JPH0328992B2 - - Google Patents

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JPH0328992B2
JPH0328992B2 JP62022590A JP2259087A JPH0328992B2 JP H0328992 B2 JPH0328992 B2 JP H0328992B2 JP 62022590 A JP62022590 A JP 62022590A JP 2259087 A JP2259087 A JP 2259087A JP H0328992 B2 JPH0328992 B2 JP H0328992B2
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JP
Japan
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laser
laser beam
mirror
semi
processing
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JP62022590A
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JPS63192581A (ja
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Yoo Iwata
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Amada Wasino Co Ltd
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Amada Wasino Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multi-focusing
    • B23K26/0676Dividing the beam into multiple beams, e.g. multi-focusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、レーザ発振器からのレーザ光を集
光レンズにより集光し、板金などのワークピース
に穴加工、溶接あるいは焼入れなどの熱切断加工
を施すレーザ加工機に関する。
(従来の技術) 近年、レーザ光のエネルギーを利用した金属な
どのワークピース用加工機いわゆるレーザ加工機
は、金型などを使用せずNC制御装置により板金
などの熱切断などを手軽に行なえるため、急速に
普及しつつある。
しかし、現在使用されている1個の加工ヘツド
を搭載したレーザ加工機は、小物のワークピース
の熱切断を行なう加工では、金型を利用した打抜
き加工機に比べて加工速度が遅いという課題があ
る。
レーザ加工機が打抜加工における作業範囲のど
こまで喰い込めるかどうかは、金型作成、段取り
替え、NCテープ作成などの時間と費用、加工速
度および機械本体のコストなどにより変化するも
のである。
そのため、レーザ加工における加工速度を早く
する努力が各方面から検討されているのが実情で
ある。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、レーザ加工機の加工速度を上げる一
手段として、加工ヘツドとワークピースとの相対
速度を上げると同時にレーザ光の出力を上げて行
なう方法が考えられる。しかし、この手段ではサ
ーボ駆動の追従性に限界があるため、小物のワー
クピースにおける複雑な加工では、追従精度が要
求精度を満す範囲内で速度を落しレーザ光の出力
を下げて行なわざるを得ない。
一方、大出力を備えたレーザ発振器における技
術の進歩は著しく、かつ大出力にしてもレーザ発
振器のコストは高くならず、逆に安くなりつつあ
る。また、例えば厚い板厚の板金も高速で切断で
きるようになつてきているが、前述した理由か
ら、出力に余裕があるにもかかわらず速度を限定
せざるを得ない。
この発明の目的は、上記問題点を改善するた
め、加工速度は従来とほぼ同じで加工能力を従来
に比べて数段と向上させたレーザ加工機を提供す
ることにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記のごとき目的を達成するために、この発明
は、レーザ発振器と、ワークピースを支持するワ
ークテーブルと、このワークテーブル上のワーク
ピースWの複数箇所を同時にレーザ加工する複数
の加工ヘツドと、前記レーザ発振器からのレーザ
光を各加工ヘツドへ分配するためのレーザ光分割
装置とを備えてなるレーザ加工機において、上記
レーザ光分割装置は、密封したハウジング内に半
透過ミラーを傾斜して設け、この半透過ミラーの
一側面を鏡面部に形成すると共にレーザ光の入射
方向に対して平行な孔を多数設け、かつ前記半透
過ミラーの多数の孔に冷却流体を通過せしめるべ
く、半透過ミラーを間にしてハウジングの反対側
に冷却流体の入口と出口とを設けてなるものであ
る。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
第1図および第2図を参照するに、レーザ加工
機1におけるベツド3上の後部側第1図において
上部側にはコラム5が垂直に立設してある。ま
た、前記ベツド3上の前部側第1図において下部
側には、レーザ加工機1の前後方向に移動自在な
サドル7が設けてあり、そのサドル7上にはレー
ザ加工機1の左右方向に移動自在なワークテーブ
ル9が設けてある。
このワークテーブル9上には、図示省略の支持
ピンが多数取付けられ、その支持ピン上に所定の
ワークピースWが載置される。
前記サドル7およびワークテーブル9はそれぞ
れ図示省略の送りネジを介してサーボモータによ
つて前後、左右方向に駆動されるようになつてい
る。しかも、このサドル7およびワークテーブル
9を駆動するサーボモータは前記コラム5の第1
図において左側に取付けられたNC制御装置11
により制御される。
前記コラム5の上方部には上部フレーム13が
一体的に取付けてあり、その上部フレーム13上
にレーザ発振器15が設けてある。そのレーザ発
振器15に連結していると共に、前記上部フレー
ム13の先端部には支持フレーム17が一体的に
取付けてある。
その支持フレーム17のほぼ中央部には、前記
レーザ発振器15から発振されたレーザ光LBを
複数に分割するためのレーザ光分割装置19と、
レーザ光LBを反射させる反射ミラー21とを支
持する支持体23が一体的に取付けてある。
前記レーザ光分割装置19は詳細を後述するけ
れども、レーザ光LBを例えば半分透過するため
に、第1図に示されているように、レーザ光LB
に対して例えば右斜目45度に傾けて支持体23に
支持されている。反射ミラー21は第1図に示さ
れているように、前記レーザ光分割装置19によ
つて半分透過したレーザ光LBに対して例えば左
斜目45度に傾けて支持体23に支持されている。
前記支持フレーム17の両側には、レーザ光
LBの方向を90度変換させるためのベンドミラー
25,27と、集光レンズ29,31を備えた第
1、第2の加工ヘツド33,35が第2図におい
て上下方向へ延伸して設けてある。すなわち、第
1、第2の加工ヘツド33,35の上方部に、レ
ーザ光LBを反射させるベンドミラー25,27
がそれぞれレーザ光LBに対して第2図に示され
ているように、右斜目、左斜目45度に傾斜させて
装着してある。
第1、第2の加工ヘツド33,35の下方部に
は、前記集光レンズ29,31が装着してあり、
集光レンズ29,31は前記ベンドミラー25,
27によつて反射されたレーザ光を集光してい
る。
第1、第2の加工ヘツド33,35の下端部に
は図示省略のノズルが装着してあり、レーザ光は
それぞれそのノズルから投光され、前記ワークテ
ーブル9上のワークピースWに当てられるように
なつている。
上記構成によつて、レーザ発振器15から発振
されたレーザ光LBはレーザ光分割装置19によ
つて、反射光と透過光に等しく分割され、反射光
は第1の加工ヘツド33のベンドミラー25に入
射して反射し、集光レンズ29に集光される。
一方、透過光は反射ミラー21を経て第2の加
工ヘツド35のベンドミラー27に入射して反射
し、集光レンズ31に集光される。
而して、ワークテーブル9上に載置されたワー
クピースWをNC制御装置11によつて前後、左
右方向に適宜位置制御すると共に、レーザ発振器
15からのレーザ光LBがレーザ光分割装置19
を経て第1、第2の加工ヘツド33,35に等し
く入射されて第1、第2の加工ヘツド33,35
により同時にレーザ加工例えば同一形状の穴加工
が行なわれることになる。
前記レーザ光分割装置19の具体的な構成が第
3図に示されている。第3図において、レーザ光
分割装置19におけるハウジング37の上部、下
部および左側部にはそれぞれレーザ光LBを通す
ための平面ガラス39,41および43が装着し
てある。
前記ハウジング37内の空洞部には、レーザ光
LBを透過光LB1と反射光LB2に適宜比率で分割
する分割ミラーとしての例えばレーザ光LBを半
分透過させる半透過ミラー45が例えば右斜目45
度に傾けて装着してある。すなわち、半透過ミラ
ー45は第4図および第5図に示されているよう
に、一側面を鏡面部47とし、その鏡面部47に
は、レーザ光LBの入射方向に対して平行に多数
の孔49が形成されている。したがつて、半透過
ミラー45は多数の孔49の数、大きさおよび孔
49間のピツチにより、レーザ光LBを半分透過
すると共に半分反射するように形成されている。
前記ハウジング37における上部の左肩部に
は、前記半透過ミラー45を大エネルギーのレー
ザ光LBによる熱変形から影響を及ぼさないよう
に強制冷却するための流体入口51が設けてあ
り、ハウジング37の右側部の下部側には流体出
口53が設けてある。
上記構成により、レーザ発振器15から発振さ
れたレーザ光LBは第3図において矢印の如く上
方から入射され、平面ガラス39を経て半透過ミ
ラー45によつて半分が透過光LB1として平面ガ
ラス41を経て下方へ透過し、また、半透過ミラ
ー45によつて半分が反射光LB2として平面ガラ
ス43を経て左方へ反射する。
したがつて、レーザ発振器15から発振された
レーザ光LBは半透過ミラー45によつて透過光
LB1と反射光LB2に等しく2分されて第1、第2
の加工ヘツド33,35の集光レンズ29,31
に集光される。なお、流体が流体入口51から常
時供給され、流体入口53から流出されることに
よつて半透過ミラー45は強制的に冷却されるか
ら熱変形を受けないことになる。
前記分割ミラーとして半透過ミラー45による
説明を行なつたが、レーザ加工機1に例えば3個
の加工ヘツドを設けて、同時に作動制御せしめる
場合には、レーザ光LBを均等に3分割するため
に、1枚の分割ミラーで1/3を反射光とし、2/3を
透過光にし、さらに別の分割ミラーで1/3を反射
光に、1/3を透過光とすることによつてなし得る。
このように、レーザ加工機1にN個の加工ヘツ
ドを設けた場合には、レーザ光を上述の要領に従
いN分割して対応することができる。
分割ミラーでレーザ光LBを透過光と反射光に
分割する場合に、前記孔のピツチと大きさにより
決まる孔の形状、配列を選択することによつて適
宜の比率で透過光と反射光に分割することができ
る。
上述の如く説明したように、レーザ加工機1に
備えたレーザ発振器15の出力を例えばN倍と
し、分割ミラー45によりレーザ光をN分割し、
N個の加工ヘツドをレーザ加工機1に設けて、同
時に作動制御せしめることによつて、N倍の加工
面積を有するワークテーブル9上に載置したN個
のワークピースWにレーザ加工例えば穴加工が同
時に行なわれて従来に対してN倍の生産量が得ら
れる。
例えば、2個の加工ヘツドを設けたレーザ加工
機においては、レーザ加工機自体はほとんど従来
のものが使用可能であり、レーザ発振器は出力が
2倍になつてもコストは従来のものと大差ないか
ら、生産性の面で非常に有利である。
なお、この発明は前述した実施例に限定される
ことなく、適宜の変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。
[発明の効果] 以上のごとき実施例の説明より理解されるよう
に、要するに本発明は、レーザ発振器15と、ワ
ークピースWを支持するワークテーブル9と、こ
のワークテーブル9上のワークピースWを複数箇
所を同時にレーザ加工する複数の加工ヘツド3
3,35と、前記レーザ発振器15からのレーザ
光LBを各加工ヘツド33,35へ分配するため
のレーザ光分割装置19とを備えてなるレーザ加
工機において、上記レーザ光分割装置19は、密
封したハウジング37内に半透過ミラー45を傾
斜して設け、この半透過ミラー45の一側面を鏡
面部47に形成すると共にレーザ光LBの入射方
向に対して平行な孔49を多数設け、かつ前記半
透過ミラー45の多数の孔49に冷却流体を通過
せしめるべく、半透過ミラー45を間にしてハウ
ジング37の反対側に冷却流体の入口51と出口
53とを設けてなるものである。
上記構成より明らかなように、本発明に係るレ
ーザ加工機においては、レーザ発振器15からの
レーザ光LBを複数の加工ヘツド33,35へ分
配して同時に加工し得るので、加工能率を向上せ
しめることができるものである。そして、各加工
ヘツド33,35へレーザ光LBを分配するレー
ザ光分割装置19は密封したハウジング37内に
半透過ミラー45を傾斜して備えてなるものであ
り、この半透過ミラー45には透過光用の多数の
孔49が設けてある。そして、半透過ミラー45
を間にしてハウジング37の反対側にそれぞれ冷
却流体の入口51と出口53が設けてある。
すなわち、本発明によれば、半透過ミラー45
を透過する透過光は多数の孔49を透過するもの
であるから、半透過ミラー45の反射率を例えば
100%にすることができ、半透過ミラー45の存
在による損失の低下を極めて小さくできると共
に、多数の孔49を冷却流体が通過することによ
り、半透過ミラー45を効果的に冷却することが
できるものである。よつて、半透過ミラー45が
熱によつて歪むようなことなく、レーザ光LBの
分割を精度良く行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施した一実施例の平面
図、第2図は第1図における平面図である。第3
図はこの発明に使用されるレーザ光分割装置の一
例を示す拡大断面図である。第4図は分割ミラー
の拡大図および第5図は第4図の平面図である。 [図面の主要な部分を表わす符号の説明]、1
……レーザ加工機、9……ワークテーブル、11
……NC制御装置、19……レーザ光分割装置、
25,27……ベンドミラー、29,31……集
光レンズ、33,35……第1、第2の加工ヘツ
ド、45……半透過ミラー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レーザ発振器15と、ワークピースWを支持
    するワークテーブル9と、このワークテーブル9
    上のワークピースWの複数箇所を同時にレーザ加
    工する複数の加工ヘツド33,35と、前記レー
    ザ発振器15からのレーザ光LBを各加工ヘツド
    33,35へ分配するためのレーザ光分割装置1
    9とを備えてなるレーザ加工機において、上記レ
    ーザ光分割装値19は、密封したハウジング37
    内に半透過ミラー45を傾斜して設け、この半透
    過ミラー45の一側面を鏡面部47に形成すると
    共にレーザ光LBの入射方向に対して平行な孔4
    9を多数設け、かつ前記半透過ミラー45の多数
    の孔49に冷却流体を通過せしめるべく、半透過
    ミラー45を間にしてハウジング37の反対側に
    冷却流体の入口51と出口53とを設けてなるこ
    とを特徴とするレーザ加工機。
JP62022590A 1987-02-04 1987-02-04 レ−ザ加工機 Granted JPS63192581A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62022590A JPS63192581A (ja) 1987-02-04 1987-02-04 レ−ザ加工機

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JP62022590A JPS63192581A (ja) 1987-02-04 1987-02-04 レ−ザ加工機

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Publication Number Publication Date
JPS63192581A JPS63192581A (ja) 1988-08-09
JPH0328992B2 true JPH0328992B2 (ja) 1991-04-22

Family

ID=12087064

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS60166186A (ja) * 1984-02-08 1985-08-29 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ加工装置
JPS6192793A (ja) * 1984-10-12 1986-05-10 Toshiba Corp レ−ザ加工装置

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JPS63192581A (ja) 1988-08-09

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