特開 2024-168503 レーザ加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168503

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】レーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/146 20140101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

B23K26/146

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085234

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110002712

【氏名又は名称】弁理士法人みなみ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】熊野 智允

(72)【発明者】

【氏名】氷見 太

(72)【発明者】

【氏名】湯谷 太一

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168EA17

4E168FA05

4E168FB01

4E168FC05

(57)【要約】

【課題】レーザ光による加工作業の効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】レーザ加工装置は、レーザ光を照射するレーザ加工ヘッド２２と、レーザ加工ヘッド２２の先部から延びると共に、レーザ光を通過させて照射するレーザノズル４０と、レーザノズル４０の外周面を包囲するジェットノズル本体部８１を含むと共に、レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１との間に形成される隙間から液体が噴射されるウォータジェットノズル８０と、を備える。液体がレーザ光の回りを取り囲むように噴射されるので、ウォータジェットノズル８０を加工対象物に向けたまま、どの方向に動かしても、レーザ光の照射地点を液体が追従するようになり、レーザ光による溶融物が液体によって吹き飛ばされ、加工作業の効率が向上する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、前記レーザ加工ヘッドの先部から延びると共に、レーザ光を通過させて照射するレーザノズルと、前記レーザノズルの外周面を包囲するジェットノズル本体部を含むと共に、レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、前記レーザノズルと前記ジェットノズル本体部との間に形成される隙間から液体が噴射されるウォータジェットノズルと、を備える、レーザ加工装置。

【請求項2】

前記レーザノズルの先端は、前記ジェットノズル本体部の先端よりも突出している、請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

前記レーザノズルと前記ジェットノズル本体部とは、相対的な位置をレーザ光の照射方向に調整可能である、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。

【請求項4】

前記ジェットノズル本体部からレーザ光の照射方向へ延長すると共に、レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、前記ウォータジェットノズルの先端を包囲する延長管部を、更に備える、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。

【請求項5】

前記レーザノズルの外周面は、先端に向かうにつれて細くなる円錐台状の傾斜面を有する、請求項１又は２記載のレーザ加工装置。

【請求項6】

前記レーザ加工ヘッドは、前記レーザノズルの内部空間に通じる、アシストガス用のガス経路を有する、請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項7】

前記延長管部は、前記レーザノズルの先端よりも延長する、請求項４に記載のレーザ加工装置。

【請求項8】

前記ウォータジェットノズルは、前記延長管部を更に含み、前記ジェットノズル本体部と前記延長管部とを一体にしてある、請求項７に記載のレーザ加工装置。

【請求項9】

液体を前記ウォータジェットノズルから間欠的に噴射させる水制御装置を、更に備える、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。

【請求項10】

前記レーザノズルは、銅で構成される、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。

【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レーザノズルと、液体を噴射するウォータジェットノズルとを備える、レーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ光を照射するレーザヘッドと、液体を噴射するウォータジェットヘッドとを備える複合加工装置が知られている（特許４４７８２５１号公報）。前記複合装置においては、レーザヘッドとウォータジェットヘッドとは別々の位置に間隔をあけて配置される。レーザヘッドの照射口とウォータジェットヘッドの噴射口とは、加工対象物に向けられる。液体の噴射方向は、レーザ光の照射方向に対して傾斜している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

前記した複合加工装置を用いて加工対象物を加工する場合、レーザ光と液体が加工対象物の加工点に達するように、作業者は、レーザヘッドの向きとウォータジェットヘッドの向きを別々に操作する。

【0004】

しかも、レーザ光と液体を加工点に厳密に一致させるようにすると、加工対象物が液体で冷たくなりすぎて、加工作業の効率が低下する。加工作業の効率を向上させるには、レーザ光の照射位置と液体の噴射位置とは僅かに離れるように、レーザヘッドの向きとウォータジェットヘッドの向きが調整される。この場合、レーザ光の照射地点を液体が追いかけるように、レーザヘッドとウォータジェットヘッドとを動かさなければならず、加工対象物に対する加工方向が制限され、加工作業の効率が悪くなる。

【0005】

本発明は、レーザ光による加工作業の効率を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

代表的な本発明は、レーザ加工装置であって、レーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、レーザ加工ヘッドの先部から延びると共に、レーザ光を通過させて照射するレーザノズルと、レーザノズルの外周面を包囲するジェットノズル本体部を含むと共に、レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、レーザノズルとジェットノズル本体部との間に形成される隙間から液体が噴射されるウォータジェットノズルと、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明のレーザ加工装置によれば、レーザ光による加工作業の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第一実施形態のレーザ加工装置を示す説明図である。

【図2】図１の一部の拡大図である。

【図3】図１のIII－III線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１に示すように本発明の第一実施形態のレーザ加工装置１０は、レーザ発振器２０と、光路２１と、レーザ加工ヘッド２２と、レーザノズル４０と、アシストガス供給源５０と、ガス管５１と、エアコントローラ５２と、液体供給源７０と、液体管７１と、高圧ポンプ７２と、逆止弁７３と、ウォータジェットノズル８０と、整流子９０とを備える。

【0010】

以後、レーザ光の進行方向を基準として、「上流側」、「下流側」、「先端」という用語が使用される。「先端」は、物体のうち、レーザ光が通過する通路において、下流側の端のことである。「レーザ光の進行方向」は、一直線に進む方向とは限らず、湾曲したり、屈曲したりしながら進む方向も含む。レーザ光の照射方向とは、一直線に進む方向である。

【0011】

レーザ発振器２０は、レーザ光を発生し、放出する。レーザ光は、光路２１を通過してレーザ加工ヘッド２２に向かう。光路２１は、例えばファイバーケーブルである。

【0012】

レーザ加工ヘッド２２は、レーザ加工ヘッド本体部３０と、ガスヘッド部６０とを含む。レーザ加工ヘッド本体部３０は、筐体３１と、集光レンズ３２と、ミラー３３と、複数の保護レンズ３４を含む。筐体３１の内部にはレーザ光を通過させる第１の通路３１ａが形成される。本実施形態では第１の通路３１ａは、屈折している。本実施形態では保護レンズ３４の数は、２つである。保護レンズ３４（３４ａ）、集光レンズ３２、ミラー３３、保護レンズ３４（３４ｂ）は、この記載された順番で、レーザ光の進行方向に間隔をあけて、第１の通路３１ａに対して配置される。集光レンズ３２と２枚の保護レンズ３４は、筐体３１に対し第１の通路３１ａをレーザ光の進行方向に遮る状態で固定される。２つの保護レンズ３４を区別する場合、上流側の保護レンズ３４ａ、下流側の保護レンズ３４ｂと称する。レーザ光は、上流側の保護レンズ３４ａと集光レンズ３２を通過した後、ミラー３３で反射され、下流側の保護レンズ３４ｂを通過する。なお、レーザ加工ヘッド本体部３０は、ミラー３３を含まない場合もある。この場合、レーザ加工ヘッド本体部３０は、筐体３１と、集光レンズ３２と、複数の保護レンズ３４を含む。なお、ミラー３３の数は、複数であっても良い。保護レンズ３４の数も１つ、又は３つ以上であっても良い。

【0013】

ガスヘッド部６０は、筐体３１の先端に着脱可能に固定される。ガスヘッド部６０は筒状である。本実施形態では、ガスヘッド部６０と筐体３１とは、別の部品のボルト（図示せず）で固定される。ガスヘッド部６０の内部空間は、第２の通路６０ａである。第２の通路６０ａは、レーザ光を通過させるもので、第１の通路３１ａに通じる。ガスヘッド部６０の内部にはガス経路６０ｂが形成される。ガス経路６０ｂは、アシストガスを第２の通路６０ａに供給するもので、ガスヘッド部６０の外周面から第２の通路６０ａに達するまでの範囲に形成される。

【0014】

アシストガス供給源５０とエアコントローラ５２とガスヘッド部６０とは、ガス管５１で接続される。アシストガス供給源５０の一例は、アシストガスを収容するガスタンクである。アシストガスは、例えばアルゴンガスや窒素ガスや空気であり、下流側の保護レンズ３４ｂを汚れ難くする。エアコントローラ５２は、アシストガスの圧力を制御する。アシストガスは、アシストガス供給源５０からエアコントローラ５２を通過して、ガスヘッド部６０に供給される。

【0015】

レーザノズル４０は、レーザノズル本体部４１と、鍔部４２とを含む。レーザノズル本体部４１と鍔部４２とは、一体である。レーザノズル本体部４１は筒状である。レーザノズル本体部４１の内部空間は、第３の通路４１ａである。第３の通路４１ａは、レーザ光を通過させるもので、第２の通路６０ａに通じる。第３の通路４１ａの口径は、第２の通路６０ａの口径よりも小さい。第３の通路４１ａは、円筒形状である。また、レーザノズル４０の材料としては、銅である。ウォータジェットノズル８０内にレーザノズル４０を配置する構成で、より小型のレーザ加工装置１０とするためには、レーザノズル４０とウォータジェットノズル８０を小型化する必要があり、レーザノズル４０の通路の径も小さくなる。その場合、レーザノズル４０の内部を通過するレーザ光によって、レーザノズル４０が熱を帯び易くなる。そこで、レーザノズル４０の材料に、熱伝導性の高い材料として、銅を採用することによって、レーザノズル４０の劣化を抑制することができる。

【0016】

鍔部４２は、レーザノズル本体部４１の外周面から半径方向の外側へ突出する。鍔部４２は、レーザノズル本体部４１の外周面の周方向の全長に亘って形成される。鍔部４２は、レーザノズル本体部４１の全長の中間部に形成される。全長とは、第３の通路４１ａの全長である。詳しくは、鍔部４２は、レーザノズル本体部４１の上流側の端に対して下流側に配置され、レーザノズル本体部４１の全長の中間点よりも上流側に配置される。レーザノズル本体部４１の上流側の端部は、鍔部４２に対して上流側に突出する。レーザノズル本体部４１とガスヘッド部６０との固定は、後述する。

【0017】

ウォータジェットノズル８０は、ジェットノズル本体部８１と、延長管部８２と、鍔部８３とを含む。ジェットノズル本体部８１と延長管部８２と鍔部８３は、一体である。

【0018】

ジェットノズル本体部８１は、筒状である。ジェットノズル本体部８１は、レーザノズル４０の外周面を包囲すると共に、レーザ光の照射方向へ延長する。ジェットノズル本体部８１の内部にはレーザノズル４０と整流子９０とが収容される。ジェットノズル本体部８１の内部空間は、上流穴８１ｉと、下流穴８１ｋとによって構成される。

【0019】

上流穴８１ｉは、ジェットノズル本体部８１の上流側の端面に形成される。上流穴８１ｉの内面は、円筒面８１ｐと、環状面８１ｑとを有する。円筒面８１ｐは、ジェットノズル本体部８１の上流側の端面からレーザ光の照射方向へ延びる面である。環状面８１ｑは、上流穴８１ｉの下流端を形成する。環状面８１ｑは、レーザ光の照射方向から見て、環状である。環状面８１ｑの内径は、円筒面８１ｐの下流端の内径よりも小さい。上流穴８１ｉの下流側の端部には整流子９０が収容される。整流子９０は、環状面８１ｑによって下流方向への移動を阻止され、位置決めされる。

【0020】

上流穴８１ｉの内側において、レーザノズル本体部４１の外周面とジェットノズル本体部８１の内周面との間には空間部８０ａが形成される。空間部８０ａは水排出路８０ａである。レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、水排出路８０ａの下流端は隙間８１ｈである。隙間８１ｈは環状であり、液体の噴射口になる（図２参照）。液体の噴射口は、言い換えればウォータジェットノズル８０の噴射口である。ウォータジェットノズル８０には水中継路８０ｂが形成される。水中継路８０ｂは、水排出路８０ａの上流側に通じる。水中継路８０ｂは鍔部８３の外周面から水排出路８０ａに達するまでの範囲に形成される。

【0021】

下流穴８１ｋは、ジェットノズル本体部８１の下流側の端面に形成される。下流穴８１ｋの内径は下流へ向かうにつれて小さくなる。下流穴８１ｋの表面は、先端に向かうにつれて細くなる円錐台状の傾斜面である。このようにジェットノズル本体部８１の内周面の先部を下流側に向かうにつれて縮径する構造とすることで、液体供給源７０から水中経路８０ｂ、上流孔８１ｉを経て下流孔８１ｋに供給される高圧水を、下流孔８１ｋの内部で滑らかに移動させることができる。

【0022】

液体供給源７０と高圧ポンプ７２と逆止弁７３とウォータジェットノズル８０とは、液体管７１としての水道管で接続される。液体供給源７０の一例は、建物に設置された水道管である。高圧水は、液体供給源７０から高圧ポンプ７２、逆止弁７３を経て、水中継路８０ｂに間欠的に供給され、水排出路８０ａを経て隙間８１ｈから噴射される。本実施形態では高圧ポンプ７２は、高圧水を間欠的に送り出す水制御装置である。水制御装置は、高圧ポンプ７２だけに限らず、他の制御装置、例えばオンオフバルブであっても良い。逆止弁７３は、ウォータジェットノズル８０側から高圧ポンプ７２側へ水が逆流しないようにする。また、逆止弁７３を配置することによって、ウォータジェットノズル８０内に供給される（一時的に内部で貯留される）高圧水内に余計なエアが混入することを防止することができると共に、噴射する高圧水の噴射圧力の乱れを抑制することができる。

【0023】

さらに、高圧水を間欠的に送り出すために、高圧ポンプ７２から供給される高圧水の量やタイミングも適宜、変更できる。例えば、高圧ポンプ７２がカム式である場合、カムの回転数に応じて、高圧水の量やタイミングを調整することもできる。また、高圧ポンプ７２が電磁弁式である場合、電磁力の大きさやタイミングに応じて、高圧水の量やタイミングを調整することもできる。

【0024】

鍔部８３は、ジェットノズル本体部８１の外周面から半径方向の外側へ突出する。鍔部８３は、ジェットノズル本体部８１の外周面の周方向の全長に亘って形成される。鍔部８３は、ガスヘッド部６０の先端に着脱可能に固定される。本実施形態では、鍔部８３とガスヘッド部６０とは別の部品のボルト（図示せず）によって固定される。その結果、ウォータジェットノズル８０は、レーザ加工ヘッド２２の先端に着脱可能に固定される。本実施形態では、ウォータジェットノズル８０とガスヘッド部６０とは、相対的な位置をレーザ光の照射方向へ不変とする。

【0025】

レーザノズル４０は、ガスヘッド部６０の先端に着脱可能に固定される。ガスヘッド部６０とレーザノズル４０との固定にはねじ対偶６５が用いられる。レーザノズル本体部４１の上流側の端部の外周面にはねじ対偶６５の雄ネジ４６が形成される。ガスヘッド部６０の下流側の端部の内周面にはねじ対偶６５の雌ネジ６６が形成される。本実施形態では、ガスヘッド部６０の先端と鍔部４２との間にワッシャ（調整部）６７が挟まれる。ワッシャ６７の有無やワッシャ６７の厚みによって、レーザノズル４０とレーザ加工ヘッド２２との相対的な位置は、変わる。前記したように、レーザ加工ヘッド２２とウォータジェットノズル８０とは、相対的な位置をレーザ光の照射方向へ不変とする。その結果、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１との相対的な位置は、ワッシャ６７の有無やワッシャ６７の厚みによって、調整可能となる。なお、本実施形態においては、ワッシャ６７として表現しているが、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１との相対的な位置を調整可能な構造であればよく、形状、材質等は適宜、設定できる。例えば、ワッシャ６７の代わりに，空気圧シリンダに代表される流体圧シリンダを用いることで、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１との相対的な位置を調整することができる。

【0026】

また、レーザ加工ヘッド２２（ガスケット部６０）とウォータジェットノズル８０とは本実施形態においては、直に固定されるが、レーザ加工ヘッド２２とウォータジェットノズル８０との間に別のワッシャ（調整部）を配置することによって、レーザ加工ヘッド２２とウォータジェットノズル８０とはワッシャ（調整部）を介して固定されても良い。その結果、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１との相対的な位置は、ワッシャの有無やワッシャの厚みによって調整可能となる。

【0027】

ウォータジェットノズル８０がレーザノズル４０に対してレーザ光の照射方向とレーザ光の照射方向とは反対方向に抜き差し可能な構成であること、並びにレーザノズル４０がレーザ加工ヘッド２２に対してレーザ光の照射方向とレーザ光の照射方向とは反対方向に抜き差し可能な構成であることを、上述した調整は利用している。

【0028】

また、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１とは相対的な位置を、レーザ光の照射方向に調整可能な構造だけでなく、レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、レーザノズル４０の半径方向に調整可能な構造であっても良い。

【0029】

図２に示すように、レーザノズル本体部４１の先端がジェットノズル本体部８１の先端よりも下流側に突出している。ジェットノズル本体部８１に対するレーザノズル本体部４１の突出長さ４１Ｌは、調整可能である。言い換えれば、突出長さ４１Ｌは、ねじ対偶６５のねじ込み量によって、調整可能となる。ガスヘッド部６０と鍔部８３との間にシール部（図示せず）が挟まれることによっても、突出長さ４１Ｌは、調整可能となる。
また、レーザノズル本体部４１の外周面は、先端に向かうにつれて細くなる円錐台状の傾斜面としてある。円錐台状の傾斜面であるので、レーザノズル本体部４１の外径は先端に向かうにつれて縮径する。レーザノズル本体部４１が先端に向かうにつれて縮径していることで、レーザノズル４０をウォータジェットノズル８０に対して下流側に移動させて調整するときには、ウォータジェットノズル８０の噴射口（隙間８１ｈ）の口径を小さく絞ることができる。逆に、レーザノズル４０をウォータジェットノズル８０に対して上流側に移動させて調整するときには、ウォータジェットノズル８０の噴射口の口径を大きく広げることができる。

【0030】

ジェットノズル本体部８１の下流側の端面８１ａは、照射方向を向く面であり、環状である。下流側の端面８１ａは、半径方向の内側部８１ｂと、半径方向の中間部８１ｃと、半径方向の外側部８１ｄとを有する。

【0031】

内側部８１ｂは、中間部８１ｃに対してレーザ光の照射方向に突出する。言い換えれば、内側部８１ｂは、レーザ光の照射方向へ突出する凸部８１ｂである。内側部８１ｂの先端は、ジェットノズル本体部８１の先端である。中間部８１ｃは、レーザ光の照射方向とは反対方向へ凹む凹部８１ｃである。外側部８１ｄは、延長管部８２に連続している。したがって、外側部８１ｄは、目視不能である。なお、図２で示すような凹部８１ｃの凹む深さは適宜変更できる。

【0032】

延長管部８２は、レーザ光の照射方向へ延長する。延長管部８２は、筒状である。レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、延長管部８２の内部の中央部には第４の通路８２ａが形成される。第４の通路８２ａは第３の通路４１ａに通じる。第２の通路６０ａ、第３の通路４１ａ、第４の通路８２ａは、第１の通路３１ａから照射されたレーザ光の照射方向に一直線に配置される。レーザ光の照射方向とは反対方向から見て、第２の通路６０ａ、第３の通路４１ａ、第４の通路８２ａは、各々の中心を一致させてある。
なお、延長管部８２の内面は、本実施形態では円筒面である。また、延長管部８２の内径は、延長管部８２のうちレーザ光の照射方向に延びる全長のどの位置においても同じである。しかし、延長管部８２の内面は、上流側または下流側へ向かって太くなる円錐台状の傾斜面（延長管部８２の内径が上流側または下流側へ向かって大きくなる形状）等の他の形状であってもよい。また、延長管部８２の内面をコーティング層によって被覆することによって、延長管部８２の摩耗防止等を図ることもできる。また、延長管部８２の内径とレーザノズル本体部４１の内径との比率は、図示の例に限らず、適宜変更できる。

【0033】

図３に示すように整流子９０は、レーザ光の照射方向から見て、レーザノズル本体部４１を包囲するリング９１と、リング９１を中心にしてリング９１の外周面から半径方向の外側へ（放射状）に延びる複数の整流板９２とを備える。本実施形態では、整流板９２の枚数は１０枚であるが、１枚や、１０枚以外の複数枚であっても良い。複数の整流板９２は、リング９１の外周方向に間隔をあけて配置される。液体としての高圧水は、隣り合う整流板９２の間を通過し、整流される。なお、整流子９０が無くても、レーザ加工装置１０は、機能する。

【0034】

第一実施形態のレーザ加工装置１０によって加工対象物を加工する場合、レーザ発振器２０、エアコントローラ５２、高圧ポンプ７２がそれぞれ駆動される。レーザ光は、レーザ発振器２０から放出され、第１の通路３１ａを進行し、第１の保護レンズ３４、集光レンズ３２を透過し、ミラー３３で反射してから第２の保護レンズ３４を透過する。その後、レーザ光は直進し、第２の通路６０ａ、第３の通路４１ａ、第４の通路８２ａを順番に通過し、加工対象物に照射される。アシストガスは、アシストガス供給源５０から供給され、第２の通路６０ａ、第３の通路４１ａ、第４の通路８２ａを順番に通過し、外部へ噴射される。高圧水は、液体供給源７０から供給され、水中継路８０ｂ、水排出路８０ａ、隙間８１ｈ、第４の通路８２ａを順番に通過し、外部へ噴射される。高圧水の噴射によって、延長管部８２の内部空間に気流が発生する。気流は、延長管部８２の内面に沿って延長管部８２の下流端から凹部８１ｃへ向かい、隙間８１ｈから噴射された高圧水の外周面に沿って高圧水の噴射方向へ向かう。気流は、高圧水の直進性を高める。

【0035】

レーザ光は、加工対象物を溶かし、溶融物を発生させる。高圧水は、溶融物を吹き飛ばす。溶融物を効率良く除去するには、溶融物に高圧水を直接噴射することが望ましい。本実施形態のレーザ加工装置１０を用いれば、理論上、レーザ光は、加工対象物の一点に照射され、高圧水は、レーザ光の照射地点を全周から取り囲むように噴射される。ウォータジェットノズル８０を加工対象物に向けたまま、照射地点からどの方向に動かしても、照射地点に追従するように高圧水が噴射されることになる。その結果、本実施形態のレーザ加工装置１０では、加工対象物に対する加工方向が自由であり、加工対象物を任意の形に効率よく切断できる。つまり、加工作業の効率が向上する。

【0036】

本実施形態では、ガス経路６０ｂを有するので、レーザノズル４０からはアシストガスも噴射される。レーザ光はアシストガスの中を進むことになり、高圧水がレーザ光に当たりに難い。その結果、レーザ光の効果が十分に発揮される。

【0037】

本実施形態では、レーザノズル４０の先端がジェットノズル本体部８１の先端よりも突出しているので、例えばジェットノズル本体部８１の先端がレーザノズル４０の先端よりも突出しているものに比べて、高圧水がレーザ光に当たり難い。その結果、レーザ光の効果が十分に発揮される。

【0038】

本実施形態では、レーザ加工装置１０が延長管部８２を備えるので、例えば延長管部８２の無いレーザ加工装置に比べて、高圧水の直進性が向上する。その結果、高圧水の効果が十分に発揮される。

【0039】

本実施形態では、延長管部８２の先端がレーザノズル４０の先端よりもレーザ光の進行方向に突出するので、例えばレーザノズル４０の先端が延長管部８２の先端よりもレーザ光の進行方向に突出するレーザ加工装置に比べて、延長管部８２の内部に気流が発生し易い。その結果、高圧水の直進性が向上し、高圧水の効果が十分に発揮される。

【0040】

本実施形態では、レーザ光の照射方向において、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１との相対的な位置が調整可能なので、レーザ光の効果と高圧水の効果が調整可能である。

【0041】

本実施形態では、ウォータジェットノズル８０がジェットノズル本体部８１と延長管部８２とを一体に備えているので、レーザノズル４０とジェットノズル本体部８１との相対的な位置を調整しても、延長管部８２による気流発生効果を保持できる。

【0042】

本実施形態では、レーザ加工装置１０が水制御装置としての高圧ポンプ７２を備えるので、高圧水をウォータジェットノズル８０から間欠的に噴射させることによって、加工対象物が冷却しすぎるのを防止できる。また、間欠的に噴射させることによって、噴射する量を最小限に留めることもできるので、レーザ加工装置１０と加工対象物の間に過度に水が溜まることや水蒸気状になって視界を妨げることを防止できる。

【0043】

その他、本実施形態では、レーザ加工装置１０は、横型であったが、横型に限らず、縦型であってもよい。横型のレーザ加工装置１０とは、レーザ光を通過させる第１の通路３１ａが屈折しており、第１の通路３１ａの形状に合わせて、レーザ加工ヘッド２２が屈折する形である。縦型のレーザ加工装置とは、第１の通路３１ａが真っ直ぐであり、レーザ加工ヘッドが真っ直ぐな形である。横型のレーザ加工装置１０の場合には、高圧水が水平に噴射するようにレーザ加工ヘッド２２を保持しても、高圧水が重力方向の力によって、ウォータジェットノズル８０内において下方に流れやすい（溜まりやすい）。しかし、縦型のレーザ加工装置１０の場合には、高圧水が真下に噴射するようにレーザ加工ヘッドを保持すれば、高圧水の噴射方向と重力方向の力が同一方向になるので、ウォータジェットノズル８０内における高圧水の乱れが小さくなる。

【0044】

本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の範囲の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0045】

１０ レーザ加工装置
２２ レーザ加工ヘッド
４０ レーザノズル
６７ ワッシャ（調整部）
７２ 高圧ポンプ（水制御装置）
８０ ウォータジェットノズル
８１ ジェットノズル本体部
８１ｈ 隙間
８２ 延長管部

【図1】

【図2】

【図3】