JP6035304B2 - ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
-
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
Description
に関する。
次に、上記式(1)及び(2)を用いて、d0を90mm〜110mm、d1を100mm〜1000mmで変化させて、色収差による差分Δd2を算出する。
本発明の実施形態に係るDDL加工装置を使用して、鉄、アルミニウム等の薄板(板金)を加工するのが好ましい。ここに薄板とは、3mm以下の板厚を有する板金を意味し、より好ましくは1.5mm以下の板厚を有する板金を意味し、更に好ましくは1mm以下の板厚を有する板金を意味する。
多波長のレーザ光の波長毎の色収差の影響を低減することができ、被加工材Wの厚さ方向の集光点の位置ずれを低減することができる。したがって、特に薄板の切断加工に適したビームを形成することができる。
本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
11…レーザ発振器
12…伝送ファイバ(プロセスファイバ)
13…レーザ加工機
14…コリメータユニット
15…コリメータレンズ
16…ベンドミラー
17…加工ヘッド
18…集光レンズ
21…加工テーブル
22…X軸キャリッジ
23…Y軸キャリッジ
31,32,33,・・・3n…レーザダイオード(LD)
41,42,43,・・・4n…ファイバ
50…スペクトルビーム結合部
51…固定部
52…コリメータレンズ(光学素子)
53…回折格子(光学素子)
54…集光レンズ(光学素子)
55…部分反射カプラ
60…筐体
61…電源部
62…制御モジュール
63…空調機器
Claims (9)
- 多波長のレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器により発振された多波長のレーザ光を伝送する伝送ファイバと、
前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を平行光に変換可能なコリメータレンズと、
前記コリメータレンズからの多波長のレーザ光を集光して被加工材に照射する集光レンズと、
を備え、
前記伝送ファイバの出射口と前記コリメータレンズとの距離をd0、前記コリメータレンズと前記集光レンズとの距離をd1、前記コリメータレンズの焦点距離をf1、前記集光レンズの焦点距離をf2としたとき、
d0>f1且つd1<f1+f2の関係
を満たすことを特徴とするダイレクトダイオードレーザ加工装置。 - 多波長のレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器により発振された多波長のレーザ光を伝送する伝送ファイバと、
前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を平行光に変換可能なコリメータレンズと、
前記コリメータレンズからの多波長のレーザ光を集光して被加工材に照射する集光レンズと、
を備え、
前記伝送ファイバの出射口と前記コリメータレンズとの距離をd0、前記コリメータレンズと前記集光レンズとの距離をd1、前記コリメータレンズの焦点距離をf1、前記集光レンズの焦点距離をf2としたとき、
d0<f1且つd1>f1+f2の関係、又は
d0>f1且つd1<f1+f2の関係
のいずれかを満たし、
且つd0とf1の差は、ミリメートル(mm)のオーダーである
ことを特徴とするダイレクトダイオードレーザ加工装置。 - 多波長のレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器により発振された多波長のレーザ光を伝送する伝送ファイバと、
前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を平行光に変換可能なコリメータレンズと、
前記コリメータレンズからの多波長のレーザ光を集光して被加工材に照射する集光レンズと、
を備え、
前記伝送ファイバの出射口と前記コリメータレンズとの距離をd0、前記コリメータレンズと前記集光レンズとの距離をd1、前記コリメータレンズの焦点距離をf1、前記集光レンズの焦点距離をf2としたとき、
d0<f1且つd1>f1+f2の関係、又は
d0>f1且つd1<f1+f2の関係
のいずれかを満たし、
且つd0とf1の差は、ミリメートル(mm)のオーダーであり、
前記伝送ファイバの出射口と前記コリメータレンズとの距離が90mm〜110mmであることを特徴とする
ダイレクトダイオードレーザ加工装置。 - 前記多波長のレーザ光は、910nm〜950nmの波長を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 色収差による焦点距離の差分が0.4mm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 前記コリメータレンズと前記集光レンズとの距離が100mm〜1000mmであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 前記被加工材の板厚が1mm〜9mmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のダイレクトダイオードレーザ加工装置。
- 多波長のレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器により発振された多波長のレーザ光を伝送する伝送ファイバと、
前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を平行光に変換可能なコリメータレンズと、
前記コリメータレンズからの多波長のレーザ光を集光して被加工材に照射する集光レンズと、
を備え、
前記伝送ファイバの出射口と前記コリメータレンズとの距離をd0、前記コリメータレンズと前記集光レンズとの距離をd1、前記コリメータレンズの焦点距離をf1、前記集光レンズの焦点距離をf2とするダイレクトダイオードレーザ加工装置用いて、板金を高速で切断する板金の加工方法であって、
厚さ1.5mm以下の薄い薄板を加工する場合は、d1>f1+f2且つd0<f1となるようにd1,d0を設定し、
厚さが1.5mmより厚い厚板を加工する場合には、d1>f1+f2且つd0>f1となるようにd1,d0を設定する板金の加工方法。 - 多波長のレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器により発振された多波長のレーザ光を伝送する伝送ファイバと、
前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を平行光に変換可能なコリメータレンズと、
前記コリメータレンズからの多波長のレーザ光を集光して被加工材に照射する集光レンズと、
を備え、
前記伝送ファイバの出射口と前記コリメータレンズとの距離をd0、前記コリメータレンズと前記集光レンズとの距離をd1、前記コリメータレンズの焦点距離をf1、前記集光レンズの焦点距離をf2とするダイレクトダイオードレーザ加工装置用いて、板金を高速で切断する板金の加工方法であって、
厚さ1.5mm以下の薄板を加工する場合は、d1>f1+f2且つd0<f1となるようにd1,d0を設定し、
厚さ2mm以上の厚板を加工する場合には、d1>f1+f2且つd0>f1となるようにd1,d0を設定する
板金の加工方法。
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