JPH04251687A - Laser beam controller - Google Patents
Laser beam controllerInfo
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- JPH04251687A JPH04251687A JP3022810A JP2281091A JPH04251687A JP H04251687 A JPH04251687 A JP H04251687A JP 3022810 A JP3022810 A JP 3022810A JP 2281091 A JP2281091 A JP 2281091A JP H04251687 A JPH04251687 A JP H04251687A
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明はワークの加工に使用され
るレーザ加工装置のレーザビーム制御装置に関し、特に
加工に有効であるレーザビームのみを常時、集光レンズ
に供給するようにするレーザビーム制御装置に関する。[Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser beam control device for a laser processing device used for processing a workpiece, and in particular to a laser beam that always supplies only a laser beam that is effective for processing to a condensing lens. Regarding a control device.
【０００２】0002
【従来の技術】一般に、レーザビームがレーザ発振器出
口から外部に出射された時、有効なビームは所定の拡散
角を有しており、従ってビーム径は発振器出口からの距
離に応じて異なる。2. Description of the Related Art Generally, when a laser beam is emitted to the outside from the exit of a laser oscillator, the effective beam has a predetermined divergence angle, and therefore the beam diameter varies depending on the distance from the exit of the oscillator.
【０００３】一方、実際のレーザビームは、本来有効で
あるビームの外側に伝播時の回折作用等が原因で生じる
ビームの拡散部分をかなり広範囲に有している場合があ
る。このビームの拡散部分は、エネルギー的には極めて
低レベルのものではあるが、コヒーレントなレーザ光線
に変わりはないため、これが遮光ダクト等との間で多重
に干渉を生じ、レーザ加工装置の加工に有効であるビー
ムにも干渉を生ぜせしめ、加工に悪影響を及ぼすという
ことが生じていた。[0003] On the other hand, an actual laser beam may have a fairly wide spread portion outside the originally effective beam due to diffraction during propagation. Although the diffused part of this beam has an extremely low level of energy, it is still a coherent laser beam, so it causes multiple interference with the light shielding duct, etc., and the processing by the laser processing equipment is interrupted. This caused interference even with the effective beam, which adversely affected processing.
【０００４】そのため従来、発振器から出力されたレー
ザビームの伝播中の適当な位置に、金属製の母材から成
るレーザビーム用のアパーチャを設置し、これによりレ
ーザビームの拡散部分を反射したり吸収したりして、レ
ーザ加工装置の加工に有効であるビームのみを取り出す
という試みが行われてきた。[0004] Conventionally, therefore, an aperture for the laser beam made of a metal base material is installed at an appropriate position during the propagation of the laser beam output from the oscillator, thereby reflecting or absorbing the diffused portion of the laser beam. Attempts have been made to extract only beams that are effective for processing with laser processing equipment.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
ビーム径はレーザ発振器出口からの距離に応じて異なる
上に、一般のレーザ加工装置では、レーザ発振器の出射
口から集光レンズまでの距離がワークの加工位置の移動
に応じて変化するので、例えば集光レンズの入光側付近
に上記アパーチャを設置した場合、アパーチャに至るレ
ーザビームのビーム径がワークの加工位置の移動に応じ
て変化することになる。特にレーザ発振器の出射口から
集光レンズまでの距離が短くなると、レーザビームのビ
ーム径は縮小し、従ってレーザビームの拡散部までがア
パーチャを通過することになり、本来のアパーチャの機
能を果たせなくなるという問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, as mentioned above, the beam diameter differs depending on the distance from the laser oscillator exit, and in general laser processing equipment, the distance from the laser oscillator exit to the condenser lens is changes as the processing position of the workpiece changes, so for example, if the above aperture is installed near the light entrance side of the condenser lens, the beam diameter of the laser beam reaching the aperture will change as the processing position of the workpiece moves. I will do it. In particular, when the distance from the laser oscillator exit to the condensing lens becomes shorter, the beam diameter of the laser beam decreases, and as a result, even the diffused portion of the laser beam passes through the aperture, making it impossible for the aperture to perform its original function. There was a problem.
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、アパーチャの開口径の大きさを制御すること
により、レーザ発振器から出射されたレーザビームのな
かで、加工に有効である部分のみを常時、集光レンズに
供給することを図ったレーザビーム制御装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of these points, and by controlling the size of the opening diameter of the aperture, the portion of the laser beam emitted from the laser oscillator that is effective for processing can be controlled. It is an object of the present invention to provide a laser beam control device which is designed to constantly supply only the laser beam to the condenser lens.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、レーザ発振器から出射されたレーザビー
ムを用いて加工を行うレーザ加工装置のレーザビーム制
御装置において、集光レンズの上流側のレーザビーム伝
播経路上に設けられ、開口径を変えられるアパーチャと
、前記アパーチャの開口径の大きさを制御する開口径制
御装置と、を有することを特徴とするレーザビーム制御
装置が、提供される。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a laser beam control device for a laser processing device that performs processing using a laser beam emitted from a laser oscillator, on the upstream side of the condenser lens. Provided is a laser beam control device comprising: an aperture that is provided on a laser beam propagation path and whose aperture diameter can be changed; and an aperture diameter control device that controls the size of the aperture diameter of the aperture. Ru.
【０００８】また、前記開口径制御装置は、レーザ発振
器出口から前記集光レンズまでのレーザビーム伝播経路
の長さに応じて前記アパーチャの開口径を決定する。Further, the aperture diameter control device determines the aperture diameter of the aperture according to the length of the laser beam propagation path from the laser oscillator exit to the condenser lens.
【０００９】[0009]
【作用】開口径を変えられるアパーチャを集光レンズの
上流側のレーザビーム伝播経路上に設け、このアパーチ
ャの開口径を開口径制御装置により制御して、レーザ発
振器から出射されたレーザビームのなかで、加工に有効
である部分のみを常時、集光レンズに供給するようにす
る。また、アパーチャの開口径は、レーザ発振器出口か
ら前記集光レンズまでのレーザビーム伝播経路の長さに
応じて決定することが好ましい。[Operation] An aperture whose aperture diameter can be changed is provided on the laser beam propagation path on the upstream side of the condensing lens, and the aperture diameter of this aperture is controlled by an aperture diameter control device, so that the laser beam emitted from the laser oscillator is In this way, only the part that is effective for processing is always supplied to the condenser lens. Further, it is preferable that the opening diameter of the aperture is determined depending on the length of the laser beam propagation path from the laser oscillator exit to the condensing lens.
【００１０】0010
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１はレーザビーム制御装置の概略図である。
このレーザビーム制御装置はレーザ加工装置（図示せず
）の一部として構成されるものであり、レーザ加工装置
は、レーザ発振器からの出力ビームを、位置が移動する
集光用光学系で集光してワーク上に照射し加工を行う光
路長変動型のレーザ加工装置である。図中１は光路長変
動部を含むレーザ発振器であり、このレーザ発振器１か
らはレーザビーム２が出射・伝播され、レーザビーム伝
播経路上に設けられた集光レンズ３に伝播される。レー
ザビーム２の外周には、レーザ加工に悪影響を与えるレ
ーザビームの拡散部分４が分布している。集光レンズ３
で集光されたレーザビームはワーク５に照射される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a laser beam control device. This laser beam control device is configured as a part of a laser processing device (not shown), and the laser processing device focuses an output beam from a laser oscillator using a focusing optical system whose position moves. This is a variable optical path length laser processing device that irradiates and processes the workpiece. In the figure, reference numeral 1 denotes a laser oscillator including an optical path length varying section. A laser beam 2 is emitted and propagated from this laser oscillator 1, and is propagated to a condenser lens 3 provided on the laser beam propagation path. Distributed around the outer periphery of the laser beam 2 is a laser beam diffusion portion 4 that adversely affects laser processing. Condensing lens 3
The laser beam focused at is irradiated onto the workpiece 5.
【００１１】レーザビーム２の伝播経路上の、集光レン
ズ３の上流側には、レーザビーム２の中心軸にその中心
を正確に一致させるようにしてアパーチャ装置６を設け
る。このアパーチャ装置６は、図２の平面図に示すよう
に、開口径を変えることのできる可変絞り部６ａと、こ
の可変絞り部６ａに連結して可変絞り部６ａを駆動する
駆動部６ｂとから成る。なお、後述のようにレーザビー
ムの回折による影響を防止するために、可変絞り部６ａ
は集光レンズ３に可能な限り接近して設置することが好
ましい。An aperture device 6 is provided on the propagation path of the laser beam 2 upstream of the condensing lens 3 so that its center precisely coincides with the central axis of the laser beam 2. As shown in the plan view of FIG. 2, this aperture device 6 includes a variable aperture section 6a that can change the aperture diameter, and a drive section 6b that is connected to the variable aperture section 6a and drives the variable aperture section 6a. Become. Note that, as will be described later, in order to prevent the influence of diffraction of the laser beam, the variable aperture portion 6a is
is preferably installed as close to the condenser lens 3 as possible.
【００１２】アパーチャ装置６の駆動部６ｂにはサーボ
モータ７を接続し、このサーボモータ７に数値制御装置
８を接続する。この数値制御装置８は、ワーク５の加工
を数値制御するとともに、サーボモータ７を介してアパ
ーチャ装置６の開口径を制御する。A servo motor 7 is connected to the drive section 6b of the aperture device 6, and a numerical control device 8 is connected to the servo motor 7. This numerical control device 8 numerically controls the machining of the workpiece 5 and also controls the opening diameter of the aperture device 6 via the servo motor 7.
【００１３】次に、以上のように構成されるレーザビー
ム制御装置の動作について説明する。まず数値制御装置
８によりレーザ発振器１から集光レンズ３までのレーザ
ビーム光路長を算出する。光路長変動型のレーザ加工装
置における数値制御装置８は、ワーク５の加工を数値制
御している関係から、このレーザビーム光路長を求める
ことができる。この算出されたレーザビーム光路長に基
づき、予め数値制御装置８に記憶されているテーブルか
らアパーチャ装置６の最適な開口径を読み出す。このテ
ーブルには、レーザ発振器１から集光レンズ３までのレ
ーザビーム光路長毎のアパーチャ装置６の最適開口径が
格納されている。すなわち、レーザビームの拡散部分を
含まず、加工に有効な部分のみのレーザビームの径が記
憶されている。この最適開口径はあらかじめ実験的に求
めてテーブルに格納しておく。Next, the operation of the laser beam control device constructed as above will be explained. First, the numerical control device 8 calculates the laser beam optical path length from the laser oscillator 1 to the condenser lens 3. The numerical control device 8 in the variable optical path length type laser processing apparatus can determine the optical path length of the laser beam because the processing of the workpiece 5 is numerically controlled. Based on this calculated laser beam optical path length, the optimum aperture diameter of the aperture device 6 is read from a table stored in advance in the numerical control device 8. This table stores the optimum aperture diameter of the aperture device 6 for each laser beam optical path length from the laser oscillator 1 to the condenser lens 3. That is, the diameter of the laser beam is stored only for the part effective for processing, not including the diffused part of the laser beam. This optimum opening diameter is determined experimentally in advance and stored in a table.
【００１４】読み出された最適開口径に基づき数値制御
装置８はサーボモータ７を駆動し、これによりアパーチ
ャ装置６の可変絞り部６ａが駆動部６ｂを介して駆動さ
れて、可変絞り部６ａの開口径が、レーザビームの拡散
部分４を通過させず、加工に有効なレーザビーム２のみ
を通過させるような径に調節される。Based on the read optimum aperture diameter, the numerical control device 8 drives the servo motor 7, which drives the variable diaphragm section 6a of the aperture device 6 via the drive section 6b. The aperture diameter is adjusted to a diameter that does not allow the laser beam to pass through the diffusing portion 4 and only allows the laser beam 2 that is effective for processing to pass through.
【００１５】なお、アパーチャ装置６の可変絞り部６ａ
によっても回折は生じ、アパーチャ装置６を通過後のレ
ーザビームに拡散が発生するが、可変絞り部６ａをでき
るだけ集光レンズ３に接近させて設けることによってこ
の拡散部分の加工への影響は少なくできる。Note that the variable aperture section 6a of the aperture device 6
However, by providing the variable aperture portion 6a as close to the condenser lens 3 as possible, the influence of this diffusion portion on processing can be reduced. .
【００１６】以上の説明では、アパーチャ装置６の可変
絞り部６ａはレーザ発振器１から集光レンズ３までのレ
ーザビーム光路長に応じて決定される場合を説明したが
、アパーチャ装置６でのレーザビーム径を直接測定して
、その測定値に応じてアパーチャ装置６の最適開口径を
決定してもよく、またレーザビーム伝播経路上の光路長
が変わる部分間の距離のみを算出し、この算出値に応じ
てアパーチャ装置６の最適開口径を決定することもでき
る。In the above explanation, the case where the variable aperture part 6a of the aperture device 6 is determined according to the laser beam optical path length from the laser oscillator 1 to the condensing lens 3 has been explained. The diameter may be directly measured and the optimum aperture diameter of the aperture device 6 may be determined according to the measured value, or only the distance between the portions on the laser beam propagation path where the optical path length changes may be calculated and this calculated value The optimum opening diameter of the aperture device 6 can also be determined according to the following.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、レーザ
ビーム制御装置を、集光レンズの上流側のレーザビーム
伝播経路上に設けられ、開口径を変えられるアパーチャ
と、アパーチャの開口径の大きさを制御する開口径制御
装置とで構成したので、レーザビームの光路長の変化、
即ちレーザビームの径の変化にかかわらず、集光レンズ
には常時、加工に有効な部分のみのレーザビームの供給
が可能となり、レーザビームの拡散部分によるレーザ加
工への悪影響をなくすことが可能となる。As explained above, in the present invention, the laser beam control device includes an aperture which is provided on the laser beam propagation path upstream of the condensing lens, and whose aperture diameter can be changed. Since it is configured with an aperture diameter control device that controls the optical path length of the laser beam,
In other words, regardless of changes in the diameter of the laser beam, it is possible to always supply the condenser lens with only the part of the laser beam that is effective for processing, and it is possible to eliminate the negative effects on laser processing caused by the diffused part of the laser beam. Become.
【図１】本発明のレーザビーム制御装置の概略図である
。FIG. 1 is a schematic diagram of a laser beam control device of the present invention.
【図２】アパーチャ装置６の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the aperture device 6. FIG.
１ レーザ発振器 ２ レーザビーム ３ 集光レンズ ４ レーザビームの拡散部分 ６ アパーチャ装置 ７ サーボモータ ８ 数値制御装置 1 Laser oscillator 2 Laser beam 3. Condensing lens 4 Diffusion part of laser beam 6 Aperture device 7 Servo motor 8 Numerical control device
Claims (3)
ームを用いて加工を行うレーザ加工装置のレーザビーム
制御装置において、集光レンズの上流側のレーザビーム
伝播経路上に設けられ、開口径を変えられるアパーチャ
と、前記アパーチャの開口径の大きさを制御する開口径
制御装置と、を有することを特徴とするレーザビーム制
御装置。Claim 1: In a laser beam control device for a laser processing device that performs processing using a laser beam emitted from a laser oscillator, the device is provided on the laser beam propagation path upstream of a condensing lens, and is capable of changing the aperture diameter. A laser beam control device comprising an aperture and an aperture diameter control device that controls the size of the aperture diameter of the aperture.
出口から前記集光レンズまでのレーザビーム伝播経路の
長さに応じて前記アパーチャの開口径を決定することを
特徴とする請求項１記載のレーザビーム制御装置。2. The aperture diameter control device determines the aperture diameter of the aperture according to the length of the laser beam propagation path from the laser oscillator exit to the condensing lens. Laser beam control device.
経路上の前記集光レンズにほぼ接した上流側に設けられ
ることを特徴とする請求項１記載のレーザビーム制御装
置。3. The laser beam control device according to claim 1, wherein the aperture is provided on the upstream side of the laser beam propagation path, substantially in contact with the condenser lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022810A JPH04251687A (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Laser beam controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022810A JPH04251687A (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Laser beam controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251687A true JPH04251687A (en) | 1992-09-08 |
Family
ID=12093049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022810A Pending JPH04251687A (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Laser beam controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04251687A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120097652A1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | Claude Battheu | Combined machine for punching and laser cutting of flat sheet metal |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56111227A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-02 | Hitachi Ltd | Laser working device with projection method using iris diaphragm |
| JPH01233086A (en) * | 1988-03-12 | 1989-09-18 | Shinko Kogyo Kk | Laser beam machine |
| JPH02284784A (en) * | 1989-04-24 | 1990-11-22 | Amada Co Ltd | Laser processing machine |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP3022810A patent/JPH04251687A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS56111227A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-02 | Hitachi Ltd | Laser working device with projection method using iris diaphragm |
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| JPH02284784A (en) * | 1989-04-24 | 1990-11-22 | Amada Co Ltd | Laser processing machine |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120097652A1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | Claude Battheu | Combined machine for punching and laser cutting of flat sheet metal |
| US8563894B2 (en) * | 2010-10-20 | 2013-10-22 | Salvagnini Italia S.P.A. | Combined machine for punching and laser cutting of flat sheet metal |
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