JPS6310092A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザ光−こより被加工物を加工するレー
ザ加工装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図ｔａ）及び（ｂｌは、それぞれ従来のレーザ加工
装置を示す概略構成図である。第２図（ａｌにおいて、
１．２はそれぞれ個別のレーザ発振器（図示省＃！りか
らのレーザ光、３，４は各レーザ光１，２の全反射鏡、
５．６は各レーザ光１．２の集光レンズ、７は被加工物
である。

上記第２図（ａｌに示すレーザ加工ｉｔ＋こおいては、
被加工物７は図の矢印で示す方向にレーザ加工されるも
のとする。まず、集光レンズ６を通過したレーザ光２が
先行して被加工物７を予熱し、次いで、後続の集光レン
ズ５を通過したレーザ光１が被加工物７に対して溶接、
熱処理、切断等の主加工を実施する。このようｌと、第
２図ＦＡ）　ｔこ示すレーザ加工装置では、各レーザ光
１．２を個別のレーザ発振器から供給する方式であるた
めに、レーザ発県器を２台使用するので不経済である。

次ζこ、上記第２図（ｂ）において、８はビームスブリ
ッタ、９はレーザ光１のレーザエネルギー分布、いわゆ
るレーザビームモード形状である。１１゜１０はそれぞ
れビームスプリッタ８により所定の比率に分割された後
のレーザ光１のレーザエネルギー分布である。

上記第２図（ｂｌに示すレーザ加工装置においては、ビ
ームスプリッタ８により分割されたレーザ光１の一部を
被加工物７の予熱加工に使用した例である。このように
、第２図（ｂ）に示すレーザ加工装置では、単にビーム
スプリッタ８１こよりレーザ光１を所定の割合に分割す
る（こ過ぎない方式である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のレーザ加工装置は以上のように溝成されてい
るので、第２図ｔａ＋に示すレーザ加工装置では、復数
台のレーザ発振器を夏用することになるために、現実的
には非常に不経済であるという問題点があった。また、
第２図（ｂｌに示すレーザ加工装置では、ビームスプリ
ッタ８によりレーザ光１を分割する場合、単にレーザ光
１を所定の比率に透過量と反射量を分割するに過ぎない
ために、被加工物７の予熱加工に必要な適切なエネルギ
ーを供給することは極めて難しいという問題点があった
。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、被加工物の予熱加工１こ必要な適切なレーザエネ
ルギーを供給することができるレーザ加工装置を得るこ
とを目的とする。

〔問題点８４決するための手段〕 この発明に係るレーザ加工装置は、レーザ光に対して部
分的に透過率及び反射量の異なるビームスプリッタを使
用することζこより、１台のレーザ発振器により被加工
物の予熱カロエに必要な適切なレーザ光を供給するよう
にしたものである。

〔作用〕

この発明のレーザ加工装置ζこおいては、レーザ光ζこ
対して部分的に透過率及び反射率の異なるビームスプリ
ッタにより、レーザ光をレーザエネルギー分布の異なる
ビーム形状に分割し、一方のレーザ光を被加工′吻の主
加工に供し、他方のレーザ光を被加工物の予熱加工に供
するようにしたので、レーザ加工における予熱加工を効
を的Ｉこ実施できる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例であるレーザ加工装置を示
す概略講成図である。図において、１はレーザ発Ｓ器（
図示省略）からのレーザ光、３は全反射鏡、１２はこの
発明（こよるビームスプリッタであり、このビームスプ
リッタ１２はその中央部の透過率を高く、その周囲は円
周状（ドーナツ状）に逆に反射率を高くなるように製作
されている。１３はビームスプリッタ１２の通過以前の
レーザ光１のレーザエネルギー分布であり、これはほぼ
ガウシャンビームを示す。１５はビームスプリッタ１２
を透過後のレーザ光１のビームモードであるレーザエネ
ルギー分布であり、これは中央部が透過されて集光性の
良いレーザエネルギー密度の高いビームモードとなって
いて、図示しない被りロエ吻の予熱加工（こ洪される。

また、１４はビームスプリッタ１２の周囲で反射された
周辺部のレーザ光１のレーザエネルギー分布であり、こ
れは図示されないレーザ加工用の集光レンズ等により集
光され、レーザエネルギー密度を高めて図示しない被加
工物に照射する。

一般に、レーザ加工においては、被ηロエ物に対する主
加工以前の予熱加工の目的は、主加工による急峻な加熱
による抜刀ロエ物の物性的な組織の変化などによって起
る７）＋１工部分の異常な変化を防止するためである。

また、熱伝導度の悪い被加工物においては、あらかじめ
被加工ｖＪを／ＪＯ熱することにより主加工でのカロ熱
を助勢するなどの意義がある。

したがって、被加工物の予熱加工には必ずしも主加工と
同等のレーザエネルギーを必要とし７便い。

マタ、レーザビームモード（エネルギー分布）も厳しく
制約されることは少ない。

この発明は、このようなレーザ１７０工上の特長を巧み
に利用したものであり、すなわち、ビームスプリッタ１
２により分割されるレーザ光１ζこより、被加工物の主
７１１１１工に適したレーザビームモードを形成すると
共に、残部のレーザエネルギーを被加工物の予熱７１０
工に有効的に利用したものである。

なお、上記実施例において、レーザ加工方法は多種類あ
るため、ビームスプリッタ１２により分割されるレーザ
ビームモード形状は上記実施側番こ示すのみではなく、
ビームスプリッタ１２の左右又は上下の１／２をそれぞ
れ異なった透過率にすることも有効的である。

また、上記実施例において、被カロエ物の予熱加工に供
するレーザ光は、集光レンズ以外にインテグレーション
ミラーにより集光することも有効的である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、レーザ加工装置におい
て、レーザ光に対して部分的に透過率及び反射率の異な
るビームスプリッタを使用することにより、１台のレー
ザ発振器により被加工物の予熱加工に必要な適切なレー
ザ光を供給するようにしたので、１台のレーザ発振器か
ら供給されるレーザ光を多様化して使用できるレーザ加
工装置を安価に構成することが可能となり、また、被加
工物の予熱カロエに必要な適切なレーザエネルギーを供
給することができるという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるレーザ加工装置！Ｌ
を示す概略構成図、第２囚ｉａ）及びｔｂ＋は、それぞ
れ従来のレーザ加工装置を示す概略構成図である。 図ζこおいて、１，２・・・レーザ光％　３，４・・・
全反射鏡、５，６・・・集光レンズ、７・・・被／ＪＯ
工物、８゜１２・・・ビームスプリッタ、９，１０，１
１．１３゜１４．１５・・・レーザエネルギー分布であ
る。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光をビームスプリッタで分光し、分光され
   たレーザ光を被加工物のレーザ加工に供するレーザ加工
   装置において、部分的に透過率及び反射率の異なるビー
   ムスプリッタにより分割されたレーザ光の一部を、前記
   被加工物の予熱加工に供することを特徴とするレーザ加
   工装置。
2. （２）前記ビームスプリッタは、レーザ光を異なつた形
   状のレーザビームに分割することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のレーザ加工装置。
3. （３）前記ビームスプリッタにより分割され、かつ前記
   被加工物の予熱加工に供するレーザ光は、集光レンズ又
   はインテグレーションミラーにより集光することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。