JPH10314969A - レーザ加工機用観察装置 - Google Patents
レーザ加工機用観察装置Info
- Publication number
- JPH10314969A JPH10314969A JP9130828A JP13082897A JPH10314969A JP H10314969 A JPH10314969 A JP H10314969A JP 9130828 A JP9130828 A JP 9130828A JP 13082897 A JP13082897 A JP 13082897A JP H10314969 A JPH10314969 A JP H10314969A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera
- laser
- ccd camera
- laser beam
- ccd
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ加工において被加工対象物の金属溶融
を観察する際の観察装置を安価にする。 【解決手段】 カメラコントローラ１７はレーザ光源１
６からのレーザ照射タイミングパルス信号を予め定めら
れた時間遅延させて遅延パルス信号を得、この遅延パル
ス信号を間引いてパルス間隔が所定の時間間隔を有する
トリガー信号を生成する。このトリガー信号はＣＣＤカ
メラ１５に与えられ、これによって、ＣＣＤカメラのシ
ャッターが切られる。ＣＣＤカメラで撮像された画像は
カメラモーター１８モニターされる。
を観察する際の観察装置を安価にする。 【解決手段】 カメラコントローラ１７はレーザ光源１
６からのレーザ照射タイミングパルス信号を予め定めら
れた時間遅延させて遅延パルス信号を得、この遅延パル
ス信号を間引いてパルス間隔が所定の時間間隔を有する
トリガー信号を生成する。このトリガー信号はＣＣＤカ
メラ１５に与えられ、これによって、ＣＣＤカメラのシ
ャッターが切られる。ＣＣＤカメラで撮像された画像は
カメラモーター１８モニターされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ加工機におけ
る金属溶融を観察するため観察装置に関する。
る金属溶融を観察するため観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザ加工機において、被対象
物にレーザを照射して溶融させて接合するレーザ加工機
が知られている。このようなレーザ加工機においては、
レーザによる金属溶融のメカニズムを解明するため、レ
ーザ照射から金属溶融、金属冷却に至る過程を観察する
必要がある。
物にレーザを照射して溶融させて接合するレーザ加工機
が知られている。このようなレーザ加工機においては、
レーザによる金属溶融のメカニズムを解明するため、レ
ーザ照射から金属溶融、金属冷却に至る過程を観察する
必要がある。
【０００３】従来、レーザ加工機による金属溶融等を観
察する際には、高速撮影カメラが用いられており、高速
撮影カメラによって撮像された画像を解析して金属溶融
のメカニズムを解明している。つまり、高速撮影カメラ
を用いてレーザ照射から金属溶融、金属冷却に至る過程
を観察している。
察する際には、高速撮影カメラが用いられており、高速
撮影カメラによって撮像された画像を解析して金属溶融
のメカニズムを解明している。つまり、高速撮影カメラ
を用いてレーザ照射から金属溶融、金属冷却に至る過程
を観察している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
レーザ加工機用観察装置では、高速撮影カメラを用いて
おり、一般に、高速撮影カメラが極めて高価であること
を考慮すると、レーザ加工機用観察装置自体が高価にな
ってしまうという問題点がある。
レーザ加工機用観察装置では、高速撮影カメラを用いて
おり、一般に、高速撮影カメラが極めて高価であること
を考慮すると、レーザ加工機用観察装置自体が高価にな
ってしまうという問題点がある。
【０００５】本発明の目的は安価なレーザ加工機用観察
装置を提供することにある。
装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レーザ
光源からのレーザ光を用いて被加工対象物をレーザ加工
する際に該被加工対象物を観察するためのレーザ加工機
用観察装置であって、前記被加工対象物を撮像するＣＣ
Ｄカメラと、前記レーザ光源からのレーザ照射タイミン
グパルス信号に応じて前記ＣＣＤカメラのシャッターを
切るトリガー信号を生成する生成手段と、前記ＣＣＤカ
メラによって撮像された画像をモニターするモニター手
段とを有することを特徴とするレーザ加工機用観察装置
が得られる。そして、前記生成手段は、例えば、前記レ
ーザ照射タイミングパルス信号を予め定められた時間遅
延させて遅延パルス信号を得る遅延手段と、前記遅延パ
ルス信号を間引いてパルス間隔が所定の時間間隔を有す
る前記トリガー信号を生成する間引き手段とを備えてい
る。
光源からのレーザ光を用いて被加工対象物をレーザ加工
する際に該被加工対象物を観察するためのレーザ加工機
用観察装置であって、前記被加工対象物を撮像するＣＣ
Ｄカメラと、前記レーザ光源からのレーザ照射タイミン
グパルス信号に応じて前記ＣＣＤカメラのシャッターを
切るトリガー信号を生成する生成手段と、前記ＣＣＤカ
メラによって撮像された画像をモニターするモニター手
段とを有することを特徴とするレーザ加工機用観察装置
が得られる。そして、前記生成手段は、例えば、前記レ
ーザ照射タイミングパルス信号を予め定められた時間遅
延させて遅延パルス信号を得る遅延手段と、前記遅延パ
ルス信号を間引いてパルス間隔が所定の時間間隔を有す
る前記トリガー信号を生成する間引き手段とを備えてい
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１を参照して、図示の３次元レーザ加工
機は３軸ステージ１１を備えており、この３軸ステージ
１１には被対象物（対象ワーク）１２が載置され、後述
するようにして、レーザ加工される。
機は３軸ステージ１１を備えており、この３軸ステージ
１１には被対象物（対象ワーク）１２が載置され、後述
するようにして、レーザ加工される。
【０００９】３軸ステージ１１の上方にはロボットアー
ム１３が位置付けられており、このロボットアーム１３
にはレーザ照射部１４が取り付けられるとともにＣＣＤ
カメラ１５が取り付けられている。そして、レーザ照射
部１４はレーザ光源１６に接続されている。
ム１３が位置付けられており、このロボットアーム１３
にはレーザ照射部１４が取り付けられるとともにＣＣＤ
カメラ１５が取り付けられている。そして、レーザ照射
部１４はレーザ光源１６に接続されている。
【００１０】ＣＣＤカメラ１５はカメラコントローラ１
７によって制御され、ＣＣＤカメラ１５で撮像された画
像はカメラモニター１８に与えられる。
７によって制御され、ＣＣＤカメラ１５で撮像された画
像はカメラモニター１８に与えられる。
【００１１】図２を参照して、ＣＣＤカメラ１５はレー
ザ照射部１４の上部に取り付けられており、ＣＣＤカメ
ラ１５の光軸とレーザ光の光軸とは一致しており、レー
ザ光の焦点にＣＣＤカメラ１５のピントが合うようにＣ
ＣＤカメラ１５の位置が調整される。図示のように、レ
ーザ照射部１４はレンズ１４ａ及びフィルタ１４ｂ等を
備えており、このフィルタ１４ｂによってレーザ光及び
溶融した金属の熱による赤外線を除去している。このよ
うに、フィルタ１４ｂによってレーザ光を除去してレー
ザ光によるハレーションを防止するとともに熱による画
像への影響を取り除いている（ＣＣＤカメラは可視領域
以外に赤外領域にも感度を有している関係上溶融した金
属の熱による赤外線を除去する必要がある）。
ザ照射部１４の上部に取り付けられており、ＣＣＤカメ
ラ１５の光軸とレーザ光の光軸とは一致しており、レー
ザ光の焦点にＣＣＤカメラ１５のピントが合うようにＣ
ＣＤカメラ１５の位置が調整される。図示のように、レ
ーザ照射部１４はレンズ１４ａ及びフィルタ１４ｂ等を
備えており、このフィルタ１４ｂによってレーザ光及び
溶融した金属の熱による赤外線を除去している。このよ
うに、フィルタ１４ｂによってレーザ光を除去してレー
ザ光によるハレーションを防止するとともに熱による画
像への影響を取り除いている（ＣＣＤカメラは可視領域
以外に赤外領域にも感度を有している関係上溶融した金
属の熱による赤外線を除去する必要がある）。
【００１２】図３を参照して、前述のように、ＣＣＤカ
メラ１５はカメラコントローラ１７に接続され、カメラ
コントローラ１７にはカメラモニター１８が接続されて
いる。
メラ１５はカメラコントローラ１７に接続され、カメラ
コントローラ１７にはカメラモニター１８が接続されて
いる。
【００１３】レーザ照射の都度、レーザ光源１６からカ
メラコントローラ１７に照射タイミングパルスが与えら
れる。カメラコントローラ１７はディレイ回路（遅延回
路）１７ａ及び間引き回路１７ｂを備えており、照射タ
イミングパルスはディレイ回路１７ａで予め定められた
時間遅延され、遅延パルスとして出力される。
メラコントローラ１７に照射タイミングパルスが与えら
れる。カメラコントローラ１７はディレイ回路（遅延回
路）１７ａ及び間引き回路１７ｂを備えており、照射タ
イミングパルスはディレイ回路１７ａで予め定められた
時間遅延され、遅延パルスとして出力される。
【００１４】図４も参照して、いま、図４（ａ）に示す
タイミングで照射タイミングパルスがレーザ光源１６か
らカメラコントローラ１７に与えられたとする。ディレ
イ回路１７ａには観測者によって予め遅延時間（遅れ時
間）が設定されており、照射タイミングパルス信号はデ
ィレイ回路で予め定められた遅延時間の遅延が与えら
れ、図４（ｂ）に示す遅延パルスとして出力される。
タイミングで照射タイミングパルスがレーザ光源１６か
らカメラコントローラ１７に与えられたとする。ディレ
イ回路１７ａには観測者によって予め遅延時間（遅れ時
間）が設定されており、照射タイミングパルス信号はデ
ィレイ回路で予め定められた遅延時間の遅延が与えら
れ、図４（ｂ）に示す遅延パルスとして出力される。
【００１５】上記の遅延パルスは間引き回路１７ｂに与
えられ、ここで間引かれる。つまり、ＣＣＤカメラ１５
のシャッターは１／３０秒以上経過しないと切ることが
できない関係上、間引き回路１７ｂで遅延パルスを間引
いてパルス間隔が１／３０秒以上となる間引きパルスを
生成する（図４（ｃ）参照）。そして、この間引きパル
スがトリガ信号としてＣＣＤカメラ１５に与えられる。
えられ、ここで間引かれる。つまり、ＣＣＤカメラ１５
のシャッターは１／３０秒以上経過しないと切ることが
できない関係上、間引き回路１７ｂで遅延パルスを間引
いてパルス間隔が１／３０秒以上となる間引きパルスを
生成する（図４（ｃ）参照）。そして、この間引きパル
スがトリガ信号としてＣＣＤカメラ１５に与えられる。
【００１６】ＣＣＤカメラ１５はトリガ信号に応じてシ
ャッターを切り、（対象ワーク）１２を撮像して画像を
得る。そして、この画像はカメラコントローラ１７を介
してカメラモニター１８に送られモニターされる。
ャッターを切り、（対象ワーク）１２を撮像して画像を
得る。そして、この画像はカメラコントローラ１７を介
してカメラモニター１８に送られモニターされる。
【００１７】対象ワーク１２をレーザ加工する際には、
オペレータ（観察者）は対象ワーク１２を直接又はＣＤ
Ｄカメラ１５で観察して事前に加工のための軌跡プログ
ラムを作成して、この軌跡プログラムに応じてレーザ加
工を実行する。
オペレータ（観察者）は対象ワーク１２を直接又はＣＤ
Ｄカメラ１５で観察して事前に加工のための軌跡プログ
ラムを作成して、この軌跡プログラムに応じてレーザ加
工を実行する。
【００１８】前述のように、レーザ光源１６からの発光
パルス（照射タイミングパルス）に基づいてトリガー信
号を生成し、トリガー信号によってＣＣＤカメラ１５の
シャッターを切ってで対象ワークを撮像する。そして、
撮像された画像をカメラモニター１８でモニターする。
なお、ビデオレコーダー（図示せず）を用いて画像を録
画するようにしてもよい。
パルス（照射タイミングパルス）に基づいてトリガー信
号を生成し、トリガー信号によってＣＣＤカメラ１５の
シャッターを切ってで対象ワークを撮像する。そして、
撮像された画像をカメラモニター１８でモニターする。
なお、ビデオレコーダー（図示せず）を用いて画像を録
画するようにしてもよい。
【００１９】このようにして、対象ワーク１２をモニタ
ーすることによって、観察者は溶融部位を観察すること
ができる。なお、画像を画像解析装置に取り込んで画像
解析を行うようにしてもよい。また、遅延時間を適宜調
整すれば、時間毎のレーザ光照射後の溶融部位の振る舞
いを観察することができ、レーザ発光の合間に撮像を行
うように遅延時間を調整すれば、レーザ光の影響を全く
受けない画像を得ることことができる。
ーすることによって、観察者は溶融部位を観察すること
ができる。なお、画像を画像解析装置に取り込んで画像
解析を行うようにしてもよい。また、遅延時間を適宜調
整すれば、時間毎のレーザ光照射後の溶融部位の振る舞
いを観察することができ、レーザ発光の合間に撮像を行
うように遅延時間を調整すれば、レーザ光の影響を全く
受けない画像を得ることことができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、本発
明でＣＣＤカメラを用いてレーザ光源からの照射タイミ
ングパルスに応じてＣＣＤカメラのシャッターを切るよ
うにしたので、安価に溶融部位の画像を得ることができ
るという効果がある。
明でＣＣＤカメラを用いてレーザ光源からの照射タイミ
ングパルスに応じてＣＣＤカメラのシャッターを切るよ
うにしたので、安価に溶融部位の画像を得ることができ
るという効果がある。
【図１】本発明によるレーザ加工機用観察装置の一例を
レーザ加工機とともに示す斜視図である。
レーザ加工機とともに示す斜視図である。
【図２】図１に示すレーザ加工機用観察装置に用いられ
るＣＣＤカメラの位置を説明するための図である。
るＣＣＤカメラの位置を説明するための図である。
【図３】図１に示すレーザ加工機用観察装置を説明する
ためのブロック図である。
ためのブロック図である。
【図４】図１に示すレーザ加工機用観察装置の動作を説
明するための波形図である。
明するための波形図である。
１１ ３軸ステージ １２ 被対象物（対象ワーク） １３ ロボットアーム １４ レーザ照射部 １５ ＣＣＤカメラ １６ レーザ光源 １７ カメラコントローラ １８ カメラモニター
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ光源からのレーザ光を用いて被加
工対象物をレーザ加工する際に該被加工対象物を観察す
るためのレーザ加工機用観察装置であって、前記被加工
対象物を撮像するＣＣＤカメラと、前記レーザ光源から
のレーザ照射タイミングパルス信号に応じて前記ＣＣＤ
カメラのシャッターを切るトリガー信号を生成する生成
手段と、前記ＣＣＤカメラによって撮像された画像をモ
ニターするモニター手段とを有することを特徴とするレ
ーザ加工機用観察装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載されたレーザ加工機用観
察装置において、前記生成手段は、前記レーザ照射タイ
ミングパルス信号を予め定められた時間遅延させて遅延
パルス信号を得る遅延手段と、前記遅延パルス信号を間
引いてパルス間隔が所定の時間間隔を有する前記トリガ
ー信号を生成する間引き手段とを有することを特徴とす
るレーザ加工機用観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130828A JPH10314969A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | レーザ加工機用観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130828A JPH10314969A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | レーザ加工機用観察装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10314969A true JPH10314969A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15043662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9130828A Pending JPH10314969A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | レーザ加工機用観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10314969A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1366847A1 (en) * | 2001-02-14 | 2003-12-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Welding state monitoring device |
| US7159294B2 (en) | 2004-05-26 | 2007-01-09 | Yamazaki Mazak Corporation | Burr removal apparatus for laser beam machine |
| US7679031B2 (en) | 2004-05-26 | 2010-03-16 | Yamazaki Mazak Corporation | Method for checking a nozzle for a laser beam machine |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP9130828A patent/JPH10314969A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1366847A1 (en) * | 2001-02-14 | 2003-12-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Welding state monitoring device |
| EP1366847A4 (en) * | 2001-02-14 | 2006-11-22 | Honda Motor Co Ltd | WELDING CONDITION MONITORING DEVICE |
| US7159294B2 (en) | 2004-05-26 | 2007-01-09 | Yamazaki Mazak Corporation | Burr removal apparatus for laser beam machine |
| US7679031B2 (en) | 2004-05-26 | 2010-03-16 | Yamazaki Mazak Corporation | Method for checking a nozzle for a laser beam machine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000823 |