JPH0350636B2 - - Google Patents
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- JPH0350636B2 JPH0350636B2 JP59118465A JP11846584A JPH0350636B2 JP H0350636 B2 JPH0350636 B2 JP H0350636B2 JP 59118465 A JP59118465 A JP 59118465A JP 11846584 A JP11846584 A JP 11846584A JP H0350636 B2 JPH0350636 B2 JP H0350636B2
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- mirror
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- oscillator
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
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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
- B23K26/0673—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into independently operating sub-beams, e.g. beam multiplexing to provide laser beams for several stations
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はレーザー光を利用して材料加工を行う
レーザー加工機に関するものである。
レーザー加工機に関するものである。
従来例の構成とその問題点
レーザ加工機はレーザー発振器とレーザー光を
導き収束する工学系とによつて構成される。
導き収束する工学系とによつて構成される。
レーザ加工機を用いた生産システムを構成する
場合、同時に数ケ所で加工を行うことが必要とな
る。そのために大出力のレーザー発振器を１台設
け、光学系にレーザー光を分岐するビームスプリ
ツターを設けて、数ケ所でレーザー加工を行える
ように構成する方法が従来から行われている。こ
のビームスプリツターを用いたレーザー光の分岐
法を第１図を用いて説明する。
場合、同時に数ケ所で加工を行うことが必要とな
る。そのために大出力のレーザー発振器を１台設
け、光学系にレーザー光を分岐するビームスプリ
ツターを設けて、数ケ所でレーザー加工を行える
ように構成する方法が従来から行われている。こ
のビームスプリツターを用いたレーザー光の分岐
法を第１図を用いて説明する。
１はレーザー発振器である。２はレーザー光を
半分透過させ半分反射させるビームスプリツター
である。３はレーザー光を反射させるミラーであ
る。４，５はそれぞれレーザ加工の被加工材であ
る。６，７，８はレーザー光である。レーザー発
振器１より発振するレーザー光６をビームスプリ
ツタ２によりレーザー光７と８に分岐する。レー
ザー光７はそのまま被加工材４へ、レーザー光８
はミラー３により偏向させて被加工材５へ照射さ
れる。このビームスプリツター２を用いたレーザ
ー光の分岐法では、次のような問題がある。第１
に分岐後のレーザー光の出力は発振器の出力の分
岐の１にしかならない。たとえば100ワツトのレ
ーザー光を２つに分岐する場合分岐後のレーザー
光は50ワツトにしかすぎない。第２に、ビームス
プリツタ２により分岐したレーザー光７，８はす
べて同じ比率の出力になる。そのため、それぞれ
加工条件を変えた加工ができない。第３にレーザ
ー発振器１として大出力のものが必要となる。第
４に、ビームスプリツター２によるレーザー光の
エネルギー損失があり、高出力の発振ではミラー
の損傷が激しい。
半分透過させ半分反射させるビームスプリツター
である。３はレーザー光を反射させるミラーであ
る。４，５はそれぞれレーザ加工の被加工材であ
る。６，７，８はレーザー光である。レーザー発
振器１より発振するレーザー光６をビームスプリ
ツタ２によりレーザー光７と８に分岐する。レー
ザー光７はそのまま被加工材４へ、レーザー光８
はミラー３により偏向させて被加工材５へ照射さ
れる。このビームスプリツター２を用いたレーザ
ー光の分岐法では、次のような問題がある。第１
に分岐後のレーザー光の出力は発振器の出力の分
岐の１にしかならない。たとえば100ワツトのレ
ーザー光を２つに分岐する場合分岐後のレーザー
光は50ワツトにしかすぎない。第２に、ビームス
プリツタ２により分岐したレーザー光７，８はす
べて同じ比率の出力になる。そのため、それぞれ
加工条件を変えた加工ができない。第３にレーザ
ー発振器１として大出力のものが必要となる。第
４に、ビームスプリツター２によるレーザー光の
エネルギー損失があり、高出力の発振ではミラー
の損傷が激しい。
以上示したように、ビームスプリツター２を用
いてレーザー光を分割するレーザー加工機は多く
の問題がある。
いてレーザー光を分割するレーザー加工機は多く
の問題がある。
発明の目的
本発明は、以上示した問題点を解決し、レーザ
ー加工機を生産システムとして幅広く効率良く用
いるために、一台のレーザー発振器で、同時に各
分岐先での加工法を任意に行うことができ、エネ
ルギーの損失を小さくしたレーザー加工機を提供
することを目的とするものである。
ー加工機を生産システムとして幅広く効率良く用
いるために、一台のレーザー発振器で、同時に各
分岐先での加工法を任意に行うことができ、エネ
ルギーの損失を小さくしたレーザー加工機を提供
することを目的とするものである。
発明の構成
レーザー加工機で加工を行う場合に、加工材
料、加工法（切断、溶接、微細加工等）に応じ
て、レーザー発振器の出力のコントロールが必要
であり、本発明はレーザー光の発振をパルス発振
させ、そのパルスの周波数とパルスデイーテイ比
を変えてレーザー発振器の出力のコントロールを
可能にすることにより上記の目的を達成するもの
で、レーザー発振器と前記レーザー発振器の光軸
上に設けられた少なくとも１個の回転チヨツパー
ミラーと前記レーザー発振器の各発振パルスの幅
を複数の異なる発振パルス幅に設定するレーザー
発振制御手段とを備え、異なるパルス幅のレーザ
ーが前記回転チヨツパーミラーにより分離される
ごとく前記レーザー発振器の発振と前記回転チヨ
ツパーミラーの回転とを同期させるとことで、レ
ーザー発振器１つで複数の加工を同時に行えるレ
ーザー加工機を提供するものである。
料、加工法（切断、溶接、微細加工等）に応じ
て、レーザー発振器の出力のコントロールが必要
であり、本発明はレーザー光の発振をパルス発振
させ、そのパルスの周波数とパルスデイーテイ比
を変えてレーザー発振器の出力のコントロールを
可能にすることにより上記の目的を達成するもの
で、レーザー発振器と前記レーザー発振器の光軸
上に設けられた少なくとも１個の回転チヨツパー
ミラーと前記レーザー発振器の各発振パルスの幅
を複数の異なる発振パルス幅に設定するレーザー
発振制御手段とを備え、異なるパルス幅のレーザ
ーが前記回転チヨツパーミラーにより分離される
ごとく前記レーザー発振器の発振と前記回転チヨ
ツパーミラーの回転とを同期させるとことで、レ
ーザー発振器１つで複数の加工を同時に行えるレ
ーザー加工機を提供するものである。
実施例の説明
以下に本発明の実施例を図面に用いて説明す
る。
る。
第２図ａは本発明の一実施例であるレーザ加工
機の概観図を示し、第２図ｂは回転チヨツパーミ
ラー部の拡大図を示す。図は１つの発振器で３つ
の加工材を加工する場合の例を示している。第２
図ａにおいて、９はレーザー発振器で発振制御装
置１０によつてパルス発振しレーザー光１１を発
振する。１２，１３は回転数制御装置１４によつ
て制御される回転駆動部である。１５，１６は回
転チヨツパーミラーで第２図ｂに示すように窓部
１７とミラー部１８が２：１の比に４つの窓が開
いているアルミ素材を無電解ニツケルメツキし鏡
面加工後に金蒸着し反射率を98％以上にしたもの
である。１９はレーザー光を偏光させる反射ミラ
ーである。２０，２１，２２はレーザー光により
加工される被加工材である。
機の概観図を示し、第２図ｂは回転チヨツパーミ
ラー部の拡大図を示す。図は１つの発振器で３つ
の加工材を加工する場合の例を示している。第２
図ａにおいて、９はレーザー発振器で発振制御装
置１０によつてパルス発振しレーザー光１１を発
振する。１２，１３は回転数制御装置１４によつ
て制御される回転駆動部である。１５，１６は回
転チヨツパーミラーで第２図ｂに示すように窓部
１７とミラー部１８が２：１の比に４つの窓が開
いているアルミ素材を無電解ニツケルメツキし鏡
面加工後に金蒸着し反射率を98％以上にしたもの
である。１９はレーザー光を偏光させる反射ミラ
ーである。２０，２１，２２はレーザー光により
加工される被加工材である。
本実施例の動作について、第３図に示すレーザ
ー発振制御のタイミングチヤートによつて説明す
る。第３図１はレーザー発振及び回転チヨツパー
ミラーの回転の制御の同期信号である。第３図２
に、３ケ所の加工場所でそれぞれ厚板の切断、薄
板の切断、溶接と異なつた加工を行う場合のレー
ザー発振制御パルスを示す。発振制御パルスは１
に示す同期信号に基づき遅れ時間をもつてそれぞ
れのパルス軸を持つている。従つて前述のように
レーザー光のパルス発振のオンタイム，オフタイ
ムのデユーテイ比によつて加工を変えることがで
きることを生かし１つの発振器で３ケ所でそれぞ
れ異なつた加工が可能となる。第３図３，４はそ
れぞれ回転チヨツパーミラー１５，１６の回転位
相を示すもをであり、窓部がＬ、ミラー部がＨで
ある。回転チヨツパーミラー１５，１６は同期信
号に基づき回転数制御装置１４によつて制御され
ている。第３図２に示す発振制御パルス信号に基
づきレーザー発振器９はレーザー光１１を発射す
る。レーザー光１１のうち回転チヨツパーミラー
１５のミラー部により反射されたものは第３図５
に示すレーザー光１１−ａとなり被加工材２０の
加工に供される。一方回転チヨツパーミラー１５
の窓部を通過したレーザー光のうち、回転チヨツ
パーミラー１６のミラー部で反射されたものは第
３図６に示すレーザー光１１−ｂとなり被加工材
２１へ、回転チヨツパーミラー１６の窓部を通過
したものは反射ミラー１９で偏向おれて第３図７
に示すパルス波形を有するレーザー光１１−ｃと
なり被加工材２２へ導かれ、それぞれ加工に供さ
れる。このように一つの発振器で同時に３ケ所で
の加工が可能である。
ー発振制御のタイミングチヤートによつて説明す
る。第３図１はレーザー発振及び回転チヨツパー
ミラーの回転の制御の同期信号である。第３図２
に、３ケ所の加工場所でそれぞれ厚板の切断、薄
板の切断、溶接と異なつた加工を行う場合のレー
ザー発振制御パルスを示す。発振制御パルスは１
に示す同期信号に基づき遅れ時間をもつてそれぞ
れのパルス軸を持つている。従つて前述のように
レーザー光のパルス発振のオンタイム，オフタイ
ムのデユーテイ比によつて加工を変えることがで
きることを生かし１つの発振器で３ケ所でそれぞ
れ異なつた加工が可能となる。第３図３，４はそ
れぞれ回転チヨツパーミラー１５，１６の回転位
相を示すもをであり、窓部がＬ、ミラー部がＨで
ある。回転チヨツパーミラー１５，１６は同期信
号に基づき回転数制御装置１４によつて制御され
ている。第３図２に示す発振制御パルス信号に基
づきレーザー発振器９はレーザー光１１を発射す
る。レーザー光１１のうち回転チヨツパーミラー
１５のミラー部により反射されたものは第３図５
に示すレーザー光１１−ａとなり被加工材２０の
加工に供される。一方回転チヨツパーミラー１５
の窓部を通過したレーザー光のうち、回転チヨツ
パーミラー１６のミラー部で反射されたものは第
３図６に示すレーザー光１１−ｂとなり被加工材
２１へ、回転チヨツパーミラー１６の窓部を通過
したものは反射ミラー１９で偏向おれて第３図７
に示すパルス波形を有するレーザー光１１−ｃと
なり被加工材２２へ導かれ、それぞれ加工に供さ
れる。このように一つの発振器で同時に３ケ所で
の加工が可能である。
なお、本実施例では３ケ所の加工法の変化をデ
ユーテイ比の設定によつて行つているが、本発明
はこの例以外に、同期周波数を変えることやレー
ザー発振の電流値の増減によつても加工法を選択
できる。
ユーテイ比の設定によつて行つているが、本発明
はこの例以外に、同期周波数を変えることやレー
ザー発振の電流値の増減によつても加工法を選択
できる。
また加工場所も３ケ所に限らず任意の箇所の加
工を同時に行うことができる。
工を同時に行うことができる。
発明の効果
以上要するに本発明のレーザー加工機は、レー
ザー発振器と、前記レーザー発振器の光軸上に設
けられた少なくとも１個の回転チヨツパーミラー
と、前記レーザー発振器の各発振パルスの幅を複
数の異なる発振パルス幅に設定するレーザー発振
制御手段とを備え、異なるパルス幅のレーザーが
前記回転チヨツパーミラーにより分離されるごと
く前記レーザー発振器の発振と前記回転チヨツパ
ーミラーの回転とを同期させることにより、レー
ザー発振器一台で複数ケ所の加工を同時に行うこ
とが可能であり、またその加工法も加工場所でそ
れぞれ異なつた加工法が同時に可能となる。さら
に１つのレーザー発振器を用いて同時に複数ケ所
で異なる加工作業を行うことができるために、レ
ーザー発振器を効率よく利用することが可能にな
り本発明のレーザー加工機を導入した生産システ
ムの効率が高くなる等の利点を有する。
ザー発振器と、前記レーザー発振器の光軸上に設
けられた少なくとも１個の回転チヨツパーミラー
と、前記レーザー発振器の各発振パルスの幅を複
数の異なる発振パルス幅に設定するレーザー発振
制御手段とを備え、異なるパルス幅のレーザーが
前記回転チヨツパーミラーにより分離されるごと
く前記レーザー発振器の発振と前記回転チヨツパ
ーミラーの回転とを同期させることにより、レー
ザー発振器一台で複数ケ所の加工を同時に行うこ
とが可能であり、またその加工法も加工場所でそ
れぞれ異なつた加工法が同時に可能となる。さら
に１つのレーザー発振器を用いて同時に複数ケ所
で異なる加工作業を行うことができるために、レ
ーザー発振器を効率よく利用することが可能にな
り本発明のレーザー加工機を導入した生産システ
ムの効率が高くなる等の利点を有する。
第１図は従来のレーザー加工機の概略図、第２
図ａは本発明の一実施例であるレーザー加工機の
概略図、第２図ｂは上記実施例の回転チヨツパー
ミラーの概観図、第３図は本発明のレーザー加工
機の加工動作を示すタイミングチヤートである。 ９……レーザー発振器、１０……レーザー発振
制御装置、１１……レーザー光、１２，１３……
回転駆動部、１４……回転数制御装置、１５，１
６……回転チヨツパーミラー、１７……窓部、１
８……ミラー部、１９……反射ミラー、２０，２
１，２２……被加工材。
図ａは本発明の一実施例であるレーザー加工機の
概略図、第２図ｂは上記実施例の回転チヨツパー
ミラーの概観図、第３図は本発明のレーザー加工
機の加工動作を示すタイミングチヤートである。 ９……レーザー発振器、１０……レーザー発振
制御装置、１１……レーザー光、１２，１３……
回転駆動部、１４……回転数制御装置、１５，１
６……回転チヨツパーミラー、１７……窓部、１
８……ミラー部、１９……反射ミラー、２０，２
１，２２……被加工材。
Claims (1)
- １ レーザー発振器と、前記レーザー発振器の光
軸上に設けられた少なくとも１個の回転チヨツパ
ーミラーと、前記レーザー発振器の各発振パルス
の幅を複数の異なる発振パルス幅に設定するレー
ザー発振制御手段とを備え、異なるパルス幅のレ
ーザーが前記回転チヨツパーミラーにより分離さ
れるごとく前記レーザー発振器の発振と前記回転
チヨツパーミラーの回転とを同期させることを特
徴とするレーザー加工機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118465A JPS60261686A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | レ−ザ−加工機 |
| US06/668,855 US4701591A (en) | 1983-11-07 | 1984-11-06 | Apparatus for processing multiple workpieces utilizing a single laser beam source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118465A JPS60261686A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | レ−ザ−加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261686A JPS60261686A (ja) | 1985-12-24 |
| JPH0350636B2 true JPH0350636B2 (ja) | 1991-08-02 |
Family
ID=14737333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118465A Granted JPS60261686A (ja) | 1983-11-07 | 1984-06-08 | レ−ザ−加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261686A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02182391A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-17 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置 |
| JP3213882B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2001-10-02 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ加工装置及び加工方法 |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP59118465A patent/JPS60261686A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60261686A (ja) | 1985-12-24 |
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