JPH0852587A - Laser beam machining device - Google Patents

Laser beam machining device

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Publication number
JPH0852587A
JPH0852587A JP6188521A JP18852194A JPH0852587A JP H0852587 A JPH0852587 A JP H0852587A JP 6188521 A JP6188521 A JP 6188521A JP 18852194 A JP18852194 A JP 18852194A JP H0852587 A JPH0852587 A JP H0852587A
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JP
Japan
Prior art keywords
axis
laser processing
laser
optical
carriage
Prior art date
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Pending
Application number
JP6188521A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kusaka
健 日下
Yukio Uchino
幸雄 内野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP6188521A priority Critical patent/JPH0852587A/en
Publication of JPH0852587A publication Critical patent/JPH0852587A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0892Controlling the laser beam travel length

Abstract

PURPOSE:To make an optical path length constant with a simple structure by the use of one optical reverser in both X-axis and Y-axis directions, to enable the minimum length layout for the space of the device itself and also to enable laser machining always under stable cutting conditions. CONSTITUTION:An X-axis carriage 17 is provided which is freely movable in the X-axis direction, and on this X-axis carriage 17, a Y-axis carriage 21 is provided which is freely movable in the Y-axis direction; a laser machining head 25 is provided on the Y-axis carriage 21 through a Z-axis carriage 23 ; and a laser beam machining device 1 is structured by which laser machining is performed by guiding a laser beam outputted from a laser generator 5 into the laser machining head 25 through plural bend mirrors and one optical reverser 31. In order for the optical path length of the laser beam to be always constant from the laser generator 5 to the laser machining head 25, the optical reverser 31 is provided freely movably by a half of the moving quantity in the opposite moving direction in the X-axis direction, against each moving quantity in the moving direction of the X-axis and Y-axis carriages 17, 21.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、レーザ発振器からレ
ーザ加工ヘッドまでのレーザビームの光路長を常に一定
にしてレーザ加工を行うレーザ加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for performing laser processing with a constant optical path length of a laser beam from a laser oscillator to a laser processing head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザ加工ヘッドがX軸,Y軸方
向へ移動する光移動式のレーザ加工装置において、レー
ザ発振器からレーザ加工ヘッドまでのレーザビームの光
路長を常に一定する手段としては、例えば特公平1−5
5076号公報が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a light-moving type laser processing apparatus in which a laser processing head moves in the X-axis and Y-axis directions, a means for always keeping the optical path length of a laser beam from a laser oscillator to a laser processing head is as follows. For example 1-5
No. 5076 is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の上記公報による光路長を常に一定にする手段は、レ
ーザ加工ヘッドがX軸,Y軸方向へ移動した際に光路長
を一定にするためにX軸方向とY軸方向の2方向に移動
する2つの光反転器をレーザ加工ヘッドの移動距離の1
/2だけ同方向へ移動するように設けた構造となってい
る。そのために構造が複雑であると共に、大型レーザ加
工装置はともかく、レーザ加工装置を小型化するための
デメリットとなっている。
By the way, the above-mentioned conventional means for keeping the optical path length constant is to make the optical path length constant when the laser processing head moves in the X-axis and Y-axis directions. Two optical inverters that move in two directions, the X-axis direction and the Y-axis direction, are set to 1
The structure is such that it is provided so as to move in the same direction by / 2. Therefore, the structure is complicated, and it is a demerit for downsizing the laser processing apparatus, not to mention the large-scale laser processing apparatus.

【0004】また、移動する光反転器に備えた反射ミラ
ーの数が多いと、反射ミラーによる光出力の劣化が大き
く安定したレーザ加工が行われないという問題がある。
Further, when the number of reflecting mirrors provided in the moving optical reversal device is large, there is a problem that the laser output is largely deteriorated by the reflecting mirrors and stable laser processing cannot be performed.

【0005】さらに、安定切断条件が経而変化した際も
総光路長は常に一定であるため、切断条件が常に安定し
ているものでなく精度の良いレーザ加工が得られないと
いう問題がある。
Further, since the total optical path length is always constant even when the stable cutting conditions change, the cutting conditions are not always stable, and there is a problem that accurate laser processing cannot be obtained.

【0006】この発明の目的は、X軸方向,Y軸方向の
双方向に対して1つの光反転器を用いて簡単な構造で光
路長を一定にすると共に装置自体のスペースを最小長の
レイアウトを可能にし、また、安定切断条件下で常にレ
ーザ加工を行う得るようにレーザ加工装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to use a single optical inverter for both the X-axis direction and the Y-axis direction to keep the optical path length constant with a simple structure and to minimize the space for the device itself. And to provide a laser processing apparatus so that laser processing can always be performed under stable cutting conditions.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1による発明のレーザ加工装置は、X軸方向
へ移動自在なX軸キャレッジを設けると共にこのX軸キ
ャレッジにY軸方向へ移動自在なY軸キャレッジを設
け、このY軸キャレッジにZ軸キャレッジを介してレー
ザ加工ヘッドを設け、レーザ発振器から出力されたレー
ザビームを複数のベンドミラーと1つの光反転器を介し
て前記レーザ加工ヘッドへ案内し、このレーザ加工ヘッ
ドの任意の移動により任意のレーザ加工を行うレーザ加
工装置にして、前記レーザ発振器から前記レーザ加工ヘ
ッドまでのレーザビームの光路長を常に一定にすべく、
前記X軸,Y軸キャレッジの移動方向の各移動量に対し
てX軸方向において前記移動方向と反対方向へ1/2の
移動量だけ前記光反転器を移動自在に設けてなることを
特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the laser processing apparatus of the invention according to claim 1 is provided with an X-axis carriage movable in the X-axis direction, and the X-axis carriage is provided in the Y-axis direction. A movable Y-axis carriage is provided, a laser processing head is provided on the Y-axis carriage via the Z-axis carriage, and the laser beam output from the laser oscillator is passed through a plurality of bend mirrors and one optical reversing device to produce the laser beam. Guide to the processing head, a laser processing apparatus for performing arbitrary laser processing by arbitrary movement of this laser processing head, in order to always keep the optical path length of the laser beam from the laser oscillator to the laser processing head constant,
The optical inverter is movably provided in a direction opposite to the moving direction in the X-axis direction by a moving amount of 1/2 with respect to each moving amount in the moving direction of the X-axis and Y-axis carriages. To do.

【0008】請求項2による発明のレーザ加工装置は、
前記請求項1によるレーザ加工装置において、前記X軸
キャレッジがベース上の一端側を原点位置としてX軸方
向へ移動すると共に前記光反転器が前記ベース上の他端
側を原点位置としてX軸方向において反対方向へ移動す
べく構成されていることを特徴とするものである。
A laser processing apparatus of the invention according to claim 2 is
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the X-axis carriage moves in the X-axis direction with one end side on the base as the origin position, and the optical reversing device has the other end side on the base as the origin position in the X-axis direction. Is configured to move in the opposite direction.

【0009】請求項3による発明のレーザ加工装置は、
前記請求項1,2によるレーザ加工装置において、安定
切断条件が経時変化で変化した際に、安定切断条件を維
持すべく、前記光反転器の位置を変更自在に設けてなる
ことを特徴とするものである。
The laser processing apparatus of the invention according to claim 3 is
In the laser processing apparatus according to any one of claims 1 and 2, when the stable cutting condition changes with time, the position of the optical reversing device is changeable so as to maintain the stable cutting condition. It is a thing.

【0010】[0010]

【作用】以上のような請求項1による発明のレーザ加工
装置とすることにより、レーザ発振器からレーザ加工ヘ
ッドまでのレーザビームの光路長を常に一定にすべく、
X軸,Y軸キャレッジの移動方向の各移動量に対してX
軸方向において前記移動方向と反対方向へ1/2の移動
量だけ光反転器を移動自在に設けたから、レーザ加工時
に常にレーザ発振器からレーザ加工ヘッドまでのレーザ
ビームの光路長を一定にすることができる。
With the above laser processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the optical path length of the laser beam from the laser oscillator to the laser processing head is always kept constant.
X for each amount of movement in the X-axis and Y-axis carriage movement directions
Since the optical reversing device is movably provided in the axial direction in the opposite direction to the moving direction by a moving amount of 1/2, the optical path length of the laser beam from the laser oscillator to the laser processing head can always be made constant during laser processing. it can.

【0011】請求項2による発明のレーザ加工装置とす
ることにより、X軸キャレッジがベースの一端側を原点
位置としてX軸方向へ移動すると共に光反転器がベース
上の他端側を原点としてX軸方向において反対方向へ移
動すべく構成されているから、レーザ加工装置自体のス
ペースが最少長のレイアウトで可能となる。
According to the laser processing apparatus of the invention as defined in claim 2, the X-axis carriage moves in the X-axis direction with one end side of the base as the origin position and the optical reversing device with the other end side of the base as the origin position. Since it is configured to move in the opposite direction in the axial direction, a space for the laser processing apparatus itself can be provided with a layout having a minimum length.

【0012】請求項3による発明のレーザ加工装置とす
ることにより、安定切断条件が経時変化で変化した際
に、安定切断条件を維持すべく、光反転器の位置を変更
自在に設けてあるから、安定切断条件が経時変化した場
合には光反転器の位置を変更することにより安定切断条
件が維持されて加工精度良好なレーザ加工が行われる。
With the laser processing apparatus according to the third aspect of the present invention, the position of the optical reversing device is freely changeable in order to maintain the stable cutting conditions when the stable cutting conditions change with time. When the stable cutting conditions change with time, the stable cutting conditions are maintained by changing the position of the optical inverter, and laser processing with good processing accuracy is performed.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図1を参照するに、レーザ加工装置1は立
設された例えば箱形状のベース3を備えており、このベ
ース3の上方には図示省略の発振器ベースを介してレー
ザ発振器5が設けられている。
Referring to FIG. 1, the laser processing apparatus 1 is provided with an upright, for example, box-shaped base 3, and a laser oscillator 5 is provided above the base 3 via an oscillator base (not shown). Has been.

【0015】前記ベース3上にはX軸方向(図1におい
て左右方向)へ延伸した複数の平行なX軸ガイドレール
7が敷設されていると共にX軸方向へ延伸したX軸ボー
ルねじ9が設けられている。
A plurality of parallel X-axis guide rails 7 extending in the X-axis direction (horizontal direction in FIG. 1) are laid on the base 3 and an X-axis ball screw 9 extending in the X-axis direction is provided. Has been.

【0016】このX軸ボールねじ9の右端は前記ベース
3上の右部に取付けられた軸受11に回転自在に支承さ
れていると共に、X軸ボールねじ9の左端は前記ベース
3上の左部に取付けられたX軸駆動モータ13に連結さ
れている。前記X軸ガイドレール7にはガイド部材15
を介してX軸キャレッジ17がY軸方向(図1において
前後方向)へ延伸して設けられている。しかも前記X軸
ボールねじ9に螺合したナット部材19が前記X軸キャ
レッジ17の下部に一体化されている。
The right end of the X-axis ball screw 9 is rotatably supported by a bearing 11 attached to the right part of the base 3, and the left end of the X-axis ball screw 9 is the left part of the base 3. Is connected to an X-axis drive motor 13 attached to the. A guide member 15 is provided on the X-axis guide rail 7.
The X-axis carriage 17 is provided so as to extend in the Y-axis direction (the front-back direction in FIG. 1) via the. Moreover, the nut member 19 screwed into the X-axis ball screw 9 is integrated with the lower portion of the X-axis carriage 17.

【0017】上記構成により、X軸駆動モータ13を駆
動せしめると、X軸ボールねじ9が回転されることによ
りX軸キャレッジ17がX軸ガイドレール7に案内され
てX軸方向へ移動されることになる。
With the above structure, when the X-axis drive motor 13 is driven, the X-axis ball screw 9 is rotated, whereby the X-axis carriage 17 is guided by the X-axis guide rail 7 and moved in the X-axis direction. become.

【0018】前記X軸キャレッジ17の下面には図示省
略のY軸方向へ延伸したY軸ガイドレールが敷設されて
いると共にY軸方向へ延伸したY軸ボールねじの前端が
前記X軸キャレッジ17の例えば前部に取付けられた軸
受に回転自在に支承されている。このY軸ボールねじの
後端はX軸キャレッジ17の例えば後部に取付けられた
Y軸駆動モータに連結されている。
A Y-axis guide rail (not shown) extending in the Y-axis direction is laid on the lower surface of the X-axis carriage 17, and the front end of the Y-axis ball screw extending in the Y-axis direction is the X-axis carriage 17. For example, it is rotatably supported by a bearing mounted on the front part. The rear end of the Y-axis ball screw is connected to a Y-axis drive motor attached to, for example, the rear portion of the X-axis carriage 17.

【0019】前記Y軸ガイドレールにはガイド部材を介
してY軸キャレッジ21が設けられていると共に、前記
Y軸ボールねじに螺合したナット部材がY軸キャレッジ
21に一体化されている。
A Y-axis carriage 21 is provided on the Y-axis guide rail via a guide member, and a nut member screwed into the Y-axis ball screw is integrated with the Y-axis carriage 21.

【0020】上記構成により、Y軸駆動モータを駆動せ
しめると、Y軸ボールねじが回転されることにより、Y
軸キャレッジ21がY軸ガイドレールに案内されてY軸
方向へ移動されることになる。
With the above structure, when the Y-axis drive motor is driven, the Y-axis ball screw is rotated, so that Y
The shaft carriage 21 is guided by the Y-axis guide rail and moved in the Y-axis direction.

【0021】前記Y軸キャレッジ21の右側にはZ軸キ
ャレッジ23が設けられている。このZ軸キャレッジ2
3にはレーザ加工ヘッド25が垂下して設けられてい
る。
A Z-axis carriage 23 is provided on the right side of the Y-axis carriage 21. This Z axis carriage 2
3, a laser processing head 25 is provided so as to hang down.

【0022】したがって、X軸キャレッジ17をX軸方
向へ、Y軸キャレッジ21をY軸方向へ移動せしめるこ
とにより、レーザ加工ヘッド25がX軸,Y軸方向へ移
動されることとなる。
Therefore, by moving the X-axis carriage 17 in the X-axis direction and the Y-axis carriage 21 in the Y-axis direction, the laser processing head 25 is moved in the X-axis and Y-axis directions.

【0023】前記レーザ発振器5の右側壁には第1ベン
ドミラーBM1が設けられていると共に前記ベース3上
の右端部には前記第1ベンドミラーBM1と対向して第
2ベンドミラーBM2が取付けられている。この第2ベ
ンドミラーBM2と前記第1ベンドミラーBM1とは光
保護管27で連結されている。
A first bend mirror BM1 is provided on the right side wall of the laser oscillator 5, and a second bend mirror BM2 is attached to the right end of the base 3 so as to face the first bend mirror BM1. ing. The second bend mirror BM2 and the first bend mirror BM1 are connected by an optical protection tube 27.

【0024】前記ベース3上にはX軸方向へ延伸した光
反転器用ガイドレール29が敷設されていると共に、こ
の光反転器用ガイドレール29には、第3,第4ベンド
ミラーBM3,BM4を備えた光反転器31がX軸方向
へ移動可能に設けられている。前記ベース3上に設けら
れた前記第2ベンドミラーBM2の後側脇には第5ベン
ドミラーBM5が取付けられている。この第5ベンドミ
ラーBM5の上方には光保護管33を介して第6ベンド
ミラーBM6が設けられている。
A guide rail 29 for an optical reversing device extending in the X-axis direction is laid on the base 3, and the guide rail 29 for an optical reversing device is provided with third and fourth bend mirrors BM3, BM4. The optical reversing device 31 is provided so as to be movable in the X-axis direction. A fifth bend mirror BM5 is attached to the rear side of the second bend mirror BM2 provided on the base 3. A sixth bend mirror BM6 is provided above the fifth bend mirror BM5 via a light protection tube 33.

【0025】前記X軸キャレッジ17における右側壁の
後部には前記第6ベンドミラーBM6と対向して第7ベ
ンドミラーBM7が取付けられていると共に、前記Z軸
キャレッジ23の上部には前記ベンドミラーBM7に対
応して第8ベンドミラーBM8が設けられている。
A seventh bend mirror BM7 is attached to the rear portion of the right side wall of the X-axis carriage 17 so as to face the sixth bend mirror BM6, and the bend mirror BM7 is placed above the Z-axis carriage 23. The eighth bend mirror BM8 is provided corresponding to the.

【0026】上記構成により、X軸キャレッジ17,Y
軸キャレッジ21がそれぞれX軸,Y軸方向へ移動され
ることにより、レーザ加工ヘッド25がX−Y平面にお
いて任意の位置に移動位置決めされる。レーザ加工ヘッ
ド25が移動位置決めされると、レーザ発振器5から出
力されたレーザビームは第1ベンドミラーBM1,第2
ベンドミラーBM2を経て光反転器31の第3ベンドミ
ラーBM3,第4ベンドミラーBM4に到達する。さら
に第5ベンドミラーBM5,第6ベンドミラーBM6,
第7ベンドミラーBM7および第8ベンドミラーBM8
を経てレーザ加工ヘッド25内に備えられた集光レンズ
に集光される。この集光レンズで集光されたレーザビー
ムは加工すべきワークに向けて照射されてワークに任意
のレーザ加工が行われることになる。
With the above construction, the X-axis carriage 17, Y
By moving the axis carriage 21 in the X-axis and Y-axis directions, respectively, the laser processing head 25 is moved and positioned to an arbitrary position in the XY plane. When the laser processing head 25 is moved and positioned, the laser beam output from the laser oscillator 5 receives the first bend mirror BM1 and the second bend mirror BM2.
It reaches the third bend mirror BM3 and the fourth bend mirror BM4 of the optical inverter 31 via the bend mirror BM2. Furthermore, the fifth bend mirror BM5, the sixth bend mirror BM6,
7th bend mirror BM7 and 8th bend mirror BM8
After that, the light is focused on a condenser lens provided in the laser processing head 25. The laser beam condensed by the condenser lens is irradiated toward the work to be processed, and the work is arbitrarily laser-processed.

【0027】前記レーザ発振器5から前記レーザ加工ヘ
ッド25までのレーザビームの光路長を一定にするため
の光路長調整手段35が設けられている。この光路長調
整手段35としては、前記ベース3上には回転可能なプ
ーリ37が設けられている。X軸キャレッジ17の後部
下面には回転可能なプーリ39が設けられていると共
に、X軸キャレッジ17の前部下面には回転可能なプー
リ41,43が設けられている。また、前記ベース3上
の右側には回転可能なプーリ45が設けられていると共
に、X軸キャレッジ17の後部下面にはプーリ47が設
けられている。このプーリ37,39,41,43,4
5および47にはベルト49が巻回されており、このタ
イミングベルト49の両端が前記Y軸キャレッジ21の
前後部に固定されている。
An optical path length adjusting means 35 is provided for keeping the optical path length of the laser beam from the laser oscillator 5 to the laser processing head 25 constant. As the optical path length adjusting means 35, a rotatable pulley 37 is provided on the base 3. The rear lower surface of the X-axis carriage 17 is provided with a rotatable pulley 39, and the front lower surface of the X-axis carriage 17 is provided with rotatable pulleys 41, 43. A rotatable pulley 45 is provided on the right side of the base 3, and a pulley 47 is provided on the lower surface of the rear portion of the X-axis carriage 17. This pulley 37, 39, 41, 43, 4
A belt 49 is wound around 5 and 47, and both ends of the timing belt 49 are fixed to the front and rear portions of the Y-axis carriage 21.

【0028】また、前記プーリ45の回転軸にはプーリ
45の半径より1/2の小プーリ51が設けられている
と共に、前記ベース3上の左側には小プーリ51と同径
のプーリ53が回転可能に設けられている。この小プー
リ51,53にはベルト55が巻回され、タイミングベ
ルト55の両端が前記反転器31の左,右部に固定され
ている。
A small pulley 51 having a radius half that of the pulley 45 is provided on the rotary shaft of the pulley 45, and a pulley 53 having the same diameter as the small pulley 51 is provided on the left side of the base 3. It is rotatably installed. A belt 55 is wound around the small pulleys 51 and 53, and both ends of the timing belt 55 are fixed to the left and right portions of the reversing device 31.

【0029】上記構成により、Y軸キャレッジ21を図
1において実線の位置から2点鎖線の位置まで距離LY
だけY軸方向の−方向側へ移動せしめると、タイミング
ベルト49が矢印で示されるごとく走行回転されると共
に、タイミングベルト55も同方向へ走行回転される。
しかもタイミングベルト55の速度はタイミングベルト
49の速度より1/2の速度に設定されているから、光
反転器31が実線の位置から1点鎖線の位置までLY
2だけX軸方向の+方向側へ移動される。
[0029] With this configuration, the distance in the Y-axis carriage 21 to the position of two-dot chain line from the solid line position in FIG. 1 L Y
When the timing belt 49 is moved to the − direction side in the Y-axis direction, the timing belt 49 is driven to rotate as indicated by the arrow, and the timing belt 55 is also driven to rotate in the same direction.
Moreover, since the speed of the timing belt 55 is set to half the speed of the timing belt 49, the optical reversing device 31 moves from the position indicated by the solid line to the position indicated by the alternate long and short dash line L Y /
Only 2 is moved to the + direction side of the X-axis direction.

【0030】また、X軸キャレッジ17を図1において
実線の位置から2点鎖線の位置まで距離LX だけX軸方
向の−方向側へ移動せしめると、タイミングベルト49
が矢印で示したごとく走行回転されると共に、タイミン
グベルト55も同方向へ走行回転される。しかもタイミ
ングベルト55の速度はタイミングベルト49の速度よ
りも1/2の速度に設定されているから、光反転器31
が1点鎖線の位置から2点鎖線までLX /2だけX軸方
向の+方向側へ移動される。
[0030] Further, X-axis carriage 17 a distance L X to the position of two-dot chain line from the solid line position in FIG. 1 X-axis direction - when allowed to move to the direction, the timing belt 49
Is rotated and rotated as indicated by an arrow, and the timing belt 55 is also rotated and rotated in the same direction. Moreover, since the speed of the timing belt 55 is set to be half the speed of the timing belt 49, the optical inverter 31
Is moved from the position of the one-dot chain line to the two-dot chain line toward the + direction side of the X-axis direction by L X / 2.

【0031】したがって、X軸キャレッジ17,Y軸キ
ャレッジ21をそれぞれX軸,Y軸方向の−方向側へL
X ,LY だけ移動せしめると、光反転器31がX軸キャ
レッジ17の移動方向であるX軸方向の−方向とは反対
側のX軸方向の+方向へLX/2,LY /2だけ移動さ
れて常にレーザ発振器5からレーザ加工ヘッド25まで
の光路長を正確かつ確実にしかも自動で常に一定にして
維持することができる。
Therefore, the X-axis carriage 17 and the Y-axis carriage 21 are moved to the negative direction side in the X-axis and Y-axis directions, respectively.
X, L when Y only allowed to move, an optical inverter 31, which is the movement direction of the X axis carriage 17 X-axis direction - L X / 2 from the direction to the X-axis direction of the + direction opposite, L Y / 2 Therefore, the optical path length from the laser oscillator 5 to the laser processing head 25 can always be accurately and reliably maintained automatically and constantly.

【0032】同様にして、X軸キャレッジ17,Y軸キ
ャレッジ21をそれぞれX軸,Y軸方向の+方向側へL
X ,LY だけ移動せしめると、光反転器31がX軸キャ
レッジの移動方向であるX軸方向の+方向とは反対側の
X軸方向の−方向へLX /2,LY /2だけ移動されて
常にレーザ発振器5からレーザ加工ヘッド25までの光
路長を正確かつ確実にしかも自動で常に一定に維持する
ことができる。
Similarly, the X-axis carriage 17 and the Y-axis carriage 21 are moved to the + direction side in the X-axis and Y-axis directions, respectively.
X, L when Y only allowed to move, an optical inverter 31, which is the movement direction of the X axis carriage X axis direction + direction and X-axis direction of the opposite - the direction by L X / 2, L Y / 2 When moved, the optical path length from the laser oscillator 5 to the laser processing head 25 can always be maintained accurately, reliably, and automatically and constantly.

【0033】X軸キャレッジ17を前記ベース3上の左
側を原点位置として右側へ移動せしめた際に、光反転器
31をベース3上の右側を原点位置として左側へ移動す
なわち、X軸キャレッジ17の移動方向とは反対方向へ
移動せしめるようにしたことにより、ベース3の長さを
図2に示したように左側部分をなくすことができ、装置
自体のスペースを最少長のレイアウトにすることができ
る。
When the X-axis carriage 17 is moved to the right side with the left side on the base 3 as the origin position, the optical inverter 31 is moved to the left side with the right side on the base 3 as the origin position, that is, the X-axis carriage 17 is moved. By moving the base 3 in the direction opposite to the moving direction, the length of the base 3 can be eliminated as shown in FIG. 2, and the layout of the apparatus itself can be minimized. .

【0034】また、光反転器31をベース3上のX軸ガ
イドレール7と平行な光反転用ガイドレール29に案内
されてX軸方向へ移動せしめるように例で説明したが、
図3に示したような光反転用ガイドレール29がX軸ガ
イドレール7と平行でなくやや傾いても直線上で光反転
器31が移動すれば問題ないので、光反転器用ガイドレ
ール29の平行出しが不要となる。
The optical reversing device 31 is described as an example in which it is guided by the optical reversing guide rail 29 parallel to the X-axis guide rail 7 on the base 3 and moved in the X-axis direction.
Even if the light reversing guide rail 29 as shown in FIG. 3 is not parallel to the X-axis guide rail 7 and tilts slightly, there is no problem as long as the light reversing device 31 moves on a straight line. There is no need to put it out.

【0035】一般にレーザ加工装置1においては、レー
ザ発振器5によって決まる例えばレーザビーム径,レー
ザビームモード,レンズ焦点距離,レンズ焦点位置,ア
シストガスなどの同一安定切断条件下で良好な切断加工
を行うレーザ発振器5からレーザ加工ヘッド25の集光
レンズまでの安定切断位置がある。
Generally, in the laser processing apparatus 1, for example, a laser that performs good cutting processing under the same stable cutting conditions such as a laser beam diameter, a laser beam mode, a lens focal length, a lens focal position, and an assist gas, which are determined by the laser oscillator 5. There is a stable cutting position from the oscillator 5 to the condenser lens of the laser processing head 25.

【0036】この安定切断位置は、レーザ発振器5を構
成するミラーの特性例えばアウトプットミラー,曲率R
のバラツキや、共振器のバラツキ,内部ミラーのアライ
メントの状態などで異なるが、経時変化によっても異な
るものである。例えば、図4に示されているように、レ
ーザ発振器5のアウトプットミラー位置からレーザ加工
ヘッド25の集光レンズの位置までの総光路長Lで考え
た場合に、レーザビーム径Dにより最適安定切断位置
(加工点)PI ,PIIがある。
The stable cutting position is characterized by the characteristics of the mirrors forming the laser oscillator 5, such as the output mirror and the curvature R.
Variation, the variation of the resonator, the state of alignment of the internal mirror, etc., but also the variation over time. For example, as shown in FIG. 4, when considering the total optical path length L from the position of the output mirror of the laser oscillator 5 to the position of the condenser lens of the laser processing head 25, the optimum stability is obtained by the laser beam diameter D. There are cutting positions (processing points) P I and P II .

【0037】この最適安定切断位置PI で加工した場合
には、図5(B)に示されているように、光反転器31
を実線で示した位置にセットして光路長LI を一定にし
て切断加工が行われていたとする。そして、経時変化が
生じても最適切断位置PI からレーザビーム径Dが変化
しない最適切断位置PIIでは同じ安定した切断条件で切
断加工を行うことができるから、総光路長をLI からL
II(=LI −2L)に変更してやればよい。すなわち、
図5(A)に示されているように、光反転器31を距離
Lだけ右側へシフトしてやれば安定した条件下で切断加
工を行うことができる。したがって、経時変化で切断条
件が変化した場合でも、光反転器31の位置を変更して
やるだけで、切断条件を変えることなく、継続して良好
な切断加工を行うことができる。
When processing is performed at this optimum stable cutting position P I , as shown in FIG.
Is set to the position shown by the solid line, and the optical path length L I is kept constant to perform the cutting process. Then, since the laser beam diameter D does not change from the optimum cutting position P I even if a change occurs with time, the cutting processing can be performed under the same stable cutting conditions at the optimum cutting position P II , so that the total optical path length is changed from L I to L.
II (= L I -2L) may do it to change to. That is,
As shown in FIG. 5 (A), if the optical inverter 31 is shifted to the right by the distance L, the cutting process can be performed under stable conditions. Therefore, even if the cutting conditions change due to changes over time, it is possible to continuously perform good cutting processing without changing the cutting conditions simply by changing the position of the optical inverter 31.

【0038】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented in other modes by making appropriate changes.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、請求項1による発明によれば、レーザ加工時
に常にレーザ発振器からレーザ加工ヘッドまでのレーザ
ビームの光路長を簡単な構造でもって、一定にして加工
精度良好なレーザ加工を行うことができる。
As can be understood from the above description of the embodiments, according to the invention of claim 1, the optical path length of the laser beam from the laser oscillator to the laser processing head is always simple in laser processing. Therefore, it is possible to carry out laser processing with a constant processing accuracy with a constant value.

【0040】請求項2による発明によれば、レーザ加工
装置自体のスペースを最少長のレイアウトにすることが
できる。請求項3による発明によれば、安定切断条件が
形而変化した場合には光反転器の位置を変更してやるこ
とにより安定切断条件が維持されて加工精度良好なレー
ザ加工を行うことができる。
According to the second aspect of the invention, the layout of the laser processing apparatus itself can be minimized. According to the third aspect of the present invention, when the stable cutting condition is metamorphosed, the position of the optical inverter is changed so that the stable cutting condition is maintained and laser processing with good processing accuracy can be performed.

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

【図1】この発明を実施する一実施例のレーザ加工装置
の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】X軸キャレッジと光反転器との関係を説明する
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an X-axis carriage and an optical inverter.

【図3】光反転器の直線移動を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating linear movement of an optical inverter.

【図4】レーザ発振器のアウトプットミラーからレーザ
加工装置の集光レンズまでの加工位置とレーザビーム径
との関係を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a laser beam diameter and a processing position from an output mirror of a laser oscillator to a condenser lens of a laser processing device.

【図5】経而変化で安定切断条件が変化した場合におけ
る光反転器の変更を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a change of the optical inverter when the stable cutting condition is changed due to the change.

【符号の説明】 1 レーザ加工装置 3 ベース 5 レーザ発振器 17 X軸キャレッジ 21 Y軸キャレッジ 25 レーザ加工ヘッド 31 光反転器 35 光路長調整手段 37〜47 プーリ 49,55 タイミングベルト 51,53 小プーリ[Explanation of Codes] 1 laser processing device 3 base 5 laser oscillator 17 X-axis carriage 21 Y-axis carriage 25 laser processing head 31 optical reversing device 35 optical path length adjusting means 37-47 pulley 49, 55 timing belt 51, 53 small pulley

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X軸方向へ移動自在なX軸キャレッジを
設けると共にこのX軸キャレッジにY軸方向へ移動自在
なY軸キャレッジを設け、このY軸キャレッジにZ軸キ
ャレッジを介してレーザ加工ヘッドを設け、レーザ発振
器から出力されたレーザビームを複数のベンドミラーと
1つの光反転器を介して前記レーザ加工ヘッドへ案内
し、このレーザ加工ヘッドの任意の移動により任意のレ
ーザ加工を行うレーザ加工装置にして、前記レーザ発振
器から前記レーザ加工ヘッドまでのレーザビームの光路
長を常に一定にすべく、前記X軸,Y軸キャレッジの移
動方向の各移動量に対してX軸方向において前記移動方
向と反対方向へ1/2の移動量だけ前記光反転器を移動
自在に設けてなることを特徴とするレーザ加工装置。
1. An X-axis carriage movable in the X-axis direction is provided, a Y-axis carriage movable in the Y-axis direction is provided in the X-axis carriage, and a laser processing head is provided in the Y-axis carriage via the Z-axis carriage. Is provided to guide the laser beam output from the laser oscillator to the laser processing head through a plurality of bend mirrors and one optical reversing device, and perform arbitrary laser processing by arbitrarily moving the laser processing head. As a device, in order to always keep the optical path length of the laser beam from the laser oscillator to the laser processing head constant, the movement direction in the X-axis direction with respect to each movement amount in the movement direction of the X-axis and Y-axis carriage. A laser processing apparatus characterized in that the optical reversing device is provided so as to be movable in a direction opposite to the direction described above by ½.
【請求項2】 前記X軸キャレッジがベース上の一端側
を原点位置としてX軸方向へ移動すると共に前記光反転
器が前記ベース上の他端側を原点位置としてX軸方向に
おいて反対方向へ移動すべく構成されていることを特徴
とする請求項1記載のレーザ加工装置。
2. The X-axis carriage moves in the X-axis direction with one end side on the base as the origin position, and the optical inverter moves in the opposite direction in the X-axis direction with the other end side on the base as the origin position. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser processing apparatus is configured to be.
【請求項3】 安定切断条件が経時変化で変化した際
に、安定切断条件を維持すべく、前記光反転器の位置を
変更自在に設けてなることを特徴とする請求項1,2記
載のレーザ加工装置。
3. The optical reversing device according to claim 1, wherein the position of the optical reversing device is changeable so as to maintain the stable cutting condition when the stable cutting condition changes with time. Laser processing equipment.
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