JPH04135083A - Laser beam machine - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はレーザ加工装置に関し、特にＱスイッチレーザ
によるダルロール加工装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a laser processing device, and more particularly to a dull roll processing device using a Q-switched laser.
従来技術
従来、レーザによるダルロール加工装置においては、加
工時間の短縮を図るために１台のレーザ発振器から出射
されるレーザ光を光学系によって分割し、同一の図形あ
るいは異なる図形を同時に複数箇所で加工していた。Conventional technology Conventionally, in laser dull roll processing equipment, in order to shorten processing time, the laser beam emitted from one laser oscillator is divided by an optical system, and the same shape or different shapes can be processed simultaneously at multiple locations. Was.
また、複数のレーザ発振器を用意し、これら複数のレー
ザ発振器から出射されるレーザ光を同時にロール表面に
集光照射していた。Further, a plurality of laser oscillators were prepared, and the laser beams emitted from the plurality of laser oscillators were simultaneously focused and irradiated onto the roll surface.
ここで、ダルロールとはダル加工により表面にある粗さ
を付与されたロールであり、このダルロールで鋼板を圧
延することにより、ダルロールに施された図形を鋼板に
転写し、その図形により鋼板への塗装、鋼板のプレス成
形などを行いやすくする。Here, a dull roll is a roll whose surface has been given a certain roughness by dull processing, and by rolling a steel plate with this dull roll, the figure applied to the dull roll is transferred to the steel plate, and the figure is used to transfer the shape to the steel plate. Makes painting, press forming of steel plates, etc. easier.
Ｎｄ：ＹＡＧなどをレーザ媒体と゛するＱスイッチレー
ザ発振器では、内部に設置されたＡＯ（＾Ｃｏｕｓｔｏ
０ｐｔｉｃ ）変調への音波の伝播時間、レーザの立
上り時間、レーザのパルス幅、レーザのジッタ、励起時
間などがあり、せいぜい数十ＫＨｚまでが発振の上限と
なっている。In a Q-switched laser oscillator that uses Nd:YAG as a laser medium, an AO (Cousto
There are propagation times of sound waves to modulation, laser rise time, laser pulse width, laser jitter, excitation time, etc., and the upper limit of oscillation is several tens of KHz at most.
加工時間を短縮するためには出力されたレーザ光を分割
するか、あるいは複数台のレーザ発振４夫々から出力さ
れるレーザ光を同時に照射する口−ル加工装置が一般的
である。In order to shorten the machining time, a lip machining device that divides the output laser beam or simultaneously irradiates the laser beams output from a plurality of laser oscillators 4 is generally used.
また、ロール加工時に複数のレーザ源を用い、各ビーム
毎の尖頭値のバラツキを安定化させるために、複数のビ
ームを照射してその集合体により１つの凹凸がロール面
に形成されるものがある。In addition, multiple laser sources are used during roll processing, and in order to stabilize the variation in peak value for each beam, multiple beams are irradiated and a single unevenness is formed on the roll surface by the aggregate. There is.
上記のダルロール加工に関しては、特開昭６３−２０７
４８５号公報に詳述されている。Regarding the above dull roll processing, please refer to JP-A-63-207
It is detailed in the No. 485 publication.
このような従来のレーザによるダルロール加工装置では
、加工時間の短縮を図るために、図形を複数箇所で同時
に加工する必要があるので、複数のレーザ光学系や複数
のデータ処理系統が必要となり、システムが複雑で高価
なものになるという問題がある。With such conventional laser-based dull roll processing equipment, it is necessary to process the figure at multiple locations simultaneously in order to shorten the processing time, so multiple laser optical systems and multiple data processing systems are required, and the system The problem is that it is complicated and expensive.
また、ル−ザ発振器すなわち１加工光学系当りの加工時
間がＱスイッチレーザ発振器の最高動作周波数に制約さ
れるため、レーザ発振器の性能で加工時間が規定されて
いた。ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザの場合、これがお
およそ５０ ＫＨ２である。Furthermore, since the processing time per laser oscillator, that is, one processing optical system, is limited by the maximum operating frequency of the Q-switched laser oscillator, the processing time is determined by the performance of the laser oscillator. For a Q-switched Nd:YAG laser, this is approximately 50 KH2.
発明の目的
本発明は上記のような従来のものの問題点を除去すべく
なされたもので、レーザ光学系やデータ処理系が単独で
済み、装置の簡素化および低価格化を可能とすることが
でき、加工品質の高い状態を再現性よく維持することか
できるレーザ加工装置の提供を目的とする。Purpose of the Invention The present invention has been made in order to eliminate the problems of the conventional ones as described above, and it is possible to simplify the device and reduce the cost by requiring only a laser optical system and a data processing system. The purpose of the present invention is to provide a laser processing device that can maintain high processing quality with good reproducibility.
発明の構成
本発明によるレーザ加工装置は、複数のレーザ発振器と
、前記複数のレーザ発振器各々からのレーザ光の出射タ
イミングを制御する制御手段と、前記複数のレーザ発振
器各々からのレーザ光を同軸光路上に合成する合成手段
と、前記合成手段により合成されたレーザ光の被加工物
上への照射タイミングを制御する制御手段とを有するこ
とを特徴とする。Structure of the Invention A laser processing apparatus according to the present invention includes a plurality of laser oscillators, a control means for controlling the emission timing of laser beams from each of the plurality of laser oscillators, and a coaxial beam that converts the laser beams from each of the plurality of laser oscillators into a coaxial beam. The present invention is characterized by comprising a combining means for combining the laser beams onto the road, and a control means for controlling the timing of irradiation of the laser beams combined by the combining means onto the workpiece.
実施例
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において、レーザ発振器１，２から内部ＡＯ変調
器３，４を介して出射されたレーザ光１００，１０１は
夫々ミラー５ａ〜５Ｃを介して偏光ビームスプリッタ６
に入力され、偏光ビームスプリッタ６により同軸光路上
のレーザ光１０２として合成されて外部ＡＯ変調器７に
出力される。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, laser beams 100 and 101 emitted from laser oscillators 1 and 2 via internal AO modulators 3 and 4 are transmitted to a polarizing beam splitter 6 via mirrors 5a to 5C, respectively.
are input to the polarizing beam splitter 6 and combined as a laser beam 102 on the coaxial optical path, and output to the external AO modulator 7.
外部ＡＯ変調器７がゲートオンになると、偏光ビームス
プリッタ６からのレーザ光１０２が透過光１０３として
集光レンズ８を通ってロール１０表面に照射される。When the external AO modulator 7 is gated on, the laser beam 102 from the polarizing beam splitter 6 passes through the condensing lens 8 as transmitted light 103 and is irradiated onto the surface of the roll 10.
また、外部ＡＯ変調器７がゲートオフになると、偏光ビ
ームスプリッタ６からのレーザ光１０２が回折光１０４
゛としてヒートシンク９に照射されて吸収されるので、
ロール１０に対してレーザ加工が行われることはない。Furthermore, when the external AO modulator 7 is gated off, the laser beam 102 from the polarizing beam splitter 6 is redirected to the diffracted beam 104.
It is irradiated and absorbed by the heat sink 9 as
Laser processing is not performed on the roll 10.
メモリ１１には通信回線１１０を介して入力された、あ
るいは図示せぬフロッピィディスクなどから読込まれた
ロール１０に対するダル目情報が格納されており、ＣＰ
Ｕ１２はこのメモリ１１からダル目情報を読出し、ダル
目情報に基づいてＱスイッチパルス制御部１３へ必要な
信号の授受を行つＯ
Ｑスイッチパルス制御部１３はＣＰＵ１２からの信号に
より、基準クロックＳ１をクロックＳ３゜８４に２分割
し、信号線１２０，１２１を介してレーザ発振器１，２
に出力する。The memory 11 stores the dull information for the roll 10 that is input via the communication line 110 or read from a floppy disk (not shown), etc.
The U12 reads the double number information from this memory 11, and sends and receives necessary signals to the Q switch pulse control unit 13 based on the double number information. is divided into two into clock S3゜84 and connected to laser oscillators 1 and 2 via signal lines 120 and 121.
Output to.
したがって、レーザ発振器１，２には位相が互いに１／
２ずつずれたクロックＳ３．Ｓ４が入力されることにな
るので、レーザ発振器１．２からレーザ光ｔｏｏ、ｔｏ
ｔが交互に出射される。Therefore, the phases of laser oscillators 1 and 2 are 1/1/1 of each other.
Clock S3 shifted by 2. Since S4 will be input, the laser beams too and too will be output from the laser oscillator 1.2.
t are emitted alternately.
偏光ビームスプリッタ６てはレーザ発振器１゜２からの
レーザ光１００．１０１を同軸光路上のレーザ光１０２
として合成するので、レーザ光１０２は基準クロックＳ
ｔの周期で出射されることとなる。The polarizing beam splitter 6 converts the laser beams 100 and 101 from the laser oscillator 1゜2 into the laser beam 102 on the coaxial optical path.
Since the laser beam 102 is synthesized as the reference clock S
It will be emitted at a period of t.
レーザ発振器１，２において発振可能な最高周波数がク
ロックＳ３．Ｓ４の周波数であれば、偏光ビームスプリ
ッタ６からはその最高周波数の２倍の周波数でレーザ光
１０２が出射されることになり、レーザ発振器１，２ど
ちらか１台でロール１０をダル加工するときの２倍のス
ピードでロール１０をダル加工することができる。The highest frequency that can be oscillated in the laser oscillators 1 and 2 is clock S3. If the frequency is S4, the laser beam 102 will be emitted from the polarizing beam splitter 6 at a frequency that is twice the highest frequency, and when the roll 10 is dulled using either one of the laser oscillators 1 and 2. The roll 10 can be dulled at twice the speed.
また、Ｑスイッチパルス制御部１３からはクロックＳ２
がＣＰＵＩ ２からの信号により、すなわちダル目情報
に基づいて信号線１２２を介して外部ＡＯ変調器７に出
力されるので、外部ＡＯ変調器７ではそのクロックＳ２
によりゲートオン／オフが行われる。In addition, the Q switch pulse control unit 13 outputs the clock S2.
is output to the external AO modulator 7 via the signal line 122 based on the signal from the CPU 2, that is, based on the dot information, so the external AO modulator 7 uses the clock S2
Gate on/off is performed by.
これにより、ロール１０の表面にはメモリ１１に格納さ
れたダル目情報に応じたレーザ加工が行われる。Thereby, laser processing is performed on the surface of the roll 10 according to the round information stored in the memory 11.
このとき、外部ＡＯ変調器７では最高で基準クロックＳ
Ｌの周期までスイッチングが可能である。At this time, the external AO modulator 7 has a maximum of reference clock S.
Switching is possible up to L period.
第２図は本発明の一実施例による加工例を示す図である
。図において、偏光ビームスプリッタ６で合成され、外
部ＡＯ変調器７でスイッチングされた透過光１０３が集
光レンズ８を通過してロール１０の加工エリア１０ａに
照射されることにより、ロール１０にはダル目Ａのよう
な図形がつけられる。FIG. 2 is a diagram showing an example of processing according to an embodiment of the present invention. In the figure, the transmitted light 103 combined by the polarizing beam splitter 6 and switched by the external AO modulator 7 passes through the condenser lens 8 and is irradiated onto the processing area 10a of the roll 10. A shape like an eye A can be attached.
このダル目Ａの情報をメモリ１１に格納することにより
、レーザ加工で任意の図形をロール１０の表面に描くこ
とができる。By storing information on this dot A in the memory 11, any figure can be drawn on the surface of the roll 10 by laser processing.
このように、レーザ発振器１，２各々からのレーザ光１
００，１０１の位相を互いに１／２ずっずらし、これら
レーザ光１００．ｌｏｔを偏光ビームスプリッタ６で同
軸光路上に合成するようにすることによって、レーザ加
工周波数の限界値をレーザ発振器１゜２のＱスイッチ最
高動作周波数の２倍に高めることができるので、加工時
間を短縮することができる。In this way, the laser beam 1 from each of the laser oscillators 1 and 2 is
00 and 101 are shifted by 1/2 from each other, and these laser beams 100. By combining the lot on the coaxial optical path with the polarizing beam splitter 6, the limit value of the laser processing frequency can be increased to twice the maximum operating frequency of the Q switch of the laser oscillator 1°2, so the processing time can be reduced. Can be shortened.
また、レーザ光学系やデータ処理系が単独で済むので、
装置の簡素化および低価格化を可能とすることができる
。In addition, since the laser optical system and data processing system can be used independently,
It is possible to simplify the device and reduce the cost.
さらに、Ｑスイッチレーザを十分高いビークパワーを持
った状態で動作させることができるので、加工品質の高
い状態を再現性よく維持することができる。Furthermore, since the Q-switched laser can be operated with a sufficiently high peak power, high processing quality can be maintained with good reproducibility.
尚、本発明の一実施例では２台のレーザ発振器１．２各
々からのレーザ光１００，１０１を合成するようにした
が、３台以上のレーザ発振器各々からのレーザ光を合成
するようにしてもよい。In one embodiment of the present invention, the laser beams 100 and 101 from two laser oscillators 1.2 are combined, but the laser beams from three or more laser oscillators are combined. Good too.
また、本発明の一実施例ではダルロール加工装置につい
て述べたが、他のレーザ加工装置に適用できることは明
白であり、これらに限定されない。Further, although the dull roll processing apparatus has been described in one embodiment of the present invention, it is obvious that the invention can be applied to other laser processing apparatuses, and the present invention is not limited thereto.
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、複数のレーザ発振器
各々からのレーザ光の出射タイミングをずらし、それら
のレーザ光を同軸光路上に合成するようにすることによ
って、レーザ光学系やデータ処理系が単独で済み、装置
の簡素化および低価格化を可能とすることができ、加工
品質の高い状態を再現性よく維持することができるとい
う効果がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, as described in detail, the laser optical system and the The data processing system can be used alone, making it possible to simplify and reduce the cost of the device, and to maintain high processing quality with good reproducibility.
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は本発明の一実施例による加工例を示す図である。
主要部分の符号の説明
１．２・・・・・レーザ発振器
６・・・・・・偏光ビームスプリッタ
７・・・・・・外部ＡＯ変調器
１０・・・・・・ロール
１１・・・・・・メモリ
１２・・・・・・ＣＰＵ
１３・−・・・・Ｑスイッチパルス制御部出願人 日本
電気株式会社（外１名）FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of processing according to the embodiment of the present invention. Explanation of symbols of main parts 1.2... Laser oscillator 6... Polarizing beam splitter 7... External AO modulator 10... Roll 11... ...Memory 12...CPU 13...Q switch pulse control unit Applicant: NEC Corporation (1 other person)
Claims (1)
各々からのレーザ光の出射タイミングを制御する制御手
段と、前記複数のレーザ発振器各々からのレーザ光を同
軸光路上に合成する合成手段と、前記合成手段により合
成されたレーザ光の被加工物上への照射タイミングを制
御する制御手段とを有することを特徴とするレーザ加工
装置。(1) a plurality of laser oscillators, a control means for controlling the emission timing of laser beams from each of the plurality of laser oscillators, and a combining means for combining the laser beams from each of the plurality of laser oscillators onto a coaxial optical path; A laser processing apparatus comprising: a control means for controlling the timing of irradiation of the laser beams synthesized by the synthesis means onto the workpiece.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256491A JP2919037B2 (en) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | Laser pattern forming equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135083A true JPH04135083A (en) | 1992-05-08 |
| JP2919037B2 JP2919037B2 (en) | 1999-07-12 |
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