JPS61245992A - レ−ザビ−ム加工方法 - Google Patents
レ−ザビ−ム加工方法Info
- Publication number
- JPS61245992A JPS61245992A JP60086576A JP8657685A JPS61245992A JP S61245992 A JPS61245992 A JP S61245992A JP 60086576 A JP60086576 A JP 60086576A JP 8657685 A JP8657685 A JP 8657685A JP S61245992 A JPS61245992 A JP S61245992A
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- Japan
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- laser beam
- fluid
- workpiece
- lens
- vapor
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- Pending
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザビーム加工方法、たとえば高融点材
料の溶接、マイクロ溶接、穴あけ、あるいは切断などの
加工を行なうレーザビーム加工方法（−関するもので、
特Ｃ二この発明は加工の際艦：発生する蒸気、およびス
ペック（二対する集光レンズの保護と、レーザビームの
焦点位置の調整Ｃ二関するものである。
料の溶接、マイクロ溶接、穴あけ、あるいは切断などの
加工を行なうレーザビーム加工方法（−関するもので、
特Ｃ二この発明は加工の際艦：発生する蒸気、およびス
ペック（二対する集光レンズの保護と、レーザビームの
焦点位置の調整Ｃ二関するものである。
第４図は、従来のこの種レーザビームの加工装置を示す
構成図で、（１）はレーザビーム発振器、（２）はレー
ザビーム、（３）は反射ミラー、（４）は集光レンズ、
（５）は被加工物、（６）は集光レンズ（４）の保護ガ
ラス板、（７）はレーザビーム（２）Ｃ二よる加工時に
被加工物（５）から発生する蒸気およびスパッタである
。
構成図で、（１）はレーザビーム発振器、（２）はレー
ザビーム、（３）は反射ミラー、（４）は集光レンズ、
（５）は被加工物、（６）は集光レンズ（４）の保護ガ
ラス板、（７）はレーザビーム（２）Ｃ二よる加工時に
被加工物（５）から発生する蒸気およびスパッタである
。
従来のこの種レーザビームの加工装置は上記のよう１二
構成されているので、レーザビーム発振器（１）から出
力されたレーザビーム（２）は、反射ミラー（３）を経
て集光レンズ（４）（二よって集光され、被加工物（５
）の所定位置Ｃ：照射され所定の加工を行なうわけであ
るが、このレーザビーム（２） ｃよる加工時に被加工
物（５）から発生する蒸気およびスパッタ（７）から集
光レンズ（４）との間に保護ガラス板（６）が設けられ
ている。
構成されているので、レーザビーム発振器（１）から出
力されたレーザビーム（２）は、反射ミラー（３）を経
て集光レンズ（４）（二よって集光され、被加工物（５
）の所定位置Ｃ：照射され所定の加工を行なうわけであ
るが、このレーザビーム（２） ｃよる加工時に被加工
物（５）から発生する蒸気およびスパッタ（７）から集
光レンズ（４）との間に保護ガラス板（６）が設けられ
ている。
しかしなか、ら、上述した従来のレーザビーム加工装置
においては、集光レンズ（４）を保護するための保護ガ
ラス板（６）（二付着した蒸気およびスパッタ（７）が
レーザビーム（２）を吸収したり、あるいは散乱させ℃
保護ガラス板（６） １ｍおけるレーザビーム（２）の
透過量を減少させるばかりでなく、保護ガラス板（６）
に付着した蒸気およびスパッタ（７）がレーザビーム（
２）の一部を吸収してこの保護ガラス板（６）が熱変形
したり、被加工物（５）（二対するレーザビーム（２）
の焦点位置が変化して加工特性が著しく低下する欠点が
あった。
においては、集光レンズ（４）を保護するための保護ガ
ラス板（６）（二付着した蒸気およびスパッタ（７）が
レーザビーム（２）を吸収したり、あるいは散乱させ℃
保護ガラス板（６） １ｍおけるレーザビーム（２）の
透過量を減少させるばかりでなく、保護ガラス板（６）
に付着した蒸気およびスパッタ（７）がレーザビーム（
２）の一部を吸収してこの保護ガラス板（６）が熱変形
したり、被加工物（５）（二対するレーザビーム（２）
の焦点位置が変化して加工特性が著しく低下する欠点が
あった。
この発明は、かかる点弧：着目してなされたもので、保
護ガラス板１：付着しようとする蒸気およびスパッタを
連続的Ｃ二除去するとともに、被加工物！二対するレー
ザビームの焦点位置の調整が可能なレーザビーム加工方
法を提供しようとするものである。
護ガラス板１：付着しようとする蒸気およびスパッタを
連続的Ｃ二除去するとともに、被加工物！二対するレー
ザビームの焦点位置の調整が可能なレーザビーム加工方
法を提供しようとするものである。
この発明にかかるレーザビーム加工方法は、被加工物の
下側Ｃ；所定間隔をあけて集光レンズを配置し、上記被
加工物の加工面を下向きＣ二してこれＣニレーザビーム
を照射することＩ：よって加工し、さらに上記集光レン
ズの上面！＝は、レーザビームが通過し得る流体を常時
流すようにシたものである。
下側Ｃ；所定間隔をあけて集光レンズを配置し、上記被
加工物の加工面を下向きＣ二してこれＣニレーザビーム
を照射することＩ：よって加工し、さらに上記集光レン
ズの上面！＝は、レーザビームが通過し得る流体を常時
流すようにシたものである。
この発明においては、被加工物の下側に所定間隔をあけ
て配置した集光レンズの上面に、レーザビームが通過し
得る流体を常時流すようにシたので、被加工物において
発生した蒸気およびスパッタが洗い流されるととも１：
、集光レンズのよｔｉｎｖ流れる流体の厚さを制御する
ことＣ二より、被加工物の加工面とレーザビームの焦点
位置を常（ニ一致させようとするものである。
て配置した集光レンズの上面に、レーザビームが通過し
得る流体を常時流すようにシたので、被加工物において
発生した蒸気およびスパッタが洗い流されるととも１：
、集光レンズのよｔｉｎｖ流れる流体の厚さを制御する
ことＣ二より、被加工物の加工面とレーザビームの焦点
位置を常（ニ一致させようとするものである。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図（Ａ
ｔ、（Ｂｌおよび第６図（Ａｌ、（Ｂｌは何れもこの発
明のレーザビーム加工装置の動作説明図である。第１図
において、（２）はレーザ発振器（図示せず）から出力
されたレーザビーム、（４）は被加工物（５）の下側Ｉ
：所定間隔をあけて配置された集光レンズ、（７）はレ
ーザビーム（２）ｃ二よる加工時に、被加工物（５）か
ら発生する蒸気およびスパッタ、・（至）は集光レンズ
（４）の周縁部を保持するレンズホルダで、このレンズ
ホルダ口の外周面所定位置３二は、集光レンズ（４）の
上面Ｉ：レーザピーム（２）が通過し得る流体（８）を
供給する流体供給口α刀と、この流体８をフィルタ（４
とポンプ（ト）を有する配管αに排出する流体排出口（
２）とが設けられている。（９）はこのレンズホルダ０
の流体排出口（２）の近傍！＝設けられ、サーボモータ
（転）（二よって昇降される堰で、この堰（９）は集光
レンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さを調整す
るためＩ：設けられたものである。なお、配管（至）（
二設けられたフィルタα４は、レーザビーム（２）Ｃ二
よる加工時に、被加工物（５）から発生し、流体（８）
薔二混入した蒸気およびスパッタ（７）を取除くために
設けられたものである。ｑＱはビンホー／Ｌ／（ロ）と
共に被加工物（５）の近傍所定位置弧二配設され、被加
工物（５） ｃ照射されて反射したレーザビーム（２）
の散乱光を検出する光電変換素子である。
ｔ、（Ｂｌおよび第６図（Ａｌ、（Ｂｌは何れもこの発
明のレーザビーム加工装置の動作説明図である。第１図
において、（２）はレーザ発振器（図示せず）から出力
されたレーザビーム、（４）は被加工物（５）の下側Ｉ
：所定間隔をあけて配置された集光レンズ、（７）はレ
ーザビーム（２）ｃ二よる加工時に、被加工物（５）か
ら発生する蒸気およびスパッタ、・（至）は集光レンズ
（４）の周縁部を保持するレンズホルダで、このレンズ
ホルダ口の外周面所定位置３二は、集光レンズ（４）の
上面Ｉ：レーザピーム（２）が通過し得る流体（８）を
供給する流体供給口α刀と、この流体８をフィルタ（４
とポンプ（ト）を有する配管αに排出する流体排出口（
２）とが設けられている。（９）はこのレンズホルダ０
の流体排出口（２）の近傍！＝設けられ、サーボモータ
（転）（二よって昇降される堰で、この堰（９）は集光
レンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さを調整す
るためＩ：設けられたものである。なお、配管（至）（
二設けられたフィルタα４は、レーザビーム（２）Ｃ二
よる加工時に、被加工物（５）から発生し、流体（８）
薔二混入した蒸気およびスパッタ（７）を取除くために
設けられたものである。ｑＱはビンホー／Ｌ／（ロ）と
共に被加工物（５）の近傍所定位置弧二配設され、被加
工物（５） ｃ照射されて反射したレーザビーム（２）
の散乱光を検出する光電変換素子である。
この発明のレーザビーム加工方法は、上述したように、
集光レンズ（４）の上面を流れる所定厚さの流体（８）
を通過し、被加工物（５）の加工面に照射されるレーザ
ビーム（２）によって被加工物（５）から発生する蒸気
およびスパッタ（７）を、集光レンズ（４）の上面を流
れる流体（８） Ｉ：混入させて集光レンズ（４）に付
着しないよう３二し、しか・もこの流体（８）内の蒸気
およびスパッタ（７）は、流体（８）と共Ｃ二配管（至
）を経てフィルタα４Ｃ；送り込むよう３；することＣ
：よって除去されるため、再び流体供給口αυから集光
レンズ（４）の上面弧：供給される流体（８）には蒸気
およびスパッタ（７）が含まれておらず、集光レンズ（
４）を保護することができる。
集光レンズ（４）の上面を流れる所定厚さの流体（８）
を通過し、被加工物（５）の加工面に照射されるレーザ
ビーム（２）によって被加工物（５）から発生する蒸気
およびスパッタ（７）を、集光レンズ（４）の上面を流
れる流体（８） Ｉ：混入させて集光レンズ（４）に付
着しないよう３二し、しか・もこの流体（８）内の蒸気
およびスパッタ（７）は、流体（８）と共Ｃ二配管（至
）を経てフィルタα４Ｃ；送り込むよう３；することＣ
：よって除去されるため、再び流体供給口αυから集光
レンズ（４）の上面弧：供給される流体（８）には蒸気
およびスパッタ（７）が含まれておらず、集光レンズ（
４）を保護することができる。
次し：レーザビーム（２）の焦点位置の調整（二ついて
説明する。第２図（Ａｌ ＋；示すようＣ１被加工物（
５）の加工面と、レーザビーム（２）の焦点位置が一致
しているときには、ピンホール（ロ）を経て光電−変換
素子（ト）に到達するレーザビーム（２）の強度がきわ
めて強くて被加工物（５）の加工面と、レーザビーム（
２）の焦点位置が一致していることが検出でき、また、
第２図（Ｂｌ ｌ＝示すように、被加工物（５）の加工
面と、レーザビーム（２）の焦点位置がずれているとき
Ｃ：は、ビンホーｌｖαηを経て光電変換素子ＣＬｅに
到達するレーザビーム（２）の強度が弱くて被加工物（
５）の加工面と、レーザビーム（２）の焦点位置がずれ
℃いることを検出することができる。
説明する。第２図（Ａｌ ＋；示すようＣ１被加工物（
５）の加工面と、レーザビーム（２）の焦点位置が一致
しているときには、ピンホール（ロ）を経て光電−変換
素子（ト）に到達するレーザビーム（２）の強度がきわ
めて強くて被加工物（５）の加工面と、レーザビーム（
２）の焦点位置が一致していることが検出でき、また、
第２図（Ｂｌ ｌ＝示すように、被加工物（５）の加工
面と、レーザビーム（２）の焦点位置がずれているとき
Ｃ：は、ビンホーｌｖαηを経て光電変換素子ＣＬｅに
到達するレーザビーム（２）の強度が弱くて被加工物（
５）の加工面と、レーザビーム（２）の焦点位置がずれ
℃いることを検出することができる。
一方、第６図（ＡＩ １＝示すように、集光レンズ（４
）の上面を流れる流体（８）の厚さが厚いときには、集
光レンズ（４）からレーザビーム（２）の焦点位置まで
の距離が長くなり、また、第６図（Ｂｌ ＋：示すよう
に、集光レンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さ
が薄いときζ二は、集光レンズ（４）からレーザビーム
（２）の焦点位置までの距離が短かくなる。したがって
、上述したように被加工物（５）の加工面と、レーザビ
ーム（２）の焦点位置が一致するように光電変換素子α
Ｑ＋＝よりレーザビーム（２）の入力強度を検出し、サ
ーボモータＣ１Ｏを介して堰（９）を昇降させ、集光レ
ンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さを制御する
こと（二より、被加工物（５）の加工面と、レーザビー
ム（２）の焦点位置を常Ｃニ一致させることができ、レ
ーザビームによる加工効率を向上させることができる。
）の上面を流れる流体（８）の厚さが厚いときには、集
光レンズ（４）からレーザビーム（２）の焦点位置まで
の距離が長くなり、また、第６図（Ｂｌ ＋：示すよう
に、集光レンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さ
が薄いときζ二は、集光レンズ（４）からレーザビーム
（２）の焦点位置までの距離が短かくなる。したがって
、上述したように被加工物（５）の加工面と、レーザビ
ーム（２）の焦点位置が一致するように光電変換素子α
Ｑ＋＝よりレーザビーム（２）の入力強度を検出し、サ
ーボモータＣ１Ｏを介して堰（９）を昇降させ、集光レ
ンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さを制御する
こと（二より、被加工物（５）の加工面と、レーザビー
ム（２）の焦点位置を常Ｃニ一致させることができ、レ
ーザビームによる加工効率を向上させることができる。
以上述べたように、この発明によれば、被加工物（５）
の下側Ｃ：所定間隔をあけて配置した集光レンズ（４）
の上面に、レーザビーム（２）が通過し得る流体（８）
を常時流すようにしたので、被加工物（５）において発
生した蒸気およびスパッタ（７）が洗い流されるととも
に、集光レンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さ
を調整し得るようＩニジたので、被加工物（５）の加工
面と、レーザビ一ム（２）の焦点位置を常電；一致させ
ることができ、レーザビーム加工装置の稼動率を著しく
向上させることができる効果を有するものである。
の下側Ｃ：所定間隔をあけて配置した集光レンズ（４）
の上面に、レーザビーム（２）が通過し得る流体（８）
を常時流すようにしたので、被加工物（５）において発
生した蒸気およびスパッタ（７）が洗い流されるととも
に、集光レンズ（４）の上面を流れる流体（８）の厚さ
を調整し得るようＩニジたので、被加工物（５）の加工
面と、レーザビ一ム（２）の焦点位置を常電；一致させ
ることができ、レーザビーム加工装置の稼動率を著しく
向上させることができる効果を有するものである。
第１図〜第３図は何れもこの発明の一実施例を示すもの
で、第１図はレーザビーム加工装置を示す構成図、第２
図（Ａｌ、（Ｂｌおよび第６図（Ａ）、（Ｂｌはその動
作説明図、第４図は従来のレーザビーム加工装置を示す
構成図である。 因習：おいて、（１）はレーザビーム発振器、（２）は
レーザビーム、（４）は集光レンズ、（５）は被加工物
、（７）は蒸気およびスパッタ、（８）は流体、（９）
は堰、（ト）はサーボモータ、Ｑｌ）は流体供給口、（
２）は流体排出口、Ｑｅは光電変換素子、瞑ηはピンホ
ールである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 １：Ｌ＝リパじ゛−Ａヂ冬邸 第２図
で、第１図はレーザビーム加工装置を示す構成図、第２
図（Ａｌ、（Ｂｌおよび第６図（Ａ）、（Ｂｌはその動
作説明図、第４図は従来のレーザビーム加工装置を示す
構成図である。 因習：おいて、（１）はレーザビーム発振器、（２）は
レーザビーム、（４）は集光レンズ、（５）は被加工物
、（７）は蒸気およびスパッタ、（８）は流体、（９）
は堰、（ト）はサーボモータ、Ｑｌ）は流体供給口、（
２）は流体排出口、Ｑｅは光電変換素子、瞑ηはピンホ
ールである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 １：Ｌ＝リパじ゛−Ａヂ冬邸 第２図
Claims (4)
- （１）被加工物の下側に所定間隔をあけて配置した集光
レンズの上面にレーザビームが通過し得る流体を常時流
して被加工物において発生した蒸気およびスパッタを洗
い流すとともに、上記集光レンズの上面を流れる流体の
厚さを調整し得るようにして被加工物の加工面とレーザ
ビームの焦点位置を常に一致させるようにしたことを特
徴とするレーザビーム加工方法。 - （２）集光レンズを保持するレンズホルダに設けた流体
供給口と流体排出口とに、フィルタとポンプを有する配
管を接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のレーザビーム加工方法。 - （３）集光レンズを保持するレンズホルダに、集光レン
ズの上面を流れる流体の厚さを調整する昇降自在な堰を
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレ
ーザビーム加工方法。 - （４）被加工物の近傍所定位置に配設されたピンホール
と光電変換素子により、被加工物に照射されて反射した
レーザビームの散乱光を検出して堰を昇降させるサーボ
モータを制御するようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第３項記載のレーザビーム加工方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60086576A JPS61245992A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | レ−ザビ−ム加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60086576A JPS61245992A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | レ−ザビ−ム加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245992A true JPS61245992A (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13890832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60086576A Pending JPS61245992A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | レ−ザビ−ム加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61245992A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63101044A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-05-06 | Mazda Motor Corp | 中子用ケレン構造 |
| US5902499A (en) * | 1994-05-30 | 1999-05-11 | Richerzhagen; Bernold | Method and apparatus for machining material with a liquid-guided laser beam |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP60086576A patent/JPS61245992A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63101044A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-05-06 | Mazda Motor Corp | 中子用ケレン構造 |
| US5902499A (en) * | 1994-05-30 | 1999-05-11 | Richerzhagen; Bernold | Method and apparatus for machining material with a liquid-guided laser beam |
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