JPH05305473A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH05305473A JPH05305473A JP4113544A JP11354492A JPH05305473A JP H05305473 A JPH05305473 A JP H05305473A JP 4113544 A JP4113544 A JP 4113544A JP 11354492 A JP11354492 A JP 11354492A JP H05305473 A JPH05305473 A JP H05305473A
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- laser beam
- laser processing
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- processing head
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ発振器から発振されるレーザビームの
発散角に起因せずにレーザビームを常にほぼ平行化して
光路長の変化に関係なく、この平行化されたレーザビー
ムをレーザ加工ヘッドに取り込ませるようにしたレーザ
加工装置を提供する。 【構成】 レーザ加工ヘッド１１を少なくとも一軸方向
へ移動自在に備えてなるレーザ加工装置１にして、レー
ザ発振器１５から発振され前記レーザ加工ヘッド１１に
至るまでのレーザビームＬＢにおける光路長の変化に関
係なくレーザビームＬＢを常にほぼ平行とすべく、前記
レーザ発振器１５の出口近傍に前記レーザビーム平行化
処理装置１７を設けてなることを特徴とする。また、前
記レーザビーム平行化処理装置１７は偏光鏡２１，凸面
鏡２３および凹面鏡２５から構成されていることが望ま
しい。
発散角に起因せずにレーザビームを常にほぼ平行化して
光路長の変化に関係なく、この平行化されたレーザビー
ムをレーザ加工ヘッドに取り込ませるようにしたレーザ
加工装置を提供する。 【構成】 レーザ加工ヘッド１１を少なくとも一軸方向
へ移動自在に備えてなるレーザ加工装置１にして、レー
ザ発振器１５から発振され前記レーザ加工ヘッド１１に
至るまでのレーザビームＬＢにおける光路長の変化に関
係なくレーザビームＬＢを常にほぼ平行とすべく、前記
レーザ発振器１５の出口近傍に前記レーザビーム平行化
処理装置１７を設けてなることを特徴とする。また、前
記レーザビーム平行化処理装置１７は偏光鏡２１，凸面
鏡２３および凹面鏡２５から構成されていることが望ま
しい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ加工ヘッドが
少なくとも一軸方向へ移動可能なレーザ加工装置に係
り、さらに詳細には、レーザ加工ヘッドの移動によって
レーザビームの光路長が変化しても、レーザ加工ヘッド
に取込まれるレーザビームの径を常にほぼ平行にし、延
いてはワークに照射されるレーザビームのスポット径と
集光点位置を常にほぼ一定に保持することのできるレー
ザ加工装置に関する。
少なくとも一軸方向へ移動可能なレーザ加工装置に係
り、さらに詳細には、レーザ加工ヘッドの移動によって
レーザビームの光路長が変化しても、レーザ加工ヘッド
に取込まれるレーザビームの径を常にほぼ平行にし、延
いてはワークに照射されるレーザビームのスポット径と
集光点位置を常にほぼ一定に保持することのできるレー
ザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工ヘッドが移動する形式のレー
ザ加工装置においては、レーザ発振器から前記レーザ加
工ヘッドに内装した集光レンズまでの距離が大きく変化
するので、レーザビームの発散角に起因して、上記集光
レンズの位置において、レーザビームの径が大幅に変化
することが知られている。このレーザビームの径の変化
に起因して焦点位置が変化し、ワークの所定位置に照射
されるレーザビームのスポット径が変化して加工精度に
影響を与える。
ザ加工装置においては、レーザ発振器から前記レーザ加
工ヘッドに内装した集光レンズまでの距離が大きく変化
するので、レーザビームの発散角に起因して、上記集光
レンズの位置において、レーザビームの径が大幅に変化
することが知られている。このレーザビームの径の変化
に起因して焦点位置が変化し、ワークの所定位置に照射
されるレーザビームのスポット径が変化して加工精度に
影響を与える。
【０００３】そこで、従来は、例えば特公平１−５５０
７６号公報に示されているように、レーザ加工ヘッドが
移動した場合であっても、レーザ発振器からレーザ加工
ヘッドに至る光路長が常に一定になるように、格別の機
構を採用することがある。
７６号公報に示されているように、レーザ加工ヘッドが
移動した場合であっても、レーザ発振器からレーザ加工
ヘッドに至る光路長が常に一定になるように、格別の機
構を採用することがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】レーザ加工ヘッドの移
動位置に拘りなく光路長を常にほぼ一定に保持しようと
する構成においては、レーザビームを反転屈曲するため
の反転器を格別に設けて、この反転器を、レーザ加工ヘ
ッドの移動に関連して移動せしめる必要がある。
動位置に拘りなく光路長を常にほぼ一定に保持しようと
する構成においては、レーザビームを反転屈曲するため
の反転器を格別に設けて、この反転器を、レーザ加工ヘ
ッドの移動に関連して移動せしめる必要がある。
【０００５】したがって、前記反転器を備える分だけ構
成が大型になり、また関連移動せしめるための機構又は
制御装置が必要であり、全体的構成を複雑化する等の問
題がある。
成が大型になり、また関連移動せしめるための機構又は
制御装置が必要であり、全体的構成を複雑化する等の問
題がある。
【０００６】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、レーザ発振器から発振されるレーザビームの発
散角に起因せずにレーザビームの径を常にほぼ平行化し
て、光路長の変化に関係なくこの平行化されたレーザビ
ームをレーザ加工ヘッドに取り込まれるようにしてワー
クの所定位置に照射されるレーザビームのスポット径を
ほぼ一定に保持して加工精度良好なレーザ加工を行ない
得るようにしたレーザ加工装置を提供することにある。
ために、レーザ発振器から発振されるレーザビームの発
散角に起因せずにレーザビームの径を常にほぼ平行化し
て、光路長の変化に関係なくこの平行化されたレーザビ
ームをレーザ加工ヘッドに取り込まれるようにしてワー
クの所定位置に照射されるレーザビームのスポット径を
ほぼ一定に保持して加工精度良好なレーザ加工を行ない
得るようにしたレーザ加工装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、レーザ加工ヘッドを少なくとも一軸方
向へ移動自在に備えてなるレーザ加工装置にして、レー
ザ発振器から発振されたレーザビームの径を一定の倍率
に拡大すると共に、レーザ加工ヘッドに至るまでの光路
長の変化に関係なくレーザビームの径をほぼ平行にする
レーザビーム平行化処理装置を前記レーザ発振器の出口
近傍に設けてなることを特徴とするものである。
に、この発明は、レーザ加工ヘッドを少なくとも一軸方
向へ移動自在に備えてなるレーザ加工装置にして、レー
ザ発振器から発振されたレーザビームの径を一定の倍率
に拡大すると共に、レーザ加工ヘッドに至るまでの光路
長の変化に関係なくレーザビームの径をほぼ平行にする
レーザビーム平行化処理装置を前記レーザ発振器の出口
近傍に設けてなることを特徴とするものである。
【０００８】前記レーザ加工装置において、前記レーザ
ビーム平行化処理装置が、円偏光鏡または平面鏡，凸面
鏡および凹面鏡で構成されていること、並びに、前記レ
ーザ加工ヘッドが移動してワークにレーザ加工される加
工範囲のほぼ真中部に、拡大されたレーザビームのビー
ムウエストが位置すべく、前記レーザビーム平行化処理
装置の凹面鏡を選択して設けてなることが望ましいもの
である。
ビーム平行化処理装置が、円偏光鏡または平面鏡，凸面
鏡および凹面鏡で構成されていること、並びに、前記レ
ーザ加工ヘッドが移動してワークにレーザ加工される加
工範囲のほぼ真中部に、拡大されたレーザビームのビー
ムウエストが位置すべく、前記レーザビーム平行化処理
装置の凹面鏡を選択して設けてなることが望ましいもの
である。
【０００９】
【作用】この発明のレーザ加工装置を採用することによ
り、レーザ発振器から発振されたレーザビームを、例え
ばレーザ発振器の出口近傍に設けたレーザ光平行化処理
装置を通すことによって、レーザビームは一定の倍率に
拡大されると共にほぼ平行化されてレーザ加工ヘッドに
取り込まれる。このレーザ加工ヘッドが移動してレーザ
発振器からレーザ加工ヘッドまでのレーザ光路長が変化
してもレーザ光平行化処理装置を出たレーザビームはレ
ーザビームの光路長に関係なく常にほぼ平行化されてい
るので、レーザ加工ヘッドからワークに照射されるレー
ザ光のスポット径と集光点位置は常にほぼ一定に保持さ
れてレーザ加工される。したがって、ワークに加工精度
良好な加工が行なわれる。
り、レーザ発振器から発振されたレーザビームを、例え
ばレーザ発振器の出口近傍に設けたレーザ光平行化処理
装置を通すことによって、レーザビームは一定の倍率に
拡大されると共にほぼ平行化されてレーザ加工ヘッドに
取り込まれる。このレーザ加工ヘッドが移動してレーザ
発振器からレーザ加工ヘッドまでのレーザ光路長が変化
してもレーザ光平行化処理装置を出たレーザビームはレ
ーザビームの光路長に関係なく常にほぼ平行化されてい
るので、レーザ加工ヘッドからワークに照射されるレー
ザ光のスポット径と集光点位置は常にほぼ一定に保持さ
れてレーザ加工される。したがって、ワークに加工精度
良好な加工が行なわれる。
【００１０】
【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。
細に説明する。
【００１１】レーザ加工装置には、レーザ加工ヘッドを
Ｙ軸方向へ移動自在に備え、ワークテーブルをＸ軸方向
へ移動自在に備えた形式及びレーザ加工ヘッドをＸ軸及
びＹ軸方向へ移動自在に備えた形式や、レーザ加工ヘッ
ドをＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向へ移動自在に備えた形式など
があるが、本実施例においては、レーザ加工ヘッドをＹ
軸方向へ移動自在に備え、ワークテーブルをＸ軸方向へ
移動自在に備えた形式を例にとって説明する。
Ｙ軸方向へ移動自在に備え、ワークテーブルをＸ軸方向
へ移動自在に備えた形式及びレーザ加工ヘッドをＸ軸及
びＹ軸方向へ移動自在に備えた形式や、レーザ加工ヘッ
ドをＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向へ移動自在に備えた形式など
があるが、本実施例においては、レーザ加工ヘッドをＹ
軸方向へ移動自在に備え、ワークテーブルをＸ軸方向へ
移動自在に備えた形式を例にとって説明する。
【００１２】図１を参照するに、レーザ加工装置１はＸ
軸方向（図１において左右方向）へ移動自在な加工テー
ブル３を備えている。この加工テーブル３は図示省略の
例えばＸ軸サーボモータ，ボールねじなどによってＸ軸
方向へ移動自在となっているものである。しかも、この
加工テーブル３上には加工すべきワークＷが載置され、
さらに図示省略のワーククランプによってクランプされ
固定されている。
軸方向（図１において左右方向）へ移動自在な加工テー
ブル３を備えている。この加工テーブル３は図示省略の
例えばＸ軸サーボモータ，ボールねじなどによってＸ軸
方向へ移動自在となっているものである。しかも、この
加工テーブル３上には加工すべきワークＷが載置され、
さらに図示省略のワーククランプによってクランプされ
固定されている。
【００１３】この加工テーブル３に跨って門型形状のフ
レーム５が立設されている。このフレーム５にはＹ軸方
向（図１において上下方向）へ移動自在なＹ軸キャレッ
ジ７が設けられている。しかも、このＹ軸キャレッジ７
は図示省略の例えばＹ軸サーボモータ，ボールねじなど
によってＹ軸方向へ移動自在となっているものである。
また、Ｙ軸キャレッジ７の上端にはベンドミラー９が取
付けられている。
レーム５が立設されている。このフレーム５にはＹ軸方
向（図１において上下方向）へ移動自在なＹ軸キャレッ
ジ７が設けられている。しかも、このＹ軸キャレッジ７
は図示省略の例えばＹ軸サーボモータ，ボールねじなど
によってＹ軸方向へ移動自在となっているものである。
また、Ｙ軸キャレッジ７の上端にはベンドミラー９が取
付けられている。
【００１４】前記Ｙ軸キャレッジ７の下部にはＺ軸方向
（図１において紙面に対して直交した方向）へ移動自在
なレーザ加工ヘッド１１が設けられている。このレーザ
加工ヘッド１１は図示省略の例えばＺ軸サーボモータ，
ウォーム，ウォームギヤなどによってＺ軸方向へ移動自
在となっているものである。しかも、レーザ加工ヘッド
１１内にはレーザビームＬＢを集光する集光レンズが備
えられていて、この集光レンズで集光されたレーザビー
ムＬＢはワークＷの所望位置へ照射される。また、レー
ザ加工ヘッド１１の下端にはアシストガスをワークＷの
所望位置へ噴射せしめるためのレーザノズルが設けられ
ている。
（図１において紙面に対して直交した方向）へ移動自在
なレーザ加工ヘッド１１が設けられている。このレーザ
加工ヘッド１１は図示省略の例えばＺ軸サーボモータ，
ウォーム，ウォームギヤなどによってＺ軸方向へ移動自
在となっているものである。しかも、レーザ加工ヘッド
１１内にはレーザビームＬＢを集光する集光レンズが備
えられていて、この集光レンズで集光されたレーザビー
ムＬＢはワークＷの所望位置へ照射される。また、レー
ザ加工ヘッド１１の下端にはアシストガスをワークＷの
所望位置へ噴射せしめるためのレーザノズルが設けられ
ている。
【００１５】前記フレーム５における上部の一端例えば
図１の下端にはベンドミラー１３が設けられていると共
に、フレーム５の例えば図１において右側には離隔して
レーザ発振器１５が配置されている。このレーザ発振器
１５の出口近傍例えば図１において下側には、レーザビ
ーム平行化処理装置１７が設けられている。
図１の下端にはベンドミラー１３が設けられていると共
に、フレーム５の例えば図１において右側には離隔して
レーザ発振器１５が配置されている。このレーザ発振器
１５の出口近傍例えば図１において下側には、レーザビ
ーム平行化処理装置１７が設けられている。
【００１６】上記構成により、ワークＷを載置した加工
テーブル３をＸ軸方向へ移動せしめると共に、レーザ加
工ヘッド１１をＹ軸方向へ移動せしめてワークＷの所望
位置の上方にレーザ加工ヘッド１１が位置決めされる。
次いで、レーザ発振器１５で発振されたレーザビームＬ
Ｂはレーザビーム平行化処理装置１７で一定の倍率に拡
大され、しかも平行化された後、ベンドミラー１３，９
を経てレーザ加工ヘッド１１の集光レンズに集光され
る。集光レンズに集光されたレーザビームはレーザノズ
ルからワークＷへ向けて照射されてワークＷにレーザ加
工が行なわれることになる。
テーブル３をＸ軸方向へ移動せしめると共に、レーザ加
工ヘッド１１をＹ軸方向へ移動せしめてワークＷの所望
位置の上方にレーザ加工ヘッド１１が位置決めされる。
次いで、レーザ発振器１５で発振されたレーザビームＬ
Ｂはレーザビーム平行化処理装置１７で一定の倍率に拡
大され、しかも平行化された後、ベンドミラー１３，９
を経てレーザ加工ヘッド１１の集光レンズに集光され
る。集光レンズに集光されたレーザビームはレーザノズ
ルからワークＷへ向けて照射されてワークＷにレーザ加
工が行なわれることになる。
【００１７】前記レーザビーム平行化処理装置１７の一
例としては、図２に示されているように、レーザ発振器
１５の出口近傍に配置されていて、ケース１９内に円偏
光鏡２１，凸面鏡２３および凹面鏡２５が備えられてい
る。前記ケース１９の前壁および側壁にはレーザビーム
ＬＢを通過せしめる穴２７，２９が形成されている。
例としては、図２に示されているように、レーザ発振器
１５の出口近傍に配置されていて、ケース１９内に円偏
光鏡２１，凸面鏡２３および凹面鏡２５が備えられてい
る。前記ケース１９の前壁および側壁にはレーザビーム
ＬＢを通過せしめる穴２７，２９が形成されている。
【００１８】また、前記レーザ発振器１５の出口壁には
レーザビームＬＢを通過せしめる穴３１が形成されてい
ると共に、レーザ発振器１５の出口部内に出力鏡３３が
設けられている。なお、この実施例においてはレーザ発
振器１５から４５度直線偏光されたレーザビームＬＢA
が円偏光鏡２１によって円偏光レーザビームＬＢB に円
偏光される例である。
レーザビームＬＢを通過せしめる穴３１が形成されてい
ると共に、レーザ発振器１５の出口部内に出力鏡３３が
設けられている。なお、この実施例においてはレーザ発
振器１５から４５度直線偏光されたレーザビームＬＢA
が円偏光鏡２１によって円偏光レーザビームＬＢB に円
偏光される例である。
【００１９】上記構成により、レーザ発振器１５で発振
された４５度直線偏光レーザビームＬＢA は出力鏡３３
より穴３１を通ってレーザビーム平行化処理装置１７に
送られる。レーザビーム平行化処理装置１７ではケース
１９の穴２９を通って円偏光鏡２１に到達し、４５度直
線偏光レーザビームＬＢA が円偏光レーザビームＬＢB
に円偏光されて凸面鏡２３に入射される。この凸面鏡２
３で円偏光レーザビームＬＢB の径が予め設定されたビ
ーム径Ｄ0 に拡大される。、さらに凹面鏡２５を経て穴
２７から平行化された円偏光レーザビームＬＢB が出力
される。この出力される円偏光レーザビームＬＢB の径
は凸面鏡２３により一定の倍率に拡大される。この一定
の倍率に拡大されかつ平行化された円偏光レーザビーム
ＬＢB の径Ｄ0 は、レーザ加工ヘッド１１がＹ軸方向へ
最大移動したレーザビームの光路長並びにレーザ加工ヘ
ッド１１がＺ軸方向の下方へ最大移動した光路長時にお
けるレーザ加工ヘッド１１の集光レンズに到達した円偏
光レーザビームＬＢB の径Ｄ1 とほぼ誤差範囲に収まっ
た状態（Ｄ0 ≒Ｄ1 ) となっている。
された４５度直線偏光レーザビームＬＢA は出力鏡３３
より穴３１を通ってレーザビーム平行化処理装置１７に
送られる。レーザビーム平行化処理装置１７ではケース
１９の穴２９を通って円偏光鏡２１に到達し、４５度直
線偏光レーザビームＬＢA が円偏光レーザビームＬＢB
に円偏光されて凸面鏡２３に入射される。この凸面鏡２
３で円偏光レーザビームＬＢB の径が予め設定されたビ
ーム径Ｄ0 に拡大される。、さらに凹面鏡２５を経て穴
２７から平行化された円偏光レーザビームＬＢB が出力
される。この出力される円偏光レーザビームＬＢB の径
は凸面鏡２３により一定の倍率に拡大される。この一定
の倍率に拡大されかつ平行化された円偏光レーザビーム
ＬＢB の径Ｄ0 は、レーザ加工ヘッド１１がＹ軸方向へ
最大移動したレーザビームの光路長並びにレーザ加工ヘ
ッド１１がＺ軸方向の下方へ最大移動した光路長時にお
けるレーザ加工ヘッド１１の集光レンズに到達した円偏
光レーザビームＬＢB の径Ｄ1 とほぼ誤差範囲に収まっ
た状態（Ｄ0 ≒Ｄ1 ) となっている。
【００２０】したがって、レーザ発振器１５からレーザ
加工ヘッド１１までの光路長が最小から最大まで変化し
ても、円偏光レーザビームＬＢB をレーザビーム平行化
処理装置１７で一定の倍率に拡大し平行化せしめること
によって、平行化された円偏光レーザビームＬＢB のビ
ーム径は常にほぼ一定に保持される。而して、集光レン
ズで集光された円偏光レーザビームＬＢB はレーザノズ
ルからワークＷへ向けて照射される。すなわち、レーザ
ノズルからワークＷに照射される円偏光レーザビームＬ
ＢB のスポット径と集光点位置を常にほぼ一定に保持で
きるので、加工精度良好なレーザ加工を行なうことがで
きる。
加工ヘッド１１までの光路長が最小から最大まで変化し
ても、円偏光レーザビームＬＢB をレーザビーム平行化
処理装置１７で一定の倍率に拡大し平行化せしめること
によって、平行化された円偏光レーザビームＬＢB のビ
ーム径は常にほぼ一定に保持される。而して、集光レン
ズで集光された円偏光レーザビームＬＢB はレーザノズ
ルからワークＷへ向けて照射される。すなわち、レーザ
ノズルからワークＷに照射される円偏光レーザビームＬ
ＢB のスポット径と集光点位置を常にほぼ一定に保持で
きるので、加工精度良好なレーザ加工を行なうことがで
きる。
【００２１】図３にはレーザビーム平行化処理装置１７
における他の実施例が示されている。図３において図２
における部品と同じ部品には同一符号を付して説明を省
略する。すなわち、図３の実施例において、図２と異な
る点は、円偏光鏡２１の代りに平面鏡３５を使用し、レ
ーザ発振器１５から発振された直線レーザビームＬＢC
は平面鏡３５に入射され、この平面鏡３５により直線レ
ーザビームＬＢC が４５度直線偏光レーザビームＬＢD
に偏光される。この場合には例えば集光レンズ直前にお
けるベンドミラー９に円偏光鏡を使用して集光レンズに
は円偏光された円偏光レーザビームＬＢB が入射され
る。而して、図２における実施例と全く同じ作用並びに
効果を奏するものである。
における他の実施例が示されている。図３において図２
における部品と同じ部品には同一符号を付して説明を省
略する。すなわち、図３の実施例において、図２と異な
る点は、円偏光鏡２１の代りに平面鏡３５を使用し、レ
ーザ発振器１５から発振された直線レーザビームＬＢC
は平面鏡３５に入射され、この平面鏡３５により直線レ
ーザビームＬＢC が４５度直線偏光レーザビームＬＢD
に偏光される。この場合には例えば集光レンズ直前にお
けるベンドミラー９に円偏光鏡を使用して集光レンズに
は円偏光された円偏光レーザビームＬＢB が入射され
る。而して、図２における実施例と全く同じ作用並びに
効果を奏するものである。
【００２２】前記レーザビーム平行化処理装置１７の凹
面鏡２５からベンドミラー９を経てレーザ加工ヘッド１
１の集光レンズに入射される円偏光レーザビームＬＢB
の径は、凸面鏡２３により一定倍率に拡大されると共に
ほぼ平行されてビーム径Ｄ1として入射される。しか
し、このビーム径Ｄ1 は図４に示されているように、凹
面鏡２５の位置から例えばＬ0 の距離には鏡の性質から
ビームウエスト部が生じる。このビームウエスト部のビ
ーム径は前記ビーム径Ｄ1 より２ΔＤだけ細くなってい
る。このビームウエスト部が生じるのを考慮してレーザ
加工ヘッド１１が例えばＹ軸方向へ移動される最大の加
工範囲を２Ｌ1 としたときに、加工範囲の真中をビーム
ウエスト部の位置Ｌ0 に合せておけば、（Ｄ1 −２Δ
Ｄ）からＤ1までのビーム径からなる平行化された円偏
光レーザビームＬＢB でもって最大の加工範囲のレーザ
加工を均一に行なうことができる。しかも、ΔＤはゼロ
に近い非常に小さい値である。したがって、ビームウエ
ストを考慮しないレーザ加工よりもさらに加工精度良好
なレーザ加工を行なうことができる。すなわち、最大の
加工範囲の真中がビームウエスト部に位置するように、
凹面鏡２５を選択して設けることにより、精度良好なレ
ーザ加工を行なうことができる。しかも、最大の加工範
囲が例えば約３ｍ以内であれば、凹面鏡２５を一度選択
して設けることにより最大の加工範囲の変化に応じて凹
面鏡２５を変える必要がない。最大の加工範囲が例えば
約３ｍ以上の場合には、加工精度に影響を受けないよう
に、ΔＤが大きくならない凹面鏡２５に変えて行なうこ
とも可能である。
面鏡２５からベンドミラー９を経てレーザ加工ヘッド１
１の集光レンズに入射される円偏光レーザビームＬＢB
の径は、凸面鏡２３により一定倍率に拡大されると共に
ほぼ平行されてビーム径Ｄ1として入射される。しか
し、このビーム径Ｄ1 は図４に示されているように、凹
面鏡２５の位置から例えばＬ0 の距離には鏡の性質から
ビームウエスト部が生じる。このビームウエスト部のビ
ーム径は前記ビーム径Ｄ1 より２ΔＤだけ細くなってい
る。このビームウエスト部が生じるのを考慮してレーザ
加工ヘッド１１が例えばＹ軸方向へ移動される最大の加
工範囲を２Ｌ1 としたときに、加工範囲の真中をビーム
ウエスト部の位置Ｌ0 に合せておけば、（Ｄ1 −２Δ
Ｄ）からＤ1までのビーム径からなる平行化された円偏
光レーザビームＬＢB でもって最大の加工範囲のレーザ
加工を均一に行なうことができる。しかも、ΔＤはゼロ
に近い非常に小さい値である。したがって、ビームウエ
ストを考慮しないレーザ加工よりもさらに加工精度良好
なレーザ加工を行なうことができる。すなわち、最大の
加工範囲の真中がビームウエスト部に位置するように、
凹面鏡２５を選択して設けることにより、精度良好なレ
ーザ加工を行なうことができる。しかも、最大の加工範
囲が例えば約３ｍ以内であれば、凹面鏡２５を一度選択
して設けることにより最大の加工範囲の変化に応じて凹
面鏡２５を変える必要がない。最大の加工範囲が例えば
約３ｍ以上の場合には、加工精度に影響を受けないよう
に、ΔＤが大きくならない凹面鏡２５に変えて行なうこ
とも可能である。
【００２３】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って、そ
の他の態様で実施し得るものである。
されることなく、適宜の変更を行なうことによって、そ
の他の態様で実施し得るものである。
【００２４】
【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、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、レーザ発振器で発振され
たレーザビームはレーザビーム平行化処理装置によって
平行化される。したがって、レーザ加工ヘッドが移動し
てレーザ発振器からレーザ加工ヘッドまでの光路長が変
化しても、この光路長の変化に関係なく、レーザ加工ヘ
ッドには常にほぼ一定の径の平行化されたレーザビーム
が取り込まれる。而して、レーザ加工ヘッドからワーク
に照射されるレーザビームのスポット径を常にほぼ一定
に保持できるので、加工精度良好なレーザ加工を行なう
ことができる。
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、レーザ発振器で発振され
たレーザビームはレーザビーム平行化処理装置によって
平行化される。したがって、レーザ加工ヘッドが移動し
てレーザ発振器からレーザ加工ヘッドまでの光路長が変
化しても、この光路長の変化に関係なく、レーザ加工ヘ
ッドには常にほぼ一定の径の平行化されたレーザビーム
が取り込まれる。而して、レーザ加工ヘッドからワーク
に照射されるレーザビームのスポット径を常にほぼ一定
に保持できるので、加工精度良好なレーザ加工を行なう
ことができる。
【図１】この発明を実施する一実施例のレーザ加工装置
の概略平面図である。
の概略平面図である。
【図２】図１におけるレーザビーム平行化処理装置の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図３】図２に代る他のレーザビーム平行化処理装置の
斜視図である。
斜視図である。
【図４】レーザビーム平行化処理装置で処理されたレー
ザビームの説明図である。
ザビームの説明図である。
１ レーザ加工装置 １１ レーザ加工ヘッド １５ レーザ発振器 １７ レーザビーム平行化処理装置 ２１ 円偏光鏡 ２３ 凸面鏡 ２５ 凹面鏡 ＬＢ レーザビーム Ｗ ワーク
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ加工ヘッドを少なくとも一軸方向
へ移動自在に備えてなるレーザ加工装置にして、レーザ
発振器から発振されたレーザビームの径を一定の倍率に
拡大すると共に、レーザ加工ヘッドに至るまでの光路長
の変化に関係なくレーザビームの径をほぼ平行にするレ
ーザビーム平行化処理装置を前記レーザ発振器の出口近
傍に設けてなることを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 前記レーザビーム平行化処理装置が、円
偏光鏡または平面鏡，凸面鏡および凹面鏡で構成されて
いることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】 前記レーザ加工ヘッドが移動してワーク
にレーザ加工される加工範囲のほぼ真中部に、拡大され
たレーザビームのビームウエストが位置すべく、前記レ
ーザビーム平行化処理装置の凹面鏡を選択して設けてな
ることを特徴とする請求項２記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113544A JPH05305473A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113544A JPH05305473A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05305473A true JPH05305473A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14615007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4113544A Pending JPH05305473A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05305473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010004084A1 (de) * | 2010-01-06 | 2011-07-07 | Held Systems Ag | Laserbearbeitungsvorrichtung für groß dimensionierte Bauteile |
| CN104379296A (zh) * | 2012-06-15 | 2015-02-25 | 三菱电机株式会社 | 激光加工装置 |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP4113544A patent/JPH05305473A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010004084A1 (de) * | 2010-01-06 | 2011-07-07 | Held Systems Ag | Laserbearbeitungsvorrichtung für groß dimensionierte Bauteile |
| DE102010004084B4 (de) | 2010-01-06 | 2023-08-03 | Gunnar Held | Laserbearbeitungsvorrichtung für groß dimensionierte Bauteile |
| CN104379296A (zh) * | 2012-06-15 | 2015-02-25 | 三菱电机株式会社 | 激光加工装置 |
| US9348138B2 (en) | 2012-06-15 | 2016-05-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser processing device |
| DE112013002945B4 (de) | 2012-06-15 | 2025-02-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Laserbearbeitungsvorrichtung |
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