JPH01233086A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH01233086A JPH01233086A JP63058954A JP5895488A JPH01233086A JP H01233086 A JPH01233086 A JP H01233086A JP 63058954 A JP63058954 A JP 63058954A JP 5895488 A JP5895488 A JP 5895488A JP H01233086 A JPH01233086 A JP H01233086A
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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
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- 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
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
-
- 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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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
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。
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）
この発明は、レーザ加工装置に関するもので、特に複数
のレーザヘッドを用いて同時に加工を行う場合において
、各ヘッドのビーム出力を均等に制御し、均一な加工が
行えるように工夫したものでおる。
のレーザヘッドを用いて同時に加工を行う場合において
、各ヘッドのビーム出力を均等に制御し、均一な加工が
行えるように工夫したものでおる。
（従来の技術）
多頭レーザヘッドから照射されるレーザビームの出力を
均等にしようとする技術は、特開昭６１−６７５９１号
などによって従来から知られているところである。この
発明では、チョッピングミラーを使用することにより、
各ヘッドへ定出力のままのレーザビームを振り分けたも
ので、ビーム出力を落とさずに照射加工が行えたもので
ある。
均等にしようとする技術は、特開昭６１−６７５９１号
などによって従来から知られているところである。この
発明では、チョッピングミラーを使用することにより、
各ヘッドへ定出力のままのレーザビームを振り分けたも
ので、ビーム出力を落とさずに照射加工が行えたもので
ある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、この手法によるときはコスト高騰を招く
という以外に、照射ビームが間歇的すなわち、照射タイ
ミングが各ヘッドでズして位相差をもつことになるので
、同時加工を行う上で問題点が生じた。すなわち、上記
の同時加工は、例えば切断加工ではそれほど問題になら
ないが、瞬間的な照射ビームを用いる彫刻加工、穴あけ
加工などをテーマとするときは、ズレ補正の為にＮＣ制
御系、加工速度、材料のセットなどが複雑になるという
弊害を生じた。本発明は、上に述べたような従来技術の
問題点に鑑みてなされたもので、完全な同時加工を行う
ことができるレーザ加工装置を提供することを目的とし
ている。
という以外に、照射ビームが間歇的すなわち、照射タイ
ミングが各ヘッドでズして位相差をもつことになるので
、同時加工を行う上で問題点が生じた。すなわち、上記
の同時加工は、例えば切断加工ではそれほど問題になら
ないが、瞬間的な照射ビームを用いる彫刻加工、穴あけ
加工などをテーマとするときは、ズレ補正の為にＮＣ制
御系、加工速度、材料のセットなどが複雑になるという
弊害を生じた。本発明は、上に述べたような従来技術の
問題点に鑑みてなされたもので、完全な同時加工を行う
ことができるレーザ加工装置を提供することを目的とし
ている。
（課題を解決するための手段）
前記目的を達成するために本発明は、レーザ発振器で発
振されレーザビームを集光レンズにより集束して被加工
材に照射するにあたって、前記レーザビームの光路に、
当該レーザビームの一部を透過し、一部を反射するビー
ムスプリッタを直列的に配設すると共に、前記ビームス
プリッタによって屈折された各レーザビームの光路に、
ビーム通過量を調整する絞り手段を配設したものでおる
。
振されレーザビームを集光レンズにより集束して被加工
材に照射するにあたって、前記レーザビームの光路に、
当該レーザビームの一部を透過し、一部を反射するビー
ムスプリッタを直列的に配設すると共に、前記ビームス
プリッタによって屈折された各レーザビームの光路に、
ビーム通過量を調整する絞り手段を配設したものでおる
。
（作用）
而して、レーザ発振器から発振されたレーザビームをま
ず、ビームスプリッタにより順次透過光と反射光に分岐
し、各レーザヘッドに反射光を導入させ、この反則レー
ザビームを集光レンズで集束して被加工材に照射させる
。ここで、各ビームスプリッタにおける透過率と反射率
とを数値的に適宜に設定することで、発振出力のレーザ
ビームを各レーザヘッドにほぼ均等に分配することがで
きる。しかし、上記の設定はあくまで理想値あって、現
実には光軸のズレ、光路の長さ、乱反射などの諸要因に
よりビーム出力は完全に均等にはならない。そこで、各
レーザビームの出力を削測しながら、ヘッド内のレーザ
ビーム通過量を絞り手段で個々に調整し、基準出力以上
のビームの場合は、これを熱損失として一部排除する。
ず、ビームスプリッタにより順次透過光と反射光に分岐
し、各レーザヘッドに反射光を導入させ、この反則レー
ザビームを集光レンズで集束して被加工材に照射させる
。ここで、各ビームスプリッタにおける透過率と反射率
とを数値的に適宜に設定することで、発振出力のレーザ
ビームを各レーザヘッドにほぼ均等に分配することがで
きる。しかし、上記の設定はあくまで理想値あって、現
実には光軸のズレ、光路の長さ、乱反射などの諸要因に
よりビーム出力は完全に均等にはならない。そこで、各
レーザビームの出力を削測しながら、ヘッド内のレーザ
ビーム通過量を絞り手段で個々に調整し、基準出力以上
のビームの場合は、これを熱損失として一部排除する。
このようにすることで、各ヘッドのビーム出力を完全に
均等化することができるもので必る。
均等化することができるもので必る。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の適用したならい式のレーザ加工装置を
示すもので、１はＸ−Ｙテーブル ２はＸ−Ｙテーブル
１の一側に取付けた適宜のならいパターン ３はならい
パターン２に対応して上部に設けた光センサーであって
、Ｘ−Ｙテーブル１どの相対運動によってならいパター
ン２を走査し、検出信号を発するようになっている。ま
たＸ−Ｙテーブル１には図の例で４個の被加工材Ｗ・・
・・・・を間隔的に取付けるもので、この被加工材Ｗ・
・・・・・の上部には、第１〜第４のレーザヘッド４ａ
〜４ｄが対応して配設される。従って走査の為の光セン
サ−３とならいパターン２との相対運動はこれと機械的
に同調して各レーザヘッド４ａ〜４ｂと被加工材Ｗ・・
・・・・どの間で行われる。また光センυ−３からの検
出信号は、増幅回路５でアナログ電圧値として出力され
るようになっており、この制御電圧がレーザ発振器６の
発振出力制御回路７に入力され、レーザビーム８の発振
出力が制御される。レーザビーム８は、同一光路に配設
したビームスプリッタ９ａ〜９Ｃと全部反射ミラー１０
によって、前記各レーザヘッド４ａ〜４ｄへ導入される
もので、上記のビームスプリッタ９ａ〜９Ｃは、入射光
の一部を透過させ、一部を９０’屈折させて反射させる
ものであり、その反射率と透過率は分岐比（Ｒ／Ｔ比）
で特定されるものである。例えば、本実施例では、第１
のレーザヘッド４ａに分岐比２５ ： ７５、第２のレ
ーザヘッド４ｂに分岐比３３゜３：６６．７、第３のレ
ーザヘッド４Ｇに分岐比５０：５０のビームスプリッタ
９８〜９Ｃをそれぞれ対応させている。また、全反射ミ
ラー１０は入射光を９０’屈折させるもので、第４のレ
ーザヘッド４ｄに対応させている。従って、数値的には
各ヘッド４ａ〜４ｄには次のようにレーザビーム出力が
分配される。
示すもので、１はＸ−Ｙテーブル ２はＸ−Ｙテーブル
１の一側に取付けた適宜のならいパターン ３はならい
パターン２に対応して上部に設けた光センサーであって
、Ｘ−Ｙテーブル１どの相対運動によってならいパター
ン２を走査し、検出信号を発するようになっている。ま
たＸ−Ｙテーブル１には図の例で４個の被加工材Ｗ・・
・・・・を間隔的に取付けるもので、この被加工材Ｗ・
・・・・・の上部には、第１〜第４のレーザヘッド４ａ
〜４ｄが対応して配設される。従って走査の為の光セン
サ−３とならいパターン２との相対運動はこれと機械的
に同調して各レーザヘッド４ａ〜４ｂと被加工材Ｗ・・
・・・・どの間で行われる。また光センυ−３からの検
出信号は、増幅回路５でアナログ電圧値として出力され
るようになっており、この制御電圧がレーザ発振器６の
発振出力制御回路７に入力され、レーザビーム８の発振
出力が制御される。レーザビーム８は、同一光路に配設
したビームスプリッタ９ａ〜９Ｃと全部反射ミラー１０
によって、前記各レーザヘッド４ａ〜４ｄへ導入される
もので、上記のビームスプリッタ９ａ〜９Ｃは、入射光
の一部を透過させ、一部を９０’屈折させて反射させる
ものであり、その反射率と透過率は分岐比（Ｒ／Ｔ比）
で特定されるものである。例えば、本実施例では、第１
のレーザヘッド４ａに分岐比２５ ： ７５、第２のレ
ーザヘッド４ｂに分岐比３３゜３：６６．７、第３のレ
ーザヘッド４Ｇに分岐比５０：５０のビームスプリッタ
９８〜９Ｃをそれぞれ対応させている。また、全反射ミ
ラー１０は入射光を９０’屈折させるもので、第４のレ
ーザヘッド４ｄに対応させている。従って、数値的には
各ヘッド４ａ〜４ｄには次のようにレーザビーム出力が
分配される。
第１ヘッド： ２５／１００＝２５％
第２ヘッド： ７５／１００Ｘ３３．３／１００＝２４
．９７５％第３ヘッド： ７５／１００Ｘ ６６、７／
１００Ｘ ５０／１００＝２５．０１２５％第４ヘツド
七７５／１００Ｘ ８６．７／１００Ｘ ５０／１００
Ｘ １００／１００＝２５．０１２５％ 従って、ビームスプリッタ９ａ〜９Ｃの設定により、各
レーザヘッド４ａ〜４ｄにはほぼ均等出力のレーザビー
ムａ〜ｄが導入される。このレーザビームａ−ｄは、次
の絞り手段Ａを経て集光レンズ１１ａ〜１１ｄに達し、
これにより集束され被加工材Ｗ・・・・・・に効果的に
照射される。上記絞り手段Ａは、第２図のように構成さ
れる。すなわち、特定直径の通孔１２をもつ遮光部材１
３をレーザビームａ−ｄの光路に備えさせ、上記通孔１
２の大きざによってレーザビームａ−ｄの通過を制限さ
せる。（ビーム出力）−（通過レーザヒーム出力＋熱損
失）の関係により、通過レーザビーム出力を設定するこ
とができる。従ってこの遮光部材１３は熱良導体の真鍮
、胴などまたは高融点を有するモリブデン、鉄などで構
成し、熱損失量を調整するために通孔の大きざの違った
ものを種々備えさせ、これを交換使用して絞り度を調整
する。１４はレーザヘッド４ａ〜４ｄ内に設けた遮光部
材ホルダー １５は取付ナツト １６は遮光部材１３を
冷却するための水頭環路である。
．９７５％第３ヘッド： ７５／１００Ｘ ６６、７／
１００Ｘ ５０／１００＝２５．０１２５％第４ヘツド
七７５／１００Ｘ ８６．７／１００Ｘ ５０／１００
Ｘ １００／１００＝２５．０１２５％ 従って、ビームスプリッタ９ａ〜９Ｃの設定により、各
レーザヘッド４ａ〜４ｄにはほぼ均等出力のレーザビー
ムａ〜ｄが導入される。このレーザビームａ−ｄは、次
の絞り手段Ａを経て集光レンズ１１ａ〜１１ｄに達し、
これにより集束され被加工材Ｗ・・・・・・に効果的に
照射される。上記絞り手段Ａは、第２図のように構成さ
れる。すなわち、特定直径の通孔１２をもつ遮光部材１
３をレーザビームａ−ｄの光路に備えさせ、上記通孔１
２の大きざによってレーザビームａ−ｄの通過を制限さ
せる。（ビーム出力）−（通過レーザヒーム出力＋熱損
失）の関係により、通過レーザビーム出力を設定するこ
とができる。従ってこの遮光部材１３は熱良導体の真鍮
、胴などまたは高融点を有するモリブデン、鉄などで構
成し、熱損失量を調整するために通孔の大きざの違った
ものを種々備えさせ、これを交換使用して絞り度を調整
する。１４はレーザヘッド４ａ〜４ｄ内に設けた遮光部
材ホルダー １５は取付ナツト １６は遮光部材１３を
冷却するための水頭環路である。
上記において各レーザヘッド４ａ〜４ｄのビーム照射出
力を均等にするには、例えばテストピース、出力測定器
などを用いて、最も照射出力の小さいものを測定し、こ
れを基準として絞り調整を行うようにする。ビーム出力
が高いものほど通孔を絞る必要があるが、何れかにして
も複数ヘッドのビームを完全に均等にして加工を行うこ
とにより、均−な製品の同時加工を高能率的に推進でき
る。尚、上記実施例の絞り手段は、可変径孔式の虹採絞
り方式に換えてよいことは勿論であり、このものにより
、微妙なコントロールと外部での操作を行ないうるちの
である。
力を均等にするには、例えばテストピース、出力測定器
などを用いて、最も照射出力の小さいものを測定し、こ
れを基準として絞り調整を行うようにする。ビーム出力
が高いものほど通孔を絞る必要があるが、何れかにして
も複数ヘッドのビームを完全に均等にして加工を行うこ
とにより、均−な製品の同時加工を高能率的に推進でき
る。尚、上記実施例の絞り手段は、可変径孔式の虹採絞
り方式に換えてよいことは勿論であり、このものにより
、微妙なコントロールと外部での操作を行ないうるちの
である。
（発明の効果〉
以上実施例の説明で明らかなように、本発明によれば複
数ヘッドのビーム出力をビームスプリッタ−と絞り手段
で全く均等に分配するもので、ビーム出力は低下するが
連続出力により均一な同時加工を推進できるという大き
な効果を発揮する。また、簡単な構成でビーム出力の均
等化が行えるので、装置コストを大幅低減することもで
きる。
数ヘッドのビーム出力をビームスプリッタ−と絞り手段
で全く均等に分配するもので、ビーム出力は低下するが
連続出力により均一な同時加工を推進できるという大き
な効果を発揮する。また、簡単な構成でビーム出力の均
等化が行えるので、装置コストを大幅低減することもで
きる。
第１図は本発明のレーザ加工装置の一実施例を示す構成
図第２図は絞り手段の構成を示す断面図である。 １ ：Ｘ−Ｙテーブル ２：ならいパターン ３：光セ
ンサ−Ｗ：被加工材 ４ａ〜４ｄ：レーザヘッド ６：
レーザ発振器 ８．ａ−ｄ：レーザビーム ９ａ〜９Ｃ
：ビームスプリッタ １０：全反射ミラー １１ａ〜１
１ｄ：集光レンズ Ａ：絞り手段 １２：通孔 １３：
！！光部材 １５：取付ナツト
図第２図は絞り手段の構成を示す断面図である。 １ ：Ｘ−Ｙテーブル ２：ならいパターン ３：光セ
ンサ−Ｗ：被加工材 ４ａ〜４ｄ：レーザヘッド ６：
レーザ発振器 ８．ａ−ｄ：レーザビーム ９ａ〜９Ｃ
：ビームスプリッタ １０：全反射ミラー １１ａ〜１
１ｄ：集光レンズ Ａ：絞り手段 １２：通孔 １３：
！！光部材 １５：取付ナツト
Claims (1)
- レーザ発振器から発振されたレーザビームをレーザヘッ
ドの集光レンズにより集束して、被加工材に照射するレ
ーザ加工機において、前記レーザビームの光路に、当該
レーザビームの一部を透過し、一部を反射するビームス
プリッタを直列的に配設すると共に、前記ビームスプリ
ッタによつて屈折された各レーザビームの光路に、ビー
ム通過量を調整する絞り手段を設けてなるレーザ加工装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63058954A JPH01233086A (ja) | 1988-03-12 | 1988-03-12 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63058954A JPH01233086A (ja) | 1988-03-12 | 1988-03-12 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01233086A true JPH01233086A (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=13099230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63058954A Pending JPH01233086A (ja) | 1988-03-12 | 1988-03-12 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01233086A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03146290A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-21 | Kawasaki Steel Corp | 鋼板のレーザ光による溶接方法 |
| JPH04251687A (ja) * | 1991-01-23 | 1992-09-08 | Fanuc Ltd | レーザビーム制御装置 |
| WO1996011769A1 (en) * | 1994-10-18 | 1996-04-25 | Laser Machining, Inc. | Double x-y table system for use with a fixed beam laser system |
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| EP1259842A1 (en) * | 2000-01-15 | 2002-11-27 | Corning Incorporated | System and method for writing fiber gratings |
| US6605797B1 (en) | 1999-07-16 | 2003-08-12 | Troitski | Laser-computer graphics system for generating portrait and 3-D sculpture reproductions inside optically transparent material |
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| JP2014119376A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Seiko Epson Corp | 照射装置および計測装置 |
-
1988
- 1988-03-12 JP JP63058954A patent/JPH01233086A/ja active Pending
Cited By (13)
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