JPS63140787A - レ−ザ反射光回収装置 - Google Patents
レ−ザ反射光回収装置Info
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- JPS63140787A JPS63140787A JP61284232A JP28423286A JPS63140787A JP S63140787 A JPS63140787 A JP S63140787A JP 61284232 A JP61284232 A JP 61284232A JP 28423286 A JP28423286 A JP 28423286A JP S63140787 A JPS63140787 A JP S63140787A
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Classifications
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- 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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
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-
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- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
-
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- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/127—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
-
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- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
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）
この発明はレーザ反射光回収装置に係り、特にレーザ表
面焼入れ、レーザクラツディング。
面焼入れ、レーザクラツディング。
レーザアロイング、レーザＣＶＤ （レーザケミカル
ペーパーディポジション）レーザＰＶＤ（レーザフィジ
力ルベーパディボジシッン）。
ペーパーディポジション）レーザＰＶＤ（レーザフィジ
力ルベーパディボジシッン）。
レーザ溶接、レーザ切断等における各種のレーザによる
加工処理中において反射光を有効に回収できるようにし
た装置に関するものである。
加工処理中において反射光を有効に回収できるようにし
た装置に関するものである。
（従来の技術）
従来レーザクラツディングやレーザ焼入れ等のレーザ加
工においては、第８図に示すように半球状のドームｄを
使用してレーザ光りの反射光を回収している。
工においては、第８図に示すように半球状のドームｄを
使用してレーザ光りの反射光を回収している。
図においてａはレーザヘッド、ｂはレンズ。
Ｃはノズル、Ｗは試料を示す。
（発明が解決しようとする問題点）
しかして特にレーザクラツディング等のレーザ加工にお
いては９割れを防止し表面粗さを向上させる目的で、予
熱や後熱を単独又は同時に行うために９反射光を再利用
することが必要とされるが、上記第８図に示した従来装
置のように１つの半球状のドームでは不可能である。
いては９割れを防止し表面粗さを向上させる目的で、予
熱や後熱を単独又は同時に行うために９反射光を再利用
することが必要とされるが、上記第８図に示した従来装
置のように１つの半球状のドームでは不可能である。
また半球状のドーム内面に溶融金属のスパッタ等の汚れ
の付着が激しく、長時間連続使用すると反射光の回収率
が低下し、クラツディング層等の品質が徐々に変化する
等の不具合があり。
の付着が激しく、長時間連続使用すると反射光の回収率
が低下し、クラツディング層等の品質が徐々に変化する
等の不具合があり。
そのため短時間サイクルで使用しその都度クリーニング
しなければならない、そしてドームの半球を大きくする
と取扱いが不自由となり５ガスによるシールド性が下が
ってしまう。
しなければならない、そしてドームの半球を大きくする
と取扱いが不自由となり５ガスによるシールド性が下が
ってしまう。
この発明は上記問題点を解決することをその目的とする
。
。
（問題点を解決するための手段及び作用）この発明は上
記の点に鑑みなされたものであって、ノズルの先端部に
半球状のドームを設けたレーザ反射光回収装置において
、上記半球状ドームを少なくとも２個以上の球状部分に
よって形成すると共に、該半球状ドームの球状部分に球
面の汚れを防止するガスを球状部分の内面に吹きつける
手段を設けて成り、レーザ加工を行う際に上記球状面に
よって回収した反射光をレーザ加工すべき試料の同一部
分へ再利用し。
記の点に鑑みなされたものであって、ノズルの先端部に
半球状のドームを設けたレーザ反射光回収装置において
、上記半球状ドームを少なくとも２個以上の球状部分に
よって形成すると共に、該半球状ドームの球状部分に球
面の汚れを防止するガスを球状部分の内面に吹きつける
手段を設けて成り、レーザ加工を行う際に上記球状面に
よって回収した反射光をレーザ加工すべき試料の同一部
分へ再利用し。
もしくは試料の予熱及び後熱をそれぞれ単独又は同時に
行うのに再利用し、又は必要に応じて所定の位置に所定
のレーザエネルギ密度で再利用できるようにすると共に
、溶融金属のスパッタ等の付着による各球面の汚れを防
止したものである。
行うのに再利用し、又は必要に応じて所定の位置に所定
のレーザエネルギ密度で再利用できるようにすると共に
、溶融金属のスパッタ等の付着による各球面の汚れを防
止したものである。
特に半球状ドームを複数個の球状部分で構成したことに
より、均一エネルギ密度ををするレーザビームを作成で
きると共に、所定位置に必要とするエネルギ密度をもた
すことができ、またレーザビームを２つ以上に分割して
用いることもできる。
より、均一エネルギ密度ををするレーザビームを作成で
きると共に、所定位置に必要とするエネルギ密度をもた
すことができ、またレーザビームを２つ以上に分割して
用いることもできる。
（実施例）
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はこの発明の要部を図解的に示したもので、１は
レーザヘッド、２はレンズ、３はＡｒガス等の導入０．
４はノズルである０球状部分５と球状部分６とによって
半球ドームが形成されている０球状部分６には図示した
ように粉末供給装置又はワイヤ供給装置からドーム内に
連通ずるバイブ７およびＡｒガス等をドーム内に導く流
入口部分８が設けてあり１球状部分６の上方にある直立
壁部分１０には２球状部分の内面に付着するスパッタに
よる汚れを防止するためＡｒガス等をドーム内に導く複
数の流入口部分９，９゜・・・が設けである（第２図参
照）、Ｌはレーザ光で矢印方向に移動する試料Ｗに照射
し、その反射光を球状部分５及び６によって回収する。
レーザヘッド、２はレンズ、３はＡｒガス等の導入０．
４はノズルである０球状部分５と球状部分６とによって
半球ドームが形成されている０球状部分６には図示した
ように粉末供給装置又はワイヤ供給装置からドーム内に
連通ずるバイブ７およびＡｒガス等をドーム内に導く流
入口部分８が設けてあり１球状部分６の上方にある直立
壁部分１０には２球状部分の内面に付着するスパッタに
よる汚れを防止するためＡｒガス等をドーム内に導く複
数の流入口部分９，９゜・・・が設けである（第２図参
照）、Ｌはレーザ光で矢印方向に移動する試料Ｗに照射
し、その反射光を球状部分５及び６によって回収する。
各流入口部分よりドーム内に導入するＡｒガス等はドー
ム内を矢印方向に進行する。このようにしてＡｒガスが
球状部分５に吹きつけられその内周面に沿って進行する
ときにスパッタ等の汚れの付着を防止することができる
と共に１球状部分５゜６に当った回収光を再び同一部分
へ再利用することができる。このようにして回収反射光
を有効に利用できるものである。
ム内を矢印方向に進行する。このようにしてＡｒガスが
球状部分５に吹きつけられその内周面に沿って進行する
ときにスパッタ等の汚れの付着を防止することができる
と共に１球状部分５゜６に当った回収光を再び同一部分
へ再利用することができる。このようにして回収反射光
を有効に利用できるものである。
第３図は第１図とほぼ同様な別の実施例を示し、この場
合は半球状ドームを球状部分１１と１２と１３の３つの
球状部分によって形成したもので。
合は半球状ドームを球状部分１１と１２と１３の３つの
球状部分によって形成したもので。
１１＋、１２１，１３ｔ はそれぞれ球状部分１１．１
２．１３の各焦点位置を示しである。
２．１３の各焦点位置を示しである。
そして第１図及び第３図に示した２つ以上の球状部分に
用いる材質としてはＣｕ＋ ＡＩ＋ Ａｕ＋ Ｍ。
用いる材質としてはＣｕ＋ ＡＩ＋ Ａｕ＋ Ｍ。
もしくはこれらをコーティングしたものを用い１それぞ
れの球状部分に上記材質を適宜組合せて形成しても差支
えない。
れの球状部分に上記材質を適宜組合せて形成しても差支
えない。
また主としてレーザクラツディングやレーザアロイング
等において、溶融した金属のスパッタ付着等に基づく各
球状部分の内面の汚れとその結果生じる反射光回収率の
低減を防止するために球状部分の内面に吹きつけるガス
としては。
等において、溶融した金属のスパッタ付着等に基づく各
球状部分の内面の汚れとその結果生じる反射光回収率の
低減を防止するために球状部分の内面に吹きつけるガス
としては。
Ｏｔ＋ Ｎｔ＋ Ａｒ、 Ｈｅ、 Ｇｏ、及びこれらの
混合物が使用される。
混合物が使用される。
次に主にレーザクラツディングやレーザアロイング等の
スパッタ等汚れ付着の方向がある程度きまっている場合
には第１図の実施例のように、汚れの付着し易い球状部
分５を大きくして。
スパッタ等汚れ付着の方向がある程度きまっている場合
には第１図の実施例のように、汚れの付着し易い球状部
分５を大きくして。
できるだけコンパクトな設計で反射光回収率を高くする
ことが可能である。
ことが可能である。
第４図に示したものは第３図の実施例のものを用いてレ
ーザ加工を行う際に２反射光を球状部分１１．１２．１
３で回収し１回収した光を予熱及び後熱に再利用できる
ようにしたもので１図において球状部分１１による予熱
と球状部分１３による後熱とに利用し、もしくはこれら
を同時に予熱と後熱とに再利用することによつてより一
層有効なレーザ光の再利用が可能となる。
ーザ加工を行う際に２反射光を球状部分１１．１２．１
３で回収し１回収した光を予熱及び後熱に再利用できる
ようにしたもので１図において球状部分１１による予熱
と球状部分１３による後熱とに利用し、もしくはこれら
を同時に予熱と後熱とに再利用することによつてより一
層有効なレーザ光の再利用が可能となる。
さらにまた複数個の球状部分で半球状ドームを形成した
ことにより、以下に述べるように広汎な利用が可能とな
る。
ことにより、以下に述べるように広汎な利用が可能とな
る。
第５図（ａｌ、Ｃｂｌには上述した２つ以上の球状部分
にレーザ光を照射しレーザビームを作成する場合の一例
を示したもので、このビーム強度分布で明らかのように
球状部分１４と１５に照射される化ビームが反射されそ
の反射光を重ね合せて均一エネルギ密度をもったレーザ
ビームを得ることができる。
にレーザ光を照射しレーザビームを作成する場合の一例
を示したもので、このビーム強度分布で明らかのように
球状部分１４と１５に照射される化ビームが反射されそ
の反射光を重ね合せて均一エネルギ密度をもったレーザ
ビームを得ることができる。
また第６図は、２つ以上の球状部分（図では２つの球状
部分１６と１７）にレーザ光を照射しし一ザビームを２
つ以上に分割し乍ら集光する場合を示し、いわゆるビー
ムスブリフタ−として利用できる。
部分１６と１７）にレーザ光を照射しし一ザビームを２
つ以上に分割し乍ら集光する場合を示し、いわゆるビー
ムスブリフタ−として利用できる。
さらに第７図（ａｌ、ｆｆ１ｌに示したように、２つ以
上の球状部分により回収反射光をそれぞれ所定の位置に
集めることにより必要なレーザエネルギ密度分布を得る
ようにすることもできる。第７図ｆａｌにおいて球状部
分１８．１９．２０のうち球状部分２０により回収反射
光をその焦点位置２０．に結ばせ他の球状部分１８．１
９による回収反射光はその焦点１Ｂ＋、 １９．を外す
ようにして利用してもよく、この場合第７図（ｂｌに示
したようなビームモードが得られる。また第７図ｆａ）
に示したように各球状部分１８．１９．２０の面積比を
変えることにより所定の位置でエネルギの密度分布を自
由に変化させることができる。
上の球状部分により回収反射光をそれぞれ所定の位置に
集めることにより必要なレーザエネルギ密度分布を得る
ようにすることもできる。第７図ｆａｌにおいて球状部
分１８．１９．２０のうち球状部分２０により回収反射
光をその焦点位置２０．に結ばせ他の球状部分１８．１
９による回収反射光はその焦点１Ｂ＋、 １９．を外す
ようにして利用してもよく、この場合第７図（ｂｌに示
したようなビームモードが得られる。また第７図ｆａ）
に示したように各球状部分１８．１９．２０の面積比を
変えることにより所定の位置でエネルギの密度分布を自
由に変化させることができる。
（発明の効果）
この発明は以上詳述したようにして成るので。
各種のレーザ加工を行う際に反射光を球状面で回収し２
回収した光を同一部分へ再利用し、もしくは予熱及び後
熱又ｉ４７れらを同時にそれぞれ必要なエネルギ密度で
所定の位置に再利用することができるものであって、き
わめて有効なレーザ光加工が行われる。従って特にレー
ザクラツディング等においては１割れ防止や表面粗さ同
上のために予熱と後熱とを同時に行なうことが望ましい
ので、この発明のレーザ反射先回収装！はレーザクラツ
ディングに極めて好適である。
回収した光を同一部分へ再利用し、もしくは予熱及び後
熱又ｉ４７れらを同時にそれぞれ必要なエネルギ密度で
所定の位置に再利用することができるものであって、き
わめて有効なレーザ光加工が行われる。従って特にレー
ザクラツディング等においては１割れ防止や表面粗さ同
上のために予熱と後熱とを同時に行なうことが望ましい
ので、この発明のレーザ反射先回収装！はレーザクラツ
ディングに極めて好適である。
またレーザクラツディングやレーザアロイング等では通
常スパッタ等の汚れ付着が多いが。
常スパッタ等の汚れ付着が多いが。
この発明では、これらの汚れが球面に吹きつけられるガ
スにより防止され、その結果としての反射光回収率を高
く維持できる６ さらにこの発明では少なくとも２個以上の球状部分によ
って半球状ドームを形成しであるので、この球状部分に
レーザ光を照射し１反射光を合わせて均一なエネルギ密
度をもったレーザビームを作成でき、或いは照射したレ
ーザビームを２つ以上に分割したり、また回収反射光を
それぞれ所定の位置に集めることにより必要なレーザエ
ネルギ密度分布を得ることができ、また特定の球状部分
の焦点からぼかして反射光を結ばせたり、その他害球状
部分の面積比を変えることにより所定の位置での必要な
エネルギ密度分布を得ることができる。このようにこの
発明によれば、レーザ加工において各種の作業条件に応
じて適宜必要とする箇所に必要なレーザエネルギ密度が
容易に得られるので各種のレーザ加工を有効に行うこと
ができる。
スにより防止され、その結果としての反射光回収率を高
く維持できる６ さらにこの発明では少なくとも２個以上の球状部分によ
って半球状ドームを形成しであるので、この球状部分に
レーザ光を照射し１反射光を合わせて均一なエネルギ密
度をもったレーザビームを作成でき、或いは照射したレ
ーザビームを２つ以上に分割したり、また回収反射光を
それぞれ所定の位置に集めることにより必要なレーザエ
ネルギ密度分布を得ることができ、また特定の球状部分
の焦点からぼかして反射光を結ばせたり、その他害球状
部分の面積比を変えることにより所定の位置での必要な
エネルギ密度分布を得ることができる。このようにこの
発明によれば、レーザ加工において各種の作業条件に応
じて適宜必要とする箇所に必要なレーザエネルギ密度が
容易に得られるので各種のレーザ加工を有効に行うこと
ができる。
第１図はこの発明の一実施例のレーザ加工装置における
レーザ反射光回収装置の要部を図解的に示し、第２図は
第１図のものの一部を斜視図で示したもの、第３図ルよ
別の実施例、第４図は第３図のものを用いて予熱、後熱
に再利用した場合のもの、第５図ｆａｌはこの発明の利
用例で均一なエネルギ密度をもつレーザビームを作成す
ることを図解的に示したもので、第５図中）は斜視図に
よって表示した説明図、第６図はレーザビームスプリフ
タとしての機能をもたせることを示した説明図、第７図
ｆａｌｌｂ＋はそれぞれレーザ反射光を任意の位置で、
また必要なエネルギ密度分布で得ることができることを
図解的に示した説明図、第８図は従来装置を示す。 １・・・レーザヘッド、２・・・レンズ、４・・・ノズ
ル。 ５．６・・・半球状ドームの球面状部分。 ９・・・ガス導入口。 １１、１２．１３・・・半球状ドームの球面状部分。 特許出願人 株式会社小松製作所 代理人 （弁理士）松 澤 統 １１１図 １Ｆ２図 ｊｓ ３ 医 Ｗ ｓ ４ 図 第 ５ 図（０） １１５ 図（ｂ） 雪 ６ 図 ！ ７ 図（α） （１８１−よろ回用隙尤）２１’ （１９ｉ
・よろ〕１回づ巴〕２２′１１７ 図（ｂ）
レーザ反射光回収装置の要部を図解的に示し、第２図は
第１図のものの一部を斜視図で示したもの、第３図ルよ
別の実施例、第４図は第３図のものを用いて予熱、後熱
に再利用した場合のもの、第５図ｆａｌはこの発明の利
用例で均一なエネルギ密度をもつレーザビームを作成す
ることを図解的に示したもので、第５図中）は斜視図に
よって表示した説明図、第６図はレーザビームスプリフ
タとしての機能をもたせることを示した説明図、第７図
ｆａｌｌｂ＋はそれぞれレーザ反射光を任意の位置で、
また必要なエネルギ密度分布で得ることができることを
図解的に示した説明図、第８図は従来装置を示す。 １・・・レーザヘッド、２・・・レンズ、４・・・ノズ
ル。 ５．６・・・半球状ドームの球面状部分。 ９・・・ガス導入口。 １１、１２．１３・・・半球状ドームの球面状部分。 特許出願人 株式会社小松製作所 代理人 （弁理士）松 澤 統 １１１図 １Ｆ２図 ｊｓ ３ 医 Ｗ ｓ ４ 図 第 ５ 図（０） １１５ 図（ｂ） 雪 ６ 図 ！ ７ 図（α） （１８１−よろ回用隙尤）２１’ （１９ｉ
・よろ〕１回づ巴〕２２′１１７ 図（ｂ）
Claims (3)
- （１）ノズルの先端部に半球状ドームを設けたレーザ反
射光回収装置において、上記半球状ドームを少くとも２
個以上の球状部分によって形成したことを特徴とする、
レーザ反射光回収装置。 - （２）上記球状部分の材質がＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏも
しくはこれらをコーティングしたものから成っている、
特許請求の範囲第１項記載のレーザ反射光回収装置。 - （３）上記半球状ドームは球面の汚れを防止するガスを
導く手段を有している、特許請求の範囲第１項記載のレ
ーザ反射光回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61284232A JPS63140787A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | レ−ザ反射光回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61284232A JPS63140787A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | レ−ザ反射光回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140787A true JPS63140787A (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=17675882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61284232A Pending JPS63140787A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | レ−ザ反射光回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63140787A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04279293A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-10-05 | Soc Natl Etud Constr Mot Aviat <Snecma> | レーザビームのエネルギを回収する装置及び該装置を使用する方法 |
| JPH05192782A (ja) * | 1992-01-21 | 1993-08-03 | Fanuc Ltd | レーザ加工装置 |
| EP1348781A1 (de) * | 2002-03-26 | 2003-10-01 | Sulzer Markets and Technology AG | Verfahren zum epitaktischen Wachstum mit energetischem Strahl |
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