(57)【要約】【課題】レーザーと流体とにより同時に加工を行い、加工速度を上げることを可能にするレーザー加工機を提供する。【解決手段】流体６０を輸送可能な供給装置２０と、流体６０を受け取ることが可能な回収装置３０と、供給装置２０に繋がる第一導引部４２と回収装置３０に繋がり一端が第一導引部４２に繋がる第二導引部４４とを有する作動装置４０と、レーザービーム５２を生成し作動装置４０を通過させ工作対象物９９に放射可能なレーザー装置５０とを備える。これにより、流体６０は供給装置２０から輸送され、第一導引部４２へ流れ込み、続いて流体６０は第一導引部４２を流れた後、レーザービーム５２とともに工作対象物９９に加工を行い、最後に流体６０は第二導引部４４を経て回収装置３０へ流れ込む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作対象物に加工を行うレーザー加工機であって、
流体を輸送することが可能である供給装置と、
流体を受け取ることが可能である回収装置と、
第一導引部と第二導引部とを有し、第一導引部は供給装置に繋がり、第二導引部は回収装置に繋がりかつその一端が第一導引部に繋がる作動装置と、
レーザービームを生成し、作動装置を通過させ工作対象物に放射することが可能であるレーザー装置とを備え、
流体は供給装置から輸送され、第一導引部へ流れ込み、続いて流体は第一導引部を流れた後、レーザービームとともに工作対象物に加工を行い、最後に流体は第二導引部を経て回収装置へ流れ込むことを特徴とするレーザー加工機。
【請求項２】
第一導引部と第二導引部とは管体であり、第一導引部は第二導引部の内部に位置付けられ、レーザービームは第一導引部の内側を通過することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工機。
【請求項３】
作動装置はさらに内導引部を有し、内導引部はレーザービームを通過させるように第一導引部の内部に位置付けられる管部であり、また流体を通過させるように内導引部と第一導引部との間に所定の空間が置かれることを特徴とする請求項２に記載のレーザー加工機。
【請求項４】
工作機はさらに昇降装置を有し、昇降装置は工作対象物に対し第一導引部、第二導引部、及び内導引部のうちの一つを移動させるように駆動することが可能であることを特徴とする請求項３に記載のレーザー加工機。
【請求項５】
作動装置はさらに外管を有し、第一導引部と第二導引部とは外管の内部に位置付けられることを特徴とする請求項２に記載のレーザー加工機。
【請求項６】
第二導引部は複数個であり、かつ第一導引部の外側を囲むことを特徴とする請求項５に記載のレーザー加工機。
【請求項７】
外管は工作対象物に接近する直径が拡張されることを特徴とする請求項５に記載のレーザー加工機。
【請求項８】
第一導引部または第二導引部は工作対象物に接近する直径が拡張されることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工機。
【請求項９】
流体は空気、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、不活性ガス、水、または化学液体の中から選ばれ、化学液体は硫酸、塩酸、硝酸ナトリウム、塩類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びフッ化水素酸から構成されるグループの中から選ばれることを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加工機、詳しく言えばレーザーにより切断を行い、流体により加工を補助する加工機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、周知の加工機は高圧により水柱１を導引し“水ナイフ”を形成し、かつ水柱１を導引する衝撃位置を変えることにより工作対象物２に加工を行い、工作対象物２を所定の大きさに切り割る。
しかし、周知の加工機は、開放式高圧により水柱１を導引し切断を行うものであるが、加工過程において水柱１を導引する際に工作対象物２に水液が吹き付けられるため、工作対象物２を切断した後、清潔・乾燥処理を行う必要があり、手間がかかり、生産コストを増すという欠点がある。また吹き飛ばされた水液は工作対象物２を切断した時に生じた屑３を有して工作対象物２に傷を付けてしまうか或いは工作対象物の凹陥部、孔および溝に落ちたりして工作対象物に損傷を与えてしまう。また切断する前に工作対象物２に保護膜を予め加え、切断した後、保護膜を除去することにより、工作対象物２の屑３が工作対象物２に損傷を与えることを防止することが可能であるが、加工のステップが複雑になり、生産コストを増すという欠点がある。
従って、周知の加工機は上述の欠点があるため、改善の余地がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主な目的は、レーザーと流体とにより同時に加工を行い、加工速度を上げることを可能にするレーザー加工機を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、回流通路により流体と工作対象物とを回収し、流体が吹き飛ばされたり工作対象物の屑が散らばったりすることを防止し、工作対象物を保護することを可能にするレーザー加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するためのレーザー加工機は、工作対象物に加工を行うことが可能であり、供給装置、回収装置、作動装置、及びレーザー装置を備える。供給装置は流体を輸送することが可能であり、回収装置は流体を受け取ることが可能であり、作動装置は第一導引部と第二導引部とを有し、第一導引部は供給装置に繋がり、第二導引部は回収装置に繋がり、かつその一端が第一導引部に繋がり、レーザー装置はレーザービームを生成し、作動装置を通過させ工作対象物に放射することが可能である。これにより、流体は供給装置から輸送され、第一導引部へ流れ込み、続いて流体は第一導引部を流れた後、レーザービームとともに工作対象物に加工を行い、最後に流体は第二導引部を経て回収装置へ流れ込む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、実施例と図面とに基づき、本発明の構造、特徴と効果とを説明する。まず図面の説明は次の通りである。
図２は加工過程において本発明の第一実施例が工作物に接触した状態を示す立体図である。
図３は本発明の第一実施例の構造を示す模式図である。
図４は本発明の第一実施例の底面を示す立体図である。
【０００６】
図５は本発明の第二実施例の構造を示す模式図である。
図６は本発明の第三実施例の構造を示す模式図である。
図７は本発明の第四実施例の一部分を示す立体図である。
図８は本発明の第五実施例の一部分を示す立体図である。
図９は本発明の第六実施例の構造を示す模式図である。
【０００７】
図２から図４に示すように、本発明の第一実施例によるレーザー加工機１０は工作対象物９９に加工を行うことが可能であり、かつレーザー加工機１０は供給装置２０、回収装置３０、作動装置４０、及びレーザー装置５０を備える。
供給装置２０は流体６０を輸送することが可能である。流体６０は空気、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、不活性ガス、水、または化学液体の中から選ばれる。化学液体は硫酸、塩酸、硝酸ナトリウム、塩類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、フッ化水素酸から構成されるグループの中から選ばれる。第一実施例では流体６０として塩酸を例に挙げる。
回収装置３０は作動装置４０を通過しかつ工作対象物９９を流れた流体６０を受け取ることが可能である。
【０００８】
作動装置４０は第一導引部４２と第二導引部４４とを有する。第一導引部４２と第二導引部４４とは管体であり、かつ第一導引部４２は第二導引部４４の内部に位置付けられる。また第一導引部４２は流体６０を工作対象物９９へ流れさせるように供給装置２０に繋がる。第二導引部４４は流体６０を回収装置３０へ回流させるように回収装置３０に繋がり、かつその一端が第一導引部４２に繋がる。
レーザー装置５０はレーザービーム５２を生成し、作動装置４０の第一導引部４２の内側を通過させ工作対象物９９に放射することが可能である。
【０００９】
上述の構造により、レーザー加工機１０が工作対象物９９に加工を行う際、レーザービーム５２が熱エネルギーにより直接工作対象物９９に切断加工を行うと同時に、流体６０は供給装置２０から輸送され、上から下向きに第一導引部４２の底部へ流れ込み、工作対象物９９に接触し、かつ工作対象物９９の加工された部位に対し侵食作用するため、切断加工の速度を高めることが可能である。また加工過程の進行に伴い流体６０の濃度が徐々に低くなり、工作対象物から屑が出てきた場合、回収装置３０の吸引と第二導引部４４の誘導とにより、流体６０は屑を有して第二導引部４４の底部を介して下から上向きに回収装置３０へ流れ込み、供給装置２０は第一導引部４２へ流体６０を持続的に輸送することにより作動装置４０内の流体６０を固定の流量と濃度とに維持する。
【００１０】
これにより、第一実施例によるレーザー加工機１０はレーザービーム５２と流体６０とにより同時に工作対象物９９に加工を行うため、加工速度を高めることが可能である。また本実施例は構造上、回流通路を設けることにより流体６０と工作対象物９９との屑を回収するため、流体６０が吹き飛ばされたり工作対象物の屑が散らばったりすることを防止することが可能なだけでなく、工作対象物９９を保護することが可能である。
【００１１】
図５に示すように、本発明の第二実施例によるレーザー加工機１１は第一実施例により掲示された構造とほぼ同じであり、同様に供給装置２０、回収装置３０、作動装置４０、及びレーザー装置５０を備える。第一実施例との違いはレーザー加工機１１がさらに昇降装置７０を有することである。昇降装置は第一導引部４２に配置され、かつ工作対象物９９に対し第一導引部４２を移動させるように駆動することが可能である。これにより流体６０の加工範囲をよりいっそう制御し、加工効果を高めることが可能となる。
【００１２】
図６に示すように、本発明の第三実施例によるレーザー加工機１２は第一実施例により掲示された構造とほぼ同じであり、同様に供給装置２０、回収装置３０、作動装置４０Ａ、及びレーザー装置５０を備える。第一実施例との違いは作動装置４０Ａがさらに内導引部４６を有することである。内導引部４６はレーザービーム５２を通過させるように第一導引部４２の内部に位置付けられる管部である。また流体６０を工作対象物９９へ流れさせるように内導引部４６と第一導引部４２との間に所定の空間が置かれる。
【００１３】
上述の構造により、レーザー加工機１０が工作対象物９９に加工を行う際、レーザービーム５２は内導引部４６の内側を通過し、直接工作対象物９９に切断加工を行うと同時に、流体６０は供給装置２０から輸送され、上から下向きに第一導引部４２と内導引部４６との間に流れ込み、工作対象物９９に接触する。そののち回収装置３０の吸引と第二導引部４４の誘導とにより流体６０は回収装置３０へ流れ込む。
【００１４】
これにより第三実施例はレーザービーム５２と流体６０とが独立の通路を別々に流れることにより第一実施例と同じ効果を達成することが可能なだけでなく、流体６０がレーザービーム５２に与えた影響を減少させ、加工効果を安定させることが可能である。
図７に示すように、本発明の第四実施例によるレーザー加工機（図中未表示）は第一実施例により掲示された構造とほぼ同じであり、同様に供給装置（図中未表示）、回収装置（図中未表示）、作動装置４０Ｂ、及びレーザー装置（図中未表示）を備える。第一実施例との違いは作動装置４０Ｂがさらに外管４８を有することである。第四実施例では、第二導引部４４は複数個であり、かつ第一導引部４２の外側を囲む。外管４８は管体であり、かつ第一導引部４２と第二導引部４４とはレーザービーム（図中未表示）を通過させるように外管４８の内部に位置付けられる。また流体（図中未表示）を工作対象物（図中未表示）へ流れさせるように外管４８と第一導引部４２との間に所定の空間が置かれる。これにより第四実施例は第一実施例と同じ効果を達成することが可能である。
【００１５】
図８に示すように、本発明の第五実施例によるレーザー加工機（図中未表示）は第四実施例により掲示された構造とほぼ同じであり、別の実施様態を提供することが目的である。
図９に示すように、本発明の第六実施例によるレーザー加工機１３は第一実施例により掲示された構造とほぼ同じであり、同様に供給装置２０、回収装置３０、作動装置４０Ｃ、及びレーザー装置５０を備える。第一実施例との違いは作動装置４０Ｃがさらに第一導引部４２Ｃと第二導引部４４Ｃとを有することである。第一導引部４２Ｃと第二導引部４４Ｃとは工作対象物９９に接近する直径が拡張される。これにより流体６０の加工範囲を制限することが可能である。
【００１６】
上述をまとめてみると、本発明の実施例によるレーザー加工機はレーザーと流体が同時に工作対象物に加工を行うことにより加工速度を高め、かつ効率的に加工範囲を制御することにより工作対象物の加工品質を確保するものである。また本発明の実施例は構造上、回流通路を設けることにより流体が吹き飛ばされたり工作対象物の屑が散らばったりすることを防止するものである。また本発明の実施例は周知のものと比べて、加工のステップが簡単化され、工数が減少し、生産コストが低くなるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】周知の加工機を示す模式図である。
【図２】本発明の第一実施例によるレーザー加工機が加工過程において工作物に接触した状態を示す立体図である。
【図３】本発明の第一実施例によるレーザー加工機の構造を示す模式図である。
【図４】本発明の第一実施例によるレーザー加工機の底面を示す立体図である。
【図５】本発明の第二実施例によるレーザー加工機の構造を示す模式図である。
【図６】本発明の第三実施例によるレーザー加工機の構造を示す模式図である。
【図７】本発明の第四実施例によるレーザー加工機の一部分を示す立体図である。
【図８】本発明の第五実施例によるレーザー加工機の一部分を示す立体図である。
【図９】本発明の第六実施例によるレーザー加工機の構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０、１１、１２、１３：レーザー加工機、２０：供給装置、３０：回収装置、４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ：作動装置、４２、４２Ｃ：第一導引部、４４、４４Ｃ：第二導引部、４６：内導引部、４８：外管、５０：レーザー装置、５２：レーザービーム、７０：昇降装置、６０：流体、９９：工作対象物
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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