CN112203797B - 激光加工机、控制装置及判定方法 - Google Patents

Abstract

激光加工机(100)由下述部分构成：激光振荡器(1)，其射出激光(4)；加工头(5)，其通过照射激光(4)而对工件(9)进行激光加工；控制装置(10)，其对激光振荡器(1)及加工头(5)进行控制；光传感器(8)，其对激光(4)照射至工件(9)时产生的来自工件(9)的散射光进行测定而输出与散射光相对应的信号；阈值设定部(14)，其基于在穿孔加工开始后的一定期间输出的信号，对成为通过穿孔加工而孔是否贯通工件(9)的判定基准的阈值进行设定；以及贯通判定部(13)，其基于信号及阈值，对孔是否贯通工件(9)进行判定。

Description

激光加工机、控制装置及判定方法

技术领域

本发明涉及对通过穿孔加工形成的贯通进行检测的激光加工机、控制装置及判定方法。

背景技术

进行被加工物的切断加工的激光加工机，在对被加工物进行穿孔加工后进行被加工物的切断加工。在该激光加工机中，在准确地检测出通过穿孔加工使孔贯通被加工物的定时后，立即开始被加工物的切断加工，由此能够缩短加工时间。

对孔贯通被加工物的定时进行判定的方法之一，存在下述方法，即，在激光加工时对来自被加工物的散射光进行检测，基于散射光的光强度对孔是否贯通被加工物进行判定。

就专利文献1所记载的激光加工装置而言，在穿孔加工开始前预先测量出比较用的波形，将比较用的波形和实际加工时检测出的散射光的波形进行比较，基于比较结果，判定出加工状态的良好与否。

专利文献1：日本特开2010－094693号公报

发明内容

在上述专利文献1的技术中，将预先测量出的比较用的波形用作穿孔加工时的阈值，因此在加工起初没有问题。但是，在上述专利文献1的技术中，如果由于随历时变化而引起的加工喷嘴的污垢等，对实际的波形造成影响的来自被加工物的反射光的强度变化，则在起初使用的比较用的波形和由于加工喷嘴的污垢等实际得到的波形会产生偏差。其结果，会在起初设定的阈值和实际上应使用的阈值之间产生差异，有时无法准确地判定孔是否贯通被加工物。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到即使存在历时变化，也能够准确地对孔是否贯通被加工物进行判定的激光加工机。

为了解决上述的课题，并达到目的，本发明的激光加工机具有：激光振荡器部，其射出激光；加工头部，其通过照射激光而对被加工物进行激光加工；加工机控制部，其对激光振荡器部及加工头部进行控制；以及光测定部，其对激光照射至被加工物时产生的来自被加工物的散射光进行测定而输出与散射光相对应的信号。另外，本发明的激光加工机具有：阈值设定部，其基于在穿孔加工开始后的一定期间输出的信号，对成为通过穿孔加工而孔是否贯通被加工物的判定基准的阈值进行设定；以及贯通判定部，其基于信号及阈值，对孔是否贯通被加工物进行判定。

发明的效果

本发明所涉及的激光加工机具有下述效果，即，即使存在历时变化，也能够准确地对孔是否贯通被加工物进行判定。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的激光加工机的结构的图。

图2是表示实施方式1所涉及的激光加工机所具有的加工头的结构的图。

图3是用于对孔贯通工件前的激光的散射进行说明的图。

图4是用于对孔贯通工件后的激光的散射进行说明的图。

图5是表示实施方式1所涉及的激光加工机所具有的控制装置的结构的框图。

图6是表示通过实施方式1所涉及的激光加工机进行的穿孔加工的处理顺序的流程图。

图7是用于对通过实施方式1所涉及的激光加工机实施的贯通判定处理进行说明的图。

图8是用于对通过实施方式1所涉及的激光加工机实施的贯通判定处理的其他例进行说明的图。

图9是表示通过实施方式1的激光加工机进行的输出电压的取得处理顺序的其他例的流程图。

图10是表示通过实施方式1的激光加工机进行的贯通判定的处理顺序的其他例的流程图。

图11是用于对通过实施方式2所涉及的激光加工机实施的贯通判定处理进行说明的图。

图12是用于对通过实施方式2的贯通判定方法判定出的贯通的定时进行说明的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的激光加工机、控制装置及判定方法详细地进行说明。此外，本发明并不由这些实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的激光加工机的结构的图。激光加工机100在1次穿孔加工即1个开孔加工时，进行成为孔是否贯通工件9的判定基准的阈值的设定、以及基于阈值进行孔是否贯通工件9的判定。

激光加工机100具有：激光振荡器1，其是射出激光4的激光振荡器部；激光加工部20，其通过照射激光4而对被加工物即板状部件的工件9进行激光加工；控制装置10，其对激光振荡器1及激光加工部20进行控制；以及作为警报输出部的警报输出装置35。

激光加工部20具有加工头部即加工头5，在加工头5的前端部设置有喷嘴6。工件9载置于加工台7之上。来自激光振荡器1的激光4从喷嘴6照射至工件9。

图2是表示实施方式1所涉及的激光加工机所具有的加工头的结构的图。在加工头5设置有光传感器8。此外，光传感器8配置于激光4不会经过的位置。光传感器8具有光电二极管，在激光加工时使用光电二极管对由工件9等散射的光进行检测。

如果从加工头5的喷嘴6射出激光4，则该激光4照射至工件9的照射位置3。作为光测定部的一个例子的光传感器8对在激光加工时由照射位置3散射出的散射光L1进行受光，输出与受光的散射光L1的光量相对应的电压。来自光传感器8的输出电压发送至控制装置10。只要是与光量相对应的信号，则光传感器8也可以将除了电压以外的信号发送至控制装置10。

控制装置10是对激光加工部20所具有的加工头5等进行控制的计算机。控制装置10基于在穿孔加工时导入的输出电压的变化，对在照射位置3处孔是否贯通工件9进行判定。孔贯通工件9的定时是穿孔加工的结束定时。在下面的说明中，有时将孔是否贯通工件9的判定称为贯通判定。另外，控制装置10基于在穿孔加工时导入的输出电压，对穿孔加工的异常进行判断，在存在异常的情况下使警报输出装置35输出警报。警报输出装置35是按照来自控制装置10的指示而输出警报的装置。

图3是用于对孔贯通工件前的激光的散射进行说明的图，图4是用于对孔贯通工件后的激光的散射进行说明的图。如图3所示，在孔贯通工件9前，激光4被工件9反射，因此发生的散射光L1的光量多。另一方面，如图4所示，在孔贯通工件9后，激光4经由贯通孔即穿孔被输送至工件9的背面侧，因此发生的散射光L1的光量变少。

如上所述，在穿孔加工时，由于穿孔贯通工件9而激光4不被工件9反射，因此由光传感器8检测的光量减少。这表示来自光传感器8的输出电压降低。本实施方式的激光加工机100利用该输出电压的降低，在来自光传感器8的输出电压成为小于或等于阈值时判断为贯通完成。

图5是表示实施方式1所涉及的激光加工机所具有的控制装置的结构的框图。控制装置10具有输入部11、存储部12、贯通判定部13和加工机控制部即控制部16。

输入部11接受来自光传感器8的输出电压，输入至贯通判定部13。存储部12对由贯通判定部13取得输出电压的定时进行存储。贯通判定部13取得输出电压的定时，是为了对在贯通判定中使用的阈值进行设定而从光传感器8取得输出电压的定时、以及取得用于在贯通判定时与阈值相比较的输出电压的定时。存储部12预先存储为了对阈值进行设定而开始取得输出电压的取得开始定时、结束用于对阈值进行设定的输出电压的取得的取得结束定时、以及开始贯通判定的贯通判定定时。在从取得开始定时至取得结束定时为止的期间，对在穿孔加工开始后输出电压稳定、且孔仍未接近贯通的期间进行设定。在贯通判定中使用的阈值是输出电压的阈值，在输出电压成为小于或等于阈值的情况下，判定为孔贯通了工件9。

贯通判定部13具有阈值设定部14和比较部15。阈值设定部14在从取得开始定时至取得结束定时为止的期间，多次地取得从光传感器8输出的输出电压，对所取得的输出电压进行平均化处理，基于平均化处理后的电压值对输出电压的阈值进行设定。进行平均化处理的期间是输出电压稳定、且孔仍未接近贯通的期间，因此与该期间中的输出电压相比，如果输出电压以特定的比例下降，则能够判断为孔贯通工件9。因此，阈值设定部14将比平均化处理后的电压值小特定的比例的值设定为输出电压的阈值。例如，阈值设定部14将比平均化处理后的电压值小10％的值设定为输出电压的阈值。此外，阈值设定部14也可以将比平均化处理后的电压值的平均值小特定值的值设定为输出电压的阈值。阈值设定部14将设定的阈值发送至比较部15。如上所述，阈值设定部14基于在穿孔加工开始后的一定期间输出的输出电压，对成为通过穿孔加工而孔是否贯通工件9的判定基准的阈值进行设定。另外，阈值设定部14如果在平均化处理后的电压值处于基准范围外、经过了所设定的时间，则判断为穿孔加工异常，使警报输出装置35输出警报。

如果到达贯通判定定时，则比较部15开始取得来自光传感器8的输出电压，将所取得的输出电压和由阈值设定部14设定出的阈值进行比较。如果在贯通判定定时后所取得的输出电压成为小于或等于阈值、且经过了所设定的时间，则比较部15判定为孔贯通工件9。比较部15如果判定为孔贯通工件9，则将表示贯通的贯通通知发送至控制部16。控制部16与加工头5及激光振荡器1连接，如果从比较部15接收到贯通通知，则对加工头5及激光振荡器1进行控制而进行切断加工。

图6是表示通过实施方式1所涉及的激光加工机进行的穿孔加工的处理顺序的流程图。图7是用于对通过实施方式1所涉及的激光加工机实施的贯通判定处理进行说明的图。图6所示的处理顺序示出了进行1次量的穿孔加工(1个开孔加工)时的处理顺序。在图7中，示出了来自光传感器8的输出电压的波形51。图7的横轴是时间，纵轴是来自光传感器8的输出电压。在图7中，将通过激光加工机100进行的穿孔加工的开始定时由穿孔开始定时Ta表示，将用于对阈值进行设定的输出电压的取得开始定时由取得开始定时Tb表示，将用于对阈值进行设定的输出电压的取得结束定时由取得结束定时Tc表示。另外，在图7中，将开始贯通判定的贯通判定定时由贯通判定定时Td表示，将孔贯通工件9的定时由贯通定时Te表示。

如果成为开始1次穿孔加工的穿孔开始定时Ta，则激光加工机100开始向工件9的穿孔加工。在穿孔加工的期间，光传感器8将与来自工件9的散射光L1相对应的输出电压持续输送至控制装置10。

阈值设定部14对是否是输出电压的取得开始定时Tb进行判定(步骤S10)。如果不是输出电压的取得开始定时Tb(步骤S10，No)，则阈值设定部14直至成为输出电压的取得开始定时Tb为止，继续是否是输出电压的取得开始定时Tb的判定(步骤S10)。如果成为输出电压的取得开始定时Tb(步骤S10，Yes)，则阈值设定部14开始输出电压的取得(步骤S20)。

阈值设定部14对是否是输出电压的取得结束定时Tc进行判定(步骤S30)。如果不是输出电压的取得结束定时Tc(步骤S30，No)，则阈值设定部14直至成为输出电压的取得结束定时Tc为止，继续是否是输出电压的取得结束定时Tc的判定(步骤S30)。

如果成为输出电压的取得结束定时Tc(步骤S30，Yes)，则阈值设定部14结束输出电压的取得(步骤S40)。由此，阈值设定部14取得从取得开始定时Tb至取得结束定时Tc为止的期间即输出电压取得期间P1的期间的输出电压。输出电压取得期间P1是开始穿孔加工后、进行孔是否贯通工件9的判定前、且孔没有贯通工件9的状态的特定期间。

阈值设定部14计算将在输出电压取得期间P1所取得的输出电压进行平均得到的值即平均值(步骤S50)。在图7中，将输出电压的平均值图示为实测值A1。阈值设定部14基于输出电压的平均值即实测值A1，作为针对输出电压的阈值而计算阈值B1(步骤S60)。阈值设定部14将计算出的阈值B1设定为在贯通判定中使用的阈值(步骤S70)。此外，实测值A1也可以是将输出电压取得期间P1的输出电压以输出电压取得期间P1进行时间积分得到的值。

比较部15对是否成为贯通判定定时Td进行判定(步骤S80)。如果不是贯通判定定时Td(步骤S80，No)，则比较部15直至成为贯通判定定时Td为止，继续是否是贯通判定定时Td的判定(步骤S80)。

此外，比较部15也可以基于实测值A1而设定贯通判定定时Td。在该情况下，比较部15将输出电压比实测值A1降低特定比例或者特定值的时刻设定为贯通判定定时Td。比较部15以贯通判定定时Td下的输出电压成为比阈值B1大的值的方式设定贯通判定定时Td。比较部15例如在将比实测值A1小10％的值设为阈值B1的情况下，将比实测值A1降低5％的定时设为贯通判定定时Td。

如果成为贯通判定定时Td(步骤S80，Yes)，则比较部15开始输出电压的取得(步骤S90)。由此，进行贯通判定的期间即贯通判定期间P2开始。贯通判定期间P2判定孔是否贯通工件9，如果经过特定时间则结束。比较部15将在贯通判定定时Td后所取得的输出电压和阈值B1进行比较，对在贯通判定定时Td后所取得的输出电压是否小于或等于阈值B1进行判定(步骤S100)。

如果所取得的输出电压不小于或等于阈值B1(步骤S100，No)，则比较部15直至输出电压小于或等于阈值B1为止，继续输出电压是否小于或等于阈值B1的判定(步骤S100)。

如果输出电压小于或等于阈值B1，经过所设定的时间(步骤S100，Yes)，则比较部15判断为是孔贯通工件9的贯通定时Te。在判定为孔贯通工件9的时刻，控制部16停止向照射位置3照射穿孔加工用的激光4而结束穿孔加工。然后，激光加工部20一边照射激光4、一边使加工头5移动，由此进行工件9的切断加工。激光加工机100在进行下一次穿孔加工的情况下，重新执行步骤S10至S100的处理。此外，在图7中，图示出在贯通定时Te后输出电压的波形51仍延伸的情况，但实际上，在结束穿孔加工后，激光4的照射停止。

由光传感器8进行检测的散射光L1会受到进行穿孔加工的环境的影响，因此来自光传感器8的输出电压也会受到进行穿孔加工的环境的影响。作为进行穿孔加工的环境，包含工件9的表面状态、工件9的板厚、工件9的材质、对工件9进行穿孔加工时的加工条件、穿孔加工的种类、激光加工机100的维护状态、激光振荡器1所涉及的激光4的输出状态、穿孔加工处理顺序等。对工件9进行穿孔加工时的加工条件的例子是所照射的激光4的强度、频率、占空比。另外，穿孔加工的种类是穿孔的形状等。另外，穿孔加工处理顺序是穿孔加工中的激光4的输出变更。

另外，散射光L1不是仅在工件9的表面进行散射，在喷嘴6的内壁面及加工头5的内壁面也进行散射。因此，向光传感器8输入的散射光L1的强度根据喷嘴6的内壁面及加工头5的内壁面的形状及表面状态而变化。因此，向光传感器8输入的散射光L1的强度会受到喷嘴6内的污垢、加工头5的污垢等的影响。喷嘴6的内壁面及加工头5的内壁面的状态在激光加工过程中也发生变化，因此由光传感器8进行检测的散射光L1伴随激光加工环境的变化而持续变化。因此，如果使用固定的阈值在各种环境中进行贯通判定，则有时会使是否贯通的判定出错。在本实施方式中，使用在输出电压取得期间P1取得的输出电压对阈值B1进行设定，因此能够对与穿孔加工环境相对应的阈值B1进行设定。

另外，阈值设定部14在输出电压取得期间P1，持续地取得用于对阈值B1进行设定的输出电压而进行平均化处理，因此即使在来自光传感器8的输出电压中包含有噪声的情况下，也不易受到噪声的影响。另外，在实测值A1是将输出电压以输出电压取得期间P1进行时间积分得到的值的情况下，也不易受到噪声的影响。因此，阈值设定部14能够准确地对用于判定贯通定时Te的阈值B1进行设定。

此外，阈值设定部14为了削减计算量，也可以如在以下的图9中进行说明的输出电压的取得处理顺序的其他例那样，基于仅在特定的定时所取得的输出电压的瞬时值而设定阈值。另外，比较部15也可以如在以下的图10中进行说明的贯通判定的处理顺序的其他例那样，在小于或等于阈值的期间持续一定期间以上的情况下，判定为贯通。

图8是用于对通过实施方式1所涉及的激光加工机实施的贯通判定处理的其他例进行说明的图。在图8中，与图7同样地示出来自光传感器8的输出电压的波形51，将阈值由阈值B2表示。在图8中，将通过激光加工机100进行的穿孔加工的开始定时由穿孔开始定时Ta表示，将用于对阈值B2进行设定的输出电压的取得定时由取得定时Tbc表示。另外，在图8中，将开始贯通判定的贯通判定定时由贯通判定定时Td表示，将输出电压小于或等于阈值B2的期间由期间P3表示。

首先，使用图8及图9对阈值设定部14仅使用在特定的定时即取得定时Tbc取得的输出电压而设定阈值B2的情况下的处理进行说明。图9是表示通过实施方式1的激光加工机进行的输出电压的取得处理顺序的其他例的流程图。图9所示的步骤S110至S140的处理是图6的步骤S10至S70的处理的其他例。

如果成为穿孔开始定时Ta，则激光加工机100开始向工件9的穿孔加工。阈值设定部14对是否是输出电压的取得定时Tbc进行判定(步骤S110)。输出电压的取得定时Tbc是取得用于对阈值B2进行设定的输出电压的定时，是输出电压取得期间P1内的特定的定时。

如果不是输出电压的取得定时Tbc(步骤S110，No)，则阈值设定部14直至成为输出电压的取得定时Tbc为止，继续是否是输出电压的取得定时Tbc的判定(步骤S110)。

如果成为输出电压的取得定时Tbc(步骤S110，Yes)，则阈值设定部14取得输出电压(步骤S120)。阈值设定部14基于输出电压即实测值A2，对输出电压的阈值B2进行计算(步骤S130)。阈值设定部14将计算出的阈值B2设定为在贯通判定中使用的阈值B2(步骤S140)。

如上所述，在基于在取得定时Tbc取得的输出电压而计算阈值B2的情况下，能够在短期间容易地进行输出电压的取得处理。另外，无需计算输出电压的平均值，因此能够削减计算量，能够容易地进行阈值B2的设定。

另外，比较部15在使用阈值B2或者阈值B1进行贯通判定的情况下，可以在输出电压小于或等于阈值B2或者小于或等于阈值B1的期间持续一定期间以上的情况下，判定为贯通。图10是表示通过实施方式1的激光加工机进行的贯通判定的处理顺序的其他例的流程图。图10所示的步骤S210至S260的处理是图6的步骤S80至S100的处理的其他例。在这里，对设定阈值B2的情况进行说明。

在阈值设定部14设定了阈值B2后，比较部15对是否成为贯通判定定时Td进行判定(步骤S210)。如果不是贯通判定定时Td(步骤S210，No)，则直至成为贯通判定定时Td为止，比较部15继续是否是贯通判定定时Td的判定(步骤S210)。

如果成为贯通判定定时Td(步骤S210，Yes)，则比较部15取得输出电压(步骤S220)。比较部15将在贯通判定定时Td后取得的输出电压和阈值B2进行比较，对所取得的输出电压是否小于或等于阈值B2进行判定(步骤S230)。

在所取得的输出电压小于或等于阈值B2的情况下(步骤S230，Yes)，比较部15将表示判定为输出电压小于或等于阈值B2的次数的计数值进行累加(步骤S250)。而且，比较部15对计数值是否大于或等于特定次数进行判定(步骤S260)。如果计数值小于特定次数(步骤S260，No)，则比较部15返回至步骤S220的处理，取得输出电压。步骤S220的处理每隔一定的周期而进行。即，每隔一定时间而取得输出电压。比较部15将所取得的输出电压和阈值B2进行比较，对所取得的输出电压是否小于或等于阈值B2进行判定(步骤S230)。

在所取得的输出电压大于阈值B2的情况下(步骤S230，No)，比较部15将计数值清零(步骤S240)。而且，比较部15返回至步骤S220的处理，取得输出电压。

比较部15在步骤S260中，直至判定为计数值大于或等于特定次数为止，重复步骤S220至S260的处理。如果计数值大于或等于特定次数(步骤S260，Yes)，则比较部15判定为孔贯通工件9，结束穿孔加工。在开始计数起至计数值成为特定次数为止的期间是期间P3。如上所述，比较部15在计数值成为大于或等于特定次数的情况下，即在经过期间P3的情况下，判定为孔贯通工件9。由此，比较部15即使在来自光传感器8的输出电压由于噪声等而发生波动的情况下，也能够准确地对贯通的定时进行判定。

另外，存在下述方法，即，在不加工产品的区域进行穿孔加工，基于在该穿孔加工时产生的散射光对散射光的检测电平进行调整。在该方法中，如果在调整散射光的检测电平之后重复产品加工，则喷嘴6还会产生污垢，因此散射光的光量还会发生变化。因此，如果重复产品加工，则无法进行准确的散射光的检测。另外，在产品加工的中途对散射光的检测电平进行调整的情况下，必须中断产品加工，浪费时间。另一方面，激光加工机100针对每次穿孔加工，在穿孔加工过程中设定阈值B2，因此无需中断产品加工。

另外，激光加工机100不是作为在穿孔加工时使用的阈值而持续使用相同值，而是在实际的穿孔加工过程中准时地决定阈值B1，因此在历时劣化前设定的阈值和实际上应设定的阈值B1之间不会发生差异。即，激光加工机100能够在实际的穿孔加工过程中设定适当的阈值B1。

如上所述，在实施方式1中，基于在穿孔加工开始后的一定期间输出的输出电压，对成为通过穿孔加工而孔是否贯通工件9的判定基准的阈值B1进行设定，基于此后的输出电压及设定出的阈值B1，对孔是否贯通工件9进行判定。由此，无论穿孔加工是何种环境的加工，都能够设定与穿孔加工相对应的适当的阈值B1，因此检测孔是否贯通工件9的精度提高。因此，在各种加工环境中，能够准确地判定孔是否贯通工件9。

实施方式2.

接下来，使用图11及图12对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2中，激光加工机100也按照与在实施方式1的图6中说明的穿孔加工相同的处理顺序进行穿孔加工。在实施方式2中，通过激光加工机100进行的阈值的计算方法与实施方式1不同。具体地说，在实施方式2中，激光加工机100基于基准的输出电压、与基准的输出电压相对应的阈值、以及在输出电压取得期间P1取得的输出电压而设定阈值。

图11是用于对通过实施方式2所涉及的激光加工机实施的贯通判定处理进行说明的图。对图11所示的定时中的、与图7所示的定时相同的定时标注有与图7相同的标号。在图11中，将第1穿孔加工时的输出电压的波形由波形51表示，将第2穿孔加工时的输出电压的波形由波形52表示。第1穿孔加工是在实施方式1中说明的穿孔加工，第2穿孔加工是用于对基准的输出电压进行测定的穿孔加工。第2穿孔加工是在第1穿孔加工前进行的，不是针对每次穿孔加工而执行的。第2穿孔加工例如是在理想状态的加工环境下执行的。理想状态的例子是加工头5及喷嘴6没有产生污垢的状态。

基准的输出电压可以是通过激光加工机100的光传感器8测定出的，也可以通过其他激光加工机进行测定的。设为通过激光加工机100的光传感器8对基准的输出电压进行测定，由此能够容易地取得基准的输出电压。另外，与基准的输出电压相对应的阈值B0可以通过激光加工机100进行计算，也可以通过其他激光加工机进行计算。

向控制装置10的存储部12预先存储进行了第2穿孔加工的情况下测定出的基准的输出电压、以及通过基准的输出电压进行了第2穿孔加工的情况下成为孔是否贯通工件9的判定基准的阈值B0。阈值B0是在基于从光传感器8输出基准的输出电压的条件而进行了穿孔加工的情况下成为孔是否贯通工件9的判定基准的判定基准值。在图11中，将在第2穿孔加工中在输出电压取得期间P1测定而存储的输出电压的平均值图示为存储值A0，将在第1穿孔加工中在输出电压取得期间P1测定出的输出电压的平均值图示为实测值A1。

在实施方式2中，阈值设定部14基于预先设定的存储值A0及阈值B0和在第1穿孔加工中所取得的实测值A1，对与实测值A1相对应的阈值B3进行计算。

阈值设定部14使用以下的式(1)对阈值B3进行计算。

阈值B3＝阈值B0×(实测值A1/存储值A0)···(1)

如上所述，阈值设定部14对第2穿孔加工中的存储值A0和基准的阈值B0之间的比率、以及第1穿孔加工中的实测值A1和阈值B3之间的比率成为相同的阈值B3进行计算。由此，能够基于实测值A1，设定与存储值A0和基准的阈值B0之间的比率相对应的适当的阈值B3。

阈值设定部14能够将计算出的阈值B3设定为在贯通判定中使用的阈值。由此，在第2穿孔加工中所设定的阈值B0变更为与实测值A1相对应的阈值B3。

然后，比较部15在第1穿孔加工的期间，对是否成为贯通判定定时Td进行判定。如果成为贯通判定定时Td，则比较部15开始输出电压的取得。比较部15将所取得的输出电压和阈值B3进行比较，对所取得的输出电压是否小于或等于阈值B3进行判定。如果输出电压小于或等于阈值B3，则比较部15判断为是孔贯通工件9的贯通定时Te，结束第1穿孔加工。

此外，取得实测值A1的期间和取得存储值A0的期间可以不同。即，取得在实测值A1的计算中使用的输出电压的输出电压取得期间P1和取得在存储值A0的计算中使用的输出电压的输出电压取得期间P1可以是不同的期间。换言之，取得存储值A0的时间和取得实测值A1的时间可以相同也可以不同。

另外，实测值A1可以是在取得定时Tbc取得的输出电压，存储值A0可以是在取得定时Tbc取得的输出电压。在该情况下，取得实测值A1的取得定时Tbc和取得存储值A0的取得定时Tbc可以是不同的定时。

另外，激光加工机100进行用于对基准的输出电压进行测定的第2穿孔加工，求出存储值A0及阈值B0，但该第2穿孔加工也可以是紧跟第1穿孔加工之前的穿孔加工。即，激光加工机100可以将通过紧跟第1穿孔加工之前的穿孔加工得到的实测值A1及阈值B3作为应判定的第1穿孔加工的新的存储值A0及阈值B0而进行控制。

另外，阈值设定部14在存储值A0和实测值A1之间的比率处于特定范围外的情况下，判断为穿孔加工异常。具体地说，阈值设定部14相对于实测值A1/存储值A0而预先设置上限值及下限值。阈值设定部14在实测值A1/存储值A0超过下限值的情况下，存在贯通判定的可靠性降低的可能性，因此使警报输出装置35输出警报。另外，阈值设定部14在实测值A1/存储值A0超过上限值的情况下，存在光传感器8发生故障的可能性，因此使警报输出装置35输出警报。由此，能够将穿孔加工的异常通知给激光加工机100的使用者。

图12是用于对通过实施方式2的贯通判定方法判定出的贯通的定时进行说明的图。图12的横轴是时间，纵轴是激光4的输出指令。在图12中，示出了基于阈值B3进行了贯通判定的情况下的激光4的输出指令的波形61和基于阈值B0进行了贯通判定的情况下的激光4的输出指令的波形62。

在实施方式1中，针对每次穿孔加工而求出了阈值B1，但在实施方式2中，使用在理想状态下求出的阈值B0，针对每次穿孔加工而决定出阈值B3。在实施方式2中，如果直接使用在理想状态下求出的阈值B0，则实测值A1低于阈值B0，就判定为贯通，无法进行准确的贯通判定。即，在基于阈值B0进行贯通判定的情况下，虽然由于喷嘴6等的污垢而实测值A1低于正常时，但仍会通过正常时的阈值B0进行贯通判定。因此，在比准确的贯通定时Te提前的定时判定为贯通。在实施方式2的贯通判定方法即基于阈值B3的贯通判定的情况下，能够基于与第1穿孔加工相对应的适当的阈值B3进行贯通判定，因此与实施方式1同样地，能够准确地对贯通定时Te进行判定。

如上所述，在实施方式2中，基于第2穿孔加工时的输出电压即存储值A0、与存储值A0相对应的阈值B0、以及第1穿孔加工时的实测值A1，设定与实测值A1相对应的阈值B3。而且，基于阈值B3及贯通判定定时Td后的输出电压，判定孔是否贯通工件9。由此，能够基于与第1穿孔加工及第2穿孔加工相对应的适当的阈值B3进行贯通判定，因此检测孔是否贯通工件9的精度提高。因此，与实施方式1同样地，在各种加工环境中，能够准确地判定孔是否贯通工件9。

在这里，对在实施方式1、2中说明的控制装置10的硬件结构进行说明。控制装置10均能够由控制电路，即处理器及存储器实现。此外，处理器及存储器也可以置换为处理电路。另外，关于控制装置10的功能，可以将一部分由专用的硬件实现，将一部分由软件或者固件实现。

以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1激光振荡器，3照射位置，4激光，5加工头，6喷嘴，7加工台，8光传感器，9工件，10控制装置，11输入部，12存储部，13贯通判定部，14阈值设定部，15比较部，16控制部，20激光加工部，35警报输出装置，100激光加工机，P1输出电压取得期间，P2贯通判定期间，P3期间，Ta穿孔开始定时，Tb取得开始定时，Tbc取得定时，Tc取得结束定时，Td贯通判定定时，Te贯通定时。

Claims (9)

1.一种激光加工机，其由下述部分构成：

激光振荡器部，其射出激光；

加工头部，其通过照射所述激光而对被加工物进行激光加工；

加工机控制部，其对所述激光振荡器部及所述加工头部进行控制；

光测定部，其对所述激光照射至所述被加工物时产生的来自所述被加工物的散射光进行测定，输出与所述散射光相对应的信号；

阈值设定部，其基于在穿孔加工开始后的一定期间输出的所述信号，对成为通过所述穿孔加工而孔是否贯通所述被加工物的判定基准的阈值进行设定；以及

贯通判定部，其基于所述信号及所述阈值，对孔是否贯通所述被加工物进行判定，

所述阈值设定部将所述阈值设定为，使得预先测定并存储的基准信号的值和预先计算并存储的判定基准值之间的比率、与所述信号的值和所述阈值之间的比率成为相同，其中，该判定基准值成为在通过所述基准信号从所述光测定部输出的条件进行了穿孔加工的情况下孔是否贯通所述被加工物的判定基准。

2.根据权利要求1所述的激光加工机，其中，

所述阈值设定部对实测值进行计算，基于所述实测值对所述阈值进行设定，所述实测值是将在所述一定期间多次地输出的信号进行平均化处理得到的值或者将在所述一定期间多次地输出的信号以所述一定期间进行时间积分得到的值。

3.根据权利要求1所述的激光加工机，其中，

所述阈值设定部基于在所述一定期间内的特定的定时输出的信号，对所述阈值进行设定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光加工机，其中，

所述贯通判定部在所述信号小于或等于所述阈值的期间持续一定期间以上的情况下，判定为孔贯通所述被加工物。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的激光加工机，其中，

在比决定所述阈值的穿孔加工之前进行的穿孔加工时从所述光测定部输出所述基准信号。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的激光加工机，其中，

还具有警报输出部，该警报输出部输出警报，

所述阈值设定部基于所述基准信号和所述信号对所述穿孔加工的异常进行判断，在存在异常的情况下使所述警报输出部输出警报。

7.根据权利要求6所述的激光加工机，其中，

所述阈值设定部在所述基准信号和所述信号之间的比率处于一定范围外的情况下，判断为所述穿孔加工异常。

8.一种控制装置，其对权利要求1-7中任一项所述的激光加工机进行控制，

该控制装置由下述部分构成：

输入部，其接受与在所述激光照射至所述被加工物时产生的来自所述被加工物的散射光相对应的信号；

阈值设定部，其基于在穿孔加工开始后的一定期间输出的所述信号，对成为通过所述穿孔加工而孔是否贯通所述被加工物的判定基准的阈值进行设定；以及

贯通判定部，其基于所述信号及所述阈值，对孔是否贯通所述被加工物进行判定，

所述阈值设定部将所述阈值设定为，使得预先测定并存储的基准信号的值和预先计算并存储的判定基准值之间的比率、与所述信号的值和所述阈值之间的比率成为相同，其中，该判定基准值成为在通过所述基准信号从所述光测定部输出的条件进行了穿孔加工的情况下孔是否贯通所述被加工物的判定基准。

9.一种判定方法，其用于权利要求1-7中任一项所述的激光加工 机，包含下述步骤：

接受与在激光照射至被加工物时产生的来自所述被加工物的散射光相对应的信号；

基于在穿孔加工开始后的一定期间输出的所述信号，对成为通过所述穿孔加工而孔是否贯通所述被加工物的判定基准的阈值进行设定；以及

基于所述信号及所述阈值，对孔是否贯通所述被加工物进行判定，

在所述设定步骤中，将所述阈值设定为，使得预先测定并存储的基准信号的值和预先计算并存储的判定基准值之间的比率、与所述信号的值和所述阈值之间的比率成为相同，其中，该判定基准值成为在通过所述基准信号输出的条件进行了穿孔加工的情况下孔是否贯通所述被加工物的判定基准。

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