JPH02303692A - レーザ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はレーザ加工機に係り、更に詳細には加工ヘッ
ドに備えられた集光レンズへの入射ビームにおける径方
向の位置ずれが発生した際に自動的に修正できるように
したレーザ加工機に関する。

（従来の技術） 一般に、例えばＣＯ２レーザ加工機などのレーザ加工機
において、レーザビームは集光レンズの中央に入射する
ことが望ましい。すなわち、集光レンズに入射する入射
ビームの径方向における位置の変化によりレーザ加工条
件が変化することがすでに今までの経験から判っている
。

従来のレーザ加工機においては、集光レンズに入射する
入射ビームの位置が変化した場合、集光レンズの装着部
にターゲット〈レーザビームを反射する目標物）を取付
け、実際にアクリルなどのワークにレーザビームを照射
する。そして、レーザビームの位置を確認し、手動でベ
ンドミラーなどを調節して修正していた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来のベンドミラーなどの調節で加
工レンズに入射する入射ビームにおける径の位置ずれの
修正では良好な切断が不可能な場合がある。この場合に
は不良製品を発生させてからでないと、入射ビームの位
置変化を発見できなかった。

また、このときレーザ加工を中止し、ベンドミラーなど
を調節し位置を修正する必要があった。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため、集光レ
ンズへの入射ビームにおける径方向の位置ずれが発生し
ても自動的に修正し、加工条件の変化しないレーザ加工
を行ない得るようにしたレーザ加工機を提供することに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、レーザビーム
を発掘させるレーザ発振器と、加工機本体の先端に内蔵
され前記レーザ発振器で発振されｌζレーザビームを曲
げるベンドミラーと、前記加工機本体の先端に設けられ
前記ベンドミラーで曲げられたレーザビームを集光しワ
ークへ照射せしめる集光レンズを有する加工ヘッドと、
この加工ヘッドの直上における加工機本体に設けられた
前記集光レンズへ入射するレーザビームにおける径方向
の位置をリアルタイムで検出するレーザビーム検出解析
装置と、このレーザビーム検゛出解析装置で検出された
入射ビームにおける径方向の位置がある基準値を越えた
ときに前記入射ビームの位置におけるずれとは逆方向へ
入射ビームの位置を移動させるように前記ベンドミラー
の角度を制御する制御装置と、を備えてレーザ加工機を
構成した。

（作用） この発明のレーザ加工機を採用することにより、レーザ
ビーム検出解析装置で検出された集光レンズに入射する
実際のレーザビームにおける径方向の位置が制御装置に
取込まれる。制御装置ではこの実際のレーザビームにお
ける径方向の位置と予め設定された基準値とが比較され
る。

そして、実際のレーザビームにおける径方向の位置が基
準値を越えたときには入射ビームの位置におけるずれと
逆方向へ入射ビームの位置が移動するようにベンドミラ
ーの角度が制御される。

このベンドミラーの角度が制御されることにより、レー
ザビームにおける径方向の位置ずれが自動的に修正され
。加工条件が変化しないでレーザ加工が行なわれる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図を参照するに、レーザ加工機１の後部側（第１図
において右側）には例えばＣＯ２レーザ発振器３が装着
されており、レーザビームＬＢをレーザ加工ｉｉへ向け
て発振するように構成されている。

レーザ加工Ｉ１１は、ベース５と、このベース５に垂直
に立設したボスト７、およびボスト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加工機本体の一部
であるビーム部材９などから構成されている。ベース５
の上部にはワークＷを載置するワークテーブル１１が設
けられている。

このワークテーブル１１の右側にはワークＷをクランプ
して位置決めするワーク位置決め装置１３が設けられて
いる。このワーク位置決め装置１３がＸ軸方向（第２図
において紙面に対して直交する方向）、Ｙ軸方向く第２
図において左右方向）へ移動されてワークＷの所望位置
が加工位置に位置決めされる。

前記ビーム部材９の先端部にはレーザビームしＢを曲げ
るベンドミラー１５が内蔵されていると共に、ビーム部
材９の先端部における下端には集光レンズ１７を備えた
加工ヘッド１９が設けられている。この加工ヘッド１９
の直上におけるビーム部材９にはレーザビーム検出解析
装置２１が設けられていて、前記集光レンズ１７に入射
するレーザビームＬＢにおける径方向の位置を検出する
ようになっている。

前記集光レンズ１７で集光されたレーザビームＬＢは加
工ヘッド１９の先端に装着されｌζノズル２３からワー
クＷへ照射されてレーザ加工が行なわれるようになって
いる。また、前記ボスト７にはレーザビーム検出解析装
置２１で検出されたレーザビームＬＢのビーム径に基づ
き集光レンズ１７の焦点距離を制御する制御装置２５が
設けられている。

上記構成により、レーザ発振器３で発振されたレーザビ
ームＢはベンドミラー１５で曲げられて集光レンズ１７
で集光される。この集光レンズ１７で集光されたレーザ
ビームＬ８はノズル２３からワークＷへ照射されて、ワ
ーク位置決め装＠１３で位置決めされたワークＷの所望
の位置ヘレーザ加工されることになる。

第１図に示されているように、前記ベンドミラー１５は
ミラーブラケット２７に支持されており、ミラーブラケ
ット２７はＸ、Ｙ軸における２方向の角度を調節する角
度調節装置２９を介してサーボモータのごとき駆動モー
タ３１に連動連結されている。したがって、駆動モータ
３１を駆動させると、角度調節装置２９によりミラーブ
ラケット２７がＸ、Ｙ軸の２方向へ調節されるから、ベ
ンドミラー１５の位置ずれが調整されることとなる。

なお、駆動モータ３１には角度を検出するエンコーダ３
３が備えられている。

すなわち、第１図において集光レンズ１７に入射するレ
ーザビームＬＢにおける入射ビームの径方向の位置がリ
アルタイムでレーザビーム検出解析装置ｉ２１で検出さ
れる。このレーザビーム検出解析装置２１で検出された
入射ビームにおける径方向の実際の位置の信号が制御装
置２５に取込まれる。

制ｍ装置２５には予めある基準値が取込まれているから
、制御装置２５ではこの基準値と入射ビームにおける径
方向の実際の位置とが比較されて、入射ビームにおける
径方向の実際の位置が基準値より越えたときには、ずれ
とは逆方向へ入射ビームの位置を移動させるように駆動
モータ３１が駆動して角度１節装置２９が作動し、ミラ
ーブラケット２７を介してベンドミラー１５の角度が変
化して集光レンズ１７に入射する入射ビームにおける径
方向の位置を変化させて位置ずれが自動的に修正される
。

而して、加工条件が変化しないで、常に正規な加工条件
でレーザ加工を行なうことができる。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく
、適宜の変更を行なうことにより、その他のｉ様で実施
骨るものである。例えば本実施例では加工ヘッド１９を
固定し、ワークＷをＸ、Ｙ軸方向へ移動せしめるレーザ
加工機１の例で説明したが、それ以外のワークＷを固定
し、加工ヘッド１９をＸ、Ｙ軸方向へ移動せしめるタイ
プのレーザ加工機１などでも対応可能である。

［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、この
発明によれば、レーザビーム検出解析装置でリアルタイ
ムに検出された集光レンズに入射する入射ビームにおけ
る径方向の実際の位置は制御装置に取込まれる。制御装
置では予め設定されたある基準値と比較されて、入射ビ
ームにおける径方向の実際の位置がある基準値より越え
たときには、入射ビームの位置におけるずれとは逆方向
へ入射ビームを位置するようにベンドミラーの角度が制
御される。而して、このベンドミラーの角度がＩＩＩ御
されることにより、レーザビームにおける径方向の位置
ずれが自動的に修正され、加工条件が変化しないでレー
ザ加工を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の主要部に係る説明図、第２図はこの
発明を実施する一実施例のレーザ加工機の正面図である
。 １・・・レーザ加工機　３・・・ＣＯ２発振器９・・・
ビーム部材　１５・・・ベンドミラー１７・・・集光レ
ンズ ２１・・・レーザビーム検出解析装置 ２５・・・制御装置　２７・・・ミラーブラケット２９
・・・角度調整装置 １・・・レーザ加工機　３・・・ＧＯ２発振器９・・・
ビーム部１１１５・・・ベンドミラー１７・・・集光レ
ンズ ２１・・・レーザビーム検出解析装置 ２５・・・刺−装置　２７・・・ミラーブラケット２９
・・・角度１１１１＠置 第１図 Ｙ袖　　　　１１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザビームを発振させるレーザ発振器と、加工機本体
   の先端に内蔵され前記レーザ発振器で発振されたレーザ
   ビームを曲げるベンドミラーと、前記加工機本体の先端
   に設けられ前記ベンドミラーで曲げられたレーザビーム
   を集光しワークへ照射せしめる集光レンズを有する加工
   ヘッドと、この加工ヘッドの直上における加工機本体に
   設けられた前記集光レンズへ入射するレーザビームにお
   ける径方向の位置をリアルタイムで検出するレーザビー
   ム検出解析装置と、このレーザビーム検出解析装置で検
   出された入射ビームにおける径方向の位置がある基準値
   を越えたときに前記入射ビームの位置におけるずれとは
   逆方向へ入射ビームの位置を移動させるように前記ベン
   ドミラーの角度を制御する制御装置と、を備えてなるこ
   とを特徴とするレーザ加工機。