发明名称 雷射加工头及雷射加工装置
摘要 本发明提供可以进行稳定高速、高品质加工之雷射加工装置之加工头。本发明之加工头设可以使雷射光束通过之主加强气体喷嘴1和围绕它之环状辅助加强气体喷嘴2,使辅助加强气体喷出口2a之内径较主加强气体喷嘴喷出口1a之内径大,且使主加强气体喷嘴喷出口1a比辅助加强气体喷出口2a之气体流较上流侧位置,使喷出口之喷出气体压力及喷出气体流速连续性变化,且使主加强气体流之压力变动及流速变动值增大。
申请公布号 TW270907 申请公布日期 1996.02.21
申请号 TW082101708 申请日期 1993.03.09
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 小川周治;加贺邦彦;古藤悟;金冈优
分类号 B23K26/14 主分类号 B23K26/14
代理机构 代理人 洪武雄 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼;陈灿晖 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼
主权项 1. 一种雷射加工装置之加工头,系在雷射光束喷嘴之中央部设置可以使雷射光束通过之主加强气体喷嘴,并在此主加强气体喷嘴周围设一层以上之环状辅助加强气体喷嘴,其特征在此加工头不仅使上述辅助加强气体喷嘴最内侧之喷出口内径大于或相等于上述主加强气体喷嘴之喷出口内径,且加大主加强气体流之压力变动及流速变动値者。2. 如申请专利范围第1项之雷射加工装置之加工头,其中,系设有至少将主加强气体喷嘴喷出口吹出之主加强气体流之一部份作为旋转回流之旋转回流形成装置者。3. 如申请专利范围第2项之雷射加工装置之加工头,其中,旋转回流形成装置系设在主加强气体喷嘴内壁面之螺旋状扭转静止翼或沟者。4. 如申请专利范围第2项之雷射加工装置之加工头,其中,旋转回流形成装置系在主加强气体喷嘴内臂面设有喷嘴口,由与上述主加强气体喷嘴圆周方向并行喷出气体之主加强气体副流喷嘴而成者。5. 一种雷射加工装置之加工头,系在雷射光束喷嘴之中央部设置能使雷射光束通过之主加强气体喷嘴,并在此主加强气体喷嘴周围设一层以上之环状辅助加强气体喷嘴,其特征在此加工头不仅使上述辅助加强气体喷嘴最内侧之喷出口内径大于或相等于上述主加强气体喷嘴之喷出口内径,且连续性改变喷出口之喷出气体压力及喷出气体流速,更加大主加强气体流之压力变动及流速变动値者。6. 如申请专利范围第1项至第5项中任一项之雷射加工装置之加工头,其中此加工头之主加强气体喷嘴之喷出口位置系设在比辅助加强气体喷嘴出口之气体流较上流侧者。7. 如申请专利范围第1项至第5项中任一项之雷射加工装置之加工头,其中,在辅助加强气体喷嘴内设有可将由辅助加强气体供给口流入之辅助加强气体流之动压变换为静压之静压变换装置者。8. 如申请专利范围第6项之雷射加工装置之加工头,其中,在辅助加强气体喷嘴内设有可将由辅助加强气体供给口流入之辅助加强气体流之动压变换为静压之静压变换装置者。9. 如申请专利范围第7项之雷射加工装置之加工头,其中,复与从辅助加强气体供给口流入之辅助加强气体流相对向地设置有静压变换面,且在此静压变换面端部突设有用以形成气体滞留空间之返回壁面者。10. 如申请专利范围第8项之雷射加工装置之加工头,其中,复与从辅助加强气体供给口流入之辅助加强气体流相对向地设置有静压变换面,且在此静压变换面端部突设有用以形成气体滞留空间之返回壁面者。11. 如申请专利范围第6项之雷射加工装置之加工头,其中在主加强气体喷嘴供给口之周围设有可以调整辅助加强气体流量之辅助加强气体喷嘴供给口,上述两个供给口系连接在同一气体供给源者。12. 如申请专利范围第10项之雷射加工装置之加工头,其中在主加强气体喷嘴供给口之周围设有可以调整辅助加强气体流量之辅助加强气体喷嘴供给口,上述两个供给口系连接在同一气体供给源者。13. 如申请专利范围第11项之雷射加工装置之加工头,其中,系在辅助加强气体喷嘴供给口设有可以调整开口面积之开口面积调整装置。14. 如申请专利范围第12项之雷射加工装置之加工头,其中,系在辅助加强气体喷嘴供给口设有可以调整开口面积之开口面积调整装置。15. 如申请专利范围第11项之雷射加工装置之加工头,其中,系在辅助加强气体喷嘴供给口具有流体阻碍体者。16. 如申请专利范围第12项之雷射加工装置之加工头,其中,系在辅助加强气体喷嘴供给口具有流体阻碍体者。17. 一种雷射加工装置,其中系设有如申请专利范围第10项所述之加工头;及加工中用以检测被加工物表面之温度、切割沟幅、火花之光量等资讯之感测器,并可依照上述感测器信号调整上述加工头所喷出之辅助加强气体流量及压力者。18. 一种雷射加工装置,其中系设有如申请专利范围第12所述之加工头;及加工中用以检测被加工物表面之温度、切割沟幅、火花之光量等资讯之感测器,并可依照上述感测器信号调整上述加工头所喷出之辅助加强气体流量及压力者。19. 一种雷射加工装置,其中系设有如申请专利范围第10项所述之加工头及运转控制装置,并利用此运转控制装置将上述加工头喷出之辅助加强气体流量及压力进行程式控制者。20. 一种雷射加工装置,其中系设有如申请专利范围第12项所述之加工头及运转控制装置,并利用此运转控制装置将上述加工头喷出之辅助加强气体流量及压力进行程式控制者。图示简单说明:图1系表示相当于本发明之实施例1之申请专利范围第6项之雷射加工装置之加工头纵截面模式图。图2系表示有关本发明之实施例1之切割板表面之加强气体流之压力变动分布说明图。图3系说明本发明之实施例1之切割特性改善原理模式说明图。图4系表示本发明之实施例1之切割板表面流速分布说明图。图5系表示有关本发明之加强气体流压力变动値和切割面粗度关系之特性图。图6系表示利用本发明之实施例1之包含以往例之对于加工速度之雷射功率之宽裕度比较图表。图7系表示本发明之实施例1之加工头之喷出口位置关系纵截面模式图。图8系表示有关本发明之实施例1之加强气体流压力变动値与喷出口间之距离关系特性图。图9系表示相当于本发明之实施例2之申请专利范围第6项之加工头纵截面模式图。图10系表示相当于本发明之实施例3之申请专利范围第3项之加工头内部透视斜视图。图11系表示相当于本发明之实施例4之申请专利范围3之加工头之主加强气体喷嘴斜视图。图12系表示相当于本发明之实施例4之申请专利范围第4项之加工头之主加强气体喷嘴上面图。图13系表示相当于本发明之实施例7之申请专利范围第7项之加工头纵截面模式图。图14系表示相当于本发明之实施例7之申请专利范围第8项之加工头纵截面模式图。图15系表示本发明之实施例6.7及以往例之切割板表面之加强气体流压力变动値比较特性图。图16系表示本发明之实施例8之加工头纵截面模式图。图17系表示本发明之实施例之加工头纵截面模式图。图18系表示相当于本发明之实施例10之申请专利范围第9项之加工头之一部分破截模式斜视图。图19系表示本发明之实施例10之辅助加强气体供给口之小孔之其他例之模式平面图。图20系表示相当于本发明之实施例11之申请专利范围第11项之加工头之一部分破截模式斜视图。图21系表示相当于本发明之实施例12之申请专利范围第10项之加工头纵截面模式图。图22系表示相当于本发明之实施例13之申请专利范围第10项之加工头之开口面积调整装置模式平面图。图23系表示相当于本发明之实施例14之申请专利范围第10项之加工头开口面积调整装置模式平面图。图24系表示本发明之实施例15之雷射加工装置之加工头纵截面模式图。图25系表示相当于本发明之实施例16之申请专利范围第12项之雷射加工装置构成图。图26系表示相当于本发明之实施例17之申请专利范围第12项之雷射加工装置构成图。图27系表示相当于本发明之实施例18之申请专利范围第13项之雷射加工装置构成图。图28系表示本发明之实施例19之雷射加工装置之加工头纵截面模式图。图29系表示本发明之实施例19之雷射加工装置之加工头之其他例之纵截面模式图。图30系表示本发明之实施例20之雷射加工装置之加工头纵截面模式图。图31系表示以往例之雷射加工装置之加工头纵截面模式图
地址 日本