JP2000326084A - 曲率可変ミラーの曲率調整方法及びその装置 - Google Patents

曲率可変ミラーの曲率調整方法及びその装置

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JP2000326084A JP11140323A JP14032399A JP2000326084A JP 2000326084 A JP2000326084 A JP 2000326084A JP 11140323 A JP11140323 A JP 11140323A JP 14032399 A JP14032399 A JP 14032399A JP 2000326084 A JP2000326084 A JP 2000326084A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベンドミラーの反射面の曲率を自在に変化せ
しめて、1つの集光レンズでスポット径に適正に制御
し、安定したレーザ加工を実現する。 【解決手段】 レーザビームLBを曲率可変ミラー21
で反射してレーザ加工ヘッド5内の集光レンズ7で集光
せしめる際、前記曲率可変ミラー21の反射面Mが凹面
で薄肉円盤形状をなすと共にこの曲率可変ミラー21の
背面に備えた封じ切り可能な気密式の加圧室25にガス
供給路29から気体圧を正圧で増大するよう流入せしめ
るに伴って、反射面Mの曲率を凹面から凸面へと変化せ
しめる。上記の気体圧力の加減圧を正圧で調整制御する
ことにより反射面Mの曲率の変化量を調整する。曲率可
変ミラー21の反射面Mの曲率を自在に変化せしめるこ
とにより、レーザビームLBの伝搬に伴う光波面曲率を
変換し変化量を小さく押さえることが可能であるので、
ワークに対する焦点位置が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ発振器から
発振されるレーザビームを曲率可変ミラーで反射し集光
レンズを経てワークに照射するレーザ加工において、特
にレーザ加工条件に応じて曲率可変ミラーの反射面の曲
率の変化量を適正に制御する曲率可変ミラーの曲率調整
方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザビームには発散角があるた
めに、レーザビームを集光レンズにより集光し得られる
スポット径はレーザ発振器からの距離の違いにより変化
する。光移動方式のレーザ加工機においては、その加工
領域長に長短の差が生じるためにレーザビームのビーム
径を均等になるように固定の凹凸ミラーの複数枚の組み
合わした光学系を通過してレーザ加工ヘッド内にある集
光レンズ(透過レンズ)にまで導かれて集光される。
【0003】この集光されるレーザビームのスポット径
は、集光レンズに入射するレーザビームのビーム径の大
きさに左右されるものであり、集光レンズにおけるレー
ザビームの焦点長さは入射するレーザビームの発散角の
影響が付加されるものである。つまり、入射するレーザ
ビームのビーム径とレーザ発振器から集光レンズまでの
距離が異なるとスポット径と焦点長さは変化する。
【0004】また、ワークの材質、板厚、加工方法によ
りそれぞれ適したスポット径が存在することが分かって
きているので、現状ではレーザ加工ヘッド内には異なる
焦点長さの集光レンズを交換して使い分けしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
ては、ワークの材質、板厚、加工方法に適したスポット
径を得るためにはその都度焦点長さの異なる集光レンズ
を交換し対応するので、作業性が悪く、また自動化を図
ることが難しいという問題点があった。
【0006】上記の集光レンズの交換の必要性に伴っ
て、集光レンズを交換するにはレーザ加工ヘッドの構造
の複雑化及びそれに伴うコストアップ、集光レンズの交
換に要する時間のタクトタイムが長いという問題点があ
った。また、集光レンズの焦点長さの長焦点化にも構造
上の上限があるという問題点があった。
【0007】また、従来においては、レーザ発振器の個
体差、ミラー等の光学系の劣化に対応できないという問
題点があった。
【0008】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、複数の集光レンズを使い分け
ることなく、ベンドミラーの反射面の曲率を自在に変化
せしめることにより、1つの集光レンズでワークの材
質、板厚、加工方法の違いに合わせて適正なスポット径
を制御し、安定したレーザ加工を実現し得る曲率可変ミ
ラーの曲率調整方法及びその装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明の曲率可変ミラーの曲率調整
方法は、レーザビームを曲率可変ミラーで反射してレー
ザ加工ヘッド内の集光レンズで集光せしめる際、前記曲
率可変ミラーの反射面が凹面で薄肉円盤形状をなすと共
にこの曲率可変ミラーの背面に備えた気体圧を封じ切り
可能な気密式の加圧室に気体供給路から気体圧を正圧で
増大するよう流入せしめるに伴って、加工されるワーク
の板厚に対応した焦点長さとスポット径を常に維持する
ように、前記気体圧力の加減圧を調整制御することによ
り前記反射面を常に適正な曲率に調整することを特徴と
するものである。
【0010】したがって、正圧の気体圧で曲率可変ミラ
ーの反射面の曲率を自在に変化せしめることにより、レ
ーザビームの伝搬に伴う光波面曲率の変化を変換制御す
ることが可能であり、ワークに対する焦点位置が安定す
る。さらには反射後のレーザビーム径が縮小・拡大へ制
御されるので、加工領域におけるスポット径差が最小限
に抑えられ、ワークの材質、板厚、加工方法の違いに合
わせてスポット径及び焦点長さが適正に制御され、高品
質なビームが作り出されるので、切断速度の向上、安定
性の向上、アシストガス消費量の低減が図られる。
【0011】また、加圧室並びに気体供給路は気体圧を
封じ切り可能な気密式(密閉室)であるので、圧力調整
が容易で、曲率可変ミラーの曲率を確実に調整できる。
而して、加工精度の向上が図られる。
【0012】請求項2によるこの発明の曲率可変ミラー
の曲率調整装置は、レーザビームをレーザ加工ヘッド内
の集光レンズに入射すべく反射せしめる反射面を備える
と共にこの反射面が凹面で薄肉円盤状をなす曲率可変ミ
ラーを設け、この曲率可変ミラーの背面に気体圧を封じ
切り可能な気密式の加圧室を設け、この加圧室に気体圧
を流入せしめると共にこの気体圧を前記加圧室に封じ切
り可能に気密式の気体供給路を設け、この気体供給路か
ら気体圧の正圧を増大するよう流入せしめるに伴って加
工されるワークの板厚に対応した焦点長さとスポット径
を維持するように、前記気体圧力の加減圧を調整する圧
力調整装置を設け、レーザ加工条件に応じて前記曲率可
変ミラーの反射面の曲率を変更調整すべく前記圧力調整
装置に指令を与える制御装置を設けてなることを特徴と
するものである。
【0013】したがって、請求項1記載の作用と同様で
あり、正圧の気体圧で曲率可変ミラーの反射面の曲率を
自在に変化せしめることにより、レーザビームの伝搬に
伴う光波面曲率の変化を変換制御することが可能であ
り、ワークに対する焦点位置が安定する。さらには反射
後のレーザビーム径が縮小・拡大へ制御されるので、加
工領域における集光直径差が最小限に抑えられ、ワーク
の材質、板厚、加工方法の違いに合わせてスポット径及
び焦点長さが適正に制御され、高品質なビームが作り出
されるので、切断速度の向上、安定性の向上、アシスト
ガス消費量の低減が図られる。
【0014】また、加圧室並びに気体供給路は気体圧を
封じ切り可能な気密式(密閉室)であるので、圧力調整
が容易で、曲率可変ミラーの曲率を確実に調整できる。
而して、加工精度の向上が図られる。
【0015】請求項3によるこの発明の曲率可変ミラー
の曲率調整装置は、請求項2の曲率可変ミラーの曲率調
整装置において、前記制御装置が、圧力検出手段で検出
された前記加圧室内の圧力と、予め加工されるワークの
板厚に対応する焦点長さとスポット径となるように設定
された曲率ミラーの曲率に基づく圧力とを比較判断する
比較判断装置を備えてなることを特徴とするものであ
る。
【0016】したがって、制御装置の比較判断装置に圧
力検出手段で検出された加圧室の圧力と、予め設定され
曲率ミラーの曲率に基づく圧力とが比較判断されて加圧
室内の圧力が適正な圧力に調整されて、常に適正な曲率
に維持される。
【0017】請求項4によるこの発明の曲率可変ミラー
の曲率調整装置は、請求項2又は3の曲率可変ミラーの
曲率調整装置において、レーザビームを反射する際、熱
エネルギーによる曲率可変ミラーの熱影響を冷却除去す
るために前記曲率可変ミラーを固定しているミラーベー
スブロックには冷却水路を備え、曲率可変ミラーとの接
合面より熱伝達し、冷却除去せしめることを特徴とする
ものである。
【0018】したがって、ミラーベースブロックには冷
却水路が備えられているから、曲率可変ミラーとの接合
面より熱伝達されて曲率可変ミラーが冷却除去される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の曲率可変ミラーの
曲率調整方法及びその装置の実施の形態について、図面
を参照して説明する。
【0020】図3を参照するに、本実施の形態に係わる
レーザ加工装置1は、図示せざる加工装置本体に内蔵さ
れているレーザ発振器から発振されたレーザビームLB
が光制御装置としての例えば曲率可変ミラー3を経てレ
ーザ加工ヘッド5の内部に設けられた集光レンズ7に導
かれる。この集光レンズ7で集光されたレーザビームL
Bは、レーザ加工ヘッド5の先端に設けられた噴射ノズ
ル9を通過してワークWに照射される。例えば数値制御
のワーク移送位置決め装置で移送位置決めされたワーク
Wのレーザ加工点に、レーザビームLBの焦点を結ばせ
て、所望の形状に切断するなどのレーザ加工が行なわれ
る。
【0021】レーザ加工ヘッド5は前記加工装置本体に
設けられた加工ヘッド移動装置としての例えば加工ヘッ
ド用駆動モータ11により回転駆動されるボールねじ1
3Aを介して昇降自在に換言すれば噴射ノズル9をワー
クWに接離するように移動自在に設けられている。
【0022】さらに、集光レンズ7はレーザ加工ヘッド
5に設けられた集光レンズ移動装置としての例えば集光
レンズ用駆動モータ15により回転駆動されるボールね
じ13Bを介してレーザ加工ヘッド5の内部で上下動自
在に設けられている。なお、加工ヘッド用駆動モータ1
1及び集光レンズ用駆動モータ15はそれぞれ、図1に
示されている制御装置17に電気的に接続されている。
【0023】一般的にレーザビームLBには発散角があ
るために、一様なビーム径で進行するのではなく図3に
示されているように徐々に広がっていくものである。そ
のためにレーザ加工点におけるレーザビームLBのスポ
ット径はレーザ発振器から集光レンズ7までの距離の違
いにより変化することになる。
【0024】集光レンズ7により集光されるレーザビー
ムLBのスポット径は、集光レンズ7に入射するレーザ
ビームLBのビーム径の大きさに左右されるものであ
り、集光レンズ7におけるレーザビームLBの焦点長さ
は集光レンズ7自体の焦点距離に対して入射するレーザ
ビームLBの発散角の影響が付加されるものである。つ
まり、入射するレーザビームLBのビーム径とレーザ発
振器から集光レンズ7までの距離が異なるとスポット径
と焦点長さは変化する。
【0025】例えば、集光レンズ7に入射するレーザビ
ームLBのビーム径DL が大きい場合は図3の実線で示
されているように長い焦点長さLfL で小さいスポット
径dL が得られるが、この同じ集光レンズ7に入射する
ビーム径DS が小さい場合は図3の点線で示されている
ように短い焦点長さLfS で大きいスポット径dS が得
られる。
【0026】本発明のレーザ加工では光制御装置により
集光レンズ7に入射するレーザビームLBのビーム径D
を自在に変更調整することにより1枚の集光レンズ7を
交換することなくワークWの材質及び板厚とその加工方
法の違いに応じてレーザビームLBのスポット径をレー
ザ加工に適した大きさに調整するものである。
【0027】なお、光制御装置とはワークWの材質、板
厚、加工方法に適するレーザ加工点におけるスポット径
0 (dL やdS などの)を得るために、レーザ加工ヘ
ッド5内の集光レンズ7に入射するレーザビームLBの
ビーム径D(DL やDS などの)を変化させる装置であ
る。
【0028】本発明の実施の形態の主要部となる光制御
装置として用いられている曲率可変ミラー3は、図1に
示されているようにミラー固定ブラケット19に装着さ
れており、図3に示されているようにレーザ発振器側か
らのレーザビームLBを集光レンズ7の方向へ反射する
もので、反射面Mの曲率を自在に変更調整可能に設けら
れている。なお、ミラー固定ブラケット19としては三
角ブロックやデルタマウントなどがあり、図1において
は曲率可変ミラー3の反射面Mへ入射及び反射されるレ
ーザビームLBが通過するための開口が設けられてい
る。
【0029】図1及び図2を参照するに、本実施の形態
では、ミラー21は反射面Mに該当する底面が薄肉の円
筒形状で、しかも厚みが内側、外側に関係なくほぼ一定
をなしており、前記反射面Mを外側にして円柱形状のミ
ラーベースブロック23に装着されボルトBTで一体的
に固定されている。このミラーベースブロック23には
接合部より冷却せしめるための冷却水路24を備えてい
る。反射面Mの背面とミラーベースブロック23の端面
との間には気体圧を封じ切って気体圧力を維持可能な気
密式の加圧室25が設けられている。なお、ミラー21
とミラーベースブロック23との接触面にはOリング2
7が嵌挿されて加圧室25内が気密状態に保たれてい
る。
【0030】なお、ミラー21の薄肉の反射面Mは非加
圧時には常時非線形の凹面状態にある。例えば、ミラー
21は製造過程において薄肉の反射面Mの背面から一定
のガス圧力を加えて反射面Mを凸状に変形させた状態で
上記の反射面Mを平面加工すると、上記の加圧力をなく
したときに反射面Mは通常では非線形の凹面形状とな
る。
【0031】また、ミラーベースブロック23には加圧
室25に圧力気体としての制御用ガスを供給するために
流入せしめて、この気体圧を加圧室25に封じ切って気
体圧力を維持可能な気密式の気体供給路としての例えば
ガス供給路29と、加圧室25内の圧力を確認するため
の圧力検出用流路31との少なくとも2つの流路が、加
圧室25を構成する端面に連通して設けられている。
【0032】上記のガス供給路29には供給側ガスケッ
ト33並びにガス供給管路35を介して空気圧または他
のガス等の圧力気体を供給する圧力気体供給源としての
例えば圧縮エア供給源37に連通されており、上記のガ
ス供給管路35には圧縮エアGの圧力を制御するための
圧力制御システム39が設けられている。なお、圧力制
御システム39の詳細は後述する。また、圧力検出用流
路31には圧力検出手段としての圧力計などの圧力表示
器41もしくは圧力センサが設けられている。なお、圧
力表示器41もしくは圧力センサは検出された圧力が制
御装置17にフィードバックされるべく、制御装置17
に電気的に接続されている。
【0033】上記のミラー21,ミラーベースブロック
23、圧力表示器41を組み合わせて一体構造とした状
態で曲率可変ミラー組立体43を構成する。
【0034】この曲率可変ミラー組立体43は図1に示
されているように底面に開口部45を設けた円筒形状の
アタッチメントプレート47に着脱自在に、しかもミラ
ー21の反射面Mが前記開口部45に臨むように装着さ
れている。
【0035】また、アタッチメントプレート47には外
周端側を周囲に配置した複数箇所に、図1において下方
側に示されているようにバネ用穴49並びに挿通孔51
が設けられている。上記のバネ用穴49内にはスプリン
グ53が嵌挿されており、このスプリング53並びに挿
通孔51にショルダボルト55が挿通され、このショル
ダボルト55がミラー固定ブラケット19に螺着されて
いる。なお、本実施の形態では、上記のバネ用穴49、
挿通孔51並びにショルダボルト55は図2に示されて
いるように3ヶ所設けられている。
【0036】さらに、アタッチメントプレート47の外
周端側を周囲に配置した上記の複数の各バネ用穴49の
近くに、図1において上方側に示されているようにアタ
ッチメントプレート47の側面から切欠溝61が設けら
れており、この切欠溝61の図1において左右には前フ
ランジ部57と後フランジ部59が形成されている。さ
らに、切欠溝61及び前後フランジ部57,59の部分
には図1において左右方向に貫通するネジ穴にジャッキ
ボルト63が螺合されており、このジャッキボルト63
より外側に位置して図1において後フランジ部59にロ
ックボルト65が螺合され、このロックボルト65の先
端が前フランジ部57の図1において右側の面が押圧さ
れるよう設けられている。
【0037】上記構成により、アタッチメントプレート
47は、ショルダボルト55の頭部55Aとバネ用穴4
9の底面との間に設けたスプリング53の付勢力によ
り、ジャッキボルト63を介して常時ミラー固定ブラケ
ット19の裏面に押圧されている。ジャッキボルト63
が回されてミラー固定ブラケット19に対するアタッチ
メントプレート47の位置決めが行なわれる。その後、
ロックボルト65が回されることにより、ジャッキボル
ト63がアタッチメントプレート47に固定された状態
になり、アタッチメントプレート47の位置決め状態が
維持される。
【0038】したがって、ミラー固定ブラケット19へ
のアタッチメントプレート47の取付状態が上記のジャ
ッキボルト63により調整され、レーザビームLBの光
軸が調整される。
【0039】図1を参照するに、圧力制御システム39
としては、ガス供給管路35には、圧縮エアGの圧力を
調整するための圧力調整装置としての例えば電空レギュ
レータ67が介設されている。この電空レギュレータ6
7は電気信号により圧縮エアGを任意に加減圧可能であ
り、レーザ加工条件に応じて曲率可変ミラー3の反射面
Mの曲率を変更調整すべく電空レギュレータコントロー
ラ69により電気的に接続されている。また、電空レギ
ュレータコントローラ69は制御装置17としての例え
ばNC制御装置に電気的に接続されている。
【0040】また、制御装置17としては、図1に示さ
れているように、例えば中央処理装置としてのCPU7
1に、ワークWの材質、板厚、加工方法等の情報、加工
点座標、曲率可変ミラー3の曲率の変化量と焦点長さの
データ等を入力するための入力装置73と表示装置75
と、入力されたデータを記憶するメモリ77と、上記の
加工点座標に伴う曲率可変ミラー3の曲率の変化量と焦
点長さとの関係式又はワークWの板厚と焦点長さ、スポ
ット径との関係を式あるいは実験により求めたデータの
テーブルに基づいてレーザビームLBのスポット径d0
やスポット位置(焦点長さLf0 )並びに曲率可変ミラ
ー3の曲率の変化量を演算する演算装置79が接続され
ている。
【0041】さらに、CPU71には上記のワークWの
材質、板厚、加工方法等の情報に基づいて得た曲率可変
ミラー3の曲率の変化量と集光レンズ7における焦点長
さに合わせるべく曲率可変ミラー3の曲率を変化させる
ように電空レギュレータコントローラ69に指令を発生
すると共に圧力発生器41で検出された圧力と、予め設
定されたミラー21の曲率と圧力との関係式又はデータ
テーブルで得られた圧力とを比較判断する比較判断装置
81が接続されている。
【0042】上記構成により、電空レギュレータ67に
より圧力制御された圧縮空気Gの制御ガスは、0kgf/cm
2以上の正圧領域で行われる。ミラー21の反射面Mは
制御ガスが0kgf/cm2で図1の点線のように凹面形状と
なり、それから加圧していくに伴って凹面の曲率は大き
くなっていき、ミラー21の製造過程における指定圧力
にて図1の実線のように平面となり、さらに加圧される
と図1の一点鎖線のように凸面形状へと自在に変化され
ていく。
【0043】制御装置17では、ミラー21の反射面M
の曲率の所望の変形量を得るためのガス圧力の圧力指令
が、予め入力され記憶されている2つのパラメータ(圧
力設定値)の間を、ワークWのレーザ加工条件とレーザ
加工領域を判断するワークWのX,Y,Z座標値(ワー
クWの平面での前後左右方向並びに垂直方向の座標値)
の変化に合わせて、直線的に補間変化させて電空レギュ
レータ67に電気信号を与える。
【0044】しかも、加圧室25並びにガス供給路29
は、気体圧を封じ切り可能な気密式であるので、圧力表
示器41もしくは圧力センサで検出された気体圧力が維
持される。したがって、制御装置17の比較判断装置8
1並びに電空レギュレータコントローラ69により与え
られる指令により電空レギュレータ67が作動して所望
の気体圧力が容易に調整できて維持されるので、得られ
た曲率可変ミラー3の曲率は維持される。したがって、
電空レギュレータ67の作動のみで曲率可変ミラー3の
曲率変化を正確に調整することができ、延いては加工精
度の向上を図ることができる。
【0045】なお、上記の予め記憶されたパラメータと
は材質、板厚、加工方法毎に適した値が入力され、NC
加工条件ファイルとリンクさせたものである。
【0046】したがって、上記の加圧室25内の気体圧
は電空レギュレータ67の作動により安定した状態に維
持されるのでミラー21の反射面Mの曲率は維持され
る。
【0047】ミラー21の反射面Mの曲率が電空レギュ
レータ67により制御されて、例えば図3に示されてい
るように反射されるレーザビームLBのビーム径が縮小
及び拡大されるので、集光レンズ7へ入射するレーザビ
ームLBのビーム径Dの大きさが自在に変更調整され
る。スポット径における加工領域差を最小限に押さえる
ことが可能となり、又、ワークWの材質、板厚、加工方
法に適した集光直径及びレーリー長のレーザビームLB
が得られるので、レーザ加工の安定化を図ることができ
ると共にレーザ加工能力を向上せしめることができる。
【0048】また、ミラーベースブロック23には冷却
水路24が備えられているから、ミラー21との接合面
より熱伝達されてミラー21を冷却除去せしめることが
できる。
【0049】なお、この発明は前述した発明の実施の形
態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより
その他の態様で実施し得るものである。
【0050】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態から理解
されるように、請求項1の発明によれば、正圧の気体圧
で曲率可変ミラーの反射面の曲率を自在に変化せしめる
ことにより、レーザビームの伝搬に伴う光波面曲率の変
化を変換制御することが可能であり、ワークに対する焦
点位置を安定できる。さらには反射後のレーザビーム径
を縮小・拡大へ制御できるので、加工領域におけるスポ
ット径差を最小限に抑えることができると共に、ワーク
の材質、板厚、加工方法の違いに合わせてスポット径及
び焦点長さを適正に制御でき、高品質なビームを作り出
せるので、切断速度の向上、安定性の向上、アシストガ
ス消費量の低減を図ることができる。
【0051】また、加圧室並びに気体供給路は気体圧を
封じ切り可能な気密式(密閉室)であるので、圧力調整
を容易にでき、曲率可変ミラーの曲率を確実に調整する
ことができる。而して、加工精度の向上を図ることがで
きる。
【0052】請求項2の発明によれば、請求項1記載の
効果と同様であり、正圧の気体圧で曲率可変ミラーの反
射面の曲率を自在に変化せしめることにより、レーザビ
ームの伝搬に伴う光波面曲率の変化を変換制御すること
が可能であり、ワークに対する焦点位置を安定できる。
さらには反射後のレーザビーム径を縮小・拡大へ制御で
きるので、加工領域におけるスポット径差を最小限に抑
えることができると共に、ワークの材質、板厚、加工方
法の違いに合わせてスポット径及びレーリー長を適正に
制御でき、高品質なビームを作り出せるので、切断速度
の向上、安定性の向上、アシストガス消費量の低減を図
ることができる。
【0053】また、加圧室並びに気体供給路は気体圧を
封じ切り可能な気密式(密閉室)であるので、圧力調整
を容易にでき、曲率可変ミラーの曲率を確実に調整する
ことができる。而して、加工精度の向上を図ることがで
きる。
【0054】請求項3の発明によれば、制御装置の比較
判断装置に圧力検出手段で検出された加圧室の圧力と、
予め設定され曲率ミラーの曲率に基づく圧力とが比較判
断されて加圧室内の圧力を適正な圧力に調整でき、常に
適正な曲率に維持せしめることができる。
【0055】請求項4の発明によれば、ミラーベースブ
ロックには冷却水路が備えられているから、曲率可変ミ
ラーとの接合面より熱伝達されて曲率可変ミラーを冷却
除去せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の曲率可変ミラー及びその
制御回路図で、図2の矢視I−I線の断面図ある。
【図2】図1の右側面図である。
【図3】本発明の実施の形態の曲率可変ミラーを備えた
レーザ加工装置の部分的な概略説明図である。
【符号の説明】
1 レーザ加工装置 3 曲率可変ミラー 5 レーザ加工ヘッド 7 集光レンズ 17 制御装置 19 ミラー固定ブラケット 21 ミラー 23 ミラーベースブロック 24 冷却水路 25 加圧室 29 ガス供給路(気体供給路) 31 圧力検出用流路 37 圧縮エア供給源(圧力気体供給源) 39 圧力制御システム 41 圧力表示器もしくは圧力センサ(圧力検出手段) 43 曲率可変ミラー組立体 67 電空レギュレータ(圧力調整装置) 69 電空レギュレータコントローラ 71 CPU(中央処理装置) 81 比較判断装置 LB レーザビーム D(DL,DS) ビーム径 LfL,LfS 焦点長さ d0(dL,dS) スポット径 M 反射面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 27/09 G02B 27/00 E Fターム(参考) 2H042 DD05 DD12 DE06 DE07 2H043 BB03 BC06 4E068 CA07 CA11 CA12 CA13 CB03 CB06 CC00 CD12

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザビームを曲率可変ミラーで反射さ
    せレーザ加工ヘッド内の集光レンズで集光せしめる際、
    前記曲率可変ミラーの反射面が凹面で薄肉円盤形状をな
    すと共にこの曲率可変ミラーの背面に備えた気体圧を封
    じ切り可能な気密式の加圧室に気体供給路から気体圧を
    正圧で増大するよう流入せしめるに伴って、加工される
    ワークの板厚に対応した焦点長さとスポット径を常に維
    持するように、前記気体圧力の加減圧を調整制御するこ
    とにより前記反射面を常に適正な曲率に調整することを
    特徴とする曲率可変ミラーの曲率調整方法。
  2. 【請求項2】 レーザビームをレーザ加工ヘッド内の集
    光レンズに入射すべく反射せしめる反射面を備えると共
    にこの反射面が凹面で薄肉円盤状をなす曲率可変ミラー
    を設け、この曲率可変ミラーの背面に気体圧を封じ切り
    可能な気密式の加圧室を設け、この加圧室に気体圧を流
    入せしめると共にこの気体圧を前記加圧室に封じ切り可
    能に気密式の気体供給路を設け、この気体供給路から気
    体圧の正圧を増大するよう流入せしめるに伴って加工さ
    れるワークの板厚に対応した焦点長さとスポット径を常
    に維持するように、前記気体圧力の加減圧を調整する圧
    力調整装置を設け、レーザ加工条件に応じて前記曲率可
    変ミラーの反射面の曲率を変更調整すべく前記圧力調整
    装置に指令を与える制御装置を設けてなることを特徴と
    する曲率可変ミラーの曲率調整装置。
  3. 【請求項3】 前記制御装置が、圧力検出手段で検出さ
    れた前記加圧室内の圧力と、予め加工されるワークの板
    厚に対応する焦点長さとスポット径となるように設定さ
    れた曲率ミラーの曲率に基づく圧力とを比較判断する比
    較判断装置を備えてなることを特徴とする請求項2記載
    の曲率可変ミラーの曲率調整装置。
  4. 【請求項4】 レーザビームを反射する際、熱エネルギ
    ーによる曲率可変ミラーの熱影響を冷却除去するために
    前記曲率可変ミラーを固定しているミラーベースブロッ
    クには冷却水路を備え、曲率可変ミラーとの接合面より
    熱伝達し、冷却除去せしめることを特徴とする請求項2
    又は3記載の曲率可変ミラーの曲率調整装置。
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