JPS5835090A - レ−ザ−加工装置 - Google Patents

レ−ザ−加工装置

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Publication number
JPS5835090A
JPS5835090A JP56132536A JP13253681A JPS5835090A JP S5835090 A JPS5835090 A JP S5835090A JP 56132536 A JP56132536 A JP 56132536A JP 13253681 A JP13253681 A JP 13253681A JP S5835090 A JPS5835090 A JP S5835090A
Authority
JP
Japan
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laser beam
axis
laser
beam splitter
along
Prior art date
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Pending
Application number
JP56132536A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Saito
淳一 斉藤
Muneya Takagi
高木 宗谷
Minoru Kawasaki
稔 河崎
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56132536A priority Critical patent/JPS5835090A/ja
Publication of JPS5835090A publication Critical patent/JPS5835090A/ja
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
    • B23K26/02Positioning 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
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0676Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
    • 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
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザー加工装置に係り、更に詳細にはワー
クの複数個の円筒状内wI面をレーザービームにより加
工するレーザー加工装置に係る。
レーザービームはエネルギ密度の高いコヒーレントな光
であり、このレーザービームを用いればワークの溶接、
穿孔、焼入れ等の局部的な加工を比較的正確に行なうこ
とができる。
かかるレーザービームによる加工装置の一つとして、ワ
ークの円筒孔の内壁面を焼入れするレーザー焼入装置が
知られており、従来のかかるレーザー焼入装置は、一般
に、レーザービーム発生装置と、咳レーザービーム発生
装置により発生されたレーザービームをワークの円筒状
内壁面へ向けて反射する反射鏡とを有しており、ワーク
をその軸線の周りに回転させつつその軸線に沿って往復
動させたり、ワークの円筒孔内に配置された反射鏡をワ
ークの軸線に沿って往復動させることにより、ワークの
円筒状内壁面を焼入れするようになっている。
しかし、かかる従来のレーザー焼入@胃は一つのレーザ
ービーム加工端しか有していないため、エンジンのシリ
ンダブロックの如く複数個の円筒孔を有するワークの咳
円鏑孔内WiIiを焼入れすることは困難である。即ち
従来のレーザー焼入装置によりかかるワークの複数個の
円筒状内壁面を焼入れするためには、レーザー焼入装置
の加工端を一つの円筒孔内に挿入してその内wiiiを
一焼入れし、次いで他の円筒孔内に加工端を移してその
内!!面の焼入れを行なうという操作を繰返さなければ
ならず、かかる操作を繰返すことは繁雑であるのみなら
ず、ワークの焼入れ能事を向上させることができない。
また特に、ワークをその円筒孔の軸線の周りに回転させ
つつその軸線に沿って往復動させる構成のレーザー焼入
装置に於ては、エンジンのシリンダブ0ツクの如き大重
量で複雑な外形を有するワークを回転させつつ往復動さ
せることは非常に国難である。
本発明は、従来のレーザー加工@胃に於ける上述の如き
不具合に鑑み、ワークの複数個の円筒状内壁面を同時に
加工することのできるレーザー加工装置を提供すること
を目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、ワークの複数個の円筒
状内壁面をレーザービームにより加工するレーザー加工
装置に於て、レーザービーム発生装置と、該レーザービ
ーム発生装置により発生されたレーザービームを分割す
るビームスプリッタと、該ビームスプリッタにより分割
されたレーザービームをそれぞれ前記ワークの前記円筒
状内壁面へ向けて反射する複数個の反射鏡とを有し、該
反射鏡はそれぞれ前記ビームスプリッタにより分割され
たレーザービームに平行な軸線に対し傾斜した反射面を
有し且該軸線に沿って往復動可能であることを特徴とす
るレーザー加工@胃によって達成される。
かかる本発明によるレーザー加工装置によれば、複数個
の円筒孔を有するワークの各円筒状内壁面を一つのレー
ザー加工@蹟により同時に加工することができるので、
ワークの加工能事を大幅に向上させることができる。
また本発明によるレーザー加工@胃に於ては、一つのレ
ーザービーム発生装置により発生されたレーザービーム
により複数個の円筒状内壁面が加■されるので、各円筒
状内壁面の加工の程度を均一にすることができ、またそ
れらの加工の程度を一括して制御することができる。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその好ましい実
施例について詳細に説明する。
添付の図面は4気筒4サイクルエンジンのシリンダブロ
ックのシリンダ孔内壁面を焼入れするレーザー焼入装置
として構成された本発明によるレーザー加工装置の一つ
の実施例を示す概略構成図である。
図に於て、1はレーザービーム発生装置であり、このレ
ーザービーム発生装置は図には示されていないフレーム
によってベース2に固定されている。
レーザービーム発生装置1はその軸線3に沿って断面円
形の平行光線としてのレーザービーム4を発生し得るよ
うになっており、そのノズル5には軸線3に沿りて延在
するチューブ6が固定されている。チューブ6内にはハ
ーフミラ−の如きビームスプリッタ7が設けられており
、このビームスプリッタはレーザービーム発生装置1に
より発生されたレーザービーム4のうちの1/2のレー
ザービームを軸輪3に垂直な軸線8に沿って反射し、ま
た他の残りのレーザービームを軸線3に沿って透過させ
るよう構成されている。
チューブ6の先端には軸線3に沿って他の一つのチュー
ブ9がその一端部にて大筒式に接続されており、その他
端にはビームスプリッタ7を透過したレーザービーム1
0を軸線3に垂直で軸線8に平行な軸線11に沿って全
反射する反射鏡12が設けられている。
またチューブ6には軸線8に沿りて延在するチューブ1
3が固定されており、該チューブ内にはビームスプリッ
タ7により反射されたレーザービーム14の1/2のレ
ーザービームを軸線8に対し垂直な軸線15に沿って反
射し、残りのレーザービームを軸線8に沿って透過させ
るビームスプリッタ16が設けられている。またチュー
ブ13には軸線15に沿って延在するチューブ17が固
定されており、咳チューブの先端部には直角に屈曲した
チューブ18がその一端部にて大筒式に接続されている
。チューブ18内にはビームスプリッタ16により反射
されたレーザービーム19を軸線15に垂直で軸線8に
平行な軸線2oに沿って全反射する反射鏡21が設けら
れている。
同様に、チューブ9の先端部には軸線11に沿って延在
するチューブ22が固定されており、咳チューブ内には
反射鏡12により反射されたレーザービーム23の1/
2のレーザービームを軸線11に垂直な軸線24に沿っ
て反射し、残りのレーザービームを軸$111に沿って
透過させるビームスプリッタ25が設けられている。ま
たチューブ22には軸線24に沿って延在するチューブ
26が固定されており、該チューブの先端部にはチュー
ブ18と同様のチューブ27がその一端部にて大筒式に
接続されている。チューブ27内にはビームスプリッタ
25により反射ξれたレーザービーム28を軸線24に
垂直で軸lm11に平行な軸線29に沿って全反射する
反射[30が設けられている。
それぞれのチューブ13.18.27.22のプリンタ
16を透過したレーザービーム31、反射1121によ
り全反射されたレーザービーム32、反射鏡30により
全反射されたレーザービーム33、ビームスプリッタ2
5を透過したレーザービーム34を適宜に集光する集光
レンズ35〜38が、それぞれ軸線8.20.29.1
1に沿って往復動可能に設けられている。また軸線8.
20.29.11の互いに他に対する一隅は、大筒式接
続部39〜41により、それらの−纏がベース2上に固
定さたシリンダブ0ツク42のシリンダ孔43〜46の
軸II/A47〜50に整合するよう、調整され得るよ
うになっている。
シリンダブロック42のシリンダ孔43〜46内には、
それぞれレーザービーム31〜34をそれぞれシリンダ
孔43〜46の円筒状内壁面51〜54へ向けて全反射
する反射鏡55〜58が配置されている。これらの反射
鏡55〜58は、この実施例の場合、シリンダ孔43〜
46の軸線47〜50に対し約45°傾斜した反射面を
有する平面鏡であり、゛それぞれ軸線47〜50に沿っ
て延在する支持バー59〜62に固定されている。
これらの支持バー59〜62は、図には示されていない
駆動装置により、互いに同期してそれぞれ輪1i147
〜50の周りに回転され、これらの軸線に沿って往復動
されるようになっており、また集光レンズ35〜38も
支持バー59〜62の往復動に同期してそれぞれ軸線8
.20.29.11に沿って往復動されるようになって
いる。これにより反射鏡51〜54は、それぞれレーザ
ービーム31〜34を所定の集光度にて円筒状内壁面4
7〜50のあらゆる領域へ反射し特るようになっている
作動に於・ては、軸線8.20,29.11がそれぞれ
シリンダブロック42のシリンダ孔43〜46の軸線4
7〜50と整合するよう、大筒式接続部39〜41を調
整し、反射鏡55′〜58をシリンダ孔43〜46の上
端部または下端部に配置しためも、レーザービーム発生
装置1を作動させ、反射鏡55〜58を軸線47〜5o
の周りに回転させつつそれらの軸線に沿ってシリンダ孔
43〜46の他端へ移動させることにより、各シリンダ
孔の円筒状内!面51〜54の表面硬化焼入れを行なう
尚、図示の実施例に於ては、反射鏡55〜58はそれぞ
れ軸線47〜50の周りに回転可能でありそれらの軸輪
に沿って往復動可能な平vj7J嫂として構成されてい
るが、これらの反射鏡は軸輪47〜50を回転軸とする
例えば放物線の如き二次曲線の回転面を反射面とする二
次曲面反射鏡として構成されてもよく、この場合にはそ
れらの反射鏡を軸線47〜50の周りに回転させなくて
もそれらの軸線に沿って往復動させるだけで、各円筒状
内壁面51〜54の全面を競入れすることができる。ま
た特に、反射鏡55〜58を放物面鏡または放物線回転
面を反射面とする反射鏡として構成する場合には、集光
レンズ35〜38を廃止し、平行光線としてのレーザー
ビーム31〜34をそれらの反射鏡により集光させつつ
円筒状内W面51〜54へ向けて反射させることができ
る。
以上に於ては、本発明を4気筒4サイクルエンジンのシ
リンダブロックの4つのシリンダ孔の焼入れを行なうレ
ーザー焼入装置として構1!された実施例について詳報
に説明したが、本発明によるレーザー加工装置は複数個
の円筒孔を有するワークに対し穿孔、溶接等の加工を行
なうレーザー加工装置として構成することも可能であり
、また一つまたはそれ以上の円筒状内11面を有する複
数個のワークを同時に加工するレーザー加工@胃として
構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は4気筒4サイクルエンジンのシリンダブロ
ックのシリンダ孔の11面硬化焼入れを行なうレーザー
焼入@胃として構成された本発明によるレーザー加工装
置の一つの実施例を示す概略構成図である、。 1・・・レーザービーム発生装置、2・・・ベース、3
・・・軸線、4・・・レーザービーム、5−・・ノズル
、6・・・チューブ、7・・・ビームスプリンタ、8・
・・輪線、9・・・チューブ、11・・・軸線、12・
・・反111鏡、13・・・チューブ、14・・・レー
ザービーム、15・・・輪線。 16・・・ビームスプリッタ、17.18・・・チュー
ブ。 19・・・レーザービーム、20・・・軸線、21・・
・反射鏡、22・・・チューブ、23・・・し〒ザービ
ーム、24・・・軸線、25・・・ビームスプリッタ、
26.27・・・チューブ、28・・・レーザービーム
、29・・・軸線。 30・・・反@鏡、31〜34・・・レーザービーム、
35〜38・・・集光レンズ、39〜41・・・大筒式
接続部、42・・・シリンダブロック、43〜46・・
・シリンダ孔、47〜50・・・軸線、51〜54・・
・円筒状内壁面、55〜58・・・反射鏡、59〜62
・・・支持バー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ワークの複数個の円筒状内!面をレーザービームにより
    加工するレーザー加工装置に於て、レーザービーム発生
    装置と、咳し−ザービーム発生鋏瞳により発生されたレ
    ーザービームを分割するビームスプリッタと、咳ビーム
    スプリッタにより分割されたレーザービームをそれぞれ
    前記ワークの前記円筒状内壁面へ向けて反射する複数個
    の反射鏡とを有し、咳反射鏡はそれでれ前記ビームスプ
    リッタにより分割されたレーザービームに平行な軸線に
    対し傾斜した反射面を有し且咳軸線に沿って往復動可能
    であることを特徴とするレーザー加工装置。
JP56132536A 1981-08-24 1981-08-24 レ−ザ−加工装置 Pending JPS5835090A (ja)

Priority Applications (1)

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JP56132536A JPS5835090A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 レ−ザ−加工装置

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JP56132536A JPS5835090A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 レ−ザ−加工装置

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JPS5835090A true JPS5835090A (ja) 1983-03-01

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ID=15083567

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JP56132536A Pending JPS5835090A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 レ−ザ−加工装置

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