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JP6131121B2 - Laser processing equipment - Google Patents
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Description

本発明は、レーザ発振器から発振されてレーザ加工ヘッド方向へ指向されているレーザ光に沿ってレーザ加工ヘッドが移動自在なレーザ加工装置に関する。さらに詳細には、レーザ発振器から発振されたレーザ光を、レーザ加工ヘッドの上部に備えた反射鏡の方向へレーザ光を水平に反射する水平反射鏡を備えた構成であって、前記レーザ発振器からレーザ加工ヘッドの上部に備えた反射鏡に至る光路を同一平面内に配置し、反射鏡の数を少なくすることができると共に光路調整を容易に行うことのできるレーザ加工装置に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus in which a laser processing head is movable along laser light that is oscillated from a laser oscillator and directed toward the laser processing head. More specifically, the laser oscillator oscillated from the laser oscillator is configured to include a horizontal reflecting mirror that horizontally reflects the laser light in the direction of the reflecting mirror provided at the top of the laser processing head. The present invention relates to a laser processing apparatus in which an optical path to a reflecting mirror provided on an upper portion of a laser processing head is arranged in the same plane, the number of reflecting mirrors can be reduced, and the optical path can be easily adjusted.

例えば板状のワークのレーザ加工を行うレーザ加工機には、レーザ加工ヘッドをX,Y軸方向に移動する構成や、レーザ加工ヘッドをX軸方向又はY軸方向に移動位置決めし、ワークをY軸方向又はX軸方向へ移動する構成のレーザ加工装置がある。上記構成のごときレーザ加工装置においては、レーザ加工ヘッドをレーザ光に沿う方向へ移動するものであるから、レーザ発振器からレーザ加工ヘッドまでの距離が変化し、レーザ光の光路長が変化することになる。   For example, in a laser processing machine that performs laser processing of a plate-shaped workpiece, the configuration is such that the laser processing head is moved in the X and Y axis directions, or the laser processing head is moved and positioned in the X axis direction or the Y axis direction, so There is a laser processing apparatus configured to move in the axial direction or the X-axis direction. In the laser processing apparatus having the above configuration, the laser processing head is moved in the direction along the laser beam, so that the distance from the laser oscillator to the laser processing head changes and the optical path length of the laser beam changes. Become.

レーザ光路長が変化すると、レーザ加工ヘッドに備えた集光レンズに達するレーザ光の径が変化するので、レーザ光の光路長が変化する構成においては、前記集光レンズに入射されるレーザ光の径を常に一定径に調整するために、曲率を調節可能な凹面鏡を光路に備えたレーザ加工装置がある(例えば特許文献1,2参照)。また、レーザ発振器から集光レンズに至るレーザ光の光軸を調整するために、レーザ光の光路に配置された反射鏡は、X,Y軸回りに回動調節可能に備えられている(例えば特許文献3参照)。   When the laser optical path length changes, the diameter of the laser light reaching the condenser lens provided in the laser processing head changes. Therefore, in the configuration in which the optical path length of the laser light changes, the laser light incident on the condenser lens is changed. In order to always adjust the diameter to a constant diameter, there is a laser processing apparatus provided with a concave mirror capable of adjusting the curvature in the optical path (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, in order to adjust the optical axis of the laser beam from the laser oscillator to the condenser lens, a reflecting mirror disposed in the optical path of the laser beam is provided so as to be rotatable around the X and Y axes (for example, (See Patent Document 3).

特開平8−318383号公報JP-A-8-318383 特開平11−14945号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-14945 特開平6−112568号公報JP-A-6-112568

前記特許文献3の図1に記載されているように、レーザ発振器から発振されたレーザ光を、複数の反射鏡によって反射して、レーザ加工ヘッドに備えた集光レンズ(特許文献3においては集光鏡が相当する)へ導くとき、複数の反射鏡によってレーザ光を直角に屈曲する構成の場合、レーザ光の光路の調整を比較的容易に行うことができるものの、反射鏡の数が多くなり、構成が複雑になるという問題がある。   As described in FIG. 1 of Patent Document 3, a laser beam oscillated from a laser oscillator is reflected by a plurality of reflecting mirrors, and a condenser lens provided in a laser processing head (collected in Patent Document 3). If the laser beam is bent at a right angle by a plurality of reflecting mirrors, the optical path of the laser beam can be adjusted relatively easily, but the number of reflecting mirrors increases. There is a problem that the configuration becomes complicated.

ところで、前記特許文献1,2に記載のごとく、曲率が調節可能な凹面鏡をレーザ光の光路内に備えた構成においては、凹面鏡の光学特性上、前記凹面鏡に対するレーザ光の入射角を45°以下に小さく抑える必要がある。上記凹面鏡の反射光をレーザ加工ヘッドの上部に備えた反射鏡へ反射し、当該反射鏡によってレーザ光を垂直に反射する構成の場合、前記凹面鏡に対するレーザ光の入射角を小さく抑制していることと、レーザ加工ヘッドの上部に備えた前記反射鏡は予め所定の傾斜角でもって固定してあることが一般的であるから、レーザ加工ヘッド内においてレーザ光を垂直に調整することが難しい、という問題がある。   Incidentally, as described in Patent Documents 1 and 2, in the configuration in which the concave mirror whose curvature can be adjusted is provided in the optical path of the laser beam, the incident angle of the laser beam with respect to the concave mirror is 45 ° or less due to the optical characteristics of the concave mirror. It is necessary to keep it small. When the reflected light of the concave mirror is reflected to the reflective mirror provided on the upper part of the laser processing head and the laser light is reflected vertically by the reflective mirror, the incident angle of the laser light to the concave mirror is suppressed to be small. In general, it is difficult to adjust the laser beam vertically in the laser processing head because the reflecting mirror provided at the top of the laser processing head is generally fixed at a predetermined inclination angle in advance. There's a problem.

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、レーザ発振器から発振されたレーザ光と平行な方向へレーザ加工ヘッドを移動自在に備え、当該レーザ加工ヘッドの上部に備えた反射鏡方向へレーザ光を水平に反射する水平反射鏡を前記レーザ加工ヘッドに備えたレーザ加工装置であって、前記水平反射鏡を、水平軸に対して傾斜した第1の調整軸及び垂直に対して傾斜した第2の調整軸の回りに回動可能に備えていることを特徴とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems. The laser processing head is movably provided in a direction parallel to the laser light oscillated from the laser oscillator, and the direction of the reflector provided on the upper portion of the laser processing head is provided. A laser processing apparatus provided with a horizontal reflecting mirror for horizontally reflecting laser light to the laser processing head, wherein the horizontal reflecting mirror is inclined with respect to a first adjustment axis and a vertical axis inclined with respect to a horizontal axis. The second adjustment shaft is provided so as to be rotatable.

また、前記レーザ加工装置において、前記レーザ発振器から発振されたレーザ光を前記水平反射鏡の方向へ反射する反射鏡を備え、当該反射鏡と、前記水平反射鏡と、前記レーザ加工ヘッドの上部に備えた反射鏡とを、同一水平面内に備えていることを特徴とするものである。   The laser processing apparatus further includes a reflecting mirror that reflects the laser light oscillated from the laser oscillator in the direction of the horizontal reflecting mirror, and is provided above the reflecting mirror, the horizontal reflecting mirror, and the laser processing head. The provided reflecting mirror is provided in the same horizontal plane.

また、前記レーザ加工装置において、前記水平反射鏡は、曲率を調節可能な凹面鏡であることを特徴とするものである。   In the laser processing apparatus, the horizontal reflecting mirror is a concave mirror whose curvature can be adjusted.

本発明によれば、レーザ光の光路調整を行う水平反射鏡の第1、第2の調整軸が水平軸、垂直軸に対して予め僅かに傾斜してあるので、レーザ光の光軸の移動方向は、ワークのX,Y軸方向にほぼ一致することとなり、前記水平反射鏡の調整方向を容易に知ることができる。すなわち、レーザ加工ヘッド内レーザ光の光軸を垂直に容易に調整することができる。   According to the present invention, since the first and second adjustment axes of the horizontal reflecting mirror for adjusting the optical path of the laser light are slightly inclined in advance with respect to the horizontal axis and the vertical axis, the optical axis of the laser light is moved. The direction substantially coincides with the X and Y axis directions of the workpiece, and the adjustment direction of the horizontal reflecting mirror can be easily known. That is, the optical axis of the laser beam in the laser processing head can be easily adjusted vertically.

本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の主要な部分の構成を概念的、概略的に示した斜視説明図である。1 is a perspective explanatory view conceptually and schematically showing a configuration of main parts of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 前記レーザ加工装置に備えられたレーザ加工ヘッドの構成を概念的、概略的に示した斜視説明図である。FIG. 2 is a perspective explanatory view conceptually and schematically showing a configuration of a laser processing head provided in the laser processing apparatus. 図2における矢印A方向から見たレーザ加工ヘッドにおける水平反射鏡の構成を示すA矢視説明図である。It is A arrow explanatory drawing which shows the structure of the horizontal reflecting mirror in the laser processing head seen from the arrow A direction in FIG. 従来構成のレーザ加工ヘッドにおける問題点を示す作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows the problem in the laser processing head of a conventional structure. 図4に示す問題点を解消したレーザ加工ヘッドの作用を示す作用説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram illustrating an operation of the laser machining head that solves the problem illustrated in FIG. 4.

以下、図面を用いて本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の構成について説明するに、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の全体的構成は既によく知られている構成である。しかし、理解を容易にするために、レーザ加工装置の全体的構成について概略的に説明する。   Hereinafter, the configuration of the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The overall configuration of the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention is already well known. However, in order to facilitate understanding, the overall configuration of the laser processing apparatus will be schematically described.

図1に概念的、概略的に示すように、本発明の実施形態に係るレーザ加工装置1は、ベースフレーム3を備えており、このベースフレーム3には、板状のワーク(図示省略)を水平に支持した加工パレット(図示省略)を出入自在なレーザ加工領域5が備えられている。また、前記ベースフレーム3のY軸方向の両側にはX軸方向に長いガイドレール7が備えられている。そして、前記ガイドレール7にはY軸方向に長いキャリッジ9の両側がX軸方向へ移動自在に案内支持されている。このキャリッジ9のY軸方向の一端側には、レーザ発振器(図示省略)からX軸方向に水平に発振されたレーザ光LBをY軸方向に水平に反射するための第1の反射鏡11が反射方向を調節可能に備えられている。   As conceptually and schematically shown in FIG. 1, a laser processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a base frame 3, and a plate-like workpiece (not shown) is provided on the base frame 3. A laser processing region 5 is provided in which a processing pallet (not shown) supported horizontally can freely enter and exit. Further, guide rails 7 that are long in the X-axis direction are provided on both sides of the base frame 3 in the Y-axis direction. The guide rail 7 is guided and supported on both sides of a carriage 9 that is long in the Y-axis direction so as to be movable in the X-axis direction. At one end of the carriage 9 in the Y-axis direction, there is a first reflecting mirror 11 for reflecting the laser beam LB oscillated horizontally in the X-axis direction from a laser oscillator (not shown) horizontally in the Y-axis direction. The reflection direction is adjustable.

前記キャリッジ9にはレーザ加工ヘッド13がY軸方向(反射鏡11によって反射された後のレーザ光LBに沿う方向)へ移動自在に備えられており、このレーザ加工ヘッド13内には、レーザ光LBを集光してワークへ照射する集光レンズ15が備えられている。前記レーザ加工ヘッド13には、前記反射鏡11からY軸方向へ水平に反射されたレーザ光LBを、前記レーザ加工ヘッド13の上部に備えた反射鏡17方向へ水平に反射する水平反射鏡19が角度調整可能に備えられている。前記水平反射鏡19は、レーザ発振器からレーザ加工ヘッド13までの光路長の変化に対応して曲率を調節可能な凹面鏡によって構成してある。   A laser processing head 13 is provided on the carriage 9 so as to be movable in the Y-axis direction (a direction along the laser beam LB after being reflected by the reflecting mirror 11). A condensing lens 15 that condenses LB and irradiates the workpiece is provided. The laser processing head 13 horizontally reflects the laser beam LB horizontally reflected from the reflecting mirror 11 in the Y-axis direction in the direction of the reflecting mirror 17 provided on the upper part of the laser processing head 13. Is provided so that the angle can be adjusted. The horizontal reflecting mirror 19 is constituted by a concave mirror whose curvature can be adjusted in accordance with a change in the optical path length from the laser oscillator to the laser processing head 13.

前記構成から理解されるように、レーザ発振器からX軸方向に発振されたレーザ光LBは、第1の反射鏡11によってY軸方向へ水平に直角に反射される。そして、Y軸方向に反射されたレーザ光LBは、水平反射鏡19によって反射鏡17方向へ水平に反射され、この反射鏡17によって垂直下方向へ反射される。そして、レーザ加工ヘッド13内に備えた集光レンズ15によって集光されワークに対して照射されることになる。   As understood from the above configuration, the laser beam LB oscillated in the X-axis direction from the laser oscillator is reflected by the first reflecting mirror 11 horizontally at right angles to the Y-axis direction. The laser beam LB reflected in the Y-axis direction is reflected horizontally in the direction of the reflecting mirror 17 by the horizontal reflecting mirror 19 and is reflected in the vertically downward direction by the reflecting mirror 17. Then, the light is condensed by the condensing lens 15 provided in the laser processing head 13 and irradiated onto the workpiece.

ところで、レーザ発振器からX軸方向へ水平に発振されたレーザ光LBを、第1の反射鏡11によってY軸方向へ水平に直角に反射するための調節(調整)は、第1の反射鏡11を垂直軸の回りに回動調節すると共に水平軸の回りに回動調節することによって行われる。したがって、レーザ光LBが水平反射鏡19の中心に入射するように、すなわちレーザ光LBの軸心と水平反射鏡19の中心とが一致するように調整することは容易である。   By the way, the adjustment (adjustment) for reflecting the laser beam LB oscillated horizontally in the X-axis direction from the laser oscillator to the Y-axis direction at right angles to the Y-axis direction is performed by the first reflecting mirror 11. Is rotated around the vertical axis and is also adjusted around the horizontal axis. Therefore, it is easy to adjust so that the laser beam LB is incident on the center of the horizontal reflecting mirror 19, that is, so that the axis of the laser beam LB coincides with the center of the horizontal reflecting mirror 19.

前記レーザ加工ヘッド13の上側に備えた反射鏡17は、水平反射鏡19から水平に入射されたレーザ光LBを垂直下方向に反射する構成であるから、当該反射鏡17は、当該反射鏡17の中心と前記水平反射鏡19の中心とを結ぶ仮想の水平直線(図2の直線LBBが相当する)に対して水平に直交する回動軸まわりに予め45°傾斜してある。したがって、図2に示すように、前記第1の反射鏡11によって水平反射鏡19の方向へ反射されたレーザ光LBAは、水平反射鏡19によって反射鏡17方向へ水平に反射されてレーザ光LBBとなる。そして、上記レーザ光LBBは、前記反射鏡17によって垂直下方向へ反射されてレーザ光LBCとなる。   Since the reflecting mirror 17 provided on the upper side of the laser processing head 13 is configured to reflect the laser beam LB horizontally incident from the horizontal reflecting mirror 19 in the vertical downward direction, the reflecting mirror 17 is configured to reflect the reflecting mirror 17. And a virtual horizontal straight line (corresponding to the straight line LBB in FIG. 2) connecting the center of the horizontal reflector 19 and the center of the horizontal reflecting mirror 19 is inclined by 45 ° in advance around a rotation axis that is orthogonal to the horizontal. Therefore, as shown in FIG. 2, the laser light LBA reflected by the first reflecting mirror 11 in the direction of the horizontal reflecting mirror 19 is reflected horizontally by the horizontal reflecting mirror 19 in the direction of the reflecting mirror 17 to be laser light LBB. It becomes. The laser beam LBB is reflected vertically downward by the reflecting mirror 17 to become laser beam LBC.

ところで、前記水平反射鏡19から反射されるレーザ光LBを、レーザ加工ヘッド13の上部に備えた前記反射鏡17へ入射する場合には、水平反射鏡19と反射鏡17とを対向して備える必要がある。また、図2に示すように、前記水平反射鏡19を垂直軸の回りに僅かに回動して、Y軸方向に対して僅かに傾斜する必要がある。そして、前記反射鏡17は、前記水平反射鏡19と対向するように、垂直軸(X、Y軸に直交するZ軸)の回りに回動してY軸方向に対して僅かに傾斜すると共に、垂直下方向へレーザ光LBを反射するように、垂直面に対して45°傾斜する必要がある。   By the way, when the laser beam LB reflected from the horizontal reflecting mirror 19 is incident on the reflecting mirror 17 provided on the upper part of the laser processing head 13, the horizontal reflecting mirror 19 and the reflecting mirror 17 are provided to face each other. There is a need. Further, as shown in FIG. 2, the horizontal reflecting mirror 19 needs to be slightly rotated about the vertical axis and slightly inclined with respect to the Y-axis direction. The reflecting mirror 17 is rotated about a vertical axis (Z axis orthogonal to the X and Y axes) so as to face the horizontal reflecting mirror 19 and slightly tilted with respect to the Y-axis direction. In order to reflect the laser beam LB in the vertically downward direction, it is necessary to be inclined by 45 ° with respect to the vertical plane.

したがって、理解を容易にするために、図4に示すように、前記水平反射鏡19の位置にX軸,Y軸方向を示す直交する線X1,Y1を備えた仮のクロスターゲットを備えているものと仮定し、かつ前記線X1,Y1の方向がレーザ加工装置1におけるX,Y軸方向と一致するように、前記水平反射鏡19の位置に備えられているものと仮定する。そして、光軸調整用の例えばHe−Neレーザ光を前記クロスターゲットに照射する。この照射されたHe−Neレーザ光を前記反射鏡17へ入射し、この反射鏡17によって垂直下方向へ反射して、例えばワーク等の水平面に前記仮のクロスターゲットを投影するものと仮定すると、上記照射された仮のクロスターゲットは、図4に示すように、前記直線X1,Y1がレーザ加工装置1におけるX,Y軸方向に対して僅かに傾斜した状態に移動されることとなる。   Therefore, in order to facilitate understanding, as shown in FIG. 4, a provisional cross target having orthogonal lines X1, Y1 indicating the X-axis and Y-axis directions is provided at the position of the horizontal reflecting mirror 19. It is assumed that the horizontal reflecting mirror 19 is provided so that the directions of the lines X1 and Y1 coincide with the X and Y axis directions in the laser processing apparatus 1. Then, the cross target is irradiated with, for example, a He—Ne laser beam for adjusting the optical axis. Assuming that the irradiated He—Ne laser light is incident on the reflecting mirror 17 and is reflected vertically downward by the reflecting mirror 17 to project the temporary cross target onto a horizontal plane such as a workpiece. As shown in FIG. 4, the irradiated temporary cross target is moved so that the straight lines X <b> 1 and Y <b> 1 are slightly inclined with respect to the X and Y axis directions in the laser processing apparatus 1.

なお、前記水平反射鏡19の位置に対する仮のクロスターゲットの取付け角度を予め調節して、ワーク等の水平面に投影される仮のクロスターゲットの直線X1,Y1が、レーザ加工装置1におけるX,Y軸方向と一致する構成とすることも可能である。しかし、前記反射鏡17の中心と水平反射鏡19の中心とが光軸上に一致するように、例えば前記仮のクロスターゲットにおける線X1,Y1と平行な軸心回りに回動して光路を調整(調節)しようとすると、ワーク等の水平面に投影されることとなる仮のクロスターゲットの中心はX,Y軸方向に対して交差する方向に変位(移動)することになる。よって、レーザ加工装置1における光路調整(光軸調整)を行うとき、前記水平反射鏡19の調節が厄介なものであった。   The temporary cross target straight angle X1, Y1 projected onto the horizontal surface of the workpiece or the like by adjusting the mounting angle of the temporary cross target with respect to the position of the horizontal reflecting mirror 19 in advance is the X, Y in the laser processing apparatus 1. It is also possible to adopt a configuration that matches the axial direction. However, the center of the reflecting mirror 17 and the center of the horizontal reflecting mirror 19 are rotated around an axis parallel to the lines X1 and Y1 of the temporary cross target so that the center of the horizontal reflecting mirror 19 coincides with the optical axis. When the adjustment (adjustment) is to be performed, the center of the temporary cross target to be projected onto the horizontal surface of the workpiece or the like is displaced (moved) in the direction intersecting the X and Y axis directions. Therefore, when the optical path adjustment (optical axis adjustment) in the laser processing apparatus 1 is performed, the adjustment of the horizontal reflecting mirror 19 is troublesome.

そこで、本実施形態においては、光路調整時に前記水平反射鏡19の調節を容易に行い得るように構成してある。すなわち光路調整を行うために、前記水平反射鏡19に備えた凹面鏡のX,Y軸に対する傾斜角を調節する構成としては、例えば前記特許文献3に記載されている構成を採用することが可能である。すなわち、光路調節のための構成はよく知られた構成であってもよいものである。   Therefore, in the present embodiment, the horizontal reflecting mirror 19 can be easily adjusted when adjusting the optical path. In other words, in order to adjust the optical path, for example, the configuration described in Patent Document 3 can be adopted as the configuration for adjusting the tilt angle with respect to the X and Y axes of the concave mirror provided in the horizontal reflecting mirror 19. is there. That is, the configuration for adjusting the optical path may be a well-known configuration.

したがって、前記水平反射鏡19において光路調整を行う構成について簡単に説明すると、水平反射鏡19は次のように構成してある。すなわち、前記水平反射鏡19は、図3に示すように、レーザ加工ヘッド13における加工ヘッドハウジング21にボルト等の取付け具によって一体的に取付けたハウジングブロック23を備えている。このハウジングブロック23が前記反射鏡11,17と対向する対向面の反対側の取付面(対向面の裏面)には、凹面鏡を内装したミラーユニット25のユニットベース27が傾斜角を調節可能(揺動可能)に備えられている。   Therefore, a brief description will be given of the configuration for adjusting the optical path in the horizontal reflecting mirror 19. The horizontal reflecting mirror 19 is configured as follows. That is, as shown in FIG. 3, the horizontal reflecting mirror 19 includes a housing block 23 that is integrally attached to a machining head housing 21 of the laser machining head 13 with a fixture such as a bolt. A unit base 27 of a mirror unit 25 having a concave mirror is adjustable on the mounting surface (the back surface of the facing surface) opposite to the facing surface where the housing block 23 faces the reflecting mirrors 11, 17. Ready to move).

より詳細には、前記ユニットベース27は、当該ベースユニット27を前記ハウジングブロック23に取付ける支持具29を支点として、図3において紙面に垂直な方向に揺動可能に備えられている。そして、当該支持具29とミラーユニット25の中心Oとを結ぶ直線L1上であって前記支持具29に近接した位置及び前記直線L1に直交し、かつ前記中心Oを通る直線L2上であって、中心Oからそれぞれ等しい距離の位置には、前記ユニットベース27を前記ハウジングブロック23から離反する方向へ押圧付勢するコイルスプリング等のごとき押圧付勢手段31が備えられている。   More specifically, the unit base 27 is provided so as to be swingable in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3 with a support 29 for attaching the base unit 27 to the housing block 23 as a fulcrum. And, on a straight line L1 connecting the support tool 29 and the center O of the mirror unit 25, on a position close to the support tool 29 and on a straight line L2 orthogonal to the straight line L1 and passing through the center O, At the same distance from the center O, there is provided pressing urging means 31 such as a coil spring that urges the unit base 27 in a direction away from the housing block 23.

X軸,Y軸方向に対する前記ユニットベース27の傾斜角を調節するために、前記直線L2上であってユニットベース27のコーナ付近には、前記ユニットベース27を貫通して先端部を前記ハウジングブロック23に螺合した調節ねじ(引きねじ)33A,33Bがそれぞれ備えられている。そして、前記調節ねじ33A,33Bに近接した位置には、前記調整ねじ33A,33Bのゆるみ止めを行う固定ねじ(突張りねじ)35A,35Bが備えられている。   In order to adjust the inclination angle of the unit base 27 with respect to the X-axis and Y-axis directions, on the straight line L2 and in the vicinity of the corner of the unit base 27, the front end portion penetrates the unit base 27 and the housing block The adjusting screws (pull screws) 33A and 33B screwed to 23 are respectively provided. Fixing screws (tension screws) 35A and 35B for preventing the adjustment screws 33A and 33B from being loosened are provided at positions close to the adjustment screws 33A and 33B.

前記支持具29と前記固定ねじ35Aとを結ぶ直線YLは、前記ユニットベース27をY軸方向に回動調節する際のY調節軸YLを構成するものであって、垂直軸に対して所定の角度θだけ傾斜してある。前記支持具29と前記固定ねじ35Bとを結ぶ直線XLは、前記ユニットベース27をX軸方向に回動調節する際のX調節軸XLを構成するものであって、前記Y調節軸YLと直交する構成である。すなわち、X,Y調節軸XL,YLは、水平、垂直に対して所定の角度θに傾斜してある。   A straight line YL connecting the support 29 and the fixing screw 35A constitutes a Y adjustment axis YL when the unit base 27 is rotated and adjusted in the Y-axis direction. It is inclined by an angle θ. A straight line XL connecting the support tool 29 and the fixing screw 35B constitutes an X adjustment axis XL for rotating and adjusting the unit base 27 in the X axis direction, and is orthogonal to the Y adjustment axis YL. It is the structure to do. That is, the X and Y adjustment axes XL and YL are inclined at a predetermined angle θ with respect to the horizontal and vertical directions.

より詳細には、前記X、Y調節軸YL、XLは、前記水平反射鏡19に対する水平な前記レーザ光LBAの入射位置において、当該レーザ光LBAに対して直交する垂直軸、水平軸YV、XHに対して僅かに傾斜してあるものである。   More specifically, the X and Y adjustment axes YL and XL are the vertical axis and the horizontal axis YV and XH orthogonal to the laser beam LBA at the horizontal incident position of the laser beam LBA with respect to the horizontal reflecting mirror 19, respectively. Is slightly inclined.

上記構成により、固定ねじ(ロックねじ)35A,35Bを緩めた状態において、調節ねじ33Aを調節すると、ユニットベース27は、水平に対して予め角度θだけ傾斜したX調節軸XLを回動中心として、入射されるレーザ光LBAに対するY軸方向の角度が調節される。また、調節ねじ33Bを調節することにより、ユニットベース27はY調節軸YLを中心として、入射されるレーザ光LBAに対するX軸方向の角度が調節される。   With the above configuration, when the adjustment screw 33A is adjusted in a state where the fixing screws (lock screws) 35A and 35B are loosened, the unit base 27 has the X adjustment axis XL inclined in advance by an angle θ with respect to the horizontal as the rotation center. The angle in the Y-axis direction with respect to the incident laser beam LBA is adjusted. Further, by adjusting the adjustment screw 33B, the unit base 27 is adjusted with respect to the incident laser beam LBA in the X-axis direction around the Y adjustment axis YL.

したがって、前記調節ねじ33A,33Bを回動調節することにより、水平反射鏡19に入射されたレーザ光LBAの反射方向を微調節できることになる。すなわち、水平反射鏡19の中心と反射鏡17の中心とが光軸上に一致するように調節できるものである。   Therefore, by adjusting the rotation of the adjusting screws 33A and 33B, the reflection direction of the laser beam LBA incident on the horizontal reflecting mirror 19 can be finely adjusted. In other words, the center of the horizontal reflecting mirror 19 and the center of the reflecting mirror 17 can be adjusted to coincide with each other on the optical axis.

ところで、前記水平反射鏡19の反射方向を調節する際の回動中心となるX,Yの調節軸XL、YLは、水平、垂直に対して予め所定角度θだけ、すなわち反射鏡11から水平反射鏡19に入射されるレーザ光LBAと反射されるレーザ光LBBとのなす角度に対応して予め設定された角度θだけ傾斜してある。したがって、水平反射鏡19の位置に仮のクロスターゲットを備えたものと仮定し、かつ上記仮定のクロスターゲットを水平面に投影するものと仮定すると、仮のクロスターゲットの直線X1,Y1は、図5に示すように、レーザ加工装置1におけるX,Y軸方向と平行に、ワーク等の水平面に投影されることとなるものである。   By the way, the X and Y adjustment axes XL and YL, which are the rotation centers when adjusting the reflection direction of the horizontal reflecting mirror 19, are preliminarily set at a predetermined angle θ with respect to the horizontal and vertical directions, that is, horizontally reflected from the reflecting mirror 11. It is inclined by an angle θ set in advance corresponding to the angle formed between the laser beam LBA incident on the mirror 19 and the reflected laser beam LBB. Therefore, assuming that the provisional cross target is provided at the position of the horizontal reflecting mirror 19, and assuming that the assumed cross target is projected onto the horizontal plane, straight lines X1 and Y1 of the provisional cross target are shown in FIG. As shown in FIG. 4, the laser beam is projected onto a horizontal plane such as a workpiece in parallel with the X and Y axis directions in the laser processing apparatus 1.

換言すれば、前記水平反射鏡19の位置には、ワーク上面に仮に投影した場合の仮のクロスターゲットの直線X1、Y1がレーザ加工装置1におけるX、Y軸方向と平行になるように取付けられることとなる。そして、前記X、Y調節軸XL、YLの軸心回りに水平反射鏡19の位置のクロスターゲットを回動(揺動)調節したときに、水平面に投影されることになる仮のクロスターゲットの中心(交点)がX、Y軸方向に調節されるように、前記X、Y調整軸XL、YLは、水平、垂直に対して予め僅かに傾斜してあるものである。   In other words, at the position of the horizontal reflecting mirror 19, the temporary cross target straight lines X 1 and Y 1 when temporarily projected onto the workpiece upper surface are attached so as to be parallel to the X and Y axis directions in the laser processing apparatus 1. It will be. Then, when the cross target at the position of the horizontal reflecting mirror 19 is rotated (oscillated) around the X and Y adjustment axes XL and YL, the temporary cross target projected on the horizontal plane is adjusted. The X and Y adjustment axes XL and YL are slightly inclined in advance with respect to the horizontal and vertical directions so that the center (intersection) is adjusted in the X and Y axis directions.

上記構成において、前記調節ねじ33A,33Bを調節することにより、反射鏡11において水平に反射されたレーザ光LBAが水平反射鏡19の中心に入射され、この水平反射鏡19によって水平に反射されたレーザ光LBBが反射鏡17によって垂直下方に反射されたレーザ光LBCがレーザ加工ヘッド13の中心に入射されるように光路調整を行うことができるものである。この際、仮のクロスターゲットの直線X1,Y1は、レーザ加工装置1におけるX,Y軸方向にそれぞれ平行に投影されることとなるものである。そして、調整ねじ35A,35Bによって水平反射鏡19の傾斜角度を微調節する際に回動中心となる第1,第2の調整軸としてのX,Y調節軸は水平、垂直に対して予め所定角度θに傾斜してある。   In the above configuration, by adjusting the adjusting screws 33A and 33B, the laser beam LBA reflected horizontally by the reflecting mirror 11 is incident on the center of the horizontal reflecting mirror 19, and is reflected horizontally by the horizontal reflecting mirror 19. The optical path can be adjusted so that the laser beam LBC reflected vertically downward by the reflecting mirror 17 is incident on the center of the laser processing head 13. At this time, the straight lines X1 and Y1 of the temporary cross target are projected in parallel to the X and Y axis directions in the laser processing apparatus 1, respectively. Then, the X and Y adjustment axes as the first and second adjustment axes, which are the rotation centers when the inclination angle of the horizontal reflecting mirror 19 is finely adjusted by the adjustment screws 35A and 35B, are predetermined in advance with respect to the horizontal and vertical directions. It is inclined at an angle θ.

したがって、前記調整ねじ35A,35Bを調節して、レーザ光LBCの光軸をワーク等の水平面上においてX,Y方向へ移動して光路調整を行うことになる。この際、前記レーザ加工ヘッド13における集光レンズ15の下側(ノズル側)に光軸調整のために備えられたクロスターゲット14(図1参照)の交点に対して、レーザ光LBCの光軸は、X,Y軸方向へ僅かに移動することになる。よって、調節ねじ33A,33Bを個別に調節して、前記光軸をX軸方向、Y軸方向へ個別に移動調節できることとなり、前記クロスターゲット14の交点に対してレーザ光LBCの光軸を合わせるためのレーザ光の光路調整を容易に行うことができるものである。   Therefore, the adjustment screws 35A and 35B are adjusted, and the optical path is adjusted by moving the optical axis of the laser beam LBC in the X and Y directions on a horizontal plane such as a workpiece. At this time, the optical axis of the laser beam LBC with respect to the intersection of the cross target 14 (see FIG. 1) provided for adjusting the optical axis on the lower side (nozzle side) of the condenser lens 15 in the laser processing head 13. Slightly moves in the X and Y axis directions. Therefore, the adjustment screws 33A and 33B are individually adjusted so that the optical axis can be individually moved and adjusted in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the optical axis of the laser beam LBC is aligned with the intersection of the cross target 14. Therefore, the optical path of the laser beam can be easily adjusted.

ところで、前記説明においては、理解を容易にするために、水平反射鏡19の位置に仮のターゲットを備えたものと仮定して説明した。しかし、反射鏡17によって垂直下方向へ反射されるレーザ光LBCの光軸を、レーザ加工ヘッド13における上下方向の光路の中心と一致させるための光軸の調整は、レーザ加工ヘッド13に備えられる集光レンズ15の代わりに、又は集光レンズ15の下側にクロスターゲット14を備える。そして、このクロスターゲットの交点とレーザ光LBCの中心(光軸)が一致するように、前記水平反射鏡19を、X、Y調整軸XL、YLを中心として、それぞれ個別に回動(揺動)調節するものである。この際、レーザ光LBCはX、Y軸に交差する方向ではなく、X、Y軸方向へ個別に微動されるものであり、前記クロスターゲット14の交点と垂直なレーザ光LBCの光軸とを一致させるために、前記レーザ光LBCのX、Y軸方向への調整を容易に行い得るものである。   By the way, in the above description, in order to facilitate understanding, it has been assumed that a temporary target is provided at the position of the horizontal reflecting mirror 19. However, the laser processing head 13 is provided with adjustment of the optical axis so that the optical axis of the laser beam LBC reflected vertically downward by the reflecting mirror 17 coincides with the center of the optical path in the vertical direction of the laser processing head 13. A cross target 14 is provided instead of the condensing lens 15 or below the condensing lens 15. The horizontal reflecting mirror 19 is individually rotated (oscillated) about the X and Y adjustment axes XL and YL so that the intersection of the cross targets and the center (optical axis) of the laser beam LBC coincide. ) To adjust. At this time, the laser beam LBC is finely moved individually in the X and Y axis directions, not in the direction crossing the X and Y axes, and the intersection of the cross target 14 and the optical axis of the laser beam LBC perpendicular to each other are set. In order to make them coincide, the laser beam LBC can be easily adjusted in the X and Y axis directions.

1 レーザ加工装置
11 第1の反射鏡
13 レーザ加工ヘッド
14 クロスターゲット
15 集光レンズ
17 反射鏡
19 水平反射鏡
23 ハウジングブロック
25 ミラーユニット
27 ユニットベース
29 支持具
33A,33B 調節ねじ
35A,35B 固定ねじ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser processing apparatus 11 1st reflecting mirror 13 Laser processing head 14 Cross target 15 Condensing lens 17 Reflecting mirror 19 Horizontal reflecting mirror 23 Housing block 25 Mirror unit 27 Unit base 29 Support tool 33A, 33B Adjustment screw 35A, 35B Fixing screw

Claims (3)

レーザ発振器から発振されたレーザ光と平行な方向へレーザ加工ヘッドを移動自在に備え、当該レーザ加工ヘッドの上部に備えた反射鏡方向へレーザ光を水平に反射する水平反射鏡を前記レーザ加工ヘッドに備えたレーザ加工装置であって、前記水平反射鏡を、水平軸に対して傾斜した第1の調整軸及び垂直に対して傾斜した第2の調整軸の回りに回動可能に備えていることを特徴とするレーザ加工装置。   A laser processing head is movably provided in a direction parallel to a laser beam oscillated from a laser oscillator, and a horizontal reflecting mirror that horizontally reflects the laser light toward a reflecting mirror provided on the laser processing head is provided in the laser processing head. The horizontal processing mirror is provided so as to be rotatable about a first adjustment axis inclined with respect to the horizontal axis and a second adjustment axis inclined with respect to the vertical axis. The laser processing apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項1に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ発振器から発振されたレーザ光を前記水平反射鏡の方向へ反射する反射鏡を備え、当該反射鏡と、前記水平反射鏡と、前記レーザ加工ヘッドの上部に備えた反射鏡とを、同一水平面内に備えていることを特徴とするレーザ加工装置。   The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a reflecting mirror that reflects the laser light oscillated from the laser oscillator toward the horizontal reflecting mirror, the reflecting mirror, the horizontal reflecting mirror, and the laser processing head. A laser processing apparatus comprising: a reflecting mirror provided on an upper portion of the laser beam in the same horizontal plane. 請求項1又は2に記載のレーザ加工装置において、前記水平反射鏡は、曲率を調節可能な凹面鏡であることを特徴とするレーザ加工装置。   3. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the horizontal reflecting mirror is a concave mirror capable of adjusting a curvature.
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