JPS5844944Y2 - レ−ザ加工装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はとくに曲面をレーザ光によって照射加工するの
に好適するレーザ加工装置に関する。

一般に、レーザ光によって被加工物に熱処理などのレー
ザ加工を症こす場合、レーザ発振器から出力されたレー
ザ光を集光レンズで集束して上記被加工物を照射するよ
うにしている。

その場合、上記集光レンズと被加工物との対向距離を一
定に保ち、かつレーザ光を被加工物の目的部位に確実に
照射して上記レーザ光を走査させなげれば、被加工物が
受ける熱エネルギーが一定とならないから、良好なレー
ザ加工を行なうことができないことは明らかである。

ところで、被加工物がカムなどのように複雑な曲面を有
する場合、その曲面をレーザ光によって一定の熱エネル
ギで照射加熱するために、従来は被加工物をその加工面
が上記集光レンズと一定の距離を保つように移動させて
いた。

しかしながら被加工物をその曲面が集光レンズと一定の
距離を保つように移動させるには、ＮＣ装置やならい機
構を用いているが照射面が曲面であるためＮＣ装置やな
らい機構を用いても、たとえば溝の内側面を照射加熱す
るような場合には、レーザ光を上記内側面に所定角度で
、かつ確実に照射するのは極めて困難なことである。

本考案は上記事情にもとづきなされたもので、その目的
とするところは、本体内に集光レンズが保持されている
とともに一端面にマグネットが設けられ、このマグネッ
トの中央部分に上記本体内に導入されたレーザ光を導出
する透孔を設けてなる接触子を用いてレーザ発振器を行
なうようにして、被加工物の加工面に、この加工面が複
雑な曲面であってもレーザ光を一定の熱エネルギでかつ
目的部位を確実に照射加熱することができるようにした
レーザ加工装置を提供することにある。

以下、本考案の一実施例を第１図乃至第３図を参照して
説明する。

図中は案内溝２が形成された被加工物である。

上記案内溝２は第２図に示すように不規則な状態に湾曲
しており、この実施例においては上記案内溝２の内側面
２ａをレーザ光りによって照射加熱して熱処理加工を行
なおうとするものである。

そのために、本考案においては接触子３を用いるように
している。

この接触子３は、以下のごとく構成されている。

すなわち、Ｌ字状をなした第１の管体４の開口した一端
にベアリング（図示せず）等を介し第２の管体６が回動
自在に連結されて本体７を形成し、この本体７内には上
記第１の管体４の他端開口部近傍に集光レンズ８が保持
されている。

また、各管体４，６内にはそれぞれ第１、第２の反射鏡
９，１０が約４５度の傾斜角度で内蔵されている。

上記第２の管体６の第２の反射鏡１００反射面と対向す
る端面には、マグネット１１が所定の幅で帯状に設けら
れているとともにこのマグネット１１の中央部分に位置
するように透孔１２が穿設されている。

そして、このように構成された接触子３は、上記マグネ
ット１１によって第２の管体すの端面を被加工物１０案
内溝２内側面２ａに吸着させるとともに、上記第１の管
体４から突設された支持部材１３を介して固定部１４に
ばね１５などを介して変位自在にかつ第１の管体４の軸
線がずれ動くことがないように保持されている。

また、接触子３には、レーザ発振器１６から出力された
レーザ光りが第３の反射鏡１７を介して導入されるよう
になっている。

そして、このレーザ光りは、集光レンズ８で集束された
のち、第１１第２の反射鏡９．１０で反射して第２の管
体６の透孔１２から導出され、被加工物１の上記透孔１
２に対向する部位、すなわち案内溝２の内側面２ａを照
射加熱するようになっている。

つぎに、上記構成におけるレーザ加工装置の作用につい
て説明する。

まず、レーザ発振器１６を作動させてレーザ光りを接触
子３の本体７内に導入すると、このレーザ光りは上述し
たように集光レンズ８および第１１第２の反射鏡９，１
０を介して透孔１２から導出され、この透孔１２と対向
する被加工物１０部位、すなわち案内溝２の内側面２ａ
を照射加熱する。

一方、レーザ発振器１６を作動させると同時□被加工物
１を第２図に矢印で示すように水平方向に図示せぬ駆動
機構により自動で、あるいは手動によって移動させる。

すると、接触子３は被加工物１０案内溝２の湾曲状態に
応じて上下方向に変位する。

このとき、接触子３の第２の管体６の端面がマグネット
１１によって上記案内溝２の内側面２ａに吸着されてい
るから、上記管体６の端面が上記内側面２ａから離れる
ことなく接触した状態で磁力に抗しながらスライドする
。

一方、接触子３に導入されたレーザ光りは、この接触子
３が上下方向に変位しても接触子３と一体に集光レンズ
８が変位するから、第２の管体６の透孔１２から構成さ
れる装置において、上記レーザ光りのスポット径、すな
わちエネルギ状態は常に一定である。

したがって、上記透孔１２が設げられた第２の管体６の
端面が案内溝２の内側面２ａに接触した状態でスライド
することと相俟って上記透孔１２に臨む案内溝２の内側
面２ａをこの案内溝２の湾曲状態に係わらず一定の熱エ
ネルギで照射加熱することができる。

さらに、上記透孔１２はマグネット１１の中央部分に穿
設されているから、透孔１２から導出されるレーザ光り
はマグネット１１の磁力が釣合う位置、すなわち透孔１
２の中心から導出され、その導出位置がマグネット１１
の磁力によって保持されてずれ動くようなことがない。

したがって、レーザ光りは被加工物１の透孔１２中心と
対応する個所を確実に照射することになる。

なお、本考案は上記一実施例に限定されず、たとえば第
４図に示すように接触子のマグネットが設けられた端面
を球面２０にしたり、あるいは第５図に示すように円柱
２１や、球形状等の回転体を設けるようにすれば、磁力
に抗しての被加工物の移動を円滑に行なうことができる
こと明らかである。

また、上記実施例では接触子を変位自在に保持し、被加
工物の加工面にレーザ光を連続的に照射する場合につい
て述べたが、たとえば通常の手段ではレーザ光を照射す
ることができないような部位に孔あけ加工などをするよ
うな場合は、上記接触子によってレーザ光を目的部位に
案内するだけでよいから、このような場合には接触子を
変位自在に保持しなくともよい。

接触子の透孔が穿設された端面は被加工物の加工面に密
着し、かつ接触子の本体内に導入されたレーザ光は上記
透孔の位置において常にゴ定のエネルギ状態にあり、し
かもマグネットの磁力によってレーザ光が上記透孔の中
心を確実に通過するから、被加工物の透孔に臨む個所を
正確かつ一定の熱エネルギで照射加熱することができる
。

また、被加工物の曲面を連続的に照射加熱するような場
合には、接触子を変位自在に保持すれば、被加工物をた
とえば水平に移動させるなど上記曲面の湾曲状態に係わ
らずに移動させるだけで上記曲面を上述した理由により
一定の熱エネルギで照射加熱することができる。

したがって、従来のようにＮＣ装置やならい機構を用い
て被加工物をその曲面の湾曲状態に応じて移動させると
いうことをせずにせむ。

さらに、上記接触子を用いることにより、通常の手段で
はレーザ光を照射することのできない個所でも確実に照
射することが可能であるなど実用上極めて有用なレーザ
加工装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例で、接触子を断面して示す概
略的構成図、第２図は被加工物の正面図、第３図は第１
図における接触子を構成する本体の端面の平面図、第４
図および第５図はそれぞれ他の実症例を示す要部断面図
である。 １・・・・・・被加工物、３・・・・・・接触子、７・
・・・・・本体、８・・・・・・集光レンズ、１１・・
・・・・マグネット、１２・・・・・・透孔、１６・・
・・・・レーザ発振器、Ｌ・・・・・・レーザ光。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. レーザ発振器と、集光レンズを内設した筒状態からなり
   上記レーザ発振器から放出されたレーザ光が導入する位
   置に設けられ一端面から上記集光レンズで集束されたレ
   ーザ光を出光する本体および上記一端面に設けられこの
   一端面から出光するレーザ光の通過位置に透孔をもつマ
   グネットで構成される接触子とを備え、この接触子を上
   記マグネットによって被加工物に吸着し、上記レーザ光
   を接触子の本体内に導入して上記被加工物の上記透孔に
   臨む個所を照射するようにしたことを特徴とするレーザ
   加工装置。