JP3222430B2 - Laser processing apparatus and adjustment method - Google Patents
Laser processing apparatus and adjustment methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームによ
ってワークの切断加工、溶接加工、穴あけ加工、マーキ
ング加工等を行うレーザ加工装置、及び該レーザ加工装
置における、レーザ集光点、レーザ光軸位置の調整方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for performing cutting, welding, drilling, marking and the like of a workpiece by a laser beam, and a laser focusing point and a laser optical axis position in the laser processing apparatus. The adjustment method.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザビームを集光して加工対象のワー
ク上に照射し、切断、溶接、穴あけ、マーキング加工を
するレーザ加工装置においては、ワークに対するレーザ
ビームの集光点(焦点)の位置によって、加工性能が大
きく影響を受ける。そのため、この集光点位置の調整方
法が従来からいろいろ提案されている。2. Description of the Related Art In a laser processing apparatus that focuses a laser beam and irradiates it onto a work to be processed, and performs cutting, welding, drilling, and marking processing, the position of the focal point (focal point) of the laser beam with respect to the work. This greatly affects the processing performance. Therefore, various methods of adjusting the focal point position have been conventionally proposed.
【0003】通常、レーザ加工装置では、レーザビーム
と共にアシストガスを加工ノズルの内径0.5〜8mm程
度の穴からワークの加工対象位置に吹き付けてレーザ加
工を行っている。アシストガスは、ワークを空気雰囲気
から遮断したり、逆に酸素を用いて酸化反応を促進させ
たりする目的で使用されるものであるが、このアシスト
ガス噴流の軸芯とレーザビームの光軸が一致していると
きに良好な加工が得られる。すなわち、レーザビームの
光軸と加工ノズルの穴の軸芯が一致しているときに良好
な加工が得られ、これがずれていると加工能率が低下す
る。Normally, in a laser processing apparatus, laser processing is performed by blowing an assist gas together with a laser beam from a hole having an inner diameter of about 0.5 to 8 mm to a processing target position of a workpiece. The assist gas is used for the purpose of isolating the work from the air atmosphere or conversely promoting the oxidation reaction by using oxygen, and the axis of the assist gas jet and the optical axis of the laser beam are used. Good processing is obtained when they match. That is, good processing is obtained when the optical axis of the laser beam and the axis of the hole of the processing nozzle coincide with each other, and if the axis is misaligned, the processing efficiency is reduced.
【0004】そこで、集光点位置の調整方法としては、
例えば、集光点位置を変えてワークに対して複数のスリ
ット加工を行い、各スリット加工における切断幅を測定
し、その幅の最も小さいスリット加工における集光点位
置を焦点基準位置として検出する方法が、特開平10−
258382号公報で知られている。又、集光されたレ
ーザビームをワークに照射したとき、加工点で発生し、
レーザ発振器内に戻ってきたレーザ光以外の光を光セン
サで測定し、その光センサの出力によって焦点位置(集
光点位置)を求める方法が特開平6−252485号公
報で提案されている。Therefore, as a method of adjusting the focal point position,
For example, a method in which a plurality of slits are formed on a workpiece while changing the focal point position, a cutting width in each slit processing is measured, and a focal point position in the slit processing with the smallest width is detected as a focus reference position. However, Japanese Patent Application Laid-Open
This is known from US Pat. Also, when the focused laser beam is irradiated on the work, it occurs at the processing point,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252485 proposes a method in which light other than laser light returned to a laser oscillator is measured by an optical sensor, and a focus position (a focal point position) is obtained from the output of the optical sensor.
【0005】又、集光レンズの位置を変えて、レーザビ
ームをワークに照射し、レーザビーム照射部の温度を測
定し、この測定結果に基づいて焦点距離(集光レンズと
集光点位置間の距離)を求める方法が特開平8−103
879号公報で提案されている。特開平7−16779
号公報では、レンズを移動させながらレーザ光をワーク
に対してパルス出力し、そのときのレーザ光のエネルギ
ー密度を光センサ又は音センサ又は振動センサによって
間接的に検出し、この検出したレーザ光の密度によって
しレーザ光の焦点を自動調整する方法が開示されてい
る。さらに、特開平7−60468号公報では、ワーク
に照射したレーザ光の反射光を測定し、反射光の大きさ
によって、レンズが焦点を結ぶワーク表面とノズルの相
対位置を検出する方法が開示されている。Further, the work is irradiated with a laser beam by changing the position of the condenser lens, the temperature of the laser beam irradiation part is measured, and the focal length (between the condenser lens and the focal point position) is determined based on the measurement result. Is disclosed in JP-A-8-103.
No. 879 proposes this. JP-A-7-16779
In this publication, a laser beam is pulsed to a workpiece while moving a lens, and the energy density of the laser beam at that time is indirectly detected by an optical sensor, a sound sensor, or a vibration sensor. A method for automatically adjusting the focus of laser light according to density is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-60468 discloses a method of measuring reflected light of a laser beam applied to a work, and detecting a relative position between a work surface where a lens is focused and a nozzle based on the magnitude of the reflected light. ing.
【0006】又、レーザビームの光軸と加工ノズルの孔
の軸芯との位置合わせを行う方法として、レーザ光によ
って加工ノズルに穴をあけることによって、レーザビー
ムの光軸と加工ノズルの孔の軸芯を一致させる方法が特
開平10−193151号公報で提案されている。又、
特開平5−96393号公報には、加工ノズルの内側に
膨張部材を四方より突出させ、レーザービームを照射す
ることにより、レーザビームが照射された膨張部材が膨
張することにより加工ノズルが移動し、レーザビームの
光軸と加工ノズルの孔の軸芯が一致するように調整する
芯出し調整装置について記載されている。特開平6−3
28281号公報には、芯出し孔を加工したワークピー
スとノズル間に電圧を印加して、ノズルを前後左右に移
動させて、その接触を電気的接触関知手段で検出し、ノ
ズルをワークピースの孔の中心に位置決めし、その後、
集光レンズを光軸方向に対して垂直のX、Y軸方向に駆
動して集光レンズの光軸とワークピースの孔の中心を一
致させることによって、集光レンズの光軸と加工ノズル
の孔の軸芯を一致させる方法が記載されている。As a method of aligning the optical axis of the laser beam with the axis of the hole of the processing nozzle, a hole is formed in the processing nozzle by laser light, so that the optical axis of the laser beam and the hole of the processing nozzle are aligned. A method for matching the axes is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-193151. or,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-96393 discloses that a processing nozzle is moved by projecting an expansion member from all sides inside a processing nozzle and irradiating a laser beam, thereby expanding the expansion member irradiated with the laser beam. A centering adjustment device that adjusts the optical axis of the laser beam so that the axis of the hole of the processing nozzle coincides is described. JP-A-6-3
No. 28281 discloses a technique in which a voltage is applied between a workpiece having a centered hole and a nozzle, the nozzle is moved back and forth, right and left, and the contact is detected by electrical contact detection means. Position in the center of the hole, then
By driving the condenser lens in the X and Y-axis directions perpendicular to the optical axis direction to make the optical axis of the condenser lens coincide with the center of the hole of the work piece, the optical axis of the condenser lens and the processing nozzle A method of aligning the axes of the holes is described.
【0007】実開平6−65808号公報には、集光レ
ンズと集光点間の加工ノズル壁面に反射板と光センサを
設け、レーザビームの光軸と加工ノズルの孔の軸芯がず
れたときにレーザビームが反射板で反射しその反射光を
光センサで検出することによってレーザビームの光軸と
加工ノズルの孔の軸芯のずれを検出する方法が記載され
ている。In Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Hei 6-65808, a reflector and an optical sensor are provided on the wall of a processing nozzle between a condensing lens and a condensing point, and the optical axis of the laser beam is deviated from the axis of the hole of the processing nozzle. A method is described in which a laser beam is sometimes reflected by a reflector and the reflected light is detected by an optical sensor to detect a deviation between the optical axis of the laser beam and the axis of the hole of the processing nozzle.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例では、
集光点の位置やレーザビームの光軸位置を検出する手段
として、特別な手段を必要とするものである。集光点の
位置や光軸位置を検出することを目的としてのみ使用さ
れる手段、装置を必要とするものである。そのため、こ
の特別な手段を必要とする分、レーザ加工装置を高価な
もにする。In the above-mentioned conventional example,
Special means is required as means for detecting the position of the focal point and the optical axis position of the laser beam. It requires means and devices used only for the purpose of detecting the position of the focal point and the position of the optical axis. Therefore, the laser processing device is expensive because the special means is required.
【0009】そこで、本発明は、特別な手段を必要とせ
ず、集光点の位置やレーザビームの光軸位置を検出し、
ワークに対する集光点位置、加工ノズルに対する光軸位
置を調整できる集光点や光軸の調整方法及びレーザ加工
装置を提供することを目的とするものである。Accordingly, the present invention does not require any special means, and detects the position of the focal point and the position of the optical axis of the laser beam.
It is an object of the present invention to provide a method of adjusting a focal point and an optical axis that can adjust a focal point position with respect to a workpiece and an optical axis position with respect to a processing nozzle, and a laser processing apparatus.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ出力を
計測する計測装置を持つレーザ加工装置に適用されるも
のであり、このレーザ出力の計測装置を利用し、かつレ
ーザ光をよく反射するワークやテストピース等の反射手
段とレーザ発振器のリア鏡の間に起きるレーザ共振によ
る増幅現象を利用して、集光点位置や光軸位置の検出、
調整を行うものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is applied to a laser processing apparatus having a measuring device for measuring a laser output, and utilizes this measuring device for a laser output and reflects a laser beam well. Utilizing the amplification phenomenon due to laser resonance that occurs between the reflection means such as workpieces and test pieces and the rear mirror of the laser oscillator, detection of the focal point position and optical axis position,
Adjustment is performed.
【0011】レーザ加工装置においては、レーザ出力指
令に対して、この指令値を保持するようにフィードバッ
ク制御がなされている。そのために、レーザ出力を計測
する計測手段を有している。例えば特開平8−1688
91号公報に記載されているように、レーザ発振器内部
にレーザ出力パワーを計測するパワーセンサを備えるも
のや、レーザ発振器の外部にレーザ出力を測定するレー
ザ出力センサを備えるレーザ加工装置は周知慣用であ
る。これらのレーザ出力センサには、熱電対を用いたカ
ロリーメータ式のものが多く、赤外線を検出するものも
ある。又、発振器内部に設けられる場合には、リア鏡に
1%内外の透過率を有する部分反射ミラーを用い、透過
したレーザ光を検出後換算するものが多い。又、レーザ
発振器の外部に設けるものには、折り返しミラーに、や
はり1%内外の透過率のものを用いて、この透過光を検
出することによって、レーザ出力を算出するものが多
い。本発明は、このようなレーザ出力センサ(レーザ出
力の計測装置)を用いたレーザ加工装置に適用されるも
のである。[0011] In the laser processing apparatus, the laser output command, the feedback control so as to hold the command value has been made. For this purpose, a measuring means for measuring the laser output is provided. For example, JP-A-8-1688
As described in JP-A-91, a laser processing device provided with a power sensor for measuring a laser output power inside a laser oscillator and a laser processing device provided with a laser output sensor for measuring a laser output outside a laser oscillator are well known and used. is there. Many of these laser output sensors use a calorimeter type using a thermocouple, and others detect infrared light. In addition, in the case of being provided inside an oscillator, in many cases, a partially reflecting mirror having a transmissivity of about 1% is used as a rear mirror, and the transmitted laser light is converted after detection. In many cases provided outside the laser oscillator, a folding mirror having a transmittance of about 1% or more is used, and a laser output is calculated by detecting the transmitted light. The present invention is applied to a laser processing device using such a laser output sensor (laser output measuring device).
【0012】このレーザ出力センサ(レーザ出力の計測
装置)を用い、上述したレーザ増幅現象を利用した本発
明の集光点位置、光軸位置の検出及び調整方法の原理
は、次の通りである。The principle of the method of detecting and adjusting the focal point position and the optical axis position of the present invention using the laser output sensor (laser output measuring device) and utilizing the laser amplification phenomenon described above is as follows. .
【0013】レーザ加工装置におけるレーザ発振器は、
通常、リア鏡と出力鏡の間で光増幅を行い、レーザ発振
を生じせしめている。しかし、レーザ光をよく反射する
材料を加工する場合、ワークが出力鏡と同じ働きをし
て、ワークからの反射光によってレーザ発振器とワーク
間でレーザ共振が生じ予期せぬ大きな出力が発生する場
合がある。これにより、レーザ加工装置を破壊したり、
ワーク上に不要な加工痕を残す原因になっていた。本発
明はこのワークとリア鏡間の通常では防止して用いられ
ないレーザ発振現象を利用するものである。特に、ワー
ク表面近傍に集光点がある場合にこのレーザ発振現象が
生じることを利用して集光点位置の検出及び調整を行う
ものである。The laser oscillator in the laser processing apparatus includes:
Normally, optical amplification is performed between a rear mirror and an output mirror to cause laser oscillation. However, when processing a material that reflects laser light well, the work acts like an output mirror, and the reflected light from the work causes laser resonance between the laser oscillator and the work, causing an unexpectedly large output. There is. This can destroy the laser processing equipment,
This caused unnecessary processing marks on the workpiece. The present invention utilizes a laser oscillation phenomenon which is normally prevented and not used between the work and the rear mirror. In particular, the detection and adjustment of the position of the focal point is performed by utilizing the fact that this laser oscillation phenomenon occurs when the focal point is present near the work surface.
【0014】そのために、本発明においては、 レーザ
出力を計測する計測装置と、集光装置と前記反射手段間
の距離を調整する距離調整手段とを具備するレーザ加工
装置において、レーザビームの集光点近傍にレーザビー
ムをよく反射する反射手段を配置しておき、レーザ出力
指令により前記計測装置でレーザ発振器の出力を計測す
ることにより、レーザ発振器のリア鏡と前記反射物との
間で発振されるレーザ出力の強度を計測し、計測したレ
ーザ出力に基づいて集光装置と前記反射手段間の距離を
レーザ出力の強度が最大になるように調整する。特に、
レーザ出力を記憶手段に記憶しておき、この記憶したレ
ーザ出力データに基づいて算出手段によって集光点の位
置を求め、この算出手段により求められた集光点位置に
基づいて前記距離調整手段により前記集光装置と前記反
射手段の距離を調整する。この距離調整手段による調整
は、前記集光装置が取り付けられたレーザヘッドに対す
る前記集光装置の位置を調整するか、又は、レーザヘッ
ドを光軸方向に移動させる駆動手段によって調整する。
又、前記反射手段とレーザ発振器のリア鏡との間である
程度のレーザ発振が生じている状態で、加工ノズルをレ
ーザビーム光軸に対して概略垂直方向に移動させるノズ
ル移動機構を駆動して、加工ノズルを所定量ピッチで移
動させ各ピッチにおけるレーザ出力をレーザ出力センサ
で計測し、この計測結果に基づいて、加工ノズルの孔の
軸芯とレーザ光の光軸がほぼ一致し、レーザ出力の強度
が最大になる光軸に対する加工ノズルの位置を求める。
さらに、レーザ出力センサの計測データを記憶手段で記
憶しておき、この記憶したデータに基づいて算出手段に
よって加工ノズルの光軸に対する位置を自動的に求める
ようにする。For this purpose, the present invention provides a laser processing apparatus comprising: a measuring device for measuring a laser output; and a distance adjusting means for adjusting a distance between a condensing device and the reflecting means. A reflection unit that reflects a laser beam well is disposed near a point, and the output of the laser oscillator is measured by the measuring device according to a laser output command, so that oscillation is generated between the rear mirror of the laser oscillator and the reflection object. The intensity of the laser output is measured, and based on the measured laser output, the distance between the condensing device and the reflecting means is determined.
Adjust so that the laser output intensity is maximized . In particular,
The laser output is stored in the storage means, the position of the focal point is calculated by the calculating means based on the stored laser output data, and the position of the focal point determined by the calculating means is calculated by the distance adjusting means. The distance between the light collector and the reflection means is adjusted. The adjustment by the distance adjusting means is performed by adjusting the position of the light-collecting device with respect to the laser head to which the light-collecting device is attached, or by driving means for moving the laser head in the optical axis direction.
Further, while a certain degree of laser oscillation is occurring between the reflection means and the rear mirror of the laser oscillator, by driving a nozzle moving mechanism for moving the processing nozzle in a direction substantially perpendicular to the laser beam optical axis, the processing nozzle of the laser output measured by the laser output sensor at each pitch is moved at a predetermined amount pitches, on the basis of the measurement result, the optical axis of the axis and the laser beam of the pores of the processing nozzle is substantially coincident, the laser output Strength
The position of the processing nozzle with respect to the optical axis at which is maximized is determined.
Further, the measurement data of the laser output sensor is stored in the storage means, and the position of the processing nozzle with respect to the optical axis is automatically obtained by the calculation means based on the stored data.
【0015】前記算出手段は、レーザ加工装置の制御手
段のプロセッサ等によって構成し、このプロセッサで演
算するようにすれば、特別なハードウエアをレーザ加工
装置に負荷する必要がなくソフトウエアの追加のみで本
発明を実施することができる。The calculating means is constituted by a processor or the like of the control means of the laser processing apparatus. If the calculation is performed by this processor, it is not necessary to load special hardware on the laser processing apparatus and only add software. Can implement the present invention.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は、本発明を実施するレーザ
加工装置の一実施形態の概要図である。この実施形態の
レーザ加工装置は、炭酸ガスレーザ発振器1を備えかつ
このレーザ発振器1の内部に該レーザ発振器1から出力
されるレーザ出力を計測する計測装置としてのレーザ出
力センサ6を備えている。レーザ発振器1内の共振器2
の両端には、リア鏡4と出力鏡5を備え、このリア鏡4
の背後にレーザ出力センサ6が取り付けられている。こ
の実施形態では、リア鏡4の透過率は0.5%、出力鏡
5の透過率は50%としている。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a laser processing apparatus for carrying out the present invention. The laser processing apparatus of this embodiment includes a carbon dioxide laser 1 and a laser output sensor 6 inside the laser 1 as a measuring device for measuring a laser output output from the laser 1. Resonator 2 in laser oscillator 1
A rear mirror 4 and an output mirror 5 are provided at both ends of the rear mirror 4.
A laser output sensor 6 is mounted behind the device. In this embodiment, the transmittance of the rear mirror 4 is 0.5%, and the transmittance of the output mirror 5 is 50%.
【0017】レーザ出力センサ6は、リア鏡4を透過し
たわずかなレーザ光を吸収して熱に変え、これを外部に
逃がすときの熱流を熱電対で計測してレーザ出力の強さ
を計測するものである。The laser output sensor 6 absorbs a small amount of laser light transmitted through the rear mirror 4 and converts it into heat, and measures the heat flow when escaping it to the outside with a thermocouple to measure the intensity of the laser output. Things.
【0018】レーザ加工装置の制御装置10は、電源1
9を通して共振器2の放電管の電極3,3に電圧を印加
し、放電管内のレーザ媒質を励起し、これによりリア鏡
4と出力鏡5との間でレーザ発振を起こしてレーザビー
ム7の出力を出力鏡5側から出力する。The control device 10 of the laser processing apparatus includes a power supply 1
9, a voltage is applied to the electrodes 3 of the discharge tube of the resonator 2 to excite the laser medium in the discharge tube, thereby causing laser oscillation between the rear mirror 4 and the output mirror 5 to generate the laser beam 7. The output is output from the output mirror 5 side.
【0019】制御装置10は、プロセッサや記憶手段等
で構成され、予め作成された加工プログラムを記憶し、
かつこの加工プログラムを順次先頭より読み出し解析す
る加工プログラム記憶解析手段11が設けられており、
該加工プログラム記憶解析手段11で解析され、求めら
れた移動指令等を入力し、ワーク21が取り付けられた
テーブル20や加工ヘッド9等を移動させるモータを駆
動制御するモータ制御回路12を備えている。このモー
タ制御回路12は、テーブル20を水平面上のX軸方
向、Y軸方向に駆動するX軸モータ25、Y軸モータ2
6、加工ヘッド9をX軸、Y軸と垂直なZ軸方向に移動
させるZ軸モータ24、さらには、加工ヘッド先端に取
り付けられている加工ノズル23をテーブル20の平面
と平行な平面上でX軸方向、Y軸方向に加工ヘッド9に
対して相対的に移動させる加工ノズル用のX軸、Y軸モ
ータ27,28、加工ヘッド9内に設けられている集光
装置としての集光レンズ22をZ軸方向に駆動するレン
ズ駆動モータ29を駆動制御するものである。なお、集
光装置としては、集光レンズ以外に、放物面鏡のような
反射型光学部品を用いる場合もある。The control device 10 is constituted by a processor, storage means and the like, stores a machining program created in advance,
And a machining program storage / analyzing means 11 for sequentially reading and analyzing the machining program from the top is provided.
A motor control circuit 12 is provided for inputting a movement command or the like obtained by analysis by the processing program storage / analysis means 11 and for controlling a motor for moving the table 20 on which the work 21 is mounted, the processing head 9 and the like. . The motor control circuit 12 includes an X-axis motor 25 and a Y-axis motor 2 that drive the table 20 in the X-axis direction and the Y-axis direction on a horizontal plane.
6. The Z-axis motor 24 for moving the processing head 9 in the Z-axis direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis, and further, the processing nozzle 23 attached to the tip of the processing head is moved on a plane parallel to the plane of the table 20. X-axis and Y-axis motors 27 and 28 for processing nozzles that move relatively to the processing head 9 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a condensing lens provided in the processing head 9 as a condensing device The lens drive motor 29 drives the lens 22 in the Z-axis direction. In addition, a reflection type optical component such as a parabolic mirror may be used as the light collecting device in addition to the light collecting lens.
【0020】又、制御装置10は加工プログラム記憶解
析手段11で求められたレーザ出力指令と、レーザ出力
センサ6からの出力信号をフィードバックするフィード
バック回路14からのフィードバック信号に基づいてレ
ーザ発振器1からのレーザ出力を指令値に一致するよう
に電源19から放電管の電極に印加される電圧をフィー
ドバック制御するレーザ出力制御回路13を備えてい
る。Further, the control device 10 receives a laser output command obtained by the machining program storage / analysis means 11 and a feedback signal from a feedback circuit 14 which feeds back an output signal from the laser output sensor 6 and outputs a signal from the laser oscillator 1. There is provided a laser output control circuit 13 for feedback-controlling the voltage applied from the power supply 19 to the electrodes of the discharge tube so that the laser output matches the command value.
【0021】上述した加工プログラム記憶解析手段1
1、モータ制御回路12,レーザ出力制御回路13、フ
ィードバック回路14を制御装置10に備える点におい
ては、従来の制御装置と変わりはないが、本発明の実施
形態においては、さらに、レーザ出力モニタ記憶手段1
5、集光点・光軸位置算出手段16及びレーザ出力セン
サ6からのレーザ出力検出信号をフィードバック回路1
4に入力させるか、レーザ出力モニタ記憶手段15に入
力させるかに切り替える切換スイッチ30を備えている
点において従来の制御装置と異なる。しかも、レーザ出
力モニタ記憶手段15は従来制御装置が備えていた記憶
手段を用いることができ、さらに、集光点・光軸位置算
出手段16は、加工プログラム記憶解析手段11として
備えているプロセッサによって実行するように、制御ソ
フトウエアを設定記憶させておけばよい。又、スイッチ
29の切換もレーザ出力モニタ記憶回路へのレーザ出力
検出信号の記憶処理も上記プロセッサで実行するように
制御ソフトウエアを設定しておけばよい。The above-mentioned machining program storage analysis means 1
1. Although the control device 10 is provided with a motor control circuit 12, a laser output control circuit 13, and a feedback circuit 14 in the same manner as the conventional control device, the embodiment of the present invention further includes a laser output monitor storage. Means 1
5. A laser output detection signal from the focal point / optical axis position calculating means 16 and the laser output sensor 6 is fed back to the feedback circuit 1.
4 is different from the conventional control device in that a changeover switch 30 is provided for switching between input to the control unit 4 and input to the laser output monitor storage unit 15. In addition, the laser output monitor storage means 15 can use the storage means provided in the conventional control device. Further, the focal point / optical axis position calculation means 16 can be used by the processor provided as the processing program storage analysis means 11. The control software may be set and stored so as to be executed. The control software may be set so that the processor executes both the switching of the switch 29 and the storage processing of the laser output detection signal in the laser output monitor storage circuit.
【0022】さらに、この制御装置10には、CRTや
LCD等の表示装置17、該制御装置10に各種指令や
設定値等を入力する操作盤18が接続されている。Further, a display device 17 such as a CRT or an LCD, and an operation panel 18 for inputting various commands and set values to the control device 10 are connected to the control device 10.
【0023】レーザ発振器1から出力されたレーザビー
ム7は反射鏡8を介して加工ヘッド9に導かれ、加工ヘ
ッド9内に設けられた集光装置としての集光レンズ22
で集光されてワーク21に照射される。なお、一般に反
射鏡は複数枚で構成されるが、図では省略している。The laser beam 7 output from the laser oscillator 1 is guided to a processing head 9 via a reflecting mirror 8, and a condensing lens 22 provided in the processing head 9 as a condensing device.
And irradiates the work 21. In general, a plurality of reflecting mirrors are provided, but are omitted in the figure.
【0024】加工ヘッド9の先端には、加工ノズル23
が取り付けられており、この加工ノズル23には、直径
が約2mm程度の孔が中心に設けられており、この加工ノ
ズルの孔を通して集光されたレーザビームがワーク21
上に照射される。又、この加工ノズル23と集光レンズ
22の間は、上記孔以外は閉空間とされており、この閉
空間にアシストガスを供給し(この点は図では省略して
いる)、レーザビームの照射と共に、上記孔から該アシ
ストガスをワーク21上に噴射させるようになってい
る。At the tip of the processing head 9, a processing nozzle 23
A hole having a diameter of about 2 mm is provided at the center of the processing nozzle 23, and a laser beam focused through the hole of the processing nozzle
Irradiated on top. The space between the processing nozzle 23 and the condenser lens 22 is a closed space except for the hole, and an assist gas is supplied to the closed space (this point is not shown in the drawing). Along with the irradiation, the assist gas is injected onto the work 21 from the hole.
【0025】加工ヘッド9はZ軸モータ24によってテ
ーブル20のXY軸平面と垂直な方向のZ軸方向に駆動
され移動可能である。さらに、加工ヘッド9の内部に取
り付けられた集光レンズ22はこの加工ヘッド9の鏡筒
9aに摺動可能に取り付けら、この集光レンズ22を駆
動するレンズ駆動モータ29によって集光レンズ22の
光軸方向(Z軸方向)に移動させることができ、集光点
の位置を調整できるようになっている。さらに、加工ヘ
ッド9の先端に取り付けられた加工ノズル23は、加工
ノズル駆動用のX、Y軸モータ27,28によって、上
記光軸に対して垂直方向のX軸、Y軸方向に移動可能に
なっている。The processing head 9 is driven and movable by a Z-axis motor 24 in a Z-axis direction perpendicular to the XY-axis plane of the table 20. Further, the condenser lens 22 mounted inside the processing head 9 is slidably mounted on the lens barrel 9 a of the processing head 9, and the condenser lens 22 is driven by a lens drive motor 29 that drives the condenser lens 22. It can be moved in the optical axis direction (Z-axis direction), and the position of the condensing point can be adjusted. Further, the processing nozzle 23 attached to the tip of the processing head 9 can be moved in the X-axis and Y-axis directions perpendicular to the optical axis by X and Y-axis motors 27 and 28 for driving the processing nozzle. Has become.
【0026】以上の構成によって、加工を行う際には、
従来と同様にテーブル20上にワーク21を取付、ワー
ク21上にレーザビームの集光点をあわせた後、設定記
憶させている加工プログラムを加工プログラム記憶解析
手段11のプロセッサで実行させて、レーザ発振器1か
らレーザビーム7を出力させながら、加工プログラムに
基づいて、X軸、Y軸、Z軸モータを駆動してテーブル
20及び加工ヘッド9を駆動しながら加工プログラムで
指令された加工経路に沿って加工を実行する。With the above configuration, when performing machining,
After mounting the work 21 on the table 20 and adjusting the focal point of the laser beam on the work 21 in the same manner as in the related art, the processing program stored and executed is executed by the processor of the processing program storage / analysis means 11, While outputting the laser beam 7 from the oscillator 1, the X-axis, Y-axis, and Z-axis motors are driven based on the processing program to drive the table 20 and the processing head 9 along the processing path specified by the processing program. And execute the processing.
【0027】上述した通常の加工においては、出力鏡5
から出力されたレーザビーム7は、ほとんどワークに吸
収されレーザ加工がなされることになるが、ワーク表面
がレーザ光をよく反射する場合、レーザ発振器1のリア
鏡4とワーク21の表面間でレーザ共振が発生する場合
がある。In the ordinary processing described above, the output mirror 5
The laser beam 7 output from the laser beam is almost absorbed by the work and is subjected to laser processing. However, when the work surface reflects the laser light well, the laser beam is generated between the rear mirror 4 of the laser oscillator 1 and the surface of the work 21. Resonance may occur.
【0028】図4(a)は、このレーザ発振器1のリア
鏡4とワーク21の表面間でレーザ共振が発生する原理
説明図である。集光レンズ22に入来するレーザビーム
7は該集光レンズ22で集光されて、ワーク21上に照
射される。図4(a)はワーク21の表面に近い位置に
集光点がある状態を示すもので、この場合、レーザビー
ム7はワーク21の表面で反射し集光レンズ22を通っ
て平行光となりレーザ発振器1に戻っていく。この戻っ
たレーザビームもリア鏡4で反射し、再びワーク表面に
照射されることになり、これが繰り返されて、リア鏡4
とワーク表面間でレーザ共振が発生する。なお、図4
(a)に示すように、ワーク21の表面がレーザビーム
の光軸に完全に垂直でない場合でも、このリア鏡4とワ
ーク表面間のレーザ共振は発生する。FIG. 4A is a view for explaining the principle of occurrence of laser resonance between the rear mirror 4 of the laser oscillator 1 and the surface of the work 21. The laser beam 7 entering the condenser lens 22 is condensed by the condenser lens 22 and is irradiated on the work 21. FIG. 4A shows a state in which a converging point is located at a position close to the surface of the work 21. In this case, the laser beam 7 is reflected on the surface of the work 21 and passes through the condensing lens 22 to become parallel light, and Returning to the oscillator 1. The returned laser beam is also reflected by the rear mirror 4 and irradiates the work surface again. This is repeated, and the
Then, laser resonance occurs between the workpiece and the work surface. FIG.
As shown in (a), even when the surface of the work 21 is not completely perpendicular to the optical axis of the laser beam, laser resonance occurs between the rear mirror 4 and the work surface.
【0029】一方、図4(b)、(c)に示すように、
集光点がワーク表面から離れるに従って、ワーク表面で
反射して集光レンズ22を通り戻ってくるレーザビーム
は平行光ではなくなる。その結果、リア鏡4とワーク表
面間のレーザ共振は減少していく。On the other hand, as shown in FIGS.
As the focal point moves away from the work surface, the laser beam reflected by the work surface and returning through the condenser lens 22 is no longer parallel light. As a result, laser resonance between the rear mirror 4 and the work surface decreases.
【0030】このように、集光点がワーク表面近傍にあ
ると、リア鏡4とワーク表面間でレーザ共振が発生しレ
ーザ出力の計測値は一時的に増大する。そして集光点が
ワーク表面から遠ざかると、共振器の増幅効率が悪くな
り、レーザ出力は小さくなり、その計測値は減少するこ
とになる。本発明はこのリア鏡6とワーク21間のレー
ザ共振によるレーザ出力センサ4の出力値を用いて集光
点の位置の検出及びこの集光点位置の調整を行う。すな
わち、集光レンズ22とワーク21の表面間の距離の調
整を行うものである。さらには、光軸調整も行うもので
ある。As described above, when the focal point is near the work surface, laser resonance occurs between the rear mirror 4 and the work surface, and the measured value of the laser output temporarily increases. When the focal point moves away from the work surface, the amplification efficiency of the resonator deteriorates, the laser output decreases, and the measured value decreases. In the present invention, the position of the focal point is detected and the position of the focal point is adjusted using the output value of the laser output sensor 4 due to the laser resonance between the rear mirror 6 and the work 21. That is, the distance between the condenser lens 22 and the surface of the work 21 is adjusted. Further, the optical axis is adjusted.
【0031】又、光軸調整については、上述したような
リア鏡4とワーク表面間でレーザ共振が構成され、これ
によりいくばくかの出力の増加を得ている状態におい
て、集光レンズ22とワーク表面間の距離を固定し、加
工ノズル駆動用のモータ27,28を駆動して加工ノズ
ル23を光軸に対して略垂直方向に移動させる。そうす
ると、図4(d)に示すように、集光レンズ22からワ
ーク21に照射されるレーザビーム7が加工ノズル23
の孔からずれ、ノズル孔の周辺に当たると、リア鏡4と
ワーク表面間のレーザ共振の状態が崩れ、レーザ出力セ
ンサの出力値は低下する。これにより、集光されたレー
ザ光軸の位置と加工ノズルの位置関係を求めることがで
き、レーザ光軸に対して加工ノズルを最適位置に位置調
整することができる。As for the optical axis adjustment, a laser resonance is formed between the rear mirror 4 and the surface of the work as described above. The distance between the surfaces is fixed, and the processing nozzle driving motors 27 and 28 are driven to move the processing nozzle 23 in a direction substantially perpendicular to the optical axis. Then, as shown in FIG. 4D, the laser beam 7 radiated from the condenser lens 22 to the work 21 is processed by the processing nozzle 23.
When the laser beam deviates from the hole and hits the periphery of the nozzle hole, the state of laser resonance between the rear mirror 4 and the surface of the work breaks down, and the output value of the laser output sensor decreases. This makes it possible to obtain the positional relationship between the converged laser optical axis and the processing nozzle, and to adjust the position of the processing nozzle to the optimum position with respect to the laser optical axis.
【0032】そこで、本発明は、ワーク表面でレーザ光
が反射することが必須の条件であることから、上述した
集光点の調整や光軸の調整を行う際には、レーザ光をよ
く反射するワーク若しくはレーザ光をよく反射する材料
で構成されたテストピースを反射手段として用意する。
レーザ光をよく反射するワーク材料としては、用いるレ
ーザ発振器の波長によって異なり、選択する必要がある
が、炭酸ガスレーザ加工装置(波長=10.6μm)の
場合、銅板、真ちゅう板、光沢を有するステンレス鋼板
あるいはアルミ合金鋼板等でよい。Therefore, in the present invention, since it is an essential condition that the laser light is reflected on the work surface, the laser light is well reflected when the above-mentioned adjustment of the focal point and the adjustment of the optical axis are performed. A work to be performed or a test piece made of a material that reflects laser light well is prepared as a reflection unit.
The work material that reflects the laser light well depends on the wavelength of the laser oscillator to be used and needs to be selected. In the case of a carbon dioxide laser processing device (wavelength = 10.6 µm), a copper plate, a brass plate, a glossy stainless steel plate Alternatively, an aluminum alloy steel plate or the like may be used.
【0033】そこで、上述したようなレーザ光をよく反
射するワーク21をテーブル20に取付、Z軸モータ2
4を駆動して、加工ノズル23の先端をワーク21の表
面から所定距離に設定し(加工時においてアシストガス
の作用が有効にさせるためには、このワーク表面と加工
ノズル先端間距離は最適値の値がありこの値に設定す
る)、集光点位置調整指令を操作盤18より入力する
と、制御装置10のプロセッサは、図5にフローチャー
トで示す集光点位置調整処理を開始する。Therefore, the work 21 which reflects the laser light well as described above is mounted on the table 20, and the Z-axis motor 2
4 to set the tip of the processing nozzle 23 to a predetermined distance from the surface of the work 21 (the distance between the work surface and the tip of the processing nozzle is an optimum value in order to make the action of the assist gas effective during processing. When a focus point position adjustment command is input from the operation panel 18, the processor of the control device 10 starts the focus point position adjustment process shown in the flowchart of FIG.
【0034】まず、レーザ出力の制御をフィードバック
制御からオープン制御に切換、すなわち図1のスイッチ
30をフィードバック回路14から切り離し、レーザ出
力モニタ記憶手段15側に切り替える(ステップS
1)。次に集光レンズ22の位置(レンズ駆動モータ2
9によって移動される位置)Lを初期値L0にセット
し、レンズ駆動モータ29をモータ制御回路12を介し
て駆動して該位置L=L0に位置決めする(ステップS
2)。次に、テーブル20を駆動するX、Y軸モータに
対して設定された直径の円運動移動指令を出力し、テー
ブル20を移動させ、加工ノズル23の先端がワーク2
1に対して相対的に円運動を行うようにする。本実施形
態では、毎分3m程度で直径50mmの円を描く円運動移
動指令を出力する。さらに、レーザ出力指令を通常の加
工の出力指令より非常に小さな値にして出力する。例え
ば3KWの出力を持つレーザ加工装置であっても、10
W程度のレーザ出力指令とする。なお、本実施形態では
この設定された出力指令を10Wとしている(ステップ
S4)。First, the laser output control is switched from feedback control to open control, that is, the switch 30 in FIG. 1 is disconnected from the feedback circuit 14 and switched to the laser output monitor storage means 15 (step S).
1). Next, the position of the condenser lens 22 (lens drive motor 2)
9) is set to an initial value L0, and the lens drive motor 29 is driven via the motor control circuit 12 to position the lens at the position L = L0 (step S).
2). Next, a circular motion movement command of the set diameter is output to the X and Y axis motors that drive the table 20, and the table 20 is moved.
1. Make a circular motion relative to 1. In the present embodiment, a circular motion movement command that draws a circle with a diameter of 50 mm at about 3 m per minute is output. Further, the laser output command is output with a value much smaller than the output command of normal processing. For example, even with a laser processing apparatus having an output of 3 KW, 10
A laser output command of about W is set. In this embodiment, the set output command is set to 10 W (step S4).
【0035】レーザ出力制御回路13を介して電源19
からレーザ発振器1の電極3、3に10Wのレーザ出力
がされるような電圧が印加される。フィードバック制御
はなされずにオープン制御であることから、この電極
3,3に印加される電圧は一定で、実際のレーザ出力は
変化することになる。レーザ出力指令が10Wと微少で
あり、レーザ出力センサ6で検出される測定値も小さい
が、上述したように、ワーク21の表面とレーザ発振器
1のリア鏡4間にレーザ共振が発生すると、その出力は
後述するように700W程度となる。そのため、レーザ
発振器1のリア鏡4とワーク21の表面間でのレーザ共
振発生時にワークが変形したり、酸化することを防止す
るために、上述したステップS3による処理でワークを
円運動させ冷却させるようにしたものである。Power supply 19 via laser output control circuit 13
Is applied to the electrodes 3 and 3 of the laser oscillator 1 so that a laser output of 10 W is produced. Since the feedback control is not performed and the open control is performed, the voltage applied to the electrodes 3 and 3 is constant, and the actual laser output changes. Although the laser output command is as small as 10 W and the measurement value detected by the laser output sensor 6 is also small, as described above, when laser resonance occurs between the surface of the work 21 and the rear mirror 4 of the laser oscillator 1, The output is about 700 W as described later. Therefore, in order to prevent the work from being deformed or oxidized at the time of laser resonance between the rear mirror 4 of the laser oscillator 1 and the surface of the work 21, the work is circularly moved and cooled by the processing in step S3 described above. It is like that.
【0036】レーザ発振器1から出力されたレーザビー
ム7は前述したように、集光レンズ22で集光され加工
ノズル23の孔を通りワーク21の表面に照射される。
集光レンズ22はレンズ駆動モータ29によって初期値
の位置L0にセットされ、この位置L0は、集光点がワー
ク21の表面にはない位置として選択されているもので
あるから、ワーク21の表面とレーザ発振器1のリア鏡
4間でのレーザ発振は小さい。As described above, the laser beam 7 output from the laser oscillator 1 is condensed by the condensing lens 22 and irradiates the surface of the work 21 through the hole of the processing nozzle 23.
The condenser lens 22 is set to an initial position L0 by the lens drive motor 29. Since this position L0 is selected as a position where the focal point is not on the surface of the work 21, the position L0 is selected. The laser oscillation between the laser and the rear mirror 4 of the laser oscillator 1 is small.
【0037】そこで、指標iを1にセットし(ステップ
S5)、レーザ出力センサ6の出力であるレーザ出力の
強度の測定値Dを読み取り、記憶手段内に設けたレーザ
出力モニタ記憶手段15としてのテーブルの指標iに対
応するアドレスiに、読みとった測定値Dと集光レンズ
22の位置Lを記憶する(ステップS6)。そして、指
標iを「1」インクリメントし、かつ、集光レンズ22
の位置Lに所定移動量δLを加算してこの位置への移動
指令を出力し集光レンズ29を該位置に移動させる(ス
テップS7)。Then, the index i is set to 1 (step S5), the measured value D of the intensity of the laser output, which is the output of the laser output sensor 6, is read and stored as the laser output monitor storage means 15 provided in the storage means. The read measurement value D and the position L of the condenser lens 22 are stored in the address i corresponding to the index i in the table (step S6). Then, the index i is incremented by “1” and the focusing lens 22 is increased.
A predetermined movement amount δL is added to the position L, and a movement command to this position is output to move the condenser lens 29 to the position (step S7).
【0038】次に、指標iが設定値nを越えたか判断し
(ステップS8)、越えてなければステップS6に戻
り、上述したステップS6,S7,S8の処理を指標i
が設定値nを越えるまで繰り返し実行する。その結果、
集光レンズ29は、設定された移動量δLの刻みで移動
し、その各移動位置Lでのレーザ出力センサ6で計測さ
れた計測値Dが集光レンズの位置Lと共にテーブル内に
記憶されることになる。Next, it is determined whether or not the index i has exceeded the set value n (step S8). If not, the process returns to step S6, and the above-described processing in steps S6, S7 and S8 is performed on the index i.
Is repeatedly executed until exceeds the set value n. as a result,
The condenser lens 29 moves in steps of the set movement amount δL, and the measured value D measured by the laser output sensor 6 at each movement position L is stored in the table together with the position L of the condenser lens. Will be.
【0039】指標iが設定値nを越えると、ステップS
8からステップS9に移行し、レーザ出力停止指令を出
しレーザ出力を停止させかつテーブル20の円運動の動
作を停止させる。If the index i exceeds the set value n, step S
From 8, the process proceeds to step S 9, in which a laser output stop command is issued to stop the laser output and stop the circular motion of the table 20.
【0040】そして、指標を「1」にセットし(ステッ
プS10)、記憶手段内に設けられたテーブルの指標i
に対応するアドレスiのデータD、Lを読み(ステップ
S11)、読みとったレーザ出力の計測値Dが、最大値
を記憶するレジスタDmaxの値より大きいか判断する
(ステップS12)。なお、このレジスタDmaxは、初
期設定で、最初は「0」にセットされている。読みとっ
た計測値Dの方が大きいと、この値をこのレジスタDma
xに格納すると共に、ステップS11で読みとった集光
レンズ29の位置Lを、レーザ出力測定値が最大値とな
る集光レンズの位置を記憶するレジスタLmax(このレ
ジスタも初期設定で最初は「0」にセットされている)
に格納する(ステップS13)。次に、指標iを「1」
インクリメントし(ステップS14)、該指標iの値が
設定値のnを越えているか判断し(ステップS15)、
設定値nを越えるまで、ステップS11からステップS
15の処理を繰り返し行う。その結果、指標iの値が設
定値nを越えたときには、レジスタLmaxには、レーザ
出力センサ6によって、レーザ出力の計測値が最大値
(Dmax)を検出したとき、すなわち、ワーク21の表
面とレーザ発振器1のリア鏡4間でのレーザ発振が最大
となったときであり、レーザビーム7の集光点がワーク
21の表面にあるときの集光レンズの位置Lが記憶され
ていることになる。そこで、指標iの値が設定値nを越
えたとき、そのときレジスタLmaxに記憶する位置に集
光レンズ29を移動させ位置決する(ステップS1
6)。これにより、集光レンズ29は、ワーク表面に集
光点がある位置に位置決めされたことになり、この集光
点位置調整処理は終了する。Then, the index is set to "1" (step S10), and the index i of the table provided in the storage means is set.
Is read (step S11), and it is determined whether the read laser output measurement value D is larger than the value of the register Dmax storing the maximum value (step S12). The register Dmax is initially set to "0" by default. If the read measurement value D is larger, this value is stored in this register Dma
x, and the position L of the condenser lens 29 read in step S11 is stored in a register Lmax for storing the position of the condenser lens at which the laser output measurement value becomes the maximum value (this register is also initially set to "0" Is set to ")
(Step S13). Next, the index i is set to “1”.
Increment is performed (step S14), and it is determined whether or not the value of the index i exceeds the set value n (step S15).
Until the set value n is exceeded, steps S11 to S
Step 15 is repeated. As a result, when the value of the index i exceeds the set value n, when the laser output sensor 6 detects the maximum value (Dmax) of the laser output by the laser output sensor 6, that is, The position L of the condenser lens when the laser oscillation between the rear mirrors 4 of the laser oscillator 1 is maximized and the focal point of the laser beam 7 is on the surface of the work 21 is stored. Become. Then, when the value of the index i exceeds the set value n, the condenser lens 29 is moved to the position stored in the register Lmax at that time and positioned (step S1).
6). As a result, the condenser lens 29 is positioned at a position where the focal point is located on the work surface, and the focal point position adjustment processing ends.
【0041】こうして、集光点の位置が調整された後、
光軸位置の調整、すなわち、光軸に対する加工ノズル2
3の位置の調整を行う。この光軸調整指令を与えると制
御装置のプロセッサは図6の処理を開始する。After the position of the focal point is adjusted in this way,
Adjustment of the optical axis position, that is, the processing nozzle 2 with respect to the optical axis
The position of No. 3 is adjusted. When this optical axis adjustment command is given, the processor of the control device starts the processing of FIG.
【0042】まず、オープン制御に切換え(ステップT
1、なお、集光点位置調整ですでにオープン制御に切換
られているが、確認のために行う)、加工ノズルの現在
のX軸位置xから、光軸調整で移動させるストロークの
1/2だけ小さい位置を求め、該位置への移動指令を加
工ノズル駆動用のX軸モータ27へ出力する。光軸調整
のためにδxの刻みでn回プラス方向に移動するものと
して、現在位置xからΔx=n・δxだけマイナス方向
に移動した位置(x−Δx)をX軸の指令位置として出
力する(ステップT2)。そして、集光点の位置調整処
理と同様に、デーブル20(ワーク21)に対して円運
動指令を出力しレーザ発振器1には10Wの出力指令を
出力し、ワーク21を回転させながら、レーザ発振器1
からレーザビーム7を出力しワーク21表面上にレーザ
光を照射する(ステップT3,T4)。First, switching to open control (step T
1. The open control has already been switched in the focus point position adjustment, but this is performed for confirmation), and a half of the stroke moved by the optical axis adjustment from the current X-axis position x of the processing nozzle A position smaller than that is obtained, and a movement command to the position is output to the X-axis motor 27 for driving the processing nozzle. Assuming that it moves in the plus direction n times at intervals of δx for optical axis adjustment, a position (x−Δx) moved in the minus direction by Δx = n · δx from the current position x is output as an X-axis command position. (Step T2). Then, similarly to the position adjustment process of the focal point, a circular motion command is output to the table 20 (work 21), an output command of 10 W is output to the laser oscillator 1, and the laser oscillator 1
Output the laser beam 7 and irradiate the surface of the work 21 with laser light (steps T3 and T4).
【0043】次に、指標iを「1」にセットし(ステッ
プT5)、レーザ出力センサ6の出力Dを読み取り、指
標iに対応する記憶装置内に設けられているテーブルの
アドレスiにこのデータDと加工ノズルのX軸の位置x
を書き込み(ステップT6)、指標iを「1」インクリ
メントすると共に、X軸への移動指令位置をδxだけ増
加させ、この位置への指令をモータ制御回路12に出力
して加工ノズル駆動用のX軸モータ25を駆動する(ス
テップT7)。そして、指標iが設定値nを越えたか判
断し(ステップT8)、越えるまでステップT6〜S8
の処理を繰り返し実行し、加工ノズル23をX軸方向に
δxの刻みで移動させたときの各位置におけるレーザ出
力の計測値を記憶装置内に記憶することになる。Next, the index i is set to "1" (step T5), the output D of the laser output sensor 6 is read, and this data is stored in the address i of the table provided in the storage device corresponding to the index i. D and the position x of the X-axis of the processing nozzle
Is written (step T6), the index i is incremented by “1”, the movement command position to the X axis is increased by δx, and a command to this position is output to the motor control circuit 12 to output the X for driving the processing nozzle. The shaft motor 25 is driven (step T7). Then, it is determined whether or not the index i has exceeded the set value n (step T8).
Is repeatedly executed, and the measured value of the laser output at each position when the processing nozzle 23 is moved at intervals of δx in the X-axis direction is stored in the storage device.
【0044】指標iが設定値nを越えると、レーザ出力
を停止させると共にテーブル20(ワーク21)の円運
動を停止させ(ステップT9)、再び指標iを「1」に
セットし(ステップT10)、該指標iに対応する記憶
装置内のテーブルのアドレスiのデータD、Xを読み出
し(ステップT11)、レーザ出力の計測値Dがその最
大値を記憶するレジスタDmaxの値より大きいか判断し
(ステップT12)、大きければ、この計測値Dをレジ
スタDmaxに格納すると共に、ステップT11で読み出
した加工ノズルのX軸の位置xを、レーザ出力の計測値
の最大値が計測されたときのX軸位置を記憶するレジス
タXmaxに格納する(ステップT13)。なお、上記レ
ジスタDmax、Xmaxは初期設定で、最初は「0」が設定
されている。又、ステップT12で、計測値Dがレジス
タDmaxに記憶する値以下の場合にはステップT13の
処理は実行されない。そして、指標iを「1」インクリ
メントして(ステップT14)、該指標iが設定値nを
越えているか判断し(ステップT15)、越えるまで、
ステップT11〜T15の処理を繰り返し実行する。When the index i exceeds the set value n, the laser output is stopped and the circular motion of the table 20 (work 21) is stopped (step T9), and the index i is set to "1" again (step T10). Then, the data D and X of the address i of the table in the storage device corresponding to the index i are read (step T11), and it is determined whether or not the measured value D of the laser output is larger than the value of the register Dmax for storing the maximum value ( Step T12) If it is larger, the measured value D is stored in the register Dmax, and the position x of the X-axis of the processing nozzle read out in Step T11 is set to the X-axis when the maximum value of the laser output measured value is measured. The position is stored in the register Xmax (step T13). The registers Dmax and Xmax are initially set, and initially "0" is set. If the measured value D is equal to or smaller than the value stored in the register Dmax in step T12, the process in step T13 is not executed. Then, the index i is incremented by "1" (step T14), and it is determined whether or not the index i exceeds the set value n (step T15).
Steps T11 to T15 are repeatedly executed.
【0045】その結果、レジスタDmaxには、レーザ出
力のn回の測定値の内最大の測定値を記憶することにな
り、レジスタXmaxにはそのときの加工ノズルのX軸位
置(加工ノズル駆動用のX軸モータ27による移動位
置)が記憶されることになる。そして、レーザ出力の計
測値が最大であるということは、図4(d)に示すよう
な、レーザビーム7が加工ノズル23に照射されること
がない、若しくは一番少ないことを意味し、このときの
X軸位置xがX軸方向では光軸に対して加工ノズルの最
適な位置を意味する。As a result, the register Dmax stores the maximum measured value among the n measured values of the laser output, and the register Xmax stores the X-axis position of the processing nozzle at that time (for processing nozzle driving). (Movement position by the X-axis motor 27) is stored. The fact that the measured value of the laser output is the maximum means that the processing nozzle 23 is not irradiated with the laser beam 7 as shown in FIG. When the X-axis position x at that time is in the X-axis direction, it means an optimum position of the processing nozzle with respect to the optical axis.
【0046】そこで、指標iが設定値nを越えたとき、
ステップT15からステップT16に移行し、加工ノズ
ル23のX軸方向位置xをレジスタXmaxに記憶する位
置に移動させるべく、モータ制御回路12を介して加工
ノズル駆動モータのX軸モータを駆動する(ステップT
16)。Therefore, when the index i exceeds the set value n,
The process shifts from step T15 to step T16 to drive the X-axis motor of the processing nozzle drive motor via the motor control circuit 12 to move the X-axis direction position x of the processing nozzle 23 to the position stored in the register Xmax (step S15). T
16).
【0047】次に、加工ノズル23のY軸方向における
光軸に対して最適の位置を求め、調整するための処理を
実行するが、この場合、ステップT2からステップT1
6までの処理において、X軸、及びx位置をY軸、及び
y位置に変えるのみでよいことから、詳細な処理は省略
する。Next, a process for obtaining and adjusting the optimum position of the processing nozzle 23 with respect to the optical axis in the Y-axis direction is executed. In this case, the processing is performed from step T2 to step T1.
In the processes up to 6, only the X-axis and the x-position need to be changed to the Y-axis and the y-position, so detailed processes are omitted.
【0048】このようにレーザ発振器1のリア鏡6とワ
ーク表面間で発生するレーザ共振を利用して、集光点位
置が調整され、かつ加工ノズル23に対するレーザ光の
光軸が調整されたことになる。As described above, by utilizing the laser resonance generated between the rear mirror 6 of the laser oscillator 1 and the surface of the work, the position of the focal point is adjusted, and the optical axis of the laser beam with respect to the processing nozzle 23 is adjusted. become.
【0049】なお、上述した実施形態では、レーザ出力
を測定するレーザ出力センサ6がレーザ発振器1の内部
に設けられたレーザ加工装置の例を説明したが、レーザ
出力センサをレーザ発振器の外部に設けたレーザ加工装
置にも本発明は適用できる。この場合の例を図2に示
す。図2においては、簡略化して示しているが、40は
レーザ発振器であり、41、42はレーザ発振器40の
リア鏡、出力鏡であり、43は反射鏡である。この実施
形態においては、この反射鏡43が1%程度の透過率を
有する鏡を用い、この反射鏡43の後ろにレーザ出力セ
ンサ44を配設し、このレーザ出力センサ44で計測さ
れたレーザ出力の強度は制御装置45に送られるもので
ある。この制御装置45の構成、処理等は前述した図1
に示す実施形態と同様であることから、詳細は省略す
る。すなわち、図1で示す実施形態と相違する点は、レ
ーザ出力センサがレーザ発振器の外部に設けられている
点のみである。In the above-described embodiment, an example of the laser processing apparatus in which the laser output sensor 6 for measuring the laser output is provided inside the laser oscillator 1 has been described. However, the laser output sensor is provided outside the laser oscillator. The present invention can be applied to a laser processing apparatus. FIG. 2 shows an example in this case. 2, 40 is a laser oscillator, 41 and 42 are a rear mirror and an output mirror of the laser oscillator 40, and 43 is a reflecting mirror. In this embodiment, a mirror having a transmittance of about 1% is used as the reflecting mirror 43, and a laser output sensor 44 is disposed behind the reflecting mirror 43, and the laser output measured by the laser output sensor 44 is used. Is sent to the controller 45. The configuration, processing, and the like of the control device 45 are the same as those shown in FIG.
Since they are the same as the embodiment shown in FIG. That is, the only difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that the laser output sensor is provided outside the laser oscillator.
【0050】なお、図1に示す実施形態では、レーザ光
の反射手段としてテーブル20上に取り付けたよくレー
ザ光を反射するワークを用いたが、この図2に示す例で
は、反射手段として、測定用ドラム45を用い該ドラム
45の周面には、前述したよく反射する部材を取り付け
ておくようにする。そして、集光点や光軸位置の調整時
には、レーザ光の光軸がこのドラム45の周面に垂直に
照射されるように配置し、このドラム45をモータ等に
よって所定速度で回転させるようにすればよい。さらに
は、図3に示すような、モータ47で回転させられるレ
ーザ光をよく反射する材質で形成された測定用円盤46
を反射手段として用い、この円盤46の表面にレーザ光
の光軸が垂直になるように配置して集光点の位置、光軸
位置の調整を行えばよい。このような反射手段を用いた
場合には、反射手段自体が移動することから、図5、図
6におけるステップS3、ステップT3の処理は必要が
なくなる。In the embodiment shown in FIG. 1, the work for reflecting the laser light, which is mounted on the table 20, is used as the means for reflecting the laser light. However, in the example shown in FIG. The above-mentioned well-reflecting member is attached to the peripheral surface of the drum 45 by using the above-mentioned drum 45. At the time of adjusting the focal point and the position of the optical axis, the laser beam is arranged so that the optical axis of the laser beam is irradiated perpendicularly to the peripheral surface of the drum 45, and the drum 45 is rotated at a predetermined speed by a motor or the like. do it. Further, as shown in FIG. 3, a measuring disk 46 made of a material that reflects the laser light rotated by the motor 47 well.
May be used as a reflection means, and the position of the focal point and the position of the optical axis may be adjusted by arranging the laser beam on the surface of the disk 46 so that the optical axis is vertical. When such a reflecting means is used, the reflecting means itself moves, so that the processing of steps S3 and T3 in FIGS. 5 and 6 is not required.
【0051】集光レンズの位置を変動させて集光点位置
の調整を行う例として、下記の条件で、実験を行った結
果、表1に示す結果を得た。As an example of adjusting the position of the condensing point by changing the position of the condensing lens, an experiment was conducted under the following conditions, and the results shown in Table 1 were obtained.
【0052】実験条件 レーザ発振器:定格出力3KW 集光レンズ :焦点距離190mm ワーク :厚さ3mmの真ちゅう板 加工ノズル孔径:直径2mm 加工ノズルとワーク間の距離:4mm(固定) レーザ出力指令:10W 表 1 集光レンズの高さ レーザ実出力 (ワーク表面とレンズ底面間距離)mm (測定値)W 183.0 187 183.5 221 184.0 241 184.5 268 185.0 314 185.5 421 186.0 609 186.5 555 187.0 602 187.5 756 188.0 756 188.5 528 189.0 508 189.5 395 190.0 281 ワークを置かないき 10 次に、同じ実験条件で、光軸位置の調整で、レーザ出力
測定すると次の表2、表3を得た。 表 2 加工ノズルX軸方向移動量mm レーザ出力(測定値)W −1.5 10 −1.0 127 −0.5 482 0.0 743 +0.5 402 +1.0 395 +1.5 10 表 3 加工ノズルY軸方向移動量mm レーザ出力(測定値)W −1.5 10 −1.0 401 −0.5 709 0.0 702 +0.5 676 +1.0 355 +1.5 10 上記実験例においては、集光点位置調整においては、ワ
ーク表面とレンズ底面間距離が187.5mmか又は18
8.0mmの位置で、レーザ出力計測値が最大の756W
を示しているので、図5に示す処理においては、集光レ
ンズの位置として、187.5mm又は188.0mmの位
置がレジスタLmaxに格納され、集光点がワーク表面に
なる位置として集光レンズの位置(加工ヘッド9の鏡筒
9aに対する位置)が設定される。又、光軸位置調整に
おいては、加工ヘッドのX軸位置はレーザ出力の測定値
が743Wの「0.0」の位置に、Y軸位置はレーザ出
力の測定値が709Wの「−0.5」の位置にセットさ
れることになる。Experimental conditions Laser oscillator: Rated output 3 KW Condensing lens: Focal length 190 mm Workpiece: Brass plate of thickness 3 mm Working nozzle hole diameter: 2 mm Distance between working nozzle and work: 4 mm (fixed) Laser output command: 10 W 1 Height of Condensing Lens Laser Actual Output (Distance between Work Surface and Lens Bottom) mm (Measured Value) W 183.0 187 183.5 221 184.0 241 184.5 268 185.0 314 185.5 421 186 0.0 609 186.5 555 187.0 602 187.5 756 188.0 756 188.5 528 189.0 508 189.5 395 190.0 281 No work is placed. When the laser output was measured by adjusting the axial position, the following Tables 2 and 3 were obtained. Table 2 Movement amount of processing nozzle in the X-axis direction mm Laser output (measured value) W-1.5 10 -1.0 127 -0.5 482 0.0 743 +0.5 402 +1.0 395 +1.5 10 Table 3 The amount of movement of the processing nozzle in the Y-axis direction mm Laser output (measured value) W -1.5 10 -1.0 401 -0.5 709 0.0702 +0.5 676 +1.0 355 +1.5 10 In the above experimental example. In adjusting the focal point position, the distance between the work surface and the lens bottom surface is 187.5 mm or 18 mm.
At the position of 8.0mm, the laser output measured value is the maximum 756W
In the processing shown in FIG. 5, the position of 187.5 mm or 188.0 mm is stored in the register Lmax as the position of the condenser lens, and the condenser lens is set as the position where the focal point becomes the work surface. (The position of the processing head 9 with respect to the lens barrel 9a) is set. In the optical axis position adjustment, the X-axis position of the processing head is at the position of “0.0” where the measured value of the laser output is 743 W, and the Y-axis position is “−0.5” where the measured value of the laser output is 709 W. "Position.
【0053】なお、上記実験例でも明らかのように、レ
ーザ出力の測定値が急激に増大し、急激に減少する間に
幅がある。これは、最大値にブレがあることを意味して
いるので、レーザ出力の測定値の最大値によって、位置
を決めるよりも、この測定値の急激な立ち上がり、立ち
下がり間の中間点を取ってもよい。又、測定値が設定所
定値以上になったときと所定値以下になったときの間の
位置の中間点を取ってもよい。As is clear from the above-mentioned experimental example, there is a range during which the measured value of the laser output sharply increases and then sharply decreases. This means that the maximum value varies, so rather than determining the position based on the maximum value of the laser output measurement value, take the intermediate point between the sharp rise and fall of this measurement value. Is also good. Further, an intermediate point of the position between the time when the measured value becomes equal to or more than the predetermined value and the time when it becomes equal to or less than the predetermined value may be set.
【0054】上記実験例では、集光点位置調整において
は、集光レンズの位置が「185.5」から「186.
0」に変わったときに最大の立ち上がり変化量を示し、
「188.0」から「188.5」に変わったとき最大
の立ち下がりの変化量を示しているから、この「18
6.0」から「188.0」の中間点の「187.0」
をワーク表面に集光点がある位置として設定してもよ
い。又、レーザ出力の測定値が、設定値、例えば400
W以上のときの中間点をとるとすれば、表1の例では、
「185.5」から「189.0」間の中間点の「18
7.25」がワーク表面に集光点がある集光レンズの位
置として設定されることになる。In the above experimental example, in adjusting the focal point position, the position of the condenser lens is changed from "185.5" to "186.
0 ”indicates the maximum rise change amount,
When “188.0” changes to “188.5”, the maximum amount of change in falling is shown.
"187.0" at the midpoint between "6.0" and "188.0"
May be set as the position where the converging point is on the work surface. Also, the measured value of the laser output is a set value, for example, 400
Assuming that an intermediate point when W or more is taken, in the example of Table 1,
"18" at the midpoint between "185.5" and "189.0"
7.25 "is set as the position of the condenser lens having the focal point on the work surface.
【0055】同様に、光軸調整においても、レーザ出力
の測定値の立ち上がりと立ち下がりの中間点位置、若し
くは設定値以上の測定値がある間の中間位置を光軸に対
する加工ノズルの位置としてセットするようにしてもよ
い。Similarly, in the optical axis adjustment, the midpoint between the rise and fall of the measured value of the laser output or the intermediate position between the measured values equal to or larger than the set value is set as the position of the processing nozzle with respect to the optical axis. You may make it.
【0056】又、上記各実施形態では、レーザ加工装置
の制御装置によって自動的に集光点の位置調整、加工ノ
ズルに対する光軸位置の調整を行う例を示したが、自動
的に行わずに、手動操作によって、集光点がワーク表面
になる集光レンズの位置や、加工ノズルの孔の中心とレ
ーザ光の光軸がほぼ一致するような加工ノズルの位置を
検出し、集光レンズの位置調整、加工ノズルの位置調整
を行うようにしてもよい。この場合には、レーザ出力セ
ンサ6の出力を表示するようにして、操作盤18の手動
スイッチ等によって集光レンズ22を駆動するレンズ駆
動モータ29を所定ピツチ量で順次駆動て、表示される
レーザ出力センサ6の測定値の一番大きい位置、若しく
は測定値の急激な立ち上がり、立ち下がりの中間位置、
さらには所定値以上の測定値が得られる中間位置を、集
光点がワーク上にある集光レンズの位置とすればよい。
又、光軸調整においても、同様で、手動送りで加工ノズ
ルを駆動するX軸モータ、Y軸モータを所定ピッチで順
次駆動して、各ピツチにおけるレーザ出力センサ6の測
定値の最大値(又は急激な測定値の立ち上がり、立ち下
がり、所定値以上の測定値)を検出して、その最大値
(又は急激な測定値の立ち上がり、立ち下がり、所定値
以上の測定値)が検出されたX軸、Y軸の位置(又は測
定値の急激な立ち上がりと立ち下がりの中間位置、所定
値以上の測定値が得られる中間位置)が最適な光軸に対
する加工ノズルの位置として設定するようにすればよ
い。Further, in each of the above embodiments, an example has been shown in which the control device of the laser processing apparatus automatically adjusts the position of the focal point and the optical axis position with respect to the processing nozzle. By manual operation, the position of the condenser lens where the focal point becomes the work surface or the position of the processing nozzle where the optical axis of the laser beam almost coincides with the center of the hole of the processing nozzle is detected. The position adjustment and the position adjustment of the processing nozzle may be performed. In this case, the output of the laser output sensor 6 is displayed, and the lens drive motor 29 for driving the condenser lens 22 by a manual switch of the operation panel 18 is sequentially driven at a predetermined pitch amount to display the displayed laser. The position where the measured value of the output sensor 6 is the largest, or the intermediate position between the sudden rise and fall of the measured value,
Furthermore, an intermediate position where a measured value equal to or more than a predetermined value is obtained may be a position of the condenser lens whose focal point is on the work.
Similarly, in the optical axis adjustment, similarly, the X-axis motor and the Y-axis motor for driving the processing nozzle by manual feed are sequentially driven at a predetermined pitch, and the maximum value of the measurement value of the laser output sensor 6 at each pitch (or X-axis where the sudden rise, fall, or measurement value of a predetermined value or more is detected, and the maximum value (or the measurement value of a sudden rise, fall, or a measurement value of a predetermined value or more) is detected. , The position of the Y axis (or the intermediate position between the rapid rise and fall of the measured value, or the intermediate position at which the measured value equal to or more than the predetermined value is obtained) may be set as the position of the processing nozzle with respect to the optimal optical axis. .
【0057】さらに、上述した本実施形態では、ワーク
表面と加工ノズル先端間の距離を所定値に固定するよう
にした。これは、レーザ加工時に加工ノズル23の孔か
ら噴出するアシストガスが有効に作用するために、この
距離を固定するものであり、この距離を固定する必要が
ない場合には、加工ヘッド9の鏡筒9aに対する集光レ
ンズ22の位置を変えてワーク21と集光レンズ22間
の距離を調整する必要はない。この場合は、加工ヘッド
9自体をZ軸方向(集光レンズの光軸方向)に駆動する
Z軸モータによって加工ヘッド9のZ軸位置を変えるこ
とによって、すなわち、ワーク21ヲ加工ヘッド9から
相対的に移動させることによって、ワーク21表面に集
光点がある位置に集光レンズを位置決めすることができ
る。よってこの場合には、集光レンズ22を駆動するレ
ンズ駆動モータ29は必要がなくなる。Further, in the above-described embodiment, the distance between the workpiece surface and the tip of the processing nozzle is fixed to a predetermined value. This distance is fixed because the assist gas ejected from the hole of the processing nozzle 23 works effectively at the time of laser processing. When the distance does not need to be fixed, the mirror of the processing head 9 is used. It is not necessary to change the position of the condenser lens 22 with respect to the cylinder 9a to adjust the distance between the work 21 and the condenser lens 22. In this case, by changing the Z-axis position of the processing head 9 by a Z-axis motor that drives the processing head 9 itself in the Z-axis direction (the optical axis direction of the condenser lens), The focusing lens can be positioned at a position where the focusing point is on the surface of the work 21 by moving the focusing lens. Therefore, in this case, the lens drive motor 29 for driving the condenser lens 22 becomes unnecessary.
【0058】又、Z軸モータ24によって集光レンズ2
2とワーク間の距離を調整する場合において、加工ノズ
ル23とワーク21間の距離を所定値に保持し、アシス
トガスの影響を最適状態に保持したいような場合では、
加工ノズル23を加工ヘッド9の鏡筒9aに対してZ軸
方向に移動可能にしておき、加工ノズル23を移動させ
て加工ノズルとワーク表面間の最適距離を得るようにす
ればよい。The condenser lens 2 is driven by the Z-axis motor 24.
When adjusting the distance between the workpiece 2 and the workpiece, if the distance between the processing nozzle 23 and the workpiece 21 is to be maintained at a predetermined value and the influence of the assist gas is to be maintained in an optimal state,
The processing nozzle 23 may be movable in the Z-axis direction with respect to the lens barrel 9a of the processing head 9, and the processing nozzle 23 may be moved to obtain an optimum distance between the processing nozzle and the workpiece surface.
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明は、レーザ光をよく反射するワー
ク等の反射手段とレーザ発振器のリア鏡間で、レーザビ
ームの集光点が反射手段表面近傍にあるとき生じるレー
ザ共振を利用して、集光装置と反射手段(ワーク)間の
距離の調整、及びレーザ光の光軸に対する加工ノズルの
位置を調整するようにしたから、レーザ出力を計測する
計測装置を備えたレーザ加工装置においては、特別な手
段を追加することなく、集光点位置の調整、光軸と加工
ノズルの位置の調整ができる。又、レーザ加工装置の制
御装置に制御ソフトウエアを追加するのみで、他に特別
なハードウエアを追加することなく、集光点位置の調
整、光軸と加工ノズルの位置の調整を自動的に実行でき
るレーザ加工装置を得ることができる。According to the present invention, the laser resonance generated when the focal point of the laser beam is located near the surface of the reflecting means between the reflecting means such as a work which reflects the laser light well and the rear mirror of the laser oscillator. Since the distance between the condensing device and the reflection means (work) is adjusted and the position of the processing nozzle with respect to the optical axis of the laser beam is adjusted, a laser processing device having a measuring device for measuring a laser output is required. It is possible to adjust the position of the condensing point and adjust the positions of the optical axis and the processing nozzle without adding any special means. In addition, only by adding control software to the control device of the laser processing device, the adjustment of the focal point position and the adjustment of the optical axis and the position of the processing nozzle are automatically performed without adding any special hardware. An executable laser processing apparatus can be obtained.
【図1】本発明を実施するレーザ加工装置の一実施形態
の概要図である。FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a laser processing apparatus for implementing the present invention.
【図2】本発明を実施する別なレーザ加工装置の一実施
形態の概要図である。FIG. 2 is a schematic view of another embodiment of another laser processing apparatus for implementing the present invention.
【図3】本発明で用いる反射手段の一実施形態の説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram of one embodiment of a reflecting means used in the present invention.
【図4】本発明における反射手段(ワーク)とレーザ発
振器のリア鏡との間で発生するレーザ共振の発生条件を
説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating conditions under which laser resonance occurs between a reflecting means (work) and a rear mirror of a laser oscillator according to the present invention.
【図5】本発明の各実施形態におけるレーザ加工装置の
制御装置が実行する集光点位置調整のフローチャートで
ある。FIG. 5 is a flowchart of the focal point position adjustment executed by the control device of the laser processing apparatus in each embodiment of the present invention.
【図6】本発明の各実施形態におけるレーザ加工装置の
制御装置が実行するレーザ光の光軸と加工ノズルの位置
調整のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of the adjustment of the optical axis of the laser beam and the position of the processing nozzle performed by the control device of the laser processing apparatus in each embodiment of the present invention.
1、40 レーザ発振器 4、41 リア鏡 6、44 レーザ出力センサ 7 レーザビーム 8、43 反射鏡 9 加工ヘッド 10 レーザ加工装置の制御装置 20 テーブル 21 ワーク 22 集光レンズ 23 加工ノズル 24 Z軸モータ 25 X軸モータ 26 Y軸モータ 27 加工ノズル駆動用のX軸モータ 28 加工ノズル駆動用のY軸モータ 29 レンズ駆動モータ 45 測定用ドラム 46 測定用円盤 1, 40 Laser oscillator 4, 41 Rear mirror 6, 44 Laser output sensor 7 Laser beam 8, 43 Reflecting mirror 9 Processing head 10 Control device of laser processing device 20 Table 21 Work 22 Condensing lens 23 Processing nozzle 24 Z-axis motor 25 X-axis motor 26 Y-axis motor 27 X-axis motor for processing nozzle drive 28 Y-axis motor for processing nozzle drive 29 Lens drive motor 45 Measurement drum 46 Measurement disk
Claims (8)
ザ出力の強度を計測する計測装置と、レーザビームをワ
ーク上に集光するための集光装置とを具備するレーザ加
工装置におけるレーザビーム集光点の位置を調整する調
整方法であって、 レーザビーム集光点近傍にレーザビームを反射する反射
手段を配置し、前記計測装置により計測されるレーザ出
力強度が最大となるように前記レーザビーム集光点の前
記反射手段に対する位置を調整する調整方法。1. A laser beam condensing device comprising: a laser oscillator; a measuring device for measuring a laser output intensity of the laser oscillator; and a condensing device for condensing a laser beam on a workpiece. An adjusting method for adjusting a position of a point, comprising: arranging a reflection means for reflecting a laser beam near a laser beam converging point; and collecting the laser beam so as to maximize a laser output intensity measured by the measuring device. In front of the light spot
An adjustment method for adjusting the position with respect to the reflection means .
る位置の調整は、前記集光装置又は前記反射手段をレー
ザビームの光軸方向に移動させることにより行う請求項
1記載の調整方法。2. The adjustment method according to claim 1, wherein the adjustment of the position of the laser converging point with respect to the reflecting means is performed by moving the condensing device or the reflecting means in the optical axis direction of the laser beam.
ザ出力の強度を計測する計測装置と、計測されたレーザ
出力強度を記憶する記憶装置と、レーザビームの集光点
近傍に配置されたレーザビームを反射する反射手段と、
前記反射手段にレーザビームを集光するための集光装置
と、該集光装置と前記反射手段間の距離を調整する距離
調整手段とを具備するレーザ加工装置において、 前記距離調整手段により前記集光装置と前記反射手段間
の距離を変えて前記計測手段で測定した前記レーザ発振
器のレーザ出力の強度を前記記憶装置に記憶し、該記憶
されたレーザ出力データに基づいて集光点の位置を算出
する算出手段により集光点位置を求め、該集光点位置に
基づいて前記距離調整手段により前記集光装置と前記反
射手段の距離を調整することを特徴とするレーザ加工装
置。3. A laser oscillator, a measuring device for measuring the intensity of the laser output of the laser oscillator, a storage device for storing the measured laser output intensity, and a laser beam arranged near the focal point of the laser beam. Reflection means for reflecting light,
In a laser processing apparatus comprising: a condensing device for condensing a laser beam on the reflecting unit; and a distance adjusting unit for adjusting a distance between the condensing device and the reflecting unit. The intensity of the laser output of the laser oscillator measured by the measuring means while changing the distance between the optical device and the reflecting means is stored in the storage device, and the position of the focal point is determined based on the stored laser output data. A laser processing apparatus, wherein a focal point position is obtained by a calculating means for calculating, and a distance between the light collecting device and the reflecting means is adjusted by the distance adjusting means based on the focal point position.
り付けられたレーザヘッドに対する前記集光装置の位置
を調整することによって、集光装置と前記反射手段間の
距離の調整を行う請求項3記載のレーザ加工装置。4. The distance adjusting means adjusts a distance between the light-collecting device and the reflecting means by adjusting a position of the light-collecting device with respect to a laser head on which the light-collecting device is mounted. 3. The laser processing apparatus according to 3.
測する計測装置と、レーザビームをワーク上に集光する
ための集光装置と、集光したレーザ光を出射する加工ノ
ズルと、加工ノズルをレーザビーム光軸に対して概略垂
直方向に移動させるノズル移動機構を具備するレーザ加
工装置におけるレーザビーム光軸位置を調整する調整方
法であって、 レーザビーム集光点近傍にレーザビームを反射する反射
手段を配置し、前記レーザ発振器のリア鏡と前記反射手
段との間で発振させた状態で、前記計測装置により計測
されるレーザ出力強度が最大となるように、前記ノズル
移動機構を駆動して加工ノズル位置を調整し加工ノズル
に対するレーザビーム光軸位置を調整する調整方法。5. A laser oscillator, a measuring device for measuring the intensity of the record over The output, a processing nozzle which emits a focusing device for focusing the laser beam onto the workpiece, the laser light condensed, An adjusting method for adjusting a position of a laser beam optical axis in a laser processing apparatus having a nozzle moving mechanism for moving a processing nozzle in a direction substantially perpendicular to a laser beam optical axis, comprising: A reflecting means for reflecting light, a rear mirror of the laser oscillator and the reflecting means;
While oscillating between the stage and the stage, the nozzle moving mechanism is driven to adjust the processing nozzle position so that the laser output intensity measured by the measuring device is maximized, and the laser beam optical axis position with respect to the processing nozzle Adjustment method to adjust.
ザ出力の強度を計測する計測装置と、計測されたレーザ
出力を記憶する記憶装置と、レーザビームをワーク上に
集光するための集光装置と、集光したレーザ光を出射す
る加工ノズルと、加工ノズルをレーザビーム光軸に対し
て概略垂直方向に移動させるノズル移動機構と、レーザ
ビームの集光点近傍に配置されるレーザビームを反射す
る反射手段とを具備するレーザ加工装置において、前記レーザ発振器のリア鏡と前記反射手段との間で発振
させた状態で、 前記ノズル移動機構により加工ノズルを
移動させて前記計測手段で測定した前記レーザ発振器の
レーザ出力の強度を前記記憶装置に記憶し、該記憶され
たレーザ出力データに基づいてレーザビーム光軸位置を
算出する算出手段により光軸位置を求め、該光軸位置に
基づいて前記ノズル移動機構により前記加工ノズルをレ
ーザビーム光軸に対して移動させることを特徴とするレ
ーザ加工装置。6. A laser oscillator, a measuring device for measuring the intensity of the laser output of the laser oscillator, a storage device for storing the measured laser output, and a condensing device for condensing the laser beam on a work. A processing nozzle that emits a focused laser beam, a nozzle moving mechanism that moves the processing nozzle in a direction substantially perpendicular to the laser beam optical axis, and a laser beam that is disposed near a laser beam focusing point. A laser processing apparatus comprising: a reflecting means that performs oscillation between a rear mirror of the laser oscillator and the reflecting means.
In this state, the processing nozzle is moved by the nozzle moving mechanism, the intensity of the laser output of the laser oscillator measured by the measuring means is stored in the storage device, and the laser beam is output based on the stored laser output data. A laser processing apparatus, wherein an optical axis position is obtained by calculation means for calculating an optical axis position, and the processing nozzle is moved with respect to a laser beam optical axis by the nozzle moving mechanism based on the optical axis position.
測定は、前記反射手段をレーザビーム光軸と略垂直方向
に移動させながら行うことを特徴とする請求項1、請求
項2又は請求項5記載の調整方法。7. The method according to claim 1, wherein the measurement of the intensity of the laser output from the laser oscillator is performed while moving the reflection means in a direction substantially perpendicular to the laser beam optical axis. The adjustment method described.
移動させる手段を備える請求項3、請求項4又は請求項
6記載のレーザ加工装置。8. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein said reflecting means includes means for moving a laser beam reflecting surface.
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