(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアミラー（１３）及び出力ミラー（１５）を備えたレーザ発振器（３）から発振されたレーザビームを外部ベンドミラーを経て集光レンズ（１１）に導き、この集光レンズ（１１）で集光されたレーザビームをワーク（Ｗ）へ照射してレーザ加工を行うレーザ加工機において、前記出力ミラー（１５）とこの出力ミラー（１５）に最も近い外部ベンドミラーとの間に出入可能に設けられた反射ミラー（２３）と、ガウスモードのＨｅＮｅ光よりなるガイド光を前記反射ミラー（２３）に照射する光源（２９）と、前記外部ベンドミラーと前記集光レンズ（１１）との間において光軸に位置決め自在、光軸から退避自在のターゲット（３９）及びガイド光用出力計（３７）とを備え、前記ターゲット（３９）の中央部に設けた円形状の穴（３９Ｈ）を通過した前記レーザビームの出力分布を前記ガイド光用出力計（３７）によって測定する構成であることを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工機において、複数備えた各外部ベンドミラーの間において光軸に位置決め自在，光軸から退避自在のターゲット（３９）及びガイド光用出力計（３７）とを備えていることを特徴とするレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ加工機においてレーザ発振器内部のミラー，外部ベンドミラーの汚れ，光軸ずれを測定するレーザ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，レーザ加工機に使用されている光学系のうち、レーザ発振器で使用しているレンズとミラーの劣化および傾き等のずれは、アクリル板等にレーザビームを照射してそのバーンパターンから調べる方法や出力の低下から推定している。
【０００３】
また、レーザ発振器より発振されたレーザビームを加工点へ導くための外部ベンドミラーの劣化やずれは、加工点にアクリル板等を置き、バーンパターンをとって調べるか、各外部ベンドミラーを外して目視にて調べている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のアクリル板等を用いてバーンパターンをとる方法は、レーザビームを光軸カバーの外部に取り出して行うため、危険な作業であるから、サービスマン又はメーカ側の技術者が行う必要がある。また、レーザビーム自体を測定する他の方法では高価な装置が必要であった。
【０００５】
この発明の目的は、簡単な装置でしかも安価でレーザ発振器内のミラーや外部ベンドミラーの汚れやずれを容易に測定できるようにしたレーザ加工機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、リアミラー及び出力ミラーを備えたレーザ発振器から発振されたレーザビームを外部ベンドミラーを経て集光レンズに導き、この集光レンズで集光されたレーザビームをワークへ照射してレーザ加工を行うレーザ加工機において、前記出力ミラーとこの出力ミラーに最も近い外部ベンドミラーとの間に出入可能に設けられた反射ミラーと、ガウスモードのＨｅＮｅ光よりなるガイド光を前記反射ミラーに照射する光源と、前記外部ベンドミラーと前記集光レンズとの間において光軸に位置決め自在、光軸から退避自在のターゲット及びガイド光用出力計とを備え、前記ターゲットの中央部に設けた円形状の穴を通過した前記レーザビームの出力分布を前記ガイド光用出力計によって測定する構成であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記レーザ加工機において、複数備えた各外部ベンドミラーの間において光軸に位置決め自在，光軸から退避自在のターゲット及びガイド光用出力計とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基いて詳細に説明する。
【００１７】
図１を参照するに、レーザ加工機１はレーザ発振器３，複数の外部ベンドミラー５，７，９および集光レンズ１１を備えている。前記レーザ発振器３は特にリアミラー１３，出力ミラー１５を備えた光共振器１７で構成されており、リアミラー１３の脇には光出力計１９が設けられている。
【００１８】
上記構成により、レーザ発振器３における光共振器１７のリアミラー１３と出力ミラー１５とにより発振されたレーザビームは、外部ベンドミラー５，７，９を経て集光レンズ１１で集光される。この集光レンズ１１で集光されたレーザビームはワークテーブル２１上に載置されたワークＷへ向けて照射されることにより、ワークＷにレーザ加工が行われることになる。なお、レーザ発振器３で発振されたレーザビームの出力は光出力計１９でもって出力されるものである。
【００１９】
前記出力ミラー１５と外部ベンドミラー５との間には両面に反射ミラー２３，２５を備えたシャッター２７が図１において上下方向へ移動可能、すなわち出力ミラー１５と外部ベンドミラー５との間に出入可能に設けられている。このシャッター２７の図１において上下には第１ガイド光を照射せしめる光源２９，光ダンパー３１がそれぞれ設けられている。
【００２０】
前記リアミラー１３の前には反射ミラーとしてのダイクロイックミラーなどからなる特殊ミラー３３が設けられている。この特殊ミラー３３の図１において下方には第２ガイド光を照射せしめる光源３５が設けられている。前記外部ベンドミラー９と集光レンズ１１との間にはガイド光用出力計３７とターゲット３９を備えたセンサアッシー４１が設けられている。
【００２１】
このセンサアッシー４１は図２によく示されているように、ガイド光用出力計３７はエアシリンダ４３に装着されたピストンロッド４５の先端に取付けられている。また、ターゲット３９はエアシリンダ４７に装着されたピストンロッド４９の先端に取付けられている。ターゲット３９の真中には、図２より理解されるように円形状の穴３９Ｈが形成されている。
【００２２】
上記構成により、エアシリンダ４３，４７をそれぞれ作動せしめて、ピストンロッド４５，４９を図２において左右方向へ移動せしめることにより、ガイド光用出力計３７，ターゲット３９がそれぞれ個々に第１，第２ガイド光の光軸に位置決めされたり、あるいは退避位置に退避されることになる。
【００２３】
前記光源２９，３５から照射される第１ガイド光，第２ガイド光は、例えば図３に示されているようなＨｅＮｅ光のガウスモード（ＴＥＭ00）が使用されるものである。
【００２４】
上記構成により、まずエアシリンダ４３を作動せしめてピストンロッド４５を介してガイド光用出力計３７をガイド光の光軸上に位置せしめる。この状態でシャッター２３をガイド光の光軸上に位置せしめることにより、光源２９から照射された第１ガイド光はシャッター２７の一面に設けられた反射ミラー２３で反射された後、外部ベンドミラー５，７，９を経てガイド光用出力計３７でもって第１ガイド光の出力が図４の曲線Ａに示されているように出力される。なお、レーザ発振器３から発振されるレーザビームはシャッター２７の他面に設けられている反射ミラー２５で反射されて光ダンパー３１に吸収されるようになっている。
【００２５】
したがって、ガイド光用出力計３７で図４の曲線Ａのごとき出力されるので、外部ベンドミラー５，７，９が汚れていないときの出力は例えば図４の直線Ｌで出力される出力値との差Ｌ１が外部ベンドミラー５，７，９のトータルの汚れとして測定することができる。
【００２６】
また、エアシリンダ４７を作動せしめてピストンロッド４９を介してターゲット３９を第１ガイド光の光軸に位置決めすると、図２より明らかなように、前記ターゲット３９の中央に設けた円形状の穴３９Ｈを通過してガイド光用出力計３７で図５（Ａ）に示すような出力分布が得られる。この場合、第１ガイド光の光軸を予めターゲット３９の穴３９Ｈの中心に合わせておけば、図５（Ｂ）に示すような出力分布が得られるはずであるから、この図５の（Ａ）と（Ｂ）の出力分布を比較して出力の低下分を計算することにより、光軸ずれを測定することができる。
【００２７】
同様にして、シヤッター２７を図１において点線に示されているように移動せしめた状態にして、光源３５から第２ガイド光を特殊ミラー３３へ向けて照射せしめると、特殊ミラー３３で反射された第２ガイド光はリアミラー１３，出力ミラー１５を通り、外部ベンドミラー５，７，９を経てガイド光用出力計３７でもって、図４の曲線Ｂで示すような出力が測定される。この曲線Ｂの出力はリアミラー１３，出力ミラー１５および外部ベンドミラー５，７，９による出力であるから、この曲線Ｂの出力値と前回測定された曲線Ａの出力値との差Ｌ２がレーザ発振器３のリアミラー１３，出力ミラー１５による汚れとして測定することができる。
【００２８】
また、第２ガイド光がターゲット３９の穴３９Ｈを通過してガイド光用出力計３７で図５（Ａ）に示すような出力分布と、図５（Ｂ）に示すような出力分布とを比較して出力の低下分計算することにより、光軸ずれを測定することができる。
【００２９】
こように第１ガイド光，第２ガイド光の出力をガイド光用出力計３７，ターゲット３９を用いて測定し計算することにより、レーザ発振器３内のリアミラー１３，出力ミラー１５によるミラー並びに外部ベンドミラー５，７，９によるミラーの汚れ並びに光軸ずれを、簡単な装置でしかも安価で、かつ容易に測定することができる。
【００３０】
特殊ミラー３３，シャッター２７，ガイド光用出力計３７およびターゲット３９では加工光であるレーザビームを直接測定しないから、装置そのものが単純で、安価であり、しかも安全で長寿命となるものである。
【００３１】
図６には他の実施例が示されている。図６において図１における部品と同じ品には同一の符号を符して重複する説明を省略する。図６において外部ベンドミラー５と外部ベンドミラー７との間および外部ベンドミラー７と外部ベンドミラー９との間に、図２に示されているようなガイド光用出力計３７およびターゲット３９を備えたセンサアッシー４１を設けたものである。
【００３２】
この場合には、外部ベンドミラー５と外部ベンドミラー７との間にガイド光用出力計３７，ターゲット３９を用いて、それぞれ作動せしめることにより、上述した要領でもって外部ベンドミラー５のみの汚れ並び光軸ずれを測定することができる。さらに、外部ベンドミラー７と外部ベンドミラー９との間に設けたガイド光用出力計３７，ターゲット３９も併せて用いて、それぞれ作動せしめることにより、上述した要領てもって外部ベンドミラー７のみの汚れ並びに光軸ずれを測定することができる。
【００３３】
外部ベンドミラー５と外部ベンドミラー７との間、外部ベンドミラー７と外部ベンドミラー９との間および外部ベンドミラー９と集光レンズ１１との間に設けたそれぞれのガイド光用出力計３７並びターゲット３９を用いてそれぞれを作動せしめることにより、上述した要領でもって外部ベンド９のみの汚れ並びに光軸ずれを測定することができる。
【００３４】
したがって、外部ベンドミラー５，７，９の個々の汚れや光軸ずれ、また複数の外部ベンドミラー５，７あるいは外部ベンドミラー５，７，９の汚れや光軸ずれを測定することができると共に、上述した例と同様の効果を奏するものである。
【００３５】
図７には別の実施の形態の例が示されている。図７において図１における部品と同じ部品には同一の符号を符して重複する説明を省略する。図７において、前記出力ミラー１５と外部ベンドミラー５との間に図２に示したようなガイド光用出力計３７，ターゲット３９を備えたセンサアッシー４１を設けたものである。
【００３６】
上記構成により、シャッター２７を点線の位置に移動せしめた状態において、光源３５から第２ガイド光を特殊ミラー３３へ照射せしめると、第２ガイド光は特殊ミラー３３で反射された後、リアミラー３３，出力ミラー１５を経てガイド光用出力計３７，ターゲット３９により、上述した要領でもって、リアミラー１３，出力ミラー１５によるミラーの汚れ並びに光軸ずれを測定することができると共に、上述した例と同様の効果を奏するものである。
【００３７】
なお、この発明は、前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。前記ガイド光用出力計３７で測定された測定値を通信システムによりサービス営業所に送って管理し、ミラー等の定期点検を不用にすることもできる。また、測定値から加工部での出力を推計し出力を補正することにより、今までのレーザ発振器３の内部の出力補正から外部ベンドミラー５，７，９の汚れによる出力低下を含めた出力補正となり、加工安定性の向上を図ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、本発明によれば、出力ミラーとこの出力ミラーに最も近い外部ベンドミラーとの間に設けた反射ミラーへガイド光を照射せしめると、ガイド光は反射ミラーで反射された後、外部ベンドミラーへ送られる。このとき、ベンドミラーの後に設けたターゲットの穴を通過したガイド光の出力分布がガイド光用出力計でもって測定され、外部ベンドミラーの汚れを測定することができる。而して、外部ベンドミラーの汚れや光軸ずれが簡単な装置でしかも安価で、かつ容易に測定することができる。
【００４１】
また、本発明によれば、複数の外部ベンドミラーの汚れ及び光軸ずれを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を実施するレーザ加工機の光学系チェック装置の説明図である。
【図２】センサアッシー部を拡大した詳細な説明図である。
【図３】ガイド光に用いるＨｅＮＥ光のガウスモードの出力分布図である。
【図４】各ミラーの汚れを測定する説明図である。
【図５】各ミラーの光軸ずれを測定する説明図である。
【図６】レーザ加工機の光学系チェック装置の他の例を説明する説明図である。
【図７】レーザ加工機の光学系チェック装置の別の例を説明する説明図である。
【符号の説明】
１  レーザ加工機
３  レーザ発振器
５，７，９  外部ベンドミラー
１１  集光レンズ
１３  リアミラー
１５  出力ミラー
１７  光共振器
２３，２５  反射ミラー
２７  シャッター
２９  光源
３３  特殊ミラー（反射ミラー）
３５  光源
３７  ガイド光用出力計
３９  ターゲット
４１  センサアッシー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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