のエアブローノズル３９が設けられている。エア配管４２から供給されたエアはバッファ４３に一旦入り、均一な流速で第１のエア吹き出し口３９ａと第２のエア吹き出し口３９ｂから層流状態でそれぞれ第１の保護ガラス３５ａと第２の保護ガラス３５ｂの隙間と第２の保護ガラス３５ｂの加工点Ｐ側表面へレーザ光ＬＢの光軸Ｃに対して垂直方向に高速エアを噴射する。
【００４２】
図３に示すレーザ加工ヘッド５１は、加工ヘッド本体５２とエアブローノズル５９とサイドガスノズル６１などから形成されている。レーザ加工ヘッド本体５２には、集光レンズ５３と集光レンズ５３の下方に集光レンズ５３を保護するように透明な保護ガラス５５が集光レンズ５３とは間隔をあけて設けられている。保護ガラス５５の平面はレーザビームＬＢの光軸に対して直交するように向けられている。
【００４３】
レーザ光ＬＢは集光レンズ５３で集光され、保護ガラス５５を経て被加工材であるワーク８へ向けて照射され、ワーク８がレーザ溶接される。また、ワーク８の溶接部の酸化を防止用のシールドガスが管状のサイドガスノズル６１によりワーク８表面に噴射されている。
【００４４】
そして、レーザ加工ヘッド本体５２の下方には、側面にスリット状のエア吹き出し口５９ａのある箱型のエアブローノズル５９が設けられている。エア配管６２から供給されたエアはバッファ６３に一旦入り、均一な流速でエア吹き出し口５９ａから層流状態で保護ガラス５５と加工点Ｐ側表面の間であって、レーザ光ＬＢの光軸Ｃと垂直方向に高速エアを噴射する。
【００４５】
図２と図３のエア吹き出し口３９ａ、３９ｂと５９ａからそれぞれ噴出するエアは開放された大気に噴出するので高速エアの層流が得られる。
【００４６】
また、レーザ加工ヘッド３１、５１とワーク８の距離が充分に離れている場合、レーザパワーが小さく、加工点Ｐからのスパッタ等の発生が少ない場合は、これらの  図２、図３のレーザ加工ヘッド３１、５１でも充分に対応することが可能である。
【００４７】
こうして図２に示すレーザ加工ヘッド３１の場合には高速エアにより加工点Ｐから発生するスパッタやヒュームは吹き飛ばされて第２の保護ガラス３５ｂに付着しにくくなり、保護ガラス３５ａ、３５ｂの交換回数を減少させることができる。さらに、エアブローノズル３９によって第１の保護ガラス３５ａと第２の保護ガラス３５ｂの隙間と、第２の保護ガラス３５ｂの加工点Ｐ側表面に高速エアの層流が形成されることにより、第２の保護ガラス３５ｂに到達したスパッタやヒュームは吹き飛ばされ、スパッタが保護ガラス３５ｂの面上に付着してもほとんど残らず吹き飛ばされる。
【００４８】
また、第２の保護ガラス３５ｂ上に付着物が残ったとしても、第２の保護ガラス３５ｂの両側面上に高速エアの層流が形成され、冷却されているため、付着物にレーザ光ＬＢが照射されても急激な温度上昇をまねくことがなくなり保護ガラス３５ｂの溶融破裂がなくなる。
【００４９】
さらに第２の保護ガラス３５ｂが溶融破損したとしても、第１の保護ガラス３５ａと第２の保護ガラス３５ｂの隙間には高速エアが流されているので、溶融破損で発生した破損物は吹き飛ばされる。また、第１の保護ガラス３５ａがあるため、前記溶融破損部からの発生物で集光レンズ３３などの高価な光学系を汚染、損傷させることはない。
【００５０】
また、図３に示すレーザ加工ヘッド５１の場合にも高速エアにより加工点Ｐから発生するスパッタやヒュームは吹き飛ばされて保護ガラス５５に付着しにくくなり、保護ガラス５５の交換回数を減少させることができる。さらに、エアブローノズル５９によって保護ガラス５５の加工点Ｐ側表面に高速エアの層流が形成されることにより、高速エアにより加工点Ｐから発生するスパッタやヒュームは吹き飛ばされて保護ガラス５５に付着しにくくなり、保護ガラス５５の交換回数を減少させることができる。さらに、エアブローノズル５９によって保護ガラス５５の加工点Ｐ側表面に、レーザ光ＬＢの光軸Ｃに対して直交する方向（垂直方向）に高速エアの層流が形成されることにより、保護ガラス５５に到達したスパッタやヒュームは吹き飛ばされ、スパッタが保護ガラス５５の面上に付着してもほとんど残らず吹き飛ばされる。
【００５１】
また、保護ガラス５５上に付着物が残ったとしても、保護ガラス５５の面上に高速エアの層流が形成され、冷却されているため、付着物にレーザ光ＬＢが照射されても急激な温度上昇をまねくことがなくなり保護ガラス５５の溶融破裂がなくなる。
【００５２】
さらに保護ガラス５５が溶融破損したとしても、前記高速エアで溶融破損で発生した破損物は吹き飛ばされる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によるレーザ加工ヘッドによれば、集光レンズと加工点の間で、レーザ光の光軸と垂直方向に、集光レンズ側から順に第１の保護ガラスと第２の保護ガラスとを間隔をあけて配置し、第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間と、第２の保護ガラスの加工点側表面と、第２の保護ガラスと加工点間に、レーザ光の光軸と垂直方向に高速エアを噴射するエアブローノズルを設けて、第２の保護ガラスと加工点間に、レーザ光の光軸と垂直方向に高速エアの層流が形成されることにより、従来レーザ加工ヘッドと同様に高速エアにより加工点から発生するスパッタやヒュームは吹き飛ばされて保護ガラスに付着しにくくなり、保護ガラスの交換回数を減少させることができる。さらに、エアブローノズルによって第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間と、第２の保護ガラスの加工点側表面に、レーザ光の光軸と垂直方向に高速エアの層流が形成されることにより、保護ガラスに到達したスパッタやヒュームは吹き飛ばされ、スパッタが付着しても付着物はほとんど残らず吹き飛ばされる。そして付着物が残ったとしても、第２の保護ガラスは両表面上を高速エアの層流が形成され冷却されているため、付着物にレーザ光が照射されても急激な温度上昇をまねくことがなくなり保護ガラスの溶融破裂がなくなる。さらに第２の保護ガラスが溶融破損したとしても、第１の保護ガラスと第２の保護ガラスの隙間には高速エアが流されているので、溶融破損で発生した破損物は吹き飛ばされ、そして第１の保護ガラスにより溶融破損部からの発生物で集光レンズ等の高価な光学系を汚染、損傷させることはない。これにより連続してレーザ加工が自動で行えるため生産性を向上させることできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（イ）は、本発明の実施例に係るエアブローノズルの設けられたレーザ加工ヘッドを示す断面図、図１（ロ）は、エアブローノズルを示す平面図、図１（ハ）は、エアブローノズルを示す左側面図である。
【図２】本発明のその他の実施例に係るエアブローノズルの設けられたレーザ加工ヘッドを示す断面図である。
【図３】本発明のその他の実施例に係るエアブローノズルの設けられたレーザ加工ヘッドを示す断面図である。
【図４】従来のレーザ加工ヘッド示す断面図である。
【図５】従来のエアブロー装置の設けられたレーザ加工ヘッドを示す断面図である。
【符号の名称】
１  レーザ加工ヘッド            ２  レーザ加工ヘッド本体
３  集光レンズ                  ５ａ、５ｂ  保護ガラス
８  ワーク                      ９  エアブローノズル
９ａ、９ｂ、９ｃ  エア吹き出し口
１１  サイドガスノズル          １２  エア配管
１３  バッファ                  ３１  レーザ加工ヘッド
３２  加工ヘッド本体            ３３  集光レンズ
３５ａ、３５ｂ  保護ガラス      ３９  エアブローノズル
３９ａ、３９ｂ  エア吹き出し口
４１  サイドガスノズル          ４２  エア配管
４３  バッファ                  ５１  レーザ加工ヘッド
５２  加工ヘッド本体            ５３  集光レンズ
５５  保護ガラス                ５９  エアブローノズル
５９ａ  エア吹き出し口          ６１  サイドガスノズル
６２  エア配管                  ６３  バッファ
【図１】
2004306106.tif 000003
【図２】
2004306106.tif 000004
【図３】
2004306106.tif 000005
【図４】
2004306106.tif 000006
【図５】
2004306106.tif 000007