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JP2006035283A - Laser processing method and laser processing apparatus - Google Patents

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JP2006035283A
JP2006035283A JP2004220862A JP2004220862A JP2006035283A JP 2006035283 A JP2006035283 A JP 2006035283A JP 2004220862 A JP2004220862 A JP 2004220862A JP 2004220862 A JP2004220862 A JP 2004220862A JP 2006035283 A JP2006035283 A JP 2006035283A
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JP
Japan
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workpiece
shielding sheet
nozzle
piercing
laser processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004220862A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kosaka
聖晶 高坂
Masanori Nakayama
正則 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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Publication date
Application filed by Nippei Toyama Corp filed Critical Nippei Toyama Corp
Priority to JP2004220862A priority Critical patent/JP2006035283A/en
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Abstract

【課題】 ワークにピアシングを施す際に、溶融物がワークの表面に飛散して付着するのを防止することができるとともに、表面に保護フィルムを貼付したワークにピアシングを施す際に、保護フィルムが剥離するおそれを防止する。
【解決手段】 加工ヘッド15のノズル16からワークWに対してレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射して、ワークWにピアシングを施す。この場合、ノズル16とワークWとの間に遮蔽シート23を介在させ、その遮蔽シート23をワークWに接触させた状態で、遮蔽シート23を介してピアシングを行うようにする。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a melt from scattering and adhering to a surface of a workpiece when piercing a workpiece, and to provide a protective film when piercing a workpiece having a protective film attached to the surface. Prevent fear of peeling.
The workpiece W is irradiated with laser light from a nozzle 16 of a machining head 15 and an assist gas is injected to pierce the workpiece W. In this case, the shielding sheet 23 is interposed between the nozzle 16 and the workpiece W, and piercing is performed through the shielding sheet 23 in a state where the shielding sheet 23 is in contact with the workpiece W.
[Selection] Figure 2

Description

この発明は、レーザ光によりワークにレーザ加工を施すためのレーザ加工方法及びレーザ加工装置に関するものである。   The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus for performing laser processing on a workpiece with laser light.

この種のレーザ加工装置においては、ワークに対してピアシングや切断等のレーザ加工を施す際には、ワークに対して、加工ヘッドのノズルからのレーザ光の照射とともに、アシストガスを噴射する。   In this type of laser processing apparatus, when laser processing such as piercing or cutting is performed on a workpiece, an assist gas is injected along with the irradiation of laser light from the nozzle of the processing head.

しかしながら、例えば、表面が鏡面仕上げされたステンレス鋼等よりなるワークにレーザ加工を施す場合には、前記アシストガスとして酸素を用いると、酸化によりワークの加工部及びその周辺が黒く変色して、ワークの商品価値が著しく低下する。このため、このような鏡面仕上げされたワークに対してレーザ加工を施す場合には、窒素等の不活性ガスがアシストガスとして使用される。ここで、ピアシングの場合には、溶融物がワークの上面側に舞い上がるが、特にアシストガスとして不活性ガスを用いた場合には、溶融物がピアシング部分を起点として枝状に連続するように形成される。このため、ピアシング終了後にそれを除去する必要があるが、この際、ワークの表面に傷が付かないようにする必要があるため、その作業が面倒である。これが従来の第1の問題である。   However, for example, when laser processing is performed on a workpiece made of stainless steel or the like having a mirror-finished surface, if oxygen is used as the assist gas, the processed portion of the workpiece and its surroundings change to black due to oxidation, and the workpiece The commercial value of the product is significantly reduced. For this reason, when performing laser processing on such a mirror-finished workpiece, an inert gas such as nitrogen is used as an assist gas. Here, in the case of piercing, the melt rises to the upper surface side of the workpiece, but when an inert gas is used as an assist gas, the melt is formed to continue in a branch shape starting from the piercing portion. Is done. For this reason, it is necessary to remove it after the completion of piercing, but at this time, it is necessary to prevent the surface of the work from being damaged, which is troublesome. This is the first conventional problem.

また、前記のように鏡面仕上げされたステンレス鋼等は、その表面に合成樹脂等よりなる保護フィルムが貼付されて、表面を傷つかないように保護することも一般に行われている。このような構造のワークにピアシングを施した場合には、レーザ光により保護フィルムが溶断され、その状態でワークに当たってワーク上面側に反転するようにして流れる大量のアシストガスにより保護フィルムがワークから剥離され、そして、その保護フィルムとワークとの間にアシストガスが入り込んで、保護フィルムの剥離域が拡大することがある。これが従来の第2の問題である。   In addition, a stainless steel or the like mirror-finished as described above is generally protected by attaching a protective film made of synthetic resin or the like to the surface so as not to damage the surface. When piercing is applied to a workpiece having such a structure, the protective film is melted by the laser beam, and the protective film is peeled off from the workpiece by a large amount of assist gas flowing so as to be reversed to the upper surface side of the workpiece in that state. Then, the assist gas may enter between the protective film and the workpiece, and the peeling area of the protective film may be expanded. This is the second conventional problem.

前記のような第1の問題に対処するため、例えば、特許文献1及び特許文献2に開示されるようなレーザ加工装置が従来から提案されている。すなわち、特許文献1の加工装置では、加工ヘッドの外周に筒状のフードが昇降可能に配設されている。そして、ワークにピアシングを施す場合には、フードがワークに対するレーザ照射位置近傍の周域を包囲するように上昇位置から下降位置に移動配置され、ピアシング時に発生する溶融物がフード内に閉じ込められて周囲へ飛散しないようになっている。   In order to deal with the first problem as described above, for example, laser processing apparatuses disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed. That is, in the processing apparatus of Patent Document 1, a cylindrical hood is disposed on the outer periphery of the processing head so as to be movable up and down. When the workpiece is pierced, the hood is moved from the raised position to the lowered position so as to surround the peripheral area in the vicinity of the laser irradiation position on the workpiece, and the melt generated during piercing is confined in the hood. It is designed not to scatter around.

また、特許文献2のレーザ加工装置では、加工ヘッドに貫通孔を有する短円筒状のマスクが、ノズルと対応してワークに接触する加工位置とそこから離れた待機位置との間で移動可能に支持されている。そして、ワークにピアシングを施す場合には、マスクが加工位置に移動配置された状態で、ノズルからマスクの貫通孔を通してワークにレーザ光が照射され、そのピアシング時に発生する溶融物がマスク上に受け止められるとしている。   Further, in the laser processing apparatus of Patent Document 2, a short cylindrical mask having a through-hole in the processing head can be moved between a processing position that contacts the workpiece in correspondence with the nozzle and a standby position away from the processing position. It is supported. When piercing the workpiece, the workpiece is irradiated with laser light from the nozzle through the through hole of the mask while the mask is moved to the processing position, and the melt generated during the piercing is received on the mask. It is supposed to be done.

さらに、前記第2の問題に対処するため、例えば特許文献3及び特許文献4に開示されるようなレーザ加工装置や加工方法が従来から提案されている。すなわち、特許文献3の加工方法では、保護フィルム付きのワークにピアシングを施す場合、まず加工ヘッドを通常の加工時よりもワークに対して所定量だけ離間させた状態で、ワークの加工位置にレーザ光を弱く照射してワークに対して保護フィルムを焼付けさせる。続いて、加工ヘッドをワークに対して通常の加工状態に対向配置させた状態で、ワークの加工位置にレーザ光を照射してピアシングを行う。これにより、ピアシング時のアシストガスの吹き付けに伴う保護フィルムの剥離が防止されるようになっている。   Further, in order to cope with the second problem, for example, laser processing apparatuses and processing methods disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 have been proposed. That is, in the processing method of Patent Document 3, when piercing a workpiece with a protective film, first, the laser beam is moved to the workpiece processing position with the processing head spaced apart from the workpiece by a predetermined amount as compared with normal processing. A protective film is baked on the work by irradiating light weakly. Subsequently, piercing is performed by irradiating the processing position of the workpiece with laser light in a state where the processing head is disposed opposite to the normal processing state with respect to the workpiece. Thereby, peeling of the protective film accompanying spraying of the assist gas at the time of piercing is prevented.

また、特許文献4の加工装置では、加工ヘッドの先端に固定ノズルが取り付けられるとともに、その固定ノズル内に遊動ノズルがアシストガスの圧力により軸線方向へ進退可能に配設されている。遊動ノズルの先端にはレーザ光及びアシストガスの通過可能な噴射口が形成されるとともに、遊動ノズルの外周には噴射口を連通横断する排出口が形成されている。そして、保護フィルム付きのワークにピアシングを施す場合には、遊動ノズルを固定ノズルから進出させて、その遊動ノズルの先端をワークの表面に接触させるとともに、排出口を固定ノズルから突出させる。この状態で、遊動ノズルの噴射口からワークに対して、レーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射することにより、保護フィルムを押え付けた状態でワークにピアシングが施されて、保護フィルムの剥離が防止されるようになっている。
特開平9−136177号公報 特開平11−314189号公報 特開平7−241688号公報 特開平9−192871号公報
In the processing apparatus of Patent Document 4, a fixed nozzle is attached to the tip of the processing head, and an idle nozzle is disposed in the fixed nozzle so as to be able to advance and retreat in the axial direction by the pressure of the assist gas. An ejection port through which laser light and assist gas can pass is formed at the tip of the floating nozzle, and a discharge port that communicates and crosses the ejection port is formed at the outer periphery of the floating nozzle. When piercing a workpiece with a protective film, the floating nozzle is advanced from the fixed nozzle, the tip of the floating nozzle is brought into contact with the surface of the workpiece, and the discharge port is protruded from the fixed nozzle. In this state, the workpiece is pierced in a state where the protective film is pressed by irradiating the work piece with laser light and jetting the assist gas from the injection nozzle of the idle nozzle, and the protective film is peeled off. It is to be prevented.
JP-A-9-136177 JP 11-314189 A JP-A-7-241688 Japanese Patent Laid-Open No. 9-192871

ところが、これらの従来のレーザ加工装置及び加工方法においては、次のような問題があった。すなわち、特許文献1のレーザ加工装置では、ピアシング時に発生する溶融物がフードにより包囲された範囲内でワークの表面に付着するため、その除去作業が必要になるとともに、ピアシング後に溶融物を除去したとしても、ワークの表面に溶融物の付着跡が付くという問題があった。また、特許文献2のレーザ加工装置では、マスクが小径であるため、ピアシング時に発生する溶融物がマスクの上面を乗り越えてワークの表面まで飛散し、前記と同様に、溶融物の除去作業が必要になり、ワークの表面に溶融物の付着跡が付くという問題があった。   However, these conventional laser processing apparatuses and processing methods have the following problems. That is, in the laser processing apparatus of Patent Document 1, since the melt generated during piercing adheres to the surface of the work within the range surrounded by the hood, it is necessary to remove the melt and the melt is removed after piercing. However, there has been a problem that the adhesion of the melt is attached to the surface of the workpiece. Further, in the laser processing apparatus of Patent Document 2, since the mask has a small diameter, the melt generated during piercing crosses over the upper surface of the mask and scatters to the surface of the workpiece, and it is necessary to remove the melt in the same manner as described above. As a result, there was a problem that the adhesion of the melt was attached to the surface of the workpiece.

さらに、特許文献3のレーザ加工方法では、ワーク上の同一加工位置にレーザ光を2回照射して、保護フィルムの焼付けとワークのピアシングとをそれぞれ行うため、加工時間が2倍近く必要になるという問題があった。しかも、特許文献4のレーザ加工装置では、遊動ノズルの先端が加工位置の外周近傍においてワークの表面に接触された状態で、ワークにピアシングが施されるようになっている。このため、遊動ノズルが邪魔になって、溶融物が加工位置から周側方向へ排出され難く、ピアシングを短時間でスムーズに行うことができないという問題があった。   Furthermore, in the laser processing method of Patent Document 3, the same processing position on the workpiece is irradiated twice with the laser beam, and the protective film is baked and the workpiece is pierced. There was a problem. Moreover, in the laser processing apparatus of Patent Document 4, the workpiece is pierced in a state where the tip of the floating nozzle is in contact with the surface of the workpiece in the vicinity of the outer periphery of the processing position. For this reason, there is a problem that the idle nozzle becomes an obstacle and the melt is not easily discharged from the processing position in the circumferential direction, and piercing cannot be performed smoothly in a short time.

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワークにピアシングを施す際に、溶融物がワークの表面に飛散して付着するのを防止することができるとともに、表面に保護フィルムを貼付したワークにピアシングを施す際に、保護フィルムが剥離するおそれを防止することができるレーザ加工方法及びレーザ加工装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. Its purpose is to prevent the melt from scattering and adhering to the surface of the workpiece when piercing the workpiece, and to protect the workpiece with a protective film affixed to the surface. An object of the present invention is to provide a laser processing method and a laser processing apparatus capable of preventing the possibility of peeling.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、加工ヘッドのノズルからワークに対してレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射して、ワークにピアシング等の加工を施すレーザ加工方法において、前記ノズルとワークとの間に遮蔽シートを介在させ、その遮蔽シートをワークに接触させた状態で、前記遮蔽シートを介してピアシングを行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a laser processing for performing processing such as piercing on a workpiece by irradiating a workpiece with laser light from a nozzle of a processing head and injecting an assist gas. In the method, a shielding sheet is interposed between the nozzle and the workpiece, and piercing is performed through the shielding sheet in a state where the shielding sheet is in contact with the workpiece.

請求項2に記載の発明は、加工ヘッドのノズルからワークに対してレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射して、ワークにピアシング等の加工を施すようにしたレーザ加工装置において、前記ノズルとワークとの間には、遮蔽シートをノズルの移動に対応してワークに接触する加工位置とそこから離間した退避位置との間で移動可能に配設し、その遮蔽シートを加工位置に移動配置した状態で、遮蔽シートを介してピアシングを行うようにしたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus in which a laser beam is irradiated onto a workpiece from a nozzle of a processing head and an assist gas is injected to perform processing such as piercing on the workpiece. A shielding sheet is disposed between the workpiece and the workpiece so as to be movable between a processing position that contacts the workpiece and a retracted position away from the workpiece in response to the movement of the nozzle, and the shielding sheet is moved to the processing position. In this state, piercing is performed through a shielding sheet.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記アシストガスとして不活性ガスを用いることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の発明において、前記遮蔽シートはフッ素樹脂よりなることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, an inert gas is used as the assist gas.
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the second or third aspect, the shielding sheet is made of a fluororesin.

請求項5に記載の発明は、請求項2または請求項3記載の発明において、前記遮蔽シートは紙よりなることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項2〜請求項5のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記遮蔽シートを帯状に形成して、その両端部をリールに巻き取るとともに、ピアシングを行うごとに遮蔽シートを長手方向へ間欠送りして、ノズルとの対応位置を変更するためのシート送り手段を設けたことを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2 or 3, wherein the shielding sheet is made of paper.
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fifth aspects, the shielding sheet is formed in a band shape, and both ends thereof are wound around a reel and piercing is performed. The sheet feeding means is provided for intermittently feeding the shielding sheet in the longitudinal direction every time the operation is performed and changing the position corresponding to the nozzle.

請求項7に記載の発明は、加工ヘッドのノズルからワークに対してレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射して、ワークにピアシング等の加工を施すようにしたレーザ加工装置において、前記ノズルを包囲するように、ノズルの周囲において加工ヘッドに筒状体を加工位置と退避位置とに配置可能に取着し、その筒状体の端部には前記遮蔽シートを張設するとともに、筒状体の周面には排出口を設け、遮蔽シートをワークに接触させた状態で、その遮蔽シートを介してピアシングを行うようにしたことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus in which a laser beam is irradiated to a workpiece from a nozzle of a processing head and an assist gas is injected to perform processing such as piercing on the workpiece. A cylindrical body is attached to the processing head around the nozzle so that it can be placed at a processing position and a retracted position, and the shielding sheet is stretched at the end of the cylindrical body, A discharge port is provided on the peripheral surface of the body, and piercing is performed through the shielding sheet while the shielding sheet is in contact with the workpiece.

(作用)
この発明においては、遮蔽シートをワークに接触させた状態で、その遮蔽シート上からワークに対してレーザ光を照射するとともに、アシストガスを噴射して、ピアシングを行うようにしている。このとき、遮蔽シートは、例えば0.1mm以下の厚さのシートを用いるので、シートの孔あけの負担による影響はほとんどない。このため、ピアシング時に発生する溶融物はワークの表面に付着することなく、遮蔽シート上に飛散して受け止められる。よって、加工後にワークの表面に付着した溶融物を清掃除去するという面倒な作業を行う必要がないとともに、溶融物の清掃除去に伴いワークの表面に傷が付いて、製品の美観を損ねるのを防止することができる。さらに、ワーク表面の傷を防止するための保護フィルムが貼付されたワークにピアシングを施す際には、遮蔽シート上に噴射されるアシストガスの圧力により、その遮蔽シートを介して保護フィルムがワークに押し付けられる。このため、保護フィルムとワークとの間にアシストガスが入り込んで、保護フィルムが剥離するおそれを防止することができる。
(Function)
In this invention, with the shielding sheet in contact with the workpiece, the workpiece is irradiated with laser light from the shielding sheet, and assist gas is injected to perform piercing. At this time, as the shielding sheet, for example, a sheet having a thickness of 0.1 mm or less is used, so there is almost no influence due to the burden of punching the sheet. For this reason, the melt generated at the time of piercing is scattered and received on the shielding sheet without adhering to the surface of the workpiece. Therefore, it is not necessary to carry out the troublesome work of cleaning and removing the melt adhering to the surface of the work after processing, and the work surface is damaged due to the cleaning and removal of the melt, and the appearance of the product is impaired. Can be prevented. Furthermore, when piercing a workpiece with a protective film for preventing scratches on the workpiece surface, the protective film is applied to the workpiece via the shielding sheet by the pressure of the assist gas sprayed onto the shielding sheet. Pressed. For this reason, it is possible to prevent the assist gas from entering between the protective film and the workpiece and peeling off the protective film.

遮蔽シートをノズルの移動に対応してワークに接触する加工位置とそこから離間した退避位置との間で移動可能にすれば、ピアシング時には、遮蔽シートをノズルに対応してワークに接触する加工位置に移動配置した状態で、ワークの表面に溶融物が付着することなく、ピアシングを行うことができる。また、ワークに切断等の加工を施す場合には、遮蔽シートを加工位置から離間した退避位置に移動配置した状態で、遮蔽シートが邪魔になることなく切断等の加工を行うことができる。   If the shielding sheet can be moved between the processing position that contacts the workpiece in response to the movement of the nozzle and the retreat position that is spaced from the processing position, the processing position that contacts the workpiece in correspondence with the nozzle during piercing Piercing can be performed without adhering a melt on the surface of the workpiece in the state of being moved and arranged. In addition, when a work such as cutting is performed on the workpiece, the work such as cutting can be performed without the shielding sheet interfering in a state where the shielding sheet is moved to the retracted position away from the processing position.

アシストガスとして不活性ガスを用いれば、遮蔽シートや、ワーク表面の保護フィルムの燃焼を防止できる。
ワークに対してピアシングが行われるごとに、帯状の遮蔽シートが長手方向に間欠送りされるようにすれば、ノズルに対する遮蔽シートの対応位置が変更される。このため、ピアシングに伴って遮蔽シートに孔が開けられても、次のピアシング時には、遮蔽シート上の孔のない部分がノズルに対応配置される。よって、ピアシング時に発生する溶融物を遮蔽シート上に確実に受け止めることができる。
If an inert gas is used as the assist gas, the shielding sheet and the protective film on the workpiece surface can be prevented from burning.
If the strip-shaped shielding sheet is intermittently fed in the longitudinal direction every time the workpiece is pierced, the corresponding position of the shielding sheet with respect to the nozzle is changed. For this reason, even if a hole is made in the shielding sheet along with the piercing, a portion without a hole on the shielding sheet is arranged corresponding to the nozzle during the next piercing. Therefore, the melt generated during piercing can be reliably received on the shielding sheet.

ノズルの周囲に筒状体を着脱可能に取着し、その筒状体の端部には遮蔽シートを張設するとともに、筒状体の周面に排出口を設けた構成においては、ピアシング時には、筒状体をノズルの周囲に取着し、遮蔽シートをワークに接触させた状態で、その遮蔽シートを介してワークの表面に溶融物が付着することなく、ピアシングを行うことができる。また、ワークに切断等の加工を施す場合には、筒状体をノズルの周囲から取り外した状態で、遮蔽シートが邪魔になることなく切断等の加工を行うことができる。   In a configuration in which a cylindrical body is detachably attached around the nozzle, a shielding sheet is stretched around the end of the cylindrical body, and a discharge port is provided on the peripheral surface of the cylindrical body, In the state where the cylindrical body is attached around the nozzle and the shielding sheet is in contact with the workpiece, piercing can be performed without adhesion of the melt to the surface of the workpiece via the shielding sheet. In addition, when a work such as cutting is performed on the work, the work such as cutting can be performed without the shielding sheet interfering with the cylindrical body removed from the periphery of the nozzle.

以上のように、この発明によれば、ワークにピアシングを施す際に、溶融物がワークの表面に飛散して付着するのを防止することができる。また、表面に保護フィルムを貼付したワークにピアシングを施す際に、保護フィルムが剥離するおそれを防止することができる。   As described above, according to the present invention, when the workpiece is pierced, it is possible to prevent the melt from scattering and adhering to the surface of the workpiece. Moreover, when piercing the workpiece | work which stuck the protective film on the surface, a possibility that a protective film may peel can be prevented.

(第1実施形態)
以下に、この発明の第1実施形態を、図1及び図2に基づいて説明する。
図1に示すように、この実施形態のレーザ加工装置では、ベッド11上にテーブル12がX方向へ移動可能に支持され、そのテーブル12上にはワークWが着脱可能にセットされるようになっている。ベッド11上にはコラム13が立設され、そのコラム13の側部にはサドル14がY方向へ移動可能に支持されている。サドル14には加工ヘッド15がZ方向へ移動可能に支持され、その下部にはノズル16が設けられている。そして、テーブル12のX方向移動、サドル14のY方向移動及び加工ヘッド15のZ方向移動により、ノズル16がワークW上の所定加工位置に対応配置された状態で、ノズル16からワークW上にレーザ光が照射されるとともに、窒素等のアシストガスが噴射されて、ワークWに対してピアシングや切断等のレーザ加工が施されるようになっている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, in the laser processing apparatus of this embodiment, a table 12 is supported on a bed 11 so as to be movable in the X direction, and a workpiece W is set on the table 12 in a detachable manner. ing. A column 13 is erected on the bed 11, and a saddle 14 is supported on the side of the column 13 so as to be movable in the Y direction. A processing head 15 is supported on the saddle 14 so as to be movable in the Z direction, and a nozzle 16 is provided below the processing head 15. Then, by moving the table 12 in the X direction, moving the saddle 14 in the Y direction, and moving the machining head 15 in the Z direction, the nozzle 16 is placed on the workpiece W from the nozzle 16 in a state where the nozzle 16 is arranged corresponding to a predetermined machining position on the workpiece W. While the laser beam is irradiated, an assist gas such as nitrogen is injected, and the workpiece W is subjected to laser processing such as piercing and cutting.

図1及び図2に示すように、前記サドル14にはシリンダ17がブラケット18を介して取り付けられ、そのシリンダ17のピストンロッド17aには遮蔽装置19が装着されている。そして、シリンダ17が出没動作されることにより、遮蔽装置19が図1に実線で示すように、前記ノズル16の下方において、ノズル16の移動範囲に対応してワークWの表面に近接配置される加工位置と、同図に鎖線で示すように、そこから斜め上方に離間した退避位置とに移動配置されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a cylinder 17 is attached to the saddle 14 via a bracket 18, and a shielding device 19 is attached to a piston rod 17 a of the cylinder 17. Then, as the cylinder 17 moves in and out, the shielding device 19 is disposed close to the surface of the workpiece W below the nozzle 16 corresponding to the movement range of the nozzle 16 as indicated by a solid line in FIG. As indicated by a chain line in the figure, the machining position is moved to a retreat position that is spaced obliquely upward from the machining position.

前記遮蔽装置19の取付板20には、繰出しリール21及び巻取りリール22が横方向へ所定間隔をおいてそれぞれ回転可能に支持されている。両リール21,22には、耐熱性が高く、難燃性のある、例えばフッ素樹脂(四フッ化エチレン樹脂)、または難燃加工を施した紙よりなる帯状の遮蔽シート23の両端部が巻き取られて、両リール21,22間に張設されている。そして、遮蔽装置19が加工位置に移動配置されたとき、この遮蔽シート23がノズル16に対応してワークWの表面に接触される。この状態で、加工ヘッド15のノズル16から遮蔽シート23を介してワークW上にレーザ光が照射されるとともにアシストガスが噴射されて、ワークWにピアシングが施されるようになっている。   A feeding reel 21 and a take-up reel 22 are supported on the mounting plate 20 of the shielding device 19 so as to be rotatable in the horizontal direction at predetermined intervals. Both reels 21 and 22 have both ends of a belt-shaped shielding sheet 23 made of, for example, fluororesin (tetrafluoroethylene resin) or flame-retardant paper having high heat resistance and flame resistance. It is taken and stretched between the reels 21 and 22. When the shielding device 19 is moved to the processing position, the shielding sheet 23 is brought into contact with the surface of the workpiece W corresponding to the nozzle 16. In this state, the workpiece W is irradiated with laser light from the nozzle 16 of the machining head 15 via the shielding sheet 23 and the assist gas is jetted to pierce the workpiece W.

前記取付板20にはシート送り手段を構成する送り用モータ24が取り付けられ、巻取りリール22に作動接続されている。そして、ワークW上の加工位置にピアシングが行われるごとに、この送り用モータ24により巻取りリール22が所定量ずつ回転され、遮蔽シート23が繰出しリール21から繰出されて巻取りリール22側へ間欠送りされる。これにより、ノズル16に対する遮蔽シート23の対応位置が変更されるようになっている。   A feeding motor 24 constituting sheet feeding means is attached to the mounting plate 20 and is operatively connected to the take-up reel 22. Each time piercing is performed on the processing position on the workpiece W, the take-up reel 22 is rotated by a predetermined amount by the feed motor 24, and the shielding sheet 23 is fed from the feed reel 21 to the take-up reel 22 side. Intermittent feed. Thereby, the corresponding position of the shielding sheet 23 with respect to the nozzle 16 is changed.

次に、前記のように構成されたレーザ加工装置において、ピアシングを行う場合の加工方法について説明する。
さて、表面が鏡面仕上げされたステンレス鋼等よりなるワークWにピアシングを施す場合には、図1及び図2に示すように、シリンダ17の突出動作により遮蔽装置19が加工位置に移動され、遮蔽シート23がノズル16に対応してワークWに接触した位置に配置される。この状態で、加工ヘッド15のノズル16から遮蔽シート23を介してワークW上にレーザ光が照射されるとともに、窒素等の不活性ガスよりなるアシストガスが噴射されて、ワークWにピアシングが施される。このピアシング時には、ワークW上の加工位置から溶融物が舞い上がるようにして発生するが、その溶融物はワークW上に接触配置された遮蔽シート23上に受け止められる。このため、溶融物25がワークWの表面に飛散して付着することはなく、加工後にワークWの表面に付着した溶融物を清掃除去するという面倒な作業を行う必要がないとともに、溶融物の清掃除去によってワークWの表面に傷が付いて、製品の美観を損ねるおそれもない。なお、遮蔽シート23は、例えば0.1mm以下の厚さのシートが用いられるため、この遮蔽シート23に対する孔あけの負担は無視できる程度であり、ピアシングに際して遮蔽シート23の存在による影響はほとんどない。また、レーザ光の照射時に用いられるアシストガスは、不活性ガスであるため、遮蔽シート23や、ワークWの上面の保護フィルムFが燃焼するのを防止できる。
Next, a processing method in the case of performing piercing in the laser processing apparatus configured as described above will be described.
When piercing a workpiece W made of stainless steel or the like whose surface is mirror-finished, as shown in FIGS. 1 and 2, the shielding device 19 is moved to the machining position by the protruding operation of the cylinder 17, and the shielding is performed. The sheet 23 is disposed at a position corresponding to the nozzle 16 and in contact with the workpiece W. In this state, the workpiece W is irradiated with laser light from the nozzle 16 of the machining head 15 through the shielding sheet 23 and an assist gas made of an inert gas such as nitrogen is injected to pierce the workpiece W. Is done. At the time of this piercing, the melt is generated so as to rise from the processing position on the workpiece W, but the melt is received on the shielding sheet 23 arranged in contact with the workpiece W. For this reason, the melt 25 does not scatter and adhere to the surface of the workpiece W, and it is not necessary to perform a troublesome work of cleaning and removing the melt adhered to the surface of the workpiece W after processing. There is no possibility that the surface of the workpiece W is scratched by the cleaning removal, and the aesthetic appearance of the product is not impaired. In addition, since the sheet | seat of the thickness of 0.1 mm or less is used for the shielding sheet 23, for example, the burden of perforation to this shielding sheet 23 is negligible, and there is almost no influence by presence of the shielding sheet 23 at the time of piercing. . Moreover, since the assist gas used at the time of laser beam irradiation is an inert gas, it can prevent that the shielding sheet 23 and the protective film F of the upper surface of the workpiece | work W burn.

さらに、ピアシング時に遮蔽シート23上にアシストガスが噴射されると、そのガス圧力により遮蔽シート23がワークWに押し付けられる。このため、ワークWがステンレス鋼等よりなるワークの表面に合成樹脂等よりなる保護フィルムFを貼付した保護フィルム付きのものである場合には、遮蔽シート23上にアシストガスが噴射されると、そのガス圧力により遮蔽シート23を介して保護フィルムがワーク側に押し付けられる。このため、保護フィルムFとワークとの間に大量のアシストガスが入り込んで、保護フィルムFがワーク上から剥離するおそれはほとんどない。   Further, when assist gas is injected onto the shielding sheet 23 during piercing, the shielding sheet 23 is pressed against the workpiece W by the gas pressure. For this reason, when the work W has a protective film in which a protective film F made of synthetic resin or the like is attached to the surface of the work made of stainless steel or the like, when assist gas is jetted onto the shielding sheet 23, The protective film is pressed against the workpiece side through the shielding sheet 23 by the gas pressure. For this reason, there is almost no possibility that a large amount of assist gas enters between the protective film F and the workpiece, and the protective film F is peeled off from the workpiece.

そして、このワークWのピアシングが終了すると、図1に鎖線で示すように、シリンダ17の没入動作により遮蔽装置19が退避位置に移動されて、遮蔽シート23がワークWから離間した位置に配置される。よって、この状態でワークWに対して切断等の加工を続行すれば、遮蔽シート23が邪魔になることなく切断等の加工を問題なく行うことができる。さらに、ワークW上の異なった加工位置にピアシングを繰り返し行う場合には、そのピアシングが行われるごとに、送り用モータ24の回転により遮蔽シート23が繰出しリール21から巻取りリール22側へ所定量ずつ間欠送りされて、ノズル16に対する遮蔽シート23の対応位置が変更される。このため、ピアシングに伴って遮蔽シート23に孔が開けられても、次のピアシング時には、遮蔽シート23上の孔のない新たな部分がノズル16に対応配置されて、そのピアシングに伴って発生する溶融物を遮蔽シート23上に確実に受け止めることができる。   When the piercing of the workpiece W is completed, as shown by a chain line in FIG. 1, the shielding device 19 is moved to the retracted position by the immersing operation of the cylinder 17, and the shielding sheet 23 is arranged at a position away from the workpiece W. The Therefore, if processing such as cutting is continued with respect to the workpiece W in this state, the processing such as cutting can be performed without any problem without the shielding sheet 23 being in the way. Further, when piercing is repeatedly performed at different processing positions on the workpiece W, the shield sheet 23 is rotated from the supply reel 21 to the take-up reel 22 by a predetermined amount each time the piercing is performed. The corresponding position of the shielding sheet 23 with respect to the nozzle 16 is changed intermittently. For this reason, even if a hole is made in the shielding sheet 23 due to piercing, a new portion without a hole on the shielding sheet 23 is arranged corresponding to the nozzle 16 at the time of the next piercing and is generated along with the piercing. The melt can be reliably received on the shielding sheet 23.

(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態を、前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第2実施形態においては、図3に示すように、加工ヘッド15の下部周側には、ノズル16を包囲するように、筒状体26が複数の軸27により図3に示す加工位置と、その加工位置から上方の退避位置とに配置可能に取着されている。なお、図示はしないが、筒状体26を加工位置と退避位置とに保持するための保持手段が設けられている。筒状体26の下端部には前記第1実施形態と同様な材質の遮蔽シート23が張設されるとともに、筒状体26の周面には排出口28が形成されている。また、この排出口28には、図示しない吸引装置が接続されている。前記遮蔽シート23は、リング29により筒状体26の外周に巻かれ、リング29を外すことにより、新しいものと交換される。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment.
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the cylindrical body 26 is formed on the lower peripheral side of the machining head 15 by a plurality of shafts 27 so as to surround the nozzle 16. It is attached so that it can be placed at a position and a retracted position above the processing position. Although not shown, a holding means for holding the cylindrical body 26 at the machining position and the retracted position is provided. A shielding sheet 23 made of the same material as that of the first embodiment is stretched at the lower end of the cylindrical body 26, and a discharge port 28 is formed on the peripheral surface of the cylindrical body 26. Further, a suction device (not shown) is connected to the discharge port 28. The shielding sheet 23 is wound around the outer periphery of the cylindrical body 26 by a ring 29, and is replaced with a new one by removing the ring 29.

そして、ワークWにピアシングを施す場合には、筒状体26が加工ヘッド15の下部の加工位置に配置されて、その下端の遮蔽シート23がワークWに接触配置される。この状態で、遮蔽シート23を介してワークWにレーザ光が照射されるとともに、アシストガスが噴射されて、ピアシングが行われる。このピアシング時には、溶融物が筒状体26内において遮蔽シート23上に飛散して受け止められた後、吸引装置の吸引作用により排出口28から筒状体26外に排出される。このため、ワークWの表面に溶融物が付着するのを防止することができる。また、ワークWに切断等の加工を施す場合には、筒状体26を加工ヘッド15の上部側の退避位置に配置させれば、遮蔽シート23が邪魔になることなく切断等の加工を行うことができる。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
When piercing the workpiece W, the cylindrical body 26 is disposed at the machining position below the machining head 15 and the shielding sheet 23 at the lower end thereof is disposed in contact with the workpiece W. In this state, the workpiece W is irradiated with laser light through the shielding sheet 23, and assist gas is injected to perform piercing. At the time of this piercing, the molten material is scattered and received on the shielding sheet 23 in the cylindrical body 26 and then discharged from the discharge port 28 to the outside of the cylindrical body 26 by the suction action of the suction device. For this reason, it is possible to prevent the melt from adhering to the surface of the workpiece W. Further, when the workpiece W is processed such as cutting, if the cylindrical body 26 is disposed at the retracted position on the upper side of the processing head 15, the processing such as cutting is performed without the shielding sheet 23 being in the way. be able to.
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.

・ 前記実施形態において、遮蔽シート23として、アルミ箔等の他のシート材料を用いること。
・ 前記第1実施形態において、遮蔽シート23の送りを手動によって行うように構成すること。
In the embodiment, other sheet material such as aluminum foil is used as the shielding sheet 23.
In the first embodiment, the shielding sheet 23 is manually fed.

第1実施形態のレーザ加工装置を示す要部正面図。The principal part front view which shows the laser processing apparatus of 1st Embodiment. 図1の2−2線における部分拡大断面図。The partial expanded sectional view in the 2-2 line of FIG. 第2実施形態のレーザ加工装置を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the laser processing apparatus of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

15…加工ヘッド、16…ノズル、17…シリンダ、19…遮蔽装置、21…繰出しリール、22…巻取りリール、23…遮蔽シート、24…シート送り手段を構成する送り用モータ、26…筒状体、28…排出口、W…ワーク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Processing head, 16 ... Nozzle, 17 ... Cylinder, 19 ... Shielding device, 21 ... Feeding reel, 22 ... Winding reel, 23 ... Shielding sheet, 24 ... Feed motor which comprises sheet feeding means, 26 ... Cylindrical shape Body, 28 ... discharge port, W ... work.

Claims (7)

加工ヘッドのノズルからワークに対してレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射して、ワークにピアシング等の加工を施すレーザ加工方法において、
前記ノズルとワークとの間に遮蔽シートを介在させ、その遮蔽シートをワークに接触させた状態で、前記遮蔽シートを介してピアシングを行うことを特徴とするレーザ加工方法。
In the laser processing method of irradiating the workpiece with laser light from the nozzle of the processing head and injecting assist gas to perform processing such as piercing on the workpiece,
A laser processing method, comprising: interposing a shielding sheet between the nozzle and the workpiece, and performing piercing through the shielding sheet in a state where the shielding sheet is in contact with the workpiece.
加工ヘッドのノズルからワークに対してレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射して、ワークにピアシング等の加工を施すようにしたレーザ加工装置において、
前記ノズルとワークとの間には、遮蔽シートをノズルの移動範囲に対応してワークに接触する加工位置とそこから離間した退避位置との間で移動可能に配設し、その遮蔽シートを加工位置に移動配置した状態で、遮蔽シートを介してピアシングを行うようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。
In the laser processing apparatus that irradiates the workpiece with laser light from the nozzle of the processing head and injects assist gas to perform processing such as piercing on the workpiece.
Between the nozzle and the workpiece, a shielding sheet is disposed so as to be movable between a processing position in contact with the workpiece and a retracted position away from the processing position corresponding to the movement range of the nozzle, and the shielding sheet is processed. A laser processing apparatus characterized in that piercing is performed through a shielding sheet in a state of being moved to a position.
前記アシストガスとして不活性ガスを用いることを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 2, wherein an inert gas is used as the assist gas. 前記遮蔽シートはフッ素樹脂よりなることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 2, wherein the shielding sheet is made of a fluororesin. 前記遮蔽シートは紙よりなることを特徴とする請求項2または請求項3記載のレーザ加工方法。 4. The laser processing method according to claim 2, wherein the shielding sheet is made of paper. 前記遮蔽シートを帯状に形成して、その両端部をリールに巻き取るとともに、ピアシングを行うごとに遮蔽シートを長手方向へ間欠送りして、ノズルとの対応位置を変更するためのシート送り手段を設けたことを特徴とする請求項2〜請求項5のうちのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 A sheet feeding means for forming the shielding sheet in a belt shape, winding both ends of the shielding sheet on a reel, intermittently feeding the shielding sheet in the longitudinal direction every time piercing is performed, and changing a corresponding position with the nozzle. The laser processing apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the laser processing apparatus is provided. 加工ヘッドのノズルからワークに対してレーザ光を照射するとともにアシストガスを噴射して、ワークにピアシング等の加工を施すようにしたレーザ加工装置において、
前記ノズルを包囲するように、ノズルの周囲において加工ヘッドに筒状体を加工位置と退避位置とに配置可能に取着し、その筒状体の端部には前記遮蔽シートを張設するとともに、筒状体の周面には排出口を設け、遮蔽シートをワークに接触させた状態で、その遮蔽シートを介してピアシングを行うようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。
In the laser processing apparatus that irradiates the workpiece with laser light from the nozzle of the processing head and injects assist gas to perform processing such as piercing on the workpiece.
A cylindrical body is attached to a processing head around the nozzle so as to surround the nozzle in a processing position and a retracted position, and the shielding sheet is stretched on an end of the cylindrical body. A laser processing apparatus, wherein a discharge port is provided on the peripheral surface of the cylindrical body, and piercing is performed through the shielding sheet while the shielding sheet is in contact with the workpiece.
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