[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH11347771A - Control method for condensing lens height for laser beam machine - Google Patents

Control method for condensing lens height for laser beam machine

Info

Publication number
JPH11347771A
JPH11347771A JP11156169A JP15616999A JPH11347771A JP H11347771 A JPH11347771 A JP H11347771A JP 11156169 A JP11156169 A JP 11156169A JP 15616999 A JP15616999 A JP 15616999A JP H11347771 A JPH11347771 A JP H11347771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
output
laser
lens
servomotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11156169A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Sugiyama
勤 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11156169A priority Critical patent/JPH11347771A/en
Publication of JPH11347771A publication Critical patent/JPH11347771A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set simply, accurately and automatically the position of a focal point and that of a machining torch as a preliminary operation of laser machining with respect to a laser beam machine. SOLUTION: Relating to a laser beam machine provided with a condensing lens 4, a machining torch 18, a servo motor 9a for varying an interval between the condensing lens 4 and an object 7 to be machined, a numerical control device 21 for controlling the servo motor 9a, a machining table 10b and a laser generator 1, and a profiling device which is installed in the machining torch 18 and which detects a distance between the condensing lens 4 and the object 7; a profiling sensor part 19, having a tapered hole along a laser beam 1a converged by the condensing lens 4 and thereby passing a laser beam and an auxiliary gas, is provided with guide bearings, which are installed between the profiling sensor part 19 and the machining torch 18, and which are for moving the sensor part 19 along the machining torch 18 and coaxially with the optical axis of the laser beam 1a.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板等の溶接や切
断や穴明け等の加工を行う炭酸ガスレーザ等のレーザ加
工装置において、特に加工準備時間の短縮と、加工条件
の安定化により歩留りの向上を行った優れたレーザ加工
装置とその集光レンズ高さ制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus such as a carbon dioxide laser for processing such as welding, cutting, and drilling of a steel plate or the like. The present invention relates to an improved laser processing apparatus which has been improved and a method of controlling the height of a condensing lens thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板等を切断する従来のレーザ加工装置
の構成を図6に示す。図6において、1はレーザ発振
器、1aはレーザ光、2はレーザ光ガイド、3は折曲げ
鏡、4は集光レンズ、5はレンズガイド、6はレンズガ
イド5と合わせた長さが集光レンズ4の焦点距離とほぼ
一致する長さを有する加工トーチ、7は被加工物、8a
は補助ガス配管、8bは補助ガスボンベ、9aは集光レ
ンズ4を取り付けた加工トーチ6を昇降するサーボモー
タ、9bはウォーム、9cはラックでウォーム9bとラ
ック9cでサーボモータ9aと加工トーチ6が係合され
ている。10aは加工テーブルベース、10bは加工テ
ーブル、10cは被加工物支持用の剣山、10dは加工
テーブル10bの動作を駆動するサーボモータ、11は
数値制御装置、12は倣いセンサ部、12aは倣いセン
サ支持棒、13は信号変換器、14はレーザ出力指令信
号、15は加工形状および加工速度を決めるサーボ指令
信号、16はレンズ高さを設定するサーボ指令信号、1
7は倣い装置出力である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a configuration of a conventional laser processing apparatus for cutting a steel plate or the like. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a laser oscillator, 1a denotes a laser beam, 2 denotes a laser light guide, 3 denotes a bending mirror, 4 denotes a condensing lens, 5 denotes a lens guide, and 6 denotes a converging length combined with the lens guide 5. A processing torch having a length substantially coincident with the focal length of the lens 4, a workpiece 7;
Is an auxiliary gas pipe, 8b is an auxiliary gas cylinder, 9a is a servomotor for lifting and lowering the processing torch 6 with the condenser lens 4, 9b is a worm, 9c is a rack, and the worm 9b and the rack 9c are servomotors 9a and the processing torch 6. Is engaged. 10a is a machining table base, 10b is a machining table, 10c is a sword mountain for supporting a workpiece, 10d is a servomotor for driving the operation of the machining table 10b, 11 is a numerical controller, 12 is a scanning sensor unit, and 12a is a scanning sensor. A support rod, 13 is a signal converter, 14 is a laser output command signal, 15 is a servo command signal for determining a processing shape and a processing speed, 16 is a servo command signal for setting a lens height, 1
Reference numeral 7 denotes an output from the copying apparatus.

【0003】次に上記構成の従来のレーザ加工装置の動
作と加工開始前の加工に至るまでの準備作業について説
明する。レーザ発振器1はレーザ媒質を励起してレーザ
光1aを出力する。レーザ光ガイド2を通過したレーザ
光1aは光路の途中に設けられた折曲げ鏡3により反射
され光軸を集光レンズ4の方向に折曲げられて集光レン
ズ4に入射し、集光レンズ4によって集光されて集光レ
ンズ4の焦点の近くに置かれた被加工物7を照射する。
被加工物7は加工テーブル10b上の被加工物支持用の
剣山10cの上に置かれ、サーボモータ10dが加工テ
ーブル10bを駆動することにより被加工物7を移動さ
せる。集光レンズ4と被加工物7の間には被加工物7に
近づくにつれて内径をテーパー状に絞った加工トーチ6
を設け、ガス配管8aを通してガスボンベ8bによって
供給される補助ガスを集光したレーザ光1aと同軸とな
るように被加工物7のレーザ照射部分に吹き付ける。加
工形状および被加工物7の移動速度やレーザ出力などの
加工条件が入力されている数値制御装置11は、レーザ
出力指令信号14をレーザ発振器1に出力して所定のレ
ーザ出力を得て、加工形状や必要な移動速度に応じてサ
ーボ指令信号15をサーボモータ10dに送り、加工テ
ーブル10b上の被加工物7を動かして所定の形状に加
工する。
[0005] Next, the operation of the conventional laser processing apparatus having the above-described configuration and preparation work up to the processing before starting the processing will be described. The laser oscillator 1 excites a laser medium and outputs a laser beam 1a. The laser light 1a passing through the laser light guide 2 is reflected by a bending mirror 3 provided in the middle of the optical path, the optical axis is bent in the direction of the condenser lens 4, and is incident on the condenser lens 4, where The workpiece 7 is focused by the focusing lens 4 and placed near the focal point of the focusing lens 4.
The workpiece 7 is placed on a sword mountain 10c for supporting the workpiece on the processing table 10b, and the servomotor 10d drives the processing table 10b to move the workpiece 7. Between the condenser lens 4 and the workpiece 7, a processing torch 6 whose inner diameter is tapered as approaching the workpiece 7.
Is provided, and the auxiliary gas supplied by the gas cylinder 8b through the gas pipe 8a is sprayed onto the laser-irradiated portion of the workpiece 7 so as to be coaxial with the focused laser beam 1a. The numerical controller 11 to which the processing conditions, such as the processing shape and the moving speed of the workpiece 7 and the laser output, are input, outputs a laser output command signal 14 to the laser oscillator 1 to obtain a predetermined laser output. The servo command signal 15 is sent to the servomotor 10d according to the shape and the required moving speed, and the workpiece 7 on the processing table 10b is moved to be processed into a predetermined shape.

【0004】上記の加工を行う場合に、事前にまずレン
ズガイド5を動かして、加工トーチ6の先端が被加工物
7表面に接触する間隔0を集光レンズ4と被加工物7と
の間の距離の座標原点として数値制御装置11に原点設
定を行う。その後、加工トーチ6先端と被加工物7との
間の距離を数mmに設定し加工試験を行いながら加工トー
チ6先端と被加工物7との間の距離を調整し、最も切断
性のよい距離を倣い装置に設定する。
In performing the above-mentioned processing, first, the lens guide 5 is moved in advance, and an interval 0 at which the tip of the processing torch 6 contacts the surface of the workpiece 7 is set between the condenser lens 4 and the workpiece 7. The origin is set in the numerical controller 11 as the coordinate origin of the distance. Then, the distance between the tip of the processing torch 6 and the workpiece 7 is adjusted while setting the distance between the tip of the processing torch 6 and the workpiece 7 to several mm and performing a processing test. Set the distance on the copying device.

【0005】一般にこの種のレーザ加工装置で軟鋼板等
の溶接や切断や穴明け加工を行うときには、集光レンズ
4で集光した焦点位置の付近に被加工物7を置いたとき
に、最も切断速度を高くかつ切断面粗度を小さくするこ
とができる。さらに、加工トーチ6の先端と被加工物7
の間隔を数mmとしたとき、レーザ光1aで溶融した被加
工物7の除去が補助ガスによって促進され加工速度が速
くなる。上記焦点位置と被加工物7との間隔は加工する
板厚や材質によって決まるため、被加工物7や集光レン
ズ4を交換する度ごとに加工トーチ6の位置の設定を行
うことが必要であった。
Generally, when welding, cutting, or drilling a mild steel plate or the like with a laser processing apparatus of this kind, when the workpiece 7 is placed near the focal position focused by the condenser lens 4, The cutting speed can be increased and the cut surface roughness can be reduced. Further, the tip of the processing torch 6 and the workpiece 7
Is several mm, the removal of the workpiece 7 melted by the laser beam 1a is promoted by the auxiliary gas, and the processing speed is increased. Since the distance between the focus position and the workpiece 7 is determined by the thickness and material of the workpiece, it is necessary to set the position of the processing torch 6 every time the workpiece 7 or the condenser lens 4 is replaced. there were.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のレーザ
加工装置では、焦点位置と被加工物7との間隔と、加工
トーチ6と被加工物7との間隔は、被加工物7や集光レ
ンズ4を交換する度ごとに設定する必要があるため、加
工開始のための準備に多くの時間を要し作業能率を著し
く低くしていた。また、集光レンズ4の焦点距離のばら
つきに対し、加工トーチ6の長さが固定であるため、加
工トーチ6と被加工物7との間隔を固定して加工する
と、焦点位置と被加工物7の相対位置が最適位置からず
れて、被加工物7に照射されるレーザ光1aの照射条件
が変化し、加工品質がばらつき歩留りが低下するという
問題があった。
In the above-described conventional laser processing apparatus, the distance between the focal position and the workpiece 7 and the distance between the processing torch 6 and the workpiece 7 are different from each other. Since the setting must be made every time the lens 4 is exchanged, it takes a lot of time to prepare for the start of processing, and the work efficiency is extremely low. Further, since the length of the processing torch 6 is fixed with respect to the variation of the focal length of the condenser lens 4, if the processing is performed with the distance between the processing torch 6 and the workpiece 7 fixed, the focal position and the workpiece are not fixed. The relative position of the laser beam 7 deviates from the optimum position, the irradiation condition of the laser beam 1a irradiating the workpiece 7 changes, and there is a problem that the processing quality varies and the yield decreases.

【0007】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、レーザ加工の準備作業としての焦点位置と
加工トーチの位置の設定を簡便にし、作業能率を向上さ
せるとともに、加工歩留りの向上と加工品質の安定化が
実現できるレーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法を
提供することを目的とする。
The present invention solves such a conventional problem, and simplifies setting of a focus position and a position of a processing torch as preparation work for laser processing, thereby improving work efficiency and improving processing yield. It is an object of the present invention to provide a method of controlling the height of a converging lens of a laser processing apparatus capable of realizing stable processing quality.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のレーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法
は、レーザ発振器と、集光レンズと、加工トーチと、被
加工物を保持して移動する加工テーブルと、集光レンズ
と被加工物の間隔を変えるためのサーボモータと、その
サーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を制御する
数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射部から発
せられる光を検出する光センサとを備え、その光センサ
の出力の変化に応じて集光レンズと被加工物の間隔を記
憶する記憶装置を前記数値制御装置に設けたレーザ加工
装置において、集光レンズの焦点距離を含む範囲で集光
レンズと被加工物との間隔を変化させながら被加工物に
レーザ光を照射し、かつ被加工物を移動させながらレー
ザ光照射位置を変化させることによって、集光レンズと
被加工物との間隔の最大間隔と最小間隔を記憶装置に記
憶させ、その記憶させた集光レンズと被加工物との間隔
の最大間隔と最小間隔のほぼ中央位置を前記サーボモー
タの座標原点とするものである。
In order to achieve the above object, a method for controlling the height of a converging lens of a laser processing apparatus according to the present invention comprises the steps of: holding a laser oscillator, a converging lens, a processing torch, and a workpiece; A moving table, a servomotor for changing the distance between the condenser lens and the workpiece, a numerical controller for controlling the servomotor, the processing table and the laser oscillator, and a laser beam irradiation on the surface of the workpiece An optical sensor for detecting light emitted from the unit, wherein the numerical control device is provided with a storage device for storing the interval between the condenser lens and the workpiece in accordance with a change in the output of the optical sensor. Irradiates the workpiece with laser light while changing the distance between the focusing lens and the workpiece within the range including the focal length of the focusing lens, and changes the laser beam irradiation position while moving the workpiece The maximum distance and the minimum distance between the condenser lens and the workpiece are stored in the storage device, and the center of the stored maximum distance and the minimum distance between the condenser lens and the workpiece is stored. The position is the coordinate origin of the servomotor.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】上記した方法によれば、例えば被
加工物が軟鋼やステンレス鋼の場合、レーザ光の強度が
1cm2当り106W以上となる限界強度を越えると被加工
物表面からの発色光がオレンジ色から青色に変化するこ
とを利用し、被加工物表面からの発光色を青色フィルタ
付き光センサで監視し、被加工物の位置を変えながら加
工トーチを上下に移動させると、集光レンズの焦点を含
む上下の範囲で青色の発光が検出される。この動作を被
加工物の位置を変えて数回行い、青色の発光を検出した
範囲の上限と下限の中央を集光レンズの焦点として数値
制御装置に設定することにより、焦点位置の設定を自動
的に行うことができる。
According to the above-mentioned method, for example, when the workpiece is mild steel or stainless steel, if the laser beam intensity exceeds a limit intensity of 10 6 W or more per 1 cm 2 , the surface of the workpiece is removed. Using the color change light from orange to blue, the emission color from the surface of the workpiece is monitored by an optical sensor with a blue filter, and the processing torch is moved up and down while changing the position of the workpiece. Blue light emission is detected in the upper and lower ranges including the focal point of the condenser lens. This operation is performed several times while changing the position of the workpiece, and the center of the upper limit and the lower limit of the range in which blue light emission is detected is set as the focal point of the condenser lens in the numerical controller, thereby automatically setting the focal position. Can be done

【0010】(実施の形態例)以下本発明の第1の実施
例について図面を参照して説明する。図1に本発明の方
法に用いるレーザ加工装置例の構成を示す。図1におい
て図6と同じ部分については同じ符号を付して説明は省
略し、異なる部分について説明する。
(Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an example of a laser processing apparatus used in the method of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0011】図1において、18は加工トーチ、19は
ノズル付き倣いセンサ、20は倣いセンサ支持棒、21
は数値制御装置、22は光センサ、22aは光センサ出
力である。また、図2はノズル先端部の構造の詳細を示
す断面図で、図2において、19aはガイドローラ、1
9bはテーパー状の穴、19cはレーザ光照射部を覗く
ための開口部、22bは青色フィルタ、23はガイド軸
受け、24はアシストガスパッキン、25a,25bは
ノズル付き倣いセンサ19の落下防止用のストッパであ
る。
In FIG. 1, 18 is a processing torch, 19 is a scanning sensor with a nozzle, 20 is a scanning sensor support rod, 21
Is a numerical controller, 22 is an optical sensor, and 22a is an optical sensor output. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the details of the structure of the nozzle tip. In FIG.
9b is a tapered hole, 19c is an opening for looking into a laser beam irradiation part, 22b is a blue filter, 23 is a guide bearing, 24 is an assist gas packing, 25a and 25b are nozzles for preventing the copying sensor 19 with a nozzle from dropping. It is a stopper.

【0012】図1および図2に示すレーザ加工装置にお
いて、レーザ光ガイド2の一端はレーザ発振器1の出力
口に接続され、レーザ光ガイド2の途中には折曲げ鏡3
が設けられ、レーザ光ガイド2の他の一端は円形の断面
を有する筒状となっており、集光レンズ4を取り付けた
レンズガイド5が挿入されている。レンズガイド5の側
面には昇降用ラック9cが取り付けられ、サーボモータ
9aに結合された昇降用ウォーム9bを昇降用ラック9
cに係合させ、サーボモータ9aによりレンズガイド5
を昇降させる。さらにレンズガイド5に接続されている
加工トーチ18の側面には信号変換器13が取り付けら
れ、また加工トーチ18の側面が補助ガス配管8aによ
り補助ガスボンベ8bに接続されている。
In the laser processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2, one end of a laser light guide 2 is connected to an output port of a laser oscillator 1, and a bending mirror 3 is provided in the middle of the laser light guide 2.
The other end of the laser light guide 2 has a cylindrical shape having a circular cross section, and a lens guide 5 to which a condenser lens 4 is attached is inserted. An elevating rack 9c is attached to a side surface of the lens guide 5, and the elevating worm 9b coupled to the servomotor 9a is moved to the elevating rack 9c.
c, and the lens guide 5 is driven by the servo motor 9a.
Up and down. Further, a signal converter 13 is attached to a side surface of the processing torch 18 connected to the lens guide 5, and a side surface of the processing torch 18 is connected to an auxiliary gas cylinder 8b by an auxiliary gas pipe 8a.

【0013】レンズガイド5の先端には加工トーチ18
が取り付けられる。加工トーチ18は集光レンズ4から
離れるに従い、集光レンズ4の約半分の径まで内径が細
くなり、その後先端まで円筒状となる。加工トーチ18
の先端の内面にガイド軸受け23が取り付けられ、ガイ
ド軸受け23にノズル付き倣いセンサ19が挿入され
る。また、加工トーチ18の内面にはノズル付き倣いセ
ンサ19と加工トーチ18の間で補助ガスの気密を保つ
ガスパッキン24とノズル付き倣いセンサ19脱落防止
用ノズルストッパ25bが取り付けられ、ノズル付き倣
いセンサ19側にはノズル付き倣いセンサ19脱落防止
用ノズルストッパ25bに対向するノズル付き倣いセン
サ19脱落防止用ノズルストッパ25aが設けられてい
る。さらに加工トーチ18の外壁には光センサ22が取
り付けられ光センサ出力22aが数値制御装置21に接
続されている。
A processing torch 18 is provided at the tip of the lens guide 5.
Is attached. As the processing torch 18 moves away from the condenser lens 4, the inner diameter becomes smaller to about half the diameter of the condenser lens 4, and then becomes cylindrical to the tip. Processing torch 18
A guide bearing 23 is attached to the inner surface at the tip of the nozzle, and the copying sensor with nozzle 19 is inserted into the guide bearing 23. On the inner surface of the processing torch 18, a gas packing 24 for keeping the auxiliary gas airtight between the processing torch 18 and the processing torch 18 and a nozzle stopper 25b for preventing the falling off of the scanning sensor 19 with the nozzle are attached. On the 19 side, a nozzle stopper 25a for preventing the copying sensor with nozzle 19 from dropping is opposed to the nozzle stopper 25b for preventing the copying sensor with nozzle 19 from falling off. Further, an optical sensor 22 is attached to an outer wall of the processing torch 18, and an optical sensor output 22 a is connected to the numerical controller 21.

【0014】ノズル付き倣いセンサ19は、内部に集光
されたレーザ光に沿うテーパー穴19bが設けられてお
り、テーパー穴19bの中心軸とレーザ光軸とを一致さ
せ補助ガス流の中心をほぼ一致させる。ノズル付き倣い
センサ19の下面には被加工物7と一定の間隔を保つた
めのガイドローラ19aが埋め込まれ、加工トーチ18
の側面に取り付けられた光センサ22とレーザ光照射部
の間を遮らないように開口部19cを設けている。
The scanning sensor 19 with a nozzle is provided with a tapered hole 19b along the laser beam condensed inside. The center axis of the tapered hole 19b is aligned with the laser optical axis so that the center of the auxiliary gas flow is substantially aligned. Match. A guide roller 19a for keeping a constant distance from the workpiece 7 is embedded on the lower surface of the scanning sensor 19 with the nozzle, and a processing torch 18 is provided.
An opening 19c is provided so as not to block between the optical sensor 22 attached to the side surface of the laser beam and the laser beam irradiation unit.

【0015】数値制御装置21は被加工物7の加工形
状、移動速度およびレーザ出力などの加工条件を入力さ
れ、レーザ出力指令信号14をレーザ発振器1に出力
し、加工形状や移動速度に応じてサーボ指令信号15を
サーボモータ10dに送り、加工テーブル10bによっ
て被加工物7を動かす。
The numerical control device 21 receives processing conditions such as a processing shape, a moving speed, and a laser output of the workpiece 7, outputs a laser output command signal 14 to the laser oscillator 1, and outputs a laser output command signal 14 according to the processing shape and the moving speed. The servo command signal 15 is sent to the servomotor 10d, and the workpiece 7 is moved by the processing table 10b.

【0016】次に、動作について説明する。図1に示す
例において、数値制御装置21からの指令によりレーザ
発振器1はレーザ媒質を励起してレーザ光1aを出力す
る。レーザ光ガイド2を通過したレーザ光1aは折曲げ
鏡3により光軸を集光レンズ4の方向に折曲げられ集光
レンズ4に入射して集光され、集光レンズ4のほぼ焦点
付近に置かれた被加工物7を照射する。被加工物7は加
工テーブル上の加工物支持剣山10c上に載置され、サ
ーボモータ10dが加工テーブル10bを駆動すること
によって、被加工物7を移動させる。ガスボンベ8bか
ら補助ガスをガス配管8aを通して加工トーチ18に供
給し、加工トーチ18とノズル付き倣いセンサ19は集
光されたレーザ光と同軸に補助ガスを被加工物7のレー
ザ光照射部に吹き付ける。以上のようにして、加工テー
ブル10bに載置された被加工物7にはレーザ加工が行
われる。
Next, the operation will be described. In the example shown in FIG. 1, the laser oscillator 1 excites the laser medium and outputs a laser beam 1a in response to a command from the numerical controller 21. The laser light 1a passing through the laser light guide 2 is bent by the bending mirror 3 so that the optical axis is bent toward the condenser lens 4 and is incident on the condenser lens 4 to be condensed. The placed workpiece 7 is irradiated. The workpiece 7 is placed on the workpiece supporting blade 10c on the processing table, and the servo motor 10d drives the processing table 10b to move the workpiece 7. The auxiliary gas is supplied from the gas cylinder 8b to the processing torch 18 through the gas pipe 8a, and the processing torch 18 and the scanning sensor 19 with the nozzle blow the auxiliary gas onto the laser light irradiation part of the workpiece 7 coaxially with the focused laser light. . As described above, laser processing is performed on the workpiece 7 placed on the processing table 10b.

【0017】このようにレーザ加工を行うレーザ光1a
を集光レンズ4により集光したときの、レーザ光1aの
ビーム径とレンズ4からの距離の関係を図4(A)に、
レーザ強度とレンズ4からの距離の関係を図4(B)
に、さらに集光したレーザ光1aを被加工物7に照射し
たときに被加工物7表面で観測される発光色の変化とレ
ンズ4からの距離の関係を図4(C)に示す。図4
(A)に示すようにビーム径はレンズ位置と焦点位置間
の距離に比例した変化をする。これに対して、ビーム強
度はビーム断面積に反比例して増加する。すなわち、ビ
ーム強度はレンズ位置と焦点位置間の距離の2乗に反比
例して変化する。ビーム強度が次第に増加して、軟鋼や
ステンレス鋼の場合1平方センチメートル当り約10の
6乗W以上となる限界強度Io を越えるとき、発光色が
オレンジ色から青色に変化する。図4(B)において
は、出力aの場合レンズから距離Zaのとき限界強度I
o となり、距離Zaから焦点位置Zfまでの範囲と、焦
点位置ZfからZa点の焦点位置Zfに対して対称の位
置までの範囲では青色の発光が得られる。出力bの場合
は青色の発光が得られるのは、レンズからの距離Zbか
ら焦点位置Zfまでの範囲と、焦点位置ZfからZb点
の焦点位置Zfに対して対称の位置までの範囲となり、
出力cでは青色発光するのは焦点位置の1点においてだ
けである。
The laser beam 1a for performing the laser processing as described above
FIG. 4A shows the relationship between the beam diameter of the laser light 1a and the distance from the lens 4 when the light is condensed by the condenser lens 4.
FIG. 4B shows the relationship between the laser intensity and the distance from the lens 4.
FIG. 4C shows a relationship between a change in emission color observed on the surface of the workpiece 7 and a distance from the lens 4 when the workpiece 7 is further irradiated with the condensed laser light 1a. FIG.
As shown in (A), the beam diameter changes in proportion to the distance between the lens position and the focal position. On the other hand, the beam intensity increases in inverse proportion to the beam cross section. That is, the beam intensity changes in inverse proportion to the square of the distance between the lens position and the focal position. When the beam intensity gradually increases and exceeds a limit intensity Io of about 10 6 W / cm 2 or more in the case of mild steel or stainless steel, the emission color changes from orange to blue. In FIG. 4B, in the case of the output a, the limit intensity I at the distance Za from the lens is shown.
The blue light emission is obtained in a range from the distance Za to the focal position Zf and a range from the focal position Zf to a position symmetrical with respect to the focal position Zf of the Za point. In the case of the output b, blue light emission is obtained in a range from the distance Zb from the lens to the focal position Zf and a range from the focal position Zf to a position symmetrical with respect to the focal position Zf of the Zb point.
The output c emits blue light only at one point of the focal position.

【0018】この例においては、数値制御装置21は、
まず集光レンズ4の焦点距離とされる高さの約10%高
い位置および焦点距離とされる高さの約10%低い位置
を定め、次にレーザ発振器1に指令してレーザ光1aを
出力しながら、かつ被加工物を移動してレーザ照射位置
を徐々にずらしながら、サーボモータ9aによって集光
レンズ4を、焦点とされる位置に対して焦点距離の±1
0%の範囲で下降または上昇させる。このときのレーザ
出力は図4(B)に示す出力aまたはbのように、限界
強度Io を越えるレンズからの距離が幅を持つ値とす
る。
In this example, the numerical controller 21
First, a position approximately 10% higher than the focal length of the condenser lens 4 and a position approximately 10% lower than the focal length are determined, and then the laser oscillator 1 is instructed to output the laser beam 1a. While moving the workpiece and gradually shifting the laser irradiation position, the servo motor 9a moves the condenser lens 4 to ± 1 of the focal length with respect to the focal position.
Lower or raise in the range of 0%. The laser output at this time is a value such that the distance from the lens exceeding the limit intensity Io has a width as in the output a or b shown in FIG. 4B.

【0019】集光レンズ4が上昇または下降し、焦点位
置に近付くのに伴い、レーザ光は集光されて、被加工物
7表面に照射されるレーザ光の強度はビーム断面積に反
比例して増加し、レーザ光照射点から出る光の色はオレ
ンジ色から青色に変化する。さらに、集光レンズ4を焦
点位置を通過させて上昇または下降させると、集光レン
ズ4が焦点位置を通過してから、逆にレーザ光は拡散し
レーザ光強度は低下し、レーザ光照射点から出る光の色
は青色からオレンジ色に変化する。
As the condenser lens 4 moves up or down and approaches the focal position, the laser light is condensed, and the intensity of the laser light applied to the surface of the workpiece 7 is inversely proportional to the beam cross-sectional area. The color of the light emitted from the laser light irradiation point changes from orange to blue. Further, when the condenser lens 4 is moved up or down after passing through the focal position, the laser light is diffused and the laser light intensity is reduced after the condenser lens 4 has passed the focal position, and the laser light irradiation point is reduced. The color of the light coming out of it changes from blue to orange.

【0020】加工トーチ18に装着された光センサ22
は、受光部の青色フィルタ22bによりオレンジ色は遮
断され、オレンジ色は感知しない。レーザ光照射時にレ
ーザ光照射点から出る光の色がオレンジ色から青色に変
化すると、青色の光は受光部の青色フィルタ22bを透
過し、光センサ22が青色フィルタ22bを透過した光
を感知して出力信号22aを出力する。数値制御装置2
1は、光センサ22が出力信号22aを出力し始めた集
光レンズ4の高さと出力信号22aが出力されなくなっ
た集光レンズ4の高さを記憶し、その2つの高さの中央
の値を演算し、サーボモータ9aを制御し受光レンズ4
を上下に移動させ、2つの高さの中央の値の高さを受光
レンズ4の基準高さとして、その高さに受光レンズ4を
設定する。集光レンズ4の焦点位置は発光色が青色とな
る範囲の中央にあるので、以上の動作により被加工物7
の表面に集光レンズ4の焦点が設定される。この集光レ
ンズ4の位置をもって加工トーチ18を昇降させるサー
ボモータ9aの座標原点とする。
Optical sensor 22 mounted on processing torch 18
, The orange color is blocked by the blue filter 22b of the light receiving unit, and the orange color is not sensed. When the color of light emitted from the laser light irradiation point changes from orange to blue at the time of laser light irradiation, the blue light passes through the blue filter 22b of the light receiving section, and the optical sensor 22 senses the light transmitted through the blue filter 22b. And outputs an output signal 22a. Numerical controller 2
1 stores the height of the condenser lens 4 at which the optical sensor 22 starts outputting the output signal 22a and the height of the condenser lens 4 at which the output signal 22a is no longer output, and stores the central value of the two heights. , And controls the servo motor 9a to control the light receiving lens 4
Is moved up and down, and the height of the central value of the two heights is set as the reference height of the light receiving lens 4, and the light receiving lens 4 is set at that height. Since the focal position of the condenser lens 4 is located at the center of the range where the emission color is blue, the work 7
The focal point of the condenser lens 4 is set on the surface of. The position of the condenser lens 4 is used as the coordinate origin of the servo motor 9a that moves the processing torch 18 up and down.

【0021】図3に第2の実施例に用いる、光センサ2
2の出力信号22aの処理回路を示している。図3にお
ける信号処理回路では、光センサ22の出力信号22a
をパルスカウンタ26に入力し、サーボモータ9aの昇
降信号が出力されている間の出力信号22aのパルス数
を計数し、パルスカウンタ26の出力側を信号レジスタ
27と比較演算器28の一方の入力側に接続する。信号
レジスタ27は昇降信号16の出力の最初にパルスカウ
ンタ26の出力を記憶して出力する。信号レジスタ27
の出力側は比較演算器28の他の1つの入力側に接続さ
れる。この実施例では光センサ出力22aではなく、比
較演算器28の出力29が数値制御装置21に接続され
る。
FIG. 3 shows an optical sensor 2 used in the second embodiment.
2 shows a processing circuit for the output signal 22a. In the signal processing circuit in FIG. 3, the output signal 22a of the optical sensor 22
Is input to the pulse counter 26, the number of pulses of the output signal 22a is counted while the elevation signal of the servo motor 9a is being output, and the output side of the pulse counter 26 is used as the signal register 27 and one of the inputs of the comparator 28. To the side. The signal register 27 stores and outputs the output of the pulse counter 26 at the beginning of the output of the elevation signal 16. Signal register 27
Is connected to the other input of the comparator 28. In this embodiment, the output 29 of the comparator 28 is connected to the numerical controller 21 instead of the optical sensor output 22a.

【0022】以下、第2の実施例の動作について説明す
る。ビーム強度はレーザ出力に比例するので、図4
(B)に示すように出力aから出力b,cと低下させる
に従い、レーザ光照射点から出る光の色が青色となる範
囲が減少し、最大強度である焦点位置Zfにおけるビー
ム強度が限界強度Io と一致する出力cの焦点位置Zf
でのみ青色の発光色が被加工物表面から発せられる。被
加工物に平均出力を増減しながらパルス状のレーザ光を
照射するとともに、集光レンズと被加工物の間隔を増加
または減少させていくと、限界強度Io を越えるビーム
強度のパルスレーザ光が被加工物に照射された時にだけ
青色の発光が得られ、パルスカウンタ26がカウントす
るので、レンズ位置が移動して焦点位置が被加工物に近
付くと次第にパルスカウント数が増加し、焦点位置が被
加工物から遠ざかるとパルスカウント数が減少する。
The operation of the second embodiment will be described below. Since the beam intensity is proportional to the laser output, FIG.
As shown in (B), as the output a decreases from the output a to the output b and c, the range in which the color of the light emitted from the laser beam irradiation point becomes blue decreases, and the beam intensity at the focal position Zf, which is the maximum intensity, becomes the limit intensity. Focus position Zf of output c that matches Io
Only from the surface of the workpiece. Irradiating the workpiece with pulsed laser light while increasing or decreasing the average output, and increasing or decreasing the distance between the condenser lens and the workpiece, the pulsed laser light having a beam intensity exceeding the limit intensity Io Is emitted only when the workpiece is irradiated, and the pulse counter 26 counts. Therefore, as the lens position moves and the focal position approaches the workpiece, the pulse count gradually increases, and the focal position increases. As the distance from the workpiece increases, the pulse count decreases.

【0023】したがって、第2の実施例では、数値制御
装置21は集光レンズ4の位置が、集光レンズ4の焦点
距離とされる高さより10%高い位置と、焦点距離とさ
れる高さより10%低い位置との間を上下するようにサ
ーボモータ9aを動かす。次にレーザ発振器1にパルス
ピーク出力を一定の幅で増減しながらパルス出力を出力
させる。パルスピーク出力が1往復の出力増減を行って
いる間に、被加工物7の表面に青い発光があると光セン
サ22がパルス状の出力信号22aを出力し、出力信号
22aのパルス数をパルスカウンタ26で計測する。パ
ルス増減が終わると集光レンズ4を下降または上昇させ
る。この時、サーボモータ9aの昇降信号16が出力さ
れる最初の瞬間に信号レジスタ27がパルスカウンタ2
6が計数したパルス数を保持する。次にレーザ発振器1
のパルス出力ピーク値を増減して同様にパルス信号を計
数する。集光レンズが下降または上昇を続けていくと、
被加工物が集光レンズ4の焦点位置に近付くに従いレー
ザ光は集光され、同一出力でも照射レーザビーム強度が
増加するので、パルスピーク出力の増減の1周期中に青
色の発光を伴う限界ビーム強度Io を越えるパルス数が
増加する。その結果、パルスカウンタ26の出力は増え
続け、焦点位置が被加工物上に来た時に最大となる。パ
ルスカウンタ26の出力と信号レジスタ27の出力を比
較演算器28によって比較し、集光レンズ4を移動する
毎にパルスカウンタの方がパルス数が増加していれば焦
点位置が被加工物7に近付き、逆にパルスカウンタの方
がパルス数が減少し始めた時に、焦点位置が被加工物7
上にあることになる。したがって、比較演算器28の出
力の正負符号が反転したときの被加工物7に対する集光
レンズ4の位置を、加工トーチ18を昇降するサーボモ
ータ9aの座標原点とする。
Accordingly, in the second embodiment, the numerical controller 21 determines that the position of the condenser lens 4 is 10% higher than the focal length of the condenser lens 4 and that the position of the condenser lens 4 is higher than the focal length. The servo motor 9a is moved up and down between the position 10% lower. Next, the laser oscillator 1 outputs a pulse output while increasing or decreasing the pulse peak output by a certain width. If blue light is emitted on the surface of the workpiece 7 while the pulse peak output is increasing or decreasing in one round trip, the optical sensor 22 outputs a pulse-like output signal 22a, and the number of pulses of the output signal 22a is pulsed. It is measured by the counter 26. When the pulse increase / decrease is completed, the condenser lens 4 is lowered or raised. At this time, at the first moment when the elevation signal 16 of the servo motor 9a is output, the signal register 27 stores the pulse counter 2
6 holds the counted pulse number. Next, the laser oscillator 1
And the pulse signal is counted in the same manner. As the condenser lens continues to descend or rise,
The laser beam is condensed as the workpiece approaches the focal position of the condenser lens 4, and the intensity of the irradiated laser beam increases even with the same output. Therefore, the limit beam accompanied by blue light emission during one cycle of increase and decrease of the pulse peak output. The number of pulses exceeding the intensity Io increases. As a result, the output of the pulse counter 26 continues to increase and becomes maximum when the focal position comes on the workpiece. The output of the pulse counter 26 and the output of the signal register 27 are compared by a comparison calculator 28. Whenever the number of pulses is increased by the pulse counter every time the focusing lens 4 is moved, the focal position is shifted to the workpiece 7. When the pulse counter starts approaching and the pulse counter starts to decrease, the focal position is shifted to the workpiece 7.
Will be on top. Therefore, the position of the condenser lens 4 with respect to the workpiece 7 when the sign of the output of the comparison calculator 28 is reversed is set as the coordinate origin of the servomotor 9a that moves up and down the processing torch 18.

【0024】図5にパルスピーク出力の増減に伴う、各
位置におけるビーム強度およびセンサパルス出力を示
す。すなわち、図5(A)はレーザ光の出力オーバーラ
イドを増減させるパターン図、図5(B)はパルスピー
ク出力の増減に伴う3種類のワーク位置におけるビーム
強度の変化を示すグラフ、図5(C)はパルスピーク出
力の増減に伴う3種類のワーク位置におけるセンサパル
ス出力を示すグラフであり、図中のZa,ZbおよびZ
fは図4(B)および(C)におけるZa,Zbおよび
Zfに対応している。
FIG. 5 shows the beam intensity and the sensor pulse output at each position as the pulse peak output increases and decreases. That is, FIG. 5A is a pattern diagram for increasing / decreasing the laser beam output override, FIG. 5B is a graph showing a change in beam intensity at three types of work positions with an increase / decrease in the pulse peak output, and FIG. ) Are graphs showing sensor pulse outputs at three types of work positions as the pulse peak output increases and decreases, and Za, Zb and Z in the figure.
f corresponds to Za, Zb and Zf in FIGS. 4B and 4C.

【0025】上記2つの実施例は、被加工物7へのレー
ザ光の照射による、被加工物7表面における青色発光を
光センサ22により検出することにより、焦点位置を捜
すものであったが、被加工物7へのレーザ光の照射によ
る、被加工物7表面における青色発光時に破裂音を発す
ることを利用しても、焦点位置を捜すことができ、サー
ボモータ9aの原点を設定することができる。すなわ
ち、光センサ22の代わりに集音センサを用い、被加工
物7表面における青色発光時に発する破裂音を検出し、
集音センサの出力を光センサ22の出力の代わりに利用
することにより、上記2つの実施例を同様に実現するこ
とが可能である。
In the above two embodiments, the focus position is searched by detecting the blue light emission on the surface of the workpiece 7 by irradiating the workpiece 7 with the laser beam by the optical sensor 22. The focus position can be searched for by using the method of emitting a popping sound when the workpiece 7 is irradiated with laser light and emitting blue light on the surface of the workpiece 7, and the origin of the servo motor 9 a can be set. it can. That is, a sound collecting sensor is used in place of the optical sensor 22 to detect a plosive sound generated when emitting blue light on the surface of the workpiece 7,
By using the output of the sound collecting sensor instead of the output of the optical sensor 22, it is possible to realize the above two embodiments in the same manner.

【0026】上記の実施例に示す、集光レンズ4の位置
を変化させながら焦点位置を被加工物7上に合わせる手
順は、数値制御装置21内の記憶装置に記憶固定され、
数値制御装置21により原点設定を実行する。
The procedure of adjusting the focal position on the workpiece 7 while changing the position of the condenser lens 4 shown in the above embodiment is stored and fixed in a storage device in the numerical controller 21.
The origin is set by the numerical controller 21.

【0027】以上の構成および方法により、集光レンズ
の焦点位置を被加工物の表面上に設定する作業を自動化
することが可能であり、装置を操作する作業者の個人差
による焦点位置設定のばらつきや、集光レンズ自体の焦
点距離のばらつきに関係することなく、加工トーチと被
加工物の間隔、および集光レンズの焦点位置と被加工物
の相対位置を、常に最適に保つことができる。
With the above configuration and method, it is possible to automate the operation of setting the focal position of the condenser lens on the surface of the workpiece, and to set the focal position based on individual differences of the operators who operate the apparatus. The distance between the processing torch and the workpiece, and the relative position between the focal point of the focusing lens and the workpiece can always be kept optimal regardless of the variation and the variation of the focal length of the condenser lens itself. .

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の集光レンズ高さ制御方法によれば、作業者の個人差に
よる焦点位置設定のばらつきや、集光レンズ自体の焦点
距離のばらつきに関係することなく、加工トーチと被加
工物の間隔、および集光レンズの焦点位置と被加工物の
相対位置を、常に最適に保つことができるため、レーザ
光の照射条件が変化せず、照射条件のばらつきによる加
工品質のばらつきや歩留りの低下を未然に防止できる。
さらに、焦点位置を被加工物表面に設定する作業が自動
化されるので、作業準備時間が大幅に短縮され、また、
焦点位置を被加工物表面に設定するのに熟練を必要とし
なくなる。
As is apparent from the above description, according to the method of controlling the height of the condenser lens of the present invention, the dispersion of the focal position setting due to the individual difference of the worker and the dispersion of the focal length of the condenser lens itself. Irrespective of the distance between the processing torch and the workpiece, and the relative position between the focal position of the condenser lens and the workpiece can always be kept optimal, so that the laser beam irradiation conditions do not change, Variations in processing quality and a decrease in yield due to variations in irradiation conditions can be prevented beforehand.
Further, since the operation of setting the focal position on the surface of the workpiece is automated, the work preparation time is greatly reduced, and
No skill is required to set the focus position on the workpiece surface.

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

【図1】本発明に用いるレーザ加工装置例の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a laser processing apparatus used in the present invention.

【図2】同例のノズル部分の拡大断面図FIG. 2 is an enlarged sectional view of a nozzle portion of the same example.

【図3】第2の実施例に用いる光センサの出力信号の処
理回路図
FIG. 3 is a processing circuit diagram of an output signal of an optical sensor used in a second embodiment.

【図4】(A)はレンズ位置からの距離とレーザビーム
径の関係図 (B)はレンズ位置からの距離とレーザビーム強度の関
係図 (C)はレンズ位置からの距離とワーク表面発光色の関
係図
4A is a diagram showing the relationship between the distance from the lens position and the laser beam diameter. FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the distance from the lens position and the laser beam intensity. FIG. Relationship diagram

【図5】(A)はレーザ光の出力オーバーライドの増減
パターン図 (B)はパルスピーク出力の増減に伴う3種類のワーク
位置におけるビーム強度の変化を示すグラフ (C)はパルスピーク出力の増減に伴う3種類のワーク
位置におけるセンサパルス出力を示すグラフ
FIG. 5A is a graph showing an increase / decrease pattern of laser beam output override. FIG. 5B is a graph showing a change in beam intensity at three types of work positions with an increase / decrease in pulse peak output. FIG. Showing sensor pulse output at three types of work positions accompanying

【図6】従来のレーザ加工装置の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional laser processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発振器 1a レーザ光 2 レーザ光ガイド 3 折曲げ鏡 4 集光レンズ 7 被加工物 8b 補助ガスボンベ(補助ガス源) 9a サーボモータ 10b 加工テーブル 10d サーボモータ 13 信号変換器 18 加工トーチ 19 ノズル付き倣いセンサ(倣いセンサ部) 19b テーパー状の穴 21 数値制御装置 22 光センサ 23 ガイド軸受け DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser oscillator 1a Laser light 2 Laser light guide 3 Bending mirror 4 Condensing lens 7 Workpiece 8b Auxiliary gas cylinder (auxiliary gas source) 9a Servomotor 10b Processing table 10d Servomotor 13 Signal converter 18 Processing torch 19 Copying with nozzle Sensor (copy sensor part) 19b Tapered hole 21 Numerical control device 22 Optical sensor 23 Guide bearing

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
制御する数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射
部から発せられる光を検出する光センサとを備え、その
光センサの出力の変化に関連して集光レンズと被加工物
の間隔を複数回記憶する記憶装置を前記数値制御装置に
設けたレーザ加工装置を用いて、集光レンズの焦点距離
を含む範囲で集光レンズと被加工物との間隔を変化させ
ながら被加工物にレーザ光を照射し、かつ被加工物を移
動させながらレーザ光照射位置を変化させることによっ
て光センサからの出力があるときの集光レンズと被加工
物との間隔の最大間隔と最小間隔を記憶装置に記憶さ
せ、その記憶させた集光レンズと被加工物との間隔の最
大間隔と最小間隔の中央位置を前記サーボモータの座標
原点とするレーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法。
1. A laser oscillator, a condenser lens, a processing torch, a processing table for holding and moving a workpiece, a servomotor for changing a distance between the condenser lens and the workpiece, and a servomotor for the servomotor. A numerical controller that controls a motor, a processing table, and a laser oscillator, and an optical sensor that detects light emitted from a laser light irradiating unit on the surface of the workpiece, and condenses light in relation to changes in the output of the optical sensor. Using a laser processing device provided in the numerical controller with a storage device for storing the distance between the lens and the workpiece a plurality of times, the distance between the focusing lens and the workpiece within a range including the focal length of the focusing lens. By irradiating the workpiece with laser light while changing it, and changing the laser beam irradiation position while moving the workpiece, the distance between the condensing lens and the workpiece when there is output from the optical sensor is obtained. maximum The distance and the minimum distance are stored in a storage device, and the center of the maximum distance and the minimum distance between the stored condenser lens and the workpiece is stored as the coordinate origin of the servomotor. Height control method.
【請求項2】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
制御する数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射
部から発せられる光を検出する光センサと、光センサの
出力を入力するパルスカウンタと、数値制御装置がサー
ボモータの駆動信号を出力するごとに駆動信号が出力さ
れる直前のパルスカウンタ出力を保持する信号レジスタ
とを備え、パルスカウンタ出力と信号レジスタ出力とを
比較演算器に入力してその比較演算器出力を入力するレ
ーザ加工装置を用いて、被加工物に平均出力を増減しな
がらパルス状のレーザ光を照射し、平均出力の増減の1
周期ごとに集光レンズと被加工物との間隔を増加または
減少させていき、比較演算器の出力の正負の符号が反転
したときの被加工物に対する集光レンズの位置をサーボ
モータの座標原点とするレーザ加工装置の集光レンズ高
さ制御方法。
2. A laser oscillator, a condenser lens, a processing torch, a processing table for holding and moving a workpiece, a servomotor for changing a distance between the condenser lens and the workpiece, and a servomotor for the servomotor. A numerical controller that controls a motor, a processing table, and a laser oscillator; an optical sensor that detects light emitted from a laser light irradiation unit on the surface of the workpiece; a pulse counter that inputs an output of the optical sensor; and a numerical controller. A signal register for holding a pulse counter output immediately before the drive signal is output every time the drive signal of the servomotor is output, and inputting the pulse counter output and the signal register output to a comparison arithmetic unit, Using a laser processing device for inputting power, a workpiece is irradiated with pulsed laser light while increasing or decreasing the average output, and the average output is increased or decreased by 1%.
The interval between the condenser lens and the workpiece is increased or decreased in each cycle, and the position of the condenser lens with respect to the workpiece when the sign of the output of the comparator is inverted is the coordinate origin of the servo motor. Concentrating lens height control method for a laser processing apparatus.
【請求項3】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
制御する数値制御装置と、被加工物表面のレーザ光照射
部より発射される音を検出する集音センサとを備え、集
音センサ出力の変化に関連して集光レンズと被加工物の
間隔を複数回記憶する記憶装置を数値制御装置に設けた
レーザ加工装置を用いて、集光レンズの焦点距離を含む
範囲で集光レンズと被加工物との間隔を変化させながら
被加工物にレーザ光を照射し、かつ被加工物を移動させ
ながらレーザ光照射位置を変化させることによって集音
センサの出力があるときの集光レンズと被加工物との間
隔の最大間隔と最小間隔を記憶装置に記憶させ、その記
憶させた集光レンズと被加工物との間隔の最大間隔と最
小間隔の中央位置を前記サーボモータの座標原点とする
レーザ加工装置の集光レンズ高さ制御方法。
3. A laser oscillator, a condenser lens, a processing torch, a processing table for holding and moving a workpiece, a servomotor for changing a distance between the focusing lens and the workpiece, and a servomotor for the servomotor. A numerical control device for controlling a motor, a processing table, and a laser oscillator; and a sound collecting sensor for detecting a sound emitted from a laser light irradiating section on the surface of the workpiece. Using a laser processing device provided with a numerical control device with a storage device for storing the distance between the optical lens and the workpiece a plurality of times, the distance between the focusing lens and the workpiece within a range including the focal length of the focusing lens. By irradiating the workpiece with laser light while changing it, and changing the laser beam irradiation position while moving the workpiece, the distance between the condensing lens and the workpiece when there is an output of the sound collection sensor is obtained. Maximum spacing and maximum The distance is stored in a storage device, and the stored lens height control of the laser processing apparatus is performed using the center position of the maximum distance and the minimum distance between the condensing lens and the workpiece as the coordinate origin of the servomotor. Method.
【請求項4】レーザ発振器と、集光レンズと、加工トー
チと、被加工物を保持して移動する加工テーブルと、集
光レンズと被加工物の間隔を変えるためのサーボモータ
と、そのサーボモータと加工テーブルとレーザ発振器を
制御する数値制御装置と、集音センサ出力を入力するパ
ルスカウンタと、数値制御装置がサーボモータの駆動信
号を出力するごとに駆動信号が出力される直前のパルス
カウンタ出力を保持する信号レジスタとを備え、パルス
カウンタ出力と信号レジスタ出力とを比較演算器に入力
してその比較演算器出力を入力するレーザ加工装置を用
いて、被加工物に平均出力を増減しながらパルス状のレ
ーザ光を照射し、平均出力の増減の1周期ごとに集光レ
ンズと被加工物との間隔を増加または減少させていき、
比較演算器の出力の正負の符号が反転したときの集光レ
ンズと被加工物の間隔となる集光レンズの位置をサーボ
モータの座標原点とするレーザ加工装置の集光レンズ高
さ制御方法。
4. A laser oscillator, a condenser lens, a processing torch, a processing table for holding and moving a workpiece, a servomotor for changing an interval between the condenser lens and the workpiece, and a servomotor for the servomotor. A numerical controller that controls the motor, the processing table, and the laser oscillator, a pulse counter that inputs the sound-collecting sensor output, and a pulse counter that is output immediately before the numerical controller outputs a drive signal for the servo motor. A signal register for holding the output, and using a laser processing device for inputting the pulse counter output and the signal register output to the comparator and inputting the output of the comparator to increase or decrease the average output of the workpiece. While irradiating pulsed laser light, the interval between the condenser lens and the workpiece is increased or decreased every period of increase or decrease of the average output,
A method of controlling the height of a condensing lens of a laser processing apparatus in which the position of the condensing lens, which is the distance between the condensing lens and the workpiece when the sign of the output of the comparator is inverted, is the coordinate origin of the servomotor.
【請求項5】サーボモータの座標原点を設定する手順を
数値制御装置内の記憶装置に記憶させて実行する請求項
2〜5のいずれか1項に記載のレーザ加工装置の集光レ
ンズ高さ制御方法。
5. The height of a converging lens of a laser processing apparatus according to claim 2, wherein the procedure for setting the coordinate origin of the servomotor is stored in a storage device in the numerical controller and executed. Control method.
JP11156169A 1999-06-03 1999-06-03 Control method for condensing lens height for laser beam machine Pending JPH11347771A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11156169A JPH11347771A (en) 1999-06-03 1999-06-03 Control method for condensing lens height for laser beam machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11156169A JPH11347771A (en) 1999-06-03 1999-06-03 Control method for condensing lens height for laser beam machine

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4017359A Division JPH05212568A (en) 1992-02-03 1992-02-03 Laser beam machine and method for controlling height of condenser lens thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11347771A true JPH11347771A (en) 1999-12-21

Family

ID=15621868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11156169A Pending JPH11347771A (en) 1999-06-03 1999-06-03 Control method for condensing lens height for laser beam machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11347771A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004066340A (en) * 2002-07-31 2004-03-04 Miyachi Technos Corp Laser weld monitoring system and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004066340A (en) * 2002-07-31 2004-03-04 Miyachi Technos Corp Laser weld monitoring system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0554523B1 (en) Laser beam machining apparatus and method for adjusting the height of its condenser lens
JP2694478B2 (en) Method and device for machining a workpiece with a laser beam
JP5108518B2 (en) Method for obtaining mutual position of laser processing beam axis and processing gas flow axis in laser processing apparatus, method for adjusting mutual position of laser processing beam axis and processing gas flow axis in laser processing apparatus, and apparatus in place of this method Laser processing apparatus having
KR102288196B1 (en) Auto focusing apparatus of laser cutting machine
CN110587123A (en) Laser processing device and processing method thereof
TW202045289A (en) Laser hole drilling apparatus and method
JP2728358B2 (en) Method and apparatus for centering nozzle of laser beam machine
CN112775562A (en) Laser engraving equipment, laser engraving method and computer readable storage medium
CN108723616B (en) Process for machining special-shaped hole of square and rectangular tube by using laser cutting machine
JP3722902B2 (en) Laser processing method and apparatus
JPH05212568A (en) Laser beam machine and method for controlling height of condenser lens thereof
JPH11347771A (en) Control method for condensing lens height for laser beam machine
JPH10225787A (en) Laser beam cutting device and method therefor
JPH0947888A (en) Laser piercing method and device therefor
JPH08290285A (en) Laser machining method
US20230278143A1 (en) Laser machining tool and workpiece machining method
KR20100075147A (en) A device of removing fume for laser welder and control method thereof
JP2875626B2 (en) Laser piercing method
JP2743754B2 (en) Laser processing equipment
JPH08215869A (en) Laser beam welding method and its device
JPH0813430B2 (en) Laser processing equipment
CN209886904U (en) Laser marking machine
JPH0716779A (en) Focusing device for laser beam machine
CN219520867U (en) Micropore laser processing device
JPH067980A (en) Laser beam machine