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  3. 加工ヘッドの選定

レーザ加工システムを導入する

 弊社製レーザ加工ヘッド(OPTICEL D/A)の選定において、
・加工ヘッドの見積をください。
・OPTICEL D30Sの見積をください。
・SUS304 t0.5mmを切断できる加工ヘッドの見積をください。
とお引き合いをいただくことがございます。

ただし、上記の情報のみでは見積ができず、用途やレーザ発振器にマッチしたものを選定し
加工ヘッドの仕様を確定した上で見積提出が可能です。

加工ヘッドの仕様を決めるには、

レーザ発振器の出力(最大)
ファイバー径・レーザ光の拡がり角
レーザ波長
加工点スポット径
ノズル要否
同軸カメラ要否
 ⇒液晶モニタ要否
カメラの視認エリア
 ・・・・・

上記の情報が必要となりますので、順を追って確認してみます。


 

加工ヘッドの選定方法

(1) レーザの最大出力は?

 

 使用するレーザの最大出力から加工ヘッドのベースモデルを選定する。

 ~3kW:D30
 ~6kW:D40
 ~12kW:D50
 ※10kW以上の場合は別途ご相談下さい。

 

(2) 加工ヘッドのスタイルは?

 

オプション(同軸カメラ、オンラインパワーモニタセンサ:有り
加工ヘッドを取り付ける設備内の高さ制約
⇒ S型 または L型 を選択

 

オプション:無し
⇒ N型 を選択

 

(3)光学系の選定

 

下記の式にて光学構成を決定する。
ファイバーコア径:φ
コリメーションレンズf値:fc
フォーカシングレンズf値:ff

スポット径:Φ


Φ=φ×ff÷fc

※加工品質確認のため、当社での試験を実施されることを推奨致します。

(4)ノズルの選定

 

4-1 切断用同軸ノズル

アプリケーションが切断の場合、レーザで溶かした溶金を高圧ガスの力で吹き飛ばす必要があります。

そのため、よりレーザ照射部に近付ける事が出来る切断用同軸ノズルを使用します。

溶接よりも高圧のガスを吹き付けます。

4-2 溶接用同軸ノズル

例えば、四角い箱の上面蓋を溶接する際に、ワークを固定したまま加工ヘッド走査にて溶接を実施する場合、溶接線の方向性が変化します。

その場合には、溶接方向による加工品質変化の少ない溶接用同軸ノズルを使用します。

4-3 サイドガスノズル

例えば、円筒形状の外周部を溶接する際に、加工ヘッドを固定したままワーク回転にて溶接する場合、溶接線の方向性が変化しません。

その場合には、斜め方向からガスを当てられるサイドガスノズルを使用します。

4-4 クロスジェットノズル

ワーク加工点から発生するスパッタによる保護ガラスの損傷を抑止するために使用します。

4-3 サイドガスノズルと併用して使用されることが多い。

4-5 クロスジェット付き同軸ノズル(3C)

溶接線の方向性が変化し、かつスパッタの多く発生する溶接を行ないたい方に朗報です。

3Cノズルは、溶接の方向性を持たない同軸ノズルと、スパッタによる保護ガラスの損傷を抑止するクロスジェットノズルを両立させた逸品です。 

4-6 切断・溶接両用ノズル(DPPN)

切断(トリミング)後にそのまま溶接加工まで行ないたいという「わがまま」にお応えするため、ひとつの加工ヘッドで、切断も溶接も行なう事の出来るノズルを開発・製品化しております。

板金溶接の品質向上にお役立てください。

(5)観察系オプションの選定

 

5-1 同軸HDカメラユニット

加工点を同軸で撮影し出力することが可能なカメラです。

モニタ上で映像を確認しながら正確な位置合わせを行なう事が可能です。

デジタルカメラを採用し、クロスラインを表示させる機能も搭載されています。

5-2 パワーモニタセンサ

レーザ出力をモニタするセンサ。モニタアンプを通すことで、電流信号を電圧信号に変換してアナログ出力することができます。

※OPTICEL D30・D40・D50の下記の仕様で対応可能です。

 ①発振器:シングルモードCW 拡り角:50mrad以下

  出力:300W以下 コリメーションレンズ:80㎜以上

 ②発振器:マルチモードCW 拡り角:80~100mrad以下

  出力:1000W以下 コリメーションレンズ:100㎜以上

※OPTICEL A50の仕様は、別途ご相談ください。

※別途「5-3モニタアンプ」が必要です。

5-3 モニタアンプ

 

パワーモニタセンサの電流信号を0~10Vの電圧信号に変換してアナログ出力します。

5-4 10.1インチ液晶モニタ

同軸HDカメラユニットの画像を映す液晶モニタ。

カメラのラインインサータ機能で設定した図形やスケールを重ねて表示します。

5-5 レーザi-Center

 

レーザ iCenterは、同軸カメラのないレーザ切断ヘッドにてノズル調芯の精度及び作業性向上を実現する製品です。

レーザの光軸中心とノズル位置を目視で確認する事が出来ます。

ex.ノズルと光軸中心が一致していないと・・・

 ①加工の方向性により切断性能が変化する

 ②形状を描く際に走査方向によりドロスが発生する箇所が出来る

 ③ノズル穴径を大きくしなければならず、ガス消費量が増える

 これらの問題を解決するのがレーザiCenterです。

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