JP2018015808A - Laser alignment adjusting method and water jet laser beam machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water jet laser beam machine which performs a laser alignment adjusting operation also containing adjustment in the optical axis direction on a focal position of a laser beam.SOLUTION: A laser alignment adjusting method includes: a step of displaying images of a camera in which a nozzle hole and a laser spot are photographed onto a display device and, at the same time, displaying a target image onto the display device; a step of focusing the camera while looking at the image of the display device; a step of causing a center of the target image to agree with a center of the laser spot; a step of displaying a brightness distribution on straight lines which pass through the center of the display device and are extended in orthogonal two directions onto the display device while representing the brightness distribution graphically; a step of adjusting a position of focus of a laser beam in the optical axis direction such that a peak produced on each graph of the brightness distribution is turned to be acuter; and a step of adjusting the position of the focus of the laser beam in the orthogonal two directions such that the laser spot is coaxially positioned to a nozzle hole.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、液体をノズルから噴射して形成される柱状の液体流にレーザ光線を通してワークを加工するウォータジェットレーザ加工機において、レーザ光線の光軸と液体流の中心軸とを一致させるアライメント調整方法及びそのようなアライメント調整機能を有したウォータジェットレーザ加工機に関するものである。   The present invention relates to a water jet laser processing machine for processing a work through a laser beam in a columnar liquid flow formed by jetting liquid from a nozzle, and adjusting the alignment so that the optical axis of the laser beam coincides with the central axis of the liquid flow. The present invention relates to a method and a water jet laser processing machine having such an alignment adjustment function.

液体をノズルから噴射して形成される柱状の液体流にレーザ光線を通してワークを加工するレーザ加工機(以下、「ウォータジェットレーザ加工機」という)では、レーザ光線の光軸を液体流の中心軸に一致させなければならない。アライメント調整が不十分であると、レーザ光線の到達距離が短くなり加工が不能になったり、あるいは高価なノズルをレーザ光線によって破損してしまったりすることもある。   In a laser processing machine (hereinafter referred to as a “water jet laser processing machine”) that processes a workpiece through a laser beam into a columnar liquid flow formed by jetting liquid from a nozzle, the optical axis of the laser beam is the central axis of the liquid flow. Must match. Insufficient alignment adjustment may shorten the reach of the laser beam, making it impossible to process, or may damage an expensive nozzle with the laser beam.

特許文献1には、そうしたアライメント調整装置を備えたウォータジェットレーザ加工機が開示されている。特許文献1のアライメント調整装置は、液体を噴射して液柱を形成するジェットノズルの入口開口部の画像と、レーザスポットの画像とに基づいて、レーザスポットの中心がノズルの入口開口部の中心に一致するように、ジェットノズルと光ファイバとを相対移動させるように構成されている。   Patent Document 1 discloses a water jet laser processing machine provided with such an alignment adjusting device. The alignment adjustment device of Patent Document 1 is based on the image of the inlet opening of a jet nozzle that ejects liquid to form a liquid column and the image of the laser spot, and the center of the laser spot is the center of the inlet opening of the nozzle. The jet nozzle and the optical fiber are configured to move relative to each other.

特開2011−235347号公報JP 2011-235347 A

アライメント調整は、レーザ光線の焦点の光軸方向の位置を規定の位置、通常はノズルの入口開口を含む平面内の位置、に定めてから行われる。しかしながら、特許文献1に記載されているアライメント調整装置は、レーザ光線の焦点の光軸方向の位置を調整する機能を有しない。このため、ノズル交換が行われ、それに起因してレーザ光線の焦点の光軸方向の位置がずれる可能性のあるウォータジェットレーザ加工機には特許文献1のアライメント調整装置を適用することはできない。   The alignment adjustment is performed after the position of the focal point of the laser beam in the optical axis direction is set to a predetermined position, usually a position in a plane including the inlet opening of the nozzle. However, the alignment adjusting device described in Patent Document 1 does not have a function of adjusting the position of the focal point of the laser beam in the optical axis direction. For this reason, the alignment adjustment device of Patent Document 1 cannot be applied to a water jet laser processing machine in which nozzle replacement is performed and the position of the focal point of the laser beam in the optical axis direction may be shifted.

通常、ウォータジェットレーザ加工機で用いられるノズルは1種類に限られることはなく、異なるノズル孔径を有するものから最適なものが加工の要求条件に応じて選択される。ノズルを交換した場合には、レーザ光線の焦点の光軸方向の位置の調整も含めてアライメント調整を行う必要がある。また、ノズルはゴム製の防水用のシール部材を介して周囲の支持構造体により保持されていることが多く、このような場合には、例えば水の供給の停止と再開に応じてノズルに作用する外力の微小な変動に起因してノズルの位置変動を生じることもある。したがって、ノズルを交換しない場合でも比較的頻繁にアライメント調整を行う必要がある。   Normally, the number of nozzles used in a water jet laser processing machine is not limited to one, and the optimum nozzle is selected from those having different nozzle hole diameters according to processing requirements. When the nozzle is replaced, it is necessary to perform alignment adjustment including adjustment of the position of the focal point of the laser beam in the optical axis direction. Also, the nozzle is often held by a surrounding support structure through a rubber waterproof seal member. In such a case, for example, the nozzle acts on the nozzle when the water supply is stopped and restarted. The position of the nozzle may change due to minute fluctuations in the external force. Accordingly, it is necessary to perform alignment adjustment relatively frequently even when the nozzle is not replaced.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、レーザ光線の焦点位置の光軸方向での調整も含めたレーザアライメント調整作業を正確かつ容易に行えるウォータジェットレーザ加工機用のレーザアライメント調整方法及びウォータジェットレーザ加工機を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a laser alignment for a water jet laser processing machine capable of accurately and easily performing laser alignment adjustment work including adjustment of the focal position of a laser beam in the optical axis direction. An object is to provide an adjustment method and a water jet laser processing machine.

上述の目的を達成するために、本発明によれば、ウォータジェットを噴出させるノズル孔にレーザ光線の焦点を合わせるウォータジェットレーザ加工機のレーザアライメント調整方法において、ノズル孔と、レーザ光線により生み出されたレーザスポットとを撮影したカメラの画像を表示装置に表示し、カメラの画像の輝度分布をグラフ化してカメラの画像とともに表示装置に表示し、輝度分布グラフに基づいてレーザ光線のレーザスポットがノズル内に位置決めされるようにレーザ光線の焦点の位置を調整するレーザアライメント調整方法が提供される。   In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, in a laser alignment adjustment method of a water jet laser processing machine for focusing a laser beam on a nozzle hole for ejecting a water jet, the nozzle hole and the laser beam are generated. The image of the camera that captured the laser spot is displayed on the display device, the luminance distribution of the camera image is graphed and displayed on the display device together with the camera image, and the laser spot of the laser beam is the nozzle based on the luminance distribution graph A laser alignment adjustment method is provided for adjusting the position of the focal point of the laser beam so that it is positioned within the laser beam.

さらに、本発明によれば、ウォータジェットを噴出させるノズル孔の中心にレーザ光線の焦点を合わせるウォータジェットレーザ加工機のレーザアライメント調整方法において、ノズル孔と、レーザ光線により生み出されたレーザスポットとを撮影したカメラの画像を表示装置に表示するとともに、アライメント調整作業の補助をするターゲット画像を表示装置に表示する段階、表示装置の画像を見てカメラのピントを調整する段階、ターゲット画像の中心をレーザスポットの中心に一致させる段階、ターゲット画像の中心を通り直交2方向に延びる直線上の輝度分布をグラフ化して表示装置に表示する段階、直交2方向に延びる直線上の輝度分布の各グラフに生じるピークがより先鋭化するようにレーザ光線の焦点の位置を光軸方向で調整する段階、及びレーザ光線のレーザスポットがノズル孔に同心に位置決めされるようにレーザ光線の焦点の位置を直交2方向で調整する段階、を含むレーザアライメント調整方法が提供される。   Furthermore, according to the present invention, in a laser alignment adjustment method for a water jet laser processing machine that focuses a laser beam on the center of a nozzle hole for ejecting a water jet, the nozzle hole and a laser spot generated by the laser beam are provided. The captured camera image is displayed on the display device, the target image for assisting the alignment adjustment operation is displayed on the display device, the camera focus is adjusted by looking at the display device image, and the center of the target image is determined. A step of matching with the center of the laser spot, a step of graphing the luminance distribution on a straight line extending in two orthogonal directions through the center of the target image and displaying them on a display device, and a graph of the luminance distribution on a straight line extending in the two orthogonal directions Adjust the focus position of the laser beam in the direction of the optical axis so that the resulting peak becomes sharper That step, and a laser spot of the laser beam the step of adjusting the position of the focal point of the laser beam to be positioned concentrically to the nozzle hole in two orthogonal directions, the laser alignment adjustment method comprising is provided.

さらに、本発明によれば、ウォータジェットを噴出させるノズル孔にレーザ光線の焦点を合わせるレーザアライメント調整を行うことができるウォータジェットレーザ加工機において、レーザ光線の焦点を前記ノズル孔に対して移動させるレーザ光学系と、ノズル孔とレーザ光線のレーザスポットを撮影するカメラと、カメラから取り込まれた画像の輝度データをグラフ化する輝度分布グラフ作成部を有する制御装置と、カメラの画像とともに作成した輝度分布グラフを表示する表示装置と、を具備し、輝度分布グラフに基づいてレーザアライメント調整を行うウォータジェットレーザ加工機が提供される。   Furthermore, according to the present invention, in the water jet laser processing machine capable of performing laser alignment adjustment for focusing the laser beam on the nozzle hole for ejecting the water jet, the focus of the laser beam is moved relative to the nozzle hole. Luminance created with a laser optical system, a camera that captures a laser spot of a nozzle hole and a laser beam, a luminance distribution graph creation unit that graphs luminance data of an image captured from the camera, and a camera image There is provided a water jet laser processing machine that includes a display device that displays a distribution graph, and that performs laser alignment adjustment based on the luminance distribution graph.

本発明によると、輝度分布グラフを用いて定量的、可視的にレーザアライメント調整を行うことができる。更に詳細には、オペレータは、表示装置に表示された輝度分布グラフに生じるピークの先鋭化の程度、換言するとピークの幅や高さを判断材料にしてレーザ光線の光軸方向の焦点位置を調整することが可能になる。そのため、表示装置に表示されるレーザスポットの画像だけに基づいて前記焦点位置を調整する場合に比べて正確かつ容易に調整を行うことが可能になる。また、このため複数のオペレータがいる場合の調整結果のばらつきが小さくなる。   According to the present invention, laser alignment adjustment can be performed quantitatively and visually using a luminance distribution graph. More specifically, the operator adjusts the focal position of the laser beam in the optical axis direction based on the degree of sharpening of the peak generated in the luminance distribution graph displayed on the display device, in other words, the width and height of the peak. It becomes possible to do. Therefore, it becomes possible to perform the adjustment more accurately and easily than the case where the focal position is adjusted based only on the image of the laser spot displayed on the display device. For this reason, variation in adjustment results when there are a plurality of operators is reduced.

本発明の実施形態によるウォータジェットレーザ加工機の斜視図である。1 is a perspective view of a water jet laser beam machine according to an embodiment of the present invention. 上記ウォータジェットレーザ加工機の光学ヘッドの模式的縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view of the optical head of the said water jet laser beam machine. アライメントユニットの斜視図である。It is a perspective view of an alignment unit. 上記ウォータジェットレーザ加工機を使って実施できるレーザアライメント調整のフローチャートである。It is a flowchart of the laser alignment adjustment which can be implemented using the said water jet laser processing machine. 上記ウォータジェットレーザ加工機の表示装置に表示される画面の一例を示す略図である。It is the schematic which shows an example of the screen displayed on the display apparatus of the said water jet laser beam machine. 上記ウォータジェットレーザ加工機の表示装置に表示される画面の一例を示す略図である。It is the schematic which shows an example of the screen displayed on the display apparatus of the said water jet laser beam machine.

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
本発明を適用するウォータジェットレーザ加工機の一例を示す図1を参照すると、ウォータジェットレーザ加工機(以下、「レーザ加工機」と呼ぶ)100は、ワークを取り付けるためのテーブル108と、該テーブル108に対してX軸、Y軸、Z軸の直交3軸方向に相対的に直線移動可能に設けられた光学ヘッド10を具備しており、該光学ヘッド10及びテーブル108は直方体状のカバー102によって包囲されている。カバー102は、左右方向(X軸方向)にスライド可能な安全扉106を有しており、該安全扉106を開くことによって、オペレータは開口部104を通じて光学ヘッド10及びテーブル108へアクセス可能となる。安全扉106は、安全扉106が閉じていることを検出する開閉検出部106aを備えている。テーブル108の右端部近くには、アライメント調整の際に利用されるアライメントユニット40が配設されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIG. 1 showing an example of a water jet laser processing machine to which the present invention is applied, a water jet laser processing machine (hereinafter referred to as “laser processing machine”) 100 includes a table 108 for mounting a work, and the table. The optical head 10 is provided so as to be relatively linearly movable in three orthogonal directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis with respect to 108, and the optical head 10 and the table 108 have a rectangular parallelepiped cover 102. Besieged by. The cover 102 has a safety door 106 that can slide in the left-right direction (X-axis direction). By opening the safety door 106, the operator can access the optical head 10 and the table 108 through the opening 104. . The safety door 106 includes an open / close detection unit 106a that detects that the safety door 106 is closed. Near the right end of the table 108, an alignment unit 40 used for alignment adjustment is disposed.

カバー102の正面側壁には、レーザ加工機100のための操作盤110が取り付けられている。操作盤110は、レーザ加工機100の状態や動作を示すパラメータや、オペレータに対する操作方法を教示するアイコン等を表示する表示装置112及び各種操作ボタン114を有している。表示装置112は、オペレータが指でアイコンにタッチすることによってレーザ加工機100に対して様々な操作を行うことを可能とするタッチパネルから構成されている。操作盤110は制御装置(図示せず)を内蔵し、オペレータの入力や制御装置内に記憶されたプログラムに従ってレーザ加工機100を制御する。   An operation panel 110 for the laser processing machine 100 is attached to the front side wall of the cover 102. The operation panel 110 has a display device 112 and various operation buttons 114 for displaying parameters indicating the state and operation of the laser processing machine 100, icons for teaching operation methods to the operator, and the like. The display device 112 includes a touch panel that allows the operator to perform various operations on the laser processing machine 100 by touching an icon with a finger. The operation panel 110 incorporates a control device (not shown), and controls the laser processing machine 100 in accordance with an operator input and a program stored in the control device.

制御装置は、光学ヘッド10内に配置されたデジタルカメラであるカメラ32から画像データを取り込んで処理する画像処理部(図示せず)と輝度データをグラフ化するグラフ作成部(図示せず)も備えている。   The control device also includes an image processing unit (not shown) that captures and processes image data from the camera 32, which is a digital camera disposed in the optical head 10, and a graph creation unit (not shown) that graphs luminance data. I have.

図2は、後述するアライメント調整位置に配置された光学ヘッド10を模式的に示している。光学ヘッド10は、ハウジング12内に配設された、レーザ発振器14からのレーザ光を光ファイバのような導光部材14aを介して受け取り、コリメーションレンズ18へ向けて照射するレーザ照射ヘッド16を具備している。レーザ照射ヘッド16からのレーザ光は、コリメーションレンズ18で平行光線となって、第1のミラー20によって第2のミラー22に向けて反射され、該第2のミラー22によってレーザフォーカスレンズ24へ向けて反射される。レーザフォーカスレンズ24で絞られたレーザ光線は、ノズルヘッド26とその底壁に取り付けられたノズル本体27のノズル孔27aとを通してハウジング12の外部に照射される。このとき、光学ヘッド10が照射するレーザ光線の光軸はZ軸に略平行となっている。本実施形態では、レーザ発振器14は、Nd:YAGレーザであって、可視光レーザを出射する。   FIG. 2 schematically shows the optical head 10 arranged at an alignment adjustment position to be described later. The optical head 10 includes a laser irradiation head 16 that is disposed in a housing 12 and receives laser light from a laser oscillator 14 via a light guide member 14 a such as an optical fiber and irradiates the collimation lens 18. doing. The laser light from the laser irradiation head 16 is converted into parallel rays by the collimation lens 18, reflected by the first mirror 20 toward the second mirror 22, and directed toward the laser focus lens 24 by the second mirror 22. And reflected. The laser beam focused by the laser focus lens 24 is irradiated to the outside of the housing 12 through the nozzle head 26 and the nozzle hole 27a of the nozzle body 27 attached to the bottom wall thereof. At this time, the optical axis of the laser beam irradiated by the optical head 10 is substantially parallel to the Z axis. In the present embodiment, the laser oscillator 14 is an Nd: YAG laser and emits a visible light laser.

第1と第2のミラー20、22は、平面状の反射面を有しており、またミラー配向変更手段として第1モータ20a及び第2モータ22aを有している。前記反射面の方向(反射面に垂直な方向)を第1モータ20a及び第2モータ22aによって調整することにより、レーザ光線の焦点位置をX及びY軸方向で調整することができる。また、第1と第2のミラー20、22、特にレーザフォーカスレンズ24へ向けレーザ光を反射する第2のミラー22は、レーザ発振器14から照射されるレーザ光の波長に適合し、該レーザ光を反射し、かつ、該レーザ光の波長以外の波長の光を透過する誘電体多層膜を含んでいる。より詳細には、ガラス板にこうした誘電体多層膜を蒸着して形成されている。第2のミラー22を誘電体多層膜から形成することによって、ノズル孔27aから照射されるレーザ光とノズル孔27aとの位置関係をカメラ32によって監視することが可能となっている。カメラ32の前面側の光路にはカメラフォーカスレンズ25が配置されている。カメラ32のピントを調整するために、カメラフォーカスレンズ25のZ軸方向の位置を移動させる第3モータ25aが設けられている。本実施形態では、カメラ32のピントは、ノズル孔27aの開口面と同一レベルのノズル本体27の上端面に合わせられる。また、本明細書では、カメラのピントが合わせられるノズル本体27の上端面を「観察面」とも呼ぶ。   The first and second mirrors 20 and 22 have planar reflecting surfaces, and have a first motor 20a and a second motor 22a as mirror orientation changing means. By adjusting the direction of the reflecting surface (direction perpendicular to the reflecting surface) by the first motor 20a and the second motor 22a, the focal position of the laser beam can be adjusted in the X and Y axis directions. The first and second mirrors 20 and 22, particularly the second mirror 22 that reflects the laser light toward the laser focus lens 24, are adapted to the wavelength of the laser light emitted from the laser oscillator 14, and the laser light And a dielectric multilayer film that transmits light having a wavelength other than the wavelength of the laser light. More specifically, the dielectric multilayer film is deposited on a glass plate. By forming the second mirror 22 from a dielectric multilayer film, the camera 32 can monitor the positional relationship between the laser light emitted from the nozzle hole 27a and the nozzle hole 27a. A camera focus lens 25 is disposed in the optical path on the front side of the camera 32. In order to adjust the focus of the camera 32, a third motor 25a that moves the position of the camera focus lens 25 in the Z-axis direction is provided. In the present embodiment, the focus of the camera 32 is matched with the upper end surface of the nozzle body 27 at the same level as the opening surface of the nozzle hole 27a. In the present specification, the upper end surface of the nozzle body 27 to which the camera is focused is also referred to as an “observation surface”.

レーザフォーカスレンズ24で絞られたレーザ光線の焦点は、X及びY軸方向ではノズル孔27aの中心に位置しなければならないことはもちろん、Z軸、つまり光軸方向でも所定の位置、本実施形態ではノズル孔27aの開口面と同一レベルに位置しなければならない。このため、光学ヘッド10は、レーザフォーカスレンズ24のZ軸方向の位置を調整するためのレーザ光線焦点調整手段として第4モータ24aを有している。焦点の光軸方向のずれは、レーザ光線の照射パワーの低下をもたらすだけではなく、絞られていない大径のレーザスポットを生成するので、ノズル孔27aからレーザスポットがはみ出して、ノズル本体27をレーザ光線で損傷させることもある。   The focal point of the laser beam focused by the laser focus lens 24 must be positioned at the center of the nozzle hole 27a in the X and Y axis directions, and is also a predetermined position in the Z axis, that is, the optical axis direction. Then, it must be located at the same level as the opening surface of the nozzle hole 27a. For this reason, the optical head 10 has a fourth motor 24a as a laser beam focus adjusting means for adjusting the position of the laser focus lens 24 in the Z-axis direction. The deviation of the focal point in the optical axis direction not only lowers the irradiation power of the laser beam, but also generates a large-diameter laser spot that is not narrowed, so that the laser spot protrudes from the nozzle hole 27a and causes the nozzle body 27 to move. It may be damaged by the laser beam.

ノズルヘッド26は、水供給源30から管路28を介して水の供給を受ける中空状の部材である。ノズルヘッド26のテーブル108に対面する底壁にウォータジェットを噴出するノズル本体27が取り付けられ、前記底壁の反対側のレーザフォーカスレンズ24に対面する上面にガラス等の透明な部材より成る窓26aが設けられている。   The nozzle head 26 is a hollow member that receives supply of water from the water supply source 30 via the pipe line 28. A nozzle body 27 for ejecting a water jet is attached to a bottom wall facing the table 108 of the nozzle head 26, and a window 26a made of a transparent member such as glass is provided on the top surface facing the laser focus lens 24 on the opposite side of the bottom wall. Is provided.

ノズル本体27は、本実施形態では、ノズルヘッド26の底壁に交換可能に取付けられている。ノズル本体27は、本実施形態では、そのノズル孔27aの内径が25μmから120μmの範囲の異なるものが複数準備され、加工の要求条件に応じて選択される。また、ノズル本体27と、それが取り付けられるノズルヘッド26の底壁との間には水の漏出を防ぐためのゴム製のシール部材(図示せず)が配設されている。   In this embodiment, the nozzle body 27 is attached to the bottom wall of the nozzle head 26 so as to be replaceable. In the present embodiment, a plurality of nozzle bodies 27 having different inner diameters of the nozzle hole 27a in the range of 25 μm to 120 μm are prepared and selected according to processing requirements. A rubber seal member (not shown) for preventing water leakage is disposed between the nozzle body 27 and the bottom wall of the nozzle head 26 to which the nozzle body 27 is attached.

アライメントユニット40は、アライメント調整の際に、照射されたレーザ光を反射することによって、その調整を容易にするために設けられている。アライメントユニット40は、テーブル108の図1の右端部近くに配置されており、光学ヘッド10はアライメント調整の際にアライメントユニット40の上方のアライメント調整位置へ移動する。アライメントユニット40は、図3に示されるように、テーブル108に固定されるベース部材48、ベース部材48の上面に固定される環状の下保持部材46、下保持部材46に着脱可能に取り付けられる環状の上保持部材44、上、下保持部材44、46の間で保持される水平な反射板42及び上保持部材44の上面に固定される環状の弾性材料からなる遮光部材34を具備している。反射板42は、アライメント調整の際に、ノズル孔27aを通過したレーザ光線を上方へ反射することができる。   The alignment unit 40 is provided in order to facilitate the adjustment by reflecting the irradiated laser beam during the alignment adjustment. The alignment unit 40 is disposed near the right end of the table 108 in FIG. 1, and the optical head 10 moves to an alignment adjustment position above the alignment unit 40 during alignment adjustment. As shown in FIG. 3, the alignment unit 40 includes a base member 48 that is fixed to the table 108, an annular lower holding member 46 that is fixed to the upper surface of the base member 48, and a ring that is detachably attached to the lower holding member 46. The upper holding member 44, the horizontal reflecting plate 42 held between the upper and lower holding members 44, 46, and the light shielding member 34 made of an annular elastic material fixed to the upper surface of the upper holding member 44 are provided. . The reflector 42 can reflect the laser beam that has passed through the nozzle hole 27a upward during alignment adjustment.

また、レーザ加工機100においては、図2に示すように、テーブル108においてアライメント調整位置にある光学ヘッド10が照射するレーザ光線の光軸上にセンサ部を有したパワーメータ80が埋設されており、光学ヘッド10から照射されるレーザ光線の出力を測定可能となっている。アライメントユニット40は、その反射板42に切欠き部(図示せず)が設けられているので、レーザ光線の出力測定を行うときにはレーザ光線がパワーメータ80へ達するように、切欠き部がレーザ光線の光軸上に配置される。   Further, in the laser processing machine 100, as shown in FIG. 2, a power meter 80 having a sensor unit is embedded on the optical axis of the laser beam irradiated by the optical head 10 at the alignment adjustment position on the table 108. The output of the laser beam emitted from the optical head 10 can be measured. Since the alignment unit 40 is provided with a notch (not shown) in the reflecting plate 42, the notch is a laser beam so that the laser beam reaches the power meter 80 when measuring the output of the laser beam. Are arranged on the optical axis.

次に、本実施形態によるレーザ加工機100の基本的な作動の様態を説明する。
レーザ加工中は、水供給源30から管路28を介してノズルヘッド26に供給された水はノズル孔27aから噴出され、Z軸方向に延びる細い柱状の液体流(水柱)60が形成される。一方、レーザ発振器14からのレーザ光は、導光部材14a、レーザ照射ヘッド16、コリメーションレンズ18、第1と第2のミラー20、22を経てレーザフォーカスレンズ24で絞られ、ノズルヘッド26の窓26a及びノズルヘッド26内の水を通過して、ノズル孔27aの開口面で焦点を結び、水柱60内に導入され、水柱60と周囲の空気との境界面で全反射を繰り返してテーブル108上のワーク(図示せず)へ照射される。
Next, a basic operation mode of the laser beam machine 100 according to the present embodiment will be described.
During laser processing, water supplied from the water supply source 30 to the nozzle head 26 via the conduit 28 is ejected from the nozzle hole 27a, and a thin columnar liquid flow (water column) 60 extending in the Z-axis direction is formed. . On the other hand, the laser light from the laser oscillator 14 is focused by the laser focus lens 24 through the light guide member 14 a, the laser irradiation head 16, the collimation lens 18, the first and second mirrors 20 and 22, and the window of the nozzle head 26. 26a and the water in the nozzle head 26 are passed through, focused on the opening surface of the nozzle hole 27a, introduced into the water column 60, and repeatedly subjected to total reflection at the boundary surface between the water column 60 and the surrounding air on the table 108. Irradiated to a workpiece (not shown).

レーザ光線を所定のビーム径及び出力でテーブル108上のワークに照射するためには、レーザフォーカスレンズ24によって集光されたレーザ光線の中心と柱状の液体流60の中心を整列させるアライメント調整を行うことが必要である。アライメント調整は、ノズル本体27が交換されたときはもちろん、本実施形態の場合のように、ノズル本体27が防水用のゴム製のシール部材(図示せず)を介してノズルヘッド26によって支持されている場合には、水の供給が一度止められてそれが再開されたときにも実施される。   In order to irradiate the workpiece on the table 108 with a predetermined beam diameter and output, alignment adjustment is performed to align the center of the laser beam condensed by the laser focus lens 24 and the center of the columnar liquid flow 60. It is necessary. In the alignment adjustment, the nozzle body 27 is supported by the nozzle head 26 via a waterproof rubber seal member (not shown) as in the present embodiment as well as when the nozzle body 27 is replaced. If this is the case, it will also be done when the water supply is turned off and then restarted.

次に、本発明の実施形態によるアライメント調整の一例について、図4のフローチャートを参照して以下に説明する。ところで、本実施形態では、アライメント調整においても、加工中と同様に水は供給されてノズル孔27aから噴出される。レーザ光も出射されるが、アライメント調整においては調整用の低出力のレーザ光が出射される。   Next, an example of alignment adjustment according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. By the way, in this embodiment, also in alignment adjustment, water is supplied and ejected from the nozzle hole 27a similarly to during processing. Laser light is also emitted, but in alignment adjustment, low-power laser light for adjustment is emitted.

先ず、ステップS10において、オペレータは操作盤110でアライメント調整機能を選択し、操作盤ボタン114中のスタートボタンを押下する。そうすると、ステップS20において、光学ヘッド10がレーザ加工機100のX軸、Y軸、Z軸の送り装置によってアライメント調整位置まで移動する。このとき、光学ヘッド10は、アライメントユニット40の上方に配置され、次いで、光学ヘッド10のハウジング12の底面12aがアライメントユニット40の遮光部材34に密着する所定の位置までZ軸に沿って下降する。   First, in step S10, the operator selects the alignment adjustment function on the operation panel 110 and presses the start button in the operation panel button 114. Then, in step S20, the optical head 10 is moved to the alignment adjustment position by the X-axis, Y-axis, and Z-axis feeding devices of the laser processing machine 100. At this time, the optical head 10 is disposed above the alignment unit 40, and then descends along the Z axis to a predetermined position where the bottom surface 12a of the housing 12 of the optical head 10 is in close contact with the light shielding member 34 of the alignment unit 40. .

次に、ステップS30において、制御装置は、水の供給を開始させるとともに、レーザ発振器14に備えられたシャッター(図示せず)を開く。これとほぼ同時に、制御装置は、レーザの光量をアライメント調整用の出力に低下させる(ステップS40)。   Next, in step S30, the control device starts supplying water and opens a shutter (not shown) provided in the laser oscillator 14. At substantially the same time, the control device reduces the amount of laser light to an output for alignment adjustment (step S40).

このとき、操作盤110の表示装置112の主画面200aには図5に示されるように、X方向クロスライン208x及びY方向クロスライン208y付きのターゲットサークル208、レーザスポット204、ノズル孔202、ターゲットサークル208の中心を通るX及びY方向クロスライン208x、208yに沿う直線上のX方向輝度分布グラフ210xとY方向輝度分布グラフ210y、並びにレーザスポット204及びターゲットサークル208移動用の三角形の移動アイコン214a、b、c、dが表示される。なお、本明細書では主画面200aに表示されるノズル孔27aの画像の参照符号を202とする。   At this time, as shown in FIG. 5, the main screen 200a of the display device 112 of the operation panel 110 has a target circle 208 with an X-direction cross line 208x and a Y-direction cross line 208y, a laser spot 204, a nozzle hole 202, a target. X-direction luminance distribution graph 210x and Y-direction luminance distribution graph 210y on a straight line along X and Y-direction cross lines 208x and 208y passing through the center of the circle 208, and a triangular movement icon 214a for moving the laser spot 204 and the target circle 208 , B, c, d are displayed. In the present specification, reference numeral 202 denotes an image of the nozzle hole 27a displayed on the main screen 200a.

操作盤110の制御装置はカメラ32の画像データを取り込んで処理することができる。X方向輝度分布グラフ210xとY方向輝度分布グラフ210yは、カメラ32の撮像素子の、X及びY方向クロスライン208x、208yとその延長線上に位置する画素の輝度データに基づいて制御装置のグラフ作成部がグラフ化したものである。また、レーザスポット204は、レーザフォーカスレンズ24によって絞られたレーザ光線が、観察面であるノズル本体27の上端面で反射した結果視認されたものである。   The control device of the operation panel 110 can capture and process the image data of the camera 32. The X-direction luminance distribution graph 210x and the Y-direction luminance distribution graph 210y are graphs of the control device based on the luminance data of the pixels located on the X and Y-direction cross lines 208x and 208y and their extension lines of the image sensor of the camera 32. The part is a graph. The laser spot 204 is visually recognized as a result of the laser beam focused by the laser focus lens 24 being reflected by the upper end surface of the nozzle body 27 that is the observation surface.

主画面200aの右側の領域の補助画面200bには、カメラフォーカス調整アイコン216a、b、レーザフォーカス調整アイコン218a、b、継続アイコン220、ターゲットボタン222、及びレーザスポットボタン224が表示される。カメラフォーカス調整アイコン216a、216bをタップすることによりカメラフォーカスレンズ25移動用の第3モータ25aを正転及び逆転させることができる。レーザフォーカス調整アイコン218a、218bをタップすることによりレーザフォーカスレンズ24移動用の第4モータ24aを正転及び逆転させることができる。継続アイコン220をタップすることによりアライメント調整操作を逐次進めることができる。ターゲットボタン222及びレーザスポットボタン224は、一方のボタンを選択することにより、移動アイコン214a、b、c、dをそれぞれターゲットサークル208移動用及びレーザスポット204の移動用に手動で切替えることができる。   On the auxiliary screen 200b in the area on the right side of the main screen 200a, camera focus adjustment icons 216a and b, laser focus adjustment icons 218a and b, a continuation icon 220, a target button 222, and a laser spot button 224 are displayed. By tapping the camera focus adjustment icons 216a and 216b, the third motor 25a for moving the camera focus lens 25 can be rotated forward and backward. By tapping the laser focus adjustment icons 218a and 218b, the fourth motor 24a for moving the laser focus lens 24 can be rotated forward and backward. By tapping the continuation icon 220, the alignment adjustment operation can be sequentially advanced. By selecting one of the target button 222 and the laser spot button 224, the movement icons 214a, b, c, and d can be manually switched for moving the target circle 208 and moving the laser spot 204, respectively.

次に、ステップS50において、オペレータはカメラ32のピント調整を行う。オペレータは、カメラ32のピントを観察面であるノズル本体27の上端面に合わせるために、ノズル孔202をピント合わせのための被写体としてカメラ32のピントを調整する。オペレータは、主画面200aを見ながら補助画面200bのカメラフォーカス調整アイコン216a及び216bをタップしてノズル孔202が最も鮮明に表示される位置を探索する。   Next, in step S50, the operator adjusts the focus of the camera 32. The operator adjusts the focus of the camera 32 using the nozzle hole 202 as a subject for focusing in order to adjust the focus of the camera 32 to the upper end surface of the nozzle body 27 that is an observation surface. The operator taps the camera focus adjustment icons 216a and 216b on the auxiliary screen 200b while looking at the main screen 200a to search for a position where the nozzle hole 202 is displayed most clearly.

カメラ32のピント調整を行う場合には、レーザスポット204を、その一部がノズル孔202に重なるようにノズル孔202に近接させることが好ましい。そうすると、ノズル孔を通過したレーザ光線の一部がアライメントユニット40の反射板42で反射され、その結果、ノズル孔202が周囲より明るく明瞭に表示されるからである。   When focus adjustment of the camera 32 is performed, it is preferable that the laser spot 204 is close to the nozzle hole 202 so that a part of the laser spot 204 overlaps the nozzle hole 202. This is because part of the laser beam that has passed through the nozzle holes is reflected by the reflection plate 42 of the alignment unit 40, and as a result, the nozzle holes 202 are clearly displayed brighter than the surroundings.

次に、ステップS60において、オペレータはレーザ光線の焦点調整を行う。この場合の焦点調整とはレーザ光線の焦点の光軸方向の位置を調整することである。このステップにおいて、オペレータは、最初にターゲットサークル208をレーザスポット204の中心に合わせる。ターゲットサークル208は移動アイコン214a、b、c、dをタップすることによって移動させることができる。ターゲットサークル208とレーザスポット204の中心が合うと、X及びY方向輝度分布グラフ210x、210yはレーザスポット204の中心を通るX方向クロスライン208x及びY方向クロスライン208yを含んで延びる直線上の輝度の分布をそれぞれ表わす。オペレータは、観察面であるノズル本体27の上端面にレーザ光線の焦点を結ばせるために、レーザフォーカスアイコン218a及び218bをタップする。そうすると、第4モータ24aによってレーザフォーカスレンズ24が光軸方向に移動される。各輝度分布グラフ210x、210yには、レーザスポット204の中心位置において最大輝度を示すピークが形成されるので、オペレータは、焦点調整のために、X及びY方向輝度分布グラフ210x、210yを見ながら、前記ピークがより先鋭化するように、換言するとピークの幅が最小になるように、あるいはピークの高さが最大になるようにレーザフォーカスアイコン218a及び218bをタップする。   Next, in step S60, the operator adjusts the focus of the laser beam. The focus adjustment in this case is to adjust the position of the focal point of the laser beam in the optical axis direction. In this step, the operator first aligns the target circle 208 with the center of the laser spot 204. The target circle 208 can be moved by tapping the movement icons 214a, b, c, d. When the center of the target circle 208 and the laser spot 204 is aligned, the luminance distribution graphs 210x and 210y in the X and Y directions extend along the straight line extending including the X direction cross line 208x and the Y direction cross line 208y passing through the center of the laser spot 204. Represents the distribution of each. The operator taps the laser focus icons 218a and 218b in order to focus the laser beam on the upper end surface of the nozzle body 27 that is the observation surface. Then, the laser focus lens 24 is moved in the optical axis direction by the fourth motor 24a. In each of the luminance distribution graphs 210x and 210y, a peak indicating the maximum luminance is formed at the center position of the laser spot 204, so that the operator can observe the X and Y direction luminance distribution graphs 210x and 210y for focus adjustment. The laser focus icons 218a and 218b are tapped so that the peak is sharpened, in other words, the peak width is minimized or the peak height is maximized.

図6は、ターゲットサークル208のX方向クロスライン208xがノズル孔202とレーザスポット204の中心を通り、Y方向クロスライン208yがレーザスポット204の中心を通るように、レーザスポット204及びターゲットサークル208をノズル孔202に対して配置した状態の主画面200aを示している。X方向輝度分布グラフ210xを見ると、レーザスポット204の中心で最大値を有するピークPxが示され、その左隣のノズル孔202に対応した位置になだらかな山が示される。一方、Y方向輝度分布グラフ210yを見ると、レーザスポット204の中心で最大値を有するピークPyだけが示される。オペレータは、これらピークの幅あるいは高さを判断材料にしてレーザ光線の光軸方向の焦点位置を適正な位置に設定することができる。   FIG. 6 shows the laser spot 204 and the target circle 208 so that the X-direction cross line 208x of the target circle 208 passes through the nozzle hole 202 and the center of the laser spot 204, and the Y-direction cross line 208y passes through the center of the laser spot 204. The main screen 200a in a state of being arranged with respect to the nozzle hole 202 is shown. Looking at the X-direction luminance distribution graph 210x, a peak Px having a maximum value at the center of the laser spot 204 is shown, and a gentle mountain is shown at a position corresponding to the nozzle hole 202 on the left side. On the other hand, when viewing the Y-direction luminance distribution graph 210y, only the peak Py having the maximum value at the center of the laser spot 204 is shown. The operator can set the focal position of the laser beam in the optical axis direction to an appropriate position using the width or height of these peaks as a judgment material.

次に、ステップS70において、オペレータは、ノズル孔202とレーザスポット204が同時に鮮明であるか否かを判定する。もし、そうでなければステップS50に戻り、そうであればステップS80に進む。S50に戻るステップは、ノズル孔202のピントを合わすとレーザスポット204のピントが微妙にずれ、逆にレーザスポット204のピントを合わすとノズル孔202のピントが微妙にずれるので、試行錯誤を繰り返すということである。そして、ステップS80において、オペレータは、ターゲットサークル208をレーザスポット204から外してノズル孔202に合わせる。   Next, in step S70, the operator determines whether the nozzle hole 202 and the laser spot 204 are clear at the same time. If not, the process returns to step S50, and if so, the process proceeds to step S80. In step S50, the focus of the laser spot 204 is slightly shifted when the nozzle hole 202 is focused, and the focus of the nozzle hole 202 is shifted slightly when the laser spot 204 is focused. That is. In step S <b> 80, the operator removes the target circle 208 from the laser spot 204 and aligns it with the nozzle hole 202.

次に、ステップS90に進むために継続アイコン220をタップする。すると、自動的に移動アイコン214a、b、c、dの機能がターゲットサークル218の移動用からレーザスポット204の移動用に切り替わる。ステップS90において、オペレータは、レーザスポット204とノズル孔202とが同心に位置決めされるように、レーザスポット204のX及びY方向の位置を移動させる。オペレータが移動アイコン214a、b、c、dをタップすることによって、それらアイコンが示す方向にレーザスポット204が移動する。レーザスポット204の移動は、第1と第2のミラー20、22のモータ20a、22aを駆動して第1と第2のミラー20、22の向きを変更することによって行われる。   Next, the continuation icon 220 is tapped to proceed to step S90. Then, the function of the movement icons 214a, b, c, d is automatically switched from the movement of the target circle 218 to the movement of the laser spot 204. In step S90, the operator moves the positions of the laser spot 204 in the X and Y directions so that the laser spot 204 and the nozzle hole 202 are positioned concentrically. When the operator taps the movement icons 214a, b, c, and d, the laser spot 204 moves in the direction indicated by the icons. The laser spot 204 is moved by driving the motors 20a and 22a of the first and second mirrors 20 and 22 to change the directions of the first and second mirrors 20 and 22.

レーザスポット204とノズル孔202とが同心に位置決めされたなら、オペレータは操作盤110のボタン114を操作して、レーザアライメント調整を終わらせる(ステップS100)。これにともなって、レーザ光の出射は停止される。ただし、本実施形態の場合、水の供給は停止されず、光学ヘッド10は水をノズル孔27aより噴射しながら、通常の加工位置へ復帰する。   If the laser spot 204 and the nozzle hole 202 are positioned concentrically, the operator operates the button 114 of the operation panel 110 to finish the laser alignment adjustment (step S100). Along with this, the emission of laser light is stopped. However, in the present embodiment, the supply of water is not stopped, and the optical head 10 returns to the normal processing position while jetting water from the nozzle hole 27a.

その他の実施形態
カメラ32のピント調整を行うステップS50において、ノズル孔202の中心にターゲットサークル208の中心を合わせ、X及びY方向輝度分布グラフ210x、210yにおいてノズル孔202に対応して示される輝度分布の山の幅を最小化するようにカメラフォーカスレンズ25の位置を調整することによりカメラ32のピント調整を行ってもよい。
Other Embodiments In step S50 for adjusting the focus of the camera 32, the center of the target circle 208 is aligned with the center of the nozzle hole 202, and the luminance shown corresponding to the nozzle hole 202 in the X and Y direction luminance distribution graphs 210x and 210y. The focus of the camera 32 may be adjusted by adjusting the position of the camera focus lens 25 so as to minimize the width of the distribution peak.

カメラ32のピント調整を行うステップS50において、レーザスポット204をカメラのピント合わせのための被写体としてもよい。その場合、ターゲットサークル208の中心をレーザスポット204の中心に合わせ、X及びY方向輝度分布グラフ210x、210yにおいてレーザスポット204に対応して示される輝度分布のピークがより先鋭化するようにカメラフォーカスレンズ25の位置を調整することによりカメラ32のピント調整を行うことができる。   In step S50 for adjusting the focus of the camera 32, the laser spot 204 may be used as a subject for focusing the camera. In this case, the center of the target circle 208 is aligned with the center of the laser spot 204, and the camera focus is set so that the peak of the luminance distribution shown corresponding to the laser spot 204 in the X and Y direction luminance distribution graphs 210x and 210y becomes sharper. The focus of the camera 32 can be adjusted by adjusting the position of the lens 25.

光学ヘッドが、観察面を照らす照明を具備する実施形態も可能である。この場合、照明は観察面の真上に配置され、その結果、カメラを横に移動するために第3のミラーが光学ヘッドに追加される。   Embodiments in which the optical head comprises illumination that illuminates the viewing surface are also possible. In this case, the illumination is placed directly above the viewing surface, so that a third mirror is added to the optical head to move the camera sideways.

10 光学ヘッド
14 レーザ発振器
18 コリメーションレンズ
20 第1のミラー
22 第2のミラー
24 レーザフォーカスレンズ
25 カメラフォーカスレンズ
26 ノズルヘッド
27 ノズル本体
27a ノズル孔
40 アライメントユニット
60 水柱
112 表示装置
202 ノズル孔
204 レーザスポット
208 ターゲットサークル
208x X方向クロスライン
208y Y方向クロスライン
210x X方向輝度分布グラフ
210y Y方向輝度分布グラフ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical head 14 Laser oscillator 18 Collimation lens 20 1st mirror 22 2nd mirror 24 Laser focus lens 25 Camera focus lens 26 Nozzle head 27 Nozzle body 27a Nozzle hole 40 Alignment unit 60 Water column 112 Display apparatus 202 Nozzle hole 204 Laser spot 208 target circle 208x X direction cross line 208y Y direction cross line 210x X direction luminance distribution graph 210y Y direction luminance distribution graph

上述の目的を達成するために、本発明によれば、ウォータジェットを噴出させるノズル孔にレーザ光線の焦点を合わせるウォータジェットレーザ加工機のレーザアライメント調整方法において、ノズル孔と、レーザ光線により生み出されたレーザスポットとを撮影したカメラの画像を表示装置に表示し、カメラの画像の輝度分布をグラフ化してカメラの画像とともに表示装置に表示し、ノズル孔のカメラ画像のピントを合わせるとともに輝度分布グラフに基づいてレーザ光線のレーザスポットのピントを合わせ、レーザ光線のレーザスポットとノズル孔のカメラ画像とが同心に位置決めされるようにレーザ光線の焦点の位置を調整するレーザアライメント調整方法が提供される。 In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, in a laser alignment adjustment method of a water jet laser processing machine for focusing a laser beam on a nozzle hole for ejecting a water jet, the nozzle hole and the laser beam are generated. The image of the camera that captured the laser spot is displayed on the display device, the luminance distribution of the camera image is graphed and displayed on the display device together with the camera image, the camera image of the nozzle hole is focused, and the luminance distribution graph A laser alignment adjustment method is provided in which a laser spot of a laser beam is focused on the basis of the laser beam and a laser beam focus is adjusted so that the laser spot of the laser beam and the camera image of the nozzle hole are positioned concentrically. .

さらに、本発明によれば、ウォータジェットを噴出させるノズル孔にレーザ光線の焦点を合わせるレーザアライメント調整を行うことができるウォータジェットレーザ加工機において、レーザ光線の焦点をノズル孔に対して移動させるレーザ光学系と、ノズル孔とレーザ光線のレーザスポットを撮影するカメラと、カメラから取り込まれた画像の輝度データを直交2方向でグラフ化する輝度分布グラフ作成部を有する制御装置と、カメラの画像とともに作成した輝度分布グラフを表示する表示装置と、表示装置にカメラ画像および輝度分布グラフとともに設けられ、カメラのピント調整を行うカメラフォーカスボタンおよびレーザ光線の焦点の光軸方向の位置調整を行うレーザフォーカスボタンと、を具備するウォータジェットレーザ加工機が提供される。 Furthermore, according to the present invention, in a water jet laser processing machine capable of performing laser alignment adjustment for focusing a laser beam on a nozzle hole that ejects a water jet, a laser that moves the focal point of the laser beam relative to the nozzle hole. Along with an image of the optical system, a camera that captures the laser spot of the nozzle hole and the laser beam, a control device having a luminance distribution graph creation unit that graphs luminance data of an image captured from the camera in two orthogonal directions, and a camera image A display device that displays the created luminance distribution graph, a camera focus button that is provided with the camera image and the luminance distribution graph on the display device, and a laser focus that adjusts the focus of the laser beam in the optical axis direction water jet laser processing machine that includes buttons and, the It is provided.

Claims (5)

ウォータジェットを噴出させるノズル孔にレーザ光線の焦点を合わせるウォータジェットレーザ加工機のレーザアライメント調整方法において、
前記ノズル孔と、前記レーザ光線により生み出されたレーザスポットとを撮影したカメラの画像を表示装置に表示し、
前記カメラの画像の輝度分布をグラフ化して前記カメラの画像とともに前記表示装置に表示し、
輝度分布グラフに基づいて前記レーザ光線のレーザスポットが前記ノズル内に位置決めされるように前記レーザ光線の焦点の位置を調整することを特徴としたレーザアライメント調整方法。
In the laser alignment adjustment method of the water jet laser processing machine for focusing the laser beam on the nozzle hole for ejecting the water jet,
Display on the display device the image of the camera that captured the nozzle hole and the laser spot generated by the laser beam,
Graphing the luminance distribution of the camera image and displaying it on the display device together with the camera image,
A laser alignment adjustment method comprising: adjusting a focal position of the laser beam so that a laser spot of the laser beam is positioned in the nozzle based on a luminance distribution graph.
ウォータジェットを噴出させるノズル孔の中心にレーザ光線の焦点を合わせるウォータジェットレーザ加工機のレーザアライメント調整方法において、
前記ノズル孔と、前記レーザ光線により生み出されたレーザスポットとを撮影したカメラの画像を表示装置に表示するとともに、アライメント調整作業の補助をするターゲット画像を前記表示装置に表示する段階、
前記表示装置の画像を見て前記カメラのピントを調整する段階、
前記ターゲット画像の中心を前記レーザスポットの中心に一致させる段階、
前記ターゲット画像の中心を通り直交2方向に延びる直線上の輝度分布をグラフ化して前記表示装置に表示する段階、
前記直交2方向に延びる直線上の前記輝度分布の各グラフに生じるピークがより先鋭化するように前記レーザ光線の焦点の位置を光軸方向で調整する段階、及び
前記レーザ光線のレーザスポットが前記ノズル孔に同心に位置決めされるように前記レーザ光線の焦点の位置を前記直交2方向で調整する段階、
を含むことを特徴としたレーザアライメント調整方法。
In the laser alignment adjustment method of the water jet laser processing machine for focusing the laser beam on the center of the nozzle hole for ejecting the water jet,
Displaying on the display device an image of a camera that has captured the nozzle hole and the laser spot generated by the laser beam, and displaying a target image on the display device to assist in alignment adjustment work,
Adjusting the focus of the camera by looking at the image of the display device;
Aligning the center of the target image with the center of the laser spot;
Graphing a luminance distribution on a straight line extending in two orthogonal directions through the center of the target image and displaying the graph on the display device;
Adjusting the position of the focal point of the laser beam in the direction of the optical axis so that the peak generated in each graph of the luminance distribution on the straight line extending in the two orthogonal directions is sharpened; and the laser spot of the laser beam is the Adjusting the focal position of the laser beam in the two orthogonal directions to be positioned concentrically with the nozzle hole;
A laser alignment adjustment method comprising:
輝度分布をグラフ化して表示装置に表示する前記段階において、前記カメラにより撮影された前記ノズル孔及び前記レーザスポットの画像が、前記直交2方向における輝度分布のグラフと同時に表示装置に表示される、請求項2に記載のレーザアライメント調整方法。   In the step of graphing the luminance distribution and displaying it on the display device, the image of the nozzle hole and the laser spot photographed by the camera is displayed on the display device simultaneously with the graph of the luminance distribution in the two orthogonal directions. The laser alignment adjustment method according to claim 2. レーザ光線の焦点の位置を直交2方向で調整する前記段階において、前記ノズル孔に同心に位置決めされた前記レーザスポットは、前記ノズル孔の中に収まっている、請求項2又は3に記載のレーザアライメント調整方法。   4. The laser according to claim 2, wherein, in the step of adjusting the focal position of the laser beam in two orthogonal directions, the laser spot positioned concentrically with the nozzle hole is contained in the nozzle hole. 5. Alignment adjustment method. ウォータジェットを噴出させるノズル孔にレーザ光線の焦点を合わせるレーザアライメント調整を行うことができるウォータジェットレーザ加工機において、
前記レーザ光線の焦点を前記ノズル孔に対して移動させるレーザ光学系と、
前記ノズル孔と前記レーザ光線のレーザスポットを撮影するカメラと、
前記カメラから取り込まれた画像の輝度データをグラフ化する輝度分布グラフ作成部を有する制御装置と、
前記カメラの画像とともに前記作成した輝度分布グラフを表示する表示装置と、
を具備し、前記輝度分布グラフに基づいてレーザアライメント調整を行うことを特徴としたウォータジェットレーザ加工機。
In a water jet laser processing machine capable of performing laser alignment adjustment for focusing a laser beam on a nozzle hole for ejecting a water jet,
A laser optical system for moving the focal point of the laser beam with respect to the nozzle hole;
A camera that captures a laser spot of the nozzle hole and the laser beam;
A control device having a luminance distribution graph creation unit that graphs luminance data of an image captured from the camera;
A display device for displaying the created luminance distribution graph together with the image of the camera;
And a water jet laser processing machine that performs laser alignment adjustment based on the luminance distribution graph.
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