JP6868766B2 - レーザ加工システム - Google Patents
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Description
いる。1つのレーザモジュールの出力には限界があるため、複数のレーザモジュールを用いることにより、レーザ発振器2100の出力を高めている。各レーザモジュールから出射されるレーザ光は、空間合成および/または偏波合成されたレーザビームLBとして、レーザ発振器2100から出射される。空間合成および偏波合成の方法は、例えば、特許文献1および2に開示されている。
レーザ発振器と、レーザ発振器から出射される、レーザビームを、複数の反射ミラーで反
射させて、前記複数の反射ミラーの各々と対になる複数のプロセスファイバに導光するものであって、前記複数の反射ミラーの各々で反射させるレーザビームの割合を変化させることによって、前記複数のプロセスファイバの各々へ導光される、前記レーザ発振器から出射されるレーザビームの出力の供給割合を変化させるビーム光路切替部と、複数の前記プロセスファイバの他端に設けた複数の加工ヘッドとを、備え、前記反射ミラーは、複数のミラーで構成し、複数の前記ミラーは、前記レーザビームの反射方向に対して多段に配置されたものである。これにより、レーザビームの光軸とプロセスファイバの中心を一致させることができ集光性がよくなるのでレーザビームの反射位置がずれてもレーザビームの品質を維持することができる。
図1を参照しながらレーザ発振器100を説明する。
レーザ加工に用いられるレーザビームLBの品質を表現するのに、一般的にBPP(Beam Parameter Product)というパラメータが用いられる。BPPは、ビームの拡がりの半角度θ(ミリラジアン、mrad)と、焦点(ビームウエスト)におけるビーム半径w(ミリメートル、mm)との積で求められる。プロセスファイバ導光型ではθはプロセスファイバへの入射角(あるいはプロセスファイバからの出射角)、wはプロセスファイバのコア半径で置き換えられる。BPPはその値が小さいほど集光性に優れるため、切断といった集光性が重要となるレーザ加工ではBPPは小さいことが望ましい。
(実施の形態2)
第2反射ミラーの別の構成例を図5で説明する。実施の形態1では第2反射ミラーの駆動系に回転駆動部を用いたが、本形態では直動駆動部を使用している。前述と同様に、1つの第2反射ミラー210bを例に説明する。
続いて、図12を用いて本実施の形態におけるレーザ加工システム1000を説明する。
ワークWに照射されるレーザビームLBをLB4と称する。
110、111a〜111d、112a〜112d レーザモジュール
120 レーザ光合波部
121 第1反射ミラー
122 偏光ビームスプリッター
130、130a、130b 電源
140 電源制御部
200 ビーム光路切替部
210、210a〜210c 第2反射ミラー
210b1、210b2、210b3 ミラー
220、220a〜220c 集光レンズ
230、230a〜230c 回転駆動部
240 ビームアブソーバ
250 レーザ折返部
260b 直動駆動部
300、300a〜300c プロセスファイバ
400 加工ヘッド
410 コリメータレンズ
420 第1集光レンズ
500、500a〜500c 多関節ロボット
600 加工制御部
1000 レーザ加工システム
2000 レーザ加工システム
2100 レーザ発振器
2200 ビーム光路切替部
2300、2300a〜2300c プロセスファイバ
2400 加工ヘッド
2410 コリメータレンズ
2420 第1集光レンズ
2500 多関節ロボット
2600 加工制御部
Claims (7)
- レーザ発振器と、
レーザ発振器から出射される、レーザビームを、複数の反射ミラーで反射させて、前記複数の反射ミラーの各々と対になる複数のプロセスファイバに導光するものであって、前記複数の反射ミラーの各々で反射させるレーザビームの割合を変化させることによって、前記複数のプロセスファイバの各々へ導光される、前記レーザ発振器から出射されるレーザビームの出力の供給割合を変化させるビーム光路切替部と、
複数の前記プロセスファイバの他端に設けた複数の加工ヘッドとを、備え、
前記反射ミラーは、複数のミラーで構成し、
複数の前記ミラーは、前記レーザビームの反射方向に対して多段に配置された、
レーザ加工システム。 - 前記レーザビームは複数のレーザ光からなり、隣り合うレーザ光の距離をd、前記レーザ光の入射角をθとした場合、多段に配置された前記ミラーの反射面間の距離tは、t=d/(2sinθ)である、請求項1に記載のレーザ加工システム。
- 複数の前記ミラーのうち少なくとも一つは、前記レーザビームの反射方向への突き出し長さが異なる、請求項1または2に記載のレーザ加工システム。
- 複数の前記ミラーの少なくとも1つは、前記レーザビームの一部のみを反射するような突き出し長さに設定した、請求項3に記載のレーザ加工システム。
- 複数の前記ミラーは回転駆動部の軸方向に重ねられ、前記回転駆動部により回転可能とした、請求項1〜4のいづれか1項に記載のレーザ加工システム。
- 複数の前記ミラーは、階段状に設けられ、直動駆動部により直線移動が可能である、請求項1〜4のいづれか1項に記載のレーザ加工 システム。
- 前記レーザ発振器は複数のレーザモジュールと、複数の前記レーザモジュールに電力を供給するための複数の電源と、複数の前記電源を独立して制御可能な電源制御部と、複数の前記レーザモジュールから発振されるレーザ光を合波するレーザ光合波部とを備え、
複数の前記レーザモジュールの一部は、複数の前記電源の1つと直列に接続され、
複数の前記レーザモジュールの他の一部は、複数の前記電源の他の1つと直列に接続される、請求項1〜6のいづれか1項に記載のレーザ加工システム。
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JP2017049895A JP6868766B2 (ja) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | レーザ加工システム |
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JP2018153815A JP2018153815A (ja) | 2018-10-04 |
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Family Applications (1)
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JP2017049895A Active JP6868766B2 (ja) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | レーザ加工システム |
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