JPS58135788A - Laser machining device - Google Patents

Laser machining device

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JPS58135788A
JPS58135788A JP57018133A JP1813382A JPS58135788A JP S58135788 A JPS58135788 A JP S58135788A JP 57018133 A JP57018133 A JP 57018133A JP 1813382 A JP1813382 A JP 1813382A JP S58135788 A JPS58135788 A JP S58135788A
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JP
Japan
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light
laser
slit
irradiated
rade
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Pending
Application number
JP57018133A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuro Mizukoshi
克郎 水越
Mikio Hongo
幹雄 本郷
Takeoki Miyauchi
宮内 建興
Masao Mitani
正男 三谷
Masaaki Okunaka
正昭 奥中
Takao Kawanabe
川那部 隆夫
Isao Tanabe
田辺 功
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP57018133A priority Critical patent/JPS58135788A/en
Publication of JPS58135788A publication Critical patent/JPS58135788A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, 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)

Abstract

PURPOSE:To machine the work by laser fully automatically and stably by converting the power of the laser light to be irradiated to the work to an electrical signal, inputting the same to a control device and maintaining the operated value of power density at a desired value. CONSTITUTION:A laser oscillator 1 is turned on to generate laser light 2 by the signal from a control device 22 in which information on machining conditions is stored. A shuter 21 is held closed in this stage so that the laser light 2 reflected by a dichroic mirror 3' is not irradiated to the work 7. The laser light transmitted through the mirror 3' in this state is irradiated to a photodetector 15 through a rectangular aperture slit 16 for measurement and an interference filter 20. The detector 15 inputs the electric signal corresponding to the power of the light 2 to the device 22. The device 22 operates the actual power to be irradiated to the work 7 from said electric signal and controls the transmittivity of a variable transmittance filter 18 so as to make the same coincident with the stored power density. The shutter 21 is then opened automatically by the device 22.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、開口投影方式のレーデ加工装置の改良に係り
、レーザ加工前あるいは加工中のいづれにおいても、レ
ーデ光の/99ワ一密を自動的に調整可能にした。レー
ザ加工装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of an aperture projection type Rade processing device, which makes it possible to automatically adjust the /99W density of the Rade light either before or during laser processing. . This invention relates to laser processing equipment.

開口投影方式によるレーデ加工は、被加工物の加工部分
に同一ノ9ワー密度のレーザ光を照射して行なう。
Radical processing using the aperture projection method is performed by irradiating the processed portion of the workpiece with a laser beam of the same laser density.

従って、加工部分の面積が変ると、それに応じて、レー
ザ光が通過する開口部の寸法を変え、加工部分の全面に
わたって一定ノ臂ワーV!度の照射を行なうように操作
する必要がある。
Therefore, when the area of the processed part changes, the dimensions of the opening through which the laser beam passes are changed accordingly, and the arm V! is constant over the entire surface of the processed part. It is necessary to operate the device so that the irradiation is performed at a certain degree.

又、・9ワ一密度は、単位開口面積当ρのレーザ光量で
表わされるので2.開口面積が変ると当然・臂ワーff
i度も変ることになる。
Also, 9W density is expressed by the amount of laser light per unit aperture area ρ, so 2. Of course, if the opening area changes, the arm ff
The i degree will also change.

従来のパワー密度の111141は、次のようにして行
なわれていた。即ち、被加工物の加工面積に合ゼ九照射
範囲を決めるために、開口スリットを調節して設定する
。次に、被加工物を搭載し九テーブルを移動させて、加
工部分に照射されるレーデ光が、光検出器の光検出部に
入るように位置合せをし死後、レーデ光を照射して、光
検出器によってそのレーデ光の・fワーを測定し、これ
を開口スリット面積で除してノ臂ワー密度を求め、この
ノぐワーWImが所望の92tllになるように、レー
デ発信器の励起電圧あるいは励起電流を変えるなどして
調整していた。
Conventional power density 111141 was performed as follows. That is, the aperture slit is adjusted and set in order to determine the irradiation range that matches the processing area of the workpiece. Next, the workpiece is mounted, the nine tables are moved, and the position is adjusted so that the Raded light irradiated to the processed part enters the light detection part of the photodetector.After death, the Raded light is irradiated. The f-war of the Raded light is measured by a photodetector, and this is divided by the aperture slit area to obtain the arm density. It was adjusted by changing the voltage or excitation current.

また、これら調節は、観察光学系を通して人為的に行な
われていた。その結果、・9ワ一密度の設定に手間がか
かり、その上レーザ加工中にレーデの/ぐワーが変−し
ても分らないために加工が不均一な奄のになる等の間聴
かあつ九。
Furthermore, these adjustments have been made manually through the observation optical system. As a result, it takes a lot of time to set the 9W density, and in addition, it is difficult to tell even if the laser beam changes during laser processing, resulting in uneven processing. Nine.

この従来のレーデ加工装置を第1図に示し、さらに詳し
く説明する。
This conventional radar processing apparatus is shown in FIG. 1 and will be described in more detail.

図において、レーデ発信器1から発振されたレーデ光2
は、グイクロイックミラー3によって党略が曲げられ、
矩形開口スリット4に導かれてレーデ光の通過が制限さ
れる。□この矩形開口スリット4を通過してき九レーデ
光は、その矩形開口スリット4の形状の光束となって、
ノ・−フミラー5を透過し、対物レンズ6によって集光
され、被加工物7に照射される。
In the figure, Rade light 2 oscillated from Rade oscillator 1
, the party strategy was distorted by Gikroic Mirror 3,
The radar light is guided through the rectangular opening slit 4 and its passage is restricted. □The nine led lights passing through this rectangular aperture slit 4 become a luminous flux having the shape of the rectangular aperture slit 4,
The light passes through the nof mirror 5, is focused by the objective lens 6, and is irradiated onto the workpiece 7.

ここで被加工物7と矩形スリット4は、矩形スリット4
の開口儂が、対物レンズ6によって、この対物レンズ6
の倍率MO逆数の大きさく1/M)に縮小されて投影さ
れる位置関係にある。
Here, the workpiece 7 and the rectangular slit 4 are
The aperture of the objective lens 6 is determined by the objective lens 6.
The positional relationship is such that the image is projected while being reduced to the size of the reciprocal of the magnification MO (1/M).

被加工物7の観察や位置合せは、照明光gI9からの光
を、ハーフミラ−5及びlOで結合し、観察光学系11
を通して行なうようになっている。なお、12は、レー
デカットフィルタであり、観察者の安全を確保する丸め
に設けられている。13は、スリット照明光源であって
、グイクロイックミラー3を透過し、矩形開口スリット
4の投影像として対物レンズ6によシ被加工物7上に#
儂される。
To observe and align the workpiece 7, the light from the illumination light gI9 is combined with the half mirror 5 and lO, and the observation optical system 11
It is supposed to be done through. Note that 12 is a radar cut filter, which is provided in a round shape to ensure the safety of the observer. Reference numeral 13 denotes a slit illumination light source, which transmits through the gicroic mirror 3 and is projected onto the workpiece 7 by the objective lens 6 as a projected image of the rectangular aperture slit 4.
I will be taken away.

ここで、グイクロイックミラー3は、レーデ光20波長
を反射し、スリット照明光3の特定波長を透過する特性
を有する。上記スリット照明光3による矩形開口スリッ
ト4の儂も観察系11によって観察することができる。
Here, the guichroic mirror 3 has a characteristic of reflecting 20 wavelengths of Radhe light and transmitting a specific wavelength of the slit illumination light 3. The rectangular opening slit 4 caused by the slit illumination light 3 can also be observed by the observation system 11.

このように構成した従来のレーデ加工装置でレーデ加工
を行なう場合は、次のような手順で行なう。
When performing the radar processing using the conventional radar processing apparatus configured as described above, the following procedure is used.

先ずIIK、被加工物7に照射するレーデ光2の照射範
囲を、駆動装置14を操作して、矩形開口スリット4を
移動して設定する。
First, IIK, the irradiation range of the Raded light 2 to be irradiated onto the workpiece 7 is set by operating the drive device 14 and moving the rectangular opening slit 4 .

次4CX−Yテーブル17を移動して、光検出器15の
光検出部に、対物レンズ6によって縮小され投影され九
被加工物7上のスリット照明光による矩形開口スリット
の投影像が完全に入るように調節する。この場合、レー
デ加工をする前にレーデ光2を1m照射して行なうこと
ができないので、スリット照明光30投影儂を観察光学
系11で観察しながら、X−YテープA=17を移動駒
−する。
Next, the CX-Y table 17 is moved, and the projected image of the rectangular aperture slit by the slit illumination light on the workpiece 7, which is reduced and projected by the objective lens 6, completely enters the photodetector part of the photodetector 15. Adjust as follows. In this case, since it is not possible to irradiate the Raded light 2 for 1 m before performing Raded processing, the X-Y tape A = 17 is moved between do.

以上の調節が完了した後、レーデ発振器1からレーザ光
2を発揚させ、対物レンズ6を透過して来九V−ザ光2
のノ9ワーを、ノ譬ワーメータ16によって読み取る。
After the above adjustment is completed, the laser beam 2 is emitted from the radar oscillator 1, and the laser beam 2 is transmitted through the objective lens 6.
9 hours are read by the hour meter 16.

このようにして求め九し−デ光20ノ豐ワーを、矩形開
口スリット4によシ形成され九開口の面積で除して、パ
ワー密度を計算する◎このようにして計算し九ノ臂ワー
密度が、所望のノ臂す−密度の値と違つ九場金は2レ一
ザ発振器1の励起電圧乃至ヒ電流を調節するか或は、連
続的にレーザ光に対しての透過率が変えられる透過率可
変フィルタ18の操作によって、レーデ光のI譬ワーを
変えながら、ノヤワーメータ16で測定して除算し、所
望のノfワー密度値と実際に照射されるレーデ光の・9
ワ一密度とが一致するまで、・譬ワー測定→・々ワー密
度針算→・臂ワー調整の操作を何度となくくり返し行な
う。
Calculate the power density by dividing the 20 mm of light obtained in this way by the area of the 9 apertures formed by the rectangular aperture slit 4. If the density differs from the desired value, adjust the excitation voltage or current of the two-laser oscillator 1, or continuously adjust the transmittance of the laser beam. By operating the variable transmittance filter 18, the I value of the Led light is changed, and the value is measured by the NOWER meter 16 and divided, and the desired light density value and 9 of the Led light actually irradiated are calculated.
Repeat the following operations over and over again until the arm density matches the arm and arm density.

このようにしてノ量ワー密度が調整され先後、スリット
照明光3による矩形開口投影像を、観察光学系11で観
察しながら、X−Yテーブル17を移動させ、被加工物
7の位置合せを行なつ先後、レーザ発振器1からレーデ
光2を発振させ、レーデ加工を行なう。上述の煩雑な操
作は、レーザ加工中とうてい行なうことができず、九と
えレーデ加工中に・苧ワー密度が変っても、そのままレ
ーデ加工を行なうことになる。
After the quantity density is adjusted in this way, the X-Y table 17 is moved to align the workpiece 7 while observing the rectangular aperture projected image by the slit illumination light 3 using the observation optical system 11. After this, the laser oscillator 1 oscillates the Raded light 2 to perform the Raded processing. The above-mentioned complicated operations cannot be performed during laser processing, and even if the wafer density changes during laser processing, the laser processing will continue as is.

本発明は、叙述の従来のレーデ加工装置の問題点乃至は
欠点を解決し九レーデ加工装置を提供せんとするもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the problems and drawbacks of the conventional radar processing apparatus described above and to provide a nine radar processing apparatus.

すなわち、本発明は、従来のような人為的な煩雑な操作
を自動的に行なうようにして、レーデ加工前であっても
或は加工中であっても短時間で・臂ワー92を度の調節
を行なえるようにしたものであって2所定の照射範囲に
なるように自動調節されたスリット開口を通過する光量
に対し、一定の割合のレーデ光路中1例えばダイクロイ
ックミラー等の光学手段を用いて、レーザ光路から取シ
出し、この光を光検出器に照射して、レーデ光の14ワ
ーを、そのノヤワーに応じ良電気信号に変換し、この信
号を制御装置に入力して、被加工物上に照射される実際
のノタワー密度を演算し、このように演算された実際の
ノ4ワー9!度と、制御装置内に予め記憶させておいた
所望のノ母ワー密度とを比較して、その差が許容値内に
入るように、レーデ発振器の励起電圧乃至は電流ま九は
、透過率可変フィルタを制御装置によって、操作し、レ
ーデ光の/lクワ−調節して、i4ワー密度がある一定
範囲内に常に保持されるべく自動調節するようにしたも
のであるO する。
In other words, the present invention automatically performs the conventional complicated manual operations, and allows the arm 92 to be moved to a high degree in a short time even before or during radar processing. 2. The amount of light that passes through the slit opening is automatically adjusted to a predetermined irradiation range, and a certain proportion of the light passes through the slit opening using an optical means such as a dichroic mirror. Then, the laser beam is taken out from the laser optical path, and this light is irradiated onto a photodetector.The 14 watts of the LED light is converted into a good electrical signal according to the wattage, and this signal is input to the control device to control the workpiece. The actual notaur density irradiated onto the object is calculated, and the actual notower density calculated in this way is calculated. The excitation voltage or current of the Radhe oscillator is adjusted so that the difference is within the permissible value by comparing the power density with the desired power density stored in advance in the control device. The variable filter is operated by a control device to adjust the /l ratio of the radar light so that the i4 power density is automatically adjusted to be always maintained within a certain range.

第2図及び第3図に、この実施例を示す。この実施例に
おいて、レーザ発振器1から発振され九レーザ光2は、
透過率可変フィルタ18を透過してダイクロイックミラ
ー3で屈−され、このように屈曲されfI−v−デ光2
を矩形スリット4(本実施例では矩形スリットを例示し
ているが、ピンホール等でもよくこれに限定されるもの
ではない。)によって、照射範囲を限定し、とのレーザ
光を対物レンズ6によって被加工物7に縮小投影する原
理は従来と同じである。又、スリット照明光@t3から
の光の結像を、ハーフミラ−5,10を介して。
This embodiment is shown in FIGS. 2 and 3. In this embodiment, the nine laser beams 2 oscillated from the laser oscillator 1 are:
It passes through the variable transmittance filter 18 and is bent by the dichroic mirror 3, and thus bent, the fI-v-de light 2
The irradiation range is limited by a rectangular slit 4 (a rectangular slit is illustrated in this embodiment, but a pinhole or the like may also be used, but the invention is not limited to this). The principle of reducing the projection onto the workpiece 7 is the same as the conventional one. Furthermore, the light from the slit illumination light @t3 is imaged through half mirrors 5 and 10.

観察光学系11によって観察できる構成も従来例第1図
と同じである。
The configuration that can be observed by the observation optical system 11 is also the same as that of the conventional example shown in FIG.

先ず#I2図の実施例について説明する。図において、
3′は、レー、デ、光2の波長に対して、透過率と反射
率が既知であるグイクロイツ〉きラーである。このダイ
クロイックミラー3′の透過側に、欄定用矩形開ロスリ
ット16を設けて、ダイクロイックミラー3′を透過し
てき九レーデ光を矩形状に成形して、光検出器15に照
射する。なお加は、干渉フィルタであって、スリット照
明光源13からの光によって、光検出器15に照射され
るレーデ光が干渉されないように設けたものである。こ
のようにして照射され走光検出器15は、レーデ光の光
量或は熱量によって、レーデ発振器1から発振されるレ
ーデ光2の/lクワ一応じ九電圧乃至は電流を発生し、
電気信号として制御装置nに入力するようKなっている
。上記の棚定用矩形開ロスリット16と、矩形開口スリ
ット4とは、相対応しており、ダイクロイックミラー3
′を介して、矩形開口スリット4を通過して、被加工物
7に照射されるレーデ光路から、レーザ光を同一条件で
取シ出し、光検出器15によって、被加工物7に照射さ
れるレーデ光の・奢ワーを検出することになる。21 
Fi、矩形−ロス゛リット4と、対物レンズ6との間の
レーデ光路に設は九シャッターであって、レーデ光路を
開閉する丸めに設けえものである。このシャッタ21ハ
、ダイクロイックミラ−3′を反射してき九レーデ光2
のみを遮閉し、ダイクロイックきラー3′を透過してき
たスリット照明光源13からの光のみを透過させる特性
をもつ。例えば、ダイクロイックミラー3′に相当する
ミラーを、機械的に出し入れすることにより、シャッタ
ー21を構成することができる。nは、制御装置であっ
て1次の機能を備えている。まず、被加工物7の加工条
件等の情報を磁気媒体或は、手入力等から取り込み記憶
する機能、加工条件情報としては、被加工物7の被加工
位置、加工部に必要な、レーデ光のパワー密度、レーザ
照射時間又紘し−ザ照射/4〜ス数、対物レンズ60倍
率、レーザ照射範囲又はスリットの開口寸法、レーデ光
路中に配設された光学素子(例えばし/ズとかミラーな
ど)のレーザ光20波長に対する反射率及び適過率など
のレーザ加工に必要な諸条件である。次に、X−Yテー
ブル17を駆動して被加工位置を再現する機能、矩形開
口スリット4.測定用矩形開ロスリツ) 16の駆動装
置14及び17を駆動して、予め記憶している加工条件
情報に合う九レーザ光2の照射範囲を再現する機能、光
検出器15から電気信号を受け、この電気信号と前記レ
ーデ光2の照射範囲又はスリットの開口寸法とから被加
工物7の加工部に実際に照射されるレーザ光2のパワー
fi度を演算し、予め記憶している加工条件情報の一つ
である・fワーV1jlfと比較・判断する機能、レー
デ発振器lよリレーデ光2を発生させ、励起電圧乃至は
電流を制御する機能、レーデ光2を被加工物7に照射し
た9、或は、レーザ光をR#rして被加工物7への照射
を迩閉するシャッタ4を制御する機能、等の操作機II
II!を備えている。その他に、レーザ光20波長に対
して連続的に透過率が変化している透過率可変フィルタ
18とその駆動装置とを設け、レーデ発振illの励起
電圧乃至線電流を制御する代りに上記駆動装置を制御し
て2レーザ光のノ母ワーを制御することも可能である。
First, the embodiment shown in FIG. #I2 will be described. In the figure,
3' is a light beam whose transmittance and reflectance are known for the wavelengths of light 2 and 2. A rectangular opening loss slit 16 for field determination is provided on the transmitting side of the dichroic mirror 3', and the nine LED light transmitted through the dichroic mirror 3' is shaped into a rectangular shape and irradiated onto the photodetector 15. Additionally, an interference filter is provided to prevent the radar light irradiated onto the photodetector 15 from being interfered with by the light from the slit illumination light source 13. The phototaxis detector 15 irradiated in this manner generates a voltage or current depending on the amount of light or heat of the Rade light 2 generated by the Rade oscillator 1.
K is configured to be input to the control device n as an electrical signal. The rectangular opening loss slit 16 for shelf fixing and the rectangular opening slit 4 correspond to each other, and the dichroic mirror 3
The laser beam is taken out under the same conditions from the Radhe optical path that passes through the rectangular opening slit 4 and is irradiated onto the workpiece 7 via the photodetector 15. It will detect the luxury of radar light. 21
Nine shutters are installed in the Radhe optical path between the rectangular loss slit 4 and the objective lens 6, and are rounded to open and close the Radhe optical path. This shutter 21 reflects the dichroic mirror 3' and nine led lights 2
It has a characteristic of only blocking the light from the slit illumination light source 13 that has passed through the dichroic filter 3'. For example, the shutter 21 can be constructed by mechanically moving in and out a mirror corresponding to the dichroic mirror 3'. n is a control device and has a primary function. First, there is a function to capture and store information such as machining conditions of the workpiece 7 from a magnetic medium or manual input. power density, laser irradiation time, laser irradiation/4 to 3000 sq. These are various conditions necessary for laser processing, such as reflectance and accuracy rate for 20 wavelengths of laser light (e.g.). Next, the function of driving the X-Y table 17 to reproduce the position to be processed and the rectangular opening slit 4. A function of driving the 16 drive devices 14 and 17 to reproduce the irradiation range of the laser beam 2 that matches pre-stored processing condition information, receiving an electric signal from the photodetector 15, From this electric signal and the irradiation range of the radar beam 2 or the opening size of the slit, the power fi degree of the laser beam 2 that is actually irradiated onto the processing portion of the workpiece 7 is calculated, and the processing condition information stored in advance is calculated. One of the following functions is the function of comparing and determining f with V1jlf, the function of generating the Rede light 2 from the Rade oscillator l and controlling the excitation voltage or current, the function of irradiating the workpiece 7 with the Rade light 2, Alternatively, an operating device II having a function of controlling the shutter 4 that controls the laser beam R#r and closes the irradiation of the workpiece 7, etc.
II! It is equipped with In addition, a variable transmittance filter 18 whose transmittance changes continuously for 20 wavelengths of laser light and its driving device are provided, and the driving device is used instead of controlling the excitation voltage or line current of the Raded oscillation ill. It is also possible to control the power of the two laser beams by controlling the power of the two laser beams.

s3図は他の実施例であシ、飄、第2図に示した実施例
と異るところは、測定用開口スリット16とその駆動装
置17をなくし、観察用に設けられ九−・−フずラー5
に代えて、ダイクロイックミラ−8を設けて、レーザ光
路から検出用のレーデ光を取り出すようにし丸ものであ
る。すなわち、矩形スリット4を通過してきたレーザ光
を取り出すことによシ、被加工物7に照射されるレーデ
光と同一条件の検出用レーデ光を取出すようにしたもの
である。この場合のシャッタ21の位置は、ダイクロイ
ックミラー8と対物レンズ6との間のレーデ光路中に設
けられ、シャッタ21の開閉に関係なく、レーザ光路中
から検出用レーデ光を取り出し、光検出器15に照射し
、常時電気信号を制御装置に入力できるようになってい
る。
Fig. s3 shows another embodiment.The difference from the embodiment shown in Fig. 2 is that the measuring aperture slit 16 and its driving device 17 are eliminated, and the nine... Zuler 5
Instead, a dichroic mirror 8 is provided to take out the radar light for detection from the laser optical path. That is, by extracting the laser beam that has passed through the rectangular slit 4, detection Rade light having the same conditions as the Rade light irradiated onto the workpiece 7 is extracted. In this case, the shutter 21 is located in the laser beam path between the dichroic mirror 8 and the objective lens 6, and regardless of whether the shutter 21 is opened or closed, the detection radar beam is extracted from the laser beam path and the photodetector 15 It is possible to irradiate the area and input electrical signals to the control device at all times.

以上のように構成し九本願実施例の作用を次に説明する
The operation of the ninth embodiment constructed as described above will now be described.

先ず最初に本願実施例の操作手順について説明する。First, the operating procedure of the embodiment of the present application will be explained.

■ 加工条件情報の入力は、手或は、磁気テープ等の磁
気媒体により、制御装置22に記憶させる。
(2) Processing condition information is input manually or stored in the control device 22 using a magnetic medium such as a magnetic tape.

■ 記憶された加工条件情報によって、駆動装置14 
、17が操作され(第3図の実施例の場合は、駆動値f
f114のみ)て、矩形開口スリット14.及び欄定用
矩形開ロスリツ) 16 (第3図の実施例の場合は矩
形、・′開ロスリツ) 14のみ)の開口寸法が制御さ
れ、照射範囲或はスリットの開口寸法が設定される。
■ Drive device 14 according to the stored machining condition information.
, 17 are operated (in the case of the embodiment shown in FIG. 3, the drive value f
f114 only) and a rectangular opening slit 14. The aperture size of the rectangular opening 16 (rectangular in the case of the embodiment shown in FIG. 3, .'opening 14) is controlled, and the irradiation range or opening size of the slit is set.

■ 次にX−Yテーブル17に被加工物7を載置し、加
工条件情報(位置情報)をもとに制御装置nより信号が
送られて、X−Yテーブル17は移動し、少くとも観察
光学系11の視野内に、被加工物が入る。
■ Next, the workpiece 7 is placed on the X-Y table 17, and a signal is sent from the control device n based on the processing condition information (position information), and the X-Y table 17 moves, at least A workpiece enters the field of view of the observation optical system 11.

場合によっては、スリット照明光源13による矩形開口
スリット4の投影偉を観察光学系11にて観察チェック
し、もしずれているような場合社、人為的に精位置決め
を行なう。
In some cases, the projection of the rectangular aperture slit 4 by the slit illumination light source 13 is observed and checked using the observation optical system 11, and if it is found to be misaligned, precise positioning is performed manually.

■ 制御装置aからの信号により、レーザ発振器1がO
Nとなりレーザ光2が発生する。この時は、シャッタ2
1は迩閉の状態を保持しておシ、ダイクロイックミラー
3′で反射され九レーザ光2は、被加工物7には照射さ
れない。このような状態で、ダイクロイックミラー3′
を透過したレーデ光(第3図の実施例では、グイクロイ
ツ゛りパワー8によって反射され九レーザ光)は、醐定
用矩形開ロスリット16(第°3図の実施例では、矩形
開口スリット4)によって矩形に成形され、干渉フィル
タ加を通して光検出器15に照射される。このように照
射され走光検出器15は、レーザ光2の・母ワーに応じ
た電気信号を制御装置nに入力する0■ 制御装置nは
、光検出器15から入力された電気信号と、レーデ光路
中に設けられた光学素子(ダイクaイックミラー3′、
ハーフミラ−5,透間状態にあるシャッタ21.対物レ
ンズ6、干渉フィルタ加、第3図実施例の場合は、さら
にダイクロイックミラー8が加わる。)の透過率及び反
射率とから、被加工部に照射される実際のレーデ光2の
・9ワーを演算する。この演算されたレーデ光2のノl
ワーと、加工条件情報として記憶している照射範囲及至
鉱スリットの開口寸法とから、実際に被加工部に照射さ
れるパワー密度を演算する0このように演算され九実際
のパワーvHfと、加工条件情報として記憶している・
fワー密度とを比較判断し、この両者がある許容範囲内
で一致すれば、シャッタ21を制御装置nによって自動
的に開口し、レーデ加工を行なうように判断し、一方一
致し危い場合は、・臂ワー調整を行なうことを判断する
■ Laser oscillator 1 is turned on by a signal from control device a.
becomes N, and laser light 2 is generated. At this time, shutter 2
The laser beam 1 is kept closed and is reflected by the dichroic mirror 3', and the laser beam 2 does not irradiate the workpiece 7. In this state, the dichroic mirror 3'
The laser beam that has passed through the laser beam (in the embodiment shown in FIG. 3, the laser beam reflected by the aperture power 8) is passed through the fixing rectangular opening slit 16 (in the embodiment shown in FIG. 3, the rectangular opening slit 4). The light is shaped into a rectangle and is irradiated onto the photodetector 15 through an interference filter. The phototactic detector 15 irradiated in this way inputs an electric signal corresponding to the power of the laser beam 2 to the control device n. Optical elements provided in the optical path (dyke mirror 3',
Half mirror 5, shutter 21 in transparent state. An objective lens 6 and an interference filter are added, and in the case of the embodiment shown in FIG. 3, a dichroic mirror 8 is also added. ) is calculated from the transmittance and reflectance of the actual Rade light 2 irradiated onto the workpiece. This calculated Nol of Rede light 2
The power density actually irradiated to the workpiece is calculated from the irradiation range and the aperture size of the ore slit stored as machining condition information. It is stored as condition information.
If the two match within a certain tolerance range, the shutter 21 will be automatically opened by the control device n and the radar processing will be performed. ,・Determine whether to perform armpit adjustment.

■ 上記判断において、・帝ワー調整を行なうように判
断した場合は、制御装置nより、レーデ発振器1又は透
過率可変フィルター18の駆動装置19に信号が送られ
、レーデ発振器1の励起電圧乃至は電流又は、透過率可
変フィルター18の透過率を変え、光検出器15及び被
加工物7の被加工部に照射されるレーデ光2の・量ワー
を変える。このようにして変えられるレーデ光2のノ臂
−ワーに対して、前記■で述べたと同様に、・fワー密
度の演算及び比較判断が、制御装置ρ内で一定時間毎(
例えば、/fワー幽整を0.5秒、演算、比較9判断を
0.1秒)に交互に行なわれる。然して、演算結果が加
工条件情報との比較においである許容範囲内になったと
き、レーデ加工を行なうように一判断される。
In the above judgment, if it is determined that power adjustment should be performed, a signal is sent from the control device n to the drive device 19 of the Rade oscillator 1 or the variable transmittance filter 18, and the excitation voltage of the Rade oscillator 1 or By changing the current or the transmittance of the variable transmittance filter 18, the amount of radar light 2 irradiated onto the photodetector 15 and the processed portion of the workpiece 7 is changed. Regarding the arm of the radar light 2 that can be changed in this way, the computation and comparison judgment of the f-war density is carried out at fixed time intervals (
For example, /f adjustment is performed in 0.5 seconds, and calculation and comparison 9 judgment are performed in 0.1 seconds) alternately. However, when the calculation result falls within a certain tolerance range in comparison with the machining condition information, it is determined that the radar machining should be performed.

■ このように制御装置nが判断すると、シャッタ21
に電気信号が送られて開口し、被加工物7の被加工部に
レーデ光2が照射され、レーザ加工が行なわれる。
■ If the control device n judges in this way, the shutter 21
An electric signal is sent to the opening, and the portion to be processed of the workpiece 7 is irradiated with the radar light 2, thereby performing laser processing.

とのレーザ加工中においても、制御装置nは、光検出器
15からの電気信号を一定時間毎に取シ込み、レーデ光
2の・臂ワーの調整、・ヤワ〜密度の演算、比較の動作
をくり返し行ない、ノ譬ワー密度の変動中を許容範囲内
に保持する。
Even during laser processing, the control device n receives electrical signals from the photodetector 15 at regular intervals, and performs operations such as adjusting the arm and arm of the radar beam 2, calculating the density, and comparing. is repeated to maintain the power density within the allowable range while the power density is fluctuating.

■ 次に制御装置ρ内に配憶1ている加工条件情報(レ
ーザ照射時間又は・臂ルス数)によって、制御装置ρよ
り、シャッタ゛21に電気的信号が送られ、シャッタ2
1が閉塞され、被加工物7への照射が停止され、レーデ
加工が終結する。
■ Next, an electrical signal is sent from the control device ρ to the shutter 21 according to the processing condition information (laser irradiation time or number of arm pulses) stored in the control device ρ, and the shutter 21
1 is closed, irradiation to the workpiece 7 is stopped, and the radar processing is completed.

必要に応じて、観察光学系11によって、加工状態を観
察し1作業者から゛加工終了の信号が手入力されると1
次の被加工位置を再現するためにX−Yテーブル17が
移動し、次のレーデ加工に入る。
If necessary, the machining state is observed by the observation optical system 11, and when a signal to finish machining is manually inputted by one operator, 1
The X-Y table 17 is moved to reproduce the next workpiece position, and the next radar processing begins.

このようにして、被加工物7に実際に照射されるレーザ
光を、レーザ光の光路から光学的に取り出し、堰シ出さ
れたレーデ光を光検出器15に照射して、被加工物7に
実際に照射されるレーザ光のノヤワーを電気信号として
、制御装置22に入力し、制御装置nに記憶している加
工条件情報と比較して、レーデ光の/4ワーを制御し、
安定したレーデ加工を完全自動で行なうものである。
In this way, the laser light that is actually irradiated onto the workpiece 7 is optically taken out from the optical path of the laser light, and the laser beam emitted from the weir is irradiated onto the photodetector 15, and the workpiece 7 is inputs the power of the laser beam actually irradiated to the control device 22 as an electrical signal, compares it with processing condition information stored in the control device n, and controls the /4 power of the laser beam;
It performs stable radar processing completely automatically.

以上詳述し走通シ、本発明によれば、被加工物に実際に
照射されるレーデ光の・9ワーを電気的信号に蜜換し、
これを制御装置に入力して、実際に照射されている・9
ワ一密度を演算し、この演算され丸ノ臂ワー密度を所望
のノ奢ワー密度になるようにV −f 光の/lワーを
制御するようにし九ので、被加工物の加工部分に照射さ
れるレーデのノ9ワー密度は、所望の値になっていると
共に、実際に照射されているレーデの・ヤワー密度が確
認されながら調節されるので、レーザ加工がよル確実に
行なわれる。又このことと相俟って、レーザ加工中で4
・々ワー’i!l![の調節が行なわれるので、レーデ
加工中常に・fワー密度を確認しながら行なうことにな
るので、均一なレーデ加工が可能となシ、レーデ加工の
信頼性を一段と向上させる優れ九効果を有する。さらに
、又レーデ加工時間を大巾に短縮すると共に、すべての
製品に対して、レーデ加工が均一に行なわれるので、経
渦的効果と品質保証に対する効果を一段と向上させるな
どの優れた効果を有する。
As described above in detail, according to the present invention, the 9 watts of the radar light that is actually irradiated onto the workpiece is converted into an electrical signal,
This is input into the control device and the actual irradiation is performed.9
The density of the round arm is calculated and the /l of the V-f light is controlled so that the calculated round arm density becomes the desired density. The laser beam density to be applied is a desired value and is adjusted while checking the laser beam density actually being irradiated, so that laser processing can be carried out more reliably. In addition to this, during laser processing, 4
・Wah'i! l! Since the adjustment is carried out, the f-war density must be checked at all times during the laser processing, which enables uniform laser processing and has the advantage of further improving the reliability of the laser processing. . Furthermore, since the rede processing time is greatly shortened and the rede processing is performed uniformly on all products, it has excellent effects such as further improving the vortex effect and the effect on quality assurance. .

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

第1図は、従来の開口投影方式のレーザ加工装置である
。第2図及び第3図は、本発明の一実施例であり、第2
図は、矩形開口スリットを用いてレーデ光を取り出すよ
うにしたものを又第3図は、矩形開口スリットを省略し
、ダイクロイックミラーでレーデ光を取シ出すようにし
たものをそれぞれ示す図である。 1・・・レーデ発振器、2・・・レーデ光、3,3′・
・・ダイクロイックミラー、4・・・・矩形開口スリッ
ト、5・・・ハーフミラ−16・・・対物レンズ、7・
・・被加工物、8・・・ダイクロイックミラー、15・
・・光検出器、16・・・測定用矩形開口スリット、加
・・・干渉フィルタ、n・・・制御装置。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第2図 第1頁の続き 0発 明 者 奥中正昭 横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究 所内 0発 明 者 用那部隆夫 小平市上水本町1450番地株式会 社日立製作所武蔵工場内 0発 明 者 田辺功 小平市上水本町1450番地株式会 社日立製作所武蔵工場内
FIG. 1 shows a conventional aperture projection type laser processing apparatus. FIGS. 2 and 3 show one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure shows a system in which a rectangular aperture slit is used to extract the Radhe light, and FIG. 3 shows a system in which the rectangular aperture slit is omitted and a dichroic mirror is used to extract the Rade light. . 1... Rade oscillator, 2... Rade light, 3,3'・
... Dichroic mirror, 4... Rectangular aperture slit, 5... Half mirror 16... Objective lens, 7.
...Workpiece, 8...Dichroic mirror, 15.
...Photodetector, 16.. Rectangular aperture slit for measurement, Addition..Interference filter, n..Control device. Agent: Tadashi Akimoto, Patent Attorney (Continued from Figure 2, Page 1) 0 Inventor: Masaaki Okunaka, Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama 0 Inventor: Takao Yonabe, Kodaira City 1450 Mizuhonmachi, Hitachi, Ltd., Musashi Factory 0 Inventor: Isao Tanabe, Kodaira City, Kamizuhonmachi 1450, Hitachi, Ltd. Musashi Factory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] レーザ発信器からのレーデ光を、ダイクロイックずラー
にて反射させ、この反射光を、スリットを通して対物レ
ンズに導いて集光させ、被加工物の加工部に所定・9ワ
一9!!F度のレーデ光を照射してレーデ加工を行なう
レーデ加工装置において、前記スリットを通るレーザ光
量に対し、一定の割合のレーデ光量を取り出し、該レー
デ光を干渉フィルタを通して光検出器に照射してレーデ
光のノ譬ワーに応じ良電気信号を発振さゼ、該電気信号
を制御Il@置に入力し、着加ニーに照射されるレーザ
光の実際の・母ワー密度を演算し、予め制御装置内に記
憶させた・母ワー@度との間で比較し、該記憶さゼ九ノ
中ワー密度と演算された実際のパワー密度との差が、小
さくなるように、レーデ光のノfワーを1整するように
し九ことを特徴とするレーデ加工装置。
The radar light from the laser transmitter is reflected by the dichroic slurry, and the reflected light is guided to the objective lens through a slit and condensed to a predetermined area to be processed on the workpiece. ! In a Rade processing device that performs Rade processing by irradiating Rade light of degree F, a certain proportion of the amount of Rade light is extracted with respect to the amount of laser light passing through the slit, and the Rade light is irradiated to a photodetector through an interference filter. A good electrical signal is oscillated in response to the laser light output, and the electrical signal is input to the control Il @ position, and the actual power density of the laser light irradiated to the attached knee is calculated and controlled in advance. The power density of the Lede light is compared with the power density stored in the device, and the power density of the led light is 9. A reed processing device characterized by the following:
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