JPH0332432B2 - - Google Patents
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- JPH0332432B2 JPH0332432B2 JP57207862A JP20786282A JPH0332432B2 JP H0332432 B2 JPH0332432 B2 JP H0332432B2 JP 57207862 A JP57207862 A JP 57207862A JP 20786282 A JP20786282 A JP 20786282A JP H0332432 B2 JPH0332432 B2 JP H0332432B2
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- laser
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は赤外光レーザーを用いたレーザー加工
機に関するものである。
機に関するものである。
従来例の構成とその問題点
レーザー加工機の従来例を第１図に示す。赤外
光レーザー出力装置１からの赤外光２は、集光レ
ンズ３ａに集光され、導光路４を通して集光レン
ズ３ｂにより被加工体５上の加工点６に集光さ
れ、切断、溶接、あるいはアニーリング等の加工
がなされる。前記導光路４は、反射ミラーを用い
た関節型導光路と赤外光用フアイバーを用いたフ
アイバー型導光路とがあり、両者共実用化されて
おり本発明にはいずれも使用可能であるので、こ
こではフアイバー型導光路を用いて説明する。加
工の際、特に溶接およびアニーリングの場合は、
レーザー出力と加工度合との関係（特にレーザー
出力と被加工体５の表面温度）を得る手段がな
い。そこで従来は、トライアンドエラー法、すな
わちレーザー出力と被加工体５の加工度合との関
係を前もつて何度も測定し、そのデータを基にし
て最適値を求めて本番の加工を始めていた。しか
しながら、被加工体５の材質の変化や表面状態の
変化により、またレーザーの変動により、加工度
合は均一なものにならないという問題があつた。
光レーザー出力装置１からの赤外光２は、集光レ
ンズ３ａに集光され、導光路４を通して集光レン
ズ３ｂにより被加工体５上の加工点６に集光さ
れ、切断、溶接、あるいはアニーリング等の加工
がなされる。前記導光路４は、反射ミラーを用い
た関節型導光路と赤外光用フアイバーを用いたフ
アイバー型導光路とがあり、両者共実用化されて
おり本発明にはいずれも使用可能であるので、こ
こではフアイバー型導光路を用いて説明する。加
工の際、特に溶接およびアニーリングの場合は、
レーザー出力と加工度合との関係（特にレーザー
出力と被加工体５の表面温度）を得る手段がな
い。そこで従来は、トライアンドエラー法、すな
わちレーザー出力と被加工体５の加工度合との関
係を前もつて何度も測定し、そのデータを基にし
て最適値を求めて本番の加工を始めていた。しか
しながら、被加工体５の材質の変化や表面状態の
変化により、またレーザーの変動により、加工度
合は均一なものにならないという問題があつた。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するもので、最
適加工を行なうことのできるレーザー加工機を提
供することを目的とする。
適加工を行なうことのできるレーザー加工機を提
供することを目的とする。
発明の構成
上記目的を達するため、本発明のレーザー加工
機は、被加工体からの赤外光が導かれて加工部位
の温度を検出する温度検出器と、この温度検出器
からの出力によつてレーザー出力を制御する制御
部と、被加工体からの赤外光を前記温度検出器に
導く赤外光用フアイバーとを備えたものである。
機は、被加工体からの赤外光が導かれて加工部位
の温度を検出する温度検出器と、この温度検出器
からの出力によつてレーザー出力を制御する制御
部と、被加工体からの赤外光を前記温度検出器に
導く赤外光用フアイバーとを備えたものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について、図面に基づ
いて説明する。第２図は本発明の一実施例におけ
るレーザー加工機の概略全体構成図で、第１図に
示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を
付してその説明を省略する。一点鎖線イで囲まれ
た部分が本実施例の特徴部分で、３ｃ，３ｄは集
光レンズ、９は赤外光用フアイバー、７は温度検
出器、８はレーザー出力の制御部である。加工中
の被加工体５上の加工点６からの熱輻射による輻
射光は集光レンズ３ｃ，３ｄにより赤外光用フア
イバー９を通して温度検出器７に導かれ、制御部
８は温度検出器７の出力に基づいて赤外光レーザ
ー出力装置１のレーザー出力を制御する。
いて説明する。第２図は本発明の一実施例におけ
るレーザー加工機の概略全体構成図で、第１図に
示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を
付してその説明を省略する。一点鎖線イで囲まれ
た部分が本実施例の特徴部分で、３ｃ，３ｄは集
光レンズ、９は赤外光用フアイバー、７は温度検
出器、８はレーザー出力の制御部である。加工中
の被加工体５上の加工点６からの熱輻射による輻
射光は集光レンズ３ｃ，３ｄにより赤外光用フア
イバー９を通して温度検出器７に導かれ、制御部
８は温度検出器７の出力に基づいて赤外光レーザ
ー出力装置１のレーザー出力を制御する。
一般に、物体からの熱輻射による輻射光強度は
物質およびその表面状態により異なるので、加工
する物質とその表面状態がわかれば、予めそのデ
ータ、すなわち反射係数、輻射特性等のデータを
パラメータとして制御部８に入力することにより
補正を行なうことができる。
物質およびその表面状態により異なるので、加工
する物質とその表面状態がわかれば、予めそのデ
ータ、すなわち反射係数、輻射特性等のデータを
パラメータとして制御部８に入力することにより
補正を行なうことができる。
また温度検出器７としては、サーミスタ、サー
モパイル、熱電型センサ等の熱型センサ、または
PbSe、InSe、Ge：Au、HgCdTe等の量子型セ
ンサを使用できるが、使用上、加工用赤外レーザ
ー光と輻射光との区別をする必要がある。すなわ
ち、レーザー光の波長をカツトするフイルタを用
いるか、またはレーザー光の波長に感度を有しな
いセンサーを用いる必要がある。例えば、波長
10.6μｍのCO2レーザーを使用する場合は、波長
10.6μｍにほとんど感度を有さないInSb等を用い
ればよい。
モパイル、熱電型センサ等の熱型センサ、または
PbSe、InSe、Ge：Au、HgCdTe等の量子型セ
ンサを使用できるが、使用上、加工用赤外レーザ
ー光と輻射光との区別をする必要がある。すなわ
ち、レーザー光の波長をカツトするフイルタを用
いるか、またはレーザー光の波長に感度を有しな
いセンサーを用いる必要がある。例えば、波長
10.6μｍのCO2レーザーを使用する場合は、波長
10.6μｍにほとんど感度を有さないInSb等を用い
ればよい。
前記赤外光用フアイバー９としては、可視光か
ら波長２〜3μｍまでの赤外光を通す石英フアイ
バーや、1μｍから数10μｍまでの赤外光を通すア
ルカリハライドまたはハロゲン化金属（NaCl、
KBr、CsBr、CsI、AgCl、AgBr、TlBr、TlCl、
TlBr−TlI、TlBr−TlCl等）でできた赤外光フ
アイバーを用いることができる。一般に、黒体か
らの輻射光スペクトルは、常温ではピークが約
10μｍにあり、温度が高くなる程ピークが短波長
側に移動し、2000℃で2μｍ近くになる。そこで、
赤外光用フアイバー９を使用する場合、常温近く
（０℃〜300℃）の温度測定を精密に行なうには、
アルカリハライドまたはハロゲン化金属からなる
赤外光フアイバーが適しており、高温（200℃〜
2000℃）の温度測定には石英フアイバーも使用で
きる。
ら波長２〜3μｍまでの赤外光を通す石英フアイ
バーや、1μｍから数10μｍまでの赤外光を通すア
ルカリハライドまたはハロゲン化金属（NaCl、
KBr、CsBr、CsI、AgCl、AgBr、TlBr、TlCl、
TlBr−TlI、TlBr−TlCl等）でできた赤外光フ
アイバーを用いることができる。一般に、黒体か
らの輻射光スペクトルは、常温ではピークが約
10μｍにあり、温度が高くなる程ピークが短波長
側に移動し、2000℃で2μｍ近くになる。そこで、
赤外光用フアイバー９を使用する場合、常温近く
（０℃〜300℃）の温度測定を精密に行なうには、
アルカリハライドまたはハロゲン化金属からなる
赤外光フアイバーが適しており、高温（200℃〜
2000℃）の温度測定には石英フアイバーも使用で
きる。
このように赤外光用フアイバー９を輻射光の伝
送体として用いることにより、温度検出器７をレ
ーザー加工機の加工先端部から充分離すことがで
きるので、加工先端部を小さくすることができ
る。
送体として用いることにより、温度検出器７をレ
ーザー加工機の加工先端部から充分離すことがで
きるので、加工先端部を小さくすることができ
る。
また赤外光用フアイバーは、レーザー加工機の
導光路４としても使用できる。すなわち波長
1.06μｍのNd：YAGレーザーには石英フアイバ
ーが使用でき、波長5μｍのCOレーザーや10.6μｍ
のCO2レーザーにはアルカリハライドまたはハロ
ゲン化金属からなるフアイバーが使用できる。こ
れらのフアイバーを導光路４及び赤外光用フアイ
バー９として使用すれば、レーザー加工機の導光
路部分は可撓性のある非常に取扱いのよいものと
なる。
導光路４としても使用できる。すなわち波長
1.06μｍのNd：YAGレーザーには石英フアイバ
ーが使用でき、波長5μｍのCOレーザーや10.6μｍ
のCO2レーザーにはアルカリハライドまたはハロ
ゲン化金属からなるフアイバーが使用できる。こ
れらのフアイバーを導光路４及び赤外光用フアイ
バー９として使用すれば、レーザー加工機の導光
路部分は可撓性のある非常に取扱いのよいものと
なる。
発明の効果
以上説明したように本発明によれば、加工部位
の温度を監視してレーザー出力を制御するので、
最適な状態で加工を行なうことができ、加工仕上
りが非常に向上する。また、温度検出器を後方に
配置し、レーザー光出力端近傍に赤外光用フアイ
バーを配置することにより、レーザー光出力端近
傍を非常にコンパクトにすることができる。さら
に、赤外光用フアイバーはフレキシブルであるの
で、三次元的なレーザー加工をスムーズに行なえ
るという効果も得られる。
の温度を監視してレーザー出力を制御するので、
最適な状態で加工を行なうことができ、加工仕上
りが非常に向上する。また、温度検出器を後方に
配置し、レーザー光出力端近傍に赤外光用フアイ
バーを配置することにより、レーザー光出力端近
傍を非常にコンパクトにすることができる。さら
に、赤外光用フアイバーはフレキシブルであるの
で、三次元的なレーザー加工をスムーズに行なえ
るという効果も得られる。
第１図は従来装置の概略全体構成図、第２図は
本発明の一実施例におけるレーザー加工機の概略
全体構成図である。 ３ｃ，３ｄ……集光レンズ、６……加工点（加
工部位）、７……温度検出器、８……制御部、９
……赤外光用フアイバー。
本発明の一実施例におけるレーザー加工機の概略
全体構成図である。 ３ｃ，３ｄ……集光レンズ、６……加工点（加
工部位）、７……温度検出器、８……制御部、９
……赤外光用フアイバー。
Claims (1)
- １ 被加工体からの赤外光が導かれて加工部位の
温度を検出する温度検出器と、この温度検出器か
らの出力によつてレーザー出力を制御する制御部
と、被加工体からの赤外光を前記温度検出器に導
く赤外光用フアイバーとを備えたレーザー加工
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207862A JPS5997788A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | レ−ザ−加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207862A JPS5997788A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | レ−ザ−加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997788A JPS5997788A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0332432B2 true JPH0332432B2 (ja) | 1991-05-13 |
Family
ID=16546767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57207862A Granted JPS5997788A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | レ−ザ−加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997788A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2171513B (en) * | 1985-02-19 | 1989-08-31 | Atomic Energy Authority Uk | Safety system for laser-utilising facilities |
| US4641650A (en) * | 1985-03-11 | 1987-02-10 | Mcm Laboratories, Inc. | Probe-and-fire lasers |
| JPS6343785A (ja) * | 1986-08-09 | 1988-02-24 | Fujitsu Ltd | レ−ザビ−ム接合装置 |
| DE3739862A1 (de) * | 1987-11-25 | 1989-06-08 | Bosch Gmbh Robert | Werkstueckbearbeitungsvorrichtung |
| JP2798218B2 (ja) * | 1990-01-08 | 1998-09-17 | 三菱重工業株式会社 | レーザ溶接モニタリング装置 |
| US6455807B1 (en) | 2000-06-26 | 2002-09-24 | W.A. Whitney Co. | Method and apparatus for controlling a laser-equipped machine tool to prevent self-burning |
| JP2004337958A (ja) | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | マーキング判定方法及びマーキング判定装置 |
| CN111001932B (zh) * | 2019-11-11 | 2021-07-09 | 武汉一本光电有限公司 | 恒温焊接激光控制器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53127342U (ja) * | 1977-03-18 | 1978-10-09 |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP57207862A patent/JPS5997788A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5997788A (ja) | 1984-06-05 |
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