JPH0570557B2 - - Google Patents

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JPH0570557B2
JPH0570557B2 JP62022591A JP2259187A JPH0570557B2 JP H0570557 B2 JPH0570557 B2 JP H0570557B2 JP 62022591 A JP62022591 A JP 62022591A JP 2259187 A JP2259187 A JP 2259187A JP H0570557 B2 JPH0570557 B2 JP H0570557B2
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JP
Japan
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laser
laser beam
light
processing
rotating member
Prior art date
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JP62022591A
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English (en)
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Haruo Iwata
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Amada Wasino Co Ltd
Original Assignee
Amada Wasino Co Ltd
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Publication date
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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
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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
光レンズに集光し、板金などのワークピースに穴
加工、熔接あるいは焼入、熱切断加工等のレーザ
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
などの熱切断を手軽に行なえるため、急速に普及
しつつある。
これらのレーザ加工機で加工するワークピース
の大きさは大小さまざまなものがあるが、専用機
を別にすると、汎用のレーザ加工機は加工が考え
られるワークピースの最大の大きさに合わせて機
械のストロークが決定される。このため、普段は
さほど大きなワークピースを加工しなくても大型
のレーザ加工機を導入するのが普通である。
すなわち、加工ヘツドを1個搭載したレーザ加
工機では、X、Yなる大きさのワークピースを加
工する場合、機械のストロークはX、Yだけ必要
であり、X、Yの大きさを有するワークテーブル
は4XYの専用面積を必要とするのである。
また、Yストロークの間でワークテーブルを必
要精度に保つ剛性を得るために、機械のベツド、
サドルおよびワークテーブルとの摺動部、ボール
ネジなどの送り機構部などは必然的に大きく重く
かつ高価になる。
(発明が解決しようとする問題点) その結果、レーザ加工機は高コストとなり、何
よりも据付スペースを広くする必要があるなどの
問題点がある。
一方、大出力のレーザ発振器における技術進歩
は著しく、例えば2倍の出力を有すレーザ発振器
は従来のコスト以下で製作される様になつてきて
いるが、その出力を最大限に利用しきれないとい
う問題を抱えている。
この発明は上記問題点を改善するため、レーザ
加工機における据付スペースを極力小さくすると
共に機構を出来るだけ小さくできるレーザ加工機
を提供することにある。
[発明の構成] 上述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、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一方の加工ヘツド側へ
反射する遮光部と他方の加工ヘツド側へレーザ光
を導くためにレーザ光の透光を許容する透光部と
を備えてなる回転自在な回転部材と、を備えてな
るレーザ加工機において、前記ワークテーブルの
移動方向と複数の加工ヘツドの配置方向とを等し
く設け、前記回転部材における遮光部または透光
部の少なくとも一方を扇形状に形成して、回転部
材の径方向の位置によつて反射光と透過光との比
率を異にする構成となし、前記レーザ光の光軸に
対して交差する方向へ位置調節自在に設けたスラ
イドブロツクに前記回転部材を回転自在に支承し
てなるものである。
(作用) この発明のレーザ加工機を採用することによ
り、複数の加工ヘツドにレーザ光をレーザ光切換
装置により切換えることによつて、所定のワーク
ピースに遂一熱切断加工例えば穴加工が施され
る。したがつて、従来の加工ヘツド1個で加工す
るレーザ加工機に比べて、据付けスペースが小さ
くなると共に、送り機構を小さくすることができ
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、上記ベツド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
順次切換えるためのレーザ光切換装置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。
前記レーザ光切換装置19は詳細を後述するけ
れども、レーザ光LBを順次切換えるために、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、前記レーザ光切換装置19によつて透
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。
上記第1、第2の加工ヘツド33,35の配置
方向は、第1図、第2図により明らかなように、
ワークテーブル9の移動方向(本実施例において
は左右方向)に等しく設けてある。
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LBを集光して
いる。
第1、第2図の加工ヘツド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
LBはそれぞれ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はレーザ光切換装置19によ
つて、反射されて第1の加工ヘツド33のベンド
ミラー25に入射し、集光レンズ29に集光され
る。
一方、レーザ切換装置19に作動により透過し
た透過光は反射ミラー21を経て第2のに加工ヘ
ツド35のベンドミラー27に入射しで反射し、
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がレーザ光切換装置19
を経て第1、第2の加工ヘツド33,35に逐次
順序立てて切換えて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。
前記レーザ光切換装置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
切換装置19は、適宜形状のベース37を備えて
おり、このベース37に形成されたガイド部39
にはスライドブロツク41が移動自在に支承され
ている。上記スライドブロツク41には、ガイド
部39と平行に設けられた螺子杆43が螺合して
あり、この螺子杆43はベース37に装着された
サーボモータ45と連動連結してある。
したがつて、サーボモータ45を適宜に回転す
ることにより、スライドブロツク41がガイド部
39に案内されて移動することとなる。
前記スライドブロツク41にはモータ47が装
着されており、このモータ47の回転軸49には
回転部材51が着脱可能に一体的に設けられてい
る。上記回転軸49は前述したレーザ発振器15
からのレーザ光LBの光軸に対して交差する方向
例えば45度に設けられている。
第3図に示されるように、前記回転部材51
は、モータ47により回転されることにより、レ
ーザ光を透過光LB1と反射光LB2とに切換える作
用をなすものである。
前記回転部材51は、本実施例においては、第
4図に示されるように形成されている。すなわち
回転部材51には、レーザ光LBを透過自在な透
光部53と遮光自在な遮光部55とが形成されて
おり、上記遮光部55の一側面はレーザ光LBを
効率よく反射するように反射鏡面で形成されてい
る。
前記透光部53と遮光部55は交互に形成され
ており、本実施例においては、透光部53を扇形
状に形成することにより、遮光部55は同一幅で
もつて放射方向に延伸した態様で形成してある。
すなわち、回転部材51は、レーザ光LBに対
する径方向の位置が異なると、遮光部55でもつ
て反射される反射光と透光部53を透過する透過
光との比率が変化するように構成してある。
なお、上記透光部53と遮光部55との形状
は、遮光部55を扇形状に形成して、透光部53
と遮光部55との形状を逆にすることも可能であ
る。
以上のごとき構成において、第1の加工へツド
33を作動制御する場合には、回転部材51の遮
光部55をレーザ発振器15からのレーザ光LB
が入射し反射されるように位置固定すると共に、
第2の加工ヘツド35を作動制御する場合には、
回転部材51の透光部53をレーザ発振器15か
らのレーザ光LBが入射し透過されるようモータ
47を若干回転せしめて位置固定することによつ
て第1、第2の加工ヘツド33,35を順次切換
えることが出来る。
なお、回転部材51を連続回転せしめることに
よつて、レーザ光切換装置19は交互に透過光と
反射光を形成せしめることになるから、第1、第
2の加工ヘツド33,35を同時に作用せしめる
ことにも使用可能である。
以上のごとき説明から理解されるように、第
1、第2の加工ヘツド33,35はレーザ光切換
装置19の作動により、逐次順序立てて切換えて
使用することができるので、例えば左右方向にお
ける機械のストロークが1/2で足りることになり、
ワークテーブル9の専有面積は、第1図に示され
ているように、1.5YX2X=3XYとなり、従来の
4XYに比べて少なくてすむ。
また、機械のストロークが1/2となるため、ベ
ツド3、サドル7および摺動部、ボールネジなど
が従来のものに比べて1/2の大きさのもので使用
することができる。
なお、上述の説明は加工ヘツドを2個使用した
場合について行なつたが、N個の加工ヘツドを設
けてレーザ光切換装置によりレーザ光をN分割に
切換えるようにすれば機械のストロークのN倍の
大きさのワークピースを加工することができる。
さらに、機械の大きさおよび専有面積の面から
とらえれば、従来の機械に比べて小さくすること
ができる。すなわち、従来の加工ヘツド1個に対
して本実施例における加工ヘツドを2個、3個お
よび4個とすることにより、専有面積は0.75倍、
0.67倍および0.56倍にすることができる。
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、要するに本発明の要旨は特許請求の範囲に記
載のとおりであるから、その記載より明らかなよ
うに、本発明は、複数の加工ヘツド33,35を
備えてなるレーザ加工機に係るものであり、複数
の加工ヘツド33,35の配置方向とワークテー
ブル9の移動方向とを等しく設けてあるので、ワ
ークテーブル9のストロークを小さく抑えること
ができるものである。
また、レーザ発振器15からのレーザ光LBを
各加工ヘツド35,37に分配するために遮光部
55と透光部53とを備えた回転部材51におい
ては、反射光と透過光との比率が径方向において
異なるように、遮光部55又は透光部53の少な
くとも一方を扇形状に形成してある。そして、上
記回転部材51は、レーザ光LBの光軸に対し交
差する方向へ位置調節自在に設けたスライドブロ
ツク41に回転自在に支承されているものであ
る。
したがつて本発明によれば、各加工ヘツド3
3,35の出力を等しくして、或は異にして加工
することができるものである。また、加工ヘツド
を増加する場合には、同一構成の回転部材51を
追加することによつて容易に対応できるものであ
る。例えば、加工ヘツドを3個にする場合には、
第1の回転部材51の透過光を2/3にし、次の回
転部材51でもつて反射光と透過光とを等しくす
れば、3個の加工ヘツドの出力を等しくして同時
にレーザ加工を行うことができるものである。
すなわち本発明によれば、ワークテーブル9の
ストロークを小さく抑えることができると共に、
複数の加工ヘツドに対するレーザ光の分配率を変
更することが容易であり、かつ加工ヘツドを増設
する場合であつても容易に対応することができる
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レーザ
加工機の平面図、第2図は第1図における正面図
である。第3図は本実施例に使用されるレーザ光
切換装置の平面図、第4図は第3図における矢印
1V方向からの矢視図である。 {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、15
……レーザ発振器、19……レーザ光切換装置、
33,35……第1、第2の加工ヘツド、51…
…回転部材、53……透光部、55……遮光部。

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、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を一方の加工ヘツド33側へ反射する遮光
    部55と他方の加工ヘツド35側へレーザ光LB
    を導くためにレーザ光LBの透光を許容する透孔
    部53とを備えてなる回転自在な回転部材51
    と、を備えてなるレーザ化工機において、前記ワ
    ークテーブル9の移動方向と複数の加工ヘツド3
    3,35の配置方向とを等しく設け、前記回転部
    材51における遮光部55または透光部53の少
    なくとも一方を扇形状に形成して、回転部材51
    の径方向の位置によつて反射光と透過光との比率
    を異にする構成となし、前記レーザ発振器からの
    レーザ光LBの光軸に対して交差する方向へ位置
    調節自在に設けたスライドブロツク41に前記回
    転部材51を回転自在に支承してなることを特徴
    とするレーザ加工機。
JP62022591A 1987-02-04 1987-02-04 レ−ザ加工機 Granted JPS63192582A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62022591A JPS63192582A (ja) 1987-02-04 1987-02-04 レ−ザ加工機

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JP62022591A JPS63192582A (ja) 1987-02-04 1987-02-04 レ−ザ加工機

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Publication Number Publication Date
JPS63192582A JPS63192582A (ja) 1988-08-09
JPH0570557B2 true JPH0570557B2 (ja) 1993-10-05

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ID=12087090

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JP62022591A Granted JPS63192582A (ja) 1987-02-04 1987-02-04 レ−ザ加工機

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