JPH09239580A - Laser beam machine - Google Patents
Laser beam machineInfo
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- JPH09239580A JPH09239580A JP8054592A JP5459296A JPH09239580A JP H09239580 A JPH09239580 A JP H09239580A JP 8054592 A JP8054592 A JP 8054592A JP 5459296 A JP5459296 A JP 5459296A JP H09239580 A JPH09239580 A JP H09239580A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は各種加工に使用され
る複数箇所のレーザ加工を時分割にて行うレーザ加工装
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 for performing laser processing at a plurality of points used for various kinds of processing by time division.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にレーザ加工を行う場合には１つの
加工点に対して１つのレーザ発振器の組み合わせとし、
複数箇所にてレーザ加工を行うには加工点の数と同数の
レーザ発振器が必要であった。そして各加工点において
は、レーザ加工を終了後、レーザ光の照射を停止して被
加工物の搬送、位置決めなどを行い次の加工を開始する
という形態をとっていた。2. Description of the Related Art Generally, when performing laser processing, one laser oscillator is combined with one processing point,
In order to perform laser processing at a plurality of locations, the same number of laser oscillators as the number of processing points were required. At each processing point, after the laser processing is completed, the irradiation of the laser beam is stopped, the workpiece is conveyed, positioned, and the like, and the next processing is started.
【０００３】また、レーザ光路を時分割して複数の加工
点にて使用するレーザ加工装置として特公平４−１２６
０２号公報や特開平６−１８１３５４号公報に記載され
たものなどが知られている。Further, Japanese Patent Publication No. 4-126 is a laser processing apparatus which uses a laser optical path by time division and uses it at a plurality of processing points.
No. 02 and JP-A-6-181354 are known.
【０００４】いずれもある被加工物に対してレーザ加工
を行っている間に、他の被加工物に対して位置決めなど
の準備動作を行っているが、レーザ加工や位置決めなど
の終了状態を基にしてレーザ光路の切換えが行われてお
り、レーザ加工を終了した後に光路の切換えを開始し、
光路切換えを完了した後に次のレーザ加工を開始すると
いう形態をとっていた。While any one of the workpieces is being laser processed, a preparatory operation such as positioning is performed on another workpiece. The laser optical path is being switched to, and after switching the laser processing, the optical path is switched,
After the optical path switching is completed, the next laser processing is started.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】したがって、レーザ加
工を行う場合、被加工物にレーザ光を照射している時間
と被加工物の搬送、位置決めを行っている時間が必要と
なる。後者の搬送、位置決め時間はレーザ発振器が稼働
していない時間となるためレーザ加工の生産性を落と
し、設備投資額を高くする要因となっていた。Therefore, when performing laser processing, it is necessary to irradiate the work with laser light and to carry and position the work. The latter transportation and positioning time is a time during which the laser oscillator is not in operation, which reduces productivity of laser processing and increases the amount of equipment investment.
【０００６】さらに、レーザ光の照射を開始したり停止
したりするためには、シャッターなどによりレーザ光を
遮断する方法や、レーザ発振を停止する方法などがある
が前者はシャッターの応答速度、信頼性が、後者はレー
ザ発振の安定性、過渡応答などが課題になっていた。Further, in order to start or stop the irradiation of the laser light, there are a method of cutting off the laser light by a shutter and a method of stopping the laser oscillation. However, the latter had problems such as stability of laser oscillation and transient response.
【０００７】また、従来の光路切換えによるレーザ光の
時分割では、レーザ加工を終了した後に光路の切換えを
開始し、光路切換えを完了した後に次のレーザ加工を開
始する方法をとっている。この方法はレーザトリミング
装置などレーザ加工時間が光路切換えに要する時間に比
べて十分に長いものには有効であるが、微小範囲の半田
付けや被膜除去作業などレーザ光の光路切換え時間が無
視できないほど作業時間が短いものでは、レーザ光の光
路切換えに要する時間が課題になっていた。Further, in the conventional time division of the laser beam by switching the optical path, the method of starting the switching of the optical path after finishing the laser processing and starting the next laser processing after completing the switching of the optical path is adopted. This method is effective for laser trimming devices, etc. where the laser processing time is sufficiently longer than the time required for optical path switching, but the optical path switching time of laser light such as soldering and film removal work in a minute range cannot be ignored. If the working time is short, the time required to switch the optical path of the laser light has been a problem.
【０００８】本発明はこのような課題を解決しようとす
るもので、生産性、信頼性および加工品質の向上が可能
なレーザ加工装置を提供することを目的とする。The present invention is intended to solve such problems, and an object thereof is to provide a laser processing apparatus capable of improving productivity, reliability and processing quality.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明によるレーザ加工装置は、レーザ発振器と、レ
ーザ発振器から発振されたレーザ光を定められた周期で
複数の光路に時分割するように構成された光路切換器
と、被加工物を搬送、位置決めする各光路ごとの搬送・
位置決め部と、光路切換器の切換え状態を基にレーザ発
振器や各搬送・位置決め部の演算制御をも行う制御部と
で構成されており、生産性が向上し、生産設備の価格が
抑制され、また、レーザ光の応答時間や信頼性、そして
レーザ発振の安定性や過渡応答の課題も解決され、さら
に光路切換えによる無駄時間が削減され、作業時間の短
い加工が可能となる。In order to solve the above problems, a laser processing apparatus according to the present invention is configured to time-divide a laser oscillator and a laser beam oscillated from the laser oscillator into a plurality of optical paths at a predetermined cycle. The optical path switch configured in and the transport / positioning of each optical path for transporting and positioning the workpiece.
It consists of a positioning unit and a control unit that also controls the operation of the laser oscillator and each transport / positioning unit based on the switching state of the optical path switch, improving productivity, suppressing the price of production equipment, Further, the problems of the response time and reliability of laser light, the stability of laser oscillation and the transient response are solved, the dead time due to the switching of the optical path is reduced, and machining with a short working time becomes possible.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、レーザ発振器と、レーザ発振器で発振されたレーザ
光を定められた周期で複数の光路に時分割するように構
成された光路切換器と、被加工物を搬送や位置決めする
各光路ごとの搬送・位置決め部と、光路切換器の切換え
状態を基にレーザ発振器や各搬送・位置決め部の演算制
御をも行う制御部とで構成されたレーザ加工装置とした
ものであり、１台のレーザ発振器で複数の加工点に対し
て使用することができ、無駄時間を省き、信頼性の高い
レーザ加工が可能になるという作用を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is a laser oscillator and an optical path configured to time-divide a laser beam oscillated by the laser oscillator into a plurality of optical paths at a predetermined cycle. Consists of a switching device, a transport / positioning unit for each optical path that transports and positions the workpiece, and a control unit that also controls the laser oscillator and each transport / positioning unit based on the switching state of the optical path switching unit. The laser processing apparatus has a function of being able to be used for a plurality of processing points with one laser oscillator, eliminating dead time, and enabling highly reliable laser processing.
【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、光路切
換器が、回転軸に固定されかつ回転角によってレーザ光
の反射と透過を変更可能に構成された反射鏡と、反射鏡
の固定されている回転軸を駆動するモータと、光路の切
換え状態を検出するための反射鏡の回転角の角度センサ
からなる請求項１記載のレーザ加工装置としたものであ
り、１台のレーザ発振器で複数の加工点に対して使用す
ることができ、無駄時間を省き、信頼性の高いレーザ加
工が可能になるという作用を有する。According to a second aspect of the present invention, the optical path switching device is fixed to the rotation shaft and the reflection mirror and the transmission of the laser light can be changed according to the rotation angle. 2. A laser processing apparatus according to claim 1, comprising a motor for driving a rotating shaft that is driven, and an angle sensor for a rotation angle of a reflecting mirror for detecting a switching state of an optical path. It has an effect that it can be used for a plurality of processing points, waste time can be saved, and highly reliable laser processing can be performed.
【００１２】以下本発明の実施の形態について図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態にお
けるレーザ加工装置の要部斜視図、図２は同構成動作の
ブロック図、図３は同レーザ加工のタイミングチャート
である。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a main part of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the same operation, and FIG. 3 is a timing chart of the laser processing.
【００１３】図１において、１はＹＡＧあるいはＣＯ2
などのレーザ発振器であり、２はレーザ発振器１により
発振されたレーザ光である。３は光路切換器であり、反
射鏡３１ａ，３１ｂとモータ３２と伝達ベルト３４によ
ってレーザ光２の光路を切換えており、３３は反射鏡３
２の回転角を検出する電気式あるいは機械式の角度セン
サである。In FIG. 1, 1 is YAG or CO 2
And 2 is a laser beam oscillated by the laser oscillator 1. Reference numeral 3 is an optical path switching device, which switches the optical path of the laser light 2 by the reflecting mirrors 31a and 31b, the motor 32, and the transmission belt 34, and 33 is the reflecting mirror 3
It is an electric or mechanical angle sensor that detects the rotation angle of 2.
【００１４】４ａ〜４ｃは光路切換器３によって切換え
られるレーザ光２の光路であり、５ａ〜５ｃはレーザ光
２が照射される加工点である。６ａ〜６ｃは被加工物の
搬送・位置決め部であり、７ａ〜７ｃは被加工物であ
る。８は制御部であり角度センサ３３、レーザ発振器
１、搬送・位置決め部６ａ〜６ｃおよび各種制御信号９
などを入・出力して演算制御する。そして１０は被加工
物７ａ〜７ｃの搬送および保持用のテープである。Reference numerals 4a to 4c are optical paths of the laser light 2 switched by the optical path switch 3, and reference numerals 5a to 5c are processing points to which the laser light 2 is irradiated. 6a to 6c are conveyance / positioning portions of the workpiece, and 7a to 7c are workpieces. Reference numeral 8 denotes a control unit, which is an angle sensor 33, a laser oscillator 1, conveyance / positioning units 6a to 6c, and various control signals 9
Input and output etc. to control the operation. 10 is a tape for carrying and holding the workpieces 7a to 7c.
【００１５】次に動作について説明する。反射鏡３１
ａ，３１ｂは回転軸３５に固定され、回転軸３５の回転
角によってレーザ光２の反射と透過を変更可能なように
構成され、回転軸３５をモータ３２によって駆動してレ
ーザ光２の光路４ａ〜４ｃを切換える。反射鏡３１ａ，
３１ｂは反射面と透過部とでなり、レーザ光２の通過軸
に反射面があるときには、レーザ光２は反射によって方
向を変え、レーザ光２の通過軸に透過部があるときに
は、レーザ光２は方向を変えずに直進する。Next, the operation will be described. Reflector 31
a and 31b are fixed to a rotary shaft 35, and are configured so that the reflection and transmission of the laser light 2 can be changed according to the rotation angle of the rotary shaft 35. Switch to 4c. Reflector 31a,
Reference numeral 31b includes a reflecting surface and a transmitting portion. When the passing axis of the laser beam 2 has a reflecting surface, the laser beam 2 changes its direction by reflection, and when the passing axis of the laser beam 2 has a transmitting section, the laser beam 2 is reflected. Goes straight without changing direction.
【００１６】このように構成された１枚または複数枚の
反射鏡３１ａ，３１ｂの回転によって光路切換器３はレ
ーザ光２の光路４ａ〜４ｃを切換える。そしてレーザ発
振器１により発振されたレーザ光２は各光路４ａ〜４ｃ
に定められたタイミングにしたがって周期的に切換えら
れるのであり、図３に示すタイミングチャート例のよう
に、タイミングが各加工点５ａ〜５ｃへのレーザ光２の
照射時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃが被加工物７ａ〜７ｃのレー
ザ加工時間となるように調整設定されている。The optical path switching device 3 switches the optical paths 4a to 4c of the laser light 2 by the rotation of the one or a plurality of reflecting mirrors 31a and 31b thus constructed. Then, the laser light 2 oscillated by the laser oscillator 1 has each of the optical paths 4a to 4c.
Is switched periodically according to the timing defined in step 3, and the irradiation time Ta, Tb, Tc of the laser beam 2 to the processing points 5a to 5c is the timing as shown in the timing chart example shown in FIG. The adjustment is set so that the laser processing time of the objects 7a to 7c is reached.
【００１７】光路切換器３により切換えられそして光路
４ａ〜４ｃの先端の加工点５ａ〜５ｂにレーザ光２が照
射されることにより被加工物７ａ〜７ｃに対してレーザ
加工が行われ、その後他の光路４ａ〜４ｃへの切換えに
よってレーザ加工を終了する。Laser beam 2 is applied to the processing points 5a to 5b at the tips of the optical paths 4a to 4c which are switched by the optical path switching device 3 to perform the laser processing on the workpieces 7a to 7c, and thereafter the other processing. Laser processing is completed by switching to the optical paths 4a to 4c.
【００１８】制御部８は光路切換器３の切換え状態信号
を基に演算し各搬送・位置決め部６ａ〜６ｃの制御を行
う。被加工物７ａ〜７ｃに対するレーザ加工の終了、す
なわち光路切換器３による光路４ａ〜４ｃの切換えによ
って制御部８は搬送・位置決め部６ａ〜６ｃの動作を開
始させる。The control unit 8 calculates based on the switching state signal of the optical path switching unit 3 and controls the transport / positioning units 6a to 6c. When the laser processing on the workpieces 7a to 7c is completed, that is, the optical paths 4a to 4c are switched by the optical path switch 3, the control unit 8 starts the operation of the transport / positioning units 6a to 6c.
【００１９】光路４ａ〜４ｃの切換え状態は角度センサ
３３が検出した反射鏡３１ａ，３１ｂの回転角から判断
される。搬送・位置決め部６ａ〜６ｃはレーザ加工の終
了した被加工物７ａ〜７ｃを搬送し、その加工点５ａ〜
５ｃで次に加工される被加工物７ａ〜７ｃを搬送し、位
置決め動作などを行う。搬送、位置決め動作は該当する
加工点５ａ〜５ｃへのレーザ光２の照射が再び開始され
る以前に完了する。これによってレーザ光２が照射され
ている光路４ａ〜４ｃの先端の加工点５ａ〜５ｃではレ
ーザ加工が行われ、他の光路４ａ〜４ｃの先端の加工点
５ａ〜５ｃでは被加工物７ａ〜７ｃの搬送、位置決めな
どが行われる。The switching state of the optical paths 4a to 4c is judged from the rotation angles of the reflecting mirrors 31a and 31b detected by the angle sensor 33. The carrying / positioning units 6a to 6c carry the workpieces 7a to 7c for which laser processing has been completed, and their processing points 5a to 5c.
The workpieces 7a to 7c to be processed next are conveyed by 5c, and a positioning operation or the like is performed. The carrying and positioning operations are completed before the irradiation of the laser beam 2 to the corresponding processing points 5a to 5c is started again. As a result, laser processing is performed at the processing points 5a to 5c at the tips of the optical paths 4a to 4c irradiated with the laser light 2, and the workpieces 7a to 7c at the processing points 5a to 5c at the tips of the other optical paths 4a to 4c. Are carried and positioned.
【００２０】レーザ光２はいずれかの加工点５ａ〜５ｃ
に照射され、レーザ加工を行っているので、レーザ発振
器１がレーザ加工をしていない時間はなく、１台のレー
ザ発振器１で複数の加工点５ａ〜５ｃにてレーザ加工す
るので高い生産性が得られる。また、各被加工物７ａ〜
７ｃごとのレーザ発振の起動、停止をすることなく、安
定した発振状態のレーザ光２によって加工が行われるの
で、高い加工品質が得られる。さらに従来の光路切換え
のようにレーザ加工終了後に光路切換えを開始するので
はないため、光路切換器３の応答時間による無駄がな
い。The laser beam 2 is applied to any of the processing points 5a-5c.
Since the laser oscillator 1 is irradiated with the laser beam and laser processing is performed, there is no time when the laser oscillator 1 does not perform the laser processing, and since the laser processing is performed at the plurality of processing points 5a to 5c by one laser oscillator 1, high productivity is achieved. can get. In addition, each workpiece 7a-
Since the processing is performed by the laser light 2 in a stable oscillation state without starting and stopping the laser oscillation every 7c, high processing quality can be obtained. Further, unlike the conventional optical path switching, the optical path switching is not started after the laser processing is completed, so that there is no waste due to the response time of the optical path switching device 3.
【００２１】なお、反射鏡３１ａ，３１ｂの形状は図４
（ａ）のような形状でもよいが、図４（ｂ）あるいは図
４（ｃ）の形状の反射鏡３１ａ，３１ｂにすれば重心が
回転軸３５にあり回転による振れが起きにくくなりさら
に良い。また、レーザ光２を各光路４ａ〜４ｃに定めら
れたタイミングにしたがって周期的に切換える方法とし
ては、反射鏡３１ａ，３１ｂの反射面と透過部の角度比
を光路切換え時間に合わせ、反射鏡３１ａ，３１ｂが複
数枚の場合には各回転軸３５を伝達ベルト３４をタイミ
ングベルトあるいは歯車などを使用して位相を保ち、１
つのモータ３２で反射鏡３１ａ，３１ｂを一定速度で回
転させる方法が安価に構成できてよいが、回転軸３５な
どの各軸にサーボモータやパルスモータを設置する方
法、あるいはモータ３２の間欠回転やローラーギヤカム
などで反射鏡３１ａ，３１ｂを間欠回転させる方法でも
よい。The shapes of the reflecting mirrors 31a and 31b are shown in FIG.
Although the shape as shown in FIG. 4A may be used, if the reflecting mirrors 31a and 31b having the shapes shown in FIG. 4B or FIG. 4C are used, it is more preferable that the center of gravity is on the rotating shaft 35 and the shake due to the rotation does not easily occur. Further, as a method of periodically switching the laser light 2 in accordance with the timing determined for each of the optical paths 4a to 4c, the angle ratio between the reflecting surfaces of the reflecting mirrors 31a and 31b and the transmitting portion is adjusted to the optical path switching time, and the reflecting mirror 31a. , 31b are plural in number, the phase of each rotary shaft 35 is maintained by using the transmission belt 34 and the timing belt or gears.
A method of rotating the reflecting mirrors 31a and 31b by one motor 32 at a constant speed may be inexpensively configured, but a method of installing a servo motor or a pulse motor on each axis such as the rotary shaft 35, or intermittent rotation of the motor 32 or A method of intermittently rotating the reflecting mirrors 31a and 31b with a roller gear cam or the like may be used.
【００２２】各軸にモータ３２を設置する方法は反射鏡
３１ａ，３１ｂの配置など設計の自由度や切換えタイミ
ングの変更による多品種対応などの可能性が増し、反射
鏡３１ａ，３１ｂを間欠回転させる方法は反射面と透過
部の境目をレーザ光２が通過する時間が短くなり、切換
え光路数が多い場合などに有効である。The method of installing the motor 32 on each axis increases the degree of freedom in design such as the arrangement of the reflecting mirrors 31a and 31b and the possibility of supporting a variety of products by changing the switching timing, and the reflecting mirrors 31a and 31b are rotated intermittently. The method is effective when the laser light 2 passes through the boundary between the reflecting surface and the transmitting portion in a short time and the number of switching optical paths is large.
【００２３】また、光路切換器３の切換え状態を検出す
る方法としては反射鏡３１ａ，３１ｂの回転角を角度セ
ンサ３３で検出する方法でもよく、モータ３２の回転角
を検出する方法や、レーザ光２の通過光軸における反射
鏡３１ａ，３１ｂの反射面の有無をセンサで検出する方
法でも可能である。また、反射鏡３１ａ，３１ｂの駆動
にパルスモータを使用した場合はモータの励磁状態（発
信パルス数）を基に回転角を判断することも可能であ
り、より信頼性を高めるためにセンサを利用してもよ
い。As a method of detecting the switching state of the optical path switch 3, a method of detecting the rotation angles of the reflecting mirrors 31a and 31b by the angle sensor 33, a method of detecting the rotation angle of the motor 32, or a laser beam may be used. A method of detecting the presence or absence of the reflecting surfaces of the reflecting mirrors 31a and 31b on the second passing optical axis by a sensor is also possible. Further, when a pulse motor is used to drive the reflecting mirrors 31a and 31b, it is possible to determine the rotation angle based on the excitation state (the number of transmitted pulses) of the motor, and a sensor is used to increase reliability. You may.
【００２４】次に本発明における具体的な実施の形態を
図５に示すレーザ加工装置の要部斜視図を用いて説明す
る。Next, a concrete embodiment of the present invention will be described with reference to the perspective view of the main part of the laser processing apparatus shown in FIG.
【００２５】図５は２個の加工点において連続リードフ
レーム上の製品に巻かれた導線のポリウレタン皮膜の除
去を行うレーザ加工装置である。４１はＣＯ2レーザ発
振器であり、４２はレーザ発振器４１により発振された
レーザ光である。４３は光路切換器であり回転によって
レーザ光４２の反射と透過を変更する反射鏡５１と、反
射鏡５１の固定されている回転軸の駆動装置としてのモ
ータ５２と、反射鏡５１の反射あるいは透過状態の検出
器としての角度センサ５３により構成されている。FIG. 5 shows a laser processing apparatus for removing the polyurethane film of the conductive wire wound around the product on the continuous lead frame at two processing points. Reference numeral 41 is a CO 2 laser oscillator, and 42 is laser light oscillated by the laser oscillator 41. Reference numeral 43 denotes an optical path switching device, and a reflecting mirror 51 that changes the reflection and transmission of the laser light 42 by rotation, a motor 52 as a drive device for the rotation shaft to which the reflecting mirror 51 is fixed, and a reflection or transmission of the reflecting mirror 51. It is composed of an angle sensor 53 as a state detector.
【００２６】４４ａはレーザ光４２の通過軸に反射鏡５
１の反射面があるときの光路で、４４ｂは透過部がある
ときの光路である。４５ａは光路４４ａが選択されたと
きの加工点で、４６ａは加工点４５ａにて加工される被
加工物４７ａを搬送、位置決めする搬送・位置決め部で
ある。光路４４ｂの通過軸にも同様に加工点４５ｂと搬
送・位置決め部４６ｂがある。４７ａは加工点４５ａで
加工される被加工部で、４７ｂは加工点４５ｂで加工さ
れる被加工物であり、４８は前記と同様の制御部であ
る。Reference numeral 44a denotes a reflecting mirror 5 on the axis of passage of the laser beam 42.
An optical path when there is one reflection surface and an optical path when there is a transmissive portion 44b. Reference numeral 45a is a processing point when the optical path 44a is selected, and reference numeral 46a is a transfer / positioning unit that transfers and positions the workpiece 47a processed at the processing point 45a. Similarly, the passing axis of the optical path 44b also has a processing point 45b and a carrying / positioning portion 46b. Reference numeral 47a is a workpiece to be processed at the processing point 45a, 47b is a workpiece to be processed at the processing point 45b, and 48 is a control unit similar to the above.
【００２７】反射鏡５１は反射面と透過部とでなり、反
射面は平滑に仕上げられた素地金属面に金メッキを施し
てレーザ光４２を反射するようにしており、透過部は切
欠きによってレーザ光４２を透過する。反射鏡５１の回
転によってレーザ光４２の通過軸に依存する反射面と透
過部が入れ代わり、レーザ光４２の反射と透過を変更
し、光路４４ａ，４４ｂを切換える。モータ５２は減速
器やタイミングベルトを介して反射鏡５１が固定されて
いる回転軸を駆動する。The reflecting mirror 51 is composed of a reflecting surface and a transmitting portion, and the reflecting surface is formed by applying a gold plating to the surface of the base metal which is finished to be smooth so as to reflect the laser beam 42. The light 42 is transmitted. By the rotation of the reflecting mirror 51, the reflecting surface and the transmitting portion depending on the passing axis of the laser light 42 are replaced with each other, and the reflection and the transmission of the laser light 42 are changed to switch the optical paths 44a and 44b. The motor 52 drives the rotating shaft to which the reflecting mirror 51 is fixed via a speed reducer and a timing belt.
【００２８】モータ５２はインダクションモータなどを
使用し、目的の一定速度で回転するように減速器の減速
比とタイミングプーリの歯数比を調節してある。光路４
４ａ，４４ｂは２分岐であり、加工点４５ａと加工点４
５ｂにおけるレーザ加工時間が等しく、反射鏡５１は一
定速度で回転するため、反射鏡５１の反射面と透過部は
図４（ｃ）に示す形状のように均等に振り分けられてい
る。反射鏡５１の回転速度は各光路４４ａ，４４ｂへの
レーザ光４２の照射時間がレーザ加工時間である。例え
ば２０ｍｓとなるように設定されており、反射鏡５１の
回転軸には角度センサ５３としてのレゾルバが取り付け
られている。以上のように構成された光路切換器４３に
よりＣＯ2レーザ発振器４１により発振されたレーザ光
４２は各光路４４ａ，４４ｂに切換えられる。An induction motor or the like is used as the motor 52, and the reduction ratio of the reduction gear and the gear ratio of the timing pulley are adjusted so that the motor 52 rotates at a desired constant speed. Light path 4
4a and 44b are bifurcated, and processing point 45a and processing point 4
Since the laser processing time in 5b is the same and the reflecting mirror 51 rotates at a constant speed, the reflecting surface and the transmitting portion of the reflecting mirror 51 are evenly distributed as shown in the shape of FIG. 4 (c). The rotation speed of the reflecting mirror 51 is such that the irradiation time of the laser light 42 on each of the optical paths 44a and 44b is the laser processing time. For example, it is set to be 20 ms, and a resolver as an angle sensor 53 is attached to the rotation axis of the reflecting mirror 51. The laser light 42 oscillated by the CO 2 laser oscillator 41 is switched to each of the optical paths 44a and 44b by the optical path switch 43 configured as described above.
【００２９】光路切換器４３によって切換えられた各光
路４４ａ，４４ｂのレーザ光４２は固定された反射鏡５
１によってそれぞれの加工点４５ａ，４５ｂに導かれ
る。そして光路４４ａ，４４ｂの先端の加工点４５ａ，
４５ｂにレーザ光４２が照射されることにより被加工物
４７ａ，４７ｂに対してレーザ加工が行われ、そして予
め設定されているレーザ加工時間で他の光路４４ａ，４
４ｂへ光路切換器４３で切換えられレーザ加工を終了す
る。The laser light 42 on each of the optical paths 44a and 44b switched by the optical path switch 43 is fixed to the reflecting mirror 5.
1 is guided to the respective processing points 45a and 45b. Then, processing points 45a at the tips of the optical paths 44a and 44b,
By irradiating the laser beam 42 to 45b, laser processing is performed on the workpieces 47a and 47b, and the other optical paths 44a and 4b are processed at the preset laser processing time.
4b is switched by the optical path switch 43 to complete the laser processing.
【００３０】制御部４８は反射鏡５１の角度センサ５３
であるレゾルバの信号を入力とし、光路４４ａ，４４ｂ
の切換え状態に対応する予め設定記憶されている回転角
になった時に、搬送・位置決め部４６ａ，４６ｂの制御
を開始する。他の光路４４ａまたは４４ｂに切換わった
角度において、加工を終えた搬送・位置決め部４６ａま
たは４６ｂに対して被加工物４７ａまたは４７ｂの搬
送、位置決めを開始させる。搬送・位置決め部４６ａ，
４６ｂは該当する加工点４５ａ，４５ｂへのレーザ光４
２の照射が再び開始される以前に、次に加工される被加
工物４７ａ，４７ｂの搬送、位置決めを完了するように
構成されている。The control unit 48 controls the angle sensor 53 of the reflecting mirror 51.
Resolver signal is input, and the optical paths 44a and 44b are input.
When the preset and stored rotation angle corresponding to the switching state is reached, the control of the transport / positioning units 46a and 46b is started. At the angle switched to another optical path 44a or 44b, the conveyance / positioning of the workpiece 47a or 47b is started with respect to the conveyance / positioning portion 46a or 46b that has been processed. Transport / positioning unit 46a,
46b is the laser beam 4 to the corresponding processing points 45a and 45b
Before the irradiation of No. 2 is started again, the conveyance and positioning of the workpieces 47a and 47b to be processed next are completed.
【００３１】これによってレーザ光４２が照射されてい
る光路４４ａまたは４４ｂ先端の加工点４５ａまたは４
５ｂではレーザ加工が行われ、他の光路４４ｂまたは４
４ａの先端の加工点４５ｂまたは４５ａでは被加工物４
７ｂまたは４７ａの搬送、位置決め等が行われる。レー
ザ光４２はいずれかの加工点４５ａ，４５ｂに照射さ
れ、レーザ加工を行っているのでレーザ発振器４１がレ
ーザ加工をしていない時間がなく、１台のレーザ発振器
４１で２箇所の加工点４５ａ，４５ｂにてレーザ加工す
るため高い生産性が得られる。As a result, the processing point 45a or 4 at the tip of the optical path 44a or 44b on which the laser beam 42 is irradiated.
In 5b, laser processing is performed, and another optical path 44b or 4
At the processing point 45b or 45a at the tip of 4a, the workpiece 4
7b or 47a is conveyed, positioned, and the like. Since the laser beam 42 is applied to one of the processing points 45a and 45b and the laser processing is being performed, there is no time for the laser oscillator 41 to perform the laser processing, and one laser oscillator 41 has two processing points 45a. , 45b, so that high productivity can be obtained.
【００３２】また、各被加工物４７ａ，４７ｂごとのレ
ーザ発振の起動、停止をすることなく、安定した発振状
態のレーザ光４２によって加工が行われるので、高い加
工品質が得られる。さらに従来の光路切換えのようにレ
ーザ加工終了後に光路切換えを開始するのではないた
め、光路切換器４３の応答時間による無駄がない。Further, since the processing is performed by the laser beam 42 in a stable oscillation state without starting and stopping the laser oscillation for each of the workpieces 47a and 47b, high processing quality can be obtained. Further, unlike the conventional optical path switching, the optical path switching is not started after the laser processing is completed, so that there is no waste due to the response time of the optical path switching unit 43.
【００３３】なお、光路切換器４３の反射鏡５１とモー
タ５２および角度センサ５３が共に同軸上でも、反射鏡
５１とモータ５２が同軸上で角度センサ５３がタイミン
グベルトなどを介していても、あるいは全てが別々の軸
を持っている構造としてもよい。反射鏡５１の回転軸に
角度センサ５３を取り付けることにより、より検出角度
の信頼性がよくなる。モータ５２をタイミグベルトなど
を介して取付けることによって回転速度の調節が容易に
なり、インダクションモータなどによる安価な構成が可
能になり、そしてまた、タイミングベルトに代えて歯車
や摩擦ベルトなどを使用することも可能である。The reflecting mirror 51 of the optical path switch 43, the motor 52 and the angle sensor 53 are all coaxial with each other, the reflecting mirror 51 and the motor 52 are coaxial with each other, and the angle sensor 53 is provided with a timing belt or the like, or All may have a structure with a separate axis. By attaching the angle sensor 53 to the rotation axis of the reflecting mirror 51, the reliability of the detected angle is improved. By mounting the motor 52 via a timing belt, etc., it becomes easy to adjust the rotation speed, and an inexpensive configuration such as an induction motor becomes possible. Further, it is possible to use a gear or a friction belt instead of the timing belt. Is also possible.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明によるレーザ加工装
置は、１台のレーザ発振器で複数の加工点にてレーザ加
工することができて生産性が向上し、生産設備の価格を
制御することができ、また、レーザ光の遮断や切換え、
発振停止などによる応答時間や信頼性、レーザ発振の安
定性や過渡応答の課題も解決され、安定した発振状態の
レーザ光によってレーザ加工が行われるので高い加工品
質が得られる。As described above, the laser processing apparatus according to the present invention can perform laser processing at a plurality of processing points with one laser oscillator, improve productivity, and control the price of production equipment. It is also possible to cut off or switch the laser light,
Problems such as response time and reliability due to oscillation stoppage, stability of laser oscillation, and transient response are also solved, and high processing quality is obtained because laser processing is performed by laser light in a stable oscillation state.
【００３５】さらに、従来のレーザ光の光路の時分割切
換方法での光路切換えによる無駄時間が削減され、作業
時間の短い加工に適用できるようになり、レーザ加工の
生産性、信頼性および加工品質を向上するという有利な
効果が得られる。Further, the dead time due to the optical path switching by the conventional time division switching method of the optical path of the laser light is reduced, and it becomes possible to apply to the processing with a short working time, the productivity, the reliability and the processing quality of the laser processing. The advantageous effect of improving
【図１】本発明の一実施の形態におけるレーザ加工装置
の要部斜視図FIG. 1 is a perspective view of a main part of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】同構成動作のブロック図FIG. 2 is a block diagram of the same configuration operation.
【図３】同レーザ加工のタイミングチャートFIG. 3 is a timing chart of the laser processing.
【図４】（ａ）〜（ｃ）反射鏡の形状を示す正面図4A to 4C are front views showing the shapes of reflecting mirrors.
【図５】同具体的実施の形態のレーザ加工装置の要部斜
視図FIG. 5 is a perspective view of a main part of the laser processing apparatus according to the same specific embodiment.
１ レーザ発振器 ２ レーザ光 ３ 光路切換器 ４ａ，４ｂ，４ｃ 光路 ５ａ，５ｂ，５ｃ 加工点 ６ａ，６ｂ，６ｃ 搬送・位置決め部 ７ａ，７ｂ，７ｃ 被加工物 ８ 制御部 ９ 制御信号 １０ テープ ３１ａ，３１ｂ 反射鏡 ３２ モータ ３３ 角度センサ ３４ 伝達ベルト ３５ 回転軸 ４１ レーザ発振器 ４２ レーザ光 ４３ 光路切換器 ４４ａ，４４ｂ 光路 ４５ａ，４５ｂ 加工点 ４６ａ，４６ｂ 搬送・位置決め部 ４７ａ，４７ｂ 被加工物 ４８ 制御部 ５１ 反射鏡 ５２ モータ ５３ 角度センサ 1 Laser Oscillator 2 Laser Light 3 Optical Path Switcher 4a, 4b, 4c Optical Path 5a, 5b, 5c Processing Point 6a, 6b, 6c Transport / Positioning Part 7a, 7b, 7c Workpiece 8 Control Part 9 Control Signal 10 Tape 31a, 31b Reflecting mirror 32 Motor 33 Angle sensor 34 Transmission belt 35 Rotating shaft 41 Laser oscillator 42 Laser light 43 Optical path switching device 44a, 44b Optical path 45a, 45b Processing point 46a, 46b Conveying / positioning part 47a, 47b Work piece 48 Control part 51 Reflector 52 Motor 53 Angle sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｂ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location H01S 3/00 H01S 3/00 B
Claims (2)
れたレーザ光を定められた周期で複数の光路に時分割す
るように構成された光路切換器と、被加工物を搬送や位
置決めする各光路ごとの搬送・位置決め部と、光路切換
器の切換え状態を基にレーザ発振器や各搬送・位置決め
部の演算制御を行う制御部とで構成されたレーザ加工装
置。1. A laser oscillator, an optical path switcher configured to time-divide a laser beam oscillated by the laser oscillator into a plurality of optical paths at a predetermined cycle, and each optical path for carrying or positioning a workpiece. A laser processing device consisting of a transport / positioning unit for each and a control unit that performs arithmetic control of the laser oscillator and each transport / positioning unit based on the switching state of the optical path switch.
転角によってレーザ光の反射と透過を変更可能に構成さ
れた反射鏡と、反射鏡の固定されている回転軸を駆動す
るモータと、光路の切換え状態を検出するための反射鏡
の回転角の角度センサからなる請求項１記載のレーザ加
工装置。2. A reflecting mirror having an optical path switcher fixed to a rotating shaft and capable of changing reflection and transmission of laser light according to a rotation angle, and a motor for driving the rotating shaft to which the reflecting mirror is fixed. 2. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising an angle sensor of a rotation angle of the reflecting mirror for detecting a switching state of the optical path.
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|---|---|---|---|
| JP05459296A JP3451826B2 (en) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | Laser processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH09239580A true JPH09239580A (en) | 1997-09-16 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3451826B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108372158A (en) * | 2018-02-28 | 2018-08-07 | 彭州启光科技有限公司 | A kind of laser cleaner for aircraft skin depainting |
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1996
- 1996-03-12 JP JP05459296A patent/JP3451826B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US10527798B2 (en) | 2017-08-31 | 2020-01-07 | Fanuc Corporation | Fiber selector and laser apparatus |
| CN108372158A (en) * | 2018-02-28 | 2018-08-07 | 彭州启光科技有限公司 | A kind of laser cleaner for aircraft skin depainting |
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