JPS5961587A - レ−ザ加工機用外部光学装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ加工機に用いる外部光学装置に関する
ものである。

従来例の構成とその問題点 まずレーザ加工機の基本的な外部光学系について第１図
の図面とともに説明する。レーザ発振器１より発振され
た加工用レーザ２はレーザ加工時以外は反射ミラー３に
てビームアブンーバ４（レーザエネルギー吸収装置）に
吸収させである。レーザ加工機はこの反射ミラー３の位
置を移動させることにより反射ミラー６を経てレーザ集
光レンズ６、レーザ焦点７から被加工物８にレーザが照
射され、レーザ加工が行われる。

ビームアブンーバ４の構造は、例えば第２図にその断面
図を示したように、外筒９と内筒１０間に熱媒体１１（
水や油など）を入口１２から出口１３に移動させておい
て、加工用レーザ２をその内筒１０内で屈折させてレー
ザエネルギーを吸収する方法や、第３図に示すように、
単に表面をレーザが吸収されやすい凹凸表面１４にして
その裏面を第２図と同様に吸収外板１６と内板１６間の
熱媒体１１で冷却し、加工用レーザ２のエネルギーを吸
収させる方法がとられる。

ビームアブノーバ４の構造は、加工用レーザ２の出力に
よっては自然冷却または熱伝導を用いた単なる放熱、空
冷でもかまわない。

前述のような方法で加工用レーザを被加工物に照射する
のであるが、レーザ集光部は第４図に示すように多少の
機構を必要とする。加工用レーザ２は反射ミラー５によ
りノズル受け１７に支えられたレーザ集光レンズ６、ガ
スの持つ運動エネルギーの供給と集光レンズ６の汚損防
止用アシストガス１８を加工用レーザ２とともに焦点７
に照射するためのノズル１９などの機構である。また焦
点７はノズル１９の先端よりＡ寸法（一般的には２〜３
ｍｍ）離すのであるが、この大寸法が充分に取れないた
め（Ａ寸法を大きくすると、アシストガス１８の効果が
なくなり、レーザ加工が不能となる）、焦点７の位置が
非常に確認しにくいのである。

位置が確認しにくいと、第６図に示すように被加工物２
ｏと２１をレーザ溶接する例において、被加工物２１の
端面からの距離Ｂが第６図のような正常な位置でなく、
距離Ｃだけ第７図のようなズレを生じていても非常に加
工前の確認が困難であった。

そのため従来は、第８図に示すように反射ミラー３と反
射ミラー５との間にドーナツミラー２２を配置し、可視
レーザ発振器２３からの数ｍＷのレーザを加工用レーザ
２の光軸に一致させて反射ミラー５．集光レンズ６を経
て被加工物８にあらかじめ照射し１反射ミラー３を開け
て加工用レーザ２を被加工物８に照射しなくてもあらか
じめ加工用レーザの照射位置が事前に確認できるように
してあった。

可視レーザ発振器２３からのレーザは通常ＨｅＮｅレー
ザを用いて第９図のような構成で被加工物へ照射される
のが一般的であった。

すなわち、Ｈ８Ｎ３レーザは電源２４と発振器２３とに
より発射される直径数ｍｍの表示用可視レーザ２６であ
るが、このままではドーナツ状ミラー２２に照射で＠な
いのでレンズ２６を用いて一度拡大し、拡大レーザ２７
を得てそれをコリメータレンズ２８を用いて平行レーザ
にし、ドーナツ状ミラー２２に反射させて反射ミラー６
を経て集光レンズ６、焦点下を得る。なお、加工用レー
ザ２はドーナツ状ミラー２２の中空部２９を通過して反
射ミラー６に照射される。３０はドーナツ状ミラー２２
の支持台である。

このようにドーナツ状ミラー２２を用いる場合。

その中空部２９を加工用レーザ２が通過するようにする
ため５また拡大レーザ２７が周辺音すで反射するように
するために、ミラー２２はおのずと大きくせねばならず
、またドーナツ状ミラーであるだめに被加工物上の照射
点もドーナツ状になるという欠点があり、さらにはレン
ズ２６．２８等を設ける必要があり、部品点数も多くな
るという欠点があった。

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を除去したものであり
、表示用の可視レーザを拡大、平行にすることなく、そ
の捷ま使用すること７５二できるようにしたものである
。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は力ロエ用レーザの
開閉用のシャッタの一面にレーづ“カロエを行うための
加工位置をあらかじめ表示するだめに用いる表示用可視
レーザの反射ミラーを一体に設けたものであり、レーザ
加工位置をあら力１じめ上言己表示用可視レーザを用い
て反射ミラーに反射させて被加工物に照射し、その後前
記加工位置に加工用レーザを前記シャッタすなわち反射
ミラーを移動させて照射するようにしたものである。

実施例の説明 以下本発明による装置の一実施例について図面とともに
説明する。第１Ｑ図は一実施例の正面図、第１１図はそ
の下面図を示す。加工用レーザ２は反射ミラー兼用のシ
ャッタ３１によってビームアブソーバ４に吸収され、そ
の間に可視レーザ発振器２３から発射された直径数ｍｍ
のレーザ２６はシャッタ３１の一面に一体に設けられた
可視レーヤ゛反射ミラー３２によって反射ミラー６、集
光レン被加工物と可視レーザ２５の照射相関係力１当で
あれば、ンヤツタ３１を移動させて加工用レーザ２を反
射ミラー６に照射させる。

これにより加工用レーザ２は可視レータ４２５と同一光
軸上を経て反射ミラー６、集光レンズ６゜焦点７を経て
被加工物に照射される。

シャッタ３１の移動は、加工用レーザ２の光路を開けて
全レーザを反射ミラー６に照射できるものであればど２
のような機構を用いてもよい。ただし元の位置へ正確に
復帰しないと、可視レーザ２５の光軸が狂うので復帰精
度は必要である。

そしてここではロータリーンレノイド３３を用いた例を
示す。ソレノイド取付板３４は′ボルト３５で枠３６に
強固に固定され、ロータリーンレノイド３３はそのソレ
ノイド取付板３４にボルト３７を用いて強固に固定され
、ピン３８を用いてシャッタ３１と一体となっている。

レーザ加工時はツヤツタ位置３１（Ｐｌ）をロータリー
ソレノイド３３の回転りによって位置３１（Ｐ２）に移
動させて加工用レーザ２の光路を得ることができる。

３９はロータリーソレノイドの復帰点を一定にさせる〆
めのス）７パー、４０は可視レーザ反射ミラー３２をツ
ヤツタ３１に固定するためのボルトである。

発明の効果 以上のような構成よりなる本発明のレーザ加工機用列部
光学装置は、表示用可視レーザを拡大、平行にすること
なく、その！１ま使用することができ、また従来のドー
ナツ状ミラーを用いた場合のように表示用可視レーザの
中央がドーナツ状に中空になることがなく明確に円形表
示されるので可視レーザの出力を過大にする必要がない
。すなわちレーザ加工機に必要なレーザ開閉機能をその
まま位置表示機能を有する反射ミラーとして兼用できる
ので低価格で高精度の位置表示を行うことができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ加工機の基本的な外部光学系を示す概略
正面図、第２図、第３図はビームアブンーバ（レーザエ
ネルギー吸収装置）の正面断面図、第４図はレーザ集光
部の正面断面図、第５図〜第７図は被加工物とレーザ照
射点を示す説明図、第８図はドーナツ状ミラーを使った
従来の外部光学装置の概略正面図、第９図は同装置にお
いて位置表示に用いられる可視レーザ系の概略正面図、
第１０図は本発明による外部光学装置の概略正面図。 第１１図は同下面図である。 ２・・・・・・加工用レーザ、２５・・・・・・表示用
可視レーザ、３１・・・・・シャッタ、３２・・・・・
・反射ミラー。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１事
件の表示 昭和５７年特許願第１７１６１９号 ２発明の名称 レーザ加工機用外部光学装置 ３補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　許　　出　　願　　人
住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名　称　
（５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　山　　
下　　俊　　彦 ４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市太字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 第２図 牛 一４６’。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ加工時は加工用レーザの光路を開とし非加工時は
   前記光路な閉とするシャッタの一面にレーザ加工を行う
   だめの加工位置をあらかじめ表示するために用いる表示
   用可視レーザの反射ミラーを一体に設けだレーザ加工機
   用外部光学装置。