JPS5915517Y2 - Laser oscillation device - Google Patents
Laser oscillation deviceInfo
- Publication number
- JPS5915517Y2 JPS5915517Y2 JP1978010678U JP1067878U JPS5915517Y2 JP S5915517 Y2 JPS5915517 Y2 JP S5915517Y2 JP 1978010678 U JP1978010678 U JP 1978010678U JP 1067878 U JP1067878 U JP 1067878U JP S5915517 Y2 JPS5915517 Y2 JP S5915517Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- excitation
- output
- oscillation device
- lamps
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は出力ピーク値が時間的に変化し、例えば金属溶
接に好適なレーザ光を得ることのできるレーザ発振装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a laser oscillation device whose output peak value changes over time and which can provide laser light suitable for, for example, metal welding.
従来よりレーザ光を用いて金属を溶接する場合には、表
面の十分な加熱と共に内部に亙る完全な溶融をなす為、
レーザ出力のピーク値を可変させることが行われている
。Conventionally, when welding metal using laser light, the surface is sufficiently heated and the inside is completely melted.
The peak value of laser output is varied.
これには一般に、直流に励起されるレーザに脈流を重畳
してレーザ出力値を高めると云う手段がとられている。Generally, this is achieved by superimposing a pulsating current on a laser excited by direct current to increase the laser output value.
第1図はこの種、従来装置の一例を示す概略構成図で、
1はYAGロッド等のレーザ物質、2は励起ランプ、3
及び4はレーザ物質1の両端面に相対向して配設された
共振器ミラーである。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional device of this type.
1 is a laser material such as a YAG rod, 2 is an excitation lamp, 3
and 4 are resonator mirrors disposed opposite to each other on both end surfaces of the laser material 1.
また5(図中破線で示す)は前記レーザ物質1及び励起
ランプ2を囲撓して設けられた集光反射鏡である。Further, reference numeral 5 (indicated by a broken line in the figure) is a condensing reflector provided surrounding the laser material 1 and the excitation lamp 2.
そして、前記励起ランプ2は直流電源6により直流駆動
されるが、変調器7を介して強制的に脈流変動されてい
る。The excitation lamp 2 is driven by a DC power source 6, but the current is forcibly varied via a modulator 7.
従って、レーザ物質1は上記脈流変動して駆動される励
起ランプ2の出力に応じて、そのレーザ発振出力を変化
させる。Therefore, the laser substance 1 changes its laser oscillation output in accordance with the output of the excitation lamp 2 which is driven by the pulsating flow fluctuation.
このレーザ発振出力は集光レンズ8を介して被溶接物9
に照射され、ここに例えばレーザ溶接が行われる。This laser oscillation output is transmitted to the workpiece 9 via a condenser lens 8.
For example, laser welding is performed here.
さて、このような装置において、前記変調器7によるレ
ーザ出力の変動周波数は、一般にその構成上から商用電
源周波数に同期させることが多く、上記電源周波数、ま
たはその整数倍に設定されている。Now, in such a device, the fluctuation frequency of the laser output by the modulator 7 is generally synchronized with the commercial power supply frequency due to its configuration, and is set to the power supply frequency or an integral multiple thereof.
ところがレーザ溶接に際し、被溶接物9の溶は込み量を
大きくする場合にはレーザ光のピーク出力を大きくする
ときと小さくするときとの周波数を前述した電源周波数
よりも低くした方が良い。However, when increasing the amount of penetration into the workpiece 9 during laser welding, it is better to set the frequency when increasing and decreasing the peak output of the laser beam to be lower than the above-mentioned power supply frequency.
しかしながら上記装置にてこれを行うと、大出力ピーク
値を得るとき励起ランプ2の入力が急激に増大し、これ
が為に励起ランプ2の熱的変動によってランプ2の破損
を招くことがあった。However, when this is done with the above device, the input to the excitation lamp 2 increases rapidly when obtaining a large output peak value, which may lead to damage to the excitation lamp 2 due to thermal fluctuations in the excitation lamp 2.
このような事情によりレーザ出力を低い周波数で変動さ
せることが他の各種条件と相俟って技術的に非常に困難
であった。Due to these circumstances, it is technically extremely difficult to vary the laser output at a low frequency in conjunction with various other conditions.
本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、簡易な構成で各種溶接条件に適合
した低い周波数で周期的にそのピーり出力を変化させる
ことのできるレーザ発振装置を実現し、提供することに
ある。The present invention was developed in view of these circumstances, and its purpose is to create a laser oscillation system that has a simple configuration and whose peak output can be periodically varied at a low frequency that is suitable for various welding conditions. The goal is to realize and provide the device.
即ち、ピーク出力を低い繰り返し周波数で変調すること
のできる簡易な構造のレーザ発振装置を実現することに
ある。That is, the object is to realize a laser oscillation device with a simple structure that can modulate the peak output at a low repetition frequency.
以下、図面を参照して本考案装置の一実施例を説明する
。Hereinafter, one embodiment of the device of the present invention will be described with reference to the drawings.
第2図は同実施例の概略構成図で、第1図と同一部分に
は同一符号をむし、その説明は省略する。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the same embodiment, and the same parts as in FIG.
この装置は、集光反射鏡5内にレーザ物質1を挾んで2
つの励起ランプ2 a 、2 bが並列的に設けられて
いる。This device has a laser material 1 sandwiched within a condensing reflector 5 and a 2
Two excitation lamps 2 a and 2 b are provided in parallel.
これらの励起ランプ2a、2bは前記電源6により直流
駆動されるものだが、変調器7a、7bを各別に介して
、それぞれ変調制御されるようになっている。These excitation lamps 2a and 2b are driven by direct current from the power source 6, and are modulated and controlled through separate modulators 7a and 7b, respectively.
上記各変調器7a、7bの変調周波数、即ち、変動的、
あるいはパルス的に繰り返される周期は変調制御装置1
0によって設定されている。The modulation frequency of each modulator 7a, 7b is variable;
Alternatively, the period that is repeated in a pulsed manner is determined by the modulation control device 1.
It is set by 0.
この変調制御装置10は、上記両者を互いに異なる周期
に設定制御するものである。This modulation control device 10 sets and controls both of the above to different periods.
このように構成された装置において、励起ランプ2a、
2bを第3図実線A、Bにそれぞれ示す異なる周波数f
a、fbで脈流駆動する。In the device configured in this way, the excitation lamp 2a,
2b is shown by solid lines A and B in Fig. 3, respectively, at different frequencies f.
Pulsating flow is driven by a and fb.
これにより、励起ランプ2 a 、2 bは上記周波数
fa、fbに基づく変動周期でレーザ物質1を各別にレ
ーザ励起する。As a result, the excitation lamps 2 a and 2 b individually excite the laser substance 1 with varying periods based on the frequencies fa and fb.
従ってレーザ物質1は励起ランプ2a、2bによって同
時に励起され、結局その合成値に相当したレーザ光を発
振出力する。Therefore, the laser substance 1 is simultaneously excited by the excitation lamps 2a and 2b, and eventually outputs a laser beam corresponding to the combined value.
この出力レーザ光のピーク値変動特性は、例えば第3図
破線Cに示す如くなる。The peak value fluctuation characteristic of this output laser light is, for example, as shown by the broken line C in FIG.
この特性Cに着目すると、その包路線つまりピーク値の
出力変化はfa−fbなる周波数特性を有することにな
る。Focusing on this characteristic C, its envelope, that is, the output change of the peak value has a frequency characteristic of fa-fb.
換言すれば、励起ランプ2a、2bは各別に十分高い周
波数fa、ft:で駆動されているにもか・わらず、装
置の出力変動(変調周波数)は十分に低いもの(商品用
電源周波数に比して)とすることができる。In other words, even though the excitation lamps 2a and 2b are individually driven at sufficiently high frequencies fa and ft, the output fluctuations (modulation frequency) of the device are sufficiently low (within the commercial power supply frequency). (compared to).
斯くの如く作用によれば、励起ランプ2 a 、2 b
は高い高波数fa、fbで点灯駆動される為に熱的変動
がなく、平均化される。According to this action, the excitation lamps 2a, 2b
Since the lights are driven at high wave numbers fa and fb, there is no thermal fluctuation and the lights are averaged.
従って、熱応力による励起ランプ2 a 、2 bの破
損を招くことがない。Therefore, the excitation lamps 2 a and 2 b are not damaged due to thermal stress.
また、レーザ出力としては緩やかなピーク値変動となる
為に、高ピーク値出力時においては、被溶接物9の内部
に亙って十分な溶は込みを行わせ、その後低いピーク値
出力時には、その表面温度を十分に加熱できる。In addition, since the laser output has a gentle peak value fluctuation, sufficient melt penetration is performed throughout the inside of the workpiece 9 when the laser output is high, and then when the peak output is low, The surface temperature can be sufficiently heated.
従って内部まで溶融された溶融湯部が十分に攪拌されて
融合し、ここに極めて良好なレーザ溶接がなされる。Therefore, the molten metal that has been melted to the inside is sufficiently stirred and fused, resulting in extremely good laser welding.
また逆に被溶接物10が、例えば表面反射率の高い金属
等の場合には、ピーク値の低いレーザ出力でその表面を
十分加熱したのちピーク値の高いレーザ出力を照射する
ことによってエネルギ損失を招くことなくその内部の溶
融を行うことができる。Conversely, if the object to be welded 10 is, for example, a metal with a high surface reflectance, energy loss can be reduced by sufficiently heating the surface with a laser output with a low peak value and then irradiating it with a laser output with a high peak value. The internal melting can be carried out without causing any damage.
従って同様に良好なレーザ溶接を行うことができる。Therefore, similarly good laser welding can be performed.
また上記した如く本装置は非常に簡単な構成で実現する
ことができ、しかも安価に容易に製作することができる
。Further, as described above, this device can be realized with a very simple configuration and can be easily manufactured at low cost.
さて、上記説明は励起ランプ2a、2bを正弦波的に変
化する脈流で点灯駆動する場合について行った。Now, the above explanation has been made regarding the case where the excitation lamps 2a and 2b are lit and driven by a pulsating current that changes in a sinusoidal manner.
しかしながら第4図あるいは第5図に示すように互いに
周期の異なるパルス的な脈流で駆動しても同様な効果が
期待できる。However, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, the same effect can be expected even when driving with pulse-like pulsating currents having mutually different periods.
第4図において、aは励起ランプ2aの駆動出力を示し
、bは励起ランプ2bの駆動出力を示している。In FIG. 4, a indicates the drive output of the excitation lamp 2a, and b indicates the drive output of the excitation lamp 2b.
ここでは駆動周期T 1 、 T 2が2対3の割合に
設定されており、従ってその合成出力は第4図Cに示す
ようになる。Here, the driving periods T 1 and T 2 are set at a ratio of 2:3, so the combined output is as shown in FIG. 4C.
このCに示す出力特性がち明らかなように、各時刻の平
均的なピーク値を前記駆動周期T1.T2よりも長い繰
り返し周期Tで変化させることができる。As is clear from the output characteristics shown in C, the average peak value at each time is the drive period T1. It can be changed at a repetition period T longer than T2.
そして、この場合にあっても、励起ランプ2a、2bは
それぞれ十分高い所定の周期でパルス的に駆動されてい
る為に、熱的に平均化されて破損を生じることもない。Even in this case, since the excitation lamps 2a and 2b are each driven in a pulsed manner at a sufficiently high predetermined period, there will be no damage due to thermal averaging.
また、第5図は、同図aに示す励起ランプ2aによる駆
動パルスP1に対して、励起ランプ2bの駆動パルスP
2の発生タイミングを同図すに示すように1つ置きにず
らしたものである。In addition, FIG. 5 shows the drive pulse P1 of the excitation lamp 2b shown in FIG.
As shown in the figure, the timing of generation of 2 is shifted every other time.
この場合には同図Cに示す如き合成レーザ出力を得るこ
とができ、前述した装置の作用と同様な効果を得ること
ができる。In this case, it is possible to obtain a combined laser output as shown in FIG.
尚、本考案は上記実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば3つ以上のレーザ励起手段を備えて、各別に出力
制御するようにしてもよい。For example, three or more laser excitation means may be provided, and the output may be controlled individually.
また、レーザ物質1を励起ランプ2にそれぞれ対応させ
て設け、それらの各出力を反射鏡やレンズ等によって合
成するようにしてもよい。Alternatively, the laser substances 1 may be provided to correspond to the excitation lamps 2, respectively, and their respective outputs may be combined using a reflecting mirror, a lens, or the like.
また本装置によればシーム溶接ばかりでなく、スポット
溶接を行うこともできる。Further, according to this device, not only seam welding but also spot welding can be performed.
この場合、レーザ出力のピーク値変化の一周期毎に、ス
テップ状にスポット溶接部分に同期させようにすればよ
い。In this case, the spot welding portion may be synchronized stepwise with each period of change in the peak value of the laser output.
励起ランプ2の駆動周波数は、装置の仕様及び被
溶接物の材質・形状に応じて定めればよいことは勿論の
ことである。It goes without saying that the driving frequency of the excitation lamp 2 may be determined depending on the specifications of the device and the material and shape of the workpiece to be welded.
更に、上記実施例はYAGロッドの如き固体レーザにつ
いて示したが、CO2レーザのようなガスレーザや、半
導体レーザであってもよい。Furthermore, although the above embodiments have been shown using a solid laser such as a YAG rod, a gas laser such as a CO2 laser or a semiconductor laser may also be used.
またこれらの異なる種類のレーザを各別に駆動し、合成
するようにしてもよい。Alternatively, these different types of lasers may be driven separately and combined.
要するに本考案はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することが可能である。In short, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
第1図は従来装置の一例を示す概略構成図、第2図は本
考案装置の一実施例を示す概略構成図、第3図は同実施
例の作用を示す信号(レーザ出力)波形図、第4図及び
第5図はそれぞれ他の実施例を示す信号(レーザ出力)
波形図である。
1・・・・・・レーザ物質、2,2 a 、2 b・・
・・・・励起ランプ、3.4・・・・・・共振器ミラー
、5・・・・・・集光反射鏡、6・・・・・・直流電源
、7,7 a 、7 b・・・・・・変調器、10・・
・・・・変調制御装置。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional device, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the device of the present invention, and FIG. 3 is a signal (laser output) waveform diagram showing the operation of the same embodiment. Figures 4 and 5 show signals (laser output) showing other embodiments, respectively.
FIG. 1... Laser substance, 2, 2 a, 2 b...
...excitation lamp, 3.4 ... resonator mirror, 5 ... condensing reflector, 6 ... DC power supply, 7, 7 a, 7 b. ...Modulator, 10...
...Modulation control device.
Claims (2)
動してそれぞれレーザ励起する複数のレーザ励起手段と
、これらの励起手段による励起によって前記駆動周期よ
りも長い周期でピーク値が変動するレーザ出力を放出す
るレーザ放出手段とを具備したことを特徴とするレーザ
発振装置。(1) A plurality of laser excitation means each driving the laser in a variable or pulse manner at different periods to excite the laser, and a laser output whose peak value fluctuates at a period longer than the driving period due to the excitation by these excitation means. 1. A laser oscillation device comprising a laser emitting means for emitting laser light.
に並設された複数の励起ランプと、これらの励起ランプ
の一端側に共通に接続された直流電源と、この直流電源
の他端側と前記複数の励起ランプの他端側との間に個別
に介挿された変調器と、これらの変調器を互いに異なる
周期で変動若しくはパルス的に変調制御する5手段とを
備えたものである実用新案登録請求の範囲第1項記載の
レーザ発振装置。(2) The plurality of laser excitation means includes a plurality of excitation lamps arranged in parallel in one laser active medium, a DC power supply commonly connected to one end of these excitation lamps, and the other end of this DC power supply. and the other ends of the plurality of excitation lamps, and five means for controlling the modulation of these modulators in a fluctuating or pulse-like manner at mutually different periods. A laser oscillation device according to claim 1 of the utility model registration claim.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1978010678U JPS5915517Y2 (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Laser oscillation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1978010678U JPS5915517Y2 (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Laser oscillation device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS54114583U JPS54114583U (en) | 1979-08-11 |
JPS5915517Y2 true JPS5915517Y2 (en) | 1984-05-08 |
Family
ID=33018186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1978010678U Expired JPS5915517Y2 (en) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Laser oscillation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5915517Y2 (en) |
-
1978
- 1978-01-31 JP JP1978010678U patent/JPS5915517Y2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS54114583U (en) | 1979-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5105944B2 (en) | Laser equipment | |
US7088749B2 (en) | Green welding laser | |
JP2003524872A5 (en) | ||
US20100098116A1 (en) | Optimized signal control in frequency-doubled laser sources | |
JPH09214041A (en) | Device and method of controlling profile of laser pulse by modulation of relaxation oscillation | |
US5434880A (en) | Laser system | |
JPS5915517Y2 (en) | Laser oscillation device | |
JP3968868B2 (en) | Solid state laser equipment | |
JP3016700B2 (en) | Solid laser processing equipment | |
JPH0741585Y2 (en) | Laser welding equipment | |
JP2674288B2 (en) | Solid-state laser device | |
JPH10242546A (en) | Temperature controller for optical element and laser oscillator | |
CA1313906C (en) | Method of generating a metal vapor in a metal vapor laser | |
JP2712233B2 (en) | Laser light source | |
JPS6184083A (en) | Solid-state laser device | |
JP2002261358A (en) | Solid-state laser oscillator and steel sheet welding apparatus using the same | |
KR100396676B1 (en) | Apparatus cooling laser solid | |
JPS6140157B2 (en) | ||
JP2973673B2 (en) | Q switch laser device | |
JPS6022632Y2 (en) | Q-switch pulse laser oscillator | |
JPS60167484A (en) | Solid-state laser oscillation device | |
JPH08255945A (en) | Q switch laser oscillator | |
JPH03291982A (en) | Laser oscillator | |
JPH0423374A (en) | Solid laser oscillator | |
JPH06177470A (en) | Nd:yag laser oscillating device |