[go: up one dir, main page]

JPH11267871A - Method and device for yag laser processing - Google Patents

Method and device for yag laser processing

Info

Publication number
JPH11267871A
JPH11267871A JP10070635A JP7063598A JPH11267871A JP H11267871 A JPH11267871 A JP H11267871A JP 10070635 A JP10070635 A JP 10070635A JP 7063598 A JP7063598 A JP 7063598A JP H11267871 A JPH11267871 A JP H11267871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser processing
laser beam
work
contact
yag laser
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.)
Pending
Application number
JP10070635A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Onodera
宏 小野寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amada Co Ltd filed Critical Amada Co Ltd
Priority to JP10070635A priority Critical patent/JPH11267871A/en
Publication of JPH11267871A publication Critical patent/JPH11267871A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve stability, accuracy, and working efficiency of laser processing by simply and accurately deciding the moving position in a height direction of a nozzle. SOLUTION: A work processing position WP against a laser beam axial center position on a surface of a work W is detected by an image pick-up means 13 provided to a laser processing head 9. The work processing position WP against a laser beam focal position in a height direction is detected by a focal position detecting device 21 or a contact type sensor 23. Since the focal position is displayed by a display means 19 based on the detected signals detected at the image pick-up means 13 and the focal position detecting device 21 or the contact type sensor 23, any operator can simply and accurately match the laser beam focal position with the work processing position WP.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、YAGレーザ加工
方法及びその装置に関し、特にノズルとワークの距離を
定量的に検出して、ティーチング時にレーザビーム焦点
位置をワーク加工位置に位置決めするYAGレーザ加工
方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a YAG laser processing method and apparatus, and more particularly to a YAG laser processing for quantitatively detecting a distance between a nozzle and a work and positioning a laser beam focal position at the work processing position during teaching. A method and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、YAGレーザロボットはワークを
レーザ加工する前に、YAGレーザ加工ヘッドの内部に
設けられたCCDカメラ等の撮像手段を使用して、作業
者によりCCDカメラからの画像(モニタ)を見なが
ら、X−Y平面(ワークの表面上)でレーザビーム焦点
位置をワーク加工位置に合わせるティーチング作業が行
われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a YAG laser robot uses an image pickup means such as a CCD camera provided inside a YAG laser processing head to perform an image (monitoring) from a CCD camera by a worker before laser processing a work. ), A teaching operation for adjusting the laser beam focal position to the work processing position on the XY plane (on the surface of the work) is performed.

【0003】モニタ上のクロスターゲットとレーザビー
ム焦点位置は予め一致するように調整されているので、
モニタ上のクロスターゲットをワーク加工位置例えばワ
ークの突き合わせ部に合わせることにより、ティーチン
グポイントが決定され、このティーチングポイントが基
準となってティーチングプログラムが作成される。以上
の作業により、ワークのX−Y平面での位置決めが可能
となる。
[0003] Since the cross target on the monitor and the focal position of the laser beam are adjusted in advance to match,
The teaching point is determined by aligning the cross target on the monitor with the work processing position, for example, the butted portion of the work, and a teaching program is created based on the teaching point. With the above operation, the work can be positioned on the XY plane.

【0004】ノズルとワークの高さ方向においてレーザ
ビーム焦点位置をワーク加工位置に位置決めするには、
上記のようにCCDカメラによりX−Y平面のピントが
合った位置で、作業者がレーザビームを見ながらYAG
レーザ加工ヘッドを昇降することによりティーチングポ
イントを探して合わせている。
In order to position the focal point of the laser beam at the workpiece processing position in the height direction of the nozzle and the workpiece,
At the position where the XY plane is focused by the CCD camera as described above, the operator looks at the laser beam while watching the YAG
The teaching point is searched and matched by raising and lowering the laser processing head.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のティ
ーチング作業においては、高さ方向においてレーザビー
ム焦点位置をワーク加工位置に合わせるのにモニタだけ
では判断できないので、実際には作業者がYAGレーザ
ビームを覗き見ながらYAGレーザ加工ヘッドを昇降し
て合わせている。したがって、定量的な位置決めが困難
であると共に、ノズル近傍を覗く作業が発生することに
なるため危険を伴う可能性があるという問題点があっ
た。
By the way, in the conventional teaching work, it is not possible to judge the position of the laser beam in the height direction to the work processing position by the monitor alone. The YAG laser processing head is moved up and down while looking through the camera. Therefore, there is a problem that it is difficult to perform quantitative positioning, and there is a possibility that danger is involved because an operation of looking into the vicinity of the nozzle occurs.

【0006】また、レーザビーム焦点位置がワーク加工
位置に合う位置(ピント)は、作業者の感覚で決まるの
で、そのピント範囲は2〜3mmと個人差が出てくると
いう問題点があった。
In addition, the position (focus) where the laser beam focal position matches the work processing position is determined by the operator's feeling, so that the focus range is 2-3 mm, and there is a problem that individual differences appear.

【0007】また、作業者は、ピントのある範囲の中心
を探すためにYAGレーザ加工ヘッドの上昇、下降を何
度も繰り返すので、作業性が悪いという問題点があっ
た。
Further, the operator repeatedly raises and lowers the YAG laser processing head many times in order to search for the center of a certain range of focus, so that there is a problem that workability is poor.

【0008】また、上記のピント範囲が2〜3mmであ
るために、位置決め精度も同レベルとなってしまうとい
う問題点があった。
In addition, since the focus range is 2 to 3 mm, there is a problem that the positioning accuracy is at the same level.

【0009】YAGレーザの溶接加工における焦点深度
の許容範囲は約1mm程度であるので、この許容範囲か
ら外れてしまうと加工不良(例えば溶け込み不足や貫通
など)が生じる可能性があるという問題点があった。
[0009] Since the allowable range of the depth of focus in the welding processing of the YAG laser is about 1 mm, there is a problem that if the allowable depth is out of the allowable range, processing defects (for example, insufficient penetration or penetration) may occur. there were.

【0010】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、ノズルとワークの距離を定量
的に検出して、ティーチング時の位置決め精度を向上す
ることにより、加工不良を低減し、作業の簡略化を実現
させるYAGレーザ加工方法及びその装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to quantitatively detect a distance between a nozzle and a work to improve the positioning accuracy at the time of teaching, thereby improving processing defects. It is an object of the present invention to provide a YAG laser processing method and an apparatus therefor, which reduce the cost and simplify the operation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明のレーザ加工方法は、YAG
レーザビームをYAGレーザ加工ヘッド内に備えた集光
レンズにより集光せしめて前記レーザ加工ヘッドの先端
に備えたノズルからワークに照射してレーザ加工を行う
YAGレーザ加工方法において、前記YAGレーザ加工
ヘッドに備えた撮像手段によりワークの表面上における
YAGレーザビームの位置に対するワーク加工位置を検
出すると共に、焦点位置検出装置により高さ方向におけ
るレーザビーム焦点位置に対するワーク加工位置を検出
し、前記撮像手段で検出された検出信号と前記焦点位置
検出装置で検出された検出信号に基づいて表示手段によ
り表示し、この表示に基づいてレーザビーム焦点位置を
ワーク加工位置に合わせるべく前記レーザ加工ヘッドを
三次元に移動調整することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser processing method comprising the steps of:
In a YAG laser processing method, a laser beam is condensed by a condensing lens provided in a YAG laser processing head and irradiated on a work from a nozzle provided at the tip of the laser processing head to perform laser processing. The work means for detecting the work position of the YAG laser beam on the surface of the work is detected by the imaging means provided in the apparatus, and the work position of the laser beam in the height direction is detected by the focus position detection device. The display means displays based on the detected detection signal and the detection signal detected by the focal position detecting device, and based on the display, the laser processing head is three-dimensionally adjusted to adjust the laser beam focal position to the work processing position. The movement is adjusted.

【0012】したがって、撮像手段により検出されたワ
ークの表面上におけるYAGレーザビームの軸心位置と
ワーク加工位置が、表示装置の画面に表示されるので、
作業者は画像を見ながら、YAGレーザ加工ヘッドを移
動調整して容易にYAGレーザビームの軸心位置をワー
ク加工位置に合わせる。また、焦点位置検出装置により
ノズルとワークとの距離がレーザビーム焦点位置に合っ
たか否かを表示されるので、YAGレーザ加工ヘッドを
高さ方向にも容易に正確に移動位置決めされる。作業者
による個人差がなくなり、レーザビーム焦点位置がワー
ク加工位置に定量的に正確に位置決めされる。
Therefore, the axial position of the YAG laser beam and the work processing position on the surface of the work detected by the imaging means are displayed on the screen of the display device.
The operator moves and adjusts the YAG laser processing head while viewing the image to easily adjust the axis position of the YAG laser beam to the work processing position. In addition, since the focal position detecting device indicates whether or not the distance between the nozzle and the workpiece is at the focal position of the laser beam, the YAG laser processing head can be easily moved and positioned also in the height direction. There is no individual difference between the workers, and the laser beam focal position is quantitatively and accurately positioned at the work processing position.

【0013】以上のことから、焦点ズレがなくなるの
で、精度の高いレーザ加工が安定して実施される。レー
ザ加工の作業効率が向上する。
As described above, since there is no defocus, stable laser processing with high accuracy can be performed. The working efficiency of laser processing is improved.

【0014】請求項2によるこの発明のYAGレーザ加
工方法は、請求項1記載のYAGレーザ加工方法におい
て、焦点位置検出装置をYAGレーザビームに対してオ
フセットした位置に配置することにより、焦点位置検出
装置で検出された検出信号に基づいてリアルタイムにフ
ィードバック制御することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a YAG laser processing method according to the first aspect, wherein the focus position detecting device is disposed at a position offset with respect to the YAG laser beam. The present invention is characterized in that feedback control is performed in real time based on a detection signal detected by the device.

【0015】したがって、焦点位置検出装置がオフセッ
トした位置に配置されているので、レーザ加工中であっ
ても、レーザビーム焦点とワーク加工位置との位置関係
がリアルタイムにフィードバックされるので、自動的に
安定した高精度のレーザ加工が実施される。
Therefore, since the focal position detecting device is arranged at the offset position, the positional relationship between the laser beam focal point and the work processing position is fed back in real time even during laser processing, so that it is automatically performed. Stable high-precision laser processing is performed.

【0016】請求項3によるこの発明のYAGレーザ加
工装置は、YAGレーザビームをYAGレーザ加工ヘッ
ド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記レーザ
加工ヘッドの先端に備えたノズルからワークに照射して
レーザ加工を行うYAGレーザ加工装置において、三次
元に移動可能なYAGレーザ加工ヘッド内にワークの表
面上におけるYAGレーザビームの位置に対するワーク
加工位置を検出する撮像手段を設け、前記レーザ加工ヘ
ッドに備えられて高さ方向におけるレーザビーム焦点位
置に対するワーク加工位置を検出する焦点位置検出装置
を設け、前記撮像手段で検出された検出信号と前記焦点
位置検出装置で検出された検出信号に基づいてレーザビ
ーム焦点位置に対するワーク加工位置を表示する表示手
段を設けてなることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a YAG laser processing apparatus, wherein a YAG laser beam is condensed by a condensing lens provided in a YAG laser processing head, and is irradiated onto a work from a nozzle provided at a tip of the laser processing head. A YAG laser processing apparatus for performing laser processing by using an image pickup means for detecting a work processing position relative to a position of a YAG laser beam on a surface of a work in a three-dimensionally movable YAG laser processing head; A focus position detection device is provided for detecting a workpiece processing position with respect to the laser beam focus position in the height direction, based on a detection signal detected by the imaging unit and a detection signal detected by the focus position detection device. A display means for displaying a workpiece processing position with respect to a laser beam focal position is provided. The one in which the features.

【0017】したがって、請求項1記載の作用と同様で
あり、撮像手段により検出されたワークの表面上におけ
るYAGレーザビームの軸心位置とワーク加工位置が、
表示装置の画面に表示されるので、作業者は画像を見な
がら、YAGレーザ加工ヘッドを移動調整して容易にY
AGレーザビームの軸心位置をワーク加工位置に合わせ
る。また、焦点位置検出装置によりノズルとワークとの
距離がレーザビーム焦点位置に合ったか否かを表示され
るので、YAGレーザ加工ヘッドを高さ方向にも容易に
正確に移動位置決めされる。作業者による個人差がなく
なり、レーザビーム焦点位置がワーク加工位置に定量的
に正確に位置決めされる。
Therefore, the operation is the same as that of the first aspect, and the axial position of the YAG laser beam and the work processing position on the surface of the work detected by the imaging means are:
Displayed on the screen of the display device, the operator can move and adjust the YAG laser processing head while viewing the image to easily adjust the YAG laser processing head.
The axis position of the AG laser beam is adjusted to the work processing position. In addition, since the focal position detecting device indicates whether or not the distance between the nozzle and the workpiece is at the focal position of the laser beam, the YAG laser processing head can be easily moved and positioned also in the height direction. There is no individual difference between the workers, and the laser beam focal position is quantitatively and accurately positioned at the work processing position.

【0018】以上のことから、焦点ズレがなくなるの
で、精度の高いレーザ加工が安定して実施される。レー
ザ加工の作業効率が向上する。
As described above, since there is no defocus, stable laser processing with high accuracy can be performed. The working efficiency of laser processing is improved.

【0019】請求項5によるこの発明のYAGレーザ加
工装置は、請求項4のYAGレーザ加工位置において、
前記接触子を退避位置に移動可能であることを特徴とす
るものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a YAG laser processing apparatus according to the fourth aspect, wherein:
The contact can be moved to a retracted position.

【0020】したがって、レーザ加工を行っていないと
きには、接触子は退避位置に移動されているので、邪魔
にならない。
Therefore, when the laser processing is not performed, the contact is moved to the retracted position and does not become an obstacle.

【0021】請求項5によるこの発明のレーザ加工装置
は、請求項3記載のYAGレーザ加工装置において、前
記焦点位置検出装置が、ワークの表面に接触する接触子
をYAGレーザ加工ヘッドの側面にワークに接近、離反
する方向に移動自在に設けると共に前記接触子をワーク
に接近する方向に常時付勢する付勢手段を設け、前記接
触子の先端が高さ方向におけるレーザビーム焦点位置に
位置したことを検出する接触位置検出器を設けてなる接
触式アクチュエータであることを特徴とするものであ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the YAG laser processing apparatus according to the third aspect, the focus position detecting device includes a contact member which comes into contact with the surface of the workpiece on a side surface of the YAG laser processing head. And a biasing means for constantly biasing the contact in a direction approaching the work is provided, and a tip of the contact is located at a laser beam focal position in a height direction. Is a contact-type actuator provided with a contact position detector for detecting the contact position.

【0022】したがって、YAGレーザ加工ヘッドがワ
ークに接近すると、ワークにより接触子がノズルに接近
する方向に押圧されて、接触子の先端が高さ方向におけ
るレーザビーム焦点位置に位置したときに接触位置検出
器が検出する。
Therefore, when the YAG laser processing head approaches the work, the contact is pressed by the work in a direction approaching the nozzle, and the contact position is set when the tip of the contact is located at the laser beam focal position in the height direction. The detector detects.

【0023】請求項6によるこの発明のレーザ加工装置
は、請求項3記載のYAGレーザ加工装置において、前
記焦点位置検出装置が、ワーク加工位置よりオフセット
した位置に配置したレーザ変位センサであることを特徴
とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the laser processing apparatus of the third aspect, the focus position detecting device is a laser displacement sensor disposed at a position offset from a work processing position. It is a feature.

【0024】したがって、レーザ変位センサがオフセッ
トした位置に配置であるので、レーザ加工中であって
も、レーザビーム焦点とワーク加工位置との位置関係が
リアルタイムにフィードバックされるので、自動的に安
定した高精度のレーザ加工が実施される。
Therefore, since the laser displacement sensor is arranged at the offset position, the positional relationship between the laser beam focal point and the workpiece processing position is fed back in real time even during laser processing, so that the laser automatically becomes stable. High-precision laser processing is performed.

【0025】請求項7によるこの発明のレーザ加工装置
は、請求項3記載のレーザ加工装置において、前記焦点
位置検出装置が、ノズルとワークのギャップを検出する
静電容量センサであることを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the laser processing apparatus according to the third aspect, the focal position detecting device is a capacitance sensor for detecting a gap between the nozzle and the work. Is what you do.

【0026】したがって、静電容量センサは非常にコン
パクトになり、レーザ加工中であっても、レーザビーム
焦点とワーク加工位置との位置関係がリアルタイムにフ
ィードバックされるので、自動的に安定した高精度のレ
ーザ加工が実施される。
Therefore, the capacitance sensor becomes very compact, and even during laser processing, the positional relationship between the laser beam focal point and the workpiece processing position is fed back in real time, so that automatically stable high precision is achieved. Laser processing is performed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザ加工方法お
よびその装置の実施の形態について、図面を参照して説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the laser processing method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】図1を参照するに、本実施の形態に係わる
YAGレーザ発振器1から出力されたYAGレーザビー
ムLBは光ファイバ3を経て、例えばX,Y,Z方向の
三次元方向に移動可能なロボットのアームの先端に設け
られたYAGレーザ加工ヘッド5へ送られる。このYA
GレーザビームLBはレーザ加工ヘッド5の内部に設け
られた焦光レンズ7で集光される。前記レーザ加工ヘッ
ド5の先端部には、図1に示されるようにノズル9が設
けられ、集光されたYAGレーザビームLBがノズル9
の先端のノズル穴11からワークWに向けて出射され、
所望の形状に切断や溶接加工などのレーザ加工が行なわ
れる。
Referring to FIG. 1, a YAG laser beam LB output from a YAG laser oscillator 1 according to the present embodiment can move in a three-dimensional direction, for example, in the X, Y, and Z directions via an optical fiber 3. It is sent to the YAG laser processing head 5 provided at the tip of the robot arm. This YA
The G laser beam LB is condensed by a focusing lens 7 provided inside the laser processing head 5. A nozzle 9 is provided at the tip of the laser processing head 5 as shown in FIG.
Is emitted toward the workpiece W from the nozzle hole 11 at the tip of
Laser processing such as cutting or welding is performed to a desired shape.

【0029】YAGレーザ加工ヘッド5内にはノズル穴
11、換言すればYAGレーザビームLBのX−Y平面
の位置を検出するための画像を取得する撮像手段の一例
としての例えばCCDカメラ13と照度確保のための光
源体(図示省略)が設置されている。前記CCDカメラ
13は当該CCDカメラ13にて取得した画像を処理す
る画像処理装置15に電気的に接続され、この画像処理
装置15はセンサコントローラ17に接続されている。
In the YAG laser processing head 5, there is provided a nozzle hole 11, in other words, for example, a CCD camera 13 as an example of an image pickup means for acquiring an image for detecting the position of the YAG laser beam LB on the XY plane, and an illuminance. A light source (not shown) for securing is provided. The CCD camera 13 is electrically connected to an image processing device 15 that processes an image acquired by the CCD camera 13, and the image processing device 15 is connected to a sensor controller 17.

【0030】CCDカメラ13にて取得した画像は表示
装置としての例えばモニタ19に表示されるように構成
されており、モニタ19上のクロスターゲットとYAG
レーザビームLBの軸心とは一致するよう調整されてい
る。
An image acquired by the CCD camera 13 is configured to be displayed on a monitor 19 as a display device, for example.
The laser beam LB is adjusted to coincide with the axis.

【0031】また、YAGレーザ加工ヘッド5にはノズ
ル9先端からワーク加工位置WPまでの高さ方向の距離
とノズル9からのレーザビーム焦点位置LFとの合わせ
状態を検出するための焦点位置検出装置21が設けられ
ている。
Further, the YAG laser processing head 5 has a focus position detecting device for detecting a matching state between the distance in the height direction from the tip of the nozzle 9 to the work processing position WP and the laser beam focal position LF from the nozzle 9. 21 are provided.

【0032】本実施の形態においては、上記の焦点位置
検出装置21でノズル9とワークWの距離を検出する場
合、次の仕様を満たす必要がある。すなわち、(1) ±
0.1mm程度の精度があること、(2) レーザロボット
により三次元ワークWのレーザ加工を対象とするので、
実際の加工ポイントを測定する必要があること、(3) C
CDカメラ13の撮像手段で同軸上を見ているので、焦
点位置検出装置21は同軸上に配置できないため、レー
ザ加工ヘッド5の外側から角度を付けて測定できるこ
と、(4) ワークWが軟鋼板、ステンレス、アルミニウム
等の異種材料であっても検出特性が変化しないこと、で
ある。
In the present embodiment, when the distance between the nozzle 9 and the work W is detected by the above-described focal position detecting device 21, the following specifications must be satisfied. That is, (1) ±
(2) Since the laser processing of the three-dimensional work W is performed by the laser robot, the accuracy is about 0.1 mm.
It is necessary to measure the actual machining point, (3) C
Since the imaging means of the CD camera 13 looks coaxially, the focus position detecting device 21 cannot be coaxially arranged, so that the measurement can be performed at an angle from the outside of the laser processing head 5; And that the detection characteristics do not change even if different materials such as stainless steel and aluminum are used.

【0033】なお、ノズル9とワークWの距離を測定す
るセンサには、近接スイッチ(渦電流式等)、レーザ式
変位センサ、超音波式センサ、接触式センサなどがある
が、以上の理由から、本発明の実施の形態の焦点位置検
出装置21としては、接触式アクチュエータ、レーザ変
位センサ、静電容量センサ等が特に好ましい。
Sensors for measuring the distance between the nozzle 9 and the work W include a proximity switch (such as an eddy current type), a laser type displacement sensor, an ultrasonic sensor, and a contact type sensor. As the focal position detecting device 21 according to the embodiment of the present invention, a contact type actuator, a laser displacement sensor, a capacitance sensor, and the like are particularly preferable.

【0034】ちなみに、近接スイッチは、精度に関して
難しさがあり、異種材質に関しても難しさがあり、角度
に影響される。
Incidentally, the proximity switch has difficulty in accuracy, and also has difficulty in dissimilar materials, and is affected by the angle.

【0035】レーザ式変位センサは、通常PSD素子
(アナログ)であるために受光したレーザ光の平均値の
中心値を検出するので、ワークWの材質の違いによって
は反射の状態が変化して検出測定に誤差が生じる。
Since the laser type displacement sensor is usually a PSD element (analog), it detects the center value of the average value of the received laser light, so that the state of reflection changes depending on the material of the work W. An error occurs in the measurement.

【0036】超音波センサは、ワークWの材質の違いに
よる変化は殆どないが、角度の許容範囲が±1〜3°で
あるので角度特性が弱い。
The ultrasonic sensor hardly changes due to the difference in the material of the work W, but has a weak angle characteristic because the allowable angle range is ± 1 to 3 °.

【0037】以下、焦点位置検出装置21の代表例とし
ての接触式センサ23について、図1ないし図5に基づ
いて説明する。
Hereinafter, a contact sensor 23 as a representative example of the focal position detecting device 21 will be described with reference to FIGS.

【0038】図1ないし図3を参照するに、YAGレー
ザ加工ヘッド5の側部には固定ブラケット25が固定さ
れている。この固定ブラケット25の側面には、略く字
状をなす接触ブラケット27がその一端側を前記固定ブ
ラケット25に固定された支持ピン29を支軸としてほ
ぼ垂直面で上下に回動自在に設けられている。
Referring to FIGS. 1 to 3, a fixing bracket 25 is fixed to the side of the YAG laser processing head 5. A substantially rectangular contact bracket 27 is provided on the side surface of the fixed bracket 25 so as to be rotatable up and down in a substantially vertical plane with a support pin 29 fixed at one end thereof to the fixed bracket 25 as a support axis. ing.

【0039】なお、接触ブラケット27の側面には貫通
する位置検出穴31が設けられており、この位置検出穴
31を検出して接触ブラケット27が所定の位置にある
かどうかを検出するための接触式位置検出器としての例
えば近接スイッチ33が前記固定ブラケット25にホロ
セットで固定されている。前記近接スイッチ33は、Y
AGレーザ加工ヘッド5の側部に設けられた表示装置の
一例としての例えば確認用LED等の近接スイッチ中継
アンプ35を経てセンサコントローラ17に電気的に接
続されている。なお、センサコントローラ17はロボッ
トのアームの三次元動作を制御するロボットコントロー
ラ37に接続されている。
The side face of the contact bracket 27 is provided with a penetrating position detecting hole 31. The contact detecting hole 31 is detected to detect whether the contact bracket 27 is at a predetermined position. For example, a proximity switch 33 as a type position detector is fixed to the fixing bracket 25 by a set. The proximity switch 33 is Y
It is electrically connected to the sensor controller 17 via a proximity switch relay amplifier 35 such as a confirmation LED as an example of a display device provided on the side of the AG laser processing head 5. The sensor controller 17 is connected to a robot controller 37 that controls the three-dimensional operation of the robot arm.

【0040】前記接触ブラケット27の先端にはワーク
Wに接触するための接触子39が突出して設けられてい
る。したがって、この接触子39の先端がワークWに接
触して押圧されると前記接触ブラケット27と共に回動
可能に構成されている。なお、前記接触子39は接触ブ
ラケット27の先端に着脱可能な継手形状で装着されて
いるので、種々の形状の接触子39に交換可能である。
At the end of the contact bracket 27, a contact 39 for contacting the work W is provided so as to protrude. Therefore, when the tip of the contact 39 comes into contact with the work W and is pressed, the contact 39 can rotate together with the contact bracket 27. Since the contact 39 is attached to the tip of the contact bracket 27 in a detachable joint shape, the contact 39 can be replaced with a contact 39 having various shapes.

【0041】接触ブラケット27は下方位置に回動して
いる状態では固定ブラケット25に固定されたスプリン
グプランジャ41により先端の接触子39が常時ノズル
9から離反する方向へ付勢されている。
When the contact bracket 27 is rotated to the lower position, the contact 39 at the tip is constantly urged in a direction away from the nozzle 9 by a spring plunger 41 fixed to the fixed bracket 25.

【0042】また、固定ブラケット25の上部には接触
ブラケット27を退避状態にするために上方位置に回動
された接触ブラケット27を両側面から挟み込んで半固
定状態に保持するためのボールプランジャ43が固定ブ
ラケット25の上部に設けられている。
A ball plunger 43 is provided above the fixed bracket 25 for holding the contact bracket 27 rotated upward to hold the contact bracket 27 in a semi-fixed state from both sides so as to retract the contact bracket 27. It is provided on the upper part of the fixing bracket 25.

【0043】上記構成により、ノズル9がワークWから
離れているときには、接触子39と共に接触ブラケット
27がスプリングプランジャ41によりノズル9から離
反する方向に付勢されて図1における下方側の二点鎖線
で示されているように傾いている。このときの接触ブラ
ケット27の位置検出穴31は近接スイッチ33の検出
部45からずれているので、近接スイッチ33は接触ブ
ラケット27の金属部材を検出することになりONし
て、近接スイッチ中継アンプ35が点灯する。
With the above structure, when the nozzle 9 is separated from the work W, the contact bracket 27 together with the contact 39 is urged by the spring plunger 41 in a direction away from the nozzle 9, and the lower two-dot chain line in FIG. It is tilted as shown. At this time, since the position detection hole 31 of the contact bracket 27 is displaced from the detection unit 45 of the proximity switch 33, the proximity switch 33 detects the metal member of the contact bracket 27 and is turned on. Lights up.

【0044】ノズル9がワークWに接近すると、接触子
39と共に接触ブラケット27がノズル9に接近する方
向に押圧されて、所定の位置で接触ブラケット27の位
置検出穴31が近接スイッチ33の検出部45に位置す
ることになり、近接スイッチ33がOFFして近接スイ
ッチ中継アンプ35が消灯する。
When the nozzle 9 approaches the work W, the contact bracket 27 is pressed together with the contact 39 in a direction approaching the nozzle 9, and the position detecting hole 31 of the contact bracket 27 is moved to a detecting portion of the proximity switch 33 at a predetermined position. As a result, the proximity switch 33 is turned off, and the proximity switch relay amplifier 35 is turned off.

【0045】接触子39と共に接触ブラケット27がノ
ズル9にさらに接近すると、前記位置検出穴31が再び
近接スイッチ33からずれるために近接スイッチ33が
ONして近接スイッチ中継アンプ35が点灯する。
When the contact bracket 27 moves closer to the nozzle 9 together with the contact 39, the position detection hole 31 is again shifted from the proximity switch 33, so that the proximity switch 33 is turned on and the proximity switch relay amplifier 35 is turned on.

【0046】したがって、近接スイッチ33がOFFす
る位置とレーザビーム焦点位置LFとを予め合わせてお
くことによって、ノズル9とワークWの距離が高さ方向
におけるレーザビーム焦点位置LFに位置したことが検
出される。
Therefore, by setting the position where the proximity switch 33 is turned off and the laser beam focal position LF in advance, it is detected that the distance between the nozzle 9 and the work W is located at the laser beam focal position LF in the height direction. Is done.

【0047】実際のレーザ加工中では接触子39が邪魔
になるので、このときは接触ブラケット27が上方へ1
80°回動されてボールプランジャ43で待避状態に半
固定される。
During the actual laser processing, the contact 39 becomes an obstacle, and in this case, the contact bracket 27 moves upward by one.
After being rotated by 80 °, it is semi-fixed in the retracted state by the ball plunger 43.

【0048】なお、上記の接触子39としては、板状で
あってもよく、同心上で見ているCCDカメラ13に与
える影響を考慮して、例えば図4(A),(B)に示さ
れている接触子39Aは先端部に穴が設けられており、
図5(A),(B)に示されている接触子39Bは先端
部が半円状に形成されており、あるいはその他の種々の
形状にすることも効果があるので限定されない。
The contact 39 may be in the form of a plate. Considering the effect on the CCD camera 13 viewed concentrically, for example, as shown in FIGS. The contact 39A is provided with a hole at the tip,
The contact 39B shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B) is not limited since the tip is formed in a semicircular shape or other various shapes are effective.

【0049】また、上記の接触ブラケット27を検出す
るための接触式位置検出器としては、近接スイッチ33
に限定されることなく、高精度なリミットスイッチ、光
電センサなどでも実施できる。
As a contact type position detector for detecting the contact bracket 27, a proximity switch 33 is used.
However, the present invention is not limited to this, and can be implemented with a high-precision limit switch, photoelectric sensor, or the like.

【0050】また、上記の接触子39の機構としては、
リンク機構を用いた回転のみに限定されるものではな
く、例えば上下方向にスライドするアクチュエータとし
ても実施することができる。
The mechanism of the contact 39 is as follows.
The invention is not limited to the rotation using the link mechanism, but may be implemented as, for example, an actuator that slides vertically.

【0051】以上のことから、撮像手段としてのCCD
カメラ13によりワークWの表面上(X−Y平面)にお
けるYAGレーザビームLBの位置とワーク加工位置W
Pの位置が検出され、この検出信号はセンサコントロー
ラ17に電気的に送られる。CCDカメラ13からの検
出信号に基づいて表示装置としての例えばモニタ19の
画面に表示される。作業者は、この表示された画像を見
ながらロボットのアームを移動して、X−Y平面におい
てレーザビームLBの位置をワーク加工位置WPに合わ
せるべくレーザ加工ヘッド5をX−Y平面方向に移動調
整する。さらに、近接スイッチ中継アンプ35が消灯す
る位置に合わせるべくYAGレーザ加工ヘッド5を高さ
方向にも移動調整する。
From the above, the CCD as the image pickup means
The position of the YAG laser beam LB on the surface of the workpiece W (XY plane) by the camera 13 and the workpiece processing position W
The position of P is detected, and this detection signal is sent to the sensor controller 17 electrically. The image is displayed on a screen of, for example, a monitor 19 as a display device based on a detection signal from the CCD camera 13. The operator moves the robot arm while watching the displayed image, and moves the laser processing head 5 in the XY plane direction to adjust the position of the laser beam LB on the XY plane to the work processing position WP. adjust. Further, the YAG laser processing head 5 is also moved and adjusted in the height direction so as to match the position where the proximity switch relay amplifier 35 is turned off.

【0052】例えば、ノズル9の位置がワークWの表面
より離れているときは図1において下方の二点鎖線の接
触子39の位置にあるので、YAGレーザ加工ヘッド5
をさらにワークWの方へ接近させる。接触子39の先端
がワークWで押されて図1において実線の接触子39の
位置に達することになり、このとき近接スイッチ中継ア
ンプ35が消灯する。YAGレーザ加工ヘッド5がワー
クWの方へさらに接近しすぎると、接触子39の先端が
ワークWで押されて図1において上方の二点鎖線の接触
子39の位置になり、近接スイッチ中継アンプ35が点
灯する。
For example, when the position of the nozzle 9 is farther from the surface of the work W, it is located at the position of the contact 39 indicated by the two-dot chain line in FIG.
Is further approached toward the work W. The tip of the contact 39 is pushed by the work W to reach the position of the contact 39 indicated by the solid line in FIG. 1, and at this time, the proximity switch relay amplifier 35 is turned off. When the YAG laser processing head 5 comes too close to the work W, the tip of the contact 39 is pushed by the work W to the position of the contact 39 indicated by a two-dot chain line in FIG. 35 lights up.

【0053】これにより、レーザビーム焦点位置LFを
ワーク加工位置WPの所望の位置に合わせるべく容易に
且つ正確に三次元的に移動調整されるので、適正なティ
ーチングポイントが決定される。このティーチングポイ
ントに基づいて正確なティーチングプログラムが作成さ
れるので、このティーチングプログラムに従って精度の
高いレーザ加工が行われる。
Thus, the laser beam focal position LF is easily and accurately three-dimensionally moved and adjusted so as to match the desired position of the workpiece processing position WP, so that an appropriate teaching point is determined. Since an accurate teaching program is created based on the teaching points, highly accurate laser processing is performed in accordance with the teaching program.

【0054】なお、上述した例ではノズル9とワークW
の高さ(距離)を検出後に近接スイッチ中継アンプ35
に表示するよう構成されているが、他の例としては前記
接触式センサ23によりレーザビーム焦点位置LFとワ
ーク加工位置WPとの高さ方向の距離を定量的に検出
し、この検出信号をモニタ19に送電し、作業者がX−
Y平面をティーチングするときに見ているモニタ19の
CCDカメラ13からの画面上に、上記のノズル9とワ
ークWの距離を表示することができる。これにより、作
業者は効率よくレーザビーム焦点位置LFをワーク加工
位置WPに合わせることができる。
In the example described above, the nozzle 9 and the work W
Switch relay amplifier 35 after detecting the height (distance) of
However, as another example, the contact type sensor 23 quantitatively detects the distance in the height direction between the laser beam focal position LF and the work processing position WP, and monitors this detection signal. 19, and the worker
The distance between the nozzle 9 and the work W can be displayed on the screen from the CCD camera 13 of the monitor 19, which is viewed when teaching the Y plane. Thereby, the operator can efficiently adjust the laser beam focal position LF to the work processing position WP.

【0055】なお、上述した例では接触子39の先端が
ワーク加工位置WP(ノズル中心の下方位置)に位置す
るように構成されているが、他の例として接触子39の
先端がワーク加工位置WPよりオフセットして配置され
ることにより、レーザ加工中であっても接触子39が邪
魔にならずに接触子39により常時高さ方向におけるレ
ーザビーム焦点位置LFに対するワーク加工位置WPを
検出できる。したがって、レーザ加工時にノズル9の高
さ方向の位置をリアルタイムに検出して、センサコント
ローラ17にフィードバックしてレーザ加工を制御する
ことができる。
In the above-described example, the tip of the contact 39 is configured to be located at the workpiece processing position WP (a position below the center of the nozzle). However, as another example, the tip of the contact 39 is located at the workpiece processing position. By being arranged offset from the WP, the contact 39 can always detect the workpiece processing position WP with respect to the laser beam focal position LF in the height direction without the contact 39 even during laser processing. Therefore, the position of the nozzle 9 in the height direction can be detected in real time during laser processing, and the laser processing can be controlled by feedback to the sensor controller 17.

【0056】次に、本発明の実施の形態を示す焦点位置
検出装置21としてのレーザ変位センサ47について図
面を参照して説明する。
Next, a laser displacement sensor 47 as a focal position detecting device 21 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0057】図6を参照するに、レーザ変位センサ47
はレーザ加工ヘッド5の外側に取り付けられており、レ
ーザ変位センサ47は電気的にセンサコントローラ49
から表示装置の一例としての例えばモニタ51に接続さ
れており、YAGレーザビームLBに対して角度を付け
てノズル9とワークWとの距離を測定している。
Referring to FIG. 6, the laser displacement sensor 47
Is mounted outside the laser processing head 5, and the laser displacement sensor 47 is electrically connected to the sensor controller 49.
Is connected to, for example, a monitor 51 as an example of a display device, and measures the distance between the nozzle 9 and the work W at an angle to the YAG laser beam LB.

【0058】レーザ変位センサ47は角度の許容範囲が
±30°程度検出可能である。しかも、最近ではレーザ
変位センサ47の検出素子にCCD素子(デジタル)を
使用することにより、受光したレーザビームLBのピー
ク位置が出力されるので、ワークWが異種材料であるた
めに生じる誤差が殆どない。レーザビーム焦点位置LF
でモニタ51をプリセットし、レーザ加工ヘッド5を上
昇・下降させて、モニタ51が0(ゼロ)になるところ
に合わせる。
The laser displacement sensor 47 can detect an allowable angle range of about ± 30 °. Moreover, recently, the peak position of the received laser beam LB is output by using a CCD element (digital) as the detection element of the laser displacement sensor 47, so that errors generated due to the work W being made of a different kind of material hardly occur. Absent. Laser beam focal position LF
To preset the monitor 51 and raise / lower the laser processing head 5 so that the monitor 51 is adjusted to a position where the monitor 51 becomes 0 (zero).

【0059】したがって、前述した接触式センサ23と
同様に、レーザ変位センサ47とCCDカメラ13とか
らの検出信号に基づいてモニタ51に表示されるので、
容易にしかも正確にレーザビーム焦点位置LFをワーク
加工位置WPに合わせることができる。適正なティーチ
ングポイントが決定され、正確なティーチングプログラ
ムが作成されるので、精度の高いレーザ加工が行われ
る。
Therefore, similar to the contact type sensor 23 described above, the information is displayed on the monitor 51 based on the detection signals from the laser displacement sensor 47 and the CCD camera 13.
The laser beam focal position LF can be easily and accurately adjusted to the work processing position WP. Since an appropriate teaching point is determined and an accurate teaching program is created, highly accurate laser processing is performed.

【0060】また、レーザ変位センサ47はワーク加工
位置WPよりオフセットした位置に配置されることによ
り、レーザ変位センサ47で検出された検出信号に基づ
いてリアルタイムにフィードバック制御可能となる。
The laser displacement sensor 47 is disposed at a position offset from the workpiece processing position WP, so that feedback control can be performed in real time based on a detection signal detected by the laser displacement sensor 47.

【0061】次に、本発明の実施の形態を示す焦点位置
検出装置21としての静電容量センサについて図面を参
照して説明する。
Next, a capacitance sensor as a focus position detecting device 21 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0062】図7を参照するに、静電容量センサ53は
YAGレーザ加工ヘッド5の先端のノズル9に組み込ま
れており、静電容量でノズル9とワークWのギャップが
検出される。
Referring to FIG. 7, the capacitance sensor 53 is incorporated in the nozzle 9 at the tip of the YAG laser processing head 5, and the gap between the nozzle 9 and the work W is detected by the capacitance.

【0063】この静電容量センサ53を用いることによ
り非常にコンパクトにできる。静電容量センサ53は前
述したレーザ変位センサ47と同様にセンサコントロー
ラ55から表示装置の一例としての例えばモニタ57に
接続されてティーチング時に使用される。また、静電容
量センサ53は電気的にセンサコントローラ55からロ
ボットコントローラ59に接続され、レーザ加工時に静
電容量センサ53で検出された検出信号に基づいてリア
ルタイムにフィードバック制御可能となる。
By using this capacitance sensor 53, it is possible to make it very compact. The capacitance sensor 53 is connected to, for example, a monitor 57 as an example of a display device from the sensor controller 55 in the same manner as the laser displacement sensor 47 described above, and is used at the time of teaching. The capacitance sensor 53 is electrically connected from the sensor controller 55 to the robot controller 59, and can perform feedback control in real time based on a detection signal detected by the capacitance sensor 53 during laser processing.

【0064】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in other forms by making appropriate changes.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態から理解
されるように、請求項1の発明によれば、撮像手段によ
り検出されたワークの表面上におけるYAGレーザビー
ムの軸心位置とワーク加工位置を表示装置の画面に表示
でき、また焦点位置検出装置によりノズルとワークとの
距離がレーザビーム焦点位置に合ったか否かを表示でき
るので、作業者は表示を見ながら、YAGレーザ加工ヘ
ッドを移動調整してレーザビーム焦点位置をワーク加工
位置に定量的に容易に正確に位置決めできる。作業者に
よる個人差がなくなり、焦点ズレがなくなるので精度の
高いレーザ加工を安定して実施できる。レーザ加工の作
業効率を向上できる。
As can be understood from the above embodiments of the present invention, according to the first aspect of the present invention, the position of the axis of the YAG laser beam on the surface of the work detected by the imaging means and the work processing. The position can be displayed on the screen of the display device, and the focus position detection device can display whether or not the distance between the nozzle and the work is at the laser beam focus position. By moving and adjusting, the focal position of the laser beam can be quantitatively and easily and accurately positioned at the work processing position. Since there is no individual difference between workers and no focus shift, high-precision laser processing can be stably performed. The working efficiency of laser processing can be improved.

【0066】請求項2の発明によれば、焦点位置検出装
置がオフセットした位置に配置されているので、レーザ
加工中に、レーザビーム焦点とワーク加工位置との位置
関係をリアルタイムにフィードバックできる。自動的に
安定した高精度のレーザ加工を実施できる。
According to the second aspect of the present invention, since the focal position detecting device is disposed at the offset position, the positional relationship between the laser beam focal point and the work processing position can be fed back in real time during laser processing. Automatic and stable high-precision laser processing can be performed.

【0067】請求項3の発明によれば、請求項1記載の
効果と同様であり、撮像手段により検出されたワークの
表面上におけるYAGレーザビームの軸心位置とワーク
加工位置を表示装置の画面に表示でき、また焦点位置検
出装置によりノズルとワークとの距離がレーザビーム焦
点位置に合ったか否かを表示できるので、作業者は表示
を見ながら、YAGレーザ加工ヘッドを移動調整してレ
ーザビーム焦点位置をワーク加工位置に定量的に容易に
正確に位置決めできる。作業者による個人差がなくな
り、焦点ズレがなくなるので精度の高いレーザ加工を安
定して実施できる。レーザ加工の作業効率を向上でき
る。
According to the third aspect of the present invention, the same effect as in the first aspect is achieved, and the center position of the YAG laser beam and the work processing position on the surface of the work detected by the imaging means are displayed on the screen of the display device. The operator can adjust the YAG laser processing head while looking at the display to see if the distance between the nozzle and the workpiece is at the laser beam focal position. The focus position can be quantitatively, easily and accurately positioned at the work processing position. Since there is no individual difference between workers and no focus shift, high-precision laser processing can be stably performed. The working efficiency of laser processing can be improved.

【0068】請求項4の発明によれば、YAGレーザ加
工ヘッドがワークに接近すると、ワークにより接触子が
ノズルに接近する方向に押圧され移動するので、予め設
定した接触位置検出器により接触子の先端が高さ方向に
おけるレーザビーム焦点位置に位置したときに検出でき
る。
According to the fourth aspect of the present invention, when the YAG laser processing head approaches the work, the contact is pressed by the work in the direction approaching the nozzle and moves. It can be detected when the tip is located at the laser beam focal position in the height direction.

【0069】請求項5の発明によれば、レーザ加工を行
っていないときには、接触子は退避位置に移動されてい
るので他の機器などに干渉せず邪魔にならない。
According to the fifth aspect of the present invention, when the laser processing is not performed, the contact is moved to the retracted position, so that it does not interfere with other devices or the like and does not interfere.

【0070】請求項6の発明によれば、レーザ変位セン
サがオフセットした位置に配置されているので、レーザ
ビーム焦点とワーク加工位置との位置関係をリアルタイ
ムにフィードバックできるため、自動的に安定した高精
度のレーザ加工を実施できる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the laser displacement sensor is arranged at the offset position, the positional relationship between the laser beam focal point and the workpiece processing position can be fed back in real time, so that the automatically stable high position can be obtained. Laser processing with high precision can be performed.

【0071】請求項7の発明によれば、静電容量センサ
は非常にコンパクトにできる。レーザ加工中に、レーザ
ビーム焦点とワーク加工位置との位置関係をリアルタイ
ムにフィードバックできるので、自動的に安定した高精
度のレーザ加工を実施できる。
According to the invention of claim 7, the capacitance sensor can be made very compact. During laser processing, the positional relationship between the laser beam focus and the workpiece processing position can be fed back in real time, so that stable and high-precision laser processing can be automatically performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示すもので、YAGレー
ザ加工ヘッドに設けた焦点位置検出装置としての接触式
センサの側面図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a side view of a contact-type sensor as a focal position detecting device provided in a YAG laser processing head.

【図2】図1における焦点位置検出装置としての接触式
センサの正面図である。
FIG. 2 is a front view of a contact sensor as a focal position detecting device in FIG.

【図3】図1における焦点位置検出装置としての接触式
センサの背面図である。
FIG. 3 is a rear view of a contact-type sensor as the focus position detecting device in FIG. 1;

【図4】本発明の他の実施の形態を示すもので、(A)
は接触子の側面図で、(B)は接触子の平面図である。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which (A)
FIG. 2 is a side view of the contact, and FIG. 2B is a plan view of the contact.

【図5】本発明の他の実施の形態を示すもので、(A)
は接触子の側面図で、(B)は接触子の平面図である。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which (A)
FIG. 2 is a side view of the contact, and FIG. 2B is a plan view of the contact.

【図6】本発明の他の実施の形態を示すもので、YAG
レーザ加工ヘッドに設けた焦点位置検出装置としてのレ
ーザ変位センサの正面図である。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which YAG
FIG. 3 is a front view of a laser displacement sensor as a focal position detection device provided in the laser processing head.

【図7】本発明の他の実施の形態を示すもので、YAG
レーザ加工ヘッドに設けた焦点位置検出装置としての静
電容量センサの正面図である。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, in which YAG
FIG. 3 is a front view of a capacitance sensor as a focal position detection device provided in the laser processing head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 YAGレーザ発振器 5 YAGレーザ加工ヘッド 7 焦光レンズ 9 ノズル 13 CCDカメラ(撮像手段) 17 センサコントローラ 19 モニタ(表示装置) 21 焦点位置検出装置 23 接触式センサ(焦点位置検出装置) 31 位置検出穴 33 近接スイッチ(接触位置検出器) 35 近接スイッチ中継アンプ(表示装置) 37 ロボットコントローラ 41 スプリングプランジャ 47 レーザ変位センサ(焦点位置検出装置) 49 センサコントローラ 51 モニタ(表示装置) 53 静電容量センサ(焦点位置検出装置) 55 センサコントローラ 57 モニタ(表示装置) 59 ロボットコントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 YAG laser oscillator 5 YAG laser processing head 7 Focal lens 9 Nozzle 13 CCD camera (imaging means) 17 Sensor controller 19 Monitor (display device) 21 Focus position detecting device 23 Contact type sensor (focal position detecting device) 31 Position detecting hole 33 proximity switch (contact position detector) 35 proximity switch relay amplifier (display device) 37 robot controller 41 spring plunger 47 laser displacement sensor (focal position detection device) 49 sensor controller 51 monitor (display device) 53 capacitance sensor (focus) Position detecting device) 55 Sensor controller 57 Monitor (display device) 59 Robot controller

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 YAGレーザビームをYAGレーザ加工
ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記Y
AGレーザ加工ヘッドの先端に備えたノズルからYAG
レーザビームをワークに照射してレーザ加工を行うYA
Gレーザ加工方法において、 前記YAGレーザ加工ヘッドに備えた撮像手段によりワ
ークの表面上におけるレーザビームの位置に対するワー
ク加工位置を検出すると共に、焦点位置検出装置により
高さ方向におけるレーザビーム焦点位置に対するワーク
加工位置を検出し、前記撮像手段で検出された検出信号
と前記焦点位置検出装置で検出された検出信号に基づい
て表示手段により表示し、この表示に基づいてレーザビ
ーム焦点位置をワーク加工位置に合わせるべく前記YA
Gレーザ加工ヘッドを三次元に移動調整することを特徴
とするYAGレーザ加工方法。
1. A YAG laser beam is condensed by a condensing lens provided in a YAG laser processing head, and the YAG laser beam is condensed.
From the nozzle provided at the tip of the AG laser processing head
YA that performs laser processing by irradiating a laser beam to a work
In the G laser processing method, an imaging means provided in the YAG laser processing head detects a work position of the laser beam on the surface of the work with respect to the position of the laser beam, and a focus position detection device detects the work position of the laser beam in the height direction. The processing position is detected, and displayed by the display means based on the detection signal detected by the imaging means and the detection signal detected by the focus position detection device, and the laser beam focal position is set to the workpiece processing position based on the display. Said YA to match
A YAG laser processing method comprising: moving and adjusting a G laser processing head in three dimensions.
【請求項2】 焦点位置検出装置をYAGレーザビーム
に対してオフセットした位置に配置することにより、焦
点位置検出装置で検出された検出信号に基づいてリアル
タイムにフィードバック制御することを特徴とする請求
項1記載のレーザ加工方法。
2. A real-time feedback control based on a detection signal detected by the focal position detecting device by arranging the focal position detecting device at a position offset with respect to the YAG laser beam. 2. The laser processing method according to 1.
【請求項3】 YAGレーザビームをYAGレーザ加工
ヘッド内に備えた集光レンズにより集光せしめて前記Y
AGレーザ加工ヘッドの先端に備えたノズルからYAG
レーザビームをワークに照射してレーザ加工を行うYA
Gレーザ加工装置において、 三次元に移動可能なYAGレーザ加工ヘッド内にワーク
の表面上におけるYAGレーザビームの位置に対するワ
ーク加工位置を検出する撮像手段を設け、前記レーザ加
工ヘッドに備えられて高さ方向におけるレーザビーム焦
点位置に対するワーク加工位置を検出する焦点位置検出
装置を設け、前記撮像手段で検出された検出信号と前記
焦点位置検出装置で検出された検出信号に基づいてレー
ザビーム焦点位置に対するワーク加工位置を表示する表
示手段を設けてなることを特徴とするYAGレーザ加工
装置。
3. A YAG laser beam is condensed by a converging lens provided in a YAG laser processing head, and the YAG laser beam is condensed.
From the nozzle provided at the tip of the AG laser processing head
YA that performs laser processing by irradiating a laser beam to a work
In a G laser processing apparatus, an imaging means for detecting a work processing position with respect to a position of a YAG laser beam on a surface of a work is provided in a YAG laser processing head movable in three dimensions. A focus position detecting device for detecting a work position of the laser beam with respect to the focal position of the laser beam in the direction, and detecting the workpiece with respect to the laser beam focal position based on a detection signal detected by the imaging means and a detection signal detected by the focus position detecting device. A YAG laser processing apparatus comprising display means for displaying a processing position.
【請求項4】 前記焦点位置検出装置が、ワークの表面
に接触する接触子をYAGレーザ加工ヘッドの側面にワ
ークに接近、離反する方向に移動自在に設けると共に前
記接触子をワークに接近する方向に常時付勢する付勢手
段を設け、前記接触子の先端が高さ方向におけるレーザ
ビーム焦点位置に位置したことを検出する接触位置検出
器を設けてなる接触式アクチュエータであることを特徴
とする請求項3記載のレーザ加工装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said focus position detecting device is provided on a side surface of said YAG laser processing head so as to be movable toward and away from said workpiece, and to contact said workpiece with said workpiece. A contact-type actuator which is provided with a biasing means for constantly biasing the contact, and a contact position detector for detecting that the tip of the contact is located at the laser beam focal position in the height direction. The laser processing apparatus according to claim 3.
【請求項5】 前記接触子を退避位置に移動可能である
ことを特徴とする請求項4記載のレーザ加工装置。
5. The laser processing apparatus according to claim 4, wherein said contact is movable to a retracted position.
【請求項6】 前記焦点位置検出装置が、ワーク加工位
置よりオフセットした位置に配置したレーザ変位センサ
であることを特徴とする請求項3記載のレーザ加工装
置。
6. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein said focus position detecting device is a laser displacement sensor arranged at a position offset from a work processing position.
【請求項7】 前記焦点位置検出装置が、ノズルとワー
クのギャップを検出する静電容量センサであることを特
徴とする請求項3記載のレーザ加工装置。
7. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein the focus position detection device is a capacitance sensor that detects a gap between a nozzle and a work.
JP10070635A 1998-03-19 1998-03-19 Method and device for yag laser processing Pending JPH11267871A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10070635A JPH11267871A (en) 1998-03-19 1998-03-19 Method and device for yag laser processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10070635A JPH11267871A (en) 1998-03-19 1998-03-19 Method and device for yag laser processing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11267871A true JPH11267871A (en) 1999-10-05

Family

ID=13437310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10070635A Pending JPH11267871A (en) 1998-03-19 1998-03-19 Method and device for yag laser processing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11267871A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009032226A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-12 Caterpillar Inc. Laser machining calibration method by machining a reference mark laser machining calibration method by machining a reference mark on a workpiece and measuring the offset of this reference mark with a reference point
CN110989484A (en) * 2019-12-04 2020-04-10 合肥工业大学 Automatic positioning control system for stabilizer bar
EP3633314A4 (en) * 2017-05-24 2020-06-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrostatic capacitance type height sensor, laser machining nozzle using same, and laser machining device
CN119426811A (en) * 2024-11-04 2025-02-14 深圳市熹扬科技有限公司 Laser engraving machine and focus height detection method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009032226A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-12 Caterpillar Inc. Laser machining calibration method by machining a reference mark laser machining calibration method by machining a reference mark on a workpiece and measuring the offset of this reference mark with a reference point
US9302345B2 (en) 2007-08-31 2016-04-05 Caterpillar Inc. Laser machining calibration method
EP3633314A4 (en) * 2017-05-24 2020-06-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrostatic capacitance type height sensor, laser machining nozzle using same, and laser machining device
CN110989484A (en) * 2019-12-04 2020-04-10 合肥工业大学 Automatic positioning control system for stabilizer bar
CN110989484B (en) * 2019-12-04 2022-11-29 合肥工业大学 Automatic positioning control system for stabilizer bar
CN119426811A (en) * 2024-11-04 2025-02-14 深圳市熹扬科技有限公司 Laser engraving machine and focus height detection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109791042B (en) Method for optically measuring a weld depth
US6621060B1 (en) Autofocus feedback positioning system for laser processing
JP2672380B2 (en) Laser welding monitor device and method
US10092977B2 (en) Welding head and method for joining a workpiece
CN105829828B (en) Method for measuring penetration depth of laser beam into workpiece and laser processing equipment
US7005606B2 (en) Laser machine tool with image sensor for registration of workhead guidance system
JP6464213B2 (en) Laser processing system having laser processing head and imaging device
CN110914013B (en) Method and device for measuring and adjusting the distance between a machining head and a workpiece
JP2000042775A (en) Laser beam machining method and its device
US20090145888A1 (en) Preparing and performing of a laser welding process
JPH10328867A (en) Laser beam processing apparatus, focus positioning jig for laser beam processing apparatus, and laser beam focusing diameter measuring jig
JP3060779B2 (en) Laser processing equipment
JP3354664B2 (en) Method and device for investigating an object with a reflected radiation beam and an image sensor suitable for its use
US8509941B2 (en) Method and device for fine positioning of a tool having a handling apparatus
JP2019155402A (en) Centering method for laser beam and lase processing device
JP2001321971A (en) Laser welding head control system and laser welding head having the same
JPH11267871A (en) Method and device for yag laser processing
JP2000263273A (en) Teaching method and its device for yag laser beam machine
CN220971096U (en) A rangefinder laser engraving machine
JP7170223B2 (en) Welding determination device, welding device, and welding determination method
JPH04127984A (en) Method and device for laser welding
JPH11147187A (en) Method and device for yag laser machining
JP2022013223A (en) Control device for laser processing device, laser processing device, and laser processing method
JP4127614B2 (en) Laser welding apparatus and welding method
KR200248899Y1 (en) automatic welding apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050301

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060912

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070130