JPS59150684A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS59150684A JPS59150684A JP58024638A JP2463883A JPS59150684A JP S59150684 A JPS59150684 A JP S59150684A JP 58024638 A JP58024638 A JP 58024638A JP 2463883 A JP2463883 A JP 2463883A JP S59150684 A JPS59150684 A JP S59150684A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- mirror
- laser
- plane mirror
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Classifications
-
- 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
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0732—Shaping the laser spot into a rectangular shape
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光エネルギー分布特性全均一にしたレーザ光
を得るレーザ加工装置の改良に関する。
を得るレーザ加工装置の改良に関する。
一般にレーザ光は、スポットビームで使用される場合が
多かったが、近年、幅寸法よシ長さ寸法を長し、かつ光
エネルギー分布の均一な新開矩形状のレーザ光が注目’
ｔＭて来た。レーザ光は電力−：閉器の操作機構の各部
品の焼入れに使用される。
多かったが、近年、幅寸法よシ長さ寸法を長し、かつ光
エネルギー分布の均一な新開矩形状のレーザ光が注目’
ｔＭて来た。レーザ光は電力−：閉器の操作機構の各部
品の焼入れに使用される。
電力用開閉器は、接点全開閉して、電流を切ったシ、流
したシする。接点を開閉するのは、操作機構によシ行う
。操作機構は、主としてリンク、フック、ピン、軸等の
部品を使用している。部品の組合せとして、たとえばリ
ンクとフックとをピンを介して係合すれば、係合部附近
の各部品は、操作力により大きな力が加わり、破損しゃ
すい。そこで、係合部附近は焼入を行なって、硬度を増
している。焼入をする時には、焼入れ幅および深さが均
一であることが望ま７れている。
したシする。接点を開閉するのは、操作機構によシ行う
。操作機構は、主としてリンク、フック、ピン、軸等の
部品を使用している。部品の組合せとして、たとえばリ
ンクとフックとをピンを介して係合すれば、係合部附近
の各部品は、操作力により大きな力が加わり、破損しゃ
すい。そこで、係合部附近は焼入を行なって、硬度を増
している。焼入をする時には、焼入れ幅および深さが均
一であることが望ま７れている。
従来のレーザ光は、次のようなレーザ加工装置によシ得
ていた。Ｖ−ザ加工装置は、レーザ発生器からのレーザ
光會透過する焦点レンズの下側に第１凹面鏡を傾斜状に
配置し、第１凹面鏡の斜め上側つまシ焦点レンズ側に第
２凹面鏡を傾斜状に配置し、第２凹面鏡の下１１１に被
加工物全配置した所謂Ｎ型配置である。焦点レンズから
のレーザ光は、Ｎ型配置に沿って進行し、被加工物にレ
ーザ光全照射して、焼入をする。
ていた。Ｖ−ザ加工装置は、レーザ発生器からのレーザ
光會透過する焦点レンズの下側に第１凹面鏡を傾斜状に
配置し、第１凹面鏡の斜め上側つまシ焦点レンズ側に第
２凹面鏡を傾斜状に配置し、第２凹面鏡の下１１１に被
加工物全配置した所謂Ｎ型配置である。焦点レンズから
のレーザ光は、Ｎ型配置に沿って進行し、被加工物にレ
ーザ光全照射して、焼入をする。
ところで、Ｎ型配置では、円筒状の第１凹面鏡、第２凹
面鏡は、曲率半径に形成されておシ、反射面が互いに対
応し、かつ傾斜している。第２凹面鏡の傾斜は、反射面
の１端が被加工物に近く、他端が被加工物より遠くなる
ように傾斜している。
面鏡は、曲率半径に形成されておシ、反射面が互いに対
応し、かつ傾斜している。第２凹面鏡の傾斜は、反射面
の１端が被加工物に近く、他端が被加工物より遠くなる
ように傾斜している。
このため、近い個所からのレーザ光と遠い個所からのレ
ーザ光とが、被加工物を照射すれは、近い個所のレーザ
光は、遠い個所のレーザ光より強い。
ーザ光とが、被加工物を照射すれは、近い個所のレーザ
光は、遠い個所のレーザ光より強い。
したがって、被加工物の焼入れは、レーザ光の強い個所
で深く、これよシ弱い個所でＡ＜できるので、焼入れ層
の深さは均一にならない。この結果、不均一な焼入れ層
の機械部品全使用すれば、摩耗が均一でなく、品質が悪
くなる。
で深く、これよシ弱い個所でＡ＜できるので、焼入れ層
の深さは均一にならない。この結果、不均一な焼入れ層
の機械部品全使用すれば、摩耗が均一でなく、品質が悪
くなる。
本発明の目的は、光エネルギー分布強度を一定にしたレ
ーザ加工装置全提供することにある。
ーザ加工装置全提供することにある。
この目的全達成するために、本発明では、被加工物と凹
面鏡との間のレーザ光の強い方に平面鏡を設け、平面鏡
で反射したレーザ光を弱い方のレーザ光に混入して、弱
い方のレーザ光を補強して、元エネルギー分布強就の略
均−なレーザ光を得る。
面鏡との間のレーザ光の強い方に平面鏡を設け、平面鏡
で反射したレーザ光を弱い方のレーザ光に混入して、弱
い方のレーザ光を補強して、元エネルギー分布強就の略
均−なレーザ光を得る。
以下、本発明の実施例金弟１，２図に示すレーザ加工装
置により説明する。
置により説明する。
図示していないレーザ発生器からのレーザ光１は、第１
凹面鏡２を照射する。第１凹面鋭２は第２凹面鏡側に傾
斜し７ている。第１凹面鏡２の反射面２Ａからのレーザ
光１は、第２凹面鏡３の反射面３Ａを照射する。第２凹
面鏡３の一端側３Ｂは、被加工物４に接近した位置に、
他端側３Ｃは被加工物４よシ遠い位置になるように傾斜
している。
凹面鏡２を照射する。第１凹面鋭２は第２凹面鏡側に傾
斜し７ている。第１凹面鏡２の反射面２Ａからのレーザ
光１は、第２凹面鏡３の反射面３Ａを照射する。第２凹
面鏡３の一端側３Ｂは、被加工物４に接近した位置に、
他端側３Ｃは被加工物４よシ遠い位置になるように傾斜
している。
第１凹面鏡２と第２凹面鏡３との傾斜角度は、これらの
凹面鏡を被加工物４のように水平配置状態から反時計方
向に約７〜１０°傾斜している。
凹面鏡を被加工物４のように水平配置状態から反時計方
向に約７〜１０°傾斜している。
第１平面鏡５と第２平面鏡６とは、第２凹面鏡３と被加
工物４との間に配置されているが、平面鏡は第１．２図
に示すように被加工物側に配置している。これらの平面
鏡は、被加工物側の一端５Ａ、６Ａから他端５Ｂ、６Ｂ
に行くにしたがい）−次幅寸法がｔｌからｔになるよう
に大きく傾斜している。第１平面鋭５の反射面５Ｃは、
第２平面鏡６０反射面６Ｃよシ反射率が悪くなるたとえ
ば粗に形成している。粗に形成する場合には、反射面５
Ｃの一端３Ｂに対応する側より他端３Ｃに対応する側に
行くにしたがい、ｊ畝次粗金密にして行くとよい。平面
鏡５，６の裏面には、角度調整装置７を取付けている。
工物４との間に配置されているが、平面鏡は第１．２図
に示すように被加工物側に配置している。これらの平面
鏡は、被加工物側の一端５Ａ、６Ａから他端５Ｂ、６Ｂ
に行くにしたがい）−次幅寸法がｔｌからｔになるよう
に大きく傾斜している。第１平面鋭５の反射面５Ｃは、
第２平面鏡６０反射面６Ｃよシ反射率が悪くなるたとえ
ば粗に形成している。粗に形成する場合には、反射面５
Ｃの一端３Ｂに対応する側より他端３Ｃに対応する側に
行くにしたがい、ｊ畝次粗金密にして行くとよい。平面
鏡５，６の裏面には、角度調整装置７を取付けている。
角度調整装置７はリンク８を介してスライド機構９と連
絡している。
絡している。
この構成では、反射面３Ａからのレーザ１は、第３図に
示すエネルギー分布特性図となる。第３図は縦軸に光エ
ネルギーの強度（Ｅ）’ｅ、横軸に焼入長寸法＜１）ｆ
：、示している。特性図から明らかなように一端側３Ｂ
のレーザ光ＩＡは、他端側３Ｃのレーザ光ＩＢより光エ
ネルギー強度（Ｅ）（よ が強い。一方のレーザ元ＩＡ平面鏡５′１ｆ−１他方の
レーザ光ＩＢは第２平面＊６を、それぞれ照射する。両
半面鋭５，６ではレーザ光１を絞ると共に、一方の反射
面５Ｃは他方の反射面６Ｃよｐ反射面を荒くして、反射
率金悪くしている。したがって、両平面鏡から反射され
たレーザ光１は、第４図で示す光エネルギー強［Ｅ’を
長寸法ｔに沿って略均−にした特性図Ａを得る。更に、
１端３Ｂから他端３Ｃに行くに従い順次粗から密になる
反射面５Ｃ７！ｌｌ−使用すれば、はぼ光エネルギーＥ
’（＋−均一にした特性図Ｂｔ−得ることができる。特
性図Ａ、 Ｂのレーザ光１で被加工物４を照射すれば、
略均−な焼入層！−２に得ることができる。また、この
実施例では、スライド機構９ 全Ｘ １−Ｘ方向に移動
すれば、レーザ光１の幅寸法を自由に変更できる。
示すエネルギー分布特性図となる。第３図は縦軸に光エ
ネルギーの強度（Ｅ）’ｅ、横軸に焼入長寸法＜１）ｆ
：、示している。特性図から明らかなように一端側３Ｂ
のレーザ光ＩＡは、他端側３Ｃのレーザ光ＩＢより光エ
ネルギー強度（Ｅ）（よ が強い。一方のレーザ元ＩＡ平面鏡５′１ｆ−１他方の
レーザ光ＩＢは第２平面＊６を、それぞれ照射する。両
半面鋭５，６ではレーザ光１を絞ると共に、一方の反射
面５Ｃは他方の反射面６Ｃよｐ反射面を荒くして、反射
率金悪くしている。したがって、両平面鏡から反射され
たレーザ光１は、第４図で示す光エネルギー強［Ｅ’を
長寸法ｔに沿って略均−にした特性図Ａを得る。更に、
１端３Ｂから他端３Ｃに行くに従い順次粗から密になる
反射面５Ｃ７！ｌｌ−使用すれば、はぼ光エネルギーＥ
’（＋−均一にした特性図Ｂｔ−得ることができる。特
性図Ａ、 Ｂのレーザ光１で被加工物４を照射すれば、
略均−な焼入層！−２に得ることができる。また、この
実施例では、スライド機構９ 全Ｘ １−Ｘ方向に移動
すれば、レーザ光１の幅寸法を自由に変更できる。
このように、この実施例によれば、２枚の平面鏡５，６
を使用した簡単な構成で、光エネルギー強度分布のほぼ
均一なレーザ光を得ることができる。
を使用した簡単な構成で、光エネルギー強度分布のほぼ
均一なレーザ光を得ることができる。
他の実施例としては、上述の実施例で第２平面鏡６を除
去し、第１平面鏡５だけを使用し、第１平面＠５から反
射されたレーザ光ＩＡ′ｆｒ：、他方のレーザ光ＩＢに
混入し、レーザ光ＩＢの強さをレーザ光ＩＡで補充して
も、上述と同様な効果を達成することができる。この場
合、レーザ光ＩＢは、第１平面鏡５からのレーザ光ＩＡ
が加わシ、光エネルギーが強過る時には、第１平面鋭５
の反射面を粗調整して、光エネルギーを等しくする。こ
の実施例によれば、平面鏡は１個で光エネルギー強度分
布特性の均一なレーザ光を得ることができるので、第１
図の実施例よシ更に構成を簡単化できる。同、上述の実
施例では、焼入について説明したが、切断、溶接等の加
工にも使用できることは、勿論である。
去し、第１平面鏡５だけを使用し、第１平面＠５から反
射されたレーザ光ＩＡ′ｆｒ：、他方のレーザ光ＩＢに
混入し、レーザ光ＩＢの強さをレーザ光ＩＡで補充して
も、上述と同様な効果を達成することができる。この場
合、レーザ光ＩＢは、第１平面鏡５からのレーザ光ＩＡ
が加わシ、光エネルギーが強過る時には、第１平面鋭５
の反射面を粗調整して、光エネルギーを等しくする。こ
の実施例によれば、平面鏡は１個で光エネルギー強度分
布特性の均一なレーザ光を得ることができるので、第１
図の実施例よシ更に構成を簡単化できる。同、上述の実
施例では、焼入について説明したが、切断、溶接等の加
工にも使用できることは、勿論である。
以上のように、本発明のレーザ加工装置によれば、簡単
な構造で光エネルギー強度分布を略均−にしたレーザ光
を得ることができる。
な構造で光エネルギー強度分布を略均−にしたレーザ光
を得ることができる。
第１図は本発明の実施例として示したレーザ加工装置の
斜視図、第２図は第１図の要部側断面図、第３．４図は
光エネルギー強度分布特性図、第５図は被加工物の側断
面図である。
斜視図、第２図は第１図の要部側断面図、第３．４図は
光エネルギー強度分布特性図、第５図は被加工物の側断
面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被加工物と対応し、かつ一端が被加工物側に接近し
た位置に、他端が被加工物よシ遠い位置に、それぞれ配
置された傾斜状の凹面鏡と、凹面鏡で反射したレーザ光
を被加工物に照射し、被加工物を加工するものにおいて
、上記一端と対応する被加工物と凹面鏡との間にレーザ
光音他端側に反射する平面健全設けること金％−倣とす
るレーザ加工装置。 ２、上記一端と他端とに対応する被加工物と凹面鏡との
間に第１平面鏡および第２平面鏡を設け、第１平面鏡の
反射効率を第２平面鏡のそれよシ低くすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。 ３、上記平面繞に平面鏡をレーザ光に接離する移動手段
を設けること全特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024638A JPS59150684A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | レ−ザ加工装置 |
| DE8484101473T DE3460941D1 (en) | 1983-02-18 | 1984-02-13 | Laser machining system |
| EP84101473A EP0116933B1 (en) | 1983-02-18 | 1984-02-13 | Laser machining system |
| US06/581,267 US4527043A (en) | 1983-02-18 | 1984-02-17 | Laser machining system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024638A JPS59150684A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150684A true JPS59150684A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH0358836B2 JPH0358836B2 (ja) | 1991-09-06 |
Family
ID=12143669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58024638A Granted JPS59150684A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4527043A (ja) |
| EP (1) | EP0116933B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59150684A (ja) |
| DE (1) | DE3460941D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000108A1 (en) * | 1986-07-08 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Laser beam forming apparatus |
| US20080118203A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and laser irradiation method |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU606315B2 (en) * | 1985-09-12 | 1991-02-07 | Summit Technology, Inc. | Surface erosion using lasers |
| FR2592724B1 (fr) * | 1986-01-09 | 1989-11-10 | Rivoallan Loic | Dispositif de focalisation d'un faisceau de lumiere et machine a souder les fibres optiques utilisant ce dispositif |
| US5423801A (en) * | 1986-03-19 | 1995-06-13 | Summit Technology, Inc. | Laser corneal surgery |
| US4856513A (en) * | 1987-03-09 | 1989-08-15 | Summit Technology, Inc. | Laser reprofiling systems and methods |
| GB8606821D0 (en) * | 1986-03-19 | 1986-04-23 | Pa Consulting Services | Corneal reprofiling |
| WO1987005843A1 (en) * | 1986-03-26 | 1987-10-08 | Nauchno-Issledovatelsky Tsentr Po Tekhnologicheski | Installation for laser treatment of materials |
| US4691093A (en) * | 1986-04-22 | 1987-09-01 | United Technologies Corporation | Twin spot laser welding |
| US4683493A (en) * | 1986-06-20 | 1987-07-28 | Westinghouse Electric Corp. | Compact optical apparatus for tracking a path of movement of a tool along a line of travel on a workpiece |
| US4810093A (en) * | 1986-08-11 | 1989-03-07 | Laser Precision Corporation | Versatile and efficient radiation transmission apparatus and method for spectrometers |
| US5019074A (en) * | 1987-03-09 | 1991-05-28 | Summit Technology, Inc. | Laser reprofiling system employing an erodable mask |
| US5324281A (en) * | 1987-03-09 | 1994-06-28 | Summit Technology, Inc. | Laser reprofiling system employing a photodecomposable mask |
| GB8819351D0 (en) * | 1988-08-15 | 1988-09-14 | Gersan Anstalt | Making elongate cut using high energy radiation |
| DE4310314A1 (de) * | 1993-03-30 | 1994-12-01 | Hermann Huegenell | Tunnelvortriebsystem |
| US5449879A (en) * | 1993-10-07 | 1995-09-12 | Laser Machining, Inc. | Laser beam delivery system for heat treating work surfaces |
| US7154066B2 (en) * | 2002-11-06 | 2006-12-26 | Ultratech, Inc. | Laser scanning apparatus and methods for thermal processing |
| US7880116B2 (en) * | 2003-03-18 | 2011-02-01 | Loma Linda University Medical Center | Laser head for irradiation and removal of material from a surface of a structure |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2995066A (en) * | 1956-06-13 | 1961-08-08 | Joseph Brun | Anamorphotic system |
| DE1565144A1 (de) * | 1965-09-18 | 1970-02-19 | Telefunken Patent | Anordnung zur Materialbearbeitung mit Laserstrahlen |
| JPS583478B2 (ja) * | 1978-03-03 | 1983-01-21 | 株式会社日立製作所 | レ−ザ加熱方法および装置 |
| JPS5794482A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-11 | Hitachi Ltd | Pattern forming device by laser |
-
1983
- 1983-02-18 JP JP58024638A patent/JPS59150684A/ja active Granted
-
1984
- 1984-02-13 DE DE8484101473T patent/DE3460941D1/de not_active Expired
- 1984-02-13 EP EP84101473A patent/EP0116933B1/en not_active Expired
- 1984-02-17 US US06/581,267 patent/US4527043A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000108A1 (en) * | 1986-07-08 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Laser beam forming apparatus |
| US20080118203A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and laser irradiation method |
| US8237085B2 (en) * | 2006-11-17 | 2012-08-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and laser irradiation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358836B2 (ja) | 1991-09-06 |
| DE3460941D1 (en) | 1986-11-20 |
| US4527043A (en) | 1985-07-02 |
| EP0116933B1 (en) | 1986-10-15 |
| EP0116933A1 (en) | 1984-08-29 |
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