JP4138942B2

JP4138942B2 - Laser reflector

Info

Publication number: JP4138942B2
Application number: JP15476298A
Authority: JP
Inventors: 善男山本
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: JPH11344607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークにレーザ加工を行う際に使用されるレーザ用反射鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークにレーザ加工を行う際に使用されるレーザ用反射鏡として、外部からの制御により曲率が変化するものが知られている。その代表的なものとして、図３に示されているように、ホルダ１０１に平行平板のミラー１０３を取付けて、このミラー１０３をアクチュエータ１０５により、ミラー１０３の変位方向（図３において左右方向）に加圧・引張りを行って曲率を変化せしめている。
【０００３】
また、図４に示されているように、ホルダ１０１に平行平板のミラー１０３を取付けて、このミラー１０３をアクチュエータ１０５により、ミラー１０３の変位方向に対して垂直方向（図４において上下方向）に加圧・引張りを行って曲率を変化せしめている。
【０００４】
さらに、図５に示されているように、ホルダ１０１にミラー１０３を取付けると共に、このミラー１０３の中に流体からなる液１０７を封入せしめた状態で、アクチュエータ１０５によりミラー１０３内に封入された液１０７を変化せしめてミラー１０３の曲率を変化せしめている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の図３に示したレーザ用反射鏡は、平行平板のミラー１０３を用いているので、ミラー１０３の中央に力を加えると、球面でなく円錘に近似した面になるため、ミラー１０３の厚さを中心と端で変化させる必要があり高価になってしまう。
【０００６】
また、図４に示したレーザ用反射鏡では、ミラー１０３の変化はバイメタル素子を想像するとよく、ミラー１０３の厚さをかなり薄くしないと、変形できず、又変形量も小さいという問題がある。さらに、図５に示したレーザ用反射鏡では、液１０７を封入した特殊なミラー１０３が必要となり高価である。しかも、レーザ用反射鏡（高出力レーザを反射する反射鏡）は消耗品であるため高価であると使いにくい。
【０００７】
この発明の目的は、消耗品であるミラーを極力単純なものにすると共に安価にし、変形ディスクをミラーと別部材にしてランニングコストを大幅に下げるようにしたレーザ用反射鏡を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載のレーザ用反射鏡は、ホルダに着脱可能に設けられた平板ミラーと、この平板ミラーの裏側に設けられ半径方向に弾性率が異なる変形ディスクと、この変形ディスクを押し付けて平板ミラーの曲率を変化させるアクチュエータとからなるレーザ用反射鏡において、前記変形ディスクが直径の異なる平板を前記平板ミラーの法線方向へ順次直径が小さくなるように積層してなることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、ホルダに着脱可能に設けられたミラーの裏側から変形ディスクをアクチュエータにより押し当ててミラーを変形させることにより、ミラーの曲率を変化せしめて使用される。ミラーが安価に製作され、寿命がくると新しいものと交換されると共に、変形ディスクは再利用できるので、ランニングコストが大幅に下げられる。しかも、ミラーと変形ディスクは分離されることにより、変形ディスクの自由度が上げられる。かつまた、変形ディスクが直径の異なる平板を前記平板ミラーの法線方向へ順次直径が小さくなるように積層してなるものであるからアクチュエータにより容易にミラーの曲率を変化させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の記載のレーザ用反射鏡は、ホルダに着脱可能に設けられた平板ミラーと、この平板ミラーの裏側に設けられ半径方向に弾性率が異なる変形ディスクと、この変形ディスクを押し付けて平板ミラーの曲率を変化させるアクチュエータとからなるレーザ用反射鏡において、前記変形ディスクが弾性率の異なる材質をリング状に接合されていることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、変形ディスクが弾性率の異なる材質をリング状に接合されているので、アクチュエータの作動で変形ディスクを変形させることによりミラーの曲率を容易に変化させることができる。
【００１２】
請求項３に記載のレーザ用反射鏡は、ホルダに着脱可能に設けられた平板ミラーと、この平板ミラーの裏側に設けられ半径方向に弾性率が異なる変形ディスクと、この変形ディスクを押し付けて平板ミラーの曲率を変化させるアクチュエータとからなるレーザ用反射鏡において、前記変形ディスクの半径方向の内方へ向けて焼き入れ程度が変えられていることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、変形ディスクの半径方向の内方へ向けて焼き入れ程度が変えられているので、アクチュエータの作動で変形ディスクをを変形させることによりミラーの曲率を容易に変化させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
【００１９】
図１を参照するに、レーザ用反射鏡１はホルダ３を備えており、このホルダ３に平板ミラー５が着脱可能に設けられている。この平板ミラー５の裏側（図１において右側）には半径方向に弾性率が異なる変形ディスクの一例としての半径方向の内方へ向けて厚さが薄く変化されている変形ディスク７が着脱可能に設けられている。この変形ディスク７の後部（図１において右部）には流体シリンダなどのアクチュエータ９が取付けられている。
【００２０】
上記構成により、アクチュエータ９を作動せしめると、変形ディスク７に接触し、力を加えることにより、変形ディスク７が変形して平板ミラー５の曲率を変化せしめている。このようにすることで、消耗品である平板ミラー５は平板という安価な加工で製作することができる。一方、変形ディスク７は複雑な加工が行われ、高価になるが、再利用可能で消耗品とはならない。
【００２１】
したがって、平板ミラー５を安価に製作することができるから、ランニングコストを大幅に下げることができる。しかも、平板ミラー５と変形ディスク７とを分離せしめたことにより、変形ディスク７の設計または選択の自由度を上げることができる。
【００２２】
図２には図１に代る他の実施の形態が示されている。図２において図１における部品と同じ部品には同一符号を符して重複する説明を省略する。
【００２３】
図２において、前記変形ディスク７の代りに、直径の異なる板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを積層した積層板からなる変形ディスク１１としたものである。この実施の形態の場合でも、上記実施の形態と同様の作用並びに効果を奏する。すなわち、アクチュエータ９の作動で積層板１１に力を加えると変形して、平板ミラー５の曲率を変化せしめることができる。
【００２４】
また、変形ディスク７として、弾性率の異なる材質をリング状に接合したり、半径方向の内方へ向けて焼き入れの程度を変えるようにしても、上記の実施の形態と同様の作用並び効果を奏する。
【００２５】
なお、この発明は、前述した発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ホルダに着脱可能に設けられたミラーの裏側から変形ディスクをアクチュエータにより押し当ててミラーを変形させることにより、ミラーの曲率を変化させることができる。また、ミラーは安価に製作することができ、寿命がくると新しいものと交換されると共に、変形ディスクは再利用できるので、ランニングコストが大幅に下げられる。かつまた、ミラーと変形ディスクは分離できることにより、変形ディスクの自由度が上げられる。また、変形ディスクが直径の異なる平板を前記平板ミラーの法線方向へ順次直径が小さくなるように積層してなるものであるからアクチュエータにより容易にミラーの曲率を変化させることができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明によれば、変形ディスクが弾性率の異なる材質をリング状に接合されているので、アクチュエータの作動で変形ディスクを変形させることによりミラーの曲率を容易に変化させることができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、変形ディスクの半径方向の内方へ向けて焼き入れ程度が変えられているので、アクチュエータの作動で変形ディスクをを変形させることによりミラーの曲率を容易に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のレーザ用反射鏡の側面図である。
【図２】この発明の他のレーザ用反射鏡の側面図である。
【図３】従来のレーザ用反射鏡の側面図である。
【図４】従来の他のレーザ用反射鏡の側面図である。
【図５】従来の別のレーザ用反射鏡の側面図である。
【符号の説明】
１レーザ用反射鏡
３ホルダ
５平板ミラー
７，１１変形ディスク
９アクチュエータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser reflecting mirror used when performing laser processing on a workpiece.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a laser reflecting mirror used when laser processing is performed on a workpiece, one whose curvature is changed by external control is known. As a typical example, as shown in FIG. 3, a parallel plate mirror 103 is attached to a holder 101, and this mirror 103 is moved in the displacement direction of the mirror 103 (left and right in FIG. 3) by an actuator 105. The curvature is changed by applying pressure and tension.
[0003]
Further, as shown in FIG. 4, a parallel plate mirror 103 is attached to the holder 101, and this mirror 103 is moved in a direction perpendicular to the displacement direction of the mirror 103 (up and down direction in FIG. 4) by an actuator 105. The curvature is changed by applying pressure and tension.
[0004]
Further, as shown in FIG. 5, the liquid 103 sealed in the mirror 103 by the actuator 105 in a state in which the mirror 103 is attached to the holder 101 and the liquid 107 made of fluid is sealed in the mirror 103. The curvature of the mirror 103 is changed by changing 107.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the conventional laser reflecting mirror shown in FIG. 3 uses the parallel plate mirror 103, if a force is applied to the center of the mirror 103, it becomes a surface approximated to a cone, not a spherical surface. Therefore, it is necessary to change the thickness of the mirror 103 between the center and the end, which is expensive.
[0006]
In the laser reflecting mirror shown in FIG. 4, the change of the mirror 103 can be imagined as a bimetal element, and there is a problem that the mirror 103 cannot be deformed and the deformation amount is small unless the thickness of the mirror 103 is considerably reduced. Furthermore, the laser reflecting mirror shown in FIG. 5 requires a special mirror 103 in which the liquid 107 is sealed, and is expensive. In addition, since the laser reflector (reflector that reflects a high-power laser) is a consumable item, it is difficult to use it if it is expensive.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser reflecting mirror in which a consumable mirror is made as simple and inexpensive as possible and the running cost is greatly reduced by using a deformed disk as a separate member from the mirror. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a laser reflecting mirror according to claim 1 , a flat mirror provided in a detachable manner on a holder, a deformed disc provided on the back side of the flat mirror and having a different elastic modulus in a radial direction, In a laser reflecting mirror composed of an actuator that changes the curvature of a flat mirror by pressing the deformable disk, the deformable disk is formed by laminating flat plates having different diameters so that the diameter decreases in the normal direction of the flat mirror. It is characterized by .
[0009]
Therefore, the mirror is deformed by pressing the deformation disk from the back side of the mirror detachably provided on the holder by the actuator to change the curvature of the mirror. Since the mirror is manufactured at a low cost and replaced with a new one at the end of its life, the deformed disk can be reused, thus greatly reducing the running cost. In addition, the degree of freedom of the deformable disk is increased by separating the mirror and the deformable disk. In addition, since the deformed disk is formed by laminating flat plates having different diameters in the normal direction of the flat mirror so that the diameter becomes smaller, the curvature of the mirror can be easily changed by an actuator .
[0010]
The laser reflecting mirror according to claim 2 is a flat mirror that is detachably provided on a holder, a deformed disk that is provided on the back side of the flat mirror and has a different elastic modulus in a radial direction, and presses the deformed disk. In the laser reflecting mirror comprising an actuator for changing the curvature of the flat plate mirror, the deformable disk is bonded in a ring shape with materials having different elastic moduli .
[0011]
Accordingly, since the deformable disk is joined in a ring shape with materials having different elastic moduli, the curvature of the mirror can be easily changed by deforming the deformable disk by operating the actuator .
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser reflecting mirror comprising: a flat plate mirror that is detachably attached to a holder; In a laser reflecting mirror comprising an actuator for changing the curvature of the mirror, the degree of quenching is changed inward in the radial direction of the deformed disk .
[0013]
Therefore, since the degree of quenching is changed inward in the radial direction of the deformed disk, the curvature of the mirror can be easily changed by deforming the deformed disk by the operation of the actuator .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
Referring to FIG. 1, a laser reflecting mirror 1 includes a holder 3, and a flat mirror 5 is detachably provided on the holder 3. On the back side (right side in FIG. 1) of the flat mirror 5, a deformable disk 7 whose thickness is changed thinly inward in the radial direction as an example of a deformable disk having a different elastic modulus in the radial direction can be attached and detached. Is provided. An actuator 9 such as a fluid cylinder is attached to the rear part (right part in FIG. 1) of the deformation disk 7.
[0020]
With the above configuration, when the actuator 9 is operated, the deformed disk 7 is deformed by contacting the deformed disk 7 and applying a force, thereby changing the curvature of the flat mirror 5. By doing in this way, the flat mirror 5 which is a consumable can be manufactured by the cheap process called a flat plate. On the other hand, the deformed disk 7 is complicated and expensive, but it can be reused and is not a consumable.
[0021]
Therefore, since the flat mirror 5 can be manufactured at low cost, the running cost can be greatly reduced. In addition, by separating the flat mirror 5 and the deformable disk 7, the degree of freedom in designing or selecting the deformable disk 7 can be increased.
[0022]
FIG. 2 shows another embodiment in place of FIG. In FIG. 2, the same parts as those in FIG.
[0023]
In FIG. 2, in place of the deformable disk 7, the deformable disk 11 is made of a laminated plate in which plates 11A, 11B, and 11C having different diameters are laminated. Even in the case of this embodiment, the same operations and effects as the above-described embodiment are exhibited. That is, when the actuator 9 is operated to apply a force to the laminated plate 11, the actuator can be deformed to change the curvature of the flat mirror 5.
[0024]
Further, even if the deformable disk 7 is made by joining materials having different elastic moduli in a ring shape or changing the degree of quenching inward in the radial direction, the same operation and effect as in the above-described embodiment. Play.
[0025]
In addition, this invention is not limited to embodiment of invention mentioned above, It can implement in another aspect by making an appropriate change.
[0026]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the curvature of the mirror can be changed by deforming the mirror by pressing the deformation disk with the actuator from the back side of the mirror detachably provided on the holder . In addition, the mirror can be manufactured at a low cost, and when it reaches the end of its life, it can be replaced with a new one, and the deformed disk can be reused, greatly reducing the running cost. In addition , since the mirror and the deformable disk can be separated, the degree of freedom of the deformable disk is increased. Further, since the deformed disk is formed by laminating flat plates having different diameters in the normal direction of the flat plate mirror so that the diameter is sequentially reduced, the curvature of the mirror can be easily changed by an actuator .
[0027]
According to the second aspect of the present invention, since the deformable disc is joined in a ring shape with materials having different elastic moduli, the curvature of the mirror can be easily changed by deforming the deformable disc by the operation of the actuator. I can .
[0028]
According to the invention described in claim 3, since the degree of quenching is changed inward in the radial direction of the deformed disk, the curvature of the mirror can be easily made by deforming the deformed disk by the operation of the actuator. Can be changed .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a laser reflecting mirror of the present invention.
FIG. 2 is a side view of another laser reflecting mirror of the present invention.
FIG. 3 is a side view of a conventional laser reflector.
FIG. 4 is a side view of another conventional laser reflecting mirror.
FIG. 5 is a side view of another conventional laser reflecting mirror.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser reflecting mirror 3 Holder 5 Flat mirror 7, 11 Deformation disk 9 Actuator

Claims

A flat mirror provided detachably on the holder, and an elastic modulus different variations disk radially provided on the back side of the flat plate mirror for laser consisting of an actuator for changing the curvature of the flat mirror against the deformation disc In the reflecting mirror, a laser reflecting mirror characterized in that the deformable disk is formed by laminating flat plates having different diameters in a normal direction of the flat plate mirror so that the diameter is sequentially reduced .

For a laser comprising a flat mirror detachably provided on a holder, a deformed disk provided on the back side of the flat mirror and having a different elastic modulus in the radial direction, and an actuator for pressing the deformed disk to change the curvature of the flat mirror In the reflecting mirror, a laser reflecting mirror characterized in that the deformable disk is joined in a ring shape with materials having different elastic moduli .

For a laser comprising a flat mirror detachably provided on a holder, a deformed disk provided on the back side of the flat mirror and having a different elastic modulus in the radial direction, and an actuator for pressing the deformed disk to change the curvature of the flat mirror In the reflecting mirror, the degree of quenching is changed inward in the radial direction of the deformed disk .