JPH10314967A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工装置及びレーザ加工方法Info
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- JPH10314967A JPH10314967A JP9129223A JP12922397A JPH10314967A JP H10314967 A JPH10314967 A JP H10314967A JP 9129223 A JP9129223 A JP 9129223A JP 12922397 A JP12922397 A JP 12922397A JP H10314967 A JPH10314967 A JP H10314967A
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- 238000003754 machining Methods 0.000 title abstract 9
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 10
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
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- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被加工物に対するレーザ加工位置を直接比較す
ることにより、高精度のレーザ加工を行うことができる
レーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する。 【解決手段】レーザ発振器１から出射されたレーザ光Ｌ
を集光して被加工物Ｗに照射し加工を行うレーザ加工装
置であって、加工前の被加工物Ｗの加工対象範囲を撮影
する第１ＣＣＤカメラ５と、被加工物Ｗでのレーザ光Ｌ
の軌跡を撮影する第２ＣＣＤカメラ６と、第１ＣＣＤカ
メラ５によって取り込まれた加工対象範囲の画像データ
と第２ＣＣＤカメラ６によって取り込まれたレーザ光Ｌ
の軌跡データとを比較して、被加工物Ｗに対するレーザ
加工位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加工位置の補正
を行う制御部７と、を有する。
ることにより、高精度のレーザ加工を行うことができる
レーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する。 【解決手段】レーザ発振器１から出射されたレーザ光Ｌ
を集光して被加工物Ｗに照射し加工を行うレーザ加工装
置であって、加工前の被加工物Ｗの加工対象範囲を撮影
する第１ＣＣＤカメラ５と、被加工物Ｗでのレーザ光Ｌ
の軌跡を撮影する第２ＣＣＤカメラ６と、第１ＣＣＤカ
メラ５によって取り込まれた加工対象範囲の画像データ
と第２ＣＣＤカメラ６によって取り込まれたレーザ光Ｌ
の軌跡データとを比較して、被加工物Ｗに対するレーザ
加工位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加工位置の補正
を行う制御部７と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置及
びレーザ加工方法に関し、特に、レーザ発振器と光走査
部と観察光学部から構成されるレーザトリマ、レーザマ
ーカ等のレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
びレーザ加工方法に関し、特に、レーザ発振器と光走査
部と観察光学部から構成されるレーザトリマ、レーザマ
ーカ等のレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザ発振器と光走査部と観察
光学部から構成されるレーザトリマ、レーザマーカ等の
レーザ加工装置においては、被加工物の決められた位置
にレーザ光が照射され、加工されていることを認識する
ために画像認識装置が用いられ、その画像認識装置によ
って被加工物と観察系との位置関係から位置ずれ量を求
め、レーザ加工位置の補正を行っている。
光学部から構成されるレーザトリマ、レーザマーカ等の
レーザ加工装置においては、被加工物の決められた位置
にレーザ光が照射され、加工されていることを認識する
ために画像認識装置が用いられ、その画像認識装置によ
って被加工物と観察系との位置関係から位置ずれ量を求
め、レーザ加工位置の補正を行っている。
【０００３】このような画像認識装置（画像処理装置）
を備えた従来のレーザ加工装置は、例えば、特開平５ー
１７７３７４号公報、特開平８ー２４３７７３号公報等
に開示されている。
を備えた従来のレーザ加工装置は、例えば、特開平５ー
１７７３７４号公報、特開平８ー２４３７７３号公報等
に開示されている。
【０００４】特開平５ー１７７３７４号公報に開示され
たレーザ加工装置（以下、第１の従来技術という）は、
レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光レンズで集
光して被加工物に照射し、レーザ加工を行うレーザ加工
装置であって、集光レンズを通して被加工物のレーザ照
射面付近を撮影する撮影手段と、撮像画像を取り込み記
憶すると共に、画像処理を行う画像処理装置と、その画
像処理装置の記憶と記憶画像及び処理結果を表示するモ
ニタと、画像処理装置の処理結果に従い、レーザ発振器
の制御を行う手段と、を有する。
たレーザ加工装置（以下、第１の従来技術という）は、
レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光レンズで集
光して被加工物に照射し、レーザ加工を行うレーザ加工
装置であって、集光レンズを通して被加工物のレーザ照
射面付近を撮影する撮影手段と、撮像画像を取り込み記
憶すると共に、画像処理を行う画像処理装置と、その画
像処理装置の記憶と記憶画像及び処理結果を表示するモ
ニタと、画像処理装置の処理結果に従い、レーザ発振器
の制御を行う手段と、を有する。
【０００５】この第１の従来技術によれば、レーザ加工
装置の加工部位の観察を行うに際して、撮像画像の表示
のみでなく、画像処理結果を併せて表示することによ
り、加工評価の向上を図っている。
装置の加工部位の観察を行うに際して、撮像画像の表示
のみでなく、画像処理結果を併せて表示することによ
り、加工評価の向上を図っている。
【０００６】特開平８ー２４３７７３号公報に開示され
たレーザ加工装置（以下、第２の従来技術という）は、
出射光学系から出射されるレーザビームの光軸がワーク
の被加工物上を移動するように、出射光学系及びワーク
を搭載したワークテーブルの少なくとも一方を移動させ
てレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、ワークの
被加工線を含む所定範囲の領域を撮影するためのＣＣＤ
カメラを出射光学系に設け、出射光学系あるいはワーク
テーブルの移動に伴いＣＣＤカメラの被加工線を含む画
像に対してあらかじめ定められた処理を行って被加工線
に近似した少なくとも１本の加工線を検出するための画
像処理部と、ＣＣＤカメラの画像内にあらかじめ設定さ
れてレーザビームの光軸となるべき参照点と、検出され
た加工線上の最近点との位置ずれを検出し、この位置ず
れを補正するように出射光学系あるいはワークテーブル
の駆動部を制御する制御部と、を有する。
たレーザ加工装置（以下、第２の従来技術という）は、
出射光学系から出射されるレーザビームの光軸がワーク
の被加工物上を移動するように、出射光学系及びワーク
を搭載したワークテーブルの少なくとも一方を移動させ
てレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、ワークの
被加工線を含む所定範囲の領域を撮影するためのＣＣＤ
カメラを出射光学系に設け、出射光学系あるいはワーク
テーブルの移動に伴いＣＣＤカメラの被加工線を含む画
像に対してあらかじめ定められた処理を行って被加工線
に近似した少なくとも１本の加工線を検出するための画
像処理部と、ＣＣＤカメラの画像内にあらかじめ設定さ
れてレーザビームの光軸となるべき参照点と、検出され
た加工線上の最近点との位置ずれを検出し、この位置ず
れを補正するように出射光学系あるいはワークテーブル
の駆動部を制御する制御部と、を有する。
【０００７】第２の従来技術によれば、得られた出射光
学系あるいはワークテーブルの移動データを教示データ
として以後の加工を行い、検出された加工線は、描画装
置、画像重ね合わせ装置を通してＣＣＤカメラの画像に
重ねて表示され、加工線が複数本の場合には、選択器で
いずれか１本が選択される。
学系あるいはワークテーブルの移動データを教示データ
として以後の加工を行い、検出された加工線は、描画装
置、画像重ね合わせ装置を通してＣＣＤカメラの画像に
重ねて表示され、加工線が複数本の場合には、選択器で
いずれか１本が選択される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】第１の従来技術では、
観察光学部と被加工物との位置関係を画像処理装置で求
めて位置補正を行っているが、レーザ集光スポットは観
察光学部に対してずれていないという前提で位置補正を
行っている。また、例えば、レーザ集光スポットを機械
的に位置決めされた光センサに照射して、光センサとレ
ーザ集光スポットの相対位置ずれを検出することによ
り、レーザ集光スポットの位置ずれ量の補正を行い精度
を上げる方法もある。
観察光学部と被加工物との位置関係を画像処理装置で求
めて位置補正を行っているが、レーザ集光スポットは観
察光学部に対してずれていないという前提で位置補正を
行っている。また、例えば、レーザ集光スポットを機械
的に位置決めされた光センサに照射して、光センサとレ
ーザ集光スポットの相対位置ずれを検出することによ
り、レーザ集光スポットの位置ずれ量の補正を行い精度
を上げる方法もある。
【０００９】しかし、このような位置補正方法では、被
加工物とレーザ集光スポットの位置関係を間接的に求め
ることとなり、直接的に求めるものではないので、精度
の高い位置補正が困難である。
加工物とレーザ集光スポットの位置関係を間接的に求め
ることとなり、直接的に求めるものではないので、精度
の高い位置補正が困難である。
【００１０】第２の従来技術では、画面上に表示される
被加工線の位置を画像処理で求め、その位置と画面上の
レーザ加工位置（多くの場合が画面の中心位置）との相
対誤差を求める。溶接の場合は、溶接すべき境界部分が
被加工線となり、切断加工の場合は、切断すべき位置に
けがき線等を描いてこれを被加工線とする。
被加工線の位置を画像処理で求め、その位置と画面上の
レーザ加工位置（多くの場合が画面の中心位置）との相
対誤差を求める。溶接の場合は、溶接すべき境界部分が
被加工線となり、切断加工の場合は、切断すべき位置に
けがき線等を描いてこれを被加工線とする。
【００１１】しかし、加工位置が画像に対してずれない
（常に中心にある）ものとし、この画像中心位置と被加
工物のずれ量を画像処理で求め、位置補正を行っている
ので、例えば、加工光学系の光軸がずれて、レーザ加工
位置が画面の中心からずれた場合、レーザ加工位置の補
正が困難になるという不都合がある。
（常に中心にある）ものとし、この画像中心位置と被加
工物のずれ量を画像処理で求め、位置補正を行っている
ので、例えば、加工光学系の光軸がずれて、レーザ加工
位置が画面の中心からずれた場合、レーザ加工位置の補
正が困難になるという不都合がある。
【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、被加工物に対するレーザ加工位置を直
接比較することにより、高精度のレーザ加工を行うこと
ができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する
ことを目的とする。
れたものであり、被加工物に対するレーザ加工位置を直
接比較することにより、高精度のレーザ加工を行うこと
ができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する
ことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工装置
は、レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光して被
加工物に照射し加工を行うレーザ加工装置であって、加
工前の被加工物の加工対象範囲を撮影する第１撮影手段
と、被加工物でのレーザ光の軌跡を撮影する第２撮影手
段と、第１撮影手段によって取り込まれた加工対象範囲
の画像データと第２撮影手段によって取り込まれたレー
ザ光の軌跡データとを比較して、被加工物に対するレー
ザ加工位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加工位置の補
正を行う制御手段と、を有することを特徴とするもので
ある。
は、レーザ発振器から出射されたレーザ光を集光して被
加工物に照射し加工を行うレーザ加工装置であって、加
工前の被加工物の加工対象範囲を撮影する第１撮影手段
と、被加工物でのレーザ光の軌跡を撮影する第２撮影手
段と、第１撮影手段によって取り込まれた加工対象範囲
の画像データと第２撮影手段によって取り込まれたレー
ザ光の軌跡データとを比較して、被加工物に対するレー
ザ加工位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加工位置の補
正を行う制御手段と、を有することを特徴とするもので
ある。
【００１４】本発明によれば、第１撮影手段によって、
加工前に加工対象範囲の画像データを取り込み、第２撮
影手段によって加工中に被加工物上でのレーザ光の軌跡
データを取り込み、制御手段によって、加工対象範囲の
画像データとレーザ光の軌跡データとを比較して、被加
工物に対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出し、そ
の位置ずれ量の算出結果に基づいてレーザ加工位置の補
正を行うので、被加工物に対するレーザ加工位置を直接
比較することになる。
加工前に加工対象範囲の画像データを取り込み、第２撮
影手段によって加工中に被加工物上でのレーザ光の軌跡
データを取り込み、制御手段によって、加工対象範囲の
画像データとレーザ光の軌跡データとを比較して、被加
工物に対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出し、そ
の位置ずれ量の算出結果に基づいてレーザ加工位置の補
正を行うので、被加工物に対するレーザ加工位置を直接
比較することになる。
【００１５】本発明のレーザ加工装置は又、レーザ光の
反射光が第１撮影手段に到達するのを阻止する手段を有
するのが好ましい。
反射光が第１撮影手段に到達するのを阻止する手段を有
するのが好ましい。
【００１６】本発明の他の形態のレーザ加工装置は、レ
ーザ発振器から出射されたレーザ光を集光して被加工物
に照射し加工を行うレーザ加工装置であって、加工前に
被加工物の加工対象範囲を撮影するとともに、被加工物
上でのレーザ光の軌跡を撮影する撮影手段と、その撮影
手段と被加工物との間のレーザ光の反射光路に配置さ
れ、レーザ光だけを透過するレーザ光透過手段と、加工
前に被加工物の加工対象範囲を撮影するときに、レーザ
光透過手段を反射光路から外す手段と、撮影手段によっ
て取り込まれた加工対象範囲の画像データとレーザ光の
軌跡データとを比較して、被加工物に対するレーザ加工
位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加工位置の補正を行
う制御手段と、を有することを特徴とするものである。
ーザ発振器から出射されたレーザ光を集光して被加工物
に照射し加工を行うレーザ加工装置であって、加工前に
被加工物の加工対象範囲を撮影するとともに、被加工物
上でのレーザ光の軌跡を撮影する撮影手段と、その撮影
手段と被加工物との間のレーザ光の反射光路に配置さ
れ、レーザ光だけを透過するレーザ光透過手段と、加工
前に被加工物の加工対象範囲を撮影するときに、レーザ
光透過手段を反射光路から外す手段と、撮影手段によっ
て取り込まれた加工対象範囲の画像データとレーザ光の
軌跡データとを比較して、被加工物に対するレーザ加工
位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加工位置の補正を行
う制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１７】本発明の他の形態のレーザ加工装置によれ
ば、レーザ光透過手段の移動により１つの撮影手段で、
加工対象範囲の画像データと、レーザ光の軌跡データと
を取り込むことができる。
ば、レーザ光透過手段の移動により１つの撮影手段で、
加工対象範囲の画像データと、レーザ光の軌跡データと
を取り込むことができる。
【００１８】上記撮影手段は、被加工物の位置合わせ精
度に応じて撮影倍率を変えるズーム手段を有してもよ
い。また、被加工物を照明する照明手段を有してもよ
い。
度に応じて撮影倍率を変えるズーム手段を有してもよ
い。また、被加工物を照明する照明手段を有してもよ
い。
【００１９】本発明のレーザ加工方法は、レーザ発振器
から出射されたレーザ光を集光して被加工物に照射し加
工を行うレーザ加工方法であって、（１）加工前に被加
工物の加工対象範囲を撮影し、加工対象範囲の画像デー
タを得る工程と、（２）被加工物でのレーザ光の軌跡を
撮影し、レーザ光の軌跡データを得る工程と、（３）加
工対象範囲の画像データとレーザ光の軌跡データとを比
較して、被加工物に対するレーザ加工位置の位置ずれ量
を算出し、レーザ加工位置の補正を行う工程と、を有
し、（１）から（３）の順序で行うことを特徴とするも
のである。
から出射されたレーザ光を集光して被加工物に照射し加
工を行うレーザ加工方法であって、（１）加工前に被加
工物の加工対象範囲を撮影し、加工対象範囲の画像デー
タを得る工程と、（２）被加工物でのレーザ光の軌跡を
撮影し、レーザ光の軌跡データを得る工程と、（３）加
工対象範囲の画像データとレーザ光の軌跡データとを比
較して、被加工物に対するレーザ加工位置の位置ずれ量
を算出し、レーザ加工位置の補正を行う工程と、を有
し、（１）から（３）の順序で行うことを特徴とするも
のである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は第１の実施の形態の
レーザ加工装置を示す構成図である。
て図面を参照して説明する。図１は第１の実施の形態の
レーザ加工装置を示す構成図である。
【００２１】図１に示すように、第１の実施の形態のレ
ーザ加工装置は、レーザ光Ｌを出射するレーザ発振器１
と、レーザ光Ｌの進行方向を制御する光走査部２と、レ
ーザ光Ｌを被加工物Ｗ側に送るとともに加工対象範囲で
の可視光やレーザ反射光を撮影側に送るビームスプリッ
タ３と、レーザ光Ｌを被加工物Ｗ上に集光する対物レン
ズ４と、加工前の加工対象範囲を撮影する第１ＣＣＤカ
メラ５と、被加工物Ｗ上でのレーザ光スポットの軌跡を
撮影する第２ＣＣＤカメラ６と、第１ＣＣＤカメラ５に
よって取り込まれた加工対象範囲の画像データと、第２
ＣＣＤカメラ６によって取り込まれたレーザ光スポット
の軌跡データとを比較して、被加工物Ｗに対するレーザ
加工位置の位置ずれ量を算出する制御部７と、を有す
る。
ーザ加工装置は、レーザ光Ｌを出射するレーザ発振器１
と、レーザ光Ｌの進行方向を制御する光走査部２と、レ
ーザ光Ｌを被加工物Ｗ側に送るとともに加工対象範囲で
の可視光やレーザ反射光を撮影側に送るビームスプリッ
タ３と、レーザ光Ｌを被加工物Ｗ上に集光する対物レン
ズ４と、加工前の加工対象範囲を撮影する第１ＣＣＤカ
メラ５と、被加工物Ｗ上でのレーザ光スポットの軌跡を
撮影する第２ＣＣＤカメラ６と、第１ＣＣＤカメラ５に
よって取り込まれた加工対象範囲の画像データと、第２
ＣＣＤカメラ６によって取り込まれたレーザ光スポット
の軌跡データとを比較して、被加工物Ｗに対するレーザ
加工位置の位置ずれ量を算出する制御部７と、を有す
る。
【００２２】被加工物Ｗは、ワークテーブル（図示せ
ず）上に載置され、レーザ光Ｌによって、例えば溶接、
切断、開孔される。
ず）上に載置され、レーザ光Ｌによって、例えば溶接、
切断、開孔される。
【００２３】光走査部２は、例えばガルバノメータが用
いられる。
いられる。
【００２４】ビームスプリッタ３は、レーザ光Ｌに対し
ては高反射率を持ち、観察用の可視光に対しては低反射
率を示すダイクロイックミラーが用いられる。
ては高反射率を持ち、観察用の可視光に対しては低反射
率を示すダイクロイックミラーが用いられる。
【００２５】制御部７は、被加工物Ｗに対するレーザ加
工位置の位置ずれ量の算出結果に基づいて光走査部２や
被加工物Ｗを載置するワークテーブルの作動を制御し
て、レーザ加工位置（レーザ光Ｌの集光スポットの位
置）を補正する。
工位置の位置ずれ量の算出結果に基づいて光走査部２や
被加工物Ｗを載置するワークテーブルの作動を制御し
て、レーザ加工位置（レーザ光Ｌの集光スポットの位
置）を補正する。
【００２６】第１の実施の形態のレーザ加工装置は又、
ビームスプリッタ３の上部に配置され第１ＣＣＤカメラ
５及び第２ＣＣＤカメラ６に像を結ぶための結像レンズ
８と、第１ＣＣＤカメラ５の下部に配置され、レーザ反
射光が第１ＣＣＤカメラ５に到達するのを阻止するシャ
ッタ９と、レーザ反射光を第２ＣＣＤカメラ６側に送る
反射ミラー１０と、反射ミラー１０と第２ＣＣＤカメラ
６の間に配置され、レーザ反射光に対しては高透過率を
示し、その他の光については低透過率を示すフィルタ１
１と、を有する。なお、第２ＣＣＤカメラ６に入るレー
ザ光Ｌの強度が強い場合は、レーザ光Ｌを減衰させる減
衰フィルタも追加して設けるのが好ましい。
ビームスプリッタ３の上部に配置され第１ＣＣＤカメラ
５及び第２ＣＣＤカメラ６に像を結ぶための結像レンズ
８と、第１ＣＣＤカメラ５の下部に配置され、レーザ反
射光が第１ＣＣＤカメラ５に到達するのを阻止するシャ
ッタ９と、レーザ反射光を第２ＣＣＤカメラ６側に送る
反射ミラー１０と、反射ミラー１０と第２ＣＣＤカメラ
６の間に配置され、レーザ反射光に対しては高透過率を
示し、その他の光については低透過率を示すフィルタ１
１と、を有する。なお、第２ＣＣＤカメラ６に入るレー
ザ光Ｌの強度が強い場合は、レーザ光Ｌを減衰させる減
衰フィルタも追加して設けるのが好ましい。
【００２７】次に、第１の実施の形態のレーザ加工装置
の動作について説明する。ます、レーザ光Ｌによる加工
の前に、加工対象範囲の観察が行われる。その際、シャ
ッタ９は開状態になっており、被加工物Ｗ面上の加工対
象範囲の光は、対物レンズ４、結像レンズ８を介して、
第１ＣＣＤカメラ５に到達するので、第１ＣＣＤカメラ
５によって加工対象範囲が撮影される。図２（Ａ）は、
加工対象範囲（一括で加工しようとする範囲）の画像を
示す。第１ＣＣＤカメラ５によって取り込まれた加工対
象範囲の画像データは、制御部７に送られる。
の動作について説明する。ます、レーザ光Ｌによる加工
の前に、加工対象範囲の観察が行われる。その際、シャ
ッタ９は開状態になっており、被加工物Ｗ面上の加工対
象範囲の光は、対物レンズ４、結像レンズ８を介して、
第１ＣＣＤカメラ５に到達するので、第１ＣＣＤカメラ
５によって加工対象範囲が撮影される。図２（Ａ）は、
加工対象範囲（一括で加工しようとする範囲）の画像を
示す。第１ＣＣＤカメラ５によって取り込まれた加工対
象範囲の画像データは、制御部７に送られる。
【００２８】加工時においては、レーザ発振器１によっ
て出射されたレーザ光Ｌは、光走査部２で進行方向を制
御され、ビームスプリッタ３で反射され、対物レンズ４
で被加工物Ｗ面上に集光される。
て出射されたレーザ光Ｌは、光走査部２で進行方向を制
御され、ビームスプリッタ３で反射され、対物レンズ４
で被加工物Ｗ面上に集光される。
【００２９】被加工物Ｗ面上のレーザ光Ｌのスポット軌
跡は第２ＣＣＤカメラ６によって撮影される。その際、
シャッタ９は閉状態になっているので、レーザ反射光が
シャッタ９によって阻止され、第１ＣＣＤカメラ５に到
達しない。
跡は第２ＣＣＤカメラ６によって撮影される。その際、
シャッタ９は閉状態になっているので、レーザ反射光が
シャッタ９によって阻止され、第１ＣＣＤカメラ５に到
達しない。
【００３０】加工対象範囲内で所定のパターンに従って
レーザ光Ｌの集光スポットを移動させ、パターン走査が
完了するまで、レーザ光Ｌの軌跡が第２ＣＣＤカメラ６
によって撮影され、軌跡データとして取り込められる。
図２（Ｂ）は、レーザ光Ｌの軌跡の画像を示す。第２Ｃ
ＣＤカメラ６によって取り込まれたレーザ光Ｌの軌跡デ
ータは、制御部７に送られる。
レーザ光Ｌの集光スポットを移動させ、パターン走査が
完了するまで、レーザ光Ｌの軌跡が第２ＣＣＤカメラ６
によって撮影され、軌跡データとして取り込められる。
図２（Ｂ）は、レーザ光Ｌの軌跡の画像を示す。第２Ｃ
ＣＤカメラ６によって取り込まれたレーザ光Ｌの軌跡デ
ータは、制御部７に送られる。
【００３１】制御部７は、第１ＣＣＤカメラ５によって
取り込まれた加工対象範囲の画像データと、第２ＣＣＤ
カメラ６によって取り込まれたレーザ光スポットの軌跡
データとを記憶すると共に両者を比較して、被加工物Ｗ
に対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出する。図２
（Ｃ）は、加工対象範囲の画像とレーザ光Ｌの軌跡の画
像とを組合せた画像を示す。制御部７には、最初の位置
合わせ時に取り込んだレーザ軌跡と加工対象範囲の画像
データが記憶されており、加工位置とレーザ光Ｌの集光
スポットの位置ずれ量はこのデータとも比較して算出さ
れる。
取り込まれた加工対象範囲の画像データと、第２ＣＣＤ
カメラ６によって取り込まれたレーザ光スポットの軌跡
データとを記憶すると共に両者を比較して、被加工物Ｗ
に対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出する。図２
（Ｃ）は、加工対象範囲の画像とレーザ光Ｌの軌跡の画
像とを組合せた画像を示す。制御部７には、最初の位置
合わせ時に取り込んだレーザ軌跡と加工対象範囲の画像
データが記憶されており、加工位置とレーザ光Ｌの集光
スポットの位置ずれ量はこのデータとも比較して算出さ
れる。
【００３２】制御部７は、被加工物Ｗに対するレーザ加
工位置の位置ずれ量の算出結果に基づいて光走査部２や
被加工物Ｗを載置するワークテーブルの作動を制御し
て、レーザ加工位置（レーザ光Ｌの集光スポットの位
置）を補正する。
工位置の位置ずれ量の算出結果に基づいて光走査部２や
被加工物Ｗを載置するワークテーブルの作動を制御し
て、レーザ加工位置（レーザ光Ｌの集光スポットの位
置）を補正する。
【００３３】第１の実施の形態のレーザ加工装置によれ
ば、第１ＣＣＤカメラ５によって取り込まれた加工対象
範囲の画像データと、第２ＣＣＤカメラ６によって取り
込まれたレーザ光Ｌの軌跡データとを比較して、被加工
物Ｗに対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出し、レ
ーザ加工位置の補正を行うので、被加工物Ｗに対するレ
ーザ加工位置を直接比較することになり、レーザ光Ｌと
被加工物Ｗを高精度に位置合わせでき、高精度のレーザ
加工が可能になる。
ば、第１ＣＣＤカメラ５によって取り込まれた加工対象
範囲の画像データと、第２ＣＣＤカメラ６によって取り
込まれたレーザ光Ｌの軌跡データとを比較して、被加工
物Ｗに対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出し、レ
ーザ加工位置の補正を行うので、被加工物Ｗに対するレ
ーザ加工位置を直接比較することになり、レーザ光Ｌと
被加工物Ｗを高精度に位置合わせでき、高精度のレーザ
加工が可能になる。
【００３４】また、レーザ光Ｌの軌跡データのみを取り
込むので、画像情報からレーザ軌跡の情報を抽出する処
理が不要となり、制御部７における演算処理の高速化を
図ることができる。
込むので、画像情報からレーザ軌跡の情報を抽出する処
理が不要となり、制御部７における演算処理の高速化を
図ることができる。
【００３５】図３は第２の実施の形態のレーザ加工装置
を示す構成図である。図３に示すように、第２の実施の
形態のレーザ加工装置は、加工対象範囲の画像データ
と、レーザ光Ｌの軌跡データとを取り込むＣＣＤカメラ
２０と、そのＣＣＤカメラ２０と反射ミラー１０との間
に配置され、レーザ反射光に対してだけ高透過率を示す
フィルタ２１と、ＣＣＤカメラ２０に取り付けられたズ
ームレンズ２２と、被加工物Ｗの加工対象範囲を照明す
る光源２３と、光走査部２とビームスプリッタ３との間
に配置されたｆθレンズ２４とを有する。
を示す構成図である。図３に示すように、第２の実施の
形態のレーザ加工装置は、加工対象範囲の画像データ
と、レーザ光Ｌの軌跡データとを取り込むＣＣＤカメラ
２０と、そのＣＣＤカメラ２０と反射ミラー１０との間
に配置され、レーザ反射光に対してだけ高透過率を示す
フィルタ２１と、ＣＣＤカメラ２０に取り付けられたズ
ームレンズ２２と、被加工物Ｗの加工対象範囲を照明す
る光源２３と、光走査部２とビームスプリッタ３との間
に配置されたｆθレンズ２４とを有する。
【００３６】フィルタ２１は、加工対象範囲の観察が行
われ、レーザ光Ｌが発振していない時には光路から外
れ、レーザ光Ｌの軌跡を取り込む時には光路に挿入され
る。フィルタ２１の移動は、手動又は移動装置（図示せ
ず）によって行われる。なお、ＣＣＤカメラ２０に入る
レーザ光Ｌの強度が強い場合は、レーザ光Ｌを減衰させ
る減衰フィルタも追加して設けるのが好ましい。
われ、レーザ光Ｌが発振していない時には光路から外
れ、レーザ光Ｌの軌跡を取り込む時には光路に挿入され
る。フィルタ２１の移動は、手動又は移動装置（図示せ
ず）によって行われる。なお、ＣＣＤカメラ２０に入る
レーザ光Ｌの強度が強い場合は、レーザ光Ｌを減衰させ
る減衰フィルタも追加して設けるのが好ましい。
【００３７】ズームレンズ２２は、位置合わせに必要な
アライメント精度に応じた観察（撮影）倍率を確保でき
るように操作され、必要な認識分解能を得ることができ
る。
アライメント精度に応じた観察（撮影）倍率を確保でき
るように操作され、必要な認識分解能を得ることができ
る。
【００３８】その他、レーザ発振器１、光走査部２、ビ
ームスプリッタ３、結像レンズ８、制御部７については
第１の実施の形態のものと同様である。
ームスプリッタ３、結像レンズ８、制御部７については
第１の実施の形態のものと同様である。
【００３９】第１の実施の形態のレーザ加工装置では、
２台のＣＣＤカメラ５、６が必要であったが、第２の実
施の形態のレーザ加工装置では、フィルタ２１の移動に
よって１台のＣＣＤカメラ２０で、加工対象範囲の画像
データと、レーザ光Ｌの軌跡データとを取り込むことが
できる。
２台のＣＣＤカメラ５、６が必要であったが、第２の実
施の形態のレーザ加工装置では、フィルタ２１の移動に
よって１台のＣＣＤカメラ２０で、加工対象範囲の画像
データと、レーザ光Ｌの軌跡データとを取り込むことが
できる。
【００４０】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。例えば、ＣＣ
Ｄカメラによって取り込まれた加工対象範囲の画像やレ
ーザ光Ｌの軌跡の画像を表示するモニタを制御部７に接
続してもよい。
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。例えば、ＣＣ
Ｄカメラによって取り込まれた加工対象範囲の画像やレ
ーザ光Ｌの軌跡の画像を表示するモニタを制御部７に接
続してもよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、撮影手段によって、加
工前に加工対象範囲の画像データを取り込み、加工中に
被加工物上でのレーザ光の軌跡データを取り込み、制御
手段によって、加工対象範囲の画像データとレーザ光の
軌跡データとを比較して、被加工物に対するレーザ加工
位置の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量の算出結果
に基づいてレーザ加工位置の補正を行うので、被加工物
に対するレーザ加工位置を直接比較することになり、レ
ーザ光と被加工物を高精度に位置合わせでき、高精度の
レーザ加工が可能になる。
工前に加工対象範囲の画像データを取り込み、加工中に
被加工物上でのレーザ光の軌跡データを取り込み、制御
手段によって、加工対象範囲の画像データとレーザ光の
軌跡データとを比較して、被加工物に対するレーザ加工
位置の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量の算出結果
に基づいてレーザ加工位置の補正を行うので、被加工物
に対するレーザ加工位置を直接比較することになり、レ
ーザ光と被加工物を高精度に位置合わせでき、高精度の
レーザ加工が可能になる。
【００４２】また、レーザ光の軌跡データのみを取り込
むので、画像情報からレーザ軌跡の情報を抽出する処理
が不要となり、制御部における演算処理の高速化を図る
ことができる。
むので、画像情報からレーザ軌跡の情報を抽出する処理
が不要となり、制御部における演算処理の高速化を図る
ことができる。
【図１】第１の実施の形態のレーザ加工装置を示す構成
図である。
図である。
【図２】（Ａ）は、加工対象範囲の画像を示し、（Ｂ）
は、レーザ光の軌跡の画像を示し、（Ｃ）は、加工対象
範囲の画像とレーザ光の軌跡の画像とを組合せた画像を
示す説明図である。
は、レーザ光の軌跡の画像を示し、（Ｃ）は、加工対象
範囲の画像とレーザ光の軌跡の画像とを組合せた画像を
示す説明図である。
【図３】第２の実施の形態のレーザ加工装置を示す構成
図である。
図である。
Ｌ：レーザ光 Ｗ：被加工物 １：レーザ発振器 ２：光走査部 ３：ビームスプリッタ ４：対物レンズ ５：第１ＣＣＤカメラ ６：第２ＣＣＤカメラ ７：制御部 ８：結像レンズ ９：シャッタ １０：反射ミラー １１：フィルタ ２０：ＣＣＤカメラ ２１：フィルタ ２２：ズームレンズ ２３：光源 ２４：ｆθレンズ
Claims (6)
- 【請求項１】レーザ発振器から出射されたレーザ光を集
光して被加工物に照射し加工を行うレーザ加工装置であ
って、 加工前の前記被加工物の加工対象範囲を撮影する第１撮
影手段と、 前記被加工物でのレーザ光の軌跡を撮影する第２撮影手
段と、 前記第１撮影手段によって取り込まれた加工対象範囲の
画像データと前記第２撮影手段によって取り込まれたレ
ーザ光の軌跡データとを比較して、被加工物に対するレ
ーザ加工位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加工位置の
補正を行う制御手段と、 を有することを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】レーザ光の反射光が前記第１撮影手段に到
達するのを阻止する手段を有することを特徴とする請求
項１に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】レーザ発振器から出射されたレーザ光を集
光して被加工物に照射し加工を行うレーザ加工装置であ
って、 加工前に被加工物の加工対象範囲を撮影するとともに、
被加工物上でのレーザ光の軌跡を撮影する撮影手段と、 その撮影手段と前記被加工物との間のレーザ光の反射光
路に配置され、レーザ光だけを透過するレーザ光透過手
段と、 加工前に被加工物の加工対象範囲を撮影するときに、前
記レーザ光透過手段を前記反射光路から外す手段と、 前記撮影手段によって取り込まれた加工対象範囲の画像
データとレーザ光の軌跡データとを比較して、被加工物
に対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出し、レーザ
加工位置の補正を行う制御手段と、 を有することを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項４】前記撮影手段は、撮影倍率を変えるズーム
手段を有することを特徴とする請求項３に記載のレーザ
加工装置。 - 【請求項５】前記被加工物を照明する照明手段を有する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザ加工装
置。 - 【請求項６】レーザ発振器から出射されたレーザ光を集
光して被加工物に照射し加工を行うレーザ加工方法であ
って、（１）加工前に前記被加工物の加工対象範囲を撮
影し、加工対象範囲の画像データを得る工程と、（２）
前記被加工物でのレーザ光の軌跡を撮影し、レーザ光の
軌跡データを得る工程と、（３）加工対象範囲の画像デ
ータとレーザ光の軌跡データとを比較して、被加工物に
対するレーザ加工位置の位置ずれ量を算出し、レーザ加
工位置の補正を行う工程と、を有し、（１）から（３）
の順序で行うことを特徴とするレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129223A JP3063677B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129223A JP3063677B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10314967A true JPH10314967A (ja) | 1998-12-02 |
| JP3063677B2 JP3063677B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=15004200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9129223A Expired - Lifetime JP3063677B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3063677B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009006339A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
| JP2011031248A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
| JP2012157867A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、レーザ加工方法、及びティーチング方法 |
| CN113260479A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-08-13 | Etxe-Tar有限公司 | 用光束加工物体的方法和加工系统 |
| WO2023239021A1 (ko) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | 주식회사 케이랩 | 레이저 가공 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3832369B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2006-10-11 | ダイキン工業株式会社 | 高低圧ドーム型圧縮機 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP9129223A patent/JP3063677B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009006339A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
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| JP2012157867A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、レーザ加工方法、及びティーチング方法 |
| CN113260479A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-08-13 | Etxe-Tar有限公司 | 用光束加工物体的方法和加工系统 |
| WO2023239021A1 (ko) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | 주식회사 케이랩 | 레이저 가공 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3063677B2 (ja) | 2000-07-12 |
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