JPH0321276B2 - - Google Patents
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- JPH0321276B2 JPH0321276B2 JP57198358A JP19835882A JPH0321276B2 JP H0321276 B2 JPH0321276 B2 JP H0321276B2 JP 57198358 A JP57198358 A JP 57198358A JP 19835882 A JP19835882 A JP 19835882A JP H0321276 B2 JPH0321276 B2 JP H0321276B2
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- JP
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- workpiece
- laser
- control device
- processing
- scanning
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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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放電加工、電解加工、または機械加工
等によつて加工した被加工体の加工表面をレーザ
ービームを照射して仕上加工する装置に関する。
等によつて加工した被加工体の加工表面をレーザ
ービームを照射して仕上加工する装置に関する。
従来放電加工やフライス盤等によつて加工した
表面を研磨砥石、研磨砥粒を用いて仕上げること
が行われているが、効率が悪く自動化にも難点が
あり、主として手作業によるが能率が悪かつた。
この加工能率を高めるようにレーザー加工を用い
仕上げることも既でに提案されているが、レーザ
ーの被加工体面へのスキヤニングは目測で大体の
均一加工ができるように制御する程度のものであ
つた。
表面を研磨砥石、研磨砥粒を用いて仕上げること
が行われているが、効率が悪く自動化にも難点が
あり、主として手作業によるが能率が悪かつた。
この加工能率を高めるようにレーザー加工を用い
仕上げることも既でに提案されているが、レーザ
ーの被加工体面へのスキヤニングは目測で大体の
均一加工ができるように制御する程度のものであ
つた。
本発明は更に改良を加えレーザーによる表面検
査機能を利用してレーザースキヤニング加工を精
密に制御して全面を均一に仕上げるようにしたも
のである。
査機能を利用してレーザースキヤニング加工を精
密に制御して全面を均一に仕上げるようにしたも
のである。
以下図面の一実施例により本発明を説明すれ
ば、１はレーザーを発振するレーザー発振器、２
は被加工体で、この加工表面にレーザー照射が行
われる。３は発振器１から出力するレーザー光を
被加工体２に向けて屈折させる直角プリズム、４
は集光レンズ、５は半透過性の、即ちプリズム３
方向からの光は通過し反対のレンズ４方向からの
光は反射する反射鏡、６は反射鏡５からの光の分
布強度によつて信号を出力する信号変換器で面粗
さ測定装置を構成する。７は信号増巾器、８は増
巾器７からの信号を記憶して順次制御信号を出力
する中央制御装置である。９はレーザービームを
断続するチヨツパー、１０は被加工体２を固定す
る加工テーブルで、Ｘ軸及びＹ軸の駆動モーター
１１，１２が設けられ、NC制御装置１３からの
駆動信号が供給され、テーブル１０の移動制御を
行う。このNC制御装置１３及びチヨツパー９に
は制御装置８から信号が供給され関連制御が行わ
れる。
ば、１はレーザーを発振するレーザー発振器、２
は被加工体で、この加工表面にレーザー照射が行
われる。３は発振器１から出力するレーザー光を
被加工体２に向けて屈折させる直角プリズム、４
は集光レンズ、５は半透過性の、即ちプリズム３
方向からの光は通過し反対のレンズ４方向からの
光は反射する反射鏡、６は反射鏡５からの光の分
布強度によつて信号を出力する信号変換器で面粗
さ測定装置を構成する。７は信号増巾器、８は増
巾器７からの信号を記憶して順次制御信号を出力
する中央制御装置である。９はレーザービームを
断続するチヨツパー、１０は被加工体２を固定す
る加工テーブルで、Ｘ軸及びＹ軸の駆動モーター
１１，１２が設けられ、NC制御装置１３からの
駆動信号が供給され、テーブル１０の移動制御を
行う。このNC制御装置１３及びチヨツパー９に
は制御装置８から信号が供給され関連制御が行わ
れる。
レーザー発振器１にはガスレーザー、半導体レ
ーザー等があり、出力20KW程度のものが容易に
得られ、Ｑスイツチング方式により出力を高める
ことができる。先づ加工に先だち被加工体２の表
面を検査する。レーザー発振器１から出力する光
はプリズム３により曲げられ、レンズ４により集
束して焦点を被加工体２の加工表面に照射する。
レーザービームの焦点はNC制御装置１３の制御
によりモーター１１，１２を駆動しデーブル１０
を移動制御することによつて被加工体２の加工面
をスキヤニングする。このNC制御装置１３によ
る被加工体２のビーム照射点のスキヤニングとチ
ヨツパー９によるレーザー照射とを同期して制御
し、レーザービームの照射による被加工体２から
の反射光を反射鏡５から信号変換器６で検出す
る。被加工体２の表面が平滑面であるときは反射
光は照射光軸に沿つて反射し反射板５の中央部分
から屈折して信号変換器６の中央部分に集中入力
するが、被加工体２の表面が凹凸して粗面である
と反射光は照射光軸から分散した散乱光となり反
射板５により屈折して入力する光は信号変換器６
の上下の広い範囲に分散分布する。
ーザー等があり、出力20KW程度のものが容易に
得られ、Ｑスイツチング方式により出力を高める
ことができる。先づ加工に先だち被加工体２の表
面を検査する。レーザー発振器１から出力する光
はプリズム３により曲げられ、レンズ４により集
束して焦点を被加工体２の加工表面に照射する。
レーザービームの焦点はNC制御装置１３の制御
によりモーター１１，１２を駆動しデーブル１０
を移動制御することによつて被加工体２の加工面
をスキヤニングする。このNC制御装置１３によ
る被加工体２のビーム照射点のスキヤニングとチ
ヨツパー９によるレーザー照射とを同期して制御
し、レーザービームの照射による被加工体２から
の反射光を反射鏡５から信号変換器６で検出す
る。被加工体２の表面が平滑面であるときは反射
光は照射光軸に沿つて反射し反射板５の中央部分
から屈折して信号変換器６の中央部分に集中入力
するが、被加工体２の表面が凹凸して粗面である
と反射光は照射光軸から分散した散乱光となり反
射板５により屈折して入力する光は信号変換器６
の上下の広い範囲に分散分布する。
従つて信号変換器６は光の入射点位置に対応し
て信号発信し、中央位置に集中して光入力したと
きは被加工体光照射点の面粗さが小さいことの信
号が出力し、信号変換器６の光入射位置が上下に
分散したときは分散巾に比例して被加工体光照射
点の面粗さが次第に大きくなることの信号を出力
する。この変換信号がチヨツパー９の作動とテー
ブル２の移動走査による加工表面の各位置情報と
関連して中央制御装置８に記憶される。
て信号発信し、中央位置に集中して光入力したと
きは被加工体光照射点の面粗さが小さいことの信
号が出力し、信号変換器６の光入射位置が上下に
分散したときは分散巾に比例して被加工体光照射
点の面粗さが次第に大きくなることの信号を出力
する。この変換信号がチヨツパー９の作動とテー
ブル２の移動走査による加工表面の各位置情報と
関連して中央制御装置８に記憶される。
従つて中央制御装置８には被加工体加工面の位
置に対して表面粗さに対応した検出信号が記憶さ
れ、移動走査による全面スキヤニングにより被加
工体全面の表面粗さが検出測定され且つ記憶され
るようになる。
置に対して表面粗さに対応した検出信号が記憶さ
れ、移動走査による全面スキヤニングにより被加
工体全面の表面粗さが検出測定され且つ記憶され
るようになる。
通常被加工体表面の面粗さの検査測定に際して
はレーザー発振器１の出力は小さくてよく発振出
力を切換えて小さくし、またレーザー発振器を検
査用と加工用とを並設してそれを切換えて用いる
ことができる。加工面粗さの検査測定が完了した
らレーザー発振出力を切換えて大きくしレンズ４
により被加工体２表面に焦点を結ばせ、またNC
制御装置１３によりＸ軸及びＹ軸駆動モーター１
１，１２を制御して被加工体２を移動してスキヤ
ニングして被加工体２表面を加工形状に応じて全
体を仕上加工する。この被加工体２上のレーザー
照射点のスキヤニングする速度、回数等は中央制
御装置８によつて制御され、検査時の記憶に従つ
て面粗さに対応して制御し所期の仕上面粗さに加
工できるよう、且つ加工面全体が均一に仕上げら
れるように制御する。
はレーザー発振器１の出力は小さくてよく発振出
力を切換えて小さくし、またレーザー発振器を検
査用と加工用とを並設してそれを切換えて用いる
ことができる。加工面粗さの検査測定が完了した
らレーザー発振出力を切換えて大きくしレンズ４
により被加工体２表面に焦点を結ばせ、またNC
制御装置１３によりＸ軸及びＹ軸駆動モーター１
１，１２を制御して被加工体２を移動してスキヤ
ニングして被加工体２表面を加工形状に応じて全
体を仕上加工する。この被加工体２上のレーザー
照射点のスキヤニングする速度、回数等は中央制
御装置８によつて制御され、検査時の記憶に従つ
て面粗さに対応して制御し所期の仕上面粗さに加
工できるよう、且つ加工面全体が均一に仕上げら
れるように制御する。
レーザーによる仕上加工は、例えば放電加工後
の表面粗さ30μRmaxのSK11材加工体の表面仕上
げにおいて、炭酸ガスレーザーを用い、出力エネ
ルギー約0.4ジユール、出力パルス巾約0.5ｍｓの
パルスレーザーを45Hzで発振させて加工表面に照
射し、約40mm／minの速度でスキヤニング加工し
たとき、被加工体表面を約10μRmaxに仕上げる
ことができた。また加工部分にフロンガス流を噴
流作用させたときはスキヤニング速度を約30％程
度高めることができた。また加工表面の熱影響を
防ぐのに冷却気流、冷却液の供給も有効であつ
た。
の表面粗さ30μRmaxのSK11材加工体の表面仕上
げにおいて、炭酸ガスレーザーを用い、出力エネ
ルギー約0.4ジユール、出力パルス巾約0.5ｍｓの
パルスレーザーを45Hzで発振させて加工表面に照
射し、約40mm／minの速度でスキヤニング加工し
たとき、被加工体表面を約10μRmaxに仕上げる
ことができた。また加工部分にフロンガス流を噴
流作用させたときはスキヤニング速度を約30％程
度高めることができた。また加工表面の熱影響を
防ぐのに冷却気流、冷却液の供給も有効であつ
た。
またレーザー加工によつて放電加工による硬化
層を熱的に処理し、耐摩性を高め、機械的な割れ
性を除去し表面の損傷摩耗を防止する被加工体表
面特性を改善することが同時に行える。
層を熱的に処理し、耐摩性を高め、機械的な割れ
性を除去し表面の損傷摩耗を防止する被加工体表
面特性を改善することが同時に行える。
なおレーザーの焦点は被加工体の表面より僅か
に内部にあるように調節したが、加工面が凹凸形
状のものである場合は倣によつてレンズ４を動か
し、或いは被加工体２を動かし、また被加工体テ
ーブル１０にＸ軸駆動モーターを設け、これも
NC制御装置１３によつて駆動制御してもよい。
またテーブル１０の駆動制御に倣制御装置を用い
ることができる。
に内部にあるように調節したが、加工面が凹凸形
状のものである場合は倣によつてレンズ４を動か
し、或いは被加工体２を動かし、また被加工体テ
ーブル１０にＸ軸駆動モーターを設け、これも
NC制御装置１３によつて駆動制御してもよい。
またテーブル１０の駆動制御に倣制御装置を用い
ることができる。
仕上面粗さの制御にはレーザービームのエネル
ギーの制御、スキヤニング速度の制御を行えばよ
く、出力の相違するレーザー発振器を複数並設し
てそれを切換利用するようにすれば所望加工面粗
さに対応する出力レーザーを照射して加工するこ
とができる。
ギーの制御、スキヤニング速度の制御を行えばよ
く、出力の相違するレーザー発振器を複数並設し
てそれを切換利用するようにすれば所望加工面粗
さに対応する出力レーザーを照射して加工するこ
とができる。
以上のように本発明によれば、放電加工面等の
仕上加工をレーザーを用いて仕上げるのに予めレ
ーザーを用いて被加工体の表面粗さを検査測定
し、その測定結果にもとづいてスキヤニング速
度、回数、或いは照射レーザーのエネルギーを全
体的に或いは部分的に制御しながらレーザー加工
して仕上げるようにしたので、加工表面の全面を
所期の面粗さをもつて均一に仕上加工することが
できる。
仕上加工をレーザーを用いて仕上げるのに予めレ
ーザーを用いて被加工体の表面粗さを検査測定
し、その測定結果にもとづいてスキヤニング速
度、回数、或いは照射レーザーのエネルギーを全
体的に或いは部分的に制御しながらレーザー加工
して仕上げるようにしたので、加工表面の全面を
所期の面粗さをもつて均一に仕上加工することが
できる。
図面は本発明の一実施例装置の概略構成図であ
る。 １……レーザー発振器、２……被加工体、４…
…レンズ、６……信号変換器、８……中央制御装
置、１１……加工テーブル、１１，１２……モー
ター、１３……NC制御装置。
る。 １……レーザー発振器、２……被加工体、４…
…レンズ、６……信号変換器、８……中央制御装
置、１１……加工テーブル、１１，１２……モー
ター、１３……NC制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被加工体表面にレーザーを照射するレーザー
発振器を設け、前記照射レーザーと被加工体との
間にスキヤニングするための相対移動制御装置を
設け、照射レーザーの被加工体表面からの反射光
により表面粗さに対応した信号を検出して被加工
体表面各部の粗さを検査する面粗さ測定装置を設
け、該面粗さ測定装置の検出信号を前記相対移動
制御装置によるスキヤニングと関連させて記憶し
ておき、表面仕上加工に際して該記憶信号に基づ
き前記相対移動制御装置及び前記レーザー発振器
の一方又は両方を制御する中央制御装置を設けて
成る加工表面仕上加工装置。 ２ レーザー発振器が、検査用と加工用が並設さ
れて切換えて用いられるものである特許請求の範
囲第１項記載の加工表面仕上加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198358A JPS5987993A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 加工表面仕上加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198358A JPS5987993A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 加工表面仕上加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987993A JPS5987993A (ja) | 1984-05-21 |
| JPH0321276B2 true JPH0321276B2 (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16389776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57198358A Granted JPS5987993A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 加工表面仕上加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987993A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6274527A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工方法及びその装置 |
| BR112020007946B1 (pt) * | 2017-10-25 | 2023-11-14 | Nikon Corporation | Aparelho de processamento |
| JPWO2019082309A1 (ja) * | 2017-10-25 | 2020-11-19 | 株式会社ニコン | 加工装置、塗料、加工方法、及び、移動体の製造方法 |
| JP7298764B2 (ja) * | 2017-10-25 | 2023-06-27 | 株式会社ニコン | 加工装置、及び、移動体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160892A (en) * | 1979-10-09 | 1981-12-10 | Nippon Steel Corp | Roughening device for roll |
-
1982
- 1982-11-11 JP JP57198358A patent/JPS5987993A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56160892A (en) * | 1979-10-09 | 1981-12-10 | Nippon Steel Corp | Roughening device for roll |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5987993A (ja) | 1984-05-21 |
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