JP2002001553A - レーザ加工機 - Google Patents

レーザ加工機

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JP2002001553A
JP2002001553A JP2000185755A JP2000185755A JP2002001553A JP 2002001553 A JP2002001553 A JP 2002001553A JP 2000185755 A JP2000185755 A JP 2000185755A JP 2000185755 A JP2000185755 A JP 2000185755A JP 2002001553 A JP2002001553 A JP 2002001553A
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light emitting
area
laser
processing
laser beam
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Application number
JP2000185755A
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English (en)
Inventor
Akira Kojo
昭 古城
Keiichi Shinoda
慶一 信田
Tatsuya Moriki
龍也 森木
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Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Koike Sanso Kogyo KK
Original Assignee
Koike Sanso Kogyo Co Ltd
Koike Sanso Kogyo KK
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles

Abstract

(57)【要約】 【課題】被加工材の表面状態の変化に応じて発光部位の
面積が変化した場合であっても、目的の加工が正常に進
行しているか否かを判断する。 【解決手段】本実施例に係るレーザ切断機Aは、被切断
材Bにレーザ光を照射すると共に酸素ガスからなるアシ
ストガスを噴射して切断を行なうレーザトーチ7と、レ
ーザトーチ7の内部に配置されノズル15を撮影するCC
Dカメラ17と、CCDカメラ17によって撮影した画像を
処理する画像処理部23と,発光部分の面積を計測する計
測部25と,予め加工状態を認識するための発光部分の面
積の情報を記憶させた記憶部22と,記憶部22に記憶させ
た発光部分の面積と計測部25によって計測した発光部分
の面積を比較して信号を発生する比較部とを有する制御
装置21とを有して構成されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被加工材にレーザ
光を照射して切断や溶接或いは溶射等の加工を行なう際
に、レーザトーチに内蔵したCCDカメラによって撮影
することで、進行中の加工が正常な状態であるか否かを
判断し得るように構成したレーザ加工機に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】例えば鋼板を被加工材とし、この鋼板に
レーザ光を照射すると共に酸素ガスからなるアシストガ
スを噴射して母材を溶融、蒸発させると同時に燃焼さ
せ、更にアシストガスの噴射エネルギによって溶融物を
排除して切断するレーザ切断や、2枚の鋼板を接近或い
は当接させておき、この当接部位にレーザ光を照射する
と共に不活性ガスからなるアシストガスを噴射して母材
を溶融させて溶接するレーザ溶接等のレーザ加工が実用
化されている。また鋼板或いは合成樹脂を被加工材と
し、この被加工材に金属粉末や合成樹脂粉末を混合させ
て溶融させたレーザ光を照射して該被加工材の表面に溶
融した粉末による被覆を形成するレーザ溶射も行われて
いる。
【0003】上記各レーザ加工法の中から代表的な加工
法であるレーザ切断について説明する。レーザ切断で
は、レーザトーチは鋼板の表面から2mm〜3mmの高さに
保持され、且つレーザ光の焦点は鋼板の表面よりも厚さ
方向内部に位置するように設定され、更に、アシストガ
スはレーザ光の照射と同時にレーザトーチから噴射され
る。上記の如く、レーザトーチから鋼板に向けてレーザ
光を照射すると共にアシストガスを噴射しつつ、該レー
ザトーチを目的の切断線に沿って移動させることで、鋼
板を連続的に切断することが出来る。
【0004】レーザ切断法を実施する場合、レーザトー
チを移動させたとき、レーザ光は直進性を有するためレ
ーザトーチの軸心と一致した状態を維持して移動する
が、レーザトーチから噴射したアシストガスはレーザト
ーチの移動方向に対し相対的に下流側に傾斜する。この
ため、レーザ光とアシストガスが鋼板の表面に到達した
とき、両者の間に位置ズレが生じる。この位置ズレを原
因として、レーザ切断ではバーニング或いはガウジング
と呼ばれる異常切断現象が生じるという問題が発生する
ことがある。
【0005】また鋼板を型切りする場合、該鋼板の面内
の所定位置にピアシングと呼ばれる孔明け加工を施し、
この孔を起点として目的の切断が行われるのが一般的で
ある。このピアシングでは、被切断材の溶融した母材が
表面から飛散してレーザトーチに付着することがあるた
め、レーザトーチを一般の切断時に於ける被切断材の表
面に対する距離よりも高い位置に設定して実施される。
また加工時間は、ピアシング時間として予めプログラム
されているのが一般的である。
【0006】上記の如き切断異常現象の発生を監視する
ため、内部に検出部位をノズルに向けた光電スイッチを
設けたレーザトーチが提供されている。このレーザトー
チでは、光電スイッチがノズルからの反射光を検出して
信号を発生することで、バーニングやガウジングの発生
を知ることが出来る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】最近のレーザ発振器の
出力の増加に伴って切断又は溶接し得る鋼板の厚さが増
大し、これに伴ってレーザ切断装置を採用する業種の範
囲も拡大し、対応すべき鋼板の表面状態(防錆塗装を形
成する塗料の種類や酸化膜(錆や黒皮)等)も種々のも
のに対応する必要が生じている。このため、レーザ加工
を実施する際に、鋼板に照射されたレーザ光の反射光量
が該鋼板の表面状態に応じて変化して光電スイッチでは
対応し得ないという問題が生じている。
【0008】特に、光量を測定して加工の良否を判断す
る場合、発光部位の面積は問題にならず光の総量が問題
となるため、小さい面積から多量の光が発生した場合と
比較的広い面積から少ない光が反射したような場合とを
明確に判定することが困難となるという問題が生じてい
る。
【0009】本発明の目的は、切断すべき鋼板の厚さや
表面状態に応じて発光部位の面積が変化した場合であっ
ても、目的の加工が正常に進行しているか否かを判断す
ることが出来るレーザ加工機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るレーザ加工機は、被加工材にレーザ光を
照射して目的の加工を行なうレーザトーチと、前記レー
ザトーチの内部に配置され該レーザトーチの最小径の部
位を撮影するCCDカメラと、前記CCDカメラによっ
て撮影した画像を処理する画像処理部と,発光部分の面
積を計測する計測部と,予め加工状態を認識するための
発光部分の面積の情報を記憶させた記憶部と,記憶部に
記憶させた発光部分の面積と計測部によって計測した発
光部分の面積を比較して信号を発生する比較部とを有す
る制御装置とを有して構成されるものである。
【0011】上記レーザ加工機では、レーザトーチの内
部に配置されたCCDカメラによって該レーザトーチの
最小径の部位(レーザトーチのノズル部分、以下「ノズ
ル」という)を撮影し、この画像を画像処理部で処理す
ると共に、計測部に於いて発光部分の面積を計測し、比
較部に於いて、計測部で計測された発光部分の面積を予
め記憶部に記憶された発光部分の面積の情報と比較して
比較結果に対応する信号を発生することが出来る。従っ
て、前記比較部に於ける比較を目的の加工が正常に進行
しているか否かに対応させることで、比較結果に対応す
る信号によって目的の加工が正常に進行しているか否か
を判断することが出来る。
【0012】上記レーザ加工機に於いて、レーザトーチ
のノズルを撮影した画像を多数のビットに分割し、発光
しているビットと発光していないビットの何れかのビッ
ト数、又は両方のビット数を計数して発光部分の面積を
計測することが好ましい。また画像処理部に波長選別部
を設け、CCDカメラで撮影した画像を構成する各ビッ
トを波長選別するように構成することが好ましい。
【0013】上記レーザ加工機では、ノズルを撮影した
画像を多数のビットに分割して発光しているビットと、
発光していないビットを検出して計数することで発光部
分の面積を計測することが出来る。このため、発光して
いるか否かの検出レベルを適宜設定することで、目的の
加工に対応させた発光部分の面積を正確に計測すること
が出来る。また波長選別部を設けた場合には、該波長選
別部を通過した光を利用して発光しているビットを計測
することが出来る。
【0014】上記レーザ加工機に於いて、計測部によっ
て計測した発光部分の面積の最大値又は平均値が記憶部
に記憶させた発光部分の面積を越えたとき、加工状態を
認識すると共に信号を出力することが好ましく、出力さ
れた信号に基づいて、加工の延長,加工の停止,警報の
発生,異常表示を選択的に行なうことが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、上記切断状態の検出装置の
好ましい実施形態について図を用いて説明する。図1は
本実施例に係るレーザ切断機の構成を説明する斜視図で
ある。図2はCCDカメラを内部に設けたレーザ切断ト
ーチの構成を説明する図である。図3は加工状態を検出
する制御系の構成を説明するブロック図である。図4は
ビット化した画像に於ける発光部分と非発光部分を説明
する図であり、切断が正常に進行している状態とバーニ
ングを発生した状態とを比較する図である。図5はピア
シングが進行している状態とピアシングが終了した状態
を比較する図である。
【0016】本発明に於いて、レーザ加工機としては、
鋼板等の被加工材にレーザ光を照射すると共に酸素ガス
からなるアシストガスを噴射しつつレーザトーチを移動
させて切断するレーザ切断装置や、2枚の被加工材を接
近或いは当接させて該接近部或いは当接部にレーザ光を
照射すると共に不活性ガスからなるアシストガスを噴射
して溶接するレーザ溶接装置、或いは金属粉末,合成樹
脂粉末をレーザ光によって溶融して被加工材に吹き付け
て溶射するレーザ溶射装置等を用いることが可能であ
る。
【0017】本実施例では、レーザ加工機はレーザ切断
機として構成されているため、先ずレーザ切断機Aの構
成について図1により説明する。図に於いて、レーザ切
断機Aは、平行に敷設された一対のレール1上に載置さ
れて走行し得るように構成されている。レーザ切断機A
は、レール1に設けたサドル2aとレール1に対して直
交する方向に配置された2本のガーター2b,2cとか
らなり、サドル2aとガーター2b,2cとを接続して
構成したフレーム2を有しており、このサドル2aのレ
ール1と対応する位置に走行モータ3を取り付け、ガー
ター2cの上部にレーザ発振器4を載置している。
【0018】レーザ発振器4の出射口4aを始点として
レーザ光路5が形成されている。このレーザ光路5はレ
ーザ発振器4とレーザトーチ7の間に形成されるもので
あり、フレーム2に於けるレーザトーチ7の位置に関わ
らず該レーザトーチ7とレーザ発振器4の間の距離を一
定に維持するための反転ミラー6が設けられている。
【0019】レーザトーチ7はフレーム2を構成するガ
ーター2bに沿って横行可能に設けたキャリッジ8に搭
載されている。従って、キャリッジ8に設けた横行モー
タ9の回転を制御することで、ガーター2bに沿ってレ
ール1に対し直交する方向に横行させることが可能であ
る。
【0020】キャリッジ8がガーター2bに沿って横行
し得るように構成されるため、レーザ光路5もガーター
2bを利用して形成される。即ち、レーザ光路5はレー
ザ発振器4の出射口からガーター2bに沿って該レーザ
発振器4の反対方向に戻り、反転ミラー6によって反転
して再度ガーター2bに沿ってレーザ発振器4の出射口
の方向に方向変換してレーザトーチ7に入射し得るよう
に形成されている。
【0021】尚、反転ミラー6はガーター2bに沿って
キャリッジ8の移動量の1/2の移動量で移動し得るよ
うに構成されている。またレーザ光路5はカバー10によ
って覆われている。
【0022】制御盤11にはレーザ切断機Aを制御する数
値制御(NC)装置が組み込まれており、操作盤11aに
設けたキーボードやスイッチ類からなる入力装置12及び
ディスプレイ13を利用して被切断材の材質、厚さ等の情
報や切断すべき図形の情報を入力して材料取りを行った
後、制御を開始することで、走行モータ3、横行モータ
9、レーザ発振器4によるレーザ光の出射等を適宜制御
することで被切断材に対する切断を実行することが可能
である。
【0023】次に、レーザトーチ7の構成について図2
により説明する。レーザトーチ7の所定位置にはレーザ
光を集光するレンズ14が交換可能に取り付けられ、更
に、下端部位にノズル15が取り付けられている。このノ
ズル15は、レーザトーチ7の最小径の部分となるもので
あり、レーザ光を外部に照射すると共に酸素ガスからな
るアシストガスを噴射するものである。
【0024】尚、16はレーザ光路5に配置されたミラー
であり、該レーザ光路15に沿って照射されたレーザ光を
レーザトーチ7の軸心7aに一致させるように屈折させ
るものである。
【0025】従って、レーザ光路5を経て到達したレー
ザ光をミラー16によって下向き方向に変換してレーザト
ーチ7の軸心7aに沿って通過させると共に、レンズ14
によって被切断材の厚さ方向に於ける所望の位置に焦点
を結んでノズル15から照射することが可能である。
【0026】レーザトーチ7の内部であってレンズ14の
上部で且つ軸心7aから外れた位置にCCDカメラ17が
設けられており、該CCDカメラ17の光軸17aはレンズ
14でレーザトーチ7の軸心7aと交差し得るように配置
されている。
【0027】従って、被切断材Bに於けるレーザ光が照
射された部位、及び該部位の周辺で発生した光であって
レーザトーチ7のノズル15を通した光はレンズ14に結像
し、このレンズ14をCCDカメラ17によって撮影するこ
とで、間接的にレーザトーチ7の最小径の部分であるノ
ズル15を撮影することが可能である。
【0028】図3はCCDカメラ17によって撮影した画
像を処理する制御系のブロック図である。
【0029】図に於いて、21は制御部であり、演算部21
aと、予め設定された切断のためのプログラムが書き込
まれたプログラム記憶部21bと、入力装置12から入力さ
れた被切断材Bの板厚等の切断条件やCCDカメラ17に
よって撮影した画像を処理して得た発光部分の面積,非
発光部分の面積等のデータを一時記憶する一時記憶部21
cとを有している。
【0030】尚、上記演算部21aは比較部を兼ねてお
り、後述する計測部25から発光部分の面積と非発光部分
の面積、或いは発光部分のみの面積のデータが伝達され
たとき、現在進行している加工の内容を認識すると共
に、伝達されたデータと、記憶部22に記憶された現在の
加工に対応する情報とを比較し、その結果から加工が正
常に行なわれているか否かを判断して、判断結果に応じ
た信号を発生する機能を有するものである。
【0031】22は記憶部であり、例えば切断や溶接或い
は溶射等の中から選択された目的の加工を実施する際
に、正常な加工が行なわれている場合に於ける発光部分
の面積の情報を記憶するものである。即ち、現在進行中
の加工内容に対応する記憶部22に記憶された発光部分の
面積の情報と、現在の発光部分の面積とを比較すること
で、現在の加工が正常に進行しているか否かを判断する
ことが可能である。
【0032】23は画像処理部であり、CCDカメラ17に
よって撮影した画像を、図4,図5に示すように多数の
ビット31に分割すると共に、個々のビット31を予め設定
された方法、例えば二値化処理するものである。
【0033】24は波長選別部であり、CCDカメラ17に
よって撮影された画像を予め設定された波長でフィルタ
ーをかけて通過した波長の画像を画像処理する際に利用
するものである。この波長選別部24を設けることによっ
て、例えば、被切断材Bの表面の塗装が画像に与える影
響や、同様に被切断材Bの表面に形成された錆びが画層
に与える影響を排除することが可能である。従って、被
切断材Bに対する切断の実行に際し、該被切断材Bの表
面の塗装や錆或いは黒皮の状態を入力することで、これ
らの影響を排除して安定した状態で発光部分の面積を求
めることが可能となる。
【0034】25は計測部であり、CCDカメラ17によっ
て撮影した画像を画像処理部23に於いて二値化処理した
ビット31の中から、発光しているビット31aと発光して
いないビット31bを計数し、この結果から発光部分の面
積と非発光部分の面積、或いは発光部分のみの面積を演
算するものである。この計測部25は、インターフェース
27を介して制御部21と接続され、演算した発光部分の面
積,非発光部分の面積を制御部21に伝達するものであ
る。
【0035】26は警報部であり、制御部21から警報を発
生すべき旨の信号が発生したとき、この信号に応じて警
報を発生して作業員に渓谷する機能を有するものであ
る。このような警報部としては、例えば、レーザ切断機
Aに搭載されたパトライトやサイレン等がある。
【0036】次に、上記の如く構成されたレーザ切断機
Aに於いて、現在進行中の加工状態を検出して該加工が
正常に行なわれているか否かを判断する手順について説
明する。尚、以下の説明では、加工内容を切断とピアシ
ングとするが、他の加工(溶接,溶射)の場合であって
も基本的な手順は同様であり、記憶部22に記憶させる情
報を夫々の加工に応じて変化させることで対応すること
が可能である。
【0037】先ず、加工が正常に行なわれているか否か
を判定する際の基準となる状態について図4,図5によ
り説明する。
【0038】目的の加工が切断である場合、切断が正常
に行なわれているとき、被切断材Bに於ける発光部位
は、該被切断材Bに対するレーザトーチ7の進行方向に
向けて形成された切断溝の最も前方である。この場合、
被切断材Bの母材が溶融し、或いは燃焼している部位の
面積は、図4(a)に示すように小さい。
【0039】またバーニングが発生して被切断材Bに対
する切断が正常に行なわれていないとき、発光部位は図
4(b)に示すように、現在形成されている切断溝の最
前部の周辺に広く分布する。このように、切断を実施し
ている際にバーニングが発生した場合には、正常な切断
が行なわれている場合と比較して発光部分の面積が大き
くなる。
【0040】また被切断材Bに対してピアシングを実施
する場合、加工前、加工中、加工終了とでは発光部位の
面積が明確に変化する。即ち、加工前の状態では被切断
材Bにはレーザ光が照射されることがなく発光部位は存
在しない。加工中の状態では被切断材Bに照射されたレ
ーザ光によって母材が溶融し、且つ噴射されたアシスト
ガスガスによって母材が燃焼するため、図5(a)に示
すように発光部位の面積が大きくなる。特に、ピアシン
グの場合、加工中では、溶融した母材,燃焼生成物は全
てが被加工材Bの表面側(レーザトーチ7側)に吹き上
げられるため、発光面積が大きい。また加工終了の状態
では被切断材Bに向けて噴射されたアシストガスは形成
された孔を貫通し、該孔の周囲で母材の溶融や燃焼が起
きることがないため、図5(b)に示すように発光部位
の面積は小さくなる。
【0041】従って、予め実験等により切断時の発光面
積(例えば図4(a)ではビット数15に相当する面
積),バーニング発生時の発光面積(図4(b)ではビ
ット数61に相当する面積)、ピアシング加工中(図5
(a)ではビット数46に相当する面積)及び終了時(図
5(b)ではビット数4に相当する面積)の夫々の発光
面積のデータを収集し、収集したデータに所定の余裕値
を加えたデータを記憶部22に記憶させておき、実際の加
工に際しては、レーザ切断機Aの全体を制御する例えば
数値制御(NC)装置から指令された現在の加工がピア
シングか切断かを認識しておき、レーザトーチ7のノズ
ル15を通して発光部位の発光面積と非発光面積、或いは
発光面積のみを計測し、この発光面積によって目的の加
工が実行中か終了したか、或いは加工が正常に実行され
ているか異常状態になっているか、を認識することが可
能である。
【0042】被切断材を切断するに先立って、レーザ切
断機Aを構成するNC装置の操作盤11aから被切断材B
の板厚や材質等の切断情報、及び切断すべき形状の情報
を入力する。この入力によって、レーザトーチ7の軌跡
が設定されると共にレーザ発振器4の出力が設定され
る。
【0043】また記憶部22には、前述した切断加工時に
於ける正常な加工が進行しているときの発光面積(例え
ば図4(a)のビット数14に余裕を加えて設定したビッ
ト数20),バーニングが発生したとして認識する場合の
発光面積(例えば図4(b)のビット数61に安全を見て
設定したビット数50)、ピアシング時に於ける加工中の
発光面積(図5(a)のビット数46に余裕を加えて設定
したビット数50),ピアシング終了時の発光面積(図5
(b)のビット数4に余裕を加えて設定したビット数
8)のデータを記憶部22に記憶させる。
【0044】同時に入力装置12から被切断材Bの表面の
状態(例えば塗装鋼板である場合塗装の種類や色等の情
報、或いは表面の酸化皮膜の状態に関する情報)を入力
して波長選別部24の作動や選別すべき波長を選択する。
【0045】レーザ切断機Aの動作が開始されると、C
CDカメラ17では、定期的にレンズ14を撮影して画像信
号を画像処理部23に伝達する。画像処理部23では、伝達
された画像信号を予め設定された処理方法(例えば二値
化処理)に基づいて処理する。このとき、撮影された画
像を多数のビット31に分割し、個々のビット31の情報を
二値化して計測部25に伝達する。
【0046】計測部25では、発光しているビット31aと
発光していないビット31bを計数して発光面積と非発光
面積、或いは発光面積のみを計測して計測データを制御
部21に伝達する。
【0047】制御部21では、NC装置からの指令に基づ
いて現在進行している加工が切断であるかピアシングで
あるかを認識し、例えば現在の加工がピアシングである
場合、計測部25から伝達された発光面積,非発光面積の
データと、記憶部22に記憶されたデータの中からピアシ
ングのデータを読み出して比較し、この比較の結果、発
光面積,非発光面積がピアシング加工中の値の範囲にあ
る場合には、現在正常にピアシングが行なわれていると
認識して正常な加工に対応する信号が発生し、発光面積
が減少してこの減少状態が所定時間継続したとき、ピア
シングが終了したと認識して終了信号を発生することが
可能である。そして前記終了信号に基づいて、ピアシン
グに引き続くプログラムに移行することが可能である。
【0048】また現在進行している加工が切断である場
合、制御部21では、計測部25から伝達された発光面積,
非発光面積のデータを記憶部22に記憶させた切断に対応
したデータと比較し、この結果、発光面積,非発光面積
が正常な切断のデータの範囲にある場合には、現在正常
な切断を加工中と認識して正常信号を発生し、発光面積
が増加してバーニングの範囲に入ったとき、制御部21で
は現在実行中の切断に異常が生じていることを認識して
異常切断状態である旨の異常信号を発生して警報部26に
伝達して夫々の部位で異常切断である旨の表示を行う。
特に、NC装置では、レーザ切断機Aを停止させる信号
が発生し、被切断材に対する切断作業が停止する。
【0049】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
レーザ加工機では、レーザトーチの内部にCCDカメラ
を設け、このCCDカメラによってレーザトーチのノズ
ルを撮影し、且つ撮影した画像を処理して発光面積と非
発光面積、或いは発光面積のみを計測することが出来
る。そして制御装置に於いて、測定した光量と予め被切
断材に対する加工内容に対応して設定した発光面積のデ
ータとを比較することで、現在の加工が正常であるか異
常状態であるかを認識して信号を発生することが出来
る。
【0050】また撮影した画像を多数のビットに分割し
て個々のビット毎に二値化処理することで、発光面積,
非発光面積を容易に計測することが出来る。また波長選
別部を設けることで、被加工材の表面の状態に対応して
波長を選別することが出来、これにより、表面の塗装や
錆びの状態に影響されることなく安定して発光面積を計
測することが出来る。
【0051】従って、切断状態を検出すると共に信号を
発生して所定の部位に伝達することで、例えばレーザ切
断機のプログラムを進行させたり、レーザ切断機を連続
稼働させ或いは停止させると共に非常信号としてのパト
ライトを点灯し、サイレンを鳴らすことで注意を喚起す
ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係るレーザ切断機の構成を説明する
斜視図である。
【図2】CCDカメラを内部に設けたレーザ切断トーチ
の構成を説明する図である。
【図3】加工状態を検出する制御系の構成を説明するブ
ロック図である。
【図4】ビット化した画像に於ける発光部分と非発光部
分を説明する図であり、切断が正常に進行している状態
とバーニングを発生した状態とを比較する図である。
【図5】ピアシングが進行している状態とピアシングが
終了した状態を比較する図である。
【符号の説明】
A レーザ切断機 B 被切断材 1 レール 2 フレーム 2a サドル 2b,2c ガーター 3 走行モータ 4 レーザ発振器 5 レーザ光路 6 反転ミラー 7 レーザトーチ 8 キャリッジ 9 横行モータ 10 カバー 11 制御盤 11a 操作盤 12 入力装置 13 ディスプレイ 14 レンズ 15 ノズル 16 ミラー 17 CCDカメラ 21 制御部 21a 演算部 21b プログラム記憶部 21c 一時記憶部 22 記憶部 23 画像処理部 24 波長選別部 25 計測部 26 警報部 27 インターフェース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森木 龍也 東京都江戸川区西小岩3−35−16 小池酸 素工業株式会社内 Fターム(参考) 4E068 CA17 CB03 CC02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工材にレーザ光を照射して目的の加
    工を行なうレーザトーチと、前記レーザトーチの内部に
    配置され該レーザトーチの最小径の部位を撮影するCC
    Dカメラと、前記CCDカメラによって撮影した画像を
    処理する画像処理部と,発光部分の面積を計測する計測
    部と,予め加工状態を認識するための発光部分の面積の
    情報を記憶させた記憶部と,記憶部に記憶させた発光部
    分の面積と計測部によって計測した発光部分の面積を比
    較して信号を発生する比較部とを有する制御装置とを有
    することを特徴とするレーザ加工機。
  2. 【請求項2】 レーザトーチの最小径の部位を撮影した
    画像を多数のビットに分割し、発光しているビットと発
    光していないビットの何れかのビット数、又は両方のビ
    ット数を計数して発光部分の面積を計測することを特徴
    とする請求項1に記載したレーザ加工機。
  3. 【請求項3】 前記画像処理部に波長選別部を設け、C
    CDカメラで撮影した画像を構成する各ビットを波長選
    別するように構成したことを特徴とする請求項1又は2
    に記載したレーザ加工機。
  4. 【請求項4】 前記計測部によって計測した発光部分の
    面積の最大値又は平均値が記憶部に記憶させた発光部分
    の面積を越えたとき、加工状態を認識すると共に信号を
    出力することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記
    載したレーザ加工機。
  5. 【請求項5】 前記出力された信号に基づいて、加工の
    延長,加工の停止,警報の発生,異常表示を選択的に行
    なうことを特徴とする請求項4に記載したレーザ加工
    機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1342527A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-10 Koike Sanso Kogyo Co., Ltd Cutting apparatus
US7324308B2 (en) 2002-10-30 2008-01-29 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Disk drive, storage medium, and portable precision device
JP2014072375A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Koa Corp セラミックス材の加工装置、セラミックス材の加工評価方法

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