JPS6018288A - レ−ザ加工装置のモニタ−リング方法 - Google Patents
レ−ザ加工装置のモニタ−リング方法Info
- Publication number
- JPS6018288A JPS6018288A JP58124646A JP12464683A JPS6018288A JP S6018288 A JPS6018288 A JP S6018288A JP 58124646 A JP58124646 A JP 58124646A JP 12464683 A JP12464683 A JP 12464683A JP S6018288 A JPS6018288 A JP S6018288A
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- Japan
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- laser
- mirror
- laser light
- reflected
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザを用いたレーザ加工装置におけるレーザ
走査装置ｃ以下スキャニング装置きいう）の保護透明板
で反射したレーザを検出して、レーザスキャニング装置
を監視する方法に関するものである。
走査装置ｃ以下スキャニング装置きいう）の保護透明板
で反射したレーザを検出して、レーザスキャニング装置
を監視する方法に関するものである。
連続状又はパルス状のレーザを利用した加工法の利点は
、レーザ光が単一波長でコヒーレントな光源であるため
に、光学系（ミラー、レンズ等）によって容易に集光し
、エネルギ密度を大きくすることが可能であるためであ
る。レーザを用いた加工方法としては、レンズ等で単に
集光して、被加工物をＸ−’Ｙテーブル等で移動させる
方法と、レーザ光を光学系で集光させると同時に被加工
物体上にレーザ光を走査させるスキャニング装置を利用
する方法とがあるが、いずれの方法においても、レーザ
加工する場合には、規定のエネルギを照射させることが
必要であるが、レーザ加工時には必ず、急激に加工物表
面が高温に加熱されるために、スパッター（飛散物）が
発生する。
、レーザ光が単一波長でコヒーレントな光源であるため
に、光学系（ミラー、レンズ等）によって容易に集光し
、エネルギ密度を大きくすることが可能であるためであ
る。レーザを用いた加工方法としては、レンズ等で単に
集光して、被加工物をＸ−’Ｙテーブル等で移動させる
方法と、レーザ光を光学系で集光させると同時に被加工
物体上にレーザ光を走査させるスキャニング装置を利用
する方法とがあるが、いずれの方法においても、レーザ
加工する場合には、規定のエネルギを照射させることが
必要であるが、レーザ加工時には必ず、急激に加工物表
面が高温に加熱されるために、スパッター（飛散物）が
発生する。
このスパッターが光学系部品に付着すると、レーザの透
過が減少し、規定レーザエネルギを加工物体に照射され
ず、レーザ加工の目的を達成することができなくなる。
過が減少し、規定レーザエネルギを加工物体に照射され
ず、レーザ加工の目的を達成することができなくなる。
さらにこれが進行すると光学部品に付着したスパッタに
レーザが吸収され、光学部品にクランク等が発生する原
因となることがある。従ってか＼る問題点を解決するた
めには、一般的にスキャニング装置のレーザ出口に保護
透明板（出口窓ガラス）を装着することが行われている
。
レーザが吸収され、光学部品にクランク等が発生する原
因となることがある。従ってか＼る問題点を解決するた
めには、一般的にスキャニング装置のレーザ出口に保護
透明板（出口窓ガラス）を装着することが行われている
。
本発明は、上記保護透明板からレーザ光が反射すること
に着目し、この反射光を検出することを主要部として、
次に示す２つの発明をなしたものである。即ち、その第
１の発明の目的は上記保護透明板の汚染状況を知る方法
を提供することであり、第２の目的はスキャニング装置
内で使用される振動ミラー又は回転ミラーの作動状況を
知る方法を提供することである。
に着目し、この反射光を検出することを主要部として、
次に示す２つの発明をなしたものである。即ち、その第
１の発明の目的は上記保護透明板の汚染状況を知る方法
を提供することであり、第２の目的はスキャニング装置
内で使用される振動ミラー又は回転ミラーの作動状況を
知る方法を提供することである。
以下本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は振動ミラー法による場合を示し、図において１
はレーザ発振器であり、２はスキャニング装置である。
はレーザ発振器であり、２はスキャニング装置である。
２のスキャニング装置は、３の全反射ミラーで９０°光
軸を変化して、４の振動ミラーに照射する。４の振動ミ
ラーは全反射ミラーで振動しているために、（振動機構
は省略）５のｆｅミラーにレーザを反射して、出口窓ガ
ラス板６を透過し７の被加工物表面で集光し走査するも
のである。スキャニング装置２の構成は前述の通り光学
系であ条ために防塵構造とする必要があり、スキャニン
グ装置の出口窓は特殊なガラス６を設けである。被加工
表面７は、高いエネルギ密度になったレーザ光が集光（
２走査されるために、急激に高温度に加熱されスパッタ
ー８が発生する。このスパッター８が、出口窓ガラス６
面に付着すると、レーザ光は透過率が減少し、規定のレ
ーザ光を照射することができない。このことはレーザ光
はガラス６で反射されることを意味している。この反射
したレーザを９の光検出器で検出することが本発明の基
本的特徴で屯る。
軸を変化して、４の振動ミラーに照射する。４の振動ミ
ラーは全反射ミラーで振動しているために、（振動機構
は省略）５のｆｅミラーにレーザを反射して、出口窓ガ
ラス板６を透過し７の被加工物表面で集光し走査するも
のである。スキャニング装置２の構成は前述の通り光学
系であ条ために防塵構造とする必要があり、スキャニン
グ装置の出口窓は特殊なガラス６を設けである。被加工
表面７は、高いエネルギ密度になったレーザ光が集光（
２走査されるために、急激に高温度に加熱されスパッタ
ー８が発生する。このスパッター８が、出口窓ガラス６
面に付着すると、レーザ光は透過率が減少し、規定のレ
ーザ光を照射することができない。このことはレーザ光
はガラス６で反射されることを意味している。この反射
したレーザを９の光検出器で検出することが本発明の基
本的特徴で屯る。
窓ガラス６は防塵対策が目的であるが、レーザの透過率
はできるだけ高いものが必要であり、実用的には９８％
〜９９％の透過率の材料が用いられている。例えば１０
０Ｗのレーザを使用する場合、この窓ガラス面での反射
は１〜２Ｗ程度である。この程度のレーザパワーであれ
ば、一般のフォトダイオードで十分に検出可能である。
はできるだけ高いものが必要であり、実用的には９８％
〜９９％の透過率の材料が用いられている。例えば１０
０Ｗのレーザを使用する場合、この窓ガラス面での反射
は１〜２Ｗ程度である。この程度のレーザパワーであれ
ば、一般のフォトダイオードで十分に検出可能である。
第２図はレーザ発振器出力１００Ｗにおいて、出口窓ガ
ラス６に、レーザ加工時に発生するスノくンターを付着
させて、レーザ透過率（レーザ発信器から発信されたレ
ーザパワーエ。、窓ガラスでの反射Ｉ）と、前述のフォ
トダイオード出力との関係を示すものである。レーザの
透過率が減少するほど出口窓ガラス６での反射率が増加
することを示している。尚、この検出信号は、スキャニ
ング装置人口のレーザパワーに比例するものである。
ラス６に、レーザ加工時に発生するスノくンターを付着
させて、レーザ透過率（レーザ発信器から発信されたレ
ーザパワーエ。、窓ガラスでの反射Ｉ）と、前述のフォ
トダイオード出力との関係を示すものである。レーザの
透過率が減少するほど出口窓ガラス６での反射率が増加
することを示している。尚、この検出信号は、スキャニ
ング装置人口のレーザパワーに比例するものである。
従って第２図のフォトダイオードの出力から、出口窓ガ
ラス６の汚染状況を知ることができ、その程度に応じて
出口窓ガラス６の清掃又は取替えにより、所望の安定し
たレーザ加工が行えるものである。
ラス６の汚染状況を知ることができ、その程度に応じて
出口窓ガラス６の清掃又は取替えにより、所望の安定し
たレーザ加工が行えるものである。
またこの出口窓ガラス６でのレーザの反射は、振動ミラ
ー４で一定周期で走査しているために、ガルバミラーの
振動周期で発生する。従っ又この検出信号のレベル変化
の周期的変化を検出することによって、振動ミラーの振
動周波数の監視、つまり振動ミラーの振動状況を知るこ
とができ、設定周波数から外れた場合にけガルバミラー
の振動を調整することにより安定な規定周波数でレーザ
加工を行なうことができるものである。
ー４で一定周期で走査しているために、ガルバミラーの
振動周期で発生する。従っ又この検出信号のレベル変化
の周期的変化を検出することによって、振動ミラーの振
動周波数の監視、つまり振動ミラーの振動状況を知るこ
とができ、設定周波数から外れた場合にけガルバミラー
の振動を調整することにより安定な規定周波数でレーザ
加工を行なうことができるものである。
以上は主として振動ミラーの場合について段切したが、
第３図Ａに示す回転ミラー４′を用いた場合にも同様に
実施できることは勿論である。更に又第３図Ｂに示す如
くｆ○ミラーに代えてｆｅレンズ５′を用いることもで
きる。
第３図Ａに示す回転ミラー４′を用いた場合にも同様に
実施できることは勿論である。更に又第３図Ｂに示す如
くｆ○ミラーに代えてｆｅレンズ５′を用いることもで
きる。
次に第４図は本実施例の電気回路構成図である。
１ｏはレーザ発振器ｌの出、カレーザバヮー検出器テあ
り、１１で増幅する。なお、パルスレーザの揚合忙は１
２で平均化する。一方出口窓ガラス６で反射したレーザ
を９の光検出器例えばピンフォートダイオードで検出し
、１３で増幅、１４で平均化する。
り、１１で増幅する。なお、パルスレーザの揚合忙は１
２で平均化する。一方出口窓ガラス６で反射したレーザ
を９の光検出器例えばピンフォートダイオードで検出し
、１３で増幅、１４で平均化する。
前述１２の出力信号と１４の出力信号とを１５で除算演
算する。この結果を１６の比較器で１７の設定値との比
較を行い、この結果を１８に表示する。なお除算演算を
行うのは検出器１０の信号レベルは、Ｊのレーザ発振器
のレーザ出力によって変化するためである。以上が第１
の発明である。次に第２の発明について説明する。１３
の増幅信号を１９の包絡線回路を通して、２０で周波数
を電圧信号に変換し、２１の比較器で２２の設定信号と
の比較を行いこの結果を１８に表示する。
算する。この結果を１６の比較器で１７の設定値との比
較を行い、この結果を１８に表示する。なお除算演算を
行うのは検出器１０の信号レベルは、Ｊのレーザ発振器
のレーザ出力によって変化するためである。以上が第１
の発明である。次に第２の発明について説明する。１３
の増幅信号を１９の包絡線回路を通して、２０で周波数
を電圧信号に変換し、２１の比較器で２２の設定信号と
の比較を行いこの結果を１８に表示する。
なお、以上の実施例電気回路構成は、便宜上保護透明板
の汚染状況監視（第１の発明）と、振動ミラー又は回転
ミラーの作動状況監視（第２の発明）とを同時に行ない
うるものを示した。
の汚染状況監視（第１の発明）と、振動ミラー又は回転
ミラーの作動状況監視（第２の発明）とを同時に行ない
うるものを示した。
以上説明したように、スキャニング装置の出口窓ガラス
６で反射したレーザを検出して、適当に信号処理を行な
うことにより窓ガラスの汚れと、振動ミラーの周動周波
数を監視することが可能となり、高精度且つ安定なレー
ザ加工を行なうことができるものである。
６で反射したレーザを検出して、適当に信号処理を行な
うことにより窓ガラスの汚れと、振動ミラーの周動周波
数を監視することが可能となり、高精度且つ安定なレー
ザ加工を行なうことができるものである。
第１図はレーザ加工装置の一例の説明図、第２図はスキ
ャニング装置出口窓ガラスのレーザ透過率と窓ガラス反
射レーザ光を検出したフォトダイオード出力との関係を
示す図表、第３図Ａ、Ｂは第１図装置の一部変更例を示
す図面、第４図は本発明実施例の電気回路構成−である
。 １・・・レーザ発信器、２・・・スキャニング装置、６
・・・出口窓ガラス、７・・・被加工物表面代理人 弁
理士 矢 葺 知 之 外１名第１図 笛 ３図 （Ｉ／Ｉ、）（Ｂ） 第４図
ャニング装置出口窓ガラスのレーザ透過率と窓ガラス反
射レーザ光を検出したフォトダイオード出力との関係を
示す図表、第３図Ａ、Ｂは第１図装置の一部変更例を示
す図面、第４図は本発明実施例の電気回路構成−である
。 １・・・レーザ発信器、２・・・スキャニング装置、６
・・・出口窓ガラス、７・・・被加工物表面代理人 弁
理士 矢 葺 知 之 外１名第１図 笛 ３図 （Ｉ／Ｉ、）（Ｂ） 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ発信器から発信されたレーザを振動ミラー又
は回転ミラーで集光ミラー又は集光レンズに入射さセ、
保護透明板を通して被加工物表面で集光走査するレーザ
加工装置において上記レーザ発信器から発信されたレー
ザと上記保護透明板から反射したレーザ検出器信号との
比を計測し、設定値との差により上記保護透明板の汚染
状況を知ることを特徴とする、レーザ加工装置のモニタ
ーリング方法。 ２、 レーザ発信器から発信されたレーザを振動ミラー
又は回転ミラーで集光ミラー又は集光レンズに入射させ
、保護透明板を通して被加工物表面で集光走査するレー
ザ加工装置において、上記保護透明板から反射したレー
ザ検出器信号な包絡線処理してその周波数をめ、設定周
波数との差によって上記振動ミラー又は回転ミラーの作
動状況を知ることを特徴とする、レーザ加工装置のモニ
ターリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58124646A JPS6018288A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | レ−ザ加工装置のモニタ−リング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58124646A JPS6018288A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | レ−ザ加工装置のモニタ−リング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018288A true JPS6018288A (ja) | 1985-01-30 |
| JPS6245036B2 JPS6245036B2 (ja) | 1987-09-24 |
Family
ID=14890554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58124646A Granted JPS6018288A (ja) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | レ−ザ加工装置のモニタ−リング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018288A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4777341A (en) * | 1987-08-18 | 1988-10-11 | Quantum Laser Corporation | Back reflection monitor and method |
| US5938953A (en) * | 1996-07-27 | 1999-08-17 | Jurca Optoelektronik Gmbh | Laser beam apparatus for machining a workpiece |
| JP2010240674A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Ihi Corp | レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4253365B2 (ja) * | 1997-10-17 | 2009-04-08 | オリンパス株式会社 | ウェハ搬送装置 |
-
1983
- 1983-07-11 JP JP58124646A patent/JPS6018288A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4777341A (en) * | 1987-08-18 | 1988-10-11 | Quantum Laser Corporation | Back reflection monitor and method |
| US5938953A (en) * | 1996-07-27 | 1999-08-17 | Jurca Optoelektronik Gmbh | Laser beam apparatus for machining a workpiece |
| JP2010240674A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Ihi Corp | レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6245036B2 (ja) | 1987-09-24 |
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