JPH07185867A - Laser beam machining device - Google Patents

Laser beam machining device

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JPH07185867A
JPH07185867A JP5338560A JP33856093A JPH07185867A JP H07185867 A JPH07185867 A JP H07185867A JP 5338560 A JP5338560 A JP 5338560A JP 33856093 A JP33856093 A JP 33856093A JP H07185867 A JPH07185867 A JP H07185867A
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JP
Japan
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axis direction
laser beam
axis
laser
processed
Prior art date
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Application number
JP5338560A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Yamaguchi
滋 山口
Mikio Mori
実紀夫 森
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07185867A publication Critical patent/JPH07185867A/en
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Abstract

PURPOSE:To efficiently perform laser machining by rotating a machining table around Z-axis to correspond to the movement in the direction of X-axis or Y-axis of a material to be machined, in performing laser machining by irradiating the material with a laser beam, and thereby coinciding the moving direction of a laser beam on the material with the position of the laser beam. CONSTITUTION:The device is provided with a movable table 20 which is movable in the direction of X-axis and Y-axis, machining table 23 which is provided rotatably around Z-axis perpendicular to the movable table 20, and laser generator 31 by which a material 10 placed on the machining table 23 is irradiated with a laser beam 32 having a cross-sectional shape other than a circular section.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザビームは、光エネルギーを小さな
点に正確に集めることができるので、近年、レーザビー
ムにより金属材料、合成樹脂材料等の被加工材料に対し
て穿孔、切断、切削等の加工を行うことが実施されてい
る。
2. Description of the Related Art Since a laser beam can accurately collect light energy at a small point, in recent years, a laser beam has been used for processing such as drilling, cutting, and cutting of a material to be processed such as a metal material or a synthetic resin material. Is being carried out.

【0003】レーザビームによる材料加工(以下、単に
レーザ加工と呼称する)は、非接触加工であるので、被
加工材料に加工に伴う力や振動が伝達されず、セラミッ
クスのような硬くて砕けやすい材料やゴム系材料のよう
な弾性力に富んだ材料の加工に適している。
Since material processing using a laser beam (hereinafter, simply referred to as laser processing) is non-contact processing, the force and vibration associated with the processing are not transmitted to the material to be processed, and it is hard and easily broken like ceramics. Suitable for processing materials with high elasticity such as materials and rubber materials.

【0004】上述したレーザ加工には、1kHz〜10
kHz程度の繰り返し数でレーザビームを発振するパル
スレーザ発振器が用いられている。
For the above laser processing, 1 kHz to 10 kHz
A pulse laser oscillator that oscillates a laser beam at a repetition rate of about kHz is used.

【0005】このレーザビームは、図7に示すように、
1パルスの持続時間が10ns〜1μs程度でピーク出
力が高く、被加工材料に対して効果的に加工を行うこと
ができ、また、パルス間隔が0.1ms〜1ms程度で
あるので、被加工材料に対する熱影響が小さいという特
性を有している。
This laser beam, as shown in FIG.
The peak output is high when the duration of one pulse is about 10 ns to 1 μs, and the material to be processed can be effectively processed, and the pulse interval is about 0.1 ms to 1 ms. Has a characteristic that the heat influence on the is small.

【0006】高出力のパルスレーザ発振器から発振され
るレーザビームは、矩形ビーム断面を有するものが多い
が、これは励起されるレーザ媒質の特性に起因する。
A laser beam oscillated from a high-power pulse laser oscillator often has a rectangular beam cross section, which is due to the characteristics of the laser medium to be excited.

【0007】すなわち、図8に示すような、全反射ミラ
ー1と半透過ミラー2とにより形成されるレーザ共振器
の間に、円形断面形状のレーザロッド3を配置した固体
パルスレーザ発振器では、円形断面を有するレーザビー
ム4が発振される。
That is, as shown in FIG. 8, in the solid-state pulse laser oscillator in which the laser rod 3 having a circular cross section is arranged between the laser resonators formed by the total reflection mirror 1 and the semi-transmission mirror 2, A laser beam 4 having a cross section is oscillated.

【0008】また、図9に示すような、全反射ミラー1
と半透過ミラー2とにより形成されるレーザ共振器の間
に、矩形断面形状のレーザロッド5を配置した固体パル
スレーザ発振器では、矩形断面を有するレーザビーム6
が発振される。
A total reflection mirror 1 as shown in FIG.
In a solid-state pulse laser oscillator in which a laser rod 5 having a rectangular cross section is arranged between a laser resonator formed by a semitransparent mirror 2 and a semitransparent mirror 2, a laser beam 6 having a rectangular cross section is formed.
Is oscillated.

【0009】図8及び図9に示すパルスレーザ発振器を
対比すると、レーザロッド3,5が同一の長さLを有し
且つ同一体積に形成されているのであれば、矩形断面形
状のレーザロッド5のほうが円形断面形状レーザロッド
3よりも表面積が大きく放熱性が優れ、レーザ性能が向
上し易い。
When the pulse laser oscillators shown in FIGS. 8 and 9 are compared, if the laser rods 3 and 5 have the same length L and are formed in the same volume, the laser rod 5 having a rectangular cross section is formed. In this case, the surface area is larger than that of the laser rod 3 having a circular cross section, the heat dissipation is excellent, and the laser performance is easily improved.

【0010】よって、高出力の固体パルスレーザ発振器
では、図9に示すような矩形断面形状のレーザロッド5
が用いられている。
Therefore, in the high-power solid-state pulse laser oscillator, the laser rod 5 having a rectangular cross section as shown in FIG.
Is used.

【0011】一方、図10に示すような、全反射ミラー
1と半透過ミラー2とにより形成されるレーザ共振器の
間に、全反射ミラー側から半透過ミラー側へ向って延び
る一対の棒状の電極7,8を対峙させ、該電極7,8の
間にXeCl、KrFをレーザ媒質として介在させた高
出力の気体パルスレーザ発振器(エキシマパルスレーザ
発振器)、あるいは、前記の電極7,8の間にCO2
レーザ媒質として介在させた気体パルスレーザ発振器
(CO2レーザ発振器)では、両電極7,8の間の放電
が形成される空間の断面形状が略矩形であるので、矩形
断面を有するレーザビーム9が発振される。
On the other hand, as shown in FIG. 10, between the laser resonator formed by the total reflection mirror 1 and the semi-transmission mirror 2, a pair of rod-shaped members extending from the total reflection mirror side toward the semi-transmission mirror side is formed. A high output gas pulse laser oscillator (excimer pulse laser oscillator) in which electrodes 7 and 8 are opposed to each other and XeCl and KrF are interposed as a laser medium between the electrodes 7 and 8, or between the electrodes 7 and 8 In a gas pulse laser oscillator (CO 2 laser oscillator) in which CO 2 is interposed as a laser medium, the cross-sectional shape of the space in which the discharge between both electrodes 7 and 8 is formed is substantially rectangular, and therefore has a rectangular cross section. The laser beam 9 is oscillated.

【0012】固体パルスレーザ発振器(図8参照)を用
い、図11に示すように被加工材料10に対し切断等の
レーザ加工を行う際には、固体レーザ発振器から発振さ
れるレーザビーム4をレンズ等の集光手段(図示せず)
を介して被加工材料10へ照射するとともに、前記のレ
ーザビーム4の照射位置が被加工材料10の加工実施部
分に想定した切断線Sに沿って変位するように、被加工
材料10をX軸方向あるいはY軸方向へ逐次移動させ
る。
When performing laser processing such as cutting on the material 10 to be processed using the solid-state pulse laser oscillator (see FIG. 8), the laser beam 4 oscillated from the solid-state laser oscillator is used as a lens. Light collecting means (not shown)
While irradiating the work material 10 via the X-axis, the work material 10 is irradiated with the X-axis so that the irradiation position of the laser beam 4 is displaced along the cutting line S assumed for the working execution portion of the work material 10. Direction or Y-axis direction.

【0013】また、固体パルスレーザ発振器(図9参
照)、あるいは気体パルスレーザ発振器(図10参照)
を用い、図12に示すように被加工材料10に対し切断
等のレーザ加工を行う際には、固体レーザ発振器から発
振されるレーザビーム6、あるいは気体パルスレーザ発
振器から発振されるレーザビーム9をレンズ等の集光手
段(図示せず)を介して被加工材料10へ照射するとと
もに、前記のレーザビーム6、あるいはレーザビーム9
の照射位置が被加工材料10の加工実施部分に想定した
切断線Sに沿って変位するように、被加工材料10をX
軸方向あるいはY軸方向へ逐次移動させる。
A solid-state pulse laser oscillator (see FIG. 9) or a gas pulse laser oscillator (see FIG. 10)
When performing laser processing such as cutting on the material to be processed 10 as shown in FIG. 12, the laser beam 6 oscillated from the solid-state laser oscillator or the laser beam 9 oscillated from the gas pulse laser oscillator is used. The material 10 to be processed is irradiated through a condensing means (not shown) such as a lens, and the laser beam 6 or the laser beam 9 is also used.
The work material 10 is moved so that the irradiation position of X is displaced along the cutting line S assumed for the processing execution portion of the work material 10.
It is sequentially moved in the axial direction or the Y-axis direction.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図11及び
図12に示すように、被加工材料10の一側面に想定し
た座標(X1,Y0)から座標(X1,Y1)へ直進し、該
座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2)までの間で座標
(X2,Y1)を中心とした半径rの円弧に沿い、更に、
座標(X2,Y2)から座標(X3,Y2)へ直進する切断
線Sに従って被加工材料10を切断しようとすると、図
8に示す固体パルスレーザ発振器から発振される円形断
面のレーザビーム4では、前記の座標(X1,Y0)と座
標(X1,Y1)との間、座標(X1,Y1)と座標
(X2,Y2)との間、座標(X2,Y2)と座標(X3
2)との間のいずれにおいても、切断部分(レーザビ
ーム4によって被加工材料10が除去される加工部分)
の幅Dは同一となるが、図9に示す固体パルスレーザ発
振器から発振される矩形断面のレーザビーム6、あるい
は図10に示す気体パルスレーザ発振器から発振される
矩形断面のレーザビーム9では、前記の座標(X1
0)と座標(X1,Y1)との間における切断部分の幅
Dはレーザビーム6,9の断面の短辺a(図6参照)と
等しく、また、座標(X1,Y1)と座標(X2,Y2)と
の間における切断部分の幅Dは、座標(X1,Y1)から
座標(X2,Y2)へ向うのに従って漸増し、更に、座標
(X2,Y2)と座標(X3,Y2)との間における切断部
分の幅Dはレーザビーム6,9の断面の長辺b(図6参
照)と等しくなってしまう。
However, as shown in FIGS. 11 and 12, the coordinate (X 1 , Y 0 ) assumed on one side surface of the work material 10 goes straight to the coordinate (X 1 , Y 1 ). Between the coordinates (X 1 , Y 1 ) and the coordinates (X 2 , Y 2 ) along an arc of radius r centered on the coordinates (X 2 , Y 1 ),
When the material 10 to be processed is to be cut according to a cutting line S which goes straight from the coordinates (X 2 , Y 2 ) to the coordinates (X 3 , Y 2 ), a laser having a circular cross section emitted from the solid-state pulse laser oscillator shown in FIG. In the beam 4, between the coordinates (X 1 , Y 0 ) and the coordinates (X 1 , Y 1 ), between the coordinates (X 1 , Y 1 ) and the coordinates (X 2 , Y 2 ), and the coordinates ( X 2 , Y 2 ) and coordinates (X 3 ,
Y 2 ), the cutting portion (the processing portion where the work material 10 is removed by the laser beam 4)
Have the same width D, but in the laser beam 6 having a rectangular cross section emitted from the solid-state pulse laser oscillator shown in FIG. 9 or the laser beam 9 having a rectangular cross section emitted from the gas pulse laser oscillator shown in FIG. Coordinates (X 1 ,
The width D of the cut portion between Y 0 ) and the coordinates (X 1 , Y 1 ) is equal to the short side a (see FIG. 6) of the cross section of the laser beams 6, 9 and the coordinates (X 1 , Y 1 ) And the coordinate (X 2 , Y 2 ), the width D of the cut portion gradually increases from the coordinate (X 1 , Y 1 ) to the coordinate (X 2 , Y 2 ), and further, the coordinate (X The width D of the cut portion between ( 2 , Y 2 ) and the coordinates (X 3 , Y 2 ) becomes equal to the long side b (see FIG. 6) of the cross section of the laser beams 6, 9.

【0015】このため、ピーク出力が高いレーザビーム
6,9を用いて被加工材料10に対しレーザ加工を実施
する際には、被加工材料10をY軸方向へ移動させると
きに比べ、該被加工材料10をX軸方向へ移動させる時
のほうが、レーザビーム6,9により蒸散する部分が多
くなる。
Therefore, when performing laser processing on the material 10 to be processed using the laser beams 6 and 9 having a high peak output, the material to be processed 10 is moved in the Y-axis direction more than when the material 10 is moved in the Y-axis direction. When the processing material 10 is moved in the X-axis direction, more portions are evaporated by the laser beams 6 and 9.

【0016】また、被加工材料10をY軸方向へ移動さ
せ、レーザビーム6,9の短辺aを加工先端として切断
を行うときに比べ、被加工材料10をX軸方向へ移動さ
せ、レーザビーム6,9の長辺bを加工先端として切断
を行うときのほうが加工速度が低くなる。
Further, as compared with the case where the work material 10 is moved in the Y-axis direction and cutting is performed by using the short side a of the laser beams 6, 9 as the working tip, the work material 10 is moved in the X-axis direction and the laser beam is applied. The processing speed is lower when the cutting is performed with the long side b of the beams 6 and 9 as the processing tip.

【0017】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、円形断面以外の断面形状を有するレーザビームを被
加工材料に照射するとともに、該被加工材料をX軸方向
並びにY軸方向に移動させてレーザ加工を行う際に、被
加工材料に対するレーザビームの移動方向と該レーザビ
ームの向きとを一致させることを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and irradiates a work material with a laser beam having a cross-sectional shape other than a circular cross section, and moves the work material in the X-axis direction and the Y-axis direction. The purpose of this is to match the moving direction of the laser beam with respect to the material to be processed and the direction of the laser beam when performing laser processing.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載したレーザ加工装置におい
ては、X軸方向並びにY軸方向へ移動し得る移動テーブ
ル20と、該移動テーブル20をX軸方向並びにY軸方
向へ移動させる駆動装置18,21と、前記の移動テー
ブル20に対して垂直なZ軸を中心に回動し得るように
設けた加工テーブル23と、該加工テーブル23をZ軸
を中心に回動させる駆動装置24と、加工テーブル23
に載置した被加工材料10のX軸方向、Y軸方向、Z軸
方向の位置を検出する位置検出器25,27,29と、
円形断面以外の断面形状を有するレーザビーム32を前
記の加工テーブル23に載置した被加工材料10に対し
発振するレーザ発振器31と、加工テーブル23が逐次
移動すべき位置を設定するデータ設定記憶器35と、該
データ設定記憶器35から出力されるデータ36及び各
位置検出器25,27,29から出力される位置検出信
号26,28,30に基づき、各駆動装置18,21,
24に対して駆動指令信号38,39,40を出力する
コントローラ37とを備えている。
To achieve the above object, in a laser processing apparatus according to claim 1 of the present invention, a movable table 20 that can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the movable table. Driving devices 18 and 21 for moving 20 in the X-axis direction and the Y-axis direction, a processing table 23 provided so as to be rotatable about the Z-axis perpendicular to the moving table 20, and the processing table. Drive device 24 for rotating 23 around the Z-axis, and processing table 23
Position detectors 25, 27 and 29 for detecting the positions of the workpiece material 10 placed on the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction,
A laser oscillator 31 that oscillates a laser beam 32 having a cross-sectional shape other than a circular cross-section with respect to the workpiece 10 placed on the processing table 23, and a data setting storage device that sets a position at which the processing table 23 should be sequentially moved. 35, the data 36 output from the data setting storage unit 35, and the position detection signals 26, 28, 30 output from the position detectors 25, 27, 29, based on the drive units 18, 21,
24, and a controller 37 that outputs drive command signals 38, 39, 40.

【0019】また、本発明の請求項2に記載したレーザ
加工装置においては、X軸方向並びにY軸方向へ移動し
得る加工テーブル63と、該加工テーブル63をX軸方
向並びにY軸方向へ移動させる駆動装置18,21と、
加工テーブル63に載置した被加工材料10のX軸方
向、Y軸方向の位置を検出する位置検出器25,27
と、円形断面以外の断面形状を有するレーザビーム32
を前記の加工テーブル63に載置した被加工材料10に
対し発振するレーザ発振器31と、パルスレーザ発振器
31と加工テーブル63に載置した被加工材料10との
間にレーザビーム32の光路を取り囲むように且つ周方
向に回転し得るように配置された中空導波管42と、該
中空導波管42を周方向に回動させる駆動装置49と、
中空導波管42の回動位置を検出する位置検出器51
と、加工テーブル63が逐次移動すべき位置を設定する
データ設定記憶器35と、該データ設定記憶器35から
出力されるデータ36及び各位置検出器25,27,5
1から出力される位置検出信号26,28,50に基づ
き、各駆動装置18,21,49に対して駆動指令信号
38,39,53を出力するコントローラ52とを備え
ている。
Further, in the laser processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the processing table 63 movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the processing table 63 moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. Drive devices 18, 21 for
Position detectors 25 and 27 for detecting the positions of the workpiece material 10 placed on the processing table 63 in the X-axis direction and the Y-axis direction.
And a laser beam 32 having a cross-sectional shape other than a circular cross-section
A laser oscillator 31 that oscillates with respect to the material 10 to be processed placed on the processing table 63, and an optical path of the laser beam 32 is surrounded between the pulse laser oscillator 31 and the material 10 to be processed mounted on the processing table 63. The hollow waveguide 42 arranged so as to rotate in the circumferential direction, and a drive device 49 for rotating the hollow waveguide 42 in the circumferential direction,
Position detector 51 for detecting the rotational position of the hollow waveguide 42
A data setting storage device 35 for setting the position where the machining table 63 should be sequentially moved, the data 36 output from the data setting storage device 35, and the position detectors 25, 27, 5
The controller 52 outputs drive command signals 38, 39, 53 to the respective drive units 18, 21, 49 based on the position detection signals 26, 28, 50 output from 1.

【0020】更に、本発明の請求項3に記載したレーザ
加工装置においては、X軸方向並びにY軸方向へ移動し
得る加工テーブル63と、該加工テーブル63をX軸方
向並びにY軸方向へ移動させる駆動装置18,21と、
加工テーブル63に載置した被加工材料10のX軸方
向、Y軸方向の位置を検出する位置検出器25,27
と、円形断面以外の断面形状を有するレーザビーム32
を発振するレーザ発振器31と、該レーザ発振器31か
ら発振されるレーザビーム32を反射する全反射ミラー
54と、Z軸を中心に約90゜の範囲で回動し得るよう
に支持され且つ前記の全反射ミラー54により反射した
レーザビーム32を反射する全反射ミラー55と、該全
反射ミラー55により反射したレーザビーム32を前記
の加工テーブル63に載置した被加工材料10へ向って
反射する凹球面反射ミラー56と、全反射ミラー55を
Z軸を中心に回動させる駆動装置58と、全反射ミラー
55の回動位置を検出する位置検出器60と、加工テー
ブル63が逐次移動すべき位置を設定するデータ設定記
憶器35と、該データ設定記憶器35から出力されるデ
ータ36及び各位置検出器25,27,60から出力さ
れる位置検出信号26,28,59に基づき、各駆動装
置18,21,58に対して駆動指令信号38,39,
62を出力するコントローラ61とを備えている。
Further, in the laser processing apparatus according to the third aspect of the present invention, the processing table 63 movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the processing table 63 moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. Drive devices 18, 21 for
Position detectors 25 and 27 for detecting the positions of the workpiece material 10 placed on the processing table 63 in the X-axis direction and the Y-axis direction.
And a laser beam 32 having a cross-sectional shape other than a circular cross-section
And a total reflection mirror 54 for reflecting the laser beam 32 oscillated from the laser oscillator 31, and a laser oscillator 31 supported so as to be rotatable in the range of about 90 ° about the Z-axis. A total reflection mirror 55 that reflects the laser beam 32 reflected by the total reflection mirror 54, and a recess that reflects the laser beam 32 reflected by the total reflection mirror 55 toward the workpiece 10 placed on the processing table 63. A spherical reflection mirror 56, a drive device 58 for rotating the total reflection mirror 55 about the Z axis, a position detector 60 for detecting the rotation position of the total reflection mirror 55, and a position where the processing table 63 should be sequentially moved. Data setting memory device 35 for setting the data, data 36 output from the data setting memory device 35, and position detection signals output from the position detectors 25, 27, 60. Based on 6,28,59 drive command signals 38, 39 to each drive unit 18,21,58,
And a controller 61 that outputs 62.

【0021】[0021]

【作用】本発明の請求項1に記載したレーザ加工装置で
は、被加工材料10を載置する加工テーブル23が垂直
なZ軸を中心に回動し且つ移動テーブル20によってX
軸方向並びにY軸方向へ移動するので、レーザ発振器3
1から円形断面以外の断面形状を有するレーザビーム3
2を被加工材料10に照射してレーザ加工を行う際に、
被加工材料10のX軸方向あるいはY軸方向の移動に対
応するように加工テーブル23をZ軸を中心に回動させ
ると、被加工材料10に対するレーザビーム32の移動
方向とレーザビーム32の向きとが一致するようにな
る。
In the laser processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the processing table 23 on which the material 10 to be processed is placed rotates about the vertical Z-axis and the moving table 20 moves the X-axis.
Since it moves in the axial direction and the Y-axis direction, the laser oscillator 3
1 to 3 a laser beam 3 having a cross-sectional shape other than a circular cross-section
When performing laser processing by irradiating the workpiece material 10 with 2
When the processing table 23 is rotated around the Z axis so as to correspond to the movement of the work material 10 in the X axis direction or the Y axis direction, the moving direction of the laser beam 32 and the direction of the laser beam 32 with respect to the work material 10. And will match.

【0022】また、本発明の請求項2に記載したレーザ
加工装置では、被加工材料10を載置する加工テーブル
63がX軸方向並びにY軸方向へ移動し、レーザ発振器
31から被加工材料10に照射される円形断面以外の断
面形状を有するレーザビーム32の光路を取り囲むよう
に中空導波管42を周方向に回動し得るように設けてい
るので、レーザ発振器31から円形断面以外の断面形状
を有するレーザビーム32を被加工材料10に照射して
レーザ加工を行う際に、被加工材料10のX軸方向ある
いはY軸方向の移動に対応するように中空導波管42を
回動させると、被加工材料10に対するレーザビーム3
2の移動方向とレーザビーム32の向きとが一致するよ
うになる。
Further, in the laser processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the processing table 63 on which the material 10 to be processed is placed moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the laser oscillator 31 causes the material 10 to be processed. Since the hollow waveguide 42 is provided so as to be able to rotate in the circumferential direction so as to surround the optical path of the laser beam 32 having a cross-sectional shape other than the circular cross-section irradiated to the laser beam, When the material 10 is irradiated with the shaped laser beam 32 for laser processing, the hollow waveguide 42 is rotated so as to correspond to the movement of the material 10 in the X-axis direction or the Y-axis direction. And the laser beam 3 for the material 10 to be processed
The moving direction of 2 and the direction of the laser beam 32 coincide with each other.

【0023】更に、本発明の請求項3に記載したレーザ
加工装置では、被加工材料10を載置する加工テーブル
63がX軸方向並びにY軸方向へ移動し、レーザ発振器
31から発振される円形断面以外の断面形状を有するレ
ーザビーム32を、全反射ミラー54とZ軸を中心に約
90゜の範囲で回動する全反射ミラー55と凹球面反射
ミラー56とを介して被加工材料10へ照射するように
しているので、レーザ発振器31から円形断面以外の断
面形状を有するレーザビーム32を被加工材料10に照
射してレーザ加工を行う際に、被加工材料10のX軸方
向あるいはY軸方向の移動に対応するように全反射ミラ
ー55を回動させると、被加工材料10に対するレーザ
ビーム32の移動方向とレーザビーム32の向きとが一
致するようになる。
Further, in the laser processing apparatus according to the third aspect of the present invention, the processing table 63 on which the material to be processed 10 is placed moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, and is oscillated by the laser oscillator 31. The laser beam 32 having a cross-sectional shape other than the cross-section is directed to the material 10 to be processed through the total reflection mirror 54, the total reflection mirror 55 which rotates in the range of about 90 ° about the Z axis, and the concave spherical reflection mirror 56. Since the irradiation is performed, when the laser beam 32 having a cross-sectional shape other than the circular cross-section is irradiated from the laser oscillator 31 to the material to be processed 10 for laser processing, the X-axis direction or the Y-axis of the material to be processed 10 is processed. When the total reflection mirror 55 is rotated so as to correspond to the movement in the direction, the moving direction of the laser beam 32 with respect to the material 10 to be processed and the direction of the laser beam 32 coincide with each other.

【0024】[0024]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明のレーザ加工装置の第1の実
施例を示すもので、11は加工台であり、該加工台11
は、X軸方向移動機構12と、Y軸方向移動機構13
と、Z軸中心回動機構14とによって構成されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention, in which 11 is a processing table, and the processing table 11
Is an X-axis direction moving mechanism 12 and a Y-axis direction moving mechanism 13.
And a Z-axis center rotation mechanism 14.

【0026】X軸方向移動機構12は、基板15に固着
されたベースプレート16と、該ベースプレート16に
対して略水平なX軸方向へ移動し得る移動テーブル17
と、該移動テーブル17をX軸に沿って移動させるため
の駆動装置18とを備えている。
The X-axis direction moving mechanism 12 has a base plate 16 fixed to a substrate 15 and a moving table 17 capable of moving in the X-axis direction substantially horizontal to the base plate 16.
And a drive device 18 for moving the moving table 17 along the X axis.

【0027】上記のX軸方向移動機構12には、位置検
出器25が設けられており、該位置検出器25は、ベー
スプレート16に対する移動テーブル17の相対的な位
置を検出して位置検出信号26を出力するようになって
いる。
The X-axis direction moving mechanism 12 is provided with a position detector 25, which detects the relative position of the moving table 17 with respect to the base plate 16 and detects a position detection signal 26. Is output.

【0028】Y軸方向移動機構13は、前記の移動テー
ブル17に固着されたベースプレート19と、該ベース
プレート19に対してX軸と直交する略水平なY軸方向
へ移動し得る移動テーブル20と、該移動テーブル20
をY軸に沿って移動させるための駆動装置21とを備え
ている。
The Y-axis direction moving mechanism 13 includes a base plate 19 fixed to the moving table 17, and a moving table 20 capable of moving in a substantially horizontal Y-axis direction orthogonal to the X-axis with respect to the base plate 19. The moving table 20
And a drive device 21 for moving the Y axis along the Y axis.

【0029】上記のY軸方向移動機構13には、位置検
出器27が設けられており、該位置検出器27は、ベー
スプレート19に対する移動テーブル20の相対的な位
置を検出して位置検出信号28を出力するようになって
いる。
The Y-axis direction moving mechanism 13 is provided with a position detector 27, which detects the relative position of the moving table 20 with respect to the base plate 19 and detects a position detection signal 28. Is output.

【0030】Z軸中心回動機構14は、前記の移動テー
ブル20に固着されたベースプレート22と、該ベース
プレート22に対して垂直なZ軸を中心に回動し得る加
工テーブル23と、該加工テーブル23をZ軸を中心に
回動させるための駆動装置24とを備え、前記の加工テ
ーブル23の上面に被加工材料10を載置できるように
なっている。
The Z-axis center rotating mechanism 14 includes a base plate 22 fixed to the moving table 20, a processing table 23 that can rotate about a Z axis perpendicular to the base plate 22, and the processing table. A drive device 24 for rotating 23 around the Z axis is provided, and the work material 10 can be placed on the upper surface of the processing table 23.

【0031】上記のZ軸中心回動機構14には、位置検
出器29が設けられており、該位置検出器29は、ベー
スプレート22に対する加工テーブル23の相対的な位
置を検出して位置検出信号30を出力するようになって
いる。
The Z-axis center rotation mechanism 14 is provided with a position detector 29, which detects the relative position of the machining table 23 with respect to the base plate 22 to detect a position detection signal. It outputs 30.

【0032】31はパルスレーザ発振器であり、該パル
スレーザ発振器31は、矩形断面を有するレーザビーム
32を発振するようになっている。
Reference numeral 31 is a pulse laser oscillator, and the pulse laser oscillator 31 oscillates a laser beam 32 having a rectangular cross section.

【0033】33は全反射ミラー、34は集光レンズで
あり、前記のパルスレーザ発振器31から発振されるレ
ーザビーム32は、全反射ミラー33により反射して集
光レンズ34に入射し、該集光レンズ34によって集光
されたレーザビーム32が前記の加工テーブル23に載
置された被加工材料10に照射されるようになってい
る。
Reference numeral 33 is a total reflection mirror, and 34 is a condenser lens. The laser beam 32 oscillated from the pulse laser oscillator 31 is reflected by the total reflection mirror 33 and is incident on the condenser lens 34. The laser beam 32 condensed by the optical lens 34 is applied to the material 10 to be processed placed on the processing table 23.

【0034】35はデータ設定記憶器であり、該データ
設定記憶器は、加工テーブル23が逐次移動すべき位置
の座標データ(切断線Sの座標データ)36を出力する
ようになっている。
Reference numeral 35 is a data setting storage device, which outputs coordinate data 36 (coordinate data of the cutting line S) 36 of positions at which the machining table 23 should be successively moved.

【0035】37はNCコントローラであり、該NCコ
ントローラ37は、前記のデータ設定記憶器35から出
力される座標データ36及び各位置検出器25,27,
29から出力される位置検出信号26,28,30に基
づき、各駆動装置18,21,24に対して駆動指令信
号38,39,40を出力するようになっている。
Reference numeral 37 is an NC controller, and the NC controller 37 has the coordinate data 36 output from the data setting storage unit 35 and the position detectors 25, 27,
Based on the position detection signals 26, 28, 30 output from 29, drive command signals 38, 39, 40 are output to the respective drive devices 18, 21, 24.

【0036】以下、本実施例の作動を説明する。The operation of this embodiment will be described below.

【0037】たとえば、図2に示すような、被加工材料
10の一側面に想定した座標(X1,Y0)から座標(X
1,Y1)へ直進し、該座標(X1,Y1)から座標
(X2,Y2)へ向って座標(X2,Y1)を中心とした半
径rの円弧に沿い、更に、座標(X2,Y2)から座標
(X3,Y2)へ直進する切断線Sに従って被加工材料1
0を切断しようとする際には、加工テーブル23が逐次
移動すべき位置の座標データ(上記の切断線Sの座標デ
ータ)36をデータ設定記憶器35に設定し、加工テー
ブル23の上面に被加工材料10を載置する。
For example, as shown in FIG. 2, from the coordinates (X 1 , Y 0 ) assumed on one side surface of the workpiece 10 to the coordinates (X
1 , Y 1 ), goes straight from the coordinates (X 1 , Y 1 ) to the coordinates (X 2 , Y 2 ) along an arc of radius r centered on the coordinates (X 2 , Y 1 ), and , The work material 1 according to the cutting line S that goes straight from the coordinates (X 2 , Y 2 ) to the coordinates (X 3 , Y 2 ).
When cutting 0, the coordinate data 36 (coordinate data of the above-mentioned cutting line S) 36 of the position where the machining table 23 is to be successively moved is set in the data setting storage unit 35, and the upper surface of the machining table 23 is covered. The processing material 10 is placed.

【0038】このとき、被加工材料10の一側面に想定
した座標(X1,Y0)に集光レンズ34により集光され
たレーザビーム32が照射されるように、加工テーブル
23と被加工材料10との相対的な位置を調整してお
く。
At this time, the processing table 23 and the processing table 23 are processed so that the laser beam 32 focused by the condenser lens 34 is irradiated to the assumed coordinates (X 1 , Y 0 ) on one side surface of the processing material 10. The position relative to the material 10 is adjusted.

【0039】加工テーブル23と被加工材料10との位
置調整を行ったならば、データ設定記憶器35からNC
コントローラ37へ座標データ36を出力させる。
When the positions of the processing table 23 and the material 10 to be processed are adjusted, the data setting storage unit 35 is operated to NC.
The coordinate data 36 is output to the controller 37.

【0040】NCコントローラ37は、データ設定記憶
器35より座標データ36が入力されると、座標データ
36及び各位置検出器25,27,29から出力される
位置検出信号26,28,30に基づき、各駆動装置1
8,21,24に対して順次駆動指令信号38,39,
40を出力する。
When the coordinate data 36 is input from the data setting memory 35, the NC controller 37 is based on the coordinate data 36 and the position detection signals 26, 28 and 30 output from the position detectors 25, 27 and 29. , Each drive device 1
Drive command signals 38, 39,
40 is output.

【0041】すなわち、上記の座標データ36がNCコ
ントローラ37に入力された場合には、まず、NCコン
トローラ37から加工台11を構成するY軸方向移動機
構13の駆動装置21に駆動指令信号39が出力され、
移動テーブル20がY軸に沿って移動する。
That is, when the coordinate data 36 is input to the NC controller 37, first, the drive command signal 39 is sent from the NC controller 37 to the drive unit 21 of the Y-axis direction moving mechanism 13 constituting the working table 11. Is output,
The moving table 20 moves along the Y axis.

【0042】このように、移動テーブル20がY軸に沿
って移動すると、加工テーブル23に載置された被加工
材料10がZ軸中心回動機構14を介してY軸方向へ変
位し、図2に示すようにレーザビーム32の照射位置が
被加工材料10の座標(X1,Y0)から座標(X1
1)へ向って直線的に移動し、レーザビーム32の短
辺a(図6参照)を加工先端として被加工材料10の座
標(X1,Y0)から座標(X1,Y1)の間で切断加工が
行われる。
As described above, when the moving table 20 moves along the Y axis, the material 10 to be processed placed on the processing table 23 is displaced in the Y axis direction via the Z axis center rotation mechanism 14, As shown in FIG. 2, the irradiation position of the laser beam 32 is changed from the coordinates (X 1 , Y 0 ) of the work material 10 to the coordinates (X 1 ,
Linearly moving toward the Y 1 ), and using the short side a (see FIG. 6) of the laser beam 32 as the processing tip, the coordinates (X 1 , Y 0 ) to the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the material 10 to be processed. A cutting process is performed between them.

【0043】レーザビーム32の照射位置が被加工材料
10の座標(X1,Y1)へ到達すると、位置検出器27
から出力される位置検出信号28に基づき、前記の駆動
装置21へ出力される駆動指令信号39に加え、NCコ
ントローラ37から加工台11を構成するX軸方向移動
機構12の駆動装置18とZ軸中心回動機構14の駆動
装置24に対して駆動指令信号38,40が出力され
る。
When the irradiation position of the laser beam 32 reaches the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the material 10 to be processed, the position detector 27
In addition to the drive command signal 39 output to the drive device 21 based on the position detection signal 28 output from the NC controller 37, the drive device 18 of the X-axis direction moving mechanism 12 and the Z-axis forming the working table 11 are included. Drive command signals 38 and 40 are output to the drive device 24 of the central rotation mechanism 14.

【0044】この駆動指令信号38が出力されることに
より移動テーブル17がX軸に沿って移動するととも
に、既に出力されている駆動指令信号39により移動テ
ーブル20がY軸に沿って移動する。
The output of the drive command signal 38 causes the moving table 17 to move along the X axis, and the already output drive command signal 39 causes the moving table 20 to move along the Y axis.

【0045】このように、移動テーブル17がX軸に沿
い、また、移動テーブル20がY軸に沿って同時に移動
すると、Z軸中心回動機構14を介して加工テーブル2
3に載置された被加工材料10がY軸方向移動機構13
及びZ軸中心回動機構14を介してX軸方向へ変位する
とともに、Z軸中心回動機構14を介してY軸方向へ同
時に変位し、図2に示すようにレーザビーム32の照射
位置が被加工材料10の座標(X1,Y1)から座標(X
2,Y2)へ向って座標(X2,Y1)を中心とした半径r
の円弧に沿って移動する。
Thus, when the moving table 17 moves along the X axis and the moving table 20 moves along the Y axis at the same time, the machining table 2 is moved through the Z axis center rotation mechanism 14.
The work material 10 placed on the No. 3 is the Y-axis direction moving mechanism 13
And the X-axis center rotation mechanism 14 to displace in the X-axis direction and the Z-axis center rotation mechanism 14 to displace in the Y-axis direction at the same time, so that the irradiation position of the laser beam 32 is changed as shown in FIG. From the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the work material 10 to the coordinates (X 1
2 , radius 2 centered on the coordinate (X 2 , Y 1 ) toward Y 2 ).
Move along the arc of.

【0046】また、このとき、前記の駆動指令信号40
が出力されることにより加工テーブル23がZ軸を中心
に、半径rの円弧の中心の座標(X2,Y1)から座標
(X1,Y1)へ延びる線分と座標(X2,Y1)からレー
ザビーム32の照射位置の座標(X,Y)へ延びる線分
とがなす角θだけ回動する。
At this time, the drive command signal 40
Is output, the machining table 23 has a line segment and a coordinate (X 2 , Y 1 ) extending from the coordinate (X 2 , Y 1 ) of the center of an arc having a radius r to the coordinate (X 1 , Y 1 ) around the Z axis. It is rotated by an angle θ formed by a line segment extending from Y 1 ) to the coordinates (X, Y) of the irradiation position of the laser beam 32.

【0047】よって、レーザビーム32の照射位置が被
加工材料10の座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2
へ向って移動する間、レーザビーム32の短辺aが常時
座標(X2,Y1)を中心とした半径rの円弧の接線方向
を向き、このレーザビーム32の短辺aを加工先端とし
て座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2)の間で切断加
工が行われる。
Therefore, the irradiation position of the laser beam 32 is changed from the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the work material 10 to the coordinates (X 2 , Y 2 ).
While moving toward, the short side a of the laser beam 32 always faces the tangential direction of an arc having a radius r centered on the coordinates (X 2 , Y 1 ), and the short side a of the laser beam 32 is used as a processing tip. The cutting process is performed between the coordinates (X 1 , Y 1 ) and the coordinates (X 2 , Y 2 ).

【0048】更に、レーザビーム32の照射位置が被加
工材料10の座標(X2,Y2)へ到達すると、位置検出
器25,27から出力される位置検出信号26,28に
基づき、加工台11を構成するX軸方向移動機構12の
駆動装置18にだけ駆動指令信号38が出力され、移動
テーブル17がX軸に沿って移動する。
Further, when the irradiation position of the laser beam 32 reaches the coordinates (X 2 , Y 2 ) of the material 10 to be processed, based on the position detection signals 26, 28 output from the position detectors 25, 27, the processing table is processed. The drive command signal 38 is output only to the drive device 18 of the X-axis direction moving mechanism 12 which constitutes 11, and the moving table 17 moves along the X-axis.

【0049】このように、移動テーブル17がX軸に沿
って移動すると、加工テーブル23に載置された被加工
材料10がY軸方向移動機構13及びZ軸中心回動機構
14を介してX軸方向へ変位し、図2に示すようにレー
ザビーム32の照射位置が被加工材料10の座標
(X2,Y2)から座標(X3,Y2)へ向って直線的に移
動し、レーザビーム32の短辺aを加工先端として被加
工材料10の座標(X2,Y2)から座標(X3,Y2)の
間で切断加工が行われる。
In this way, when the moving table 17 moves along the X-axis, the material 10 to be processed placed on the working table 23 is moved to the X-axis via the Y-axis direction moving mechanism 13 and the Z-axis center rotating mechanism 14. It is displaced in the axial direction, and as shown in FIG. 2, the irradiation position of the laser beam 32 moves linearly from the coordinates (X 2 , Y 2 ) of the work material 10 toward the coordinates (X 3 , Y 2 ), Cutting is performed between the coordinates (X 2 , Y 2 ) and the coordinates (X 3, Y 2 ) of the material 10 to be processed with the short side a of the laser beam 32 as the processing tip.

【0050】上述したように、本実施例においては、加
工速度が早いレーザビーム32の短辺aを常時加工先端
とすることができるので、被加工材料10の切断部分の
幅を略一定に保つことができ、効率よくレーザ加工を実
施することが可能となる。
As described above, in this embodiment, since the short side a of the laser beam 32 having a high processing speed can be always used as the processing tip, the width of the cut portion of the material 10 to be processed is kept substantially constant. Therefore, laser processing can be efficiently performed.

【0051】図3は本発明のレーザ加工装置の第2の実
施例を示すもので、図中図1と同一の符号を付した部分
は同一物を表している。
FIG. 3 shows a second embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same parts.

【0052】41は加工台であり、該加工台41は、X
軸方向移動機構12と、Y軸方向移動機構13とによっ
て構成されている(図1に示す加工台11からZ軸中心
回動機構14を撤去し、移動テーブル20に替えて加工
テーブル63を駆動装置21によりベースプレート19
に対してY軸方向へ移動し得るようにした構成)。
Reference numeral 41 is a working table, and the working table 41 is X
It is composed of an axial movement mechanism 12 and a Y-axis movement mechanism 13 (the Z-axis center rotation mechanism 14 is removed from the machining table 11 shown in FIG. 1 and the machining table 63 is driven instead of the movement table 20. Base plate 19 by device 21
With respect to the Y-axis direction).

【0053】本実施例においても、先に述べた本発明の
第1の実施例と略同様に、パルスレーザ発振器31から
発振される矩形断面を有するレーザビーム32が全反射
ミラー33により反射して集光レンズ34に入射し、該
集光レンズ34によって集光されたレーザビーム32が
加工テーブル63に載置された被加工材料10に照射さ
れるようになっている。
Also in this embodiment, the laser beam 32 having a rectangular cross-section oscillated from the pulse laser oscillator 31 is reflected by the total reflection mirror 33 in the same manner as in the first embodiment of the present invention described above. The laser beam 32 that has entered the condenser lens 34 and is condensed by the condenser lens 34 irradiates the work material 10 placed on the processing table 63.

【0054】42は中空導波管であり、該中空導波管4
2は、図4に示すように、所定の間隔を隔てて反射面が
対峙する一対の帯板状の反射板43,43と、該反射板
43,43の対峙する面に当接し且つ反射板43,43
の間に空間44が形成されるように配置された一対のス
ペーサ部材45,45と、前記の反射板43,43及び
スペーサ部材45,45を内装するチューブ部材46と
を有している。
Reference numeral 42 denotes a hollow waveguide, and the hollow waveguide 4
As shown in FIG. 4, reference numeral 2 denotes a pair of strip-shaped reflecting plates 43, 43 having reflecting surfaces facing each other at a predetermined interval, and abutting on the facing surfaces of the reflecting plates 43, 43 and reflecting plates. 43,43
It has a pair of spacer members 45, 45 arranged so that a space 44 is formed between them, and a tube member 46 in which the reflection plates 43, 43 and the spacer members 45, 45 are installed.

【0055】この中空導波管42は、パルスレーザ発振
器31と全反射ミラー33の間に、レーザビーム32の
光路を取り囲むように配置されている。
The hollow waveguide 42 is arranged between the pulse laser oscillator 31 and the total reflection mirror 33 so as to surround the optical path of the laser beam 32.

【0056】47は導波管回動機構であり、該導波管回
動機構47は、前記の中空導波管42を周方向に回転し
得るように支持する回転支持装置48と、中空導波管4
2を回動させるための駆動装置49と、中空導波管42
の回動位置を検出して位置検出信号50を出力する位置
検出器51とを備えている。
Reference numeral 47 is a waveguide rotating mechanism. The waveguide rotating mechanism 47 includes a rotation supporting device 48 for supporting the hollow waveguide 42 so as to be rotatable in the circumferential direction, and a hollow guide device. Wave tube 4
Drive device 49 for rotating 2 and hollow waveguide 42
And a position detector 51 that outputs a position detection signal 50.

【0057】前記のパルスレーザ発振器31から発振さ
れるレーザビーム32は、中空導波管42を通過した
後、全反射ミラー33と集光レンズ34とを経て加工テ
ーブル63に載置された被加工材料10に照射される
が、中空導波管42の回動位置を変化させることによ
り、該中空導波管42の回動位置に対応して被加工材料
10に照射されるレーザビーム32の短辺a及び長辺b
の向きが変化するようになっている。
The laser beam 32 oscillated from the pulse laser oscillator 31 passes through the hollow waveguide 42 and then passes through the total reflection mirror 33 and the condenser lens 34 to be processed on the processing table 63. The material 10 is irradiated, but by changing the rotation position of the hollow waveguide 42, the short length of the laser beam 32 irradiated to the material 10 to be processed corresponding to the rotation position of the hollow waveguide 42. Side a and long side b
The orientation of is changed.

【0058】52はNCコントローラであり、該NCコ
ントローラ52は、データ設定記憶器35から出力され
る座標データ36及び各位置検出器25,27,51か
ら出力される位置検出信号26,28,50に基づき、
各駆動装置18,21,49に対して駆動指令信号3
8,39,53を出力するようになっている。
Reference numeral 52 denotes an NC controller. The NC controller 52 has the coordinate data 36 output from the data setting storage unit 35 and the position detection signals 26, 28 and 50 output from the position detectors 25, 27 and 51. Based on
Drive command signal 3 for each drive device 18, 21, 49
It outputs 8, 39, 53.

【0059】以下、本実施例の作動を説明する。The operation of this embodiment will be described below.

【0060】たとえば、先に述べた図2に示すような切
断線Sに従って被加工材料10を切断しようとする際に
は、座標データ36をデータ設定記憶器35に設定し、
加工テーブル63の上面に被加工材料10を載置すると
ともに、被加工材料10の一側面に想定した座標
(X1,Y0)に集光レンズ34により集光されたレーザ
ビーム32が照射されるように、加工テーブル63と被
加工材料10との相対的な位置を調整しておく。
For example, when the material 10 to be processed is to be cut along the cutting line S as shown in FIG. 2, the coordinate data 36 is set in the data setting memory 35,
The material 10 to be processed is placed on the upper surface of the processing table 63, and the coordinate (X 1 , Y 0 ) assumed on one side surface of the material 10 to be processed is irradiated with the laser beam 32 condensed by the condenser lens 34. As described above, the relative position between the processing table 63 and the material 10 to be processed is adjusted.

【0061】加工テーブル63と被加工材料10との位
置調整を行ったならば、データ設定記憶器35からNC
コントローラ37へ座標データ36を出力させる。
When the positions of the processing table 63 and the material 10 to be processed are adjusted, the data setting storage unit 35 is operated to NC.
The coordinate data 36 is output to the controller 37.

【0062】NCコントローラ52は、データ設定記憶
器35より座標データ36が入力されると、座標データ
36及び各位置検出器25,27,51から出力される
位置検出信号26,28,50に基づき、各駆動装置1
8,21,49に対して順次駆動指令信号38,39,
53を出力する。
When the coordinate data 36 is input from the data setting memory 35, the NC controller 52 is based on the coordinate data 36 and the position detection signals 26, 28, 50 output from the position detectors 25, 27, 51. , Each drive device 1
8, 21, 49 sequentially drive command signals 38, 39,
53 is output.

【0063】すなわち、上記の座標データ36がNCコ
ントローラ52に入力された場合には、まず、NCコン
トローラ52からY軸方向移動機構13の駆動装置21
に駆動指令信号39が出力され、加工テーブル63がY
軸に沿って移動し、図1に示す本発明の第1の実施例と
同様に、図2に示すようにレーザビーム32の照射位置
が被加工材料10の座標(X1,Y0)から座標(X1
1)へ向って直線的に移動し、レーザビーム32の短
辺a(図6参照)を加工先端として被加工材料10の座
標(X1,Y0)から座標(X1,Y1)の間で切断加工が
行われる。
That is, when the coordinate data 36 is input to the NC controller 52, first, the NC controller 52 drives the drive unit 21 of the Y-axis direction moving mechanism 13.
Drive command signal 39 is output to the machining table 63
As shown in FIG. 2, the irradiation position of the laser beam 32 moves from the coordinates (X 1 , Y 0 ) of the workpiece 10 as shown in FIG. 2 as in the case of the first embodiment of the present invention shown in FIG. Coordinates (X 1 ,
Linearly moving toward the Y 1 ), and using the short side a (see FIG. 6) of the laser beam 32 as the processing tip, the coordinates (X 1 , Y 0 ) to the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the material 10 to be processed. A cutting process is performed between them.

【0064】レーザビーム32の照射位置が被加工材料
10の座標(X1,Y1)へ到達すると、前記の駆動装置
21へ出力される駆動指令信号39に加え、NCコント
ローラ52からX軸方向移動機構12の駆動装置18と
導波管回動機構47の駆動装置49に対して駆動指令信
号38,53が出力される。
When the irradiation position of the laser beam 32 reaches the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the material 10 to be processed, in addition to the drive command signal 39 output to the drive unit 21, the NC controller 52 also moves in the X-axis direction. Drive command signals 38 and 53 are output to the drive device 18 of the moving mechanism 12 and the drive device 49 of the waveguide rotating mechanism 47.

【0065】この駆動指令信号38が出力されることに
より移動テーブル17がX軸に沿って移動するととも
に、既に出力されている駆動指令信号39により加工テ
ーブル63がY軸に沿って移動する。
When the drive command signal 38 is output, the moving table 17 moves along the X-axis, and the drive command signal 39 already output causes the working table 63 to move along the Y-axis.

【0066】このように、移動テーブル17がX軸に沿
い、また、加工テーブル63がY軸に沿って同時に移動
すると、加工テーブル63に載置された被加工材料10
がX軸方向へ変位するとともに、Y軸方向へ同時に変位
し、図2に示すようにレーザビーム32の照射位置が被
加工材料10の座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2
へ向って座標(X2,Y1)を中心とした半径rの円弧に
沿って移動する。
Thus, when the moving table 17 moves along the X axis and the working table 63 simultaneously moves along the Y axis, the material 10 to be processed placed on the working table 63 is moved.
Are displaced in the X-axis direction and simultaneously displaced in the Y-axis direction, and the irradiation position of the laser beam 32 is changed from the coordinate (X 1 , Y 1 ) of the work material 10 to the coordinate (X 2 , Y 2 as shown in FIG. 2 )
It moves toward an arc along a circular arc of radius r centering on the coordinates (X 2 , Y 1 ).

【0067】また、このとき、前記の駆動指令信号53
が出力されることにより導波管回動機構47の駆動装置
49が作動し、中空導波管42が、半径rの円弧の中心
の座標(X2,Y1)から座標(X1,Y1)へ延びる線分
と座標(X2,Y1)からレーザビーム32の照射位置の
座標(X,Y)へ延びる線分とがなす角θだけ回動す
る。
At this time, the drive command signal 53
Is output, the drive device 49 of the waveguide rotation mechanism 47 is actuated, and the hollow waveguide 42 moves from the coordinates (X 2 , Y 1 ) of the center of the circular arc having the radius r to the coordinates (X 1 , Y). 1 ) and a line segment extending from the coordinates (X 2 , Y 1 ) to the coordinates (X, Y) of the irradiation position of the laser beam 32 are rotated by an angle θ.

【0068】よって、レーザビーム32の照射位置が被
加工材料10の座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2
へ向って移動する間、レーザビーム32の短辺aが常時
座標(X2,Y1)を中心とした半径rの円弧の接線方向
を向き、このレーザビーム32の短辺aを加工先端とし
て座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2)の間で切断加
工が行われる。
Therefore, the irradiation position of the laser beam 32 is changed from the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the workpiece 10 to the coordinates (X 2 , Y 2 ).
While moving toward, the short side a of the laser beam 32 always faces the tangential direction of an arc having a radius r centered on the coordinates (X 2 , Y 1 ), and the short side a of the laser beam 32 is used as a processing tip. The cutting process is performed between the coordinates (X 1 , Y 1 ) and the coordinates (X 2 , Y 2 ).

【0069】更に、レーザビーム32の照射位置が被加
工材料10の座標(X2,Y2)へ到達すると、位置検出
器25,27から出力される位置検出信号26,28に
基づき、X軸方向移動機構12の駆動装置18にだけ駆
動指令信号38が出力され、移動テーブル17がX軸に
沿って移動する。
Furthermore, when the irradiation position of the laser beam 32 reaches the coordinates (X 2 , Y 2 ) of the material 10 to be processed, the X-axis is detected based on the position detection signals 26, 28 output from the position detectors 25, 27. The drive command signal 38 is output only to the drive device 18 of the direction moving mechanism 12, and the moving table 17 moves along the X axis.

【0070】このように、移動テーブル17がX軸に沿
って移動すると、加工テーブル63に載置された被加工
材料10がX軸方向へ変位し、図2に示すようにレーザ
ビーム32の照射位置が被加工材料10の座標(X2
2)から座標(X3,Y2)へ向って直線的に移動し、
レーザビーム32の短辺aを加工先端として被加工材料
10の座標(X2,Y2)から座標(X3,Y2)の間で切
断加工が行われる。
As described above, when the moving table 17 moves along the X-axis, the material 10 to be processed placed on the processing table 63 is displaced in the X-axis direction, and the laser beam 32 is irradiated as shown in FIG. The position is the coordinate (X 2 ,
Linearly move from Y 2 ) to coordinates (X 3 , Y 2 ),
Cutting is performed between the coordinates (X 2 , Y 2 ) and the coordinates (X 3 , Y 2 ) of the material 10 to be processed with the short side a of the laser beam 32 as the processing tip.

【0071】上述したように、本実施例においては、加
工速度が早いレーザビーム32の短辺aを常時加工先端
とすることができるので、被加工材料10の切断部分の
幅を略一定に保つことができ、効率よくレーザ加工を実
施することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the short side a of the laser beam 32 having a high processing speed can always be the processing tip, so that the width of the cut portion of the material 10 to be processed is kept substantially constant. Therefore, laser processing can be efficiently performed.

【0072】図5は本発明のレーザ加工装置の第3の実
施例を示すもので、図中図3と同一の符号を付した部分
は同一物を表している。
FIG. 5 shows a third embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention. In the figure, the parts designated by the same reference numerals as those in FIG. 3 represent the same parts.

【0073】本実施例においては、パルスレーザ発振器
31から発振される矩形断面を有するレーザビーム32
は、全反射ミラー54により略垂直方向上方へ向って反
射して全反射ミラー55に入射し、該全反射ミラー55
により略水平方向へ向って反射して1/8球体形状を有
する凹球面反射ミラー56に入射し、更に、該凹球面反
射ミラー56により略垂直方向下方へ向って反射して集
光レンズ34に入射し、該集光レンズ34によって集光
されたレーザビーム32が加工テーブル63に載置され
た被加工材料10に照射されるようになっている。
In this embodiment, a laser beam 32 having a rectangular cross section oscillated from a pulse laser oscillator 31.
Is reflected by the total reflection mirror 54 upward in a substantially vertical direction and is incident on the total reflection mirror 55.
Is reflected in a substantially horizontal direction to enter a concave spherical reflection mirror 56 having a ⅛ spherical shape, and is further reflected in a downward direction in a substantially vertical direction by the concave spherical reflection mirror 56 to a condenser lens 34. The laser beam 32 which is incident and condensed by the condenser lens 34 is irradiated to the material 10 to be processed placed on the processing table 63.

【0074】57は反射ミラー回動機構であり、該反射
ミラー回動機構57は、前記の全反射ミラー55を垂直
なZ軸を中心に回動させる駆動装置58と、全反射ミラ
ー55の回動位置を検出して位置検出信号59を出力す
る位置検出器60とを備えており、前記の全反射ミラー
55はZ軸を中心として約90゜の範囲で回動し、全反
射ミラー55により反射するレーザビーム32は、必ず
凹球面反射ミラー56を経て反射して集光レンズ34に
入射するようになっている。
Reference numeral 57 denotes a reflection mirror rotating mechanism. The reflection mirror rotating mechanism 57 rotates the total reflection mirror 55 by a driving device 58 for rotating the total reflection mirror 55 about a vertical Z axis. A position detector 60 that detects a moving position and outputs a position detection signal 59 is provided. The total reflection mirror 55 rotates about the Z axis in a range of about 90 °, and the total reflection mirror 55 causes the total reflection mirror 55 to rotate. The reflected laser beam 32 always passes through the concave spherical reflection mirror 56 and is reflected to enter the condenser lens 34.

【0075】このようにしてレーザビーム32は、全反
射ミラー55と凹球面反射ミラー56と集光レンズ34
とを経て加工テーブル63に載置された被加工材料10
に照射されるが、全反射ミラー55の回動位置を変化さ
せることにより、該全反射ミラー55の回動位置に対応
して被加工材料10に照射されるレーザビーム32の短
辺a及び長辺bの向きが変化するようになっている。
In this way, the laser beam 32 has the total reflection mirror 55, the concave spherical reflection mirror 56, and the condenser lens 34.
Workpiece material 10 placed on processing table 63 via
However, by changing the rotation position of the total reflection mirror 55, the short side a and the length of the laser beam 32 irradiated to the material to be processed 10 corresponding to the rotation position of the total reflection mirror 55. The direction of the side b is changed.

【0076】61はNCコントローラであり、該NCコ
ントローラ61は、データ設定記憶器35から出力され
る座標データ36及び各位置検出器25,27,60か
ら出力される位置検出信号26,28,59に基づき、
各駆動装置18,21,58に対して駆動指令信号3
8,39,62を出力するようになっている。
Reference numeral 61 denotes an NC controller. The NC controller 61 has coordinate data 36 output from the data setting storage unit 35 and position detection signals 26, 28 and 59 output from the position detectors 25, 27 and 60. Based on
Drive command signal 3 for each drive device 18, 21, 58
8, 39, and 62 are output.

【0077】以下、本実施例の作動を説明する。The operation of this embodiment will be described below.

【0078】たとえば、先に述べた図2に示すような切
断線Sに従って被加工材料10を切断しようとする際に
は、座標データ36をデータ設定記憶器35に設定し、
被加工材料10の一側面に想定した座標(X1,Y0)に
集光レンズ34により集光されたレーザビーム32が照
射されるように、加工テーブル63の上面に被加工材料
10を載置する。
For example, when the material 10 to be processed is to be cut according to the cutting line S as shown in FIG. 2, the coordinate data 36 is set in the data setting memory 35,
The material 10 to be processed is placed on the upper surface of the processing table 63 so that the laser beam 32 focused by the condenser lens 34 is irradiated to the assumed coordinates (X 1 , Y 0 ) on one side surface of the material 10 to be processed. Place.

【0079】NCコントローラ61は、データ設定記憶
器35より座標データ36が入力されると、座標データ
36及び各位置検出器25,27,60から出力される
位置検出信号26,28,59に基づき、各駆動装置1
8,21,49に対して順次駆動指令信号38,39,
62を出力する。
When the coordinate data 36 is input from the data setting storage unit 35, the NC controller 61 is based on the coordinate data 36 and the position detection signals 26, 28 and 59 output from the position detectors 25, 27 and 60. , Each drive device 1
8, 21, 49 sequentially drive command signals 38, 39,
62 is output.

【0080】すなわち、上記の座標データ36がNCコ
ントローラ61に入力された場合には、まず、NCコン
トローラ61からY軸方向移動機構13の駆動装置21
に駆動指令信号39が出力され、加工テーブル63がY
軸に沿って移動し、図3に示す本発明の第2の実施例と
同様に、図2に示すようにレーザビーム32の照射位置
が被加工材料10の座標(X1,Y0)から座標(X1
1)へ向って直線的に移動し、レーザビーム32の短
辺a(図6参照)を加工先端として被加工材料10の座
標(X1,Y0)から座標(X1,Y1)の間で切断加工が
行われる。
That is, when the coordinate data 36 is input to the NC controller 61, first, the drive device 21 of the Y-axis direction moving mechanism 13 is sent from the NC controller 61.
Drive command signal 39 is output to the machining table 63
As shown in FIG. 2, the irradiation position of the laser beam 32 moves from the coordinates (X 1 , Y 0 ) of the work material 10 as shown in FIG. 2 in the same manner as in the second embodiment of the present invention shown in FIG. Coordinates (X 1 ,
Linearly moving toward the Y 1 ), and using the short side a (see FIG. 6) of the laser beam 32 as the processing tip, the coordinates (X 1 , Y 0 ) to the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the material 10 to be processed. A cutting process is performed between them.

【0081】レーザビーム32の照射位置が被加工材料
10の座標(X1,Y1)へ到達すると、前記の駆動装置
21へ出力される駆動指令信号39に加え、NCコント
ローラ61からX軸方向移動機構12の駆動装置18と
反射ミラー回動機構57の駆動装置58に対して駆動指
令信号38,62が出力される。
When the irradiation position of the laser beam 32 reaches the coordinates (X 1 , Y 1 ) of the material 10 to be processed, in addition to the drive command signal 39 output to the drive unit 21, the NC controller 61 also moves in the X-axis direction. Drive command signals 38 and 62 are output to the drive unit 18 of the moving mechanism 12 and the drive unit 58 of the reflection mirror rotating mechanism 57.

【0082】この駆動指令信号38が出力されることに
より移動テーブル17がX軸に沿って移動するととも
に、既に出力されている駆動指令信号39により加工テ
ーブル63がY軸に沿って移動する。
When the drive command signal 38 is output, the moving table 17 moves along the X axis, and the drive command signal 39 already output causes the working table 63 to move along the Y axis.

【0083】このように、移動テーブル17がX軸に沿
い、また、加工テーブル63がY軸に沿って同時に移動
すると、加工テーブル63に載置された被加工材料10
がX軸方向へ変位するとともに、Y軸方向へ同時に変位
し、図2に示すようにレーザビーム32の照射位置が被
加工材料10の座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2
へ向って座標(X2,Y1)を中心とした半径rの円弧に
沿って移動する。
As described above, when the moving table 17 moves along the X axis and the working table 63 moves simultaneously along the Y axis, the material 10 to be processed placed on the working table 63 is moved.
Are displaced in the X-axis direction and simultaneously displaced in the Y-axis direction, and the irradiation position of the laser beam 32 is changed from the coordinate (X 1 , Y 1 ) of the work material 10 to the coordinate (X 2 , Y 2 as shown in FIG. 2 )
It moves toward an arc along a circular arc of radius r centering on the coordinates (X 2 , Y 1 ).

【0084】また、このとき、前記の駆動指令信号62
が出力されることにより反射ミラー回動機構57の駆動
装置58が作動し、全反射ミラー55がZ軸を中心に、
半径rの円弧の中心の座標(X2,Y1)から座標
(X1,Y1)へ延びる線分と座標(X2,Y1)からレー
ザビーム32の照射位置の座標(X,Y)へ延びる線分
とがなす角θだけ回動する。
At this time, the drive command signal 62
Is output, the drive device 58 of the reflection mirror rotating mechanism 57 is operated, and the total reflection mirror 55 is centered on the Z axis.
A line segment extending from the coordinate (X 2 , Y 1 ) at the center of the arc of the radius r to the coordinate (X 1 , Y 1 ) and the coordinate (X, Y) of the irradiation position of the laser beam 32 from the coordinate (X 2 , Y 1 ). ) Is rotated by an angle θ formed by a line segment extending to ().

【0085】よって、レーザビーム32の照射位置が被
加工材料10の座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2
へ向って移動する間、レーザビーム32の短辺aが常時
座標(X2,Y1)を中心とした半径rの円弧の接線方向
を向き、このレーザビーム32の短辺aを加工先端とし
て座標(X1,Y1)から座標(X2,Y2)の間で切断加
工が行われる。
Therefore, the irradiation position of the laser beam 32 is changed from the coordinate (X 1 , Y 1 ) of the work material 10 to the coordinate (X 2 , Y 2 ).
While moving toward, the short side a of the laser beam 32 always faces the tangential direction of an arc having a radius r centered on the coordinates (X 2 , Y 1 ), and the short side a of the laser beam 32 is used as a processing tip. The cutting process is performed between the coordinates (X 1 , Y 1 ) and the coordinates (X 2 , Y 2 ).

【0086】更に、レーザビーム32の照射位置が被加
工材料10の座標(X2,Y2)へ到達すると、位置検出
器25,27から出力される位置検出信号26,28に
基づき、X軸方向移動機構12の駆動装置18にだけ駆
動指令信号38が出力され、移動テーブル17がX軸に
沿って移動する。
Further, when the irradiation position of the laser beam 32 reaches the coordinates (X 2 , Y 2 ) of the material 10 to be processed, the X-axis is detected based on the position detection signals 26, 28 output from the position detectors 25, 27. The drive command signal 38 is output only to the drive device 18 of the direction moving mechanism 12, and the moving table 17 moves along the X axis.

【0087】このように、移動テーブル17がX軸に沿
って移動すると、加工テーブル63に載置された被加工
材料10がX軸方向へ変位し、図2に示すようにレーザ
ビーム32の照射位置が被加工材料10の座標(X2
2)から座標(X3,Y2)へ向って直線的に移動し、
レーザビーム32の短辺aを加工先端として被加工材料
10の座標(X2,Y2)から座標(X3,Y2)の間で切
断加工が行われる。
As described above, when the moving table 17 moves along the X-axis, the material 10 to be processed placed on the processing table 63 is displaced in the X-axis direction, and the laser beam 32 is irradiated as shown in FIG. The position is the coordinate (X 2 ,
Linearly move from Y 2 ) to coordinates (X 3 , Y 2 ),
Cutting is performed between the coordinates (X 2 , Y 2 ) and the coordinates (X 3 , Y 2 ) of the material 10 to be processed with the short side a of the laser beam 32 as the processing tip.

【0088】上述したように、本実施例においては、加
工速度が早いレーザビーム32の短辺aを常時加工先端
とすることができるので、被加工材料10の切断部分の
幅を略一定に保つことができ、効率よくレーザ加工を実
施することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the short side a of the laser beam 32 having a high processing speed can always be the processing tip, so that the width of the cut portion of the material 10 to be processed is kept substantially constant. Therefore, laser processing can be efficiently performed.

【0089】なお、本発明のレーザ加工装置は、上述し
た実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。
The laser processing apparatus of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のレーザ加工
装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得
る。
As described above, according to the laser processing apparatus of the present invention, various excellent effects as described below can be obtained.

【0091】(1)本発明の請求項1に記載したレーザ
加工装置においては、被加工材料10を載置する加工テ
ーブル23が垂直なZ軸を中心に回動し且つ移動テーブ
ル20によってX軸方向並びにY軸方向へ移動するの
で、レーザ発振器31から円形断面以外の断面形状を有
するレーザビーム32を前記の被加工材料10に照射す
るとともに加工テーブル23をX軸方向あるいはY軸方
向に移動させてレーザ加工を行う際に、被加工材料10
のX軸方向あるいはY軸方向の移動に対応するように加
工テーブル23をZ軸を中心に回動させることにより、
被加工材料10に対するレーザビーム32の移動方向と
レーザビーム32の向きとを一致させて効率よくレーザ
加工を実施することができ、また、被加工材料10の加
工部分の幅を略一定に保つことができる。
(1) In the laser processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the processing table 23 on which the material to be processed 10 is placed rotates about the vertical Z axis, and the moving table 20 moves the X axis. Direction and Y-axis direction, the laser oscillator 31 irradiates the workpiece 10 with a laser beam 32 having a cross-sectional shape other than a circular cross-section and moves the processing table 23 in the X-axis direction or the Y-axis direction. Material 10 to be processed by laser
By rotating the machining table 23 about the Z axis so as to correspond to the movement of the X axis direction or the Y axis direction,
Laser processing can be performed efficiently by matching the moving direction of the laser beam 32 with respect to the material 10 to be processed and the direction of the laser beam 32, and maintaining the width of the processed portion of the material 10 to be substantially constant. You can

【0092】(2)本発明の請求項2に記載したレーザ
加工装置においては、被加工材料10を載置する加工テ
ーブル63がX軸方向並びにY軸方向へ移動し、レーザ
発振器31から被加工材料10に照射される円形断面以
外の断面形状を有するレーザビーム32の光路を取り囲
むように中空導波管42を周方向に回動し得るように設
けているので、レーザ発振器31から円形断面以外の断
面形状を有するレーザビーム32を前記の被加工材料1
0に照射するとともに加工テーブル23をX軸方向ある
いはY軸方向に移動させてレーザ加工を行う際に、被加
工材料10のX軸方向あるいはY軸方向の移動に対応す
るように中空導波管42を回動させることにより、被加
工材料10に対するレーザビーム32の移動方向とレー
ザビーム32の向きとを一致させて効率よくレーザ加工
を実施することができ、また、被加工材料10の加工部
分の幅を略一定に保つことができる。
(2) In the laser processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the processing table 63 on which the material to be processed 10 is placed moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the laser oscillator 31 processes the workpiece. Since the hollow waveguide 42 is provided so as to be able to rotate in the circumferential direction so as to surround the optical path of the laser beam 32 having a cross-sectional shape other than the circular cross-section irradiated to the material 10, the laser oscillator 31 does not have a circular cross-section. The laser beam 32 having the cross-sectional shape of
When performing laser processing by irradiating 0 with moving the processing table 23 in the X-axis direction or the Y-axis direction, the hollow waveguide is adapted to correspond to the movement of the workpiece material 10 in the X-axis direction or the Y-axis direction. By rotating 42, the moving direction of the laser beam 32 with respect to the material 10 to be processed and the direction of the laser beam 32 can be matched to efficiently perform laser processing, and the processed portion of the material 10 can be processed. The width of can be kept substantially constant.

【0093】(3)本発明の請求項3に記載したレーザ
加工装置においては、被加工材料10を載置する加工テ
ーブル63がX軸方向並びにY軸方向へ移動し、レーザ
発振器31から発振される円形断面以外の断面形状を有
するレーザビーム32を、全反射ミラー54とZ軸を中
心に約90゜の範囲で回動する全反射ミラー55と凹球
面反射ミラー56とを介して被加工材料10へ照射する
ようにしているので、レーザ発振器31から円形断面以
外の断面形状を有するレーザビーム32を前記の被加工
材料10に照射するとともに加工テーブル23をX軸方
向あるいはY軸方向に移動させてレーザ加工を行う際
に、被加工材料10のX軸方向あるいはY軸方向の移動
に対応するように全反射ミラー55を回動させることに
より、被加工材料10に対するレーザビーム32の移動
方向とレーザビーム32の向きとを一致させて効率よく
レーザ加工を実施することができ、また、被加工材料1
0の加工部分の幅を略一定に保つことができる。
(3) In the laser processing apparatus according to claim 3 of the present invention, the processing table 63 on which the material to be processed 10 is placed moves in the X-axis direction and the Y-axis direction and is oscillated by the laser oscillator 31. A laser beam 32 having a cross-sectional shape other than a circular cross-section is processed through a total reflection mirror 54, a total reflection mirror 55 that rotates about the Z axis within a range of about 90 °, and a concave spherical reflection mirror 56. 10 is irradiated, the laser beam 31 having a cross-sectional shape other than a circular cross-section is irradiated from the laser oscillator 31 to the material 10 to be processed and the processing table 23 is moved in the X-axis direction or the Y-axis direction. When the laser processing is performed by the laser beam, the total reflection mirror 55 is rotated so as to correspond to the movement of the workpiece material 10 in the X-axis direction or the Y-axis direction. Is matched with the moving direction and the direction of the laser beam 32 of the laser beam 32 with respect to be able to implement efficient laser processing, also, the material to be processed 1
The width of the processed portion of 0 can be kept substantially constant.

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

【図1】本発明のレーザ加工装置の第1の実施例を示す
概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a laser processing apparatus of the present invention.

【図2】被加工材料の一側面に想定した切断線の座標と
矩形断面を有するレーザビームの向きとの関係を示す平
面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a relationship between a coordinate of a cutting line and a direction of a laser beam having a rectangular cross section, which is assumed on one side surface of a material to be processed.

【図3】本発明のレーザ加工装置の第2の実施例を示す
概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.

【図4】中空導波管の構造を示す部分切断斜視図であ
る。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a hollow waveguide.

【図5】本発明のレーザ加工装置の第3の実施例を示す
概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a third embodiment of the laser processing apparatus of the present invention.

【図6】矩形断面を有するレーザビームの概念図であ
る。
FIG. 6 is a conceptual diagram of a laser beam having a rectangular cross section.

【図7】パルスレーザ発振器のレーザビームの出力変化
を表すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the output change of the laser beam of the pulse laser oscillator.

【図8】固体パルスレーザ発振器の一例を示す概念図で
ある。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of a solid-state pulse laser oscillator.

【図9】固体パルスレーザ発振器の他の例を示す概念図
である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing another example of a solid-state pulse laser oscillator.

【図10】気体パルスレーザ発振器の一例を示す概念図
である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of a gas pulse laser oscillator.

【図11】被加工材料の一側面に想定した切断線の座標
と円形断面を有するレーザビーム軌跡の関係を示す平面
図である。
FIG. 11 is a plan view showing the relationship between the coordinates of the cutting line and the laser beam trajectory having a circular cross section, which is assumed on one side surface of the material to be processed.

【図12】被加工材料の一側面に想定した切断線の座標
と矩形断面を有するレーザビーム軌跡の関係を示す平面
図である。
FIG. 12 is a plan view showing a relationship between a coordinate of a cutting line and a laser beam trajectory having a rectangular cross section, which is assumed on one side surface of a material to be processed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 被加工材料 18,21,24,49,58 駆動装置 20 移動テーブル 23,63 加工テーブル 25,27,29,51,60 位置検出器 26,28,30,50,59 位置検出信号 31 パルスレーザ発振器(レーザ発振器) 32 レーザビーム 35 データ設定記憶器 36 座標データ(データ) 37,52,61 NCコントローラ(コントロー
ラ) 38,39,40,53,62 駆動指令信号 42 中空導波管 54,55 全反射ミラー 56 凹球面反射ミラー
10 Work Material 18, 21, 24, 49, 58 Driving Device 20 Moving Table 23, 63 Processing Table 25, 27, 29, 51, 60 Position Detector 26, 28, 30, 50, 59 Position Detection Signal 31 Pulse Laser Oscillator (laser oscillator) 32 Laser beam 35 Data setting memory 36 Coordinate data (data) 37, 52, 61 NC controller (controller) 38, 39, 40, 53, 62 Drive command signal 42 Hollow waveguide 54, 55 All Reflection mirror 56 Concave spherical reflection mirror

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X軸方向並びにY軸方向へ移動し得る移
動テーブル(20)と、該移動テーブル(20)をX軸
方向並びにY軸方向へ移動させる駆動装置(18),
(21)と、前記の移動テーブル(20)に対して垂直
なZ軸を中心に回動し得るように設けた加工テーブル
(23)と、該加工テーブル(23)をZ軸を中心に回
動させる駆動装置(24)と、加工テーブル(23)に
載置した被加工材料(10)のX軸方向、Y軸方向、Z
軸方向の位置を検出する位置検出器(25),(2
7),(29)と、円形断面以外の断面形状を有するレ
ーザビーム(32)を前記の加工テーブル(23)に載
置した被加工材料(10)に対し発振するレーザ発振器
(31)と、加工テーブル(23)が逐次移動すべき位
置を設定するデータ設定記憶器(35)と、該データ設
定記憶器(35)から出力されるデータ(36)及び各
位置検出器(25),(27),(29)から出力され
る位置検出信号(26),(28),(30)に基づ
き、各駆動装置(18),(21),(24)に対して
駆動指令信号(38),(39),(40)を出力する
コントローラ(37)とを備えてなることを特徴とする
レーザ加工装置。
1. A moving table (20) capable of moving in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a drive device (18) for moving the moving table (20) in the X-axis direction and the Y-axis direction.
(21), a machining table (23) provided so as to be rotatable about a Z axis perpendicular to the moving table (20), and the machining table (23) is rotated about the Z axis. A driving device (24) for moving the workpiece (10) placed on the processing table (23) in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis.
Position detectors (25), (2) that detect the axial position
7) and 29), and a laser oscillator (31) that oscillates a laser beam (32) having a cross-sectional shape other than a circular cross-section with respect to the material (10) to be processed placed on the processing table (23). A data setting storage device (35) for setting a position at which the processing table (23) should be sequentially moved, data (36) output from the data setting storage device (35), and each position detector (25), (27). ), (29) based on the position detection signals (26), (28), (30), drive command signals (38), (24) for the drive devices (18), (21), (24). A laser processing apparatus comprising: a controller (37) for outputting (39) and (40).
【請求項2】 X軸方向並びにY軸方向へ移動し得る加
工テーブル(63)と、該加工テーブル(63)をX軸
方向並びにY軸方向へ移動させる駆動装置(18),
(21)と、加工テーブル(63)に載置した被加工材
料(10)のX軸方向、Y軸方向の位置を検出する位置
検出器(25),(27)と、円形断面以外の断面形状
を有するレーザビーム(32)を前記の加工テーブル
(63)に載置した被加工材料(10)に対し発振する
レーザ発振器(31)と、パルスレーザ発振器(31)
と加工テーブル(63)に載置した被加工材料(10)
との間にレーザビーム(32)の光路を取り囲むように
且つ周方向に回転し得るように配置された中空導波管
(42)と、該中空導波管(42)を周方向に回動させ
る駆動装置(49)と、中空導波管(42)の回動位置
を検出する位置検出器(51)と、加工テーブル(6
3)が逐次移動すべき位置を設定するデータ設定記憶器
(35)と、該データ設定記憶器(35)から出力され
るデータ(36)及び各位置検出器(25),(2
7),(51)から出力される位置検出信号(26),
(28),(50)に基づき、各駆動装置(18),
(21),(49)に対して駆動指令信号(38),
(39),(53)を出力するコントローラ(52)と
を備えてなることを特徴とするレーザ加工装置。
2. A processing table (63) movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a drive device (18) for moving the processing table (63) in the X-axis direction and the Y-axis direction.
(21), position detectors (25) and (27) for detecting the positions of the material to be processed (10) placed on the processing table (63) in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a cross section other than a circular cross section. A laser oscillator (31) for oscillating a laser beam (32) having a shape with respect to the material (10) to be processed placed on the processing table (63), and a pulse laser oscillator (31)
And the work material (10) placed on the processing table (63)
A hollow waveguide (42) arranged so as to surround the optical path of the laser beam (32) and to be rotatable in the circumferential direction, and the hollow waveguide (42) is rotated in the circumferential direction. A drive device (49) for making it move, a position detector (51) for detecting the rotational position of the hollow waveguide (42), and a processing table (6)
3) a data setting storage device (35) for setting a position to be successively moved, data (36) output from the data setting storage device (35) and position detectors (25), (2)
7), position detection signals (26) output from (51),
Based on (28) and (50), each drive device (18),
Drive command signals (38) to (21) and (49),
A laser processing apparatus comprising: a controller (52) that outputs (39) and (53).
【請求項3】 X軸方向並びにY軸方向へ移動し得る加
工テーブル(63)と、該加工テーブル(63)をX軸
方向並びにY軸方向へ移動させる駆動装置(18),
(21)と、加工テーブル(63)に載置した被加工材
料(10)のX軸方向、Y軸方向の位置を検出する位置
検出器(25),(27)と、円形断面以外の断面形状
を有するレーザビーム(32)を発振するレーザ発振器
(31)と、該レーザ発振器(31)から発振されるレ
ーザビーム(32)を反射する全反射ミラー(54)
と、Z軸を中心に約90゜の範囲で回動し得るように支
持され且つ前記の全反射ミラー(54)により反射した
レーザビーム(32)を反射する全反射ミラー(55)
と、該全反射ミラー(55)により反射したレーザビー
ム(32)を前記の加工テーブル(63)に載置した被
加工材料(10)へ向って反射する凹球面反射ミラー
(56)と、全反射ミラー(55)をZ軸を中心に回動
させる駆動装置(58)と、全反射ミラー(55)の回
動位置を検出する位置検出器(60)と、加工テーブル
(63)が逐次移動すべき位置を設定するデータ設定記
憶器(35)と、該データ設定記憶器(35)から出力
されるデータ(36)及び各位置検出器(25),(2
7),(60)から出力される位置検出信号(26),
(28),(59)に基づき、各駆動装置(18),
(21),(58)に対して駆動指令信号(38),
(39),(62)を出力するコントローラ(61)と
を備えてなることを特徴とするレーザ加工装置。
3. A machining table (63) movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a drive unit (18) for moving the machining table (63) in the X-axis direction and the Y-axis direction.
(21), position detectors (25) and (27) for detecting the positions of the material to be processed (10) placed on the processing table (63) in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a cross section other than a circular cross section. A laser oscillator (31) that oscillates a laser beam (32) having a shape, and a total reflection mirror (54) that reflects the laser beam (32) oscillated from the laser oscillator (31)
And a total reflection mirror (55) which is supported so as to be rotatable about the Z axis within a range of about 90 ° and which reflects the laser beam (32) reflected by the total reflection mirror (54).
A concave spherical reflection mirror (56) for reflecting the laser beam (32) reflected by the total reflection mirror (55) toward the material (10) to be processed placed on the processing table (63); A drive device (58) for rotating the reflection mirror (55) about the Z axis, a position detector (60) for detecting the rotation position of the total reflection mirror (55), and a machining table (63) are sequentially moved. A data setting storage device (35) for setting the position to be set, data (36) output from the data setting storage device (35), and position detectors (25), (2
7), position detection signals (26) output from (60),
Based on (28) and (59), each drive device (18),
Drive command signals (38) to (21) and (58),
And a controller (61) for outputting (39) and (62).
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