JPH04309482A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH04309482A JPH04309482A JP3070964A JP7096491A JPH04309482A JP H04309482 A JPH04309482 A JP H04309482A JP 3070964 A JP3070964 A JP 3070964A JP 7096491 A JP7096491 A JP 7096491A JP H04309482 A JPH04309482 A JP H04309482A
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- Japan
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- distance
- laser
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- laser beam
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 31
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に切断性能の安定化
を図ったレーザ加工装置に関する。
を図ったレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工装置は、レーザ発振器から発
生するレーザ光を集光レンズを用いて集光し、各種材料
を加工，溶接および熱処理を行う。
生するレーザ光を集光レンズを用いて集光し、各種材料
を加工，溶接および熱処理を行う。
【０００３】図３に従来のレーザ加工装置の集光レンズ
部の一例を示す。同図において、１はレーザ光２を照射
するレーザ発振器、３はレーザ光２を誘導する反射鏡（
全反射鏡または部分反射鏡）、４はレーザ光２の経路を
カバーしワーク以外の物にレーザ光２が当たらないよう
にしているガイドチューブ、５は鉄板等のワークである
。６はトーチ部であり、以下の部品で構成されている。 ７は誘導されたレーザ光２を集光する集光レンズ、８は
集光レンズ７を保持するレンズホルダー、９は集光した
レーザ光２をワーク５に照射するノイズであり、１０は
アシストガス導入口である。
部の一例を示す。同図において、１はレーザ光２を照射
するレーザ発振器、３はレーザ光２を誘導する反射鏡（
全反射鏡または部分反射鏡）、４はレーザ光２の経路を
カバーしワーク以外の物にレーザ光２が当たらないよう
にしているガイドチューブ、５は鉄板等のワークである
。６はトーチ部であり、以下の部品で構成されている。 ７は誘導されたレーザ光２を集光する集光レンズ、８は
集光レンズ７を保持するレンズホルダー、９は集光した
レーザ光２をワーク５に照射するノイズであり、１０は
アシストガス導入口である。
【０００４】次に同図を用いて加工原理，動作について
説明する。レーザ光２はレーザ発振器１から出力され、
反射鏡３等を用いてトーチ部６の集光レンズ７に誘導さ
れ集光される。この集光したレーザ光を鉄板等のワーク
５に照射する。集光されたレーザ光の直径はスポット径
と呼ばれ通常約φ０．１ｍｍ、エネルギー密度としては
、１０７Ｊ／ＣＭ２に達し厚さ数ｍｍの鉄板等を溶融で
き、かつアシストガス導入口１０から取り入れるアシス
トガスを用いてこの溶融した鉄板等の材料を吹き飛ばし
、鉄板等の穴加工を行う。この穴あけ動作が完了した後
、トーチ部６が加工範囲（Ｘ〜（Ｘ＋Ｌ））ｍを移動し
同様の原理によりワークの切断を行う。この場合、移動
距離はＬｍ、加工範囲は（Ｘ〜（Ｘ＋Ｌ））ｍである。 なお、移動距離とはレーザ光２に平行な方向の移動距離
を意味する。
説明する。レーザ光２はレーザ発振器１から出力され、
反射鏡３等を用いてトーチ部６の集光レンズ７に誘導さ
れ集光される。この集光したレーザ光を鉄板等のワーク
５に照射する。集光されたレーザ光の直径はスポット径
と呼ばれ通常約φ０．１ｍｍ、エネルギー密度としては
、１０７Ｊ／ＣＭ２に達し厚さ数ｍｍの鉄板等を溶融で
き、かつアシストガス導入口１０から取り入れるアシス
トガスを用いてこの溶融した鉄板等の材料を吹き飛ばし
、鉄板等の穴加工を行う。この穴あけ動作が完了した後
、トーチ部６が加工範囲（Ｘ〜（Ｘ＋Ｌ））ｍを移動し
同様の原理によりワークの切断を行う。この場合、移動
距離はＬｍ、加工範囲は（Ｘ〜（Ｘ＋Ｌ））ｍである。 なお、移動距離とはレーザ光２に平行な方向の移動距離
を意味する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
光は微小な角度で発散するため加工位置によりビーム径
が変化する。このレーザ光２を集光レンズ７により集光
すると図４（ａ）および（ｂ）に示すように加工位置に
より集光点の位置とレーザ光２のスッポト径が変化する
ことが一般に知られている。レーザ光２による切断は（
レーザ出力／集光ビーム径）により鉄板を溶融する加工
性能が変化するので図４に示すように移動距離が長くな
るとエネルギー密度が低下し切断性能が低下するという
問題点があった。
光は微小な角度で発散するため加工位置によりビーム径
が変化する。このレーザ光２を集光レンズ７により集光
すると図４（ａ）および（ｂ）に示すように加工位置に
より集光点の位置とレーザ光２のスッポト径が変化する
ことが一般に知られている。レーザ光２による切断は（
レーザ出力／集光ビーム径）により鉄板を溶融する加工
性能が変化するので図４に示すように移動距離が長くな
るとエネルギー密度が低下し切断性能が低下するという
問題点があった。
【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るもので、移動距離に関係しないで、全ての加工範囲に
おいて安定した切断を実現するレーザ加工装置の提供を
目的とする。
るもので、移動距離に関係しないで、全ての加工範囲に
おいて安定した切断を実現するレーザ加工装置の提供を
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、レーザ加工装置において、基準点からのト
ーチ部の移動距離を計測する距離測定部と、その距離測
定部からの信号によりトーチ部内の集光レンズをワーク
に接近する方向またはワークから遠ざかる方向に移動さ
せる集光レンズ駆動部をレーザ加工装置に備えたもので
ある。
に本発明は、レーザ加工装置において、基準点からのト
ーチ部の移動距離を計測する距離測定部と、その距離測
定部からの信号によりトーチ部内の集光レンズをワーク
に接近する方向またはワークから遠ざかる方向に移動さ
せる集光レンズ駆動部をレーザ加工装置に備えたもので
ある。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成によって、レーザ光が微
小な角度で発散しているにもかかわらず、レーザ加工装
置の加工範囲（Ｘ〜（Ｘ＋Ｌ））ｍにおいて集光レンズ
をワークに接近する方向またはワークから遠ざかる方向
に移動させることによりワークに対するレーザ出力エネ
ルギー密度を一定に保つことができ、かつノズルーワー
ク間を一定に保つことから、溶融したワークを効率よく
吹き飛ばし、レーザ発振器とトーチの相対位置に関係し
ないで、加工範囲全域における切断性能の安定化を図れ
るレーザ加工装置とすることができる。
小な角度で発散しているにもかかわらず、レーザ加工装
置の加工範囲（Ｘ〜（Ｘ＋Ｌ））ｍにおいて集光レンズ
をワークに接近する方向またはワークから遠ざかる方向
に移動させることによりワークに対するレーザ出力エネ
ルギー密度を一定に保つことができ、かつノズルーワー
ク間を一定に保つことから、溶融したワークを効率よく
吹き飛ばし、レーザ発振器とトーチの相対位置に関係し
ないで、加工範囲全域における切断性能の安定化を図れ
るレーザ加工装置とすることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１０】図１は、本発明の一実施例のレーザ加工装
置のトーチ部の詳細図である。従来例と同じ箇所には同
じ番号を用いて説明は省略する。１１はレーザ発振器１
とトーチ部６間の距離を測定する距離測定部、１２は集
光レンズ７を上下に移動させる集光レンズ駆動部である
。
置のトーチ部の詳細図である。従来例と同じ箇所には同
じ番号を用いて説明は省略する。１１はレーザ発振器１
とトーチ部６間の距離を測定する距離測定部、１２は集
光レンズ７を上下に移動させる集光レンズ駆動部である
。
【００１１】本構成によれば、距離測定部１１によりト
ーチ部６のレーザ発振器１からの距離を測定し、その距
離に応じた信号を出力し集光レンズ駆動部１２を動作さ
せ集光レンズ部６のみを動かすことができる。そのため
、ノズル９とワーク５間を一定にしたまま集光レンズ７
の位置のみを変化させることが可能となり、移動距離が
長く、加工点でのレーザビーム径が変化することによる
集光位置の変化があっても集光レンズ７を上下に移動さ
せることにより、加工部でのエネルギー密度を一定に保
ち、ノズル９とワーク５間を一定として、溶融した材料
を効率よく吹き飛ばすことができ、切断性能の安定化を
図れることとなる。
ーチ部６のレーザ発振器１からの距離を測定し、その距
離に応じた信号を出力し集光レンズ駆動部１２を動作さ
せ集光レンズ部６のみを動かすことができる。そのため
、ノズル９とワーク５間を一定にしたまま集光レンズ７
の位置のみを変化させることが可能となり、移動距離が
長く、加工点でのレーザビーム径が変化することによる
集光位置の変化があっても集光レンズ７を上下に移動さ
せることにより、加工部でのエネルギー密度を一定に保
ち、ノズル９とワーク５間を一定として、溶融した材料
を効率よく吹き飛ばすことができ、切断性能の安定化を
図れることとなる。
【００１２】図２に本発明を用いた場合の加工位置とア
シストガス圧による加工状態図を示すが、移動距離が２
ｍ以上となると著しい効果がみとめられる。
シストガス圧による加工状態図を示すが、移動距離が２
ｍ以上となると著しい効果がみとめられる。
【００１３】この結果からわかるとおり、トーチ部６の
ノズル９とワーク５との距離は一定とし、レーザ発振器
１とトーチ部６間の距離を測定し、その距離に応じてト
ーチ部６内の集光レンズ７を上下に移動させる機構を備
えたレーザ加工装置にすれば、切断性能の安定化が図れ
ることがわかる。
ノズル９とワーク５との距離は一定とし、レーザ発振器
１とトーチ部６間の距離を測定し、その距離に応じてト
ーチ部６内の集光レンズ７を上下に移動させる機構を備
えたレーザ加工装置にすれば、切断性能の安定化が図れ
ることがわかる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、レーザ加
工装置にレーザ発振器とトーチ部間の距離を測定する距
離測定部と、トーチ部に距離測定部からの信号で集光レ
ンズ部を上下に移動させるレンズ駆動部を設けたレーザ
加工装置とすることによりトーチ部が移動して加工点で
のレーザビーム径が変化しても、切断性能の安定化が図
れるレーザ加工機が提供できる。
工装置にレーザ発振器とトーチ部間の距離を測定する距
離測定部と、トーチ部に距離測定部からの信号で集光レ
ンズ部を上下に移動させるレンズ駆動部を設けたレーザ
加工装置とすることによりトーチ部が移動して加工点で
のレーザビーム径が変化しても、切断性能の安定化が図
れるレーザ加工機が提供できる。
【図１】本発明のレーザ加工装置の一実施例の概略構成
図
図
【図２】アシストガス圧とトーチ移動距離との関係と切
断の可能性を示す図
断の可能性を示す図
【図３】従来のレーザ加工装置の概略構成図
【図４】（
ａ）はレーザ発振器からの距離と集光位置の関係図 （ｂ）はレーザ発振器からの距離とワーク上のスポット
径の関係図
ａ）はレーザ発振器からの距離と集光位置の関係図 （ｂ）はレーザ発振器からの距離とワーク上のスポット
径の関係図
２ レーザ光
５ ワーク
６ トーチ部
７ 集光レンズ
１１ 距離測定部
１２ 集光レンズ駆動部
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ光を用いて加工，溶接および熱
処理を行うレーザ加工装置において、基準点からのトー
チ部の移動距離を計測する距離測定部と、その距離測定
部からの信号によりトーチ部内の集光レンズをワークに
接近する方向またはワークから遠ざかる方向に移動させ
る集光レンズ駆動部を備えたレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070964A JPH04309482A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070964A JPH04309482A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309482A true JPH04309482A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=13446713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070964A Pending JPH04309482A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04309482A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103495804A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-01-08 | 哈尔滨恒普激光应用技术有限公司 | 一种激光焊接异种材料熔池冶金控制方法 |
| CN110014227A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-16 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种用于切割偏光片的激光切割方法以及激光切割系统 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP3070964A patent/JPH04309482A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103495804A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-01-08 | 哈尔滨恒普激光应用技术有限公司 | 一种激光焊接异种材料熔池冶金控制方法 |
| CN110014227A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-16 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种用于切割偏光片的激光切割方法以及激光切割系统 |
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