JPH01218788A - Laser beam machine - Google Patents
Laser beam machineInfo
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- JPH01218788A JPH01218788A JP63042333A JP4233388A JPH01218788A JP H01218788 A JPH01218788 A JP H01218788A JP 63042333 A JP63042333 A JP 63042333A JP 4233388 A JP4233388 A JP 4233388A JP H01218788 A JPH01218788 A JP H01218788A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はレーザ加工機に係り、さらに詳しくは、レーザ
光の焦点位置と被加工物の加工位置との相対的すれを補
正する機能を備えたレーザ加工機に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a laser processing machine, and more specifically, the present invention relates to a laser processing machine, and more specifically, a laser processing machine that has a function of correcting relative misalignment between the focal position of a laser beam and the processing position of a workpiece. The present invention relates to a laser processing machine.
［従来の技術］
第２図は特開昭５９−１６３０９１号公報に開示された
、レーザ光の焦点位置と被加工物の加工位置との相対的
ずれを補正する機能を備えたレーザ加工機の構成説明図
である。図において、（１）は加工ヘッドでＸ−Ｙ方向
に移動可能に設けられた支持部祠（２）に支持されてお
り、内部にレーザ発振器（図示せず）から出射されたレ
ーザビーム（４）の伝送路が設けられている。（８）は
レーザビーム（４）を集光する加工レンズ、（５）はレ
ーザ光の焦点位置である。（Ｂ） 、 （Ｂａ＞は液加
］−物、（７）は被加工物（６） 、 （６ａ）を突合
せ溶接する溶接線である。[Prior Art] Fig. 2 shows a laser processing machine equipped with a function of correcting the relative deviation between the focal position of the laser beam and the processing position of the workpiece, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 163091/1982. It is a configuration explanatory diagram. In the figure, (1) is supported by a support part (2) that is movable in the X-Y direction with the processing head, and inside it is a laser beam (4) emitted from a laser oscillator (not shown). ) transmission line is provided. (8) is a processing lens that focuses the laser beam (4), and (5) is the focal position of the laser beam. (B), (Ba> is a liquid addition]-product, and (7) is a welding line for butt welding the workpieces (6) and (6a).
（８）は支持部材（２）に取付けられたテレビカメラ、
（１０）はモニタテレビ、（１１）は画像処理装置、（
１４）は加工ヘッド（１）の制御装置である。(8) is a television camera attached to support member (2);
(10) is a monitor television, (11) is an image processing device, (
14) is a control device for the processing head (1).
次に上記のように構成したレーザ加工機の作用を説明す
る。レーザ発振器から出射したレーザビーム（４）は、
加工ヘッド（１）を通り加工レンズ（３）によって集光
されて焦点位置（５）にレーザ光を照射する。焦点位置
（５）におけるレーザ光のエネルギー密度は１０ ”
ｌ（１６ｗ／Ｃｍ２に達する高エネルギーであるため、
被加工物（６） 、 （６ａ）を溶接線（７）に沿って
溶融し、溶接する。このとき、被加工物（６） ＋’
（６ａ）のセツティング精度等に起因して、被加工物（
６） 、 （６ａ）の溶接線（７）とレーザ光の焦点位
置（５）との間に位置すれが発生すると、溶接不良とな
ることがある。Next, the operation of the laser processing machine configured as described above will be explained. The laser beam (4) emitted from the laser oscillator is
Laser light passes through a processing head (1) and is focused by a processing lens (3) to irradiate a focal position (5). The energy density of the laser beam at the focal position (5) is 10"
l (because of the high energy reaching 16w/Cm2,
The workpieces (6) and (6a) are melted and welded along the weld line (7). At this time, the workpiece (6) +'
(6a) Due to the setting accuracy etc., the workpiece (
6) If misalignment occurs between the welding line (7) in (6a) and the focal position (5) of the laser beam, welding defects may occur.
このような場合は、テレビカメラ（８）により溶接線（
７）の位置及びレーザ光の焦点位置（５）を撮像し、両
者の映像信号（９）をモニタテレビ（１０）上に写し出
すと共に、画像処理装置（１１）へ伝送する。In such a case, the welding line (
7) and the focal position (5) of the laser beam are imaged, and their video signals (9) are displayed on a monitor television (10) and transmitted to an image processing device (11).
画像処理装置（１１）では溶接線（７〉と焦点位置（５
）との相対的すれ量が求められ、位置信号（１２）とし
て加工ヘッド制御装置（１４）へ送られる。加工へ・ソ
ド制御装置（１４）ではこの位置信号（１２）に基いて
支持部材（２）へ移動信号（１３）を送り、支持部祠（
２）をＸ又はＹ方向に移動させて、レーザ光の焦点位置
（５）を溶接線（７）と一致させる。The image processing device (11) detects the welding line (7) and the focal position (5).
) is determined and sent to the processing head control device (14) as a position signal (12). To machining, the control device (14) sends a movement signal (13) to the support member (2) based on this position signal (12), and moves the support member (
2) in the X or Y direction to match the focal position (5) of the laser beam with the welding line (7).
［発明が解決しようとする課題］
従来のレーザ溶接機は上記のように構成されているので
、若し、被加工物（０） 、 ＣＦ＞が特殊の形状で
あったり、溶接線（７） ７ｉ７びレーザ光の焦点位置
（５）と、テレビカメラ（８）との間において被加工物
（６） 、 （Ｇａ）上に障害物があったりする場合は
、テレビカメラ（５）で溶接線（７）及び焦点位置（５
）を撮像できないので、両者の相対的位置ずれを補正す
ることかできないという問題があった。[Problem to be solved by the invention] Since the conventional laser welding machine is configured as described above, if the workpiece (0), CF> has a special shape or the weld line (7) 7i7 If there is an obstacle on the workpiece (6), (Ga) between the focal position of the laser beam (5) and the television camera (8), the television camera (5) may be used to check the welding line. (7) and focal position (5
) cannot be imaged, so there is a problem that only the relative positional deviation between the two can be corrected.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、被加工物が特殊な形状であっても、また被加
工物上に障害物がある場合でも、加工位置とレーザ光の
照射位置との相対的６置すれを容品に補正するとこので
きる機能を備えたレーザ加工機を得ることを目的とした
ものである。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and even if the workpiece has a special shape or there are obstacles on the workpiece, the processing position and laser beam can be adjusted. The object of the present invention is to obtain a laser processing machine that can perform this function by appropriately correcting the relative misalignment of the laser beam and the irradiation position.
［課題を解決するための手段］
本発明は、上記の目的を達成するめたになされたもので
、レーザ発振器と加工レンズとの間に、−′３ −
レーザビームの方向と直交する方向に移動する切換ミラ
ーと、この切換ミラーによって反射したレーザ光の焦点
位置及び被加工物の加工位置を撮像するテレビカメラと
を設けたことを特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to achieve the above object, and includes a device that moves in a direction orthogonal to the direction of the laser beam between the laser oscillator and the processing lens. The present invention is characterized in that it is provided with a switching mirror for controlling the switching mirror, and a television camera for capturing an image of the focal position of the laser beam reflected by the switching mirror and the processing position of the workpiece.
［作 用コ
切換ミラーをレーザビームの伝送路から外れた位装置（
Ｂ）に移動させてこれに反射したレーザ光の焦点位置と
、切換ミラーをレーザビームの伝送路中（’Ａ）に移動
させてこれに反射したレーザ光の焦点位置とを、それぞ
れテレビカメラで撮像して設定すると共に、切換ミラー
を（Ａ）の位置に保持して被加工物の加工位置をテレビ
カメラで撮像し、前記設定したレーザ光の焦点位置と被
加工物の加工位置とを比較し、加工ヘッド又は被加工物
を移動させてそのずれ量を補正する。[Operation] Remove the switching mirror from the laser beam transmission path (
The focal position of the laser beam reflected by moving the switching mirror to position B) and the focal position of the laser beam reflected by moving the switching mirror to the laser beam transmission path ('A) are measured with a television camera. At the same time, the switching mirror is held at the position (A), the processing position of the workpiece is imaged with a television camera, and the set focal position of the laser beam and the processing position of the workpiece are compared. Then, the amount of deviation is corrected by moving the processing head or the workpiece.
［発明の実施例］
第１図は本発明実施例の”構成説明図である。図におい
て、（１）は加工ヘッド、（３）は加工レンズ、（４）
はレーザビーム、（５）はレーザ光の焦点位置、（［ｉ
） 、 （［ｉａ）は被加工物、（７）は例えば溶接線
の如キ加工位置、（１０）はモニタテレビ、（１１）は
画像処理装置で、これらは第２図で説明した従来のレー
ザ加工機と同様のものである。[Embodiment of the Invention] FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, (1) is a processing head, (3) is a processing lens, and (4) is a processing head.
is the laser beam, (5) is the focal position of the laser beam, ([i
), ([ia) is the workpiece, (7) is the machining position, such as a welding line, (10) is the monitor television, and (11) is the image processing device, which are the conventional machines explained in Fig. 2. It is similar to a laser processing machine.
（１３）はレーザ発振器と加工レンズ（３）との間に設
けられた光路切換器（本実施例では加工ヘッド（１）に
取付けた場合を示しである）で、内部にはレーザビーム
（４）は透過するが可視光は反射する切換ミラー（１４
）が配設されており、この切換ミラー （１４）は、レ
ーザビーム（４）の伝送路の位置Ａと、レーザビーム（
４）の方向と直交し、かつ伝送路から外れた位置Ｂとに
切換え得るように構成されている。（８ａ）は光路切換
器（１３）に取付けられたテレビカメラである。□
（１５）は被加工物（０） 、 （６ａ）を載置するＮ
Ｃテーブル、（１６）はＸ軸駆動モータ、（１７）はＹ
軸駆動モータで、このＮＣテーブル（１５）はＮＣ装置
（１８）からの移動信号（２０）によってＸ軸駆動モー
タ（１Ｇ）又はＹ軸駆動モータ（１７）が駆動され、Ｘ
−Ｙ方向に移動する。(13) is an optical path switching device provided between the laser oscillator and the processing lens (3) (this example shows the case where it is attached to the processing head (1)), and inside it is a laser beam (4 ) is a switching mirror (14) that transmits visible light but reflects visible light.
) is provided, and this switching mirror (14) is configured to switch between the position A of the transmission path of the laser beam (4) and the position A of the transmission path of the laser beam (4).
It is configured so that it can be switched to a position B that is orthogonal to the direction 4) and is away from the transmission path. (8a) is a television camera attached to the optical path switch (13). □ (15) is N where workpieces (0) and (6a) are placed.
C table, (16) is the X-axis drive motor, (17) is the Y
This NC table (15) is driven by the X-axis drive motor (1G) or Y-axis drive motor (17) by the movement signal (20) from the NC device (18),
-Move in the Y direction.
次に、上記のように構成した本発明の詳細な説明する。Next, the present invention configured as described above will be explained in detail.
先ず非加工時に、光路切換器（１３）の切換ミラー（１
４）をレーザビーム（４）の伝送路から外れたＢの位置
に移動させる。次にレーサ発振器がらレーザビーム（４
）を出射させて加エレンス（３）により集光し、これに
よって液加］−物（［ｉ） 、 （Ｇａ）上に形成さ
れる加工ポイント（したかってレーザ光の焦点位置（５
））を切換ミラー（１４）によって反射させ、テレビカ
メラ（８ａ）で撮像して映像信号（９）に変換し、画像
処理装置（１１）へ送る。次に切換ミラー（１４）ヲＡ
の位置に移動してレーザビーム（４）を透過させ、加工
レンズ（３）によって被加工物（６） 、 （６ａ）
上に形成される加工ポイント（焦点位置（５））をテレ
ビカメラ（８ａ）で撮像し、これを映像信号（９′）に
変換して画像処理装置（１１）に送り、先に送られいた
映像信号（９）とカーソル線（２１）の交点を合せるこ
とにより、レーザ光の焦点位置か設定される。First, when not processing, switch the switching mirror (1) of the optical path switch (13).
4) is moved to position B away from the transmission path of the laser beam (4). Next, a laser beam (4
) is emitted and focused by the laser element (3), thereby forming a processing point (therefore, the focal position (5) of the laser beam) formed on the object ([i), (Ga)].
)) is reflected by a switching mirror (14), imaged by a television camera (8a), converted into a video signal (9), and sent to an image processing device (11). Next, switch mirror (14)
The laser beam (4) is transmitted through the workpiece (6) and (6a) by the processing lens (3).
The processing point (focal position (5)) formed above is imaged with a television camera (8a), converted into a video signal (9') and sent to the image processing device (11), which is sent first. By aligning the intersection of the video signal (9) and the cursor line (21), the focal position of the laser beam is set.
次に、光路切換器（１３）の切換ミラー（１４）をＡの
位置に保持した状態で、加工レンズ（３）を介して切換
ミラー（１４）で反射された加工位置（７）の映像をテ
レビカメラ（８ａ）で撮像し、映像信号（９）に変換し
て画像処理装置（１１）へ送る。画像処理装置（１１）
には前記のようにレーザ光の焦点位置（５）があらかじ
め設定されているので、この焦点位置（５）と加工位置
（７）とか比較され、両者の相対的位置ずれ量か検出さ
れる。この位置すれ星は位置信号（１２〉に変換されて
ＮＣ装置（１８）へ送られ、ＮＣ装置はこの位置信号に
基いてＸ軸駆動モータ（１６）又はＹ軸駆動モータ（１
７）へ移動信号（２０）を送り、ＮＣテーブル（１５）
をＸ又はＹ方向に移動させて加工位置（７）を焦点位置
（５）に合わせる。Next, while holding the switching mirror (14) of the optical path switching device (13) at position A, the image of the processing position (7) reflected by the switching mirror (14) is transmitted through the processing lens (3). An image is captured by a television camera (8a), converted into a video signal (9), and sent to an image processing device (11). Image processing device (11)
Since the focal position (5) of the laser beam is set in advance as described above, this focal position (5) is compared with the processing position (7), and the amount of relative positional deviation between the two is detected. This position star is converted into a position signal (12) and sent to the NC device (18), and the NC device drives the X-axis drive motor (16) or Y-axis drive motor (16) based on this position signal.
7), send a movement signal (20) to the NC table (15)
is moved in the X or Y direction to align the processing position (7) with the focal position (5).
なお、モニタテレビ（１０）は、画像処理装置（１１）
からの画像信号（１９）により、ブラウン管上に加工位
置（７）の映像とカーソル線（２１）を表示する。Note that the monitor television (10) is an image processing device (11).
An image of the processing position (7) and a cursor line (21) are displayed on the cathode ray tube by the image signal (19) from.
上記の説明では、レーザ加工機により披加」ニ物を溶接
する場合を例にとって本発明を説明したが、本発明は溶
接以外の加」二を行なうレーザ加工機にも実施すること
かできる。また、上記実施例では、レーザ光の焦点位置
と被加］二物の加工位置とをｍ致させる手段として、Ｎ
Ｃテーブルにより被加工物を移動させる場合について説
明したが、被加工物を固定し、加工ヘッドを移動させる
ようにしてもよい。In the above explanation, the present invention has been explained by taking as an example the case where a laser beam machine is used to weld a processed object, but the present invention can also be implemented in a laser beam machine that performs processes other than welding. In addition, in the above embodiment, as a means for matching the focal position of the laser beam and the processing position of two objects,
Although the case where the workpiece is moved by the C table has been described, the workpiece may be fixed and the processing head may be moved.
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明はレーサ発振器
と加工ヘッドとの間に、レーザビームの方向と直交する
方向に移動可能な切換ミラーと、この切換ミラーによっ
て反射したレーザ光の焦点位置及び被加工物の加工位置
を撮像するテレビカメラとを設け、これら両映像から両
者の相対的位置すれ量を検出してこれを補正するように
したので、被加工物の形状や障害物の有無に関係なく、
簡単な操作てレーザ光の焦点位置及び被加工物の加工位
置を高精度で検出することかできる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention includes a switching mirror that is movable in a direction perpendicular to the direction of the laser beam, and a laser beam reflected by the switching mirror between the laser oscillator and the processing head. A television camera is installed to capture images of the focal position of the light and the processing position of the workpiece, and the amount of relative positional deviation between the two is detected from these images and corrected. Regardless of the presence or absence of obstacles,
With simple operations, the focal position of the laser beam and the processing position of the workpiece can be detected with high precision.
第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図は従来のレ
ーザ加工機の一例の構成説明図である。
図において、（１）は加工ヘット、（３）は加工レンズ
、（４）はレーザビーム、（５）はレーザ光の焦点位置
、（６） 、 （［ｉａ）は披加］−物、（７）は加
工位置、（８ａ）はテレビカメラ、（１０）はモニタテ
レビ、（１１）画像処理装置、（１３）は光路切換器、
（１４）は切換ミラー、＜１５）はＮＣテーブル、（１
８）はＮＣ装置である。
なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of an example of a conventional laser processing machine. In the figure, (1) is the processing head, (3) is the processing lens, (4) is the laser beam, (5) is the focal position of the laser beam, (6), ([ia) is the value] - object, ( 7) is a processing position, (8a) is a television camera, (10) is a monitor television, (11) is an image processing device, (13) is an optical path switch,
(14) is a switching mirror, <15) is an NC table, (1
8) is an NC device. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
学的に集光して被加工物の加工位置に照射する加工ヘッ
ドと、前記レーザ光の焦点位置と被加工物の加工位置を
撮像するテレビカメラとを備え、該テレビカメラが撮像
した映像に基いて前記加工ヘッド又は被加工物を移動さ
せ、前記レーザ光の焦点位置と被加工物の加工位置との
ずれを補正する装置を備えたレーザ加工機において、前
記レーザ発振器と加工レンズとの間に、レーザビームの
方向と直交する方向に移動する切換ミラーと、該切換ミ
ラーによって反射したレーザ光の焦点位置及び被加工物
の加工位置を撮像するテレビカメラとを設けたことを特
徴とするレーザ加工機。A laser oscillator that generates laser light, a processing head that optically focuses the laser light and irradiates it onto the processing position of the workpiece, and a television that images the focal position of the laser light and the processing position of the workpiece. a camera, and a device that moves the processing head or the workpiece based on the image captured by the television camera and corrects a deviation between the focal position of the laser beam and the processing position of the workpiece. In the processing machine, a switching mirror that moves in a direction perpendicular to the direction of the laser beam is located between the laser oscillator and the processing lens, and images the focal position of the laser beam reflected by the switching mirror and the processing position of the workpiece. A laser processing machine characterized by being equipped with a television camera.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042333A JPH01218788A (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63042333A JPH01218788A (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Laser beam machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01218788A true JPH01218788A (en) | 1989-08-31 |
Family
ID=12633081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63042333A Pending JPH01218788A (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Laser beam machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01218788A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06262379A (en) * | 1993-03-17 | 1994-09-20 | Nec Corp | Laser processing device |
| CN101856773A (en) * | 2010-04-22 | 2010-10-13 | 广州中国科学院工业技术研究院 | Focusing positioning method for laser processing initial position and laser processing device |
| US11007608B2 (en) | 2017-11-24 | 2021-05-18 | Fanuc Corporation | Laser machining device warning of anomaly in external optical system before laser machining |
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-
1988
- 1988-02-26 JP JP63042333A patent/JPH01218788A/en active Pending
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