(57)【要約】【課題】被加工物に対する加工範囲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直線的に移動可能に構成された加工テーブル１と、加工テーブル１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３とを備え、加工テーブル１上の被加工物に対して加工ヘッド３からアシストガスを噴射しなが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、加工テーブル１の上面に沿って気体流１０を供給する気体供給手段９と、加工ヘッド３の近傍に該加工ヘッド３の移動方向に沿って開口した吸引口１２を介して気体流１０を吸引する気体吸引手段１３を設け、それらの気体供給手段９と気体吸引手段１３との間に少なくとも加工ヘッド３の移動範囲を含む幅を有する気体流１０を形成する。【選択図】図２
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【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アシストガスを噴射しなが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、前記加工ヘッドの近傍に該加工ヘッドの移動方向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】
前記気体供給手段を、流れ方向に直交する断面においてほぼ均一な流速を有する気体流が供給されるように構成した請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
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、加工ヘッドを挟んで一方に気体供給手段、他方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ものが知られている（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被加工物に対して所期のレーザ加工を施す形態を採用していたため、加工の際の加工ヘッドの移動により、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、その加工に伴って発生する粉塵や煙を加工範囲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範囲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、課題を解決するため、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アシストガスを噴射しなが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、前記加工ヘッドの近傍に該加工ヘッドの移動方向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、しかも気体吸引手段の吸引口を加工ヘッドの近傍にその加工ヘッドの移動方向に沿わせて開口させるという技術手段を組合わせることにより、加工範囲全域において加工ヘッドと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、気体供給手段から供給される気体流は、少なくとも加工ヘッドの近傍において加工テーブルの上面に沿うものであればよく、加工テーブルの上面の全面において厳密に沿うように供給しなければならないものではない。さらに、前記気体供給手段から流れ方向に直交する断面においてほぼ均一な流速を有する気体流を供給するように構成すれば、加工ヘッドの移動範囲全域において吸引除去作用を均一化することが可能である。また、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することが可能である。
【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範囲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）気体供給手段及び気体吸引手段が加工テーブルや加工ヘッドの動作から独立した状態に設置されるとともに、それらの気体供給手段と気体吸引手段との間に加工ヘッドの移動範囲を含む幅広い気体流が形成されることから、加工テーブルや加工ヘッドの動作による気体流への影響を大幅に軽減できるので、より安定した粉塵や煙の吸引除去作用が得られる。
（３）気体供給手段から供給される気体流が、その流れ方向に直交する断面においてほぼ均一な流速を有するように構成すれば、加工ヘッドの移動範囲全域において吸引除去作用が均一化され、より安定した粉塵や煙に対する吸引除去作用が得られる。
（４）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、その気体流の乱れを抑制してより安定的な供給状態を得ることができる。
【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。前記気体供給手段の吹出し口や気体吸引手段の吸引口の幅に関しては、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設定される。吹出し口からの吹出し方向は、水平ないし若干下向きに設定すればよい。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。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するように構成することができる。因みに、本発明では、加工テーブルの上面に沿って幅広い気流が形成されることから、加工テーブルの両側の間隙を介して上方へ流出する粉塵や煙も同時に吸引排除することが可能である。
【実施例】
【０００７】
図１〜図３は本発明の一実施例を示したものであり、図１はその正面図、図２は平面図、図３はＡ−Ａ拡大断面図である。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図２に示した移動軸線４に沿って直線的に移動可能に構成している。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、蛇腹状保護カバー７の内部等を経て誘導され、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されるとともに、加工部へ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が実施される。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の位置制御により行われる。
【０００８】
本実施例では、加工テーブル１に隣接してキャスタ等の補助輪により移動可能に構成されたスタンド機構８を配設し、そのスタンド機構８に気体供給手段９を高さ調整及び吹出し角度調整可能に支持している。また、本実施例においては、図１に示したように、気体供給手段９を加工テーブル１の上面より少し高めにセットして吹出し方向を若干下向きに調整することにより、気体流１０が加工テーブル１に向けて多少傾斜した状態に供給され、途中から加工テーブル１の上面に沿って流れるように設定している。気体供給手段９は、その内部に送風ファンを備えるとともにその下流側に蓄圧室を設けて空気等の気体を収容して所定圧に蓄圧されるように構成している。また、その蓄圧室の下流側には多孔板等からなる整流部を設け、この整流部で整流された気体をハニカム状の多孔板等からなる吹出し口１１を介して外部へ吹出して気体流１０を形成するように構成している。さらに、本実施例では、前記整流部において中心部と周辺部の流速を調整して、流れ方向に直交する断面においてほぼ均一な流速を有する気体流１０が形成されるように構成している。なお、整流部においては、吹出し口１１から吹出す気体流１０の流速を調整することも可能であり、例えば０．８〜１．５ｍ／ｓｅｃ程度の流速に設定される。
【０００９】
前記加工ヘッド３の近傍には、その加工ヘッド３の移動方向に沿って開口した吸引口１２を有する気体吸引手段１３を設けている。この気体吸引手段１３は、図示しない集塵機等の排気装置に接続され、吸引口１２を介して吸引した粉塵や煙を吸引して分離除去するように構成している。吸引口１２は、吹出し口１１と同様のハニカム状の多孔板等から構成している。しかして、気体供給手段９の吹出し口１１から、その開口面積ａ×ｂとほぼ同じ断面からなる均一の流速をもった気体流１０が吹出されると、少なくとも加工ヘッド３の近傍においては、加工テーブル１の上面に沿った均一の流速をもった気体流１０が形成され、加工部に発生する粉塵や煙を巻込みながら吸引口１２により吸引される。その場合、吸引口１２の開口面積ｃ×ｄを、吹出し口１１の開口面積ａ×ｂより大きく設定しておけば、気体流１０の全量をより確実に吸引し得るとともに、気体流１０の乱れを抑制してより安定的な供給状態を得ることができる。また、吹出し口１１の横幅ｂと吸引口１２の横幅ｄを、加工ヘッド３の移動範囲の１．２倍〜１．５倍程度に設定することにより、それらの吹出し口１１と吸引口１２との間に形成される気体流１０の横幅を加工ヘッド３の移動範囲より余裕をもった状態に広くとることができ、加工ヘッド３による加工の際の粉塵や煙を確実に吸引することが可能である。以上により、加工ヘッド３が移動軸線４に沿って移動しながらレーザ加工が行われるのに伴って、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均一の流速をもった気体流１０に巻込まれながら吸引口１２側へ的確かつ安定的に移送されて確実に吸引除去されることになる。また、気体流１０を均一な流速とすることにより、加工ヘッド３や被加工物上に突起部や突起物があって気体流１０の流れが乱れても速やかに復元されることから、確実な吸引除去が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例を示した正面図である。
【図２】同実施例を示した平面図である。
【図３】同実施例を示したＡ−Ａ拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１…加工テーブル、２…移動軸線、３…加工ヘッド、４…移動軸線、５…レーザ発振器、６…ベンドミラー部、７…蛇腹状保護カバー、８…スタンド機構、９…気体供給手段、１０…気体流、１１…吹出し口、１２…吸引口、１３…気体吸引手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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