JP6659654B2 - レーザ加工前に外部光学系の異常を警告するレーザ加工装置 - Google Patents
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Description
11 レーザ発振器
12 外部光学系
13 数値制御装置
14 駆動制御装置
15 出力光測定部
16 加工テーブル
17 反射板
18 戻り光測定部
20 ファイバ
21 コリメーションレンズ
22 ビームスプリッタ
23 集光レンズ
24 保護ウインド
25 加工ヘッド
30 記憶部
31 前処理部
32 警告部
40 駆動指令部
41 出力指令部
42 第1光軸ずれ量計算部
43 第2光軸ずれ量計算部
44 第1異常領域特定部
45 第1警告指令部
46 第1調整量計算部
47 ビームスプリッタ角度調整指令部
48 第2警告指令部
50 第1ビーム径計算部
51 第2ビーム径計算部
52 第2異常領域特定部
53 第3警告指令部
54 第2調整量計算部
55 集光レンズ位置調整指令部
56 第4警告指令部
60 モード異常特定部
61 第5警告指令部
62 ゴースト特定部
63 第6警告指令部
64 汚れ特定部
65 第3調整量計算部
66 ウインド位置調整指令部
67 第7警告指令部
70 出力指令部
71 第3光軸ずれ量計算部
72 第3ビーム径計算部
73 第8警告指令部
Claims (14)
- レーザ加工前に外部光学系の異常を警告するレーザ加工装置であって、
レーザ発振器と、
前記レーザ発振器からの順方向の出力光を、ビームスプリッタを介して、導光して前記ワークの表面に照射するための外部光学系と、
前記外部光学系から出射する出射光の光軸に対して垂直に配置されていて前記出射光に対して一定の反射率を有する反射板と、
前記反射板で反射して前記外部光学系に戻る戻り光の強度分布を、前記ビームスプリッタを介して、測定する戻り光測定部と、
前記外部光学系の正常時における前記戻り光の強度分布を基準データとして記憶する記憶部と、
前記戻り光の強度分布の測定データと前記基準データとの比較に基づいて、レーザ加工前に前記外部光学系に起因する光軸ずれ、ビーム径異常、モード異常、ゴースト、保護ウインドの汚れ、及び熱レンズ効果による焦点ずれのうち少なくとも1つを特定する処理を行う前処理部と、
前記前処理部の処理に従って前記外部光学系の異常を警告する警告部と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。 - さらに、前記ビームスプリッタの角度を手動調整する角度調整機構を備え、
前記前処理部が、前記比較に基づいて第1光軸ずれ量を計算する第1光軸ずれ量計算部と、前記第1光軸ずれ量に基づいて前記角度調整機構による前記ビームスプリッタの角度調整のための第1調整量を計算する第1調整量計算部と、を有し、
前記警告部が前記第1調整量と共に前記光軸ずれを警告する、
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - さらに、前記ビームスプリッタの角度を制御する駆動制御装置を備え、
前記前処理部が、前記比較に基づいて第1光軸ずれ量を計算する第1光軸ずれ量計算部と、前記第1光軸ずれ量に基づいて前記駆動制御装置による前記ビームスプリッタの角度調整のための第1調整量を計算する第1調整量計算部と、前記第1調整量を前記駆動制御装置に対して指令するビームスプリッタ角度調整指令部と、を有する、
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - さらに、前記出力光の強度分布を、前記ビームスプリッタを介して、測定する出力光測定部を備え、
前記前処理部がさらに、前記出力光の強度分布の測定データと前記基準データとの比較に基づいて第2光軸ずれ量を計算する第2光軸ずれ量計算部と、前記第1光軸ずれ量と前記第2光軸ずれ量とに基づいて前記外部光学系の異常領域を特定する第1異常領域特定部を有し、
前記警告部が前記異常領域を警告する、
請求項2又は3に記載のレーザ加工装置。 - 前記外部光学系が前記出力光を集光する集光レンズを有し、
さらに、前記集光レンズの位置を制御する駆動制御装置を備え、
前記前処理部が、前記比較に基づいて第1ビーム径を計算する第1ビーム径計算部と、前記第1ビーム径に基づいて前記駆動制御装置による前記集光レンズの位置調整のための第2調整量を計算する第2調整量計算部と、前記第2調整量に基づいて前記集光レンズの位置調整を前記駆動制御装置に対して指令する集光レンズ位置調整指令部と、を有する、
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - さらに、前記出力光の強度分布を、前記ビームスプリッタを介して、測定する出力光測定部を備え、
前記前処理部がさらに、前記出力光の強度分布の測定データと前記基準データとの比較に基づいて第2ビーム径を計算する第2ビーム径計算部と、前記第1ビーム径と前記第2ビーム径とに基づいて前記外部光学系の異常領域を特定する第2異常領域特定部を有し、
前記警告部が前記異常領域を警告する、
請求項5に記載のレーザ加工装置。 - さらに、前記保護ウインドを前記出射光の光軸と直交する方向に駆動する駆動制御装置を備え、
前記前処理部が、前記比較に基づいて前記保護ウインドの汚れを特定する汚れ特定部と、前記保護ウインドの汚れ位置に基づいて前記駆動制御装置による前記保護ウインドの位置調整のための第3調整量を計算する第3調整量計算部と、前記第3調整量に基づいて前記保護ウインドの位置調整を前記駆動制御装置に対して指令するウインド位置調整指令部と、を有する、
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記前処理部が前記比較に基づいて前記戻り光のモード異常を特定するモード異常特定部を有し、前記警告部が前記モード異常を警告する、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記前処理部が前記比較に基づいて前記戻り光のゴーストを特定するゴースト特定部を有し、前記警告部が前記保護ウインドの反射防止コーティングの異常を警告する、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記戻り光測定部が前記順方向の出力光の光路と角度90°をなす位置に配置される、請求項1から9のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
- 前記出力光測定部が前記順方向の出力光の光路と角度0°をなす位置に配置される、請求項4又は6に記載のレーザ加工装置。
- 前記前処理部が、前記外部光学系が温まるまで前記レーザ発振器に対して出力する指令を行う出力指令部と、前記比較に基づいて第3光軸ずれ量を計算する第3光軸ずれ量計算部と、を有し、前記警告部が、前記第3光軸ずれ量に基づいて前記熱レンズ効果による焦点ずれを警告する、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記前処理部が、前記外部光学系が温まるまで前記レーザ発振器に対して出力する指令を行う出力指令部と、前記比較に基づいて第3ビーム径を計算する第3ビーム径計算部を有し、前記警告部が、前記第3ビーム径に基づいて前記熱レンズ効果による焦点ずれを警告する、請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記反射板が前記出射光の一部を透過し一部を反射するハーフミラーであり、
さらに、前記ハーフミラーを透過したレーザ光を除去するレーザ光除去部を備え、
前記出力指令部が、レーザ加工に使用する程度に高い出力で前記外部光学系が温まるまで前記レーザ光を出力する指令を前記レーザ発振器に対して行う、
請求項12又は13に記載のレーザ加工装置。
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