JPH0659555B2 - Laser processing equipment - Google Patents
Laser processing equipmentInfo
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- JPH0659555B2 JPH0659555B2 JP59249632A JP24963284A JPH0659555B2 JP H0659555 B2 JPH0659555 B2 JP H0659555B2 JP 59249632 A JP59249632 A JP 59249632A JP 24963284 A JP24963284 A JP 24963284A JP H0659555 B2 JPH0659555 B2 JP H0659555B2
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Classifications
-
- 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
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
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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関する。The present invention relates to a laser processing apparatus.
レーザ光を集束レンズによって集束し、被加工体に上記
レーザ光を照射しつつ加工を行なうレーザ加工方法並び
にその装置は公知である。A laser processing method and an apparatus for performing processing while focusing a laser beam by a focusing lens and irradiating the object to be processed with the laser beam are known.
レーザ加工は、レーザ発振器から発振されたレーザ光を
直接又は反射鏡によって光路変更せしめ、集束レンズ等
で集束せしめて、被加工体の加工部分に照射することに
よって加工を行なうものであり、複雑な形状の加工であ
っても短時間で加工し得るので、現在広い分野で利用さ
れている。Laser processing is performed by changing the optical path of laser light oscillated from a laser oscillator directly or by a reflecting mirror, focusing it with a focusing lens, etc., and irradiating the processed portion of the workpiece with complicated processing. Since it is possible to process a shape in a short time, it is currently used in a wide variety of fields.
而して、被加工体とこれに照射されるレーザビームとの
間の加工送りは、通常、両者のうち一方を数値制御装置
によって移動させることによって行なわれる。その場
合、単位時間当りのX軸方向への送り量とY軸方向への
送り量とを種々変更することによって所望の形状の輪郭
線に沿った加工送りを達成するものであるが、これによ
って実現される実際の加工送り速度は、上記X軸方向送
り速度とY軸方向送り速度とのベクトル和によって表わ
されるものであり、従って、加工方向の変化に応じて上
記加工送り速度も微妙に変化することになる。Thus, the machining feed between the workpiece and the laser beam applied to the workpiece is usually performed by moving one of the two by a numerical controller. In that case, the machining feed along the contour line of a desired shape is achieved by variously changing the feed amount in the X-axis direction and the feed amount in the Y-axis direction per unit time. The actual machining feed rate to be realized is represented by the vector sum of the X-axis direction feed rate and the Y-axis direction feed rate. Therefore, the machining feed rate slightly changes according to the change in the machining direction. Will be done.
而して、加工送り速度が上記の如く変化すると、レーザ
ビームの強度が加工期間中常に一定であるとすれば、加
工送りの速い部分では加工が不充分にしか行なわれず、
また逆に加工送りが遅い部分では過剰な加工が行なわ
れ、そのため均一な加工が施されず、切断線や加工面に
凹凸が生じる等の問題が生じる。Thus, if the machining feed rate changes as described above, assuming that the intensity of the laser beam is always constant during the machining period, the machining is performed insufficiently in the portion where the machining feed is fast,
On the other hand, excessive machining is performed in a portion where the machining feed is slow, so that uniform machining is not performed, and there arises a problem that a cutting line or a machined surface is uneven.
勿論、上記X軸方向送り速度とY軸方向送り速度を調整
しつゝ一定の加工送り速度で所望の加工輪郭線を描かせ
ることも不可能ではないが、そうすると数値制御装置の
プログラムが複雑になるので、プログラミングのための
人件費その他の費用が嵩むという問題があった。Of course, it is not impossible to adjust the X-axis feed rate and the Y-axis feed rate to draw a desired machining contour line at a constant machining feed rate, but then the program of the numerical controller becomes complicated. Therefore, there was a problem that the labor cost and other expenses for programming increased.
又、被加工体に対するレーザビームの照射強度が加工送
り速度に比例するようにレーザ発振器の出力を制御する
ことも提案されているが、レーザ発振器の出力を変更す
る場合、誘導放出による増幅は光ポンピングのための放
電電圧や電流に必ずしも比例するわけでないから、レー
ザ発振器の出力を所望の出力にきめ細かく正確に制御す
るのはなかなか容易でなく、そのためには複雑な装置を
要する。It has also been proposed to control the output of the laser oscillator so that the irradiation intensity of the laser beam on the workpiece is proportional to the processing feed rate.However, when the output of the laser oscillator is changed, amplification by stimulated emission is Since it is not necessarily proportional to the discharge voltage or current for pumping, it is not easy to finely and accurately control the output of the laser oscillator to a desired output, and a complicated device is required for that purpose.
本発明は叙上の問題点を解決するためなされたものであ
り、その目的とするところは、簡単なプログラムに基づ
く数値制御により、又、レーザ発振器の出力を変更制御
する複雑な装置を要することなく、簡単な構成で均一且
つ高精度の加工を行なうことができるレーザ加工装置を
提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to require a complicated device for changing and controlling the output of a laser oscillator by numerical control based on a simple program. Another object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of performing uniform and highly accurate processing with a simple configuration.
而して、上記の目的は、数値制御装置により被加工体と
レーザビーム照射点とを相対移動させてレーザ加工を施
すレーザ加工装置に於て、レーザビームの光路上に設け
られ回転せしめられる円板状のチョッパ板であって、そ
の回転中心軸を中心とする複数の同心円のそれぞれの円
周上に多数の透過孔が当該円周の長さに対する透過孔部
分の長さの比率がそれぞれ異なるように形成されたチョ
ッパ板と、レーザ発振器の出力レーザビームの上記チョ
ッパ板に対する照射位置を上記複数の同心円のいずれか
に選択的に変更するレーザ強度変換装置と、上記数値制
御装置の出力信号に基づき被加工体とレーザビーム照射
点間の相対移動速度を求める演算装置とを設け、上記演
算装置の演算結果に基づき被加工体に照射されるレーザ
ビームの強度が上記移動速度に略比例するように上記レ
ーザ強度変換装置を制御するよう構成したことを特徴と
するレーザ加工装置によって達成される。Thus, in the laser processing apparatus for performing laser processing by relatively moving the workpiece and the laser beam irradiation point by the numerical control device, the above-mentioned object is a circle which is provided and rotated on the optical path of the laser beam. A plate-shaped chopper plate, in which a large number of transmission holes are provided on the circumference of each of a plurality of concentric circles centering on the rotation center axis, and the ratios of the lengths of the transmission hole portions to the lengths of the circumferences are different from each other. A chopper plate formed as described above, a laser intensity conversion device that selectively changes the irradiation position of the output laser beam of the laser oscillator with respect to the chopper plate to one of the plurality of concentric circles, and the output signal of the numerical control device. Based on the calculation result of the arithmetic device, the intensity of the laser beam irradiated to the workpiece is increased based on the calculation result of the arithmetic device. It is achieved by the laser machining apparatus characterized by being configured to control the laser intensity converter to be substantially proportional to the moving speed.
上記の如き構成であると、加工送りの速い部分ではレー
ザ強度が増大され、また逆に加工送りが遅い部分ではレ
ーザ強度が減少されるので、加工送り速度の変動に関係
なく均一な加工が施されるものであり、加工送り速度を
一定に保つための複雑なプログラムは不要となり、又、
レーザ発振器の出力を変更制御するよりも簡単な構成で
良好な加工が可能となるものである。With the above configuration, the laser intensity is increased in the portion where the machining feed is fast, and conversely, the laser intensity is decreased in the portion where the machining feed is slow, so that uniform machining is performed regardless of the variation of the machining feed speed. This eliminates the need for a complicated program to keep the machining feed rate constant.
Good processing can be performed with a simpler configuration than by changing and controlling the output of the laser oscillator.
以下、図面に示した本発明に係るレーザ加工装置の一実
施例を参照しつゝ本発明の詳細を具体的に説明する。Hereinafter, the details of the present invention will be specifically described with reference to an embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention shown in the drawings.
第1図は、本発明に係るレーザ加工装置の一実施例を示
す説明図、第2図はそのチョッパ板の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of the chopper plate thereof.
而して、両図中、1はレーザ発振器、2は上記レーザ発
振器を作動させるための電源その他のレーザ発振用駆動
回路、3はレーザ発振器1に臨む側の側面が反射鏡で構
成されると共に複数のレーザビーム透過孔が明けられた
円板状のチョッパ板、4は上記チョッパ板3を回転させ
るモータ、5はモータ取付台、6は上記モータ取付台5
をガイドレール7に沿って第1図中上下方向に昇降させ
チョッパ板3を半径方向にレーザ発振器1の軸に対して
近接、開離可能に移動させる昇降用モータ、8は上記昇
降用モータ6の駆動回路、9はレーザ光の光路を変更せ
しめる反射鏡、10は反射鏡9により反射されたレーザビ
ームを被加工体11上に収斂させる集束レンズ、12はクロ
ススライドテーブル、13は上記クロススライドテーブル
のX軸方向移動テーブル、14はY軸方向移動テーブル、
15は基台、16は上記X軸方向移動テーブル13をY軸方向
移動テーブル14上でX軸方向に沿って駆動するモータ、
17は上記Y軸方向移動テーブル14を基台15上でY軸方向
に沿って駆動するモータ、18は数値制御装置、19は数値
制御装置18の出力信号を利用してベクトル演算を行なう
ことによりレーザビームに対する被加工体の加工送り速
度を算出する加工送り速度演算装置、20は上記加工送り
速度演算装置19によって算出された加工送り速度を、予
め段階的に設定された複数の値と比較してその比較結果
に基づき上記昇降用モータ6の駆動回路8に信号を送っ
てモータ6を作動させる比較回路であり、モータ6、ガ
イドレール7、モータ駆動回路8、比較回路20によって
レーザ強度変換装置が構成される。In both figures, 1 is a laser oscillator, 2 is a power source for operating the laser oscillator, and other laser oscillation drive circuits, and 3 is a side surface of the side facing the laser oscillator 1 formed of a reflecting mirror. A disk-shaped chopper plate having a plurality of laser beam transmission holes formed therein, 4 a motor for rotating the chopper plate 3, 5 a motor mount, and 6 a motor mount 5
1 is moved up and down along the guide rail 7 in the vertical direction in FIG. 1 to move the chopper plate 3 in the radial direction so that the chopper plate 3 can be moved toward and away from the axis of the laser oscillator 1, and 8 is the lifting motor 6 described above. Drive circuit, 9 is a reflecting mirror for changing the optical path of the laser beam, 10 is a focusing lens for converging the laser beam reflected by the reflecting mirror 9 onto the workpiece 11, 12 is a cross slide table, and 13 is the above cross slide. X-axis direction moving table of table, 14 Y-axis direction moving table,
Reference numeral 15 is a base, 16 is a motor for driving the X-axis direction moving table 13 on the Y-axis direction moving table 14 along the X-axis direction,
Reference numeral 17 is a motor for driving the Y-axis direction moving table 14 on the base 15 along the Y-axis direction, 18 is a numerical controller, and 19 is a vector operation using an output signal of the numerical controller 18. A machining feed rate calculation device for calculating the machining feed rate of the workpiece with respect to the laser beam, 20 compares the machining feed rate calculated by the machining feed rate calculation device 19 with a plurality of values set in advance in stages. Is a comparison circuit that sends a signal to the drive circuit 8 of the lifting motor 6 to operate the motor 6 based on the comparison result. The laser intensity conversion device includes the motor 6, the guide rail 7, the motor drive circuit 8, and the comparison circuit 20. Is configured.
なお、図面の繁雑化を防ぐため、レーザ発振器1の冷却
装置、加工部への所望のガス供給その他の雰囲気制御手
段、加工に伴って発生する蒸気やガス等の排除手段、或
いは加工部分以外へのレーザ光の漏洩を防止する遮蔽装
置等々は図では省略してある。In order to prevent the drawing from becoming complicated, a cooling device of the laser oscillator 1, a desired gas supply to the processing portion and other atmosphere control means, a means for removing steam or gas generated during processing, or a portion other than the processing portion. The shielding device and the like for preventing the laser light leakage are omitted in the figure.
而して、レーザ発振器1としては、気体レーザ、液体レ
ーザ、固体レーザ、半導体レーザのいずれの形態のもの
をも用いることができる。Thus, as the laser oscillator 1, any one of a gas laser, a liquid laser, a solid laser, and a semiconductor laser can be used.
上記レーザ発振器1から発射されるレーザビームの光路
中にレーザ発振器1に対向するよう配置されたチョッパ
板3には、第2図に示す如く、例えば、円板状のチョッ
パ板3と同心状で半径を異にする複数の同心円のそれぞ
れの円周A,B,C,D上に、それぞれ複数のレーザビ
ーム透過孔3a,3a、3b,3b,3c,3c、3
d,3d等が円周の長さに対する透過孔部分合計の長さ
の比率をそれぞれ異ならせて形成してある。又、このチ
ョッパ板3はモータ4によって回転せしめられると共
に、昇降用モータ6によってモータ取付台5をガイドレ
ール7に沿って移動させることにより、レーザ発振器1
の軸に対して半径方向の軸に沿い回転中心に近接若しく
は開離せしめられるように構成されている。The chopper plate 3 arranged so as to face the laser oscillator 1 in the optical path of the laser beam emitted from the laser oscillator 1 is, for example, concentric with the disk-shaped chopper plate 3 as shown in FIG. A plurality of laser beam transmission holes 3a, 3a, 3b, 3b, 3c, 3c, 3 are provided on the circumferences A, B, C, D of the plurality of concentric circles having different radii.
d, 3d, etc. are formed such that the ratio of the total length of the through holes to the length of the circumference is different. The chopper plate 3 is rotated by the motor 4, and the motor mounting base 5 is moved along the guide rail 7 by the elevating motor 6 to move the laser oscillator 1
It is configured so as to be close to or apart from the center of rotation along an axis that is in the radial direction with respect to the axis.
従って、レーザ発振器1から発射されたレーザビーム
は、回転するチョッパ板3の透過孔3a,3a 、3b,3b 、3
c,3c 又は3d,3d のうち同一半径上にあるいずれか一群
の透過孔を通過することによりオン・オフされた後、反
射鏡9によって光路変更せしめられ、集束レンズ10によ
って集束されて被加工体11上の加工点に集められる。Therefore, the laser beam emitted from the laser oscillator 1 is transmitted through the rotating holes 3a, 3a, 3b, 3b, 3 of the chopper plate 3.
After being turned on / off by passing through any one group of transmission holes on the same radius of c, 3c or 3d, 3d, the optical path is changed by the reflecting mirror 9 and focused by the focusing lens 10 to be processed. Collected at processing points on body 11.
この場合、レーザビームが円周A上の透過孔3a,3aを通
過せしめられるようにチョッパ板3の位置が設定される
と、円周A上の透過孔3a,3a の数は他の円周B,C,D
上の透過孔の数よりも少ないので、チョッパ板を通過す
るレーザビームの強度は最も低く、また、円周BやC上
の透過孔を通過せしめられるように設定されることによ
りレーザビームの強度は順次段階的に増大され、円周D
上の透過孔3d,3d を通過せしめられるように設定された
とき最大強度となることは容易に理解されよう。尚、円
周D上の透過孔3d,3dは丸孔ではなく、円周方向に
所定の長さを有する孔に形成して、円周の長さに対する
透過孔部分合計の長さの比率を高めるようにしている
が、円周A,B,C上の透過孔も丸孔ではなく適宜の形
状の孔とすることができる。In this case, when the position of the chopper plate 3 is set so that the laser beam is allowed to pass through the transmission holes 3a, 3a on the circumference A, the number of the transmission holes 3a, 3a on the circumference A is set to the other circumferences. B, C, D
Since the number of the upper transmission holes is smaller, the intensity of the laser beam passing through the chopper plate is the lowest, and the intensity of the laser beam is set by passing through the transmission holes on the circumference B or C. Is gradually increased stepwise, and the circumference D
It will be easily understood that the maximum intensity is obtained when it is set to pass through the upper transmission holes 3d, 3d. In addition, the transmission holes 3d, 3d on the circumference D are not round holes, but are formed as holes having a predetermined length in the circumferential direction, and the ratio of the total length of the transmission holes to the length of the circumference is Although it is attempted to increase the height, the transmission holes on the circumferences A, B, and C can also be holes of an appropriate shape instead of round holes.
一方、被加工体11はターンテーブル12のX軸方向移動テ
ーブル13上に搭載されており、モータ16及び17を予め定
められたプログラムに従って数値制御装置18により駆動
することにより、同一平面内で2次元的に移動せしめら
れ、これにより被加工体とレーザビーム間の加工送りが
付与されて所望の加工輪郭線に沿ったレーザ加工が施さ
れるようになっている。On the other hand, the workpiece 11 is mounted on the X-axis direction moving table 13 of the turntable 12, and the motors 16 and 17 are driven by a numerical controller 18 in accordance with a predetermined program so that the workpiece 2 can be moved in the same plane. The laser beam is moved dimensionally, and thereby, the processing feed between the workpiece and the laser beam is given, and the laser processing along the desired processing contour line is performed.
而して、本発明に係るレーザ加工装置によって加工が行
なわれる際には、数値制御装置18の出力信号はモータ16
及び17へ送られて所望の加工送りがなされるのみなら
ず、上記信号は加工送り速度演算装置19へも送られて同
装置によりレーザビームと被加工体間の実際の加工送り
速度が算出される。Thus, when processing is performed by the laser processing apparatus according to the present invention, the output signal of the numerical controller 18 is the motor 16
And 17 for the desired machining feed, and the above signal is also sent to the machining feed speed calculation device 19 for calculating the actual machining feed speed between the laser beam and the workpiece. .
即ち、数値制御装置18からの出力信号は、単位時間当り
のX軸方向送り量とY軸方向送り量(即ちX軸方向送り
速度とY軸方向送り速度)に関する情報信号であるか
ら、両者のベクトル和を求めることにより実際の加工送
り速度が容易に算出され得るものである。That is, since the output signal from the numerical controller 18 is an information signal relating to the X-axis direction feed amount and the Y-axis direction feed amount per unit time (that is, the X-axis direction feed rate and the Y-axis direction feed rate), both The actual machining feed rate can be easily calculated by obtaining the vector sum.
而して、演算装置19により得られた演算結果は比較回路
20に送られて、同回路内に予め設定されている幾つかの
加工送り速度に関する値と比較される。このとき比較回
路20内に、例えば加工送り速度の低い方から高い方へ順
次α,β,γ,δという値が設定されており、αの値の
ときの加工に最適のレーザ強度は、レーザビームがチョ
ッパ板3の円周A上の透過孔3a,3a を通過せしめられる
ときのレーザ強度であり、以下順次βのときには円周B
上の透過孔、γのときには円周C上の透過孔、δのとき
には円周D上の透過孔をそれぞれ通過せしめられるとき
のレーザ強度が最適であるように設定されているものと
する。然るときに、当初は速度αに相当する低い加工送
り速度で且つレーザビームがチョッパ板3の円周A上の
透過孔3a,3aを通過せしめられつゝ加工が開始され、そ
の後加工送り速度が例えばβ以上に増大してこれが演算
装置19により算出されその演算結果としての値が比較回
路20にもたらされた場合には、比較回路20は加工送り速
度が比較回路内の設定値βを越えた旨の判別を行ない、
モータ6の駆動回路8に信号を送ってモータ6を回転さ
せ、チョッパ板3を第1図中上方向へ移動させて、レー
ザビームがチョッパ板の円周B上の透過孔3b,3b を通過
するよう制御し、チョッパ板を通過して被加工体11上に
照射されるレーザビームの強度を増大せしめるようにす
る。他の場合も同様であり、例えば演算装置19によって
算出された加工送り速度がγ以上でδより低い場合には
レーザビームがチョッパ板の円周C上の透過孔3c,3c を
通過するように、また加工送り速度がδ以上の場合には
レーザビームが円周D上の透過孔3d,3d を通過するよう
にチョッパ板が移動される。逆に、加工送り速度が、例
えばδ以上の状態からδ以下且つγ以上の状態へ低下し
た場合には、チョッパ板3はレーザビームが円周D上の
透過孔を通過する状態から円周C上の透過孔を通過する
状態へ切り換えられる。Thus, the calculation result obtained by the calculation device 19 is the comparison circuit.
It is sent to 20 and compared with some preset values for the machining feed rate in the circuit. At this time, for example, the values α, β, γ, δ are set in the comparison circuit 20 sequentially from the one having a low machining feed speed to the one having a high machining feed speed, and the optimum laser intensity for machining when the value of α is It is the laser intensity when the beam is passed through the transmission holes 3a, 3a on the circumference A of the chopper plate 3, and in the following description, when it is β, the circumference B
It is assumed that the laser intensity when passing through the upper transmission hole, the transmission hole on the circumference C when γ, and the transmission hole on the circumference D when δ are set to be optimum. At that time, the machining feed rate is initially low and the laser beam is allowed to pass through the transmission holes 3a, 3a on the circumference A of the chopper plate 3 to start machining, and then the machining feed rate. Is, for example, increased to β or more and is calculated by the arithmetic unit 19 and the value as the calculation result is provided to the comparison circuit 20, the comparison circuit 20 determines that the machining feed rate is the set value β in the comparison circuit. Make a determination that you have exceeded,
A signal is sent to the drive circuit 8 of the motor 6 to rotate the motor 6 to move the chopper plate 3 upward in FIG. 1, so that the laser beam passes through the transmission holes 3b, 3b on the circumference B of the chopper plate. Control is performed to increase the intensity of the laser beam that passes through the chopper plate and is irradiated onto the workpiece 11. The same applies to other cases. For example, when the machining feed rate calculated by the arithmetic unit 19 is γ or higher and lower than δ, the laser beam passes through the transmission holes 3c, 3c on the circumference C of the chopper plate. When the machining feed rate is δ or more, the chopper plate is moved so that the laser beam passes through the transmission holes 3d, 3d on the circumference D. On the contrary, when the machining feed rate is lowered from, for example, δ or more to δ or less and γ or more, the chopper plate 3 moves from the state where the laser beam passes through the transmission hole on the circumference D to the circumference C. It is switched to a state of passing through the upper transmission hole.
而して、チョッパ板が現在どの位置にあるかを知るに
は、モータ取付台5とガイドレール7との間にエンコー
ダ等のセンサを設けることによっても可能であるが、例
えば、モータ6の駆動回路8中にモータ6の回転量を計
測するアップダウンカウンタを内蔵せしめ当該カウンタ
の表示値によってチョッパ板の位置を知るようにしても
良く、このカウンタからのデータを比較回路20に入力せ
しめることにより、加工送り速度が変化したときにチョ
ッパ板を現在位置から上昇させるべきであるか降下させ
るべきであるかを判別させることができ、これに基づき
比較回路20からモータ駆動回路8へ信号が送られてチョ
ッパ板3が上昇若しくは降下せしめられるものである。In order to know the current position of the chopper plate, it is possible to provide a sensor such as an encoder between the motor mount 5 and the guide rail 7. An up / down counter for measuring the rotation amount of the motor 6 may be incorporated in the circuit 8 so that the position of the chopper plate can be known from the display value of the counter, and the data from this counter is input to the comparison circuit 20. It is possible to determine whether the chopper plate should be raised or lowered from the current position when the machining feed speed changes, and based on this, a signal is sent from the comparison circuit 20 to the motor drive circuit 8. The chopper plate 3 can be raised or lowered.
このように、レーザ発振器1の出力ビームを、加工送り
速度に応じて、チョッパ板3同心状に設けた複数の透過
孔群のいずれかを選択的に通過させるチョッパ形式のレ
ーザ強度変換装置を用いたことにより、第1図中に点線
で示すように、比較回路20からの信号によりレーザ発振
用駆動回路2を制御してレーザ発振器1の出力を変更制
御する場合よりも、被加工体11に対するレーザビームの
照射強度を簡単な構成できめ細かく正確に制御すること
ができる。As described above, the chopper-type laser intensity converter for selectively passing the output beam of the laser oscillator 1 through any one of the plurality of transmission hole groups concentrically provided in the chopper plate 3 is used according to the processing feed speed. As a result, as shown by the dotted line in FIG. 1, compared to the case where the signal from the comparison circuit 20 controls the laser oscillation drive circuit 2 to change and control the output of the laser oscillator 1, The irradiation intensity of the laser beam can be controlled finely and accurately with a simple structure.
また、図面に於ては、加工送り速度を算出するための演
算装置19を数値制御装置18とは別個に表示したが、この
演算を数値制御装置自身に行なわせるように構成し、数
値制御装置に加工送り速度演算装置としての機能も同時
に果させるようにすることが可能である。Further, in the drawings, the arithmetic unit 19 for calculating the machining feed speed is shown separately from the numerical control unit 18, but the numerical control unit itself is configured to perform this calculation. In addition, it is possible to simultaneously perform the function of the machining feed rate calculation device.
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるとき
は、加工送りの速い部分ではレーザ強度が増大され、ま
た逆に加工送りが遅い部分ではレーザ強度が減少される
ので、加工点には加工送り速度の変動に関係なく略均一
なレーザエネルギが照射されて均一な加工が施されるも
のであり、従って、加工送り速度を一定に保つための複
雑なプログラムは不要となり、簡略なプログラムでも均
一且つ高精度の加工が可能となり、又、上述したチョッ
パ形式のレーザ強度変換装置を用いたことにより、被加
工体に照射されるレーザエネルギを簡単な構成できめ細
かく正確に制御して均一且つ高精度の加工を行なうこと
ができる。Since the present invention is configured as described above, according to the present invention, the laser intensity is increased in the portion where the machining feed is fast, and conversely, the laser intensity is reduced in the portion where the machining feed is slow, so that the machining point is Is a method in which substantially uniform laser energy is applied regardless of fluctuations in the machining feed rate to perform uniform machining. Therefore, a complicated program for keeping the machining feed rate constant is unnecessary, and a simple program However, uniform and high-precision processing is possible, and by using the above-mentioned chopper type laser intensity conversion device, the laser energy applied to the workpiece can be controlled easily and precisely with a simple configuration. High-precision processing can be performed.
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものではな
い。即ち、例えば、チョッパ板3に明けるでき透過孔の
形状、寸法、配置等は、変更さるべきレーザ強度の値に
応じて任意に設定可能であり、また上記実施例に於ては
モータ取付台5をモータ6によって昇降させるようにし
たが、油圧等によって上下に移動させるように構成して
もよい。その他、集束レンズ10を設ける位置、チョッパ
板の取り付け位置、その回転の方法及び制御の仕方等も
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
る。更にまた、加工送りを行なう場合に、被加工体を移
動させる代りにレーザ発振器や集束レンズ等から成るレ
ーザ照射装置を移動させるように構成しても良い。The present invention is not limited to the above embodiments. That is, for example, the shape, size, arrangement, etc. of the through holes formed in the chopper plate 3 can be arbitrarily set according to the value of the laser intensity to be changed, and in the above embodiment, the motor mount 5 is used. Although the motor 6 is moved up and down by the motor 6, it may be moved vertically by hydraulic pressure or the like. In addition, the position where the focusing lens 10 is provided, the position where the chopper plate is attached, the method of rotating the same, the method of controlling the same, etc. can be freely designed and changed within the scope of the object of the present invention. Furthermore, when performing the machining feed, the laser irradiation device including a laser oscillator and a focusing lens may be moved instead of moving the workpiece.
また、本発明は、加工送り方向のベクトル方向の変化如
何にかゝわらず加工送りが設定された一定の送り速度で
行なわれるように構成された数値制御装置を使用する加
工の場合にも、適用可能なもので、例えば、切断厚さや
加工深さ等が、被加工体の部分的厚さの換や加工の目的
等によって変化する加工態様の場合に数値制御のプログ
ラムにより加工送り速度が部分的に変更設定せしめられ
るものに代えて、前記プログラムによりレーザ強度を変
更制御することにより目的加工が可能な如くである。Further, the present invention is also applicable to the case of machining using a numerical control device configured so that the machining feed is performed at a set constant feed speed regardless of the change in the vector direction of the machining feed direction. Applicable, for example, in the case of a machining mode in which the cutting thickness, machining depth, etc. vary depending on the partial thickness of the workpiece and the purpose of machining, etc. It seems that the target processing can be performed by changing and controlling the laser intensity by the program instead of the one that is changed and set.
従って、本発明は、上記の説明から当業者が容易に想到
し得るすべての変更実施例を包摂するものである。Therefore, the present invention covers all modified embodiments that can be easily conceived by those skilled in the art from the above description.
第1図は、本発明に係るレーザ加工装置の一実施例を示
す説明図、第2図はそのチョッパ板の説明図である。 1……レーザ発振器 2……レーザ発振用駆動回路 3……チョッパ板 3a,3a〜3d,3d ……レーザビーム透過孔 4……モータ 5……モータ取付台 6……昇降用モータ 7……ガイドレール 8……モータ駆動回路 9……反射鏡 10……集束レンズ 11……被加工体 12……クロススライドテーブル 13……X軸方向移動テーブル 14……Y軸方向移動テーブル 15……基台 16,17……モータ 18……数値制御装置 19……加工送り速度演算装置 20……比較回路FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view of the chopper plate thereof. 1 …… Laser oscillator 2 …… Laser oscillation drive circuit 3 …… Chopper plate 3a, 3a to 3d, 3d …… Laser beam transmission hole 4 …… Motor 5 …… Motor mount 6 …… Elevating motor 7 …… Guide rail 8 …… Motor drive circuit 9 …… Reflecting mirror 10 …… Converging lens 11 …… Workpiece 12 …… Cross slide table 13 …… X axis direction moving table 14 …… Y axis direction moving table 15 …… Base Platform 16, 17 …… Motor 18 …… Numerical controller 19 …… Processing feed rate calculator 20 …… Comparison circuit
Claims (1)
ム照射点とを相対移動させてレーザ加工を施すレーザ加
工装置に於て、レーザビームの光路上に設けられ回転せ
しめられる円板状のチョッパ板であって、その回転中心
軸を中心とする複数の同心円のそれぞれの円周上に多数
の透過孔が当該円周の長さに対する透過孔部分の長さの
比率がそれぞれ異なるように形成されたチョッパ板と、
レーザ発振器の出力レーザビームの上記チョッパ板に対
する照射位置を上記複数の同心円のいずれかに選択的に
変更するレーザ強度変換装置と、上記数値制御装置の出
力信号に基づき被加工体とレーザビーム照射点間の相対
移動速度を求める演算装置とを設け、上記演算装置の演
算結果に基づき被加工体に照射されるレーザビームの強
度が上記移動速度に略比例するように上記レーザ強度変
換装置を制御するよう構成したことを特徴とするレーザ
加工装置。1. A disk-shaped chopper provided on an optical path of a laser beam and rotated in a laser processing apparatus for performing laser processing by relatively moving a workpiece and a laser beam irradiation point by a numerical controller. A plate, in which a plurality of transmission holes are formed on the circumference of each of a plurality of concentric circles centering on the center axis of rotation so that the ratio of the length of the transmission hole portion to the length of the circumference is different. Chopper board,
A laser intensity conversion device for selectively changing the irradiation position of the output laser beam of the laser oscillator with respect to the chopper plate to one of the plurality of concentric circles, and the workpiece and the laser beam irradiation point based on the output signal of the numerical control device. And an arithmetic unit for determining a relative movement speed between the laser intensity conversion apparatus and the laser intensity converter so that the intensity of the laser beam applied to the workpiece based on the calculation result of the arithmetic unit is substantially proportional to the movement speed. A laser processing apparatus having the above structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59249632A JPH0659555B2 (en) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Laser processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59249632A JPH0659555B2 (en) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Laser processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61129293A JPS61129293A (en) | 1986-06-17 |
JPH0659555B2 true JPH0659555B2 (en) | 1994-08-10 |
Family
ID=17195912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59249632A Expired - Lifetime JPH0659555B2 (en) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Laser processing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0659555B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6349387A (en) * | 1986-08-15 | 1988-03-02 | Kawasaki Steel Corp | Laser beam machine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56147628A (en) * | 1980-04-15 | 1981-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | Laser machining device |
JPS5739088A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | Laser working device |
JPS59215291A (en) * | 1983-05-20 | 1984-12-05 | Toshiba Corp | Laser working device |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP59249632A patent/JPH0659555B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61129293A (en) | 1986-06-17 |
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