JP2003183726A - Control method and device for laser quenching - Google Patents

Control method and device for laser quenching

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JP2003183726A
JP2003183726A JP2001379381A JP2001379381A JP2003183726A JP 2003183726 A JP2003183726 A JP 2003183726A JP 2001379381 A JP2001379381 A JP 2001379381A JP 2001379381 A JP2001379381 A JP 2001379381A JP 2003183726 A JP2003183726 A JP 2003183726A
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laser output
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恒彦 山崎
Naotomi Miyagawa
直臣 宮川
Toshihiko Inoue
利彦 井上
Toshihiko Asari
俊彦 浅利
Masaru Matsumura
勝 松村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To adequately control the energy amount of a laser beam which irradiates a workpiece, according to amplitudes of the laser beam, to enable an appropriate hardening operation. <P>SOLUTION: In a laser quenching method of heating and hardening a predetermined width W1 in the workpiece 27, by irradiating with the swinging laser beam 29, while oscillating the laser beam in a predetermined amplitude W1, this method is characterized by controlling laser outputs in both ends of the amplitude of the laser beam, (e.g. points (1), (5), (6), and (10) in the Figure 4), so as to be lower than those in central parts of the amplitude, (e.g. points (3), (4), (7), and (8) in the Figure 4). Then, the method reduces an energy charge in both ends of the amplitude, in which otherwise energy charge density of the laser beam increases because a relative passing speed of the laser beam to the workpiece is lowered, consequently uniformizes the irradiation energy amount in every point of hardening cycles, and thereby enables the appropriate hardening operation. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、レーザ光を送り方
向と交差する方向に揺動させることにより所定幅の焼入
れをワークに対して行うことの出来るレーザ焼入れに係
わり、特に、焼入れ部位の温度を一定に制御することの
出来るレーザ焼入れ制御方法及びレーザ焼入れ装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to laser hardening capable of hardening a workpiece with a predetermined width by rocking a laser beam in a direction intersecting a feed direction, and particularly, to a temperature of a hardening portion. The present invention relates to a laser quenching control method and a laser quenching apparatus capable of controlling the temperature constantly.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、レーザ光を送り方向と交差する方
向に揺動させることにより所定幅の焼入れをワークに対
して行うことの出来るレーザ焼入れ方法が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Recently, there has been proposed a laser quenching method capable of quenching a work with a predetermined width by rocking the laser beam in a direction intersecting the feed direction.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この方法では、任意の
幅でワークに対して焼入れを行うことが出来るが、焼入
れを行うレーザ光のワークに対する移動速度は、常に変
化することになる。従って、単に一定出力のレーザ光を
ワークに照射するだけでは、レーザ光のワーク対する相
対速度が低下する位置では、ワークの焼入れ部位におけ
る単位面積当たりの照射エネルギが高くなりすぎて、ワ
ークが溶融してしまい、逆に、レーザ光のワーク対する
相対速度が上昇する位置では、単位面積当たりの照射エ
ネルギが低くなりすぎて、ワークの温度が所定の焼入れ
温度にまで上昇せず、焼きが入らない不都合が生じる。
従って、レーザ光のワークに対する照射エネルギ量をレ
ーザ光の振幅に合わせて適切に制御しなければ、適切な
焼入れ動作を行うことは出来ない。
According to this method, the work can be quenched with an arbitrary width, but the moving speed of the laser light for the quenching with respect to the work always changes. Therefore, by simply irradiating the work with the laser light of a constant output, the irradiation energy per unit area at the quenching portion of the work becomes too high at the position where the relative speed of the laser light with respect to the work decreases, and the work melts. On the contrary, at the position where the relative speed of the laser light to the work increases, the irradiation energy per unit area becomes too low, and the temperature of the work does not rise to the predetermined quenching temperature, and quenching does not occur. Occurs.
Therefore, unless the irradiation energy amount of the laser light to the work is properly controlled according to the amplitude of the laser light, the appropriate quenching operation cannot be performed.

【0004】本発明は上記事情に鑑み、レーザ光の振幅
に合わせて、レーザ光のワークに対する照射エネルギ量
を適切に制御し、適切な焼入れ動作を行うことの出来
る、レーザ焼入れ制御方法及びレーザ焼入れ装置を提供
とすることを目的とするものである。
In view of the above circumstances, the present invention provides a laser quenching control method and a laser quenching method capable of appropriately controlling the irradiation energy amount of a laser beam with respect to a work according to the amplitude of the laser beam and performing a proper quenching operation. It is intended to provide a device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、レー
ザ光(29)を所定の振幅(W1)で振動させる形でワ
ーク(27)に照射することにより、前記ワークを揺動
する前記レーザ光により所定の焼入れ幅(W1)で加熱
し、焼入れを行うレーザ焼入れにおいて、前記レーザ光
の、前記振幅の両端部(例えば、図4の時点(1)、
(5)、(6)、(10)など)におけるレーザ出力
を、前記振幅の中央部(例えば、図4の時点(3)、
(4)、(7)、(8)など)のレーザ出力よりも低く
するように制御することを特徴として構成される。
According to the invention of claim 1, the work (27) is rocked by irradiating the work (27) with a laser beam (29) vibrating at a predetermined amplitude (W1). In laser quenching in which the laser beam is heated to a predetermined quenching width (W1) to perform quenching, both ends of the amplitude of the laser beam (for example, time point (1) in FIG. 4,
The laser output at (5), (6), (10), etc. is represented by the central part of the amplitude (for example, time point (3) in FIG. 4,
(4), (7), (8), etc.) is controlled to be lower than the laser output.

【0006】請求項2の発明は、前記レーザ光が照射さ
れて加熱される際のワークの焼入れ温度が、該ワークの
全ての焼入れ部位(27a)において、所定の焼入れ温
度となるように前記レーザ出力を調整することを特徴と
して構成される。
According to a second aspect of the present invention, the laser is applied such that the quenching temperature of the workpiece when it is heated by being irradiated with the laser light is a predetermined quenching temperature at all quenching sites (27a) of the workpiece. It is characterized by adjusting the output.

【0007】請求項3の発明は、請求項2記載のレーザ
焼入れ制御方法において、前記ワークの焼入れ温度を、
前記ワークに照射されたレーザ光の反射光(29a)を
捕捉することにより測定することを特徴として構成され
る。
According to a third aspect of the present invention, in the laser hardening control method according to the second aspect, the hardening temperature of the work is
The measurement is performed by capturing the reflected light (29a) of the laser light applied to the work.

【0008】請求項4の発明は、焼入れ動作に対応した
レーザ出力パターン(LOP1、LOP2)を準備して
おき、該レーザ出力パターンに基づいて、レーザ光の、
前記振幅の両端部におけるレーザ出力を、前記振幅の中
央部のレーザ出力よりも低くするように制御することを
特徴として構成される。
According to a fourth aspect of the present invention, a laser output pattern (LOP1, LOP2) corresponding to the quenching operation is prepared, and a laser beam of laser light is generated based on the laser output pattern.
The laser output at both ends of the amplitude is controlled to be lower than the laser output at the center of the amplitude.

【0009】請求項5の発明は、レーザ光を所定の振幅
で振動させる形でワークに照射することにより前記レー
ザ光の軌跡により焼入れサイクルを形成し、該焼入れサ
イクルを複数サイクル実行することにより、前記ワーク
に対する焼入れを行うレーザ焼入れにおいて、前記焼入
れサイクル中のある時点(例えば、図4の焼入れサイク
ルのCycle0の時点(1))で、前記ワークの焼入れ部
位の温度を検出して、当該検出された温度と所定の焼入
れ温度との偏差(DF)に基づいて、前記焼入れ部位の
温度が検出された後の、焼入れサイクル(例えば、図4
の焼入れサイクルのCycle m)において前記レーザ光の
レーザ出力を調整し、前記レーザ光の、前記焼入れサイ
クルにおけるワークに対するエネルギ投入密度を、該後
の焼入れサイクル中で均一となるように制御することを
特徴として構成される。
According to a fifth aspect of the present invention, by irradiating the work with a laser beam vibrating at a predetermined amplitude, a quenching cycle is formed by the trajectory of the laser beam, and the quenching cycle is executed for a plurality of cycles. In laser quenching for quenching the work, the temperature of the quenching site of the work is detected at a certain point in the quenching cycle (for example, point (1) of Cycle 0 of the quenching cycle in FIG. 4), and the temperature is detected. Based on the deviation (DF) between the cooling temperature and a predetermined quenching temperature, the quenching cycle (for example, as shown in FIG.
In the quenching cycle Cycle m), the laser output of the laser beam is adjusted so that the energy input density of the laser beam to the work in the quenching cycle is controlled to be uniform in the subsequent quenching cycle. Configured as a feature.

【0010】請求項6の発明は、請求項5記載のレーザ
焼入れ制御方法において、前記後の焼入れサイクル中で
レーザ出力の調整を行う時点(例えば、図4の焼入れサ
イクルのCycle mの時点(1’))は、前記ワークの焼
入れ部位の温度を検出した時点(例えば、図4の焼入れ
サイクルのCycle 0の時点(1))と、前記焼入れサイ
クルにおいて同位相であることを特徴として構成され
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a laser quenching control method according to the fifth aspect, wherein a laser output is adjusted in the subsequent quenching cycle (for example, a time point of Cycle m in the quenching cycle shown in FIG. 4 (1 ')) Is characterized in that it has the same phase as the time when the temperature of the quenching portion of the work is detected (for example, the time point (1) of Cycle 0 of the quenching cycle in FIG. 4) and the quenching cycle. .

【0011】請求項7の発明は、レーザ発振器を有し、
該レーザ発振器から射出されたレーザ光(29)を導く
導光手段(3、9、10、12、13、16)を設け、
該導光手段に集光レンズ(21)を配置し、該集光レン
ズで前記レーザ光を集光して、ワーク(27)の焼入れ
部位(27a)に照射することにより焼入れを行う、レ
ーザ焼入れ装置(1)において、前記レーザ光を所定の
振幅(W1)で振動させるビーム揺動手段(16、1
7、25)を設け、前記レーザ光の、前記振幅の両端部
におけるレーザ出力を、前記振幅の中央部のレーザ出力
よりも低くするように制御する、レーザ出力制御手段
(32,35、36、37、39、40)を設けて構成
される。
The invention of claim 7 has a laser oscillator,
Light guide means (3, 9, 10, 12, 13, 16) for guiding the laser light (29) emitted from the laser oscillator is provided,
A laser quenching is performed by disposing a condenser lens (21) on the light guide means, condensing the laser light by the condenser lens, and irradiating the quenching site (27a) of the work (27) with quenching. In the device (1), beam oscillating means (16, 1) for oscillating the laser light with a predetermined amplitude (W1).
7, 25) for controlling the laser output of the laser light at both ends of the amplitude to be lower than the laser output at the central part of the amplitude. 37, 39, 40).

【0012】請求項8の発明は、レーザ発振器を有し、
該レーザ発振器から射出されたレーザ光を導く導光手段
を設け、該導光手段に集光レンズを配置し、該集光レン
ズで前記レーザ光を集光して、ワークの焼入れ部位に照
射することにより焼入れを行う、レーザ焼入れ装置にお
いて、前記レーザ光を所定の振幅で振動させるビーム揺
動手段を設け、前記ワークの焼入れ部位の温度を検出す
る温度検出手段(22)を設け、前記温度検出手段によ
り検出された焼入れサイクル中のある時点の、前記ワー
クの焼入れ部位の温度に基づいて、当該検出された温度
と所定の焼入れ温度との偏差(DF)から目標となる目
標レーザ出力(ROT)を演算する目標レーザ出力演算
手段(36)を設け、前記演算された目標レーザ出力に
基づいて、前記焼入れ部位の温度を検出した後の焼入れ
サイクルにおいて、前記レーザ光のレーザ出力を調整す
るレーザ光出力制御手段(37、39、40)を設けて
構成される。
The invention of claim 8 has a laser oscillator,
A light guide means for guiding the laser light emitted from the laser oscillator is provided, a condenser lens is arranged in the light guide means, the laser light is condensed by the condenser lens, and the quenched portion of the work is irradiated with the light. In the laser hardening apparatus for hardening by means of the above, beam oscillating means for oscillating the laser light with a predetermined amplitude is provided, and temperature detecting means (22) for detecting the temperature of the hardened portion of the work is provided, and the temperature detecting means is provided. A target laser output (ROT) from a deviation (DF) between the detected temperature and a predetermined quenching temperature, based on the temperature of the quenching portion of the workpiece at a certain point in the quenching cycle detected by the means. In a quenching cycle after detecting the temperature of the quenching site based on the computed target laser output, a target laser output computing means (36) for computing Configured to provide a laser beam output control means (37,39,40) for adjusting the laser output of the laser beam.

【0013】[0013]

【発明の効果】請求項1の発明は、レーザ光の、振幅の
両端部(例えば、図4の時点(1)、(5)、(6)、
(10)など)におけるレーザ出力を、振幅の中央部
(例えば、図4の時点(3)、(4)、(7)、(8)
など)のレーザ出力よりも低くするように制御するの
で、レーザ光のワークに対する相対移動速度が低下し
て、レーザ光のエネルギ投入密度が高くなる振幅の両端
部でのエネルギ投入量を減少させることができ、焼入れ
サイクル全体で照射エネルギ量を均一にすることが出来
る。これにより、適切な焼入れ動作を行うことが出来
る。
According to the invention of claim 1, both ends of the amplitude of the laser beam (for example, time points (1), (5), (6), and
The laser output at (10), etc. is measured by the central part of the amplitude (for example, time points (3), (4), (7), (8) in FIG. 4).
Control) so that the relative movement speed of the laser light with respect to the work is reduced and the energy input density of the laser light is increased. The irradiation energy amount can be made uniform throughout the quenching cycle. Thereby, an appropriate quenching operation can be performed.

【0014】請求項2の発明は、焼入れ温度がワークの
全ての焼入れ部位(27b)において、所定の焼入れ温
度となるように前記レーザ出力を調整することにより、
焼入れサイクル全体で照射エネルギ量を均一にすること
が出来、適切な焼入れ動作を行うことが出来る。
According to a second aspect of the present invention, the laser output is adjusted so that the quenching temperature becomes a predetermined quenching temperature at all quenching portions (27b) of the work.
The amount of irradiation energy can be made uniform throughout the quenching cycle, and appropriate quenching operation can be performed.

【0015】請求項3の発明は、ワークの焼入れ温度
を、前記ワークに照射されたレーザ光の反射光(29
a)を捕捉することにより測定することで、焼入れ部位
の温度を的確に把握することが出来、適切な焼入れ動作
を行うことが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, the quenching temperature of the work is set to the reflected light (29) of the laser light with which the work is irradiated.
By measuring by capturing a), the temperature of the quenching site can be accurately grasped, and an appropriate quenching operation can be performed.

【0016】請求項4の発明は、レーザ出力パターンに
基づいて、レーザ光の、前記振幅の両端部におけるレー
ザ出力を、前記振幅の中央部のレーザ出力よりも低くす
るように制御するので、複雑なフィードバック制御を用
いなくても、簡単に焼入れ部位の温度制御が可能とな
り、適切な焼入れ動作を行うことの出来る。
According to the fourth aspect of the present invention, the laser output at the both ends of the amplitude of the laser light is controlled to be lower than the laser output at the central part of the amplitude based on the laser output pattern. Even without using such a feedback control, the temperature of the quenched portion can be easily controlled, and an appropriate quenching operation can be performed.

【0017】請求項5の発明は、焼入れサイクル中のあ
る時点(例えば、図4の焼入れサイクルのCycle 0の時
点(1))で、前記ワークの焼入れ部位の温度を検出し
て、当該検出された温度と所定の焼入れ温度との偏差
(DF)に基づいて、前記焼入れ部位の温度が検出され
た後の、焼入れサイクル(例えば、図4の焼入れサイク
ルのCycle m)において前記レーザ光のレーザ出力を調
整するように制御するので、極めて高速な焼入れサイク
ルを用いても、適切にレーザ出力の調整を行うことが出
来、信頼性の高い焼入れ動作を行うことの出来る。
In a fifth aspect of the present invention, the temperature of the quenching portion of the work is detected at a certain point in the quenching cycle (for example, point (1) of Cycle 0 in the quenching cycle of FIG. 4), and the temperature is detected. Laser output of the laser beam in a quenching cycle (for example, Cycle m of the quenching cycle in FIG. 4) after the temperature of the quenching site is detected based on a deviation (DF) between the temperature and a predetermined quenching temperature. Therefore, the laser output can be properly adjusted even if a very fast quenching cycle is used, and a reliable quenching operation can be performed.

【0018】請求項6の発明は、後の焼入れサイクル中
でレーザ出力の調整を行う時点(例えば、図4の焼入れ
サイクルのCycle mの時点(1’))は、前記ワークの
焼入れ部位の温度を検出した時点(例えば、図4の焼入
れサイクルのCycle 0の時点(1))と、前記焼入れサ
イクルにおいて同位相であるようにしたので、焼入れサ
イクル中での同位相という、条件的に似通った焼入れ部
位(27a)について、過去の焼入れサイクルの温度検
出を反映した形でレーザ出力の調整を行うことが出来、
信頼性が高い。
According to a sixth aspect of the present invention, the temperature of the quenching portion of the workpiece is set at the time when the laser output is adjusted in the subsequent quenching cycle (for example, the time point (1 ') of Cycle m in the quenching cycle in FIG. 4). Is detected to be in phase with the quenching cycle (for example, Cycle 0 of the quenching cycle in FIG. 4 (1)), the condition is similar in phase during the quenching cycle. With respect to the quenching part (27a), the laser output can be adjusted in a form that reflects the temperature detection in the past quenching cycle,
Highly reliable.

【0019】請求項7の発明は、請求項1と同様の効果
を有するレーザ焼入れ装置の提供が可能となる。
According to the invention of claim 7, it is possible to provide a laser hardening apparatus having the same effect as that of claim 1.

【0020】請求項8の発明は、請求項5と同様の効果
を有するレーザ焼入れ装置の提供が可能となる。
The invention of claim 8 can provide a laser hardening apparatus having the same effect as that of claim 5.

【0021】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
The numbers in parentheses are for convenience of showing the corresponding elements in the drawings, and the present description is not limited to the description in the drawings.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は本発明が適用されるレーザ焼入れ装
置の要部を示す概略斜視図、図2はNC装置の要部を示
すブロック図、図3はレーザ出力値メモリの内容を示す
模式図、図4は、レーザ光の焼入れ軌跡を示す図、図5
はレーザ出力値メモリ内の各データブロックの内容を示
す模式図、図6(a)はレーザ光の軌跡(焼入れサイク
ル)を示すチャート、(b)は、(a)に対応するレー
ザ光のワークに対する速度示すチャート、(c)は、
(a)に対応するレーザ出力パターンの一例を示すチャ
ート、(d)は、(a)に対応するレーザ出力パターン
の別の例を示すチャートである。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main part of a laser hardening apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing a main part of an NC apparatus, and FIG. 3 is a schematic view showing contents of a laser output value memory. FIG. 4 is a diagram showing a quenching trajectory of laser light, FIG.
6A is a schematic diagram showing the contents of each data block in the laser output value memory, FIG. 6A is a chart showing the locus (quenching cycle) of laser light, and FIG. 6B is a work of laser light corresponding to FIG. The speed chart for (c) is
(A) is a chart showing an example of a laser output pattern corresponding to (a), (d) is a chart showing another example of a laser output pattern corresponding to (a).

【0024】レーザ焼入れ装置1は、図1に示すよう
に、レーザ発振器2を有しており、レーザ発振器2に
は、伸縮自在に設けられたダクト3を介して、サドル5
が接続している。サドル5は、図示しないコラムなどの
ガイド手段を介して水平方向であるY軸方向に移動駆動
自在に設けられており、サドル5には、焼入れヘッド7
が設けられ、更に、焼入れヘッド7は、サドル5に固着
された上部反射筒6を有している。
As shown in FIG. 1, the laser hardening apparatus 1 has a laser oscillator 2, and the laser oscillator 2 is provided with a saddle 5 through a duct 3 which is extendable and contractible.
Are connected. The saddle 5 is provided so as to be movable and driven in the Y-axis direction which is a horizontal direction via a guide means such as a column (not shown).
Further, the quenching head 7 has an upper reflecting cylinder 6 fixed to the saddle 5.

【0025】上部反射筒6には、第1反射鏡9が設けら
れており、上部反射筒6には、ダクト10が、上下方向
であるZ軸方向に伸縮位置決め自在、かつ該Z軸を中心
にしてA軸方向に回転駆動位置決め自在に設けられてい
る。ダクト10の、図中下方には、下部反射筒11が設
けられており、下部反射筒11には、第2反射鏡12が
設けられている。
The upper reflecting tube 6 is provided with a first reflecting mirror 9, and the upper reflecting tube 6 has a duct 10 which is extendable and retractable in the Z-axis direction which is the vertical direction, and which is centered on the Z-axis. It is provided so as to be rotatable and positionable in the A-axis direction. A lower reflecting cylinder 11 is provided below the duct 10 in the figure, and a second reflecting mirror 12 is provided on the lower reflecting cylinder 11.

【0026】下部反射筒11には、ダクト13が水平方
向に伸延する形で設けられており、ダクト13の先端に
は、側部反射筒15が設けられている。側部反射筒15
には、第3反射鏡16が設けられており、第3反射鏡1
6にはミラー揺動装置17が、第3反射鏡16を、第2
反射鏡12と第3反射鏡16の間のレーザ光路19に垂
直な揺動軸VAを中心に矢印D、E方向に揺動自在に接
続されている。第3反射鏡16と第2反射鏡12の間の
ダクト13のレーザ光路19中にはビームスプリッタ2
0が設けられており、更に、側部反射筒15の下部に
は、集光レンズ21が側部反射筒15の下部に装着され
たトーチ24を介して設けられている。
The lower reflecting cylinder 11 is provided with a duct 13 extending in the horizontal direction, and a side reflecting cylinder 15 is provided at the tip of the duct 13. Side reflector 15
Is provided with a third reflecting mirror 16, and the third reflecting mirror 1
6, a mirror swinging device 17 is provided with a third reflecting mirror 16 and a second reflecting mirror 16.
The laser beam path 19 between the reflecting mirror 12 and the third reflecting mirror 16 is swingably connected in the directions of arrows D and E about a swing axis VA perpendicular to the laser optical path 19. In the laser optical path 19 of the duct 13 between the third reflecting mirror 16 and the second reflecting mirror 12, the beam splitter 2
0, and a condenser lens 21 is provided below the side reflection tube 15 via a torch 24 attached to the bottom of the side reflection tube 15.

【0027】ビームスプリッタ20には、ピックアップ
22aを介して赤外線温度計22が接続されており、赤
外線温度計22には、NC装置23が接続されている。
NC装置23には、前述の、ミラー揺動装置17に接続
されたミラー制御装置25が接続されており、更に、N
C装置23は、焼入れヘッド7を駆動するヘッド駆動装
置26及びレーザ発振器2に接続されている。
An infrared thermometer 22 is connected to the beam splitter 20 via a pickup 22a, and an NC device 23 is connected to the infrared thermometer 22.
The NC device 23 is connected to the above-mentioned mirror control device 25 connected to the mirror rocking device 17, and further to N
The C device 23 is connected to the head drive device 26 that drives the quenching head 7 and the laser oscillator 2.

【0028】NC装置23は、図2に示すように、主制
御部30を有しており、主制御部30にはバス線31を
介してミラー制御装置25に接続された反射鏡位置演算
部32、ヘッド駆動装置26に接続されたヘッド駆動制
御部33、赤外線温度計22に接続された温度偏差演算
部35、目標レーザ出力演算部36、レーザ出力値メモ
リ37、レーザ出力同期制御部39、レーザ発振器2に
接続されたレーザ発振器制御部40が接続されている。
As shown in FIG. 2, the NC unit 23 has a main control unit 30, and the main control unit 30 is connected to a mirror control unit 25 via a bus line 31 and a reflector position calculating unit. 32, a head drive controller 33 connected to the head drive device 26, a temperature deviation calculator 35 connected to the infrared thermometer 22, a target laser output calculator 36, a laser output value memory 37, a laser output synchronization controller 39, A laser oscillator control unit 40 connected to the laser oscillator 2 is connected.

【0029】レーザ焼入れ装置1は、以上のような構成
を有するので、ワーク27に焼入れを行う場合には、図
1に示すように、ワーク27をトーチ24の下方の、図
示しないワークテーブル上に搭載し、その状態で、NC
装置23を介して、焼入れすべきワーク27に対応して
予め生成された焼入れプログラムに基づいて焼入れ動作
を実行する。
Since the laser hardening apparatus 1 has the above-mentioned structure, when hardening the work 27, the work 27 is placed on the work table (not shown) below the torch 24 as shown in FIG. Installed and in that state, NC
A quenching operation is executed via the apparatus 23 based on a quenching program generated in advance corresponding to the workpiece 27 to be quenched.

【0030】まず、NC装置23は図示しないテーブル
を駆動して、ワーク27を、Y軸と直交する水平方向で
あるX軸方向に移動駆動させると共に、ヘッド駆動装置
26を駆動して、トーチ24を含む焼入れヘッド7をY
軸及びZ軸方向に移動駆動させ、下部反射筒11を側部
反射筒15と共に矢印A方向に適宜回転駆動させ、更に
側部反射筒15を矢印B方向に適宜回転駆動させて、ト
ーチ24をワーク27の焼入れを行う部位と対向させ
る。
First, the NC device 23 drives a table (not shown) to move the work 27 in the X-axis direction which is a horizontal direction orthogonal to the Y-axis, and at the same time, drives the head drive device 26 to drive the torch 24. Hardening head 7 including
The torch 24 is moved by driving the lower reflecting cylinder 11 together with the side reflecting cylinder 15 in the arrow A direction, and further rotating the side reflecting cylinder 15 in the arrow B direction. The workpiece 27 is opposed to the portion to be quenched.

【0031】次に、NC装置23は、レーザ発振器2に
対して、所定の出力でのレーザ光29の発振を指令し、
これを受けて、レーザ発振器2はレーザ光29を射出す
る。射出されたレーザ光29は、ダクト3から第1反射
鏡9に入射して、該第1反射鏡9により図中下方に向け
て反射され、第2反射鏡で水平方向に更に反射されてビ
ームスプリッタ20を透過して、第3反射鏡16に入射
する。
Next, the NC device 23 commands the laser oscillator 2 to oscillate the laser light 29 at a predetermined output,
In response to this, the laser oscillator 2 emits a laser beam 29. The emitted laser light 29 enters the first reflecting mirror 9 from the duct 3, is reflected downward by the first reflecting mirror 9 in the figure, and is further reflected in the horizontal direction by the second reflecting mirror to be a beam. The light passes through the splitter 20 and enters the third reflecting mirror 16.

【0032】第3反射鏡に入射したレーザ光29は、第
3反射鏡で図中下方、即ちワーク27方向に反射され、
集光レンズ21で集光されて、ワーク27に照射され
る。ワーク27は、該レーザ光29が照射されることに
より急激に加熱されて焼入れが行われる。
The laser light 29 incident on the third reflecting mirror is reflected by the third reflecting mirror downward in the drawing, that is, toward the work 27,
It is condensed by the condenser lens 21 and is irradiated onto the work 27. The work 27 is rapidly heated by being irradiated with the laser beam 29 and is quenched.

【0033】この際、ワーク27は、NC装置23によ
り駆動される図示しない駆動機構により矢印X方向に所
定の送り速度で送られると共に、NC装置23は焼入れ
プログラムで指示された焼入れ幅W1に基づいてミラー
制御装置25を介してミラー揺動装置17を駆動して、
第3反射鏡16を矢印D、E方向に振動させる。する
と、第3反射鏡16に入射されたレーザ光29は、ワー
ク27の送り方向である矢印X軸方向に対して直交する
方向(Y軸方向)に幅W1で振られ、ワーク27は揺動
するレーザ光29により幅W1の範囲で所定温度にまで
加熱されて焼入れが行われる。なお、ワーク27のトー
チ24に対する相対移動方向は、説明を簡略化するため
に、X軸方向としたが、トーチ24のワーク27に対す
る位置決めに際した制御軸は、X、Y、Z軸の直交3制
御軸に加えて、Z軸回りの回転軸であるA軸、及びY軸
回りの回転軸であるB軸を制御軸としているので、ワー
ク27に対して任意の3次元位置決めが可能であり、ワ
ーク27に対する焼入れ方向は3次元空間の、どのよう
な方向でも良い。
At this time, the work 27 is fed at a predetermined feed speed in the direction of arrow X by a drive mechanism (not shown) driven by the NC device 23, and the NC device 23 is based on the quenching width W1 designated by the quenching program. Drive the mirror swinging device 17 via the mirror control device 25,
The third reflecting mirror 16 is vibrated in the directions of arrows D and E. Then, the laser beam 29 incident on the third reflecting mirror 16 is swung with a width W1 in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the X-axis direction of the arrow, which is the feed direction of the work 27, and the work 27 swings. Quenching is performed by heating the laser beam 29 to a predetermined temperature within the range of the width W1. The relative movement direction of the work 27 with respect to the torch 24 is the X-axis direction for simplification of description, but the control axis for positioning the torch 24 with respect to the work 27 is orthogonal to the X, Y, and Z axes. In addition to the control axis, the A axis, which is the rotation axis around the Z axis, and the B axis, which is the rotation axis around the Y axis, are used as the control axes, so that arbitrary three-dimensional positioning can be performed on the work 27. The hardening direction for the work 27 may be any direction in the three-dimensional space.

【0034】この際、ワーク27に対する焼入れ部位2
7aに対して適切に焼入れが行われるには、当該焼入れ
部位27aの温度が正確に測定される必要があるが、焼
入れ部位27aの温度は、赤外線温度計22により測定
される。赤外線温度計22が測定する赤外線は、レーザ
光29が現在レーザ光29を照射している照射部位27
bからの反射光29aの赤外線成分であり、該反射光2
9aはワーク27の照射部位27bから集光レンズ2
1、第3反射鏡16を介してビームスプリッタ20に入
射し、該ビームスプリッタ20で図中上方に反射されて
赤外線温度計22のピックアップ22aに入射捕捉され
たものである。
At this time, the quenching portion 2 for the work 27
In order to properly quench the 7a, the temperature of the quenching portion 27a needs to be accurately measured, but the temperature of the quenching portion 27a is measured by the infrared thermometer 22. The infrared ray measured by the infrared thermometer 22 is the irradiation portion 27 where the laser light 29 is currently radiating the laser light 29.
b is the infrared component of the reflected light 29a from b.
Reference numeral 9a denotes a condenser lens 2 from the irradiation portion 27b of the work 27.
First, the beam is incident on the beam splitter 20 via the third reflecting mirror 16, is reflected upward in the drawing by the beam splitter 20, and is incident on and captured by the pickup 22a of the infrared thermometer 22.

【0035】赤外線温度計22は、ピックアップ22a
により、現在レーザ光29が照射されて焼入れが実際に
行われている焼入れ部位27aの温度をリアルタイムで
測定することが出来る。即ち、ピックアップ22aに反
射光29aを分光するビームスプリッタ20は、レーザ
発振器2と、レーザ光29をワーク27の焼入れ部位2
7aに対して揺動させるビーム揺動反射鏡である第3反
射鏡16との間の光路上に配置されており、レーザ光2
9が揺動する第3反射鏡16よりも下流の集光レンズ2
1側には配置されていないので、ワーク27からの反射
光29aは必ず、ワーク27の焼入れ部位27aに対す
る入射経路と逆の経路を辿って集光レンズ21から第3
反射鏡16に戻り、ビームスプリッタ20に入射する。
これにより、特別の追随機構を持たなくても、ピックア
ップ22aは、常に焼入れ部位27aからの反射光29
aを捕捉することが出来、正確に当該焼入れ部位27a
の温度を測定することが出来る。なお、ビームスプリッ
タ20の位置は、反射光29aの減衰などを考えると、
出来るだけビーム揺動反射鏡である第3反射鏡16側に
配置することが望ましい。
The infrared thermometer 22 has a pickup 22a.
Thus, it is possible to measure in real time the temperature of the quenching portion 27a where the laser beam 29 is currently applied and quenching is actually performed. That is, the beam splitter 20 that splits the reflected light 29 a to the pickup 22 a includes the laser oscillator 2 and the quenching portion 2 of the workpiece 27 for the laser light 29.
The laser beam 2 is arranged on the optical path between the third reflecting mirror 16 which is a beam swinging reflecting mirror for swinging with respect to 7a.
The condenser lens 2 downstream of the third reflecting mirror 16 on which 9 swings.
Since it is not arranged on the first side, the reflected light 29a from the work 27 always follows the path opposite to the incident path of the work 27 with respect to the quenching portion 27a and then passes through the condenser lens 21 to the third side.
It returns to the reflecting mirror 16 and enters the beam splitter 20.
As a result, even if the pickup 22a does not have a special tracking mechanism, the pickup 22a always reflects the reflected light 29 from the quenching portion 27a.
a can be captured, and the quenching portion 27a can be accurately
The temperature of can be measured. In addition, considering the attenuation of the reflected light 29a and the like, the position of the beam splitter 20 is
It is desirable to arrange it on the side of the third reflecting mirror 16 which is a beam swing reflecting mirror as much as possible.

【0036】また、こうした構造は、トーチ24が前述
の5軸制御により移動駆動されてワーク27に対して様
々な姿勢をとる場合でも適用することが出来、トーチ2
4の姿勢がどのような場合でも、赤外線温度計22は、
ビームスプリッタ20を介して焼入れ部位27aの温度
を捕捉することが出来る。
Further, such a structure can be applied even when the torch 24 is moved and driven by the above-mentioned five-axis control to take various postures with respect to the work 27.
Whatever the posture of 4, the infrared thermometer 22
The temperature of the quenched portion 27a can be captured via the beam splitter 20.

【0037】赤外線温度計22が、焼入れ部位27aの
温度を測定したところで、当該温度が焼入れプログラム
で設定された焼入れ温度に達しているか否かを、NC装
置23が判定し、後述するように、適宜レーザ発振器2
の出力を調整して、焼入れ部位27aが焼入れプログラ
ムで指定された焼入れ温度になるように適切に制御す
る。
When the infrared thermometer 22 measures the temperature of the quenching portion 27a, the NC device 23 determines whether or not the temperature has reached the quenching temperature set by the quenching program. Laser oscillator 2
Is adjusted so that the quenching portion 27a reaches the quenching temperature designated by the quenching program.

【0038】なお、上述の実施例は、ビームスプリッタ
20が、レーザ発振器2からのレーザ光はそのまま透過
して、ワーク27の焼入れ部位27aからの反射光29
aは反射する形のものを用いたが、ビームスプリッタ2
0の反射形式は、どのような反射形式のものを用いても
よい。
In the above-described embodiment, the beam splitter 20 allows the laser light from the laser oscillator 2 to pass therethrough, and reflects the reflected light 29 from the quenching portion 27a of the work 27.
The beam splitter 2 has a reflective shape.
The reflection type of 0 may be any reflection type.

【0039】また、焼入れ部位27aの温度測定手段と
しては、赤外線温度計22の他、反射光29aの波長か
ら焼入れ部位27aの温度を測定することが出来る限
り、どのような温度計を用いてもよい。
As the temperature measuring means for the quenching portion 27a, any thermometer may be used in addition to the infrared thermometer 22 as long as the temperature of the quenching portion 27a can be measured from the wavelength of the reflected light 29a. Good.

【0040】ワーク27に対する、レーザ光29による
焼入れ動作は、図4に示すように、幅W1で行われ、ま
た、レーザ光29のワーク27上での軌跡TRは、レー
ザ光29が第3反射鏡16により、ワーク27の送り方
向とは直角な矢印D、E方向に揺動駆動されることと、
ワーク27がX軸方向に所定の送り速度で送られること
から、振幅がW1/2の正弦波に近いものとなる。
The quenching operation of the work 27 with the laser light 29 is performed with a width W1 as shown in FIG. 4, and the locus TR of the laser light 29 on the work 27 is the third reflection of the laser light 29. The mirror 16 swings the workpiece 27 in the directions D and E perpendicular to the feeding direction of the workpiece 27.
Since the work 27 is fed in the X-axis direction at a predetermined feed rate, the amplitude becomes close to a sine wave of W1 / 2.

【0041】この際、レーザ光29の軌跡TRのワーク
対する相対速度V(X軸方向の送り速度を考慮しない)
を示すと、図6(b)に示すようになり、レーザ光29
の速度Vは、軌跡TRがその振幅の頂点PKに達したと
ころで、ゼロになり、振幅の中央値MP付近で最大とな
る。従って、レーザ発振器2の出力が一定のまま、レー
ザ光29が、ワーク27に照射されたとすると、相対速
度Vが遅くなる振幅の頂点PK付近では、ワーク27に
照射投入される単位面積当たりのレーザ光のエネルギ密
度が高くなり、相対速度Vが早くなる振幅の中央値MP
付近では、ワーク27に照射投入される単位面積当たり
のレーザ光のエネルギ密度が低くなる。これの状態で、
レーザ光29をワーク27に照射して焼入れ動作を行う
と、エネルギ投入密度のばらつきにより、軌跡TRの全
長に渡り、焼入れムラが生じる。
At this time, the relative velocity V of the trajectory TR of the laser beam 29 to the work (without considering the feed velocity in the X-axis direction).
Is shown in FIG. 6B, the laser beam 29
V becomes zero when the locus TR reaches the peak PK of the amplitude, and becomes maximum near the median value MP of the amplitude. Therefore, assuming that the laser beam 29 is applied to the work 27 while the output of the laser oscillator 2 remains constant, the laser per unit area irradiated to the work 27 is irradiated near the peak PK of the amplitude at which the relative speed V becomes slow. Median value of amplitude MP where light energy density increases and relative velocity V increases
In the vicinity, the energy density of the laser beam irradiated to the work 27 per unit area becomes low. In this state,
When the workpiece 27 is irradiated with the laser beam 29 to perform the quenching operation, variations in the energy input density cause quenching unevenness over the entire length of the trajectory TR.

【0042】そこで、NC装置23は、第3反射鏡16
の矢印D、E方向の揺動サイクル、即ち、レーザ光の軌
跡TRを、図4に示すように、所定のサンプリング時間
SPで分割する。図4に示す例では、軌跡TRの1サイ
クル(第3反射鏡16の一往復に要する時間、例えば、
10msにおけるレーザ光のワーク上における軌跡、以
後、このサイクルを「焼入れサイクル」と称する)を1
0分割し、各時点(1)〜(10)、即ち1ms毎につい
て、温度偏差演算部35に赤外線温度計22により測定
されたワーク27の焼入れ部位27aの計測温度TPを
取得するように指令する。
Therefore, the NC device 23 includes the third reflecting mirror 16
The oscillation cycle in the directions of arrows D and E, that is, the locus TR of the laser light is divided by a predetermined sampling time SP as shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, one cycle of the locus TR (the time required for one round trip of the third reflecting mirror 16, for example,
The locus of the laser beam on the workpiece in 10 ms, and this cycle is called the "hardening cycle" hereinafter.
It is divided into 0, and at each time (1) to (10), that is, every 1 ms, the temperature deviation calculation unit 35 is instructed to acquire the measured temperature TP of the quenching portion 27a of the work 27 measured by the infrared thermometer 22. .

【0043】なお、レーザ光による焼入れは、この焼入
れサイクルが複数サイクル繰り返されると共に、ワーク
27が焼入れサイクルの進行する所定の方向(図4の場
合、X軸方向)に送られることにより、行われる。
Quenching with a laser beam is carried out by repeating this quenching cycle a plurality of times and by sending the workpiece 27 in a predetermined direction in which the quenching cycle proceeds (in the case of FIG. 4, the X-axis direction). .

【0044】温度偏差演算部35は、赤外線温度計22
から入力された焼入れ部位27aの計測温度TPと、焼
入れプログラムで予め指定された指定焼入れ温度TDと
の偏差DFを演算して、目標レーザ出力演算部36に出
力する。目標レーザ出力演算部36は、該偏差DFに基
づいて、焼入れ部位27aを指定焼入れ温度TDにする
ようにするには、レーザ発振器2の出力をどれくらいに
すればよいかを演算して、目標レーザ出力ROTとして
求める。目標レーザ出力演算部36は、得られた目標レ
ーザ出力ROTと、対応する計測温度TPを、温度計測
時点を示すデータ(図中(1)〜(10))と共に、図
5(a)に示すように、レーザ出力値メモリ37のデー
タブロックn0の対応するアドレスに格納する。
The temperature deviation calculation unit 35 includes an infrared thermometer 22.
The deviation DF between the measured temperature TP of the quenching portion 27a input from the above and the designated quenching temperature TD designated in advance by the quenching program is calculated and output to the target laser output calculator 36. The target laser output calculation unit 36 calculates, based on the deviation DF, how much the output of the laser oscillator 2 should be set in order to bring the quenching portion 27a to the designated quenching temperature TD, and the target laser output is calculated. Calculate as output ROT. The target laser output calculation unit 36 shows the obtained target laser output ROT and the corresponding measured temperature TP in FIG. 5A together with the data ((1) to (10) in the drawing) indicating the temperature measurement time point. Thus, the data is stored in the corresponding address of the data block n0 of the laser output value memory 37.

【0045】即ち、時点(1)の計測温度TPとその際
の目標レーザ出力ROTを、アドレスn01に、時点
(2)の計測温度TPとその際の目標レーザ出力ROT
を、アドレスn02に、時点(3)の計測温度TPとそ
の際の目標レーザ出力ROTを、アドレスn03に格納
し、以後同様に、時点(10)の計測温度TPとその際
の目標レーザ出力ROTを、アドレスn00に格納し
て、1サイクル分の焼入れ部位27aの計測温度TP
と、目標レーザ出力ROTを格納する。図5(a)の場
合、各アドレスにおけるn0k(k:1〜9、0)の、
「温度」と表示された部分に、計測温度TPが格納さ
れ、「温度」の右方の丸数字がサンプリング時点を示す
符号であり、更に右方に、目標レーザ出力ROTが、
「600W」などと格納される。
That is, the measured temperature TP at time (1) and the target laser output ROT at that time are set to the address n01 at the measured temperature TP at time (2) and the target laser output ROT at that time.
To the address n02, the measured temperature TP at the time point (3) and the target laser output ROT at that time are stored at the address n03, and thereafter, similarly, the measured temperature TP at the time point (10) and the target laser output ROT at that time are stored. Is stored in the address n00 and the measured temperature TP of the quenching portion 27a for one cycle is stored.
And the target laser output ROT is stored. In the case of FIG. 5A, n0k (k: 1 to 9, 0) at each address,
The measured temperature TP is stored in the portion labeled "Temperature", the circled numbers on the right side of "Temperature" are the signs indicating the sampling points, and the target laser output ROT is further to the right.
For example, "600 W" is stored.

【0046】これにより、図4の「サイクル0」と表示
された第3反射鏡16の揺動サイクルの一つについて、
時点(1)〜(10)における、各焼入れ部位27aの
温度と、当該焼入れ部位27aを焼入れプログラムで指
定された所定の焼入れ温度にするためのレーザ出力が目
標レーザ出力ROTとして演算され、格納される。
As a result, one of the swing cycles of the third reflecting mirror 16 indicated as "cycle 0" in FIG.
At the time points (1) to (10), the temperature of each quenching portion 27a and the laser output for bringing the quenching portion 27a to the predetermined quenching temperature designated by the quenching program are calculated as the target laser output ROT and stored. It

【0047】NC装置23は、こうして格納された「サ
イクル0」についての各焼入れ部位27aの温度と、当
該焼入れ部位27aを焼入れプログラムで指定された所
定の焼入れ温度にするための目標レーザ出力ROTに基
づいて、レーザ発振器2の出力を目標レーザ出力ROT
に調整することにより、当該焼入れ部位27aを焼入れ
プログラムで指定された所定の焼入れ温度にすることが
でき、適正な焼入れ動作をワーク27に対して行うこと
が可能となるが、演算された目標レーザ出力ROTにレ
ーザ発振器2を制御するには所定の遅れ時間を必要と
し、更に、ある焼入れ部位27aでの計測温度TPと目
標レーザ出力ROTが演算されるまでの間に、第3反射
鏡16は矢印D,E方向に揺動駆動されてしまうので、
目標レーザ出力ROTが演算された後、直ちにレーザ発
振器2の出力を調整しても、当該目標レーザ出力ROT
に調整されたレーザ光29は、当該目標レーザ出力RO
Tが演算された焼入れ部位27aに照射されることはな
く、ずれた位置に照射されることとなる。
The NC device 23 sets the temperature of each quenching portion 27a for the "cycle 0" stored in this way and the target laser output ROT for bringing the quenching portion 27a to the predetermined quenching temperature designated by the quenching program. Based on the output of the laser oscillator 2, the target laser output ROT
By adjusting the value of the hardened part 27a to the predetermined hardening temperature specified by the hardening program, it is possible to perform an appropriate hardening operation on the work 27. A predetermined delay time is required to control the laser oscillator 2 to the output ROT, and further, the third reflecting mirror 16 is operated until the measured temperature TP at a certain quenching portion 27a and the target laser output ROT are calculated. Since it is driven to swing in the directions of arrows D and E,
Even if the output of the laser oscillator 2 is adjusted immediately after the target laser output ROT is calculated, the target laser output ROT
The laser beam 29 adjusted to the target laser output RO
The hardened portion 27a for which T has been calculated is not irradiated, but is displaced at a displaced position.

【0048】これでは、適正な焼入れ動作を行うことは
不可能であることから、主制御部30は、レーザ出力同
期制御部39に対して、当該ある時点で採取された計測
温度TPに対応する目標レーザ出力ROTを、第3反射
鏡16の揺動サイクル、即ち焼入れサイクルの、少なく
とも1サイクル後のサイクルにおいて、同一の位相位
置、即ち、同一のサンプリング時点において実行するよ
うに制御する。
Since it is impossible to perform an appropriate quenching operation in this case, the main controller 30 instructs the laser output synchronization controller 39 to correspond to the measured temperature TP sampled at a certain point in time. The target laser output ROT is controlled so as to be executed at the same phase position, that is, at the same sampling time, in at least one cycle after the swing cycle of the third reflecting mirror 16, that is, the hardening cycle.

【0049】具体的には、主制御部30は、レーザ出力
同期制御部39に、図4における「Cycle 0」おいて、
取得された計測温度TP及び該計測温度TPに対応する
目標レーザ出力ROTに基づくレーザ発振器2の出力制
御を、mサイクル(m:1以上の整数)後の焼入れサイ
クル、即ち、図4における「Cycle m」において、実行
する。この際、「Cycle 0」における各時点(1)〜
(10)で得られた目標レーザ出力ROTは、対応する
「Cycle m」における各時点(1’)〜(10’)で発
生するようにレーザ発振器2を、制御する。この際レー
ザ出力同期制御部39は、レーザ発振器2の制御に要す
る遅れ時間を考慮してレーザ発振器2を制御することが
出来るので、正確にmサイクル後の、同位相の焼入れ部
位で、レーザ発振器2の出力は、目標レーザ出力ROT
に調整制御され、当該焼入れ部位27aは、焼入れプロ
グラムで指定した焼入れ温度に近い温度にまで正確に加
熱され、適正な焼入れ動作が行われる。
Specifically, the main control unit 30 causes the laser output synchronization control unit 39 to set "Cycle 0" in FIG.
The output control of the laser oscillator 2 based on the acquired measured temperature TP and the target laser output ROT corresponding to the measured temperature TP is a quenching cycle after m cycles (m: an integer of 1 or more), that is, "Cycle" in FIG. m ”, execute. At this time, each time point (1) in "Cycle 0"
The target laser output ROT obtained in (10) controls the laser oscillator 2 so that it is generated at each time point (1 ′) to (10 ′) in the corresponding “Cycle m”. At this time, the laser output synchronization control unit 39 can control the laser oscillator 2 in consideration of the delay time required for controlling the laser oscillator 2. Therefore, the laser oscillator can be accurately set at the quenching portion of the same phase after m cycles. The output of 2 is the target laser output ROT
The quenching portion 27a is accurately controlled to a temperature close to the quenching temperature designated by the quenching program, and an appropriate quenching operation is performed.

【0050】なお、Cycle 0からCycle mまでの間の焼入
れサイクルにおいては、主制御部30は、続くCycle
1、Cycle 2、……Cycle m-1において、前述と同様に1
msに10分割された時点(1)〜(10)において、当
該時点の焼入れ部位27aの計測温度TPと目標レーザ
出力ROTを演算して、レーザ出力値メモリ37の対応
するデータブロックのアドレスに格納する。
In the quenching cycle from Cycle 0 to Cycle m, the main controller 30 controls the subsequent Cycle.
1, Cycle 2, ... Cycle m-1 with 1 as above
At time points (1) to (10) divided into 10 ms, the measured temperature TP of the quenching portion 27a and the target laser output ROT at that time point are calculated and stored in the address of the corresponding data block of the laser output value memory 37. To do.

【0051】例えば、Cycle 0 に続くCycle 1におけ
る、各時点(1)〜(10)の、計測温度TPと目標レ
ーザ出力ROTは、図5(b)に示すデータブロックn
1のアドレスn1k(k:1〜9、0)にそれぞれ格納
され、Cycle m の直前のCycle m-1における、各時点
(1)〜(10)の、計測温度TPと目標レーザ出力R
OTは、図5(c)に示すデータブロックn(m-1)のアド
レスn(m-1)k(k:1〜9、0)にそれぞれ格納され
る。
For example, the measured temperature TP and the target laser output ROT at each time point (1) to (10) in Cycle 1 following Cycle 0 are the data block n shown in FIG. 5 (b).
The measured temperature TP and the target laser output R at each time point (1) to (10) in Cycle m-1 immediately before Cycle m, which are stored in the address n1k (k: 1 to 9, 0) of 1 respectively.
The OT is stored in the address n (m-1) k (k: 1 to 9, 0) of the data block n (m-1) shown in FIG.

【0052】レーザ出力値メモリ37における、それら
データブロックの格納態様は、模式的に示すと、図3に
示すように、データブロックn0からデータブロックn
(m−1)までのm個のデータブロックが、環状に接続
配置された態様となっており、それらm個のデータブロ
ックに対する、計測温度TP及び目標レーザ出力ROT
の格納が完了すると、レーザ出力同期制御部39は、次
のm+1個目のデータブロック、即ち、Cycle 0のデー
タが格納されたデータブロックn0のデータを一括して
読み出し、図5(d)に示すように、適宜なバッファメ
モリ中に格納する。
The storage mode of the data blocks in the laser output value memory 37 is schematically shown in FIG. 3, where data blocks n0 to n are stored.
The m data blocks up to (m-1) are connected and arranged in a ring shape, and the measured temperature TP and the target laser output ROT for the m data blocks are set.
When the storage of the data is completed, the laser output synchronization control unit 39 collectively reads the data of the next m + 1th data block, that is, the data block n0 in which the data of Cycle 0 is stored, and FIG. Store in an appropriate buffer memory as shown.

【0053】レーザ出力同期制御部39は、Cycle mを
実行するにあたり、焼入れサイクルが、各時点(1’)
〜(10’)に到達する所定時間前に、図5(d)に示
すバッファメモリから、対応する時点の目標レーザ出力
ROTを読み出し、レーザ発振器制御部40に対して、
当該時点でレーザ出力が目標レーザ出力ROTとなるよ
うに指令する。これを受けてレーザ発振器制御部40
は、レーザ発振器2のレーザ出力を、当該時点で目標レ
ーザ出力ROTとなるように制御する。
The laser output synchronization control unit 39 executes the cycle m at each time point (1 ') at the quenching cycle.
~ (10 '), the target laser output ROT at the corresponding time is read from the buffer memory shown in FIG.
At this point, the laser output is commanded to reach the target laser output ROT. In response to this, the laser oscillator controller 40
Controls the laser output of the laser oscillator 2 to be the target laser output ROT at that time.

【0054】即ち、レーザ出力同期制御部39は、例え
ば、時点(1)で得られた目標レーザ出力ROTであ
る、600Wを、焼入れサイクルがCycle mの、時点
(1)と同位相の時点(1’)に到達する所定時間前、
例えば5ms前に、レーザ発振器制御部40に、レーザ発
振器2の出力を600Wにするように指令し、レーザ発
振器制御部40は、直ちにレーザ発振器2の出力を60
0Wにする指令をレーザ発振器2に対して行う。これに
より、所定時間後の時点(1’)で、600Wのレーザ
光がワーク27の焼入れ部位27aに照射され、当該部
位は焼入れプログラムで指定された所定の焼入れ温度
に、Cycle 0の時点よりも近づく形で加熱され、焼入れ
動作が行われる。
That is, the laser output synchronization control unit 39 sets, for example, 600 W, which is the target laser output ROT obtained at the time point (1), to the time point (1) having the same phase as the time point (1) when the quenching cycle is Cycle m. A certain time before reaching 1 '),
For example, 5 ms before, the laser oscillator control unit 40 is instructed to set the output of the laser oscillator 2 to 600 W, and the laser oscillator control unit 40 immediately sets the output of the laser oscillator 2 to 60 W.
A command to turn it to 0 W is issued to the laser oscillator 2. As a result, at a time point (1 ′) after a predetermined time, the quenching portion 27a of the work 27 is irradiated with the laser light of 600 W, and the portion is brought to the predetermined quenching temperature designated by the quenching program as compared with the time point of Cycle 0. It is heated so that it approaches, and the quenching operation is performed.

【0055】Cycle mでは、引き続き、時点(2’)、
(3’)、……(9’)、(10’)にレーザ光29が
到達する所定時間前に、Cycle 0の時点(2)、
(3)、……(9)、(10)の対応する目標レーザ出
力ROTが読み出され、レーザ出力ROTが目標レーザ
出力ROTとなるように制御されるので、Cycle mは、
そのすべてのサンプリング時点において、プログラムで
指定された所定の焼入れ温度に、Cycle 0の時点よりも
近づく形で加熱され、焼入れ動作が行われる。
In Cycle m, the time point (2 '),
(3 '), ... (9'), (10 '), a predetermined time before the laser light 29 arrives, the time point of Cycle 0 (2),
Since the target laser output ROT corresponding to (3), ... (9), (10) is read and the laser output ROT is controlled so as to become the target laser output ROT, the Cycle m is
At all of the sampling times, the hardening operation is performed by heating to a predetermined quenching temperature specified by the program in a manner closer to that at the time of Cycle 0.

【0056】なお、Cycle mの焼入れサイクルの実行時
には、前述のように、Cycle mについて、新たに、各サ
ンプリング時点(2’)、(3’)、……(9’)、
(10’)での、焼入れ部位27aの温度測定と目標レ
ーザ出力ROTの演算が行われ、その結果は、レーザ出
力値メモリ37の、Cycle mの焼入れサイクルの実行に
際して一括して読み出されたデータブロックn0に、図
5(a)に示すように、新たに格納される。
When the quenching cycle of Cycle m is executed, as described above, Cycle m is newly added at each sampling time point (2 '), (3'), ... (9 '),
In (10 ′), the temperature measurement of the quenching portion 27a and the calculation of the target laser output ROT were performed, and the results were collectively read out when the quenching cycle of Cycle m of the laser output value memory 37 was executed. It is newly stored in the data block n0 as shown in FIG.

【0057】こうして、以後実行される焼入れサイクル
は、過去のmサイクル前の焼入れサイクルで得られた焼
入れ部位27aの計測温度TPと当該計測温度TPに対
応した目標レーザ出力ROTに基づいてそのレーザ出力
が制御され、さらに、その制御された状態での焼入れサ
イクルも、温度計測されて、対応する目標レーザ出力R
OTが演算されて、次のmサイクル後の焼入れサイクル
に反映されるので、焼入れサイクルを繰り返す度に、各
焼入れサイクルにおける焼入れ部位27aの焼入れ温度
は、焼入れプログラムで指定された焼入れ温度に限りな
く近づいて行く形で制御される。
Thus, the quenching cycle to be executed thereafter is based on the measured temperature TP of the quenched portion 27a obtained in the quenching cycle before the previous m cycles and the laser output based on the target laser output ROT corresponding to the measured temperature TP. Is controlled, and the quenching cycle in the controlled state is also temperature-measured to obtain the corresponding target laser output R
Since the OT is calculated and reflected in the quenching cycle after the next m cycles, every time the quenching cycle is repeated, the quenching temperature of the quenching portion 27a in each quenching cycle is not limited to the quenching temperature specified in the quenching program. It is controlled by approaching.

【0058】なお、各データブロックにける、各時点の
目標レーザ出力ROTからも明らかであるが、図6
(a)に示すように、焼入れサイクルのレーザ光の振幅
の両端部は、同図(b)に示すように、レーザ光29の
移動速度がゼロに近くなり、ワーク27の単位面積当た
りのエネルギ投入密度が高くなるので、図5の各データ
ブロックの時点(1)、(5)、(6)、(10)に示
すように、レーザ出力を最も絞って、ワーク27の焼入
れ部位27aに過度のエネルギが投入されてワーク27
が溶融するような事態を防止する。
As is clear from the target laser output ROT at each time point in each data block, FIG.
As shown in (a), at both ends of the amplitude of the laser light in the quenching cycle, as shown in (b) in the figure, the moving speed of the laser light 29 approaches zero, and the energy per unit area of the work 27 is reduced. Since the input density is high, as shown at the time points (1), (5), (6), and (10) of each data block in FIG. Energy is input and the work 27
Prevent the situation where the melted.

【0059】また、焼入れサイクルのレーザ光の振幅の
中央部は、図6(b)に示すように、レーザ光29の移
動速度が徐々に高くなって、振幅が0の位置付近で最大
となり、その後徐々に低下する。従って、そのワーク2
7の単位面積当たりのエネルギ投入密度は、徐々に低く
なって振幅が0の位置で最小となり、その後徐々に上昇
する。
At the center of the amplitude of the laser light in the quenching cycle, as shown in FIG. 6 (b), the moving speed of the laser light 29 gradually increases and reaches the maximum near the position where the amplitude is 0. After that, it gradually decreases. Therefore, the work 2
The energy input density per unit area of 7 gradually decreases and becomes minimum at the position where the amplitude is 0, and then gradually increases.

【0060】従って、図5の各データブロックの時点
(2)、(3)、(4)、(7)、(8)、(9)に示
すように、時点(1)、(6)から、振幅0の地点に近
づくにつれてレーザ出力を上昇させ、振幅0をピークに
して、時点(5)、(10)に向けて下降させるよう
に、レーザ出力を調整することにより、ワーク27の焼
入れ部位27aは、その全てのレーザ光の振幅、即ち焼
入れサイクルに渡り、均一にエネルギが投入され、ワー
ク27に対する焼入れは焼入れプログラムで指定された
焼入れ温度に、その焼入れサイクルの全てにおいて維持
されるように制御される。
Therefore, as shown in the time points (2), (3), (4), (7), (8) and (9) of each data block in FIG. 5, from the time points (1) and (6). , The laser output is increased as the point of amplitude 0 is approached, the amplitude 0 is peaked, and the laser output is adjusted so as to be decreased toward time points (5) and (10). 27a is uniformly energized over the entire amplitude of the laser light, that is, the quenching cycle, so that the quenching on the workpiece 27 is maintained at the quenching temperature specified in the quenching program during all the quenching cycles. Controlled.

【0061】なお、上述の実施例は、目標レーザ出力演
算部36で、検出された焼入れ部位27aの計測温度T
Pに基づいて、焼入れプログラムなどで指示された所定
の焼入れ温度となるように目標レーザ出力ROTを演算
し、当該演算された目標レーザ出力ROTに基づいて、
すくなくとも1サイクル後の焼入れサイクルの対応する
焼入れ部位27aにおいて、レーザ発振器2のレーザ出
力を目標レーザ出力ROTとなるように制御して、焼入
れ部位27aの温度を所定の焼入れ温度となるように制
御した場合について述べたが、本発明は、レーザ光を所
定の幅W1で振動させることによりワーク27の焼入れ
を行うレーザ焼入れにおいて、レーザ光の振幅の両端部
のレーザ出力を、中央部のレーザ出力よりも低くするよ
うに制御する限り、前述ようなフィードバックループに
よらず、オープンループによる制御としてもよい。
In the above embodiment, the measured temperature T of the hardened portion 27a detected by the target laser output calculation unit 36 is detected.
Based on P, a target laser output ROT is calculated so as to reach a predetermined quenching temperature designated by a quenching program or the like, and based on the calculated target laser output ROT,
At least at the corresponding quenching portion 27a of the quenching cycle after one cycle, the laser output of the laser oscillator 2 was controlled to be the target laser output ROT, and the temperature of the quenching portion 27a was controlled to be the predetermined quenching temperature. Although the case has been described, in the present invention, in the laser hardening in which the work 27 is hardened by vibrating the laser light in the predetermined width W1, the laser output at both ends of the amplitude of the laser light is more than the laser output in the central part. As long as the control is performed so as to be low, the control may be performed by an open loop instead of the above feedback loop.

【0062】即ち、図2の破線で示すように、NC装置
23に、出力パターンメモリ41をバス線31に接続し
た形で設け、出力パターンメモリ41に、図6(c)又
は(d)に示すように、レーザ光の振幅、即ち焼入れサ
イクルの両側において、レーザ出力LPを低くし、中央
部においてレーザ出力LPを高くしたレーザ出力パター
ンLOP1又はLOP2などを格納しておく。レーザ出
力パターンLOP1、LOP2は、ワークの形状や、材
質などに応じて、複数用意しておき、適宜選択使用す
る。ワーク27の焼入れに際しては、当該レーザ出力パ
ターンLOP1又はLOP2を出力パターンメモリ41
から読み出して、レーザ出力同期制御部39が、反射鏡
位置演算部32からの第3反射鏡の揺動位置、即ち、焼
入れサイクルにおける焼入れ部位27aの位置に応じ
て、レーザ出力パターンLOP1又はLOP2に基づい
てレーザ発振器2から射出されるレーザ光の出力を調整
する。これにより、ワーク27の焼入れ部位27aに、
その全てのレーザ光の振幅、即ち焼入れサイクルに渡
り、均一にエネルギを投入させ、ワーク27に対する焼
入れを、焼入れプログラムで指定された焼入れ温度に、
その焼入れサイクルの全てにおいて維持されるように制
御するように構成することが可能である。
That is, as shown by the broken line in FIG. 2, the NC device 23 is provided with the output pattern memory 41 connected to the bus line 31, and the output pattern memory 41 is shown in FIG. 6 (c) or (d). As shown, the laser output pattern LOP1 or LOP2 in which the laser output LP is lowered and the laser output LP is raised in the central portion is stored in advance on the amplitude of the laser beam, that is, on both sides of the quenching cycle. A plurality of laser output patterns LOP1 and LOP2 are prepared according to the shape and material of the work, and are appropriately selected and used. When quenching the work 27, the laser output pattern LOP1 or LOP2 is output to the output pattern memory 41.
The laser output synchronization control unit 39 reads the laser output pattern LOP1 or LOP2 according to the swing position of the third reflecting mirror from the reflecting mirror position calculating unit 32, that is, the position of the quenching portion 27a in the quenching cycle. Based on this, the output of the laser light emitted from the laser oscillator 2 is adjusted. As a result, in the quenched portion 27a of the work 27,
Energy is uniformly applied over the amplitude of all the laser beams, that is, the quenching cycle, and the quenching of the workpiece 27 is performed at the quenching temperature specified by the quenching program.
It can be configured to control to be maintained throughout the quench cycle.

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

【図1】図1は本発明が適用されるレーザ焼入れ装置の
要部を示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main part of a laser hardening apparatus to which the present invention is applied.

【図2】図2はNC装置の要部を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of an NC device.

【図3】図3はレーザ出力値メモリの内容を示す模式図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the contents of a laser output value memory.

【図4】図4は、レーザ光の焼入れ軌跡を示す図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a quenching locus of laser light.

【図5】図5はレーザ出力値メモリ内の各データブロッ
クの内容を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the contents of each data block in the laser output value memory.

【図6】図6(a)はレーザ光の軌跡(焼入れサイク
ル)を示すチャート、(b)は、(a)に対応するレー
ザ光のワークに対する速度示すチャート、(c)は、
(a)に対応するレーザ出力パターンの一例を示すチャ
ート、(d)は、(a)に対応するレーザ出力パターン
の別の例を示すチャートである。
6A is a chart showing a locus (quenching cycle) of a laser beam, FIG. 6B is a chart showing a speed of a laser beam with respect to a work corresponding to FIG. 6A, and FIG.
(A) is a chart showing an example of a laser output pattern corresponding to (a), (d) is a chart showing another example of a laser output pattern corresponding to (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……レーザ焼入れ装置 2……レーザ発振器 3、10、13……導光手段(ダクト) 9……導光手段(第1反射鏡) 12……導光手段(第2反射鏡) 16……導光手段、ビーム揺動手段(第3反射鏡) 17……ビーム揺動手段(ミラー揺動装置) 21……集光レンズ 22……温度測定手段(赤外線温度計) 25……ビーム揺動手段(ミラー制御装置) 27……ワーク 27a……焼入れ部位 29……レーザ光 29a……反射光 32……レーザ出力制御手段(反射鏡位置演算部) 35……レーザ出力制御手段(温度偏差演算部) 36……レーザ出力制御手段、目標レーザ出力演算手段 (目標レーザ出力演算部) 37……レーザ出力制御手段、レーザ光出力制御手段
(レーザ出力値メモリ) 39……レーザ出力制御手段、レーザ光出力制御手段
(レーザ出力同期制御部) 40……レーザ出力制御手段、レーザ光出力制御手段
(レーザ発振器制御部) LOP1、LOP2……レーザ出力パターン ROT……目標レーザ出力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser hardening apparatus 2 ... Laser oscillators 3, 10, 13 ... Light guiding means (duct) 9 ... Light guiding means (first reflecting mirror) 12 ... Light guiding means (second reflecting mirror) 16 ... ... Light guiding means, beam oscillating means (third reflecting mirror) 17 ...... Beam oscillating means (mirror oscillating device) 21 ...... Condensing lens 22 ...... Temperature measuring means (infrared thermometer) 25 ...... Beam oscillating Moving means (mirror control device) 27 ... Work 27a ... Quenching site 29 ... Laser light 29a ... Reflected light 32 ... Laser output control means (reflecting mirror position calculation section) 35 ... Laser output control means (temperature deviation) Calculation unit) 36 ... Laser output control unit, target laser output calculation unit (target laser output calculation unit) 37 ... Laser output control unit, laser light output control unit (laser output value memory) 39 ... Laser output control unit, Laser light output control Stage (laser output synchronization control unit) 40 ...... laser output control means, the laser light output control means (the laser oscillator controller) LOP1, LOP2 ...... laser output pattern ROT ...... target laser output

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 利彦 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船1番地 ヤマザキマザック株式会社本社工場内 (72)発明者 浅利 俊彦 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船1番地 ヤマザキマザック株式会社本社工場内 (72)発明者 松村 勝 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船1番地 ヤマザキマザック株式会社本社工場内 Fターム(参考) 4E068 AH00 CA02 CB09 CC03 CD06 CE03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toshihiko Inoue             Aichi Prefecture Oguchi-machi Oguchi-machi Large-scale small-scale character boarding number 1               Yamazaki Mazak Co., Ltd. Head Office Factory (72) Inventor Toshihiko Asari             Aichi Prefecture Oguchi-machi Oguchi-machi Large-scale small-scale character boarding number 1               Yamazaki Mazak Co., Ltd. Head Office Factory (72) Inventor Masaru Matsumura             Aichi Prefecture Oguchi-machi Oguchi-machi Large-scale small-scale character boarding number 1               Yamazaki Mazak Co., Ltd. Head Office Factory F-term (reference) 4E068 AH00 CA02 CB09 CC03 CD06                       CE03

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を所定の振幅で振動させる形で
ワークに照射することにより、前記ワークを揺動する前
記レーザ光により所定の焼入れ幅で加熱し、焼入れを行
うレーザ焼入れにおいて、 前記レーザ光の、前記振幅の両端部におけるレーザ出力
を、前記振幅の中央部のレーザ出力よりも低くするよう
に制御することを特徴とする、レーザ焼入れ制御方法。
1. Laser quenching in which laser light is oscillated at a predetermined amplitude so that the work is oscillated so that the laser light oscillates to heat the workpiece with a predetermined quenching width, A laser hardening control method, wherein the laser output at both ends of the amplitude of light is controlled to be lower than the laser output at the center of the amplitude.
【請求項2】 前記レーザ光が照射されて加熱される際
のワークの焼入れ温度が、該ワークの全ての焼入れ部位
において、所定の焼入れ温度となるように前記レーザ出
力を調整する、請求項1記載のレーザ焼入れ制御方法。
2. The laser output is adjusted so that the quenching temperature of the workpiece when it is heated by being irradiated with the laser light is a prescribed quenching temperature at all quenching points of the workpiece. The laser quenching control method described.
【請求項3】 前記ワークの焼入れ温度を、前記ワーク
に照射されたレーザ光の反射光を捕捉することにより測
定することを特徴とする、請求項2記載のレーザ焼入れ
制御方法。
3. The method for controlling laser hardening according to claim 2, wherein the hardening temperature of the work is measured by capturing reflected light of laser light applied to the work.
【請求項4】 焼入れ動作に対応したレーザ出力パター
ンを準備しておき、該レーザ出力パターンに基づいて、
レーザ光の、前記振幅の両端部におけるレーザ出力を、
前記振幅の中央部のレーザ出力よりも低くするように制
御することを特徴とする、請求項1記載のレーザ焼入れ
制御方法。
4. A laser output pattern corresponding to the quenching operation is prepared, and based on the laser output pattern,
The laser output at both ends of the amplitude of the laser light,
2. The laser hardening control method according to claim 1, wherein the amplitude is controlled to be lower than the laser output at the central portion.
【請求項5】 レーザ光を所定の振幅で振動させる形で
ワークに照射することにより前記レーザ光の軌跡により
焼入れサイクルを形成し、該焼入れサイクルを複数サイ
クル実行することにより、前記ワークに対する焼入れを
行うレーザ焼入れにおいて、 前記焼入れサイクル中のある時点で、前記ワークの焼入
れ部位の温度を検出して、当該検出された温度と所定の
焼入れ温度との偏差に基づいて、前記焼入れ部位の温度
が検出された後の、焼入れサイクルにおいて前記レーザ
光のレーザ出力を調整し、 前記レーザ光の、前記焼入れサイクルにおけるワークに
対するエネルギ投入密度を、該後の焼入れサイクル中で
均一となるように制御することを特徴とする、レーザ焼
入れ制御方法。
5. A quenching cycle is formed by irradiating a work with a laser beam vibrating at a predetermined amplitude to form a quenching cycle by the locus of the laser beam, and the quenching cycle is executed for a plurality of cycles to quench the workpiece. In laser quenching to be performed, at some point during the quenching cycle, the temperature of the quenching site of the workpiece is detected, and the temperature of the quenching site is detected based on the deviation between the detected temperature and a predetermined quenching temperature. After adjusting the laser output of the laser light in the quenching cycle, the energy input density of the laser light to the work in the quenching cycle is controlled to be uniform in the subsequent quenching cycle. A method for controlling laser hardening, which is characterized.
【請求項6】 前記後の焼入れサイクル中でレーザ出力
の調整を行う時点は、前記ワークの焼入れ部位の温度を
検出した時点と、前記焼入れサイクルにおいて同位相で
ある、請求項5記載のレーザ焼入れ制御方法。
6. The laser quenching according to claim 5, wherein the time of adjusting the laser output in the subsequent quenching cycle is in phase with the time of detecting the temperature of the quenching portion of the work in the quenching cycle. Control method.
【請求項7】 レーザ発振器を有し、該レーザ発振器か
ら射出されたレーザ光を導く導光手段を設け、該導光手
段に集光レンズを配置し、該集光レンズで前記レーザ光
を集光して、ワークの焼入れ部位に照射することにより
焼入れを行う、レーザ焼入れ装置において、 前記レーザ光を所定の振幅で振動させるビーム揺動手段
を設け、 前記レーザ光の、前記振幅の両端部におけるレーザ出力
を、前記振幅の中央部のレーザ出力よりも低くするよう
に制御する、レーザ出力制御手段を設けて構成した、レ
ーザ焼入れ装置。
7. A laser oscillator is provided, light guide means for guiding the laser light emitted from the laser oscillator is provided, and a condenser lens is arranged in the light guide means, and the laser light is collected by the condenser lens. In the laser quenching device, which performs quenching by irradiating the quenching portion of the work with light, a beam oscillating means for oscillating the laser beam at a predetermined amplitude is provided, and the laser beam at both ends of the amplitude is provided. A laser hardening device, comprising a laser output control means for controlling the laser output to be lower than the laser output at the center of the amplitude.
【請求項8】 レーザ発振器を有し、該レーザ発振器か
ら射出されたレーザ光を導く導光手段を設け、該導光手
段に集光レンズを配置し、該集光レンズで前記レーザ光
を集光して、ワークの焼入れ部位に照射することにより
焼入れを行う、レーザ焼入れ装置において、 前記レーザ光を所定の振幅で振動させるビーム揺動手段
を設け、 前記ワークの焼入れ部位の温度を検出する温度検出手段
を設け、 前記温度検出手段により検出された焼入れサイクル中の
ある時点の、前記ワークの焼入れ部位の温度に基づい
て、当該検出された温度と所定の焼入れ温度との偏差か
ら目標となる目標レーザ出力を演算する目標レーザ出力
演算手段を設け、 前記演算された目標レーザ出力に基づいて、前記焼入れ
部位の温度を検出した後の焼入れサイクルにおいて、前
記レーザ光のレーザ出力を調整するレーザ光出力制御手
段を設けて構成した、レーザ焼入れ装置。
8. A light guide means for guiding a laser beam emitted from the laser oscillator is provided, a condenser lens is arranged in the light guide means, and the laser light is collected by the condenser lens. A laser quenching device that performs quenching by irradiating a workpiece with a quenching portion, in a laser quenching device, a beam oscillating means for vibrating the laser light with a predetermined amplitude is provided, and a temperature for detecting the temperature of the quenching portion of the workpiece. Detecting means is provided, based on the temperature of the quenching portion of the work at a certain point in the quenching cycle detected by the temperature detecting means, a target that is a target from the deviation between the detected temperature and a predetermined quenching temperature. A target laser output calculating means for calculating a laser output is provided, and in a quenching cycle after detecting the temperature of the quenching site based on the calculated target laser output. , Which is configured by providing a laser light output control means for adjusting the laser output of the laser light, laser hardening device.
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