JPWO2019093148A1 - レーザ加工機及び焦点調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
10 加工ヘッド
11 ノズル
12 保護プレート
14 ノズル内空間
20 レーザ発生器
30 照明部
40 撮像部
54 アシストガス供給管(ガス供給部)
60 制御部
60a 取得部
60b 調整部
101 レーザ光学系
102 照明光学系
103 撮像光学系
Claims (15)
- ワークを加工するレーザ光を発生させるレーザ発生器と、
前記レーザ発生器が発生させたレーザ光を集光する集光レンズ、当該集光レンズの下方に配置されるノズル、及び前記集光レンズと前記ノズルの間に配置される保護プレートを含み、前記ノズルの下端と前記保護プレートの間のノズル内空間は体積一定の半密閉空間を形成しており、前記レーザ光が前記ノズルの下端の照射口を介して前記ワークへ照射されるように当該レーザ光を案内するレーザ光学系と、
前記照射口から噴射されるガスであって、レーザ光による前記ワークの加工を補助するガスであるアシストガスを、供給圧力を調整して前記ノズル内空間に供給するガス供給部と、
前記ワークを照らす照明光を発生させる照明部と、
前記照明部の照明光が前記ワークで反射した反射光をレーザ光通過空間の一部を介して検出することで当該ワークを撮像する撮像部と、
前記反射光を前記撮像部へ案内する撮像光学系と、
前記ノズル内空間におけるアシストガスのガス圧に応じた撮像部側焦点の位置の変化量又は当該変化量を補正するための情報である焦点情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記焦点情報に基づいて、前記撮像部側焦点の位置及び前記撮像部の位置の少なくとも何れかを調整する調整部と、
を備えることを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1に記載のレーザ加工機であって、
前記ガス供給部は、前記アシストガスの供給圧力を調整する圧力調整弁と、当該圧力調整弁よりも前記ノズル側に配置される圧力センサと、を含むことを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1又は2に記載のレーザ加工機であって、
前記ノズル内空間を囲む円環状の空間であるガス貯留部が形成されており、前記アシストガスは前記ガス貯留部を経由して前記ノズル内空間に供給されることを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記ガス供給部は、複数の種類のアシストガスから選択された種類のアシストガスを供給可能であり、
前記焦点情報は、アシストガスの種類及びガス圧に応じた前記撮像部側焦点の位置の変化量又は当該変化量を補正するための情報であることを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記取得部は、
アシストガスのガス圧と、当該ガス圧に応じた前記焦点情報と、を対応付けたデータと、
前記ガス供給部が供給するアシストガスのガス圧と、
に基づいて、前記焦点情報を取得することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記取得部は、レーザ光が前記ワークに照射されず、かつ、前記ガス供給部がアシストガスを供給している状態において前記撮像部が取得した前記ワークの画像を解析することで、前記焦点情報を取得することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記取得部は、前記ガス供給部が供給するアシストガスのガス圧と、当該ガス圧と前記焦点情報の関係を示す関係式と、に基づいて、前記焦点情報を算出することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から7までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記調整部は、前記レーザ発生器及び前記ガス供給部によって前記ワークを加工する前に、前記撮像部側焦点の位置及び前記撮像部の位置の少なくとも何れかを調整することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から8までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記調整部は、更に、前記レーザ光学系及び前記撮像光学系のワーク側焦点の位置を調整することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から9までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記撮像光学系は、前記撮像部側焦点に光を結像させる結像レンズを備え、
前記調整部は、光軸に沿って前記結像レンズを移動させることによって、前記撮像部側焦点の位置を調整することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から10までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記調整部は、光軸に沿って前記撮像部を移動させることで、前記撮像部側焦点の位置に前記撮像部の位置を合わせることを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から11までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記撮像光学系は、焦点距離を変更可能な焦点可変レンズを備え、
前記調整部は、前記焦点可変レンズの焦点距離を変更することによって、前記撮像部側焦点の位置を調整することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から12までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記撮像光学系は、前記レーザ光学系と共通の第1光学部品と、前記レーザ光学系と共通でない第2光学部品と、を備え、
前記調整部は、前記撮像部又は前記第2光学部品を用いて、前記撮像部側焦点の位置及び前記撮像部の位置の少なくとも何れかを調整することを特徴とするレーザ加工機。 - 請求項1から13までの何れか一項に記載のレーザ加工機であって、
前記撮像部は、前記ガス供給部がアシストガスを供給している状態で、前記ワークの加工及び撮像を行う第1加工モード、及び、前記ガス供給部がアシストガスを供給しない状態で、前記ワークの加工及び撮像を行う第2加工モードを実行可能であり、
前記第1加工モード及び前記第2加工モードのうち前記第1加工モードのみで、アシストガスのガス圧に応じた前記撮像部側焦点の位置の変化を補正する処理を行うことを特徴とするレーザ加工機。 - ワークを加工するレーザ光を発生させるレーザ発生器と、
前記レーザ発生器が発生させたレーザ光を集光する集光レンズ、当該集光レンズの下方に配置されるノズル、及び前記集光レンズと前記ノズルの間に配置される保護プレートを含み、前記ノズルの下端と前記保護プレートの間のノズル内空間は体積一定の半密閉空間を形成しており、前記レーザ光が前記ノズルの下端の照射口を介して前記ワークへ照射されるように当該レーザ光を案内するレーザ光学系と、
前記照射口から噴射されるガスであって、レーザ光による前記ワークの加工を補助するガスであるアシストガスを、供給圧力を調整して前記ノズル内空間に供給するガス供給部と、
前記ワークを照らす照明光を発生させる照明部と、
前記照明部の照明光が前記ワークで反射した反射光をレーザ光通過空間の一部を介して検出することで当該ワークを撮像する撮像部と、
前記反射光を前記撮像部へ案内する撮像光学系と、
を備えるレーザ加工機の撮像部側焦点の調整方法において、
前記ノズル内空間におけるアシストガスのガス圧に応じた撮像部側焦点の位置の変化量又は当該変化量を補正するための情報である焦点情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得した前記焦点情報に基づいて、前記撮像部側焦点の位置及び前記撮像部の位置の少なくとも何れかを調整する調整工程と、
を含むことを特徴とする焦点調整方法。
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TWI723877B (zh) * | 2020-05-13 | 2021-04-01 | 國家中山科學研究院 | 插件式同軸熱輻射影像量測系統 |
JP2022135789A (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | レーザ加工装置 |
DE102022114157B4 (de) | 2022-04-25 | 2024-05-23 | Primes GmbH Meßtechnik für die Produktion mit Laserstrahlung | Vorrichtung und Verfahren zur Fokuslagen-Bestimmung mit Berücksichtigung von Prozessgas |
WO2023208863A1 (de) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | Primes Gmbh Messtechnik Für Die Produktion Mit Laserstrahlung | Vorrichtung und verfahren zur fokuslagen-bestimmung mit berücksichtigung von prozessgas |
DE102022118147A1 (de) | 2022-07-20 | 2024-01-25 | Precitec Gmbh & Co. Kg | Laserbearbeitungskopf und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks |
JP7394251B1 (ja) | 2022-09-21 | 2023-12-07 | 株式会社アマダ | レーザ溶接機及び溶接ヘッドの高さ位置調整方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5945090A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-13 | Asahi Optical Co Ltd | レ−ザ−加工機におけるレ−ザ−集光装置 |
JPH0542384A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ装置 |
JP2016123980A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | パナソニック デバイスSunx株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工装置の設定装置、および、レーザ加工装置の設定プログラム |
Family Cites Families (11)
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---|---|---|---|---|
DE4234788A1 (de) * | 1992-10-15 | 1994-04-21 | Dietmar Prof Dr Ing Schmid | Laserstrahlwerkzeug |
JPH06254691A (ja) * | 1993-03-08 | 1994-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工機およびレーザ加工機の焦点設定方法 |
JPH08174261A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-09 | Amada Co Ltd | レーザ加工用補助ガスの制御方法およびその装置 |
WO2004103633A1 (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | レーザ加工装置 |
DE102012001609B3 (de) * | 2012-01-26 | 2013-02-21 | Precitec Kg | Laserbearbeitungskopf |
WO2014171245A1 (ja) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | 村田機械株式会社 | レーザ加工機およびレーザ加工方法 |
US10166631B2 (en) * | 2014-03-12 | 2019-01-01 | Mitsubishi Electronic Corporation | Laser processing head apparatus with camera monitor |
JP6313685B2 (ja) * | 2014-05-01 | 2018-04-18 | キヤノン株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
DE102014011569B4 (de) * | 2014-08-02 | 2016-08-18 | Precitec Optronik Gmbh | Verfahren zum Messen des Abstands zwischen einem Werkstück und einem Bearbeitungskopf einer Laserbearbeitungsvorrichtung |
JP6562693B2 (ja) * | 2015-04-27 | 2019-08-21 | キヤノン株式会社 | 制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体 |
US20170297144A1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Murata Machinery, Ltd. | Laser beam machine and laser beam machining method |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5945090A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-13 | Asahi Optical Co Ltd | レ−ザ−加工機におけるレ−ザ−集光装置 |
JPH0542384A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ装置 |
JP2016123980A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | パナソニック デバイスSunx株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工装置の設定装置、および、レーザ加工装置の設定プログラム |
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