JPH01228688A - レーザ加工機の加工ヘッド - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザ加工機の加工ヘッドに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特開昭６１−２７９３９１号公報に示さ
れた従来のＶ−ザ加工機の加工ヘッドを示す断面図でめ
る。

レーザ発振器（図示せず）から収り出でれたレーザ光（
１）は、一般にペンドミツ−（図示せず）により反射さ
れてレーザ光ガイド管（２）内を加工ヘッド部へと導か
れる。

そして、レーザ光（１）はレーザ光ガイドｉｆ　（２）
の出力端部に設けられた集光レンズ（８）によって集光
さ扛、高エネルギー密度のレーザ光となってノズノシ（
４）先端のレーザ光通過口（５）から被加工物（６）表
面に照射でれる。なお、Ｖ−ザ加工に際してはアシスト
ガス供給口（７）から、アシストガスがノズ／ｌ／　（
４）のレーザ光通過口（５）から加工部分に噴射嘔れる
。このアシストガスには、例えば窒素、アルゴンガスお
よび酸素等が用いられ、レーザ加工時に発生するｔ＆加
工物（６）のスラッジ等を吹き飛ば丁役目全果たしてい
る。

なお、レーザ加工ヘッドは、レーザ光ガイド管（２）の
出力端部に設けられたノズル（４）中心と、レーザガイ
ドｖ（２）の心馳とは一致するように一体構成塾れてい
る。また、集光レンズ（３）はレーザ光ガイド管（２）
とノズル（４）の接続部分に設けられたＸ−Ｙ方向碌調
機構（８）に取り付けられていて、調整ネジ（９）の誠
整で集光レンズ（８）の位置をＸ−Ｙ方向に微調できる
。つまり、集光レンズ（３）をＸ−Ｙ方向画調機構（８
）に取り付けるとき、レンズのレンズ保持部の取り付は
誤差かめって、第８図に示すようにレーザ光（１）の光
軸と集光レンズ（３）の中心とが位置ズレ（Ａ）を生じ
ることがめる。この場合、Ｘ−Ｙ方向ｌａ調機構（８）
の調整ネジ（９）により集光レンズ（３）ｔレーザ光ガ
イド管（２）に対しＸ−Ｙ方向に微調して、第４図に示
すように集光レンズ（３）の中心をレーザ光（１）の光
軸と一致嘔ぜるものでるる。したがって、レーザ光ガイ
ネトＩＮ（２）の８軸とノズル（４）のＶ−ザ光通過口
（５）の中心とが一致するように一陣構成でれているた
め、集光レンズ（３）のＸ−Ｙ方向への移動によってレ
ーザ光（１）は、ノズ／Ｉ／（４）のレーザ光通過口（
５）の中心を通過して被加工物（６）に照射１れること
になる。

〔発明がＩ’ＪＩ決しようとする課題〕しかしながら、
レーザ発拐器から取り出てれたレーザ光（１）が集光レ
ンズ（３）へ入射する角度は第５図に示すように、集光
レンズ（３）の中心（３ａ）に対しである煩きθをもっ
て入射することがある。これは、レーザ光（１）を集光
レンズ（３）に導く経路に設けられた複数のペンドミラ
ーの調整不良などによるものであり、この調整には多大
な時間と熟練を要する。したがって、レーザ光（１）が
集光レンズ（３）へ傾いて入射した場合は、第５図に示
すようにレーザ光（１）の焦点位置は集光レン、ズ（３
）の中心（３ａ）から外れた位置（Ａ１）に結ばれてし
１い、このまま加工を行うと被加工物の切＠溝が傾いて
し１うという課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためにな嘔れた
もので、レーザ光が集光レンズへ傾いて入射した場合で
も、被加工物への入射角度全調整することで、精度の高
いレーザ加工ができるレーザ加工機の加工ヘッドを得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に保るレーザ加工機の加工ヘッドは、［レーザ
光を集光して被加工物へ照射する集光レンズ金Ｘ−Ｙ方
向に微調する集光レンズ微調手段と、集光レンズによっ
て集光嘔れたレーザ光の通過口を有したノズ）ｖ　２　
Ｘ　−Ｙ方向に微調するノズル微調手段と全油えたもの
である。

〔作用〕

この発明においては、集光レンズ微調手段により集光レ
ンズへ傾いて入射したレーザ光の傾きが調整され、ノズ
ル微調手段により集光されたレーザ光とノズル中心とが
一致するように調整堰れる。

〔弁明の夾施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図について説明するが
、従来のものと同−又は相当部分には同一符号を付し説
明を省略する。図において、（８ａ）は調整ネジ（９）
により集光レンズ（３）ｉＸ−Ｙ方向に移動して微調を
行う集光レンズ微調手段、（１０）は調整ネジα１）に
よレンズ）ｖ　（４）　ｆ　Ｘ　−Ｙ方向に移動して微
調全行うノズル微調手段である。

レーザ加工機においては、レーザ尭倣器（図示せず）か
ら出力てれたレーザ光（１）は、レーザ光（１）が導か
れる経路に設けられたペンドミラー（図示せず）によっ
て反射され、レーザ光ガイド管（２）内を集光レンズ（
３）１で導かれる。そして、集光レンズ（３）に入射し
たレーザ光（１）は集光されて、ノズル（４）のレーザ
光通過口（５）からレーザ光（１）の焦点位置近傍に設
置された被加工物（６）表面に照射嘔れて加工が行われ
る。このとき、アシストガス供給口（７）からノズル（
４）のレーザ光通過口（５）ヲ経てアシストガスが噴射
され、被加工物（６）のレーザ光照射点（加工部分）を
被い加工を促進する。

ところで、レーザ光振器から出力芒れたレーザ光（１）
は、一般に複数のペンドミラーにより反射されて集光レ
ンズ（３）１で導かれるため、集光レンズ（３）に入射
するレーザ光（１）は必ずしも集光レンズ（３）に対し
て垂直とはならず、ある程度傾いた状態で入射すること
になる。この状態で加工を行った場合は、先に述べたよ
うに加工楠反に悪影響を与えることになる。そこで、こ
の発明によるレーザ加工機の加工ヘッドは、レーザ光（
１）がめる傾きをもって集光レンズ（３）に入射（７た
ときは、集光レンズ微調手段（８ａ）の調整ネジ（９）
によって集光レンズ（８）ｔ−Ｘ−Ｙ方向に移！０させ
てレーザ光（１）の入射角度を調整する。即ち、第５図
に示すように、集光レンズ（３）の中心（３ａ）に対し
て光軸（１ａ）がある角度θで入射したレーザ光（１）
は、七の入射角θの′！１ではＡ１の位置に焦点を結ぶ
ことになるが、例えば集光レンズ（３）全図の破線で示
す位置に移動の すれば、入射角θは同じでも光軸は１ｂ″＃、位置に移
ｖＪ−ｒるため焦点も移動した光軸（１ｂ）上のＡ２の
位置に移動することになる。これによって、被加工物（
６）へは傾きのないレーザ光（１）が照射されるのであ
る。一方、以上のようにしてＶ−ザ光（１）の傾きを調
整した後に、レーザ光（１）の中心とノズル（４）の中
心を一致芒せる場合は、ノズｉｖ徽調手段も（１０）の
調整ネジ（１１）によってノス′ル（４）金Ｘ−Ｙ方向
に移動石ぜて調整すればよい。このように、レーザ光（
１）の傾きやノズ／Ｉ／（４）位置が調整ちれた加工ヘ
ッドによりレーザ加工を行う場合には、レーザ光（１）
が被加工物（６）に対して傾き金もたずに照射されると
ともに、ノズル（４）のレーザ光通過口（５）から噴射
でれるアシストガスも加工部分全均一に被うことになる
ので精度の高い加工が可能となるのである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、集光レンズに入射した
レーザ光の傾きを調整するとともに、集光でれたレーザ
光中心とノズル中心とを一致δぜるように構成したので
、ペンドミラーの調整が簡単になる一方、非常に精度の
高い加工が実現できるレーザ加工機の加工ヘッドが得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるレーザ加工機の加工
ヘッドを示す縦断面図、第２図は従来のレーザ加工機の
加工ヘッドを示す縦断面図、第３図および第４図は従来
加工ヘッドの動作説明図、第５図はレーザ光の焦点位置
を説明するための図である。 図において、（１）はレーザ光、（２）はレーザ光カイ
ト管、（１１は集光レンズ、（４）はノズル、（５）に
レーザ光通過口、（６）は被加工物、（８ａ）は集光レ
ンズ微調手段、（１０）はノズ／Ｌ’徽調手段である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振器から出力されたレーザ光を導くレーザ光ガ
   イド管と、このレーザ光ガイド管に設けられ、上記レー
   ザ光を集光する集光レンズと、このレンズをＸ−Ｙ方向
   に移動する集光レンズ微調手段と、上記集光レンズによ
   り集光されたレーザ光を被加工物に照射するとともに加
   工に用するアシストガスを噴射するレーザ光通過口を有
   したノズルと、このノズルをＸ−Ｙ方向に移動するノズ
   ル微調手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工機の
   加工ヘッド。