JPH01186294A - 穴開け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光を用いた穴開は装置に係り、特に穴の
大きさを連続的に応答性よく変えることができる微小穴
開は装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６２−９３０９２号公報に記載の
ように、穴の大きさを変えるためにはプリズムを移動さ
せるだけでなく、その動きに合せてレンズを移動させね
ばならず、穴あけ中に穴の大きさを変化させられないか
、あるいはできたとしても多くの部品を協調して動かさ
ねばならなく、動作部の重量も大きくなるので、穴径を
変化させるのに応答性がわるかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

この結果、レーザビームを円形状にスキャンして円形状
の穴を開口する時に、応答性が悪く、作業スピードが遅
くなると共に、穴の大きを変える場合には装置を一度止
めるか、装置全体をレーザビームごと動かさねばならず
、応答性が更に悪くなる欠点があった。

本発明の目的は、応答性を良くして、穴開は作業の能率
を向上した穴開は装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の穴開は装置は、ビーム光軸と垂直方向にビーム
光軸と相対的に可動をする集光レンズと、集光レンズか
らのビームを被加工物に照射して円周上の開口部を形成
する回転自在な菱形プリズムと、菱形プリズム上を移動
する駆動部と、を備えることにある。

〔作用〕

集光レンズからビームを菱形プリズムに入射し、菱形プ
リズムは回転しながら、ビームが被加工物の円周°上に
沿って照射しながら、移動するので、被加工物にたとえ
ば円形状の開口部を形成できる。

更に、開口部を大きい開口部に形成する場合には、駆動
部を駆動して、集光レンズを移動すると、それにつれて
ビーム焦点の描く円周も動くので、大きな円形状の開口
部を形成できる。このため、本発明では菱形プリズムは
開口部に関係なくいつも一定の姿勢で回転していればよ
いから、制御機構も簡単であると共に、開口部の大きさ
を変える時には、集光レンズのみを移動させれば、任意
に穴の直径を変えることができて、しかも集光レンズの
み移動すればよく、かつ、移動しやすいので、早く移動
できて応答性もよい。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１ないし第３図により説明
する。

集光レンズ１はレンズ支持棒２を介してリニアアクチエ
ータ３により支持されている。アクチエータ３によりレ
ーザビーム４の光軸に垂直な方向（ｘ、ｙ方向）に集光
レンズ１を移動させることができる。集光レンズ１に入
射するレーザビーム４は集光レンズ１を透過後に菱形プ
リズム５に入射する。菱形プリズム５はプリズムホルダ
６によ支持されている。プリズムホルダ６はさらに軸受
７でレーザビーム４の光軸を中心軸として回転できるよ
うに支持されている。軸受７はハウジング８に装着され
ている１回転はプリズムホルダ６とプーリ９との間にベ
ルト１ｏを巻き掛け、プーリ９がモータ１１の出力軸に
連結している。モータ１１の回転はプーリ１ｏを通して
プリズムホルダ６に伝える。これにより、プリズム５は
一定回転でレーザ光軸を中心軸として回転する。菱形プ
リズム５に入射したレーザビーム４は、このプリズム５
により折り曲げられて、プリズム５より出射し、プリズ
ムの外でビーム焦点１３を結ぶ、この焦点１３はプリズ
ム５が回転しているので、これにつれてやはり回転し、
その軌跡は円形１４のようになる。

次に、穴開は装置の動作を説明する。

第２図はレーザビーム４の光軸と集光レンズ１の中心点
Ｏが一致している場合を示すものである。

これは集光レンズ１が第４図の実線位置にある時で、菱
形プリズム５がない時の中心焦点位置は１８である。レ
ーザビーム４が菱形プリズム５の内側反射面５Ａを照射
し、外側反射面５Ｂに反射されるにしたがいレーザビー
ムの径は、細くなり、被加工物１６を照射する。この時
、被加工物１６にビーム焦点１３を形成し、プリズムホ
ルダ６を矢印方向に回転すれば、中心点Ｏより半径Ｒ１
の円軌跡を被加工物上に形成し、円形状の穴１７が被加
工物１６に開けられる。

更に、穴１７の径を大きくするために、集光レンズ１を
第２図の位置から第３図の位置に距離ｄだけ移動をすれ
ば、第４図の鎖線の位置になる。

この位置で菱形プリズム５が無い時のレーザビームの中
心焦点位置は、１８′である。この時、被加工物１６の
中心点Ｏ′より半径Ｒ２の円１７′を開るために、レー
ザビーム４を菱形プリズム５に入射し、ビーム焦点１３
′を第１の穴内に定めた後、上述と同様にプリズムホル
ダ６が矢印方向に回転しているので、中心点Ｏ′を中心
として半径Ｒｚの鎖線で示す円１７′を被加工物上に開
けることができる。

このように、本発明によれば、集光レンズ１を移動する
だけで、被加工物１６に任意の穴を開口できるので、機
構が簡単で組立が容易であるばかりでなく、重量の小さ
い集光レンズ１のみ移動すればよいから、移動しやすく
応答性が良い。

第５図は、集光レンズ１を矢印方向の直線状に移動すれ
ば、楕円穴２０を被加工物１６に開けることが出来る場
合である。第６図は集光レンズ１を矢印方向の円弧上に
移動をすれば、大きな径の円形穴２１を被加工物１６に
開けることができる場合である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の穴開は装置は、応答性がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である穴開は装置の斜視図、第
２図および第３図は第１図に使用した集光レンズの側断
面図、第４図は第１図が動作した時の動作を説明する説
明図、第Ｓ図および第６図は本発明の別の実施例の概略
を説明した穴開は装置の概略図である。 １・・集光レンズ、３・・・アクチエータ、４・・・レ
ーザビーム、５・・・菱形プリズム、６・・・プリズム
ホルダ、１１・・・モータ、１６・・・被加工物、１７
・・・穴。 躬１図 第２図　　尾３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．焦光レンズからのビームによつて被加工物に穴を開
   口する装置において、ビーム光軸と垂直方向にビーム光
   軸と相対的に可動をする集光レンズと、集光レンズから
   のビームを被加工物に照射して円周軌跡を描いて穴を形
   成する回転自在な菱形プリズムと、菱形プリズム上で集
   光レンズを移動させる駆動部と、を備えたことを特徴と
   する穴開け装置。