JPS6178586A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS6178586A JPS6178586A JP59200646A JP20064684A JPS6178586A JP S6178586 A JPS6178586 A JP S6178586A JP 59200646 A JP59200646 A JP 59200646A JP 20064684 A JP20064684 A JP 20064684A JP S6178586 A JPS6178586 A JP S6178586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spot
- aperture
- points
- light
- reflected
- 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.)
- Granted
Links
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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はレーザ加工装置に係シ、特に加工間隔を検出し
て加工する装置に関する。
て加工する装置に関する。
レーザ加工にシいて第５図に示すよう（底板（１）と部
材（２）とを溶接する場合、レーザ光（８）を集光レン
ズ（４）で集光し、その加ニスポット（５）を部材（２
）上に照射して溶接を行っている。このとき、部材（２
）の幅（Ｗ）は加ニスボット（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
、加ニスポットは底板（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ニスポット（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ニスポッ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った。
材（２）とを溶接する場合、レーザ光（８）を集光レン
ズ（４）で集光し、その加ニスポット（５）を部材（２
）上に照射して溶接を行っている。このとき、部材（２
）の幅（Ｗ）は加ニスボット（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
、加ニスポットは底板（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ニスポット（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ニスポッ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った。
本発明は加工領域内のみにレーザ光照射を行うだめの位
置決めを行う検出装置を備えた加工装態の提供を目的と
する。
置決めを行う検出装置を備えた加工装態の提供を目的と
する。
加工領域における限界点間の両端に集光スポットを結像
させる投光姿勢に設けられた二以上の投光手段を設け、
上記集光スポットの反射光を結像しその位１ｎＶＣアパ
ーチャを配置して検出するようにし、アパーチャの開口
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
のだめの位置として決定するようにしたものである。
させる投光姿勢に設けられた二以上の投光手段を設け、
上記集光スポットの反射光を結像しその位１ｎＶＣアパ
ーチャを配置して検出するようにし、アパーチャの開口
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
のだ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で
ある。すなわち測定用の一対の投光装置（１０゜αＢを
有し、これらの装置はそれらの集束ビーム（２）。
ある。すなわち測定用の一対の投光装置（１０゜αＢを
有し、これらの装置はそれらの集束ビーム（２）。
０３の集光スポット（１２ａ）、 （１３ａ）が部材（
２）の加工面における限界点（１４ａ）、 （１４ｂ）
Ｋ斜めから入射して結（Ａｈ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０２）、υに狭ま
れる状態で集光レンズ（イ）がおよび４５度の角度に保
持された半透ｔｔ ｕｓ Ｊｒｔ次設けられ上記来光ス
ポットによる反射光（１２Ｃ入（１２ｄ）を所定位置に
結像させるようになっている。
２）の加工面における限界点（１４ａ）、 （１４ｂ）
Ｋ斜めから入射して結（Ａｈ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０２）、υに狭ま
れる状態で集光レンズ（イ）がおよび４５度の角度に保
持された半透ｔｔ ｕｓ Ｊｒｔ次設けられ上記来光ス
ポットによる反射光（１２Ｃ入（１２ｄ）を所定位置に
結像させるようになっている。
αつはアパーチャで、このアパーチャに形成された複数
の開口（２）が集光レンズ（へ）による結像位置に一致
する箇所に設けられている。（１９はアパーチャ（１７
）の背後に設けられ、開口（２）を通過した光を検出す
る光検出器である。に）はレーザ発振装置で、放出され
るレーザ光Ｑは部材（２）の上方ｉＣ４５［に傾斜して
設置された反射鏡のおよび集光レンズ（２）と同軸上に
設けられた集光レンズＱを介し部材（２）に入光するよ
うになっている。光検ａｌ−器（２）の出力信号はレー
ザ発掘装置（至）内の制御部（図示せず）に入力するよ
うになっている。この場合、上記出力１を号は開口四の
全てからがどの光を検出した時点で出力するよりになっ
ている。なお、投光装置１１α０９Ｋ一定になっている
。
の開口（２）が集光レンズ（へ）による結像位置に一致
する箇所に設けられている。（１９はアパーチャ（１７
）の背後に設けられ、開口（２）を通過した光を検出す
る光検出器である。に）はレーザ発振装置で、放出され
るレーザ光Ｑは部材（２）の上方ｉＣ４５［に傾斜して
設置された反射鏡のおよび集光レンズ（２）と同軸上に
設けられた集光レンズＱを介し部材（２）に入光するよ
うになっている。光検ａｌ−器（２）の出力信号はレー
ザ発掘装置（至）内の制御部（図示せず）に入力するよ
うになっている。この場合、上記出力１を号は開口四の
全てからがどの光を検出した時点で出力するよりになっ
ている。なお、投光装置１１α０９Ｋ一定になっている
。
上記の構成の作用について次に述べる。集光スポット（
ｉｚａλ（１２ａ）が部材（２ンの限界点（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）の各スポット像
（ｚ４ａ）、 （２４ｂ）は開口Ｑ８ｆｃ通過し光検出
器μ９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■、（１３は底板
山の面における点（２５ａ）。
ｉｚａλ（１２ａ）が部材（２ンの限界点（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）の各スポット像
（ｚ４ａ）、 （２４ｂ）は開口Ｑ８ｆｃ通過し光検出
器μ９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■、（１３は底板
山の面における点（２５ａ）。
（２５ｂ）の位置を照射することになる。この場合、第
２図（ｂ） Ｉｃ示すように点（２５ａ）、 （２５ｂ
）の間隔は限界点（１４ａ）、 （１＝ｌｂ）のそれよ
りＭいため、点（２５ａ）。
２図（ｂ） Ｉｃ示すように点（２５ａ）、 （２５ｂ
）の間隔は限界点（１４ａ）、 （１＝ｌｂ）のそれよ
りＭいため、点（２５ａ）。
（２５ｂ）からの反射光によるスボッ） ２ （２６ａ
）、（２６ｂ）は開口＋ｌｆ９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
射されたスポットは反射して一口αｉｆを通過するスボ
ッ） ｔ＊ （２７ａ）となり、ずれたために底板（１
）の面に照射されたスポットは反射してアパーチャθη
上に形成されるスポット像（２７ｂ）となり開口０８を
通過しない。
）、（２６ｂ）は開口＋ｌｆ９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
射されたスポットは反射して一口αｉｆを通過するスボ
ッ） ｔ＊ （２７ａ）となり、ずれたために底板（１
）の面に照射されたスポットは反射してアパーチャθη
上に形成されるスポット像（２７ｂ）となり開口０８を
通過しない。
上記作用における光捻出器四により得られる光強度１２
号を第３図に示す。すなわち、底板（１）と部材（２）
とが一体になって横移動した場合、図中人およびＢの領
域は第２図（ｂ） Ｋ対応し、同じ（Ｂ、Ｄの領域は同
図０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ット（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（ロ）から引いたものに等しい。
号を第３図に示す。すなわち、底板（１）と部材（２）
とが一体になって横移動した場合、図中人およびＢの領
域は第２図（ｂ） Ｋ対応し、同じ（Ｂ、Ｄの領域は同
図０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ット（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（ロ）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掘きせるゲ
ート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）上から加工スポット
（５ンがはみ出すことなく位置決めされることになる。
ート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）上から加工スポット
（５ン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（至）に対し四つ
の集光スボッ） （３１ａ）〜（３１ｄ）を照射するよ
うに投光袋♂を設け、かつこれら集光スボッ） （３１
ａ）〜（３１ｄ）に対応した開口を有するアパーチャを
設けて検出する構成にすればよい。
場合には第４図に示すように矩形部材（至）に対し四つ
の集光スボッ） （３１ａ）〜（３１ｄ）を照射するよ
うに投光袋♂を設け、かつこれら集光スボッ） （３１
ａ）〜（３１ｄ）に対応した開口を有するアパーチャを
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ャの開
口を設け、全ての開口を通過した反射光をい出しない限
りレーザ光を放出しないように結成したので、レーザ光
が加工ｉＱ成域外らはみ出すことなく照射できるように
なったため、湯をつけたくな８図にカバーなどの余分な
手を加えろことなく的確にレーザ加工が行なえるように
なった。
口を設け、全ての開口を通過した反射光をい出しない限
りレーザ光を放出しないように結成したので、レーザ光
が加工ｉＱ成域外らはみ出すことなく照射できるように
なったため、湯をつけたくな８図にカバーなどの余分な
手を加えろことなく的確にレーザ加工が行なえるように
なった。
第１図は本発明の一実ハ例を示す１１成図、第２図はア
パーチャにおけるスポッ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間係図、第
４図は本発明の他の大月例を示す原理図、紀５図は一般
のレーザ溶接加工例を示す斜視図でらる。 （１）・・・底板、 （２）・部材ＱＱ、 Ｑ
ＬＩ ・・投光装誼（１４ａ）、（１４ｂ）・・・限界
点α９・・・集光レンズ Ｑ７１・・・アバーナヤ
０８・・・開口 ｑ９・・・光検出器１′ｚ
Ｏ・・レーザ発振器 １２］）・・・レーザ光代理人
弁理士 則 近 庖 佑 （ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 図
パーチャにおけるスポッ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間係図、第
４図は本発明の他の大月例を示す原理図、紀５図は一般
のレーザ溶接加工例を示す斜視図でらる。 （１）・・・底板、 （２）・部材ＱＱ、 Ｑ
ＬＩ ・・投光装誼（１４ａ）、（１４ｂ）・・・限界
点α９・・・集光レンズ Ｑ７１・・・アバーナヤ
０８・・・開口 ｑ９・・・光検出器１′ｚ
Ｏ・・レーザ発振器 １２］）・・・レーザ光代理人
弁理士 則 近 庖 佑 （ほか１名） 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 加工領域における限界点に斜め照射して集光スポットを
結像させる二以上の投光装置と、上記限界点間で規制さ
れる範囲内のスポット径になるレーザ光を照射するレー
ザ照射装置と、上記集光スポッ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
をもって形成された複数の開口を有し、これら開口を上
記集光レンズによって結像される位置に配されるアパー
チャと、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 true JPS6178586A (ja) | 1986-04-22 |
| JPH0521673B2 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 |
|---|---|
| JPH0521673B2 (ja) | 1993-03-25 |
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