JPH01241390A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH01241390A JPH01241390A JP63068296A JP6829688A JPH01241390A JP H01241390 A JPH01241390 A JP H01241390A JP 63068296 A JP63068296 A JP 63068296A JP 6829688 A JP6829688 A JP 6829688A JP H01241390 A JPH01241390 A JP H01241390A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- energy density
- oscillator
- output
- light guide
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- Pending
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
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- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- 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）
本発明は、レーザビームをワークに照射して溶接、切断
、熱処理等の加工を行なう装置の改良に関する。
、熱処理等の加工を行なう装置の改良に関する。
（従来の技術及び解決しようとする課題）レーザビーム
は、一般に極めて直進性に優れたものとして知られてい
るが、溶接、切断等の工業用に使用されるＣＯ２レーザ
は、進行に従ってビーム径カ月ａ／ｎ程度拡大する。こ
のため、導光路が長いレーザビーム加工装置においては
、光路の途中の近々にビーム径を絞るためのレンズを数
装置いている。
は、一般に極めて直進性に優れたものとして知られてい
るが、溶接、切断等の工業用に使用されるＣＯ２レーザ
は、進行に従ってビーム径カ月ａ／ｎ程度拡大する。こ
のため、導光路が長いレーザビーム加工装置においては
、光路の途中の近々にビーム径を絞るためのレンズを数
装置いている。
ところが、近年ロボットの先端にレーザ加工ヘッドを取
付け、これによってレーザビームを自在にワークに照射
して加工を行なう技術が多く用いられるようになり、こ
の場合にロボットが円筒座標系の場合は特に問題はない
が、直交座標系のロボットでは、光路長がロボットの動
作に従って変化し、レーザビームが集光レンズに入射す
る時の径が一定しない。
付け、これによってレーザビームを自在にワークに照射
して加工を行なう技術が多く用いられるようになり、こ
の場合にロボットが円筒座標系の場合は特に問題はない
が、直交座標系のロボットでは、光路長がロボットの動
作に従って変化し、レーザビームが集光レンズに入射す
る時の径が一定しない。
就航レンズに入力されるレーザビームの径りと焦点での
ビームのスポット径Ｆとの間には、Ｆ −２，８７・ｆ
・λ／Ｄの関係がある。このうちｆは集光レンズの焦点
距離、λは波長でＣＯ□レーザの場合約１０．６μであ
る。
ビームのスポット径Ｆとの間には、Ｆ −２，８７・ｆ
・λ／Ｄの関係がある。このうちｆは集光レンズの焦点
距離、λは波長でＣＯ□レーザの場合約１０．６μであ
る。
したがって、光路長が長くなると入力ビーム径りが拡大
し、スポット径Ｆは縮小してエネルギー密度は大となる
。このため、焦点でのエネルギ密度が変化して一定状態
での加工が行なえなくなる。この現象は、特に薄板材の
溶接の場ｔ）に顕著で、過大な溶込みや溶接不良を招く
おそれがある。したがって、本発明の課題は、光路長さ
の変化に係わりなく、焦点位置において一定のエネルギ
密度が得られるレーザ加工装置を得ることにある。
し、スポット径Ｆは縮小してエネルギー密度は大となる
。このため、焦点でのエネルギ密度が変化して一定状態
での加工が行なえなくなる。この現象は、特に薄板材の
溶接の場ｔ）に顕著で、過大な溶込みや溶接不良を招く
おそれがある。したがって、本発明の課題は、光路長さ
の変化に係わりなく、焦点位置において一定のエネルギ
密度が得られるレーザ加工装置を得ることにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の前記課題の解決手段は、導光路の長さを変化で
きるレーザビーム加工装置において、導光路の変化後の
長さを検出する手段と、検出された導光路の長さから焦
点位置でのエネルギ密度を算出し、これに基づいてレー
ザビーム発振器の出力を調整する手段とを備え、常時焦
点位置で一定のエネルギ密度を得るようにしたことを特
徴とする。
きるレーザビーム加工装置において、導光路の変化後の
長さを検出する手段と、検出された導光路の長さから焦
点位置でのエネルギ密度を算出し、これに基づいてレー
ザビーム発振器の出力を調整する手段とを備え、常時焦
点位置で一定のエネルギ密度を得るようにしたことを特
徴とする。
（作 用）
前記の手段により、ロボットの動きによって導光路長が
変化しても、これに対応してレーザビーム発振器の出力
が自動調整され、焦点位置において一定の出力密度が得
られる。
変化しても、これに対応してレーザビーム発振器の出力
が自動調整され、焦点位置において一定の出力密度が得
られる。
（実施例）
以下図面に基づいて実施例を説明する。第１図、第２図
において１はレーザ加工装置、２はそのフレームで該フ
レーム２にレーザビーム発振器３、プロアユニット４、
レーザ電源５、コントローラ６、ワーククランパ７等が
取付けられる。８はガイドレールでフレーム２に支柱９
で固定され、該レール８にレーザ加工ヘッドｌＯがＸ方
向及びＺ方向に移動自在に支承され、該レーザ加工ヘッ
ド１０の移動とワーククランパ７の中心線７ａを中心と
するワークＷの回転により所望箇所に溶接を行なうよう
になっている。
において１はレーザ加工装置、２はそのフレームで該フ
レーム２にレーザビーム発振器３、プロアユニット４、
レーザ電源５、コントローラ６、ワーククランパ７等が
取付けられる。８はガイドレールでフレーム２に支柱９
で固定され、該レール８にレーザ加工ヘッドｌＯがＸ方
向及びＺ方向に移動自在に支承され、該レーザ加工ヘッ
ド１０の移動とワーククランパ７の中心線７ａを中心と
するワークＷの回転により所望箇所に溶接を行なうよう
になっている。
レーザビーム発振器３で発生したレーザビームは、導光
路１１．１２．１３．１４及び各導光路の屈曲部に設け
た反射鏡を経てレーザ加工ヘッド１０に達しその内部に
設けられた集光レンズで集束され、ノズル１５からワー
クＷに放射される。
路１１．１２．１３．１４及び各導光路の屈曲部に設け
た反射鏡を経てレーザ加工ヘッド１０に達しその内部に
設けられた集光レンズで集束され、ノズル１５からワー
クＷに放射される。
このワークＷの加工において、例えばワークＷ上の点Ｐ
１とＰ２とは、ワーククランパ７の中心７ａからの距離
が１１と１２であり、レーザ加工ヘッドｌＯに至る導光
路１４の長さもで１又は１２となる。そして、レーザビ
ームは前記のように進行に従って拡大するので、導光路
長が基準値より長くなれば集光レンズの焦点におけるエ
ネルギ密度は導光路長に対応して増加する。
１とＰ２とは、ワーククランパ７の中心７ａからの距離
が１１と１２であり、レーザ加工ヘッドｌＯに至る導光
路１４の長さもで１又は１２となる。そして、レーザビ
ームは前記のように進行に従って拡大するので、導光路
長が基準値より長くなれば集光レンズの焦点におけるエ
ネルギ密度は導光路長に対応して増加する。
本発明においてはこのエネルギ密度の増加をレーザ発振
器３の出力下降により補償するようにしたもので、第３
図に示すように導光路長が変化するとき、基準の長さと
の偏差を求め、該偏差に見合った出力ロボットをコント
ローラ６からレーザ発振器３のコントローラ３ａに指示
して出力を調整して一定のエネルギ密度にする。
器３の出力下降により補償するようにしたもので、第３
図に示すように導光路長が変化するとき、基準の長さと
の偏差を求め、該偏差に見合った出力ロボットをコント
ローラ６からレーザ発振器３のコントローラ３ａに指示
して出力を調整して一定のエネルギ密度にする。
これにより溶接等の加工部における入熱】の変化が少な
くなり、一定した作業が行なわれる。
くなり、一定した作業が行なわれる。
図の実施例においてレーザ加工ヘッド１０の２方向の移
動があるときは該方向の移動距離も加算されて出力が調
整される。
動があるときは該方向の移動距離も加算されて出力が調
整される。
（発明の効果）
以上のように、本発明においては、レーザ加工ヘッドの
位置が変化しても常に一定の入熱量が得られて良質の加
工を行なうことができると共に、制御機構が極めて簡単
で低コストで構成することができる。
位置が変化しても常に一定の入熱量が得られて良質の加
工を行なうことができると共に、制御機構が極めて簡単
で低コストで構成することができる。
第１図は本発明を実施する溶接装置の正面図、第２図は
同じく平面図、第３図は制御系統図である。
同じく平面図、第３図は制御系統図である。
Claims (1)
- 導光路の長さを変化できるレーザビーム加工装置におい
て、導光路の変化後の長さを検出する手段と、検出され
た導光路の長さから焦点位置でのエネルギ密度を算出し
、これに基づいてレーザビーム発振器の出力を調整する
手段とを備え、常時焦点位置で一定のエネルギ密度を得
るようにしたことを特徴とする、レーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068296A JPH01241390A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068296A JPH01241390A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241390A true JPH01241390A (ja) | 1989-09-26 |
Family
ID=13369679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63068296A Pending JPH01241390A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01241390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7432471B2 (en) * | 2004-05-28 | 2008-10-07 | Yamazaki Mazak Kabushiki Kaisha | Laser beam hardening tool |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63068296A patent/JPH01241390A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7432471B2 (en) * | 2004-05-28 | 2008-10-07 | Yamazaki Mazak Kabushiki Kaisha | Laser beam hardening tool |
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