JPS5933477B2 - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS5933477B2 JPS5933477B2 JP56105558A JP10555881A JPS5933477B2 JP S5933477 B2 JPS5933477 B2 JP S5933477B2 JP 56105558 A JP56105558 A JP 56105558A JP 10555881 A JP10555881 A JP 10555881A JP S5933477 B2 JPS5933477 B2 JP S5933477B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- workpiece
- laser processing
- laser beam
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はレーザ加工装置に関するものであり、特にレ
ーザ加工における被加工物の被加工部を検出する装置を
有するレーザ加工装置に関するものである。
ーザ加工における被加工物の被加工部を検出する装置を
有するレーザ加工装置に関するものである。
従来、この種の装置として第１図に示すものがあつた。
図において、１はレーザビームを発生するレーザ発振器
、２はレーザ発振器１より出力されたレーザビーム、３
はレーザビーム２の方向を変える全反射鏡、４はレーザ
ビーム２を集束する集光レンズ、５は加工ヘッド、６は
被加工物、□は被加工物６の被加工部、８は被加工物６
を支持する加工台、９は加工台を移動する駆動モータで
ある。ここでは、被加工物６の被加工部Ｔに溶接を施す
場合について説明する。次に動作について説明する。
、２はレーザ発振器１より出力されたレーザビーム、３
はレーザビーム２の方向を変える全反射鏡、４はレーザ
ビーム２を集束する集光レンズ、５は加工ヘッド、６は
被加工物、□は被加工物６の被加工部、８は被加工物６
を支持する加工台、９は加工台を移動する駆動モータで
ある。ここでは、被加工物６の被加工部Ｔに溶接を施す
場合について説明する。次に動作について説明する。
レーザ発振器１から放出されたレーザビーム２は、被加
工物６に対して垂直に照射されるべく全反射鏡３により
折曲される。その後レーザビーム２は集光レンズ４によ
り集束され、加工ヘッド５を通過して被加工物６の被溶
接部Ｔに照射される。加工ヘッド５には必要に応じてシ
ールドガスが導入され、被加工物６へ噴射されることが
ある。ここで、被加工物６の被溶接部Ｔと集束されたレ
ーザビーム２とを一致させるために、低出力のレーザビ
ーム２を短時間被加工物６に照射し、その溶融した跡痕
により被溶接部Ｔとレーザビーム２との位置関係を確認
し、その都度、被溶接部Ｔとレーザビーム２とを一致さ
せるべく加工台８を駆動モータ９により移動させていた
。
工物６に対して垂直に照射されるべく全反射鏡３により
折曲される。その後レーザビーム２は集光レンズ４によ
り集束され、加工ヘッド５を通過して被加工物６の被溶
接部Ｔに照射される。加工ヘッド５には必要に応じてシ
ールドガスが導入され、被加工物６へ噴射されることが
ある。ここで、被加工物６の被溶接部Ｔと集束されたレ
ーザビーム２とを一致させるために、低出力のレーザビ
ーム２を短時間被加工物６に照射し、その溶融した跡痕
により被溶接部Ｔとレーザビーム２との位置関係を確認
し、その都度、被溶接部Ｔとレーザビーム２とを一致さ
せるべく加工台８を駆動モータ９により移動させていた
。
従来のレーザ加工装置は以上のように構成されているの
で、被加工物の被加工部とレーザビームの位置を一致さ
せるための準備に長い時間を費しかつこの一致作業にお
いて被溶接物にレーザビームの不要の跡痕を多量に残す
ことになり、溶接後被溶接物の美観を損ね、さらには、
信頼性が乏しいため、しぱしば目的とする溶接部と実際
にーレーザビームにより溶接された部分との不一致を生
じ、加工の歩留りを低下させていた。
で、被加工物の被加工部とレーザビームの位置を一致さ
せるための準備に長い時間を費しかつこの一致作業にお
いて被溶接物にレーザビームの不要の跡痕を多量に残す
ことになり、溶接後被溶接物の美観を損ね、さらには、
信頼性が乏しいため、しぱしば目的とする溶接部と実際
にーレーザビームにより溶接された部分との不一致を生
じ、加工の歩留りを低下させていた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、加エヘツドのノズル部に被加工物
からの反射ビームを検出する素子を設けることにより、
被加工物の被加工部とレーザビーム照射部の整合を高稍
度で自動的に行うことができる装置を有するレーザ加工
装置を提供することを目的としている。
めになされたもので、加エヘツドのノズル部に被加工物
からの反射ビームを検出する素子を設けることにより、
被加工物の被加工部とレーザビーム照射部の整合を高稍
度で自動的に行うことができる装置を有するレーザ加工
装置を提供することを目的としている。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第２図はこの発明の一実施例を示し、図において、１０
は加エヘツド５のノズル部に配設された光電素子であり
、被加工物６表面からの反射ビーム１１を検出し電気信
号に変えて出力するものである。１２は光電素子１０の
表面に貼付されたフイルタであり、レーザビーム２より
小さい波長の電磁波を吸収する材料よりなる。
は加エヘツド５のノズル部に配設された光電素子であり
、被加工物６表面からの反射ビーム１１を検出し電気信
号に変えて出力するものである。１２は光電素子１０の
表面に貼付されたフイルタであり、レーザビーム２より
小さい波長の電磁波を吸収する材料よりなる。
１３は光電素子１０から出力された電気信号を、設定値
と比較して差信号を出力する比較回路、１４は比較回路
１３より出力された信号に基づき加工台８を適正な位置
に移動させる駆動モータ９を駆動するための電気信号を
出力する演算回路である。
と比較して差信号を出力する比較回路、１４は比較回路
１３より出力された信号に基づき加工台８を適正な位置
に移動させる駆動モータ９を駆動するための電気信号を
出力する演算回路である。
図中、第１図と同一部分には同一符号を付してある。次
に、この実施例装置の動作について説明する。ここでは
、レーザ溶接を行なう場合について説明する。レーザ加
工装置において、第２図に示すように、レーザビーム２
が被加工物６の被溶接部７に照射されていない場合は、
レーザビーム２の大部分が反射し、反射ビーム１１は加
エヘツド５の先端面に取付けられたフイルタ１２を透過
し、光電素子１０に吸収された電気信号に変換される。
また、比較回路１３は、光電素子１０からの信号を、あ
らかじめ設定された被溶接部７に相当する電気信号値と
比較し、その差の信号を演算回路１４に出力する。演算
回路１４では比較回路１３からの信号に基づき、加工台
８の移動量を演算し駆動モータ９に信号を出力する。そ
の結果、駆動モータ９が作動され、被加工物６の被溶接
部７はレーザビーム２の照射位置に設定されることにな
る。また、第３図及び第４図は、本発明の原理を説明す
るためのものである。
に、この実施例装置の動作について説明する。ここでは
、レーザ溶接を行なう場合について説明する。レーザ加
工装置において、第２図に示すように、レーザビーム２
が被加工物６の被溶接部７に照射されていない場合は、
レーザビーム２の大部分が反射し、反射ビーム１１は加
エヘツド５の先端面に取付けられたフイルタ１２を透過
し、光電素子１０に吸収された電気信号に変換される。
また、比較回路１３は、光電素子１０からの信号を、あ
らかじめ設定された被溶接部７に相当する電気信号値と
比較し、その差の信号を演算回路１４に出力する。演算
回路１４では比較回路１３からの信号に基づき、加工台
８の移動量を演算し駆動モータ９に信号を出力する。そ
の結果、駆動モータ９が作動され、被加工物６の被溶接
部７はレーザビーム２の照射位置に設定されることにな
る。また、第３図及び第４図は、本発明の原理を説明す
るためのものである。
第３図ａに示すように、レーザビーム２の照射部が継手
部７から完全に逸脱している場合、被加工物６の平坦な
表面からの反射ビーム１１は大部分が上方に設けられた
光電素子１０に吸収されることになる。したがつて、第
４図ａ部に示すように検出される電流も大きな値ａとな
る。また、第３図ｂに示すように、レーザビーム２が被
加工物６のダレ部分に照射された場合、反射ビーム１１
の方向が不規則になり、光電素子１０に吸収されるビー
ム量も第３図ａに示す場合より少なくなる。従つて、第
４図ｂ部に示すような電流が検出されることになる。さ
らに第３図ｃに示すように、レーザビーム２が被加工物
６の継手部７に完全に照射された場合、被加工物６の上
方への反射はほとんど起こらなくなり、光電素子１０に
検出される反射ビーム量も、第４図ｃ部に示すように、
最小値１。を示すことになる。したがつて、光電素子１
０に検出される反射ビームが最小値を示す位置を連続し
て溶接することにより、継手部の溶接が達成される。な
お、上記実施例では、レーザビームを固定させた例を示
したが、レーザビームを振動もしくは水平移動させても
溶接線を検出することができる。
部７から完全に逸脱している場合、被加工物６の平坦な
表面からの反射ビーム１１は大部分が上方に設けられた
光電素子１０に吸収されることになる。したがつて、第
４図ａ部に示すように検出される電流も大きな値ａとな
る。また、第３図ｂに示すように、レーザビーム２が被
加工物６のダレ部分に照射された場合、反射ビーム１１
の方向が不規則になり、光電素子１０に吸収されるビー
ム量も第３図ａに示す場合より少なくなる。従つて、第
４図ｂ部に示すような電流が検出されることになる。さ
らに第３図ｃに示すように、レーザビーム２が被加工物
６の継手部７に完全に照射された場合、被加工物６の上
方への反射はほとんど起こらなくなり、光電素子１０に
検出される反射ビーム量も、第４図ｃ部に示すように、
最小値１。を示すことになる。したがつて、光電素子１
０に検出される反射ビームが最小値を示す位置を連続し
て溶接することにより、継手部の溶接が達成される。な
お、上記実施例では、レーザビームを固定させた例を示
したが、レーザビームを振動もしくは水平移動させても
溶接線を検出することができる。
また、上記実施例ではレーザ溶接における被溶接部６即
ち突合せ継手部の検出について説明したが、被加工部表
面がケガキ線などの屈曲部を有しておれば、切断、穴あ
け、トリミング等他のレーザ加工にも本発明装置を適用
できる。以上のように、この発明装置によれば、反射ビ
ームを検出する素子を加エヘツド先端に設けているので
、被加工物の被加工部とレーザビームとの同軸化が容易
になり、かつレーザ加工中においてもレーザビーム照射
位置の良否の判定が可能となり、高精度のレーザ加工が
行なえる効果がある。
ち突合せ継手部の検出について説明したが、被加工部表
面がケガキ線などの屈曲部を有しておれば、切断、穴あ
け、トリミング等他のレーザ加工にも本発明装置を適用
できる。以上のように、この発明装置によれば、反射ビ
ームを検出する素子を加エヘツド先端に設けているので
、被加工物の被加工部とレーザビームとの同軸化が容易
になり、かつレーザ加工中においてもレーザビーム照射
位置の良否の判定が可能となり、高精度のレーザ加工が
行なえる効果がある。
第１図は従来のレーザ加工装置を示す概略図、第２図は
この発明の一実施例によるレーザ加工装置の構成を示す
図、第３図はこの発明の原理を説明するための図、第４
図は被加工部とレーザビーム照射点との距離とそれに対
応して検出される電流との関係を示す図である。 ２・・・・・・レーザビーム、６・・・・・・被加工物
、７・・・・・・突合せ部、１１・・・・・・反射レー
ザビーム、１０・・・・・・光電素子、１２・・・・・
・フイルタ、１３・・・・・・比較回路、１４・・・・
・・演算回路。
この発明の一実施例によるレーザ加工装置の構成を示す
図、第３図はこの発明の原理を説明するための図、第４
図は被加工部とレーザビーム照射点との距離とそれに対
応して検出される電流との関係を示す図である。 ２・・・・・・レーザビーム、６・・・・・・被加工物
、７・・・・・・突合せ部、１１・・・・・・反射レー
ザビーム、１０・・・・・・光電素子、１２・・・・・
・フイルタ、１３・・・・・・比較回路、１４・・・・
・・演算回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被加工物の被加工部である屈曲部にレーザ発振器よ
り発生したレーザビームを集光させ照射しレーザ加工を
施すレーザ加工装置において、上記レーザ発振器のレー
ザビームの出力部近傍に配設され、上記被加工物表面か
らの反射ビームを検出し電気信号を出力する光電素子と
、上記光電素子の被加工物側に取付けられたレーザ光透
過フィルタと、上記光電素子からの出力信号と上記屈曲
部に対応する基準信号とを比較し差信号を出力する比較
回路と、上記比較回路からの出力信号によりレーザビー
ム照射の適正位置を演算し、上記被加工物またはレーザ
発振器の位置を修正する駆動装置に信号を出力する演算
回路とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 ２ 被加工物の屈曲部を二個の被加工物端面を突合せた
継手部としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のレーザ加工装置。 ３ レーザ加工はレーザ溶接としたことを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105558A JPS5933477B2 (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105558A JPS5933477B2 (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589785A JPS589785A (ja) | 1983-01-20 |
| JPS5933477B2 true JPS5933477B2 (ja) | 1984-08-16 |
Family
ID=14410871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56105558A Expired JPS5933477B2 (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933477B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61206584A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-12 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 基板加工装置 |
| JP2593464B2 (ja) * | 1987-01-28 | 1997-03-26 | 株式会社 アマダ | ワークにおける加工軌跡追尾装置 |
| JP2593463B2 (ja) * | 1987-01-28 | 1997-03-26 | 株式会社 アマダ | 立体的なワークにおける加工軌跡追尾装置 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56105558A patent/JPS5933477B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS589785A (ja) | 1983-01-20 |
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