JP2022064816A - Laser processing device and nozzle inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ加工装置及びノズル検査方法に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a nozzle inspection method.
特許文献1に、レーザ加工機における加工ノズルの状態を検査するノズル検査装置が記載されている。
特許文献1に記載されたノズル検査装置は、加工ノズルの射出孔から射出したレーザビームを可視光に変換するスクリーンと、スクリーンにより可視光化されたレーザビームと射出孔とを含む画像をスクリーンに対し加工ノズルとは反対側から撮像するカメラと、カメラで撮像した画像の解析などを行う画像解析装置とを備えている。
この構成により、特許文献1に記載されたノズル検査装置は、射出孔の形状及び射出孔に対するレーザビームの位置などを評価し、加工ノズルの状態の良否を判定する。
The nozzle inspection device described in
With this configuration, the nozzle inspection device described in
一般的に、レーザ加工機において、ノズル検査装置のスクリーンは、レーザビームの光軸となる中心軸が鉛直方向となる姿勢で配置され、レーザビームは加工ノズルから下方へ射出してスクリーンの上面に入射する。すなわち、スクリーンの上面は開放されて塵埃及び汚れが付着し易い。
スクリーンの上面に塵埃が付着した状態でレーザビームが入射すると、いわゆる焼けが生じ、カメラで撮像した画像に焼けに起因する濁りや曇りが映り込んで画像解析の結果に影響を与える虞がある。また、スクリーンの上面の塵埃及び汚れはそのまま画像に映り込み、塵埃の大きさ及び汚れの位置或いは程度によって画像解析の結果に影響を与える虞がある。
そのため、従来のノズル検査装置は、スクリーンの上面の塵埃及び汚れを除去してクリーニングするメンテナンス作業が頻繁に必要でありメンテナンス性の改善が望まれている。
Generally, in a laser processing machine, the screen of the nozzle inspection device is arranged so that the central axis, which is the optical axis of the laser beam, is in the vertical direction, and the laser beam is ejected downward from the processing nozzle to the upper surface of the screen. Incident. That is, the upper surface of the screen is opened and dust and dirt are likely to adhere to it.
If a laser beam is incident on the upper surface of the screen with dust attached, so-called burning occurs, and turbidity or cloudiness due to the burning may be reflected in the image captured by the camera, which may affect the result of image analysis. Further, dust and dirt on the upper surface of the screen are reflected in the image as they are, and there is a possibility that the result of image analysis may be affected by the size of the dust and the position or degree of the dirt.
Therefore, the conventional nozzle inspection device frequently requires maintenance work for removing dust and dirt on the upper surface of the screen for cleaning, and improvement in maintainability is desired.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、メンテナンス性が高いレーザ加工装置及びノズル検査方法を提供することにある。 Therefore, an object to be solved by the present invention is to provide a laser processing apparatus and a nozzle inspection method having high maintainability.
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成、手順を有する。
1)本発明の一態様は、レーザ加工ヘッドと、前記レーザ加工ヘッドに取り付けられレーザビームを射出する射出孔を有するノズルと、前記レーザ加工ヘッドが検査位置にあるときに、前記射出孔と直接対向する光学素子と、前記光学素子を通して前記射出孔の前記レーザビームの光軸方向から見た画像を撮像する撮像装置を有するノズル検査装置と、前記光学素子に向けガスを噴出するガス噴出部と、
前記レーザ加工ヘッドを前記検査位置に移動した後の前記撮像装置が前記画像を撮像する前に、前記ガス噴出部から前記光学素子に向け前記ガスを噴出させる動作制御部と、を備えたレーザ加工装置である。
この一態様によれば、メンテナンス性が高いレーザ加工装置が得られる。
2) 本発明の一態様は、レーザ加工ヘッドに取り付けられレーザビームを射出する射出孔を有するノズルをノズル検査装置で検査するノズル検査方法であって、
前記ノズル検査装置を、前記レーザ加工ヘッドを所定の位置に位置させたときに、前記射出孔と直接対向する光学素子、及び前記光学素子を通して前記射出孔の前記レーザビームの光軸方向から見た画像を撮像する撮像装置を有するものとし、少なくとも、前記レーザ加工ヘッドを前記所定の位置に移動させた後の前記撮像装置に前記画像を撮像させる前に、前記射出孔又は前記レーザ加工ヘッドの外部に配置したガスノズルから前記光学素子に向けガスを噴出させる、ノズル検査方法である。
この一態様によれば、メンテナンス性が高いノズル検査方法が得られる。
3)本発明の一態様は、レーザ加工ヘッドに取り付けられレーザビームを射出する射出孔を有するノズルをノズル検査装置で検査するノズル検査方法であって、
前記ノズル検査装置を、前記レーザ加工ヘッドを所定の位置に位置させたときに、前記射出孔と直接対向する光学素子,前記光学素子を通して前記射出孔の前記レーザビームの光軸の方向から見た画像を撮像する撮像装置,及び前記光学素子を覆うカバーを有するものにすると共に、前記光学素子を前記カバーの内部に収容した収容位置と、前記カバーから突出させた前記所定の位置に対応する検査位置との間で移動可能とし、
少なくとも前記光学素子が前記検査位置にあるときに前記光学素子に向けガス噴出部からガスを噴出し、
前記レーザ加工ヘッドを前記所定の位置に移動させ、前記ガスを噴出した後に
前記撮像装置に前記画像を撮像させる、
ノズル検査方法である。
この一態様によれば、メンテナンス性が高いノズル検査方法が得られる。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations and procedures.
1) One aspect of the present invention is a laser processing head, a nozzle attached to the laser processing head and having an injection hole for emitting a laser beam, and a nozzle directly connected to the injection hole when the laser processing head is in the inspection position. An optical element facing the nozzle, a nozzle inspection device having an image pickup device that captures an image of the laser beam of the laser beam in the injection hole through the optical element from the optical axis direction, and a gas ejection unit that ejects gas toward the optical element. ,
Laser processing including a motion control unit that ejects the gas from the gas ejection unit toward the optical element before the imaging device captures the image after the laser processing head is moved to the inspection position. It is a device.
According to this aspect, a laser processing apparatus with high maintainability can be obtained.
2) One aspect of the present invention is a nozzle inspection method for inspecting a nozzle attached to a laser processing head and having an injection hole for emitting a laser beam with a nozzle inspection device.
The nozzle inspection device was viewed from the optical axis direction of the laser beam of the injection hole through the optical element directly facing the injection hole and the optical element when the laser processing head was positioned at a predetermined position. It shall have an image pickup device for capturing an image, and at least after moving the laser processing head to the predetermined position, before the image pickup device captures the image, the injection hole or the outside of the laser processing head. This is a nozzle inspection method in which a gas is ejected from a gas nozzle arranged in a laser toward the optical element.
According to this aspect, a nozzle inspection method with high maintainability can be obtained.
3) One aspect of the present invention is a nozzle inspection method for inspecting a nozzle attached to a laser processing head and having an injection hole for emitting a laser beam with a nozzle inspection device.
The nozzle inspection device was viewed from the direction of the optical axis of the laser beam of the injection hole through the optical element and the optical element directly facing the injection hole when the laser processing head was positioned at a predetermined position. An inspection corresponding to an image pickup device for capturing an image and a cover for covering the optical element, and a storage position in which the optical element is housed inside the cover and a predetermined position protruding from the cover. Movable to and from the position
At least when the optical element is in the inspection position, gas is ejected from the gas ejection portion toward the optical element.
The laser processing head is moved to the predetermined position, the gas is ejected, and then the image pickup device is made to image the image.
Nozzle inspection method.
According to this aspect, a nozzle inspection method with high maintainability can be obtained.
本発明の一態様によれば、メンテナンス性が高い、という効果が得られる。 According to one aspect of the present invention, the effect of high maintainability can be obtained.
(実施例)
図1は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の実施例であるレーザ加工装置91を示す斜視図である。説明の便宜のため、左右方向,前後方向,及び上下方向を、図1の矢印の方向に規定する。左右方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸とする。図2は、レーザ加工装置91が備えるノズル検査装置5とその近傍を示す拡大斜視図である。図3は、ノズル検査装置5の構成を示す断面図である。
(Example)
FIG. 1 is a perspective view showing a
図1に示されるように、レーザ加工装置91は、加工機本体1,レーザ発振器2,アシストガス供給装置3,制御装置4,及びノズル検査装置5を含んで構成されている。
加工機本体1は、ベースフレーム11,ガイドレール12,キャリッジ13,レーザ加工ヘッド15,及び加工テーブル16を備えている。
As shown in FIG. 1, the
The machining machine
加工テーブル16はベースフレーム11に備えられている。加工テーブル16には、前後方向に延びる板状のスキッド161が左右方向に複数枚立てて並べられている。複数枚のスキッド161は、載置された板状のワークWを水平に支持する。
The processing table 16 is provided on the
ガイドレール12は、ベースフレーム11の前縁部及び後縁部それぞれに、左右方向に延びて一対設置されている。
キャリッジ13は、一対のガイドレール12,12に対し前後方向に延びて掛け渡されている。キャリッジ13は、一対のガイドレール12,12それぞれに対し左右方向に移動可能に支持されたコラム131,132と、コラム131,132に支持されて前後方向に延びる門型のビーム14とを有する。
ビーム14には、ヘッドキャリッジ141が前後方向に移動可能に支持されている。
レーザ加工ヘッド15は、ヘッドキャリッジ141によって上下方向に移動可能に支持されている。
A pair of
The
A
The
レーザ加工ヘッド15には、外部からレーザビーム及びアシストガスが供給される。図3に示されるように、レーザ加工ヘッド15の先端には、射出孔152を有するノズル151が、着脱可能に取り付けられている。
図1において、レーザビームは、レーザ発振器2からデリバリファイバ21を介してレーザ加工ヘッド15に供給され、図3に示されるように、ノズル151の射出孔152から下方にレーザビームLBとして射出する。
アシストガスAGは、アシストガス供給装置3からガスホース31を介してレーザ加工ヘッド15に供給され、図3に示されるように、ノズル151における図3に示される射出孔152から下方に噴出する。
A laser beam and an assist gas are supplied to the
In FIG. 1, the laser beam is supplied from the
The assist gas AG is supplied from the assist
図1に示されるように、制御装置4は、動作制御部41,画像解析部42,及び記憶部43を有する。動作制御部41は、不図示の駆動部に指示して各部材の動作を制御する。画像解析部42は、図5に示される後述の画像61を解析する。記憶部43は、レーザ加工のプログラム及び後述するノズル検査動作のプログラムを記憶する。
As shown in FIG. 1, the
動作制御部41は、不図示の駆動部を動作させて、キャリッジ13を左右方向に移動し、ヘッドキャリッジ141を前後方向に移動し、レーザ加工ヘッド15を上下方向に移動する動作を、独立に制御する。また、動作制御部41は、レーザ発振器2及びアシストガス供給装置3の動作を制御する。
これにより、レーザ加工ヘッド15は、加工テーブル16に支持されたワークWに対し、その上方を3次元的に移動しながら、レーザビームLBの射出とアシストガスAGの噴出とを互いに独立させて、ワークWに対しレーザ加工を施す。
The
As a result, the
ノズル検査装置5は、加工機本体1の右後部に備えられている。
次に、図4及び図5も参照してノズル検査装置5について説明する。図4は、ノズル検査装置5の入光部53近傍の上面図であり、図5は、ノズル検査装置5の撮像装置58が撮像した画像61を示す図である。
The
Next, the
図2に示されるように、ノズル検査装置5は、収容部51及び検査本体部52を有し、左右方向に長手を有する直方体状を呈する。
収容部51は、平板上のベース512と横断面形状がコ字状のカバー511とを有し左端面が開放して出入口51aとされた箱状に構成されている。
As shown in FIG. 2, the
The
検査本体部52は、出入口51aから出入りして、収容部51の内部に収容された収容位置と出入口51aから左方に突出した検査位置との間を矢印DR1のように往復移動する。図2は、検査本体部52が検査位置にある状態を示している。
The inspection
検査本体部52は、収容位置において、加工テーブル16におけるワークWを支持する領域外に退避しており、検査位置において、加工テーブル16におけるワークWを支持可能な領域に進入している。
検査本体部52の往復移動は、エアシリンダの動作によって行われる。エアシリンダの動作は、動作制御部41によって制御される。
The inspection
The reciprocating movement of the inspection
検査本体部52は、筐体としてカバー52aを有する。カバー52aは、上面の左側部位に、開口部52a1を含む入光部53が設けられている。
図2に示されるように、ノズル検査装置5によるノズル151の検査を実行する際には、レーザ加工ヘッド15は、動作制御部41の制御により入光部53の直上に移動する。
The inspection
As shown in FIG. 2, when the
図3に示されるように、検査本体部52は、スクリーン54,押さえリング55,光源基板56,ミラー57,及び撮像装置58を含んで構成されている。
検査本体部52のカバー52aには、上述のように開口部52a1が形成されている。
開口部52a1は、上方側が大径の段付き孔であって、スクリーン54が、軸線である光軸CL1が鉛直方向となる姿勢で、押さえリング55により取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the inspection
An opening 52a1 is formed in the
The opening 52a1 is a stepped hole having a large diameter on the upper side, and the
スクリーン54は、近赤外光を可視光に変換する光学素子である。スクリーン54として、例えば、株式会社住田光学ガラス製の厚さ0.5mmの「YAGLASS-T」を用いる。
The
開口部52a1の下方には、光源基板56が配置されている。光源基板56には、スクリーン54の光軸CL1と同芯の導光孔56aが形成されている。
図3及び図4に示されるように、光源基板56の上面56bには、光源となる複数のLED561が、導光孔56aの周縁に放射状に実装されている。
図3において、導光孔56aの下方には、光軸CL1を90°曲げて水平軸とするミラー57が配置され、ミラー57の右方には撮像装置58が配置されている。撮像装置58は、レンズ581及び可視光の波長域に感度を有する撮像素子582を有する。LED561の照明動作及び撮像装置58の撮像動作は動作制御部41によって制御される。
A
As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of
In FIG. 3, a
ノズル検査装置5は、開口部52a1の上方に位置したレーザ加工ヘッド15のノズル151を、複数のLED561を発光させて照明し、ノズル151からの反射光に基づき、ノズル151を光軸CL2の方向から見た画像を撮像装置58で撮像する。
The
画像61には、ポジ表示として、図3に示されるノズル151の先端面151bが低輝度の幅広のリング状領域61bとして示され、先端面151bの外周縁151aがリング状領域61bの外形縁61aとして示される。
また、ノズル151の射出孔152の内周縁152bが、リング状領域61bの内縁の高輝度の細環状領域62aとして示され、射出孔152の内部空間が低輝度の円盤領域62cとして示される。
In the
Further, the inner
図3に示される状態で、レーザ発振器2を動作させてレーザビームLBを射出孔152から射出すると、近赤外線のレーザビームLBは、スクリーン54によって可視光に変換され撮像素子582により撮像される。
レーザビームLBは、図5に示される画像61において高輝度の小点であるレーザビーム像6LBとして撮像される。
When the
The laser beam LB is imaged as a laser beam image 6LB, which is a high-intensity dot in the
制御装置4の画像解析部42は、撮像装置58から出力された、レーザビーム像6LBを含む画像61を周知の方法で画像解析し、ノズル151の射出孔152の形状、平均内径、中心位置、などを求める。また、求めたノズル151の中心位置に対するレーザビームLBの位置ずれの量及び位置ずれの方向などを求める。
The
図3に示されるように、レーザ加工ヘッド15は、動作制御部41の制御によって、レーザ加工ヘッド15のノズル151をスクリーン54の上方に位置させると共にアシストガス供給装置3を動作させて射出孔152からアシストガスAGを下方に噴出させる。これにより、噴出したアシストガスAGは、スクリーン54の上面54aに当たり、当たった位置から上面54aに沿い放射状に径方向外方へ向かう気流となる。
As shown in FIG. 3, the
この気流により、スクリーン54の上面54aに付着した塵埃及び汚れは上面54aから除かれてスクリーン54外へと運ばれる。
そのため、スクリーン54の上面54aの塵埃及び汚れが画像61に映りこんで画像解析部42の画像解析の結果に影響を与える虞が少なくなり、作業者がスクリーン54の上面54aを頻繁にクリーニングする必要がなくなる。
これにより、レーザ加工装置91は、メンテナンス性が高くなっている。
Due to this air flow, dust and dirt adhering to the
Therefore, there is less possibility that dust and dirt on the
As a result, the
制御装置4は、所定の時期にノズル151の検査動作であるノズル検査動作を実行する。所定の時期は、例えば、ワークWを所定枚数加工した後、所定のレーザ加工時間が経過した後、ノズル交換をした後、又は作業者などによって検査動作の実行指令が入力されたとき、などである。
The
図6は、ノズル検査方法としてのノズル検査動作の手順1を示すフロー図である。
制御装置4の動作制御部41及び画像解析部42は、アシストガスAGの噴出動作を含むノズル検査動作を手順1で実行する。
図6に示されるように、手順1は、実行順に、期間A~期間Dの4つの期間に分割される。
FIG. 6 is a flow
The
As shown in FIG. 6, the
期間Aは、画像取り込み前の、主にレーザ加工ヘッド15及びノズル検査装置5の部材移動を行う期間である。
期間Bは、レーザビームLBを射出しない状態で射出孔152の画像を取り込み解析する期間である。
期間Cは、レーザビームLBを照射してレーザビーム像6LBを含む画像を取り込み解析する期間である。
期間Dは、画像取り込み及び解析後の、レーザ加工ヘッド15及びノズル検査装置5の部材移動を行う期間である。
手順1において、アシストガスAGの噴出期間PAGは、期間Aの途中から期間Dまで跨って連続的に設定される。
The period A is a period in which the members of the
The period B is a period in which the image of the
The period C is a period in which the laser beam LB is irradiated and an image including the laser beam image 6LB is captured and analyzed.
The period D is a period for moving the members of the
In
期間Aは、ステップS1からステップS5までの期間である。
ノズル検査動作の実行開始時に、ノズル検査装置5の検査本体部52は収容位置にあり、レーザビームLBは射出してなくアシストガスAGは噴出していない。
The period A is a period from step S1 to step S5.
At the start of execution of the nozzle inspection operation, the inspection
動作制御部41は、レーザ加工ヘッド15を通常の加工動作における所定の待機位置へ移動させる(S1)。待機位置は、ノズル検査装置5から離れた位置である。
動作制御部41は、アシストガス供給装置3を動作させる。これにより、レーザ加工ヘッド15のノズル151の射出孔152から、下方にアシストガスAGが噴出する(S2)。
動作制御部41は、ノズル検査装置5のエアシリンダ513を動作させて検査本体部52を検査位置へ移動させ、複数のLED561を点灯してノズル151を下方側から照明する(S3)。
The
The
The
動作制御部41は、レーザ加工ヘッド15を、ノズル検査装置5の入光部53の上方に移動する(S4)。詳しくは、入光部53の上方において、図3に示されるように、レーザ加工ヘッド15の光軸CL2を、スクリーン54の光軸CL1と一致させる。
動作制御部41は、レーザ加工ヘッド15を、図3の矢印DR2のように、予め設定された所定の高さに下降させる(S5)。
所定の高さは、図3に示される高さHaであって、撮像装置58のレンズ581の合焦範囲及びアシストガスAGによるスクリーン54の上面54aの塵埃除去がより良好となるよう設定される。
The
The
The predetermined height is the height Ha shown in FIG. 3, and is set so that the focusing range of the
期間Bは、ステップS6からステップS8までの期間である。
動作制御部41は、撮像装置58における合焦動作と撮像を実行させる(S6)。
画像解析部42は、撮像装置58により撮像された画像61を取り込む。この時点の画像61には、レーザビームLBが射出していないため、図5に示されるレーザビーム像6LBは含まれていない。
The period B is a period from step S6 to step S8.
The
The
画像解析部42は、レーザビーム像6LBのない画像61を記憶部43へ記憶させる。また、画像解析部42は、画像61を画像解析して、射出孔情報J1を取得する(S7)。
射出孔情報J1は、ノズル151の射出孔152の形状,平均内径,及び中心位置を含む情報である。
画像解析部42は、取得した射出孔情報J1を記憶部43に記憶させる(S8)。取得した射出孔情報J1は、記憶部43に対し、前回のステップS6で取得した射出孔情報J1に上書き記憶させてもよいし、ステップS6の実行回数と紐づけして履歴が残るように記憶させてもよい。
The
The injection hole information J1 is information including the shape, the average inner diameter, and the center position of the
The
期間Cは、ステップS9からステップS11までの期間である。 The period C is a period from step S9 to step S11.
画像解析部42が射出孔情報J1を取得し、記憶部43に記憶させたら、動作制御部41は、レーザ発振器2を動作させて射出孔152からレーザビームLBを下方に射出させる(S9)。
図3に示されるように、レーザビームLBは、スクリーン54を通過する際に可視光に変換され、ミラー57で水平に偏向して撮像装置58で撮像される。
これにより、図6に示されるレーザビーム像6LBのある画像61が得られる。
When the
As shown in FIG. 3, the laser beam LB is converted into visible light as it passes through the
As a result, an
レーザビームLBの射出の有り無しそれぞれで画像を撮像するのは、レーザビーム像6LBと、射出孔152の内周縁152bの像である細環状領域62aなどとの良好な輝度レベル合わせ及びフレアなどの映り込みを抑制した高品位の画像取得のためである。
Images are taken with and without laser beam LB emission, such as good brightness level matching between the laser beam image 6LB and the fine
画像解析部42は、レーザビーム像6LBのある画像61を記憶部43へ記憶させる。また、画像解析部42は、画像61を画像解析し、記憶部43に記憶した射出孔情報J1も参照してレーザビーム情報J2を取得する(S10)。
レーザビーム情報J2は、レーザビームLBの射出孔152内での位置と、レーザビームLBの位置と射出孔152の中心位置とのずれ量及びずれ方向とを含む。
画像解析部42は、取得したレーザビーム情報J2を記憶部43に記憶させる(S11)。
取得したレーザビーム情報J2は、記憶部43に対し、前回のノズル検査動作でのステップS11で取得したレーザビーム情報J2に上書き記憶させてもよいし、ステップS11の実行回数と紐づけして履歴が残るように記憶させてもよい。
The
The laser beam information J2 includes a position of the laser beam LB in the
The
The acquired laser beam information J2 may be overwritten and stored in the laser beam information J2 acquired in step S11 in the previous nozzle inspection operation in the
期間Dは、ステップS12からステップS14までの期間である。 The period D is a period from step S12 to step S14.
画像解析部42によってレーザビーム情報J2が記憶部43に記憶されたら、動作制御部41は、複数のLED561を消灯して照明を停止し、レーザ加工ヘッド15を待機位置へ移動させる(S12)。
動作制御部41は、エアシリンダ513を動作させて検査本体部52を収容位置へ移動させ(S13)、アシストガス供給装置3からのガス供給を停止してアシストガスAGの射出孔152からの噴出を停止する(S14)。
ステップS14の実行によりノズル検査動作は終了する。
When the laser beam information J2 is stored in the
The
The nozzle inspection operation is completed by executing step S14.
手順1では、検査本体部52を検査位置に移動させる動作前の、検査本体部52が収容位置にあるときに、アシストガスAGの噴出を開始する。
これにより、ノズル151まわりの先端面151b及び射出孔152などに付着しているスパッタなどを、噴出されたガスの流れによって除去できる。この噴出は、パルス的に行ってもよい。例えば、アシストガスAGの1秒間の噴出を1回又は2回以上行った後に、アシストガスAGを連続的に噴出させてもよい。
In
As a result, spatter and the like adhering to the
上述の手順1によれば、動作制御部41は、ノズル検査動作の初期から終期にわたり、アシストガスAGを連続して噴出させる。そのため、検査本体部52が収容部51から出て外部に露出した検査位置にあるときに、スクリーン54の上面54aに塵埃類が付着することを阻止できる。
これにより、より確実に塵埃類の画像61への映り込みを防止でき、高精度の画像解析結果が安定して得られる。
According to the above-mentioned
As a result, it is possible to more reliably prevent dust from being reflected in the
図7は、ノズル検査動作の手順2を示すフロー図である。動作制御部41は、ノズル検査動作を、手順1の替わりに、図7に示される手順2によって実行してもよい。手順2は、手順1に対し、アシストガスAGの噴出期間が異なる。手順2は、手順1よりもアシストガスAGの噴出期間が短く消費量が少ない。
FIG. 7 is a flow chart showing the
詳しくは、手順2は、手順1におけるステップS1~S14の順番及び動作は共通であり、アシストガスAGの噴出期間が、期間Aの初期と終期の2回に設定されている点が異なる。
図7に示されるように、アシストガスAGの1回目の噴出期間における噴出開始時期(ステップS2)は手順1と同じである一方、噴出停止時期(ステップ21)は手順1と異なり、検査本体部52を収容位置から検査位置へ移動させる動作(ステップS3)の実行前に設定される。
Specifically, the
As shown in FIG. 7, the ejection start timing (step S2) in the first ejection period of the assist gas AG is the same as in
アシストガスAGの1回目の噴出動作により、手順1と同様に、ノズル151まわりの先端面151b及び射出孔152などに付着しているスパッタなどを除去できる。
また、1回目の噴出停止時期(ステップ21)を、検査本体部52が検査位置へ向け移動し始める前の収容位置にあるときに設定することで、ノズル151まわりから除去されたスパッタなどが、空気中を舞ってスクリーン54に付着することを防止できる。
By the first ejection operation of the assist gas AG, spatter and the like adhering to the
Further, by setting the first ejection stop time (step 21) when the inspection
一方、図7に示されるように、アシストガスAGの2回目の噴出動作に係るステップS51及びステップS52は、レーザ加工ヘッド15を所定の高さに下降させるステップS5の後であって、画像61の撮像が可能となる直前に実行される。
これにより、アシストガスAGでスクリーン54の上面54aの塵埃などを除去してから画像61を撮像するまでの時間が短く、スクリーン54の上面54aに、撮像直前に塵埃などが付着する可能性が小さくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the steps S51 and S52 related to the second ejection operation of the assist gas AG are after the step S5 in which the
As a result, the time from removing dust or the like on the
手順2における期間B~期間Dの動作は、手順1と同じである。
手順2におけるアシストガスAGの1回目及び2回目の噴出の少なくとも一方を、連続した噴出ではなくパルス的に短い噴出を複数回繰り返すようにしてもよい。
The operation of the period B to the period D in the
At least one of the first and second ejections of the assist gas AG in
以上詳述したように、レーザ加工装置91は、制御装置4が、レーザ加工に用いるアシストガスAGを、ノズル検査装置5のスクリーン54の上面54aに噴出して上面54aの塵埃等を除去するクリーニングを行うよう制御する。そのため、作業者が行うスクリーン54のクリーニングが不要になる、又はクリーニングの実施頻度が少なくなる。
これにより、レーザ加工装置91は、メンテナンス性が高い。
As described in detail above, in the
As a result, the
また、レーザ加工装置91は、制御装置4が、上述のクリーニングを、少なくともノズル検査装置5による画像61の撮像前に実行する。
これにより、画像61に塵埃などが映り込む可能性がより低減し、ノズル検査装置5の画像解析精度が向上すると共に、メンテナンス性がより高まる。
Further, in the
As a result, the possibility that dust or the like is reflected on the
レーザ加工装置91が実行するノズル検査動作について種々の試験を行い、噴出するアシストガスの圧力、噴出時間等について、次の1.から3.の効果を確認した。
スクリーン54は、既述のように、株式会社住田光学ガラス製の厚さ0.5mmの「YAGLASS-T」であり、アシストガスAGは、窒素ガスである。
1.ガス圧の影響について
ガス圧は、実用圧力範囲のうちの比較的高い0.3MPaでも、スクリーン54に割れなどの不具合は生じない。
2.噴出時間による効果について
噴出時間は、ガス圧が実用圧力内の0.05MPaでも1秒噴出することで塵埃が十分除去でき、有効なクリーニング効果が発揮される。
3.ガス圧を0.05MPa、噴出時間を実用範囲の2秒とした場合、噴出回数を約10,000回実行しても、スクリーン54にアシストガスAG起因の汚れの付着は、認められない。
このように、レーザ加工装置91は、スクリーン54の上面54aに、レーザ加工に用いるアシストガスAGを、特別な条件ではない通常の使用条件の範囲内で噴出させることにより、スクリーン54の表面の塵埃除去を効果的に行うことができる。
Various tests were performed on the nozzle inspection operation performed by the
As described above, the
1. 1. About the influence of gas pressure Even if the gas pressure is 0.3 MPa, which is relatively high in the practical pressure range, problems such as cracks do not occur in the
2. 2. About the effect of the ejection time As for the ejection time, even if the gas pressure is 0.05 MPa, which is within the practical pressure, dust can be sufficiently removed by ejecting for 1 second, and an effective cleaning effect is exhibited.
3. 3. When the gas pressure is 0.05 MPa and the ejection time is 2 seconds, which is the practical range, even if the number of ejections is about 10,000 times, no adhesion of dirt due to the assist gas AG is observed on the
As described above, the
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described configuration, and may be a modification as long as it does not deviate from the gist of the present invention.
アシストガス噴出部FKは、上述のように、ノズル151の射出孔152から噴出させる構造のものに限定されない。
図8~図12は、アシストガス噴出部FKの種々の態様を示す図である。
図8(a)は、上述のレーザ加工ヘッド15の射出孔152からアシストガスAGを噴出するアシストガス噴出部FKを示す模式図である。
図8(b)は、アシストガス噴出部FKの変形例1であるアシストガス噴出部FKAを示す模式図であり、図9は、変形例2として、アシストガス噴出部FKに加えて又はアシストガス噴出部FKの替わりに、ブローガスBGを噴出するブローガス噴出部FKBを示す模式図である。
また、図10及び図11は、変形例3として、アシストガス噴出部FKに加えて又はアシストガス噴出部FKの替わりに、ブローガスBGを噴出するブローガス噴出部FKCを備えたノズル検査装置5Aを示す図であり、図10(a)は、ノズル検査装置5Aのカバー511を外した状態を示す斜視図である。図10(b)は、図10(a)における矢視Ya図である。
As described above, the assist gas ejection portion FK is not limited to the structure in which the assist gas ejection portion FK is ejected from the
8 to 12 are views showing various aspects of the assist gas ejection portion FK.
FIG. 8A is a schematic view showing an assist gas ejection portion FK that ejects the assist gas AG from the
FIG. 8B is a schematic view showing an assist gas ejection portion FKA which is a
Further, FIGS. 10 and 11 show, as a
図8(b)に示されるアシストガス噴出部FKAは、アシストガスAGを射出孔152から噴出する構造ではなく、アシストガスAGを、ノズル151の外側に配置したガスノズル711から噴出する構造を有する。
詳しくは、アシストガス噴出部FKAは、レーザ加工ヘッド15A及びその外側に取り付けられたガス噴出部71を含む。
The assist gas ejection unit FKA shown in FIG. 8B does not have a structure in which the assist gas AG is ejected from the
Specifically, the assist gas ejection portion FKA includes a
ガス噴出部71は、ガスホース31が連結されたガスノズル711を有しており、ガスホース31から供給されたガスは、レーザ加工時と同様に、ガスノズル711の先端からアシストガスAGとして射出孔152の下方に噴出する。レーザ加工ヘッド15がノズル検査時の所定の位置にあるときに、ガスノズル711から噴出されたアシストガスAGは、スクリーン54の上面54aに当たり、上面54aに付着した塵埃などを吹き飛ばして除去する。
ガス噴出部71からアシストガスAGを噴出する時期は、手順1のアシストガス噴出期間又は手順2における2回目の噴出期間である。
The
The timing for ejecting the assist gas AG from the
図9に示されるように、ブローガス噴出部FKBは、ノズル検査装置5の変形例としてのノズル検査装置5Aに備えられている。
ブローガス噴出部FKBは、検査本体部52のカバー52aに取り付けられたガス噴出部72を有する。ガス噴出部72には、アシストガス供給装置3のガスホース31から分岐された分岐ホース31aが接続され、アシストガス供給装置3からガスが供給される。アシストガス供給装置3からのガスの替わりに、通常の作業場で利用可能なパージエアを、粉塵及びオイルミストを除去するフィルタを介して用いてもよい。
As shown in FIG. 9, the blow gas ejection portion FKB is provided in the
The blow gas ejection portion FKB has a
図9に示されるブローガス噴出部FKBにおいて、ガス噴出部72は、分岐ホース31aから供給されたガスを、スクリーン54の上面54aに向け噴出するガスノズル721を有する。
この構成により、レーザ加工装置のレーザ加工ヘッドが、アシストガスを噴出する機能を有していない図9に示されるレーザ加工ヘッド15Bであっても、スクリーン54の上面54aの上面の塵埃等を、エアを噴出して除去することができる。
ガス噴出部72からブローガスBGを噴出する時期は、手順2における2回目の噴出期間又はその噴出期間を含む期間である。
In the blow gas ejection portion FKB shown in FIG. 9, the
With this configuration, even if the laser processing head of the laser processing apparatus is the
The time for ejecting the blow gas BG from the
図10(a),(b)及び図11(a),(b)に示されるように、ブローガス噴出部FKCは、ノズル検査装置5の変形例としてのノズル検査装置5Bに備えられている。
ブローガス噴出部FKCは、収容部51の出入口51aの周縁の一部に取り付けられたガス噴出部8を有する。詳しくは、ガス噴出部8は、出入口51aの前縁から上縁に掛けてL字状に配設された誘導管81を有する。誘導管81における出入口51aの上縁の部分はノズル部81aとされる。
ノズル部81aには、下方に向けガスを噴出する噴出口811が、前後方向に離隔して複数形成されている。
As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b) and FIGS. 11 (a) and 11 (b), the blow gas ejection unit FKC is provided in the
The blow gas ejection portion FKC has a
A plurality of
ブローガス噴出部FKCにおいて、誘導管81には、アシストガス供給装置3からガスが供給される。アシストガス供給装置3からのガスの替わりに、通常の作業場で利用可能なパージガスを、粉塵及びオイルミストを除去するフィルタを介して用いてもよい。
動作制御部41は、検査本体部52が出入口51aを通して収容位置から検査位置へ移動する動作中に、噴出口811からブローガスBGを下方に噴出させる。
これにより、噴出口811から噴出されたブローガスBGは、収容位置から検査位置に移動中の検査本体部52におけるスクリーン54の上面54aに当たり、上面54aに付着した塵埃などを吹き飛ばして除去する。
In the blow gas ejection portion FKC, gas is supplied to the
The
As a result, the blow gas BG ejected from the
図10及び図11に示されるノズル検査装置5Bは、さらに変形してノズル検査装置5Dとしてもよい。
図12~図20を参照してこのノズル検査装置5Dについて説明する。
図12は、ノズル検査装置5Dが有するカバー511Dの構成を説明するための組立図である。図13は、カバー511Dが有するカバープレート515を示す図であり、図13(a)は下面図、図13(b)は図13(a)におけるS13b-S13b位置での断面図である。図14は、ノズル検査装置5Dのカバー511Dを外した状態の斜視図である。図15は、図14におけるS15-S15位置での断面図である。図16は、図15に対し、検査本体部52Dが左方に突出した検査位置にある状態を示した図である。図17は、ノズル検査装置5Dが有する噴出ブロック59を示す三面図であり、図17(a)は前面図であり、図17(b)は図17(a)におけるS17b-S17b位置での断面図であり、図17(c)は下面図である。図18は、噴出ブロック59から噴出するガス流のシミュレーション結果を示す模式的平面図である。図19は、図18におけるS19-S19位置での模式的断面図である。図20は、実施例2のノズル検査方法の変形例であるノズル検査動作の手順3を示すフロー図である。
The
The
FIG. 12 is an assembly drawing for explaining the configuration of the
ノズル検査装置5Dは、ノズル検査装置5Bに対し、カバー511を天板の前部にインナーカバー部514(図14参照)を備えたカバー511Dとした点、入光部53に向け噴出するブローガスBGを噴出ブロック59の噴出凹部59aから噴出するブローガス噴出部FKDを有する点、などで異なっている。ノズル検査装置5Dにおける他の構造はノズル検査装置5Bと概ね同じである。
まず、カバー511Dについて、図12を参照して説明する。
In the
First, the
カバー511Dは、天板において、長手方向の一端側に偏った位置に貫通孔511aを一対有する。一対の貫通孔511aは、幅方向における中央位置に長手方向に離隔して形成されている。
インナーカバー部514は、ねじ5141,ワッシャ5142,圧縮コイルばね5143,及びシャフト5144のそれぞれ一対と、カバープレート515とを含んで構成されている。
The
The
カバープレート515は、図13に示されるように、平面視で概ね長方形を呈する扁平の板状部材である。
カバープレート515は、下面515gにおける長手方向の両端部に、厚さの概ね半分が抉られた第1凹部515c及び第2凹部515dを有する。
第1凹部515c及び第2凹部515dは、カバープレート515の幅方向の中央位置に、それぞれ第1貫通孔515a及び第2貫通孔515bを有する。
カバープレート515の下面515gにおける長手方向の中央部位には、厚さ方向の概ね半分が抉られた第3凹部515eが形成されている。
第3凹部515eの平面視形状は、長手方向の両端部が円弧状で中央部が平行な直状の、長円形状である。
カバープレート515の下面515gにおける右端部は、右端に向かうに従って上方に向かうよう傾斜したガイド部515fとなっている。
As shown in FIG. 13, the
The
The
At the central portion of the
The plan view shape of the
The right end portion of the
図12に示されるように、天板の貫通孔511aにワッシャ5142を通して挿通された一方のねじ5141は、圧縮コイルばね5143及びカバープレート515の第1貫通孔515aに挿通され、シャフト5144に螺着している。
シャフト5144は、第1貫通孔515a及び圧縮コイルばね5143に挿通可能で貫通孔511aを通過不能な軸部5145と、第1貫通孔515aを通過不能な頭部5146とを有する。
他方のねじ5141も同様に第2貫通孔515bに挿通され、同様構造でシャフト5144に螺着している。
As shown in FIG. 12, one
The
The
これにより、カバープレート515は、自然状態で、圧縮コイルばね5143によって常時下方に付勢されシャフト5144の頭部5146に当接した下端位置にある。カバープレート515は、圧縮コイルばね5143の付勢力に抗して上方へ向かう力が付与されると、上方へ移動可能となっている。
As a result, the
図14に示されるように、検査本体部52Dは、カバー52aの上面において、入光部53を前後方向から挟む位置に取り付けられた対向ブロック60及び噴出ブロック59を有する。また、カバー52aの上面において、入光部53の右方側に一対の摺動板52b,52bが取り付けられている。
一対の摺動板52b,52bは、細長い板状部材であって、左右方向に延びる姿勢で前後方向に平行に離隔配置されている。摺動板52bは、摺動性に優れる材質(ポリアセタール樹脂など)で形成され、入光部53側となる端部には先端に向かうほど薄くなる傾斜面が形成されている。
As shown in FIG. 14, the inspection
The pair of sliding
図15に示されるように、ノズル検査装置5Dは、検査本体部52Dが矢印DR3に示されるように移動した収容位置にあるとき、カバープレート515は、カバー52aの上面に当たって下端位置よりも上方にわずかに持ち上げられた位置にある。そのため、カバープレート515は、圧縮コイルばね5143によって下方に付勢され、カバー52aの上面に押し付けられている。
As shown in FIG. 15, when the
この状態で、カバープレート515の第3凹部515eは、上面視で入光部53を包含する範囲に形成されている。そのため、入光部35は、第3凹部515eの周囲の下面515gに囲まれて実質的に密閉された状態になる。
これにより、検査本体部52Dが収容位置にあるときに、入光部53のスクリーン54に塵埃及びスパッタが付着することはない。
In this state, the third
As a result, when the inspection
図16に示されるように、エアシリンダ513の動作によって、検査本体部52Dが収容位置から矢印DR4に示されるように左方に移動すると、カバープレート515は、カバー52aの上面から摺動板52bに乗り上げて摺動板52bの上を相対的に摺動する。摺動板52bは、上述のように摺動性に優れた材質で形成されているので、検査本体部52Dの摺動はスムースに実行され実質的に摺動による塵埃の発生もない。
As shown in FIG. 16, when the inspection
図20のステップSA2及びステップSA3にも示されるように、動作制御部41は、検査本体部52Dを収容位置から検査位置へ向け移動させると、噴出ブロック59からブローガスBGを噴出させる(SA3)。噴出ブロック59は、ブローガス噴出部FKDとして機能する。
動作制御部41は、ステップSA13で噴出を停止する。従って、動作制御部41は、ステップSA3でブローガスBGの噴出を開始した後、検査本体部52Dを再び収容位置に戻すまで継続して実行する。
すなわち、ノズル検査装置5Dは、検査本体部52Dが収容位置にあるとき、入光部53はカバープレート515により実質密閉状態で維持され、検査本体部52Dが収容位置から移動すると、入光部53はブローガスBGを常時浴びるようになっている。
これにより、ノズル検査装置5Dは、入光部53のスクリーン54に塵埃及び汚れが付着する可能性が極めて低く、メンテナンス性がより高くなっている。
As shown in steps SA2 and SA3 of FIG. 20, when the
The
That is, in the
As a result, the
図14及び図17(b)に示されるように、噴出ブロック59には、ホース592の先端に接続されたノズル部591が取り付けられている。ホース592の他端は、アシストガス供給装置3のガスホース31に分岐接続されている。従って、噴出ブロック59には、ホース592を介してアシストガス供給装置3からガスが供給され、供給されたガスは、後述のように噴出凹部59aからブローガスBGとして外部に噴出する。アシストガス供給装置3からのガスの替わりに、通常の作業場で利用可能なパージエアを、粉塵及びオイルミストを除去するフィルタを及び供給開閉弁を介して噴出ブロック59に供給してもよい。
噴出ブロック59からのブローガスBGの噴出動作は、動作制御部41がアシストガス供給装置3又はパージエアの供給開閉弁の動作を制御して行われる。
As shown in FIGS. 14 and 17B, a
The blow gas BG ejection operation from the
図17(a)~図17(c)に示されるように、噴出ブロック59は、上後方部が左右の全幅にわたり欠落した縦断面で略L字形状に形成されている。
前面の下部には、左右方向の中央部において後方に向け抉られた凹部である噴出凹部59aが形成されている。
噴出凹部59aは、図17(c)に示される下面視に示されるように、前面から後方に向けて抉られ、後方端が円弧状に形成されている。
噴出ブロック59は、後面から前方に向け非貫通で形成されたドリル穴である噴出通路59bを有する。噴出通路59bの最奥部となる前端部は、上下方向の中央よりも下側の部分が噴出凹部59aに接続し噴出縁部59b1を開口縁として開口している。
As shown in FIGS. 17 (a) to 17 (c), the
At the lower part of the front surface, a
The
The
噴出通路59bの後端部には、ホース592の先端のノズル部591が取り付けられる。噴出通路59bにはノズル部591からガスが流入し、流入したガスは、噴出縁部59b1を通過しブローガスBGとして噴出凹部59a内に噴出する。
A
このように、噴出ブロック59は、噴出凹部59aを有し、噴出通路59bの最奥部の下半分が噴出凹部59aに開口する噴出構造を有する。噴出ブロック59から外部に噴出したブローガスBGによって、図18及び図19に示されるブローガス流BGFが生成される。
As described above, the
図18及び図19は、ブローガス流BGFをシミュレーションによって視覚化した図である。図18及び図19では、ブローガス流BGFの流速を、便宜的に高速,中速,低速のそれぞれ速度領域AR1,速度領域AR2,速度領域AR3の3段階に分けて示してある。 18 and 19 are diagrams in which the blow gas flow BGF is visualized by simulation. In FIGS. 18 and 19, the flow velocity of the blow gas flow BGF is shown in three stages of high speed region AR1, velocity region AR2, and velocity region AR3, respectively, for convenience.
図18及び図19に示されるように、ブローガス流BGFは、噴出凹部59aから外部に噴出後、カバー52aの上面に沿いつつ左右方向に広がりながら入光部53の全体を覆うように前方に向かって流れ、対向ブロック60に当たって拡散する。入光部53を通過するブローガス流BGFの速度は、3段階のうちの低速(速度領域AR3)であるものの、少なくとも入光部53を覆うように流れる部分は、同じ流速分布で乱れることなく一方向である前方に流れる。
As shown in FIGS. 18 and 19, the blow gas flow BGF is ejected from the
従って、ノズル検査装置5Dは、検査本体部52Dが収容位置と検査位置との間を移動している途中、及び検査位置にあるときに、入光部53のスクリーン54の上面に、ブローガス流BGFが常に流れるようになっている。
これにより、ノズル検査装置5Dは、入光部53のスクリーン54に塵埃及び汚れが付着する可能性が極めて低く、メンテナンス性がより一層高くなっている。
Therefore, the
As a result, the
図20は、ノズル検査装置5Dによるノズル検査動作の手順3を示すフロー図である。ノズル検査装置5Dに対し、動作制御部41は、ノズル検査動作を、手順3によって実行する。
FIG. 20 is a flow
動作制御部41は、レーザ加工ヘッド15を通常の加工動作における所定の待機位置へ移動させる(SA1)。待機位置は、ノズル検査装置5Dから離れた位置である。
The
動作制御部41は、ノズル検査装置5Dのエアシリンダ513を動作させて検査本体部52Dを検査位置へ移動させ、複数のLED561(図4参照)を点灯してノズル151を下方側から照明する(SA2)。
The
動作制御部41は、検査本体部52Dへの移動開始とほぼ同時に、アシストガス供給装置3を動作させて、又はパージエアからの供給開閉弁を開状態にするなどして、ガスを噴出ブロック59に供給する。これにより、供給されたガスは、噴出ブロック59からブローガスBGとして噴出する(SA3)。
The
ステップSA4~ステップSA12は、手順1におけるステップS4~ステップS12と同じである。
Steps SA4 to SA12 are the same as steps S4 to S12 in
動作制御部41は、ステップSA12で、レーザ加工ヘッド15を待機位置に戻したら、噴出ブロック59からのブローガスBGの噴出を停止し、検査本体部52Dを収容位置に移動する(SA14)。ブローガスBGの噴出停止と、検査本体部52Dの収容位置への到達は、ほぼ同時とされる。
When the
上述のノズル検査方法の手順3によれば、実質的に、検査本体部52Dが収容位置にない状態で、スクリーン54には常にブローガスBGが当たって流れているので、スクリーン54に塵埃及び汚れなどが付着することはない。
これにより、手順3のノズル検査方法は、入光部83のメンテナンス性をより高くすることができる。
According to the
As a result, the nozzle inspection method of
以上詳述した、ブローガス噴出部FKB,ブローガス噴出部FKC,及びブローガス噴出部FKDは、アシストガス噴出部FK及びアシストガス噴出部FKAと併設されていてもよい。
ブローガス噴出部FKB及びブローガス噴出部FKCは、ガスノズル721及びノズル部81aから噴出したブローガスBGによって、スクリーン54の上面54aに付着した塵埃及び汚れを除去しクリーニングする。また、ブローガス噴出部FKDは、噴出凹部59aから噴出したブローガスBGによってスクリーン54の上面54aに付着した塵埃及び汚れを除去しクリーニングする。
これにより、ブローガス噴出部FKB,ブローガス噴出部FKC,又はブローガス噴出部FKDを備えたレーザ加工装置91は、メンテナンス性が高い。
The blow gas ejection section FKB, the blow gas ejection section FKC, and the blow gas ejection section FKD described in detail above may be arranged side by side with the assist gas ejection section FK and the assist gas ejection section FKA.
The blow gas ejection portion FKB and the blow gas ejection portion FKC remove dust and dirt adhering to the
As a result, the
スクリーン54の上方に、ノズル151と直接対向しスクリーン54を保護する光学素子として保護ガラスを配置してもよい。この場合、アシストガス噴出部FK,FKA、及びブローガス噴出部FKB,FKC,FKDは、保護ガラスの上面に対し、それぞれアシストガス及びブローガスを噴出する。
A protective glass may be arranged above the
光学素子としてのスクリーン54は、ノズル検査装置5,5Aに備えられていなくてもよく、例えば、加工テーブル16側に備えられ、検査の際に、検査本体部52が、撮像装置58の光軸とスクリーン54の光軸CL1とが合致する位置に移動するよう構成してもよい。
The
1 加工機本体
11 ベースフレーム
12 ガイドレール
13 キャリッジ
131,132 コラム
14 ビーム
141 ヘッドキャリッジ
15,15A,15B レーザ加工ヘッド
151 ノズル
151a 外周縁
151b 先端面
152 射出孔
152b 内周縁
16 加工テーブル
161 スキッド
2 レーザ発振器
21 デリバリファイバ
3 アシストガス供給装置
31 ガスホース
31a 分岐ホース
4 制御装置
41 動作制御部
42 画像解析部
43 記憶部
5,5A,5B,5D ノズル検査装置
51 収容部
511 カバー
511a 貫通孔
511D カバー
512 ベース
513 エアシリンダ
514 インナーカバー部
5141 小ねじ
5142 ワッシャ
5143 圧縮コイルばね
5144 シャフト
5145 軸部
5146 頭部
515 カバープレート
515a 第1貫通孔
515b 第2貫通孔
515c 第1凹部
515d 第2凹部
515e 第3凹部
515f ガイド部
515g 下面
51a 出入口
52,52D 検査本体部
52a カバー
52a1 開口部
52b 摺動板
53 入光部
54 スクリーン
54a 上面
55 押さえリング
56 光源基板
561 LED(光源)
56a 導光孔
56b 上面
57 ミラー
58 撮像装置
581 レンズ
582 撮像素子
59 噴出ブロック
59a 噴出凹部
59b 噴出通路
59b1 噴出縁部
591 ノズル部
592 ホース
60 対向ブロック
6LB レーザビーム像
61 画像
61a 外形縁
61b リング状領域
62a 細環状領域
62c 円盤領域
71,72 ガス噴出部
711,721 ガスノズル
8 ガス噴出部
81 誘導管
811 噴出口
81a ノズル部
91 レーザ加工装置
AG アシストガス
AR1~AR3 速度領域
BG ブローガス
BGF ブローガス流
CL1,CL2 光軸
FK,FKA アシストガス噴出部
FKB,FKC,FKD ブローガス噴出部
J1 射出孔情報
J2 レーザビーム情報
Ha 高さ
LB レーザビーム
PAG 噴出期間
W ワーク
1 Processing
56a
Claims (11)
前記レーザ加工ヘッドに取り付けられレーザビームを射出する射出孔を有するノズルと、
前記レーザ加工ヘッドが検査位置にあるときに前記射出孔と直接対向する光学素子と、
前記射出孔を、前記光学素子を通して前記レーザビームの光軸の方向から見た画像を撮像する撮像装置を有するノズル検査装置と、
前記光学素子に向けガスを噴出するガス噴出部と、
前記撮像装置が前記検査位置にある前記レーザ加工ヘッドの前記画像を撮像する前に、前記ガス噴出部から前記光学素子に向け前記ガスを噴出させる動作制御部と、
を備えたレーザ加工装置。 Laser processing head and
A nozzle attached to the laser processing head and having an injection hole for emitting a laser beam,
With an optical element that directly faces the injection hole when the laser machining head is in the inspection position,
A nozzle inspection device having an image pickup device for capturing an image of the injection hole viewed from the direction of the optical axis of the laser beam through the optical element, and a nozzle inspection device.
A gas ejection part that ejects gas toward the optical element,
An operation control unit that ejects the gas from the gas ejection unit toward the optical element before the imaging apparatus captures the image of the laser processing head at the inspection position.
Laser processing equipment equipped with.
前記動作制御部は、
前記光学素子及び前記ガス噴出部を前記カバーの内部に収容する収容位置と前記カバーから突出させて前記射出孔と直接対向可能な検査位置との間で移動させる請求項1~4のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 The nozzle inspection device has a cover that covers the optical element and the gas ejection portion.
The motion control unit
One of claims 1 to 4, wherein the optical element and the gas ejection portion are moved between a housing position housed inside the cover and an inspection position protruding from the cover and directly facing the injection hole. The laser processing device described in the section.
前記ノズル検査装置を、前記レーザ加工ヘッドを所定の位置に位置させたときに、前記射出孔と直接対向する光学素子、及び前記光学素子を通して前記射出孔の前記レーザビームの光軸の方向から見た画像を撮像する撮像装置を有するものとし、
前記レーザ加工ヘッドを前記所定の位置に移動させた後、
前記射出孔又は前記レーザ加工ヘッドの外部に配置したガスノズルから前記光学素子に向けガスを噴出させ、
前記ガスを噴出させた後、前記撮像装置に前記画像を撮像させる、
ノズル検査方法。 It is a nozzle inspection method that inspects a nozzle attached to a laser processing head and having an injection hole for emitting a laser beam with a nozzle inspection device.
When the laser processing head is positioned at a predetermined position, the nozzle inspection device is viewed from the direction of the optical axis of the laser beam of the injection hole through the optical element directly facing the injection hole and the optical element. It shall have an image pickup device that captures the image.
After moving the laser machining head to the predetermined position,
Gas is ejected toward the optical element from the injection hole or a gas nozzle arranged outside the laser processing head.
After ejecting the gas, the image pickup device is made to take an image of the image.
Nozzle inspection method.
前記レーザ加工ヘッドを前記所定の位置に移動させる、
ことを特徴とする請求項8記載のノズル検査方法。 After ejecting gas from the injection hole,
Moving the laser machining head to the predetermined position,
The nozzle inspection method according to claim 8, wherein the nozzle inspection method is characterized in that.
前記ノズル検査装置を、前記レーザ加工ヘッドを所定の位置に位置させたときに、前記射出孔と直接対向する光学素子,前記光学素子を通して前記射出孔の前記レーザビームの光軸の方向から見た画像を撮像する撮像装置,及び前記光学素子を覆うカバーを有するものにすると共に、前記光学素子を前記カバーの内部に収容した収容位置と、前記カバーから突出させた前記所定の位置に対応する検査位置との間で移動可能とし、
少なくとも前記光学素子が前記検査位置にあるときに前記光学素子に向けガス噴出部からガスを噴出し、
前記レーザ加工ヘッドを前記所定の位置に移動させ、前記ガスを噴出した後に
前記撮像装置に前記画像を撮像させる、
ノズル検査方法。 It is a nozzle inspection method that inspects a nozzle attached to a laser processing head and having an injection hole for emitting a laser beam with a nozzle inspection device.
The nozzle inspection device was viewed from the direction of the optical axis of the laser beam of the injection hole through the optical element and the optical element directly facing the injection hole when the laser processing head was positioned at a predetermined position. An inspection corresponding to the accommodation position in which the optical element is housed inside the cover and the predetermined position protruding from the cover while having an image pickup device for capturing an image and a cover covering the optical element. Movable to and from the position
At least when the optical element is in the inspection position, gas is ejected from the gas ejection portion toward the optical element.
The laser processing head is moved to the predetermined position, the gas is ejected, and then the image pickup device is made to image the image.
Nozzle inspection method.
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