JPS59110488A - 光加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被加工体にレーザ光を照射して、種々の加工を
行う光加工装置に関する。

レーザ発振器によってレーザ光を発振させ、このレーザ
光を集光装置によって集束して、これを被加工体に照射
して穴あけ、溶接、切断、トリミング等を行う光加工装
置は公知である。

然しなから、レーザ光のみによって加工を行う光加工装
置に於ては、レーザ発振器の効率が例えば約２０％以下
と夕・ずしも充分高いものではないので、レーザ光を高
出力のものとして装置の性能を高めるためにはレーザ発
振器を大型にしたり、ボンピング光エネルギをより大き
くする必要があり、そのため装置が高価なものとなると
いう問題点があった。

本発明は紅玉の観点に立ってなされたものであり、比較
的低出力のレーザ発振器を用いて高出力のレーザ発振器
を用いた光加工装置と同等の性能を持つよう構成し、こ
れによって同等の性能を有する光加工装置に比べて安価
な光加工装置を提供することを目的とする。

而して、本発明の要旨とするところは、レーザ発振器と
、通常光を発生する光源と、レーザ光及び通常光を被加
工体の同一の照射点に集束させる集光装置とを設け、上
記レーザ発振器から発生ずるレーザ光及び上記光源から
発生する通常光を集光装置によって被加工体の同一の照
射点に集束させ、通常光によって被加工体の加工すべき
位置及びその周囲近傍を加熱し、レーザ光による加工を
容易にし、比較的低い出力のレーザ光によって加工を行
い得るよう構成することにある。

以下図面によって本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、ｍ２図は本発
明の他の一実施例を示す説明図である。

第１図中、１はレーザ発振器、２は通常光を発生する光
源、３は凹面鏡、４．５は平面鏡、６は集束レンズ、７
は被加工体、８はクロステーブル、９は載物台である。

Ｌ’　−４１’　ｆａ　ｍ器１には炭酸ガスレーザやア
ルゴンガスレーザ等のガスレーザ、ルビーレーザやＹＡ
Ｇレーザ等の固体レーザその他を用い、通常の加工に於
ては連続発振させるが、加工に高い精度が要求されると
きは、被加工体７の切断すべき輪郭に応じて連続発振と
パルス発振とを使い分けることが出来る。この場合には
、レーザ発振器１を被加工体７の切断すべき輪郭の直線
部分に於ては連続発振させ、曲線部分或いは角部分に於
てはパルス発振させるか又は適宜遮光するよう構成する
。

通常光を発生する光源２にはクセノンランプやアーク放
電灯等を用い、これは凹面鏡３の焦点位置にその発光点
が位置決めされる。

凹面鏡３は光源２から放射状に発生する光を平行光線に
して平面鏡５に反射する。

平面鏡４はレーザ発振器１の発生するレーザ光を反射し
て集束レンズ６に送り、平面鏡５は凹面鏡３によって平
行にされた光を反射して集束レンズ６に送る。

この場合、収束レンズ６は図示の如く１個設けるか、又
は平面鏡４及び５に夫々対応して２組設けるようにして
もよい。

集束レンズ６は平面鏡４．５によって反射されたレーザ
光及び通常光を被加工体７に集束する。

ここで、集束されたレーザ光は被加工体７の表面上の加
工すべき一点に集まり、通常光は被加工体７の表面上で
レーザ光の集束点を中心として所定の大きさの広がりを
持つよう構成する。

本実施例に於ては、凹面鏡３、平面鏡４．５及び集束レ
ンズ６によって集光装置が構成される。

被加工体７は適宜の取り付は具を介してクロステーブル
８の載物台９に取り付けられ、載物台９は図示しない制
御装置の数値制御等によって同一平面上で２次元的に移
動する。

レーザ発振器１によって発振されたレーザ光は平面鏡４
に反射して集束レンズ６に到達する。

一方、光源２から発生した光は凹面鏡３によって集めら
れ、平面鏡５に反射して集束レンズ６に到達する。

集束レンズ６に到達したレーザ光及び通常光は、集束レ
ンズ６によって被加工体７の表面上の照射点に集められ
る。

被加工体７の照射点に集められた通常光及びレーザ光の
うち、通常光は被加工体７の切断すべき個所及びその周
囲近傍部分を一定の温度まで加熱する。

この場合、被加工体７の材質、厚さ及び表面の状態如何
によっては、通常光のみによって被加工体７をその融点
に近い温度にまで加熱することも可能である。

レーザ光は通常光によって加熱された被加工体７をその
高いエネルギー密度によって穿孔、溝掘り、又は切断す
る。

被加工体７が取り付けられた載物台９は数値制御によっ
て予め定められた移動をするので、被加工体７は所望の
輪郭で切断等される。

ｍ２図は集光装置の構成及び被加工体の取り付は方法を
異にし、被加工体に穴あけを行う本発明の他の実施例を
示す説明図である。

１〜５は第１図に示すものと同一の構成要素を示し、７
１は被加工体、９′は載物台、１０．１５は固定壁、１
１は平面鏡、１２．１３はレンズ、１４は平面鏡固定部
材、１６は油圧シーリングである。

平面鏡固定部材１４には平面鏡４．５が固定されており
、平面鏡固定部材１４は固定壁１５に摺動自在に取り付
けられ、図中Ｘ−Ｘ方向に移動する。

被加工体７′を固定した載物台９１は固定壁１０に摺動
自在に取り付けられ、油圧シリンダ１６によって図中Ｙ
−Ｙ方向に移動する。

本実施例では、レーザ発振器１にパルス発振のＣＯ２レ
ーザを用いる。

レーザ発振器１によって発振されたレーザ光は平面鏡１
１及び平面鏡４に反射して被加工体７′の表面上の照射
点に集まる。

尚、図示していないが、平面鏡４．５と被加工体との間
に集束レンズを設け、更に収束レンズの集束焦点距離を
適宜の手段で変更及び制ｔｉｉｌｌできるように構成し
てもよい。

一方、光源２から発生した光は凹面鏡３によっ平行にさ
れた後、レンズ１２．１３によって集束された平行光線
となり、平面鏡５に反射して被加工体７′の表面上の照
射点に集まる。

被加工体７１に集められた通常光は被加工体７′上のレ
ーザ光の照射点の近傍部分を一定の温度まで加熱する。

この場合、被加工体７′の材質、厚さ及び表面の状態如
何によっては、通常光のみによって被加工体７１をその
融点に近い温度にまで加熱することも可能である。

被加工体７１に集められたレーザ光は、通常光によって
力１ハヘされた被加工体７′の所望の位置にその高いエ
ネルギー密度によって穴をあける。

平面鏡４．５が取り付けられた平面鏡固定部材Ｉ４及び
被加工体７′が取り付けられた載物台９′は数値制御に
よっ′Ｃ予め定められた位置に移動するので被加工体７
′の所望の位置に穴あけがされる。

本発明は紅玉の如（構成されるから、本発明によるとき
は、比較的低出力のレーザ発振器を用いて高出力のレー
ザ発振器を用いた光加工装置と同等の性能を持たせ、こ
れによって同等の性能を有する光加工装置に比べて安価
な光加工装置を提供することをかできる。

尚、本発明の構成は紅玉の実施例に限定されるものでは
なく、集光器の構成、被加工体の設置方法は本発明の目
的の範囲内で自由に設計変更できるものであり、本発明
はこれらの一切を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一方８％例を示す説明図、第２図は本
発明の他の一実施例を示す説明図である。 ｉ　−−−−−−−−−〜−−−−・−−−−−−一−
レーザ発振器２−−−−−−−−−−−−・−−−一−
−−−−−通常光を発生する光源３−一−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−一凹面鏡４．５．１１−−
−−−−−−−−一平面鏡６．１２．１３−−−−−−
−−−レンズ７．７／−−−−−−、−・−−−一被加
工体特許出願人　株式会社井上ジャパックス研究所代理
人（７５２４）最上正太部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ発振器と、通常光を発生する光源と、上記
   レーザ発振器から発生ずるレーザ光及び上記光源から発
   生する通常光を被加工体の同一の照射点に集束させる集
   光装置とを具備することを特徴とする光加工装置。
2. （２）レーザ光は加工形状に応じてパルスと連続とを選
   択して使用し得る特許請求の範囲第１項記載の光加工装
   置。