JPS60231587A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS60231587A JPS60231587A JP59086416A JP8641684A JPS60231587A JP S60231587 A JPS60231587 A JP S60231587A JP 59086416 A JP59086416 A JP 59086416A JP 8641684 A JP8641684 A JP 8641684A JP S60231587 A JPS60231587 A JP S60231587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- laser
- output
- relative speed
- laser light
- 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.)
- Pending
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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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
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】
産業上の利用分野
本発明は、レーザ光により金属材の切断、穿孔。
溶接、焼入れならびに無機材、有機材等、各種広範囲な
部材を切断する等のレーザ加工装置に関するものである
。
部材を切断する等のレーザ加工装置に関するものである
。
従来例の構成とその問題点
近年、レーザ加工装置は、各種の部材加工に使用されて
きている。従来のレーザ加工装置における被加工物の加
工例についてまず説明する。−例として従来装置による
金属材の切断加工について説明する。
きている。従来のレーザ加工装置における被加工物の加
工例についてまず説明する。−例として従来装置による
金属材の切断加工について説明する。
場合を示し、第２図はＡ点からＢ点を経てＣ点］、での
レーザ照射射点と被加工物の相対的な速度とその間のレ
ーザ光出力を示している。第２図に示されるように、レ
ーザ照射点と被加工物間の相’ｊ−Ｊ速度は変化するが
、その間レーザ光出力は一定のま捷であるため、第１図
に示すＡ点、Ｂ点、０点のそれぞれの点の近傍で加工性
が低下する。これは第３図に一例として軟鋼板の板厚に
対する適正な加工速度の範囲を示しているが、第１図中
のＡ点、Ｂ点、０点では、第２図に示すようにレーザ光
照射点と被加工物間の相対速度が適正な加工速度範囲を
逸脱するためである。またこの加工において例えば数値
制御装置を用いた加工指令の一例を述べると、 ↓ ４ し〜ザの出力照射指令と照射時間指令（Ａ↓ 点に
穴を開ける） ８ レーザ照射の停止を指令 ↓ ９ 原点に速度Ｆ１ で復帰を指令 となり、移動指令の他に出力モード切換指令等、複雑に
なる。同一加工物に多くの加工すべき形状が存在すると
、上記加工指令は複雑で長くなり、また上記加ニブログ
ラムの作成に長時間を要することとなる。上記したよう
に、従来のレーザ加工装置は加工品質の点で、相対的な
速度変化に対して出力が変化しないために特に相対的速
度が低い時に加工品質が低下するし、また加工指令のプ
ログラムも長く、それだけ数値制御装置の演算時間が長
くなり、加工に要する時間が長くなるとともに上記プロ
グラム作成に要する時間が長くなる欠点があった。
レーザ照射射点と被加工物の相対的な速度とその間のレ
ーザ光出力を示している。第２図に示されるように、レ
ーザ照射点と被加工物間の相’ｊ−Ｊ速度は変化するが
、その間レーザ光出力は一定のま捷であるため、第１図
に示すＡ点、Ｂ点、０点のそれぞれの点の近傍で加工性
が低下する。これは第３図に一例として軟鋼板の板厚に
対する適正な加工速度の範囲を示しているが、第１図中
のＡ点、Ｂ点、０点では、第２図に示すようにレーザ光
照射点と被加工物間の相対速度が適正な加工速度範囲を
逸脱するためである。またこの加工において例えば数値
制御装置を用いた加工指令の一例を述べると、 ↓ ４ し〜ザの出力照射指令と照射時間指令（Ａ↓ 点に
穴を開ける） ８ レーザ照射の停止を指令 ↓ ９ 原点に速度Ｆ１ で復帰を指令 となり、移動指令の他に出力モード切換指令等、複雑に
なる。同一加工物に多くの加工すべき形状が存在すると
、上記加工指令は複雑で長くなり、また上記加ニブログ
ラムの作成に長時間を要することとなる。上記したよう
に、従来のレーザ加工装置は加工品質の点で、相対的な
速度変化に対して出力が変化しないために特に相対的速
度が低い時に加工品質が低下するし、また加工指令のプ
ログラムも長く、それだけ数値制御装置の演算時間が長
くなり、加工に要する時間が長くなるとともに上記プロ
グラム作成に要する時間が長くなる欠点があった。
発明の目的
本発明は、」−記入点に鑑み、レーザ照射点と被加工物
の相対速度の立上り、立下り加減速時の速度変化に対し
ても加工品質が均一化されるとともに、加工指令プログ
ラムを短縮し加工指令時間を短縮することによる加工時
間の短縮と、」二記加工指令プログラム作成時間を短縮
できるレーザ加工装置を提供するものである。
の相対速度の立上り、立下り加減速時の速度変化に対し
ても加工品質が均一化されるとともに、加工指令プログ
ラムを短縮し加工指令時間を短縮することによる加工時
間の短縮と、」二記加工指令プログラム作成時間を短縮
できるレーザ加工装置を提供するものである。
発明の構成
この目的を達成するために本発明のレーザ加工装置は、
レーザ発振装置とレーザ発振装置から出力されたレーザ
光を被加工物まで導き被加工物を照射する集光装置を含
むレーザ光ガイドを有し、前記レーザ光の被加工物への
照射点と被加工物を所定の形状にレーザ加工するだめの
被加工物を相対的に移動する少くとも１個以上の回転信
号出力装置を付設したモータを有するワークステーショ
ンおよび前記レーザ光照射点と被加工物を所定の形状に
相対的に移動指令を行う制御装置を有するレーザ加工装
置に前記モータの回転信号からレーザ光照射点と被加工
物間の相対速度を演算する相対速度演算器と、その相対
速度演算器で演算され−ザ出力モード切換部を有し、前
記パルス出力。
レーザ発振装置とレーザ発振装置から出力されたレーザ
光を被加工物まで導き被加工物を照射する集光装置を含
むレーザ光ガイドを有し、前記レーザ光の被加工物への
照射点と被加工物を所定の形状にレーザ加工するだめの
被加工物を相対的に移動する少くとも１個以上の回転信
号出力装置を付設したモータを有するワークステーショ
ンおよび前記レーザ光照射点と被加工物を所定の形状に
相対的に移動指令を行う制御装置を有するレーザ加工装
置に前記モータの回転信号からレーザ光照射点と被加工
物間の相対速度を演算する相対速度演算器と、その相対
速度演算器で演算され−ザ出力モード切換部を有し、前
記パルス出力。
連続出力ともに前記レーザ光照射点と被加工物間の相対
速度に応じてその出力レベルを設定できる速度出力制御
装置から構成されている。この構成によって、従来例の
欠点を解決しようとするものである。
速度に応じてその出力レベルを設定できる速度出力制御
装置から構成されている。この構成によって、従来例の
欠点を解決しようとするものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第４図は、本発明の一実施例のレーザ加工装置を示すも
のでレーザ光照射点が固定し、被加工物が移動する例で
ある。第４図において、１１はレーザ発振装置、１２は
レーザ発振装置１１から出力されたレーザ光を示し、１
３はレーザ光１１を被加工物１４の方向に屈折する鏡を
示し、１５ケよレーザ光を集光する集光レンズで、レー
ザ光１２の集光レンズ１５により集光された焦点近傍が
一般にはレーザ光の被加工物１４−＼の照射点１６にな
る。１７はレーザ光１２を被加工物１４に導くレーザ光
ガイドである。１８は一例として被加工物をＸ軸、Ｙ軸
の２方向に移動させる回転信号出力装置付モータ１９お
よび２０を構成したワークステーションであり、２１は
上記ワークステーション１８に所定の速度で、所定の形
状に移動指令を行うとともに、レーザ発振装置にレーザ
照射ならびにレーザ照射停止等の指令を行う制御装置で
ある。２２はワークステーション１８に構成されたモー
タ１９，２０の回転出力信号からレーザ光照射点１６に
対して被加工物１４の相対的な速度を演算する相対速度
演算器で、例えばある時点でのＸ軸方向相対速度をＶｘ
、Ｙ軸方向相対速度をｖｙとすると、上記相対速度は１
〆で演算される。また２３は相対速度演算器２２で演算
された結果に対して、レーザ出力をパルス出力捷たけ連
続出力に切換えるレーザ出力モード切換機能を有し、寸
だその切換点を設定出来る機能を有し、さらに相対速度
に対してレーザ出力レベルを設定できる機能を有する速
度出力制御装置で、この速度出力制御装置２３によりレ
ーザ発振装置１１から照射されるレーザ光１２の出力は
、相対速度に応じて制御される。その出力状態の一例を
第６図に示す。
のでレーザ光照射点が固定し、被加工物が移動する例で
ある。第４図において、１１はレーザ発振装置、１２は
レーザ発振装置１１から出力されたレーザ光を示し、１
３はレーザ光１１を被加工物１４の方向に屈折する鏡を
示し、１５ケよレーザ光を集光する集光レンズで、レー
ザ光１２の集光レンズ１５により集光された焦点近傍が
一般にはレーザ光の被加工物１４−＼の照射点１６にな
る。１７はレーザ光１２を被加工物１４に導くレーザ光
ガイドである。１８は一例として被加工物をＸ軸、Ｙ軸
の２方向に移動させる回転信号出力装置付モータ１９お
よび２０を構成したワークステーションであり、２１は
上記ワークステーション１８に所定の速度で、所定の形
状に移動指令を行うとともに、レーザ発振装置にレーザ
照射ならびにレーザ照射停止等の指令を行う制御装置で
ある。２２はワークステーション１８に構成されたモー
タ１９，２０の回転出力信号からレーザ光照射点１６に
対して被加工物１４の相対的な速度を演算する相対速度
演算器で、例えばある時点でのＸ軸方向相対速度をＶｘ
、Ｙ軸方向相対速度をｖｙとすると、上記相対速度は１
〆で演算される。また２３は相対速度演算器２２で演算
された結果に対して、レーザ出力をパルス出力捷たけ連
続出力に切換えるレーザ出力モード切換機能を有し、寸
だその切換点を設定出来る機能を有し、さらに相対速度
に対してレーザ出力レベルを設定できる機能を有する速
度出力制御装置で、この速度出力制御装置２３によりレ
ーザ発振装置１１から照射されるレーザ光１２の出力は
、相対速度に応じて制御される。その出力状態の一例を
第６図に示す。
第６図は横軸に相対速度演算器２２により演算された相
対速度を示し、縦軸はレーザ光出力を示す。さらに第６
図中、横軸に示された点■。はレーザ出力のパルス出力
から連続出力−・の切換点を示し、Ｏ−Ｖ はパルス出
力をまた■。以上の相対速度になると連続出力を示す。
対速度を示し、縦軸はレーザ光出力を示す。さらに第６
図中、横軸に示された点■。はレーザ出力のパルス出力
から連続出力−・の切換点を示し、Ｏ−Ｖ はパルス出
力をまた■。以上の相対速度になると連続出力を示す。
第６図の実線では、レーザ光出力モード切換点■。で、
レーザ出力は連続的に変化しているが、破線に示すよう
に不連続にも設定できる。これは加工対象物によって相
対速度に対する出力を適切な出力に設定できることであ
る。
レーザ出力は連続的に変化しているが、破線に示すよう
に不連続にも設定できる。これは加工対象物によって相
対速度に対する出力を適切な出力に設定できることであ
る。
捷だ第６図は相対速度に応じて段階的にレーザ光出力を
設定する例である。これは第３図に示したように、良好
々加工品質を得るに適正な加工速度範囲があるため、そ
の加工対象物によって段階的に出力を変化しても、良好
な加工品質を得ることができる。第６図中、■１〜■６
に示す設定点に対して、レーザ出力モードをパルス出力
から連続出力に切換える切換点とすることもできる。
設定する例である。これは第３図に示したように、良好
々加工品質を得るに適正な加工速度範囲があるため、そ
の加工対象物によって段階的に出力を変化しても、良好
な加工品質を得ることができる。第６図中、■１〜■６
に示す設定点に対して、レーザ出力モードをパルス出力
から連続出力に切換える切換点とすることもできる。
上記のように構成されたレーザ加工装置においては、レ
ーザ光照射点と被加工物の相対速度によリレーザ光出力
が設定できるため、第１図に示した被加工物１のＡ点か
らＢ点を経由して０点までの加工に対してその相対速度
とレーザ光出力を第２図に対応して示すと第７図のよう
になり、適切な速度に適切な出力となるため、良好な加
工品質が得られるとともに、あらかじめ相対速度に対し
てレーザ光出力が設定されているために、加工に対する
指令も ４０点に移動を指令（Ｂ点からＣ点捷で切断）↓ ５ レーザ照射の停止指令 ↓ ６ 原点に速度Ｆ１で復帰を指令 ですみ、従来に比較し簡単化されることによりプログラ
ム演算処理時間が短縮されることになり、それにより加
工時間が短縮され、またプログラムの作成時間も短縮さ
れる。
ーザ光照射点と被加工物の相対速度によリレーザ光出力
が設定できるため、第１図に示した被加工物１のＡ点か
らＢ点を経由して０点までの加工に対してその相対速度
とレーザ光出力を第２図に対応して示すと第７図のよう
になり、適切な速度に適切な出力となるため、良好な加
工品質が得られるとともに、あらかじめ相対速度に対し
てレーザ光出力が設定されているために、加工に対する
指令も ４０点に移動を指令（Ｂ点からＣ点捷で切断）↓ ５ レーザ照射の停止指令 ↓ ６ 原点に速度Ｆ１で復帰を指令 ですみ、従来に比較し簡単化されることによりプログラ
ム演算処理時間が短縮されることになり、それにより加
工時間が短縮され、またプログラムの作成時間も短縮さ
れる。
さらに本発明は、前記実施例に述べたＸ軸、Ｙ軸２軸に
よる移動のみならず、単なる一方向のみの移動ならびに
さらには立体物の三次元的加工に対しても有効である。
よる移動のみならず、単なる一方向のみの移動ならびに
さらには立体物の三次元的加工に対しても有効である。
さらにレーザ光出力モードをパルス出力から連続出力の
切換点例えば第５図に示す■。点を速度０の点に設定す
ると相対的に停止している時のみパルス出力で、相対的
に移動を開始すると連続出力にすることか可能であり、
逆に■。点を高い速度（加工で指令された速度と同等捷
たけそれ以」＝）に設定すると全てパルス出力で加工す
ることが可能である。
切換点例えば第５図に示す■。点を速度０の点に設定す
ると相対的に停止している時のみパルス出力で、相対的
に移動を開始すると連続出力にすることか可能であり、
逆に■。点を高い速度（加工で指令された速度と同等捷
たけそれ以」＝）に設定すると全てパルス出力で加工す
ることが可能である。
発明の効果
以上のように本発明のレーザ加工装置は、加工品質の均
一化、加工時間の短縮化ならびにプログラム作成時間の
短縮化と実用的効果は犬なるものである。
一化、加工時間の短縮化ならびにプログラム作成時間の
短縮化と実用的効果は犬なるものである。
第１図は金属材の加工例を示す図、第２図は従来の加工
例における第１図の加工例に対するレーザ光照射点に対
する被加工物の相対速度とレーザ光出力を示す図、第３
図は金属側の板厚に対する適正加工速度を示す図、第４
図は本発明のレーザ加工装置の一実施例の構成図、第５
図は本発明による相対速度に対するレーザ光出力の一実
施例の図、第６図は本発明による相対速度に対するレー
ザ光出力の他の実施例の図、第７図は第１図に示す加工
例を本発明により加工する場合の図である。 １１・・・レーザ発振装置、１２ ・・・・レーザ光、
１３・・・鏡、１４・・・被加工物、１６・・・・・集
光レンズ、１６・・・照射点、１７・・・・レーザ光ガ
イド、１８・・・・ワークステージ田ン、１９．２０・
・・・回転信号出力装置付モータ、２１・・・・・・制
御装置、２２・・・相対速度演算器、２３・・・・・・
速度出力制御装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 一袂厚 ４図 第５図 第６図 一刊対珠淡 第７図 −持閘
例における第１図の加工例に対するレーザ光照射点に対
する被加工物の相対速度とレーザ光出力を示す図、第３
図は金属側の板厚に対する適正加工速度を示す図、第４
図は本発明のレーザ加工装置の一実施例の構成図、第５
図は本発明による相対速度に対するレーザ光出力の一実
施例の図、第６図は本発明による相対速度に対するレー
ザ光出力の他の実施例の図、第７図は第１図に示す加工
例を本発明により加工する場合の図である。 １１・・・レーザ発振装置、１２ ・・・・レーザ光、
１３・・・鏡、１４・・・被加工物、１６・・・・・集
光レンズ、１６・・・照射点、１７・・・・レーザ光ガ
イド、１８・・・・ワークステージ田ン、１９．２０・
・・・回転信号出力装置付モータ、２１・・・・・・制
御装置、２２・・・相対速度演算器、２３・・・・・・
速度出力制御装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 一袂厚 ４図 第５図 第６図 一刊対珠淡 第７図 −持閘
Claims (1)
- レーザ発振装置と、そのレーザ発振装置から出力された
レーザ光を被加工物まで導き被加工物に照射する集光装
置を含むレーザ光ガイドど、前記レーザ光の被加工物へ
の照射点と被加工物を所定の形状にレーザ加工するため
に被加工物を相対的に移動する１個以上の回転信号出力
装置を伺設したモータを有するワークステーションと、
少くとも前記レーザ光照射点と被加工物を所定の形状に
相対的に移動指令を行う制御装置と、前記モータの回転
信号からレーザ光照射点と被加工物の相対速度を演算す
る相対速度演算器と、その相対速射演算器で演算された
相対速度に応じて被加工物に照射するレーザ光をパルス
出力と連続出力に切換え点の設定可能なパルス出力と連
続出力の出力モード切換部と、パルス出力・連続出力と
もに前記レーザ光照射点と被加工物間の相対速度に応じ
てその出力レベルを設定できる速度出力制御装置とを備
えたレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086416A JPS60231587A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086416A JPS60231587A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | レ−ザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231587A true JPS60231587A (ja) | 1985-11-18 |
Family
ID=13886267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086416A Pending JPS60231587A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231587A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6346687B1 (en) * | 1998-02-19 | 2002-02-12 | Ricoh Microelectronics Company, Ltd. | Energy beam processing method and processing apparatus therefor |
| WO2003013779A1 (de) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum laserstrahlschweissen |
| US6576863B1 (en) * | 2001-05-04 | 2003-06-10 | Regents Of The University Of California | Laser welding of fused quartz |
| KR100393890B1 (en) * | 2002-10-25 | 2003-08-06 | Rorze Systems Corp | Method and device for cutting non-metallic panel by laser beam using synchronization technology |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59086416A patent/JPS60231587A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6346687B1 (en) * | 1998-02-19 | 2002-02-12 | Ricoh Microelectronics Company, Ltd. | Energy beam processing method and processing apparatus therefor |
| US6576863B1 (en) * | 2001-05-04 | 2003-06-10 | Regents Of The University Of California | Laser welding of fused quartz |
| WO2003013779A1 (de) * | 2001-08-07 | 2003-02-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum laserstrahlschweissen |
| KR100393890B1 (en) * | 2002-10-25 | 2003-08-06 | Rorze Systems Corp | Method and device for cutting non-metallic panel by laser beam using synchronization technology |
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