JP2000312984A - Laser device - Google Patents

Laser device

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JP2000312984A
JP2000312984A JP11119879A JP11987999A JP2000312984A JP 2000312984 A JP2000312984 A JP 2000312984A JP 11119879 A JP11119879 A JP 11119879A JP 11987999 A JP11987999 A JP 11987999A JP 2000312984 A JP2000312984 A JP 2000312984A
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JP
Japan
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laser
welding
laser beam
guide
light
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Pending
Application number
JP11119879A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinoki Mori
紫乃喜 森
Masaya Yamamoto
雅也 山本
Tetsuya Aoyama
哲也 青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドを小型化・軽量化することができ、か
つ、デフォーカス量の制御も可能なレーザ装置を提供す
る。 【解決手段】 溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器
10と、レーザ発振器10から放射された溶接用レーザ
光A1をワーク5に向けて照射するヘッド部(第3ミラ
ー4e)とからなるレーザ装置であって、レーザ発振器
10内に2台の位置決めガイド用レーザ3a,3bを設
けられ、このガイド用レーザ3a,3bから放射される
2本のガイド用レーザ光A2,A3が、溶接用レーザ光
A1に対して同軸異心となるように配置され、かつ、こ
れら2本のガイド用レーザ光A2,A3の断面の各中心
点を結ぶ直線の中心点が、溶接用レーザ光の断面の中心
点と一致するように配置されているものである。
(57) [Problem] To provide a laser device capable of reducing the size and weight of a head and controlling the amount of defocus. SOLUTION: The laser device includes a laser oscillator 10 that emits a laser beam for welding, and a head unit (a third mirror 4e) that irradiates a laser beam A1 for welding emitted from the laser oscillator 10 to a work 5. In addition, two positioning guide lasers 3a and 3b are provided in the laser oscillator 10, and two guide laser lights A2 and A3 emitted from the guide lasers 3a and 3b are used as welding laser lights A1. And the center point of a straight line connecting the center points of the cross sections of the two guide laser beams A2 and A3 coincides with the center point of the cross section of the welding laser beam. It is arranged to be.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接用レーザ装置
として使用され、レーザ光伝送用のミラー伝送経路や光
ファイバを有するレーザ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser device used as a welding laser device and having a mirror transmission path for transmitting laser light and an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレーザ光を用いた溶接装置によれ
ば、その熱源が微小なスポット径を実現可能であるた
め、低入熱、高速溶接により良好なビードが得られる。
しかしその反面、照射位置(溶接狙い位置)に対して正
確に位置決めをする必要があり、この照射位置に対する
レーザ光の照射位置のずれの許容範囲は、通常0.1m
mから0.2mm以内である。
2. Description of the Related Art According to a conventional welding apparatus using a laser beam, since a heat source can realize a minute spot diameter, a good bead can be obtained by low heat input and high speed welding.
However, on the other hand, it is necessary to position accurately with respect to the irradiation position (weld target position), and the allowable range of the deviation of the irradiation position of the laser beam from this irradiation position is usually 0.1 m.
m within 0.2 mm.

【0003】このレーザ光を用いた溶接装置の一例とし
ては、図12に示すような、ミラー伝送経路を備えたレ
ーザ装置がある。
As an example of a welding apparatus using this laser beam, there is a laser apparatus having a mirror transmission path as shown in FIG.

【0004】このレーザ装置は、レーザ発振器110と
ヘッド部とから構成されており、ミラー伝送経路によっ
て、レーザ発振器110からヘッド部へレーザ光を伝送
するようになっている。
[0004] This laser device comprises a laser oscillator 110 and a head unit, and transmits laser light from the laser oscillator 110 to the head unit via a mirror transmission path.

【0005】レーザ発振器110は、溶接用レーザ光A
101を放射する溶接用レーザとしての、2つの励起ラ
ンプ101a,101bおよびこの2つの励起ランプ1
01a,101bに挟持された発振ロッド102と、溶
接用レーザ光A101を所定の位置に伝送する第1ミラ
ー104a、第1ハーフミラー104b、第2ミラー1
04cおよび第2ハーフミラー104dと、溶接用レー
ザ光A101に対して同軸同心の位置決めガイド用レー
ザ光A102を放射するガイド用レーザ103とを備え
ている。一方、ヘッド部は、レーザ光集光部材としての
第3ミラー104eを備えている。
[0005] The laser oscillator 110 has a laser beam A for welding.
Two excitation lamps 101a and 101b and two excitation lamps 1 as welding lasers for emitting 101
Oscillator rod 102 sandwiched between the first mirror 104a, the first mirror 104a, the first half mirror 104b, and the second mirror 1 for transmitting the welding laser beam A101 to a predetermined position.
04c, a second half mirror 104d, and a guide laser 103 that emits a positioning guide laser beam A102 concentric with the welding laser beam A101. On the other hand, the head section includes a third mirror 104e as a laser beam focusing member.

【0006】このレーザ装置では、発振ロッド102か
ら放射された溶接用レーザ光A101は、発振ロッド1
02の一端部側近傍に配置された第1ミラー104aと
発振ロッド102の他端部側近傍に配置された第1ハー
フミラー104bとの間で共振した後、第1ハーフミラ
ー104bを透過し、この第1ハーフミラー104bの
前方に配置された第2ミラー104cでの反射により、
第2ハーフミラー104dの一主面に導かれ反射し、レ
ーザ発振器110から取り出される。このレーザ発振器
110から取り出された溶接用レーザ光A101は、ヘ
ッド部に配置された第3ミラー104eの凹面で反射し
て集光された後、ヘッド部下方に配置されたワーク10
5に照射される。
In this laser device, the welding laser beam A101 emitted from the oscillation rod 102
After resonating between the first mirror 104a arranged near one end of the oscillation rod 102 and the first half mirror 104b arranged near the other end of the oscillation rod 102, the first half mirror 104b transmits through the first half mirror 104b, Due to the reflection by the second mirror 104c disposed in front of the first half mirror 104b,
The light is guided to one principal surface of the second half mirror 104 d, reflected, and extracted from the laser oscillator 110. The welding laser beam A101 extracted from the laser oscillator 110 is reflected and condensed by the concave surface of the third mirror 104e disposed on the head portion, and then is condensed.
5 is irradiated.

【0007】このレーザ装置では、このヘッド部に配置
された第3ミラー104eによって微小なスポット径を
実現している。そのため、ヘッド部の高さがずれてレー
ザ光の焦点が適切に絞れなかった場合(即ち、集光高さ
ずれが生じた場合)には、ワークの溶接部で溶け込み不
良等の不具合が発生していた。
In this laser device, a small spot diameter is realized by the third mirror 104e disposed on the head. Therefore, when the height of the head portion is shifted and the focus of the laser beam is not appropriately focused (that is, when the focused height is shifted), a defect such as poor penetration at the welded portion of the work occurs. I was

【0008】そのため、従来の溶接用レーザ装置では、
発振器内部において、溶接用レーザ光に対して同軸同心
で細径の可視光レーザを照射し、ヘッド部から溶接用レ
ーザ光とともに放射したこの可視光レーザを用いて照射
位置を定めている(住友重機械工業株式会社カタログ
「YAGレーザ」参照)。
Therefore, in a conventional welding laser device,
Within the oscillator, the laser beam for welding is irradiated with a coaxially concentric, narrow-diameter visible light laser, and the irradiation position is determined using this visible light laser emitted from the head along with the welding laser beam (Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) (See “YAG Laser” catalog of Machine Industry Co., Ltd.)

【0009】さらに、作業ロボットやサーボテーブルで
は、レーザ装置のヘッド部上方にCCD(charge
coupled device)カメラ106を設置
し、このCCDカメラ106で取り込んだ画像(図13
参照)を画像処理することによって、ヘッド部の照射位
置のずれ(図13(a)参照)やワーク上での焦点高さ
のずれ(図13(b)参照)を求め、これらのずれを補
正するように自動的にヘッド部を移動して焦点高さや照
射位置を調整している。
Further, in a working robot or a servo table, a CCD (charge) is provided above the head of the laser device.
A coupled device) camera 106 is installed, and an image captured by the CCD camera 106 (FIG. 13)
(See FIG. 13 (a)) and the shift of the focal height on the work (see FIG. 13 (b)), and correct these shifts. The head height is automatically adjusted to adjust the focal height and irradiation position.

【0010】この焦点高さのずれを調整する方法として
は治具・スケール等を用いて行う方法があり、例えば作
業ロボットやサーボテーブルでは、ハイトセンサを用い
てフィードバック制御を行い、焦点高さのずれを調整し
ている(第21回ロボット学会学術講演予稿集「ロボッ
ト用オートフォーカス機構の高速追従制御」参照)。
As a method of adjusting the deviation of the focal height, there is a method of using a jig, a scale, or the like. For example, in a work robot or a servo table, feedback control is performed using a height sensor to adjust the focal height. The deviation is adjusted (refer to the 21st Annual Meeting of the Robotics Society of Japan, "High-speed Follow-up Control of Robot Autofocus Mechanism").

【0011】また、従来の溶接用レーザ装置の他の例と
しては、図14ないし図16に示すような、レーザ伝送
用の光ファイバを備えたレーザ装置がある。なお、図1
5は、図14に示すレーザ装置における溶接用レーザ光
の伝送経路の一部分を示す説明図であり、図16は、図
14に示すレーザ装置におけるガイド用レーザ光の伝送
経路の一部分を示す説明図である。
Further, as another example of a conventional welding laser device, there is a laser device having an optical fiber for laser transmission as shown in FIGS. FIG.
5 is an explanatory diagram showing a part of a transmission path of a laser beam for welding in the laser device shown in FIG. 14, and FIG. 16 is an explanatory diagram showing a part of a transmission path of a guide laser beam in the laser device shown in FIG. It is.

【0012】このレーザ装置は、レーザ光を放射するレ
ーザ発振器110と、レーザ発振器から取り出されたレ
ーザ光をワーク105に向けて照射するヘッド部と、レ
ーザ発振器110およびヘッド部に両端部が接続され、
レーザ発振器110から取り出したレーザ光をヘッド部
へ導く光ファイバ112とから構成されている。
This laser device has a laser oscillator 110 for emitting laser light, a head for irradiating the laser light extracted from the laser oscillator toward the work 105, and both ends connected to the laser oscillator 110 and the head. ,
And an optical fiber 112 for guiding the laser light extracted from the laser oscillator 110 to the head section.

【0013】レーザ発振器110は、溶接用レーザ光A
101を放射する溶接用レーザとしての、2つの励起ラ
ンプ101a,101bおよびこの2つの励起ランプ1
01a,101bに挟持された発振ロッド102と、溶
接用レーザ光A101を所定の位置に伝送する第1ミラ
ー104a、第1ハーフミラー104b、第2ミラー1
04cおよび第2ハーフミラー104dと、伝送された
レーザ光を集光し光ファイバ112に導く第1レンズ1
11aと、溶接用レーザ光A101に対して同軸同心の
位置決めガイド用レーザ光A102を放射するガイド用
レーザ103とを備えている。
The laser oscillator 110 has a laser beam A for welding.
Two excitation lamps 101a and 101b and two excitation lamps 1 as welding lasers for emitting 101
Oscillator rod 102 sandwiched between the first mirror 104a, the first mirror 104a, the first half mirror 104b, and the second mirror 1 for transmitting the welding laser beam A101 to a predetermined position.
04c and the second half mirror 104d, and the first lens 1 for condensing the transmitted laser light and guiding it to the optical fiber 112
11a and a guide laser 103 that emits a positioning guide laser beam A102 concentric with the welding laser beam A101.

【0014】一方、ヘッド部は、光ファイバ112によ
ってレーザ発振器110から取り出された溶接用レーザ
光A102を伝送するレーザ光伝送部材としての第2レ
ンズ111bおよび第3ミラー104fと、この溶接用
レーザ光A102を集光するレーザ光集光部材としての
第3レンズ111cとを備えている。
On the other hand, the head section includes a second lens 111b and a third mirror 104f as a laser beam transmitting member for transmitting the welding laser beam A102 extracted from the laser oscillator 110 by the optical fiber 112, and the welding laser beam. A third lens 111c is provided as a laser beam focusing member for focusing A102.

【0015】このレーザ装置において、発振ロッド10
2から放射された溶接用レーザ光A101は、発振ロッ
ド102の一端部側近傍に配置された第1ミラー104
aと発振ロッド102の他端部側近傍に配置された第1
ハーフミラー104bとの間で共振した後、第1ハーフ
ミラー104bを透過し、この第1ハーフミラー104
bの前方に配置された第2ミラー104cでの反射によ
り、第2ハーフミラー104dの一主面に導かれ反射
し、第1レンズ111aで集光され光ファイバ112に
導かれる(このときの溶接用レーザ光A101のD6−
D6′線断面を図15(b)に示す)。この光ファイバ
112に導かれることによってレーザ発振器110から
取り出された溶接用レーザ光A101は、ヘッド部に設
けられた第2レンズ111bを凹面である一主面から平
らな他主面へ透過し、第3ミラー104fで反射して第
3レンズ111cに導かれ、この第3レンズ111cを
平らな一主面から凹面である他主面へ透過し、ヘッド部
下方に配置されたワーク105に照射される(ワーク1
05上から距離Xだけ離れたところでの溶接用レーザ光
A101のD7−D7′線断面を図15(c)に示
す)。
In this laser device, the oscillation rod 10
The laser beam A101 for welding emitted from the second mirror 104 has a first mirror 104 disposed near one end of the oscillation rod 102.
a and a first rod disposed near the other end of the oscillation rod 102.
After resonating with the half mirror 104b, the first half mirror 104b transmits through the first half mirror 104b.
Due to the reflection at the second mirror 104c disposed in front of b, the light is guided to and reflected by one main surface of the second half mirror 104d, condensed by the first lens 111a and guided to the optical fiber 112 (welding at this time). Laser beam A101 D6-
A cross section taken along line D6 'is shown in FIG. The welding laser beam A101 extracted from the laser oscillator 110 by being guided to the optical fiber 112 passes through the second lens 111b provided on the head portion from one concave main surface to the other flat main surface, The light is reflected by the third mirror 104f and guided to the third lens 111c. The light passes through the third lens 111c from one flat main surface to the other main surface, which is a concave surface, and is irradiated to the work 105 arranged below the head portion. (Work 1
FIG. 15 (c) shows a cross section taken along line D7-D7 'of the welding laser beam A101 at a distance X from the top 05.

【0016】一方、ガイド用レーザ光A102は、第2
ハーフミラー104dに向けて放射され、第2ハーフミ
ラー104dを他主面側から一主面側へ透過する。この
第2ハーフミラー104dの一主面には溶接用レーザ光
A101が導かれており、ここで、ガイド用レーザ光A
102は光ファイバ112の端面の中心点に入射され
(このときのガイド用レーザ光A102のD8−D8′
線断面を図16(b)に示す)、光ファイバ112によ
ってレーザ発振器110から取り出される。そして、光
ファイバ112によって溶接用レーザ光A101ととも
に取り出されたガイド用レーザ光A102は、溶接用レ
ーザ光A101に対して同軸、同心円の断面リング状の
レーザ光(以下、「リング光」ともいう)となり、溶接
用レーザ光A101と同様に、第2レンズ111b、第
3ミラー104fおよび第3レンズ111cを介してワ
ーク105に照射される(ワーク105上から距離Xだ
け離れてたところでのガイド用レーザ光A102のD9
−D9′線断面を図16(c)に示す)。
On the other hand, the guide laser beam A102 is
The light is radiated toward the half mirror 104d and passes through the second half mirror 104d from the other main surface to the one main surface. The laser beam A101 for welding is guided to one principal surface of the second half mirror 104d, and the laser beam A
102 is incident on the center point of the end face of the optical fiber 112 (D8-D8 'of the guide laser beam A102 at this time).
The cross section is shown in FIG. 16B), which is taken out of the laser oscillator 110 by the optical fiber 112. The guide laser beam A102 extracted together with the welding laser beam A101 by the optical fiber 112 is coaxial with the welding laser beam A101, and has a concentric ring-shaped cross-section laser beam (hereinafter also referred to as "ring beam"). In the same manner as the welding laser beam A101, the laser beam is radiated to the work 105 via the second lens 111b, the third mirror 104f, and the third lens 111c (the guide laser at a distance X from the work 105). D9 of light A102
A cross section taken along line -D9 'is shown in FIG.

【0017】このレーザ装置では、このヘッド部に配置
された第3レンズ111cによって微小なスポット径を
実現している。そのため、ヘッド部の高さがずれてレー
ザ光の焦点P101が適切に絞れなかった場合(図17
(b)参照)には、ワークの溶接部で溶け込み不良等の
不具合が発生していた。
In this laser device, a small spot diameter is realized by the third lens 111c arranged in the head portion. For this reason, the focal point P101 of the laser beam cannot be appropriately narrowed due to the deviation of the height of the head portion (see FIG.
(See (b)), a defect such as poor penetration occurred at the welded portion of the work.

【0018】そのため、前述のミラー伝送経路を備えた
レーザ装置の場合と同様の方法で、ヘッド部を上下方向
に移動して焦点高さを調整し、ワーク105上に焦点P
を絞り(図17(a)参照)、さらに、ヘッド部を左右
方向に移動して照射位置を調整している。
For this reason, the head is moved up and down to adjust the focal point height in the same manner as in the case of the laser apparatus having the above-mentioned mirror transmission path, and the focal point P
(See FIG. 17A), and further, the head portion is moved in the left-right direction to adjust the irradiation position.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
レーザ溶接を行うための装置において可視光レーザを使
用して照射位置を定める場合には、焦点付近以外では焦
点の距離の2乗に比例して輝度が低下するため、レーザ
照射径を判断することが難しく、正確に照射位置を定め
ることができないといった問題があった。
However, when the irradiation position is determined using a visible light laser in the above-described apparatus for performing laser welding, the position other than near the focal point is proportional to the square of the focal length. Since the luminance is reduced, it is difficult to determine the laser irradiation diameter, and there has been a problem that the irradiation position cannot be accurately determined.

【0020】また、前述のように可視光レーザやCCD
カメラ等を併用して焦点高さや照射位置のずれを調整す
る場合には、ヘッド部にハイトセンサが追加されるた
め、重量が増え、ヘッド寸法が大きくなり、その上、ハ
イトセンサが溶接部付近に配置されるので、このセンサ
自体の耐久性が懸念されるといった問題があった。
As described above, a visible light laser or a CCD
When adjusting the focal height and the deviation of the irradiation position using a camera, etc., a height sensor is added to the head part, which increases the weight and head size, and furthermore, the height sensor is located near the welded part. However, there is a problem that the durability of the sensor itself is concerned.

【0021】本発明はこのような問題を解決すべく創案
されたもので、ヘッドを小型化・軽量化することがで
き、かつ、デフォーカス量の制御も可能なレーザ装置を
提供することにある。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a laser device capable of reducing the size and weight of a head and controlling the amount of defocus. .

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
レーザ装置は、溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器
と、レーザ発振器から放射された溶接用レーザ光をワー
クに向けて照射するヘッド部とからなるレーザ装置であ
って、レーザ発振器内に2台の位置決めガイド用レーザ
を設けられ、このガイド用レーザから放射される2本の
ガイド用レーザ光が、溶接用レーザ光に対して同軸異心
となるように配置され、かつ、これら2本のガイド用レ
ーザ光の断面の各中心点を結ぶ直線の中心点が、溶接用
レーザ光の断面の中心点と一致するように配置されてい
るものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser device for emitting a laser beam for welding, and a head for irradiating the workpiece with the laser beam for welding emitted from the laser oscillator. A laser device comprising two lasers for positioning guides provided in a laser oscillator, and two guide laser beams emitted from the guide lasers are coaxial with the laser beam for welding. They are arranged so as to be eccentric, and are arranged such that the center point of a straight line connecting the respective center points of the cross sections of these two guide laser beams coincides with the center point of the cross section of the welding laser beam. Things.

【0023】また、本発明の請求項2記載のレーザ装置
は、溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器と、レーザ
発振器から放射された溶接用レーザ光をワークに向けて
照射するヘッド部とからなるレーザ装置であって、レー
ザ発振器内に少なくとも3台の位置決めガイド用レーザ
が設けられ、これら位置決めガイド用レーザから放射さ
れる少なくとも3本のガイド用レーザ光が、溶接用レー
ザ光に対して同軸異心となるように配置され、かつ、こ
れら3本のガイド用レーザ光の断面の各中心点を結んで
得られた多角形の重心または中心が、溶接用レーザ光の
断面の中心点と一致するように配置されているものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a laser device comprising: a laser oscillator for emitting a laser beam for welding; and a head unit for irradiating the workpiece with the laser beam for welding emitted from the laser oscillator. A laser device, wherein at least three positioning guide lasers are provided in a laser oscillator, and at least three guide laser lights emitted from the positioning guide lasers are coaxially eccentric with respect to the welding laser light. And the center of gravity or the center of the polygon obtained by connecting the center points of the cross sections of these three guide laser beams coincides with the center point of the cross section of the welding laser beam. It is arranged in.

【0024】また、本発明の請求項3記載のレーザ装置
は、溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器と、レーザ
発振器から放射された溶接用レーザ光をワークに向けて
照射するヘッド部とからなるレーザ装置であって、レー
ザ発振器内に複数台の位置決めガイド用レーザが設けら
れ、これら複数台の位置決めガイド用レーザのうちの少
なくとも1台のガイド用レーザから放射されるガイド用
レーザ光が、溶接用レーザ光に対して同軸異心に配置さ
れ、前記複数台の位置決めガイド用レーザのうちのさら
に別の少なくとも1台のガイド用レーザから放射される
ガイド用レーザ光が、溶接用レーザ光に対して同軸同心
となるように配置され、さらに別の少なくとも1台のガ
イド用レーザから放射されるガイド用レーザ光の断面の
中心点が、溶接用レーザ光の断面の中心点と一致するよ
うに配置されているものである。
A laser device according to a third aspect of the present invention includes a laser oscillator that emits a laser beam for welding, and a head unit that irradiates the laser beam for welding emitted from the laser oscillator toward a workpiece. A laser device, wherein a plurality of positioning guide lasers are provided in a laser oscillator, and guide laser light emitted from at least one of the plurality of positioning guide lasers is welded. The laser light for guiding is arranged coaxially eccentrically with respect to the laser light for guiding, and the laser light for guiding radiated from at least one further guiding laser of the plurality of positioning guide lasers with respect to the welding laser light. The center point of the cross section of the guide laser beam emitted from at least one other guide laser is arranged so as to be coaxial and concentric with the welding laser. In which are arranged to coincide with the center point of the cross section of the laser light.

【0025】また、本発明の請求項4記載のレーザ装置
は、溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器と、レーザ
発振器から放射された溶接用レーザ光をワークに向けて
照射するヘッド部と、レーザ発振器から放射された溶接
用レーザ光をヘッド部へ導く光ファイバとからなるレー
ザ装置であって、レーザ発振器内に位置決めガイド用レ
ーザが設けられ、この位置決めガイド用レーザから放射
されるガイド用レーザ光が、溶接用レーザ光に対して同
軸異心でかつ光ファイバの外周部またはその近傍に入射
するように配置されることにより、光ファイバの出力側
において、ガイド用レーザ光を溶接用レーザ光に対し同
軸、同心円のリング光に形成するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a laser device for emitting a laser beam for welding, a head unit for irradiating the laser beam for welding emitted from the laser oscillator to a work, A laser device comprising: an optical fiber for guiding a welding laser beam emitted from an oscillator to a head portion, wherein a positioning guide laser is provided in the laser oscillator, and the guiding laser beam emitted from the positioning guide laser is provided. Are arranged so as to be coaxial and eccentric with respect to the welding laser beam and to be incident on the outer peripheral portion of the optical fiber or in the vicinity thereof, so that the guide laser beam is output from the welding laser beam at the output side of the optical fiber. It is formed on coaxial and concentric ring light.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】次に、本発明のレーザ装置の実施
の形態について説明する。 [実施の形態1]まず、本発明のレーザ装置の実施の形
態1について図面を参照しつつ説明する。
Next, an embodiment of a laser device according to the present invention will be described. [First Embodiment] First, a laser device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0027】図1は、本発明のレーザ装置の一実施の形
態を示す説明図であり、同図(a)はこのレーザ装置の
構成を示す説明図であり、同図(b)はこのレーザ装置
における溶接用レーザ光およびガイド用レーザ光の断面
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a laser device according to the present invention. FIG. 1 (a) is an explanatory diagram showing a configuration of the laser device, and FIG. It is explanatory drawing which shows the cross section of the laser beam for welding and the laser beam for guides in an apparatus.

【0028】このレーザ装置は、レーザ発振器10内部
に、2つの励起ランプ1a,1bに挟持された発振ロッ
ド(溶接用レーザ)2から放射された溶接用レーザ光A
1に対して同軸で細径の可視光レーザ(例えばHe−N
eレーザ光)を位置決めガイド用レーザ光A2,A3と
して照射する2台のガイド用レーザ3a,3bを備えて
いる。
In this laser device, a welding laser beam A radiated from an oscillation rod (welding laser) 2 sandwiched between two excitation lamps 1a and 1b is provided inside a laser oscillator 10.
1 and a small diameter visible light laser (for example, He-N
e laser light) and two guide lasers 3a and 3b for irradiating the laser light A2 and A3 for positioning guide.

【0029】この発振ロッド2から放射された溶接用レ
ーザ光A1は、発振ロッド2の一端部側近傍に配置され
た第1ミラー4aと発振ロッド2の他端部側近傍に配置
された第1ハーフミラー4bとの間で共振した後、第1
ハーフミラー4bを透過し、この第1ハーフミラー4b
の前方に配置された第2ミラー4cでの反射により、第
2ハーフミラー4dの一主面に導かれ反射し、レーザ発
振器10から取り出される。このレーザ発振器10から
取り出された溶接用レーザ光A1は、ヘッド部に配置さ
れた第3ミラー(レーザ光集光部材)4eの凹面で反射
して集光された後、ヘッド部下方に配置されたワーク5
に照射される。
The welding laser beam A1 emitted from the oscillation rod 2 is divided into a first mirror 4a arranged near one end of the oscillation rod 2 and a first mirror 4a arranged near the other end of the oscillation rod 2. After resonating with the half mirror 4b, the first
The first half mirror 4b is transmitted through the half mirror 4b.
Is reflected by the second mirror 4c disposed in front of the second half mirror 4d, guided and reflected by one main surface of the second half mirror 4d, and taken out of the laser oscillator 10. The welding laser beam A1 extracted from the laser oscillator 10 is reflected by the concave surface of the third mirror (laser light focusing member) 4e arranged on the head portion and is focused, and then is arranged below the head portion. Work 5
Is irradiated.

【0030】一方、各ガイド用レーザ光A2,A3は、
第2ハーフミラー4dに向けて放射され、第2ハーフミ
ラー4dを他主面側から一主面側へ透過する。この第2
ハーフミラー4dの一主面には溶接用レーザ光A1が導
かれており、ここで、ガイド用レーザ光A2,A3は、
それぞれ溶接用レーザ光A1に対して同軸異心になり、
即ち、溶接用レーザ光A1に外周部近傍(好ましくは外
周部)で重なり(溶接用レーザ光A1およびガイド用レ
ーザ光A2,A3のD1−D1′線断面を示す図1
(b)参照)、レーザ発振器10から取り出される。そ
の後、レーザ発振器10から取り出されたガイド用レー
ザ光A2,A3は、第3ミラー4eの凹面の端部でそれ
ぞれ反射し、溶接用レーザ光A1の集光位置に導かれ
る。つまり、この2本のガイド用レーザ光A2,A3を
それぞれ放射する2台のガイド用レーザ3a,3bは、
第2ハーフミラー4dを透過したガイド用レーザ光A
2,A3が、溶接用レーザ光A1に外周部近傍(好まし
くは外周部)で重なり、かつ、この2本のガイド用レー
ザ光A2,A3の各光軸間の距離が溶接用レーザ光A1
の直径にほぼ等しくなるように配置されている。
On the other hand, each of the guide laser beams A2 and A3 is
The light is radiated toward the second half mirror 4d and passes through the second half mirror 4d from the other main surface to the one main surface. This second
The laser beam A1 for welding is guided to one main surface of the half mirror 4d, and the laser beams A2 and A3 for guiding are
Each becomes coaxial and eccentric with respect to the welding laser beam A1,
That is, FIG. 1 shows a cross section taken along line D1-D1 ′ of the welding laser beam A1 and the guide laser beams A2 and A3, which overlaps with the welding laser beam A1 in the vicinity of the outer peripheral portion (preferably the outer peripheral portion).
(See (b)), and is extracted from the laser oscillator 10. Thereafter, the guide laser beams A2 and A3 extracted from the laser oscillator 10 are respectively reflected at the concave end portions of the third mirror 4e and guided to the focusing position of the welding laser beam A1. That is, the two guide lasers 3a and 3b that emit the two guide laser beams A2 and A3 respectively are:
Guide laser light A transmitted through second half mirror 4d
2 and A3 overlap the welding laser beam A1 in the vicinity of the outer peripheral portion (preferably the outer peripheral portion), and the distance between the optical axes of the two guide laser beams A2 and A3 is equal to the welding laser beam A1.
Are arranged to be approximately equal to the diameter of

【0031】図1に示すレーザ装置のように、その焦点
高さが適切に調整されている場合には、図2(a)に示
すように、ガイド用レーザ光A2,A3の各光軸が、溶
接用レーザ光A1の集光位置Pに導かれ交わる。しか
し、例えば焦点高さが高すぎる場合には、ガイド用レー
ザ光A2,A3の光軸はワーク5上方で交わり、図2
(b)に示すように、ガイド用レーザ光A2,A3がワ
ーク5上の異なる2つの位置P1,P2に照射される。
つまり、ワーク5上でレーザ光が2点確認された場合に
は、焦点高さがずれた状態であると認識することができ
る。
When the focal height is appropriately adjusted as in the laser apparatus shown in FIG. 1, the optical axes of the guide laser beams A2 and A3 are adjusted as shown in FIG. Are guided to and intersect with the focusing position P of the welding laser beam A1. However, for example, when the focal height is too high, the optical axes of the guide laser beams A2 and A3 intersect above the workpiece 5, and FIG.
As shown in (b), two different positions P1 and P2 on the work 5 are irradiated with the guide laser beams A2 and A3.
That is, when two points of laser light are confirmed on the work 5, it can be recognized that the focal height is shifted.

【0032】また、通常、溶接用レーザ光A1の光軸は
ワーク5のレーザ照射面に垂直であるので、焦点高さが
ずれている場合、ガイド用レーザ光A2,A3が照射さ
れる位置(照射位置)P1,P2を結ぶ直線の中心点P
0が溶接用レーザ光A1の集光位置Pに一致する。従っ
て、この状態でレーザ装置の配置を調整して、溶接用レ
ーザ光A1の集光位置Pを溶接線B上に移動させること
ができる。
Further, since the optical axis of the welding laser beam A1 is normally perpendicular to the laser irradiation surface of the work 5, if the focus height is shifted, the position where the guide laser beams A2 and A3 are irradiated ( Irradiation position) Center point P of a straight line connecting P1 and P2
0 corresponds to the focusing position P of the welding laser beam A1. Therefore, in this state, it is possible to adjust the arrangement of the laser device and move the focal position P of the welding laser beam A1 on the welding line B.

【0033】また、本実施の形態のレーザ装置の仕様の
一例としては、溶接用レーザ光として出力エネルギ2k
wのCO2レーザ光が使用され、溶接用レーザ光の発振
時のレーザ径Lwが10mmであり、ガイド用レーザ光
の発振時のレーザ径Lgが0.2mmであり、溶接用レ
ーザ光の集光時のスポット径Swが1mmであり、溶接
用レーザ光やガイド用レーザ光の集光角度θが30度で
ある。
As one example of the specifications of the laser apparatus of the present embodiment, the output energy of 2 k
CO2 laser light of w is used, the laser diameter Lw when the laser light for welding oscillates is 10 mm, the laser diameter Lg when the laser light for guide oscillates is 0.2 mm, and the laser light for welding is focused. The spot diameter Sw at the time is 1 mm, and the converging angle θ of the welding laser light and the guide laser light is 30 degrees.

【0034】また、手動でレーザ装置の位置調整を行う
場合は、目視にてワーク5上でのガイド用レーザ光A
2,A3の照射位置とその数を確認し、照射位置が溶接
線B上に1個ある状態になるように、レーザ装置の位置
調整を行えばよい。
When the position of the laser device is manually adjusted, the guide laser light A on the work 5 is visually checked.
The irradiation positions of A2 and A3 and the number thereof are confirmed, and the position of the laser device may be adjusted so that there is one irradiation position on the welding line B.

【0035】一方、自動でレーザ装置の位置調整を行う
場合は、ヘッド部上方にCCDカメラ6を配置し、CC
Dカメラ6でワーク5上をモニタする。このCCDカメ
ラ6は、例えば、図3に示す自動位置補正システムに接
続されている。このシステムでは、まず、画像処理装置
7で、取り込んだワーク5の画像データを画像処理し
て、ガイド用レーザ光A2,A3の照射位置とその数を
示すデータを抽出する。その後、CPU(centra
l processing unit)8で、この抽出
したデータに基づきレーザ装置の移動量を算出し、レー
ザ装置位置調整装置9で、この移動量に基づきレーザ装
置の位置を自動調整して、焦点高さやレーザ照射位置の
調整を行う。
On the other hand, when the position of the laser device is automatically adjusted, the CCD camera 6 is arranged above the head portion,
The work 5 is monitored by the D camera 6. The CCD camera 6 is connected to, for example, an automatic position correction system shown in FIG. In this system, first, the image data of the captured work 5 is image-processed by the image processing device 7 to extract data indicating the irradiation positions of the guide laser beams A2 and A3 and the number thereof. After that, the CPU (centra
1 processing unit) 8 to calculate the amount of movement of the laser device based on the extracted data, and the laser device position adjustment device 9 automatically adjusts the position of the laser device based on the amount of movement to adjust the focal height and laser irradiation. Adjust the position.

【0036】このようにレーザ装置の位置を自動調整す
る場合は、まず、ワーク5上の照射位置が1箇所である
か2箇所であるかを判断する。そして、1箇所である場
合は、この照射位置が溶接線に重なるように、レーザ装
置を左右方向に移動する。一方、ワーク5上の照射位置
が2箇所である場合は、この2個の照射位置の中心点が
溶接線に重なるように、レーザ装置を左右方向に移動
し、その後、レーザ装置を微小に上下方向に移動して、
2個の照射位置の変化により焦点高さが高すぎるのか低
すぎるのかを判断し、移動方向を決定する。例えば、上
方向に移動したときに2個の照射位置間の距離が短くな
った場合は、ワーク下方に焦点があると判断できる。さ
らに、この2個の照射位置間の距離と第3ミラーの集光
角度とから、焦点高さのずれの大きさを求めることがで
きる。そして、決定した移動方向に焦点高さのずれの大
きさ分だけレーザ装置を移動する。[実施の形態2]次
に、本発明のレーザ装置の実施の形態2について図面を
参照しつつ説明する。
When the position of the laser device is automatically adjusted as described above, first, it is determined whether the irradiation position on the work 5 is one place or two places. If there is one, the laser device is moved in the left-right direction so that the irradiation position overlaps the welding line. On the other hand, when there are two irradiation positions on the workpiece 5, the laser device is moved in the left and right direction so that the center point of the two irradiation positions overlaps the welding line, and then the laser device is slightly moved up and down. Move in the direction
It is determined whether the focal height is too high or too low based on the change of the two irradiation positions, and the moving direction is determined. For example, if the distance between the two irradiation positions becomes shorter when moving upward, it can be determined that there is a focus below the work. Further, from the distance between the two irradiation positions and the converging angle of the third mirror, the magnitude of the shift of the focal height can be obtained. Then, the laser device is moved in the determined moving direction by an amount corresponding to the deviation of the focal height. Second Embodiment Next, a second embodiment of the laser device of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0037】図4は、本発明のレーザ装置の他の実施の
形態を示す説明図であり、同図(a)はこのレーザ装置
の構成を示す説明図であり、同図(b)はこのレーザ装
置における溶接用レーザ光およびガイド用レーザ光の断
面を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of the laser device according to the present invention. FIG. 4 (a) is an explanatory diagram showing the configuration of the laser device, and FIG. It is explanatory drawing which shows the cross section of the laser beam for welding and the laser beam for guides in a laser apparatus.

【0038】このレーザ装置は、前述のレーザ装置と比
較すると、ガイド用レーザの配置および台数が異なり、
溶接用レーザ光上でのガイド用レーザ光の重なり位置が
異なっている点以外は同様のものであるので、ガイド用
レーザの配置および台数やガイド用レーザ光の重なり位
置以外の構成については、詳細な説明を省略する。
This laser device is different from the above-mentioned laser device in the arrangement and number of guide lasers.
Except for the difference in the overlapping position of the guide laser beam on the welding laser beam, it is the same, so the details of the arrangement and the number of the guide lasers and the configuration other than the overlapping position of the guide laser beam are described in detail. Detailed description is omitted.

【0039】本実施の形態のレーザ装置は、3台のガイ
ド用レーザ13a,13b,13cを備えている。そし
て、各ガイド用レーザ13a,13b,13cから放射
されるガイド用レーザ光A12,A13,A14が溶接
用レーザ光A1に外周部近傍(好ましくは外周部)で重
なり、かつ、ガイド用レーザ光A12,A13,A14
が溶接用レーザ光A1の断面に描かれる正三角形の頂点
を通過するとともに、この正三角形の重心が溶接用レー
ザ光A1の光軸に一致するように(溶接用レーザ光A1
およびガイド用レーザ光A12,A13,A14のD2
−D2′線断を示す面図4(b)参照)、3台のガイド
用レーザ13a,13b,13cは配置されている。つ
まり、ガイド用レーザ光A12,A13,A14は、溶
接用レーザ光A1に対して同軸異心である。なお、この
ガイド用レーザ光の本数は3本に限定されるものではな
く、4本以上であってもよい。この場合、ガイド用レー
ザ光の断面の各中心点を結んで得られた多角形の中心
が、溶接用レーザ光の断面の中心点と一致するように、
ガイド用レーザを配置すればよい。
The laser device of this embodiment has three guide lasers 13a, 13b and 13c. Then, the guiding laser beams A12, A13, A14 emitted from the respective guiding lasers 13a, 13b, 13c overlap the welding laser beam A1 in the vicinity of the outer peripheral portion (preferably the outer peripheral portion), and the guiding laser beam A12 is emitted. , A13, A14
Pass through the vertex of the equilateral triangle drawn on the cross section of the welding laser beam A1, and the center of gravity of the equilateral triangle coincides with the optical axis of the welding laser beam A1 (the welding laser beam A1).
And D2 of the guide laser beams A12, A13, A14
(See FIG. 4 (b) showing a section cut along line -D2 '). Three guide lasers 13a, 13b and 13c are arranged. That is, the guide laser beams A12, A13, and A14 are coaxial and eccentric with respect to the welding laser beam A1. The number of guide laser beams is not limited to three, but may be four or more. In this case, so that the center of the polygon obtained by connecting the respective center points of the cross section of the guide laser light coincides with the center point of the cross section of the welding laser light,
A guide laser may be provided.

【0040】従って、焦点高さが正確に調整されていれ
ば、前述の実施の形態と同様に、ワーク5上で確認され
る照射位置Pの数は1個であり(図5(a)参照)、一
方、焦点高さが正確に調整されていなければ、ワーク5
上で確認される照射位置P11,P12,P13の数は
3個になる(図5(b)参照)。また、焦点について
は、もし、ワーク5上で確認される照射位置Pの数が1
個であれば、前述の実施の形態と同様に、この照射位置
Pを溶接線8上に重ねればよく、一方、ワーク5上で確
認される照射位置P11,P12,P13の数が3個で
あれば、この3個の照射位置P11,P12,P13が
描く正三角形の重心P0を溶接線8上に重ねればよい。
Therefore, if the focal height is accurately adjusted, the number of irradiation positions P confirmed on the work 5 is one as in the above-described embodiment (see FIG. 5A). ) On the other hand, if the focal height is not adjusted accurately, the work 5
The number of irradiation positions P11, P12, and P13 confirmed above becomes three (see FIG. 5B). Regarding the focal point, if the number of irradiation positions P confirmed on the work 5 is one,
If the number of the irradiation positions P11, P12, and P13 confirmed on the work 5 is three, the irradiation position P may be overlapped on the welding line 8 as in the above-described embodiment. Then, the center of gravity P0 of the equilateral triangle drawn by the three irradiation positions P11, P12, and P13 may be overlapped on the welding line 8.

【0041】この焦点高さや照射位置の調整は、図3に
示す自動位置補正システムを用いて、前述の実施の形態
と同様の手順で実施することができる。
The adjustment of the focal height and the irradiation position can be carried out by using the automatic position correction system shown in FIG.

【0042】また、本実施の形態のレーザ装置の仕様の
一例としては、溶接用レーザ光として出力エネルギ2k
wのCO2レーザ光が使用され、溶接用レーザ光の発振
時のレーザ径Lwが10mmであり、ガイド用レーザ光
の発振時のレーザ径Lgが0.2mmであり、溶接用レ
ーザ光の集光時のスポット径Swが1mmであり、溶接
用レーザ光やガイド用レーザ光の集光角度θが30度で
ある。 [実施の形態3]次に、本発明のレーザ装置の実施の形
態3について図面を参照しつつ説明する。
As one example of the specifications of the laser apparatus of the present embodiment, the output energy of 2 k
CO2 laser light of w is used, the laser diameter Lw when the laser light for welding oscillates is 10 mm, the laser diameter Lg when the laser light for guide oscillates is 0.2 mm, and the laser light for welding is focused. The spot diameter Sw at the time is 1 mm, and the converging angle θ of the welding laser light and the guide laser light is 30 degrees. [Third Embodiment] Next, a third embodiment of the laser device of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0043】図6は、本発明のレーザ装置のさらに他の
実施の形態を示す説明図であり、同図(a)はこのレー
ザ装置の構成を示す説明図であり、同図(b)はこのレ
ーザ装置における溶接用レーザ光およびガイド用レーザ
光の断面を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing still another embodiment of the laser device of the present invention. FIG. 6 (a) is an explanatory diagram showing the configuration of the laser device, and FIG. It is explanatory drawing which shows the cross section of the laser beam for welding and the laser beam for guides in this laser apparatus.

【0044】このレーザ装置は、前述の実施の形態2の
レーザ装置と比較すると、ガイド用レーザの配置が異な
り、溶接用レーザ光上でのガイド用レーザ光の重なり位
置が異なっている点以外は同様のものであるので、ガイ
ド用レーザの配置やガイド用レーザ光の重なり位置以外
の構成については、詳細な説明を省略する。
This laser device is different from the laser device of the second embodiment in that the arrangement of the guide laser is different and the overlapping position of the guide laser light on the welding laser light is different. Since the configuration is the same, detailed description of the configuration other than the arrangement of the guide laser and the overlapping position of the guide laser light is omitted.

【0045】本実施の形態のレーザ装置は、2台のガイ
ド用レーザ23a,23bを備えている。そして、各ガ
イド用レーザ23a,23bから放射されるガイド用レ
ーザ光A22,A23のうち、一方のガイド用レーザ光
A22が溶接用レーザ光A1に外周部近傍(好ましくは
外周部)で重なっている。つまり、ガイド用レーザ光A
22は溶接用レーザ光A1に対して同軸異心である。一
方、他方のガイド用レーザ光A23が溶接用レーザ光A
1に光軸上で重なるように(溶接用レーザ光A1および
ガイド用レーザ光A22,A23のD3−D3′線断面
を示す図6(b)参照)、2台のガイド用レーザ23
a,23bは配置されている。つまり、ガイド用レーザ
光A23は溶接用レーザ光A1に対して同軸同心であ
る。なお、溶接用レーザ光A1に対して同軸異心のガイ
ド用レーザ光や溶接用レーザ光A1に対して同軸同心の
ガイド用レーザ光の数は、それぞれ1本に限定されるも
のではなく、必要に応じて複数本用いてもよい。
The laser device of the present embodiment has two guide lasers 23a and 23b. Then, of the guide laser beams A22, A23 emitted from the guide lasers 23a, 23b, one of the guide laser beams A22 overlaps the welding laser beam A1 in the vicinity of the outer peripheral portion (preferably, the outer peripheral portion). . That is, the guide laser light A
Reference numeral 22 denotes coaxial eccentricity with respect to the welding laser beam A1. On the other hand, the other guide laser beam A23 is the welding laser beam A23.
1 (see FIG. 6 (b) showing a cross section taken along line D3-D3 'of the welding laser beam A1 and the guiding laser beams A22 and A23) so as to overlap the two laser beams 23 for guiding.
a and 23b are arranged. That is, the guide laser beam A23 is coaxial and concentric with the welding laser beam A1. Note that the number of guide laser beams coaxial and eccentric with the welding laser beam A1 and the number of guide laser beams coaxial with the welding laser beam A1 are not limited to one each, but are required. A plurality of them may be used depending on the situation.

【0046】従って、焦点高さが正確に調整されていれ
ば、前述の実施の形態と同様に、ワーク5上で確認され
る照射位置Pの数は1個であり(図7(a)参照)、一
方、焦点高さが正確に調整されていなければ、前述の実
施の形態と同様に、ワーク5上で確認される照射位置P
21,P22の数は2個になる(図7(b)参照)。ま
た、焦点については、もし、ワーク5上で確認される照
射位置Pの数が1個であれば、前述の実施の形態と同様
に、この照射位置Pを溶接線8上に重ねればよく、一
方、ワーク5上で確認される照射位置P21,P22の
数が2個であれば、この2個の照射位置P21,P22
のうち、レーザ装置を微小に上下方向に移動させても移
動しない方の照射位置P21を溶接線8上に重ねればよ
い。
Therefore, if the focal height is accurately adjusted, the number of irradiation positions P confirmed on the work 5 is one as in the above-described embodiment (see FIG. 7A). On the other hand, if the focal height has not been adjusted accurately, the irradiation position P confirmed on the work 5 as in the above-described embodiment.
The number of P21 and P22 is two (see FIG. 7B). Regarding the focal point, if the number of irradiation positions P confirmed on the work 5 is one, the irradiation position P may be superimposed on the welding line 8 as in the above-described embodiment. On the other hand, if the number of irradiation positions P21, P22 confirmed on the work 5 is two, the two irradiation positions P21, P22
Of these, the irradiation position P21 that does not move even if the laser device is slightly moved in the vertical direction may be overlapped on the welding line 8.

【0047】この焦点高さや照射位置の調整は、図3に
示す自動位置補正システムを用いて、前述の実施の形態
1と同様の手順で実施することができる。
The adjustment of the focal height and the irradiation position can be performed by the same procedure as in the first embodiment, using the automatic position correction system shown in FIG.

【0048】また、本実施の形態のレーザ装置の仕様の
一例としては、溶接用レーザ光として出力エネルギ2k
wのCO2レーザ光が使用され、溶接用レーザ光の発振
時のレーザ径Lwが10mmであり、ガイド用レーザ光
の発振時のレーザ径Lgが0.2mmであり、溶接用レ
ーザ光の集光時のスポット径Swが1mmであり、溶接
用レーザ光やガイド用レーザ光の集光角度θが30度で
ある。 [実施の形態4]次に、本発明のレーザ装置の実施の形
態4について図面を参照しつつ説明する。
As an example of the specifications of the laser device of the present embodiment, the output energy of 2 k
CO2 laser light of w is used, the laser diameter Lw when the laser light for welding oscillates is 10 mm, the laser diameter Lg when the laser light for guide oscillates is 0.2 mm, and the laser light for welding is focused. The spot diameter Sw at the time is 1 mm, and the converging angle θ of the welding laser light and the guide laser light is 30 degrees. Embodiment 4 Next, Embodiment 4 of the laser device of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0049】図8は、本発明のレーザ装置のさらに他の
実施の形態を示す説明図であり、同図(a)はこのレー
ザ装置の構成を示す説明図であり、同図(b)はこのレ
ーザ装置を構成する光ファイバの入射側端部における溶
接用レーザ光およびガイド用レーザ光の断面を示す説明
図であり、同図(c)はワーク上の照射位置から距離X
だけ離れた箇所での溶接用レーザ光およびガイド用レー
ザ光の断面を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing still another embodiment of the laser device according to the present invention. FIG. 8 (a) is an explanatory diagram showing the configuration of the laser device, and FIG. It is explanatory drawing which shows the cross section of the laser beam for welding and the laser beam for a guide in the incident side end part of the optical fiber which comprises this laser apparatus, FIG.
It is explanatory drawing which shows the cross section of the laser beam for welding and the laser beam for guides in the place separated only.

【0050】このレーザ装置は、レーザ発振器10内部
に、2つの励起ランプ1a,1bに挟持された発振ロッ
ド(例えばYAGレーザ)2から放射された溶接用レー
ザ光A1に対して同軸で細径の可視光レーザ(例えばH
e−Neレーザ光)を位置決めガイド用レーザ光A32
として照射するガイド用レーザ33aを備えている。
In this laser device, a laser beam A1 radiated from an oscillation rod (for example, a YAG laser) 2 sandwiched between two excitation lamps 1a and 1b is coaxial and has a small diameter inside a laser oscillator 10. Visible light laser (eg, H
e-Ne laser beam) for positioning guide laser beam A32
And a guide laser 33a that emits light.

【0051】この発振ロッド2から放射された溶接用レ
ーザ光A1は、発振ロッド2の一端部側近傍に配置され
た第1ミラー4aと発振ロッド2の他端部側近傍に配置
された第1ハーフミラー4bとの間で共振した後、第1
ハーフミラー4bを透過し、この第1ハーフミラー4b
の前方に配置された第2ミラー4cでの反射により、第
2ハーフミラー4dの一主面に導かれ反射し、第1レン
ズ11aを平らな一主面から凹面である他主面へ透過す
る。この第1レンズ11aを透過することにより集光さ
れ、一端部がレーザ発振器10に挿入・固定されている
光ファイバ12に導かれて、レーザ発振器10から取り
出される。そして、レーザ発振器10から取り出された
溶接用レーザ光A1は、ヘッド部に設けられた第2レン
ズ(レーザ光伝送部材)11bを凹面である一主面から
平らな他主面へ透過し、同じくヘッド部に設けられた第
3ミラー(レーザ光伝送部材)4fで反射して第3レン
ズ(レーザ光集光部材)11cに導かれ、この第3レン
ズ11cを平らな一主面から凹面である他主面へ透過
し、ヘッド部下方に配置されたワーク5に照射される。
The welding laser beam A1 emitted from the oscillation rod 2 is divided into a first mirror 4a arranged near one end of the oscillation rod 2 and a first mirror 4a arranged near the other end of the oscillation rod 2. After resonating with the half mirror 4b, the first
The first half mirror 4b is transmitted through the half mirror 4b.
Is reflected by the second mirror 4c disposed in front of the first half mirror 4d and is reflected on one main surface of the second half mirror 4d, and transmits the first lens 11a from the flat main surface to the other main surface which is a concave surface. . The light is condensed by passing through the first lens 11 a, and one end is guided to the optical fiber 12 inserted and fixed to the laser oscillator 10 and extracted from the laser oscillator 10. Then, the welding laser light A1 extracted from the laser oscillator 10 passes through the second lens (laser light transmitting member) 11b provided in the head portion from one concave main surface to the other flat main main surface. The light is reflected by a third mirror (laser light transmitting member) 4f provided in the head portion and guided to a third lens (laser light condensing member) 11c, and the third lens 11c is concave from one flat main surface. The light is transmitted to the other main surface, and is irradiated on the work 5 arranged below the head portion.

【0052】一方、ガイド用レーザ光A32は、第2ハ
ーフミラー4dに向けて放射され、第2ハーフミラー4
dを他主面側から一主面側へ透過する。この第2ハーフ
ミラー4dの一主面には溶接用レーザ光A1が導かれて
おり、ここで、ガイド用レーザ光A32は光ファイバ1
2の端面の外周部近傍(好ましくは外周部)に入射され
(溶接用レーザ光A1およびガイド用レーザ光A32の
D4−D4′線断面を示す図8(b)参照)、光ファイ
バ12によってレーザ発振器10から取り出される。そ
して、光ファイバ12によって溶接用レーザ光A1とと
もに取り出されたガイド用レーザ光A32は、溶接用レ
ーザ光A1に対して同軸、同心円の断面リング状のレー
ザ光(以下、「リング光」という)となり(溶接用レー
ザ光A1およびガイド用レーザ光A32の焦点から距離
X離れたところでのD5−D5′線断面を示す図8
(c)参照)、溶接用レーザ光A1と同様に、第2レン
ズ11b、第3ミラー4fおよび第3レンズ11cを介
してワーク5に照射される。つまり、このガイド用レー
ザ光A32を放射するガイド用レーザ33aは、第2ハ
ーフミラー4dを透過したガイド用レーザ光A32が、
光ファイバ12の外周部近傍(好ましくは外周部)に入
射されるように配置されている。
On the other hand, the guide laser beam A32 is emitted toward the second half mirror 4d,
d is transmitted from the other main surface side to one main surface side. The laser beam A1 for welding is guided to one principal surface of the second half mirror 4d.
2 (refer to FIG. 8B showing a cross section taken along line D4-D4 ′ of the welding laser beam A1 and the guiding laser beam A32). It is taken out of the oscillator 10. The guide laser light A32 extracted together with the welding laser light A1 by the optical fiber 12 becomes a coaxial, concentric ring-shaped laser light (hereinafter, referred to as "ring light") with respect to the welding laser light A1. (FIG. 8 shows a cross section taken along line D5-D5 ′ at a distance X from the focal points of the welding laser beam A1 and the guiding laser beam A32.
(See (c)), similarly to the welding laser beam A1, the workpiece 5 is irradiated via the second lens 11b, the third mirror 4f, and the third lens 11c. That is, the guide laser beam 33 that emits the guide laser beam A32 is the guide laser beam A32 that has passed through the second half mirror 4d.
The optical fiber 12 is disposed so as to be incident near the outer peripheral portion (preferably, the outer peripheral portion).

【0053】このレーザ装置では、細径のガイド用レー
ザ光A32をリング光として光ファイバ12から取り出
し用いている。ここで、このリング光となったガイド用
レーザ光A32に関して、焦点高さがずれワーク上で焦
点が確認されなかった場合でも、リング光が確認できる
か否かを実験結果より確かめる。
In this laser device, the guide laser beam A32 having a small diameter is extracted from the optical fiber 12 as ring light and used. Here, with respect to the guide laser light A32, which has become the ring light, it is confirmed from the experimental results whether or not the ring light can be confirmed even when the focus height is shifted and the focus is not confirmed on the work.

【0054】図9は、ガイド光の焦点高さのズレに対す
る照度低下係数(この値が0に近いほど照度は低く、確
認が困難になる)を示すグラフである。この図9におい
て、横軸は焦点からの距離(mm)を示し、縦軸は照度
低下係数を示す。また、本実施の形態のレーザ装置のよ
うに、ガイド用レーザ光を光ファイバ12の外周部近傍
(好ましくは外周部)に入射して測定し得られた実験結
果を実線で示し、従来のレーザ装置のように、ガイド用
レーザ光を溶接用レーザ光に中心軸で重なるようにして
測定し得られた実験結果を破線で示している。
FIG. 9 is a graph showing an illuminance reduction coefficient with respect to the deviation of the focal height of the guide light (the illuminance is lower as the value is closer to 0, making it difficult to confirm). In FIG. 9, the horizontal axis indicates the distance (mm) from the focal point, and the vertical axis indicates the illuminance reduction coefficient. Further, as in the laser apparatus of the present embodiment, the experimental results obtained by measuring the laser beam for guiding incident near the outer peripheral portion (preferably the outer peripheral portion) of the optical fiber 12 are shown by a solid line, An experimental result obtained by measuring the guide laser beam so as to overlap the welding laser beam on the center axis as in the case of the apparatus is indicated by a broken line.

【0055】なお、この実験結果を得るにあたり、ガイ
ド用レーザ光として出力エネルギ1kwのYAGレーザ
光が使用され、溶接用レーザ光の発振時のレーザ径Lw
が10mmであり、ガイド用レーザ光の発振時のレーザ
径Lgが0.2mmであり、溶接用レーザ光の集光時の
スポット径Swが1mmであり、溶接用レーザ光やガイ
ド用レーザ光の集光角度θが30度であるレーザ装置を
用いた。
In order to obtain the experimental results, a YAG laser beam having an output energy of 1 kW was used as the guide laser beam, and the laser diameter Lw during oscillation of the welding laser beam was used.
Is 10 mm, the laser diameter Lg at the time of oscillation of the guide laser light is 0.2 mm, the spot diameter Sw at the time of condensing the welding laser light is 1 mm, and the welding laser light and the guide laser light are A laser device having a converging angle θ of 30 degrees was used.

【0056】図9から明らかなように、本発明のレーザ
装置のように、ガイド用レーザ光を光ファイバ12の外
周部近傍(好ましくは外周部)に入射した場合、焦点か
らの距離が大きくなっても照度低下係数は0に集束する
ことなく、リング光ははっきりと確認できることが分か
る。
As is apparent from FIG. 9, when the guide laser light is incident near the outer peripheral portion (preferably the outer peripheral portion) of the optical fiber 12 as in the laser apparatus of the present invention, the distance from the focal point increases. However, it can be seen that the ring light can be clearly confirmed without the illuminance reduction coefficient converging to zero.

【0057】従って、従来のレーザ装置では、焦点高さ
がずれ焦点がワーク上からずれた場合にはガイド用レー
ザ光を確認することが困難であったが、本実施の形態の
レーザ装置によれば、焦点高さがずれても容易にワーク
上でガイド用レーザ光の照射位置を確認することができ
る。
Therefore, in the conventional laser apparatus, it was difficult to confirm the guide laser light when the focal point height was shifted and the focal point was shifted from the work. However, according to the laser apparatus of this embodiment, Thus, even if the focal height is shifted, the irradiation position of the guide laser light can be easily confirmed on the work.

【0058】次に、本実施の形態のレーザ装置では従来
のレーザ装置と比較するとリング光の輝度が低下しない
ので、ワーク上でリング光の照射位置を確認できること
を、式を用いて説明する。
Next, a description will be given of the fact that the irradiation position of the ring light can be confirmed on the work because the brightness of the ring light does not decrease in the laser device of the present embodiment as compared with the conventional laser device.

【0059】なお、式中では、発振時の溶接用レーザ光
のレーザ径をLw、ガイド用レーザ光のレーザ径をLg
とし、ヘッド部内に集光用に設けられた第3レンズで集
光された溶接用レーザ光のスポット径をSw、ガイド用
レーザ光のスポット径をSgとし、リング光の外周端部
から光軸Cまでの角度である第1集光角度をθとし、リ
ング光の内周端部から光軸Cまでの角度である第2集光
角度をθ′とし、焦点からの距離をXとする(図10参
照)。
In the equation, the laser diameter of the welding laser light at the time of oscillation is Lw, and the laser diameter of the guiding laser light is Lg.
The spot diameter of the laser beam for welding condensed by the third lens provided for condensing in the head portion is Sw, the spot diameter of the laser beam for guide is Sg, and the optical axis is from the outer peripheral end of the ring light. The first condensing angle which is an angle to C is θ, the second condensing angle which is an angle from the inner peripheral end of the ring light to the optical axis C is θ ′, and the distance from the focal point is X ( (See FIG. 10).

【0060】溶接用レーザ光の照射面積Aw=(Sw/
2+X×tanθ)2 ×π となり、従来のレーザ装置では、ガイド光の面積がほぼ
上記溶接用レーザ光と同様の面積となる。
Irradiation area of welding laser beam Aw = (Sw /
2 + X × tan θ) 2 × π, and in the conventional laser device, the area of the guide light is almost the same as the area of the welding laser light.

【0061】しかし、リング光では、 リング内周の集光角度tanθ′=(1−Lg/Lw)
×tanθ となり、|X|<(Sw/2/tanθ)の場合は、 ガイド用レーザ光の照射面積Ag=(Sw/2+X×t
anθ)2 ×π |X|≧(Sw/2/tanθ)の場合は、 ガイド用レーザ光の照射面積Ag=(Sw/2+X×t
anθ−X×tanθ′)2 ×π となる。
However, in the case of the ring light, the condensing angle tan θ 'on the inner circumference of the ring = (1−Lg / Lw)
× tan θ, and when | X | <(Sw / 2 / tan θ), the irradiation area Ag of the guide laser beam Ag = (Sw / 2 + X × t
an θ) 2 × π | X | ≧ (Sw / 2 / tan θ), the irradiation area Ag of the guide laser light Ag = (Sw / 2 + X × t
anθ−X × tanθ ′) 2 × π.

【0062】つまり、レーザ光の照度の変化は、各A
w、Agの逆数を係数とすることで現せ、ガイド光が細
径であり、かつ、溶接用レーザ光の外周部近辺にあるほ
ど照射の低下を少なくできる。
That is, the change in the illuminance of the laser light
The reciprocals of w and Ag can be expressed as coefficients, and the smaller the guide light is and the closer to the outer periphery of the welding laser light, the less the irradiation can be reduced.

【0063】本実施の形態のレーザ装置は、前述の実施
の形態1のレーザ装置と同様に、手動または自動で焦点
高さや照射位置のズレを調整することができる。
In the laser device of the present embodiment, similarly to the laser device of the first embodiment, the focal height and the deviation of the irradiation position can be adjusted manually or automatically.

【0064】まず、手動でレーザ装置の位置調整を行う
場合は、目視にてワーク5上でのガイド用レーザ光A3
2の照射位置とその形状を確認し、照射位置が溶接線B
上に点形状である状態になるように、レーザ装置の位置
調整を上下方向および左右方向に行えばよい。
First, when the position of the laser device is manually adjusted, the guide laser beam A3 on the work 5 is visually observed.
Confirm the irradiation position and its shape of No. 2 and set the irradiation position to welding line B
The position of the laser device may be adjusted in the vertical and horizontal directions so as to be in a point-like shape on the upper side.

【0065】一方、自動でレーザ装置の位置調整を行う
場合は、ヘッド部上方にCCDカメラ6を配置し、CC
Dカメラ6でワーク5上をモニタする。このCCDカメ
ラ6は、例えば、図3に示す自動位置補正システムに接
続されている。このシステムでは、まず、画像処理装置
7で、取り込んだワーク5の画像データを画像処理し
て、ガイド用レーザ光A32の照射位置とその形状を示
すデータを抽出する。その後、CPU8で、この抽出し
たデータに基づきレーザ装置の移動量を算出し、レーザ
装置位置調整装置9で、この移動量に基づきレーザ装置
の位置を自動調整して、焦点高さやレーザ照射位置の調
整を行う。
On the other hand, when the position of the laser device is automatically adjusted, the CCD camera 6 is arranged above the head portion,
The work 5 is monitored by the D camera 6. The CCD camera 6 is connected to, for example, an automatic position correction system shown in FIG. In this system, first, the image data of the captured work 5 is subjected to image processing by the image processing device 7 to extract data indicating the irradiation position of the guide laser beam A32 and its shape. Thereafter, the CPU 8 calculates the amount of movement of the laser device based on the extracted data, and the laser device position adjustment device 9 automatically adjusts the position of the laser device based on the amount of movement, and adjusts the focal height and the laser irradiation position. Make adjustments.

【0066】このようにレーザ装置の位置を自動調整す
る場合は、まず、ワーク5上のガイド用レーザ光A32
の形状が点形状であるかリング形状であるかを判断す
る。そして、ガイド用レーザ光A32の照射位置Pが所
定値以下の径の点形状である場合は(図11(a)参
照)、この照射位置Pが溶接線8に重なるように、レー
ザ装置を左右方向に移動する。一方、ワーク5上のガイ
ド用レーザ光A32の照射位置P31がリング形状、つ
まりリング光である場合は(図11(b)参照)、この
リング光の中心点P0が溶接線8に重なるように、レー
ザ装置を左右方向に移動し、その後、レーザ装置を微小
に上下方向に移動して、リング光の径の変化により焦点
高さが高すぎるのか低すぎるのかを判断し、移動方向を
決定する。例えば、上方向に移動したときにリング光の
径が小さくなった場合は、ワーク下方に焦点があると判
断できる。さらに、このリング光の径と第3レンズの集
光角度とから、焦点高さのずれの大きさを求めることが
できる。そして、決定した移動方向に焦点高さのずれの
大きさ分だけレーザ装置を移動する。
When the position of the laser device is automatically adjusted as described above, first, the guide laser light A32 on the work 5 is used.
Is determined to be a point shape or a ring shape. When the irradiation position P of the guide laser beam A32 is a point having a diameter equal to or smaller than a predetermined value (see FIG. 11A), the laser device is moved left and right so that the irradiation position P overlaps the welding line 8. Move in the direction. On the other hand, when the irradiation position P31 of the guide laser beam A32 on the workpiece 5 is a ring shape, that is, a ring beam (see FIG. 11B), the center point P0 of the ring beam is overlapped with the welding line 8. Then, the laser device is moved in the left-right direction, and then the laser device is slightly moved in the up-down direction to determine whether the focal height is too high or too low due to the change in the diameter of the ring light, and determine the moving direction. . For example, when the diameter of the ring light becomes smaller when moving upward, it can be determined that the focus is below the work. Further, from the diameter of the ring light and the converging angle of the third lens, the magnitude of the shift of the focal height can be obtained. Then, the laser device is moved in the determined moving direction by an amount corresponding to the deviation of the focal height.

【0067】また、前述の実施の形態1〜4において、
ガイド用レーザは、He−Neレーザに限定されるもの
ではなく、可視光波長のレーザであればよい。また、ガ
イド用レーザ光の照射方式については、ハーフミラーを
使用してもよく、ミラーによる切替方式を使用してもよ
い。さらに別のガイド用レーザ光の照射方式としては、
ヘッド部に溶接用レーザ光を送る光ファイバの途中に設
けられた分岐部等から投入してもよく、この場合、ヘッ
ド部に溶接用レーザ光を送る光ファイバに、溶接用レー
ザ光に対して同軸で、中心部以外または外周部近辺に異
心にガイド用レーザ光を投光可能であればよい。但し、
好ましくは、溶接用レーザ光外周部近辺にガイド用レー
ザ光を投光可能である。
In the first to fourth embodiments,
The guide laser is not limited to the He-Ne laser, but may be any laser having a visible light wavelength. Further, a half mirror or a switching method using a mirror may be used for the irradiation method of the guide laser light. As another irradiation method of the guide laser beam,
It may be supplied from a branch portion or the like provided in the middle of the optical fiber for sending the laser beam for welding to the head portion. In this case, the optical fiber for sending the laser beam for welding to the head portion may be supplied with respect to the laser beam for welding. It suffices if the guide laser beam can be projected coaxially and eccentrically at a position other than the center or near the outer periphery. However,
Preferably, the guide laser beam can be projected near the outer periphery of the welding laser beam.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘッド部にハイトセンサや投光器等を設ける必要がない
ので、ヘッドを小型化・軽量化することができる。さら
に、第3ミラーの集光角度を予め把握しておくだけで、
デフォーカス量の制御(即ち、焦点をワーク上またはワ
ーク内部に置く等、所望の位置にずらすこと)もでき
る。
As described above, according to the present invention,
Since there is no need to provide a height sensor, a light projector, and the like in the head portion, the size and weight of the head can be reduced. Furthermore, by simply knowing the focusing angle of the third mirror in advance,
It is also possible to control the amount of defocus (that is, shift the focus to a desired position, such as placing the focus on or inside the work).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のレーザ装置の実施の形態1を示す説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing Embodiment 1 of a laser device according to the present invention.

【図2】図1に示すレーザ装置のガイド用レーザから放
射されたガイド用レーザ光のワーク上での照射位置の一
例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of an irradiation position on a work of a guide laser beam emitted from a guide laser of the laser device shown in FIG. 1;

【図3】本発明のレーザ装置に接続される自動位置補正
システムの一例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of an automatic position correction system connected to the laser device of the present invention.

【図4】本発明のレーザ装置の他の実施の形態を示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of the laser device of the present invention.

【図5】図4に示すレーザ装置のガイド用レーザから放
射されたガイド用レーザ光のワーク上での照射位置の一
例を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing an example of an irradiation position on a work of a guide laser beam emitted from a guide laser of the laser device shown in FIG. 4;

【図6】本発明のレーザ装置のさらに他の実施の形態を
示す説明図であ
FIG. 6 is an explanatory view showing still another embodiment of the laser device of the present invention.

【図7】図6に示すレーザ装置のガイド用レーザから放
射されたガイド用レーザ光のワーク上での照射位置の一
例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of an irradiation position on a work of a guide laser beam emitted from a guide laser of the laser device shown in FIG. 6;

【図8】本発明のレーザ装置のさらに他の実施の形態を
示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing still another embodiment of the laser device of the present invention.

【図9】ガイド光の焦点高さのズレに対する照度低下係
数を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an illuminance reduction coefficient with respect to a deviation of a focal height of guide light.

【図10】図8に示すレーザ装置において焦点およびそ
の周辺部のガイド用レーザ光
FIG. 10 is a laser beam for guiding a focal point and its peripheral portion in the laser device shown in FIG. 8;

【図11】図8に示すレーザ装置のガイド用レーザから
放射されたガイド用レーザ光の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory view showing an example of a guide laser beam emitted from the guide laser of the laser device shown in FIG. 8;

【図12】従来のレーザ装置の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory view showing an example of a conventional laser device.

【図13】図12に示すレーザ装置のガイド用レーザか
ら放射されたガイド用レーザ光のワーク上での照射位置
の一例を示す説明図である。
13 is an explanatory diagram illustrating an example of an irradiation position on a work of a guide laser beam emitted from the guide laser of the laser device illustrated in FIG. 12;

【図14】従来のレーザ装置の他の例を示す説明図であ
る。
FIG. 14 is an explanatory view showing another example of a conventional laser device.

【図15】図14に示すレーザ装置における溶接用レー
ザ光の伝送経路の一部分を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory view showing a part of a transmission path of a laser beam for welding in the laser device shown in FIG. 14;

【図16】図14に示すレーザ装置におけるガイド用レ
ーザ光の伝送経路の一部分を示す説明図である。
16 is an explanatory diagram showing a part of a transmission path of a guide laser beam in the laser device shown in FIG. 14;

【図17】図14に示すレーザ装置のガイド用レーザか
ら放射されたガイド用レーザ光のワーク上での照射位置
の一例を示す説明図である。
17 is an explanatory diagram illustrating an example of an irradiation position on a work of a guide laser beam emitted from the guide laser of the laser device illustrated in FIG. 14;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 励起ランプ 2 発振ロッド 3a,3b ガイド用レーザ 4a 第1ミラー 4b 第1ハーフミラー 4c 第2ミラー 4d 第2ハーフミラー 4e,4f 第3ミラー 5 ワーク 6 CCDカメラ 7 画像処理装置 8 CPU 9 レーザ装置位置調整装置 10 レーザ発振器 11a 第1レンズ 11b 第2レンズ 11c 第3レンズ 12 光ファイバ 1a, 1b Excitation lamp 2 Oscillating rod 3a, 3b Guide laser 4a First mirror 4b First half mirror 4c Second mirror 4d Second half mirror 4e, 4f Third mirror 5 Work 6 CCD camera 7 Image processing device 8 CPU 9 Laser device position adjusting device 10 Laser oscillator 11a First lens 11b Second lens 11c Third lens 12 Optical fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA19 DD02 FF04 GG04 GG12 HH04 JJ03 JJ09 JJ26 LL02 LL19 QQ31 UU07 4E068 CA09 CA11 CC02 CD02 CD15 CE08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA19 DD02 FF04 GG04 GG12 HH04 JJ03 JJ09 JJ26 LL02 LL19 QQ31 UU07 4E068 CA09 CA11 CC02 CD02 CD15 CE08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器
と、レーザ発振器から放射された溶接用レーザ光をワー
クに向けて照射するヘッド部とからなるレーザ装置であ
って、 レーザ発振器内に2台の位置決めガイド用レーザを設け
られ、このガイド用レーザから放射される2本のガイド
用レーザ光が、溶接用レーザ光に対して同軸異心となる
ように配置され、かつ、これら2本のガイド用レーザ光
の断面の各中心点を結ぶ直線の中心点が、溶接用レーザ
光の断面の中心点と一致するように配置されていること
を特徴とするレーザ装置。
1. A laser device comprising: a laser oscillator that emits a welding laser beam; and a head unit that irradiates a welding laser beam emitted from the laser oscillator toward a workpiece. Are provided, and two guide laser beams emitted from the guide laser are arranged so as to be coaxial and eccentric with respect to the welding laser beam. A laser device, wherein a center point of a straight line connecting respective center points of a cross section of a laser beam is arranged so as to coincide with a center point of a cross section of a laser beam for welding.
【請求項2】 溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器
と、レーザ発振器から放射された溶接用レーザ光をワー
クに向けて照射するヘッド部とからなるレーザ装置であ
って、 レーザ発振器内に少なくとも3台の位置決めガイド用レ
ーザが設けられ、これら位置決めガイド用レーザから放
射される少なくとも3本のガイド用レーザ光が、溶接用
レーザ光に対して同軸異心となるように配置され、か
つ、これら3本のガイド用レーザ光の断面の各中心点を
結んで得られた多角形の重心または中心が、溶接用レー
ザ光の断面の中心点と一致するように配置されているこ
とを特徴とするレーザ装置。
2. A laser device comprising: a laser oscillator that emits a welding laser beam; and a head unit that irradiates the welding laser beam emitted from the laser oscillator toward a workpiece. A positioning guide laser is provided, and at least three guide laser beams emitted from the positioning guide lasers are arranged so as to be coaxial and eccentric with respect to the welding laser beam. Wherein the center of gravity or the center of the polygon obtained by connecting the respective center points of the cross section of the guide laser beam is aligned with the center point of the cross section of the welding laser beam. .
【請求項3】 溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器
と、レーザ発振器から放射された溶接用レーザ光をワー
クに向けて照射するヘッド部とからなるレーザ装置であ
って、 レーザ発振器内に複数台の位置決めガイド用レーザが設
けられ、これら複数台の位置決めガイド用レーザのうち
の少なくとも1台のガイド用レーザから放射されるガイ
ド用レーザ光が、溶接用レーザ光に対して同軸異心に配
置され、前記複数台の位置決めガイド用レーザのうちの
さらに別の少なくとも1台のガイド用レーザから放射さ
れるガイド用レーザ光が、溶接用レーザ光に対して同軸
同心となるように配置され、さらに別の少なくとも1台
のガイド用レーザから放射されるガイド用レーザ光の断
面の中心点が、溶接用レーザ光の断面の中心点と一致す
るように配置されていることを特徴とするレーザ装置。
3. A laser device comprising: a laser oscillator for emitting a welding laser beam; and a head unit for irradiating the welding laser beam emitted from the laser oscillator toward a work, wherein a plurality of laser units are provided in the laser oscillator. A positioning guide laser is provided, and a guide laser beam emitted from at least one of the plurality of positioning guide lasers is coaxially arranged with respect to the welding laser beam, Guide laser light emitted from at least one other guide laser of the plurality of positioning guide lasers is arranged so as to be coaxial and concentric with the welding laser light, and further another The center point of the cross section of the guide laser beam emitted from at least one guide laser is arranged to coincide with the center point of the cross section of the welding laser beam. The laser apparatus characterized by being.
【請求項4】 溶接用レーザ光を放射するレーザ発振器
と、レーザ発振器から放射された溶接用レーザ光をワー
クに向けて照射するヘッド部と、レーザ発振器から放射
された溶接用レーザ光をヘッド部へ導く光ファイバとか
らなるレーザ装置であって、 レーザ発振器内に位置決めガイド用レーザが設けられ、
この位置決めガイド用レーザから放射されるガイド用レ
ーザ光が、溶接用レーザ光に対して同軸異心でかつ光フ
ァイバの外周部またはその近傍に入射するように配置さ
れることにより、光ファイバの出力側において、ガイド
用レーザ光を溶接用レーザ光に対し同軸、同心円のリン
グ光に形成することを特徴とするレーザ装置。
4. A laser oscillator for emitting a laser beam for welding, a head unit for irradiating a laser beam for welding emitted from the laser oscillator toward a workpiece, and a head unit for emitting a laser beam for welding emitted from the laser oscillator. A laser device for positioning guide in a laser oscillator, comprising:
The guide laser light emitted from the positioning guide laser is arranged so as to be coaxial and eccentric with respect to the welding laser light and to be incident on the outer peripheral portion of the optical fiber or in the vicinity thereof. 3. The laser device according to claim 1, wherein the guide laser light is formed into a concentric ring light with respect to the welding laser light.
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