特開 2024-9655 レーザ切断装置およびレーザ切断方法

(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】P2024009655

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】レーザ切断装置およびレーザ切断方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/38 20140101AFI20240116BHJP

   B23K 26/042 20140101ALI20240116BHJP

   B23K 26/14 20140101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

B23K26/38 A

B23K26/042

B23K26/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111342

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000150981

【氏名又は名称】日酸ＴＡＮＡＫＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 翔太

(72)【発明者】

【氏名】黒澤 徳弘

(72)【発明者】

【氏名】伊原 大輔

(72)【発明者】

【氏名】小林 直希

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168AD07

4E168CB15

4E168CB19

4E168CB22

4E168DA28

4E168EA17

4E168EA24

4E168FA00

4E168FA03

4E168FB02

4E168FB03

4E168FC04

4E168JA02

4E168KB03

(57)【要約】

【課題】加工対象物の切断面の粗さがより小さいレーザ切断装置およびレーザ切断方法を提供する。
【解決手段】加工対象物Ｗをレーザ切断するレーザ切断装置であって、レーザＬＡを射出するレーザビーム照射部を有するレーザ照射装置と、レーザビーム照射部の加工対象物Ｗ側に配置されたレーザ加工ヘッドと、制御部と、を備え、レーザ加工ヘッドは、加工対象物Ｗ側の先端にノズル部１２を有し、制御部は、レーザＬＡが、ノズル部１２の内周面１２ｓに干渉しつつ加工対象物Ｗに照射されるように、レーザ照射装置またはレーザ加工ヘッドのうち少なくとも一方を制御する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工対象物をレーザ切断するレーザ切断装置であって、
レーザを射出するレーザビーム照射部を有するレーザ照射装置と、
前記レーザビーム照射部の前記加工対象物側に配置されたレーザ加工ヘッドと、
制御部と、
を備え、
前記レーザ加工ヘッドは、前記加工対象物側の先端にノズル部を有し、
前記制御部は、前記レーザが、前記ノズル部の内周面に干渉しつつ前記加工対象物に照射されるように、前記レーザ照射装置または前記レーザ加工ヘッドのうち少なくとも一方を制御する、
レーザ切断装置。

【請求項2】

前記レーザ照射装置は、集光レンズを備え、
前記制御部は、前記レーザが、前記ノズル部の前記内周面に干渉しつつ前記加工対象物に照射されるように、前記集光レンズの位置を制御する、
請求項１に記載のレーザ切断装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記レーザが、前記ノズル部の前記内周面に干渉しつつ前記加工対象物に照射されるように、前記ノズル部の位置を制御する、
請求項１に記載のレーザ切断装置。

【請求項4】

前記ノズル部は、前記ノズル部に液体を流入させる冷却部を備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。

【請求項5】

前記レーザ加工ヘッドは冷却アダプタを有し、
前記冷却アダプタは、前記ノズル部の近傍に液体を流入させる冷却部を備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。

【請求項6】

加工対象物をレーザ切断するレーザ切断方法であって、
レーザをノズル部の内周面に干渉させつつ前記加工対象物に照射する、
レーザ切断方法。

【請求項7】

冷却部に液体を流入させて前記ノズル部を冷却する、
請求項６に記載のレーザ切断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ切断装置およびレーザ切断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加工対象物にレーザを照射して切断するレーザ切断装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のレーザノズルおよびレーザ加工ヘッドのように、集光レンズに通過させて焦点位置を制御したレーザが、レーザ加工ヘッドの先端に設けられたレーザノズルの内部通路を通過して加工対象物に照射されるのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－３６４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

レーザ切断装置は、レーザで金属等の加工対象物を溶融させて、溶融した金属をレーザと同軸で流れるアシストガスにより吹き飛ばす。この工程を、加工対象物の切断方向に連続的又は断続的に施すことで加工対象物を切断する。このとき、加工対象物の板厚方向（レーザの照射方向）に条痕が形成され、切断面が粗くなる。レーザ切断装置において、加工後の見栄え等の観点から粗さがより小さい切断面が求められる。

【0005】

上記事情を踏まえ、本発明は、加工対象物の切断面の粗さがより小さいレーザ切断装置およびレーザ切断方法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】

【0006】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のレーザ切断装置は、加工対象物をレーザ切断するレーザ切断装置であって、レーザを射出するレーザビーム照射部を有するレーザ照射装置と、前記レーザビーム照射部の前記加工対象物側に配置されたレーザ加工ヘッドと、制御部と、を備え、前記レーザ加工ヘッドは、前記加工対象物側の先端にノズル部を有し、前記制御部は、前記レーザが、前記ノズル部の内周面に干渉しつつ前記加工対象物に照射されるように、前記レーザ照射装置または前記レーザ加工ヘッドのうち少なくとも一方を制御する。

【0007】

本発明のレーザ切断方法は、加工対象物をレーザ切断するレーザ切断方法であって、レーザをノズル部の内周面に干渉させつつ前記加工対象物に照射する。

【発明の効果】

【0008】

本発明のレーザ切断装置およびレーザ切断の切断方法によれば、加工対象物の切断面の粗さがより小さいレーザ切断装置およびレーザ切断方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第一実施形態に係るレーザ切断装置の概略構成の一例を説明する概念図である。

【図2】従来のレーザ切断装置におけるノズル部とレーザ照射位置の関係を示す断面図である。

【図3】本実施形態に係るレーザ切断装置におけるノズル部とレーザ照射位置の関係を示す断面図である。

【図4】本発明の第二実施形態に係るレーザ切断装置の概略構成の一例を説明する概念図である。

【図5】実施例１の切断面の状態を示す写真である。

【図6】比較例１の切断面の状態を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
本実施形態では、図１に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸において、Ｘ軸は水平前後方向、Ｙ軸は水平左右方向、Ｚ軸は鉛直上下方向と定義する。

【0011】

図１は、本実施形態に係るレーザ切断装置１００の概略構成の一例を説明する概念図である。
レーザ切断装置１００は、レーザ加工ヘッド１０、レーザ照射装置２０、アシストガス供給部３０、サーボ制御部４０および制御部５０を備える。

【0012】

レーザ加工ヘッド１０は、支持部１１とノズル部１２とを備える。支持部１１はレーザ加工ヘッド１０の基部であり、ノズル部１２が取り外し可能に接続されている。

【0013】

ノズル部１２は、略円筒形状であり、ノズル部１２の内周面１２ｓに囲われたレーザ通過領域ＰＡを形成する。ノズル部１２は、ストレート部１とテーパ部２と先端部３と冷却部４とを備える。

【0014】

ストレート部１、テーパ部２および先端部３は、銅を含む材料で形成され、ノズル部１２の基部を形成する。ストレート部１、テーパ部２および先端部３は、Ｚ軸上側からこの順で連なる略円筒形状であり、ストレート部１から先端部３に向けてテーパ部２が縮径している。すなわち、ストレート部１と、ストレート部１よりも径が小さい先端部３とが、テーパ部２を介して連なっている。

【0015】

ストレート部１の内周面１ｓ、テーパ部２の内周面２ｓおよび先端部３の内周面３ｓによってノズル部１２の内周面１２ｓが形成される。
レーザ切断加工を行う際、レーザＬＡは、ストレート部１のＺ軸上側の開口からレーザ通過領域ＰＡに入り、レーザ通過領域ＰＡを通過して、先端部３のＺ軸下側の開口から加工対象物Ｗに照射される。

【0016】

冷却部４は、注水部４ａと環状部４ｂと出水部４ｃとを備える。注水部４ａは、略円筒形状であり、図示しない冷却装置と接続されている。注水部４ａの中空部分に、冷却装置から水等の液体が流入する。環状部４ｂは、テーパ部２を囲って配置された中空の略円環体である。環状部４ｂは注水部４ａに接続され、注水部４ａに流入した液体が注水部４ａの中空部分を通過して、環状部４ｂの中空部分に流入する。

【0017】

出水部４ｃは、略円筒形状であり、一方の開口が環状部４ｂと接続し、もう一方の開口が冷却装置と接続されている。環状部４ｂの中空部分から出水部４ｃの中空部分に液体が流入し、出水部４ｃの中空部分を通過して、冷却装置に排出される。

【0018】

例えば、冷却装置内で冷却した水を注水部４ａから流入させ、環状部４ｂを通って出水部４ｃから冷却装置へ排出する。冷却装置に排出された水が冷却装置内で冷却され、再び注水部４ａから流入して、注水部４ａと環状部４ｂと出水部４ｃの内部を循環する。その結果、冷却装置で冷却された水がテーパ部２の周囲、かつ、近傍を流れ、テーパ部２が冷却される。テーパ部２を介してストレート部１および先端部３が冷却部４によって冷却され、ノズル部１２の全体が冷却される。

【0019】

レーザ照射装置２０は、レーザ発振器２１とレーザビーム照射部２２とコリメートレンズ２３と集光レンズ２４と保護ガラス２５とを備える。レーザ照射装置２０は、例えば、ファイバレーザ装置である。レーザビーム照射部２２の一方の端部がレーザ発振器２１に接続され、レーザ発振器２１で生成したレーザＬＡを、レーザビーム照射部２２に含まれる光ファイバを通過させて、レーザビーム照射部２２のもう一方の端部に運搬して放射する。

【0020】

レーザビーム照射部２２の端部から放射されたレーザＬＡの通過経路に、コリメートレンズ２３と集光レンズ２４と保護ガラス２５とがこの順に配置されている。コリメートレンズ２３は、レーザビーム照射部２２の端部から放射されたレーザＬＡの進行方向を修正し、平行なコリメート光にする。集光レンズ２４は、コリメートレンズ２３で修正されたレーザを集光する。保護ガラス２５は、レーザ切断時に加工対象物Ｗから飛散するヒューム又はスパッタ等から集光レンズ２４を保護する。

【0021】

アシストガス供給部３０は、レーザ加工ヘッド１０に接続されている。アシストガス供給部３０は、酸素ガス又は不活性ガス等をレーザ加工ヘッド１０へ供給する。アシストガス供給部３０から供給された酸素ガス又は不活性ガス等は、レーザ加工ヘッド１０を介して加工対象物Ｗの加工対象箇所Ｔに供給される。

【0022】

サーボ制御部４０は、レーザ加工ヘッド１０の支持部１１と接続されている。サーボ制御部４０はレーザ加工ヘッド１０の位置を制御する。例えば、レーザ加工ヘッド１０をＺ軸方向に移動し、レーザ加工ヘッド１０と加工対象物ＷとのＺ軸方向における距離を調整できる。また、レーザ加工ヘッド１０のＸ軸方向又はＹ軸方向の位置を調整することで、レーザ加工ヘッド１０を加工対象物Ｗの切断方向に移動できる。

【0023】

制御部５０は、レーザ照射装置２０とアシストガス供給部３０とサーボ制御部４０とに接続されている。制御部５０からレーザ照射装置２０へ指令を伝送することで、レーザ発振器２１でのレーザＬＡの生成、生成するレーザＬＡの出力、集光レンズ２４の位置等を制御できる。

【0024】

また、制御部５０からアシストガス供給部３０へ指令を伝送することで、アシストガス供給部３０からレーザ加工ヘッド１０へ供給するガスの圧力、流量および濃度等を制御できる。

【0025】

さらに、制御部５０からサーボ制御部４０へ指令を伝送することで、レーザ加工ヘッド１０の位置又はレーザ加工ヘッド１０が加工対象物Ｗを切断するために移動する切断経路等を制御できる。制御部５０は、例えば、プロセッサとメモリと記憶部等を備えたプログラム実行可能な装置（コンピュータ）である。

【0026】

制御部５０の各機能は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央処理装置）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit；グラフィックスプロセッサ）のような１つ以上のプロセッサがプログラムメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。ただし、これら機能の全部又は一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration；大規模集積回路）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等のハードウェア（例えば回路部；circuity）により実現されてもよい。また、上記機能の全部又は一部は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現されてもよい。記憶部は、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory；読み出し専用メモリ）、又はＲＡＭ（Random Access Memory；読み書き可能なメモリ）等により実現される。

【0027】

次に、レーザ切断装置１００を使用して加工対象物Ｗを切断する切断方法について説明する。
レーザ照射装置２０は、制御部５０から伝送された指令により集光レンズ２４を所定の位置に配置する。さらに、レーザ発振器２１は、制御部５０から伝送された指令によりレーザＬＡを生成し、レーザ発振器２１に接続されたレーザビーム照射部２２へ送出する。レーザビーム照射部２２は、レーザ発振器２１と接続している端部の反対側の端部までレーザＬＡを運搬し、コリメートレンズ２３にレーザＬＡを放射する。コリメートレンズ２３は、レーザビーム照射部２２から放射されたレーザＬＡの進行方向をＺ軸方向に修正し、集光レンズ２４に照射する。

【0028】

集光レンズ２４は、コリメートレンズ２３から照射されたレーザＬＡの進行方向を修正し、レーザＬＡを収束させて焦点（スポットＳ）を形成する。集光レンズ２４から放射されたレーザＬＡは、保護ガラス２５を透過して、ノズル部１２へ照射される。
ノズル部１２に照射されたレーザＬＡは、ストレート部１のＺ軸上側の開口からレーザ通過領域ＰＡに入り、レーザ通過領域ＰＡを通過して、先端部３のＺ軸下側の開口から加工対象物Ｗの加工対象箇所Ｔに照射される。

【0029】

図２および図３は、ノズル部１２とレーザ照射位置の関係を示す断面図である。図２は、従来のレーザ切断装置におけるノズル部１２とレーザ照射位置の関係を示す断面図であり、レーザＬＢは、ノズル部１２の内周面１２ｓと干渉せずに加工対象物Ｗへ照射される。

【0030】

図３は、本実施形態に係るレーザ切断装置１００におけるノズル部１２とレーザ照射位置の関係を示す断面図であり、レーザＬＡは、先端部３の内周面３ｓと干渉しつつ加工対象物Ｗへ照射される。こうすることで、加工対象物Ｗの切断面の粗さをより小さくすることができる。

【0031】

制御部５０は、図３に示すように、レーザＬＡが先端部３の内周面３ｓと干渉しつつ加工対象物Ｗへ照射されるように、集光レンズ２４の位置を制御する。
こうして、加工対象物Ｗに放射されたレーザＬＡは、加工対象物ＷのレーザＬＡが照射された加工対象箇所Ｔを熱して溶融する。

【0032】

アシストガス供給部３０は、制御部５０から伝送された指令により、所定の圧力、流量および濃度の酸素ガス又は不活性ガス等を、レーザ加工ヘッド１０を介して加工対象物Ｗの加工対象箇所Ｔに供給する。供給された酸素ガス又は不活性ガス等のアシストガスは、加工対象物Ｗの溶融した部分を吹き飛ばす。

【0033】

サーボ制御部４０は、制御部５０から伝送された指令により、レーザ加工ヘッド１０を切断方向に移動させる。こうして、加工対象物ＷにレーザＬＡを照射し、加工対象物ＷのレーザＬＡで溶融した部分をアシストガスで吹き飛ばしつつ、レーザ加工ヘッド１０を切断方向に移動させることで、加工対象物Ｗを切断する。

【0034】

上記レーザ切断装置１００のレーザ切断方法において、レーザＬＡは、先端部３の内周面３ｓと干渉しつつ加工対象物Ｗへ照射される。そのため、レーザＬＡによって先端部３の温度が上昇して溶融する虞がある。

【0035】

冷却部４を冷却装置と接続し、冷却部４の内部に冷却装置から流入した液体を循環させることで、ノズル部１２を冷却する。その結果、レーザＬＡとの干渉による先端部３の温度の上昇を抑制し、先端部３が溶融するのを抑制する。

【0036】

また、レーザ切断装置１００は、ノズル部１２に接続した図示しない倣いセンサ（静電容量式センサ）を用いて、切断中の倣い高さを検出している。レーザＬＡと先端部３の内周面３ｓとの干渉により上昇したノズル部１２の温度が倣いセンサに伝わると、倣いセンサが誤作動を起こし、倣い高さが安定しない虞がある。
冷却部４によりノズル部１２を冷却することで、倣いセンサの誤作動を防ぐ。

【0037】

本実施形態のレーザ切断装置１００によれば、レーザＬＡが先端部３の内周面３ｓに干渉しつつ加工対象物Ｗへ照射されるため、加工対象物Ｗの切断面の粗さをより小さくすることができる。また、ノズル部１２が冷却部４を備え、冷却部４に液体を流入させてノズル部１２を冷却するため、レーザＬＡとの干渉により先端部３の温度が上昇するのを抑制し、先端部３が溶融するのを抑制できる。さらに、冷却部４がノズル部１２を冷却することで倣いセンサの誤作動を防ぎ、安定して切断を行うことができる。
その結果、加工対象物Ｗの切断面の粗さがより小さいレーザ切断装置１００およびレーザ切断方法を提供することができる。

【0038】

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態について、図４を参照して説明する。以降の説明において、すでに説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0039】

図４は、本実施形態に係るレーザ切断装置１００Ａの概略構成の一例を説明する概念図である。

【0040】

レーザ加工ヘッド１０Ａは、支持部１１Ａとノズル部１２Ａと冷却アダプタ１３とを備える。ノズル部１２Ａは、ストレート部１とテーパ部２と先端部３とを備える。すなわち、ノズル部１２Ａは、第一実施形態のノズル部１２が備える冷却部４を備えない。

【0041】

ノズル部１２Ａおよび冷却アダプタ１３は、支持部１１Ａに接続され、それぞれ取り外し可能である。冷却アダプタ１３は、冷却部４Ａを有する。冷却部４Ａは、注水部４Ａａと環状部４Ａｂと出水部４Ａｃとを備える。

【0042】

注水部４Ａａは、略円筒形状であり、図示しない冷却装置と接続されている。注水部４Ａａの中空部分に、冷却装置から水等の液体が流入する。環状部４Ａｂは、ストレート部１を囲って冷却アダプタ１３に配置された中空の略円環体である。環状部４Ａｂは注水部４Ａａに接続され、注水部４Ａａに流入した液体が注水部４Ａａの中空部分を通過して、環状部４Ａｂの中空部分に流入する。

【0043】

出水部４Ａｃは、略円筒形状であり、一方の開口が環状部４Ａｂと接続し、もう一方の開口が冷却装置と接続されている。環状部４Ａｂの中空部分から出水部４Ａｃの中空部分に液体が流入し、出水部４Ａｃの中空部分を通過して、冷却装置に排出される。

【0044】

例えば、冷却装置内で冷却した水を注水部４Ａａから流入させ、環状部４Ａｂを通って出水部４Ａｃから冷却装置へ排出する。冷却装置に排出された水が冷却装置内で冷却され、再び注水部４Ａａから流入して、注水部４Ａａと環状部４Ａｂと出水部４Ａｃの内部を循環する。その結果、冷却装置で冷却された水がストレート部１の周囲、かつ、近傍を流れ、ストレート部１が冷却アダプタ１３を介して冷却される。ストレート部１と連なるテーパ部２および先端部３が冷却アダプタ１３の冷却部４Ａによって冷却され、ノズル部１２Ａの全体が冷却される。

【0045】

また、ノズル部１２Ａおよび冷却アダプタ１３は支持部１１Ａにそれぞれ接続されているため、冷却アダプタ１３を支持部１１Ａに接続したまま、ノズル部１２Ａのみを支持部１１Ａから取り外すことができる。

【0046】

本実施形態のレーザ切断装置１００Ａによれば、レーザＬＡが先端部３の内周面３ｓに干渉しつつ加工対象物Ｗへ照射されるため、加工対象物Ｗの切断面の粗さをより小さくすることができる。また、レーザ加工ヘッド１０Ａが冷却アダプタ１３を備え、冷却アダプタ１３が有する冷却部４Ａに液体を流入させてノズル部１２Ａを冷却するため、レーザＬＡとの干渉により先端部３の温度が上昇するのを抑制し、先端部３が溶融するのを抑制できる。さらに、冷却アダプタ１３がノズル部１２Ａを冷却することで倣いセンサの誤作動を防ぎ、安定して切断を行うことができる。
その結果、加工対象物Ｗの切断面の粗さがより小さいレーザ切断装置１００Ａおよびレーザ切断方法を提供することができる。

【0047】

さらに、ノズル部１２Ａと冷却アダプタ１３とがそれぞれ取り外し可能に支持部１１Ａに接続されているため、冷却アダプタ１３を取り外すことなくノズル部１２Ａのみを支持部１１Ａから取り外すことができる。
その結果、ノズル部１２Ａを支持部１１Ａから取り外す際に、冷却アダプタ１３と冷却装置との接続部等から液体が外部へ漏れることなく、ノズル部１２Ａを取り外すことができる。

【0048】

以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の各実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

【0049】

（変形例１）
上記第一実施形態において、環状部４ｂはテーパ部２の近傍に配置されているが、環状部の態様はこれに限定されない。環状部は、レーザＬＡと干渉する先端部３の内周面３ｓを冷却できればよく、例えば、ストレート部１又は先端部３の近傍に配置されてもよい。

【0050】

（変形例２）
上記第二実施形態において、環状部４Ａｂはストレート部１の近傍に配置されているが、環状部の態様はこれに限定されない。環状部は、レーザＬＡと干渉する先端部３の内周面３ｓを冷却できればよく、例えば、テーパ部２又は先端部３の近傍に配置されてもよい。

【0051】

（変形例３）
上記各実施形態において、出水部４ｃ（４Ａｃ）は冷却装置に接続されているが、出水部の態様はこれに限定されない。出水部は、冷却装置に接続されずに、流入した液体を排水路等の外部へ排出してもよい。出水部を冷却装置に接続しない場合、例えば、冷却部と冷却装置との間で液体を循環させずに、新たな液体を冷却部へ連続的に流入させることでノズル部１２（１２Ａ）を冷却する。

【0052】

（変形例４）
上記各実施形態において、レーザ切断装置１００（１００Ａ）は冷却部４（４Ａ）を備えるが、レーザ切断装置の態様はこれに限定されない。レーザ切断装置は、冷却部４（４Ａ）を備えなくてもよい。冷却部４（４Ａ）によりノズル部１２を冷却しなくても、短時間の切断加工であれば安定して切断できる。

【0053】

（変形例５）
上記各実施形態において、レーザＬＡは、先端部３の内周面３ｓに干渉しつつ加工対象物Ｗへ照射されるが、レーザの態様はこれに限定されない。レーザは、ストレート部１の内周面１ｓ又はテーパ部２の内周面２ｓ等の、先端部３の内周面３ｓ以外のノズル部１２の内周面１２ｓに干渉しつつ加工対象物Ｗへ照射されてもよい。

【0054】

（変形例６）
上記各実施形態において、制御部５０は、集光レンズ２４の位置を制御することでレーザＬＡとノズル部１２（１２Ａ）とを干渉させるが、制御部の態様はこれに限定されない。制御部は、例えば、複数の集光レンズを切り替えることでレーザＬＡとノズル部とを干渉させてもよいし、ノズル部の位置又は角度等を制御することでレーザとノズル部を干渉させてもよい。

【0055】

以下実施例により、本発明を詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0056】

（実施例１）
下記の条件のレーザ切断装置１００にて、鋼材をレーザ切断した。また、レーザＬＡは、図１に示すノズル部１２の先端１２ｔからスポットＳまでのＺ軸方向における距離を１７．５ｍｍとし、図３に示すように先端部３の内周面３ｓに干渉させつつ鋼材に照射した。
出力：１２０００Ｗ、デューティ：１００％
アシストガス圧：０．１２ＭＰａ
切断速度：１２００ｍｍ／ｍｉｎ、倣い高さ：０．５ｍｍ

【0057】

（比較例１）
ノズル部の先端からスポットまでのＺ軸方向における距離を１３．５ｍｍとし、図２に示すようにレーザをノズル部に干渉させずに鋼材に照射した以外は、実施例１と同様の方法により鋼材をレーザ切断した。

【0058】

（実験１）
実施例１および比較例１の切断面において、下記の３箇所の十点平均粗さＲｚｊｉｓを測定した。
測定箇所（ａ）：Ｚ軸方向において、鋼材のレーザ照射した側の表面から３ｍｍの位置。
測定箇所（ｂ）：Ｚ軸方向において、鋼材の板厚の半分の位置。
測定箇所（ｃ）：Ｚ軸方向において、鋼材のレーザ照射した側と反対側の表面から３ｍｍの位置。

【0059】

（実験２）
実施例１および比較例１の切断面において、実験１の測定箇所（ａ）―（ｃ）における最大高さＲｚを測定した。

【0060】

（実験結果）
図５は、実施例１の切断面を示す写真である。また、図６は、比較例１の切断面を示す写真である。図５および図６の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、測定箇所（ａ）―（ｃ）を示している。実験１の結果を表１に示す。３箇所すべての測定箇所において、実施例１の切断面の十点平均粗さＲｚｊｉｓは、比較例１の切断面の十点平均粗さＲｚｊｉｓより小さい値であった。

【0061】

実験２の結果を表２に示す。３箇所すべての測定箇所において、実施例１の切断面の最大高さＲｚは、比較例１の切断面の最大高さＲｚより小さい値であった。

【0062】

【表1】

【0063】

【表2】

【符号の説明】

【0064】

１００ レーザ切断装置
１０ レーザ加工ヘッド
１１ 支持部
１２ ノズル部
１２ｓ ノズル部の内周面
１ ストレート部
１ｓ ストレート部の内周面
２ テーパ部
２ｓ テーパ部の内周面
３ 先端部
３ｓ 先端部の内周面
４ 冷却部
２０ レーザ照射装置
２１ レーザ発振器
２２ レーザビーム照射部
２３ コリメートレンズ
２４ 集光レンズ
３０ アシストガス供給部
４０ サーボ制御部
５０ 制御部
ＬＡ レーザ
ＰＡ レーザ通過領域
Ｗ 加工対象物
Ｔ 加工対象箇所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】