JPS60191685A - レ−ザ装置の自動焦点追従装置 - Google Patents
レ−ザ装置の自動焦点追従装置Info
- Publication number
- JPS60191685A JPS60191685A JP59045029A JP4502984A JPS60191685A JP S60191685 A JPS60191685 A JP S60191685A JP 59045029 A JP59045029 A JP 59045029A JP 4502984 A JP4502984 A JP 4502984A JP S60191685 A JPS60191685 A JP S60191685A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle member
- workpiece
- laser
- lifting
- nozzle
- 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.)
- Granted
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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザ光線を集光する集光レンズと被加工物と
の間隔を最適な量に維持するレーザ装置の自動焦点追従
装置に関する。
の間隔を最適な量に維持するレーザ装置の自動焦点追従
装置に関する。
従来、集光レンズと被加工物との間隔を調整して最適な
レーザ光線の焦点距離を得るようにした焦点調整装置は
既に種々のものが提案されており、一般には上記集光レ
ンズを固定したフォーカスヘッドと被加工物との間隙を
非接触式の検出器若しくは接触式の検出器で検出し、そ
の検出値が一定となるように上記フォーカスヘッドを昇
降させることにより、集光レンズと液加］ニ物との間隔
が一定となるようにしている。
レーザ光線の焦点距離を得るようにした焦点調整装置は
既に種々のものが提案されており、一般には上記集光レ
ンズを固定したフォーカスヘッドと被加工物との間隙を
非接触式の検出器若しくは接触式の検出器で検出し、そ
の検出値が一定となるように上記フォーカスヘッドを昇
降させることにより、集光レンズと液加］ニ物との間隔
が一定となるようにしている。
ところで、正確な焦点距離を得るにはレーザ光線の照射
位置において上記間隙を測定することが望ましいが、そ
の位置ではレーザ光線によるプラズマが発生しているの
で計測が困難であったり誤差が生じ易く、一般には照射
位置より若干離れた位置において開側を行なうようにし
ている。ところが、レーザ光線の照射位置と計測位置と
を異ならせると１例えば被加工物の加工面が傾斜してい
たり凹凸がある場合等には、不正確な位置に上記フォー
カスヘッドが位置制御されるという欠点があった。
位置において上記間隙を測定することが望ましいが、そ
の位置ではレーザ光線によるプラズマが発生しているの
で計測が困難であったり誤差が生じ易く、一般には照射
位置より若干離れた位置において開側を行なうようにし
ている。ところが、レーザ光線の照射位置と計測位置と
を異ならせると１例えば被加工物の加工面が傾斜してい
たり凹凸がある場合等には、不正確な位置に上記フォー
カスヘッドが位置制御されるという欠点があった。
本発明はそのような事情に鑑み、上記フォーカスヘッド
を昇降機構によって昇降される昇降部材とこの昇降部材
に昇降自在に設けたノズル部材とから構成し、そのノズ
ル部材に上記集光レンズを数句けるとともにその先端を
被加工物に接触可能とし、かつ、上記集光レンズにょる
レーザ光線の焦点位置を、上記ノズル部材が被加工物に
接触した状態においてその被加工物をレーザ加工するの
に好適な焦点位置に設定することにより、上記ノズル部
材を被加工物の加工面に沿ってそれと接触した状態で昇
降自在とすると同時に、ノズル部材が昇降しても常に最
適な焦点距離を維持できるようにしたレーザ装置の自動
焦点追従装置を提供するものである。
を昇降機構によって昇降される昇降部材とこの昇降部材
に昇降自在に設けたノズル部材とから構成し、そのノズ
ル部材に上記集光レンズを数句けるとともにその先端を
被加工物に接触可能とし、かつ、上記集光レンズにょる
レーザ光線の焦点位置を、上記ノズル部材が被加工物に
接触した状態においてその被加工物をレーザ加工するの
に好適な焦点位置に設定することにより、上記ノズル部
材を被加工物の加工面に沿ってそれと接触した状態で昇
降自在とすると同時に、ノズル部材が昇降しても常に最
適な焦点距離を維持できるようにしたレーザ装置の自動
焦点追従装置を提供するものである。
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図にお
いて、レーザ光線りを照射するフォーカスヘッドｌは支
持枠２に設けた案内ロッド３に沿って、被加工物４に向
けて昇降可能となっている。上記支持枠２にはそのフォ
ーカスヘッドｌを昇降させる昇降機構５を設けてあり、
図示実施例ではその昇降機構５は、モータ６と、このモ
ータ６によって止逆転され〜る鉛直方向のねじ軸７とを
備えており、そのねじ軸７を上記フォーカスへラドｌに
螺合させてフォーカスヘッドｌを昇降させることができ
るようにしている。
いて、レーザ光線りを照射するフォーカスヘッドｌは支
持枠２に設けた案内ロッド３に沿って、被加工物４に向
けて昇降可能となっている。上記支持枠２にはそのフォ
ーカスヘッドｌを昇降させる昇降機構５を設けてあり、
図示実施例ではその昇降機構５は、モータ６と、このモ
ータ６によって止逆転され〜る鉛直方向のねじ軸７とを
備えており、そのねじ軸７を上記フォーカスへラドｌに
螺合させてフォーカスヘッドｌを昇降させることができ
るようにしている。
上記フォーカスヘッドｌを昇降自在に支持する支持枠２
は、ねじ軸７に直交させて機枠８に水平方向に設けた案
内部材９に沿って進退動可能となっており、図示しない
上記昇降機構５と同様な駆動機構によってその方向に移
動されるようになっている。なお、上記被加工物４は図
示しないテーブル」−に載置され、そのテーブルによっ
て−Ｆ記ねじ軸７および案内部材９のそれぞれと直交す
る方向に移動可能となっている。
は、ねじ軸７に直交させて機枠８に水平方向に設けた案
内部材９に沿って進退動可能となっており、図示しない
上記昇降機構５と同様な駆動機構によってその方向に移
動されるようになっている。なお、上記被加工物４は図
示しないテーブル」−に載置され、そのテーブルによっ
て−Ｆ記ねじ軸７および案内部材９のそれぞれと直交す
る方向に移動可能となっている。
然して、上記フォーカスヘッドｌは、上記案内ロッド３
とねじ軸７とに係合する昇降部材１ｏと、この昇降部材
１０の下部に形成した筒状部１１に軸受１２を介して昇
降自在に設けたノズル部材１３とから構成してあり、そ
のノズル部材１３をばね１４および１５の弾撥力によっ
て常に下方に付勢して、ノズル部材１３の自薦とばね１
４．１５の弾撥力とによってノズル部材１３を上記被加
工物４に所定の軽い付勢力で圧接させることができるよ
うにしている。上記ノズル部材１３内はこれに接続した
導管１６を介しで図示しないアシストガスの供給源に連
通させている。
とねじ軸７とに係合する昇降部材１ｏと、この昇降部材
１０の下部に形成した筒状部１１に軸受１２を介して昇
降自在に設けたノズル部材１３とから構成してあり、そ
のノズル部材１３をばね１４および１５の弾撥力によっ
て常に下方に付勢して、ノズル部材１３の自薦とばね１
４．１５の弾撥力とによってノズル部材１３を上記被加
工物４に所定の軽い付勢力で圧接させることができるよ
うにしている。上記ノズル部材１３内はこれに接続した
導管１６を介しで図示しないアシストガスの供給源に連
通させている。
また、−上記ノズル部材１３の上端部にレーザ光線りを
集光させる集光レンズ２０を数句けるとともに、そのノ
ズル部材１３の下端部外周面を円錐形状に形成してその
先端を上記被加工物４に接触可能とし、かつその下端軸
部に上記レーザ光線りの通過を許容する孔２１を形成し
ている。そして−１−記集光レンズ２０によるレーザ光
線りの焦点位置を、上記ノズル部材１３のノズル部材１
３を被加工物４に接触させた状態において、その被加工
物４をレーザ加工するのに好適となるような位置に設定
している。この焦点位置は、被加工物４の材質や厚さ等
によって多少変動するが、一般にはほぼ上記孔２１の外
部への開口縁部分となる。
集光させる集光レンズ２０を数句けるとともに、そのノ
ズル部材１３の下端部外周面を円錐形状に形成してその
先端を上記被加工物４に接触可能とし、かつその下端軸
部に上記レーザ光線りの通過を許容する孔２１を形成し
ている。そして−１−記集光レンズ２０によるレーザ光
線りの焦点位置を、上記ノズル部材１３のノズル部材１
３を被加工物４に接触させた状態において、その被加工
物４をレーザ加工するのに好適となるような位置に設定
している。この焦点位置は、被加工物４の材質や厚さ等
によって多少変動するが、一般にはほぼ上記孔２１の外
部への開口縁部分となる。
さらに、上記昇降部材１０にこの昇降部材１０に対する
ノズル部材１３の昇降位置を検出する検出器２２の本体
２３を取付け、その検出器２２の検出子２４を連結部材
２５を介して上記ノズル部材１３に連結している。この
検出器２２はその本体２２に対する検出子２４の位置を
、したがって昇降部材１０に対するノズル部材１３の昇
降位置を検出できるようになっており、その検出器２２
からの信号をマイクロコンピュータ等の制御装置２６に
入力させるようにしている。この制御装置２６は検′出
器２２からの信号に応じて昇降機構５を制御し、上記Ａ
降部材１ｏに対するノズル部材１３の昇降位置を所定の
昇降位置に維持することができるようになっている。
ノズル部材１３の昇降位置を検出する検出器２２の本体
２３を取付け、その検出器２２の検出子２４を連結部材
２５を介して上記ノズル部材１３に連結している。この
検出器２２はその本体２２に対する検出子２４の位置を
、したがって昇降部材１０に対するノズル部材１３の昇
降位置を検出できるようになっており、その検出器２２
からの信号をマイクロコンピュータ等の制御装置２６に
入力させるようにしている。この制御装置２６は検′出
器２２からの信号に応じて昇降機構５を制御し、上記Ａ
降部材１ｏに対するノズル部材１３の昇降位置を所定の
昇降位置に維持することができるようになっている。
以上の構成において、非作動状態ではフォーカスヘッド
１はに昇端に位置しており、ノズル部材１３は自重とば
ね１４．１５の弾撥力とによってＩＩ降部材ＩＯに対し
て下降端位置に位置している。し、たがってまた、ノズ
ル部材１３に連結部材２５を介して連動している検出器
２２の検出子２４も下降端位置に位置している・ この状態から制御装置２６に運転開始指令が与えられる
と、この制御装置２θは昇降＃１構５を制御してフォー
カスへラドｌを降下させ、これによりノズル部材１３の
下端部が被加工物４に接触するとそのノズル部材１３の
下降は停止トするが、昇降部材１０は継続して降下され
る。
１はに昇端に位置しており、ノズル部材１３は自重とば
ね１４．１５の弾撥力とによってＩＩ降部材ＩＯに対し
て下降端位置に位置している。し、たがってまた、ノズ
ル部材１３に連結部材２５を介して連動している検出器
２２の検出子２４も下降端位置に位置している・ この状態から制御装置２６に運転開始指令が与えられる
と、この制御装置２θは昇降＃１構５を制御してフォー
カスへラドｌを降下させ、これによりノズル部材１３の
下端部が被加工物４に接触するとそのノズル部材１３の
下降は停止トするが、昇降部材１０は継続して降下され
る。
その結果、昇降部材１０に対して相対的にノズル部材１
３が上昇されるようになり、その昇降部材１０に対する
ノズル部材１３の上昇位置が所定位置となると、そのこ
とを制御装置２６は検出器２２を介して検出する。ノズ
ル部材１３が所定の高さ位置となったことを制御装置２
６が検出すると、その制御装置２６は昇降機構５による
昇降部材１０の降下を停止させ、次にレーザ光線りを被
加工物４に向けて照射させて、レーザ加工を開始させる
。
３が上昇されるようになり、その昇降部材１０に対する
ノズル部材１３の上昇位置が所定位置となると、そのこ
とを制御装置２６は検出器２２を介して検出する。ノズ
ル部材１３が所定の高さ位置となったことを制御装置２
６が検出すると、その制御装置２６は昇降機構５による
昇降部材１０の降下を停止させ、次にレーザ光線りを被
加工物４に向けて照射させて、レーザ加工を開始させる
。
上述のレーザ加工中、被加工物４が傾斜していたり凹凸
があったりしてそれらによりノズル部材１３が昇降部材
ｌＯに対して昇降された場合であっても、上記集光レン
ズ２０をそのノズル部材１３に一体に設けであるので、
ノズル部材１３の昇降によっては集光レンズ２０の焦点
位置が上記孔２１の開口縁部から変位することがなく、
円滑なレーザ加工が継続される。そしてこの際、レーザ
光線りを照射するノズル部材１３自体が被加工物４に接
触しているので、レーザ光線りの照射位置と焦点の計測
位置とが実質的に一致するようになり、上述のように被
加工物４の加工面が傾斜していたり１！！１凸がある場
合であっても、常に高精度なレーザ加工を行なうことが
できるようになる。
があったりしてそれらによりノズル部材１３が昇降部材
ｌＯに対して昇降された場合であっても、上記集光レン
ズ２０をそのノズル部材１３に一体に設けであるので、
ノズル部材１３の昇降によっては集光レンズ２０の焦点
位置が上記孔２１の開口縁部から変位することがなく、
円滑なレーザ加工が継続される。そしてこの際、レーザ
光線りを照射するノズル部材１３自体が被加工物４に接
触しているので、レーザ光線りの照射位置と焦点の計測
位置とが実質的に一致するようになり、上述のように被
加工物４の加工面が傾斜していたり１！！１凸がある場
合であっても、常に高精度なレーザ加工を行なうことが
できるようになる。
そして、昇降部材ＩＯに対するノズル部材１３の昇降量
が大きくなって許容範囲を越えるようになった場合には
、制御装置２８はそのことを検出器２２を介して検出し
、昇降機構５を制御して昇降部材１０を昇降させて昇降
部材１０に対するノズル部材１３の位置を常に所定の範
囲内の位置に維持する。
が大きくなって許容範囲を越えるようになった場合には
、制御装置２８はそのことを検出器２２を介して検出し
、昇降機構５を制御して昇降部材１０を昇降させて昇降
部材１０に対するノズル部材１３の位置を常に所定の範
囲内の位置に維持する。
なお、上記実施例では一対のばね１４．１５の付勢方向
を下方としているが、必要に応じていずれか一方又は両
方を省略してもよく、また付勢方向を上方としてノーズ
ル部材１３の自重に対抗させるようにしてもよい、また
、本発明は便宜上昇降方向な基準として説明しているが
これに限定されるものでないことは勿論である。
を下方としているが、必要に応じていずれか一方又は両
方を省略してもよく、また付勢方向を上方としてノーズ
ル部材１３の自重に対抗させるようにしてもよい、また
、本発明は便宜上昇降方向な基準として説明しているが
これに限定されるものでないことは勿論である。
以上のように、本発明によれば、レーザ光線の照射位置
と計測位置とを実質的に同一の位置として常に最適な焦
点距離を確保できるという効果が得られるようになる。
と計測位置とを実質的に同一の位置として常に最適な焦
点距離を確保できるという効果が得られるようになる。
図は本発明の一実施例を示す断面図である。
ｌ・・・レーザノズル ４・・・被加工物５・・・昇降
機構 ｌＯ・・・昇降部材１３・・・ノズル部材 ２０
・・・集光レンズＬ・・・レーザ光線
機構 ｌＯ・・・昇降部材１３・・・ノズル部材 ２０
・・・集光レンズＬ・・・レーザ光線
Claims (1)
- Ａ降機構によって昇降されるフォーカスヘッドに集光レ
ンズを設け、その集光レンズによって集光したレーザ光
線をＥ記フォーカスヘッドから被加工物へ照射するレー
ザ装置において、上記フォーカスヘッドを昇降機構によ
って昇降される昇降部材とこの昇降部材に昇降自在に設
けたノズル部材とから構成し、そのノズル部材に上記集
光レンズを取４＝ｊけるとともにその先端を被加工物に
接触ｕｒ能とし、かつ、上記集光レンズによるレーザ光
線の焦点位置を、上記ノズル部材が被加工物に接触した
状態においてその被加工物をレーザ加工するのに好適な
焦点位置に設定したことを特徴とするレーザ装置の自動
焦点追従装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045029A JPS60191685A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | レ−ザ装置の自動焦点追従装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045029A JPS60191685A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | レ−ザ装置の自動焦点追従装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60191685A true JPS60191685A (ja) | 1985-09-30 |
| JPS6245034B2 JPS6245034B2 (ja) | 1987-09-24 |
Family
ID=12707905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045029A Granted JPS60191685A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | レ−ザ装置の自動焦点追従装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60191685A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006110607A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Dainippon Printing Co Ltd | レーザ加工装置 |
| RU2607500C2 (ru) * | 2010-12-16 | 2017-01-10 | Бистроник Лейзер Аг | Устройство для лазерной обработки и способ лазерной обработки, содержащие синглетную линзу для фокусировки |
| CN107335927A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-10 | 温州市镭诺科技有限公司 | 自动调焦高效激光切割装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01177913U (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-20 |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP59045029A patent/JPS60191685A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006110607A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Dainippon Printing Co Ltd | レーザ加工装置 |
| RU2607500C2 (ru) * | 2010-12-16 | 2017-01-10 | Бистроник Лейзер Аг | Устройство для лазерной обработки и способ лазерной обработки, содержащие синглетную линзу для фокусировки |
| CN107335927A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-10 | 温州市镭诺科技有限公司 | 自动调焦高效激光切割装置 |
| CN107335927B (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-08 | 温州市镭诺科技有限公司 | 自动调焦高效激光切割装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6245034B2 (ja) | 1987-09-24 |
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