JPS6363589A - 高反射率材料のレ−ザ加工方法 - 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） この発明は反射光により加工材料の移動を制御し、反射
光による発振器の損傷防止を可能にした高反射率材料の
レーザ加工方法 （従来の技術） 従来高反射率材料のレーザ加工はその加工反射光により
、レーザ発振器内８１；を損傷させることがあるため、
第２図に示すようにレーザ光すと同一光路で発振器の方
へ帰る加工反射光Ｃの出力鏡ａ１　　を通過した光と発
振器内レーザ光を反射鏡ａＺ　　に部分通過させ、反射
鏡ａｚ　の背部に配置した受光センサｈで検出し、レー
ザ光出力を制御する方法が取られていた。

またレーザ光が高反射率材料の加工開始点を熔融（加工
反射光を少なく、または反射しない状態）するまで時間
がかかるので、材料移動を制御するプログラム中に加工
開始点停止指令と時間を入れ、材料移動を制御していた
。

（発明が解決しようとする問題点） 加工反射光が反復してレーザ発振器へ帰還しても、受光
検出され、レーザ光出力が制御されれば、発振器を損傷
することはない。

しかし第２図に示すような材料８表面からの光路長が長
い従来の装置では材料のわずかな角度のずれが加工反射
光の復路をずらし、レーザ発振器内へ部分的にずれて帰
還し、受光センサｈの検出が実際の光量より過小となり
、出力１．す御が必要とする光量より過大となることが
あり、発振器の損傷を確実に防止できなかった。

またレーザ光出力、加工材料により加工開始点の停止時
間は変化するので、レーザ加工前にテストを必要とし、
確実な加工をするため、停止時間に余裕を見ていたため
、無駄な待ち時間があり、さらにレーザ光出力、加工材
料変更の都度プログラム中へ停止指令と時間を入れなけ
ればならず不便であった。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記不具合を改善するために、レーザ発振器
からのレーザ光を反射鏡て略直角方向に折曲げて、集光
レンズを通し加工材料に照射して加工するレーザ加工に
おいて、前記反射鏡にビームスプリンタを用いてレーザ
光および加工反射光をそれぞれ分割し、各分割透過光を
受光体で検出し、出力信号を発し、レーザ光の出力と材
料の移動を制御するようにした高反射率材料のレーザ加
工方法を提供するこきにある。

（作用） 帰還した加工反射光を合成したレーザ光はビームスプリ
ッタにより定率の大部分は分割され反射し、集光レンズ
を透過し、高反射率材料を照射する。定率の小部分のレ
ーザ光はビームスプリッタを透過し、受光体により吸収
され、吸収光に応じた出力信号が形成され、レーザ光出
力制御装置へ入力され、レーザ光の出力を制御する。照
射されたレーザ光は高反射率材料により反射され、定率
の大部分の加工反射光はビームスプリッタにより反射し
、レーザ発振器・＼３’Ｑ還する。

定率の小部分の加工反射光はビームスプリッタを透過し
、受光体により吸収され、吸収光に応じた出力信号が形
成され、加工テーブル駆動ＮＣ制御装置へ入力され、出
力信号が一定値を超える時は材料移動を停止する。

（実施例） 第１図はこの発明の第一実施例を示すもので、１はレー
ザ発振器であって、出力鏡１ａ、反射鏡１ｂがその内部
に配設されている。

４ａ〜４ｄは屈折鏡で、レーザ発振器１と加工テーブル
８の配設位置に応じて、単数から複数で構成される。

５はビームスプリンタで集光レンズ６に近接して配設さ
れる。

加工テーブル８はＮＣ駆動装置（図示せず）により前後
、左右方向に移動するよう構成され、上部に加工材料７
を保持し、集光レンズ６に近接して配設される。

加工テーブルは加工材料の端部を挟持するよう構成され
てもよく、移動も前後又は左右一方向のみでもよい。

９．１２は受光体でビームスプリンタ５に近接して配設
され、それぞれパワメータ１ｏ、１３とレーザ光出力制
御装置１１、加工テーブル駆動ＮＣ制御装置１４に連設
されている。

次に本発明の作動について説明する。レーザ発振器１に
より発振されたレーザ光２は反射鏡１ｂから出力鏡１ａ
を通り、数枚の屈折鏡４ａ〜４ｄによりビームスプリッ
タ５へ導かれるようなされている。

このビームスプリッタ５は例えば反射率を９７％で透過
率を３％に設定されているので、レーザ光２の９７％は
反射光２ａとして集光レンズ６により集光されて加工材
料７の表面に照射される。

レーザ光２のうちの残りの３％はビームスプリッタ５を
通過し透過光２ｂとして受光体９に吸収され、受光体９
では透過光２ｂに応じた出力信号が形成され、その信号
によりパワメータ１０でレーザ光２の出力が換算表示さ
れ、さらにその信号がレーザ光出力制御装置１１に入力
され、設定出力に見合う信号量と比較演算され、設定出
力を保持するよう作用する。

また加工材料７の表面より反射された加工反射光３はビ
ームスプリンタ５によりその９７％は加工反射光３ａと
して直角に折曲げられ屈折鏡４ｄ〜４ａを通り出力鏡１
ａの透過比率に応じた光力がレーザ発振器１内に帰還し
、発振器内レーザ光と合流し、光力を増し、さらに出力
鏡非透過光も反射合流し、レーザ光２と同じ光路を増加
レーザ光２′として通り再び力１「「材料７に増加反射
光２ａ′として照射され、一部は増加透過光２　ｂ／と
して受光体９に達せられる。−力受光体９に吸収された
増加透過光２ｂ′は出力信号を増加するよう作用し、パ
ワメータ１０に増加したレーザ光の出力を換算表示させ
る。それと同時にレーザ光出力制御装置１１へも増加出
力信号を送り、設定出力の信号量と比較演算され、レー
ザ光出力を下げるよう作用ずろ。この繰り返しにより設
定出力を保持し、発振器の損傷を防止する。

前記加工反射光３は加工材料７が熔融した時少ないか、
または反射しないが、熔融前はビームスプリッタ５によ
りその９７％は加工反射光３ａとしてレーザ発振器に帰
還し、残りの３％はビームスプリッタ５を通り、加工反
射透過光３ｂとして受光体１２に吸収され、受光体１２
では加工反射透過光３ｂに応じた出力信号が形成され、
その信号によりン々ワメータ１３で加工反射光３の出力
が換算表示され、さらにその信号が加工テーブル駆動Ｎ
Ｃ制御装置１４に入力され、一定値を超える時は材料移
動を停止させるようになされている。

また前記増加レーザ光ダに応じ加工反射光３は増加加工
反射光３′、加工反射光３ａは増加加工反射光３ａ′、
加工反射透過光３ｂは増加加工反射透過光３ｂとなり、
設定出力保持に応じ変動を繰り返す。

材料が熔融しはじめると加工反射光３．３が少なくなる
か、反射しなくなるので、加工反射透過光３ｂ、３ｂも
少なくなり、受光体１２の出力信号も一定値以下となり
、加工テーブル駆動ＮＣ制御装置１４により、加工材料
移動が開始される。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように集光レンズ６に近接し、
ビームスプリッタ５を配設し、レーザ光、２とその加工
反射光３の各々を分割し、各分割透過光２ｂと３ｂの強
弱を加工点近くの受光体９と１２で検出し、その出力信
号てレーザ光の出力と加工材料の加工開始点の移動制御
を行わせるようにしたことから、高反射率材料でもレー
ザ発振器を損傷させることなく、またプログラム中に加
工開始点停止指令と時間を加工変更の都度入れる必要は
なく、事前に停止時間を知るためのテストも、停止時間
に余裕を取ることも不要とした。

また加工反射光３の加工反射透過光３ｂを受光体１２で
吸収したため、従来の加工反射光の全量がレーザ発振器
に帰還するのに比し、一部減少させレーザ発振器への損
傷割合も減少させた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す説明図。 第２図は従来の説明図である。 ２．２′はレーザ光、 ２ｂ、２ｂは透過光、 ３．３′は加工反射光、 ３ｂ、３ｂは加工反射透過光、 ５はビームスプリッタ、 ７は加工材料、 ８は加工テーブル、 ９．１２は受光体、 １１はレーザ光出力制御装置、 １４は加工テーブル駆動ＮＣ制御装置。 出願６人　株式会社小松製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振器からのレーザ光を反射鏡で略直角方向に折
   曲げて、集光レンズを透し加工材料に照射して加工する
   レーザ加工において、前記反射鏡にビームスプリッタを
   用いてレーザ光および加工反射光をそれぞれ分割し、各
   分割透過光を受光体で検出し、出力信号を発し、レーザ
   光の出力と加工材料の移動を制御することを特徴とする
   高反射率材料のレーザ加工方法