JP2001150163A - Adjustment device of laser output - Google Patents

Adjustment device of laser output

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JP2001150163A
JP2001150163A JP34198799A JP34198799A JP2001150163A JP 2001150163 A JP2001150163 A JP 2001150163A JP 34198799 A JP34198799 A JP 34198799A JP 34198799 A JP34198799 A JP 34198799A JP 2001150163 A JP2001150163 A JP 2001150163A
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Japan
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light
axis
laser
transmitting plate
output
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JP34198799A
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Inventor
Hirofumi Sonoda
田 弘 文 園
Junichi Ifukuro
袋 順 一 衣
Kenji Okuyama
山 健 二 奥
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Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To comparatively easily realize a fine intensity adjustment of a beam. SOLUTION: The adjustment device for laser output 20/20f is provided with a first light transmissible plate 21A turnable around the center of a first axis (axial center of a shaft 22A) perpendicular 7 to the laser output direction y of a laser beam source 10 and having front and rear faces parallel to the first axis, a second light transmissible plate 21B whose plate thickness is substantially the same as that of the first plate and is turnable around the center of a second axis (axial center of a shaft 22B) separated by a predetermined distance in the laser output direction y, and rotating mechanisms 23A and 23B for setting a rotation angle of the first and the second light transmissible plates 21A and 21B with a relation that their front faces are located on the sides of an isosceles triangle. Further, a laser beam radiation system having two divided laser heads, each of which is adjustable in the laser output intensity, is provided with a first output adjustment device 20f, a beam splitter 90, and a second output adjustment device 20s.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接,切断,穴開
け,加熱,溶融等の加工を行なうレ−ザ加工装置に関
し、特に、加工用出力レ−ザの強度調整を行なうため
の、レ−ザ出力調整装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for performing processing such as welding, cutting, drilling, heating, and melting, and more particularly to a laser processing apparatus for adjusting the strength of a processing output laser. The output adjustment device;

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ランダム偏向の高出力レ−ザの出
力レベル調整を行なうには、レ−ザ発振器への投入電圧
の調整により行っているものが主であった。この方法で
は、ビムモ−ドが変化する,発振出力が不安定になる等
の問題があり、出力調整範囲が限定されている。ビ−ム
スプリッタを光路に介挿してビ−ム強度を下げる方法も
あるが、多段階あるいは連続的にビ−ム強度を変えるこ
とができない。
2. Description of the Related Art Hitherto, adjustment of the output level of a high-output laser of random deflection has been mainly performed by adjusting the input voltage to a laser oscillator. In this method, there are problems such as a change in beam mode and an unstable oscillation output, and the output adjustment range is limited. There is also a method of lowering the beam intensity by inserting a beam splitter into the optical path, but the beam intensity cannot be changed in multiple steps or continuously.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微細なビ−
ム強度調整を、比較的に簡単に実現することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a fine bead.
It is an object of the present invention to relatively easily adjust the system strength.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】(1)レ−ザ光源(10)の
レ−ザ出力方向(y)に対して垂直な第1軸(22Aの軸心)を
中心に回転可能な、第1軸に平行な表裏面を有する第1
透光板(21A);第1透光板(21A)と実質上同一板厚であっ
て、レ−ザ出力方向(y)で第1軸と所定距離離れ第1軸
に平行な第2軸(22Bの軸心)を中心に回転可能な、第2
軸に平行な表裏面を有する第2透光板(21B);および、
第1および第2透光板(21A,21B)の回転角を、それらの
表面が2等辺3角形の二等辺上に位置する関係に設定す
るための回動機構(23A,23B);を備えるレ−ザ出力調整
装置(20/20f)。
Means for Solving the Problems (1) A first light source (10) rotatable about a first axis (22A) perpendicular to the laser output direction (y) of the laser light source (10). First having front and back surfaces parallel to one axis
A light-transmitting plate (21A); a second axis having substantially the same thickness as the first light-transmitting plate (21A) and being separated from the first axis by a predetermined distance in the laser output direction (y) and parallel to the first axis; 2nd rotatable around (22B axis)
A second light-transmitting plate (21B) having front and back surfaces parallel to the axis; and
A rotation mechanism (23A, 23B) for setting the rotation angles of the first and second light-transmitting plates (21A, 21B) so that their surfaces are located on the isosceles of the isosceles triangle. Laser output adjustment device (20 / 20f).

【0005】なお、理解を容易にするためにカッコ内に
は、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項
の符号を、参考までに付記した。以下も同様である。
[0005] In order to facilitate understanding, reference numerals in parentheses for corresponding elements or corresponding items in the embodiment shown in the drawings and described later are added for reference. The same applies to the following.

【0006】図4に示すように、レ−ザビ−ムLBの入
射角がθ1となる回転角に第1透光板(21A)を定め、こ
れを透過したレ−ザビ−ムの入射角が同じくθ1となる
回転角に第2透光板(21B)を定めると、すなわち、第1
および第2透光板(21A,21B)の回転角を、それらの表面
が2等辺3角形の二等辺上に位置する関係に定めること
により、第1および第2透光板(21A,21B)を透過したレ
−ザは、それらの透光板を介さずに直進する光路に戻
る。すなわち、レ−ザビ−ム出力方向(y)に直交する
x,y方向に位置ずれを生じない。第1透光板(21A)の
表裏面で図4に示すようにPR1およびPR2の反射が
あってこれが損失となり、同様に第2透光板(21B)の表
裏面でPR3およびPR4の反射があってこれが損失と
なるので、レ−ザ出力Poutは、 Pout=Pin−(PR1+PR2+PR3+PR4)・・・(1) となる。Pinはレ−ザ光源(10)の出力レ−ザの強度であ
る。Pinが一定(固定値)であると、入射角θ1が全反
射角より小さい範囲内において、PR1,PR2,PR
3およびPR4は、入射角θ1に対応した値となり、該
範囲内で入射角θ1を連続的に大きくするに従がい、
(PR1+PR2+PR3+PR4)が連続的に増大
し、Poutが連続的に低下する。したがって出力強度Po
utを微細にかつ連続的に調整しうる。
As shown in FIG. 4, the first light transmitting plate (21A) is set at a rotation angle at which the incident angle of the laser beam LB becomes θ1, and the incident angle of the laser beam transmitted through the first light transmitting plate (21A) is changed. Similarly, when the second light-transmitting plate (21B) is set at a rotation angle that becomes θ1,
By defining the rotation angles of the first and second light-transmitting plates (21A, 21B) in such a relationship that their surfaces are located on the isosceles of an isosceles triangle, the first and second light-transmitting plates (21A, 21B) Are returned to the optical path which goes straight without passing through those light transmitting plates. That is, no displacement occurs in the x and y directions orthogonal to the laser beam output direction (y). As shown in FIG. 4, the reflections of PR1 and PR2 occur on the front and back surfaces of the first light transmitting plate (21A), resulting in losses. Similarly, reflections of PR3 and PR4 occur on the front and back surfaces of the second light transmitting plate (21B). Since this causes a loss, the laser output Pout is as follows: Pout = Pin- (PR1 + PR2 + PR3 + PR4) (1) Pin is the intensity of the output laser of the laser light source (10). When Pin is constant (fixed value), PR1, PR2, PR are set within a range where the incident angle θ1 is smaller than the total reflection angle.
3 and PR4 are values corresponding to the incident angle θ1, and as the incident angle θ1 is continuously increased within the range,
(PR1 + PR2 + PR3 + PR4) continuously increases, and Pout continuously decreases. Therefore, the output intensity Po
ut can be finely and continuously adjusted.

【0007】回動機構(23A,23B)は、本発明の実施態様
では、第1および第2透光板(21A,21B)を各テ−ブルで
支持し、両テ−ブルを同時に逆方向に同速度で回転する
機構に結合するか、あるいは両テ−ブルを同一直径で周
面が当接するものとして、指廻し摘子を結合してこれを
作業者が指で廻わすことによって、第1および第2透光
板(21A,21B)が逆方向に同一角度分同時に回転する、手
動機構とする。しかし、遠隔で自動駆動するように、後
述の好ましい第1および第2実施例では、第1および第
2透光板(21A,21B)を電動機構で駆動する。1つの電動
機構と連結機構を用いで両透光板を同時に逆方向に同速
度で回転駆動して同一角度分回転させる場合には、両透
光板個別の位置,姿勢あるいは回転転角の微調整が難か
しくなるので、個別の微調整を容易にするために各別の
電動機構で個別に回転駆動するようにして、制御手段(8
0)によって、第1および第2透光板(21A,21B)を別個
に、逆方向に同一角度分自動駆動する。
In the embodiment of the present invention, the rotating mechanism (23A, 23B) supports the first and second light transmitting plates (21A, 21B) with each table, and simultaneously rotates both tables in the opposite direction. By connecting to a mechanism that rotates at the same speed as the above, or assuming that both tables have the same diameter and their peripheral surfaces are in contact, a finger turning knob is connected and the operator turns it with his / her finger. It is a manual mechanism in which the first and second light transmitting plates (21A, 21B) rotate simultaneously by the same angle in opposite directions. However, in preferred first and second embodiments described later, the first and second light transmitting plates (21A, 21B) are driven by an electric mechanism so as to be automatically driven remotely. In the case where the two translucent plates are simultaneously driven in the opposite direction at the same speed and rotated by the same angle by using one electric mechanism and the coupling mechanism, the positions, postures or fine rotation angles of the two translucent plates are individually determined. Since it becomes difficult to make adjustments, in order to facilitate individual fine adjustments, each of the motors is individually driven to rotate, and the control means (8
0), the first and second light transmitting plates (21A, 21B) are automatically driven separately by the same angle in opposite directions.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】(2)レ−ザ光源(10)と第1透光
板(21A)との間に介挿され、レ−ザ光の一部を分岐する
ビ−ムスプリッタ(90);ならびに、分岐方向に対して垂
直な第3軸を中心に回転可能な、第3軸に平行な表裏面
を有する第3透光板,第3透光板と実質上同一板厚であ
って、分岐方向で第3軸と所定距離離れ第3軸に平行な
第4軸を中心に回転可能な、第4軸に平行な表裏面を有
する第4透光板、および、第3および第4透光板の回転
角を、それらの表面が2等辺3角形の二等辺上に位置す
る関係に設定するための第2回動機構、を含む第2出力
調整装置(20s);を更に備えるレ−ザ出力調整装置。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (2) A beam splitter (90) interposed between a laser light source (10) and a first light transmitting plate (21A) to split a part of laser light. A third light-transmitting plate rotatable about a third axis perpendicular to the branching direction and having front and rear surfaces parallel to the third axis, and having substantially the same thickness as the third light-transmitting plate. A fourth light transmissive plate having front and back surfaces parallel to the fourth axis, rotatable about a fourth axis parallel to the third axis at a predetermined distance from the third axis in the branching direction, and (4) a second output adjusting device (20s) including a second rotation mechanism for setting the rotation angle of the four light-transmitting plates to a relationship where their surfaces are located on isosceles triangles. Laser output adjustment device.

【0009】この態様の一例を図6に示す。上記(1)
項の出力調整装置(20)を第1出力調整装置(20f)として
それとレ−ザ光源(10)の間に、ビ−ムスプリッタ(90)を
介挿してレ−ザ光の一部を分岐して、分岐路に第2出力
調整装置(20s)を介挿している。第2ビ−ムスプリッタ
を更に介挿してその分岐路に第3出力調整装置を介挿す
るという具合に、分岐を更に多くし各分岐路に各出力調
整装置を配設することにより、1つのレ−ザ光源(1)が
出力するレ−ザビ−ムを複数に分岐して各分岐レ−ザの
強度を個別に、微細にかつ連続的に調整しうる。 (3)導光手段(41)の受光端にレ−ザを投射するための
レ−ザ光源(10)の、該受光端に向けてのレ−ザ出力方向
yに対して垂直な第1軸(22Aの軸心)を中心に回転可能
な、第1軸に平行な表裏面を有する第1透光板(21A);
第1透光板(21A)と実質上同一板厚であって、レ−ザ出
力方向yで第1軸と所定距離離れ第1軸に平行な第2軸
(22Bの軸心)を中心に回転可能な、第2軸に平行な表裏
面を有する第2透光板(21B);第1および第2透光板(21
A,21B)の回転角を、それらの表面が2等辺3角形の二等
辺上に位置する関係に設定するための回動機構(23A,23
B);および、前記導光手段(41)の受光端を支持し、それ
をレ−ザ光受光レベルが最大となる、前記レ−ザ出力方
向yと直交するxおよびz方向の位置に駆動するための
整合調整機構(30);を備えるレ−ザ出力調整装置。
FIG. 6 shows an example of this embodiment. The above (1)
The term output adjusting device (20) is used as a first output adjusting device (20f), and a part of the laser light is branched by interposing a beam splitter (90) between it and the laser light source (10). Then, the second output adjusting device (20s) is interposed in the branch path. By further interposing the second beam splitter and interposing the third output adjusting device in the branch path thereof, the number of branches is further increased, and each output adjusting apparatus is disposed in each branch path, thereby providing one output adjusting device. The laser beam output from the laser light source (1) can be branched into a plurality of beams, and the intensity of each of the branched laser beams can be individually, finely and continuously adjusted. (3) A first laser beam source (10) for projecting a laser beam onto the light receiving end of the light guide means (41), which is perpendicular to the laser output direction y toward the light receiving end. A first light-transmitting plate (21A) rotatable about an axis (the axis of 22A) and having front and rear surfaces parallel to the first axis;
The first light-transmitting plate (21A) has substantially the same thickness as the first light-transmitting plate (21A), and is separated from the first axis by a predetermined distance in the laser output direction y and centered on a second axis (the axis of 22B) parallel to the first axis. A rotatable second light-transmitting plate (21B) having a front and back surface parallel to a second axis; the first and second light-transmitting plates (21B);
A, 21B) to set the rotation angle of the rotation mechanism (23A, 23B) so that their surfaces are located on the isosceles of the isosceles triangle.
B); and supporting the light receiving end of the light guide means (41), driving the light receiving end to a position in the x and z directions orthogonal to the laser output direction y, where the laser light receiving level is maximized. A laser output adjusting device including a matching adjusting mechanism (30) for performing the adjustment.

【0010】第1および第2透光板(21A,21B)を透過し
たレ−ザは、光学理論上はそれらの透光板を介さずに直
進する光路に戻るが、第1および第2透光板(21A,21B)
ならびにそれらの支持機構の寸法精度や加工誤差によ
り、該直進光路に対してxおよびz方向の位置ずれを生
ずる可能性がある。本実施態様では、整合調整機構(30)
にて、導光手段(41)の受光端をxおよびz方向に駆動し
て、導光手段(41)に入射するレ−ザ強度が最高となる
x,y位置に調整することができる。これにより、寸法
精度や加工誤差によるレ−ザ出力調整誤差を低減するこ
とができる。 (4)オペレ−タが出力強度指示情報を入力するための
入力手段(70);および、前記回動機構(23A,23B)を介し
て入力があった出力強度指示情報に対応する回転角に第
1および第2透光板(21A,21B)を設定する制御手段(8
0);を更に備える。
The laser which has passed through the first and second light transmitting plates (21A, 21B) returns to the optical path which goes straight without passing through those light transmitting plates in optical theory, but the first and second light transmitting plates (21A, 21B). Light board (21A, 21B)
In addition, there is a possibility that positional deviations in the x and z directions with respect to the straight optical path may occur due to dimensional accuracy and processing errors of those support mechanisms. In the present embodiment, the alignment adjustment mechanism (30)
Then, the light receiving end of the light guide means (41) can be driven in the x and z directions to adjust to the x, y position where the laser intensity incident on the light guide means (41) becomes maximum. As a result, laser output adjustment errors due to dimensional accuracy and processing errors can be reduced. (4) Input means (70) for the operator to input the output intensity instruction information; and a rotation angle corresponding to the output intensity instruction information input through the rotating mechanism (23A, 23B). The control means (8) for setting the first and second light transmitting plates (21A, 21B)
0);

【0011】これによれば、オペレ−タは情報入力作業
によってレ−ザ出力強度を設定又は調整できる。 (5)第1透光板(21A)および第2透光板(21B)を透過し
たレ−ザの強度を計測するパワ−メ−タ(60/60f,60s)を
更に備える。
According to this, the operator can set or adjust the laser output intensity by the information input operation. (5) It further includes a power meter (60 / 60f, 60s) for measuring the intensity of the laser transmitted through the first light transmitting plate (21A) and the second light transmitting plate (21B).

【0012】これによれば、レ−ザ出力のモニタが可能
である。第1および第2透光板(21A,21B)の角度設定又
は調整を行なったときに、レ−ザ出力強度を確認でき
る。またレ−ザ出力強度を確認しつつ整合調整機構(30)
で導光手段(41)の受光端を最高強度位置に設定すること
ができる。 (6)制御手段(80)は、入力手段(70)を介した校正指示
に応答して、第1および第2透光板(21A,21B)の回転角
を順次に変更して各角度でパワ−メ−タ(60/60f,60s)の
計測強度を読込んでメモリに書込む。
According to this, it is possible to monitor the laser output. When the angles of the first and second light transmitting plates (21A, 21B) are set or adjusted, the laser output intensity can be confirmed. In addition, matching adjustment mechanism (30) while checking laser output intensity
Thus, the light receiving end of the light guide means (41) can be set at the highest intensity position. (6) In response to the calibration instruction via the input means (70), the control means (80) sequentially changes the rotation angles of the first and second light-transmitting plates (21A, 21B) and changes the rotation angles at each angle. The measured intensity of the power meter (60 / 60f, 60s) is read and written to the memory.

【0013】これによれば、オペレ−タが校正指示を入
力するだけで、透光板の回転角対レ−ザ出力強度を表わ
すデ−タ群(校正表)が自動的に生成されメモリに記憶
される。 (7)制御手段(80)は、入力手段(70)を介した校正情報
出力指示に応答して、メモリの各角度対計測強度のデ−
タを読出して出力する。
According to this, just by the operator inputting a calibration instruction, a data group (calibration table) representing the rotation angle of the light-transmitting plate versus the laser output intensity is automatically generated and stored in the memory. It is memorized. (7) The control means (80) responds to the calibration information output instruction via the input means (70) and outputs the data of each angle versus the measured intensity in the memory.
Data is read and output.

【0014】これによれば、オペレ−タは透光板の回転
角対レ−ザ出力強度を表わすデ−タ群(校正表)をメモ
リから読出して、該デ−タ群から、目的のレ−ザ強度が
得られる回転角を認識し、この回転角を制御手段(80)に
与えて、目的のレ−ザ強度に設定又は調整することがで
きる。
According to this, the operator reads out a data group (calibration table) representing the rotation angle of the light-transmitting plate versus the laser output intensity from the memory, and reads out the target data from the data group. -Recognizing the rotation angle at which the laser intensity can be obtained, and providing this rotation angle to the control means (80) so that the desired laser intensity can be set or adjusted.

【0015】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0016】[0016]

【実施例】−第1実施例− 図1に本発明の第1実施例を示す。YAGレ−ザ発振器
10はy方向にレ−ザビ−ムを出力する。レ−ザ発振器
10のレ−ザ出力ラインをLBPで示す。レ−ザ出力ラ
インLBPに沿って、出力調整装置20,整合調整機構
30,光ファイバケ−ブル42およびレ−ザ照射ヘッド
50があり、ヘッド50にはパワ−メ−タ60が装着さ
れている。整合調整機構30には集光レンズ31があ
り、この集光レンズ31が、石英光ファィバ41の先端
を支持するフェル−ル32の先端すなわち受光端にレ−
ザを集光する。光ファィバ41は光ファィバケ−ブル4
2の中にあり、光ファィバケ−ブル42の先端がつなが
ったレ−ザ照射ヘッド50の内部に導入されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The YAG laser oscillator 10 outputs a laser beam in the y direction. The laser output line of the laser oscillator 10 is indicated by LBP. Along the laser output line LBP, there are an output adjustment device 20, an alignment adjustment mechanism 30, an optical fiber cable 42, and a laser irradiation head 50, and a power meter 60 is mounted on the head 50. . The alignment adjusting mechanism 30 has a condenser lens 31 which is laid on the tip of a ferrule 32 supporting the tip of the quartz optical fiber 41, that is, a light receiving end.
Focus the light. The optical fiber 41 is an optical fiber cable 4
2 and is introduced into a laser irradiation head 50 to which the tip of the optical fiber cable 42 is connected.

【0017】図2に、出力調整装置20を拡大して示
す。装置20の支持板の裏面には電動回動器23Aおよ
び23Bが装着されている。電動回動器23Aは、z軸
と平行な出力軸にロ−タリエンコ−ダ25Aを結合し、
z軸と平行な入力軸に電動機24Aを結合した減速機で
あり、出力軸が、第1透光板21Aと一体の第1シャフ
ト22Aに結合されている。電動機24Aが正回転する
とシャフト22A(第1透光板21A)が時計方向に回
転する。第1透光板21Aは平行平面石英板であり、そ
の平行平面(表裏面)はz軸に平行である。図2の
(a)に示すように、第1透光板21Aの平行平面が
y,z平面に平行なときの、第1透光板21Aの回転角
が、第1透光板21Aのホ−ムポジション(回転角基点
0°)であり、このとき第1透光板21Aは、レ−ザ出
力ラインLBPより退避している。
FIG. 2 shows the output adjusting device 20 in an enlarged manner. Electric rotating devices 23A and 23B are mounted on the back surface of the support plate of the device 20. The electric rotator 23A has a rotary encoder 25A connected to an output shaft parallel to the z-axis,
This is a reduction gear in which an electric motor 24A is connected to an input shaft parallel to the z-axis, and an output shaft is connected to a first shaft 22A integrated with the first light transmitting plate 21A. When the motor 24A rotates forward, the shaft 22A (the first light transmitting plate 21A) rotates clockwise. The first light transmitting plate 21A is a parallel plane quartz plate, and its parallel plane (front and back) is parallel to the z-axis. As shown in FIG. 2A, when the parallel plane of the first light transmitting plate 21A is parallel to the y and z planes, the rotation angle of the first light transmitting plate 21A is equal to that of the first light transmitting plate 21A. The first light transmitting plate 21A is retracted from the laser output line LBP.

【0018】電動回動器23Bは23Aと同一構造,同
一寸法のものであるが、その出力軸には第2透光体21
Bと一体の第2シャフト22Bが結合されている。第2
透光板21Bおよび第2シャフト22Bは、それぞれ第
1透光板21Aおよび第1シャフト22Aと、同一材
質,同一構造および同一寸法である。図2の(a)に示
すように、第2透光板21Bの平行平面がy,z平面に
平行なときの、第2透光板21Bの回転角が、第2透光
板21Bのホ−ムポジション(回転角基点0°)であ
り、このとき第2透光板21Bは、レ−ザ出力ラインL
BPより退避している。
The electric rotator 23B has the same structure and the same dimensions as the electric rotator 23A.
B and a second shaft 22B integral therewith. Second
The light transmitting plate 21B and the second shaft 22B have the same material, the same structure, and the same dimensions as the first light transmitting plate 21A and the first shaft 22A, respectively. As shown in FIG. 2A, when the parallel plane of the second light transmitting plate 21B is parallel to the y, z plane, the rotation angle of the second light transmitting plate 21B is equal to that of the second light transmitting plate 21B. The second light transmitting plate 21B is connected to the laser output line L
Evacuated from BP.

【0019】第1および第2透光板21A,21Bを図
2の(a)に示すようにそれぞれのホ−ムポジションに
位置決めしているときは、レ−ザ出力ラインLBPを通
過するレ−ザビ−ムはそれらの板体21A,21Bに触
れることなく通過し、出力調整装置20においてレ−ザ
ビ−ムの減衰を生じない。
When the first and second translucent plates 21A and 21B are positioned at the respective home positions as shown in FIG. 2A, lasers passing through the laser output line LBP are used. The beam passes through the plates 21A and 21B without touching them, and the laser beam is not attenuated in the output adjusting device 20.

【0020】第1透光板21Aをホ−ムポジションから
時計廻りに90°回転した回転角90°の位置が、減光
調整範囲(減光領域)の始点であり、そのときレ−ザ出
力ラインLBPに対して第1透光板21Aの平行平面が
直交し、レ−ザビ−ムは、低減衰量で第1透光板21A
を貫通する。第2透光板21Bをホ−ムポジションから
反時計廻りに90度回転した回転角−90度の位置が、
減光調整範囲(減光領域)の始点であり、そのときレ−
ザ出力ラインLBPに対して第2透光板21Bの平行平
面が直交し、レ−ザビ−ムは、低減衰量で第2透光板2
1Bを貫通する。 第1透光板21Aを減光領域の始点
から反時計廻りにある角度aだけ回転した角度(90−
a)°とし、しかも第2透光板21Bを減光領域の始点
から時計廻りに該角度aだけ回転した角度(−90+
a)°とすると、第1透光板21Aと第2透光板21B
が逆向き傾斜となり、aを次第に大きくして行くことに
より、図2の(b)に示すように、第1透光板21Aと
第2透光板21Bが、2等辺三角形の二等辺に位置する
ハの字形分布となり、レ−ザビ−ムLBは、第1透光板
21Aの表面と裏面での反射PR1,PR2が大きくな
るので減衰量が増え、同じく第2透光板21Bの表面と
裏面での反射PR3,PR4が大きくなって、減衰量が
前記(1)式の(PR1+PR2+PR3+PR4)と
なる。
A position at a rotation angle of 90 ° obtained by rotating the first translucent plate 21A clockwise from the home position by 90 ° is the starting point of the dimming adjustment range (dimming area). The parallel plane of the first light transmitting plate 21A is orthogonal to the line LBP, and the laser beam has a low attenuation and the first light transmitting plate 21A
Penetrate through. A position at a rotation angle of -90 degrees obtained by rotating the second light transmitting plate 21B 90 degrees counterclockwise from the home position is:
This is the starting point of the dimming adjustment range (dimming area).
The parallel plane of the second light transmitting plate 21B is orthogonal to the output line LBP, and the laser beam has a low attenuation and the second light transmitting plate 2B has a low attenuation.
1B. The angle (90-90 °) obtained by rotating the first light transmitting plate 21A by an angle a counterclockwise from the start point of the dimming area.
a), and the angle (−90+) obtained by rotating the second light transmitting plate 21B clockwise from the start point of the dimming region by the angle a.
a), the first light-transmitting plate 21A and the second light-transmitting plate 21B
Is inclined in the opposite direction, and a is gradually increased, so that the first light transmitting plate 21A and the second light transmitting plate 21B are positioned on the isosceles of the isosceles triangle as shown in FIG. In the laser beam LB, the reflection PR1 and PR2 on the front and back surfaces of the first light transmitting plate 21A are increased, so that the attenuation is increased. The reflections PR3 and PR4 on the back surface increase, and the amount of attenuation becomes (PR1 + PR2 + PR3 + PR4) in the equation (1).

【0021】図4に、この関係(1)を拡大して示す。
第1透光板21Aおよび第2透光板21Bを、同一量
(a)だけ回転させることにより、両透光板を透過した
レ−ザビ−ムは、両透光板がホ−ムポジション(図2の
(a))にあって直進するときのレ−ザ出力ラインLB
Pに戻る。しかし、微視的に見ると、加工精度,加工誤
差によって、ラインLBPからx,z方向に少々ずれ
る。
FIG. 4 shows this relationship (1) in an enlarged manner.
By rotating the first light-transmitting plate 21A and the second light-transmitting plate 21B by the same amount (a), the laser beam transmitted through both light-transmitting plates becomes the home position ( Laser output line LB when going straight ahead in (a) of FIG.
Return to P. However, when viewed microscopically, the line LBP slightly deviates in the x and z directions due to processing accuracy and processing error.

【0022】透光板に対するレ−ザビ−ムの入射角θ1
が全反射角になる回転角度aをaoとすると、第1透光
板21Aでは回転角(90−ao)°が、第2透光板2
1Bでは回転角(−90+ao)°が、減光領域の終点
である。これらの回転角を越えて透光板を回転させても
回転角の変化による減衰量の効果的な変化は得らない。
第1透光板21Aおよび第2透光板21Bの、減衰量調
整のための角度範囲は次の通りである: 第1透光板21A: 回転角(°) 0 減衰なし 90 減衰調整範囲の始点 90−ao 減衰調整範囲の終点 第2透光板21B: 回転角(°) 0 減衰なし −90 減衰調整範囲の始点 −90+ao 減衰調整範囲の終点 角度の+は、ホ−ムポジションから、透光板の時計方向
の角度ずれを、−は反時計方向の角度ずれを意味する。
ホ−ムポジションからの回転量aは、第1透光板21A
と第2透光板21Bに関して同一値とする。
The incident angle θ1 of the laser beam to the light transmitting plate
Is the total reflection angle, ao is the rotation angle (90-ao) ° in the first light transmitting plate 21A.
In 1B, the rotation angle (−90 + ao) ° is the end point of the dimming region. Even if the light transmitting plate is rotated beyond these rotation angles, an effective change in the attenuation due to the change in the rotation angle cannot be obtained.
The angle ranges for the attenuation adjustment of the first light transmitting plate 21A and the second light transmitting plate 21B are as follows: First light transmitting plate 21A: Rotation angle (°) 0 No attenuation 90 Attenuation adjustment range Start point 90-ao End point of attenuation adjustment range Second translucent plate 21B: Rotation angle (°) 0 No attenuation -90 Start point of attenuation adjustment range -90 + ao End point of attenuation adjustment range The sign "-" means a clockwise angle shift of the light plate, and the sign "-" means a counterclockwise angle shift.
The amount of rotation a from the home position is equal to the first light transmitting plate 21A.
And the second light transmitting plate 21B have the same value.

【0023】再度図1を参照する。整合調整機構30
は、集光レンズ31とフェル−ル32を支持するホルダ
33,該ホルダ33を支持しz方向に駆動しz位置決め
をするz調整機構35、および、該z調整機構35を支
持しx方向に駆動しx位置決めをするx調整機構34、
で構成されており、各機構34,35は、スライダおよ
びスライド駆動機構(電動機およびロ−タリエンコ−ダ
を含む)で構成されている。この整合調整機構30は、
フェル−ル32を、レ−ザ受光強度が最高となるx,z
位置に位置決めするために備えた。
Referring again to FIG. Matching adjustment mechanism 30
Is a holder 33 for supporting the condenser lens 31 and the ferrule 32, a z adjustment mechanism 35 for supporting the holder 33 and driving in the z direction to perform z positioning, and a holder 33 for supporting the z adjustment mechanism 35 in the x direction. An x adjustment mechanism 34 for driving and performing x positioning;
Each of the mechanisms 34 and 35 is composed of a slider and a slide drive mechanism (including an electric motor and a rotary encoder). This alignment adjustment mechanism 30
The ferrule 32 is set at x, z at which the laser light receiving intensity is the highest.
Provided for positioning in position.

【0024】パワ−メ−タ60は、ヘッド50内のレ−
ザ出射ラインに対して進退しうるミラ−,該ミラ−を
進,退駆動するソレノイド,レ−ザ出射ラインに進出し
たミラ−が反射したレ−ザを受けその強度を検出して強
度信号を発生するレ−ザ強度検出回路、および、外部
(制御盤80)からレ−ザ強度計測指令が到来すると、
ミラ−をレ−ザ出射ラインに突出してレ−ザ強度信号を
デジタルデ−タ(強度デ−タ)に変換して読込み、ミラ
−を退避位置に戻し、そして強度デ−タを外部(制御盤
80)に送出する計測制御器を含む。
The power meter 60 is a laser beam within the head 50.
A mirror capable of moving back and forth with respect to the laser emission line, a solenoid for moving the mirror forward and backward, and a laser reflected by the mirror having advanced to the laser emission line and detecting the intensity of the reflected laser to generate an intensity signal. When the generated laser intensity detection circuit and a laser intensity measurement command from the outside (control panel 80) arrive,
The mirror is projected to the laser emission line, the laser intensity signal is converted into digital data (intensity data) and read, the mirror is returned to the retracted position, and the intensity data is externally (controlled). To the panel 80).

【0025】上述の出力調整装置20および整合調整機
構30の電動機およびロ−タリエンコ−ダは出力調整制
御盤80に接続され、パワ−メ−タ60の計測制御器も
出力調整制御盤80に接続されている。オペレ−タ入出
力用の操作/表示ボ−ド70も、出力制御盤80に接続
されている。
The motor and the rotary encoder of the output adjusting device 20 and the matching adjusting mechanism 30 are connected to the output adjusting control panel 80, and the measuring controller of the power meter 60 is also connected to the output adjusting control panel 80. Have been. An operation / display board 70 for operator input / output is also connected to the output control panel 80.

【0026】図3に、出力調整制御盤80の構成を示
す。制御盤80の主体は、RAM,ROM,CPU,シ
ステムコントロ−ラ,不揮発メモリNRAM,入出力ポ
−トおよび通信コントロ−ラを含むマイクロコンピュ−
タ(MPU)81である。
FIG. 3 shows the configuration of the output adjustment control panel 80. The control panel 80 is mainly composed of a micro computer including a RAM, a ROM, a CPU, a system controller, a non-volatile memory NRAM, an input / output port, and a communication controller.
(MPU) 81.

【0027】第1減速機23Aおよび第1透光板21A
を含む第1減光機構20Aの電動機24Aおよびロ−タ
リエンコ−ダ25Aは、制御盤80のモ−タドライバ8
2に接続されている。ロ−タリエンコ−ダ25Aは、第
1透光板21Aがホ−ムポジションにあるときに低レベ
ルLのパルス(HPパルス)を第1透光板21Aの1回
転(360度)につき1パルス発生すると共に、第1透
光板21Aの1°/4の回転につき1パルスの回転同期
パルスを発生する。これらHPパルスおよび回転同期パ
ルスはモ−タドライバ82を介してMPU81(の中の
CPU)に与えられる。
First speed reducer 23A and first light transmitting plate 21A
The motor 24A and the rotary encoder 25A of the first dimming mechanism 20A include the motor driver 8 of the control panel 80.
2 are connected. The rotary encoder 25A generates a low level L pulse (HP pulse) for one rotation (360 degrees) of the first light transmitting plate 21A when the first light transmitting plate 21A is at the home position. At the same time, one rotation synchronization pulse is generated for each 1/4 rotation of the first light transmitting plate 21A. The HP pulse and the rotation synchronizing pulse are supplied to the MPU 81 (the CPU therein) via the motor driver 82.

【0028】第2減速機23Bおよび第2透光板21B
を含む第2減光機構20Bの電動機24Bおよびロ−タ
リエンコ−ダ25Bは、制御盤80のモ−タドライバ8
3に接続されている。ロ−タリエンコ−ダ25Bは、第
2透光板21Bがホ−ムポジションにあるときに低レベ
ルLのパルス(HPパルス)を第2透光板21Bの1回
転(360度)につき1パルス発生すると共に、第2透
光板21Bの1°/4の回転につき1パルスの回転同期
パルスを発生する。これらHPパルスおよび回転同期パ
ルスはモ−タドライバ83を介してMPU81に与えら
れる。
Second speed reducer 23B and second light transmitting plate 21B
The motor 24B and the rotary encoder 25B of the second dimming mechanism 20B including the motor driver 8 of the control panel 80
3 is connected. The rotary encoder 25B generates one pulse of a low level L (HP pulse) per one rotation (360 degrees) of the second light transmitting plate 21B when the second light transmitting plate 21B is at the home position. At the same time, one rotation synchronization pulse is generated for each 1/4 rotation of the second light transmitting plate 21B. The HP pulse and the rotation synchronization pulse are supplied to the MPU 81 via the motor driver 83.

【0029】x調整機構34の電動機およびロ−タリエ
ンコ−ダは、制御盤80のモ−タドライバ84に接続さ
れ、z調整機構35の電動機およびロ−タリエンコ−ダ
は、制御盤80のモ−タドライバ85に接続されてい
る。操作/表示ボ−ド70は入出力インタ−フェ−ス8
6を介して、パワ−メ−タ60は通信インタ−フェ−ス
87を介して、それぞれMPU81に接続されている。
The motor and the rotary encoder of the x adjustment mechanism 34 are connected to a motor driver 84 of the control panel 80, and the motor and the rotary encoder of the z adjustment mechanism 35 are connected to the motor driver of the control panel 80. 85. The operation / display board 70 has an input / output interface 8
6, the power meter 60 is connected to the MPU 81 via the communication interface 87.

【0030】電源回路Cは、電源電圧(商用交流電圧)
が加わる図示しない主電源スイッチに接続されており、
MPU81に、状態監視,デ−タ処理およびデ−タ保持
に必要な動作電圧Vbcを与える。電源回路Bはリレ−
RLbを介して主電源スイッチに接続され、信号処理,
電気制御等の電気回路動作に所要の動作電圧Vcをシス
テム各部の電気回路に与える。また、電源回路Aはリレ
−RLaを介して主電源スイッチに接続されモ−タドラ
イバ82〜85に、モ−タ通電に所要の駆動電圧Vdを
与える。リレ−RLa,RLbは、リレ−ドライバ8
8,89によってオン/オフされる。オン/オフ指示は
MPU81がリレ−ドライバ88,89に与える。
The power supply circuit C has a power supply voltage (commercial AC voltage)
Is connected to the main power switch (not shown)
An operating voltage Vbc necessary for state monitoring, data processing, and data holding is supplied to the MPU 81. The power supply circuit B is
Connected to the main power switch via RLb,
An operating voltage Vc required for electric circuit operation such as electric control is applied to electric circuits of various parts of the system. The power supply circuit A is connected to a main power supply switch via a relay RLa and applies a drive voltage Vd required for motor energization to motor drivers 82 to 85. Relays RLa and RLb are relay drivers 8
It is turned on / off by 8,89. The MPU 81 gives an on / off instruction to the relay drivers 88 and 89.

【0031】図5に、MPU81の制御動作の概要を示
す。主電源スイッチのオンにより、電源回路Cが動作電
圧Vbcを発生しMPU81に印加すると、MPU81
の図示しない電源オンリセット回路がリセットパルスを
発生し、これに応答してMPU81内のCPUが初期化
プログラムをROMから読出してRAMに書込み、この
初期化プログラムに従って、MPU81の初期化を行な
う(ステップ1)。以下、カッコ内には、ステップとい
う語を省略して、ステップNo.数字のみを記す。この
初期化が終わるとMPU81は、操作/表示ボ−ド70
のディスプレイに、メニュ−を表示する(2)。メニュ
−の内容は、 1.校正表作成, 2.校正表表示, 3.出力強度設定、および 4.出力強度計測 である。オペレ−タが1.校正表作成をクリックすると
(ステップ3,4)、MPU81は「校正表作成」
(5)に進む。
FIG. 5 shows an outline of the control operation of the MPU 81. When the main power switch is turned on, the power supply circuit C generates the operating voltage Vbc and applies it to the MPU 81.
A power-on reset circuit (not shown) generates a reset pulse. In response to this, the CPU in the MPU 81 reads an initialization program from the ROM and writes it in the RAM, and initializes the MPU 81 in accordance with the initialization program (step 1). Hereinafter, the word “step” is omitted in parentheses, and step No. Write only numbers. When the initialization is completed, the MPU 81 operates the operation / display board 70.
The menu is displayed on the display (2). The contents of the menu are: Preparation of calibration table, 2. 2. Calibration table display, 3. output intensity setting; Output intensity measurement. The operator is 1. When the user clicks on “Create Calibration Table” (Steps 3 and 4), MPU 81 “Creates Calibration Table”
Proceed to (5).

【0032】「校正表作成」(5)に進むとMPU81
は、第1および第2透光板21A,21Bを、それぞれ
ホ−ムポジションに設定し、パワ−メ−タ60にパワ−
計測を指示して、整合調整機構30にてホルダ33をx
方向に直線駆動してその間パワ−メ−タ60で出力強度
を計測し、直線駆動中の出力強度ピ−ク点にホルダ33
のx位置を定め、次にホルダ33をz方向に直線駆動し
てその間パワ−メ−タ60で出力強度を計測し、直線駆
動中の出力強度ピ−ク点にホルダ33のz位置を定め
る。ピ−ク点のx,z位置に変化がなくなるまで、x方
向の上述のピ−ク点探索およびz方向の上述のピ−ク点
探索を繰返す。ピ−ク点のx,z位置に変化が無くなる
と、そのときメ−タ60が与える計測デ−タ(強度デ−
タ)を読込む(整合調整)。読込んだ強度デ−タを、角
度基点0°宛てに、NVRAMにメ−タ60が与える計
測デ−タ(強度デ−タ)を読込んで、角度基点0°宛て
に、NVRAMに書込む。そして第1および第2透光板
21A,21Bを、それぞれ減衰調整範囲の始点に設定
し上記整合調整を行なって強度デ−タを調整範囲の始点
宛てに、NVRAMに書込む。そして、1ステップΔa
(例えば2°)づつ、第1および第2透光板21A,2
1Bを減衰調整範囲の終点に向けて回転駆動し、1ステ
ップの回転毎に上記整合調整を行なって強度デ−タをス
テップ積算値a=ΣΔa宛てに、NVRAMに書込む。
これを減衰調整範囲の終点まで行なうと、校正表作成の
終了をディスプレイに表示する。
When the procedure proceeds to “prepare calibration table” (5), MPU 81
Sets the first and second translucent plates 21A and 21B to the home positions, and sets the power meter 60 to
Instruct the measurement and move the holder 33
In the meantime, the output intensity is measured by the power meter 60 and the holder 33 is moved to the output intensity peak point during the linear driving.
Is determined, and then the holder 33 is linearly driven in the z direction. During this time, the output intensity is measured by the power meter 60, and the z position of the holder 33 is determined at the output intensity peak point during the linear drive. . The above-described peak point search in the x direction and the above-described peak point search in the z direction are repeated until there is no change in the x and z positions of the peak points. When there is no change in the x and z positions of the peak point, the measurement data (intensity data) given by the meter 60 at that time.
Data) (alignment adjustment). The read intensity data is read from the NVRAM at the angle base point 0 °, and the measurement data (intensity data) given by the meter 60 is read, and written at the angle base point 0 ° into the NVRAM. Then, the first and second translucent plates 21A and 21B are set at the start points of the attenuation adjustment ranges, respectively, and the matching adjustment is performed, and the intensity data is written to the NVRAM at the start point of the adjustment range. And one step Δa
(For example, 2 °), the first and second light transmitting plates 21A, 21A
1B is rotated toward the end point of the attenuation adjustment range, and the above-described matching adjustment is performed for each rotation of one step, and the intensity data is written to the NVRAM to the step integrated value a = ΣΔa.
When this is performed up to the end point of the attenuation adjustment range, the end of the preparation of the calibration table is displayed on the display.

【0033】オペレ−タが2.校正表表示をクリックす
ると(ステップ3,4−6)、MPU81は「校正表表
示」(7)に進む。「校正表表示」(7)に進むとMP
U81は、上述の「校正表作成」(5)にてNVRAM
に書込んだ、回転角対応の強度デ−タ群すなわち校正表
の、第1〜n番のものを操作/表示ボ−ド70のディス
プレイに表示し、アップ/ダウンスクロ−ル指示に応答
して表示デ−タを更新する。このスクロ−ルによってオ
ペレ−タは、校正表の全デ−タを確認することができ
る。
The operator is 2. When the calibration table display is clicked (steps 3 and 4-6), the MPU 81 proceeds to “calibration table display” (7). Go to “Calibration table display” (7) and MP
U81 uses NVRAM in the above-mentioned "Creation of calibration table" (5).
Of the intensity data group corresponding to the rotation angle, that is, the first to n-th calibration tables, corresponding to the rotation angle, are displayed on the display of the operation / display board 70, and in response to the up / down scroll instruction. Update the display data. This scroll allows the operator to check all data in the calibration table.

【0034】オペレ−タが3.出力強度設定をクリック
すると(ステップ3,4−6−8)、MPU81は出力
強度指定/回転角指定をポップアップ表示し、オペレ−
タが出力強度指定をクリックすると、その後オペレ−タ
が入力する数値を、出力強度指定値として読込む。回転
角指定をクリックすると、その後オペレ−タが入力する
数値を回転角指定値として読込む。出力強度指定値の入
力があったときにはMPU81は、NVRAM上の校正
表から、出力強度指定値以下で最近接の強度デ−タAL
およびそれが宛てられた回転角aLと、出力強度指定値
を越える最近接の強度デ−タAHおよびそれが宛てられ
た回転角aHを読出して、補間法により、出力強度指定
値対応の回転角Aoを算出する(8,9,10)。そし
て第1および第2透光板21A,21Bを、(90−A
o)°,(−90+Ao)°の回転角に設定する(1
1)。回転角指定値の入力があったときには、回転角指
定値をAoとすると、第1および第2透光板21A,2
1Bを、(90−Ao)°,(−90+Ao)°の回転
角に設定する(8,9,13,11)。
The operator is 3. When the output intensity setting is clicked (steps 3, 4-6-8), the MPU 81 displays a pop-up indicating the output intensity designation / rotation angle designation, and the operation
When the operator clicks the output intensity designation, the numerical value input by the operator thereafter is read as the output intensity designation value. Clicking the rotation angle designation reads the numerical value input by the operator thereafter as the rotation angle designation value. When the specified output intensity value is input, the MPU 81 reads from the calibration table in the NVRAM, the closest intensity data AL below the specified output intensity value.
And the rotation angle aL to which it is addressed, the closest intensity data AH exceeding the specified output intensity value and the rotation angle aH to which it is addressed are read out, and the rotation angle corresponding to the specified output intensity value is interpolated. Ao is calculated (8, 9, 10). Then, the first and second light transmitting plates 21A and 21B are connected to the (90-A
o), set to the rotation angle of (-90 + Ao) ° (1
1). When the rotation angle designation value is input and the rotation angle designation value is Ao, the first and second light transmitting plates 21A and 21A
1B is set to the rotation angles of (90−Ao) ° and (−90 + Ao) ° (8, 9, 13, 11).

【0035】第1および第2透光板21A,21Bの回
転駆動によって、それらを透過したレ−ザビ−ムが、レ
−ザ出力ラインLBPからx,z方向にずれることが考
えられるので、「整合調整」(12)を行なう。この
「整合調整」(12)でMPU81は、整合調整機構3
0にてホルダ33をx方向に直線駆動してその間パワ−
メ−タ60で出力強度を計測し、直線駆動中の出力強度
ピ−ク点にホルダ33のx位置を定め、次にホルダ33
をz方向に直線駆動してその間パワ−メ−タ60で出力
強度を計測し、直線駆動中の出力強度ピ−ク点にホルダ
33のz位置を定める。ピ−ク点のx,z位置に変化が
なくなるまで、x方向の上述のピ−ク点探索およびz方
向の上述のピ−ク点探索を繰返す。ピ−ク点のx,z位
置に変化が無くなると、該ピ−ク点の強度デ−タと、整
合調整終了を、ディスプレイに表示する。
The laser beam transmitted through the first and second light transmitting plates 21A and 21B may be shifted in the x and z directions from the laser output line LBP due to the rotational driving of the first and second light transmitting plates 21A and 21B. Matching adjustment "(12). In this “alignment adjustment” (12), the MPU 81 makes the alignment adjustment mechanism 3
0, the holder 33 is linearly driven in the x direction, and the power is
The output intensity is measured by the meter 60, and the x position of the holder 33 is determined at the output intensity peak point during linear driving.
Is linearly driven in the z direction, and the output intensity is measured by the power meter 60 during that time, and the z position of the holder 33 is determined at the output intensity peak point during the linear driving. The above-described peak point search in the x direction and the above-described peak point search in the z direction are repeated until there is no change in the x and z positions of the peak points. When there is no change in the x and z positions of the peak point, the intensity data of the peak point and the completion of the alignment adjustment are displayed on the display.

【0036】オペレ−タが4.出力強度計測をクリック
すると(ステップ3,4−6−8−14)、MPU81
はパワ−メ−タ60で出力強度を計測し(15)、計測
した強度デ−タをディスプレイに表示する(16)。
The operator is 4. When the output intensity measurement is clicked (step 3, 4-6-8-14), the MPU 81
Measures the output intensity with the power meter 60 (15), and displays the measured intensity data on the display (16).

【0037】以上のように、オペレ−タは、1.校正表
作成,2.校正表表示,3.出力強度設定、および、
4.出力強度計測をMPU81に指示して、自動的にこ
れらを実行させることができる。上述のように、レ−ザ
ビ−ム出力強度の調整のための構成が簡単であり、メン
テナンス性が良好である。レ−ザ出力は調整範囲内にお
いて安定であり、ビ−ムモ−ドの変化がなく、また原理
的に光軸のずれがない。 −第2実施例− 図6に本発明の第2実施例を示す。この第2実施例のf
を付した符号で表わされる要素は、該fを削除した符号
で示される図1に示す第1実施例の要素、に相当するも
のであり、20fは第1出力調整装置であって、図1の
出力調整装置20と同様なものである。第2実施例は、
第1出力調整装置20f,第1整合調整機構30f,第
1光ファイバケ−ブル42f,第1レ−ザ照射ヘッド5
0fおよび第1パワ−メ−タ60fに、ビ−ムスプリッ
タ90、ならびに、第2の各要素を加えたものである。
第2の各要素は、第2出力調整装置20s,第2整合調
整機構30s,第2光ファイバケ−ブル42s,第2レ
−ザ照射ヘッド50sおよび第2パワ−メ−タ60sで
ある。
As described above, the operators are: Preparation of calibration table, 2. 2. Calibration table display, Output intensity setting, and
4. The output intensity measurement can be instructed to the MPU 81 to automatically execute them. As described above, the configuration for adjusting the laser beam output intensity is simple, and the maintainability is good. The laser output is stable within the adjustment range, there is no change in the beam mode, and there is essentially no deviation of the optical axis. -Second Embodiment-Fig. 6 shows a second embodiment of the present invention. F of the second embodiment
1 correspond to the elements of the first embodiment shown in FIG. 1 which are denoted by reference numerals with the f removed, and reference numeral 20f denotes a first output adjusting device, and FIG. Is the same as the output adjustment device 20 of FIG. In the second embodiment,
First output adjusting device 20f, first matching adjusting mechanism 30f, first optical fiber cable 42f, first laser irradiation head 5
The beam splitter 90 and the second elements are added to 0f and the first power meter 60f.
The second components are a second output adjustment device 20s, a second alignment adjustment mechanism 30s, a second optical fiber cable 42s, a second laser irradiation head 50s, and a second power meter 60s.

【0038】レ−ザビ−ムを分割するには従来、ビ−ム
スプリッタ(部分透過ミラ−,半透明鏡)が用いられて
おり、第2実施例でも同様にビ−ムスプリッタ90を装
備した。ところでビ−ムスプリッタのみでは、分割した
各レ−ザビ−ムの強度を個別に設定又は調整することは
できない。そこでこの第2実施例では、分割した各レ−
ザビ−ムを、第1出力調整装置20fおよび第2出力調
整装置20sで個別に強度設定および調整ができるよう
にした。
Conventionally, a beam splitter (partially transmitting mirror, translucent mirror) has been used to divide the laser beam. The beam splitter 90 is also provided in the second embodiment. . By the way, only the beam splitter cannot individually set or adjust the intensity of each divided laser beam. Therefore, in the second embodiment, each divided laser
The intensity of the beam can be individually set and adjusted by the first output adjusting device 20f and the second output adjusting device 20s.

【0039】第1,第2出力調整装置20f,20sを
同時に駆動する必要はなく、また第1,第2整合調整機
構30f,30sも同時に動作させる必要はないので、
第2実施例では、切替スイッチ100を備え、操作/表
示ボ−ド70には、第1ヘッド50fと第2ヘッド50
sを選択指定するキ−が備わっており、制御盤80のM
PU81は、オペレ−タが第1ヘッド50fを選択指定
しているときには、切替スイッチ100にて、MPU8
1に、第1出力調整装置20f,第1整合調整機構30
fおよび第1パワ−メ−タ60fをMPU81に接続
し、しかも、NVRAMの読み書き領域を、第1ヘッド
50f用の領域(第1校正表領域)に定める。オペレ−
タが第2ヘッド50sを選択指定しているときには、切
替スイッチ100にて、MPU81に、第2出力調整装
置20s,第1整合調整機構30sおよび第2パワ−メ
−タ60sをMPU81に接続し、しかも、NVRAM
の読み書き領域を、第2ヘッド50s用の領域(第2校
正表領域)に定める。選択がいずれであっても、オペレ
−タ入力に応答するMPU81のレ−ザ出力設定制御の
内容は、図5に示すものと同様である。
It is not necessary to drive the first and second output adjusting devices 20f and 20s at the same time, and it is not necessary to operate the first and second matching adjusting mechanisms 30f and 30s at the same time.
In the second embodiment, a changeover switch 100 is provided, and the operation / display board 70 includes a first head 50f and a second head 50f.
The key for selecting and specifying s is provided.
When the operator selects and designates the first head 50f, the PU 81 operates the MPU 8 by the changeover switch 100.
1, a first output adjustment device 20f and a first matching adjustment mechanism 30
f and the first power meter 60f are connected to the MPU 81, and the read / write area of the NVRAM is defined as an area (first calibration table area) for the first head 50f. Operation
When the driver selects and specifies the second head 50s, the changeover switch 100 connects the MPU 81 to the second output adjustment device 20s, the first matching adjustment mechanism 30s, and the second power meter 60s to the MPU 81. And NVRAM
Is defined as an area (second calibration table area) for the second head 50s. Regardless of the selection, the contents of the laser output setting control of the MPU 81 responding to the operator input are the same as those shown in FIG.

【0040】この第2実施例によれば、2つのレ−ザ出
力をそれぞれ個別に調整できる。分割したレ−ザビ−ム
を別々の加工等に使用する時は、それぞれの加工物に適
合した出力に個々に設定することができる。レ−ザビ−
ム出力強度の調整のための構成が簡単であり、メンテナ
ンス性が良好である。レ−ザ出力は調整範囲内において
安定であり、ビ−ムモ−ドの変化がなく、また原理的に
光軸のずれがない。
According to the second embodiment, the two laser outputs can be individually adjusted. When the divided laser beams are used for separate processing or the like, the output can be individually set to be suitable for each workpiece. Laser
The structure for adjusting the output intensity of the system is simple, and the maintainability is good. The laser output is stable within the adjustment range, there is no change in the beam mode, and there is essentially no deviation of the optical axis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施例の構成の概要を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す出力調整装置20の拡大平面図で
あり、(a)は透光板21A,21Bをホ−ムポジショ
ンに置いた状態を、(b)は減衰調整範囲内に回転させ
た状態を示す。
FIGS. 2A and 2B are enlarged plan views of the output adjusting device 20 shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A shows a state in which light transmitting plates 21A and 21B are placed at home positions, and FIG. This shows the state in which it is performed.

【図3】 図1に示す出力調整制御盤80の構成概要を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an output adjustment control panel 80 shown in FIG.

【図4】 図1に示す出力調整装置20の透光板21A
21Bを更に拡大してレ−ザビ−ムLBの行路を大きく
示す拡大平面図である。
FIG. 4 is a light transmitting plate 21A of the output adjusting device 20 shown in FIG.
21B is an enlarged plan view showing the path of the laser beam LB by further enlarging 21B.

【図5】 図3に示すMPU81の出力調整制御の概要
を示すフロ−チャ−トである。
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of output adjustment control of the MPU 81 shown in FIG. 3;

【図6】 本発明の第2実施例の構成の概要を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an outline of a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20,20f,20s:出力調整装置 21A:第1透光板 22A:シャフト 23A:第1減速機 24A:電動機 25A:ロ−タリエンコ−ダ 21B:第2透光板 22B:シャフト 23B:第2減速機 24B:電動機 25B:ロ−タリエンコ−ダ θ1:入射角 30,30f,30s:整合調整機構 31:集光レンズ 32:フェル−ル 33:ホルダ 41:光ファィバ 42:光ファィバケ−ブル 50:レ−ザ照射ヘッド 88,89:リレ−ドライバ RLa,RLb:リレ− 20, 20f, 20s: output adjusting device 21A: first light transmission plate 22A: shaft 23A: first reduction gear 24A: electric motor 25A: rotary encoder 21B: second light transmission plate 22B: shaft 23B: second reduction 24B: Electric motor 25B: Rotary encoder θ1: Incident angles 30, 30f, 30s: Matching adjustment mechanism 31: Condensing lens 32: Ferrule 33: Holder 41: Optical fiber 42: Optical fiber cable 50: Le -The irradiation head 88, 89: Relay driver RLa, RLb: Relay

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥 山 健 二 千葉県習志野市東習志野7丁目6番1号 日鐵溶接工業株式会社機器事業部内 Fターム(参考) 2H041 AA02 AB08 AC01 AZ03 AZ06 4E068 CA02 CB05 CD05 CD08 CE08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Okuyama 7-6-1, Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture F-term in the Nippon Steel Welding Industry Co., Ltd. Equipment Division 2H041 AA02 AB08 AC01 AZ03 AZ06 4E068 CA02 CB05 CD05 CD08 CE08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レ−ザ光源のレ−ザ出力方向に対して垂直
な第1軸を中心に回転可能な、第1軸に平行な表裏面を
有する第1透光板;第1透光板と実質上同一板厚であっ
て、レ−ザ出力方向で第1軸と所定距離離れ第1軸に平
行な第2軸を中心に回転可能な、第2軸に平行な表裏面
を有する第2透光板;および、 第1および第2透光板の回転角を、それらの表面が2等
辺3角形の二等辺上に位置する関係に設定するための回
動機構;を備えるレ−ザ出力調整装置。
A first light-transmitting plate rotatable about a first axis perpendicular to a laser output direction of a laser light source and having front and rear surfaces parallel to the first axis; It has substantially the same thickness as the plate and has a front and back surface parallel to the second axis, rotatable about a second axis parallel to the first axis at a predetermined distance from the first axis in the laser output direction. A second light transmitting plate; and a rotation mechanism for setting the rotation angles of the first and second light transmitting plates so that their surfaces are located on an isosceles triangle of an isosceles triangle. The output adjustment device.
【請求項2】レ−ザ光源と第1透光板との間に介挿さ
れ、レ−ザ光の一部を分岐するビ−ムスプリッタ;なら
びに、 分岐方向に対して垂直な第3軸を中心に回転可能な、第
3軸に平行な表裏面を有する第3透光板,第3透光板と
実質上同一板厚であって、分岐方向で第3軸と所定距離
離れ第3軸に平行な第4軸を中心に回転可能な、第4軸
に平行な表裏面を有する第4透光板、および、第3およ
び第4透光板の回転角を、それらの表面が2等辺3角形
の二等辺上に位置する関係に設定するための第2回動機
構、を含む第2出力調整装置;を更に備えるレ−ザ出力
調整装置。
2. A beam splitter interposed between a laser light source and a first light transmitting plate to split a part of laser light; and a third axis perpendicular to the splitting direction. A third light-transmitting plate having front and back surfaces parallel to the third axis, rotatable about the third axis, substantially the same thickness as the third light-transmitting plate, and a predetermined distance from the third axis in the branching direction; The fourth light transmissive plate having front and back surfaces parallel to the fourth axis rotatable about the fourth axis parallel to the axis, and the rotation angles of the third and fourth light transmissive plates are set to 2 A second output adjusting device including: a second rotating mechanism for setting the relationship to be positioned on an isosceles triangle.
【請求項3】導光手段の受光端にレ−ザを投射するため
のレ−ザ光源の、該受光端に向けてのレ−ザ出力方向y
に対して垂直な第1軸を中心に回転可能な、第1軸に平
行な表裏面を有する第1透光板;第1透光板と実質上同
一板厚であって、レ−ザ出力方向yで第1軸と所定距離
離れ第1軸に平行な第2軸を中心に回転可能な、第2軸
に平行な表裏面を有する第2透光板;第1および第2透
光板の回転角を、それらの表面が2等辺3角形の二等辺
上に位置する関係に設定するための回動機構;および、 前記導光手段の受光端を支持し、それをレ−ザ光受光レ
ベルが最大となる、前記レ−ザ出力方向yと直交するx
およびz方向の位置に駆動するための整合調整機構;を
備えるレ−ザ出力調整装置。
3. A laser output direction y of a laser light source for projecting a laser beam onto a light receiving end of a light guide means, toward the light receiving end.
A first light-transmitting plate having front and rear surfaces parallel to the first axis and rotatable about a first axis perpendicular to the first light-transmitting plate; having substantially the same thickness as the first light-transmitting plate, and having a laser output A second light-transmitting plate having front and rear surfaces parallel to the second axis, rotatable about a second axis parallel to the first axis at a predetermined distance from the first axis in the direction y; first and second light-transmitting plates A rotation mechanism for setting a rotation angle of the light guide so that their surfaces are positioned on an isosceles triangle of an isosceles triangle; and a light receiving end of the light guide means, which is used to receive laser light. X at which the level is maximum, which is orthogonal to the laser output direction y
And a matching adjustment mechanism for driving to a position in the z direction.
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