JPH10249566A - Laser beam machining method and its device - Google Patents
Laser beam machining method and its deviceInfo
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- JPH10249566A JPH10249566A JP9055058A JP5505897A JPH10249566A JP H10249566 A JPH10249566 A JP H10249566A JP 9055058 A JP9055058 A JP 9055058A JP 5505897 A JP5505897 A JP 5505897A JP H10249566 A JPH10249566 A JP H10249566A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工方法お
よび装置に関し、特にレーザビームの軸心とノズル穴の
中心とのズレを検出し、このズレを自動的に調整するレ
ーザ加工方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing method and apparatus, and more particularly to a laser processing method and apparatus which detects a deviation between the axis of a laser beam and the center of a nozzle hole and automatically adjusts the deviation. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のレーザ加工装置においては、レー
ザ発振器から出力されたレーザビームＬＢをベンドミラ
ーで変向し、図９に示されているように、レーザ加工ヘ
ッド１０１内に備えられた集光レンズ１０３を用いて集
束するものであり、この集光されたレーザビームＬＢの
高密度エネルギとアシストガスとをワークに照射して切
断、穿孔、溶接等のレーザ加工が行われる。2. Description of the Related Art In a conventional laser processing apparatus, a laser beam LB output from a laser oscillator is deflected by a bend mirror, and as shown in FIG. The light is focused using the optical lens 103, and the workpiece is irradiated with the high-density energy of the focused laser beam LB and the assist gas to perform laser processing such as cutting, drilling, and welding.
【０００３】安定したレーザ加工を行うためには、レー
ザビームＬＢが前記レーザ加工ヘッド１０３の下端に設
けられたノズル１０５の先端のノズル穴の中心位置から
出射されるように導かれる必要があるが、このレーザビ
ームＬＢの軸心とノズル穴の中心との位置関係がズレて
いると、レーザ加工に異方性が発生し、安定した加工を
行うことが困難である。そのために、レーザ加工ヘッド
１０１にはレーザビームＬＢの軸心にノズル穴の中心を
合わせるためにノズル１０５を移動調整すべく複数のア
ジャスト機構１０７が備えられている。In order to perform stable laser processing, it is necessary to guide the laser beam LB so that it is emitted from the center of the nozzle hole at the tip of the nozzle 105 provided at the lower end of the laser processing head 103. If the positional relationship between the axis of the laser beam LB and the center of the nozzle hole is deviated, anisotropy occurs in laser processing, and it is difficult to perform stable processing. For this purpose, the laser processing head 101 is provided with a plurality of adjustment mechanisms 107 for moving and adjusting the nozzle 105 so that the center of the nozzle hole is aligned with the axis of the laser beam LB.
【０００４】ノズル穴の中心とレーザビームＬＢの軸心
とのズレは、ワークにレーザビームＬＢを照射したとき
に発生するスパッタの飛ぶ方向や、ノズル１０５の先端
部に粘着テープ等を貼り付けておき、レーザビームＬＢ
を出射したときにあいた穴とノズル１０５の位置関係を
観察し、この状況を判断し調整する。[0004] The deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam LB is determined by the direction in which the spatters generated when the laser beam LB is irradiated onto the work, or by sticking an adhesive tape or the like to the tip of the nozzle 105. Every other laser beam LB
The positional relationship between the hole and the nozzle 105 opened when the light is emitted is observed, and this situation is determined and adjusted.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のレー
ザ加工装置においては、集光レンズ１０３やノズル１０
５等の交換を行うと、レーザビームＬＢとノズル１０５
の中心とを調整する必要があり、この調整には必ず作業
者による判断が必要となるので、煩わしさと手間がかか
るという問題点に加えて、レーザ加工装置の自動化を図
る上で自動化対応のネックとなるという問題点があっ
た。By the way, in the conventional laser processing apparatus, the condensing lens 103 and the nozzle 10
5 and the like, the laser beam LB and the nozzle 105
It is necessary to make adjustments with the center of the laser, and this adjustment always requires judgment by the operator. In addition to the problem that it is cumbersome and troublesome, there is a bottleneck for automation in the automation of laser processing equipment. There was a problem that becomes.
【０００６】また、ノズル１０５の中心とレーザビーム
ＬＢの軸心とのズレを確認する際に、レーザ加工ヘッド
１０１の近辺にてレーザビームＬＢの照射を行ったり、
ノズル１０５の先端部に粘着テープを貼り付ける必要が
あるために、このとき人体にレーザビームＬＢを照射し
てしまう可能性があるので危険であるという問題点があ
った。Further, when checking the deviation between the center of the nozzle 105 and the axis of the laser beam LB, the laser beam LB is irradiated near the laser processing head 101,
Since it is necessary to attach an adhesive tape to the tip of the nozzle 105, there is a possibility that the human body may be irradiated with the laser beam LB at this time, which is dangerous.
【０００７】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、ノズルの中心とレーザビーム
の軸心との調整を自動的に行うことにより、レーザ加工
装置の自動化に対応し、人間による危険な作業をなくす
るようにしたレーザ加工方法および装置にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to automate a laser processing apparatus by automatically adjusting the center of a nozzle and the axis of a laser beam. There is a laser processing method and apparatus adapted to eliminate dangerous work by humans.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明のレーザ加工方法は、レーザ
発振器から発振されたレーザビームをベンドミラーを介
して変向し、このレーザビームをレーザ加工ヘッド内に
備えた集光レンズにより集光せしめて前記レーザ加工ヘ
ッドの先端に備えられているノズルからワークに照射し
てレーザ加工を行うレーザ加工方法において、前記レー
ザ加工ヘッドに備えられた光電変換素子からなるセンサ
により、レーザビームの軸心の輝度を検出し、この検出
された輝度のデータと予めレーザビームの軸心がノズル
の中心にあるときの設定輝度を比較し、検出された輝度
を前記設定輝度に合わせるべく前記ノズルの位置又はベ
ンドミラーの傾きを自動的に移動調整することを特徴と
するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser processing method, comprising: turning a laser beam oscillated from a laser oscillator through a bend mirror; In a laser processing method of performing laser processing by condensing light by a condenser lens provided in the laser processing head and irradiating a workpiece from a nozzle provided at the tip of the laser processing head, the laser processing head is provided with the laser processing head. The sensor consisting of the photoelectric conversion element detects the brightness of the axis of the laser beam, compares the detected brightness data with the preset brightness when the axis of the laser beam is at the center of the nozzle in advance, and detects the brightness. It is characterized in that the position of the nozzle or the inclination of the bend mirror is automatically moved and adjusted so that the luminance matches the set luminance.
【０００９】したがって、レーザビームの軸心がノズル
穴の中心に位置するときとズレが生じているときは、レ
ーザビームの軸心の輝度に差が生じるので、センサによ
り検出された輝度のデータを予めレーザビームの軸心が
ノズルの中心にあるときの設定輝度に合わせるべくノズ
ルを移動調整することによりノズルの中心がレーザビー
ムの軸心に自動的に合わされる。Therefore, when the axis of the laser beam is located at the center of the nozzle hole and when the axis is misaligned, a difference occurs in the luminance of the axis of the laser beam. The center of the nozzle is automatically adjusted to the axis of the laser beam by moving and adjusting the nozzle in advance to match the set brightness when the axis of the laser beam is at the center of the nozzle.
【００１０】あるいは、センサにより検出された輝度の
データを前記設定輝度に合わせるべくベンドミラーの傾
きを自動的に移動調整されることによりレーザビームの
軸心が変向されてレーザビームの軸心がノズルの中心に
自動的に合わされる。Alternatively, the tilt of the bend mirror is automatically moved and adjusted to match the brightness data detected by the sensor with the set brightness, whereby the axis of the laser beam is deflected and the axis of the laser beam is changed. Automatically fitted to the center of the nozzle.
【００１１】請求項２によるこの発明のレーザ加工方法
は、レーザ発振器から発振されたレーザビームをベンド
ミラーを介して変向し、このレーザビームをレーザ加工
ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記レ
ーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズルからワー
クに照射してレーザ加工を行うレーザ加工方法におい
て、前記レーザ加工ヘッドに備えられた光電変換素子か
らなるセンサにより、素材を形状加工するときの各加工
位置の輝度の差に基づく異方性を検出し、検出される前
記各加工位置の輝度をほぼ同一にすべく前記ノズルの位
置又はベンドミラーの傾き又は前記レーザ発振器の位置
を自動的に移動調整することを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, a laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is focused by a focusing lens provided in a laser processing head. In a laser processing method of performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle provided at a tip of the laser processing head at least, a material is processed by a sensor including a photoelectric conversion element provided in the laser processing head. The anisotropy based on the difference in luminance at each processing position at the time is detected, and the position of the nozzle or the inclination of the bend mirror or the position of the laser oscillator is automatically adjusted so that the detected luminance of each processing position is substantially the same. It is characterized in that the movement is adjusted.
【００１２】したがって、レーザビームの軸心がノズル
穴の中心に位置するときはワークの形状加工時に各加工
位置における輝度がほぼ同じであるが、ノズル穴の中心
とレーザビームの軸心とのズレが生じているときは前記
各加工位置における輝度に異方性としての差が生じるの
で、前記各加工位置における輝度をほぼ同じにすべくノ
ズルを移動調整することによりノズルの中心がレーザビ
ームの軸心に自動的に合わされる。Therefore, when the axis of the laser beam is located at the center of the nozzle hole, the luminance at each processing position is substantially the same at the time of processing the shape of the workpiece, but the deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam. Since the anisotropy difference occurs in the luminance at each of the processing positions when the laser beam is generated, the center of the nozzle is adjusted by moving the nozzle so that the luminance at each of the processing positions is substantially the same. Automatically adapted to the mind.
【００１３】あるいは、前記各加工位置における輝度を
ほぼ同じにすべくベンドミラーの傾きを自動的に移動調
整されることによりレーザビームの軸心が変向されてレ
ーザビームの軸心がノズルの中心に自動的に合わされ
る。Alternatively, the tilt of the bend mirror is automatically moved and adjusted so as to make the brightness at each of the processing positions substantially the same, so that the axis of the laser beam is deflected and the axis of the laser beam is shifted to the center of the nozzle. Automatically adjusted to
【００１４】請求項３によるこの発明のレーザ加工方法
は、レーザ発振器から発振されたレーザビームをベンド
ミラーを介して変向し、このレーザビームをレーザ加工
ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記レ
ーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズルからワー
クに照射してレーザ加工を行うレーザ加工方法におい
て、前記レーザ加工ヘッドに備えられた撮像手段によ
り、ノズル穴の中心とレーザビームの軸心とのズレを検
出し、この撮像手段で検出された検出信号に基づいてノ
ズルの中心とレーザビームの軸心位置を合わせるべく前
記ノズルの位置又はベンドミラーの傾きを自動的に移動
調整することを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, a laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is focused by a focusing lens provided in a laser processing head. In a laser processing method of performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle provided at the tip of the laser processing head at least, an imaging unit provided in the laser processing head uses a center of a nozzle hole and an axis of a laser beam. Automatically moving and adjusting the position of the nozzle or the inclination of the bend mirror in order to match the center of the nozzle with the axial position of the laser beam based on the detection signal detected by the imaging means by detecting a deviation from the center. It is characterized by the following.
【００１５】したがって、撮像手段はノズル穴の中心と
レーザビームの軸心とのズレ量とズレの方向を検出し、
この撮像手段で検出された検出信号に基づいてノズルが
レーザ加工ヘッドに対して自動的に移動されることによ
り、作業者の判断に基づくことなくノズルの中心がレー
ザビームの軸心に自動的に合わされる。Therefore, the imaging means detects the amount and direction of deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam,
The nozzle is automatically moved with respect to the laser processing head based on the detection signal detected by the imaging means, so that the center of the nozzle is automatically aligned with the axis of the laser beam without the judgment of the operator. Are combined.
【００１６】あるいは、検出された検出信号に基づいて
ベンドミラーの傾きを自動的に移動調整されることによ
りレーザビームの軸心が変向されてレーザビームの軸心
がノズルの中心に自動的に合わされる。Alternatively, the tilt of the bend mirror is automatically moved and adjusted based on the detected detection signal, whereby the axis of the laser beam is deflected, and the axis of the laser beam is automatically positioned at the center of the nozzle. Are combined.
【００１７】したがって、レーザ加工装置の自動化を図
ることが容易になり、また人体にレーザビームを照射し
てしまう等の人体に対する危険性がなくなる。Therefore, it is easy to automate the laser processing apparatus, and there is no danger to the human body such as irradiating the human body with a laser beam.
【００１８】請求項４によるこの発明のレーザ加工装置
は、レーザ発振器から発振されたレーザビームをベンド
ミラーを介して変向し、このレーザビームをレーザ加工
ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記レ
ーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズルからワー
クに照射してレーザ加工を行うレーザ加工装置におい
て、前記ノズルをレーザビームの軸心にほぼ直交する平
面で自在に移動調整するアクチュエータ、又はレーザビ
ームの軸心を移動すべく前記ベンドミラーの傾きを移動
調整するアクチュエータを設け、前記レーザ加工ヘッド
に備えられてレーザビームの軸心の輝度を検出する光電
変換素子からなるセンサを設け、このセンサで検出され
た輝度のデータと予めレーザビームの軸心がノズルの中
心にあるときの設定輝度を比較し、検出された輝度を前
記設定輝度に合わせるべく前記アクチュエータを作動せ
しめる制御装置を設けてなることを特徴とするものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, a laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is focused by a focusing lens provided in a laser processing head. In a laser processing apparatus that performs laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle provided at the tip of the laser processing head at least, an actuator that freely moves and adjusts the nozzle on a plane substantially orthogonal to the axis of the laser beam; Or, an actuator for adjusting the inclination of the bend mirror to move the axis of the laser beam is provided, and a sensor including a photoelectric conversion element provided in the laser processing head and detecting the luminance of the axis of the laser beam is provided. Setting when the brightness data detected by this sensor and the axis of the laser beam are in the center of the nozzle in advance Degrees are compared, and it is the detected brightness which is characterized by comprising providing a controller allowed to operate the actuator to match the setting brightness.
【００１９】したがって、請求項１における作用と同様
であり、制御装置はセンサにより検出された輝度のデー
タを予めレーザビームの軸心がノズルの中心にあるとき
の設定輝度に合わせるべくアクチュエータを作動してノ
ズルを自動的に移動するよう指令を発生する。結果とし
て、作業者の判断に基づくことなくノズルの中心がレー
ザビームの軸心に自動的に合わされ、レーザ加工装置の
自動化を図ることが容易になり、また人体にレーザビー
ムを照射してしまう等の人体に対する危険性がなくな
る。Therefore, the control device operates the actuator to adjust the brightness data detected by the sensor to the brightness set when the axis of the laser beam is at the center of the nozzle in advance. Command to move the nozzle automatically. As a result, the center of the nozzle is automatically aligned with the axis of the laser beam without being based on the judgment of the operator, which makes it easy to automate the laser processing apparatus, and irradiates the human body with the laser beam, etc. Danger to the human body is eliminated.
【００２０】あるいは、センサにより検出された輝度の
データを前記設定輝度に合わせるべくアクチュエータを
作動してベンドミラーの傾きを自動的に移動するよう指
令を発生し、レーザビームの軸心が変向されてレーザビ
ームの軸心がノズルの中心に自動的に合わされる。Alternatively, a command is issued to operate the actuator to automatically move the tilt of the bend mirror to match the brightness data detected by the sensor with the set brightness, and the axis of the laser beam is deflected. The laser beam is automatically centered on the center of the nozzle.
【００２１】請求項５によるこの発明のレーザ加工装置
は、レーザ発振器から発振されたレーザビームをベンド
ミラーを介して変向し、このレーザビームをレーザ加工
ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記レ
ーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズルからワー
クに照射してレーザ加工を行うレーザ加工装置におい
て、前記ノズルをレーザビームの軸心にほぼ直交する平
面で自在に移動調整するアクチュエータ、又はレーザビ
ームの軸心を移動すべく前記ベンドミラーの傾きを移動
調整するアクチュエータを設け、前記レーザ加工ヘッド
に備えられてレーザビームの軸心の輝度を検出する光電
変換素子からなるセンサを設け、素材を形状加工すると
きの各加工位置の輝度の差に基づく異方性を割出すと共
に前記各加工位置の輝度をほぼ同一にすべく前記アクチ
ュエータを作動せしめる制御装置を設けてなることを特
徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, a laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is focused by a focusing lens provided in a laser processing head. In a laser processing apparatus that performs laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle provided at the tip of the laser processing head at least, an actuator that freely moves and adjusts the nozzle on a plane substantially orthogonal to the axis of the laser beam; Or, an actuator for adjusting the inclination of the bend mirror to move the axis of the laser beam is provided, and a sensor including a photoelectric conversion element provided in the laser processing head and detecting the luminance of the axis of the laser beam is provided. When calculating the anisotropy based on the difference in luminance at each processing position when shaping the material, And it is characterized in that formed by providing a control device allowed to operate the actuator in order to substantially equalize the degrees.
【００２２】したがって、請求項２における作用と同様
であり、レーザビームの軸心がノズル穴の中心に位置す
るときはワークの形状加工時に各加工位置における輝度
がほぼ同じであるが、ノズル穴の中心とレーザビームの
軸心とのズレが生じているときは前記各加工位置におけ
る輝度に異方性としての差が生じるので、制御装置はセ
ンサにより検出された前記各加工位置における輝度をほ
ぼ同じにすべくアクチュエータを作動してノズルを自動
的に移動するよう指令を発生し、ノズルの中心がレーザ
ビームの軸心に自動的に合わされる。Therefore, when the axis of the laser beam is located at the center of the nozzle hole, the brightness at each processing position is substantially the same at the time of processing the shape of the workpiece. When there is a deviation between the center and the axis of the laser beam, there is a difference as anisotropy in the luminance at each of the processing positions, so that the control device makes the luminance at each of the processing positions detected by a sensor substantially the same. A command is issued to automatically move the nozzle by operating the actuator to adjust the center of the nozzle to the axis of the laser beam.
【００２３】あるいは、前記各加工位置における輝度を
ほぼ同じにすべくアクチュエータを作動してベンドミラ
ーの傾きを自動的に移動するよう指令を発生し、レーザ
ビームの軸心が変向されてレーザビームの軸心がノズル
の中心に自動的に合わされる。Alternatively, a command is issued to automatically move the tilt of the bend mirror by operating an actuator to make the luminance at each of the processing positions substantially the same. Is automatically centered on the center of the nozzle.
【００２４】請求項６によるこの発明のレーザ加工装置
は、レーザ発振器から発振されたレーザビームをベンド
ミラーを介して変向し、このレーザビームをレーザ加工
ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記レ
ーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズルからワー
クに照射してレーザ加工を行うレーザ加工装置におい
て、前記ノズルをレーザビームの軸心にほぼ直交する平
面で自在に移動調整するアクチュエータ、又はレーザビ
ームの軸心を移動すべく前記ベンドミラーの傾きを移動
調整するアクチュエータを設け、前記レーザ加工ヘッド
に備えられてレーザビームの軸心を検出する撮像手段を
設け、この撮像手段で検出した検出信号に基づいてノズ
ルの中心とレーザビームの軸心位置を合わせるべく前記
アクチュエータを作動せしめる制御装置を設けてなるこ
とを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus for deflecting a laser beam oscillated from a laser oscillator via a bend mirror and condensing the laser beam by a condenser lens provided in a laser processing head. In a laser processing apparatus that performs laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle provided at the tip of the laser processing head at least, an actuator that freely moves and adjusts the nozzle on a plane substantially orthogonal to the axis of the laser beam; Alternatively, an actuator for adjusting the inclination of the bend mirror to move the axis of the laser beam is provided, and imaging means provided on the laser processing head for detecting the axis of the laser beam is provided. The actuator is operated to align the center of the nozzle with the axis of the laser beam based on the detection signal. It is characterized in comprising a allowed to controller provided.
【００２５】したがって、請求項３における作用と同様
であり、撮像手段はノズル穴の中心とレーザビームの軸
心とのズレ量とズレの方向を検出し、制御装置は前記撮
像手段で検出された検出信号に基づいてアクチュエータ
を作動してノズルが移動するよう指令を発生し、作業者
の判断に基づくことなくノズルの中心がレーザビームの
軸心に自動的に合わされる。Therefore, the operation is similar to that of the third aspect, wherein the imaging means detects the amount of deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam and the direction of the deviation, and the control device detects the deviation amount. Based on the detection signal, the actuator is actuated to generate a command to move the nozzle, and the center of the nozzle is automatically aligned with the axis of the laser beam without the judgment of the operator.
【００２６】あるいは、制御装置は検出された検出信号
に基づいてアクチュエータを作動してベンドミラーの傾
きを移動するよう指令を発生し、レーザビームの軸心が
変向されてレーザビームの軸心がノズルの中心に自動的
に合わされる。Alternatively, the control device generates a command to operate the actuator based on the detected detection signal to move the tilt of the bend mirror, and the axis of the laser beam is deflected to change the axis of the laser beam. Automatically fitted to the center of the nozzle.
【００２７】したがって、レーザ加工装置の自動化を図
ることが容易になり、また人体にレーザビームを照射し
てしまう等の人体に対する危険性がなくなる。Therefore, it is easy to automate the laser processing apparatus, and there is no danger to the human body such as irradiating the human body with a laser beam.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザ加工方法お
よび装置の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the laser processing method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２９】図８を参照するに、本実施の形態の例に係
わる例えばレーザ加工機１はレーザビームＬＢを発振す
るレーザ発振器３を内蔵し、このレーザ発振器３で発振
されたレーザビームＬＢは強度調整装置５を経てレーザ
ビーム案内照射部７の先端部に備えられたレーザ加工ヘ
ッド９の部分においてベンドミラー１１を介して垂直下
方向へ反射される。このレーザビームＬＢはレーザ加工
ヘッド９の内部に設けられた焦光レンズ１３で集光され
る。この集光されたレーザビームＬＢの照射光軸軸心１
５に対して、例えば数値制御のワーク移送位置決め装置
１７（ワーク搬送装置）で移送位置決めされたワークＷ
上に、レーザビームＬＢの焦点を結ばせて、所望の形状
に切断するなどのレーザ加工が行なわれる。Referring to FIG. 8, for example, a laser beam machine 1 according to this embodiment incorporates a laser oscillator 3 for oscillating a laser beam LB, and the laser beam LB oscillated by the laser oscillator 3 has an intensity. The light is reflected vertically downward through the bend mirror 11 at the laser processing head 9 provided at the tip of the laser beam guide irradiation unit 7 via the adjusting device 5. This laser beam LB is condensed by a focusing lens 13 provided inside the laser processing head 9. The irradiation optical axis 1 of the focused laser beam LB
5, the work W transferred and positioned by the work transfer positioning device 17 (work transfer device) of numerical control, for example.
Above, laser processing such as cutting the laser beam LB into a desired shape by focusing the laser beam LB is performed.
【００３０】前記レーザ加工ヘッド９の先端部には、図
１に示されるようにノズル１９が設けられ、このノズル
１９の先端のノズル穴２１から前記レーザビームＬＢが
下方のワークＷに向けて出射される。A nozzle 19 is provided at the tip of the laser processing head 9 as shown in FIG. 1, and the laser beam LB is emitted from a nozzle hole 21 at the tip of the nozzle 19 toward a work W below. Is done.
【００３１】前記ノズル１９にはレーザ加工ヘッド９と
の相対的な位置関係を調整するためのアクチュエータと
してのピエゾアクチュエータ２３が設けられており、こ
のピエゾアクチュエータ２３により前記ノズル１９は照
射光軸軸心１５（レーザビームＬＢの軸心）にほぼ直交
する平面で、図１において紙面に垂直方向のＸ軸および
図１において左右方向のY 軸方向に位置決め調整移動自
在に設けられている。なお、前記ピエゾアクチュエータ
２３は後述する制御装置２５に電気的に接続されてい
る。The nozzle 19 is provided with a piezo actuator 23 as an actuator for adjusting a relative positional relationship with the laser processing head 9. The piezo actuator 23 causes the nozzle 19 to move along the axis of the irradiation optical axis. 15 (axial axis of the laser beam LB), and is provided so as to be capable of positioning adjustment and movement in the X-axis perpendicular to the paper surface in FIG. 1 and the Y-axis direction in the left-right direction in FIG. The piezo actuator 23 is electrically connected to a control device 25 described later.
【００３２】なお、前記ノズル１９を位置決め調整移動
する手段としては上記のピエゾアクチュエータ２３に限
定されず、サーボモータやステッピングモータ等の他の
アクチュエータを用いることもできる。The means for positioning and moving the nozzle 19 is not limited to the piezo actuator 23 described above, and other actuators such as a servo motor and a stepping motor can be used.
【００３３】ノズル穴２１の中心からの照射光軸軸心１
５のズレは、例えば図２のように表れる。このノズル穴
２１の中心と照射光軸軸心１５とのズレを検出するため
に、この実施の形態の例では、光電変換素子からなるフ
ォトダイオードをセンサ２７として用い、このセンサ２
７がレーザ加工ヘッド９の内部に設けられている。The axis 1 of the irradiation optical axis from the center of the nozzle hole 21
The deviation of 5 appears, for example, as shown in FIG. In order to detect a deviation between the center of the nozzle hole 21 and the irradiation optical axis 15, in the example of this embodiment, a photodiode composed of a photoelectric conversion element is used as the sensor 27.
7 is provided inside the laser processing head 9.
【００３４】また、前記フォトダイオード２９で検出し
た検出信号をＡＤ変換するＡＤ変換装置３１が設けられ
ており、このＡＤ変換装置３１は制御装置２５に電気的
に接続されている。Further, an AD converter 31 for AD-converting the detection signal detected by the photodiode 29 is provided, and the AD converter 31 is electrically connected to the controller 25.
【００３５】前記フォトダイオード２９はノズル穴２１
の中心と照射光軸軸心１５とのズレを直接的に検出する
ものではなく、レーザ加工時にワークＷから発生するス
パッタの輝度を検出するもの、換言すればレーザビーム
ＬＢの軸心の輝度を検出するもので、輝度の違いによっ
て間接的にノズル穴２１の中心と照射光軸軸心１５との
ズレを検出するものである。The photodiode 29 is provided in the nozzle hole 21.
Does not directly detect the deviation between the center of the laser beam and the irradiation optical axis 15, but detects the luminance of the spatter generated from the workpiece W during the laser processing, in other words, the luminance of the axis of the laser beam LB. This is to detect the deviation between the center of the nozzle hole 21 and the irradiation optical axis 15 indirectly due to the difference in luminance.
【００３６】より詳しくは、例えば図３に示されるよう
にノズル穴２１の中心と照射光軸軸心１５をずらした状
態で、ワークＷを四角形状に経路Ａ〜経路Ｄの順に切断
すると、前記フォトダイオード２９で検出される実際の
輝度は、図４に示されるようにＡＤ変換装置３１により
電圧レベルに変換され、各経路Ａ〜Ｄ毎に電圧レベルに
差が生じてくる。これはノズル穴２１の中心が照射光軸
軸心１５からズレが生じている場合に発生する異方性で
あり、ノズル穴２１の中心と照射光軸軸心１５が合って
いる状態で加工した場合は各経路Ａ〜Ｄの輝度の差は少
ないものである。More specifically, for example, as shown in FIG. 3, when the workpiece W is cut into a square shape in the order of the paths A to D while the center of the nozzle hole 21 and the irradiation optical axis 15 are shifted, as shown in FIG. The actual luminance detected by the photodiode 29 is converted to a voltage level by the AD converter 31 as shown in FIG. 4, and a difference occurs in the voltage level for each of the paths A to D. This is anisotropy that occurs when the center of the nozzle hole 21 is displaced from the irradiation optical axis 15, and processing is performed in a state where the center of the nozzle hole 21 and the irradiation optical axis 15 are aligned. In this case, the difference between the luminances of the paths A to D is small.
【００３７】以上の性質を利用して、前記制御装置で
は、予め照射光軸軸心１５がノズル穴２１の中心に合っ
ている正常位置における設定輝度が、ワークＷの材質お
よび板厚毎に制御装置２５の入力装置３３および表示装
置３５により記憶装置３７に入力されており、この設定
輝度と前記フォトダイオード２９で検出されたレーザビ
ームの軸心の輝度とを比較判断装置３９により比較し
て、検出された輝度のデータを予め記憶されている前記
設定輝度に近づけるべく前記ピエゾアクチュエータ２３
を作動し、ノズル１９を移動するよう指令を発生する。Utilizing the above properties, the control device controls the set brightness at a normal position in which the irradiation optical axis 15 is aligned with the center of the nozzle hole 21 in advance for each material and thickness of the work W. The set luminance is input to the storage device 37 by the input device 33 and the display device 35 of the device 25, and the set luminance is compared with the luminance of the axis of the laser beam detected by the photodiode 29 by the comparison judging device 39. The piezo actuator 23 is used to bring the detected luminance data closer to the previously set luminance.
To generate a command to move the nozzle 19.
【００３８】上記の経路Ａ〜経路Ｄまでの実際に検出さ
れた輝度がＡＤ変換装置３１により電圧レベルに変換さ
れて制御装置２５に入力されると、制御装置２５では変
換された電圧レベルを予め記憶装置３７に記憶されてい
る設定輝度（ワークＷの材質および板厚に該当するも
の）つまり設定電圧に近づけるように複数の前記ピエゾ
アクチュエータ２３を作動するよう指令を発生する。When the actually detected luminances of the paths A to D are converted to voltage levels by the AD converter 31 and input to the controller 25, the controller 25 pre-converts the converted voltage levels. A command is issued to operate the plurality of piezo actuators 23 so as to approach the set luminance (corresponding to the material and plate thickness of the work W) stored in the storage device 37, that is, the set voltage.
【００３９】また、例えば、図２のように照射光軸軸心
１５がノズル２１の中心からＸ軸方向で距離Ｘ1 ，Ｙ軸
方向で距離Ｙ1 だけズレが生じているときは、制御装置
２５が設定電圧に対する各経路Ａ〜経路Ｄの電圧レベル
の差の大小によりズレの量と方向を判断して複数の前記
ピエゾアクチュエータ２３に指令を発し、ノズル２１は
図２においてＸ軸の上方向に距離Ｘ1 、およびＹ軸の左
方向に距離Ｙ1 だけ移動される。For example, as shown in FIG. 2, when the irradiation optical axis 15 deviates from the center of the nozzle 21 by a distance X 1 in the X-axis direction and a distance Y 1 in the Y-axis direction, 25 determines the amount and direction of the deviation based on the magnitude of the difference between the voltage level of each of the paths A to D with respect to the set voltage, and issues a command to the plurality of piezo actuators 23. Is moved by the distance X 1 and the distance Y 1 to the left of the Y axis.
【００４０】なお、制御装置２５としては、ワークＷの
材質および板厚毎に正常な状態での輝度のデータを設定
輝度として入力することをしないで、単に前述した経路
Ａ〜経路Ｄまでの検出された電圧レベルをほぼ同一にな
るように、各経路Ａ〜経路Ｄ間の電圧レベルの差の大小
によりズレの量と方向を判断してピエゾアクチュエータ
２３を作動してノズル１９の位置を移動調整することも
できる。Note that the control device 25 does not input the normal brightness data as the set brightness for each material and thickness of the work W, but simply detects the above-described paths A to D. The position and position of the nozzle 19 are adjusted by operating the piezo actuator 23 by judging the amount and direction of the deviation based on the magnitude of the difference in the voltage level between the paths A to D so that the applied voltage levels become substantially the same. You can also.
【００４１】なお、ワークＷを加工する形状としては、
前述した実施の形態の例では四角形状を例にとって説明
したが、円形状やスリット形状および他の形状の場合で
あっても同様にノズル１９の位置を移動調整できる。The shape for processing the work W is as follows.
In the above-described embodiment, the rectangular shape has been described as an example, but the position of the nozzle 19 can be similarly moved and adjusted in the case of a circular shape, a slit shape, and other shapes.
【００４２】次に、他の２番目の実施の形態の例につい
て、図５を参照して前述した１番目の実施の形態の例と
同様の部分は省略して説明する。Next, another example of the second embodiment will be described with reference to FIG. 5, omitting parts similar to those of the first embodiment described above.
【００４３】１番目の実施の形態の例ではフォトダイオ
ード２９等の光電変換素子からなるセンサ２７を用いた
が、この２番目の実施の形態の例ではＣＣＤカメラ４１
等の撮像手段を用い、この撮像手段と照度確保のための
光源体４３をレーザ加工ヘッド９内に設置する。In the first embodiment, the sensor 27 including a photoelectric conversion element such as a photodiode 29 is used. In the second embodiment, the CCD camera 41 is used.
The imaging means and the light source 43 for securing illuminance are installed in the laser processing head 9.
【００４４】前記ＣＣＤカメラ４１はワークＷへのレー
ザビームＬＢを照射して得たピアス穴とノズル穴２１と
の画像を取得するものである。前記ＣＣＤカメラ４１は
当該ＣＣＤカメラ４１にて取得した画像を処理する画像
処理装置４５に電気的に接続され、この画像処理装置４
５はプログラムコントローラ等のＮＣ制御装置２５ａに
接続されている。The CCD camera 41 acquires an image of the piercing hole and the nozzle hole 21 obtained by irradiating the work W with the laser beam LB. The CCD camera 41 is electrically connected to an image processing device 45 that processes an image acquired by the CCD camera 41.
Reference numeral 5 is connected to an NC control device 25a such as a program controller.
【００４５】なお、前記ＮＣ制御装置２５ａは、１番目
の実施の形態の例の制御装置２５と同様にノズル１９を
位置決め移動調整せしめるピエゾアクチュエータ２３に
接続されている。The NC controller 25a is connected to a piezo actuator 23 for positioning and moving the nozzle 19 in the same manner as the controller 25 according to the first embodiment.
【００４６】したがって、図６を参照するに、上記の構
成により、レーザ加工装置１を運転して鋼材あるいはプ
ラスチック板、粘着テープ等の素材にレーザビームＬＢ
を照射してピアス穴を形成する（ステップＳ１）。Therefore, referring to FIG. 6, the laser beam LB is applied to a material such as a steel material or a plastic plate or an adhesive tape by operating the laser processing apparatus 1 with the above configuration.
To form a piercing hole (step S1).
【００４７】このピアス穴を形成直後に、レーザ加工ヘ
ッド９内の光源体４３を使用してＣＣＤカメラ４１にて
ノズル穴２１と前記ピアス穴との位置関係の画像を取得
する（ステップＳ２）。Immediately after the piercing hole is formed, an image of the positional relationship between the nozzle hole 21 and the piercing hole is acquired by the CCD camera 41 using the light source 43 in the laser processing head 9 (step S2).
【００４８】この画像を前記画像処理装置４５で処理
し、前記ピアス穴とノズル穴２１の中心とのズレ量が前
記ＮＣ制御装置２５ａで演算される（ステップＳ３）。This image is processed by the image processing device 45, and the displacement between the piercing hole and the center of the nozzle hole 21 is calculated by the NC control device 25a (step S3).
【００４９】この演算されたズレ量の分だけ、ピエゾア
クチュエータ２３を作動させるようＮＣ制御装置２５ａ
からピエゾアクチュエータ２３へ指令が送られ、前記ピ
アス穴の中心にノズル穴２１の中心が位置するようにノ
ズル１９が移動する（ステップＳ４）。The NC controller 25a operates the piezo actuator 23 by the calculated amount of displacement.
Sends a command to the piezo actuator 23, and the nozzle 19 moves so that the center of the nozzle hole 21 is located at the center of the piercing hole (step S4).
【００５０】上記のステップＳ２〜ステップＳ４の動作
を、前記ピアス穴とノズル穴２１の中心とのズレ量が予
めＮＣ制御装置２５ａに設定した許容値以下になるまで
繰り返され、ノズル１９の移動調整が完了する。The operations of steps S2 to S4 are repeated until the amount of displacement between the piercing hole and the center of the nozzle hole 21 becomes equal to or less than an allowable value set in advance in the NC control device 25a. Is completed.
【００５１】次に、さらに別の３番目の実施の形態の例
について、図７を参照して前述した実施の形態の例と同
様の部分は省略して説明する。Next, still another third embodiment will be described with reference to FIG. 7, omitting parts similar to those of the above-described embodiment.
【００５２】この３番目の実施の形態の例では、レーザ
発振器３から発振されたレーザビームＬＢを２つの第１
ベンドミラー４７および第２ベンドミラー４９により変
更した後に集光レンズ１３にて集光してワークＷに照射
するレーザ加工装置１で説明する。In the third embodiment, the laser beam LB oscillated from the laser
A description will be given of the laser processing apparatus 1 in which the light is condensed by the condenser lens 13 after being changed by the bend mirror 47 and the second bend mirror 49 and irradiated onto the work W.
【００５３】ノズル穴２１の中心と照射光軸軸心１５と
のズレを検出するためのセンサ２７としては、２番目の
実施の形態の例と同様にＣＣＤカメラ４１を用い、この
ＣＣＤカメラ４１で映像できる照度確保のための光源体
４３と前記ＣＣＤカメラ４１がレーザ加工ヘッド９内に
設置されている。As the sensor 27 for detecting the deviation between the center of the nozzle hole 21 and the irradiation optical axis 15, a CCD camera 41 is used as in the case of the second embodiment. A light source body 43 and a CCD camera 41 for securing illuminance capable of forming an image are installed in the laser processing head 9.
【００５４】前記ＣＣＤカメラ４１は２番目の実施の形
態の例の制御装置２５と同様に画像処理装置４５に電気
的に接続され、この画像処理装置４５はプログラムコン
トローラ等のＮＣ制御装置２５ａに接続されている。The CCD camera 41 is electrically connected to an image processing device 45 similarly to the control device 25 of the second embodiment, and the image processing device 45 is connected to an NC control device 25a such as a program controller. Have been.
【００５５】前記第１ベンドミラー４７および第２ベン
ドミラー４９にはそれぞれ、各ベンドミラー４７、４９
の傾き角度を変更してレーザビームＬＢの光路を変向す
るためのピエゾアクチュエータ５１が２個づつ取り付け
られている。これらの各ピエゾアクチュエータ５１は前
記照射光軸軸心１５を移動すべく各ベンドミラー４７、
４９を位置決め移動調整せしめるように前記ＮＣ制御装
置２５ａに接続されている。The first and second bend mirrors 47 and 49 respectively have bend mirrors 47 and 49 respectively.
Piezo actuators 51 for changing the tilt angle of the laser beam LB to change the optical path of the laser beam LB are attached. Each of these piezo actuators 51 moves each of the bend mirrors 47 to move the irradiation optical axis 15.
49 is connected to the NC control device 25a so as to adjust the positioning movement.
【００５６】なお、第１ベンドミラー４７および第２ベ
ンドミラー４９の２つのベンドミラーを使用してレーザ
ビームＬＢの光路を調整する理由は、集光レンズ１３に
入射するレーザビームＬＢの角度を常に垂直状態に保つ
ためである。もし、レーザビームＬＢが集光レンズ１３
に対して角度をもって入射すると、集光レンズ１３の集
光効率が悪くなる。The reason for adjusting the optical path of the laser beam LB using the two bend mirrors, the first bend mirror 47 and the second bend mirror 49, is that the angle of the laser beam LB incident on the condenser lens 13 is always adjusted. This is to keep it vertical. If the laser beam LB is
When the light is incident at an angle, the light collection efficiency of the light collection lens 13 deteriorates.
【００５７】なお、上述した３番目の実施の形態の例の
動作は、２番目の実施の形態の例のステップＳ１〜ステ
ップＳ４とほぼ同様である。ただし、ＮＣ制御装置２５
ａは第１ベンドミラー４７および第２ベンドミラー４９
の傾き角度を調整すべく各ピエゾアクチュエータ５１を
作動するよう指令を発生し、他は２番目の実施の形態の
例のステップと同様に行われる。The operation of the third embodiment described above is substantially the same as Steps S1 to S4 of the second embodiment. However, the NC control device 25
a is a first bend mirror 47 and a second bend mirror 49
A command is issued to operate each piezo actuator 51 in order to adjust the inclination angle of, and the other steps are performed in the same manner as the steps of the example of the second embodiment.
【００５８】なお、この発明は前述した実施の形態の例
に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりそ
の他の態様で実施し得るものである。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in other modes by making appropriate changes.
【００５９】また、上述した実施の形態の例では、フォ
トダイオード等のセンサ２７やＣＣＤカメラ等の撮像手
段の設置場所がレーザ加工ヘッド９の内部であったが、
ノズル穴２１の中心と照射光軸軸心１５とのズレを検出
可能であればレーザ加工ヘッド９の外部に設置しても構
わない。In the above embodiment, the sensor 27 such as a photodiode and the image pickup means such as a CCD camera are installed inside the laser processing head 9.
If the deviation between the center of the nozzle hole 21 and the irradiation optical axis 15 can be detected, it may be installed outside the laser processing head 9.
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態から理解
されるように、請求項１の発明によれば、レーザビーム
の軸心がノズル穴の中心に位置するときとズレが生じて
いるときは、レーザビームの軸心の輝度に差が生じるの
で、センサにより検出された輝度のデータを予めレーザ
ビームの軸心がノズルの中心にあるときの設定輝度に合
わせるべくノズルを移動調整することによりノズルの中
心をレーザビームの軸心に自動的に合わすことができ
る。As will be understood from the above embodiments of the present invention, according to the first aspect of the present invention, the case where the axis of the laser beam is located at the center of the nozzle hole and the case where the misalignment occurs. Since there is a difference in the brightness of the axis of the laser beam, the nozzle is adjusted by moving the data of the brightness detected by the sensor in advance to match the set brightness when the axis of the laser beam is at the center of the nozzle. The center of the nozzle can be automatically centered on the axis of the laser beam.
【００６１】あるいは、センサにより検出された輝度の
データを前記設定輝度に合わせるべくベンドミラーの傾
きを自動的に移動調整されることによりレーザビームの
軸心が変向されてレーザビームの軸心をノズルの中心に
自動的に合わすことができる。Alternatively, the tilt of the bend mirror is automatically moved and adjusted so that the brightness data detected by the sensor is adjusted to the set brightness, whereby the axis of the laser beam is deflected to change the axis of the laser beam. Can be automatically fitted to the center of the nozzle.
【００６２】請求項２の発明によれば、レーザビームの
軸心がノズル穴の中心に位置するときはワークの形状加
工時に各加工位置における輝度がほぼ同じであるが、ノ
ズル穴の中心とレーザビームの軸心とのズレが生じてい
るときは前記各加工位置における輝度に異方性としての
差が生じるので、前記各加工位置における輝度をほぼ同
じにすべくノズルを移動調整することによりノズルの中
心をレーザビームの軸心に自動的に合わすことができ
る。According to the second aspect of the present invention, when the axis of the laser beam is located at the center of the nozzle hole, the brightness at each processing position is substantially the same at the time of processing the shape of the workpiece. When a deviation from the axis of the beam occurs, a difference as anisotropy occurs in the luminance at each of the processing positions. Therefore, the nozzle is moved and adjusted so that the luminance at each of the processing positions is substantially the same. Can be automatically centered on the axis of the laser beam.
【００６３】あるいは、前記各加工位置における輝度を
ほぼ同じにすべくベンドミラーの傾きを自動的に移動調
整されることによりレーザビームの軸心が変向されてレ
ーザビームの軸心をノズルの中心に自動的に合わすこと
ができる。Alternatively, the tilt of the bend mirror is automatically moved and adjusted so that the brightness at each of the processing positions is substantially the same, so that the axis of the laser beam is deflected, and the axis of the laser beam is shifted to the center of the nozzle. Can be adjusted automatically.
【００６４】請求項３の発明によれば、撮像手段はノズ
ル穴の中心とレーザビームの軸心とのズレ量とズレの方
向を検出し、この撮像手段で検出された検出信号に基づ
いてノズルがレーザ加工ヘッドに対して自動的に移動さ
れることにより、作業者の判断に基づくことなくノズル
の中心をレーザビームの軸心に自動的に合わすことがで
きる。According to the third aspect of the present invention, the imaging means detects the amount of deviation and the direction of the deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam, and based on the detection signal detected by the imaging means, Is automatically moved with respect to the laser processing head, whereby the center of the nozzle can be automatically adjusted to the axis of the laser beam without relying on the operator's judgment.
【００６５】あるいは、検出された検出信号に基づいて
ベンドミラーの傾きを自動的に移動調整されることによ
りレーザビームの軸心が変向されてレーザビームの軸心
をノズルの中心に自動的に合わすことができ、レーザ加
工装置の自動化を図ることが容易になり、また人体にレ
ーザビームを照射してしまう等の人体に対する危険性を
なくすことができる。Alternatively, the tilt of the bend mirror is automatically moved and adjusted based on the detected detection signal, whereby the axis of the laser beam is deflected, and the axis of the laser beam is automatically centered on the nozzle. Therefore, the laser processing apparatus can be easily automated, and the danger to the human body such as irradiating the human body with a laser beam can be eliminated.
【００６６】請求項４の発明によれば、請求項１におけ
る効果と同様であり、制御装置はセンサにより検出され
た輝度のデータを予めレーザビームの軸心がノズルの中
心にあるときの設定輝度に合わせるべくアクチュエータ
を作動してノズルを自動的に移動するよう指令を発生す
る。ノズルの中心をレーザビームの軸心に自動的に合わ
すことができ、レーザ加工装置の自動化を図ることが容
易になり、また人体にレーザビームを照射してしまう等
の人体に対する危険性をなくすことができる。According to the fourth aspect of the present invention, the same effect as in the first aspect is obtained, and the control device preliminarily sets the luminance data detected by the sensor to the set luminance when the axis of the laser beam is at the center of the nozzle. A command is issued to actuate the actuator to automatically move the nozzle in order to adjust to. The center of the nozzle can be automatically centered on the axis of the laser beam, making it easier to automate the laser processing equipment and eliminating the danger to the human body such as irradiating the laser beam to the human body. Can be.
【００６７】あるいは、センサにより検出された輝度の
データを前記設定輝度に合わせるべくアクチュエータを
作動してベンドミラーの傾きを自動的に移動するよう指
令を発生し、レーザビームの軸心が変向されてレーザビ
ームの軸心をノズルの中心に自動的に合わすことができ
る。Alternatively, a command is issued to operate the actuator to automatically move the tilt of the bend mirror to match the brightness data detected by the sensor with the set brightness, and the axis of the laser beam is deflected. Thus, the axis of the laser beam can be automatically aligned with the center of the nozzle.
【００６８】請求項５の発明によれば、請求項２におけ
る効果と同様であり、レーザビームの軸心がノズル穴の
中心に位置するときはワークの形状加工時に各加工位置
における輝度がほぼ同じであるが、ノズル穴の中心とレ
ーザビームの軸心とのズレが生じているときは前記各加
工位置における輝度に異方性としての差が生じるので、
制御装置はセンサにより検出された前記各加工位置にお
ける輝度をほぼ同じにすべくアクチュエータを作動して
ノズルを自動的に移動するよう指令を発生し、ノズルの
中心をレーザビームの軸心に自動的に合わすことができ
る。According to the fifth aspect of the invention, the effect is the same as that of the second aspect, and when the axis of the laser beam is located at the center of the nozzle hole, the luminance at each processing position is substantially the same during the shape processing of the workpiece. However, when there is a deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam, a difference occurs as anisotropy in luminance at each of the processing positions,
The control device generates a command to automatically move the nozzle by operating the actuator to make the brightness at each of the processing positions detected by the sensor substantially the same, and automatically places the center of the nozzle at the axis of the laser beam. Can be combined with
【００６９】あるいは、前記各加工位置における輝度を
ほぼ同じにすべくアクチュエータを作動してベンドミラ
ーの傾きを自動的に移動するよう指令を発生し、レーザ
ビームの軸心が変向されてレーザビームの軸心をノズル
の中心に自動的に合わすことができる。Alternatively, a command is issued to automatically move the inclination of the bend mirror by operating the actuator to make the luminance at each of the processing positions substantially the same, and the axis of the laser beam is changed so that the laser beam is deflected. Can be automatically centered on the center of the nozzle.
【００７０】請求項６の発明によれば、請求項３におけ
る効果と同様であり、撮像手段はノズル穴の中心とレー
ザビームの軸心とのズレ量とズレの方向を検出し、制御
装置は前記撮像手段で検出された検出信号に基づいてア
クチュエータを作動してノズルが移動するよう指令を発
生し、作業者の判断に基づくことなくノズルの中心をレ
ーザビームの軸心に自動的に合わすことができる。According to the sixth aspect of the present invention, the effect is the same as that of the third aspect, wherein the imaging means detects the amount of deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam and the direction of the deviation, and A command is issued to operate the actuator based on the detection signal detected by the imaging means to move the nozzle, and the center of the nozzle is automatically aligned with the axis of the laser beam without the judgment of the operator. Can be.
【００７１】あるいは、制御装置は検出された検出信号
に基づいてアクチュエータを作動してベンドミラーの傾
きを移動するよう指令を発生し、レーザビームの軸心が
変向されてレーザビームの軸心をノズルの中心に自動的
に合わすことができ、レーザ加工装置の自動化を図るこ
とが容易になり、また人体にレーザビームを照射してし
まう等の人体に対する危険性がなくすことができる。Alternatively, the controller generates a command to move the tilt of the bend mirror by operating the actuator based on the detected detection signal, and the axis of the laser beam is deflected to change the axis of the laser beam. It can be automatically adjusted to the center of the nozzle, so that the laser processing apparatus can be easily automated, and the danger to the human body such as irradiating the human body with a laser beam can be eliminated.
【図１】本発明の実施の形態の例を示すもので、レーザ
加工ヘッドの先端部分を拡大した概略図である。FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and is a schematic diagram in which a tip portion of a laser processing head is enlarged.
【図２】本発明の実施の形態の例を示すもので、ノズル
穴と照射光軸軸心との位置関係を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention and illustrating a positional relationship between a nozzle hole and an irradiation optical axis.
【図３】本発明の実施の形態の例を示すもので、実験的
に材料をレーザ加工する形状の一例を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of an embodiment of the present invention and illustrating an example of a shape in which a material is experimentally laser-processed.
【図４】図３のレーザ加工の形状に基づく経路Ａ〜経路
Ｄ間の電圧レベルを示すものである。FIG. 4 shows voltage levels between paths A to D based on the shape of the laser processing in FIG. 3;
【図５】本発明の２番目の実施の形態の例を示すもの
で、レーザ加工ヘッドの先端部分を拡大した概略図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a second embodiment of the present invention, in which a tip portion of a laser processing head is enlarged.
【図６】本発明の２番目の実施の形態の例におけるフロ
ーチャートである。FIG. 6 is a flowchart in an example of the second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の３番目の実施の形態の例を示すもの
で、レーザ加工ヘッドの先端部分を拡大した概略図であ
る。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a third embodiment of the present invention, in which a tip portion of a laser processing head is enlarged.
【図８】本発明の実施の形態の例に係わるレーザ加工装
置の全体正面図である。FIG. 8 is an overall front view of a laser processing apparatus according to an example of an embodiment of the present invention.
【図９】従来例のレーザ加工ヘッドの下端に備えられて
いるノズルを移動調整するアジャスト機構を設けたレー
ザ加工ヘッドの正面図である。FIG. 9 is a front view of a laser processing head provided with an adjustment mechanism for moving and adjusting a nozzle provided at a lower end of a conventional laser processing head.
１ レーザ加工装置 ３ レーザ発振器 ９ レーザ加工ヘッド １１ ベンドミラー １３ 焦光レンズ １５ 照射光軸軸心 １９ ノズル ２１ ノズル穴 ２３ ピエゾアクチュエータ（アクチュエータ） ２５ 制御装置 ２７ センサ ２９ フォトダイオード ３７ 記憶装置 ３９ 比較判断装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 laser processing device 3 laser oscillator 9 laser processing head 11 bend mirror 13 focal lens 15 irradiation optical axis 19 nozzle 21 nozzle hole 23 piezo actuator (actuator) 25 control device 27 sensor 29 photodiode 37 storage device 39 comparison and judgment device
Claims (6)
ムをベンドミラーを介して変向し、このレーザビームを
レーザ加工ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せし
めて前記レーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズ
ルからワークに照射してレーザ加工を行うレーザ加工方
法において、 前記レーザ加工ヘッドに備えられた光電変換素子からな
るセンサにより、レーザビームの軸心の輝度を検出し、
この検出された輝度のデータと予めレーザビームの軸心
がノズルの中心にあるときの設定輝度とを比較し、検出
された輝度を前記設定輝度に合わせるべく前記ノズルの
位置又はベンドミラーの傾きを自動的に移動調整するこ
とを特徴とするレーザ加工方法。1. A laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is condensed by a condenser lens provided in a laser processing head and provided at a tip of the laser processing head. In a laser processing method of performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle, a sensor comprising a photoelectric conversion element provided in the laser processing head, detects the brightness of the axis of the laser beam,
The detected brightness data is compared with the set brightness when the axis of the laser beam is at the center of the nozzle in advance, and the position of the nozzle or the inclination of the bend mirror is adjusted to match the detected brightness with the set brightness. A laser processing method characterized by automatically adjusting the movement.
ムをベンドミラーを介して変向し、このレーザビームを
レーザ加工ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せし
めて前記レーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズ
ルからワークに照射してレーザ加工を行うレーザ加工方
法において、 前記レーザ加工ヘッドに備えられた光電変換素子からな
るセンサにより、素材を形状加工するときの各加工位置
の輝度の差に基づく異方性を検出し、検出される前記各
加工位置の輝度をほぼ同一にすべく前記ノズルの位置又
はベンドミラーの傾きを自動的に移動調整することを特
徴とするレーザ加工方法。2. A laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is condensed by a converging lens provided in the laser processing head and provided at the tip of the laser processing head. In a laser processing method for performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle, a sensor formed of a photoelectric conversion element provided in the laser processing head detects a difference in luminance at each processing position when processing a shape of a material. A laser processing method for automatically moving and adjusting the position of the nozzle or the inclination of the bend mirror so as to make the detected luminance of each processing position substantially the same.
ムをベンドミラーを介して変向し、このレーザビームを
レーザ加工ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せし
めて前記レーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズ
ルからワークに照射してレーザ加工を行うレーザ加工方
法において、 前記レーザ加工ヘッドに備えられた撮像手段により、ノ
ズル穴の中心とレーザビームの軸心とのズレを検出し、
この撮像手段で検出された検出信号に基づいてノズルの
中心とレーザビームの軸心位置を合わせるべく前記ノズ
ルの位置又はベンドミラーの傾きを自動的に移動調整す
ることを特徴とするレーザ加工方法。3. A laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is condensed by a condenser lens provided in the laser processing head and provided at a tip of the laser processing head. In a laser processing method of performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle, an imaging unit provided in the laser processing head detects a deviation between the center of the nozzle hole and the axis of the laser beam,
A laser processing method for automatically moving and adjusting the position of the nozzle or the inclination of the bend mirror to align the center of the nozzle with the axis of the laser beam based on the detection signal detected by the imaging means.
ムをベンドミラーを介して変向し、このレーザビームを
レーザ加工ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せし
めて前記レーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズ
ルからワークに照射してレーザ加工を行うレーザ加工装
置において、 前記ノズルをレーザビームの軸心にほぼ直交する平面で
自在に移動調整するアクチュエータ、又はレーザビーム
の軸心を移動すべく前記ベンドミラーの傾きを移動調整
するアクチュエータを設け、前記レーザ加工ヘッドに備
えられてレーザビームの軸心の輝度を検出する光電変換
素子からなるセンサを設け、このセンサで検出された輝
度のデータと予めレーザビームの軸心がノズルの中心に
あるときの設定輝度を比較し、検出された輝度を前記設
定輝度に合わせるべく前記アクチュエータを作動せしめ
る制御装置を設けてなることを特徴とするレーザ加工装
置。4. A laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is condensed by a converging lens provided in a laser processing head and provided at a tip of the laser processing head. A laser processing apparatus for performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle, wherein an actuator for freely moving and adjusting the nozzle on a plane substantially orthogonal to the axis of the laser beam, or for moving the axis of the laser beam An actuator for moving and adjusting the tilt of the bend mirror is provided, and a sensor including a photoelectric conversion element provided on the laser processing head and detecting the brightness of the axis of the laser beam is provided, and data of the brightness detected by this sensor is provided. The set brightness when the axis of the laser beam is at the center of the nozzle is compared in advance, and the detected brightness is compared with the set brightness. Laser processing apparatus characterized by comprising providing a controller allowed to operate the actuator to match the.
ムをベンドミラーを介して変向し、このレーザビームを
レーザ加工ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せし
めて前記レーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズ
ルからワークに照射してレーザ加工を行うレーザ加工装
置において、 前記ノズルをレーザビームの軸心にほぼ直交する平面で
自在に移動調整するアクチュエータ、又はレーザビーム
の軸心を移動すべく前記ベンドミラーの傾きを移動調整
するアクチュエータを設け、前記レーザ加工ヘッドに備
えられてレーザビームの軸心の輝度を検出する光電変換
素子からなるセンサを設け、素材を形状加工するときの
各加工位置の輝度の差に基づく異方性を割出すと共に前
記各加工位置の輝度をほぼ同一にすべく前記アクチュエ
ータを作動せしめる制御装置を設けてなることを特徴と
するレーザ加工装置。5. A laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is condensed by a converging lens provided in a laser processing head and provided at a tip of the laser processing head. A laser processing apparatus for performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle, wherein an actuator for freely moving and adjusting the nozzle on a plane substantially orthogonal to the axis of the laser beam, or for moving the axis of the laser beam An actuator for moving and adjusting the inclination of the bend mirror is provided, a sensor including a photoelectric conversion element provided on the laser processing head and detecting the brightness of the axis of the laser beam is provided, and each processing position when processing the shape of the material is provided. To determine the anisotropy based on the difference in luminance of the actuators and to make the luminance at each of the processing positions substantially the same. Laser processing apparatus characterized by comprising providing a hydraulic allowed to control.
ムをベンドミラーを介して変向し、このレーザビームを
レーザ加工ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せし
めて前記レーザ加工ヘッドの先端に備えられているノズ
ルからワークに照射してレーザ加工を行うレーザ加工装
置において、 前記ノズルをレーザビームの軸心にほぼ直交する平面で
自在に移動調整するアクチュエータ、又はレーザビーム
の軸心を移動すべく前記ベンドミラーの傾きを移動調整
するアクチュエータを設け、前記レーザ加工ヘッドに備
えられてレーザビームの軸心を検出する撮像手段を設
け、この撮像手段で検出した検出信号に基づいてノズル
の中心とレーザビームの軸心位置を合わせるべく前記ア
クチュエータを作動せしめる制御装置を設けてなること
を特徴とするレーザ加工装置。6. A laser beam oscillated from a laser oscillator is deflected via a bend mirror, and the laser beam is condensed by a converging lens provided in a laser processing head and provided at a tip of the laser processing head. A laser processing apparatus for performing laser processing by irradiating a workpiece from a nozzle, wherein an actuator for freely moving and adjusting the nozzle on a plane substantially orthogonal to the axis of the laser beam, or for moving the axis of the laser beam An actuator for moving and adjusting the tilt of the bend mirror; an image pickup means provided on the laser processing head for detecting the axis of the laser beam; and the center of the nozzle and the laser based on a detection signal detected by the image pickup means. A control device for operating the actuator to adjust the axial position of the beam is provided. Laser processing apparatus for.
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