JPH0751804Y2 - レーザ発振器のメカニカルシャッター - Google Patents
レーザ発振器のメカニカルシャッターInfo
- Publication number
- JPH0751804Y2 JPH0751804Y2 JP1989087185U JP8718589U JPH0751804Y2 JP H0751804 Y2 JPH0751804 Y2 JP H0751804Y2 JP 1989087185 U JP1989087185 U JP 1989087185U JP 8718589 U JP8718589 U JP 8718589U JP H0751804 Y2 JPH0751804 Y2 JP H0751804Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser oscillator
- laser
- mechanical shutter
- shutter
- shielding plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、レーザ加工装置に利用されるレーザ発振器の
メカニカルシャッターに関するものである。
メカニカルシャッターに関するものである。
（従来の技術） シーム溶接や溶断などに利用されるレーザ加工装置は、
対向配置された反射鏡の間にYAGロッドなどのレーザ発
振媒体を設置して連続発振を生じさせると共に、この発
振光路を横切る遮光板を開閉することによりレーザ発振
をオン／オフさせている。
対向配置された反射鏡の間にYAGロッドなどのレーザ発
振媒体を設置して連続発振を生じさせると共に、この発
振光路を横切る遮光板を開閉することによりレーザ発振
をオン／オフさせている。
すなわち、第４図に示すように、反射鏡M1とM2との間に
集光器Ｃが配置され、この集光器Ｃの軸線方向にYAGロ
ッドＹと励起用ランプＬが配置されることにより連続発
振可能なレーザ発振器が形成されると共に、遮光板31と
これを回転させるロータリーソレノイド32とで構成され
るメカニカルシャッターが設置されている。このメカニ
カルシャッターは、第５図に示すように、ロータリーソ
レノイド32の回転軸が所定角度θだけ回転することによ
り遮光板31が光路が横切ぎる位置と横切らない位置との
間を移動するようになっている。
集光器Ｃが配置され、この集光器Ｃの軸線方向にYAGロ
ッドＹと励起用ランプＬが配置されることにより連続発
振可能なレーザ発振器が形成されると共に、遮光板31と
これを回転させるロータリーソレノイド32とで構成され
るメカニカルシャッターが設置されている。このメカニ
カルシャッターは、第５図に示すように、ロータリーソ
レノイド32の回転軸が所定角度θだけ回転することによ
り遮光板31が光路が横切ぎる位置と横切らない位置との
間を移動するようになっている。
（考案が解決しようとする課題） 一般に、レーザ加工においては、レーザ出力のオンとオ
フとの間の遷移時間が長過ぎても短かすぎても加工状態
が不良になる場合がある。例えば、シーム溶接では、被
加工物の溶融メカニズムからレーザ出力をあまり短い遷
移時間でオフさせると溶接部分が過度に深く溶融し、薄
い加工板では穴があくなどの溶接不良が発生する。特
に、パルスレーザによるシーム溶接の場合、最後のショ
ットの溶融部が重ね打ちされずにナゲットが残るため、
そこに歪みが発生し、クラックが発生し易い。
フとの間の遷移時間が長過ぎても短かすぎても加工状態
が不良になる場合がある。例えば、シーム溶接では、被
加工物の溶融メカニズムからレーザ出力をあまり短い遷
移時間でオフさせると溶接部分が過度に深く溶融し、薄
い加工板では穴があくなどの溶接不良が発生する。特
に、パルスレーザによるシーム溶接の場合、最後のショ
ットの溶融部が重ね打ちされずにナゲットが残るため、
そこに歪みが発生し、クラックが発生し易い。
しかしながら、上記従来技術に係わるレーザ発振器のメ
カニカルシャッターでは、回転速度の制御に不適なロー
タリソレノイドを使用しているため、遮光板によるオン
／オフ遷移時間が数10ms程度の一定値となり、これを加
工の内容や被加工物に最適な値となるように制御できな
いという問題がある。
カニカルシャッターでは、回転速度の制御に不適なロー
タリソレノイドを使用しているため、遮光板によるオン
／オフ遷移時間が数10ms程度の一定値となり、これを加
工の内容や被加工物に最適な値となるように制御できな
いという問題がある。
（課題を解決するための手段） 本考案に係わるレーザ発振器のメカニカルシャッター
は、レーザ発振器内の光路を横切らない第１の位置とこ
の光路を横切る第２の位置との間を移動可能な遮光板
と、この遮光板を制御可能な可変速度のもとで上記第１
の位置から第２の位置まで又は第２の位置から第１の位
置まで移動させる駆動機構と、この駆動機構による上記
可変速度を制御する制御機構とを備え、レーザ発振器の
オン／オフの遷移時間を加工の内容や被加工物に最適な
値に制御可能とするように構成されている。
は、レーザ発振器内の光路を横切らない第１の位置とこ
の光路を横切る第２の位置との間を移動可能な遮光板
と、この遮光板を制御可能な可変速度のもとで上記第１
の位置から第２の位置まで又は第２の位置から第１の位
置まで移動させる駆動機構と、この駆動機構による上記
可変速度を制御する制御機構とを備え、レーザ発振器の
オン／オフの遷移時間を加工の内容や被加工物に最適な
値に制御可能とするように構成されている。
以下、本考案の作用を実施例と共に詳細に説明する。
（実施例） 第１図は、本考案の一実施例に係わるレーザ発振器のメ
カニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレー
ザ発振器と共に示す正面図、第２図は第１図と直角の方
向から遮光板、モータ及びストッパの関係を示す端面図
である。
カニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレー
ザ発振器と共に示す正面図、第２図は第１図と直角の方
向から遮光板、モータ及びストッパの関係を示す端面図
である。
まず、この実施例のメカニカルシャッターによるオン／
オフ制御対象のレーザ発振器は、集光器Ｃと、この集光
器Ｃの軸線方向に互いに平行に配置されるYAGロッドＹ
及び励起ランプＬと、YAGロッドＹを介在させつつ対向
配置される反射鏡Ｍ（他方の反射鏡は図示が省略されて
いる）とを備えている。なお、２個の反射鏡のうち少な
くとも一方は半透光性を有しており、そこからの透過光
が被加工物に照射される。
オフ制御対象のレーザ発振器は、集光器Ｃと、この集光
器Ｃの軸線方向に互いに平行に配置されるYAGロッドＹ
及び励起ランプＬと、YAGロッドＹを介在させつつ対向
配置される反射鏡Ｍ（他方の反射鏡は図示が省略されて
いる）とを備えている。なお、２個の反射鏡のうち少な
くとも一方は半透光性を有しており、そこからの透過光
が被加工物に照射される。
この実施例のメカニカルシャッターは、遮光板11、直流
モータ12、モータ制御回路13、ダンパー14及びストッパ
15,16から構成されている。
モータ12、モータ制御回路13、ダンパー14及びストッパ
15,16から構成されている。
遮光板11は、ストッパ15と16で限定される角度θだけ直
流モータ12によって回転せしめられる。ストッパ15と16
は、軟質ゴムなどの比較的柔らかな材質で構成され、こ
れらに衝突する遮光板11を緩慢に静止させる。遮光板11
が一方のストッパ15に衝突して静止する位置はYAGロッ
ドＹの中心軸と反射鏡Ｍとの間の光路を遮る位置であ
り、他方のストッパ16に衝突して静止する位置は上記光
路を遮らない位置である。従って、遮光板11がストッパ
16の位置からストッパ15の位置まで回転することによっ
て連続発振が停止され、これとは逆にストッパ15の位置
からストッパ16の位置まで遮光板11が回転することによ
って連続発振が開始される。
流モータ12によって回転せしめられる。ストッパ15と16
は、軟質ゴムなどの比較的柔らかな材質で構成され、こ
れらに衝突する遮光板11を緩慢に静止させる。遮光板11
が一方のストッパ15に衝突して静止する位置はYAGロッ
ドＹの中心軸と反射鏡Ｍとの間の光路を遮る位置であ
り、他方のストッパ16に衝突して静止する位置は上記光
路を遮らない位置である。従って、遮光板11がストッパ
16の位置からストッパ15の位置まで回転することによっ
て連続発振が停止され、これとは逆にストッパ15の位置
からストッパ16の位置まで遮光板11が回転することによ
って連続発振が開始される。
直流モータ12は直流直巻電動機で構成され、その発生ト
ルクＴは電機子電流Iaの２乗に比例する。このため、遮
光板11が角度θだけ回転するための所要時間はΔｔは、
ほぼ直流モータ12の電機子電流Iaに比例することにな
る。モータ制御回路13は、加工の内容、あるいは被加工
物の種類や寸法に応じて外付けの可変抵抗器VRによって
設定される抵抗値に比例する大きさの電機子電流を直流
モータ12に供給することにより、レーザ発振器のオン／
オフの遷移時間を最適値に制御する。なお、直流モータ
12の回転方向に定める電機子電流Iaの極性はスイッチＳ
の開閉によって指定される。
ルクＴは電機子電流Iaの２乗に比例する。このため、遮
光板11が角度θだけ回転するための所要時間はΔｔは、
ほぼ直流モータ12の電機子電流Iaに比例することにな
る。モータ制御回路13は、加工の内容、あるいは被加工
物の種類や寸法に応じて外付けの可変抵抗器VRによって
設定される抵抗値に比例する大きさの電機子電流を直流
モータ12に供給することにより、レーザ発振器のオン／
オフの遷移時間を最適値に制御する。なお、直流モータ
12の回転方向に定める電機子電流Iaの極性はスイッチＳ
の開閉によって指定される。
以上，遮光板に対するアクチュエータとして直流モータ
を使用する構成を例示したが、これに代えてパルスモー
タを使用しこれに供給するパルス速度を可変するなどに
よりオン／オフ遷移時間を制御する構成としてもよい。
を使用する構成を例示したが、これに代えてパルスモー
タを使用しこれに供給するパルス速度を可変するなどに
よりオン／オフ遷移時間を制御する構成としてもよい。
第３図は、本考案の他の実施例に係わるレーザ発振器の
メカニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレ
ーザ発振器と共に示す正面図である。オン／オフ制御対
象のレーザ発振器は第１図のものと同一であるため、こ
れらについては重複する説明を省略する。
メカニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレ
ーザ発振器と共に示す正面図である。オン／オフ制御対
象のレーザ発振器は第１図のものと同一であるため、こ
れらについては重複する説明を省略する。
この実施例のメカニカルシャッターは、遮光板に対する
アクチュエータとして空気圧機構を利用するものであ
り、遮光板21、ペンシンダ22、コントローラ23、送気管
24,25及びストッパ26から構成されている。ペンシリン
ダ22は、シリンダ22a、このシリンダ22aから摺動自在に
突出されるシャフト22b及びスピードコントローラ22c,2
2dから構成され、シャフト22bの先端には遮光板21が固
定されている。
アクチュエータとして空気圧機構を利用するものであ
り、遮光板21、ペンシンダ22、コントローラ23、送気管
24,25及びストッパ26から構成されている。ペンシリン
ダ22は、シリンダ22a、このシリンダ22aから摺動自在に
突出されるシャフト22b及びスピードコントローラ22c,2
2dから構成され、シャフト22bの先端には遮光板21が固
定されている。
コントローラ23は外部からの指令に応じて送気管24と25
の一方を送気側、他方を排気側としてペンシリンダ22に
エアを送り込むことにより、そのシャフト22bを上下さ
せる。このシャフト22bの先端に固定された遮光板21
は、ストッパ26とシリンダ22aの上端で限定される範囲
にわたって昇降せしめられる。遮光板21の先端部分がス
トッパ26に衝突して静止する位置はYAGロッドＹの中心
軸と反射鏡Ｍとの間の光路を遮る位置であり、遮光板21
の根元部分がシリンダ22aの上端に衝突して静止する位
置は上記光路を遮らない位置である。従って、遮光板21
がシリンダ22aの上端の位置からストッパ26の位置まで
上昇することに伴い連続発振が停止し、逆にストッパ26
の位置からシリンダ22aの上端の位置まで下降すること
に伴い連続発振が開始される。
の一方を送気側、他方を排気側としてペンシリンダ22に
エアを送り込むことにより、そのシャフト22bを上下さ
せる。このシャフト22bの先端に固定された遮光板21
は、ストッパ26とシリンダ22aの上端で限定される範囲
にわたって昇降せしめられる。遮光板21の先端部分がス
トッパ26に衝突して静止する位置はYAGロッドＹの中心
軸と反射鏡Ｍとの間の光路を遮る位置であり、遮光板21
の根元部分がシリンダ22aの上端に衝突して静止する位
置は上記光路を遮らない位置である。従って、遮光板21
がシリンダ22aの上端の位置からストッパ26の位置まで
上昇することに伴い連続発振が停止し、逆にストッパ26
の位置からシリンダ22aの上端の位置まで下降すること
に伴い連続発振が開始される。
上記遮光板21の昇降速度は、ペンシリンダ22のシリンダ
22aと送気管24,25との間に形成されているスピードコン
トローラ22cと22dのネジの挿入深さに基づき流路抵抗を
変化させることによって容易に調整される。
22aと送気管24,25との間に形成されているスピードコン
トローラ22cと22dのネジの挿入深さに基づき流路抵抗を
変化させることによって容易に調整される。
（考案の効果） 以上詳細に説明したように、本考案に係わるレーザ発振
器のメカニカルシャッターは、レーザ発振器の光路を横
切って移動可能な遮光板と、この遮光板を制御可能な可
変速度のもとで光路を横切らせる駆動機構と、この駆動
機構による上記可変速度を制御する制御機構とを備える
構成であるから、レーザ発振器のオン／オフの遷移時間
を加工の内容あるいは被加工物の種類や寸法に応じた最
適な値に制御でき、歩留りと信頼性の高い良質の加工を
施すことが可能になる。パルスレーザによるシーム溶接
においても、加工を止めるときに各ショットのレーザエ
ネルギを徐々に下げていくことができるために、最後の
ショットのナゲットを小さくすることで加工歪みが低減
でき、クラックが発生しなくなる。
器のメカニカルシャッターは、レーザ発振器の光路を横
切って移動可能な遮光板と、この遮光板を制御可能な可
変速度のもとで光路を横切らせる駆動機構と、この駆動
機構による上記可変速度を制御する制御機構とを備える
構成であるから、レーザ発振器のオン／オフの遷移時間
を加工の内容あるいは被加工物の種類や寸法に応じた最
適な値に制御でき、歩留りと信頼性の高い良質の加工を
施すことが可能になる。パルスレーザによるシーム溶接
においても、加工を止めるときに各ショットのレーザエ
ネルギを徐々に下げていくことができるために、最後の
ショットのナゲットを小さくすることで加工歪みが低減
でき、クラックが発生しなくなる。
第１図は本考案の一実施例に係わるレーザ発振器のメカ
ニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレーザ
発振器と共に示す正面図、第２図は第１図と直角の方向
から遮光板、モータ及びストッパの位置関係を示す端面
図、第３図は本考案の他の実施例に係わるレーザ発振器
のメカニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象の
レーザ発振器と共に示す正面図、第４図は従来例に係わ
るロータリーソレノイドを用いたレーザ発振器のメカニ
カルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレーザ発
振器と共に示す正面図、第５図は第４図と直角の方向か
ら遮光板、ロータリーソレノイド及びストッパの位置関
係を示す端面図である。 11,21……遮光板、12……直流モータ、13……モータ制
御回路、14……ダンパー、15,16,26……ストッパ、22…
…ペンシリンダ、22b……シャフト、22c,22d……スピー
ドコントローラ、23……コントローラ、24,25……送気
管、Ｃ……集光器、Ｙ……YAGロッド、Ｌ……励起ラン
プ、Ｍ……反射鏡。
ニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレーザ
発振器と共に示す正面図、第２図は第１図と直角の方向
から遮光板、モータ及びストッパの位置関係を示す端面
図、第３図は本考案の他の実施例に係わるレーザ発振器
のメカニカルシャッターの構成をオン／オフ制御対象の
レーザ発振器と共に示す正面図、第４図は従来例に係わ
るロータリーソレノイドを用いたレーザ発振器のメカニ
カルシャッターの構成をオン／オフ制御対象のレーザ発
振器と共に示す正面図、第５図は第４図と直角の方向か
ら遮光板、ロータリーソレノイド及びストッパの位置関
係を示す端面図である。 11,21……遮光板、12……直流モータ、13……モータ制
御回路、14……ダンパー、15,16,26……ストッパ、22…
…ペンシリンダ、22b……シャフト、22c,22d……スピー
ドコントローラ、23……コントローラ、24,25……送気
管、Ｃ……集光器、Ｙ……YAGロッド、Ｌ……励起ラン
プ、Ｍ……反射鏡。
Claims (1)
- 【請求項１】対向配置された反射鏡の間にレーザ発振媒
体が配置された連続発振可能なレーザ発振器のメカニカ
ルシャッターであって、 前記レーザ発振器内の光路を横切らない第１の位置とこ
の光路を横切る第２の位置との間を移動することにより
前記レーザ発振器からのレーザ光の出力をオン／オフす
る遮光板と、 この遮光板を制御可能な可変速度のもとで前記第１の位
置から第２の位置まで又は第２の位置から第１の位置ま
で移動させる駆動機構と、 この駆動機構による前記可変速度を制御する制御機構と を備えたことを特徴とするレーザ発振器のメカニカルシ
ャッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989087185U JPH0751804Y2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | レーザ発振器のメカニカルシャッター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989087185U JPH0751804Y2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | レーザ発振器のメカニカルシャッター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325265U JPH0325265U (ja) | 1991-03-15 |
| JPH0751804Y2 true JPH0751804Y2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=31636836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989087185U Expired - Lifetime JPH0751804Y2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | レーザ発振器のメカニカルシャッター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751804Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886786A (ja) * | 1981-11-18 | 1983-05-24 | Olympus Optical Co Ltd | レ−ザ−装置 |
| JPS61104573U (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-03 |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP1989087185U patent/JPH0751804Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0325265U (ja) | 1991-03-15 |
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