JP6511665B2

JP6511665B2 - Laser processing equipment

Info

Publication number: JP6511665B2
Application number: JP2018016397A
Authority: JP
Inventors: 稔伊原; 金三津　雅則; 雅則金三津; 隆広小掠
Original assignee: Sugino Machine Ltd
Current assignee: Sugino Machine Ltd
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2034-04-18
Also published as: JP2018079512A

Description

本発明は、レーザー加工装置に関し、特に、液柱内に導かれたレーザーにより被加工物を加工するレーザー加工装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly to a laser processing apparatus for processing a workpiece with a laser guided into a liquid column.

従来、液柱内に導かれたレーザーにより被加工物を加工するレーザー加工装置としては、例えば特許文献１に記載のように、液柱の流れを整えるために液柱の周りに空気等のガスを供給するものがある。この特許文献１に記載のレーザー加工装置では、ノズルをハウジングに固定するために、ノズルをハウジング内面に当接した状態で、下方からノズル押さえを当て、このノズル押さえをハウジングに固定することにより、ノズルを所定位置に固定している。また、ノズル押さえの下方にはプロテクタキャップが設けられており、プロテクタキャップとノズル押さえとの間に形成された空間にガスを供給し、液柱の周りにガスを流すことによって液柱の流れを整えている。 Conventionally, as a laser processing apparatus for processing a workpiece with a laser guided into a liquid column, as described in, for example, Patent Document 1, a gas such as air around the liquid column is used to adjust the flow of the liquid column There is something to supply. In the laser processing apparatus described in Patent Document 1, in order to fix the nozzle to the housing, the nozzle is pressed from below while the nozzle is in contact with the inner surface of the housing, and the nozzle press is fixed to the housing. The nozzle is fixed at a predetermined position. In addition, a protector cap is provided below the nozzle presser, and supplies gas to the space formed between the protector cap and the nozzle presser, and the flow of the liquid column is caused by flowing the gas around the liquid column. I'm ready.

特開２０１３−１８０３０８号公報JP, 2013-180308, A

しかしながら、上記のような構造のレーザー加工装置では、ノズル押さえ及びプロテクタキャップの間に空間を形成するために、ノズル押さえ及びプロテクタキャップの軸線方向の厚みを比較的小さく設計しなければならない。このため、ノズル押さえの剛性が小さく、ノズル押さえを取り付ける際に確実な固定又は嵌合が弱くなる傾向がある。その結果、ノズルの取付位置の傾きを生じ、この傾きが加工精度に影響を及ぼす。特に、５軸加工を行うレーザー加工装置の場合では、ノズルの軸の傾きが加工精度に及ぼす影響は非常に大きく、加工精度の悪化を招く場合がある。
一方、反対に、ノズル押さえの剛性を確保するためにノズル押さえの厚みを大きくすると、加工ヘッド全体が大きくなり、ノズルと被加工物との間の距離が大きくなる。この場合、液柱が被加工物に到達するまでに乱れやすくなり、やはり加工精度の悪化を招く場合がある。 However, in the laser processing apparatus having the above structure, in order to form a space between the nozzle press and the protector cap, the axial thickness of the nozzle press and the protector cap must be designed to be relatively small. For this reason, the rigidity of the nozzle presser is small, and there is a tendency that secure fixing or fitting becomes weak when the nozzle presser is attached. As a result, the mounting position of the nozzle is inclined, which affects the processing accuracy. In particular, in the case of a laser processing apparatus which performs 5-axis processing, the inclination of the axis of the nozzle has a great influence on the processing accuracy, which may result in deterioration of the processing accuracy.
On the other hand, on the other hand, if the thickness of the nozzle presser is increased to secure the rigidity of the nozzle presser, the entire processing head becomes larger, and the distance between the nozzle and the workpiece becomes larger. In this case, the liquid column is likely to be disturbed before reaching the workpiece, which may also lead to deterioration of the processing accuracy.

本発明の目的は、ノズルの固定を確実にし、ノズルの軸の傾きを防止することができるレーザー加工装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of securing a nozzle and preventing an inclination of an axis of the nozzle.

上記の目的を達成するために、本発明のレーザー加工装置は、液柱内に導かれたレーザーにより被加工物を加工するレーザー加工装置であって、ハウジング内に収容され、液体を噴射して液柱を形成するノズルと、液柱内にレーザー光源からのレーザーを集光させるレーザー光学装置と、ハウジングに設けられ、ノズルをハウジング内に固定する構造を有するノズル押さえと、ノズル押さえ内に設けられた整流手段と、を備え、整流手段は、逆円錐状の凹部を有し、液柱の周りに供給された流体によって液柱の流れを整えるガイド部と、液柱と垂直な平面上に互いに等角度の間隔で設けられ、ガイド部に流体を供給するための複数の流体供給通路と、ガイド部の外周に設けられ、流体供給通路に流体を分配する環状の分配通路と、凹部内の空間に連通する、円柱状又はディスク状の上部空間と、上部空間の外周側下方に設けられ、流体供給通路に連通する環状又は円筒形の下部空間と、を有し、流体供給通路から供給された流体の流れ方向をノズルの軸に沿った方向に変える流れ変更流路と、ガイド部の最下端に液柱と同軸に設けられ、ガイド部から流体を排出するための流体排出孔と、を含む、ことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a laser processing apparatus according to the present invention is a laser processing apparatus for processing a workpiece by a laser guided into a liquid column, which is accommodated in a housing to eject a liquid Provided in a nozzle press having a nozzle forming a liquid column, a laser optical device for condensing a laser from a laser light source in the liquid column, a housing having a structure for fixing the nozzle in the housing, and a nozzle press And the straightening means includes a guide portion having a reverse conical concave portion and adjusting the flow of the liquid column by the fluid supplied around the liquid column, and a plane perpendicular to the liquid column. A plurality of fluid supply passages provided at equal angular intervals to each other and supplying the fluid to the guide, an annular distribution passage provided on the outer periphery of the guide and distributing the fluid to the fluid supply, and Sky Communicating with a cylindrical or disk-shaped upper space, provided on the outer peripheral side below the upper space has an annular or cylindrical bottom space communicates with the fluid supply passage, and supplied from the fluid supply passage It includes a flow changing channel that changes the flow direction of the fluid in the direction along the axis of the nozzle, and a fluid discharge hole provided coaxially with the liquid column at the lowermost end of the guide portion and discharging the fluid from the guide portion. , Is characterized.

このような構成の本発明では、ノズル押さえ内にガイド部、流体供給通路、及び流体排出通路が形成されているので、従来ノズル押さえとプロテクタキャップとの間に形成していた空間をノズル押さえ内に形成することが可能になる。したがって、ノズル押さえを従来よりも大きく且つ厚く形成することが可能になるから、ノズル押さえの剛性が高まり、液体の圧力によるノズル押さえの傾きが防止される。これにより、ノズル押さえによってノズルが所定位置に確実に固定され、ノズルの軸の傾きが防止される。 In the present invention having such a configuration, since the guide portion, the fluid supply passage, and the fluid discharge passage are formed in the nozzle press, the space conventionally formed between the nozzle press and the protector cap is It is possible to form Therefore, the nozzle presser can be formed to be larger and thicker than in the prior art, so that the rigidity of the nozzle press is enhanced, and the inclination of the nozzle presser due to the pressure of the liquid is prevented. As a result, the nozzle is reliably fixed at the predetermined position by the nozzle pressing, and the tilt of the axis of the nozzle is prevented.

本発明において、好ましくは、流体供給通路は、分配通路と下部空間とを連通するように配設される。
また、本発明において、好ましくは、ガイド部は、ノズル押さえとは別体で形成されるとともに、ノズル押さえに形成された凹部内に収容される。
このような構成の本発明では、ガイド部がノズル押さえとは別体で形成されているので、ガイド部の製作が容易となり、また、ガイド部の形状に関する設計の自由度が高くなる。 In the present invention, preferably, the fluid supply passage is disposed to connect the distribution passage and the lower space.
Further, in the present invention, preferably, the guide portion is formed separately from the nozzle press and is accommodated in a recess formed in the nozzle press.
In the present invention having such a configuration, since the guide portion is formed separately from the nozzle holder, the manufacture of the guide portion is facilitated, and the degree of freedom in design regarding the shape of the guide portion is increased.

本発明において、好ましくは、ガイド部は、逆円錐状の凹部を有し、流体排出通路は、ガイド部の最下端に形成されている。
このような構成の本発明では、ガイド部が逆円錐状の凹部を有するので、ガイド部に供給された流体が、液柱の流れを阻害することなく液柱の流れを整える。また、液柱の液体がガイド部内に留まった場合であっても、ガイド部の逆円錐状の凹部によって液体が下方に移動し、ガイド部の最下端に形成された流体排出通路から排出される。したがって、ガイド部内に液体が溜まるのが防止される。 In the present invention, preferably, the guide portion has an inverted conical recess, and the fluid discharge passage is formed at the lowermost end of the guide portion.
In the present invention having such a configuration, since the guide portion has the inverted conical concave portion, the fluid supplied to the guide portion adjusts the flow of the liquid column without blocking the flow of the liquid column. In addition, even when the liquid in the liquid column remains in the guide portion, the liquid moves downward by the inverted conical recess of the guide portion and is discharged from the fluid discharge passage formed at the lowermost end of the guide portion. . Therefore, the liquid is prevented from accumulating in the guide portion.

本発明において、好ましくは、ノズル及びノズル押さえは、ハウジングに形成された、互いに交わる少なくとも２つの面に対して固定される。
このような構成の本発明では、ノズル及びノズル押さえが、ハウジングに形成された、互いに交わる少なくとも２つの面に対して固定されることにより、ノズルの軸の傾きが防止され、ノズルのハウジングへの固定がより確実となる。
また、本発明において、好ましくは、ハウジングは、ノズルを収納するノズル用凹部を有し、ノズル押さえは、ノズルを収納する凹部を有し、ノズルは、ノズル用凹部に対して、互いに交わる少なくとも２つの面で当接して固定され、ノズル押さえは、ハウジングの下部に設けられた液柱と垂直な平面とノズルの外面とに当接することにより、互いに交わる少なくとも２つの面で固定されている。 In the present invention, preferably, the nozzle and the nozzle presser are fixed to at least two intersecting planes formed in the housing.
In the present invention of such a configuration, the nozzle and the nozzle presser are fixed to at least two intersecting planes formed in the housing, so that the tilt of the nozzle axis is prevented, and the nozzle to the housing is formed. Fixing is more reliable.
Further, in the present invention, preferably, the housing has a nozzle recess for housing the nozzle, the nozzle presser has a recess for housing the nozzle, and the nozzles intersect at least two of the nozzle recesses. The nozzle presser is fixed by at least two planes intersecting each other by abutting on a plane perpendicular to a liquid column provided at the lower part of the housing and an outer surface of the nozzle.

本発明において、好ましくは、ノズル押さえの先端には、ノズル側に凹んだ凹部が形成されている。
このような構成の本発明では、ノズル押さえの先端に凹部が形成されているので、例えば被加工物に当たってはね返った液体がノズル押さえの先端に付着した場合でも、付着した液体が凹部に沿って外側に移動して、凹部の外縁から下方に落ちる。したがってノズル押さえの先端に液体が付着して留まるのが防止され、付着した液体による液柱の乱れを防止することができる。 In the present invention, preferably, the tip end of the nozzle holder is formed with a concave portion recessed toward the nozzle.
In the present invention having such a configuration, the recessed portion is formed at the tip end of the nozzle press, so that, for example, even when the liquid which has been hit against the workpiece is attached to the tip of the nozzle press, the attached liquid is outside along the recessed portion. Go down from the outer edge of the recess. Therefore, it is possible to prevent the liquid from adhering and staying at the tip of the nozzle holder, and to prevent the liquid column from being disturbed by the adhered liquid.

本発明において、好ましくは、ガイド部とノズルとの間には空間が形成され、空間は、流体供給通路から供給された流体の流れ方向を、ノズルの軸に沿った方向に変える流れ変更流路を有する。
このような構成の本発明では、空間が流れ変更流路を有するので、流体供給通路からの流体が、流れ変更流路によってノズルの軸に沿った方向に変更され、空間からガイド部に供給される。流体供給通路からの流体が、ノズルの軸に沿った方向の流れに変更されるので、ノズルから噴射される液柱に流体が直接当たるのが防止される。したがって流体供給通路からの流体によって、液柱が乱されることなく整流される。 In the present invention, preferably, a space is formed between the guide portion and the nozzle, and the space changes the flow direction of the fluid supplied from the fluid supply passage in the direction along the axis of the nozzle. Have.
In the present invention having such a configuration, since the space has the flow changing flow path, the fluid from the fluid supply passage is changed in the direction along the axis of the nozzle by the flow changing flow path and supplied from the space to the guide portion. Ru. Since the fluid from the fluid supply passage is changed to flow in the direction along the axis of the nozzle, the fluid is prevented from directly impinging on the liquid column ejected from the nozzle. Therefore, the fluid from the fluid supply passage rectifies the liquid column without being disturbed.

本発明において、好ましくは、流体供給通路は、ガイド部の半径方向に対して角度を有してガイド部に開口している。
このような構成の本発明では、流体供給通路がガイド部の半径方向に対して角度を有してガイド部に開口しているので、ノズルから噴射される液柱に流体が直接当たるのが防止される。したがって流体供給通路からの流体によって、液柱が乱されることなく整流される。 In the present invention, preferably, the fluid supply passage opens in the guide at an angle with respect to the radial direction of the guide.
In the present invention having such a configuration, the fluid supply passage opens at an angle to the radial direction of the guide portion into the guide portion, thereby preventing the fluid from directly impinging on the liquid column ejected from the nozzle. Be done. Therefore, the fluid from the fluid supply passage rectifies the liquid column without being disturbed.

本発明において、好ましくは、ノズル押さえには、縮径部が形成され、縮径部とハウジングとの間に形成される空間により、流体供給通路に流体を分配する分配通路が形成される。
このような構成の本発明では、ノズル押さえに形成された縮径部とハウジングとの間の空間によって分配通路が形成されるので、ノズル押さえに縮径部を形成し、ハウジングに取り付けることによって分配通路が形成される。したがってノズル押さえには縮径部を形成すればよいから、分配通路の形成が容易になる。 In the present invention, preferably, the reduced diameter portion is formed in the nozzle holder, and the space formed between the reduced diameter portion and the housing forms a distribution passage for distributing the fluid in the fluid supply passage.
In the present invention having such a configuration, the distribution passage is formed by the space between the reduced diameter portion formed in the nozzle press and the housing, so that the reduced diameter portion is formed in the nozzle press and the distribution is performed by attaching to the housing. A passage is formed. Therefore, the diameter reduction portion may be formed in the nozzle holder, so that the distribution passage can be easily formed.

本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置の全体概略図である。FIG. 1 is an overall schematic view of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置の一部拡大図である。It is a partially expanded view of the laser processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図２のIII−III断面図である。It is the III-III sectional view of FIG. 本発明に係るレーザー加工装置の整流手段の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the rectification | straightening means of the laser processing apparatus concerning this invention. 図４のＶ−Ｖ断面図である。It is a V-V cross-sectional view of FIG.

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置１の全体概略図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係るレーザー加工装置１の一部拡大図である。なお、図１における上下方向を本実施形態におけるレーザー加工装置１の上下方向として説明する。
図１に示すように、本実施形態のレーザー加工装置１は、レーザー加工ヘッド２と、このレーザー加工ヘッド２を通って被加工物Ｗにレーザーを照射する光学装置４と、被加工物Ｗに噴流液体である水を高圧で噴射するための液体噴射手段６と、噴射された液柱の流れを整流するための整流手段８と、を備えている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
FIG. 1 is an overall schematic view of a laser processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view of a laser processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. In addition, the up-down direction in FIG. 1 is demonstrated as an up-down direction of the laser processing apparatus 1 in this embodiment.
As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 according to the present embodiment includes a laser processing head 2, an optical device 4 for irradiating the workpiece W with a laser through the laser processing head 2, and the workpiece W It comprises liquid injection means 6 for injecting water, which is jet liquid, at high pressure, and rectifying means 8 for rectifying the flow of the jetted liquid column.

レーザー加工ヘッド２は、略円筒形状に形成されたハウジング１０を備え、ハウジング１０内の上方には光学装置４の一部が収容され、ハウジング１０内の下方には液体噴射手段６の一部が設けられている。ハウジング１０の内部下方には、噴流液柱Ｆを噴射するための、上下方向に貫通するノズル孔１２が形成されたノズル１４が設けられている。 The laser processing head 2 is provided with a housing 10 formed in a substantially cylindrical shape, and a part of the optical device 4 is accommodated in the upper part in the housing 10 and a part of the liquid ejecting means 6 is contained in the lower part in the housing 10 It is provided. Below the inside of the housing 10, there is provided a nozzle 14 in which a nozzle hole 12 penetrating in the vertical direction is formed for injecting the jet liquid column F.

ノズル１４は、図２にも示すように、ハウジング１０内部に形成された円柱状のノズル用凹部１６に収容されている。このノズル用凹部１６は、ハウジング１０の下方に向かって開口しており、開口した側とは反対側の底面１６Ａとその周囲の内周面１６Ｂとを有する。したがって、ノズル１４は、ノズルの上面１４Ｃとハウジング１０のノズル用凹部１６の底面１６Ａが当接するとともに、これに直交するノズルの外周面１４Ｂとノズル用凹部１６の内周面１６Ｂが当接することによって、嵌合されている。そのため、ノズル１４は、ハウジング１０に対して互いに直交する２つの面で当接及び固定されている。 The nozzle 14 is accommodated in a cylindrical nozzle recess 16 formed inside the housing 10, as also shown in FIG. The nozzle recess 16 is open toward the lower side of the housing 10, and has a bottom surface 16A opposite to the opening side and an inner peripheral surface 16B around the bottom surface 16A. Therefore, the nozzle 14 is brought into contact with the upper surface 14C of the nozzle and the bottom surface 16A of the nozzle recess 16 of the housing 10 while the outer peripheral surface 14B of the nozzle and the inner circumferential surface 16B of the nozzle recess 16 are orthogonal to each other. , Are mated. Therefore, the nozzle 14 is abutted and fixed in two planes orthogonal to the housing 10.

ノズル押さえ１８は、ハウジング１０のノズル用凹部１６の下方に、ノズル用凹部１６よりも大きな直径で形成された円柱状の凹部２０に収容されている。凹部２０は、ハウジング１０の下方に向かって開口しており、開口した側とは反対側の底面２０Ａと、その周囲の内周面２０Ｂとを有する。凹部２０の内周面２０Ｂの下端には雌ねじ２２が形成されており、この雌ねじ２２にノズル押さえ１８の外周面に形成された雄ねじ２４が螺合することにより、ノズル押さえ１８がハウジング１０に当接及び固定されている。
ノズル押さえ１８の上面には、凹部２６が形成されており、この凹部２６にノズル１４の下部が嵌合されている。凹部２６は、ノズル押さえ１８の上方に向かって開口しており、開口した側とは反対側の底面２６Ａと、その周囲の内周面２６Ｂとを有する。ノズル押さえ１８がハウジング１０の凹部２０に収納されてノズル１４を固定した状態では、ノズル押さえ１８の凹部２６の底面２６Ａにノズル１４の下面１４Ａが当接するとともに、ノズル押さえ１８の外周面である雄ねじ２４がハウジング１０の凹部２０において内周面２０Ｂの下端の雌ねじ２２に螺合する。ここで、ハウジング１０の凹部１６の底面１６Ａ及びハウジング１０の凹部２０の底面２０Ａと、凹部２０の内周面２０Ｂとは互いに直交しているので、ノズル押さえ１８は、ハウジング１０に対して互いに直交する２つの面で間接的に当接し、上向きの付勢力が与えられ、固定されている。また、このような固定構造により、ノズル１４の下面１４Ａとノズル押さえ１８の凹部２６の底面２６Ａが当接するとともに、これに直交するノズル押さえ１８の凹部２６の内周面２６Ｂとノズルの外周面１４Ｂが当接することによって、ノズル１４がノズル押さえ１８の凹部２６に嵌合されている。したがって、ノズル１４は、その下方をノズル押さえ１８に対して互いに直交する２つの面で間接的に当接及び固定されている。 The nozzle presser 18 is accommodated below the nozzle recess 16 of the housing 10 in a cylindrical recess 20 formed with a larger diameter than the nozzle recess 16. The recess 20 is open toward the lower side of the housing 10, and has a bottom surface 20A opposite to the open side and an inner peripheral surface 20B around the bottom surface 20A. A female screw 22 is formed at the lower end of the inner peripheral surface 20B of the recess 20, and the male screw 24 formed on the outer peripheral surface of the nozzle retainer 18 is screwed to the female screw 22 to contact the nozzle retainer 18 against the housing 10. It is connected and fixed.
A recess 26 is formed on the upper surface of the nozzle holder 18, and the lower portion of the nozzle 14 is fitted in the recess 26. The recess 26 is open toward the upper side of the nozzle retainer 18, and has a bottom surface 26A opposite to the opening side and an inner peripheral surface 26B around the bottom surface 26A. In a state where the nozzle presser 18 is accommodated in the recess 20 of the housing 10 and the nozzle 14 is fixed, the lower surface 14A of the nozzle 14 abuts on the bottom surface 26A of the recess 26 of the nozzle presser 18 24 is screwed into the female screw 22 at the lower end of the inner circumferential surface 20 B in the recess 20 of the housing 10. Here, since the bottom surface 16A of the recess 16 of the housing 10 and the bottom surface 20A of the recess 20 of the housing 10 and the inner peripheral surface 20B of the recess 20 are orthogonal to each other, the nozzle retainers 18 are orthogonal to each other with respect to the housing 10 It indirectly abuts on two surfaces and is given an upward biasing force and fixed. Further, with such a fixing structure, the lower surface 14A of the nozzle 14 and the bottom surface 26A of the recess 26 of the nozzle retainer 18 abut each other, and the inner peripheral surface 26B of the recess 26 of the nozzle retainer 18 and the outer peripheral surface 14B of the nozzle are orthogonal to this. As a result, the nozzle 14 is fitted in the recess 26 of the nozzle retainer 18. Therefore, the nozzle 14 is indirectly abutted and fixed in two planes orthogonal to each other with respect to the nozzle retainer 18 at the lower side thereof.

光学装置４は、所定の位置にレーザーを集光させる図示しないレーザー光学系と、レーザー光学系にレーザーを入射させるレーザー発振器３０とを備える。
レーザー光学系は、レーザー発振器３０から出射されたレーザーを光ファイバ等でレーザー加工ヘッド２に導くと共に、このレーザーをレーザー加工ヘッド２内のノズル孔１２の上端の開口近傍の位置で集光させるように構成されている。なお、図１のレーザー加工ヘッド２内には、図示しない集光レンズによって集光されたレーザーの光路のみが示されている。 The optical device 4 includes a laser optical system (not shown) for condensing the laser at a predetermined position, and a laser oscillator 30 for causing the laser to enter the laser optical system.
The laser optical system guides the laser emitted from the laser oscillator 30 to the laser processing head 2 with an optical fiber or the like, and condenses the laser at a position near the opening at the upper end of the nozzle hole 12 in the laser processing head 2 Is configured. In addition, in the laser processing head 2 of FIG. 1, only the optical path of the laser condensed by the condensing lens which is not shown in figure is shown.

レーザー発振器３０は、所定強度のレーザーを生成するように構成されている。本実施形態においては、レーザーとしてグリーンレーザーを使用しているが、水に吸収されにくい吸収率の低いレーザーであれば、その種類は任意に選択することができる。
グリーンレーザーは、２倍波(ＳＨＧ)ＹＡＧレーザーであり、波長が５３２ｎｍである。グリーンレーザーは、ＹＡＧレーザー(波長１０６４ｎｍ)やＣＯ₂レーザー(波長１０．６μｍ)と異なり、水を通過しやすい特徴を有するため、噴流液体として安価で入手が容易な水を使用する場合には、レーザーの伝搬効率を向上させることができる。また、水に吸収され難いため、熱レンズの発生を抑制することで、レーザー加工ヘッド２内のノズル孔１２の開口近傍の位置に精度よくレーザーを導くことが容易となる。このため、ノズル１４の損傷を防止するとともに、安定した加工品質を確保することができる。 The laser oscillator 30 is configured to generate a laser of a predetermined intensity. In the present embodiment, a green laser is used as the laser, but the type can be arbitrarily selected as long as it is a laser having a low absorptivity that is hard to be absorbed by water.
The green laser is a second harmonic (SHG) YAG laser and has a wavelength of 532 nm. Unlike the YAG laser (wavelength 1064 nm) and the CO ₂ laser (wavelength 10.6 μm), the green laser has a feature of easily passing water, and therefore, when using inexpensive water which is easily available as a jet liquid, The propagation efficiency of the laser can be improved. Further, since it is difficult to be absorbed by water, it is easy to guide the laser accurately to a position near the opening of the nozzle hole 12 in the laser processing head 2 by suppressing the generation of the thermal lens. Therefore, damage to the nozzle 14 can be prevented, and stable processing quality can be ensured.

液体噴射手段６は、液体供給源３２と、液体供給源３２からの液体からイオンを除去する等の処理を行う液体処理装置３４と、液体供給源３２から供給された液体をレーザー加工ヘッド２に圧送する高圧ポンプ３６と、高圧ポンプ３６とレーザー加工ヘッド２の間に設けられ、液体から不純物等を除去するための高圧フィルタ３８と、レーザー加工ヘッド２内に形成され、高圧ポンプ３６から送られた高圧の液体をノズル１４に導く液体流路４０と、を備える。本実施形態では、液体として水を採用している。 The liquid jetting means 6 comprises a liquid supply source 32, a liquid processing unit 34 for performing processing such as removing ions from the liquid from the liquid supply source 32, and a liquid supplied from the liquid supply source 32 to the laser processing head 2. A high pressure pump 36 for pumping, a high pressure filter 38 provided between the high pressure pump 36 and the laser processing head 2 for removing impurities and the like from the liquid, and a laser processing head 2 And a liquid passage 40 for guiding the high pressure liquid to the nozzle 14. In the present embodiment, water is employed as the liquid.

図３は、図２のIII−III断面図である。この図３及び前述の図２に示すように、整流手段８は、液柱の周りに供給された流体によって液柱の流れを整えるためのガイド部材４２と、ガイド部材４２に流体を供給するための複数の流体供給通路４４と、複数の流体供給通路４４に流体を分配する分配通路４６と、分配通路４６に流体を供給する流体供給管４８と、流体供給管４８に流体を供給する流体供給手段５０と、ガイド部材４２から流体を排出するための流体排出通路５２と、を備える。本実施形態では流体として空気を採用している。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. As shown in FIG. 3 and FIG. 2 described above, the flow straightening means 8 supplies the fluid to the guide member 42 for adjusting the flow of the liquid column by the fluid supplied around the liquid column, and the guide member 42. A plurality of fluid supply passages 44, a distribution passage 46 for distributing fluid to the plurality of fluid supply passages 44, a fluid supply pipe 48 for supplying fluid to the distribution passage 46, and a fluid supply for supplying fluid to the fluid supply pipe 48 A means 50 and a fluid discharge passage 52 for discharging the fluid from the guide member 42; In the present embodiment, air is employed as the fluid.

ガイド部材４２は、ノズル押さえ１８とは別体に形成された円柱状部材であり、ノズル押さえ１８の凹部２６の底面２６Ａに形成された、凹部２６よりも直径の小さい円柱状の凹部５４内に収容されている。ガイド部材４２には、ノズル１４の軸線に沿って逆円錐状の凹部の形状のガイド部５６が形成されており、ガイド部５６の下端にはガイド部５６とガイド部材４２の下面とを連通する連通孔５８が形成されている。
ガイド部材４２の上面４２Ａとノズル１４の下面１４Ａとの間には隙間が形成されている。また、ガイド部材４２の外周面の上端には、ガイド部材４２の外周面の直径よりも小さい直径の円筒状の縮径部６０が形成され、縮径部６０とガイド部材４２の外周面との間に段差が形成されている。このような形状により、ガイド部材４２、ノズル１４、及びノズル押さえ１８の間には、空間６２が形成されている。空間６２は、ガイド部材４２の上面と、ノズル１４の下面１４Ａとの間に形成された円柱状あるいはディスク状の上部空間６２Ａと、上部空間６２Ａの下方に設けられ、ガイド部材４２の縮径部６０とノズル押さえ１８の凹部５４の内周面との間に形成された環状あるいは円筒形の下部空間６２Ｂとを有する。 The guide member 42 is a cylindrical member formed separately from the nozzle presser 18, and is formed in a cylindrical recess 54 having a diameter smaller than that of the recess 26 formed on the bottom surface 26A of the recess 26 of the nozzle presser 18. It is housed. A guide portion 56 in the shape of an inverted conical recess is formed along the axis of the nozzle 14 in the guide member 42, and the lower end of the guide portion 56 communicates the guide portion 56 with the lower surface of the guide member 42. A communication hole 58 is formed.
A gap is formed between the upper surface 42A of the guide member 42 and the lower surface 14A of the nozzle 14. Further, a cylindrical reduced diameter portion 60 having a diameter smaller than the diameter of the outer peripheral surface of the guide member 42 is formed at the upper end of the outer peripheral surface of the guide member 42, and the reduced diameter portion 60 and the outer peripheral surface of the guide member 42 A step is formed between them. With such a shape, a space 62 is formed between the guide member 42, the nozzle 14, and the nozzle retainer 18. The space 62 is provided below the upper space 62A and a cylindrical or disc-shaped upper space 62A formed between the upper surface of the guide member 42 and the lower surface 14A of the nozzle 14, and the reduced diameter portion of the guide member 42. An annular or cylindrical lower space 62 </ b> B is formed between the space 60 and the inner peripheral surface of the recess 54 of the nozzle holder 18.

流体供給通路４４は、図３にも示すように、ノズル押さえ１８の外周面と凹部５４の内周面とを連通するように、ノズル押さえ１８の半径方向に沿って且つ水平方向に貫通して形成されている。本実施形態では、流体供給通路４４は、ノズル押さえ１８の周囲に互いに等角度の間隔を有して４本形成されている。これらの流体供給通路４４は、凹部５４の内周面において、ガイド部材４２の縮径部６０の外周面に対向するように、空間６２の下部空間６２Ｂに開口している。より詳細には、凹部５４へ開口する流体供給通路４４の下端部は、縮径部６０の下端よりも上方に位置し、且つ、凹部５４へ開口する流体供給通路４４の上端部は、縮径部６０の上端とほぼ同じか、上端よりも下方に位置している。 The fluid supply passage 44 penetrates along the radial direction of the nozzle press 18 and horizontally so as to connect the outer circumferential surface of the nozzle press 18 and the inner circumferential surface of the recess 54 as shown in FIG. 3. It is formed. In the present embodiment, four fluid supply passages 44 are formed at equal angular intervals around the nozzle retainer 18. The fluid supply passages 44 open in the lower space 62 B of the space 62 so as to face the outer peripheral surface of the reduced diameter portion 60 of the guide member 42 on the inner peripheral surface of the recess 54. More specifically, the lower end of the fluid supply passage 44 opening to the recess 54 is located above the lower end of the reduced diameter portion 60, and the upper end of the fluid supply passage 44 opening to the recess 54 is reduced in diameter It is approximately the same as the upper end of the portion 60 or located lower than the upper end.

分配通路４６は、ノズル押さえ１８の外周面上端に形成され、ノズル押さえ１８の直径よりも小さい直径で形成された円柱形の縮径部６４と、ノズル押さえ１８の外周面と縮径部６４との間に形成された段差による環状の平面６５と、ハウジング１０の凹部２０、具体的には凹部２０の底面２０Ａ及び内周面２０Ｂとの間に形成される空間によって形成された、環状の通路である。なお、前述の流体供給通路４４は、縮径部６４の外周面に開口している。 The distribution passage 46 is formed at the upper end of the outer peripheral surface of the nozzle retainer 18 and has a cylindrical reduced diameter portion 64 formed with a diameter smaller than the diameter of the nozzle retainer 18, the outer peripheral surface of the nozzle retainer 18 and the reduced diameter portion 64 An annular passage formed by a space formed between an annular flat surface 65 formed by the step formed between the recess 20 and the recess 20 of the housing 10, specifically the bottom surface 20A and the inner peripheral surface 20B of the recess 20 It is. The above-mentioned fluid supply passage 44 is opened at the outer peripheral surface of the reduced diameter portion 64.

流体供給管４８は、分配通路４６の上面とハウジング１０の外周面とを連通する。
流体供給手段５０は、流体供給源６６と、流体供給源６６から供給される圧縮空気の圧力を制御する流体コントローラ６８と、を有する。流体コントローラ６８は、流体供給管４８に接続されている。 The fluid supply pipe 48 communicates the upper surface of the distribution passage 46 with the outer peripheral surface of the housing 10.
The fluid supply means 50 includes a fluid supply source 66 and a fluid controller 68 that controls the pressure of the compressed air supplied from the fluid supply source 66. The fluid controller 68 is connected to the fluid supply pipe 48.

流体排出通路５２は、ノズル１４の軸線に沿って上下方向に形成されており、ガイド部材４２に形成された連通孔５８に連続している。この流体排出通路５２は、流体を排出する通路であるとともに、ノズル１４から噴射された液柱が通過する孔でもある。 The fluid discharge passage 52 is formed vertically along the axis of the nozzle 14 and is continuous with the communication hole 58 formed in the guide member 42. The fluid discharge passage 52 is a passage for discharging the fluid, and is also a hole through which the liquid column ejected from the nozzle 14 passes.

ノズル押さえ１８の下面には、ノズル１４側に凹んだ凹部７２が形成される。本実施形態では、凹部７２は、流体排出通路５２の周囲に形成される平坦部７２Ａと、平坦部７２Ａの外周側に形成される凸部７２Ｂとを有している。凸部７２Ｂは、図２に示すように、外周面がノズル押さえ１８の外周面と一致し、内周面が下方にいくにしたがって外側に傾斜する傾斜面となった、断面三角形状となっている。 A recess 72 recessed toward the nozzle 14 is formed on the lower surface of the nozzle retainer 18. In the present embodiment, the concave portion 72 has a flat portion 72A formed around the fluid discharge passage 52 and a convex portion 72B formed on the outer peripheral side of the flat portion 72A. As shown in FIG. 2, the convex portion 72 </ b> B has a triangular cross-sectional shape in which the outer peripheral surface matches the outer peripheral surface of the nozzle retainer 18 and the inner peripheral surface is inclined downward as it goes downward. There is.

このような構造の本実施形態に係るレーザー加工装置１では、次のように動作する。
被加工物Ｗをレーザー加工する場合には、被加工物Ｗをノズル１４の下方の載置台Ｔに載置する。次に、レーザー発振器３０からレーザーを出射させると、レーザーは、レーザー光学系２８に入射し、レーザー加工ヘッド２内に導かれる。レーザーは、レーザー光学系２８の集光レンズ等によって、ノズル孔１２の上端開口の位置近傍に集光される。
一方、液体噴射手段６は、液体供給源３２からの水を高圧ポンプ３６で圧送し、液体流路４０を通ってノズル１４から噴流液柱Ｆを被加工物Ｗに向かって噴出する。なお、このとき、噴出された噴流液柱Ｆの径は、ノズル孔１２の孔径よりもわずかに大きくなる。噴流液柱Ｆは、ガイド部材４２の連通孔５８とノズル押さえ１８の連通孔７０とによって構成された流体排出通路５２を通って被加工物Ｗに到達する。レーザー光学系２８によってノズル孔１２の上端開口近傍に集光されたレーザーは、噴流液柱Ｆ内を全反射しながら噴流液柱Ｆに導かれ、被加工物Ｗまで到達して被加工物Ｗをレーザー加工する。 The laser processing apparatus 1 according to this embodiment having such a structure operates as follows.
When laser processing the workpiece W, the workpiece W is placed on the mounting table T below the nozzle 14. Next, when the laser is emitted from the laser oscillator 30, the laser enters the laser optical system 28 and is guided into the laser processing head 2. The laser is condensed near the position of the upper end opening of the nozzle hole 12 by a condensing lens of the laser optical system 28 or the like.
On the other hand, the liquid ejecting means 6 pumps the water from the liquid supply source 32 with the high pressure pump 36 and ejects the jetted liquid column F toward the workpiece W from the nozzle 14 through the liquid channel 40. At this time, the diameter of the jetted liquid column F ejected is slightly larger than the hole diameter of the nozzle hole 12. The jetted liquid column F reaches the workpiece W through the fluid discharge passage 52 constituted by the communication hole 58 of the guide member 42 and the communication hole 70 of the nozzle holder 18. The laser condensed near the upper end opening of the nozzle hole 12 by the laser optical system 28 is guided to the jet liquid column F while totally reflecting inside the jet liquid column F, and reaches the workpiece W to be processed W Laser processing.

整流手段８では、流体供給源６６から流体を供給すると、流体は、流体供給管４８及び分配通路４６を通って複数の流体供給通路４４に供給される。流体供給通路４４を通る流体は、水平方向外側から半径方向内側に向かって流れ、下部空間６２Ｂに入り、ガイド部材４２の縮径部６０の外周面に当たって、その流れの方向を９０度変えて上方に向かう。したがって、下部空間６２Ｂは、流体の流れを半径方向内方からノズルの軸に沿った方向に変える流れ変更流路として機能する。
流体はその後、上部空間６２Ａに外周下方から流れ込み、ノズル１４の下面１４Ａに当たって再び半径方向内方に向かい、ガイド部材４２のガイド部５６に入る。逆円錐状のガイド部５６内で流体は徐々に絞られながら噴流液柱Ｆの周りに供給され、噴流液柱Ｆの流れを整える。流体は、噴流液柱Ｆとともに連通孔５８及び液体排出通路５２を通って被加工物Ｗ側に排出される。流体は、液体排出通路５２から出た後は、被加工物Ｗに当たった水や加工時に発生したドロス等を被加工物Ｗ上から排除する。 In the rectifying means 8, when the fluid is supplied from the fluid supply source 66, the fluid is supplied to the plurality of fluid supply passages 44 through the fluid supply pipe 48 and the distribution passage 46. The fluid passing through the fluid supply passage 44 flows radially outward from the horizontal outer side, enters the lower space 62B, strikes the outer peripheral surface of the reduced diameter portion 60 of the guide member 42, and changes the flow direction by 90 degrees. Head for Therefore, the lower space 62B functions as a flow changing channel that changes the flow of fluid from the radially inward direction to the direction along the axis of the nozzle.
The fluid then flows from the lower periphery into the upper space 62A, strikes the lower surface 14A of the nozzle 14 and travels radially inward again, and enters the guide portion 56 of the guide member 42. The fluid is supplied to the periphery of the jet fluid column F while being gradually squeezed in the inverted conical guide portion 56 to adjust the flow of the jet fluid column F. The fluid is discharged to the workpiece W through the communication hole 58 and the liquid discharge passage 52 together with the jetted liquid column F. After the fluid comes out of the liquid discharge passage 52, the water that hits the workpiece W, the dross generated at the time of processing, etc. are removed from above the workpiece W.

被加工物Ｗに噴流液柱Ｆが当たってはね返り、ノズル押さえ１８の下面に水滴が付着した場合、水滴はノズル押さえ１８下面の凹部７２に沿って外側に移動し、凸部７２Ｂの先端から落下してノズル押さえ１８から除去される。 When the jet liquid column F strikes and bounces on the workpiece W, and water droplets adhere to the lower surface of the nozzle retainer 18, the water droplets move outward along the recess 72 on the lower surface of the nozzle retainer 18 and fall from the tip of the convex portion 72B. And removed from the nozzle retainer 18.

このように構成された本実施形態によれば、次の優れた効果を得ることができる。
ノズル押さえ１８内にガイド部材４２、流体供給通路４４、及び流体排出通路５２が形成されているので、従来のようにノズル押さえとプロテクタキャップとを別体で設ける必要がなく、ノズル押さえ１８の厚み等の寸法を従来の構造より大きく設定することができ、ノズル押さえ１８の剛性を向上させることができる。これにより、ノズル押さえ１８によってノズル１４をより確実に固定することができ、ノズル１４の軸が傾くのを防止することができる。また、ノズル押さえ１８内に整流手段８の一部を形成することができるので、ノズル１４の確実な固定を実現しながら、レーザー加工ヘッド２の大型化を回避することができる。以上のような構造により、本実施形態のレーザー加工装置では、例えば５軸加工を行う場合であっても精度の高い加工を行うことができる。 According to the embodiment configured as described above, the following excellent effects can be obtained.
Since the guide member 42, the fluid supply passage 44, and the fluid discharge passage 52 are formed in the nozzle retainer 18, it is not necessary to separately provide the nozzle retainer and the protector cap as in the prior art, and the thickness of the nozzle retainer 18 Can be set larger than the conventional structure, and the rigidity of the nozzle retainer 18 can be improved. As a result, the nozzle 14 can be more reliably fixed by the nozzle retainer 18, and the axis of the nozzle 14 can be prevented from tilting. Moreover, since a part of the flow control means 8 can be formed in the nozzle holder 18, the enlargement of the laser processing head 2 can be avoided while realizing reliable fixation of the nozzle 14. With the above-described structure, in the laser processing apparatus of the present embodiment, high-precision processing can be performed even when, for example, 5-axis processing is performed.

ガイド部材４２が、ノズル押さえ１８とは別体で形成され、ノズル押さえ１８の凹部５４に収容される構造となっているので、ガイド部材４２の製作を容易に行うことができる。したがってガイド部５６の形状の設計自由度を高くすることができ、ガイド部５６の形状を、精度よく、液柱の整流に適したものとすることができる。 Since the guide member 42 is formed separately from the nozzle presser 18 and is housed in the recess 54 of the nozzle presser 18, the guide member 42 can be easily manufactured. Therefore, the design freedom of the shape of the guide portion 56 can be increased, and the shape of the guide portion 56 can be made accurate and suitable for rectifying the liquid column.

ガイド部５６が逆円錐状の凹部となっており、その最下端に連通孔５８が形成され、この連通孔５８が流体排出通路５２に連通しているので、ガイド部５６の内面に付着した液滴がガイド部５６内に溜まるのを防止して、流体排出通路５２から排出することができる。これにより、ガイド部５６内の液体によって液柱が乱されることがなく、乱れのない液柱を形成することができる。 The guide portion 56 is an inverted conical recess, and the communication hole 58 is formed at the lowermost end thereof, and the communication hole 58 is in communication with the fluid discharge passage 52, so the liquid adhering to the inner surface of the guide portion 56 It is possible to discharge the fluid from the fluid discharge passage 52 while preventing drops from accumulating in the guide portion 56. Accordingly, the liquid column in the guide portion 56 is not disturbed by the liquid in the guide portion 56, and the liquid column without disturbance can be formed.

ノズル１４は、ノズル１４の上面１４Ｃがハウジング１０のノズル用凹部１６の底面１６Ａと当接し、ノズル１４の外周面１４Ｂが、ハウジング１０のノズル用凹部１６の底面１６Ａと直交する、ノズル用凹部１６の内周面１６Ｂと当接しており、ノズル押さえ１８によって下方から固定されている。したがって、ノズル１４の上下方向及び水平方向（左右方向）の位置ずれ及び傾きを防止することができ、ノズル１４の軸の傾きを防止することができる。 The nozzle 14 has a top surface 14C of the nozzle 14 in contact with the bottom surface 16A of the nozzle recess 16 of the housing 10, and an outer peripheral surface 14B of the nozzle 14 is orthogonal to the bottom surface 16A of the nozzle recess 16 of the housing 10 It is in contact with the inner circumferential surface 16B of the second embodiment and fixed from below by the nozzle retainer 18. Therefore, positional deviation and inclination of the nozzle 14 in the vertical direction and horizontal direction (horizontal direction) can be prevented, and inclination of the axis of the nozzle 14 can be prevented.

ノズル１４の下面１４Ａがノズル押さえ１８の凹部２６の底面２６Ａと当接し、ノズル１４の外周面１４Ｂが、ノズル押さえ１８の凹部２６の底面２６Ａと直交する、ノズル押さえ１８の凹部２６の内周面２６Ｂと当接しており、ノズル押さえ１８の外周面の雄ねじ２４がハウジング１０の凹部２０の内周面２０Ｂの雌ねじ２２と螺合することにより、ノズル１４がノズル押さえ１８で固定されている。したがって、ノズル１４の上下方向及び水平方向（左右方向）の位置ずれ及び傾きを防止することができ、ノズル１４の軸の傾きを防止することができる。
さらに、ノズル押さえ１８の外周面の雄ねじ２４がハウジング１０の凹部２０の内周面２０Ｂの雌ねじ２２と螺合することによって、ノズル押さえ１８及びノズル１４がハウジング１０に締め込まれる。その結果、上方向への付勢力によって、ハウジング１０、ノズル１４、及びノズル押さえ１８の各面を歪みのない適切な位置で当接、固定及び嵌合することができ、ノズル１４の軸の傾きを防止することができる。 The inner peripheral surface of the recess 26 of the nozzle retainer 18 in which the lower surface 14A of the nozzle 14 abuts against the bottom surface 26A of the recess 26 of the nozzle retainer 18 and the outer peripheral surface 14B of the nozzle 14 is orthogonal to the bottom surface 26A of the recess 26 of the nozzle retainer 18 The nozzle 14 is fixed by the nozzle press 18 by the male screw 24 of the outer circumferential surface of the nozzle press 18 being screwed with the female screw 22 of the inner circumferential surface 20B of the recess 20 of the housing 10. Therefore, positional deviation and inclination of the nozzle 14 in the vertical direction and horizontal direction (horizontal direction) can be prevented, and inclination of the axis of the nozzle 14 can be prevented.
Further, the male screw 24 on the outer peripheral surface of the nozzle holder 18 is screwed with the female screw 22 on the inner peripheral surface 20 B of the recess 20 of the housing 10, whereby the nozzle holder 18 and the nozzle 14 are tightened into the housing 10. As a result, due to the upward biasing force, each surface of the housing 10, the nozzle 14 and the nozzle presser 18 can be abutted, fixed and fitted at an appropriate position without distortion, and the inclination of the axis of the nozzle 14 Can be prevented.

ノズル押さえ１８の下端に凹部７２が形成されているので、噴流液柱Ｆが被加工物に当たって液体がはね返る等によりノズル押さえ１８の下端に液体が付着した場合でも、液体が外周側の凸部７２Ｂへ移動してノズル押さえ１８から落下する。したがってノズル押さえ１８の下端に液体が付着したままとなるのを防止することができ、付着した液体によって噴流液柱Ｆが乱れるのを防止することができる。 Since the concave portion 72 is formed at the lower end of the nozzle retainer 18, the liquid is adhered to the lower end of the nozzle retainer 18 due to the jet liquid column F hitting the workpiece and the liquid rebounds, etc. It moves to the bottom and drops from the nozzle retainer 18. Therefore, it is possible to prevent the liquid from remaining attached to the lower end of the nozzle retainer 18, and to prevent the jetted liquid column F from being disturbed by the attached liquid.

ガイド部材４２の縮径部６０とノズル押さえ１８との間に形成された下部空間６２Ｂが、流体供給通路４４からの流体の流れを、半径方向内方からノズル１４の軸に沿った上方に変更する、流れ変更流路として機能する。したがって、流体供給通路４４からの流体が直接液柱Ｆに衝突するのを防止することができ、よって流体による液柱Ｆの乱れを防止することができる。 A lower space 62B formed between the reduced diameter portion 60 of the guide member 42 and the nozzle presser 18 changes the flow of fluid from the fluid supply passage 44 from radially inward to upward along the axis of the nozzle 14 Function as a flow change channel. Therefore, it is possible to prevent the fluid from the fluid supply passage 44 from directly colliding with the liquid column F, thereby preventing the liquid column F from being disturbed by the fluid.

分配流路４６が、ノズル押さえ１８の縮径部６４とハウジング１０の凹部２０の内面との間に形成されているので、分配流路４６を容易に形成することができる。つまり、ノズル押さえ１８に縮径部６４を形成し、ノズル押さえ１８をハウジング１０に取り付けることによって分配流路４６が形成されるので、例えばノズル押さえ１８に流体を分配するための貫通孔を形成する場合に比べて、分配流路の形成が容易となる。また、分配流路４６が設けられているので、流体供給源６６から供給される流体を分配流路４６内で一時的に滞留させ、流体供給通路４４へ安定した量の流体を均等に供給することができる。 Since the distribution flow channel 46 is formed between the reduced diameter portion 64 of the nozzle retainer 18 and the inner surface of the recess 20 of the housing 10, the distribution flow channel 46 can be easily formed. That is, since the distribution flow path 46 is formed by forming the reduced diameter portion 64 in the nozzle presser 18 and attaching the nozzle presser 18 to the housing 10, for example, a through hole for distributing fluid to the nozzle presser 18 is formed. Compared to the case, the formation of the distribution channel is facilitated. Further, since the distribution flow channel 46 is provided, the fluid supplied from the fluid supply source 66 is temporarily retained in the distribution flow channel 46, and the fluid supply channel 44 is uniformly supplied with a stable amount of fluid. be able to.

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、例えば、以下のような態様であってもよい。
流体供給通路は、前述の実施形態のようにガイド部の水平方向に沿って半径方向内側に向かって形成されているものに限らず、例えばガイド部の半径方向に対して角度を有して形成されていてもよい。図４は、本発明に係るレーザー加工装置の整流手段の変形例を示す図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。これらの図４及び図５に示すように、ノズル押さえ８０に形成された複数の流体供給通路８２は、ガイド部材８４の半径方向に対して角度を有して配置されている。具体的には、流体供給通路８２は、それぞれ、ガイド部材８４の上部に形成された円柱状の空間８６の接線方向に開口している。このような構造の流体供給通路８２では、流体供給通路８２から供給される流体が直接液柱に当たらないので、噴流液柱を乱すのを防止することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be, for example, the following aspect.
The fluid supply passage is not limited to one formed radially inward along the horizontal direction of the guide as in the above-described embodiment, but may be formed at an angle with respect to the radial direction of the guide, for example. It may be done. FIG. 4 is a view showing a modification of the rectifying means of the laser processing apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a V-V cross-sectional view of FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the plurality of fluid supply passages 82 formed in the nozzle presser 80 are arranged at an angle with respect to the radial direction of the guide member 84. Specifically, the fluid supply passages 82 open in the tangential direction of a cylindrical space 86 formed in the upper portion of the guide member 84, respectively. In the fluid supply passage 82 having such a structure, since the fluid supplied from the fluid supply passage 82 does not directly hit the liquid column, it is possible to prevent the jet liquid column from being disturbed.

また、この場合には、流体供給通路８２から供給される流体が直接液柱に当たらないので、前述の実施形態で設けた下部空間６２Ｂによる流れ変更流路が不要である。したがって、図４に示すように、ガイド部材８４の上部には縮径部が設けられておらず、その上部の空間８６は、円柱状となっていてもよく、流体供給通路８２は、ガイド部材８４の上部において空間８６に開口していてもよい。 Further, in this case, since the fluid supplied from the fluid supply passage 82 does not directly hit the liquid column, the flow changing flow path by the lower space 62B provided in the above embodiment is unnecessary. Therefore, as shown in FIG. 4, the diameter reducing portion is not provided at the upper portion of the guide member 84, and the space 86 at the upper portion may be cylindrical, and the fluid supply passage 82 is a guide member It may be open to the space 86 at the top of 84.

流体供給通路は、前述の実施形態では、ガイド部材の縮径部の外周面に対向するように開口していたが、これに限らず、流体供給通路の開口部の少なくとも一部がガイド部の縮径部の外周面に対向していてもよい。 Although the fluid supply passage is opened to face the outer peripheral surface of the reduced diameter portion of the guide member in the above embodiment, the present invention is not limited to this, at least a part of the opening of the fluid supply passage is the guide portion. It may be opposed to the outer peripheral surface of the reduced diameter portion.

ガイド部は逆円錐状でなくてもよく、紡錘状、円弧状等、任意の流線形状等を採用することができる。また、ガイド部は、ノズル押さえと一体に形成されていてもよい。
ノズル押さえの先端の凹部は、ノズル１４側に凹んだ形状となっていればよく、例えば円錐状でも、半球状でも任意の形状を採用することができる。また、この凹部は、必ずしも設けられていなくてもよい。 The guide portion does not have to be in the shape of an inverted cone, and any streamline shape such as a spindle shape or an arc shape can be adopted. Further, the guide portion may be integrally formed with the nozzle presser.
The recessed portion at the tip of the nozzle holder may be any shape as long as it has a concave shape toward the nozzle 14, for example, a conical shape or a hemispherical shape. Moreover, the recess may not necessarily be provided.

ノズル及びノズル押さえは、ハウジングの互いに直交した２つの面に対して固定されていたが、これに限らず、ハウジングの、互いに交わる少なくとも２つの面に対して固定されていればよい。また、ノズル及びノズル押さえは、必ずしも互いに交わる少なくとも２つの面に対して固定されていなくてもよい。
分配流路は、ノズル押さえに形成された縮径部とハウジングとの間に形成された空間によって構成されているものに限らず、ノズル押さえあるいはハウジングに環状の孔を形成してもよい。 The nozzle and the nozzle holder are fixed to two mutually orthogonal planes of the housing, but the invention is not limited thereto, and may be fixed to at least two mutually intersecting planes of the housing. Also, the nozzle and the nozzle press may not necessarily be fixed with respect to at least two planes intersecting each other.
The distribution flow channel is not limited to the one formed by the space formed between the reduced diameter portion formed in the nozzle pressing and the housing, and an annular hole may be formed in the nozzle pressing or the housing.

１レーザー加工装置
２レーザー加工ヘッド
４光学装置
６液体噴射手段
８整流手段
１０ハウジング
１４ノズル
１８，８０ノズル押さえ
４２，８４ガイド部材
４４，８２流体供給通路
４６分配流路
５２流体排出通路
５６ガイド部
６２，８６空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 laser processing apparatus 2 laser processing head 4 optical apparatus 6 liquid ejection means 8 rectification means 10 housing 14 nozzle 18, 80 nozzle pressing 42, 84 guide member 44, 82 fluid supply passage 46 distribution flow passage 52 fluid discharge passage 56 guide portion 62 , 86 space

Claims

A laser processing apparatus for processing a workpiece by a laser guided into a liquid column, comprising:
A nozzle housed in a housing and injecting a liquid to form the liquid column;
A laser optical device for condensing a laser from a laser light source in the liquid column;
A nozzle holder provided in the housing and having a structure for fixing the nozzle in the housing;
And rectifying means provided in the nozzle presser,
The rectifying means is
A guide portion having a reverse conical recess, and adjusting the flow of the liquid column by the fluid supplied around the liquid column;
A plurality of fluid supply passages provided at equal angular intervals from each other on a plane perpendicular to the liquid column and supplying the fluid to the guide portion;
An annular distribution passage provided on an outer periphery of the guide portion and distributing fluid to the fluid supply passage;
It has a cylindrical or disc-like upper space communicating with a space in the recess, and an annular or cylindrical lower space provided below the outer periphery of the upper space and in communication with the fluid supply passage, A flow change passage that changes the flow direction of the fluid supplied from the fluid supply passage to a direction along the axis of the nozzle;
And a fluid discharge hole provided coaxially with the liquid column at the lowermost end of the guide portion and for discharging the fluid from the guide portion;
Laser processing equipment characterized by

The fluid supply passage is disposed to connect the distribution passage and the lower space.
The laser processing apparatus according to claim 1.

The housing has a nozzle recess for receiving the nozzle,
The nozzle holder has a recess for housing the nozzle,
The nozzle is abutted and fixed to the nozzle recess at at least two mutually intersecting surfaces,
The nozzle presser is fixed in at least two mutually intersecting planes by abutting on a plane perpendicular to the liquid column provided at the lower portion of the housing and an outer surface of the nozzle.
The laser processing apparatus of Claim 1 or Claim 2.

The fluid supply passage is open to the guide portion at an angle with respect to the radial direction of the guide portion.
The laser processing apparatus of any one of Claims 1-3.