JP7053338B2 - Laser Machining Equipment and How to Adjust Laser Machining Equipment - Google Patents

Laser Machining Equipment and How to Adjust Laser Machining Equipment Download PDF

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本発明は、レーザ加工装置およびレーザ加工装置の調整方法に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a method for adjusting a laser processing apparatus.

レーザ加工装置は、加工ヘッドに設けられているノズルの中心をレーザ光が通るようにするための芯出しと称される調整が行われることがある。従来、作業者の目視によって被加工物の加工領域を確認しながら被加工物の加工を行い、加工ヘッドに設けられている光学系を構成するレンズあるいはミラーといった光学素子の位置を調整することによって、芯出しが行われることがある。目視による判断には作業者による経験または作業者の試行錯誤が必要となるため、芯出しの作業には手間と時間とを要することがある。 The laser machining apparatus may perform an adjustment called centering to allow the laser beam to pass through the center of the nozzle provided in the machining head. Conventionally, the work piece is processed while visually confirming the work area of the work piece, and the position of an optical element such as a lens or a mirror constituting the optical system provided in the processing head is adjusted. , Centering may be performed. Since visual judgment requires experience by the operator or trial and error by the operator, the centering work may take time and effort.

特許文献１には、レーザ光の光路への挿入とレーザ光の光路からの退避とが可能とされた反射鏡を使用して、光路へ挿入された反射鏡を介してカメラによってノズルの開口部と加工穴とを撮像することにより、ノズル内におけるレーザ光の位置を調整する技術が提案されている。 In Patent Document 1, a reflecting mirror capable of inserting a laser beam into an optical path and retracting the laser beam from the optical path is used, and an opening of a nozzle is opened by a camera through a reflecting mirror inserted into the optical path. A technique for adjusting the position of the laser beam in the nozzle has been proposed by taking an image of the machined hole and the machined hole.

特開２００３－２２５７８７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-225787

特許文献１の技術では、反射鏡の挿入によって、レーザ光による加工が行われるときの光路とは異なる光路が形成されて、開口部と加工穴とが観察される。レーザ光の位置の高精度な調整を可能とするには、カメラによって取り込まれる開口部の像の位置が常に一定となるように、反射鏡の高精度な位置決めが必要となる。光路内と光路外との移動が必要な反射鏡について、高精度な位置決めを可能とすることは困難である。このように、特許文献１の技術では、レーザ光による加工が行われるときの光路とは異なる光路が反射鏡の挿入によって形成されるために、ノズルにおけるレーザ光の位置の高精度な調整を行うことが困難であるという問題があった。 In the technique of Patent Document 1, by inserting a reflecting mirror, an optical path different from the optical path when processing by laser light is formed, and an opening and a processed hole are observed. In order to enable highly accurate adjustment of the position of the laser beam, it is necessary to position the reflector with high accuracy so that the position of the image of the opening captured by the camera is always constant. It is difficult to enable highly accurate positioning of a reflector that requires movement between the inside and outside of the optical path. As described above, in the technique of Patent Document 1, since an optical path different from the optical path when processing by the laser beam is formed by inserting the reflecting mirror, the position of the laser beam in the nozzle is adjusted with high accuracy. There was the problem that it was difficult.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ノズルにおけるレーザ光の位置の高精度な調整を可能とするレーザ加工装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a laser processing apparatus capable of highly accurate adjustment of the position of a laser beam in a nozzle.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザ光を平行化させるコリメート光学系と、レーザ光を集光する集光光学系と、集光光学系を通過したレーザ光を被加工物へ向けて出射する開口部を有するノズルと、開口部と、被加工物におけるレーザ光の照射領域とを撮像する撮像部と、レーザ発振器から入射される第１の入射光を被加工物へ向けて反射させ、かつ被加工物から入射される第２の入射光を透過させて撮像部へ入射させる光分岐素子と、開口部と照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、開口部の中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部と、を備える。調整部は、コリメート光学系の移動によって調整を行う。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the laser processing apparatus according to the present invention uses a laser oscillator that oscillates a laser beam, a collimated optical system that parallelizes the laser beam from the laser oscillator, and a laser beam. An image is taken of a condensing optical system that collects light, a nozzle having an opening that emits laser light that has passed through the condensing optical system toward the work piece, the opening, and an irradiation area of the laser light in the work piece. Light branching that reflects the first incident light incident from the laser oscillator toward the workpiece and transmits the second incident light incident from the workpiece to be incident on the image pickup unit. It is provided with an element and an adjusting unit for making adjustments for correcting a deviation between the center of the opening and the center of the laser beam based on the image data obtained by imaging the opening and the irradiation region. The adjusting unit adjusts by moving the collimating optical system.

本発明によれば、ノズルにおけるレーザ光の位置の高精度な調整が可能となるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the position of the laser beam in the nozzle can be adjusted with high accuracy.

本発明の実施の形態１にかかるレーザ加工装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the laser processing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１に示すレーザ加工装置のブロック図The block diagram of the laser processing apparatus shown in FIG. 実施の形態１にかかるレーザ加工装置が有する制御装置の機能が専用のハードウェアにより実現される場合のハードウェア構成を示す図The figure which shows the hardware composition in the case where the function of the control apparatus which the laser processing apparatus which concerns on Embodiment 1 has is realized by the dedicated hardware. 実施の形態１にかかるレーザ加工装置が有する制御装置の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサにより実現される場合のハードウェア構成を示す図The figure which shows the hardware composition in the case where the function of the control apparatus which the laser processing apparatus which concerns on Embodiment 1 has is realized by the processor which executes the program stored in the memory. 図１に示すレーザ加工装置による動作の手順を示すフローチャートA flowchart showing the procedure of operation by the laser processing apparatus shown in FIG. 図１に示すレーザ加工装置が有するカメラによって取り込まれた開口部の像の例を示す図The figure which shows the example of the image of the opening taken by the camera which has the laser processing apparatus shown in FIG. 図１に示すレーザ加工装置が有するカメラによって取り込まれた照射領域の像の例を示す図The figure which shows the example of the image of the irradiation area captured by the camera which has the laser processing apparatus shown in FIG. 本発明の実施の形態２にかかるレーザ加工装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the laser processing apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図８に示すレーザ加工装置による動作の手順を示すフローチャートA flowchart showing the operation procedure by the laser processing apparatus shown in FIG.

以下に、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置およびレーザ加工装置の調整方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the laser processing apparatus and the adjustment method of the laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００の構成を示す図である。レーザ加工装置１００は、レーザ光の照射によって被加工物に穴を形成する穴加工を行う装置である。レーザ加工装置１００は、穴加工以外のレーザ加工を行う装置であっても良い。レーザ加工装置１００は、加工ヘッド１４に設けられているノズル１９の中心をレーザ光が通るようにするための調整である芯出しを行う。 Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The laser machining device 100 is a device that performs hole machining to form a hole in a workpiece by irradiation with a laser beam. The laser processing device 100 may be an device that performs laser processing other than hole processing. The laser machining apparatus 100 performs centering, which is an adjustment for allowing the laser beam to pass through the center of the nozzle 19 provided on the machining head 14.

図１において、Ｘ軸とＹ軸とは、水平方向に平行、かつ互いに垂直な軸とする。Ｚ軸は、鉛直方向に平行、かつＸ軸とＹ軸とに垂直な軸とする。被加工物２０は、テーブル２１においてＸ軸とＹ軸とに平行な面に載置される。なお、Ｘ軸方向のうち図中矢印で示す方向をプラスＸ方向、プラスＸ方向とは逆の方向をマイナスＸ方向とする。Ｙ軸方向のうち紙面の手前へ向かう方向をプラスＹ方向、プラスＹ方向とは逆の方向をマイナスＹ方向とする。Ｚ軸方向のうち図中矢印で示す方向をプラスＺ方向、プラスＺ方向とは逆の方向をマイナスＺ方向とする。 In FIG. 1, the X-axis and the Y-axis are axes parallel to each other in the horizontal direction and perpendicular to each other. The Z-axis is an axis parallel to the vertical direction and perpendicular to the X-axis and the Y-axis. The workpiece 20 is placed on a surface parallel to the X-axis and the Y-axis on the table 21. Of the X-axis directions, the direction indicated by the arrow in the figure is the plus X direction, and the direction opposite to the plus X direction is the minus X direction. Of the Y-axis directions, the direction toward the front of the paper surface is the plus Y direction, and the direction opposite to the plus Y direction is the minus Y direction. Of the Z-axis directions, the direction indicated by the arrow in the figure is the plus Z direction, and the direction opposite to the plus Z direction is the minus Z direction.

レーザ加工装置１００は、レーザ光を発振するレーザ発振器１０と、レーザ光を集光する集光光学系である集光レンズ１７が収容されている加工ヘッド１４と、レーザ発振器１０と加工ヘッド１４との間に繋げられておりレーザ光が伝搬するファイバーケーブル１１と、を備える。図１では、加工ヘッド１４の内部に設けられている要素を模式的に示している。ファイバーケーブル１１のうちレーザ光が出射する出射端１１ａが加工ヘッド１４のうちプラスＸ方向側の端部１４ａに挿入されて、ファイバーケーブル１１は、加工ヘッド１４に接続されている。 The laser processing apparatus 100 includes a laser oscillator 10 that oscillates laser light, a processing head 14 that houses a condensing lens 17 that is a condensing optical system that condenses laser light, and a laser oscillator 10 and a processing head 14. It is provided with a fiber cable 11 which is connected between the two and propagates the laser beam. FIG. 1 schematically shows an element provided inside the processing head 14. The emission end 11a of the fiber cable 11 from which the laser beam is emitted is inserted into the end portion 14a of the processing head 14 on the plus X direction side, and the fiber cable 11 is connected to the processing head 14.

レーザ加工装置１００は、コリメート光学系であるコリメータユニット１２を備える。コリメータユニット１２は、出射端１１ａよりもマイナスＸ方向側に設けられている。コリメータユニット１２は、レーザ発振器１０およびファイバーケーブル１１から加工ヘッド１４へ入射したレーザ光を平行化させる。コリメータユニット１２は、ホルダの内部に収容されている。図１では、コリメータユニット１２が収容されているホルダの図示を省略している。コリメータユニット１２の焦点は、ファイバーケーブル１１の出射端１１ａに一致する。コリメータユニット１２は、加工ヘッド１４の内部にて出射端１１ａから発散されたレーザ光を平行化させる。 The laser processing device 100 includes a collimator unit 12 which is a collimator optical system. The collimator unit 12 is provided on the minus X direction side with respect to the emission end 11a. The collimator unit 12 parallelizes the laser light incident on the processing head 14 from the laser oscillator 10 and the fiber cable 11. The collimator unit 12 is housed inside the holder. In FIG. 1, the holder in which the collimator unit 12 is housed is not shown. The focus of the collimator unit 12 coincides with the exit end 11a of the fiber cable 11. The collimator unit 12 parallelizes the laser beam emitted from the emission end 11a inside the processing head 14.

レーザ加工装置１００は、光分岐素子であるビームスプリッタ１５を備える。ビームスプリッタ１５は、入射光の主光線と入射面とがなす角度と、出射光の主光線と出射面とがなす角度とが、どちらも４５度となるように配置されたプレート型のビームスプリッタである。ビームスプリッタ１５を構成する透明材料の板には、波長特性を備える光学薄膜が形成されている。ビームスプリッタ１５は、レーザ発振器１０から入射される入射光である第１の入射光を被加工物２０へ向けて反射させ、かつ被加工物２０から入射される入射光である第２の入射光を透過させてカメラ２３へ入射させる。 The laser processing apparatus 100 includes a beam splitter 15 which is an optical branching element. The beam splitter 15 is a plate-type beam splitter arranged so that the angle formed by the main ray of incident light and the incident surface and the angle formed by the main ray of emitted light and the exit surface are both 45 degrees. Is. An optical thin film having wavelength characteristics is formed on a plate of a transparent material constituting the beam splitter 15. The beam splitter 15 reflects the first incident light, which is the incident light incident from the laser oscillator 10, toward the workpiece 20, and the second incident light, which is the incident light incident from the workpiece 20. Is transmitted and incident on the camera 23.

ビームスプリッタ１５は、レーザ発振器１０と集光レンズ１７との間の光路である第１の光路と、後述するカメラ２３と集光レンズ１７との間の光路である第２の光路とを分岐する。ビームスプリッタ１５の波長特性については後述する。ビームスプリッタ１５は、１つの方向からの光を２つの方向へ進行させるとともに、２つの方向からの光を１つの方向へ進行させることができる。なお、ビームスプリッタ１５は、２つの直角プリズムにより構成されたキューブ型のビームスプリッタであっても良い。 The beam splitter 15 splits a first optical path, which is an optical path between the laser oscillator 10 and the condenser lens 17, and a second optical path, which is an optical path between the camera 23 and the condenser lens 17, which will be described later. .. The wavelength characteristics of the beam splitter 15 will be described later. The beam splitter 15 can allow light from one direction to travel in two directions and light from two directions in one direction. The beam splitter 15 may be a cube-type beam splitter composed of two right-angle prisms.

集光レンズ１７は、ホルダ１６の内部に収容されている。ノズル１９は、加工ヘッド１４のうちマイナスＺ方向側の端部に設けられている。ノズル１９は、集光レンズ１７を通過したレーザ光を被加工物２０へ向けて出射する開口部１９ａを有する。 The condenser lens 17 is housed inside the holder 16. The nozzle 19 is provided at the end of the processing head 14 on the minus Z direction side. The nozzle 19 has an opening 19a that emits laser light that has passed through the condenser lens 17 toward the workpiece 20.

レーザ加工装置１００は、撮像部であるカメラ２３と、ノズル１９の内部に照明光を照射する照明部２４とを備える。カメラ２３は、開口部１９ａと、被加工物２０におけるレーザ光の照射領域とを撮像する。カメラ２３は、被写体からの光を取り込む撮像レンズと、被写体像を撮像するイメージセンサであるＣＣＤ（Charge Coupled Device）とを有する。イメージセンサは、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであっても良い。カメラ２３は、加工ヘッド１４の内部においてマイナスＺ方向へ撮像レンズを向けて配置されている。図１では、撮像レンズとイメージセンサとの図示を省略している。 The laser processing device 100 includes a camera 23 which is an image pickup unit and an illumination unit 24 which irradiates the inside of the nozzle 19 with illumination light. The camera 23 takes an image of the opening 19a and the irradiation region of the laser beam in the workpiece 20. The camera 23 has an image pickup lens that captures light from the subject and a CCD (Charge Coupled Device) that is an image sensor that captures the subject image. The image sensor may be a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The camera 23 is arranged inside the processing head 14 with the image pickup lens facing in the minus Z direction. In FIG. 1, the illustration of the image pickup lens and the image sensor is omitted.

照明部２４は、撮像レンズと並べられて設けられている。照明部２４は、カメラ２３の位置からマイナスＺ方向へ向けて照明光を出射することにより、ノズル１９の内部に照明光を照射する。 The illumination unit 24 is provided side by side with the image pickup lens. The illumination unit 24 irradiates the inside of the nozzle 19 with the illumination light by emitting the illumination light from the position of the camera 23 in the minus Z direction.

加工ヘッド１４には、Ｚ軸方向においてホルダ１６を移動させるレンズ駆動部１８が設けられている。レンズ駆動部１８は、ホルダ１６を移動させることにより、集光レンズ１７の焦点の位置を変化させる。レンズ駆動部１８は、モータと、モータの回転運動を直線運動へ変換させる機構とを含む。図１では、モータおよび機構の図示を省略している。 The processing head 14 is provided with a lens driving unit 18 for moving the holder 16 in the Z-axis direction. The lens driving unit 18 changes the position of the focal point of the condenser lens 17 by moving the holder 16. The lens driving unit 18 includes a motor and a mechanism for converting the rotational motion of the motor into a linear motion. In FIG. 1, the motor and the mechanism are not shown.

レーザ加工装置１００は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにおいてテーブル２１を移動させるテーブル駆動部２２が設けられている。レーザ加工装置１００は、テーブル駆動部２２によりＸ軸方向とＹ軸方向とにおいてテーブル２１を移動させることにより、被加工物２０におけるレーザ光の照射位置をＸ軸方向とＹ軸方向とへ変化させる。 The laser processing apparatus 100 is provided with a table drive unit 22 for moving the table 21 in the X-axis direction and the Y-axis direction. The laser processing apparatus 100 changes the irradiation position of the laser beam on the workpiece 20 in the X-axis direction and the Y-axis direction by moving the table 21 in the X-axis direction and the Y-axis direction by the table drive unit 22. ..

レーザ加工装置１００は、開口部１９ａの像と照射領域の像との撮像によって得られた画像データを基に、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整である芯出しを行う調整部であるレンズ駆動部１３を備える。レーザ加工装置１００は、カメラ２３での撮像によって得られた画像信号を処理する画像処理装置２５と、レーザ加工装置１００の全体を制御する制御装置２６とを備える。 The laser processing apparatus 100 is an adjustment for correcting the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam based on the image data obtained by imaging the image of the opening 19a and the image of the irradiation region. A lens drive unit 13 which is an adjustment unit for centering is provided. The laser processing device 100 includes an image processing device 25 that processes an image signal obtained by imaging with the camera 23, and a control device 26 that controls the entire laser processing device 100.

実施の形態１において、レーザ発振器１０は、レンズ駆動部１３による調整が行われる際に発振する調整用レーザ光と、被加工物２０への加工が行われる際に発振する加工用レーザ光との２つを発振可能とする。加工用レーザ光は、被加工物２０を加工可能なレーザ光である第１のレーザ光である。調整用レーザ光は、被加工物２０を加工可能なレーザ光以外のレーザ光である第２のレーザ光である。 In the first embodiment, the laser oscillator 10 includes a laser beam for adjustment that oscillates when adjustment is performed by the lens driving unit 13 and a laser beam for processing that oscillates when processing the workpiece 20 is performed. Two can be oscillated. The laser beam for processing is a first laser beam which is a laser beam capable of processing the workpiece 20. The adjustment laser light is a second laser light which is a laser light other than the laser light capable of processing the workpiece 20.

図２は、図１に示すレーザ加工装置１００のブロック図である。制御装置２６は、画像処理装置２５を制御する機能部である撮像制御部３１と、レンズ駆動部１８を制御する機能部である集光制御部３２と、レンズ駆動部１３を制御する機能部である調整制御部３３と、レーザ発振器１０を制御する機能部であるレーザ発振制御部３４と、テーブル駆動部２２を制御する機能部であるテーブル制御部３５とを有する。調整制御部３３は、開口部１９ａの像と照射領域の像との撮像によって得られた画像データを基に、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部である。 FIG. 2 is a block diagram of the laser processing apparatus 100 shown in FIG. The control device 26 is a functional unit that controls an image pickup control unit 31 that controls the image processing device 25, a light collection control unit 32 that controls the lens drive unit 18, and a lens drive unit 13. It has a certain adjustment control unit 33, a laser oscillation control unit 34 which is a functional unit for controlling the laser oscillator 10, and a table control unit 35 which is a functional unit for controlling the table drive unit 22. The adjustment control unit 33 makes adjustments for correcting the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam based on the image data obtained by imaging the image of the opening 19a and the image of the irradiation region. It is an adjustment part.

画像処理装置２５は、撮像制御部３１による制御に基づいて、カメラ２３を動作させるとともに、カメラ２３を介して照明部２４を動作させる。また、画像処理装置２５は、カメラ２３から画像信号を取得して、画像信号を処理する。画像処理装置２５は、画像信号の処理によって得られたデータである画像データを撮像制御部３１へ送る。なお、照明部２４は、カメラ２３を介して制御されるものに限られず、カメラ２３を介さずに画像処理装置２５によって制御されるものであっても良い。 The image processing device 25 operates the camera 23 and operates the lighting unit 24 via the camera 23 based on the control by the image pickup control unit 31. Further, the image processing device 25 acquires an image signal from the camera 23 and processes the image signal. The image processing device 25 sends image data, which is data obtained by processing the image signal, to the image pickup control unit 31. The illumination unit 24 is not limited to the one controlled via the camera 23, and may be controlled by the image processing device 25 without the intervention of the camera 23.

レーザ発振器１０は、レーザ発振制御部３４による制御にしたがって、調整用レーザ光と加工用レーザ光とを切り換えて発振可能とする。加工用レーザ光は、可視領域以外の範囲に含まれる波長のレーザ光であって、かつ被加工物２０を加工可能な強度で出力される。レーザ発振制御部３４は、加工用レーザについて、発振周波数、パルス幅および強度といった発振条件を調整可能とする。 The laser oscillator 10 can oscillate by switching between the adjustment laser light and the processing laser light according to the control by the laser oscillation control unit 34. The processing laser beam is a laser beam having a wavelength included in a range other than the visible region, and is output with an intensity capable of processing the workpiece 20. The laser oscillation control unit 34 makes it possible to adjust oscillation conditions such as oscillation frequency, pulse width, and intensity for the processing laser.

調整用レーザ光は、可視領域の範囲に含まれる波長のレーザ光であって、かつ加工用レーザよりも低い強度で出力される。調整用レーザ光の強度は、カメラ２３を損傷しない程度の強度とされる。レーザ発振器１０は、可視領域の範囲に含まれる第１波長の調整用レーザ光を発振する。照明部２４は、可視領域の範囲に含まれる波長であって第１波長とは異なる波長である第２波長の照明光を出射する。カメラ２３は、第１波長の光と第２波長の光とについて感度を有している。なお、加工用レーザ光の波長を、第３波長とする。第３波長は、可視領域以外の範囲に含まれる波長である。 The adjustment laser beam is a laser beam having a wavelength included in the visible region and is output with a lower intensity than that of the processing laser. The intensity of the adjusting laser beam is set to such an intensity that the camera 23 is not damaged. The laser oscillator 10 oscillates the adjusting laser light of the first wavelength included in the visible region. The illumination unit 24 emits illumination light having a second wavelength, which is a wavelength included in the visible region and different from the first wavelength. The camera 23 has sensitivity to the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. The wavelength of the laser light for processing is defined as the third wavelength. The third wavelength is a wavelength included in a range other than the visible region.

ビームスプリッタ１５は、入射した第３波長の光の９９．９％以上を反射する波長特性を有する。また、ビームスプリッタ１５は、入射した第１波長の光の一部を反射するとともに他の一部を透過する波長特性を有する。例を挙げると、ビームスプリッタ１５は、入射した第１波長の光の５０％程度を反射し、それ以外の５０％程度を透過する。また、ビームスプリッタ１５は、入射した第２波長の光の９０％以上を透過する波長特性を有する。ビームスプリッタ１５の波長特性は、実施の形態１にて説明する波長特性に限られず、適宜変更しても良い。ビームスプリッタ１５の反射率と透過率とは、実施の形態１にて示すものに限られず任意であるものとする。 The beam splitter 15 has a wavelength characteristic that reflects 99.9% or more of the incident third wavelength light. Further, the beam splitter 15 has a wavelength characteristic of reflecting a part of the incident light of the first wavelength and transmitting the other part. For example, the beam splitter 15 reflects about 50% of the incident light of the first wavelength and transmits about 50% of the other light. Further, the beam splitter 15 has a wavelength characteristic of transmitting 90% or more of the incident second wavelength light. The wavelength characteristics of the beam splitter 15 are not limited to the wavelength characteristics described in the first embodiment, and may be appropriately changed. The reflectance and transmittance of the beam splitter 15 are not limited to those shown in the first embodiment, and may be arbitrary.

加工ヘッド１４の内部において、出射端１１ａから出射されるレーザ光の主光線は、Ｘ軸方向に平行である。レーザ光は、出射端１１ａからＹ軸方向およびＺ軸方向において拡散しながら、マイナスＸ方向へ進行する。レーザ光は、コリメータユニット１２においてＸ軸方向に平行な平行光となるように平行化される。 Inside the processing head 14, the main light beam of the laser beam emitted from the emission end 11a is parallel to the X-axis direction. The laser beam travels in the minus X direction while diffusing in the Y-axis direction and the Z-axis direction from the emission end 11a. The laser beam is parallelized in the collimator unit 12 so as to be parallel light parallel to the X-axis direction.

被加工物２０の加工の際に、コリメータユニット１２からビームスプリッタ１５へ入射した第１の入射光である加工用レーザ光の進行方向は、ビームスプリッタ１５での反射によって、マイナスＸ方向からマイナスＺ方向へ折り曲げられる。加工ヘッド１４は、被加工物２０へ向けて加工用レーザ光を出射する。 During the machining of the workpiece 20, the traveling direction of the processing laser beam, which is the first incident light incident on the beam splitter 15 from the collimator unit 12, is from the minus X direction to the minus Z due to the reflection by the beam splitter 15. It can be folded in the direction. The processing head 14 emits a processing laser beam toward the workpiece 20.

レンズ駆動部１３による調整が行われる際において、調整用レーザ光が発振されると、コリメータユニット１２からビームスプリッタ１５へ入射した調整用レーザ光のうちの５０％程度は、ビームスプリッタ１５で反射する。ビームスプリッタ１５で反射した調整用レーザ光は、加工用レーザ光の場合と同様に、被加工物２０へ向けて進行する。調整用レーザ光は、被加工物２０での反射により、加工ヘッド１４内をプラスＺ方向へ進行する。
被加工物２０からの第２の入射光である調整用レーザ光は、ビームスプリッタ１５へ入射する。ビームスプリッタ１５へ入射した調整用レーザ光のうちの５０％程度は、ビームスプリッタ１５を透過する。カメラ２３は、ビームスプリッタ１５を透過した調整用レーザ光を取り込む。 When the adjustment laser beam is oscillated by the lens driving unit 13, about 50% of the adjustment laser beam incident on the beam splitter 15 from the collimator unit 12 is reflected by the beam splitter 15. .. The adjusting laser beam reflected by the beam splitter 15 travels toward the workpiece 20 in the same manner as in the case of the processing laser beam. The adjusting laser beam travels in the machining head 14 in the plus Z direction due to reflection by the workpiece 20.
The adjustment laser beam, which is the second incident light from the workpiece 20, is incident on the beam splitter 15. About 50% of the adjusting laser beam incident on the beam splitter 15 passes through the beam splitter 15. The camera 23 captures the adjusting laser beam transmitted through the beam splitter 15.

レンズ駆動部１３による調整が行われる際において、照明光が出射されると、ビームスプリッタ１５へ入射した照明光の９０％以上は、ビームスプリッタ１５を透過する。ビームスプリッタ１５を透過した照明光は、加工用レーザ光および調整用レーザ光の場合と同様に、被加工物２０へ向けて進行する。被加工物２０での反射により加工ヘッド１４内をプラスＺ方向へ進行した照明光は、ビームスプリッタ１５へ入射する。ビームスプリッタ１５へ入射した照明光のうちの９０％以上は、ビームスプリッタ１５を透過する。カメラ２３は、ビームスプリッタ１５を透過した照明光を取り込む。 When the illumination light is emitted when the adjustment is performed by the lens driving unit 13, 90% or more of the illumination light incident on the beam splitter 15 passes through the beam splitter 15. The illumination light transmitted through the beam splitter 15 travels toward the workpiece 20 as in the case of the processing laser light and the adjusting laser light. Illumination light traveling in the plus Z direction in the machining head 14 due to reflection by the workpiece 20 is incident on the beam splitter 15. More than 90% of the illumination light incident on the beam splitter 15 passes through the beam splitter 15. The camera 23 captures the illumination light transmitted through the beam splitter 15.

レンズ駆動部１８は、集光制御部３２の制御により、集光レンズ１７の焦点を被加工物２０の位置に合わせるホルダ１６の移動と、集光レンズ１７の焦点を開口部１９ａの位置に合わせるホルダ１６の移動とを可能とする。 Under the control of the condensing control unit 32, the lens driving unit 18 moves the holder 16 to align the focus of the condensing lens 17 with the position of the workpiece 20, and aligns the focus of the condensing lens 17 with the position of the opening 19a. The holder 16 can be moved.

レンズ駆動部１３は、コリメータユニット１２が収容されているホルダをＹ軸方向とＺ軸方向とにおいて移動可能とする。レンズ駆動部１３は、Ｙ軸方向においてホルダを移動させることにより、ノズル１９でのＹ軸方向におけるレーザ光の位置を調整する。レンズ駆動部１３は、Ｚ軸方向においてホルダを移動させることにより、ノズル１９でのＸ軸方向におけるレーザ光の位置を調整する。レンズ駆動部１３は、Ｙ軸方向においてホルダの位置を調整可能な調整ネジと、Ｚ軸方向においてホルダの位置を調整可能な調整ネジとを有する。２つの調整ネジの各々には、調整ネジを回転するモータが設けられている。調整制御部３３は、モータの駆動を制御することにより、Ｙ軸方向におけるホルダの位置とＺ軸方向におけるホルダの位置との調整を行う。なお、図１および図２では、調整ネジとモータとの図示を省略している。 The lens driving unit 13 makes the holder containing the collimator unit 12 movable in the Y-axis direction and the Z-axis direction. The lens driving unit 13 adjusts the position of the laser beam on the nozzle 19 in the Y-axis direction by moving the holder in the Y-axis direction. The lens driving unit 13 adjusts the position of the laser beam in the X-axis direction of the nozzle 19 by moving the holder in the Z-axis direction. The lens driving unit 13 has an adjusting screw that can adjust the position of the holder in the Y-axis direction and an adjusting screw that can adjust the position of the holder in the Z-axis direction. Each of the two adjusting screws is provided with a motor that rotates the adjusting screw. The adjustment control unit 33 adjusts the position of the holder in the Y-axis direction and the position of the holder in the Z-axis direction by controlling the drive of the motor. Note that in FIGS. 1 and 2, the adjustment screw and the motor are not shown.

集光レンズ１７は、Ｚ軸に平行な軸に中心を合わせて配置されている。コリメータユニット１２の中心軸は、Ｚ軸に平行である。コリメータユニット１２の中心軸は、集光レンズ１７の中心軸をビームスプリッタ１５での４５度の折り曲げを経て延伸させたものと一致する。カメラ２３の中心軸は、Ｚ軸に平行である。カメラ２３の中心軸は、集光レンズ１７の中心軸を、ビームスプリッタ１５を通して延伸させたものと一致する。集光レンズ１７の中心軸と、コリメータユニット１２の中心軸と、カメラ２３の中心軸とを、加工ヘッド１４の光軸と称する。集光レンズ１７と、コリメータユニット１２と、カメラ２３とは、加工ヘッド１４の光軸に中心を合わせて配置されている。すなわち、集光レンズ１７と、コリメータユニット１２と、カメラ２３とは、同じ光軸上に配置されている。 The condenser lens 17 is arranged so as to be centered on an axis parallel to the Z axis. The central axis of the collimator unit 12 is parallel to the Z axis. The central axis of the collimator unit 12 coincides with the central axis of the condenser lens 17 stretched through a 45-degree bending at the beam splitter 15. The central axis of the camera 23 is parallel to the Z axis. The central axis of the camera 23 coincides with the central axis of the condenser lens 17 stretched through the beam splitter 15. The central axis of the condenser lens 17, the central axis of the collimator unit 12, and the central axis of the camera 23 are referred to as an optical axis of the processing head 14. The condenser lens 17, the collimator unit 12, and the camera 23 are arranged so as to be centered on the optical axis of the processing head 14. That is, the condenser lens 17, the collimator unit 12, and the camera 23 are arranged on the same optical axis.

制御装置２６の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００に専用のハードウェアであっても良く、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。 The function of the control device 26 is realized by a processing circuit. The processing circuit may be hardware dedicated to the laser processing apparatus 100 according to the first embodiment, or may be a processor that executes a program stored in the memory.

図３は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が有する制御装置２６の機能が専用のハードウェアにより実現される場合のハードウェア構成を示す図である。専用のハードウェアである処理回路５１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらの組み合わせである。 FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration when the function of the control device 26 included in the laser processing device 100 according to the first embodiment is realized by dedicated hardware. The processing circuit 51, which is dedicated hardware, is a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or any of these. It is a combination.

図４は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が有する制御装置２６の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサにより実現される場合のハードウェア構成を示す図である。プロセッサ５３およびメモリ５４は、相互に通信可能に接続されている。 FIG. 4 is a diagram showing a hardware configuration when the function of the control device 26 included in the laser processing device 100 according to the first embodiment is realized by a processor that executes a program stored in a memory. The processor 53 and the memory 54 are connected so as to be able to communicate with each other.

プロセッサ５３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。制御装置２６の機能は、プロセッサ５３と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ５４に格納される。メモリ５４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ等の内蔵メモリである。 The processor 53 is a CPU (Central Processing Unit), a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor). The function of the control device 26 is realized by the processor 53 and software, firmware, or a combination of software and firmware. The software or firmware is described as a program and stored in the memory 54. The memory 54 is non-volatile or volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). It is a built-in memory such as a sex semiconductor memory.

制御装置２６の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、制御装置２６の機能のその他の部分がソフトウェアあるいはファームウェアにより実現されても良い。このように、制御装置２６の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。 Some of the functions of the control device 26 may be realized by dedicated hardware, and other parts of the functions of the control device 26 may be realized by software or firmware. As described above, the function of the control device 26 can be realized by hardware, software, firmware, or a combination thereof.

なお、画像処理装置２５の機能は、制御装置２６の機能と同様に、処理回路により実現される。図３に示すハードウェア構成と図４に示すハードウェア構成とは、画像処理装置２５に適用されても良い。図４に示すハードウェア構成の場合、画像処理装置２５の処理機能は、プロセッサ５３と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。 The function of the image processing device 25 is realized by the processing circuit in the same manner as the function of the control device 26. The hardware configuration shown in FIG. 3 and the hardware configuration shown in FIG. 4 may be applied to the image processing device 25. In the case of the hardware configuration shown in FIG. 4, the processing function of the image processing device 25 is realized by the processor 53 and software, firmware, or a combination of software and firmware.

次に、レーザ加工装置１００の動作について説明する。図５は、図１に示すレーザ加工装置１００による動作の手順を示すフローチャートである。図５には、レーザ加工装置１００がノズル１９におけるレーザ光の位置を調整するときにおける動作の手順を示している。 Next, the operation of the laser processing apparatus 100 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of operation by the laser processing apparatus 100 shown in FIG. FIG. 5 shows a procedure of operation when the laser processing apparatus 100 adjusts the position of the laser beam on the nozzle 19.

ステップＳ１において、レンズ駆動部１８は、集光レンズ１７を移動させる。レンズ駆動部１８は、集光制御部３２による制御にしたがってホルダ１６を移動させることにより、集光レンズ１７の焦点を開口部１９ａの位置に合わせる調整を行う。 In step S1, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The lens driving unit 18 adjusts the focus of the condensing lens 17 to the position of the opening 19a by moving the holder 16 under the control of the condensing control unit 32.

ステップＳ２において、照明部２４は、照明光を出射する。照明部２４は、撮像制御部３１による制御にしたがって点灯する。照明部２４から出射した照明光は、ビームスプリッタ１５と集光レンズ１７とを透過して、開口部１９ａに到達する。開口部１９ａで反射した照明光は、集光レンズ１７とビームスプリッタ１５とを透過して、カメラ２３に到達する。 In step S2, the illumination unit 24 emits illumination light. The illumination unit 24 is turned on according to the control by the image pickup control unit 31. The illumination light emitted from the illumination unit 24 passes through the beam splitter 15 and the condenser lens 17 and reaches the opening 19a. The illumination light reflected by the opening 19a passes through the condenser lens 17 and the beam splitter 15 and reaches the camera 23.

ステップＳ３において、カメラ２３は、開口部１９ａを撮像する。カメラ２３は、開口部１９ａで反射した照明光を取り込んで、撮像制御部３１による制御にしたがって開口部１９ａの像を撮像する。カメラ２３は、撮像によって得られた画像信号を出力する。ステップＳ４において、照明部２４は、照明光の出射を停止する。 In step S3, the camera 23 takes an image of the opening 19a. The camera 23 takes in the illumination light reflected by the opening 19a and captures an image of the opening 19a under the control of the image pickup control unit 31. The camera 23 outputs an image signal obtained by imaging. In step S4, the illumination unit 24 stops the emission of the illumination light.

図６は、図１に示すレーザ加工装置１００が有するカメラ２３によって取り込まれた開口部１９ａの像４０の例を示す図である。開口部１９ａに対する像４０の倍率は、カメラ２３の撮像レンズの焦点距離と集光レンズ１７の焦点距離との比率によって決定される。倍率は、開口部１９ａのサイズに倍率が掛け合わされて決定される像４０のサイズが撮像範囲に入るように設定される。 FIG. 6 is a diagram showing an example of an image 40 of the opening 19a captured by the camera 23 included in the laser processing apparatus 100 shown in FIG. The magnification of the image 40 with respect to the aperture 19a is determined by the ratio of the focal length of the image pickup lens of the camera 23 to the focal length of the condenser lens 17. The magnification is set so that the size of the image 40, which is determined by multiplying the size of the opening 19a by the magnification, falls within the imaging range.

画像処理装置２５は、カメラ２３によって出力された画像信号を基に、像４０の中心位置Ｃ１のｘｙ座標を求める。図６に示すｘ軸は、図１に示すＸ軸に対応する軸とする。図６に示すｙ軸は、図１に示すＹ軸に対応する軸とする。画像処理装置２５は、撮像によって取得された画像信号に二値化処理を施してから、円近似、エッジ検出、またはHough変換といった画像処理を利用して、中心位置Ｃ１のｘｙ座標を算出する。なお、画像処理装置２５は、かかる手法以外の手法によって中心位置Ｃ１のｘｙ座標を算出しても良い。画像処理装置２５は、画像信号の処理によって、中心位置Ｃ１を示すｘｙ座標である画像データを出力する。撮像制御部３１は、画像処理装置２５から出力された画像データを取得する。 The image processing device 25 obtains the xy coordinates of the center position C1 of the image 40 based on the image signal output by the camera 23. The x-axis shown in FIG. 6 is an axis corresponding to the X-axis shown in FIG. The y-axis shown in FIG. 6 is an axis corresponding to the Y-axis shown in FIG. The image processing device 25 performs binarization processing on the image signal acquired by imaging, and then calculates the xy coordinate of the center position C1 by using image processing such as circle approximation, edge detection, or Hough transform. The image processing device 25 may calculate the xy coordinates of the center position C1 by a method other than such a method. The image processing device 25 outputs image data which is xy coordinates indicating the center position C1 by processing the image signal. The image pickup control unit 31 acquires the image data output from the image processing device 25.

ステップＳ５において、レンズ駆動部１８は、集光レンズ１７を移動させる。レンズ駆動部１８は、集光制御部３２による制御にしたがってホルダ１６を移動させることにより、集光レンズ１７の焦点を被加工物２０に合わせる調整を行う。なお、ステップＳ５のときに、テーブル駆動部２２は、テーブル制御部３５による制御にしたがって、被加工物２０が載置されているテーブル２１を開口部１９ａのマイナスＺ方向側の位置に移動する。 In step S5, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The lens driving unit 18 adjusts the focus of the condensing lens 17 to the workpiece 20 by moving the holder 16 under the control of the condensing control unit 32. In step S5, the table drive unit 22 moves the table 21 on which the workpiece 20 is placed to the position on the minus Z direction side of the opening 19a under the control of the table control unit 35.

ステップＳ６において、レーザ発振器１０は、調整用レーザ光を発振する。レーザ発振器１０は、レーザ発振制御部３４による制御にしたがって、調整用レーザ光を発振する。レーザ発振器１０によって発振された調整用レーザ光は、ファイバーケーブル１１を経て、加工ヘッド１４へ入射する。調整用レーザ光は、コリメータユニット１２を通過してから、ビームスプリッタ１５に入射する。ビームスプリッタ１５にて反射した調整用レーザ光は、集光レンズ１７を透過してから開口部１９ａを通過して、被加工物２０へ入射する。被加工物２０で反射した調整用レーザ光は、開口部１９ａを通過してから集光レンズ１７を透過して、ビームスプリッタ１５に入射する。ビームスプリッタ１５を透過した調整用レーザ光は、カメラ２３に到達する。 In step S6, the laser oscillator 10 oscillates the adjusting laser beam. The laser oscillator 10 oscillates the adjusting laser beam according to the control by the laser oscillation control unit 34. The adjusting laser beam oscillated by the laser oscillator 10 enters the processing head 14 via the fiber cable 11. The adjusting laser beam passes through the collimator unit 12 and then enters the beam splitter 15. The adjusting laser beam reflected by the beam splitter 15 passes through the condenser lens 17 and then passes through the opening 19a and is incident on the workpiece 20. The adjusting laser beam reflected by the workpiece 20 passes through the opening 19a, passes through the condenser lens 17, and is incident on the beam splitter 15. The adjusting laser beam transmitted through the beam splitter 15 reaches the camera 23.

ステップＳ７において、カメラ２３は、被加工物２０における調整用レーザ光の照射領域を撮像する。カメラ２３は、被加工物２０で反射した調整用レーザ光を取り込んで、撮像制御部３１による制御にしたがって照射領域の像を撮像する。カメラ２３は、撮像によって得られた画像信号を出力する。カメラ２３による撮像の後に、レーザ発振器１０は、調整用レーザ光の発振を停止する。 In step S7, the camera 23 takes an image of the irradiation region of the adjustment laser beam on the workpiece 20. The camera 23 takes in the adjustment laser beam reflected by the workpiece 20, and captures an image of the irradiation region under the control of the image pickup control unit 31. The camera 23 outputs an image signal obtained by imaging. After the image pickup by the camera 23, the laser oscillator 10 stops the oscillation of the adjusting laser beam.

図７は、図１に示すレーザ加工装置１００が有するカメラ２３によって取り込まれた照射領域の像４１の例を示す図である。図７では、図６に示す開口部１９ａの像４０に照射領域の像４１を重ね合わせて示している。画像処理装置２５は、カメラ２３によって出力された画像信号を基に、像４１の中心位置Ｃ２のｘｙ座標を求める。画像処理装置２５は、中心位置Ｃ１のｘｙ座標と同様の手法によって、中心位置Ｃ２のｘｙ座標を算出する。画像処理装置２５は、画像信号の処理によって、中心位置Ｃ２を示すｘｙ座標である画像データを出力する。撮像制御部３１は、画像処理装置２５から出力された画像データを取得する。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an image 41 of an irradiation region captured by the camera 23 included in the laser processing apparatus 100 shown in FIG. 1. In FIG. 7, the image 41 of the irradiation region is superimposed on the image 40 of the opening 19a shown in FIG. The image processing device 25 obtains the xy coordinates of the center position C2 of the image 41 based on the image signal output by the camera 23. The image processing device 25 calculates the xy coordinates of the center position C2 by the same method as the xy coordinates of the center position C1. The image processing device 25 outputs image data which is xy coordinates indicating the center position C2 by processing the image signal. The image pickup control unit 31 acquires the image data output from the image processing device 25.

Ｚ軸方向におけるテーブル２１の位置は、カメラ２３による撮像によって観察される照射領域が開口部１９ａからできるだけ近くなるように調整されても良い。Ｚ軸方向において、被加工物２０のうち調整用レーザ光が照射する面の高さは、開口部１９ａの高さに合わせられても良い。これにより、レーザ加工装置１００は、開口部１９ａにできるだけ近い位置における調整用レーザ光の中心位置を観察可能とし、ノズル１９におけるレーザ光の位置の高精度な調整を行うことができる。撮像される照射領域の形状は、円である場合に限られず、楕円であっても良い。カメラ２３は、Ｚ軸方向において焦点とはずれた位置における照射領域の像を撮像しても良い。 The position of the table 21 in the Z-axis direction may be adjusted so that the irradiation region observed by the image pickup by the camera 23 is as close as possible to the opening 19a. In the Z-axis direction, the height of the surface of the workpiece 20 irradiated with the adjusting laser beam may be adjusted to the height of the opening 19a. As a result, the laser processing apparatus 100 can observe the center position of the adjusting laser beam at a position as close as possible to the opening 19a, and can perform highly accurate adjustment of the position of the laser beam in the nozzle 19. The shape of the irradiation region to be imaged is not limited to a circle, but may be an ellipse. The camera 23 may capture an image of the irradiation region at a position defocused in the Z-axis direction.

ステップＳ８において、撮像制御部３１は、開口部１９ａの中心位置からの調整用レーザ光の照射領域の中心位置のずれ量を算出する。撮像制御部３１は、画像処理装置２５から取得された画像データに基づいて、中心位置Ｃ１と中心位置Ｃ２との間の距離を算出する。撮像制御部３１は、算出された距離を上記の倍率によって除算することにより、中心位置同士の間のずれ量を算出する。 In step S8, the image pickup control unit 31 calculates the amount of deviation of the center position of the irradiation region of the adjustment laser beam from the center position of the opening 19a. The image pickup control unit 31 calculates the distance between the center position C1 and the center position C2 based on the image data acquired from the image processing device 25. The image pickup control unit 31 calculates the amount of deviation between the center positions by dividing the calculated distance by the above-mentioned magnification.

ステップＳ９において、撮像制御部３１は、ステップＳ８にて算出されたずれ量があらかじめ設定された閾値未満であるか否かを判断する。算出されたずれ量が閾値未満である場合（ステップＳ９，Ｙｅｓ）、調整制御部３３は、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていると判断する。これにより、レーザ加工装置１００は、図５に示す動作による調整を終了する。 In step S9, the image pickup control unit 31 determines whether or not the deviation amount calculated in step S8 is less than the preset threshold value. When the calculated deviation amount is less than the threshold value (step S9, Yes), the adjustment control unit 33 determines that the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has been eliminated. As a result, the laser processing apparatus 100 ends the adjustment by the operation shown in FIG.

算出されたずれ量が閾値以上である場合（ステップＳ９，Ｎｏ）、調整制御部３３は、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていないと判断する。ステップＳ１０において、調整制御部３３は、コリメータユニット１２の移動量を算出する。調整制御部３３は、ステップＳ９にて算出されたずれ量を相殺可能とする移動量を算出する。図７に示すように、中心位置Ｃ１に対して中心位置Ｃ２がマイナスｘ方向およびマイナスｙ方向にずれていた場合、調整制御部３３は、ずれ量に相当する距離分、プラスＸ方向とプラスＹ方向とへコリメータユニット１２を移動させる移動量を算出する。 When the calculated deviation amount is equal to or greater than the threshold value (steps S9, No), the adjustment control unit 33 determines that the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has not been eliminated. In step S10, the adjustment control unit 33 calculates the movement amount of the collimator unit 12. The adjustment control unit 33 calculates a movement amount that can offset the deviation amount calculated in step S9. As shown in FIG. 7, when the center position C2 is deviated from the center position C1 in the minus x direction and the minus y direction, the adjustment control unit 33 increases the plus X direction and the plus Y by the distance corresponding to the shift amount. The amount of movement to move the collimator unit 12 in the direction is calculated.

ステップＳ１１において、レンズ駆動部１３は、調整制御部３３による制御にしたがって、コリメータユニット１２を移動する。レンズ駆動部１３は、ステップＳ１０にて算出された移動量の分、コリメータユニット１２を移動する。このようにして、レンズ駆動部１３は、開口部１９ａの像と照射領域の像との撮像によって得られた画像データを基に、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う。 In step S11, the lens drive unit 13 moves the collimator unit 12 under the control of the adjustment control unit 33. The lens driving unit 13 moves the collimator unit 12 by the amount of movement calculated in step S10. In this way, the lens driving unit 13 corrects the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam based on the image data obtained by imaging the image of the opening 19a and the image of the irradiation region. Make adjustments for.

ステップＳ１１の手順を終えると、レーザ加工装置１００は、ステップＳ１からの手順を繰り返す。ステップＳ１からステップＳ１１までの手順の後において、レーザ加工装置１００は、ステップＳ１からステップＳ４までの手順を省略しても良い。レーザ加工装置１００は、ステップＳ８では、既に撮像された開口部１９ａの像４０を利用してずれ量を算出しても良い。 When the procedure of step S11 is completed, the laser processing apparatus 100 repeats the procedure from step S1. After the procedure from step S1 to step S11, the laser processing apparatus 100 may omit the procedure from step S1 to step S4. In step S8, the laser processing apparatus 100 may calculate the amount of deviation by using the image 40 of the opening 19a that has already been imaged.

レーザ加工装置１００は、ステップＳ９でのずれ量と閾値との比較により、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されたか否かを判断する。これにより、ユーザの主観によらずレーザ加工装置１００の処理により、開口部１９ａの中心にレーザ光の中心がどの程度近くなれば調整を終了しても良いか否かの判断が可能となる。 The laser processing apparatus 100 determines whether or not the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has been eliminated by comparing the deviation amount in step S9 with the threshold value. This makes it possible to determine how close the center of the laser beam should be to the center of the opening 19a by the processing of the laser processing apparatus 100 regardless of the subjectivity of the user.

なお、レーザ加工装置１００は、図５に示す各ステップの順序を適宜入れ換えても良いものとする。例を挙げると、レーザ加工装置１００は、調整用レーザ光の照射領域の像４１を撮像した後に、開口部１９ａの像４０を撮像しても良い。 The laser processing apparatus 100 may appropriately change the order of each step shown in FIG. For example, the laser processing apparatus 100 may image the image 40 of the opening 19a after imaging the image 41 of the irradiation region of the adjustment laser light.

実施の形態１では、加工ヘッド１４の光軸上に、集光レンズ１７と、コリメータユニット１２と、カメラ２３とが配置されていることにより、カメラ２３は、常に一定の位置における開口部１９ａの像４０を取得することができる。レーザ加工装置１００は、光路への挿入と光路からの退避とが可能とされた光学素子の使用によって、レーザ光による加工が行われるときの光路とは異なる光路が形成される場合に比べて、ノズル１９におけるレーザ光の位置の高精度な調整を容易に行うことができる。 In the first embodiment, the condenser lens 17, the collimator unit 12, and the camera 23 are arranged on the optical axis of the processing head 14, so that the camera 23 always has an opening 19a at a fixed position. The image 40 can be acquired. The laser processing apparatus 100 uses an optical element that can be inserted into and retracted from the optical path, so that an optical path different from the optical path when processing by the laser beam is formed, as compared with the case where the optical path is formed. The position of the laser beam in the nozzle 19 can be easily adjusted with high accuracy.

レーザ加工装置１００は、コリメータユニット１２の位置調整によってノズル１９におけるレーザ光の位置を調整可能としたことで、レーザ光の位置の調整のための光学素子が別途設けられる場合と比較して、レーザ光のビームモードへの影響を少なくすることができる。また、レーザ加工装置１００は、ノズル１９の中心からのレーザ光の中心が大幅にずれている場合であっても、かかるずれをコリメータユニット１２の位置調整によって容易に補正することができる。 Since the laser processing apparatus 100 can adjust the position of the laser beam in the nozzle 19 by adjusting the position of the collimator unit 12, the laser is compared with the case where an optical element for adjusting the position of the laser beam is separately provided. The effect of light on the beam mode can be reduced. Further, even if the center of the laser beam from the center of the nozzle 19 is significantly deviated from the center of the laser processing device 100, the deviance can be easily corrected by adjusting the position of the collimator unit 12.

実施の形態１によると、レーザ加工装置１００は、第１の光路と第２の光路とが分岐する位置にビームスプリッタ１５が設けられていることで、集光レンズ１７と、コリメータユニット１２と、カメラ２３とを同じ光軸上に配置可能とする。レーザ加工装置１００は、常に一定の位置における開口部１９ａの像４０を取得することができることで、ノズル１９におけるレーザ光の位置の高精度な調整を容易に行うことができる。レーザ加工装置１００は、レーザ光の位置の調整を自動で行うことにより、作業者の経験に関わらず高精度な調整を行うことができるとともに、作業者の試行錯誤によらずに高精度な調整を容易に行うことができる。これにより、レーザ加工装置１００は、ノズル１９におけるレーザ光の位置の高精度な調整が可能となるという効果を奏する。 According to the first embodiment, the laser processing apparatus 100 includes a condenser lens 17, a collimator unit 12, and a collimator unit 12 by providing a beam splitter 15 at a position where the first optical path and the second optical path branch off. The camera 23 can be arranged on the same optical axis. Since the laser processing apparatus 100 can always acquire the image 40 of the opening 19a at a constant position, the position of the laser beam in the nozzle 19 can be easily adjusted with high accuracy. By automatically adjusting the position of the laser beam, the laser processing apparatus 100 can perform high-precision adjustment regardless of the experience of the operator, and can also perform high-precision adjustment without trial and error of the operator. Can be easily performed. As a result, the laser processing apparatus 100 has the effect that the position of the laser beam in the nozzle 19 can be adjusted with high accuracy.

実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２にかかるレーザ加工装置１０１の構成を示す図である。実施の形態２にかかるレーザ加工装置１０１は、実施の形態１にかかる調整用レーザ光に代えて、加工用レーザ光を使用して、レーザ光の位置を調整可能とする。実施の形態２では、上記の実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる構成について主に説明する。 Embodiment 2.
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the laser processing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention. The laser processing apparatus 101 according to the second embodiment can adjust the position of the laser light by using the processing laser light instead of the adjusting laser light according to the first embodiment. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the configurations different from those in the first embodiment will be mainly described.

実施の形態２にかかるレーザ加工装置１０１には、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が有する各部に加えて、切り換え部６０が設けられている。切り換え部６０は、レーザ光の位置の調整において使用されるレーザ光を、加工用レーザ光である第１のレーザ光と調整用レーザ光である第２のレーザ光とに切り換える。調整に使用される加工用レーザ光には、レーザ加工装置１０１での加工に使用される加工用レーザ光の強度範囲の中で低強度のレーザ光が使用される。低強度のレーザ光とは、レーザエネルギーによる加工が容易とされるアクリルといった材料を加工可能な強度のレーザ光とする。実施の形態２では、レーザ光の位置の調整において、アクリルといった材料からなる被加工物２０が使用される。 The laser processing apparatus 101 according to the second embodiment is provided with a switching portion 60 in addition to each portion included in the laser processing apparatus 100 according to the first embodiment. The switching unit 60 switches the laser beam used for adjusting the position of the laser beam between the first laser beam which is the processing laser beam and the second laser beam which is the adjusting laser beam. As the processing laser beam used for adjustment, a low-intensity laser beam is used within the intensity range of the processing laser beam used for processing in the laser processing apparatus 101. The low-intensity laser beam is a laser beam having an intensity capable of processing a material such as acrylic, which is easily processed by laser energy. In the second embodiment, the workpiece 20 made of a material such as acrylic is used in adjusting the position of the laser beam.

次に、レーザ加工装置１０１の動作について説明する。図９は、図８に示すレーザ加工装置１０１による動作の手順を示すフローチャートである。図９には、レーザ加工装置１０１がノズル１９におけるレーザ光の位置を調整するときにおける動作の手順を示している。 Next, the operation of the laser processing apparatus 101 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of operation by the laser processing apparatus 101 shown in FIG. FIG. 9 shows a procedure of operation when the laser processing device 101 adjusts the position of the laser beam on the nozzle 19.

ステップＳ２１において、レーザ加工装置１０１は、調整において使用するレーザ光を、調整用レーザ光と加工用レーザ光の２つから選択する。レーザ光は、ユーザによる切り換え部６０への操作に基づいて選択される。図９では、ステップＳ２１において加工用レーザ光が選択された場合の動作を説明する。なお、ステップＳ２１において加工用レーザ光が選択された場合の動作は、実施の形態１の場合の動作と同様である。 In step S21, the laser processing apparatus 101 selects the laser light used for the adjustment from two, the adjustment laser light and the processing laser light. The laser beam is selected based on the operation of the switching unit 60 by the user. FIG. 9 describes the operation when the processing laser beam is selected in step S21. The operation when the processing laser beam is selected in step S21 is the same as the operation in the case of the first embodiment.

ステップＳ２２において、レンズ駆動部１８は、集光レンズ１７を移動させる。レンズ駆動部１８は、集光制御部３２による制御にしたがってホルダ１６を移動させることにより、集光レンズ１７の焦点を開口部１９ａの位置に合わせる調整を行う。ステップＳ２３において、照明部２４は、照明光を出射する。ステップＳ２４において、カメラ２３は、開口部１９ａを撮像する。画像処理装置２５は、開口部１９ａの像の中心位置を示すｘｙ座標を求める。 In step S22, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The lens driving unit 18 adjusts the focus of the condensing lens 17 to the position of the opening 19a by moving the holder 16 under the control of the condensing control unit 32. In step S23, the illumination unit 24 emits illumination light. In step S24, the camera 23 takes an image of the opening 19a. The image processing device 25 obtains xy coordinates indicating the center position of the image of the opening 19a.

ステップＳ２５において、レーザ発振制御部３４は、レーザ光の発振条件を設定する。レーザ発振制御部３４は、ステップＳ２１にて加工用レーザ光が選択されたことにしたがって、発振されるレーザ光が上記の低強度のレーザ光となるように、発振条件を設定する。ステップＳ２６において、レンズ駆動部１８は、集光レンズ１７を移動させる。テーブル駆動部２２は、テーブル２１を移動させる。レンズ駆動部１８は、集光制御部３２による制御にしたがってホルダ１６を移動させることにより、集光レンズ１７の焦点を被加工物２０に合わせる調整を行う。 In step S25, the laser oscillation control unit 34 sets the oscillation conditions of the laser beam. The laser oscillation control unit 34 sets the oscillation conditions so that the oscillated laser beam becomes the above-mentioned low-intensity laser beam according to the selection of the processing laser beam in step S21. In step S26, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The table drive unit 22 moves the table 21. The lens driving unit 18 adjusts the focus of the condensing lens 17 to the workpiece 20 by moving the holder 16 under the control of the condensing control unit 32.

ステップＳ２７において、レーザ発振器１０は、加工用レーザ光を発振する。レーザ発振制御部３４は、ステップＳ２５において設定された発振条件にしたがって、レーザ発振器１０を制御する。被加工物２０は、加工用レーザ光が照射されることにより加工される。被加工物２０に加工が施されると、レーザ発振器１０は、レーザ発振制御部３４による制御にしたがって、加工用レーザ光の発振を停止する。 In step S27, the laser oscillator 10 oscillates the processing laser beam . The laser oscillation control unit 34 controls the laser oscillator 10 according to the oscillation conditions set in step S25. The workpiece 20 is processed by being irradiated with a laser beam for processing. When the workpiece 20 is machined, the laser oscillator 10 stops oscillating the laser beam for machining under the control of the laser oscillation control unit 34.

ステップＳ２８において、カメラ２３は、被加工物２０に形成された加工領域を撮像する。加工領域には、照明部２４から出射されている照明光が照射している。カメラ２３は、被加工物２０で反射した照明光を取り込んで、加工領域の像を撮像する。このように、ステップＳ２７では、カメラ２３は、被加工物２０へ加工用レーザ光が入射しているときにおける加工用レーザ光の照射領域に相当する加工領域を撮像する。画像処理装置２５は、カメラ２３によって出力された画像信号を基に、加工領域の像の中心位置を示すｘｙ座標を求める。 In step S28, the camera 23 takes an image of the processed region formed on the workpiece 20. The processed area is irradiated with the illumination light emitted from the illumination unit 24. The camera 23 captures the illumination light reflected by the workpiece 20 and captures an image of the processed region. As described above, in step S27, the camera 23 takes an image of the processing region corresponding to the irradiation region of the processing laser light when the processing laser light is incident on the workpiece 20. The image processing device 25 obtains xy coordinates indicating the center position of the image in the processing region based on the image signal output by the camera 23.

ステップＳ２９において、撮像制御部３１は、開口部１９ａの中心位置からの加工領域の中心位置のずれ量を算出する。ステップＳ３０において、撮像制御部３１は、ステップＳ２９にて算出されたずれ量があらかじめ設定された閾値未満であるか否かを判断する。算出されたずれ量が閾値未満である場合（ステップＳ３０，Ｙｅｓ）、調整制御部３３は、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていると判断する。これにより、レーザ加工装置１００は、図９に示す動作による調整を終了する。 In step S29, the image pickup control unit 31 calculates the amount of deviation of the center position of the processing region from the center position of the opening 19a. In step S30, the image pickup control unit 31 determines whether or not the deviation amount calculated in step S29 is less than the preset threshold value. When the calculated deviation amount is less than the threshold value (step S30, Yes), the adjustment control unit 33 determines that the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has been eliminated. As a result, the laser processing apparatus 100 ends the adjustment by the operation shown in FIG.

算出されたずれ量が閾値以上である場合（ステップＳ３０，Ｎｏ）、調整制御部３３は、開口部１９ａの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていないと判断する。調整制御部３３は、コリメータユニット１２の移動量を算出する。ステップＳ３１において、調整制御部３３は、ステップＳ２９にて算出されたずれ量を相殺可能とする移動量を算出する。 When the calculated deviation amount is equal to or greater than the threshold value (steps S30, No), the adjustment control unit 33 determines that the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has not been eliminated. The adjustment control unit 33 calculates the amount of movement of the collimator unit 12. In step S31, the adjustment control unit 33 calculates a movement amount that can offset the deviation amount calculated in step S29.

ステップＳ３２において、レンズ駆動部１３は、調整制御部３３による制御にしたがって、コリメータユニット１２を移動する。レンズ駆動部１３は、ステップＳ３１にて算出された移動量の分、コリメータユニット１２を移動する。ステップＳ３２の手順を終えると、レーザ加工装置１０１は、ステップＳ２１からの手順を繰り返す。ステップＳ２１からステップＳ３２までの手順の後において、レーザ加工装置１０１は、ステップＳ２１からステップＳ２５までの手順を省略しても良い。レーザ加工装置１０１は、ステップＳ２９では、既に撮像された開口部１９ａの像を利用してずれ量を算出しても良い。 In step S32, the lens drive unit 13 moves the collimator unit 12 under the control of the adjustment control unit 33. The lens driving unit 13 moves the collimator unit 12 by the amount of movement calculated in step S31. When the procedure of step S32 is completed, the laser processing apparatus 101 repeats the procedure from step S21. After the procedure from step S21 to step S32, the laser processing apparatus 101 may omit the procedure from step S21 to step S25. In step S29, the laser processing apparatus 101 may calculate the deviation amount by using the image of the opening 19a that has already been imaged.

実施の形態２においても、レーザ加工装置１０１は、実施の形態１と同様に、ノズル１９におけるレーザ光の位置の高精度な調整が可能となるという効果を奏する。なお、レーザ加工装置１０１は、切り換え部６０が省略された構成であっても良い。レーザ加工装置１０１は、レーザ光の位置の調整において、加工用レーザ光のみを使用可能とするものであっても良い。 Also in the second embodiment, the laser processing apparatus 101 has an effect that the position of the laser beam in the nozzle 19 can be adjusted with high accuracy as in the first embodiment. The laser processing device 101 may have a configuration in which the switching unit 60 is omitted. The laser processing apparatus 101 may be capable of using only the processing laser light in adjusting the position of the laser light.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations as long as it does not deviate from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

１０ レーザ発振器、１１ ファイバーケーブル、１１ａ 出射端、１２ コリメータユニット、１３，１８ レンズ駆動部、１４ 加工ヘッド、１４ａ 端部、１５ ビームスプリッタ、１６ ホルダ、１７ 集光レンズ、１９ ノズル、１９ａ 開口部、２０ 被加工物、２１ テーブル、２２ テーブル駆動部、２３ カメラ、２４ 照明部、２５ 画像処理装置、２６ 制御装置、３１ 撮像制御部、３２ 集光制御部、３３ 調整制御部、３４ レーザ発振制御部、３５ テーブル制御部、４０，４１ 像、５１ 処理回路、５３ プロセッサ、５４ メモリ、６０ 切り換え部、１００，１０１ レーザ加工装置。 10 laser oscillator, 11 fiber cable, 11a exit end, 12 collimator unit, 13,18 lens drive, 14 processing head, 14a end, 15 beam splitter, 16 holder, 17 condenser lens, 19 nozzle, 19a opening, 20 Work piece, 21 table, 22 table drive unit, 23 camera, 24 lighting unit, 25 image processing unit, 26 control unit, 31 imaging control unit, 32 focusing control unit, 33 adjustment control unit, 34 laser oscillation control unit , 35 table control unit, 40, 41 image, 51 processing circuit, 53 processor, 54 memory, 60 switching unit, 100, 101 laser processing device.

Claims (8)

レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器からの前記レーザ光を平行化させるコリメート光学系と、
前記レーザ光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系を通過した前記レーザ光を被加工物へ向けて出射する開口部を有するノズルと、
前記開口部と、前記被加工物における前記レーザ光の照射領域とを撮像する撮像部と、
前記レーザ発振器から入射される第１の入射光を前記被加工物へ向けて反射させ、かつ前記被加工物から入射される第２の入射光を透過させて前記撮像部へ入射させる光分岐素子と、
前記開口部と前記照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、前記開口部の中心と前記レーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部と、
を備え、
前記調整部は、前記コリメート光学系の移動によって前記調整を行うことを特徴とするレーザ加工装置。 A laser oscillator that oscillates laser light and
A collimating optical system that parallelizes the laser beam from the laser oscillator,
The condensing optical system that collects the laser beam and
A nozzle having an opening that emits the laser beam that has passed through the condensing optical system toward the workpiece, and a nozzle.
An image pickup unit that captures an image of the opening and an irradiation region of the laser beam in the work piece.
An optical branching element that reflects the first incident light incident from the laser oscillator toward the workpiece and transmits the second incident light incident from the workpiece to be incident on the imaging unit. When,
Based on the image data obtained by imaging the opening and the irradiation area, an adjustment unit that makes adjustments for correcting the deviation between the center of the opening and the center of the laser beam, and an adjustment unit.
Equipped with
The adjusting unit is a laser processing apparatus characterized in that the adjustment is performed by moving the collimating optical system . 前記ノズルの内部に照明光を照射する照明部を備え、
前記撮像部は、前記照明光が照射されているときにおける前記開口部を撮像することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。 A lighting unit that irradiates the illumination light is provided inside the nozzle.
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit captures an image of the opening when the illumination light is irradiated. 前記レーザ発振器は、第１波長の前記レーザ光を発振し、
前記照明部は、第２波長の前記照明光を出射し、
前記光分岐素子は、前記第１波長の前記レーザ光の一部を反射するとともに他の一部を透過し、かつ前記第２波長の前記照明光を透過することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。 The laser oscillator oscillates the laser beam having the first wavelength.
The illuminating unit emits the illuminating light having a second wavelength.
The second aspect of the present invention is characterized in that the optical branching element reflects a part of the laser beam having the first wavelength, transmits another part thereof, and transmits the illumination light having the second wavelength. The laser processing device described. 前記レーザ発振器は、前記被加工物を加工可能なレーザ光である第１のレーザ光を発振し、
前記撮像部は、前記被加工物へ前記第１のレーザ光が入射しているときにおける前記第１のレーザ光の照射領域に相当する加工領域を撮像することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。 The laser oscillator oscillates a first laser beam which is a laser beam capable of processing the workpiece.
Claims 1 to 3 are characterized in that the imaging unit captures a processed region corresponding to an irradiation region of the first laser beam when the first laser beam is incident on the workpiece. The laser processing apparatus according to any one of the above. 前記レーザ発振器は、前記被加工物を加工可能なレーザ光以外のレーザ光である第２のレーザ光を発振し、
前記撮像部は、前記被加工物へ前記第２のレーザ光が照射しているときにおける前記第２のレーザ光の照射領域を撮像することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。 The laser oscillator oscillates a second laser beam which is a laser beam other than the laser beam capable of processing the workpiece.
One of claims 1 to 3 , wherein the imaging unit captures an irradiation region of the second laser beam when the workpiece is irradiated with the second laser beam. The laser processing apparatus described in. 前記調整部による前記調整を制御する調整制御部を備え、
前記調整制御部は、前記開口部の中心と前記レーザ光の中心とのずれ量が閾値未満となった場合に、前記調整部による前記調整を終了することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。 An adjustment control unit for controlling the adjustment by the adjustment unit is provided.
The adjustment control unit is characterized in that the adjustment by the adjustment unit is terminated when the deviation amount between the center of the opening and the center of the laser beam is less than the threshold value. The laser processing apparatus according to any one. レーザ光を発振するレーザ発振器と、A laser oscillator that oscillates laser light and
前記レーザ光を集光する集光光学系と、 The condensing optical system that collects the laser beam and
前記集光光学系を通過した前記レーザ光を被加工物へ向けて出射する開口部を有するノズルと、 A nozzle having an opening that emits the laser beam that has passed through the condensing optical system toward the workpiece, and a nozzle.
前記開口部と、前記被加工物における前記レーザ光の照射領域とを撮像する撮像部と、 An image pickup unit that captures an image of the opening and an irradiation region of the laser beam in the work piece.
前記レーザ発振器から入射される第１の入射光を前記被加工物へ向けて反射させ、かつ前記被加工物から入射される第２の入射光を透過させて前記撮像部へ入射させる光分岐素子と、 An optical branching element that reflects the first incident light incident from the laser oscillator toward the workpiece and transmits the second incident light incident from the workpiece to be incident on the imaging unit. When,
前記ノズルの内部に照明光を照射する照明部と、 A lighting unit that irradiates the inside of the nozzle with illumination light,
前記開口部と前記照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、前記開口部の中心と前記レーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部と、 Based on the image data obtained by imaging the opening and the irradiation area, an adjustment unit that makes adjustments for correcting the deviation between the center of the opening and the center of the laser beam, and an adjustment unit.
を備え、 Equipped with
前記撮像部は、前記照明光が照射されているときにおける前記開口部を撮像することを特徴とするレーザ加工装置。 The image pickup unit is a laser processing apparatus characterized in that an image pickup is performed on the opening portion when the illumination light is irradiated. レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から第１の光路を進行した前記レーザ光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系を通過した前記レーザ光を被加工物へ向けて出射する開口部を有するノズルと、を備えるレーザ加工装置の調整方法であって、
前記ノズルの内部に照明光を照射して、前記第１の光路とは分岐された第２の光路に設けられた撮像部によって前記開口部を撮像する工程と、
前記撮像部によって、前記被加工物における前記レーザ光の照射領域を撮像する工程と、
前記開口部と前記照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、前記開口部の中心と前記レーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工装置の調整方法。 A laser oscillator that oscillates laser light and
A condensing optical system that collects the laser beam that has traveled through the first optical path from the laser oscillator and
A method for adjusting a laser processing apparatus including a nozzle having an opening that emits the laser light that has passed through the condensing optical system toward a work piece.
A step of irradiating the inside of the nozzle with illumination light and imaging the opening by an imaging unit provided in a second optical path branched from the first optical path.
The step of imaging the irradiation region of the laser beam on the workpiece by the imaging unit, and
Based on the image data obtained by imaging the opening and the irradiation region, an adjustment step for correcting the deviation between the center of the opening and the center of the laser beam is performed.
A method for adjusting a laser processing apparatus, which comprises.
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