JP2006281250A - Laser beam machine, and output control method therefor - Google Patents

Laser beam machine, and output control method therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machine capable of controlling a laser beam intensity in a predetermined output level and to provide an output control method therefor. <P>SOLUTION: A controller 22 makes a correction factor stored in a memory in accordance with the ambient temperature QA which is measured correspondingly to an output from a thermopile 20 before machining (non-emission time of a laser beam L) of a work W. Then, the controller 22 imparts the correction factor measured before the machining of the work W, to a temperature QK which is measured correspondingly to the output from the thermopile 20 during the machining (emission time of the laser beam L) of the work W to correct the temperature. Thus, the controller, in accordance with the temperature QK' obtained by the correction, controls the laser beam L from a laser oscillator 10 at the prescribed output level. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ加工装置及びその出力制御方法に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus and an output control method thereof.

従来より、レーザ光源から出射されたレーザ光を収束レンズで収束させ、この収束した光を樹脂、木、金属等の加工対象物の表面を加熱し、表面を局部的に変色又は変形、溶融させることにより文字等のマーキングを行うレーザ加工装置が知られている。   Conventionally, a laser beam emitted from a laser light source is converged by a converging lens, and the converged light is heated on the surface of an object to be processed such as resin, wood, metal, and the surface is locally discolored, deformed, or melted. Therefore, there is known a laser processing apparatus for marking characters or the like.

この種のレーザ加工装置として、レーザ光源から出力されるレーザ光の強さ（出力レベル）を適切な範囲内に制御する自動パワー制御（ＡＰＣ制御）を行うものがある。   As this type of laser processing apparatus, there is an apparatus that performs automatic power control (APC control) for controlling the intensity (output level) of laser light output from a laser light source within an appropriate range.

この自動パワー制御の方法としては、レーザ光源と収束レンズとの間の光路上に配されるビームスプリッタ等の光分岐手段によりレーザ光を加工対象物に向かう光路中から分岐させ、この分岐したレーザ光の受光量をフォトダイオードにより受光し、レーザ光の受光量に応じてレーザ光源から出射させるレーザ光の出力レベルを一定に維持するようにフィードバック制御を行うものがある（下記特許文献１参照）。   As this automatic power control method, the laser beam is branched from the optical path toward the object to be processed by a beam splitter such as a beam splitter disposed on the optical path between the laser light source and the converging lens. There is a type in which the amount of received light is received by a photodiode, and feedback control is performed so as to maintain a constant output level of laser light emitted from the laser light source in accordance with the amount of received laser light (see Patent Document 1 below). .

ところで、ガラス等のマーキングには、レーザ光源として、炭酸ガスレーザ（ＣＯ２レーザ）が用いられているが、炭酸ガスレーザ（ＣＯ２レーザ）の波長（１０．６μｍ）はＹＡＧレーザの波長（１．０６μｍ）に比べて長く、フォトダイオードを用いたパワー検出が困難である。一般的なフォトダイオードの使用可能帯域に対して、炭酸ガスレーザの波長は長すぎるからである。   By the way, a carbon dioxide laser (CO2 laser) is used as a laser light source for marking such as glass, but the wavelength (10.6 μm) of the carbon dioxide laser (CO2 laser) is set to the wavelength of the YAG laser (1.06 μm). Compared to this, power detection using a photodiode is difficult. This is because the wavelength of the carbon dioxide laser is too long for the usable band of a general photodiode.

そこで、フォトダイオードとは異なるサーモパイル等の温度センサを有する温度測定手段を用い、レーザ光の強度をフォトダイオードにより光で検出（測定）するのではなく、レーザ光の強度を温度測定手段により温度（熱量）で検出（測定）することにより、レーザ光源から出射されるレーザ光の出力（強度）を温度に基づき所定の出力レベルに制御する構成が考えられる。これにより、例えば、レーザ光源の劣化等により、レーザ光の出力レベルが低下した場合であっても、レーザ光源から出射させるレーザ光の出力レベルをフィードバック制御することができうる。
特開２００３−５３５６４公報 Therefore, temperature measurement means having a temperature sensor such as a thermopile different from the photodiode is used, and the intensity of the laser light is not detected (measured) by light with the photodiode, but the intensity of the laser light is A configuration is conceivable in which the output (intensity) of the laser light emitted from the laser light source is controlled to a predetermined output level based on the temperature by detecting (measuring) the amount of heat. Thereby, for example, even when the output level of the laser light is lowered due to deterioration of the laser light source or the like, the output level of the laser light emitted from the laser light source can be feedback-controlled.
JP 2003-53564 A

ところで、レーザ光源から出射されるレーザ光の温度を測定し、測定された温度に基づきレーザ光源の出力を所定の出力レベルに制御する構成とした場合、温度測定手段が周囲温度の影響を受けて実際のレーザ光の温度とは異なる温度として測定してしまい、測定された異なる温度（誤測定された温度）に基づいてレーザ光源の出力を所定値とは異なる出力レベルに制御するおそれがある。   By the way, when the temperature of the laser light emitted from the laser light source is measured and the output of the laser light source is controlled to a predetermined output level based on the measured temperature, the temperature measuring means is affected by the ambient temperature. There is a possibility that the temperature of the laser light source is measured as a temperature different from the actual temperature of the laser light, and the output of the laser light source is controlled to an output level different from a predetermined value based on the measured different temperature (temperature erroneously measured).

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、レーザ光の強度を所定の出力レベルに制御可能なレーザ加工装置及びその出力制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a laser processing apparatus capable of controlling the intensity of laser light to a predetermined output level and an output control method thereof.

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係るレーザ加工装置は、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光を加工対象物に収束させる収束レンズと、
前記レーザ光源からのレーザ光の温度を直接的又は間接的に測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された温度に基づいて前記レーザ光源の出力を所定の出力レベルに制御する制御手段と、を備えるレーザ加工装置において、
前記レーザ光の出射時に前記温度測定手段により測定される温度を、前記レーザ光の非出射時に前記温度測定手段により測定される温度に基づき補正する補正手段を備え、
前記制御手段は、前記補正手段により補正された温度に基づき前記レーザ光源の出力を前記所定の出力レベルに制御する構成としたところに特徴を有する。 As means for achieving the above object, a laser processing apparatus according to the invention of claim 1 comprises:
A laser light source for emitting laser light;
A converging lens that converges the laser light from the laser light source onto the object to be processed;
Temperature measuring means for directly or indirectly measuring the temperature of laser light from the laser light source;
In a laser processing apparatus comprising: control means for controlling the output of the laser light source to a predetermined output level based on the temperature measured by the temperature measuring means;
A correction unit that corrects the temperature measured by the temperature measurement unit when the laser beam is emitted based on the temperature measured by the temperature measurement unit when the laser beam is not emitted;
The control means is characterized in that the output of the laser light source is controlled to the predetermined output level based on the temperature corrected by the correction means.

なお、レーザ光の温度を「直接的」に測定するものには、例えば、熱電対の２種類の金属の接点部をレーザ光の光路中に配することによりレーザ光の温度を測定する構成や、レーザ光源と収束レンズとの間の光路中に配されレーザ光源から収束レンズに向かうレーザ光を分岐させる光分岐手段を備える構成とし、前記光分岐手段により前記レーザ光源と前記収束レンズとの間の光路中から分岐されたレーザ光をの温度を温度測定手段により測定する構成が含まれる。一方、レーザ光の温度を「間接的」に測定するものには、例えば、ガルバノミラーを備える構成では、ガルバノミラーに照射されたレーザ光により、ガルバノミラーから放射状に広がる熱を、ガルバノミラーとは非接触で測定する構成が含まれる。つまり、光学部品等（例えば、実施例で言うと、折り返しミラー１３，収束レンズ（対物レンズ）１６等も含まれる）のレーザ光が通過・照射される部分（特定部位）の温度を非接触で測定する構成が含まれるということである。   In addition, in order to measure the temperature of the laser beam “directly”, for example, a configuration in which the temperature of the laser beam is measured by arranging two kinds of metal contact portions of a thermocouple in the optical path of the laser beam. And a light branching unit that is arranged in an optical path between the laser light source and the converging lens and branches the laser light from the laser light source toward the converging lens, and is arranged between the laser light source and the converging lens by the light branching unit. The temperature measurement means measures the temperature of the laser beam branched from the optical path. On the other hand, for measuring the temperature of the laser beam "indirectly", for example, in a configuration including a galvanometer mirror, the heat spreading radially from the galvanometer mirror by the laser beam irradiated to the galvanometer mirror is a galvanometer mirror. A configuration for non-contact measurement is included. In other words, the temperature of the part (specific part) through which the laser beam passes / irradiates, such as an optical component (for example, including the folding mirror 13 and the converging lens (objective lens) 16 in the embodiment) is contactless. This means that the configuration to be measured is included.

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記レーザ光源と前記収束レンズとの間の光路中に配され前記レーザ光源から前記収束レンズに向かうレーザ光を分岐させる光分岐手段を備え、
前記温度測定手段は、前記光分岐手段により前記光路中から分岐されたレーザ光の温度を測定するところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical branching device according to the first aspect, wherein the optical branching unit is arranged in an optical path between the laser light source and the converging lens and branches the laser light from the laser light source toward the converging lens. Prepared,
The temperature measuring means is characterized in that the temperature of the laser beam branched from the optical path by the light branching means is measured.

請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記レーザ光源からのレーザ光を反射させて方向を変えるガルバノミラーと、
前記ガルバノミラーを回動させるガルバノ駆動手段と、を備え、
前記ガルバノミラーで反射したレーザ光が収束レンズを介して加工対象物上に照射されるレーザ加工装置であって、
前記温度測定手段は、前記ガルバノミラーから放射される放射温度を測定するところに特徴を有する。 The invention of claim 3 is the galvanometer mirror according to claim 1, wherein the galvanometer mirror changes the direction by reflecting the laser beam from the laser light source,
Galvano driving means for rotating the galvanometer mirror,
A laser processing apparatus in which a laser beam reflected by the galvanometer mirror is irradiated onto a processing object through a converging lens,
The temperature measuring means is characterized in that it measures a radiation temperature radiated from the galvanometer mirror.

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記レーザ光源と前記収束レンズとの間の光路中には、前記加工対象物からの反射光を分岐させる反射光分岐手段と、
前記反射光分岐手段により前記光路中から分岐された反射光の温度を測定する反射光温度測定手段と、を備えるところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical system according to any one of the first to third aspects, the reflected light from the workpiece is branched in an optical path between the laser light source and the converging lens. Reflected light branching means;
And a reflected light temperature measuring means for measuring the temperature of the reflected light branched from the optical path by the reflected light branching means.

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記温度測定手段は、サーモパイルを備えて構成され、前記サーモパイルの受光面に前記レーザ光が照射されることにより変化する温度を測定するところに特徴を有する。   According to a fifth aspect of the present invention, the temperature measuring means includes a thermopile, and the light receiving surface of the thermopile is irradiated with the laser light. It is characterized in that it measures the temperature that changes according to.

請求項６の発明に係るレーザ加工装置の出力制御方法は、レーザ光源からのレーザ光を光分岐手段により分岐させ、当該分岐されたレーザ光の温度を温度測定手段により測定し、当該測定された温度に基づいて前記レーザ光源の出力を所定の出力レベルに制御するレーザ加工装置の出力制御方法であって、
前記レーザ光の非出射時に前記温度測定手段により温度を測定するとともに、前記レーザ光の出射時に前記温度測定手段により温度を測定し、前記レーザ光の出射時に測定された温度を、前記レーザ光の非出射時に測定された温度に基づき補正し、当該補正された温度に基づき前記レーザ光源の出力を前記所定の出力レベルに制御する構成としたところに特徴を有する。 In the output control method of the laser processing apparatus according to the invention of claim 6, the laser light from the laser light source is branched by the light branching means, the temperature of the branched laser light is measured by the temperature measuring means, and the measurement is performed. An output control method of a laser processing apparatus for controlling the output of the laser light source to a predetermined output level based on temperature,
The temperature is measured by the temperature measuring means when the laser light is not emitted, the temperature is measured by the temperature measuring means when the laser light is emitted, and the temperature measured when the laser light is emitted is determined by It is characterized in that the correction is made based on the temperature measured at the time of non-emission, and the output of the laser light source is controlled to the predetermined output level based on the corrected temperature.

＜請求項１及び請求項６の発明＞
レーザ光源から出射されるレーザ光の温度を温度測定手段により測定し、測定された温度に基づきレーザ光源の出力を所定の出力レベルに制御する構成とした場合、温度測定手段が周囲温度の影響を受けて実際のレーザ光の温度とは異なる温度を測定し、測定された異なる温度に基づいてレーザ光源の出力を所定値とは異なる出力レベルに制御してしまうおそれがある。 <Invention of Claims 1 and 6>
When the temperature of the laser light emitted from the laser light source is measured by the temperature measuring means and the output of the laser light source is controlled to a predetermined output level based on the measured temperature, the temperature measuring means influences the ambient temperature. Accordingly, a temperature different from the actual temperature of the laser beam may be measured, and the output of the laser light source may be controlled to an output level different from the predetermined value based on the measured different temperature.

そこで、本構成によれば、レーザ光による温度の影響を温度測定手段が受けないレーザ光の非出射時に、レーザ光の温度を温度測定手段により測定する。そして、補正手段により、レーザ光の出射時に温度測定手段により測定される温度を、レーザ光の非出射時に温度測定手段により測定される温度に基づき補正する。これにより、より周囲温度の影響を加味した値に補正された温度に基づきレーザ光源の出力を所定の出力レベルに制御することができる。   Therefore, according to this configuration, the temperature of the laser light is measured by the temperature measuring means when the laser light is not emitted without being affected by the temperature of the laser light. The correcting means corrects the temperature measured by the temperature measuring means when the laser light is emitted based on the temperature measured by the temperature measuring means when the laser light is not emitted. Thus, the output of the laser light source can be controlled to a predetermined output level based on the temperature corrected to a value that takes into account the influence of the ambient temperature.

＜請求項２の発明＞
本構成によれば、レーザ光源からのレーザ光の一部を温度測定手段が直接受光することにより温度を測定することができるから、例えば、レーザ光の受光部と温度測定手段とを非接触に配し、間接的に温度を測定する構成と比較して、測定時の応答時間を短くすることができる。 <Invention of Claim 2>
According to this configuration, the temperature measurement unit can directly measure the temperature of the laser light from the laser light source, so that, for example, the laser light receiving unit and the temperature measurement unit can be brought into contact with each other. The response time at the time of measurement can be shortened as compared with the configuration in which the temperature is measured indirectly.

＜請求項３の発明＞
本構成によれば、例えば、光分岐手段により分岐させたレーザ光の温度を測定する構成と比較して、光分岐手段を設けなくても温度を測定できるから、部品点数の削減が可能になる。 <Invention of Claim 3>
According to this configuration, for example, the temperature can be measured without providing the optical branching unit, as compared with the configuration in which the temperature of the laser beam branched by the optical branching unit is measured, so that the number of parts can be reduced. .

＜請求項４の発明＞
本構成によれば、反射光分岐手段により分岐された反射光が反射光温度測定手段により測定されるかどうかで加工対象物にレーザ光が照射されているかどうかを検出できる。また、レーザ光源から収束レンズに向かうレーザ光の温度を測定するだけでなく、加工対象物からの反射光の温度も測定し、この測定した温度により、そのときの加工対象物の表面温度（加工対象物表面の溶融度）を知ることができるから、最も加工に適した強度（加工するのに（最低限)必要な強度）のレーザ光が照射されるように、レーザ光源の出力を制御することができる。 <Invention of Claim 4>
According to this configuration, it is possible to detect whether the processing object is irradiated with the laser light based on whether the reflected light branched by the reflected light branching unit is measured by the reflected light temperature measuring unit. In addition to measuring the temperature of the laser beam from the laser light source toward the converging lens, the temperature of the reflected light from the object to be processed is also measured, and the surface temperature of the object to be processed at that time (processing) Since the degree of melting of the surface of the object can be known, the output of the laser light source is controlled so that the laser beam with the intensity that is most suitable for processing (the intensity required for processing (minimum)) is emitted. be able to.

＜請求項５の発明＞
本構成によれば、サーモパイルの受光面にレーザ光が照射されるから、比較的出力レベルの大きなレーザ光の温度を測定することができる。 <Invention of Claim 5>
According to this configuration, since the laser beam is irradiated on the light receiving surface of the thermopile, the temperature of the laser beam having a relatively high output level can be measured.

＜実施形態１＞
以下、本発明に係るレーザ加工装置の実施形態１を図１〜図４を参照しつつ説明する。
１．レーザ加工装置の構成
レーザ加工装置は、図１に示すように、レーザ光Ｌを出射するレーザ発振器１０と、レーザ発振器１０からのレーザ光Ｌを所定の光路から加工対象物Ｗに導く光学系１１と、与えられた温度に応じた信号を出力するサーモパイル２０と、サーモパイル２０からの出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１と、制御部２２（制御手段）とを備えて構成されている。そして、レーザ光が加工対象物Ｗに照射されることにより文字・図形・記号等）が加工対象物Ｗ上に加工（マーキング）されるものである。 <Embodiment 1>
Hereinafter, a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1. Configuration of Laser Processing Apparatus As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus includes a laser oscillator 10 that emits laser light L, and an optical system 11 that guides the laser light L from the laser oscillator 10 to a workpiece W from a predetermined optical path. And a thermopile 20 that outputs a signal corresponding to a given temperature, an A / D converter 21 that converts the output from the thermopile 20 into a digital signal, and a control unit 22 (control means). Yes. Then, by irradiating the workpiece W with laser light, characters, figures, symbols, etc.) are processed (marked) on the workpiece W.

レーザ発振器１０（本発明の「レーザ光源」に相当）は、制御部２２からパルス信号を受けるとレーザ発振器１０内の炭酸ガスを励起し、レーザ光Ｌ（ＣＯ２レーザ）を出射するようになっている。   Upon receiving a pulse signal from the control unit 22, the laser oscillator 10 (corresponding to the “laser light source” of the present invention) excites the carbon dioxide gas in the laser oscillator 10 and emits a laser beam L (CO2 laser). Yes.

光学系１１は、レーザ発振器１０からのレーザ光Ｌのビーム径を拡大するビームエキスパンダ１２と、ビームエキスパンダ１２からのレーザ光Ｌを直交する方向に反射する折り返しミラー（ベントミラー）１３と、折り返しミラー１３からの光を透過する光と反射する光とに分岐する分光ミラー（部分透過ミラー）１４と、ガルバノスキャナ１５と、対物レンズである収束レンズ１６とを備えて構成されている。なお、折り返しミラー（ベントミラー）１３については、特に設けられている必要はなく、例えば、ビームエキスパンダ１２からのレーザ光Ｌを直接分光ミラー（部分透過ミラー）１４に導く（ビームエキスパンダ１２から出射される光の進行方向に分光ミラー１４が配される）構成でもよい。   The optical system 11 includes a beam expander 12 that expands the beam diameter of the laser light L from the laser oscillator 10, a folding mirror (bent mirror) 13 that reflects the laser light L from the beam expander 12 in the orthogonal direction, A spectroscopic mirror (partial transmission mirror) 14 that branches into light that transmits and reflects light from the folding mirror 13, a galvano scanner 15, and a converging lens 16 that is an objective lens are provided. The folding mirror (bent mirror) 13 is not particularly required. For example, the laser beam L from the beam expander 12 is directly guided to the spectroscopic mirror (partial transmission mirror) 14 (from the beam expander 12). The spectroscopic mirror 14 may be arranged in the traveling direction of the emitted light.

分光ミラー１４（本発明の「光分岐手段」に相当）は、例えば、ビームスプリッタ（部分透過ミラー）から構成され、折り返しミラー１３からのレーザ光Ｌを、透過するレーザ光Ｌ１と反射するレーザ光Ｌ２とに分岐するようになっており、このうち透過した（レーザ光Ｌの一部の光量の）レーザ光Ｌ１は、サーモパイル（温度検出素子）２０の受光面（図示しない）に照射されるようになっている。一方、反射したレーザ光Ｌ２は、ガルバノスキャナ１５側に向かうようになっている。   The spectroscopic mirror 14 (corresponding to the “light splitting means” of the present invention) is constituted by, for example, a beam splitter (partial transmission mirror), and the laser light L1 transmitted from the reflection mirror 13 and reflected by the laser light L1. The laser beam L1 that has been transmitted (a part of the laser beam L) is irradiated onto a light receiving surface (not shown) of the thermopile (temperature detection element) 20. It has become. On the other hand, the reflected laser beam L2 is directed to the galvano scanner 15 side.

ガルバノスキャナ１５は、一対のガルバノミラー１５Ｘ，１５Ｙを備えており、ガルバノ駆動手段（図示しない）が制御部２２からの信号に応じて駆動すると、両ガルバノミラー１５Ｘ，１５Ｙが回動し、直交する２方向（ＸＹ方向）におけるレーザ光Ｌの向きが調整される。その結果、収束レンズ１６を透過したレーザ光Ｌのレーザスポットが加工対象物Ｗ上のいずれの位置にも移動可能となっている。なお、収束レンズ１６は例えばｆθレンズから構成されており、ガルバノミラー１５Ｘ，１５Ｙで反射されたレーザ光Ｌを収束して加工対象物Ｗ上にレーザ光Ｌのレーザスポットを形成する。   The galvano scanner 15 includes a pair of galvanometer mirrors 15X and 15Y. When a galvano driving means (not shown) is driven in accordance with a signal from the control unit 22, both the galvanometer mirrors 15X and 15Y rotate and are orthogonal to each other. The direction of the laser light L in the two directions (XY directions) is adjusted. As a result, the laser spot of the laser beam L transmitted through the converging lens 16 can be moved to any position on the workpiece W. The converging lens 16 is composed of, for example, an fθ lens, and converges the laser light L reflected by the galvanometer mirrors 15X and 15Y to form a laser spot of the laser light L on the workpiece W.

サーモパイル２０は、与えられる温度（熱量：ここで言う「温度」とは、サーモパイル２０に与えられる熱量、つまり、エネルギー量を含む意味である）に応じた起電力を出力する素子であり、その平坦な受光面（図示しない）に分光ミラー１４を透過したレーザ光Ｌ１が受光可能になっている。これにより、加工対象物Ｗの非加工時（レーザ光の非出射（非投光）時）には、周囲温度ＱＡに応じた起電力がサーモパイル２０から出力されるとともに、加工対象物Ｗの加工時には、周囲温度ＱＡ及び受光面に受光されたレーザ光Ｌの熱の両方（加算した両方）の温度（熱量）による起電力がサーモパイル２０から出力されるようになっている。そして、サーモパイル２０から出力される起電力はＡ／Ｄ変換器２１によりデジタル信号に変換されて制御部２２に出力される。   The thermopile 20 is an element that outputs an electromotive force according to a given temperature (amount of heat: “temperature” mentioned here means that it includes the amount of heat given to the thermopile 20, that is, the amount of energy). A laser beam L1 that has passed through the spectroscopic mirror 14 can be received on a light receiving surface (not shown). Thereby, when the workpiece W is not processed (when the laser beam is not emitted (no light projection)), an electromotive force corresponding to the ambient temperature QA is output from the thermopile 20 and the workpiece W is processed. Sometimes, an electromotive force is output from the thermopile 20 due to both the temperature (heat amount) of the ambient temperature QA and the heat of the laser light L received by the light receiving surface (both added). The electromotive force output from the thermopile 20 is converted into a digital signal by the A / D converter 21 and output to the control unit 22.

制御部２２は、コンソール等の入力手段２３と接続されており、入力手段２３により設定されたレーザ光Ｌの強度（出力レベル）に応じた信号が受信されるようになっている。そして、レーザ光Ｌの強度に応じた信号を制御部２２が受けると、設定された強度のレーザ光Ｌが出射されるために必要なパルス信号のデューティ比を算出し、このパルス信号をレーザ発振器１０に送信する。これにより、入力手段２３での設定値に応じて、レーザ発振器１０から出射されるレーザ光Ｌの出力レベルが変更可能になっている。   The control unit 22 is connected to an input unit 23 such as a console, and receives a signal corresponding to the intensity (output level) of the laser beam L set by the input unit 23. When the control unit 22 receives a signal corresponding to the intensity of the laser beam L, the duty ratio of the pulse signal necessary for emitting the laser beam L having the set intensity is calculated, and this pulse signal is used as the laser oscillator. 10 to send. As a result, the output level of the laser light L emitted from the laser oscillator 10 can be changed according to the set value at the input means 23.

制御部２２は、加工対象物Ｗの加工前（レーザ光の非投光時）に、Ａ／Ｄ変換器２１から出力される周囲温度に応じた情報（デジタル信号）を取り込むようになっている。ここで、図２に示すように、多数の異なる周囲温度℃（熱量cal）のそれぞれと対応付けられた補正係数が予め記憶部２４に記憶されており、制御部２２は、加工対象物Ｗの加工前に測定した周囲温度ＱＡに応じた補正係数（例えば、周囲温度２０℃を測定したときには補正係数Ｎ）を記憶部２４から読み出し、この補正係数をメモリ（図示しない）に記憶する。   The control unit 22 captures information (digital signal) according to the ambient temperature output from the A / D converter 21 before processing the workpiece W (when the laser beam is not projected). . Here, as shown in FIG. 2, correction coefficients associated with each of a number of different ambient temperatures ° C. (calorie cal) are stored in the storage unit 24 in advance, and the control unit 22 A correction coefficient corresponding to the ambient temperature QA measured before processing (for example, the correction coefficient N when measuring the ambient temperature of 20 ° C.) is read from the storage unit 24, and this correction coefficient is stored in a memory (not shown).

また、制御部２２は、加工対象物Ｗの加工時（レーザ光Ｌの出射（投光）時）に、Ａ／Ｄ変換器２１から出力される温度ＱＫ（Ｋは測定された順番を示す）の情報を所定のタイミングごとに取り込むようになっている。そして、この加工対象物Ｗの加工時に取り込んだ温度ＱＫ（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３・・・）に、加工対象物Ｗの加工前（レーザ光Ｌの非投光時）にメモリに記憶した補正係数を与え（乗算する）、周囲温度ＱＫの影響を受けない（影響を加味した）場合の温度ＱＫ’を求める。したがって、ここで求めた温度ＱＫ’が実際のレーザ光Ｌの強度に正確に対応する温度となる。   Moreover, the control part 22 is the temperature QK (K shows the order of measurement) output from the A / D converter 21 at the time of processing the workpiece W (at the time of emitting (projecting) the laser beam L). This information is taken in every predetermined timing. And the correction coefficient memorize | stored in memory before processing of the processing target object W (at the time of non-projection of the laser beam L) to temperature QK (Q1, Q2, Q3 ...) taken in at the time of processing of this processing target object W Is obtained (multiplied), and the temperature QK ′ when not influenced by the ambient temperature QK (considering the influence) is obtained. Therefore, the temperature QK ′ obtained here is a temperature that accurately corresponds to the actual intensity of the laser beam L.

そして、制御部２２は、加工対象物Ｗの加工時（レーザ光Ｌの投光時）に前後に連続して測定される温度に差ＱＸ（＝ＱＫ’−Ｑ（Ｋ’−１））が生じたときには、この差ＱＸがレーザ発振器１０の劣化等により生じるレーザ光Ｌの出力レベルの変動であるから、かかるレーザ光の出力レベルの変動分だけレーザ発振器１０から出力されるレーザ光Ｌの強度（出力レベル）の制御（フィードバック制御）を行う。   And the control part 22 has the difference QX (= QK'-Q (K'-1)) in the temperature measured continuously back and forth at the time of the process of the workpiece W (at the time of the laser beam L projection). When this occurs, the difference QX is a change in the output level of the laser light L caused by the deterioration of the laser oscillator 10 or the like, and therefore the intensity of the laser light L output from the laser oscillator 10 by the change in the output level of the laser light. (Output level) control (feedback control) is performed.

２．レーザマーキング装置の出力制御
次に、レーザマーキング装置の出力制御について図３，図４を参照しつつ説明する。なお、ここでは、図４に示すように、加工対象物Ｗ上に文字Ａを印字する場合を例に挙げて説明する。
作業者により、マーキング開始の操作がコンソール等の入力手段２３にされると、マーキング開始のトリガ信号が制御部２２に送出される。 2. Next, output control of the laser marking apparatus will be described with reference to FIGS. Here, as shown in FIG. 4, the case where the character A is printed on the workpiece W will be described as an example.
When the operator performs the marking start operation on the input means 23 such as a console, a marking start trigger signal is sent to the control unit 22.

制御部２２は、マーキング開始のトリガ信号を受けると（図３のＳ１）、温度の測定回数のカウントを初期化する（Ｓ２）。また、温度ＱＡ（周囲温度）に応じてサーモパイル２０からの信号がＡ／Ｄ変換器２１によりデジタル信号として出力されており、制御部２２は、Ａ／Ｄ変換器２１から出力されるデジタル信号を所定のタイミングで取り込み、この取り込んだデジタル信号によりレーザ加工前（レーザ光の非出射（非投光）時）の周囲温度ＱＡを測定する（Ｓ３。このとき図４のＰＡの位置が非投光のスポット位置）。
そして、記憶部２４に記憶されている温度と補正係数の対応表（テーブル）を読み出し、周囲温度ＱＡと対応する補正係数をメモリに記憶する（Ｓ４）。 Upon receiving the marking start trigger signal (S1 in FIG. 3), the controller 22 initializes the count of the number of temperature measurements (S2). Further, a signal from the thermopile 20 is output as a digital signal by the A / D converter 21 according to the temperature QA (ambient temperature), and the control unit 22 outputs the digital signal output from the A / D converter 21. Capture at a predetermined timing, and measure the ambient temperature QA before laser processing (when laser light is not emitted (non-projection)) by this captured digital signal (S3. At this time, the position of PA in FIG. 4 is non-projection) Spot position).
And the correspondence table (table) of the temperature and the correction coefficient memorize | stored in the memory | storage part 24 is read, and the correction coefficient corresponding to ambient temperature QA is memorize | stored in memory (S4).

次に、制御部２２は、ガルバノ駆動手段に信号を送出し、マーキング開始位置にスポットが形成されるようにガルバノミラー１５Ｘ，１５Ｙを回動させ（スポット位置が図４のＰ１となる位置）、マーキング開始位置にて予め設定した強度（出力レベル）に応じたデューティ比のパルス信号をレーザ発振器１０に送出し、レーザ発振器１０からレーザ光Ｌをパルス発振させるとともに（Ｓ５）、ガルバノミラー１５Ｘ，１５Ｙを回動させてマーキングすべき所定の経路（図４の点線方向の経路）を走査させる（マーキングさせる）。次に、温度の測定回数のカウントを１加算するとともに（Ｓ６）、レーザ投光時の温度に応じてサーモパイル２０から出力される信号がＡ／Ｄ変換器２１を介してデジタル信号として制御部２２に出力されているから、制御部２２は、かかるデジタル信号を取り込み、このデジタル信号によりレーザ加工時（レーザ光の出射（投光）時）の温度ＱＫを測定する（Ｓ７）。   Next, the control unit 22 sends a signal to the galvano driving means and rotates the galvanometer mirrors 15X and 15Y so that a spot is formed at the marking start position (a position where the spot position becomes P1 in FIG. 4). A pulse signal having a duty ratio corresponding to the intensity (output level) set in advance at the marking start position is sent to the laser oscillator 10 to oscillate the laser beam L from the laser oscillator 10 (S5), and the galvanometer mirrors 15X and 15Y. Is rotated to scan (mark) a predetermined path to be marked (path in the dotted line direction in FIG. 4). Next, 1 is added to the count of the number of times of temperature measurement (S6), and a signal output from the thermopile 20 according to the temperature at the time of laser projection is converted into a digital signal via the A / D converter 21. Therefore, the control unit 22 takes in the digital signal and measures the temperature QK at the time of laser processing (at the time of laser beam emission (projection)) using this digital signal (S7).

そして、制御部２２は、レーザ加工前（非投光時）に記憶部２４に記憶した補正係数を読み出し、読み出した補正係数をレーザ加工時（投光時）の温度ＱＫに与えて（乗算して）、周囲温度ＱＡに応じてより正確にレーザ光Ｌの出力レベルに対応するように補正した温度ＱＫ’を求め（Ｓ８）、温度ＱＫ’をメモリに記憶する。   Then, the control unit 22 reads out the correction coefficient stored in the storage unit 24 before laser processing (non-light projection), and gives (multiplies) the read correction coefficient to the temperature QK during laser processing (light projection). The temperature QK ′ corrected to correspond to the output level of the laser beam L more accurately according to the ambient temperature QA is obtained (S8), and the temperature QK ′ is stored in the memory.

次に、制御部２２は、レーザ加工時に温度ＱＫを測定した回数が２回目以降かどうかを判定し、１回目（ＱＫ＝Ｑ１）であるときには（Ｓ９で「Ｎ」）、温度の測定回数のカウントを１加算し（Ｓ６）、再びレーザ加工時（投光時）の温度ＱＫ（＝Ｑ２）を測定するとともに（Ｓ７）、補正した温度ＱＫ’（Ｑ２’）を求め（Ｓ８）、温度ＱＫ’（Ｑ２’）をメモリに記憶する。   Next, the control unit 22 determines whether or not the number of times the temperature QK is measured at the time of laser processing is the second time or later, and when it is the first time (QK = Q1) (“N” in S9), The count is incremented by 1 (S6), the temperature QK (= Q2) at the time of laser processing (light projection) is measured again (S7), the corrected temperature QK ′ (Q2 ′) is obtained (S8), and the temperature QK '(Q2') is stored in the memory.

一方、制御部２２は、温度ＱＫを測定した回数が２回目以降であるときには（Ｓ９で「Ｙ」）、制御部２２は、前回補正（測定）した温度Ｑ（Ｋ’−１）と、今回補正（測定）した温度ＱＫ’とが異なるかどうか(又は所定値以上異なるかどうか）を判定する（Ｓ１０）。   On the other hand, when the number of times the temperature QK has been measured is the second time or later (“Y” in S9), the control unit 22 determines that the previously corrected (measured) temperature Q (K′−1) and this time It is determined whether the corrected (measured) temperature QK ′ is different (or different from a predetermined value or more) (S10).

温度Ｑ（Ｋ’−１）と温度ＱＫ’とが等しいときには（Ｓ１０で「Ｎ」）、レーザ発振器１０から出射されるレーザ光の強度（出力レベル）に変化が生じていないということであるから、線要素単位（Ａ１及びＡ２）の加工が終了（終了位置Ｐ２に到達）しなければ（Ｓ１３で「Ｎ」）、温度の測定回数のカウントを１加算し（Ｓ６）、所定タイミング後に、再びレーザ加工時（投光時）の温度ＱＫを測定するとともに、補正した温度ＱＫ’を求め、温度ＱＫ’をメモリに記憶する（Ｓ７〜Ｓ９で「Ｙ」）。   When the temperature Q (K′−1) and the temperature QK ′ are equal (“N” in S10), the intensity (output level) of the laser beam emitted from the laser oscillator 10 has not changed. If the processing of the line element units (A1 and A2) does not end (reach the end position P2) (“N” in S13), the temperature measurement count is incremented by 1 (S6), and after a predetermined timing, again The temperature QK at the time of laser processing (light projection) is measured, the corrected temperature QK ′ is obtained, and the temperature QK ′ is stored in the memory (“Y” in S7 to S9).

一方、温度Ｑ（Ｋ’−１）と温度ＱＫ’とが異なるときには（Ｓ１０で「Ｙ」）、今回補正（測定）した温度ＱＫ’と前回補正（測定）した温度Ｑ（Ｋ’−１）との差ＱＸ（ＱＫ’−Ｑ（Ｋ’−１））を求める（Ｓ１１）。この差ＱＸが前回のレーザ光Ｌの出力レベルと今回のレーザ光Ｌの出力レベルとの差（レーザ強度の変動量）に対応するから、制御部２２は、差ＱＸに応じてレーザ発振器１０に送出するパルス信号のデューティ比を変更する（Ｓ１２）。これにより、レーザ光の強度が変動したときには、変動した分だけレーザ発振器１０から出力されるレーザ光Ｌの強度（出力レベル）が変更（フィードバック制御）され、加工対象物Ｗに照射されるレーザ光の強度が一定に保たれる。なお、ここでは、パルスデューティ比を変えることによりレーザ光の強度（出力レベル・レーザパワー）を変える構成であったが、これに限らず、レーザ発振器１０に送出するパルス信号（レーザ光源を制御するパルス）の波高値（ピークレベル）を変更することで、レーザ光の強度（出力レベル・レーザパワー）を変える構成であってもよい。   On the other hand, when the temperature Q (K′−1) and the temperature QK ′ are different (“Y” in S10), the temperature QK ′ corrected (measured) this time and the temperature Q (K′−1) corrected (measured) last time. Difference QX (QK′−Q (K′−1)) is obtained (S11). Since the difference QX corresponds to the difference between the output level of the previous laser beam L and the output level of the current laser beam L (the amount of fluctuation of the laser intensity), the control unit 22 causes the laser oscillator 10 to respond to the difference QX. The duty ratio of the pulse signal to be sent is changed (S12). Thereby, when the intensity of the laser beam changes, the intensity (output level) of the laser beam L output from the laser oscillator 10 is changed (feedback control) by the changed amount, and the laser beam irradiated onto the workpiece W The strength of the is kept constant. In this example, the laser light intensity (output level / laser power) is changed by changing the pulse duty ratio. However, the present invention is not limited to this, and the pulse signal sent to the laser oscillator 10 (controls the laser light source). The configuration may be such that the intensity (output level / laser power) of the laser beam is changed by changing the peak value (peak level) of the pulse.

そして、線要素単位（Ａ１及びＡ２）の加工が終了するまで（Ｐ３の位置に達するまで，Ｓ１３で「Ｎ」）、レーザ加工時の測定が所定タイミングごとに繰り返し行われ、レーザ光の出力レベルが変動すると、その都度レーザ光Ｌの強度（出力レベル）を変更（フィードバック制御）することにより（Ｓ６〜Ｓ１２）、加工対象物Ｗに照射されるレーザ光の強度が一定に保たれる。
そして、線要素単位（Ａ１及びＡ２）の加工が終了すると（Ｓ１３で「Ｙ」）、次の線要素（Ａ３）についても同様にレーザ加工時における上記した温度測定及び温度補正の処理を行い（Ｓ１４で「Ｎ」，Ｓ３〜Ｓ１３）、 Then, until the processing of the line element units (A1 and A2) is completed (“N” in S13 until the position P3 is reached), the measurement at the time of laser processing is repeatedly performed at predetermined timings, and the output level of the laser light Each time the intensity (output level) of the laser beam L is changed (feedback control) (S6 to S12), the intensity of the laser beam irradiated onto the workpiece W is kept constant.
When the processing of the line element units (A1 and A2) is completed (“Y” in S13), the temperature measurement and temperature correction processing described above during laser processing is performed similarly for the next line element (A3) ( “N” in S14, S3 to S13),

そして、マーキングする全ての線要素（Ａ１〜Ａ３）の加工（文字単位の加工）が終了すると（Ｓ１４で「Ｙ」）、制御部２２は、パルス信号の出力を停止し、レーザ発振器１０からレーザ光Ｌが出射されなくなる。   When processing of all the line elements (A1 to A3) to be marked (processing in units of characters) is completed (“Y” in S14), the control unit 22 stops outputting the pulse signal, and the laser oscillator 10 starts the laser. The light L is not emitted.

３．本実施形態の効果
レーザ発振器１０（レーザ光源）から出射されるレーザ光Ｌの温度を温度測定手段により測定し、測定された温度に基づきレーザ発振器１０（レーザ光源）の出力を所定の出力レベルに制御する構成とした場合、温度測定手段が周囲温度の影響を受けて実際のレーザ光Ｌの温度とは異なる温度を測定し、この異なる温度に基づいてレーザ発振器１０（レーザ光源）の出力を所定値とは異なる出力レベルに制御してしまうおそれがある。 3. Effects of this embodiment The temperature of the laser beam L emitted from the laser oscillator 10 (laser light source) is measured by the temperature measuring means, and the output of the laser oscillator 10 (laser light source) is set to a predetermined output level based on the measured temperature. In the case of the control configuration, the temperature measuring unit measures the temperature different from the actual temperature of the laser light L due to the influence of the ambient temperature, and the output of the laser oscillator 10 (laser light source) is determined based on the different temperature. There is a risk of controlling to an output level different from the value.

そこで、本実施形態によれば、レーザ光Ｌによる温度の影響をサーモパイル２０（温度測定手段）が受けないレーザ光Ｌの非出射時に、レーザ光Ｌの温度を測定する。そして、制御部２２（補正手段）により、レーザ光Ｌの出射時に測定される温度を、レーザ光Ｌの非出射時に測定される温度に基づき補正する。これにより、より周囲温度の影響を加味した値に補正された温度に基づきレーザ発振器１０（レーザ光源）の出力が所定の出力レベルに制御されるから、レーザ光Ｌの強度を一定に保つことができる。   Therefore, according to the present embodiment, the temperature of the laser beam L is measured when the laser beam L is not emitted without being affected by the temperature of the laser beam L by the thermopile 20 (temperature measuring means). Then, the temperature measured when the laser beam L is emitted is corrected by the control unit 22 (correction unit) based on the temperature measured when the laser beam L is not emitted. As a result, the output of the laser oscillator 10 (laser light source) is controlled to a predetermined output level based on the temperature corrected to a value that takes into account the influence of the ambient temperature, so that the intensity of the laser light L can be kept constant. it can.

また、レーザ発振器１０からのレーザ光の一部を直接サーモパイル２０が受光することにより温度を測定することができるから、例えば、レーザ光の受光部と温度測定手段とを非接触に配し、レーザ光の受光部から放射される温度を間接的に測定する構成と比較して、測定時の応答時間を短くすることができる。   Further, since the thermopile 20 can directly receive a part of the laser light from the laser oscillator 10, the temperature can be measured. For example, the laser light receiving unit and the temperature measuring means are arranged in a non-contact manner, and the laser Compared with the configuration in which the temperature radiated from the light receiving unit is indirectly measured, the response time at the time of measurement can be shortened.

さらに、本実施形態によれば、サーモパイル２０の受光面にレーザ光Ｌ１が照射されるから、比較的出力レベルの大きなレーザ光の温度を測定することができる。   Furthermore, according to this embodiment, since the laser beam L1 is irradiated on the light receiving surface of the thermopile 20, the temperature of the laser beam having a relatively high output level can be measured.

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５を参照して説明する。なお、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態１では、レーザ発振器１０から加工対象物Ｗに向かう光路中から分岐したレーザ光Ｌの温度を測定する構成とした。実施形態２は、実施形態１の構成に加え、加工対象物Ｗで反射した光についても、反射光路中から反射レーザ光Ｌを分岐させ、分岐した反射レーザ光Ｌの温度を測定する構成としたものである。 <Embodiment 2>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the structure same as Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
In the first embodiment, the temperature of the laser beam L branched from the optical path from the laser oscillator 10 toward the workpiece W is measured. In the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the reflected laser light L is branched from the reflected light path for the light reflected by the workpiece W, and the temperature of the branched reflected laser light L is measured. Is.

具体的には、実施形態１の分光ミラー１４とガルバノミラーとの間の光路中に例えば、ダイクロイックミラーからなる分光ミラー３１（反射光分岐手段）を配する。そして、加工対象物Ｗで反射した光が加工対象物Ｗへの照射時に通った光路を戻るときに、分光ミラー３１を透過して光路を戻る反射レーザ光と、分光ミラー３１で反射して照射時に通った光路中から外れる反射レーザ光Ｌ３とに分岐させる。   Specifically, for example, a spectroscopic mirror 31 (reflected light branching unit) composed of a dichroic mirror is disposed in the optical path between the spectroscopic mirror 14 and the galvanometer mirror of the first embodiment. Then, when the light reflected by the workpiece W returns to the optical path that has passed through when the workpiece W is irradiated, the reflected laser light that passes through the spectroscopic mirror 31 and returns to the optical path and the spectroscopic mirror 31 reflects and irradiates the light. The reflected laser beam L3 is branched off from the optical path that has passed through.

このうち、分光ミラー３１で反射した反射レーザ光Ｌ３は、サーモパイル３２の受光面に受光され、このとき生じる温度に応じた信号がＡ／Ｄ変換器３３でデジタル信号に変換されて制御部２２に出力され、制御部２２はかかるデジタル信号により反射レーザ光Ｌ３の温度を所定のタイミングで測定する。したがって、サーモパイル３２とＡ／Ｄ変換器３３と制御部２２とが本発明の反射光温度測定手段に相当する。   Among these, the reflected laser beam L3 reflected by the spectroscopic mirror 31 is received by the light receiving surface of the thermopile 32, and a signal corresponding to the temperature generated at this time is converted into a digital signal by the A / D converter 33 and is sent to the control unit 22. The control unit 22 outputs the temperature of the reflected laser light L3 at a predetermined timing based on the digital signal. Therefore, the thermopile 32, the A / D converter 33, and the control unit 22 correspond to the reflected light temperature measuring means of the present invention.

このように、分光ミラー３１（反射光分岐手段）により分岐された反射光がサーモパイル３２等（反射光温度測定手段）により測定されるかどうかで加工対象物Ｗにレーザ光Ｌが照射されているかどうかを検出できる。また、レーザ発振器１０（レーザ光源）から収束レンズ１６に向かうレーザ光Ｌの温度を測定するだけでなく、加工対象物Ｗからの反射光の温度も測定し、この測定した温度により、そのときの加工対象物Ｗの表面温度（加工対象物Ｗ表面の溶融度）を知ることができるから、最も加工に適した強度（加工するのに（最低限)必要な強度）のレーザ光Ｌが照射されるように、レーザ発振器１０（レーザ光源）の出力を制御することができる。   As described above, whether the laser beam L is applied to the workpiece W depending on whether the reflected light branched by the spectroscopic mirror 31 (reflected light branching means) is measured by the thermopile 32 or the like (reflected light temperature measuring means). Whether it can be detected. In addition to measuring the temperature of the laser light L from the laser oscillator 10 (laser light source) toward the converging lens 16, the temperature of the reflected light from the workpiece W is also measured. Since the surface temperature of the workpiece W (melting degree of the workpiece W surface) can be known, the laser beam L having the intensity most suitable for machining ((minimum) intensity required for machining) is irradiated. As described above, the output of the laser oscillator 10 (laser light source) can be controlled.

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。 <Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.

（１）上記実施形態では、レーザ光Ｌ１をサーモパイル２０により受光し、そのときの温度を測定する構成としたが、レーザ光を受光する素子としてはサーモパイルに限られない。例えば、熱電対の２種類の金属の接点部をレーザ光の光路中に配し、温度変化に応じて熱電対から出力される信号に基づき、レーザ発振器１０の出力を制御する構成としてもよい。   (1) In the above embodiment, the laser beam L1 is received by the thermopile 20 and the temperature at that time is measured. However, the element that receives the laser beam is not limited to the thermopile. For example, two metal contact portions of the thermocouple may be arranged in the optical path of the laser light, and the output of the laser oscillator 10 may be controlled based on a signal output from the thermocouple according to a temperature change.

（２）上記実施形態では、レーザ光を分光ミラー１４，３１により分岐させ、分岐した光をサーモパイル２０，３２により受光し、サーモパイル２０，３２により直接的に得られるレーザ光の温度を測定する構成としたがこれに限られない。
例えば、ガルバノミラー１５Ｘ，１５Ｙの近傍（例えば、鏡面の裏方）に温度検出素子４１を配し（図１参照）、この温度検出素子４１によりガルバノミラー１５Ｘ，１５Ｙから放射される放射温度（間接的に得られる温度）を測定する構成としてもよい。
このようにすれば、分光ミラー１４（光分岐手段）により分岐させたレーザ光Ｌの温度を測定する構成と比較して、分光ミラー１４を設けなくてもレーザ光Ｌの温度を測定できるから、部品点数の削減が可能になる。 (2) In the above embodiment, the laser beam is branched by the spectroscopic mirrors 14 and 31, the branched light is received by the thermopile 20 and 32, and the temperature of the laser beam obtained directly by the thermopile 20 and 32 is measured. However, it is not limited to this.
For example, a temperature detection element 41 is disposed in the vicinity of the galvanometer mirrors 15X and 15Y (for example, behind the mirror surface) (see FIG. 1), and the radiation temperature (indirectly) emitted from the galvanometer mirrors 15X and 15Y by the temperature detection element 41. It is good also as a structure which measures the temperature obtained in this.
In this way, the temperature of the laser light L can be measured without providing the spectroscopic mirror 14 as compared with the configuration for measuring the temperature of the laser light L branched by the spectroscopic mirror 14 (light branching means). The number of parts can be reduced.

（３）上記実施形態では、周囲温度と補正係数とが対応付けられて（周囲温度と補正係数との対応関係を示すテーブルが）記憶部２４に記憶されることとしたが、これに限られない。例えば、周囲温度と補正係数との対応関係を示す演算式（例えば、１次関数）が記憶部２４に記憶されるようにし、測定した周囲温度を演算式に当てはめて補正係数を得るようにしてもよい。   (3) In the above embodiment, the ambient temperature and the correction coefficient are associated with each other (the table indicating the correspondence between the ambient temperature and the correction coefficient) is stored in the storage unit 24. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, an arithmetic expression (for example, a linear function) indicating the correspondence between the ambient temperature and the correction coefficient is stored in the storage unit 24, and the correction coefficient is obtained by applying the measured ambient temperature to the arithmetic expression. Also good.

（４）上記実施形態では、加工対象物Ｗの加工前（最初にマーキングする線要素の加工前ＰＡ）に周囲温度ＱＡを測定する構成としたが、これ以外のレーザ光Ｌの非投光時に周囲温度を測定するようにしてもよい。例えば、複数の文字等をマーキングするときに、文字単位ごとにそれぞれの文字の加工前（レーザ光Ｌの非投光時）に周囲温度を測定してもよく、また、マーキングする文字等の線要素単位ごとに（例えば、図４のレーザ光Ｌが非投光となる間隔Ｄ（Ｐ３〜Ｐ４））周囲温度を測定してもよい。   (4) In the above-described embodiment, the ambient temperature QA is measured before processing the workpiece W (PA before processing the first line element to be marked). However, when the laser beam L other than this is not projected The ambient temperature may be measured. For example, when marking a plurality of characters or the like, the ambient temperature may be measured for each character unit before the processing of each character (when the laser beam L is not projected). The ambient temperature may be measured for each element unit (for example, an interval D (P3 to P4) at which the laser beam L in FIG. 4 is not projected).

実施形態１のレーザ加工装置の概略的構成を示す図The figure which shows schematic structure of the laser processing apparatus of Embodiment 1. 周囲温度と補正係数との関係を示す図Diagram showing the relationship between ambient temperature and correction factor レーザ加工装置の出力制御時における制御部の処理を示すフローチャートFlow chart showing processing of control unit at the time of output control of laser processing apparatus 加工対象物にマーキングされる状態を示す図Diagram showing the state of marking on the workpiece 実施形態２のレーザ加工装置の概略的構成を示す図The figure which shows schematic structure of the laser processing apparatus of Embodiment 2.

符号の説明Explanation of symbols

１０…レーザ発振器（レーザ光源）
１１…光学系
１２…ビームエキスパンダ
１３…折り返しミラー
１４…分光ミラー（光分岐手段）
１５…ガルバノスキャナ
１５Ｘ，１５Ｙ…ガルバノミラー
１６…収束レンズ
２０，３２…サーモパイル
２１，３３…Ａ／Ｄ変換器
２２…制御部（制御手段，補正手段）
２３…入力手段
３１…分光ミラー（反射光分岐手段）
Ｗ…加工対象物 10 ... Laser oscillator (laser light source)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Optical system 12 ... Beam expander 13 ... Folding mirror 14 ... Spectral mirror (light branching means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Galvano scanner 15X, 15Y ... Galvano mirror 16 ... Converging lens 20, 32 ... Thermopile 21, 33 ... A / D converter 22 ... Control part (control means, correction | amendment means)
23 ... Input means 31 ... Spectroscopic mirror (reflected light branching means)
W ... Processing object

Claims (6)

レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光を加工対象物に収束させる収束レンズと、
前記レーザ光源からのレーザ光の温度を直接的又は間接的に測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された温度に基づいて前記レーザ光源の出力を所定の出力レベルに制御する制御手段と、を備えるレーザ加工装置において、
前記レーザ光の出射時に前記温度測定手段により測定される温度を、前記レーザ光の非出射時に前記温度測定手段により測定される温度に基づき補正する補正手段を備え、
前記制御手段は、前記補正手段により補正された温度に基づき前記レーザ光源の出力を前記所定の出力レベルに制御することを特徴とするレーザ加工装置。 A laser light source for emitting laser light;
A converging lens that converges the laser light from the laser light source onto the object to be processed;
Temperature measuring means for directly or indirectly measuring the temperature of laser light from the laser light source;
In a laser processing apparatus comprising: control means for controlling the output of the laser light source to a predetermined output level based on the temperature measured by the temperature measuring means;
A correction unit that corrects the temperature measured by the temperature measurement unit when the laser beam is emitted based on the temperature measured by the temperature measurement unit when the laser beam is not emitted;
The laser processing apparatus, wherein the control means controls the output of the laser light source to the predetermined output level based on the temperature corrected by the correction means. 前記レーザ光源と前記収束レンズとの間の光路中に配され前記レーザ光源から前記収束レンズに向かうレーザ光を分岐させる光分岐手段を備え、
前記温度測定手段は、前記光分岐手段により前記光路中から分岐されたレーザ光の温度を測定することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。 A light branching unit that branches a laser beam that is arranged in an optical path between the laser light source and the converging lens and that travels from the laser light source toward the converging lens;
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the temperature measuring unit measures the temperature of the laser beam branched from the optical path by the light branching unit. 前記レーザ光源からのレーザ光を反射させて方向を変えるガルバノミラーと、
前記ガルバノミラーを回動させるガルバノ駆動手段と、を備え、
前記ガルバノミラーで反射したレーザ光が収束レンズを介して加工対象物上に照射されるレーザ加工装置であって、
前記温度測定手段は、前記ガルバノミラーから放射される放射温度を測定することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。 A galvanometer mirror that reflects the laser light from the laser light source and changes the direction;
Galvano driving means for rotating the galvanometer mirror,
A laser processing apparatus in which a laser beam reflected by the galvanometer mirror is irradiated onto a processing object through a converging lens,
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the temperature measuring unit measures a radiation temperature emitted from the galvanometer mirror. 前記レーザ光源と前記収束レンズとの間の光路中には、前記加工対象物からの反射光を分岐させる反射光分岐手段と、
前記反射光分岐手段により前記光路中から分岐された反射光の温度を測定する反射光温度測定手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザ加工装置。 In the optical path between the laser light source and the converging lens, reflected light branching means for branching the reflected light from the workpiece,
4. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising: reflected light temperature measuring means for measuring a temperature of reflected light branched from the optical path by the reflected light branching means. 5. . 前記温度測定手段は、サーモパイルを備えて構成され、前記サーモパイルの受光面に前記レーザ光が照射されることにより変化する温度を測定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレーザ加工装置。 5. The temperature measuring unit includes a thermopile, and measures a temperature that changes when the light receiving surface of the thermopile is irradiated with the laser light. 6. The laser processing apparatus as described. レーザ光源からのレーザ光を光分岐手段により分岐させ、当該分岐されたレーザ光の温度を温度測定手段により測定し、当該測定された温度に基づいて前記レーザ光源の出力を所定の出力レベルに制御するレーザ加工装置の出力制御方法であって、
前記レーザ光の非出射時に前記温度測定手段により温度を測定するとともに、前記レーザ光の出射時に前記温度測定手段により温度を測定し、前記レーザ光の出射時に測定された温度を、前記レーザ光の非出射時に測定された温度に基づき補正し、当該補正された温度に基づき前記レーザ光源の出力を前記所定の出力レベルに制御することを特徴とするレーザ加工装置の出力制御方法。 The laser light from the laser light source is branched by the light branching means, the temperature of the branched laser light is measured by the temperature measuring means, and the output of the laser light source is controlled to a predetermined output level based on the measured temperature. An output control method for a laser processing apparatus,
The temperature is measured by the temperature measuring means when the laser light is not emitted, the temperature is measured by the temperature measuring means when the laser light is emitted, and the temperature measured when the laser light is emitted is determined as the temperature of the laser light. An output control method for a laser processing apparatus, wherein the output is corrected based on a temperature measured at the time of non-emission and the output of the laser light source is controlled to the predetermined output level based on the corrected temperature.
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