JPH02280987A - レーザ光の走査長の変動に対する焦点制御方法 - Google Patents
レーザ光の走査長の変動に対する焦点制御方法Info
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- JPH02280987A JPH02280987A JP1098975A JP9897589A JPH02280987A JP H02280987 A JPH02280987 A JP H02280987A JP 1098975 A JP1098975 A JP 1098975A JP 9897589 A JP9897589 A JP 9897589A JP H02280987 A JPH02280987 A JP H02280987A
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 2
- 101100008048 Caenorhabditis elegans cut-4 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
- B23K26/046—Automatically focusing the laser beam
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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。
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〉
本発明はレーザ加工装置に於けるレーザ光の走査長の変
動に対する焦点制御方法に関するものである。
動に対する焦点制御方法に関するものである。
〈従来の技術〉
従来のこの種のレーザ加工装置としては第４図乃至第６
図に示す如き３種類の装置があった。その内の第４図に
示すレーザ加工装置は、レーザ光発振器ｌより発振され
たレーザをレーザ光照射装置２を介して加工台３上に載
置された被加工材４に照射して被加工材４をレーザ加工
するに当たって、加工台３を図に示す如く、Ｘ軸及びＹ
軸に移動させて実施していた。
図に示す如き３種類の装置があった。その内の第４図に
示すレーザ加工装置は、レーザ光発振器ｌより発振され
たレーザをレーザ光照射装置２を介して加工台３上に載
置された被加工材４に照射して被加工材４をレーザ加工
するに当たって、加工台３を図に示す如く、Ｘ軸及びＹ
軸に移動させて実施していた。
従ってこの場合にはレーザ光照射装Ｎ２は固定されてい
る為にレーザ光の焦点は常に一定しており、極めて精度
の高い正しい焦点を得ることが出来た。
る為にレーザ光の焦点は常に一定しており、極めて精度
の高い正しい焦点を得ることが出来た。
次に第５図に示すレーザ加工装置は加工台３をＹ軸方向
のみに移動し、Ｘ軸方向はレーザ光照射装置２を架構５
に沿って移動させるように構成したものである。又第６
図のレーザ加工装置は加工台３を固定し、レーザ光照射
装置２を架構５に沿ってＸ軸方向に移動すると共に今度
は架構５をレール６に沿ってＹ軸方向に移動して加工台
３上に載置された被加工材４の加工をするように構成し
たものである。
のみに移動し、Ｘ軸方向はレーザ光照射装置２を架構５
に沿って移動させるように構成したものである。又第６
図のレーザ加工装置は加工台３を固定し、レーザ光照射
装置２を架構５に沿ってＸ軸方向に移動すると共に今度
は架構５をレール６に沿ってＹ軸方向に移動して加工台
３上に載置された被加工材４の加工をするように構成し
たものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
然るに上述の内の第４図に示すレーザ加工装置に於いて
はレーザ光照射装置２を固定している為にレーザ光の焦
点を一定させて常に精度の高い焦点を得ることが出来る
が、この場合には切断面積が大きい被加工材４や或いは
走査距離の長い被加工材４を加工することが困難であっ
た。又第５図及び第６図に示すレーザ加工装置は夫々レ
ーザ光照射装置２を移動させる為に、レーザ光の焦点を
常に正しく一定にさせることが出来ず、レーザ光照射装
置２を移動させる都度焦点が少しずつずれを生じ、切断
能力に変化を与えると共に精度の良い切断加工を実施す
ることが困難である等の問題点があった。
はレーザ光照射装置２を固定している為にレーザ光の焦
点を一定させて常に精度の高い焦点を得ることが出来る
が、この場合には切断面積が大きい被加工材４や或いは
走査距離の長い被加工材４を加工することが困難であっ
た。又第５図及び第６図に示すレーザ加工装置は夫々レ
ーザ光照射装置２を移動させる為に、レーザ光の焦点を
常に正しく一定にさせることが出来ず、レーザ光照射装
置２を移動させる都度焦点が少しずつずれを生じ、切断
能力に変化を与えると共に精度の良い切断加工を実施す
ることが困難である等の問題点があった。
即ち、レーザ光発振器１より発振されたレーザ光は回折
により数ミリラジアン回折現象をおこして、実際には照
射されたレーザ光は平行でなくて拡がって射光させる為
に、走査式に於ける走査距離の変化により焦点も変化し
、焦点を常に一定することが困難であった。
により数ミリラジアン回折現象をおこして、実際には照
射されたレーザ光は平行でなくて拡がって射光させる為
に、走査式に於ける走査距離の変化により焦点も変化し
、焦点を常に一定することが困難であった。
本発明は従来のこれ等の問題点に鑑み開発された全く新
規な技術に関するものである。
規な技術に関するものである。
く課題を解決するための手段〉
本発明に於ける第１の方法はレーザ光照射装置をＸ軸或
いはＹ軸又はその両方に移動して被加工材をレーザ加工
するレーザ加工装置に於いて、レーザ光照射装置の移動
に伴う走査距離の変化による焦点の変化量を中央演算処
理装置（ＣＰＵ）によって計算しながらレーザ光照射装
置内に設けられたレーザ光集光レンズを移動せしめるこ
とによってレーザ光の焦点を制御することを特徴とした
レーザ光の走査長の変動に対する焦点制御方法である。
いはＹ軸又はその両方に移動して被加工材をレーザ加工
するレーザ加工装置に於いて、レーザ光照射装置の移動
に伴う走査距離の変化による焦点の変化量を中央演算処
理装置（ＣＰＵ）によって計算しながらレーザ光照射装
置内に設けられたレーザ光集光レンズを移動せしめるこ
とによってレーザ光の焦点を制御することを特徴とした
レーザ光の走査長の変動に対する焦点制御方法である。
本発明に於ける第２の方法はレーザ光照射装置をＸ軸或
いはＹ軸又はその両方に移動して被加工材をレーザ加工
するレーザ加工装置に於いて、レーザ光照射装置の移動
に伴う走査距離の変化にＸる焦点の変化量を中央演算処
理装置（ＣＰＵ）によって計算しながらレーザ光照射装
置内に設けられたコリメータを移動せしめることによっ
てレーザ光の焦点を制御することを特徴としたレーザ光
の走査長の変動に対する焦点制御方法である。
いはＹ軸又はその両方に移動して被加工材をレーザ加工
するレーザ加工装置に於いて、レーザ光照射装置の移動
に伴う走査距離の変化にＸる焦点の変化量を中央演算処
理装置（ＣＰＵ）によって計算しながらレーザ光照射装
置内に設けられたコリメータを移動せしめることによっ
てレーザ光の焦点を制御することを特徴としたレーザ光
の走査長の変動に対する焦点制御方法である。
く作用〉
本発明に於ける第１の方法は上述の如く、レーザ光照射
装置の移動に伴う走査距離の変化による焦点の変化量を
ＣＰＵによって計算しながらレーザ光照射装置内に設け
たレーザ光集光レンズを移動せしめることによってレー
ザ光の焦点を制御するので、レーザ光照射装置の移動量
を常にレーザ光集光レンズの移動に反映させ、レーザ光
の焦点を常に正しい状態に保つことが出来る。
装置の移動に伴う走査距離の変化による焦点の変化量を
ＣＰＵによって計算しながらレーザ光照射装置内に設け
たレーザ光集光レンズを移動せしめることによってレー
ザ光の焦点を制御するので、レーザ光照射装置の移動量
を常にレーザ光集光レンズの移動に反映させ、レーザ光
の焦点を常に正しい状態に保つことが出来る。
本発明に於ける第２の方法は上述の如く、レーザ光照射
装置をＸ軸或いはＹ軸又はその両方に移動して被加工材
をレーザ加工するレーザ加工装置に於いて、レーザ光照
射装置の移動に伴う走査距離の変化による焦点の変化量
を中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって計算しながらレ
ーザ光照射装置内に設けたコリメータのレンズ距離を調
整することによって、このコリメータに入射される入射
光とこの、コリメータから出る射光との射光角を変化さ
せ、これによってレーザ光の焦点を常に正しい状態に保
つことが出来る。
装置をＸ軸或いはＹ軸又はその両方に移動して被加工材
をレーザ加工するレーザ加工装置に於いて、レーザ光照
射装置の移動に伴う走査距離の変化による焦点の変化量
を中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって計算しながらレ
ーザ光照射装置内に設けたコリメータのレンズ距離を調
整することによって、このコリメータに入射される入射
光とこの、コリメータから出る射光との射光角を変化さ
せ、これによってレーザ光の焦点を常に正しい状態に保
つことが出来る。
〈実施例〉
図により本発明に係る焦点制御方法を実施する為のレー
ザ加工装置について説明すると、第１図及び第２図に於
いて、１はレーザ光発振器であり、これにはレーザ光照
射装置２が連設され、かつこのレーザ光照射装置２は架
構５に沿ってＸ軸方向に移動し得る如く構成されている
。又架構５はレール６に沿ってＹ軸方向に移動し得る如
く構成されている。
ザ加工装置について説明すると、第１図及び第２図に於
いて、１はレーザ光発振器であり、これにはレーザ光照
射装置２が連設され、かつこのレーザ光照射装置２は架
構５に沿ってＸ軸方向に移動し得る如く構成されている
。又架構５はレール６に沿ってＹ軸方向に移動し得る如
く構成されている。
このレーザ光照射装置２内にはレーザ光発振装置１より
発振されたレーザ光を複数のレンズを用いて平行光線束
を得ることが出来るコリメーター７が設けられている。
発振されたレーザ光を複数のレンズを用いて平行光線束
を得ることが出来るコリメーター７が設けられている。
又レーザ光照射装置ｚ内には特に第２図に明らかな如く
、集光レンズ８が設けられると共にこの集光レンズ８は
Ｚ軸方向即ち被切断材４に対して垂直方向に移動し得る
如く構成されている。９はレーザ光照射装置２の先端と
被切断材４との高さを検出するハイドセンサーである０
次に１０は集光レンズ制御装置であって、レーザ光照射
装置２の移動に伴う走査距離の変化による焦点の変化量
をＣＰＵによって計算しながらレーザ光集光レンズ８を
Ｚ軸方向に移動させることが出来、これによって被加工
材４上に常に一定の焦点を得ることが出来るように構成
されている。
、集光レンズ８が設けられると共にこの集光レンズ８は
Ｚ軸方向即ち被切断材４に対して垂直方向に移動し得る
如く構成されている。９はレーザ光照射装置２の先端と
被切断材４との高さを検出するハイドセンサーである０
次に１０は集光レンズ制御装置であって、レーザ光照射
装置２の移動に伴う走査距離の変化による焦点の変化量
をＣＰＵによって計算しながらレーザ光集光レンズ８を
Ｚ軸方向に移動させることが出来、これによって被加工
材４上に常に一定の焦点を得ることが出来るように構成
されている。
本発明に係る第１の方法は上述の如く、レーザ光照射装
置２のレーザ光集光レンズ８をＺ軸方向に移動すること
が出来るように構成したので、レーザ加工に伴ってレー
ザ光照射装置２を架構５を介してＸ軸或いはＹ軸方向に
移動した場合に、そのレーザ光照射装置２の移動によっ
て生ずる焦点の変化量をＣＰＵによって計算しながら、
集光レンズ制御装置１０．パルス発振器（ＰＧ）、及び
モーター（Ｍ）を介してレーザ集光レンズ８を被加工材
４に対して垂直方向に移動させて調整し、これにより常
に一定の良好な焦点を得ることが出来る。
置２のレーザ光集光レンズ８をＺ軸方向に移動すること
が出来るように構成したので、レーザ加工に伴ってレー
ザ光照射装置２を架構５を介してＸ軸或いはＹ軸方向に
移動した場合に、そのレーザ光照射装置２の移動によっ
て生ずる焦点の変化量をＣＰＵによって計算しながら、
集光レンズ制御装置１０．パルス発振器（ＰＧ）、及び
モーター（Ｍ）を介してレーザ集光レンズ８を被加工材
４に対して垂直方向に移動させて調整し、これにより常
に一定の良好な焦点を得ることが出来る。
上記実施例に於いてはレーザ光集光レンズ８を移動させ
ることによって常に一定の良好な焦点を得るようにした
が、第１図及び第３図に示す如く、このレーザ光集光レ
ンズ８は固定しておき。
ることによって常に一定の良好な焦点を得るようにした
が、第１図及び第３図に示す如く、このレーザ光集光レ
ンズ８は固定しておき。
その代わりにコリメーター７を動かすことによっても良
好な焦点を得ることが出来る。
好な焦点を得ることが出来る。
即ち、本発明に係る第２の方法はレーザ加工に伴ってレ
ーザ光照射装置２を架構５を介してＸ軸或いはＹ軸方向
に移動した場合に、そのレーザ光照射装！！２の移動に
よって生ずる焦点の変化量をＣＰＵによって計算しなが
ら、コリメーター制御装置ｌｌ、パルス発振器及びモー
ターを介してコリメーター７のレンズを動かして射光角
を変化させて調節することにより、平行光線束の方向を
変化させることによって被加工材４上に常に一定の良好
な焦点を得ることが出来る。
ーザ光照射装置２を架構５を介してＸ軸或いはＹ軸方向
に移動した場合に、そのレーザ光照射装！！２の移動に
よって生ずる焦点の変化量をＣＰＵによって計算しなが
ら、コリメーター制御装置ｌｌ、パルス発振器及びモー
ターを介してコリメーター７のレンズを動かして射光角
を変化させて調節することにより、平行光線束の方向を
変化させることによって被加工材４上に常に一定の良好
な焦点を得ることが出来る。
〈発明の効果〉
本発明に係る第１及び第２の方法は上述の如く、レーザ
光照射装置の移動に伴う走査距離の°変化による焦点の
変化量を常にＣＰＵを介して計算しながらレーザ光照射
装置内に設けたレーザ光集光レンズ或いはコリメーター
を動かすことによって、レーザ光の焦点を常に正しい状
態に保つことが出来、これによって極めて精度の良いレ
ーザ加工を被加工材に施すことが出来、更に本発明の方
法に於いてはレーザ光照射装置を大きく移動させること
が出来るので、切断面積の大きい被加工材や或いは走査
距離の長い被加工材を加工することが出来、しかも全体
の操作が簡単である等の特徴を有するものである。
光照射装置の移動に伴う走査距離の°変化による焦点の
変化量を常にＣＰＵを介して計算しながらレーザ光照射
装置内に設けたレーザ光集光レンズ或いはコリメーター
を動かすことによって、レーザ光の焦点を常に正しい状
態に保つことが出来、これによって極めて精度の良いレ
ーザ加工を被加工材に施すことが出来、更に本発明の方
法に於いてはレーザ光照射装置を大きく移動させること
が出来るので、切断面積の大きい被加工材や或いは走査
距離の長い被加工材を加工することが出来、しかも全体
の操作が簡単である等の特徴を有するものである。
第１図は本発明に係る方法を実施する為の装置の斜視図
、第２図及び第３図は夫々その装置を制ルする為の回路
図、第４図乃至第６図は夫々従来例を示す装置の簡略斜
視図である。 １はレーザ光発振器、２はレーザ光照射装置。 ３は加工台、４は被加工材、５は架橋、６はレール、７
はコリメーター、８はレーザ光集光レンズ、９はハイド
センサー、１０は集光レンズ制御装置、ｌｌはコリメー
ター制御装置である。 特許出願人 小池酸素工業株式会社 代 理 人 弁理士 中 川 周 吉第１図 第６図 第４図 第５図
、第２図及び第３図は夫々その装置を制ルする為の回路
図、第４図乃至第６図は夫々従来例を示す装置の簡略斜
視図である。 １はレーザ光発振器、２はレーザ光照射装置。 ３は加工台、４は被加工材、５は架橋、６はレール、７
はコリメーター、８はレーザ光集光レンズ、９はハイド
センサー、１０は集光レンズ制御装置、ｌｌはコリメー
ター制御装置である。 特許出願人 小池酸素工業株式会社 代 理 人 弁理士 中 川 周 吉第１図 第６図 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）レーザ光照射装置をＸ軸或いはＹ軸又はその両方
に移動して被加工材をレーザ加工するレーザ加工装置に
於いて、レーザ光照射装置の移動に伴う走査距離の変化
による焦点の変化量を中央演算処理装置（ＣＰＵ）によ
って計算しながらレーザ光照射装置内に設けられたレー
ザ光集光レンズを移動せしめることによってレーザ光の
焦点を制御することを特徴としたレーザ光の走査長の変
動に対する焦点制御方法。 - （２）レーザ光照射装置をＸ軸或いはＹ軸又はその両方
に移動して被加工材をレーザ加工するレーザ加工装置に
於いて、レーザ光照射装置の移動に伴う走査距離の変化
による焦点の変化量を中央演算処理装置（ＣＰＵ）によ
って計算しながらレーザ光照射装置内に設けられたコリ
メータを移動せしめることによってレーザ光の焦点を制
御することを特徴としたレーザ光の走査長の変動に対す
る焦点制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098975A JPH02280987A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | レーザ光の走査長の変動に対する焦点制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1098975A JPH02280987A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | レーザ光の走査長の変動に対する焦点制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280987A true JPH02280987A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=14234034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1098975A Pending JPH02280987A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | レーザ光の走査長の変動に対する焦点制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02280987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5624587A (en) * | 1993-03-08 | 1997-04-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser machining apparatus and method of setting focus thereof |
| US5667707A (en) * | 1994-05-02 | 1997-09-16 | Trumpf Gmbh & Co. | Laser cutting machine with focus maintaining beam delivery |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5828787B2 (ja) * | 1974-07-10 | 1983-06-17 | 株式会社東芝 | サイダイチカウントソウチ |
| JPS60187492A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザビ−ムによる加工装置 |
| JPS60191684A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-30 | Toshiba Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPS6146387A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工機 |
-
1989
- 1989-04-20 JP JP1098975A patent/JPH02280987A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5828787B2 (ja) * | 1974-07-10 | 1983-06-17 | 株式会社東芝 | サイダイチカウントソウチ |
| JPS60187492A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザビ−ムによる加工装置 |
| JPS60191684A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-30 | Toshiba Corp | レ−ザ加工装置 |
| JPS6146387A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工機 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5624587A (en) * | 1993-03-08 | 1997-04-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser machining apparatus and method of setting focus thereof |
| US5667707A (en) * | 1994-05-02 | 1997-09-16 | Trumpf Gmbh & Co. | Laser cutting machine with focus maintaining beam delivery |
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