TWI843287B

TWI843287B - 雷射加工裝置

Info

Publication number: TWI843287B
Application number: TW111143960A
Authority: TW
Inventors: 松本明久
Original assignee: 日商松下知識產權經營股份有限公司
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2022-11-17
Publication date: 2024-05-21

Abstract

本發明的雷射加工裝置（10）具有會射出雷射光（LW）的雷射光源（33）、會射出導引光（LG）的導引用光源（44）、使雷射光及導引光進行掃描的掃描部（46）、及供雷射光及導引光穿透的保護玻璃（48）。位移感測器（47）包含投光部（47a）與受光部（47b）。投光部會對加工對象物（W）發出檢測光（LK）。位移感測器配置為：使檢測光與保護玻璃的鉛直軸在離開保護玻璃既定的基準距離的位置交叉。受光部會接收被加工對象物漫反射的反射光（KR）。位移感測器會根據受光部的受光狀態來測定保護玻璃至加工對象物的距離。主控制部（21）會將位移感測器的測定結果顯示於顯示部（51）。

Description

雷射加工裝置

本公開是關於一種雷射加工裝置。

雷射加工裝置具備將不可見光之雷射光射出的雷射光源及將可見光之導引光射出的可見光源(例如參照專利文獻1、2)。該雷射加工裝置會對加工對象物照射雷射光，藉由該雷射光對加工對象物進行加工。此外，雷射加工裝置會在與加工用的雷射光所照射的位置相同的位置對加工對象物照射可見光形態之導引光。藉由該導引光，作業者能夠確認加工對象物中雷射光的照射位置、以及調整加工對象物的位置等。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-208132號公報

專利文獻2：日本特開2017-030011號公報

雷射光在焦點位置的能量最高。因此以高能量進行加工的應用當中，會將加工對象物配置在焦點位置，也就是必須將加工對象物配置在雷射加工裝置的焦點距離的位置上。然而，在使用導引光的位置調整當中，由於作業者是以目視來確認，故有加工對象物的位置從焦點位置偏離的疑慮。因此，目前謀求更正確的位置調整。

另一方面，在對樹脂等加工對象物的加工面進行被稱為彩色列印的應用中，有時會需要將加工對象物的加工面配置在從焦點位置偏離的位置。像這種情況，需要將加工對象物(加工面)配置在相對於焦點位置的遠距離側或近距離側。在這種情況也謀求正確的位置調整。

本公開的目的在於提供一種可更正確地調整加工對象物的位置的雷射加工裝置。

本公開的雷射加工裝置，其利用雷射光對加工對象物進行加工；上述雷射加工裝置具有雷射光源、導引用光源、光匯合構件、出射窗部、掃描部、位移感測器、模式選擇部、及控制部；上述雷射光源會射出上述雷射光；上述導引用光源會射出具有可見光區波長的導引光；上述光匯合構件會將上述雷射光與上述導引光進行匯合；上述出射窗部供上述雷射光及上述導引光穿透；上述掃描部會使上述雷射光及上述導引光進行掃描；上述位移感測器包含投光部與受光部；上述投光部會對上述加工對象物發出具有可見光區波長的檢測光；上述受光部會接收上述檢測光被上述加工對象物漫反射後的光；上述位移感測器配置為：使上述檢測光的光軸與上述出射窗部的鉛直軸在離開上述出射窗部既定的基準距離的位置交叉，並根據上述受光部的受光狀態來測定上述出射窗部至上述加工對象物的距離；上述模式選擇部可選擇加工模式或位置調整模式；上述加工模式會藉由上述雷射光對上述加工對象物進行加工；上述位置調整模式會調整上述加工對象物的位置；上述控制部在上述加工模式會控制上述掃描部，使其藉由上述雷射光對上述加工對象物進行加工；上述控制部在上述位置調整模式會控制上述掃描部，使其藉由上述導引光將位置調整用的基準標記投射至上述加工對象物上；上述位置調整模式包含第1調整模式與第2調整模式；上述控制部在上述第1調整模式會將上述基準標記投射至上述加工對象物上，並且朝向上述加工對象物發出上述檢測光；上述控制部在上述第2調整模式會朝向上述加工對象物發出至少上述檢測光來測定上述出射窗部至上述加工對象物的上述距離，然後將測定結果顯示於顯示部。

根據本公開的雷射加工裝置，可更正確地調整加工對象物的位置。

10:雷射加工裝置

11:控制器單元

12:光源單元

13:頭部單元

14:控制台

21:主控制部

22:記憶部

23:電源電路

24:風扇

31:光源控制部

32:記憶部

33:雷射光源

34:風扇

41:頭部控制部

42:記憶部

43:監控部

44:導引用光源

45:焦點調整部

45a~45c:透鏡

46:掃描部

46a、46b:鏡

46c、46d:驅動部

47:位移感測器

47a:投光部

47b:受光部

48:保護玻璃

48a:出射面

48L:鉛直軸

49:光匯合構件

49a:入射面

49b:出射面

51:顯示部

52:操作部

60:基準標記

61:圓

61a:中心點

62a、62b:直線

70、70a~70c:導引點

81:第1電纜線

82:第2電纜線

83:第3電纜線

110:雷射加工裝置

111:控制器單元

112:頭部單元

114:控制台

121:頭部控制部

122:記憶部

BP:基準面

FL:光纖纜線

FLa:頭部連接器

FP:最遠點面

KR:反射光

LG:導引光

LK:檢測光

LP:平面

LW:雷射光

LWa:雷射光

NP:最近點面

SL1:第1訊號纜線

SL2:第2訊號纜線

SP1:第1電源纜線

SP2:第2電源纜線

W:加工對象物

Wa:加工面

圖1是表示一實施方式的雷射加工裝置的立體圖。

圖2是表示圖1的雷射加工裝置的電氣構成的方塊圖。

圖3是表示圖1的頭部單元的內部構造的示意性的俯視圖。

圖4是圖1的頭部單元的內部構造從下面觀看的部分示意構成圖，表示雷射光及導引光的光軸與位移感測器的關係的說明圖。

圖5是圖1的頭部單元從正面觀看的示意圖，表示雷射光及導引光的光軸與位移感測器的關係的說明圖。

圖6是圖1的頭部單元從側面觀看的示意圖，表示雷射光及導引光的光軸與位移感測器的關係的說明圖。

圖7A是表示焦點調整部中的透鏡位置與雷射光的焦點位置之間的關係的說明圖。

圖7B是表示焦點調整部中的透鏡位置與雷射光的焦點位置之間的關係的說明圖。

圖7C是表示焦點調整部中的透鏡位置與雷射光的焦點位置之間的關係的說明圖。

圖8是表示導引光所形成的導引標記及導引點的說明圖。

圖9是表示變更例的雷射加工裝置的電氣構成的方塊圖。

以下按照圖式針對雷射加工裝置的一實施方式進行說明。

以下所示的實施方式是技術思想經過具體化的構成或方法的例示，其中各構成零件的材質、形狀、構造、配置、尺寸等並不局限於以下說明。其中，為了簡單且明確地說明，圖式所示的構成要素未必按照固定的比例尺描繪。附加的圖式僅為本公開的實施方式的例示，並非視為用來限制本公開者。本公開中的「第1」、「第2」、「第3」等用語單純為用來區別對象物，並非表示對象物的順序。

〔雷射加工裝置的概要〕

如圖1所示，雷射加工裝置10具有控制器單元11、光源單元12、頭部單元13、控制台14。光源單元12藉由第1電纜線81與光纖纜線FL而與頭部單元13連接。此外，光源單元12藉由第2電纜線82而與控制器單元11連接。第1電纜線81是由第1電源纜線SP1與第1訊號纜線SL1構成。第2電纜線82是由第2電源纜線SP2與第2訊號纜線SL2構成。控制器單元11藉由電源纜線而被供應AC電源。雷射加工裝置10會藉由供應的AC電源而進行動作，從而對加工對象物W進行加工。控制台14藉由第3電纜線83而與控制器單元11連接。控制台14是設置用來進行雷射加工裝置10的各種設定。此外，控制台14是設置用來顯示雷射加工裝置10的狀態及各種資訊。

控制器單元11會控制光源單元12、頭部單元13。光源單元12會生成對加工對象物W進行加工的雷射光LW。該雷射光會藉由光纖纜線FL而傳遞至頭部單元13。頭部單元13會朝向加工對象物W射出雷射光LW。

〔各單元的構成〕

〔光源單元〕

如圖2所示，光源單元12具有光源控制部31、記憶部32、雷射光源33、風扇34。光源控制部31、記憶部32、雷射光源33、風扇34會藉由第2電源纜線SP2所供應的驅動電源而進行動作。光源控制部31構成為可藉由第1訊號纜線SL1而與控制器單元11的主控制部21通訊。

光源控制部31會控制雷射光源33。雷射光源33會射出雷射光LW。該雷射光源33只要是能射出雷射光LW者即可，可列舉例如纖維雷射、YAG雷射、CO₂雷射等。

記憶部32會記憶光源單元12的資訊。光源單元12的資訊包含光源單元12的識別資訊。識別資訊包含光源單元12的機種資訊(型式)、固有資訊(序號)。風扇34是受到例如光源控制部31控制。風扇34會將雷射光源33及光源單元12的各種電子零件進行冷卻。

〔頭部單元〕

頭部單元13具有頭部控制部41、記憶部42、監控部43、導引用光源44、焦點調整部45、掃描部46、位移感測器47、保護玻璃48。

記憶部42會記憶頭部單元13的資訊。頭部單元13的資訊包含頭部單元13的識別資訊。識別資訊包含頭部單元13的機種資訊(型式)、固有資訊(序號)。

監控部43會對從光源單元12藉由光纖纜線FL所傳遞的雷射光LW的光量進行監控。

導引用光源44會射出具有可見光區波長的導引光LG。

焦點調整部45會調整雷射光LW的焦點位置(焦點距離)。

掃描部46會朝向加工對象物W照射雷射光LW。此外，掃描部46會對加工對象物W的加工面Wa進行雷射光LW的掃描。被掃描部46反射的雷射光LW會通過保護玻璃48而往頭部單元13的外部射出。保護玻璃48構成出射窗部。保護玻璃48具有出射面48a，其構成頭部單元13的外周面的一部分。

位移感測器47包含投光部47a、受光部47b。投光部47a會發出具有可見光區波長的檢測光LK。檢測光LK會通過保護玻璃48而往頭部單元13的外部射出。投光部47a是配置為：朝向加工對象物W發出檢測光LK。受光部47b會接收被加工對象物W反射的檢測光LK(反射光KR)。位移感測器47會輸出受光量。位移感測器47會根據受光部47b的受光狀態而測定距離。該距離即為從頭部單元13的基準面至反射檢測光LK的對象物為止的距離，此處為從頭部單元13的基準面至加工對象物W 為止的距離。基準面是設置於例如保護玻璃48的出射面48a或頭部單元13的下面等。

位移感測器47是例如藉由三角測距法來測定對象物距離的感測器。受光部47b包含用來檢測例如受光面中反射光KR的受光位置的受光元件。這種受光元件是由例如CMOS影像感測器(CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)image sensor)、CCD影像感測器(CCD(Charge Coupled Device)image sensor)、或PSD(Position Sensitive Detector)等構成。本實施方式的位移感測器47是以1個單元構成，其一體地具有投光部47a與受光部47b。

頭部控制部41會控制導引用光源44、焦點調整部45、掃描部46、位移感測器47。頭部控制部41會將監控部43的監控結果發送至控制器單元11的主控制部21。頭部控制部41會將位移感測器47的測定結果及受光量發送至控制器單元11的主控制部21。

〔控制器單元〕

如圖2所示，控制器單元11具有主控制部21、記憶部22、電源電路23、風扇24。電源電路23會供應用來驅動控制器單元11、光源單元12、及頭部單元13的電力。其中，電源電路23亦可設為供應用來驅動控制台14的電力。

記憶部22會記憶各種資訊。記憶部22會記憶例如控制器單元11所連接的單元(光源單元12、頭部單元13)的識別資訊。記憶部22會記憶用來對加工對象物W進行加工的加工資料。加工資料是例如在加工對象物W的加工面Wa之待列印的文字、圖形等加工圖樣的資訊。記憶部 22會記憶基準標記資料。基準標記資料是用來調整投射在加工對象物W的加工面Wa的位置的基準標記的資訊。基準標記是用來調整加工對象物W與頭部單元13之間的距離(工作距離)。

記憶部22會記憶加工對象物W的資訊。加工對象物W的資訊是關於加工對象物W的種類的資訊，包含加工對象物W的材質、顏色、表面狀態、反射狀態(正反射、漫反射、反射量)等。記憶部22會記憶各種距離資訊。各種距離資訊包含工作距離、焦點位置、基準距離等。

此外，記憶部22會記憶位移感測器47的測定結果。此外，記憶部22會記憶相對於位移感測器47的受光量的第1設定值、第2設定值。第1設定值及第2設定值是設定為：位移感測器47中適合距離測定的光量範圍的下限值及上限值。當受光量小於第1設定值，或受光量大於第2設定值時，有時位移感測器47的受光部47b所獲得的反射光KR的入射位置，也就是測定結果會產生誤差。因此，只有在位移感測器47的受光量位於第1設定值以上第2設定值以下的情形才將位移感測器47的測定結果視為有效。以此方式，可以更高的精確度來調整位置。

主控制部21構成為可通過第1訊號纜線SL1與第2訊號纜線SL2而與光源單元12的光源控制部31及頭部單元13的頭部控制部41通訊。主控制部21會根據加工資料等對光源控制部31、頭部控制部41發送控制資料。例如主控制部21會根據加工資料而生成包含多個掃描位置資料(座標資料)及開關資料的控制資料，其中掃描位置資料(座標資料)是對應在加工對象物W上的加工位置。主控制部21會將控制資料發送至光源控制部31、頭部控制部41。

光源控制部31會根據控制資料來控制雷射光源33。例如光源控制部31會控制從雷射光源33射出的雷射光LW的光量(光功率)。

頭部控制部41會根據控制資料來控制掃描部46，使雷射光LW對加工對象物W進行加工。頭部控制部41會根據控制資料來控制導引用光源44，使導引光LG從導引用光源44射出。此外，頭部控制部41會控制掃描部46，藉由導引光LG對加工對象物W進行加工圖樣、基準標記的投射。加工圖樣是形成在加工對象物W上的文字、符號、或圖形等形狀。基準標記是用來調整頭部單元13與加工對象物W之間的距離的圖形。

〔控制台〕

控制台14具有顯示部51、操作部52。顯示部51構成為可顯示雷射加工裝置10的各種資訊。操作部52構成為可輸入用戶的資料。控制台14是由例如平板式終端機、筆記型電腦、PDA(Personal Digital Assistant)或智慧型手機等廣用終端機、及其所導入的專用的應用軟體構成。

控制台14會因應操作部52的操作而對控制器單元11指示各種控制、動作模式。指示的控制例如包含加工開始、加工停止。動作模式包含加工模式、教示模式、位置調整模式。加工模式是利用雷射光LW對加工對象物W形成加工圖樣的模式。教示模式是利用導引光LG對加工對象物W投射加工圖樣的模式。位置調整模式是調整加工對象物W的位置的模式。加工對象物W的位置為加工對象物W相對於雷射加工裝置10(頭部單元13)的位置，可說是雷射加工裝置10(頭部單元13)與加工對象物W之間的相對位置。位置調整模式包含第1調整模式、第2調整模式。第1調整模式是藉由導引光LG及檢測光LK來調整加工對象物W的位置的模式。第2調整模式是藉由位移感測器47的測定結果來調整加工對象物W的位置的模式。控制台14會將用來選擇該等動作模式的文字等加以顯示。此外，控制台14會將操作部52的操作所選擇的動作模式指示給控制器單元11的主控制部21。控制台14具有選擇動作模式的模式選擇部、加工對象物設定部的機能。

控制器單元11的主控制部21會將頭部單元13的監控部43的監控結果、位移感測器47的測定結果等顯示於控制台14的顯示部51。

〔頭部單元的構成〕

圖3~圖6表示頭部單元13所包含的光學元件的概要。圖3~圖6中，頭部單元13的外形以二點鏈線表示。圖3~圖6中，雷射光LW等光軸以一點鏈線表示。圖5、圖6中，加工對象物W的加工面Wa以實線及波線表示。

如圖3所示，頭部單元13依附著光纖纜線FL的頭部連接器FLa。光纖纜線FL所傳遞的雷射光LW會從頭部連接器FLa往頭部單元13的內部射出。雷射光LW會穿透光匯合構件49。光匯合構件49為例如二向分光鏡。光匯合構件49設置於雷射光LW的光軸上，並配置成相對於該光軸傾斜既定的角度。光匯合構件49形成為：於其入射面49a會反射一部分的雷射光LW。

被光匯合構件49反射的一部分的雷射光LWa會射入至監控部43。監控部43包含接收雷射光LWa的受光元件。監控部43會檢測接收到的雷射光LWa的受光量。以此方式，能夠監控雷射光LW的光量。

光匯合構件49的後段配置有焦點調整部45與掃描部46。

本實施方式的焦點調整部45具有3片透鏡45a、45b、45c。透鏡45a~45c配置於雷射光LW的光軸上。透鏡45a為例如凹透鏡，透鏡45b、45c為例如凸透鏡。焦點調整部45具有支撐透鏡45a的支持構件及使支撐構件沿著雷射光LW的光軸移動的驅動部。支持構件是由例如線性滑塊等構成。驅動部是由例如步進馬達等構成。通過焦點調整部45的雷射光LW會藉由視透鏡45a~45c的位置而成的距離而聚光。以此方式可調整雷射光LW的焦點距離(焦點位置)。

掃描部46具有一對鏡46a、46b及分別驅動鏡46a、46b的驅動部46c、46d。驅動部46c、46d是由例如步進馬達等構成。鏡46a、46b會分別反射雷射光LW。驅動部46c、46d會使鏡46a、46b轉動。藉由鏡46a、46b的轉動，被鏡46a、46b反射的雷射光LW會沿著相對於加工對象物W呈互相垂直的2個軸方向進行掃描。

導引用光源44是配置為：朝向光匯合構件49的出射面49b射出導引光LG。光匯合構件49形成為：於其出射面49b會反射導引光LG。導引光LG會被光匯合構件49反射，從而與穿透光匯合構件49的雷射光LW形成同軸狀。也就是說，光匯合構件49會將雷射光LW與導引光LG匯合成同軸狀。被光匯合構件49反射的導引光LG會通過焦點調整部45，然後與雷射光LW同樣地被掃描部46反射，從而照射在加工對象物W上。因此，主控制部21會與使雷射光LW進行掃描時同樣地根據加工資料來控制掃描部46。以此方式，主控制部21會利用導引光LG在加工對象物W的加工面Wa上投射加工圖樣。導引光LG具有可見光區波長。因此，能夠藉由導引光LG來確認加工圖樣。

此外，主控制部21會根據基準標記資料來控制掃描部46。以此方式，主控制部21會利用導引光LG對加工對象物W的加工面Wa進行基準標記的投射。

如圖4~圖6所示，位移感測器47會使檢測光LK從投光部47a發出。該檢測光LK相對於保護玻璃48的鉛直軸48L傾斜。位移感測器47可說是配置為：使從投光部47a發出的檢測光LK的光軸相對於保護玻璃48的鉛直軸48L傾斜。保護玻璃48的鉛直軸48L等同於當被掃描部46反射的雷射光LW從保護玻璃48的出射面48a垂直射出時的光軸。

此外，檢測光LK的光軸會與保護玻璃48的鉛直軸48L在離開保護玻璃48既定距離的位置交叉。位移感測器47可說是配置為：使檢測光LK的光軸與保護玻璃48的鉛直軸48L在既定距離的位置交叉。從保護玻璃48至檢測光LK的光軸與鉛直軸48L交叉的位置為止的既定距離，意指例如從保護玻璃48的出射面48a至交叉的點為止的距離。將該既定距離設為基準距離。

如圖4所示，位移感測器47是配置為：將頭部單元13從保護玻璃48的出射面48a之側觀看，相對於保護玻璃48的鉛直軸48L位於頭部單元13的前端側(圖4中為左側)。此外，位移感測器47是配置為：投光部47a及受光部47b位於包含保護玻璃48的鉛直軸48L，且與入射至掃描部46的雷射光LW的光軸平行的平面LP(以一點鏈線表示)之其中一側(圖4中為上側)。因此，從位移感測器47發出的檢測光LK的光軸會相對於掃描部46中使雷射光LW進行掃描的2根軸傾斜。投光部47a及受光部47b可說是配置為：在包含保護玻璃48的鉛直軸48L的平面中，從焦點調整部45射出的雷射光LW所垂直的平面與包含檢測光LK及反射光KR的平面會以既定角度交叉。圖4中，鏡46a會將雷射光LW往圖4的左右方向進行掃描。將該掃描軸作為X軸。同樣地，鏡46b會將雷射光LW往圖4的上下方向進行掃描。將該操作軸作為Y軸。上述鉛直軸48L為例如該等X軸與Y軸的交點，亦即使雷射光LW進行掃描的X-Y座標的原點(中心)。

〔焦點距離的調整〕

如圖7A所示，焦點調整部45具有透鏡45a、45b、45c。透鏡45a為凹透鏡，透鏡45b及透鏡45c為凸透鏡。透鏡45a與透鏡45b會將入射的雷射光的射束徑擴大，然後將成為平行光的雷射光LW進行輸出。透鏡45c會將平行光的雷射光LW進行聚光。

如圖7B所示，當透鏡45a靠近透鏡45b時，穿透透鏡45b的雷射光LW會發散，也就是射束徑會漸漸變大。藉由該雷射光LW，被透鏡45c聚光的雷射光LW的焦點位置會較圖7A所示的焦點位置遠離透鏡45c。也就是說，雷射光LW的焦點距離會變長。

如圖7C所示，當透鏡45a遠離透鏡45b時，穿透透鏡45b的雷射光LW會匯聚，也就是射束徑會漸漸變小。藉由該雷射光LW，被透鏡45c聚光的雷射光LW的焦點位置會較圖7A所示的焦點位置靠近透鏡45c。也就是說，雷射光LW的焦點距離會變短。

圖2所示的頭部控制部41會控制焦點調整部45的透鏡45a的位置。藉由該透鏡45a的移動，透鏡45a、45b之間的透鏡間距離會變更。也就是說，頭部控制部41會控制焦點調整部45來調整透鏡間距離。

圖7A表示將透鏡45a移動至基準位置時的狀態。基準位置是使透鏡45a移動的移動機構中的移動範圍的中間位置。此時將包含雷射光LW的焦點位置且相對於光軸呈垂直的平面作為基準面BP。從頭部單元13(保護玻璃48的出射面48a)至基準面BP為止的距離作為基準焦點距離。相對於光軸呈垂直的平面以X軸(X座標值)及Y軸(Y座標值)來界定(2維的座標值)。此外，沿著光軸的方向以Z軸(Z座標值)來界定(1維的座標值)。

圖7B及圖7C表示透鏡45a的移動所引起的焦點位置的調整範圍。

圖7B表示位於圖7A所示的基準位置的透鏡45a位於該透鏡45a的移動範圍中最靠近透鏡45b的狀態。將此時的雷射光LW的焦點位置作為Z軸方向的最遠點位置，並將包含最遠點位置且相對於光軸呈垂直的平面作為最遠點面FP。其中，嚴格來說在二維平面上的四角形狀的加工區域(列印區域)的各對角點才是包含加工區域的加工面Wa上的最遠點位置，此處的說明是採用二維平面上的原點位置在光軸方向(Z軸方向)的最遠點位置。將從頭部單元13(保護玻璃48的出射面48a)至最遠點面FP為止的距離作為最遠焦點距離。

圖7C表示圖7A所示的基準位置的透鏡45a位於該透鏡45a的移動範圍中最遠離透鏡45b的狀態。將此時的雷射光LW的焦點位置作為Z 軸方向的最近點位置，並將包含最近點位置且相對於光軸呈垂直的平面作為最近點面NP。將從頭部單元13(保護玻璃48的出射面48a)至最近點面NP為止的距離作為最近焦點距離。

〔導引標記及導引點〕

圖8表示基準標記60的一例。該基準標記60包含具有既定半徑的圓61、及在圓61的中心點61a上互相垂直的2條直線62a、62b。圓61的中心點61a是設定為：例如藉由圖3~圖6所示的掃描部46使雷射光LW進行掃描的X-Y座標的原點。基準標記60的顏色，也就是導引光LG的顏色例如為綠色。

圖8表示導引點70。導引點70是藉由從位移感測器47的投光部47a所發出的檢測光LK而顯示在加工對象物W的加工面Wa上。圖8中，導引點70是以圓形來表示。其中，圖8表示作為導引點70的例子的3個導引點70a、70b、70c。導引點70a~70c的顏色，也就是檢測光LK的色例如為紅色。

如圖4~圖6所示，檢測光LK會與鉛直軸48L在離開保護玻璃48既定距離(基準距離)的位置交叉。該交叉位置的既定的基準距離是設定於例如圖7A所示的基準面BP的距離。此時，基準面BP中，檢測光LK會與鉛直軸48L交叉。如圖8所示，該基準面BP中會投影基準標記60，其包含以鉛直軸48L為中心的圓61。因此，檢測光LK所形成的導引點70會位於基準標記60的中心。也就是說，當加工對象物W的加工面Wa位於基準面BP的位置時，導引點70a(70)會投影在基準標記60的中心。

(作用)

接著針對本實施方式的雷射加工裝置10的作用進行說明。

〔加工模式〕

當控制台14選擇加工模式，並下達加工開始的指示時，主控制部21會開始對加工對象物W進行加工處理。

主控制部21會執行根據加工資料使雷射光LW對加工對象物W進行照射的處理。主控制部21會生成控制資料。控制資料包含多個掃描位置資料(座標資料)及雷射光LW的開關資料，其中掃描位置資料(座標資料)是根據待列印的文字等相關的加工資料而對應在加工對象物W上的加工位置。主控制部21會將控制資料發送至光源單元12的光源控制部31及頭部單元13的頭部控制部41。

光源單元12的光源控制部31會根據控制資料來控制雷射光源33，使雷射光LW射出。頭部單元13的頭部控制部41會根據控制資料來控制焦點調整部45、掃描部46，使雷射光LW在加工對象物W上進行掃描。以此方式，雷射加工裝置10會根據加工圖樣對加工對象物W的加工面Wa進行加工。

〔教示模式〕

當控制台14選擇教示模式，並下達開始的指示時，主控制部21會開始對加工對象物W進行教示處理。

主控制部21會執行根據加工資料使導引光LG對加工對象物W進行照射的處理。主控制部21會生成控制資料。控制資料包含多個掃描位置資料(座標資料)及導引光LG的開關資料，其中掃描位置資料(座標資料)是根據待列印的文字等相關的加工資料而對應在加工對象物W上的加工位置。主控制部21會將控制資料發送至頭部單元13的頭部控制部41。

頭部單元13的頭部控制部41會根據控制資料來控制導引用光源44，並且控制焦點調整部45、掃描部46，使導引光LG在加工對象物W上進行掃描。以此方式，雷射加工裝置10會在加工對象物W的加工面Wa上投射加工圖樣。

〔位置調整模式：第1調整模式〕

當控制台14將位置調整模式選擇第1調整模式，並下達開始的指示時，主控制部21會開始對加工對象物W進行第1調整模式的處理。

主控制部21會根據基準標記資料來執行使導引光LG對加工對象物W進行照射的處理。主控制部21會生成控制資料。控制資料包含多個掃描位置資料(座標資料)及導引光LG的開關資料，其中掃描位置資料(座標資料)是根據基準標記資料而對應在加工對象物W上的加工位置。此外，控制資料包含使檢測光LK從位移感測器47的投光部47a射出的指示。主控制部21會將控制資料發送至頭部單元13的頭部控制部41。

頭部單元13的頭部控制部41會根據控制資料來控制導引用光源44，並且控制焦點調整部45、掃描部46，使導引光LG在加工對象物W上進行掃描。以此方式，雷射加工裝置10會在加工對象物W的加工面Wa上投射基準標記60。此外，頭部控制部41會根據控制資料使檢測光LK從位移感測器47的投光部47a發出。以此方式，雷射加工裝置10會在加工對象物W的加工面Wa上投射導引點70。

如圖4~圖6所示，檢測光LK會相對於保護玻璃48的鉛直軸48L傾斜。因此，當加工面Wa相對於上述基準面BP位於較靠近頭部單元13，或位於較遠離頭部單元13時，檢測光LK所形成的導引點70會偏離基準標記60的中心。例如當加工面Wa位於圖7B所示的最遠點位置時，會顯示圖8所示的導引點70b。此外，例如當加工面Wa位於圖7C所示的最近點位置時，會顯示圖8所示的導引點70c。藉由這種方式投射的導引點70a~70c能夠輕易地判斷加工面Wa是否位於基準面BP的位置。

〔位置調整模式：第2調整模式〕

當控制台14將位置調整模式選擇第2調整模式，並下達開始的指示時，主控制部21會開始對加工對象物W進行第2調整模式的處理。

主控制部21會生成包含藉由位移感測器47測定距離的指示的控制資料。主控制部21會將控制資料發送至頭部單元13的頭部控制部41。頭部控制部41會根據控制資料並利用位移感測器47來測定距離。頭部控制部41會將包含位移感測器47的測定結果及受光量的資料發送至主控制部21。主控制部21會根據從頭部控制部41接收到的資料將位移感測器47的測定結果顯示於控制台14的顯示部51。

檢測光LK是從圖2所示的位移感測器47的投光部47a發出。位移感測器47是藉由受光部47b的受光狀態來測定距離。圖2所示的頭部控制部41會將位移感測器47的測定結果發送至主控制部21。主控制部21會根據接收到的測定結果將距離顯示於控制台14的顯示部51。例如主控制部21會根據測定結果將測定距離顯示於控制台14的顯示部51。測定距離是表示例如從頭部單元13(保護玻璃48的出射面48a)至加工對象物W 的加工面Wa為止的距離。藉由該測定距離，能夠以更高的精確度來調整加工對象物W的位置。

主控制部21會將記憶部22所記憶的加工物距離顯示於顯示部51。加工物距離是在加工對象物W的加工面Wa上以所需的射束徑進行加工圖樣的加工時所設定的距離。加工物距離是設定為例如上述的基準距離。此外，加工物距離被設定為可藉由控制台14的操作而變更。加工物距離記憶於記憶部22。藉由將雷射光LW的焦點位置相對於加工面Wa的高度方向(光軸方向)上偏離，從而能夠以所需的射束徑進行加工。例如在雷射光LW最集中的狀態(焦點位置)下對加工圖樣進行加工時，雷射光LW的焦點距離會與加工物距離相等。此外，藉由將加工物距離與測定距離顯示於顯示部51，能夠輕易地判斷加工對象物W的位置是否有對齊。此外，藉由使加工對象物W移動從而使顯示的測定距離與加工物距離一致的方式，能夠更簡單且更高的精確度地進行調整。

該第2調整模式中，主控制部21會停止導引光LG之基準標記60的投影。以此方式，可防止被加工對象物W的加工面Wa反射的導引光LG入射至受光部47b。例如主控制部21會對頭部控制部41發送表示停止的控制資料，從而頭部控制部41會停止導引用光源44的導引光LG的射出。其中，亦可在例如圖3所示的光匯合構件49與焦點調整部45之間設置閘門，藉由閘門來遮蔽導引光LG。

主控制部21會將從頭部控制部41接收到的資料中所包含的位移感測器47的受光量與記憶部22所記憶的第1設定值、第2設定值進行比較。主控制部21會視比較結果告知測定錯誤。當受光量小於第1設定值時，主控制部21會於控制台14的顯示部51上顯示測定錯誤。以此方式，能夠確認位移感測器47的受光量不足。此外，當受光量大於第2設定值時，主控制部21會於控制台14的顯示部51上顯示測定錯誤。以此方式，能夠確認位移感測器47的受光量過多。藉由這種錯誤表示，能夠針對位移感測器47所引起的距離測定不穩定進行確認。

其中，主控制部21會根據記憶部22所記憶的加工對象物W的資訊使第2調整模式無效化，也就是說亦可不執行第2調整模式的處理。例如當加工對象物W的種類中反射狀態被設定為漫反射的加工對象物W時，主控制部21會認定第2調整模式有效，並將位移感測器47之測定結果顯示於控制台14的顯示部51。另一方面，當加工對象物W的種類中反射狀態被設定為正反射的加工對象物W時，主控制部21會使第2調整模式無效化。

如圖4所示，相對於包含保護玻璃48的鉛直軸48L的平面而言，位移感測器47的受光部47b與位移感測器47的投光部47a是位於同一側。因此，將檢測光LK正反射的加工對象物W中，加工對象物W之反射光KR會難以入射至受光部47b，造成距離的測定有困難。因此，主控制部21會使第2調整模式無效化。也就是說，主控制部21會根據加工對象物W的資訊(反射狀態)來判定第2調整模式是有效或無效。

其中，主控制部21亦可藉由其他的資訊來進行判定。例如藉由加工對象物W的顏色進行判定。例如當加工對象物W的顏色為黑色等檢測光LK反射的光量較少的情形，使第2調整模式無效化。其中，主控制部21亦可將第2調整模式無效化的意思顯示於顯示部51。

(效果)

如以上說明，根據本實施方式可發揮以下的效果。

(1)雷射加工裝置10具有會射出雷射光LW的雷射光源33、會射出具有可見光區波長的導引光LG的導引用光源44、使雷射光LW及導引光LG進行掃描的掃描部46。雷射加工裝置10具有供雷射光LW及導引光LG穿透的保護玻璃48。此外，雷射加工裝置10具備包含投光部47a與受光部47b的位移感測器47。投光部47a會對加工對象物W發出具有可見光區波長的檢測光LK。位移感測器47配置為：使檢測光LK與保護玻璃48的鉛直軸48L在離開保護玻璃48既定的基準距離的位置交叉。受光部47b會接收被加工對象物W漫反射的檢測光LK(反射光KR)。位移感測器47會根據受光部47b的受光狀態來測定從保護玻璃48至加工對象物W為止的距離。主控制部21會將位移感測器47的測定結果顯示於控制台14的顯示部51。

例如主控制部21會根據測定結果將測定距離顯示於控制台14的顯示部51。測定距離是表示例如從頭部單元13(保護玻璃48的出射面48a)至加工對象物W的加工面Wa為止的距離。藉由該測定距離，能夠以更高的精確度來調整加工對象物W的位置。

(2)主控制部21會將記憶部22所記憶的加工物距離顯示於顯示部51。加工物距離是在加工對象物W的加工面Wa上以所需的射束徑進行加工圖樣的加工時所設定的距離。加工物距離是設定為例如上述的基準距離。此外，加工物距離被設定為可藉由控制台14的操作而變更。加工物距離記憶於記憶部22。藉由將雷射光LW的焦點位置相對於加工面Wa的高度方向(光軸方向)上偏離，從而能夠以所需的射束徑進行加工。

(3)主控制部21會將從頭部控制部41接收到的資料中所包含的位移感測器47的受光量與記憶部22所記憶的第1設定值、第2設定值進行比較。當受光量小於第1設定值時，主控制部21會於控制台14的顯示部51上顯示錯誤。以此方式，能夠確認位移感測器47的受光量不足。此外，當受光量大於第2設定值時，主控制部21會於控制台14的顯示部51上顯示錯誤。以此方式，能夠確認位移感測器47的受光量過多。藉由這種錯誤表示，能夠針對位移感測器47所引起的距離測定不穩定進行確認。

(4)記憶部22會記憶位移感測器47的測定結果。此外，記憶部22會記憶相對於位移感測器47的受光量的第1設定值、第2設定。第1設定值及第2設定值是設定為：位移感測器47中適合距離測定的光量範圍的下限值及上限值。當受光量小於第1設定值，或受光量大於第2設定值時，有時位移感測器47的受光部47b所獲得的反射光KR的入射位置，也就是測定結果會產生誤差。因此，只有在位移感測器47的受光量位於第1設定值以上第2設定值以下的情形才將位移感測器47的測定結果視為有效。以此方式，可以更高的精確度來調整位置。

(5)被光匯合構件49反射的一部分的雷射光LWa會入射至監控部43。監控部43包含接收雷射光LWa的受光元件。監控部43會檢測接收到的雷射光LWa的受光量。以此方式，能夠監控雷射光LW的光量。

(6)導引用光源44是配置為：朝向光匯合構件49的出射面49b射出導引光LG。光匯合構件49形成為：於其出射面49b會反射導引光LG。導引光LG會被光匯合構件49反射，從而與穿透光匯合構件49的雷射光LW形成同軸狀。被光匯合構件49反射的導引光LG會通過焦點調整部 45，然後與雷射光LW同樣地被掃描部46反射，從而照射在加工對象物W上。因此，主控制部21會與使雷射光LW進行掃描時同樣地根據加工資料來控制掃描部46。以此方式，主控制部21會利用導引光LG在加工對象物W的加工面上投射加工圖樣。導引光LG具有可見光區波長。因此，能夠藉由導引光LG來確認加工圖樣。

(7)檢測光LK會相對於保護玻璃48的鉛直軸48L傾斜。因此，當加工面Wa相對於上述基準面BP位於較靠近頭部單元13，或位於較遠離頭部單元13時，檢測光LK所形成的導引點會偏離基準標記60的中心。例如當加工面Wa位於圖7B所示的最遠點位置時，會顯示圖8所示的導引點70b。此外，例如當加工面Wa位於圖7C所示的最近點位置時，會顯示如圖8所示的導引點70c。藉由這種方式投射的導引點70a~70c能夠輕易地判斷加工面Wa是否位於基準面BP的位置。

〔變更例〕

有關實施方式的說明為本公開的雷射加工裝置可以採取的方式的例示，並無意圖局限該方式。除了實施方式之外，本公開亦可採取例如以下所示的實施方式的變更例，或採取組合有沒有相互矛盾的至少2種變更例。

‧主控制部21亦可將加工物距離與測定距離之間的差作為相對距離而顯示於顯示部51。顯示部51會顯示以加工物距離為基準之與測定結果之間的差的相對距離。以此方式，藉由使加工對象物W移動從而使顯示的值成為「0」的方式，能夠更簡單且更高的精確度地進行調整。此外，當加工物距離與測定距離不同時，顯示部51會顯示數值及正或負的符號。因此，能夠根據正或負的符號從而輕易地表示使加工對象物W移動的方向。

‧亦可採用單元的構成不同的雷射加工裝置。

圖9表示連接2個單元而構成的雷射加工裝置110。該雷射加工裝置110具有上述控制器單元111、頭部單元112、控制台114。頭部單元112藉由第2電纜線82而與控制器單元111連接。控制器單元111與上述雷射加工裝置10的控制器單元11有著相同的構成。也就是說，控制器單元111與上述控制器單元11同樣具有主控制部21、記憶部22、電源電路23、風扇24。頭部單元112具有頭部控制部121、記憶部122、雷射光源33、風扇34、監控部43、導引用光源44、焦點調整部45、掃描部46、位移感測器47、保護玻璃48。雷射光源33及風扇34與圖2所示的光源單元12的構成構件有著相同的構成。監控部43、導引用光源44、焦點調整部45、掃描部46、位移感測器47、保護玻璃48與圖2所示的頭部單元13的構成構件有著相同的構成。頭部控制部121具有圖2所示的光源控制部31與頭部控制部41的機能。此外，記憶部122會記憶圖2所示的記憶部32、42所記憶的資訊。控制台114與上述雷射加工裝置10的控制台14有著相同的構成。也就是說，控制台114與上述控制台14同樣具有顯示部51、操作部52。以這種方式構成的雷射加工裝置10也能夠獲得與上述實施方式相同的效果。

‧上述實施方式中，所使用的位移感測器47一體地具有投光部47a與受光部47b，所使用的位移感測器亦可為投光部47a與受光部47b分開設置。

‧亦可採用控制器單元具備顯示部51與操作部52之至少一者的雷射加工裝置。

‧位移感測器47亦可構成為：受光部47b裝設有阻斷導引光LG的波長域的濾鏡。此時，能夠在藉由導引光LG投射基準標記60的狀態下進行位移感測器47之距離測定。

‧亦可採用頭部單元13具備收束透鏡、fθ透鏡等的構成。

‧亦可將第1設定值、第2設定值記憶於頭部單元13的記憶部42。藉由頭部控制部41，將位移感測器47的受光部47b的受光量與第1設定值、第2設定值進行比較，從而判定是否錯誤。然後，將顯示是否錯誤的資訊從頭部控制部41發送至主控制部21。以此方式，能夠將位移感測器47的受光量的狀態顯示於控制台14。其中，頭部控制部41亦可將表示是否錯誤的資訊與受光量發送至主控制部21。

‧光匯合構件49亦可使用半反射鏡或分光鏡等。

‧上述實施方式中，所使用的光匯合構件49是形成為：供雷射光LW穿透並且反射導引光LG，所使用的光匯合構件亦可構成為：反射雷射光LW並且供導引光LG穿透。

‧上述實施方式中，是藉由光匯合構件49反射一部分的雷射光LW而入射至監控部43，亦可採用使用其他的反射構件來反射一部分的雷射光LW而入射至監控部43的構成。

‧上述實施方式中，位移感測器47是配置為：使檢測光LK穿透作為出射窗部的保護玻璃48，亦可將位移感測器47配置為：設置不同於保護玻璃48的出射窗部，使檢測光LK穿透該出射窗部。

‧上述實施方式中，位移感測器47的投光部47a與受光部47b的排列方向亦可適當地變更。

作為排列方向的第1例，亦可將位移感測器47配置為：從保護玻璃48的出射面48a之側觀看，投光部47a與受光部47b和圖4所示的平面LP平行地排列。

作為排列方向的第2例，亦可將位移感測器47配置為：從保護玻璃48的出射面48a之側觀看，從保護玻璃48的鉛直軸48L至投光部47a與從保護玻璃48的鉛直軸48L至受光部47b為等距離。此時，亦可將位移感測器47配置為：投光部47a與受光部47b沿著以鉛直軸48L為中心的圓的周方向排列。此外，亦可將位移感測器47配置為：使從投光部47a射出的檢測光LK與鉛直軸48L所形成的角度等同於藉由該檢測光LK而入射至受光部47b的反射光KR與鉛直軸48L所形成的角度。

以上的說明僅為例示。除了為了說明本公開的技術之目的所列舉的構成要素及方法(製造製程)之外，當業者能夠思及有更多種可想到的組合及取代。本公開亦包括在包含申請專利範圍之本公開的範圍內所包含的所有替換、變形、及變更。