JP2839741B2 - Laser processing apparatus and laser processing method - Google Patents

Laser processing apparatus and laser processing method

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は金属鋼板溶接用のレーザ
溶接装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding apparatus for welding a metal sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレーザ溶接装置としては大出力用
のものとして、特開平2−67783号公報記載のよう
にレーザのロッドをカスケード型に連結したレーザ溶接
装置があった。しかし、カスケード型のレーザ発振器に
おいては低出力側でのレーザ出力に制限があるため、例
えば一つのラインで取り扱う事になる板厚0.1mmか
ら1.0mm程度の幅広い板厚にわたる金属鋼板におい
て、それら金属鋼板の溶接を一台のレーザ溶接装置にて
まかなう事は困難であった。これは、レーザの出力を安
定して取り出す場合、ある最低出力以上の出力を出す必
要があり、例えばレーザロッドがN段直列に並べられて
いるカスケード型のレーザ発振器においては、装置全体
の最低出力が一つのロッドの最低出力のN倍になってし
まうためである。またカスケード型レーザ発振器は、レ
ーザ発振系の光軸調整やメンテナンスに非常に手間がか
かり、ラインで使用する際には問題がある。
2. Description of the Related Art As a conventional laser welding apparatus for a large output, there has been a laser welding apparatus in which laser rods are connected in a cascade type as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-67783. However, in the cascade type laser oscillator, since there is a limit on the laser output on the low output side, for example, in a metal steel sheet having a wide thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm, which is to be handled in one line, It was difficult to carry out welding of these metal steel plates with one laser welding device. This is because, in order to stably extract the laser output, it is necessary to output an output higher than a certain minimum output. For example, in a cascade type laser oscillator in which laser rods are arranged in N stages in series, the minimum output of the entire device is Is N times the minimum output of one rod. In addition, the cascade type laser oscillator requires a great deal of trouble in adjusting and maintaining the optical axis of the laser oscillation system, and has a problem when used in a line.

【0003】さらに、レーザ発振器を並列に並べ光ファ
イバーで結合し、高出力化を狙ったものとしては特開平
2−142695号公報記載のように、半導体レーザを
光ファイバで結合したものがある。この様な方法による
と、いかに結合により出力が増大できるとはいえ、それ
は限られたものであり、加工を行える範囲としては熱量
をあまり必要としないものに限られ、いわゆる金属鋼板
の溶接には、百個以上の半導体レーザを結合する必要が
あり、その光学系は非常に複雑なものとなる。さらに、
板厚の非常に薄い金属鋼板の溶接を行う場合、連続発振
(CW発振),パルス発振何れかの単独の発振にて溶接
を行うと、溶け落ちやハンピングが発生し、安定した溶
接を行う事ができず、従来のレーザ溶接機では困難であ
る。その理由を以下に簡単に説明する。
[0003] Further, as a device for increasing the output by arranging laser oscillators in parallel and connecting them by an optical fiber, there is a device in which semiconductor lasers are connected by an optical fiber as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-142695. According to such a method, although the output can be increased by the coupling, it is limited, and the range in which the processing can be performed is limited to the one that does not require much heat. It is necessary to couple more than one hundred semiconductor lasers, and the optical system becomes very complicated. further,
When welding extremely thin metal steel plates, if continuous or continuous oscillation (CW oscillation) or pulse oscillation is used for welding, burn-through or humping occurs, and stable welding can be performed. And it is difficult with conventional laser welding machines. The reason is briefly described below.

【0004】金属材料にレーザ光を照射した場合、通常
の金属表面でのレーザ光吸収率は、YAGレーザの場合
約40%である。しかし金属表面が溶融状態の場合、レ
ーザ光吸収率は急激に上昇しほぼ100%になる。従っ
て溶接を連続発振(CW発振)YAGレーザで行った場
合、金属表面の溶融,未溶融の状態にあわせてレーザ光
吸収率が変化し、その結果レーザによる投入熱量の変動
となり溶け落ちやハンピング等の溶接欠陥を引き起こす
ことになる。またパルス発振YAGレーザを用いて溶接
を行った場合、連続発振YAGレーザを用いる場合にく
らべ、鋼板に対する溶け落ち,ハンピング等の溶接欠陥
の発生は抑えられるが、レーザの照射時間が短く、急加
熱や急冷却を行うことになるので、溶接部の曲げ特性が
低下し溶接後の圧延や曲げ加工を行うことが難しくな
る。以上のような理由で従来のレーザ溶接装置は板厚の
非常に薄いものから1mm程度の板厚までの幅広い板厚
にわたる金属鋼板の溶接には不十分であった。
When a metal material is irradiated with laser light, the laser light absorption on a normal metal surface is about 40% in the case of a YAG laser. However, when the metal surface is in a molten state, the laser beam absorptivity rapidly increases to almost 100%. Therefore, when welding is performed with a continuous wave (CW oscillation) YAG laser, the laser beam absorptivity changes in accordance with the melting or unmelting state of the metal surface. Will cause welding defects. In addition, when welding is performed using a pulsed YAG laser, the occurrence of welding defects such as burn-through and humping on a steel sheet can be suppressed as compared with the case of using a continuous oscillation YAG laser. Or rapid cooling, the bending properties of the welded portion are reduced, making it difficult to perform rolling or bending after welding. For the reasons described above, the conventional laser welding apparatus is insufficient for welding metal steel sheets in a wide range of thicknesses, from a very thin one to a thickness of about 1 mm.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、通常一つの
ラインで取り扱う事になる幅広い板厚にわたる(例えば
板厚0.1mmから1.0mm程度の範囲)金属鋼板を
一台のレーザ溶接機で溶接欠陥なく溶接することを課題
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a laser welding machine for welding a metal steel sheet over a wide range of sheet thicknesses (for example, in the range of about 0.1 mm to 1.0 mm thickness) which is usually handled by one line. The task is to weld without welding defects.

【0006】本発明は、YAGレーザ発振器とレーザ光
を集光し加工を行うための加工集光系をもつレーザ加工
装置において、CW発振,Qスイッチ発振,パルス発振
の発振方式の異なる複数のYAGレーザ発振器と、それ
らのレーザ光を一本あるいは複数本の光ファイバ束に入
射する入射光学系と、一本あるいは複数本の光ファイバ
束と、該光ファイバ束からの出射光を集光し加工を行う
ための加工集光系とを持ち、変調したレーザ光で加工で
きるようにしたことを特徴とするレーザ加工装置であ
る。また、YAGレーザ発振器とレーザ光を集光し加工
を行うための加工集光系をもつレーザ加工装置におい
て、CW発振方式の複数のYAGレーザ発振器と、該複
数のYAGレーザ発振器の一部のレーザ光を機械的にあ
るいは電気的方法で周期的に減衰させる変調器と、該変
調器あるいは該YAGレーザ発振器のレーザ光を一本あ
るいは複数本の光ファイバー束に入射する入射光学系
と、一本あるいは複数本の光ファィバー束と、該光ファ
イバー束からの出射光を集光し加工を行うための加工集
光系とを持ち、変調したレーザ光で加工できるようにし
たことを特徴とするレーザ加工装置である。また、Qス
イッチ発振方式のYAGレーザ発振器および/またはパ
ルス発振方式のYAGレーザ発振器と、CW発振方式の
YAGレーザ発振器の各レーザ光を入射光学系により、
一本あるいは複数本の光ファイバ束に入射させ、該光フ
ァイバ束からの出射光を集光し加工を行うことを特徴と
するレーザ加工方法である。
The present invention relates to a laser processing apparatus having a YAG laser oscillator and a processing light condensing system for condensing and processing a laser beam. A laser oscillator, an incident optical system for injecting the laser light into one or more optical fiber bundles, one or more optical fiber bundles, and condensing and processing light emitted from the optical fiber bundles in machining current Chi lifting the optical system, working with a laser beam modulated to perform
A laser processing apparatus characterized in that it can be used . Further, in a laser processing apparatus having a YAG laser oscillator and a processing condensing system for condensing and processing a laser beam, a plurality of CAG oscillation type YAG laser oscillators and a part of the plurality of YAG laser oscillators are provided. A modulator for periodically attenuating light by a mechanical or electrical method, an input optical system for inputting laser light from the modulator or the YAG laser oscillator to one or more optical fiber bundles, A laser processing apparatus comprising: a plurality of optical fiber bundles; and a processing condensing system for condensing and processing light emitted from the optical fiber bundle, and capable of processing with modulated laser light. It is. Further, each laser light of a Q-switch oscillation type YAG laser oscillator and / or a pulse oscillation type YAG laser oscillator and a CW oscillation type YAG laser oscillator is inputted by an incident optical system.
A laser processing method characterized in that the laser beam is made incident on one or a plurality of optical fiber bundles, and the light emitted from the optical fiber bundle is collected and processed.

【0007】[0007]

【作用】本発明は、図1に示すように、連続発振(CW
発振)YAGレーザ発振器1,Qスイッチ発振YAGレ
ーザ発振器2,及びパルス発振YAGレーザ発振器3の
三種類のレーザ発振器と、それらのレーザ出力を光ファ
イバ束7に集光入射する入射光学系6と、光ファイバ束
7からの出射光を集光する加工集光系8により構成され
る。三種類のレーザ発振器を備える効果を以下に説明す
る。
According to the present invention, as shown in FIG.
Oscillation) Three types of laser oscillators, a YAG laser oscillator 1, a Q-switch oscillation YAG laser oscillator 2, and a pulse oscillation YAG laser oscillator 3, and an incident optical system 6 for condensing the laser output on an optical fiber bundle 7 and It is constituted by a processing light condensing system 8 for condensing light emitted from the optical fiber bundle 7. The effects provided by the three types of laser oscillators will be described below.

【0008】一般的に金属薄板を突き合せ溶接する場
合、厚板を溶接する場合と異なり、溶接する金属鋼板の
エッジ部を金属薄板の厚さに対し相対的に見て幅広く溶
融し、溶接する必要がある。これは金属薄板突き合せ時
の突き合せギャップやオフセットがある程度存在しても
溶接を可能とするためであり、これにより金属薄板の溶
接治具への取付け精度が緩和され、ラフな取付けでも溶
接が可能となる。以上のように金属薄板の突き合せ溶接
に於いては、幅の広い溶融ビードを形成できる事が大き
な意味をもつ。ところが、非常に薄い金属鋼板の場合
(例えば板厚0.1mm程度)、前述のように溶け落ち
やハンピング等の溶接欠陥が発生し、幅広に溶融ビード
を形成できない。従って非常に薄い金属鋼板の突き合せ
溶接のためには高精度の取付け治具が必要となりその溶
接は非常に困難であった。
Generally, when butt welding thin metal plates, unlike the case of welding thick plates, the edges of the metal steel plates to be welded are melted widely when viewed relative to the thickness of the thin metal plates and welded. There is a need. This is because welding can be performed even if there is a certain butting gap or offset when butting metal sheets. It becomes possible. As described above, in butt welding of thin metal plates, it is of great significance that a wide molten bead can be formed. However, in the case of a very thin metal steel plate (for example, a plate thickness of about 0.1 mm), welding defects such as burn-through and humping occur as described above, and a wide molten bead cannot be formed. Therefore, a butt welding of a very thin metal steel plate requires a high-precision mounting jig, and the welding is very difficult.

【0009】しかし、発振方式の異なる三種類のレーザ
発振器を備える事により以下に述べるように非常に薄い
金属鋼板においての溶接欠陥の発生を防ぐ事ができる。
まず、高ピーク出力をもつQスイッチ発振YAGレーザ
により、金属表面のごく一部を瞬間的に溶融状態にす
る、更にパルス発振YAGレーザによりその溶融部を拡
大する。このようにQスイッチレーザとパルスレーザを
繰り返し照射することにより、金属鋼板の表面は常時溶
融状態となり、レーザ光吸収率はほぼ100%で安定に
保たれる。こうしてレーザ光吸収率が安定した金属鋼板
に、連続発振(CW発振)レーザを照射することで、金
属鋼板の全板厚を溶融状態にするのに必要な熱量を供給
する。金属鋼板のレーザ光吸収率が安定しているため、
溶け落ちやハンピング等の溶接欠陥のない溶接が可能と
なり、さらに溶融に必要な熱量は、連続発振(CW発
振)レーザにより供給するため、パルスレーザで溶接を
行った場合のような溶接部の曲げ特性の低下は発生しな
い。この様に本発明によると、非常に板厚の薄い金属鋼
板を溶接欠陥なく溶接する事ができる。
However, by providing three types of laser oscillators having different oscillation systems, it is possible to prevent the occurrence of welding defects in a very thin metal steel sheet as described below.
First, a very small portion of the metal surface is instantaneously melted by a Q-switch oscillation YAG laser having a high peak output, and the melting portion is expanded by a pulse oscillation YAG laser. By repeatedly irradiating the Q-switched laser and the pulsed laser in this manner, the surface of the metal steel plate is always in a molten state, and the laser beam absorptivity is maintained at almost 100%. By irradiating the continuous oscillation (CW oscillation) laser to the metal steel sheet having a stable laser beam absorption rate in this manner, the heat quantity necessary for bringing the entire thickness of the metal steel sheet into a molten state is supplied. Since the laser light absorption rate of the metal steel sheet is stable,
Welding without welding defects such as burn-through and humping is possible, and the amount of heat required for melting is supplied by a continuous wave (CW oscillation) laser. No deterioration of the characteristics occurs. As described above, according to the present invention, a very thin metal steel plate can be welded without welding defects.

【0010】さらに複数台のレーザ発振器を備える事に
より、最低出力の値はひとつのロッドの最低出力と同じ
にできるので、従来のレーザ溶接装置では得られない低
出力から制御可能なレーザ出力を得ることができる。ま
た図1では連続発振(CW発振)レーザ二台と、Qスイ
ッチ発振レーザ及びパルス発振レーザ各一台で構成され
ているが、それぞれのレーザを複数台ずつ用意すること
によって、レーザ出力の最大出力を大きくできる。この
様に本発明は、レーザ出力の可変範囲を非常に大きくで
き、一つのラインで取り扱う事となる幅広い範囲にわた
る板厚をもつ金属鋼板の溶接を一台のレーザ溶接装置に
より溶接する事が可能となる。
Furthermore, by providing a plurality of laser oscillators, the value of the minimum output can be made equal to the minimum output of one rod, so that a controllable laser output can be obtained from a low output which cannot be obtained with a conventional laser welding apparatus. be able to. Although FIG. 1 shows two continuous wave (CW) lasers and one Q-switched laser and one pulsed laser, the maximum laser output can be obtained by preparing a plurality of lasers. Can be increased. As described above, the present invention can greatly increase the variable range of laser output, and can weld metal steel sheets having a wide range of thicknesses to be handled by one line by using a single laser welding apparatus. Becomes

【0011】また本発明では、図2に示すように、加工
集光系8の手前の光ファイバ7に各レーザ発振器の出力
を導くのに、ベンディングミラー5を用いるかわりに光
ファイバ7を用いることも可能である。さらに図5に示
すように、パルスレーザ発振器を用いるかわりにYAG
レーザ光の透過率の異なる部分をもつものが高速で回転
あるいは往復運動させる事により、機械的にYAGレー
ザ光をチョッピングする方法や、AO,EO変調機、も
しくはPZT素子を裏につけたベンディングミラー等の
電気的方法で連続発振レーザの出力を周期的に遮断する
ことにより、疑似的にパルス出力を取り出すことも可能
である。
In the present invention, as shown in FIG. 2, an optical fiber 7 is used instead of the bending mirror 5 to guide the output of each laser oscillator to the optical fiber 7 in front of the processing and focusing system 8. Is also possible. Further, as shown in FIG. 5, instead of using a pulse laser oscillator, YAG
A method of mechanically chopping a YAG laser beam by rotating or reciprocating at high speed a part having a different laser beam transmittance, an AO, EO modulator, a bending mirror with a PZT element on the back, etc. By periodically interrupting the output of the continuous wave laser using the electrical method described above, a pulse output can be simulated.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明によるレーザ加工装置の実施例
を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a laser processing apparatus according to the present invention will be described below.

【0013】(1)図1は本発明の実施例の構成図であ
る。二台の300W連続発振YAGレーザ発振器1と、
300W QスイッチYAGレーザ発振器2と、300
WパルスYAGレーザ発振器3から出射されたレーザ
は、ベンディングミラー5によりファイバ入射光学系6
に導かれ、ファイバ7に入射される。ファイバ7は加工
集光系8に結合され、加工対象物にレーザ光10を照射
する。本実施例では、ファイバ入射光学系6は図3に示
すように45度全反射のプリズム型ベンディングミラー
11と、有効径40mm,焦点距離50mmのレンズ1
2により構成した。光ファイバ7は、開口数0.5,コ
ア径0.6mmのものを使用した。加工集光系8からの
レーザ出力を測定したところ、四台のレーザ発振器1の
うち二台のみを駆動する、あるいは全てのレーザ発振器
を駆動することにより、50Wから1.2kWまでの幅
広い出力範囲にわたり、制御された安定した出力を得る
事ができた。これにより板厚0.1mmから1.0mm
の広範囲にわたるSUS304鋼板が溶接欠陥なく溶接
できた。
(1) FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention. Two 300W continuous wave YAG laser oscillators 1;
300W Q-switched YAG laser oscillator 2, 300
The laser emitted from the W-pulse YAG laser oscillator 3 is converted by a bending mirror 5 into a fiber incident optical system 6.
And is incident on the fiber 7. The fiber 7 is coupled to a processing condensing system 8 and irradiates the processing target with a laser beam 10. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the fiber incident optical system 6 includes a prism-type bending mirror 11 that reflects 45 degrees of total reflection and a lens 1 having an effective diameter of 40 mm and a focal length of 50 mm.
2. The optical fiber 7 used had a numerical aperture of 0.5 and a core diameter of 0.6 mm. When the laser output from the machining condensing system 8 was measured, a wide output range from 50 W to 1.2 kW was obtained by driving only two of the four laser oscillators 1 or driving all the laser oscillators. For a long time, a controlled and stable output could be obtained. This makes the plate thickness from 0.1mm to 1.0mm
Of SUS304 steel sheets over a wide range could be welded without welding defects.

【0014】(2)図1に示すように、四台のレーザ発
振器1をそれぞれCW発振,Qスイッチ発振,パルス発
振の異なる発振をおこなうレーザを用いることにより、
加工集光系8から出射されるレーザ光7に変調を掛ける
事ができた。四台のレーザ発振器により出力変調をかけ
たレーザ光を用いて、トータル出力95W(一定)に
て、図8におけるPCW=1/2Pp,周波数f=1kH
z,Qスイッチピーク出力PQ=50kWを重畳するこ
とにより、変調出力を作りだし、板厚100μmのSU
S304のビードオンプレートを行ったところ、変調時
のデューティB/Aを変化させる事により、上記三つの
発振方法のうち一種類のみの発振によるレーザ出力に於
いてより広いビードを形成する事ができた(図9)。こ
の事は前述のように、本発明は金属鋼板の溶接において
従来のレーザ溶接機を用いるのに比べ非常に優位性をも
つ事を示している。
(2) As shown in FIG. 1, the four laser oscillators 1 use lasers that perform different oscillations of CW oscillation, Q switch oscillation, and pulse oscillation, respectively.
The laser beam 7 emitted from the processing light condensing system 8 could be modulated. P CW = 1/2 Pp and frequency f = 1 kHz in FIG. 8 at a total output of 95 W (constant) using laser beams output modulated by four laser oscillators.
A modulation output is created by superimposing the z, Q switch peak output P Q = 50 kW, and a SU with a plate thickness of 100 μm is produced.
By performing the bead-on-plate in S304, by changing the duty B / A at the time of modulation, a wider bead can be formed in the laser output by only one of the above three oscillation methods. (FIG. 9). This indicates, as described above, that the present invention has a great advantage in welding metal steel sheets as compared with using a conventional laser welding machine.

【0015】(3)上記実施例(2)において、一番広
いビード形成が可能なデューティ50%のところで、板
厚100μmのSUS304の突き合せ溶接を行った。
トータルレーザ出力100W,溶接速度2.5m/mi
n,突き合せギャップ巾30μm,オフセット20μm
の突き合せ精度において、溶け落ち欠陥のない溶接が得
られた。また、ビードの厚みは母材厚の120%以下で
あり、溶接部をサンプルとして切り出し、繰り返し曲げ
による被労破壊テストを行ったところ、破断回数が50
回以上であった。これはリファレンスにもちいた母材部
の破断回数70回よりは劣るものの、パルス発振のみで
溶接した場合の破断回数35回を大きく上回るものであ
り、溶接性の良い事を示している。
(3) In the above embodiment (2), butt welding of SUS304 having a thickness of 100 μm was performed at a duty of 50% at which the widest bead could be formed.
Total laser output 100W, welding speed 2.5m / mi
n, Butt gap width 30 μm, offset 20 μm
In the butt precision, welding without burn-through defects was obtained. The bead thickness was 120% or less of the base material thickness. A welded portion was cut out as a sample and subjected to a repetitive bending test to find that the number of breaks was 50%.
More than once. Although this is inferior to the number of fractures of the base material portion used for reference of 70 times, it is much more than the number of fractures of 35 times when welding is performed only by pulse oscillation, indicating good weldability.

【0016】[0016]

【効果】本発明により、30Wから1.2kWまでのレ
ーザ出力を安定的に得る事ができた。これにより広い範
囲の板厚(例えば板厚0.1mmから1.0mm程度)
の金属鋼板を一台のレーザ加工装置により溶接する事が
可能となる。さらに本発明は、それぞれCW出力,Qス
イッチ出力,パルス出力の異なる発振を行うレーザ発振
器を用いる事により、加工集光系から照射されるレーザ
出力を変調させる事ができ、これにより、従来のレーザ
溶接法では溶け落ち,ハンピング等がおきる溶接条件の
下でも、それらを起こす事なく溶接を行う事ができた。
加えて、本発明のCW出力,Qスイッチ出力,パルス出
力の異なるレーザ出力を光ファイバを用いて重畳し変調
出力により溶接を行うことで、金属鋼板に幅広いビード
を形成できた。これにより金属箔の溶接の際に問題とな
る厳しいオフセット条件(従来は板厚の10%以下)を
緩和する事ができ、溶接装置の金属鋼板のホルダーの制
約をゆるやかなものとすることができる。
According to the present invention, a laser output from 30 W to 1.2 kW can be stably obtained. This allows a wide range of plate thickness (for example, a plate thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm)
It is possible to weld metal steel sheets by one laser processing device. Further, the present invention can modulate the laser output irradiated from the machining condensing system by using laser oscillators that oscillate differently in CW output, Q switch output, and pulse output, respectively. In the welding method, welding could be performed without causing any burn-out or humping even under welding conditions.
In addition, laser beams having different CW output, Q switch output, and pulse output of the present invention were superimposed using an optical fiber, and welding was performed with a modulated output, whereby a wide bead could be formed on a metal steel plate. As a result, severe offset conditions (in the past, 10% or less of the plate thickness), which are a problem when welding metal foil, can be reduced, and the restriction on the holder of the metal plate of the welding device can be relaxed. .

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

【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】レーザ発振器からの出力の結合を光ファイバを
用いて行った実施例の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment in which output from a laser oscillator is coupled using an optical fiber.

【図3】複数のレーザ出力を光ファイバに入射する実施
例の入射光学系の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an incident optical system according to an embodiment in which a plurality of laser outputs are incident on an optical fiber.

【図4】レーザ出力に変調を掛ける実施例の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an embodiment for modulating a laser output.

【図5】レ−ザ出力変調装置の一実施例を示す斜視図で
ある。
FIG. 5 is a perspective view showing one embodiment of a laser output modulation device.

【図6】レ−ザ出力変調装置の他の一実施例を示す正面
図である。
FIG. 6 is a front view showing another embodiment of the laser output modulation device.

【図7】レーザ出力変調装置の他の一実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the laser output modulation device.

【図8】変調レーザ出力レベルを概念的に示す波形図で
ある。
FIG. 8 is a waveform diagram conceptually showing a modulated laser output level.

【図9】レーザ出力変調のデューティとビード形成幅の
関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the duty of laser output modulation and the bead formation width.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:CW発振レーザ発振器 2:Qスイッチ
発振レーザ発振器 3:パルス発振レーザ発振器 4:レーザ光 5:ベンディングミラー 6:入射光学系 7:光ファイバ 8:加工集光系 9:加工対象物 10:集光された
レーザ光 11:プリズム型ベンディングミラー 12:集光レン
ズ 13:変調装置 14:チョッパ
ー 15:レーザ透過率大の部分 16:レーザ透
過率小の部分 17:スリット板,小孔 18:PZT素子付きミラー,ガルバノミラー 19:AO,EO変調素子 PCW:CW発振
レーザ出力値 Pp:パルス発振ピーク出力 PQ:Qスイッ
チピーク出力 A:一周期の長さ B:パルス幅
1: CW oscillation laser oscillator 2: Q-switch oscillation laser oscillator 3: Pulse oscillation laser oscillator 4: Laser beam 5: Bending mirror 6: Incident optical system 7: Optical fiber 8: Processing light collecting system 9: Object to be processed 10: Collection Illuminated laser beam 11: Prism type bending mirror 12: Condensing lens 13: Modulator 14: Chopper 15: High laser transmittance portion 16: Low laser transmittance portion 17: Slit plate, small hole 18: PZT element With mirror, galvanometer mirror 19: AO, EO modulator P CW : CW oscillation laser output value Pp: Pulse oscillation peak output P Q : Q switch peak output A: Length of one cycle B: Pulse width

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−134259(JP,A) 実開 昭58−147689(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 26/00 - 26/18──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-134259 (JP, A) JP-A-58-147689 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 26/00-26/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】YAGレーザ発振器とレーザ光を集光し加
工を行うための加工集光系をもつレーザ加工装置におい
て、CW発振,Qスイッチ発振,パルス発振の発振方式
の異なる複数のYAGレーザ発振器と、それらのレーザ
光を一本あるいは複数本の光ファイバ束に入射する入射
光学系と、一本あるいは複数本の光ファイバ束と、該光
ファイバ束からの出射光を集光し加工を行うための加工
集光系とを持ち、変調したレーザ光で加工できるように
したことを特徴とするレーザ加工装置。
1. A laser processing apparatus having a YAG laser oscillator and a processing light condensing system for condensing and processing a laser beam, wherein a plurality of YAG laser oscillators having different oscillation systems of CW oscillation, Q switch oscillation, and pulse oscillation are provided. And an incident optical system for injecting the laser light into one or more optical fiber bundles, one or more optical fiber bundles, and condensing the light emitted from the optical fiber bundle for processing. machining current Chi lifting an optical system for, as can be processed by a laser beam modulated
Laser processing apparatus characterized by the.
【請求項2】YAGレーザ発振器とレーザ光を集光し加
工を行うための加工集光系をもつレーザ加工装置におい
て、CW発振方式の複数のYAGレーザ発振器と、該複
数のYAGレーザ発振器の一部のレーザ光を機械的にあ
るいは電気的方法で周期的に減衰させる変調器と、該変
調器あるいは該YAGレーザ発振器のレーザ光を一本あ
るいは複数本の光ファイバー束に入射する入射光学系
と、一本あるいは複数本の光ファィバー束と、該光ファ
イバー束からの出射光を集光し加工を行うための加工集
光系とを持ち、変調したレーザ光で加工できるようにし
たことを特徴とするレーザ加工装置。
2. A YAG laser oscillator for condensing and processing laser light.
Laser processing equipment with a processing condensing system for performing machining
A plurality of CW oscillation type YAG laser oscillators;
A part of the laser light of several YAG laser oscillators is mechanically
Or a modulator which is periodically attenuated by an electrical method, and
A single laser beam from the controller or the YAG laser oscillator.
Or an incident optical system that enters multiple optical fiber bundles
And one or more optical fiber bundles,
A collection of processing to condense and process the light emitted from the Iver bundle
It has an optical system so that it can be processed with modulated laser light.
A laser processing apparatus.
【請求項3】Qスイッチ発振方式のYAGレーザ発振器
および/またはパルス発振方式のYAGレーザ発振器
と、CW発振方式のYAGレーザ発振器の各レーザ光を
入射光学系により、一本あるいは複数本の光ファイバ束
に入射させ、該光ファイバ束からの出射光を集光し加工
を行うことを特徴とするレーザ加工方法。
3. One or a plurality of optical fibers each of which is made of a laser light of a Q-switch oscillation type YAG laser oscillator and / or a pulse oscillation type YAG laser oscillator and a CW oscillation type YAG laser oscillator by an incident optical system. A laser processing method, wherein the laser beam is made incident on a bundle, and the light emitted from the optical fiber bundle is collected and processed.
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