JPH0683909B2 - Laser processing machine - Google Patents
Laser processing machineInfo
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- JPH0683909B2 JPH0683909B2 JP60269154A JP26915485A JPH0683909B2 JP H0683909 B2 JPH0683909 B2 JP H0683909B2 JP 60269154 A JP60269154 A JP 60269154A JP 26915485 A JP26915485 A JP 26915485A JP H0683909 B2 JPH0683909 B2 JP H0683909B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は加工精度の良好なレーザ加工装置に関するも
のである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser processing apparatus with good processing accuracy.
[従来の技術] 一般に、レーザ加工機械では、レーザ発振器で発振され
たレーザビームを集光レンズで集光し、集光したレーザ
ビームを被加工物に照射することにより、被加工物に熱
処理を施したり、被加工物を熱切断したりすることがで
きるようになっている。[Prior Art] Generally, in a laser processing machine, a laser beam oscillated by a laser oscillator is focused by a focusing lens, and the focused laser beam is applied to the workpiece to perform heat treatment on the workpiece. It can be applied or heat cut on the work piece.
又、レーザ加工機械にはNC(数値制御)装置が取り付け
られ、前記被加工物又は前記レーザ光軸を数値制御する
ことにより、前記被加工物と前記レーザ光軸とを相対的
に移動させ、前記被加工物に所定の平面形状の加工が行
えるようになっている。Further, an NC (numerical control) device is attached to the laser processing machine, and by numerically controlling the workpiece or the laser optical axis, the workpiece and the laser optical axis are relatively moved, The workpiece can be machined into a predetermined plane shape.
集光レンズで集光されたレーザビームは光軸上に焦点を
有するが、この光軸は、NC装置で認識可能の加工軸と一
致するように予め調整されており、NC装置はこの加工軸
上に光軸があるものとして、前記数値制御を行ってい
る。The laser beam focused by the condenser lens has a focal point on the optical axis, but this optical axis is pre-adjusted to match the machining axis that can be recognized by the NC device. The numerical control is performed assuming that the optical axis is above.
ところが、光軸は、環境温度により、或いは、レーザ加
工機械の自己発散熱により、又或いはその他の機械歪等
により、初期において加工軸と一致するよう調整されて
いたとしても、時間の経過と共に、或いは使用に伴なっ
て前記加工軸からずれることがある。However, the optical axis is adjusted to match the processing axis in the initial stage due to the ambient temperature, or due to the self-divergent heat of the laser processing machine, or due to other mechanical strain, etc., with the passage of time, Alternatively, it may deviate from the machining axis as it is used.
光軸が加工軸からずれた場合には、NC装置は加工軸を基
準として数値制御を行うので、ずれ量に応じて加工精度
が低下する。When the optical axis deviates from the machining axis, the NC device performs numerical control with the machining axis as a reference, so that the machining accuracy decreases according to the amount of deviation.
[発明が解決しようとする課題] そこで、従来は、光軸ずれを検出するために、レーザが
ルビーレーザ、YAGレーザ等可視光のレーザである場合
には、被加工物上に現われるレーザビームのスポットを
観察し、該スポットの中心を加工軸に一致させるようレ
ンズ系の調整を行っていた。[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, conventionally, in order to detect an optical axis shift, when the laser is a visible light laser such as a ruby laser or a YAG laser, the laser beam appearing on the workpiece is The spot was observed, and the lens system was adjusted so that the center of the spot coincided with the processing axis.
しかしながら、スポット観察による光軸ずれの検出は、
気体レーザ等不可視光のレーザでは不可能であり、又検
出精度(調整精度)にも問題がある。因みに、NC装置は
0.01mm以下の誤差で被加工物と加工軸との相対的移動を
制御可能であるのに対し、前記のスポット観察では調整
誤差を0.1mm以下にするのも難かしい。However, detection of optical axis deviation by spot observation is
This is impossible with an invisible laser such as a gas laser, and there is a problem in detection accuracy (adjustment accuracy). By the way, the NC device
While it is possible to control the relative movement between the workpiece and the processing axis with an error of 0.01 mm or less, it is difficult to set the adjustment error to 0.1 mm or less in the above spot observation.
又、前記の如く、光軸ずれは、経時的に又、使用に伴な
って生ずるが、前記のスポット観察による光軸調整は手
間を要するものであり、例えば、午前と午後に毎日生ず
る光軸ずれに対して適時、適切に対処するのは難かし
い。Further, as described above, the optical axis shift occurs over time and with use, but the optical axis adjustment by the above-mentioned spot observation requires time and labor. It is difficult to deal with gaps in a timely and appropriate manner.
この発明は上記点に鑑みて、光軸の加工軸に対するずれ
量を容易、迅速、正確に検出し、検出した光軸ずれ量に
基いて加工軸と被加工物との相対的移動を数値制御する
NC装置に補正を与えることにより、加工精度を良好とす
ることができるレーザ加工機械を提供することを目的と
する。In view of the above points, the present invention easily, quickly, and accurately detects the deviation amount of the optical axis with respect to the machining axis, and numerically controls the relative movement between the machining axis and the workpiece based on the detected optical axis deviation amount. Do
It is an object of the present invention to provide a laser processing machine capable of improving processing accuracy by correcting an NC device.
[課題を解決するための手段] 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、レーザ発
振器と、このレーザ発振器からのレーザビームを所定の
加工軸上に集光する集光レンズと、上記加工軸と直交す
るX,Y平面に配置された固定テーブル上の被加工物をX,Y
方向に移動するクランプ装置を制御するNC装置と、前記
被加工物を支持する上記固定テーブルの原点に対して所
定の位置に配置した撮像装置と、前記レーザビームによ
って前記被加工物に加工された検出孔を前記撮像装置の
直下に位置決めして撮像した孔の中心を演算し、かつ撮
像装置の中心と前記孔の中心とのずれ量を演算し、この
ずれ量に基いてテーブル座標でのずれ量を演算する画像
処理装置と、この画像処理装置による前記テーブル座標
でのずれ量に基いて、このずれ量を補正すべく前記NC装
置に補正をかける補正手段とを備えてなり、前記テーブ
ルの撮像装置の直下に孔を設け、このテーブルの孔の直
下に前記検出孔を下側から照射する照明装置を設けてな
るものである。[Means for Solving the Problems] In view of the conventional problems as described above, the present invention provides a laser oscillator, a condenser lens that condenses a laser beam from the laser oscillator on a predetermined processing axis, and The workpiece on the fixed table placed in the X, Y plane orthogonal to the machining axis is X, Y
An NC device that controls a clamp device that moves in a direction, an imaging device that is arranged at a predetermined position with respect to the origin of the fixed table that supports the workpiece, and the laser beam processed into the workpiece. The detection hole is positioned directly below the image pickup device, the center of the imaged hole is calculated, the shift amount between the center of the image pickup device and the hole center is calculated, and the shift in table coordinates is calculated based on this shift amount. An image processing device for calculating the amount, and a correction means for correcting the NC device to correct the displacement amount based on the displacement amount at the table coordinates by the image processing device are provided. A hole is provided directly below the imaging device, and an illumination device that illuminates the detection hole from below is provided directly below the hole of the table.
[実施例] 以下、この発明の好適一実施例を説明する。まず、添付
図面を簡単に説明すると、第1図はこの発明の一実施例
に係るレーザ加工機械の斜視図、第2図は撮像装置の取
付け位置の説明図、第3図及び第4図は光軸の説明図、
第5図は光軸ずれ量検出装置のブロック図、第6図はフ
レームメモリの説明図、第7図は光軸ずれ量算出方式の
説明図、第8図は原点補正処理のフローチャートであ
る。[Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below. First, the attached drawings will be briefly described. FIG. 1 is a perspective view of a laser processing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a mounting position of an image pickup device, and FIGS. Illustration of optical axis,
FIG. 5 is a block diagram of the optical axis deviation amount detecting device, FIG. 6 is an explanatory view of a frame memory, FIG. 7 is an explanatory view of an optical axis deviation amount calculating method, and FIG. 8 is a flowchart of an origin correction process.
第1図に示すように、レーザ加工機械1は、機体3の背
後に位置するレーザ発振器5と、機体3の前面で水平方
向に張り出された腕7と、該腕7の前方で、かつ、下方
に備えられる図示しない加工ヘッドと、該ヘッドに前記
レーザ発振器5で発振されたレーザを導く(第1図には
図示しない)光学系(第3図で詳述する)と、前記加工
ヘッドの下方に所定距離を置いて固定的に配設される固
定テーブル9と、を有している。As shown in FIG. 1, the laser processing machine 1 includes a laser oscillator 5 located behind the machine body 3, an arm 7 projecting horizontally in front of the machine body 3, in front of the arm 7, and A processing head (not shown) provided below, an optical system (not shown in FIG. 1) for guiding a laser oscillated by the laser oscillator 5 to the head (detailed in FIG. 3), and the processing head And a fixed table 9 which is fixedly arranged below the table at a predetermined distance.
又、レーザ加工機械1は、前記固定テーブル9上に載置
され被加工物Wを把持し、被加工物Wの加工すべき位置
を前記加工ヘッド直下に運ぶクランプ装置CLPと、該ク
ランプ装置CLPをテーブル座標上で数値制御するNC装置1
1と、を有している。Further, the laser processing machine 1 is placed on the fixed table 9 and holds the workpiece W, and a clamp device CLP that conveys the position of the workpiece W to be processed directly below the processing head, and the clamp device CLP. NC device for numerically controlling table coordinates 1
1 and.
更に、本例に示したレーザ加工機械1は、前記腕7の一
側面に撮像装置13が設けられ、この撮像装置13の直下に
はテーブル9より下方に照明装置15が設けられ、前記撮
像装置13と前記NC装置との間には、ビデオ信号線17、制
御信号線19を介して画像処理装置21が設けられている。
前記照明装置15は前記画像処理装置21と照明用電源線23
で接続されている。Further, in the laser processing machine 1 shown in the present example, an image pickup device 13 is provided on one side surface of the arm 7, and an illumination device 15 is provided below the table 9 immediately below the image pickup device 13, and the image pickup device 13 is provided. An image processing device 21 is provided between 13 and the NC device via a video signal line 17 and a control signal line 19.
The lighting device 15 includes the image processing device 21 and a power supply line 23 for lighting.
Connected by.
第3図に示したように、レーザ発振器5はレーザビーム
25を発振する。そして、発振されたレーザビームは腕7
内に設けられたミラー27で加工ヘッド内に設けられた集
光レンズ29に向って反射され、反射されたレーザビーム
は集光レンズ29で集光され、被加工物の上面に焦点を結
ぶようになっている。As shown in FIG. 3, the laser oscillator 5 is a laser beam.
Oscillates 25. Then, the oscillated laser beam is emitted from the arm 7.
The laser beam reflected by the mirror 27 provided inside is reflected toward the condenser lens 29 provided inside the processing head, and the reflected laser beam is condensed by the condenser lens 29 and focused on the upper surface of the workpiece. It has become.
レーザビームの光軸31は、初期においては、加工軸33と
一致するよう調整されるものである。第3図に図示の状
態において、レーザビームの加工点(焦点)35で所定の
加工、例えば切断加工が行われることになる。The optical axis 31 of the laser beam is initially adjusted so as to coincide with the processing axis 33. In the state shown in FIG. 3, predetermined processing, for example, cutting processing, is performed at the processing point (focus) 35 of the laser beam.
第4図は、光軸31が加工軸33からずれた場合を拡大して
示している。このように、光軸ずれが生じた場合には、
加工点35は被加工物Wと加工軸33との交点(加工すべき
点)33′からδだけずれることになる。このずれ量をそ
のまま放置すれば、この分だけ加工精度が劣ることにな
るのである。FIG. 4 shows an enlarged view of the case where the optical axis 31 is displaced from the processing axis 33. In this way, when the optical axis shift occurs,
The machining point 35 is deviated from the intersection point (point to be machined) 33 'between the workpiece W and the machining axis 33 by δ. If this amount of deviation is left as it is, the processing accuracy will be deteriorated accordingly.
NC装置11は、クランプ装置CLPに被加工物Wを把持させ
て被加工物Wを前記固定テーブル9上で位置決め制御す
る。この制御は、周知のものと変わるところがなく、第
1図には図示しないX軸及びY軸用のサーボモータMx、
My(第5図参照)に駆動信号を与えることにより、クラ
ンプ装置CLPの図示しない移動機構を駆動して被加工物
Wの加工点を前記加工軸に合わせる態様で行われるもの
である。The NC device 11 causes the clamp device CLP to grip the workpiece W and controls the positioning of the workpiece W on the fixed table 9. This control is the same as the known one, and the X-axis and Y-axis servo motors Mx, not shown in FIG.
By applying a drive signal to My (see FIG. 5), the moving mechanism (not shown) of the clamp device CLP is driven to align the machining point of the workpiece W with the machining axis.
撮像装置13は、CCDカメラ、ITVカメラ等で構成され、撮
像をビデオ信号に変換し、これをビデオ信号線17に出力
する。The imaging device 13 is composed of a CCD camera, an ITV camera, etc., converts imaging into a video signal, and outputs this to the video signal line 17.
第2図により撮像装置13の取付け位置及び、撮像方式の
詳細を説明する。The mounting position of the image pickup device 13 and the details of the image pickup method will be described with reference to FIG.
撮像装置13の取付位置は、腕7の側面で、テーブル座標
上の所定の位置(Xo,Yo)である。被加工物の原点(基
準点)は、加工開始に際して、このテーブル座標XYの原
点O(0,0)に一致されるものである。そして、撮像装
置13は、取付位置(Xo,Yo)に置かれた被加工物の表面
状態、例えば孔を明けられた状態を所定倍率で撮像す
る。なお、このために、テーブル9の撮像装置13の直下
には所定大きさの孔が明けられており、又、その直下に
はコントラストの高い画像が取り込めるよう白熱灯、蛍
光灯等の照明装置15が上向き姿勢で取付けられている。The mounting position of the imaging device 13 is a predetermined position (Xo, Yo) on the table coordinates on the side surface of the arm 7. The origin (reference point) of the workpiece is coincident with the origin O (0,0) of the table coordinates XY at the start of machining. Then, the image pickup device 13 picks up an image of the surface state of the workpiece placed at the attachment position (Xo, Yo), for example, the state where a hole is formed, at a predetermined magnification. For this reason, a hole of a predetermined size is formed directly below the image pickup device 13 of the table 9, and an illumination device 15 such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp is provided immediately below the hole so that a high-contrast image can be captured. Is installed in an upright position.
第5図に示すように、画像処理装置21は、2値化回路37
と、フレームメモリ39と、CPU41,ROM43,RAM45,入出力装
置47と、を有している。As shown in FIG. 5, the image processing device 21 includes a binarization circuit 37.
And a frame memory 39, a CPU 41, a ROM 43, a RAM 45, and an input / output device 47.
2値化回路37は、アナログ信号たるビデオ信号を1,0コ
ードにデジタル化し、このデジタル信号を画像データと
してフレームメモリ39に格納する。フレームメモリ39は
第6図に示したように、各ピクセルに画像の白黒部分に
対応して1,0信号を記憶するようになる。フレームメモ
リ39の物理座標をxyとする。この座標xyは、前記テーブ
ル座標XYの撮像装置の取付位置(Xo,Yo)に座標(xo,y
o)を対応させ、変位量の関係では、 X=kx・x , Y=y・ky ……… の関係にある。kx,kyは、1画素当りの相当距離と撮像
装置13の倍率によって定まる定数である。ROM43には、
第8図で後述する演算処理のためのプログラムが格納さ
れている。入出力装置47は、画像処理装置21のバス49と
NC装置11のその内部の入出力装置と接続されており、NC
装置11からの起動信号やNC装置11へのデータ信号を伝達
する役目を為す。又、入出力装置47は、前記照明装置15
のリレーRと接続されており、画像処理装置21はリレー
Rを撮像時に駆動して、照明装置15を点灯させることが
できるようになっている。The binarization circuit 37 digitizes a video signal which is an analog signal into 1,0 codes and stores the digital signal in the frame memory 39 as image data. As shown in FIG. 6, the frame memory 39 stores 1,0 signals in each pixel corresponding to the black and white portion of the image. The physical coordinates of the frame memory 39 are xy. The coordinates xy are coordinates (xo, y) at the mounting position (Xo, Yo) of the image pickup device of the table coordinates XY.
Corresponding to o), the relationship of the displacement amount is as follows: X = kx · x, Y = y · ky .... kx, ky are constants determined by the equivalent distance per pixel and the magnification of the image pickup device 13. In ROM43,
A program for arithmetic processing described later in FIG. 8 is stored. The input / output device 47 is connected to the bus 49 of the image processing device 21.
It is connected to the input / output device inside the NC unit 11,
It serves to transmit a start signal from the device 11 and a data signal to the NC device 11. Further, the input / output device 47 is the lighting device 15
The image processing device 21 can drive the relay R at the time of image pickup so that the lighting device 15 can be turned on.
以上の構成のレーザ加工機械において、前記光軸ずれに
対処するための、NC装置の原点補正処理を説明する。In the laser processing machine having the above configuration, the origin correction processing of the NC device for coping with the optical axis shift will be described.
第8図において、ステップ801は原点補正の実行開始判
断を示している。In FIG. 8, step 801 shows the determination of the start of the origin correction.
原点補正処理の実行は、オペレーターの指令によって開
始されるものであり、例えば加工開始に先だって、或い
は毎日午前と午後に、或いは光軸ずれが生じたと考えら
れる時期に適宜、キーボード等に指令されて開始される
ものである。The execution of the origin correction process is started by an operator's command.For example, prior to the start of processing, every morning and afternoon, or when it is considered that the optical axis deviation occurs, a keyboard or the like is appropriately instructed. It is what will be started.
ステップ803は、第5図に示したサーボモータMx,MyをNC
装置11で駆動し、クランプ装置CLPを移動し、次いで、
被加工物(ワーク)Wに、中心を(Xo,Yo)とし撮像装
置(カメラ)13の視野内に入る大きさの孔を明ける処理
を示している。この孔は、第2図に示したように被加工
物WをW′で示す位置に移動させ、被加工物Wの(Xo,Y
o)点を加工軸33の直下に持ってくる態様で行われる。Step 803 is to NC the servomotors Mx, My shown in FIG.
Driven by device 11, move clamp device CLP, then
A process of making a hole of a size (Xo, Yo) in the field of view of the image pickup device (camera) 13 is shown in the workpiece W. This hole moves the work W to the position W'as shown in FIG.
o) It is carried out in such a manner that the point is brought directly below the machining axis 33.
被加工物Wの(Xo,Yo)点に孔を明けた後、クランプ装
置CLPは加工孔の中心(Xo,Yo)を撮像装置(カメラ)13
の直下に持ってくる(ステップ805)。After making a hole at the (Xo, Yo) point of the workpiece W, the clamp device CLP measures the center (Xo, Yo) of the processed hole by the imaging device (camera) 13
Bring it directly under (step 805).
ステップ807はNC装置11から画像処理装置13に駆動信号
を出力し、撮像装置(カメラ)13で前記孔を撮像させる
処理を示している。ステップ809は第5図で説明した2
値化回路37の作用により撮像装置13の撮像をビデオ信号
とし、画像データをフレームメモリ39に格納する処理を
示している。Step 807 represents a process of outputting a drive signal from the NC device 11 to the image processing device 13 and causing the imaging device (camera) 13 to image the hole. Step 809 is 2 described in FIG.
The process of storing the image data in the frame memory 39 by using the image of the image pickup device 13 as a video signal by the operation of the digitization circuit 37 is shown.
かくして、第5図に示したフレームメモリ39の物理座標
xyには第7図に示したような図が描かれることになる。
参照符号51は被加工物Wの(Xo,Yo)点に明けられた孔
の図形を示している。Thus, the physical coordinates of the frame memory 39 shown in FIG.
The figure as shown in FIG. 7 is drawn in xy.
Reference numeral 51 indicates a figure of a hole formed at a point (Xo, Yo) of the workpiece W.
そこで、画像処理装置21は、第1に、孔51の中心(重
心)xG,yGを演算する(ステップ811)。そして、第2
に、孔中心(xG,yG)と撮像装置(カメラ)13の中心(x
o,yo)とのずれ量Δx,Δyを演算する(ステップ81
3)。Therefore, the image processing device 21 first calculates the center (center of gravity) xG, yG of the hole 51 (step 811). And the second
At the center of the hole (xG, yG) and the center of the imaging device (camera) 13 (x
o, yo) deviation amount Δx, Δy is calculated (step 81)
3).
Δx=xG−xo,Δy=yG−yo …… そして、第3に、このずれ量Δx,Δyに式で示した座
標変換用の定数kx,kyを乗じ、テーブル座標XYでのずれ
量ΔX,ΔYを算出する(ステップ815)。Δx = xG−xo, Δy = yG−yo ... And thirdly, the deviation amounts ΔX, Δy at the table coordinates XY are multiplied by the deviation amounts Δx, Δy by the coordinate conversion constants kx, ky shown in the equation. ΔY is calculated (step 815).
ΔX=kx・Δx,ΔY=ky・Δy …… ステップ817は、第5図に示した入出力装置47を介して
式で求めたデータをNC装置11に出力する処理を示して
いる。NC装置11は、このデータを入力し、原点にオフセ
ットをΔX,ΔYだけかけ(ステップ819)、第4図に示
した光軸31と被加工物Wとの交点(加工点)に加工軸33
を数値制御上移動させ、光軸ずれが生じていないかの如
く、以後の制御を行うのである。NC装置11へのデータ入
力は制御信号線19を介して自動的に行っているので、画
像処理装置21で処理結果を表示し、この表示をオペレー
タが見て取って、表示されたデータをキーインするのと
比べてその処理が迅速、容易である。ΔX = kx · Δx, ΔY = ky · Δy ... Step 817 shows a process of outputting the data obtained by the formula to the NC device 11 via the input / output device 47 shown in FIG. The NC device 11 inputs this data, offsets the origin by ΔX and ΔY (step 819), and sets the machining axis 33 at the intersection (machining point) between the optical axis 31 and the workpiece W shown in FIG.
Is moved for numerical control, and the subsequent control is performed as if the optical axis shift did not occur. Since the data input to the NC device 11 is automatically performed through the control signal line 19, the processing result is displayed on the image processing device 21, the operator sees this display, and the displayed data is keyed in. Its processing is quick and easy compared to.
以上の通り、この実施例に係るレーザ加工機械では、光
軸ずれを全て自動的に検出して、光軸ずれを光学系で調
整することなく、自動的に補正できるようになり、レー
ザ加工機械の加工精度を常時良好に保つことができるよ
うになる。As described above, in the laser processing machine according to this embodiment, it is possible to automatically detect all optical axis deviations and automatically correct the optical axis deviations without adjusting the optical system. It becomes possible to always maintain good machining accuracy.
なお、以上の実施例では、光軸ずれ量の検出用孔を真円
の例で示したが、この孔は、必ずしも真円である必要は
なく、フレームメモリの基準の位置(xo,yo)に対し
て、光軸ずれを検出できる態様のものなら何でも良く、
例えば、3角、4角、溝状等何でも良い。In the above embodiments, the hole for detecting the optical axis deviation amount is shown as an example of a perfect circle, but this hole does not necessarily have to be a perfect circle, and the reference position (xo, yo) of the frame memory is not necessarily required. On the other hand, anything that can detect the optical axis deviation may be used,
For example, a triangular shape, a quadrangular shape, a groove shape, or the like may be used.
[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、要す
るに本発明は、レーザ発振器(5)と、このレーザ発振
器(5)からのレーザビーム(25)を所定の加工軸(3
3)上に集光する集光レンズ(29)と、上記加工軸(3
3)と直交するX,Y平面に配置された固定テーブル(9)
上の被加工物(W)をX,Y方向に移動するクランプ装置
(CLP)を制御するNC装置(11)と、前記被加工物
(W)を支持する上記固定テーブル(9)の原点(0,
0)に対して所定の位置(xO,yO)に配置した撮像装置
(13)と、前記レーザビーム(25)によって前記被加工
物(W)に加工された検出孔を前記撮像装置(13)の直
下に位置決めして撮像した孔(51)の中心(XG,YG)を
演算し、かつ撮像装置(13)の中心(xO,yO)と前記孔
(51)の中心(XG,YG)とのずれ量(ΔX,ΔY)を演算
し、このずれ量(ΔX,ΔY)に基いてテーブル座標での
ずれ量を演算する画像処理装置(21)と、この画像処理
装置(21)による前記テーブル座標でのずれ量に基い
て、このずれ量を補正すべく前記NC装置(11)に補正を
かける補正手段とを備えてなり、前記テーブル(9)の
撮像装置(13)の直下に孔を設け、このテーブル(9)
の孔の直下に前記検出孔を下側から照射する照明装置
(15)を設けてなるものである。[Effects of the Invention] As will be understood from the above description of the embodiments, in short, the present invention provides a laser oscillator (5) and a laser beam (25) from the laser oscillator (5) on a predetermined machining axis ( 3
3) A condenser lens (29) that condenses light onto the
Fixed table (9) placed in the X and Y planes orthogonal to 3)
An NC device (11) that controls a clamp device (CLP) that moves the upper workpiece (W) in the X and Y directions, and an origin (of the fixed table (9) that supports the workpiece (W) ( 0,
0) to the image pickup device (13) arranged at a predetermined position (x O , y O ), and the detection hole formed in the workpiece (W) by the laser beam (25). The center (X G , Y G ) of the hole (51) imaged by positioning just below 13) is calculated, and the center (x O , y O ) of the image pickup device (13) and the center of the hole (51) are calculated. An image processing device (21) that calculates the amount of deviation (ΔX, ΔY) from (X G , Y G ) and calculates the amount of deviation in table coordinates based on this amount of deviation (ΔX, ΔY), and this image The image pickup device of the table (9), comprising: a correction unit that corrects the NC device (11) to correct the displacement amount based on the displacement amount at the table coordinates by the processing device (21). This table (9) has a hole just below (13).
An illumination device (15) for irradiating the detection hole from below is provided directly below the hole.
上記構成より明らかなように、本発明においては、レー
ザビーム25によって被加工物Wに加工された検出孔を撮
像装置13の直下に位置決めして撮像し、その検出孔の中
心(XG、YG)を演算するものである。As is apparent from the above configuration, in the present invention, the detection hole processed in the workpiece W by the laser beam 25 is positioned and imaged immediately below the imaging device 13, and the center of the detection hole (X G , Y G ) is calculated.
そして、本発明においては、上記中心(XG,YG)と撮像
装置13の中心(xO,yO)とのずれ量を演算し、このずれ
量に基いてテーブル座標でのずれ量を演算して補正する
構成であるから、人間が介在するようなことがなく、全
自動的に正確に補正を行うことができ、精度の良いレー
ザ加工を行うことができるものである。Then, in the present invention, the shift amount between the center (X G , Y G ) and the center (x O , y O ) of the imaging device 13 is calculated, and the shift amount in the table coordinates is calculated based on this shift amount. Since the correction is performed by calculation, there is no human intervention, the correction can be performed automatically and accurately, and the laser processing with high accuracy can be performed.
前述のごとく撮像装置13によって被加工物Wの検出孔を
撮像するとき、テーブル9に設けた孔の下方から照明装
置15が上記検出孔を照射するので、撮像装置13はコント
ラストの高い画像を取り込むことができ、上記検出孔の
上側周縁部を、板厚の変化に影響されることなく精度良
く検出することができるものである。As described above, when the imaging device 13 images the detection hole of the workpiece W, the illumination device 15 irradiates the detection hole from below the hole provided in the table 9, so the imaging device 13 captures an image with high contrast. It is possible to detect the upper peripheral portion of the detection hole with high accuracy without being affected by the change in the plate thickness.
第1図はこの発明の一実施例に係るレーザ加工機械の斜
視図、第2図は撮像装置の取付位置の説明図、第3図及
び第4図は光軸の説明図、第5図は光軸ずれ量検出装置
のブロック図、第6図はフレームメモリの説明図、第7
図は光軸ずれ量算出方式の説明図、第8図は原点補正処
理のフローチャートである。 1……レーザ加工機械 11……NC装置 13……撮像装置 21……画像処理装置 51……孔の画像 Δx,Δy……フレームメモリ上でのずれ量 ΔX,ΔY……光軸ずれ量(オフセット量)FIG. 1 is a perspective view of a laser processing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a mounting position of an image pickup device, FIGS. 3 and 4 are explanatory views of an optical axis, and FIG. FIG. 6 is a block diagram of an optical axis deviation amount detecting device, FIG. 6 is an explanatory diagram of a frame memory, and FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of an optical axis deviation amount calculation method, and FIG. 8 is a flowchart of origin correction processing. 1 …… Laser processing machine 11 …… NC device 13 …… Imaging device 21 …… Image processing device 51 …… Hole image Δx, Δy …… Displacement amount on frame memory ΔX, ΔY …… Optical axis displacement amount ( Offset amount)
Claims (1)
(5)からのレーザビーム(25)を所定の加工軸(33)
上に集光する集光レンズ(29)と、上記加工軸(33)と
直交するX,Y平面に配置された固定テーブル(9)上の
被加工物(W)をX,Y方向に移動するクランプ装置(CL
P)を制御するNC装置(11)と、前記被加工物(W)を
支持する上記固定テーブル(9)の原点(0,0)に対し
て所定の位置(xO,yO)に配置した撮像装置(13)と、
前記レーザビーム(25)によって前記被加工物(W)に
加工された検出孔を前記撮像装置(13)の直下に位置決
めして撮像した孔(51)の中心(XG,YG)を演算し、か
つ撮像装置(13)の中心(xO,yO)と前記孔(51)の中
心(XG,YG)とのずれ量(ΔX,ΔY)を演算し、このず
れ量(ΔX,ΔY)に基いてテーブル座標でのずれ量を演
算する画像処理装置(21)と、この画像処理装置(21)
による前記テーブル座標でのずれ量に基いて、このずれ
量を補正すべく前記NC装置(11)に補正をかける補正手
段とを備えてなり、前記テーブル(9)の撮像装置(1
3)の直下に孔を設け、このテーブル(9)の孔の直下
に前記検出孔を下側から照射する照明装置(15)を設け
てなることを特徴とするレーザ加工機械。Claim: What is claimed is: 1. A laser oscillator (5) and a laser beam (25) from the laser oscillator (5) are provided with a predetermined machining axis (33).
Move the work piece (W) on the fixed table (9) arranged on the X and Y planes orthogonal to the processing axis (33) and the condenser lens (29) that collects light in the X and Y directions. Clamp device (CL
The NC device (11) for controlling P) and the fixed table (9) supporting the workpiece (W) are arranged at predetermined positions (x O , y O ) with respect to the origin (0, 0). The image pickup device (13),
The center (X G , Y G ) of the imaged hole (51) is calculated by positioning the detection hole processed in the workpiece (W) by the laser beam (25) just below the imaging device (13). In addition, the shift amount (ΔX, ΔY) between the center (x O , y O ) of the imaging device (13) and the center (X G , Y G ) of the hole (51) is calculated, and this shift amount (ΔX , ΔY), and an image processing device (21) for calculating a shift amount in table coordinates, and this image processing device (21)
The image pickup device (1) for the table (9), comprising: a correction unit for correcting the NC device (11) to correct the displacement amount based on the displacement amount at the table coordinates.
A laser processing machine, characterized in that a hole is provided directly under 3), and an illuminating device (15) for irradiating the detection hole from below is provided directly under the hole of the table (9).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269154A JPH0683909B2 (en) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Laser processing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60269154A JPH0683909B2 (en) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Laser processing machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130786A JPS62130786A (en) | 1987-06-13 |
| JPH0683909B2 true JPH0683909B2 (en) | 1994-10-26 |
Family
ID=17468428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60269154A Expired - Lifetime JPH0683909B2 (en) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Laser processing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683909B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2596564B2 (en) * | 1987-10-13 | 1997-04-02 | 株式会社 アマダ | Laser welding equipment |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6082288A (en) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Laser working device |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP60269154A patent/JPH0683909B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62130786A (en) | 1987-06-13 |
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