JPH04319087A - Method for cutting object by laser beam - Google Patents
Method for cutting object by laser beamInfo
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- JPH04319087A JPH04319087A JP3109567A JP10956791A JPH04319087A JP H04319087 A JPH04319087 A JP H04319087A JP 3109567 A JP3109567 A JP 3109567A JP 10956791 A JP10956791 A JP 10956791A JP H04319087 A JPH04319087 A JP H04319087A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、レーザビームを集束
して物体に照射してこれを切断する方法に関し、特に気
体ジェットを切断部分に噴射して溶融物を除去する手段
を伴った切断方法の改良に関する。[Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of cutting an object by focusing a laser beam on the object and, in particular, a method of cutting the object by injecting a gas jet into the cut portion to remove the molten material. Regarding improvements.
【0002】0002
【従来の技術】レーザビームによりコンクリートなどの
厚い物体を切断する場合、レンズやミラーによるビーム
集束用対物光学系の焦点を物体の表面に合わせるのでは
なく、例えば特開平1−271085号(B23K26
/16)公報に見られるように、切断しようとする物体
の内部の所定深さ位置に焦点を合わせる方がエネルギー
の利用効率がよく、より高速に切断することができる。2. Description of the Related Art When cutting a thick object such as concrete with a laser beam, the focus of an objective optical system for beam focusing using a lens or mirror is not adjusted to the surface of the object.
/16) As seen in the publication, focusing on a predetermined depth position inside the object to be cut is more efficient in energy use and allows for faster cutting.
【0003】またコンクリートなどを能率よく切断する
のに非常に重要なことは、ビームの照射により溶融した
コンクリートなど(溶融ドロスという)がビーム照射位
置から速やかに排除され、溶融していない部分がレーザ
ビームにさらされるようにすることである。[0003] Also, what is very important for efficiently cutting concrete and the like is that the concrete, etc. that has been melted by the beam irradiation (called molten dross) is quickly removed from the beam irradiation position, and the unmelted portion is exposed to the laser beam. The aim is to be exposed to the beam.
【0004】この点については特開昭63−97392
号(B23K26/16)公報のように、複数のレーザ
ビームによって切断溝を徐々に広げながら切断し、溶融
物が切断溝を通って側方や下方へスムーズに排除される
ように工夫した方法が知られている。また、特公平2−
6044号(B23K26/00)公報のように、ジェ
ットノズルからの気体ジェットを切断部分に噴射して溶
融物を気流により積極的に排除することも行われている
。[0004] Regarding this point, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-97392
No. (B23K26/16), there is a method in which the cutting groove is gradually widened using multiple laser beams, and the molten material is smoothly removed to the sides and downwards through the cutting groove. Are known. Also, special fair 2-
As in the publication No. 6044 (B23K26/00), a gas jet from a jet nozzle is injected onto the cut portion to actively remove the molten material by the air flow.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】複数のレーザビームに
よって切断溝を徐々に拡大していく方法は確かに有効で
あるが、エネルギーの利用効率は低く、レーザ発振器な
どの設備費も高くなり、実施コストの面で実用的な方法
とはいえなかった。[Problems to be Solved by the Invention] Although the method of gradually enlarging the cut groove using multiple laser beams is certainly effective, the efficiency of energy use is low and the cost of equipment such as laser oscillators is high, making it difficult to implement. This was not a practical method in terms of cost.
【0006】気体ジェットを噴射して溶融物を排除する
方法は、従来においては、気体ジェットの噴射のしかた
が適切でなかったために、厚い物体の切断においては十
分な効果が得られなかった。つまり従来技術では気体ジ
ェットを切断中の部分に対して切断方向前方から後方へ
向けて噴射するのが一般的で、後方から前方へ向けて噴
射する場合でも、特にレーザビームの光軸と気体ジェッ
トの中心軸との交点をコンクリート塊の表面に合わせて
いた。そのため気体ジェットがコンクリート塊の表面で
拡散してしまい、切断溝の奥深くまでに充分に入り込ま
なかった。したがって強力な気体ジェットを用いてもコ
ンクリート塊の表面近くの溶融物を速やかに排除するこ
とはできるが、溶融箇所が深くなるにつれて気体ジェッ
トの溶融物排除効果が低下する。[0006] Conventionally, the method of ejecting the molten material by injecting a gas jet has not been sufficiently effective in cutting thick objects because the method of injecting the gas jet was not appropriate. In other words, in conventional technology, the gas jet is generally injected from the front to the rear in the cutting direction to the part being cut, and even when injecting from the back to the front, the gas jet The intersection with the central axis of was aligned with the surface of the concrete mass. As a result, the gas jet was diffused on the surface of the concrete mass and did not penetrate deep enough into the cutting groove. Therefore, even if a powerful gas jet is used, it is possible to quickly remove the molten material near the surface of the concrete mass, but as the melting point becomes deeper, the effect of the gas jet on removing the molten material decreases.
【0007】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、気体ジェットを有効に活用
して切断物体の溶融箇所が深くなっても速やかに溶融物
が排除されるようにしたレーザビームによる気体の切断
方法を提供することにある。[0007] This invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to effectively utilize a gas jet so that even if the melted part of the cut object becomes deep, the melted material can be quickly removed. An object of the present invention is to provide a method for cutting gas using a laser beam.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、切
断中の部分に対し切断進行方向の後方から前方に向けて
気体ジェットを斜めに噴射するようにし、レーザビーム
の光軸と気体ジェットの中心軸との交点が切断物体内部
の所定深さ位置になるように設定した。[Means for Solving the Problems] Therefore, in this invention, a gas jet is ejected obliquely from the rear to the front in the cutting progress direction to the part being cut, and the optical axis of the laser beam and the center of the gas jet are The intersection point with the axis was set at a predetermined depth position inside the object to be cut.
【0009】[0009]
【作用】レーザビームと気体ジェットとの配置関係を前
記のようにすることで、気体ジェットは既に切断された
溝を通って切断中の部分に何の障害もなく入り込み、切
断中の溶融点が深くなっても気体ジェットの力は有効に
溶融物に作用する。[Operation] By arranging the positional relationship between the laser beam and the gas jet as described above, the gas jet passes through the groove that has already been cut and enters the part being cut without any hindrance, reducing the melting point during cutting. Even at depth, the force of the gas jet effectively acts on the melt.
【0010】0010
【実施例】図1はこの発明を適用したレーザビームによ
る物体の切断方法の実施例を示している。加工ヘッド1
のハウジング内に集束用レンズ2が内蔵されており、レ
ーザビーム発振器からの平行レーザビーム3がレンズ2
で集束レーザビーム4に変換され、切断物体であるコン
クリート塊5に照射される。加工ヘッド1のハウジング
の最先端部分には送気管6により加圧気体が供給され、
その加圧気体はレーザビーム4の出射窓から外部に吹き
出す。これはコンクリート塊5の切断に伴うさまざまな
飛散物やスパッタが加工ヘッド1内に侵入するのを防止
するためである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a method of cutting an object using a laser beam to which the present invention is applied. Processing head 1
A focusing lens 2 is built into the housing, and the parallel laser beam 3 from the laser beam oscillator is focused on the lens 2.
It is converted into a focused laser beam 4 and irradiated onto a concrete mass 5, which is the object to be cut. Pressurized gas is supplied to the leading edge of the housing of the processing head 1 through an air pipe 6.
The pressurized gas is blown out from the laser beam 4 exit window. This is to prevent various flying objects and spatters from entering the processing head 1 during cutting of the concrete mass 5.
【0011】加工ヘッド1の近くにジェットノズル7を
配置し、ノズル7から噴出する気体ジェット8をコンク
リート塊5の切断中の部分に噴射する。この例ではコン
クリート塊5を図の右側へ適宜なスピードで移動させ、
コンクリート塊5を右から左へと切断する。図中の符号
9は既に切断された切断溝を指している。A jet nozzle 7 is arranged near the machining head 1, and a gas jet 8 ejected from the nozzle 7 is injected onto the part of the concrete mass 5 that is being cut. In this example, the concrete block 5 is moved to the right side of the figure at an appropriate speed,
The concrete block 5 is cut from right to left. Reference numeral 9 in the figure indicates a groove that has already been cut.
【0012】図のように、コンクリート塊5の切断中の
部分に対し、切断進行方向の後方から前方に向けて気体
ジェット8を斜めに噴射するように、ジェットノズル7
の位置を設定している。さらに詳細には、レーザビーム
4の光軸と気体ジェット8の中心軸との交点Qがコンク
リート塊5の表面から寸法dだけ内部の位置になるよう
に、ジェットノズル7を配置している。この寸法dはコ
ンクリート塊5の厚さの1/10〜1/2の範囲で適宜
に設定する。またレーザビーム4の光軸と気体ジェット
8の中心軸とのなす角θは10°〜60°の範囲で適宜
に設定する。なおこの実施例においては、レーザビーム
4の集束点(レンズ2の焦点)を前記交点Qに合わせて
いるが、これに限定されるものではない。As shown in the figure, the jet nozzle 7 is configured to spray the gas jet 8 obliquely from the rear to the front in the direction of cutting, onto the part of the concrete mass 5 that is being cut.
The position of is set. More specifically, the jet nozzle 7 is arranged so that the intersection Q between the optical axis of the laser beam 4 and the central axis of the gas jet 8 is located inside the concrete mass 5 by a distance d from the surface thereof. This dimension d is appropriately set within the range of 1/10 to 1/2 of the thickness of the concrete mass 5. Further, the angle θ between the optical axis of the laser beam 4 and the central axis of the gas jet 8 is appropriately set in the range of 10° to 60°. In this embodiment, the focal point of the laser beam 4 (the focal point of the lens 2) is aligned with the intersection point Q, but the invention is not limited to this.
【0013】[0013]
【発明の効果】この発明では物体を切断するためのレー
ザビームと溶融物を除去するための気体ジェットと物体
およびその切断方向との配置関係を以上のように設定し
たので、気体ジェットは既に切断された溝の上方から確
実に切断溝内に入り込み、切断中の溶融点に向けてジェ
ットの作用が効果的に及ぶ。このため切断中の溶融点が
深くなっても溶融物の排除効果は極めて大きく、切断速
度を速めることができる。Effects of the Invention In this invention, the arrangement relationship between the laser beam for cutting the object, the gas jet for removing the molten material, and the object and its cutting direction is set as described above, so that the gas jet has already cut the object. The jet enters the cutting groove securely from above the cut groove, and the jet action effectively reaches the melting point during cutting. Therefore, even if the melting point during cutting becomes deeper, the effect of removing the molten material is extremely large, and the cutting speed can be increased.
【図1】この発明を適用したレーザビームによる物体の
切断方法の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a method for cutting an object using a laser beam to which the present invention is applied.
1 加工ヘッド 4 集束レーザビーム 5 コンクリート塊 7 ジェットノズル 8 気体ジェット 9 切断溝 Q 交点 1 Processing head 4 Focused laser beam 5 Concrete block 7 Jet nozzle 8. Gas jet 9 Cutting groove Q Intersection
Claims (1)
物体に照射して物体を溶融させつつビーム照射点を移動
させて物体を切断するとともに、前記加工ヘッドの近く
に配置したジェットノズルからの気体ジェットを切断部
分に噴射して溶融物を排除する方法において、切断中の
部分に対し切断進行方向の後方から前方に向けて前記気
体ジェットを斜めに噴射するようにし、前記レーザビー
ムの光軸と前記気体ジェットの中心軸との交点を前記物
体内部の所定深さ位置に設定したことを特徴とするレー
ザビームによる物体の切断方法。1. A focused laser beam from a processing head is irradiated onto an object to melt the object and the beam irradiation point is moved to cut the object, and a gas jet is emitted from a jet nozzle located near the processing head. In this method, the gas jet is injected obliquely from the rear to the front in the direction of cutting with respect to the part being cut, so that the optical axis of the laser beam and the 1. A method for cutting an object using a laser beam, characterized in that an intersection point with a central axis of the gas jet is set at a predetermined depth position inside the object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3109567A JP2616278B2 (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Cutting method of object by laser beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3109567A JP2616278B2 (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Cutting method of object by laser beam |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04319087A true JPH04319087A (en) | 1992-11-10 |
JP2616278B2 JP2616278B2 (en) | 1997-06-04 |
Family
ID=14513519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3109567A Expired - Lifetime JP2616278B2 (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Cutting method of object by laser beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2616278B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770833A (en) * | 1996-01-30 | 1998-06-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method including piercing a work piece with a moving processing head |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59104289A (en) * | 1982-12-04 | 1984-06-16 | Nippon Steel Corp | Method and device for cutting steel plates by laser beam |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3109567A patent/JP2616278B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59104289A (en) * | 1982-12-04 | 1984-06-16 | Nippon Steel Corp | Method and device for cutting steel plates by laser beam |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770833A (en) * | 1996-01-30 | 1998-06-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser cutting method including piercing a work piece with a moving processing head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2616278B2 (en) | 1997-06-04 |
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