JP2002254189A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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JP2002254189A
JP2002254189A JP2001014642A JP2001014642A JP2002254189A JP 2002254189 A JP2002254189 A JP 2002254189A JP 2001014642 A JP2001014642 A JP 2001014642A JP 2001014642 A JP2001014642 A JP 2001014642A JP 2002254189 A JP2002254189 A JP 2002254189A
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JP
Japan
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laser
laser beam
processing
optical component
total reflection
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Application number
JP2001014642A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Sano
義美 佐野
Masayuki Nagabori
正幸 長堀
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TANAKA ENGINEERING WORKS Ltd
Original Assignee
TANAKA ENGINEERING WORKS Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To widen the range of the machinable plate thickness and enhance machining efficiency by providing a plurality of laser beam oscillators on one laser beam machine. SOLUTION: In the laser beam machine, a laser beam oscillators 11, 12 are mounted on both opposing sides of a traveling frame 4 which moves on a machining stand by means of traveling along a rail 2, four moving stands 5-8 moving in the direction orthogonal to the rail 2 along the traveling frame 4 are provided, machining heads 15 and optical parts which guide laser beams A, B from the laser beam oscillators 11, 12 to the machining heads 15 are provided on the moving stands 5-8, a wave synthesizing optical part 50a which superimposes the laser beam A, B from the laser beam oscillator 11, 12 on one out of the moving stands 5-8 and a switching mechanism 50 for switching the wave synthesizing optical part 50a and the optical part are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザを用いて加
工材料に切断等の加工を行うレーザ加工機の改良に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a laser processing machine for performing processing such as cutting on a processing material using a laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば鋼板切断用のレーザ切断機等のレ
ーザ加工機としては、例えば図14、図15に示すもの
があった。このレーザ加工機61は、加工台9をまたぐ
門形に形成されて前記加工台9の両側に設けられるレー
ル62上を走行する走行フレーム64と、この走行フレ
ーム64に沿ってレール62と直交する方向に移動する
1台の移動台65とを備え、走行フレーム65に搭載さ
れたレーザ発振器66から発振されたレーザビームA
を、移動台65に搭載された加工ヘッド68から前記加
工台9上の加工材料10に照射して、前記加工材料10
に切断等の加工を行う。例えば、加工ヘッド68からレ
ーザビームAを加工材料10に照射しながら、走行フレ
ーム64及び移動台65の駆動によって加工ヘッド68
を移動することで、加工材料10を決められた形状に切
断できる。
2. Description of the Related Art As a laser processing machine such as a laser cutting machine for cutting a steel plate, for example, there has been a laser processing machine shown in FIGS. The laser processing machine 61 is formed in a gate shape straddling the processing table 9 and runs on a rail 62 provided on both sides of the processing table 9, and is orthogonal to the rail 62 along the running frame 64. And a single moving table 65 that moves in the direction, and a laser beam A oscillated from a laser oscillator 66 mounted on the traveling frame 65.
Is irradiated from a processing head 68 mounted on a moving table 65 to a processing material 10 on the processing table 9, and the processing material 10
And processing such as cutting. For example, while irradiating the processing material 10 with the laser beam A from the processing head 68, the processing head 68 is driven by driving the traveling frame 64 and the moving table 65.
Is moved, the processing material 10 can be cut into a predetermined shape.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなレーザ加工機61にあっては、レーザ発振器66
の出力により、加工できる板厚(切断可能な板厚等)や
加工の種類が限定されていた。また、加工能率の向上を
図るため、1台の走行フレームに、加工ヘッドを支持し
た移動台を複数搭載することも考えられるが、各移動台
の加工ヘッドにレーザビームを導入するための構成等を
考慮する必要があり、現在のところ、適切なレーザ加工
機は提供されていない。
However, in the above-described laser beam machine 61, the laser oscillator 66
, The plate thickness that can be processed (such as the plate thickness that can be cut) and the type of processing have been limited. In order to improve the processing efficiency, it is conceivable to mount a plurality of moving tables supporting the processing head on one traveling frame. However, a configuration for introducing a laser beam into the processing head of each moving table, etc. Therefore, at present, no suitable laser beam machine is provided.

【0004】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、1台のレーザ加工機に複数のレーザ発振器を
搭載し、各レーザ発振器から出力されたレーザビームの
重ね合わせや分割により、加工可能な板厚の範囲を広げ
るとともに、加工能率を高めることができるレーザ加工
機を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a plurality of laser oscillators are mounted on a single laser processing machine, and the laser beams output from the respective laser oscillators are superimposed or divided. It is an object of the present invention to provide a laser beam machine capable of expanding a range of a workable plate thickness and improving a machining efficiency.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工機
は、軌道に沿って走行することで加工台上を移動する走
行フレームと、この走行フレームに搭載されたレーザ発
振器にて発振、出力されたレーザビームを前記加工台上
の加工材料に照射する加工ヘッドを支持して前記走行フ
レームに横並びに複数配置され、それぞれ前記走行フレ
ームに沿って前記軌道に対して略直交する方向に移動す
る移動台とを備え、前記走行フレームには前記レーザ発
振器が複数搭載され、各レーザ発振器からは前記軌道に
対して略直交する方向にレーザビームが出力されるよう
になっており、各移動台には目的の1本のレーザビーム
の光路に挿入配置されることで該レーザビームの向きを
変えて前記加工ヘッドへ導く光学部品が設けられるとと
もに、1以上の移動台には、複数のレーザ発振器からの
レーザビームを重ね合わせて該移動台の加工ヘッドへ導
く合波用光学部品と前記光学部品とを切換える切換機構
が設けられていることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A laser beam machine according to the present invention oscillates and outputs a traveling frame which travels on a worktable by traveling along a track, and a laser oscillator mounted on the traveling frame. A plurality of processing heads for irradiating a processing material on the processing table with the laser beam, the plurality of processing heads being arranged side by side on the traveling frame, and moving in a direction substantially orthogonal to the track along the traveling frame, respectively; A plurality of laser oscillators are mounted on the traveling frame, and a laser beam is output from each laser oscillator in a direction substantially orthogonal to the trajectory. An optical component that changes the direction of the laser beam and guides the laser beam to the processing head by being inserted and arranged in the optical path of one target laser beam is provided, and one or more movement To is characterized in that the switching mechanism for switching a plurality of the optical component and by superimposing the laser beam optical component multiplexing leading to the mobile platform of the processing head of the laser oscillator is provided.

【0006】このレーザ加工機によれば、切換機構によ
って、合波用光学部品と光学部品とを切換えて、レーザ
ビームに挿入配置することで、複数のレーザ発振器から
のレーザビームを重ね合わせて1つの加工ヘッドから加
工材料に照射したり、各レーザ発振器からのレーザビー
ムを重ね合わせること無く加工ヘッドに導き、この加工
ヘッドから加工材料に照射して、加工材料のレーザ加工
に用いるといった切換えが可能となる。これにより、加
工できる加工材料の材質、板厚(切断可能な板厚等)、
加工の種類等の幅を広げることができる。光学部品とし
ては、例えば後述の全反射ミラー等のように、入射ビー
ムの全部を屈曲により加工ヘッドへ導く光学部品や、後
述のビームスプリッタのように、レーザビームを分割す
るような光学部品等が採用可能であり、これら光学部品
並びに合波用光学部品のレーザビームの光路に対する挿
入配置と退避とを切換えることで、レーザビームの分
割、重ね合わせが切換えられる。これにより、所望の強
さのレーザビームを用いて、加工材料のレーザ加工を行
うことができ、加工できる加工材料の材質、板厚(切断
可能な板厚等)、加工の種類等の幅を広げることができ
るのである。
According to this laser processing machine, the switching optical mechanism is switched between the multiplexing optical component and the optical component and inserted into the laser beam, whereby the laser beams from the plurality of laser oscillators are superimposed. It is possible to switch between irradiating the processing material from one processing head or guiding the laser beam from each laser oscillator to the processing head without overlapping, irradiating the processing material from this processing head, and using it for laser processing of the processing material Becomes As a result, the material, plate thickness (cuttable plate thickness, etc.) of the processing material that can be processed,
It is possible to widen the range of processing types and the like. Examples of the optical component include an optical component that guides the entire incident beam to the processing head by bending, such as a total reflection mirror described below, and an optical component that splits a laser beam, such as a beam splitter described below. By switching the insertion and retraction of these optical components and the multiplexing optical components with respect to the optical path of the laser beam, division and superposition of the laser beam can be switched. With this, laser processing of the processing material can be performed using a laser beam having a desired intensity, and the width of the material of the processing material that can be processed, the plate thickness (cuttable plate thickness, etc.), and the type of the processing can be reduced. It can be spread.

【0007】複数のレーザ発振器から出力されるレーザ
ビームは平行あるいはほぼ平行であり、しかも、走行フ
レームにおける各移動台の移動方向にも並行しており、
合波用光学部品が設けられた移動台の移動範囲のどこで
でも、合波用光学部品による重ね合わせが可能であり、
この移動台の加工ヘッドから加工材料に照射して加工に
用いることができる。走行フレームに搭載するレーザ発
振器は3以上であっても良い。前記切換機構を搭載した
移動台は複数設けても良い。例えば、走行フレームにレ
ーザ発振器を3台搭載し、各レーザ発振器からの合計3
本のレーザビームの重ね合わせの各組み合わせに対応し
て、切換機構の選択、合波用光学部品の選択を行うこと
が可能である。合波用光学部品としては、3本以上のレ
ーザビームを重ね合わせるものも採用可能である。
[0007] The laser beams output from the plurality of laser oscillators are parallel or almost parallel, and are also parallel to the direction of movement of each carriage on the traveling frame.
Overlapping by the multiplexing optical parts is possible anywhere in the moving range of the movable table provided with the multiplexing optical parts,
The processing material can be used for processing by irradiating the processing material from the processing head of the movable table. The number of laser oscillators mounted on the traveling frame may be three or more. A plurality of moving tables equipped with the switching mechanism may be provided. For example, three laser oscillators are mounted on a running frame, and a total of 3
It is possible to select a switching mechanism and a multiplexing optical component in accordance with each combination of the superposition of the laser beams. As an optical component for multiplexing, a component in which three or more laser beams are superposed can be adopted.

【0008】請求項1記載の発明では、複数のレーザ発
振器の走行フレームにおける搭載位置に限定が無く、例
えば、走行フレームに沿った移動台の移動範囲の一端側
に全てのレーザ発振器を集合配置した構成も含まれる。
しかし、鋼材の切断加工用レーザ発振器として多用され
ている炭酸ガスレーザ発振器等の気体レーザ発振器で
は、一般に重量が非常に重いことに鑑みて、請求項4記
載のように、レーザ発振器を走行フレームの両側に対向
配置し、走行フレームの荷重をバランスすることが、走
行フレームの移動安定性、移動精度、歪みの発生防止の
点で有利である。また、請求項1記載の発明では、走行
フレームに沿った移動台の移動範囲の片側に搭載された
複数のレーザ発振器から出力されたレーザビームを、移
動台の光学部品や合波用光学部品によって、分割、重ね
合わせを行う構成も含むため、例えば、走行フレームに
沿った移動台の移動範囲の両端に、複数ずつ同数のレー
ザ発振器を搭載した場合、前記移動範囲の片側の複数の
レーザ発振器からのレーザビームについて分割、重ね合
わせし、反対側のレーザ発振器からのレーザビームが重
ね合わせに関与しない構成も採用可能である。
According to the first aspect of the present invention, there is no limitation on the mounting position of the plurality of laser oscillators on the traveling frame. For example, all the laser oscillators are collectively arranged at one end of the moving range of the movable table along the traveling frame. The configuration is also included.
However, gas laser oscillators such as carbon dioxide laser oscillators, which are frequently used as laser oscillators for cutting steel materials, generally have a very heavy weight, so that the laser oscillators are connected to both sides of the traveling frame as described in claim 4. It is advantageous from the viewpoint of the movement stability, the movement accuracy and the prevention of distortion of the running frame that it is arranged to face the moving frame and balance the load of the running frame. According to the first aspect of the present invention, the laser beams output from the plurality of laser oscillators mounted on one side of the moving range of the movable table along the traveling frame are transmitted by the optical components of the movable platform and the optical components for multiplexing. Because, also includes a configuration to perform the division, superposition, for example, when the same number of laser oscillators are mounted on both ends of the moving range of the movable table along the traveling frame, from the plurality of laser oscillators on one side of the moving range. It is also possible to adopt a configuration in which the laser beam is divided and overlapped, and the laser beam from the laser oscillator on the opposite side does not participate in the overlap.

【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載のレ
ーザ加工機において、レーザ発振器と、このレーザ発振
器からのレーザビームを全反射によって前記加工ヘッド
に導く光学部品である全反射ミラーが設けられた移動台
との間に、前記レーザビームの一部を分割して加工ヘッ
ドに導くとともに残りを全反射ミラーへと透過させる光
学部品であるビームスプリッタが設けられた移動台が介
在配置され、このビームスプリッタが設けられた移動台
には、前記ビームスプリッタをレーザビームの光路上に
配置する挿入位置と光路から外れる待避位置との間で移
動させる支持機構が搭載され、前記全反射ミラーが設け
られた移動台に搭載された前記切換機構によって、前記
全反射ミラーと前記合波用光学部品との、レーザビーム
の光路に対する挿入配置が切換えられるようになってい
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the laser processing machine of the first aspect, a laser oscillator and a total reflection mirror which is an optical component for guiding a laser beam from the laser oscillator to the processing head by total reflection are provided. Between the moving table, a moving table provided with a beam splitter which is an optical component that divides a part of the laser beam, guides the processing beam to the processing head, and transmits the remaining light to the total reflection mirror, is disposed, The movable table provided with the beam splitter is provided with a support mechanism for moving the beam splitter between an insertion position where the beam splitter is disposed on the optical path of the laser beam and a retreat position where the beam splitter deviates from the optical path, and the total reflection mirror is provided. By the switching mechanism mounted on the movable table, the insertion of the total reflection mirror and the multiplexing optical component into the optical path of the laser beam is performed. Wherein the arrangement is adapted to be switched.

【0010】この発明によれば、レーザビームの光路上
の挿入位置にビームスプリッタを挿入すると、このビー
ムスプリッタによりレーザビームが分割されて、該ビー
ムスプリッタが設けられている移動台の加工ヘッドと、
全反射ミラーが設けられている移動台の加工ヘッドとか
ら加工材料にレーザビームを照射して切断等の加工を行
える。つまり、1本のレーザビームを複数の加工ヘッド
に振り分けて、加工材料の加工を行える。なお、全反射
ミラーが設けられている移動台とレーザ発振器との間で
の、ビームスプリッタが設けられている移動台の設置数
は、1台に限定されず、複数台であっても良く、例え
ば、全反射ミラーが設けられている移動台とレーザ発振
器との間に、ビームスプリッタが設けられている移動台
をn台設置すると、レーザ発振器から出力された1本の
レーザビームの光路上に、n個のビームスプリッタと、
1個の全反射ミラーが挿入配置されることで、nプラス
1個の加工ヘッドにレーザビームが振り分けられ、加工
材料のレーザ加工に用いることができる。1本のレーザ
ビームに挿入するビームスプリッタの数を変更すること
で、レーザビームの分割数が変更されるから、これによ
り、所望の強さのレーザビームを加工材料のレーザ加工
に用いることができる。また、レーザビームに対するビ
ームスプリッタの挿入数が変更され、レーザビームの分
割数が変更されると、加工材料のレーザ加工に使用され
る加工ヘッドの数も変更される。
According to the present invention, when the beam splitter is inserted at the insertion position on the optical path of the laser beam, the laser beam is split by the beam splitter, and the processing head of the moving table provided with the beam splitter is provided with:
Processing such as cutting can be performed by irradiating a processing material with a laser beam from a processing head of a movable base provided with a total reflection mirror. That is, one laser beam can be distributed to a plurality of processing heads to process a processing material. The number of movable tables provided with the beam splitter between the movable table provided with the total reflection mirror and the laser oscillator is not limited to one, and may be plural. For example, when n movable tables provided with a beam splitter are installed between the movable table provided with the total reflection mirror and the laser oscillator, the optical path of one laser beam output from the laser oscillator is provided on the optical path of the laser beam. , N beam splitters,
By inserting one total reflection mirror, a laser beam is distributed to n plus one processing head, and can be used for laser processing of a processing material. By changing the number of beam splitters inserted into one laser beam, the division number of the laser beam is changed, whereby a laser beam having a desired intensity can be used for laser processing of a processing material. . When the number of insertions of the beam splitter with respect to the laser beam is changed and the number of divisions of the laser beam is changed, the number of processing heads used for laser processing of the processing material is also changed.

【0011】レーザビームの光路に対する全反射ミラー
と合波用光学部品の挿入配置を切換機構によって切換
え、レーザビームの光路に合波用光学部品を挿入配置す
ると、前記全反射ミラーが挿入配置されるレーザビーム
と、これとは別のレーザビームとを合波用光学部品によ
って重ね合わせて、該合波用光学部品が設けられている
移動台に支持した加工ヘッドに導き、加工材料のレーザ
加工に用いることができる。このとき、レーザビーム同
士の重ね合わせによって、大型のレーザ発振器を用いな
くても、パワーの大きいレーザビームを得ることがで
き、例えば厚板鋼板の切断等も容易に行えるようにな
る。合波用光学部品をレーザビームに挿入配置する場合
でも、このレーザビームへのビームスプリッタの挿入配
置は可能であり、この挿入配置によって、それぞれ目的
の強さのレーザビームが導かれた複数本の加工ヘッドを
用いて、加工材料のレーザ加工を行うことができる。な
お、合波用光学部品により、前記全反射ミラーが挿入配
置されるレーザビームに対して重ね合わされる「別のレ
ーザビーム」とは、前記全反射ミラーやビームスプリッ
タが光路上に配置されるレーザビーム(1本のレーザビ
ーム)とは異なるレーザ発振器から出力されたレーザビ
ームのことであり、このレーザビームも、別の全反射ミ
ラーやビームスプリッタ等の光学部品が挿入配置される
ようになっていて構わない。
When the insertion arrangement of the total reflection mirror and the multiplexing optical component with respect to the optical path of the laser beam is switched by a switching mechanism, and the multiplexing optical component is inserted and arranged in the optical path of the laser beam, the total reflection mirror is inserted and arranged. The laser beam and another laser beam are superimposed by a multiplexing optical component and guided to a processing head supported on a movable table provided with the multiplexing optical component, and used for laser processing of a processing material. Can be used. At this time, by superimposing the laser beams, a laser beam having a large power can be obtained without using a large-sized laser oscillator. For example, cutting of a thick steel plate can be easily performed. Even when the multiplexing optical component is inserted and arranged in the laser beam, the beam splitter can be inserted and arranged in this laser beam. Laser processing of a processing material can be performed using the processing head. Note that “another laser beam” which is superimposed on the laser beam into which the total reflection mirror is inserted and arranged by the multiplexing optical component is a laser in which the total reflection mirror and the beam splitter are arranged on an optical path. A beam (a single laser beam) is a laser beam output from a different laser oscillator, and this laser beam also has another optical component such as a total reflection mirror or a beam splitter inserted therein. I don't care.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載のレーザ加工機において、前記切換機構が設けられ
た移動台を除く各移動台に、前記光学部品をレーザビー
ムの光路上に配置する挿入位置と光路から外れる待避位
置との間で移動させる支持機構が搭載されていることを
特徴とする。この発明によれば、レーザビームの光路を
入射ビームの全部を屈曲により加工ヘッドへ導くような
光学部品(例えば前述の全反射ミラー等)を、レーザビ
ームに対する挿入位置から退避させることで、この光学
部品が光路上に挿入配置されるレーザビームが合波用光
学部品に到達され、このレーザビームを含む複数本のレ
ーザビームが、合波用光学部品によって重ね合わされ
て、該合波用光学部品が設けられている移動台に支持さ
れた加工ヘッドから加工材料に照射され、加工材料のレ
ーザ加工に用いられる。支持機構に支持された光学部品
をレーザビームの光路上に挿入すると、前記光学部品か
ら、この光学部品が設けられている移動台に支持された
加工ヘッドにレーザビームが導かれ、加工材料のレーザ
加工に用いられる。
The invention described in claim 3 is the first or second invention.
In the laser beam machine described above, a support for moving the optical component between an insertion position where the optical component is arranged on the optical path of the laser beam and a retracted position that deviates from the optical path on each of the movable tables except the movable table provided with the switching mechanism. A mechanism is mounted. According to the present invention, an optical component (for example, the above-described total reflection mirror) that guides the entire optical path of the laser beam to the processing head by bending is retracted from the insertion position with respect to the laser beam. The laser beam whose component is inserted and arranged on the optical path reaches the multiplexing optical component, and a plurality of laser beams including this laser beam are superimposed by the multiplexing optical component, and the multiplexing optical component is The processing material is irradiated from a processing head supported by a movable table provided, and is used for laser processing of the processing material. When the optical component supported by the support mechanism is inserted into the optical path of the laser beam, the laser beam is guided from the optical component to a processing head supported by a moving table provided with the optical component, and a laser beam of the processing material is formed. Used for processing.

【0013】請求項4記載の発明は、請求項1から3の
いずれかに記載のレーザ加工機において、前記走行フレ
ームの両側に対向配置された前記レーザ発振器の間に前
記複数の移動台が配置されるとともに、走行フレームの
一方の側のレーザ発振器から出力されたレーザビームを
全反射により加工ヘッドに導く光学部品である全反射ミ
ラーが設けられた移動台と、走行フレームの他方の側の
レーザ発振器から出力されたレーザビームを全反射によ
り加工ヘッドに導く光学部品である全反射ミラーが設け
られた移動台とが、それぞれ前記加工ヘッドに導く対象
のレーザビームを出力するレーザ発振器の側として隣り
同士に配置され、さらに、これら隣同士に配置された一
対の移動台の内の一方に、複数のレーザ発振器からのレ
ーザビームを重ね合わせて該移動台の加工ヘッドへ導く
合波用光学部品と前記全反射ミラーとを切換える前記切
換機構が搭載され、他方の移動台には前記全反射ミラー
をレーザビームの光路上に配置する挿入位置と光路から
外れる待避位置との間で移動させる支持機構が搭載され
ていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the laser beam machine according to any one of the first to third aspects, the plurality of movable tables are arranged between the laser oscillators arranged on both sides of the traveling frame. And a moving table provided with a total reflection mirror, which is an optical component for guiding a laser beam output from a laser oscillator on one side of the traveling frame to the processing head by total reflection, and a laser on the other side of the traveling frame. A movable table provided with a total reflection mirror, which is an optical component that guides the laser beam output from the oscillator to the processing head by total reflection, is adjacent to a laser oscillator that outputs a laser beam to be guided to the processing head. And a laser beam from a plurality of laser oscillators is superimposed on one of a pair of movable tables arranged next to each other. In addition, the switching mechanism for switching between the multiplexing optical component for guiding to the processing head of the movable table and the total reflection mirror is mounted, and the other movable table is provided with the total reflection mirror arranged on the optical path of the laser beam. A support mechanism for moving between a position and a retracted position deviating from the optical path is mounted.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の1実施の形態のレ
ーザ加工機を図1から図13を参照して説明する。図1
はレーザ加工機1を上方から見た平面図であり、図2は
レーザ加工機1を前から見た正面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A laser machine according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Figure 1
Is a plan view of the laser beam machine 1 as viewed from above, and FIG. 2 is a front view of the laser beam machine 1 as viewed from the front.

【0015】レーザ加工機1は、加工台9上に載置され
た鋼板等の加工材料を切断するレーザ切断機であり、加
工台9の対向する両側に平行に配置された一対のレール
(軌道)2上を走行することで加工台8上を移動する走
行フレーム4と、この走行フレーム4に沿って移動する
複数の移動台5〜8とを備えている。前記走行フレーム
4は、具体的には、車輪3によってレール2上を走行す
る走行部4aを長手方向両端に備えるビーム状であり、
両走行部4aによって加工台9から上方にやや離間した
位置に加工台9上面に沿って配置され、前記レール2に
直交する方向、すなわち、走行フレーム4の移動方向に
直交する方向に延在されている。前記移動台5〜8は、
前記走行フレーム4に沿って設けられた1本の横レール
4cに複数(ここでは4台)横並びに設けられ、それぞ
れ前記横レール4cに沿って移動するようになってい
る。
The laser processing machine 1 is a laser cutting machine for cutting a processing material such as a steel plate placed on the processing table 9, and has a pair of rails (tracks) arranged in parallel on opposite sides of the processing table 9. 2) a traveling frame 4 that travels on the processing table 8 by traveling on the traveling frame 4, and a plurality of movable tables 5 to 8 that move along the traveling frame 4. The traveling frame 4 is, specifically, a beam having a traveling portion 4 a traveling on the rail 2 by the wheels 3 at both ends in the longitudinal direction.
It is arranged along the upper surface of the processing table 9 at a position slightly separated from the processing table 9 by the two traveling portions 4a, and extends in a direction perpendicular to the rails 2, that is, a direction perpendicular to the moving direction of the traveling frame 4. ing. The moving tables 5 to 8
A plurality (four here) of side rails 4c provided along the traveling frame 4 are provided side by side, and each of them moves along the side rails 4c.

【0016】前記移動台5〜8に支持された加工ヘッド
15は、前記走行フレーム4の移動と、前記走行フレー
ム4に沿った移動台5〜8の移動とによって、加工台9
上の所定位置に移動される。例えば、加工ヘッド15か
ら加工台9上の加工材料10にレーザを照射しながら、
この加工ヘッド15を前記走行フレーム4および移動台
5〜8の移動によって移動することで、目的の切断作業
を行うことができる。なお、走行フレーム4および各移
動台5〜8の移動は、走行フレーム4に搭載されたコン
トローラ4dによって制御されるようになっている。こ
のコントローラ4dには、加工ヘッド15の移動経路の
指令等が入力される操作盤4eが併設されており、この
操作盤4eから入力された指令に基づいてコントローラ
4dが走行フレーム4および各移動台5〜8の移動等を
制御する。
The processing head 15 supported by the moving tables 5 to 8 is moved by the movement of the traveling frame 4 and the moving tables 5 to 8 along the traveling frame 4.
It is moved to the upper predetermined position. For example, while irradiating a laser from the processing head 15 to the processing material 10 on the processing table 9,
The target cutting operation can be performed by moving the processing head 15 by moving the traveling frame 4 and the moving tables 5 to 8. The movement of the traveling frame 4 and each of the moving tables 5 to 8 is controlled by a controller 4d mounted on the traveling frame 4. The controller 4d is provided with an operation panel 4e to which a command for a moving path of the machining head 15 and the like is input. Based on the command input from the operation panel 4e, the controller 4d operates the traveling frame 4 and each mobile platform. 5 to 8 are controlled.

【0017】走行フレーム4にはレーザビームA,Bを
発振する2つのレーザ発振器11,12が搭載される。
レーザ発振器11,12は、例えば炭酸ガスレーザ発振
器等であり、走行フレーム4の左右の走行部4aにそれ
ぞれ搭載されている。この構成により、レーザ発振器1
1,12の荷重による走行フレーム4の荷重分布がバラ
ンスされるため、走行フレーム4の安定した走行性が確
保され、レーザビームの照射による加工材料10の加工
精度も向上できる。これらレーザ発振器11,12から
のレーザビームA,Bは、それぞれ走行フレーム4に沿
って、詳細には横レール4cに沿った光路をもって出力
(出射)され、互いに平行になっており、また、横レー
ル4cに沿って移動する移動台5〜8の移動方向(また
は移動軌跡)にも平行になっている。本実施の形態で
は、各レーザ発振器11,12から対向する相手側のレ
ーザ発振器に向けて出力される各レーザビームA,Bの
光路は同一直線上ではなく、若干オフセットされている
が(図8から図10参照)、これに限らず、移動台に搭
載されて両レーザビームA,Bを重ね合わせる光学部品
の構成等によっては、各レーザビームA,Bの光路を同
一直線上に配置することも可能である。
The traveling frame 4 is equipped with two laser oscillators 11 and 12 for oscillating laser beams A and B.
The laser oscillators 11 and 12 are, for example, carbon dioxide laser oscillators and the like, and are respectively mounted on the left and right traveling portions 4 a of the traveling frame 4. With this configuration, the laser oscillator 1
Since the load distribution of the traveling frame 4 due to the loads 1 and 12 is balanced, stable traveling performance of the traveling frame 4 is ensured, and the processing accuracy of the processing material 10 by laser beam irradiation can be improved. The laser beams A and B from the laser oscillators 11 and 12 are output (emitted) along the traveling frame 4, specifically, with an optical path along the horizontal rail 4c, and are parallel to each other. It is also parallel to the moving direction (or moving locus) of the moving tables 5 to 8 moving along the rail 4c. In the present embodiment, the optical paths of the laser beams A and B output from the laser oscillators 11 and 12 to the opposing laser oscillators are not on the same straight line but are slightly offset (FIG. 8). However, depending on the configuration of an optical component mounted on a movable table and superimposing both laser beams A and B, the optical paths of the laser beams A and B may be arranged on the same straight line. Is also possible.

【0018】このレーザ加工機1では、具体的には、前
記走行フレーム4に4台の移動台5〜8を搭載してい
る。図1、図2中、左側の2台の移動台5,6には、走
行フレーム4の左側に搭載されているレーザ発振器11
からのレーザビームAを加工ヘッド15に導く光学部品
21,22が設けられ、右側の2台の移動台7,8に
は、走行フレーム4の右側に搭載されているレーザ発振
器12からのレーザビームBを加工ヘッド15に導く光
学部品5,6が設けられている。
Specifically, in the laser beam machine 1, four traveling tables 5 to 8 are mounted on the traveling frame 4. In FIGS. 1 and 2, a laser oscillator 11 mounted on the left side of the traveling frame 4 is mounted on the two movable tables 5 and 6 on the left side.
Optical parts 21 and 22 for guiding the laser beam A from the laser beam to the processing head 15 are provided, and a laser beam from a laser oscillator 12 mounted on the right side of the traveling frame 4 is provided on the two movable tables 7 and 8 on the right side. Optical components 5 and 6 for guiding B to the processing head 15 are provided.

【0019】横並びの両端に位置する移動台5,8に
は、レーザ発振器11,12から出力されるレーザビー
ムA,Bの一部を反射して加工ヘッド15に導くととも
に残りを透過させる光学部品であるビームスプリッタ2
1,24が設けられており、図1、図2中、左端の移動
台5に設けられたビームスプリッタ21は、左側のレー
ザ発振器11からのレーザビームAの光路上に設けら
れ、横並びの右端の移動台5に設けられたビームスプリ
ッタ24は、左側のレーザ発振器12からのレーザビー
ムBの光路上に設けられている。ビームスプリッタ2
1,24は、ここでは具体的にはビームスプリットミラ
ーであるが、レーザビームの一部を加工ヘッド15に導
き、残りを別の移動台の全反射ミラー22,23へと透
過させる構成のものであれば良く、各種構成が採用可能
である。
Optical parts that reflect a part of the laser beams A and B output from the laser oscillators 11 and 12 to guide them to the processing head 15 and transmit the rest are provided on the movable tables 5 and 8 located at both ends in a row. Beam splitter 2
1 and 2, a beam splitter 21 provided on the leftmost movable table 5 in FIGS. 1 and 2 is provided on the optical path of the laser beam A from the left laser oscillator 11 and is arranged side by side at the right end. The beam splitter 24 provided on the moving table 5 is provided on the optical path of the laser beam B from the laser oscillator 12 on the left side. Beam splitter 2
Reference numerals 1 and 24 denote beam split mirrors in this case. The beam split mirrors have a configuration in which a part of the laser beam is guided to the processing head 15 and the rest is transmitted to the total reflection mirrors 22 and 23 of different moving tables. Any configuration may be used, and various configurations can be adopted.

【0020】横並びの中央部に位置する2つの移動台
6,7には、両側のレーザ発振器11,12から出力さ
れたレーザビームA,Bを全反射により、各移動台6,
7に支持されている加工ヘッド15に導く光学部品であ
る全反射ミラー22,23が設けられている。これら全
反射ミラー22,23が設けられている移動台6,7
は、図1、図2中、走行フレーム4の左側に搭載された
レーザ発振器11から出力されたレーザビームAの光路
上に配置される全反射ミラー22が設けられた移動台6
が左側、走行フレーム4の右側に搭載されたレーザ発振
器12から出力されたレーザビームBの光路上に配置さ
れる全反射ミラー23が設けられた移動台7が右側に配
置され、これらの移動台6,7の配置位置は、それぞ
れ、前記全反射ミラー22,23によって加工ヘッド1
5に導く対象のレーザビームA,Bを出力するレーザ発
振器11,12の側になっている。
The two movable tables 6 and 7 located at the central portion of the side by side are subjected to total reflection of the laser beams A and B output from the laser oscillators 11 and 12 on both sides by the total reflection.
Total reflection mirrors 22 and 23, which are optical components for leading to the processing head 15 supported by 7, are provided. Moving tables 6 and 7 provided with these total reflection mirrors 22 and 23
1 and 2, a moving table 6 provided with a total reflection mirror 22 disposed on an optical path of a laser beam A output from a laser oscillator 11 mounted on the left side of the traveling frame 4.
Is located on the left side, and the moving table 7 provided with the total reflection mirror 23 disposed on the optical path of the laser beam B output from the laser oscillator 12 mounted on the right side of the traveling frame 4 is disposed on the right side. The positions of the processing heads 1 and 6 are determined by the total reflection mirrors 22 and 23, respectively.
5 are located on the side of laser oscillators 11 and 12 that output laser beams A and B to be guided.

【0021】横並びの中央に位置する2台の移動台6、
7の内の一方(ここでは図1、図2中、右側の移動台
7)には、両側のレーザ発振器11,12からのレーザ
ビームA,Bを重ね合わせて、この移動台7に支持され
ている加工ヘッド15に導く合波用光学部品(図8〜図
10に示す全反射ミラー51〜53並びに偏光ビームス
プリッタ54)も設けられており、この移動台7に搭載
された切換機構50によって、前記合波用光学部品51
〜54と全反射ミラー23の使用が切換えられるように
なっている。これら合波用光学部品51〜54は、両側
のレーザ発振器11,12からのレーザビームA,Bを
重ね合わせる光学部品ユニット50aを構成しており、
図13は、この光学部品ユニット50aを、レーザビー
ムA,Bの光路上に配置した状態を示す。なお、この光
学部品ユニット50aも、合波用光学部品として機能す
る。
Two moving stands 6, which are located at the center in a row,
The laser beams A and B from the laser oscillators 11 and 12 on both sides are superimposed on one of them (here, the right moving table 7 in FIGS. 1 and 2) and supported by the moving table 7. Optical components (total reflection mirrors 51 to 53 and a polarization beam splitter 54 shown in FIGS. 8 to 10) leading to the processing head 15 are also provided, and are switched by a switching mechanism 50 mounted on the moving table 7. , The multiplexing optical component 51
To 54 and the use of the total reflection mirror 23 can be switched. These multiplexing optical components 51 to 54 constitute an optical component unit 50a that superposes the laser beams A and B from the laser oscillators 11 and 12 on both sides.
FIG. 13 shows a state in which the optical component unit 50a is arranged on the optical path of the laser beams A and B. The optical component unit 50a also functions as a multiplexing optical component.

【0022】切換機構50が搭載されている移動台7以
外の移動台5,6,8には、それぞれに設けられている
光学部品21,22,24を移動して目的のレーザビー
ムの光路に対する挿入と退避とを切換える支持機構30
が搭載されている。各レーザ発振器11,12からのレ
ーザビームA,Bの光路に対しては、各移動台5〜8に
設けられた支持機構30や切換機構50によって、各移
動台の前記光学部品の挿入、退避、交換がなされる。ま
た、各移動台5〜8の光学部品21〜24並びに合波用
光学部品は、横レール4cに沿って移動台が移動されて
も、対応するレーザビームの光路に対する挿入可能な状
態を維持したまま移動される。
The optical components 21, 22, 24 provided on the moving tables 5, 6, 8 other than the moving table 7 on which the switching mechanism 50 is mounted are moved so as to move the optical path of a target laser beam. Support mechanism 30 for switching between insertion and retraction
Is installed. With respect to the optical paths of the laser beams A and B from the laser oscillators 11 and 12, the insertion and retraction of the optical components of each movable table are performed by the support mechanism 30 and the switching mechanism 50 provided on each movable table 5 to 8. , A replacement is made. Further, the optical components 21 to 24 and the multiplexing optical components of the respective moving tables 5 to 8 maintain a state where they can be inserted into the optical path of the corresponding laser beam even when the moving table is moved along the horizontal rail 4c. It is moved as it is.

【0023】ここで支持機構30の具体例を説明する。
但し、説明の便宜上、図5(a)、(b)に示す支持機
構には符号30a、図6、図7に示す支持機構には符号
30bを付して、区別する。
Here, a specific example of the support mechanism 30 will be described.
However, for convenience of explanation, the support mechanisms shown in FIGS. 5A and 5B are denoted by reference numeral 30a, and the support mechanisms shown in FIGS. 6 and 7 are denoted by reference numeral 30b.

【0024】(支持機構の具体例1)図5(a)、
(b)は支持機構の一例を示している。なお、図5
(a)、(b)は、光学部品22(全反射ミラー22)
が設けられている移動台6の適用例を例示している。こ
の支持機構30aは、エアシリンダ等のシリンダ装置3
1の伸縮駆動によって光学部品22を移動して、光学部
品22のレーザビームAの光路に対する挿入と、退避と
を切換えるようになっている。光学部品22は、移動台
に設けられているガイドレール32にガイドされること
で、安定に移動する。シリンダ装置31の作動はコント
ローラ4d(図1参照)によって制御される。シリンダ
装置31が伸張すると、光学部品22は図5(a)に示
すようにレーザビームAの光路上の挿入位置へと移動す
る。シリンダ装置31が収縮すると、光学部品22は図
5(b)に示すように光路から外れる待避位置へと移動
する。同様に、他の移動台5,8の各光学部品21,2
4についても支持機構30aによって、レーザビーム
A,Bの光路に対する挿入位置と退避位置との間を移動
できる。
(Specific Example 1 of Support Mechanism) FIG.
(B) shows an example of the support mechanism. FIG.
(A), (b) shows the optical component 22 (total reflection mirror 22)
The example of the application of the mobile stand 6 provided with is shown. The support mechanism 30a is a cylinder device 3 such as an air cylinder.
The optical component 22 is moved by the expansion and contraction drive of 1 to switch between insertion and retraction of the optical component 22 into the optical path of the laser beam A. The optical component 22 moves stably by being guided by the guide rail 32 provided on the movable table. The operation of the cylinder device 31 is controlled by the controller 4d (see FIG. 1). When the cylinder device 31 expands, the optical component 22 moves to the insertion position on the optical path of the laser beam A as shown in FIG. When the cylinder device 31 contracts, the optical component 22 moves to a retracted position outside the optical path as shown in FIG. 5B. Similarly, the optical components 21 and 22 of the other moving tables 5 and 8
4 can also be moved between the insertion position and the retreat position with respect to the optical path of the laser beams A and B by the support mechanism 30a.

【0025】なお、前記シリンダ装置31としては、エ
アシリンダ以外、油圧シリンダ等の各種流体圧シリンダ
を採用できる。また、この具体例1の支持機構は、前述
のシリンダ装置31等の伸縮装置の伸縮駆動を利用し
て、光学部品を直線的な移動により挿入位置と退避位置
との間に移動するものであるが、光学部品を直線的な移
動により挿入位置と退避位置との間に移動するタイプの
支持機構としては、これに限定されず、例えば、モータ
により回転駆動されるギアに噛み合わされたラックの送
り移動を利用したもの等、各種構成が採用可能である。
In addition, as the cylinder device 31, various fluid pressure cylinders such as a hydraulic cylinder other than an air cylinder can be employed. Further, the support mechanism of the first embodiment moves the optical component between the insertion position and the retreat position by linearly moving using the expansion and contraction drive of the expansion and contraction device such as the cylinder device 31 described above. However, the type of the support mechanism that moves the optical component between the insertion position and the retreat position by linear movement is not limited to this. For example, a feed mechanism of a rack meshed with a gear that is rotationally driven by a motor is used. Various configurations such as those using movement can be adopted.

【0026】(支持機構の具体例2)図6、図7に示す
支持機構30bは、ビームスプリットミラーである光学
部品21が設けられている移動台5についての適用例で
ある。同じく、ビームスプリットミラーである光学部品
24が設けられている別の移動台8についても同様に適
用できる。この支持機構30bは、モータ46によって
回転駆動される軸部47の周囲に、異なる4枚のミラー
41〜44を放射状に取り付け、しかも、隣り合うミラ
ー41〜44間に隙間を確保したものであり、モータ4
6の駆動によって、レーザビームAの光軸に対して、い
ずれかのミラー41〜44またはミラー間の隙間が選択
的に配置されるようになっている。ミラー41〜44は
例えば反射率(或いは透過率)の異なるビームスプリッ
トミラーであり、いずれも、光学部品21に相当するも
のである。また、図6、図7では、各ミラー41〜44
のレーザビームAに対する傾斜角度は一定であるが、ミ
ラーの光学特性等に鑑みて、適宜、異ならせることも可
能である。モータ46が軸部47を所定角度だけ回転す
ると、レーザビームAの光路上に挿入(挿入位置)され
るミラー41〜44が切換えられるか、もしくはミラー
41〜44を光路から外れる待避位置で停止させる。
(Specific Example 2 of Support Mechanism) The support mechanism 30b shown in FIGS. 6 and 7 is an example of application to the movable base 5 provided with the optical component 21 which is a beam split mirror. Similarly, the present invention can be similarly applied to another moving table 8 provided with an optical component 24 that is a beam split mirror. This support mechanism 30b radially mounts four different mirrors 41 to 44 around a shaft portion 47 that is driven to rotate by a motor 46, and secures a gap between adjacent mirrors 41 to 44. , Motor 4
By the driving of 6, the mirror 41 to 44 or the gap between the mirrors is selectively arranged with respect to the optical axis of the laser beam A. The mirrors 41 to 44 are, for example, beam split mirrors having different reflectances (or transmittances), and all correspond to the optical component 21. 6 and 7, each of the mirrors 41-44
Although the tilt angle of the laser beam A with respect to the laser beam A is constant, it can be changed as appropriate in consideration of the optical characteristics of the mirror and the like. When the motor 46 rotates the shaft portion 47 by a predetermined angle, the mirrors 41 to 44 inserted (inserted positions) on the optical path of the laser beam A are switched, or the mirrors 41 to 44 are stopped at the retreat position off the optical path. .

【0027】図6は、移動台5のビームスプリットミラ
ー21と、移動台6の全反射ミラー22とを、いずれ
も、レーザビームAの光路上に配置した例を示す。な
お、反対側の移動台8のビームスプリットミラー24と
して、支持機構30bによって移動されるミラー41〜
44を採用し、このビームスプリットミラー24(41
〜44)と、移動台7の全反射ミラー23とを、反対側
のレーザ発振器12から出力されるレーザビームBの光
路上に配置した場合も、同様になる。この図6の例で
は、光学部品21として、レーザビームAの2分の1を
反射し、残りを透過するビームスプリットミラーが光路
上に挿入されると(挿入位置)、レーザ発振器11から
のレーザビームAは光学部品21を介して均等に分割さ
れ、その一方、つまり、光学部品21によって向きが変
更された分のレーザービームは、該光学部品21が設け
られている移動台5の加工ヘッド15から加工台9上の
加工材料10に照射され、他方、つまり光学部品21を
透過したレーザービームAは、移動台6の全反射ミラー
22で向きが変えられて該移動台6の加工ヘッド15か
ら加工台9上の加工材料10に照射される。レーザビー
ムAの光路に挿入されるビームスプリットミラーが、反
射率(或いは透過率)の異なるものに変更されると、各
移動台5,6の加工ヘッド15に導かれるレーザビーム
の強さの比が変更される。また、レーザビームAの光路
にミラー間の隙間が配置されると、レーザービームAは
全く分割されること無く移動台6の全反射ミラー22に
到達して、この移動台6の加工ヘッド15から加工材料
10に照射されて、加工材料10の切断に用いられる。
FIG. 6 shows an example in which the beam split mirror 21 of the moving table 5 and the total reflection mirror 22 of the moving table 6 are both arranged on the optical path of the laser beam A. As the beam split mirror 24 of the movable table 8 on the opposite side, mirrors 41 to 41 moved by the support mechanism 30b are used.
The beam split mirror 24 (41
44) and the total reflection mirror 23 of the movable base 7 are arranged on the optical path of the laser beam B output from the laser oscillator 12 on the opposite side. In the example of FIG. 6, when a beam split mirror that reflects a half of the laser beam A and transmits the rest is inserted into the optical path (insertion position) as the optical component 21, the laser from the laser oscillator 11 is inserted. The beam A is equally divided via the optical component 21, and on the other hand, the laser beam whose direction has been changed by the optical component 21 is processed by the processing head 15 of the movable base 5 provided with the optical component 21. The laser beam A that has been irradiated onto the processing material 10 on the processing table 9 from the other side, that is, the laser beam A transmitted through the optical component 21 is redirected by the total reflection mirror 22 of the moving table 6 and The work material 10 on the work table 9 is irradiated. When the beam split mirror inserted into the optical path of the laser beam A is changed to one having a different reflectance (or transmittance), the ratio of the intensity of the laser beam guided to the processing head 15 of each of the movable tables 5 and 6 is increased. Is changed. Further, when a gap between the mirrors is arranged in the optical path of the laser beam A, the laser beam A reaches the total reflection mirror 22 of the movable base 6 without being divided at all, and is transmitted from the processing head 15 of the movable base 6. The processing material 10 is irradiated and used for cutting the processing material 10.

【0028】(合波用光学部品の具体例)次に、合波用
光学部品の具体例を説明する。この具体例は、走行フレ
ーム4の左右両側のレーザ発振器11,12から発振、
出力される同一波長のレーザビームA,B同士を重ね合
わせる場合である。図8〜図10に示す3枚の全反射ミ
ラー51〜53および1枚の偏光ビームスプリッタ54
は、合波用光学部品である。図11に示すように、偏光
ビームスプリッタ54は、反射面54aに対する平行方
向に直線偏光されているP波のレーザビーム(ここでは
レーザビームA)を透過し、反射面54aに対する垂直
方向に直線偏光されているS波のレーザビーム(ここで
はレーザビームB)を反射する。図8〜図11に示すよ
うに、この例では、両側のレーザ発振器11、12から
発振、出力したレーザビームA,Bの内、一方のレーザ
ビーム(ここでは左側のレーザ発振器11から出力され
たレーザビームA)を、3枚の全反射ミラー51〜53
に順に反射させることで、他方のレーザビーム(ここで
はレーザビームB)に対して相対的に90度偏光させ、
偏光ビームスプリッタ54に対してP波として照射、透
過させて加工ヘッド15へと導く。他方のレーザビーム
Bは偏光ビームスプリッタ54に対してS波として照
射、反射させて加工ヘッド15へと導く。偏光ビームス
プリッタ54は、レーザビームA,Bの光軸に対して傾
斜されており、各レーザビームA,Bが、偏光ビームス
プリッタ54の反射面54aの同一の1点に向けて照射
されるようになっており、この合波用光学部品51〜5
4では、図11に示すように、偏光ビームスプリッタ5
4での全反射により直角に折り返されたレーザビームB
と、偏光ビームスプリッタ54を透過したレーザビーム
Aとを重ね合わせた状態で加工ヘッド15へと導くこと
ができる。また、図8〜図10の例では、レーザビーム
A,Bの光路は前後方向(走行フレーム4の移動方向)
に若干オフセットして、互いに平行に配置されている。
(Specific example of optical component for multiplexing) Next, a specific example of optical component for multiplexing will be described. This specific example oscillates from the laser oscillators 11 and 12 on both the left and right sides of the running frame 4,
This is a case where the output laser beams A and B having the same wavelength are overlapped with each other. 8 to 10, three total reflection mirrors 51 to 53 and one polarization beam splitter 54.
Is a multiplexing optical component. As shown in FIG. 11, the polarization beam splitter 54 transmits a P-wave laser beam (here, laser beam A) linearly polarized in a direction parallel to the reflection surface 54a and linearly polarizes the laser beam in a direction perpendicular to the reflection surface 54a. The reflected S-wave laser beam (here, laser beam B) is reflected. As shown in FIGS. 8 to 11, in this example, one of the laser beams A and B oscillated and output from the laser oscillators 11 and 12 on both sides (here, the laser beam output from the laser oscillator 11 on the left side). The laser beam A) is applied to three total reflection mirrors 51 to 53.
In order, it is polarized 90 degrees relative to the other laser beam (here, laser beam B),
The polarized beam splitter 54 is radiated as a P-wave, transmitted therethrough, and guided to the processing head 15. The other laser beam B is applied to the polarization beam splitter 54 as an S-wave, reflected, guided to the processing head 15. The polarization beam splitter 54 is inclined with respect to the optical axes of the laser beams A and B, so that the laser beams A and B are directed toward the same point on the reflection surface 54a of the polarization beam splitter 54. And the multiplexing optical components 51 to 5
In FIG. 4, as shown in FIG.
Laser beam B folded at right angle by total reflection at 4
And the laser beam A transmitted through the polarization beam splitter 54 can be guided to the processing head 15 in a superimposed state. In the examples of FIGS. 8 to 10, the optical paths of the laser beams A and B are in the front-back direction (the moving direction of the traveling frame 4).
Are slightly offset from each other and are arranged in parallel with each other.

【0029】図12では、偏光ビームスプリッタ54で
の反射によるレーザビームBの折り返しにブリュースタ
ー角を採用し、偏光ビームスプリッタ54を透過させた
レーザビームAと重ね合わせている。この場合、偏光ビ
ームスプリッタ54におけるP波の反射率およびS波の
透過率を高めることができ、レーザビームA,Bの重ね
合わせによって、パワーの大きいレーザビームを効率良
く得ることができる。
In FIG. 12, the Brewster angle is used to fold the laser beam B by reflection at the polarization beam splitter 54, and the laser beam B is superimposed on the laser beam A transmitted through the polarization beam splitter 54. In this case, the reflectance of the P-wave and the transmittance of the S-wave in the polarization beam splitter 54 can be increased, and a laser beam having a large power can be efficiently obtained by superimposing the laser beams A and B.

【0030】切換機構50は、図示していないが、例え
ば光学部品23並びに合波用光学部品51〜54を、そ
れぞれ、図5(a)、(b)に例示したような支持機構
で個別に支持して、レーザビームA,Bの光路に対する
挿入、退避を切換える構成等、各種構成が採用可能であ
る。また、光学部品51〜54を一纏めにしたユニット
と、光学部品23とを、図5(a)、(b)に例示した
ような支持機構で支持して、レーザビームA,Bの光路
に対する挿入、退避を切換える構成等も採用可能であ
る。
The switching mechanism 50 is not shown, but for example, the optical component 23 and the multiplexing optical components 51 to 54 are individually supported by support mechanisms as illustrated in FIGS. 5A and 5B, respectively. Various configurations, such as a configuration for supporting and switching between insertion and retraction of the laser beams A and B with respect to the optical path, can be adopted. Further, a unit in which the optical components 51 to 54 are integrated and the optical component 23 are supported by a support mechanism as illustrated in FIGS. 5A and 5B, and inserted into the optical path of the laser beams A and B. A configuration for switching the evacuation can be adopted.

【0031】このレーザ加工機1では、各移動台5,
6,8に設けられている光学部品21,22,24のレ
ーザビームA,Bの光路に対する挿入、退避の切換え、
並びに、移動台7でのレーザビームA,Bの光路に挿入
する光学部品23、51〜54の切換え(選択使用)に
よって、加工材料10の切断に使用する加工ヘッド15
の数、加工ヘッド15から加工材料10に照射するレー
ザビームの強さを選択・変更できる。図1から図3は4
本の加工ヘッド15を同時に使用した例(加工動作
1)、図4は2本の加工ヘッド15を同時に使用した例
(加工動作2)、図13は加工ヘッド15を1本のみ使
用した例(加工動作3)を示す。
In the laser beam machine 1, each of the moving tables 5,
Switching between insertion and retraction of the optical components 21, 22, and 24 provided in 6, 8 into the optical path of the laser beams A and B;
Also, by switching (selective use) of the optical components 23, 51 to 54 inserted into the optical paths of the laser beams A and B on the moving table 7, a processing head 15 used for cutting the processing material 10.
And the intensity of the laser beam applied to the processing material 10 from the processing head 15 can be selected and changed. FIG. 1 to FIG.
FIG. 4 shows an example in which two processing heads 15 are used simultaneously (processing operation 1), FIG. 4 shows an example in which two processing heads 15 are used simultaneously (processing operation 2), and FIG. 13 shows an example in which only one processing head 15 is used (processing operation 1). The processing operation 3) is shown.

【0032】(加工動作1)図1〜図3のように、ビー
ムスプリッタである光学部品21,24と、全反射ミラ
ーである光学部品22,23とを、いずれもレーザービ
ームA,Bの光路上に挿入配置すると、同時に4本の加
工ヘッド15を用いて、レーザビームによる加工材料1
0の加工を行える。この場合、レーザ発振器11,12
からのレーザビームA,Bの一部が、左右両端の移動台
5,8のビームスプリッタ21,24で反射されて、移
動台5,8の加工ヘッド15へ導かれて加工台9上の加
工材料10に照射される。一方、ビームスプリッタ2
1,24を透過したレーザビームA,Bが、横並びの中
央部の2つの移動台6,7にて全反射ミラー22,23
によって、移動台6,7の加工ヘッド15に導かれて加
工台9上の加工材料10に照射される。これによって、
いわば、2本のレーザビームA,Bをそれぞれ2分割し
て、合計4つ加工ヘッド15に振り分け、これら合計4
つの加工ヘッド15を用いて同時に加工材料10の加工
を行える。
(Processing operation 1) As shown in FIGS. 1 to 3, the optical components 21 and 24 as beam splitters and the optical components 22 and 23 as total reflection mirrors are all irradiated with laser beams A and B. When it is inserted and arranged on the road, the four processing heads 15 are used at the same time to
0 processing can be performed. In this case, the laser oscillators 11 and 12
Of the laser beams A and B from the laser beam are reflected by the beam splitters 21 and 24 of the movable bases 5 and 8 at the left and right ends, and guided to the processing head 15 of the movable bases 5 and 8 to process the processing base 9. The material 10 is irradiated. On the other hand, beam splitter 2
The laser beams A and B transmitted through the mirrors 1 and 24 are totally reflected by the total reflection mirrors 22 and 23 on the two movable stages 6 and 7 at the center in the horizontal direction.
Thereby, it is guided to the processing head 15 of the moving tables 6 and 7 and is irradiated on the processing material 10 on the processing table 9. by this,
In other words, each of the two laser beams A and B is divided into two parts and distributed to a total of four processing heads 15.
Using the three processing heads 15, the processing of the processing material 10 can be performed simultaneously.

【0033】図3は、左のレーザ発振器11からのレー
ザビームAを、移動台5のビームスプリッタ21で均等
に分割して、移動台5,6の各加工ヘッド15から加工
材料10に照射するようにした例であり、移動台5,6
の各加工ヘッド15では、同じ強さのレーザービームを
用いて加工材料10を加工できる。右側のレーザ発振器
12からのレーザビームBについても、レーザビームA
と同じ強さのレーザビームBを2分割するビームスプリ
ッタ24を用いて、移動台7,8の光学部品23,24
の配置を同様にすることで、同時に合計4本の加工ヘッ
ド15で同じ強さのレーザビームを以って加工材料10
を加工できる。この場合、4つの加工を同時に行えるた
め、加工能率を向上できることは言うまでもない。ま
た、複数の加工ヘッド15で全く同じ切断動作を行うこ
とに限定されず、各加工ヘッド15を移動するための制
御によって、例えば左右対称形状の切断等も簡単に効率
良く行うことができるようになる。
FIG. 3 shows that the laser beam A from the left laser oscillator 11 is equally divided by the beam splitter 21 of the moving table 5 and is irradiated on the processing material 10 from each processing head 15 of the moving tables 5 and 6. This is an example in which the moving tables 5 and 6 are used.
In each of the processing heads 15, the processing material 10 can be processed using a laser beam having the same intensity. The laser beam B from the laser oscillator 12 on the right side
The optical components 23 and 24 of the movable tables 7 and 8 are divided by using a beam splitter 24 that divides a laser beam B having the same intensity into two.
Are arranged in the same manner, a total of four processing heads 15 are simultaneously irradiated with a laser beam of the same intensity by the processing material 10.
Can be processed. In this case, since four processes can be performed simultaneously, it goes without saying that the processing efficiency can be improved. Further, the present invention is not limited to performing the exact same cutting operation by the plurality of processing heads 15, and by controlling the movement of each processing head 15, for example, a symmetrical cutting can be easily and efficiently performed. Become.

【0034】(加工動作2)図4に示すように、左右の
両端側に設けられる光学部品21,24を光路上から外
れる待避位置に位置させ、光学部品22,23をレーザ
ビームA,Bの光路上に挿入配置すると、左のレーザ発
振器11からのレーザビームAは光学部品22を介して
該光学部品22が搭載された加工ヘッド15へと導か
れ、右のレーザ発振器12からのレーザビームBは光学
部品23を介して該光学部品23が搭載されている加工
ヘッド15へと導かれる。これによって、2つの加工ヘ
ッド15からレーザビームA,Bが加工材料10へと同
時に照射され、2カ所で同時に加工材料10を加工でき
る。したがって、加工ヘッドを1つのみ備える従来装置
で行われていた複数の行程を2倍の早さで行うことが可
能となる。この場合、各レーザ発振器11,12からの
レーザビームA,Bが分割されないため、図1、図2に
示す加工動作に比べて、各加工ヘッド15から加工材料
10により強さの強いレーザビームA,Bを照射して加
工を行えるから、より板厚の大きい加工材料10の加工
にも対応できる。なお、この加工動作では、横並びの両
端の移動台5,8は、横レール4cの長手方向端部に移
動して加工台9の外側となる位置に退避させ、加工台9
上での移動台6,7の加工ヘッド15の移動に干渉しな
いようにしておく。
(Processing operation 2) As shown in FIG. 4, the optical components 21 and 24 provided at the left and right ends are located at the retracted positions off the optical path, and the optical components 22 and 23 are irradiated with the laser beams A and B. When inserted on the optical path, the laser beam A from the left laser oscillator 11 is guided through the optical component 22 to the processing head 15 on which the optical component 22 is mounted, and the laser beam B from the right laser oscillator 12 Is guided through the optical component 23 to the processing head 15 on which the optical component 23 is mounted. As a result, the laser beams A and B are simultaneously irradiated onto the processing material 10 from the two processing heads 15, and the processing material 10 can be processed at two locations at the same time. Therefore, it becomes possible to perform a plurality of strokes, which has been performed by a conventional apparatus having only one processing head, twice as fast. In this case, since the laser beams A and B from the respective laser oscillators 11 and 12 are not divided, the laser beam A having a stronger intensity from the processing head 15 than the processing operation shown in FIGS. , B can be applied to process the material 10 having a larger thickness. In this processing operation, the movable tables 5 and 8 at both ends in the horizontal direction are moved to the longitudinal ends of the horizontal rails 4c and retracted to positions outside the processing table 9, and the processing tables 9
The movement of the processing heads 15 of the moving tables 6 and 7 should not be interfered with.

【0035】(加工動作3)図13は、切換機構50が
搭載されている移動台7において、前記切換機構50に
より、光学部品23に代えて、両側のレーザ発振器1
1,12からのレーザビームA,Bの光路上に合波用光
学部品ユニット50a(合波用光学部品51〜54)を
配置し、この合波用光学部品ユニット50aにより、両
側のレーザ発振器11,12からのレーザビームA,B
を重ね合わせて、該移動台7の加工ヘッド15に導き、
この加工ヘッド15から加工材料10に向けて照射する
ようにした場合を示す。合波用光学部品ユニット50a
が設けられている移動台7以外の各移動台5,6,8の
光学部品21,22,24は、いずれもレーザビーム
A,Bの光路から外れた位置に退避させておく。この場
合、各レーザ発振器11,12からのレーザビームA,
Bが、いずれも、途中で分割されること無く、合波用光
学部品51〜54によって重ね合わされて加工材料10
の加工(ここでは切断)に用いられる。これによって、
従来無理だった板厚の大きい加工材料10の切断加工に
も対応できる。なお、合波用光学部品ユニット50aが
設けられている移動台7以外の各移動台5,6,8は、
横レール4cの端部へ移動して加工台9の外側に退避さ
せておき、合波用光学部品ユニット50aが設けられて
いる移動台7の移動に干渉しないようにする。
(Processing Operation 3) FIG. 13 shows that, on the movable table 7 on which the switching mechanism 50 is mounted, the switching mechanism 50 replaces the optical component 23 with the laser oscillators 1 on both sides.
A multiplexing optical component unit 50a (multiplexing optical components 51 to 54) is arranged on the optical path of the laser beams A and B from the laser beams A and B. , 12 from the laser beams A, B
And guided to the processing head 15 of the moving table 7,
A case where the irradiation is performed from the processing head 15 toward the processing material 10 is shown. Optical component unit 50a for multiplexing
The optical components 21, 22, 24 of each of the moving tables 5, 6, 8 other than the moving table 7 provided with are all retracted to positions deviated from the optical paths of the laser beams A, B. In this case, the laser beams A,
B is superimposed by the multiplexing optical components 51 to 54 without being divided in the middle,
(In this case, cutting). by this,
It is possible to cope with the cutting of the processing material 10 having a large plate thickness, which was impossible in the past. Each of the moving tables 5, 6, 8 other than the moving table 7 provided with the multiplexing optical component unit 50a,
It is moved to the end of the horizontal rail 4c and retracted to the outside of the processing table 9 so as not to interfere with the movement of the moving table 7 provided with the multiplexing optical component unit 50a.

【0036】このレーザ加工機1では前述の加工動作1
〜3以外の加工動作も可能である。
In the laser beam machine 1, the above-mentioned machining operation 1
Processing operations other than -3 are also possible.

【0037】(他の例1)移動台6,7の光学部品2
2,23をレーザビームA,Bの光路に挿入配置すると
ともに、移動台5,8の光学部品21,24のいずれか
一方のみを、レーザビームA,Bの光路に挿入配置し、
他方をレーザビームA,Bの光路に対する退避位置に退
避させておくと、光学部品として全反射ミラー22,2
3が設けられている移動台6,7の加工ヘッド15と、
光学部品としてのビームスプリッタをレーザビームの光
路に挿入配置した側の移動台5,8に支持されている加
工ヘッド15の、合計3本の加工ヘッド15を同時に使
用して、加工材料10の加工を行うことが可能である。
但し、この場合、両レーザ発振器11,12から出力さ
れるレーザビームA,Bの強さ(レーザパワー)が同じ
であると、ビームスプリッタを経由しないレーザビーム
のパワーが、ビームスプリッタを経由したレーザビーム
に比べて大きいため、3本の加工ヘッド15のレーザビ
ームのパワーは一様ではなく、複数種類のビームパワー
のレーザビームを用いて加工材料10を加工できるよう
になる。
(Other Example 1) Optical Components 2 of Moving Tables 6 and 7
2 and 23 are inserted and arranged in the optical path of the laser beams A and B, and only one of the optical components 21 and 24 of the movable tables 5 and 8 is inserted and arranged in the optical path of the laser beams A and B;
If the other is retracted to the retract position with respect to the optical path of the laser beams A and B, the total reflection mirrors 22 and 2 are used as optical components.
A processing head 15 of moving tables 6 and 7 provided with 3;
Processing of the processing material 10 by simultaneously using a total of three processing heads 15 of the processing heads 15 supported by the movable tables 5 and 8 on the side where a beam splitter as an optical component is inserted and arranged in the optical path of the laser beam. It is possible to do.
However, in this case, if the intensities (laser powers) of the laser beams A and B output from the laser oscillators 11 and 12 are the same, the power of the laser beam that does not pass through the beam splitter is changed to the laser beam that passes through the beam splitter. The power of the laser beams of the three processing heads 15 is not uniform because they are larger than the beams, so that the processing material 10 can be processed using laser beams having a plurality of types of beam powers.

【0038】(他の例2)合波用光学部品51〜54を
用いて両レーザ発振器11,12からのレーザビームを
重ね合わせて加工材料10加工に用いる場合、移動台
5,8の一方または両方のビームスプリッタをレーザビ
ームの光路に挿入配置し、合波用光学部品51〜54に
て重ね合わせるレーザビームの一方または両方が、レー
ザビームの光路上に挿入配置されたビームスプリッタを
透過したレーザビームであるようにしても良い。この場
合、レーザビームの光路に挿入配置されたビームスプリ
ッタが設けられた移動台の加工ヘッド15と、合波用光
学部品51〜54が設けられている移動台7の加工ヘッ
ド15とを同時に使用して、2本または3本の加工ヘッ
ド15を同時に用いて、加工材料10を加工することが
可能である。
(Other Example 2) When the laser beams from both laser oscillators 11 and 12 are superimposed on each other using the multiplexing optical components 51 to 54 and used for processing the processing material 10, one of the movable tables 5 and 8 or Both beam splitters are inserted and arranged in the optical path of the laser beam, and one or both of the laser beams superposed by the multiplexing optical components 51 to 54 are transmitted through the beam splitter inserted and arranged in the optical path of the laser beam. It may be a beam. In this case, the processing head 15 of the movable table provided with the beam splitter inserted in the optical path of the laser beam and the processing head 15 of the movable table 7 provided with the multiplexing optical components 51 to 54 are used simultaneously. Thus, the processing material 10 can be processed by using two or three processing heads 15 at the same time.

【0039】このように、このレーザ加工機1によれ
ば、コントローラ4dで支持機構30や切換機構50の
駆動を制御することで、複数のレーザ発振器11,12
から出力されるレーザビームに対する光学部品21〜2
4、合波用光学部品51〜54の挿入、退避を切換える
ことができ、加工材料10の加工に用いる加工ヘッド1
5の本数を自在に変更でき、しかも、加工材料10の加
工に用いるレーザビームの強さの幅も広げることができ
る。また、炭酸ガスレーザ発振器等のレーザ発振器は、
重量が大きく、しかも高価であり、特に、厚板鋼板等の
切断に用いられるハイパワーのレーザビームを発振でき
る大出力のレーザ発振器では、さらに重量の増大、コス
トの上昇が避けられないが、このレーザ加工機1のよう
に、合波用光学部品で、複数本のレーザビームを重ね合
わせて加工材料10の加工に用いることで、大出力のレ
ーザ発振器を搭載しなくても厚板鋼板等の切断が可能な
程度の充分な強さのレーザビームが得られるから、走行
フレームに搭載するレーザ発振器の小型化、低コスト化
を実現できるといった利点がある。
As described above, according to the laser beam machine 1, the controller 4d controls the driving of the support mechanism 30 and the switching mechanism 50, so that the plurality of laser oscillators 11 and 12 are controlled.
Parts 21 and 2 for laser beam output from
4. A processing head 1 that can switch between insertion and retraction of the multiplexing optical components 51 to 54, and is used for processing the processing material 10.
5 can be freely changed, and the width of the intensity of the laser beam used for processing the processing material 10 can be widened. In addition, laser oscillators such as a carbon dioxide laser
It is heavy and expensive, and in particular, in the case of a high-power laser oscillator capable of oscillating a high-power laser beam used for cutting a thick steel plate or the like, further increase in weight and cost is inevitable. As in the case of the laser beam machine 1, a plurality of laser beams are superimposed on each other by using an optical component for multiplexing and used for processing the processing material 10, so that a thick steel plate or the like can be produced without mounting a high-power laser oscillator. Since a laser beam having a sufficient intensity for cutting can be obtained, there is an advantage that the size and cost of the laser oscillator mounted on the traveling frame can be reduced.

【0040】本発明は上記の実施の形態に限定されず
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更が可
能である。前記実施の形態では、レーザ切断機であるレ
ーザ加工機を例示したが、本発明に係るレーザ加工機と
してはこれに限定されず、例えば、鋼板等の加工材料の
溶接、表面処理等の様々な加工の内のいずれか1つまた
は複数を行う各種レーザ加工機に適用可能である。走行
フレームに搭載されるレーザ発振器は2つに限らず、走
行フレームの片側に複数のレーザ発振器を搭載し、3つ
以上のレーザ発振器から発振されるレーザビームを共通
の加工ヘッドへと導くように構成してもよい。但し、走
行フレームの移動安定性等の点では、走行フレームの対
向する両側の重量がほぼ等しくなるようにして、複数の
レーザ発振器を振り分け配置することが有利である。合
波用光学部品としては、図8、図9に例示したようにミ
ラー51〜54からなる構成に限定されず、各種構成が
採用可能である。図1、図2等において、全反射ミラー
が設けられている移動台6とレーザ発振器11との間、
移動台7とレーザ発振器12との間に設置する移動台
(ビームスプリッタが設けられている移動台)の設置数
は1台に限定されず、複数台であっても良い。ビームス
プリッタが設けられている移動台の、全反射ミラーが設
けられている移動台とレーザ発振器との間での設置数が
多いと、レーザ発振器から出力されたレーザビームの分
割数(同時使用可能な加工ヘッド数)、分割によるレー
ザビームの強さを、さらに多様に変更できるようにな
る。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the technical idea. In the above-described embodiment, a laser processing machine that is a laser cutting machine has been exemplified. However, the laser processing machine according to the present invention is not limited to this. The present invention is applicable to various laser processing machines that perform any one or more of the processing. The number of laser oscillators mounted on the traveling frame is not limited to two. A plurality of laser oscillators are mounted on one side of the traveling frame so that laser beams oscillated from three or more laser oscillators are guided to a common processing head. You may comprise. However, in terms of the traveling stability of the traveling frame, it is advantageous to distribute the plurality of laser oscillators so that the weights of the opposing sides of the traveling frame are substantially equal. The multiplexing optical component is not limited to the configuration including the mirrors 51 to 54 as illustrated in FIGS. 8 and 9, and various configurations can be adopted. In FIGS. 1 and 2 and the like, between a movable table 6 provided with a total reflection mirror and a laser oscillator 11,
The number of movable tables (the movable table provided with the beam splitter) installed between the movable table 7 and the laser oscillator 12 is not limited to one, and may be plural. If the number of movable stages equipped with the beam splitter between the movable stage equipped with the total reflection mirror and the laser oscillator is large, the number of divisions of the laser beam output from the laser oscillator (can be used simultaneously) The number of processing heads) and the intensity of the laser beam by the division can be changed more variously.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ加
工機によれば、1台のレーザ加工機に複数のレーザ発振
器を設けるとともに、これらレーザ発振器から出力され
たレーザビームを加工材料に照射する加工ヘッドを支持
した移動台の1以上に、複数本のレーザビームを重ね合
わせて加工ヘッドに導く合波用光学部品を設け、1つの
レーザ発振器から出力されたレーザビームを加工ヘッド
に導く光学部品と前記合波用光学部品とを切換機構によ
り切換えて使用できるようになっているから、合波用光
学部品によって複数のレーザビームを重ね合わせて得ら
れるハイパワーのレーザビームと、合波用光学部品によ
る重ね合わせを行わずパワーの小さいレーザビームと
を、光学部品と合波用光学部品の切換え使用によって選
択的に用いることができ、レーザビームによる加工可能
な板厚、材質等の範囲を広げることができる。また、1
つのレーザ発振器からのレーザビームにより加工材料を
加工する複数の加工ヘッドを同時に使用することで、加
工材料の加工能率を高めることができるという優れた効
果を奏する。
As described above, according to the laser beam machine of the present invention, a single laser beam machine is provided with a plurality of laser oscillators, and the laser beam output from these laser oscillators is irradiated on the work material. A multiplexing optical component for superposing a plurality of laser beams and guiding the laser beam to the processing head is provided on at least one of the movable tables supporting the processing head to be processed, and an optical waveguide for guiding the laser beam output from one laser oscillator to the processing head. The component and the multiplexing optical component can be switched and used by a switching mechanism, so that a high-power laser beam obtained by superposing a plurality of laser beams by the multiplexing optical component, It is possible to selectively use a low power laser beam without superposition by optical components by switching between optical components and multiplexing optical components. Can, the plate thickness can be processed by the laser beam, it is possible to widen the range of such materials. Also, 1
The simultaneous use of a plurality of processing heads for processing a processing material with laser beams from one laser oscillator provides an excellent effect that the processing efficiency of the processing material can be increased.

【0042】請求項2記載のように、レーザ発振器と、
このレーザ発振器からのレーザビームを全反射によって
前記加工ヘッドに導く全反射ミラーが設けられた移動台
との間に、ビームスプリッタが設けられた移動台が介在
配置されている構成では、支持機構によってビームスプ
リッタを、レーザビームの光路上に配置する挿入位置と
光路から外れる退避位置との間に移動することで、レー
ザビームを分割して加工材料の加工に用いたり、分割す
ること無く加工材料の加工に用いることを、簡単に切換
えることができる。つまり、レーザビームの光路に対す
るビームスプリッタの挿入、退避の切換えによって、加
工材料の加工に使用するレーザビームの強さ、加工ヘッ
ドの数を、簡単に切換えることができる。さらに、前記
全反射ミラーが設けられた移動台に、前記全反射ミラー
が光路上に挿入されるレーザビームと別のレーザビーム
とを重ね合わせる前記合波用光学部品と、前記全反射ミ
ラーが光路上に挿入されるレーザビームに対する前記合
波用光学部品および前記全反射ミラーの挿入配置を切換
える前記切換機構とが搭載されている構成であり、合波
用光学部品によるレーザビームの重ね合わせによってさ
らに強いレーザビームを得ることができるから、加工材
料の加工に使用するレーザビームの強さを、さらに多様
に切換えることができ、加工材料の材質、板厚等の諸条
件に幅広く対応してれレーザビームによる加工を行える
といった利点がある。
As described in claim 2, a laser oscillator;
In a configuration in which a moving table provided with a beam splitter is interposed between a moving table provided with a total reflection mirror that guides a laser beam from the laser oscillator to the processing head by total reflection, a supporting mechanism is used. By moving the beam splitter between the insertion position located on the optical path of the laser beam and the retracted position deviating from the optical path, the laser beam is divided and used for processing the processing material, or the processing material is processed without being divided. The use for processing can be easily switched. That is, by switching between insertion and retraction of the beam splitter in the optical path of the laser beam, the intensity of the laser beam used for processing the processing material and the number of processing heads can be easily switched. Further, on a movable table provided with the total reflection mirror, the multiplexing optical component for superimposing a laser beam on which the total reflection mirror is inserted on an optical path and another laser beam; And a switching mechanism for switching an insertion arrangement of the multiplexing optical component and the total reflection mirror with respect to a laser beam inserted on a road. The multiplexing optical component further superimposes the laser beam. Because a strong laser beam can be obtained, the intensity of the laser beam used for processing the processing material can be switched in various ways, and the laser can be used in a wide range of conditions such as the material of the processing material and the plate thickness. There is an advantage that processing by a beam can be performed.

【0043】請求項3記載のように、前記切換機構が設
けられた移動台を除く各移動台に、前記光学部品を前記
合波用光学部品によって重ね合わされるいずれかのレー
ザビームの光路上に配置する挿入位置と光路から外れる
待避位置との間で移動させる支持機構が搭載されている
構成を採用すると、レーザビームの光路に対する光学部
品の支持機構による挿入、退避の切換え、切換機構によ
る合波用光学部品と光学部品との切換により、加工のた
め加工材料に照射するレーザの強さや、使用する加工ヘ
ッドの数を簡単に切換えることができる。
According to a third aspect of the present invention, the optical component is placed on each of the movable tables except for the movable table provided with the switching mechanism, on the optical path of any one of the laser beams superposed by the multiplexing optical component. By adopting a configuration in which a support mechanism that moves between the insertion position to be arranged and the retracted position that deviates from the optical path is mounted, switching between insertion and retraction of the laser beam in the optical path by the support mechanism of the optical component, and multiplexing by the switching mechanism By switching between the optical components for use and the optical components, it is possible to easily switch the intensity of the laser radiating the processing material for processing and the number of processing heads to be used.

【0044】請求項4記載の発明によれば、全反射ミラ
ーが設けられて隣同士に配置された移動台の一方に、合
波用光学部品と全反射ミラーとを切換える前記切換機構
が搭載され、他方の移動台には前記全反射ミラーをレー
ザビームの光路上に配置する挿入位置と光路から外れる
待避位置との間で移動させる支持機構が搭載されている
から、レーザビームの光路に対する全反射ミラーの支持
機構による挿入、退避、切換機構による合波用光学部品
と全反射ミラーとの切換えにより、加工材料に照射する
レーザビームの強さの切換え、加工材料のレーザ加工に
用いる加工ヘッドの本数の切換えを効率良く行うことが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the switching mechanism for switching between the multiplexing optical component and the total reflection mirror is mounted on one of the movable tables provided with the total reflection mirror and arranged next to each other. Since the other movable table has a support mechanism for moving the total reflection mirror between an insertion position where the mirror is disposed on the optical path of the laser beam and a retracted position that deviates from the optical path, total reflection of the laser beam with respect to the optical path is performed. The number of processing heads used for switching the intensity of the laser beam irradiating the processing material and the laser processing of the processing material by switching between the multiplexing optical component and the total reflection mirror by the insertion, retraction, and switching mechanism by the mirror support mechanism Can be efficiently switched.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態のレーザ加工機を示す平
面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a laser processing machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同じく正面図である。FIG. 2 is a front view of the same.

【図3】 図1のレーザ加工機の移動台に設けられたビ
ームスプリッタと、別の移動台に設けられた全反射ミラ
ーとを、同一のレーザビームの光路上に配置した状態を
示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a state in which a beam splitter provided on a moving table of the laser beam machine shown in FIG. 1 and a total reflection mirror provided on another moving table are arranged on an optical path of the same laser beam; It is.

【図4】 図1のレーザ加工機による加工動作を示す図
であって、2本の加工ヘッドを用いた例を示す正面図で
ある。
FIG. 4 is a front view showing a processing operation by the laser processing machine shown in FIG. 1 and showing an example using two processing heads.

【図5】 図1のレーザ加工機の移動台に搭載された支
持機構の一例を示す平面図であり、(a)はレーザビー
ムの光路に対する挿入位置に光学部品を移動した状態、
(b)はレーザビームの光路に対する退避位置に光学部
品を移動した状態を示す。
5A and 5B are plan views illustrating an example of a support mechanism mounted on a movable base of the laser processing machine in FIG. 1; FIG. 5A illustrates a state where an optical component is moved to an insertion position with respect to an optical path of a laser beam;
(B) shows a state where the optical component has been moved to a retracted position with respect to the optical path of the laser beam.

【図6】 図1のレーザ加工機の移動台に搭載された支
持機構の他の例を示す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing another example of the support mechanism mounted on the movable base of the laser beam machine shown in FIG.

【図7】 図6の支持機構における光学部品の取り付け
状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an attached state of an optical component in the support mechanism of FIG. 6;

【図8】 図1のレーザ加工機に設けられる合波用光学
部品の一例を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing an example of a multiplexing optical component provided in the laser beam machine shown in FIG.

【図9】 図8の合波用光学部品を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing the optical component for multiplexing of FIG. 8;

【図10】 図8の合波用光学部品を示す斜視図であ
る。
FIG. 10 is a perspective view showing the optical component for multiplexing of FIG. 8;

【図11】 図8の合波用光学部品として採用された偏
光ビームスプリッタを用いて2本のレーザビームを重ね
合わせた状態を示す説明図である。
11 is an explanatory diagram showing a state in which two laser beams are superimposed using a polarization beam splitter adopted as the optical component for multiplexing in FIG. 8;

【図12】 図8の合波用光学部品として採用された偏
光ビームスプリッタを用いて2本のレーザビームを重ね
合わせた状態を示す説明図であり、偏光ビームスプリッ
タに対するレーザビームの折り返しにブリュースター角
を採用したものである。
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which two laser beams are superimposed using the polarization beam splitter adopted as the optical component for multiplexing in FIG. 8; The corners are adopted.

【図13】 図1のレーザ加工機による加工動作を示す
図であって、移動台に設けられた合波用光学部品により
2本のレーザビームを重ね合わせたレーザビームを1つ
の加工ヘッドから加工材料に照射して加工材料を加工す
る例を示す正面図である。
13 is a diagram showing a processing operation by the laser processing machine of FIG. 1, wherein a laser beam obtained by superimposing two laser beams by a multiplexing optical component provided on a moving table is processed from one processing head. It is a front view which shows the example which processes a processing material by irradiating a material.

【図14】 従来例を示すレーザ加工機の平面図であ
る。
FIG. 14 is a plan view of a laser processing machine showing a conventional example.

【図15】 図14のレーザ加工機を示す正面図であ
る。
FIG. 15 is a front view showing the laser beam machine shown in FIG. 14;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザ加工機、2…レール(軌道)、4…走行フレ
ーム、5〜8…移動台、9…加工台、10…加工材料、
11,12…レーザ発振器、15…加工ヘッド、21,
24…光学部品(全反射ミラー)、22,23…光学部
品(ビームスプリッタ)、30,30a,30b…支持
機構、41〜44…光学部品(ビームスプリッタ)、5
0…切換機構、50a…合波用光学部品(合波用光学部
品ユニット)、51〜53…合波用光学部品(全反射ミ
ラー)、54…合波用光学部品(偏光ビームスプリッ
タ)、A,B…レーザビーム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser machine, 2 ... Rail (track), 4 ... Running frame, 5-8 ... Moving table, 9 ... Processing table, 10 ... Processing material,
11, 12: laser oscillator, 15: processing head, 21,
Reference numeral 24: optical component (total reflection mirror), 22, 23: optical component (beam splitter), 30, 30a, 30b: support mechanism, 41 to 44: optical component (beam splitter), 5
0: switching mechanism, 50a: multiplexing optical component (multiplexing optical component unit), 51 to 53: multiplexing optical component (total reflection mirror), 54: multiplexing optical component (polarizing beam splitter), A , B ... laser beam.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軌道に沿って走行することで加工台上を
移動する走行フレームと、この走行フレームに搭載され
たレーザ発振器にて発振、出力されたレーザビームを前
記加工台上の加工材料に照射する加工ヘッドを支持して
前記走行フレームに横並びに複数配置され、それぞれ前
記走行フレームに沿って前記軌道に対して略直交する方
向に移動する移動台とを備え、 前記走行フレームには前記レーザ発振器が複数搭載さ
れ、各レーザ発振器からは前記軌道に対して略直交する
方向にレーザビームが出力されるようになっており、 各移動台には目的の1本のレーザビームの光路に挿入配
置されることで該レーザビームの向きを変えて前記加工
ヘッドへ導く光学部品が設けられるとともに、1以上の
移動台には、複数のレーザ発振器からのレーザビームを
重ね合わせて該移動台の加工ヘッドへ導く合波用光学部
品と前記光学部品とを切換える切換機構が設けられてい
ることを特徴とするレーザ加工機。
1. A traveling frame that moves on a processing table by traveling along a track, and a laser beam oscillated and output by a laser oscillator mounted on the traveling frame is applied to a processing material on the processing table. A plurality of moving tables that support the processing head to be irradiated and are arranged side by side on the traveling frame, a plurality of moving tables are respectively moved along the traveling frame in a direction substantially orthogonal to the track, and the traveling frame includes the laser. A plurality of oscillators are mounted, and a laser beam is output from each laser oscillator in a direction substantially orthogonal to the trajectory. Each movable table is inserted into the optical path of a single target laser beam. Optical components are provided for guiding the laser beam to the processing head by changing the direction of the laser beam, and laser beams from a plurality of laser oscillators are provided on one or more movable stages. By superimposing over beam laser processing machine, wherein a switching mechanism for switching between the optical component and the optical component multiplexing leading to the mobile base of the machining head is provided.
【請求項2】 レーザ発振器と、このレーザ発振器から
のレーザビームを全反射によって前記加工ヘッドに導く
光学部品である全反射ミラーが設けられた移動台との間
に、前記レーザビームの一部を分割して加工ヘッドに導
くとともに残りを全反射ミラーへと透過させる光学部品
であるビームスプリッタが設けられた移動台が介在配置
され、 このビームスプリッタが設けられた移動台には、前記ビ
ームスプリッタをレーザビームの光路上に配置する挿入
位置と光路から外れる待避位置との間で移動させる支持
機構が搭載され、 前記全反射ミラーが設けられた移動台に搭載された前記
切換機構によって、前記全反射ミラーと前記合波用光学
部品との、レーザビームの光路に対する挿入配置が切換
えられるようになっていることを特徴とする請求項1記
載のレーザ加工機。
2. A part of the laser beam is placed between a laser oscillator and a movable table provided with a total reflection mirror which is an optical component for guiding the laser beam from the laser oscillator to the processing head by total reflection. A moving table provided with a beam splitter, which is an optical component that divides the light into the processing head and transmits the remaining light to the total reflection mirror, is interposed, and the moving table provided with the beam splitter includes the beam splitter. A support mechanism for moving between an insertion position arranged on the optical path of the laser beam and a retracted position deviating from the optical path is mounted, and the total reflection is performed by the switching mechanism mounted on a movable base on which the total reflection mirror is provided. The insertion arrangement of a mirror and the multiplexing optical component with respect to an optical path of a laser beam may be switched. 1 laser processing machine according.
【請求項3】 前記切換機構が設けられた移動台を除く
各移動台に、前記光学部品をレーザビームの光路上に配
置する挿入位置と光路から外れる待避位置との間で移動
させる支持機構が搭載されていることを特徴とする請求
項1または2記載のレーザ加工機。
3. A support mechanism for moving the optical component between an insertion position where the optical component is disposed on the optical path of the laser beam and a retracted position that deviates from the optical path is provided on each of the movable tables except the movable table provided with the switching mechanism. The laser beam machine according to claim 1, wherein the laser beam machine is mounted.
【請求項4】 前記走行フレームの両側に対向配置され
た前記レーザ発振器の間に前記複数の移動台が配置され
るとともに、 走行フレームの一方の側のレーザ発振器から出力された
レーザビームを全反射により加工ヘッドに導く光学部品
である全反射ミラーが設けられた移動台と、走行フレー
ムの他方の側のレーザ発振器から出力されたレーザビー
ムを全反射により加工ヘッドに導く光学部品である全反
射ミラーが設けられた移動台とが、それぞれ前記加工ヘ
ッドに導く対象のレーザビームを出力するレーザ発振器
の側として隣り同士に配置され、 さらに、これら隣同士に配置された一対の移動台の内の
一方に、複数のレーザ発振器からのレーザビームを重ね
合わせて該移動台の加工ヘッドへ導く合波用光学部品と
前記全反射ミラーとを切換える前記切換機構が搭載さ
れ、他方の移動台には前記全反射ミラーをレーザビーム
の光路上に配置する挿入位置と光路から外れる待避位置
との間で移動させる支持機構が搭載されていることを特
徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレーザ加工
機。
4. A plurality of movable tables are disposed between the laser oscillators disposed on both sides of the traveling frame, and a total reflection of a laser beam output from the laser oscillator on one side of the traveling frame. A movable table provided with a total reflection mirror, which is an optical component that guides the processing head, and a total reflection mirror that is an optical component that guides the laser beam output from the laser oscillator on the other side of the traveling frame to the processing head by total reflection. Are provided adjacent to each other as a side of a laser oscillator that outputs a laser beam to be guided to the processing head, and further, one of a pair of movable tables disposed adjacent to each other. Then, the laser beam from a plurality of laser oscillators is superimposed, and the multiplexing optical component for guiding to the processing head of the movable table and the total reflection mirror are switched. The switching mechanism is mounted on the other movable table, and a support mechanism for moving the total reflection mirror between an insertion position where the total reflection mirror is disposed on the optical path of the laser beam and a retracted position that deviates from the optical path is mounted. The laser beam machine according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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