JP2005313191A - レーザー加工装置およびレーザー加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザー光Laをパルスレーザー光源から導いてレーザー光出射部2aから出射する光ファイバ2と、このレーザー光出射部2aから所定距離隔てて対峙する位置関係となるように配置されるとともに、出射されたレーザー光を反射し集光して照射点に照射する非球面形状の反射面5aを有する反射ミラー5と、を備えた。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明は、管の内径をさらに細くしても内面の施工が可能なレーザー加工装置およびレーザー加工方法を提供することを目的とする。
図1は、本発明に係るレーザー加工装置の第1の実施の形態を示す構成図である。
図1において、100はレーザー加工装置であり、1はその照射ヘッドである。この照射ヘッド1はレーザー出射部11と、出射されたレーザー光を反射して集光するミラー部12とから構成される。
このように構成された照射ヘッド1を用いてレーザーピーニング等を行う場合、照射ヘッド1および図示しない管内面施工部を水等の液の中に漬けた状態で、光ファイバ2により図示しないレーザー光源からのレーザー光を導き、光ファイバ2の端部2aからレーザー光Laを出射させる。すると、出射されたレーザー光Laは非球面反射ミラー5の反射面5aにより反射され同時に集光されて施工部に照射される。以降、前述したレーザーピーニングにより管内面の応力を改善する。
図2は、本発明に係るレーザー加工装置の第2の実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態は、前記第1の実施の形態の照射ヘッド1を改良したもので、照射ヘッド1の非球面反射ミラー5を軸線に対して回転させるミラー回転駆動装置を付加したものである。
図3は、本発明に係るレーザー加工装置の第3の実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態は、第2の実施の形態を改良したもので、照射ヘッド1を光ファイバ収納筒2の軸方向に移動させることおよび非球面反射ミラー5を回転駆動させるということについては第2の実施の形態と共通するが、本実施の形態の場合非球面反射ミラー5を回転駆動させるための具体的構成が第2の実施の形態とは異なる。
図4は、本発明に係るレーザー加工装置の第4の実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態は、第3の実施の形態を改良したもので、第3の実施の形態と異なるところはミラー収納筒61の側面に沿って設けていた液体噴射ノズル7を廃止し、替わりに液体注入口71から清浄用液体を注入し、光ファイバ収納筒2とミラー収納筒61との間に形成された環状の隙間を通して清浄用液体の流れを形成するように構成したものであり、その他は第3の実施の形態とほぼ同じである。
図5は、本発明に係るレーザー加工装置の第5の実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態は、第4の実施の形態の改良に関するもので、第4の実施の形態のようにミラー収納筒61の上端部に設けた液体注入口71から清浄用液体を注入する替わりに、ミラー収納筒62の内部にプロペラを固定し、ミラー収納筒62の回転により、清浄用液体を非球面反射ミラー5の反射面5aに流すように構成したものである。
図6は、本発明に係るレーザー加工装置の第6の実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態は第4の実施の形態の一部の構成を変更したもので、ミラー収納筒61の替わりに上下2分割したミラー収納筒63および64を設け、しかも下部ミラー収納筒64内部に反射ミラー5およびこの反射ミラー5の上部にプロペラ12を設けるようにしたものである。図中13は、前記下部ミラー収納筒64を回転自在に支持する軸受兼連結部である。
図7は、本発明に係るレーザー加工装置の第7の実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態はこれまで述べてきた実施の形態とは異なり、図7で示すように、光ファイバ2および固定端子3を収容する光ファイバ収納筒41および非球面反射ミラー5を収容するミラー収納筒65を樹脂あるいは編組等の柔軟性に富む構造の金属で構成したものである。
図8は、本発明に係るレーザー加工装置の第8の実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態は第4の実施の形態の改良に関するもので、照射ヘッド1外面のレーザー光出射位置の下部に位置決め機構17を設けるように構成したものである。
Claims (12)
- レーザー光をパルスレーザー光源から導いてレーザー光出射部から出射する光ファイバを収納する光ファイバ収納筒と、この光ファイバ収納筒の先端部に設置され、内部に前記レーザー光出射部から所定距離を隔てて配置した非球面形状の反射面を有する反射ミラーを収納し、かつ周面に反射レーザー光を照射点に照射するためのレーザー照射窓を設けたミラー収納筒とを有する照射ヘッドと、
レーザー光の照射点に清浄用液体を送る送液手段と、
前記照射ヘッドを軸線方向に移動させる移動装置と、
を備えたことを特徴とするレーザー加工装置。 - 前記照射ヘッドは、レーザー光をパルスレーザー光源から導いてレーザー光出射部から出射する光ファイバと、
このレーザー光出射部から所定距離隔てて対峙する位置関係となるように配置されるとともに、出射されたレーザー光を反射し集光して照射点に照射する非球面形状の反射面を有する反射ミラーと、
を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーザー加工装置。 - 前記照射ヘッドは、レーザー光をパルスレーザー光源から導いてレーザー光出射部から出射する光ファイバを収納する光ファイバ収納筒と、
この光ファイバ収納筒の先端部に設置され、前記レーザー光出射部から所定距離を隔てて対峙する位置関係となるように配置された非球面形状の反射面を有する反射ミラーを収納し、かつ反射されたレーザー光を照射するためのレーザー光照射窓を形成したミラー収納筒と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーザー加工装置。 - 前記反射ミラーを1方向に回転駆動させる回転駆動装置とを備えたことを特徴とする請求項1記載のレーザー加工装置。
- 前記反射ミラーの反射面の裏面側に配置した回転駆動装置により反射ミラーを一方向に回転駆動するようにしたことを特徴とする請求項4記載のレーザー加工装置。
- 前記光ファイバ収納筒よりも前記ミラー収納筒を大径に形成するとともに、前記レーザー光出射部と反射ミラーとが所定距離隔てて対峙する位置関係となるように、前記光ファイバ収納筒およびミラー収納筒を同心状に配置し、前記ミラー収納筒を前記回転駆動装置により回転させることを特徴とする請求項4記載のレーザー加工装置。
- 前記光ファイバ収納筒とミラー収納筒との間の隙間に清浄用液体を注入し、前記反射ミラーの反射面からレーザー光照射点に向かって清浄用液体を流すことを特徴とする請求項6記載のレーザー加工装置。
- 前記ミラー収納筒内周部のミラー反射面上にプロペラを固定し、さらにこのプロペラの上部に清浄用液体吸込み口を形成し、前記ミラー収納筒を回転駆動装置によって回転させることにより外部からミラー収納筒内部に清浄用液体を吸い込み、ミラー反射面を経てレーザー光照射窓から吐出するようにしたことを特徴とする請求項3記載のレーザー加工装置。
- 前記ミラー収納筒を回転可能に支持するとともに、その内周部にプロペラを設け、前記送液手段から前記光ファイバ収納筒およびミラー収納筒間の隙間からミラー反射面に向けて清浄用液体を流すことにより、プロペラを介してミラー収納筒を回転させることを特徴とする請求項4記載のレーザー加工装置。
- 前記光ファイバ収納筒およびミラー収納筒を可撓性をもたせたことを特徴とする請求項3記載のレーザー加工装置。
- 前記ミラー収納筒の外周部にスプリングによって常時管内面突起部を押しつける位置決め機構を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載のレーザー加工装置。
- レーザー光をパルスレーザー光源から導いてレーザー光出射部から出射する光ファイバを収納する光ファイバ収納筒と、この光ファイバ収納筒の先端部に設置され、前記レーザー光出射部から所定距離を隔てて対峙する位置関係となるように配置した非球面形状の反射面を有する反射ミラーを収納し、かつ集光されたレーザー光を照射するためのレーザー光照射窓を設けたミラー収納筒とを備えた照射ヘッドを用いて管内面をレーザー加工する際、前記照射ヘッドを移動装置により軸線方向に移動させながら前記反射ミラーを回転駆動装置により1方向に回転させることにより、レーザー光を管内面の照射点にらせん状に照射するようにしたことを特徴とするレーザー加工方法。
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