JPH0568871B2 - - Google Patents
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- JPH0568871B2 JPH0568871B2 JP59115380A JP11538084A JPH0568871B2 JP H0568871 B2 JPH0568871 B2 JP H0568871B2 JP 59115380 A JP59115380 A JP 59115380A JP 11538084 A JP11538084 A JP 11538084A JP H0568871 B2 JPH0568871 B2 JP H0568871B2
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Classifications
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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
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
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Description
【発明の詳細な説明】
a 産業上の利用分野
本発明はレーザビームの変調方法および装置に
係り、さらに詳細には、例えば連続発振のレーザ
ビームを機械的にパルス化する方法および装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application The present invention relates to a method and apparatus for modulating a laser beam, and more particularly to a method and apparatus for mechanically pulsing a continuous wave laser beam, for example.
b 従来技術
例えば金属板のごとき適宜の被加工材にレーザ
加工装置によつて切断加工や穿孔加工等を行なう
とき、加工部の周辺への熱影響を回避したり、あ
るいは加工精度をより向上するには、パルス発振
のレーザビームが望ましい。特に、深穴加工の場
合には、パルスレーザを多数回繰り返して同一箇
所に照射することが望ましいものである。b Prior art When performing cutting, drilling, etc. on a suitable workpiece, such as a metal plate, using a laser processing device, it is necessary to avoid thermal effects on the periphery of the processed part or to further improve processing accuracy. For this purpose, a pulsed laser beam is desirable. Particularly in the case of deep hole machining, it is desirable to irradiate the same location with the pulsed laser many times.
上記のごとき要望に対応すべく、連続発振のレ
ーザビームを機械的にパルス化する方法および装
置は、特開昭58−163912号公報に開示されてい
る。 In order to meet the above demands, a method and apparatus for mechanically pulsing a continuous wave laser beam are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 163912/1983.
連続発振のレーザビームを機械的にパルス化し
てレーザ加工を行なうとき、従来においてはパル
スレーザのデユーテイ比が一定であり、より小さ
な穴加工や細い切断幅にて加工することが中々容
易ではなかつた。 Conventionally, when performing laser processing by mechanically pulsing a continuous wave laser beam, the duty ratio of the pulsed laser was constant, making it difficult to process smaller holes and narrow cutting widths. .
c 発明が解決しようとする問題点
本発明は上記のごとき問題に鑑み発明したもの
で、連続発振のレーザビームを機械的にパルス化
するとき、レーザ加工の加工態様、例えば単なる
溶断や微細加工等に応じてパルスレーザのデユー
テイ比を適宜に変更することのできるレーザビー
ムの変調方法および装置を提供しようとするもの
である。c Problems to be Solved by the Invention The present invention was invented in view of the above-mentioned problems, and when a continuous wave laser beam is mechanically pulsed, the processing mode of the laser processing, such as simple fusing or fine processing, etc. It is an object of the present invention to provide a laser beam modulation method and apparatus that can appropriately change the duty ratio of a pulsed laser according to the situation.
d 問題点を解決するための手段
外周部付近にレーザビームの透過部を適宜間隔
に形成してなる複数の回転板を、レーザ発振器か
ら発振されるレーザビームの経路を横切る位置に
配置し、適数の回転板と同軸に配置した補助回転
板を回転自在かつ固定自在に設けると共に、各補
助回転板に形成したレーザビームの透過部の数
を、同軸の回転板の透過部の数と異にしてなる。d Means for solving the problem A plurality of rotary plates each having laser beam transmitting parts formed at appropriate intervals near the outer periphery are placed at positions that cross the path of the laser beam emitted from the laser oscillator, and An auxiliary rotary plate arranged coaxially with several rotary plates is rotatably and fixedly provided, and the number of laser beam transmitting parts formed on each auxiliary rotary plate is different from the number of transmitting parts of the coaxial rotary plate. It becomes.
e 作用
複数の回転板が一定速度で回転し、かつ各補助
板が停止あるいは各回転板と一体に回転している
とき、各回転板および各補助回転板の透過部がレ
ーザビームの経路上において一致したときにのみ
レーザビームの透過が許容され、その他のときに
は、レーザビームは遮断される。すなわち連続発
振のレーザビームはパルス化されることとなる。e Effect When multiple rotary plates rotate at a constant speed and each auxiliary plate is stopped or rotates together with each rotary plate, the transmission part of each rotary plate and each auxiliary rotary plate is on the path of the laser beam. Only when there is a match, the laser beam is allowed to pass; otherwise the laser beam is blocked. In other words, the continuous wave laser beam is pulsed.
上記のごとく、複数の回転板および補助回転板
の透過部がレーザビームの経路上で一致する回数
を、回転板と一体的に回転する補助回転板を選定
することにより変更する。すなわち、例えば一定
速度で回転している回転板の1回転当りに透過部
をレーザビームが透過し得る回数が変更されるこ
ととなり、回転板の1回転当りのパルス数が異な
る。したがつて、パルス化されたレーザビームの
デユーテイ比が変更されることとなる。 As described above, the number of times that the transmission portions of the plurality of rotary plates and the auxiliary rotary plate coincide on the path of the laser beam is changed by selecting the auxiliary rotary plate that rotates integrally with the rotary plate. That is, for example, the number of times the laser beam can pass through the transmitting portion per revolution of the rotary plate rotating at a constant speed is changed, and the number of pulses per revolution of the rotary plate is different. Therefore, the duty ratio of the pulsed laser beam will be changed.
f 実施例
第1図を参照するに、レーザ加工装置が総括的
に符号1で示されており、レーザ加工装置1に
は、例えば炭酸ガスレーザ発振器のごときレーザ
発振器3が装着してある。レーザ発振器3は一般
的なものであつて、レーザビームLBをレーザ加
工装置1へ向つて発振するように構成されてお
り、本実施例においては、レーザ発振器3はレー
ザ加工装置1の後部側に直接的に装着されてい
る。レーザ発振器3は連続発振型式のものが望ま
しいが、パルス発振の型式でも良い。f Embodiment Referring to FIG. 1, a laser processing device is generally designated by the reference numeral 1, and the laser processing device 1 is equipped with a laser oscillator 3 such as a carbon dioxide laser oscillator. The laser oscillator 3 is a general type and is configured to oscillate a laser beam LB toward the laser processing device 1. In this embodiment, the laser oscillator 3 is located at the rear side of the laser processing device 1. attached directly. The laser oscillator 3 is preferably of a continuous oscillation type, but may be of a pulse oscillation type.
レーザ加工装置1は、ベース5と、ベース5に
垂直に立設したポスト7およびポスト7を介して
ベース5の上方に片持式状に水平に支持されたビ
ーム部材9より構成してある。ベース5の上部に
はワークテーブル11が備えられており、このワ
ークテーブル11には、加工すべく水平におかれ
たシートメタルのごときワークピースWを支持す
る多数のスライドボールが備えられている。ビー
ム部材9の先端部には加工ヘツド13が備えられ
ており、この加工ヘツド13には、ミラー組立体
15と焦点レンズ17が内蔵されている。ミラー
組立体15はレーザ発振器3からのレーザビーム
LBをワークピースWの方向へ屈折反射するよう
に構成されており、焦点レンズ17はワークピー
スWに焦点を合わせるように配置してある。そし
て、加工ヘツド13は、レーザ加工時には、レー
ザ発振器3からのレーザビームLBをミラー組立
体15、焦点レンズ17を介してワークピースW
に照射すると共にアシストガスを加工部へ噴射す
るように構成してある。 The laser processing apparatus 1 includes a base 5, a post 7 vertically erected on the base 5, and a beam member 9 horizontally supported above the base 5 in a cantilevered manner via the post 7. A work table 11 is provided on the upper part of the base 5, and the work table 11 is provided with a number of slide balls for supporting a work piece W, such as a sheet metal, placed horizontally to be processed. A processing head 13 is provided at the tip of the beam member 9, and the processing head 13 has a mirror assembly 15 and a focusing lens 17 built therein. The mirror assembly 15 receives the laser beam from the laser oscillator 3.
It is configured to refract and reflect LB toward the workpiece W, and the focusing lens 17 is arranged to focus on the workpiece W. During laser processing, the processing head 13 passes the laser beam LB from the laser oscillator 3 through the mirror assembly 15 and the focusing lens 17 to the workpiece W.
The structure is such that the assist gas is injected into the machining area at the same time as irradiating the machining area.
ワークピースWを移動しかつ位置決めするため
に、レーザ加工装置1は水平に移動自在な第1キ
ヤリツジ19を備えると共に、ワークピースWを
把持する複数のワーククランプ23を保持した第
2キヤリツジ21を備えている。第1キヤリツジ
19はベース5の上部両側に互に平行に固定した
一対のレール25に移動自在に支承されており、
加工ヘツド13直下の加工領域に対して接近離反
可能である。複数のワーククランプ23を保持し
た第2キヤリツジ21は、第1キヤリツジ19の
移動方向に対して直交する方向へ水平に移動自在
であるように第1キヤリツジ19に支承されてい
る。したがつて、ワーククランプ23に把持され
たワークピースWは、第1、第2のキヤリツジ1
9,21の移動によつて加工ヘツド13の下方へ
ワークテーブル11上を移送できるのである。 In order to move and position the workpiece W, the laser processing apparatus 1 includes a first carriage 19 that is horizontally movable, and a second carriage 21 that holds a plurality of work clamps 23 that grip the workpiece W. ing. The first carriage 19 is movably supported by a pair of rails 25 fixed in parallel to each other on both sides of the upper part of the base 5.
It is possible to approach and leave the processing area directly below the processing head 13. The second carriage 21 holding a plurality of work clamps 23 is supported by the first carriage 19 so as to be horizontally movable in a direction perpendicular to the direction of movement of the first carriage 19. Therefore, the workpiece W held by the workpiece clamp 23 is moved between the first and second carriages 1.
By moving the parts 9 and 21, it is possible to transport the work table 11 below the processing head 13.
上記構成により、第1、第2のキヤリツジ1
9,21によつて加工ヘツド13の直下の加工領
域にワークピースWを位置決めすることにより、
ワークピースWをレーザビームLBによつて加工
できるものである。レーザ発振器3から発振され
たレーザビームLBは加工ヘツド13へ照射され、
ミラー組立体15によつて下方向へ屈折指向され
る。そして、レーザビームLBは、焦点レンズ1
7により集光されてワークピースWへ照射される
ものであり、同時に加工部へはアシストガスが供
給されるものである。 With the above configuration, the first and second carriages 1
By positioning the workpiece W in the machining area directly under the machining head 13 by 9 and 21,
The workpiece W can be processed by the laser beam LB. The laser beam LB emitted from the laser oscillator 3 is irradiated onto the processing head 13,
It is refracted downwardly by mirror assembly 15. Then, the laser beam LB is transmitted through the focusing lens 1
7 and irradiates the workpiece W, and at the same time assist gas is supplied to the processing section.
前記レーザ発振器3と加工ヘツド13の間のレ
ーザビームLBの経路中には、レーザ発振器3か
ら発振されたレーザビームLBを機械的にパルス
化したり、あるいは適宜に変調する変調装置27
が適宜に配設してある。 In the path of the laser beam LB between the laser oscillator 3 and the processing head 13, there is a modulation device 27 that mechanically pulses the laser beam LB oscillated from the laser oscillator 3 or modulates it as appropriate.
are arranged appropriately.
第2図〜第4図を参照するに、変調装置27
は、後述するスリーブ、軸承およびシリンダ等を
冷却するための冷却室29を備えたベースプレー
ト31等より構成してある。より詳細には、隔壁
部材33によつてベースプレート31と蓋部材3
5とを離隔しかつ密封することによつて冷却室2
9が形成してあり、冷却室29には冷却水を給排
するためのエルボジヨイント37が複数接続して
ある。上記ベースプレート31の中央部には、冷
却室29を貫通した円筒体39が取付けてある。
この円筒体39はレーザ加工機1に備えたレーザ
導管LTに接続するものである。したがつて、レ
ーザ発振器3から発振されたレーザビームLBは、
変調装置27を透過してレーザ加工装置1へ照射
可能である。 Referring to FIGS. 2 to 4, the modulation device 27
The base plate 31 includes a cooling chamber 29 for cooling a sleeve, a bearing, a cylinder, etc., which will be described later. More specifically, the base plate 31 and the lid member 3 are separated by the partition member 33.
5 by separating and sealing the cooling chamber 2.
A plurality of elbow joints 37 for supplying and discharging cooling water are connected to the cooling chamber 29. A cylindrical body 39 passing through the cooling chamber 29 is attached to the center of the base plate 31 .
This cylindrical body 39 is connected to a laser conduit LT provided in the laser processing machine 1. Therefore, the laser beam LB oscillated from the laser oscillator 3 is
The light can be transmitted through the modulation device 27 and irradiated onto the laser processing device 1 .
さらにベースプレート31には、冷却室29を
貫通した複数のスリーブ41A〜41D(図面に
はスリーブ41C,41Dは示されていない)が
円筒体39から等距離の位置に配置してある。ス
リーブ41Aには、スリーブ41Aを貫通した回
転軸43Aが複数の軸受45を介して回転自在に
支承されており、この回転軸43Aの大きく延伸
した一端部側の端部には円板状の回転板47Aが
一体的に取付けてある。回転板47Aはレーザ発
振器3から発振されるレーザビームLBの経路L
を遮断自在に横切つており、経路Lを横切る部分
の位置には、例えば切欠きあるいは孔のごとき適
宜の透過部49Aが等間隔に複数個形成してあ
る。本実施例においては、第4図に示されるよう
に、透過部49Aは8個形成してあるが、8個に
限ることなく任意の数にして良いものである。 Further, on the base plate 31, a plurality of sleeves 41A to 41D (sleeves 41C and 41D are not shown in the drawing) passing through the cooling chamber 29 are arranged at positions equidistant from the cylindrical body 39. A rotary shaft 43A that passes through the sleeve 41A is rotatably supported by the sleeve 41A via a plurality of bearings 45, and a disk-shaped rotary shaft is attached to the end of the rotary shaft 43A on the one end side where the rotary shaft 43A extends widely. A plate 47A is integrally attached. The rotating plate 47A is the path L of the laser beam LB emitted from the laser oscillator 3.
A plurality of appropriate transmitting portions 49A, such as cutouts or holes, are formed at equal intervals at the positions where the path L is crossed. In this embodiment, as shown in FIG. 4, eight transparent parts 49A are formed, but the number is not limited to eight and may be any number.
上記構成により、回転板47Aの回転によつて
透過部49AがレーザビームLBの経路Lに一致
しているときにのみ、レーザビームLBは透過可
能なものであり、透過部49Aが上記経路Lに位
置しないときには、レーザビームLBは回転板4
7Aによつて遮断された状態となる。したがつ
て、レーザ加工装置1の加工ヘツド13方向へ照
射されるレーザビームLBはパルス化され得るこ
ととなる。 With the above configuration, the laser beam LB can be transmitted only when the transmission part 49A is aligned with the path L of the laser beam LB due to the rotation of the rotary plate 47A, and the transmission part 49A is aligned with the path L. When the laser beam LB is not positioned, the laser beam LB
The state is cut off by 7A. Therefore, the laser beam LB irradiated toward the processing head 13 of the laser processing apparatus 1 can be pulsed.
前記スリーブ41Aをのぞくその他のスリーブ
41B〜41Dのそれぞれの一端部にはシリンダ
51がそれぞれ装着してあり、各シリンダ51に
は、ピストン53を一体的に備えると共にシリン
ダ51を貫通した円筒形状のピストンロツド55
が摺動のみ自在に備えられている。また、各スリ
ーブ41B〜41Dには、各スリーブ41B〜4
1Dを貫通すると共に前記ピストンロツド55を
貫通した回転軸43B〜43Dがそれぞれ複数の
軸承57を介して回転自在に支承されている。各
回転軸43B〜43Dは前記回転軸43Aよりも
順次短くなつており、各回転軸43B〜43Dの
一端部には、前記回転板47Aと同様にそれぞれ
透過部49B〜49Dを等間隔に複数備えた回転
板47B〜47Dがそれぞれ取付けてある。 A cylinder 51 is attached to one end of each of the sleeves 41B to 41D other than the sleeve 41A, and each cylinder 51 is integrally equipped with a piston 53 and a cylindrical piston rod passing through the cylinder 51. 55
is provided so that it can only slide freely. In addition, each sleeve 41B to 41D has a
Rotating shafts 43B to 43D passing through 1D and the piston rod 55 are rotatably supported via a plurality of bearings 57, respectively. Each of the rotating shafts 43B to 43D is sequentially shorter than the rotating shaft 43A, and one end of each of the rotating shafts 43B to 43D is provided with a plurality of transparent parts 49B to 49D at equal intervals, similar to the rotating plate 47A. Rotary plates 47B to 47D are respectively attached.
したがつて、レーザ発振器3から発振されたレ
ーザビームLBは、複数の回転板47A〜47D
に備えたそれぞれの透過部49A〜49Dが経路
Lに一致したときにのみ透過可能となることが理
解されよう。 Therefore, the laser beam LB emitted from the laser oscillator 3 is transmitted through the plurality of rotating plates 47A to 47D.
It will be understood that transmission becomes possible only when each of the transmission sections 49A to 49D provided in the above coincides with the path L.
前述の各シリンダ51に摺動自在に備えられた
各ピストンロツド55の先端部には、各回転板4
7B〜47Dに対応する補助回転板59B〜59
Dが回転のみ自在に支承されている。各補助回転
板59B〜59Dにはそれぞれ適数の透過部61
B〜61Dが形成してある。各補助回転板59B
〜59Dにおける透過部61B〜61Dの数はそ
れぞれ異なつており、本実施例においては、補助
回転板59Bには4つの透過部61Bが等間隔
に、また補助回転板59Cには2つの透過部61
Cが対称位置に、さらに補助回転板59Dには1
つの透過部61Dが形成してある。 At the tip of each piston rod 55 slidably provided in each cylinder 51 described above, each rotary plate 4 is attached.
Auxiliary rotating plates 59B to 59 corresponding to 7B to 47D
D is rotatably supported. Each of the auxiliary rotating plates 59B to 59D has an appropriate number of transparent parts 61.
B to 61D are formed. Each auxiliary rotating plate 59B
The number of transmitting parts 61B to 61D in ~59D is different, and in this embodiment, the auxiliary rotary plate 59B has four transmitting parts 61B at equal intervals, and the auxiliary rotary plate 59C has two transmitting parts 61B.
C is in a symmetrical position, and furthermore, 1 is on the auxiliary rotary plate 59D.
Two transparent portions 61D are formed.
上記構成により、各回転板47A〜47Dの各
透過部49A〜49Dおよび各補助回転板59B
〜59Dの各透過部61B〜61Dがレーザビー
ムLBの経路Lに一致したときにのみ、レーザビ
ームLBはレーザ加工装置1側へ透過し得るもの
であることが理解されよう。 With the above configuration, each transparent portion 49A to 49D of each rotary plate 47A to 47D and each auxiliary rotary plate 59B
It will be understood that the laser beam LB can be transmitted to the laser processing apparatus 1 side only when the transmission parts 61B to 61D of 59D coincide with the path L of the laser beam LB.
前記各補助回転板59B〜59Dは、各シリン
ダ51の各ピストンロツド55と一体的に軸方向
へ移動自在であつて、各補助回転板59B〜59
Dが各回転板47B〜47Dに対向した適宜位置
には穴のごとき適宜の係合凹部63が適数個形成
してあり、各回転板47B〜47Dには各係合凹
部63に係脱自在な係合凸部65が設けてある。
各回転板47B〜47Dの係合凸部65と各補助
回転板59B〜59Dの係合凹部63とが係合し
た状態のときには、各補助回転板59B〜59D
の透過部61B〜61Dと各回転板47B〜47
Dの適宜位置の透過部49B〜49Dとが一致し
た状態にあり、各回転板47B〜47Dと各補助
回転板59B〜59Dは各々一体的に回転する。 Each of the auxiliary rotary plates 59B to 59D is movable in the axial direction integrally with each piston rod 55 of each cylinder 51.
A suitable number of suitable engagement recesses 63 such as holes are formed at appropriate positions where D faces each of the rotary plates 47B to 47D, and the rotary plates 47B to 47D can be freely engaged with and disengaged from the respective engagement recesses 63. An engaging convex portion 65 is provided.
When the engagement protrusion 65 of each rotary plate 47B to 47D and the engagement recess 63 of each auxiliary rotary plate 59B to 59D are engaged, each auxiliary rotary plate 59B to 59D
The transparent parts 61B to 61D and each rotary plate 47B to 47
The transmitting portions 49B to 49D at appropriate positions of D are aligned, and each rotary plate 47B to 47D and each auxiliary rotary plate 59B to 59D rotate integrally.
また、各補助回転板59B〜59Dには、前記
各シリンダ51に取付けた複数の固定ピン67の
先端部67Eと係脱自在な係合孔69が形成して
ある。各補助回転板59B〜59Dの係合孔69
が固定ピン67の先端部67Eと係合した固定状
態にあるときには、各補助回転板59B〜59D
の適宜位置の透過部61B〜61Dはレーザビー
ムLBの経路Lに一致した状態にあり、かつ各補
助回転板59B〜59Dの係合凹部63と各回転
板47B〜47Dの係合凸部65とは離脱した状
態にある。 Further, each of the auxiliary rotary plates 59B to 59D is formed with an engagement hole 69 that can be freely engaged with and disengaged from the tip end portions 67E of the plurality of fixing pins 67 attached to each of the cylinders 51. Engagement hole 69 of each auxiliary rotary plate 59B to 59D
is in the fixed state engaged with the tip 67E of the fixing pin 67, each of the auxiliary rotary plates 59B to 59D
The transmitting portions 61B to 61D at appropriate positions are in a state that corresponds to the path L of the laser beam LB, and the engaging concave portions 63 of each of the auxiliary rotary plates 59B to 59D and the engaging convex portions 65 of each of the rotary plates 47B to 47D. is in a detached state.
以上のごとき構成より理解されるように、各シ
リンダ51を適宜に作動することにより、適宜の
補助回転板59B〜59Dを個別に停止状態に、
あるいは各回転板47B〜47Dと一体的に回転
する状態に選択し得るものである。 As can be understood from the above configuration, by appropriately operating each cylinder 51, appropriate auxiliary rotary plates 59B to 59D are brought to a stopped state individually.
Alternatively, it may be selected to rotate integrally with each rotating plate 47B to 47D.
第2図に最も良く示されるように、各回転軸4
3A〜43Dを同期回転するために、各回転軸4
3A〜43Dの各他端部にはそれぞれプーリ71
A〜71Dが取付けてあり、各プーリ71A〜7
1Dにはエンドレス状のベルト73が掛回してあ
る。適宜位置の回転軸すなわち本実施例において
は回転軸43Dにはさらに従動プーリ75(第3
図参照)が取付けてあり、この従動プーリ75に
掛回したベルト77はモータ79に取付けた駆動
プーリ81に掛回してある。上記モータ79は、
数値制御装置のごとき適宜制御装置により制御さ
れるもので、ブラケツト83を介して前記ベース
プレート31に支承されている。 As best shown in FIG.
In order to synchronously rotate 3A to 43D, each rotating shaft 4
A pulley 71 is provided at each other end of 3A to 43D.
A to 71D are installed, and each pulley 71A to 7
An endless belt 73 is wrapped around 1D. A driven pulley 75 (third
A belt 77 (see figure) is attached, and a belt 77 that is wound around this driven pulley 75 is wound around a driving pulley 81 that is attached to a motor 79. The motor 79 is
It is controlled by an appropriate control device such as a numerical control device, and is supported by the base plate 31 via a bracket 83.
上記構成により、モータ79の駆動により各回
転軸43A〜43Dおよび各回転板47A〜47
Dが同期して回転することとなる。したがつて、
各回転板47A〜47Dに形成した複数の透過部
49A〜49Dは、レーザビームLBの経路Lに
おいて周期的に一致し、透過するレーザビーム
LBをパルス化することとなる。このパルスの周
波数は、モータ79の回転を適宜に制御すること
によつて変更し得るものである。 With the above configuration, each rotating shaft 43A to 43D and each rotating plate 47A to 47 are driven by the motor 79.
D will rotate synchronously. Therefore,
A plurality of transmitting portions 49A to 49D formed on each rotary plate 47A to 47D periodically coincide with each other in the path L of the laser beam LB, and the transmitted laser beam
LB will be pulsed. The frequency of this pulse can be changed by appropriately controlling the rotation of the motor 79.
前記回転軸43A〜43Dを停止状態に固定す
るために、変調装置27にはロツクシリンダ85
が設けられている。すなわち、第3図に最も良く
示されているように、ロツクシリンダ85は、前
記回転軸43Aと同軸上に配置してあり、前記蓋
部材35に一端部を固定した複数の支柱87にブ
ラケツト89を介して支承されている。このロツ
クシリンダ85に摺動自在に備えられたピストン
ロツド91にはロツクシリンダ85に形成したス
リツト85Sに嵌入したドグピン93が固定して
あつて、回動を規制されている。ピストンロツド
91の端部には、前記回転軸43Aの他端部が嵌
入自在な穴91Hが軸方向に穿設してある。さら
にピストンロツド91の端面は軸心に対し傾斜し
た態様のカム面91Cに形成してある。他方、回
転軸43Aの他端部には、上記カム面91Cと係
脱自在なピン95が軸心に対し直交する方向に植
設してある。 In order to fix the rotating shafts 43A to 43D in a stopped state, the modulation device 27 includes a lock cylinder 85.
is provided. That is, as best shown in FIG. 3, the lock cylinder 85 is disposed coaxially with the rotating shaft 43A, and a bracket 89 is attached to a plurality of columns 87 having one end fixed to the lid member 35. is supported through. A dog pin 93 fitted into a slit 85S formed in the lock cylinder 85 is fixed to a piston rod 91 which is slidably provided on the lock cylinder 85, and its rotation is restricted. A hole 91H is bored in the end of the piston rod 91 in the axial direction into which the other end of the rotating shaft 43A can be inserted. Furthermore, the end surface of the piston rod 91 is formed into a cam surface 91C that is inclined with respect to the axis. On the other hand, at the other end of the rotating shaft 43A, a pin 95 which can be freely engaged with and detached from the cam surface 91C is implanted in a direction perpendicular to the axis.
上記構成により、ロツクシリンダ85の作動に
よつてピストンロツド91の穴91Hに回転軸4
3Aの他端部が嵌入され、回転軸43Aに備えた
ピン95がカム面91Cによつて規制された状態
にあるときには、回転軸43Aは勿論のこと、そ
の他の回転軸43B〜43Dも各プーリ71A〜
71Dおよびベルト73を介して停止された状態
にある。このように各回転軸43A〜43Dが停
止された状態にあるときには、各回転板47A〜
47Dの適宜透過部49A〜49Dおよび各補助
回転板59B〜59Dの適宜透過部61B〜61
DはレーザビームLBの経路Lに一致した状態に
あつて、レーザビームLBの透過を許容するよう
に構成してある。したがつて、レーザ発振器3が
レーザビームLBを連続発振しているときには、
ロツクシリンダ85の作動によつて各回転軸43
A〜43Dを停止状態に保持することにより、連
続発振のレーザビームLBがレーザ加工装置1へ
照射されることとなる。 With the above configuration, the rotation shaft 4 is inserted into the hole 91H of the piston rod 91 by the operation of the lock cylinder 85.
When the other end of 3A is inserted and the pin 95 provided on the rotating shaft 43A is regulated by the cam surface 91C, not only the rotating shaft 43A but also the other rotating shafts 43B to 43D are attached to each pulley. 71A~
It is in a stopped state via 71D and belt 73. When each rotating shaft 43A-43D is in a stopped state in this way, each rotating plate 47A-43D is in a stopped state.
47D as appropriate transmitting portions 49A to 49D and each of the auxiliary rotary plates 59B to 59D as appropriate transmitting portions 61B to 61
D is configured to match the path L of the laser beam LB and allow the laser beam LB to pass therethrough. Therefore, when the laser oscillator 3 continuously oscillates the laser beam LB,
Each rotating shaft 43 is
By holding A to 43D in a stopped state, the continuous wave laser beam LB is irradiated onto the laser processing apparatus 1.
前記各回転軸43A〜43Dがロツクシリンダ
85によつて固定された状態にあるか否かを検出
するために、ロツクシリンダ85に近接した位置
にはリミツトスイツチLS1,LS2が配設してあ
る。第3図より明らかなように、リミツトスイツ
チLS1,LS2は、前記ベースプレート31に取
付けたブラケツト97に支承されており、前記ピ
ストンロツド91のストロークエンドにおいてド
グピン93によつて作動されるように配置してあ
る。したがつて、リミツトスイツチLS1,LS2
の作動状態を知ることにより、各回転軸43A〜
43Dが停止状態あるいは回転可能な状態にある
かを知ることができる。 Limit switches LS1 and LS2 are provided near the lock cylinder 85 to detect whether or not each of the rotating shafts 43A to 43D is fixed by the lock cylinder 85. As is clear from FIG. 3, the limit switches LS1 and LS2 are supported by a bracket 97 attached to the base plate 31, and are arranged to be operated by a dog pin 93 at the stroke end of the piston rod 91. . Therefore, limit switches LS1 and LS2
By knowing the operating state of each rotating shaft 43A~
It is possible to know whether 43D is in a stopped state or in a rotatable state.
以上のごとき構成において、各シリンダ51に
おけるピストンロツド55を引込み作動し、各補
助回転板59B〜59Dの係合孔69と各固定ピ
ン67の先端部67Eとを係合して各補助回転板
59B〜59Dを停止状態に保持する。そしてモ
ータ79によつて各回転軸43A〜43Dを同期
回転すると、前述したように、各回転板47A〜
47Dの各透過部49A〜49Bがレーザビーム
LBの経路Lに一致したときにのみレーザビーム
LBの透過が許容される。したがつて、レーザ発
振器3から発振されるレーザビームLBが連続発
振であつても、レーザビームLBを機械的にパル
ス化することができる。本実施例においては、各
回転板47A〜47Dには8個の透過部49A〜
49Dがそれぞれ設けてあるので、レーザビーム
LBは各回転板47A〜47Dの1回転当り8パ
ルスとなる。なお、モータ79の回転数を適宜に
制御することにより、パルス化されるレーザビー
ムLBの周波数を変更することができる。 In the above configuration, the piston rod 55 in each cylinder 51 is retracted, and the engagement hole 69 of each auxiliary rotary plate 59B to 59D is engaged with the tip portion 67E of each fixing pin 67, so that each auxiliary rotary plate 59B to 59D is held in a stopped state. Then, when each rotating shaft 43A to 43D is rotated synchronously by the motor 79, each rotating plate 47A to 43D is rotated synchronously by the motor 79.
Each transmission part 49A to 49B of 47D is a laser beam.
Laser beam only when matching path L of LB
LB transmission is allowed. Therefore, even if the laser beam LB emitted from the laser oscillator 3 is a continuous wave, the laser beam LB can be mechanically pulsed. In this embodiment, each rotary plate 47A to 47D has eight transparent parts 49A to 47D.
49D is provided for each, so the laser beam
LB is 8 pulses per rotation of each rotating plate 47A to 47D. Note that by appropriately controlling the rotation speed of the motor 79, the frequency of the pulsed laser beam LB can be changed.
次に、適宜のシリンダ51におけるピストンロ
ツド55を伸長作動して、適宜の補助回転板を回
転板と一体的に回転可能にする。例えば、補助回
転板59Bのみを回転板47Bと一体的に回転可
能とし、他の補助回転板59C,59Dを停止状
態に保持してモータ79によつて各回転板47A
〜47Dを同期回転すると、補助回転板59Bに
は、本実施例においては4個の透過部61Bが設
けられているに過ぎないで、レーザビームLBは
各回転板47A〜47Dの1回転当り4パルスに
変調される。 Next, the piston rod 55 in the appropriate cylinder 51 is operated to extend, thereby making the appropriate auxiliary rotary plate rotatable integrally with the rotary plate. For example, only the auxiliary rotary plate 59B can be rotated integrally with the rotary plate 47B, and the other auxiliary rotary plates 59C and 59D are held in a stopped state, and each rotary plate 47A is controlled by the motor 79.
47D are rotated synchronously, the auxiliary rotary plate 59B is provided with only four transmitting portions 61B in this embodiment, and the laser beam LB is transmitted 4 times per rotation of each of the rotary plates 47A to 47D. Modulated into pulses.
また、各シリンダ51の作動により補助回転板
59Cのみ或いは補助回転板59B,59Cを各
回転板47B,47Cと一体化すると、補助回転
板59Cに設けた透過部61Cは本実施例におい
は2個であるので、レーザビームLBは各回転板
47A〜47Dの1回転当り2パルスに変調され
る。さらに補助回転板59Dを回転板47Dと一
体化すると、レーザビームLBは各回転板47A
〜47Dの1回転当り1パルスに変調される。 Furthermore, when only the auxiliary rotary plate 59C or the auxiliary rotary plates 59B and 59C are integrated with the respective rotary plates 47B and 47C by the operation of each cylinder 51, the number of transparent parts 61C provided on the auxiliary rotary plate 59C is reduced to two in this embodiment. Therefore, the laser beam LB is modulated into two pulses per rotation of each rotating plate 47A to 47D. Furthermore, when the auxiliary rotary plate 59D is integrated with the rotary plate 47D, the laser beam LB is transmitted to each rotary plate 47A.
It is modulated to one pulse per rotation of ~47D.
すなわち、複数の補助回転板59B〜59Dを
全て停止状態に保持したり、或いは適宜の補助回
転板を回転板と一体的に回転することにより、レ
ーザ発振器3から照射されて透過するレーザビー
ムLBを、回転板47A〜47Dの1回転当り適
宜パルスのパルスレーザに変調できる。換言すれ
ば、回転板47A〜47Dの1回転当りのパルス
数を変更できることにより、パルスレーザのデユ
ーテイ比を調節できるものである。 That is, by holding all of the plurality of auxiliary rotary plates 59B to 59D in a stopped state, or by rotating an appropriate auxiliary rotary plate integrally with the rotary plate, the laser beam LB irradiated and transmitted from the laser oscillator 3 can be controlled. , it can be modulated into a pulsed laser with appropriate pulses per rotation of the rotary plates 47A to 47D. In other words, the duty ratio of the pulsed laser can be adjusted by changing the number of pulses per rotation of the rotating plates 47A to 47D.
g 発明の効果
以上のごとき実施例の説明より理解されるよう
に、本発明によれば、レーザ発振器がレーザビー
ムを連続発振している場合であつても、レーザ発
振器に悪影響を与えることなしに、機械的にパル
スレーザに変調でき、しかもパルスレーザのデユ
ーテイ比を変更することができる。したがつて、
レーザ加工装置においてワークピースをレーザ加
工するとき、その加工態様、例えば単なる溶断加
工や微細加工等に応じて連続発振レーザやデユー
テイ比の異なるパルスレーザに変調してワークピ
ースのレーザ加工が行ない得ることとなる。よつ
て加工能率の向上および加工精度の向上を図り得
るものである。g Effects of the Invention As understood from the description of the embodiments above, according to the present invention, even when the laser oscillator continuously oscillates a laser beam, the laser oscillator can be operated without any adverse effect on the laser oscillator. , it can be mechanically modulated into a pulsed laser, and the duty ratio of the pulsed laser can be changed. Therefore,
When laser processing a workpiece in a laser processing device, the laser processing of the workpiece can be performed by modulating the continuous wave laser or the pulsed laser with a different duty ratio depending on the processing mode, such as simple fusing processing or micromachining. becomes. Therefore, it is possible to improve machining efficiency and machining accuracy.
なお、本発明は前述の実施例のみに限ることな
く、適宜の変更を行なうことによつては、その他
の態様でも実施し得るものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented in other embodiments by making appropriate changes.
第1図は本発明に係る装置を実施したレーザ加
工装置の正面図、第2図は第1図における−
線に沿つた拡大矢視図、第3図は第2図における
−線に沿つた断面図、第4図は第1図におけ
る−線に沿つた拡大矢視図である。
LB……レーザビーム、47A〜47D……回
転板、49A〜49B……透過部、59B〜59
D……補助回転板。
Fig. 1 is a front view of a laser processing device implementing the device according to the present invention, and Fig. 2 is a -
FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line - in FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view taken along the line - in FIG. 1. LB...Laser beam, 47A-47D...Rotating plate, 49A-49B...Transmission part, 59B-59
D...Auxiliary rotating plate.
Claims (1)
複数の回転板によつてレーザ発振器から発振され
たレーザビームを間欠的に遮断して、レーザビー
ムをパルス化すると共に各回転板の透過部の数を
変更することによりパルス化されるレーザビーム
のデユーテイ比を変えることを特徴とするレーザ
ビーム変調方法。 2 外周部付近にレーザビームの透過部を適宜間
隔に形成してなる複数の回転板を、レーザ発振器
から発振されるレーザビームの経路を横切り自在
な位置に配置して設け、適数の回転板と同軸に配
置した補助回転板を回転自在かつ固定自在に設け
ると共に、各補助回転板に形成したレーザビーム
の透過部の数を、同軸の回転板の透過部の数と異
にしてなることを特徴とするレーザビームの変調
装置。 3 各補助回転板におけるレーザビームの透過部
の数を夫々異にしてなることを特徴とする特許請
求の範囲第2項に記載のレーザビームの変調装
置。[Claims] 1. A laser beam oscillated from a laser oscillator is intermittently interrupted by a plurality of rotary plates in which laser beam transmission parts are formed at appropriate intervals, and the laser beam is pulsed and rotated at each rotation. A laser beam modulation method characterized by changing the duty ratio of a pulsed laser beam by changing the number of transparent parts of a plate. 2 A plurality of rotating plates each having laser beam transmitting parts formed at appropriate intervals near the outer periphery are provided at positions that can freely cross the path of the laser beam emitted from the laser oscillator, and an appropriate number of rotating plates are provided. An auxiliary rotary plate arranged coaxially with the rotary plate is rotatably and fixedly provided, and the number of laser beam transmitting parts formed on each auxiliary rotary plate is different from the number of transmitting parts of the coaxial rotary plate. Characteristic laser beam modulation device. 3. The laser beam modulation device according to claim 2, wherein the number of laser beam transmission parts on each auxiliary rotating plate is different.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115380A JPS60260177A (en) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Method for modulation of laser beam and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115380A JPS60260177A (en) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Method for modulation of laser beam and device thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260177A JPS60260177A (en) | 1985-12-23 |
| JPH0568871B2 true JPH0568871B2 (en) | 1993-09-29 |
Family
ID=14661094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59115380A Granted JPS60260177A (en) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | Method for modulation of laser beam and device thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60260177A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63222483A (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Toshiba Corp | Laser pulse generating device |
| WO2024062542A1 (en) * | 2022-09-20 | 2024-03-28 | ファナック株式会社 | Laser processing apparatus and laser processing method |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP59115380A patent/JPS60260177A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60260177A (en) | 1985-12-23 |
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