JP3415250B2 - レーザ加工機におけるレーザビームの監視装置 - Google Patents
レーザ加工機におけるレーザビームの監視装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工機のレーザ
ビームを監視して集光レンズに入射する加工ビームの光
軸や出力強度を検出するレーザ加工機におけるレーザビ
ームの監視装置に関する。
ビームを監視して集光レンズに入射する加工ビームの光
軸や出力強度を検出するレーザ加工機におけるレーザビ
ームの監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工機として、図５に示すものが
知られている。このレーザ加工機は、レーザ発振器１か
ら発振されたレーザビームＢをベンダーミラー２，３を
介して集光レンズ４に導き、その集光レンズ４で０．１
〜０．２ｍｍ程度のスポットに集束してガスノズル５か
ら被加工物６に照射し、これを加工（切断）する構造と
されている。なお、図５のレーザ加工機は、Ｘ軸レール
７に沿って移動するＸ軸移動テーブル８にレーザ発振器
１が搭載された搭載型レーザ加工機である。レーザ加工
機は用途によって細部構造が異なるが、レーザ発振器１
から発振されたレーザビームＢを１以上のベンダーミラ
ーで集光レンズ４に導く基本構造は用途に関係なく同一
である。
知られている。このレーザ加工機は、レーザ発振器１か
ら発振されたレーザビームＢをベンダーミラー２，３を
介して集光レンズ４に導き、その集光レンズ４で０．１
〜０．２ｍｍ程度のスポットに集束してガスノズル５か
ら被加工物６に照射し、これを加工（切断）する構造と
されている。なお、図５のレーザ加工機は、Ｘ軸レール
７に沿って移動するＸ軸移動テーブル８にレーザ発振器
１が搭載された搭載型レーザ加工機である。レーザ加工
機は用途によって細部構造が異なるが、レーザ発振器１
から発振されたレーザビームＢを１以上のベンダーミラ
ーで集光レンズ４に導く基本構造は用途に関係なく同一
である。
【０００３】このようなレーザ加工機においては、ベン
ダーミラー３で反射されて集光レンズ４に入射されるレ
ーザビームＢが、集光レンズ４の中心に正しく入射され
ないと、加工性能が低下し、入射ビーム（加工ビーム）
の光軸が集光レンズ４の中心から著しくずれたような場
合には、加工が正しく行われずに不良製品となるおそれ
がある。
ダーミラー３で反射されて集光レンズ４に入射されるレ
ーザビームＢが、集光レンズ４の中心に正しく入射され
ないと、加工性能が低下し、入射ビーム（加工ビーム）
の光軸が集光レンズ４の中心から著しくずれたような場
合には、加工が正しく行われずに不良製品となるおそれ
がある。
【０００４】そこで従来においては、ベンダーミラー３
の中心部に、そのベンダーミラー３に送られてきたレー
ザビームＢの一部を後方に通過させるピンホールを設
け、そのピンホールを通過したモニタ光を光センサで受
けてベンダーミラー３の姿勢、つまりベンダーミラー３
で反射されて集光レンズ４に入射される加工ビームの光
軸を検出することが行われている。光センサは加工ビー
ムの光軸のほかに出力強度も検出することができる。
の中心部に、そのベンダーミラー３に送られてきたレー
ザビームＢの一部を後方に通過させるピンホールを設
け、そのピンホールを通過したモニタ光を光センサで受
けてベンダーミラー３の姿勢、つまりベンダーミラー３
で反射されて集光レンズ４に入射される加工ビームの光
軸を検出することが行われている。光センサは加工ビー
ムの光軸のほかに出力強度も検出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
レーザビームの監視装置においては、ピンホールを通過
したモニタ光の波形が複数の山を持つマルチモードの場
合、加工ビームの光軸や出力強度を精度よく検出するこ
とができないという問題点がるあ。
レーザビームの監視装置においては、ピンホールを通過
したモニタ光の波形が複数の山を持つマルチモードの場
合、加工ビームの光軸や出力強度を精度よく検出するこ
とができないという問題点がるあ。
【０００６】本発明は、加工ビームの光軸や出力強度を
精度よく検出することができるレーザ加工機におけるレ
ーザビームの監視装置を提供することを目的とする。
精度よく検出することができるレーザ加工機におけるレ
ーザビームの監視装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、レーザ発振器から発振されたレーザビ
ームをベンダーミラーで反射させて集光レンズで集光
し、ノズルから被加工物に照射してこれを加工するレー
ザ加工機において、上記ベンダーミラーを、レーザビー
ムのほとんどを加工ビームとして集光レンズ側に反射す
るとともにレーザビームの一部を回折現象によって集光
レンズ以外の部分にモニタ光として回折させる回折格子
ベンダーミラーとし、上記モニタ光の進路に、該モニタ
光を受けて上記加工ビームの光軸や出力強度及び出力強
度分布を検出する検出装置を配設した構成とした。
めに、本発明は、レーザ発振器から発振されたレーザビ
ームをベンダーミラーで反射させて集光レンズで集光
し、ノズルから被加工物に照射してこれを加工するレー
ザ加工機において、上記ベンダーミラーを、レーザビー
ムのほとんどを加工ビームとして集光レンズ側に反射す
るとともにレーザビームの一部を回折現象によって集光
レンズ以外の部分にモニタ光として回折させる回折格子
ベンダーミラーとし、上記モニタ光の進路に、該モニタ
光を受けて上記加工ビームの光軸や出力強度及び出力強
度分布を検出する検出装置を配設した構成とした。
【０００８】検出装置を、モニタ光を通過させる絞り孔
が形成されたアパーチャと、所定範囲の波長のモニタ光
のみを通過させるバンドパスフィルタと、上記アパーチ
ャとバンドパスフィルタとを通過したモニタ光を受けて
加工ビームの光軸や出力強度を検出する検出器とを具備
した構成とすることが好ましい。また、検出装置の少な
くとも検出器は、集光レンズが支持されたレンズホルダ
に取り付けることが好ましい。更に、モニタ光の進路中
に少なくとも１個の集光反射鏡もしくは集光レンズを具
備した構成とすることができる。
が形成されたアパーチャと、所定範囲の波長のモニタ光
のみを通過させるバンドパスフィルタと、上記アパーチ
ャとバンドパスフィルタとを通過したモニタ光を受けて
加工ビームの光軸や出力強度を検出する検出器とを具備
した構成とすることが好ましい。また、検出装置の少な
くとも検出器は、集光レンズが支持されたレンズホルダ
に取り付けることが好ましい。更に、モニタ光の進路中
に少なくとも１個の集光反射鏡もしくは集光レンズを具
備した構成とすることができる。
【０００９】
【作用】レーザ発振器から発振されたレーザビームのほ
とんどは回折格子ベンダーミラーによって集光レンズ側
に反射され、また一部は回折格子ベンダーミラーで回折
される。検出装置は、回折格子ベンダーミラーで回折さ
れたモニタ光を受けて加工ビームの光軸や出力強度を検
出する。アパーチャとバンドパスフィルタ、及び検出器
によって検出装置を構成すると、不要な光を除去できる
ので、小形の検出器を使用できる上、検出精度を高める
ことができる。検出器をレンズホルダに取り付けると、
回折格子ベンダーミラーに対して集光レンズを上下させ
ない限り、モニタ光の光路長が一定に保たれるため、回
折格子ベンダーミラーの姿勢制御がやり易くなる。モニ
タ光の進路中に少なくとも１個の集光反射鏡もしくは集
光レンズを具備すると、全ビームをモニタ出来、またレ
ーザビームのモード監視及び位置検出を正確に読み取る
ことが出来る。
とんどは回折格子ベンダーミラーによって集光レンズ側
に反射され、また一部は回折格子ベンダーミラーで回折
される。検出装置は、回折格子ベンダーミラーで回折さ
れたモニタ光を受けて加工ビームの光軸や出力強度を検
出する。アパーチャとバンドパスフィルタ、及び検出器
によって検出装置を構成すると、不要な光を除去できる
ので、小形の検出器を使用できる上、検出精度を高める
ことができる。検出器をレンズホルダに取り付けると、
回折格子ベンダーミラーに対して集光レンズを上下させ
ない限り、モニタ光の光路長が一定に保たれるため、回
折格子ベンダーミラーの姿勢制御がやり易くなる。モニ
タ光の進路中に少なくとも１個の集光反射鏡もしくは集
光レンズを具備すると、全ビームをモニタ出来、またレ
ーザビームのモード監視及び位置検出を正確に読み取る
ことが出来る。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４を参照し
て説明する。本発明においては、ベンダーミラーとして
回折格子ベンダーミラー１１を用いる。回折格子ベンダ
ーミラー１１は、通常のベンダーミラーに、回折現象を
生じさせる回折格子を形成したものであり、ベンダーミ
ラー２（図５）から受けたレーザビームＢのほとんどを
入射角と等しい角度で集光レンズ４に反射するととも
に、レーザビームＢの一部を上記の反射光（加工ビー
ム）Ｂａとは異なる位置に回折させる。回折格子ベンダ
ーミラー１１の傾斜角度が変わると加工ビームＢａと回
折光の位置（光軸）が所定の関係で変化する。
て説明する。本発明においては、ベンダーミラーとして
回折格子ベンダーミラー１１を用いる。回折格子ベンダ
ーミラー１１は、通常のベンダーミラーに、回折現象を
生じさせる回折格子を形成したものであり、ベンダーミ
ラー２（図５）から受けたレーザビームＢのほとんどを
入射角と等しい角度で集光レンズ４に反射するととも
に、レーザビームＢの一部を上記の反射光（加工ビー
ム）Ｂａとは異なる位置に回折させる。回折格子ベンダ
ーミラー１１の傾斜角度が変わると加工ビームＢａと回
折光の位置（光軸）が所定の関係で変化する。
【００１１】上記の回折光は、モード変化に対して安定
しており、本発明においてモニタ光Ｂｂとして利用され
る。モニタ光Ｂｂの光量は、通常、加工ビームＢａの１
／１０万から１／１００万程度以下とされるが、回折格
子の溝幅や深さ等によって定まる。回折格子は、母体と
なるミラーの全面に形成するのが普通であるが、ミラー
の中央部など、一部分だけに形成してもよい。
しており、本発明においてモニタ光Ｂｂとして利用され
る。モニタ光Ｂｂの光量は、通常、加工ビームＢａの１
／１０万から１／１００万程度以下とされるが、回折格
子の溝幅や深さ等によって定まる。回折格子は、母体と
なるミラーの全面に形成するのが普通であるが、ミラー
の中央部など、一部分だけに形成してもよい。
【００１２】回折格子ベンダーミラー１１はミラーホル
ダ１２に固定されている。ミラーホルダ１２は、ユニバ
ーサルジョイント１３でフレーム１４に取り付けられ、
サーボモータ等の姿勢制御用モータ１５，１６の出力軸
１５ａ，１６ａにめねじ１２ａ，１２ｂを螺着されてい
る。ユニバーサルジョイント１３と出力軸１５ａ，１６
ａは、回折格子ベンダーミラー１１と同様に円形に形成
されたミラーホルダ１２の外周部に、１２０度の間隔で
環状に配設されている。
ダ１２に固定されている。ミラーホルダ１２は、ユニバ
ーサルジョイント１３でフレーム１４に取り付けられ、
サーボモータ等の姿勢制御用モータ１５，１６の出力軸
１５ａ，１６ａにめねじ１２ａ，１２ｂを螺着されてい
る。ユニバーサルジョイント１３と出力軸１５ａ，１６
ａは、回折格子ベンダーミラー１１と同様に円形に形成
されたミラーホルダ１２の外周部に、１２０度の間隔で
環状に配設されている。
【００１３】姿勢制御用モータ１５，１６は、回折格子
ベンダーミラー１１をミラーホルダ１２と一緒に動かし
てその傾斜角度を調整するものである。すなわち、姿勢
制御用モータ１５が作動して出力軸１５ａを回転させる
と、ミラーホルダ１２が、ユニバーサルジョイント１３
と出力軸１６ａを結ぶ直線を支点に回動し、また出力軸
１６ａが回転すると、ユニバーサルジョイント１３と出
力軸１５ａを結ぶ直線を支点に回動し、更に、出力軸１
５ａ，１６ａが同時に同方向に回転すると、ユニバーサ
ルジョイント１３を支点に回動して回折格子ベンダーミ
ラー１１の姿勢、つまり傾斜角度を変化させる。この構
造は、４本の出力軸、或いは２個宛のユニバーサルジョ
イントと出力軸を四角状に配置して回折格子ベンダーミ
ラー１１の姿勢制御を行うよりも構造が簡単になる。出
力軸１５ａ，１６ａが螺着されたミラーホルダ１２のめ
ねじ１２ａ，１２ｂはユニバーサルジョイント１３と同
様に動くことができる。
ベンダーミラー１１をミラーホルダ１２と一緒に動かし
てその傾斜角度を調整するものである。すなわち、姿勢
制御用モータ１５が作動して出力軸１５ａを回転させる
と、ミラーホルダ１２が、ユニバーサルジョイント１３
と出力軸１６ａを結ぶ直線を支点に回動し、また出力軸
１６ａが回転すると、ユニバーサルジョイント１３と出
力軸１５ａを結ぶ直線を支点に回動し、更に、出力軸１
５ａ，１６ａが同時に同方向に回転すると、ユニバーサ
ルジョイント１３を支点に回動して回折格子ベンダーミ
ラー１１の姿勢、つまり傾斜角度を変化させる。この構
造は、４本の出力軸、或いは２個宛のユニバーサルジョ
イントと出力軸を四角状に配置して回折格子ベンダーミ
ラー１１の姿勢制御を行うよりも構造が簡単になる。出
力軸１５ａ，１６ａが螺着されたミラーホルダ１２のめ
ねじ１２ａ，１２ｂはユニバーサルジョイント１３と同
様に動くことができる。
【００１４】モニタ光Ｂｂの進路には、反射鏡１８と検
出装置１９が配設されている。反射鏡１８はモニタ光Ｂ
ｂを検出装置１９に反射するものであり、取付金具２０
でフレーム１４に固定されている。また検出装置１９
は、モニタ光Ｂｂを受けて、集光レンズ４に入射する加
工ビームＢａの光軸や出力強度を検出するものであり、
モニタ光Ｂｂを通過させる絞り孔２１ａが形成されたア
パーチャ２１と、所定範囲の波長のモニタ光Ｂｂのみを
通過させるバンドパスフィルタ２２と、アパーチャ２１
とバンドパスフィルタ２２とを通過したモニタ光Ｂｂを
受ける検出器２３とを具備している。そして、アパーチ
ャ２１はフレーム１４に取り付けられ、またバンドパス
フィルタ２２と検出器２３は、集光レンズ４が支持され
たレンズホルダ２４に取り付けられている。
出装置１９が配設されている。反射鏡１８はモニタ光Ｂ
ｂを検出装置１９に反射するものであり、取付金具２０
でフレーム１４に固定されている。また検出装置１９
は、モニタ光Ｂｂを受けて、集光レンズ４に入射する加
工ビームＢａの光軸や出力強度を検出するものであり、
モニタ光Ｂｂを通過させる絞り孔２１ａが形成されたア
パーチャ２１と、所定範囲の波長のモニタ光Ｂｂのみを
通過させるバンドパスフィルタ２２と、アパーチャ２１
とバンドパスフィルタ２２とを通過したモニタ光Ｂｂを
受ける検出器２３とを具備している。そして、アパーチ
ャ２１はフレーム１４に取り付けられ、またバンドパス
フィルタ２２と検出器２３は、集光レンズ４が支持され
たレンズホルダ２４に取り付けられている。
【００１５】アパーチャ２１は、モニタ光Ｂｂを絞り孔
２１ａに通してその光径を小さくすることによって、小
形の検出器２３の使用を可能にする。またバンドパスフ
ィルタ２２は、例えば、波長が１０．６μｍのモニタ光
Ｂｂのみを通過させて他の波長の回折光（雑光）を除去
することにより、雑光による悪影響を防いで検出器２３
の検出精度を向上させる。
２１ａに通してその光径を小さくすることによって、小
形の検出器２３の使用を可能にする。またバンドパスフ
ィルタ２２は、例えば、波長が１０．６μｍのモニタ光
Ｂｂのみを通過させて他の波長の回折光（雑光）を除去
することにより、雑光による悪影響を防いで検出器２３
の検出精度を向上させる。
【００１６】検出器２３としては、赤外アレー素子や赤
外ＣＣＤ（電荷結合素子）等が用いられる。検出器２３
は、例えば図３のように、回折格子ベンダーミラー１１
の傾斜角度によって変化するモニタ光ＢｂのＸＹ座標位
置（△Ｐｘ，△Ｐｙ）を検出して信号を出力する。検出
器２３には制御装置２５が接続されている。制御装置２
５は、検出器２３の出力信号に基づき、モニタ光Ｂｂの
位置が基準位置（Ｏ，Ｏ）になるように姿勢制御用モー
タ１５，１６の作動を制御するものである。ここで、上
記の基準位置（Ｏ，Ｏ）は、集光レンズ４に入射される
加工ビームＢａの光軸が集光レンズ４の中心に正しく一
致する位置とされる。
外ＣＣＤ（電荷結合素子）等が用いられる。検出器２３
は、例えば図３のように、回折格子ベンダーミラー１１
の傾斜角度によって変化するモニタ光ＢｂのＸＹ座標位
置（△Ｐｘ，△Ｐｙ）を検出して信号を出力する。検出
器２３には制御装置２５が接続されている。制御装置２
５は、検出器２３の出力信号に基づき、モニタ光Ｂｂの
位置が基準位置（Ｏ，Ｏ）になるように姿勢制御用モー
タ１５，１６の作動を制御するものである。ここで、上
記の基準位置（Ｏ，Ｏ）は、集光レンズ４に入射される
加工ビームＢａの光軸が集光レンズ４の中心に正しく一
致する位置とされる。
【００１７】検出器２３は、図４のように、モニタ光Ｂ
ｂのＺ軸方向の高さからその出力強度を検出する。加工
ビームＢａの出力強度はモニタ光Ｂｂの出力強度に比例
するので、モニタ光の出力強度から簡単に割り出すこと
ができる。出力強度の検出信号は検出器２３から別の系
に出力され、必要に応じてレーザビームＢの出力強度と
して表示、或いは記録される。
ｂのＺ軸方向の高さからその出力強度を検出する。加工
ビームＢａの出力強度はモニタ光Ｂｂの出力強度に比例
するので、モニタ光の出力強度から簡単に割り出すこと
ができる。出力強度の検出信号は検出器２３から別の系
に出力され、必要に応じてレーザビームＢの出力強度と
して表示、或いは記録される。
【００１８】また、検出器２３は、上記のように光軸の
検出と出力強度の検出の両方に用いることができるが、
いずれか一方のみでもよい。出力強度の検出は図５のベ
ンダーミラー２の部分で行うこともできる。この場合ベ
ンダーミラー２を回折格子ベンダーミラーとすることは
言うまでもない。更に検出器２３は図１の回折格子ベン
ダーミラー部１４、具体的には反射鏡１８の部分に直接
取り付けても同様の効果は得られる。
検出と出力強度の検出の両方に用いることができるが、
いずれか一方のみでもよい。出力強度の検出は図５のベ
ンダーミラー２の部分で行うこともできる。この場合ベ
ンダーミラー２を回折格子ベンダーミラーとすることは
言うまでもない。更に検出器２３は図１の回折格子ベン
ダーミラー部１４、具体的には反射鏡１８の部分に直接
取り付けても同様の効果は得られる。
【００１９】レーザ加工機の他の構造は従来のレーザ加
工機と同じである。図５と同一の部材には同一の符号を
付して詳しい説明は省略する。
工機と同じである。図５と同一の部材には同一の符号を
付して詳しい説明は省略する。
【００２０】次に上記の構成とされた本発明のレーザ加
工機におけるレーザビームの監視装置の作用を説明す
る。回折格子ベンダーミラー１１は、レーザ発振器から
発振されたレーザビームＢを受けてそのほとんどを集光
レンズ４に反射し、一部を反射鏡１８に回折させる。回
折格子ベンダーミラー１１を反射した加工ビームＢａは
集光レンズ４により集束されて被加工物６の加工に働
く。また回折格子ベンダーミラー１１で回折された回折
光はモニタ光Ｂｂとなって反射鏡１８で検出装置１９に
導かれる。
工機におけるレーザビームの監視装置の作用を説明す
る。回折格子ベンダーミラー１１は、レーザ発振器から
発振されたレーザビームＢを受けてそのほとんどを集光
レンズ４に反射し、一部を反射鏡１８に回折させる。回
折格子ベンダーミラー１１を反射した加工ビームＢａは
集光レンズ４により集束されて被加工物６の加工に働
く。また回折格子ベンダーミラー１１で回折された回折
光はモニタ光Ｂｂとなって反射鏡１８で検出装置１９に
導かれる。
【００２１】検出装置１９の検出器２３は、アパーチャ
２１とバンドパスフィルタ２２を通過したモニタ光Ｂｂ
を受けてその座標位置と出力強度を検出し、座標位置は
制御装置２５に、出力強度は他の系に出力する。検出器
２３の検出信号を受けた制御装置２５は、モニタ光Ｂｂ
の座標位置が、加工ビームＢａの光軸が集光レンズ４の
中心に一致する基準位置（Ｏ，Ｏ）となるように、姿勢
制御用モータ１５，１６を駆動する。このため、加工ビ
ームＢａの光軸が集光レンズ４の中心から何らかの理由
によってずれることがあっても、即座に修正されること
となり、加工不良を生じることなく常に最良の状態でレ
ーザ加工を行うことができる。また、レーザビームの出
力強度も検出されるので、この点でも所定の出力強度で
精度よく加工することができ、総じて加工の信頼性が向
上する。アパーチャはかならずしも必要ではなく、反射
鏡１８を集光反射鏡とし構成することも出来る。この場
合、全ビームをモニタ出来、またレーザビームのモード
監視及び位置検出を正確に読み取ることが出来るため更
に信頼性を向上させる。
２１とバンドパスフィルタ２２を通過したモニタ光Ｂｂ
を受けてその座標位置と出力強度を検出し、座標位置は
制御装置２５に、出力強度は他の系に出力する。検出器
２３の検出信号を受けた制御装置２５は、モニタ光Ｂｂ
の座標位置が、加工ビームＢａの光軸が集光レンズ４の
中心に一致する基準位置（Ｏ，Ｏ）となるように、姿勢
制御用モータ１５，１６を駆動する。このため、加工ビ
ームＢａの光軸が集光レンズ４の中心から何らかの理由
によってずれることがあっても、即座に修正されること
となり、加工不良を生じることなく常に最良の状態でレ
ーザ加工を行うことができる。また、レーザビームの出
力強度も検出されるので、この点でも所定の出力強度で
精度よく加工することができ、総じて加工の信頼性が向
上する。アパーチャはかならずしも必要ではなく、反射
鏡１８を集光反射鏡とし構成することも出来る。この場
合、全ビームをモニタ出来、またレーザビームのモード
監視及び位置検出を正確に読み取ることが出来るため更
に信頼性を向上させる。
【００２２】図のように、検出器２３をレンズホルダ２
４に取り付けると、集光レンズ４を回折格子ベンダーミ
ラー１１に対して上下に動かさない限り、モニタ光Ｂｂ
の光路長が変化せず、回折格子ベンダーミラー１１の同
一の傾斜角変化に対するモニタ光Ｂｂの座標位置変化が
同一に保たれるので、制御装置２５によるモータ１５，
１６の制御がやり易くなる。集光レンズ４を回折格子ベ
ンダーミラー１１に対して上又は下に動かした場合は、
集光レンズ４の移動量に応じてモニタ光Ｂｂの座標位置
を補正し、モータ１５，１６を制御する。検出器２３は
レンズホルダ２４以外の、例えばフレーム１４等の部材
に取り付けてもよい。反射鏡１８の使用個数は検出器２
３の取付位置によって増減される。場合によっては、回
折格子ベンダーミラー１１の姿勢調整を手動で行うよう
にしてもよい。
４に取り付けると、集光レンズ４を回折格子ベンダーミ
ラー１１に対して上下に動かさない限り、モニタ光Ｂｂ
の光路長が変化せず、回折格子ベンダーミラー１１の同
一の傾斜角変化に対するモニタ光Ｂｂの座標位置変化が
同一に保たれるので、制御装置２５によるモータ１５，
１６の制御がやり易くなる。集光レンズ４を回折格子ベ
ンダーミラー１１に対して上又は下に動かした場合は、
集光レンズ４の移動量に応じてモニタ光Ｂｂの座標位置
を補正し、モータ１５，１６を制御する。検出器２３は
レンズホルダ２４以外の、例えばフレーム１４等の部材
に取り付けてもよい。反射鏡１８の使用個数は検出器２
３の取付位置によって増減される。場合によっては、回
折格子ベンダーミラー１１の姿勢調整を手動で行うよう
にしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、レーザ
発振器から発振されたレーザビームをベンダーミラーで
反射させて集光レンズで集光し、ノズルから被加工物に
照射してこれを加工するレーザ加工機において、上記ベ
ンダーミラーは、レーザビームのほとんどを加工ビーム
として集光レンズ側に反射するとともにレーザビームの
一部を回折現象によって集光レンズ以外の部分にモニタ
光として回折させる回折格子ベンダーミラーとされ、上
記モニタ光の進路には、該モニタ光を受けて上記加工ビ
ームの光軸や出力強度及び出力強度分布を検出する検出
装置が配設された構成とされているので、加工ビームの
光軸や出力強度等を精度よく検出し、被加工物を常に最
良の状態で加工することができる。
発振器から発振されたレーザビームをベンダーミラーで
反射させて集光レンズで集光し、ノズルから被加工物に
照射してこれを加工するレーザ加工機において、上記ベ
ンダーミラーは、レーザビームのほとんどを加工ビーム
として集光レンズ側に反射するとともにレーザビームの
一部を回折現象によって集光レンズ以外の部分にモニタ
光として回折させる回折格子ベンダーミラーとされ、上
記モニタ光の進路には、該モニタ光を受けて上記加工ビ
ームの光軸や出力強度及び出力強度分布を検出する検出
装置が配設された構成とされているので、加工ビームの
光軸や出力強度等を精度よく検出し、被加工物を常に最
良の状態で加工することができる。
【図１】 本発明のレーザ加工機におけるレーザビーム
の監視装置の一実施例を示す要部の断面図である。
の監視装置の一実施例を示す要部の断面図である。
【図２】 図１の（II−II）部分の断面図である。
【図３】 検出器におけるモニタ光の座標位置の一例を
示す図である。
示す図である。
【図４】 検出器におけるモニタ光の出力強度の一例を
示す図である。
示す図である。
【図５】 一般的なレーザ加工機の主要部の外観図であ
る。
る。
４ 集光レンズ
５ ガスノズル
６ 被加工物
１１ 回折格子ベンダーミラー
１９ 検出装置
２１ アパーチャ
２１ａ 絞り孔
２２ バンドパスフィルタ
２３ 検出器
Ｂ レーザビーム
Ｂａ 加工ビーム（反射光）
Ｂｂ モニタ光（回折光）
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ発振器から発振されたレーザビー
ムをベンダーミラーで反射させて集光レンズで集光し、
ノズルから被加工物に照射してこれを加工するレーザ加
工機において、上記ベンダーミラーは、レーザビームの
ほとんどを加工ビームとして集光レンズ側に反射すると
ともにレーザビームの一部を回折現象によって集光レン
ズ以外の部分にモニタ光として回折させる回折格子ベン
ダーミラーとされ、上記モニタ光の進路には、該モニタ
光を受けて上記加工ビームの光軸や出力強度及び出力強
度分布を検出する検出装置が配設されたことを特徴とす
るレーザ加工機におけるレーザビームの監視装置。 - 【請求項２】 検出装置は、モニタ光を通過させる絞り
孔が形成されたアパーチャと、所定範囲の波長のモニタ
光のみを通過させるバンドパスフィルタと、上記アパー
チャとバンドパスフィルタとを通過したモニタ光を受け
て加工ビームの光軸や出力強度を検出する検出器とを具
備したことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機に
おけるレーザビームの監視装置。 - 【請求項３】 検出装置の少なくとも検出器は、集光レ
ンズが支持されたレンズホルダに取り付けられたことを
特徴とする請求項２記載のレーザ加工機におけるレーザ
ビームの監視装置。 - 【請求項４】 モニタ光の進路中に少なくとも１個の集
光反射鏡もしくは集光レンズを具備したことを特徴とす
る請求項１，２又は３記載のレーザ加工機におけるレー
ザビームの監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04289994A JP3415250B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | レーザ加工機におけるレーザビームの監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04289994A JP3415250B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | レーザ加工機におけるレーザビームの監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07251277A JPH07251277A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3415250B2 true JP3415250B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=12648883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04289994A Expired - Fee Related JP3415250B2 (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | レーザ加工機におけるレーザビームの監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3415250B2 (ja) |
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-
1994
- 1994-03-14 JP JP04289994A patent/JP3415250B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07251277A (ja) | 1995-10-03 |
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