JPS6195793A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
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- JPS6195793A JPS6195793A JP59215084A JP21508484A JPS6195793A JP S6195793 A JPS6195793 A JP S6195793A JP 59215084 A JP59215084 A JP 59215084A JP 21508484 A JP21508484 A JP 21508484A JP S6195793 A JPS6195793 A JP S6195793A
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- JP
- Japan
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- machined
- laser beam
- intensity
- workpiece
- laser
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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、レーザ加工装置にかかるものであり、特にレ
ーザ光を反射する難切断材の加工に好適なレーザ加工装
置に関するものである。
ーザ光を反射する難切断材の加工に好適なレーザ加工装
置に関するものである。
従来のレーザ加工装置としては、例えば第６図に示すも
のがある。この図において、レーザ発振器（１１から出
射されたレーザビーム（２）は、ペンドミラー（３）に
よって被加工物（５）に集光レンズ系（４）を介して導
かれるようになっている。被加工物（５）は、ＸＹテー
ブル（６）上に載置されており、このＸＹテーブルｒ６
）は、駆動モータ（７ａ）、 （７ｂ）によって２次元
的に移動されるようになっている。このＸＹテーブル（
６）の移動によって被加工物（５）が任意形状に切断さ
れる。この加工形状に関するデータは、ＮＣ装置（８）
に格納されており、ＮＣ装置（８）は、駆動モータ（７
ａ）、 （７ｂ）に各々接続されている。
のがある。この図において、レーザ発振器（１１から出
射されたレーザビーム（２）は、ペンドミラー（３）に
よって被加工物（５）に集光レンズ系（４）を介して導
かれるようになっている。被加工物（５）は、ＸＹテー
ブル（６）上に載置されており、このＸＹテーブルｒ６
）は、駆動モータ（７ａ）、 （７ｂ）によって２次元
的に移動されるようになっている。このＸＹテーブル（
６）の移動によって被加工物（５）が任意形状に切断さ
れる。この加工形状に関するデータは、ＮＣ装置（８）
に格納されており、ＮＣ装置（８）は、駆動モータ（７
ａ）、 （７ｂ）に各々接続されている。
次に、上記従来例の動作について説明する。まず、レー
ザビーム（２）は、レーザ発振器（１）から出力され、
ペンドミラー（３）によりその光路が折り曲げられて加
工物（５）に入射する。このとき、集光レンズ系（４）
によりレーザビーム（２）は１０６ないし１０８Ｗ／ｉ
という高エネルギ密度のスポットに集光されて被加工物
（５）に照射される。
ザビーム（２）は、レーザ発振器（１）から出力され、
ペンドミラー（３）によりその光路が折り曲げられて加
工物（５）に入射する。このとき、集光レンズ系（４）
によりレーザビーム（２）は１０６ないし１０８Ｗ／ｉ
という高エネルギ密度のスポットに集光されて被加工物
（５）に照射される。
他方、被加工物（５）は、ＮＣ装置（８）に格納されて
いる加工形状データに基づいて駆動モータ（７ａ）。
いる加工形状データに基づいて駆動モータ（７ａ）。
（７ｂ）が駆動されてＸＹテーブル（６）が移動するこ
とにより、該加工形状データに対応して移動する。
とにより、該加工形状データに対応して移動する。
これによって、レーザビーム（２）のスポットがかかる
加工形状に沿って被加工物（５）上を相対的に移動する
こととなり、所定の加工が施される。
加工形状に沿って被加工物（５）上を相対的に移動する
こととなり、所定の加工が施される。
以上のように、レーザ加工装置は、集光されたレーザビ
ームの持つ高いエネルギ密度を利用して被加工物を蒸発
、溶融除去することにより各種の加工を高効率で実現で
きる特徴を有している。
ームの持つ高いエネルギ密度を利用して被加工物を蒸発
、溶融除去することにより各種の加工を高効率で実現で
きる特徴を有している。
しかしながら、かかるレーザ加工装置において、ビーム
反射率が高い被加工物例えばアルミニウム（Ａｔ）、＃
Ｉ （Ｃｕ）、銀（Ａｆ八へ（Ａｕ ）などを加工する
場合には、レーザビームのほとんどがその表面で反射さ
れるという不都合が生じ、良好に加工を行うことができ
ない場合が生ずる。すなわち、加工時において、被加工
物の加工が一度途切れると、レーザビームの反射光が増
大し、加工に寄与するレーザビームのパワーが減少して
加工できなくなる状態が続いてしまうという不都合が生
ずる。
反射率が高い被加工物例えばアルミニウム（Ａｔ）、＃
Ｉ （Ｃｕ）、銀（Ａｆ八へ（Ａｕ ）などを加工する
場合には、レーザビームのほとんどがその表面で反射さ
れるという不都合が生じ、良好に加工を行うことができ
ない場合が生ずる。すなわち、加工時において、被加工
物の加工が一度途切れると、レーザビームの反射光が増
大し、加工に寄与するレーザビームのパワーが減少して
加工できなくなる状態が続いてしまうという不都合が生
ずる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ビー
ム反射率の高い被加工物に対しても良好に加工を行うこ
とができるレーザ加工装置を提供することをその目的と
するものである。
ム反射率の高い被加工物に対しても良好に加工を行うこ
とができるレーザ加工装置を提供することをその目的と
するものである。
本発明にがかるレーザ加工装置は、被加工物によって反
射されたレーザ光の強度を検出する手段と、検出された
レーザ光の強度が一定以上の場合に被加工物とレーザ光
のスポットとの相対的移動を停止させる手段とを含むこ
とを特徴とするものである。
射されたレーザ光の強度を検出する手段と、検出された
レーザ光の強度が一定以上の場合に被加工物とレーザ光
のスポットとの相対的移動を停止させる手段とを含むこ
とを特徴とするものである。
本発明によれば、被加工物による反射レーザ光の強度に
よって加工作業が中断したか否かが検出される。そして
、加工作業が中断していると判断されたときには、被加
工物のレーザ光に対する相対的移動が停止され、その後
レーザ光による加工作業が開始されると再び前記相対的
移動が開始され、加工が続行される。
よって加工作業が中断したか否かが検出される。そして
、加工作業が中断していると判断されたときには、被加
工物のレーザ光に対する相対的移動が停止され、その後
レーザ光による加工作業が開始されると再び前記相対的
移動が開始され、加工が続行される。
以下、本発明にがかるレーザ加工装置を添付図面に示す
実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図には、本発明にかかるレーザ加工装置の一実施例
が示されている。この第１図において、レーザ発振器（
１）とペンドミラー（３）との間の光路中には、ビーム
スプリッタＱ！９が設けられている。このビームスプリ
ッタ（１！９によってレーザ発振器＋１）から出力され
たレーザビーム（２）の一部が図の上方に反射され、モ
ニタレーザ光α樽として検出器ａ１により検出されるよ
うになっている。この検出器σ９から出力される検出信
号は、レーザ光（ｌの強度に対応し、信号０３）として
示されている。また、ビームスプリッタ（１つによって
被加工物（５）側から反射されたレーザビーム（２）の
一部が図の下方に反射され、この反射光（国は検出器ａ
７１に入力するようになっている。この検出器面から出
力される検出信号は、反射光ｆｌＥ９の強度に対応し、
信号（５）として示されている。
が示されている。この第１図において、レーザ発振器（
１）とペンドミラー（３）との間の光路中には、ビーム
スプリッタＱ！９が設けられている。このビームスプリ
ッタ（１！９によってレーザ発振器＋１）から出力され
たレーザビーム（２）の一部が図の上方に反射され、モ
ニタレーザ光α樽として検出器ａ１により検出されるよ
うになっている。この検出器σ９から出力される検出信
号は、レーザ光（ｌの強度に対応し、信号０３）として
示されている。また、ビームスプリッタ（１つによって
被加工物（５）側から反射されたレーザビーム（２）の
一部が図の下方に反射され、この反射光（国は検出器ａ
７１に入力するようになっている。この検出器面から出
力される検出信号は、反射光ｆｌＥ９の強度に対応し、
信号（５）として示されている。
次に、第２図に示すように、検出器σηから出力される
信号囚は、比較器Ｑυに入力されるようになっている。
信号囚は、比較器Ｑυに入力されるようになっている。
この比較器Ｑρの他方の入力端には、設定器１が接続さ
れており、基準となる信号■が比較器Ｑυに入力されて
いる。比較器Ｑ啼の出力端は、ＮＣ装ｆｔ ｆ８）に接
続されており、制御信号（２）がＮＣ装置（８）に入力
されるようになっている。
れており、基準となる信号■が比較器Ｑυに入力されて
いる。比較器Ｑ啼の出力端は、ＮＣ装ｆｔ ｆ８）に接
続されており、制御信号（２）がＮＣ装置（８）に入力
されるようになっている。
次に、上記実施例の全体的動作について説明する。まず
、従来と同様にして点（ＰＡ）から被加工物（５）の加
工を開始し、点（ＰＢ）まで加工したとする。この点（
ＰＢ）で加工が中断し、被加工物（５）の表面によって
レーザビーム（２）が反射されるようになったとすると
、検出器ｑηから出力される信号（ト）は、第６図囚の
（２）に示すように増大することとなる。これが比較器
Ｑηに入力されるが、他方、この比較器（ハ）には設定
器（４）から第３図囚の（ハ）で示すレベルの基準とな
る信号■が入力されている。この信号いは、被加工物（
５）によるレーザビーム（２）の反射光αＱの許容強度
を示すものであり、反射光ｔｔｅの強度すなわち信号（
ト）が信号［Ｆ］より大となると、これが比較器（ハ）
により検知され、その出力０は第６図■に示す如くとな
る。信号Ｃ）の立ち上がりのタイミングは（至）で示さ
れており、信号Ｑは論理値の「０」から「１」に反転す
る。
、従来と同様にして点（ＰＡ）から被加工物（５）の加
工を開始し、点（ＰＢ）まで加工したとする。この点（
ＰＢ）で加工が中断し、被加工物（５）の表面によって
レーザビーム（２）が反射されるようになったとすると
、検出器ｑηから出力される信号（ト）は、第６図囚の
（２）に示すように増大することとなる。これが比較器
Ｑηに入力されるが、他方、この比較器（ハ）には設定
器（４）から第３図囚の（ハ）で示すレベルの基準とな
る信号■が入力されている。この信号いは、被加工物（
５）によるレーザビーム（２）の反射光αＱの許容強度
を示すものであり、反射光ｔｔｅの強度すなわち信号（
ト）が信号［Ｆ］より大となると、これが比較器（ハ）
により検知され、その出力０は第６図■に示す如くとな
る。信号Ｃ）の立ち上がりのタイミングは（至）で示さ
れており、信号Ｑは論理値の「０」から「１」に反転す
る。
この信号０がＮＣ装置（８）に入力されると、駆動モー
タ（７ａ）、 （７ｂ）の駆動が停止され、ＸＹテーブ
ル（６）ひいては被加工物（５）の移動が停止される。
タ（７ａ）、 （７ｂ）の駆動が停止され、ＸＹテーブ
ル（６）ひいては被加工物（５）の移動が停止される。
従って、レーザビーム（２）は、被加工物（５）上の一
点一ム（２）の反射光ｔｔｅの強度は除々に低下する。
点一ム（２）の反射光ｔｔｅの強度は除々に低下する。
このため、比較器？９の出力は、論理値の「１」から「
０」に反転することとなり、これがＮＣ装置！ｆｆｉ
（８＋に入力されてＸＹテーブル（６）ひいては被加工
物（５）の移動が開始されることとなる、これによって
切断可能部（９）に連続して切断不可能部α１の切断加
工が行なわれることとなる。
０」に反転することとなり、これがＮＣ装置！ｆｆｉ
（８＋に入力されてＸＹテーブル（６）ひいては被加工
物（５）の移動が開始されることとなる、これによって
切断可能部（９）に連続して切断不可能部α１の切断加
工が行なわれることとなる。
次に、第４図を参照しながら、本発明の他の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
この実施例は、レーザ発振器（１）から出力されるレー
ザビーム（２）の強度が変化した場合であっても良好に
対応できるようにしたものである。この実施例では、第
４図に示すように、検出器ａη、ａ９の出力（４）、ａ
３）が各々割算器−に入力され、Ｃ＝Ａ／Ｂ
・の演算が行われるようになっている。そして、この割
算の結果０が比較器Ｑ］）に入力されるようになってい
る。その他は、上述した実施例と同様である０ 次に、この実施例の全体的動作について説明すると、レ
ーザ発振器（１）のレーザ出力が変化しただめに反射光
σｅの強度が変化したとする。この場合には、検出器ｉ
ｌｌの出力の）が変化するとともに、検出器αηの出力
（ト）も対応して変化することとなり、割算の結果Ｃ）
は変化しない。他方、加工が中断して反射光ｆｌｅの強
度が増大したときは、レーザ発振器（１）のレーザ出力
は変化しないので、検出器Ｕηの出力（４）のみが増大
することとなる。従って、レーザビーム（２）の強度が
変化しても、反射光（ｌ［９の強度変化検知に対する感
度を一定に保つことができる。
ザビーム（２）の強度が変化した場合であっても良好に
対応できるようにしたものである。この実施例では、第
４図に示すように、検出器ａη、ａ９の出力（４）、ａ
３）が各々割算器−に入力され、Ｃ＝Ａ／Ｂ
・の演算が行われるようになっている。そして、この割
算の結果０が比較器Ｑ］）に入力されるようになってい
る。その他は、上述した実施例と同様である０ 次に、この実施例の全体的動作について説明すると、レ
ーザ発振器（１）のレーザ出力が変化しただめに反射光
σｅの強度が変化したとする。この場合には、検出器ｉ
ｌｌの出力の）が変化するとともに、検出器αηの出力
（ト）も対応して変化することとなり、割算の結果Ｃ）
は変化しない。他方、加工が中断して反射光ｆｌｅの強
度が増大したときは、レーザ発振器（１）のレーザ出力
は変化しないので、検出器Ｕηの出力（４）のみが増大
することとなる。従って、レーザビーム（２）の強度が
変化しても、反射光（ｌ［９の強度変化検知に対する感
度を一定に保つことができる。
次に第５図を参照しながら、本発明の更に他の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
この実施例は、上述した第４図の実施例と同様に、感度
の均一化を図るものであるが、反射光があるとレーザ発
振器ｆｉｌのレーザ出力が増大することに着目したもの
である。
の均一化を図るものであるが、反射光があるとレーザ発
振器ｆｉｌのレーザ出力が増大することに着目したもの
である。
第５図において、レーザ発振器（１）のレーザ出力設定
器（ト）の設定信号０は、レーザ発振器（１）に入力さ
れるとともに割算器（ハ）にも入力されている。他方、
この割算器（ハ）には、検出器σ９の信号の）も入力さ
れており、Ｅ＝Ｂ／Ｄの演算が割算器−によって実行さ
れ、その結果■が比較器Ｑ＋）に入力されている。
器（ト）の設定信号０は、レーザ発振器（１）に入力さ
れるとともに割算器（ハ）にも入力されている。他方、
この割算器（ハ）には、検出器σ９の信号の）も入力さ
れており、Ｅ＝Ｂ／Ｄの演算が割算器−によって実行さ
れ、その結果■が比較器Ｑ＋）に入力されている。
この実施例の動作について説明すると、まず、レーザ出
力設定器（ロ）の設定信号０の変化によりレーザ発振器
（１）の出力レーザビーム（２）の強度が変化すると、
検出器四の出力信号（Ｂ）も対応して変化することとな
る。このため、割算の結果■は変化しない。他方、加工
が中断して被加工物（５）からの反射ビームが増大する
と、これがレーザ発振器（１）に入射してレーザ発振器
（１）のレーザ出力が増大する。
力設定器（ロ）の設定信号０の変化によりレーザ発振器
（１）の出力レーザビーム（２）の強度が変化すると、
検出器四の出力信号（Ｂ）も対応して変化することとな
る。このため、割算の結果■は変化しない。他方、加工
が中断して被加工物（５）からの反射ビームが増大する
と、これがレーザ発振器（１）に入射してレーザ発振器
（１）のレーザ出力が増大する。
このため、レーザ出力設定器（ハ）の信号■は変化しな
いのに検出器（１’ｌから出力される信号田）が増大す
ることとなり、割算器−の出力信号［Ｆ］も増大するこ
ととなる。従って、上述した実施例と同様にして検出感
度を一定に保つことができる。
いのに検出器（１’ｌから出力される信号田）が増大す
ることとなり、割算器−の出力信号［Ｆ］も増大するこ
ととなる。従って、上述した実施例と同様にして検出感
度を一定に保つことができる。
以上説明したように、被加工物からの反射光が増加し、
加工が中断した状態においてそのまま加工操作を続行す
ると、加工中断の状態が回復せず、加工が不完全となる
。このため、かかる状態の場合には、ＮＣ装置により被
加工物の移動を停止し、加工能力が回復してから被加工
物の移動を再び開始するようにして加工能力を自動的に
回復することができる。
加工が中断した状態においてそのまま加工操作を続行す
ると、加工中断の状態が回復せず、加工が不完全となる
。このため、かかる状態の場合には、ＮＣ装置により被
加工物の移動を停止し、加工能力が回復してから被加工
物の移動を再び開始するようにして加工能力を自動的に
回復することができる。
なお、上記実施例では、切断加工の場合を示したが、本
発明は何らこれに限定されるものでなく、他の種類の加
工で為っでもよい。また、回路の設計も任意であり、マ
イクロプロセッサなどを用いるようにしてもよい。
発明は何らこれに限定されるものでなく、他の種類の加
工で為っでもよい。また、回路の設計も任意であり、マ
イクロプロセッサなどを用いるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によるレーザ加工装置によ
れば、被加工物による反射光の強度が、あらかじめ設定
した値以上となったときには、被加工物のレーザ光に対
する移動を停止させることとしたので、自動的に加工能
力が回復し、アルミニウム、銅などのレーザ光を反射す
る難加工材であっても良好に加工を行うことができると
いう効果がある。
れば、被加工物による反射光の強度が、あらかじめ設定
した値以上となったときには、被加工物のレーザ光に対
する移動を停止させることとしたので、自動的に加工能
力が回復し、アルミニウム、銅などのレーザ光を反射す
る難加工材であっても良好に加工を行うことができると
いう効果がある。
第１図は本発明にかかるレーザ加工装置の一実施例を示
す説明図、第２図は第１図に示す装置に接続される回路
を示すブロック図、第３図囚、■は動作時のタイムチャ
ート、第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図、
第５図は本発明の更に他の実施例を示すブロック図、第
６図は従来のレーザ加工装置の一例を示す説明図である
。 図において、（１）はレーザ発振器、（２）はレーザビ
ーム、（５）は被加工物、（６）はＸＹステージ、（８
）はＮＣ装置、Ｑ７）、Ｑｌは検出器、σｅは反射光、
＠は設定器、Ｑ９は比較器、（ハ）は割算器である。 なお、各図中同一符号は、同−又は相当部分を示すもの
とする。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 く の 第５図 第６図
す説明図、第２図は第１図に示す装置に接続される回路
を示すブロック図、第３図囚、■は動作時のタイムチャ
ート、第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図、
第５図は本発明の更に他の実施例を示すブロック図、第
６図は従来のレーザ加工装置の一例を示す説明図である
。 図において、（１）はレーザ発振器、（２）はレーザビ
ーム、（５）は被加工物、（６）はＸＹステージ、（８
）はＮＣ装置、Ｑ７）、Ｑｌは検出器、σｅは反射光、
＠は設定器、Ｑ９は比較器、（ハ）は割算器である。 なお、各図中同一符号は、同−又は相当部分を示すもの
とする。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 く の 第５図 第６図
Claims (2)
- （１）被加工物に照射されるレーザ光のスポットを被加
工物に対して相対的に移動させることにより所望の加工
を行うレーザ加工装置において、前記被加工物による前
記レーザ光の反射光の強度を検出する検出手段と、 この手段によつて反射光の強度が一定以上であることが
検知されたときに前記レーザ光のスポットと被加工物の
相対的移動を停止させる手段とを含むことを特徴とする
レーザ加工装置。 - （２）前記検出手段は、反射光の強度を、被加工物に照
射されるレーザ光の強度の比として検出する特許請求の
範囲第１項記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215084A JPS6195793A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215084A JPS6195793A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | レ−ザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6195793A true JPS6195793A (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=16666482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59215084A Pending JPS6195793A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6195793A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220683A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-24 | Toyo Linoleum Co Ltd | 内装材の模様形成方法 |
| JPH07116872A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Niigata Eng Co Ltd | レーザ加工機の制御方法及び装置 |
| US7436516B2 (en) * | 2006-02-22 | 2008-10-14 | Konica Minolta Sensing, Inc. | Reflection characteristic measuring apparatus |
| JP2015104755A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-08 | ビアメカニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP59215084A patent/JPS6195793A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220683A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-24 | Toyo Linoleum Co Ltd | 内装材の模様形成方法 |
| JPH07116872A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-09 | Niigata Eng Co Ltd | レーザ加工機の制御方法及び装置 |
| US7436516B2 (en) * | 2006-02-22 | 2008-10-14 | Konica Minolta Sensing, Inc. | Reflection characteristic measuring apparatus |
| JP2015104755A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-06-08 | ビアメカニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
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