JP2015223614A5 - - Google Patents

Description

『実施例１』
本発明の実施例１について、図１に基いて説明する。同図において、符号１で指示するものは、ファイバレーザ光源であり、符号２で指示するものは、照射ヘッドである。また符号３で指示するものは、ヘッド回転機構であり、符号４で指示するものは、距離測定器である。また符号５で指示するものは、テレスコープであり、符号６で指示するものは、制御装置である。

ここで、上記照射ヘッド２の集光光学系について簡単に説明する。まず、２枚のレンズ21b・21a間の距離をｄとし、その焦点距離をｆ1、ｆ2とする。そして、前側の可動レンズ21bを凹レンズ、後側の固定レンズ21aを凸レンズとした場合(ｆ1<0、ｆ2>0)、両者の合成焦点距離ｆは、次式で表される。

この式から、
d→０の極限では、

となる。また、

では、ｆ=∞となる。すなわち、ｄ＝０〜ｄ∞の範囲でｆ＝ｆ０〜∞に可変とできる。ここで、例えばｆ1=−0.4m、ｆ2=0.6mとすると、ｄ∞＝１m、ｆ0=0.24mとなり、ｄを０から１ｍと可変にすることで、焦点距離fを数１０ｃｍから無限まで可変とできることが分かる。また、加工用レーザ光Ｌ₁を、前側の固定レンズ21aで平行光線とし、可動レンズ21bおよび後側の固定レンズ21aで合成焦点距離をこの程度可変とすることで、広い距離範囲の切断対象物Ｗに焦点距離Ｆを合わせることが可能となる。

［レーザ切断装置の使用方法］
次に、上記レーザ切断装置Ａの使用方法について以下に説明する。まず切断加工を行う前に距離測定器４から測定用レーザ光Ｌ2を出射して、切断対象物Ｗと照射ヘッド２の距離を算出する。そして、算出した距離データを制御装置６に送信し、レンズ駆動部22の制御を行って焦点位置Ｆが切断対象物Ｗの位置にくるように可動レンズ21bの位置を設定する。

そしてまた、上記切断加工の際には、テレスコープ５から送信された映像データを遠隔モニタに出力することにより、切断状況やビーム径の変化等のモニタリングを行う。そして、光学系の熱影響による焦点位置Ｆのズレや切断対象物Ｗの厚みが大きい等、必要に応じて、制御装置６の補正手段を利用して可動レンズの位置を補正制御することにより焦点位置制御にフィードバックする。