JPS59183992A - レ−ザ加工装置 - 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】 発明の技術分野 本発明は部品の溶接、穴あけ、切断等に使用されるレー
ザ加工装置、特に多機能の加工を自動的に行うことので
きるレーザ加工装置に関するものである。

技術の背景 最近、部品の溶接、穴あけ、切断等にレーザが多く使用
されるよ５になっている。これは、レーザ光力コヒーレ
ントでかつレンズによシ焦点を小さくすることができ、
しかも非接触加工等の利点を十分に活用できるようにな
ったためである。そして、単一機能の自動加工を行うレ
ーザ加工装置が市販されるようになっている。

従来技術と問題点 この種の単一機能の自動加工を行う従来のレーザ加工装
置のシステム概要を第１図に示す。図中、１はレーザ電
源、２はレーザ制御部、６はレーザ発振部、４はアパー
チャ可変部、５は光学部、６はレンズ、７はガスノズル
、８はガスホース、９はワーク固定台、１０はｘ、Ｙテ
ーブル、１１は照明部、１２はＴＶ左カメラテレビカメ
ラ）、１６はＴＶモニタ、１４はＸ、Ｙテーブル制御と
レーザ制御部とのインターフェース部である。

レーザ加工されるワークは、所定位置に位置決めされた
Ｘ、Ｙテーブル１０上のワーク固定台９上に供給されて
図示しない固定手段によシロツクされ、該ワークに対す
る加工は、レーザ′眠源１によ′　　リレーザ制御ｓ２
を介し駆動されるレーザ発振部６より発振され、アパー
チャ可変部４．光学部５ヲ通ってレンズ乙によシワーク
上に集束されるレーザ光によシ行われる。この場合、Ｘ
、Ｙテーブルを必賛に応じ第１図の紙面と垂直な平面に
活って移動させて連続作業を行う。この加工量にガスノ
ズル７内にＡｔ’、Ｎ２等のアシストガスが供給される
。

この加工の状況は、照明部１１　よシ光学部５に努かれ
て加工面で反射する光をＴＶカメラ１２で撮影し、これ
をＴＶモニタ１６に写し出して＜Ｍ察するここのような
構成２作用を有する従来のレーザ加工装置は、単一機能
（溶接のみまたは切断のみ等）としては十分効果を発揮
しているが、多機能活用を図る場合には電源の切シ換え
、ノクルス数の設定。

パルネと連続の切シ換え１発振時間の設定、及びレンズ
又換等の条件設定を人手によりセットし直さねばならな
い。そして、この場合の加工山谷の変更に対する条件設
定は段取９時間を含めると多くの工数を心壁とするため
、装置の有効利用とはならない。

発明の目的 本発明は上述の問題を解決するだめのもので、多機能活
用を自動的に行うことのできるレーザ加工装置を提供す
ることを目的としている。

発明の実施例 以下、第２図乃至第４図に関連して本発明の詳細な説明
する。

第２図は本発明に係るレーザ加工装置のシステム概秩図
、第６図及び第４図は複数の基板４０を連続形成したシ
ート状部材４１の平面図及び側面図である。なお、第２
図において、従来と同−構成の部材は従来と同一符号を
付している。

本例の場合の部品加工内容は、枠状の金属シート４２（
板厚α＋”＋’＋・・・）に一体に形成された基板４０
に対する部材４６（板厚αＺｂ１．ＣＩ、・・・）２部
材４４（板厚αｔｔ、ｂ”、Ｃ“、・・・）の溶接（第
６図に・で示す）と、金属シート４２と基板４０との接
続箇所（イ）、（ロ）の第６図に鎖線で示す位置におけ
る切断（溶接完了後）である。

このような各種板厚の部材同士の溶接及び各植板厚の部
材の切断をそれぞれの作業に適するように条件を設定し
て自動的に行う多機能活用を可能にするため、本実施例
では、第２図に示すように、レーザ光減衰器２１　と、
焦点距離の異なる複徐のレンズ２２．２５．２４よシな
るレンズ部を備えたレンズ可動部２５と、アシストガス
交換器２６と、画像処理装置２７と、システム制御部＠
２８と、インターフェース部２９とを設けている。レン
ズ２２゜２５　、２４は、レンズ可動部２５に固定され
たガスノズル３０，３１．３２内に設けられ、該ガスノ
ズル６０゜３１．３２内には、アシストガス交換器２６
に供給されるＡｒ　、　Ａ’２　、０２　等のアシスト
ガスがガスホース６６、。

３４．３５を介して切換可能に送られるようになってい
る。６６は操作盤である。

次にとのレーザ加工装置による部品加工要領を順を追っ
て説明する。

部材４３　、４４が仮付けされたシート状部材（ワーク
）４１　は、図示しない治具に組み込まれて、Ｘ。

Ｙテーブル１０により所定位置に位置決めされたワーク
固定台９上に搬入されセットされる。ワークがセットさ
れると、ワーク固定台９に設けられた図示しない位置決
め固定機構とセンサがワークをロックするとともにワー
クの十■類を判断して信号を送出する。このワーク棟類
の判断は、例えばシート状部材４１の金属シート４２の
所定位置に穴を設けておき、この穴を検出することによ
り行われる。この信号はシステム制御装置２８に入力さ
れるが、該システム制御装置２８にはワークの裡類ごと
の各条件をストアしたメモリが設けられているので、こ
のワークのレーザ溶接（第６図に・印で示す２棟類の溶
接）及び切断（位置（イ）。

（ロ）における切断）作業に対応したレンズ、ガス。

アパーチャ、レーザ光減衰、スポット径（切断幅）。

スポット（切断）位置、レーザ出力等が設定される。そ
して設定完了信号にょシ加工がスタートする。この加工
に際し、上記条件設定により、ワーク固定台９上のワー
クの各被加工箇所が順次加工位置（光学部５の真下の位
置）に位置決めされるとともに、該位置決めされた被加
工箇所に対応するように他の条件制御が行われる。具体
的には、所望のレンズがレンズ町動部２５を駆動するこ
とにより加工位置に対向する受光位置に位置決めされ、
所望のガスがアシストガス交換器２６がらし位置決めさ
れたレンズを保持するガスノズル内に供給され、レーザ
出力がレーザ制御部２の作動によシ決定され、アパーチ
ャ及びレーザ光減辰がアパーチャ町変部４及びレーザ光
減辰器２１の作動により決定される。勿論これらの各部
の制御はシステム制御部２８からの信号により行われる
ものである。このように、ワークの被加工箇所は順次加
工位置に位置決めされて該被加工箇所に適した条件のも
とに加工が目動的に進められる。この加工内容は、ＴＶ
左カメラ２に接続された画像処理装置２７により自動的
に監視、管理される。加工中に異常が発生するとアラー
ムが出て非常停止となるが、それ以外はシステム制御装
置２８によシ制御管理し、加工が完了する。加工が完了
すると、完了信号によシ治具がアンロックされ搬出され
て次の治具が搬入される。以下上記工程を繰り返す。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、多機能活用を自動
的に行うことができるため、多品棟少量生産に対しても
自動化が可能となり、装置の稼動時間向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレーザ加工装置のシステム概女図、第２
図乃至第４図は本発明に係るレーザ加工装置の実施例を
示すもので、第２図は装置のシステム概要図、第６図は
ワークの平面図、第４図はＫ１１］而図である。 図中、１はレーザ電源、２はレーザ制御」部、６はレー
ザ）Ａ振部、４はアパーチャ可変音；Ｓ１５は光学部、
９はワーク固定台、１０はｘ、ｙテーブル、１１は照明
部、１２はＴＶカメラ、１６はＴＶモニタ、２１はレー
ザ光減辰器、２２．２５．２４はレンズ、２５はレンズ
可＃ｌｓ、２６はアシストカス又換器、２７は画像処理
装置、２８はシステム制σｉ［装置、２９はインターフ
ェース部、５０，５１．５２はカスノズル、６６は操作
盤、４０は基板、４１はシート状部材（ワーク）、４２
は金属シート、４５゜４４は部材である。 特許出瀕１人富士通株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ制御部によ多制御されるレーザ発振部によシ発振
   されるレーザ光を受光位置にあるレンズ部を通しｘ、ｙ
   テーブル上のワークに集束して自動力ロエを行うレーザ
   加工装置において、前記レンズ部を、それぞれ焦点距離
   が異なりレンズ可動部に保持される複数のレンズより　
   ４ｍ成し、かつ該レンズ可動部を任意の骸レンズが受光
   位置に位置決めされるように駆動するレンズ可動部駆動
   手段を設けるとともに、前記Ｘ、Ｙテーブル上のワーク
   の棹類を検出する検出手段と、各種ワークの各加工条件
   がストアされ、前記検出手段の信号を受けて前記ｘ、ｙ
   テーブルの駆動源、前記レーザ制御部、前記レーザ発振
   部、前記レンズ可動部駆動手段を加工ワークに適した条
   件で制御、駆動させるシステム制御装置と、ワークの加
   工状態を撮影するテレビカメラと前記システム制御装置
   とに接続され加工内容の監視、管理を行う画像処理装置
   とを設けてなることを％徴とするレーザ加工装置。