JPS5992187A - レ−ザによる穴加工装置 - Google Patents
レ−ザによる穴加工装置Info
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- JPS5992187A JPS5992187A JP57200605A JP20060582A JPS5992187A JP S5992187 A JPS5992187 A JP S5992187A JP 57200605 A JP57200605 A JP 57200605A JP 20060582 A JP20060582 A JP 20060582A JP S5992187 A JPS5992187 A JP S5992187A
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- JP
- Japan
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- plane mirror
- nozzle
- laser light
- light
- condensing lens
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- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
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- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
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- 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
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
- B23K26/389—Removing material by boring or cutting by boring of fluid openings, e.g. nozzles, jets
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- Mechanical Engineering (AREA)
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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】
本発明はレーザによる穴加工装置、特に形成せんとする
穴径の大小に拘らず精度よく穴加工を行いうる穴加工装
置に関するものである。
穴径の大小に拘らず精度よく穴加工を行いうる穴加工装
置に関するものである。
この種の穴加工装置として従来種々の型式のものが提案
されている。その−例は第１図に示すように、回転駆動
される回転加工ヘッド１０内に入射されるレーザ光１２
を反射させて集光レンズ１４に伝送させる一対の反射用
平面鏡１６ＡＸ １６Ｂと、集光レンズ１４の集光方向
にガスを噴射させるノズル１８とが配設された構成を有
する。
されている。その−例は第１図に示すように、回転駆動
される回転加工ヘッド１０内に入射されるレーザ光１２
を反射させて集光レンズ１４に伝送させる一対の反射用
平面鏡１６ＡＸ １６Ｂと、集光レンズ１４の集光方向
にガスを噴射させるノズル１８とが配設された構成を有
する。
然し乍ら、第１図の構成によると、加工ヘッド１０をレ
ーザ光１２の光軸を中心として回転させることによって
穴加工を行い得るものであるが、２枚の平面鏡１６Ａ、
１６Ｂを使用してレーザ光ｌ２をクランク状に反射させ
るので、大径の穴加工には好適であるが、平面（ｄ１６
Ａ、ｘ６Ｂの寸法的制約により小径の穴加工には限界が
ある欠点を有する。
ーザ光１２の光軸を中心として回転させることによって
穴加工を行い得るものであるが、２枚の平面鏡１６Ａ、
１６Ｂを使用してレーザ光ｌ２をクランク状に反射させ
るので、大径の穴加工には好適であるが、平面（ｄ１６
Ａ、ｘ６Ｂの寸法的制約により小径の穴加工には限界が
ある欠点を有する。
又小径の大力１ビ「：を行う穴加工装置として第２図に
示すように４枚の平面鏡１６Ａ〜１６Ｄを使用してレー
ザ光１２をコ字状に曲げた後再度入射光と同方向にレー
ザ光を出射するように構成したものがあるが、この場合
は４枚の平面鏡１６Ａ〜１６Ｄを使用するのでその位置
調整が面Ｉｉ］ｌである欠点を有する。
示すように４枚の平面鏡１６Ａ〜１６Ｄを使用してレー
ザ光１２をコ字状に曲げた後再度入射光と同方向にレー
ザ光を出射するように構成したものがあるが、この場合
は４枚の平面鏡１６Ａ〜１６Ｄを使用するのでその位置
調整が面Ｉｉ］ｌである欠点を有する。
さらに、第３図に示すように円＠Ｉ／ンズ２０と集光レ
ンズ１４とを組み合わせて、−挙に穴を形成する方法も
あるが、この方法は生産性が良い反面被加工１吻に垂直
に集光ビー天が照射されず、穴の精度が低下する欠点が
あると共にノズル１８を集光ビームと同軸−に配設する
ことが難しい上、加工穴の径を円錐レンズ２０と集光レ
ンズ１４との２枚１ ａｉｌｔのレンズ系だけでは任意
に設定することができない欠点を有している。
ンズ１４とを組み合わせて、−挙に穴を形成する方法も
あるが、この方法は生産性が良い反面被加工１吻に垂直
に集光ビー天が照射されず、穴の精度が低下する欠点が
あると共にノズル１８を集光ビームと同軸−に配設する
ことが難しい上、加工穴の径を円錐レンズ２０と集光レ
ンズ１４との２枚１ ａｉｌｔのレンズ系だけでは任意
に設定することができない欠点を有している。
尚更に、第４図に示すように集光レンズ１４をその軸心
から外れだ位置を回動中心軸として回転させ穴加工を行
う方法もあるが、この方法は１枚の集光、レンズ１４で
加工が可能である利点を有するが、回転軸心からレンズ
軸心までの距離が加工穴の半径となり、レーザ光１２の
径と集光レンズ１４の大きさで加工できる穴径が規制さ
れると共に回転中心の設定が面倒である上装置が複雑化
し、さらに第３図の場合と同様に集光ビームが被加工物
に斜めに照射される欠点を有する。
から外れだ位置を回動中心軸として回転させ穴加工を行
う方法もあるが、この方法は１枚の集光、レンズ１４で
加工が可能である利点を有するが、回転軸心からレンズ
軸心までの距離が加工穴の半径となり、レーザ光１２の
径と集光レンズ１４の大きさで加工できる穴径が規制さ
れると共に回転中心の設定が面倒である上装置が複雑化
し、さらに第３図の場合と同様に集光ビームが被加工物
に斜めに照射される欠点を有する。
又第５図に示すように、加工ヘッド１０及び集光ビーム
を固定しておき、数値制御等の制御装置２５で被加工物
２２を載置した加工テーブル２４を所望の穴径で水平移
動させて穴加工を行うものもあるが、このように加工テ
ーブル２４を移動させる方式は第１図乃至第４図の光を
走査する方式に比べ重址移動が大きいため経済的でない
と共に精度もでにくい欠点がある。
を固定しておき、数値制御等の制御装置２５で被加工物
２２を載置した加工テーブル２４を所望の穴径で水平移
動させて穴加工を行うものもあるが、このように加工テ
ーブル２４を移動させる方式は第１図乃至第４図の光を
走査する方式に比べ重址移動が大きいため経済的でない
と共に精度もでにくい欠点がある。
このように従来装置では穴径の大小に拘らず高精度で穴
加工を行うことができないものであった。
加工を行うことができないものであった。
本発明は、前述の従来の課題に鑑み為されたものであり
、その目的は３枚の平面鏡と１枚の集光レンズを収納し
た軽ｈｔ加エヘッドによって高精度で任意径の穴加工、
特に小穴加工を可能とするレーザによる穴加工装置を提
供することにある。
、その目的は３枚の平面鏡と１枚の集光レンズを収納し
た軽ｈｔ加エヘッドによって高精度で任意径の穴加工、
特に小穴加工を可能とするレーザによる穴加工装置を提
供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、２枚の平面鏡が
反射面を外側として組み合わされたレーザ光の入出射用
のく字状平面鏡と、その両度射面と対向して進退自在に
配設された１枚の平面鏡と、上記レーザ光を集光する集
光レンズと、該集光レンズの集光方向にガスを噴射させ
るノズルと、該ノズルを上記対向平面鏡と連動させて駆
動する直線駆動機構と、上記く字状平面鏡に入射される
レーザ光の光軸に対して上記く字状平面鏡、対向平面鏡
、集光レンズ及びノズルを一体的に回転させる回転駆動
機構と、上記直線駆動機構及び回転駆動機構を制御する
制御装置とを具備することを特徴とする。
反射面を外側として組み合わされたレーザ光の入出射用
のく字状平面鏡と、その両度射面と対向して進退自在に
配設された１枚の平面鏡と、上記レーザ光を集光する集
光レンズと、該集光レンズの集光方向にガスを噴射させ
るノズルと、該ノズルを上記対向平面鏡と連動させて駆
動する直線駆動機構と、上記く字状平面鏡に入射される
レーザ光の光軸に対して上記く字状平面鏡、対向平面鏡
、集光レンズ及びノズルを一体的に回転させる回転駆動
機構と、上記直線駆動機構及び回転駆動機構を制御する
制御装置とを具備することを特徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の好適々実施例を説明する
。
。
第６図は本発明装置の一実施］＋すを示す断面構成図で
ある。
ある。
図中、第１図乃至第５図との対応部分に１１同一符号を
付してその詳卸１説明は省略するが、本発明においては
、加工ヘッド１０内に２枚の平面幻゛コ２６．２８が反
射面３０を外側と１２かつＬ／−−り勺°Ｃ１１２の光
軸と直交する線に対して対称的にホＩＩみ八わされたく
字状平面鏡３２がその平面鏡２６をレーザ光１２に対向
させて固定配設され、このく字状平面鏡３２の丙子面鏡
２６．２８の反射面と対向して平面鏡２６での反射光を
反射して平面鏡２８に伝送する対向平面鏡３４がく字状
平面鏡３２に対して進退自在に配設されていると共に集
光レンズ１４を配設したノズル１８がレーザ光１２の光
軸と平行に摺動自在に配設されている。
付してその詳卸１説明は省略するが、本発明においては
、加工ヘッド１０内に２枚の平面幻゛コ２６．２８が反
射面３０を外側と１２かつＬ／−−り勺°Ｃ１１２の光
軸と直交する線に対して対称的にホＩＩみ八わされたく
字状平面鏡３２がその平面鏡２６をレーザ光１２に対向
させて固定配設され、このく字状平面鏡３２の丙子面鏡
２６．２８の反射面と対向して平面鏡２６での反射光を
反射して平面鏡２８に伝送する対向平面鏡３４がく字状
平面鏡３２に対して進退自在に配設されていると共に集
光レンズ１４を配設したノズル１８がレーザ光１２の光
軸と平行に摺動自在に配設されている。
３６は対向平面鏡３４とノズル１８とを連動させて互に
逆方向に平行移動させる直線駆動機４１４．３８は加工
ヘッドｌＯをレーザ光１２の光軸を中心として回転させ
る駆動モータ等の回転駆動機構、４０は両部動機構を制
御する数値１１□１」御装置である。
逆方向に平行移動させる直線駆動機４１４．３８は加工
ヘッドｌＯをレーザ光１２の光軸を中心として回転させ
る駆動モータ等の回転駆動機構、４０は両部動機構を制
御する数値１１□１」御装置である。
リ上が本発明装置の一例構成であるが、次にそのｉｊｉ
！＋作を説明する。
！＋作を説明する。
加工ヘッドＩＯに導入されるレーザ光１２は平面瞳２６
で反射され、次いで対向平面鏡３４で反射され、次いで
平面鏡２８で反射されて入射光と平行々反射光として集
光レンズ１４に入射され被加工物（図示せず）に照射さ
れる。この状態で数値制御装置４０の指令によって回転
駆動機構３８を駆動して加工ヘッド１０をレーザ光１２
の光軸を中心と１−７て回動させることによって穴加工
を行うことができる。この場合穴径を設定するには、第
７図に示すように、加工穴の半径をＸとしたとき、対向
平面鏡３４の穴径苓に対応する位置からの前進変位ｔ［
をｌとし、平面鏡２６へのレーザ光１２の入射角を（９
０°−〇）としたとき、加工穴の半径Ｘけｘ−＝２１ｃ
ｏｓ２０と表わすことができる。
で反射され、次いで対向平面鏡３４で反射され、次いで
平面鏡２８で反射されて入射光と平行々反射光として集
光レンズ１４に入射され被加工物（図示せず）に照射さ
れる。この状態で数値制御装置４０の指令によって回転
駆動機構３８を駆動して加工ヘッド１０をレーザ光１２
の光軸を中心と１−７て回動させることによって穴加工
を行うことができる。この場合穴径を設定するには、第
７図に示すように、加工穴の半径をＸとしたとき、対向
平面鏡３４の穴径苓に対応する位置からの前進変位ｔ［
をｌとし、平面鏡２６へのレーザ光１２の入射角を（９
０°−〇）としたとき、加工穴の半径Ｘけｘ−＝２１ｃ
ｏｓ２０と表わすことができる。
この場合０−３０°に設定するとｘ ＝ ｌとなり対向
平面鏡３４の変位量ｌがそのまま加工穴の半径となる。
平面鏡３４の変位量ｌがそのまま加工穴の半径となる。
−まだ集光レンズ１４及びノズル１８も対向平面鏡３４
と逆方向に同一量だけ移動させれば、ノズル１８の中心
軸と集光ビームの光軸とが一致することになる。
と逆方向に同一量だけ移動させれば、ノズル１８の中心
軸と集光ビームの光軸とが一致することになる。
従って、数値制御装置４０の指令に基づいて直紡駆動機
構：う６を駆動することによって対向平面鏡３４と、集
光レンズ１４及びノズル】８が互に逆方向に同一距離移
動され、所望の加工穴の半径を設定することができる。
構：う６を駆動することによって対向平面鏡３４と、集
光レンズ１４及びノズル】８が互に逆方向に同一距離移
動され、所望の加工穴の半径を設定することができる。
なお、−Ｆ記実施例におりでは、く字状平面鏡３２及び
対向平面ｆＨ’、！３４で反射されたレーザ光を集光レ
ンズ１４で集光する場合について説明したが、加工ヘッ
ドｌＯに入射する前に長焦点集光レンズに入射させるよ
うにしても前記と同様の動作を得ることができる。
対向平面ｆＨ’、！３４で反射されたレーザ光を集光レ
ンズ１４で集光する場合について説明したが、加工ヘッ
ドｌＯに入射する前に長焦点集光レンズに入射させるよ
うにしても前記と同様の動作を得ることができる。
壕だ、上記説明では本発明を穴加工に利用する場合につ
いて述べたが、時間の経過と共に対向平面鏡３４を移動
させることにより光走査を行い表面処理を行う場合にも
本発明を適用できるとと力場である。
いて述べたが、時間の経過と共に対向平面鏡３４を移動
させることにより光走査を行い表面処理を行う場合にも
本発明を適用できるとと力場である。
以」−のように本発明によれば、く字状平面鏡に対して
対向平面鏡を進退させることによってレーザ光の照射位
置を制御することができるので、加工穴の大小に拘らず
高精度で大願７にを行うことができ、しかもそのための
構成がｆｚｉ４易軽１、［である釣あ一俊れた効果を有
する。
対向平面鏡を進退させることによってレーザ光の照射位
置を制御することができるので、加工穴の大小に拘らず
高精度で大願７にを行うことができ、しかもそのための
構成がｆｚｉ４易軽１、［である釣あ一俊れた効果を有
する。
第１図乃至第５図ｔ，Ｌ従来装１１ノを示す構成図、ｔ
ｌ）６図は不発開裂１１ｔ．の一実施例を示す構成図、
第７図は本発明装置の穴加工の原理を示す原理槓成図で
ある。 各図中同一部月には同一符月を付し、１ １１ ｝：Ｉ
’． ／ｑＩエヘッド、ｌ２はレー゛ザ光、１ ４ ｝
：ｌ集プＶ，レンズ、１８はノズル、３ ２ ｉｔ （
字状”Ｆ ｉｔｏ 鏡、：４ Ｊ ｝、Ｊ ｘ−Ｊ Ｉ
’ｌｌ平面ｇｌ，：＋６は直線駆動様Ｉ１゜４、３８は
回転駆動｛）横、４０け数値制御装１ｄである。 代理人 弁理士 〔Ｌ 野 １．４ −・（ほか
１名） 第１図 第２図 第３内 ＼ 第４図 第５図 第６図 ５３８− 第７図
ｌ）６図は不発開裂１１ｔ．の一実施例を示す構成図、
第７図は本発明装置の穴加工の原理を示す原理槓成図で
ある。 各図中同一部月には同一符月を付し、１ １１ ｝：Ｉ
’． ／ｑＩエヘッド、ｌ２はレー゛ザ光、１ ４ ｝
：ｌ集プＶ，レンズ、１８はノズル、３ ２ ｉｔ （
字状”Ｆ ｉｔｏ 鏡、：４ Ｊ ｝、Ｊ ｘ−Ｊ Ｉ
’ｌｌ平面ｇｌ，：＋６は直線駆動様Ｉ１゜４、３８は
回転駆動｛）横、４０け数値制御装１ｄである。 代理人 弁理士 〔Ｌ 野 １．４ −・（ほか
１名） 第１図 第２図 第３内 ＼ 第４図 第５図 第６図 ５３８− 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）２枚の平面鏡が反射面を外側として組み合わされ
たレーザ光の入出射用のく字状平面鏡と、その両度射面
と対向して進退自在に配設された１枚の対向平面鏡と、
上記レーザ光を集光する集光レンズと、該集光レンズの
集光方向にガスを噴射さゼるノズルと、該ノズルを上記
対向平面鏡に連動させて駆動する直線部動機構と、上記
く字゛状平面鏡に入射されるレーザ光の光軸に対して上
記〈字状平面鏡、対向平面鏡、集光レンズ及びノズルを
一体的に回転させる回転駆動機構と、上記直線Ｒ＜動機
ｔ１り及び回転駆動機構を制御する制御装置とを具備す
ることを！１″￥徴とするレーザによる穴加工装置。 ｆ２１ ／ｉ聞ｇ’「請求の範囲第１項記載の装置に
おいて、集光レンズがノズル内に配設されく字状平面鏡
の出射光を集光するようにしてなることを特徴とするレ
ーザによる穴加工装置。 （３）１特許請求の範囲第１項記載の装置において、集
光レンズとして長焦点集光レンズが適用され、く字状平
面鏡の入射側に配設されていることをｌ特徴とするレー
ザによる穴加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200605A JPS5992187A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | レ−ザによる穴加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57200605A JPS5992187A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | レ−ザによる穴加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992187A true JPS5992187A (ja) | 1984-05-28 |
| JPS6229149B2 JPS6229149B2 (ja) | 1987-06-24 |
Family
ID=16427141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57200605A Granted JPS5992187A (ja) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | レ−ザによる穴加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992187A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169790U (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-28 | ||
| JP4873191B2 (ja) * | 2005-06-28 | 2012-02-08 | フラウンホファー ゲゼルシャフト ツール フェルドルンク デル アンゲヴァントテン フォルシュンク エー ファウ | レーザービームを用いた材料の穿孔および除去装置 |
-
1982
- 1982-11-16 JP JP57200605A patent/JPS5992187A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169790U (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-28 | ||
| JPH0442078Y2 (ja) * | 1986-04-15 | 1992-10-02 | ||
| JP4873191B2 (ja) * | 2005-06-28 | 2012-02-08 | フラウンホファー ゲゼルシャフト ツール フェルドルンク デル アンゲヴァントテン フォルシュンク エー ファウ | レーザービームを用いた材料の穿孔および除去装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229149B2 (ja) | 1987-06-24 |
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