JP2016531004A5 - - Google Patents

Description

図１には、レーザビームを用いてワークピース上部１９とワークピース下部１６とを加工するための従来技術による第１のスキャナ装置１０が示されている。ワークピース上部１９は、この例ではワークピース下部１６に向いた側にベースプレートを有しており、このベースプレートがワークピース下部１６に溶接されている。レーザ光源からの光は、当該スキャナ装置１０においては、少なくとも１つの偏向ミラー１１を用いて、入射ビーム１２として集束レンズ１３に供給され、集束レンズ１３は、このレーザ光を、第１の出射ビーム１４としてワークピース上部１９のベースプレート上に集束する。偏向のためには、一般に、相互に近似的に（完全にではなく）直交する２つの偏向ミラーが使用されるが、ここではそのうちの１つの偏向ミラー１１が示されている。また代替的に、例えば単一にカルダン方式で連結された偏向ミラー１１又は２つの非平行な回転軸周囲で可動な圧電装置が使用されてもよい。偏向ミラー１１は、集束レンズ１３から第１のミラー間隔１７で配置されている。それにより、この偏向ミラー１１は、集束レンズ１３の単焦点距離内に配置される。第１の出射ビーム１４は、光軸１８から離隔するように傾斜している。この場合の傾斜角度は、光軸１８からワークピース上部１９上の入射点までの距離の増加と共に増加する。ここに示されている実施形態では、ワークピース上部１９は、中央領域においてワークピース隆起部を有している。この配置構成により、第１の出射ビーム１４は、自己陰影領域１５においてワークピース隆起部に衝突する。これにより、ワークピース上部１９は、自己陰影領域１５において損傷を生じる、及び／又は、ワークピース上部１９の加工点においてビーム品質若しくはビーム強度が不十分になり得る。

図２は、本発明により改善された配置構成を有する第２のスキャナ装置２０を示している。ここでは、図１と同じ構成要素には同じ符号が付されている。偏向ミラー１１は、上記第１のミラー間隔１７よりも拡大された第２のミラー間隔２１で配置されている。入射ビーム１２は、第１のスキャナ装置１０においてよりも、光軸１８からさらに離隔して集束レンズ１３に入射している。集束レンズ１３の焦点距離が図１の構成と同一であるならば、また、一次近似において集束レンズ１３がＦ−θレンズのように振る舞うならば、レーザビームは、第２の出射ビーム２２として、内方へ光軸１８に対して傾斜して図１と同じワークピースの箇所へ入射する。この第２の出射ビーム２２は、ワークピース上部１９のワークピース隆起部を越えて露出ビーム領域２３内を通過し、加工のために必要なビーム品質と共にワークピース上部１９に集束される。集束レンズ１３とワークピース上部１９との間に得られる間隔に応じて、光軸に対して可及的に大きな傾斜の入射角度を達成するために、集束レンズ１３の可及的に小さな焦点距離が利用される。また、ビーム直径の縮小も最適化の枠内では有用であり得る。集束レンズ１３として市販のフラットフィールドレンズ、例えばいわゆるＦ−θレンズが使用されてもよい。

Claims (5)

1. ワークピースの加工のためのレーザビームガイド装置であって、
   レーザビームが、ミラー装置と集束光学装置とを介して、前記ミラー装置の適切な配向により、予め選択可能なワークピース上の加工点へ偏向される、装置において、
   前記ミラー装置が、前記集束光学装置の光学的主平面から、単焦点距離よりもさらに離隔して配置されており、
   前記集束光学装置からのレーザビームが、当該集束光学装置の光軸に対して内方へ傾斜して、前記ワークピース上の加工点へ入射する、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記ミラー装置は、それぞれ１つの回転軸を有する２つの可動ミラーを備えている、請求項１に記載の装置。
3. 前記集束光学装置は、フラットフィールドレンズとして構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記集束光学装置は、Ｆ−θレンズのように振る舞う集束レンズ（１３）を有している、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記ミラー装置は、相互に近似的に直交している２つの偏向ミラーとして又はカルダン連結方式単一ミラーとして構成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。