JP3083912B2 - Laser processing equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ光を利用して
金属板、プラスチック板等の被加工物を加工するレーザ
加工装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for processing a workpiece such as a metal plate or a plastic plate using a laser beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術及びその課題】従来、この種のレーザ加工
装置の一つとして、ヘッド固定型のレーザ加工装置があ
る。このヘッド固定型のレーザ加工装置は、レーザ光を
発振するレーザ発振器と、該レーザ発振器からのレーザ
光を集光して被加工物に照射する集光光学器を有する加
工ヘッドとを備え、前記加工ヘッドを固定して被加工物
を移動させることにより、被加工物の切断加工等を行う
ものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as one type of laser processing apparatus of this type, there is a laser processing apparatus of a fixed head type. This head-fixed type laser processing apparatus includes a laser oscillator that oscillates a laser beam, and a processing head having a condensing optical device that condenses the laser beam from the laser oscillator and irradiates the workpiece with the laser beam. By moving the workpiece while fixing the processing head, the workpiece is cut or the like.
【０００３】このヘッド固定型のレーザ加工装置におい
ては、レーザ発振器から加工ヘッドまでの光路長が加工
中、常に一定であるため、品質の一定した加工を行うこ
とができるという利点を有する。しかし、その反面、被
加工物を移動させねばならないため、被加工物の４倍の
大きさの作業領域を必要とし、長大な被加工物の加工を
行うのには不向きであるという問題があった。[0003] This head-fixed type laser processing apparatus has an advantage that the processing can be performed with a constant quality because the optical path length from the laser oscillator to the processing head is always constant during processing. However, on the other hand, since the workpiece must be moved, a work area four times as large as that of the workpiece is required, which is not suitable for processing a long workpiece. Was.
【０００４】これを解決するものとして、被加工物を固
定し、加工ヘッドを移動して該被加工物の加工を行う、
ヘッド移動型のレーザ加工装置があるが、いまだ満足す
べき性能をもつものは得られていない。本発明は、この
ような課題を解決することを目的とするものである。In order to solve this problem, the workpiece is fixed, and the processing head is moved to process the workpiece.
Although there is a laser processing apparatus of a moving head type, a laser processing apparatus having satisfactory performance has not yet been obtained. An object of the present invention is to solve such a problem.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工装置
は、Ｘ軸方向に移動可能に設けられた加工機本体と、前
記加工機本体と一体となって前記Ｘ軸上を移動せしめら
れるレーザ発振器と、前記Ｘ軸方向に前記加工機本体と
ともに移動可能に設けられるとともに、前記Ｘ軸方向と
直交するＹ軸方向に移動可能に設けられ、前記レーザ発
振器から出力されて所定方向から入力されたレーザを、
被加工物上に照射する加工ヘッドとを備えたレーザ加工
装置において、前記加工機本体とともに前記Ｘ軸方向に
移動可能に設けられ、所定の傾斜角度を保持したまま、
前記Ｙ軸方向に移動可能に設けられた第１ミラーと、前
記第１ミラーを前記Ｙ軸方向に駆動する第１駆動手段
と、前記加工ヘッドとともに前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸
方向に移動可能に設けられ、所定の傾斜角度を保持した
まま、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とに直交するＺ軸方
向に移動可能に設けられた第２ミラーと、前記第２ミラ
ーを前記Ｚ軸方向に駆動する第２駆動手段と、前記加工
ヘッドの前記Ｙ軸方向への移動時、Ｘ軸方向視において
前記第１ミラーと前記第２ミラーを結ぶ直線がＸＹ平面
となす角度が常に一定値を保ちつつ、前記レーザ発振器
から前記加工ヘッドに至る光路長が一定となるように前
記第１駆動手段と前記第２駆動手段を駆動制御する制御
手段とを備えたことを特徴とするものである。A laser processing apparatus according to the present invention comprises: a processing machine main body movably provided in an X-axis direction; and a laser movable on the X-axis integrally with the processing machine main body. An oscillator, movably provided in the X-axis direction together with the processing machine main body, movably provided in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and output from the laser oscillator and input from a predetermined direction. Laser,
In a laser processing apparatus having a processing head that irradiates a workpiece, the laser processing apparatus is provided so as to be movable in the X-axis direction together with the processing machine main body, while maintaining a predetermined inclination angle,
A first mirror movably provided in the Y-axis direction, a first driving means for driving the first mirror in the Y-axis direction, and a movable in the X-axis direction and the Y-axis direction together with the processing head A second mirror provided movably in a Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction while maintaining a predetermined inclination angle, and the second mirror in the Z-axis direction. And a second driving means for driving the processing head in the Y-axis direction, and an angle formed by a straight line connecting the first mirror and the second mirror with the XY plane when viewed in the X-axis direction always has a constant value. The apparatus further comprises control means for controlling the driving of the first driving means and the second driving means such that the optical path length from the laser oscillator to the processing head is kept constant.
【０００６】[0006]
【作用】上記構成に係るレーザ加工装置にあっては、レ
ーザ発振器からＹ軸方向に照射されたレーザを第１ミラ
ーで反射させて第２ミラーに導き、さらに第２ミラーで
反射させて加工ヘッドに導き、該加工ヘッドで集光して
被加工物上に照射する。加工ヘッドのＹ軸方向への移動
中、制御手段は、第１の駆動手段及び第２の駆動手段を
駆動して、Ｘ軸方向視において前記第１ミラーと前記第
２ミラーを結ぶ直線がＸＹ平面となす角度が常に一定値
を保ちつつ、前記レーザ発振器から前記加工ヘッドに至
る光路長が一定となるように駆動制御する。In the laser processing apparatus according to the above configuration, the laser irradiated in the Y-axis direction from the laser oscillator is reflected by the first mirror, guided to the second mirror, and further reflected by the second mirror, thereby processing the processing head. And the light is condensed by the processing head and irradiated onto the workpiece. While the processing head is moving in the Y-axis direction, the control means drives the first driving means and the second driving means so that a straight line connecting the first mirror and the second mirror in the X-axis direction is XY. Drive control is performed such that the optical path length from the laser oscillator to the processing head is constant while the angle between the plane and the plane always keeps a constant value.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は本発明の一実施例に係るレーザ加工装
置の側面図であり、図２は同実施例に係るレーザ加工装
置の平面図である。ここで、本明細書において、Ｘ軸方
向とは、被加工物Ｈに対して想定した加工平面上の任意
の一直線の方向をいい、Ｙ軸方向とは、前記加工平面上
の、前記一直線（Ｘ軸）に直交する直線の方向をいい、
Ｚ軸方向とは、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向の双方に直
交する方向、即ちＸＹ平面の垂線の方向をいうものとす
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side view of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the laser processing apparatus according to the embodiment. Here, in this specification, the X-axis direction refers to the direction of an arbitrary straight line on a processing plane assumed with respect to the workpiece H, and the Y-axis direction refers to the straight line ( X-axis)
The Z-axis direction refers to a direction orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction, that is, a direction perpendicular to the XY plane.
【０００８】これらの図において、符号２は加工機本体
であり、Ｘ軸方向に平行に敷設されたレール８上を移動
せしめられるメインフレーム４と、該メインフレーム４
にＹ軸方向と平行に接続されたガーダ６とから構成され
ている。ガーダ６の端部側の一部は、レール８と平行に
設けられたレール１０上を摺動可能となっている。In these figures, reference numeral 2 denotes a processing machine main body, and a main frame 4 which can be moved on a rail 8 laid in parallel with the X-axis direction,
And a girder 6 connected in parallel with the Y-axis direction. A part of the end of the girder 6 is slidable on a rail 10 provided in parallel with the rail 8.
【０００９】前記ガーダ６には、加工ヘッド１２及び第
１ミラー台車１４が、該ガーダ６の側面を走行可能に設
けられている。加工ヘッド１２の側方には、ガーダ６へ
の取付部の上方に、Ｚ軸方向に沿って延びるレール部材
１６が立設され、また、加工ヘッド１２のＺ軸方向の上
方には、第２ミラー台車１８がレール部材１６に沿って
上下動可能に配設されている。The girder 6 is provided with a processing head 12 and a first mirror carriage 14 so as to be able to run on the side surface of the girder 6. On the side of the processing head 12, a rail member 16 extending along the Z-axis direction is provided upright above the attachment portion to the girder 6, and above the processing head 12 in the Z-axis direction, a second rail member 16 is provided. A mirror cart 18 is arranged to be able to move up and down along the rail member 16.
【００１０】前記加工ヘッド１２及び第１ミラー台車１
４の内部には、図示されないコントローラに接続された
サーボモータ（図示省略）と、該サーボモータによって
駆動される駆動輪（図示省略）とがそれぞれ配設され、
ガーダ６に沿ってＹ軸方向の任意の位置に駆動可能とな
っている。なお、加工ヘッド１２のＹ軸方向の移動に伴
って、レール部材１６及び第２ミラー台車１８もＹ軸方
向に移動することは勿論である。The working head 12 and the first mirror carriage 1
4, a servo motor (not shown) connected to a controller (not shown) and driving wheels (not shown) driven by the servo motor are provided, respectively.
It can be driven to any position in the Y-axis direction along the girder 6. In addition, as the processing head 12 moves in the Y-axis direction, it goes without saying that the rail member 16 and the second mirror carriage 18 also move in the Y-axis direction.
【００１１】また、前記メインフレーム４の内部にも、
前記コントローラに接続されたサーボモータ（図示省
略）と該サーボモータによって駆動される駆動輪（図示
省略）とが設けられており、これにより加工機本体２
は、レール８に沿ってＸ軸方向の任意の位置に駆動可能
となっている。また、前記第２ミラー台車１８の内部に
は、前記コントローラに接続されたサーボモータと該サ
ーボモータによって駆動されるピニオン（図示省略）と
が設けられ、このピニオンがレール部材１６の内部に設
けられたラック（図示省略）に噛合しており、これによ
り第２ミラー台車１８はレール部材１６に沿ってＺ軸方
向の任意の位置に駆動可能となっている。Also, inside the main frame 4,
A servo motor (not shown) connected to the controller and drive wheels (not shown) driven by the servo motor are provided.
Can be driven to any position in the X-axis direction along the rail 8. A servo motor connected to the controller and a pinion (not shown) driven by the servo motor are provided inside the second mirror cart 18, and the pinion is provided inside the rail member 16. The second mirror bogie 18 can be driven to any position in the Z-axis direction along the rail member 16 by engaging with a rack (not shown).
【００１２】前記メインフレーム４の上部には、図１に
示すように、炭酸ガスレーザ発振器（以下、「発振器」
という。）２０が固設されており、この発振器２０から
照射されたレーザは、同じくメインフレーム４上に固設
された円偏光ミラー２２、反射鏡２４及びレンズ２６を
経て、ガーダ６上を、Ｙ軸方向と平行に直進するように
なっている。As shown in FIG. 1, a carbon dioxide laser oscillator (hereinafter referred to as an "oscillator") is provided on an upper portion of the main frame 4.
That. The laser emitted from the oscillator 20 passes through the circular polarizing mirror 22, the reflecting mirror 24, and the lens 26 also fixed on the main frame 4, and then passes through the girder 6 on the Y-axis. It goes straight parallel to the direction.
【００１３】前記第１ミラー台車１４の内部には、図１
に示すように、第１ミラー（反転ミラー）２８が、所定
角度傾斜した状態で、第１ミラー台車１４に固定して設
けられている。この第１ミラー１４の傾斜角度は、発振
器２０から照射され、Ｙ軸方向に直進したレーザが、該
第１ミラー２８で反射されて、Ｘ軸方向視においてＸＹ
平面と４５゜の角度をなす方向に進行するように調整さ
れている。FIG. 1 shows the inside of the first mirror cart 14.
As shown in (1), a first mirror (reversing mirror) 28 is provided fixed to the first mirror carriage 14 in a state of being inclined by a predetermined angle. The inclination angle of the first mirror 14 is such that a laser beam emitted from the oscillator 20 and traveling straight in the Y-axis direction is reflected by the first mirror 28 to be XY in the X-axis direction.
It is adjusted so as to advance in a direction forming an angle of 45 ° with the plane.
【００１４】同様に、第２ミラー台車１８の内部には、
図１に示すように第２ミラー（反転ミラー）３０が、所
定角度傾斜した状態で、第２ミラー台車１８に固定して
設けられている。この第２ミラー３０の傾斜角度は、第
１ミラー２８で反射されてＸ軸方向視においてＸＹ平面
と４５゜の角度をなす方向に進行してきたレーザが、該
第２ミラー３０で反射されてＺ軸方向下方に向かうよう
に調整されている。そして、該第２ミラー３０で反射さ
れたレーザが、加工ヘッド１２の内部に設けられた集光
レンズ３２に導かれ、被加工物Ｈ上に照射されるように
なっている。Similarly, inside the second mirror cart 18,
As shown in FIG. 1, a second mirror (reversing mirror) 30 is provided fixed to the second mirror carriage 18 in a state of being inclined by a predetermined angle. The tilt angle of the second mirror 30 is such that the laser reflected by the first mirror 28 and traveling in a direction forming an angle of 45 ° with the XY plane when viewed in the X-axis direction is reflected by the second mirror 30 and Z It is adjusted to move downward in the axial direction. Then, the laser reflected by the second mirror 30 is guided to a condenser lens 32 provided inside the processing head 12, and is irradiated onto the workpiece H.
【００１５】なお、前記第１ミラー２８は、Ｚ軸と平行
な直線の回りに微小量回転した状態とされており、これ
により、レンズ２６から第１ミラー２８に向かうレーザ
と、第２ミラー３０から集光レンズ３２に向かうレーザ
とが交差せず、干渉が起こらない配慮がなされている。
また、以下の説明の便宜上、Ｘ軸方向視（図１）におい
て、第１ミラー２８の中心を点Ａ、第２ミラー３０の中
心を点Ｂ、レンズ２６から第１ミラー２８に向かうレー
ザ光路と、第２ミラー３０から集光レンズ３２に向かう
レーザ光路とがクロスする部分の中心を点Ｃとする。こ
の場合、Ｘ軸方向視における三角形ＡＢＣは直角二等辺
三角形となる。The first mirror 28 is rotated by a small amount around a straight line parallel to the Z-axis, so that the laser from the lens 26 to the first mirror 28 and the second mirror 30 Consideration is made so that the laser beam does not intersect with the laser beam directed to the condenser lens 32 and interference does not occur.
For convenience of the following description, when viewed in the X-axis direction (FIG. 1), the center of the first mirror 28 is the point A, the center of the second mirror 30 is the point B, and the laser light path from the lens 26 to the first mirror 28 is The center of the portion where the laser beam path from the second mirror 30 to the condenser lens 32 crosses is defined as a point C. In this case, the triangle ABC viewed in the X-axis direction is a right-angled isosceles triangle.
【００１６】上記構成に係るレーザ加工装置において
は、加工ヘッド１２がＹ軸方向に移動せず、加工機本体
２のみがＸ軸方向に移動する場合においては、第１ミラ
ー台車１４はガーダ６上に、第２ミラー台車１８はレー
ル部材１６上に、それぞれ静止するように制御され、こ
れにより発振器２０から加工ヘッド１２に至るまでの光
路長Ｌc（以下、「光路長Ｌc」という。）は変化せず、
常に一定に保たれる。In the laser processing apparatus having the above configuration, when the processing head 12 does not move in the Y-axis direction and only the processing machine main body 2 moves in the X-axis direction, the first mirror carriage 14 is placed on the girder 6. In addition, the second mirror carriage 18 is controlled so as to be stationary on the rail member 16, whereby the optical path length Lc from the oscillator 20 to the processing head 12 (hereinafter, referred to as “optical path length Lc”) changes. Without
It is always kept constant.
【００１７】また、加工ヘッド１２がガーダ６上をＹ軸
方向に移動するときにおいては、第１ミラー台車１４及
び第２ミラー台車１８は以下のように制御されて、光路
長Ｌcが一定に保たれるようになっている。When the processing head 12 moves on the girder 6 in the Y-axis direction, the first mirror carriage 14 and the second mirror carriage 18 are controlled as follows to keep the optical path length Lc constant. It is designed to drip.
【００１８】まず、図１に想像線で示されるように、加
工ヘッド１２が被加工物Ｈに対してＹ軸方向レール１０
側の端部にあるときの位置を初期位置とし、この初期位
置から加工ヘッド１２を、Ｙ軸方向レール８側に距離Ｌ
だけ移動させる場合を考える。First, as shown by imaginary lines in FIG. 1, the processing head 12 is
The position at the side end is defined as an initial position, and the processing head 12 is moved from this initial position to the Y-axis direction rail 8 by a distance L.
Let's consider the case of moving only.
【００１９】但しこの場合、Ｘ軸方向視における三角形
ＡＢＣが、初期位置における直角二等辺三角形と常に相
似な三角形（従って直角二等辺三角形）となるように第
１ミラー１４及び第２ミラー１８を制御することを原則
とする。従って、この原則を守りつつ、光路長Ｌcを一
定とするためには、三角形ＡＢＣの各辺の長さを同一の
比率で増加させればよい。In this case, however, the first mirror 14 and the second mirror 18 are controlled so that the triangle ABC viewed in the X-axis direction is always a triangle similar to the right-angled isosceles triangle at the initial position (therefore, a right-angled isosceles triangle). In principle. Therefore, in order to keep the optical path length Lc constant while keeping this principle, the length of each side of the triangle ABC may be increased at the same ratio.
【００２０】辺ＡＣの長さをｋとすると、三角形ＡＢＣ
の３つの辺の長さの合計は、（２＋２0.5）ｋとなるか
ら、辺ＡＣを増加させる長さをΔｋとすると、If the length of the side AC is k, the triangle ABC
The sum of the lengths of the three sides is (2 + 2 0.5 ) k, so if the length of increasing the side AC is Δk,
【００２１】（２＋２0.5）Δｋ＝Ｌ となる。上式を変形して、(2 + 2 0.5 ) Δk = L By transforming the above formula,
【００２２】Δｋ＝（１−２0.5／２）Ｌ を得る。従って、第１ミラー１４の、初期位置からのＹ
軸方向レール８側（図１の矢印Ｐ方向）の移動量を、Δk = (1-2 0.5 / 2) L is obtained. Accordingly, Y of the first mirror 14 from the initial position
The amount of movement on the axial rail 8 side (the direction of arrow P in FIG. 1)
【００２３】Ｌ−Δｋ＝（２0.5／２）Ｌとし、第２ミ
ラー１８の、初期位置からのＺ軸方向上側への移動量をL−Δk = (2 0.5 / 2) L, and the amount of movement of the second mirror 18 upward from the initial position in the Z-axis direction is
【００２４】Δｋ＝（１−２0.5／２）Ｌ とするように、第１ミラー台車１４及び第２ミラー台車
１８を駆動すれば、光路長Ｌｃが一定に保たれる。If the first mirror truck 14 and the second mirror truck 18 are driven such that Δk = (1-2 0.5 / 2) L, the optical path length Lc is kept constant.
【００２５】なお、Ｘ軸方向視における三角形ＡＢＣ
が、上述のように直角二等辺三角形である必要はない。
例えば、上述の初期位置において、Ｘ軸方向視における
三角形ＡＢＣが図３に示すように３０゜と６０゜の底角
を持つ直角三角形である場合には、辺ＢＣの長さをｎと
すると、三角形ＡＢＣの３つの辺の長さの合計は、（３
＋３0.5）ｎとなるから、上記の場合と同様に初期位置
から加工ヘッド１２を、Ｙ軸方向レール８側に距離Ｌだ
け移動させた時の辺ＢＣを増加させる長さをΔｎとする
と、The triangle ABC viewed in the X-axis direction
However, it need not be a right-angled isosceles triangle as described above.
For example, at the initial position described above, if the triangle ABC viewed in the X-axis direction is a right triangle having base angles of 30 ° and 60 ° as shown in FIG. 3, if the length of the side BC is n, The sum of the lengths of the three sides of the triangle ABC is (3
+3 0.5 ) n, as in the above case, assuming that the length that increases the side BC when the machining head 12 is moved from the initial position toward the Y-axis direction rail 8 by the distance L is Δn,
【００２６】（３＋３0.5）Δｎ＝Ｌ となる。上式を変形して、(3 + 3 0.5 ) Δn = L By transforming the above formula,
【００２７】Δｎ＝（０.５−３0.5／６）Ｌ を得る。従って、第１ミラー１４の、初期位置からのＹ
軸方向レール８側（図１の矢印Ｐ方向）の移動量を、Δn = (0.5-3 0.5 / 6) L is obtained. Accordingly, Y of the first mirror 14 from the initial position
The amount of movement on the axial rail 8 side (the direction of arrow P in FIG. 1)
【００２８】Ｌ−３0.5×Δｎ＝（１.５−３0.5／２）
Ｌとし、第２ミラー１８の、初期位置からのＺ軸方向上
側への移動量を[0028] L-3 0.5 × Δn = ( 1.5-3 0.5 / 2)
L and the amount of movement of the second mirror 18 upward from the initial position in the Z-axis direction.
【００２９】Δｎ＝（０.５−３0.5／６）Ｌ とするように、第１ミラー台車１４及び第２ミラー台車
１８を駆動すれば、光路長Ｌｃが一定に保たれる。If the first mirror truck 14 and the second mirror truck 18 are driven such that Δn = (0.5-3 0.5 / 6) L, the optical path length Lc is kept constant.
【００３０】上述のように加工ヘッド１２のＹ軸方向へ
の移動量に応じて第１ミラー台車１４のＹ軸方向の移動
及び第２ミラー台車１８のＺ軸方向の移動を制御するこ
とにより、加工ヘッド１２の、ＸＹ平面の任意の位置に
おいて光路長Ｌcが一定となる。As described above, by controlling the movement of the first mirror carriage 14 in the Y-axis direction and the movement of the second mirror carriage 18 in the Z-axis direction according to the amount of movement of the processing head 12 in the Y-axis direction, The optical path length Lc is constant at an arbitrary position on the XY plane of the processing head 12.
【００３１】上記構成に係るレーザ加工装置によれば、
加工ヘッド１２のＹ軸方向移動中においては、レーザ発
振器２０から加工ヘッド１２に至るまでの光路長Ｌcを
一定に保つことができ、加工ヘッド１２のＸ軸方向移動
中においては光路が固定されたままであるので、常に光
路長が一定の状態で、長尺状の被加工物ＨをＸ軸方向及
びＹ軸方向の広範囲にわたって加工することができる。
従って、加工範囲の全範囲に渡って加工ヘッド１２の位
置によらず、エネルギー密度が変化せず、安定したレー
ザ加工を行うことができる。しかも、レーザ発振器２０
から加工ヘッド１２に至るまでの光路において、ミラー
（反射鏡）の使用枚数を少なくできるので、レーザーパ
ワーの伝達効率がよい。According to the laser processing apparatus having the above structure,
The optical path length Lc from the laser oscillator 20 to the processing head 12 can be kept constant during the movement of the processing head 12 in the Y-axis direction, and the optical path is fixed during the movement of the processing head 12 in the X-axis direction. Therefore, the long workpiece H can be processed over a wide range in the X-axis direction and the Y-axis direction while the optical path length is always constant.
Therefore, stable laser processing can be performed without changing the energy density regardless of the position of the processing head 12 over the entire processing range. Moreover, the laser oscillator 20
Since the number of mirrors (reflecting mirrors) used can be reduced in the optical path from the optical head to the processing head 12, the transmission efficiency of the laser power is good.
【００３２】また、上記のＸ軸方向視における三角形Ａ
ＢＣの形状の初期設定を適宜選択することにより、第１
ミラー１４及び第２ミラー１８の可動範囲長を任意に調
整することができ、装置全体をコンパクト化できる。ま
た、簡易な構成であるため、低コストで容易に実施する
ことができる。The triangle A as viewed in the X-axis direction is
By appropriately selecting the initial setting of the shape of the BC, the first
The movable range lengths of the mirror 14 and the second mirror 18 can be arbitrarily adjusted, and the entire apparatus can be made compact. Further, since the configuration is simple, it can be easily implemented at low cost.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、加工ヘッドのＹ軸方向移動中においては、レーザ発
振器から加工ヘッドに至るまでの光路長を一定に保つこ
とができ、加工ヘッドのＸ軸方向移動中においては光路
が固定されたままであるので、常に光路長が一定の状態
で、長尺状の被加工物をＸ軸方向及びＹ軸方向の広範囲
にわたって加工することができる。従って、加工範囲の
全範囲に渡って加工ヘッドの位置によらず、エネルギー
密度が変化せず、安定したレーザ加工を行うことができ
る。しかも、レーザ発振器から加工ヘッドに至るまでの
光路において、ミラー（反射鏡）の使用枚数を少なくで
きるので、レーザーパワーの伝達効率がよい。As described above, according to the present invention, the optical path length from the laser oscillator to the processing head can be kept constant during the movement of the processing head in the Y-axis direction. Since the optical path remains fixed during the movement in the X-axis direction, a long workpiece can be processed over a wide range in the X-axis direction and the Y-axis direction while the optical path length is always constant. Therefore, stable laser processing can be performed without changing the energy density regardless of the position of the processing head over the entire processing range. Moreover, in the optical path from the laser oscillator to the processing head, the number of mirrors (reflecting mirrors) used can be reduced, so that the transmission efficiency of laser power is good.
【００３４】また、本発明は加工ヘッドの移動に応じて
第１駆動手段及び第２駆動手段を一定の比率で制御する
簡易な構成であるため、装置全体をコンパクト化できる
とともに、低コストで容易に実施することができる。Further, since the present invention has a simple configuration in which the first driving means and the second driving means are controlled at a fixed ratio in accordance with the movement of the processing head, the entire apparatus can be made compact and low-cost and easy. Can be implemented.
【図１】本発明の一実施例に係るレーザ加工装置の側面
図である。FIG. 1 is a side view of a laser processing apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図２】同実施例に係るレーザ加工装置の平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view of the laser processing apparatus according to the embodiment.
【図３】第１ミラーと第２ミラーの駆動制御に係る説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram related to drive control of a first mirror and a second mirror.
２ 加工機本体 １４ 第１ミラー台車 １２ 加工ヘッド １８ 第２ミラー台車 ２０ レーザ発振器 ２８ 第１ミラー ３０ 第２ミラー 2 Processing Machine Body 14 First Mirror Truck 12 Processing Head 18 Second Mirror Truck 20 Laser Oscillator 28 First Mirror 30 Second Mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/08
Claims (1)
体と、前記加工機本体と一体となって前記Ｘ軸上を移動
せしめられるレーザ発振器と、前記Ｘ軸方向に前記加工
機本体とともに移動可能に設けられるとともに、前記Ｘ
軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に設けられ、前記
レーザ発振器から出力されて所定方向から入力されたレ
ーザを、被加工物上に照射する加工ヘッドとを備えたレ
ーザ加工装置において、前記加工機本体とともに前記Ｘ
軸方向に移動可能に設けられ、所定の傾斜角度を保持し
たまま、前記Ｙ軸方向に移動可能に設けられた第１ミラ
ーと、前記第１ミラーを前記Ｙ軸方向に駆動する第１駆
動手段と、前記加工ヘッドとともに前記Ｘ軸方向及び前
記Ｙ軸方向に移動可能に設けられ、所定の傾斜角度を保
持したまま、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向とに直交する
Ｚ軸方向に移動可能に設けられた第２ミラーと、前記第
２ミラーを前記Ｚ軸方向に駆動する第２駆動手段と、前
記加工ヘッドの前記Ｙ軸方向への移動時、Ｘ軸方向視に
おいて前記第１ミラーと前記第２ミラーを結ぶ直線がＸ
Ｙ平面となす角度が常に一定値を保ちつつ、前記レーザ
発振器から前記加工ヘッドに至る光路長が一定となるよ
うに前記第１駆動手段と前記第２駆動手段を駆動制御す
る制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装
置。1. A processing machine main body movably provided in the X-axis direction, a laser oscillator integrally movable with the processing machine main body and movable on the X-axis, and the processing machine main body in the X-axis direction. Is provided so as to be movable together with
A laser processing apparatus provided with a processing head that is provided movably in a Y-axis direction orthogonal to the axial direction and that irradiates a laser output from the laser oscillator and input from a predetermined direction onto a workpiece; X with the processing machine body
A first mirror movably provided in the axial direction and movably provided in the Y-axis direction while maintaining a predetermined inclination angle; and a first driving means for driving the first mirror in the Y-axis direction. And a movable head provided in the X-axis direction and the Y-axis direction together with the processing head, and movable in a Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction while maintaining a predetermined inclination angle. A second mirror provided in the first and second mirrors; a second driving unit for driving the second mirror in the Z-axis direction; and a first mirror as viewed in the X-axis direction when the processing head moves in the Y-axis direction. The straight line connecting the second mirror is X
Control means for controlling the driving of the first driving means and the second driving means such that the optical path length from the laser oscillator to the processing head is constant while the angle formed with the Y plane always keeps a constant value. A laser processing apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04159810A JP3083912B2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Laser processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04159810A JP3083912B2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Laser processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06679A JPH06679A (en) | 1994-01-11 |
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| JP04159810A Expired - Fee Related JP3083912B2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Laser processing equipment |
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| JP (1) | JP3083912B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-06-18 JP JP04159810A patent/JP3083912B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06679A (en) | 1994-01-11 |
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