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JP2019171431A - Laser processing device and method for adjusting laser processing device - Google Patents

Laser processing device and method for adjusting laser processing device Download PDF

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JP2019171431A
JP2019171431A JP2018062853A JP2018062853A JP2019171431A JP 2019171431 A JP2019171431 A JP 2019171431A JP 2018062853 A JP2018062853 A JP 2018062853A JP 2018062853 A JP2018062853 A JP 2018062853A JP 2019171431 A JP2019171431 A JP 2019171431A
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弘明 芦澤
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Abstract

【課題】ノズルにおけるレーザ光の位置の高精度な調整を可能とするレーザ加工装置を得ること。【解決手段】レーザ加工装置100は、レーザ光を発振するレーザ発振器10と、レーザ光を集光する集光光学系である集光レンズ17と、集光光学系を通過したレーザ光を被加工物20へ向けて出射する開口部19aを有するノズル19と、開口部19aと、被加工物20におけるレーザ光の照射領域とを撮像する撮像部であるカメラ23と、レーザ発振器10から入射される第1の入射光を被加工物20へ向けて反射させ、かつ被加工物20から入射される第2の入射光を透過させて撮像部へ入射させる光分岐素子であるビームスプリッタ15と、開口部19aと照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部であるレンズ駆動部13と、を備える。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of adjusting a position of a laser beam in a nozzle with high accuracy. A laser processing apparatus includes a laser oscillator that oscillates laser light, a condenser lens that is a condenser optical system that collects laser light, and a laser beam that passes through the condenser optical system. A nozzle 19 having an opening 19 a for emitting light toward the object 20, a camera 23 serving as an imaging unit for imaging the opening 19 a, and an irradiation area of the laser light on the workpiece 20, and light from the laser oscillator 10. A beam splitter 15 which is a light splitting element that reflects the first incident light toward the workpiece 20 and transmits the second incident light incident from the workpiece 20 to be incident on the imaging unit; A lens driving unit 13 that is an adjustment unit that performs adjustment for correcting a shift between the center of the opening 19a and the center of the laser beam based on image data obtained by imaging the unit 19a and the irradiation area. Preparation . [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、レーザ加工装置およびレーザ加工装置の調整方法に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus and a method for adjusting a laser processing apparatus.

レーザ加工装置は、加工ヘッドに設けられているノズルの中心をレーザ光が通るようにするための芯出しと称される調整が行われることがある。従来、作業者の目視によって被加工物の加工領域を確認しながら被加工物の加工を行い、加工ヘッドに設けられている光学系を構成するレンズあるいはミラーといった光学素子の位置を調整することによって、芯出しが行われることがある。目視による判断には作業者による経験または作業者の試行錯誤が必要となるため、芯出しの作業には手間と時間とを要することがある。   In the laser processing apparatus, an adjustment referred to as centering for allowing the laser light to pass through the center of a nozzle provided in the processing head may be performed. Conventionally, a workpiece is processed while visually confirming the processing area of the workpiece, and the position of an optical element such as a lens or a mirror constituting an optical system provided in the processing head is adjusted. , Centering may be performed. Since the visual judgment requires experience by the operator or trial and error of the operator, the centering work may require time and effort.

特許文献1には、レーザ光の光路への挿入とレーザ光の光路からの退避とが可能とされた反射鏡を使用して、光路へ挿入された反射鏡を介してカメラによってノズルの開口部と加工穴とを撮像することにより、ノズル内におけるレーザ光の位置を調整する技術が提案されている。   In Patent Document 1, a reflecting mirror that enables insertion of a laser beam into an optical path and retraction of the laser beam from the optical path is used, and a nozzle opening is formed by a camera via the reflecting mirror inserted into the optical path. A technique for adjusting the position of the laser beam in the nozzle has been proposed.

特開2003−225787号公報JP 2003-225787 A

特許文献1の技術では、反射鏡の挿入によって、レーザ光による加工が行われるときの光路とは異なる光路が形成されて、開口部と加工穴とが観察される。レーザ光の位置の高精度な調整を可能とするには、カメラによって取り込まれる開口部の像の位置が常に一定となるように、反射鏡の高精度な位置決めが必要となる。光路内と光路外との移動が必要な反射鏡について、高精度な位置決めを可能とすることは困難である。このように、特許文献1の技術では、レーザ光による加工が行われるときの光路とは異なる光路が反射鏡の挿入によって形成されるために、ノズルにおけるレーザ光の位置の高精度な調整を行うことが困難であるという問題があった。   In the technique of Patent Document 1, an optical path different from an optical path when processing by laser light is performed by insertion of a reflecting mirror, and an opening and a processing hole are observed. In order to enable highly accurate adjustment of the position of the laser beam, it is necessary to position the reflecting mirror with high accuracy so that the position of the image of the opening captured by the camera is always constant. It is difficult to enable highly accurate positioning of a reflector that needs to move in and out of the optical path. As described above, in the technique of Patent Document 1, since an optical path different from the optical path when processing by laser light is performed is formed by inserting the reflecting mirror, the position of the laser light at the nozzle is adjusted with high accuracy. There was a problem that it was difficult.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ノズルにおけるレーザ光の位置の高精度な調整を可能とするレーザ加工装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a laser processing apparatus that enables highly accurate adjustment of the position of laser light in a nozzle.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ光を集光する集光光学系と、集光光学系を通過したレーザ光を被加工物へ向けて出射する開口部を有するノズルと、開口部と、被加工物におけるレーザ光の照射領域とを撮像する撮像部と、レーザ発振器から入射される第1の入射光を被加工物へ向けて反射させ、かつ被加工物から入射される第2の入射光を透過させて撮像部へ入射させる光分岐素子と、開口部と照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、開口部の中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部と、を備える。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a laser processing apparatus according to the present invention includes a laser oscillator that oscillates laser light, a condensing optical system that condenses the laser light, and a condensing optical system. A nozzle having an opening that emits the laser beam toward the workpiece, an imaging unit that images the opening, and an irradiation region of the laser beam on the workpiece, and a first incident incident from the laser oscillator Obtained by imaging an optical branching element that reflects light toward the workpiece and transmits the second incident light incident from the workpiece and enters the imaging unit, and an aperture and an irradiation region An adjustment unit that performs adjustment for correcting a shift between the center of the opening and the center of the laser beam based on the image data.

本発明によれば、ノズルにおけるレーザ光の位置の高精度な調整が可能となるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that the position of the laser beam in the nozzle can be adjusted with high accuracy.

本発明の実施の形態1にかかるレーザ加工装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the laser processing apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 図1に示すレーザ加工装置のブロック図Block diagram of the laser processing apparatus shown in FIG. 実施の形態1にかかるレーザ加工装置が有する制御装置の機能が専用のハードウェアにより実現される場合のハードウェア構成を示す図The figure which shows the hardware constitutions when the function of the control apparatus which the laser processing apparatus concerning Embodiment 1 has is implement | achieved by dedicated hardware. 実施の形態1にかかるレーザ加工装置が有する制御装置の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサにより実現される場合のハードウェア構成を示す図The figure which shows the hardware constitutions in case the function of the control apparatus which the laser processing apparatus concerning Embodiment 1 has is implement | achieved by the processor which executes the program stored in memory. 図1に示すレーザ加工装置による動作の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of operation | movement by the laser processing apparatus shown in FIG. 図1に示すレーザ加工装置が有するカメラによって取り込まれた開口部の像の例を示す図The figure which shows the example of the image of the opening part taken in with the camera which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 has 図1に示すレーザ加工装置が有するカメラによって取り込まれた照射領域の像の例を示す図The figure which shows the example of the image of the irradiation area | region taken in with the camera which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 has. 本発明の実施の形態2にかかるレーザ加工装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the laser processing apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. 図8に示すレーザ加工装置による動作の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of operation | movement by the laser processing apparatus shown in FIG.

以下に、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置およびレーザ加工装置の調整方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Below, the laser processing apparatus concerning the embodiment of the present invention and the adjustment method of a laser processing apparatus are explained in detail based on a drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかるレーザ加工装置100の構成を示す図である。レーザ加工装置100は、レーザ光の照射によって被加工物に穴を形成する穴加工を行う装置である。レーザ加工装置100は、穴加工以外のレーザ加工を行う装置であっても良い。レーザ加工装置100は、加工ヘッド14に設けられているノズル19の中心をレーザ光が通るようにするための調整である芯出しを行う。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The laser processing apparatus 100 is an apparatus that performs hole processing for forming holes in a workpiece by irradiation with laser light. The laser processing apparatus 100 may be an apparatus that performs laser processing other than hole processing. The laser processing apparatus 100 performs centering, which is an adjustment for allowing the laser light to pass through the center of the nozzle 19 provided in the processing head 14.

図1において、X軸とY軸とは、水平方向に平行、かつ互いに垂直な軸とする。Z軸は、鉛直方向に平行、かつX軸とY軸とに垂直な軸とする。被加工物20は、テーブル21においてX軸とY軸とに平行な面に載置される。なお、X軸方向のうち図中矢印で示す方向をプラスX方向、プラスX方向とは逆の方向をマイナスX方向とする。Y軸方向のうち紙面の手前へ向かう方向をプラスY方向、プラスY方向とは逆の方向をマイナスY方向とする。Z軸方向のうち図中矢印で示す方向をプラスZ方向、プラスZ方向とは逆の方向をマイナスZ方向とする。   In FIG. 1, an X axis and a Y axis are axes parallel to the horizontal direction and perpendicular to each other. The Z axis is assumed to be an axis parallel to the vertical direction and perpendicular to the X axis and the Y axis. The workpiece 20 is placed on a surface parallel to the X axis and the Y axis on the table 21. Of the X-axis directions, the direction indicated by the arrow in the figure is the plus X direction, and the direction opposite to the plus X direction is the minus X direction. A direction toward the front of the page in the Y-axis direction is a plus Y direction, and a direction opposite to the plus Y direction is a minus Y direction. Of the Z-axis directions, a direction indicated by an arrow in the figure is a plus Z direction, and a direction opposite to the plus Z direction is a minus Z direction.

レーザ加工装置100は、レーザ光を発振するレーザ発振器10と、レーザ光を集光する集光光学系である集光レンズ17が収容されている加工ヘッド14と、レーザ発振器10と加工ヘッド14との間に繋げられておりレーザ光が伝搬するファイバーケーブル11と、を備える。図1では、加工ヘッド14の内部に設けられている要素を模式的に示している。ファイバーケーブル11のうちレーザ光が出射する出射端11aが加工ヘッド14のうちプラスX方向側の端部14aに挿入されて、ファイバーケーブル11は、加工ヘッド14に接続されている。   The laser processing apparatus 100 includes a laser oscillator 10 that oscillates laser light, a processing head 14 that houses a condensing lens 17 that is a condensing optical system that condenses the laser light, a laser oscillator 10, and a processing head 14. And a fiber cable 11 through which the laser light propagates. In FIG. 1, elements provided inside the processing head 14 are schematically shown. The fiber cable 11 is connected to the machining head 14 by inserting an emission end 11 a of the fiber cable 11 from which laser light is emitted into an end 14 a on the plus X direction side of the machining head 14.

レーザ加工装置100は、コリメート光学系であるコリメータユニット12を備える。コリメータユニット12は、出射端11aよりもマイナスX方向側に設けられている。コリメータユニット12は、レーザ発振器10およびファイバーケーブル11から加工ヘッド14へ入射したレーザ光を平行化させる。コリメータユニット12は、ホルダの内部に収容されている。図1では、コリメータユニット12が収容されているホルダの図示を省略している。コリメータユニット12の焦点は、ファイバーケーブル11の出射端11aに一致する。コリメータユニット12は、加工ヘッド14の内部にて出射端11aから発散されたレーザ光を平行化させる。   The laser processing apparatus 100 includes a collimator unit 12 that is a collimating optical system. The collimator unit 12 is provided on the minus X direction side from the emission end 11a. The collimator unit 12 collimates the laser light incident on the processing head 14 from the laser oscillator 10 and the fiber cable 11. The collimator unit 12 is accommodated in the holder. In FIG. 1, the illustration of the holder in which the collimator unit 12 is accommodated is omitted. The focal point of the collimator unit 12 coincides with the emission end 11 a of the fiber cable 11. The collimator unit 12 collimates the laser light emitted from the emission end 11 a inside the processing head 14.

レーザ加工装置100は、光分岐素子であるビームスプリッタ15を備える。ビームスプリッタ15は、入射光の主光線と入射面とがなす角度と、出射光の主光線と出射面とがなす角度とが、どちらも45度となるように配置されたプレート型のビームスプリッタである。ビームスプリッタ15を構成する透明材料の板には、波長特性を備える光学薄膜が形成されている。ビームスプリッタ15は、レーザ発振器10から入射される入射光である第1の入射光を被加工物20へ向けて反射させ、かつ被加工物20から入射される入射光である第2の入射光を透過させてカメラ23へ入射させる。   The laser processing apparatus 100 includes a beam splitter 15 that is an optical branching element. The beam splitter 15 is a plate-type beam splitter in which the angle formed between the principal ray of incident light and the incident surface and the angle formed between the principal ray of emitted light and the emission surface are both 45 degrees. It is. An optical thin film having wavelength characteristics is formed on the transparent material plate constituting the beam splitter 15. The beam splitter 15 reflects the first incident light, which is incident light incident from the laser oscillator 10, toward the workpiece 20, and the second incident light, which is incident light incident from the workpiece 20. Is transmitted and incident on the camera 23.

ビームスプリッタ15は、レーザ発振器10と集光レンズ17との間の光路である第1の光路と、後述するカメラ23と集光レンズ17との間の光路である第2の光路とを分岐する。ビームスプリッタ15の波長特性については後述する。ビームスプリッタ15は、1つの方向からの光を2つの方向へ進行させるとともに、2つの方向からの光を1つの方向へ進行させることができる。なお、ビームスプリッタ15は、2つの直角プリズムにより構成されたキューブ型のビームスプリッタであっても良い。   The beam splitter 15 branches a first optical path that is an optical path between the laser oscillator 10 and the condenser lens 17 and a second optical path that is an optical path between the camera 23 and the condenser lens 17 described later. . The wavelength characteristics of the beam splitter 15 will be described later. The beam splitter 15 travels light from one direction in two directions and travels light from two directions in one direction. The beam splitter 15 may be a cube-type beam splitter constituted by two right-angle prisms.

集光レンズ17は、ホルダ16の内部に収容されている。ノズル19は、加工ヘッド14のうちマイナスZ方向側の端部に設けられている。ノズル19は、集光レンズ17を通過したレーザ光を被加工物20へ向けて出射する開口部19aを有する。   The condenser lens 17 is housed inside the holder 16. The nozzle 19 is provided at the end of the processing head 14 on the minus Z direction side. The nozzle 19 has an opening 19 a that emits laser light that has passed through the condenser lens 17 toward the workpiece 20.

レーザ加工装置100は、撮像部であるカメラ23と、ノズル19の内部に照明光を照射する照明部24とを備える。カメラ23は、開口部19aと、被加工物20におけるレーザ光の照射領域とを撮像する。カメラ23は、被写体からの光を取り込む撮像レンズと、被写体像を撮像するイメージセンサであるCCD(Charge Coupled Device)とを有する。イメージセンサは、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサであっても良い。カメラ23は、加工ヘッド14の内部においてマイナスZ方向へ撮像レンズを向けて配置されている。図1では、撮像レンズとイメージセンサとの図示を省略している。   The laser processing apparatus 100 includes a camera 23 that is an imaging unit and an illumination unit 24 that irradiates illumination light to the inside of the nozzle 19. The camera 23 images the opening 19a and the laser light irradiation area on the workpiece 20. The camera 23 includes an imaging lens that captures light from a subject and a CCD (Charge Coupled Device) that is an image sensor that captures a subject image. The image sensor may be a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor. The camera 23 is disposed inside the processing head 14 with the imaging lens facing in the minus Z direction. In FIG. 1, illustration of the imaging lens and the image sensor is omitted.

照明部24は、撮像レンズと並べられて設けられている。照明部24は、カメラ23の位置からマイナスZ方向へ向けて照明光を出射することにより、ノズル19の内部に照明光を照射する。   The illumination unit 24 is provided side by side with the imaging lens. The illumination unit 24 irradiates the interior of the nozzle 19 with illumination light by emitting illumination light from the position of the camera 23 toward the minus Z direction.

加工ヘッド14には、Z軸方向においてホルダ16を移動させるレンズ駆動部18が設けられている。レンズ駆動部18は、ホルダ16を移動させることにより、集光レンズ17の焦点の位置を変化させる。レンズ駆動部18は、モータと、モータの回転運動を直線運動へ変換させる機構とを含む。図1では、モータおよび機構の図示を省略している。   The processing head 14 is provided with a lens driving unit 18 that moves the holder 16 in the Z-axis direction. The lens driving unit 18 changes the focal position of the condenser lens 17 by moving the holder 16. The lens driving unit 18 includes a motor and a mechanism that converts the rotational motion of the motor into linear motion. In FIG. 1, illustration of the motor and the mechanism is omitted.

レーザ加工装置100は、X軸方向とY軸方向とにおいてテーブル21を移動させるテーブル駆動部22が設けられている。レーザ加工装置100は、テーブル駆動部22によりX軸方向とY軸方向とにおいてテーブル21を移動させることにより、被加工物20におけるレーザ光の照射位置をX軸方向とY軸方向とへ変化させる。   The laser processing apparatus 100 is provided with a table driving unit 22 that moves the table 21 in the X-axis direction and the Y-axis direction. The laser processing apparatus 100 moves the table 21 in the X axis direction and the Y axis direction by the table driving unit 22 to change the irradiation position of the laser beam on the workpiece 20 between the X axis direction and the Y axis direction. .

レーザ加工装置100は、開口部19aの像と照射領域の像との撮像によって得られた画像データを基に、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整である芯出しを行う調整部であるレンズ駆動部13を備える。レーザ加工装置100は、カメラ23での撮像によって得られた画像信号を処理する画像処理装置25と、レーザ加工装置100の全体を制御する制御装置26とを備える。   The laser processing apparatus 100 is an adjustment for correcting a shift between the center of the opening 19a and the center of the laser beam based on image data obtained by capturing the image of the opening 19a and the image of the irradiation area. A lens driving unit 13 that is an adjusting unit that performs centering is provided. The laser processing apparatus 100 includes an image processing apparatus 25 that processes an image signal obtained by imaging with the camera 23, and a control apparatus 26 that controls the entire laser processing apparatus 100.

実施の形態1において、レーザ発振器10は、レンズ駆動部13による調整が行われる際に発振する調整用レーザ光と、被加工物20への加工が行われる際に発振する加工用レーザ光との2つを発振可能とする。加工用レーザ光は、被加工物20を加工可能なレーザ光である第1のレーザ光である。調整用レーザ光は、被加工物20を加工可能なレーザ光以外のレーザ光である第2のレーザ光である。   In the first embodiment, the laser oscillator 10 includes an adjustment laser beam that oscillates when the adjustment by the lens driving unit 13 is performed, and a processing laser beam that oscillates when the workpiece 20 is processed. Two can be oscillated. The processing laser beam is a first laser beam that is a laser beam that can process the workpiece 20. The adjustment laser beam is a second laser beam that is a laser beam other than the laser beam capable of processing the workpiece 20.

図2は、図1に示すレーザ加工装置100のブロック図である。制御装置26は、画像処理装置25を制御する機能部である撮像制御部31と、レンズ駆動部18を制御する機能部である集光制御部32と、レンズ駆動部13を制御する機能部である調整制御部33と、レーザ発振器10を制御する機能部であるレーザ発振制御部34と、テーブル駆動部22を制御する機能部であるテーブル制御部35とを有する。調整制御部33は、開口部19aの像と照射領域の像との撮像によって得られた画像データを基に、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部である。   FIG. 2 is a block diagram of the laser processing apparatus 100 shown in FIG. The control device 26 is an imaging control unit 31 that is a functional unit that controls the image processing device 25, a condensing control unit 32 that is a functional unit that controls the lens driving unit 18, and a functional unit that controls the lens driving unit 13. An adjustment control unit 33, a laser oscillation control unit 34 that is a functional unit that controls the laser oscillator 10, and a table control unit 35 that is a functional unit that controls the table driving unit 22 are included. The adjustment control unit 33 performs adjustment for correcting a shift between the center of the opening 19a and the center of the laser beam based on image data obtained by imaging the image of the opening 19a and the image of the irradiation region. It is an adjustment unit.

画像処理装置25は、撮像制御部31による制御に基づいて、カメラ23を動作させるとともに、カメラ23を介して照明部24を動作させる。また、画像処理装置25は、カメラ23から画像信号を取得して、画像信号を処理する。画像処理装置25は、画像信号の処理によって得られたデータである画像データを撮像制御部31へ送る。なお、照明部24は、カメラ23を介して制御されるものに限られず、カメラ23を介さずに画像処理装置25によって制御されるものであっても良い。   The image processing device 25 operates the camera 23 and operates the illumination unit 24 via the camera 23 based on the control by the imaging control unit 31. The image processing device 25 acquires an image signal from the camera 23 and processes the image signal. The image processing device 25 sends image data, which is data obtained by processing the image signal, to the imaging control unit 31. Note that the illumination unit 24 is not limited to that controlled via the camera 23, and may be controlled by the image processing device 25 without passing through the camera 23.

レーザ発振器10は、レーザ発振制御部34による制御にしたがって、調整用レーザ光と加工用レーザ光とを切り換えて発振可能とする。加工用レーザ光は、可視領域以外の範囲に含まれる波長のレーザ光であって、かつ被加工物20を加工可能な強度で出力される。レーザ発振制御部34は、加工用レーザについて、発振周波数、パルス幅および強度といった発振条件を調整可能とする。   The laser oscillator 10 can oscillate by switching between the adjustment laser beam and the processing laser beam in accordance with control by the laser oscillation control unit 34. The processing laser beam is a laser beam having a wavelength included in a range other than the visible region, and is output with an intensity capable of processing the workpiece 20. The laser oscillation control unit 34 can adjust the oscillation conditions such as the oscillation frequency, the pulse width, and the intensity of the processing laser.

調整用レーザ光は、可視領域の範囲に含まれる波長のレーザ光であって、かつ加工用レーザよりも低い強度で出力される。調整用レーザ光の強度は、カメラ23を損傷しない程度の強度とされる。レーザ発振器10は、可視領域の範囲に含まれる第1波長の調整用レーザ光を発振する。照明部24は、可視領域の範囲に含まれる波長であって第1波長とは異なる波長である第2波長の照明光を出射する。カメラ23は、第1波長の光と第2波長の光とについて感度を有している。なお、加工用レーザ光の波長を、第3波長とする。第3波長は、可視領域以外の範囲に含まれる波長である。   The adjustment laser beam is a laser beam having a wavelength included in the visible range, and is output at a lower intensity than the processing laser. The intensity of the adjustment laser light is set to an intensity that does not damage the camera 23. The laser oscillator 10 oscillates an adjustment laser beam having a first wavelength included in the visible range. The illumination unit 24 emits illumination light having a second wavelength that is a wavelength included in the range of the visible region and is different from the first wavelength. The camera 23 has sensitivity with respect to the first wavelength light and the second wavelength light. The wavelength of the processing laser light is the third wavelength. The third wavelength is a wavelength included in a range other than the visible region.

ビームスプリッタ15は、入射した第3波長の光の99.9%以上を反射する波長特性を有する。また、ビームスプリッタ15は、入射した第1波長の光の一部を反射するとともに他の一部を透過する波長特性を有する。例を挙げると、ビームスプリッタ15は、入射した第1波長の光の50%程度を反射し、それ以外の50%程度を透過する。また、ビームスプリッタ15は、入射した第2波長の光の90%以上を透過する波長特性を有する。ビームスプリッタ15の波長特性は、実施の形態1にて説明する波長特性に限られず、適宜変更しても良い。ビームスプリッタ15の反射率と透過率とは、実施の形態1にて示すものに限られず任意であるものとする。   The beam splitter 15 has a wavelength characteristic that reflects 99.9% or more of the incident third wavelength light. The beam splitter 15 has a wavelength characteristic that reflects a part of the incident light having the first wavelength and transmits the other part. For example, the beam splitter 15 reflects about 50% of the incident light having the first wavelength and transmits the other 50%. The beam splitter 15 has a wavelength characteristic that transmits 90% or more of incident light having the second wavelength. The wavelength characteristics of the beam splitter 15 are not limited to the wavelength characteristics described in the first embodiment, and may be changed as appropriate. The reflectance and transmittance of the beam splitter 15 are not limited to those shown in the first embodiment and are arbitrary.

加工ヘッド14の内部において、出射端11aから出射されるレーザ光の主光線は、X軸方向に平行である。レーザ光は、出射端11aからY軸方向およびZ軸方向において拡散しながら、マイナスX方向へ進行する。レーザ光は、コリメータユニット12においてX軸方向に平行な平行光となるように平行化される。   In the processing head 14, the chief ray of the laser beam emitted from the emission end 11a is parallel to the X-axis direction. The laser light travels in the minus X direction while diffusing in the Y-axis direction and the Z-axis direction from the emission end 11a. The laser light is collimated in the collimator unit 12 so as to be parallel light parallel to the X-axis direction.

被加工物20の加工の際に、コリメータユニット12からビームスプリッタ15へ入射した第1の入射光である加工用レーザ光の進行方向は、ビームスプリッタ15での反射によって、マイナスX方向からマイナスZ方向へ折り曲げられる。加工ヘッド14は、被加工物20へ向けて加工用レーザ光を出射する。   During the processing of the workpiece 20, the traveling direction of the processing laser light, which is the first incident light that has entered the beam splitter 15 from the collimator unit 12, is changed from the minus X direction to the minus Z by the reflection at the beam splitter 15. Folded in the direction. The processing head 14 emits a processing laser beam toward the workpiece 20.

レンズ駆動部13による調整が行われる際において、調整用レーザ光が発振されると、コリメータユニット12からビームスプリッタ15へ入射した調整用レーザ光のうちの50%程度は、ビームスプリッタ15で反射する。ビームスプリッタ15で反射した調整用レーザ光は、加工用レーザ光の場合と同様に、被加工物20へ向けて進行する。調整用レーザ光は、被加工物20での反射により、加工ヘッド14内をプラスZ方向へ進行する。
被加工物20からの第2の入射光である調整用レーザ光は、ビームスプリッタ15へ入射する。ビームスプリッタ15へ入射した調整用レーザ光のうちの50%程度は、ビームスプリッタ15を透過する。カメラ23は、ビームスプリッタ15を透過した調整用レーザ光を取り込む。
When adjustment is performed by the lens driving unit 13, when adjustment laser light is oscillated, about 50% of the adjustment laser light incident on the beam splitter 15 from the collimator unit 12 is reflected by the beam splitter 15. . The adjustment laser light reflected by the beam splitter 15 travels toward the workpiece 20 as in the case of the processing laser light. The adjustment laser light travels in the plus Z direction in the machining head 14 by reflection on the workpiece 20.
The adjustment laser light that is the second incident light from the workpiece 20 enters the beam splitter 15. About 50% of the adjustment laser light incident on the beam splitter 15 is transmitted through the beam splitter 15. The camera 23 takes in the adjustment laser light that has passed through the beam splitter 15.

レンズ駆動部13による調整が行われる際において、照明光が出射されると、ビームスプリッタ15へ入射した照明光の90%以上は、ビームスプリッタ15を透過する。ビームスプリッタ15を透過した照明光は、加工用レーザ光および調整用レーザ光の場合と同様に、被加工物20へ向けて進行する。被加工物20での反射により加工ヘッド14内をプラスZ方向へ進行した照明光は、ビームスプリッタ15へ入射する。ビームスプリッタ15へ入射した照明光のうちの90%以上は、ビームスプリッタ15を透過する。カメラ23は、ビームスプリッタ15を透過した照明光を取り込む。   When adjustment is performed by the lens driving unit 13, when illumination light is emitted, 90% or more of the illumination light incident on the beam splitter 15 is transmitted through the beam splitter 15. The illumination light transmitted through the beam splitter 15 travels toward the workpiece 20 as in the case of the processing laser light and the adjustment laser light. Illumination light that has traveled in the plus Z direction in the machining head 14 due to reflection from the workpiece 20 enters the beam splitter 15. 90% or more of the illumination light incident on the beam splitter 15 is transmitted through the beam splitter 15. The camera 23 takes in the illumination light that has passed through the beam splitter 15.

レンズ駆動部18は、集光制御部32の制御により、集光レンズ17の焦点を被加工物20の位置に合わせるホルダ16の移動と、集光レンズ17の焦点を開口部19aの位置に合わせるホルダ16の移動とを可能とする。   The lens driving unit 18 moves the holder 16 to adjust the focal point of the condensing lens 17 to the position of the workpiece 20 and adjusts the focal point of the condensing lens 17 to the position of the opening 19a under the control of the condensing control unit 32. The holder 16 can be moved.

レンズ駆動部13は、コリメータユニット12が収容されているホルダをY軸方向とZ軸方向とにおいて移動可能とする。レンズ駆動部13は、Y軸方向においてホルダを移動させることにより、ノズル19でのY軸方向におけるレーザ光の位置を調整する。レンズ駆動部13は、Z軸方向においてホルダを移動させることにより、ノズル19でのX軸方向におけるレーザ光の位置を調整する。レンズ駆動部13は、Y軸方向においてホルダの位置を調整可能な調整ネジと、Z軸方向においてホルダの位置を調整可能な調整ネジとを有する。2つの調整ネジの各々には、調整ネジを回転するモータが設けられている。調整制御部33は、モータの駆動を制御することにより、Y軸方向におけるホルダの位置とZ軸方向におけるホルダの位置との調整を行う。なお、図1および図2では、調整ネジとモータとの図示を省略している。   The lens driving unit 13 enables the holder in which the collimator unit 12 is accommodated to move in the Y axis direction and the Z axis direction. The lens driving unit 13 adjusts the position of the laser beam in the Y axis direction at the nozzle 19 by moving the holder in the Y axis direction. The lens driving unit 13 adjusts the position of the laser beam in the X-axis direction at the nozzle 19 by moving the holder in the Z-axis direction. The lens driving unit 13 includes an adjustment screw that can adjust the position of the holder in the Y-axis direction and an adjustment screw that can adjust the position of the holder in the Z-axis direction. Each of the two adjustment screws is provided with a motor that rotates the adjustment screw. The adjustment control unit 33 adjusts the position of the holder in the Y-axis direction and the position of the holder in the Z-axis direction by controlling the drive of the motor. In FIG. 1 and FIG. 2, the adjustment screw and the motor are not shown.

集光レンズ17は、Z軸に平行な軸に中心を合わせて配置されている。コリメータユニット12の中心軸は、Z軸に平行である。コリメータユニット12の中心軸は、集光レンズ17の中心軸をビームスプリッタ15での45度の折り曲げを経て延伸させたものと一致する。カメラ23の中心軸は、Z軸に平行である。カメラ23の中心軸は、集光レンズ17の中心軸を、ビームスプリッタ15を通して延伸させたものと一致する。集光レンズ17の中心軸と、コリメータユニット12の中心軸と、カメラ23の中心軸とを、加工ヘッド14の光軸と称する。集光レンズ17と、コリメータユニット12と、カメラ23とは、加工ヘッド14の光軸に中心を合わせて配置されている。すなわち、集光レンズ17と、コリメータユニット12と、カメラ23とは、同じ光軸上に配置されている。   The condenser lens 17 is arranged with its center aligned with an axis parallel to the Z axis. The central axis of the collimator unit 12 is parallel to the Z axis. The central axis of the collimator unit 12 coincides with that obtained by extending the central axis of the condenser lens 17 through 45-degree bending at the beam splitter 15. The central axis of the camera 23 is parallel to the Z axis. The central axis of the camera 23 coincides with that obtained by extending the central axis of the condenser lens 17 through the beam splitter 15. The central axis of the condenser lens 17, the central axis of the collimator unit 12, and the central axis of the camera 23 are referred to as the optical axis of the processing head 14. The condenser lens 17, the collimator unit 12, and the camera 23 are arranged so that the center is aligned with the optical axis of the processing head 14. That is, the condensing lens 17, the collimator unit 12, and the camera 23 are arranged on the same optical axis.

制御装置26の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、実施の形態1にかかるレーザ加工装置100に専用のハードウェアであっても良く、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。   The function of the control device 26 is realized by a processing circuit. The processing circuit may be hardware dedicated to the laser processing apparatus 100 according to the first embodiment, or may be a processor that executes a program stored in the memory.

図3は、実施の形態1にかかるレーザ加工装置100が有する制御装置26の機能が専用のハードウェアにより実現される場合のハードウェア構成を示す図である。専用のハードウェアである処理回路51は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらの組み合わせである。   FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration when the function of the control device 26 included in the laser processing apparatus 100 according to the first embodiment is realized by dedicated hardware. The processing circuit 51 which is dedicated hardware includes a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or these It is a combination.

図4は、実施の形態1にかかるレーザ加工装置100が有する制御装置26の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサにより実現される場合のハードウェア構成を示す図である。プロセッサ53およびメモリ54は、相互に通信可能に接続されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration in a case where the function of the control device 26 included in the laser processing apparatus 100 according to the first embodiment is realized by a processor that executes a program stored in a memory. The processor 53 and the memory 54 are connected to be able to communicate with each other.

プロセッサ53は、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はDSP(Digital Signal Processor)である。制御装置26の機能は、プロセッサ53と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ54に格納される。メモリ54は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ等の内蔵メモリである。   The processor 53 is a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor). The function of the control device 26 is realized by the processor 53 and software, firmware, or a combination of software and firmware. Software or firmware is described as a program and stored in the memory 54. The memory 54 is nonvolatile or volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Built-in memory such as a semiconductor memory.

制御装置26の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、制御装置26の機能のその他の部分がソフトウェアあるいはファームウェアにより実現されても良い。このように、制御装置26の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。   A part of the function of the control device 26 may be realized by dedicated hardware, and the other part of the function of the control device 26 may be realized by software or firmware. Thus, the function of the control device 26 can be realized by hardware, software, firmware, or a combination thereof.

なお、画像処理装置25の機能は、制御装置26の機能と同様に、処理回路により実現される。図3に示すハードウェア構成と図4に示すハードウェア構成とは、画像処理装置25に適用されても良い。図4に示すハードウェア構成の場合、画像処理装置25の処理機能は、プロセッサ53と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。   Note that the function of the image processing device 25 is realized by a processing circuit in the same manner as the function of the control device 26. The hardware configuration illustrated in FIG. 3 and the hardware configuration illustrated in FIG. 4 may be applied to the image processing device 25. In the case of the hardware configuration shown in FIG. 4, the processing function of the image processing device 25 is realized by the processor 53 and software, firmware, or a combination of software and firmware.

次に、レーザ加工装置100の動作について説明する。図5は、図1に示すレーザ加工装置100による動作の手順を示すフローチャートである。図5には、レーザ加工装置100がノズル19におけるレーザ光の位置を調整するときにおける動作の手順を示している。   Next, the operation of the laser processing apparatus 100 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure by the laser processing apparatus 100 shown in FIG. FIG. 5 shows an operation procedure when the laser processing apparatus 100 adjusts the position of the laser beam at the nozzle 19.

ステップS1において、レンズ駆動部18は、集光レンズ17を移動させる。レンズ駆動部18は、集光制御部32による制御にしたがってホルダ16を移動させることにより、集光レンズ17の焦点を開口部19aの位置に合わせる調整を行う。   In step S <b> 1, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The lens driving unit 18 adjusts the focal point of the condensing lens 17 to the position of the opening 19a by moving the holder 16 according to the control by the condensing control unit 32.

ステップS2において、照明部24は、照明光を出射する。照明部24は、撮像制御部31による制御にしたがって点灯する。照明部24から出射した照明光は、ビームスプリッタ15と集光レンズ17とを透過して、開口部19aに到達する。開口部19aで反射した照明光は、集光レンズ17とビームスプリッタ15とを透過して、カメラ23に到達する。   In step S2, the illumination unit 24 emits illumination light. The illumination unit 24 is lit according to control by the imaging control unit 31. The illumination light emitted from the illumination unit 24 passes through the beam splitter 15 and the condenser lens 17 and reaches the opening 19a. The illumination light reflected by the opening 19 a passes through the condenser lens 17 and the beam splitter 15 and reaches the camera 23.

ステップS3において、カメラ23は、開口部19aを撮像する。カメラ23は、開口部19aで反射した照明光を取り込んで、撮像制御部31による制御にしたがって開口部19aの像を撮像する。カメラ23は、撮像によって得られた画像信号を出力する。ステップS4において、照明部24は、照明光の出射を停止する。   In step S3, the camera 23 images the opening 19a. The camera 23 takes in the illumination light reflected by the opening 19 a and takes an image of the opening 19 a according to the control by the imaging control unit 31. The camera 23 outputs an image signal obtained by imaging. In step S4, the illumination unit 24 stops emitting illumination light.

図6は、図1に示すレーザ加工装置100が有するカメラ23によって取り込まれた開口部19aの像40の例を示す図である。開口部19aに対する像40の倍率は、カメラ23の撮像レンズの焦点距離と集光レンズ17の焦点距離との比率によって決定される。倍率は、開口部19aのサイズに倍率が掛け合わされて決定される像40のサイズが撮像範囲に入るように設定される。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image 40 of the opening 19a captured by the camera 23 included in the laser processing apparatus 100 illustrated in FIG. The magnification of the image 40 with respect to the opening 19a is determined by the ratio between the focal length of the imaging lens of the camera 23 and the focal length of the condenser lens 17. The magnification is set so that the size of the image 40 determined by multiplying the size of the opening 19a by the magnification is within the imaging range.

画像処理装置25は、カメラ23によって出力された画像信号を基に、像40の中心位置C1のxy座標を求める。図6に示すx軸は、図1に示すX軸に対応する軸とする。図6に示すy軸は、図1に示すY軸に対応する軸とする。画像処理装置25は、撮像によって取得された画像信号に二値化処理を施してから、円近似、エッジ検出、またはHough変換といった画像処理を利用して、中心位置C1のxy座標を算出する。なお、画像処理装置25は、かかる手法以外の手法によって中心位置C1のxy座標を算出しても良い。画像処理装置25は、画像信号の処理によって、中心位置C1を示すxy座標である画像データを出力する。撮像制御部31は、画像処理装置25から出力された画像データを取得する。   The image processing device 25 obtains the xy coordinates of the center position C1 of the image 40 based on the image signal output by the camera 23. The x-axis shown in FIG. 6 is an axis corresponding to the X-axis shown in FIG. The y axis shown in FIG. 6 is an axis corresponding to the Y axis shown in FIG. The image processing device 25 performs binarization processing on the image signal acquired by imaging, and then calculates the xy coordinates of the center position C1 using image processing such as circle approximation, edge detection, or Hough transform. Note that the image processing device 25 may calculate the xy coordinates of the center position C1 by a method other than this method. The image processing device 25 outputs image data that is xy coordinates indicating the center position C1 by processing the image signal. The imaging control unit 31 acquires image data output from the image processing device 25.

ステップS5において、レンズ駆動部18は、集光レンズ17を移動させる。レンズ駆動部18は、集光制御部32による制御にしたがってホルダ16を移動させることにより、集光レンズ17の焦点を被加工物20に合わせる調整を行う。なお、ステップS5のときに、テーブル駆動部22は、テーブル制御部35による制御にしたがって、被加工物20が載置されているテーブル21を開口部19aのマイナスZ方向側の位置に移動する。   In step S <b> 5, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The lens driving unit 18 moves the holder 16 according to the control by the condensing control unit 32 to adjust the focusing point of the condensing lens 17 to the workpiece 20. In step S5, the table driving unit 22 moves the table 21 on which the workpiece 20 is placed to a position on the minus Z direction side of the opening 19a according to control by the table control unit 35.

ステップS6において、レーザ発振器10は、調整用レーザ光を発振する。レーザ発振器10は、レーザ発振制御部34による制御にしたがって、調整用レーザ光を発振する。レーザ発振器10によって発振された調整用レーザ光は、ファイバーケーブル11を経て、加工ヘッド14へ入射する。調整用レーザ光は、コリメータユニット12を通過してから、ビームスプリッタ15に入射する。ビームスプリッタ15にて反射した調整用レーザ光は、集光レンズ17を透過してから開口部19aを通過して、被加工物20へ入射する。被加工物20で反射した調整用レーザ光は、開口部19aを通過してから集光レンズ17を透過して、ビームスプリッタ15に入射する。ビームスプリッタ15を透過した調整用レーザ光は、カメラ23に到達する。   In step S6, the laser oscillator 10 oscillates the adjustment laser beam. The laser oscillator 10 oscillates an adjustment laser beam in accordance with control by the laser oscillation control unit 34. The adjustment laser light oscillated by the laser oscillator 10 enters the processing head 14 through the fiber cable 11. The adjustment laser light passes through the collimator unit 12 and then enters the beam splitter 15. The adjustment laser light reflected by the beam splitter 15 passes through the condenser lens 17, passes through the opening 19 a, and enters the workpiece 20. The adjustment laser light reflected by the workpiece 20 passes through the opening 19 a, passes through the condenser lens 17, and enters the beam splitter 15. The adjustment laser beam that has passed through the beam splitter 15 reaches the camera 23.

ステップS7において、カメラ23は、被加工物20における調整用レーザ光の照射領域を撮像する。カメラ23は、被加工物20で反射した調整用レーザ光を取り込んで、撮像制御部31による制御にしたがって照射領域の像を撮像する。カメラ23は、撮像によって得られた画像信号を出力する。カメラ23による撮像の後に、レーザ発振器10は、調整用レーザ光の発振を停止する。   In step S <b> 7, the camera 23 images the irradiation region of the adjustment laser light on the workpiece 20. The camera 23 takes in the adjustment laser light reflected by the workpiece 20 and captures an image of the irradiation area according to the control by the imaging control unit 31. The camera 23 outputs an image signal obtained by imaging. After imaging by the camera 23, the laser oscillator 10 stops the oscillation of the adjustment laser light.

図7は、図1に示すレーザ加工装置100が有するカメラ23によって取り込まれた照射領域の像41の例を示す図である。図7では、図6に示す開口部19aの像40に照射領域の像41を重ね合わせて示している。画像処理装置25は、カメラ23によって出力された画像信号を基に、像41の中心位置C2のxy座標を求める。画像処理装置25は、中心位置C1のxy座標と同様の手法によって、中心位置C2のxy座標を算出する。画像処理装置25は、画像信号の処理によって、中心位置C2を示すxy座標である画像データを出力する。撮像制御部31は、画像処理装置25から出力された画像データを取得する。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an image 41 of an irradiation area captured by the camera 23 included in the laser processing apparatus 100 illustrated in FIG. In FIG. 7, an image 41 of the irradiation area is superimposed on the image 40 of the opening 19a shown in FIG. The image processing device 25 obtains the xy coordinates of the center position C2 of the image 41 based on the image signal output by the camera 23. The image processing device 25 calculates the xy coordinates of the center position C2 by the same method as the xy coordinates of the center position C1. The image processing device 25 outputs image data that is xy coordinates indicating the center position C2 by processing the image signal. The imaging control unit 31 acquires image data output from the image processing device 25.

Z軸方向におけるテーブル21の位置は、カメラ23による撮像によって観察される照射領域が開口部19aからできるだけ近くなるように調整されても良い。Z軸方向において、被加工物20のうち調整用レーザ光が照射する面の高さは、開口部19aの高さに合わせられても良い。これにより、レーザ加工装置100は、開口部19aにできるだけ近い位置における調整用レーザ光の中心位置を観察可能とし、ノズル19におけるレーザ光の位置の高精度な調整を行うことができる。撮像される照射領域の形状は、円である場合に限られず、楕円であっても良い。カメラ23は、Z軸方向において焦点とはずれた位置における照射領域の像を撮像しても良い。   The position of the table 21 in the Z-axis direction may be adjusted so that the irradiation area observed by imaging with the camera 23 is as close as possible from the opening 19a. In the Z-axis direction, the height of the surface of the workpiece 20 that is irradiated with the adjustment laser light may be adjusted to the height of the opening 19a. As a result, the laser processing apparatus 100 can observe the center position of the adjustment laser light at a position as close as possible to the opening 19a, and can adjust the position of the laser light at the nozzle 19 with high accuracy. The shape of the irradiated area to be imaged is not limited to a circle, but may be an ellipse. The camera 23 may capture an image of the irradiation area at a position out of focus in the Z-axis direction.

ステップS8において、撮像制御部31は、開口部19aの中心位置からの調整用レーザ光の照射領域の中心位置のずれ量を算出する。撮像制御部31は、画像処理装置25から取得された画像データに基づいて、中心位置C1と中心位置C2との間の距離を算出する。撮像制御部31は、算出された距離を上記の倍率によって除算することにより、中心位置同士の間のずれ量を算出する。   In step S8, the imaging control unit 31 calculates a deviation amount of the center position of the adjustment laser light irradiation region from the center position of the opening 19a. The imaging control unit 31 calculates the distance between the center position C1 and the center position C2 based on the image data acquired from the image processing device 25. The imaging control unit 31 calculates the amount of deviation between the center positions by dividing the calculated distance by the magnification.

ステップS9において、撮像制御部31は、ステップS8にて算出されたずれ量があらかじめ設定された閾値未満であるか否かを判断する。算出されたずれ量が閾値未満である場合(ステップS9,Yes)、調整制御部33は、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていると判断する。これにより、レーザ加工装置100は、図5に示す動作による調整を終了する。   In step S9, the imaging control unit 31 determines whether or not the deviation amount calculated in step S8 is less than a preset threshold value. When the calculated shift amount is less than the threshold value (step S9, Yes), the adjustment control unit 33 determines that the shift between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has been eliminated. Thereby, the laser processing apparatus 100 complete | finishes the adjustment by the operation | movement shown in FIG.

算出されたずれ量が閾値以上である場合(ステップS9,No)、調整制御部33は、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていないと判断する。ステップS10において、調整制御部33は、コリメータユニット12の移動量を算出する。調整制御部33は、ステップS9にて算出されたずれ量を相殺可能とする移動量を算出する。図7に示すように、中心位置C1に対して中心位置C2がマイナスx方向およびマイナスy方向にずれていた場合、調整制御部33は、ずれ量に相当する距離分、プラスX方向とプラスY方向とへコリメータユニット12を移動させる移動量を算出する。   When the calculated shift amount is equal to or greater than the threshold (No in step S9), the adjustment control unit 33 determines that the shift between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has not been eliminated. In step S <b> 10, the adjustment control unit 33 calculates the movement amount of the collimator unit 12. The adjustment control unit 33 calculates a movement amount that can cancel out the deviation amount calculated in step S9. As shown in FIG. 7, when the center position C2 is shifted in the minus x direction and the minus y direction with respect to the center position C1, the adjustment control unit 33 increases the plus X direction and plus Y by a distance corresponding to the deviation amount. The amount of movement for moving the collimator unit 12 in the direction is calculated.

ステップS11において、レンズ駆動部13は、調整制御部33による制御にしたがって、コリメータユニット12を移動する。レンズ駆動部13は、ステップS10にて算出された移動量の分、コリメータユニット12を移動する。このようにして、レンズ駆動部13は、開口部19aの像と照射領域の像との撮像によって得られた画像データを基に、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う。   In step S <b> 11, the lens driving unit 13 moves the collimator unit 12 according to the control by the adjustment control unit 33. The lens driving unit 13 moves the collimator unit 12 by the amount of movement calculated in step S10. In this way, the lens driving unit 13 corrects the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam based on the image data obtained by capturing the image of the opening 19a and the image of the irradiation region. Make adjustments for.

ステップS11の手順を終えると、レーザ加工装置100は、ステップS1からの手順を繰り返す。ステップS1からステップS11までの手順の後において、レーザ加工装置100は、ステップS1からステップS4までの手順を省略しても良い。レーザ加工装置100は、ステップS8では、既に撮像された開口部19aの像40を利用してずれ量を算出しても良い。   After finishing the procedure of step S11, the laser processing apparatus 100 repeats the procedure from step S1. After the procedure from step S1 to step S11, the laser processing apparatus 100 may omit the procedure from step S1 to step S4. In step S8, the laser processing apparatus 100 may calculate the amount of deviation using the image 40 of the opening 19a that has already been captured.

レーザ加工装置100は、ステップS9でのずれ量と閾値との比較により、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されたか否かを判断する。これにより、ユーザの主観によらずレーザ加工装置100の処理により、開口部19aの中心にレーザ光の中心がどの程度近くなれば調整を終了しても良いか否かの判断が可能となる。   The laser processing apparatus 100 determines whether or not the deviation between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has been eliminated by comparing the deviation amount and the threshold value in step S9. Accordingly, it is possible to determine how close the center of the laser beam is to the center of the opening 19a by the processing of the laser processing apparatus 100 regardless of the user's subjectivity, and whether or not the adjustment can be finished.

なお、レーザ加工装置100は、図5に示す各ステップの順序を適宜入れ換えても良いものとする。例を挙げると、レーザ加工装置100は、調整用レーザ光の照射領域の像41を撮像した後に、開口部19aの像40を撮像しても良い。   The laser processing apparatus 100 may appropriately change the order of the steps shown in FIG. For example, the laser processing apparatus 100 may capture the image 40 of the opening 19a after capturing the image 41 of the irradiation region of the adjustment laser light.

実施の形態1では、加工ヘッド14の光軸上に、集光レンズ17と、コリメータユニット12と、カメラ23とが配置されていることにより、カメラ23は、常に一定の位置における開口部19aの像40を取得することができる。レーザ加工装置100は、光路への挿入と光路からの退避とが可能とされた光学素子の使用によって、レーザ光による加工が行われるときの光路とは異なる光路が形成される場合に比べて、ノズル19におけるレーザ光の位置の高精度な調整を容易に行うことができる。   In the first embodiment, the condensing lens 17, the collimator unit 12, and the camera 23 are arranged on the optical axis of the processing head 14, so that the camera 23 always has the opening 19a at a fixed position. An image 40 can be acquired. The laser processing apparatus 100 has an optical path that is different from the optical path when processing with laser light is formed by using an optical element that can be inserted into and retracted from the optical path. It is possible to easily adjust the position of the laser beam at the nozzle 19 with high accuracy.

レーザ加工装置100は、コリメータユニット12の位置調整によってノズル19におけるレーザ光の位置を調整可能としたことで、レーザ光の位置の調整のための光学素子が別途設けられる場合と比較して、レーザ光のビームモードへの影響を少なくすることができる。また、レーザ加工装置100は、ノズル19の中心からのレーザ光の中心が大幅にずれている場合であっても、かかるずれをコリメータユニット12の位置調整によって容易に補正することができる。   The laser processing apparatus 100 is capable of adjusting the position of the laser beam in the nozzle 19 by adjusting the position of the collimator unit 12, so that the laser processing apparatus 100 is capable of adjusting the position of the laser beam as compared with the case where an optical element for adjusting the position of the laser beam is separately provided. The influence on the beam mode of light can be reduced. Further, the laser processing apparatus 100 can easily correct the deviation by adjusting the position of the collimator unit 12 even when the center of the laser beam from the center of the nozzle 19 is significantly displaced.

実施の形態1によると、レーザ加工装置100は、第1の光路と第2の光路とが分岐する位置にビームスプリッタ15が設けられていることで、集光レンズ17と、コリメータユニット12と、カメラ23とを同じ光軸上に配置可能とする。レーザ加工装置100は、常に一定の位置における開口部19aの像40を取得することができることで、ノズル19におけるレーザ光の位置の高精度な調整を容易に行うことができる。レーザ加工装置100は、レーザ光の位置の調整を自動で行うことにより、作業者の経験に関わらず高精度な調整を行うことができるとともに、作業者の試行錯誤によらずに高精度な調整を容易に行うことができる。これにより、レーザ加工装置100は、ノズル19におけるレーザ光の位置の高精度な調整が可能となるという効果を奏する。   According to the first embodiment, the laser processing apparatus 100 is provided with the beam splitter 15 at a position where the first optical path and the second optical path are branched, so that the condenser lens 17, the collimator unit 12, The camera 23 can be placed on the same optical axis. Since the laser processing apparatus 100 can always acquire the image 40 of the opening 19a at a fixed position, the laser beam position at the nozzle 19 can be easily adjusted with high accuracy. The laser processing apparatus 100 automatically adjusts the position of the laser beam, so that high-precision adjustment can be performed regardless of the operator's experience, and high-precision adjustment can be performed regardless of the trial and error of the operator. Can be easily performed. Thereby, the laser processing apparatus 100 has an effect that the position of the laser beam in the nozzle 19 can be adjusted with high accuracy.

実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2にかかるレーザ加工装置101の構成を示す図である。実施の形態2にかかるレーザ加工装置101は、実施の形態1にかかる調整用レーザ光に代えて、加工用レーザ光を使用して、レーザ光の位置を調整可能とする。実施の形態2では、上記の実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1とは異なる構成について主に説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the laser processing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention. The laser processing apparatus 101 according to the second embodiment makes it possible to adjust the position of the laser beam by using the processing laser beam instead of the adjustment laser beam according to the first embodiment. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the configuration different from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態2にかかるレーザ加工装置101には、実施の形態1にかかるレーザ加工装置100が有する各部に加えて、切り換え部60が設けられている。切り換え部60は、レーザ光の位置の調整において使用されるレーザ光を、加工用レーザ光である第1のレーザ光と調整用レーザ光である第2のレーザ光とに切り換える。調整に使用される加工用レーザ光には、レーザ加工装置101での加工に使用される加工用レーザ光の強度範囲の中で低強度のレーザ光が使用される。低強度のレーザ光とは、レーザエネルギーによる加工が容易とされるアクリルといった材料を加工可能な強度のレーザ光とする。実施の形態2では、レーザ光の位置の調整において、アクリルといった材料からなる被加工物20が使用される。   The laser processing apparatus 101 according to the second embodiment is provided with a switching unit 60 in addition to the units included in the laser processing apparatus 100 according to the first embodiment. The switching unit 60 switches the laser beam used for adjusting the position of the laser beam between a first laser beam that is a processing laser beam and a second laser beam that is an adjustment laser beam. As the processing laser light used for the adjustment, low-intensity laser light is used in the intensity range of the processing laser light used for processing by the laser processing apparatus 101. The low-intensity laser beam is a laser beam having an intensity capable of processing a material such as acrylic that can be easily processed by laser energy. In the second embodiment, the workpiece 20 made of a material such as acrylic is used for adjusting the position of the laser beam.

次に、レーザ加工装置101の動作について説明する。図9は、図8に示すレーザ加工装置101による動作の手順を示すフローチャートである。図9には、レーザ加工装置101がノズル19におけるレーザ光の位置を調整するときにおける動作の手順を示している。   Next, the operation of the laser processing apparatus 101 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of operations performed by the laser processing apparatus 101 shown in FIG. FIG. 9 shows an operation procedure when the laser processing apparatus 101 adjusts the position of the laser beam in the nozzle 19.

ステップS21において、レーザ加工装置101は、調整において使用するレーザ光を、調整用レーザ光と加工用レーザ光の2つから選択する。レーザ光は、ユーザによる切り換え部60への操作に基づいて選択される。図9では、ステップS21において加工用レーザ光が選択された場合の動作を説明する。なお、ステップS21において加工用レーザ光が選択された場合の動作は、実施の形態1の場合の動作と同様である。   In step S <b> 21, the laser processing apparatus 101 selects a laser beam to be used for adjustment from two laser beams for adjustment and processing. The laser beam is selected based on an operation on the switching unit 60 by the user. FIG. 9 illustrates the operation when the processing laser beam is selected in step S21. The operation when the processing laser beam is selected in step S21 is the same as the operation in the first embodiment.

ステップS22において、レンズ駆動部18は、集光レンズ17を移動させる。レンズ駆動部18は、集光制御部32による制御にしたがってホルダ16を移動させることにより、集光レンズ17の焦点を開口部19aの位置に合わせる調整を行う。ステップS23において、照明部24は、照明光を出射する。ステップS24において、カメラ23は、開口部19aを撮像する。画像処理装置25は、開口部19aの像の中心位置を示すxy座標を求める。   In step S <b> 22, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The lens driving unit 18 adjusts the focal point of the condensing lens 17 to the position of the opening 19a by moving the holder 16 according to the control by the condensing control unit 32. In step S23, the illumination unit 24 emits illumination light. In step S24, the camera 23 images the opening 19a. The image processing device 25 obtains xy coordinates indicating the center position of the image of the opening 19a.

ステップS25において、レーザ発振制御部34は、レーザ光の発振条件を設定する。レーザ発振制御部34は、ステップS21にて加工用レーザ光が選択されたことにしたがって、発振されるレーザ光が上記の低強度のレーザ光となるように、発振条件を設定する。ステップS26において、レンズ駆動部18は、集光レンズ17を移動させる。テーブル駆動部22は、テーブル21を移動させる。レンズ駆動部18は、集光制御部32による制御にしたがってホルダ16を移動させることにより、集光レンズ17の焦点を被加工物20に合わせる調整を行う。   In step S25, the laser oscillation control unit 34 sets the laser light oscillation conditions. The laser oscillation control unit 34 sets an oscillation condition so that the laser beam to be oscillated becomes the above-described low-intensity laser beam in accordance with the selection of the processing laser beam in step S21. In step S <b> 26, the lens driving unit 18 moves the condenser lens 17. The table driving unit 22 moves the table 21. The lens driving unit 18 moves the holder 16 according to the control by the condensing control unit 32 to adjust the focusing point of the condensing lens 17 to the workpiece 20.

ステップS27において、レーザ発振器10は、加工用レーザ光を発振する。レーザ発振器10は、レーザ発振制御部34は、ステップS25において設定された発振条件にしたがって、レーザ発振器10を制御する。被加工物20は、加工用レーザ光が照射されることにより加工される。被加工物20に加工が施されると、レーザ発振器10は、レーザ発振制御部34による制御にしたがって、加工用レーザ光の発振を停止する。   In step S27, the laser oscillator 10 oscillates a processing laser beam. In the laser oscillator 10, the laser oscillation control unit 34 controls the laser oscillator 10 according to the oscillation condition set in step S25. The workpiece 20 is processed by being irradiated with a processing laser beam. When the workpiece 20 is processed, the laser oscillator 10 stops the oscillation of the processing laser light according to the control by the laser oscillation control unit 34.

ステップS28において、カメラ23は、被加工物20に形成された加工領域を撮像する。加工領域には、照明部24から出射されている照明光が照射している。カメラ23は、被加工物20で反射した照明光を取り込んで、加工領域の像を撮像する。このように、ステップS27では、カメラ23は、被加工物20へ加工用レーザ光が入射しているときにおける加工用レーザ光の照射領域に相当する加工領域を撮像する。画像処理装置25は、カメラ23によって出力された画像信号を基に、加工領域の像の中心位置を示すxy座標を求める。   In step S <b> 28, the camera 23 images a processing area formed on the workpiece 20. The processing region is irradiated with illumination light emitted from the illumination unit 24. The camera 23 captures the illumination light reflected by the workpiece 20 and captures an image of the processing area. Thus, in step S <b> 27, the camera 23 images a processing area corresponding to the irradiation area of the processing laser light when the processing laser light is incident on the workpiece 20. The image processing device 25 obtains xy coordinates indicating the center position of the image of the processing area based on the image signal output by the camera 23.

ステップS29において、撮像制御部31は、開口部19aの中心位置からの加工領域の中心位置のずれ量を算出する。ステップS30において、撮像制御部31は、ステップS29にて算出されたずれ量があらかじめ設定された閾値未満であるか否かを判断する。算出されたずれ量が閾値未満である場合(ステップS30,Yes)、調整制御部33は、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていると判断する。これにより、レーザ加工装置100は、図9に示す動作による調整を終了する。   In step S29, the imaging control unit 31 calculates a deviation amount of the center position of the processing area from the center position of the opening 19a. In step S30, the imaging control unit 31 determines whether or not the deviation amount calculated in step S29 is less than a preset threshold value. When the calculated shift amount is less than the threshold value (Yes in step S30), the adjustment control unit 33 determines that the shift between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has been eliminated. Thereby, the laser processing apparatus 100 complete | finishes the adjustment by the operation | movement shown in FIG.

算出されたずれ量が閾値以上である場合(ステップS30,No)、調整制御部33は、開口部19aの中心とレーザ光の中心とのずれが解消されていないと判断する。調整制御部33は、コリメータユニット12の移動量を算出する。ステップS31において、調整制御部33は、ステップS29にて算出されたずれ量を相殺可能とする移動量を算出する。   When the calculated shift amount is equal to or greater than the threshold (No at Step S30), the adjustment control unit 33 determines that the shift between the center of the opening 19a and the center of the laser beam has not been eliminated. The adjustment control unit 33 calculates the movement amount of the collimator unit 12. In step S31, the adjustment control unit 33 calculates a movement amount that can cancel out the deviation amount calculated in step S29.

ステップS32において、レンズ駆動部13は、調整制御部33による制御にしたがって、コリメータユニット12を移動する。レンズ駆動部13は、ステップS31にて算出された移動量の分、コリメータユニット12を移動する。ステップS32の手順を終えると、レーザ加工装置101は、ステップS21からの手順を繰り返す。ステップS21からステップS32までの手順の後において、レーザ加工装置101は、ステップS21からステップS25までの手順を省略しても良い。レーザ加工装置101は、ステップS29では、既に撮像された開口部19aの像を利用してずれ量を算出しても良い。   In step S <b> 32, the lens driving unit 13 moves the collimator unit 12 according to the control by the adjustment control unit 33. The lens driving unit 13 moves the collimator unit 12 by the amount of movement calculated in step S31. When the procedure of step S32 is completed, the laser processing apparatus 101 repeats the procedure from step S21. After the procedure from step S21 to step S32, the laser processing apparatus 101 may omit the procedure from step S21 to step S25. In step S29, the laser processing apparatus 101 may calculate the shift amount using the image of the opening 19a that has already been captured.

実施の形態2においても、レーザ加工装置101は、実施の形態1と同様に、ノズル19におけるレーザ光の位置の高精度な調整が可能となるという効果を奏する。なお、レーザ加工装置101は、切り換え部60が省略された構成であっても良い。レーザ加工装置101は、レーザ光の位置の調整において、加工用レーザ光のみを使用可能とするものであっても良い。   Also in the second embodiment, the laser processing apparatus 101 has an effect that the position of the laser beam in the nozzle 19 can be adjusted with high accuracy, as in the first embodiment. The laser processing apparatus 101 may have a configuration in which the switching unit 60 is omitted. The laser processing apparatus 101 may be one that can use only the processing laser light in adjusting the position of the laser light.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。   The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

10 レーザ発振器、11 ファイバーケーブル、11a 出射端、12 コリメータユニット、13,18 レンズ駆動部、14 加工ヘッド、14a 端部、15 ビームスプリッタ、16 ホルダ、17 集光レンズ、19 ノズル、19a 開口部、20 被加工物、21 テーブル、22 テーブル駆動部、23 カメラ、24 照明部、25 画像処理装置、26 制御装置、31 撮像制御部、32 集光制御部、33 調整制御部、34 レーザ発振制御部、35 テーブル制御部、40,41 像、51 処理回路、53 プロセッサ、54 メモリ、60 切り換え部、100,101 レーザ加工装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laser oscillator, 11 Fiber cable, 11a Output end, 12 Collimator unit, 13, 18 Lens drive part, 14 Processing head, 14a End part, 15 Beam splitter, 16 Holder, 17 Condensing lens, 19 Nozzle, 19a Opening part, 20 Workpieces, 21 Table, 22 Table Drive Unit, 23 Camera, 24 Illumination Unit, 25 Image Processing Device, 26 Control Device, 31 Imaging Control Unit, 32 Condensing Control Unit, 33 Adjustment Control Unit, 34 Laser Oscillation Control Unit , 35 table control unit, 40, 41 image, 51 processing circuit, 53 processor, 54 memory, 60 switching unit, 100, 101 laser processing apparatus.

Claims (8)

レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系を通過した前記レーザ光を被加工物へ向けて出射する開口部を有するノズルと、
前記開口部と、前記被加工物における前記レーザ光の照射領域とを撮像する撮像部と、
前記レーザ発振器から入射される第1の入射光を前記被加工物へ向けて反射させ、かつ前記被加工物から入射される第2の入射光を透過させて前記撮像部へ入射させる光分岐素子と、
前記開口部と前記照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、前記開口部の中心と前記レーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う調整部と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
A laser oscillator that oscillates laser light;
A condensing optical system for condensing the laser light;
A nozzle having an opening for emitting the laser light that has passed through the condensing optical system toward a workpiece;
An imaging unit for imaging the opening and an irradiation area of the laser beam in the workpiece;
An optical branching element that reflects the first incident light incident from the laser oscillator toward the workpiece and transmits the second incident light incident from the workpiece to be incident on the imaging unit. When,
An adjustment unit that performs adjustment to correct a deviation between the center of the opening and the center of the laser beam based on image data obtained by imaging the opening and the irradiation region;
A laser processing apparatus comprising:
前記レーザ発振器からの前記レーザ光を平行化させるコリメート光学系を備え、
前記調整部は、前記コリメート光学系の移動によって前記調整を行うことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。
A collimating optical system for collimating the laser light from the laser oscillator;
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit performs the adjustment by moving the collimating optical system.
前記ノズルの内部に照明光を照射する照明部を備え、
前記撮像部は、前記照明光が照射されているときにおける前記開口部を撮像することを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ加工装置。
An illumination unit that irradiates illumination light inside the nozzle;
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit images the opening when the illumination light is irradiated.
前記レーザ発振器は、第1波長の前記レーザ光を発振し、
前記照明部は、第2波長の前記照明光を出射し、
前記光分岐素子は、前記第1波長の前記レーザ光の一部を反射するとともに他の一部を透過し、かつ前記第2波長の前記照明光を透過することを特徴とする請求項3に記載のレーザ加工装置。
The laser oscillator oscillates the laser light having a first wavelength,
The illumination unit emits the illumination light having a second wavelength,
4. The optical branching element according to claim 3, wherein a part of the laser light having the first wavelength is reflected, the other part is transmitted, and the illumination light having the second wavelength is transmitted. The laser processing apparatus as described.
前記レーザ発振器は、前記被加工物を加工可能なレーザ光である第1のレーザ光を発振し、
前記撮像部は、前記被加工物へ前記第1のレーザ光が入射しているときにおける前記第1のレーザ光の照射領域に相当する加工領域を撮像することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
The laser oscillator oscillates a first laser beam that is a laser beam capable of processing the workpiece,
The imaging unit images a processing region corresponding to an irradiation region of the first laser light when the first laser light is incident on the workpiece. The laser processing apparatus as described in any one of these.
前記レーザ発振器は、前記被加工物を加工可能なレーザ光以外のレーザ光である第2のレーザ光を発振し、
前記撮像部は、前記被加工物へ前記第2のレーザ光が照射しているときにおける前記第2のレーザ光の照射領域を撮像することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
The laser oscillator oscillates a second laser beam that is a laser beam other than a laser beam capable of processing the workpiece,
5. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging unit images an irradiation region of the second laser light when the workpiece is irradiated with the second laser light. The laser processing apparatus as described in.
前記調整部による前記調整を制御する調整制御部を備え、
前記調整制御部は、前記開口部の中心と前記レーザ光の中心とのずれ量が閾値未満となった場合に、前記調整部による前記調整を終了することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
An adjustment control unit for controlling the adjustment by the adjustment unit;
7. The adjustment control unit according to claim 1, wherein the adjustment control unit ends the adjustment by the adjustment unit when a deviation amount between the center of the opening and the center of the laser beam is less than a threshold value. The laser processing apparatus as described in any one.
レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から第1の光路を進行した前記レーザ光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系を通過した前記レーザ光を被加工物へ向けて出射する開口部を有するノズルと、を備えるレーザ加工装置の調整方法であって、
前記ノズルの内部に照明光を照射して、前記第1の光路とは分岐された第2の光路に設けられた撮像部によって前記開口部を撮像する工程と、
前記撮像部によって、前記被加工物における前記レーザ光の照射領域を撮像する工程と、
前記開口部と前記照射領域との撮像によって得られた画像データを基に、前記開口部の中心と前記レーザ光の中心とのずれを補正するための調整を行う工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工装置の調整方法。
A laser oscillator that oscillates laser light;
A condensing optical system that condenses the laser light traveling in the first optical path from the laser oscillator;
A nozzle having an opening that emits the laser light that has passed through the condensing optical system toward a workpiece, and an adjustment method for a laser processing apparatus,
Irradiating illumination light into the nozzle, and imaging the opening by an imaging unit provided in a second optical path branched from the first optical path;
Imaging the laser beam irradiation area of the workpiece by the imaging unit;
A step of performing adjustment for correcting a deviation between the center of the opening and the center of the laser beam based on image data obtained by imaging the opening and the irradiation region;
A method for adjusting a laser processing apparatus, comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3984687A1 (en) * 2020-10-16 2022-04-20 Bystronic Laser AG Beam processing head and beam processing method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06252485A (en) * 1992-12-28 1994-09-09 Mitsubishi Electric Corp Laser processing machine
JPH08136781A (en) * 1992-02-14 1996-05-31 Canon Inc Light emitting optical device and automatic adjustment device thereof
JPH10249566A (en) * 1997-03-10 1998-09-22 Amada Co Ltd Laser beam machining method and its device
JP2011235347A (en) * 2010-05-13 2011-11-24 Sugino Machine Ltd Alignment regulation method, alignment regulation device, and laser beam machining device equipped with the alignment regulation device
US20130319980A1 (en) * 2011-02-07 2013-12-05 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Device and Method for Monitoring a Laser Cutting Process
JP2015013297A (en) * 2013-07-04 2015-01-22 三菱電機株式会社 Laser beam machine, and method for adjusting laser beam machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136781A (en) * 1992-02-14 1996-05-31 Canon Inc Light emitting optical device and automatic adjustment device thereof
JPH06252485A (en) * 1992-12-28 1994-09-09 Mitsubishi Electric Corp Laser processing machine
JPH10249566A (en) * 1997-03-10 1998-09-22 Amada Co Ltd Laser beam machining method and its device
JP2011235347A (en) * 2010-05-13 2011-11-24 Sugino Machine Ltd Alignment regulation method, alignment regulation device, and laser beam machining device equipped with the alignment regulation device
US20130319980A1 (en) * 2011-02-07 2013-12-05 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Device and Method for Monitoring a Laser Cutting Process
JP2015013297A (en) * 2013-07-04 2015-01-22 三菱電機株式会社 Laser beam machine, and method for adjusting laser beam machine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3984687A1 (en) * 2020-10-16 2022-04-20 Bystronic Laser AG Beam processing head and beam processing method
WO2022079239A1 (en) 2020-10-16 2022-04-21 Bystronic Laser Ag Beam machining head and method for beam machining
CN116323078A (en) * 2020-10-16 2023-06-23 百超激光有限公司 Beam processing head and method for beam processing
JP2023541333A (en) * 2020-10-16 2023-09-29 バイストロニック レーザー アクチェンゲゼルシャフト Beam processing head and method for beam processing
JP7407337B2 (en) 2020-10-16 2023-12-28 バイストロニック レーザー アクチェンゲゼルシャフト Beam processing head and method for beam processing
US11975402B2 (en) * 2020-10-16 2024-05-07 Bystronic Laser Ag Beam machining head and method for beam machining
CN116323078B (en) * 2020-10-16 2024-11-22 百超激光有限公司 Beam processing head and method for beam processing

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