JPH0634887U - Laser processing equipment - Google Patents

Laser processing equipment

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Publication number
JPH0634887U
JPH0634887U JP017804U JP1780491U JPH0634887U JP H0634887 U JPH0634887 U JP H0634887U JP 017804 U JP017804 U JP 017804U JP 1780491 U JP1780491 U JP 1780491U JP H0634887 U JPH0634887 U JP H0634887U
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JP
Japan
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workpiece
laser
rotary table
laser beam
processing apparatus
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Application number
JP017804U
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Japanese (ja)
Inventor
市郎 大島
時彦 大島
繁一 平田
良和 岡野
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Osaka Fuji Corp
Original Assignee
Osaka Fuji Corp
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Publication date
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Publication of JPH0634887U publication Critical patent/JPH0634887U/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工物自体を自動的に回動させてスキャン
面を一定位置としたまま正確に更新でき、しかも被加工
物をその支持台に強固に位置決め保持できるレーザー加
工装置を提供する 【構成】 被加工物4を載置して連続的または間欠的に
回転駆動する回転テーブル30と、レーザー共振器と、
該共振器より出射されるレーザービームを被加工物4表
面に照射するスキャンヘッドと、該スキャンヘッドによ
るレーザービームの光軸方向変位手段とを具備し、上記
回転テーブル30の被加工物載置面に磁石34が固着さ
れてなるレーザー加工装置。
(57) [Abstract] [Purpose] Laser processing that allows the workpiece to be automatically rotated and updated accurately while keeping the scan surface at a fixed position, and the workpiece can be firmly positioned and held on its support base. A device for providing a device [Configuration] A rotary table 30 on which a workpiece 4 is placed and which is rotationally driven continuously or intermittently, a laser resonator,
The workpiece mounting surface of the rotary table 30 includes a scan head for irradiating the surface of the workpiece 4 with a laser beam emitted from the resonator, and means for displacing the laser beam in the optical axis direction by the scan head. A laser processing apparatus in which a magnet 34 is fixedly attached.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、レーザー光の照射により被加工物の表面に種々のパターンを描画す るレーザー加工装置に関するものであり、該表面に図柄、模様、マーク、文字等 を線や点よりなるパターンで構成したり、パターン自体の反射光沢の色合いが入 射光の角度や見る方向によって虹色様に多彩に変化する所謂虹色発色加工を施す 場合等に好適に利用される。 The present invention relates to a laser processing apparatus that draws various patterns on the surface of a workpiece by irradiating a laser beam, in which patterns, patterns, marks, characters, etc. are composed of lines and dots. It is also suitable for use in so-called iridescent color processing in which the shade of the reflective gloss of the pattern itself changes in a rainbow of colors depending on the angle of incident light and the viewing direction.

【0002】[0002]

【従来技術とその課題】[Prior art and its problems]

金属等の表面に図柄、模様、マーク、文字等を描画する手段として、レーザー 光を照射して照射軌跡に形成される細い溝や凹点によって所要パターンのの描画 を施す方法が汎用されている。また、近年では、レーザー光の照射面で干渉縞を 生じさせ、金属表面に該レーザー光の干渉縞に対応した微細凹凸を形成すること により、描画パターン自体を反射光沢の色合いが入射光の角度や見る方向によっ て虹色様に多彩に変化するものとする、虹色発色加工技術も提案されている(例 えば特開平2−263589号公報等)。 As a means for drawing patterns, patterns, marks, characters, etc. on the surface of metal etc., a method of irradiating a laser beam to draw a required pattern with thin grooves or concave points formed in the irradiation trajectory is widely used. . Further, in recent years, by generating interference fringes on the laser light irradiation surface and forming fine irregularities corresponding to the interference fringes of the laser light on the metal surface, the drawing pattern itself reflects the hue of the gloss and the angle of the incident light. An iridescent color processing technique has also been proposed, which varies rainbow-coloredly depending on the viewing direction (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-263589).

【0003】 ところで、通常の加飾加工では被加工物の照射面に加工用収束レンズの焦点を 位置させる必要があり、また虹色発色加工においては照射面で干渉縞を生じさせ る上で同レンズの焦点より深浅一方向にずれた一定位置に照射面を位置させる必 要がある。しかるに、壺、鉢、花器等の回転体外形を有する被加工物のように被 加工面が三次元曲面である場合は、被加工面の位置によってレーザービームを照 射するスキャンヘッドからの距離が変わることから、描画におけるレーザー光の 焦点深度を調整する光学系の制御が非常に困難となり、また回転体外形を有する 被加工物の周方向に沿って所要の描画を施してゆくには、スキャン範囲の描画が 終わる毎に被加工物の向きを変えて新たに位置設定をし直す必要があり、このた めの操作が非常に煩雑になるという問題があった。By the way, in the ordinary decoration processing, it is necessary to position the focal point of the processing converging lens on the irradiation surface of the workpiece, and in the iridescent processing, it is the same in that interference fringes are generated on the irradiation surface. It is necessary to position the irradiation surface at a fixed position that is offset from the focal point of the lens in one direction, shallow and shallow. However, if the surface to be processed is a three-dimensional curved surface, such as a workpiece that has the shape of a rotating body such as a vase, pot, or vase, the distance from the scan head that irradiates the laser beam depends on the position of the surface to be processed. Since it changes, it becomes very difficult to control the optical system that adjusts the depth of focus of the laser light in drawing, and in order to perform the required drawing along the circumferential direction of the workpiece with the outer shape of the rotating body, scan It is necessary to change the direction of the work piece and set a new position each time the drawing of the range is completed, which causes a problem that the operation for this is extremely complicated.

【0004】 本考案は、上述の事情に鑑みて、被加工物が回転体外形を有するものであって も、それ自体を自動的に回動させてスキャン面を一定位置としたまま正確に更新 でき、しかも被加工物をその支持台に強固に位置決め保持できるレーザー加工装 置を提供することを目的としている。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention automatically updates itself even if the workpiece has an outer shape of a rotating body to accurately update the scan surface while keeping the scan surface at a fixed position. It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus that can perform the positioning and hold of a work piece firmly on its support base.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するために、 上記目的を達成するために、本考案に係るレー ザー加工装置の第1は、被加工物を載置して水平面内で連続的または間欠的に回 転駆動する回転テーブルと、レーザー共振器と、該共振器より出射されるレーザ ービームを被加工物の表面に照射するスキャンヘッドと、該スキャンヘッドによ るレーザービームの光軸方向変位手段とを具備し、上記回転テーブルの被加工物 載置面に磁石が固着されてなる構成を採用したものである。 In order to achieve the above object, in order to achieve the above object, the first laser processing apparatus according to the present invention mounts a workpiece and continuously or intermittently drives it in a horizontal plane. A rotary table; a laser resonator; a scan head for irradiating the surface of the workpiece with a laser beam emitted from the resonator; and a means for displacing the laser beam in the optical axis direction by the scan head. A structure in which a magnet is fixed to the workpiece mounting surface of the rotary table is adopted.

【0006】 また本考案に係るレーザー加工装置の第2は、上記第1の加工装置における回 転テーブルが真空吸引口を備えた密閉容器内に設置されてなる構成を採用したも のである。A second laser processing apparatus according to the present invention employs a configuration in which the rotating table in the first processing apparatus is installed in a closed container having a vacuum suction port.

【0007】 更に本考案に係るレーザー加工装置の第3は、上記第1又は第2の加工装置に おける回転テーブルが、前後傾動する基体に取付けられてなる構成を採用したも のである。Further, a third laser processing apparatus according to the present invention employs a configuration in which the rotary table in the first or second processing apparatus is attached to a base body that tilts back and forth.

【0008】[0008]

【作用】[Action]

被加工物が壺や花器等の回転体外形を有するものである場合、その中心軸を回 転テーブルの回転軸心に一致させることにより、レーザー光を照射するスキャン ヘッド側を定位置に設定した状態で、回転テーブルの回転により連続的あるいは 間欠的に被加工物のスキャン面を更新しつつ加工を施すことができる。従って、 通常の加飾加工では被加工物の照射面に加工用収束レンズの焦点を位置させる必 要があり、また虹色発色加工においては照射面で干渉縞を生じさせる上で同レン ズの焦点より深浅一方向にずれた一定位置に照射面を位置させる必要があるが、 被加工物自体の回転によって回転体外形の三次元曲面に対する加工においてもス キャンヘッドからスキャン面までの距離を一定に保持できるから、描画における レーザー光の焦点深度を調整する光学系の制御が非常に容易となる。 When the work piece has an outer shape of a rotating body such as a vase or a vase, the scan head side that irradiates the laser beam was set to a fixed position by aligning the central axis with the rotation axis of the rotating table. In this state, it is possible to perform processing while continuously or intermittently updating the scan plane of the workpiece by rotating the rotary table. Therefore, it is necessary to position the focal point of the processing converging lens on the irradiation surface of the work piece in the ordinary decoration processing, and in the iridescent color processing, the same lens is used to cause interference fringes on the irradiation surface. It is necessary to position the irradiation surface at a fixed position that is offset from the focus in one direction, but the distance from the scan head to the scan surface is constant even when processing the three-dimensional curved surface of the rotating body due to the rotation of the workpiece itself. Since it can be maintained at, it becomes very easy to control the optical system that adjusts the depth of focus of the laser light in drawing.

【0009】 しかして、回転テーブルの被加工物載置面には磁石が固着されているため、該 磁石の磁力によって磁性材料の被加工物を回転テーブルに強固に吸着固定でき、 回転中に位置ずれを生じる恐れがないから、最初に位置決めしておけばスキャン ヘッドからスキャン面までの距離が変わらず安定した加工を行える。また、被加 工物が非磁性材料であっても容器形であれば、その内部に吸着補助具として磁石 又は磁性金属を配置し、この補助具と回転テーブルの磁石との磁気吸引力によっ て同様に被加工物を吸着固定できる。Since the magnet is fixed to the workpiece mounting surface of the rotary table, the magnetic material of the magnet can firmly adsorb and fix the workpiece of the magnetic material to the rotary table. There is no risk of misalignment, so if you position it first, you can perform stable machining without changing the distance from the scan head to the scan surface. In addition, even if the workpiece is a non-magnetic material, if it is a container type, a magnet or magnetic metal is placed inside it as an adsorption aid, and the magnetic attraction force between this aid and the magnet of the rotary table is used. Similarly, the workpiece can be adsorbed and fixed.

【0010】 更に上述のような強固な吸着固定を行えるので、回転テーブルを取り付ける基 体を前後傾動可能として、壺形のように外径が上下位置によって変化する被加工 物の場合に、該被加工物を傾けた状態としてスキャン中心のレーザービームの照 射角度を好ましい範囲に設定することができる。Further, since the strong suction fixation as described above can be performed, the base on which the rotary table is mounted can be tilted back and forth, and in the case of a workpiece whose outer diameter changes depending on the vertical position such as a pot, the workpiece can be tilted. It is possible to set the irradiation angle of the laser beam around the scan in a preferable range with the workpiece tilted.

【0011】 ところで、被加工物の表面がステンレス鋼等の金属である場合、レーザービー ムの照射面が高熱によって酸化され易く、描画パターンが金属素地とは異なる色 合いの酸化層によって着色して視認されるため、被加工物の種類や用途によって はこの酸化着色を防止することが要望される。特に、虹色発色加工では、反射光 沢の色合いが上記酸化着色に影響され、鮮明さや彩度の点で装飾的価値の低下を 招くという問題がある。そこで、被加工物を密閉容器中に配置して該容器内を高 真空雰囲気とし、外部からレーザービームを該容器の透明部を通して被加工物に 照射することにより、上記酸化着色を防止することが考えられる。このような高 真空雰囲気での加工でも本考案の磁石による吸着固定手段には何ら支障はないが 、例えば回転テーブルに真空吸着孔を設けて被加工物を真空吸着させる手段にお いては雰囲気が高真空であると吸着力が作用しなくなる。By the way, when the surface of the workpiece is metal such as stainless steel, the irradiated surface of the laser beam is easily oxidized by high heat, and the drawing pattern is colored by an oxide layer having a different color from that of the metal base. Since it is visible, it is required to prevent this oxidative coloring depending on the type and application of the work piece. In particular, in iridescent coloring, there is a problem that the hue of reflected light is affected by the above-mentioned oxidative coloring, resulting in a decrease in decorative value in terms of sharpness and saturation. Therefore, it is possible to prevent the above-mentioned oxidative coloring by arranging the work piece in a closed container, creating a high vacuum atmosphere in the container, and irradiating the work piece with a laser beam from the outside through the transparent portion of the container. Conceivable. Even if processing is performed in such a high-vacuum atmosphere, there is no problem with the magnetic attraction / fixing means of the present invention.However, for example, in the means for vacuum-adsorbing a workpiece by providing a vacuum suction hole on the rotary table, the atmosphere is If the vacuum is high, the suction force will not work.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

図1は本考案の一実施例に係るレーザー加工装置を示す。図中の1は右前面に 描画操作盤1aを有すると共に左前面にレーザー操作盤1bを備えた加工装置本 体、2は本体1上部の中央前部側に突出状に配置したスキャンヘッド、3は同後 部側に配置して内部に被加工物4を収納した密閉容器、5は本体1の左上部に設 置された加工面観察用の画像表示装置、5aはその撮像カメラ、5bは加工面を 照明する投光器である。 FIG. 1 shows a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a processing apparatus main body having a drawing operation panel 1a on the right front surface and a laser operation panel 1b on the left front surface, 2 is a scan head arranged in a protruding shape on the central front side of the upper portion of the main body 1, 3 Is an airtight container which is placed on the rear side and accommodates the workpiece 4 inside, 5 is an image display device for observing the machined surface, which is installed in the upper left part of the main body 1, 5a is its imaging camera, 5b is It is a floodlight that illuminates the processing surface.

【0013】 図2は同レーザー加工装置における光学系の構成を示す。図中の6はYAGレ ーザー等のレーザー共振器であり、これより出射されたレーザービーム7は、反 射鏡8にて90°方向転換し、拡大レンズを内蔵したビームエキスパンダー9に て光軸径を拡大してZスキャナー(Dynamic Focus)10の可動レ ンズ10aを通り、集光レンズ(Imaging Objective)11に て収束されXスキャナー12及びYスキャナー13の回転反射鏡12a,13a にてビーム方向を制御されて被加工物4の表面に照射される。FIG. 2 shows the configuration of an optical system in the laser processing apparatus. Reference numeral 6 in the figure denotes a laser resonator such as a YAG laser. A laser beam 7 emitted from this is redirected by a reflecting mirror 8 at 90 °, and a beam expander 9 having a built-in magnifying lens serves as an optical axis. The diameter is expanded and passes through the movable lens 10a of the Z scanner (Dynamic Focus) 10 and is converged by the condensing lens (Imaging Objective) 11 to the beam direction by the rotary reflecting mirrors 12a and 13a of the X scanner 12 and the Y scanner 13. Is controlled to irradiate the surface of the workpiece 4.

【0014】 ここで、Zスキャナー10は、X及びYスキャナー12,13による所定のス キャン範囲内で、集光レンズ11による焦点位置をビーム角度と予め測定した被 加工物4の曲面形状のデータに応じて加工面上の定位置に設定する。すなわち、 この焦点の定位置は、通常の加飾加工では被加工物4の表面、虹色発色加工では 該表面に対して上下一方にずれた位置である。Here, the Z scanner 10 is a curved surface data of the workpiece 4 in which the focal position by the condensing lens 11 and the beam angle are measured in advance within a predetermined scan range by the X and Y scanners 12 and 13. Set it to a fixed position on the machined surface according to. That is, the fixed position of this focal point is a position displaced to the upper or lower side with respect to the surface of the workpiece 4 in the ordinary decoration processing and the surface in the iridescent coloring processing.

【0015】 なお、レーザービーム7の照射位置における加工状態は、投光器5bにより照 らされた被加工物4の加工面を撮像カメラ5aにて捉えて画像表示装置5で画面 表示して観察される。またレーザー共振器6の後方同軸上には、レーザービーム 7の可視化と焦点位置の観察を行うために、He−Neレーザー等からなる補助 レーザー14が設置されている。The processing state at the irradiation position of the laser beam 7 is observed by capturing the processing surface of the workpiece 4 illuminated by the light projector 5b with the imaging camera 5a and displaying the image on the image display device 5. . An auxiliary laser 14 such as a He-Ne laser is installed coaxially behind the laser resonator 6 to visualize the laser beam 7 and observe the focal position.

【0016】 図3は上記レーザー加工機のレーザー加工部を示す。図中の15は該加工部の 全体を装備したキャスター15a付きの台車型機枠であり、その下部にレーザー 共振器6が取付けボルト6aを介して高さ調整可能に水平に設置され、また該機 枠15に取り付けた垂直支持板16に縦型スライド基台17が固設されると共に 、このスライド基台17にはモーター18aの駆動によって昇降するZテーブル 18が嵌装されている。そして、Zテーブル18に直立状態に固定された角筒状 ヘッド支持杆19の上部に、前記のXスキャナー12及びYスキャナー13を内 蔵したスキャンヘッド2が取り付けられている。2aはスキャンヘッド2を覆う ヘッドカバーである。FIG. 3 shows a laser processing part of the laser processing machine. Reference numeral 15 in the figure is a trolley-shaped machine frame equipped with casters 15a equipped with the whole of the processing part, and a laser resonator 6 is horizontally installed below the laser cavity 6 via mounting bolts 6a. A vertical slide base 17 is fixedly mounted on a vertical support plate 16 attached to the machine frame 15, and a Z table 18 which is moved up and down by driving a motor 18a is fitted to the slide base 17. The scan head 2 containing the X scanner 12 and the Y scanner 13 is attached to the upper part of the rectangular cylindrical head support rod 19 fixed to the Z table 18 in an upright state. Reference numeral 2a is a head cover that covers the scan head 2.

【0017】 レーザー共振器6からスキャンヘッド2に至るレーザービーム光路は水平光導 管20及び垂直光導管21の内部に設定されており、両光導管20,21の間に 前記の反射鏡8とビームエキスパンダー9が介装されると共に、垂直光導管20 の上端部とスキャンヘッド2との間に前記の集光レンズ11とZスキャナー10 が介装されている。なお、垂直光導管21は、Zテーブル18の昇降に伴うレー ザービーム光路の距離変化に対応できるように、スキャンヘッド2側に連結した 太径の上部管21aに、ビームエキスパンダー9側に連結した細径の下部管21 bが挿嵌した伸縮型構造となっている。The optical path of the laser beam from the laser resonator 6 to the scan head 2 is set inside the horizontal light pipe 20 and the vertical light pipe 21, and the reflection mirror 8 and the beam are provided between the two light pipes 20 and 21. The expander 9 is provided, and the condenser lens 11 and the Z scanner 10 are provided between the upper end of the vertical light pipe 20 1 and the scan head 2. The vertical light pipe 21 is connected to a large diameter upper tube 21a connected to the scan head 2 side and a thin pipe connected to the beam expander 9 side so as to cope with the distance change of the laser beam optical path as the Z table 18 moves up and down. It has an expandable structure in which a lower tube 21 b having a diameter is fitted.

【0018】 一方、機枠15には、レーザー共振器6の上方に横型スライド基台22が取付 けられており、この基台22上にはモーター23aの駆動によって図3における 紙面に対して垂直方向つまり左右方向に移動するXテーブル23が嵌装され、更 に該Xテーブル23上にはモーター24aの駆動によって前後方向に移動するY テーブル24が嵌装されており、このYテーブル24上に設けた受け枠25に前 記密閉容器3が枢軸3aを介して枢支されている。しかして、該密閉容器3は、 受け枠25に取り付けたモーター25aの駆動によって、枢軸3aを中心として 前後方向に傾動し得るように構成されている。On the other hand, a horizontal slide base 22 is mounted above the laser resonator 6 on the machine frame 15, and a vertical drive is performed on the base 22 by a motor 23a so as to be perpendicular to the plane of the drawing in FIG. The X table 23 that moves in the horizontal direction, that is, the horizontal direction is fitted, and the Y table 24 that moves in the front-back direction by the drive of the motor 24a is fitted on the X table 23. The above-mentioned closed container 3 is pivotally supported on the provided receiving frame 25 via a pivot 3a. The closed container 3 is configured to be tiltable in the front-rear direction about the pivot 3a by driving the motor 25a attached to the receiving frame 25.

【0019】 図4に示すように、密閉容器3は、前方斜め上方略45°を向く円形開口部2 6aを有する金属製の容器本体26と、この開口部26aに締め付け具27(図 3参照)を介して密閉状に嵌着される略半球形のガラス製カバー28とで構成さ れている。26aは容器本体26とカバー28との接面を気密封止するガスケッ トである。しかして、容器本体26には、側壁後部に置換ガス導入口29a及び 真空吸引口29bが設けられると共に、底壁前部に径断面略T字形の回転テーブ ル30がベアリング31,31を介して垂直方向の軸線回りに回転自在に軸支さ れている。この回転テーブル30は、本体26の下面側に取り付けたモーター3 2の駆動により、軸部30aの容器本体26から下方外部へ突出した下端部に固 着したベベルギヤ33aと該モーター32の軸心に設けたベベルギヤ33bとの 噛合を介して回転駆動する。As shown in FIG. 4, the hermetically sealed container 3 includes a metal container body 26 having a circular opening 26a that is directed obliquely upward and approximately 45 ° forward, and a fastener 27 (see FIG. 3) in the opening 26a. ) And a substantially hemispherical glass cover 28 fitted in a hermetically sealed manner. Reference numeral 26a is a gasket for hermetically sealing the contact surface between the container body 26 and the cover 28. Thus, the container body 26 is provided with a replacement gas introduction port 29a and a vacuum suction port 29b in the rear part of the side wall, and a rotary table 30 having a substantially T-shaped cross section through the bearings 31, 31 in the front part of the bottom wall. It is rotatably supported around the vertical axis. The rotary table 30 has a bevel gear 33a fixed to a lower end portion of the shaft portion 30a protruding downward from the container body 26 and a shaft center of the motor 32 by driving a motor 32 attached to a lower surface side of the body 26. It is rotationally driven through engagement with the provided bevel gear 33b.

【0020】 そして、回転テーブル27の上面には円板状の磁石34が埋設されており、該 回転テーブル30上に載置された磁性材料からなる被加工物4を磁力によって該 回転テーブル30に吸着固定するように構成されている。なお、被加工物4が非 磁性材料からなる容器形のものである場合は、図4の仮想線で示すように、磁石 又は磁性金属からなる吸着補助具35を被加工物4内に入れ、この補助具35と 回転テーブル27の磁石34との磁気吸引力によって同様に被加工物4を回転テ ーブル30に吸着固定できる。なお、吸着補助具35には、被加工物4に対する 出し入れを容易にするために、棒状の把手35aが設けてある。A disk-shaped magnet 34 is embedded in the upper surface of the rotary table 27, and the workpiece 4 made of a magnetic material placed on the rotary table 30 is magnetically applied to the rotary table 30. It is configured to be fixed by adsorption. When the workpiece 4 is a container type made of a non-magnetic material, as shown by the phantom line in FIG. 4, a suction assisting tool 35 made of a magnet or a magnetic metal is placed in the workpiece 4, The magnetic attraction between the auxiliary tool 35 and the magnet 34 of the rotary table 27 allows the workpiece 4 to be similarly attracted and fixed to the rotary table 30. It should be noted that the suction assisting tool 35 is provided with a rod-shaped handle 35a for facilitating taking in and out of the workpiece 4.

【0021】 上記構成のレーザー加工装置においては、通常の加飾加工や虹色発色加工等で レーザービーム7の照射面の酸化発色による描画パターンの着色を嫌う場合、真 空吸引口29bからの真空吸引により密閉容器3内を高真空雰囲気にするか、置 換ガス導入口29aから窒素ガス等の不活性ガスを導入して密閉容器3内を不活 性ガス雰囲気とする。一方、焼入れマーク等を施したり、描画パターンの酸化に よる着色を積極的に利用する加飾加工を行う場合は、置換ガス導入口29aから 酸素ガス等の高酸化性ガスを導入して密閉容器3内を高酸化性雰囲気とする。In the laser processing apparatus having the above-described configuration, when the coloring of the drawing pattern due to the oxidation coloring of the irradiation surface of the laser beam 7 is disliked in the ordinary decoration processing or iridescent coloring processing, the vacuum from the vacuum suction port 29b is used. A high vacuum atmosphere is created in the closed container 3 by suction, or an inert gas such as nitrogen gas is introduced from the replacement gas introduction port 29a to make the closed container 3 an inert gas atmosphere. On the other hand, in the case of applying a quenching mark or performing a decorative process that positively utilizes coloring due to the oxidation of a drawing pattern, a highly oxidizing gas such as oxygen gas is introduced from the replacement gas introduction port 29a to close the container. The inside of 3 is made into a highly oxidizing atmosphere.

【0022】 被加工物4が図示の壺形のように回転体外形を有する場合の加工は、X,Y, Zの各テーブル23,24,18の移動調整で被加工物4表面に対するレーザー ビーム7のスキャン中心における照射位置及び焦点位置を定めた上で、回転テー ブル30を連続的又は間欠的に回転駆動しつつ、スキャンヘッド2からレーザー ビーム7を密閉容器3のガラス製カバー28を通して被加工物4の表面に照射し て行う。この時、レーザービーム7は、目的とする図柄、模様、マーク、文字等 の描画パターンに対応して、必要とあれば回転テーブル30の回転と連携して光 軸方向を変位制御する。When the workpiece 4 has an outer shape of a rotating body such as the pot shape shown in the drawing, the laser beam is applied to the surface of the workpiece 4 by adjusting the movement of the X, Y, and Z tables 23, 24, and 18. After the irradiation position and the focus position at the scan center of 7 are determined, the laser beam 7 from the scan head 2 is passed through the glass cover 28 of the hermetic container 3 while the rotary table 30 is continuously or intermittently driven to rotate. It is performed by irradiating the surface of the workpiece 4. At this time, the laser beam 7 controls the displacement in the optical axis direction in cooperation with the rotation of the rotary table 30, if necessary, in accordance with a target drawing pattern such as a design, a pattern, a mark, or a character.

【0023】 そして、被加工物4の表面におけるスキャン範囲の上下方向の移動は、被加工 物4の外形に応じて密閉容器3を前後傾動させるか、Zテーブル18を昇降させ るが、これと共に、被加工物4の表面とスキャンヘッド2との距離が変わる場合 にはYテーブル24を前後移動させる。例えば、被加工物4が図示のような壺形 であるとき、その上部周面に描画を施すには密閉容器3を前傾させ、また下部周 面に描画を施すには密閉容器3を後傾させることにより、レーザービーム7の光 軸方向が照射面に略垂直となるようにすればよく、被加工物4が磁石34にて回 転テーブル30に強固に吸着固定されているため、これら傾斜状態のまま回転テ ーブル30を駆動してスキャン面を更新することができる。The vertical movement of the scan range on the surface of the workpiece 4 tilts the closed container 3 back and forth or raises and lowers the Z table 18 in accordance with the outer shape of the workpiece 4. When the distance between the surface of the workpiece 4 and the scan head 2 changes, the Y table 24 is moved back and forth. For example, when the workpiece 4 is in the shape of a pot as shown in the drawing, the closed container 3 is tilted forward to draw on the upper peripheral surface, and the closed container 3 is moved backward to draw on the lower peripheral surface. By tilting the optical axis of the laser beam 7 to be substantially perpendicular to the irradiation surface, the workpiece 4 is firmly attracted and fixed to the rotating table 30 by the magnet 34. The scan table can be updated by driving the rotary table 30 in the tilted state.

【0024】 なお、上記実施例では回転テーブル30を密閉容器3内に設置しているが、本 考案では該密閉容器3を有さず回転テーブル3が大気中に露呈する構成としても よい。また、密閉容器3として置換ガスを導入し得る構造を例示したが、内部を 高真空雰囲気のみに設定できる密閉容器も採用可能である。一方、例示したレー ザー加工装置ではスキャンヘッド2の昇降手段や被加工物4側の3の前後及び左 右移動手段を備えているが、本考案においては、これら手段の具体的機構は種々 設計変更可能であると共に、これら手段は必須ではない。Although the rotary table 30 is installed in the closed container 3 in the above embodiment, the rotary table 3 may be exposed to the atmosphere without the closed container 3 in the present invention. Further, the structure in which the replacement gas can be introduced has been exemplified as the closed container 3, but a closed container whose inside can be set only in a high vacuum atmosphere can also be adopted. On the other hand, the illustrated laser processing apparatus is provided with the raising / lowering means of the scan head 2 and the front / rear and left / right moving means of 3 on the side of the workpiece 4, but in the present invention, the concrete mechanism of these means has various designs. These means are not essential as they can be changed.

【0025】[0025]

【考案の効果】[Effect of device]

本考案のレーザービーム加工装置によれば、被加工物が壺や花器等の回転体外 形を有するものである場合、レーザー光を照射するスキャンヘッド側を定位置に 設定した状態で、スキャンヘッドからスキャン面までの距離を一定に保持して、 回転テーブルの作動によって連続的あるいは間欠的に被加工物のスキャン面を更 新しつつ加工を施すことができ、描画におけるレーザー光の焦点深度を調整する 光学系の制御が非常に容易となり、しかも回転テーブル上で被加工物を磁気吸引 力によって強固に吸着固定でき、回転中に位置ずれを生じる恐れがなく安定した 加工を行える。 According to the laser beam processing apparatus of the present invention, when the work piece has an outer shape of a rotating body such as a vase or a flower vase, the scan head side for irradiating laser light is set to a fixed position, The distance to the scan surface can be kept constant, and the rotary table can be operated to continuously or intermittently update the scan surface of the workpiece while performing processing, and the depth of focus of the laser light for drawing is adjusted. The control of the optical system is extremely easy, and the work piece can be firmly attracted and fixed on the rotary table by magnetic attraction, and stable machining can be performed without the risk of misalignment during rotation.

【0026】 また、上記の磁気吸引力は高真空雰囲気中でも支障なく発揮されることから、 通常の加飾加工や虹色発色加工等でレーザービームの照射面の酸化発色による描 画パターンの着色を避ける目的で、被加工物を密閉容器中に収容して高真空雰囲 気下でレーザー加工を行う場合でも、該容器内に配置した回転テーブル上に被加 工物を強固に固定できる。Further, since the above-mentioned magnetic attractive force is exerted without any trouble even in a high vacuum atmosphere, the coloring of the drawing pattern by the oxidative coloring of the irradiation surface of the laser beam can be performed by the usual decoration processing or rainbow coloring processing. For the purpose of avoiding it, even when the workpiece is housed in a closed container and laser processing is performed in a high vacuum atmosphere, the workpiece can be firmly fixed on the rotary table arranged in the container.

【0027】 更に、上述のような強固な吸着固定を行えるので、回転テーブルを取り付ける 基体を前後傾動可能として、壺形のように外径が上下位置によって変化する被加 工物の場合に、該被加工物を傾けた状態としてスキャン中心のレーザービームの 照射角度を好ましい範囲に設定することができる。Furthermore, since the strong suction fixation as described above can be performed, the base body to which the rotary table is attached can be tilted back and forth, and in the case of a workpiece such as a pot whose outer diameter changes depending on the vertical position, It is possible to set the irradiation angle of the laser beam at the center of the scan in a preferable range with the workpiece tilted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本考案の一実施例に係るレーザー加工装置全
体の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of an entire laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同レーザー加工装置における光学系の構成を
示す概略斜視図。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of an optical system in the laser processing apparatus.

【図3】 同レーザー加工装置のレーザー加工部の側面
図。
FIG. 3 is a side view of a laser processing section of the laser processing apparatus.

【図4】 同レーザー加工装置の回転テーブル部分の縦
断側面図。
FIG. 4 is a vertical sectional side view of a rotary table portion of the laser processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザー加工装置本体 2…スキャンヘッド 3…密閉容器(前後傾動する基体) 4…被加工物 6…レーザー共振器 7…レーザービーム 12…Xスキャナー(光軸方向変位手段) 13…Yスキャナー(光軸方向変位手段) 30…回転テーブル 34…磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser processing apparatus main body 2 ... Scan head 3 ... Airtight container (base body which tilts back and forth) 4 ... Workpiece 6 ... Laser resonator 7 ... Laser beam 12 ... X scanner (optical axis direction displacement means) 13 ... Y scanner ( Optical axis direction displacement means) 30 ... rotary table 34 ... magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岡野 良和 兵庫県尼崎市常光寺1丁目9番1号 大阪 富士工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshikazu Okano 1-9-1, Jokoji Temple, Amakozaki City, Hyogo Prefecture Osaka Fuji Industrial Co., Ltd.

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 被加工物を載置して水平面内で連続的ま
たは間欠的に回転駆動する回転テーブルと、レーザー共
振器と、該共振器より出射されるレーザービームを被加
工物の表面に照射するスキャンヘッドと、該スキャンヘ
ッドによるレーザービームの光軸方向変位手段とを具備
し、上記回転テーブルの被加工物載置面に磁石が固着さ
れてなるレーザー加工装置。
1. A rotary table on which a workpiece is placed and driven to rotate continuously or intermittently in a horizontal plane, a laser resonator, and a laser beam emitted from the resonator on a surface of the workpiece. A laser processing apparatus comprising: a scan head for irradiating; and a means for displacing a laser beam in the optical axis direction by the scan head, wherein a magnet is fixed to the workpiece mounting surface of the rotary table.
【請求項2】 回転テーブルが真空吸引口を備えた密閉
容器内に設置されてなる請求項1記載のレーザー加工装
置。
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the rotary table is installed in a closed container having a vacuum suction port.
【請求項3】 回転テーブルが前後傾動する基体に取付
けられてなる請求項1又は2に記載のレーザービーム加
工装置。
3. The laser beam processing apparatus according to claim 1, wherein the rotary table is attached to a base body that tilts back and forth.
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