JP2012170956A - Laser processing machine - Google Patents

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敬国 唐
Junya Umeda
順也 梅田
Asami Morino
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser processing machine for conducting laser processing by guiding a laser beam oscillated from a fiber laser oscillator to a plurality of laser processing heads.SOLUTION: A laser beam guiding means 19 is arranged between a feeding fiber 15 provided in the fiber laser oscillator 11 and respective process fibers 17A, 17B optically connected to the plurality of laser processing heads 7A, 7B, and separately guides the laser beam emitted from an emission end of the feeding fiber 15 to the respective process fibers 17A, 17B. The laser beam guiding means 19 includes a collimater lens 21 for turning the laser beam emitted from the emission end of the feeding fiber 15 to a parallel beam, and a condensing lens 23 for condensing the laser beam. Incident ends of the respective process fibers 17A, 17B supported by a fiber holder 25 for supporting emission end sides of the respective process fibers 17A, 17B are freely positioned in a focal position of the condensing lens 23.

Description

本発明はレーザ加工機に係り、さらに詳細には、レーザ発振器としてファイバーレーザ発振器を備え、このファイバーレーザ発振器から発振されたレーザ光を、複数のレーザ加工ヘッドへ個別に案内するレーザ光案内手段を備えたレーザ加工機に関する。   The present invention relates to a laser beam machine, and more particularly, a laser beam guide means that includes a fiber laser oscillator as a laser oscillator and individually guides laser beams emitted from the fiber laser oscillator to a plurality of laser processing heads. The present invention relates to a laser processing machine provided.

従来、レーザ加工機には、同一のレーザ発振器から発振されたレーザ光を複数のレーザ加工ヘッドへ分配して複数種のレーザ加工を同時に行う構成や、レーザ発振器から発振されたレーザ光を、複数のレーザ加工ヘッドへそれぞれ別個に案内して個別にレーザ加工を行う構成が開発されている(例えば、特許文献1,2参照)。   Conventionally, a laser processing machine has a configuration in which laser beams oscillated from the same laser oscillator are distributed to a plurality of laser processing heads to simultaneously perform a plurality of types of laser processing, and a plurality of laser beams oscillated from a laser oscillator A configuration has been developed in which laser processing is individually guided to each laser processing head and laser processing is performed individually (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平6−344170号公報JP-A-6-344170 特開平10−20216号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-20216

前記特許文献1に記載の構成は、YAGレーザ発振器から発振されたレーザ光をビームスプリッタへ直接入射し、その後に集光レンズによって集光したレーザ光を光ファイバーに入射する構成である。また、特許文献2に記載の構成は、レーザ発振器によって発振されたレーザ光を複数の反射ミラーによって光ファイバーホルダに対応した位置へ導き、集光レンズによって集光したレーザ光を、前記光ファイバーホルダに保持された各光ファイバーの入射端に入射する構成である。なお、光ファイバーホルダに保持された各光ファイバーの入射端へレーザ光を入射するに際しては、前記集光レンズに対して光ファイバーホルダをX、Y、Z軸方向へ移動位置決めする構成である。すなわち、前記特許文献1,2に記載の構成はレーザ発振器から発振されたレーザ光を、光ファイバーに入射するための集光レンズにそのままの状態でもって導く構成である。   The configuration described in Patent Document 1 is a configuration in which laser light oscillated from a YAG laser oscillator is directly incident on a beam splitter, and then laser light condensed by a condenser lens is incident on an optical fiber. In the configuration described in Patent Document 2, the laser light oscillated by a laser oscillator is guided to a position corresponding to the optical fiber holder by a plurality of reflection mirrors, and the laser light condensed by the condenser lens is held in the optical fiber holder. It is the structure which injects into the incident end of each optical fiber made. When the laser light is incident on the incident end of each optical fiber held by the optical fiber holder, the optical fiber holder is moved and positioned in the X, Y, and Z axis directions with respect to the condenser lens. That is, the configurations described in Patent Documents 1 and 2 are configured to guide the laser light oscillated from the laser oscillator to the condenser lens for entering the optical fiber as it is.

ところが、ファイバーレーザ発振器においては、レーザ光を発振する複数のファイバーレーザモジェールからのファイバーをビームコンバイナーによって一本のフィードファイバーに融接することによって大出力のレーザ発振器の構成としてある。したがって、前記フィードファイバーの出射端にファイバーコネクタを介してレーザ加工ヘッドを直接接続する構成の場合には、接続した1個のレーザ加工ヘッドのみを使用することとなり、何等の問題もない。   However, the fiber laser oscillator is configured as a high-power laser oscillator by fusing fibers from a plurality of fiber laser modules that oscillate laser light to a single feed fiber by a beam combiner. Therefore, when the laser processing head is directly connected to the output end of the feed fiber via the fiber connector, only one connected laser processing head is used, and there is no problem.

しかし、前記フィードファイバーを複数のレーザ加工ヘッドに接続する場合や、フィードファイバーの出射端から出射されたレーザ光を複数のレーザ加工ヘッドへ個別に導く(案内する)構成とする場合、前述したごとき従来の構成をそのまま利用することができないという問題がある。   However, when the feed fiber is connected to a plurality of laser processing heads, or when the laser light emitted from the exit end of the feed fiber is individually guided (guided) to the plurality of laser processing heads, as described above. There is a problem that the conventional configuration cannot be used as it is.

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、レーザ発振器に対して光ファイバーを介して光学的に接続自在な複数のレーザ加工ヘッドを備えたレーザ加工機であって、前記レーザ発振器はファイバーレーザ発振器であり、当該ファイバーレーザ発振器に備えたフィーディングファイバーと、複数のレーザ加工ヘッドに光学的にそれぞれ接続した各プロセスファイバーとの間に、前記フィーディングファイバーの出射端から出射されたレーザ光を前記各プロセスファイバーへ別個に案内するレーザ光案内手段を備え、前記レーザ光案内手段は、前記フィーディングファイバーの出射端から出射されたレーザ光を平行光線化するためのコリメータレンズを備えると共に、平行光線化されたレーザ光を集光するための集光レンズを備え、かつ前記各プロセスファイバーの入射端側を支持したファイバーホルダを備え、当該ファイバーホルダに支持された各プロセスファイバーの入射端を、前記集光レンズの焦点位置へ位置決め自在に備えていることを特徴とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a laser processing machine including a plurality of laser processing heads that can be optically connected to a laser oscillator via an optical fiber. A laser that is a fiber laser oscillator, and is emitted from an exit end of the feeding fiber between a feeding fiber provided in the fiber laser oscillator and each process fiber optically connected to a plurality of laser processing heads. Laser light guide means for guiding light separately to each process fiber, the laser light guide means comprising a collimator lens for collimating the laser light emitted from the exit end of the feeding fiber A condensing lens for condensing the collimated laser beam, And a fiber holder that supports an incident end side of each process fiber, and an incident end of each process fiber supported by the fiber holder is provided so as to be freely positioned at a focal position of the condenser lens. To do.

また、前記レーザ加工機において、前記ファイバーホルダは回動自在な回動部材から構成してあり、当該回動部材の同一半径上の位置に前記各プロセスファイバーの入射端側が支持されていることを特徴とするものである。   Further, in the laser processing machine, the fiber holder is composed of a rotatable rotating member, and the incident end side of each process fiber is supported at a position on the same radius of the rotating member. It is a feature.

また、前記レーザ加工機において、前記回動部材の前記同一半径上の位置に、レーザ光を吸収するためのダンパーを備えていることを特徴とするものである。   In the laser processing machine, a damper for absorbing laser light is provided at a position on the same radius of the rotating member.

また、前記レーザ加工機において、前記プロセスファイバーの入射端側又は出射端側においてプロセスファイバーの端部を支持した断面形状が円形状の端部ホルダを回動自在に備えていることを特徴とするものである。   In the laser processing machine, an end holder having a circular cross section supporting the end of the process fiber on the incident end side or the emission end side of the process fiber is rotatably provided. Is.

また、前記レーザ加工機において、前記各プロセスファイバーにおけるコアの径が異なっていることを特徴とするものである。   In the laser processing machine, the diameters of the cores in the process fibers are different.

本発明によれば、ファイバーレーザ発振器におけるフィーディングファイバーの出射端から出射されたレーザ光をコリメータレンズによって平行光線化し、この平行光線化したレーザ光を集光レンズによって集光して、レーザ加工ヘッドに光学的に接続した複数のプロセスファイバーの入射端にそれぞれ入射する構成であるので、複数のレーザ加工ヘッドを備えている場合であっても容易に対応し得るものである。   According to the present invention, the laser beam emitted from the exit end of the feeding fiber in the fiber laser oscillator is collimated by the collimator lens, the collimated laser beam is condensed by the condenser lens, and the laser processing head Since the light beams are incident on the incident ends of a plurality of process fibers that are optically connected to each other, even when a plurality of laser processing heads are provided, it can be easily handled.

本発明の実施形態に係るレーザ加工機の全体的構成を概念的、概略的に示した斜視説明図である。1 is a perspective explanatory view conceptually and schematically showing an overall configuration of a laser beam machine according to an embodiment of the present invention. レーザ光案内手段の構成を概念的、概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally and schematically the structure of a laser beam guide means. レーザ光の案内を変える構成の斜視説明図である。It is an isometric view explanatory drawing of the structure which changes the guide of a laser beam. レーザ光の案内を変える構成の斜視説明図である。It is an isometric view explanatory drawing of the structure which changes the guide of a laser beam. レーザ加工機の別の実施形態を示す斜視説明図である。It is a perspective explanatory view showing another embodiment of a laser beam machine.

図1に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工機1は、板状のワークWを支持する加工台3を備えている。この加工台3上には、前後方向であるY軸方向に長いキャリッジ5が左右方向であるX軸方向へ移動自在に備えられていると共に、上記キャリッジ5をX軸方向へ移動位置決めするための、例えばリニアモータ等のごとき適宜の移動位置決め手段(図示省略)が備えられている。   As conceptually and schematically shown in FIG. 1, a laser beam machine 1 according to an embodiment of the present invention includes a machining table 3 that supports a plate-like workpiece W. A carriage 5 that is long in the Y-axis direction, which is the front-rear direction, is provided on the processing table 3 so as to be movable in the X-axis direction, which is the left-right direction. For example, an appropriate movement positioning means (not shown) such as a linear motor is provided.

前記キャリッジ5には、複数のレーザ加工ヘッド7A,7BがY軸方向へ移動位置決め自在に備えられていると共に、前記各レーザ加工ヘッド7A,7BをY軸方向へ移動位置決めするための移動位置決め手段(図示省略)が備えられている。そして、前記各レーザ加工ヘッド7A,7B内には、集光レンズ9A,9Bが上下方向であるZ軸方向へ位置調節自在に備えられている。なお、この種のレーザ加工ヘッド7A,7Bの構成は公知の構成であるから、レーザ加工ヘッド7A,7Bの構成についてのより詳細な説明は省略する。   The carriage 5 is provided with a plurality of laser processing heads 7A and 7B that can be moved and positioned in the Y-axis direction, and a moving positioning means for moving and positioning the laser processing heads 7A and 7B in the Y-axis direction. (Not shown) is provided. In each of the laser processing heads 7A and 7B, condensing lenses 9A and 9B are provided so that their positions can be adjusted in the Z-axis direction which is the vertical direction. In addition, since the structure of this kind of laser processing head 7A, 7B is a well-known structure, the detailed description about the structure of laser processing head 7A, 7B is abbreviate | omitted.

前記レーザ加工機1にはレーザ発振器11が備えられている。このレーザ発振器11は、ファイバーレーザ発振器からなるものである。ファイバーレーザ発振器は、レーザ光を発振する複数のファイバーレーザモジュール13を備えている。そして、各ファイバーレーザモジュール13からの各ファイバーはビームコンバイナー(図示省略)を介して一本のフィードファイバー(フィーディングファイバー)15に融接してある。なお、この種のファイバーレーザ発振器は公知であるから、ファイバーレーザ発振器のより詳細な構成についての説明は省略する。   The laser processing machine 1 is provided with a laser oscillator 11. The laser oscillator 11 is a fiber laser oscillator. The fiber laser oscillator includes a plurality of fiber laser modules 13 that oscillate laser light. Each fiber from each fiber laser module 13 is fused to one feed fiber (feeding fiber) 15 via a beam combiner (not shown). In addition, since this kind of fiber laser oscillator is well-known, the description about the more detailed structure of a fiber laser oscillator is abbreviate | omitted.

前記フィードファイバー15の出射端と、前記各レーザ加工ヘッド7A,7Bに光学的に接続した各プロセスファイバー17A,17Bとの間には、前記フィードファイバー15の出射端から出射されたレーザ光を前記各プロセスファイバー17A,17Bへ別個に案内するためのレーザ光案内手段19が備えられている。当該レーザ光案内手段19は、図2に概念的、概略的に示すように、前記フィードファイバー15の出射端から出射されたレーザ光LBを平行光線化するためのコリメータレンズ(コリメーションレンズ)21を備えていると共に、平行光線化されたレーザ光LBを集光するための集光レンズ23を備えている。そして、前記集光レンズ23の焦点位置に対応した位置には、前記各プロセスファイバー17A,17Bの入射端側を支持したファイバーホルダ25が備えられている。このファイバーホルダ25は、当該ファイバーホルダ25に支持された各プロセスファイバー17A,17Bの入射端を、前記集光レンズ23の焦点位置へ位置決め自在に構成してある。   Between the emission end of the feed fiber 15 and the process fibers 17A and 17B optically connected to the laser processing heads 7A and 7B, the laser light emitted from the emission end of the feed fiber 15 is Laser light guiding means 19 for separately guiding each of the process fibers 17A and 17B is provided. As conceptually and schematically shown in FIG. 2, the laser light guiding means 19 includes a collimator lens (collimation lens) 21 for collimating the laser light LB emitted from the emission end of the feed fiber 15. And a condensing lens 23 for condensing the collimated laser beam LB. A fiber holder 25 that supports the incident ends of the process fibers 17A and 17B is provided at a position corresponding to the focal position of the condenser lens 23. The fiber holder 25 is configured so that the incident ends of the process fibers 17A and 17B supported by the fiber holder 25 can be positioned at the focal position of the condenser lens 23.

より詳細には、前記ファイバーホルダ25は、図3に概略的に示すように、往復回転自在な円板形状の回動部材26から構成してあり、この回動部材26における同一半径上の位置には、前記各プロセスファイバー17A,17Bの入射端側が支持されており、各プロセスファイバー17A,17Bの入射端27A,27Bは、前記集光レンズ23側を指向してある。そして、前記回動部材26は、前記集光レンズ23の焦点位置に対応して位置決め可能なように、レーザ光の光軸方向へ位置調節可能に構成してある。   More specifically, as schematically shown in FIG. 3, the fiber holder 25 is composed of a disc-shaped rotating member 26 that can freely reciprocate, and a position on the same radius of the rotating member 26. The incident ends of the process fibers 17A and 17B are supported, and the incident ends 27A and 27B of the process fibers 17A and 17B are directed to the condenser lens 23 side. The rotating member 26 is configured to be position adjustable in the optical axis direction of the laser beam so that it can be positioned corresponding to the focal position of the condenser lens 23.

したがって、前記回動部材26を回動して、前記各プロセスファイバー17A,17Bの入射端27A,27Bを集光レンズ23の焦点位置に対応した位置へ移動位置決めすると、各入射端27A,27Bは前記集光レンズ23と対向することになる。前記各プロセスファイバー17A,17Bの出射端側は、前記各レーザ加工ヘッド7A,7Bに備えた端部ホルダ29A,29B(図2参照)に支持されている。前記端部ホルダ29A,29Bは、断面形状が円形状であって、前記各レーザ加工ヘッド7A,7Bに回動自在に支持されている。   Therefore, when the rotating member 26 is rotated to move and position the incident ends 27A and 27B of the process fibers 17A and 17B to positions corresponding to the focal position of the condenser lens 23, the incident ends 27A and 27B are It faces the condenser lens 23. The emission end sides of the process fibers 17A and 17B are supported by end holders 29A and 29B (see FIG. 2) provided in the laser processing heads 7A and 7B. The end holders 29A and 29B have a circular cross section, and are rotatably supported by the laser processing heads 7A and 7B.

よって、前記入射端27A,27Bを前記集光レンズ23の焦点位置に対応した位置へ位置決めするために、前記回動部材26を僅かに回動すると、各プロセスファイバー17A,17Bは捩れる傾向にあるが、前記端部ホルダ29A,29Bが回動自在であることにより、各プロセスファイバー17A,17Bの捩れを緩和することができるものである。なお、各プロセスファイバー17A,17Bの入射端側も前記端部ホルダ29A,29Bと同様の端部ホルダによって支持し、この端部ホルダを、前記回動部材26に対して回動自在に支持することも可能である。   Therefore, if the rotating member 26 is slightly rotated in order to position the incident ends 27A and 27B at a position corresponding to the focal position of the condenser lens 23, the process fibers 17A and 17B tend to twist. However, since the end holders 29A and 29B are rotatable, the twists of the process fibers 17A and 17B can be alleviated. The incident end sides of the process fibers 17A and 17B are also supported by end holders similar to the end holders 29A and 29B, and the end holders are rotatably supported with respect to the rotating member 26. It is also possible.

前述のごとく、前記回動部材26を回転して、各プロセスファイバー17A,17Bの入射端27A,27Bを集光レンズ23の焦点位置に対応した位置に位置決めすると、前記集光レンズ23によって集光されたレーザ光は、各プロセスファイバー17A,17Bに備えたコア(図示省略)に入射されることになる。そして、レーザ光は、各プロセスファイバー17A,17B内を伝送されて、出射端から出射されることになる。   As described above, when the rotating member 26 is rotated and the incident ends 27A and 27B of the process fibers 17A and 17B are positioned at positions corresponding to the focal positions of the condensing lens 23, the condensing lens 23 condenses light. The laser beam thus made is incident on a core (not shown) provided in each of the process fibers 17A and 17B. The laser light is transmitted through the process fibers 17A and 17B and emitted from the emission end.

前記各プロセスファイバー17A,17Bの出射端から出射されたレーザ光は、各レーザ加工ヘッド7A,7Bに備えたコリメータレンズ31A,31Bによって平行光線化される。そして、例えばベンドミラーなどを介して、又は直接的に前記集光レンズ9A,9Bへ入射され、当該集光レンズ9A,9Bによって集光されてワークWに対して照射されることになる。   The laser beams emitted from the emission ends of the process fibers 17A and 17B are converted into parallel rays by collimator lenses 31A and 31B provided in the laser processing heads 7A and 7B. Then, the light is incident on the condenser lenses 9A and 9B via a bend mirror or the like, for example, and is condensed by the condenser lenses 9A and 9B and irradiated onto the workpiece W.

ところで、前記ファイバーホルダ25である回動部材26には、レーザ光を吸収するためのダンパー32が備えられている。このダンパー32は、冷却水が出入自在な水冷式のダンパー32であって、前記プロセスファイバー17A,17Bの各入射端27A,27Bを配置した同一半径上の位置に備えられている。したがって、前記回動部材26を回転することにより、前記ダンパー32を、集光レンズ23の光軸位置に対応した位置へ位置決めすることができ、レーザ光の吸収を行うことができるものである。   Incidentally, the rotating member 26 which is the fiber holder 25 is provided with a damper 32 for absorbing laser light. The damper 32 is a water-cooled damper 32 through which cooling water can enter and exit, and is provided at a position on the same radius where the incident ends 27A and 27B of the process fibers 17A and 17B are arranged. Therefore, by rotating the rotating member 26, the damper 32 can be positioned at a position corresponding to the optical axis position of the condenser lens 23, and laser light can be absorbed.

すなわち、前記回動部材26は、前記各プロセスファイバー17A,17Bの各入射端27A,27Bを集光レンズ23の焦点位置に対応した位置へ個別に位置決めすることにより、レーザ光をレーザ加工ヘッド7A又は7Bへ案内する機能を有する。また、前記ダンパー32を集光レンズ23の光軸位置に対応した位置に位置決めしたときには、レーザ光を吸収して前記レーザ加工ヘッド7A,7Bへのレーザ光の伝送を遮断するので、前記回動部材26はシャッターの機能をも有するものである。   In other words, the rotating member 26 individually positions the incident ends 27A and 27B of the process fibers 17A and 17B at positions corresponding to the focal position of the condenser lens 23, so that the laser beam is emitted from the laser processing head 7A. Or it has a function to guide to 7B. Further, when the damper 32 is positioned at a position corresponding to the optical axis position of the condenser lens 23, the laser beam is absorbed and the transmission of the laser beam to the laser processing heads 7A and 7B is interrupted. The member 26 also has a shutter function.

前記入射端27A,27B及びダンパー32を、集光レンズ23に対応した位置へ割出し位置決めするために、割出し位置決め手段33が備えられている。上記割出し位置決め手段33の構成としては、図3、図4に概念的、概略的に示すように、前記回動部材26とサーボモータ35とを、例えば歯車機構などのごとき適宜の動力伝達機構によって連動連結した構成とすることができるものである。   In order to index and position the incident ends 27A and 27B and the damper 32 to positions corresponding to the condenser lens 23, index positioning means 33 is provided. As the configuration of the indexing positioning means 33, as shown conceptually and schematically in FIG. 3 and FIG. 4, the rotating member 26 and the servo motor 35 are connected to an appropriate power transmission mechanism such as a gear mechanism, for example. It can be set as the structure linked | linked by.

なお、前記説明においては、プロセスファイバー17A,17Bの入射端27A,27B及びダンパー32を支持したファイバーホルダ25を円板状の回動部材26として例示したが、前記入射端27A,27B及びダンパー32を直線状に配置して、ファイバーホルダ25を直線状に往復動する構成とすることも可能である。   In the above description, the fiber holder 25 that supports the incident ends 27A and 27B of the process fibers 17A and 17B and the damper 32 is exemplified as the disk-shaped rotating member 26. However, the incident ends 27A and 27B and the damper 32 are illustrated. Can be arranged in a straight line so that the fiber holder 25 reciprocates linearly.

以上のごとき説明より理解されるように、ファイバーレーザ発振器11に備えたフィーディングファイバー(フィードファイバー)15と、複数のレーザ加工ヘッド7A,7Bに光学的に接続した各プロセスファイバー17A,17Bとの間に備えたレーザ光案内手段19は、フィードファイバー15の出射端から出射されたレーザ光を平行光線化するためのコリメータレンズ21を備え、このコリメータレンズ21によって平行光線化されたレーザ光を集光するための集光レンズ23を備え、かつ当該集光レンズ23の焦点位置に対応する位置へ、ファイバーホルダ25に支持された前記各プロセスファイバー17A,17Bの入射端27A,27Bを割出し位置決めする構成であるから、各レーザ加工ヘッド7A,7Bに対してレーザ光を個別に案内することを容易に行い得るものである。   As understood from the above description, the feeding fiber (feed fiber) 15 provided in the fiber laser oscillator 11 and the process fibers 17A and 17B optically connected to the plurality of laser processing heads 7A and 7B are provided. The laser beam guiding means 19 provided in the middle includes a collimator lens 21 for collimating the laser beam emitted from the exit end of the feed fiber 15, and collects the laser beam collimated by the collimator lens 21. An incident end 27A, 27B of each of the process fibers 17A, 17B supported by the fiber holder 25 is indexed and positioned to a position corresponding to the focal position of the condensing lens 23. Therefore, the laser beam is applied to each laser processing head 7A, 7B. Those capable of performing easily be individually guided.

上述のごとく、前記入射端27A,27Bを、集光レンズ23の焦点位置に対応した位置へ割出し位置決めするとき、入射端27A,27Bを支持したファイバーホルダ25を回動部材26によって構成し、この回動部材26を回動して前記入射端27A,27Bを割出し位置決めを行う構成とすることにより、迅速な割出し位置決めを行うことができると共に、全体的構成のコンパクト化を図ることができるものである。   As described above, when the incident ends 27A and 27B are indexed and positioned to a position corresponding to the focal position of the condenser lens 23, the fiber holder 25 supporting the incident ends 27A and 27B is constituted by the rotating member 26. By rotating the rotating member 26 and indexing and positioning the incident ends 27A and 27B, it is possible to perform quick indexing and positioning, and to make the overall configuration compact. It can be done.

既に理解されるように、ファイバーレーザ発振器11から発振されたレーザ光を複数のレーザ加工ヘッド7A,7Bへ個別に案内してレーザ加工を行うので、各レーザ加工ヘッド7A,7Bに備えた各集光レンズ9A,9Bの焦点距離又は焦点位置を異にして、適宜一方のレーザ加工ヘッド7Aを薄板切断加工用、他方のレーザ加工ヘッド7Bを厚板切断加工用のレーザ加工ヘッドとすることができるものである。したがって、例えば薄板部と厚板部とを備えることによって段差部がある板状のワークのレーザ切断加工を行う場合であっても容易に対応することができると共に、前記段差部において、薄板部分から厚板部分、又はその逆にレーザ切断加工を行う場合の切り換えを迅速に行い得るものである。また、適宜一方のレーザ加工ヘッド7Aをレーザ切断加工用、他方のレーザ加工ヘッド7Bを溶接用レーザ加工ヘッドとすることも可能である。   As already understood, the laser beam oscillated from the fiber laser oscillator 11 is individually guided to the plurality of laser processing heads 7A and 7B to perform laser processing. With the focal lengths or focal positions of the optical lenses 9A and 9B being different, one laser processing head 7A can be appropriately used for thin plate cutting processing and the other laser processing head 7B can be used for laser processing head for thick plate cutting processing. Is. Therefore, for example, by providing a thin plate portion and a thick plate portion, it is possible to easily cope with laser cutting of a plate-like workpiece having a step portion, and in the step portion, from the thin plate portion It is possible to quickly perform switching when laser cutting is performed on the thick plate portion or vice versa. Also, one laser processing head 7A can be appropriately used for laser cutting, and the other laser processing head 7B can be used as a laser processing head for welding.

なお、前記各レーザ加工ヘッド7A,7Bにおける各集光レンズ9A,9Bの焦点距離や焦点位置を異にすることに代えて、各レーザ加工ヘッド7A,7Bの構成を同一構成とした場合には、前記プロセスファイバー17A,17Bにおけるコアの径(ファイバー径)を異にすることによって、レーザ加工ヘッド7A,7Bに備えた集光レンズ9A,9Bによって集光されるレーザ光の集光径を異ならせることも可能なものである。   When the laser processing heads 7A and 7B have the same configuration, instead of changing the focal lengths and focal positions of the condenser lenses 9A and 9B in the laser processing heads 7A and 7B, respectively. When the diameters of the cores (fiber diameters) of the process fibers 17A and 17B are made different, the condensed diameters of the laser beams condensed by the condenser lenses 9A and 9B provided in the laser processing heads 7A and 7B are made different. It is also possible to make it.

すなわち、前記コリメータレンズ31A,31Bの焦点距離をfc、集光レンズ9A,9Bの焦点距離をfとし、かつ集光レンズ9A,9Bの焦点径をd、プロセスファイバー17A,17Bのファイバー径をDfとすると、前記焦点径dは、d=f/fc×Dfの式で与えられることが知られている。よって、各レーザ加工ヘッド7A,7Bにおける集光レンズ9A,9Bの焦点径を異にして使用形態を異にしようとする場合には、前記プロセスファイバー17A,17Bのファイバー径を異にすることによっても対応可能なものである。   That is, the focal length of the collimator lenses 31A and 31B is fc, the focal length of the condenser lenses 9A and 9B is f, the focal diameter of the condenser lenses 9A and 9B is d, and the fiber diameter of the process fibers 17A and 17B is Df. Then, it is known that the focal diameter d is given by the equation d = f / fc × Df. Therefore, when the focal diameters of the condensing lenses 9A and 9B in the laser processing heads 7A and 7B are different and the usage pattern is different, the fiber diameters of the process fibers 17A and 17B are different. Is also compatible.

なお、本発明は、前述したごとき実施形態に限ることなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でも実施可能である。すなわち、図5に概略的に示すように、レーザ光案内手段19を、ファイバーレーザ発振器11内に備えた構成とすることも可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in other forms by making appropriate changes. That is, as schematically shown in FIG. 5, the laser light guide means 19 may be provided in the fiber laser oscillator 11.

1 レーザ加工機
7A,7B レーザ加工ヘッド
9A,9B,23 集光レンズ
11 レーザ発振器(ファイバーレーザ発振器)
15 フィードファイバー(フィーディングファイバー)
17A,17B プロセスファイバー
19 レーザ光案内手段
21 コリメータレンズ(コリメーションレンズ)
25 ファイバーホルダ
26 回動部材
27A,27B 入射端
29A,29B 端部ホルダ
32 ダンパー
33 割出し位置決め手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser processing machine 7A, 7B Laser processing head 9A, 9B, 23 Condensing lens 11 Laser oscillator (fiber laser oscillator)
15 Feed fiber
17A, 17B Process fiber 19 Laser light guiding means 21 Collimator lens (collimation lens)
25 Fiber holder 26 Rotating member 27A, 27B Incident end 29A, 29B End holder 32 Damper 33 Indexing positioning means

Claims (5)

レーザ発振器に対して光ファイバーを介して光学的に接続自在な複数のレーザ加工ヘッドを備えたレーザ加工機であって、前記レーザ発振器はファイバーレーザ発振器であり、当該ファイバーレーザ発振器に備えたフィーディングファイバーと、複数のレーザ加工ヘッドに光学的にそれぞれ接続した各プロセスファイバーとの間に、前記フィーディングファイバーの出射端から出射されたレーザ光を前記各プロセスファイバーへ別個に案内するレーザ光案内手段を備え、前記レーザ光案内手段は、前記フィーディングファイバーの出射端から出射されたレーザ光を平行光線化するためのコリメータレンズを備えると共に、平行光線化されたレーザ光を集光するための集光レンズを備え、かつ前記各プロセスファイバーの入射端側を支持したファイバーホルダを備え、当該ファイバーホルダに支持された各プロセスファイバーの入射端を、前記集光レンズの焦点位置へ位置決め自在に備えていることを特徴とするレーザ加工機。   A laser processing machine including a plurality of laser processing heads optically connectable to a laser oscillator via an optical fiber, wherein the laser oscillator is a fiber laser oscillator, and a feeding fiber included in the fiber laser oscillator And laser light guide means for separately guiding the laser light emitted from the exit end of the feeding fiber to each process fiber between each of the process fibers optically connected to a plurality of laser processing heads. The laser beam guiding means includes a collimator lens for collimating the laser beam emitted from the exit end of the feeding fiber, and condensing the collimated laser beam. A lens provided with a lens and supporting the incident end side of each process fiber. Comprising a Ibahoruda, laser processing machine, characterized in that the entrance end of the process the fiber that is supported by the fiber holder comprises freely positioned to the focal position of the condenser lens. 請求項1に記載のレーザ加工機において、前記ファイバーホルダは回動自在な回動部材から構成してあり、当該回動部材の同一半径上の位置に前記各プロセスファイバーの入射端側が支持されていることを特徴とするレーザ加工機。   2. The laser processing machine according to claim 1, wherein the fiber holder includes a rotatable rotating member, and an incident end side of each process fiber is supported at a position on the same radius of the rotating member. A laser beam machine characterized by 請求項2に記載のレーザ加工機において、前記回動部材の前記同一半径上の位置に、レーザ光を吸収するためのダンパーを備えていることを特徴とするレーザ加工機。   3. The laser beam machine according to claim 2, further comprising a damper for absorbing laser light at a position on the same radius of the rotating member. 請求項2又は3に記載のレーザ加工機において、前記プロセスファイバーの入射端側又は出射端側においてプロセスファイバーの端部を支持した断面形状が円形状の端部ホルダを回動自在に備えていることを特徴とするレーザ加工機。   4. The laser processing machine according to claim 2, wherein an end holder having a circular cross-section supporting the end of the process fiber on the incident end side or the emission end side of the process fiber is rotatably provided. A laser processing machine characterized by that. 請求項1〜4のいずれかに記載のレーザ加工機において、前記各プロセスファイバーにおけるコアの径が異なっていることを特徴とするレーザ加工機。   The laser beam machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a diameter of a core in each process fiber is different.
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