JPH0462833B2 - - Google Patents
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- JPH0462833B2 JPH0462833B2 JP58094897A JP9489783A JPH0462833B2 JP H0462833 B2 JPH0462833 B2 JP H0462833B2 JP 58094897 A JP58094897 A JP 58094897A JP 9489783 A JP9489783 A JP 9489783A JP H0462833 B2 JPH0462833 B2 JP H0462833B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ加工方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a laser processing method.
レーザ光を集束レンズによつて集束し被加工体
に上記レーザ光を照射しつつ加工を行うレーザ加
工方法は公知であり広く利用されている。また、
この他の方法としては、レーザ発振器とプラズマ
発生器を併用し、加工効率をより向上させて加工
を行うレーザ加工方法も開発され利用されつつあ
る。 A laser processing method in which a workpiece is processed while focusing the laser light with a focusing lens and irradiating the workpiece with the laser light is well known and widely used. Also,
As another method, a laser processing method that uses a laser oscillator and a plasma generator in combination to further improve processing efficiency has been developed and is being used.
然しながら、上記のそれぞれのレーザ加工方法
は従来一般のレーザ加工方法に比べれば加工効率
及び加工速度は大幅に向上したが、まだまだその
加工効率及び加工速度は低いものであり、特に厚
い被加工体を切断加工するような場合等には時間
がかかると共に、高い加工精度が得られないと云
う問題点があつた。 However, although the processing efficiency and processing speed of each of the above-mentioned laser processing methods has been significantly improved compared to conventional general laser processing methods, the processing efficiency and processing speed are still low, and it is difficult to process particularly thick workpieces. There are problems in that cutting is time consuming and high processing accuracy cannot be obtained.
本発明は叙上の観点に立つてなされたものであ
つて、その目的とするところは、加工効率及び加
工速度が極めて高く、特に厚い被加工体を切断加
工するような場合にも短時間で確実に切断加工す
ることができると共に、精度の高い加工を施すこ
とができるレーザ加工方法を提供しようとするも
のである。 The present invention has been developed based on the above-mentioned viewpoints, and its purpose is to achieve extremely high machining efficiency and machining speed, and particularly to cut thick workpieces in a short time. It is an object of the present invention to provide a laser processing method that can perform cutting processing reliably and perform processing with high precision.
而して、その要旨とするところは、レーザ光を
集束レンズによつて集束せしめ被加工体に照射し
つつ加工を行うレーザ加工方法に於て、上記レー
ザ光が照射された加工部から発生する音波のレベ
ルが常に加工前に定めた理想的な音波のそれと一
致するように加工送りを行うことにある。 The gist of this is that in a laser processing method in which laser light is focused by a focusing lens and processed while being irradiated onto the workpiece, The purpose of this method is to feed the processing so that the level of the sound waves always matches that of the ideal sound waves determined before processing.
即ち、レーザ加工に於ては、レーザ光が被加工
体に照射され加工が施される際に音波を発生する
が、上記音波はその被加工体の材質、形状及び加
工状態等によつて変化するので、加工が良好に行
われている時の音波の状態を予めメモリしてお
き、加工時に発生する音波の状態が上記加工が良
好に行われている時の音波の状態と略一致するよ
うに加工を制御すれば上記被加工体に効率よく、
且つ短時間に精度の高い加工を施すことができる
のである。 In other words, in laser processing, when a laser beam is irradiated onto a workpiece and the workpiece is processed, sound waves are generated, but the sound waves vary depending on the material, shape, processing conditions, etc. of the workpiece. Therefore, the state of the sound waves when the machining is being performed well is memorized in advance, and the state of the sound waves generated during the machining is made to approximately match the state of the sound waves when the machining is being performed well. By controlling the machining, the above-mentioned workpiece can be efficiently processed.
Moreover, highly accurate processing can be performed in a short time.
以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明
する。 Hereinafter, the details of the present invention will be specifically explained with reference to the drawings.
第１図は、本発明にかかるレーザ加工方法を実
施するための装置の一実施例を示す説明図、第２
図は、他の実施例を示す説明図、第３図は、更に
他の実施例を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of a device for carrying out the laser processing method according to the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory diagram showing another embodiment, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing still another embodiment.
先ず、第１図より説明する。 First, the explanation will be given with reference to FIG.
第１図中、１はレーザ発振器、２はハウジン
グ、３は集束レンズ、４は上記集束レンズ３を固
定する集束レンズ固定部材、５及び６は加工用ガ
ス供給管、７及び８は上記加工用ガス供給管５及
び６を介してハロゲンガス等の加工用ガスを供給
する加工用ガス供給装置、９は上記ハウジング２
の先端に取り付けられた音波検出装置、９ａは上
記音波検出装置９からの出力信号を解析してコー
ド化する音波の解析回路、１０は被加工体、１１
及び１２は上記被加工体１０をそれぞれＸ軸方向
及びＹ軸方向へ移動させるクロススライドテーブ
ル、１３は上記被加工体１０に回転運動を与える
ため上記クロススライドテーブル１１上に設けら
れたターンテーブル、１４，１５及び１６はそれ
ぞれクロススライドテーブル１１及び１２、ター
ンテーブル１３を駆動するモータ、１７は音波検
出装置９からの検出信号により予め定められたプ
ログラムに従つてレーザ発振器１の出力及びその
焦点、加工用ガス供給装置５及び６から供給され
る加工用ガスの供給量、クロススライドテーブル
１１及び１２、ターンテーブル１３をそれぞれ移
動せしめるモータ１４，１５及び１６等を一括制
御する数値制御装置を含む制御装置である。 In Fig. 1, 1 is a laser oscillator, 2 is a housing, 3 is a focusing lens, 4 is a focusing lens fixing member for fixing the focusing lens 3, 5 and 6 are gas supply pipes for processing, and 7 and 8 are for processing. A processing gas supply device 9 supplies processing gas such as halogen gas through gas supply pipes 5 and 6, and reference numeral 9 indicates the housing 2.
9a is a sound wave analysis circuit that analyzes and codes the output signal from the sound wave detection device 9; 10 is a workpiece; 11
and 12 a cross-slide table for moving the workpiece 10 in the X-axis direction and Y-axis direction, respectively; 13 a turntable provided on the cross-slide table 11 for giving rotational motion to the workpiece 10; 14, 15 and 16 are motors that drive the cross slide tables 11 and 12 and the turntable 13, respectively; 17 is the output of the laser oscillator 1 and its focus according to a predetermined program based on the detection signal from the sound wave detection device 9; Control including a numerical control device that collectively controls the supply amount of processing gas supplied from the processing gas supply devices 5 and 6, the motors 14, 15, and 16, etc. that move the cross slide tables 11 and 12, and the turntable 13, respectively. It is a device.
而して、レーザ発振器１にはCO2レーザやHe
−Neレーザ等の気体レーザ、ルビーレーザや
YAGレーザ等の固体レーザその他を用い、また
必要に応じてはＱスイツチ法等によつてより出力
を高めることができるように構成されている。な
お、上記レーザ発振器１は制御装置１７によつて
その出力及び焦点が適宜に制御せしめられると共
に、上記レーザ発振器１のレーザ光出力を連続又
は強弱若しくはパルス状とすることができる。 Therefore, the laser oscillator 1 is equipped with a CO 2 laser or a He laser.
−Gas lasers such as Ne lasers, ruby lasers, etc.
It is constructed so that the output can be further increased by using a solid-state laser such as a YAG laser, or by a Q-switch method or the like if necessary. The output and focus of the laser oscillator 1 are appropriately controlled by a control device 17, and the laser light output of the laser oscillator 1 can be made continuous, strong or weak, or pulsed.
ハウジング２の先端の被加工体１０と相対向す
る部分には音波検出装置９が取り付けられてお
り、上記音波検出装置９は上記レーザ発振器１か
ら発射されたレーザ光が被加工体１０に照射され
加工が施される際に発する音波を検出し、この検
出信号が音波の解析回路９ａによつて解析コード
化された後、制御装置１７に入力されるように構
成されている。 A sonic wave detection device 9 is attached to a portion of the tip of the housing 2 that faces the workpiece 10, and the sonic wave detection device 9 detects that the workpiece 10 is irradiated with a laser beam emitted from the laser oscillator 1. It is configured to detect sound waves emitted when processing is performed, and after this detection signal is converted into an analysis code by a sound wave analysis circuit 9a, it is input to the control device 17.
而して、本発明にかかるレーザ加工方法によつ
て加工を行う場合には、最初にレーザ発振器１か
らのレーザ光を集束レンズ３によつて充分に集束
して被加工体１０の加工すべき部分に照射し、然
る後、上記レーザ発振器１の出力を次第に高めて
行く。そして上記被加工体１０に加工が効率よく
施され始めるとその加工部分から音波が発生する
が、経験上最良の加工状態が得られる状態に於て
発生する音波を音波検出装置９によつて検出し、
その検出信号を音波の解析回路９ａにて解析、コ
ード化し制御装置１７に記録する。而して、制御
装置１７では実際の加工時に発生する音波が上記
メモリされた音波に基づく信号と一致するように
各部の制御を行うのである。 Therefore, when processing by the laser processing method according to the present invention, the laser beam from the laser oscillator 1 should first be sufficiently focused by the focusing lens 3 to process the workpiece 10. After that, the output of the laser oscillator 1 is gradually increased. When the workpiece 10 starts to be processed efficiently, sound waves are generated from the processed part, and the sound wave detection device 9 detects the sound waves generated in the state where the best processing conditions can be obtained from experience. death,
The detection signal is analyzed by the sound wave analysis circuit 9a, coded, and recorded in the control device 17. The control device 17 controls each part so that the sound waves generated during actual machining match the signals based on the stored sound waves.
ここで音波の比較は全体的な音圧レベル、特定
周波数の音圧レベルについて行うものである。ま
た、この音波としては可聴域及び不可聴域の音波
が利用できる。 Here, the comparison of sound waves is performed with respect to the overall sound pressure level and the sound pressure level of a specific frequency. Further, as the sound waves, sound waves in the audible range and in the inaudible range can be used.
レーザ加工を開始すると、制御装置１７によつ
て所定の発振出力に保たれたレーザ発振器１から
レーザ光が照射され、集束レンズ３によつて充分
に集束せしめられて被加工体１０の加工すべき部
分に供給されると共に、上記部分に加工用ガス供
給管５及び６を介して加工用ガス供給装置７及び
８からハロゲンガス等の加工用ガスが供給されて
加工が施される。なお、加工用ガスとしてはハロ
ゲンガスに限定されず、被加工体の材質及び加工
形状等に応じて各種のフロン系ガス、水蒸気、酸
素ガス等又はこれらを適宜に混合した混合ガス等
が利用される。 When laser processing is started, a laser beam is emitted from the laser oscillator 1, which is maintained at a predetermined oscillation output by the control device 17, and is sufficiently focused by the focusing lens 3 to focus the laser beam on the workpiece 10 to be processed. At the same time, a processing gas such as a halogen gas is supplied to the part from the processing gas supply devices 7 and 8 via the processing gas supply pipes 5 and 6 to perform processing. Note that the processing gas is not limited to halogen gas, and various fluorocarbon gases, water vapor, oxygen gas, etc., or mixed gases of these may be used depending on the material and processing shape of the workpiece. Ru.
而して、加工時には、ハウジング２の先端に上
記被加工体１０に相対向して取り付けられた音波
検出装置９は、この加工の際に発生する音波を逐
次検出し、然る後、音波の解析回路９ａでコード
化し、そのコード化された信号が制御装置１７に
入力されるので、上記制御装置１７中の数値制御
装置は加工開始前に入力されメモリされた音波検
出装置９からの検出信号と予め定められたプログ
ラムに従つて、クロススライドテーブル１１及び
１２、ターンテーブル１３をそれぞれ移動させる
モータ１４，１５及び１６に信号を送り、加工時
に発生される音波が加工前に検出された音波と同
一で、且つ一定に保たれるように加工送りをする
ので、上記被加工体１０に対して常に最良の加工
状態を保つことができ、短時間で精度の高い加工
を施すことができるのである。 During machining, the sonic wave detection device 9 attached to the tip of the housing 2 facing the workpiece 10 sequentially detects the sonic waves generated during this machining, and then detects the sonic waves. The analysis circuit 9a encodes the signal, and the encoded signal is input to the control device 17, so that the numerical control device in the control device 17 receives the detection signal from the sound wave detection device 9, which is input and stored in memory before starting machining. According to a predetermined program, signals are sent to the motors 14, 15, and 16 that move the cross slide tables 11 and 12 and the turntable 13, respectively, so that the sound waves generated during processing are the same as the sound waves detected before processing. Since the machining feed is carried out so as to be kept the same and constant, the workpiece 10 can always be kept in the best machining condition, and highly accurate machining can be performed in a short time. .
次に本発明の加工方法を実験例により説明す
る。 Next, the processing method of the present invention will be explained using experimental examples.
被加工体として厚さ１mmのS55C材を用い、100
mm×80mmの矩形状に穿孔又は切出し加工を、O2
ガス吹き付けのCO2レーザで加工する場合、有効
加工径が約0.5mmφとなるようにＦ＝５cmのレン
ズ（ZnSe）で絞り、200mm／minのスキヤンニン
グ速度で切断加工しようとすると、上記CO2レー
ザの出力は約350Wに調整されることになる。そ
して加工形状は、上記の如く矩形状でπ／２ラデ
イアンの角部があるところから、この角部の加工
に於て、上記スキヤンニング速度は予めのプログ
ラムによりスローダウン及びスローアツプ制御さ
れると共に、CO2レーザの出力もほぼ同様に制御
されているが、形状寸法精度としては平均で約
0.5mm程度が限度で、約0.2mm又はそれ以上の精度
とするには、別工程での追加加工や仕上げ加工が
必要であつた。 Using S55C material with a thickness of 1 mm as the workpiece, 100
Drill or cut into a rectangular shape of mm x 80 mm using O 2
When processing with a gas-blown CO 2 laser, if you try to cut with a lens (ZnSe) with F = 5 cm so that the effective processing diameter is approximately 0.5 mmφ and at a scanning speed of 200 mm/min, the above CO 2 The laser output will be adjusted to about 350W. Since the machining shape is rectangular as described above and has corners of π/2 radians, the scanning speed is slowed down and slowed up by a preprogrammed program in machining these corners. The output of the CO 2 laser is controlled in almost the same way, but the shape and size accuracy is approximately
The maximum accuracy is about 0.5 mm, and to achieve an accuracy of about 0.2 mm or more, additional machining or finishing was required in a separate process.
次に本発明の実施に当り、音波検出装置とし
て、直径20mmφ、厚さ２mmのチタン酸バリウムヂ
ルコン酸鉛の圧電素子を内蔵した気中衝撃波検出
器を用い、これを加工中常に加工部から約30mmの
近接した位置に在るようにレーザ光放射ノズルに
取り付け、他方この検出装置をメモリイ付D.C.
Amp.に接続し、検出音波をシンクロスコープで
観測するようにした。そして、上記O2ガスアシ
スト付350WのCO2レーザ光による加工中の音波
を観測すると、加工始め被加工体が穿孔され、ス
キヤンニング（200mm／min）の初期の間検出音
波は大きく振動するが、漸次治つて行き、20秒後
にはほぼ一定となつた。この時のほぼ一定となつ
た検出出力をコンデンサに充電してDC出力5.4V
が得られ、この5.4Vを上述の加工条件下に於け
る被加工体の加工輪郭線直線部の基準値としてコ
ンパレータにセツトした。次に加工が進行して角
部へ達すると、スキヤンニング速度とレーザ照射
エネルギのスローダウン及びスローアツプが予め
設定されたプログラムによつて行なわれ次の直線
部の加工に移行する訳であるが、上記DC出力が
5.4Vから3.3V〜3.5Vに減少して再度5.4Vに増大
する変化を示したが、その波形又は変化のパター
ンは振幅値を含め角部毎に僅かながら微妙に変化
していた。特にスローアツプ工程での波形又は変
化のパターンの角部毎の相違が大きいようであつ
た。 Next, in carrying out the present invention, an air shock wave detector with a built-in barium titanate lead zirconate piezoelectric element with a diameter of 20 mmφ and a thickness of 2 mm was used as a sound wave detection device, and this was constantly monitored from the processing area during processing. Attach the detector to the laser beam emitting nozzle so that it is approximately 30 mm away from the laser beam emitting nozzle.
Amp. and the detected sound waves were observed with a synchroscope. When we observe the sound waves during processing using the 350W CO 2 laser beam with O 2 gas assist, we can see that the workpiece is perforated at the beginning of processing, and the detected sound waves vibrate greatly during the initial period of scanning (200 mm/min). , gradually subsided and became almost constant after 20 seconds. The almost constant detection output at this time is charged to a capacitor to output DC output of 5.4V.
was obtained, and this 5.4V was set in the comparator as the reference value for the straight line portion of the machining contour of the workpiece under the above machining conditions. Next, when the machining progresses and reaches a corner, the scanning speed and laser irradiation energy are slowed down and slowed up according to a preset program, and the process moves on to the next straight section. The above DC output is
It showed a change that decreased from 5.4V to 3.3V to 3.5V and increased again to 5.4V, but the waveform or pattern of change, including the amplitude value, varied slightly and subtly from corner to corner. Particularly in the slow-up process, there seemed to be a large difference in the waveform or change pattern from corner to corner.
そこで、４つの角部の検出波形の和を求めて割
算した平均波形又はパターンを記憶し、角部の加
工の際にコンパレータに出力し得るようにセツト
した。 Therefore, the average waveform or pattern obtained by calculating and dividing the sum of the detected waveforms of the four corners was memorized and set so that it could be output to the comparator when processing the corners.
以上のようにして、音波検出装置による加工部
の検出音波出力と上述コンパレータのセツト出力
とを比較し、上述の加工スキヤンニング速度を変
調制御したところ、検出音波の方が大きいときス
キヤンニング速度を増大するように（出力の
0.1V当りスキヤンニング速度が５％変化するよ
うに）制御した場合に、加工形状精度が0.2mm近
くになり、精度が大幅に向上することが判明し
た。なお、CO2レーザの出力を上記と同一の信号
で放電電圧を変えることにより放電電流を制御す
るようにしたところ、加工形状精度を0.2mm以内
とすることができた。 As described above, when the detected sound wave output of the processing part by the sound wave detection device and the set output of the above-mentioned comparator were compared and the above-mentioned processing scanning speed was modulated and controlled, when the detected sound wave was larger, the scanning speed was changed. to increase (output
It was found that when the scanning speed was controlled so that the scanning speed changed by 5% per 0.1 V), the machining shape accuracy became close to 0.2 mm, which significantly improved the accuracy. In addition, when the discharge current was controlled by changing the discharge voltage using the same signal as above for the output of the CO 2 laser, it was possible to reduce the machining shape accuracy to within 0.2 mm.
次に、第２図について説明する。 Next, FIG. 2 will be explained.
第２図中、第１図と同一の番号を付したものは
同一の構成要素をしめしており、１８は加工液供
給装置、１８ａは上記加工液供給装置１８のノズ
ル、１９は回転盤、２０は回転盤取付座、２１は
クランクギア、２２はモータ、２３は上記モータ
２２のシヤフトに取り付けられ上記クランクギア
２１と噛み合つているピニオンギア、２４は音波
検出装置９からの検出信号により予め定められた
プログラムに従つてレーザ発振器１の出力及びそ
の焦点、加工用ガス供給装置５及び６から供給さ
れる加工用ガスの供給量、加工液供給装置１８、
クロススライドテーブル１１及び１２、ターンテ
ーブル１３をそれぞれ移動せしめるモータ１４，
１５及び１６等を一括制御する数値制御装置を含
む制御装置である。 In FIG. 2, the same numbers as in FIG. 1 indicate the same components, 18 is a machining fluid supply device, 18a is a nozzle of the machining fluid supply device 18, 19 is a rotary disk, 20 21 is a crank gear, 22 is a motor, 23 is a pinion gear that is attached to the shaft of the motor 22 and meshes with the crank gear 21, and 24 is predetermined by a detection signal from the sonic wave detection device 9. The output of the laser oscillator 1 and its focus, the amount of processing gas supplied from the processing gas supply devices 5 and 6, the processing liquid supply device 18,
A motor 14 that moves the cross slide tables 11 and 12 and the turntable 13, respectively.
This is a control device including a numerical control device that collectively controls 15, 16, etc.
而して、本実施例に於ては第１図に示した装置
に加工液供給装置１８を付加したものであつて、
加工時に被加工体１０の加工部分にレーザ光が集
束レンズ３によつて充分に集束せしめられて被加
工体１０の加工すべき部分に供給されると共に、
上記部分に加工用ガス供給管５及び６を介して加
工用ガス供給装置７及び８からハロゲンガス等の
加工用ガスが供給され、更に加工液供給装置１８
から上記被加工体１０の材質、加工条件等に適合
した加工液、例えば、HCL、希H2SO4、KOH水
溶液、HF水溶液、炭化水素等の酸又はアルカリ
の加工液が加工液供給装置１８先端のノズル１８
ａから細い噴射流又は霧滴として、或いは不活性
ガス等適宜のガスによるスプレー噴霧として所定
の制限された量で供給されて加工が施される。こ
の時、ハウジング２の先端に上記被加工体１０に
相対向して取り付けられた音波検出装置９は、こ
の加工の際に発生する音波を検出してその検出信
号を音波の解析回路９ａでコード化して制御装置
２４に送るので、上記制御装置２４の中の数値制
御装置は加工開始前に入力されメモリされた音波
検出装置９からの検出信号と予め定められたプロ
グラムに従つて、クロススライドテーブル１１及
び１２、ターンテーブル１３をそれぞれ移動させ
るモータ１４，１５及び１６に信号を送り、加工
時に発せられる音波が常に一定に保たれるように
加工送りをするので、上記被加工体１０に対して
常に最良の加工状態を保つことができ、短時間で
精度の高い加工を施すことができるのである。 Therefore, in this embodiment, a machining fluid supply device 18 is added to the device shown in FIG.
During processing, the laser beam is sufficiently focused on the part of the workpiece 10 to be processed by the focusing lens 3 and is supplied to the part of the workpiece 10 to be processed,
Processing gas such as halogen gas is supplied to the above portion from processing gas supply devices 7 and 8 via processing gas supply pipes 5 and 6, and further processing liquid supply device 18.
From there, a machining fluid suitable for the material of the workpiece 10, machining conditions, etc., such as an acid or alkaline machining fluid such as HCL, diluted H 2 SO 4 , KOH aqueous solution, HF aqueous solution, hydrocarbon, etc., is supplied to the machining fluid supply device 18 . Tip nozzle 18
Processing is carried out by supplying a predetermined limited amount from a as a thin jet stream or mist droplets, or as a spray of an appropriate gas such as an inert gas. At this time, a sound wave detection device 9 attached to the tip of the housing 2 so as to face the workpiece 10 detects the sound waves generated during this machining, and the detection signal is encoded into a sound wave analysis circuit 9a. The numerical control device in the control device 24 controls the cross slide table according to the detection signal from the sound wave detection device 9 and a predetermined program that is input and stored before the start of machining. A signal is sent to the motors 14, 15, and 16 that move the turntables 11, 12, and turntable 13, respectively, and the processing feed is performed so that the sound waves emitted during processing are always kept constant. It is possible to maintain the best machining conditions at all times, and to perform highly accurate machining in a short period of time.
次に、第３図について説明する。 Next, FIG. 3 will be explained.
第３図中、第１図及び第２図と同一の番号を付
したものは同一の構成要素を示しており、２５は
レーザ発振器、２６はハウジング、２７は集束レ
ンズ、２８は上記集束レンズ２７を固定する集束
レンズ固定部材、２９及び３０は加工用ガス供給
管、３１及び３２はハロゲンガス等の加工用ガス
を供給する加工用ガス供給装置、３３は音波検出
装置、３４及び３５はクロススライドテーブル、
３６は上記クロススライドテーブル３４及び３５
が搭載される基台、３７及び３８は上記クロスス
ライドテーブル３４及び３５をＸ軸方向及びＹ軸
方向に移動させるモータ、３９は音波検出装置９
及び３３の出力信号及び予め定められたプログラ
ムに従つてレーザ発振器１及び２５、加工ガス供
給装置７，８，３１及び３２、クロススライドテ
ーブル３４及び３５を駆動するモータ３７及び３
８を一活制御する数値制御装置を含む制御装置で
ある。 In FIG. 3, the same numbers as in FIGS. 1 and 2 indicate the same components, 25 is a laser oscillator, 26 is a housing, 27 is a focusing lens, and 28 is the above-mentioned focusing lens 27. 29 and 30 are processing gas supply pipes, 31 and 32 are processing gas supply devices that supply processing gas such as halogen gas, 33 is a sonic wave detection device, and 34 and 35 are cross slides. table,
36 is the cross slide table 34 and 35 mentioned above.
37 and 38 are motors for moving the cross slide tables 34 and 35 in the X-axis direction and Y-axis direction, and 39 is the sound wave detection device 9.
and motors 37 and 3 that drive laser oscillators 1 and 25, processing gas supply devices 7, 8, 31 and 32, and cross slide tables 34 and 35 according to the output signals of 33 and a predetermined program.
This is a control device including a numerical control device that controls 8.
而して、本実施例に於ては、レーザ発振器１及
び２５を相対向して設け、その間に被加工体１０
を取り付けて加工を行うものであつて、上記被加
工体１０が取り付けられるクロススライドテーブ
ル３４，３５及び上記クロススライドテーブル３
４及び３５が取り付けられる基台３６の中央部は
刳り貫かれて枠状に形成されており、両レーザ発
振器１及び２５から発射されたレーザ光を被加工
体１０を挟んで相対向させて照射しつつ加工を行
う際に上記レーザ光の照射を妨げることがないよ
うに構成されている。 Therefore, in this embodiment, the laser oscillators 1 and 25 are provided facing each other, and the workpiece 10 is placed between them.
The cross slide tables 34 and 35 to which the workpiece 10 is attached and the cross slide table 3 are used for processing.
The center part of the base 36 to which the parts 4 and 35 are attached is hollowed out and formed into a frame shape, and the laser beams emitted from both the laser oscillators 1 and 25 are irradiated by facing each other with the workpiece 10 in between. The structure is such that the irradiation of the laser beam is not obstructed during processing.
レーザ加工を行う場合には、第１図及び第２図
の装置と同様に、最初にレーザ発振器１及び２５
からのそれぞれのレーザ光を集束レンズ３及び２
７によつて充分に集束して被加工体１０の加工す
べき部分に照射し、然る後、上記レーザ発振器１
及び２５の出力を徐々に高めて被加工体１０に加
工が施される際の音波を各音波検出装置９及び３
３によつて検出する。上記各音波検出装置９及び
３３によつて検出された検出信号は音波の解析回
路９ａで解析コード化された後、制御装置３９に
入力されてメモリされ、加工が開始されると上記
制御装置３９にメモリされた検出信号と数値制御
装置に予め定められたプログラムに従つて、クロ
ススライドテーブル３４及び３５をそれぞれ移動
させるモータ３７及び３８に信号を送り、加工時
に発せられた音波に基づく信号が加工前に検出さ
れた音波に基づく信号と同一で、且つ一定に保た
れるように加工送りをするので、上記被加工体１
０に短時間で精度の高い加工を施すことができる
のである。 When performing laser processing, first the laser oscillators 1 and 25 are
Focusing lenses 3 and 2 converge the respective laser beams from
7 to sufficiently focus the irradiation onto the part of the workpiece 10 to be machined, and then the laser oscillator 1
and 25 are gradually increased to detect sound waves when the workpiece 10 is processed.
Detected by 3. The detection signals detected by the sound wave detection devices 9 and 33 are converted into analysis codes by the sound wave analysis circuit 9a, and then input to the control device 39 and stored in memory. When processing is started, the control device 39 According to the detection signal stored in the memory and a predetermined program in the numerical control device, signals are sent to the motors 37 and 38 that move the cross slide tables 34 and 35, respectively, and the signal based on the sound waves emitted during processing is processed. Since the processing feed is performed so that the signal based on the previously detected sound wave is the same and is kept constant, the above-mentioned workpiece 1
0 can be processed with high precision in a short time.
特に、本実施例に於てはレーザ発振器１及び２
５が相対向して設けられているので、一方のレー
ザ発振器１からのレーザ光が被加工体１０の加工
すべき部分に供給されると、他方のレーザ発振器
２５からは上記被加工体１０の裏面から上記レー
ザ発振器１によつて照射された照射点に対応する
位置若しくはその加工進行方向に多少先行する位
置に照射がなされて加工が行われるので、上記被
加工体１０に短時間でより精度の高い加工を施す
ことができるのである。 In particular, in this embodiment, the laser oscillators 1 and 2
5 are provided facing each other, so when the laser beam from one laser oscillator 1 is supplied to the part of the workpiece 10 to be machined, the other laser oscillator 25 emits light from the workpiece 10. Since the processing is performed by irradiating the position corresponding to the irradiation point irradiated by the laser oscillator 1 from the back side or the position slightly preceding the irradiation point in the direction of processing progress, the workpiece 10 can be processed with higher accuracy in a short time. It is possible to perform high quality processing.
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明に
かかるレーザ加工方法による時には、被加工体に
短時間で精度の高い加工を施すことができるので
ある。 Since the present invention is constructed as described above, when using the laser processing method according to the present invention, a workpiece can be processed with high accuracy in a short time.
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるもの
ではない。即ち、例えば、本実施例に於ては音波
検出装置をハウジングの先端部分に被加工体と相
対向して設けたが、ハウジングと別個に設けても
良い。その他集束レンズの取り付け位置、レーザ
光の集束方法、加工液供給装置による加工液の供
給方法及び加工用ガス供給装置からの加工用ガス
の供給方法等は本発明の目的の範囲内で自由に設
計変更できるものであつて、本発明はそれらの総
てを包摂するものである。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. That is, for example, in this embodiment, the sonic wave detection device is provided at the tip of the housing so as to face the workpiece, but it may be provided separately from the housing. In addition, the mounting position of the focusing lens, the method of focusing the laser beam, the method of supplying the machining fluid by the machining fluid supply device, the method of supplying the machining gas from the machining gas supply device, etc. can be freely designed within the scope of the purpose of the present invention. However, the present invention encompasses all such modifications.
第１図は、本発明にかかるレーザ加工方法を実
施するための装置の一実施例を示す説明図、第２
図は、他の実施例を示す説明図、第３図は、更に
他の実施例を示す説明図である。
１，２５……レーザ発振器、２，２６……ハウ
ジング、３，２７……集束レンズ、３，４，２
７，２８……集束レンズ固定部材、５，６，２
９，３０……加工用ガス供給管、７，８，３１，
３２……加工用ガス供給装置、９，３３……音波
検出装置、９ａ……音波の解析回路、１０……被
加工体、１１，１２，３４，３５……クロススラ
イドテーブル、１３……ターンテーブル、１４，
１５，１６，３７，３８……モータ、１７，２
４，３９……制御装置。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of a device for carrying out the laser processing method according to the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory diagram showing another embodiment, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing still another embodiment. 1, 25... Laser oscillator, 2, 26... Housing, 3, 27... Focusing lens, 3, 4, 2
7, 28...Focusing lens fixing member, 5, 6, 2
9, 30...processing gas supply pipe, 7, 8, 31,
32... Processing gas supply device, 9, 33... Sound wave detection device, 9a... Sound wave analysis circuit, 10... Workpiece, 11, 12, 34, 35... Cross slide table, 13... Turn table, 14,
15, 16, 37, 38...Motor, 17, 2
4,39...control device.
Claims (1)
被加工体に照射しつつ、該照射点と被加工体間に
相対的な加工送りを与えて加工を行なうレーザ加
工方法に於いて、 上記レーザ光が照射された加工部から発生する
音波を検出する音波検出装置を設け、該音波検出
装置による検出信号が、予め加工前に記憶させて
おいた良好な加工時の発生音波に基づく信号と常
に一致するように加工送りを行なうことを特徴と
するレーザ加工方法。 ２ 音波検出装置が、音波レベルを検出するもの
である特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工方
法。[Claims] 1. A laser processing method in which a workpiece is irradiated with a laser beam focused by a condensing lens and a relative machining feed is applied between the irradiation point and the workpiece. A sound wave detection device is provided for detecting sound waves generated from the processing portion irradiated with the laser beam, and the detection signal by the sound wave detection device is a signal generated during good processing that has been stored in advance before processing. A laser processing method characterized by performing processing feed so as to always match a signal based on a sound wave. 2. The laser processing method according to claim 1, wherein the sound wave detection device detects a sound wave level.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094897A JPS59220294A (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Laser working method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094897A JPS59220294A (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Laser working method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220294A JPS59220294A (en) | 1984-12-11 |
| JPH0462833B2 true JPH0462833B2 (en) | 1992-10-07 |
Family
ID=14122818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58094897A Granted JPS59220294A (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Laser working method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220294A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2611045B2 (en) * | 1990-12-17 | 1997-05-21 | 技術研究組合医療福祉機器研究所 | Incision depth monitoring method and incision depth monitoring device |
| JPH07115218B2 (en) * | 1992-07-02 | 1995-12-13 | 技術研究組合医療福祉機器研究所 | Incision depth monitor |
| DE10247705A1 (en) * | 2002-10-12 | 2004-04-22 | Volkswagen Ag | Method and device for the controlled machining of workpieces by laser ablation |
| PT3799998T (en) | 2019-10-02 | 2022-08-12 | Adige Spa | Method of detecting the operating condition of an optical element arranged along a propagation path of a laser beam of a machine for processing a material, system for carrying out said method and a laser processing machine provided with such system |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5186896A (en) * | 1975-01-29 | 1976-07-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPS589783A (en) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Agency Of Ind Science & Technol | Method of inspection for laser working |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP58094897A patent/JPS59220294A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59220294A (en) | 1984-12-11 |
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