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LASER CUTTING DEVICE AND METHOD FOR IMPROVING LASER CUTTING ABILITY

Patent code P180015200
File No. 14072
Posted date Jul 25, 2018
Application number P2016-041435
Publication number P2017-154163A
Date of filing Mar 3, 2016
Date of publication of application Sep 7, 2017
Inventor
  • (In Japanese)中村 保之
  • (In Japanese)岩井 紘基
  • (In Japanese)佐野 一哉
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
Title LASER CUTTING DEVICE AND METHOD FOR IMPROVING LASER CUTTING ABILITY
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser cutting device capable of cutting an object to be cut in a wide range by using a laser cutting machine of a relatively low power, and to provide a method for improving laser cutting ability.
SOLUTION: A control device 8 stores a thick plate cutting mode suitable for cutting a thick plate as a driving control mode of a manipulator 6 and an on-off valve 10a. Upon practice of a thick plate cutting mode, first of all, heating travelling for irradiating an object S to be cut with a laser beam L is performed while subjecting the on-off valve 10a to closing control, and a preliminarily heated band B which is preliminarily heated to a predetermined temperature of a melting point or less is formed on the object S to be cut. Subsequently, the cutting scanning for irradiating the heating band B with a laser beam L is performed while subjecting the on-off valve 10a to opening control and the object S to be cut is heated to a melting point or more.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

今後、東京電力福島第一原子力発電所をはじめ、軽水炉の廃止措置が予定されており、解体工期の短縮や二次廃棄物発生量の低減等によるコスト削減が求められている。

レーザ切断機は、構造物の切断速度が速く解体工期の短縮を図れること、狭い切断幅で構造物を切断可能で切断によって生じる二次廃棄物の発生量を低減できること、厚鋼板の切断にも適用可能であることなどから、原子炉の解体作業への適用が検討されている。

レーザ切断機は、レーザ切断ヘッドから構造物の予定切断箇所にレーザ光を照射して融点以上の温度まで加熱すると共に、加熱部にアシストガスを噴射して、その圧力で加熱部に生じた溶融物(ドロス)を吹き飛ばす切断機であって、従来、厚鋼板の切断にも適用されている(例えば、特許文献1参照。)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、レーザ切断装置及びレーザ切断能力向上方法に係り、特に、厚板の切断に適したレーザ切断装置及びレーザ切断方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
レーザ光の出射口及びアシストガスの噴射口を備えたレーザ切断ヘッドと、前記噴射口に前記アシストガスを供給する配管に設けられた開閉弁と、前記レーザ切断ヘッドを保持し、切断対象物に対する前記レーザ切断ヘッドの配設位置及び姿勢を自在に調整可能であるように構成されたマニピュレータと、前記マニピュレータ及び前記開閉弁の駆動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記マニピュレータ及び前記開閉弁の駆動制御モードとして、厚板の切断に適した厚板切断モードを記憶しており、前記厚板切断モードの実行時には、前記開閉弁を閉制御した状態で前記レーザ光を前記切断対象物に照射する加熱走行を行って、前記切断対象物に融点以下の所定の温度まで予備加熱された予備加熱バンドを形成し、次いで、前記開閉弁を開制御した状態で前記レーザ光を前記予備加熱バンドに照射する切断走行を行って、前記切断対象物を融点以上まで加熱することを特徴とするレーザ切断装置。

【請求項2】
 
前記制御装置は、前記マニピュレータ及び前記開閉弁の駆動制御モードとして、薄板の切断に適した薄板切断モードを更に記憶しており、前記薄板切断モードの実行時には、前記加熱走行を行うことなく、前記切断走行のみを行うことを特徴とする請求項1に記載のレーザ切断装置。

【請求項3】
 
前記制御装置は、前記マニピュレータ及び前記開閉弁の駆動制御モードを、前記厚板切断モードから前記薄板切断モードに、又は、前記薄板切断モードから前記厚板切断モードに切り替えるモード切替操作部を備えていることを特徴とする請求項2に記載のレーザ切断装置。

【請求項4】
 
前記制御装置は、前記加熱走行を行う際に、前記レーザ切断ヘッドから出射される前記レーザ光を前記切断対象物の表面にフォーカスさせるように、前記マニピュレータの駆動を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のレーザ切断装置。

【請求項5】
 
前記制御装置は、前記加熱走行を行う際に、前記レーザ切断ヘッドから出射される前記レーザ光を前記切断対象物の表面からデフォーカスさせるように、前記マニピュレータの駆動を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のレーザ切断装置。

【請求項6】
 
前記制御装置は、前記加熱走行を行う際に前記レーザ切断ヘッドから出射される前記レーザ光を前記切断対象物の表面にフォーカスさせたときには、前記切断走行を行う際の前記レーザ光の照射位置が、前記加熱走行を行う際の前記レーザ光の照射位置と異なるように、前記マニピュレータの駆動を制御することを特徴とする請求項4に記載のレーザ切断装置。

【請求項7】
 
切断対象物である厚板の切断に際し、前記切断対象物にレーザ切断ヘッドから出射されたレーザ光を照射して、前記切断対象物に融点以下の所定の温度まで予備加熱された予備加熱バンドを形成する加熱走行と、前記予備加熱バンドに前記レーザ切断ヘッドから出射されたレーザ光を照射して、前記切断対象物を融点以上まで加熱する切断走行とを行い、
前記加熱走行の実行時には、前記切断対象物に対するアシストガスの噴射を停止し、前記切断走行の実行時には、前記切断対象物に対して前記アシストガスを噴射することを特徴とするレーザ切断能力向上方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
  • 4E168AD07
  • 4E168CA13
  • 4E168CB11
  • 4E168DA02
  • 4E168DA23
  • 4E168DA28
  • 4E168DA37
  • 4E168EA17
  • 4E168FB01
  • 4E168GA00
Drawing

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JP2016041435thum.jpg
State of application right Published
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