JPS6257791A - レ−ザ加工機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザ発振器より出射されたレーザ光を集
束してワークへ照射し、溶接、切断等を行うレーザ加工
機に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、レーザ加工ｎにおいてワークに照射するレーザ
光による加工能力を左右する事象の一要因として、レー
ザ光断面におけろレーザエネルギの分布、すなわち第２
図に例示するような横モードと云われろ断面におけるレ
ーザエネルギの分布態様が挙げられる。例えば、精密切
断加工のような切断幅を極めて小さく要求される場合に
は、集光レンズにより集束されワークに照射するレーザ
光の微細なスポット径の相異によって生じるエネルギの
集中度の劣化が起因して、加工能力を著しく低下させる
ことが知られている。

第２図における（ａｌの単モードはレーザ光伝播路断面
のビームエネルギの強度分布、すなわち相対強度とビー
ム直径との関係はガクス分布特性を示し、ビームの中心
の強度が最大であり、波面全体が同位相で振動する最も
低次のモードで、等位相モードあるいは基本モードとも
云われる。他の（ｂｌ　、　（ｃｌ　＊　ｆｄｌ　、　
ｆｅ＋　、山の多重モードは複数のビーム強度パターン
の組合せであり、単モードと比較すると断面内でエネル
ギが分散されているので、集光レンズによって集束され
るレーザエネルギの集中度が劣ることになる。

以上のように、レーザ光の断面におけるエネルギ分布の
モードによって、ワークに照射するレーザエネルギの集
中度が異なるので、適切なレーザ光のスポットを得るた
めには、定期的にレーザ発堀器およびレーザ光路におけ
るレーザモードの態様の変動要因を点検している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のレーザ加工機では、初期に設定した
レーザ光の横モードが変動して、このために生じたワー
クに対する加工能力が変化したまま操秦すると、加工能
率が低下したつ、不良品が発生する等の問題があった。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、発振器より出射されるレーザ光を集光レンズに入射
する直前において、その横モードパターンを検出しこれ
を表示することＫより、常に所定の横モードパターンの
レーザ光によって加工を行うことができるレーザ加工機
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るレーザ加工機は、レーザ発振器より出射
され、反射鏡を経て集光レンズへ伝播されるレーザ光を
集光レンズの直前における光路において旋回するワイヤ
に反射させて抽出し、その横モードを検出してパターン
表示を行うものである。

〔作用〕

この発明においては、集光レンズの直前における光路で
レーザ光の横モードを検出して表示するので、ワークに
照射するレーザ光のモードパターンを常時把握して加工
する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例によるレーザ加工機の構成
を示す模式図である。（１）はレーザ発振器、（２）は
レーザ発振器（１）より出射するレーザ光、（３）はレ
ーザ光（２）を屈折させる反射鏡、（４）はレーザ光（
２）を集束してワーク（５）に照射する集光レンズであ
る。

（６）はローテイテイングワイヤ・ビームモード・アナ
ライザで、（６ａ）は定速回転するモータ、（６ｂ）は
このモータ（６ａ）に直結したモータ軸、（６ｃ）はモ
ータ軸（６ｂ）を中心として旋回するモリブデン（ＭＯ
）などの剛性体で形成されたワイヤ、（２ａ）はレーザ
光（２）がワイヤ（６ｃ）に反射して抽出されたサンプ
リングレーザ光、（７）はサンプリングレーザ光（２ａ
）からビームモードを検出するセンサ、（８）はセンサ
（７）の出力によってビームモードのパターンを表示す
るディスプレイ装置である。

上記のように構成されたこの発明によるレーザ加工機に
おいて、モータ（６ａ）は例えば１８００ｒｐｍ程度の
高速でワイヤ（６ｃ）を旋回させながら、ワイヤ（６Ｃ
）面に反射するレーザ光（２）の一部（１〜２％）を抽
出したサンプリングレーザ光（２ａ）をセ／す（７）に
放射して、レーザ光（２ンの断面におけるエネルギ分布
、すなわち横モードを検出し、ディスプレイ族ｆ（８）
にそのパターンを表示させる。

このディスプレイ族ｆｆ１ｆ　（８）　Ｋ表示された横
モードパターンが所定の許容範囲を超えて変動した場合
、レーザ発振器（１）あるいはレーザ光（２）の抽出付
蓋までのレーザ光路におけるパターン変動原因を追跡し
、不良個所を最初の設定時の正常状態に修復することに
よって、常に所定通りのモードのレーザ光（２）をワー
ク（５）に照射しながら適正な加工を行う。

なお、上記実施例では、レーザ光（２）の抽出手段とし
てローテイテイングワイヤ・ビームモード・アナライザ
を使用した例について説明したが、ピンホール・ビーム
モード・アナライザによってレーザビーム（２）を抽出
するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、レーザ発振器より出射
して伝播されるレーザ光の一部を集光レンズの直前の位
置で抽出し、レーザ光の横モードパターンを表示するよ
うに構成したので、この表示されたモードパターンに基
づいたレーザ光のモード管理によって常に適正なモード
のレーザ光をワークに照射し、良好な加工品質が得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるレーザ加工機の構成
を示す模式図、第２図（ａ）〜（ｆ）はレーザ光のモー
ドパターン例を示す図である。 図において、（１）はレーザ発搗器、（２ンはレーザ光
、（３）は反射鋳、＜４ノは集光レンズ、（５ンはワー
ク、（６）はローティティング・ビームモード・アナラ
イザ、（７）はセンサ、（８）はディスプレイ装置。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ発振器より出射されたレーザ光を反射鏡、
   集光レンズを経て伝播させ、ワークに照射して加工を行
   うレーザ加工機において、上記集光レンズの直前のレー
   ザ光路におけるレーザ光を抽出する手段と、この抽出し
   たレーザ光のモードパターンを検出する手段と表示する
   手段とを備え、上記集光レンズの直前位置におけるレー
   ザ光のモードパターンをモニターすることを特徴とする
   レーザ加工機。
2. （２）レーザ光のモードパターンを検出および表示する
   手段が、ローテイテイングワイヤ・ビームモード・アナ
   ライザであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のレーザ加工機。
3. （３）レーザ光のモードパターンを検出および表示する
   手段がピンホール・ビームモード・アナライザであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工
   機。