JPS5933076B2 - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS5933076B2 JPS5933076B2 JP52034574A JP3457477A JPS5933076B2 JP S5933076 B2 JPS5933076 B2 JP S5933076B2 JP 52034574 A JP52034574 A JP 52034574A JP 3457477 A JP3457477 A JP 3457477A JP S5933076 B2 JPS5933076 B2 JP S5933076B2
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- JP
- Japan
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- detector
- laser
- condenser lens
- condensing lens
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動焦点合せ機構を備えたレーザ加工装置に
関するものである。
関するものである。
第１図に従来の自動焦点合せ機構を備えたレーザ加工装
置を示す。
置を示す。
即ち、レーザ発振器１からのレーザ光を集光レンズ２で
載物台３上の被加工物４に照射して加工する。この時、
ハーフミラー６、８を配置して光源７からの平行光線Ｌ
を被加工物４ＶＣ照射し、反射光２は検出器９ＶＣ入る
。検出器９は集光レンズ２の焦点位置に対する被加工物
４の位置によつて異なる反射光１の出力差を検出し、そ
の出力差は増幅器１０を介して制御機構１１に送られる
。出力差の増減に応じて駆動機構５を作動させて載物台
３を上下動させることにより、焦点位置設定を行つてい
た。しかし、この装置は光学系が複雑であり、高出力レ
ーザによる加工の場合には、プラズマ等が発生し、照射
されたレーザ光がこのプラズマによつて吸収、散乱等を
受け、検出器９に入る反射光量が変化し、焦点ずれがな
いのに焦点が外れたように検出されてしまう欠点があつ
た。また被加工物の大きさによつては載物台の移動が困
難であるなどの欠点があつた。また、空気マイクロメー
タによつて被加工物からの距離の変化を測定して、焦点
を設定する方法もあるが、真空中では使用できないとい
う欠点があつた。本発明の目的は上記した従来技術の欠
点をなくし、被加工物の表面状態に関係なく位置の検出
ができるようにしたレーザ加工装置を提供するにある。
また本発明の他の目的は、真空中に卦いても何ら不都合
なく、しかも構造の簡単な自動位置合せ機構をもつレー
ザ加工装置を提供することにある。本発明は、被加工物
表面のレーザ光軸方向への位置変化を被加工物表面に生
ずるうず電流によるインダクタンスの変化または被加工
物表面との間の容量変化によつて検出し、インダクタン
スあるいは電気容量が一定となる様に集光レンズ、また
は検出器と共に集光レンズをレーザ光軸方向へ移動させ
、被加工物表面に集光レンズの焦点を一致させるように
したレーザ加工装置である。
載物台３上の被加工物４に照射して加工する。この時、
ハーフミラー６、８を配置して光源７からの平行光線Ｌ
を被加工物４ＶＣ照射し、反射光２は検出器９ＶＣ入る
。検出器９は集光レンズ２の焦点位置に対する被加工物
４の位置によつて異なる反射光１の出力差を検出し、そ
の出力差は増幅器１０を介して制御機構１１に送られる
。出力差の増減に応じて駆動機構５を作動させて載物台
３を上下動させることにより、焦点位置設定を行つてい
た。しかし、この装置は光学系が複雑であり、高出力レ
ーザによる加工の場合には、プラズマ等が発生し、照射
されたレーザ光がこのプラズマによつて吸収、散乱等を
受け、検出器９に入る反射光量が変化し、焦点ずれがな
いのに焦点が外れたように検出されてしまう欠点があつ
た。また被加工物の大きさによつては載物台の移動が困
難であるなどの欠点があつた。また、空気マイクロメー
タによつて被加工物からの距離の変化を測定して、焦点
を設定する方法もあるが、真空中では使用できないとい
う欠点があつた。本発明の目的は上記した従来技術の欠
点をなくし、被加工物の表面状態に関係なく位置の検出
ができるようにしたレーザ加工装置を提供するにある。
また本発明の他の目的は、真空中に卦いても何ら不都合
なく、しかも構造の簡単な自動位置合せ機構をもつレー
ザ加工装置を提供することにある。本発明は、被加工物
表面のレーザ光軸方向への位置変化を被加工物表面に生
ずるうず電流によるインダクタンスの変化または被加工
物表面との間の容量変化によつて検出し、インダクタン
スあるいは電気容量が一定となる様に集光レンズ、また
は検出器と共に集光レンズをレーザ光軸方向へ移動させ
、被加工物表面に集光レンズの焦点を一致させるように
したレーザ加工装置である。
以下に本発明による実施例を図に従つて説明する。
第２図は本発明のレーザ加工装置の一実施例を示すもの
で、レーザ発振器１から発振された例えば高出力のＣＯ
２レーザ光は集光レンズ２によつて載物台３上に固定さ
れた金属製の被加工物４表面に集光照射される。
で、レーザ発振器１から発振された例えば高出力のＣＯ
２レーザ光は集光レンズ２によつて載物台３上に固定さ
れた金属製の被加工物４表面に集光照射される。
この時集光レンズ２と一体 ４化して設置されたインダ
クタンスまたは電気容量の変化を検出する検出器１２に
よつて検出器１２と被加工物４、即ち集光レンズ２と被
加工物４の距離を検出し、この距離が変化して検出器１
２ＶＣよる出力が変化した場合には、制御装置１１Ｖｃ
よつて検出器１２と被加工物４の距離が設定された値と
なる様に駆動機構５を駆動して検出器１２と集光レンズ
２が被加工物４表面から一定距離にある様にする。以上
の様に加工装置の対物レンズの焦点が常に被加工物４表
面上に自動的に設定できる。
クタンスまたは電気容量の変化を検出する検出器１２に
よつて検出器１２と被加工物４、即ち集光レンズ２と被
加工物４の距離を検出し、この距離が変化して検出器１
２ＶＣよる出力が変化した場合には、制御装置１１Ｖｃ
よつて検出器１２と被加工物４の距離が設定された値と
なる様に駆動機構５を駆動して検出器１２と集光レンズ
２が被加工物４表面から一定距離にある様にする。以上
の様に加工装置の対物レンズの焦点が常に被加工物４表
面上に自動的に設定できる。
特に被加工物４は金属物質の平坦な面を有しているため
、インダクタンスまたは電気容量の変化を検出する検出
器によつて被加工物４の位置を精度よく測定することが
できる。次に第３図に他の実施例を示す。
、インダクタンスまたは電気容量の変化を検出する検出
器によつて被加工物４の位置を精度よく測定することが
できる。次に第３図に他の実施例を示す。
これは低圧雰囲気中あるいは他の雰囲気中、例えばＮ２
，Ｏ２，Ａｒ中でレーザ加工をする場合の実施例である
。
，Ｏ２，Ａｒ中でレーザ加工をする場合の実施例である
。
レーザ発振器１より発振されたレーザ光は集光レンズ２
により集光され、加工雰囲気を保つためのケーシング１
４に取りつけられたレーザ光の波長に対して透明な窓１
３を透過して、載物台３上に設置された被加工物４表面
に照射し加工を行う。この時ケーシング１４ＶＣ固定さ
れたインダクタンスまたは電気容量の変化を検出する検
出器１２によつて検出器１２と被加工物４表面の距離を
検出し、また検知器１２′によつて集光レンズ２の位置
を検知する。ところでインダクタンスまたは電気容量の
変化する検出器１２でケーシング１４内に配置された被
加工物の表面を検出すれば、加工雰囲気に影響されるこ
となく被加工物の表面位置を精度良く検出することがで
きる。被加工物４の表面がレーザ光軸方向に変化した場
合、検出器１２によつて変化量を検出し、集光レンズ２
の位置を検知する検知器１２／による出力が、上記変化
量と同じ変化量を示すまで、制御機構１１によつて駆動
機構５を駆動させてレンズ位置を移動させる。検出器１
２と検知器１２′に同じ物を使用するか、あるいは変化
量に対する出力が同じになる様、較正して卦くことによ
り、検出器１２と検知器１２１の出力を直接比較するこ
とができ、双方の出力が常に等しくなる様、集光レンズ
２の位置を制御するだけで、自動的に被加工物４表面に
焦点を合せることができる。（最初の設定は必要である
が）次に他の実施例を第４図に従つて説明する。
により集光され、加工雰囲気を保つためのケーシング１
４に取りつけられたレーザ光の波長に対して透明な窓１
３を透過して、載物台３上に設置された被加工物４表面
に照射し加工を行う。この時ケーシング１４ＶＣ固定さ
れたインダクタンスまたは電気容量の変化を検出する検
出器１２によつて検出器１２と被加工物４表面の距離を
検出し、また検知器１２′によつて集光レンズ２の位置
を検知する。ところでインダクタンスまたは電気容量の
変化する検出器１２でケーシング１４内に配置された被
加工物の表面を検出すれば、加工雰囲気に影響されるこ
となく被加工物の表面位置を精度良く検出することがで
きる。被加工物４の表面がレーザ光軸方向に変化した場
合、検出器１２によつて変化量を検出し、集光レンズ２
の位置を検知する検知器１２／による出力が、上記変化
量と同じ変化量を示すまで、制御機構１１によつて駆動
機構５を駆動させてレンズ位置を移動させる。検出器１
２と検知器１２′に同じ物を使用するか、あるいは変化
量に対する出力が同じになる様、較正して卦くことによ
り、検出器１２と検知器１２１の出力を直接比較するこ
とができ、双方の出力が常に等しくなる様、集光レンズ
２の位置を制御するだけで、自動的に被加工物４表面に
焦点を合せることができる。（最初の設定は必要である
が）次に他の実施例を第４図に従つて説明する。
これはレーザによる動バランス取りを行うための加工装
置である。レーザ発振器１から発振されたレーザ光は集
光レンズ２により被加工物である回転体１５に集光照射
される。回転体１５は加工雰囲気を保つ、あるいは安全
のためのケーシング１６に納められ、レーザ光はレーザ
光の波長を透過する窓を通して照射されを。また回転体
１５ＶＣ．は回転体１５の位相を検出するための位相検
出機構１７が設置されていて、レーザ制御装置１８によ
り、回転体１５が高速回転中であつても＝定の個所を照
射できる。ケーシング１６に固定された検出器１２によ
つて回転体１５の加工部の位置変動を検出する。加工し
ようとする部分の位置出力と、集光レンズ２の位置を検
知する検知器１２′の出力が等しくなる様、制御機構１
１ＶＣよつて駆動機構５を駆動し、レンズ位置を移動さ
せる。第４図に示した様に、加工部と検出部が１８０動
ずれている場合を考える。
置である。レーザ発振器１から発振されたレーザ光は集
光レンズ２により被加工物である回転体１５に集光照射
される。回転体１５は加工雰囲気を保つ、あるいは安全
のためのケーシング１６に納められ、レーザ光はレーザ
光の波長を透過する窓を通して照射されを。また回転体
１５ＶＣ．は回転体１５の位相を検出するための位相検
出機構１７が設置されていて、レーザ制御装置１８によ
り、回転体１５が高速回転中であつても＝定の個所を照
射できる。ケーシング１６に固定された検出器１２によ
つて回転体１５の加工部の位置変動を検出する。加工し
ようとする部分の位置出力と、集光レンズ２の位置を検
知する検知器１２′の出力が等しくなる様、制御機構１
１ＶＣよつて駆動機構５を駆動し、レンズ位置を移動さ
せる。第４図に示した様に、加工部と検出部が１８０動
ずれている場合を考える。
細い軸に円板が取り付けられた様な回転体１５を回転さ
せると、危険速度付近に卦いては偏心量によつては数Ｍ
ｍの振巾で振動する。その場合の検出器１２の出力を変
位に変換した例を第５図に示す。しかし、加工部に卦い
ては第６図に示す様に位相が１８０加ずれているはずで
あるから、制御機構１１で検出器１２の出力の位相を１
８００ずらす必要がある。ここで、第５図、第６図中の
変位Ｘ。
せると、危険速度付近に卦いては偏心量によつては数Ｍ
ｍの振巾で振動する。その場合の検出器１２の出力を変
位に変換した例を第５図に示す。しかし、加工部に卦い
ては第６図に示す様に位相が１８０加ずれているはずで
あるから、制御機構１１で検出器１２の出力の位相を１
８００ずらす必要がある。ここで、第５図、第６図中の
変位Ｘ。
は、例えば静止時に卦ける集光レンズの焦点位置である
。ここで、第６図に卦けるＴ，ｖｃレーザを発振してア
ンバランスを除去する場合、位相検出器１７のフ出力を
参照してレーザ加工する位相に卦ける検出器１２の出力
の位相を１８０るずらした時の出力に見合う量だけ検知
器１２′によつてレンズ位置を検出しながら移動させる
。
。ここで、第６図に卦けるＴ，ｖｃレーザを発振してア
ンバランスを除去する場合、位相検出器１７のフ出力を
参照してレーザ加工する位相に卦ける検出器１２の出力
の位相を１８０るずらした時の出力に見合う量だけ検知
器１２′によつてレンズ位置を検出しながら移動させる
。
そして、レーザ加工する位相に同期をとつてレーザ照射
すれば良い。以上の様に回転体の動バランス取りに卦い
ては、レーザ照射する位相を設定するだけで自動的に焦
点を加工部表面に合すことができる。以上説明したよう
に本発明によれば、次の効果がある。
すれば良い。以上の様に回転体の動バランス取りに卦い
ては、レーザ照射する位相を設定するだけで自動的に焦
点を加工部表面に合すことができる。以上説明したよう
に本発明によれば、次の効果がある。
（１）焦点合せのための光学系を必要とせず、装置が簡
略化され安価にできる。
略化され安価にできる。
（２）高出力レーザの加工によつて生じるプラズマ等の
影響をなくして焦点合せを行うことができる。
影響をなくして焦点合せを行うことができる。
（３）加工雰囲気に関係なく使用できる。
第１図は従来技術によるレーザ加工装置の概略図、第２
図〜第４図は本発明によるレーザ加工装置の各々実施例
を示す概略図、第５図は第４図に示した実施例Ｖｃ卦け
る検出器による出力波形変位に変換した波形を示す図、
第６図は加工部ＶＣ卦ける変位波形を示す図である。 符号の説明、１・・・・・・レーザ発振器、２・・・・
・・集光レンズ、３・・・・・・載物台、４・・・・・
・被加工物、５・・・・・・駆動機構、１１・・・・・
・制御機構、１２・・・・・・検出器。
図〜第４図は本発明によるレーザ加工装置の各々実施例
を示す概略図、第５図は第４図に示した実施例Ｖｃ卦け
る検出器による出力波形変位に変換した波形を示す図、
第６図は加工部ＶＣ卦ける変位波形を示す図である。 符号の説明、１・・・・・・レーザ発振器、２・・・・
・・集光レンズ、３・・・・・・載物台、４・・・・・
・被加工物、５・・・・・・駆動機構、１１・・・・・
・制御機構、１２・・・・・・検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 照射されたレーザ光を集光する集光レンズを設け、
該集光レンズによつて集光されたレーザ光によつて、被
加工物をレーザ加工するレーザ加工装置において、被加
工物表面のレーザ光軸方向の位置を検出するように被加
工物表面に生ずるうず電流によるインダクタンスの変化
を検出する検出器または被加工物表面との間の電気容量
の変化を検出する検出器を設け、上記集光レンズをレー
ザ光軸方向に移動させるための駆動機構を設け、上記検
出器の出力によつて駆動機構を駆動して集光レンズの焦
点位置が常に被加工物表面に一致するようにしたことを
特徴とするレーザ加工装置。 ２ 集光レンズと検出器を一体化したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。 ３ 照射されたレーザ光を集光する集光レンズを設け、
該集光レンズによつて集光されたレーザ光によつて被加
工物をレーザ加工するレーザ加工装置において、上記被
加工物を所定の雰囲気に設置するためのケーシングを設
け、該ケーシングにうず電流によるインダクタンスの変
化あるいは電気容量の変化により被加工物との間隔を検
出する検出器を設け、上記集光レンズの位置を検出する
検出器の出力に応じて集光レンズをレーザ光軸方向に移
動させる駆動機構を設け、検出器によつて検出された被
加工物の位置の変化に応じて集光レンズの位置を移動さ
せて、常に集光レンズの焦点が被加工物表面に一致する
ようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。 ４ 照射されたレーザ光を集光する集光レンズを設け、
該集光レンズによつて集光されたレーザ光によつて被加
工物をレーザ加工するレーザ加工装置において、該被加
工物を回転体で形成し、被加工物表面の変動を検出する
検出器と、上記被加工物の回転位相を検出する位相検出
器とを設け、集光レンズの位置を検知する検知器の出力
に応じて集光レンズの位置をレーザ光軸方向に移動させ
る駆動機構を設け、上記検出器からの出力に応じて駆動
機構を制御してレーザ照射部の表面に集光レンズの焦点
を合せ、位相検出器からの信号にもとづいて被加工物の
回転位相に同期をとりながらレーザ光を照射するように
し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 |
|---|---|---|---|
| JP52034574A JPS5933076B2 (ja) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52034574A JPS5933076B2 (ja) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53121295A JPS53121295A (en) | 1978-10-23 |
| JPS5933076B2 true JPS5933076B2 (ja) | 1984-08-13 |
Family
ID=12418086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52034574A Expired JPS5933076B2 (ja) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933076B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105223A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | キヤノン株式会社 | 入出力装置 |
| JPH0325816A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Sony Corp | スイッチ操作釦の照明装置 |
| JPH0366127U (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-27 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159285A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | Laser working device |
| JPS57159286A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | Laser working device |
| JPS59193783A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | パイプ切断装置 |
| JPS59223189A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPS6011185U (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-25 | 株式会社 アマダ | 加工ヘツドのノズル部昇降装置 |
| JPS60171684U (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-14 | 三洋電機株式会社 | レ−ザ加工装置 |
| JPS6267690U (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-27 | ||
| KR101046953B1 (ko) * | 2011-01-20 | 2011-07-06 | 주식회사 엘티에스 | 레이저를 이용한 태양전지의 선택적 에미터 제조장치 |
-
1977
- 1977-03-30 JP JP52034574A patent/JPS5933076B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105223A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | キヤノン株式会社 | 入出力装置 |
| JPH0325816A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Sony Corp | スイッチ操作釦の照明装置 |
| JPH0366127U (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53121295A (en) | 1978-10-23 |
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