JPS6054153B2 - レ−ザ−加工機 - Google Patents
レ−ザ−加工機Info
- Publication number
- JPS6054153B2 JPS6054153B2 JP56114965A JP11496581A JPS6054153B2 JP S6054153 B2 JPS6054153 B2 JP S6054153B2 JP 56114965 A JP56114965 A JP 56114965A JP 11496581 A JP11496581 A JP 11496581A JP S6054153 B2 JPS6054153 B2 JP S6054153B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- linearly polarized
- processing
- plate
- polarized laser
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、レーザーにより被加工材料を加工するレー
ザー加工機に関するものである。
ザー加工機に関するものである。
従来、この種の装置として第１図に示すものがあつた。
この図において、１は発振器、２はこの発振器１に取付
けられたビームダクト、３はミラー、４はこのミラー３
を保持するミラーホルダーで、上記ビームダクト２に配
設されている。５はレンズ、６はこのレンズ５を保持す
るレンズホルダーで、上記ビームダクト２に配設されて
いる。
けられたビームダクト、３はミラー、４はこのミラー３
を保持するミラーホルダーで、上記ビームダクト２に配
設されている。５はレンズ、６はこのレンズ５を保持す
るレンズホルダーで、上記ビームダクト２に配設されて
いる。
なお、上記ビームダクト２およびミラーホルダー４、レ
ンズホルダー６にはそれぞれ冷却水が流れる水路（図示
せず）が設けられてミラー３およびレンズ５を冷却する
よう構成されている。７は上記ビームダクト２の先端部
に設けられたノズルで、このノズル７は別に設けられた
アシストガス供給装置に接続され、アシストガスを噴出
するようになつている。
ンズホルダー６にはそれぞれ冷却水が流れる水路（図示
せず）が設けられてミラー３およびレンズ５を冷却する
よう構成されている。７は上記ビームダクト２の先端部
に設けられたノズルで、このノズル７は別に設けられた
アシストガス供給装置に接続され、アシストガスを噴出
するようになつている。
８はレーザービームで、ミラー３によつて反射され、さ
らにレンズ５によつて集光され集光されたレーザービー
ムＢａとなつてノズル７部から照射される。
らにレンズ５によつて集光され集光されたレーザービー
ムＢａとなつてノズル７部から照射される。
９はＸＹテーブルで、このＸＹテーブル９には上記集光
レーザービームＢａと直交する面を自在に移動する加工
台９ａが配設され、この加工台９ａはＸ軸モーター９ｂ
によつてＸ軸方向に、Ｙ軸モーター９ｃによつてＸ軸と
直交するＹ軸方向にそれぞれ移動される。
レーザービームＢａと直交する面を自在に移動する加工
台９ａが配設され、この加工台９ａはＸ軸モーター９ｂ
によつてＸ軸方向に、Ｙ軸モーター９ｃによつてＸ軸と
直交するＹ軸方向にそれぞれ移動される。
なお、上記Ｘ軸モーター９ｂおよびＹ軸モーター９ｃは
数値制御装置によつて制御される。１０は被加工物で、
上記加工台９ａ上に載置され、この加工台９ａと共にＸ
Ｙ平面内を移動する。
数値制御装置によつて制御される。１０は被加工物で、
上記加工台９ａ上に載置され、この加工台９ａと共にＸ
Ｙ平面内を移動する。
次に動作について説明する。
発振器１から放射されたレーザービーム８はミラー３で
直角に曲げられ、レンズ５を通過して被加工物１０面上
に集光される。
直角に曲げられ、レンズ５を通過して被加工物１０面上
に集光される。
このとき、ノズル７からはこの集光されたレーザービー
ムＢａと共にアシストガスが噴出される。これと同時に
数値制御装置の制御に基づいてＸ軸モーター９ｂとＹ軸
モーター９ｃが動作し加工台９ａが運動するとにより、
その上に載置された被加工物１０は集光されたレーザー
ビームＢａと直交する平面内で２次元運動をし、この２
次元運動の形状にしたがつて切断加工される。なお、ア
シストガスとしては通常、鉄系材料に対して切断には酸
素が溶接にはアルゴンが、またプラスチックの切断には
圧縮空気が用いられる。従来のレーザー加工機は以上の
ように構成されているので、レーザービームに円偏光以
外の偏光が発生していると、被加工物面上での加工能力
に方向による差が発生し均一な加工、あるいは能率のよ
い加工ができない欠点があつた。
ムＢａと共にアシストガスが噴出される。これと同時に
数値制御装置の制御に基づいてＸ軸モーター９ｂとＹ軸
モーター９ｃが動作し加工台９ａが運動するとにより、
その上に載置された被加工物１０は集光されたレーザー
ビームＢａと直交する平面内で２次元運動をし、この２
次元運動の形状にしたがつて切断加工される。なお、ア
シストガスとしては通常、鉄系材料に対して切断には酸
素が溶接にはアルゴンが、またプラスチックの切断には
圧縮空気が用いられる。従来のレーザー加工機は以上の
ように構成されているので、レーザービームに円偏光以
外の偏光が発生していると、被加工物面上での加工能力
に方向による差が発生し均一な加工、あるいは能率のよ
い加工ができない欠点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、レーザービームの偏光の方向を加
工の方向に合わせることにより偏光による加工の方向性
をなくし、さらに加工能力の向上したレーザー加工機を
提供することを目的としている。
めになされたもので、レーザービームの偏光の方向を加
工の方向に合わせることにより偏光による加工の方向性
をなくし、さらに加工能力の向上したレーザー加工機を
提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第２図によつて説明する。
この図において、第１図と同一符号はそれぞれ同一また
は相当部分を示し、１１は直線偏光レーザービームを発
生する発振器、１２はこの発振器１１から発生された直
線偏光レーザービーム、１３は上記発振器１１に配設さ
れた波長板ホルダーて、内部に１１４波長板１４を保持
している。なお、この１１４波長板１４は複屈折性結晶
からできており、上記直線偏光レーザービーム１２がこ
の結晶のＸＺ面に垂直に、かつ結晶のＸ軸とＺ軸に対し
て互いに４５直となるように入射するよう配設されてい
る。そして、この直線偏光レーザービーム１２はこの１
１破長板１４を通過するとその作用によつて円偏光レー
ザービーム１２ａに変えられる。１５は上記波長板ホル
ダー１３と回転可能に嵌合された波長板ホルダーで、内
部に１１４波長板１６を保持している。
は相当部分を示し、１１は直線偏光レーザービームを発
生する発振器、１２はこの発振器１１から発生された直
線偏光レーザービーム、１３は上記発振器１１に配設さ
れた波長板ホルダーて、内部に１１４波長板１４を保持
している。なお、この１１４波長板１４は複屈折性結晶
からできており、上記直線偏光レーザービーム１２がこ
の結晶のＸＺ面に垂直に、かつ結晶のＸ軸とＺ軸に対し
て互いに４５直となるように入射するよう配設されてい
る。そして、この直線偏光レーザービーム１２はこの１
１破長板１４を通過するとその作用によつて円偏光レー
ザービーム１２ａに変えられる。１５は上記波長板ホル
ダー１３と回転可能に嵌合された波長板ホルダーで、内
部に１１４波長板１６を保持している。
１７はモーターで、このモーター１７はＸＹテーブル９
のＸ軸モーター９ｂやＹ軸モーター９ｃなどを制御する
数値制御装置によつて制御される。
のＸ軸モーター９ｂやＹ軸モーター９ｃなどを制御する
数値制御装置によつて制御される。
１８は上記モーター１７の軸に固定された傘歯車で、波
長板ホルダー１５の外！周部に設けられた傘歯車部１５
ａと噛合し、この波長板ホルダー１５と共に１１破長板
１６を回転させる。
長板ホルダー１５の外！周部に設けられた傘歯車部１５
ａと噛合し、この波長板ホルダー１５と共に１１破長板
１６を回転させる。
なお、この１１破長板１６も上記１１破長板１４と同様
複屈折性結晶からできている。そして上記円偏光レーザ
ービーム１２ａはこの１１４波４長板１６を通過すると
その作用によつて直線偏光レーザービーム１２ｂに偏光
され、さらにミラー３に反射された後、レンズ５によつ
て集光されたレーザービーム１２ｃとなる。次に、この
発明装置の動作について説明する。
複屈折性結晶からできている。そして上記円偏光レーザ
ービーム１２ａはこの１１４波４長板１６を通過すると
その作用によつて直線偏光レーザービーム１２ｂに偏光
され、さらにミラー３に反射された後、レンズ５によつ
て集光されたレーザービーム１２ｃとなる。次に、この
発明装置の動作について説明する。
発振器１１から放射された直線偏光レーザービーム１２
は１ハ波長板１４に対し偏光の方位角が４５１になるよ
うに入射し、１１破長板１４を通過するとこの１１破長
板１４の作用によつて円偏光レーザービーム１２ａに変
えられる。この円偏光レーザービーム１２ａは振動の方
向が回転するいわゆる円偏光のレーザービームである。
さらにこの円偏光レーザービーム１２ａが１１破長板１
６フを通過するとこの１１破長板１６の作用によつて直
線偏光し、直線偏光レーザービーム１２ｂに変えられる
。この直線偏光レーザービーム１２ｂの偏光の方向は、
１１破長板１６のＸ軸とＺ軸に対して互いに４５１の方
向である。このとき、レーザ−ビーム１２ｂと平行な軸
を中心に１ノ４波長板１６を回転させるとこの回転に対
応してレーザービーム１２ｂの偏光の方向も回転し、し
たがつて集光されたレーザービーム１２ｃの偏光の方向
も回転するようになつている。集光されたレーザービ”
−ム１２ｃは被加工物８の上に焦点を結ぶ。次に数値制
御装置の制御信号によつてＸ軸モーター９ｂ（５Ｙ軸モ
ーター９ｃを駆動し加工台９ａを加工すべき形状に動か
すと、その形状にしたがつて被加工物１０が集光された
レーザービーム１２ｃによつて切断加工される。この切
断加工が行われる間、数値制御装置の制御信号によつて
モーター１７が駆動され、この駆動力は傘歯車１８を介
して波長板ホルダー１５に伝えられ、１１破長板１６は
波長板ホルダー１５と共に回転する。この回転によつて
直線偏光レーザービーム１２ｂの偏光の向きが制御され
、被加工物１０面上で集光されたレーザービーム１２ｂ
の偏光の向きは常に加工の進行方向と一致するように制
御される。このため被加工物１０の切断が行われている
部分の進行方向の位置において集光されたレーザービー
ム１２ｃの吸収が良くなり加工能率が向上するとともに
偏光の変化による加工面の荒れが防止できる。第３図は
この発明の他の実施例を示したもので、この場合には、
発振器１１から放射された直線偏光レーザービーム１２
は、反射形の１１４ｆ！．長板１９に照射し、これが反
射されて円偏光レーザービーム１２ａに変えられる。こ
のレーザービーム１２ａは３枚の反射鏡２０によつて上
記発振器１１から放射された直線偏光レーザービーム１
２と同軸上を進行するように反射される。さらに、この
円偏光レーザービーム１２ａは次の反射形１１破長板２
１に照射し、直線偏光レーザービーム１２ｂに変えられ
るとともに、３枚の反射鏡によつて上記円偏光レーザー
ビーム１２ａと同軸上を進行するように反射される。な
お、上記１１破長板２１と各反射鏡２２とは直線偏光レ
ーザービーム１２の光軸を回転軸として回転自在に構成
されており、適宜の回転手段によつてこれを回転させる
ことにより、この回転に対応してレーザービーム１２ｂ
の偏光方向も回転するようになつている。なお、上記実
施例ての加工は切断の場合について説明したが溶接の場
合でも加工能率が向上される効果があることはいうまで
もない。
は１ハ波長板１４に対し偏光の方位角が４５１になるよ
うに入射し、１１破長板１４を通過するとこの１１破長
板１４の作用によつて円偏光レーザービーム１２ａに変
えられる。この円偏光レーザービーム１２ａは振動の方
向が回転するいわゆる円偏光のレーザービームである。
さらにこの円偏光レーザービーム１２ａが１１破長板１
６フを通過するとこの１１破長板１６の作用によつて直
線偏光し、直線偏光レーザービーム１２ｂに変えられる
。この直線偏光レーザービーム１２ｂの偏光の方向は、
１１破長板１６のＸ軸とＺ軸に対して互いに４５１の方
向である。このとき、レーザ−ビーム１２ｂと平行な軸
を中心に１ノ４波長板１６を回転させるとこの回転に対
応してレーザービーム１２ｂの偏光の方向も回転し、し
たがつて集光されたレーザービーム１２ｃの偏光の方向
も回転するようになつている。集光されたレーザービ”
−ム１２ｃは被加工物８の上に焦点を結ぶ。次に数値制
御装置の制御信号によつてＸ軸モーター９ｂ（５Ｙ軸モ
ーター９ｃを駆動し加工台９ａを加工すべき形状に動か
すと、その形状にしたがつて被加工物１０が集光された
レーザービーム１２ｃによつて切断加工される。この切
断加工が行われる間、数値制御装置の制御信号によつて
モーター１７が駆動され、この駆動力は傘歯車１８を介
して波長板ホルダー１５に伝えられ、１１破長板１６は
波長板ホルダー１５と共に回転する。この回転によつて
直線偏光レーザービーム１２ｂの偏光の向きが制御され
、被加工物１０面上で集光されたレーザービーム１２ｂ
の偏光の向きは常に加工の進行方向と一致するように制
御される。このため被加工物１０の切断が行われている
部分の進行方向の位置において集光されたレーザービー
ム１２ｃの吸収が良くなり加工能率が向上するとともに
偏光の変化による加工面の荒れが防止できる。第３図は
この発明の他の実施例を示したもので、この場合には、
発振器１１から放射された直線偏光レーザービーム１２
は、反射形の１１４ｆ！．長板１９に照射し、これが反
射されて円偏光レーザービーム１２ａに変えられる。こ
のレーザービーム１２ａは３枚の反射鏡２０によつて上
記発振器１１から放射された直線偏光レーザービーム１
２と同軸上を進行するように反射される。さらに、この
円偏光レーザービーム１２ａは次の反射形１１破長板２
１に照射し、直線偏光レーザービーム１２ｂに変えられ
るとともに、３枚の反射鏡によつて上記円偏光レーザー
ビーム１２ａと同軸上を進行するように反射される。な
お、上記１１破長板２１と各反射鏡２２とは直線偏光レ
ーザービーム１２の光軸を回転軸として回転自在に構成
されており、適宜の回転手段によつてこれを回転させる
ことにより、この回転に対応してレーザービーム１２ｂ
の偏光方向も回転するようになつている。なお、上記実
施例ての加工は切断の場合について説明したが溶接の場
合でも加工能率が向上される効果があることはいうまで
もない。
以上のようにこの発明によれば、直線偏光のレーザービ
ームを第１の１１４波長板で円偏光にし、さらに第２の
１１破長板で直線偏光にし、この第２の１ノ破長板を回
転させることにより直線偏光の向きを被加工物の加工の
進行方向に合わせるようにしたので、加工能率が向上し
、さらに加工精度を向上させることができる効果がある
。
ームを第１の１１４波長板で円偏光にし、さらに第２の
１１破長板で直線偏光にし、この第２の１ノ破長板を回
転させることにより直線偏光の向きを被加工物の加工の
進行方向に合わせるようにしたので、加工能率が向上し
、さらに加工精度を向上させることができる効果がある
。
第１図は従来のレーザー加工機を示す一部断面側面図、
第２図はこの発明の一実施例を示すレーザー加工機の一
部断面側面図、第３図はこの発明の他の実施例を示す側
面図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、２
はビームダクト、３はミラー、５はレンズ、９はＸＹテ
ーブル、１０は被加工物、１１は発振器、１２は直線偏
光レーザービーム、１２ａは円偏光レーザービーム、１
２ｂは直線偏光レーザービーム、１２ｃは集光されたレ
ーザービーム、１３，１５は波長板ホルダー、１４，１
６は１１破長板、１７はモーター、１８は傘歯車、１９
，２１は反射形の１１破長板、２０，２２は反射鏡であ
る。
第２図はこの発明の一実施例を示すレーザー加工機の一
部断面側面図、第３図はこの発明の他の実施例を示す側
面図である。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、２
はビームダクト、３はミラー、５はレンズ、９はＸＹテ
ーブル、１０は被加工物、１１は発振器、１２は直線偏
光レーザービーム、１２ａは円偏光レーザービーム、１
２ｂは直線偏光レーザービーム、１２ｃは集光されたレ
ーザービーム、１３，１５は波長板ホルダー、１４，１
６は１１破長板、１７はモーター、１８は傘歯車、１９
，２１は反射形の１１破長板、２０，２２は反射鏡であ
る。
Claims (1)
- １ 直線偏光レーザービームを発生させるレーザー発振
器と、上記レーザービームの光軸上に、このレーザービ
ームが４５゜の方位角で入射するよう配設された第１の
１／４波長板と、この１／４波長板を通過したレーザー
ビームの光軸を中心として回転するとともに上記第１の
１／４波長板を通過したレーザービームが入射するよう
配設された第２の１／４波長板と、この第２の１／４波
長板を回転させる手段とを備えたレーザー加工機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114965A JPS6054153B2 (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | レ−ザ−加工機 |
| US06/375,093 US4547651A (en) | 1981-05-28 | 1982-05-05 | Laser machining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114965A JPS6054153B2 (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | レ−ザ−加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816786A JPS5816786A (ja) | 1983-01-31 |
| JPS6054153B2 true JPS6054153B2 (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=14651011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56114965A Expired JPS6054153B2 (ja) | 1981-05-28 | 1981-07-22 | レ−ザ−加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054153B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60198973A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 垂直同期信号検出回路 |
| JPS61262479A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-20 | Amada Co Ltd | レ−ザ切断方法及びその装置 |
| JPH06101804B2 (ja) * | 1985-09-25 | 1994-12-12 | ヤマハ株式会社 | 垂直同期タイミング信号発生回路 |
| JP2003019587A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-21 | Inst Of Physical & Chemical Res | レーザー加工方法およびレーザー加工装置 |
| KR102209964B1 (ko) * | 2013-03-13 | 2021-02-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 피코초 레이저 가공 장치 |
| JP5923132B2 (ja) | 2014-04-30 | 2016-05-24 | 住友電気工業株式会社 | レーザ加工装置用の偏光状態変換素子 |
-
1981
- 1981-07-22 JP JP56114965A patent/JPS6054153B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5816786A (ja) | 1983-01-31 |
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