JPH04327394A - 光移動型レーザ加工機 - Google Patents
光移動型レーザ加工機Info
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- JPH04327394A JPH04327394A JP3098870A JP9887091A JPH04327394A JP H04327394 A JPH04327394 A JP H04327394A JP 3098870 A JP3098870 A JP 3098870A JP 9887091 A JP9887091 A JP 9887091A JP H04327394 A JPH04327394 A JP H04327394A
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- JP
- Japan
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- laser
- laser beam
- processing
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- laser processing
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- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 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
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-
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-
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- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0892—Controlling the laser beam travel length
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】この発明は、光移動型レーザ加工
機に係り、更に詳細には、レーザ発振器から加工点まで
のレーザビームの長さが変化しても集光レンズの焦点距
離並びにレーザビームの径をほぼ一定にするようにした
光移動型レーザ加工機に関する。
機に係り、更に詳細には、レーザ発振器から加工点まで
のレーザビームの長さが変化しても集光レンズの焦点距
離並びにレーザビームの径をほぼ一定にするようにした
光移動型レーザ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光移動型レーザ加工機においては
、例えば加工すべきワークを固定し、ベンドミラーと集
光レンズを備えたレーザ加工ヘッドをＸ軸，Ｙ軸方向へ
移動せしめてワークにレーザビームを照射してレーザ加
工を行なっている。
、例えば加工すべきワークを固定し、ベンドミラーと集
光レンズを備えたレーザ加工ヘッドをＸ軸，Ｙ軸方向へ
移動せしめてワークにレーザビームを照射してレーザ加
工を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
移動型レーザ加工機ではレーザ加工ヘッドをＸ軸，Ｙ軸
方向へ移動せしめワークの所望位置にレーザ加工を行な
っているから、レーザ発振器から加工点までのレーザビ
ームの長さが変わるためレーザビームの径が一定せず拡
がったりする。その結果、実際のレーザ加工においては
、集光レンズと加工点までの焦点距離が変わり、近距離
側と遠距離側とでは加工状態が微妙にかわり、精度の良
好なレーザ加工が得られない。また、場合によっては加
工不良を起すという問題があった。
移動型レーザ加工機ではレーザ加工ヘッドをＸ軸，Ｙ軸
方向へ移動せしめワークの所望位置にレーザ加工を行な
っているから、レーザ発振器から加工点までのレーザビ
ームの長さが変わるためレーザビームの径が一定せず拡
がったりする。その結果、実際のレーザ加工においては
、集光レンズと加工点までの焦点距離が変わり、近距離
側と遠距離側とでは加工状態が微妙にかわり、精度の良
好なレーザ加工が得られない。また、場合によっては加
工不良を起すという問題があった。
【０００４】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、レーザ発振器から加工点までのレーザビームの長
さが変化しても、ワークの所望位置にレーザ加工を行な
う加工点に照射されるレーザビーム径および焦点距離を
ほぼ一定に保ってレーザ加工を行ない、精度の良好なレ
ーザ加工を行な得るようにした光移動型レーザ加工機を
提供することにある。
ため、レーザ発振器から加工点までのレーザビームの長
さが変化しても、ワークの所望位置にレーザ加工を行な
う加工点に照射されるレーザビーム径および焦点距離を
ほぼ一定に保ってレーザ加工を行ない、精度の良好なレ
ーザ加工を行な得るようにした光移動型レーザ加工機を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ベンドミラーと集光レンズを備えたレ
ーザ加工ヘッドを移動せしめてレーザ発振器からワーク
にレーザ加工を行なう加工点までのレーザビーム長さが
変化する光移動型レーザ加工機にして、前記レーザビー
ム長さの変化に対応して常にビーム径を一定に保ち集光
レンズのシフトをキャンセルさせる調整自在なコリメー
タ装置を前記レーザ発振器とレーザ加工ヘッドとの間に
設けて光移動型レーザ加工機を構成した。
に、この発明は、ベンドミラーと集光レンズを備えたレ
ーザ加工ヘッドを移動せしめてレーザ発振器からワーク
にレーザ加工を行なう加工点までのレーザビーム長さが
変化する光移動型レーザ加工機にして、前記レーザビー
ム長さの変化に対応して常にビーム径を一定に保ち集光
レンズのシフトをキャンセルさせる調整自在なコリメー
タ装置を前記レーザ発振器とレーザ加工ヘッドとの間に
設けて光移動型レーザ加工機を構成した。
【０００６】
【作用】この発明の光移動型レーザ加工機を採用するこ
とにより、ベンドミラーと集光レンズを備えたレーザ加
工ヘッドを移動せしめると、レーザ発振器と加工すべき
ワークの加工点までのレーザビームの長さが変化するが
、このレーザビームの長さ変化に対応してレーザ発振器
とレーザ加工ヘッドとの間に設けたコリメータ装置を調
節することにより、常にレーザビームの径をほぼ一定に
保つと共に集光レンズから加工点までの焦点距離をほぼ
一定に保つことにより、精度の良好なレーザ加工が行な
われる。
とにより、ベンドミラーと集光レンズを備えたレーザ加
工ヘッドを移動せしめると、レーザ発振器と加工すべき
ワークの加工点までのレーザビームの長さが変化するが
、このレーザビームの長さ変化に対応してレーザ発振器
とレーザ加工ヘッドとの間に設けたコリメータ装置を調
節することにより、常にレーザビームの径をほぼ一定に
保つと共に集光レンズから加工点までの焦点距離をほぼ
一定に保つことにより、精度の良好なレーザ加工が行な
われる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【０００８】図１を参照するに、光移動型レーザ加工機
１はレーザビームＬＢを発振するためのレーザ発振器３
を備えており、このレーザ発振器３から発振されたレー
ザビームＬＢは、例えばＸ軸，Ｙ軸方向へ移動自在なレ
ーザ加工ヘッド５におけるベンドミラー７で折曲げられ
て、レーザ加工ヘッド５に備えてある集光レンズ９で集
光される。
１はレーザビームＬＢを発振するためのレーザ発振器３
を備えており、このレーザ発振器３から発振されたレー
ザビームＬＢは、例えばＸ軸，Ｙ軸方向へ移動自在なレ
ーザ加工ヘッド５におけるベンドミラー７で折曲げられ
て、レーザ加工ヘッド５に備えてある集光レンズ９で集
光される。
【０００９】この集光レンズ９で集光されたレーザビー
ムＬＢはワークテーブル１１上に固定されたワークＷの
加工点１３に照射されてワークＷにレーザ加工が行なわ
れる。
ムＬＢはワークテーブル１１上に固定されたワークＷの
加工点１３に照射されてワークＷにレーザ加工が行なわ
れる。
【００１０】前記レーザ発振器３とレーザ加工ヘッド５
におけるベンドミラー７との間には調整自在なコリメー
タ装置１５が設けられている。このコリメータ装置１５
は、凹レンズ１７と凸レンズ１９との組合せからなって
おり、この凹レンズ１７、凸レンズ１９の一方の例えば
凹レンズ１７の上部には支持ブロック２１が取付けられ
ている。
におけるベンドミラー７との間には調整自在なコリメー
タ装置１５が設けられている。このコリメータ装置１５
は、凹レンズ１７と凸レンズ１９との組合せからなって
おり、この凹レンズ１７、凸レンズ１９の一方の例えば
凹レンズ１７の上部には支持ブロック２１が取付けられ
ている。
【００１１】この支持ブロック２１内にはナット部材２
３が設けられており、このナット部材２３には図１にお
いて左右方向へ延伸したボールねじ２５が螺合されてい
る。このボールねじ２５の右端は図示省略の軸受に回転
自在に支承されており、ボールねじ２５の左端はサーボ
モータのごとき駆動モータ２７に連動連結されている。
３が設けられており、このナット部材２３には図１にお
いて左右方向へ延伸したボールねじ２５が螺合されてい
る。このボールねじ２５の右端は図示省略の軸受に回転
自在に支承されており、ボールねじ２５の左端はサーボ
モータのごとき駆動モータ２７に連動連結されている。
【００１２】この駆動モータ２７は、前記光移動型レー
ザ加工機１を制御せしめる制御装置２９に接続されてい
る。この制御装置２９内には、予めワークＷに種々の形
状のレーザ加工（切断加工）を行なうための加工プログ
ラムが記憶されている。
ザ加工機１を制御せしめる制御装置２９に接続されてい
る。この制御装置２９内には、予めワークＷに種々の形
状のレーザ加工（切断加工）を行なうための加工プログ
ラムが記憶されている。
【００１３】上記構成により、ワークＷにある指定され
た形状のレーザ加工を行なう際には、制御装置２９の加
工プログラムを指定すると、レーザ加工ヘッド５が図１
に示された状態になってレーザ発振器３から発振された
レーザビームＬＢはコリメータ装置１５の凹レンズ１７
、凸レンズ１９を経てレーザ加工ヘッド５のベンドミラ
ー７で折曲げられて集光レンズ９で集光された後、集光
レンズ９からワークＷの加工点１３に照射されて最適な
レーザ加工が行なわれることになる。
た形状のレーザ加工を行なう際には、制御装置２９の加
工プログラムを指定すると、レーザ加工ヘッド５が図１
に示された状態になってレーザ発振器３から発振された
レーザビームＬＢはコリメータ装置１５の凹レンズ１７
、凸レンズ１９を経てレーザ加工ヘッド５のベンドミラ
ー７で折曲げられて集光レンズ９で集光された後、集光
レンズ９からワークＷの加工点１３に照射されて最適な
レーザ加工が行なわれることになる。
【００１４】このときのレーザ発振器３から加工点１３
までのレーザビームＬＢの長さがＬ１で、集光レンズ９
から加工点１３までの焦点距離がＦ１で、凹レンズ１７
と凸レンズ１９との距離がＨ１で、凸レンズ１９の角度
がθ１で、および凸レンズ１９からベンドミラー７へ発
振されたレーザビームＬＢの径がＤ１であったとする。
までのレーザビームＬＢの長さがＬ１で、集光レンズ９
から加工点１３までの焦点距離がＦ１で、凹レンズ１７
と凸レンズ１９との距離がＨ１で、凸レンズ１９の角度
がθ１で、および凸レンズ１９からベンドミラー７へ発
振されたレーザビームＬＢの径がＤ１であったとする。
【００１５】次いで、加工プログラムに基づき、レーザ
加工ヘッド５が図２に示した状態にＸ軸，Ｙ軸方向へ移
動し、レーザ発振器３からワークＷの加工点１３までの
レーザビームＬＢの長さがＬ０に変化したとする。すな
わち、レーザ発振器３から加工点１３までのレーザビー
ムＬＢの長さがＬ１からＬ２に変化すると、この（Ｌ１
−Ｌ０）の変化量に対して、制御装置２９から駆動モー
タ２７へ指令が送られて、駆動モータ２７が駆動される
。この駆動モータ２７が駆動されることによりボールね
じ２５が回転されて、ナット部材２３，支持ブロック２
１を介して、コリメータ装置１５の凹レンズ１７が図１
において左方へ移動し、凹レンズ１７と凸レンズ１９と
の距離をＨ１からＨ０へ変化させるように制御すること
によって、凸レンズ１９の角度がθ１≒θ２，凸レンズ
１９からベンドミラー７へ発振されるレーザビームＬＢ
の径がＤ１≒Ｄ２および集光レンズ９の焦点距離がＦ１
≒Ｆ２となる。
加工ヘッド５が図２に示した状態にＸ軸，Ｙ軸方向へ移
動し、レーザ発振器３からワークＷの加工点１３までの
レーザビームＬＢの長さがＬ０に変化したとする。すな
わち、レーザ発振器３から加工点１３までのレーザビー
ムＬＢの長さがＬ１からＬ２に変化すると、この（Ｌ１
−Ｌ０）の変化量に対して、制御装置２９から駆動モー
タ２７へ指令が送られて、駆動モータ２７が駆動される
。この駆動モータ２７が駆動されることによりボールね
じ２５が回転されて、ナット部材２３，支持ブロック２
１を介して、コリメータ装置１５の凹レンズ１７が図１
において左方へ移動し、凹レンズ１７と凸レンズ１９と
の距離をＨ１からＨ０へ変化させるように制御すること
によって、凸レンズ１９の角度がθ１≒θ２，凸レンズ
１９からベンドミラー７へ発振されるレーザビームＬＢ
の径がＤ１≒Ｄ２および集光レンズ９の焦点距離がＦ１
≒Ｆ２となる。
【００１６】而して、レーザ加工ヘッド５がＸ軸，Ｙ軸
方向へ移動してワークＷにレーザ加工が行なわれた際に
、レーザ発振器３から加工点１３までのレーザビームＬ
Ｂの長さがＬ１からＬ０へ変化した際に、凹レンズ１７
と凸レンズ１９との距離をＨ１からＨ０へ制御すること
によって、レーザビームＬＢの径をＤ１≒Ｄ２および焦
点距離をＦ１≒Ｆ２となるので、ワークＷにレーザ加工
を行なう加工点１３へ照射されるレーザビームＬＢの径
ならび焦点距離がほぼ一定に保持されてレーザ加工を行
なうことができる。したがって、精度の良好なレーザ加
工を行なうことができると共に、加工不良などがなくな
る。
方向へ移動してワークＷにレーザ加工が行なわれた際に
、レーザ発振器３から加工点１３までのレーザビームＬ
Ｂの長さがＬ１からＬ０へ変化した際に、凹レンズ１７
と凸レンズ１９との距離をＨ１からＨ０へ制御すること
によって、レーザビームＬＢの径をＤ１≒Ｄ２および焦
点距離をＦ１≒Ｆ２となるので、ワークＷにレーザ加工
を行なう加工点１３へ照射されるレーザビームＬＢの径
ならび焦点距離がほぼ一定に保持されてレーザ加工を行
なうことができる。したがって、精度の良好なレーザ加
工を行なうことができると共に、加工不良などがなくな
る。
【００１７】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。本実施例では、光移
動型レーザ加工機１としてワークＷを載置したワークテ
ーブル１１を固定、レーザ加工ヘッド５をＸ軸，Ｙ軸方
向へ移動せしめる例で説明したが、ワークＷを載置した
ワークテーブル１１をＸ軸方向へ、レーザ加工ヘッド５
をＹ軸方向へ移動せしめる光移動型レーザ加工機１であ
っても対応可能である。
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。本実施例では、光移
動型レーザ加工機１としてワークＷを載置したワークテ
ーブル１１を固定、レーザ加工ヘッド５をＸ軸，Ｙ軸方
向へ移動せしめる例で説明したが、ワークＷを載置した
ワークテーブル１１をＸ軸方向へ、レーザ加工ヘッド５
をＹ軸方向へ移動せしめる光移動型レーザ加工機１であ
っても対応可能である。
【００１８】また、本実施例でコリメータ装置１５の凹
レンズ１７、凸レンズ１９のうち、凹レンズ１７の方を
移動せしめて凹レンズ１７と凸レンズ１９の距離を制御
せしめる例で説明したが、凸レンズ１９の方を、および
凹レンズ１７と凸レンズ１９の両方を移動せしめて凹レ
ンズ１７と凸レンズ１９の距離を制御せしめるように対
応することも可能である。
レンズ１７、凸レンズ１９のうち、凹レンズ１７の方を
移動せしめて凹レンズ１７と凸レンズ１９の距離を制御
せしめる例で説明したが、凸レンズ１９の方を、および
凹レンズ１７と凸レンズ１９の両方を移動せしめて凹レ
ンズ１７と凸レンズ１９の距離を制御せしめるように対
応することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、レーザ加工ヘッドが移動
してレーザ発振器からワークＷの加工点までのレーザビ
ームの長さが変化した場合にコリメータ装置を調節して
制御することにより、レーザビームの径ならびに集光レ
ンズの焦点距離をほぼ一定に保持できるようにして、加
工不良など生じることなく、精度の良好なレーザ加工を
行なうことができる。
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、レーザ加工ヘッドが移動
してレーザ発振器からワークＷの加工点までのレーザビ
ームの長さが変化した場合にコリメータ装置を調節して
制御することにより、レーザビームの径ならびに集光レ
ンズの焦点距離をほぼ一定に保持できるようにして、加
工不良など生じることなく、精度の良好なレーザ加工を
行なうことができる。
【図１】この発明を実施した光移動型レーザ加工機の一
実施例を示す概略説明図である。
実施例を示す概略説明図である。
【図２】この発明のレーザ発振器から加工点までのレー
ザビームの長さが変化した際の説明図である。
ザビームの長さが変化した際の説明図である。
１ 光移動型レーザ加工機
３ レーザ発振器
５ レーザ加工ヘッド
７ ベンドミラー
９ 集光レンズ
１１ ワークテーブル
１３ 加工点
１５ コリメータ装置
１７ 凹レンズ
１９ 凸レンズ
２１ 支持ブロック
２３ ナット部材
２５ ボールねじ
２７ 駆動モータ
２９ 制御装置
ＬＢ Ｌレーザビーム
Claims (1)
- 【請求項１】 ベンドミラーと集光レンズを備えたレ
ーザ加工ヘッドを移動せしめてレーザ発振器からワーク
にレーザ加工を行なう加工点までのレーザビーム長さが
変化する光移動型レーザ加工機にして、前記レーザビー
ム長さの変化に対応して常にビーム径を一定に保ち集光
レンズのシフトをキャンセルさせる調整自在なコリメー
タ装置を前記レーザ発振器とレーザ加工ヘッドとの間に
設けてなることを特徴とする光移動型レーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098870A JPH04327394A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 光移動型レーザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098870A JPH04327394A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 光移動型レーザ加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04327394A true JPH04327394A (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=14231220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3098870A Pending JPH04327394A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 光移動型レーザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04327394A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5399835A (en) * | 1991-09-27 | 1995-03-21 | Fanuc Ltd. | Laser working method and an apparatus therefor |
| DE4434504A1 (de) * | 1993-09-27 | 1995-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | Laserschneidemaschine |
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| JP2000117479A (ja) * | 1999-10-06 | 2000-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ―ザ加工装置および加工方法 |
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-
1991
- 1991-04-30 JP JP3098870A patent/JPH04327394A/ja active Pending
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