構成要素と動作原理レーザー切断機

レーザー切断機は、レーザー送信機、切断ヘッド、ビーム伝送部品、工作機械作業台、CNCシステム、コンピュータ（ハードウェア、ソフトウェア）、冷却装置、保護ガスボンベ、集塵装置、エアドライヤー、その他の部品で構成されています。

1. レーザー発生器レーザー光源を生成する装置。レーザー切断においては、YAG固体レーザーが使用される場合もいくつかあるが、ほとんどの場合、高い光電変換効率と高出力を持つCO2ガスレーザーが使用される。レーザー切断はビーム品質に非常に高い要求があるため、すべてのレーザーが切断に使用できるわけではない。

2. 切断ヘッドは主にノズル、集束レンズ、集束追跡システムなどの部品で構成されています。切断ヘッド駆動装置は、プログラムに従って切断ヘッドをZ軸方向に移動させるために使用されます。サーボモーターと、ねじ棒やギアなどの伝動部品で構成されています。

（１）ノズル：ノズルには主に平行型、収束型、円錐型の３種類があります。

（２）集束レンズ：レーザービームのエネルギーを切断に利用するには、レーザーから放出された元のビームをレンズで集束させて高エネルギー密度のスポットを形成する必要があります。中焦点および長焦点レンズは厚板切断に適しており、トラッキングシステムの間隔安定性に対する要求は低くなっています。短焦点レンズはD3以下の薄板切断にのみ適しています。短焦点はトラッキングシステムの間隔安定性に対して厳しい要求がありますが、レーザーの出力電力要件を大幅に削減できます。

（３）トラッキングシステム：レーザー切断機のフォーカストラッキングシステムは、一般的にフォーカス切断ヘッドとトラッキングセンサシステムで構成されています。切断ヘッドには、ライトガイドフォーカス、水冷、送風、および機械調整部が含まれます。センサは、センサ素子と増幅制御部で構成されています。センサ素子が異なると、トラッキングシステムは全く異なります。トラッキングシステムには主に２つの形式があります。１つは、非接触トラッキングシステムとも呼ばれる容量センサトラッキングシステムです。もう１つは、接触トラッキングシステムとも呼ばれる誘導センサトラッキングシステムです。

3. ビーム伝送コンポーネントの外部光路：レーザーを所定の方向に導くために使用される屈折ミラー。ビーム経路の誤動作を防ぐため、すべてのミラーは保護カバーで保護する必要があり、レンズを汚染から保護するために清浄な正圧保護ガスが導入されます。高性能レンズセットは、発散角のないビームを無限に小さなスポットに集束させます。一般的に、焦点距離5.0インチのレンズが使用されます。7.5インチのレンズは、厚さ12mmを超える材料にのみ使用されます。

4. 工作機械作業台工作機械本体部：レーザー切断機の工作機械部であり、切断作業台を含む、X、Y、Z軸の移動を実現する機械部分。

5. CNCシステム CNCシステムは工作機械を制御してX、Y、Z軸の動きを実現するとともに、レーザーの出力パワーも制御します。

6. 冷却システム　チラー：レーザー発生器を冷却するために使用されます。レーザーは電気エネルギーを光エネルギーに変換する装置です。例えば、CO2ガスレーザーの変換率は一般的に20%で、残りのエネルギーは熱に変換されます。冷却水は余分な熱を取り除き、レーザー発生器が正常に動作するようにします。チラーはまた、工作機械の外部光路にある反射鏡と集光レンズを冷却し、安定したビーム伝送品質を確保するとともに、過熱によるレンズの変形や破損を効果的に防止します。

7. ガスボンベガスボンベには、レーザー切断機の作動媒体ガスボンベと補助ガスボンベがあり、これらはレーザー振動の工業用ガスを補い、切断ヘッドに補助ガスを供給するために使用されます。

8. 集塵システムは、加工中に発生する煙や粉塵を吸引し、ろ過して、排ガスが環境保護基準を満たすようにします。

9. レーザー発生器とビーム経路に清浄で乾燥した空気を供給するために、空冷式乾燥機とフィルターが使用され、経路と反射鏡が正常に動作するようにします。