JPS62272576A - レ−ザビ−ム組合せ装置 - Google Patents

レ−ザビ−ム組合せ装置

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JPS62272576A
JPS62272576A JP62062328A JP6232887A JPS62272576A JP S62272576 A JPS62272576 A JP S62272576A JP 62062328 A JP62062328 A JP 62062328A JP 6232887 A JP6232887 A JP 6232887A JP S62272576 A JPS62272576 A JP S62272576A
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laser beam
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hole
beam path
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ジェームス・エル・ハフナー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明〕 〈産業上の利用分野〉 本発明はレーザビーム送達装置に係り、詳細には低出力
で可視のレーザビームを利用してレーザ送達管や鏡の複
数を整合させることが望ましいレーザ装置に関する。
〈従来の技術〉 通常、レーザ発生機の出口に始発するレーザ送達装置に
おいては―レーザ送達管（以下光パイプという）および
光パイプを連結する反射性連結鎖の複数を整合させる必
要がある。長さが短い装置の場合には単純な計測によっ
て光パイプを配置して整合させることができるが、複雑
で距離が長いときには、例えばヘリウム−ネオン（Ｈｅ
Ｎｅ）レーザのような低出力で可視のレーザビームを利
用して整合を行うことが望ましい。
〈発明が解決しようとする問題点〉 成る種の計測装置においては）ＩｅＮｅレーザがレーザ
装置の主体をなしている。併し主レーザ装置が例えばＣ
Ｏ２レーザのように不可視ビームであり、高出力（例え
ば１．５Ｋｗ）レーザで、非焦点状態のビーム直径が例
えば１６ｍｍ（５／８インチ）ある場合には、この主レ
ーザビーム以外のものを使用して光パイプ装置を主レー
ザビームに整合させる必要がある。
本発明はこの問題点を解決する小型で信頼性の高い装置
を得ることを目的とする。
更に、レーザビームのための制御された環境状態をつく
るために、冷却その他調節された流体を導入するに好適
な装置ｊｌ供するという創口的を有する。
く問題点を解決するための手段〉 本発明によればレーザ出口孔に関係的にレーザ入口孔が
設けられて、箱形のハウジングを貫通する第１のレーザ
ビーム通路が限定され、第１のレーザビーム通路に横方
向に第２のレーザ入口孔が設けられる。ハウジング内に
レーザ鏡が設けられ、その前方反射面が第１のレーザビ
ーム通路と斜めに交わり、該反射面は第２のレーザ入口
孔に対して傾斜しており、レーザ出口孔を通る第１のレ
ーザビーム通路の少なくとも一部と同一線上にある反射
線と、該鏡に対する入射線とを含む第２の非直線のレー
ザビーム通路を限定している。
例えばＣＯ２レーザである主レーザビームをハウジング
を通る第１のレーザビーム通路に整合せしめ、可視スペ
クトラムを有する第２の低出力レーザビームを第２のレ
ーザビーム通路に整合せしめて光パイプ装置と付属する
反射鏡との整合作業の基準とする。
く作　用〉 本発明によれば補助レーザビーム装置を利用して主レー
ザビームと送達装置とを整合せしめる小型の装置が得ら
れる。
〈実　施　例〉 第１図はレーザロボット１０と、これに近接する床に取
付けられたレーザ発生装置１１の右側立面図である。レ
ーザ発生装置１１は例えばコヒーレントゼネラル社（Ｃ
ｏｈｅｒｅｎｔ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）、
スペクトラフィシツク社（Ｓρｅｃｔｒａ−Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ）などで製作される各種の工業用レーザ装置とする
ことができる。望ましいレーザ装＠１１は、不可視のＣ
Ｏ２ガスレーザであって、レーザビーム１２を出口端１
３から水平方向に発生する。ビーム１２は本発明による
ビーム組合せ装置１４に指向され、装置１４から出て中
空の光パイプ１５を通る。光パイプ１５はビーム組合せ
装置１４に連結され、例えば図示かど鏡組立体１６など
の方向変換装置に連結される。ビーム組合せ装置１４は
第２図、第３図を参照し、レーザビームの整合とロボッ
トの冷却とについて詳述する。鏡組立体１６はビーム１
２を垂直経路に沿って下方に、光パイプ１７を貫通して
第２の鏡組立体１６に指向する。第２の鏡組立体１６は
、ビーム１２を水平経路に沿って右方に、光パイプ１８
を貫通してロボット１０の基部１９に指向する。光パイ
プ１８は一体としてもよいが１図示実施例では２つの光
パイプ部分１８ａ、１８ｂと、その間のビーム切換ボッ
クス２０とからなっている。ビーム切換ボックスは本発
明を構成しない。
レーザ入口ボックス 第２図の平面図と第３図の正面図とを参照すれば、レー
ザビーム組合せ装置１４はレーザ発生装置１１の前方端
すなわち出口端１３に設けられた取付は板４００に固定
される。レーザビーム組合せ装置１４は溶接構造によっ
てほぼ箱形のレーザ入。ボックスを構成し、キャップね
じ４０４によって固定される側方フランジ４０２．４０
３まで延びる基板４０１を有する。基板４０１には中央
水平孔４０５があり、レーザ入口管４０７のフランジ４
０６の周りとの間に遊隙がある。フランジ４０６はねじ
４０８によって取付は板４００に固定される。レーザ入
口管４０７にはレーザ発生装置１１からの高出力レーザ
ビーム１２の通過のための中心孔４０９がある。レーザ
ビーム組合せ装置１４にはレーザビーム１２と平行に延
びる側方板４１０と側方板４１０に９０度をなして整合
する端板４１１とがある。端板４１１にはねじつきカラ
ー４１２が固定され、０−リング４１３で封止される。
第１の光パイプ１５がカラー４１２とねじ係合している
。側方板４１０には、透明な窓４１６で覆われる孔４１
４と座ぐり面４１５とがあり、窓４１６はガスケットを
介して、低頭ねじ４１７で固定される。比較的低出力の
レーザ発生装置４１８、例えば赤色可視光ビームを発生
するヘリウムネオン（ＨｅＮｅ　）レーザ装置が取付は
板４００に固定された取付はブラケット４１９によって
側方板４１０に対して９０度に設けられる。
レーザ装置４１８は入射ビーム４２０が光パイプ１５の
軸線４２１と共に直角三角形をなすように配置される。
このため、基部の角度αを定めたとき頂部の角度δは（
９０−α）となり、反射鏡４２２が角度δを２等分する
線４２４に直角に基部４２３に配置される。反射鏡４２
２は位置決めプラグ４２５の端部に当接保持され、かつ
プラグ４２５にねじ係合する保持キャップ４２６によっ
て抑留されている。位置決めプラグ４２５はレーザ入口
ボックス１４の厚い斜めの側壁４２９の孔４２８に密接
嵌合する案内部４２７と、取付は座金４３１に当接する
フランジ４３０とを有し、鏡４２２の位置調節を可能と
する。案内部４２７は○−リング４３２で封止され、プ
ラグ４２５はフランジ４３０を貫通するキャップねじ４
３３により保持される。レーザ入口管４０７の端部４３
４は角δを２等分する線４３５に直角に平坦に機械加工
され１面４３４の浅い座ぐり部４３６に反射鏡４３７が
保持リング４３８とねじ４３９とによって保持される。
反射鏡４３７は例えば砒化ガリウム（ＧａＡｓ）または
セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）など、作動ビーム（ＣＯＺ）
に対しては透明であるが整合用ビーム（Ｉ（ｅＮｅ）に
対しては部分的に反射性の材料からつくる。なお、２つ
のレーザビームの波長の差によって透過性、反射性の差
が生ずる。可視で低出力のレーザビーム４２０が光パイ
プ１５の軸線４２１と同一直線上にあることを確認する
ため、位置決め用プラグ４４０が、端板４１１の中心孔
４４１に挿入され密接嵌合する。プラグ４４０は刻み目
つきの外径面と、小径の中心孔４４２と、大径の端ぐり
孔４４３とを有する。レーザ装置が正しく位置決めされ
ると可視のビーム４２０は中心孔４４２を貫通する。ビ
ーム４２０はロボット１０のそれぞれの鏡を整合させる
ために利用される。高出力の主レーザビーム１２は目視
不能であり、このために利用できない。レーザ装置の各
部品を整合せしめたら、位置決め用プラグ４４０を取り
除く。低出力のレーザ装置４１８は消してもよいが、大
径の高出力のレーザビーム１２を追跡するため消さない
でもよい。
レーザ入口ボックス１４には箱形構造を完成させるため
に側方板４４０が設けられ、板４４０には貫通孔４４６
がある。薄い取付板４４７がガスケットを介して、フラ
ンジ４４５にキャップねじ４４８で固定され、取付板４
４７は渦流管４４９を支持し、管４４９のねじつき端部
４５０が取付板４４７と係合してロックナツト４５１に
よって固定される。渦流管４４９は例えばヴオルテック
社（Ｖｏｒｔｅｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ、　Ｃ１ｎｃｉｎｎ
ａｔｉ、　０ｈｉｏ）で販売しているものと同一形式の
ものでよく、圧縮空気が第１の基準温度で側方入口４５
２から供給される。渦流、旋転運動を行う低温の空気が
一方の管端部４５０から出て、高温の空気が他方の管端
部４５３から出る。低温の空気はボックス１４内に流れ
、光パイプ１５を通り各種レーザ部品を冷却する。装置
内部はいくらか正圧に保持され、外部環境から汚染物が
大気とともに侵入することを防止する。レーザ取付はブ
ラケット４１９に空気フィルタ４５４と圧力制御器４５
５とが第３図に示すように直列に渦流管４４９に連結さ
れ、図示しない空気供給源からの圧縮空気を清浄化し、
制御する。
冷却用流体を空気ではなく１例えば窒素ガスなどの安価
な不活性ガスを使用してもよいことは当業者に明らかで
ある。
本発明の望ましい実施例について上述したが、これは理
解のためで、発明を制限するものではなく、特許請求の
範囲によって限定される範囲内において各種の改変、変
更を行いうる。
〈発明の効果〉 本発明によれば補助レーザビーム装置を利用して主レー
ザビームと送達装置とを整合せしめる小型の信頼性の高
い装置が得られる。
本発明によればレーザビーム送達装置のため調節された
環境をつくるために調節された流体を導入するレーザ装
置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はレーザロボット装置の側面立面図で、第２図は
第１図の線２−２に沿って示す本発明によるレーザビー
ム組合せ装置の断面図、第３＠は第１図の線３−３に沿
って見た正面図である。 １１：レーザ発生装置 １２：レーザビーム（第１のレーザビーム通路）４１８
：第２のレーザ発生装置 ４２０：第２のレーザビーム（通路） ４０９：レーザ入口孔 ４４１；レーザ出口孔 ４１４：第２のレーザ入口孔 ４３７：反射鏡（レーザｆｉ） ４２２：反射鏡（第２の！り １５．１７．１８：光パイプ １２：レーザロボット装置 ４４０：位置決め用プラグ １４：ビーム組合せ装Ｗ（バウシング）４４６：流体導
入孔 ４４９：渦流管 ４５４：空気フィルタ ４５５：圧力制御器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）レーザ出口孔に関係的にレーザ入口孔が設けられ
    て、箱形のハウジングを貫通する第１のレーザビーム通
    路が限定され、第１のレーザビーム通路に横方向に第２
    のレーザ入口孔が設けられ、ハウジング内にレーザ鏡が
    設けられ、該鏡は、第１のレーザビーム通路と斜めに交
    わる前方反射面を有し、該反射面は第２のレーザ入口孔
    に関係的に、前記レーザ出口孔を通る第１のレーザビー
    ム通路の少なくとも一部と同一線上にある反射線と、該
    鏡に対する入射線とを含む第２の非直線のレーザビーム
    通路を限定しているレーザビーム組合せ装置。
  2. （２）第１のレーザ入口孔とレーザ出口孔とが一直線上
    にあり、鏡はレーザビームを貫通せしめる鏡手段と後方
    面とを有している特許請求の範囲第１項記載のレーザビ
    ーム組合せ装置。
  3. （３）前記レーザ出口孔の中心に位置決め用プラグが取
    外し可能に配置され、位置決め用プラグは前記レーザ出
    口孔より著しく小さい中心孔を有している特許請求の範
    囲第１項記載のレーザビーム組合せ装置。
  4. （４）前記ハウジングが気密的に封止され、該ハウジン
    グ内部に調節された環境流体を供給する手段が設けられ
    ている特許請求の範囲第１項記載のレーザビーム組合せ
    装置。
  5. （５）前記流体が冷却空気である特許請求の範囲第４項
    記載のレーザビーム組合せ装置。
  6. （６）前記第１および第２のレーザ入口孔に関連してそ
    れぞれ第１および第２のレーザビームがあり、第２のレ
    ーザビームが可視スペクトラムのレーザ光を含む特許請
    求の範囲第１項記載のレーザビーム組合せ装置。
  7. （７）第２の鏡がハウジング内に配置され、該第２の鏡
    は前記レーザ鏡および第２のレーザ入口孔に関連して設
    けられ、第２のレーザビーム通路が第２の鏡の入射線と
    反射線とを含み、第２の鏡の反射線が前記レーザ鏡の入
    射線となされている特許請求の範囲第１項記載のレーザ
    ビーム組合せ装置。
JP62062328A 1986-03-17 1987-03-17 レ−ザビ−ム組合せ装置 Pending JPS62272576A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US840238 1986-03-17
US06/840,238 US4722591A (en) 1986-03-17 1986-03-17 Laser beam combiner

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JPS62272576A true JPS62272576A (ja) 1987-11-26

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EP (1) EP0245608B1 (ja)
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DE (1) DE3774324D1 (ja)

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