JPH0677865B2 - レ−ザ光軸ずれ検出装置を備えたレ−ザ加工機 - Google Patents
レ−ザ光軸ずれ検出装置を備えたレ−ザ加工機Info
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- JPH0677865B2 JPH0677865B2 JP61068530A JP6853086A JPH0677865B2 JP H0677865 B2 JPH0677865 B2 JP H0677865B2 JP 61068530 A JP61068530 A JP 61068530A JP 6853086 A JP6853086 A JP 6853086A JP H0677865 B2 JPH0677865 B2 JP H0677865B2
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- optical axis
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- processing
- deviation
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、レーザ光軸ずれ検出装置を備えたレーザ加工
機に関するものである。
機に関するものである。
＜従来の技術＞ レーザ光によりワークをトリミング，穴あけ，切断，溶
接，表面処理等を行うレーザ加工機は、レーザトーチを
各種の形状のワークの加工面に直角に向けるよう複数個
所に異なった施回軸線で施回する施回部を有し、レーザ
発振器からのレーザ光軸をレーザ光軸通路を介してレー
ザトーチに導くために、各旋回部で屈折反射させるミラ
ーが配置されている。
接，表面処理等を行うレーザ加工機は、レーザトーチを
各種の形状のワークの加工面に直角に向けるよう複数個
所に異なった施回軸線で施回する施回部を有し、レーザ
発振器からのレーザ光軸をレーザ光軸通路を介してレー
ザトーチに導くために、各旋回部で屈折反射させるミラ
ーが配置されている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記レーザ加工機においては、レーサ光の光軸調整を最
初に行うが、使用中に振動その他の原因でミラーの角度
が変化してレーザ光軸のずれが発するおそれがある。こ
のレーザ光軸にずれが生ずるとワークの加工精度に悪影
響を及ぼす。
初に行うが、使用中に振動その他の原因でミラーの角度
が変化してレーザ光軸のずれが発するおそれがある。こ
のレーザ光軸にずれが生ずるとワークの加工精度に悪影
響を及ぼす。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、上記従来の問題点を解決したものであり、そ
の構成は、加工用レーザ発振器と、ロボットの手首に取
り付けられたトーチと、前記加工レーザ発振器からのレ
ーザ光を屈折反射して前記トーチに誘導する複数のミラ
ーを管内に設けたレーザ光通路管とから成るレーザ加工
機において、前記加工用レーザ発振器の他に、前記ミラ
ーに照射するずれ確認用レーザ光発振器を設け、前記ト
ーチにレーザ光を通過させる穴とレーザ光を受光する位
置検出素子とを設けた位置検出センサをレーザ加工時に
光軸が前記穴に対応し、レーザ光軸ずれ検出時には光軸
が前記位置検出素子に対応するようにレーザ光軸に対し
切替可能に設置し、前記ずれ確認用レーザ光発振器から
のレーザ光軸を前記位置検出センサの位置検出素子に受
光させた際に位置検出素子の信号に基づいてレーザ光軸
のずれを演算する演算回路と、この演算回路で演算した
レーザ光軸のずれが所定範囲を越えた場合に警告を発す
る手段とを備えたものである。
の構成は、加工用レーザ発振器と、ロボットの手首に取
り付けられたトーチと、前記加工レーザ発振器からのレ
ーザ光を屈折反射して前記トーチに誘導する複数のミラ
ーを管内に設けたレーザ光通路管とから成るレーザ加工
機において、前記加工用レーザ発振器の他に、前記ミラ
ーに照射するずれ確認用レーザ光発振器を設け、前記ト
ーチにレーザ光を通過させる穴とレーザ光を受光する位
置検出素子とを設けた位置検出センサをレーザ加工時に
光軸が前記穴に対応し、レーザ光軸ずれ検出時には光軸
が前記位置検出素子に対応するようにレーザ光軸に対し
切替可能に設置し、前記ずれ確認用レーザ光発振器から
のレーザ光軸を前記位置検出センサの位置検出素子に受
光させた際に位置検出素子の信号に基づいてレーザ光軸
のずれを演算する演算回路と、この演算回路で演算した
レーザ光軸のずれが所定範囲を越えた場合に警告を発す
る手段とを備えたものである。
＜作用＞ 本発明は、加工時においては加工用レーザ発振器からの
レーザ光をトーチより射出し、レーザ光軸のずれの検出
時には、ずれ確認用レーザ発振器からのレーザ光をトー
チに設けた位置検出センサによりレーザ光を受光させ、
光軸がずれている場合は、表示又は音により警告を発す
るようにしたものである。
レーザ光をトーチより射出し、レーザ光軸のずれの検出
時には、ずれ確認用レーザ発振器からのレーザ光をトー
チに設けた位置検出センサによりレーザ光を受光させ、
光軸がずれている場合は、表示又は音により警告を発す
るようにしたものである。
＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
及び第２図において、10はベッドであり、その上面に支
柱11が立設されている。この支柱11上にはＸ方向案内レ
ール12が設けられ、第１直動部13が移動可能に案内され
ている。14は前記Ｘ方向案内レール12に沿って設けられ
たＸ方向用のボールネジであり、Ｘ方向用のサーボモー
タ15によって正逆回転し前記第１直動部13をＸ方向に移
動する。
及び第２図において、10はベッドであり、その上面に支
柱11が立設されている。この支柱11上にはＸ方向案内レ
ール12が設けられ、第１直動部13が移動可能に案内され
ている。14は前記Ｘ方向案内レール12に沿って設けられ
たＸ方向用のボールネジであり、Ｘ方向用のサーボモー
タ15によって正逆回転し前記第１直動部13をＸ方向に移
動する。
前記第１直動部13上に、前記Ｘ方向案内レール12に対し
直交するＹ方向案内レール17が設けられ、これに第２直
動部18が移動可能に案内されている。19は前記Ｙ方向案
内レール17に沿って設けられたＹ方向ボールネジであ
り、Ｙ方向用のサーボモータ20によって正逆回転され、
第２直動部18をＹ方向に移動する。
直交するＹ方向案内レール17が設けられ、これに第２直
動部18が移動可能に案内されている。19は前記Ｙ方向案
内レール17に沿って設けられたＹ方向ボールネジであ
り、Ｙ方向用のサーボモータ20によって正逆回転され、
第２直動部18をＹ方向に移動する。
さらに、前記第２直動部18にＺ方向の第３直動部23が上
下動可能に案内されている。24はＺ方向用のボールネジ
であり、第３直動部23上に設置したＺ方向用のサーボモ
ータ24aによって正逆回転され、第３直動部23をＺ方向
に移動する。
下動可能に案内されている。24はＺ方向用のボールネジ
であり、第３直動部23上に設置したＺ方向用のサーボモ
ータ24aによって正逆回転され、第３直動部23をＺ方向
に移動する。
この第３直動部23にレーザによる加工ヘッド27が３軸線
方向に旋回可能に設けられている。この加工ヘッド27に
はレーザ光を射出するトーチ31を備えている。各サーボ
モータ15,20,24aは制御装置43により作動を制御される
ようになっている。
方向に旋回可能に設けられている。この加工ヘッド27に
はレーザ光を射出するトーチ31を備えている。各サーボ
モータ15,20,24aは制御装置43により作動を制御される
ようになっている。
30はレーザ発振器であり、支持台26上に設置されてい
る。このレーザ発振器30は、第３図で示すように加工用
レーザ発振器32と、この加工用レーザ発振器32のレーザ
光のエネルギーよりも小さなレーザ光を発振するずれ確
認用レーザ発振器33とから構成されている。
る。このレーザ発振器30は、第３図で示すように加工用
レーザ発振器32と、この加工用レーザ発振器32のレーザ
光のエネルギーよりも小さなレーザ光を発振するずれ確
認用レーザ発振器33とから構成されている。
28は前記レーザ発振器30からのレーザ光をトーチ31に伝
送するレーザ光通路管であり、複数の管が関節状に連結
した構成である。そして、各関節状部29の管内にはレー
ザ光を屈折反射するミラー34が設けられている。また、
加工ヘッド27にも前記ミラー34によって反射伝送される
レーザ光をトーチ31に設けられている集光レンズ37を通
して射出するミラー34aが設けられている。
送するレーザ光通路管であり、複数の管が関節状に連結
した構成である。そして、各関節状部29の管内にはレー
ザ光を屈折反射するミラー34が設けられている。また、
加工ヘッド27にも前記ミラー34によって反射伝送される
レーザ光をトーチ31に設けられている集光レンズ37を通
して射出するミラー34aが設けられている。
上記ミラー34,34aによって伝送されるレーザ光は、加工
用レーザ光にあっては加工用レーザ発振器32より直射さ
れるが、ずれ確認用レーザ光にあっては、第３図で示す
ようにずれ確認用レーザ発振器33からのレーザ光をシリ
ンダ装置35によって前進後退するミラー36により屈折し
てレーザ光通路管28内のミラー34に入射される。
用レーザ光にあっては加工用レーザ発振器32より直射さ
れるが、ずれ確認用レーザ光にあっては、第３図で示す
ようにずれ確認用レーザ発振器33からのレーザ光をシリ
ンダ装置35によって前進後退するミラー36により屈折し
てレーザ光通路管28内のミラー34に入射される。
さらに、トーチ31にはレーザ光軸の位置検出センサ38が
設けられている。この位置検出センサ38は第４図及び第
５図で示すように、加工ヘッド27のミラー34aで反射さ
れるレーザ光軸に対し直角な面を有するプレートよりな
り、レーザ光を通過させる穴39と半導***置検出素子40
とを設け、この穴39と半導体検出素子40とがレーザ光軸
線上にスプリングで押圧されたボール46とＶ溝45とによ
り切替え位置するよう摺動可能に設けられている。この
位置検出センサ38の切替手段としては第１図及び第２図
で示すように左右の支柱11に当接板41,42を設け、加工
ヘッド27を当接板41又は42側へ移動させて位置検出セン
サ38端を当接し切替を行うようにした構成である。尚、
その他切替作動用のアクチュエータを加工ヘッドに設け
てもよい。
設けられている。この位置検出センサ38は第４図及び第
５図で示すように、加工ヘッド27のミラー34aで反射さ
れるレーザ光軸に対し直角な面を有するプレートよりな
り、レーザ光を通過させる穴39と半導***置検出素子40
とを設け、この穴39と半導体検出素子40とがレーザ光軸
線上にスプリングで押圧されたボール46とＶ溝45とによ
り切替え位置するよう摺動可能に設けられている。この
位置検出センサ38の切替手段としては第１図及び第２図
で示すように左右の支柱11に当接板41,42を設け、加工
ヘッド27を当接板41又は42側へ移動させて位置検出セン
サ38端を当接し切替を行うようにした構成である。尚、
その他切替作動用のアクチュエータを加工ヘッドに設け
てもよい。
第３図において、43は制御装置であり、前記加工用レー
ザ発振器32並びにずれ確認用レーザ発振器33を制御する
と共に、位置検出センサ38すなわち、半導***置検出素
子40の信号を第８図で示すようにｘ方向のずれ演算回路
45とｙ方向ずれ演算回路46とによって演算し、これを判
別回路47にて判別してずれのある場合には表示盤44（又
はブザー）で警告するものである。
ザ発振器32並びにずれ確認用レーザ発振器33を制御する
と共に、位置検出センサ38すなわち、半導***置検出素
子40の信号を第８図で示すようにｘ方向のずれ演算回路
45とｙ方向ずれ演算回路46とによって演算し、これを判
別回路47にて判別してずれのある場合には表示盤44（又
はブザー）で警告するものである。
前記半導***置検出素子40は第７図で示すように、平板
状シリコンの表面にＰ層，裏面にＮ層，そして中間にあ
るＩ層から構成されており、この半導***置検出素子40
に光スポットが入射すると、入射位置には光エネルギー
に比例した電荷が発生する。この発生電荷は光電流とし
て抵抗層（この場合はＰ層）を通り、電極より電流I1,I
2が出力される。抵抗層は全面に均一な抵抗値を持つよ
うに作られているので、光電流は電極までの距離2L（抵
抗値）に逆比例して分割され、取り出される。この半導
***置検出素子40より取り出された電流を第８図で示す
ｘ方向ずれ演算回路45並びにｙ方向ずれ演算回路46にて
所定の算式で演算するものである。
状シリコンの表面にＰ層，裏面にＮ層，そして中間にあ
るＩ層から構成されており、この半導***置検出素子40
に光スポットが入射すると、入射位置には光エネルギー
に比例した電荷が発生する。この発生電荷は光電流とし
て抵抗層（この場合はＰ層）を通り、電極より電流I1,I
2が出力される。抵抗層は全面に均一な抵抗値を持つよ
うに作られているので、光電流は電極までの距離2L（抵
抗値）に逆比例して分割され、取り出される。この半導
***置検出素子40より取り出された電流を第８図で示す
ｘ方向ずれ演算回路45並びにｙ方向ずれ演算回路46にて
所定の算式で演算するものである。
判別回路47は、レーザ光が半導***置検出素子40の中心
から所定の範囲内にない場合、あるいはレーザ光が半導
***置検出素子40からはずれた場合に表示盤44を作動さ
せるものである。
から所定の範囲内にない場合、あるいはレーザ光が半導
***置検出素子40からはずれた場合に表示盤44を作動さ
せるものである。
次に上記本発明の動作について説明する。加工ヘッド27
は、水平面内における座標のX,Y方向の水平方向と、Ｚ
方向の鉛直方向に移動され、トーチ31は３軸線方向に旋
回して工作物をレーザ加工する。
は、水平面内における座標のX,Y方向の水平方向と、Ｚ
方向の鉛直方向に移動され、トーチ31は３軸線方向に旋
回して工作物をレーザ加工する。
このレーザ加工の場合は第６図で示すように、加工用レ
ーザ発振器32からのレーザ光をレーザ光通路管28内のミ
ラー34に直射するため、ずれ確認用のレーザ光を屈折さ
せるミラー36はシリンダ装置35により前記加工用レーザ
発振器32からのレーザ光軸線から離れた位置に後退移動
させ、ずれ確認用レーザ発振器33は作動を停止してい
る。また、トーチ31に設けられている位置検出センサ38
は、穴39がミラー34aで反射されるレーザ光軸線上に切
替位置され、加工用レーザ光を穴39より通過させトーチ
31より射出する。
ーザ発振器32からのレーザ光をレーザ光通路管28内のミ
ラー34に直射するため、ずれ確認用のレーザ光を屈折さ
せるミラー36はシリンダ装置35により前記加工用レーザ
発振器32からのレーザ光軸線から離れた位置に後退移動
させ、ずれ確認用レーザ発振器33は作動を停止してい
る。また、トーチ31に設けられている位置検出センサ38
は、穴39がミラー34aで反射されるレーザ光軸線上に切
替位置され、加工用レーザ光を穴39より通過させトーチ
31より射出する。
次にレーザ光軸のずれを検出する場合は、第３図で示す
ように加工用レーザ発振器32の作動を停止する。そし
て、シリンダ装置35によりミラー36を前進端に位置さ
せ、ずれ確認用レーザ発振器33を作動する。また、位置
検出センサ38は、半導***置検出素子40を加工ヘッド27
のミラー34aで反射されるレーザ光軸線上に切替位置す
る。これにより、ずれ確認用レーザ発振器33から照射さ
れる低エネルギーのレーザ光は、ミラー36により屈折さ
れてレーザ光通路管28内のミラー34に入射し、かつ加工
ヘッド27のミラー34aに反射伝送される。そして、ミラ
ー34aで反射されるレーザ光が半導***置検出素子40に
入射受光し、その信号を制御装置43にて前述のようにx,
y方向のずれを演算し、かつ判別してずれが発生してい
るときには表示盤44にて警告を発するものである。尚、
ずれ検出の場合に、専用の低エネルギーによるずれ確認
用レーザ発振器33を用いる理由は、加工用レーザ光発振
器32の高エネルギーのレーザ光では位置検出センサ38の
半導***置検出素子40が焼損するためである。
ように加工用レーザ発振器32の作動を停止する。そし
て、シリンダ装置35によりミラー36を前進端に位置さ
せ、ずれ確認用レーザ発振器33を作動する。また、位置
検出センサ38は、半導***置検出素子40を加工ヘッド27
のミラー34aで反射されるレーザ光軸線上に切替位置す
る。これにより、ずれ確認用レーザ発振器33から照射さ
れる低エネルギーのレーザ光は、ミラー36により屈折さ
れてレーザ光通路管28内のミラー34に入射し、かつ加工
ヘッド27のミラー34aに反射伝送される。そして、ミラ
ー34aで反射されるレーザ光が半導***置検出素子40に
入射受光し、その信号を制御装置43にて前述のようにx,
y方向のずれを演算し、かつ判別してずれが発生してい
るときには表示盤44にて警告を発するものである。尚、
ずれ検出の場合に、専用の低エネルギーによるずれ確認
用レーザ発振器33を用いる理由は、加工用レーザ光発振
器32の高エネルギーのレーザ光では位置検出センサ38の
半導***置検出素子40が焼損するためである。
＜発明の効果＞ 以上のように本発明によると、レーサ加工開始前に、自
動的にレーザ光軸のずれを検出することができるため、
レーザ光軸のずれによる光学部品あるいはレーザ光通路
管等の破損が未然に防止され、かつ加工精度不良を防止
する効果がある。
動的にレーザ光軸のずれを検出することができるため、
レーザ光軸のずれによる光学部品あるいはレーザ光通路
管等の破損が未然に防止され、かつ加工精度不良を防止
する効果がある。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は正面図、第２
図は平面図、第３図はずれ検出状態図、第４図は加工ヘ
ッドの断面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線断面図、第６図
は加工状態図、第７図は半導***置検出素子の断面図、
第８図はずれ検出回路図である。 27……加工ヘッド、28……レーザ光通路管、31……トー
チ、32……加工用レーザ発振器、33……ずれ確認用レー
ザ発振器、34,34a……ミラー、38……位置検出センサ、
43……制御装置、44……表示盤。
図は平面図、第３図はずれ検出状態図、第４図は加工ヘ
ッドの断面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線断面図、第６図
は加工状態図、第７図は半導***置検出素子の断面図、
第８図はずれ検出回路図である。 27……加工ヘッド、28……レーザ光通路管、31……トー
チ、32……加工用レーザ発振器、33……ずれ確認用レー
ザ発振器、34,34a……ミラー、38……位置検出センサ、
43……制御装置、44……表示盤。
Claims (1)
- 【請求項１】加工用レーザ発振器と、ロボットの手首に
取り付けられたトーチと、前記加工レーザ発振器からの
レーザ光を屈折反射して前記トーチに誘導する複数のミ
ラーを管内に設けたレーザ光通路管とから成るレーザ加
工機において、前記加工用レーザ発振器の他に、前記ミ
ラーに照射するずれ確認用レーザ光発振器を設け、前記
トーチにレーザ光を通過させる穴とレーザ光を受光する
位置検出素子とを設けた位置検出センサをレーザ加工時
に光軸が前記穴に対応し、レーザ光軸ずれ検出時には光
軸が前記位置検出素子に対応するようにレーザ光軸に対
し切替可能に設置し、前記ずれ確認用レーザ光発振器か
らのレーザ光軸を前記位置検出センサの位置検出素子に
受光させた際に位置検出素子の信号に基づいてレーザ光
軸のずれを演算する演算回路と、この演算回路で演算し
たレーザ光軸のずれが所定範囲を越えた場合に警告を発
する手段とを備えたことを特徴とするレーザ光軸ずれ検
出装置を備えたレーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61068530A JPH0677865B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | レ−ザ光軸ずれ検出装置を備えたレ−ザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61068530A JPH0677865B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | レ−ザ光軸ずれ検出装置を備えたレ−ザ加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62227588A JPS62227588A (ja) | 1987-10-06 |
| JPH0677865B2 true JPH0677865B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=13376378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61068530A Expired - Lifetime JPH0677865B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | レ−ザ光軸ずれ検出装置を備えたレ−ザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677865B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4923459B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2012-04-25 | 日産自動車株式会社 | レーザ溶接装置およびレーザ溶接システム |
| JP2007175744A (ja) | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamazaki Mazak Corp | レーザ加工機における光路軸の調整装置 |
| JP5536007B2 (ja) * | 2011-10-19 | 2014-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合装置及び摩擦撹拌接合方法 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61068530A patent/JPH0677865B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62227588A (ja) | 1987-10-06 |
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