JP2001287059A - レーザ加工機の加工不良検出方法およびその装置 - Google Patents
レーザ加工機の加工不良検出方法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学系を複雑で高価なものとすることなく、
ワークの加工不良を確実に検出し、加工ヘッド内に設置
されたミラー等の光学部品を保護する。 【解決手段】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
ら出力されるレーザ光の出力をモニタするレーザ光モニ
タ手段３０の出力を、出力指令信号にフィードバックす
ることでレーザ発振器の発振出力を制御するレーザ加工
機において、レーザ光モニタ手段３０の出力がフィード
バックされるより手前の出力指令信号をモニタする出力
指令信号モニタ手段５０に、レーザ光モニタ手段３０の
応答特性を予測した同様の応答特性を持たせる。そし
て、レーザ光モニタ手段３０の出力が、出力指令信号モ
ニタ手段５０の出力を所定値増分した増分出力を超える
とき、アラームを発生する。
ワークの加工不良を確実に検出し、加工ヘッド内に設置
されたミラー等の光学部品を保護する。 【解決手段】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
ら出力されるレーザ光の出力をモニタするレーザ光モニ
タ手段３０の出力を、出力指令信号にフィードバックす
ることでレーザ発振器の発振出力を制御するレーザ加工
機において、レーザ光モニタ手段３０の出力がフィード
バックされるより手前の出力指令信号をモニタする出力
指令信号モニタ手段５０に、レーザ光モニタ手段３０の
応答特性を予測した同様の応答特性を持たせる。そし
て、レーザ光モニタ手段３０の出力が、出力指令信号モ
ニタ手段５０の出力を所定値増分した増分出力を超える
とき、アラームを発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば板材加工
に適用されるレーザ加工機の加工不良検出方法と、レー
ザ加工機の加工不良検出装置に関するものである。
に適用されるレーザ加工機の加工不良検出方法と、レー
ザ加工機の加工不良検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザ加工機で板材ワークの加
工を行うには、レーザ発振器からレーザ光を出力し、こ
のレーザ光Ｌａを加工ヘッドまで導いて加工ヘッドから
ワークを照射するものである。
工を行うには、レーザ発振器からレーザ光を出力し、こ
のレーザ光Ｌａを加工ヘッドまで導いて加工ヘッドから
ワークを照射するものである。
【０００３】このようなレーザ加工機によるワークの加
工中に加工不良が発生すると、加工ヘッドからワークを
照射したレーザ光Ｌａがワークで反射して戻り光となる
から、この戻り光Ｌｂを適宜の手段で検出することによ
って、加工不良の発生を検出することが可能である。
工中に加工不良が発生すると、加工ヘッドからワークを
照射したレーザ光Ｌａがワークで反射して戻り光となる
から、この戻り光Ｌｂを適宜の手段で検出することによ
って、加工不良の発生を検出することが可能である。
【０００４】ところが、ワークで反射した戻り光Ｌｂ
は、レーザ発振器からワークへのレーザ光の経路を逆に
辿ってレーザ発振器まで戻り、発振器内で増幅されて増
幅光Ｌｃとなって再び出力されることになるから、レー
ザ加工機の加工ヘッド内に設置された焦点レンズおよび
ミラーには、レーザ光Ｌａおよび戻り光Ｌｂに加えて、
増幅光Ｌｃが当たることになる。しかし、加工ヘッド内
に設置されたミラーの強度は、一般にＬａ＋Ｌｂの光に
は耐えるが、Ｌｃが加わったＬａ＋Ｌｂ＋Ｌｃの光には
耐えられず、破損する可能性が高いものである。
は、レーザ発振器からワークへのレーザ光の経路を逆に
辿ってレーザ発振器まで戻り、発振器内で増幅されて増
幅光Ｌｃとなって再び出力されることになるから、レー
ザ加工機の加工ヘッド内に設置された焦点レンズおよび
ミラーには、レーザ光Ｌａおよび戻り光Ｌｂに加えて、
増幅光Ｌｃが当たることになる。しかし、加工ヘッド内
に設置されたミラーの強度は、一般にＬａ＋Ｌｂの光に
は耐えるが、Ｌｃが加わったＬａ＋Ｌｂ＋Ｌｃの光には
耐えられず、破損する可能性が高いものである。
【０００５】そのため従来は、ワークで反射した戻り光
Ｌｂを、レーザ発振器まで戻る前に屈折させて検出する
ことで、加工不良の発生を検出するとともに、その屈折
によって戻り光Ｌｂが発振器に導入されることを回避
し、それにより増幅光Ｌｃの発生を未然に防止するよう
にしたものがある。
Ｌｂを、レーザ発振器まで戻る前に屈折させて検出する
ことで、加工不良の発生を検出するとともに、その屈折
によって戻り光Ｌｂが発振器に導入されることを回避
し、それにより増幅光Ｌｃの発生を未然に防止するよう
にしたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものは、レーザ加工機の光学系が複雑で高価
なものとなるという問題があった。
うな従来のものは、レーザ加工機の光学系が複雑で高価
なものとなるという問題があった。
【０００７】この発明の課題は、上記従来のもののもつ
問題点を排除して、レーザ加工機の光学系を複雑で高価
なものとすることなく、ワークの加工不良を確実に検出
するとともに、加工ヘッド内に設置されたミラー等の光
学部品を適切に保護することのできるレーザ加工機の加
工不良検出方法およびその装置を提供することにある。
問題点を排除して、レーザ加工機の光学系を複雑で高価
なものとすることなく、ワークの加工不良を確実に検出
するとともに、加工ヘッド内に設置されたミラー等の光
学部品を適切に保護することのできるレーザ加工機の加
工不良検出方法およびその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するものであって、請求項１に係る発明は、出力指令
信号に基づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、
このレーザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の
出力を前記出力指令信号にフィードバックすることでレ
ーザ発振器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工
機において、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィード
バックされるより手前の前記出力指令信号をモニタする
出力指令信号モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の
応答特性を予測した同様の応答特性を持たせ、前記レー
ザ光モニタ手段の出力が、前記出力指令信号モニタ手段
の出力を所定値増分した増分出力を超えるとき、アラー
ムを発生するレーザ加工機の加工不良検出方法である。
決するものであって、請求項１に係る発明は、出力指令
信号に基づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、
このレーザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の
出力を前記出力指令信号にフィードバックすることでレ
ーザ発振器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工
機において、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィード
バックされるより手前の前記出力指令信号をモニタする
出力指令信号モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の
応答特性を予測した同様の応答特性を持たせ、前記レー
ザ光モニタ手段の出力が、前記出力指令信号モニタ手段
の出力を所定値増分した増分出力を超えるとき、アラー
ムを発生するレーザ加工機の加工不良検出方法である。
【０００９】請求項２に係る発明は、出力指令信号に基
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令
信号モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性
を予測した同様の応答特性を持たせ、前記レーザ光モニ
タ手段の出力が、前記出力指令信号モニタ手段の出力を
所定値増分した増分出力を超えるとき、アラームを発生
し、前記アラームの発生に応じて、前記レーザ発振器の
動作を自動停止させるレーザ加工機の加工不良検出方法
である。
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令
信号モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性
を予測した同様の応答特性を持たせ、前記レーザ光モニ
タ手段の出力が、前記出力指令信号モニタ手段の出力を
所定値増分した増分出力を超えるとき、アラームを発生
し、前記アラームの発生に応じて、前記レーザ発振器の
動作を自動停止させるレーザ加工機の加工不良検出方法
である。
【００１０】請求項３に係る発明は、出力指令信号に基
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令
信号モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性
を予測した同様の応答特性を持たせ、前記レーザ光モニ
タ手段の出力が、前記出力指令信号モニタ手段の出力を
所定値増分した増分出力を超えるとき、アラームを発生
し、前記アラームの発生に応じて、加工軌跡を所要量戻
って加工を再開させるレーザ加工機の加工不良検出方法
である。
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令
信号モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性
を予測した同様の応答特性を持たせ、前記レーザ光モニ
タ手段の出力が、前記出力指令信号モニタ手段の出力を
所定値増分した増分出力を超えるとき、アラームを発生
し、前記アラームの発生に応じて、加工軌跡を所要量戻
って加工を再開させるレーザ加工機の加工不良検出方法
である。
【００１１】請求項４に係る発明は、出力指令信号に基
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタし、かつ、前
記レーザ光モニタ手段の応答特性を予測した同様の応答
特性を有する出力指令信号モニタ手段と、前記出力指令
信号モニタ手段の出力を所定値増分させる手段と、前記
レーザ光モニタ手段の出力と、前記増分された前記出力
指令信号モニタ手段の増分出力とを比較して、当該レー
ザ光モニタ手段の出力が当該出力指令信号モニタ手段の
増分出力を超えるとき、アラームを発生する手段とを備
えているレーザ加工機の加工不良検出装置である。
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタし、かつ、前
記レーザ光モニタ手段の応答特性を予測した同様の応答
特性を有する出力指令信号モニタ手段と、前記出力指令
信号モニタ手段の出力を所定値増分させる手段と、前記
レーザ光モニタ手段の出力と、前記増分された前記出力
指令信号モニタ手段の増分出力とを比較して、当該レー
ザ光モニタ手段の出力が当該出力指令信号モニタ手段の
増分出力を超えるとき、アラームを発生する手段とを備
えているレーザ加工機の加工不良検出装置である。
【００１２】請求項５に係る発明は、出力指令信号に基
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力を定常特性および過渡特性を含めてモニタす
るレーザ光モニタ手段の出力を、前記出力指令信号にフ
ィードバックすることでレーザ発振器の発振出力を制御
するようにしたレーザ加工機において、前記レーザ光モ
ニタ手段の出力がフィードバックされるより手前の前記
出力指令信号をモニタし、かつ、前記レーザ光モニタ手
段の応答特性を定常特性および過渡特性を含めて予測し
た同様の応答特性を有する出力指令信号モニタ手段と、
前記出力指令信号モニタ手段の出力を所定値増分させる
手段と、前記レーザ光モニタ手段の出力と、前記増分さ
れた前記出力指令信号モニタ手段の増分出力とを比較し
て、当該レーザ光モニタ手段の出力が当該出力指令信号
モニタ手段の増分出力を超えるとき、アラームを発生す
る手段とを備えているレーザ加工機の加工不良検出装置
である。
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力を定常特性および過渡特性を含めてモニタす
るレーザ光モニタ手段の出力を、前記出力指令信号にフ
ィードバックすることでレーザ発振器の発振出力を制御
するようにしたレーザ加工機において、前記レーザ光モ
ニタ手段の出力がフィードバックされるより手前の前記
出力指令信号をモニタし、かつ、前記レーザ光モニタ手
段の応答特性を定常特性および過渡特性を含めて予測し
た同様の応答特性を有する出力指令信号モニタ手段と、
前記出力指令信号モニタ手段の出力を所定値増分させる
手段と、前記レーザ光モニタ手段の出力と、前記増分さ
れた前記出力指令信号モニタ手段の増分出力とを比較し
て、当該レーザ光モニタ手段の出力が当該出力指令信号
モニタ手段の増分出力を超えるとき、アラームを発生す
る手段とを備えているレーザ加工機の加工不良検出装置
である。
【００１３】請求項６に係る発明は、出力指令信号に基
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令
信号モニタ手段と、前記出力指令信号モニタ手段の出力
を所定値増分させる手段と、前記レーザ光モニタ手段の
出力と、前記増分された前記出力指令信号モニタ手段の
増分出力とを比較して、当該レーザ光モニタ手段の出力
が当該出力指令信号モニタ手段の増分出力を超えると
き、アラームを発生する手段とを備え、前記出力指令信
号モニタ手段に、前記出力指令信号が前記レーザ発振器
の発振しきい値以下であるとき、前記レーザ光モニタ手
段の応答特性と同様にオフセット領域を調整するオフセ
ット調整手段と、前記出力指令信号が前記レーザ発振器
を安定して発振させているとき、前記レーザ光モニタ手
段の応答特性と同様にその発振レベルの傾きを調整する
傾き調整手段と、前記出力指令信号が前記レーザ発振器
の発振を開始させる立ち上がり時、および、発振を終了
させる立ち下がり時に、前記レーザ光モニタ手段の応答
特性と同様に立ち上がり遅れおよび立ち下がり遅れを調
整する立ち上がり／立ち下がり遅延手段とを設けたレー
ザ加工機の加工不良検出装置である。
づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、このレー
ザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力を前
記出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックさ
れるより手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令
信号モニタ手段と、前記出力指令信号モニタ手段の出力
を所定値増分させる手段と、前記レーザ光モニタ手段の
出力と、前記増分された前記出力指令信号モニタ手段の
増分出力とを比較して、当該レーザ光モニタ手段の出力
が当該出力指令信号モニタ手段の増分出力を超えると
き、アラームを発生する手段とを備え、前記出力指令信
号モニタ手段に、前記出力指令信号が前記レーザ発振器
の発振しきい値以下であるとき、前記レーザ光モニタ手
段の応答特性と同様にオフセット領域を調整するオフセ
ット調整手段と、前記出力指令信号が前記レーザ発振器
を安定して発振させているとき、前記レーザ光モニタ手
段の応答特性と同様にその発振レベルの傾きを調整する
傾き調整手段と、前記出力指令信号が前記レーザ発振器
の発振を開始させる立ち上がり時、および、発振を終了
させる立ち下がり時に、前記レーザ光モニタ手段の応答
特性と同様に立ち上がり遅れおよび立ち下がり遅れを調
整する立ち上がり／立ち下がり遅延手段とを設けたレー
ザ加工機の加工不良検出装置である。
【００１４】請求項７に係る発明は、請求項４、５また
は６記載の発明において、前記アラーム発生手段による
アラームの発生に応じて、前記レーザ発振器の動作を自
動停止させる手段を備えているレーザ加工機の加工不良
検出装置である。
は６記載の発明において、前記アラーム発生手段による
アラームの発生に応じて、前記レーザ発振器の動作を自
動停止させる手段を備えているレーザ加工機の加工不良
検出装置である。
【００１５】請求項８に係る発明は、請求項４、５また
は６記載の発明において、前記アラーム発生手段による
アラームの発生に応じて、加工軌跡を所要量戻って加工
を再開させる手段を備えているレーザ加工機の加工不良
検出装置である。
は６記載の発明において、前記アラーム発生手段による
アラームの発生に応じて、加工軌跡を所要量戻って加工
を再開させる手段を備えているレーザ加工機の加工不良
検出装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照して説明する。図１は、この発明によるレーザ加工
機の加工不良検出装置の一実施の形態を示すブロック図
であり、このレーザ加工機の加工不良検出装置１は、レ
ーザ発振器のレーザ用電源１０および発振ヘッド２０
と、発振ヘッド２０から出力されるレーザ光をモニタ
（検出）するパワーセンサ（光センサ）３０とを備え、
パワーセンサ３０によるレーザ光のモニタ出力を加算器
４０を経てフィードバックすることで、出力指令信号
（電圧波形指令信号）Ｖに基づくレーザ発振器の発振出
力を制御するようになったレーザ加工機に適用されるも
のである。
参照して説明する。図１は、この発明によるレーザ加工
機の加工不良検出装置の一実施の形態を示すブロック図
であり、このレーザ加工機の加工不良検出装置１は、レ
ーザ発振器のレーザ用電源１０および発振ヘッド２０
と、発振ヘッド２０から出力されるレーザ光をモニタ
（検出）するパワーセンサ（光センサ）３０とを備え、
パワーセンサ３０によるレーザ光のモニタ出力を加算器
４０を経てフィードバックすることで、出力指令信号
（電圧波形指令信号）Ｖに基づくレーザ発振器の発振出
力を制御するようになったレーザ加工機に適用されるも
のである。
【００１７】そのため、このレーザ加工機の加工不良検
出装置１は、入力される出力指令信号Ｖに基づいて、レ
ーザ用電源１０から発振ヘッド２０およびパワーセンサ
３０に至るまでの応答特性（応答遅れ）をシミュレート
（予測）するシミュレータ５０と、シミュレータ５０の
出力を所定の増分値αだけ増分させる増分器６０と、パ
ワーセンサ３０の出力を増分器６０の出力と比較して、
パワーセンサ３０の出力が、増分器６０の出力（増分値
αだけ増分されたシミュレータ５０の出力）を超えると
き、適宜のアラームを発生する比較器７０とを備えてい
る。
出装置１は、入力される出力指令信号Ｖに基づいて、レ
ーザ用電源１０から発振ヘッド２０およびパワーセンサ
３０に至るまでの応答特性（応答遅れ）をシミュレート
（予測）するシミュレータ５０と、シミュレータ５０の
出力を所定の増分値αだけ増分させる増分器６０と、パ
ワーセンサ３０の出力を増分器６０の出力と比較して、
パワーセンサ３０の出力が、増分器６０の出力（増分値
αだけ増分されたシミュレータ５０の出力）を超えると
き、適宜のアラームを発生する比較器７０とを備えてい
る。
【００１８】このような加工不良検出装置１が適用され
るレーザ加工機（レーザ発振器）における応答特性、す
なわち、レーザ用電源１０から発振ヘッド２０およびパ
ワーセンサ３０に至るまでの応答遅れについて、まず、
定常特性（静的特性）を以下に説明する。
るレーザ加工機（レーザ発振器）における応答特性、す
なわち、レーザ用電源１０から発振ヘッド２０およびパ
ワーセンサ３０に至るまでの応答遅れについて、まず、
定常特性（静的特性）を以下に説明する。
【００１９】図２に示すように、レーザ用電源１０は、
商用電源を整流して出力指令信号Ｖに応じたＤＣ電圧を
得るＤＣＰＵ（直流パワーユニット）１１と、得られた
ＤＣ電圧を高周波交流および高圧に変換して、出力指令
信号Ｖに応じた高周波電圧を出力するＲＦＰＵ（高周波
パワーユニット）１２とで構成され、発振ヘッド２０に
放電電力を供給するようになっている。
商用電源を整流して出力指令信号Ｖに応じたＤＣ電圧を
得るＤＣＰＵ（直流パワーユニット）１１と、得られた
ＤＣ電圧を高周波交流および高圧に変換して、出力指令
信号Ｖに応じた高周波電圧を出力するＲＦＰＵ（高周波
パワーユニット）１２とで構成され、発振ヘッド２０に
放電電力を供給するようになっている。
【００２０】また、発振ヘッド２０は、レーザ用電源１
０から出力指令信号Ｖに応じた高周波電圧が印加される
電極２１、２１と、電極２１、２１間で放電が発生して
レーザ媒質が励起されることでレーザ光を生起させるリ
アミラー２２および出力ミラー２３とを備え、さらに、
レーザ光をモニタするためモニタ光をパワーセンサ３０
へ案内するモニタ用ミラー２４を備えている。
０から出力指令信号Ｖに応じた高周波電圧が印加される
電極２１、２１と、電極２１、２１間で放電が発生して
レーザ媒質が励起されることでレーザ光を生起させるリ
アミラー２２および出力ミラー２３とを備え、さらに、
レーザ光をモニタするためモニタ光をパワーセンサ３０
へ案内するモニタ用ミラー２４を備えている。
【００２１】図２に示すレーザ発振器において、ＤＣＰ
Ｕ１１の入出力特性を図３ａ、図３ｂに示す。すなわ
ち、図３ａに示すように、ＤＣＰＵ１１の入力電圧（出
力指令信号Ｖに相当）に対し、出力電圧（位置の電
圧）は相関（比例）する。一方、図３ｂに示すように、
ＤＣＰＵ１１の入力電圧（出力指令信号Ｖに相当）に対
し、出力電流（位置の電流）は定電流性を示す。
Ｕ１１の入出力特性を図３ａ、図３ｂに示す。すなわ
ち、図３ａに示すように、ＤＣＰＵ１１の入力電圧（出
力指令信号Ｖに相当）に対し、出力電圧（位置の電
圧）は相関（比例）する。一方、図３ｂに示すように、
ＤＣＰＵ１１の入力電圧（出力指令信号Ｖに相当）に対
し、出力電流（位置の電流）は定電流性を示す。
【００２２】また、ＲＦＰＵ１２の入出力特性を図４
ａ、図４ｂに示す。すなわち、図４ａに示すように、Ｒ
ＦＰＵ１２の入力電圧（位置の電圧）に対し、出力電
流（位置の電流、したがって放電電流）は相関（比
例）する。一方、図４ｂに示すように、ＲＦＰＵ１２の
入力電圧（位置の電圧）に対し、出力電圧（位置の
電圧）は定電圧性を示す。
ａ、図４ｂに示す。すなわち、図４ａに示すように、Ｒ
ＦＰＵ１２の入力電圧（位置の電圧）に対し、出力電
流（位置の電流、したがって放電電流）は相関（比
例）する。一方、図４ｂに示すように、ＲＦＰＵ１２の
入力電圧（位置の電圧）に対し、出力電圧（位置の
電圧）は定電圧性を示す。
【００２３】さらに、発振ヘッド２０およびパワーセン
サ３０の入出力特性を図５に示す。すなわち、図５に示
すように、発振ヘッド２０の入力電流（位置の電流、
つまり放電電流）に対し、レーザ光の出力光パワー（
位置の光パワー、つまり検出電圧）およびパワーセンサ
３０のモニタ光パワー（位置の光パワー、つまり検出
電圧）は、オフセット領域Ａを超える領域Ｂで相関（比
例）する。なお、出力光パワーとモニタ光パワーとは互
いに比例関係にある。
サ３０の入出力特性を図５に示す。すなわち、図５に示
すように、発振ヘッド２０の入力電流（位置の電流、
つまり放電電流）に対し、レーザ光の出力光パワー（
位置の光パワー、つまり検出電圧）およびパワーセンサ
３０のモニタ光パワー（位置の光パワー、つまり検出
電圧）は、オフセット領域Ａを超える領域Ｂで相関（比
例）する。なお、出力光パワーとモニタ光パワーとは互
いに比例関係にある。
【００２４】図３ａ、図４ａ、図５を合成することで、
図６に示すような、出力指令信号Ｖと、パワーセンサ３
０の出力（位置の検出電圧）との関係が得られる。
すなわち、図６に示すように、出力指令信号Ｖと、パワ
ーセンサ３０の出力（位置の検出電圧）とは、オフ
セット領域Ａを超える領域Ｂで相関（比例）する。
図６に示すような、出力指令信号Ｖと、パワーセンサ３
０の出力（位置の検出電圧）との関係が得られる。
すなわち、図６に示すように、出力指令信号Ｖと、パワ
ーセンサ３０の出力（位置の検出電圧）とは、オフ
セット領域Ａを超える領域Ｂで相関（比例）する。
【００２５】出力指令信号Ｖが与えられて、レーザ発振
器の発振ヘッド２０に放電電流が供給されても、出力光
やモニタ光として取り出すのに必要なエネルギや、内部
損失が原因で、発振ヘッド２０が発振しない領域があ
り、これが、図６に示すオフセット領域Ａである。しか
も、このオフセット領域Ａ（発振しない領域）は、レー
ザ発振器を構成している部品のばらつき等に起因して、
個体差（例えば、個体Ａ〜Ｄの差）のあるのが普通であ
り、これが、図６に示す発振しきい値のばらつきとなっ
て現れる。
器の発振ヘッド２０に放電電流が供給されても、出力光
やモニタ光として取り出すのに必要なエネルギや、内部
損失が原因で、発振ヘッド２０が発振しない領域があ
り、これが、図６に示すオフセット領域Ａである。しか
も、このオフセット領域Ａ（発振しない領域）は、レー
ザ発振器を構成している部品のばらつき等に起因して、
個体差（例えば、個体Ａ〜Ｄの差）のあるのが普通であ
り、これが、図６に示す発振しきい値のばらつきとなっ
て現れる。
【００２６】一方、発振しきい値以上の出力指令信号Ｖ
が与えられると、レーザ発振器の発振ヘッド２０が発振
し始め、出力光パワーおよびモニタ光パワーは、個体差
（個体Ａ〜Ｄの差）はあるものの、ほぼ放電電流に比例
して増大する。これが、図６に示す相関（比例）領域Ｂ
である。
が与えられると、レーザ発振器の発振ヘッド２０が発振
し始め、出力光パワーおよびモニタ光パワーは、個体差
（個体Ａ〜Ｄの差）はあるものの、ほぼ放電電流に比例
して増大する。これが、図６に示す相関（比例）領域Ｂ
である。
【００２７】つぎに、加工不良検出装置１が適用される
レーザ加工機（レーザ発振器）における応答特性、すな
わち、レーザ用電源１０から発振ヘッド２０およびパワ
ーセンサ３０に至るまでの応答遅れについて、過渡特性
（動的特性）を以下に説明する。
レーザ加工機（レーザ発振器）における応答特性、すな
わち、レーザ用電源１０から発振ヘッド２０およびパワ
ーセンサ３０に至るまでの応答遅れについて、過渡特性
（動的特性）を以下に説明する。
【００２８】図２に示すレーザ発振器において、図７ａ
に示す出力指令信号Ｖの波形に対し、ＤＣＰＵ１１、Ｒ
ＦＰＵ１２、パワーセンサ３０の応答波形は、それぞれ
図７ｂ、図７ｃ、図７ｄに示すようになる。すなわち、
図７ｂに示すように、ＤＣＰＵ１１の立ち上がりの遅れ
τ１１、および、立ち下がりの遅れτ１２が発生する。
また、図７ｃに示すように、ＲＦＰＵ１２の立ち上がり
の遅れτ２１（τ２１＞τ１１）、および、立ち下がり
の遅れτ２２（τ２２＞τ１２）が発生する。さらに、
図７ｄに示すように、パワーセンサ３０の立ち上がりの
遅れτ３１（τ３１＞τ２１）、および、立ち下がりの
遅れτ３２（τ３２＞τ２２）が発生する。
に示す出力指令信号Ｖの波形に対し、ＤＣＰＵ１１、Ｒ
ＦＰＵ１２、パワーセンサ３０の応答波形は、それぞれ
図７ｂ、図７ｃ、図７ｄに示すようになる。すなわち、
図７ｂに示すように、ＤＣＰＵ１１の立ち上がりの遅れ
τ１１、および、立ち下がりの遅れτ１２が発生する。
また、図７ｃに示すように、ＲＦＰＵ１２の立ち上がり
の遅れτ２１（τ２１＞τ１１）、および、立ち下がり
の遅れτ２２（τ２２＞τ１２）が発生する。さらに、
図７ｄに示すように、パワーセンサ３０の立ち上がりの
遅れτ３１（τ３１＞τ２１）、および、立ち下がりの
遅れτ３２（τ３２＞τ２２）が発生する。
【００２９】そして、レーザ発振器全体の立ち上がりの
遅れは、各構成要素の立ち上がりの遅れの和となり、一
方、レーザ発振器全体の立ち下がりの遅れは、各構成要
素の立ち下がりの遅れの和となる。すなわち、レーザ発
振器全体の立ち上がりの遅れτ↑は、τ↑＝τ１１＋τ
２１＋τ３１で求められ、一方、レーザ発振器全体の立
ち下がりの遅れτ↓は、τ↓＝τ１２＋τ２２＋τ３２
で求められ、このような立ち上がりの遅れτ↑、立ち下
がりの遅れτ↓が、パワーセンサ３０の出力波形となっ
てあらわれる。
遅れは、各構成要素の立ち上がりの遅れの和となり、一
方、レーザ発振器全体の立ち下がりの遅れは、各構成要
素の立ち下がりの遅れの和となる。すなわち、レーザ発
振器全体の立ち上がりの遅れτ↑は、τ↑＝τ１１＋τ
２１＋τ３１で求められ、一方、レーザ発振器全体の立
ち下がりの遅れτ↓は、τ↓＝τ１２＋τ２２＋τ３２
で求められ、このような立ち上がりの遅れτ↑、立ち下
がりの遅れτ↓が、パワーセンサ３０の出力波形となっ
てあらわれる。
【００３０】このような立ち上がりの遅れτ↑および立
ち下がりの遅れτ↓にも、レーザ発振器を構成している
部品のばらつき等に起因して、個体差（例えば、個体Ａ
〜Ｄの差）のあるのが普通であり、これを図８ｂに示
す。すなわち、図８ａに示す出力指令信号Ｖの波形に対
し、パワーセンサ３０の出力波形には、図８ｂに示すよ
うに、個体差Ａ〜Ｄに応じて、立ち上がりの遅れτＡ↑
〜τＤ↑および立ち下がりの遅れτＡ↓〜τＤ↓があら
われる。
ち下がりの遅れτ↓にも、レーザ発振器を構成している
部品のばらつき等に起因して、個体差（例えば、個体Ａ
〜Ｄの差）のあるのが普通であり、これを図８ｂに示
す。すなわち、図８ａに示す出力指令信号Ｖの波形に対
し、パワーセンサ３０の出力波形には、図８ｂに示すよ
うに、個体差Ａ〜Ｄに応じて、立ち上がりの遅れτＡ↑
〜τＤ↑および立ち下がりの遅れτＡ↓〜τＤ↓があら
われる。
【００３１】以上のように、図２に示すレーザ発振器に
は、定常特性（静的特性）および過渡特性（動的特性）
のいずれにも、レーザ用電源１０から発振ヘッド２０お
よびパワーセンサ３０に至るまでの応答遅れが存在する
から、このレーザ加工機の加工不良検出装置１における
シミュレータ５０は、図９に示すように、このような応
答遅れをシミュレート（予測）するのに必要な、オフセ
ット調整回路５１、オフセット調整回路５２、増幅回路
５３、および、立ち上がり／立ち下がり遅延回路５４を
備えている。
は、定常特性（静的特性）および過渡特性（動的特性）
のいずれにも、レーザ用電源１０から発振ヘッド２０お
よびパワーセンサ３０に至るまでの応答遅れが存在する
から、このレーザ加工機の加工不良検出装置１における
シミュレータ５０は、図９に示すように、このような応
答遅れをシミュレート（予測）するのに必要な、オフセ
ット調整回路５１、オフセット調整回路５２、増幅回路
５３、および、立ち上がり／立ち下がり遅延回路５４を
備えている。
【００３２】このうち、オフセット調整回路５１、オフ
セット調整回路５２および増幅回路５３は、応答遅れの
定常特性（静的特性）をシミュレート（予測）するもの
である。すなわち、図１０ａに示すように原点を通るシ
ミュレータ出力を、オフセット調整回路５１が、図１０
ｂに示すように負方向に偏倚させるとともに、その偏倚
量を調整し、また、オフセット調整回路５２が、図１０
ｃに示すように負の成分をゼロレベルにすることで、図
１０ｄに示すようにシミュレータ出力にオフセット領域
Ａを生成・調整する一方、増幅回路５３が、シミュレー
タ出力の傾きを調整するようになっている。
セット調整回路５２および増幅回路５３は、応答遅れの
定常特性（静的特性）をシミュレート（予測）するもの
である。すなわち、図１０ａに示すように原点を通るシ
ミュレータ出力を、オフセット調整回路５１が、図１０
ｂに示すように負方向に偏倚させるとともに、その偏倚
量を調整し、また、オフセット調整回路５２が、図１０
ｃに示すように負の成分をゼロレベルにすることで、図
１０ｄに示すようにシミュレータ出力にオフセット領域
Ａを生成・調整する一方、増幅回路５３が、シミュレー
タ出力の傾きを調整するようになっている。
【００３３】そのため、図１０ｄを図６と対比しながら
参照することで明らかなように、オフセット調整回路５
１およびオフセット調整回路５２を調整することで、レ
ーザ発振器の個体（例えば、個体Ａ〜Ｄのいずれか）に
合った発振しきい値に相当するオフセット領域Ａを、シ
ミュレータ５０に設定することができる。また、増幅回
路５３を調整することで、レーザ発振器の個体（個体Ａ
〜Ｄのいずれか）に合った光パワーの傾きに相当する傾
きを、シミュレータ５０に設定することができる。
参照することで明らかなように、オフセット調整回路５
１およびオフセット調整回路５２を調整することで、レ
ーザ発振器の個体（例えば、個体Ａ〜Ｄのいずれか）に
合った発振しきい値に相当するオフセット領域Ａを、シ
ミュレータ５０に設定することができる。また、増幅回
路５３を調整することで、レーザ発振器の個体（個体Ａ
〜Ｄのいずれか）に合った光パワーの傾きに相当する傾
きを、シミュレータ５０に設定することができる。
【００３４】また、立ち上がり／立ち下がり遅延回路５
４は、応答遅れの過渡特性（動的特性）をシミュレート
（予測）するものである。すなわち、図１１ａに示す出
力指令信号Ｖの波形に対し、図１１ｂに示すように、シ
ミュレータ出力の立ち上がりの遅れτ１を調整するとと
もに、シミュレータ出力の立ち下がりの遅れτ２を調整
するようになっている。
４は、応答遅れの過渡特性（動的特性）をシミュレート
（予測）するものである。すなわち、図１１ａに示す出
力指令信号Ｖの波形に対し、図１１ｂに示すように、シ
ミュレータ出力の立ち上がりの遅れτ１を調整するとと
もに、シミュレータ出力の立ち下がりの遅れτ２を調整
するようになっている。
【００３５】そのため、図１１ｂを図８ｂと対比しなが
ら参照することで明らかなように、立ち上がり／立ち下
がり遅延回路５４を調整することで、レーザ発振器の個
体（例えば、個体Ａ〜Ｄのいずれか）に合った立ち上が
りの遅れ（τＡ↑〜τＤ↑）に相当する立ち上がりの遅
れτ１を、シミュレータ５０に設定することができ、ま
た、その個体（個体Ａ〜Ｄのいずれか）に合った立ち下
がりの遅れ（τＡ↓〜τＤ↓）に相当する立ち下がりの
遅れτ２を、シミュレータ５０に設定することができ
る。
ら参照することで明らかなように、立ち上がり／立ち下
がり遅延回路５４を調整することで、レーザ発振器の個
体（例えば、個体Ａ〜Ｄのいずれか）に合った立ち上が
りの遅れ（τＡ↑〜τＤ↑）に相当する立ち上がりの遅
れτ１を、シミュレータ５０に設定することができ、ま
た、その個体（個体Ａ〜Ｄのいずれか）に合った立ち下
がりの遅れ（τＡ↓〜τＤ↓）に相当する立ち下がりの
遅れτ２を、シミュレータ５０に設定することができ
る。
【００３６】次に、上記の実施の形態の作用について説
明する。
明する。
【００３７】出力指令信号Ｖが与えられると、レーザ用
電源１０から発振ヘッド２０に放電電流が供給される
が、出力指令信号Ｖの電圧波形レベルが発振しきい値以
下の間はオフセット領域Ａにあるため発振ヘッド２０は
発振せず、そのため、パワーセンサ３０の出力は現れな
い。
電源１０から発振ヘッド２０に放電電流が供給される
が、出力指令信号Ｖの電圧波形レベルが発振しきい値以
下の間はオフセット領域Ａにあるため発振ヘッド２０は
発振せず、そのため、パワーセンサ３０の出力は現れな
い。
【００３８】一方、この間シミュレータ５０は、オフセ
ット調整回路５１およびオフセット調整回路５２のはた
らきによりオフセット領域Ａにあるため、シミュレータ
５０の出力も現れず、比較器７０はアラームを発生しな
い。
ット調整回路５１およびオフセット調整回路５２のはた
らきによりオフセット領域Ａにあるため、シミュレータ
５０の出力も現れず、比較器７０はアラームを発生しな
い。
【００３９】つぎに、出力指令信号Ｖの電圧波形レベル
が発振しきい値に達すると、相関（比例）領域Ｂに入っ
て発振ヘッド２０が発振し始めるが、この立ち上がり時
には、過渡的に、パワーセンサ３０の出力に立ち上がり
の遅れτ１が発生する。
が発振しきい値に達すると、相関（比例）領域Ｂに入っ
て発振ヘッド２０が発振し始めるが、この立ち上がり時
には、過渡的に、パワーセンサ３０の出力に立ち上がり
の遅れτ１が発生する。
【００４０】一方、このときシミュレータ５０も相関
（比例）領域Ｂに入るが、立ち上がり／立ち下がり遅延
回路５４のはたらきにより立ち上がりの遅れτ１をシミ
ュレート（予測）するため、シミュレータ５０の出力に
もパワーセンサ３０の出力と同様の立ち上がりの遅れτ
１が発生する。そのため、発振ヘッド２０を含むレーザ
発振器に何らかの異常がない限り、比較器７０はアラー
ムを発生しない。
（比例）領域Ｂに入るが、立ち上がり／立ち下がり遅延
回路５４のはたらきにより立ち上がりの遅れτ１をシミ
ュレート（予測）するため、シミュレータ５０の出力に
もパワーセンサ３０の出力と同様の立ち上がりの遅れτ
１が発生する。そのため、発振ヘッド２０を含むレーザ
発振器に何らかの異常がない限り、比較器７０はアラー
ムを発生しない。
【００４１】つぎに、発振ヘッド２０が安定して発振し
ている状態（定常状態）にあって、加工が正常に行われ
ている間は、パワーセンサ３０の出力レベルはほぼ一定
に保たれる。
ている状態（定常状態）にあって、加工が正常に行われ
ている間は、パワーセンサ３０の出力レベルはほぼ一定
に保たれる。
【００４２】一方、この間シミュレータ５０は、増幅回
路５３のはたらきによりパワーセンサ３０の出力レベル
をシミュレート（予測）するため、シミュレータ５０の
出力レベルもパワーセンサ３０の出力レベルと同様に保
たれる。そのため、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器
に何らかの異常がない限り、比較器７０はアラームを発
生しない。
路５３のはたらきによりパワーセンサ３０の出力レベル
をシミュレート（予測）するため、シミュレータ５０の
出力レベルもパワーセンサ３０の出力レベルと同様に保
たれる。そのため、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器
に何らかの異常がない限り、比較器７０はアラームを発
生しない。
【００４３】つぎに、出力指令信号Ｖが停止すると、発
振ヘッド２０の発振が停止するが、この立ち下がり時に
は、過渡的に、パワーセンサ３０の出力に立ち下がりの
遅れτ２が発生する。
振ヘッド２０の発振が停止するが、この立ち下がり時に
は、過渡的に、パワーセンサ３０の出力に立ち下がりの
遅れτ２が発生する。
【００４４】一方、このときシミュレータ５０は、立ち
上がり／立ち下がり遅延回路５４のはたらきにより立ち
下がりの遅れτ２をシミュレート（予測）するため、シ
ミュレータ５０の出力にもパワーセンサ３０の出力と同
様の立ち下がりの遅れτ２が発生する。そのため、発振
ヘッド２０を含むレーザ発振器に何らかの異常がない限
り、比較器７０はアラームを発生しない。
上がり／立ち下がり遅延回路５４のはたらきにより立ち
下がりの遅れτ２をシミュレート（予測）するため、シ
ミュレータ５０の出力にもパワーセンサ３０の出力と同
様の立ち下がりの遅れτ２が発生する。そのため、発振
ヘッド２０を含むレーザ発振器に何らかの異常がない限
り、比較器７０はアラームを発生しない。
【００４５】以上が、加工をはじめすべて正常な状態に
あるときの動作である。これに対し、加工不良をはじめ
何らかの異常が発生した場合はつぎのようになる。
あるときの動作である。これに対し、加工不良をはじめ
何らかの異常が発生した場合はつぎのようになる。
【００４６】第１に、発振ヘッド２０が安定して発振し
ている状態（定常状態）にあってワークを加工している
最中に、加工不良が発生すると、それによって生じた反
射光が発振ヘッド２０まで戻るため、パワーセンサ３０
がモニタするモニタ光のパワーが増大する。そして、こ
のモニタ光パワーの増大の程度が、増分器６０の増分値
αを超えると、すなわち、パワーセンサ３０の出力が、
シミュレータ５０の出力を所定の増分値αだけ増分させ
る増分器６０の出力（増分値αだけ増分されたシミュレ
ータ５０の出力）を超えると、比較器７０がアラームを
発生する。すると、このアラームに基づいて、図示しな
い適宜の自動停止手段が動作して、発振ヘッド２０を含
むレーザ発振器の発振動作を停止させるか、または、図
示しない適宜の戻り加工再開手段が動作して、加工軌跡
を所要量戻って加工を再開させることとなる。
ている状態（定常状態）にあってワークを加工している
最中に、加工不良が発生すると、それによって生じた反
射光が発振ヘッド２０まで戻るため、パワーセンサ３０
がモニタするモニタ光のパワーが増大する。そして、こ
のモニタ光パワーの増大の程度が、増分器６０の増分値
αを超えると、すなわち、パワーセンサ３０の出力が、
シミュレータ５０の出力を所定の増分値αだけ増分させ
る増分器６０の出力（増分値αだけ増分されたシミュレ
ータ５０の出力）を超えると、比較器７０がアラームを
発生する。すると、このアラームに基づいて、図示しな
い適宜の自動停止手段が動作して、発振ヘッド２０を含
むレーザ発振器の発振動作を停止させるか、または、図
示しない適宜の戻り加工再開手段が動作して、加工軌跡
を所要量戻って加工を再開させることとなる。
【００４７】第２に、発振ヘッド２０が発振し始める立
ち上がり時に、加工不良に類する何らかの異常が発生し
て、パワーセンサ３０の出力が、増分値αだけ増分され
たシミュレータ５０の出力を超えると、この場合も比較
器７０がアラームを発生する。そして、適宜の自動停止
手段が、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器の発振動作
を停止させるか、または、適宜の戻り加工再開手段が、
加工軌跡を所要量戻って加工を再開させることとなる。
ち上がり時に、加工不良に類する何らかの異常が発生し
て、パワーセンサ３０の出力が、増分値αだけ増分され
たシミュレータ５０の出力を超えると、この場合も比較
器７０がアラームを発生する。そして、適宜の自動停止
手段が、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器の発振動作
を停止させるか、または、適宜の戻り加工再開手段が、
加工軌跡を所要量戻って加工を再開させることとなる。
【００４８】第３に、発振ヘッド２０の発振が停止する
立ち下がり時に、加工不良に類する何らかの異常が発生
して、パワーセンサ３０の出力が、増分値αだけ増分さ
れたシミュレータ５０の出力を超えると、この場合も比
較器７０がアラームを発生する。そして、適宜の自動停
止手段が、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器の発振動
作を停止させるか、または、適宜の戻り加工再開手段
が、加工軌跡を所要量戻って加工を再開させることとな
る。
立ち下がり時に、加工不良に類する何らかの異常が発生
して、パワーセンサ３０の出力が、増分値αだけ増分さ
れたシミュレータ５０の出力を超えると、この場合も比
較器７０がアラームを発生する。そして、適宜の自動停
止手段が、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器の発振動
作を停止させるか、または、適宜の戻り加工再開手段
が、加工軌跡を所要量戻って加工を再開させることとな
る。
【００４９】以上のように、発振ヘッド２０が安定して
発振している定常状態にあるときはもちろん、発振し始
める立ち上がりの過渡状態にあるとき、および、発振が
停止する立ち下がりの過渡状態にあるときを含め、すべ
ての状態において、加工不良をはじめ何らかの異常が発
生した場合は、パワーセンサ３０の出力が、増分値αだ
け増分されたシミュレータ５０の出力を超えることによ
って、比較器７０がアラームを発生することができ、そ
の結果、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器の発振動作
を停止させるか、または、加工軌跡を所要量戻って加工
を再開させることが可能となる。
発振している定常状態にあるときはもちろん、発振し始
める立ち上がりの過渡状態にあるとき、および、発振が
停止する立ち下がりの過渡状態にあるときを含め、すべ
ての状態において、加工不良をはじめ何らかの異常が発
生した場合は、パワーセンサ３０の出力が、増分値αだ
け増分されたシミュレータ５０の出力を超えることによ
って、比較器７０がアラームを発生することができ、そ
の結果、発振ヘッド２０を含むレーザ発振器の発振動作
を停止させるか、または、加工軌跡を所要量戻って加工
を再開させることが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】この発明は以上のように、出力指令信号
に基づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、この
レーザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力
を出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の出力指令信号をモニタする出力指令信号モニ
タ手段に、レーザ光モニタ手段の応答特性を予測した同
様の応答特性を持たせ、レーザ光モニタ手段の出力が、
出力指令信号モニタ手段の出力を所定値増分した増分出
力を超えるとき、アラームを発生するように構成したの
で、レーザ加工機の光学系を複雑で高価なものとするこ
となく、ワークの加工不良を確実に検出することができ
るとともに、加工ヘッド内に設置されたミラー等の光学
部品を適切に保護することができる効果がある。
に基づいてレーザ発振器からレーザ光を出力させ、この
レーザ光の出力をモニタするレーザ光モニタ手段の出力
を出力指令信号にフィードバックすることでレーザ発振
器の発振出力を制御するようにしたレーザ加工機におい
て、レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の出力指令信号をモニタする出力指令信号モニ
タ手段に、レーザ光モニタ手段の応答特性を予測した同
様の応答特性を持たせ、レーザ光モニタ手段の出力が、
出力指令信号モニタ手段の出力を所定値増分した増分出
力を超えるとき、アラームを発生するように構成したの
で、レーザ加工機の光学系を複雑で高価なものとするこ
となく、ワークの加工不良を確実に検出することができ
るとともに、加工ヘッド内に設置されたミラー等の光学
部品を適切に保護することができる効果がある。
【図１】レーザ加工機の加工不良検出装置の一実施の形
態を示すブロック図である。
態を示すブロック図である。
【図２】図１のものの要部の拡大説明図である。
【図３】ＤＣＰＵの入出力特性を示すグラフである。
【図４】ＲＦＰＵの入出力特性を示すグラフである。
【図５】発振ヘッド、パワーセンサの入出力特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】出力指令信号とパワーセンサ出力との定常特性
（静的特性）を示すグラフである。
（静的特性）を示すグラフである。
【図７】出力指令信号の波形に対するＤＣＰＵ、ＲＦＰ
Ｕ、パワーセンサの応答波形を示すグラフである。
Ｕ、パワーセンサの応答波形を示すグラフである。
【図８】出力指令信号とパワーセンサ出力との過渡特性
（動的特性）を示すグラフである。
（動的特性）を示すグラフである。
【図９】シミュレータの一例を示す回路図である。
【図１０】図９のシミュレータによる定常特性（静的特
性）の調整内容を示すグラフである。
性）の調整内容を示すグラフである。
【図１１】図９のシミュレータによる過渡特性（動的特
性）の調整内容を示すグラフである。
性）の調整内容を示すグラフである。
１ レーザ加工機の加工不良検出装置 １０ レーザ用電源 １１ ＤＣＰＵ（直流パワーユニット） １２ ＲＦＰＵ（高周波パワーユニット） ２０ 発振ヘッド ２１ 電極 ２２ リアミラー ２３ 出力ミラー ２４ モニタ用ミラー ３０ パワーセンサ（光センサ） ４０ 加算器 ５０ シミュレータ ５１ オフセット調整回路 ５２ オフセット調整回路 ５３ 増幅回路 ５４ 立ち上がり／立ち下がり遅延回路 ６０ 増分器 ７０ 比較器
Claims (8)
- 【請求項１】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
らレーザ光を出力させ、このレーザ光の出力をモニタす
るレーザ光モニタ手段の出力を前記出力指令信号にフィ
ードバックすることでレーザ発振器の発振出力を制御す
るようにしたレーザ加工機において、 前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令信号
モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性を予
測した同様の応答特性を持たせ、 前記レーザ光モニタ手段の出力が、前記出力指令信号モ
ニタ手段の出力を所定値増分した増分出力を超えると
き、アラームを発生する、ことを特徴とするレーザ加工
機の加工不良検出方法。 - 【請求項２】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
らレーザ光を出力させ、このレーザ光の出力をモニタす
るレーザ光モニタ手段の出力を前記出力指令信号にフィ
ードバックすることでレーザ発振器の発振出力を制御す
るようにしたレーザ加工機において、 前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令信号
モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性を予
測した同様の応答特性を持たせ、 前記レーザ光モニタ手段の出力が、前記出力指令信号モ
ニタ手段の出力を所定値増分した増分出力を超えると
き、アラームを発生し、 前記アラームの発生に応じて、前記レーザ発振器の動作
を自動停止させる、ことを特徴とするレーザ加工機の加
工不良検出方法。 - 【請求項３】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
らレーザ光を出力させ、このレーザ光の出力をモニタす
るレーザ光モニタ手段の出力を前記出力指令信号にフィ
ードバックすることでレーザ発振器の発振出力を制御す
るようにしたレーザ加工機において、 前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令信号
モニタ手段に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性を予
測した同様の応答特性を持たせ、 前記レーザ光モニタ手段の出力が、前記出力指令信号モ
ニタ手段の出力を所定値増分した増分出力を超えると
き、アラームを発生し、 前記アラームの発生に応じて、加工軌跡を所要量戻って
加工を再開させる、ことを特徴とするレーザ加工機の加
工不良検出方法。 - 【請求項４】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
らレーザ光を出力させ、このレーザ光の出力をモニタす
るレーザ光モニタ手段の出力を前記出力指令信号にフィ
ードバックすることでレーザ発振器の発振出力を制御す
るようにしたレーザ加工機において、 前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の前記出力指令信号をモニタし、かつ、前記レ
ーザ光モニタ手段の応答特性を予測した同様の応答特性
を有する出力指令信号モニタ手段と、 前記出力指令信号モニタ手段の出力を所定値増分させる
手段と、 前記レーザ光モニタ手段の出力と、前記増分された前記
出力指令信号モニタ手段の増分出力とを比較して、当該
レーザ光モニタ手段の出力が当該出力指令信号モニタ手
段の増分出力を超えるとき、アラームを発生する手段
と、を備えていることを特徴とするレーザ加工機の加工
不良検出装置。 - 【請求項５】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
らレーザ光を出力させ、このレーザ光の出力を定常特性
および過渡特性を含めてモニタするレーザ光モニタ手段
の出力を、前記出力指令信号にフィードバックすること
でレーザ発振器の発振出力を制御するようにしたレーザ
加工機において、 前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の前記出力指令信号をモニタし、かつ、前記レ
ーザ光モニタ手段の応答特性を定常特性および過渡特性
を含めて予測した同様の応答特性を有する出力指令信号
モニタ手段と、 前記出力指令信号モニタ手段の出力を所定値増分させる
手段と、 前記レーザ光モニタ手段の出力と、前記増分された前記
出力指令信号モニタ手段の増分出力とを比較して、当該
レーザ光モニタ手段の出力が当該出力指令信号モニタ手
段の増分出力を超えるとき、アラームを発生する手段
と、 を備えていることを特徴とするレーザ加工機の加工不良
検出装置。 - 【請求項６】 出力指令信号に基づいてレーザ発振器か
らレーザ光を出力させ、このレーザ光の出力をモニタす
るレーザ光モニタ手段の出力を前記出力指令信号にフィ
ードバックすることでレーザ発振器の発振出力を制御す
るようにしたレーザ加工機において、 前記レーザ光モニタ手段の出力がフィードバックされる
より手前の前記出力指令信号をモニタする出力指令信号
モニタ手段と、 前記出力指令信号モニタ手段の出力を所定値増分させる
手段と、 前記レーザ光モニタ手段の出力と、前記増分された前記
出力指令信号モニタ手段の増分出力とを比較して、当該
レーザ光モニタ手段の出力が当該出力指令信号モニタ手
段の増分出力を超えるとき、アラームを発生する手段と
を備え、 前記出力指令信号モニタ手段に、 前記出力指令信号が前記レーザ発振器の発振しきい値以
下であるとき、前記レーザ光モニタ手段の応答特性と同
様にオフセット領域を調整するオフセット調整手段と、 前記出力指令信号が前記レーザ発振器を安定して発振さ
せているとき、前記レーザ光モニタ手段の応答特性と同
様にその発振レベルの傾きを調整する傾き調整手段と、 前記出力指令信号が前記レーザ発振器の発振を開始させ
る立ち上がり時、および、発振を終了させる立ち下がり
時に、前記レーザ光モニタ手段の応答特性と同様に立ち
上がり遅れおよび立ち下がり遅れを調整する立ち上がり
／立ち下がり遅延手段と、を設けたことを特徴とするレ
ーザ加工機の加工不良検出装置。 - 【請求項７】 前記アラーム発生手段によるアラームの
発生に応じて、前記レーザ発振器の動作を自動停止させ
る手段を備えていることを特徴とする請求項４、５また
は６記載のレーザ加工機の加工不良検出装置。 - 【請求項８】 前記アラーム発生手段によるアラームの
発生に応じて、加工軌跡を所要量戻って加工を再開させ
る手段を備えていることを特徴とする請求項４、５また
は６記載のレーザ加工機の加工不良検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108112A JP2001287059A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | レーザ加工機の加工不良検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108112A JP2001287059A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | レーザ加工機の加工不良検出方法およびその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001287059A true JP2001287059A (ja) | 2001-10-16 |
Family
ID=18621013
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000108112A Pending JP2001287059A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | レーザ加工機の加工不良検出方法およびその装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001287059A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1375052A1 (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-02 | Fanuc Ltd | Laser machining apparatus |
| JP2009279631A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工制御装置およびレーザ加工装置 |
| WO2024052998A1 (ja) * | 2022-09-06 | 2024-03-14 | ファナック株式会社 | レーザ発振器及びレーザ加工装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02179374A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-12 | Fanuc Ltd | レーザ加工装置 |
| JPH06202722A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Fanuc Ltd | レーザ加工再開方法 |
| JPH08168891A (ja) * | 1994-04-27 | 1996-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置およびその制御方法 |
| JPH1084156A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Amada Eng Center:Kk | レーザ発振器 |
-
2000
- 2000-04-10 JP JP2000108112A patent/JP2001287059A/ja active Pending
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| US6818856B2 (en) | 2002-06-21 | 2004-11-16 | Fanuc Ltd | Laser machining apparatus |
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