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公開番号2024165098
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023080966
出願日2023-05-16
発明の名称光軸調整装置、レーザ照準装置及び光軸調整方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B23K 26/044 20140101AFI20241121BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】撮像装置によりレーザが観測不能であっても、撮像装置により撮像した目標位置に、レーザの照射位置を合わせる光軸合わせを適切に実行する。
【解決手段】撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した撮影画像の目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整装置において、撮像装置は、レーザを観測不能となっており、目標位置に設けられるレーザを検出する光検出センサと、光検出センサの周囲に設けられるマーカと、レーザ照射装置から照射されるレーザの照射方向を変更するスキャナと、スキャナを制御する制御部と、を備え、制御部は、撮影画像内において、光検出センサ及びマーカを位置させた状態で、スキャナによりレーザの照射位置を走査して、目標位置となる光検出センサにレーザの照射位置を合わせるステップを、実行する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整装置において、
前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、
前記目標位置に設けられる前記レーザを検出する光検出センサと、
前記光検出センサの周囲に設けられるマーカと、
前記レーザ照射装置から照射される前記レーザの照射方向を変更するスキャナと、
前記スキャナを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記スキャナにより前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する光軸調整装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記撮影画像における前記レーザの照射位置の位置関係を保持した状態で、前記レーザの照射方向及び前記撮像装置の撮像方向を一体に変更する粗動装置を、さらに備え、
前記制御部は、
前記粗動装置を制御して、前記撮影画像内に、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させるステップを、さらに実行する請求項１に記載の光軸調整装置。
【請求項３】
前記粗動装置は、パン軸及びチルト軸の２つの回転軸を含む請求項２に記載の光軸調整装置。
【請求項４】
前記粗動装置は、パン軸、チルト軸、及び第三軸の３つの回転軸を含む請求項３に記載の光軸調整装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、前記レーザの透過を抑制するフィルタを含む請求項１に記載の光軸調整装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記レーザの照射位置と前記光検出センサとの位置合わせ後、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に移動させるステップを、さらに実行し、
前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に移動させるステップの実行後、前記レーザの照射位置を合わせるステップを実行する請求項１に記載の光軸調整装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記レーザの照射位置と前記光検出センサとの位置合わせ後、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に位置させるステップを、さらに実行し、
前記光検出センサ及び前記マーカを異なる位置に移動させるステップと同時に、前記レーザの照射位置を合わせるステップを実行し、
前記レーザの照射位置を合わせるステップでは、前記光検出センサにおいて検出される前記レーザの照射位置のずれ量に応じた走査量となるように、前記スキャナをフィードバック制御して、前記レーザを走査する請求項１に記載の光軸調整装置。
【請求項８】
目標位置を撮像して撮影画像を取得する撮像装置と、
取得した前記撮影画像の前記目標位置へ向けてレーザを照射するレーザ照射装置と、
請求項１から７のいずれか１項に記載の光軸調整装置と、を備えるレーザ照準装置。
【請求項９】
撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整方法において、
前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、
前記目標位置には、前記レーザを検出する光検出センサが設けられ、
前記光検出センサの周囲には、マーカが設けられ、
前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する光軸調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光軸調整装置、レーザ照準装置及び光軸調整方法に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物に加工された画像認識マークをカメラにより検出して、画像認識マークの重心に、レーザの加工の中心点が位置するように位置決めする位置決め加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－６６３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、カメラによりレーザを観測可能であることが前提となっており、カメラでレーザを撮影しながら、画像認識マークの重心に、レーザの加工の中心点を位置決めしている。しかしながら、カメラによりレーザを観測できない場合、位置決めを行うことは困難である。
【０００５】
そこで、本開示は、撮像装置によりレーザが観測不能であっても、撮像装置により撮像した目標位置に、レーザの照射位置を合わせる光軸合わせを適切に実行することができる光軸調整装置、レーザ照準装置及び光軸調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の光軸調整装置は、撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整装置において、前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、前記目標位置に設けられる前記レーザを検出する光検出センサと、前記光検出センサの周囲に設けられるマーカと、前記レーザ照射装置から照射される前記レーザの照射方向を変更するスキャナと、前記スキャナを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記スキャナにより前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する。
【０００７】
本開示のレーザ照準装置は、目標位置を撮像して撮影画像を取得する撮像装置と、取得した前記撮影画像の前記目標位置へ向けてレーザを照射するレーザ照射装置と、上記の光軸調整装置と、を備える。
【０００８】
本開示の光軸調整方法は、撮像装置により目標位置を撮像して撮影画像を取得し、取得した前記撮影画像の前記目標位置に、レーザ照射装置から照射されたレーザの照射位置を合わせる光軸合わせを実行する光軸調整方法において、前記撮像装置は、前記レーザを観測不能となっており、前記目標位置には、前記レーザを検出する光検出センサが設けられ、前記光検出センサの周囲には、マーカが設けられ、前記撮影画像内において、前記光検出センサ及び前記マーカを位置させた状態で、前記レーザの照射位置を走査して、前記目標位置となる前記光検出センサに前記レーザの照射位置を合わせるステップを、実行する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、撮像装置によりレーザが観測不能であっても、撮像装置により撮像した目標位置に、レーザの照射位置を合わせる光軸合わせを適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第一実施形態に係る光軸調整装置を備えたレーザ照準装置の概略構成図である。
図２は、光軸調整装置の光検出センサ及びマーカを示す図である。
図３は、光軸調整装置の粗動装置を示す図である。
図４は、光軸調整方法に関するフローチャートである。
図５は、第三実施形態に係る光軸調整装置の粗動装置を示す図である。
図６は、撮影画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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