JPS5813490A - レ−ザ−光線を加工機に使用する方法及びレ−ザ−光線を使用した加工機 - Google Patents
レ−ザ−光線を加工機に使用する方法及びレ−ザ−光線を使用した加工機Info
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- JPS5813490A JPS5813490A JP56112627A JP11262781A JPS5813490A JP S5813490 A JPS5813490 A JP S5813490A JP 56112627 A JP56112627 A JP 56112627A JP 11262781 A JP11262781 A JP 11262781A JP S5813490 A JPS5813490 A JP S5813490A
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- Japan
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- laser beam
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/0093—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring combined with mechanical machining or metal-working covered by other subclasses than B23K
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING 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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-
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING 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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- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
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- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45165—Laser machining
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザー光線全使用する加工方法及び装置に関
し、特にレーザー照射ノズルを被加工物の形状に合わせ
て二次元又は三次元に移動させるものであシ、その目的
とするところは、被加工物をテーブルに固定して加工す
ることができる様にし、加工精度金高めると共に大形の
被加工物？加工することができる様にする点におる。
し、特にレーザー照射ノズルを被加工物の形状に合わせ
て二次元又は三次元に移動させるものであシ、その目的
とするところは、被加工物をテーブルに固定して加工す
ることができる様にし、加工精度金高めると共に大形の
被加工物？加工することができる様にする点におる。
レーザー光線は、マイクロ波領域で開発されたメーザ−
全史に周波数の高い電磁波である光の領域に拡張したも
ので、スペクトル幅の狭い単色光でオシ、指向性もすぐ
れている。 このレーザー光音透明なレンズで集束する
と波長と同程度の小さな点に集めることができ、集束点
のエネルギー密度が高く女る性質があるところから従来
は織物、板材或いは金属等の切断や爆接などの加工に利
用されていｆｃ。
全史に周波数の高い電磁波である光の領域に拡張したも
ので、スペクトル幅の狭い単色光でオシ、指向性もすぐ
れている。 このレーザー光音透明なレンズで集束する
と波長と同程度の小さな点に集めることができ、集束点
のエネルギー密度が高く女る性質があるところから従来
は織物、板材或いは金属等の切断や爆接などの加工に利
用されていｆｃ。
ところで近年はレーザーの発振器が大形化し、大きなエ
ネルギーの光が得られる様になり、数ミリメートルの金
属板全加工することができる様になりｆｃＯしかしなが
ら、大形のレーザー発振器を用いてこの様な加工？する
ためには、レーザー光線の照射ノズルの先端全被加工物
の表面から一定の間隔（例えば１ｍｎ程度）に保た（
３ ） なければならないことと、レーザーの発振冊本・体音固
定した状態で作業しなければならないことなどから、照
射ノズルを一点に同定しておき、テープを前後左右に移
動させることによってこ八 れに取付けた被加工物？加工する方式？採らざるを得な
いのであυ、そのため被加工物は板状材等の二次元のも
のに限定され、しかも大形の重いものを能率よく加工す
ることは難かしかったのである。
ネルギーの光が得られる様になり、数ミリメートルの金
属板全加工することができる様になりｆｃＯしかしなが
ら、大形のレーザー発振器を用いてこの様な加工？する
ためには、レーザー光線の照射ノズルの先端全被加工物
の表面から一定の間隔（例えば１ｍｎ程度）に保た（
３ ） なければならないことと、レーザーの発振冊本・体音固
定した状態で作業しなければならないことなどから、照
射ノズルを一点に同定しておき、テープを前後左右に移
動させることによってこ八 れに取付けた被加工物？加工する方式？採らざるを得な
いのであυ、そのため被加工物は板状材等の二次元のも
のに限定され、しかも大形の重いものを能率よく加工す
ることは難かしかったのである。
本発明はレーザー光線が鏡によって反射される性質がお
る点？利用し、レーザー光線の照射ノズル’ｔ−ｘ、ｙ
、及びＺ軸に沿って移動する様にすると共にレーザーの
発振器から発射されるレーザー光線（発振光）は照射ノ
ズルに同調して移動する二枚又はそれ以上の鏡全用いて
照射ノズルに導くようにし、これによりてレーザー、え
振、駆動７、ず”ｊ 、！−７Ｔｈ ＜ ［射、オーヶ
被加工物の形状に合わせて三次元に移動させる様にした
ものでおる。
る点？利用し、レーザー光線の照射ノズル’ｔ−ｘ、ｙ
、及びＺ軸に沿って移動する様にすると共にレーザーの
発振器から発射されるレーザー光線（発振光）は照射ノ
ズルに同調して移動する二枚又はそれ以上の鏡全用いて
照射ノズルに導くようにし、これによりてレーザー、え
振、駆動７、ず”ｊ 、！−７Ｔｈ ＜ ［射、オーヶ
被加工物の形状に合わせて三次元に移動させる様にした
ものでおる。
以下不発ＢＡ全図示の実施例に基づいて具体的（４）
に説明する。
図は加工機の一例として操作ｓ１ｒ門型に形成した加工
機ケ示したもので、図中１はテーブル、２はレール、３
は支柱、４は梁、５は摺動部であり、これらは加工機の
主要部？なしている。
機ケ示したもので、図中１はテーブル、２はレール、３
は支柱、４は梁、５は摺動部であり、これらは加工機の
主要部？なしている。
この加工機は通常のこの種のものと何ら変るところはな
いのでおって、レール２と支柱３、及び支柱３と采４と
はそれぞれ直角に交わっている。 そして摺動枠５は采
４に沿りて左右方向（Ｙ軸方向）に摺動し、梁４は支柱
３に沿りて上下（ｚ軸方向）に摺動し、且つ支柱３はレ
ール２に沿りて前後（Ｘ軸方向）に摺動するのでオシ、
結局摺動枠５はｘ、ｙ、及びＺ軸に沿って三次元に移動
するのでおる。 これらが摺動する方式については特に
限定するものではないのでおって、摺動枠５全例にして
説明すると、梁４には雄螺軸６が軸設されていてこｎが
正逆転モータ７に連結され、−万摺動枠５には雄螺旋８
が形成さねておシ、これが上記雄螺軸６と螺合していて
、正逆転モータ７１駆動させることによって左右に摺動
するのである。 同様にして梁４は正逆転モータ９によ
り、また支柱３は正逆転モータｌＯにより摺動するので
める０勿論、これら正逆転モータ７及び９、ｌＯは図示
はし々いがコンビ島−夕によって、あらかじめ設定さ４
女プログラムに従って駆動するのでおる。 摺動枠７に
はま女取付板１１が昇降自在に取付けらｊていてこｊに
レーザー光線の照射ノズル１２が増付けられている。
この照射ノズル１２はレーザー発振器本体１３から発射
さｆｉｆｔレーザー光線管集束させる嶌、云わば加工ヘ
ッドであり、内部には集束レンズ１４が備えられている
。 同、図はノズルの先端からアシストガス？噴出する
形式のもの管示し六のであってノズルは漏斗状管してい
て、その先端には小孔かめけられておυここから集束さ
′７１ｆｃ１／−ザー光線が照射されると共にアシスト
ガスが噴出する様に形成されているのである。
いのでおって、レール２と支柱３、及び支柱３と采４と
はそれぞれ直角に交わっている。 そして摺動枠５は采
４に沿りて左右方向（Ｙ軸方向）に摺動し、梁４は支柱
３に沿りて上下（ｚ軸方向）に摺動し、且つ支柱３はレ
ール２に沿りて前後（Ｘ軸方向）に摺動するのでオシ、
結局摺動枠５はｘ、ｙ、及びＺ軸に沿って三次元に移動
するのでおる。 これらが摺動する方式については特に
限定するものではないのでおって、摺動枠５全例にして
説明すると、梁４には雄螺軸６が軸設されていてこｎが
正逆転モータ７に連結され、−万摺動枠５には雄螺旋８
が形成さねておシ、これが上記雄螺軸６と螺合していて
、正逆転モータ７１駆動させることによって左右に摺動
するのである。 同様にして梁４は正逆転モータ９によ
り、また支柱３は正逆転モータｌＯにより摺動するので
める０勿論、これら正逆転モータ７及び９、ｌＯは図示
はし々いがコンビ島−夕によって、あらかじめ設定さ４
女プログラムに従って駆動するのでおる。 摺動枠７に
はま女取付板１１が昇降自在に取付けらｊていてこｊに
レーザー光線の照射ノズル１２が増付けられている。
この照射ノズル１２はレーザー発振器本体１３から発射
さｆｉｆｔレーザー光線管集束させる嶌、云わば加工ヘ
ッドであり、内部には集束レンズ１４が備えられている
。 同、図はノズルの先端からアシストガス？噴出する
形式のもの管示し六のであってノズルは漏斗状管してい
て、その先端には小孔かめけられておυここから集束さ
′７１ｆｃ１／−ザー光線が照射されると共にアシスト
ガスが噴出する様に形成されているのである。
この様に構成された加工機において、加工機の近傍に据
置したレーザー発振器本体１３から照射されるレーザー
光線全三枚の反射鏡１５，１６及る垂直線上に備えられ
、摺動枠５に取付けられて、照射ノズル１２と一体的に
Ｙ軸に沿って移動する。 第二反射鏡１６は第一反射鏡
１５全通り、Ｙ軸に平行な線上の一点に備えられ、梁４
に取付けられて第一反射鏡１５と共に昇降する。 そし
て第三反射鏡１７は第二反射鏡１６？通シ、ｚ軸に平行
な線上の一点に備えられ、支柱３に取付けられて第三反
射鏡１６と共に進退するのである。
置したレーザー発振器本体１３から照射されるレーザー
光線全三枚の反射鏡１５，１６及る垂直線上に備えられ
、摺動枠５に取付けられて、照射ノズル１２と一体的に
Ｙ軸に沿って移動する。 第二反射鏡１６は第一反射鏡
１５全通り、Ｙ軸に平行な線上の一点に備えられ、梁４
に取付けられて第一反射鏡１５と共に昇降する。 そし
て第三反射鏡１７は第二反射鏡１６？通シ、ｚ軸に平行
な線上の一点に備えられ、支柱３に取付けられて第三反
射鏡１６と共に進退するのである。
レーザー発振器本体１３より発射されたレーザー光線は
、第三反射鏡１７に照射されるのであり５、第三反射鏡
１７はこの光を第二反射鏡１６に向けて反射するように
その傾きが調節されている。
、第三反射鏡１７に照射されるのであり５、第三反射鏡
１７はこの光を第二反射鏡１６に向けて反射するように
その傾きが調節されている。
そして第二反射鏡１６は第一反射鏡１５に向けて、第−
反射鋭部に向杖＼は照＠”）ズル１２に向けて“反射す
る様にその傾きが調節さ九ているのでめる〇 ところで、レーザー発振器本体１３は図では、レーザー
光線全第三反射鏡１７に向けて直接照射する位置に据置
した状態全示し友が１．これを据置する位置やレーザー
光線を発射する方向は、必ずしもこの様にする必要はな
いのであって、該本体は別の位置に据置してこれよシ発
射されたレーザー光線は反射鏡等を利用して、これ？第
三反射鏡１７に導びく様にすれば足シるのであり、要は
レーザー光線が第三反射鏡１７に入射する時点で、これ
がＹ軸に平行になっていれば充分である。
反射鋭部に向杖＼は照＠”）ズル１２に向けて“反射す
る様にその傾きが調節さ九ているのでめる〇 ところで、レーザー発振器本体１３は図では、レーザー
光線全第三反射鏡１７に向けて直接照射する位置に据置
した状態全示し友が１．これを据置する位置やレーザー
光線を発射する方向は、必ずしもこの様にする必要はな
いのであって、該本体は別の位置に据置してこれよシ発
射されたレーザー光線は反射鏡等を利用して、これ？第
三反射鏡１７に導びく様にすれば足シるのであり、要は
レーザー光線が第三反射鏡１７に入射する時点で、これ
がＹ軸に平行になっていれば充分である。
以上詳述した様に本発明は、レーザー光線の照射ノズル
ｖｒＸ、Ｙ％Ｚ軸に沿９て三次元に移動させる加工機に
おいて、照射ノズル全通りＹ軸に平行な線上に第一反射
鏡を備えてこれ全照射ノズルと一体的にＹ軸方向に移動
する様にし、第一反射鏡７通りＹ軸に平行な線上に第二
反射、１：。
ｖｒＸ、Ｙ％Ｚ軸に沿９て三次元に移動させる加工機に
おいて、照射ノズル全通りＹ軸に平行な線上に第一反射
鏡を備えてこれ全照射ノズルと一体的にＹ軸方向に移動
する様にし、第一反射鏡７通りＹ軸に平行な線上に第二
反射、１：。
鏡１備えてこれ？第、−反射鏡と一体的に２軸方向に移
動する様にし、第二反射鏡全通Ｂｚ軸に平行な線上に第
一反射鏡１５えてこれ？第二反射鏡と一体的にＸ軸方向
に移動する様にすると共に、レーザー発振器本体から発
射されたレーザー光線全Ｘ軸に平行な方向から第三反射
鏡に向けて入射させ、この元金上記反射鏡によって反射
させて照射ノズルに導くものである。
動する様にし、第二反射鏡全通Ｂｚ軸に平行な線上に第
一反射鏡１５えてこれ？第二反射鏡と一体的にＸ軸方向
に移動する様にすると共に、レーザー発振器本体から発
射されたレーザー光線全Ｘ軸に平行な方向から第三反射
鏡に向けて入射させ、この元金上記反射鏡によって反射
させて照射ノズルに導くものである。
従って照射ノズル會如何なる位置に移動させてもレーザ
ー発振器本体から発射され几レーザー光線は常に集束レ
ンズによって集束され、高密度エネルギーとなってノズ
ル口から照射されるＯでめる。 即ち、レーザー発振器
本体は照射ノズル管移動させるときに、これを移動させ
る必要がないから、加工機とは別体に形成して、適当な
場所に据置することが可能となシ、その結果、大形、高
出力のものとすることができるから、加工機の処理対象
物を極めて大きなものにまで拡大することができるので
ある。 伺、第一図に示しり笑施例では、支柱３？レー
ル２に沿って前後に摺動させ、照射ノズル管三次元に移
動させる方式の加工機１示したが、第二図に示した様に
支柱は一箇所に固定して、テーブル１１前後に摺動させ
る形式の加工機もあるが、□この場合も上記と同様であ
って、支柱が固定さ声ているところから第三反射鏡はレ
ーザー発振器本体側へ取υ句けることも出来るのでｉｂ
、ま７を第三反射鏡へ入射するレーザー光線は必ずしも
Ｙ軸に平行にする必要はないのである。
ー発振器本体から発射され几レーザー光線は常に集束レ
ンズによって集束され、高密度エネルギーとなってノズ
ル口から照射されるＯでめる。 即ち、レーザー発振器
本体は照射ノズル管移動させるときに、これを移動させ
る必要がないから、加工機とは別体に形成して、適当な
場所に据置することが可能となシ、その結果、大形、高
出力のものとすることができるから、加工機の処理対象
物を極めて大きなものにまで拡大することができるので
ある。 伺、第一図に示しり笑施例では、支柱３？レー
ル２に沿って前後に摺動させ、照射ノズル管三次元に移
動させる方式の加工機１示したが、第二図に示した様に
支柱は一箇所に固定して、テーブル１１前後に摺動させ
る形式の加工機もあるが、□この場合も上記と同様であ
って、支柱が固定さ声ているところから第三反射鏡はレ
ーザー発振器本体側へ取υ句けることも出来るのでｉｂ
、ま７を第三反射鏡へ入射するレーザー光線は必ずしも
Ｙ軸に平行にする必要はないのである。
第一図は本発明の一実施例？示す斜視図、第二図は他の
一実施例？示す斜視図、第三図はレーザー照射ノズルを
示す正面図である。 １；テーブル ２；し − ル ３：支 柱 ４；梁 ５；摺動枠 ６；雄螺軸 ７；正逆転モータ ８；雌 螺 族 ９：正逆転そ一タ ｌＯ；正逆転モータ１１；取 付
板 １２；照射ノズル１３；レーザー発振器本体
１４；集束レンズ１５；第一反射鏡 １６；第二
反射鏡１７；第三反射鏡 特許出願人代理人 福地正次 第五図 −４７５−
一実施例？示す斜視図、第三図はレーザー照射ノズルを
示す正面図である。 １；テーブル ２；し − ル ３：支 柱 ４；梁 ５；摺動枠 ６；雄螺軸 ７；正逆転モータ ８；雌 螺 族 ９：正逆転そ一タ ｌＯ；正逆転モータ１１；取 付
板 １２；照射ノズル１３；レーザー発振器本体
１４；集束レンズ１５；第一反射鏡 １６；第二
反射鏡１７；第三反射鏡 特許出願人代理人 福地正次 第五図 −４７５−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌレーザー照射ノズル′ｔＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って
移動させる加工機において、照射ノズル１通り、Ｚ軸に
平行な線上に第−反射鏡管備えてこれ全照射ノズルと一
体的にＹ軸方向に移動させ、第一反射鏡ｉ通シ、Ｙ軸に
平行な線上に第二反射鏡管備えてこｔ’Ｌｆ第一反射鏡
と一体的に２軸方向に移動させ、第二反射鏡全通シｚ軸
に平行な線上に第三反射鏡？備えてこれ全第二反射鏡と
一体的にＸ軸方向に移動させ、且つ第三反射鏡に対して
Ｘ軸に平行な方向からレーザー光線全照射し、この光管
第二反射鏡に向けて反射させ、次いでこれ管第−反射鏡
に向けて反射させ、更に照射ノズルに向けて反射させ、
而して照射ノズルよシ被加工物に向けて照射する様にし
て、三次元の加工１行なわしめる様にしたこと全特徴と
するレーザー光線管加工機に使用する方法〇 λ門型支柱に梁？摺動自在に取シ付け、更に梁には摺動
枠？摺動自在に取付けてなる加工機において、摺動枠に
は、支柱と平行な線上に照射ノズルと第一反射鏡管取付
け、梁には第−反射鏡全通シ梁と平行な線上に第二反射
鏡を取付け、更にその直下の適所に第三反射鏡管取付け
、加工機とは別体に形成し大レーザー発振器本体よシ第
三反射鏡に対してレーザー光線全使用すると共にこの光
１Ｆｌｌ第二反射鏡に向けて反射させ、次いで第一反射
鏡に向けて反射させ、更に照射ノズルに向けて反射させ
、而してこれを集速させてノズル口よシ照射する様に−
したこと全特徴とするレーザー光、ｗ？使用した加工機
。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112627A JPS5813490A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | レ−ザ−光線を加工機に使用する方法及びレ−ザ−光線を使用した加工機 |
| IT48850/82A IT1148370B (it) | 1981-07-17 | 1982-07-09 | Impianto di taglio tridimensionale a laser con il metodo di riproduzione |
| US06/396,693 US4469930A (en) | 1981-07-17 | 1982-07-09 | Three-dimensional laser cutting system by a playback method |
| GB08220460A GB2102597B (en) | 1981-07-17 | 1982-07-14 | Three-dimensional laser cutting system by a playback method |
| DE19823226448 DE3226448A1 (de) | 1981-07-17 | 1982-07-15 | Laserschneid-system |
| FR8212464A FR2509646A1 (fr) | 1981-07-17 | 1982-07-16 | Installation de coupe par laser a trois dimensions suivant un procede de reproduction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112627A JPS5813490A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | レ−ザ−光線を加工機に使用する方法及びレ−ザ−光線を使用した加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5813490A true JPS5813490A (ja) | 1983-01-25 |
Family
ID=14591461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56112627A Pending JPS5813490A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | レ−ザ−光線を加工機に使用する方法及びレ−ザ−光線を使用した加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813490A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4700044A (en) * | 1986-07-31 | 1987-10-13 | Hutchinson Technology Inc. | Laser soldering apparatus and method |
| JPH0531590A (ja) * | 1991-07-26 | 1993-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工機 |
| US5275945A (en) * | 1991-10-08 | 1994-01-04 | Vista Chemical Company | Alkaline proteases stable in heavy-duty detergent liquids |
| CN101905378A (zh) * | 2010-08-19 | 2010-12-08 | 上海市激光技术研究所 | 光纤激光金属薄片焊接装置 |
| CN103071929A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-05-01 | 谭汉华 | 三维智能激光切割设备及其操作方法 |
| CN103920990A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 温州大学 | 一种自动控制加工焦距的激光加工头及加工方法 |
| WO2016061645A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-28 | Red Steel Ltd | Machine for processing of volumetric metal objects |
| CN106112257A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-11-16 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种双工位激光焊接系统 |
| WO2019090684A1 (zh) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | 贺碧先 | 一种用于手机外壳的激光刻印装置 |
-
1981
- 1981-07-17 JP JP56112627A patent/JPS5813490A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4700044A (en) * | 1986-07-31 | 1987-10-13 | Hutchinson Technology Inc. | Laser soldering apparatus and method |
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