JPH04322892A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工装置及びレーザ加工方法Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属鋼板溶接用のレーザ
溶接装置に関するものである。
溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーザ溶接装置としては大出力用
のものとして、特開平２−６７７８３号公報記載のよう
にレーザのロッドをカスケード型に連結したレーザ溶接
装置があった。しかし、カスケード型のレーザ発振器に
おいては低出力側でのレーザ出力に制限があるため、例
えば一つのラインで取り扱う事になる板厚０．１ｍｍか
ら１．０ｍｍ程度の幅広い板厚にわたる金属鋼板におい
て、それら金属鋼板の溶接を一台のレーザ溶接装置にて
まかなう事は困難であった。これは、レーザの出力を安
定して取り出す場合、ある最低出力以上の出力を出す必
要があり、例えばレーザロッドがＮ段直列に並べられて
いるカスケード型のレーザ発振器においては、装置全体
の最低出力が一つのロッドの最低出力のＮ倍になってし
まうためである。またカスケード型レーザ発振器は、レ
ーザ発振系の光軸調整やメンテナンスに非常に手間がか
かり、ラインで使用する際には問題がある。
のものとして、特開平２−６７７８３号公報記載のよう
にレーザのロッドをカスケード型に連結したレーザ溶接
装置があった。しかし、カスケード型のレーザ発振器に
おいては低出力側でのレーザ出力に制限があるため、例
えば一つのラインで取り扱う事になる板厚０．１ｍｍか
ら１．０ｍｍ程度の幅広い板厚にわたる金属鋼板におい
て、それら金属鋼板の溶接を一台のレーザ溶接装置にて
まかなう事は困難であった。これは、レーザの出力を安
定して取り出す場合、ある最低出力以上の出力を出す必
要があり、例えばレーザロッドがＮ段直列に並べられて
いるカスケード型のレーザ発振器においては、装置全体
の最低出力が一つのロッドの最低出力のＮ倍になってし
まうためである。またカスケード型レーザ発振器は、レ
ーザ発振系の光軸調整やメンテナンスに非常に手間がか
かり、ラインで使用する際には問題がある。
【０００３】さらに、レーザ発振器を並列に並べ光ファ
イバーで結合し、高出力化を狙ったものとしては特開平
２−１４２６９５号公報記載のように、半導体レーザを
光ファイバで結合したものがある。この様な方法による
と、いかに結合により出力が増大できるとはいえ、それ
は限られたものであり、加工を行える範囲としては熱量
をあまり必要としないものに限られ、いわゆる金属鋼板
の溶接には、百個以上の半導体レーザを結合する必要が
あり、その光学系は非常に複雑なものとなる。さらに、
板厚の非常に薄い金属鋼板の溶接を行う場合、連続発振
（ＣＷ発振），パルス発振何れかの単独の発振にて溶接
を行うと、溶け落ちやハンピングが発生し、安定した溶
接を行う事ができず、従来のレーザ溶接機では困難であ
る。その理由を以下に簡単に説明する。
イバーで結合し、高出力化を狙ったものとしては特開平
２−１４２６９５号公報記載のように、半導体レーザを
光ファイバで結合したものがある。この様な方法による
と、いかに結合により出力が増大できるとはいえ、それ
は限られたものであり、加工を行える範囲としては熱量
をあまり必要としないものに限られ、いわゆる金属鋼板
の溶接には、百個以上の半導体レーザを結合する必要が
あり、その光学系は非常に複雑なものとなる。さらに、
板厚の非常に薄い金属鋼板の溶接を行う場合、連続発振
（ＣＷ発振），パルス発振何れかの単独の発振にて溶接
を行うと、溶け落ちやハンピングが発生し、安定した溶
接を行う事ができず、従来のレーザ溶接機では困難であ
る。その理由を以下に簡単に説明する。
【０００４】金属材料にレーザ光を照射した場合、通常
の金属表面でのレーザ光吸収率は、ＹＡＧレーザの場合
約４０％である。しかし金属表面が溶融状態の場合、レ
ーザ光吸収率は急激に上昇しほぼ１００％になる。従っ
て溶接を連続発振（ＣＷ発振）ＹＡＧレーザで行った場
合、金属表面の溶融，未溶融の状態にあわせてレーザ光
吸収率が変化し、その結果レーザによる投入熱量の変動
となり溶け落ちやハンピング等の溶接欠陥を引き起こす
ことになる。またパルス発振ＹＡＧレーザを用いて溶接
を行った場合、連続発振ＹＡＧレーザを用いる場合にく
らべ、鋼板に対する溶け落ち，ハンピング等の溶接欠陥
の発生は抑えられるが、レーザの照射時間が短く、急加
熱や急冷却を行うことになるので、溶接部の曲げ特性が
低下し溶接後の圧延や曲げ加工を行うことが難しくなる
。以上のような理由で従来のレーザ溶接装置は板厚の非
常に薄いものから１ｍｍ程度の板厚までの幅広い板厚に
わたる金属鋼板の溶接には不十分であった。
の金属表面でのレーザ光吸収率は、ＹＡＧレーザの場合
約４０％である。しかし金属表面が溶融状態の場合、レ
ーザ光吸収率は急激に上昇しほぼ１００％になる。従っ
て溶接を連続発振（ＣＷ発振）ＹＡＧレーザで行った場
合、金属表面の溶融，未溶融の状態にあわせてレーザ光
吸収率が変化し、その結果レーザによる投入熱量の変動
となり溶け落ちやハンピング等の溶接欠陥を引き起こす
ことになる。またパルス発振ＹＡＧレーザを用いて溶接
を行った場合、連続発振ＹＡＧレーザを用いる場合にく
らべ、鋼板に対する溶け落ち，ハンピング等の溶接欠陥
の発生は抑えられるが、レーザの照射時間が短く、急加
熱や急冷却を行うことになるので、溶接部の曲げ特性が
低下し溶接後の圧延や曲げ加工を行うことが難しくなる
。以上のような理由で従来のレーザ溶接装置は板厚の非
常に薄いものから１ｍｍ程度の板厚までの幅広い板厚に
わたる金属鋼板の溶接には不十分であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、通常一つの
ラインで取り扱う事になる幅広い板厚にわたる（例えば
板厚０．１ｍｍから１．０ｍｍ程度の範囲）金属鋼板を
一台のレーザ溶接機で溶接欠陥なく溶接することを課題
としている。
ラインで取り扱う事になる幅広い板厚にわたる（例えば
板厚０．１ｍｍから１．０ｍｍ程度の範囲）金属鋼板を
一台のレーザ溶接機で溶接欠陥なく溶接することを課題
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＹＡＧレーザ
発振器とその出射レーザ光を集光し加工を行うための加
工集光系をもつレーザ加工装置において、ＣＷ発振，Ｑ
スイッチ発振，パルス発振の発振方式の異なる複数のＹ
ＡＧレーザ発振器と、それらのレーザ光を一本あるいは
複数本の光ファイバ束に入射する入射光学系と、一本あ
るいは複数本の光ファイバ束と、該光ファイバ束からの
出射光を集光し加工を行うための加工集光系とを持つ事
を特徴とするレーザ加工装置である。また、ＣＷ発振，
Ｑスイッチ発振，パルス発振の発振方式の異なる複数の
ＹＡＧレーザ発振器の二台以上のレーザ発振器を駆動す
る事により溶接を行うレーザ溶接方法である。
発振器とその出射レーザ光を集光し加工を行うための加
工集光系をもつレーザ加工装置において、ＣＷ発振，Ｑ
スイッチ発振，パルス発振の発振方式の異なる複数のＹ
ＡＧレーザ発振器と、それらのレーザ光を一本あるいは
複数本の光ファイバ束に入射する入射光学系と、一本あ
るいは複数本の光ファイバ束と、該光ファイバ束からの
出射光を集光し加工を行うための加工集光系とを持つ事
を特徴とするレーザ加工装置である。また、ＣＷ発振，
Ｑスイッチ発振，パルス発振の発振方式の異なる複数の
ＹＡＧレーザ発振器の二台以上のレーザ発振器を駆動す
る事により溶接を行うレーザ溶接方法である。
【０００７】
【作用】本発明は、図１に示すように、連続発振（ＣＷ
発振）ＹＡＧレーザ発振器１，Ｑスイッチ発振ＹＡＧレ
ーザ発振器２，及びパルス発振ＹＡＧレーザ発振器３の
三種類のレーザ発振器と、それらのレーザ出力を光ファ
イバ束７に集光入射する入射光学系６と、光ファイバ束
７からの出射光を集光する加工集光系８により構成され
る。三種類のレーザ発振器を備える効果を以下に説明す
る。
発振）ＹＡＧレーザ発振器１，Ｑスイッチ発振ＹＡＧレ
ーザ発振器２，及びパルス発振ＹＡＧレーザ発振器３の
三種類のレーザ発振器と、それらのレーザ出力を光ファ
イバ束７に集光入射する入射光学系６と、光ファイバ束
７からの出射光を集光する加工集光系８により構成され
る。三種類のレーザ発振器を備える効果を以下に説明す
る。
【０００８】一般的に金属薄板を突き合せ溶接する場合
、厚板を溶接する場合と異なり、溶接する金属鋼板のエ
ッジ部を金属薄板の厚さに対し相対的に見て幅広く溶融
し、溶接する必要がある。これは金属薄板突き合せ時の
突き合せギャップやオフセットがある程度存在しても溶
接を可能とするためであり、これにより金属薄板の溶接
治具への取付け精度が緩和され、ラフな取付けでも溶接
が可能となる。以上のように金属薄板の突き合せ溶接に
於いては、幅の広い溶融ビードを形成できる事が大きな
意味をもつ。ところが、非常に薄い金属鋼板の場合（例
えば板厚０．１ｍｍ程度）、前述のように溶け落ちやハ
ンピング等の溶接欠陥が発生し、幅広に溶融ビードを形
成できない。従って非常に薄い金属鋼板の突き合せ溶接
のためには高精度の取付け治具が必要となりその溶接は
非常に困難であった。
、厚板を溶接する場合と異なり、溶接する金属鋼板のエ
ッジ部を金属薄板の厚さに対し相対的に見て幅広く溶融
し、溶接する必要がある。これは金属薄板突き合せ時の
突き合せギャップやオフセットがある程度存在しても溶
接を可能とするためであり、これにより金属薄板の溶接
治具への取付け精度が緩和され、ラフな取付けでも溶接
が可能となる。以上のように金属薄板の突き合せ溶接に
於いては、幅の広い溶融ビードを形成できる事が大きな
意味をもつ。ところが、非常に薄い金属鋼板の場合（例
えば板厚０．１ｍｍ程度）、前述のように溶け落ちやハ
ンピング等の溶接欠陥が発生し、幅広に溶融ビードを形
成できない。従って非常に薄い金属鋼板の突き合せ溶接
のためには高精度の取付け治具が必要となりその溶接は
非常に困難であった。
【０００９】しかし、発振方式の異なる三種類のレーザ
発振器を備える事により以下に述べるように非常に薄い
金属鋼板においての溶接欠陥の発生を防ぐ事ができる。 まず、高ピーク出力をもつＱスイッチ発振ＹＡＧレーザ
により、金属表面のごく一部を瞬間的に溶融状態にする
、更にパルス発振ＹＡＧレーザによりその溶融部を拡大
する。このようにＱスイッチレーザとパルスレーザを繰
り返し照射することにより、金属鋼板の表面は常時溶融
状態となり、レーザ光吸収率はほぼ１００％で安定に保
たれる。こうしてレーザ光吸収率が安定した金属鋼板に
、連続発振（ＣＷ発振）レーザを照射することで、金属
鋼板の全板厚を溶融状態にするのに必要な熱量を供給す
る。金属鋼板のレーザ光吸収率が安定しているため、溶
け落ちやハンピング等の溶接欠陥のない溶接が可能とな
り、さらに溶融に必要な熱量は、連続発振（ＣＷ発振）
レーザにより供給するため、パルスレーザで溶接を行っ
た場合のような溶接部の曲げ特性の低下は発生しない。 この様に本発明によると、非常に板厚の薄い金属鋼板を
溶接欠陥なく溶接する事ができる。
発振器を備える事により以下に述べるように非常に薄い
金属鋼板においての溶接欠陥の発生を防ぐ事ができる。 まず、高ピーク出力をもつＱスイッチ発振ＹＡＧレーザ
により、金属表面のごく一部を瞬間的に溶融状態にする
、更にパルス発振ＹＡＧレーザによりその溶融部を拡大
する。このようにＱスイッチレーザとパルスレーザを繰
り返し照射することにより、金属鋼板の表面は常時溶融
状態となり、レーザ光吸収率はほぼ１００％で安定に保
たれる。こうしてレーザ光吸収率が安定した金属鋼板に
、連続発振（ＣＷ発振）レーザを照射することで、金属
鋼板の全板厚を溶融状態にするのに必要な熱量を供給す
る。金属鋼板のレーザ光吸収率が安定しているため、溶
け落ちやハンピング等の溶接欠陥のない溶接が可能とな
り、さらに溶融に必要な熱量は、連続発振（ＣＷ発振）
レーザにより供給するため、パルスレーザで溶接を行っ
た場合のような溶接部の曲げ特性の低下は発生しない。 この様に本発明によると、非常に板厚の薄い金属鋼板を
溶接欠陥なく溶接する事ができる。
【００１０】さらに複数台のレーザ発振器を備える事に
より、最低出力の値はひとつのロッドの最低出力と同じ
にできるので、従来のレーザ溶接装置では得られない低
出力から制御可能なレーザ出力を得ることができる。ま
た図１では連続発振（ＣＷ発振）レーザ二台と、Ｑスイ
ッチ発振レーザ及びパルス発振レーザ各一台で構成され
ているが、それぞれのレーザを複数台ずつ用意すること
によって、レーザ出力の最大出力を大きくできる。この
様に本発明は、レーザ出力の可変範囲を非常に大きくで
き、一つのラインで取り扱う事となる幅広い範囲にわた
る板厚をもつ金属鋼板の溶接を一台のレーザ溶接装置に
より溶接する事が可能となる。
より、最低出力の値はひとつのロッドの最低出力と同じ
にできるので、従来のレーザ溶接装置では得られない低
出力から制御可能なレーザ出力を得ることができる。ま
た図１では連続発振（ＣＷ発振）レーザ二台と、Ｑスイ
ッチ発振レーザ及びパルス発振レーザ各一台で構成され
ているが、それぞれのレーザを複数台ずつ用意すること
によって、レーザ出力の最大出力を大きくできる。この
様に本発明は、レーザ出力の可変範囲を非常に大きくで
き、一つのラインで取り扱う事となる幅広い範囲にわた
る板厚をもつ金属鋼板の溶接を一台のレーザ溶接装置に
より溶接する事が可能となる。
【００１１】また本発明では、図２に示すように、加工
集光系８の手前の光ファイバ７に各レーザ発振器の出力
を導くのに、ベンディングミラー５を用いるかわりに光
ファイバ７を用いることも可能である。さらに図５に示
すように、パルスレーザ発振器を用いるかわりにＹＡＧ
レーザ光の透過率の異なる部分をもつものが高速で回転
あるいは往復運動させる事により、機械的にＹＡＧレー
ザ光をチョッピングする方法や、ＡＯ，ＥＯ変調機、も
しくはＰＺＴ素子を裏につけたベンディングミラー等の
電気的方法で連続発振レーザの出力を周期的に遮断する
ことにより、疑似的にパルス出力を取り出すことも可能
である。
集光系８の手前の光ファイバ７に各レーザ発振器の出力
を導くのに、ベンディングミラー５を用いるかわりに光
ファイバ７を用いることも可能である。さらに図５に示
すように、パルスレーザ発振器を用いるかわりにＹＡＧ
レーザ光の透過率の異なる部分をもつものが高速で回転
あるいは往復運動させる事により、機械的にＹＡＧレー
ザ光をチョッピングする方法や、ＡＯ，ＥＯ変調機、も
しくはＰＺＴ素子を裏につけたベンディングミラー等の
電気的方法で連続発振レーザの出力を周期的に遮断する
ことにより、疑似的にパルス出力を取り出すことも可能
である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明によるレーザ加工装置の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１３】（１）図１は本発明の実施例の構成図であ
る。二台の３００Ｗ連続発振ＹＡＧレーザ発振器１と、
３００Ｗ ＱスイッチＹＡＧレーザ発振器２と、３００
ＷパルスＹＡＧレーザ発振器３から出射されたレーザは
、ベンディングミラー５によりファイバ入射光学系６に
導かれ、ファイバ７に入射される。ファイバ７は加工集
光系８に結合され、加工対象物にレーザ光１０を照射す
る。本実施例では、ファイバ入射光学系６は図３に示す
ように４５度全反射のプリズム型ベンディングミラー１
１と、有効径４０ｍｍ，焦点距離５０ｍｍのレンズ１２
により構成した。光ファイバ７は、開口数０．５，コア
径０．６ｍｍのものを使用した。加工集光系８からのレ
ーザ出力を測定したところ、四台のレーザ発振器１のう
ち二台のみを駆動する、あるいは全てのレーザ発振器を
駆動することにより、５０Ｗから１．２ｋＷまでの幅広
い出力範囲にわたり、制御された安定した出力を得る事
ができた。これにより板厚０．１ｍｍから１．０ｍｍの
広範囲にわたるＳＵＳ３０４鋼板が溶接欠陥なく溶接で
きた。
る。二台の３００Ｗ連続発振ＹＡＧレーザ発振器１と、
３００Ｗ ＱスイッチＹＡＧレーザ発振器２と、３００
ＷパルスＹＡＧレーザ発振器３から出射されたレーザは
、ベンディングミラー５によりファイバ入射光学系６に
導かれ、ファイバ７に入射される。ファイバ７は加工集
光系８に結合され、加工対象物にレーザ光１０を照射す
る。本実施例では、ファイバ入射光学系６は図３に示す
ように４５度全反射のプリズム型ベンディングミラー１
１と、有効径４０ｍｍ，焦点距離５０ｍｍのレンズ１２
により構成した。光ファイバ７は、開口数０．５，コア
径０．６ｍｍのものを使用した。加工集光系８からのレ
ーザ出力を測定したところ、四台のレーザ発振器１のう
ち二台のみを駆動する、あるいは全てのレーザ発振器を
駆動することにより、５０Ｗから１．２ｋＷまでの幅広
い出力範囲にわたり、制御された安定した出力を得る事
ができた。これにより板厚０．１ｍｍから１．０ｍｍの
広範囲にわたるＳＵＳ３０４鋼板が溶接欠陥なく溶接で
きた。
【００１４】（２）図１に示すように、四台のレーザ発
振器１をそれぞれＣＷ発振，Ｑスイッチ発振，パルス発
振の異なる発振をおこなうレーザを用いることにより、
加工集光系８から出射されるレーザ光７に変調を掛ける
事ができた。四台のレーザ発振器により出力変調をかけ
たレーザ光を用いて、トータル出力９５Ｗ（一定）にて
、図８におけるＰＣＷ＝１／２Ｐｐ，周波数ｆ＝１ｋＨ
ｚ，Ｑスイッチピーク出力ＰＱ＝５０ｋＷを重畳するこ
とにより、変調出力を作りだし、板厚１００μｍのＳＵ
Ｓ３０４のビードオンプレートを行ったところ、変調時
のデューティＢ／Ａを変化させる事により、上記三つの
発振方法のうち一種類のみの発振によるレーザ出力に於
いてより広いビードを形成する事ができた（図９）。こ
の事は前述のように、本発明は金属鋼板の溶接において
従来のレーザ溶接機を用いるのに比べ非常に優位性をも
つ事を示している。
振器１をそれぞれＣＷ発振，Ｑスイッチ発振，パルス発
振の異なる発振をおこなうレーザを用いることにより、
加工集光系８から出射されるレーザ光７に変調を掛ける
事ができた。四台のレーザ発振器により出力変調をかけ
たレーザ光を用いて、トータル出力９５Ｗ（一定）にて
、図８におけるＰＣＷ＝１／２Ｐｐ，周波数ｆ＝１ｋＨ
ｚ，Ｑスイッチピーク出力ＰＱ＝５０ｋＷを重畳するこ
とにより、変調出力を作りだし、板厚１００μｍのＳＵ
Ｓ３０４のビードオンプレートを行ったところ、変調時
のデューティＢ／Ａを変化させる事により、上記三つの
発振方法のうち一種類のみの発振によるレーザ出力に於
いてより広いビードを形成する事ができた（図９）。こ
の事は前述のように、本発明は金属鋼板の溶接において
従来のレーザ溶接機を用いるのに比べ非常に優位性をも
つ事を示している。
【００１５】（３）上記実施例（２）において、一番広
いビード形成が可能なデューティ５０％のところで、板
厚１００μｍのＳＵＳ３０４の突き合せ溶接を行った。 トータルレーザ出力１００Ｗ，溶接速度２．５ｍ／ｍｉ
ｎ，突き合せギャップ巾３０μｍ，オフセット２０μｍ
の突き合せ精度において、溶け落ち欠陥のない溶接が得
られた。また、ビードの厚みは母材厚の１２０％以下で
あり、溶接部をサンプルとして切り出し、繰り返し曲げ
による被労破壊テストを行ったところ、破断回数が５０
回以上であった。これはリファレンスにもちいた母材部
の破断回数７０回よりは劣るものの、パルス発振のみで
溶接した場合の破断回数３５回を大きく上回るものであ
り、溶接性の良い事を示している。
いビード形成が可能なデューティ５０％のところで、板
厚１００μｍのＳＵＳ３０４の突き合せ溶接を行った。 トータルレーザ出力１００Ｗ，溶接速度２．５ｍ／ｍｉ
ｎ，突き合せギャップ巾３０μｍ，オフセット２０μｍ
の突き合せ精度において、溶け落ち欠陥のない溶接が得
られた。また、ビードの厚みは母材厚の１２０％以下で
あり、溶接部をサンプルとして切り出し、繰り返し曲げ
による被労破壊テストを行ったところ、破断回数が５０
回以上であった。これはリファレンスにもちいた母材部
の破断回数７０回よりは劣るものの、パルス発振のみで
溶接した場合の破断回数３５回を大きく上回るものであ
り、溶接性の良い事を示している。
【００１６】
【効果】本発明により、３０Ｗから１．２ｋＷまでのレ
ーザ出力を安定的に得る事ができた。これにより広い範
囲の板厚（例えば板厚０．１ｍｍから１．０ｍｍ程度）
の金属鋼板を一台のレーザ加工装置により溶接する事が
可能となる。さらに本発明は、それぞれＣＷ出力，Ｑス
イッチ出力，パルス出力の異なる発振を行うレーザ発振
器を用いる事により、加工集光系から照射されるレーザ
出力を変調させる事ができ、これにより、従来のレーザ
溶接法では溶け落ち，ハンピング等がおきる溶接条件の
下でも、それらを起こす事なく溶接を行う事ができた。 加えて、本発明のＣＷ出力，Ｑスイッチ出力，パルス出
力の異なるレーザ出力を光ファイバを用いて重畳し変調
出力により溶接を行うことで、金属鋼板に幅広いビード
を形成できた。これにより金属箔の溶接の際に問題とな
る厳しいオフセット条件（従来は板厚の１０％以下）を
緩和する事ができ、溶接装置の金属鋼板のホルダーの制
約をゆるやかなものとすることができる。
ーザ出力を安定的に得る事ができた。これにより広い範
囲の板厚（例えば板厚０．１ｍｍから１．０ｍｍ程度）
の金属鋼板を一台のレーザ加工装置により溶接する事が
可能となる。さらに本発明は、それぞれＣＷ出力，Ｑス
イッチ出力，パルス出力の異なる発振を行うレーザ発振
器を用いる事により、加工集光系から照射されるレーザ
出力を変調させる事ができ、これにより、従来のレーザ
溶接法では溶け落ち，ハンピング等がおきる溶接条件の
下でも、それらを起こす事なく溶接を行う事ができた。 加えて、本発明のＣＷ出力，Ｑスイッチ出力，パルス出
力の異なるレーザ出力を光ファイバを用いて重畳し変調
出力により溶接を行うことで、金属鋼板に幅広いビード
を形成できた。これにより金属箔の溶接の際に問題とな
る厳しいオフセット条件（従来は板厚の１０％以下）を
緩和する事ができ、溶接装置の金属鋼板のホルダーの制
約をゆるやかなものとすることができる。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。
。
【図２】レーザ発振器からの出力の結合を光ファイバを
用いて行った実施例の構成を示すブロック図である。
用いて行った実施例の構成を示すブロック図である。
【図３】複数のレーザ出力を光ファイバに入射する実施
例の入射光学系の構成を示すブロック図である。
例の入射光学系の構成を示すブロック図である。
【図４】レーザ出力に変調を掛ける実施例の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】レ−ザ出力変調装置の一実施例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】レ−ザ出力変調装置の他の一実施例を示す正面
図である。
図である。
【図７】レーザ出力変調装置の他の一実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図８】変調レーザ出力レベルを概念的に示す波形図で
ある。
ある。
【図９】レーザ出力変調のデューティとビード形成幅の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１：ＣＷ発振レーザ発振器 ２
：Ｑスイッチ発振レーザ発振器 ３：パルス発振レーザ発振器 ４：
レーザ光５：ベンディングミラー
６：入射光学系７：光ファイバ
８：加工集光系９：加
工対象物 １
０：集光されたレーザ光 １１：プリズム型ベンディングミラー １２：集光レ
ンズ １３：変調装置
１４：チョッパー １５：レーザ透過率大の部分 １６
：レーザ透過率小の部分 １７：スリット板，小孔 １８：ＰＺＴ素子付きミラー，ガルバノミラー１９：Ａ
Ｏ，ＥＯ変調素子 ＰＣＷ：Ｃ
Ｗ発振レーザ出力値 Ｐｐ：パルス発振ピーク出力 ＰＱ
：Ｑスイッチピーク出力
：Ｑスイッチ発振レーザ発振器 ３：パルス発振レーザ発振器 ４：
レーザ光５：ベンディングミラー
６：入射光学系７：光ファイバ
８：加工集光系９：加
工対象物 １
０：集光されたレーザ光 １１：プリズム型ベンディングミラー １２：集光レ
ンズ １３：変調装置
１４：チョッパー １５：レーザ透過率大の部分 １６
：レーザ透過率小の部分 １７：スリット板，小孔 １８：ＰＺＴ素子付きミラー，ガルバノミラー１９：Ａ
Ｏ，ＥＯ変調素子 ＰＣＷ：Ｃ
Ｗ発振レーザ出力値 Ｐｐ：パルス発振ピーク出力 ＰＱ
：Ｑスイッチピーク出力
Claims (3)
- 【請求項１】 ＹＡＧレーザ発振器とレーザ光を集光
し加工を行うための加工集光系をもつレーザ加工装置に
おいて、ＣＷ発振，Ｑスイッチ発振，パルス発振の発振
方式の異なる複数のＹＡＧレーザ発振器と、それらのレ
ーザ光を一本あるいは複数本の光ファイバ束に入射する
入射光学系と、一本あるいは複数本の光ファイバ束と、
該光ファイバ束からの出射光を集光し加工を行うための
加工集光系とを持つ事を特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 上記請求項１において、複数のレーザ
発振器から光ファイバにレーザ光を入射する手前におい
て複数のレーザ光のすべてあるいは一部を機械的あるい
は電気的方法で周期的に減衰させる変調器を持つ事を特
徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項３】 ＹＡＧレーザ発振器とレーザ光を集光
し加工を行うための加工集光系をもち、ＣＷ発振，Ｑス
イッチ発振，パルス発振の発振方式の異なる複数のＹＡ
Ｇレーザ発振器と、それらのレーザ光を一本あるいは複
数本の光ファイバ束に入射する入射光学系と、一本ある
いは複数本の光ファイバ束と、該光ファイバ束からの出
射光を集光し加工を行うための加工集光系とを持つレー
ザ加工装置を使用し、前記複数のＹＡＧレーザ発振器の
二台以上のレーザ発振器を駆動する事により加工を行う
レーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090530A JP2839741B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090530A JP2839741B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322892A true JPH04322892A (ja) | 1992-11-12 |
| JP2839741B2 JP2839741B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=14000971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3090530A Expired - Fee Related JP2839741B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839741B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0676653A1 (en) * | 1994-04-11 | 1995-10-11 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Fiber optical coupler |
| JPH0875947A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光ファイバの結合方法及びその結合系 |
| JP2003039189A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-12 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ光照射装置及び表面処理方法 |
| JP2003525124A (ja) * | 2000-02-15 | 2003-08-26 | データカード・コーポレーション | 複数のレーザービームによって被加工物を加工する方法 |
| JP2006043248A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Pentax Corp | 光源装置 |
| JP2007203330A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Jfe Steel Kk | レーザー溶接方法 |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP3090530A patent/JP2839741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0676653A1 (en) * | 1994-04-11 | 1995-10-11 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Fiber optical coupler |
| US5633967A (en) * | 1994-04-11 | 1997-05-27 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Waveguide fiber optical coupler |
| JPH0875947A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光ファイバの結合方法及びその結合系 |
| JP2003525124A (ja) * | 2000-02-15 | 2003-08-26 | データカード・コーポレーション | 複数のレーザービームによって被加工物を加工する方法 |
| JP2003039189A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-12 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ光照射装置及び表面処理方法 |
| JP2006043248A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Pentax Corp | 光源装置 |
| JP2007203330A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Jfe Steel Kk | レーザー溶接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2839741B2 (ja) | 1998-12-16 |
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