JP2670857B2 - Laser processing equipment - Google Patents

Laser processing equipment

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JP2670857B2
JP2670857B2 JP1167894A JP16789489A JP2670857B2 JP 2670857 B2 JP2670857 B2 JP 2670857B2 JP 1167894 A JP1167894 A JP 1167894A JP 16789489 A JP16789489 A JP 16789489A JP 2670857 B2 JP2670857 B2 JP 2670857B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ加工装置に係り、特にレーザビームを
レーザ発振装置から被加工物まで伝送する光学系を改良
したレーザ加工装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly to a laser processing apparatus with an improved optical system for transmitting a laser beam from a laser oscillator to a workpiece.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現在、炭酸ガス又はYAG等を用いたレーザ加工装置を
利用した加工分野で主流をなしているのは、金属材料
(SPCC等)の切断及び溶接加工の分野である。
At present, the mainstream of the processing field using a laser processing apparatus using carbon dioxide or YAG is the field of cutting and welding metal materials (SPCC etc.).

切断加工で、例えば、薄い材料を切断する場合、レー
ザビームの集光系には、終点深度は浅いが小さなスポッ
ト系が得られる短焦点の集光レンズを用い、逆に厚い材
料を切断する場合には、集光性は劣るが焦点深度の深い
集光ビームが得られる長焦点の集光レンズを用いるのが
一般的である。
When cutting thin materials, for example, when cutting a thin material, use a short-focus condenser lens that has a shallow end point depth but a small spot system as the laser beam focusing system, while cutting a thick material. For this purpose, it is general to use a long-focus condenser lens that is inferior in light-collecting property but can obtain a condensed beam with a deep focal depth.

集光レンズによって得られる最小スポット直径は、レ
ンズの収差が無視出来る場合には、集光レンズに入射す
るレーザビーム系に反比例し、集光レンズの焦点距離に
比例する。従って切断加工に関しては、薄物(薄い材
料)を切断するには、出来るだけ大きな径のレーザビー
ムと短焦点の集光レンズとの組み合せが最良であり、厚
物(厚い材料)を切断する場合には、その厚みに応じた
適当な大きさの径を有するレーザビームと長焦点の集光
レンズとの組み合せが最良である。
The minimum spot diameter obtained by the condenser lens is inversely proportional to the laser beam system incident on the condenser lens when the aberration of the lens can be ignored, and is proportional to the focal length of the condenser lens. Therefore, regarding the cutting process, in order to cut a thin material (thin material), it is best to combine a laser beam with a diameter as large as possible and a focusing lens with a short focus, and when cutting a thick material (thick material). The best combination is a combination of a laser beam having a diameter suitable for its thickness and a long focus condenser lens.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、従来のレーザ加工装置は、レーザ発振器の出
口からある決まった距離だけ離れた所に集光レンズが置
かれたような構成になっているために、集光レンズ上で
のレーザビーム径は上記の設定距離とレーザ発振器特性
とによって規定された固定値になってしまう。従って、
集光レンズを交換し、その焦点距離を変えたとしても一
台のレーザ加工装置で薄物から厚物に至るまでのあらゆ
る厚さの材料に対して最適なビームスポット径のレーザ
ビームで切断加工することは困難であった。
However, since the conventional laser processing device has a configuration in which the condenser lens is placed at a certain distance from the exit of the laser oscillator, the diameter of the laser beam on the condenser lens is The value becomes a fixed value defined by the set distance and the laser oscillator characteristics. Therefore,
Even if the condensing lens is exchanged and the focal length is changed, the laser beam with the optimum beam spot diameter can be cut and processed with one laser processing device for materials of all thicknesses from thin to thick. It was difficult.

即ち、レーザ発振器自身は本来薄物から厚物までを切
断できる十分な能力を有しているにもかかわらず、レー
ザ加工装置の構成上の制約からの集光レンズ上でのレー
ザビーム径が固定されてしまい、一台のレーザ加工装置
で薄物から厚物に至るまでのあらゆる厚さの材料を最適
な条件で切断することができないという問題を有してい
た。
That is, the laser oscillator itself has a sufficient ability to cut thin to thick materials, but the laser beam diameter on the condenser lens is fixed due to the structural restrictions of the laser processing device. Therefore, there is a problem that a single laser processing device cannot cut materials of any thickness from thin to thick under optimum conditions.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
一台のレーザ加工装置で薄物から厚物までのあらゆる厚
さの材料のその材料加工に適したビームスポット径のレ
ーザビームによって加工できるレーザ加工装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such a point,
An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of processing with a laser beam having a beam spot diameter suitable for material processing of materials of any thickness from thin to thick with a single laser processing apparatus.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明では上記課題を解決するために、 少なくともレーザ発振器、ビームエクスパンダ及び集
光系を有するレーザ加工装置において、加工材料の厚さ
に応じて前記ビームエクスパンダを構成する2枚のレン
ズ間の距離を可変制御することを特徴とするレーザ加工
装置が提供される。
In order to solve the above problems, the present invention provides a laser processing apparatus having at least a laser oscillator, a beam expander, and a converging system, in which a space between two lenses forming the beam expander is adjusted according to the thickness of a processing material. Provided is a laser processing device characterized by variably controlling a distance.

〔作用〕[Action]

ビームエクスパンダを構成する2枚のレンズ間の距離
を可変制御することにより、所定の位置に置かれた集光
レンズ上でのレーザビーム系を切断すべき加工材料の厚
さに応じた最適な値に設定することができ、一台の加工
機で薄物から厚物に至るまでのあらゆる材料を最適な条
件で加工することが可能となる。
By variably controlling the distance between the two lenses that make up the beam expander, it is possible to optimize the thickness of the processing material to cut the laser beam system on the condenser lens placed at a predetermined position. It can be set to a value, and it becomes possible to process all materials from thin to thick under optimal conditions with a single processing machine.

実際のレーザ発振器のビームモードは高次モードを含
んでいるが、定性的な現像の把握には問題ないのでレー
ザビームモードはガウシアンモードであると仮定して説
明する。
Although the beam mode of an actual laser oscillator includes a higher-order mode, it is assumed that the laser beam mode is a Gaussian mode because there is no problem in qualitatively grasping development.

ガウシアンモードの伝搬に関しては、例えば、エル・
ディ・ディクソン(L.D.Dickson)が1970年8月発行の
『アプライド・オプティクス』のVol.9,No.8(APPLIED
OPTICS;Vol.9,No.8;August,1970)に発表した文献を参
照すると明白なように、第1番目のレンズに入射するレ
ーザビームのビーム径及び波面の曲率半径がわかれば、
それ以降のレーザビームの伝搬は一義的に決定される。
Regarding the propagation of Gaussian mode, for example,
Vol.9, No.8 (APPLIED) of "Applied Optics" published by LD Dickson in August 1970
OPTICS; Vol.9, No.8; August, 1970), as is clear from the literature published, if the beam diameter of the laser beam incident on the first lens and the radius of curvature of the wavefront are known,
The subsequent propagation of the laser beam is uniquely determined.

第1番目のレンズ上におけるレーザビームの半径を
W1、その波面の曲率半径をR1とし、そのレンズの焦点距
離をf1とする。同様に第2番目のレンズに対するレーザ
ビーム半径をW2、波面の曲率半径をR2、レンズの焦点距
離f2とする。そして、レンズ間の距離をdとする。
The radius of the laser beam on the first lens
W 1 , the radius of curvature of the wavefront is R 1, and the focal length of the lens is f 1 . Similarly, the radius of the laser beam for the second lens is W 2 , the radius of curvature of the wavefront is R 2 , and the focal length of the lens is f 2 . The distance between the lenses is d.

すると、第2番目のレンズから距離xだけ離れた点に
おけるレーザビームの半径W(x)は次式で表される。
Then, the radius W (x) of the laser beam at a point separated by a distance x from the second lens is expressed by the following equation.

W(x)=λ/(πW2)(x2+Zo2 2(1−x(1/f2−1/R2)))
1/2 ……(1) 上式(1)において、W2、R2は W2=λ/(πW1){d2+Zo1 2(1−dk)1/2 ……(2) R2=(d2+Zo1 2(1−dk))/(d+Zo1 2k(1−dk)) ……(3) である。
W (x) = λ / (πW 2 ) (x 2 + Zo 2 2 (1-x (1 / f 2 −1 / R 2 )) 2 )
1/2 (1) In the above formula (1), W 2 and R 2 are W 2 = λ / (πW 1 ) {d 2 + Zo 1 2 (1-dk) 2 } 1/2 ...... (2 ) R 2 = (d 2 + Zo 1 2 (1-dk) 2 ) / (d + Zo 1 2 k (1-dk)) (3).

上式(2)及び(3)において、k、Zo1、及びZo
2は、 k=1/f1−1/R1 Zo1=πW1 2/λ Zo2=πW2 2/λ であり、λはレーザの波長である。
In the above formulas (2) and (3), k, Zo 1 , and Zo
2 is k = 1 / f 1 −1 / R 1 Zo 1 = πW 1 2 / λ Zo 2 = πW 2 2 / λ, where λ is the wavelength of the laser.

従って、集光レンズによるレーザビームの集光特性に
ついて見る場合のように、比較的平行光に近いビームが
集光レンズに入射する条件下、即ちR2≫f2が成立する場
合には、焦点距離f2の集光レンズによる得られる最小ス
ポット半径Wmin及び焦点位置Zminは、以下のように近似
出来る。
Therefore, as in the case of looking at the condensing characteristics of the laser beam by the condensing lens, when the condition that a beam relatively close to parallel light enters the condensing lens, that is, R 2 >> f 2 , minimum spot radius Wmin and focal position Zmin obtained by distance f 2 of the condenser lens, it can be approximated as follows.

Wmin〜λf2/(πW2)|1+f2/R2| ……(4) Zmin〜f2|1+f2/R2| ……(5) 従って、集光レンズによって得られる最小スポット径
は、集光レンズの焦点距離に比例し、入射ビーム径に反
比例することがわかる。
Wmin~λf 2 / (πW 2) | 1 + f 2 / R 2 | ...... (4) Zmin~f 2 | 1 + f 2 / R 2 | ...... (5) Therefore, the minimum spot diameter obtained by the condenser lens is It can be seen that it is proportional to the focal length of the condenser lens and inversely proportional to the incident beam diameter.

第3図はケプラー型ビームエクスパンダーの両レンズ
間の距離を変化させた場合のビームエクスパンダの出射
側からの距離に対するレーザビーム直径の変化の様子を
示す図である。本図は上式(1)〜(3)を用いて算出
したものである。
FIG. 3 is a diagram showing how the laser beam diameter changes with respect to the distance from the exit side of the beam expander when the distance between both lenses of the Kepler-type beam expander is changed. This figure is calculated using the above equations (1) to (3).

レーザ発振器には全反射鏡の曲率半径が15m、出力鏡
の曲率半径が30m−10m:メニスカス、全光路長が5.5mの
ものを用い、これから0.5mの所に焦点距離f1=2.5イン
チ、焦点距離f2=5.0インチのケプラー型ビームエクス
パンダを設置した。このビームエクスパンダは通常2倍
の平行光が得られるものである。
For the laser oscillator, the total reflection mirror has a radius of curvature of 15 m, the output mirror has a radius of curvature of 30 m-10 m: meniscus, and the total optical path length is 5.5 m. The focal length f 1 = 2.5 inches at 0.5 m from this point. A Kepler-type beam expander with a focal length f 2 = 5.0 inches was installed. This beam expander is usually one that can obtain double the parallel light.

このような構成において、両レンズ間の距離dをパラ
メータとして、ピームエクスパンダの出射側からの距離
に対するレーザビーム直径の変化の様子を算出した。こ
れより明らかなように、両レンズ間の距離dを2倍の平
行光が得られる3f1(7.5インチ)から±数パーセント変
化させるだけで、ビーム径を変化できる。例えば、x=
4mにおけるビーム径は数分の1から数倍にわたって可変
される。即ち、レーザ発振器と集光レンズを含む加工系
を組み合わせたレーザ加工装置において、レーザ発振器
側にビームエクスパンダを装着し、その両レンズ間の距
離を微調整することで、所定の場所に設置された集光レ
ンズ上でのビーム径を加工すべき材料の板厚に応じた最
適な値に設定することが出来る。
In such a configuration, the change in the laser beam diameter with respect to the distance from the exit side of the beam expander was calculated using the distance d between both lenses as a parameter. As is clear from this, the beam diameter can be changed only by changing the distance d between both lenses from 3f 1 (7.5 inches) at which double parallel light can be obtained by ± several percent. For example, x =
The beam diameter at 4 m varies from a fraction to several times. That is, in a laser processing apparatus that combines a processing system including a laser oscillator and a condenser lens, a beam expander is attached to the laser oscillator side, and the distance between the two lenses is finely adjusted so that the laser expander is installed at a predetermined location. The beam diameter on the condenser lens can be set to an optimum value according to the plate thickness of the material to be processed.

なお、以上のことは集光レンズの収差が無視出来る場
合について説明したが、次に収差が無視できない場合に
ついて説明する。収差の無視できない焦点距離fの集光
レンズにビーム直径D、波長λの光が入射した場合に得
られる焦点におけるビーム直径dlfは次式で得られる。
It should be noted that the above has described the case where the aberration of the condenser lens can be ignored, but next, the case where the aberration cannot be ignored will be described. The beam diameter dlf at the focus obtained when light with the beam diameter D and the wavelength λ is incident on the condenser lens with the focal length f in which the aberration cannot be ignored is obtained by the following equation.

dlf=K(D3/f2)+4λf/(πD) ……(6) ここに、Kはレンズの形状によって決まる定数であ
る。
dlf = K (D 3 / f 2 ) + 4λf / (πD) (6) where K is a constant determined by the shape of the lens.

従って、この場合には焦点距離fとビーム直径Dとは
独立ではなく、例えば、ビーム径が決まると、最小のス
ポット直径dminが得られるための集光レンズの焦点距離
は一義的に決まってしまう。そのときの集光レンズの焦
点距離foptとスポット直径dminは、 fopt 3=πKD4/(2λ) ……(7) dmin=KD3/fopt 2+4λfopt/(πD)) ……(8) となる。逆に、使用する集光レンズの焦点距離が決まる
と、それに応じて最適なビームスポット径も決まること
になる。
Therefore, in this case, the focal length f and the beam diameter D are not independent. For example, when the beam diameter is determined, the focal length of the condenser lens for obtaining the minimum spot diameter dmin is uniquely determined. . The focal length f opt of the condenser lens and the spot diameter dmin at that time are f opt 3 = πKD 4 / (2λ) …… (7) dmin = KD 3 / f opt 2 + 4λf opt / (πD)) …… ( 8) Conversely, when the focal length of the condensing lens to be used is determined, the optimal beam spot diameter is determined accordingly.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示すレーザ加工装置の概
略構成を示す図である。同図はレーザ加工装置の構成を
示すのに十分な程度に簡略化してある。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a laser processing apparatus showing one embodiment of the present invention. The figure is simplified to a sufficient extent to show the configuration of the laser processing apparatus.

図において、レーザ発振器1から出射されたレーザ光
は、レーザ発振器1のきょう体3に取り付けられたビー
ムエクスパンダ4に入射する。きょう体3とビームエク
スパンダ4とは一体に構成される。
In the figure, laser light emitted from a laser oscillator 1 enters a beam expander 4 attached to a housing 3 of the laser oscillator 1. The housing 3 and the beam expander 4 are integrally formed.

ビームエクスパンダ4はケプラー型エクスパンダであ
り、入射側のレンズ41と出射側のレンズ42との間の距離
を可変することによって、入射レーザビームを拡大又は
縮小されたレーザビーム2として出射する。ビームエク
スパンダ4から出射されたレーザビーム2は折り返し鏡
5によって直角に折り曲げられ、集光レンズ6を通過す
る。
The beam expander 4 is a Kepler-type expander, and the incident laser beam is emitted as the expanded or reduced laser beam 2 by varying the distance between the incident-side lens 41 and the emission-side lens 42. The laser beam 2 emitted from the beam expander 4 is bent at a right angle by the folding mirror 5 and passes through the condenser lens 6.

レーザビーム2は集光レンズ6によって集光ビームに
変換され、加工テーブル8上の加工対象物7に焦点9を
結ぶように導かれる。加工テーブル8は加工対象物7を
所望の加工形状に仕上げるために位置制御される。
The laser beam 2 is converted into a condensed beam by a condensing lens 6, and is guided so that a focal point 9 is formed on a processing target 7 on a processing table 8. The position of the processing table 8 is controlled in order to finish the processing object 7 into a desired processing shape.

このように、レーザ加工装置の光学系でビームエクス
パンダーをビーム径の調整器として使用する。即ち、ビ
ームエクスパンダ4を構成する2枚のレンズ41及び42間
の距離を微調整することで、集光レンズ6上におけるビ
ーム径を調整することができる。従って、集光レンズ6
の焦点距離が固定されていても、ビームエクスパンダ4
によって加工対象物7上で得られる集光スポット径を可
変することができる。
As described above, the beam expander is used as a beam diameter adjuster in the optical system of the laser processing apparatus. That is, the beam diameter on the condenser lens 6 can be adjusted by finely adjusting the distance between the two lenses 41 and 42 forming the beam expander 4. Therefore, the condenser lens 6
Beam expander 4 even if the focal length of is fixed
Thus, it is possible to change the diameter of the focused spot obtained on the object to be processed 7.

第4図は第1図のレーザ加工装置の集光特性を示す図
である。ここでは、ビームエクスパンダ4の出射側から
集光レンズ6までの距離を4m、集光レンズ6の焦点距離
を7.5インチとし、第3図と同じ条件のビームエクスパ
ンダを使用した場合の集光特性を示す。
FIG. 4 is a diagram showing the condensing characteristics of the laser processing apparatus of FIG. Here, the distance from the exit side of the beam expander 4 to the condenser lens 6 is 4 m, the focal length of the condenser lens 6 is 7.5 inches, and the beam expander under the same conditions as those in FIG. 3 is used. Show the characteristics.

第4図から明らかなようにビームエクスパンダ4を構
成するレンズ41及び42間の距離を0.97×7.5インチから
1.01×7.5インチの範囲で可変した場合、レーザビーム
の集光スポット直径は60μmから260μmの範囲で変化
し、その変化の割合も約4倍強にわたることが理解でき
る。従って、集光スポット直径の大きいものは、厚物の
材料切断に、小さいものは薄物の材料切断にそれぞれ適
している。このように、切断加工される材料の厚さに応
じてビームエクスパンダ4を構成するレンズ41及び42間
の距離を制御することによって、その材料に応じた集光
スポット直径のレーザビームを生成することが可能とな
る。
As is apparent from FIG. 4, the distance between the lenses 41 and 42 constituting the beam expander 4 is from 0.97 × 7.5 inches.
It can be understood that the diameter of the focused spot of the laser beam changes in the range of 60 μm to 260 μm and the ratio of the change is about 4 times or more when the range is 1.01 × 7.5 inches. Therefore, a large condensing spot diameter is suitable for cutting a thick material, and a small condensing spot diameter is suitable for cutting a thin material. In this way, by controlling the distance between the lenses 41 and 42 forming the beam expander 4 according to the thickness of the material to be cut, a laser beam having a focused spot diameter according to the material is generated. It becomes possible.

従って、通常厚物の切断の場合に用いられる長焦点レ
ンズを使用した場合でも、本実施例のようにビームエク
スパンダ4を構成する両レンズ間の距離を調整して集光
レンズに入射するビーム径を大きくすることで、ビーム
径を拡大しないで短焦点のレンズをもちいた場合と同等
あるいはそれ以上の集光ビームを得ることが可能とな
る。また、薄物の切断にも長焦点のレンズを用いること
が可能になることで、短焦点のレンズを用いた場合にし
ばしば問題となるレンズの汚れに起因するレンズ破壊を
防止することができるという副次的効果もある。さら
に、短焦点レンズを使用した薄物の切断においても、よ
り高速、高精度の切断が期待出来る。
Therefore, even when the long focus lens used for cutting a thick material is used, the beam entering the condenser lens is adjusted by adjusting the distance between both lenses constituting the beam expander 4 as in the present embodiment. By increasing the diameter, it is possible to obtain a focused beam that is equivalent to or more than when a short-focus lens is used without expanding the beam diameter. In addition, since it becomes possible to use a long-focus lens for cutting thin objects, it is possible to prevent lens breakage due to dirt on the lens, which is often a problem when a short-focus lens is used. There are also secondary effects. Furthermore, even when cutting a thin object using a short focus lens, higher speed and higher precision cutting can be expected.

なお、焦点位置に関しては、196mmから182.5mmの範囲
で変化するので(平行ビームが入射する場合には、上式
(4)から明らかなように焦点距離は変化しない)、実
際の加工の際には注意を要する。それは、通常の切断加
工の場合、酸素等のアシストガスを使用するために、加
工ヘッドと材料表面との間のギャップ距離は数mm以下に
設定されるからである。しかしながら、この程度の焦点
距離の変化は、集光レンズ6の位置も同時に可変する機
構を設けるか、又は先端ヘッドの形状を変えることで、
容易に吸収することができるので問題とはならない。
Note that the focal position changes in the range of 196 mm to 182.5 mm (when the parallel beam is incident, the focal length does not change as is clear from the above formula (4)), so during actual processing Requires attention. This is because the gap distance between the processing head and the material surface is set to a few mm or less in the case of normal cutting, because an assist gas such as oxygen is used. However, to change the focal length to this extent, a mechanism for simultaneously changing the position of the condenser lens 6 is provided, or the shape of the tip head is changed.
There is no problem as it can be easily absorbed.

第2図は本発明の他の実施例を示すレーザ加工装置の
概略構成を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus showing another embodiment of the present invention.

本実施例では、レーザ発振器1の出力鏡12と第1図の
レンズ42とでガリレオ型のビームエクスパンダ4を構成
したものである。出力鏡12と全反射鏡11とで光共振器を
構成している。それ以外は第1図の実施例と同一であ
る。本実施例によればレンズの使用枚数を1枚減らすこ
とができると同時に、伝送系のレーザ強度の損失を少な
くすることができるという利点がある。
In this embodiment, the output mirror 12 of the laser oscillator 1 and the lens 42 of FIG. 1 constitute a Galileo type beam expander 4. The output mirror 12 and the total reflection mirror 11 constitute an optical resonator. Other than that, it is the same as the embodiment of FIG. According to this embodiment, the number of lenses used can be reduced by one, and at the same time, the loss of the laser intensity of the transmission system can be reduced.

上述の実施例では、切断加工の場合を例に説明した
が、溶接加工の場合も同様に適用することが可能であ
る。
In the above-described embodiment, the case of cutting is described as an example, but the same can be applied to the case of welding.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、1台のレーザ加
工装置で薄物から厚物に至る材料をその材料の厚さに応
じた最適なビームスポット径のレーザビームで加工する
ことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to process a material ranging from a thin material to a thick material with a laser beam having an optimum beam spot diameter according to the thickness of the material with one laser processing apparatus. There is.

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

第1図は本発明の一実施例を示すレーザ加工装置の概略
構成を示す図、 第2図は本発明の他の実施例を示すレーザ加工装置の概
略構成を示す図、 第3図はケプラー型ビームエクスパンダーの両レンズ間
の距離を変化させた場合のビームエクスパンダの出射側
からの距離に対するレーザビーム直径の変化の様子を示
す図、 第4図は第1図のレーザ加工装置の集光特性を示す図で
ある。 1……レーザ発振器 2……レーザビーム 4……ビームエクスパンダ 5……折り返し鏡 6……集光レンズ 7……加工対象物 8……加工テーブル 11……全反射鏡 12……出力鏡 41、42……レンズ
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a laser processing apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a laser processing apparatus showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a Kepler. FIG. 4 shows how the laser beam diameter changes with respect to the distance from the exit side of the beam expander when the distance between both lenses of the die beam expander is changed. It is a figure which shows an optical characteristic. 1 …… Laser oscillator 2 …… Laser beam 4 …… Beam expander 5 …… Folding mirror 6 …… Condensing lens 7 …… Processing object 8 …… Processing table 11 …… Total reflection mirror 12 …… Output mirror 41 , 42 …… Lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 軽部 規夫 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社レーザ研究所 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Norio Karube 3580 Kobaba, Oshinomura, Minamitsuru-gun, Yamanashi Prefecture Fabak Co., Ltd. Laser Research Laboratory

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくともレーザ発振器、ビームエクスパ
ンダ及び集光系を有するレーザ加工装置において、 加工材料の厚さに応じて前記ビームエクスパンダを構成
する2枚のレンズ間の距離を可変制御することを特徴と
するレーザ加工装置。
1. A laser processing apparatus having at least a laser oscillator, a beam expander and a focusing system, wherein a distance between two lenses constituting the beam expander is variably controlled according to a thickness of a processing material. Laser processing equipment characterized by.
【請求項2】前記レーザ発振器と前記ビームエクスパン
ダとを一体に構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のレーザ加工装置。
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser oscillator and the beam expander are integrally formed.
【請求項3】前記ビームエクスパンダを構成するレンズ
の一方を前記レーザ発振器の出力鏡で構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザ加工装置。
3. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein one of the lenses forming the beam expander is an output mirror of the laser oscillator.
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