JPH0521673B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0521673B2 JPH0521673B2 JP59200646A JP20064684A JPH0521673B2 JP H0521673 B2 JPH0521673 B2 JP H0521673B2 JP 59200646 A JP59200646 A JP 59200646A JP 20064684 A JP20064684 A JP 20064684A JP H0521673 B2 JPH0521673 B2 JP H0521673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aperture
- light
- spot
- laser
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はレーザ加工装置に係り、特に加工間隔
を検出して加工する装置に関する。
を検出して加工する装置に関する。
レーザ加工において第５図に示すように底板１
と部材２とを溶接する場合、レーザ光３を集光レ
ンズ４で集光し、その加工スポツト５を部材２上
に照射して溶接を行つている。このとき、部材２
の幅Ｗは加工スポツト５の直径ｄの寸法より大か
もしくはほぼ同一であることが好ましい。また、
加工スポツトは底板１の面を傷つけないように部
材２からはみ出さないように加工スポツト５と部
材２とを位置決めする必要がある。このような位
置決めのために光学的に行うものとして例えばエ
ツジ位置検出方式のものがある。すなわち光ビー
ムを物体に対し斜めから入射させ、上方から物体
上の特にエツジ部における輝点を観測しエツジ部
からの輝点を測定し、この測定で得られた領域内
に加工スポツトを収めるようにコントロールして
いた。しかし、エツジ部の丸みの具合により測定
誤差が生じやすい問題があつた。
と部材２とを溶接する場合、レーザ光３を集光レ
ンズ４で集光し、その加工スポツト５を部材２上
に照射して溶接を行つている。このとき、部材２
の幅Ｗは加工スポツト５の直径ｄの寸法より大か
もしくはほぼ同一であることが好ましい。また、
加工スポツトは底板１の面を傷つけないように部
材２からはみ出さないように加工スポツト５と部
材２とを位置決めする必要がある。このような位
置決めのために光学的に行うものとして例えばエ
ツジ位置検出方式のものがある。すなわち光ビー
ムを物体に対し斜めから入射させ、上方から物体
上の特にエツジ部における輝点を観測しエツジ部
からの輝点を測定し、この測定で得られた領域内
に加工スポツトを収めるようにコントロールして
いた。しかし、エツジ部の丸みの具合により測定
誤差が生じやすい問題があつた。
本発明は加工領域内のみにレーザ光照射を行う
ための位置決めを行う検出装置を備えた加工装置
の提供を目的とする。
ための位置決めを行う検出装置を備えた加工装置
の提供を目的とする。
加工領域における限界点間の両端に集光スポツ
トを結像させる投光姿勢に設けられた二以上の投
光手段を設け、上記集光スポツトを反射光を結像
しその位置にアパーチヤを配置して検出するよう
にし、アパーチヤの開口の全てから検出された状
態を加工用レーザ光による照射のための位置とし
て決定するようにしたものである。
トを結像させる投光姿勢に設けられた二以上の投
光手段を設け、上記集光スポツトを反射光を結像
しその位置にアパーチヤを配置して検出するよう
にし、アパーチヤの開口の全てから検出された状
態を加工用レーザ光による照射のための位置とし
て決定するようにしたものである。
第１図は本発明の一実施例で、第５図に示すも
のと同一な部分には同一符号を付して説明する。
なお、図中において光ビームは便宜上中心軸線で
示してある。すなわち測定用の一対の投光装置１
０，１１を有し、これらの装置はそれらの集束ビ
ーム１２，１３の集光スポツト１２ａ，１３ａが
部材２の加工面における限界点１４ａ，１４ｂに
斜めから入射して結像するように配置されてい
る。部材２の上方には集束ビーム１２，１３に狭
まれる状態で集光レンズ１５がおよび45度の角度
に保持された半透鏡１６順次設けられ上記集光ス
ポツトによる反射光１２ｃ，１２ｄを所定位置に
結像させるようになつている。１７はアパーチヤ
で、このアパーチヤに形成された複数の開口１８
が集光レンズ１５による結像位置に一致する箇所
に設けられている。１９はアパーチヤ１７の背後
に設けられ、開口１８を通過した光を検出する光
検出器である。２０はレーザ発振装置で、放出さ
れるレーザ光２１は部材２の上方に45度に傾斜し
て設置された反射鏡２２および集光レンズ１５と
同軸上に設けられた集光レンズ２３を介し部材２
に入光するようになつている。光検出器１９の出
力信号はレーザ発振装置２０内の制御部（図示せ
ず）に入力するようになつている。この場合、上
記出力信号は開口１８の全てからの光を検出した
時点で出力するようになつている。なお、投光装
置１０，１１、集光レンズ１５、半透鏡１６、ア
パーチヤ１７、光検出器１９、反射鏡２２および
集光レンズ２３の関係位置は常に一定になつてい
る。
のと同一な部分には同一符号を付して説明する。
なお、図中において光ビームは便宜上中心軸線で
示してある。すなわち測定用の一対の投光装置１
０，１１を有し、これらの装置はそれらの集束ビ
ーム１２，１３の集光スポツト１２ａ，１３ａが
部材２の加工面における限界点１４ａ，１４ｂに
斜めから入射して結像するように配置されてい
る。部材２の上方には集束ビーム１２，１３に狭
まれる状態で集光レンズ１５がおよび45度の角度
に保持された半透鏡１６順次設けられ上記集光ス
ポツトによる反射光１２ｃ，１２ｄを所定位置に
結像させるようになつている。１７はアパーチヤ
で、このアパーチヤに形成された複数の開口１８
が集光レンズ１５による結像位置に一致する箇所
に設けられている。１９はアパーチヤ１７の背後
に設けられ、開口１８を通過した光を検出する光
検出器である。２０はレーザ発振装置で、放出さ
れるレーザ光２１は部材２の上方に45度に傾斜し
て設置された反射鏡２２および集光レンズ１５と
同軸上に設けられた集光レンズ２３を介し部材２
に入光するようになつている。光検出器１９の出
力信号はレーザ発振装置２０内の制御部（図示せ
ず）に入力するようになつている。この場合、上
記出力信号は開口１８の全てからの光を検出した
時点で出力するようになつている。なお、投光装
置１０，１１、集光レンズ１５、半透鏡１６、ア
パーチヤ１７、光検出器１９、反射鏡２２および
集光レンズ２３の関係位置は常に一定になつてい
る。
上記の構成の作用について次に述べる。集光ス
ポツト１２ａ，１３ａが部材２の限界点１４ａ，
１４ｂに照射されている場合、第２図ａに示すよ
うに反射光１６ａ，１６ｂの各スポツト像２４
ａ，２４ｂは開口１８を通過した光検出器１９に
入光する。また、部材２が第１図に示す位置より
大幅にずれた場合、集束ビーム１２，１３の底板
１の面における点２５ａ，２５ｂの位置を照射す
ることになる。この場合、第２図ｂに示すように
点２５ａ，２５ｂの間隔は限界点１４ａ，１４ｂ
のそれより狭いため、点２５ａ，２５ｂからの反
射光によるスポツト像２６ａ，２６ｂは開口１８
間に結像する。一方、部材２が例えばその幅Ｗの
半分程度図中右側にずれた場合には第２図Ｃに示
すように部材２に照射されたスポツトは反射して
開口１８を通過するスポツト像２７ａとなり、ず
れたために底板１の面に照射されたスポツトは反
射してアパーチヤ１７上に形成されるスポツト像
２７ｂとなり開口１８を通過しない。
ポツト１２ａ，１３ａが部材２の限界点１４ａ，
１４ｂに照射されている場合、第２図ａに示すよ
うに反射光１６ａ，１６ｂの各スポツト像２４
ａ，２４ｂは開口１８を通過した光検出器１９に
入光する。また、部材２が第１図に示す位置より
大幅にずれた場合、集束ビーム１２，１３の底板
１の面における点２５ａ，２５ｂの位置を照射す
ることになる。この場合、第２図ｂに示すように
点２５ａ，２５ｂの間隔は限界点１４ａ，１４ｂ
のそれより狭いため、点２５ａ，２５ｂからの反
射光によるスポツト像２６ａ，２６ｂは開口１８
間に結像する。一方、部材２が例えばその幅Ｗの
半分程度図中右側にずれた場合には第２図Ｃに示
すように部材２に照射されたスポツトは反射して
開口１８を通過するスポツト像２７ａとなり、ず
れたために底板１の面に照射されたスポツトは反
射してアパーチヤ１７上に形成されるスポツト像
２７ｂとなり開口１８を通過しない。
上記作用における光検出器１９により得られる
光強度信号を第３図に示す。すなわち、底板１と
部材２とが一体になつて横移動した場合、図中Ａ
およびＢの領域は第２図ｂに対応し、同じくＢ，
Ｄの領域は同図Ｃに対応し、同じくＣの領域は同
図ａに対応する。また、Ｂ，Ｄの領域の長さは集
光スポツト１２ａ，１３ａの間隔に等しく、Ｃの
領域の長さはこの間隔を部材２の幅Ｗから引いた
ものに等しい。このことからＣの領域の間にレー
ザ装置を発振させるゲード信号を出すようにして
レーザ光３を放出し部材２上に照射すれば、部材
２上から加工スポツト５がはみ出すことなく位置
決めされることになる。
光強度信号を第３図に示す。すなわち、底板１と
部材２とが一体になつて横移動した場合、図中Ａ
およびＢの領域は第２図ｂに対応し、同じくＢ，
Ｄの領域は同図Ｃに対応し、同じくＣの領域は同
図ａに対応する。また、Ｂ，Ｄの領域の長さは集
光スポツト１２ａ，１３ａの間隔に等しく、Ｃの
領域の長さはこの間隔を部材２の幅Ｗから引いた
ものに等しい。このことからＣの領域の間にレー
ザ装置を発振させるゲード信号を出すようにして
レーザ光３を放出し部材２上に照射すれば、部材
２上から加工スポツト５がはみ出すことなく位置
決めされることになる。
なお部材が上記実施例のような長尺体でなく、
矩形状の場合には第４図に示すように矩形部材３
０に対し四つの集光スポツト３１ａ〜３１ｄを照
射するように投光装置を設け、かつこれら集光ス
ポツト３１ａ〜３１ｄに対応した開口を有するア
パーチヤを設けて検出する構成にすればよい。
矩形状の場合には第４図に示すように矩形部材３
０に対し四つの集光スポツト３１ａ〜３１ｄを照
射するように投光装置を設け、かつこれら集光ス
ポツト３１ａ〜３１ｄに対応した開口を有するア
パーチヤを設けて検出する構成にすればよい。
加工領域における限界点間隔に対応してアパー
チヤの開口を設け、全ての開口を通過した反射光
を検出しない限りレーザ光を放出しないように構
成したので、レーザ光が加工領域外からはみ出す
ことなく照射できるようになつたため、傷をつけ
たくない面にカバーなどの余分な手を加えること
なく的確にレーザ加工が行なえるようになつた。
チヤの開口を設け、全ての開口を通過した反射光
を検出しない限りレーザ光を放出しないように構
成したので、レーザ光が加工領域外からはみ出す
ことなく照射できるようになつたため、傷をつけ
たくない面にカバーなどの余分な手を加えること
なく的確にレーザ加工が行なえるようになつた。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２
図はアパーチヤにおけるスポツトの結像状態を示
す図、第３図は部材の移動と光検出器による受光
強度との関係図、第４図は本発明の他の実施例を
示す原理図、第５図は一般のレーザ溶接加工例を
示す斜視図である。 １……底板、２……部材、１０，１１……投光
装置、１４ａ，１４ｂ……限界点、１５……集光
レンズ、１７……アパーチヤ、１８……開口、１
９……光検出器、２０……レーザ発振器、２１…
…レーザ光。
図はアパーチヤにおけるスポツトの結像状態を示
す図、第３図は部材の移動と光検出器による受光
強度との関係図、第４図は本発明の他の実施例を
示す原理図、第５図は一般のレーザ溶接加工例を
示す斜視図である。 １……底板、２……部材、１０，１１……投光
装置、１４ａ，１４ｂ……限界点、１５……集光
レンズ、１７……アパーチヤ、１８……開口、１
９……光検出器、２０……レーザ発振器、２１…
…レーザ光。
Claims (1)
- １ 加工領域における限界点に斜め照射して集光
スポツトを結像させる二以上の投光装置と、上記
限界点間で規制される範囲内のスポツト径になる
レーザ光を照射するレーザ照射装置と、上記集光
スポツトによる反射光を再結像する集光レンズ
と、上記限界点間の距離に対応する距離をもつて
形成された複数の開口を有し、これら開口を上記
集光レンズによつて結像される位置に配されるア
パーチヤと、上記開口を通過した光を検出する光
検出器と、この光検出器において上記開口の全て
を通過した光を検出した時点で上記レーザ照射装
置に開始信号を出力する制御部とを備えたことを
特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200646A JPS6178586A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200646A JPS6178586A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178586A JPS6178586A (ja) | 1986-04-22 |
| JPH0521673B2 true JPH0521673B2 (ja) | 1993-03-25 |
Family
ID=16427856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200646A Granted JPS6178586A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178586A (ja) |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59200646A patent/JPS6178586A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6178586A (ja) | 1986-04-22 |
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