JPH0199792A - Laser beam machine - Google Patents
Laser beam machineInfo
- Publication number
- JPH0199792A JPH0199792A JP62257256A JP25725687A JPH0199792A JP H0199792 A JPH0199792 A JP H0199792A JP 62257256 A JP62257256 A JP 62257256A JP 25725687 A JP25725687 A JP 25725687A JP H0199792 A JPH0199792 A JP H0199792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- amt
- laser
- optical element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、レーザ光線で被加工物を加工するレーザ加工
機に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a laser processing machine that processes a workpiece with a laser beam.
[従来の技術]
第2図はレーザ加工機の一例を示す構成図である。図に
おいて、(1)はレーザ光を発生させるレーザ発振器、
(2)はレーザ発振器(1)から出射したレーザ光、(
2a)はレーザ光(2)を直角方向に反射させる反射鏡
、(3)はレーザ光(2)を集光して被加工物に照射す
る光学系を構成する加工ヘッドである。(4)は被加工
物、(5)は被加工物(4)を載置して水平面のX−Y
軸方向に移動させるX−Yテーブル、(6)はX−Yテ
ーブル(5)を移動させ、被加工物(4)とレーザ光(
2)の相対位置関係を制御するNCである。[Prior Art] FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a laser processing machine. In the figure, (1) is a laser oscillator that generates laser light;
(2) is the laser beam emitted from the laser oscillator (1), (
2a) is a reflecting mirror that reflects the laser beam (2) in the right angle direction, and (3) is a processing head that constitutes an optical system that focuses the laser beam (2) and irradiates it onto the workpiece. (4) is the workpiece, and (5) is the horizontal plane X-Y with the workpiece (4) placed on it.
The X-Y table (6) that moves in the axial direction moves the X-Y table (5) and aligns the workpiece (4) with the laser beam (
2) is an NC that controls the relative positional relationship.
第3図は従来の加工ヘッド(3)の拡大縦断面図である
。(3a)はレーザ光(2〉を集光させる光学素子(加
工レンズ) 、(3b)は加工レンズ(3a)のレンズ
ホルダーで、レーザ光(2)が加工レンズ(3a)を通
過するときに発生する熱エネルギーを吸収し、加工レン
ズ(3a)が熱破壊するのを防ぐため冷却水(30)で
冷却されている。また、(3c)は加工ヘッド(3)の
先端部に設けられたノズルである。なお、(7)は被加
工物(4)をレーザ加工するときに発生するスパッタで
ある。FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a conventional processing head (3). (3a) is an optical element (processing lens) that focuses the laser beam (2>), (3b) is a lens holder for the processing lens (3a), and when the laser beam (2) passes through the processing lens (3a), The processing lens (3a) is cooled with cooling water (30) in order to absorb the generated thermal energy and prevent thermal damage to the processing lens (3a). It is a nozzle. Note that (7) is spatter generated when laser processing the workpiece (4).
次に動作について説明する。レーザ発振器(1)で発生
したレーザ光(2)は、加工ヘッド(3)の加工レンズ
(3a)に導入され、集光されて被加工物(4)に照射
される。この際、加工レンズ(3a)はレーザ光(2)
が通過したときに発生する熱エネルギーで加熱されるが
、冷却水(30)で冷却されたレンズホルダー(3b)
により間接的に冷却されるので、加工レンズ(3a)の
熱破壊は防止される。一方、NC(6)はx−yテーブ
ル(5)をX−Y軸方向に駆動制御し、X−Yテーブル
(5)上に載置された被加工物(4)を所望の位置に移
動させ、レーザ光(2)が照射される被加工物(4)表
面の照射位置を変化させる。被加工物(4)上に照射さ
れるレーザ光(2)のエネルギー密度は、被加工物(4
)上で10 −10 w/(1)2と非常に大きく、
このためレーザ光(2)で照射された被加工物(4)は
溶融、蒸発され、所望の形状に熱加工される。Next, the operation will be explained. Laser light (2) generated by a laser oscillator (1) is introduced into a processing lens (3a) of a processing head (3), focused, and irradiated onto a workpiece (4). At this time, the processing lens (3a) is exposed to the laser beam (2).
The lens holder (3b) is heated by the thermal energy generated when the lens passes through the lens holder (3b), but is cooled by the cooling water (30).
Since the processed lens (3a) is indirectly cooled, thermal damage to the processed lens (3a) is prevented. On the other hand, the NC (6) drives and controls the x-y table (5) in the X-Y axis direction, and moves the workpiece (4) placed on the X-Y table (5) to a desired position. and change the irradiation position on the surface of the workpiece (4) to which the laser beam (2) is irradiated. The energy density of the laser beam (2) irradiated onto the workpiece (4) is
) is very large as 10 −10 w/(1)2,
Therefore, the workpiece (4) irradiated with the laser beam (2) is melted and vaporized, and thermally processed into a desired shape.
[発明が解決しようとする問題点]
上記のように構成した従来のレーザ加工機によれば、被
加工物(4)を熱加工するときスパッタ(ア)が発生し
、その一部はノズル(3c)内を矢印方向に上昇し、加
工レンズ(3a)の被加工物側の面(3d)に付着する
。このため、加工レンズ(3a)をレーザ光(2)が通
過するとき加工レンズ(3a)に生じる熱エネルギーが
増大し、加工レンズ(3a)に変形が生じたり温度の不
均一分布による光学的歪みを発生させる。従って加工レ
ンズ(3a)の焦点位置、ビーム集光径等が変化し、被
加工物(4)の加工が出来なくなる。このため加工レン
ズ(3a)を定期的にクリニングしたり、場合によって
は交換しなければならないが、作業環境、使用頻度等の
条件によりクリニング時期や交換時期が変わるので、そ
の時期的判断が困難であった。[Problems to be Solved by the Invention] According to the conventional laser processing machine configured as described above, spatter (a) is generated when the workpiece (4) is thermally processed, and some of it is emitted from the nozzle ( 3c) rises in the direction of the arrow and attaches to the workpiece side surface (3d) of the processing lens (3a). Therefore, when the laser beam (2) passes through the processing lens (3a), the thermal energy generated in the processing lens (3a) increases, causing deformation of the processing lens (3a) and optical distortion due to uneven temperature distribution. to occur. Therefore, the focal position of the processing lens (3a), the beam condensing diameter, etc. change, making it impossible to process the workpiece (4). For this reason, the processed lens (3a) must be cleaned regularly or replaced in some cases, but the timing of cleaning and replacement changes depending on conditions such as the work environment and frequency of use, so it is difficult to determine the timing. there were.
本発明は、上記のような問題点を解決するためなされた
もので、加工レンズのクリニング時期、交換時期を明確
に判定できるレーザ加工機を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a laser processing machine that can clearly determine when to clean and replace a processed lens.
[問題点を解決するための手段]
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、
レーザ光を集光する光学素子に近接して光学素子の被加
工物側の面に光を照射する投光器と、その反射光の光量
を7111定する受光器とを設けたレーザ加工機を提供
するものである。[Means for solving the problems] The present invention has been made to achieve the above objects, and
To provide a laser processing machine that is provided with a projector that is close to an optical element that condenses laser light and irradiates light onto a surface of the optical element on the workpiece side, and a light receiver that determines the amount of reflected light. It is something.
[作用コ
レーザ光を集光する光学素子の被加工物側の面にスパッ
タが付着すると付着量に応じて反射光の光量が変動する
。反射光の光量が一定基準値以下になったときを受光器
の出力によって判定し、光学素子をクリーニングまたは
交換する。[Operation When spatter adheres to the workpiece side surface of the optical element that condenses the co-laser light, the amount of reflected light changes depending on the amount of adhesion. It is determined based on the output of the light receiver when the amount of reflected light falls below a certain reference value, and the optical element is cleaned or replaced.
[発明の実施例] 第1図は本発明の実施例を示す縦断面図である。[Embodiments of the invention] FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention.
なお、第3図と同じ機能の部分には同じ記号を付し、説
明を省略する。(8)は加工レンズ(3a)の被加工物
側の面(3d)に斜め方向から光を照射する投光器、(
9)は加工レンズ(3a)から反射した光の光量を受光
し、光量に応じた電気信号を発生する受光器、(10)
は投光器(8)の電源、(11)は受光器(9)で発生
した電気信号を表示する表示メータである。Note that parts having the same functions as those in FIG. 3 are denoted by the same symbols, and explanations thereof will be omitted. (8) is a light projector that irradiates light from an oblique direction onto the workpiece side surface (3d) of the processing lens (3a);
9) is a light receiver that receives the amount of light reflected from the processing lens (3a) and generates an electric signal according to the amount of light; (10)
is a power source for the light projector (8), and (11) is a display meter that displays the electrical signal generated by the light receiver (9).
上記のように構成した本発明の詳細な説明すれば次の通
りである。なお、レーザ加工の原理にっいては第2図、
第3図で示した場合と同じなので、説明を省略する。レ
ーザ光(2)により被加工物(4)を加工すると、加工
により発生したスパッタ(7)はノズル(3a)内を矢
印方向に上昇し、加工レンズ(3a)の被加工物側の面
(3d)に付着する。いま、投光器(8)の電源(10
)を入れると、投光器(8)から一定光量の光が加工レ
ンズ(3a)の被加工物側の面(3d)に照射される。A detailed explanation of the present invention configured as above is as follows. The principle of laser processing is shown in Figure 2.
Since this is the same as the case shown in FIG. 3, the explanation will be omitted. When the workpiece (4) is processed by the laser beam (2), the spatter (7) generated by the processing rises inside the nozzle (3a) in the direction of the arrow, and the surface of the processing lens (3a) on the workpiece side ( 3d). Now, turn on the power source (10) for the floodlight (8).
), a constant amount of light is irradiated from the projector (8) onto the workpiece side surface (3d) of the processing lens (3a).
この光は加工レンズ(3a)の表面で反射され、受光器
(9)に入射する。このようにして受光器(9)に入射
した光の光量を表示メータ(11)で表示する。この場
合、レーザ加工時に発生したスパッタ(7)が加工レン
ズ(3a)の被加工物側の面(3d)に付着しているの
で、スパッタ(7)の付’If hkLが大きいほど表
示メータ(11)で表示される光量は低下する。すなわ
ち、表示される光量がある基準値以下になったときは、
加工レンズ(3a)のクリニングまたは交換を要するこ
とが判断可能となる。This light is reflected by the surface of the processing lens (3a) and enters the light receiver (9). In this way, the amount of light incident on the light receiver (9) is displayed on the display meter (11). In this case, since the spatter (7) generated during laser processing is attached to the workpiece side surface (3d) of the processing lens (3a), the larger the value of the spatter (7), the more the display meter ( 11) The amount of light displayed decreases. In other words, when the amount of displayed light falls below a certain standard value,
It becomes possible to determine that the processed lens (3a) needs to be cleaned or replaced.
上記の説明では、レーザ光を集光する光学素子として加
工レンズを使用した場合を示したが、同様の働きをする
光学素子であればいかなるものでもよい。また、上記の
説明では、表示メータにより光量を表示してクリニング
時期、交換時期を判断する場合について述べたが、受光
器から発せられる電気信号を自己判断機能をもつマイク
ロコンピュータまたはアナログ処理電気回路に取り入れ
てアラーム等の信号を発生させ、クリニング時期、交換
時期を判断させるようにしてもよい。In the above description, a processed lens is used as an optical element for condensing laser light, but any optical element that functions similarly may be used. In addition, in the above explanation, we have described the case where the amount of light is displayed using a display meter to determine when it is time to clean or replace the light. Alternatively, a signal such as an alarm may be generated to determine when it is time for cleaning or replacement.
[発明の効果コ
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、レー
ザ加工ヘッドのレーザ光を集光させる光学素子のよごれ
状態をモニタすることができるので、光学素子の性能を
一定条件範囲に管理することができ、このため高性能の
レーザ加工機が得られる効果がある。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to monitor the dirtiness of the optical element that focuses the laser beam of the laser processing head, so the performance of the optical element can be controlled under certain conditions. This has the effect of providing a high-performance laser processing machine.
第1図は本発明の実施例要部の縦断面図、第2図はレー
ザ加工機の構成図、第3図は従来の加工ヘッドの一例を
示す拡大縦断面図である。
(1)・・・レーザ発振器、(2)・・・レーザ光、(
3)・・・加工ヘッド、(3a)・・・加工レンズ、(
3b)・・・レンズホルダー、(3c)・・・ノズル、
(3d)・・・被加工物側の面、(4)・・・被加工物
、(5)・・・X−Yテーブル、(6)・・・NC,(
7)・・・スパッタ、(8)・・・投光器、(9)・・
・受光器、(10)・・・電源、(11)・・・表示メ
ータ。
なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a laser processing machine, and FIG. 3 is an enlarged vertical cross-sectional view showing an example of a conventional processing head. (1)...Laser oscillator, (2)...Laser light, (
3)...Processing head, (3a)...Processing lens, (
3b)...Lens holder, (3c)...Nozzle,
(3d)...Workpiece side surface, (4)...Workpiece, (5)...X-Y table, (6)...NC, (
7)... Spatter, (8)... Floodlight, (9)...
- Light receiver, (10)...power supply, (11)...display meter. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
して被加工物に照射する光学素子と、被加工物と集光照
射されるレーザ光との相対位置関係を制御する駆動系と
を備えてなるレーザ加工機において、 上記光学素子に近接して該光学素子の被加工物側の面に
光を照射する投光器と、この光の反射光の光量を測定す
る受光器とを設けたことを特徴とするレーザ加工機。[Scope of Claims] A laser oscillator that generates laser light, an optical element that focuses the laser light and irradiates it onto a workpiece, and controls the relative positional relationship between the workpiece and the focused laser light. A laser processing machine comprising: a light projector that is close to the optical element and irradiates a workpiece-side surface of the optical element with light; and a light receiver that measures the amount of reflected light of this light. A laser processing machine characterized by being provided with.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62257256A JPH0199792A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62257256A JPH0199792A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Laser beam machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0199792A true JPH0199792A (en) | 1989-04-18 |
Family
ID=17303854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62257256A Pending JPH0199792A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Laser beam machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0199792A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0691384A (en) * | 1992-09-10 | 1994-04-05 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Laser beam machine |
WO2016143083A1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | Optical processing head, optical processing device, and control method and control program therefor |
JP2019195831A (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | 株式会社アマダホールディングス | Laser beam machine and status detection method of optical element |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP62257256A patent/JPH0199792A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0691384A (en) * | 1992-09-10 | 1994-04-05 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Laser beam machine |
WO2016143083A1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | Optical processing head, optical processing device, and control method and control program therefor |
JP6050519B1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-12-21 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | Optical processing head, optical processing apparatus, control method thereof, and control program |
US10371645B2 (en) | 2015-03-10 | 2019-08-06 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Optical processing head, optical processing apparatus, and control method and control program of optical processing apparatus |
JP2019195831A (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | 株式会社アマダホールディングス | Laser beam machine and status detection method of optical element |
WO2019216040A1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-11-14 | 株式会社アマダホールディングス | Laser beam processing machine and method for detecting state of optical component |
US11906388B2 (en) | 2018-05-10 | 2024-02-20 | Amada Co., Ltd. | Laser processing machine and state detection method for optical component |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11471979B2 (en) | Machining apparatus for laser machining a workpiece, set of parts for a machining apparatus for laser machining a workpiece and method for laser machining a workpiece using such machining apparatus | |
WO2000053365A1 (en) | Laser machining apparatus | |
US20070000889A1 (en) | Method and device for detecting contaminant on condenser lens in laser processing machine | |
JPH11138896A (en) | Laser marker and marking method, mark viewer and viewing method | |
US7795560B2 (en) | Apparatus for processing work-piece | |
JP2006231411A (en) | Laser processing method | |
JP2007061914A (en) | Hybrid machining device | |
JPS61137693A (en) | Laser beam machine | |
JP4128204B2 (en) | Laser processing method | |
JP2000263261A (en) | Laser beam machining device and method of laser beam machining using same device | |
JPH0199792A (en) | Laser beam machine | |
KR20080093321A (en) | Laser beam machining system and method for cutting of substrate using the same | |
JP2006007257A (en) | Laser beam machining apparatus | |
CN116021174A (en) | Dynamic control method of laser light spot and laser cutting device | |
JP2003340577A (en) | Laser processing apparatus | |
JP4269230B2 (en) | Axis alignment method for hybrid machining apparatus and hybrid machining apparatus | |
JPH08304668A (en) | Laser welding method for fixing optical element | |
JPS59218292A (en) | Laser working device | |
JPH01271084A (en) | Laser cutting method for glass | |
RU2283738C1 (en) | Device for laser working | |
JPS58103991A (en) | External optical apparatus for laser processing machine | |
JPH0321276B2 (en) | ||
GB2076334A (en) | Working gemstones | |
JPH10323773A (en) | Laser assisted processing device | |
JPS6099494A (en) | Welding method of thin steel sheets by laser |