JP2015150567A - レーザ切断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ発振器から発振されたレーザ光が伝播する光ファイバ23と、光ファイバ23から入射したレーザ光Lを切断対象物に出射するヘッドと、を備えたレーザ切断装置であって、ヘッド3は、出射するレーザ光Lの焦点位置を変更する焦点位置変更光学系4を構成する集光レンズ41、第1のレンズ42,第2のレンズ43を有する。
【選択図】図3
Description
一方、従来のレーザ切断装置よりも出力を大きくできれば、ヘッドから焦点位置までの距離を長くしても切断エネルギーが得られるので、ヘッドから数メートル離れた鋼材やコンクリート等を取り扱い易い長さや大きさに切断することができる。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ヘッドから出射されるレーザ光の焦点位置を任意に変更できるレーザ切断装置を提供することを目的とする。
本発明は、出射するレーザ光の焦点位置を任意に変更可能な焦点位置変更光学系を有するので、ヘッドから出射するレーザ光の焦点位置を任意に変更できる。これにより、本発明に係るレーザ切断装置を用いて構造物や建造物を解体する場合にも、鋼材やコンクリート等を切断するたびにレーザ切断装置を移動させる必要がない。
このようにすれば、第1のレンズとともに第2のレンズが集光レンズの焦点位置を任意に変更できる。これにより、鋼材や建造物を解体する場合にも、鋼材やコンクリート等を切断するたびにレーザ切断装置を移動させる必要がない。
このようにすれば、第2のレンズを移動させるだけで、集光レンズの焦点位置を任意に変更できる。
このようにすれば、第1のレンズと第2のレンズとが所定の関係を有して移動し、第1のレンズとともに第2のレンズが集光レンズの焦点位置を任意に変更できる。
このようにすれば、レーザ発振器は、マルチモードのレーザ光を発振するので、必要なレーザ光強度を容易に得ることができる。これにより、任意の位置で必要なレーザ光強度を得ることができる。
このようにすれば、集光レンズと第1のレンズとの間に設けられた第2のレンズを冷却することができる。
図1に示すように、本発明の実施の形態であるレーザ切断装置2は、レーザ光を出射するヘッド3から数メートル離れた対象物を切断するためのもので、ヘッド3から出射されるレーザ光Lの焦点位置を任意に変更可能である。
光ファイバ23は、レーザ発振器21から発振されたレーザ光Lを伝播するためのもので、本実施の形態では、レーザ発振器21から発振されたレーザ光Lをヘッド3に伝播する。
ヘッド3は、光ファイバ23を通り伝播されたレーザ光Lを鋼材やコンクリート等の切断対象物T1,T2に集光するためのものである。
図2は、本発明の実施の形態1に係るヘッドの構成を示す模式図であり、図3は、図2に示した焦点位置変更光学系を説明するための模式図である。また、図4及び図5は、図3に示したレンズホルダの構造を示す断面図である。
図2及び図3に示すように、本発明の実施の形態1に係るヘッド3は、円筒状に形成され、その内部に焦点位置変更光学系4を有している。焦点位置変更光学系4は、ヘッド3から出射されたレーザ光の焦点位置を任意に変更するためのもので、図3に示すように、集光レンズ(群)41、第1のレンズ(群)42、第2のレンズ(群)43で構成されている。
図6は、本発明の実施の形態2に係るヘッドの構成を示す図であり、図7は、図6に示した焦点位置変更光学系を説明するための模式図である。
図6及び図7に示すように、本発明の実施の形態2に係るヘッド3は、円筒状に形成され、その内部に焦点位置変更光学系6を有している。焦点位置変更光学系6は、ヘッド3から出射されたレーザ光Lの焦点位置を任意に変更するためのもので、図7に示すように、集光レンズ(群)61、第1のレンズ(群)62、第2のレンズ63で構成されている。
21 レーザ発振器
22 制御装置
23 光ファイバ
3 ヘッド
4 焦点位置変更光学系
41 集光レンズ
42 第1のレンズ
43 第2のレンズ
5 移動モジュール
51 溝付固定内筒
511 案内溝
52 レンズホルダ
521 ガイドピン
525 流路
526 供給口
527 排出口
53 溝付外筒
531 作動溝
6 焦点位置変更光学系
61 集光レンズ
62 第1のレンズ
63 第2のレンズ
7 移動モジュール
71 溝付固定内筒
711 案内溝
72 第1のレンズホルダ
721 ガイドピン
73 第2のレンズホルダ
731 ガイドピン
74 溝付外筒
741 第1の作動溝
742 第2の作動溝
L レーザ光
T1,T2 切断対象物
Claims (6)
- レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から発振されたレーザ光が伝播する光ファイバと、
前記光ファイバから入射したレーザ光を切断対象物に出射するヘッドと、
を備えたレーザ切断装置であって、
前記ヘッドは、出射するレーザ光の焦点位置を任意に変更可能な焦点位置変更光学系を有することを特徴とするレーザ切断装置。 - 前記焦点位置変更光学系は、
前記ヘッドの出射側に固定され、前記ヘッドから出射されるレーザ光を集光する集光レンズと、
前記ヘッドの入射側に設けられ、前記光ファイバから出射されたレーザ光を受け入れる第1のレンズと、
前記集光レンズと前記第1のレンズとの間に移動可能に設けられ、前記第1のレンズととともに前記集光レンズの焦点位置を変更する第2のレンズと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のレーザ切断装置。 - 前記第1のレンズは、前記ヘッドの入射側に固定されたことを特徴とする請求項2に記載のレーザ切断装置。
- 前記第1のレンズは、前記ヘッドの入射側において移動可能であって、
前記第2のレンズは、前記第1のレンズと所定の関係を有し、移動することを特徴とする請求項2に記載のレーザ切断装置。 - 前記レーザ発振器は、
マルチモードのレーザ光を発振することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。 - 前記第2のレンズを保持するホルダを備え、
前記ホルダは、前記第2のレンズのまわりを冷媒が流れる流路を有することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載のレーザ切断装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2014
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US11103958B2 (en) | 2016-05-04 | 2021-08-31 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Imaging optic for material machining by means of laser radiation and laser machining head having same |
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