JPH0322277B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0322277B2 JPH0322277B2 JP59121176A JP12117684A JPH0322277B2 JP H0322277 B2 JPH0322277 B2 JP H0322277B2 JP 59121176 A JP59121176 A JP 59121176A JP 12117684 A JP12117684 A JP 12117684A JP H0322277 B2 JPH0322277 B2 JP H0322277B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- reflecting
- rotating mirror
- oscillator
- laser oscillator
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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. multi-focusing
- B23K26/0673—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multi-focusing 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
- 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. multi-focusing
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はレーザー光を利用して加工を行うレー
ザー加工機に関するものである。
ザー加工機に関するものである。
従来例の構成とその問題点
レーザー加工機はレーザー発振器とレーザー光
を導き収束する光学系とによつて構成される。
を導き収束する光学系とによつて構成される。
レーザー加工機を用いた生産システムを構成す
る場合、同時に数ケ所で加工を行うことが必要と
なる。そのために大出力のレーザー発振器を１台
設け、光学系にレーザー光を分岐するビームスプ
リツターを設けて、数ケ所でレーザー加工を行え
るように構成する方法が従来から行われている。
このビームスプリツターを用いたレーザー光の分
岐法を第１図を用いて説明する。
る場合、同時に数ケ所で加工を行うことが必要と
なる。そのために大出力のレーザー発振器を１台
設け、光学系にレーザー光を分岐するビームスプ
リツターを設けて、数ケ所でレーザー加工を行え
るように構成する方法が従来から行われている。
このビームスプリツターを用いたレーザー光の分
岐法を第１図を用いて説明する。
１はレーザー発振器である。２はレーザー光を
半分透過させ半分反射させるビームスプリツター
である。３はレーザー光を反射させるミラーであ
る。４，５はそれぞれレーザー加工の被加工材で
ある。６，７，８はレーザー光である。レーザー
発振器１より発振するレーザー光６をビームスプ
リツタ２によりレーザー光７と８に分岐する。レ
ーザー光７はそのまま被加工材４へ、レーザー光
８はミラー３により偏向させて被加工材５へ照射
される。このビームスプリツター２を用いたレー
ザー光の分岐法では、次のような問題がある。第
１に分岐後のレーザー光の出力は発振器の出力の
分岐分の１にしかならない。たとえば100ワツト
のレーザー光を２つに分岐する場合分岐後のレー
ザー光は50ワツトにしかすぎない。第２に、ビー
ムスプリツタ２により分岐したレーザー光７，８
はすべて同じ比率の出力になる。そのため、それ
ぞれで加工条件を変えた加工ができない。第３
に、レーザー発振器１として大出力のものが必要
となる。第４に、ビームスプリツター２によるレ
ーザー光のエネルギー損失があり、高出力の発振
ではミラーの損傷が激しい。
半分透過させ半分反射させるビームスプリツター
である。３はレーザー光を反射させるミラーであ
る。４，５はそれぞれレーザー加工の被加工材で
ある。６，７，８はレーザー光である。レーザー
発振器１より発振するレーザー光６をビームスプ
リツタ２によりレーザー光７と８に分岐する。レ
ーザー光７はそのまま被加工材４へ、レーザー光
８はミラー３により偏向させて被加工材５へ照射
される。このビームスプリツター２を用いたレー
ザー光の分岐法では、次のような問題がある。第
１に分岐後のレーザー光の出力は発振器の出力の
分岐分の１にしかならない。たとえば100ワツト
のレーザー光を２つに分岐する場合分岐後のレー
ザー光は50ワツトにしかすぎない。第２に、ビー
ムスプリツタ２により分岐したレーザー光７，８
はすべて同じ比率の出力になる。そのため、それ
ぞれで加工条件を変えた加工ができない。第３
に、レーザー発振器１として大出力のものが必要
となる。第４に、ビームスプリツター２によるレ
ーザー光のエネルギー損失があり、高出力の発振
ではミラーの損傷が激しい。
以上示したように、ビームスプリツター２を用
いたレーザー光を分割するレーザー加工機は多く
の問題がある。
いたレーザー光を分割するレーザー加工機は多く
の問題がある。
発明の目的
本発明は、以上に示した問題点を解決し、レー
ザー加工機を生産システムとして幅広く効率良く
用いるために、各分岐先での加工法を任意に行う
ことができ、エネルギーの損失を小さくしたレー
ザー加工機を提供することを目的とするものであ
る。
ザー加工機を生産システムとして幅広く効率良く
用いるために、各分岐先での加工法を任意に行う
ことができ、エネルギーの損失を小さくしたレー
ザー加工機を提供することを目的とするものであ
る。
発明の構成
レーザー加工機で加工を行う場合に、加工材料
加工法（切断、溶接、微細加工等）に応じて、レ
ーザー発振器の出力のコントロールが必要であ
り、本発明はレーザー光の発振をパルス発振さ
せ、そのパルスの周波数とパルスデユーテイ比を
変えてレーザー発振器の出力のコントロールを可
能にすることにより上記目的を達成するもので、
レーザー発振器と、前記レーザー発振器の光軸上
に設けられた複数の反射部を有し、前記反射部の
各反射面の法線方向がそれぞれ異なつた角度をも
つて取り付けられている回転ミラーと、前記回転
ミラーの各ミラーの位置を検出する検出器とを備
え、前記検出器の出力波形に基づいて、タイミン
グパルスを発生させてレーザー発振器の発振周波
数、パルスデユテイ比を整形しレーザーの発振を
行うことによつてレーザー発振器１つで複数の加
工を同時に行えるレーザー加工機を提供するもの
である。
加工法（切断、溶接、微細加工等）に応じて、レ
ーザー発振器の出力のコントロールが必要であ
り、本発明はレーザー光の発振をパルス発振さ
せ、そのパルスの周波数とパルスデユーテイ比を
変えてレーザー発振器の出力のコントロールを可
能にすることにより上記目的を達成するもので、
レーザー発振器と、前記レーザー発振器の光軸上
に設けられた複数の反射部を有し、前記反射部の
各反射面の法線方向がそれぞれ異なつた角度をも
つて取り付けられている回転ミラーと、前記回転
ミラーの各ミラーの位置を検出する検出器とを備
え、前記検出器の出力波形に基づいて、タイミン
グパルスを発生させてレーザー発振器の発振周波
数、パルスデユテイ比を整形しレーザーの発振を
行うことによつてレーザー発振器１つで複数の加
工を同時に行えるレーザー加工機を提供するもの
である。
実施例の説明
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
第２図は本発明の一実施例であるレーザー加工
機の構成図である。図は一つの発振器で三つの加
工材を加工する場合の例を示している。
機の構成図である。図は一つの発振器で三つの加
工材を加工する場合の例を示している。
第２図において、９はレーザー発振器でパルス
発振しレーザー光１０を発振する。１１は回転数
を制御できる回転駆動部１２により回転する回転
ミラーである。１３−Ａ，１３−Ｂ，１３−Ｃは
反射鏡（１３−Ｂ，１３−Ｃは図示せず）で回転
ミラー１１にレーザー光１０をそれぞれ１４，１
５，１６に反射するように取り付けられている。
１７〜２２は反射鏡で、各レーザー光１４，１
５，１６を被加工材２３，２４，２５へ照射す
る。第３図に回転ミラー１１の概観図を示す。第
３図ａは回転ミラーの正面図、第３図ｂは回転ミ
ラーのXOX′断面図である。回転ミラー１１に、
反射鏡１３−Ａ，１３−Ｂ及び１３−Ｃが取り付
け調整台２６−Ａ，２６−Ｂ及び２６−Ｃを介し
て取り付けられている。反射鏡１３−Ａ，１３−
Ｂ及び１３−Ｃはそれぞれ回転軸に対してα，β
及びγ（図示せず）の角度をもつている。各角度
の調整が取り付け調整台２６−Ａ，２６−Ｂ及び
２６−Ｃの調整ねじ２７と調整ばね２８によつて
行われる。第２図において、２９はセンサーで、
第３図ａに示す反射鏡１３−Ａ〜１３−Ｃの各位
置を、反射鏡１３−Ａ〜１３−Ｃに対応して設け
られた回転ミラー１１の切欠３０によつて検出す
るものである。３１はセンサー２９の検出信号Ｐ
に基づいてパルス信号を発生させレーザー発振器
９の発振を制御するレーザー発振制御装置であ
る。
発振しレーザー光１０を発振する。１１は回転数
を制御できる回転駆動部１２により回転する回転
ミラーである。１３−Ａ，１３−Ｂ，１３−Ｃは
反射鏡（１３−Ｂ，１３−Ｃは図示せず）で回転
ミラー１１にレーザー光１０をそれぞれ１４，１
５，１６に反射するように取り付けられている。
１７〜２２は反射鏡で、各レーザー光１４，１
５，１６を被加工材２３，２４，２５へ照射す
る。第３図に回転ミラー１１の概観図を示す。第
３図ａは回転ミラーの正面図、第３図ｂは回転ミ
ラーのXOX′断面図である。回転ミラー１１に、
反射鏡１３−Ａ，１３−Ｂ及び１３−Ｃが取り付
け調整台２６−Ａ，２６−Ｂ及び２６−Ｃを介し
て取り付けられている。反射鏡１３−Ａ，１３−
Ｂ及び１３−Ｃはそれぞれ回転軸に対してα，β
及びγ（図示せず）の角度をもつている。各角度
の調整が取り付け調整台２６−Ａ，２６−Ｂ及び
２６−Ｃの調整ねじ２７と調整ばね２８によつて
行われる。第２図において、２９はセンサーで、
第３図ａに示す反射鏡１３−Ａ〜１３−Ｃの各位
置を、反射鏡１３−Ａ〜１３−Ｃに対応して設け
られた回転ミラー１１の切欠３０によつて検出す
るものである。３１はセンサー２９の検出信号Ｐ
に基づいてパルス信号を発生させレーザー発振器
９の発振を制御するレーザー発振制御装置であ
る。
本実施例の加工動作について、第２図と第４図
に示すレーザー発振制御のタイミングチヤートと
を用いて説明する。回転数制御された回転駆動部
１２により回転チヨツパーミラー１１は回転して
いる。第４図１にセンサー２９の出力波形を示
す。出力波形でＨが反射鏡１３−Ａ〜１３−Ｃの
各位置に対応している。ここで、例として、レー
ザー光を３ケ所Ａ，Ｂ，Ｃに分割し、それぞれの
加工がＡの厚板の切断、Ｂは薄板の切断、Ｃは溶
接と異なつた加工を行う場合について説明する。
第４図１に示すセンサー２９の出力波形に基づ
き、レーザー発振器９を第４図２に示すように発
振制御する。これにより発振したレーザー光１０
は反射鏡１３−Ａ，１３−Ｂ，１３−Ｃで反射さ
れてそれぞれレーザー光１４，１５，１６となり
さらに反射鏡１７〜２２で反射されて被加工材２
３，２４，２５へ照射される。第４図３〜５にレ
ーザー光１４，１５，１６の波形を示す。前述の
ようにレーザー光のパルス発振のオンタイム、オ
フタイムのデユーテイ比増減によつて加工を変え
ることができることを生かし１つの発振器で３ケ
所でそれぞれ異なつた加工が可能となる。
に示すレーザー発振制御のタイミングチヤートと
を用いて説明する。回転数制御された回転駆動部
１２により回転チヨツパーミラー１１は回転して
いる。第４図１にセンサー２９の出力波形を示
す。出力波形でＨが反射鏡１３−Ａ〜１３−Ｃの
各位置に対応している。ここで、例として、レー
ザー光を３ケ所Ａ，Ｂ，Ｃに分割し、それぞれの
加工がＡの厚板の切断、Ｂは薄板の切断、Ｃは溶
接と異なつた加工を行う場合について説明する。
第４図１に示すセンサー２９の出力波形に基づ
き、レーザー発振器９を第４図２に示すように発
振制御する。これにより発振したレーザー光１０
は反射鏡１３−Ａ，１３−Ｂ，１３−Ｃで反射さ
れてそれぞれレーザー光１４，１５，１６となり
さらに反射鏡１７〜２２で反射されて被加工材２
３，２４，２５へ照射される。第４図３〜５にレ
ーザー光１４，１５，１６の波形を示す。前述の
ようにレーザー光のパルス発振のオンタイム、オ
フタイムのデユーテイ比増減によつて加工を変え
ることができることを生かし１つの発振器で３ケ
所でそれぞれ異なつた加工が可能となる。
なおこの場合のレーザー発振器９の発振出力パ
ルスは、オンタイム、オフタイムのデユーテイ比
を変えた第４図２に示した波形に限定されること
なく、間欠的にすることでＡ，Ｂ及びＣの各出力
周波数を変えることやレーザー出力の印加電流の
増減により加工法を変えることができる。また、
発振周波数を変えることでも加工法を変えること
が可能であり、この場合、回転ミラーの回転数を
変えることによつて行うことができる。
ルスは、オンタイム、オフタイムのデユーテイ比
を変えた第４図２に示した波形に限定されること
なく、間欠的にすることでＡ，Ｂ及びＣの各出力
周波数を変えることやレーザー出力の印加電流の
増減により加工法を変えることができる。また、
発振周波数を変えることでも加工法を変えること
が可能であり、この場合、回転ミラーの回転数を
変えることによつて行うことができる。
さらに反射鏡の数は任意に選択することがで
き、その場合各反射鏡の角度調整は前記実施例に
制限されるものではなく、レーザー光軸に対し、
各反射鏡の反射面の法線方向がそれぞれ異なるよ
うに各反射鏡の反射面を設ければ良い。このよう
に角度を任意に選択することにより所望の方向に
レーザー光線を取り出すことができる。
き、その場合各反射鏡の角度調整は前記実施例に
制限されるものではなく、レーザー光軸に対し、
各反射鏡の反射面の法線方向がそれぞれ異なるよ
うに各反射鏡の反射面を設ければ良い。このよう
に角度を任意に選択することにより所望の方向に
レーザー光線を取り出すことができる。
発明の効果
以上要するに本発明はレーザー発振器からのレ
ーザー光線を、回転ミラーに設けられた互いに異
なる角度を有する反射面を持つ複数個の反射鏡に
より異なつた方向に反射させるようにしたもの
で、レーザー発振器１台で複数個所の加工を同時
に行うことが可能であり、またその加工法も各加
工場所でそれぞれ異なつた加工法が同時に可能と
なる。さらに、１つのレーザー発振器を用いて同
時に複数個所で異なる加工作業を行うことができ
るために、レーザー発振器を効率よく利用するこ
とが可能となり、本発明のレーザー加工機を導入
した生産システムの効率が非常に高くなる。
ーザー光線を、回転ミラーに設けられた互いに異
なる角度を有する反射面を持つ複数個の反射鏡に
より異なつた方向に反射させるようにしたもの
で、レーザー発振器１台で複数個所の加工を同時
に行うことが可能であり、またその加工法も各加
工場所でそれぞれ異なつた加工法が同時に可能と
なる。さらに、１つのレーザー発振器を用いて同
時に複数個所で異なる加工作業を行うことができ
るために、レーザー発振器を効率よく利用するこ
とが可能となり、本発明のレーザー加工機を導入
した生産システムの効率が非常に高くなる。
第１図は従来のレーザー加工機の概略図、第２
図は本発明の一実施例であるレーザー加工機の概
略図、第３図は上記実施例の回転ミラーの概略図
でａは平面図、ｂはａのXOX′における断面図、
第４図は本発明のレーザー加工機の加工動作を示
すタイミングチヤートである。 ９……レーザー発振器、１０，１４，１５，１
６……レーザー光、１１……回転ミラー、１２…
…回転駆動部、１３−Ａ，１３−Ｂ，１３−Ｃ，
１７，１８，１９，２０，２１，２２………反射
鏡、２３，２４，２５……被加工材、２６−Ａ，
２６−Ｂ，２６−Ｃ……反射ミラー取り付け台、
２７……調整ねじ、２８……調整ばね、２９……
センサー、３０……切欠、３１……レーザー発振
制御装置。
図は本発明の一実施例であるレーザー加工機の概
略図、第３図は上記実施例の回転ミラーの概略図
でａは平面図、ｂはａのXOX′における断面図、
第４図は本発明のレーザー加工機の加工動作を示
すタイミングチヤートである。 ９……レーザー発振器、１０，１４，１５，１
６……レーザー光、１１……回転ミラー、１２…
…回転駆動部、１３−Ａ，１３−Ｂ，１３−Ｃ，
１７，１８，１９，２０，２１，２２………反射
鏡、２３，２４，２５……被加工材、２６−Ａ，
２６−Ｂ，２６−Ｃ……反射ミラー取り付け台、
２７……調整ねじ、２８……調整ばね、２９……
センサー、３０……切欠、３１……レーザー発振
制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザー発振器と、前記レーザー発振器から
のレーザー光を反射する反射部を回転軸の周辺に
複数個設けた回転ミラーと、前記回転ミラーの各
反射部の位置を検出する検出器とを備え、前記回
転ミラーの各反射部の反射面の法線方向がそれぞ
れ異なるように各反射部の反射面が設けられてお
り、前記検出器の出力波形に基づいてタイミング
パルスを発生させてレーザー発振器の発振制御を
行うことを特徴とするレーザー加工機。 ２ 回転ミラーの複数個の反射部の各反射面が回
転軸に対してそれぞれ異なつた角度で取り付けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のレーザー加工機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59121176A JPS611493A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | レ−ザ−加工機 |
| US06/668,855 US4701591A (en) | 1983-11-07 | 1984-11-06 | Apparatus for processing multiple workpieces utilizing a single laser beam source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59121176A JPS611493A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | レ−ザ−加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS611493A JPS611493A (ja) | 1986-01-07 |
| JPH0322277B2 true JPH0322277B2 (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=14804728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59121176A Granted JPS611493A (ja) | 1983-11-07 | 1984-06-12 | レ−ザ−加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS611493A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5037183A (en) * | 1989-02-22 | 1991-08-06 | United Technologies Corporation | Laser drilling |
| EP1695787A1 (de) * | 2005-02-25 | 2006-08-30 | Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH | Laserbearbeitungsverfahren für einen Mehrstationenbetrieb |
| CN102658425A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-09-12 | 北京中鼎高科自动化技术有限公司 | 一层以上胶粘制品的在线连续激光加工装置 |
-
1984
- 1984-06-12 JP JP59121176A patent/JPS611493A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS611493A (ja) | 1986-01-07 |
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