JPH02224887A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH02224887A JPH02224887A JP1046992A JP4699289A JPH02224887A JP H02224887 A JPH02224887 A JP H02224887A JP 1046992 A JP1046992 A JP 1046992A JP 4699289 A JP4699289 A JP 4699289A JP H02224887 A JPH02224887 A JP H02224887A
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- JP
- Japan
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- magnetostrictive material
- magnetic field
- condenser lens
- laser beam
- processing
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- Pending
Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
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- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
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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）
本発明はレーザ光により非金属または金属のレーザ加工
装置に関する。
装置に関する。
（従来の技術）
被加工物の近傍でレーザ光の焦点位置を周期的゛に可変
とするレーザ加工装置として特開昭６０−１５２３８５
に記載されているものがある。
とするレーザ加工装置として特開昭６０−１５２３８５
に記載されているものがある。
これは第５図に示すように圧電素子で構成された板状の
バイモルフ３３に一定の周期をもった印加電圧を与えて
集光レンズ３１を移動せしめ、エネルギ集中度の高いレ
ーザビーム先端４４ａが板材４５を上下に横切るように
して切断加工を行なうため、面粗度の小さい高精度の切
断を可能とするものである。
バイモルフ３３に一定の周期をもった印加電圧を与えて
集光レンズ３１を移動せしめ、エネルギ集中度の高いレ
ーザビーム先端４４ａが板材４５を上下に横切るように
して切断加工を行なうため、面粗度の小さい高精度の切
断を可能とするものである。
（発明が解決しようとする課Ｂ）
上記特開昭６０−１５２３８５による方法は圧電素子を
集光レンズ３１駆動用のアクチュエータとして用いるた
め次のような問題点がある。
集光レンズ３１駆動用のアクチュエータとして用いるた
め次のような問題点がある。
（１）バイモルフ構造の圧電素子のため変位量は得られ
ても発生する力が小さく、従って集光レンズを含む可動
部の大きさに制限がある。
ても発生する力が小さく、従って集光レンズを含む可動
部の大きさに制限がある。
（２）圧電素子は印加電圧に対して発生する歪がヒステ
リシスを持つため、位置の再現性が悪い、従って周期的
なレーザビーム先端の移動によるレーザ照射のエネルギ
分布が光軸方向にばらつく。
リシスを持つため、位置の再現性が悪い、従って周期的
なレーザビーム先端の移動によるレーザ照射のエネルギ
分布が光軸方向にばらつく。
（３） レーザ加工時に集光レンズが高温となるため
圧電素子の耐熱性が余り良くないことから素子が良好に
機能しない。
圧電素子の耐熱性が余り良くないことから素子が良好に
機能しない。
本発明の目的は上記問題点に鑑みなされたものであり、
レーザ光により精度良く加工できるレーザ加工装置に関
する。
レーザ光により精度良く加工できるレーザ加工装置に関
する。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明に係る第１の発明では
磁歪材料で集光用レンズを支持し、集光レンズの機械的
位置が光軸方向に変位可能に設け、磁歪材料に所定の磁
界を与え、撓みを生じさせている。第２の発明では所定
の磁界が加工ノズル先端と被加工物間の距離に応じた磁
界であり、第３の発明では所定の磁界が一定の周期をも
った磁界になっている。また第４の発明では集光レンズ
の光軸方向の変位部分に適当な増速機構を付加し、集光
レンズの変位量を増幅した構成としている。
磁歪材料で集光用レンズを支持し、集光レンズの機械的
位置が光軸方向に変位可能に設け、磁歪材料に所定の磁
界を与え、撓みを生じさせている。第２の発明では所定
の磁界が加工ノズル先端と被加工物間の距離に応じた磁
界であり、第３の発明では所定の磁界が一定の周期をも
った磁界になっている。また第４の発明では集光レンズ
の光軸方向の変位部分に適当な増速機構を付加し、集光
レンズの変位量を増幅した構成としている。
（作 用）
集光光学系の駆動用アクチュエータとして磁歪材料を用
い、この磁歪材料の周囲にコイルを巻きこのコイルの電
流を変化させることによって磁界強度を変化させて磁歪
材料の歪量を変化させ、加工ヘッドと被加工物との距離
を制御しようとするものである。
い、この磁歪材料の周囲にコイルを巻きこのコイルの電
流を変化させることによって磁界強度を変化させて磁歪
材料の歪量を変化させ、加工ヘッドと被加工物との距離
を制御しようとするものである。
（実施例）
本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は本発明の構成を示す側面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ矢視図である。
Ａ−Ａ矢視図である。
レーザ発信器（図示せず）より発振されたレーザビーム
１は導光路９を通り加工ヘッド２と同軸上に導かれ、集
光レンズ３により集光されたビーム先端４が被加工物１
１へ照射される。
１は導光路９を通り加工ヘッド２と同軸上に導かれ、集
光レンズ３により集光されたビーム先端４が被加工物１
１へ照射される。
このとき被加工物１１とレーザビーム先端４の位置関係
はけ歪材料５へ印加される磁界の強度により可変に設け
られている。すなわち磁歪材料５へ印加される磁界の強
度は磁歪材料５をとり巻くコイル６の電流ｉに応じたも
のであり、コイル６の電流ｉを変化させると磁歪の歪量
が変化し、加工ヘッド２と被加工物１１との距離ｄが変
化する。従って磁歪材料５が支持する集光レンズホルダ
７を変位することにより集光レンズ３の位置で決まるレ
ーザビーム先端４が変位する。
はけ歪材料５へ印加される磁界の強度により可変に設け
られている。すなわち磁歪材料５へ印加される磁界の強
度は磁歪材料５をとり巻くコイル６の電流ｉに応じたも
のであり、コイル６の電流ｉを変化させると磁歪の歪量
が変化し、加工ヘッド２と被加工物１１との距離ｄが変
化する。従って磁歪材料５が支持する集光レンズホルダ
７を変位することにより集光レンズ３の位置で決まるレ
ーザビーム先端４が変位する。
例えば溶接加工を行なう際に、溶接初期にはレーザビー
ム先端４を被加工物１１の低部１１ａに焦点を移動せし
め、溶は込みが進むにつれて焦点位置を上部に移動させ
て深溶は込みを行なう場合、本発明によれば、コイル６
の電流ｉを適切に変化させ、レーザビーム先端４の位置
を制御することにより短時間で効率よく信顛性の高い加
工を行なうことができる。
ム先端４を被加工物１１の低部１１ａに焦点を移動せし
め、溶は込みが進むにつれて焦点位置を上部に移動させ
て深溶は込みを行なう場合、本発明によれば、コイル６
の電流ｉを適切に変化させ、レーザビーム先端４の位置
を制御することにより短時間で効率よく信顛性の高い加
工を行なうことができる。
また厚板の切断を行なう場合はコイル６の電流ｉを一定
の周期をもったものとし、レーザビーム先端４を厚板材
の上下に横切るように往復させながら切断することによ
り切断面の精度が高く、しかも効率のよい加工を行なう
ことができる。
の周期をもったものとし、レーザビーム先端４を厚板材
の上下に横切るように往復させながら切断することによ
り切断面の精度が高く、しかも効率のよい加工を行なう
ことができる。
また図示はしてないが磁歪材料の発生力の大きいことを
利用して、適当な増速機構により磁歪量を増幅し、集光
光学系の移動ストロークを拡大することができる。
利用して、適当な増速機構により磁歪量を増幅し、集光
光学系の移動ストロークを拡大することができる。
この場合発生力は増速比に反比例して減少する。この場
合、適当な予圧をかけて増速系の剛性を高めておくこと
が必要である。
合、適当な予圧をかけて増速系の剛性を高めておくこと
が必要である。
第３図は磁歪材料に引加した磁界強度と磁歪量との関係
を示す図である。
を示す図である。
第４図は磁界を作り出すために磁歪材料にコイルを巻い
た図で、任意の方向に電流ｉを流すことによって磁界が
得られる。
た図で、任意の方向に電流ｉを流すことによって磁界が
得られる。
（発明の効果）
本発明は上述したようにして成るので、磁歪材料を用い
たアクチュエータにより集光光学系を光軸方向に変位さ
せる構成であるため、以下の点で磁歪材料による優れた
効果が期待でき、その実用性は極めて高い。
たアクチュエータにより集光光学系を光軸方向に変位さ
せる構成であるため、以下の点で磁歪材料による優れた
効果が期待でき、その実用性は極めて高い。
（１）発生力が大きいため変位させる集光光学系の自由
度が大きい、また増速機構と組合わせ発生力をストロー
ク拡大に置き換えることも可能である。
度が大きい、また増速機構と組合わせ発生力をストロー
ク拡大に置き換えることも可能である。
（２） ヒステリシスが小さいためレーザビーム先端
の移動による被加工物近傍のエネルギ分布の均一性が良
好となり精度の高い加工が行なえる。
の移動による被加工物近傍のエネルギ分布の均一性が良
好となり精度の高い加工が行なえる。
（３）耐熱性が良いためレーザ照射による加工ノズルの
熱影響に左右されにく＼、安定した耐環境性が得られる
。
熱影響に左右されにく＼、安定した耐環境性が得られる
。
第１図は本発明の構成を示す側面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、
第３図は磁歪材料に引加した磁界強度と磁歪量との関係
を示す図、 第４図は磁歪材料に磁界を作り出すための構成図である
。 第５図は従来技術の構成を示す図である。 ３：集光レンズ、４：加工ノズル先端、５：磁歪材料、
１１：被加工物。
を示す図、 第４図は磁歪材料に磁界を作り出すための構成図である
。 第５図は従来技術の構成を示す図である。 ３：集光レンズ、４：加工ノズル先端、５：磁歪材料、
１１：被加工物。
Claims (4)
- （１）磁歪材料で集光用レンズを支持し、前記集光レン
ズの機械的位置が光軸方向に変位可能に設け、前記磁歪
材料に所定の磁界を与え、撓みを生じさせることを特徴
とするレーザ加工装置 - （２）所定の磁界が加工ノズル先端と被加工物間の距離
に応じた磁界であることを特徴とする請求項（１）記載
のレーザ加工装置 - （３）所定の磁界が一定の周期をもった磁界であること
を特徴とする請求項（１）記載のレーザ加工装置 - （４）集光レンズの光軸方向の変位部分に適当な増速機
構を付加し、集光レンズの変位量を増幅したことを特徴
とする請求項（１）記載のレーザ加工装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046992A JPH02224887A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046992A JPH02224887A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02224887A true JPH02224887A (ja) | 1990-09-06 |
Family
ID=12762694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046992A Pending JPH02224887A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02224887A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5508490A (en) * | 1992-10-22 | 1996-04-16 | Aclas Lasertechnik & Maschinenbau Gmbh | Laser machining head and auxiliary equipment for a numerically controlled machine tool |
| CN105364304A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 重庆镭宝激光智能机器人制造有限公司 | 用于激光焊接机器人的多方向焊接头 |
| CN113787276A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-14 | 苏州艾科瑞思智能装备股份有限公司 | 一种自适应调整水平度的封装机焊头 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1046992A patent/JPH02224887A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5508490A (en) * | 1992-10-22 | 1996-04-16 | Aclas Lasertechnik & Maschinenbau Gmbh | Laser machining head and auxiliary equipment for a numerically controlled machine tool |
| CN105364304A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 重庆镭宝激光智能机器人制造有限公司 | 用于激光焊接机器人的多方向焊接头 |
| CN113787276A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-14 | 苏州艾科瑞思智能装备股份有限公司 | 一种自适应调整水平度的封装机焊头 |
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