JP2019511961A - ビーム位置合わせ及び/又はウォブル移動を提供するデュアル可動ミラーを有するレーザー切断ヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (27)
- ファイバーレーザーの出力ファイバーに連結されるように構成されたコリメータと;
前記コリメータからの平行レーザービームを受けて制限視野内で第1軸及び第2軸において前記平行レーザービームを移動させるように構成された、少なくとも第1可動ミラー及び第2可動ミラーと;
ワークピースに対して前記平行レーザービームを収束させるように構成された焦点レンズと;
切断される前記ワークピースに、前記収束させられたレーザービーム及びガスを向けるための切断ノズルであって、前記制限視野が、前記切断ノズルの開口に対応する、切断ノズルと;
を備えることを特徴とするレーザー切断ヘッド。 - 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーが、約1°から2°の走査角度によって規定された制限視野内のみで、成形されたビームを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断ヘッド。
- 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーが、30mm×30mmよりも小さい寸法を有する制限視野内のみで、成形されたビームを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断ヘッド。
- 前記焦点レンズが、走査レンズではないことを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断ヘッド。
- 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーが、ガルバノミラーであることを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断ヘッド。
- 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーが、およそ同じサイズであることを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断ヘッド。
- 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーから前記焦点レンズへ前記レーザービームを反射するように構成された固定ミラーをさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断ヘッド。
- 前記コリメータがコリメータモジュールに含まれ、前記焦点レンズがコアブロックモジュールに含まれ、前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーがウォブラモジュールに含まれ、前記ウォブラモジュールが前記コアブロックモジュールと前記コリメータモジュールとの間に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー切断ヘッド。
- ファイバーレーザーの出力ファイバーに連結されるように構成されたコリメータと;
前記コリメータからの平行レーザービームを受けて第1軸及び第2軸において前記平行レーザービームを移動させるように構成された、少なくとも第1可動ミラー及び第2可動ミラーと;
走査レンズを使用することなくワークピースに対して前記平行レーザービームを収束させるように構成された焦点レンズと;
切断される前記ワークピースに、前記収束させられたレーザービーム及びガスを向けるための切断ノズルと;
を備えることを特徴とするレーザー切断ヘッド。 - ファイバーレーザーの出力ファイバーに連結されるように構成されたコリメータを含むコリメータモジュールと;
前記コリメータモジュールに連結されたウォブラモジュールであって、前記コリメータからの平行レーザービームを受けて第1軸及び第2軸において前記平行レーザービームを移動させるように構成された、少なくとも第1可動ミラー及び第2可動ミラーを含む、ウォブラモジュールと;
前記ウォブラモジュールに連結されたコアブロックモジュールであって、ワークピースに対して前記平行レーザービームを収束させるように構成された少なくとも1つの焦点レンズを含む、コアブロックモジュールと;
前記コアブロックモジュールに連結されたノズルホルダ組立体であって、前記ノズルホルダ組立体が、切断される前記ワークピースに、前記収束させられたレーザービーム及びガスを向けるための切断ノズルを含み、前記収束させられたレーザービームが、前記切断ノズルの開口内で移動させられる、ノズルホルダ組立体と;
を備えることを特徴とするレーザー切断ヘッド。 - 前記ウォブラモジュールが、ガルバノミラーを含む第1ガルバノモジュール及び第2ガルバノモジュールを含み、前記ガルバノミラーが、およそ同じサイズであり、前記第1ガルバノモジュール及び前記第2ガルバノモジュールが、ガルバノ制御装置に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項10に記載のレーザー切断ヘッド。
- 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーが、30mm×30mmよりも小さい寸法を有する制限視野内のみで、成形されたビームを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項10に記載のレーザー切断ヘッド。
- 出力ファイバーを含むファイバーレーザーと;
前記ファイバーレーザーの前記出力ファイバーに連結されたレーザー切断ヘッドであって、
ファイバーレーザーの出力ファイバーに連結されるように構成されたコリメータと;
前記コリメータからの平行レーザービームを受けて制限視野内のみで第1軸及び第2軸において前記平行レーザービームを移動させるように構成された、少なくとも第1可動ミラー及び第2可動ミラーと;
ワークピースに対して前記平行レーザービームを収束させるように構成された焦点レンズと;
切断される前記ワークピースに、前記収束させられたレーザービーム及びガスを向けるための切断ノズルであって、前記制限視野が、前記切断ノズルの開口に対応する、切断ノズルと;
を備えるレーザー切断ヘッドと;
前記ファイバーレーザーと、前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーの位置と、を少なくとも制御するための制御システムと;
を備えることを特徴とするレーザー切断システム。 - 前記ファイバーレーザーが、イッテルビウムファイバーレーザーを含んでいることを特徴とする請求項13に記載のレーザー切断システム。
- 前記制御システムが、前記収束させられたレーザービームを前記切断ノズルの開口内で位置合わせするために、前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーの位置を制御するように構成されていることを特徴とする請求項13に記載のレーザー切断システム。
- 前記制御システムが、所定のウォブルパターンで前記レーザービームを移動させるために、前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーを制御するように構成されていることを特徴とする請求項13に記載のレーザー切断システム。
- 前記所定のウォブルパターンが、円形パターン又は8の字パターンであることを特徴とする請求項16に記載のレーザー切断システム。
- 前記所定のウォブルパターンが、波形パターン又はジグザグパターンであることを特徴とする請求項16に記載のレーザー切断システム。
- 前記レーザービームが前記ワークピースを切断するように前記レーザー切断ヘッド及びワークピースの少なくとも一方を移動させるための動作ステージをさらに備えていることを特徴とする請求項13に記載のレーザー切断システム。
- 前記焦点レンズが、走査レンズではないことを特徴とする請求項13に記載のレーザー切断システム。
- 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーが、ガルバノミラーであることを特徴とする請求項13に記載のレーザー切断システム。
- 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーが、およそ同じサイズであることを特徴とする請求項13に記載のレーザー切断システム。
- コリメータ、第1可動ミラー、第2可動ミラー、焦点レンズ及びノズルを含むレーザー切断ヘッドを準備するステップと;
ファイバーレーザーから生レーザービームを発生させるステップと;
前記生レーザービームに前記コリメータを通過させることによって、前記生レーザービームを平行にするステップと;
前記レーザービームに前記焦点レンズを通過させることによって、前記レーザービームを収束させるステップと;
前記収束させられたレーザービームを、前記ノズルを通じて向けるステップと;
前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーを移動させて、前記収束させられたレーザービームを前記ノズルの開口内で位置合わせするステップと;
前記ノズルを通じて前記ワークピースにガスを向けるステップと;
前記レーザー切断ヘッド及び前記ワークピースを互いに対して移動させて、前記ワークピースを切断するステップと;
を含むことを特徴とするレーザー切断方法。 - 前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーを移動させて、前記収束させられたレーザービームを前記ノズルの開口内で所定のウォブルパターンで移動させることを特徴とする請求項23に記載のレーザー切断方法。
- コリメータ、第1可動ミラー、第2可動ミラー、焦点レンズ及びノズルを含むレーザー切断ヘッドを準備するステップと;
ファイバーレーザーから生レーザービームを発生させるステップと;
前記生レーザービームに前記コリメータを通過させることに通すことによって、前記生レーザービームを平行にするステップと;
前記レーザービームに前記焦点レンズを通過させることによって、前記レーザービームを収束させるステップと;
前記収束させられたレーザービームを、前記ノズルを通じて向けるステップと;
前記第1可動ミラー及び前記第2可動ミラーを移動させて、前記収束させられたレーザービームを前記ノズルの開口内で所定のウォブルパターンで移動させるステップと;
前記ノズルを通じてガスを前記ワークピースに向けるステップと;
前記レーザー切断ヘッド及び前記ワークピースを互いに対して移動させて、前記ワークピースを切断するステップと;
を含むことを特徴とするレーザー切断方法。 - 前記所定のウォブルパターンを変更して切り口幅を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項25に記載のレーザー切断方法。
- 前記所定のウォブルパターンが、円形パターン又は8の字パターンであることを特徴とする請求項25に記載のレーザー切断方法。
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