JPH02229688A - 非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工方法と装置 - Google Patents

非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工方法と装置

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JPH02229688A
JPH02229688A JP1048473A JP4847389A JPH02229688A JP H02229688 A JPH02229688 A JP H02229688A JP 1048473 A JP1048473 A JP 1048473A JP 4847389 A JP4847389 A JP 4847389A JP H02229688 A JPH02229688 A JP H02229688A
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axis parabolic
parabolic reflector
axis
reflecting mirror
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Nobutoshi Torii
信利 鳥居
Susumu Ito
進 伊藤
Akihiro Terada
彰弘 寺田
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工方法
と装置とに関し、特に、多関節腕型産業用ロボットに非
軸パラボラ反射鏡（オファクシス型パラボラ反射鏡）を
組み込むことにより、高エネルギーを有したレーザ光の
焦点を高精度で円軌跡に沿って移動させ、高精度の小径
孔レーザ加工を実行可能にするレーザ加工方法と装置と
に関する。
〔従来技術〕
産業用ロボットの動作制御の精度向上に従って、近時、
レーザ光源から多関節腕型ロボット機体内にレーザ光を
導入し、当該ロボット機体内に設けた光導管路と反射ミ
ラーとにより、最先端のロボット腕の先端に設けた集光
ミラーに入射せしめ、その集光された反射レーザ光の焦
点を被加工物の表面にノズルから照射してレーザ光の高
エネルギーにより切断、溶接等の加工作用を遂行させる
レーザロボットが既に提供、利用されている。
この場合に、多関節ロボットのロボット胴、ロボット腕
等の可動部の動作をロボット制御装置によりプログラム
制御することにより、ノズル先端を所望の経路に沿って
移動させ、その結果、所望の形状の切断、所望経路に沿
う溶接等のレーザー加工が実行される。特に、ロボット
機体の動作自由度を５軸回りに得るようにした５軸多関
節腕型ロボットは、三次元空間内における多種の経路に
沿ってレーザ光出射用のノズルを移動させることが可能
であり、産業用途に好適である。第６図は、このような
５軸多関節型レーザロボットの外形構造と動作自由度を
図示した斜視図である。同５軸多関節型レーザロポット
は、ロボットベース部７の上部に旋回胴８が第１の縦軸
Ｉの回りに回転可．能に取付けられ、この旋回胴８の側
面に肩関節９が第２軸■の回りに回転可能に取り付けら
れ、この肩関節９の一端から上方へロボット第１腕１０
が延長し、同第１ロボット腕１０の先端は討関節１１を
介して第２ロボット腕１２に結合されている。このとき
、第２ロボット腕１２は肘関節１１において第１ロボッ
ト腕１０に対して第３軸■回りに相対的に回転可能であ
り、第２ロボット腕１２は又、自身の軸線を第４の軸■
として回転自在に形成されている。当該第２ロボット腕
ｌ２の先端にはレーザ光出射用のノズル１３が第５軸■
の回りに回転可能であり、これらの第１〜第５の軸Ｉ〜
■回りの回転自由度により、ノズル１３から出射するレ
ーザ光を被加工物１４上で所望の軌跡Ｌに沿い移動させ
、切断や溶接等のレーザ加工作用を行う。レーザ光はレ
ーザ光源から先ず、旋回胴８内に導入され、次いで、肩
関節９、第１ロボット腕１０、肘関節１１、第２ロボッ
ト腕１２、ノズル１３の順に進行し、この間に各部に複
数個の反射ミラー１５が設けられて、進路変更を受け、
先端のレーザ光出射用のノズル１３の集光ミラー１６を
経て、焦点位置へ出射される。
〔発明が解決しようとする課題〕
然しながら、上述のレーザロボットを用いる場合、被加
工表面、例えば、板金表面に数ミリメートル程度の直径
の小孔をレーザ加工により穿孔しようとするような場合
には、ロボット腕等のロボット可動部の動作を高精度で
、且つ高速度で実行させる必要があり、しかも、例えば
ロボット腕の関節部の回転動作を高速度で反転させなけ
れば、所望の軌跡沿いにレーザ光出射ノズルを移動させ
ることが困難になり、また、ロボット腕等の可動部の剛
性も高速動作に追従し得るだけの高剛性が必要に或る等
、ロボット制御装置による動作制御が極めて複雑になり
、且つ充分な加工精度が得られない危惧がある。
他方、５軸勤作自由度を有したレーザロボットの先端部
に特殊なコンパス作動部を装着し、コンパス径を調節可
変し得るようにすると共に第６軸回りに円軌跡に沿うコ
ンパス動作をさせる方法、機構により、穿孔加工を実行
する提案もあるが、その場合には、上記のコンパス作動
部に更にレーザ光誘導用のミラーを複数枚増設する等の
構造的にも複雑に成ると同時に増設したミラーにおける
レーザ光のエネルギー減衰が発生して加工能力の低下等
の不利がある。
依って、本発明の目的は、上述した従来のレ゛一ザロボ
ットによる加工が困難な小径孔のレーザ加工を容易に実
行可能なレーザ加工方法と装置とを提供せんとするもの
である。
又、本発明の他の目的は、光学要素として周知の非軸パ
ラボラ反射鏡を利用してレーザ光の焦点を小径の円軌跡
に沿って移動させ得るようにしたレーザ加工方法と装置
とを提供せんとするものである。
本発明の更に、他の目的は、多関節型産業用レーザロボ
ットに組み込んで小径孔のレーザ加工を容易に実施可能
にする非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工装置を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上述の目的を達成するために、レーザ光源か
ら光路を介して非軸パラボラ反射鏡にレーザ光を入射せ
しめ、その反射レーザ光の焦点を被加工表面に一致させ
、前記非軸パラボラ反射鏡を、その姿勢、方位を固定し
たまま前記レーザ入射光の光軸を含む平面又は同平面と
平行な平面内で円軌跡に沿って移動せしめ、その結果、
前記被加工表面において、前記レーザ反射光の集光点を
前記円軌跡と同径の円軌跡に沿って加工移動させるよう
にした非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工方法を提
供し、また、このようなレーザ加工方法の実施をするた
めに、レーザ光源からのレーザ光を一定入射路に導くレ
ーザ光路と、前記レーザ光路のレーザ入射光を受光する
パラボラ形反射面を備えた非軸パラボラ反射鏡と、前記
非軸パラボラ反射鏡の鏡体を一定姿勢と一定方位を維持
して保持する保持体と、前記保持体に保持された非軸パ
ラボラ反射鏡を前記レーザ入射光の光軸を含む平面又は
同平面と平行な平面内で円軌跡に沿って移動させる駆動
手段とを具備して構成され、前記非軸パラボラ反射鏡に
よるレーザ反射光の焦点を前記非軸パラボラ反射鏡の移
動円軌跡と同径の円軌跡に沿って被加工表面を加工移動
させるようにした非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加
工装置を提供するものである。又、同レーザ加工装置の
前記レーザ光路が、５軸回りに旋回自由度を有した多関
節腕型産業用ロボット内に形成された光導管と反射鏡と
から成り、又、上述の非軸パラボラ反射鏡、保持体及び
駆動手段が、上記多関節腕型産業用ロボットの腕先端に
格納、保持されてレーザロボットを提供するものである
。
〔作用〕
上述のように、非軸パラボラ反射鏡をレーザ光の集光用
反射鏡として用い、咳非軸パラボラ反射鏡を一定姿勢、
一定方位を保ってレーザ光の光軸を含む面または同面に
平行な面内で小径の円軌跡に沿い移動させるから、レー
ザ反射光の焦点も同径の円軌跡に沿い移動し、焦点が結
ぶ面に配置された被加工面に小径の孔穿設を行い得るの
である。また、レーザロボットの最先端に非軸パラボラ
反射鏡等を組み入れた上記のレーザロボットによれば、
ロボット腕等のロボット可動要素の動きを用いること無
く、小径孔の切断作用を遂行し、通常のレーザ加工をロ
ボット可動部の動作制御で遂行するようにできるから、
レーザロボットの機能の向上が得られる。以下、本発明
を添付図面に従って更に詳細に説明する。
〔実施例〕
第１図は、本発明による非軸パラボラ反射鏡を用いたレ
ーザ加工方法の作用原理を説明する略示斜視図、第２図
は、多関節腕型レーザロボットの先端部分に本発明に係
るレーザ加工装置を組み込んだ状態の配置、構成の概略
を説明する部分的な斜視図、第３図は、第２図に示した
同レーザロボットの先端の内部機構を示した部分断面図
、第４図は、レーザ加工装置の拡大断面図、第５図は、
同レーザ加工装置に設けられる平行可動リンク機構と偏
心回転手段及び軌跡径調節手段等の円軌跡駆動手段を構
成するために用いられる諸要素類の分解斜視図である。
さて、第１図を参照すると、本発明のレーザ加工方法の
作用原理は、レーザ光源から適宜の中間レーザ光管路（
図示なし）を経由して最終段のレーザ光路２０中を進行
したレーザ光を、非軸パラボラ反射鏡２２へ入射せしめ
、該非軸パラボラ反射鏡２２の鏡面においてその焦点に
向けて反射、集光させ、集光されたレーザ光のエネルギ
ーによって所望の切断等のレーザ加工を遂行させるもの
である。すなわち、先ず、レーザ光路２０を進行したレ
ーザ光は常に一定方向に向けて該光路２０から出射して
非軸パラボラ反射鏡２２の反射面２４にレーザ光東とし
て入射する。上記反射面２４は、非軸パラボラ面（オフ
ァクシスパラボラ面）でパラボラ鏡面の一部であるから
、この反射面２４で反射されたレーザ光東はパラボラ鏡
面の焦点Ｆに集光する。従って、当該焦点Ｆに集光した
レーザ光は強い光エネルギーを有する。このとき、上記
のレーザ光路２０を不動に保ちつつ、非軸パラボラ反射
鏡２２を移動させる。即ち、レーザ光路２０を進行した
一定のレーザ光束が、常に、非軸パラボラ反射鏡２２の
反射面２４の一部に入射する条件及び当該非軸パラボラ
反射鏡２２の姿勢と方位を一定に保持する条件の下に、
該レーザ光東の光軸を含む平面２６と平行な平面２８に
沿って非軸パラボラ反射鏡２２を円軌跡３０に沿って移
動変位させるのである。上記非軸パラボラ反射鏡２２の
姿勢と方位を一定に保持する条件とは、反射面２４のレ
ーザ光の初期受光方向に平行な鏡体上の１基準線Ｘを平
面２８内で常に同方向に保つことを意味し、このような
姿勢、方位条件を維持しつつ、非軸パラボラ反射鏡２２
を円軌跡３０に沿って実線図示の位置八から破線図示の
位置Ｂ、位置Ｃの如く移動させると、レーザ光東が集光
する焦点位置も当初の位置Ｆから上記平面２６と平行な
平面３２上で上記円軌跡３０と同径の円軌跡３４に沿っ
てＧＳＨの如く変位し、同円軌跡３４に沿う変位動作の
動作速度を適宜に制御すると、レーザ光エネルギーによ
って、平面３２に加工作用が遂行されるのである。故に
、平面３２に被加工面を設置すれば、該加工面に孔明け
加工等の加工処理を施し得るのである。
ここで、本発明によれば、上記の非軸パラボラ反射鏡２
２の円軌跡に沿う移動は、平面２８内における２次元変
位であることから、このような２次元動作を起動、制御
することは、後述の如く、ロボットの多数の可動要素の
３次元空間内における変位の合成に依って円軌跡変位を
遂行させる従来のレーザロボットの動作の場合よりも簡
単な機構、手段により遂行することができる。
第２図は、上述した非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ
加工装置を既述の第６図に示した５軸動作自由度を有し
た多関節腕型産業用レーザロボットと同様の多関節腕型
レーザロボットの腕の最先端に具備させて被加工面に小
孔をレーザ光で穿孔する用途に用いる場合の装着状態を
示している。
同レーザロボットの第２ロボット腕４０は、第６図のレ
ーザロボットにおける第２のロボット腕１２に相当し、
第４の軸線の回りに回転可能として設けられており、従
って、レーザ光は同第２ロボット腕４０の根本側から先
端へ向けてレーザ光路４２を経て直進し、先端で反射ミ
ラー４４により反射して、直角に進路変更を行い、第１
図のレーザ光路２０に相当するレーザ光路４６を経て、
レーザ加工装置４８内に内蔵された非軸パラボラ反射鏡
５０の反射面に入射し、当該非軸パラボラ反射鏡５０で
反射されたレーザ光はノズル５２から焦点位置へ集光さ
れる様になっている。ここでレーザ加工装置４８は、第
２ロボット腕４０の先端で第５の軸線■の回りに回転自
由度を有し、かつ、上述のように非軸パラボラ反射鏡５
０を円軌跡に沿って移動変位させ、故にレーザ光焦点も
円軌跡に沿って変位させる機構、手段を内蔵した構成を
有し、その具体的実施例の構造は以下に、第３図〜第５
図に基づき詳述する如く、２つのモータＭ　ｓ　、Ｍ　
ｑを駆動源とした円軌跡の直径を加減調節可能な自動軌
跡装置として構成されている。
第３図は、第２図に示した５軸動作自由度型の多関節腕
型レーザロボットの第２ロボット腕４ｏの詳細な構造と
レーザ加工装置４８の内部構造とを幾分、詳細に図示し
た断面図である。同第２ロボット腕４０は、肘関節３８
に関して第４軸■の回りに回転可能に設けられており、
同第２ロボット腕４０内の略中心部に前記のレーザ光路
４２が延設されている。この第２ロボット腕４ｏは、肘
関ｉ３８内に設けられた第４軸駆動モータＭ，を回転駆
動源にして減速歯車対６２を介して回転駆動され、軸受
６４に支承されて回転する。
他方、上記肘関節３８内には第５軸モータＭ，が設けら
れており、この第５軸モータＭ，の回転出力は、減速歯
車対６６を介して中空軸６８を第２ロボット腕４０の内
部で軸受７０の支承のもとに回転せしめる。この中空軸
６８の回転は、同中空軸６８の端邪に設けたべベルギャ
機構７２を介してレーザ加工装置４８を、第２ロボット
腕４ｏに対して、軸受７３の支承を介して第５軸■の回
りに回転させる構成に成っている。第２ロボット腕４０
の端邪に固設した反射ミラー４４は、レーザ光路４２内
を直進したレーザ光を、レーザ光路４６の方向へ直角に
進路変更させるように反射させるように設けられ、非軸
パラボラ反射鏡５ｏのパラボラ形の反射鏡面ヘレーザ光
を入射させる。
上記のレーザロボットは、上述の第４軸■、第５軸■の
両軸と共に既述の第６図の従来のレーザロボットと同様
に第１〜第３軸Ｉ〜■（図示なし）回りの動作自由度を
有するから、これら動作軸による動作を制御して従来の
レーザロボットと同様にレーザ加工装置４８を３次元空
間内で動作させ、その間にレーザ加工装置４８とノズル
５２を介してレーザ光を出射することにより、切断や溶
接等のレーザ加工作業を遂行することは勿論可能である
。然しながら、本発明のレーザ加工装置４８はこれらロ
ボット動作の制御にょるレーザ加工作業では困難な小径
孔のレーザ加工を容易化するために、レーザ加工装置４
８内に内蔵されたレーザ光集光点く焦点）の円軌跡動作
駆動手段を作動させて、被加工面に小径の孔の自動穿設
をも行うことができるのである。
上述した円軌跡動作駆動手段の動作源は既述のようにモ
ータＭ．、Ｍ，（サーボモー夕が好適である）に依って
構成され、これらほの２つのモータＭ　ｅ　、Ｍ　．に
より、円軌跡の径の調節と、同調節された径による円軌
跡動作とが自動遂行されるものであり、非軸パラボラ反
射鏡５ｏは、２段構造の平行リンク機構７４によりレー
ザ加工装置４８内部に既述の一定姿勢と一定方位を維持
した状態で支持されている。
ここで、レーザ加工装置４８を拡大図示した第４図を参
照すると、同加工装置４８は中空円筒体の形状を有した
ケース９０を有し、このケース９０内の上部室９２内に
モータＭ　６、Ｍ　ｔを駆動源として備えた円軌跡駆動
用の駆動手段と円軌跡の径調節手段とにより構成される
駆動手段８ｏが収納され、また、環状の隔壁９５の下方
の下部室９４内に上記平行リンク機構７４に支持された
非軸イ〈ラボラ反射鏡５０が収納されている。この下部
室９４の下端にレーザ光出射用のノズル５２が、レーザ
光の漏洩を防止する密閉手段を介して非軸パラボラ反射
鏡５０と一緒に円軌跡回転が可能に装着されている。下
部室９４の側部にはレーザ光路４６からレーザ光を受光
する開口９６が設けられ、この開口９６を形成する突出
部の端邪に前述したロボット動作の第５軸■回りの回転
機構を形成するべベルギャ機構７２の被駆動側べベルギ
ャ７２が設けられている。２段構造の平行リンク機構７
４は上段側のリンクが後述のように上記隔壁９５にピボ
ットを介して枢着され、下段側のリンクはピボットを介
して非軸パラボラ反射鏡５０の上端面に枢着されて、非
軸パラボラ反射鏡５０を円軌跡沿いに平行移動可能に支
持しているものである。同非軸パラボラ反射鏡５０は、
その上端面から上方へ延長した突出軸５０ａを有し、こ
の突出軸５０ａは、上部室９２内の円軌跡移動用の駆動
手段８０に係合している。即ち、駆動手段８０は、駆動
モータＭ，の出力歯車に噛合した内歯歯車８１を有して
ケース９０の内周壁に保持された第１の回転軸受８２を
介して減速回転される（回転中心Ｃ．）回転リング８５
、この回転リング８５の底部に形成された円形の偏心開
口部８５ａに保持された第２の回転軸受８３を介して回
転可能に支持され、駆動モータＭ，の出力歯車に噛合し
た内歯８６を有する偏心調節リング８７、この偏心調節
リング８７の底部に開口された円形の偏心開口部８７ａ
に保持された第３の回転軸受８４等を具備した構成され
、非軸パラボラ反射鏡５０の突出軸５０ａは、第３の回
転軸受８４の軸孔に嵌合、保持されている。尚、偏心調
節リング８７を駆動する駆動モータＭ，は、回転リング
８５の底部から起立したブラケッ｝８５ｂ上に保持され
、この結果、回転リング８５が駆動モータＭ，により駆
動されて回転中心ＣＩの回りに回転するとき、駆動モー
タＭ６や偏心調節リング８７も共に回転中心ＣＩの回り
に一体となって回転する。
ここで、上述した構成を有する駆動手段８０の作用を説
明する。
先ず、駆動モータＭ６を駆動して偏心リング８７を回転
駆動すると、この偏心リング８７は回転リング８５の偏
心開口部８５ａに保持された第２の回転軸受８３を介し
て該偏心開口部８５ａに対して回転するから、該偏心調
節リング８７の偏心開口１８７ａに第３の回転軸受８４
を介して支持した非軸パラボラ反射鏡５０の突出軸５０
ａは、外側の回転リング８５の回転中心Ｃ，に対して相
対的なずれ量Ｅを増減調節されることになる。このずれ
量Ｅは、次に回転リング８５が、駆勤モータＭ，により
駆動されて第１の回転軸受８２を介して回転中心ＣＩの
回りに回転するとき、突出軸５０ａを有した非軸パラボ
ラ反射鏡５０の中心が同回転中心Ｃ１の回りに回転する
際の円軌跡の半径を調節することになるのである。ここ
で、既述のように、非軸パラボラ反射鏡５０は、平行リ
ンク機構７４に支持れれることにより、一定の姿勢と方
位を保持したままで回転リング８５の回転中心Ｃ１のま
わりに回転し、その結果、同非軸パラボラ反射鏡５０の
鏡面で反射されて焦点に集光するレーザ光の集光点は調
節された半径を有する円軌跡に沿って平面上を移動する
ことになる。従って、非軸パラボラ反射鏡５０がレーザ
光を受光していると、レーザ光の集光点が、円軌跡に沿
って移動し、その移動軌跡に沿ってレーザ加工を施すこ
とになるのである。
ここで、第５図を参照すると、上述した円軌跡の駆動手
段８０における第１〜第３の回転軸受８２〜８４、ケー
ス９０の隔壁９５、この隔壁９５の下面にビボット７５
を介して枢着された上段リンク７６ａ１この上段リンク
７６ａにビボット７７を介して枢着された中間リンク？
６ｂ、該中間リンク７６ｂとピボット７８を介して枢着
された下段リンク７６ｃ１同下段リンク７６ｃとビボッ
ト７９を介して枢着された非軸パラボラ反射鏡５０とを
分解図示している。平行リンク機構７４は上段と中間の
両リンク７６ａ，７６ｂにより第１段のリンク動作機構
を形成し、また、中間リンク７６ｂと下段リンク７６ｃ
により第２役のリンク動作機構を形成し、これら第１、
第２段目のリンク動作機構が非軸パラボラ反射鏡５０の
円軌跡動作中に、その反射面の姿勢、方位とをレーザ入
射光に対して常に一定した位相状態に維持し、その結果
、非軸パラボラ反射鏡５０の焦点に集光されたレーザ光
の集光点は安定、正確に偏心調節機構で調節された径の
円軌跡に沿って移動、変位し、所望のレーザ加工作用を
遂行するのである。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明に
よるレーザ加工方法と装置によれば、レーザ光出射用の
ノズルから出射されたレーザ光の集光点を円軌跡に沿っ
て移動させ、被加工面に小径の孔をレーザ穿孔すること
が可能であり、このようなレーザ加工装置を産業用レー
ザロボットのロボット腕先端に具備させれば、ロボット
動作制御によるレーザ出射光の制御を行って所望のレー
ザ加工を遂行する過程で、被加工面、例えば、板金面に
小孔を穿孔する必要が生じたときには、従来のようにロ
ボット動作の合成で出射光を制御する複雑な制御方法で
遂行することなく、簡単に小径孔の径を調節して小径孔
穿設作業を達成することができるのである。
〔発明の効果〕
上述の説明から明らかなように、本発明によれば、レー
ザ光を加工エネルギーに用いた小孔の穿孔加工を、周知
の非軸パラボラ反射鏡を用い、この非軸パラボラ反射鏡
を円軌跡に沿い一定姿勢、方位を保持したまま移動させ
る独立の手段を駆使して簡単に且つ高精度に達成するこ
とができる。
しかも、加工する小孔は、その半径を適宜に調節可能で
あり、小径孔の穿孔に加えて、必要に応じて小径円軌跡
に沿う溶接加工作業も比較的簡単に且つ、高精度で遂行
することができる。
特に、このようなレーザ加工装置を従来から使用されて
いる多関節腕型産業用レーザロボットの腕の先端に具備
させれば、レーザ出射装置をロボット動作の制御により
遂行する機構とは独立な駆動手段を作動させて小孔のレ
ーザ加工を遂行し得るから、小径孔の軌跡に沿うレーザ
光の集光点の移動をロボット動作の合成で遂行した従来
の場合に比較して動作制御が簡単に成り、かつ、その動
作を高精度に実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による非軸パラボラ反射鏡を用いたレ
ーザ加工方法の作用原理を説明する略示斜視図、第２図
は、多関節腕型レーザロボットの先端部分に本発明に係
るレーザ加工装置を組み込んだ状態の配置、構成の概略
を説明する部分的な斜視図、第３図は、第２図に示した
同レーザロボットの先端の内部機構を示した部分断面図
、第４図は、レーザ加工装置の拡大断面図、第５図は、
同レーザ加工装置に設けられる平行可動リンク機構と偏
心回転手段及び軌跡径調節手段等の円軌跡駆動手段を構
成するために用いられる諸要素類の分解斜視図、第６図
は、従来の５軸多関節型レーザロボットの外形構造と動
作自由度を図示した斜視図。 ４０・・・第２ロボット腕、４８・・・レーザ加工装置
、５２・・・ノズル、７４・・・平行リンク機構、８０
・・・駆動手段、Ｍ．　、Ｍ，・・・駆動モータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源から光路を介して非軸パラボラ反射鏡に
    レーザ光を入射せしめ、 その反射レーザ光の焦点を被加工表面に一致させ、 前記非軸パラボラ反射鏡を、その姿勢、方位を固定した
    まま前記レーザ入射光の光軸を含む平面又は同平面と平
    行な平面内で円軌跡に沿って移動せしめ、 その結果、前記被加工表面において、前記レーザ反射光
    の集光点を前記円軌跡と同径の円軌跡に沿って加工移動
    させるようにしたことを特徴とする非軸パラボラ反射鏡
    を用いたレーザ加工方法。 ２、前記レーザ入射光は、前記非軸パラボラ反射鏡の円
    軌跡移動時に不動維持され、かつ前記非軸パラボラ反射
    鏡の円軌跡移動は、該反射鏡面により前記レーザ入射光
    を受光し得る小径の円軌跡移動であり、以て小径孔を前
    記被加工表面に加工するようにした請求の範囲１に記載
    の非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工方法。 ３、レーザ光源からのレーザ光を一定入射路に導くレー
    ザ光路と、 前記レーザ光路のレーザ入射光を受光するパラボラ形反
    射面を備えた非軸パラボラ反射鏡と、前記非軸パラボラ
    反射鏡の鏡体を一定姿勢と一定方位を維持して保持する
    保持体と、 前記保持体に保持された非軸パラボラ反射鏡を前記レー
    ザ入射光の光軸を含む平面又は同平面と平行な平面内で
    円軌跡に沿って移動させる駆動手段とを、 具備して構成され、前記非軸パラボラ反射鏡によるレー
    ザ反射光の焦点を前記非軸パラボラ反射鏡の移動円軌跡
    と同径の円軌跡に沿って被加工表面を加工移動させるよ
    うにしたことを特徴とする非軸パラボラ反射鏡を用いた
    レーザ加工装置。 ４、前記非軸パラボラ反射鏡の保持体は、上下に段設さ
    れた平行可動リンク機構から成り、前記平行可動リンク
    機構の一端が前記非軸パラボラ反射鏡に枢着され、他端
    が適宜固定枠体に枢着されている請求の範囲３に記載の
    非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工装置。 ５、前記駆動手段は、前記非軸パラボラ反射鏡の鏡体の
    中心軸線を一定の縦軸線からの偏心量を半径として該一
    定縦軸線回りに旋回させる偏心旋回手段と、前記偏心量
    を調節して円軌跡の半径値を調節する軌跡径調節手段と
    を具備して成る請求の範囲３又は４に記載の非軸パラボ
    ラ反射鏡を用いたレーザ加工装置。 ６、前記偏心旋回手段と前記軌跡径調節手段は夫々、モ
    ータを駆動源に具備する請求の範囲５に記載の非軸パラ
    ボラ反射鏡を用いたレーザ加工装置。 ７、前記レーザ光路が、５軸回りに旋回自由度を有した
    多関節腕型産業用ロボット内に形成された光導管と反射
    鏡とから成り、かつ前記非軸パラボラ反射鏡、前記保持
    体及び前記駆動手段が、前記多関節腕型産業用ロボット
    の腕先端に格納、保持されている請求の範囲３に記載の
    記載の非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工装置。
JP1048473A 1989-03-02 1989-03-02 非軸パラボラ反射鏡を用いたレーザ加工方法と装置 Pending JPH02229688A (ja)

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