JPH06126477A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH06126477A JPH06126477A JP4281549A JP28154992A JPH06126477A JP H06126477 A JPH06126477 A JP H06126477A JP 4281549 A JP4281549 A JP 4281549A JP 28154992 A JP28154992 A JP 28154992A JP H06126477 A JPH06126477 A JP H06126477A
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- Japan
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- laser
- reflecting mirror
- head
- laser light
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0673—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into independently operating sub-beams, e.g. beam multiplexing to provide laser beams for several stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 単一のレーザ加工装置において切断、溶接、
熱処理などの異なる熱加工を効率良く行なうことが可能
なレーザ加工装置を提供することにある。 【構成】 レーザ加工装置において、切断加工ヘッド９
や溶接加工ヘッド１０、焼入れ加工ヘッド１１などの複
数の加工ヘッドを備えた筒体４の内部に回転駆動が可能
な反射鏡７を備えることにより、異なる各々の熱加工に
最適な加工ヘッドを短時間で選択して効率良く加工を行
なうことができる。
熱処理などの異なる熱加工を効率良く行なうことが可能
なレーザ加工装置を提供することにある。 【構成】 レーザ加工装置において、切断加工ヘッド９
や溶接加工ヘッド１０、焼入れ加工ヘッド１１などの複
数の加工ヘッドを備えた筒体４の内部に回転駆動が可能
な反射鏡７を備えることにより、異なる各々の熱加工に
最適な加工ヘッドを短時間で選択して効率良く加工を行
なうことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発振器からのレ
ーザ光を被加工物の表面に照射して加工を行なうレーザ
加工装置に関し、さらに詳細には単一の加工装置によっ
て、異なる種類や異なる条件の加工を、最適かつ効率よ
く行なうことのできるレーザ加工装置に関するものであ
る。
ーザ光を被加工物の表面に照射して加工を行なうレーザ
加工装置に関し、さらに詳細には単一の加工装置によっ
て、異なる種類や異なる条件の加工を、最適かつ効率よ
く行なうことのできるレーザ加工装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のレーザ加工装置として
は、実開昭６３−４１３８３号公報に示された装置が提
案されている。この装置においては、図６及び図７に示
すように、複数の加工ヘッド５１ａ〜５１ｃが、回転式
の交換装置５２に保持される構成となっている。以上の
ような構成のレーザ加工装置によれば、加工ヘッドが交
換可能であり、所望の加工に最適な加工ヘッドを選択す
ることができる。
は、実開昭６３−４１３８３号公報に示された装置が提
案されている。この装置においては、図６及び図７に示
すように、複数の加工ヘッド５１ａ〜５１ｃが、回転式
の交換装置５２に保持される構成となっている。以上の
ような構成のレーザ加工装置によれば、加工ヘッドが交
換可能であり、所望の加工に最適な加工ヘッドを選択す
ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
のレーザ加工装置においては、下記のような問題点があ
る。
のレーザ加工装置においては、下記のような問題点があ
る。
【０００４】即ち、複数の加工ヘッドを保持する場合、
回転式の交換装置５２は加工ヘッドの重量等に応じた回
転能力を必要とする。このため、加工ヘッドの個数や重
量の増加に伴って回転機構部は大型化し、さらに回転交
換時の慣性が大きくなるため、高速での回転が不適当で
ある。このように、加工ヘッドの搭載個数や重量には限
界があるのに加え、交換時に要する時間の短縮も困難で
あった。また、加工ヘッドが回転移動する構成であるた
め、各加工ヘッドに供給する加工ガスの配管等も困難で
あった。
回転式の交換装置５２は加工ヘッドの重量等に応じた回
転能力を必要とする。このため、加工ヘッドの個数や重
量の増加に伴って回転機構部は大型化し、さらに回転交
換時の慣性が大きくなるため、高速での回転が不適当で
ある。このように、加工ヘッドの搭載個数や重量には限
界があるのに加え、交換時に要する時間の短縮も困難で
あった。また、加工ヘッドが回転移動する構成であるた
め、各加工ヘッドに供給する加工ガスの配管等も困難で
あった。
【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、単一のレーザ加工装置におい
て、異なる種類や条件の熱加工に応じた加工ヘッドを容
易にかつ自動的に切換ることができ、さらに加工ヘッド
の個数や重量の増加にも対応可能であり、加工ヘッドの
切換えに要する時間を短縮することができる、生産効率
の良いレーザ加工装置を提供することを目的としてい
る。
になされたものであり、単一のレーザ加工装置におい
て、異なる種類や条件の熱加工に応じた加工ヘッドを容
易にかつ自動的に切換ることができ、さらに加工ヘッド
の個数や重量の増加にも対応可能であり、加工ヘッドの
切換えに要する時間を短縮することができる、生産効率
の良いレーザ加工装置を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のレーザ加工装置は、少なくとも２つの加工ヘ
ッドと、前記加工ヘッドを保持する筒体と、レーザ光の
光軸上に配置された反射鏡と、前記反射鏡を前記レーザ
光の光軸を変向するために前記反射鏡の鏡面の位置を変
化させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して所望の加
工ヘッドに前記レーザ光が入射する位置まで前記反射鏡
を選択的に駆動する制御手段とを設けている。
に本発明のレーザ加工装置は、少なくとも２つの加工ヘ
ッドと、前記加工ヘッドを保持する筒体と、レーザ光の
光軸上に配置された反射鏡と、前記反射鏡を前記レーザ
光の光軸を変向するために前記反射鏡の鏡面の位置を変
化させる駆動手段と、前記駆動手段を制御して所望の加
工ヘッドに前記レーザ光が入射する位置まで前記反射鏡
を選択的に駆動する制御手段とを設けている。
【０００７】
【作用】上記の構成を有する本発明のレーザ加工装置に
よれば、レーザ発振器からのレーザ光は反射鏡によって
反射され、複数の加工ヘッドのいずれか１つへ導かれ
る。加工ヘッドは、各々筒体によって保持されている。
よれば、レーザ発振器からのレーザ光は反射鏡によって
反射され、複数の加工ヘッドのいずれか１つへ導かれ
る。加工ヘッドは、各々筒体によって保持されている。
【０００８】前記反射鏡はレーザ光の光軸上に配置され
ており、駆動手段によって前記レーザ光の光軸を中心に
回転することが可能である。
ており、駆動手段によって前記レーザ光の光軸を中心に
回転することが可能である。
【０００９】さらに制御装置は、前記駆動手段を制御し
て、レーザ光が所望の加工ヘッドに入射する位置まで前
記反射鏡を選択的に駆動させるものである。
て、レーザ光が所望の加工ヘッドに入射する位置まで前
記反射鏡を選択的に駆動させるものである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１１】最初に図１ないし図２を参照して、本発明
のレーザ加工装置の概略を説明する。
のレーザ加工装置の概略を説明する。
【００１２】レーザ発振器１は炭酸ガスレーザ発振器で
あり、波長１０．６μｍ（マイクロ・メートル）のレー
ザ光２を出射する。前記レーザ光２は、その光路上に配
置された固定反射鏡３によって反射し、方向転換した
後、筒体４内に入射する。前記筒体４には、レーザ光２
の入射側の反対側に駆動手段であるステッピングモータ
５が配置されており、その出力端６の回転中心と前記レ
ーザ光２の光軸は一致するような構成となっている。さ
らに前記ステッピングモータ５の出力端６には、反射鏡
７が接続されている。
あり、波長１０．６μｍ（マイクロ・メートル）のレー
ザ光２を出射する。前記レーザ光２は、その光路上に配
置された固定反射鏡３によって反射し、方向転換した
後、筒体４内に入射する。前記筒体４には、レーザ光２
の入射側の反対側に駆動手段であるステッピングモータ
５が配置されており、その出力端６の回転中心と前記レ
ーザ光２の光軸は一致するような構成となっている。さ
らに前記ステッピングモータ５の出力端６には、反射鏡
７が接続されている。
【００１３】前記ステッピングモータ５には制御手段た
るモータ制御装置８が接続されており、その回転駆動を
制御している。
るモータ制御装置８が接続されており、その回転駆動を
制御している。
【００１４】前記筒体４の側面には、複数の加工ヘッド
として切断加工ヘッド９、溶接加工ヘッド１０、焼入れ
加工ヘッド１１を備えている。更に前記筒体４と各加工
ヘッド９、１０、１１とは筒体４の貫通孔４ａと各加工
ヘッド９、１０、１１の貫通孔９ａ、１０ａ、１１ａを
介して連通している。
として切断加工ヘッド９、溶接加工ヘッド１０、焼入れ
加工ヘッド１１を備えている。更に前記筒体４と各加工
ヘッド９、１０、１１とは筒体４の貫通孔４ａと各加工
ヘッド９、１０、１１の貫通孔９ａ、１０ａ、１１ａを
介して連通している。
【００１５】前記切断加工ヘッド９は、その内部に固定
反射鏡１２と集光レンズ１３を備えており、前記集光レ
ンズ１３の直下には加工ガス供給口１４を備えた加工ノ
ズル１５が配置されている。
反射鏡１２と集光レンズ１３を備えており、前記集光レ
ンズ１３の直下には加工ガス供給口１４を備えた加工ノ
ズル１５が配置されている。
【００１６】前記溶接加工ヘッド１０は、その内部に放
物面鏡１６を備えており、前記放物面鏡１６の直下には
加工ガス供給口１７を備えた加工ノズル１８が配置され
ている。
物面鏡１６を備えており、前記放物面鏡１６の直下には
加工ガス供給口１７を備えた加工ノズル１８が配置され
ている。
【００１７】前記焼入れ加工ヘッド１１は、その内部に
固定反射鏡１９、カライドスコープ２０を備えている。
固定反射鏡１９、カライドスコープ２０を備えている。
【００１８】なお、被加工物２１はＸＹテーブル２２上
に配置され、所望の加工ヘッド通過後のレーザ光２の照
射を受けつつ、前記ＸＹテーブル２２によって移動する
ことで、所定の加工が完了するものである。
に配置され、所望の加工ヘッド通過後のレーザ光２の照
射を受けつつ、前記ＸＹテーブル２２によって移動する
ことで、所定の加工が完了するものである。
【００１９】次に図３を参照して、本発明のレーザ加工
装置を用いた切断加工の状態を説明する。
装置を用いた切断加工の状態を説明する。
【００２０】切断加工を施工する場合は、切断加工ヘッ
ド９にレーザ光２が入射するように反射鏡７を回転させ
る。反射鏡７の回転駆動は、モータ制御装置８によって
ステッピングモータ５を駆動することによって行なう。
ド９にレーザ光２が入射するように反射鏡７を回転させ
る。反射鏡７の回転駆動は、モータ制御装置８によって
ステッピングモータ５を駆動することによって行なう。
【００２１】切断加工ヘッド９に入射したレーザ光２
は、固定反射鏡１２によって反射し、方向転換した後、
集光レンズ１３に入射する。レーザ光２は、集光レンズ
１３によって集光し、その焦点２３近傍において被加工
物２１を溶融させる。加工ガス供給口１４から供給され
た、主として酸素ガスなどの活性ガスからなる加工ガス
２４は、強力なガス流となって、レーザ光２と同軸に加
工ノズル１５から噴出する。これにより、レーザ光２の
照射によって溶融した金属が加工ガス２４によって吹き
飛ばされることにより、切断溝２５が形成される。そし
て、被加工物２１がＸＹテーブル２２によって移動する
ことで、所定の切断加工が完了するものである。
は、固定反射鏡１２によって反射し、方向転換した後、
集光レンズ１３に入射する。レーザ光２は、集光レンズ
１３によって集光し、その焦点２３近傍において被加工
物２１を溶融させる。加工ガス供給口１４から供給され
た、主として酸素ガスなどの活性ガスからなる加工ガス
２４は、強力なガス流となって、レーザ光２と同軸に加
工ノズル１５から噴出する。これにより、レーザ光２の
照射によって溶融した金属が加工ガス２４によって吹き
飛ばされることにより、切断溝２５が形成される。そし
て、被加工物２１がＸＹテーブル２２によって移動する
ことで、所定の切断加工が完了するものである。
【００２２】次に図４を参照して、本発明のレーザ加工
装置を用いた溶接加工の状態を説明する。
装置を用いた溶接加工の状態を説明する。
【００２３】溶接加工を施工する場合は、溶接加工ヘッ
ド１０にレーザ光２が入射するように反射鏡７を回転さ
せる。反射鏡７の回転駆動は、モータ制御装置８によっ
てステッピングモータ５を駆動することによって行な
う。
ド１０にレーザ光２が入射するように反射鏡７を回転さ
せる。反射鏡７の回転駆動は、モータ制御装置８によっ
てステッピングモータ５を駆動することによって行な
う。
【００２４】溶接加工ヘッド１０に入射したレーザ光２
は、放物面鏡１６に入射し、方向転換すると共に集光
し、その焦点２６近傍において被加工物２１を溶融させ
る。加工ガス供給口１７から供給された、主としてアル
ゴンなどの不活性ガスからなる加工ガス２７は、弱いガ
ス流でレーザ光２と同軸に加工ノズル１８から噴出す
る。これにより、レーザ光２の照射によって溶融した金
属が再凝固することにより、溶接部２８が形成される。
そして、被加工物２１がＸＹテーブル２２によって移動
することで、所定の溶接加工が完了するものである。
は、放物面鏡１６に入射し、方向転換すると共に集光
し、その焦点２６近傍において被加工物２１を溶融させ
る。加工ガス供給口１７から供給された、主としてアル
ゴンなどの不活性ガスからなる加工ガス２７は、弱いガ
ス流でレーザ光２と同軸に加工ノズル１８から噴出す
る。これにより、レーザ光２の照射によって溶融した金
属が再凝固することにより、溶接部２８が形成される。
そして、被加工物２１がＸＹテーブル２２によって移動
することで、所定の溶接加工が完了するものである。
【００２５】次に図５を参照して、本発明のレーザ加工
装置を用いた焼入れ加工の状態を説明する。
装置を用いた焼入れ加工の状態を説明する。
【００２６】焼入れ加工を施工する場合は、焼入れ加工
ヘッド１１にレーザ光２が入射するように反射鏡７を回
転させる。反射鏡７の回転駆動は、モータ制御装置８に
よってステッピングモータ５を駆動することによって行
なう。
ヘッド１１にレーザ光２が入射するように反射鏡７を回
転させる。反射鏡７の回転駆動は、モータ制御装置８に
よってステッピングモータ５を駆動することによって行
なう。
【００２７】焼入れ加工ヘッド１１に入射したレーザ光
２は、固定反射鏡１９に入射し、方向転換した後、カラ
イドスコープ２０に入射する。レーザ光２は、カライド
スコープ２０内において多重反射することで、そのエネ
ルギー分布が均一となり、被加工物２１に照射される。
なお、被加工物２１の表面には、レーザ光２の吸収率を
高めるための黒鉛系のレーザ光吸収剤２９が塗布されて
いる。レーザ光２の照射によって焼入れ温度まで急加熱
された被加工物２１は、その内部への熱伝導によって急
速に冷却され、焼入れ硬化層３０を形成する。そして、
被加工物２１がＸＹテーブル２２によって移動すること
で、所定の焼入れ加工が完了するものである。
２は、固定反射鏡１９に入射し、方向転換した後、カラ
イドスコープ２０に入射する。レーザ光２は、カライド
スコープ２０内において多重反射することで、そのエネ
ルギー分布が均一となり、被加工物２１に照射される。
なお、被加工物２１の表面には、レーザ光２の吸収率を
高めるための黒鉛系のレーザ光吸収剤２９が塗布されて
いる。レーザ光２の照射によって焼入れ温度まで急加熱
された被加工物２１は、その内部への熱伝導によって急
速に冷却され、焼入れ硬化層３０を形成する。そして、
被加工物２１がＸＹテーブル２２によって移動すること
で、所定の焼入れ加工が完了するものである。
【００２８】本発明は、以上詳述した実施例に限定され
ることなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の
変更を加えることができる。
ることなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の
変更を加えることができる。
【００２９】例えば、溶接ヘッド内の放物面鏡は、集光
レンズでも良い。また、焼入れ加工ヘッド内には、カラ
イドスコープ以外にエネルギー分布を均一化する手段と
してポリゴンミラー等を用いることもできる。
レンズでも良い。また、焼入れ加工ヘッド内には、カラ
イドスコープ以外にエネルギー分布を均一化する手段と
してポリゴンミラー等を用いることもできる。
【００３０】加工ヘッドの種類も、２つ以上であれば、
その種類を問わない。
その種類を問わない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のレーザ加工装置によれば、単一のレーザ加工装置
によって、切断、溶接、熱処理のように異なる熱加工を
各々に最適な加工ヘッドによって加工することができ
る。また、各加工ヘッドが固定されているため、加工ガ
スの配管等が容易である。
発明のレーザ加工装置によれば、単一のレーザ加工装置
によって、切断、溶接、熱処理のように異なる熱加工を
各々に最適な加工ヘッドによって加工することができ
る。また、各加工ヘッドが固定されているため、加工ガ
スの配管等が容易である。
【００３２】さらに、本発明のレーザ加工装置によれ
ば、加工ヘッドの選択は反射鏡の位置を選択するのみで
完了する為、前記加工ヘッドの個数や重量の増加にも容
易に対応可能である上、加工ヘッドの選択に要する時間
を短縮することができるなどの、産業上著しい効果を奏
する。
ば、加工ヘッドの選択は反射鏡の位置を選択するのみで
完了する為、前記加工ヘッドの個数や重量の増加にも容
易に対応可能である上、加工ヘッドの選択に要する時間
を短縮することができるなどの、産業上著しい効果を奏
する。
【図１】本発明のレーザ加工装置の概略正面図である。
【図２】本発明のレーザ加工装置の概略側面図である。
【図３】本発明のレーザ加工装置を用いた切断加工の状
態を示した説明図である。
態を示した説明図である。
【図４】本発明のレーザ加工装置を用いた溶接加工の状
態を示した説明図である。
態を示した説明図である。
【図５】本発明のレーザ加工装置を用いた焼入れ加工の
状態を示した説明図である。
状態を示した説明図である。
【図６】従来のレーザ加工装置の正面図である。
【図７】従来のレーザ加工装置の側面図である。
【符号の説明】 １ レーザ発振器 ２ レーザ光 ３ 固定反射鏡 ４ 筒体 ５ ステッピングモータ ７ 反射鏡 ８ モータ制御装置 ９ 切断加工ヘッド １０ 溶接加工ヘッド １１ 焼入れ加工ヘッド ２１ 被加工物 ２２ ＸＹテーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 昭彦 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工 業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ発振器から出力されたレーザ光を
被加工物の表面に照射することにより、その被加工物に
対して加工を施すレーザ加工装置において、 前記被加工物に対して各種の加工を施すために少なくと
も二個以上設けられ、前記レーザ発振器から出力された
レーザ光を入射すると共にそのレーザ光を前記被加工物
に対して出射する加工ヘッドと、 その各加工ヘッドの前記入射口と連通する透孔を有する
と共に各加工ヘッドを保持する筒体と、 前記レーザ光の光軸上に配置された反射鏡と、 前記レーザ光の進行方向を変化させるために前記反射鏡
の鏡面の位置を変化させる駆動手段と、 前記二個以上の加工ヘッドのうち所望の加工ヘッドに前
記レーザ光が入射する位置まで、前記反射鏡の鏡面の位
置を変化させるように前記駆動手段の駆動を制御する制
御手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 レーザ発振器から出力されたレーザ光を
被加工物の表面に照射して加工を行なうレーザ加工装置
において、 前記レーザ光の光軸上に配置された反射鏡とその反射鏡
を回転可能に支持する支持体とその支持体に固着された
複数個の加工ヘッドと、 前記レーザ光の光軸を変向するため前記反射鏡を駆動す
る駆動モータと、 前記駆動モータを制御し、所望の加工ヘッドに前記レー
ザ光が入射する位置まで前記反射鏡を選択的に駆動する
制御手段とを有するレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281549A JPH06126477A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281549A JPH06126477A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126477A true JPH06126477A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17640734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4281549A Pending JPH06126477A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126477A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-10-20 JP JP4281549A patent/JPH06126477A/ja active Pending
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