JPH0489193A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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JPH0489193A
JPH0489193A JP2201522A JP20152290A JPH0489193A JP H0489193 A JPH0489193 A JP H0489193A JP 2201522 A JP2201522 A JP 2201522A JP 20152290 A JP20152290 A JP 20152290A JP H0489193 A JPH0489193 A JP H0489193A
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laser
mirror
light
laser beam
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Takeji Harada
原田 武治
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To allow high-speed and exact laser processing of a time division system by admitting the visible laser beam projected coaxially with laser beams via a turning mirror to distribute light in a radial direction to position sensor. CONSTITUTION:The laser beam emitted from a laser oscillator 1 is reflected by a dichroic mirror 4 and is condensed by a condenser lens 5. The turning mirror 6 which reflects this light and distributes the light in the radial direction around an incident optical axis 10 is driven by a galvanometer 8 to time- dividedly admit the laser beams to the end faces of plural optical fibers 7a to 7c. The visible laser beam from a visible laser oscillator 11 provided coaxially with the optical axis of the above-mentioned laser oscillator 1 is introduced to the above-mentioned condenser lens 5 and is reflected and distributed by the above-mentioned turning mirror 6 so as to make incident on the position sensors 19a to 19c provided in correspondence to the positions of the above-mentioned plural optical fibers 7a to 7c. The laser beam switching system having high-speed switching performance and high reliability over a long period of time in combination is obtd. by adopting the above-mentioned angle correction system of the photoelectric type.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、例えばYAGレーザを用いたレーザ加工装
置に関する。
Detailed Description of the Invention [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a laser processing device using, for example, a YAG laser.

(従来の技術) 一般に例えばYAGレーザを用いて金属その他の加工を
行なう場合、YAGレーザ発振装置から得られるレーザ
光を、光ファイバーを用いないで直接レンズで集光して
被加工物を加工する場合と、光ファイバーを通して、即
ち、光ファイバーから出射した光エネルギーをレンズで
集光して加工する場合とがあるが、この発明は、後者の
光ファイバーを使用したYAGレーザ加工装置に関する
ものである。
(Prior art) Generally, when processing metal or other materials using a YAG laser, for example, when processing a workpiece by directly focusing the laser light obtained from a YAG laser oscillation device with a lens without using an optical fiber. In other cases, processing is performed through an optical fiber, that is, by condensing the light energy emitted from the optical fiber with a lens, and the present invention relates to a YAG laser processing apparatus using the latter optical fiber.

又、光ファイバーを用いたYAGレーザ加工装置を更に
分類すると、レーザ発振装置から得られたレーザ光を、
エネルギー分割して同時に多点加工を行なう方式と、時
分割によって時系列的に多点を加工する方式とがあり、
それぞれ目的に応じて使い分けている。この発明は、後
者の時系列的多点加工を行なうYAGレーザ加工装置に
関するものである。
Furthermore, if YAG laser processing equipment using optical fibers is further classified, the laser light obtained from the laser oscillation equipment is
There are two methods: one method uses energy division to process multiple points at the same time, and the other uses time sharing to process multiple points in chronological order.
Each is used depending on its purpose. The present invention relates to a YAG laser processing apparatus that performs the latter time-series multi-point processing.

さて、第5図に従来の代表的な時分割方式のファイバー
人射光学系を示す。この第5図において、動作時にはY
AGレーザ発振装置1から発振されたレーザ光2はコリ
メータ3によりコリメートされ、切替えミラー4に入射
し、直角方向に反射して反射光軸5に沿って進む。この
レーザ光は入射レンズ6により集光され、微小スポット
となって光ファイバー7の端面に入射する。この入射光
は、光ファイバー7の中を所定の距離伝送されて出射端
面で出射し、図示しない別のレンズで再び集光されて被
加工物(図示せず)の加工に供される。
Now, FIG. 5 shows a typical conventional time-division type fiber optic optical system. In this Fig. 5, during operation, Y
A laser beam 2 oscillated by an AG laser oscillation device 1 is collimated by a collimator 3, enters a switching mirror 4, is reflected in a right angle direction, and travels along a reflection optical axis 5. This laser light is condensed by an incident lens 6, becomes a minute spot, and enters the end face of an optical fiber 7. This incident light is transmitted through the optical fiber 7 for a predetermined distance, exits from the output end face, is condensed again by another lens (not shown), and is used to process a workpiece (not shown).

以上、入射光学系の1系統について説明したが、他の2
つの系統についても同様である。
One system of the input optical system has been explained above, but the other two
The same is true for the two lineages.

ところで、上記の場合、切替えミラー4の他に切替えミ
ラー8及び切替えミラー9があり、これらの切替えミラ
ー4.8.9は外部からの信号により、随時、矢印のよ
うに移動し、外部からの信号で指定された切替えミラー
たけか入射光軸10の軸上に位置する。そして、その切
替えミラー例えば4に対応する光ファイバー7にレーザ
光か入射することになる。尚、第5図では、切替えミラ
ー4が入射光軸10の軸上に位置しているか、船釣には
切替えミラーが全くランダムに指定されるのが普通であ
る。
By the way, in the above case, in addition to the switching mirror 4, there are switching mirrors 8 and 9, and these switching mirrors 4, 8, and 9 move as shown by the arrows at any time in response to external signals, and The switching mirror designated by the signal is located on the axis of the incident optical axis 10. Laser light then enters the optical fiber 7 corresponding to the switching mirror 4, for example. In FIG. 5, the switching mirror 4 is located on the axis of the incident optical axis 10, or in boat fishing, the switching mirror is normally designated completely randomly.

又、切替えミラー4.8.9は上記のように矢印方向へ
移動することもあるが、図に対し垂直方向(紙面に垂直
方向)へ移動する方式もある。いずれの場合にしても、
切替え時には約30mmのストロークを移動する必要が
ある。
Further, although the switching mirror 4.8.9 may be moved in the direction of the arrow as described above, there is also a method in which the switching mirror 4.8.9 is moved in a direction perpendicular to the figure (perpendicular to the plane of the paper). In any case,
When switching, it is necessary to move a stroke of about 30 mm.

(発明が解決しようとする課題) 以上述べたように従来の装置では、切替えミラー4.8
.9の切替え時に約30mmのストロークの移動を要し
、切替えミラーで反射したレーザ光は、その反射方向は
常に一定方向に正しく再現性を保たれていなければなら
ない。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional device, the switching mirror 4.8
.. 9 requires a stroke movement of about 30 mm, and the direction of reflection of the laser beam reflected by the switching mirror must always be maintained in a constant direction with correct reproducibility.

このため、切替えミラー4.8.9の移動機構は反復動
作に対して十分堅牢なものか必要となり、切替えミラー
4.8.9を初め保持機構等の慣性が大きいため、切替
え完了までに約200m5程度の時間が必要となる。
For this reason, the moving mechanism of the switching mirror 4.8.9 must be sufficiently robust to withstand repeated operations, and since the switching mirror 4.8.9 and the holding mechanism have large inertia, it takes approximately It will take about 200m5.

尚、実際の切替えでは往復の動作となるから、更にその
2倍近くの時間を必要とする。従って、高速で時系列的
切替えを行なうことは不可能である。
Incidentally, since actual switching involves a round trip operation, it requires nearly twice as much time. Therefore, it is impossible to perform time-sequential switching at high speed.

この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、高速、且
つ正確な時分割方式のレーザ加工装置を提供することを
目的とする。
The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-speed and accurate time-division laser processing apparatus.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、レーザ発振装置と、このレーザ発振装置か
ら発射されたレーザ光を反射するダイクロイックミラー
と、このダイクロイックミラーの反射光を集光する集光
レンズと、この集光レンズの光を反射させ且つ入射光軸
を中心に放射方向へ光を分配するように配設された回動
ミラーと、この回動ミラーを駆動するガルバノメータと
、上記回動ミラーに対応して設けられた複数の光ファイ
バーとからなり、更にこの複数の光ファイバーの端面に
時分割で入射させるように設けられた切替え光学系とを
具備してなるレーザ加工装置において、上記レーザ発振
装置の光軸と同軸になるような可視レーザ発振装置が設
けられ、この可視レーザ発振装置からの可視レーザ光を
上記集光レンズに導き、上記回動ミラーにより反射・分
配し、その分配された可視レーザ光を上記複数の光ファ
イバーの位置に対応して設けられたポジションセンサに
入射するように構成されてなるレーザ加工装置である。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention includes a laser oscillation device, a dichroic mirror that reflects laser light emitted from the laser oscillation device, and a dichroic mirror that focuses the reflected light of the dichroic mirror. a condensing lens, a rotating mirror disposed to reflect the light of the condensing lens and distributing the light in a radial direction around the incident optical axis, a galvanometer for driving the rotating mirror; In the laser processing device described above, the laser processing device is composed of a plurality of optical fibers provided corresponding to the rotating mirror, and further includes a switching optical system provided so as to make the light incident on the end faces of the plurality of optical fibers in a time-division manner. A visible laser oscillation device is provided that is coaxial with the optical axis of the laser oscillation device, and the visible laser light from this visible laser oscillation device is guided to the above-mentioned condensing lens, reflected and distributed by the above-mentioned rotating mirror, and then distributed. This laser processing apparatus is configured to make visible laser light incident on position sensors provided corresponding to the positions of the plurality of optical fibers.

(作用) この発明によれば、光電式の角度補正系の採用により、
高速切換え性能と長期間にわたる高信頼性を兼ね備えた
レーザ光切換えシステムが実現出来る。
(Function) According to this invention, by employing a photoelectric angle correction system,
A laser beam switching system that combines high-speed switching performance and long-term high reliability can be realized.

(実施例) 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

この発明によるレーザ加工装置は第1図乃至第4図に示
すように構成され、第1図はこの発明によるレーザ加工
装置を示す斜視図、第2図は同じく平面図、第3図は第
2図のx−x’線に沿って切断し矢印方向に見た平面図
、第4図はこの発明のレーザ加工装置における制御系を
示すブロック線図である。
The laser processing apparatus according to the present invention is constructed as shown in FIGS. 1 to 4, in which FIG. 1 is a perspective view showing the laser processing apparatus according to the invention, FIG. FIG. 4 is a plan view taken along line xx' in the figure and viewed in the direction of the arrow, and a block diagram showing a control system in the laser processing apparatus of the present invention.

即ち、従来例(第5図)と同一箇所は同一符号を付すこ
とにすると、YAGレーザ発振装置1の近くには可視レ
ーサ発振装置であるHe−Neレザ発振装置11が設け
られ、このHe−Neレザ発振装置11から発振される
He−Neレーザ光12の光軸上には偏向ミラー13.
14が設けられている。
That is, if the same parts as in the conventional example (FIG. 5) are given the same reference numerals, a He-Ne laser oscillation device 11, which is a visible laser oscillation device, is provided near the YAG laser oscillation device 1, and this He-Ne laser oscillation device 11 is provided near the YAG laser oscillation device 1. A deflection mirror 13 is located on the optical axis of the He-Ne laser beam 12 oscillated from the Ne laser oscillation device 11.
14 are provided.

一方、YAGレーザ発振装置1から発振されるレーザ光
2の光軸15上には、コリメータ3、ダイクロイックミ
ラー4及び偏向ミラー16か所定間隔て配設されている
。そして、ダイクロイックミラー4で反射されるレーザ
光の光軸10上には、一方の側に集光レンズ5と回動ミ
ラー6か所定間隔て配設されている。
On the other hand, on the optical axis 15 of the laser beam 2 emitted from the YAG laser oscillation device 1, a collimator 3, a dichroic mirror 4, and a deflection mirror 16 are arranged at predetermined intervals. On the optical axis 10 of the laser beam reflected by the dichroic mirror 4, a condenser lens 5 and a rotating mirror 6 are arranged at a predetermined distance on one side.

この回動ミラー6は例えば可動線輪形部動機構を有する
いわゆるガルバノメータ8に取付けられており、その取
付は法は回動ミラー6の反射面かガルバノメータ80回
動軸9に対し45″の角度をなすように取付けられ、尚
且つ、ガルバノメータ8の回動軸は、入射光軸10に同
軸である。従って、第3図に示すように、回動ミラー6
の反射光軸の振れ角θ1  θ2はガルバノメータ8の
回動角と同じである。又、ガルバノメータ8は印加され
る直流電流値に応じて角度か定まり、それ故、その電流
値を制御することにより角度を制御する。
This rotating mirror 6 is attached to a so-called galvanometer 8 having, for example, a movable ring-shaped part movement mechanism, and its mounting is performed at an angle of 45'' to the reflecting surface of the rotating mirror 6 or the rotating axis 9 of the galvanometer 80. Furthermore, the rotating axis of the galvanometer 8 is coaxial with the incident optical axis 10. Therefore, as shown in FIG.
The deflection angles θ1 and θ2 of the reflected optical axes are the same as the rotation angle of the galvanometer 8. Further, the angle of the galvanometer 8 is determined depending on the applied DC current value, so the angle is controlled by controlling the current value.

更に、回動ミラー6に対応して複数の光ファイ”  7
 a % 7 b % 7 c(第2図では光ファイバ
ー7)が設けられると共に、複数のポジションセンサー
19a、19b、19c (第2図ではポジションセン
サー19)が設けられている。
Furthermore, a plurality of optical fibers "7" corresponding to the rotating mirror 6 are provided.
A % 7 b % 7 c (optical fiber 7 in FIG. 2) is provided, and a plurality of position sensors 19a, 19b, 19c (position sensor 19 in FIG. 2) are provided.

第3図に示すように、各ポジションセンサ19 a −
、19b s 19 cは中心検出器、2つの方向判別
センサーからなっているが、例えばポジションセンサー
1.9aでは、中心検出器19a−1はYAGレーザ光
2が光ファイバー7aに正確に入射していることを検知
するセンサーであり、方向判別センサー19a−2は負
方向のズレ検出を行ない、方向判別センサー19a−3
は正方向のズレ検出を行なう。いずれの方向判別センサ
ー19a−2,19a−3も、何らかの原因て回動ミラ
ー6の回動角が正しくない場合に、そのズレの方向を検
出し、回動角の補正を行なうためのセンサーである。
As shown in FIG. 3, each position sensor 19 a -
, 19b s 19 c consists of a center detector and two direction discrimination sensors. For example, in the position sensor 1.9a, the center detector 19a-1 detects that the YAG laser beam 2 is accurately incident on the optical fiber 7a. The direction discrimination sensor 19a-2 detects the deviation in the negative direction, and the direction discrimination sensor 19a-3 detects the deviation in the negative direction.
performs shift detection in the positive direction. Both direction discrimination sensors 19a-2 and 19a-3 are sensors for detecting the direction of deviation and correcting the rotation angle when the rotation angle of the rotation mirror 6 is incorrect for some reason. be.

尚、他のポジションセンサー19b、19cについても
、全く同様の機能と動作を有することは言うまでもない
It goes without saying that the other position sensors 19b and 19c have exactly the same functions and operations.

又、ダイクロイックミラー4で反射されるレーザ光の光
軸上の他方の側には、部分透過ミラー17、レンズ20
、テレビカメラ21が所定間隔で配設され、テレビカメ
ラ21はモニターテレビ22に接続されている。
Further, on the other side on the optical axis of the laser beam reflected by the dichroic mirror 4, there is a partially transmitting mirror 17 and a lens 20.
, television cameras 21 are arranged at predetermined intervals, and the television cameras 21 are connected to a monitor television 22.

更に、この発明のレーザ加工装置における制御系は第4
図に示すように構成され、図中の符号24.42は増幅
回路、30.43はAND回路、32.33.34はデ
ジタル設定器、26.35は論理回路、37はアップダ
ウンカウンター3つはD−Aコンバータ、40はガルバ
ノメータドライバ、45はクロック発生回路、28は遅
延回路である。
Furthermore, the control system in the laser processing apparatus of the present invention has a fourth control system.
It is configured as shown in the figure, and 24.42 in the figure is an amplifier circuit, 30.43 is an AND circuit, 32.33.34 is a digital setting device, 26.35 is a logic circuit, and 37 is three up/down counters. 40 is a galvanometer driver, 45 is a clock generation circuit, and 28 is a delay circuit.

さて次に、この発明のレーザ加工装置における動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the laser processing apparatus of the present invention will be explained.

先す、YAGレーザ発振装置1から発振されたYAGレ
ーザ光2はコリメータ3によりコリメートされ、ダイク
ロイックミラー4に入射する。このダイクロイックミラ
ー4で反射したYAGレーザ光は、集光レンズ5て集光
されなから回動ミラー6に入射し、この回動ミラー6か
らの反射光は尚も集光し、集光レンズ5の焦点位置で最
小スポットとなって光ファイバー7の端面へ入射する。
First, the YAG laser beam 2 oscillated from the YAG laser oscillation device 1 is collimated by the collimator 3 and enters the dichroic mirror 4 . The YAG laser beam reflected by the dichroic mirror 4 is not condensed by the condenser lens 5 and then enters the rotating mirror 6, and the reflected light from the rotary mirror 6 is still condensed by the condenser lens 5. The light becomes a minimum spot at the focal position of , and enters the end face of the optical fiber 7.

一方、He−Neレーザ発振装置11から発振されたH
e−Neレーザ光12は、偏向ミラー13.14により
YAGレーサ発振装置1に導かれ、YAGレーザ光2と
同軸になって光軸15を進み、コリメータ3、ダイクロ
イックミラー4を通り抜けて偏向ミラー16に達する。
On the other hand, H oscillated from the He-Ne laser oscillation device 11
The e-Ne laser beam 12 is guided to the YAG laser oscillation device 1 by a deflection mirror 13 , 14 , travels along an optical axis 15 coaxially with the YAG laser beam 2 , passes through a collimator 3 and a dichroic mirror 4 , and is directed to a deflection mirror 16 . reach.

更に、偏向ミラー16て反射されて部分透過ミラー17
により反射し、再びダイクロイックミラー4を通り集光
レンズ5を通って集光されながら、回動ミラー6に入射
する。
Furthermore, it is reflected by the deflecting mirror 16 and is transmitted to the partially transmitting mirror 17.
The light passes through the dichroic mirror 4 again, is condensed through the condenser lens 5, and then enters the rotating mirror 6.

回動ミラー6から反射したHe−Neレーザ光18はポ
ジションセンサー19a、19b。
The He-Ne laser beam 18 reflected from the rotating mirror 6 is sent to position sensors 19a and 19b.

19cのいずれかに入射する。各ポジションセンサー1
.9a、19b、19cは、光ファイハーフa、7b、
7cの配設位置と完全に対応しており、例えばYAGレ
ーザ光2が光ファイバー7aに入射している時は、He
−Neレーザ光18はポジションセンサー]、 9 a
に入射するようになっている。
19c. Each position sensor 1
.. 9a, 19b, 19c are optical fiber halves a, 7b,
7c, and for example, when the YAG laser beam 2 is incident on the optical fiber 7a, the He
-Ne laser beam 18 is a position sensor], 9 a
It is designed to be incident on .

尚、回動ミラー6は緩い凸面鏡になっており、集光レン
ズ5と組み合わせることにより焦点距離を長くするよう
に工夫されている。
The rotating mirror 6 is a slightly convex mirror, and is designed to have a long focal length when combined with the condensing lens 5.

即ち、第2図に示すように、光ファイバー7の端面位置
よりポジションセンサー19の位tを後方にすることて
、回動ミラー6の微小位置角のズレを拡大して捕らえる
ことか出来る。
That is, as shown in FIG. 2, by positioning the position sensor 19 at a position t behind the end surface position of the optical fiber 7, it is possible to magnify and detect minute positional angle deviations of the rotary mirror 6.

以上述べたような光学系の構成・作用において、従来と
著しく異なる点は、下記の2点である。
In the structure and operation of the optical system as described above, there are two points that are markedly different from the conventional ones.

■ 回動ミラー6の角度によりレーザ光を分配するので
、駆動部の慣性が小さく、高速な回動が可能である。
(2) Since the laser beam is distributed depending on the angle of the rotating mirror 6, the inertia of the drive unit is small and high-speed rotation is possible.

■ 回動ミラー60回転軸を中心に、放射状に光を分配
するので、各光ファイバー7 a s 7 b s7c
に対し、入射条件を等しくすることが出来る。
■ Light is distributed radially around the rotation axis of the rotating mirror 60, so each optical fiber 7a s 7 b s7c
However, the incident conditions can be made equal.

この2つの点は、従来と比べ決定的有利な点であるか、
実用面においては、1つの克服すべき問題点があり、こ
の発明はその解決策を与えている。
Are these two points a decisive advantage compared to the past?
In practical terms, there is a problem to be overcome, and this invention provides a solution.

即ち、回動ミラー6がガルバノメータ8で駆動され、指
定された方向に向かってレーザ光を投光するか、その先
方に配設されている光ファイバー7は直径0.4〜0.
6mm程度の微小直径なのである。本来、ガルバノメー
タ8は励磁電流に対する角度精度や、角度分解能は優れ
ており、原理的にはこの発明の用途に十分使用出来るも
のであるが、長時間使用における零ドリフトや温度ドリ
フト、駆動用ドライバのドリフトなどのため、僅かでは
あるか、回動ミラー6の回動角に変化を生することがあ
る。
That is, the rotary mirror 6 is driven by the galvanometer 8 and emits a laser beam in a specified direction, or the optical fiber 7 disposed in front of the rotating mirror 6 is driven by a galvanometer 8 and has a diameter of 0.4 to 0.5 mm.
It has a minute diameter of about 6mm. Originally, the galvanometer 8 has excellent angular accuracy and angular resolution with respect to the excitation current, and in principle can be used sufficiently for the purpose of this invention. Due to drift or the like, the rotation angle of the rotation mirror 6 may change, albeit slightly.

この光学系においては、この僅かな回動角のズレが入射
光束の損失につながり、更には光ファイバー7の破損の
原因ともなるので、回動角を常に正確に保つことは、極
めて重要な要件である。
In this optical system, it is extremely important to always keep the rotation angle accurate, as this slight deviation in the rotation angle will lead to a loss of the incident light beam and even cause damage to the optical fiber 7. be.

次に、この回動角を常に正確に保つ動作について述べる
Next, we will discuss the operation to keep this rotation angle accurate at all times.

既述のように、各光ファイバー7a、7b。As already mentioned, each optical fiber 7a, 7b.

7Cには、各々に対応したポジションセンサー19 a
 、 1.9 b 、 19 cが配設され、互いの位
置関係は完全に保たれている。従って、HeNeレーザ
光18がポジションセンサー19a119b、19cの
どの位置に入射したかをモニターしていれば、回動ミラ
ー6の回動角のズレを知ることか出来る。
7C has a position sensor 19a corresponding to each
, 1.9b, and 19c are arranged, and their positional relationship with each other is perfectly maintained. Therefore, by monitoring which position of the position sensors 19a119b and 19c the HeNe laser beam 18 is incident on, it is possible to know the deviation in the rotation angle of the rotation mirror 6.

即ち、第3図において、今、He−Neレーザ光18か
ポジションセンサー19aに入射した場合を考える。同
図において、中心検出器19a−1に入射していればズ
レは起きていないか、方向判別センサー19a−2或い
は方向判別センサー19a−3に入射している場合は、
ズレが生じていることになり、この状態のままではYA
Gレーザ光を入射させることは出来ない。
That is, in FIG. 3, consider the case where the He-Ne laser beam 18 is now incident on the position sensor 19a. In the figure, if it is incident on the center detector 19a-1, no deviation has occurred, or if it is incident on the direction discrimination sensor 19a-2 or the direction discrimination sensor 19a-3,
This means that there is a misalignment, and if it continues in this state, YA
G laser light cannot be incident.

そこで、次の方法で回動角の自動補正を行なうが、この
発明の実施例により第4図を参照してその方法を述べる
Therefore, the rotation angle is automatically corrected by the following method, which will be described in accordance with an embodiment of the present invention with reference to FIG.

今、回動ミラー6の回動角が所定より+側にズしたとす
ると、方向判別センサー19a−3にHe−Neレーザ
光18が入射する。方向判別センサー19a−3からは
光電信号23が出力され、増幅回路24で増幅され、A
ND回路30へ入力される。
Now, if the rotation angle of the rotation mirror 6 deviates from a predetermined value to the + side, the He-Ne laser beam 18 enters the direction determination sensor 19a-3. A photoelectric signal 23 is output from the direction discrimination sensor 19a-3, amplified by an amplifier circuit 24, and
The signal is input to the ND circuit 30.

一方、チャンネル指令信号(どの光ファイバーにレーザ
光を入射させるか選択する信号)25が入力されると、
論理回路26によってタイミング信号27が出力され、
遅延回路28により回動ミラー6の回動完了後に判定指
令信号29をAND回路30へ送る。AND回路3oは
両人力がアクティブ状態であるから、出力信号31を出
力する。
On the other hand, when the channel command signal 25 (a signal for selecting which optical fiber the laser beam should enter into) is input,
A timing signal 27 is output by the logic circuit 26,
The delay circuit 28 sends a determination command signal 29 to the AND circuit 30 after the rotation of the rotating mirror 6 is completed. The AND circuit 3o outputs an output signal 31 since both power inputs are in an active state.

さて、もともとの回動角を決定するため、デジタル設定
器32.33.34を用い、それぞれチャンネル1、チ
ャンネル2、チャンネル3に対応させる。このデジタル
設定器32.33.34の信号は、論理回路35に入り
チャンネル指令信号36て選択される。
Now, in order to determine the original rotation angle, the digital setting devices 32, 33, and 34 are used to correspond to channel 1, channel 2, and channel 3, respectively. The signals from the digital setters 32, 33, and 34 enter the logic circuit 35 and are selected by the channel command signal 36.

今、仮にデジタル設定器32のデータか選択されたとす
ると、この信号はアップダウンカウンター37に加えら
れる。一方、アップダウンカウンター37には、出力信
号31が入力されるがら、減算カウントを行ない、出力
信号31がなくなるところでカウントを停止する。そし
て、この減ったカウント数が補正値に相当するものであ
る。
Now, if data from the digital setter 32 is selected, this signal is added to the up/down counter 37. On the other hand, the up/down counter 37 performs subtraction counting while receiving the output signal 31, and stops counting when the output signal 31 disappears. This reduced count number corresponds to the correction value.

即ち、こうして補正が行なわれたデジタル信号38は、
D−Aコンバータ39で直流電圧に変換され、ガルバノ
メータトライバ4oを経て、ガルバノメータ8に加えら
れる。従って、このガルバノメータ8によって駆動する
回動ミラー6がらのHe−Neレーザ光18の反射光は
、中心検出器19a−1を捕捉し、この中心検出器19
a−1からの信号41は増幅器42及びAND回路43
を経てレーザ発射許可信号44となり、YAGレサ発振
装置1へ送られるのである。
That is, the digital signal 38 corrected in this way is
The voltage is converted into a DC voltage by the DA converter 39, and applied to the galvanometer 8 via the galvanometer driver 4o. Therefore, the reflected light of the He-Ne laser beam 18 from the rotary mirror 6 driven by the galvanometer 8 captures the center detector 19a-1, and the center detector 19
Signal 41 from a-1 is sent to amplifier 42 and AND circuit 43
After that, it becomes a laser emission permission signal 44 and is sent to the YAG laser oscillator 1.

尚、クロック発生回路45はアップダウンカウンター3
7のクロックパルスを供給する回路である。
Note that the clock generation circuit 45 is an up/down counter 3.
This circuit supplies 7 clock pulses.

[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、光電式の角度補
正系の採用により、高速切換え性能と長期間にわたる高
信頼性を兼ね備えたレーザ光切換えシステムが実現出来
る。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by employing a photoelectric angle correction system, it is possible to realize a laser beam switching system that has both high-speed switching performance and high reliability over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例に係るレーザ加工装置を示
す斜視図、第2図は同じく平面図、第3図は第2図のx
−x’線に沿って切断し矢印方向に見た平面図、第4図
はこの発明のレーザ加工装置における制御系を示すブロ
ック線図、第5図は従来のレーザ加工装置を示す平面図
である。 1・・・レーザ発振装置、4・・・ダイクロイックミラ
ー 5・・・集光レンズ、6・・・回動ミラー7・・・
光ファイバー 8・・・ガルバノメータ、19・・・ポ
ジションセンサ、11・・・可視レーザ発振装置。 9a−3 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図
FIG. 1 is a perspective view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the same, and FIG. 3 is a
FIG. 4 is a block diagram showing a control system in the laser processing device of the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing a conventional laser processing device. be. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Laser oscillation device, 4... Dichroic mirror 5... Condensing lens, 6... Rotating mirror 7...
Optical fiber 8... Galvanometer, 19... Position sensor, 11... Visible laser oscillation device. 9a-3 Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】  レーザ発振装置と、このレーザ発振装置から発射され
たレーザ光を反射するダイクロイックミラーと、このダ
イクロイックミラーの反射光を集光する集光レンズと、
この集光レンズの光を反射させ且つ入射光軸を中心に放
射方向へ光を分配するように配設された回動ミラーと、
この回動ミラーを駆動するガルバノメータと、上記回動
ミラーに対応して設けられた複数の光ファイバーとから
なり、更にこの複数の光ファイバーの端面に時分割で入
射させるように設けられた切替え光学系とを具備してな
るレーザ加工装置において、 上記レーザ発振装置の光軸と同軸になるような可視レー
ザ発振装置が設けられ、この可視レーザ発振装置からの
可視レーザ光を上記集光レンズに導き、上記回動ミラー
により反射・分配し、その分配された可視レーザ光を上
記複数の光ファイバーの位置に対応して設けられたポジ
ションセンサに入射するように構成されてなることを特
徴とするレーザ加工装置。
[Claims] A laser oscillation device, a dichroic mirror that reflects laser light emitted from the laser oscillation device, and a condensing lens that condenses the reflected light of the dichroic mirror.
a rotating mirror arranged to reflect the light from the condensing lens and distribute the light in the radial direction around the incident optical axis;
It consists of a galvanometer that drives this rotating mirror, and a plurality of optical fibers provided corresponding to the rotating mirror, and a switching optical system that is further provided to make the light incident on the end faces of the plurality of optical fibers in a time-division manner. A laser processing device comprising: a visible laser oscillation device coaxial with the optical axis of the laser oscillation device; a visible laser beam from the visible laser oscillation device is guided to the condenser lens; A laser processing device characterized in that it is configured to reflect and distribute visible laser light by a rotating mirror and to make the distributed visible laser light enter a position sensor provided corresponding to the position of the plurality of optical fibers.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996016767A1 (en) * 1994-11-28 1996-06-06 Komatsu Ltd. Laser marking apparatus
CN102122946A (en) * 2010-12-10 2011-07-13 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 Photoelectric gradient switch device
CN106563881A (en) * 2016-08-29 2017-04-19 武汉凌云光电科技有限责任公司 Device and method for cutting optical fiber through laser

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