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公開番号2025118080
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013174
出願日2024-01-31
発明の名称レーザ加工装置
出願人株式会社タマリ工業
代理人個人
主分類B23K 26/16 20060101AFI20250805BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】レーザ光の照射範囲が変更し得る照射範囲にわたって吹き付けるガスの流れを所望の流れに設定可能なレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】ワークWに対するレーザ光Lの照射位置を所定の照射範囲Rの中で変更し得るガルバノ光学系3cと、レーザ光Lの照射対象となるワークWが載置される載置台9と、光学部品のうち最終段に設けられた最終光学部品と載置台9との間に設置され、最終光学部品から載置台9の方向を視た場合に少なくとも所定の照射範囲Rを含むように、レーザ光Lが通過する内部空間Pと外部空間Qとを区画する壁部66と、壁部66に設けられ、内部空間Pに向けてガスを吐出する吐出口と、吐出口と対向する壁部66に設けられ、内部空間Pからガスを吸入する吸入口とを有するガス吹付部6とを備え、吐出口と吸入口とは、ワークWのレーザ光Lが照射される照射面W1に対して垂直な面内に開口している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ発振器から出力されたレーザ光を所定の光学部品を経てワークに向けて照射してレーザ加工するレーザ加工装置であって、
前記ワークに対する前記レーザ光の照射位置を所定の照射範囲の中で変更し得る照射位置変更部と、
前記レーザ光の照射対象となる前記ワークが載置される載置台と、
前記光学部品のうち最終段に設けられた最終光学部品と前記載置台との間に設置され、前記最終光学部品から前記載置台の方向を視た場合に少なくとも前記所定の照射範囲を含むように、前記レーザ光が通過する内部空間と外部空間とを区画する壁部と、前記壁部に設けられ、前記内部空間に向けてガスを吐出する吐出口と、前記吐出口と対向する前記壁部に設けられ、前記内部空間からガスを吸入する吸入口とを有するガス吹付部と、を備え、
前記吐出口と前記吸入口とは、
前記ワークのレーザ光が照射される照射面に対して垂直な面内に開口していることを特徴とする、レーザ加工装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記吐出口及び前記吸入口の少なくとも一方は複数設けられ、少なくとも１つの前記吸入口は、いずれか１つの前記吐出口と対向することを特徴とする、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記吐出口及び前記吸入口は、その種別に関係なく前記所定の照射範囲を囲うように周方向にわたって等間隔に配置されて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。
【請求項４】
前記ガス吹付部は、前記光学部品から前記載置台に向けて第１段部と第２段部とを有し、前記第１段部は、第１のガスを吐出する第１吐出口と、前記第１のガスを吸入する第１吸入口とを備え、
前記第２段部は、第２のガスを吐出する第２吐出口と、前記第２のガスを吸入する第２吸入口とを備えることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記第１段部と前記第２段部との間に、前記壁部から前記内部空間に突出した仕切板を備えていることを特徴とする、請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記吐出口及び前記吸入口が設けられた前記壁部の位置より前記載置台の側及び／又は前記最終光学部品の側に、前記壁部から前記内部空間に突出した仕切板を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記吐出口及び前記吸入口の少なくとも一つには、前記ガスの流量を調節する流量調節部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記吐出口及び前記吸入口の少なくとも一方には、前記ガスの流動方向を切替える流動方向切替部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記照射位置変更部により変更した前記レーザ光の照射位置を判断する照射位置判断部を備え、
前記流量調節部は、前記照射位置判断部により判断した前記照射位置に基づいて前記ガスの流量を調節することを特徴とする、請求項７に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
前記照射位置変更部により変更した前記レーザ光の照射位置を判断する照射位置判断部を備え、
前記流動方向切替部は、前記照射位置判断部により判断した前記照射位置に基づいて前記ガスの流動方向を切替えることを特徴とする、請求項８に記載のレーザ加工装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を照射することで対象物をレーザ加工するレーザ加工装置に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザ光による加工には、対象物の溶接加工や切断加工、対象物の表面を削るクリーニング加工、半導体に不純物を添加するドーピング加工、対象物の壊れた結晶構造を回復するためのレーザアニーリング加工等、種々のものがある。これらの加工において、レーザ加工装置は加工の対象物が酸化するのを防ぐために、レーザ光が照射される対象物上の位置であるレーザ照射位置付近の酸素濃度を抑制する必要がある。例えば、特許文献１のレーザ加工ヘッドは、ノズル先端部に設けたシールドボックスに非酸化性ガスを導入して溶接加工点をシールドし、溶接部分の酸化を防いでいる。また、特許文献２のレーザ溶接装置は、レーザ光による溶接で発生するヒュームやスパッタを、ワークに吹き付けたガスによって除去することで、ヒュームやスパッタが被加工物や光学機器へ付着することを防いでいる。
【０００３】
従来のレーザ加工装置では、レーザ光が実際に照射される位置に対して、どのようにガスを吹き付けるかについて検討がなされ、対象物の酸化や、ヒューム・スパッタの除去が対策されてきた。一方、レーザ加工装置の中には、ガルバノスキャナ等が設けられて、レーザ光を対象物に照射するノズル側で、対象物におけるレーザ光の照射位置を変更するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平９－１６４４９５号公報
特開２０１２－１９２４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ノズル側で対象物におけるレーザ光の照射位置を変更するレーザ加工装置において、変化するレーザ光の照射位置に向けてガスを吹き付けるのは、その吹き付け機構をレーザ光の照射位置の変化にあわせて移動させなければならず、レーザ加工のスループットが悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、レーザ光の照射範囲が変更し得る照射範囲にわたって吹き付けるガスの流れを所望の流れに設定可能な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】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の第１の態様は、レーザ発振器から出力されたレーザ光を所定の光学部品を経てワークに向けて照射してレーザ加工するレーザ加工装置であって、前記ワークに対する前記レーザ光の照射位置を所定の照射範囲の中で変更し得る照射位置変更部と、前記レーザ光の照射対象となる前記ワークが載置される載置台と、前記光学部品のうち最終段に設けられた最終光学部品前記載置台との間に設置され、前記最終光学部品から前記載置台の方向を視た場合に少なくとも前記所定の照射範囲を含むように、前記レーザ光が通過する内部空間と外部空間とを区画する壁部と、前記壁部に設けられ、前記内部空間に向けてガスを吐出する吐出口と、前記吐出口と対向する前記壁部に設けられ、前記内部空間からガスを吸入する吸入口とを有するガス吹付部と、を備え、前記吐出口と前記吸入口とは、前記ワークのレーザ光が照射される照射面に対して垂直な面内に開口している。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に係るレーザ加工装置において、前記吐出口及び前記吸入口の少なくとも一方は複数設けられ、少なくとも１つの前記吸入口は、いずれか１つの前記吐出口と対向する。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第２の態様に係るレーザ加工装置において、前記吐出口及び前記吸入口は、その種別に関係なく前記所定の照射範囲を囲うように周方向にわたって等間隔に配置されている。
【００１０】
本発明の第４態様は、第１の態様に係るレーザ加工装置において、前記最終光学部品から前記載置台に向けて第１段部と第２段部とを有し、前記第１段部は、第１のガスを吐出する第１吐出口と、前記第１のガスを吸入する第１吸入口とを備え、前記第２段部は、第２のガスを吐出する第２吐出口と、前記第２のガスを吸入する第２吸入口とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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