JPS619989A - レ−ザを応用した三次元物体加工方法 - Google Patents
レ−ザを応用した三次元物体加工方法Info
- Publication number
- JPS619989A JPS619989A JP59132331A JP13233184A JPS619989A JP S619989 A JPS619989 A JP S619989A JP 59132331 A JP59132331 A JP 59132331A JP 13233184 A JP13233184 A JP 13233184A JP S619989 A JPS619989 A JP S619989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- processing
- machining
- computer
- information
- 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
Links
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
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
Landscapes
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明はコンピュータと高出力レーザを利用して三次元
物体を加工する加工方法に関する。
物体を加工する加工方法に関する。
（発明の技術的背景）
従来、レーザ加工技術は電子ビーム加工技術と並んで加
工技術の最先端とも言われ、各技術分野において注目さ
れているが、現在のところ金属などの切断や穴明は加工
にしか利用されていないのが実情である。一方、医学の
分野ではレーザメスが使用されるようになってきており
、複数個の低出力レーザからのレーザ光線を例えば癌細
胞に集光させてその癌細胞を焼き切るような方法も採ら
れてきている。この技術の場合は不透明の肉片のような
ものを焼き切るものなので、原理的には特に難しいもの
ではなかった。
工技術の最先端とも言われ、各技術分野において注目さ
れているが、現在のところ金属などの切断や穴明は加工
にしか利用されていないのが実情である。一方、医学の
分野ではレーザメスが使用されるようになってきており
、複数個の低出力レーザからのレーザ光線を例えば癌細
胞に集光させてその癌細胞を焼き切るような方法も採ら
れてきている。この技術の場合は不透明の肉片のような
ものを焼き切るものなので、原理的には特に難しいもの
ではなかった。
［背景技術の問題点］
ところで、最近ＣＡＤシステムを内臓したコンピュータ
を用いてこれより得られた情報にもとすき形ある物体と
してレーザ加工する技術が考えられており、これは一つ
のシミュレーションモデルとして実験することが可能で
あり、意義深いものである。しかしながら、かかるコン
ピュータから単に物体形状情報を得て従来のレーザ加工
方法により被加工物体をレーザ加工することは加工時間
に多くの労力を要し、しかも加工ミスが発生するなどの
欠点があり、また特に形状が複雑な被加工物体を加工す
ることは困難である。
を用いてこれより得られた情報にもとすき形ある物体と
してレーザ加工する技術が考えられており、これは一つ
のシミュレーションモデルとして実験することが可能で
あり、意義深いものである。しかしながら、かかるコン
ピュータから単に物体形状情報を得て従来のレーザ加工
方法により被加工物体をレーザ加工することは加工時間
に多くの労力を要し、しかも加工ミスが発生するなどの
欠点があり、また特に形状が複雑な被加工物体を加工す
ることは困難である。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は被加工物体のレーザ加工に要する時間の短縮と
加工ミスの軽減を図ることができ、また新設計時のモデ
ル加工およびシミュレーション実験を正確且つ迅速に行
なうことができ、しかも設計変更などを容易に行なうこ
とができるレーザを応用した三次元物体の加工方法を提
供することにある。
の目的は被加工物体のレーザ加工に要する時間の短縮と
加工ミスの軽減を図ることができ、また新設計時のモデ
ル加工およびシミュレーション実験を正確且つ迅速に行
なうことができ、しかも設計変更などを容易に行なうこ
とができるレーザを応用した三次元物体の加工方法を提
供することにある。
本発明はかかる目的を達成するために、三次元物体形状
情報を作るＣＡＤシステムを内臓したコンピュータと、
球面状に配設され且つ加工点からの散乱光を検出するセ
ンシング機能を内臓した複数個の高出力レーザと、半透
明な被加工物体の位置決めを行なう架台と、前記コンピ
ュータと前記高出力レーザおよび前記架台との間で情報
交換するインターフェースとを備えたレーザを応用した
三次元物体加工システムにおいて、前記コンピュータに
内臓されたＣＡＤシステムで得られた物体形状情報を前
記各レーザの焦点距離の情報に変換して被加工物体の屈
折率を補正しながら前記架台の移動とレーザ光線の焦点
距離合わせを行なって複数個のレーザ光線が加工点に集
まるようにコントロールし、その加工点の加工が終わっ
た後、前記高出力レーザに内臓されたセンシング機能に
より検出された散乱光の検出出力を前記コンピュータに
送って加工の有無を判定させる動作を逐次繰返して三次
元物体を加工することを特徴としている。
情報を作るＣＡＤシステムを内臓したコンピュータと、
球面状に配設され且つ加工点からの散乱光を検出するセ
ンシング機能を内臓した複数個の高出力レーザと、半透
明な被加工物体の位置決めを行なう架台と、前記コンピ
ュータと前記高出力レーザおよび前記架台との間で情報
交換するインターフェースとを備えたレーザを応用した
三次元物体加工システムにおいて、前記コンピュータに
内臓されたＣＡＤシステムで得られた物体形状情報を前
記各レーザの焦点距離の情報に変換して被加工物体の屈
折率を補正しながら前記架台の移動とレーザ光線の焦点
距離合わせを行なって複数個のレーザ光線が加工点に集
まるようにコントロールし、その加工点の加工が終わっ
た後、前記高出力レーザに内臓されたセンシング機能に
より検出された散乱光の検出出力を前記コンピュータに
送って加工の有無を判定させる動作を逐次繰返して三次
元物体を加工することを特徴としている。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明による三次元物体加工方法を説明するた
めの構成例を示すものであり、また第２図はその加工シ
ステム例のブロック回路を示すものである。第１図およ
び第２図において、１はＣＡＤシステムを内臓したコン
ピュータ、２は球面状に配設された複数個の高出力レー
ザで、これら各高出力レーザにはレーザ光線の集光点の
散乱光を検出するセンシング機能が内臓されている。ま
た３はコンピュータ１からのコントロール情報と高出力
レーザ２からのセンシング情報の受渡しを行なうインタ
ーフェースである。さらに４は半透明な被加工物体５の
位置決めを行なう架台で、この架台４はコンピュータ１
からインターフェース３を介して動作指令を受けると、
図示しない駆動機構の動作により水平・垂直方向の移動
が可能になっており、また被加工物体５をその支持点を
中心に回動ができるようにになっている。
めの構成例を示すものであり、また第２図はその加工シ
ステム例のブロック回路を示すものである。第１図およ
び第２図において、１はＣＡＤシステムを内臓したコン
ピュータ、２は球面状に配設された複数個の高出力レー
ザで、これら各高出力レーザにはレーザ光線の集光点の
散乱光を検出するセンシング機能が内臓されている。ま
た３はコンピュータ１からのコントロール情報と高出力
レーザ２からのセンシング情報の受渡しを行なうインタ
ーフェースである。さらに４は半透明な被加工物体５の
位置決めを行なう架台で、この架台４はコンピュータ１
からインターフェース３を介して動作指令を受けると、
図示しない駆動機構の動作により水平・垂直方向の移動
が可能になっており、また被加工物体５をその支持点を
中心に回動ができるようにになっている。
次に上記のように構成された三次元物体加工システムに
おいて、その作用について述べる。
おいて、その作用について述べる。
コンピュータ１に内臓のＣＡＤシステムなどにより、先
ず三次元物体の形状情報を作る。次に被加工物体５の加
工点Ｐを選び、そこにレーザ光線が集り易いように被加
工物体５を回動させてその位置合せを行ない、また架台
をコントロールしながら垂直または水平に移動する。こ
のような状態にセットした後、被加工物体５の屈折率を
補正しながら架台４の移動とレーザ光線の焦点距離合わ
せをｆ：Ｊなって被加工物体５をレーザ加工する。この
場合、被加工物体５としては屈折率が既知のものを選定
する必要がある。またレーザ２は高出力とは言え、加工
対象物が不透明物体ではないので、−個のレーザ２では
レーザ光線のパワーが弱りすぎて加工できないが、複数
個のレーザ光線が被加工物体５の中の加工点に集まるよ
うにセットしであるので、その加工点にレーザ光線を集
光させることによりに溶かすことができる。
ず三次元物体の形状情報を作る。次に被加工物体５の加
工点Ｐを選び、そこにレーザ光線が集り易いように被加
工物体５を回動させてその位置合せを行ない、また架台
をコントロールしながら垂直または水平に移動する。こ
のような状態にセットした後、被加工物体５の屈折率を
補正しながら架台４の移動とレーザ光線の焦点距離合わ
せをｆ：Ｊなって被加工物体５をレーザ加工する。この
場合、被加工物体５としては屈折率が既知のものを選定
する必要がある。またレーザ２は高出力とは言え、加工
対象物が不透明物体ではないので、−個のレーザ２では
レーザ光線のパワーが弱りすぎて加工できないが、複数
個のレーザ光線が被加工物体５の中の加工点に集まるよ
うにセットしであるので、その加工点にレーザ光線を集
光させることによりに溶かすことができる。
このようにして加工点Ｐの加工が終わると、各レーザ２
はそのセンシング機能によりＰ点での散乱光を検出し、
その検出出力（散乱光量もしくは散乱光周波数のシフト
）をインターフェース３を介してコンピュータ１に送る
。コンピュータ１ではその検出出力により加工済みか未
加工かを判定し、加工済みの場合には次の加工点にレー
ザ光線の焦点を移し、前述同様にして加工を行なう。か
くしてコンピュータ１からの物体形状情報を各レーザの
焦点距離の情報に変換して被加工物体５の屈折率を補正
しながら順次加工点を移し、加工を逐次繰返して行なう
ことにより三次元物体のレーザ加工が可能となる。
はそのセンシング機能によりＰ点での散乱光を検出し、
その検出出力（散乱光量もしくは散乱光周波数のシフト
）をインターフェース３を介してコンピュータ１に送る
。コンピュータ１ではその検出出力により加工済みか未
加工かを判定し、加工済みの場合には次の加工点にレー
ザ光線の焦点を移し、前述同様にして加工を行なう。か
くしてコンピュータ１からの物体形状情報を各レーザの
焦点距離の情報に変換して被加工物体５の屈折率を補正
しながら順次加工点を移し、加工を逐次繰返して行なう
ことにより三次元物体のレーザ加工が可能となる。
このように本発明では主としてコントローラとしてのコ
ンピュータと加工エネルギ源としての複数個の高出力レ
ーザとを用いて、コンピュータで予め得られた物体の形
状に関する情報を各レーザの焦点距離の情報に変換し、
被加工物体の加工点が各レーザ光線の集光点となるよう
にしてその加工点をレーザ加工するようにしたものであ
る。したがって、従来新設計時において、シミュレーシ
ョン実験を行なおうとする時その加工方法を如何にする
かが問題であったが、本発明ではコンビコータにより同
等加工技術にこだわることなく正確なシミュレーション
モデルを製作することができる。
ンピュータと加工エネルギ源としての複数個の高出力レ
ーザとを用いて、コンピュータで予め得られた物体の形
状に関する情報を各レーザの焦点距離の情報に変換し、
被加工物体の加工点が各レーザ光線の集光点となるよう
にしてその加工点をレーザ加工するようにしたものであ
る。したがって、従来新設計時において、シミュレーシ
ョン実験を行なおうとする時その加工方法を如何にする
かが問題であったが、本発明ではコンビコータにより同
等加工技術にこだわることなく正確なシミュレーション
モデルを製作することができる。
また、設計変更した場合でもコンピュータ内には古いデ
ータが入っているので、その部分だけの修正で酸８１変
更後のモデルを加工することができ、労働時間の短縮を
図ることが可能となる。さら１こ、各高出力レーザに内
臓されたセンシング廐能により加工点の散乱光を検出し
、その検出出力をコンピュータに送って加工の有無を判
定するようにしているので、加工ミスを軽減することが
できる。
ータが入っているので、その部分だけの修正で酸８１変
更後のモデルを加工することができ、労働時間の短縮を
図ることが可能となる。さら１こ、各高出力レーザに内
臓されたセンシング廐能により加工点の散乱光を検出し
、その検出出力をコンピュータに送って加工の有無を判
定するようにしているので、加工ミスを軽減することが
できる。
上記実施例では高出力レーザ２を固定し、架台４を移動
する。すなわち被加工物体を移動する場合の例であるが
、高出力レーザ２を移動し、架台４を固定するようにし
ても良く、また高出力レーザ２および架台４の双方を固
定したり、あるいは高出力レーザ２および架台４の双方
を移動するようにすることも考えられる。
する。すなわち被加工物体を移動する場合の例であるが
、高出力レーザ２を移動し、架台４を固定するようにし
ても良く、また高出力レーザ２および架台４の双方を固
定したり、あるいは高出力レーザ２および架台４の双方
を移動するようにすることも考えられる。
第３図は高出力レーザ２および架台４の双方を固定する
場合の例を示すものである。この実施例ではレーザ光線
の屈折が大きいため、コンピュータを駆使した加工とな
るが、固定座標となるのでコントロールは屈折率を考慮
した焦点距離のみで良いのが特徴の一つである。
場合の例を示すものである。この実施例ではレーザ光線
の屈折が大きいため、コンピュータを駆使した加工とな
るが、固定座標となるのでコントロールは屈折率を考慮
した焦点距離のみで良いのが特徴の一つである。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、コンピュータに内臓
されたＣＡＤシステムで得られた物体形状情報を球面状
に配設された複数個の高出力レーザの焦点距離の情報に
変換して被加工物体の屈折率を補正しながら被加工物体
の位置決めを行なう架台の移動とレーザ光線の焦点距離
合わせを行なって複数個のレーザ光線が加工点に集まる
ようにコントロールし、その加工点の加工が終わった後
、前記高出力レーザに内臓されたセンシング機能により
検出された散乱光の検出出力を前記コンピュータに送っ
て加工の有無を判定させる動作を逐次繰返して三次元物
体を加工するようにしたので、被加工物体のレーザ加工
に要する時間の類縮と加工ミスの軽減を図ることができ
、また新設！１１時のモデル加工およびシミュレーショ
ン実験を正確旦つ迅速に行なうことができ、しかも設計
変更などを容易に行なうこ、とができるレーザを応用し
た三次元物体の加工方法が提供できる。
されたＣＡＤシステムで得られた物体形状情報を球面状
に配設された複数個の高出力レーザの焦点距離の情報に
変換して被加工物体の屈折率を補正しながら被加工物体
の位置決めを行なう架台の移動とレーザ光線の焦点距離
合わせを行なって複数個のレーザ光線が加工点に集まる
ようにコントロールし、その加工点の加工が終わった後
、前記高出力レーザに内臓されたセンシング機能により
検出された散乱光の検出出力を前記コンピュータに送っ
て加工の有無を判定させる動作を逐次繰返して三次元物
体を加工するようにしたので、被加工物体のレーザ加工
に要する時間の類縮と加工ミスの軽減を図ることができ
、また新設！１１時のモデル加工およびシミュレーショ
ン実験を正確旦つ迅速に行なうことができ、しかも設計
変更などを容易に行なうこ、とができるレーザを応用し
た三次元物体の加工方法が提供できる。
第１図は本発明による三次元物体加工方法を説明するた
めの一実施例を示す構成図、第２図は同実施例の加工シ
ステムを示すブロック回路図、第３図は本発明の他の実
施例を説明するための構成図である。 １・・・コンピュータ、２・・・高出力レーザ、３・・
・インターフェース、４・・・架台、５・・・被加工物
体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第２図 第３図
めの一実施例を示す構成図、第２図は同実施例の加工シ
ステムを示すブロック回路図、第３図は本発明の他の実
施例を説明するための構成図である。 １・・・コンピュータ、２・・・高出力レーザ、３・・
・インターフェース、４・・・架台、５・・・被加工物
体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第２図 第３図
Claims (1)
- 三次元物体形状情報を作るＣＡＤシステムを内臓したコ
ンピュータと、球面状に配設され且つ加工点からの散乱
光を検出するセンシング機能を内臓した複数個の高出力
レーザと、半透明な被加工物体の位置決めを行なう架台
と、前記コンピュータと前記高出力レーザおよび前記架
台との間で情報交換するインターフェースとを備えたレ
ーザを応用した三次元物体加工システムにおいて、前記
コンピュータに内臓されたＣＡＤシステムで得られた物
体形状情報を前記各レーザの焦点距離の情報に変換して
被加工物体の屈折率を補正しながら前記架台の移動とレ
ーザ光線の焦点距離合わせを行なって複数個のレーザ光
線が加工点に集まるようにコントロールし、その加工点
の加工が終わった後、前記高出力レーザに内臓されたセ
ンシング機能により検出された散乱光の検出出力を前記
コンピュータに送って加工の有無を判定させる動作を逐
次繰返して三次元物体を加工することを特徴とするレー
ザを応用した三次元物体加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132331A JPS619989A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | レ−ザを応用した三次元物体加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132331A JPS619989A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | レ−ザを応用した三次元物体加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619989A true JPS619989A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=15078821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59132331A Pending JPS619989A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | レ−ザを応用した三次元物体加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS619989A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487501U (ja) * | 1990-12-12 | 1992-07-29 | ||
| WO2003017274A1 (en) * | 2001-08-13 | 2003-02-27 | Sony Corporation | Optical disk recording and/or reproducing apparatus and its recording and/or reproducing method |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP59132331A patent/JPS619989A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0487501U (ja) * | 1990-12-12 | 1992-07-29 | ||
| WO2003017274A1 (en) * | 2001-08-13 | 2003-02-27 | Sony Corporation | Optical disk recording and/or reproducing apparatus and its recording and/or reproducing method |
| US7362671B2 (en) | 2001-08-13 | 2008-04-22 | Sony Corporation | Optical disc recording and/or playing apparatus and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106271044B (zh) | 激光打标机以及ccd同轴光路定位方法 | |
| CN103801838B (zh) | 一种变线宽激光振镜扫描快速刻蚀方法 | |
| CN108838551A (zh) | 一种三维曲面激光刻蚀方法 | |
| CN110918994A (zh) | 一种slm双光斑成形系统 | |
| US11420288B2 (en) | Laser machining systems and methods | |
| CN106853554A (zh) | 智能型激光加工系统及其加工方法 | |
| CN101733556A (zh) | 一种激光切割机 | |
| CN112276365B (zh) | 一种金属增材构件大幅面激光抛光加工方法 | |
| Cuccolini et al. | 5 Axes computer aided laser milling | |
| CN105880828A (zh) | 一种延迟振镜动作的激光打标系统及激光打标方法 | |
| CN103464898A (zh) | 一种针对超级合金薄壁成型件尺寸精度的控制方法 | |
| CN113305424A (zh) | 激光三维振镜的调焦控制方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN106735963A (zh) | 一种加工光束空间传输指向精度检测装置 | |
| CN108247200A (zh) | 用于激光微孔加工的光束扫描系统和光束扫描方法 | |
| JPS619989A (ja) | レ−ザを応用した三次元物体加工方法 | |
| CN106808090B (zh) | 一种脆性材料基板的激光加工系统 | |
| US9304508B2 (en) | System and method for performing undo and redo operations during machining simulation | |
| CN211490109U (zh) | 一种激光三维蚀刻系统 | |
| CN209162216U (zh) | 基于激光局部电镀的金属增材制造装置 | |
| CN207873390U (zh) | 用于激光微孔加工的光束扫描系统 | |
| CN109848468B (zh) | 一种激光辅助铣削加工装置及光路调整方法 | |
| CN108607990A (zh) | 一种高表面质量的快速增材制造方法 | |
| CN112355484B (zh) | 基于高斯光束聚焦直写的表面周期性锥形微结构加工方法 | |
| CN113695748A (zh) | 一种基于空间光调制器的鲨鱼皮表面结构快速制备方法 | |
| CN110598332A (zh) | 一种大功率激光切割光学系统焦点轴向位置的计算方法 |