JPH02263587A - Picture input apparatus for laser beam machine - Google Patents

Picture input apparatus for laser beam machine

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JPH02263587A
JPH02263587A JP1084413A JP8441389A JPH02263587A JP H02263587 A JPH02263587 A JP H02263587A JP 1084413 A JP1084413 A JP 1084413A JP 8441389 A JP8441389 A JP 8441389A JP H02263587 A JPH02263587 A JP H02263587A
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JP
Japan
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workpiece
laser
machined
picture
laser processing
Prior art date
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Application number
JP1084413A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigehiko Aramaki
成彦 荒牧
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH02263587A publication Critical patent/JPH02263587A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain accurate picture of laser beam machining point for measuring welding line by obtaining the picture of a material to be machined with an ITV camera of a picture input head picking up the picture of the material to be machined. CONSTITUTION:As the picture of the material to be machined can be obtd. by fitting the picture inputting head 24 instead of a laser beam nozzle 23 in a laser beam machine body 21, obstruction to movement and posture of the laser beam machine 21 does not occur and limitation to shape of the material to be machined is eliminated. Further, the ITV camera 25 for obtaining the picture at the welding part in the material to be machined is set on the same axis as the laser beam optical axis. Therefore, the machining point of the material to be machined and its vicinity can be watched with the laser beam axis and the accuracy of position measurement for welding line of the material to be machined is improved. Further, as the material to be machined is lightened with light source under the fixed brightness, the optimum picture without any influence of the outer light can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、例えばCO2レーザ加工機において被加工物
の溶接線の位置計測に用いられるレーザ加工機用画像入
力装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an image input device for a laser processing machine, which is used for measuring the position of a weld line on a workpiece in, for example, a CO2 laser processing machine.

(従来の技術) 最近、アーク溶接に代って、精度のよい溶接が可能なC
O2レーザを使用したレーザ加工機が多く用いられる傾
向にある。ところが、レーザ加工機は、加工点の大きさ
が非常に小さいことがら、溶接線の中心に対し加工点が
少しでもずれると加工物の品質が劣化するおそれがある
。そこで、このようなレーザ加工機では、精度のよい溶
接を可能にするために溶接線の位置計測を行なうように
している。
(Prior art) Recently, C
Laser processing machines using O2 lasers tend to be widely used. However, since the size of the processing point in a laser processing machine is very small, there is a risk that the quality of the workpiece will deteriorate if the processing point deviates even slightly from the center of the weld line. Therefore, in such a laser processing machine, the position of the weld line is measured in order to enable highly accurate welding.

ここで、被加工物の溶接線について第6図を用いて説明
すると、被加工物1の断面像は、同図(a)に示すよう
に2つの部材1a、lbを突合わせるようになっており
、これら部材1a、lbの間の隙間が溶接線2である。
Here, to explain the welding line of the workpiece using FIG. 6, the cross-sectional image of the workpiece 1 is as shown in FIG. The gap between these members 1a and lb is the weld line 2.

この溶接線2は、被加工物1を正面より見ると、隙間は
影により暗くなるので、同図(b)に示すように黒い線
として見えるようになる。また、このような被加工物1
の溶接線2の位置計測は、レーザ光軸が被加工物1に当
たる位置と被加工物1の溶接線2の中心位置とのずれ量
を沖j定するようにしている。
When the workpiece 1 is viewed from the front, the welding line 2 becomes visible as a black line as shown in FIG. Moreover, such a workpiece 1
The position measurement of the welding line 2 is performed by determining the amount of deviation between the position where the laser optical axis hits the workpiece 1 and the center position of the welding line 2 on the workpiece 1.

しかして、従来、CO2レーザ加工機において、被加工
物の溶接線計n1を行なうものとして、被加工機の溶接
線の位置計n1を行なうビードセンサおよび被加工物の
溶接線の状態を監視するビードモニタを有する画像入力
装置が用いられている。この場合、ビートセンサは、光
切断法を用いたものと、三角測量を用いたものがあり、
光切断法を用いたビートセンサは、第7図に示すように
レーザ加工機本体3側面に設けられたセンサヘッド4内
部のスリット光投光部5よりスリット光を被加工物1に
向けて投光し、被加工物1で反射したスリット光を撮像
部6に取込み、この取込み画像よりビードセンサ本体7
で溶接線位置を計測するようにしており、また、三角測
量を用いたビードセンサは、第8図に示すようにレーザ
加工機本体3側面に設けられたセンサヘッド8のスポッ
ト光投光部9よりスポット光を被加工物1に向けて投光
し、被加工物1で反射した光を光位置検出部10に取込
み、この取込みデータをビードセンサ本体11に与え、
ここでのスキャニングによりデータ変位の変化より溶接
線位置を計測するようにしている。
Conventionally, in a CO2 laser processing machine, a bead sensor that measures the position n1 of the weld line of the workpiece and a bead monitor that monitors the state of the weld line of the workpiece are used to measure the weld line n1 of the workpiece. An image input device having the following is used. In this case, there are two types of beat sensors: one using optical cutting method and the other using triangulation.
The beat sensor using the optical cutting method projects a slit light toward the workpiece 1 from a slit light projector 5 inside the sensor head 4 provided on the side of the laser processing machine main body 3, as shown in FIG. The slit light reflected by the workpiece 1 is captured into the imaging unit 6, and from this captured image, the bead sensor body 7
The bead sensor using triangulation is designed to measure the position of the weld line by using the spot light projecting section 9 of the sensor head 8 installed on the side of the laser processing machine main body 3, as shown in Fig. 8. Projecting a spot light toward the workpiece 1, capturing the light reflected by the workpiece 1 into the optical position detection section 10, and giving this captured data to the bead sensor main body 11,
By scanning here, the weld line position is measured from changes in data displacement.

また、ビードモニタは、第9図に示すように、レーザ加
工機本体3内部に設けられたハロゲン光投光部12の光
をビームスプリッタ13、ミラー14、CO2レーザ加
工用のZn Seレンズ15を介して被加工物1に投光
し、被加工物1の画像をZn Seレンズ15、ミラー
14、ビームスプリッタ13および結像光学系16を介
してITVカメラ17に取込み、モニタ18に表示する
ようにしている。ここで、ミラー14は、駆動機構19
を介して回動可能に設けられ、被加工物1からの画像を
取込む時は、光軸が90’傾くようにミラー14を45
°傾け、レーザ加工の時は、CO2レーザ光20が被加
工物1に当たるようにミラー14の角度を切換えるよう
にしている。
Further, as shown in FIG. 9, the bead monitor transmits light from a halogen light projecting section 12 provided inside the laser processing machine main body 3 through a beam splitter 13, a mirror 14, and a Zn Se lens 15 for CO2 laser processing. The image of the workpiece 1 is captured by the ITV camera 17 via the Zn Se lens 15, mirror 14, beam splitter 13 and imaging optical system 16, and displayed on the monitor 18. ing. Here, the mirror 14 is driven by a drive mechanism 19.
When capturing an image from the workpiece 1, the mirror 14 is rotated by 45° so that the optical axis is tilted 90'.
During laser processing, the angle of the mirror 14 is changed so that the CO2 laser beam 20 hits the workpiece 1.

(発明が解決しようとする課題) ところが、このような光切断法あるいは三角測量を用い
たビードセンサは、いずれもレーザ加工機本体の側面に
センサヘッドが設けられるようになるため、レーザ加工
機全体が大形化し、取扱いずらくなり、また、溶接線の
検出はレーザ加工点より前方で行なわれるため、レーザ
加工機の動作および姿勢に制限を与えるだけでなく、被
加工物の形状にも制限を与える不都合を生じる。また、
ビードモニタは、結像用として可視光領域の特性の悪い
Zn Seレンズを用いるため、良質の画像が得られな
いとともに、光学系として制約が大きく、さらにミラー
を機械的に操作しているため、ここでも画像精度が低下
することなどから、モニタの表示画像から位置ずれなど
を監視するのが困難である。
(Problem to be Solved by the Invention) However, with these bead sensors that use the optical cutting method or triangulation, the sensor head is installed on the side of the laser processing machine body, so the entire laser processing machine becomes It is large and difficult to handle, and since the weld line is detected in front of the laser processing point, it not only limits the operation and posture of the laser processing machine, but also the shape of the workpiece. causing inconvenience. Also,
The bead monitor uses a Zn Se lens with poor characteristics in the visible light region for imaging, making it difficult to obtain high-quality images, and the optical system is highly restricted.Furthermore, the mirror is mechanically operated, so However, it is difficult to monitor positional deviations from the image displayed on the monitor because the image accuracy deteriorates.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、レーザ加
工機の動作および姿勢を妨げることなく、しかも、被加
工物の形状に制限を与えることなく、溶接線計測のため
のレーザ加工点の正確な画像を得られるレーザ加工機用
画像入力装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and allows laser processing points to be set for weld line measurement without interfering with the operation and posture of a laser processing machine, and without restricting the shape of the workpiece. An object of the present invention is to provide an image input device for a laser processing machine that can obtain accurate images.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、レーザノズルを着脱式にしたレーザ加工機本
体のレーザノズルに代えて、レーザ加工機本体のレーザ
光軸と同軸上に配置され被加工物を撮影するITVカメ
ラおよび該カメラでの撮影に必要な光源を収容した画像
入力ヘッドを取付け、この画像入力ヘッドのカメラより
得られる画像から上記波加工物の溶接線の位置計測を行
なうようになっている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides a laser nozzle that is arranged coaxially with the laser optical axis of the laser processing machine main body, in place of a detachable laser nozzle of the laser processing machine main body. An ITV camera for photographing the workpiece and an image input head containing a light source necessary for photographing with the camera are installed, and the position of the weld line of the wave workpiece is measured from the image obtained from the camera of this image input head. It looks like this.

(作用) この結果、レーザ加工機本体のレーザノズルに代えて画
像入力ヘッドを取付け、被加工物の画像を得るようにな
るので、レーザ加工機の動作および姿勢の妨げになるこ
とがなく、被加工物の形状に制限を与えるようなことが
なくなり、しかも、被加工物の溶接線部分の画像を得る
めのITVカメラをレーザ光軸と同軸上に配置している
ので、被加工物の加工点とその周辺をレーザ軸上で見る
ことができ、被加工物の溶接線の位置計測の精度が向上
する。さらに、被加工物を光源により一定の明るさで照
明できるので、外光の影響を受けない最適な画像を得る
ことも可能になる。
(Function) As a result, an image input head is attached in place of the laser nozzle on the laser processing machine main body, and an image of the workpiece is obtained, so the operation and posture of the laser processing machine are not hindered, and the There is no restriction on the shape of the workpiece, and since the ITV camera is placed coaxially with the laser optical axis to obtain an image of the weld line part of the workpiece, the workpiece can be processed easily. The point and its surroundings can be seen on the laser axis, improving the accuracy of position measurement of the weld line on the workpiece. Furthermore, since the workpiece can be illuminated with a constant brightness by the light source, it is also possible to obtain an optimal image that is not affected by external light.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、同実施例の概略的構成図を示している。図に
おいて、21はCO2レーザ加工機本体で、このCO2
レーザ加工機本体21は、スリーブ22を介してレーザ
加工の際に用いられる後述するレーザノズル23を着脱
自在にするとともに、このレーザノズル22に代えて画
像入力ヘッド24を取付は可能にしている。図面では、
画像人力ヘッド24を取付けた場合を示している。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the same embodiment. In the figure, 21 is the main body of the CO2 laser processing machine, and this CO2
The laser processing machine main body 21 allows a laser nozzle 23 (described later) used during laser processing to be detachably attached via a sleeve 22, and also allows an image input head 24 to be attached in place of the laser nozzle 22. In the drawing,
A case is shown in which a human-powered image head 24 is attached.

ここで、スリーブ22は、第2図に示すように円筒状を
なし、一方の開口端にレーザ加工機本体21への取付は
部を構成するフランジ部221を形成するとともに、他
方開口端にレーザノズル23または画像人力ヘッド24
の取付部222を形成している。また、このスリーブ2
2は、レーザ加工機本体21に取付けた状態で、その中
心軸がレーザ加工機本体21より出力されるレーザ光軸
と一致するようになっている。レーザノズル23は、第
3図に示すように先端に向かうほど径が細くなる中空の
逆円錐体をなすもので、大径の開口端にスリーブ取付は
部231を形成していて、この取付は部231によりス
リーブ22に角度ずれがなく互いの中心軸が一致するよ
うにワンタッチで取付けられるようになっている。また
、このレーザノズル23に代って取付けられる画像入力
へラド24は、第4図に示すように先端に向かうほど径
が細くなる中空の逆円錐状をなすヘッドケース241を
有し、このヘッドケース241も大径の開口端にスリー
ブ取付は部242を形成していて、この取付は部242
によりスリーブ22に角度ずれがなく互いの中心軸が一
致するようにワンタッチで取付けられるようになってい
る。また、ヘッドケース241の中空部に中心軸線を横
切るマウント243を形成し、このマウント243に、
被加工物の加工点付近を撮影するITVカメラ25およ
びカメラレンズ26を固定している。この場合、ITV
カメラ25およびカメラレンズ26は、上記レーザ加工
機本体21より出力されるレーザ光軸上に一致するよう
にヘッドケース241中空部の中心軸線上に一列に配置
されている。また、ヘッドケース241の小径の開口側
の内部に複数のLED27を収容している。これらLE
D27はITVカメラ25での撮影に必要な明るさで被
加工物表面を照明するためのもので、環状のフランジ2
8に等間隙で設けられている。
Here, the sleeve 22 has a cylindrical shape, as shown in FIG. Nozzle 23 or image head 24
A mounting portion 222 is formed. Also, this sleeve 2
2 is attached to the laser processing machine main body 21 so that its central axis coincides with the laser optical axis output from the laser processing machine main body 21. As shown in FIG. 3, the laser nozzle 23 is a hollow inverted conical body whose diameter becomes narrower toward the tip, and a sleeve attachment portion 231 is formed at the large diameter opening end, and this attachment is The portion 231 allows the sleeve 22 to be attached with one touch so that there is no angular deviation and their central axes coincide. The image input radar 24 installed in place of the laser nozzle 23 has a head case 241 in the shape of a hollow inverted cone whose diameter becomes narrower toward the tip, as shown in FIG. The case 241 also has a sleeve attachment portion 242 formed at the large diameter opening end;
This allows the sleeves 22 to be attached with one touch so that their central axes coincide without any angular deviation. In addition, a mount 243 is formed in the hollow part of the head case 241, and the mount 243 crosses the central axis.
An ITV camera 25 and a camera lens 26 for photographing the vicinity of the processing point of the workpiece are fixed. In this case, ITV
The camera 25 and camera lens 26 are arranged in a line on the central axis of the hollow portion of the head case 241 so as to coincide with the laser optical axis output from the laser processing machine main body 21. Further, a plurality of LEDs 27 are housed inside the head case 241 on the small diameter opening side. These LE
D27 is for illuminating the surface of the workpiece with the brightness necessary for photographing with the ITV camera 25, and is an annular flange 2.
8 at equal intervals.

なお、このような画像入力ヘッド24のヘッドケース2
41は、上述のカメラレンズ26の焦点および絞りを微
調整するための図示しない窓を設けているが、この窓を
常時閉じておくためのカバー29をリング30を介して
ヘッドケース241に設けている。
Note that the head case 2 of such an image input head 24
41 is provided with a window (not shown) for finely adjusting the focus and aperture of the camera lens 26, but a cover 29 is provided on the head case 241 via a ring 30 to keep this window closed at all times. There is.

第1図に戻って、画像入力ヘッド24には、カメラコン
トローラ31および光源駆動回路32をケーブル33に
より接続している。ここで、カメラコントローラ31は
、■TVカメラ25を制御するとともに、ITVカメラ
25より得られた被加工物の画像を垂直同期信号と水平
同期信号を含んだビデオ信号として出力するものである
。また、光源駆動回路32は、LED27を点灯するた
めの駆動電流を供給するとともに、この駆動電流を可変
可能にしてLED27の明るさを調整できるようにして
いる。
Returning to FIG. 1, a camera controller 31 and a light source drive circuit 32 are connected to the image input head 24 via a cable 33. Here, the camera controller 31 controls the TV camera 25 and outputs the image of the workpiece obtained from the ITV camera 25 as a video signal containing a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal. Further, the light source drive circuit 32 supplies a drive current for lighting the LED 27, and also makes this drive current variable so that the brightness of the LED 27 can be adjusted.

カメ6ラコントローラ31からの画像出力は画像処理装
置34に与えられる。この画像処理装置34は、第5図
に示すように画像入力部341、画像処理部342、モ
ニタ343およびレーザ加工機コントローラ344を有
している。この場合、カメラコントローラ31からのビ
デオ信号を画像入力部341に取込み、画像処理部34
2で被加工物の画像の中から溶接線を認識するとともに
、溶接線の位置を計測するようにしている。そして、こ
の画像処理部342での計測結果をモニタ343に表示
するとともに、計測位置をレーザ加工機の座標に変換し
てレーザ加工機コントローラ344に与える。このレー
ザ加工機コントローラ344は、与えられた座標データ
から被加工物の溶接線とレーザ光軸が一致するようなコ
ントロール信号をレーザ加工機本体21に与えるように
している。
The image output from the camera controller 31 is given to an image processing device 34. This image processing device 34 has an image input section 341, an image processing section 342, a monitor 343, and a laser processing machine controller 344, as shown in FIG. In this case, a video signal from the camera controller 31 is taken into the image input section 341, and the image processing section 34
2, the weld line is recognized from the image of the workpiece and the position of the weld line is measured. The measurement results from the image processing unit 342 are displayed on the monitor 343, and the measured position is converted into coordinates of the laser processing machine and provided to the laser processing machine controller 344. This laser processing machine controller 344 is configured to give a control signal to the laser processing machine main body 21 so that the welding line of the workpiece and the laser optical axis coincide with each other based on the given coordinate data.

次に、このように構成した実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment configured as described above will be explained.

まず、レーザノズル23に代えてCO2レーザ加工機本
体21のスリーブ22に画像入力ヘッド24を取付ける
。この場合、画像入力ヘッド24は、スリーブ22に対
してヘッドケース241の大径の開口端のスリーブ取付
は部242により角度ずれがなく互いの中心軸が一致す
るようにワンタッチで取付けられる。
First, instead of the laser nozzle 23, the image input head 24 is attached to the sleeve 22 of the CO2 laser processing machine main body 21. In this case, the image input head 24 is attached to the sleeve 22 by a portion 242 at the large diameter open end of the head case 241 with one touch so that there is no angular deviation and their central axes coincide.

次いで、画像入力ヘッド24を被加工物の溶接面に対向
させ、光源駆動囲路32に よりLED27に駆動電流を与え、これらLED27を
点灯させて被加工物表面を照明する。この場合、被加工
物周囲の明るさに応じて駆動電流を可変してLED27
の明るさを制御するようにする。
Next, the image input head 24 is made to face the welding surface of the workpiece, and a driving current is applied to the LEDs 27 by the light source driving circuit 32 to light up these LEDs 27 to illuminate the surface of the workpiece. In this case, the drive current is varied depending on the brightness around the workpiece, and the LED 27
to control the brightness of the

この状態から、画像入力ヘッド24をレーザ加工機本体
21の操作により被加工物の加工部に沿って移動すると
、ITVカメラ25で撮影された被加工物の加工点付近
の映像がカメラコントローラ31に与えられ、カメラコ
ントローラ31より垂直同期信号と水平同期信号を含ん
だビデオ信号として出力される。
From this state, when the image input head 24 is moved along the processing part of the workpiece by operating the laser processing machine main body 21, an image of the vicinity of the processing point of the workpiece photographed by the ITV camera 25 is sent to the camera controller 31. The camera controller 31 outputs a video signal containing a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal.

このカメラコントローラ31からのビデオ信号は画像処
理装置34に与えられる。すると、ビデオ信号は画像人
力部341で取込まれ画像処理部342に送られ、ここ
で、被加工物の画像の中から溶接線が認識されるととも
に、溶接線の位置が計測される。また、画像処理部34
2での計測結果がモニタ343に表示されるとともに、
その計測位置がレーザ加工機の座標データとして出力さ
れ、レーザ加工機コントローラ344に与えられる。す
ると、レーザ加工機コントローラ344より、座標デー
タに応じた被加工物の溶接線とレーザ光軸を一致させる
ようなコントロール信号が出力され、レーザ加工機本体
21に送られる。
A video signal from this camera controller 31 is given to an image processing device 34. Then, the video signal is captured by the image processing unit 341 and sent to the image processing unit 342, where the weld line is recognized from the image of the workpiece and the position of the weld line is measured. In addition, the image processing unit 34
The measurement results at step 2 are displayed on the monitor 343, and
The measured position is output as coordinate data of the laser beam machine and given to the laser beam machine controller 344. Then, the laser processing machine controller 344 outputs a control signal to match the welding line of the workpiece according to the coordinate data with the laser optical axis, and sends it to the laser processing machine main body 21.

その後、レーザ加工機本体21にレーザノズル23が取
付けられ、実際のレーザ加工が行なわれるが、この時の
レーザ加工機は、上述のレーザ加工機コントローラ34
4からのコントロール信号により溶接線とレーザ光軸が
一致するようにコントロールされながら操作される。
Thereafter, the laser nozzle 23 is attached to the laser processing machine main body 21 and actual laser processing is performed.
The welding line is controlled and operated by the control signal from 4 so that the laser optical axis coincides with the welding line.

したがって、このようにすればレーザノズル22に代え
て画像人力ヘッド24を取付けるようになるため、被加
工物にの形状に制限がなく、レーザ加工機の動作および
姿勢を妨げずに画像入力が可能になる。また、レーザ加
工時は被加工物の画像を取込むことはできないが、画像
入力ヘッド24を取付けた状態ではITVカメラ25が
レーザ加工機本体21より出力されるレーザ光軸上に一
致して配置されることから、画像の中心がレーザ光軸に
一致するので、つまり被加工物の加工点とその周辺の画
像をレーザ軸上のものとして得られるので、精度の高い
溶接線の位置計測を行なうことができる。また、LED
27の明るさを光駆動回路32で最適状態に制御できる
ので、外光に影響を受けない画像を得ることもできる。
Therefore, in this way, the human image head 24 can be attached in place of the laser nozzle 22, so there is no restriction on the shape of the workpiece, and images can be input without interfering with the operation and posture of the laser processing machine. become. Also, although it is not possible to capture an image of the workpiece during laser processing, when the image input head 24 is attached, the ITV camera 25 is placed on the laser optical axis output from the laser processing machine main body 21. Therefore, the center of the image coincides with the laser optical axis, which means that the image of the processing point on the workpiece and its surroundings can be obtained as if it were on the laser axis, allowing highly accurate weld line position measurement. be able to. Also, LED
Since the brightness of 27 can be controlled to an optimal state by the optical drive circuit 32, it is also possible to obtain an image that is not affected by external light.

さらに、被加工物をITVカメラ25より直接撮影する
ようになるので、従来のZn Seレンズを用いたもの
に比べ画質の劣化を防止できるとともに、従来のミラー
を機械的に操作することによる誤差を防止でき、ITV
カメラ25より性能通り画像を得ることができる。
Furthermore, since the workpiece is directly photographed by the ITV camera 25, it is possible to prevent deterioration in image quality compared to conventional Zn Se lenses, and to eliminate errors caused by mechanically manipulating conventional mirrors. Preventable, ITV
Images can be obtained from the camera 25 according to its performance.

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be implemented with appropriate modifications without changing the gist.

[発明の効果] 本発明は、レーザノズルを着脱式にしたレーザ加工機本
体のレーザノズルに代えて、被加工物を撮影するI’T
Vカメラおよび該カメラでの撮影に必要な光源を収容し
た画像入力ヘッドを取付け、この画像入力ヘッドのIT
Vカメラにより被加工物の画像を得るようにしたので、
レーザ加工機の動作および姿勢を妨げることがなく、被
加工物の形状に制限を与えるようなこともなくなる。し
かも、被加工物の画像を得るITVカメラをレーザ光軸
と同軸上に配置しているので、被加工物の加1点とその
周辺をレーザ軸上で見る正確な画像が得られるようにな
り、被加工物の溶接線の位置計測の精度を向上させるこ
とができる。さらに、LEDの明るさ制御を光源駆動回
路により簡単に行なうことができ、被加工物を最適な明
るさで照明できるので、外光の影響を受けにくく余分な
収差および誤差がない最適な画像を得ることもできる。
[Effects of the Invention] The present invention provides an I'T that photographs the workpiece in place of the laser nozzle of the main body of the laser processing machine, which has a detachable laser nozzle.
An image input head containing a V-camera and a light source necessary for photographing with the camera is installed, and the IT of this image input head is installed.
Since the image of the workpiece is obtained using a V camera,
The operation and posture of the laser processing machine are not hindered, and the shape of the workpiece is not restricted. Moreover, since the ITV camera that captures the image of the workpiece is placed coaxially with the laser optical axis, it is possible to obtain an accurate image of the additional point on the workpiece and its surroundings on the laser axis. , it is possible to improve the accuracy of position measurement of the weld line of the workpiece. Furthermore, the brightness of the LED can be easily controlled using the light source drive circuit, and the workpiece can be illuminated with optimal brightness, making it possible to create optimal images that are less susceptible to external light and free from unnecessary aberrations and errors. You can also get it.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示す概略的構成図、第2図
は同実施例に用いられるスリーブの断面図、第3図はレ
ーザ加工の際用いられるレーザノズルを示す断面図、第
4図は同実施例に用いられる画像入力ヘッドを示す断面
図、第5図は同実施例の画像処理装置を示すブロック図
、第6図は被加工物と溶接線の状態を説明するための図
、第7図は従来の光切断法を用いたビードセンサの概略
構成図、第8図は従来の三角測量を用いたビードセンサ
の概略構成図、第9図は従来のビードモニタの概略構成
図である。 21・・・レーザ加工機本体、22・・・スリーブ、2
3・・・レーザノズル、24・・・画像入力ヘッド、2
41・・・ヘッドケース、242・・・スリーブ取付は
部、243・・・マウント、25・・・ITVカメラ、
26・・・カメラレンズ、27・・・LED、29・・
・カバ31・・・カメラコントローラ、32・・・光源
駆動回路、34・・・画像処理装置、341・・・画像
入力部、342・・・画像処理部、343・・・モニタ
、344・・・レーザ加工機コントローラ。
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of a sleeve used in the embodiment, and Fig. 3 is a laser beam used in laser processing. 4 is a sectional view showing the image input head used in the same embodiment, FIG. 5 is a block diagram showing the image processing device in the same embodiment, and FIG. 6 is a workpiece and welding line. Figure 7 is a schematic configuration diagram of a bead sensor using the conventional optical cutting method, Figure 8 is a schematic configuration diagram of a bead sensor using conventional triangulation, and Figure 9 is a diagram for explaining the conventional bead sensor. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a bead monitor. 21... Laser processing machine main body, 22... Sleeve, 2
3... Laser nozzle, 24... Image input head, 2
41...Head case, 242...Sleeve mounting part, 243...Mount, 25...ITV camera,
26...Camera lens, 27...LED, 29...
- Cover 31... Camera controller, 32... Light source drive circuit, 34... Image processing device, 341... Image input section, 342... Image processing section, 343... Monitor, 344...・Laser processing machine controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  レーザノズルを着脱式にしたレーザ加工機本体と、こ
のレーザ加工機本体のレーザノズルに代って設けられ且
つ上記レーザ加工機本体のレーザ光軸と同軸上に配置さ
れ被加工物面を撮影するITVカメラおよび該カメラで
の撮影に必要な光源を収容した画像入力ヘッドと、上記
カメラより得られる画像から上記被加工物の溶接線の位
置計測を行なう画像処理手段とを具備したことを特徴と
するレーザ加工機用画像入力装置。
A laser processing machine main body with a detachable laser nozzle, and a laser processing machine provided in place of the laser nozzle of the laser processing machine main body and arranged coaxially with the laser optical axis of the laser processing machine main body to photograph the surface of the workpiece. It is characterized by comprising an image input head that houses an ITV camera and a light source necessary for photographing with the camera, and an image processing means that measures the position of the weld line of the workpiece from the image obtained from the camera. Image input device for laser processing machines.
JP1084413A 1989-04-03 1989-04-03 Picture input apparatus for laser beam machine Pending JPH02263587A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5562842A (en) * 1994-10-17 1996-10-08 Panasonic Technologies, Inc. Material treatment apparatus combining a laser diode and an illumination light with a video imaging system

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