JPH0630826B2 - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPH0630826B2 JPH0630826B2 JP62127932A JP12793287A JPH0630826B2 JP H0630826 B2 JPH0630826 B2 JP H0630826B2 JP 62127932 A JP62127932 A JP 62127932A JP 12793287 A JP12793287 A JP 12793287A JP H0630826 B2 JPH0630826 B2 JP H0630826B2
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- Japan
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- laser
- processing
- laser beam
- workpiece
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Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 14
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザ加工装置の改良に関するものである。
［従来の技術］ ＣＯレーザ（λ＝10.6μｍ）は、効率が良く大出力の発
振器でも低価格で製造可能なため、産業用に広く利用さ
れている。またＹＡＧレーザはＣＯレーザより波長が小
さい（λ＝1.06μｍ）ため、微細な加工に適しておりＣ
Ｏレーザ同様広く利用されている。これらのレーザ発振
器はレーザの励起に電気エネルギーを使用しており、Ｃ
Ｏレーザは放電により、ＹＡＧレーザはフラッシュラン
プによりレーザ媒質を励起し、レーザ発振動作を発起さ
せており、そのレーザ出力は励起用電源の入力に応じて
増大するものである。
振器でも低価格で製造可能なため、産業用に広く利用さ
れている。またＹＡＧレーザはＣＯレーザより波長が小
さい（λ＝1.06μｍ）ため、微細な加工に適しておりＣ
Ｏレーザ同様広く利用されている。これらのレーザ発振
器はレーザの励起に電気エネルギーを使用しており、Ｃ
Ｏレーザは放電により、ＹＡＧレーザはフラッシュラン
プによりレーザ媒質を励起し、レーザ発振動作を発起さ
せており、そのレーザ出力は励起用電源の入力に応じて
増大するものである。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで従来のレーザ加工は、一定のレーザ出力で加工
される場合が多く、加工精度への要求もそれほど高いも
のではなかった。しかし最近に至り、レーザ加工の対象
となる加工部品が複雑化、多様化するとともに、加工精
度もＣＯレーザの場合で0.05ｍｍ以下が要求されるよう
になってきたため、加工速度やレーザ出力等の加工条件
を自動的に制御し精密加工を行うようになってきてい
る。
される場合が多く、加工精度への要求もそれほど高いも
のではなかった。しかし最近に至り、レーザ加工の対象
となる加工部品が複雑化、多様化するとともに、加工精
度もＣＯレーザの場合で0.05ｍｍ以下が要求されるよう
になってきたため、加工速度やレーザ出力等の加工条件
を自動的に制御し精密加工を行うようになってきてい
る。
第２図はレーザビームを用いて切断加工を行うレーザ加
工装置の構成図で、１はレーザ発振器、２は励起電源、
３はベンドミラー、４は加工レンズ、５はワーク、６は
剣山ピン、７はＸＹテーブル、８は数値制御装置（以
下、ＮＣ装置と記す）である。
工装置の構成図で、１はレーザ発振器、２は励起電源、
３はベンドミラー、４は加工レンズ、５はワーク、６は
剣山ピン、７はＸＹテーブル、８は数値制御装置（以
下、ＮＣ装置と記す）である。
図に示すように、レーザ発振器１から出力するレーザビ
ームを、ベンドミラー３で反射し加工レンズ４により集
光してワーク５上に焦点を結び、ワーク５を切断加工す
るのである。なおＮＣ装置８は、加工形状に応じて予め
作成されたプログラムに従ってＸＹテーブル７を移動さ
せるのである。
ームを、ベンドミラー３で反射し加工レンズ４により集
光してワーク５上に焦点を結び、ワーク５を切断加工す
るのである。なおＮＣ装置８は、加工形状に応じて予め
作成されたプログラムに従ってＸＹテーブル７を移動さ
せるのである。
切断加工の場合、レーザ加工は型を使用しない加工であ
るため、シャープなエッジ、丸や角以外の異形曲線の加
工に多用されているが、直線部分を有する被加工物であ
っても、直線部分は大出力高速で加工し、微細な部分は
小出力低速で加工するというように加工時間を短縮して
使用する例は少なくない。
るため、シャープなエッジ、丸や角以外の異形曲線の加
工に多用されているが、直線部分を有する被加工物であ
っても、直線部分は大出力高速で加工し、微細な部分は
小出力低速で加工するというように加工時間を短縮して
使用する例は少なくない。
この時出力の大小によりレーザ発振器より出力されるレ
ーザビームの光軸は、図にみるように僅かではあるが
（θ＝±０．５ｍｒａｄ）変化するため、つまり光軸が
ずれるため、レーザビームの被加工物上における焦点位
置は、次式（１）に示すｈだけ偏位することなる。なお
ｆは加工レンズ４の焦点距離である。
ーザビームの光軸は、図にみるように僅かではあるが
（θ＝±０．５ｍｒａｄ）変化するため、つまり光軸が
ずれるため、レーザビームの被加工物上における焦点位
置は、次式（１）に示すｈだけ偏位することなる。なお
ｆは加工レンズ４の焦点距離である。
ｈ＝ｆθ ……………………（１） （１）式においてｆが５″（１２７ｍｍ）であれば偏位
量ｈは ｈ＝127 ×1/1000＝0.127mm となり、偏位量ｈの方が加工精度の0.05mmより大きくな
り、加工精度の保証は出来ないことになる。この結果加
工プログラムを修正し、再加工しなければならず、それ
だけ手間と時間とを要することになり、これが従来のレ
ーザ加工装置の問題点となっている。
量ｈは ｈ＝127 ×1/1000＝0.127mm となり、偏位量ｈの方が加工精度の0.05mmより大きくな
り、加工精度の保証は出来ないことになる。この結果加
工プログラムを修正し、再加工しなければならず、それ
だけ手間と時間とを要することになり、これが従来のレ
ーザ加工装置の問題点となっている。
本発明は上記従来装置の問題点を解消するためになされ
たもので、加工プログラムの修正、再加工、再測定等の
手間を省き、安価で高精度の加工を行うレーザ加工装置
を提供しようとするものである。
たもので、加工プログラムの修正、再加工、再測定等の
手間を省き、安価で高精度の加工を行うレーザ加工装置
を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器より出力
されるレーザビームを集光し、被加工物へ照射する集光
手段と、プログラム位置指令値に従って集光手段を被加
工物に対して相対的に移動させるＮＣ装置とを有し、レ
ーザビームにより被加工物を加工するレーザ加工装置に
おいて、ＮＣ装置は、あらかじめ求めておいたレーザ発
振器の励起入力Ａ又はレーザ出力Ｂの変化とこの変化に
対応したレーザビームの焦点位置偏位量ｈとの関係を用
いて、ｈをＡ又はＢの関数として求める演算手段を有
し、Ａ又はＢを入力信号として取り込み演算手段により
Ａ又はＢに対応したｈを求め、プログラム位置指令値を
ｈだけ補正して、集光手段を被加工物に対して相対的に
移動させるものである。
されるレーザビームを集光し、被加工物へ照射する集光
手段と、プログラム位置指令値に従って集光手段を被加
工物に対して相対的に移動させるＮＣ装置とを有し、レ
ーザビームにより被加工物を加工するレーザ加工装置に
おいて、ＮＣ装置は、あらかじめ求めておいたレーザ発
振器の励起入力Ａ又はレーザ出力Ｂの変化とこの変化に
対応したレーザビームの焦点位置偏位量ｈとの関係を用
いて、ｈをＡ又はＢの関数として求める演算手段を有
し、Ａ又はＢを入力信号として取り込み演算手段により
Ａ又はＢに対応したｈを求め、プログラム位置指令値を
ｈだけ補正して、集光手段を被加工物に対して相対的に
移動させるものである。
［作用］ 本発明においては、ＮＣ装置が、あらかじめ求めておい
たレーザ発振器の励起入力Ａ又はレーザ出力Ｂの変化と
この変化に対応したレーザビームの焦点位置偏位量ｈと
の関係を用いて、ｈをＡ又はＢの関数として求める演算
手段を有し、Ａ又はＢを入力信号として取り込み演算手
段によりＡ又はＢに対応したｈを求め、プログラム位置
指令値をｈだけ補正するから、レーザビームの光軸がず
ても、そのずれを検出する検出器を設けることなくｈの
補正が行なえ、加工精度が低下することがない。
たレーザ発振器の励起入力Ａ又はレーザ出力Ｂの変化と
この変化に対応したレーザビームの焦点位置偏位量ｈと
の関係を用いて、ｈをＡ又はＢの関数として求める演算
手段を有し、Ａ又はＢを入力信号として取り込み演算手
段によりＡ又はＢに対応したｈを求め、プログラム位置
指令値をｈだけ補正するから、レーザビームの光軸がず
ても、そのずれを検出する検出器を設けることなくｈの
補正が行なえ、加工精度が低下することがない。
［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例であるレーザ加工装置の構成
図で、図中１〜８は従来装置と同一部品であり、９は励
起入力のＮＣ装置８への入力である。
図で、図中１〜８は従来装置と同一部品であり、９は励
起入力のＮＣ装置８への入力である。
本発明においては、レーザ発振器１のレーザ励起入力Ａ
に対応するレーザビームの光軸の傾きθを予め測定し、
Ａ値とθとの関係 θ＝Ｆ（Ａ）…………………（２） を求めると、上記（１）、（２）式より ｈ＝ｆθ＝ｆＦ（Ａ）……（３） が得られる。
に対応するレーザビームの光軸の傾きθを予め測定し、
Ａ値とθとの関係 θ＝Ｆ（Ａ）…………………（２） を求めると、上記（１）、（２）式より ｈ＝ｆθ＝ｆＦ（Ａ）……（３） が得られる。
即ちθを測定しその時の励起入力Ａとの関係から式
（２）を求めておけば、レーザビームの焦点位置の偏位
量ｈは励起入力Ａの関数として求めることが出来る。よ
って励起入力ＡをＮＣ装置８に入力し、該装置８内で式
（３）による演算を行ってｈを求め、ＮＣ装置８はプロ
グラム位置指令値を焦点位置の偏位量ｈだけ補正しなが
ら動作する。その結果レーザビーム光軸に傾きθがあっ
とも、プログラム位置指令値通りの加工結果が得られる
ことになる。
（２）を求めておけば、レーザビームの焦点位置の偏位
量ｈは励起入力Ａの関数として求めることが出来る。よ
って励起入力ＡをＮＣ装置８に入力し、該装置８内で式
（３）による演算を行ってｈを求め、ＮＣ装置８はプロ
グラム位置指令値を焦点位置の偏位量ｈだけ補正しなが
ら動作する。その結果レーザビーム光軸に傾きθがあっ
とも、プログラム位置指令値通りの加工結果が得られる
ことになる。
なお、本実施例においてはレーザ励起入力Ａと偏位量ｈ
との関係を利用しているが、レーザ励起入力の代わりに
レーザ出力Ｂを利用してもよい。
との関係を利用しているが、レーザ励起入力の代わりに
レーザ出力Ｂを利用してもよい。
また本実地例はＣＯレーザビームを用いた例であるが、
ＹＡＧレーザや他のレーザビームでも良い。さらにワー
クの移動にＸＹテーブルを利用しているが、ビームの移
動する形式のものでもよいし、集光系は加工レンズの代
わりに、凹面鏡等の他の集光系でも使用可能である。
ＹＡＧレーザや他のレーザビームでも良い。さらにワー
クの移動にＸＹテーブルを利用しているが、ビームの移
動する形式のものでもよいし、集光系は加工レンズの代
わりに、凹面鏡等の他の集光系でも使用可能である。
［発明の効果］ 本発明は以上説明したとおり、ＮＣ装置が、あらかじめ
求めておいたレーザ発振器の励起入力Ａ又はレーザ出力
Ｂの変化とこの変化に対応したレーザビームの焦点位置
偏位量ｈとの関係を用いて、ｈをＡ又はＢの関数として
求める演算手段を有し、Ａ又はＢを入力信号として取り
込み演算手段によりＡ又はＢに対応したｈを求め、プロ
グラム位置指令値をｈだけ補正するから、レーザビーム
の光軸がずれても、そのずれを検出する検出器を設ける
ことなくｈの補正が行なえ、レーザビームは所定のプロ
グラム位置指令値通りに移動し、被加工物を加工する。
従って、所定の加工精度が保証されるという勝れた効果
を奏する。
求めておいたレーザ発振器の励起入力Ａ又はレーザ出力
Ｂの変化とこの変化に対応したレーザビームの焦点位置
偏位量ｈとの関係を用いて、ｈをＡ又はＢの関数として
求める演算手段を有し、Ａ又はＢを入力信号として取り
込み演算手段によりＡ又はＢに対応したｈを求め、プロ
グラム位置指令値をｈだけ補正するから、レーザビーム
の光軸がずれても、そのずれを検出する検出器を設ける
ことなくｈの補正が行なえ、レーザビームは所定のプロ
グラム位置指令値通りに移動し、被加工物を加工する。
従って、所定の加工精度が保証されるという勝れた効果
を奏する。
第１図は本発明の一実施例であるレーザ加工装置の構成
図、第２図は従来のレーザ加工装置の構成図である。 図中１はレーザ発振器、２は励起電源、３はベンドミラ
ー、４は加工レンズ、５はワーク、７はＸＹテーブル、
８はＮＣ装置、９は励起入力のＮＣ装置への入力であ
る。 なお図中同一符号は同一又は相当部品を示すものとす
る。
図、第２図は従来のレーザ加工装置の構成図である。 図中１はレーザ発振器、２は励起電源、３はベンドミラ
ー、４は加工レンズ、５はワーク、７はＸＹテーブル、
８はＮＣ装置、９は励起入力のＮＣ装置への入力であ
る。 なお図中同一符号は同一又は相当部品を示すものとす
る。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ発振器より出力されるレーザビーム
を集光し、被加工物へ照射する集光手段と、プログラム
位置指令値に従って上記集光手段を上記被加工物に対し
て相対的に移動させる数値制御装置とを有し、上記レー
ザビームにより上記被加工物を加工するレーザ加工装置
において、 上記数値制御装置は、あらかじめ求めておいた上記レー
ザ発振器の励起入力Ａ又はレーザ出力Ｂの変化とこの変
化に対応したレーザビームの焦点位置偏位量ｈとの関係
を用いて、上記ｈをＡ又はＢの関数として求める演算手
段を有し、 上記Ａ又はＢを入力信号として取り込み上記演算手段に
よりＡ又はＢに対応したｈを求め、プログラム位置指令
値を上記ｈだけ補正して、上記集光手段を上記被加工物
に対して相対的に移動させることを特徴とするレーザ加
工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62127932A JPH0630826B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62127932A JPH0630826B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63295087A JPS63295087A (ja) | 1988-12-01 |
| JPH0630826B2 true JPH0630826B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=14972203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62127932A Expired - Lifetime JPH0630826B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630826B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0876882A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Nec Corp | 携帯型端末装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06254691A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工機およびレーザ加工機の焦点設定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60227990A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-13 | Amada Co Ltd | レ−ザ加工機の芯出装置 |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62127932A patent/JPH0630826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0876882A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Nec Corp | 携帯型端末装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63295087A (ja) | 1988-12-01 |
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